JPH05116643A - リーチ型フオークリフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 複数の走行モードの中から最適の走行モード
を適宜選択し、効率よく荷役作業を行いうるリーチ型フ
ォークリフトを提供すること。 ［構成］ ストラドルアーム１０、１０に取り付くロー
ドホイール１２Ｌ、１２Ｒを、その中心線よりも車体幅
方向の外側を中心として操舵可能に支持し、これらを個
々に操舵しうるアクチュエータを設け、かつハンドル６
にて操舵可能なドライブホイール１１を備えてなり、前
記左右のロードホイール１２Ｌ、１２Ｒの操舵角を検出
し得る手段及び前記ドライブホイール１１の操舵角を検
出し得る手段とを備えてなるリーチ型フォークリフト１
であり、さらには複数の走行モードを切り換えるモード
切換スイッチを設け、該モード切換スイッチにより選択
されたモード信号と、前記ドライブホイールの操舵角信
号に基づき前記左右のロードホイール１２Ｌ、１２Ｒの
操舵角を演算、操舵しうる制御装置を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右のロードホイール
を独立して操舵可能としたリーチ型フォークリフトであ
り、運転者の要求に応じ種々の走行モードを選択しうる
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１５に示すように、リーチ型フ
ォークリフト（以下、単にフォークリフトという）ａ
は、左右のロードホイールｂ、ｃがストラドルアーム
ｄ、ｄに回転方向のみ自在に軸支されているため、フォ
ークリフトａの旋回中心は、左右のロードホイールｂ、
ｃの中心線を結ぶ軸ｆ上に並ぶこととなる。このため、
ドライブホイールｇの操舵中心から、その操舵角に沿っ
て引いた軸が、前記旋回中心が並ぶ軸ｆの中点ｈに交差
するよう前記ドライブホイールｇを操舵すると、フォー
クリフトａを最小旋回半径Ｒで旋回させることができ
る。

【０００３】しかしながら、フォークリフトは、通常き
わめて幅狭な倉庫内通路での荷役走行作業を強いられる
ものであり、上述の旋回半径Ｒではあまり小さいものと
はいえず、倉庫内における走行通路に無駄な面積を要す
ることとなる。

【０００４】また、図１６、図１７に示す如く、前後方
向Ｂ及び左右方向Ａを進行方向とした多方向走行車両も
提案されている。この車両ｋは、進行方向をＡとする際
には、キャスタ輪ｍ、ｐを旋回固定すると共に、キャス
タ輪ｎを旋回可能となるよう各シリンダを油圧制御し、
操向兼駆動輪ｌを操向することによりアッカーマン操向
しうるものである。さらに、進行方向をＢとする際に
は、これに沿ってキャスタ輪ｎ、ｐを旋回固定すると共
に、キャスタ輪ｍを旋回可能となるよう各シリンダを油
圧制御し、操向兼駆動輪ｌを操向することを可能として
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ロードホイー
ル及びキャスタ輪等の機械的操舵系をストラドルアーム
内に収納配置してはいるものの、標準仕様のリーチ型フ
ォークリフトに比し、ストラドルアームが幅広となる問
題があり、この結果、車体幅寸法が大となり、倉庫内通
路幅に多くの面積を要するという問題がある。

【０００６】本発明は上記実状に鑑み案出されたもの
で、その目的は通常のリーチ型フォークリフトの車体幅
寸法を基調としつつ、リーチ型フォークリフトを使用す
る状況に応じて、複数の走行モードの中から最適の走行
モードを選択し、これをモード切換スイッチにより切り
換え可能とし、最小の旋回半径、最短の走行距離にて荷
役作業を行い得、しかも走行安定性を確保したリーチ型
フォークリフトを提供する事にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、左右のストラ
ドルアーム各々に取り付くロードホイールを、その中心
線よりも車体幅方向の外側を操舵中心としてそれぞれ操
舵可能に支持すると共に、該左右のロードホイールを個
々に操舵しうるアクチュエータを前記左右のストラドル
アーム内に設け、かつハンドルにて操舵可能なドライブ
ホイールを備えてなり、前記左右のロードホイールの操
舵角を検出し得る手段と、前記ドライブホイールの操舵
角を検出し得る手段とを備えてなるリーチ型フォークリ
フトを基本とし、予め設定された複数の走行モードを切
り換えるモード切換スイッチを設け、該モード切換スイ
ッチにより選択されたモード信号と、前記ドライブホイ
ールの操舵角信号に基づき前記左右のロードホイールの
操舵角を演算、操舵しうる制御装置を備えてなるリーチ
型フォークリフトへと発展させたものである。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を以下、図面に基づき説明す
る。図１、図２に示す如く、リーチ型フォークリフト
（以下、単にフォークリフトという）１は、本体部２
と、該本体部２から突出する左右のストラドルアーム１
０、１０の各々にロードホイール１２Ｌ、１２Ｒを操舵
可能に支持すると共に、前記本体部２にハンドル６にて
操舵可能なドライブホイール１１を備えている。

