JP6901215B2 - フォークリフト - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフトに関する。

不等ピッチのバネ部材と樹脂部材とを用いたブレーキバイワイヤシステムの反力付与手段が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１８８０２６号公報

特許文献１に開示された発明によると、反力付与手段の樹脂部材が劣化しやすいという課題がある。

本発明のフォークリフトは、反力生成装置を有するブレーキバイワイヤシステムと、オペレータによるブレーキペダルの踏み込み量が所定量以上で、かつ移動速度が所定速度以上のとき、電磁回路制御によって車輪を制動する電磁ブレーキシステムと、を備え、前記ブレーキバイワイヤシステムの前記反力生成装置が、前記踏み込み量に応じて移動するピストンと、前記ピストンの移動に応じて撓むことによって、前記踏み込み量に応じた第１反力を生成する反力生成用バネと、第１所定距離を移動した後の前記ピストンのさらなる移動に応じて撓むことによって、前記踏み込み量に応じた第２反力を生成する反力生成用ゴムと、を備え、前記ピストンが前記第１所定距離を移動するまでは、前記第１反力が生成され、前記第１所定距離を越えて前記ピストンが移動する間は、前記第１反力と前記第２反力とを合算した第３反力が生成される。

本発明によれば、ブレーキバイワイヤシステムの反力生成装置のピストンの移動距離が第１所定距離以内であれば、反力生成用ゴムは撓まずゴム反力を生じないため、反力生成用ゴムの劣化が抑制され、反力生成装置の耐久性が向上する。
また、オペレータがフォークリフトを急停止させることを意図してブレーキペダルを大きく踏み込んだ際、フォークリフトの移動速度が所定速度以上であっても、ブレーキバイワイヤシステムによる制動に加えて電磁ブレーキシステムによる制動が行われるため、フォークリフトは急停止することができる。

図１は、本発明の一実施の形態によるフォークリフトの機能を模式的に示すブロック図である。 図２は、フォークリフトのブレーキペダルの一例を示す図である。 図３は、図２に示すブレーキペダルの断面図及び反力生成装置の断面の拡大図である。 図４は、図３に示す反力生成装置に用いられる弾性体及びその弾性特性を示す図である。 図５は、図３に示す反力生成装置におけるピストンの移動距離と生成される反力との関係、及び図２に示すブレーキペダルの踏み込み量と踏力との関係を示す図である。 図６は、変形例の反力生成装置におけるピストンの移動距離と生成される反力との関係を示す図である。

本発明の一実施の形態によるフォークリフトについて、図１から図５を用いて説明し、変形例の反力生成装置について図６を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施の形態によるフォークリフト１の機能を模式的に示すブロック図である。フォークリフト１は、モータ１０と、インバータ１１と、アクセルペダル１２と、ブレーキペダル１３と、電池１４と、電磁ブレーキシステム１５と、コントローラ１６と、車輪１７とを有する。モータ１０は、オペレータの走行操作に応じた駆動トルクを得るように、コントローラ１６によって算出される駆動トルク値に基づき、インバータ１１によって制御される。フォークリフト１の加速の際は力行制御され、フォークリフト１の減速の際は回生制御される。モータ１０の駆動トルク値は、オペレータによるアクセルペダル１２及びブレーキペダル１３の踏み込み量と、モータ１０の回転数に基づいて算出されるフォークリフト１の移動速度とに基づき、コントローラ１６によって演算される。アクセルペダル１２の踏み込み量は不図示のアクセルセンサにより検出され、ブレーキペダル１３の踏み込み量は後述するブレーキセンサ１３２により検出され、いずれもインバータ１１を介してコントローラ１６に入力される。モータ１０の回転数は、不図示の回転数センサにより検出され、インバータ１１を介してコントローラ１６に入力される。

フォークリフト１のオペレータは、フォークリフト１の加速及び減速を意図してアクセルペダル１２を操作する。オペレータがアクセルペダル１２を踏み込むと、モータ１０は車輪１７の駆動を行うべく力行運転を行い、オペレータがアクセルペダル１２から足を離すと、モータ１０は車輪１７の制動を行うべく回生運転を行う。オペレータがブレーキペダル１３を踏み込むと、モータ１０が車輪１７の制動をさらに強めるよう、インバータ１１による回生制御が行われる。

具体的には、フォークリフト１のオペレータが、ブレーキペダルパッド１３１に載せた足でブレーキペダル１３を踏み込むと、その踏み込み量をブレーキセンサ１３２が検出し、検出した踏み込み量を電気信号に変換し、その電気信号をインバータ１１に向けて出力する。ブレーキセンサ１３２からインバータ１１へ入力された電気信号に基づき、コントローラ１６がモータ１０の駆動トルク値を算出し、その算出された値まで駆動トルクを低下させるように、インバータ１１はモータ１０を制御する。

