JP2004090758A - Steering control device for forklift - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering control device for a forklift capable of selecting a steering characteristic in response to a preference of an operator and further enabling driving wheels to be turned by 360°. <P>SOLUTION: There are provided an operating amount detecting means 31 for detecting an operating amount of a handle 8; a turning angle detecting means 18 for detecting a turning angle of a driving wheel 10; an operating mode setting means 33 for selecting one of a plurality of steering modes including a limited steering mode where a turning allowable angle of the driving wheel 10 is a predetermined value lower than 360° and a non-limited steering mode where a turning allowable angle of the driving wheel 10 is not limited; a turning control means 32 for controlling a turning operation of the driving wheel 10 in response to an operating amount of the handle 8 in accordance with a sterering mode set by the steering mode setting means. The turning control means 32 turns the driving wheel 10 within a range where the turning angle of the driving wheel 10 does not exceed the turning allowable angle. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動輪が３６０°旋廻可能に設けられたフォークリフトのステアリング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１に示すような、座乗式リーチ型フォークリフトが利用されており、運転者は座席４に座り、左手でハンドル８を操作しながら、右手でディレクショナルスイッチ（図１には図示せず）を操作してフォークリフトの進行方向を調節する。また、運転者は、上記フォークリフトのフロアに設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏み加減を調節して、フォークリフトの走行速度を調節する。
【０００３】
ところで、このような座乗式リーチ型フォークリフトには、機械的なストッパにより駆動輪１０の旋廻角がフォークリフトの車体前方向を基準として左右にそれぞれ９０°の範囲内に収まるように制限されているものや、上記ストッパが設けられておらず駆動輪１０が３６０°旋廻可能に設けられたもの等がある。これらのうち駆動輪１０が３６０°旋廻可能なフォークリフトは、運転者がハンドル８の操作のみでフォークリフトの進行方向を自在に変更できるので、駆動輪１０の旋廻角が所定の範囲内に収まるように制限されたフォークリフトよりも操作性が高く、そのため自由度の高い作業が可能となるという特長がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、駆動輪１０が３６０°旋廻可能なフォークリフトの操作は駆動輪１０の旋廻角が所定の範囲内に収まるように制限されたフォークリフトでの運転に慣れた者にとっては特殊なものであり、フォークリフトの特長を活かせないばかりか、運転し難いという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、運転者が自分の好みに応じた操舵特性を選択して運転することができる、駆動輪が３６０°旋廻可能なフォークリフトのステアリング制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決しようとする手段】
上記の目的を達成するために、本発明のフォークリフトのステアリング制御装置は、車体に３６０°旋廻可能に設けられた駆動輪をハンドル操作に応じて旋廻させるフォークリフトのステアリング制御装置であって、ハンドルの操作量を検出する操作量検出手段と、駆動輪の旋廻角を検出する旋廻角検出手段と、駆動輪の旋廻許容角度が３６０°未満の所定値である制限操舵モードと、駆動輪の旋廻許容角度が制限されない無制限操舵モードとを含む複数の操舵モードのうち一つを選択して設定する操舵モード設定手段と、操舵モード設定手段により設定された操舵モードに従い、ハンドルの操作量に基づいて駆動輪の旋廻を制御する旋廻制御手段と、を備え、旋廻制御手段が、駆動輪の旋廻角が旋廻許容角度を超えない範囲で駆動輪を旋廻させることとしている。
【０００７】
ここで、駆動輪の旋廻許容角度が３６０°未満の所定値である制限操舵モードとしては、例えば、駆動輪の旋廻許容角度が１８０°で車体前方向を基準として左右にそれぞれ９０°の範囲で駆動輪の旋廻を許容する制限操舵モードや、駆動輪の旋廻許容角度が２４０°で車体前方向を基準として左右にそれぞれ１２０°の範囲で駆動輪の旋廻を許容する制限操舵モードとすることができる。
【０００８】
