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KR100306940B1 - 산업차량용요동제어장치 - Google Patents

산업차량용요동제어장치 Download PDF

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KR100306940B1
KR100306940B1 KR1019980013726A KR19980013726A KR100306940B1 KR 100306940 B1 KR100306940 B1 KR 100306940B1 KR 1019980013726 A KR1019980013726 A KR 1019980013726A KR 19980013726 A KR19980013726 A KR 19980013726A KR 100306940 B1 KR100306940 B1 KR 100306940B1
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가즈오 이시카와
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이시카와 타다시
가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

장착되어 있는 적재 화물을 운반하기 위한 본 발명의 산업 차량은 프레임을 가진다. 한 쌍의 프론트 휠은 프레임에 회전가능하게 장착된다. 각각의 프론트 휠은 외측 타이어 및 내측 타이어를 포함한다. 리어 액슬(real axle)은 프레임에서 선회가능으로 지지된다. 한쌍의 리어 휠은 리어 액슬상에 장착된다. 제한 장치는 운반되는 적재 화물의 상태에 따라 리어 액슬의 선회 운동을 선택적으로 허용 및 제한하기 위해 제공된다. 검출 장치는 차량의 중심(a center of gravity)을 검출하기 위해 제공된다. 상기 제한 장치는 중심이 소정 안정 영역내에 위치될 때 리어 액슬의 선회 운동을 허용한다.

Description

산업 차량용 요동 제어장치
본 발명은 포크리프트(forklift)와 같은 산업차량용 요동 제어 장치로서, 차량 액슬의 수직 요동을 제어하는 것에 관한 것이다.
종래의 포크리프트는 이 포크리프트의 승차감 및 주행 안정성을 개선하기 위해 리어 액슬이 바디 프레임에 대하여 수직(롤링)방향으로 요동 가능하게 지지되는 것과 같은 통상적인 방식으로 설계되어 있다. 또한, 포크리프트의 중심은 운반화물의 중량 및 운반된 화물의 상승된 높이와 같은 다양한 변수에 따라서 변화된다. 이러한 리어 액슬의 요동으로서, 차량의 중심은 우측 및 좌측 방향(측방향)으로 이동되기 쉽다. 이러한 점은 차량이 측방향 안전성을 잃어 버리게 한다. 상기의 결점을 피하기 위해, 종래의 포크리프트의 액슬의 요동은 포크리프트가 무거운 화물을 운반할 때나, 또는 화물이 높은 위치에 상승될 때나 또는 포크리프트가 빠르게 회전할 때와 같은 경우에는 일시적으로 제한된다.
예를 들면, 일본 미심사된 특허공보 제 58-167215에는, 포크상의 운반 화물이 소정 중량 이상일 때 및 운반된 화물의 상승된 위치가 소정의 위치이상일 때, 리어 액슬의 요동을 제한하기 위한 메카니즘이 개시되어 있다. 일반적으로, 차량을 안정 상태로 유지시키기 위해서는, 포크리프트의 4개의 타이어와 지면과의 접촉점사이에 형성되는 평면내에 있는 안정 영역(stabilizing zone)내에 유지되어야만 한다.
보다 무거운 화물 또는 보다 높은 적재 화물의 위치는 차량의 중심을 안정영역의 측방향 밖으로 이동을 시킨다. 따라서, 상술된 공보에 기재된 포크리프트에서는, 차량의 안정성을 보장하기 위해서, 리어 액슬의 요동은 화물의 중량 및 하물의 높이에 따라서 제한한다.
포크리프트가 목재와 같은 긴 목적물을 운반할 때, 상기 목적물의 중심이 포크리프트의 중심과 거의 정렬될 수 있도록 상기 목적물을 유지시키는 것이 어렵다. 즉, 상기 목적물의 중심은 포크리프트의 중심으로부터 측방향으로 이격되게 이동될 수 있다. 또한, 상기 목적물은 운송될 때 포크리프트의 롤링 방향으로 요동될수 있다. 또한, 이러한 점은 목적물의 중심을 측방향으로 이동시킬 수 있다. 다시 말하면, 목적물을 운송할 동안에는 차량의 측방향 안정성을 위해서 보다 넓은 안정 영역이 유리하다.
보다 넓은 중심의 안정영역을 성취하기 위한 하나의 간단한 방법은 각각의 프론트 휠에 더블 타이어를 사용하는 것이다. 이렇게 더블 타이어를 사용함으로써, 안정 영역의 측방향 폭을 증가시킨다. 즉, 각 외측 휠의 폭은 안정 영역의 폭을 증가시킨다. 차량의 전방부의 측방향 안정성은 프론트 휠용의 단일 타이어를 사용하는 통상의 포크리프트와 비교할 때에 향상된다. 이러한 더블 타이어를 사용함으로써 안정 영역을 매우 넓게 하기 때문에, 상기 포크리프트는 목재와 같은 긴 화물을 안정된 방법으로 운반할 수 있다.
더블 타이어 포크리프트의 마스트(mast)는 목재등을 운반할 때에 전방을 향하여 경사질 수 있다. 이러한 상태에서, 차량의 중심은 차량의 전방부로 이동하거나, 또는 안정 영역의 전방부로 이동하게 된다. 만약 리어 액슬의 요동이, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 이러한 상태에서 제한된다면, 포크리프트 차량(50) 리어 휠(51)이 땅(52)위의 돌출부(53)를 주행할 때에, 양쪽 프론트 휠(54)은 땅의 레벨로 남아 있게 된다. 결과적으로, 상기 차량(50)은 전방으로 경사지게 된다. 이러한 것은 차량의 중심을 전방 위치로 더 이동시키고, 전방 방향에서의 차량(50)의 안정성을 해치게한다.
도 1 은 본 발명에 따른 포크리프트(forklift)용 요동 제어 장치를 도시하는 개략적인 구조도.
도 2는 도 1의 포크리프트를 도시하는 측면도.
도 3은 유압회로를 도시하는 개략적인 구조도.
도 4는 제어 유닛을 도시하는 전기적인 블록 다이아그램.
도 5는 차량 중심 안정영역과, 전방 안정영역 및 차량 중력 중심을 도시하는 개략도.
도 6은 리어 액슬 및 바디(body)를 도시하는 개략도.
도 7은 요동 제어 공정의 플로우 챠트.
도 8은 요동 제어 공정의 플로우 챠트.
도 9는 요동 제어 공정의 플로우 챠트.
도 10은 리어 액슬이 요동 제한 상태로 있는 종래의 포크리프트를 설명하는 개략도.
