JPH10236324A - フォークリフトのパワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォークリフト用のパワーステアリング装置
が、ステアリングエンドにおいてストッパの衝突によっ
て大きな衝撃を発生するのを防止する。 【解決手段】 運転者がステアリングホイール３を回転
させると、その操舵力が電動式パワーステアリングユニ
ット１０によって増大されてピニオン１４から旋回ギヤ
１７を回動させ、それと一体のケーシング１６を介して
操舵輪（この例では駆動輪を兼ねる）１３を旋回させ
る。本発明においては、このような電動式パワーステア
リング装置２４にディスクブレーキのようなブレーキ装
置２３が付設されており、そのブレーキディスクとして
旋回ギヤ１７を利用し得る。具体例では、一端を旋回ギ
ヤ１７に取り付けられたワイヤーがステアリングエンド
直前で緊張することによって、ブレーキパッド２５，２
６が旋回ギヤ１７の表面に押し付けられて、旋回ギヤ１
７と操舵輪１３の旋回を制動するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荷役作業用のフォ
ークリフト、特にリーチ式バッテリーフォークリフトに
使用するのに適した電動式パワーステアリング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図６にリーチ式バッテリーフォークリフ
ト１の外観を例示すると共に、それに使用される従来の
電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳと略称）を図４
において参照符号２によって示す。運転者が操向操作
（操舵）を行うステアリングホイール３の軸であるステ
アリングシャフト４は、運転席の側方のパネル５の下に
ある軸受６によって軸支されている。ステアリングシャ
フト４は、両端にユニバーサルジョイント７，８を有す
る連結軸９によって電動式パワーステアリングユニット
（ＥＰＳユニットと略称）１０の入力軸１１に接続され
ている。図示していないが、ＥＰＳユニット１０の内部
には、運転者の操舵によって入力軸１１に伝えられる操
舵トルクの大きさを検知するトルク検出センサや、該ト
ルク検出センサの検出信号を受けて制御信号を発生する
パワーステアリングコントローラの指令によって、操舵
トルクの大きさに応じて増大された補助トルクを出力軸
９へ出力して操舵トルクを助勢するパワーステアリング
モータ（ＰＳモータと略称）等が内蔵されている。

【０００３】フォークリフト１を支持している下部の車
輪群のうちの一つは、運転者の操舵によって旋回して転
向する操舵輪１３となっており、図示例の場合は操舵輪
１３が駆動輪をも兼ねている。ＥＰＳユニット１０の出
力軸１２の下端部分にはピニオン１４が形成されてお
り、他方、操舵輪１３を支持しているドライブユニット
１５のケーシング１６には旋回ギヤ１７が取り付けられ
ていて、旋回ギヤ１７がピニオン１４と噛み合うことに
より、ＥＰＳユニット１０がその出力軸１２を介して操
舵輪１３を旋回させることができる。このとき、ステア
リングホイール３に加えられた運転者の操舵トルクの大
きさに比例する大きさで同じ回転方向の補助トルクを、
ＥＰＳユニット１０内のＰＳモータが発生して出力軸１
２へ追加的に出力するので、運転者の操舵トルクが小さ
くても、それに比例して増大された補助トルクによって
操舵輪１３は軽快に旋回、転向する。

【０００４】なお、ドライブユニットのケーシング１６
上には旋回ギヤ１７と共にドライブモータ１８が取り付
けられており、その出力トルクは図示しない出力軸から
ケーシング１６内に設けられた傘歯車や回転軸、軸受等
からなる伝動機構を介して、ケーシング１６の下部に軸
支されている前述の操舵輪（兼駆動輪）１３の回転軸に
伝達され、運転者がステアリングホイール３によって転
向させた方向に、操舵輪１３を回転駆動してフォークリ
フト１を走行或いは移動させる。

