JP5073798B2 - フォークリフト - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフトに関するもので、特に、油圧モータの駆動によって走行するフォークリフトに関するものである。

フォークリフトには、油圧モータの駆動によって走行するようにしたものが提供されている。このフォークリフトでは、駆動輪となる前車輪にそれぞれ左右個別の油圧モータを連結し、走行用油圧ポンプから個々の油圧モータに油を供給することによって走行するようにしている。油圧モータは、駆動軸が車体の左右方向に沿った姿勢で車体に搭載されている。走行用油圧ポンプは、エンジンによって駆動されるもので、エンジンの出力軸の延長上に配設されている。エンジンは、出力軸が車体の前後方向に沿う状態で搭載されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、フォークリフトにおいては、フォークを上下動させるマストシリンダが、駆動アクスルを収容するアクスルケースに取り付けられているのが一般的である。上記のように、前車輪に油圧モータを連結したものにあっては、油圧モータのないものに比べてアクスルケースが大径化するため、駆動アクスルに対してマストシリンダの位置が前方側に移動する。マストシリンダを前方側に移動させた場合には、荷役中の安定性を確保するためにカウンターウェイトの重量を大きく設定する必要があり、取り扱う荷の最大重量が同じものであっても、従前のものと比べて車体の外形寸法が長大化し、旋回半径が増大する等、その機動性に多大な影響を及ぼすことになる。

こうした問題を解決するには、油圧モータの動力を左右の前車輪に分配して伝達するように構成することが考えられる。具体的には、左右の駆動アクスルと油圧モータとの間にデファレンシャルギヤを介在させ、デファレンシャルギヤを介して油圧モータの動力を左右の前車輪に伝達させるように構成すれば良い。このフォークリフトによれば、デファレンシャルギヤから前車輪までの間に駆動アクスルを配設するだけで良いため、アクスルケースが大径化しない。これにより、駆動輪とマストシリンダとの距離も従前のものと同等に設定することができ、カウンターウェイトを増大化することなく油圧モータの駆動によって走行させることが可能になる。

特開２０００−３１８９９４号公報

しかしながら、エンジンと駆動アクスルとの間には、油圧モータに油を供給するための走行用油圧ポンプばかりでなく、マストシリンダやチルトシリンダに油を供給するための作業機用油圧ポンプが配設されている。従って、車体の外形寸法を長大化することなく、エンジンと駆動アクスルとの間に油圧モータを配設するには、走行用油圧ポンプや作業機用油圧ポンプを小型化せざるを得ず、走行性能や作業性能の点で不利となる恐れがある。因に、走行用油圧ポンプに対して油圧モータを車体の左右や上下に並設させることにより、走行用油圧ポンプや作業機用油圧ポンプに所望の容量を確保することも考えられる。しかしながら、重量物である油圧モータが車体の中心線から、大きくずれた位置に配置されることになり、重量バランスの点で好ましいとはいえず、機動性に影響を与える恐れがある。

本発明は、上記実情に鑑みて、走行性能や作業性能を損なうことなく車体外形寸法の大型化を抑えて機動性を確保した油圧モータ駆動の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、出力軸が車体の前後方向に沿う状態で搭載されたエンジンと、エンジンによって駆動される走行用油圧ポンプ及び作業機用油圧ポンプと、前記走行用油圧ポンプから供給される油によって動作する油圧モータとを備え、前記油圧モータの動力を駆動アクスルに伝達することによって走行するフォークリフトにおいて、前記エンジンの出力軸にＰＴＯユニットを付設し、前記ＰＴＯユニットを介して前記走行用油圧ポンプ及び前記作業機用油圧ポンプのそれぞれに動力を伝達するように構成し、前記走行用油圧ポンプは、前記ＰＴＯユニットにおいて前記油圧モータに対向する第１の面に、前記エンジンの出力軸に対して入力軸をオフセットさせた状態で配置し、前記油圧モータは、前記エンジンの出力軸及び前記走行用油圧ポンプの入力軸に対して駆動軸がそれぞれオフセットした状態で配置するとともに、前記走行用油圧ポンプに対して互いに並設させ、前記作業機用油圧ポンプは、前記ＰＴＯユニットにおいて前記エンジンが取り付けられた第２の面に、前記走行用油圧ポンプに対して入力軸をオフセットさせるとともに、前記エンジンの下方部となる位置に前記エンジンに並設した状態で配置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、内部に駆動アクスルを収容するアクスルケースを備え、駆動軸が前記エンジンの出力軸に沿って配置された状態で前記油圧モータを前記アクスルケースに取り付け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、前記走行用油圧ポンプ及び前記油圧モータは、それぞれ可変容量型のものであり、互いの間を油圧閉回路で接続することにより、ＨＳＴを構成することを特徴とする。