従って、本発明によれば、旋廻制御手段が設定された操舵モードに従い駆動輪の旋廻を制御するので、運転者は自分の好みの操舵モードを選択した上でハンドル操作ができるようになる。例えば、操舵モードを駆動輪の旋廻許容角度が制限されない無制限操舵モードに設定すれば、運転者はハンドル操作により駆動輪を３６０°旋廻させることができるようになり、ハンドルの操作のみでフォークリフトの進行方向を自在に変更することができる。又、操舵モードを駆動輪の旋廻許容角度が３６０°未満の所定値である制限操舵モードに設定すれば、旋廻制御手段により駆動輪の旋廻角が旋廻許容角度を超えないように制御されるので、運転者は機械的なストッパにより駆動輪の旋廻が許容される範囲が制限されたフォークリフトを運転する場合と同様の感覚で、駆動輪が３６０°旋廻可能なフォークリフトを運転することができるようになる。
【０００９】
ところで本発明は、ハンドルの操作量と駆動輪の旋廻角との関係を設定する比率設定手段を備え、前記旋廻制御手段が、比率設定手段により設定されたハンドルの操作量と駆動輪の旋廻角との関係に従い、ハンドルの操作量に基づいて駆動輪の旋廻を制御するようにすることができる。ここで、ハンドルの操作量と駆動輪の旋廻角との関係とは、例えばハンドルの操作量に対しどれだけの比率で駆動輪が旋廻するかである。具体的にいえば、ハンドルを１回転（３６０°回転）させて駆動輪が１８０°旋廻するときの比率は２：１となる。
【００１０】
これにより、駆動輪を頻繁に大きく旋廻させるような運転を行う場合、運転者はハンドルの操作量に対する駆動輪の旋廻角の比率を大きく設定すれば、ハンドルを少し操作するだけで駆動輪を大きく旋廻させることができ、フォークリフトの運転を楽に行える。例えば、比率を２：１から１：２に変更すれば、ハンドルを１回転（３６０°回転）させたときに駆動輪が１８０°旋廻していたのを、駆動輪が７２０°旋廻するように変更できる。また、駆動輪の旋廻角の微調整が必要な運転を行う場合、運転者はハンドルの操作角に対する駆動輪の旋廻角の比率を小さく設定すれば、微調整を楽に行えるようになる。例えば、比率を２：１から４：１に変更すれば、ハンドルを１回転（３６０°回転）させたときに駆動輪が１８０°旋廻していたのを、駆動輪が９０°旋廻するように変更できる。
【００１１】
又、例えば駆動輪の旋廻許容角度が１８０°に設定される場合には比率を１２：１に設定し、駆動輪の旋廻許容角度が２４０°に設定される場合には比率を９：１に設定すれば、いずれも駆動輪の旋廻が許容される範囲をハンドルでの６回転（２１６０°）とすることができ、旋廻許容角度は異なっていても同じような感覚で操作できるようになる。
【００１２】
さらに本発明は、駆動輪の回転を検出する回転検出手段を備え、駆動輪の回転が停止しているときにのみ、操舵モードの設定、或いはハンドルの操作量と駆動輪の旋廻角との関係の設定を行うことが可能となるようにすることができる。
【００１３】
これにより、駆動輪の回転してフォークリフトが走行している最中に、誤って操舵モードが変わったり、ハンドルの操作量と駆動輪の旋廻角との関係が変わったりすること防止でき、作業の安全性を確保することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る座乗式リーチ型フォークリフトを右前方から見た斜視図である。図１に示すようにこのフォークリフトは、車体１の後方に支持された車体１の前後方向に進退、及び上下方向に伸縮するマスト２と、マスト２に傾動可能に支持されたフォーク３とを備えている。また、車体１の前部には、車体１に対して横向きに座ることができる運転席４が設けられており、この運転席４の下部には、走行装置や操舵装置等を収容するケーシング５が設けられている。さらに、ケーシング５の下方には、フォークリフトの走行と操舵とを担う駆動輪１０が配されており、この駆動輪１０は３６０°旋廻することができるようになっている。
【００１５】
上記運転席４の右側から車体１の後方側にわたっては、図１及び図２に示すように、運転操作盤７が設けられている。この運転操作盤７には、マスト２の上下方向の伸縮を制御するリフト制御レバー６ａ、マスト２の前後方向の進退を制御するリーチ制御レバー６ｂ、フォーク３の傾動を制御するチルト制御レバー６ｃ、フォークリフトの走行方向（駆動輪１０の回転方向）を制御するディレクショナルスイッチ６ｄ、以下で詳述する制御パネル６ｅ、が配置され、これらの他にも照明灯スイッチ、メインスイッチ、非常停止スイッチなどが配置される。運転操作盤７の右前端部には操舵用のハンドル８が設けられ、さらに、運転席４の床部には図示されていないがブレーキペダル、アクセルペダルが配置されている。なお、本実施の形態では、ハンドル８と駆動輪１０との間に機械的な連結構造はなく、いわゆるフライバイワイヤ式ステアリング装置とされている。
【００１６】
図３は本発明のステアリング制御装置を含む、このフォークリフトの走行・操舵系の機能ブロック図である。図３に示すように、ハンドル８の操作量（操作角）は、ポテンショメータからなるハンドル回転センサ３１にて検出されて、旋廻制御手段３２に伝達される。旋廻制御手段３２は、ハンドル８の操作角が伝達されると、この操作角に基づいてステアリングモータ１１を回転駆動するようになっている。ステアリングモータ１１が回転駆動されると操舵歯車１６が回転し、この操舵歯車１６に噛合う操舵従動歯車１５を回転させる。操舵従動歯車１５は走行モータ１３の回転軸１４と同軸上となるよう配されており、操舵従動歯車１５が回転すると、走行モータ１３と駆動輪１０との間に介設された走行用減速機構、及び駆動輪１０が旋廻することになる。なお、この際走行モータ１３は旋廻せず、そのままの位置で保持される。
【００１７】
さらに、操舵従動歯車１５には旋廻角検出歯車１７が噛合わされており、操舵従動歯車１５が回転すると、この旋廻角検出歯車１７も回転する。旋廻角検出歯車１７はポテンショメータで構成される旋廻角センサ１８に連結されているため、旋廻角検出歯車１７の回転は旋廻角センサ１８により検出され、この検出出力が旋廻制御手段３２に伝達されるようになっている。
【００１８】
