JP3140009B2 - 油圧駆動式フォークリフト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧駆動システム
を採用したエンジン式のフォークリフトに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的なエンジン式フォークリフ
トの動力伝達装置としては、クラッチ式やトルクコンバ
ータ式が主流であるが、その他には油圧駆動システムを
採用したエンジン式フォークリフトもある。この油圧駆
動システムを採用したエンジン式フォークリフトは１ポ
ンプ１モータ形式や１ポンプ２モータ形式であり、その
特徴としては、高効率化、フロントデフ不要などがある
が、旋回システムとしては後輪換向となっている。

【０００３】さらに従来の一般的なフォークリフトは、
乗用車に比べて重心位置が高く、またクレイドルを有し
ているため、旋回時の安定性が悪く、高速で急旋回を行
えば横転する恐れもあり、この対策の一例として、クレ
イドル量を速度に応じて制御している。また旋回時の横
転は、走行速度が速いほど、また急旋回ほど起りやすい
ことから、旋回時の走行速度を遅くすればよいが、この
場合に運転者（オペレータ）の意志（アクセルペダルの
踏み代）が関係することで、操作ミスも生じ易い。そこ
で、自動的に走行速度を制御するシステムとして、ハン
ドルの切れ角をフィードバックし、電子ガバナなどを使
ってエンジンの回転数を変更させる方式が提供されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のフォークリフトでは、駆動輪である左右の前車輪に対
して共通のポンプが使用されることにより、機動性が悪
く、旋回半径も大きいものになる。また旋回時の走行速
度を、エンジンの回転数を変更させて制御する方式によ
ると、構造が複雑になるとともに、走行速度を任意に設
定できない。

【０００５】そこで本発明の請求項１記載の発明は、２
ポンプ２モータ形式の採用により、機動性を向上し得る
とともに、旋回半径を小さくし得、しかも旋回時の走行
速度の制御を、エンジン回転数を変えずに自動的に行え
る油圧駆動式フォークリフトを提供することを目的とし
たものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載の油圧駆動式フォークリ
フトは、車体に左右一対の前車輪と左右一対の後車輪が
設けられるとともに、車体の前端側にはマストとフォー
クとが設けられ、各前車輪は、それぞれ車体に取り付け
た油圧モータ側の駆動軸に直接に連動連結され、車体側
にはエンジンにより駆動される複数の油圧ポンプが設け
られるとともに、一個の油圧モータに一個の油圧ポンプ
が対応されて接続され、これら油圧ポンプは、その斜板
をコントロールすることで油圧モータの回転数や回転方
向を制御可能に構成され、旋回時には、ハンドルの切れ
角に応じて左右の油圧ポンプの斜板をコントロールする
ことで、両油圧モータ間に回転数の差を持たせたり、両
油圧モータの回転方向を各別に正逆に制御したり、両油
圧モータのうちの一方を停止に制御させるとともに、ハ
ンドルの切れ角が一定以上の急旋回時には、アクセルペ
ダルの踏み代に関係なく両油圧モータの回転数の上限を
自動的に制限するように制御し、各後車輪は、車体側に
対して縦軸心の周りに旋回自在に設けられていることを
特徴としたものである。

【０００７】したがって請求項１の発明によると、通常
の直進走行時には、左右の前車輪ならびに左右の後車輪
は前後方向に向いている。そして前後進走行におけるス
ピードのコントロールは、チェンジレバーにより両油圧
ポンプの油の流れの方向を切り換え、各油圧モータの回
転方向を変えるとともに、アクセルペダルによりエンジ
ンの回転数、および油圧ポンプの油の流量を制御し、以
て油圧モータの回転数を変えて行う。旋回のコントロー
ルは、ハンドル切れ角（回転角）に基づいて、左右の前
車輪に対して、各回転数の制御（同数や差）や各回転方
向の制御（同方向や逆方向）行うことで、可能となる。

【０００８】また、ハンドルの切れ角に応じて油圧モー
タの回転数を自動的に制御して、旋回時の走行速度の変
更を、エンジン回転数を変えずに行えることになる。さ
らに、急旋回時には、自動的に設定された油圧モータの
上限の回転数まではアクセルペダルにより制限し得る
が、設定値以上の回転数にならないことになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。フォークリフト１は、その車体２
の前部に左右一対の前車輪（駆動輪）３Ａ，３Ｂが設け
られるとともに、後部に左右一対の後車輪４Ａ，４Ｂが
設けられ、そして車体２の前部で上方には運転席５が設
けられる。前記車体２の前端部には上下方向で伸縮自在
なマスト６が、車幅方向の連結軸７を介して前後方向に
回動自在に取り付けられるとともに、前後回動を行わせ
るティルトシリンダー８が、車体２とマスト６との間に
設けられる。