【０００９】また、前記ストラドルアーム１０、１０間
には、前後にスライドしうると共に、リフトシリンダ５
にて昇降動可能にフォーク或いは種々のアタッチメント
等の荷役具４、４を係止するマスト３が設けられる。
尚、前記本体部２には、前記荷役具４を操作する各種の
油圧操作レバー７、ドライブホイール１１を回転駆動す
る走行モータへのアクセル信号を出力するアクセルレバ
ー８及びモード切換スイッチを備える操作パネル６２が
設けられている。

【００１０】前記操作パネル６２は、図８に示す如く、
本例では全方向モードスイッチＰ、スピンターンモード
スイッチＱ、逆相モードスイッチＲ及びノーマルモード
スイッチＳの４つが設けられ、これらのスイッチを適宜
選択し、走行モードを切り換える事ができるように構成
されている。

【００１１】次に、前記ロードホイールのステアリング
機構について図３乃至図５に基づき詳述する。左側のロ
ードホイール１２Ｌは、支承軸１４に軸受を介して回動
自在に支承され、該支承軸１４は、ブラケット１３に固
着されている。また、該ブラケット１３の上面には、上
方に突出するステアリング軸１６Ｌが軸受２１を介して
回動自在にストラドルアーム１０に支承されている。

【００１２】また、前記ブラケット１３の内側端部に
は、扇形をなす平歯車２０が、ボルト２３にて固着さ
れ、該扇形平歯車２０に噛み合う平歯車１９が駆動軸１
７に嵌入されている。駆動軸１７は、前記ステアリング
軸１６Ｌと並設され、ボス２２に回動自在に支承される
と共に、その上端にはタイミングプーリ１８が固着され
る。

【００１３】前記ストラドルアーム１０内には、ステア
リングモータ３４Ｌが固定され、そのピニオン３３には
一段減速ギア３１、これに同軸形成されたアイドルギア
３２及び二段減速ギア３０を介して回動軸２９を回動さ
せ得る。また、前記回動軸２９の上部には平歯車２６が
固着され、これにはポテンショメータ２８の検出ギア２
７が噛み合うよう構成され、ロードホイール１２Ｌの操
舵角を検出しうる。また、前記回動軸２９の更に上端に
は、タイミングプーリ２５が固着され、タイミングベル
ト３５を介して前記駆動軸１７のタイミングプーリ１８
にステアリングモータ３４Ｌのトルクが伝達され、ロー
ドホイール１２Ｌを操舵する事ができる。

【００１４】なお、図３及び図５に示す如く、ロードホ
イール１２Ｌの操舵中心、すなわち前記ステアリング軸
１６Ｌの軸心は、ロードホイール１２Ｌの中心線より
も、フォークリフトの車体幅方向の外側に、距離ｅだけ
偏心させて構成している。これは、図１８に示す如く、
車体の向きはそのままの状態で、真横に走行させる場
合、ロードホイール１２Ｌの中心に操舵中心を位置させ
ると、ホイールベースはＬとなるが、前述の如く偏心距
離ｅを設けることによりＬ＋２ｅのホイールベースを確
保することができるからである。また、フォークリフト
が停止している際にロードホイール１２Ｌを操舵する、
いわゆる据切り時に、ロードホイール１２Ｌと、地面と
の摩擦を少なくして、ころがすことができるため操舵時
の駆動トルクの軽減を図り得るからである。また、他方
のロードホイール１２Ｒについても同様の構成を有して
いるもので、フォークリフト１の車体中心線を中心とし
て、左右対称に構成される。

