JP7238690B2 - フォークリフトのマスト支持構造 - Google Patents

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Description

この発明は、左右一対のマストと左右一対のマストを支持するフロントアクスルとを備えたフォークリフトのマスト支持構造に関する。
従来のマスト支持構造としては、例えば、特許文献1に開示されたフォークリフトのマスト支持装置が知られている。特許文献1のフォークリフトのマスト支持装置では、
フォークの上下動を案内するマストユニットは、マストユニットの下端部がマスト支持装置を介して車体に前後傾可能に支持され、ティルトシリンダによって傾動操作されるようになっている。マスト支持装置は、左右のアウタマストの下端部を相互に連結するロアクロスビームと、そのロアクロスビームおよびアウタマストに連結されるとともに、フロントアクスルに設けられる支持軸に回動可能に取り付けられるマストサポート部材と、から構成される。そして、マストサポート部材が回動可能に取り付けられる支持軸の外周面は支持軸の軸心と平行な面であり、支持軸の外周面に取り付けられるマストサポート部材の内周面も支持軸の外周面と同様に支持軸の軸心と平行な面である。
特開2000-44187号公報
特許文献1に開示されたフォークリフトのマスト支持装置では、フロントアクスルのマスト支持面(支持軸の外周面)がマストの下向きの荷重を受けるが、大きな荷重を受けるようにするためには、マスト支持面の幅を大きくする必要がある。しかしながら、マスト支持面の幅を大きくするほど、フロントアクスルにおいてマストが支持される外周面の周辺部位がスペースの制約を受けるという問題がある。また、外周面が支持軸の軸心と平行な面であり、支持軸の軸心方向においてマストとフロントアクスルとの間に隙間が形成されているので、マストがフォークリフトの運転中に幅方向に移動するおそれがある。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、フロントアクスルにおけるマスト支持面の周辺部位がスペースの制約を受け難く、かつ、マストが幅方向に移動することを抑制するフォークリフトのマスト支持構造の提供にある。
上記の課題を解決するために、本発明は、フォークリフトの車体の前部に設けたフロントアクスルと、左右一対のアウタマストを備えるマストと、を備え、前記フロントアクスルは、前記左右一対のアウタマストの下部を支持するマスト支持部をそれぞれ備え、前記左右一対のアウタマストは、ブッシュを介して前記マスト支持部と嵌合する嵌合部をそれぞれ備え、前記マストは、前記フロントアクスルの軸心を中心に回動可能であるフォークリフトのマスト支持構造において、前記マスト支持部は、前記マストから下向きの荷重を受けるマスト支持面を有し、前記マスト支持面は、前記荷重を複数の方向へ分解する面をなし、前記嵌合部は、前記マスト支持面に対応する嵌合面を有し、前記マスト支持部は断面V字形状の溝によって形成される複数の前記マスト支持面を有し、前記嵌合部は複数の前記マスト支持面に対応する複数の嵌合面を有することを特徴とする。
本発明では、マスト支持部のマスト支持面は、左右一対のアウタマストから受ける下向きの荷重を複数の方向の荷重成分に分解するため、幅方向のスペースに依存され難いマスト支持面を備えることができ、フロントアクスルにおけるマスト支持面の周辺部位はスペースの制約を受けない。また、マスト支持面は、左右一対のアウタマストから受ける下向きの荷重を分解する面であるため、フロントアクスルの軸心方向と平行な面ではない。したがって、左右一対のマスト支持面によってマストの幅方向への移動が抑制される。
また、マスト支持面および嵌合面がフロントアクスルの軸心方向に対して傾斜する傾斜面であることから、下向きの荷重を傾斜面に対して直交する方向の荷重と傾斜面に平行な荷重に分解できる。したがって、幅方向のスペースに依存され難いマスト支持面を備えることができ、フロントアクスルにおけるマスト支持面の周辺部位はスペースの制約を受け難い。左右一対のマスト支持面が互いに逆向きに傾斜している傾斜面であることから、マストの幅方向への移動が抑制される。
