JP7003631B2

JP7003631B2 - マスト支持構造

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Publication number: JP7003631B2
Application number: JP2017243643A
Authority: JP
Inventors: 隆志荻原
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: JP2019108216A

Description

本発明は、マスト支持構造に関する。

従来のフォークリフトのマスト支持構造としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載のマスト支持構造は、マストの下部において、車幅方向の外側へ延びるマストピンと、車両本体の前側の下部において、車輪の車軸を支持し、マストピンと連結される支持部材と、を備えている。支持部材は、マストピンを挿通させる支持穴を有し、当該支持穴を介してマストピンと連結されている。

特開２０１３－１７３５７９号公報

ここで、マストピンは車幅方向に真っすぐに延びている。例えば、フォークリフトが旋回する場合などにおいては、支持部材がマストに対して相対的に広がる方向へ力を受けることがある。これにより、マストピンと支持穴との間の車幅方向における位置がずれる場合がある。この場合、支持穴がマストピンから受ける面圧が設計値よりも高くなることによる不具合が生じる可能性がある。

従って、本発明は、マストピンと支持穴との間の車幅方向における位置ずれを抑制できるマスト支持構造を提供することを目的とする。

本発明の一態様のマスト支持構造は、車両本体の前側で上下方向に延びるマストを支持するフォークリフトのマスト支持構造であって、マストの下部において、車幅方向の外側へ延びるマストピンと、車両本体の前側の下部において、車輪の車軸を支持し、マストピンと連結される支持部材と、を備え、支持部材は、マストピンを挿通させる支持穴を有し、当該支持穴を介してマストピンと連結され、マストピンの外周面は、当該外周面と径方向外側で対向する支持穴の内周面によって支持され、マストピンの外周面及び支持穴の内周面は、車幅方向の外側へ向かうに従って中心軸線から離れるように傾斜する傾斜部を有する。

マスト支持構造では、支持部材は、マストピンを挿通させる支持穴を有し、当該支持穴を介してマストピンと連結される。マストピンの外周面は、当該外周面と径方向外側で対向する支持穴の内周面によって支持される。このような支持構造において、マストピンの外周面及び支持穴の内周面は、車幅方向の外側へ向かうに従って中心軸線から離れるように傾斜する傾斜部を有する。従って、支持部材がマストに対して相対的に広がる方向へ力を受けた場合であっても、傾斜部において支持穴の内周面がマストピンの外周面に支持される。これにより、マストピンと支持穴との車幅方向への相対的な移動が抑制される。以上により、マストピンと支持穴との間の車幅方向における位置ずれを抑制できる。

マスト支持構造において、マストピンの外周面及び支持穴の内周面は、互いに接触する領域の車幅方向の全域にわたり、傾斜部を有してよい。この場合、広い範囲において、支持穴の内周面がマストピンの外周面に支持される。従って、マストピンと支持穴との車幅方向への相対的な移動が抑制される。

本発明によれば、マストピンと支持穴との間の車幅方向における位置ずれを抑制できるマスト支持構造を提供することができる。

本実施形態に係るマスト支持構造を備えるフォークリフトの全体構成を説明する模式的な側面図である。マスト支持構造を車幅方向の外側から見た図である。マスト支持構造の分解斜視図である。図２に示すＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。変形例に係るマスト支持構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施形態に係るフォークリフト１について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るマスト支持構造を備えるフォークリフトの全体構成を説明する模式的な側面図である。

本実施形態のフォークリフト１は、荷物の運搬に用いられるものであり、特に工場や、倉庫や、貨物駅や港湾等の構内における荷役作業に用いられるものである。フォークリフト１の種類は特に限定されない。フォークリフト１は、例えば三輪タイプ（前輪が二輪で後輪が一輪）のものであってもよく、四輪タイプのものであってもよい。図１に示すように、車両本体１０と、フォークリフト１の走行に用いられる前輪２０および後輪３０と、運転者が乗り込む運転席４０と、荷物を取り扱う荷役部５０と、を主に備える。

