JP5030203B2

JP5030203B2 - フォークリフトのアクスル機構

Info

Publication number: JP5030203B2
Application number: JP2006231850A
Authority: JP
Inventors: 雅博吉岡
Original assignee: 日本輸送機株式会社
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2026-08-29
Also published as: JP2008056370A

Description

本発明は、フォークリフトを走行させるとともに旋回させるためのフォークリフトのアクスル機構に関する。

従来から、荷物を載置し走行して運搬するフォークリフトのアクスル機構として、駆動輪を有するフロントアクスルと操舵輪を有するリアアクスルとを備えたアクスル機構が存在する。このフォークリフトの旋回方式としては、比例旋回方式と信地旋回方式とが考えられる。本明細書において、比例旋回方式とは、図９（ａ）に示すように、フロントアクスル１の左駆動輪２及び右駆動輪３間の外側に旋回中心Ｏが位置する旋回方式である。左駆動輪２の旋回半径Ｒ１と右駆動輪３の旋回半径Ｒ２とは異なるため、ディファレンシャルギアが使用される。なお、リアアクスル４の左操舵輪５及び右操舵輪６も旋回中心Ｏのまわりに旋回する。一方、本明細書において、信地旋回方式とは、図９（ｂ）に示すように、フロントアクスル１の左駆動輪２及び右駆動輪３間の内側に旋回中心Ｏが位置する旋回方式である。左駆動輪２と右駆動輪３とは逆方向に独立して回転し、その回転数の比はＲ１／Ｒ２である。なお、リアアクスル４の左操舵輪５及び右操舵輪６も旋回中心Ｏのまわりに旋回する。ここで、信地旋回方式で旋回する車両について、下記の特許文献に開示されている。
特開平１１−１１７９号公報

ここで、比例旋回方式のフォークリフトの場合、旋回半径が大きく、小回りができないという課題があった。一方、信地旋回方式のフオークリフトの場合、小回りはできるが、比例旋回方式のフォークリフトに比べて旋回軌跡が特異であるため、オペレータにとって違和感があり乗り難いという課題があった。

そこで、本発明の目的は、オペレータにとって違和感無く運転できるとともに、必要に応じて小回りできるフォークリフトのアクスル機構を提供することにある。

本発明は、フォークリフトの走行及び旋回を行うフォークリフトのアクスル機構において、回転駆動する左駆動輪及び該左駆動輪と独立して回転駆動する右駆動輪を備えたフロントアクスルと、前記フォークリフトを、前記左駆動輪及び前記右駆動輪間の外側に旋回中心が位置する比例旋回方式、並びに、前記左駆動輪及び前記右駆動輪間の内側に旋回中心が位置する信地旋回方式の両方の旋回方式で旋回させ得る操舵輪を備えたリアアクスルと、前記比例旋回方式又は前記信地旋回方式の一方を選択できる旋回方式切換手段と、を含み、前記旋回方式切換手段が、前記操舵輪のステアリング角度範囲を変更するステアリング角度範囲変更手段を備え、前記ステアリング角度範囲変更手段が、前記操舵輪のステアリング動作と共に回動するストッパと、該ストッパの回動を規制し又は該規制を解除するアクチュエータと、該アクチュエータを作動させる変更スイッチと、を備え、前記アクチュエータが、ステアリング角度９０°未満となるように前記ストッパの回動を規制することにより、比例旋回が可能であり、前記アクチュエータが、ステアリング角度９０°以上となるように前記ストッパの回動の規制を解除することにより、信地旋回が可能であることを特徴とする。

また、本発明は、前記フォークリフトのアクスル機構において、前記旋回方式切換手段は、フォークリフトのハンドルの操作角度又は操舵輪のステアリング角度を計測してステアリング角度を検知する角度センサと、該角度センサが検知したステアリング角度に応じて前記左駆動輪及び前記右駆動輪の回転方向を制御する回転駆動制御手段と、を備え、前記回転駆動制御手段は、前記角度センサがステアリング角度９０°未満であることを検知することにより前記左駆動輪及び前記右駆動輪を同一方向に回転させてフォークリフトを比例旋回させ、該角度センサがステアリング角度９０°以上であることを検知することにより前記左駆動輪及び前記右駆動輪を逆方向に回転させてフォークリフトを信地旋回させることを特徴とする。

