JP2857518B2 - バッテリー式三輪フォークリフト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハンドルの操舵トルク
を後輪のパワーステアリング装置に設けるトルク検出器
に簡易な構成の伝導装置を介して伝達させたバッテリー
式三輪フォークリフトに関する。

【０００２】

【従来の技術】ハンドルの操作性の向上のために、パワ
ーステアリング装置を用いた三輪フォークリフトが使用
されつつある。

【０００３】他方、バッテリーを用いて駆動するバッテ
リー式三輪フォークリフトが周囲環境の保全のために、
内燃機関駆動式のものに換えて多用されるが、このバッ
テリー式三輪フォークリフトでは、車体中央に底部に至
るバッテリーが積載される。

【０００４】さらにこのバッテリー式三輪フォークリフ
トにおいて、前輪を駆動する前輪駆動形式、後輪を駆動
する後輪駆動形式のものが考えられるが、いずれの形式
のものにおいても、操舵による車体の旋回は、主として
後輪を旋回させる。

【０００５】ところで後輪を駆動する形式のものにおい
ては、電気式パワーステアリング装置を有するバッテリ
ー式三輪フォークリフトがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このも
のは、後輪駆動形式のものを採用しているために、駆動
用のモータなど、後輪まわりの機器類の体積が大となる
ため、パワーステアリング用のモータ、減速部、トルク
検出器などのパワーステアリング装置を前輪側に配し、
後輪ステアリング軸と、パワーステアリング装置とをチ
エーン式の伝動装置により連結している。

【０００７】その結果、チエーンが伝達すべきトルクは
極めて大となり、チエーン張力に耐えるべく、チエーン
サイズ、鎖車などが大型化し、かつチエーンを介してい
るため、そのガタ、回転ムラなどによって後輪ステアリ
ング軸の旋回を不円滑としていた。なおバッテリー下方
の空間が小のため、チエーンサイズを相応に上げないと
きには、耐久性に劣り、保守性を損なう。

【０００８】なおこのために、油圧式のパワーステアリ
ング装置を採用するときには、常時モータが回転し、騒
音、エネルギーの損失が大であることに加えて、直進時
のノブの位置であるハンドルの基準回転位置が使用とと
もに変化するなどの課題がある。

【０００９】本発明は、バッテリー式三輪フォークリフ
トにおいて、前記した電気式のパワーステアリング装置
を改善するべく種々開発を重ねた結果、完成したもので
あり、前輪駆動とし後輪側に電気式のパワーステアリン
グ装置を設けることを基本として、パワーステアリング
性能を改善し、かつ耐久性を向上したバッテリー式三輪
フォークリフトの提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、車体、この車
体中央に積載されかつ該車体の底部に達するバッテリ
ー、前記バッテリーの前方両側で車体に配されかつ駆動
される前輪、およびバッテリーの後方中央で車体に配さ
れかつ駆動されない後輪を有するバッテリー式の三輪フ
ォークリフトであって、車体後方に、前記後輪を支持す
る後輪ステアリング軸、モータを有し、前記後輪ステア
リング軸を旋回させる補助トルクを生じるステアリング
駆動具、および車体前方のハンドルに伝導装置を介して
連結される入力軸に作用する前記ハンドルからの操舵ト
ルクを検出するトルク検出器からなるパワーステアリン
グ装置を配置する一方、前記伝導装置は、ハンドル下端
の第１の鎖車と前記バッテリー前方で垂直に枢支した中
間軸上端の第２の鎖車とをチエーンで連結する第１段伝
導手段、前記中間軸、この中間軸下端の第３の鎖車とバ
ッテリー後方に配した第１の軸受箱で垂直に軸受支持さ
れる第１の垂直軸下端の第４の鎖車とをバッテリー下方
を通るチエーンにより連結した第２段伝導手段、車体後
方上部の第２の軸受箱で垂直に軸受支持される第２の垂
直軸上端の第５の鎖車と前記入力軸に取付く第６の鎖車
とをチエーンで連結する第３段伝導手段、および前記第
１、第２の垂直軸を自在継手を介して継ぐ継ぎ軸からな
ることを特徴とするバッテリー式三輪フォークリフトで
ある。

