JP2011230526A

JP2011230526A - ウォーキーフォークリフト

Info

Publication number: JP2011230526A
Application number: JP2010099674A
Authority: JP
Inventors: Motoki Nonoguchi; 元喜野々口
Original assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Current assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2011-11-17

Abstract

【課題】ドライブ輪のスリップを防ぎつつ、軽負荷時のドライブ輪の軸重を低減することができるウォーキーフォークリフトを提供する。
【解決手段】本発明に係るウォーキーフォークリフト１は、ドライブ輪懸架機構１１、１２を車両本体３のフレーム４に対して下方に付勢するバネ部材１５と、バネ部材１５の端部とフレーム４の間、またはバネ部材１５の端部とドライブ輪懸架機構１１、１２の間に備えられた伸縮部材１４と、ドライブ輪７のスリップを検出するスリップ検出部３１と、スリップ検出部３１においてスリップが検出されると伸縮部材１４を伸ばしてバネ部材１５による付勢力を増加させる制御部３２とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリングハンドルを握った運転者が歩きながら操縦するウォーキーフォークリフトに関する。

従来のウォーキーフォークリフトとしては、図６に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。同図に示すように、従来のウォーキーフォークリフト１００には、車両本体３と、車両本体３内のリフトシリンダ１６が伸縮することにより上下動するバッテリ格納部５と、バッテリ格納部５の前方に取り付けられた左右一対のフォーク６と、車両本体３の上部に旋回可能に取り付けられたステアリングハンドル２とが備えられている。また、車両本体３の下部には、ドライブ輪懸架機構に懸架されたドライブ輪７と、その左右両側に配置された一対のキャスタ輪８とが備えられ、各フォーク６の先端部には、ロードホイール９が備えられている。ウォーキーフォークリフト１００の自重およびフォーク６上に積まれた積荷の荷重は、ドライブ輪７、キャスタ輪８およびロードホイール９によって荷担される。

上記ドライブ輪懸架機構は、リンク機構１３により車両本体３のフレーム４に対して上下動可能に備えられたベアリング機構１１と、該ベアリング機構１１のインナレース１１ｂに取り付けられた減速機構１２とからなる。運転者によってステアリングハンドル２が旋回軸Ｒまわりに旋回操作されると、走行モータ１０、ベアリング機構１１のインナレース１１ｂおよび減速機構１２も旋回軸Ｒまわりに旋回し、ドライブ輪７が操舵される。

また、このウォーキーフォークリフト１００には、ドライブ輪懸架機構を構成するベアリング機構１１のアウタレース１１ａとフレーム４との間に、ドライブ輪懸架機構（ドライブ輪７）を車両本体３に対して下方に付勢するバネ部材１５が備えられている。これにより、ドライブ輪７の軸重を、積荷の荷重にかかわらず常に一定に保っている。

図７に、積荷４０の荷重と、各ホイール７、８、９の軸重との関係を示す。同図に示すように、キャスタ輪８およびロードホイール９の軸重は積荷４０の荷重増加に伴って増加するが、ドライブ輪７の軸重は積荷４０の荷重が変化しても４００ｋｇのままである。なお、ドライブ輪７の軸重は、バネ部材１５のバネ定数により任意に設定することができる。また、バネ定数は、最大荷重（例えば、６００ｋｇ。図７（Ｃ）参照）時においても、ドライブ輪７の軸重がキャスタ輪８の軸重（２００ｋｇ）より十分大きくなるように設定される。荷重の増加によりキャスタ輪８の軸重がドライブ輪７の軸重に近づくと、ドライブ輪７がスリップして、走行モータ１０によるアシスト力を路面にうまく伝達することができない。

特開平５−４５８６号公報

上記従来のウォーキーフォークリフト１００によれば、ドライブ輪７の軸重を一定とすることで重量物を運搬する際の操舵力を低減することができるが、その反面、軽負荷時の軸重が必要以上に大きくなってしまうという問題があった。