また、マスト支持面のハブ側におけるフロントアクスルの肉厚を大きくすることが可能となり、フロントアクスルにおけるマスト支持面のハブ側の部位の強度を向上させることができる。
また、マスト支持部が複数のマスト支持面を有し、嵌合部は複数のマスト支持面に対応する複数の嵌合面を有することで、マストの幅方向への移動がより抑制される。
本発明によれば、フロントアクスルにおけるマスト支持面の周辺部位がスペースの制約を受け難く、かつ、マストが幅方向に移動することを抑制するフォークリフトのマスト支持構造を提供できる。
参考例に係るフォークリフトの側面図である。 参考例に係るフォークリフトのマスト支持構造の縦断面図である。 フォークリフトのマスト支持構造の要部を示す縦断面図である。 フォークリフトのマスト支持構造のマストの要部を示す斜視図である。 マストの荷重の分解を模式的に説明する説明図である。 施形態に係るフォークリフトのマスト支持構造の要部を示す縦断面図である。
参考例
以下、参考例に係るフォークリフトのマスト支持装置について図面を参照して説明する。なお、方向を特定する「前後」、「左右」および「上下」については、フォークリフトのオペレータが運転席の運転シートに着座して、フォークリフトの前進側を向いた状態を基準として示す。
図1に示すように、フォークリフト10は、車体11の前部に荷役装置12を備えている。車体11の中央付近には運転席13が設けられている。車体11の前部には前輪としての駆動輪14が設けられ、車体11の後部には後輪としての操舵輪15が設けられている。車体11の後部にはカウンタウエイト16が備えられており、カウンタウエイト16は車両重量の調整と車体11における重量バランスを図るためのものである。本参考例のフォークリフト10はエンジンフォークリフトである。車体11には、運転席13の上部を覆うヘッドガード17が設けられている。
荷役装置12は左右一対のアウタマスト18および左右一対のインナマスト(図示せず)を有するマスト19を備えている。左右一対のアウタマスト18には、アウタマスト18の内側にてスライド可能なインナマストがそれぞれ備えられている。マスト19の下端は、車体11の前部に設けられたフロントアクスル20に回動可能に支持されている。マスト19を支持するマスト支持構造30については後述する。
車体11とアウタマスト18との間には、油圧により作動するティルトシリンダ21が設置されている。マスト19はティルトシリンダ21の作動により下端部を支点として前後方向に傾動する。マスト19には油圧により作動するリフトシリンダ22が設けられている。リフトシリンダ22の作動により、インナマストがアウタマスト18内でスライドして昇降する。マスト19には左右一対のフォーク23がリフトブラケット24を介して設けられ、リフトブラケット24はインナマストに対して昇降するように設けられている。つまり、リフトブラケット24はマスト19に対して昇降可能である。
次に、マスト支持構造30について説明する。マスト支持構造30は、左右一対のマスト19と、車体11の前部に設けたフロントアクスル20と、を備える。図2に示すように、フロントアクスル20は、左右一対の車軸31に駆動力を伝達する駆動力伝達部32と、左右一対の車軸31および駆動力伝達部32を覆うハウジング33と、を備える。
駆動力伝達部32は、駆動源であるエンジン(図示せず)が備える出力軸の回転を左右一対の車軸31に分配するデフ機構(図示せず)にそれぞれ連結されている。駆動力伝達部32は、伝達軸(図示せず)のほか、パーキングブレーキ(図示せず)および減速機構(図示せず)を有している。車軸31の一方の端部は、駆動力伝達部32に接続されており、車軸31の他方の端部は、駆動輪14が取り付けられるハブ34と連結されている。エンジンの出力は、駆動力伝達部32を介して車軸31に伝達される。
ハウジング33は、複数のハウジング部材を有している。ハウジング33は、主にデフ機構(図示せず)を覆うデフハウジング35と、デフハウジング35に接続され、車軸31および駆動力伝達部32を覆う第1アクスルハウジング36および第2アクスルハウジング37を有している。第1アクスルハウジング36と第2アクスルハウジング37とは、減速機構の一部を介して接続されている。