旋廻制御手段３２には、操舵モードを設定する操舵モード設定手段３３からは設定された操舵モードの情報が伝達され、ハンドル８の操作角と駆動輪１０の旋廻角との関係（比率）を設定する比率設定手段３４からは設定された比率の情報が伝達されるようになっており、旋廻制御手段３２は、設定された操舵モードに従った上で、ハンドル回転センサ３１の出力と旋廻角センサ１８の出力との関係が設定された比率となるようにステアリングモータ１１を駆動する。
【００１９】
また、図３に示すように、アクセルペダル９、ディレクショナルスイッチ６ｄの操作が走行制御手段１２に伝達されると、走行制御手段１２は走行モータ１３を回転駆動させるようになっている。走行モータ１３が回転駆動されると、その回転が回転軸１４と走行用減速機構を介して駆動輪１０に伝わり、駆動輪１０が回転することになる。
【００２０】
操舵モードの設定は操舵モード設定手段３３によって行われ、ハンドル８の操作角と駆動輪１０の旋廻角との比率の設定は比率設定手段３４によって行われるが、この際に制御パネル６ｅが活用される。この制御パネル６ｅは表面がタッチパネルとされたディスプレイ装置であり、操舵モードの設定及び比率の設定時には、例えば図４（ａ）〜（ｄ）に示す画面が表示されると共に、タッチパネルを操作した信号が操舵モードの設定時には操舵モード設定手段３３に伝達され、比率の設定時には比率設定手段３４に伝達される。また、操舵モードの設定と比率の設定とを順番に行えるようにするため、操舵モードの設定が終れば比率の設定が可能な状態とされ、比率の設定が終れば操舵モードの設定が可能な状態とされるようになっている。
【００２１】
以下、図４ないし図７を参照しながら、操舵モードの設定及び比率の設定の手順につき詳細に説明する。
【００２２】
運転者がメインスイッチを操作してフォークリフトの電源を投入すると、比率設定手段３４は走行モータ１３の回転を検出するロータリーエンコーダで構成される回転センサ１９の出力を得て走行モータ１３が停止していることを確認する（Ｓ５０１）。
【００２３】
走行モータ１３が停止していることが確認されると（Ｓ５０１のＹＥＳ）、次に比率設定手段３４は、図４（ａ）に示すように制御パネル６ｅに現在のハンドル８の操作角に対する駆動輪１０の旋廻角の比率を表示する（Ｓ５０２）。図４（ａ）では、ハンドル８の操作角と駆動輪１０の旋廻角との比率は１４対１（ハンドル８が１回転すると、駆動輪１０が１／１４回転する）となっている。運転者は、ハンドル８の操作角と駆動輪１０の旋廻角との比率を変更する場合には、制御パネル６ｅに表示された比率設定キー６１を押下し、変更しない（現状のままで構わない）場合には、決定キー６５を押下する。
【００２４】
比率設定キー６１が押下された場合（Ｓ５０３のＹＥＳ）、比率設定手段３４は、図４（ｂ）に示すように制御パネル６ｅに入力欄６３やテンキー６２、カーソルキー６４を表示する（Ｓ５０４）。そこで、運転者は表示されたテンキー６２やカーソルキー６４を用いて入力欄６３に、ハンドル８の操作角と駆動輪１０の旋廻角との比率を入力する。例えば入力欄６３に７：１が入力されると、比率設定手段３４は入力された比率を取り込み（Ｓ５０５）、決定キー６５が押下されれば（Ｓ５０６のＹＥＳ）、ハンドル８の操作角と駆動輪１０の旋廻角との比率を７：１に設定する（Ｓ５０７）。これ以降、旋廻制御手段３２は、旋廻角センサ１８から伝達される駆動輪１０の旋廻角がハンドル回転センサ３１から伝達されるハンドル８の操作角の１／７の角度となるようにステアリングモータ１１を回転駆動する。
【００２５】
従って、駆動輪１０を頻繁に大きく旋廻させるような運転を行う場合、運転者は入力欄６３にハンドル８の操作角に対する駆動輪１０の旋廻角が大きくなる比率を入力し設定すれば、ハンドル８を少し操作するだけで駆動輪１０を大きく旋廻させることができ、フォークリフトの運転を楽に行える。また、駆動輪１０の旋廻角の微調整が必要な運転を行う場合、運転者は、入力欄６３にハンドル８の操作角に対する駆動輪１０の旋廻角が小さくなる比率を入力し設定すれば、微調整を楽に行える。
【００２６】
また、例えば駆動輪１０の旋廻許容角度が１８０°に設定される場合には比率を１２：１に設定し、駆動輪１０の旋廻許容角度が２４０°に設定される場合には比率を９：１に設定すれば、いずれも駆動輪１０の旋廻が許容される範囲をハンドル８での６回転分とすることができ、旋廻許容角度は異なっていても同じような感覚で操作できるようになる。
【００２７】
比率設定手段３４は比率の設定と同時に、操舵モード設定手段３３に対し比率の設定が終了した旨の信号を伝える。すると、操舵モード設定手段３３は、図４（ｃ）に示すように制御パネル６ｅに現在の操舵モードを表示する（Ｓ５０８）。又、比率を変更することなく決定キー６５が押下された場合は（Ｓ５０９のＹＥＳ）、比率設定手段３４は現在の比率を保持したままで、操舵モード設定手段３３に対し比率の設定が終了した旨の信号を伝える。本実施の形態では、操舵モードには、駆動輪１０の旋廻許容角度に制限が無く駆動輪１０が３６０°旋廻することが可能な３６０°モードと、駆動輪１０の旋廻許容角度が１８０°である１８０°モードの２種類の操舵モードが採用されている。
【００２８】
ここでは、現在３６０°モードが設定されているとする。従って、図４（ｃ）の制御パネル６ｅには、現在設定されている操舵モードとして「３６０°モード」の文字が表示されている。ここで、操舵モードを１８０°モードに変更する場合、運転者は制御パネル６ｅに表示されたモード選択キー６６を押下し、３６０°モードのままでよい場合は、制御パネル６ｅに表示された決定キー６７を押下する。
【００２９】
モード選択キー６６が押下された場合（Ｓ５１０のＹＥＳ）、操舵モード設定手段３３は、図４（ｄ）に示すように制御パネル６ｅに操舵モードの表示欄６８やカーソルキー６４を表示する（Ｓ５１１）。そこで、運転者は表示されたカーソルキー６４を用いて表示欄６８の操舵モードの表示を切り替える。例えばカーソルキー６４を押下して表示欄６８に「１８０°モード」が表示されるようにしたり、「３６０°モード」が表示されるようにしたりする。表示欄６８に「３６０°モード」が表示されている状態で（Ｓ５１２のＹＥＳ）、決定キー６５が押下されれば（Ｓ５１３のＹＥＳ）、操舵モード設定手段３３は旋廻許容角度の制限を解除して操舵モードを３６０°モードに設定する（Ｓ５１４）。これ以降、旋廻制御手段３２は、３６０°モードでステアリングモータ１１を制御することになり、駆動輪１０を無制限に旋廻させることができるようになる。
