(57)【要約】  ４つのホイール（１）と、操舵ポール軸（Ａ）と、操舵目標値設定器（２）と有する２車軸式の運搬車両（１００）であって、曲線走行の際にホイールの軸（Ｐ）が配向されている操舵ポール（Ｏ）は、操舵目標値設定器（２）の操作により、操舵ポール軸（Ａ）に沿って移動させられ、運搬車両（１００）は、２つのドライブホイール（３、３’）を備えた少なくとも１つの非操舵車軸（Ｅ）を有し、これらのドライブホイール（３、３’）のそれぞれが、非操舵でありかつ専用の電気駆動モータ（４、４’）によって駆動され、運搬車両（１００）はさらに、少なくとも２つの非駆動の操舵可能なロードホイール（５、５’）を備えた少なくとも１つの操舵車軸（Ｆ）を有し、これらのロードホイール（５、５’）のそれぞれは、その軸（６、６’）が、ドライブホイール（３、３’）の軸線（７）対して平行に延在している位置から、その軸（６、６’）が、ドライブホイール（３、３’）の間に位置する操舵ポール（Ｏ）に配向されている位置に操舵可能であり、運搬車両（１００）はさらに、少なくとも１つのロードホイール（５、５’）の操舵角を検出する装置（９）を有し、運搬車両（１００）にはさらに、電子制御装置（１０）が設けられており、この電子制御装置（１０）により、少なくとも１つのロードホイール（５、５’）の操舵角に依存して駆動モータ（４、４’）の回転数に影響が及ぼされかつ少なくとも１つのロードホイール（５、５’）の操舵角に依存して２つの駆動モータ（４、４’）のうちの１つの回転方向が反転されるように電子制御装置（１０）が構成されている。
2021519243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４つのホイール（１）と、操舵目標値設定器（２）とを有する運搬車両（１００）であって、
操舵ポール（Ｏ）は、前記操舵目標値設定器（２）を操作することにより、操舵ポール軸（Ａ）に沿って移動させられ、
前記運搬車両（１００）は、２つのドライブホイール（３、３’）を備えた少なくとも１つの非操舵車軸（Ｅ）を有し、当該ドライブホイール（３，３’）のそれぞれは、非操舵でありかつ専用の電気駆動モータ（４、４’）によって駆動され、
前記運搬車両（１００）は、少なくとも２つの非駆動の操舵可能なロードホイール（５、５’）を備えた少なくとも１つの操舵車軸（Ｆ）を有し、当該ロードホイール（５、５’）のそれぞれは、当該ロードホイール（５、５’）の軸（６、６’）が、前記ドライブホイール（３、３’）の軸（７）対して平行に延在している位置から、当該ロードホイール（５、５’）の前記軸（６、６’）が、前記ドライブホイール（３、３’）間に位置する操舵ポール（Ｏ）に配向されている位置に、前記操舵目標値設定器（２）を用いて操舵可能であり、
前記運搬車両（１００）はさらに、少なくとも１つのロードホイール（５、５’）の操舵角（α）を検出する装置（９）を有し、
電子制御装置（１０）が設けられており、当該電子制御装置（１０）により、前記操舵角（α）に依存して前記駆動モータ（４、４’）の回転数に影響が及ぼされかつ前記操舵角（α）に依存して前記駆動モータ（４、４’）のうちの少なくとも１つの回転方向が反転されるように前記電子制御装置（１０）が構成されている、
運搬車両（１００）。
【請求項２】
前記ロードホイール（５、５’）は、タイバーによって互いに接続されておらず、それぞれの前記ロードホイール（５、５’）は他方のロードホイール（５、５’）には依存せずに操舵可能である、ことを特徴とする、請求項１記載の運搬車両。
【請求項３】
それぞれの前記ドライブホイール（３、３’）に専用の駆動モータ（４、４’）が直接にフランジ取り付けされている、ことを特徴とする、請求項１または２記載の運搬車両。
【請求項４】
前記電子制御装置（１０）により、前記回転方向の反転が自律的に作用させられるように当該電子制御装置（１０）が構成されている、ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の運搬車両。
【請求項５】
少なくとも２つの前記ロードホイール（５、５’）の前記軸（６、６’）は、互いに垂直に配向可能である、ことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の運搬車両。
【請求項６】