第1アクスルハウジング36は、筒状のハウジングである。図2、図3に示すように、第1アクスルハウジング36は、マスト19を支持するマスト支持部38を有している。本参考例では、フロントアクスル20の軸心P方向における第1アクスルハウジング36の中間部がマスト支持部38に相当する。図3に示すように、マスト支持部38は、マスト19を支持するマスト支持面39を有しており、マスト支持面39は第1アクスルハウジング36の中間部の外周において周方向にわたって形成されている。
マスト支持面39は、マスト支持面39の外周径がフロントアクスル20の軸心P方向における車体11の中心からハブ34へ向かうほど大きくなるように形成されている。つまり、マスト支持面39は、フロントアクスル20の軸心P方向に対して傾斜する傾斜面である。マスト支持面39を傾斜面とすることにより、マスト支持面39がマスト19から受ける下向きの荷重は、マスト支持面39と平行な荷重成分と、マスト支持面39と垂直な荷重成分と、に分解される。マスト支持面39の傾斜角度は、15~45°であればよく、実用的に好ましい傾斜角度は25~35°である。
マスト支持面39の車体11の中心側の縁部では、第1アクスルハウジング36の外周径が最も小さくなる。そして、マスト支持面39の外周径がフロントアクスル20の軸心P方向における車体11の中心からハブ34へ向かうほど大きくなる。このため、第1アクスルハウジング36の内周径がほぼ一定であれば、第1アクスルハウジング36における外周径と内周径と差(径方向の肉厚)はハブ34へ向かうほど大きくなる。つまり、フロントアクスル20の軸心P方向における車体11の中心からハブ34へ向かうほど、マスト支持面39に対応する第1アクスルハウジング36の径方向の肉厚は大きくなる。この肉厚が大きくなることは第1アクスルハウジング36の強度向上に貢献する。
次に、マスト19について詳細に説明する。図4に示すように、マスト19は左右一対のアウタマスト18をそれぞれ備えている。左右のアウタマスト18を接続するように、ロアアウタビーム40が取り付けられている。リフトシリンダ22はロアアウタビーム40上に設置される。ロアアウタビーム40の上方には、左右のアウタマスト18を接続するミドルアウタビーム41が取り付けられている。ミドルアウタビーム41が取り付けられているアウタマスト18の外側面にはティルトシリンダ21のロッド端が連結されるブラケット42が取り付けられている。
ロアアウタビーム40およびアウタマスト18には、後方へ突出するようにマストサポート部材45が固定されている。マストサポート部材45には、ボルト46によりキャップ部材47が固定される。マストサポート部材45とキャップ部材47によりマスト支持部38に嵌合する嵌合部48が形成される。嵌合部48はマスト支持面39に対応する嵌合面を備えるが、嵌合部48の嵌合面は、マストサポート部材45のマスト支持面39に対応する半円弧の内周面49およびキャップ部材47の半円弧の内周面50により形成されている。内周面49、50の傾斜角度は、マスト支持面39の傾斜角度と同じである。
マストサポート部材45の嵌合部48は、ブッシュ51を介してマスト支持部38と嵌合する。嵌合部48がブッシュ51を介してマスト支持部38と嵌合することにより、マスト19はフロントアクスル20に支持される。ブッシュ51は、中心に孔の開いた円盤状の板を円錐状にしたような形状であり、径方向に2分割可能な樹脂製の環状体である。ブッシュ51は、マスト支持面39に対応する内周面52と、嵌合部48の嵌合面、すなわち、内周面49、50に対応する外周面53と、を有している。内周面52および外周面53は、フロントアクスル20の軸心P方向において傾斜する傾斜面であり、互いに平行である。つまり、内周面52および外周面53の傾斜角度は、マスト支持面39および内周面49、50の傾斜角度と同じである。