【００１１】

【作用】前輪駆動、後輪操舵とすることによって、後輪
部分にスペースを確保することにより、該スペースにパ
ワーステアリング装置を設けることを可能としている。

【００１２】又ハンドル軸を、チエーンを用いた伝導装
置を介してパワーステアリング装置のトルク検出器の入
力軸に連係することによって、伝導装置はトルク検出器
の入力軸を旋回させる小トルクを伝達するため、伝導装
置の伝達トルクを低下して、伝導装置を小型とし、前記
のごとく、バッテリー下方に該伝導装置を設けることが
さらに容易となる他、耐久性、保守性を高め、かつ後輪
ステアリング軸はステアリング駆動具によってチエーン
を介することなく直接駆動されることにより旋回が円滑
となる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１、図２において、バッテリー式三輪フォークリ
フトＴは、車体３前方に２つの前輪４、４を、後方に１
つの後輪５を配するとともに、車体３の中央には、底部
に至るバッテリーＢを、図示しない保持手段により支
持、収容している。

【００１４】又バッテリー式三輪フォークリフトＴは、
前輪４に、アクセルペダル、ブレーキペダルの操作によ
り駆動、制動される走行用の減速機付モータ（いずれも
図示せず）を取付けることによって、前輪４を駆動する
前輪駆動式としている。

【００１５】後輪５は操舵用であって駆動用装置がない
ことにより、この後輪５の上方まわりに空間を確保して
いる。

【００１６】車体３の後方には、パワーステアリング装
置１が配されるとともに、パワーステアリング装置１
は、ハンドル６とはチエーンを用いた伝導装置７によっ
て連係される。

【００１７】前記パワーステアリング装置１は、本例で
は、後輪ステアリング軸１０、ステアリング用のモータ
Ｍを有し前記後輪ステアリング軸１０を旋回しうるステ
アリング駆動具１１、および前記伝導装置７を介して前
記ハンドル６に連係する入力軸１３を有するトルク検出
器１４からなり、かつ本例では図３〜図５に示すよう
に、ステアリング駆動具１１とトルク検出器１４とを、
前記後輪ステアリング軸１０を支持するハウジング１５
に一体に組込み、しかも入力軸１３をステアリング駆動
具１１の減速部１６に連係している。

【００１８】前記ハウジング１５は、図３に示すごと
く、基体１７に、車体３の水平部１９に固定されるフラ
ンジ２０を有し、かつ基体１７に設ける図示しない軸
受、シールによって前記後輪ステアリング軸１１を垂直
に枢支しかつハウジング１５からの突出端でナット２２
により抜止めしている。

【００１９】なお後輪ステアリング軸１０には、図４に
示すごとく、前記突出端に該後輪ステアリング軸１０の
旋回範囲を、マイクロスイッチＳ、Ｓを用いて定めるた
めのカム板２３を固定し、かつハウジング１５から下方
への突出部には、図３に示すように、後輪４の支持軸を
取付けるＬ字のホイールブラケット２６とその上面にポ
ルト止めされる大歯車２７とを固着している。

【００２０】前記ステアリング駆動具１１は、図５に略
示するごとく、ハウジング１５上面で固定されたステア
リング用の前記モータＭと、前記ハウジング１５内に配
される前記減速部１６とからなる。

【００２１】減速部１６は、ピニオンを設けたモータ軸
３１と平行に、ギヤを設けた出力軸３２、ギヤとピニオ
ンとを有する中空の中間軸３３、出力軸３２上方で枢支
されかつギヤとピニオンを有する中間歯車３４を順次噛
合させ、モータＭの回転数を例えば三段の歯車手段で減
速し、前記出力軸３２を低回転数、高トルクで回転しう
る。

【００２２】なお出力軸３２にはその下端に、前記後輪
ステアリング軸１０の大歯車２７に噛合する小歯車３５
を固定している。

【００２３】又トルク検出器１４は、前記ハウジング１
５の上面に固定されるケース４０内に、上向きかつ垂直
な前記入力軸１３と、この入力軸４に同心に下方で配さ
れしかも前記ケース４０からの下向きの突出部が前記中
空の中間軸３３とスプライン係合する連結軸４１と、前
記入力軸１３、連結軸４１に平行かつ上下に移動しうる
摺動軸４２とが設けられる。