車両本体１０は、前側に荷役部５０が設けられ、上面中央に運転席４０が設けられているものである。車両本体１０の下部前方には一対の前輪２０が、下部後方には後輪３０が設けられている。また、車両本体１０の内部には、フォークリフト１を走行させる走行用モータ、バッテリ、及び荷役部５０で用いられる高圧のオイルを供給する油圧発生部、これらの機器を制御するコントローラ部などが収納されている。

前輪２０は、走行用モータによって回転駆動されることによりフォークリフト１を走行させるものである。前輪２０には、車軸２１が取り付けられている（図２参照）。前輪２０は、車軸２１が回転することに伴って回転する。

後輪３０は、運転席４０のステアリング４１によって操舵される操舵輪であり、フォークリフト１の走行に従って回転する従動輪である。後輪３０における構成は、公知の構成を用いることができ、形式などを限定するものではない。

運転席４０は、フォークリフト１の運転者、言い換えると荷役作業を行う作業者が乗り込む部分である。運転席４０には、フォークリフト１の操舵に用いられるステアリング４１や、荷役部５０の操作に用いるレバー４２などが設けられる。

荷役部５０は、マスト５１と、リフトシリンダ５３と、フォーク５４と、を備える。マスト５１は、車両本体の前側で上下方向に延びる部材である。マスト５１は、アウタマストとインナマストを備える。インナマストはアウタマストに沿って上下方向に移動する。フォーク５４は、荷物を支持する部材である。フォーク５４は、マスト５１のインナマストに取り付けられており、当該インナマストの動作に従って上下方向へ移動する。

リフトシリンダ５３は、車両本体１０に収納された油圧発生部から昇圧されたオイルが供給されることで、伸縮動作を行う。リフトシリンダ５３は、伸縮動作を行うことにより、一対のインナマストを介してフォーク５４を、アウタマストに沿って上下方向に昇降させる。

次に、図２～図４を参照して、本実施形態に係るフォークリフト１のマスト支持構造１００について説明する。図２は、マスト支持構造１００を車幅方向の外側から見た図である。図３は、マスト支持構造１００の分解斜視図である。図４は、図２に示すＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。

マスト支持構造１００は、車両本体２の前側で上下方向に延びるマスト５１を支持する構造である。マスト支持構造１００は、マストピン６０と、アクスルブラケット７０と、を備える。なお、図２～図４は、フォークリフト１の車幅方向における左側（後方から前方を見たときの左側）のマスト支持構造１００のみを示している。右側のマスト支持構造１００は、左側のマスト支持構造１００と同趣旨の構成を有しているので説明を省略する。

マストピン６０は、マスト５１の下部において、車幅方向の外側へ延びる部材である。マストピン６０は、四角柱状のマスト５１の側面のうち、車幅方向の外側の側面５１ａから、突出している。マストピン６０は、マスト５１の側面５１ａに設けられた板状のベース部材６３を介して突出している。マストピン６０の中心軸線ＣＬは、車幅方向と平行をなす。マストピン６０は、略円柱状の形状をなしている。マストピン６０の先端面６０ａは、中心軸線に対して直交する平面をなしている。マストピン６０の外周面６１は、車幅方向の外側へ向かって直径が広がる逆テーパー状の形状を有する（詳細は後述）。

アクスルブラケット７０は、車両本体２の前側の下部において、前輪２０の車軸２１（図２参照）を支持する部材である。アクスルブラケット７０は、前輪２０が設けられる本体部７１と、マストピン６０と連結されるマスト取付部７２と、を備える。

本体部７１は、車幅方向から見て略円形状をなしている。本体部７１は、前輪２０に対し、車幅方向の内側にて対向する位置に配置されている。本実施形態では、本体部７１は、マスト５１の下部から後側へ離間した位置に配置されている。また、本体部７１は、中心に前輪２０の車軸２１を挿通させる支持穴７１ａを有する。支持穴７１ａの中心軸線は、前輪２０の車軸２１の中心軸線と一致するように配置される。