本発明によれば、エンジンの出力軸に対して入力軸をオフセットさせた状態で走行用油圧ポンプを配置しているため、重量バランスを崩すことなく走行用油圧ポンプと油圧モータとを並設することが可能となる。従って、走行性能や作業性能を損なうことなく車体外形寸法の大型化を抑えて機動性を確保することができるようになる。

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エンジンから駆動アクスルに至るパワートレインの配置を概念的に示す平面図である。 図３は、図１に示したフォークリフトのエンジンから駆動アクスルに至るパワートレインの配置を概念的に示す底面図である。 図４は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 図５は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図６は、図２におけるＣ−Ｃ線断面図である。 図７は、図１に示したフォークリフトのエンジンから駆動アクスルに至るパワートレインのスケルトン図である。

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〜図３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、前車輪ＦＷを駆動輪、後車輪ＲＷを操舵輪として走行し、車体ＢＤ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ある。フォークＦは、上下方向に沿って設けたマストＭに支持させてあり、マストＭとの間に設けたマストシリンダＭＣの駆動によって上下方向に移動することが可能である。マストＭは、図には明示していないが、その下端部が車体ＢＤに対して左右方向に沿った水平軸回りに回転可能に支持させてあり、車体ＢＤとの間に設けたチルトシリンダＴＣの駆動により、前傾姿勢や後傾姿勢をとることが可能である。このフォークリフトには、車体ＢＤに搭載したエンジン１と、駆動アクスルであるフロントアクスル２を収容したアクスルケース３との間に走行用油圧ポンプ１０、油圧モータ２０、トランスファ装置３０が配設してある。

エンジン１は、ガソリンや軽油等の燃料を燃焼させて駆動する内燃機関であり、図２及び図３に示すように、エンジン１の出力軸１ａが車体ＢＤの前後に沿い、かつ車体ＢＤの左右方向のほぼ中央においてエンジン１の出力軸１ａの先端が前方に向いた状態で車体ＢＤに搭載してある。

走行用油圧ポンプ１０は、押しのけ容積を任意に変更することが可能な可変容量型のもので、ポンプ入力軸１０ａが車体ＢＤの前後に沿い、かつポンプ入力軸１０ａの先端が車体ＢＤの後方に向いた状態でＰＴＯユニット４０のユニットケース４１に取り付けてある。ＰＴＯユニット４０は、エンジン１の動力を外部出力するための構造体であり、エンジン１の出力軸１ａを覆うユニットケース４１の内部に構成してある。具体的には、図４に示すように、エンジン１の出力軸１ａに設けた駆動ギヤ４２にアイドラギヤ４３を介して第１ポンプギヤ４４及び第２ポンプギヤ４５が歯合した構成であり、エンジン１が駆動した場合に駆動ギヤ４２及びアイドラギヤ４３を介して第１ポンプギヤ４４及び第２ポンプギヤ４５に動力を伝達することが可能である。第１ポンプギヤ４４及び第２ポンプギヤ４５は、それぞれの軸心がエンジン１の出力軸１ａからオフセットした位置において車体ＢＤの前後に沿うように設けてある。より詳細には、エンジン１の出力軸１ａに対してアイドラギヤ４３が車体ＢＤの右側にオフセットした位置に設けてある。第１ポンプギヤ４４は、エンジン１の出力軸１ａに対して車体ＢＤの右上方に位置しており、その下部周面がアイドラギヤ４３の上部周面に歯合している。第２ポンプギヤ４５は、エンジン１の出力軸１ａに対して車体ＢＤの右下方に位置しており、その上部周面がアイドラギヤ４３の下部周面に歯合している。