【００３０】
一方、表示欄６８に「１８０°モード」が表示されている状態で（Ｓ５１２のＮＯ）、決定キー６５が押下されれば（Ｓ５１５のＹＥＳ）、操作モード設定手段３３は旋廻許容角度を１８０°に制限して操舵モードを１８０°モードに設定する（Ｓ５１６）。１８０°モードが設定されると、操舵モード設定手段３３は、旋廻角センサ１８からの出力に基づいて、現在の駆動輪１０の旋廻角θを検出する（Ｓ５１７）。駆動輪１０の旋廻角θとは、図７に示すようにフォークリフトの車体前方向に対する走行モータ１３が正回転したときの駆動輪１０の進行方向Ｂの角度のことであり、ここでは左回りに正としている
。
【００３１】
操舵モード制御手段３３は、検出した旋廻角θが９０°〜２７０°の範囲内であるか否かを判定し（Ｓ５１８）、９０°〜２７０°の範囲内でなければ、駆動輪１０の旋廻許容範囲を０°〜９０°及び２７０°〜３６０°、つまりフォークリフトの車体前方向から左右に９０°ずつと設定する（Ｓ５１９）。また、検出した旋廻角θが９０°〜２７０°であれば、操舵モード制御手段３３は、駆動輪１０の旋廻許容範囲を９０°〜２７０°、つまりフォークリフトの車体後方向から左右に９０°ずつと設定し（Ｓ５２０）、更に走行モータ１３の極性を反転させる指示を走行制御装置１２に与える（Ｓ５２１）。
【００３２】
このようにして１８０°モードが設定された後、旋廻制御手段３２は、下記のようにしてステアリングモータ１１を制御する。
【００３３】
例えば、駆動輪１０の旋廻許容範囲が車体前方向から左右に９０°ずつと設定されている場合、旋廻制御手段３２は、旋廻角センサ１８から得られる現在の駆動輪１０の旋廻角が車体前方向から左に９０°であるときに、ハンドル回転センサ３１から伝達されるハンドル８の操作角が駆動輪１０の旋廻角を大きくする角度であれば、その操作角の大小に拘わらずステアリングモータ１１を駆動しない。また、旋廻制御手段３２は、旋廻角センサ１８から得られる現在の駆動輪１０の旋廻角が車体前方向から右に９０°、つまり車体前方向から左に２７０°であるときに、ハンドル回転センサ３１から伝達されるハンドル８の操作角が駆動輪１０の旋廻角を小さくする角度であれば、その操作角の大小に拘わらずステアリングモータ１１を駆動しない。つまり、駆動輪１０の旋廻角が旋廻許容範囲を超えるようにハンドル８を操作しても、ハンドル８が空転するだけで駆動輪１０は旋廻しないことになる。駆動輪１０の旋廻角が車体前方向から左に９０°及び２７０°以外の場合、駆動輪１０の旋廻角が車体前方向から左に９０°又は２７０°であっても旋廻角が旋廻許容範囲の内側へ向うハンドル８を操作である場合には、旋廻制御手段３２は、比率設定手段３４によって予め設定されたハンドル８の操作角と駆動輪１０の旋廻角との比率に従って、ステアリングモータ１１を駆動する。
【００３４】
このようにして、駆動輪が３６０°旋廻可能に設けられたフォークリフトでありながら、駆動輪１０の旋廻許容範囲が車体前方向から左右に９０°ずつとされ、運転者は、機械的なストッパにより駆動輪の旋廻許容範囲が制限されたフォークリフトを運転する場合と同様の感覚で、運転することができるようになる。
【００３５】
以上、本発明を座乗式リーチ型フォークリフトに適用した場合について述べたが、本発明はこれ以外のタイプの、駆動輪が３６０°旋廻可能とされたフォークリフトにも適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、運転者は、自分が運転しやすい操舵モードを選択し設定した上で、ハンドル操作をして駆動輪を旋廻させることができ、また、ハンドルの操作角と駆動輪の旋廻角との関係を自分が運転しやすいものに変更することができるので、フォークリフトを思い通りに運転することができ、その結果としてフォークリフトを用いた作業を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】駆動輪が３６０°旋廻可能に設けられたフォークリフトの全体斜視図。
【図２】フォークリフトの運転操作盤付近を示す斜視図。
【図３】本発明のステアリング制御装置の機能ブロック図。
【図４】制御パネルの概念図であり、（ａ）は比率設定の初期画面、（ｂ）は比率入力画面、（ｃ）は操舵モード設定の初期画面、（ｄ）は操舵モード選択画面を示す。
【図５】ハンドルの操作量と駆動輪の旋廻角との比率の設定手順を示すフローチャート。
【図６】操舵モードの設定手順を示すフローチャート。
【図７】駆動輪の旋廻角を示す説明図。
【符号の説明】
６ｅ　制御パネル
８　　ハンドル
１０　　駆動輪
１１　　ステアリングモータ
１３　　走行モータ
１８　　旋廻角センサ
１９　　回転センサ
３１　　ハンドル回転センサ
３２　　旋廻制御手段
３３　　操舵モード設定手段
３４　　比率設定手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering control device for a forklift in which drive wheels are provided so as to be able to rotate 360 °.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a seat-type reach-type forklift as shown in FIG. 1 has been used. A driver sits on aseat 4 and operates a steering wheel 8 with a left hand while using a directional switch with a right hand (see FIG. 1). (Not shown) to adjust the traveling direction of the forklift. Further, the driver adjusts the travel speed of the forklift by adjusting the depression of an accelerator pedal (not shown) provided on the floor of the forklift.