도 11은 도 10의 포크리프트의 리어액슬이 요동 제한상태로 있는 것을 도시하는 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 포크리프트 2: 외측 마스트
3: 내측 마스트 4: 포크
5: 스프라켓 휠 6: 경사 실린더
7: 상승 실린더 8: 프론트 휠
15: 보디 프레임 16: 리어 액슬
따라서, 본 발명의 목적은, 차량의 리어 휠이 차량의 전방부에 위치된 차량의 중심로서 돌출부를 주행하게 될 때 측방향 안정성을 유지하면서, 차량의 종방향 안정성을 유지하기 위하여 차량의 전방 경사를 억제하는 산업차량용 요동 제어장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 성취하기 위하여, 화물을 운반하기 위한 산업차량은 프레임을 포함한다. 한 쌍의 프론트 휠은 프레임에 의하여 회전가능하게 지지된다. 각각의 프론트 휠은 위측 휠과 내측 휠과 결합된다. 리어 액슬은 프레임에 의해 지지된다. 이러한 리어 액슬은 프레임에 대하여 선회가능하다. 한 쌍의 리어 휠이 리어 액슬에 회전가능하게 장착된다. 제한 장치는 운반된 화물에 따라서 리어 액슬의 선회 운동을 선택적으로 허용하거나 제한한다. 검출 장치는 차량의 중심을 검출하기 위하여 제공된다. 이러한 제한 장치는 중심이 소정의 영역내에 위치될 때 리어 액슬의 선회 운동을 허용한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점들은 본 발명의 원리를 예로서 도시하는 첨부된 도면을 참고로 하는 다음의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
본 발명의 목적 및 장점과 함께 본 발명은 첨부 도면에 따른 양호한 실시예의 다음의 설명을 참고로 하여서 가장 잘 이해될 것이다.
본 발명을 도 1 내지 도 9를 참고로 하여서 설명한다.
도 2는 4륜 전륜구동의 후륜조향식의 포크리프트(1), 또는 산업차량을 도시한다. 상기 포크리프트(1)의 베이스의 전방부에는 외측 마스트(2)가 경사지게 지지되어 있으며, 이 마스트사이에서 내측 마스트(3)는 수직방향으로 이동가능한 방법으로 지지된다. 포크(4)는 수직으로 이동가능한 방법으로 내측 마스트(3)에 지지된다. 스프라켓 휠(5)은 내측 마스트(3)의 상단부에 제공된다. 상기 외측 마스트(2)의 상단부는 체인(도시 않음)에 의하여 포크(4)에 연결되고, 이 체인은 스프라켓 휠(5)과 맞물려 결합되어 있다. 피스톤 로드(6a)가 외측 마스트(2)에 연결된 말단부를 가지는 경사 실린더(6)가 상기 베이스의 전방부에 연결되어 있다. 상승 실린더(7)는 외측 마스트의 후방쪽에 위치되어 있으며, 피스톤 로드(도시 않음)의 말단부는 내측 마스트(3)의 상단부에 연결되어 있다. 상기 베이스의 오른쪽 및 왼쪽 전방부에 위치된 프론트 휠(8)은 차동 기어(9) 및 트랜스미션 시스템(도시 않음)을 거쳐서 엔진에 작동가능하게 연결된다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 릴(reel;11)은 외측 마스트(2)의 하부에 제공된다. 상기 내측 마스트(3)에 연결된 단부를 가지는 와이어(도시 않음)는 릴(11)주위에 감긴다. 상기 릴(11)은 와이어를 감는 방향으로 감겨진다. 상기 릴(11)은 릴(11)의 전체 회전수를 감지하기 위하여 높이 센서(12)를 구비한다. 각각의 리프트 실린더(7)는 화물의 중량을 기초로 하는 실린더(7) 내부의 유압을 검출하기 위한 중량 센서(13)를 구비한다. 각각의 경사 실린더(6)는 이 실린더(6)의 경사각을 검출하기 위하여 마스트 각도 센서(14)를 구비한다. 외측 타이어(8a) 및 내측 타이어(8b)는 각각의 프론트 휠(8)에 장착된다.
도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 리어 액슬(16)은 바디 프레임(15)의 후방부 아래에서 수직 방향(롤(roll) 방향)으로 중심핀(17)에 대하여 선회가능하게 지지된다. 탄성 부재(15a)는 바디 프레임(15)과 리어 액슬(16)사이에 정렬된다. 회전가능한 킹핀(도시 않음)은 리어 액슬(16)의 오른쪽 및 왼쪽에 지지된다. 조향 휠(18)(도 2에 도시됨)에 작동가능하게 연결된 조향 휠(19)은 상기 휠(19)이 포크리프트를 조향하기 위하여 회전될 수 있도록 킹핀에 지지된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 조향각 센서(20)는 서로 결합된 킹핀의 회전량, 또는 휠의 각도를 검출하기 위하여 리어 액슬(16)의 한쪽에 정렬되어 있다. 차동 기어(9)의 근처에는 시간당 기어(9)의 회전수를 검출하는 차량 속도 센서(21)가 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 다중 작용형의 유압 실린더(22)는 바디 프레임 (15)과 리어 액슬(16)사이에 제공된다. 상기 유압 실린더(22)의 실린더 튜브(23)는 바디 프레임(15)에 연결된다. 상기 실린더 튜브(23)로부터 연장되는 피스톤 로드 (24)는 리어 액슬(16)에 연결된 일단부를 가진다. 상기 피스톤 로드(24)의 다른 단부는 피스톤(26)에 고착되고, 상기 피스톤은 실린더 튜브(23)를 제 1 오일실(R1)과 제 2 오일실(R2)로 구획한다. 이러한 제 1 오일실(R1)과 제 2 오일실(R2)은 도관, 또는 파이프(27a 및 27b) 각각을 경유하여서 전자 제어 밸브(28)에 연결된다. 상기 유압 실린더(22)는 바디 프레임(15)에 대하여 리어 액슬(16)의 요동을 흡수하기 위하여 유압 댐퍼로 작용한다. 또한, 상기 유압 실린더(22)는 바디 프레임(15)에 대해서 리어 액슬(16)의 요동을 제한하기 위하여 록크 실린더로 작용한다.
상기 실시예에서, 상기 전자 제어 밸브(28)는 상시 폐쇄되어 있는 4개 포트 2위치 스위치 밸브이다. 상기 4개의 포트는 "a", "b", "c" 및 "d"의 알파벳으로 지시되어 있다. 차단 위치(28a)와 소통 위치(28b)는 전자 밸브내에 형성된다. 전자 솔레노이드(29)가 여기되지 않을 때에, 상기 전자 제어 밸브(28)는 포트 a 및 c와, 포트 b 및 d사이에서 유압 유체의 흐름을 차단하기 위해서 차단 위치(28a)로 전환된다. 상기 전자 솔레노이드(29)가 여기될 때에는, 상기 전자 제어 밸브(28)는 포트 a 및 c와, 포트 b 및 d사이를 소통하기 위하여 소통 위치(28b)로 전환된다. 상기 파이프(27a)는 상기 전자 제어 밸브(28)의 포트(a)에 연결되는 반면에, 파이프 27b는 포트 b에 연결된다. 축압기(31)는 파이프(30)를 경유하여서 포트 c 및 d에 연결된다. 제어 유닛(32)은 바디 프레임(15)에 제공된다.
