JP2012051442A - フォークリフト - Google Patents

Abstract

【課題】ホイールベースの長大化を招来することなく駐車ブレーキユニットの取扱い部品点数を削減すること。
【解決手段】油圧モータ２０によって回転駆動されるメイン入力軸３１と、メイン入力軸３１の回転によって回転するデフ入力軸３２と、デフ入力軸３２からフロントアクスルＦＡに至る間に構成した差動機構３３とを備え、油圧モータ２０の動力をメイン入力軸３１、デフ入力軸３２及び差動機構３３を介してフロントアクスルＦＡに伝達することにより走行するフォークリフトにおいて、デフ入力軸３２に対して平行となるようにアイドル軸３５を配設するとともに、デフ入力軸３２とアイドル軸３５との間にギヤ３４，３５ａの噛合による動力伝達機構を介在させ、さらにアイドル軸３５に駐車ブレーキユニット５０を構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、フォークリフトに関するもので、特に、駐車ブレーキユニットの配置位置に関するものである。

フォークリフトの駐車ブレーキユニットとしては、変速機から差動機構に至るパワートレインに設けるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。駐車ブレーキユニットは、複数の車輪に制動を掛けることが好ましいが、個々の車輪に対して設けたのでは組み立て作業や製造コストの点で不利となる。これに対して、上述のように、差動機構に至るパワートレインに駐車ブレーキユニットを設ければ、単一であっても複数の車輪に対して制動を掛けた状態とすることができる。これにより、個々の車輪に駐車ブレーキユニットを設ける場合に比べて取扱い部品点数を削減し、製造作業の容易化や製造コストの低減を図ることが可能となる。

特開平１０−１４７２２０号公報

しかしながら、上述したフォークリフトにあっては、駐車ブレーキユニットを個々の車輪に対して設けたものに比べて、パワートレインの全長が増大することになり、例えばホイールベースの長大化を招来する要因となる。ホイールベースの長大化は、旋回半径を増大させる要因となるものであり、フォークリフトの性能を考慮した場合、好ましいとはいえない。

本発明は、上記実情に鑑みて、ホイールベースの長大化を招来することなく駐車ブレーキユニットの取扱い部品点数を削減することのできるフォークリフトを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るフォークリフトは、動力源によって回転駆動される第１入力軸と、前記第１入力軸の回転によって回転する前記第２入力軸と、前記第２入力軸からアクスルに至る間に構成した差動機構とを備え、動力源の動力を前記第１入力軸、前記第２入力軸及び差動機構を介して前記アクスルに伝達することにより走行するフォークリフトにおいて、前記第２入力軸に対して平行となるようにアイドル軸を配設するとともに、前記第２入力軸と前記アイドル軸との間にギヤの噛合による動力伝達機構を介在させ、さらに前記アイドル軸に駐車ブレーキユニットを構成したことを特徴とする。

また、本発明は、上述したフォークリフトにおいて、前記動力伝達機構は、前記第２入力軸にトランスファギヤを設ける一方、前記アイドル軸にフリクションギヤ機構を備えたアイドル入力ギヤを設け、前記アイドル入力ギヤをトランスファギヤに歯合させたことを特徴とする。

また、本発明は、上述したフォークリフトにおいて、前記動力伝達機構は、前記第２入力軸の回転を増速して前記アイドル軸に伝達するものであることを特徴とする。

また、本発明は、上述したフォークリフトにおいて、前記第１入力軸に入力ギヤを設け、前記入力ギヤを前記トランスファギヤに歯合させたことを特徴とする。

また、本発明は、上述したフォークリフトにおいて、前記第２入力軸の高さ以下となる位置に前記アイドル軸を配設したことを特徴とする。

本発明によれば、差動機構に至るパワートレインに作用するように駐車ブレーキユニットを設けているため、単一であっても複数の車輪に対して制動を掛けた状態とすることができ、取扱い部品点数の削減を図ることができる。しかも、駐車ブレーキユニットを設けるアイドル軸は、パワートレインの全長に影響を与えるものではない。従って、駐車ブレーキユニットを設けることがホイールベースの長大化を招来する要因とはならない。