【００２４】又入力軸１３下端には、第１の平歯車Ｇ１
を、連結軸４１上端には第１の平歯車Ｇ１と略同ピッチ
円径のハスバ歯車Ｇ２を配し、かつ摺動軸４２には、第
１の平歯車Ｇ１、第１のハスバ歯車Ｇ２に夫々噛合する
第２の平歯車ｇ１、第２のハスバ歯車ｇ２を一体かつ摺
動軸４２とは軸方向に相対移動不能に枢着し、これによ
って第１の平歯車Ｇ１、第１のハスバ歯車Ｇ２間の回転
ずれを摺動軸４２の上下動として取出し、その移動量を
ポテンショメータ４５によって検出する周知の減算機構
を形成している。

【００２５】なおトルク検出器１４として、ポテンショ
メータ４５に換えて差動トランス等の各種のセンサを用
いることができ、又トルク検出器１４として、ストレイ
ンゲージを用いたトルク計など、操舵トルクを検出でき
さえすれば種々のものを利用しうる。

【００２６】なお本例では、第１の平歯車Ｇ１と第１の
ハスバ歯車Ｇ２とは、弾性カップリングＣを介して連結
している。

【００２７】弾性カップリングＣは、入力軸１３の回転
を、弾性片４４を介して連結軸４１に伝達し、これによ
り第２の平歯車ｇ１、第２のハスバ歯車ｇ２に作用する
力を減じ摺動軸４２の上下動を円滑化することによっ
て、ポテンショメータ４５による検出精度を高めてい
る。

【００２８】なお本例では弾性カップリングＣは、図６
に示すように、第１の平歯車Ｇ１の第１のハスバ歯車Ｇ
２に向き合う面に、中心ピン４６と、円周壁４７とを同
心に設けかつ円周壁４７の内部に、略等角度ピッチで設
ける４つの円弧の作動片４９Ａ〜４９Ｄ、２つの規制片
５０、５０、および前記中心ピン４９の両側を通り前記
作動片４９Ａと作動片４９Ｂ、作動片４９Ｃと作動片４
９Ｄの各向き合う端縁に保持される板バネ状の前記弾性
片４４を設けている。

【００２９】又第１のハスバ歯車Ｇ２には一点鎖線で示
す円弧状の４つの被動片５１Ａ〜５１Ｄを、前記作動片
４９Ａ〜４９Ｄと同心かつその半径方向内側に設ける。
なお被動片５１Ａ、５１Ｂ、被動片５１Ｃ、５１Ｄの各
向き合う端縁は、前記弾性片４４に接している。

【００３０】これにより、入力軸１３、即ち第１の平歯
車Ｇ１に作用する１方向の回転トルクは、図７に示すよ
うに、例えば作動片４９Ａ、４９Ｃによって弾性片４４
を撓ませつつこの弾性片４４を介して被動片５１Ｂ、５
１Ｄに回転トルクを伝え、回転ズレを生じるとともに、
弾性片４４を介して連結軸４１に回転トルクを伝達する
ことにより、平歯車ｇ１、第２のハスバ歯車ｇ２に作用
する力を減じる。

【００３１】従って、ハンドル６に作用する操舵トルク
は、前記伝導装置７により前記入力軸１３に伝達されか
つその操舵トルクをトルク検出器１４が検出した正負の
トルク信号を制御装置（図示せず）に入力し、この制御
装置が前記ステアリング駆動具１１のモータＭを所定の
補助トルク、速度で後輪ステアリング軸１０を回転さ
せ、電気的なパワーステアリングをなしうる。

【００３２】このように、本実施例では、バッテリー式
三輪フォークリフトＴは、前輪駆動としかつ後輪ステア
リング軸１０を枢支するハウジング１５にステアリング
駆動具１１と、トルク検出器１４とを一体に組込んだパ
ワーステアリング装置１を用いているため、装置がコン
パクト化する。

【００３３】又トルク検出器１４の入力軸１３は、弾性
カップリングＣ、連結軸４１を介してステアリング駆動
具１１の減速部１６の中間軸３３に連係することによっ
て、ステアリング駆動具１１による補助トルクをハンド
ルに敏感に伝え、高精度な補助トルクを付与でき、さら
に中間軸３３に連係することにより、モータＭの万一の
故障時にも、ハンドル６により、減速部１６を介して大
トルクで後軸ステアリング軸１０を旋回できる。

【００３４】又ステアリング駆動具１１が後輪４側にあ
るため、ハンドル６と、トルク検出器１４との間のチエ
ーン式の伝導装置７の伝達トルクを小とし、小型化しう
るとともに、バッテリーＢ下への取付けが容易となる。