[0003]
By the way, in such a seat-type reach-type forklift, the turning angle of thedrive wheel 10 is limited by a mechanical stopper so as to fall within a range of 90 ° to the right and left with respect to the forward direction of the vehicle body of the forklift. And those in which the above-described stopper is not provided and thedrive wheel 10 is provided so as to be able to rotate 360 °. Among these, the forklift in which thedrive wheel 10 can rotate by 360 ° can change the traveling direction of the forklift freely by the driver only by operating the handle 8, so that the rotation angle of thedrive wheel 10 is within a predetermined range. The operability is higher than that of a restricted forklift, so that there is a feature that work with a high degree of freedom is possible.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the operation of a forklift in which thedrive wheel 10 can be rotated by 360 ° is special for those who are accustomed to driving with a forklift in which the rotation angle of thedrive wheel 10 is limited to fall within a predetermined range. Not only could not take advantage of the features, but also it was difficult to drive.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a steering control device of a forklift capable of turning a drive wheel through 360 °, in which a driver can select and operate a steering characteristic according to his / her preference.
[0006]
[Means to solve the problem]
In order to achieve the above object, a steering control device for a forklift according to the present invention is a steering control device for a forklift that rotates a drive wheel, which is provided on a vehicle body so as to be able to rotate through 360 °, in accordance with a steering operation. An operation amount detection means for detecting an operation amount, a rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the drive wheel, a limited steering mode in which the rotation allowable angle of the drive wheel is a predetermined value less than 360 °, and a rotation permission of the drive wheel. A steering mode setting means for selecting and setting one of a plurality of steering modes including an unrestricted steering mode in which the angle is not limited, and driving based on an operation amount of a steering wheel according to a steering mode set by the steering mode setting means. Turning control means for controlling the turning of the wheels, the turning control means turning the driving wheels within a range in which the turning angles of the driving wheels do not exceed the allowable turning angles. I am going to make it.
[0007]
Here, the limited steering mode in which the turning angle of the driving wheel is a predetermined value of less than 360 ° is, for example, a turning angle of the driving wheel of 180 ° and a range of 90 ° left and right with respect to the front direction of the vehicle body. The limited steering mode in which the turning of the drive wheel is allowed or the limited steering mode in which the turning of the drive wheel is allowed in a range of 120 ° to the left and right with respect to the forward direction of the vehicle at a drive allowable rotation angle of 240 °. it can.
[0008]
Therefore, according to the present invention, the turning control means controls the turning of the drive wheels in accordance with the set steering mode, so that the driver can operate the steering wheel after selecting his / her favorite steering mode. For example, if the steering mode is set to the unrestricted steering mode in which the turning angle of the driving wheel is not limited, the driver can turn the driving wheel 360 ° by operating the steering wheel, and the forklift can be advanced only by operating the steering wheel. The direction can be changed freely. Further, if the steering mode is set to the limited steering mode in which the turning allowable angle of the drive wheel is a predetermined value of less than 360 °, the turning control means controls the turning angle of the driving wheel so as not to exceed the turning allowable angle. The driver can operate a forklift in which the drive wheels can rotate through 360 ° in the same sense as when driving a forklift in which the range in which the drive wheels are allowed to rotate is limited by a mechanical stopper. Become.
[0009]
By the way, the present invention includes ratio setting means for setting a relationship between the operation amount of the steering wheel and the turning angle of the driving wheel, and the turning control means includes a steering operation amount and a turning angle of the driving wheel set by the ratio setting means. According to the relationship, the turning of the drive wheels can be controlled based on the operation amount of the steering wheel. Here, the relationship between the operation amount of the steering wheel and the turning angle of the drive wheel is, for example, at what ratio the drive wheel rotates with respect to the operation amount of the steering wheel. More specifically, the ratio when the drive wheel rotates 180 ° by rotating the handle one rotation (360 ° rotation) is 2: 1.
[0010]
This allows the driver to set the ratio of the turning angle of the drive wheel to the amount of operation of the steering wheel to be large when the driver sets the ratio of the turning angle of the driving wheel to the operation amount of the steering wheel to increase the drive wheel by operating the steering wheel a little. The forklift can be turned easily and can be operated easily. For example, if the ratio is changed from 2: 1 to 1: 2, the drive wheel rotates by 180 ° when the handle is rotated once (360 °), so that the drive wheel rotates by 720 °. Can be changed. In addition, when performing a driving that requires fine adjustment of the turning angle of the driving wheel, the driver can easily perform the fine adjustment by setting a small ratio of the turning angle of the driving wheel to the operating angle of the steering wheel. For example, if the ratio is changed from 2: 1 to 4: 1, the drive wheel is turned by 180 ° when the steering wheel is turned once (360 °), so that the drive wheel turns by 90 °. Can be changed.
[0011]
Further, for example, when the rotation allowable angle of the driving wheel is set to 180 °, the ratio is set to 12: 1, and when the rotation allowable angle of the driving wheel is set to 240 °, the ratio is set to 9: 1. If set, the range in which the turning of the drive wheel is allowed can be set to six rotations (2160 °) with the handle, and the operation can be performed with the same feeling even if the turning allowable angle is different.
[0012]
Further, the present invention further comprises a rotation detecting means for detecting the rotation of the driving wheel, and only when the rotation of the driving wheel is stopped, the setting of the steering mode or the relationship between the operation amount of the steering wheel and the turning angle of the driving wheel. Can be set.
[0013]
As a result, it is possible to prevent the steering mode from being changed by mistake and the relationship between the operation amount of the steering wheel and the turning angle of the drive wheel to be changed while the drive wheel is rotating and the forklift is running. Safety can be ensured.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view of a seat-type reach-type forklift according to the present invention as viewed from the right front. As shown in FIG. 1, the forklift includes amast 2 that moves forward and backward in the front-rear direction and expands and contracts in a vertical direction of avehicle body 1 supported behind thevehicle body 1, and afork 3 supported by themast 2 to be tiltable. ing. A driver'sseat 4 is provided at the front of thevehicle body 1 so as to be able to sit sideways with respect to thevehicle body 1, and a lower portion of the driver'sseat 4 has acasing 5 for accommodating a traveling device, a steering device and the like. Is provided. Further, below thecasing 5, adrive wheel 10 for running and steering the forklift is arranged, and thedrive wheel 10 can be rotated by 360 °.
