WO2005030633A1 - リーチスタッカ - Google Patents

Abstract

　車高を低減し、重心を低くしたリーチスタッカを提供する。そのため、コンテナの保持、移動、積替え作業を行うスプレッダ、ブーム等をフレームの上方に有するリーチスタッカにおいて、フロントアクスルを駆動するフロントディファレンシャル（１５）に近接してトランスファ（１４）を設け、車両後方に配設されたエンジン（１１）及びトランスミッション（１２）からの動力を、プロペラシャフト（１３）を介して、トランスファ（１４）に接続する。又、プロペラシャフト（１３）の回転軸となる車幅方向の車両中心（Ｄ）に対して、フロントディファレンシャル（１５）が有するベベルギヤの回転中心（Ｉ）をオフセットして配置し、ベベルギヤとプロペラシャフト（１３）とをトランスファ（１４）を介して接続してもよい。                                                                                 

Description

明 細 書

リーチスタツ力

技術分野

[0001] 本発明は、港湾等において、コンテナの積替えや移動を行うリーチスタツ力に関す る。

背景技術

[0002] 港湾等において、コンテナの積み降ろしや移動には、固定式クレーンやフォークリ フトが用いられている。ところが、固定式クレーンは、コンテナの移動距離に制約があ り、又、フォークリフトは、手前のコンテナにしかアクセスできない、という欠点があった 。そこで、リーチスタツ力と呼ばれる荷役車両が用いられている。リーチスタツ力は、固 定式クレーンと比較すると、低コストである上、小回りが効き、コンテナの移動距離の 制約がなぐ又、フォークリフトと比較すると、手前だけでなぐ奥側のコンテナにもァク セス可能であり、コンテナの積替えや移動に、非常に便利なものである。

[0003] 図 4に、従来のリーチスタツ力の概略図を示す。

図 4に示すように、リーチスタツ力は、 4つの前輪 21、 2つの後輪 22を有するフレー ム 23の上方に、タワー 24を支点にチルトシリンダ 25により傾斜可能に構成されたブ ーム 26と、ブーム 26内に伸縮可能に設けられ、ブーム 26内に設けられたテレスコピ ックシリンダ（図示せず）により伸縮されるトップブーム 27と、トップブーム 27の先端部 分に設けられ、伸縮、回転、傾斜、平行動作が可能に構成され、 4つのツイストロック ピン 28によりコンテナを保持するスプレッダ 29とを有する。又、フレーム 23の上面側 であり、ブーム 26の下方側には、キヤブ 30が配設され、オペレータは、キヤブ 30内の 操作盤を用いて、リーチスタツ力自体の移動動作やコンテナの保持動作、設置動作 を行うことができる。

[0004] フレーム 23内部の後方側には、リーチスタツ力を駆動する原動機となるエンジン 31 が配設され、エンジン 31の前方側に、順に、変速を行うトランスミッション 32 (以降、ミ ッシヨンと略す。）、トルク伝達を行うトランスファ 33が配設されている。トランスファ 33 力もの動力は、プロペラシャフト 34を介して、内部にベベルギヤを有するフロントディ ファレンシャル 35 (以降、フロントデフと略す。）へ伝達されて、エンジン 31からの動力 が前輪 21へ伝達される。

[0005] 図 5に、従来のリーチスタツ力の動力系の配置状態を説明する図を示す。

なお、図 5 (a)は、フレームの側面側から動力系を見た図であり、図 5 (b)は、図 5 (a )における A方向、つまり、フレームの上面側から見た図であり、図 5 (c)は、図 5 (a)に おける B方向、つまり、フレームの正面側から見た図である。

[0006] リーチスタツ力は、フレーム 23の前方側に配置されたスプレッダ 29を用いて、重量 のあるコンテナを持ち上げるので、車両の姿勢を安定させるため、フレーム 23の後方 側へ重量物を配分している。つまり、カウンタウェイト（図示せず）はフレーム 23の後 方側へ配置され、重量のあるエンジン 31も、通常フレーム 23の後方側に配置されて いる。図 5に示すように、車幅方向が前輪の車軸（フロントアクスル） C上であり、その 中心が車幅方向の車体中心 Dに位置するように配置されたフロントデフ 35は、フレー ム 23の後方側に設けられたエンジン 31、ミッション 32、トランスファ 33とは、プロペラ シャフト 34を介して接続されている。つまり、フロントアクスルを駆動するフロントデフ 3 5内部のベベルギヤの回転中心は、車体中心 Dの位置となるように配置され、ベベル ギヤに接続されるプロペラシャフト 34も車体中心 Dの位置となっている。