図１は、本発明の実施の形態であるフォークリフトを概念的に示す側面図である。 図２は、図１に示したフォークリフトの底面図である。 図３は、図１に示したフォークリフトのエンジンから車輪までのパワートレインを示すスケルトン図である。 図４は、図１に示したフォークリフトのエンジンからアクスルまでの構成要素を概念的に示す平面図である。 図５は、図４におけるＡ−Ａ線断面図である。 図６は、図１に示したフォークリフトに適用するトランスファ装置の平面一部破断図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係るフォークリフトの好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１及び図２は、本発明の実施の形態であるフォークリフトを示したものである。ここで例示するフォークリフトは、前輪ＦＷを駆動輪、後輪ＲＷを操舵輪として走行し、車体Ｂの前方に設けたフォークＦによって荷物の上げ下ろしや運搬を行うもので、車体Ｂのほぼ中央となる位置にエンジン１を備え、かつエンジン１とフロントアクスルＦＡとの間に油圧ポンプ１０、油圧モータ２０、トランスファ装置３０を備えている。エンジン１は、ガソリン等の燃料を燃焼させて駆動する内燃機関であり、図２〜図４に示すように、エンジン出力軸２が車体Ｂの前後に沿い、かつ車体Ｂの左右方向のほぼ中央においてエンジン出力軸２の先端が車体Ｂの前方に向いた状態で車体Ｂに搭載してある。

油圧ポンプ１０は、可変容量型のもので、図３に示すように、ポンプ入力軸１１が車体Ｂの前後に沿い、かつポンプ入力軸１１の先端が車体Ｂの後方に向いた状態で車体Ｂに搭載してある。油圧ポンプ１０のポンプ入力軸１１は、図５に示すように、エンジン出力軸２に対して車体Ｂの右上方にオフセットして配置してある。この油圧ポンプ１０は、図２〜図４に示すように、ポンプ入力軸１１とエンジン出力軸２との間が減速機構４０を介して接続してあり、エンジン１が駆動した場合にポンプ動作を行う。

図３に示すように、油圧モータ２０は、可変容量型のもので、モータ出力軸２１が車体Ｂの前後に沿い、かつモータ出力軸２１の先端が車体Ｂの前方に向いた状態で車体Ｂに搭載してある。図５に示すように、油圧モータ２０のモータ出力軸２１は、油圧モータ２０のモータケース２２が油圧ポンプ１０のポンプケース１２と相互に接触することがないように、ポンプ入力軸１１に対して車体Ｂの左下方にオフセットして配置してある。図３に示すように、この油圧モータ２０は、油圧ポンプ１０との間を油圧閉回路１５で接続することにより、ＨＳＴ（Ｈｙｄｒｏ−Ｓｔａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）と称される油圧変速機構を構成するもので、油圧ポンプ１０から供給される油によって駆動される。

図３に示すように、トランスファ装置３０は、油圧モータ２０のモータ出力軸２１を入力として構成し、モータ出力軸２１から出力された動力を左右のフロントアクスルＦＡに分配して伝達するもので、メイン入力軸（第１入力軸）３１、デフ入力軸（第２入力軸）３２、差動機構３３を備えている。

メイン入力軸３１は、図６に示すように、基端部にメイン入力ギヤ（入力ギヤ）３１ａを有する一方、先端部外周にスプライン３１ｂを有したもので、ボールベアリング３１ｃ，３１ｄを介してトランスファケース１３０に回転可能に支持させてある。メイン入力ギヤ３１ａは、はす歯歯車であり、メイン入力軸３１と一体に成形してある。このメイン入力軸３１は、先端を車体Ｂの後方に向け、先端部のスプライン３１ｂを介してモータ出力軸２１にスプライン結合してあり、モータ出力軸２１と同一の軸心上に配置してある。

