JPH11116200A - リーチ型フォークリフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動性能を向上する。 【解決手段】 車体本体部２に第１の電動機により回転
駆動できかつハンドル３の操作により操舵しうる第１の
ドライブホール４を有するとともに、車体本体部から突
出する左右のストラドルアーム５Ｌ、５Ｒに回転自在な
ロードホイール６Ｌ、６Ｒを具えたリーチ型フォークリ
フト１であって、車体本体部２に、第２の電動機により
回転駆動しうる操舵自在な第２のドライブホイール７を
設け、かつこの第２のドライブホイール７を、その回転
軸の延長線Ｃ２が第１のドライブホイール４と左右のロ
ードホイール６Ｌ、６Ｒとで定まる旋回中心点Ｐに交わ
る向きに操舵する制御装置を具えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動性能を向上し
うるリーチ型フォークリフトに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図４に
示すように、リーチ型フォークリフトｆは、車体本体部
ａの後方に、電動機により回転駆動しうる一つのドライ
ブホールｂと、走行安定用の一つのキャスタ輪ｃとを有
するとともに、前記車体本体部ａから突出する左右のス
トラドルアームｄの先端に回転自在なロードホイールｅ
を具えている。なお、またリーチ型フォークリフトｆ
は、荷物を積載しうるフォークｇを具えるとともにこの
フォークｇを装着したマストｈ装置を前後に移動可能に
設けている。

【０００３】ところで、前記フォークｇに荷を積載しか
つマスト装置ｈを前に繰り出すと、車両の重心位置が前
方に移動するため、ドライブホイールｂの軸重が低下
し、特に発進時などではスリップを生じやすく作業性を
低下させる他、ひどい場合にはその場で立ち往生するこ
とがある。また例えば冷凍、冷蔵倉庫など摩擦係数の低
い路面においても、ドライブホイールｂにスリップが生
じ、作業性を低下させるという問題がある。

【０００４】従来、この種のスリップを防止する手段と
して、ドライブホイールｂの回転数などからスリップ状
態を検知して、ドライブホイールｂを駆動する電動機の
回転数を減じる電気的制御方法や、特許第２５２７２８
６号公報に示されるように、前記ストラドルアームｄ内
に左右のロードホイールｅを駆動しうる補助電動機を設
け、いわゆる３輪駆動として駆動性能を向上させること
が提案されている。

【０００５】しかしながら、前者のものでは、ある程度
スリップを抑制しうるが、その効果は未だ十分とは言え
ず、また走行レスポンスが悪化するため作業性が低下し
がちとなる。また後者の方法では、ストラドルアームと
いう非常に限られた狭い寸法内に電動機を組み入れなけ
ればならず、その取付が困難となり、実用化に向かな
い。

【０００６】本発明は、このような問題点に鑑み案出さ
れたもので、車体本体部に駆動車輪を２つ設けることを
基本としつつ、これらの駆動輪が１つの旋回中心点の回
りで旋回するよう制御することによって、駆動性能を向
上でき、スリップを効果的に抑制しうるリーチ型フォー
クリフトを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、車体本体部に第１の電動機により回転駆動
できかつハンドル操作により操舵しうる第１のドライブ
ホールを有するとともに、前記車体本体部から突出する
左右のストラドルアームに回転自在なロードホイールを
具えたリーチ型フォークリフトであって、前記車体本体
部に、第２の電動機により回転駆動しうる操舵自在な第
２のドライブホイールを設け、かつこの第２のドライブ
ホイールを、その回転軸の延長線が前記第１のドライブ
ホイールと前記左右のロードホイールとで定まる旋回中
心点Ｐに交わる向きに操舵する制御装置を具えることを
特徴としている。