それぞれの前記ロードホイール（５、５’）は、９０°を上回って操舵可能である、ことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の運搬車両。
【請求項７】
それぞれの前記ロードホイール（５、５’）は、３６０°または無限に操舵可能である、ことを特徴とする、請求項６記載の運搬車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも４つのホイールを有する運搬車両に関し、ここでは操舵目標値設定器を操作することにより、車両に対して相対的に移動できない操舵ポール(Lenkpol)軸に沿って、操舵ポールが移動させられる。
【０００２】
４つのホイールを有する２車軸式の運搬車両は、例えば、国際公開第０１／７０５５６号から公知である。この車両では、「全輪操舵」とも称される操舵プログラムは、走行中、操舵目標値設定器の操作により、すべてのホイールの操舵ポール軸が同じ方向に回転させられる、「対角操舵」とも称される第２の操舵プログラムに切り換え可能である。操舵目標値設定器を操作する場合、全輪操舵では、複数の操舵ホイールは、それらの回転軸がつねに操舵ポールにおいて交わるように操作される。これに対し、対角線操舵の場合、これらのホイールは、操舵目標値設定器の操作に依存して、これらのホイールの回転軸が平行に延在するように操舵され、言い換えると、操舵ポールが無限遠にあるように操舵される。対角操舵が選択される場合、操舵目標値設定器を操作すると、車両の配向が変化することはなく、車両は方向転換を行うのに対し、全輪操舵が選択される場合、車両の配向は走行方向変化に追従する。
【０００３】
必要な場合に、現在選択されている操舵プログラムに依存せずに車両の走行方向に対して相対的に車両の配向を変更できるようにするために、この車両では、必要な場合に操舵目標値設定器によって同時に操作可能な別の制御機構が設けられている。この第２の制御機構の操作により、選択された操舵プログラムに対応してない仕方で、少なくとも１つの車軸のホイールの操舵角の補正が行われ、しかも例えばジョイスティックとして構成されているこの制御機構の変位にほぼ比例して補正が行われる。
【０００４】
上で引用した従来技術の欠点は、車両を製造するのにかなりのコストがかかり、またこのような車両の操舵には、意のままにすることが部分的に困難な不所望の走行状況を回避しようとする場合、多くのトレーニングが必要であり、また日常的な運転において多くの集中力も必要である。
【０００５】
したがって本発明の根底にある課題は、上述の複数の欠点のうちの少なくとも１つが改善される車両を提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１に示される車両によって解決される。
【０００７】
本発明による運搬車両は、少なくとも４つのホイールと、操舵目標値設定器とを有する。操舵ポールは、操舵目標値設定器を操作することにより、操舵ポール軸に沿って移動させられる。「操舵ポール」という用語は、本刊行物の範囲において、曲線走行時に複数のホイールの複数の軸が配向される１点を示す（１つの非操舵車軸を有する実施形態ではいずれせよこの１点を示す）。
【０００８】
上記の車両は、非操舵の車両ホイール軸とも称することが可能な、２つのドライブホイールを備えた少なくとも１つの非操舵車軸を有し、これらのドライブホイールのそれぞれは、非操舵でありかつ専用の電気駆動モータによって駆動される。「非操舵の車両ホイール車軸」という用語は、本刊行物の範囲において、特に、非操舵ホイールが配置されている車両ホイール軸を示し、好ましくはこの車両ホイール軸だけを示す。
【０００９】
この車両は、少なくとも２つの非駆動の操舵可能なロードホイールを備えた、操舵車両ホイール車軸とも称することが可能な少なくとも１つの操舵車軸を有する。「操舵車両ホイール車軸」という用語は、本刊行物の範囲において、特に、複数の操舵ホイールが配置されている１つの車両ホイール車軸を示し、好ましくはこの車両ホイール車軸だけを示す。一実施形態では、１つの操舵車両ホイール車軸には、２つの操舵ホイール、特にロードホイールが配置されている。別の一実施形態では、１つの操舵ホイール車軸に、２つよりも多くの、例えば４つの操舵ホイール、特にロードホイールが配置されている。
【００１０】