다음은, 요동 제어 장치의 전기 구조에 대하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 높이 센서(12)와, 중량 센서(13), 마스트각 센서(14), 조향각 센서(20) 및 차량 속도 센서(21)는 전자 솔레노이드(29)가 전기적으로 연결되어 있는 제어 유닛(32)에 전기적으로 연결된다.
상기 조향각 센서(30)는 리어 휠(19)의 조향각(θ1)에 대응되는 킹핀의 회전량을 기초로 하는 제어 유닛(32)으로 조향각 신호를 보낸다.상기 차량 속도 센서 (21)는 차량 속도(V)에 대응되는 차동 기어(9)의 회전수를 기초로 하는 제어 유닛 (32)으로 차량 속도 신호를 보낸다. 상기 높이 센서(12)는 포크(4)의 높이(Hs)에 대응되는 릴(11)의 전체 회전수를 기초로 하는 제어유닛(32)으로 높이 신호를 보낸다. 상기 중량 센서(13)는 화물의 중량(Ws)에 대응되는 유압을 기초로 하는 제어 유닛(32)으로 중량 신호를 보낸다. 상기 마스트각 센서(14)는 외측 마스트(2)의 경사각(θ2)에 대응되는 경사 실린더(6)의 경사각에 기초로 하여서 제어 유닛(32)에 마스트각 신호를 보낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어 유닛(32)은 중앙 처리 유닛(CPU;34), 리드 온리 메모리(ROM)(35) 및 랜덤 어세스 메모리(RAM)(36)를 포함하는 마이크로 컴퓨터(33)를 가진다. 상기 제어 유닛(32)은 전자 솔레노이드를 구동하기 위한 신호를 수신하고 출력하는 전자 밸브 구동 회로(도시 않음)를 또한 구비한다. 각각 의 센서(12,13,14,20 및 21)에 각각 연결되는 다수의 A/D 변환기(도시 않음)는 관련된 센서로 부터 아나로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 그 다음 이 디지털 신호를 제어 유닛(32)으로 보낸다.
이러한 실시예에서, 높이 센서(12), 중량 센서(13), 마스트각 센서(14) 및 제어 유닛(32)은 중심의 검출기를 구성하고, 상기 유압 실린더(22), 전자 제어 밸브(28) 및 제어 유닛(32)은 요동 제한 장치를 구성한다. 또한, 제어 유닛(32)은 중심을 결정 장치와 요동 제한 금지장치를 구성한다.
상기 ROM 35는 리어 액슬(16)의 요동을 일시적으로 제한하는 요동 제어 방법을 실행하기 위한 제어 프로그램을 저장한다. 상기 요동 제어방법은 바디 프레임(15)에 대해서 리어 액슬(16)의 초과적인 요동을 방지하고 또한 차량을 안전시키기 위하여 실행된다. 또한, ROM 35는 측방향 가속도의 설정값 G0와, 요잉 비(yaw rate)에서 변화율의 설정값 y0와, 중량의 설정값 W0 및, 상승된 높이의 설정값 H0을 조정한다. 각각의 설정값(G0,y0,W0,H0)은 요동 제한 제어를 실행할 때 관련되는 검출값과 비교되는 소정의 기준값이다. 상기 RAM 36은 CPU 34에 의하여 실행되는 작동의 결과를 저장한다.
상기 CPU 34는 점화 키이(도시 않음)가 켜지게 될 때 작동하게 된다. 상기 제어 프로그램을 기초로 하여서, 상기 CPU 34는 전자 제어 밸브(28)를 작동하기 위하여 전자 밸브 구동 회로를 거쳐서 전자 제어 밸브(28)에 여기 전류를 연속적으로 공급한다. 상기 CPU(34)는 차량의 속도 신호, 조향각 신호, 높이 신호, 중량 신호 및, 마스트각 신호를 각각의 A/D 변환기를 통하여 수신하고, 매 소정의 시간 주기동안에 이러한 신호를 기초로 하여서 요동 제어 방법을 반복적으로 실행한다.
상기 요동 제어 방법에서, 상기 CPU 34는 조향각 신호로부터 조향각 θ1를 계산하고, 상기 조향각 θ1으로부터 차량의 회전 반경(r)을 계산한다. 또한, CPU 34는 차량의 속도 신호로부터 차량의 속도 V를 계산한다. 이렇게 계산된 조향각 θ1과 차량 속도 V를 사용하여서, 상기 CPU 34는 다음의 수학식 (1)로부터 측방향 가속도 Gs를 계산한다.
Gs = V2/ r (1)
그 다음, 상기 CPU 34는 상기 계산된 측방향 가속도 Gs가 설정값 G0 이상인지를 결정한다. 이러한 측방향 가속도 Gs가 설정값 G0 이상으로 될 때, 상기 CPU 34는 차량의 회전 상태가 차량의 측방향 안전성을 악화시키는지를 결정한다. 그래서, 상기 CPU 34는 여기 전류를 출력시키는 것을 정지시키고, 리어 액슬(16)의 요동을 제한시킨다. 상기 측방향 가속도 Gs의 설정값 GO은 화물을 운반하는 차량이 안정되게 회전할 수 있도록 화물의 중량과 상승된 높이를 기초로 하여서 설정된다.
상기 CPU 34는, 조향각 신호로부터 계산되는 조향각 θ1와, 조향각 θ1으로부터 계산된 회전 반경 r 및, 차량의 속도로부터 계산되는 차량 속도 V를 사용하여서 아래에 설명되는 수학식 (2)로부터 요잉 비의 변화율(△ω/△T)을 계산한다.
△ω/ △t = V ×△(1/r)/△Τ (2)
상기 수학식에서, △(1/r)은 소정된 시간 △T(즉, 몇 밀리 초 정도)당 회전반경(r)의 1/r 역수의 변화량(편차)이다. 상기 편차 △(1/r)는 다수의 이전의 조향각(θ1)(소정의 시간 △T에서)의 데이터, 상기 보다 이전의 소정의 시간 △T로부터 취해진 조향각 데이터(θb) 및, 조향각 데이터(θb)로부터 결정되는 회전 반경의 역수를 사용하여 수학식 △(1/r) = ｜1/r - 1/rb｜(여기서 rb는 이전의 소정시간 △T를 취한 회전 반경이다.)으로부터 계산된다.
상기 CPU 34는 상기 계산된 요잉 비의 변화율(△ω/△t)이 설정값(y0) 이상인지를 결정한다. 상기 요잉 비의 변화율(△ω/△t)이 설정값(y0) 이상이라면, 상기 CPU 34는 차량의 측방향 안정성을 악화시키는 차량의 회전 상태를 판정한다. 그다음에, 상기 CPU 34는 리어 액슬(16)의 요동을 제한하기 위하여 여기 전류의 공급을 정지시킨다. 요잉 비의 변화율(△ω/△t)의 설정값(y0)은 주행 시험 및 이론적인 계산을 근거로 설정된다. 이러한 실시예에서, 측방향 가속도(Gs) 및 요잉 비의 변화율(△ω/△t)은 차량의 회전 상태에 대응하는 검출값에 동일하다.