[0015]
A drivingoperation panel 7 is provided from the right side of the driver'sseat 4 to the rear side of thevehicle body 1 as shown in FIGS. Theoperation control panel 7 includes alift control lever 6a for controlling the vertical extension and contraction of themast 2, areach control lever 6b for controlling the forward and backward movement of themast 2 in a forward and backward direction, atilt control lever 6c for controlling the tilting of thefork 3, Adirectional switch 6d for controlling the traveling direction of the forklift (the rotation direction of the driving wheel 10) and acontrol panel 6e described in detail below are arranged. In addition to these, a lighting switch, a main switch, an emergency stop switch, and the like are provided. Be placed. A steering handle 8 is provided at the right front end of the drivingoperation panel 7, and a brake pedal and an accelerator pedal (not shown) are arranged on the floor of the driver'sseat 4. In the present embodiment, there is no mechanical connection between the steering wheel 8 and thedriving wheel 10, and a so-called fly-by-wire steering device is used.
[0016]
FIG. 3 is a functional block diagram of a traveling / steering system of the forklift including the steering control device of the present invention. As shown in FIG. 3, the operation amount (operation angle) of the handle 8 is detected by ahandle rotation sensor 31 composed of a potentiometer and transmitted to the rotation control means 32. When the operation angle of the steering wheel 8 is transmitted, the turning control means 32 rotates the steering motor 11 based on the operation angle. When the steering motor 11 is driven to rotate, thesteering gear 16 rotates, and the steering drivengear 15 meshing with thesteering gear 16 is rotated. The steering drivengear 15 is arranged so as to be coaxial with therotation shaft 14 of the travelingmotor 13. When the steering drivengear 15 rotates, a traveling reduction mechanism interposed between the travelingmotor 13 and the drivingwheels 10. , And thedrive wheels 10 are turned. At this time, the travelingmotor 13 is not rotated and is held at the same position.
[0017]
Further, a turning angle detecting gear 17 is meshed with the steering drivengear 15, and when the steering drivengear 15 rotates, the turning angle detecting gear 17 also rotates. Since the turning angle detecting gear 17 is connected to aturning angle sensor 18 constituted by a potentiometer, the rotation of the turning angle detecting gear 17 is detected by the turningangle sensor 18, and the detection output is transmitted to the turning control means 32. It has become.
[0018]
Information about the set steering mode is transmitted to the turning control means 32 from the steering mode setting means 33 for setting the steering mode, and the relationship (ratio) between the operation angle of the steering wheel 8 and the turning angle of thedrive wheel 10 is set. The information of the set ratio is transmitted from the ratio setting means 34. The turning control means 32 follows the set steering mode, and outputs the output of the steeringwheel rotation sensor 31 and the turning angle sensor. The steering motor 11 is driven such that the relationship with the output of themotor 18 becomes a set ratio.
[0019]
Further, as shown in FIG. 3, when the operations of theaccelerator pedal 9 and thedirectional switch 6d are transmitted to the travel control means 12, the travel control means 12 drives thetravel motor 13 to rotate. When the travelingmotor 13 is driven to rotate, the rotation is transmitted to the drivingwheels 10 via the rotatingshaft 14 and the traveling reduction mechanism, and the drivingwheels 10 rotate.
[0020]
The setting of the steering mode is performed by the steering mode setting means 33, and the setting of the ratio between the operation angle of the steering wheel 8 and the turning angle of thedrive wheel 10 is performed by the ratio setting means 34. At this time, thecontrol panel 6e is utilized. You. Thecontrol panel 6e is a display device whose surface is a touch panel. When the steering mode is set and the ratio is set, for example, the screens shown in FIGS. Is transmitted to the steering mode setting means 33 when the steering mode is set, and is transmitted to the ratio setting means 34 when the ratio is set. In addition, in order to enable the setting of the steering mode and the setting of the ratio in order, the setting of the ratio is enabled when the setting of the steering mode is completed, and the setting of the steering mode is enabled after the setting of the ratio is completed. It is in a state.
[0021]
Hereinafter, the procedure of setting the steering mode and setting the ratio will be described in detail with reference to FIGS.
[0022]
When the driver turns on the power of the forklift by operating the main switch, the ratio setting means 34 obtains the output of therotation sensor 19 composed of a rotary encoder for detecting the rotation of the travelingmotor 13 and stops the travelingmotor 13. Is confirmed (S501).
[0023]
When it is confirmed that the travelingmotor 13 is stopped (YES in S501), the ratio setting means 34 then drives thecontrol panel 6e to drive the current steering angle of the steering wheel 8 as shown in FIG. The ratio of the turning angle of thewheel 10 is displayed (S502). In FIG. 4A, the ratio between the operation angle of the handle 8 and the turning angle of thedrive wheel 10 is 14: 1 (when the handle 8 makes one turn, thedrive wheel 10 makes 1/14 turn). When changing the ratio between the operation angle of the steering wheel 8 and the turning angle of thedrive wheel 10, the driver depresses the ratio setting key 61 displayed on thecontrol panel 6e and does not change (the current state may be used). In this case, theenter key 65 is pressed.
[0024]
When theratio setting key 61 is pressed (YES in S503), the ratio setting means 34 displays theinput field 63, the tenkeys 62, and thecursor keys 64 on thecontrol panel 6e as shown in FIG. 4B (S504). . Then, the driver inputs the ratio between the operation angle of the steering wheel 8 and the turning angle of thedrive wheel 10 in theinput field 63 using the displayed tenkeys 62 andcursor keys 64. For example, when 7: 1 is input in theinput field 63, the ratio setting means 34 captures the input ratio (S505), and when theenter key 65 is pressed (YES in S506), the operation angle of the handle 8 and the drive The ratio with the turning angle of thewheel 10 is set to 7: 1 (S507). Thereafter, the turning control means 32 controls the steering motor 11 so that the turning angle of thedrive wheel 10 transmitted from the turningangle sensor 18 becomes 1/7 of the operation angle of the handle 8 transmitted from thehandle rotation sensor 31. Is driven to rotate.