電池１４は、オペレータがアクセルペダル１２から足を離した際、及びオペレータがブレーキペダル１３を踏み込んだ際に行われる車輪１７の制動によって生成される回生電力を蓄積する。

電磁ブレーキシステム１５は、電磁回路１５１、ブレーキパッド１５２、車輪１７のディスク１５３とを含む。後述する第１条件及び第２条件が満たされると、電磁ブレーキシステム１５は、電磁回路１５１の電磁回路制御により、車輪１７の制動を行う。電磁回路１５１は、コントローラ１６により、インバータ１１を介して制御される。ブレーキパッド１５２が車輪１７のディスク１５３を挟むことによって、車輪１７は制動される。上述した第１条件は、例えば、ブレーキセンサ１３２によって、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量が所定量以上のとき、満たされる。上述した第２条件は、例えば、モータ１０の回転数センサ（不図示）によって、フォークリフト１の移動速度が所定速度以上であることが検出されたとき、満たされる。コントローラ１６は、ブレーキセンサ１３２及びモータ１０の回転数センサからインバータ１１に入力された電気信号に基づくセンサ入力情報をインバータ１１から受信することによって、第１条件及び第２条件がいずれも満たされたことを検出すると、インバータ１１を介して、電磁ブレーキシステム１５に車輪１７の制動を行わせる。

なお、第１条件及び第２条件がいずれも満たされると、電磁ブレーキシステム１５によって急峻な制動力が一時的に発生する。そのため、コントローラ１６は、インバータ１１を介して、ブレーキパッド１５２をディスク１５３に押しつける操作を電磁ブレーキシステム１５に所定周期で数回行わせ、いわゆるポンピングブレーキを発生させる。また、コントローラ１６は、不図示の駐車ブレーキ操作部材から駐車指令が入力されたときは、インバータ１１を介して、ブレーキパッド１５２をディスク１５３に押しつける操作を電磁ブレーキシステム１５に継続させることによって、駐車ブレーキ力を発生させる。したがって、電磁ブレーキシステム１５は、フォークリフト１の駐車ブレーキ力を発生する駐車ブレーキ装置としても使用される。

オペレータがブレーキペダル１３を踏み込んだ際の回生電力の生成について説明する。オペレータが、ブレーキペダル１３を踏み込む前、アクセルペダル１２から足を離した際は、コントローラ１６は、不図示のアクセルセンサを介して、アクセルペダル１２の踏み込み量がゼロであることを検出し、第１モードに状態遷移する。コントローラ１６は、インバータ１１を介して第１モードでモータ１０に車輪１７の制動を行わせる。具体的には、コントローラ１６は、第１モードでモータ１０に車輪１７を制動させるために必要なモータ１０の駆動トルクを算出し、その駆動トルクの情報をインバータ１１へ送信する。インバータ１１は、受信した情報に基づいて、その情報が示す駆動トルクで回転するようにモータ１０を制御する。すなわち、車輪１７を制動するためにモータ１０の駆動トルクを低下させる制御が行われることによって、回生電力が生成される。

上述したように、ブレーキセンサ１３２は、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量を検出して生成した電気信号をインバータ１１へ出力する。その電気信号が入力されたインバータ１１は、車載通信回線を介してブレーキペダル１３の踏み込み量を表す情報をコントローラ１６へ送信する。コントローラ１６は、受信したブレーキペダル１３の踏み込み量を表す情報に基づき、第２モードに状態遷移するとともに、インバータ１１を介して第２モードでモータ１０に車輪１７を制動させるために必要なモータ１０の駆動トルクを算出し、その駆動トルクの情報をインバータ１１へ送信する。インバータ１１は、受信した情報に基づいて、その情報が示す駆動トルクで回転するようにモータ１０を制御する。すなわち、車輪１７を制動するためにモータ１０の駆動トルクを低下させる制御が行われることによって、回生電力が生成される。この第２モードにおける車輪１７の制動が行われる機能部をブレーキバイワイヤシステム３と定義する。ブレーキバイワイヤシステム３は、モータ１０、インバータ１１、ブレーキペダル１３及びコントローラ１６を含む。