上記の運搬車両は、一実施形態において２車軸式である。運搬車両は、別の一実施形態において、例えば多くのトラックについて知られているように、３車軸式であるか、または３つよりも多くの車両ホイール車軸を有する。
【００１１】
一実施形態において車両は、１つの非操舵車軸を有する。別の一実施形態において車両は、２つ以上の非操舵車軸を有する。
【００１２】
一実施形態において車両は１つの操舵車軸を有する。別の一実施形態においてこの車両は、２つ以上の操舵車軸を有する。
【００１３】
すなわち、それぞれのホイールは、好ましくは、操舵されるかまたは駆動されるかのいずれかである。また好適には、非駆動ホイールだけが操舵される。
【００１４】
これらのロードホイールのそれぞれは、このロードホイールの軸が、ドライブホイールの軸に対して平行に延在している位置から、このロードホイールの軸が、ドライブホイール間に位置する操舵ポールに配向されている位置に、操舵目標値設定器を用いて操舵可能である。このように大きな操舵範囲により、この車両の高い操縦性を生じさせることができる。
【００１５】
すなわち好ましくは、車両のすべてのロードホイールは非駆動であり、さらに好ましくは車両のすべてのドライブホイールは非操舵である。ドライブホイールが非操舵である場合、操舵ポール軸は、車両に対して相対的に移動可能でなく、車両は、ただ１つの操舵ポール軸を有する（１つの非操舵車軸を有する実施形態ではいずれにせよただ１つの操舵ポール軸を有する）。操舵ポール軸は、１つの非操舵軸を有する実施形態において、２つのドライブホイールの軸と一致する。
【００１６】
上記の車両は、少なくとも１つのロードホイールの操舵角を検出する装置を有する。この装置は、操舵角センサと称することも可能である。
【００１７】
少なくとも１つのロードホイールの操舵角を検出する装置は、ロードホイールに配置されている角度センサを有していてよく、すなわちこの角度センサにより、実際操舵角を検出可能である。操舵ポールの位置は、１つのロードホイールの操舵角からすでに特定可能であるため、複数のロードホイールのうちの１つのロードホイールの操舵角を検出する装置を設けることが基本的に考えられる。
【００１８】
複数のロードホイール、好ましくはすべてのロードホイールの操舵角を検出する１つの操舵角検出装置を設けるか、または複数のロードホイール、好ましくはすべてのロードホイールの操舵角を検出する複数の装置を設けることも可能である。すべてのロードホイールの操舵角の検出が、特に好ましいのは、一実施形態のように操舵制御装置が設けられる場合である。
【００１９】
少なくとも１つのロードホイールの操舵角を検出するこの装置は、操舵目標値設定器に設けることができ、すなわちこの装置は、目標操舵角を検出可能である。
【００２０】
ここでは、操舵角の目標値も実際値も検出することができ、例えば電子制御装置内に、偏差する際に実際値を目標値に接近させる操舵制御装置を設けることができる。
【００２１】
ここでは、電子制御装置が設けられており、この電子制御装置により、操舵角に依存して駆動モータの回転数に影響が及ぼされるようにこの電子制御装置が構成されている。
【００２２】
さらに電子制御装置により、操舵角に依存して少なくとも１つの駆動モータの回転方向が反転されるようにこの電子制御装置が構成されている。
【００２３】
好ましくは、この電子制御装置により、少なくとも１つのロードホイールの特定の１つの操舵角において、駆動モータの回転数がゼロに減少させられ、操舵角がさらに増大される場合にこの駆動モータの回転方向が反転される（１つの非操舵軸を有する実施形態ではいずれにせよそうなる）ようにこの電子制御装置が構成されている。
【００２４】
好ましくは、駆動モータによって駆動されるドライブホイールにロードホイールの軸が配向される操舵角において、電子制御装置により、この駆動モータの回転方向が反転されるようにこの電子制御装置が構成されている。
【００２５】
言い換えると、好ましくは、回転ポール(Drehpol)が、操舵ポール軸に沿い、駆動モータによって駆動されるドライブホイールを（特定の操舵角において）通過する場合、電子制御装置により、複数の駆動モータのうちの１つの回転方向が反転されるようにこの電子制御装置が構成されている。
【００２６】
