JP5112801B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両に係り、特にサスペンション機構を備えた作業車両に関する。

従来、リーチフォークリフトでは、車体の後方に１輪の駆動輪と、その駆動輪の両脇にアシスト輪とが配置され、このアシスト輪は、走行旋回時に車体姿勢の安定性を保つために補助輪としての機能を有している。このアシスト輪の揺動を抑えるために、ダンパーシリンダが一方のアシスト輪のみに設けられていることが知られている（特許文献１）。
また、ダンパシリンダの代わりに金属スプリングのみを使用したサスペンション機構も知られている。

特開２００６−８９２１４号公報

しかしながら、特許文献１においては、一方のアシスト輪のみにダンパーシリンダが設けられ、他方のアシスト輪にはダンパーシリンダや、その他のサスペンション等が無いため、一方側への旋回時には踏ん張りが効いて安定するが、他方の旋回時においては車体が不安定になるという問題がある。

また、金属スプリングのみを使用したサスペンション機構の場合、リーチフォークリフトの旋回性能を確保するのに必要な接地荷重を確保しようとすると、バネ力が強くなってアシスト輪への接地荷重が増すため、アシスト輪が磨耗し易くなるうえ、駆動輪への接地荷重が減ってトラクション抜けが生じてしまい、駆動輪がスリップし易くなるという問題がある。さらに、強いバネ力の金属スプリングを用いると、サスペンションストロークを十分に確保できず、駆動輪が磨耗した場合には、シム等を用いたアシスト輪のストローク調整が必要となるという問題もある。

本発明の目的は、作業車両の左右旋回時において車体を安定させることができるとともに、駆動輪のトラクション抜けを防止でき、かつアシスト輪のストローク調整を不要にできるサスペンション機構を備えた作業車両を提供することにある。

本発明の請求項１に係る作業車両は、駆動輪と、駆動輪に対して車体本体の幅方向の両側に配置された一対のアシスト輪とを備え、前記駆動輪は、前記車体本体の幅方向の略中央位置に取り付けられているとともに、前記車体本体の幅方向の一方側寄りには運転部が設けられ、前記運転部に対して前記車体本体の幅方向の他方側に配置されたアシスト輪は、振動減衰用のシリコーンオイルおよび振動吸収用のコイルバネを内部に有したビスカスダンパーを介して車体本体に取り付けられ、前記車体本体の幅方向の一方側に配置されたアシスト輪は、バネを介して前記車体本体に取り付けられていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る作業車両は、請求項１に記載の作業車両において、前記ビスカスダンパーは、前記車体本体に取り付けられたカップ状のケースを有しており、前記ケース内には、前記振動減衰用のシリコーンオイルが充填されるとともに、前記振動吸収用のコイルバネと、前記コイルバネにより下方へ付勢される抑制部材と、前記抑制部材の下部に取り付けられたシャフトと、前記シャフトの外周に配置されたベアリングと、前記ベアリングが嵌合する弾性体とが設けられ、前記ケースから突出した前記シャフトの下端側は、前記アシスト輪が取り付けられるトレーリングアームに連結されていることを特徴とする。

以上において、請求項１の発明によれば、後方に１輪の駆動輪を備えた作業車両において、駆動輪の両脇にアシスト輪を設け、一方のアシスト輪にビスカスダンパーを設けたことで、旋回時に車体の安定性を確保できる。また、このような作業車両では、ビスカスダンパーを用いることにより、アシスト輪の接地荷重は以下の式で求めることができるのであるが、この式によれば、ビスカスダンパー内のコイルバネのバネ定数（ｋ）を小さくしても、シリコーンオイルによる減衰係数（ｃ）を大きくすることで接地荷重を確保できる。これにより、コイルバネのバネ定数（ｋ）を小さくしても、アシスト輪の接地荷重を適切に設定でき、バネ定数（ｋ）が小さいことでアシスト輪の磨耗を防止できるとともに、駆動輪のスリップを防止できる。さらに、駆動輪が磨耗した場合でも、コイルバネのバネ定数（ｋ）が小さいため、コイルバネのストロークを大きくでき、シム等を用いたアシスト輪のストローク調整を不要にできる。

Ｆ＝ｃｖ＋ｋｘ
Ｆ：接地荷重、ｃ：減衰係数、ｖ：速度、ｋ：バネ定数、ｘ：変位。

また、車体本体において、運転部とは反対側のアシスト輪にかかる荷重をビスカスダンパーで受けることになるが、運転部の反対側には、走行用電動モータや荷役用電動モータ等の重量部品が搭載されており、少なくともこのような箇所にビスカスダンパーを用いることで、アシスト輪の接地荷重が大きくなるのをより確実に防止できる。

