JP3316285B2 - 大型フォークリフトの駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右の駆動前輪が夫々
複輪とされた大型フォークリフトにおける電気式の駆動
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、フォークリフトに代表されるカ
ウンタバランスタイプの荷役運搬車両は、荷役作業の容
易さ、小廻り性が良いといった点で重宝がられている。
しかしながら、車両後部のカウンタウエイトの装備等に
より自重が重い、負荷時と無負荷時とでは重心位置に大
きなずれが生じるといった問題があり、これを軽減する
ために特に大負荷、高稼働の大型フォークリフトにおい
ては、前輪を複輪式（４輪あるいは６輪）としてフロン
トオーバハングを短くしている。

【０００３】この複輪式の大型のフォークリフトにおい
ては、図１９，２０の如く、エンジン１の回転力をトル
クコンバータ２に伝え、トランスミッション３を介して
プロペラシャフト４を回転させ、デファレンシャル５が
装備されたドライブアクスル６を介して左右の複輪の駆
動前輪７を同期回転させているものが一般的である。こ
のようにトルクコンバータ２を採用した場合には、エン
ジン１の動力が流体を介して伝わるため、エンジン１か
らの入力回転数が同じでも出力側の抵抗の大小によって
出力軸の回転数が異なり、またエンジンブレーキがかか
りにくい（出力軸側からの駆動に対する抵抗が少ない）
といった融通性に富んでいる。このため、機械式変速機
を採用した場合に比べて、エンジンストップいわゆるエ
ンストを起こさないとか、出力軸側からの衝撃を緩和す
ることができ、動力系の耐久性を向上することができる
といった特徴がある。

【０００４】また、一般的にフォークを昇降させる荷役
装置８および後輪９を換向させる換向装置１０は油圧式
とされ、これらに油圧を供給して駆動する油圧ポンプ１
１が配されている。なお、図１９中、１２は油圧バル
ブ、１３は昇降シリンダ、１４はティルトシリンダであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のトルクコンバー
タを採用した大型のフォークリフトにおいては、剛性に
乏しいため、路面状況による負荷等により定速で走行し
にくい。しかも、エンジンブレーキがかかりにくいた
め、重量が重く慣性力の大きい車両を停止させる際に車
輪のホイールに内蔵されているサービスブレーキ等の機
械式ブレーキ（油圧により作動するブレーキを含む）が
全制動を受け持つことになり、ブレーキの使用頻度が多
い前後進を繰り返す作業等を行なうとブレーキの摩耗が
激しいといった欠点がある。

【０００６】一方、左右の駆動前輪が単輪である小型の
フォークリフトにおいては、図２１に示すように例えば
左旋回する場合、デファレンシャル１６により左右の駆
動前輪１５の回転差を吸収して、左側の駆動前輪１５が
旋回半径ｒ_ｉで右側の駆動前輪１５が旋回半径ｒ_ｏで互
いにスリップを少なくして旋回走行できる。しかし、左
右の駆動前輪７が複輪である大型のフォークリフトにお
いては、旋回するときの左側の駆動前輪７と右側の駆動
前輪７との相対的な回転差はデファレンシャル５により
調整してはいるものの、左側および右側の駆動前輪７に
おける内輪７ａと外輪７ｂとの間にはデファレンシャル
機能を有するものがなく、内輪７ａと外輪７ｂとの間に
は回転差が生じない。左右の駆動前輪７がスリップなし
に旋回走行するためには、図２０に示すように例えば左
旋回する場合、左側の駆動前輪７の外輪７ｂが旋回半径
ｒ_ｉｉ、内輪７ａが旋回半径ｒ_ｉｏ、右側の駆動前輪７
の内輪７ａが旋回半径ｒ_ｏｉ、外輪７ｂが旋回半径ｒ
_ｏｏで旋回すべきなので回転差がなくてはならないが、
実際には左側および右側の駆動前輪７の内輪７ａと外輪
７ｂとの間の中間位置である旋回半径ｒ_xと旋回半径ｒ_y
とで旋回せざるを得なくなっている。したがって、左右
の駆動前輪７がスリップしながら旋回走行し、タイヤの
摩耗が激しい。

【０００７】このように、従来の大型のフォークリフト
においては、ブレーキおよびタイヤの摩耗が激しいた
め、ブレーキおよびタイヤの維持費が高騰してライフサ
イクルコストが高価になっていた。しかも、荷役装置８
および換向装置１０が油圧式であるため、使用油の管理
や油漏れの防止等のメンテナンスに手間がかかり、油圧
ポンプ１１からの高圧油を荷役装置８や換向装置１０に
導くための太い高圧ホース等の配管が煩雑で、保全管理
にも手数がかかっていた。