【００３５】又前記のごとく、前記伝導装置７は、車体
３前方のハンドル６に連なるハンドル軸５２と、前記ト
ルク検出器１４の入力軸１３とを連係している。

【００３６】前記ハンドル軸５２は、車体３の前方部で
チルト可能に支持される軸受筒５３内に挿着され、かつ
下端を、自在継手を用いて車体３に固定された軸受箱の
下ハンドル軸５４上端に結合し、かつ下ハンドル軸５４
下端には第１の鎖車Ｓ１が固定される。

【００３７】又車体３の前記バッテリーＢの前方に配し
た垂直な床下板には、中間軸５５を垂直に枢支する軸受
筒５７を固定しかつ中間軸５５上端には、第２の鎖車Ｓ
２を固定している。

【００３８】前記第１、第２の鎖車Ｓ１、Ｓ２は、図２
に示すように、３つのアイドル鎖車ＳＡ、ＳＢ、ＳＣを
介してチエーンＣ１で連結されることにより第１段伝導
手段Ｐ１を構成する。

【００３９】なおアイドル鎖車ＳＡは、図１に略示する
ように、前後位置変え可能に固定されるスライド金具５
９に枢支されることによって、チエーンＣ１の張りを調
節するテンショナとして機能する。なおアイドル鎖車Ｓ
Ｂ、ＳＣをテンショナとすることもできる。

【００４０】又中間軸５５下端はバッテリーＢの下面を
下方にこえ、かつ下端に第３の鎖車Ｓ３を固定してい
る。

【００４１】さらにバッテリーＢの後方には、車体３の
下板６０上の第１の軸受箱６１、該第１の軸受箱６１の
上方の第２の軸受箱６２が配される。

【００４２】第１の軸受箱６１は、図８に略示するよう
に、底板６４両側に前縁を残して側壁６５を立上げかつ
側壁６５の上端後方部を第１の垂直軸６７を枢支する軸
受筒６９により覆っている。

【００４３】又底板６４には、前後にのびかつボルトに
より前後位置可変に底板６４を固定する長孔７０、７０
を設け、かつ前縁で立上がる立片に螺合する前後方向の
ネジ軸７１は、螺退とともに前記下板６０の当片７２を
押圧し、第１の垂直軸６７を後進させるテンショナを形
成する。

【００４４】又第１の垂直軸６７下端の第４の鎖車Ｓ４
と、前記第３の鎖車Ｓ３と、それらを周回するチエーン
Ｃ２とは、第２段伝導手段Ｐ２を構成しかつ前記テンシ
ョナによってのびを吸収させかつ張力を調整しうる。

【００４５】前記第２の軸受箱６２は、図９に略示する
ように、車体３に設けた水平な突片７４に中間を枢支さ
れるレバー板７６の一端に、第２の垂直軸７７を枢支す
る該軸受箱６２が設けられる。又レバー板７６の他端に
は、立片に螺合するネジ軸９０を設け、このネジ軸９０
は、車体３の当片９１に当接させることにより、第１の
垂直軸７７を前記トルク検出器１４の入力軸１３から離
間させるテンショナを形成する。

【００４６】又第１、第２の垂直軸６７、７７の向き合
う突出端間を、２つの自在継手、継ぎ軸９４を介して連
結する。又第２の垂直軸７７上端の第５の鎖車Ｓ５と、
前記入力軸１３の第６の鎖車Ｓ６と、それらを周回する
チエーンＣ３により第３段伝導手段Ｐ３を構成する。

【００４７】従って、ハンドル６の操舵トルクは、ハン
ドル軸５２、下ハンドル軸５４、第１段伝導手段Ｐ１、
中間軸５５、第２段伝導手段Ｐ２、継ぎ軸９４、第３段
伝導手段Ｐ３によってトルク検出器１４の入力軸１３に
伝達できる。又各チエーンＣ１〜Ｃ３のたるみは、テン
ショナにより吸収し、円滑かつ正しく操舵トルクを伝達
できる。