【００１５】前述のドライブホイール１１は、図６に示
すように、ハンドル６に加えられた操舵トルクがチェー
ン４５を介してスプロケット４６からスプロケット４４
に伝達され、該スプロケット４４に固着される入力軸４
７、操舵トルク検出器４３を介して出力軸４８、ユニバ
ーサルジョイント４２、駆動軸３９、駆動ギア３８へと
伝達され旋回ギア３７を回転させることにより操舵を行
い得る。

【００１６】該旋回ギア３７には、ドライブホイール１
１を枢支する旋回ギアケース３６が固着されている。ま
た、前記操舵トルク検出器４３は、入力軸４７と、出力
軸４８との相対ねじれを検出し、これに応じてパワース
テアリングモータ４１を回転駆動し、減速機構を内蔵す
るギアケース４０を介してアシストトルクが駆動軸３９
に与えられ、操舵トルクの軽減が図られている。また、
前記旋回ギア３７には、ポテンショメータ５０の検出ギ
ア５１が噛み合っており、ドライブホイール１１の操舵
角を検出する事ができるよう構成される。尚、前記走行
操作レバー８のアクセル指令に基づき、走行モータ４９
が回転駆動され、旋回ギアケース３６内に内蔵されてい
る減速機（不図示）を介してドライブホイール１１を回
転駆動させる事ができる。

【００１７】次に、図７に基づき制御ブロックについて
説明する。アクセルレバー８から指示されるアクセル信
号、ドライブホイール１１の操舵角信号及び左右のロー
ドホイール１２Ｌ、１２Ｒの操舵角信号が、各ポテンシ
ョメータ５０、２８Ｒ、２８Ｌから、Ａ／Ｄコンバータ
５３に入力される。Ａ／Ｄコンバータ５３では、入力さ
れた信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、こ
のうちアクセル信号はバスラインを経てＭＰＵから、例
えばチョッパ回路等の走行モータ駆動回路６０に出力さ
れ、走行モータ４９を駆動させる。

【００１８】また、後述するＭＰＵにて演算された左右
のロードホイール１２Ｌ、１２Ｒの操舵角の演算結果
は、該演算結果と、現在の操舵角の検出値との偏差に基
づいて、左右のロードホイール１２Ｌ、１２Ｒの旋回速
度が決定され、Ｄ／Ａコンバータ５８にてアナログ変換
された後、論理回路５９を経て左右のステアリングモー
タ３４Ｌ、３４Ｒ各々に出力される。

【００１９】さらに、前述の全方向モードスイッチＰ、
スピンターンモードスイッチＱ、逆相モードスイッチＲ
及びノーマルモードスイッチＳの４つのモード信号がＭ
ＰＵに入力される。

【００２０】Ａ／Ｄコンバータ５３には、前述の操舵ト
ルク検出器４３の操舵トルク信号が入力され、デジタル
信号に変換された後、ＭＰＵにてこれに応じたアシスト
トルクが決定され、論理回路５９を経てパワーステアリ
ングモータ４１を回転駆動するものである。尚、論理回
路５９には、ＭＰＵから制御信号が入力され、ステアリ
ングモータ３４Ｌ、３４Ｒ及びパワーステアリングモー
タ４１の正転、逆転、強制ロック等のコントロールが行
われる。

【００２１】次に、本発明の制御内容を示すフローチャ
ートについて説明すると、メモリ及びＩ／Ｏ等のハード
をイニシアルし（Ｓ１）、フォークリフト１の走行モー
ドは、先ず左右のロードホイールの操舵角が共に零とな
るノーマルモードにセットされる（Ｓ２）。また、各走
行モードの切換スイッチがＯＮされたか否かを判断し
（Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９）、選択されていれば当該走
行モードに切り換えられる（Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８、Ｓ１
０）。この手順はＲＯＭに記憶されている。

【００２２】次に、各走行モードについて説明する。ま
ず、全方向モードとは、図１０(ａ)から(ｆ)に示す如
く、左右のロードホイール１２Ｌ、１２Ｒ及びドライブ
ホイール１１を同一方向に向けることにより、フォーク
リフト１の車体の向きを変えることなく任意の方向に進
むことができるモードをいうものとする。