マストサポート部材45には、摺動部である嵌合部48にグリスを供給するためのグリス供給路54と、グリス供給路54の入口に設けたグリスニップル55を備える。なお、ブッシュ51には外周面53から内周面52に貫通する貫通孔56と外周面53から内周面52において貫通孔56を通り周方向にわたって形成されるグリス溝57が形成されている。したがって、グリスガン等を用いてグリスニップル55を通じてグリスを注入すると、グリス供給路54から嵌合部48に供給されるグリスは、貫通孔56およびグリス溝57を通じてブッシュ51の内周面52および外周面53の周方向に行きわたる。
次に、本参考例に係るフォークリフト10のマスト支持構造30の作用について説明する。マスト19はマスト支持構造30によってフロントアクスル20に回動可能に支持されている。具体的には、アウタマスト18の嵌合部48が、フロントアクスル20のマスト支持部38にブッシュ51を介して嵌合されている。
マスト支持部38のマスト支持面39の外周径および内周面49、50の内周径は、フロントアクスル20の軸心方向における車体11の中心からフロントアクスル20のハブ34へ向かうほど大きくなる。図5に示すように、マスト19を含む荷役装置12の自重は下向きの荷重Fでありマスト支持面39に作用する。マスト支持面39の傾斜角度θとすると、マスト19からフロントアクスル20への下向きの荷重Fはマスト支持面39に対して直交する荷重成分Fcosθとマスト支持面39に平行な荷重成分Fsinθに分解される。つまり、マスト支持面39は、マスト19から受ける下向きの荷重をマスト支持面39に対して直交する荷重成分とマスト支持面39に平行な荷重成分とに分解する。
左右一対のアウタマスト18におけるマスト支持面39がそれぞれ傾斜面であることから、フォークリフト10が運転時に旋回してマスト19を車幅方向へ移動させようとする力がマスト19に作用しても、マスト19の幅方向への移動は抑制される。
図5に示すように、マスト支持面39とブッシュ51とが互いに当接する面における傾斜方向の長さをLとする。長さLの面でマスト19を含む荷役装置12の自重による下向きの荷重Fを受けることが可能であるとき、傾斜ではない軸心P方向と平行な面で同じ荷重Fを受けようとすると、軸心P方向と平行な面は長さL/cosθが必要となる。しかしながら、本参考例ではマスト支持面39におけるマスト支持面39とブッシュ51とが互い当接する面の長さLのとき、軸心P方向の長さはLcosθとなり長さLよりも小さくなる。したがって、傾斜ではない水平の面で同じ荷重Fを受けようとする場合と比べて、軸心P方向の長さは短縮化される。
参考例のフォークリフト10のマスト支持構造30は以下の作用効果を奏する。
(1)マスト支持部38のマスト支持面39は、左右一対のアウタマスト18から受ける下向きの荷重を複数の方向の荷重に分解するため、幅方向のスペースに依存され難いマスト支持面39を備えることができ、フロントアクスル20におけるマスト支持面39の周辺部位はスペースの制約を受けない。また、マスト支持面39は、マスト19から受ける下向きの荷重を複数の方向の荷重成分に分解する面であるため、フロントアクスル20の軸心P方向と平行な面ではない。左右一対のアウタマスト18のマスト支持面39によってマスト19の幅方向への移動が抑制される。
(2)マスト支持面39および嵌合面である内周面49、50がフロントアクスル20の軸心P方向に対して傾斜する傾斜面であることから、下向きの荷重Fを傾斜面に対して直交する方向の荷重成分Fcosθと傾斜面に平行な荷重成分Fsinθに分解できる。したがって、幅方向のスペースに依存され難いマスト支持面39を備えることができ、フロントアクスル20におけるマスト支持面39の周辺部位はスペースの制約を受け難い。左右一対のアウタマスト18のマスト支持面39が互いに逆向きに傾斜している傾斜面であることから、マスト19の幅方向への移動が抑制される。
(3)マスト支持面39の外周径および嵌合面である内周面49、50の内周径は、フロントアクスル20の軸心P方向における車体11の中心からフロントアクスル20のハブ34へ向かうほど大きくなる。このため、マスト支持面39のハブ34側におけるフロントアクスル20の肉厚を大きくすることが可能となり、フロントアクスル20におけるマスト支持面39のハブ34側の部位の強度を向上させることができる。