【０００５】操舵輪１３の旋回角度、従って旋回ギヤ１
７の回転角度を所定の角度範囲内に制限して、それ以上
は転向しないようにするために、旋回ギヤ１７に対する
同心円を形成するケーシング１６の円筒形部分１６ａの
側面には、図４及び図５に示すような２個の突起１９，
２０が突設されていると共に、フォークリフト１の車体
側には旋回ストッパ２１が固定されており、旋回ストッ
パ２１に形成された係止突起２２が操舵輪１３の左右方
向の旋回の終点、即ちステアリングエンドにおいて突起
１９，２０の一方と係合して、ケーシング１６の旋回を
阻止するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】リーチ式バッテリーフ
ォークリフト１における従来の電動式パワーステアリン
グ装置（ＥＰＳ）２は前述のような構成を有するから、
運転者がステアリングホイール３に必要以上に強い力を
かけて勢いよく回転させると、それに応じて操舵輪１３
が急速に旋回し、図５の（ｂ）に示すように、ステアリ
ングエンドにおいてケーシング１６の突起１９又は２０
が旋回ストッパ２１の係止突起２２に激突する。このと
きの衝撃力は、操舵トルクがＥＰＳユニット１０におい
てＰＳモータの助勢を受けて増強されているためにかな
り大きなものとなるので、その大きな衝撃力が繰り返し
て作用しても十分耐え得るように、ケーシング１６や旋
回ストッパ２１等を強度の高い頑丈なものとする必要が
生じる。その結果、これらの部分の重量及び体積は大き
なものとなる。また、ステアリングエンドにおいてこの
ような大きな衝撃が生じることは、ハンドル操作のフィ
ーリングを著しく悪くするので、運転者にとっても決し
て好ましいものではない。

【０００７】本発明は、従来技術における前述のような
問題に対処して、ステアリングエンドにおいて大きな衝
撃力が発生しないようにして、関連の機構を保護し、必
要な強度を小さくして重量及び大きさを減少させ、更に
ハンドル操作のフィーリングを改善することができるよ
うな、改良されたフォークリフト用のパワーステアリン
グ装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するための手段として、ステアリングホイールの操舵
に応じて操舵輪が旋回して左右の回動方向のステアリン
グエンドに近づいたときに作動して、操舵輪の旋回運動
を制動して操舵輪を緩やかに停止させるブレーキ装置が
付設されたフォークリフトのパワーステアリング装置を
提供する。

【０００９】具体的に、このブレーキ装置はディスクブ
レーキとして構成することができ、また、そのブレーキ
ディスクとして、操舵輪を旋回させるための旋回ギヤを
利用することができる。更に具体的に、ディスクブレー
キ装置におけるブレーキパッドが、操舵輪がステアリン
グエンドに近づいたときに緊張するワイヤーと、ワイヤ
ーに連結されたリンク機構とによって、ブレーキディス
クに押し付けられるように構成することができる。ま
た、操舵輪が駆動輪を兼ねているように構成することも
できる。

【００１０】

【作用】本発明においては、フォークリフトのパワース
テアリング装置にブレーキ装置が付設されるので、運転
者によるステアリングホイールの操舵に応じて操舵輪が
旋回して回動方向におけるステアリングエンドに近づく
と、ブレーキ装置が作動して操舵輪の旋回運動を制動
し、操舵輪を緩やかに停止させるので、従来のもののよ
うにステアリングエンドにおいてストッパの衝突による
衝撃が発生するのを確実に防止することができる。

【００１１】このブレーキ装置をディスクブレーキとし
て構成すると、その特性によって制動作用が特に滑らか
になり、衝撃力の緩和作用が特に高くなる。また、その
ブレーキディスクとして、操舵輪を旋回させるための旋
回ギヤを利用すると、特別にブレーキディスクを設ける
必要がなくなるので、機構が簡単になり、コスト的にも
有利になる。

【００１２】具体的に、ディスクブレーキ装置における
ブレーキパッドが、操舵輪がステアリングエンドに近づ
いたときに緊張するワイヤーと、ワイヤーに連結された
リンク機構とによって、ブレーキディスクに押し付けら
れるように構成すると、操舵輪が旋回してステアリング
エンドに近づいたときにワイヤーが緊張してリンク機構
を作動させ、ブレーキパッドがブレーキディスクの表面
に押し付けられて制動作用が生じ、衝撃力を発生させる
ことなくブレーキディスクと共に操舵輪の旋回を緩やか
に停止させる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１から図３に示す本発明の実施
形態は、図４及び図５に示した従来の電動式パワーステ
アリング装置（ＥＰＳ）２において、ケーシング１６の
円筒形部分１６ａに形成された突起１９，２０と、それ
らに係合する係止突起２２を有する車体側の旋回ストッ
パ２１を廃止すると共に、ステアリングエンド付近で自
動的に作動して旋回ギヤ１７を拘束するディスクブレー
キ装置２３を新たに設けた点に特徴を有するものであ
る。そこで、この新たな構成を有する本発明の実施形態
の電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）を、図１に
おいて参照符号２４によって表示している。