【０００８】また、図２２に示すような左右のナックル
１７に装着した後輪９がキングピン１８周り換向する換
向装置１０においては、図２３の如く、左右のキングピ
ン１８の位置すなわち換向中心位置ａが左右の後輪９の
トレッド中心ｂよりも内側に位置する。したがって、左
右の換向中心位置ａの間隔Ａ（車幅を２８００ｍｍとし
たとき１５４０ｍｍ）が左右の後輪９のトレッド中心ｂ
の間隔Ｂ（１８２０ｍｍ）よりも小とされ、左右の後輪
９が換向中心位置ａに対して前方向に７７度、後方向に
５４度換向できる構造とされている。この構造において
は、車両の芯地旋回を行うために後輪９を換向させると
後輪９が他部材に接触するため、芯地旋回が不可能であ
る。なお、スピンターンとピボットターンの２つを総称
して芯地旋回とし、以降これに統一する。図２２中、Ｔ
はタイロッド、Ｃはセンタアーム、Ｓはステアリングシ
リンダ、Ｈはハブである。上記の換向装置１０において
は、例えば車両前進時に後輪９が左方向に換向した場
合、図２３の如く、Ｌ１（換向中心位置ａよりも前方向
に換向した後輪９のトレッド中心ｂ１と換向中心位置ａ
との間隔）＜Ｌ２（換向中心位置ａよりも後方向に換向
した後輪９のトレッド中心ｂ２と換向中心位置ａとの間
隔）となり、復元モーメントＭ１が換向増大モーメント
Ｍ２よりも小さくなって後輪９が自動復元できないた
め、運転者が後輪９の復元および直進走行性の保持に努
めなければならず、しかも反応が鈍いと車両が蛇行する
といった問題があった。

【０００９】本発明は、上記に鑑み、ライフサイクルコ
ストおよび安全性を向上する大型フォークリフトの駆動
装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の課題解決手段
は、図１，２の如く、左右の駆動前輪２０，２１が夫々
複輪とされ、後輪２２，２３が換向輪とされ、駆動前輪
２０，２１の各車輪２５，２６，２７，２８に装着され
各車輪２５，２６，２７，２８を回転駆動させる走行用
電動機３０と、走行用電動機３０に電力を供給する発電
機３１と、発電機３１を駆動するエンジン３３とが設け
られたものである。

【００１１】図８の如く、換向装置６０を駆動する換向
用電動機６５が設けられ、荷役装置１１０，１３０を駆
動する荷役用電動機１１１，１３８が設けられ、前記換
向用および荷役用電動機６５，１１１，１３８が発電機
３１により電力供給されるものである。

【００１２】後輪２２，２３の換向角度に応じて各走行
用電動機３０を制御して各車輪２５，２６，２７，２８
の回転方向および回転速度を切換える走行切換手段が設
けられたものである。

【００１３】図５の如く、後輪２２，２３が車両本体４
０の後部左右に設けられ、各後輪２２，２３の換向中心
位置がトレッド中心よりも外側に位置するものである。

【００１４】図１５，１７の如く、後輪１５１が車両本
体４０の後部中央に設けられて複輪とされたものであ
る。また、図１６の如く、発電機３１から供給される電
力あるいは回生制動により各電動機３０から発生した電
力を蓄電するバッテリー１５０が設けられたものであ
る。

【００１５】図１０の如く、左右の駆動前輪２０，２１
における外側の車輪２５，２６と内側の車輪２６，２７
との間にフォーク１００を昇降自在に保持するための固
定マスト１０１が夫々設けられたものである。

【００１６】

【作用】上記課題解決手段において、エンジン３３の駆
動により発電機３１から各走行用電動機３０に電力が供
給されて、各走行用電動機３０が各車輪２５，２６，２
７，２８を回転駆動し、車両が走行する。このとき、路
面状態が悪く後輪２２，２３が換向されても、各後輪２
２，２３の換向中心位置がトレッド中心よりも外側に位
置するため、復元モーメントが換向増大モーメントより
も大きくなって後輪２２，２３が自動復元し、自動的に
直進走行性を保持する。車両を停止させる場合には、各
走行用電動機３０の発電制動により減速して、ブレーキ
工程の最終段階でブレーキを作動して車両を停止する。
また、フォーク１００の負荷下降時および負荷前傾時に
は荷役用電動機１１１，１３８の発電制動により安全速
度で駆動させる。

【００１７】また、換向装置６０により後輪２２，２３
を換向させて車両を旋回させる場合には、各車輪２５，
２６，２７，２８に夫々異なった抵抗すなわち旋回内側
の車輪ほど大きな抵抗がかかる。各車輪２５，２６，２
７，２８は夫々独立しており、各走行用電動機３０から
の駆動力が同じでも、抵抗の大きい旋回内側の車輪ほど
回転速度が遅くなる（デファレンシャル機能）。これに
より、各車輪２５，２６，２７，２８がスリップせずに
旋回する。また、左右どちらか一方の駆動車輪２０，２
１を停止させたり、左側の駆動前輪２０と右側の駆動前
輪２１とを互いに逆回転して車両を芯地旋回させること
もできる。

【００１８】車両本体４０の後部中央に複輪式の後輪１
５１を設けると、換向の際に車両本体４０の左右からの
後輪１５１の突出がなくなり後輪１５１が人や物等に当
たることがない。また、後輪１５１を換向させるための
構造が簡単となり、駆動前輪２０，２１と後輪１５１と
の間隔が広くなるため、走行時のピッチングが減少して
乗心地がよくなり運転者の疲労を軽減できる。