デフ入力軸３２は、基端部にデフ入力ギヤ３２ａを有する一方、中間部外周にスプライン３２ｂを有したもので、テーパローラベアリング３２ｃ，３２ｄを介してトランスファケース１３０に回転可能に支持させてある。デフ入力ギヤ３２ａは、かさ歯車であり、デフ入力軸３２と一体に成形してある。このデフ入力軸３２は、基端を車体Ｂの前方に向け、メイン入力軸３１に対して軸心がほぼ同じ高さで、車体Ｂの右方にオフセットして配置してある。デフ入力軸３２のスプライン３２ｂには、トランスファギヤ３４が配設してある。トランスファギヤ３４は、デフ入力軸３２にスプライン結合し、かつメイン入力軸３１のメイン入力ギヤ３１ａに歯合するはす歯歯車であり、メイン入力軸３１が回転した場合にデフ入力軸３２を減速して回転させるものである。

デフ入力軸３２のデフ入力ギヤ３２ａには、差動機構３３のリングギヤ３３１が歯合している。差動機構３３は、従前から用いられているものと同様、キャリヤ３３２、２つのサイドギヤ３３３、複数のピニオンギヤ３３４を備えて構成し、デフ入力ギヤ３２ａの回転をキャリヤ３３２、ピニオンギヤ３３４及びそれぞれのサイドギヤ３３３を介してフロントアクスルＦＡに伝達するものである。キャリヤ３３２は、フロントアクスルＦＡに対して軸心回りに回転可能に配設したもので、リングギヤ３３１と連結してある。サイドギヤ３３３は、フロントアクスルＦＡのそれぞれに連結し、キャリヤ３３２の内部において互いに対向配置したかさ歯車である。ピニオンギヤ３３４は、フロントアクスルＦＡの軸心を中心として公転し、かつ自身の軸心回りに自転可能となるように、ピニオンシャフト３３５を介してキャリヤ３３２に配設したかさ歯車であり、対向する２つのサイドギヤ３３３のそれぞれに歯合している。

一方、このフォークリフトには、デフ入力軸３２に対して平行となるようにトランスファケース１３０にアイドル軸３５が設けてある。アイドル軸３５は、基端部にアイドル入力ギヤ３５ａを備える一方、先端部外周にスプライン３５ｂを有したもので、ボールベアリング３５ｃ，３５ｄを介してトランスファケース１３０に回転可能に支持させてある。アイドル入力ギヤ３５ａは、デフ入力軸３２のデフ入力ギヤ３２ａに歯合し、デフ入力軸３２の回転を増速してアイドル軸３５に入力させるはす歯歯車であり、アイドル軸３５と一体に成形してある。図５に示すように、このアイドル軸３５は、車体Ｂの前後に沿い、先端を車体Ｂの後方に向けた状態で、デフ入力軸３２に対して車体Ｂの右下方にオフセットすることにより、油圧ポンプ１０のほぼ真下に配置してある。

アイドル軸３５には、駐車ブレーキユニット５０及びフリクションギヤ機構６０が構成してある。駐車ブレーキユニット５０は、アイドル軸３５のスプライン３５ｂにスプライン結合したドラム５１と、トランスファケース１３０に取り付けてあり、ドラム５１の内周面に対して離接可能に設けたブレーキシュー５２と、ブレーキシュー５２をドラム５１の内周面に向けて押圧するブレーキスプリング（図示せず）とを備えて構成したドラム式のものである。ドラム５１の外周部には、ダストカバー５３が設けてある。ダストカバー５３は、トランスファケース１３０に対して車体Ｂの後方側に大きく突出する構成であるが、上述したように、デフ入力軸３２に対してアイドル軸３５を車体Ｂの右下方にオフセットしてあるため、油圧モータ２０のモータケース２２や油圧ポンプ１０のポンプケース１２と相互に接触することはない。

この駐車ブレーキユニット５０は、通常状態においてブレーキスプリングの押圧力でドラム５１の内周面にブレーキシュー５２が押し付けられた状態にあり、トランスファケース１３０に対するアイドル軸３５の回転を阻止している。これに対して解除操作が行われると、駐車ブレーキユニット５０が解除状態となり、ブレーキスプリングの押圧力に抗してブレーキシュー５２がドラム５１の内周面から離隔する。この結果、トランスファケース１３０に対してアイドル軸３５がドラム５１とともに回転可能状態となる。