請求項２の発明によれば、抑制部材がコイルバネにより下方へ付勢されており、抑制部材はシャフトと結合されている。これによれば、シャフトの下方に設けられたアシスト輪が振動を受けると、シャフトへ振動が伝達される。縦方向の振動であれば、ベアリングによりシャフトは上下自在に摺動するとともに、下方へ付勢するコイルバネが振動を吸収する。さらに、ケース内に充填されたシリコーンオイルにより、振動を減衰させることができる。また、横方向の振動であれば、ベアリングが嵌合する弾性体により吸収できる。よって、アシスト輪が受けた振動を吸収、減衰できるため、車体の旋回時の安定性を確保できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る作業車両としてのリーチフォークリフト１の全体を示す斜視図であり、図２は、リーチフォークリフト１の背面図である。図１において、リーチフォークリフト１は、内部に走行用電動モータ、荷役用電動モータ、および荷役用電動モータによって駆動される油圧ポンプ等が収容されている車体本体２と、車体本体２の前方に装着されて当該油圧ポンプからの圧油で駆動されるリフト装置３と、車体本体２から上方に延設されてオペレータの頭上を覆うヘッドガード４とを備えている。

これらのうちの車体本体２には、前方側に延出した左右一対のリーチレッグ５が設けられており、これらのリーチレッグ５に沿ってリフト装置３が前後に移動自在に設けられている。また、図２を参照すると、車体本体２の後方側には、左右方向の略中央位置に駆動輪１１が設けられ、駆動輪１１の左にはアシスト輪６ａ、右には同じくアシスト輪６ｂが設けられている。そして、本実施形態では、一方のアシスト輪６ａにサスペンション機構２０（図３）が設けられ、他方のアシスト輪６ｂにサスペンション機構４０（図５）が設けられている。これらのサスペンション機構２０，４０については後述する。駆動輪１１は走行用電動モータによって駆動される。このような車体本体２の幅方向一方側寄りには、オペレータが立ち姿勢で運転操作を行う運転部７が設けられている。また、車体本体２の幅方向他方側寄りには、走行用電動モータ、荷役用電動モータ等が設けられており、これらの荷重がアシスト輪６ａのサスペンション機構２０にかかることとなる。

リフト装置３は、左右に立設された一対のマスト８と、これらのマスト８に沿って上下に昇降するリフトブラケット９と、マスト８に取り付けられて前記リフトブラケット９をチェーンを介して昇降駆動させる図示略のリフトシリンダとを備えている。リフトブラケット９には、左右一対のフォーク爪１０が前方に向かって延設されている。なお、リフト装置３の前後への移動は、車体本体２の下面に取り付けられたリーチシリンダで行われるとともに、フォーク爪１０がリフトブラケット上のチルトシリンダにて前後にチルトするようになっている。

図３は、アシスト輪６ａのサスペンション機構２０全体を示す斜視図であり、図４は、ビスカスダンパー２２の断面図である。さらに、図５は、アシスト輪６ｂのサスペンション機構４０全体を示す斜視図である。

まず、図３を参照し、アシスト輪６ａのサスペンション機構２０について説明する。
アシスト輪６ａのサスペンション機構２０は、キャスター機能を有するアシスト輪６ａ、一端側にアシスト輪６ａが連結されるトレーリングアーム２１、トレーリングアーム２１の他端側をピン２４を介して回動自在に支持するアーム支持部材２２、トレーリングアーム２１の長手方向の途中位置にピローエンドの下端がピン２４を介して回動自在に取り付けられたロッド２３、ロッド２３の上端が長さ調整用のネジ部材２５を介して螺合されたビスカスダンパー２８、ビスカスダンパー２８がピン２４を介して連結されたブラケット２９で構成されている。

これらのうち、アーム支持部材２２は、上面に設けられた複数の締結ボルト３０ｂにより、フレーム１２（図２）の内部に取り付けられている。また、ブラケット２９は、フレーム１２（図２）の内部に複数の締結ボルト３０ａにより取り付けられている。

次に、ビスカスダンパー２８について、図４を参照し説明する。
ビスカスダンパー２８は、カップ状のケース２８１を有しており、ケース２８１の内部には、シリコーンオイル２８２が充填されている。また、ケース２８１の内部には、断面略Ｕ字状に形成された抑制部材２８３、抑制部材２８３の底部とケース２８１の上部の内壁との間に配置されて抑制部材２８３を下方に付勢するコイルバネ２８５、抑制部材２８３の下部に取り付けられたシャフト２６、シャフト２６の外周に配置されたベアリング２８６、ベアリング２８６が嵌合する弾性体２８７などが設けられている。