また、本発明は、前記フォークリフトのアクスル機構において、比例旋回モード又は信地旋回モードを記憶する旋回モード記憶手段を備えたことを特徴とする。

本発明に係るフォークリフトのアクスル機構によれば、旋回方式切換手段により比例旋回方式又は信地旋回方式の一方を選択できるため、オペレータが旋回方式を認識しながらフォークリフトの旋回を行うことができる。このため、オペレータにとって違和感なく旋回できるとともに、フォークリフトを小回りさせる必要がある時には、信地旋回することができる。

本発明に係るフォークリフトのアクスル機構について図面に従って詳しく説明する。図１〜図３において、符号１０は、フォークリフトの走行及び旋回を行う本発明に係るフォークリフトのアクスル機構を示す。アクスル機構１０は、フロントアクスル１２と、リアアクスル１４と、旋回方式切換手段１６とを含んで構成される。

フロントアクスル１２は、回転駆動する左駆動輪１８ａと、左駆動輪１８ａと独立して回転駆動する右駆動輪１８ｂとを備えている。左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂは、図示しないバッテリーによって夫々回転駆動する。

リアアクスル１４は、図４に示すように、左右の操舵輪２０と、ステアリングシリンダ２２によって往復運動するピストンロッド２４と、ピストンロッド２４に回転可能に連結されたタイロッド２６と、操舵輪２０に固定されタイロッド２６に回転可能に連結されたナックルアーム２８とを備えて構成されている。すなわち、ステアリングシリンダ２２を駆動させることによって一定の相対運動を行なう１自由度の限定連鎖である。旋回中心Ｏが左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂの外側に位置する場合、図２に示すように、旋回中心Ｏのまわりに比例旋回する。旋回中心Ｏが左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂの内側に位置する場合、図３に示すように、旋回中心Ｏのまわりに信地旋回する。

旋回方式切換手段１６は、図５に示すように、操舵輪２０のステアリング角度範囲を変更するステアリング角度範囲変更手段３０を備えている。ステアリング角度範囲変更手段３０は、ナックルアーム２８に固定され、操舵輪２０のステアリング動作と共に回動するストッパ３２と、ストッパ３２の回動を規制し又は規制を解除するアクチュエータ３４と、アクチェータ３４を作動させる図示しない変更スイッチとを備えている。アクチュエータ３４としては、例えば、電磁力、空圧又は油圧等によりピストン３６を押出し又は引き入れる手段が使用される。更に、旋回方式切換手段１６は、フォークリフトのハンドルの操作角度又は操舵輪２０のステアリング角度αを計測してステアリング角度αを検知する図示しない角度センサと、角度センサにより検知したステアリング角度に応じて左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂを独立して回転駆動させる図示しない回転駆動制御手段とを備えている。回転駆動制御手段は、角度センサにより検知したステアリング角度に応じて、左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂの回転方向、並びに左駆動輪１８ａに対する右駆動輪１８ｂの回転速度比を決定し、図示しないモータへ指令する。例えば、図２に示す比例旋回方式の場合、左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂの回転方向は同一で、左駆動輪１８ａに対する右駆動輪１８ｂの回転速度比はＲ２／Ｒ１である。また、図３に示す信地旋回方式の場合、左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂの回転方向は逆で、左駆動輪１８ａに対する右駆動輪１８ｂの回転速度比はＲ２／Ｒ１である。

このようなフォークリフトのアクスル機構の作用について以下に説明する。

まず、前へ直進する時は、図１に示すように、ハンドル操作により左右の操舵輪２０のステアリング角度αを０°とすると、角度センサが検知することにより、回転駆動制御手段が、左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂを、同一正方向且つ同一回転速度で回転させる。これにより、リアアクスル１４からフロントアクスル１２へ向かう前方向へ直進する。この時、ステアリング角度範囲変更手段３０のアクチュエータ３４は、図５（ｂ）に示すように、ピストン３６が押出されており、ストッパ３２の回動を規制する状態となっている。