電子制御装置は、好ましくは、電子差動装置と称することも可能である。すなわち、好ましくは、地面での摩耗を少なくとも十分に回避するために、駆動モータがどのくらいの速さでかつどの方向に、所属のホイールを駆動するかについて、電子制御装置が用いられ、ロードホイールの位置により、駆動モータに設定される。
【００２７】
電子制御装置は、好ましくは、少なくとも１つのロードホイールの操舵角を検出する装置に作用接続されている入力部を有する。電子制御装置は、好ましくは、速度目標値設定器に作用接続されている別の入力部を有する。
【００２８】
電子制御装置は、好ましくは、駆動モータと作用接続されている出力部を有し、またこの電子制御装置は、さらに好ましくは、別の駆動モータと作用接続されている別の出力部を有する。電子制御装置は、好ましくは、駆動モータ毎に専用の出力部を有する。
【００２９】
このような制御装置を有する車両によって基本的に、例えば（本発明による車両とは異なり）全輪操舵される場合、操舵ポール軸の移動および／または回転もできるようにすることが可能になり、この場合には、きわめて操縦性の高い双方向または多方向車両が構成可能である。これに対し、操舵ポール軸の移動および／または回転は、本発明による車両では、ドライブホイールが非操舵であることによって除外される。意外なことに、上記のような電子制御装置と、非操舵ドライブホイールとの本発明による組み合わせにより、一方では（例えばタイバー操舵を有する車両と比べて）すでに極めて操縦性が高くなり得る可能性を有し、他方では非操舵ドライブホイールにより（例えば全輪操舵される車両と比べて）コストをかけずに製造可能でありかつ容易に制御できる車両が得られることが判明した。
【００３０】
好ましくは、それぞれのロードホイールは、このロードホイールの軸がドライブホイールの軸に対して平行に延在している位置から、このロードホイールの軸が非操舵軸のドライブホイール間の中心に位置する操舵ポールに配向されている位置へと操舵可能である。これにより、操縦性をさらに向上させることができる。
【００３１】
操舵目標値設定器は、例えば、操舵輪として、またはジョイスティックとして構成されていてよい。
【００３２】
操舵軸のロードホイールは、好ましくは互いに離隔されて構成されており、したがってこれは、好適には、複輪などではない。好ましくは同じことがドライブホイールについても当てはまる。
【００３３】
駆動モータの回転数には、電子制御装置により、開ループ制御または閉ループ制御として、影響を及ぼすことができる。これが閉ループ制御として行われる場合、好ましくは、ドライブホイールの回転数の実際値を検出する回転数センサをドライブホイールに設けることができ、この回転数と、速度目標値設定器によって設定した値とが比較され、偏差している場合にはこの値に合うようにされる。
【００３４】
「ロードホイール」という用語は、本刊行物の範囲において、特にすべての非駆動ホイールを示す。
【００３５】
好適にはそれぞれのドライブホイールに専用の駆動モータが直接にフランジ取り付けされている。
【００３６】
ロードホイールの直径は、一実施形態において、ドライブホイールの直径よりも小さい。別の一実施形態では、すべてのホイールの直径は同じである。
【００３７】
電子制御装置により、回転方向の反転が自律的に作用させられるようにこの電子制御装置が構成される場合、車両を特に容易に制御可能である。
【００３８】
好ましい実施形態において、少なくとも２つのロードホイールの軸は、互いに垂直に配向可能である。これにより、車両を駐車位置に移動させることが可能である。
【００３９】
好ましい実施形態において、操舵軸のロードホイールは、（例えばタイバー(Spurstange)によって）機械的に互いに接続されていない。したがって、好適にはそれぞれのロードホイールは、他方のロードホイールには依存せずに操舵可能である。
【００４０】
好ましくは、少なくとも１つの、好ましくはそれぞれのロードホイールは、９０°を上回る操舵角で操舵可能である。
【００４１】
少なくとも１つの、好ましくはそれぞれのロードホイールは、一実施形態において、１８０°を下回る、さらに好ましくは１３５°を下回る操舵角で操舵可能である。
【００４２】
別の一実施形態では、少なくとも１つの、好ましくはそれぞれのロードホイールは、３６０°または無限に操舵可能である。
【００４３】
ロードホイールは、例えば、液圧的または電気的に操舵可能である。一実施形態においてロードホイールは、電気的に操舵され、また好ましくはロードホイール毎に、専用の１つの電気操舵モータが設けられている。