【００２３】全方向モードは、現在のドライブホイール
１１の操舵角θ１をＡ／Ｄコンバータ５３を介して読み
込み、θ1 ＝θL ＝θR となるよう左右のロードホイー
ル１２Ｌ、１２Ｒの操舵角θL 、θR を制御するもので
ある。このモードによれば、いわゆる斜行走行が可能と
なるため、車体の姿勢を変化させる事なく最短経路で目
的地に到達することができる。しかも、例えば図１０の
(ｆ)に示すように、全方向モードの横走行時には、トレ
ッドを大きく確保することができ、走行安定性を保つこ
とができる。

【００２４】次に、逆相モードとは、図１１(ａ)から
(ｆ)に示す如く、フォークリフト１の旋回中心が並ぶ軸
を車体長さ方向の任意の位置に設定し、ドライブホイー
ル１１と、左右のロードホイール１２Ｌ、１２Ｒの操舵
角が平面視略「ハ」の字の如く位置するモードをいい、
ドライブホイールの操舵角が大きくなるにつれて、旋回
中心Ｐが車体側へ近づくため小回りがきくことになる。
以下、逆相モードの制御内容について図１２に基づき説
明する。

【００２５】いま、図に示す如く、ドライブホイール１
１の操舵角をθ1 、ドライブホイール１１の操舵中心Ｏ
を原点とした直交座標軸（ｘ−ｙ）を考える。さらに、
左右のロードホイール１２Ｌ、１２Ｒの操舵中心Ｍ、Ｎ
を結んだ軸をＧとし、これと平行で、かつ前記ドライブ
ホイール１１側に位置する旋回中心が並ぶ軸Ｇ１、Ｇ２
を車体の左右両側部からそれぞれ外側方向へ任意に設定
する。尚、本例ではｘ軸から距離Ｌ１だけ離れた位置に
設定したものを例示し、車体内部に存在する軸Ｇ３（鎖
線で示す）については、スピンターンモードの対象とな
るため後述する。また、前述の左右のロードホイール１
２Ｌ、１２Ｒの操舵角は、前記軸Ｇを基準とする。

【００２６】前記ドライブホイール１１の操舵中心Ｏか
らその操舵角θ1 に沿って引いた軸Ｆと、前記軸Ｇ１と
の交点を旋回中心Ｐとし、直交座標系（ｘ−ｙ）におけ
る座標を求めると、数１に示すようになる。

【数１】

【００２７】但し、Ｌ１＋Ｌ２はフォークリフトのホイ
ールベースであり、Ｌ１は、ドライブホイール１１の操
舵中心Ｏから軸Ｇ１（Ｇ２）までのｙ方向距離、Ｌ２
は、軸Ｇ１（Ｇ２）からロードホイール１２Ｌ（１２
Ｒ）の操舵中心Ｍ（Ｎ）までのｙ方向距離、Ｗ１は左側
のロードホイール１２Ｌの操舵中心Ｍからｙ軸までの距
離、Ｗ２は右側のロードホイール１２Ｒの操舵中心から
ｙ軸までの距離である。

【００２８】次に、該旋回中心Ｐと、左右のロードホイ
ール１２Ｌ、１２Ｒの操舵中心Ｍ、Ｎとを結ぶ軸Ｈ、Ｉ
の傾きを求めれば数２、数３に示す如くロードホイール
の１２Ｌ、１２Ｒのそれぞれの操舵角θL 、θR とを求
めることができる。

【数２】

【数３】

【００２９】尚、本例では、右側の旋回中心が並ぶ軸Ｇ
１について説明したが、左側の軸Ｇ２上に旋回中心Ｐが
位置するようにドライブホイール１１が操舵された場合
についても同様である。

【００３０】次に、スピンターンモードとは、図１３
(ａ)から(ｆ)に示す如く、左右のロードホイール１２
Ｌ、１２Ｒの支承軸１４、１４及びドライブホイール１
１の中心から引いた法線それぞれをフォークリフト１の
車体の中心に向けて、その場旋回を行わせるモードをい
い、小さな旋回半径で旋回し得るものであり、図１３の
(ｃ)及び(ｆ)に示すように、ドライブホイール１１の機
械的操舵系の終端位置の状態が最小旋回半径での旋回と
なる。