상기 CPU 34는 높이 신호로부터 상승된 높이(Hs)를 계산하며, 상기 상승된 높이(Hs)가 설정값(H0)이상인지를 판정한다. 상기 상승된 높이(Hs)가 설정값(H0)이상 일 때, CPU 34는 리어 액슬(16)이 요동할 때 차량의 측방향 안정성을 악화시키는 상승된 높이(Hs)에서 차량의 중심(Pg)의 수직 위치를 결정한다. 그 다음, CPU(34)는 리어 액슬(16)의 요동을 제한하도록 여기 전류의 공급을 멈춘다.
상기 CPU(34)는 중량 신호로부터 중량(Ws)을 계산하며, 상기 중량(Ws)이 설정값(W0) 이상인지를 결정한다. 상기 중량(Ws)이 설정값(W0)이상이면, 상기 CPU(34)는 리어 액슬(16)이 요동하는지를 차량의 측방향 안정성을 악화시키는 화물을 운반할 때 차량의 중심(Pg)의 수직 위치를 결정한다. 그 다음, CPU(34)는 리어 액슬(16)의 요동을 제한하도록 여기 전류 공급을 멈춘다.
상기 실시예에서, 상승된 높이(Hs)가 설정값(H0) 이상이거나, 또는 중량(Ws)이 설정값(W0) 이상이라면, 상기 리어 액슬의 요동(16)은 적재 화물의 상태에 따라 제한된다.
상기 CPU(34)는 마스트 각도 신호로부터 마스트 각(θ2)을 계산한다. 상기 마스트 각(θ2)에 기초하여, 상승된 높이(Hs)는 높이 신호로부터 계산되며 중량 (Ws)은 중량 신호로부터 계산되고, CPU(34)는 도 5 에 도시된 바와 같이, 수평면을 따라 연장되는 중앙선(Lc)에 대해 차량의 중심(Pg)의 길이방향 위치를 판단한다.
다음은, 차량의 중심(Pg)에 대하여 설명한다.
도 5는 더블 타이어 차량 및 싱글 타이어 차량에서 프론트 휠(8) 및 리어 휠(19)과 지면의 접촉점사이에 형성되는 다양한 중심 안정 영역(Ag,Bg,Cg 및 Dg)을 나타낸다. 도 5에서, 상기 더블 타이어 차량의 내측 타이어(8b)는 싱글 타이어 차량의 프론트 휠에 대응된다.
상기 더블 타이어 차량 및 싱글 타이어 차량의 중앙선(Lc)은 좌 우측의 외측 휠(8a)이 지면에 접촉하는 지점(Pfo)의 중앙에 놓이는 한 지점(Pfc)을 좌우 리어휠 (19)이 지면에 접촉하는 지면의 지점(Pr)사이의 중앙에 놓이는 지점(Prc)에 연결된다.
더블 타이어 차량에 있어서, 리어 액슬(16)의 요동제한 상태에서 수평면상에 형성되는 중심 안정 영역은 양쪽 외측 휠(8a)의 지점(Pfo)와, 양쪽 리어 휠(19)의 지점(Pr)을 연결함으로써 형성되는 사다리꼴 영역(Ag)이다. 차량의 중심(Pg)이 리어 액슬(16)의 요동 제한상태에서 중심 안정영역(Ag)에 놓을 때, 차량의 측방향 안정성이 유지된다. 상기 리어 액슬의 요동이 자유로운 상태에서 수평면상의 중심안정 영역은 양쪽 외측 휠(8a)의 지점(Pfo)과, 양쪽 리어 휠(19)의 지면의 지점(Pr)사이의 중심에 놓이는 지점(Pc)을 연결하여 형성되는 삼각형의 영역(Bg)이다. 상기 리어 액슬(16)의 요동이 자유로운 상태에서 차량의 중심(Pg)이 중심 안정 영역(Bg)에 놓을 때, 차량의 측방향 안정성이 유지된다.
싱글 타이어 차량에 있어서, 리어 액슬(16)의 요동 제한 상태에서 중심 안정영역은 양쪽 리어 휠(19)의 지점(Pr)과 양쪽 싱글 프론트 휠(8b)의 지면의 지점(Pfi)을 연결하여 형성되는 사다리꼴 영역(Cg)(편의상 도 5에는 직사각형으로도시됨)이다. 상기 리어 액슬(16)의 요동이 자유로운 상태에서 중심 안정 영역은 양쪽 싱글 프론트 휠(8b)의 지점(Pfi)과 양쪽 리어 휠(19)의 지점(Pr)사이의 중앙에 놓이는 지점(Pc)을 연결하여 형성되는 삼각형 영역(Dg)이다.
외측 휠(8a)은 더블 타이어 차량의 중심의 안정 영역(Ag 및 Bg)을 넓히며, 이 영역들은 싱글 타이어 차량의 중력의 중앙 안정 영역(Cg 및 Dg)에 비교하여 차량의 측방향에서 리어 액슬(16)의 요동이 허용될 때 및 리어 액슬(16)의 요동이 제한될 때 형성된다.
차량이 측방향에서 실제로 안정되는지 안정되지 않는지는 중심선(Lc)상의 차량의 중심(Pg)과 각각의 중심 안정 영역의 외측 경계사이의 최소 거리로 표현될 수 있다. 즉, 이 최소 거리는 리어 액슬(16)이 요동 제한상태이거나 또는 요동이 자유로운 상태인 동안 차량이 측방향으로 기울 때 차량의 중심(Pg)이 각각의 중심 안정 영역을 벗어나는 것이 어려운 정도를 나타내는 것이다. 상기 차량의 중심(Pg)이 도 5에 도시된 바와 같이 소정 지점(A)에 놓인다면, 지점 A(차량의 중심(Pg))로부터 연장하며 중심 안정 영역(Bg)의 외측 경계와 수직으로 교차하는 선분의 길이 즉, 최소 거리(L1)은 리어 액슬(16)의 요동이 자유로운 상태에서 더블 타이어 차량의 측방향 안정성을 나타낸다. 마찬가지로, 지점 A(차량의 중심 Pg)로부터 연장되며 중심 안정영역(Cg)의 외측 경계와 수직으로 교차하는 선분의 길이, 즉 최소 거리(L2)는 리어 액슬(16)의 요동 제한하에서 싱글 타이어의 차량의 측방향 안정성을 나타낸다.