【００１９】また、バッテリー１５０を設けると、車両
の制動時、フォーク１００の負荷下降時または負荷前傾
時には、回生制動により各電動機３０，１１１，１３８
を発電機として作用させて発生電力をバッテリー１５０
に充電するとともに制動する。また、車両の発進時や急
加速時およびフォーク１００の負荷上昇時などの負荷の
大きいときには、充電したバッテリー１５０から電力を
供給し、発電機３１の発電を補助する。車両の定速走行
時などの負荷の小さいときには、主にバッテリー１５０
を充電する。このとき、エンジン３３の駆動を停止し
て、充電したバッテリー１５０からの電力だけで低騒
音、低振動かつ無排気走行することもできる。

【００２０】そして、各車輪２５，２６，２７，２８に
電動機３０を夫々装着したため、左右の駆動前輪２０，
２１における各車輪の間隔が広がり、これらの間に固定
マスト１０１を装着したため、従来の内側の車輪間に装
着したときと比べて、前方の視野が拡大する。

【００２１】

【実施例】（第一実施例）本発明の第一実施例における
大型フォークリフトは、図１の如く、左右の駆動前輪２
０，２１が夫々複輪とされ、左右の後輪２２，２３が換
向輪とされている。そして、前記駆動前輪２０，２１を
駆動する走行駆動装置は、図１，２，３の如く、駆動前
輪２０，２１の各車輪２５，２６，２７，２８に装着さ
れ各車輪２５，２６，２７，２８を回転駆動させる発電
制動可能な直流電動機である走行用モータ３０と、該走
行用モータ３０に電力を供給する交流発電機３１と、交
流発電機３１と走行用モータ３０との間に配され交流を
直流に変換する整流器３２と、交流発電機３１を駆動す
るディーゼルエンジン３３とを備えている。

【００２２】各車輪２５，２６，２７，２８は、図４の
如く、ハブ４９と、該ハブ４９にリム３６を介して装着
されたタイヤ３７とからなり、車輪２５，２６が車両本
体４０の左側前部から前方へ突出した左ハウジング４１
を挟んで対向配置され、車輪２７，２８が車両本体４０
の右側前部から前方へ突出した右ハウジング４２を挟ん
で対向配置されている。

【００２３】前記走行用モータ３０は、左右のハウジン
グ４１，４２の側壁に固定されリム３６内に配された椀
状のモータサポート４５に内嵌されている。走行用モー
タ３０のモータ軸４６には、二段式の遊星歯車を有した
減速機４７が装着され、この減速機４７はモータサポー
ト４５にネジ止めされた減速機サポート４８に保持され
ている。減速機４７および減速機サポート４８はハブ４
９に内装され、走行用モータ３０のモータ軸４６の回転
が減速機４７を介してハブ４９に伝達される構造となっ
ている。また、走行用モータ３０のモータ軸４６はハウ
ジング４１，４２内に突出され、ハウジング４１，４２
内には突出したモータ軸４６を電磁石の吸着作用により
制動する電磁ブレーキ５０が装備されている。

【００２４】そして、後輪２２，２３の換向角度すなわ
ちステアリングハンドル５１に装着されたポテンショメ
ータ５２の出力信号に応じて各走行用モータ３０を制御
して、車両前進時の各車輪２５，２６，２７，２８の回
転方向および回転速度を切換える走行切換手段が設けら
れている。この走行切換手段は、マイクロコンピュータ
からなり、車両の左旋回の中心が車輪２５，２６間ある
いは右旋回の中心が車輪２７，２８間になるときに相当
する後輪２２，２３の換向角度（ポテンショメータ５２
からの出力信号）が検出されると、左旋回のときには車
輪２５，２６あるいは右旋回のときには車輪２７，２８
の各走行用モータ３０を停止する機能と、車両の旋回の
中心が前述より外側すなわち旋回半径が大となるときに
相当するポテンショメータ５２からの出力信号が検出さ
れると、各走行用モータ３０をそのままの状態で駆動す
る機能と、車両の旋回の中心が前述より内側すなわち旋
回半径が小となるときに相当するポテンショメータ５２
からの出力信号が検出されると、車輪２５，２６の走行
用モータ３０と車輪２７，２８の走行用モータ３０の回
転方向を互いに逆にする機能とを有している。

【００２５】前記後輪２２，２３は、図５の如く、各車
輪２５，２６，２７，２８と同様の構造で、ハブ７０
と、該ハブ７０にリム５６を介して装着されたタイヤ５
７とからなる。

【００２６】この後輪２２，２３を換向させる換向装置
６０は、図５，６の如く、減速機付き直流電動機である
換向用モータ６５により駆動され、左右の後輪２２，２
３を夫々横軸６２周りに回転自在に保持する左右一対の
リヤアクスル６３と、タイヤ５７を上下方向に揺動させ
る揺動機構６６とを備えている。