【００３１】スピンターンモードは、前述の逆相モード
で設定した軸Ｇ１及びＧ２とを結んだ軸Ｇ３（図１２に
おいて鎖線で示す）の範囲で旋回中心Ｐを変化させるも
のであり、左右のロードホイール１２Ｌ、１２Ｒの制御
方法は逆相モードの場合と同様である。

【００３２】次に、ノーマルモードとは、図１４(ａ)か
ら(ｆ)に示す如く、左右のロードホイール１２Ｌ、１２
Ｒの操舵角を共に零に固定し、ドライブホイール１１の
操舵のみで走行する通常のリーチ型フォークリフトのモ
ードをいう。この場合は、旋回中心Ｐは、前記軸Ｇ上を
移動することになり、ロードホイールが操舵されない通
常のフォークリフトと同様の作用が得られる。

【００３３】以上が、説明したが、上述のような複数の
走行モードを任意に切り換えるように構成されるため、
１台のフォークリフトで、多彩な動きを実現でき、しか
もその切換がスイッチ一つで行うことができる。尚、本
発明を上記実施例に限定して解釈してはならない。例え
ば、ロードホイールの操舵機構には、タイミングベルト
以外にも、各種ギア、リンク等の伝達手段を用いて構成
することができるのはいうまでもない。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用した結果、
通常のフォークリフトの車体幅でロードホイールの操舵
機構を実現しうる共に、全方向に走行可能なフォークリ
フトを提供することができるに至った。また、複数の走
行モードを切換スイッチ一つで極めて容易に切り換える
ことが可能となり、フォークリフトの使用する状況に応
じて最適な走行モードを選ぶことができ、荷役作業の効
率を向上し、しかも倉庫内の土地を有効に活用すること
ができる効果を奏する。

【００３５】さらに、ロードホイールの旋回中心を車体
の外側へ偏心させて設けたため、全方向モードでの横走
行時においても十分なトレッド、ホイールベースを確保
することができ、走行安定性、乗り心地向上に寄与しう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリーチ型フォークリフトの側面図であ
る。

【図２】本発明のリーチ型フォークリフトの平面図であ
る。

【図３】ロードホイールを説明する正面図である。

【図４】ロードホイールを説明する側面図である。

【図５】ロードホイールを説明する平面図である。

【図６】走行操作レバーを説明するための斜視図であ
る。

【図７】本発明の制御ブロック図である。

【図８】操作パネルの平面図である。

【図９】本発明のフローチャートである。

【図１０】全方向モードを説明するための線図である。

【図１１】逆相モードを説明するための線図である。

【図１２】ロードホイールの操舵角の演算方法を説明す
るための図である。

【図１３】スピンターンモードを説明するための線図で
ある。

【図１４】ノーマルモードを説明するための線図であ
る。

【図１５】従来のリーチ型フォークリフトを説明するた
めの平面図である。

【図１６】従来の多方向走行車両を説明するための平面
図である。

【図１７】従来の多方向走行車両を説明するための平面
図である。

【図１８】ホイールベースを説明するための図である。

【符号の説明】

１ リーチ型フォークリフト ６ ハンドル １０ ストラドルアーム １１ ドライブホイール １２Ｌ ロードホイール １２Ｒ ロードホイール ２８Ｌ ポテンショメータ ２８Ｒ ポテンショメータ ３４Ｌ ステアリングモータ ３４Ｒ ステアリングモータ ５０ ポテンショメータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 忍 京都府長岡京市東神足２丁目１番１号 日 本輸送機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右のストラドルアーム各々に取り付く
   ロードホイールを、その中心線よりも車体幅方向の外側
   を操舵中心としてそれぞれ操舵可能に支持すると共に、
   該左右のロードホイールを個々に操舵しうるアクチュエ
   ータを前記左右のストラドルアーム内に設け、かつハン
   ドルにて操舵可能なドライブホイールを備えてなり、前
   記左右のロードホイールの操舵角を検出し得る手段と、
   前記ドライブホイールの操舵角を検出し得る手段とを備
   えてなるリーチ型フォークリフト。 【請求項１】 予め設定された複数の走行モードを切り
   換えるモード切換スイッチを設け、該モード切換スイッ
   チにより選択されたモード信号と、前記ドライブホイー
   ルの操舵角信号に基づき前記左右のロードホイールの操
   舵角を演算、操舵しうる制御装置を備えてなる請求項１
   記載のリーチ型フォークリフト。