図２は、フォークリフト１のブレーキペダル１３の一例を示す図である。図２（ａ）はブレーキペダル１３の斜視図であり、図２（ｂ）はブレーキペダル１３の側面図であり、図２（ｃ）はブレーキペダル１３の平面図である。ブレーキペダルパッド１３１にはブレーキレバー１３３が接続されている。ブレーキペダルパッド１３１に足を載せたオペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じて、ブレーキレバー１３３が回転変位する。ブレーキセンサ１３２は、ブレーキレバー１３３の変位量に基づいて電気信号を生成する。

ブレーキペダルパッド１３１から見てブレーキレバー１３３の先端側には、ブレーキレバー１３３に軸支されたロッド１３５が設けられている。オペレータによるブレーキペダルパッド１３１の踏み込みによってブレーキレバー１３３が回転変位し、ブレーキレバー１３３の回転変位に伴ってロッド１３５が移動する。すなわち、ブレーキペダル１３が踏み込まれると、ロッド１３５は反力生成装置１３４のハウジング１３４０の中に押し込まれ、オペレータがブレーキペダル１３から足を離すと、ロッド１３５はハウジング１３４０の中から引き戻される。ハウジング１３４０は、反力生成装置１３４の構成部材を収容する円筒容器１３４１と、円筒容器１３４１の２つの底面のうちの一方の底面側から円筒容器１３４１を封じるプレート１３４２とからなる。ブレーキペダル１３が踏み込まれていない状態において、ロッド１３５の一端は、円筒容器１３４１の上述した２つの底面のうちの他方の底面側の挿入口から円筒容器１３４１内に挿入されている。

図３は、図２に示すブレーキペダル１３の断面図及び反力生成装置１３４の断面の拡大図である。図３（ａ）は、図２（ｃ）に示すブレーキペダル１３の平面図において、ブレーキペダルパッド１３１から、ブレーキレバー１３３を通って、プレート１３４２に至る断面Ａ−Ａ’でブレーキペダル１３を切断したときの断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す反力生成装置１３４の断面と反力生成装置１３４の内外を移動するロッド１３５の断面との拡大図である。反力生成装置１３４は、ハウジング１３４０の中に、ロッド１３５の先端が当接するピストン１３４３と、コイルバネである反力生成用不等ピッチバネ１３４４と、反力生成用ゴム１３４５を収容している。図３（ｂ）に示すように、ピストン１３４３は、ハウジング１３４０の内壁に沿って摺動する大径部１３４８と、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のコイルの内側に挿入される小径部１３４９とからなる。

上述したようにオペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じて回転変位するブレーキレバー１３３は、回転軸部材１３６を中心に回転する。回転軸部材１３６とブレーキペダルパッド１３１との距離Ｌ１、及び回転軸部材１３６とロッド１３５との距離Ｌ２に基づき、オペレータがブレーキレバー１３３を踏み込む際の踏力のＬ１／Ｌ２倍（レバー比）の力で、ブレーキレバー１３３の回転変位に伴って移動するロッド１３５は、反力生成装置１３４内のピストン１３４３を押し込む。すなわち、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じてロッド１３５で押圧されることによって、ピストン１３４３は、ハウジング１３４０の円筒容器１３４１内壁に沿って摺動しながら、円筒容器１３４１を封じるプレート１３４２に近づく向きに移動する。

ピストン１３４３には、反力生成用不等ピッチバネ１３４４の伸縮方向の一端が固定されている。反力生成用不等ピッチバネ１３４４の伸縮方向の他端はプレート１３４２に接している。反力生成装置１３４の製造工程において、円筒容器１３４１がプレート１３４２によって封じられる前に、反力生成用不等ピッチバネ１３４４の他端は、ピストン１３４３から離れる方向に伸びて、円筒容器１３４１よりも外側に位置する。円筒容器１３４１がプレート１３４２によって封じられることにより、反力生成用不等ピッチバネ１３４４は、オペレータがブレーキペダル１３を踏み込むことによってピストン１３４３が移動を開始する前の状態において、やや撓んだ状態でハウジング１３４０に収容される。

反力生成用ゴム１３４５はプレート１３４２に固定され、オペレータがブレーキペダル１３を踏み込むことによってピストン１３４３が移動を開始する前の状態において、ピストン１３４３に接していない。反力生成用ゴム１３４５は、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のコイルの内側に配置される。

オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じてピストン１３４３が移動し、そのピストン１３４３の移動に応じて撓むことによって、反力生成用不等ピッチバネ１３４４は、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じたバネ反力を生成する。ピストン１３４３が移動を開始して第１所定距離を移動した後、ピストン１３４３のさらなる移動に応じて反力生成用ゴム１３４５が撓むことによって、反力生成用ゴム１３４５は、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じたゴム反力を生成する。