より詳しくは、上記ウォーキーフォークリフト１００では、最大荷重時を基準にドライブ輪７の軸重が決定されているので、軽負荷時（例えば、図７（Ａ）に示す積荷なしの状態）のドライブ輪７に必要以上に大きな軸重がかかっていた。そして、その結果、ドライブ輪７の早期磨耗、操舵力増加に伴う運転者の負担増加、ドライブ輪懸架機構周辺部材（４、１１、１２、１３、１５等）の早期劣化、走行抵抗増加に伴うバッテリ消費量の増加といった諸問題が発生していた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、ドライブ輪のスリップを防ぎつつ、軽負荷時のドライブ輪の軸重を低減することができるウォーキーフォークリフトを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るウォーキーフォークリフトは、車両本体に対して上下動可能に備えられたドライブ輪懸架機構と、ドライブ輪懸架機構に懸架され、ステアリングハンドル操作により操舵されるドライブ輪と、車両本体とドライブ輪懸架機構の間に備えられ、該ドライブ輪懸架機構を前記車両本体に対して下方に付勢するバネ部材とを備えたウォーキーフォークリフトであって、バネ部材の端部と車両本体の間、またはバネ部材の端部とドライブ輪懸架機構の間に備えられた伸縮部材と、ドライブ輪のスリップを検出するスリップ検出部と、スリップ検出部において前記スリップが検出されると、伸縮部材を伸ばしてバネ部材による付勢力を増加させる制御部とを備えたことを特徴とする。

この構成では、ドライブ輪懸架機構と車両本体との間にバネ部材と伸縮部材とが直列に接続されているので、ドライブ輪の軸重がバネ部材のバネ定数および伸縮部材の伸縮量の双方に依存する。また、この構成では、ドライブ輪のスリップが検出されると、制御部の制御下で伸縮部材が伸びる。したがって、この構成によれば、スリップが発生しても伸縮部材が伸びてバネ部材による付勢力（ドライブ輪の軸重）が増加することによりスリップが解消されるので、軽負荷時を基準にしてバネ部材のバネ定数を低めに設定することができる。すなわち、スリップを防ぎつつ、軽負荷時のドライブ輪の軸重を低減することができる。

上記ウォーキーフォークリフトの制御部は、スリップ検出部において一定時間スリップが検出されない場合に、伸縮部材を縮めてバネ部材による付勢力を減少させることが好ましい。この構成によれば、ドライブ輪の軸重をスリップしない程度に小さな適正値に保つことができる。

上記ウォーキーフォークリフトの伸縮部材は、例えば、油圧シリンダとすることができる。

また、伸縮部材を油圧シリンダとした場合は、該油圧シリンダに、リフトシリンダに作動油を送る作動油送出ラインから分岐した分岐ラインを接続し、該分岐ラインに制御部の制御下で開閉する軸重増加調整弁を介装するとともに、該軸重増加調整弁を通って油圧シリンダに送られた作動油を回収するための作動油回収ラインに制御部の制御下で開閉する軸重減少調整弁が介装することにより、比較的簡素な構成で上記伸縮部材の伸縮を実現することができる。

本発明によれば、ドライブ輪のスリップを防ぎつつ、軽負荷時のドライブ輪の軸重を低減することができるウォーキーフォークリフトを提供することができる。

本発明に係るウォーキーフォークリフトであって、（Ａ）は側面から見た部分断面模式図、（Ｂ）は正面から見た部分断面模式図である。本発明に係るウォーキーフォークリフトの油圧回路図である。本発明に係るウォーキーフォークリフトの軸重制御を示すフローチャートである。本発明に係るウォーキーフォークリフトの、積荷の荷重と各ホイールの軸重との関係を示す模式図である。本発明の変形例に係るウォーキーフォークリフトを正面から見た部分断面模式図である。従来のウォーキーフォークリフトであって、（Ａ）は側面から見た部分断面模式図、（Ｂ）は正面から見た部分断面模式図である。従来のウォーキーフォークリフトの、積荷の荷重と各ホイールの軸重との関係を示す模式図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るウォーキーフォークリフトの好ましい実施形態について説明する。

