JP5066872B2 - カウンタバランス型荷役車両のフレーム構造 - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフト等のカウンタバランス型荷役車両のフレーム構造に関する。

従来、産業車両としてのフォークリフトのフレーム構造として、特許文献１のフレーム構造が提案されている。特許文献１には、フロントメンバとしての前方プロテクタ部と、リヤメンバとしてのカウンタユニットと、これらの左右に設ける右メンバとしての右タンク部と、左メンバとしての左タンク部とを有し、これらの構成品をボルト等の着脱可能な締結具により固定するフレーム構造が開示されている。特許文献１におけるカウンタユニットは、フォークに荷を搭載した際に車体のリヤ部分が浮き上がってバランスを崩さないようにするためのウエイトと、リヤ部分の車体フレームを兼用した構成となっている。
特開平５−３３０４５８号公報

ところで、例えばフォークリフトにおいては、荷役能力、すなわちフォークに搭載可能な重量（例えば、１トン積み、２トン積みなど）に応じて、これらの重量の荷を搭載した時にバランスを崩さないように装備するウエイトの重量を代えた設計を行っている。これは、全ての車種に装備するウエイトの重さを最も荷役能力の高い車両に合わせて共通化すると、荷役能力の低い車両にとっては必要以上のウエイトを搭載することになり、車両重量増を招くとともに、コスト増に繋がってしまう。また、フォークリフトでは、その車両の荷役能力に応じて、車両の全長や全幅も異なっている。

このようなことから、特許文献１のようにリヤ部分の車体フレームとウエイトを一体化して構成すると、その構成品（カウンタユニット）は車種毎の専用品となる。このため、ユーザニーズに応えられるよう車種を増やして行くと、車種毎の荷役能力に応じて前記カウンタユニット（専用品）を製造・管理する必要があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、荷役能力の異なる荷役車両のフレーム構成部品の共通化を図り、部品の製造及び管理を容易にすることができるカウンタバランス型荷役車両のフレーム構造を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、カウンタバランス型荷役車両のフレーム構造において、車体を構成するフレームは、フロントフレームとリヤフレームとを有し、該リヤフレームは、リヤフレーム部とウエイト部からなり、前記フロントフレームをなすフロントフレーム部と、前記リヤフレーム部と、前記ウエイト部は、別体の成形品であって、かつ、前記フロントフレーム部は鋼板製であるとともに前記リヤフレーム部及び前記ウエイト部はともに鋳物製であることを要旨とする。

これによれば、リヤフレーム部とウエイト部を別体としているので、荷役能力の相違によって搭載すべきウエイトの重量が異なる場合には、リヤフレーム部を共通部品として扱う一方で、ウエイト部の重量を変更することにより、リヤフレームを構成することができる。したがって、荷役能力の異なる車両のフレーム構成部品の共通化を図り、部品の製造及び管理を容易にすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカウンタバランス型荷役車両のフレーム構造において、前記リヤフレーム部には、エンジンを搭載する搭載部が形成されていることを要旨とする。これによれば、鋳物製のリヤフレーム部にエンジンを搭載するので、鋼板製の部品に対して重量の重いエンジンを搭載する場合に比して振動を運転者に伝え難くすることができる。したがって、車両の操作性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のカウンタバランス型荷役車両のフレーム構造において、前記リヤフレーム部には、前記ウエイト部を載置するために前記ウエイト部を係止し、位置決めする係止部が形成されており、前記リヤフレーム部と前記ウエイト部は、締結具により固定されることを要旨とする。

これによれば、リヤフレーム部とウエイト部の組み付け時には、ウエイト部をリヤフレーム部の係止部に係止して位置決めを行うことができる。したがって、リヤフレーム部とウエイト部を直接締結具によって締結固定する場合に比して、組み付け性を向上させることができる。すなわち、位置決めした上で締結固定するので、組み付けが容易である。

本発明によれば、荷役能力の異なる荷役車両のフレーム構成部品の共通化を図り、部品の製造及び管理を容易にすることができる。

以下、本発明をカウンタバランス型荷役車両の一種であるフォークリフトのフレーム構造に具体化した一実施形態を図１〜図８にしたがって説明する。なお、本実施形態のフォークリフトは、走行用の駆動源となるモータと荷役用の駆動源となるエンジンの両方を搭載した車両（ハイブリッドフォークリフト）である。また、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」「上」「下」は、フォークリフトの運転者が車両前方（前進方向）を向いた状態を基準とした場合の「前」「後」「左」「右」「上」「下」を示す。