【００４８】かかる構成の結果、ステアリング駆動具１
１のステアリング用のモータＭを例えば車体前方に設け
るものに比して、伝達トルクを大巾に減少でき、使用す
るチエーンを小型化しうる結果、車体３のバッテリーＢ
下方にチエーンＣ２を含む第２段伝導手段Ｐ２を配する
ことが容易となる。又チエーンの小型化によりチエーン
の多角形運動による回転ムラを除去することも容易とな
り、伝達を円滑としかつ伝達精度も向上する。又第１の
垂直軸７７を第１の軸受箱６１に配し、しかもこの第１
の軸受箱６１により第４の鎖車Ｓ４をカバーすることに
よって、第４の鎖車Ｓ４を後輪５近傍に配するときに
も、泥はねによる汚損を防ぎうる。

【００４９】

【発明の効果】このように、本発明の装置は、前輪駆
動、後輪操舵とすることによって、後輪部分にスペース
を確保し、該スペースにパワーステアリング装置を設け
ることを可能としている。またハンドルを、チエーンを
用いた伝導装置を介してパワーステアリング装置のトル
ク検出器の入力軸に連係することによって、伝導装置は
トルク検出器の入力軸を旋回させる小トルクを伝達する
ため、伝導装置を小型とし、バッテリー下方に該伝導装
置を設けることがさらに容易となる他、耐久性、保守性
を高め、かつ後輪ステアリング軸はステアリング駆動具
によってチエーンを介することなく直接駆動されること
により旋回が円滑となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を車体を略して示す側面図で
ある。

【図２】本発明の一実施例を車体を略して示す平面図で
ある。

【図３】パワーステアリング装置を例示する一部を断面
した正面図である。

【図４】パワーステアリング装置を例示する平面図であ
る。

【図５】ステアリング駆動具、トルク検出器を例示する
断面図である。

【図６】トルク検出器で用いる弾性カップリングを例示
する斜視図である。

【図７】その作用を示す平面図である。

【図８】伝導装置の第１の軸受箱を例示する斜視図であ
る。

【図９】伝導装置の第２の軸受箱を例示する斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ パワーステアリング装置 ３ 車体 ４ 前輪 ５ 後輪 ６ ハンドル ７ 伝導装置 １０ 後輪ステアリング軸 １１ ステアリング駆動具 １３ 入力軸 １４ トルク検出器 １５ ハウジング １６ 減速部 ５３ ハンドル軸 ５５ 中間軸 ６１ 第１の軸受箱 ６２ 第２の軸受箱 ６７ 第１の垂直軸 ７７ 第２の垂直軸 ９４ 継ぎ軸 Ｍ モータ Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ チエーン Ｐ１ 第１段伝導手段 Ｐ２ 第２段伝導手段 Ｐ３ 第３段伝導手段 Ｓ１ 第１の鎖車 Ｓ２ 第２の鎖車 Ｓ３ 第３の鎖車 Ｓ４ 第４の鎖車 Ｓ５ 第５の鎖車 Ｓ６ 第６の鎖車

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体、この車体中央に積載されかつ該車体
   の底部に達するバッテリー、前記バッテリーの前方両側
   で車体に配されかつ駆動される前輪、およびバッテリー
   の後方中央で車体に配されかつ駆動されない後輪を有す
   るバッテリー式の三輪フォークリフトであって、車体後
   方に、前記後輪を支持する後輪ステアリング軸、モータ
   を有し、前記後輪ステアリング軸を旋回させる補助トル
   クを生じるステアリング駆動具、および車体前方のハン
   ドルに伝導装置を介して連結される入力軸に作用する前
   記ハンドルからの操舵トルクを検出するトルク検出器か
   らなるパワーステアリング装置を配置する一方、前記伝
   導装置は、ハンドル下端の第１の鎖車と前記バッテリー
   前方で垂直に枢支した中間軸上端の第２の鎖車とをチエ
   ーンで連結する第１段伝導手段、前記中間軸、この中間
   軸下端の第３の鎖車とバッテリー後方に配した第１の軸
   受箱で垂直に軸受支持される第１の垂直軸下端の第４の
   鎖車とをバッテリー下方を通るチエーンにより連結した
   第２段伝導手段、車体後方上部の第２の軸受箱で垂直に
   軸受支持される第２の垂直軸上端の第５の鎖車と前記入
   力軸に取付く第６の鎖車とをチエーンで連結する第３段
   伝導手段、および前記第１、第２の垂直軸を自在継手を
   介して継ぐ継ぎ軸からなることを特徴とするバッテリー
   式三輪フォークリフト。
2. 【請求項２】前記第１、第２の軸受箱は前後に位置調節
   可能としたことを特徴とする請求項１記載のバッテリー
   式三輪フォークリフト。