【００１４】本発明の図示実施形態のＥＰＳ２４は、基
本的な部分においては先に図４及び図５に示すと共に詳
細に説明した従来例のＥＰＳ２と共通の構成を有してお
り、同様に、図６に例示したようなリーチ式バッテリー
フォークリフト１に適用され得るものであるから、それ
らの共通の部分には同じ参照符号を付すことによって重
複する詳細な説明を省略する。即ち、図示実施形態のＥ
ＰＳ２４においても、３はステアリングホイール、４は
ステアリングシャフト、５は運転席の側方のパネル、６
は軸受、７及び８はユニバーサルジョイント、９は連結
軸、１０はＥＰＳユニット、１１はその入力軸、１２は
出力軸、１３は操舵輪（兼駆動輪）、１４はピニオン、
１５はドライブユニット、１６はそのケーシング（但
し、ドライブユニット１５の部分１６ａを円筒形とする
必要性はない。）を示している。

【００１５】図１から図３に示す実施形態のＥＰＳ２４
におけるブレーキ装置２３は、ケーシング１６や操舵輪
１３と一体として旋回（転向）する旋回ギヤ１７をブレ
ーキディスクとして兼用するディスクブレーキの形で構
成されている。この場合の一対のブレーキパッド２５，
２６は、鋏のように交差する点をピン２７によって相互
に枢着されている一対のブレーキアーム２８，２９の先
端に取り付けられると共に、ピン２７が車体側に固定的
に取り付けられることにより、ブレーキアーム２８，２
９も車体によってピン２７の回りに回動可能に支持され
ている。また、ブレーキアーム２８，２９の基端側の部
分の間には戻しばねとして引っ張りスプリング３０が掛
けられており、それによってブレーキパッド２５，２６
は、常に旋回ギヤ１７の面から離れる方向に付勢されて
いる。

【００１６】スプリング３０の付勢に抗してブレーキパ
ッド２５，２６を旋回ギヤ１７の表面に押し付けて旋回
ギヤ１７を制動するために、一方のブレーキアーム２８
に対して点３１において基端を枢着された一方のリンク
３２の先端と、他方のブレーキアーム２９に対して点３
３において中間部を枢着された他方のリンク３４の先端
が、点３５において相互に枢着されると共に、長い方の
リンク３４の基端３６が、一定の長さのワイヤー３７に
よって、旋回ギヤ１７上の所定の位置に取り付けられた
ピン３８に接続される。ワイヤー３７の長さや、旋回ギ
ヤ１７上におけるピン３８の取り付け位置は、旋回ギヤ
１７が左右両方向の回転方向におけるそれぞれのステア
リングエンド付近に到達したときに、ワイヤー３７が緊
張するような長さに定める。

【００１７】図１から図３に示した実施形態のパワース
テアリング装置（ＥＰＳ）２４はこのように構成されて
いるから、図４及び図５に示す従来のＥＰＳ２が備えて
いるような突起１９，２０と旋回ストッパ２１が設けら
れていなくても、運転者の操舵に応答してＥＰＳユニッ
ト１０が強力なトルクを追加してピニオン１４によって
旋回ギヤ１７を左右いずれかの方向に回転させると、そ
れと共に旋回ギヤ１７上のピン３８も同じ回転方向に移
動するので、通常は図３（ａ）のように緩んでいるワイ
ヤー３７が徐々に緊張する。そして図３（ｂ）のように
旋回ギヤ１７がステアリングエンド付近に達したとき、
ワイヤー３７は直線状に緊張してそれ以上はリンク３４
の基端３６とピン３８の距離が変化しなくなるので、リ
ンク３４の基端３６は力の作用点となって、リンク３４
を枢着点３３の回りに回動させることになる。従って、
枢着点３５を介してリンク３２も枢着点３１の回りに回
動し、リンク３２，３４の作用によってスプリング３０
の付勢に抗して枢着点３１と３３との間隔が拡がり、ブ
レーキパッド２５と２６との間隔が狭まるので、ブレー
キパッド２５，２６は旋回ギヤ１７を締めつけてその場
に停止させる。