[0025]
Therefore, in the case of performing a driving operation in which thedriving wheel 10 is frequently turned large, the driver inputs and sets a ratio in which the turning angle of thedriving wheel 10 to the operation angle of the steering wheel 8 is increased in theinput field 63. With only a small operation, thedrive wheel 10 can be largely turned, and the forklift can be easily operated. When performing a driving that requires fine adjustment of the turning angle of thedrive wheel 10, the driver inputs and sets a ratio in which the turning angle of thedrive wheel 10 to the operating angle of the steering wheel 8 decreases in theinput field 63. Fine adjustment can be done easily.
[0026]
Further, for example, when the rotation allowable angle of thedrive wheel 10 is set to 180 °, the ratio is set to 12: 1, and when the rotation allowable angle of thedrive wheel 10 is set to 240 °, the ratio is 9: If set to 1, the range in which the turning of thedrive wheel 10 is permitted can be set to six rotations of the handle 8, and the operation can be performed with the same feeling even if the turning permitted angle is different. .
[0027]
The ratio setting means 34 transmits a signal to the steering mode setting means 33 to the effect that the ratio setting has been completed, simultaneously with the setting of the ratio. Then, the steering mode setting means 33 displays the current steering mode on thecontrol panel 6e as shown in FIG. 4C (S508). If thedetermination key 65 is pressed without changing the ratio (YES in S509), the ratio setting is completed for the steeringmode setting unit 33 while theratio setting unit 34 holds the current ratio. Give a signal to the effect. In the present embodiment, the steering mode includes a 360 ° mode in which thedrive wheel 10 can rotate 360 ° without any limitation on the rotation allowable angle of thedrive wheel 10, and a 180 ° rotation allowable angle of thedrive wheel 10. Two types of steering modes of a certain 180 ° mode are employed.
[0028]
Here, it is assumed that the 360 ° mode is currently set. Therefore, on thecontrol panel 6e of FIG. 4C, the character "360 ° mode" is displayed as the currently set steering mode. Here, when changing the steering mode to the 180 ° mode, the driver presses the mode selection key 66 displayed on thecontrol panel 6e, and when the 360 ° mode can be kept, the driver displays the decision displayed on thecontrol panel 6e. The key 67 is pressed.
[0029]
When the mode selection key 66 is pressed (YES in S510), the steering mode setting means 33 displays a steeringmode display field 68 and acursor key 64 on thecontrol panel 6e as shown in FIG. 4D (S511). ). The driver switches the display of the steering mode in thedisplay field 68 using the displayedcursor key 64. For example, the user presses thecursor key 64 to display “180 ° mode” in thedisplay column 68, or displays “360 ° mode”. In a state where “360 ° mode” is displayed in the display field 68 (YES in S512), if theenter key 65 is pressed (YES in S513), the steeringmode setting unit 33 releases the restriction on the permissible turning angle. Then, the steering mode is set to the 360 ° mode (S514). Thereafter, the turning control means 32 controls the steering motor 11 in the 360 ° mode, so that the drivingwheels 10 can be turned without limitation.
[0030]
On the other hand, in a state where “180 ° mode” is displayed in the display field 68 (NO in S512), if theenter key 65 is pressed (YES in S515), the operationmode setting unit 33 sets the rotation allowable angle to 180 °. And the steering mode is set to the 180 ° mode (S516). When the 180 ° mode is set, the steering mode setting means 33 detects the current turning angle θ of thedriving wheel 10 based on the output from the turning angle sensor 18 (S517). The turning angle θ of thedrive wheel 10 is an angle in the traveling direction B of thedrive wheel 10 when the travelingmotor 13 rotates forward with respect to the vehicle body front direction of the forklift, as shown in FIG. Positive.
[0031]
The steering mode control means 33 determines whether or not the detected turning angle θ is in the range of 90 ° to 270 ° (S518), and if not, the turning of thedrive wheel 10 is not in the range of 90 ° to 270 °. The allowable ranges are set to 0 ° to 90 ° and 270 ° to 360 °, that is, 90 ° to the left and right from the front of the body of the forklift (S519). If the detected turning angle θ is 90 ° to 270 °, the steeringmode control unit 33 sets the turning permissible range of thedrive wheel 10 to 90 ° to 270 °, that is, 90 ° in the left and right directions from the rear of the forklift body. Is set (S520), and an instruction to invert the polarity of the travelingmotor 13 is given to the traveling control device 12 (S521).
[0032]
After the 180 ° mode is thus set, the turning control means 32 controls the steering motor 11 as described below.
[0033]
For example, when the turning allowable range of thedrive wheel 10 is set to 90 ° left and right from the front of the vehicle body, the turning control means 32 determines that the current turning angle of thedrive wheel 10 obtained from the turningangle sensor 18 is When the operation angle of the steering wheel 8 transmitted from the steeringwheel rotation sensor 31 is an angle that increases the turning angle of thedrive wheel 10 when the steering angle is 90 ° to the left from the direction, regardless of the operation angle, the steering motor 11 Do not drive. When the turning angle of thedrive wheel 10 obtained from the turningangle sensor 18 is 90 ° to the right from the front of the vehicle body, that is, 270 ° to the left from the front of the vehicle body, the turning control means 32 detects the steering wheel rotation sensor. If the operation angle of the steering wheel 8 transmitted from thesteering wheel 31 is an angle that reduces the turning angle of thedrive wheel 10, the steering motor 11 is not driven regardless of the operation angle. In other words, even if the steering wheel 8 is operated so that the turning angle of thedrive wheel 10 exceeds the permissible turning range, thedrive wheel 10 does not turn just because the handle 8 idles. When the turning angle of thedrive wheel 10 is other than 90 ° and 270 ° to the left from the front of the vehicle body, even if the turning angle of thedrive wheel 10 is 90 ° or 270 ° to the left from the front of the vehicle, the turning angle is within the permissible turning range. When the steering wheel 8 is operated inward, the turning control means 32 controls the steering motor 11 in accordance with the ratio between the operating angle of the steering wheel 8 and the turning angle of thedrive wheel 10 preset by the ratio setting means 34. Drive.
