JP2005350154A - Forklift - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷物の積み下ろしや移送等に用いられるフォークリフトに関する。 The present invention relates to a forklift used for loading and unloading loads.
従来一般のフォークリフトは、概略、図12及び図13に示すように、車体101の下部に左右に一対の前輪102及び後輪103を備え、車体101の前部にマスト104、このマスト104より前方に突出したフォーク105を備えて成る。各前輪102は駆動輪であって、運転手によるハンドル106やブレーキ/アクセルペダル107や前進/後進切替レバーの操作により、互いに独立の駆動モータ120より正逆回転の駆動力が個別に与えられる。一方、各後輪103は、左右に一対の各支軸130回りに旋回可能に支持されるとともに互いがリンク部材で連結されていて、運転手によるハンドル106の操作より、各支軸130に対して一体的に連動して旋回する。つまり車体101は、各前輪102が正逆回転することで前進又は後進するようになり、併せて各後輪103が一体的に旋回することで曲がったり旋回したりするようになっている。
As shown schematically in FIGS. 12 and 13, a conventional general forklift is provided with a pair of
ところで、フォークリフトが活用される場所としては、何ら障害物の無い広い場所よりはむしろ、倉庫内といったように多数の荷物や柱等の障害物が周囲に存在する狭く複雑な場所が一般的である。そのため、フォークリフトには、小回りのきく機能が強く要求される。 By the way, a place where a forklift is utilized is not a wide place without any obstacles, but a narrow and complex place where many obstacles such as luggage and pillars exist in the surroundings, such as in a warehouse. . For this reason, a forklift is strongly required to have a small turning function.
しかし、上記した従来のフォークリフトでは、各後輪103が各支軸130に対して一体的に旋回する構成であるため、特にその場で車体101を最小限で旋回しようとする際、図14に示すように、各後輪103を最大限に旋回させてもこれらの各輪軸の延長線が各前輪102のうちの一方の位置で交わるようにしかならず、その上で各前輪102のうちのその一方を止めたままで他方を駆動モータ120からの駆動力により回転させたとしても、車体101の旋回半径はある程度大きくならざるを得ない。車体101の旋回半径はその旋回中心の位置に依存するわけであるが、従来のフォークリフトでの最小旋回の際の旋回中心は止めた前輪102の位置までにしかならず、この場合、旋回中心と車体101の後部輪郭との距離で定まる旋回半径が、車体101の後部においての左右で偏ってしまうからである。
However, in the conventional forklift described above, each
このような不都合を改良する技術としては、図15に示すように、各後輪103を各支軸130に対して個別に旋回させる互いに独立の旋回用モータを設け、車体101をその場で最小旋回しようとする際は、各後輪103を各旋回駆動モータにより個別に旋回させることでこれらの各輪軸の延長線が各前輪102間の中心の位置で交わるようにしつつ、各前輪102を各駆動モータ120からの駆動力により互いに異なる正逆に回転させるようにするものがある。これにより、最小旋回の際の旋回中心が各前輪102間の中心の位置になるため、その旋回半径が車体101の後部において左右で均等になり小さくなる(例えば、特許文献1参照)。
ところが、このような技術では、車体101の旋回半径を一応は最小限に小さくでき、小回りのきくフォークリフトを実現できる反面、各後輪103を十分に旋回させるための高出力の旋回用モータを別途必要とすることから、部品コストは勿論のこと、使用段階でのランニングコスト(電力消費)も悪化してしまうという問題がある。
However, with such a technique, the turning radius of the
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、安価な構成で小回りのきくフォークリフトを提供することを目的とするものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a forklift with a small turn and an inexpensive configuration.
