(57)【要約】  【課題】  安価な構成で小回りのきくフォークリフトを提供する。  【解決手段】  左右に一対の前輪２及び後輪３を備える。各前輪２は、互いに独立の駆動モータ２０より正逆回転の駆動力が個別に与えられる駆動輪であり、各後輪３は、左右に一対の各支軸３０を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸３１が位置するように各支軸３０回りで個別に旋回自在なキャスターである。【選択図】      図５
2005350154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右に一対の前輪及び後輪を備えたフォークリフトにおいて、
各前輪は、互いに独立の駆動モータより正逆回転の駆動力が個別に与えられる駆動輪であり、各後輪は、左右に一対の各支軸を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸が位置するように前記各支軸回りで個別に旋回自在なキャスターであることを特徴とするフォークリフト。
【請求項２】
進行方向の反転の際、前記各駆動モータより前記各前輪に与えられる駆動力が一時的に調整されることを特徴とする請求項１に記載のフォークリフト。
【請求項３】
進行方向の反転に伴って前記各後輪の輪軸が前記各支軸を基準とする進行方向に対しての前方から後方へスライド移動するスライド機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のフォークリフト。
【請求項４】
走行中における前記各後輪の前記各支軸に対するスライド移動を抑制するスライド抑制機構を備えることを特徴とする請求項３に記載のフォークリフト。
【請求項５】
走行中における前記各後輪の前記各支軸に対する旋回を抑制する旋回抑制機構を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のフォークリフト。
【請求項６】
前記各後輪の前記各支軸に対する旋回位置を検出する角度センサが設けられていて、走行中、この角度センサでの検出結果に基づいて算出された旋回角速度の変動周波数が所定の基準値を超えた場合、前記各駆動モータより各前輪に与えられる駆動力が低減されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のフォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷物の積み下ろしや移送等に用いられるフォークリフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般のフォークリフトは、概略、図１２及び図１３に示すように、車体１０１の下部に左右に一対の前輪１０２及び後輪１０３を備え、車体１０１の前部にマスト１０４、このマスト１０４より前方に突出したフォーク１０５を備えて成る。各前輪１０２は駆動輪であって、運転手によるハンドル１０６やブレーキ／アクセルペダル１０７や前進／後進切替レバーの操作により、互いに独立の駆動モータ１２０より正逆回転の駆動力が個別に与えられる。一方、各後輪１０３は、左右に一対の各支軸１３０回りに旋回可能に支持されるとともに互いがリンク部材で連結されていて、運転手によるハンドル１０６の操作より、各支軸１３０に対して一体的に連動して旋回する。つまり車体１０１は、各前輪１０２が正逆回転することで前進又は後進するようになり、併せて各後輪１０３が一体的に旋回することで曲がったり旋回したりするようになっている。
【０００３】
ところで、フォークリフトが活用される場所としては、何ら障害物の無い広い場所よりはむしろ、倉庫内といったように多数の荷物や柱等の障害物が周囲に存在する狭く複雑な場所が一般的である。そのため、フォークリフトには、小回りのきく機能が強く要求される。
【０００４】
しかし、上記した従来のフォークリフトでは、各後輪１０３が各支軸１３０に対して一体的に旋回する構成であるため、特にその場で車体１０１を最小限で旋回しようとする際、図１４に示すように、各後輪１０３を最大限に旋回させてもこれらの各輪軸の延長線が各前輪１０２のうちの一方の位置で交わるようにしかならず、その上で各前輪１０２のうちのその一方を止めたままで他方を駆動モータ１２０からの駆動力により回転させたとしても、車体１０１の旋回半径はある程度大きくならざるを得ない。車体１０１の旋回半径はその旋回中心の位置に依存するわけであるが、従来のフォークリフトでの最小旋回の際の旋回中心は止めた前輪１０２の位置までにしかならず、この場合、旋回中心と車体１０１の後部輪郭との距離で定まる旋回半径が、車体１０１の後部においての左右で偏ってしまうからである。