図１に示すように、フォークリフト１０の車体１１の前側にはマスト１２が装備されている。マスト１２には荷役用アタッチメントとなるフォーク１３がリフトブラケット１４を介して昇降可能に装備され、リフトシリンダ１５の伸縮作動によりフォーク１３がリフトブラケット１４とともに昇降される。車体１１には４本の支柱１６が立設され、前側の支柱１６はヘッドガード１７と一体に形成されている。支柱１６及びヘッドガード１７に囲まれた空間によって運転席１８が構成されている。運転席１８は、前側及び後側は透明な壁により、左右両側は開閉可能なドア１９によりそれぞれ外部と区画されており、運転席１８は、ドア１９を介して開放可能なキャビンとして設けられている。

運転席１８には、開閉可能に装着されたエンジンフード２１上に座席（シート）２０が設けられている。座席２０には、その右方側に、作業者の腕を置くためのアームレスト２２が装着されている。アームレスト２２は、腕を置く部位が水平に配置される使用位置（例えば、図１の状態）と、腕を置く部位が後方に傾動される退避位置との間で回動（変位）するように構成されている。アームレスト２２の前部には、リフトシリンダ１５やティルトシリンダ等の荷役用アクチュエータを操作するための複数本の荷役用操作部２３等が配設されている。荷役用操作部２３は、レバー形式で構成され、フォーク昇降操作用のリフトレバーやマスト前後傾操作用のティルトレバーを含む。また、座席２０の前方には、操舵用のハンドルＨが設けられている。

車体１１の前側下部には駆動輪（前輪）２４が設けられているとともに、車体１１の後側下部には操舵輪（後輪）２５が設けられている。駆動輪２４は、車軸２６に装備された差動装置２７及び図示しないギアを介して走行用モータ２８により駆動される。また、操舵輪２５は、ハンドルＨの操作量に応じて操舵される。

車体１１を構成する機台フレームＦは、図２に示すように、フロントフレームをなすフロントフレーム部ＦＦと、リヤフレームをなすリヤフレーム部ＲＦ及びウエイト部Ｗとを有している。図１において機台フレームＦを構成する前記フレーム構成部品は、カバー部材で覆われており、一部が露出されている。そして、車体１１に装備されるエンジン２９、クラッチ３０、モータジェネレータ（発電電動機）３１及び油圧ポンプ３３は、エンジンフード２１で覆われて配置されるよう機台フレームＦのリヤフレーム部ＲＦに固定されている。エンジン２９には、クラッチ３０を介してモータジェネレータ３１が連結されている。モータジェネレータ３１は、エンジン２９によって駆動されて発電を行い、バッテリ（二次電池）３２に蓄電（充電）する発電モードと、バッテリ３２から駆動電力を受けてモータとして油圧ポンプ３３を駆動するモータモードとの間で適宜切り換え可能とされている。この切り換え制御は、いずれも図示しないインバータアッセンブリを介して制御装置の指令に基づいて行われるようになっている。

モータジェネレータ３１が発電モードにある場合、エンジン２９はモータジェネレータ３１と油圧ポンプ３３の駆動源となる。一方、モータジェネレータ３１がモータモードにある場合には、エンジン２９とモータジェネレータ３１とが油圧ポンプ３３の駆動源となる。但し、モータモードにおいてクラッチ３０を切り、エンジン２９ではなくモータジェネレータ３１のみを油圧ポンプ３３の駆動源とすることも可能である。クラッチ３０の断接制御は、制御装置の制御信号によって行われる。すなわち、モータジェネレータ３１は、モータモードにおいて油圧ポンプ３３の駆動手段としてのモータとして機能する。

バッテリ３２は、発電モードのモータジェネレータ３１によって発電された電気を蓄電するとともに、フォークリフト１０の走行動作や荷役動作のために、必要に応じて適宜駆動電力を供給する。バッテリ３２への蓄電及びバッテリ３２からの放電は、制御装置に接続されたインバータアッセンブリを介して制御される。

バッテリ３２は、エンジンフード２１より前側において運転席１８のフロア下方に設けられたバッテリ収容部に収容されている。バッテリ収容部は、車体１１の幅方向に延びるように設けられている。バッテリ３２は、バッテリケース内に複数のバッテリセルが収容されて構成されている。バッテリ３２には、例えば、ニッケル水素蓄電池が使用されている。