フリクションギヤ機構６０は、デフ入力軸３２のトランスファギヤ３４とアイドル軸３５のアイドル入力ギヤ３５ａとの間のバックラッシュを除去するためのもので、サブ入力ギヤ６１、一対の押圧リング６２，６３を備えている。サブ入力ギヤ６１は、アイドル軸３５に対して回転可能に配設し、かつトランスファギヤ３４に歯合する薄板状の歯車である。このサブ入力ギヤ６１は、アイドル入力ギヤ３５ａに対して歯数が異なるように、例えばアイドル入力ギヤ３５ａよりも１枚多くなるように構成した転位歯車であり、両端面に摩擦プレート６４，６５を備えている。一対の押圧リング６２，６３は、アイドル軸３５の軸部の外径よりも大きな内径を有した環状部材であり、互いの間に押圧スプリング６６，６７を介在させた状態で、アイドル軸３５の外周に嵌合させたＣリング６８と、サブ入力ギヤ６１との間に配設してある。押圧スプリング６６，６７は、一方の押圧リング６２，６３を介してサブ入力ギヤ６１をアイドル入力ギヤ３５ａの端面に押圧するものである。

上記のように構成したフォークリフトでは、エンジン１が運転されると、減速機構４０を介して油圧ポンプ１０が駆動し、油圧モータ２０に対して油圧ポンプ１０から油が供給されることとなる。

駐車ブレーキユニット５０が解除状態にある場合には、油圧ポンプ１０から油が供給された油圧モータ２０が回転することになり、モータ出力軸２１の回転がメイン入力軸３１、メイン入力ギヤ３１ａ、トランスファギヤ３４、デフ入力ギヤ３２ａを介して差動機構３３のキャリヤ３３２に伝達され、さらにピニオンギヤ３３４、サイドギヤ３３３を介して２つのフロントアクスルＦＡに分配伝達され、例えばフォークリフトが前進することになる。油圧モータ２０が逆方向に回転すれば、フロントアクスルＦＡも逆方向に回転し、フォークリフトが後退する。

この間、駐車ブレーキユニット５０を構成したアイドル軸３５もトランスファケース１３０に対して回転することになるが、負荷が加えられていないため、デフ入力軸３２に回転変動が生じた場合に歯打ち音が発生する恐れがある。しかしながら、このフォークリフトにおいては、摩擦プレート６４，６５を介してアイドル入力ギヤ３５ａに圧接されたサブ入力ギヤ６１の作用により、バックラッシュが無い状態でアイドル入力ギヤ３５ａがトランスファギヤ３４に歯合する。すなわち、アイドル入力ギヤ３５ａに対して歯数が多く構成されたサブ入力ギヤ６１は、アイドル入力ギヤ３５ａに対して回転が遅くなり、アイドル入力ギヤ３５ａとの間にトランスファギヤ３４を挟持するように作用するため、バックラッシュが無い状態でアイドル入力ギヤ３５ａがトランスファギヤ３４に歯合する。従って、デフ入力軸３２に回転変動が生じた場合にも、歯打ち音を発生させることなくデフ入力軸３２の回転に追従できるようになる。

一方、駐車ブレーキユニット５０が通常状態にあり、トランスファケース１３０に対するアイドル軸３５の回転が阻止された場合には、トランスファギヤ３４を介してアイドル入力ギヤ３５ａに歯合するデフ入力軸３２、さらにはメイン入力ギヤ３１ａを介してトランスファギヤ３４に歯合するメイン入力軸３１のいずれもがトランスファケース１３０に対して回転できる状態にない。従って、デフ入力ギヤ３２ａ及びリングギヤ３３１を介してデフ入力軸３２に連結されたキャリヤ３３２がトランスファケース１３０に対して回転することはなく、２つのフロントアクスルＦＡが同方向に向けて回転できないため、フォークリフトが駐車した状態に維持される。