上記目的を達成するため、本発明は、左右に一対の前輪及び後輪を備えたフォークリフトにおいて、各前輪は、互いに独立の駆動モータより正逆回転の駆動力が個別に与えられる駆動輪であり、各後輪は、左右に一対の各支軸を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸が位置するように前記各支軸回りで個別に旋回自在なキャスターであることを特徴とする。 To achieve the above object, according to the present invention, in a forklift having a pair of front and rear wheels on the left and right, each front wheel is a driving wheel to which a driving force of forward and reverse rotation is individually given by a mutually independent driving motor. Each rear wheel is a caster that is individually turnable around each support shaft such that each wheel shaft is positioned rearward in the traveling direction with reference to a pair of support shafts on the left and right. To do.
このような構成にすると、その場で最小旋回しようとする際は、各前輪を各駆動モータからの駆動力により互いに異なる正逆に回転させることで、各前輪間の中心の位置を旋回中心として旋回する様相になり、これに追従して各後輪が、各支軸を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸が位置するように、個別に各支軸回りに自然と旋回し、各後輪の輪軸の延長線が各前輪間の中心の位置で交わるようになる。従って、最小旋回の際の旋回中心が各前輪間の中心の位置になるため、その旋回半径が小さくなる。もっとも、各前輪を同一方向に回転させることで前進又は後進する様相になるし、併せて各前輪の回転速度に左右で差を与えることで曲がる様相になり、これに追従して各後輪が各支軸回りに自然と旋回できることから、走行や曲がる機能に関してもまったく支障は無い。 With such a configuration, when trying to make a minimum turn on the spot, each front wheel is rotated forward and backward different from each other by the driving force from each drive motor, so that the center position between each front wheel is the turning center. Following this, each rear wheel naturally turns around each support shaft individually so that each wheel axle is located behind the direction of travel relative to each support shaft. The extension line of the axle of each rear wheel intersects at the center position between each front wheel. Therefore, since the turning center at the time of the minimum turning is the center position between the front wheels, the turning radius becomes small. However, it seems to move forward or backward by rotating each front wheel in the same direction, and at the same time, it seems to bend by giving a difference in left and right rotation speed of each front wheel, and following this, each rear wheel follows Since it can turn naturally around each spindle, there is no problem at all with respect to running and turning functions.
ここで、各後輪がキャスターであるが故に、進行方向がまったく正反対に反転した際、各後輪の輪軸が各支軸を基準とする進行方向に対して前方に位置する状態になる。この状態は、各後輪が各支軸に対して急激に旋回しようとする不安定状態であるため、その際、この不安定状態から早急に脱却できることが望ましい。そこで、各後輪の不安定状態からの早期脱却を実現する観点から、進行方向の反転の際、前記各駆動モータより前記各前輪に与えられる駆動力が一時的に調整されるようになっているとよい。 Here, since each rear wheel is a caster, when the traveling direction is reversed in exactly the opposite direction, the wheel shaft of each rear wheel is positioned forward with respect to the traveling direction with reference to each support shaft. This state is an unstable state in which each rear wheel tries to make a sudden turn with respect to each support shaft, and at this time, it is desirable to be able to quickly escape from this unstable state. Therefore, from the viewpoint of realizing early departure from the unstable state of each rear wheel, the driving force applied to each front wheel by each drive motor is temporarily adjusted when the traveling direction is reversed. It is good to be.
同様に、各後輪の不安定状態からの早期脱却を実現する観点から、進行方向の反転に伴って前記各後輪の輪軸が前記各支軸を基準とする進行方向に対しての前方から後方へスライド移動するスライド機構を備えてもよい。但しこの場合、走行中に各後輪が不用意にスライド移動すると、結果として走行そのものの不安定を招くおそれがあるため、これを未然に防止すべく、走行中における前記各後輪の前記各支軸に対するスライド移動を抑制するスライド抑制機構を備えることが好ましい。 Similarly, from the viewpoint of realizing early departure from the unstable state of each rear wheel, the wheel axle of each rear wheel is moved from the front in the traveling direction with respect to each support shaft as the traveling direction is reversed. A slide mechanism that slides backward may be provided. However, in this case, if each rear wheel is inadvertently slid during traveling, there is a risk that instability of the traveling itself will result. Therefore, in order to prevent this, each of the rear wheels during traveling is prevented. It is preferable to provide a slide suppressing mechanism that suppresses sliding movement with respect to the support shaft.