이것은 지점 A가 더블 타이어의 차량의 리어 액슬(16)의 요동이 자유로운 상태의 최소 거리(L1)가 싱글 타이어 차량의 리어 액슬(16)의 요동이 제한 상태로 있는 최소 거리(L2)와 일치하는 위치에 놓이고, 차량의 중심(Pg)이 지점(A)에 대하여 차량의 전방에 놓일 때, 차량의 측방향 안정성을 싱글 타이어 차량의 리어 액슬의 요동이 제한되는 상태일 때 보다 더블 타이어 차량의 리어 액슬(16)의 요동이 제한되는 상태일 때 보다 커진다는 것을 의미한다.
전방 안정 영역(Sg)은 수평면에서 중심선(L1)상의 차량의 중심(Pg)이 상기 전방 안정 영역(Sg)에 놓을 때, 지점 A의 전방 또는 중심 안정 영역(Ag)의 전방에 설정된다. 따라서, 차량의 충분한 측방향 안전성이 유지되면서도 리어 액슬(16)의 요동을 제한하지 않는다. CPU(34)는 중심선(Lc)상의 차량의 중심(Pg)이 전방 안정영역(Sg)에 위치하는지를 판정한다.
중심선(Lc)상의 차량의 중심(Pg)이 전방 안정영역(Sg)에 놓일 때, CPU(34)는 리어 액슬(16)이 요동이 자유로운 상태로 설정되어 있더라도 차량의 측방향 안정성이 충분하다고 판정한다. 이 경우, CPU(34)는 상승 높이(Hs)가 설정값(HO)이상 일 때 또는 중량(Ws)이 설정값(WO)이상일 때 리어 액슬(16)의 요동이 제한되어야만 하더라도 리어 액슬(16)의 요동을 제한하지 않는다. 이러한 제어에서, CPU(34)는 하중 상태에 기초하여 차량의 측방향 안정성을 개선하기 보다는 리어 액슬(16)의 요동을 자유롭게 설정하는 하중 운반 상태에서 차량의 길이방향 안정성을 확보하려고 한다.
다음, 요동 제어 장치의 작동을 도 7 내지 도 9에 도시된 플로우 챠트를 참조하여 설명한다.
요동 제어 공정에 진입하면, 상기 CPU(34)는 단계 1( 본원에서는 단지 "S1" 으로, 다른 단계들에도 동일하게 적용함)에서 센서(12 내지 14, 20 및 21)로부터 검출 신호를 판독한다.
S2에서, CPU(34)는 차량 속도 신호 및 조향각 신호에 기초하여 측방향 가속도(Gs)를 계산하며, 상기 계산된 측방향 가속도(Gs)가 설정 값(G0) 이상인지를 결정한다. 상기 측방향 가속도(Gs)가 설정 값(GO)이상 인지를 S2에서 결정할 때, 상기 CPU(34)는 S3에서 플래그(Fg)에 대해 "1"으로 설정되며, 그 다음 S4로 진행한다. 상기 측방향 가속도(Gs)가 설정 값(GO)이하 인지를 S2에서 결정할 때, 상기 CPU(34)는 S4로 진행하기 전에 플래그에 대해 "0"으로 설정한다.
S4에서, CPU(34)가 차량 속도 신호 및 조향 각 신호에 기초하는 요잉 비에서의 변화율(△ω/△t)를 계산하며, 상기 계산된 요잉 비의 변화율(△ω/△t)이 설정 값(y0) 이상인지를 결정한다. 상기 계산된 요잉 비의 변화율(△ω/△t)이 설정 값(y0) 이상 일 때, 상기 CPU(34)는 S6으로 진행하며, 플래그(Fy)에 대해 "1" 로 설정된다. 그 다음, 상기 CPU(34)는 S7로 진행한다. 상기 계산된 요잉 비의 변화율(△ω/△t)이 설정 값(y0) 이하 일 때, CPU(34)는 S8로 진행하며 플래그(Fy)에 대해 "0"으로 설정한다. 그 다음, 상기 CPU(34)는 S7로 진행한다.
S7에서, 상기 CPU(34)는 높이 신호, 중량 신호 및 마스트 각도 신호를 기초로 하여서 중앙선(Lc)상의 차량 중심(Pg)의 위치를 평가하며, 상기 평가된 차량의 중심(Pg)이 지점(A)의 전방으로 있는지, 즉 중심(Pg)이 전방 안정 영역(Sg)에 있는지를 결정한다. 차량의 중심(Pg)이 전방 안정 영역(Sg)에 위치하지 않는다는 것을 S7에서 결정할 때에, 도 8에 도시된 CPU(34)는 S9를 실행한다.
S9에서, 상기 CPU(34)는 높이 신호에 기초하여 상승된 높이(Hs)를 계산하며, 상기 계산된 상승 높이(Hs)가 설정값(H0) 이상인지를 결정한다. 상기 계산된 상승 높이(Hs)가 설정값(HO)이상인 것을 S9에서 결정할 때에, 상기 CPU(34)는 S10으로 진행되며 플래그(Fh)에 대해 "1"에 대해 설정된다. 그 다음, CPU(34)는 S11로 진행된다. 상기 계산된 상승 높이(Hs)가 설정 값(H0)보다 작은 것을 S9에서 결정할 때에, CPU(34)는 S12로 진행되며, S11로 진행하기 이전에 플래그(Fh)에 대해 "0"으로 설정한다.
S11에서, 상기 CPU(34)는 중량 신호에 기초하여 중량(Ws)을 계산하며, 상기 계산된 중량(Ws)이 설정 값(W0)이상인지를 결정한다. 상기 계산된 중량(Ws)이 설정 값(W0)이상을 결정할 때, CPU(34)는 S13에서 플래그(Fw)에 대해 "1"로 설정되며, S14로 진행한다. 상기 계산된 중량(Ws)이 설정 값(W0)보다 작은 것을 S11에서 결정할 때, CPU(34)는 S14를 실행하기 이전에, S15에서 플래그(Fw)에 대해 "0"으로 설정된다.
S14에서, 상기 CPU(34)는 플래그(Fg, Fy, Fh 및 Fw)중의 적어도 하나가 "1"로 설정되는지를 결정한다. 상기 플래그(Fg, Fy, Fh 및 Fw)중 어느 하나라도 "1"로 설정될 때, 상기 CPU(34)는 S16에서 플래그(Fs1)에 대해 "1"로 설정된다. 상기 모든 플래그(Fg, Fy, Fh 및 Fw)가 S14에서 "0" 일 때, CPU(34)는 S17에서 플래그 (Fs1)에 대해 "0"으로 설정되며, 상기 공정을 끝내게 된다.