次に、ハンドル操作により、左右の操舵輪２０を、ステアリング角度αが９０°未満の範囲内で回動させると、角度センサがステアリング角度αを検知することにより、回転駆動制御手段が、左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂを、回転方向は同一正方向で、左駆動輪１８ａに対する右駆動輪１８ｂの回転速度比がＲ２／Ｒ１になるように回転させる。これにより、フォークリフトは、図２に示すように、旋回中心Ｏのまわりに、比例旋回する。

次に、直角積み付け時又は狭い通路でのＵターン時等、フォークリフトを小回りさせる必要がある時には、変更スイッチを作動させ、図５（ｂ）に示すように、ピストン３６を引き入れ、ストッパ３２の回動の規制を解除する。ストッパ３２の回動の規制を解除した状態で、ハンドル操作により、左右の操舵輪２０を、ステアリング角度αが９０°以上となるように回動させる。このステアリング角度αを角度センサが検知することにより、回転駆動制御手段が、左駆動輪１８ａ及び右駆動輪１８ｂを、回転方向は互いに逆方向で、左駆動輪１８ａに対する右駆動輪１８ｂの回転速度比がＲ２／Ｒ１になるように回転させる。これにより、フォークリフトは、図３に示すように、旋回中心Ｏのまわりに、信地旋回する。

このようなフォークリフトのアクスル機構１０によれば、旋回方式切換手段１６によって、比例旋回方式又は信地旋回方式の一方を選択できるため、オペレータが旋回方式を認識しながらフォークリフトの旋回を行うことができる。このため、オペレータにとって違和感なく旋回できる。また、フォークリフトを小回りさせる必要がある時には、変更スイッチを作動させてストッパ３２の回動の規制を解除した状態で、信地旋回することができる。また、ステアリング角度範囲変更手段３０により旋回方式を機械的かつ強制的に決定するため、オペレータが比例旋回と認識しているにもかかわらず信地旋回することがなく、又は信地旋回と認識しているにもかかわらず比例旋回することがなく、フォークリフトの不意な動きを無くし、安全性をより向上させることができる。さらに、ステアリング角度範囲変更手段３０を、ストッパ３２と、アクチュエータ３４と、変更スイッチとから構成することにより、コンパクトに構成することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態には限定されない。

例えば、図６〜図８に示すように、リアアクスル１４の操舵輪２０が１個の回転軸３８のまわりに回動するフォークリフトのアクスル機構４０であってもよい。この場合であっても、ステアリング角度範囲変更手段３０が、ストッパ３２の回動を規制した状態で、図７に示すように旋回中心Ｏのまわりに比例旋回できる。また、ステアリング角度範囲変更手段３０が、ストッパ３２の回動の規制を解除することにより、図８に示すように旋回中心Ｏのまわりに信地旋回できる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明は図示したものに限定されない。例えば、回転駆動制御手段が、ピストン３６を押出した時には、比例旋回モードを記憶し、ピストン３６を引き入れた時には、信地旋回モードと記憶する旋回モード記憶手段を備えてもよい。このように回転駆動制御手段が旋回モードを記憶しておくことにより、オペレータが比例旋回と認識しているにもかかわらず信地旋回し、又は信地旋回と認識しているにもかかわらず比例旋回することを確実に防止できる。また、本発明による信地旋回について、フロントアクスルの左右駆動輪に対する垂直線及びリアアクスルの操舵輪に対する垂直線が１点Ｏで完全に交わり、この交点Ｏのまわりに旋回する場合について説明したが、交点Ｏの位置と多少異なる位置の点を中心に旋回してもよい。また、本発明の信地旋回において、フロントアクスルの左右駆動輪に対する垂直線及びリアアクスルの操舵輪に対する垂直線が１点で完全に交わらなくともよい。