【０００５】
このような不都合を改良する技術としては、図１５に示すように、各後輪１０３を各支軸１３０に対して個別に旋回させる互いに独立の旋回用モータを設け、車体１０１をその場で最小旋回しようとする際は、各後輪１０３を各旋回駆動モータにより個別に旋回させることでこれらの各輪軸の延長線が各前輪１０２間の中心の位置で交わるようにしつつ、各前輪１０２を各駆動モータ１２０からの駆動力により互いに異なる正逆に回転させるようにするものがある。これにより、最小旋回の際の旋回中心が各前輪１０２間の中心の位置になるため、その旋回半径が車体１０１の後部において左右で均等になり小さくなる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２４４９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、このような技術では、車体１０１の旋回半径を一応は最小限に小さくでき、小回りのきくフォークリフトを実現できる反面、各後輪１０３を十分に旋回させるための高出力の旋回用モータを別途必要とすることから、部品コストは勿論のこと、使用段階でのランニングコスト（電力消費）も悪化してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、安価な構成で小回りのきくフォークリフトを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、左右に一対の前輪及び後輪を備えたフォークリフトにおいて、各前輪は、互いに独立の駆動モータより正逆回転の駆動力が個別に与えられる駆動輪であり、各後輪は、左右に一対の各支軸を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸が位置するように前記各支軸回りで個別に旋回自在なキャスターであることを特徴とする。
【０００９】
このような構成にすると、その場で最小旋回しようとする際は、各前輪を各駆動モータからの駆動力により互いに異なる正逆に回転させることで、各前輪間の中心の位置を旋回中心として旋回する様相になり、これに追従して各後輪が、各支軸を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸が位置するように、個別に各支軸回りに自然と旋回し、各後輪の輪軸の延長線が各前輪間の中心の位置で交わるようになる。従って、最小旋回の際の旋回中心が各前輪間の中心の位置になるため、その旋回半径が小さくなる。もっとも、各前輪を同一方向に回転させることで前進又は後進する様相になるし、併せて各前輪の回転速度に左右で差を与えることで曲がる様相になり、これに追従して各後輪が各支軸回りに自然と旋回できることから、走行や曲がる機能に関してもまったく支障は無い。
【００１０】
ここで、各後輪がキャスターであるが故に、進行方向がまったく正反対に反転した際、各後輪の輪軸が各支軸を基準とする進行方向に対して前方に位置する状態になる。この状態は、各後輪が各支軸に対して急激に旋回しようとする不安定状態であるため、その際、この不安定状態から早急に脱却できることが望ましい。そこで、各後輪の不安定状態からの早期脱却を実現する観点から、進行方向の反転の際、前記各駆動モータより前記各前輪に与えられる駆動力が一時的に調整されるようになっているとよい。
【００１１】
同様に、各後輪の不安定状態からの早期脱却を実現する観点から、進行方向の反転に伴って前記各後輪の輪軸が前記各支軸を基準とする進行方向に対しての前方から後方へスライド移動するスライド機構を備えてもよい。但しこの場合、走行中に各後輪が不用意にスライド移動すると、結果として走行そのものの不安定を招くおそれがあるため、これを未然に防止すべく、走行中における前記各後輪の前記各支軸に対するスライド移動を抑制するスライド抑制機構を備えることが好ましい。
【００１２】
更に、走行中に、曲がろうと意図した時以外に各後輪が不用意に旋回すると、安定した走行が阻害されるため、これを回避する目的で、走行中における前記各後輪の前記各支軸に対する旋回を抑制する旋回抑制機構を備えることが好ましい。
【００１３】