메인 프로그램을 수행할 때 요동 제어 방법을 실행한 이후에, CPU(34)는 플래그(Fs1)가 "0"이면 여기 전류의 공급을 유지하며, 플래그(Fs1)가 "1"이면 여기 전류의 공급을 멈춘다. 상기 측방향 가속도(Gs)와, 요잉 비의 변화율(△ω/△t)과, 상승된 높이(Hs) 및 중량(Ws)중의 어느 하나가 관련된 설정 값(G0, y0, H0 또는 W0)이상이며, 상기 전자 제어 밸브(28)는 유압 실린더(22)내의 양쪽 오일 룸(R1 및 R2)사이에 유압 유체의 흐름을 금하도록 소통 위치(28b) 로부터 차단 위치(28a)로 전환된다. 이는 유압 실린더(22)의 작동을 제한하며, 바디 프레임(15)에 대하여 리어 액슬(16)의 요동을 금지시킨다. 따라서, 회전동안 차량의 상태는 측면의 가속도 또는 요잉 비의 변화율(△ω/△t)에 기초하여 결정한다. 상기와 같은 결정이 차량의 측방향 안정성이 낮아지는 결과를 발생시킨다면, 리어 액슬(16)의 요동은 안정성 보장을 위해 제한된다.
운반되는 화물의 수송 상태가 현재 상승 높이(Hs) 또는 중량(Ws)에 기초하여 결정될 때와, 차량의 측방향 안정성이 감소되는 가능성이 있을때에, 상기 리어 액슬(16)의 요동은 차량의 측방향 안정성을 보장하기 위해 제한된다. 이러한 상태에서, 리어 휠(19)이 포크리프트 주행으로서 노면상에 범프(bump)를 타고 넘을지라도, 리어 액슬(16)은 요동되지 않는다. 따라서, 차량의 후방부는 범프에 의해 상승된다. 결과적으로, 차량은 전방으로 기운다. 그러나, 수평면을 따라 중심선(Lc)의 차량의 중심(Pg)이 지점(A)의 후방에 위치하거나, 또는 중심 안정 영역(Bg)의 후방부내에 위치되기 때문에, 차량은 길이 방향 안정성을 유지한다.
차량의 중심(Pg)이 전방 안정 영역(Sg)에 있는 것을 S7에서 결정할 때에, 상기 CPU(34)는 도 9에 도시된 바와 같은 S18로 진행하게 된다. S18에서, CPU(34)는 플래그 Fg 및 플래그 Fy의 중의 어느 하나가 "1"인지를 결정한다. 플래그(Fg) 또는 플래그(Fy)중의 어느 하나가 "1" 일 때, CPU(34)는 S19에서 프래그(Fs1)에 대해 "1"로 설정된다. 2개의 플래그(Fg 및 Fy)가 S18에서 "0" 일 때, CPU(34)는 S20에서 플래그(Fs1)에 대해 "0"으로 설정된다.
요동 제어 회로의 실행후 메인 프로그램을 수행할 때, CPU(34)는 플래그 (Fs1)가 "1"일 때 여기 전류의 공급을 중단하며, CPU(34)는 플래그(Fs1)가 "0" 일 때 여기 전류의 공급을 지속한다. 따라서, 수평면상에 중심선(Lc)상에 차량의 중심(Pg)이 전방 안정 영역(Sg)내에 놓인다면, 측방향 가속도(Gs)가 설정값(G0)이상일 때 이거나, 또는 요잉 비의 변화율(△ω/△t)이 y0 이상일 때, 유압 실린더 (22)의 작동은 리어 액슬(16)의 요동을 제한 하도록 억제된다. 즉, 상승된 높이 (Hs)가 H0 이상 이거나, 또는 중량(Ws)이 설정 값(W0)이상 일지라도, 리어 액슬(16)은 측방향 가속도(Gs)가 설정 값(G0)보다 작을 때 및 요잉 비의 변화율(△ω/△t)이 설정값 y0 보다 작을 때 요동이 자유로운 상태로 설정된다.
수평면의 중심선(Lc)상에 차량의 중심(Pg)이 리어 액슬(16)의 요동을 제한하지 않고 차량의 측방향 안정성이 전방 안정 영역(Sg)에 놓일 때, 리어 액슬(16)의 요동은 중량(Ws)이 설정 값(W0)이상 이거나 또는 상승된 높이(Hs)가 H0 이상 일지라도 자유롭게 설정한다. 상기 리어 휠이 도 6에 도시된 바와 같이, 노면을 따라 서 범프(bump; T)를 타고 넘을 때, 상기 리어 액슬(16)은 지면상에 양쪽 프론트 휠(8)과 함께 요동한다. 따라서, 차량의 후방부의 최대 상승량은 증가되지 않으므로, 차량의 전방방향 경사를 억제한다.
상술된 상세한 설명으로부터, 상기 실시예의 요동 제어 장치는 다음과 같은 장점을 가진다.
(a) 프론트 휠(8)이 더블 타이어를 채용하고, 리어 액슬(16)이 요동 가능한 차량에서, 상기 리어 액슬(16)의 요동은 포크에 의해 운반되는 화물의 상승된 높이(Hs)또는 중량(Ws)에 따라서 제한된다. 이러한 점은 차량의 측방향 안정성을 보장한다. 중심선(Lc)위에 있는 차량의 중심(Pg)이 중심 안정 위치(Ag)내의 전방 안정 영역(Sg)에 위치 될 때, 리어 액슬(16)의 요동 제한은 중량(Ws) 및 상승된 높이(Hs)에 따라 실행되지 않는다.
차량의 측방향 안정성이 충분하고 리어 액슬(16)의 요동이 제한될 필요가 없을 때에, 리어 액슬(16)의 요동 제한은 상승된 높이(Hs)또는 중량(Ws)을 기초로 하지 않는다. 그러므로, 리어 휠(19)이 경사진 마스트의 결과로서 또는 무거운 화물을 운반하는 차량의 결과로서 차량의 전방부에 있는 차량의 중심(Pg)상태로 범프(T)를 타고 넘는다면, 리어 액슬(16)은 지면과 접촉하는 양쪽 프론트 휠(8)과 함께 요동하게 된다. 이러한 점은 차량의 전방방향 경사를 억제하고, 또한 차량의 길이 방향 안정성 뿐만 아니라 차량의 측방향 안정성을 유지한다.
(b) 중심선(Hs)상의 차량의 중심은 중량(Ws), 상승된 높이(Hs) 및, 마스트 각도(θ2)를 기초로 하여 예측한다. 이러한 점은 차량의 중심(Pg)이 중량(Ws) 및 상승된 높이(Hs)만으로 평가할 때와 비교하여 볼 때 위치적인 평가의 정확성을 높인다. 이는 차량의 중심(Pg)이 전방 안정 영역(Sg)에 놓일 때 리어 액슬(16)의 요동을 허용하며, 따라서 리어 휠(19)이 범프를 타고 넘을 때 차량의 전방방향 기울어짐을 억제한다.
(c) 요동을 제한하기 위한 상기 유압 실린더(22)가 요동 작용을 흡수하기 위한 댐퍼로서 작용하기 때문에, 유압 댐퍼와 같은 별도의 충격 흡수기가 필요치 않다. 이는 보다 많은 공간을 제공하며 유압 실린더(22)의 설치를 용이하게 한다.