本実施の形態では、第１ポンプギヤ４４が走行用油圧ポンプ１０のポンプ入力軸１０ａに設けてあり、第２ポンプギヤ４５が作業機用油圧ポンプ５０のポンプ入力軸５０ａに設けてある。走行用油圧ポンプ１０は、ユニットケース４１においてアクスルケース３に対向する前面に取り付けてある。作業機用油圧ポンプ５０は、マストシリンダＭＣやチルトシリンダＴＣに対して油を供給するためのもので、図２〜図５に示すように、ユニットケース４１においてエンジン１が取り付けられた後面に、エンジン１に並設した状態で取り付けてある。

油圧モータ２０は、押しのけ容積を任意に変更することが可能な可変容量型のもので、図２及び図３に示すように、駆動軸２０ａが車体ＢＤの前後に沿い、かつ駆動軸２０ａの先端が車体ＢＤの前方に向いた状態でアクスルケース３の後面に取り付けてある。油圧モータ２０の駆動軸２０ａは、図６に示すように、油圧モータ２０が走行用油圧ポンプ１０と相互に接触することがないように、ポンプ入力軸１０ａに対して車体ＢＤの左下方にオフセットして配置してある。この油圧モータ２０は、図７に示すように、走行用油圧ポンプ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、走行用油圧ポンプ１０から供給される油によって駆動される。

トランスファ装置３０は、油圧モータ２０の駆動軸２０ａを入力として構成し、駆動軸２０ａからの動力を左右のフロントアクスル２に分配して伝達するもので、メイン入力軸３１、デフ入力軸３２、差動機構３３、アイドル軸３４を備えている。

メイン入力軸３１は、基端部にメイン入力ギヤ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、トランスファケース３５に回転可能に支持させてある。このメイン入力軸３１は、先端を車体ＢＤの後方に向け、先端部のスプライン３１ｂを介して油圧モータ２０の駆動軸２０ａにスプライン３１ｂ結合してあり、駆動軸２０ａ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、先端部にトランスファギヤ３２ｂを有したもので、基端を車体ＢＤの前方に向け、トランスファギヤ３２ｂをメイン入力軸３１のメイン入力ギヤ３１ａに歯合させた状態でトランスファケース３５に回転可能に支持させてある。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３３ａ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の構成を有し、デフ入力ギヤ３２ａの回転を左右のフロントアクスル２に伝達するものである。アイドル軸３４は、基端部にアイドル入力ギヤ３４ａを備え、かつ先端に駐車ブレーキユニット６０を構成したもので、アイドル入力ギヤ３４ａをトランスファギヤ３２ｂに歯合させ、先端を車体ＢＤの後方に向けた状態でトランスファケース３５に回転可能に支持させてある。図６に示すように、アイドル軸３４は、デフ入力軸３２に対して車体ＢＤの右下方にオフセットすることにより、走行用油圧ポンプ１０のほぼ真下に配置してある。駐車ブレーキユニット６０は、図には明示していないが、アイドル軸３４と一体に回転するドラムに対して、トランスファケース３５に取り付けブレーキシューを押し付けることにより制動力を得るようにした、いわゆるドラム式のものである。デフ入力軸３２に対してアイドル軸３４を車体ＢＤの右下方にオフセットしてあるため、油圧モータ２０や走行用油圧ポンプ１０が駐車ブレーキユニット６０に接触することはない。