マスト取付部７２は、マストピン６０を挿通させる支持穴７３を有し、当該支持穴７３を介してマストピン６０と連結される。マストピン６０の外周面６１は、当該外周面６１と径方向外側で対向する支持穴７３の内周面７４によって支持される。マスト取付部７２は、ベース部７６と、ブッシュ７７と、カバー部７８と、を備える。支持穴７３は、ベース部７６、ブッシュ７７、及びカバー部７８の組み合わせによって構成される。

ベース部７６は、本体部７１からマストピン６０へ向かって延びる部材である。ベース部７６は、車幅方向へ厚みを有する略矩形板状の形状をなしている。ベース部７６は、本体部７１の前側の端部から前方へ向かって延びる。本実施形態では、マストピン６０が車軸２１より僅かに高い位置に配置されているため、ベース部７６は、本体部７１からマストピン６０へ向けて斜め上方へ延びる。ベース部７６の前端部は、マストピン６０の外周面６１と外周側で対向するように半円状の円弧を描く円弧部８１と、円弧部８１の上端部から上側へ向かって延びる平面状の平面部８２と、円弧部８１の下端から下側へ向かって延びる平面状の平面部８３と、を備える。

平面部８２，８３は、下方から上方へ向かうに従って、後側へ向かうように傾斜している。組立状態においては、円弧部８１の中心軸線は、マストピン６０の中心軸線ＣＬと一致するように配置される（図２参照）。また、円弧部８１の内周面８１ａは、マストピン６０の外周面６１から径方向に離間した位置に配置される。ベース部７６の車幅方向の内側の端面７６ａは、マスト５１の側面５１ａに対して、車幅方向の外側の位置で対向するように配置される。ベース部７６の車幅方向の外側の端面７６ｂは、マストピン６０の先端面６０ａと車幅方向における略同位置に配置される。

ブッシュ７７は、マストピン６０とベース部７６との間に介在することで、マストピン６０とベース部７６とが直接接触することを防止する部材である。ブッシュ７７は、金属材料であるマストピン６０、ベース部７６及びカバー部７８とは異なる材料によって構成されており、例えば、樹脂材料、黄銅系材料等によって構成される。ブッシュ７７は、半円弧状の形状を有する部材である。本実施形態では、ブッシュ７７は、ベース部７６及びマストピン６０から独立した別部品として構成されている。また、ブッシュ７７が支持穴７３の一部を構成する。

ブッシュ７７の内周面７７ａは、マストピン６０の外周面６１と同形状を有しており、当該外周面６１と面接触する。ブッシュ７７の内周面７７ａは、支持穴７３の内周面７４を構成する。ブッシュ７７の外周面７７ｂは、ベース部７６の円弧部８１の内周面８１ａと同形状を有しており、当該内周面８１ａと面接触する。ブッシュ７７の車幅方向の内側の端面７７ｃは、ベース部材６３の車幅方向の外側の端面６３ａに対して、車幅方向の外側の位置で対向するように配置される。ブッシュ７７の車幅方向の外側の端面７７ｄは、マストピン６０の先端面６０ａと車幅方向における略同位置に配置される。

カバー部７８は、ブッシュ７７との間でマストピン６０を挟み込む部材である。カバー部７８は、ベース部７６及びブッシュ７７よりもマストピン６０を挟んで前側の位置に配置される。カバー部７８は、ブッシュ７７との間でマストピン６０を挟むカバー本体部８４と、カバー本体部８４の上端部から上側へ向かって延びるフランジ部８６と、カバー本体部８４の下端から下側へ向かって延びるフランジ部８７と、を備える。なお、カバー部７８の車幅方向の内側の端面７８ａ（図３、図４参照）は、マスト５１の側面５１ａに対して、車幅方向の外側の位置で対向するように配置される。カバー部７８の車幅方向の外側の端面７８ｂ（図３、図４参照）は、マストピン６０の先端面６０ａと車幅方向における略同位置に配置される。