【００４４】
ロードホイール相互の間隔は、ドライブホイール相互の間隔よりも小さくてよい。
【００４５】
一実施形態においてドライブホイールは、車両の前輪として、またロードホイールは後輪として構成されている。
【００４６】
好ましい実施形態において車両は、フォークリフトとして実施されている。
【００４７】
この車両は、好ましくは、直立するマストを有し、このマストには上昇可能および下降可能にフォーク装置が配置されている。ドライブホイールは、好ましくは、フォーク装置を向いた、車両の側に配置されており、ロードホイールは、好ましくは、フォーク装置とは反対側を向いた、車両の側に配置されている。
【００４８】
電子制御装置は、好ましくは、ロードホイールの操舵角から得られる、それぞれのドライブホイールと回転ポールとの間隔に依存して、電子制御装置により、駆動モータの回転数に影響が及ぼされるように構成されている。これは、好ましくは、それぞれのドライブホイールが走行する円軌道の円周と、操舵ポールによって定められる円中心点までのその間隔との間の数学的な関係に対応して、すなわちこの円の半径に対応して行われる。
【００４９】
電子制御装置には、好ましくは、変化せずかつ車両の幾何学形状によって設定される少なくとも１つのロードホイールの位置が、ドライブホイールの軸に対して垂直に、またさらに好ましくはこれに対して平行に格納されている。電子制御装置は、好ましくは、操舵角によって設定される操舵ポールからのドライブホイールのそれぞれの間隔を、格納されたこの位置および操舵角から、三角関数、例えば正接を使用して特定する。
【００５０】
以下では、本発明の考えられ得る一実施形態を、添付の図面に関連して例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】フォークリフトの例で２車軸式の運搬車両を略示する側面図である。
【図２】直線走行時の、図１に描画した運搬車両を上から見た基本図である。
【図３】曲線走行時の、図２に描画した図である。
【図４】回転ポールがドライブホイールの間に存在する図２に描画した図である。
【００５２】
全体として参照符号１００で示される本発明による運搬車両の図面に示した実施例は、図１に示したように、操舵輪として構成されている操舵目標値設定器２を有する２車軸式のフォークリフトとして実施されている。ロードホイール５、５’の直径は、図２〜４に示したように、ドライブホイール３、３’の直径よりも小さい（図１では、ロードホイールおよびドライブホイールは、単にわかり易くするために同じ大きさで描画されている）。
【００５３】
図１には、この車両が、直立するマスト１２を有し、マスト１２には上昇可能および下降可能にフォーク装置１３（図２〜４ではわかり易くするために描画されていない）が配置されている。
【００５４】
２つのロードホイール５、５’は、ホイール軸６、６’の周りに回転可能であり、また図２〜４において図平面に対して垂直に延在する操舵軸Ｘの周りにそれぞれ操舵可能に配置されている。
【００５５】
図１および２に示されている速度目標値設定器１１は、「アクセルペダル」として実施されており、駆動モータ４、４’の駆動出力についての目標値を設定する。
【００５６】
図示した実施例においてロードホイール５、５’相互の間隔は、ドライブホイール３、３’相互の間隔よりも小さい。
【００５７】
例えば、図２からわかるようにこの車両は４つのホイール１を有する。曲線走行時にホイール１の軸Ｐが配向されている操舵ポールＯは、例えば図３および４の比較が示しているように、操舵目標値設定器２の操作により、操舵ポール軸Ａに沿って移動させられる。すべての図において矢印Ｃは、車両の走行方向を示している。
【００５８】
図２には、この車両が、２つのドライブホイール３、３’を備えた非操舵車両ホイール車軸Ｅを有することも示されている。これらのドライブホイール３、３’のそれぞれは非操舵であり、専用の電気駆動モータ４、４’によって駆動される。
【００５９】
この車両は、操舵可能な２つのロードホイール５、５’を備えた、操舵車両ホイール車軸Ｆを有し、これらの操舵車両ホイール車軸Ｆのうちのどのホイールも駆動されない。
【００６０】