【０００８】また請求項２記載の発明は、前記制御装置
は、前記第１のドライブホイールの操舵角θ１を検出す
る第１の操舵角検出手段と、前記第２のドライブホイー
ルを操舵する操舵用電動機と、この操舵用電動機を駆動
制御するモータ駆動部と、前記操舵角θ１に基づいて前
記第２のドライブホイールの回転軸の延長線が前記旋回
中心点Ｐに交わる目標操舵角θ２Ａを演算し、かつ前記
第２のドライブホイールをこの目標操舵角θ２Ａに操舵
する駆動信号を前記モータ駆動部に出力する演算処理部
とを含むことを特徴とする請求項１記載のリーチ型フォ
ークリフトである。

【０００９】また請求項３記載の発明は、前記制御装置
は、前記第１の電動機をアクセル装置の操作量Ｓに比例
した回転速度Ｖ１で駆動制御するとともに、前記旋回中
心点Ｐから第１、第２のドライブホイールまでの旋回半
径をＬ１、Ｌ２とするとき、前記第２の電動機の回転速
度Ｖ２を、Ｖ１・Ｌ２／Ｌ１で駆動制御することを特徴
とする請求項２記載のリーチ型フォークリフトである。

【００１０】また請求項４記載の発明は、前記第１、第
２のドライブホイールは、第１、第２のホイールサポー
トにより取り付くとともに、この第１、第２のホイール
サポートを車体中心線方向の水平軸回りで揺動するリン
ク体により継ぎ、前記第１のドライブホイールと第２の
ドライブホイールとをシーソ状に上下に変位させること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のリー
チ型フォークリフトである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図面
に基づき説明する。図１、図２に示すように、本実施形
態のリーチ型フォークリフトＲは、車体本体部２に第１
の電動機Ｍ１により回転駆動できかつハンドル３の操作
により操舵しうる第１のドライブホール４を有するとと
もに、前記車体本体部２から突出する左右のストラドル
アーム５Ｌ、５Ｒに回転自在なロードホイール６Ｌ、６
Ｒを具えている。

【００１２】また、リーチ型フォークリフトＲは、図示
していないが従来と同様、左右のストラドルアーム５
Ｌ、５Ｒの間に、フォークを有するマスト装置が前後移
動可能に設けられる。なお前記車体本体部２には、前記
第１のドライブホイール４の回転駆動方向および回転速
度の指令をなしうるアクセル装置１３（図３に示す）が
設けられる。

【００１３】前記左右のロードホイール６Ｌ、６Ｒは、
本例では直進方向に平行な状態で操舵不能に取り付けた
ものを示す。また前記第１のドライブホイール４は、本
例では車体本体部２の車体中心線ＣＬよりも左側に偏寄
した位置に設けられる。この第１のドライブホイール４
は、車体本体部を後方から見た図２に示すように、第１
のホイールサポート１６に取り付けられる。

【００１４】前記第１のホイールサポート１６は、第１
のドライブホイール４を枢支しかつ内部に動力伝達用の
歯車を内蔵した旋回ギヤケース１６Ａと、この旋回ギヤ
ケース１６Ａを回転自在に軸受けするサポートリング体
１６Ｂとからなるものを例示している。前記旋回ギヤケ
ース１６Ａには、リングギヤＧが固着されるとともに、
このリングギヤＧには、前記ハンドル３と連係している
ステアリングリンケージのギヤ（図示せず）が噛み合
う。これにより、第１のドライブホイール４は、ハンド
ル３の操作により、旋回ギヤケース１６Ａとともに旋回
操舵される。なおこのとき、第１のドライブホイール４
は、そのホイールの巾方向及び周方向の中間位置Ｄ１
（図１に示す）を操舵中心点として操舵される。

【００１５】そして、本発明では、前記車体本体部２
に、第２の電動機Ｍ２により回転駆動しうる操舵自在な
第２のドライブホイール７を設けたことを特徴の一つと
している。

【００１６】このように、本発明では第１のドライブホ
イール４に加え、回転駆動しうる操舵自在な第２のドラ
イブホイール７を車体本体部２に設けたことによって、
駆動力及び駆動ホイールの接地面積を大巾に拡大しうる
結果、荷の積載による重心位置の変化や滑りやすい路面
などにおいても、スリップの発生を効果的に抑制して発
進、走行、旋回でき、作業性の低下を防止しうる。また
車体本体部２は、ストラドルアームよりも広い設計空間
を確保しうるため、実用的となる。