更に、走行中に、曲がろうと意図した時以外に各後輪が不用意に旋回すると、安定した走行が阻害されるため、これを回避する目的で、走行中における前記各後輪の前記各支軸に対する旋回を抑制する旋回抑制機構を備えることが好ましい。 Furthermore, if each rear wheel turns inadvertently during a run other than when it is intended to bend, stable running will be hindered. It is preferable to provide a turning suppression mechanism that suppresses turning with respect to the support shaft.
また、不快な振動の無い安定走行を実現する観点から、前記各後輪の前記各支軸に対する旋回位置を検出する角度センサが設けられていて、走行中、この角度センサでの検出結果に基づいて算出された旋回角速度の変動周波数が所定の基準値を超えた場合、前記各駆動モータより各前輪に与えられる駆動力が低減されるようになっていることが好ましい。 In addition, from the viewpoint of realizing stable traveling without unpleasant vibration, an angle sensor for detecting the turning position of each rear wheel with respect to each of the support shafts is provided, and based on the detection result of this angle sensor during traveling. When the fluctuation frequency of the turning angular velocity calculated in this way exceeds a predetermined reference value, it is preferable that the driving force applied to each front wheel by each driving motor is reduced.
本発明のフォークリフトによれば、最小旋回が小さい旋回半径で行えるため、小回りのきく機敏なものとなり、これは各後輪をキャスターにすることで安価に達成できる。 According to the forklift of the present invention, the minimum turning can be performed with a small turning radius, so that the turning is quick and agile, and this can be achieved at low cost by using each rear wheel as a caster.
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第1実施形態であるフォークリフトについて説明する。図1は第1実施形態のフォークリフトの外観を示す側面図、図2はそのフォークリフトの駆動機構を示す模式平面図、図3はそのフォークリフトの要部を示す模式平面図、図4はその模式断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the forklift which is 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a side view showing the appearance of the forklift according to the first embodiment, FIG. 2 is a schematic plan view showing the drive mechanism of the forklift, FIG. 3 is a schematic plan view showing the main part of the forklift, and FIG. FIG.
図1〜図4に示すように、本実施形態のフォークリフトは、概略、車体1の下部に左右に一対の前輪2及び後輪3を備え、車体1の前部にマスト4、このマスト4より前方に突出したフォーク5を備えて成る。各前輪2は駆動輪であって、運転手によるハンドル6やブレーキ/アクセルペダル7や前進/後進切替レバーの操作により、互いに独立の駆動モータ20より正逆回転の駆動力が個別に与えられる。各駆動モータ20の駆動は、ハンドル6、ブレーキ/アクセルペダル7、及び前進/後進切替レバーに接続されたコントローラによって、制御される。
As shown in FIGS. 1 to 4, the forklift according to the present embodiment is roughly provided with a pair of