特許文献 1：特開平 9— 263394号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] リーチスタツ力は、その動作機能上、安定姿勢を保っために、低い重心を有するこ とを求められている。そのため、できるだけ低い車高が望ましい。又、高さ制限のある 場所での作業や車両自体の保管、又、一般道路を走行する場合にも、車高を低くす る利点は大きい。

[0008] 例えば、上記リーチスタツ力を、同クラスのフォークリフトと比較した場合、リーチスタ ッカは、フォークリフトのマストの代りにキヤブ上方に荷役用のブームを装着している ので、車高を低くすることができ、高さ制限のある場所での作業等に有効である。しか しながら、ブームの強度確保、オペレータの居住性向上及び動力系の配置から全体 の車高が決定されるため、車高を下げるのには限界があった。 [0009] 具体的には、リーチスタツ力では、動力系が図 5に示すような配置であるため、フレ ーム 23自体の高さを抑えるのに限界があった。ここで、図 5を用いて更に詳細に説明 する。エンジン 31の回転軸は、ギヤを介してミッション 32の入力軸と接続され、変速 に用いられるギヤが配置されるスペース（高さ）分下げられた位置に、ミッション 32の 出力軸が配置されている。同様に、ミッション 32の出力軸は、ギヤを介してトランスフ ァ 32の入力軸と接続され、動力伝達に用いられるギヤが配置されるスペース（高さ） 分下げられた位置に、トランスファ 33の出力軸、即ち、プロペラシャフト 34が配置され ている。従って、フレーム 23の高さは、フロントアクスル Cの高さ位置 Eからエンジンの 回転軸位置 Fまでの高さ hOが、大きな支配要素となり、この高さ hOを小さくすることが 困難であった。

[0010] 本発明は上記課題に鑑みなされたもので、車高を低減し、重心を低くしたリーチス タツ力を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0011] 上記課題を解決する本発明の請求項 1に係るリーチスタツ力は、

コンテナの保持するスプレッダと、スプレッダを伸縮可能に支持するブームとを有し

、ブームが車体の上方に傾斜可能に支持され、

フロントアクスルを駆動するフロントディファレンシャルに近接してトランスファを設け

、車両後方に配設されたエンジン及びトランスミッションからの動力を、プロペラシャフ トを介して、前記トランスファに接続したことを特徴とする。

[0012] 上記課題を解決する本発明の請求項 2に係るリーチスタツ力は、

上記リーチスタツ力において、

プロペラシャフトの回転軸に対して、フロントディファレンシャルが有するベベルギヤ の回転中心をオフセットして配置し、ベベルギヤとプロペラシャフトとをトランスファを 介して接続したことを特徴とする。

[0013] 上記課題を解決する本発明の請求項 3に係るリーチスタツ力は、

上記リーチスタツ力において、

プロペラシャフトが、車幅方向の車体中心線上に配置されたことを特徴とする。 発明の効果 [0014] 本発明によれば、動力系を構成する装置の配置を工夫したので、動力系の占有す る高さを低減して、フレーム自体の高さを低減し、車両全体の高さを低減して、車両 の重心を低くすることができる。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明に係るリーチスタツ力の実施形態の一例を示す概略図である。

[図 2]図 1に示したリーチスタツ力の動力系の配置状態を説明する図である。

[図 3]図 1に示したリーチスタツ力の支持ピン間の公差の最適化を説明する図である。

[図 4]従来のリーチスタツ力の概略図である。

[図 5]従来のリーチスタツ力の動力系の配置状態を説明する図である。

[0016] 符号の説明

1 前輪、 2 後輪、 3 フレーム、 4 タワー、 5 チルトシリンダ、 6 ブーム、 7 トップブーム、 8 ツイストロックピン、 9 スプレッダ、 10 キヤブ 、 11 エンジン、 12 トランスミッション、 13 プロペラシャフト、 14 トランスファ