その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できるものである。

本発明に係るフォークリフトのアクスル機構によれば、旋回方式切換手段により比例旋回方式又は信地旋回方式の一方を選択できるため、オペレータにとって違和感なく旋回できるとともに、フォークリフトを小回りさせる必要がある時には、信地旋回することができる。このため、走行及び旋回を行うフォークリフトのアクスル機構として広く利用できる。

本発明のフォークリフトのアクスル機構を示す平面図である。図１のフォークリフトのアクスル機構の使用状態を示す平面図である。図１のフォークリフトのアクスル機構の他の使用状態を示す平面図である。図１のフォークリフトのアクスル機構を構成するリアアクスルを示す平面図である。（ａ）はステアリング角度範囲変更手段がストッパの回動を規制している状態を示す平面図であり、（ｂ）は回動の規制を解除している状態を示す平面図である。本発明のフォークリフトのアクスル機構を示す平面図である。図１のフォークリフトのアクスル機構の使用状態を示す平面図である。図１のフォークリフトのアクスル機構の他の使用状態を示す平面図である。（ａ）は従来の比例旋回するフォークリフトのアクスル機構の概略を示す平面図であり、（ｂ）は従来の信地旋回するフォークリフトのアクスル機構の概略を示す平面図である。

符号の説明

１０、４０：フォークリフトのアクスル機構
１２：フロントアクスル
１４：リアアクスル
１６：旋回方式切換手段
１８ａ：左駆動輪
１８ｂ：右駆動輪
２０：操舵輪
２２：ステアリングシリンダ
２４：ピストンロッド
２６：タイロッド
２８：ナックルアーム
３０：ステアリング角度範囲変更手段
３２：ストッパ
３４：アクチュエータ
３６：ピストン

Claims

フォークリフトの走行及び旋回を行うフォークリフトのアクスル機構において、
回転駆動する左駆動輪及び該左駆動輪と独立して回転駆動する右駆動輪を備えたフロントアクスルと、
前記フォークリフトを、前記左駆動輪及び前記右駆動輪間の外側に旋回中心が位置する比例旋回方式、並びに、前記左駆動輪及び前記右駆動輪間の内側に旋回中心が位置する信地旋回方式の両方の旋回方式で旋回させ得る操舵輪を備えたリアアクスルと、
前記比例旋回方式又は前記信地旋回方式の一方を選択できる旋回方式切換手段と、
を含み、
前記旋回方式切換手段が、前記操舵輪のステアリング角度範囲を変更するステアリング角度範囲変更手段を備え、
前記ステアリング角度範囲変更手段が、前記操舵輪のステアリング動作と共に回動するストッパと、該ストッパの回動を規制し又は該規制を解除するアクチュエータと、該アクチュエータを作動させる変更スイッチと、を備え、
前記アクチュエータが、ステアリング角度９０°未満となるように前記ストッパの回動を規制することにより、比例旋回が可能であり、
前記アクチュエータが、ステアリング角度９０°以上となるように前記ストッパの回動の規制を解除することにより、信地旋回が可能であるフォークリフトのアクスル機構。
前記旋回方式切換手段は、フォークリフトのハンドルの操作角度又は操舵輪のステアリング角度を計測してステアリング角度を検知する角度センサと、該角度センサが検知したステアリング角度に応じて前記左駆動輪及び前記右駆動輪の回転方向を制御する回転駆動制御手段と、を備え、
前記回転駆動制御手段は、前記角度センサがステアリング角度９０°未満であることを検知することにより前記左駆動輪及び前記右駆動輪を同一方向に回転させてフォークリフトを比例旋回させ、該角度センサがステアリング角度９０°以上であることを検知することにより前記左駆動輪及び前記右駆動輪を逆方向に回転させてフォークリフトを信地旋回させる請求項１に記載するフォークリフトのアクスル機構。
比例旋回モード又は信地旋回モードを記憶する旋回モード記憶手段を備えた請求項１又は請求項２に記載するフォークリフトのアクスル機構。