本実施形態のフォークリフト１０は、走行用モータ２８を駆動して走行し、荷役作業時にはモータジェネレータ３１及びエンジン２９で油圧ポンプ３３を駆動する。モータ又はエンジン２９の一方だけを備えたフォークリフトの場合は、最大負荷に対応した大型のモータ又はエンジンを搭載する必要がある。そして、常には低出力の状態でモータ又はエンジンを駆動することになり、効率が悪くなる。しかし、本実施形態のフォークリフト１０の場合、走行用モータ２８、モータジェネレータ３１及びエンジン２９は効率よく駆動する出力範囲で駆動されるため、燃費が向上するとともに、エンジンフォークリフトに比較してエンジン２９の駆動時間が短くなるため、排気ガス（二酸化炭素やＮＯｘ）の排出量が少なくなる。

以下、本実施形態のフォークリフト１０における機台フレームＦの構成を図２〜図８にしたがって詳しく説明する。
機台フレームＦを構成するフロントフレーム部ＦＦと、リヤフレーム部ＲＦと、ウエイト部Ｗは、別体の成形品とされており、フロントフレーム部ＦＦに対してリヤフレーム部ＲＦが着脱可能に締結固定されるとともに、リヤフレーム部ＲＦに対してウエイト部Ｗが着脱可能に締結固定される。フロントフレーム部ＦＦは、複数の厚板（鋼板）を溶接で一体化して構成されている。具体的には、フロントフレーム部ＦＦは、車両の左右に配置されるとともに駆動輪のタイヤハウス３５ａを形成した一対のサイドボード３５と、各サイドボード３５の前部に配置されるフロントボード３６と、底部を形成する底ボード３７とを、上方及び後部が開口するよう有底箱状に繋ぎ合わせて構成されている。そして、各サイドボード３５の後部には、リヤフレーム部ＲＦを締結固定するための締結具となるボルトＢ１を螺合するボルト孔３８を形成した締結部３９が一体的に形成されている。また、底ボード３７には、リヤフレーム部ＲＦを締結固定するための締結具となるボルトＢ２を螺合するボルト孔４０が形成されている。

一方、フロントフレーム部ＦＦの後部に締結固定されるリヤフレーム部ＲＦ、及びリヤフレーム部ＲＦの後部に締結固定されるウエイト部Ｗは、何れも鋳物製とされている。
図３及び図４に示すように、リヤフレーム部ＲＦの載置部４１の上面４１ａには、前記ボルトＢ１を螺合するボルト孔４２を形成した締結部４３が一体的に形成されている。締結部４３は、載置部４１の左右両縁にそれぞれ配置されている。また、載置部４１の上面４１ａであって、各締結部４３の後方には、ウエイト部Ｗを位置決めするための係止部としてのハンガ４４が一体的に形成されている。各ハンガ４４は、側面視台形をなし、載置部４１の左右方向（車幅方向に相当する）に所定の厚みを有するよう形成されている。また、載置部４１の下面４１ｂには、図２に示すように、操舵輪２５の車軸（リヤアスクル）を支持する一対の車軸支持部４５，４６が一体的に形成されている。各車軸支持部４５，４６は、載置部４１の下面４１ｂから垂下するよう突出形成されているとともに、リヤフレーム部ＲＦの前後方向に所定の間隔を空けて配置されている。そして、図３及び図４に示すように、車軸支持部４５，４６のうち、後方の車軸支持部４６には、ウエイト部Ｗを締結固定するための締結具となるボルトＢ３を螺合するボルト孔４７が形成されている。ボルト孔４７は２つ形成されており、車軸支持部４６の左右方向（車幅方向に相当する）に沿って所定の間隔を空けて形成されている。

リヤフレーム部ＲＦの前面４８の下方には、前方に向かって下り勾配をなすよう斜状に形成されたマウント面４９ａ，５０ａを有する一対の搭載部としてのマウント部４９，５０が形成されている。マウント部４９には、図６に示すエンジン２９に装着されるブラケットＢＫ１を介して該エンジン２９が締結固定されるようになっている。一方、マウント部５０には、図６に示すクラッチ３０の収納ケース５１に装着されるブラケットＢＫ２を介して該クラッチ３０（収納ケース５１）が締結固定されるようになっている。そして、各マウント部４９，５０のマウント面４９ａ，５０ａは、平面をなすよう機械加工されているとともに、ブラケットＢＫ１，ＢＫ２を締結固定するための締結具となるボルトＢ４，Ｂ５を螺合する各一対のボルト孔５２，５３がそれぞれに形成されている。各一対のボルト孔５２，５３は、左右方向に並設されている。また、リヤフレーム部ＲＦの左右側部には、操舵輪２５のタイヤハウス５４が形成されている。