図２、３および４の比較によって示されるように、それぞれのロードホイール５、５’は、その軸６、６’がドライブホイール３、３’の軸７に対して平行に延在する（図２に示されている）位置から、その軸６、６’が、ドライブホイール３、３’間に存在する操舵ポール（Ｏ）に配向されている（図４に示されている）位置に、操舵目標値設定器２によって操舵可能である。
【００６１】
図２では、ロードホイール５’の操舵角αを検出する装置９（三角形としてシンボリックに示されている）が設けられていることもわかる。これらの図に示した実施例では、１つのロードホイール５’だけにこのロードホイール５’の操舵角αを検出する装置９が設けられている。この装置９は、図２に示されているゼロ位置を起点として、考えられ得る２つの操舵方向に操舵角αを検出する。回転ポールＯの位置を特定するためには、１つの操舵角αを検出するので十分である。しかしながら他方のロードホイール５にも、このロードホイールの操舵角を検出する装置を設けることも可能である。
【００６２】
それぞれのドライブホイール３、３’には、専用の駆動モータ４、４’が直接にフランジ取り付けされている。
【００６３】
図２には、（図３および４についてはわかり易くするために描画されていない）電子制御装置１０が示されている。この電子制御装置は、操舵角を検出する装置９および速度目標値設定器１１に作用接続されている入力部と、２つの駆動モータ４、４’に作用接続されている出力部とを有する。この電子制御装置は、この電子制御装置により、装置９によって検出した操舵角αに依存して駆動モータ４、４’の回転数に影響が及ぼされ、かつ操舵角αに依存して２つの駆動モータ４、４’のうちのそれぞれ１つの駆動モータの回転方向が反転されるように構成されている。これは、例えば図３に示したような曲線走行時に、図３において長さの異なる２つの矢印Ｂによって描画されているように、曲線外側のドライブホイール３よりも、曲線内側のドライブホイール３’を遅く駆動することによって行われる。回転ポールＯがドライブホイール３’の位置に到達して、（図３と４との間で発生するように）これを追い越したことが、検出した操舵角αに基づき、電子制御装置１０によって識別される場合、図４において反対方向を向いている矢印Ｂによって示されているように、電子制御装置１０は、このホイール３’の回転方向を自律的に反転させる。
【００６４】
電子制御装置１０は、操舵角αによって特定されるそれぞれのドライブホイール３、３’と回転ポールＯとの間隔ｒ１、ｒ２に依存して、この電子制御装置１０により、駆動モータの回転数に影響が及ぼされるように構成されており、ここでこれは、それぞれのドライブホイール３、３’が走行する円軌道の円周と、操舵ポールＯによって定められる円中心点とのその間隔ｒ１、ｒ２、すなわちこの円の半径との間の数学的な関係に対応して行われる。
【００６５】
図４には、ロードホイール５、５’の軸６、６’が、ドライブホイール３、３’間の中心に位置する操舵ポールＯに配向されている状況が示されている。
【００６６】
例えば図４に示されているように、それぞれのロードホイール５、５’は、９０°を上回る操舵角αで操舵可能である。それぞれのロードホイールは、無限に操舵可能である。
【００６７】
図示した実施例において、ロードホイール５、５’は、電気操舵モータ８、８’によって電気的に操舵される。
【符号の説明】
【００６８】
１００  運搬車両
１  ホイール
２  操舵目標値設定器
３、３’  ドライブホイール
４、４’  電気駆動モータ
５、５’  ロードホイール
６、６’  ロードホイールの軸
７  ドライブホイールの軸
８、８’  操舵モータ
９  操舵角を検出する装置
１０  電子制御装置
１１  速度目標値設定器
１２  マスト
１３  フォーク装置
Ａ  操舵ポール軸
Ｂ  矢印
Ｃ  矢印
Ｅ  非操舵車軸
Ｆ  操舵車軸
Ｏ  操舵ポール
Ｐ  ホイール軸
Ｘ  操舵軸
α  操舵角
【図１】
2021519243.tif 000003
【図２】
2021519243.tif 000004
【図３】
2021519243.tif 000005
【図４】
2021519243.tif 000006
【国際調査報告】
2021519243.tif 000007
2021519243.tif 000008
2021519243.tif 000009
2021519243.tif 000010