(4)長さLの面でマスト19を含む荷役装置12の自重による下向きの荷重Fを受けることが可能であるとき、傾斜ではない軸心P方向と平行な面で同じ荷重Fを受けようとすると、傾斜ではない軸心P方向と平行な面の軸方向の長さはL/cosθが必要となる。しかしながら、本参考例ではマスト支持面39におけるマスト支持面39とブッシュ51とが互い当接する面の長さがLのとき、軸心P方向の長さはLcosθとなり長さLよりも小さくなる。したがって、傾斜ではない軸心P方向と平行な面で同じ荷重Fを受けようとする場合と比べて、軸心P方向の長さは短縮化される。限られたスペースを活用してマスト19をフロントアクスル20に支持することができる。
(5)軸心P方向の同一幅内で比較した場合、傾斜面であるマスト支持面39の長さLは軸心P方向の面の長さLcosθよりも大きくなる。このため、傾斜ではない軸心P方向の長さLcosθの面がマスト支持面39と同じ荷重Fを受ける場合と比較すると、マスト支持面39に作用する面圧は小さくなる。
(実施形態)
次に、実施形態に係るフォークリフトのマスト支持構造について説明する。本実施形態は、マスト支持部および嵌合部の構成が第1の実施形態と相違する。本実施形態では、参考例と同じ構成については参考例の説明を援用し、共通の符号を用いる。
図6に示すように、本実施形態のフォークリフト10のマスト支持構造60では、第1アクスルハウジング36は、マスト19を支持するマスト支持部61を有している。マスト支持部61は、マスト19を支持する左右一対のマスト支持面62、63を有しており、左右一対のマスト支持面62、63は第1アクスルハウジング36の中間部の外周において周方向にわたって形成されている。
図6に示すように、ハブ34側のマスト支持面62は、フロントアクスル20の軸心P方向における車体11の中心からハブ34側へ向かうほど大きくなる外周径を有する。ハブ34側のマスト支持面62の反対側のマスト支持面63は、車体11の中心側へ向かうほど大きくなる外周径を有する。つまり、マスト支持面62、63は、フロントアクスル20の軸心P方向に対して傾斜する傾斜面であり、傾斜の方向は互いに逆である。マスト支持部61における左右一対のマスト支持面62、63は断面V字状の溝である。
図6に示すように、アウタマスト18に取り付けられたマストサポート部材64とキャップ部材65によりマスト支持部61に嵌合する嵌合部66が形成される。嵌合部66はマスト支持面62、63に対応する嵌合面を備える。嵌合部66の嵌合面は、マスト支持面62、63に対応するマストサポート部材64の半円弧の内周面67、68およびキャップ部材65の半円弧の内周面69、70により形成されている。内周面67、69の傾斜角度は、マスト支持面62の傾斜角度と同じであり、内周面68、70の傾斜角度は、マスト支持面63の傾斜角度と同じである。
マストサポート部材64の嵌合部66がブッシュ71を介してマスト支持部61と嵌合することにより、マスト19はフロントアクスル20に支持される。ブッシュ71は、環状体であり、径方向に2分割可能である。ブッシュ71は、マスト支持面62、63に対応する内周面72、73と、嵌合部66の嵌合面、すなわち、内周面67、69に対応する外周面74と、内周面68、70に対応する外周面75と、を有している。内周面72、73および外周面74、75は、ブッシュ71の軸心P方向において傾斜する傾斜面である。ブッシュ71には外周面74、75の間において内周面72、73の間へ貫通する貫通孔76が形成されている。
マスト支持面62、内周面67、69、72、外周面74は互いに平行であり、マスト支持面63、内周面68、70、73、外周面75は互いに平行である。つまり、内周面72および外周面74の傾斜角度は、マスト支持面62および内周面67、69の傾斜角度と同じであり、内周面73および外周面75の傾斜角度は、マスト支持面63および内周面68、70の傾斜角度と同じである。