カバー本体部８４は、マストピン６０側において、マストピン６０の外周面６１と外周側で対向するように半円状の円弧を描く円弧部８５を有する。円弧部８５は、支持穴７３の一部を構成する。円弧部８５の内周面８５ａは、マストピン６０の外周面６１と同形状を有しており、当該外周面６１と面接触する。円弧部８５の内周面８５ａは、支持穴７３の内周面７４を構成する。なお、カバー本体部８４の前側の縁部は、円弧部８５に対応するように前側へ凸となる形状を有する。

フランジ部８６は、マストピン６０側において、円弧部８５の上端部から上側へ向かって延びる平面８６ａを有する。フランジ部８６にはボルト９１を挿通させる貫通穴が形成され、平面部８２にはボルト９１が締結されるネジ穴が形成される。組立状態においては、平面８６ａは、ベース部７６の平面部８２と対向するように配置され、ボルト９１によって平面部８２に対して固定される。フランジ部８７は、マストピン６０側において、円弧部８５の下端部から下側へ向かって延びる平面８７ａを有する。フランジ部８７にはボルト９２を挿通させる貫通穴が形成され、平面部８３にはボルト９２が締結されるネジ穴が形成される。組立状態においては、平面８７ａは、ベース部７６の平面部８３と対向するように配置され、ボルト９２によって平面部８３に対して固定される。

次に、図４を参照して、マストピン６０及び支持穴７３について詳細に説明する。なお、以降の説明で「支持穴７３の内周面７４」とは、ブッシュ７７の内周面７７ａ及びカバー部７８の円弧部８５の内周面８５ａを指すものとする。マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４は、車幅方向の外側へ向かうに従って中心軸線ＣＬから離れるように傾斜する傾斜部６４を有する。本実施形態に係る傾斜部６４では、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４は、断面視において、直線状に傾斜している。なお、ブッシュ７７の外周面７７ｂ及び円弧部８１の内周面８１ａは、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４と同様の態様で傾斜している。

本実施形態では、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４は、互いに接触する領域の車幅方向の全域にわたり、傾斜部６４を有する。なお、「互いに接触する領域」とは、傾斜部６４における外周面６１と内周面７４とを互いに接触させることで、マストピン６０と支持穴７３との間でガタツキの無い状態としたときを基準として設定される領域である。図４に示す形態では、マストピン６０の外周面６１のうち、支持穴７３の内周面７４と接触しない箇所においても傾斜しているが、当該接触しない箇所は、傾斜しなくてもよい。マストピン６０の外周面６１と支持穴７３の内周面７４とが互いに接触する領域は、フォークリフト１のサイズにもよるが、車幅方向において２０～４０ｍｍ程度の寸法に設定されてよい。また、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４の直径は、フォークリフト１のサイズにもよるが、３０～６０ｍｍ程度の寸法に設定されてよい。

傾斜部６４の中心軸線ＣＬに対する傾斜角度は、支持穴７３によるマストピン６０の支持力を確保するために、例えば５°以上であってよく、より好ましくは１０°以上であってよい。また、傾斜部６４の中心軸線ＣＬに対する傾斜角度は、マストピン６０及び支持穴７３の強度確保のために、例えば４５°以下であってよく、より好ましくは３０°以下であってよい。

次に、本実施形態に係るマスト支持構造１００の作用・効果について説明する。

まず、比較例に係るマスト支持構造について説明する。比較例に係るマスト支持構造では、マストピンの内周面と支持穴の外周面とは、いずれも車幅方向に真っ直ぐに延びている。例えば、フォークリフトが旋回する場合などにおいては、マスト取付部がマストに対して相対的に広がる方向へ力を受けることがある。この場合、比較例に係るマスト支持構造においては、マストピンと支持穴との間の車幅方向における位置がずれる場合がある。この場合、マストピンから受ける支持穴の面圧が設計値よりも高くなることによる不具合が生じる可能性がある。例えば、ブッシュの寿命などが、ブッシュの内周面の全面がマストピンの外周面と接触している状態での面圧の設計値に基づいて設定される場合がある。マストピンとブッシュとの車幅方向の位置がずれると、マストピンから受けるブッシュの面圧が設計値よりも大きくなる。これにより、ブッシュの寿命が（例えば予めの計算などによって）想定された値より短くなる場合がある。