[0034]
In this way, while the drive wheel is a forklift provided to be able to rotate 360 °, the allowable rotation range of thedrive wheel 10 is set to 90 ° left and right from the front of the vehicle body, and the driver can use a mechanical stopper. Driving can be performed with the same feeling as when driving a forklift with a limited allowable range of driving wheel rotation.
[0035]
As described above, the case where the present invention is applied to the sitting-type reach-type forklift is described. However, the present invention is also applicable to other types of forklifts in which the drive wheels can be rotated by 360 °.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, the driver can select and set a steering mode in which he or she can easily drive, and then operate the steering wheel to rotate the drive wheel. Since the relationship with the corner can be changed to one that is easy for the driver to drive, the forklift can be driven as desired, and as a result, work using the forklift can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of a forklift in which drive wheels are provided to be able to rotate 360 °.
FIG. 2 is a perspective view showing the vicinity of a driving operation panel of the forklift.
FIG. 3 is a functional block diagram of a steering control device according to the present invention.
4A and 4B are conceptual diagrams of a control panel. FIG. 4A shows an initial screen for setting a ratio, FIG. 4B shows an initial screen for setting a steering ratio, FIG. 4C shows an initial screen for setting a steering mode, and FIG. Show.
FIG. 5 is a flowchart showing a setting procedure of a ratio between a steering wheel operation amount and a turning angle of a drive wheel.
FIG. 6 is a flowchart showing a setting procedure of a steering mode.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a turning angle of a drive wheel.
[Explanation of symbols]
6e Control panel 8Handle 10 Drive wheel 11Steering motor 13 Travelingmotor 18Rotation angle sensor 19Rotation sensor 31Handle rotation sensor 32 Rotation control means 33 Steering mode setting means 34 Ratio setting means

Claims (4)

Translated fromJapanese

車体に３６０°旋廻可能に設けられた駆動輪をハンドル操作に応じて旋廻させるフォークリフトのステアリング制御装置であって、
ハンドルの操作量を検出する操作量検出手段と、
駆動輪の旋廻角を検出する旋廻角検出手段と、
駆動輪の旋廻許容角度が３６０°未満の所定値である制限操舵モードと、駆動輪の旋廻許容角度が制限されない無制限操舵モードとを含む複数の操舵モードのうち一つを選択して設定する操舵モード設定手段と、
操舵モード設定手段により設定された操舵モードに従い、ハンドルの操作量に基づいて駆動輪の旋廻を制御する旋廻制御手段と、を備え、
旋廻制御手段が、駆動輪の旋廻角が旋廻許容角度を超えない範囲で駆動輪を旋廻させることを特徴とするフォークリフトのステアリング制御装置。A steering control device of a forklift for rotating a drive wheel, which is provided on a vehicle body so as to be rotatable through 360 °, in accordance with a steering wheel operation,
Operation amount detection means for detecting an operation amount of the steering wheel;
Turning angle detecting means for detecting the turning angle of the drive wheel;
Steering that selects and sets one of a plurality of steering modes including a limited steering mode in which the rotation allowable angle of the drive wheel is a predetermined value less than 360 ° and an unlimited steering mode in which the rotation allowable angle of the drive wheel is not limited. Mode setting means;
Turning control means for controlling the turning of the drive wheels based on the operation amount of the steering wheel according to the steering mode set by the steering mode setting means,
A turning control means for turning a drive wheel within a range in which the turning angle of the driving wheel does not exceed an allowable turning angle.前記操舵モード設定手段は、操舵モードを制限操舵モードに設定する際に、車体前方向を基準として左右に同じ角度だけ駆動輪の旋廻が許容されるようにすることを特徴とする請求項１に記載のフォークリフトのステアリング制御装置。2. The steering mode setting unit according to claim 1, wherein, when the steering mode is set to the limited steering mode, the turning of the drive wheels by the same angle to the left and right with respect to the front direction of the vehicle body is allowed. A steering control device for a forklift described in the above.ハンドルの操作量と駆動輪の旋廻角との関係を設定する比率設定手段を備え、
前記旋廻制御手段が、比率設定手段により設定されたハンドルの操作量と駆動輪の旋廻角との関係に従い、ハンドルの操作量に基づいて駆動輪の旋廻を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォークリフトのステアリング制御装置。A ratio setting means for setting a relationship between the operation amount of the steering wheel and the turning angle of the drive wheel,
2. The method according to claim 1, wherein the rotation control means controls the rotation of the drive wheel based on the operation amount of the steering wheel in accordance with a relationship between the operation amount of the steering wheel and the rotation angle of the drive wheel set by the ratio setting means. A steering control device for a forklift according to claim 2.駆動輪の回転を検出する回転検出手段を備え、駆動輪の回転が停止しているときにのみ、操舵モードの設定、或いはハンドルの操作量と駆動輪の旋廻角との関係の設定を行うことが可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のフォークリフトのステアリング制御装置。It is provided with a rotation detecting means for detecting the rotation of the drive wheel, and only when the rotation of the drive wheel is stopped, does the setting of the steering mode or the setting of the relationship between the operation amount of the steering wheel and the turning angle of the drive wheel. The steering control device for a forklift according to any one of claims 1 to 3, wherein:

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