【００１７】前記第２のドライブホイール７は、図１に
示すように、本例では前記第１のドライブホイール４と
車体巾方向に隣接した位置で、かつ車体本体部２の車体
中心線ＣＬよりも右側に偏寄した位置に設けられ、本例
では車体中心線ＣＬについて前記第１のドライブホイー
ル４と略線対称位置に設けられたものを例示している。
これによって、車体の左右の安定性が保たれる結果、従
来のキャスタ輪は設けていない。また、第２のドライブ
ホイール７は、図２に示すように第２のホイールサポー
ト１７に取り付けられる。

【００１８】前記第２のホイールサポート１７は、第１
のホイールサポート１６と同様、前記第２のドライブホ
イール７を枢支しかつ内部に動力伝達用の歯車を内蔵し
た旋回ギヤケース１７Ａと、この旋回ギヤケース１７Ａ
を回転自在に軸受けするサポートリング体１７Ｂとから
なるものを示す。また前記旋回ギヤケース１７Ｂには、
本例では、操舵用電動機１４のピニオンギヤが噛み合う
ように構成されている。

【００１９】したがって、前記操舵用電動機１４を駆動
することにより、旋回ギヤケース１７Ａがサポートリン
グ体１７Ｂに対して旋回でき、本実施形態では第２のド
ライブホイール７を、ホイールの巾方向及び周方向の中
間位置Ｄ２（図１に示す）を操舵中心点として向き換え
しうる。

【００２０】また本実施形態では、前記第１、第２のホ
イールサポート１６、１７のサポートリング体１６Ｂ、
１７Ｂは、第１ないし３のリンク体２１〜２３を介して
車体本体部２の固定部材２４に連結される。

【００２１】前記第１のリンク体２１は、図２に示すよ
うに一端が第１のホイールサポート１６のサポートリン
グ体１６Ｂに可回転に連結され、かつ他端が前記固定部
材２４に可回転に連結されて終端する。また第２のリン
ク体２２は、一端が第２のホイールサポート１７のサポ
ートリング体１７Ｂに可回転に連結され、かつ他端が前
記固定部材２４に可回転に連結されて終端する。さらに
第３のリンク体２３は、略中間部を前記固定部材２４
に、軸中心線が水平かつ車体中心線方向に沿ったピン２
５にて揺動自在に取り付けられ、かつ一端が前記第１の
ホイールサポート１６のサポートリング体１６Ｂと可回
転に連結され、他端が第２のホイールサポート１７のサ
ポートリング体１７Ｂに可回転に連結されている。

【００２２】これによって、第１、第２のホイールサポ
ート１６、１７、ひいては前記第１のドライブホイール
４と第２のドライブホイール７とをいわゆるシーソ状に
上下に変位させることにより、各駆動ホイールの路面追
従性を高めることができ、さらにスリップの発生を抑制
しうるとともに、路面の凹凸などから受ける衝撃を好適
に吸収でき、乗り心地を大巾に向上しうる。また本実施
形態では、従来のようにキャスタ輪を設けていないた
め、車体の前後の向き換え時など、キャスタ輪を反転さ
せるための反転力による抵抗がなくなり、起動時のスリ
ップをさらに抑制するのに役立つ。

【００２３】また本例では、各ホイールサポート１６、
１７のサポートリング部１６Ｂ、１７Ｂには、各ホイー
ルを路面に向けて押圧しうる押圧手段２６を設けること
によって、車体本体部２から下向きの付勢力を作用させ
うる。これにより、前記第１、第２のドライブホイール
４、７の大きな上下の変位を抑制するのに役立ちうる。
なお押圧手段２６は、本例ではバネからなるが、シリン
ダ等、各種のアクチュエータを採用しうる。