【００２７】前記リヤアクスル６３は、下端が横軸６２
とされ上端が縦軸６４とされており、後輪２２，２３の
ハブ７０が横軸６３に回転自在に装着され、縦軸６４が
アクスルハウジング７１に回転自在に保持されている。
このアクスルハウジング７１から上方に突出した縦軸６
４の上部には、アーム７２が固定され、該アーム７２の
先端には、タイロッド７３の一端が水平方向に回転自在
に取り付けられている。また、タイロッド７３の他端は
略三角形のセンターアーム７９の端部に水平方向に回転
自在に取り付けられ、このセンターアーム７９は換向用
モータ６５のモータ軸７８に固定されている。これによ
り、リヤアクスル６３は、換向用モータ６５の駆動力に
より縦軸６４周りに回転可能とされている。

【００２８】前記換向用モータ６５は、図６，７の如
く、前後方向に配された左右一対のフレーム８１にＬ形
の連結部材８２を介して固定されたセンターアームサポ
ート８３の中央に装着されている。該センターアームサ
ポート８３の前端部は、センターアーム７９の水平回転
を規制する規制部８４とされている。この換向用モータ
６５は、図８の如く、前記交流発電機３１に前記整流器
３２を介して電気的に接続され、車両速度情報およびス
テアリングハンドル５１に装着されたポテンショメータ
５２からの出力信号に応じて換向制御部８６により制御
される。

【００２９】前記揺動機構６６は、左右のアクスルハウ
ジング７１の前後壁の上下に装着されたサポートリンク
９０と、左右のフレーム８１に装着されサポートリンク
９０を前後方向の横軸９１周りに回転自在に支持するリ
ヤアクスルサポート９２と、前後のサポートリンク９０
を連結する複数の連結材９３と、左右の上側のサポート
リンク９０を連結する連結ロッド９４とからなる。ま
た、後輪２２，２３における上下方向の揺動量（オッシ
レート量）は、不整地走行を配慮して１５０ｍｍ程度と
されている。

【００３０】そして、本実施例では、車両の芯地旋回を
可能にするため、後輪２２，２３が換向中心位置に対し
て前方向に７１度、後方向に１１９度換向できる構造と
されている。このために、図９の如く、左右のリヤアク
スル６３の縦軸６４の位置すなわち換向中心位置ａが左
右の後輪２２，２３のトレッド中心ｂよりも外側に位置
する。したがって、左右の換向中心位置ａの間隔Ｃ（車
幅を２８００ｍｍとしたとき１９００ｍｍ）が左右の後
輪２２，２３のトレッド中心ｂの間隔Ｂ（１８２０ｍ
ｍ）よりも大とされている。この構造では、例えば車両
前進時に後輪２２，２３が左方向に換向した場合、Ｌ３
（換向中心位置ａよりも前方向に換向した後輪２２のト
レッド中心ｂ１と換向中心位置ａとの間隔）＞Ｌ４（換
向中心位置ａよりも後方向に換向した後輪２３のトレッ
ド中心ｂ２と換向中心位置ａとの間隔）となり復元モー
メントＭ３が換向増大モーメントＭ４よりも大きくなっ
て後輪２２，２３が自動復元し、路面状態が悪いとき等
にも自動的に直進走行性を保持する。

【００３１】一方、各車輪２５，２６，２７，２８に走
行用モータ３０を装着して、車両本体４０の左および右
ハウジング４１，４２に走行用モータ３０すなわち各車
輪２５，２６，２７，２８を保持しているため、アクス
ルシャフト等により各車輪を連結するものに比べて左側
および右側の駆動前輪２０，２１における車輪間隔が広
くなる。そこで、図１０，１１の如く、左および右ハウ
ジング４１，４２に、フォーク１００を保持する固定マ
スト１０１がマストサポートピン１０２周りに傾動可能
に装着されている。この固定マスト１０１には昇降マス
ト１０３が昇降自在に取り付けられ、昇降マスト１０３
にはフィンガーバー１０７が昇降自在に取り付けられ、
フィンガーバー１０７の両端にはフォーク１００が取り
付けられている。

【００３２】前記フォーク１００を昇降マスト１０３に
沿って昇降させる昇降装置１１０は、図１２，１３の如
く、車両本体４０に前部中央に装着された発電制動可能
な減速機および電磁ブレーキ付き直流電動機である昇降
用モータ１１１により駆動され、昇降用モータ１１１の
モータ軸１１２に取り付けられたダブルスプロケット１
１３と、左右の固定マスト１０１を連結する下側の連結
部材１１４の上面に配された左右一対のダブルスプロケ
ット１１５と、左右の固定マスト１０１を連結する上側
の連結部材１２７の下面に配された左右一対のシングル
スプロケット１１６と、モータ軸１１２のダブルスプロ
ケット１１３と左右のダブルスプロケット１１５との間
で左右方向に掛巻された一対の駆動チェーン１１７と、
左右のダブルスプロケット１１５と左右のシングルスプ
ロケット１１６との間で上下方向に掛巻された一対の昇
降チェーン１１８と、左右の昇降マスト１０３を連結す
る下側の連結部材１２０に固定され左右の昇降チェーン
１１８に取り付けられた一対のチェーンアンカー１２１
と、左右の昇降マスト１０３を連結する上側の連結部材
１２２の両端に取り付けられた一対のシングルスプロケ
ット１２３と、一端がフィンガーバー１０７に取り付け
られシングルスプロケット１２３に掛巻されて他端が上
側の連結部材１２７に取り付けられたフォーク昇降用チ
ェーン１２５とからなる。なお、運転席が左寄りに配さ
れているため、視野を確保して安全性を高めるために、
右側の昇降チェーン１１８は中央寄りに配され、左側の
昇降チェーン１１８はマストに重なるように外寄りに配
されている。また、図１２，１３中、１２６はチェーン
テンションボルトである。