一方、各後輪3はキャスターであって、左右に一対の各支軸30回りで個別に旋回自在に支持される。具体的には、車体1に固定の支軸30に対して偏芯した輪軸31を有するキャスター部32、及び、このキャスター部32を支軸30回りで旋回自在に支持するボールベアリング部33を備えて成る。
On the other hand, each
なお、マスト4は下端部が車体1に軸支されていて、運転手の操作により、前後に若干量傾倒する。フォーク5は積み下ろしや移送等の対象物を直接支える部分であって、運転手の操作により、マスト4に沿って昇降する。
Note that the lower end of the
このような構成のフォークリフトでは、車体1は、各前輪2を各駆動モータ20からの駆動力により同一方向に回転させることで前進又は後進する様相になるし、併せて各駆動モータ20からの駆動力の配分に差を与えることで各前輪2の回転速度に左右で差が生じて曲がる様相になり、これに追従して各後輪3(キャスター部32)が、各支軸30を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸31が位置するように、個別に各支軸30回りに自然と旋回できる。従って、車体1の走行や曲がる機能に関してまったく支障は無い。
In the forklift having such a configuration, the
しかも、その場で車体1を最小限で旋回しようとする際は、図5に示すように、各前輪2を互いに異なる正逆に回転させることで、各前輪2間の中心の位置を旋回中心として旋回する様相になり、これに追従して各後輪3が個別に各支軸30回りに自然と旋回し、各後輪3の輪軸31の延長線が各前輪2間の中心の位置で交わるようになる。従って、最小旋回の際の旋回中心が各前輪間の中心の位置になるため、その旋回半径が小さくなる。そうすると、最小旋回が小さい旋回半径で行えるため、小回りのきく機敏なものとなる。これは各後輪3をキャスターにすることで安価に達成できる。
Moreover, when trying to turn the
ここで本実施形態では、各後輪3がキャスターであるが故に、図6に示すように、車体1の進行方向がまったく正反対に反転した際、例えば、停止の状態から運転手により前進/後進切替レバーが操作され、その後ハンドル6はそのままでブレーキ/アクセルペダル7が操作された際、各後輪3(キャスター部32)の輪軸31が各支軸30を基準とする進行方向(反転方向)に対して前方に位置する状態になるが、この状態は、各後輪3が各支軸30に対して急激に旋回しようとする不安定状態である。従って、各後輪3が不安定状態にある場合には、この状態から早急に脱却できることが望ましい。
Here, in the present embodiment, since each
そこで本実施形態では、進行方向の反転の際、各駆動モータ20より各前輪2に与えられる駆動力が一時的に調整されるようになっている。つまり、運転手によるハンドル6、ブレーキ/アクセルペダル7、及び前進/後進切替レバーの操作に基づいて、コントローラで進行方向の反転有無が認知され、反転であると認知された場合には、コントローラは、運転手の意図に沿う所望の進行方向(反転方向)への駆動の指令を各駆動モータ20へ送出する前に、一時的に所望の進行方向より若干ずれた方向に進むための指令を各駆動モータ20へ送出する。これにより、各後輪3が支軸30回りに自然と旋回して、所望の進行方向に対しての後方に各輪軸31が位置するようになり、不安定状態から脱却できるようになる。
Therefore, in this embodiment, when the traveling direction is reversed, the driving force applied to each
次に、本発明の第2実施形態について、図7〜図9を参照しながら説明する。図7は第2実施形態のフォークリフトの外観を示す側面図、図8はそのフォークリフトの要部を示す模式平面図、図9はその模式断面図である。本第2実施形態の特徴は、上記した第1実施形態のフォークリフトを変形して、各後輪の不安定状態(図6参照)からの早期脱却を構造面に図った点にある。なお、これらの図中で第1実施形態に関わるものと同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a side view showing the appearance of the forklift according to the second embodiment, FIG. 8 is a schematic plan view showing the main part of the forklift, and FIG. 9 is a schematic sectional view thereof. The feature of the second embodiment is that the forklift according to the first embodiment described above is deformed, and the early departure from the unstable state of each rear wheel (see FIG. 6) is achieved on the structural surface. In these drawings, parts having the same names and performing the same functions as those relating to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