【００２４】また本例のリーチ型フォークリフトＲは、
図１に示すように、前記第２のドライブホイール７を、
その回転軸の延長線Ｃ２が前記第１のドライブホイール
４と前記左右のロードホイール６Ｌ、６Ｒとで定まる旋
回中心点Ｐに交わる向きに操舵する制御装置１０を具え
ている。

【００２５】このように前記第２のドライブホイール７
を、その回転軸の延長線Ｃ２が第１のドライブホイール
４と左右のロードホイール６Ｌ、６Ｒとで定まる旋回中
心点Ｐに交わる向きに操舵する制御装置１０を具えるこ
とによって、アッカーマンジャントの理論に従い第２の
ドライブホイール７のすべりを最小として旋回走行しう
る。ここで、前記旋回中心点Ｐは、図１に示すように左
右のロードホイール６Ｌ、６Ｒの回転軸の延長線Ｃと、
前記ハンドル３により向き換えされる第１のドライブホ
イール４の回転軸の延長線Ｃ１との交点として定めう
る。

【００２６】前記制御装置１０は、図３に示すように、
本例では第１のドライブホイール４の操舵角θ１を検出
する第１の操舵角検出器１１と、第２のドライブホイー
ル７の操舵角θ２を検出する第２の操舵角検出器１２
と、前記第２のドライブホイール７を操舵する操舵用電
動機１４と、この操舵用電動機１４を駆動制御するモー
タ駆動部２７と、このモータ駆動部２７に駆動信号を出
力する演算処理部とを含むものを例示している。

【００２７】前記第１、第２の操舵角検出器１１、１２
は、例えばポテンショメータなどからなり、電圧信号と
して前記操舵角を検出し、それを入力ポートＩ／Ｏに入
力する。なお操舵角検出器１１、１２は、ポテンショメ
ータ以外にも、磁気センサ、光センサなど各種の検出器
を採用しうる。

【００２８】前記演算処理部は、例えば中央演算装置で
あるＣＰＵと、ＣＰＵの処理手順や既知データなどが予
め記憶される記憶手段としてのＲＯＭと、作業用の一時
記憶メモリであるＲＡＭと、前記入、出力ポートＩ／Ｏ
と、これらを適宜結ぶデータバスとを含んで構成される
ものを示す。

【００２９】次に、この制御装置１０の処理手順を説明
する。本例では、先ず第１のドライブホイール４の操舵
角θ１に基づいて前記第２のドライブホイール７の回転
軸の延長線Ｃ２が前記旋回中心点Ｐに交わる目標操舵角
θ２Ａを演算する。

【００３０】例えば、図１に示すようにリーチ型フォー
クリフトＲに固定された平面座標Ｘ−Ｙを設定する。Ｘ
軸は、前記左右のロードホイール６Ｌ、６Ｒの延長線Ｃ
と等しく設定し、Ｙ軸は前記第１のドライブホイール４
の操舵中心点Ｄ１を通るものとする。先ず、旋回中心点
Ｐの座標（Ｘｐ、０）のＸ座標値Ｘｐは、リーチ型フォ
ークリフトＲのホイールベースをＢ、第１のドライブホ
イール４の操舵角をθ１とすると、下記式と実質的に
等価な演算を行い求めうる。 Ｘｐ＝Ｂ／ｔａｎ（θ１） …

【００３１】次に制御装置１０は、前記第２のドライブ
ホイール７の回転軸Ｃ２の延長線が前記第１のドライブ
ホイール４と前記左右のロードホイール６Ｌ、６Ｒとで
定まる旋回中心点Ｐに交わる第２のドライブホイールの
目標操舵角θ２Ａを求める。この目標操舵角θ２Ａは、
前記旋回中心点Ｐの座標Ｘｐと、第１、第２のロードホ
イールの操舵中心点Ｄ１、Ｄ２間のＸ方向距離Ｍと、前
記ホイールベースＢとにより、下記式と実質的に等価
な演算により求めることができる。 θ２Ａ＝ｔａｎ^-1｛Ｂ／（Ｘｐ−Ｍ）｝ …