【００３３】一方、フォーク１００を傾動させる傾動装
置１３０は、図１４の如く、前端が固定マスト１０１の
上側の連結部材１２７の上面に揺動可能に取り付けられ
た左右一対の傾動用角ねじ１３１と、図１，２に示すヘ
ッドガード１３２の前部右側に内装され右側の角ねじ１
３１を前後方向に移動させる第一移動機構１３３と、ヘ
ッドガード１３２の前部左側に内装され左側の角ねじ１
３１を前後方向に移動させる第二移動機構１３４とを備
えている。

【００３４】前記第一移動機構１３３は、右側の角ねじ
１３１が螺合された駆動スプロケット１３５付きドリブ
ンギア１３６を備え、このドリブンギア１３６はモータ
ギア１３７を介して発電制動可能な電磁ブレーキ付き直
流電動機である傾動用モータ１３８により駆動される。
前記第二移動機構１３４は、左側の角ねじ１３１が螺合
された従動スプロケット１４０付き角ねじ受け１４１を
備え、駆動スプロケット１３５と従動スプロケット１４
０との間には傾動用チェーン１４２が掛巻されている。
また、第一移動機構１３３および第二移動機構１３４は
収納ケース１４３に保持され、この収納ケース１４３は
横軸１４４を介してヘッドガード１３２に揺動自在に支
持されている。なお、角ねじ１３１への塵埃の付着を防
止するため、角ねじ１３１の前端とヘッドガード１３２
との間に可撓式カバーを設けてもよい。

【００３５】そして、前記昇降用モータ１１１および傾
動用モータ１３８は、図８の如く、前記交流発電機３１
に前記整流器３２を介して電気的に接続され、運転室に
装備された昇降レバー１４５または傾動レバー１４６を
操作すると荷役制御部１４７により制御される。

【００３６】上記構成において、ディーゼルエンジン３
３を駆動すると、交流発電機３１から電力が供給され、
整流器３２により交流が直流に変換されて、各走行用モ
ータ３０が駆動される。これにより、各車輪２５，２
６，２７，２８が回転し、車両が走行する。車両を停止
させる場合には、各走行用モータ３０を交流発電機３１
から切り離して発電機として作動させ、回転子の運動エ
ネルギーを電気エネルギーに変えて抵抗中で熱エネルギ
ーとして消費させる発電制動により減速して停止し、ブ
レーキ工程の最終段階（車両を完全に停止させる、また
は停止を継続させるとき）に電磁ブレーキ５０を作動す
る。

【００３７】また、後輪２２，２３を換向させる場合に
は、ステアリングハンドル５１を操作すると、ポテンシ
ョメータ５２からの出力信号に応じて換向用モータ６５
が駆動し、センターアーム７９の回転によりタイロッド
７３を介してアーム７２が回転する。このアーム７２の
回転によりリヤアクスル６３が縦軸６４周りに回転し、
後輪２２，２３が換向する。ここで、図１０に示す点Ｘ
を中心として左旋回させる場合、後輪２２，２３を所定
の位置まで換向させると、各車輪２５，２６，２７，２
８に夫々異なった抵抗すなわち旋回内側の車輪ほど大き
な抵抗がかかる。各車輪２５，２６，２７，２８が夫々
独立しているため、各走行用モータ３０から同じ駆動力
がかかっても、抵抗の大きい旋回内側の車輪ほど回転速
度が遅くなる（デファレンシャル機能）。これにより、
車輪２５が旋回半径ｒ_ｉｉ、車輪２６が旋回半径
ｒ_ｉｏ、車輪２７が旋回半径ｒ_ｏｉ、車輪２８が旋回半
径ｒ_ｏｏで旋回走行するに見合った回転速度となって、
各車輪２５，２６，２７，２８がスリップせずに旋回す
る。なお、車両を右側に旋回させる場合も同様である。

【００３８】また、車両を図１０に示す点Ｙを中心とし
て左旋回させる場合、後輪２２，２３をさらに換向さ
せ、左側の車輪２５，２６の走行用モータ３０を停止さ
せて、左側の駆動前輪２０の回転を停止しながら右側の
駆動前輪２１の回転だけで旋回させる。なお、車両を右
側に旋回させる場合は左右の状態を逆にする。

【００３９】さらに、車両を図１０に示す点Ｚを中心と
して左旋回させる場合、後輪２２を前方へ７１度換向さ
せ、後輪２３を後方へ１１９度換向させる。そして、左
側の駆動前輪２０を逆回転させながら旋回させる。な
お、車両を右側に芯地旋回させる場合は左右の状態を逆
にする。