【００１０】前記マスト６は、フォークリフト１側の左
右一対の外枠９と、この外枠９に案内されて昇降自在な
左右一対の内枠１０とからなり、そして外枠９と内枠１
０との間にリフトシリンダー１１が設けられている。ま
た内枠１０側に案内されて昇降自在なリフトブラケット
１２が設けられるとともに、このリフトブラケット１２
に上下一対のフィンガーバを介して、左右一対のフォー
ク１３が設けられている。

【００１１】前記運転席５には、座席１５や、この座席
１５の前方に位置されるハンドル１６などが配設され、
そして上方には、本体２側から立設されたフロントパイ
プ１７やリヤパイプ１８を介してヘッドガード１９が配
設されている。さらに座席１５の後方で本体２上にはカ
ウンターウエイト２０が設けられている。左右一対の前
車輪３Ａ，３Ｂは、そのリム３ａがそれぞれ油圧モータ
２１Ａ，２１Ｂの回転フランジ（駆動軸）２２Ａ，２２
Ｂに連結具２３Ａ，２３Ｂを介して直接に取り付けられ
ることで、油圧モータ２１Ａ，２１Ｂ側に連動連結され
ている。そして、油圧モータ２１Ａ，２１Ｂのマウント
は車体２側、すなわちフロントフレームに固定されてい
る。

【００１２】前記車体２側にはエンジン２５が設けら
れ、このエンジン２５には一対（複数）の油圧ポンプ
（ＨＳＴタンデムポンプ）２６Ａ，２６Ｂが直接に取り
付けられている。その際にマウント方法は、エンジン２
５とフレームでラバーマウントしている。そして、一個
の油圧モータ２１Ａ，２１Ｂに一個の油圧ポンプ２６
Ａ，２６Ｂが対応されるように、すなわち、２ポンプ２
モータタイプの油圧駆動システム（ＨＳＴシステム）に
なるように、対応する油圧ポンプ２６Ａ，２６Ｂと油圧
モータ２１Ａ，２１Ｂとが配管（油圧ホースなど）２７
Ａ，２７Ｂを介して接続されている。

【００１３】左右一対の後車輪４Ａ，４Ｂは、それぞれ
車体２に対して縦軸心２９Ａ，２９Ｂの周りに旋回自在
に設けられている。３０は電気式のチェンジレバー、３
１はコントローラ、３２は電気式のアクセルペダル、３
３は電気式のブレーキペダルをそれぞれ示している。以
下に、上記した実施の形態における作用を説明する。

【００１４】図１、図２、ならびに図４の（Ａ）は通常
の前後進走行時を示している。このとき左右の前車輪３
Ａ，３Ｂならびに左右の後車輪４Ａ，４Ｂは前後方向に
向いている。そして前後進走行はチェンジレバー３０で
行い、前後進信号イをコントローラ３１に入れ、このコ
ントローラ３１を通じての走行指令ロ，ハにより油圧ポ
ンプ２６Ａ，２６Ｂの油の流れの方向を切り換え、油圧
モータ２１Ａ，２１Ｂの回転方向を変える。

【００１５】さらにアクセルペダル３２にて車速指令信
号ニをコントローラ３１に入れることで、エンジン２５
の回転数ホ、および油圧ポンプ２６Ａ，２６Ｂからの油
圧（油の流量）ヌ，ルの流量を制御し、以て油圧モータ
２１Ａ，２１Ｂの回転数ヘ，トを変えてスピードのコン
トロールを行う。なお停止などは、ブレーキペダル３３
によりブレーキ信号リをコントローラ３１に入れること
で行える。

【００１６】旋回のコントロールは、運転席５の座席１
５に座った作業者がハンドル１６などを操作することで
行い、その際に走行速度の変更は、ハンドル１６の切れ
角（回転角）による位置信号チによって、油圧ポンプ２
６Ａ，２６Ｂの斜板をコントロールし、油圧モータ２１
Ａ，２１Ｂの回転数ヘ，トや回転方向を制御することで
行える。すなわち、以下のように、ハンドル１６の切れ
角に応じて両油圧モータ２１Ａ，２１Ｂの回転数ヘ，ト
や回転方向を制御することで行える。

【００１７】ａ：ハンドル１６がニュートラルの場合…
……図４の（Ａ）に示されるように、左右の油圧モータ
２１Ａ，２１Ｂの回転数ヘ，トは同じとなり、直進を行
う。 ｂ：ハンドル切れ角（位置信号チ）が小さい場合………
図４の（Ｂ）に示されるように、左右同方向の回転で、
左右の回転数ヘ，トに差を持たせる（たとえば、ヘ＞
ト）。