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、ＰＴＯユニット４０を介して作業機用油圧ポンプ５０が駆動し、マストシリンダＭＣ及びチルトシリンダＴＣに対して油を供給することができる。これにより、マストシリンダＭＣを動作させることによってマストＭに対してフォークＦを上下方向に沿って移動させることができ、またチルトシリンダＴＣを動作させることによって車体ＢＤに対してマストＭを前傾姿勢や後傾姿勢にすることができる。

これと同時に、エンジン１が駆動すると、ＰＴＯユニット４０を介して走行用油圧ポンプ１０が駆動し、油圧モータ２０に対して走行用油圧ポンプ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６０が解除状態にある場合には、走行用油圧ポンプ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、駆動軸２０ａ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３２ｂ、デフ入力ギヤ３２ａを介して差動機構３３に伝達され、２つのフロントアクスル２が回転して、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２も逆方向に回転し、フォークリフトが後退する。

一方、駐車ブレーキユニット６０によってトランスファケース３５に対するアイドル軸３４の回転が阻止された場合には、トランスファギヤ３２ｂを介してアイドル入力ギヤ３４ａ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３２ｂ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３５に対して回転できる状態にない。従って、２つのフロントアクスル２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、上述したフォークリフトでは、油圧モータ２０の動力を左右の前車輪ＦＷに分配して伝達するように構成しているため、アクスルケース３が大径化しない。これにより、マストシリンダＭＣの位置をアクスルケース３に近接させることができ、カウンターウェイトＣＷ（図１参照）を増大化することなく油圧モータ２０駆動のフォークリフトを構成することが可能になる。

しかも、エンジン１の出力軸１ａに対してポンプ入力軸１０ａをオフセットさせた状態で走行用油圧ポンプ１０を配置しているため、重量バランスを崩すことなく走行用油圧ポンプ１０と油圧モータ２０とを並設することが可能となる。従って、走行性能や作業性能を損なうことなく車体ＢＤ外形寸法の大型化を抑えて機動性を確保することができるようになる。

１ エンジン
１ａ 出力軸
２ フロントアクスル
３ アクスルケース
１０ 走行用油圧ポンプ
１０ａ ポンプ入力軸
２０ 油圧モータ
２０ａ 駆動軸
４０ ＰＴＯユニット
５０ 作業機用油圧ポンプ
５０ａ ポンプ入力軸
ＢＤ 車体

Claims (3)

1. 出力軸が車体の前後方向に沿う状態で搭載されたエンジンと、
   エンジンによって駆動される走行用油圧ポンプ及び作業機用油圧ポンプと、
   前記走行用油圧ポンプから供給される油によって動作する油圧モータと
   を備え、前記油圧モータの動力を駆動アクスルに伝達することによって走行するフォークリフトにおいて、
   前記エンジンの出力軸にＰＴＯユニットを付設し、前記ＰＴＯユニットを介して前記走行用油圧ポンプ及び前記作業機用油圧ポンプのそれぞれに動力を伝達するように構成し、
   前記走行用油圧ポンプは、前記ＰＴＯユニットにおいて前記油圧モータに対向する第１の面に、前記エンジンの出力軸に対して入力軸をオフセットさせた状態で配置し、
   前記油圧モータは、前記エンジンの出力軸及び前記走行用油圧ポンプの入力軸に対して駆動軸がそれぞれオフセットした状態で配置するとともに、前記走行用油圧ポンプに対して互いに並設させ、
   前記作業機用油圧ポンプは、前記ＰＴＯユニットにおいて前記エンジンが取り付けられた第２の面に、前記走行用油圧ポンプに対して入力軸をオフセットさせるとともに、前記エンジンの下方部となる位置に前記エンジンに並設した状態で配置した
   ことを特徴とするフォークリフト。
2. 内部に駆動アクスルを収容するアクスルケースを備え、
   駆動軸が前記エンジンの出力軸に沿って配置された状態で前記油圧モータを前記アクスルケースに取り付け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. 前記走行用油圧ポンプ及び前記油圧モータは、それぞれ可変容量型のものであり、互いの間を油圧閉回路で接続することにより、ＨＳＴを構成す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。

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