図１に示すように、本発明に係るウォーキーフォークリフト１には、車両本体３と、車両本体３内のリフトシリンダ１６が伸縮することにより上下動するバッテリ格納部５と、バッテリ格納部５の前方に取り付けられた左右一対のフォーク６と、車両本体３の上部に旋回可能に取り付けられたステアリングハンドル２とが備えられている。また、車両本体３の下部には、ドライブ輪懸架機構に懸架されたドライブ輪７と、その左右両側に配置された一対のキャスタ輪８とが備えられ、各フォーク６の先端部には、ロードホイール９が備えられている。ウォーキーフォークリフト１の自重およびフォーク６上に積まれた積荷の荷重は、ドライブ輪７、キャスタ輪８およびロードホイール９によって荷担される。

このウォーキーフォークリフト１には、ドライブ輪懸架機構を構成するベアリング機構１１のアウタレース１１ａとフレーム４との間に、軸重調整シリンダ１４とバネ部材１５とを直列に接続したものが備えられている。軸重調整シリンダ１４は、本発明の伸縮部材に相当する油圧シリンダである。図１に示すように、軸重調整シリンダ１４のボトム側はフレーム４に接続され、軸重調整シリンダ１４の先端はバネ部材１５の上端部に接続され、バネ部材１５の下端部はベアリング機構１１のアウタレース１１ａに接続されているが、これは単なる一例であって、種々の変形例が考えられる。例えば、図５に示すように、軸重調整シリンダ１４のボトム側をベアリング機構１１のアウタレース１１ａに接続し、軸重調整シリンダ１４の先端をバネ部材１５の下端部に接続し、バネ部材１５の上端部をフレーム４に接続してもよい。

バネ部材１５は、そのバネ定数により定まる付勢力で、ドライブ輪懸架機構（ドライブ輪７）を車両本体３に対して下方に付勢する。

また、軸重調整シリンダ１４は、ドライブ輪７がスリップすると伸び、ドライブ輪７が一定時間スリップしない場合には縮むよう制御されている。軸重調整シリンダ１４の制御については、後で詳細に説明する。

上記軸重調整シリンダ１４の伸縮動作を実現するために、本発明に係るウォーキーフォークリフト１は、油圧回路２０と、スリップ検出部３１と、制御部３２とを備えている。スリップ検出部３１は、例えば、走行モータ１０に対する指令値とベアリング機構１１に設けられた回転数センサの出力値との差に基づいてドライブ輪７がスリップしているか否かを検出し、検出結果に応じた信号を出力する。また、制御部３２はＣＰＵやコンピュータプログラム等からなる。

図２に示すように、油圧回路２０は、作動油を貯留するタンク２１と、フォーク６を上昇させる際に、タンク２１の作動油を作動油送出ライン２７経由でリフトシリンダ１６のボトム室に送る油圧ポンプ２２と、フォーク６を下降させる際に、リフトシリンダ１６の作動油をタンク２１に戻すための作動油回収ライン２８およびフォーク下降制御弁２４と、作動油の逆流を防ぐために作動油送出ライン２７の途中に設けられたチェック弁２３とを備えている。

この他、本発明に係るウォーキーフォークリフト１の油圧回路２０は、作動油送出ライン２７から分岐した分岐ライン２９と、分岐ライン２９を通って軸重調整シリンダ１４に送られた作動油を回収する作動油回収ライン３０と備えている。

同図に示すように、分岐ライン２９の始端は作動油送出ライン２７（より詳しくは、チェック弁２３とリフトシリンダ１６の間）に接続され、分岐ライン２９の終端は軸重調整シリンダ１４のボトム室に接続されている。また、分岐ライン２９には、制御部３２の制御下で開閉する電磁弁（以下、軸重増加調整弁２５）が介装されている。制御部３２によって軸重増加調整弁２５が開けられると、分岐ライン２９を通って軸重調整シリンダ１４のボトム室に作動油が送られ、軸重調整シリンダ１４が伸びる。

作動油回収ライン３０は、分岐ライン２９および軸重増加調整弁２５を通って軸重調整シリンダ１４のボトム室に送られた作動油を回収するためのラインである。作動油回収ライン３０には、制御部３２の制御下で開閉する電磁弁（以下、軸重減少調整弁２６）が介装されている。制御部３２によって軸重減少調整弁２６が開けられると、軸重調整シリンダ１４のボトム室にある作動油が作動油回収ライン３０を通ってタンク２１に回収され、軸重調整シリンダ１４が縮む。