【００１８】ｃ：ハンドル切れ角（位置信号チ）が中間
の場合………図４の（Ｃ）に示されるように、片側の前
車輪のみ回転させる（たとえば、左側の前車輪３Ａのみ
回転させる）。 ｄ：ハンドル切れ角（位置信号チ）が中間よりも大きい
場合………図４の（Ｄ）に示されるように、左右逆方向
の回転で、左右の回転数ヘ，トに差を持たせる（たとえ
ば、ヘ＞ト）。

【００１９】ｅ：ハンドル切れ角（位置信号チ）が最大
（ハンドルロック）の場合………図４の（Ｅ）に示され
るように、左右逆方向の回転で、左右の回転数ヘ，トは
同じとする。この場合には、旋回半径を極小化し得る。
上記において、図４の（Ｂ）〜図４の（Ｅ）は右旋回の
場合を示しているが、ハンドル１６の切れ方向を逆にす
ることで、左旋回も同様に行われるものである。また前
進の場合を示しているが、後進の場合も同様に行われる
ものである。そして左右の旋回の際に、旋回キャスタ形
式である左右の後車輪４Ａ，４Ｂは追従換向される。

【００２０】さらに、ハンドル１６の切れ角が一定（た
とえば、片輪のみ回転するピボットターン）以上の急旋
回になれば、アクセルペダル３２に関係なく油圧モータ
２１Ａ，２１Ｂの回転数ヘ，トの上限を自動的に制御し
ている。すなわち、急旋回時に設定された油圧モータ２
１Ａ，２１Ｂの回転数ヘ，トまではアクセルペダル３２
により制御することができるが、設定値以上にならない
ようにしている。その方法としては、 １速固定モータの場合：コントローラ３１によりハンド
ル１６の切れ角、油圧モータ２１Ａ，２１Ｂの回転数
ヘ，トを入力し、油圧モータ２１Ａ，２１Ｂの斜板を制
御する。

【００２１】２速容量切換モータの場合：ハンドル１６
の切れ角が一定以上になると、油圧モータ２１Ａ，２１
Ｂの容量切換えを制御して、１速のみで回転させ、回転
数ヘ，トを制限する。などがある。上述したようにフォ
ークリフト１の駆動形式として、２ポンプ２モータタイ
プの油圧駆動システム（ＨＳＴシステム）を採用してい
ることで、旋回は前車輪３Ａ，３Ｂで行うことができ、
後車輪４Ａ，４Ｂでステアする必要はない。ただし、リ
ゼットであれば旋回時にタイヤの滑りが発生するが、こ
の場合、旋回キャスタ形式を用いたことで前車輪３Ａ，
３Ｂによる前後進、旋回に追従させ得る。

【００２２】また、フォークリフト１の駆動形式とし
て、２ポンプ２モータタイプの油圧駆動システム（ＨＳ
Ｔシステム）を採用し、駆動輪である左右の前車輪３
Ａ，３Ｂを別々に制御することにより、機動性を向上し
得、旋回半径も小さくし得る。そして各前車輪３Ａ，３
Ｂを、それぞれ車体２に取り付けた油圧モータ２１Ａ，
２１Ｂ側にダイレクトに取り付けることにより、動力伝
達部を簡素化し得るとともに、レイアウト上の自由度を
広げ得る。さらに油圧駆動システムの特徴である高効率
化、フロントデフ不要のほか、エンジン最適制御による
低燃費も期待し得る。

【００２３】このようなフォークリフト１は、運転席５
の座席１５に座った作業者が、たとえば、リフト用レバ
ーを操作しリフトシリンダー１１を作動させることで、
リフトブラケット１２などを介してフォーク１３を、マ
スト６に沿って昇降動させ得、以て所期のフォーク作業
を行える。またティルト用レバーを操作しティルトシリ
ンダー８を作動させることで、マスト６を連結軸７の周
りで回動（傾倒）させ得、以てリフトブラケット１２な
どを介してフォーク１３の姿勢を変化させ得る。

【００２４】上記した実施の形態では、左右一対の後車
輪４Ａ，４Ｂとして、追従換向される旋回キャスタ形式
が採用されているが、これは左右一対の後車輪４Ａ，４
Ｂのうち、一方の後車輪４をハンドルホイールによりシ
リンダーなどによって強制的に換向させるステア形式、
他方の後車輪４を旋回キャスタ形式としてもよい。この
場合、一方の後車輪４のステア角をフィードバックして
油圧ポンプ２６Ａ，２６Ｂを制御し、以て油圧モータ２
１Ａ，２１Ｂの回転数ヘ，トを制御して直進、旋回を行
うものである。