(d) 본 발명은 차량의 중심이 빈번히 차량의 전방쪽에서 놓이며, 또한 리어 액슬(16)이 요동가능한 방법으로 지지되는 더블 타이어 포크리프트에 적용된다. 따라서, 무거운 화물을 높이 상승 시켰을 때 더블 타이어 포크리프트의 측방향 안정성이 보장되며, 리어 휠(19)이 범프(T)를 타고 넘을 때 포크리프트의 전방방향 경사가 억제되므로 길이방향 안정성이 보장된다.
(e) 상기 전자 제어 밸브(28)가 상시 폐쇄형인 밸브이므로, 제어 유닛(32)이 고장날 때 유압 실린더(22)의 작동은 제한된다. 상기 제어 유닛(32)이 고장날 때, 리어 액슬(16)의 요동은 제어 유닛(32)의 수리 이전에도 안정 상태인 소정의 위치로 화물이 운반될 수 있도록 제한된다.
당업자는 본 발명이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 특정의 형태로 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 특히, 본 발명은 다음의 형태와 같이 실현될 수 있다는 것을 이해해야만 할 것이다.
양호하게 도시된 실시예에서, 차량의 중심(Pg)으로부터 중심 안정 영역(Bg)의 경계까지의 최소 거리(L1)는 차량의 중심(Pg)으로부터 중심의 안정 영역(Cg)의 경계까지의 최소 거리(12)와 동일한 점(A)으로부터 상기 전방 안정 영역(Sg)가 연장된다. 그러나, 전방 안정 영역(Sg)의 출발 점은 센서의 잘못된 검출을 극복하도록 지점(A)의 전방에 설정될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 리어 액슬(16)의 요동은 실질적은 차량의 중심(Pg)이 전방 안정 영역(Sg)으로 놓인다면 제한되지 않는다. 이는 차량의 길이방향 안정성을 보장한다.
상기 요동 제어 장치는 하중 상태를 기초로 하는 소정의 요동 제한 조건하에서 리어 액슬(16)의 요동을 제한하기 위한 요동 제한 장치와, 화물 상승시 차량의 수직 방향에 대하여 차량의 중심을 검출하기 위한 중심 검출 장치 및, 차량의 중심상에 차량의 전방방향 기울어짐의 영향을 결정하기 위한 중심 결정 장치를 부가로 구비할 수 있다. 이러한 경우에, 중심 결정 장치가 수직 방향에 대한 차량의 중심이 제한 높이 이상인 것을 검출할 때, 요동 제한 장치에 의해 수행되는 리어 액슬(16)의 요동 제한은 금지된다. 상기 중심 검출 장치는 높이 센서(12), 중량 센서(13) 및, 마스트 각도 센서(14)를 포함할 수 있고, 상기 요동 제한 장치 및 중력 중심 결정 장치는 제어 유닛(32)을 포함할 수 있다.
따라서, 리어 액슬의 요동은 수직방향에 대한 차량의 중심이 제한 높이보다 높을 때와, 요동 제한하의 리어 액슬을 가지는 차량을 경사지게 하는 범프를 리어 휠이 타고 넘을 때 차량의 중심이 전방 방향으로 전환될 수 있는 가능성이 있을때에 허용된다. 따라서, 차량의 전방쪽에 차량 중력 중심선이 있는 차량을 경사지게 하는 범프를 리어 휠이 타고 넘을 때에, 차량의 측방향 안정성은 유지되며 차량의 전방방향 경사는 억제된다. 이는 간단한 제어 방식을 사용하여 차량의 길이 방향 안정성을 보장한다.
상기 제한 제어 장치는 차량 속도(V), 조향각(θ1), 측면 가속도(Gs) 및 요잉비의 변화율(△ω/△t)와 같은 프론트 더블 타이어 휠을 가지는 차량의 회전 상태에 대응되는 검출값의 적어도 하나를 기초로하여 소정 요동 제한 조건일때만 리어 액슬(16)의 요동을 제한하도록 설계될 수 있다. 차량의 측방향 안정성이 차량의 회전에 의해 감소되지 않는 이러한 구조에서, 상승된 높이(Hs), 중량(Ws) 및 마스트 각도(θ2)와 같은 화물 운반 상태를 나타내는 변수를 기초하여 요동 제한이 수행될 때조차도 차량의 충분한 측방향 안정성이 보장됨으로써, 리어 액슬(16)은 요동이 허용된다. 차량의 길이방향 안정성을 위한 충분한 공간이 제공되지 않는 중심 안정 영역(Bg)의 전방부에 차량의 중심(Pg)이 놓을 때에 범프(T)위를 리어 휠(19)이 타고 넘어갈지라도, 차량의 길이방향 안정성은 리어 휠(19)이 돌출부(T)위를 지나갈 때 차량의 측방향 안정성을 보장하면서 유지될 수 있다.
이 경우, 측방향 가속도(Gs) 또는 요잉 비의 변화율(△ω/△t)은 차량 속도(V) 및 조향각(θ1)로 계산될 수 있거나, 또는 측방향 가속도 센서 또는 요잉 비자이로스코프(gyroscope)에 의해 직접 검출될 수 있다.
요잉 비의 변화율(△ω/△t)이 검출값으로 사용될 때, 요동 제한은 회전의 시작 또는 포크리프트가 방향을 바꿀때에 실행될 수 있다. 이는 회전의 시작 또는 방향 전환시에 차량의 측방향 안정성을 보장한다.
상기 요동 제한 조건은 화물 중량(Ws), 상승된 높이(Hs), 마스트 각도(θ2) 등조건들중의 하나, 또는 상기 파라미터의 조합이 될 수 있다. 또한 차량 속도(V),조향각(θ1), 측방향 가속도(Gs) 및 요잉 비의 변화율(△ω/△t)과 같은 차량의 회전 상태에 대응되는 검출값을 기초로 하여 리어 액슬(16)의 요동 제한을 수행하는 것은 가능하지 않다.
경사진 위치상에 차량의 중심을 정확하게 검출하기 위해, 경사 센서는 길이 방향에서의 차량의 중심(Pg)이 마스트의 절대 경사각을 기초로 하여 검출할 수 있도록 마스트위에 제공될 수 있다. 이러한 구조는 차량의 리어 휠이 경사진 노면상의 범프를 넘어갈 때라도, 차량의 측방향 안정성을 보장하면서 차량의 길이방향 안전성을 보정하게 한다.
상기 중량(Ws)의 검출은 상승 실린더(7)의 유압에 대응하는 압력 센서(중량 센서 13)에 의해 반드시 검출될 필요는 없으며, 로드셀 또는 압력-반응성 도전성 고무(pressure-sensitive conductive rubber)의 사용으로도 검출될 수 있다. 일정 중량(Ws)을 가지는 다수의 목적물을 운반하는 차량을 위해, 화물의 존재여부는 화물의 중량을 검출하는 대신에 검출될 수 있다.