【００１８】このような本発明の実施形態におけるブレ
ーキ装置２３の制動作用は、従来技術におけるストッパ
のそれのように衝撃的なものではなく、ディスクブレー
キ特有の滑らかなものとなるから、ＥＰＳ２４に制動に
よる大きな衝撃が発生するのを防止することができる。
それに伴って運転者の操舵フィーリングも良好なものと
なる。なお、実施形態のＥＰＳ２４においてもブレーキ
装置２３の作動不良を考慮して、通常は接触作動をしな
いが安全のために、従来のＥＰＳ２における突起１９，
２０と旋回ストッパ２１に相当するものを設けることが
できることは言うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】本発明を実施することにより、操舵輪の
旋回の終点であるステアリングエンドにおいて大きな衝
撃力が発生するのを回避することができるので、関連の
機構が保護されると共に、機構に必要な強度が小さくな
るため、それらの重量及び大きさを減少させることが可
能になり、スペース的にもコスト的にも有利になる。ま
た、運転者にとってはハンドル操作のフィーリングが快
適なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の全体構成を示す正面図であ
る。

【図２】実施形態の要部を概念的に示す正面図である。

【図３】実施形態の要部の作動状態を示すもので、
（ａ）はブレーキ装置の非作動状態を、（ｂ）はブレー
キ装置の作動状態を示す平面図である。

【図４】従来例の全体構成を示す正面図である。

【図５】従来例の要部を示すもので、（ａ）はストッパ
の非作動状態を、（ｂ）はストッパの作動状態を示す平
面図である。

【図６】従来例や本発明の実施形態のパワーステアリン
グ装置が適用され得るリーチ式バッテリーフォークリフ
トを例示する斜視図である。

【符号の説明】

１…リーチ式バッテリーフォークリフト ２…従来の電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳ） ３…ステアリングホイール １０…電動式パワーステアリングユニット（ＥＰＳユニ
ット） １３…操舵輪（兼駆動輪） １４…ピニオン １５…ドライブユニット １６…ケーシング １７…旋回ギヤ １８…ドライブモータ １９，２０…突起 ２１…旋回ストッパ ２３…ブレーキ装置 ２４…実施形態の電動式パワーステアリング装置（ＥＰ
Ｓ） ２５，２６…ブレーキパッド ２８，２９…ブレーキアーム ３０…スプリング ３１，３３，３５…枢着点 ３２，３４…リンク ３６…基端（作用点） ３７…ワイヤー ３８…ピン

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年３月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】図６にリーチ式バッテリーフォークリフ
ト１の外観を例示すると共に、それに使用される従来の
電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳと略称）を図４
において参照符号２によって示す。運転者が操向操作
（操舵）を行うステアリングホイール３の軸であるステ
アリングシャフト４は、運転席の側方のパネル５の下に
ある軸受６によって軸支されている。ステアリングシャ
フト４は、両端にユニバーサルジョイント７，８を有す
る連結軸９によって電動式パワーステアリングユニット
（ＥＰＳユニットと略称）１０の入力軸１１に接続され
ている。図示していないが、ＥＰＳユニット１０の内部
には、運転者の操舵によって入力軸１１に伝えられる操
舵トルクの大きさを検知するトルク検出センサや、該ト
ルク検出センサの検出信号を受けて制御信号を発生する
パワーステアリングコントローラの指令によって、操舵
トルクの大きさに応じて増大された補助トルクを出力軸
１２へ出力して操舵トルクを助勢するパワーステアリン
グモータ（ＰＳモータと略称）等が内蔵されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールの操舵に応じて操
   舵輪が旋回して左右の回動方向のステアリングエンドに
   近づいたときに作動して、前記操舵輪の旋回運動を制動
   して前記操舵輪を緩やかに停止させるブレーキ装置が付
   設されていることを特徴とするフォークリフトのパワー
   ステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記ブレーキ装置がブレーキディスクを
   有するディスクブレーキとして構成されていることを特
   徴とする請求項１に記載されたフォークリフトのパワー
   ステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記ブレーキ装置におけるブレーキディ
   スクとして、前記操舵輪を旋回させるための旋回ギヤが
   利用されていることを特徴とする請求項２に記載された
   フォークリフトのパワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 前記ブレーキ装置におけるブレーキパッ
   ドが、前記操舵輪がステアリングエンドに近づいたとき
   に緊張するワイヤーと、前記ワイヤーに連結されたリン
   ク機構とによって、前記ブレーキディスクに押し付けら
   れるように構成されていることを特徴とする請求項２又
   は３に記載されたフォークリフトのパワーステアリング
   装置。
5. 【請求項５】 前記操舵輪が駆動輪を兼ねていることを
   特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載されたフ
   ォークリフトのパワーステアリング装置。