発明を実施するための最良の形態

[0017] 本発明に係るリーチスタツ力は、コンテナの保持、移動、積替え作業を行うためのス プレッダ、ブーム等をフレーム（車体）の上方に有し、フロントアクスルを駆動するフロ ントディファレンシャルに近接してトランスファを設け、車両後方に配設されたエンジン 及びトランスミッション力もの動力を、プロペラシャフトを介して、トランスファに接続す るものである。又、プロペラシャフトが位置する車幅方向の車体中心に対して、フロン トディファレンシャルが有するベベルギヤの回転中心をオフセットして配置し、ベベル ギヤとプロペラシャフトとをトランスファを介して接続してもよい。 実施例 1

[0018] 図 1は、本発明に係るリーチスタツ力の実施形態の一例を示す概略図である。

なお、本発明は、リーチスタツ力だけに限定されるものではなぐ他の大型産業車両 へも適用可能なものである。

[0019] 図 1に示すように、本発明に係るリーチスタツ力は、 4つの前輪 1、 2つの後輪 2を有 するフレーム 3の上方に、タワー 4を支点にチルトシリンダ 5により傾斜可能に構成さ れたブーム 6と、ブーム 6内に伸縮可能に設けられ、ブーム 6内に設けられたテレスコ ピックシリンダ（図示せず）により伸縮されるトップブーム 7と、トップブーム 7の先端部 分に設けられ、伸縮、回転、傾斜、平行動作が可能に構成され、 4つのツイストロック ピン 8によりコンテナを保持するスプレッダ 9とを有する。又、フレーム 3の上面側であ り、ブーム 6の下方側には、キヤブ 10が配設され、オペレータは、キヤブ 10内の操作 盤を用いて、リーチスタツ力自体の移動動作やコンテナの保持動作、設置動作を行う ことができる。

[0020] リーチスタツ力は、安定姿勢を保っために、低い重心を有することを求められおり、 そのため、できるだけ低い車高が望ましい。具体的には、図 1に示す車両全体の高さ Hを低減するために、路面 フレーム間高さ hi、フレーム高さ h2、キヤブ高さ h3、キ ャブブーム間隙間 h4、ブーム高さ h5、各々の高さを低減する必要がある。本発明で は、特に、フレーム 3の高さ h2に着目して、その内部の動力系、具体的には、ェンジ ン及びミッションを含めた動力系の配置を工夫することで、まず、フレーム 3の高さ h2 の低減を図った。

[0021] リーチスタツ力では、エンジン 11は、車両移動の動力源として用いられるだけでは なぐブーム 6、トップブーム 7、スプレッダ 9等を駆動するためにも用いられており、例 えば、油圧モータ等を駆動して、油圧シリンダ等への油圧供給のための動力源ともな つている。従って、エンジン 11等の動力系の装置の大きさは、荷役車両で必要とされ る最低限の出力が要求されるため、それらの装置自体の大きさを小さくして、フレー ムの高さを低くするのは容易ではない。

[0022] 又、リーチスタツ力は、フレーム 3の前方側に配置されたスプレッダ 9を用いて、重量 のあるコンテナを持ち上げるので、車両の姿勢を安定させるため、フレーム 3の後方 側へ重量物を配分している。例えば、重量のあるエンジン 11やカウンタウェイト（図示 せず）は、車両後方に配置されている。また、車両の前後方向のバランスだけではな く、車両の車幅方向のバランスも重要であり、ブーム 6ゃスプレッダ 9が初期状態の位 置にあるとき、車両の重心が車幅方向の車体中心あることが望ましぐそのような状態 になるように、エンジン 11等の動力系は配置されている。従って、通常、プロペラシャ フト 13も車体中心線上に位置することが多い。逆に、車高を低くするために、ェンジ ン 11等の動力系を、車幅方向のどちらかに偏って配置した場合、車両の車幅方向の バランスの制御が必要になり、車両の姿勢制御が難しいものとなってしまう。