また、不快な振動の無い安定走行を実現する観点から、前記各後輪の前記各支軸に対する旋回位置を検出する角度センサが設けられていて、走行中、この角度センサでの検出結果に基づいて算出された旋回角速度の変動周波数が所定の基準値を超えた場合、前記各駆動モータより各前輪に与えられる駆動力が低減されるようになっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のフォークリフトによれば、最小旋回が小さい旋回半径で行えるため、小回りのきく機敏なものとなり、これは各後輪をキャスターにすることで安価に達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第１実施形態であるフォークリフトについて説明する。図１は第１実施形態のフォークリフトの外観を示す側面図、図２はそのフォークリフトの駆動機構を示す模式平面図、図３はそのフォークリフトの要部を示す模式平面図、図４はその模式断面図である。
【００１６】
図１〜図４に示すように、本実施形態のフォークリフトは、概略、車体１の下部に左右に一対の前輪２及び後輪３を備え、車体１の前部にマスト４、このマスト４より前方に突出したフォーク５を備えて成る。各前輪２は駆動輪であって、運転手によるハンドル６やブレーキ／アクセルペダル７や前進／後進切替レバーの操作により、互いに独立の駆動モータ２０より正逆回転の駆動力が個別に与えられる。各駆動モータ２０の駆動は、ハンドル６、ブレーキ／アクセルペダル７、及び前進／後進切替レバーに接続されたコントローラによって、制御される。
【００１７】
一方、各後輪３はキャスターであって、左右に一対の各支軸３０回りで個別に旋回自在に支持される。具体的には、車体１に固定の支軸３０に対して偏芯した輪軸３１を有するキャスター部３２、及び、このキャスター部３２を支軸３０回りで旋回自在に支持するボールベアリング部３３を備えて成る。
【００１８】
なお、マスト４は下端部が車体１に軸支されていて、運転手の操作により、前後に若干量傾倒する。フォーク５は積み下ろしや移送等の対象物を直接支える部分であって、運転手の操作により、マスト４に沿って昇降する。
【００１９】
このような構成のフォークリフトでは、車体１は、各前輪２を各駆動モータ２０からの駆動力により同一方向に回転させることで前進又は後進する様相になるし、併せて各駆動モータ２０からの駆動力の配分に差を与えることで各前輪２の回転速度に左右で差が生じて曲がる様相になり、これに追従して各後輪３（キャスター部３２）が、各支軸３０を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸３１が位置するように、個別に各支軸３０回りに自然と旋回できる。従って、車体１の走行や曲がる機能に関してまったく支障は無い。
【００２０】
しかも、その場で車体１を最小限で旋回しようとする際は、図５に示すように、各前輪２を互いに異なる正逆に回転させることで、各前輪２間の中心の位置を旋回中心として旋回する様相になり、これに追従して各後輪３が個別に各支軸３０回りに自然と旋回し、各後輪３の輪軸３１の延長線が各前輪２間の中心の位置で交わるようになる。従って、最小旋回の際の旋回中心が各前輪間の中心の位置になるため、その旋回半径が小さくなる。そうすると、最小旋回が小さい旋回半径で行えるため、小回りのきく機敏なものとなる。これは各後輪３をキャスターにすることで安価に達成できる。
【００２１】
ここで本実施形態では、各後輪３がキャスターであるが故に、図６に示すように、車体１の進行方向がまったく正反対に反転した際、例えば、停止の状態から運転手により前進／後進切替レバーが操作され、その後ハンドル６はそのままでブレーキ／アクセルペダル７が操作された際、各後輪３（キャスター部３２）の輪軸３１が各支軸３０を基準とする進行方向（反転方向）に対して前方に位置する状態になるが、この状態は、各後輪３が各支軸３０に対して急激に旋回しようとする不安定状態である。従って、各後輪３が不安定状態にある場合には、この状態から早急に脱却できることが望ましい。
【００２２】
そこで本実施形態では、進行方向の反転の際、各駆動モータ２０より各前輪２に与えられる駆動力が一時的に調整されるようになっている。つまり、運転手によるハンドル６、ブレーキ／アクセルペダル７、及び前進／後進切替レバーの操作に基づいて、コントローラで進行方向の反転有無が認知され、反転であると認知された場合には、コントローラは、運転手の意図に沿う所望の進行方向（反転方向）への駆動の指令を各駆動モータ２０へ送出する前に、一時的に所望の進行方向より若干ずれた方向に進むための指令を各駆動モータ２０へ送出する。これにより、各後輪３が支軸３０回りに自然と旋回して、所望の進行方向に対しての後方に各輪軸３１が位置するようになり、不安定状態から脱却できるようになる。
【００２３】