【００３２】次に制御装置１０は、第２のドライブホイ
ール７の目標操舵角θ２Ａに対応する信号を前記モータ
駆動部２７に出力する。モータ駆動部２７では、現在の
第２のドライブホイール７の操舵角θ２と前記目標操舵
角θ２Ａとの偏差を無くすように前記操舵用電動機１４
を駆動制御する。

【００３３】以上のような処理を制御装置１０が行うこ
とによって、第２のドライブホイール７を、その回転軸
の延長線Ｃ２が第１のドライブホイール４と左右のロー
ドホイール６Ｌ、６Ｒとで定まる旋回中心点Ｐに交わる
向きに操舵でき、第２のドライブホイール７のすべりを
最小として旋回走行しうる。

【００３４】前記第１、第２の電動機Ｍ１、Ｍ２は、直
列又は並列のいずれで接続しても良い。第１、第２の電
動機Ｍ１、Ｍ２を直列に接続した場合には、電気的差動
回転作用が得られ。旋回半径が小さい方のホイールを駆
動する電動機は減速し、旋回半径が大きい方のホイール
を駆動する電動機は前記減速分に応じて増速する。

【００３５】また各電動機Ｍ１、Ｍ２を並列に接続した
場合には、例えば前記制御装置１０の構成を利用して、
第１の電動機Ｍ１をアクセル装置１３の操作量に比例し
た回転速度Ｖ１で駆動制御するとともに、前記旋回中心
点Ｐから第１、第２のドライブホイールまでの距離であ
る旋回半径をＬ１、Ｌ２とするとき、前記第２の電動機
の回転速度Ｖ２を、Ｖ１・Ｌ２／Ｌ１で駆動制御するこ
とが望ましい。これらの駆動信号は、前記演算処理部に
て求められ、第１、第２の電動機Ｍ１、Ｍ２を駆動する
モータコントローラ２９、３０に出力される。

【００３６】これによって、第１、第２のドライブホイ
ール４、７が、同一の旋回中心点回りに同一の角速度で
移動するため、走行中のホイール間のすべりがなく円滑
な旋回走行を実現することができる。なお前記旋回半径
Ｌ１、Ｌ２は、下記式、と実質的に等価な演算によ
り求めることができる。 Ｌ１＝Ｘｐ／ＣＯＳ（θ１） … Ｌ２＝（Ｘｐ−Ｍ）／ＣＯＳ（θ２Ａ） …

【００３７】以上詳述したが、本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、種々の態様に変形でき、ま
た前記第２のドライブホイール７の構成部の高さ方向寸
法を減じるべく、例えば第２の電動機Ｍ２を横置きして
も良く、またホイール径を第１のドライブホイール４よ
りも小としても良い。さらに、左右のロードホイールを
操舵しうるようにも構成しうる。

【００３８】

【発明の効果】上述したように、請求項１、２記載の発
明では、リーチ型フォークリフトの車体本体部に、回転
駆動しうる操舵自在な第２のドライブホイールを設けた
ことによって、走行時においても駆動力及び駆動輪の接
地面積を大巾に拡大しうる結果、荷の積載による重心位
置の変化や滑りやすい路面などにおいても、十分な駆動
力を得ることができ、スリップの発生を効果的に抑制し
て作業性の低下を防止しうる。

【００３９】また前記第２のドライブホイールを、その
回転軸の延長線が第１のドライブホイールと左右のロー
ドホイールとで定まる旋回中心点Ｐに交わる向きに操舵
する制御装置を具えることによって、アッカーマンジャ
ントの理論に従い第２のドライブホイールの路面との間
のすべり摩擦を最小として旋回走行しうる。