[0023] そこで、本発明では、車両の重量バランスを崩すことなぐ動力系の装置の配置を 工夫することにより、フレーム自体の高さの低減を図って、車両全体の高さを低減し た。その具体的な配置の一例を、図 1、図 2を用いて以下に説明する。

[0024] 図 2は、図 1に示したリーチスタツ力の動力系の配置状態を説明する図である。

なお、図 2 (a)は、フレームの側面から動力系を見た図であり、図 2 (b)は、図 2 (a) における A方向、つまり、フレームの上面側から見た図であり、図 2 (c)は、図 2 (a)に おける B方向、つまり、フレームの正面側から見た図である。

[0025] 図 1、図 2に示すように、フレーム 3内部の後方側には、リーチスタツ力を駆動する原 動機となるエンジン 11が配設され、エンジン 11の前方側に、変速を行うトランスミツシ ヨン 12 (以降、ミッションと略す。）が配設され、プロペラシャフト 13を介して、トルク伝 達を行うトランスファ 14に接続されている。トランスファ 14は、内部にベベルギヤを有 するフロントディファレンシャル 15 (以降、フロントデフと略す。）に近接して設けられて おり、エンジン 11、ミッション 12からの動力は、プロペラシャフト 13を介して、前輪側 に配設されたトランスファ 14に伝達され、フロントデフ 15を介して前輪 1へ伝達される

[0026] フロントアクスルを駆動するべベルギヤ（図示せず）を内部に有するフロントデフ 15 は、車幅方向が前輪の車軸（フロントアクスル） C上に配置されており、エンジン 11、ミ ッシヨン 12は、フレーム 3の後方側に配設されている。本発明では、トランスファ 14を フロントデフ 15に近接して設け、エンジン 11、ミッション 12力 の動力を、プロペラシ ャフト 13を介して、トランスファ 14、フロントデフ 15に伝達している。つまり、トランスフ ァ 14をフロントアクスル側に移設し、更に、トランスファ 14の入力軸、出力軸の相互位 置を車幅方向に配置することで、従来は必要であったトランスファの入力軸、出力軸 間の高さ gO (図 5 (a)参照）を不要となるようにし、動力系の高さの低減を図っている。

[0027] 又、トランスファ 14の入力軸、出力軸の相互位置の変更にともない、フロントデフ 15 内部のベベルギヤの回転軸位置 Iを、プロペラシャフト 13の回転軸、つまり、車体中 心 Dの位置力 glオフセットした位置に設けた。つまり、フロントデフ 15内部のベべ ルギヤの回転軸位置 Iのみを、車体中心 Dの位置力 オフセットしたので、プロペラシ ャフト 13の延長線上にあり、重量物であるミッション 12、エンジン 11の重心位置を車 体中心 Dの位置力 移動させることなぐ動力系を配置することとなり、車両の車幅方 向のバランスを崩すことなぐフレームの高さの低減が可能となる。

[0028] 上記のような動力系の構成おいて、エンジン 11の回転軸は、ギヤを介してミッション 12の入力軸と接続され、変速に用いられるギヤが配置されるスペース（高さ）分下げ られた位置に、ミッション 12の出力軸、即ち、プロペラシャフト 13が配置されている。 プロペラシャフト 13は、ギヤを介してトランスファ 14の入力軸と接続され、動力伝達に 用いられるギヤが配置されるスペース分、車幅方向にオフセットされた位置に、トラン スファ 14の出力軸が配置され、フロントデフ 15内部のベベルギヤと接続される。従つ て、フレーム 3の高さは、フロントアクスル Cの高さ位置 E、換言すれば、ミッション 12 の出力軸の高さからエンジンの回転軸位置 Fまでの高さ h9で決定される。この高さ h 9は、従来とは異なり、トランスファ 14の高さ成分は含まない。つまり、高さ h9は、トラ ンスファの入力軸と出力軸の高さ分、従来のリーチスタツ力の高さ hO (図 5 (a)参照）よ り低く抑えられることとなり、フレーム 3の高さ h2、ひいては車両全体の高さ Hを低減 することが可能となる。

[0029] 実際に、上記配置にて設計した結果、オフセット gl = 150mmに設定したところ、高 さ方向の低減値、つまり「hO— h9」は、略 150mmとなった。