ここで、上記フォークリフトによれば、デフ入力軸３２の回転を増速してアイドル軸３５に伝達するようにトランスファギヤ３４及びアイドル入力ギヤ３５ａを構成している。従って、駐車ブレーキユニット５０においては、小さい制動トルクでより確実にデフ入力軸３２の回転を阻止した状態に維持することができ、制動力を十分に確保した上でドラム５１を小型化することが可能となる。

しかも、単一の駐車ブレーキユニット５０によっても、結果的に２つの前輪ＦＷの双方に制動を掛けた状態と同等の機能を果たすことができ、取扱い部品点数を増大させることなく駐車時の制動機能を確保できる。

さらに、駐車ブレーキユニット５０を構成したアイドル軸３５は、油圧モータ２０から差動機構３３に至るパワートレインのデフ入力軸３２に対して並設させたものであり、パワートレインの全長に影響を与えるものではない。これにより、例えばメイン入力軸３１に駐車ブレーキユニット５０を設けたものに比べ、フロントアクスルＦＡに対して油圧モータ２０、油圧ポンプ１０、エンジン１をそれぞれ近接して配置することができるようになり、駐車ブレーキユニット５０を設けることがホイールベースの長大化を招来する要因とはならない。

尚、上述した実施の形態では、前輪ＦＷを駆動輪、後輪ＲＷを操舵輪として走行するフォークリフトを例示しているが、駆動方式はこれに限定されない。また、ＨＳＴを備えたフォークリフトを例示しているが、必ずしもＨＳＴを備えたものに限らず、複数のギヤ列によって構成したトランスミッションを備えるものにも適用することは可能である。さらに、駐車ブレーキユニット５０としては、いわゆるドラム式のものを例示しているが、その他の制動装置を適用しても構わない。

また、上述した実施の形態では、デフ入力軸３２の高さ以下となる位置にアイドル軸３５を配設しているため、車体Ｂの下方から駐車ブレーキユニット５０のメインテナンスを容易に行うことが可能であるが、必ずしもこの配置に限らない。

２０ 油圧モータ
３０ トランスファ装置
３１ メイン入力軸
３１ａ メイン入力ギヤ
３２ デフ入力軸
３２ａ デフ入力ギヤ
３３ 差動機構
３４ トランスファギヤ
３５ アイドル軸
３５ａ アイドル入力ギヤ
４０ 減速機構
５０ 駐車ブレーキユニット
６０ フリクションギヤ機構
６１ サブ入力ギヤ
６２，６３ 押圧リング
６４，６５ 摩擦プレート
６６，６７ 押圧スプリング
１３０ トランスファケース
３３１ リングギヤ
３３２ キャリヤ
３３３ サイドギヤ
３３４ ピニオンギヤ
３３５ ピニオンシャフト
ＦＡ フロントフロントアクスル

Claims (5)

1. 動力源によって回転駆動される第１入力軸と、前記第１入力軸の回転によって回転する第２入力軸と、前記第２入力軸からアクスルに至る間に構成した差動機構とを備え、動力源の動力を前記第１入力軸、前記第２入力軸及び差動機構を介して前記アクスルに伝達することにより走行するフォークリフトにおいて、
   前記第２入力軸に対して平行となるようにアイドル軸を配設するとともに、前記第２入力軸と前記アイドル軸との間にギヤの噛合による動力伝達機構を介在させ、さらに前記アイドル軸に駐車ブレーキユニットを構成したことを特徴とするフォークリフト。
2. 前記動力伝達機構は、前記第２入力軸にトランスファギヤを設ける一方、前記アイドル軸にフリクションギヤ機構を備えたアイドル入力ギヤを設け、前記アイドル入力ギヤをトランスファギヤに歯合させたことを特徴とする請求項１に記載のフォークリフト。
3. 前記動力伝達機構は、前記第２入力軸の回転を増速して前記アイドル軸に伝達するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフォークリフト。
4. 前記第１入力軸に入力ギヤを設け、前記入力ギヤを前記トランスファギヤに歯合させたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のフォークリフト。
5. 前記第２入力軸の高さ以下となる位置に前記アイドル軸を配設したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載のフォークリフト。

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