【００２５】

【００２６】

【発明の効果】上記した本発明の請求項１によると、前
後進走行におけるスピードのコントロールは、チェンジ
レバーにより両油圧ポンプの油の流れの方向を切り換
え、各油圧モータの回転方向を変えるとともに、アクセ
ルペダルによりエンジンの回転数、および油圧ポンプの
油の流量を制御し、以て油圧モータの回転数を変えて行
うことができる。そして旋回のコントロールは、ハンド
ル切れ角（回転角）に基づいて、左右の前車輪に対し
て、各回転数の制御（同数や差）や各回転方向の制御
（同方向や逆方向）行うことで可能となる。

【００２７】また、フォークリフトの駆動形式として、
２ポンプ２モータタイプの油圧駆動システム（ＨＳＴシ
ステム）を採用し、駆動輪である左右の前車輪を別々に
制御することにより、機動性を向上でき、旋回半径も小
さくできる。そして各前車輪を、それぞれ車体に取り付
けた油圧モータ側にダイレクトに取り付けることによ
り、動力伝達部を簡素化できるとともに、レイアウト上
の自由度を広げることができる。さらに油圧駆動システ
ムの特徴である高効率化、フロントデフ不要のほか、エ
ンジン最適制御による低燃費も期待できる。

【００２８】そして、旋回時の走行速度は、エンジンの
回転数を変えずに、ハンドルの切れ角に応じて油圧モー
タの回転数を制御して自動的に変更することができ、構
造を簡単にできるとともに、旋回時の走行速度をアクセ
ルペダルに関係なく任意に設定できる。さらに急旋回時
には、自動的に設定された油圧モータの上限の回転数ま
ではアクセルペダルにより制御できるが、この設定値以
上の回転数にならないように制限できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示し、油圧駆動式
フォークリフトの側面図である。

【図２】同油圧駆動式フォークリフトの車輪部分の一部
切り欠き平面図である。

【図３】同油圧駆動式フォークリフトのシステム構成図
である。

【図４】同油圧駆動式フォークリフトの操縦状態を説明
する概略平面図である。

【符号の説明】

１ フォークリフト ２ 車体 ３Ａ 前車輪 ３Ｂ 前車輪 ４Ａ 後車輪 ４Ｂ 後車輪 ５ 運転席 ６ マスト ８ ティルトシリンダー １３ フォーク １６ ハンドル ２０ カウンターウエイト ２１Ａ 油圧モータ ２１Ｂ 油圧モータ ２２Ａ 回転フランジ（駆動軸） ２２Ｂ 回転フランジ（駆動軸） ２５ エンジン ２６Ａ 油圧ポンプ ２６Ｂ 油圧ポンプ ２９Ａ 縦軸心 ２９Ｂ 縦軸心 ３０ チェンジレバー ３１ コントローラ ３２ アクセルペダル ３３ ブレーキペダル イ 前後進信号 ロ 走行指令 ハ 走行指令 ニ 車速指令信号 ホ エンジン２５の回転数 ヘ 油圧モータ２１Ａの回転数 ト 油圧モータ２１Ｂの回転数 チ 位置信号 リ ブレーキ信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に左右一対の前車輪と左右一対の後
   車輪が設けられるとともに、車体の前端側にはマストと
   フォークとが設けられ、各前車輪は、それぞれ車体に取
   り付けた油圧モータ側の駆動軸に直接に連動連結され、
   車体側にはエンジンにより駆動される複数の油圧ポンプ
   が設けられるとともに、一個の油圧モータに一個の油圧
   ポンプが対応されて接続され、これら油圧ポンプは、そ
   の斜板をコントロールすることで油圧モータの回転数や
   回転方向を制御可能に構成され、旋回時には、ハンドル
   の切れ角に応じて左右の油圧ポンプの斜板をコントロー
   ルすることで、両油圧モータ間に回転数の差を持たせた
   り、両油圧モータの回転方向を各別に正逆に制御した
   り、両油圧モータのうちの一方を停止に制御させるとと
   もに、ハンドルの切れ角が一定以上の急旋回時には、ア
   クセルペダルの踏み代に関係なく両油圧モータの回転数
   の上限を自動的に制限するように制御し、各後車輪は、
   車体側に対して縦軸心の周りに旋回自在に設けられてい
   ることを特徴とする油圧駆動式フォークリフト。