[0030] なお、図 2においては、車体中心 Dに対して、ベベルギヤの回転軸位置 Iを車幅方 向にのみオフセットした例、つまり、フロントアクスル Cの高さ位置に、車体中心 Dとな るプロペラシャフト 13の回転軸中心 J、ベベルギヤの回転中心位置 Kがー致して、車 幅方向にのみオフセットする例を図示している。し力し、車幅方向にのみオフセットす るのではなぐフロントアクスル Cの高さ位置に対して、プロペラシャフト 13の回転軸中 心 Jを、更に高さ方向にオフセットして配置してもよい。この場合、プロペラシャフト 13 の回転軸中心 Jを高さ方向にオフセットするため、ベベルギヤの回転軸位置 Iの車幅 方向へのオフセット量を減らすことが可能となる。

[0031] 更に、上述したフレーム高さ h2の低減に加えて、他の部分の高さも、可能な限り低 減している。具体的には、ブーム 6-キヤブ 10間隙間 h4、ブーム 6の高さ h5等、各々 の高さを低減して、車高全体の高さ Hを低減している。

[0032] 例えば、ブーム 6の高さ h5は、 FEM (有限要素法)解析により強度解析を行い、最 適化を行って、ブーム 6の高さ h5の低減を行っている。又、ブームに高張力鋼を用い て強度の向上を図ると共に、軽量ィ匕を行い、ブーム 6の高さ h5の低減、重心位置の 改善を行うようにしてもよい。なお、キヤブ 10の高さ h3は、オペレータの居住性を考 慮した必要最小限の高さとして、キヤブ 10の高さ h3の低減を行い、又、路面 フレー ム間高さ hiは、作業上必要な最低地上高として、路面 フレーム間高さ hiの低減を 行い、これらにより、車両全体の高さ Hの低減を実施している（図 1参照)。

[0033] 又、ブーム 6 キヤブ 10間隙間 h4は、チルトシリンダ 5、ブーム 6を支持する支持ピ ン P1乃至 P3の支持ピン間の公差を最適化することで、ブーム 6 キヤブ 10間の隙間 h4を可能な限り低減するようにしている。図 3に、支持ピン間の公差の最適化を説明 する図を示す。

[0034] 図 3に示すように、ブーム 6の支持ピン P1— P2間寸法 12、 h7及びフレーム 3の支持 ピン P2— P3間寸法 13、 h6及びチルトシリンダ 5の支持ピン P1— P3間寸法 11、 h8に対 して、それらの公差の最適化を実施することで、ブーム 6 キヤブ 10間の隙間 h4を可 能な限り小さくしている。

[0035] 以上説明してきたように、動力系の各装置の配置を最適な配置にすることで、フレ ーム 3自体の高さ h2を低減すると共に、路面 フレーム間高さ hi、キヤブ 10の高さ h 3、ブーム 6 キヤブ 10間の隙間 h4、ブーム 6の高さ h5等の最適化を行って、各々の 高さを低減し、車両全体の高さ Hを低減することで、車両の重心を低くしている。 産業上の利用可能性

[0036] 本発明は、リーチスタツ力だけに限定されるものではなぐ他の大型産業車両へも適 用可能なものである。

Claims

請求の範囲

[1] コンテナを保持するスプレッダと、前記スプレッダを伸縮可能に支持するブームとを 有し、前記ブームが車体の上方に、傾斜可能に支持されたリーチスタツ力において、 フロントアクスルを駆動するフロントディファレンシャルに近接してトランスファを設け

、車両後方に配設されたエンジン及びトランスミッションからの動力を、プロペラシャフ トを介して、前記トランスファに接続したことを特徴とするリーチスタツ力。

[2] 請求項 1記載のリーチスタツ力において、

前記プロペラシャフトの回転軸に対して、前記フロントディファレンシャルが有する ベベルギヤの回転中心をオフセットして配置し、前記べベルギヤと前記プロペラシャ フトとを前記トランスファを介して接続したことを特徴とするリーチスタツ力。

[3] 請求項 2記載のリーチスタツ力において、

前記プロペラシャフトが、車幅方向の車体中心線上に配置されたことを特徴とするリ ーチスタツ力。