【００４０】一方、フォーク１００を昇降させる場合に
は、昇降レバー１４５を操作して交流発電機３１から供
給される電力により昇降用モータ１１１を駆動し、ダブ
ルスプロケット１１３の回転力を駆動チェーン１１７を
介して左右のダブルスプロケット１１５に伝達し、ダブ
ルスプロケット１１５の回転により昇降チェーン１１８
が上下方向に移動する。すると、チェーンアンカー１２
１の装着された昇降マスト１０３が昇降し、シングルス
プロケット１２３の上下動によりフォーク昇降用チェー
ン１２５が上下動してフォーク１００が昇降する。そし
て、無負荷時にはフォーク１００を高速で昇降させ、負
荷時には昇降用モータ１１１の発電制動によりフォーク
１００を安全速度で下降させる。このとき、左右の昇降
マスト１０３およびフォーク１００は同速で昇降する
（エコライズ機能）。

【００４１】また、フォーク１００を傾動させる場合に
は、傾動レバー１４６を操作して交流発電機３１から供
給される電力により傾動用モータ１３８を駆動し、ドリ
ブンギア１３６が回転して右側の角ねじ１３１が前後方
向に移動する。これと同時に、ドリブンギア１３６の駆
動スプロケット１３５の回転力を傾動用チェーン１４２
を介して従動スプロケット１４０に伝達し、角ねじ受け
１４１の回転により左側の角ねじ１３１が前後方向に移
動する。左右の角ねじ１３１の移動により固定マスト１
０１およびフォーク１００が傾動する。そして、昇降時
と同様に、負荷時で特に前傾時には傾動用モータ１３８
の発電制動により安全速度で前傾させる。このとき、左
右の固定マスト１０１は同速で前後傾する（エコライズ
機能）。

【００４２】このように、各駆動部を電動化したため、
トランスミッションやデファレンシャル等を廃止して動
力伝達系を簡素化することができ、油圧式に必要であっ
た使用油の管理や油漏れの防止といったメンテナンスを
なくして、維持費およびダウンタイムロスを低減でき、
動力伝達においてエネルギ変換ロスを減じることがで
き、また正確で精度の良い制御が行える。さらに、油圧
式のような太い配管等を廃止し、エンジン３３の設置場
所を自由に設定でき、低騒音、低振動化もできる。

【００４３】また、各車輪２５，２６，２７，２８に走
行用モータ３０を夫々装着したため、車両を停止させる
際には走行用モータ３０の発電制動によりブレーキ等の
使用頻度を減少でき、車両を旋回させる際にはデファレ
ンシャル機能により各車輪２５，２６，２７，２８をス
リップさせずに旋回させることができる。したがって、
ブレーキおよび各タイヤ３７の摩耗を低減でき、ライフ
サイクルコストを低減できる。

【００４４】また、後輪２２，２３の換向角度に応じて
各走行用モータ３０を制御して各車輪２５，２６，２
７，２８の回転方向および回転速度を切換えるため、旋
回半径の小さい急旋回に対して各車輪２５，２６，２
７，２８をスリップさせず安定した旋回が可能となり、
しかも車両の芯地旋回が可能となる。さらに、左右の後
輪２２，２３の換向中心位置がトレッド中心よりも外側
に位置するため、換向した後輪２２，２３に復元力を持
たせることができ、路面状態が悪いときでも安定した直
進走行性を維持して、運転者の疲労を軽減および安全性
を向上できる。

【００４５】そして、各車輪２５，２６，２７，２８に
走行用モータ３０を夫々装着することにより、左右の駆
動前輪２０，２１における各車輪の間隔が広がり、これ
らの間にある左および右ハウジング４１，４２にフォー
ク１００を保持する固定マスト１０１を装着でき、図１
０に示すように従来の車輪２６と車輪２７との間に装着
したときの視野Ｐと比べて、前方中央部の視野Ｑが拡大
するので、荷役効率および運搬時の安全性が向上する。
しかも、固定マスト１０１の間隔が広くなったため、昇
降マスト１０３に対するフィンガーバー１０７の取付け
位置の間隔が広がり、フィンガーバー１０７にかかる力
を軽減できる。したがって、フィンガーバー１０７を細
くあるいは薄くして、軽量化できる。また、フォーク１
００に偏心荷重がかかっても、均等に昇降および傾動さ
せることができる。

【００４６】（第二実施例） 第二実施例の大型フォークリフトは、図１５，１６の如
く、交流発電機３１から供給される電力あるいは回生制
動により各走行用モータ３０、昇降用モータ１１１、傾
動用モータ１３８から発生した電力を蓄電するバッテリ
ー１５０が設けられ、複輪式の後輪１５１が車両本体４
０の後部中央に配されている。前記バッテリー１５０
は、車両本体４０の下部左右から引き出すあるいは押し
込むことにより着脱可能とされている。前記後輪１５１
は、図１７，１８の如く、車両前進時の直進走行性を持
たせるためにキャスター角Ｋが設けられており、一対の
後車輪１５２，１５３と、該後車輪１５２，１５３を回
転自在に保持するリヤアクスル１５４と、該リヤアクス
ル１５４をサポートピン１５５周りに揺動自在に保持す
るリヤアクスルサポート１５６とを備えている。該リヤ
アクスルサポート１５６には、車両本体４０のフレーム
１５７を貫通してサポートハウジング１５８に回転自在
に支持された縦軸部１５９と、リヤアクスル１５４の揺
動を規制するアクスルストッパー１６０とが一体形成さ
れ、換向用モータ１６１の駆動スプロケット１６２に無
端状チェーン１６３を介して連結された従動スプロケッ
ト１６４が固設されている。この後輪１５１は、左右方
向に９０度換向可能とされて車両の芯地旋回を可能とし
ており、後方からのタイヤ交換を容易にしている。ま
た、３輪式のフォークリフトの左右安定度は、負荷時に
おいては４輪式と変わりないが、無負荷時においては４
輪式よりも劣る。このため、後輪１５１の換向角度と車
速との相互関係を制御すなわち無負荷走行速度を換向角
度が大きくなるにつれて遅くして、横転を防止するよう
にしている。その二次対策として、車両後部の左右両側
に図１５に示す車両転倒防止用脚１６５を設けてある。
その他の構成は、第一実施例と同様である。