制御部３２の制御下で軸重調整シリンダ１４が伸縮すると、その伸縮量に応じてバネ部材１５による付勢力が増減し、ドライブ輪７の軸重が増減する。言い換えると、制御部３２は、軸重増加調整弁２５または軸重減少調整弁２６を開閉させることにより、ドライブ輪７の軸重を調整することができる。なお、軸重調整シリンダ１４の伸縮量（軸重の調整量）は、軸重増加調整弁２５または軸重減少調整弁２６を流れる作動油の量、すなわち各弁２５、２６が開いている時間によって決まる。

また、図２に示すように、軸重増加調整弁２５および軸重減少調整弁２６は、通常時には閉じているので、軸重調整シリンダ１４の油圧は一定に保たれている。したがって、制御部３２によって各弁２５、２６が開閉制御されない限り、軸重調整シリンダ１４が勝手に伸縮してドライブ輪７の軸重が変化することはない。

図３は、制御部３２による軸重調整の一例を示すフローチャートである。同図に示すように、ステップＳ１でアクセルがＯＮされると、制御部３２は、走行モータ１０をＯＮ（ステップＳ２）した後に、引き続きアクセルがＯＮされているか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、アクセルＯＦＦと判定した場合は、走行モータ１０をＯＦＦさせ（ステップＳ８）、軸重調整フローは終了する。

ステップＳ３でアクセルＯＮと判定された場合、制御部３２はスリップ検出部３１からの信号に基づいてドライブ輪７のスリップ有無を判定する（ステップＳ４）。そして、スリップ有と判定した場合、制御部３２は軸重増加調整弁２５を一定時間開ける（ステップＳ５）。これにより、軸重調整シリンダ１４に作動油が送られてドライブ輪７の軸重が増加し、スリップが解消される。軸重が増加してもスリップが解消しない場合は、次のステップＳ５で再び軸重増加調整弁２５が一定時間開けられ、軸重がさらに増加する。つまり、ステップＳ３〜ステップＳ５を繰り返し実行することにより、ドライブ輪７の軸重をスリップしない程度にまで増加させる。

ステップＳ４でスリップ無と判定した場合、制御部３２は、一定時間スリップが発生していないか否かを判定する（ステップＳ６）。そして、一定時間スリップが発生していないと判定した場合、制御部３２は軸重減少調整弁２６を一定時間開ける（ステップＳ７）。これにより、軸重調整シリンダ１４の作動油がタンク２１に回収され、ドライブ輪７の軸重が減少する。ステップＳ４でスリップ有と判定されるまでステップＳ３、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７は繰り返し実行され、ドライブ輪７の軸重は次第に減少する。

軸重増加調整弁２５を開け続ける時間（ステップＳ５）および軸重減少調整弁２６を開け続ける時間（ステップＳ７）は、本発明では特に限定されないが、長時間にわたって各弁２５、２６を開け続けるドライブ輪７の軸重が急変して操舵感が変化してしまうので、注意が必要である。また、ステップＳ６の判定を行うのは、重い積荷４０を積むことにより、キャスタ輪８の軸重がドライブ輪７の軸重に近づいてスリップし易くなっている状態で、例えば、摩擦係数の高い路面を一時的に走行した際に、ドライブ輪７の軸重を減少させないようにするためである。

結局、本発明に係るウォーキーフォークリフト１によれば、積荷を積んで走行する際には、ステップＳ５を繰り返し実行することにより、スリップしない程度にまでドライブ輪７の軸重が増加させることができる。また、積荷を降ろして走行する際は、ステップＳ７を繰り返し実行することにより、スリップしない範囲でドライブ輪７の軸重を減少させることができる。つまり、本発明に係るウォーキーフォークリフト１によれば、ドライブ輪７の軸重をスリップしない程度に小さな適正値に保つことができる。

図４は、フォーク６上に積まれた積荷４０の荷重と、ドライブ輪７の適正な軸重との関係を示す図である。同図に示すように、積荷４０の荷重が０ｋｇ（積荷なし）、４００ｋｇ、６００ｋｇの場合、軸重調整シリンダ１４の長さはそれぞれＬ₀、Ｌ₄₀₀、Ｌ₆₀₀となり、ドライブ輪７の適正な軸重はそれぞれ２５０ｋｇ、３００ｋｇ、４００ｋｇとなる。