ウエイト部Ｗは、車体１１の後部を形成する湾曲状の後部壁５５と、該後部壁５５の左右両部から前方に向かって突出するよう一体的に形成された左側壁５６及び右側壁５７からなる。後部壁５５は、左右の両側壁５６，５７よりも上下に長く形成されており、後部壁５５において左右の両側壁５６，５７の下端よりも下方は左右方向の幅が狭くなるよう形成されている。そして、後部壁５５の下部には、リヤフレーム部ＲＦを締結固定するための締結具となるボルトＢ３を螺合する一対のボルト孔５８が左右方向に並設されている。また、後部壁５５には、後方に開口するフード５９が形成されている。

また、左右の両側壁５６，５７の下端には、リヤフレーム部ＲＦのハンガ４４に係止される一対の切欠部６０が両側壁５６，５７の下方に開口するようそれぞれに形成されている。各切欠部６０は、ハンガ４４に係止し得るよう該ハンガ４４と同様に側面視山形に形成されている。

次に、フロントフレーム部ＦＦと、リヤフレーム部ＲＦと、ウエイト部Ｗの組み付け、及びエンジン２９の組み付けについて説明する。
フロントフレーム部ＦＦとリヤフレーム部ＲＦは、フロントフレーム部ＦＦのボルト孔３８にリヤフレーム部ＲＦの締結部４３（ボルト孔４２）を介してボルトＢ１を螺合するとともに、フロントフレーム部ＦＦのボルト孔４０にボルトＢ２を螺合し、締結固定する。リヤフレーム部ＲＦとウエイト部Ｗは、リヤフレーム部ＲＦの各ハンガ４４にウエイト部Ｗの各切欠部６０を引っ掛けて係止し、図４に示すようにリヤフレーム部ＲＦの載置部４１にウエイト部Ｗを載置する。これにより、リヤフレーム部ＲＦに対してウエイト部Ｗを位置決めする。そして、図５に示すように、ウエイト部Ｗのボルト孔５８に挿通させたボルトＢ３をリヤフレーム部ＲＦの車軸支持部４６のボルト孔４７に螺合し、締結固定する。これにより、フロントフレーム部ＦＦと、リヤフレーム部ＲＦと、ウエイト部Ｗの独立した３つのフレーム構成部品が一体化されて機台フレームＦとなる。

また、エンジン２９、クラッチ３０、モータジェネレータ３１及び油圧ポンプ３３は、図７に示すように、各ブラケットＢＫ１，ＢＫ２のボルトＢ４，Ｂ５を各マウント部４９，５０のボルト孔５２，５３に螺合して締結固定することにより、装着する。リヤフレーム部ＲＦに装着したエンジン２９、クラッチ３０、モータジェネレータ３１及び油圧ポンプ３３は、図８に示すように、鋳物製のリヤフレーム部ＲＦに支持された状態で、フロントフレーム部ＦＦを構成する左右のサイドボード３５間であってフロントフレーム部ＦＦ内に配置される。

本実施形態のフレーム構造を採用すると、車幅は同一であるが、荷役能力の相違によって搭載すべきウエイトの重量が異なる車両において、フロントフレーム部ＦＦやリヤフレーム部ＲＦを変更することなくウエイト部Ｗの重量変更によって機台フレームＦを構成することが可能となる。すなわち、フロントフレーム部ＦＦやリヤフレーム部ＲＦを共通部品とし、ウエイト部Ｗのみを専用部品とすることが可能となる。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）リヤフレームを構成するリヤフレーム部ＲＦとウエイト部Ｗを別体とした。このため、荷役能力の相違によって搭載すべきウエイトの重量が異なる場合には、リヤフレーム部ＲＦを共通とする一方で、ウエイト部Ｗの重量を変更することにより、荷役能力が異なる車両の機台フレームＦを構成することができる。したがって、荷役能力の異なる車両のフレーム構成部品の共通化を図り、部品の製造及び管理を容易にすることができる。