상승된 높이(Hs)를 검출하기 위한 수단은 릴 타입(reel type) 센서(높이 센서 12)로 제한하지 않지만, 상승된 높이(Hs)를 연속적으로 검출하는 초음파 센서가 사용될 수도 있다. 또한, 상승된 높이를 단계적으로 검출하는 리미트 스위치, 근접스위치, 광센서 등이 사용될 수 있다.
마스트 각도(θ2)의 검출은 포텐시오미터(potentiometer; 마스트 각도 센서 13), 로타리 엔코더 등의 수단에 의해 경사 실린더의 회전량을 간접적으로 검출하는 것에 한정되지 않지만, 마스트 위에 제공되는 경사 센서의 수단에 의해 직접 검출될 수 있다.
상기 전자 제어 밸브(28)는 상시 개방형 밸브 일수 있다. 이 경우, 전자 제어 밸브가 제어 유닛(32)에서 고장으로 일때에도 유압 실린더(22)의 작용을 허용한다. 그래서, 요동 제어가 실행될 수 없을 때 리어 액슬(16)이 요동하도록 하는 것을 허용할 수 있다.
본 발명은 리어 액슬(16)의 한쪽에만 제공되는 복동형 유압 실린더(22)의 사용에 의해 리어 액슬(16)의 요동을 제한하는 타입의 요동 제한 장치로 한정하지 않는다. 본 발명은 리어 액슬의 양쪽에 제공되는 단동형 유압 실린더의 사용에 의한 리어 액슬의 요동을 제한하는 요동 제어장치에 또한 적용할 수 있다.
본 발명은 더블 타이어의 프론트 휠을 채용하는 포크리프트로 제한하지 않으며, 광폭의 싱글 타이어 프론트 휠을 채용하는 포크리프트에 또한 적용할 수 있다.
본 발명은 포크리프트에 제한되는 것이 아니며, 요동가능한 리어 액슬을 가지는 쇼벌 로더(shovel loader)와 같은 다른 어떠한 종류의 산업 차량에도 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 예와 실시예는 단지 도시를 위한 것이지 제한하는 것은 아니며, 본 발명은 본원의 설명에 제한되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위와 그 등가성내에서 수정될 수 있다.

Claims (10)

  1. 프레임과, 프레임에 회전 가능하게 지지되며, 외측 타이어와 내측 타이어와 각각 결합되는 한쌍의 프론트 휠과, 프레임에 의해 지지되며 프레임에 대해 선회가능한 리어 액슬과, 상기 리어 액슬상에 회전 가능하게 장착된 한 쌍의 리어 휠과, 운반 하중 상태에 따라 리어 액슬의 선회 운동을 선택적으로 허용 및 제한 하기 위한 제한 장치와, 차량의 중심(center of gravity)을 검출하기 위한 검출장치를 구비하는 화물을 운반하기 위한 산업 차량에 있어서, 상기 제한 장치는 중심이 소정 영역 범위내에 위치될 때 리어 액슬의 선회 운동을 허용하는 산업 차량.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소정 영역은 프론트 타이어가 지면과 접촉하는 지점의 후방에서 내측 타이어들 사이에 형성되는 산업 차량.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 소정 영역은 내측 타이어가 지면과 접촉하는 지점 과, 리어 휠이 지면과 접촉하는 지점에 의해 형성되는 직사각형 영역내에 형성되는 산업 차량.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 차량은 리어 휠의 접촉점사이에 위치되는 후방 중심점과, 내측 타이어의 접촉 점 사이에 위치되는 전방 중심점을 통하여 연장되는 중심점을 가지며, 상기 차량은 후방 중심점과, 외측 타이어가 지면과 접촉하는 지점 사이에 형성되는 삼각형 영역을 가지며, 상기 중심선은 중심선으로부터 상기 삼각형 영역의 외측 경계까지 제 1 거리와, 중심선으로부터 직사각형 영역의 외측 경계까지의 제 2 거리에 의해 형성되는 소정의 안정 점을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 거리는 서로 동일하며, 상기 소정 안정 영역은 상기 소정의 안정 점의 전방에 위치되는 산업 차량.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 산업 차량은 포크리프트를 포함하며, 상기 포크리프트는 화물을 상승시키기 위한 포크와, 상기 포크를 상승 및 하강시키기 위한 마스트를 가지며, 상기 마스트는 경사가능한 산업 차량.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 검출장치는, 화물의 상승량을 검출하기 위한 상승량 센서와, 화물의 중량을 검출하기 위한 중량 센서와, 마스트의 기울어짐을 검출하기위한 마스트 각도 센서를 포함하며, 상기 검출장치는 상승량, 화물의 중량, 마스트의 경사에 기초로 하여서 차량의 중심을 평가하는 산업 차량.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제한 장치는, 리어 액슬을 프레임에 연결하며, 유압 오일에 의해 압력에 따라서 팽창 및 신축함으로써 리어 액슬의 선회 운동을 허용하는 실린더와, 상기 실린더에 오일을 공급하기 위한 도관과, 상기 도관을 선택적으로 개방 및 패쇄하기 위해 도관에 연결되는 제어 밸브와, 상기 제어 밸브를 제어하기 위한 제어 유닛을 구비하며, 상기 도관으로부터 실린더로의 오일의 공급은 도관이 개방될 때 허용되며, 상기 도관이 폐쇄될 때 상기 오일 공급은 정지되는 산업 차량.
  8. 제 6 항에 있어서, 차량의 속도를 검출하기 위한 속도 센서와, 리어 휠의 휠 각도를 검출하기 위한 휠 각도 센서와, 차량에 적용되는 측방향 가속도와, 상기 차량 속도 및 휠 각도를 기초로 하여서 요잉 비의 변화율을 계산하기 위한 작동 유닛을 또한 구비하는 산업 차량.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 차량은 제어 유닛을 가지며, 상기 제어 유닛은 측방향 가속도가 소정의 기준값 보다 큰지 여부를 결정하며, 요잉 비 변화율이 소정의 기준값 보다 큰지 여부를 결정하며, 중심이 소정 영역 범위내에 있는지 여부를 결정하며, 중심이 소정 영역 범위내에 있는 것을 제어 유닛이 결정할 때에, 상기 제어 유닛은 측방향 가속도 및 비 변화율에 대한 결정 결과에 근거하여 리어 액슬의 선회 운동을 제한하기 위한 제한 장치를 제어하는 산업 차량.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어 유닛은 중심이 소정 영역내에 있지 않은 것을 결정할 때에, 제어 유닛은 마스트 각도가 소정의 기준값 보다 큰지를 결정하며, 또한 하중 중량이 소정의 기준 값 보다 큰지 여부를 결정하며, 그리고 상기 제어 유닛은 측방향 가속도, 요잉 비 변화율, 마스트 각도 및 하물 중량에 대한 결정 결과에 근거하여서 리어 액슬의 선회 운동을 제한하기 위한 제한 장치를 제어하는 산업 차량.
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