以上のように、本発明に係るウォーキーフォークリフト１では、ドライブ輪７の軸重が、バネ部材１５のバネ定数と軸重調整シリンダ１４の伸縮量の双方に依存している。また、軸重調整シリンダ１４は、ドライブ輪７がスリップすると伸び、ドライブ輪７が一定時間スリップしていない場合には縮むよう制御されている。したがって、本発明に係るウォーキーフォークリフト１によれば、ドライブ輪７のスリップを防ぐことができ、しかも、軽負荷時を基準にしてバネ部材のバネ定数を低めに設定することにより、軽負荷時のドライブ輪７の軸重を低減することができる。

なお、上記の構成は単なる一例であって、本発明は上記の構成に限定されない。

例えば、上記ウォーキーフォークリフト１では、積荷４０の荷重に応じて伸縮する伸縮部材として軸重調整シリンダ１４（油圧シリンダ）を使用したが、同様の伸縮動作が可能な他の部材に変更することができる。

また、軸重調整シリンダ１４およびバネ部材１５の取り付け態様には、種々の変形例が考えられる。要は、軸重調整シリンダ１４が伸縮するとバネ部材１５のいずれかの端部の位置が上下動し、ドライブ輪懸架機構（ドライブ輪７）に作用するバネ部材１５の下方への付勢力が変化するようになっていればよい。

また、図２に示す油圧回路２０では、リフトシリンダ１６用の油圧ポンプ２２から送出された作動油を流用することにより、比較的簡単な構成で軸重調整シリンダ１４の伸縮を実現しているが、軸重調整シリンダ１４に作動油を送るための専用の油圧ポンプをさらに備えてもよい。

１ウォーキーフォークリフト
２ステアリングハンドル
３車両本体
４フレーム
５バッテリ格納部
６フォーク
７ドライブ輪
８キャスタ輪
９ロードホイール
１０走行モータ
１１ベアリング機構
１２減速機構
１３リンク機構
１４軸重調整シリンダ
１５バネ部材
１６リフトシリンダ
２０油圧回路
２１タンク
２２油圧ポンプ
２３チェック弁
２４フォーク下降制御弁
２５軸重増加調整弁
２６軸重減少調整弁
２７作動油送出ライン
２８作動油回収ライン
２９分岐ライン
３０作動油回収ライン
３１スリップ検出部
３２制御部
４０積荷

Claims

車両本体に対して上下動可能に備えられたドライブ輪懸架機構と、前記ドライブ輪懸架機構に懸架され、ステアリングハンドル操作により操舵されるドライブ輪と、前記車両本体と前記ドライブ輪懸架機構の間に備えられ、前記ドライブ輪懸架機構を前記車両本体に対して下方に付勢するバネ部材とを備えたウォーキーフォークリフトであって、
前記バネ部材の端部と前記車両本体の間、または前記バネ部材の端部と前記ドライブ輪懸架機構の間に備えられた伸縮部材と、
前記ドライブ輪のスリップを検出するスリップ検出部と、
前記スリップ検出部において前記スリップが検出されると、前記伸縮部材を伸ばして、前記バネ部材による付勢力を増加させる制御部と、
を備えたことを特徴とするウォーキーフォークリフト。
前記スリップ検出部において一定時間前記スリップが検出されない場合は、前記制御部が前記伸縮部材を縮めて、前記バネ部材による付勢力を減少させることを特徴とする請求項１に記載のウォーキーフォークリフト。
前記伸縮部材が、油圧シリンダであることを特徴とする請求項１または２に記載のウォーキーフォークリフト。
前記油圧シリンダに、リフトシリンダに作動油を送る作動油送出ラインから分岐した分岐ラインが接続され、該分岐ラインには、前記制御部の制御下で開閉する軸重増加調整弁が介装されていることを特徴とする請求項３に記載のウォーキーフォークリフト。
前記軸重増加調整弁を通って前記油圧シリンダに送られた作動油を回収するための作動油回収ラインを備え、該作動油回収ラインには、前記制御部の制御下で開閉する軸重減少調整弁が介装されていることを特徴とする請求項４に記載のウォーキーフォークリフト。