（２）リヤフレーム部ＲＦを鋳物製とすることにより、フォークリフト１０に必要なウエイト重量がリヤフレーム部ＲＦとウエイト部Ｗで分散される。したがって、リヤフレーム部ＲＦが重量を有することにより、ウエイト部Ｗの重量を軽くできるとともに、コンパクト化できる。その結果、ウエイト部Ｗの大型化が抑制され、車両の小型化（例えば、全長）を図ることができる。

（３）また、リヤフレーム部ＲＦとウエイト部Ｗを別体とすることにより、リヤフレームを構成するこれらの構成部品がそれぞれコンパクト化される。このため、リヤフレーム部ＲＦのマウント部４９などの機械加工が必要な場合であっても、機械加工の対象となる部品がコンパクト化されているので、機械加工をし易くできる。その結果、生産性を向上させることができるとともに、低コスト化を図ることができる。

（４）鋳物製のリヤフレーム部ＲＦにエンジン２９などを搭載するので、鋼板からなるフロントフレーム部ＦＦにエンジン２９などを搭載する場合に比して振動を運転者に伝え難くすることができる。したがって、フォークリフト１０の操作性を向上させることができる。

（５）リヤフレーム部ＲＦにハンガ４４を形成し、ウエイト部Ｗに切欠部６０を形成した。そして、組み付け時には、ウエイト部Ｗをリヤフレーム部ＲＦに載置してハンガ４４に切欠部６０を係止し、ウエイト部Ｗの位置決めを行う。これにより、リヤフレーム部ＲＦとウエイト部Ｗを直接ボルトなどの締結具によって締結固定する場合に比して、組み付け性を向上させることができる。すなわち、位置決めした上で締結固定するので、組み付けが容易である。また、位置決めを行うことで、組み付け精度を向上させることができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、リヤフレーム部ＲＦに対しエンジン２９を横置き又は縦置きの何れで搭載しても良い。

○ 実施形態のフレーム構造は、エンジン又はモータの何れかのみを装備した車両に具体化しても良い。
○ 実施形態のフレーム構造は、フォークリフト以外の荷役車両のフレーム構造に具体化しても良い。

○ 実施形態において、リヤフレーム部ＲＦとウエイト部Ｗは締結固定のみとしても良い。
○ 実施形態において、フロントフレーム部ＦＦ、リヤフレーム部ＲＦやウエイト部Ｗの具体的な形状は変更しても良い。

○ 実施形態において、リヤフレーム部ＲＦにはエンジン２９のみを搭載しても良い。また、リヤフレーム部ＲＦにエンジン２９を搭載しなくても良い。

フォークリフトの概略を示す側面図。 フロントフレーム部と、リヤフレーム部と、ウエイト部の概略を示す側面図。 リヤフレーム部とウエイト部を示す斜視図。 締結固定した状態のリヤフレーム部とウエイト部を示す斜視図。 リヤフレーム部とウエイト部の締結部位の概略を示す正面図。 マウント用のブラケットを示す斜視図。 エンジンやクラッチを搭載した状態を示す側面図。 エンジンやクラッチを搭載した状態のフロントフレーム部とリヤフレーム部を示す側面図。

符号の説明

１０…フォークリフト、１１…車体、２９…エンジン、４９，５０…ウエイト部、４４…ハンガ、６０…切欠部、Ｂ１〜Ｂ５…ボルト、ＲＦ…リヤフレーム部、Ｗ…マウント部。

Claims (3)

1. カウンタバランス型荷役車両のフレーム構造において、
   車体を構成するフレームは、フロントフレームとリヤフレームとを有し、該リヤフレームは、リヤフレーム部とウエイト部からなり、
   前記フロントフレームをなすフロントフレーム部と、前記リヤフレーム部と、前記ウエイト部は、別体の成形品であって、かつ、前記フロントフレーム部は鋼板製であるとともに前記リヤフレーム部及び前記ウエイト部はともに鋳物製であることを特徴とするカウンタバランス型荷役車両のフレーム構造。
2. 前記リヤフレーム部には、エンジンを搭載する搭載部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカウンタバランス型荷役車両のフレーム構造。
3. 前記リヤフレーム部には、前記ウエイト部を載置するために前記ウエイト部を係止し、位置決めする係止部が形成されており、
   前記リヤフレーム部と前記ウエイト部は、締結具により固定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカウンタバランス型荷役車両のフレーム構造。

Images