これに対し、本実施形態に係るマスト支持構造１００では、アクスルブラケット（支持部材）７０のマスト取付部７２は、マストピン６０を挿通させる支持穴７３を有し、当該支持穴７３を介してマストピン６０と連結される。マストピン６０の外周面６１は、当該外周面６１と径方向外側で対向する支持穴７３の内周面７４によって支持される。このような支持構造において、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４は、車幅方向の外側へ向かうに従って中心軸線ＣＬから離れるように傾斜する傾斜部６４を有する。従って、マスト取付部７２がマスト５１に対して相対的に広がる方向へ力を受けた場合であっても、傾斜部６４において支持穴７３の内周面７４がマストピン６０の外周面６１に支持される。これにより、マストピン６０と支持穴７３との車幅方向への相対的な移動が抑制される。以上により、マストピン６０と支持穴７３との間の車幅方向における位置ずれを抑制できる。

また、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４が傾斜部６４を有する構造は、比較例のように外周面６１及び内周面７４が車幅方向に真っ直ぐに延びている構造に比して、外周面６１と内周面７４との接触面積を増やすことができる。これにより、構成部品の耐久性を向上できる。例えば、ブッシュ７７の受圧面積を拡大することで当該ブッシュ７７の面圧を下げることができる。これにより、ブッシュ７７の耐久性を向上できる。

また、比較例に係るマスト支持構造に対し、マストピンの先端部であって支持穴よりも車幅方向の外側へはみ出した位置にフランジなどのストッパーを設けることで、マストピンと支持穴の位置ずれを抑制する構造について検討する。このような構造では、支持穴よりも外側にストッパーを設ける分だけ、前輪を車幅方向の外側へ配置する必要性が生じる。この場合、フォークリフトの車幅方向外側の寸法が増加してしまう。それに対し、本実施形態に係るマスト支持構造１００は、上述のストッパーなどの追加部材を設けなくとも、車幅方向のレイアウトを変更することなく、マストピン６０と支持穴７３の位置ずれを抑制できる。

また、マスト支持構造１００において、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４は、互いに接触する領域の車幅方向の全域にわたり、傾斜部６４を有してよい。この場合、広い範囲において、支持穴７３の内周面７４がマストピン６０の外周面６１に支持される。従って、マストピン６０と支持穴７３との車幅方向への相対的な移動が抑制される。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４は、互いに接触する領域の車幅方向の全域にわたり、傾斜部６４を有していた。これに代えて、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４は、互いに接触する領域の一部に傾斜部を有してもよい。すなわち、マストピン６０の外周面６１及び支持穴７３の内周面７４は、互いに接触する領域の他の部分において、車幅方向に真っ直ぐに延びる部分を有してもよい。なお、当該互いに接触する領域のうち、どの程度の範囲が傾斜部であるかは特に限定されないが、例えば車幅方向における３０％以上の領域が傾斜部であってよく、より好ましくは６０％以上の領域が傾斜部であってよい。

例えば、図５（ａ）に示すように、マストピン１６０の外周面１６１及び支持穴の内周面１７４は、車幅方向の外側の領域に傾斜部１６４を有し、内側の領域に中心軸線ＣＬと平行に延びる平行部１６５を有してよい。なお、図５（ａ）では、ベース部１７６とマストピン１６０との間にブッシュ１７７が設けられているが、ベース部１７６とマストピン１６０が接触する箇所も、同趣旨の傾斜部１６４及び平行部１６５を有している。なお、図５においては、一体的に構成されている部分と、別体として構成されている部分との区別を付けるため、互いに別体として構成されている部品同士の間には隙間を空けて図示している。しかし、実際の構成では、各部品同士は、隙間無く互いに接触して設けられる。