【００４７】そして、車両の制動時およびフォーク１０
０の負荷下降時および負荷前傾時には、回生制動により
各モータ３０，１１１，１３８を発電機として作用させ
て発生電力をバッテリー１５０に充電するとともに制動
する。また、車両の発進時や急加速時およびフォーク１
００の負荷上昇時などの負荷の大きいときには、充電し
たバッテリー１５０から電力を供給し、交流発電機３１
の発電を補助する。車両の定速走行時などの負荷の小さ
いときには、主にバッテリー１５０を充電する。このと
き、エンジン３３の駆動を停止して、充電したバッテリ
ー１５０からの電力だけで低騒音、低振動かつ無排気走
行することもできる。

【００４８】このように、バッテリー１５０を設けたた
め、各モータ３０，１１１，１３８の回生制動による発
生電力をバッテリー１５０に充電して再び使用すること
ができ、エンジン３３を経済的回転数（負荷に応じて最
も低燃費の回転数）で駆動させることもできる。したが
って、経済的で、排気ガスによる汚染を規制して環境保
全に適した低公害の車両を実現できる。

【００４９】また、後輪１５１が車両本体４０の後部中
央に配されているため、芯地旋回可能に後輪１５１を換
向させるための構造が第一実施例と比べて簡単で安価と
なり、また車両本体４０の左右からの後輪１５１の突出
がなくなり後輪１５１が人や物等に当たることがない。
さらに、駆動前輪２０，２１と後輪１５１との間隔が広
くなるため、図１５の如く、この間にバッテリー１５０
を低く搭載して低重心型の車両にすることが可能であ
り、バッテリー１５０を後方に搭載することによりカウ
ンタウエイトを軽減でき、後方の視野も拡大する。ま
た、走行時のピッチングが減少して乗心地がよくなり運
転者の疲労を軽減できる。そして、後輪１５１が複輪で
左右輪が別回転できるため、換向時の後輪１５１のスリ
ップによる摩耗を低減できる。

【００５０】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、第
一および第二実施例のディーゼルエンジン３３の代わり
にガソリン、プロパンガス、液化天然ガス等を使用した
エンジンを用いてもよい。第一実施例の車両にバッテリ
ーを搭載してもよい。また、第一および第二実施例の交
流発電機を直流発電機にしてもよい。さらに、第一実施
例の各直流電動機を交流電動機にして高精度な制御を行
ってもよい。

【００５１】

【発明の効果】本発明によると、各車輪に電動機を夫々
装着したため、車両を停止させる際には電動機の発電制
動によりブレーキの使用頻度を減少でき、車両を旋回さ
せる際には負荷の大きい車輪ほど回転速度が遅くなるデ
ファレンシャル機能により各車輪をスリップさせずに旋
回させることができる。したがって、ブレーキおよび各
タイヤの摩耗を低減でき、ライフサイクルコストを低減
できる。

【００５２】各駆動部を電動化したため、動力伝達系を
簡素化することができ、油圧式に必要であった使用油の
管理や油漏れの防止といったメンテナンスをなくして、
維持費およびダウンタイムロスを低減でき、動力伝達に
おいてエネルギ変換ロスを減じることができ、また正確
な制御が行える。さらに、油圧式のような太い配管等を
廃止し、エンジンの設置場所を自由に設定でき、低騒
音、低振動化もできる。

【００５３】後輪の換向角度に応じて各車輪の回転方向
および回転速度を切換えるため、旋回半径の短い急旋回
に対して各車輪をスリップさせず安定した旋回が可能と
なり、しかも車両の芯地旋回が可能となる。

【００５４】左右の後輪の換向中心位置がトレッド中心
よりも外側としたため、換向した後輪に復元力を持たせ
ることができ、路面状態が悪いときでも安定した直進走
行性を維持して、運転者の疲労を軽減および安全性を向
上できる。

【００５５】後輪が車両本体の後部中央に配されている
ため、芯地旋回可能に後輪を換向させるための構造が簡
単で安価となり、また車両本体の左右からの後輪の突出
がなくなり、後輪が人や物等に当たることがなく、タイ
ヤ交換も後方から容易にできる。さらに、駆動前輪と後
輪との間隔が広くなるため、この間にエンジン、発電機
あるいはバッテリー等を低く搭載して低重心型の車両に
することが可能であり、これらを後方に搭載することに
よりカウンタウエイトを軽減でき、後方の視野も拡大す
る。また、走行時のピッチングが減少して乗心地がよく
なり運転者の疲労を軽減できる。そして、後輪が複輪で
あるため、換向時の後輪の摩耗を低減できる。