次に、本発明の第２実施形態について、図７〜図９を参照しながら説明する。図７は第２実施形態のフォークリフトの外観を示す側面図、図８はそのフォークリフトの要部を示す模式平面図、図９はその模式断面図である。本第２実施形態の特徴は、上記した第１実施形態のフォークリフトを変形して、各後輪の不安定状態（図６参照）からの早期脱却を構造面に図った点にある。なお、これらの図中で第１実施形態に関わるものと同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２４】
本実施形態では、第１実施形態と比較して各後輪３の構造が異なる。具体的には、各後輪３は、図７〜図９に示すように、キャスター部３２、このキャスター部３２を支軸３０に対してほぼ直交する方向にスライド移動可能に支持するスライドベアリング部３４、及び、このスライドベアリング部３４を車体１に固定の支軸３０回りで旋回自在に支持するボールベアリング部３３を備えて成る。このような構成のもと、キャスター部３２は、スライドベアリング部３４と共に支軸３０回りで旋回自在になり、スライドベアリング部３４がボールベアリング部３３に対してスライド端に位置されることで、輪軸３１が支軸３０に対して偏芯した状態になる。
【００２５】
このような構成にすると、走行や曲がりや最小旋回に際しては、各後輪３は、キャスター部３２がスライド端に位置したまま、各前輪２の回転によって生じる前後進や曲がりや旋回の様相に追従して、各支軸３０を基準とする進行方向に対しての後方に各輪軸３１が位置するように、個別に各支軸３０回りに自然と旋回できる。
【００２６】
しかも、進行方向の反転に際しては、各後輪３（キャスター部３２）の輪軸３１が各支軸３０を基準とする進行方向（反転方向）に対して前方に位置する不安定状態にあるが、運転手によるハンドル６、ブレーキ／アクセルペダル７、及び前進／後進切替レバーの操作に基づいて、コントローラは、運転手の意図に沿う所望の進行方向（反転方向）への駆動の指令を各駆動モータ２０へ送出し、これにより、車体１が所望の進行方向へ進む。そうすると、各キャスター部３２が、スライドベアリング部３４によりボールベアリング部３３に対し他方のスライド端までスライド移動して、所望の進行方向に対しての後方に各輪軸３１が位置するようになり、不安定状態から脱却できるようになる。
【００２７】
但しこの場合、走行中に各後輪３が不用意にスライド移動すると、結果として走行そのものの不安定を招くおそれがあるため、これを未然に防止する工夫を施すことが望ましい。例えば、図１０に示すように、スライドベアリング部３４に対しキャスター部３２をスライド端に向けて付勢する圧縮コイルバネ３５を設け、この圧縮コイルバネ３５の弾発力でボールベアリング部３３すなわち支軸３０に対するキャスター部３２の不用意なスライド移動を抑制することが可能になる。また例えば、キャスター部３２のスライド移動を案内する案内レールの形状を両スライド端で低くなるように湾曲させることでもよい。
【００２８】
次に、本発明の第３実施形態について、図１１を参照しながら説明する。図１１は第３実施形態のフォークリフトの要部を示す模式断面図である。本第３実施形態の特徴は、上記した第１、第２実施形態のフォークリフトを変形して、走行中における各後輪の不用意な旋回を抑制するよう図った点にある。なお、図１１では第２実施形態での各後輪の構成をベースとして示しているが、第１実施形態での各後輪にも勿論適用が可能である。
【００２９】
本実施形態では、スライドベアリング部３４からこれと一体で支軸３０と同軸上にボールベアリング部３３を貫通する軸部３４ａが設けられていて、この軸部３４ａの先端には、これと同軸状の円盤３４ｂが固定されている。更に、この円盤３４ａに対向してブロック部材３６が配置されており、このブロック部材３６は、車体１に固定の調整用モータ３７からの正逆回転の駆動力により昇降し、円盤３４ａに対し接した状態と離れた状態を取り得るようになっている。調整用モータ３７は上記のコントローラに接続されていて、このコントローラにより駆動が制御される。
【００３０】
このような構成によれば、走行中は、コントローラからの指令より調整用モータ３７が駆動してブロック部材３６が下降し、これによりブロック部材３６と円盤３４ａとが接した状態にされる。そうすると、円盤３４ａは、ブロック部材３６との摩擦抵抗により、動きが抑制され、その結果、円盤３４ａと一体のスライドベアリング部３４（キャスター部３２）の支軸３０回りの旋回が抑制されるようになる。従って、走行中に、各後輪３の不用意な旋回が抑えられるため、安定した走行が可能になる。もっとも、曲がろうと意図した時は、ある程度の抵抗はあるものの各後輪３は旋回できる。
【００３１】