また、図５（ｂ）に示すように、マストピン２６０の外周面２６１及び支持穴の内周面２７４は、車幅方向の内側の領域に傾斜部２６４を有し、外側の領域に中心軸線ＣＬと平行に延びる平行部２６５を有してよい。なお、図５（ｂ）では、ベース部２７６とマストピン２６０との間にブッシュ２７７が設けられているが、ベース部２７６とマストピン２６０が接触する箇所も、同趣旨の傾斜部２６４及び平行部２６５を有している。なお、図５（ａ），（ｂ）に示すパターンとは異なるパターン及び大きさにて、傾斜部と平行部が設けられてもよい。

また、上述の実施形態では、ブッシュは、マストピン及びベース部（またはカバー部）から独立した別体の部品として構成されていた。これに代えて、ブッシュが他の部品と一体的に構成されてもよい。例えば、図５（ｃ）に示すように、マスト取付部において、ベース部３７６とブッシュ３７７が互いに固定されることで、一つの部品として一体的に構成されてよい。この場合、ベース部３７６と一体的に構成されたブッシュ３７７の内周面が支持穴の内周面３７４に該当する。あるいは、図５（ｄ）に示すように、マストピン４６０において、金属部材とブッシュ４７７が互いに固定されることで、一つの部品として一体的に構成されてよい。すなわち、ブッシュ４７７は、マスト取付部ではなく、マストピン４６０に属する部材となる。この場合、ベース部７６の内周面が支持穴の内周面４７４に該当する。ブッシュ４７７の外周面が、マストピン４６０の外周面４６１に該当する。なお、マスト取付部にブッシュが一体的に固定され、且つ、マストピンにブッシュが一体的に固定されてもよい。なお、図５（ｃ），（ｄ）では、マストピンの外周面及び支持穴の内周面が、互いに接触する領域の車幅方向の全域にわたって傾斜部３６４，４６４を有していたが、一部に傾斜部を有してもよい。

また、上述の実施形態では、マストピンの外周面及び支持穴の内周面は、断面視において真っ直ぐ延びるように傾斜していた。これに代えて、マストピンの外周面及び支持穴の内周面は、断面視において湾曲するように傾斜してもよい。例えば、マストピンの外周面及び支持穴の内周面は、外周側へ凸となるように湾曲してもよく、内周側へ凸となるように湾曲してもよい。

また、マスト取付部及び支持穴の構造は、上述の実施形態に限定されず、趣旨を逸脱しない範囲であらゆる構造が採用されてよい。例えば、ベース部とカバー部の分割方向が上述の実施形態と異なっていてよく、カバー部が上側からマストピンを覆ってよい。また、カバー部が更に分割されてもよい。また、支持穴は、マストピンを全周にわたって設けられていなくともよく、周方向における一部で分断されていてもよい。例えば、カバー部とベース部とが境界部分で互いに離間しており、当該部分で支持穴が途切れていてもよい。

１…フォークリフト、２０…前輪（車輪）、２１…車軸、５１…マスト、６０…マストピン、６１，１６１，２６１，４６１…外周面、６４，１６４，２６４，３６４，４６４…傾斜部、７０…アクスルブラケット（支持部材）、７２…マスト取付部、７３…支持穴、７４，１７４，２７４，３７４，４７４…内周面、１００…マスト支持構造。

Claims

車両本体の前側で上下方向に延びるマストを支持するフォークリフトのマスト支持構造であって、
前記マストの下部において、車幅方向の外側へ延びるマストピンと、
前記車両本体の前側の下部において、車輪の車軸を支持し、前記マストピンと連結される支持部材と、を備え、
前記マストピン及び支持部材は、前記フォークリフトの前記車幅方向の両側に設けられ、
前記支持部材は、前記マストピンを挿通させる支持穴を有し、当該支持穴を介して前記マストピンと連結され、
前記マストピンの外周面は、当該外周面と径方向外側で対向する前記支持穴の内周面によって支持され、
前記マストピンの前記外周面及び前記支持穴の前記内周面は、前記車幅方向の外側へ向かうに従って中心軸線から離れるように傾斜する傾斜部を有する、マスト支持構造。
前記マストピンの前記外周面及び前記支持穴の前記内周面は、互いに接触する領域の前記車幅方向の全域にわたり、前記傾斜部を有する、請求項１に記載のマスト支持構造。