【００４０】また請求項３記載の発明では、第１の電動
機をアクセル装置の操作量に比例した回転速度Ｖ１で駆
動制御するとともに、旋回中心点Ｐから第１、第２のド
ライブホイールまでの距離をＬ１、Ｌ２とするとき、第
２の電動機の回転速度Ｖ２を、Ｖ１・Ｌ２／Ｌ１で駆動
制御するため、第１、第２のドライブホイールが、同一
の旋回中心点回りに同一の角速度で移動するため、走行
中のホイール間のすべりがなく円滑な旋回走行を実現し
うる。

【００４１】また請求項４記載の発明では、前記第１、
第２のドライブホイールは、第１、第２のホイールサポ
ートにより取り付くとともに、この第１、第２のホイー
ルサポートを車体中心線方向の水平軸回りで揺動するリ
ンク状体により継ぎ、前記第１のドライブホイールと第
２のドライブホイールとをシーソ状に上下に変位させる
ことにより、第１、第２のドライブホイールの路面追従
性を高め、さらにスリップを抑制するとともに衝撃等を
好適に吸収できるから乗り心地を向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リーチ型フォークリフトの実施形態を示す平面
図である。

【図２】リーチ型フォークリフトの車体本体部を後方か
ら見た図である。

【図３】制御装置の一例を示すブロック図である。

【図４】従来のリーチ型フォークリフトの側面図であ
る。

【符号の説明】

２ 車体本体部 ３ ハンドル ４ 第１のドライブホール ５Ｌ、５Ｒ 左、右のストラドルアーム ６Ｌ、６Ｒ 左、右のロードホイール ７ 第２のドライブホイールを設け、 １０ 制御装置 １１ 第１の操舵角検出手段 １４ 操舵用電動機 ２７ モータ駆動部 Ｒ リーチ型フォークリフト Ｍ１ 第１の電動機 Ｍ２ 第２の電動機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体本体部に第１の電動機により回転駆動
   できかつハンドル操作により操舵しうる第１のドライブ
   ホールを有するとともに、前記車体本体部から突出する
   左右のストラドルアームに回転自在なロードホイールを
   具えたリーチ型フォークリフトであって、 前記車体本体部に、第２の電動機により回転駆動しうる
   操舵自在な第２のドライブホイールを設け、 かつこの第２のドライブホイールを、その回転軸の延長
   線が前記第１のドライブホイールと前記左右のロードホ
   イールとで定まる旋回中心点Ｐに交わる向きに操舵する
   制御装置を具えることを特徴とするリーチ型フォークリ
   フト。
2. 【請求項２】前記制御装置は、前記第１のドライブホイ
   ールの操舵角θ１を検出する第１の操舵角検出手段と、
   前記第２のドライブホイールを操舵する操舵用電動機
   と、この操舵用電動機を駆動制御するモータ駆動部と、
   前記操舵角θ１に基づいて前記第２のドライブホイール
   の回転軸の延長線が前記旋回中心点Ｐに交わる目標操舵
   角θ２Ａを演算し、かつ前記第２のドライブホイールを
   この目標操舵角θ２Ａに操舵する駆動信号を前記モータ
   駆動部に出力する演算処理部とを含むことを特徴とする
   請求項１記載のリーチ型フォークリフト。
3. 【請求項３】前記制御装置は、前記第１の電動機をアク
   セル装置の操作量に比例した回転速度Ｖ１で駆動制御す
   るとともに、前記旋回中心点Ｐから第１、第２のドライ
   ブホイールまでの旋回半径をＬ１、Ｌ２とするとき、前
   記第２の電動機の回転速度Ｖ２を、Ｖ１・Ｌ２／Ｌ１で
   駆動制御することを特徴とする請求項２記載のリーチ型
   フォークリフト。
4. 【請求項４】前記第１、第２のドライブホイールは、第
   １、第２のホイールサポートにより取り付くとともに、 この第１、第２のホイールサポートを車体中心線方向の
   水平軸回りで揺動するリンク体により継ぎ、前記第１の
   ドライブホイールと第２のドライブホイールとをシーソ
   状に上下に変位させることを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれか１に記載のリーチ型フォークリフト。