本実施形態では、第1実施形態と比較して各後輪3の構造が異なる。具体的には、各後輪3は、図7〜図9に示すように、キャスター部32、このキャスター部32を支軸30に対してほぼ直交する方向にスライド移動可能に支持するスライドベアリング部34、及び、このスライドベアリング部34を車体1に固定の支軸30回りで旋回自在に支持するボールベアリング部33を備えて成る。このような構成のもと、キャスター部32は、スライドベアリング部34と共に支軸30回りで旋回自在になり、スライドベアリング部34がボールベアリング部33に対してスライド端に位置されることで、輪軸31が支軸30に対して偏芯した状態になる。
In the present embodiment, the structure of each
このような構成にすると、走行や曲がりや最小旋回に際しては、各後輪3は、キャスター部32がスライド端に位置したまま、各前輪2の回転によって生じる前後進や曲がりや旋回の様相に追従して、各支軸30を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸31が位置するように、個別に各支軸30回りに自然と旋回できる。
With such a configuration, during traveling, turning, and minimum turning, each
しかも、進行方向の反転に際しては、各後輪3(キャスター部32)の輪軸31が各支軸30を基準とする進行方向(反転方向)に対して前方に位置する不安定状態にあるが、運転手によるハンドル6、ブレーキ/アクセルペダル7、及び前進/後進切替レバーの操作に基づいて、コントローラは、運転手の意図に沿う所望の進行方向(反転方向)への駆動の指令を各駆動モータ20へ送出し、これにより、車体1が所望の進行方向へ進む。そうすると、各キャスター部32が、スライドベアリング部34によりボールベアリング部33に対し他方のスライド端までスライド移動して、所望の進行方向に対しての後方に各輪軸31が位置するようになり、不安定状態から脱却できるようになる。
Moreover, when reversing the traveling direction, the
但しこの場合、走行中に各後輪3が不用意にスライド移動すると、結果として走行そのものの不安定を招くおそれがあるため、これを未然に防止する工夫を施すことが望ましい。例えば、図10に示すように、スライドベアリング部34に対しキャスター部32をスライド端に向けて付勢する圧縮コイルバネ35を設け、この圧縮コイルバネ35の弾発力でボールベアリング部33すなわち支軸30に対するキャスター部32の不用意なスライド移動を抑制することが可能になる。また例えば、キャスター部32のスライド移動を案内する案内レールの形状を両スライド端で低くなるように湾曲させることでもよい。
However, in this case, if each
次に、本発明の第3実施形態について、図11を参照しながら説明する。図11は第3実施形態のフォークリフトの要部を示す模式断面図である。本第3実施形態の特徴は、上記した第1、第2実施形態のフォークリフトを変形して、走行中における各後輪の不用意な旋回を抑制するよう図った点にある。なお、図11では第2実施形態での各後輪の構成をベースとして示しているが、第1実施形態での各後輪にも勿論適用が可能である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a main part of the forklift according to the third embodiment. The feature of the third embodiment resides in that the forklifts of the first and second embodiments described above are modified so as to suppress inadvertent turning of each rear wheel during traveling. Although FIG. 11 shows the configuration of each rear wheel in the second embodiment as a base, it can of course be applied to each rear wheel in the first embodiment.