一方、停止も含めた低速走行時は、コントローラからの指令より調整用モータ３７が駆動してブロック部材３６が上昇し、これによりブロック部材３６と円盤３４ａとが離れた状態にされる。そうすると、円盤３４ａは、ブロック部材３６との摩擦抵抗を受けることなく、動きが自由になり、その結果、円盤３４ａと一体のスライドベアリング部３４（キャスター部３２）の支軸３０回りの旋回が何ら抵抗無く行えるようになる。
【００３２】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本第４実施形態の特徴は、上記した第１〜第３実施形態のフォークリフトに関して、走行中に各後輪に生じ得る不用意な旋回振動を抑制するよう図った点にある。これは、各後輪３がキャスターであるが故に、特に高速走行時、各後輪３が各支軸３０に対して不用意に旋回振動してしまうおそれがあり、この旋回振動が生じると、不快な振動を引き起こすからである。
【００３３】
本実施形態では、各後輪３の各支軸３０に対する旋回位置を検出する角度センサが設けられている。この角度センサは、上記のコントローラに接続されていて、このコントローラに検出データを送出する。
【００３４】
このような構成によれば、走行中は、角度センサから逐次各後輪３の旋回位置に関する検出データが送出され、コントローラでは、その検出データに基づいて各後輪３の各支軸３０に対する旋回角速度が逐次算出される。そしてコントローラは、その逐次の旋回角速度より変動周波数を算出し、これが所定の基準値を超えた場合は、各後輪３の旋回振動が過度であると認定し、各駆動モータ２０へ駆動力を低減する指令を送出する。これにより、各前輪２の回転数が低下して車体１の走行速度も低下するため、その結果として、各後輪３の旋回振動が解消する。従って、不快な振動の無い安定走行を実現することが可能になる。
【００３５】
なお、本実施形態における角度センサの検出結果に基づくコントローラからの指令を、駆動モータ２０の駆動力低減に用いる代わりに、上記の第３実施形態における調整用モータ３７の駆動に用いることも可能である。つまり、コントローラからのその指令により調整モータ３６を駆動してブロック部材３６を更に下降させ、これによりブロック部材３６と円盤３４ａとの圧接力すなわち摩擦抵抗を高め、その結果、各後輪３の旋回が更に抑制されることで旋回振動が解消する。
【００３６】
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、フォークリフトに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態のフォークリフトの外観を示す側面図である。
【図２】第１実施形態のフォークリフトの駆動機構を示す模式平面図である。
【図３】第１実施形態のフォークリフトの要部を示す模式平面図である。
【図４】第１実施形態のフォークリフトの要部を示す模式断面図である。
【図５】本発明の各実施形態に共通のフォークリフトの最小旋回状況を示す模式平面図である。
【図６】本発明の各実施形態における後輪に共通して生じ得る不安定状態を示す模式平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態のフォークリフトの外観を示す側面図である。
【図８】第２実施形態のフォークリフトの要部を示す模式平面図である。
【図９】第２実施形態のフォークリフトの要部を示す模式断面図である。
【図１０】第２実施形態のフォークリフトの変形例の要部を示す模式断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態のフォークリフトの要部を示す模式断面図である。
【図１２】従来のフォークリフトの外観を示す側面図である。
【図１３】従来のフォークリフトの駆動機構を示す模式平面図である。
【図１４】従来のフォークリフトの最小旋回状況を示す模式平面図である。
【図１５】従来の改良のフォークリフトの最小旋回状況を示す模式平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    車体
２    前輪
３    後輪
４    マスト
５    フォーク
６    ハンドル
７    ブレーキ／アクセルペダル
２０    駆動モータ
３０    支軸
３１    輪軸
３２    キャスター部
３３    ボールベアリング部
３４    スライドベアリング部
３４ａ    軸部
３４ｂ    円盤
３５    圧縮コイルバネ
３６    ブロック部材
３７    調整用モータ
【図１】
2005350154.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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