マスト支持面62を傾斜面とすることにより、マスト支持面62がマスト19から受ける下向きの荷重は、マスト支持面62と平行な方向の荷重成分と、マスト支持面62と垂直な方向の荷重成分と、に分解される。また、マスト支持面63を傾斜面とすることにより、マスト支持面63がマスト19から受ける下向きの荷重は、マスト支持面63と平行な方向の荷重成分と、マスト支持面63と垂直な方向の荷重成分と、に分解される。マスト支持面62、63の傾斜角度は、15~45°であればよく、実用的に好ましい傾斜角度は25~35°である。
本実施形態によれば、参考例の作用効果と同等の作用効果を奏する。また、本実施形態では、マスト支持部61が複数のマスト支持面62、63を有している。嵌合部66は、複数のマスト支持面62、63に対応する複数の嵌合面としてのマストサポート部材64の内周面67、68と、キャップ部材65の内周面69、70と、を有している。このため、マスト19の幅方向への移動がより抑制される。また、参考例と比較すると、第1アクスルハウジング36におけるマスト支持面62、63に対応する部位の径方向の肉厚を大きくすることができ、第1アクスルハウジング36の強度向上を図ることができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 上記の実施形態では、ハブ側へ向けて外周径が大きくなるマスト支持面としたがこれに限定されない。例えば、ハブ側へ向けて外周径が小さくなるマスト支持面としてもよい。この場合、マスト支持面に対応する嵌合面を備えるアウタマストとし、マスト支持面、嵌合面に対応する外周面、内周面を有するブッシュを用いればよい。
○ 上記の実施形態では、マスト支持部のマスト支持面および嵌合部の嵌合面を傾斜面としたが、この限りではない。例えば、マスト支持部のマスト支持面および嵌合部の嵌合面はマストから受ける下向きの荷重を複数の方向の荷重成分に分解することができる湾曲面や突曲面であってもよい。
上記の実施形態では、ハウジングにおけるマスト支持部がV字状の溝を形成するように左右一対のマスト支持面を形成したがこの限りではない。例えば、アウタマストの嵌合部が、V字状の溝を形成するように、左右一対のマスト支持面によって突状のマスト支持部を形成してもよい。
○ 上記の実施形態では、エンジンフォークリフトを例示したが、フォークリフトはエンジンフォークリフトに限らない。フォークリフトは、例えば、バッテリフォークリフトであってもよい。
10 フォークリフト
11 車体
12 荷役装置
18 アウタマスト
19 マスト
20 フロントアクスル
23 フォーク
30、60 マスト支持構造
33 ハウジング
36 第1アクスルハウジング
38、61 マスト支持部
39、62、63 マスト支持面
45、64 マストサポート部材
47、65 キャップ部材
48、66 嵌合部
49、67、68 内周面(嵌合面としての)
50、69、70 内周面(嵌合面としての)
51、71 ブッシュ
52、72、73 内周面(ブッシュ)
53、74、75 外周面(ブッシュ)
F 荷重

Claims (1)

  1. フォークリフトの車体の前部に設けたフロントアクスルと、
    左右一対のアウタマストを備えるマストと、を備え、
    前記フロントアクスルは、前記左右一対のアウタマストの下部を支持するマスト支持部をそれぞれ備え、
    前記左右一対のアウタマストは、ブッシュを介して前記マスト支持部と嵌合する嵌合部をそれぞれ備え、
    前記マストは、前記フロントアクスルの軸心を中心に回動可能であるフォークリフトのマスト支持構造において、
    前記マスト支持部は、前記マストから下向きの荷重を受けるマスト支持面を有し、
    前記のマスト支持面は、前記荷重を複数の方向へ分解する面をなし、
    前記嵌合部は、前記マスト支持面に対応する嵌合面を有し、
    前記マスト支持部は断面V字形状の溝によって形成される複数の前記マスト支持面を有し、
    前記嵌合部は複数の前記マスト支持面に対応する複数の嵌合面を有することを特徴とするフォークリフトのマスト支持構造。
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