【００５６】バッテリーを設けたため、各電動機の回生
制動による発生電力をバッテリーに充電して再び使用す
ることができ、エンジンを経済的回転数（負荷に応じて
最も低燃費の回転数）で駆動させることができる。した
がって、経済的で、排気ガスによる汚染を規制して環境
保全に適した低公害の車両を実現できる。

【００５７】左右の駆動前輪における外側の車輪と内側
の車輪との間に固定マストを装着でき、従来の内側の車
輪間に装着したときと比べて、前方中央部の視野が拡大
するので、荷役効率および運搬時の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例における大型フォークリフ
トの駆動装置の構成図

【図２】大型フォークリフトの側面図

【図３】走行駆動装置の電気回路図

【図４】駆動前輪の断面図

【図５】換向装置の縦断面図

【図６】換向装置の平面図

【図７】換向用モータの車両本体への装着を示す断面図

【図８】換向装置および昇降、傾動装置の電気回路図

【図９】後輪の換向状態を示す図

【図１０】大型フォークリフトにおける旋回半径および
視野を示す平面図

【図１１】固定マストの車両本体への装着を示す図

【図１２】昇降装置の平面図

【図１３】昇降装置の正面図

【図１４】傾動装置の横断面図

【図１５】第二実施例の大型フォークリフトの側面図

【図１６】駆動装置の概略構成図

【図１７】後輪の部分断面図

【図１８】後輪の側断面図

【図１９】従来の大型フォークリフトの側面図

【図２０】駆動前輪が複輪式の大型フォークリフトにお
ける車輪の旋回半径を示す図

【図２１】駆動前輪が単輪式の小型フォークリフトにお
ける車輪の旋回半径を示す図

【図２２】換向装置の正面図

【図２３】後輪の換向状態を示す図

【符号の説明】

２０，２１ 駆動前輪 ２２，２３ 後輪 ２５，２６ 左側車輪 ２７，２８ 右側車輪 ３０ 走行用電動機 ３１ 発電機 ３３ エンジン ４０ 車両本体 ６０ 換向装置 ６５，１６１ 換向用電動機 １００ フォーク １０１ 固定マスト １１０，１３０ 荷役装置 １１１，１３８ 荷役用電動機 １５０ バッテリー １５１ 後輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−105090（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−37803（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−225175（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−149001（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−158553（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60L 11/12 B60B 11/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の駆動前輪が夫々複輪とされ、後輪
   が換向輪とされ、換向装置および荷役装置を備えた大型
   フォークリフトにおいて、前記駆動前輪の独立した各車
   輪を夫々回転駆動させる走行用電動機と、該走行用電動
   機に電力を供給する発電機と、該発電機を駆動するエン
   ジンとが設けられ、複輪をなす各車輪がハウジングを挟
   んで対向配置され、前記電動機は、前記ハウジングの車
   輪側側壁に固定され車輪のリム内に突出するように配さ
   れたサポートに内嵌されたことを特徴とする大型フォー
   クリフトの駆動装置。
2. 【請求項２】 ハウジング内に、走行用電動機の回転軸
   を制動する電磁ブレーキが設けられたことを特徴とする
   請求項１記載の大型フォークリフトの駆動装置。
3. 【請求項３】 左右のハウジングに、フォークを昇降自
   在に保持するための固定マストが夫々設けられ、前記固
   定マストに昇降自在に取り付けられた昇降マストを昇降
   させるための昇降チェーンが左右一対に設けられ、一側
   に寄って配された運転席に対して、該運転席に近い側の
   昇降チェーンは、外寄りに配されたことを特徴とする請
   求項１または２記載の大型フォークリフトの駆動装置。
4. 【請求項４】 後輪が車両本体の後部左右に設けられ、
   前記後輪の換向装置は、前記後輪を回転自在に保持する
   リヤアクスルと、該リヤアクスルを上下方向に揺動させ
   る揺動機構とを備え、前記リヤアクスルを回転させる換
   向用電動機が設けられ、左右のリヤアクスルは、前記換
   向用電動機にアーム、ロッドを介して夫々連結されると
   ともに、連結ロッドを介して一体的に揺動可能に連結さ
   れたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   大型フォークリフトの駆動装置。
5. 【請求項５】 後輪が車両本体の後部中央に設けられて
   複輪とされ、前記車両本体の後部左右に転倒防止用脚が
   設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載の大型フォークリフトの駆動装置。
6. 【請求項６】 後輪の換向角度に応じて各走行用電動機
   を制御して駆動前輪の各車輪の回転方向および回転速度
   を切換える走行切換手段が設けられたことを特徴とする
   請求項４または５記載の大型フォークリフトの駆動装
   置。
7. 【請求項７】 発電機から供給される電力あるいは回生
   制動により各電動機から発生した電力を蓄電するバッテ
   リーが設けられたことを特徴とする請求項４または５記
   載の大型フォークリフトの駆動装置。