本実施形態では、スライドベアリング部34からこれと一体で支軸30と同軸上にボールベアリング部33を貫通する軸部34aが設けられていて、この軸部34aの先端には、これと同軸状の円盤34bが固定されている。更に、この円盤34aに対向してブロック部材36が配置されており、このブロック部材36は、車体1に固定の調整用モータ37からの正逆回転の駆動力により昇降し、円盤34aに対し接した状態と離れた状態を取り得るようになっている。調整用モータ37は上記のコントローラに接続されていて、このコントローラにより駆動が制御される。
In the present embodiment, a
このような構成によれば、走行中は、コントローラからの指令より調整用モータ37が駆動してブロック部材36が下降し、これによりブロック部材36と円盤34aとが接した状態にされる。そうすると、円盤34aは、ブロック部材36との摩擦抵抗により、動きが抑制され、その結果、円盤34aと一体のスライドベアリング部34(キャスター部32)の支軸30回りの旋回が抑制されるようになる。従って、走行中に、各後輪3の不用意な旋回が抑えられるため、安定した走行が可能になる。もっとも、曲がろうと意図した時は、ある程度の抵抗はあるものの各後輪3は旋回できる。
According to such a configuration, during traveling, the
一方、停止も含めた低速走行時は、コントローラからの指令より調整用モータ37が駆動してブロック部材36が上昇し、これによりブロック部材36と円盤34aとが離れた状態にされる。そうすると、円盤34aは、ブロック部材36との摩擦抵抗を受けることなく、動きが自由になり、その結果、円盤34aと一体のスライドベアリング部34(キャスター部32)の支軸30回りの旋回が何ら抵抗無く行えるようになる。
On the other hand, during low-speed running including stopping, the
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本第4実施形態の特徴は、上記した第1〜第3実施形態のフォークリフトに関して、走行中に各後輪に生じ得る不用意な旋回振動を抑制するよう図った点にある。これは、各後輪3がキャスターであるが故に、特に高速走行時、各後輪3が各支軸30に対して不用意に旋回振動してしまうおそれがあり、この旋回振動が生じると、不快な振動を引き起こすからである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The feature of the fourth embodiment is that the forklifts of the first to third embodiments described above are designed to suppress inadvertent turning vibration that may occur in each rear wheel during traveling. This is because, since each
本実施形態では、各後輪3の各支軸30に対する旋回位置を検出する角度センサが設けられている。この角度センサは、上記のコントローラに接続されていて、このコントローラに検出データを送出する。
In the present embodiment, an angle sensor that detects a turning position of each
このような構成によれば、走行中は、角度センサから逐次各後輪3の旋回位置に関する検出データが送出され、コントローラでは、その検出データに基づいて各後輪3の各支軸30に対する旋回角速度が逐次算出される。そしてコントローラは、その逐次の旋回角速度より変動周波数を算出し、これが所定の基準値を超えた場合は、各後輪3の旋回振動が過度であると認定し、各駆動モータ20へ駆動力を低減する指令を送出する。これにより、各前輪2の回転数が低下して車体1の走行速度も低下するため、その結果として、各後輪3の旋回振動が解消する。従って、不快な振動の無い安定走行を実現することが可能になる。
According to such a configuration, during traveling, detection data regarding the turning position of each
なお、本実施形態における角度センサの検出結果に基づくコントローラからの指令を、駆動モータ20の駆動力低減に用いる代わりに、上記の第3実施形態における調整用モータ37の駆動に用いることも可能である。つまり、コントローラからのその指令により調整モータ36を駆動してブロック部材36を更に下降させ、これによりブロック部材36と円盤34aとの圧接力すなわち摩擦抵抗を高め、その結果、各後輪3の旋回が更に抑制されることで旋回振動が解消する。
The command from the controller based on the detection result of the angle sensor in the present embodiment can be used for driving the
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、フォークリフトに有用である。 The present invention is useful for forklifts.
1 車体
2 前輪
3 後輪
4 マスト
5 フォーク
6 ハンドル
7 ブレーキ/アクセルペダル
20 駆動モータ
30 支軸
31 輪軸
32 キャスター部
33 ボールベアリング部
34 スライドベアリング部
34a 軸部
34b 円盤
35 圧縮コイルバネ
36 ブロック部材
37 調整用モータ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
各前輪は、互いに独立の駆動モータより正逆回転の駆動力が個別に与えられる駆動輪であり、各後輪は、左右に一対の各支軸を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸が位置するように前記各支軸回りで個別に旋回自在なキャスターであることを特徴とするフォークリフト。 In a forklift with a pair of front and rear wheels on the left and right,
Each front wheel is a drive wheel to which forward and reverse rotational driving forces are individually given by mutually independent drive motors, and each rear wheel is rearward with respect to the traveling direction with reference to a pair of left and right support shafts. A forklift, characterized in that it is a caster that can turn individually around each of the support shafts so that each wheel shaft is located.
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