断面略Ｕ字状に形成された抑制部材２８３の底部の略中央付近には連結ボルト２８４が挿通する挿通孔２８４ａが設けられており、この連結ボルト２８４によって抑制部材２８３とシャフト２６とが一体に設けられている。
シャフト２６の下面には、ロッド２３が螺合されている。これにより、シャフト２６と抑制部材２８３とロッド２３とが一体となり、上下自在に摺動する。

具体的には、右旋回時においては、アシスト輪６ａに車体本体２の荷重がかかることとなる。この際、アシスト輪６ａのサスペンション機構２０のビスカスダンパー２８が作用し、抑制部材２８３およびシャフト２６の上下移動によってコイルバネ２８５に振動吸収作用が生じるとともに、シリコーンオイル２８２がケース２８１と抑制部材２８３の間を移動して振動減衰作用が生じる。さらに、横方向の振動についても弾性体２８７により減衰できる。

本実施形態によれば、ビスカスダンパー２８内に設けられたコイルバネ２８５のバネ定数（ｋ）を小さくしても、前述した数式によれば、シリコーンオイル２８２による減衰係数（ｃ）を加えることで、接地荷重を確保できる。これにより、アシスト輪６への接地荷重を小さくできるので、アシスト輪６が磨耗しにくくなると同時に、駆動輪１１に適当な接地荷重を確保でき、車体の走行性能を確保できる。また、コイルバネ２８５のバネ定数（ｋ）を小さくすることで、コイルバネ２８５のストロークを大きくできるため、駆動輪１１が磨耗しても、アシスト輪６のストローク調整を不要にできる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成などを含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、シリコーンオイル２８２を用いたが、これに限らず粘性流体であればよい。また、アシスト輪６ａはビスカスダンパー２８を介して車体本体２に取り付けられていたが、アシスト輪６ｂもビスカスダンパー２８を介して車体本体２に取り付けられてもよい。

次に、サスペンション機構としてのアシスト輪６ｂのサスペンション機構４０について、図５を参照し説明する。
アシスト輪６ｂのサスペンション機構４０は、アシスト輪６ｂの他、プレート４２（４２ａ，４２ｂ）、コイルバネ４３などで構成され、フレーム１２（図２）の内部に複数の締結ボルト４１を介して取り付けられている。

プレート４２（４２ａ，４２ｂ）では、各プレート４２ａ，４２ｂの一端がピン２４にて回動自在に結合され、互いに上下に対向する向きで配置されている。さらに、プレート４２ａとプレート４２ｂとの間には、一対のコイルバネ４３が配置され、これによりアシスト輪６ｂの上下方向の振動を吸収する。
具体的には、左旋回時において、アシスト輪６ｂのサスペンション機構４０により、プレート４２ａとプレート４２ｂとの間のコイルバネ４３が振動を吸収する。

本発明は、駆動輪が３輪のフォークリフト等の作業車両に好適に利用できる。

リーチフォークリフトの全体を示す斜視図。 リーチフォークリフトの背面図。 ビスカスダンパーを含んだアシスト輪のサスペンション機構全体を示す斜視図。 ビスカスダンパーの断面図。 他方のアシスト輪のサスペンション機構全体を示す斜視図。

符号の説明

１…作業車両としてのリーチフォークリフト、２…車体本体、６ａ，６ｂ…アシスト輪、１１…駆動輪、１２…フレーム、２０，４０…アシスト輪のサスペンション機構、２８…ビスカスダンパー。

Claims (2)

1. 駆動輪と、
   駆動輪に対して車体本体の幅方向の両側に配置された一対のアシスト輪とを備え、
   前記駆動輪は、前記車体本体の幅方向の略中央位置に取り付けられているとともに、
   前記車体本体の幅方向の一方側寄りには運転部が設けられ、
   前記運転部に対して前記車体本体の幅方向の他方側に配置されたアシスト輪は、振動減衰用のシリコーンオイルおよび振動吸収用のコイルバネを内部に有したビスカスダンパーを介して車体本体に取り付けられ、
   前記車体本体の幅方向の一方側に配置されたアシスト輪は、バネを介して前記車体本体に取り付けられていることを特徴とする作業車両。
2. 請求項１に記載の作業車両において、
   前記ビスカスダンパーは、前記車体本体に取り付けられたカップ状のケースを有しており、
   前記ケース内には、
   前記振動減衰用のシリコーンオイルが充填されるとともに、
   前記振動吸収用のコイルバネと、
   前記コイルバネにより下方へ付勢される抑制部材と、
   前記抑制部材の下部に取り付けられたシャフトと、
   前記シャフトの外周に配置されたベアリングと、
   前記ベアリングが嵌合する弾性体とが設けられ、
   前記ケースから突出した前記シャフトの下端側は、前記アシスト輪が取り付けられるトレーリングアームに連結されていることを特徴とする作業車両。

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