図４は、図３に示す反力生成装置に用いられる弾性体及びその弾性特性を示す図である。図４（ａ）は、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のピストン１３４３に固定される一端側（左寄り）のピッチは、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のプレート１３４２に接している他端側（右寄り）のピッチよりも大きいことを示している。オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じてピストン１３４３がプレート１３４２に近づく向きに移動すると、ピストン１３４３とプレート１３４２との間に位置する反力生成用不等ピッチバネ１３４４が、ピストン１３４３の移動に応じて撓む。ピストン１３４３の移動距離が第２所定距離に達するまでは、ピッチが大きい区間、すなわち、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のピストン１３４３寄りの区間が撓む。ピストン１３４３の移動距離が第２所定距離に達すると、その後はピッチが小さい区間、すなわち、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のプレート１３４２寄りの区間も撓む。

図４（ｂ）は、反力生成用不等ピッチバネ１３４４の撓み量とバネ反力との関係を定性的に示した図である。ピストン１３４３の移動に応じて撓んだ反力生成用不等ピッチバネ１３４４は、その撓み量に応じたバネ反力を生じる。反力生成用不等ピッチバネ１３４４のバネ定数については、ピストン１３４３の移動距離が第２所定距離に達するまでの間、ピッチが大きい区間が撓むときの第１バネ定数よりも、ピストン１３４３の移動距離が第２所定距離に達した後の、ピッチが小さい区間が撓むときの第２バネ定数の方が大きい。そのため、図４（ｂ）ではピッチが小さい区間において、ピッチが大きい区間と比べ、傾きが大きく、撓み量に応じたバネ反力が大きくなることが示されている。上述したように、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じてピストン１３４３が移動し、ピストン１３４３の移動に応じて反力生成用不等ピッチバネ１３４４が撓み、反力生成用不等ピッチバネ１３４４が撓むことによってバネ反力が生じる。生成されるバネ反力は、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量とバネ定数（第１バネ定数または第２バネ定数）とに基づいて算出することができる。

図４（ｃ）は、反力生成用ゴム１３４５の斜視図である。オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じてピストン１３４３が移動し、ピストン１３４３の移動距離が上述した第１所定距離に達すると、ピストン１３４３が反力生成用ゴム１３４５に接触する。ピストン１３４３が反力生成用ゴム１３４５に接触した後は、ピストン１３４３の移動に応じて反力生成用ゴム１３４５が撓むことによってゴム反力が生じる。生成されるゴム反力は、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量と反力生成用ゴム１３４５の弾性率とに基づいて算出することができる。反力生成用ゴム１３４５の弾性率は、ピストン１３４３の移動に応じて反力生成用ゴム１３４５が撓む範囲において、一定値を取る場合もあるが、一定値ではない値を取る場合もある。以下においては、反力生成用ゴム１３４５の弾性率として一定値を取るものとして、本実施の形態について説明するが、反力生成用ゴム１３４５の弾性率として、一定値ではない値を取ってもよい。

図５は、図３に示す反力生成装置１３４におけるピストン１３４３の移動距離と生成される反力との関係、及び図２に示すブレーキペダル１３の踏み込み量と踏力との関係を示す図である。説明を簡単にするため、上述した第１所定距離と第２所定距離とは等しくいずれも所定距離Ｄ０であるものとする。

上述したように、反力生成用不等ピッチバネ１３４４は、やや撓んだ状態でハウジング１３４０に収容されるため、オペレータがブレーキペダル１３を踏み込むことによってピストン１３４３が移動を開始する前の状態において、反力初期値Ｆ０のバネ反力が生じている。したがって、図５（ａ）に示すように、ピストン１３４３の移動距離がゼロから増加していく際、バネ反力は反力初期値Ｆ０から反力生成用不等ピッチバネ１３４４の撓みにつれて増加していく。

オペレータがブレーキペダル１３を踏み込むことによってピストン１３４３の移動距離が所定距離Ｄ０に達するまでは、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のピストン１３４３寄りのピッチが大きい区間が撓むことによって、その撓み量に応じたバネ反力が生じる。そのバネ反力は、上述したように、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量と第１バネ定数とに基づいて定まる。

ピストン１３４３が所定距離Ｄ０を移動した後、オペレータがさらにブレーキペダル１３を踏み込むと、ピストン１３４３の移動に応じて、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のプレート１３４２寄りのピッチが小さい区間も撓むとともに、反力生成用ゴム１３４５が撓む。反力生成用不等ピッチバネ１３４４が撓むことによって、その撓み量に応じたバネ反力が生じ、反力生成用ゴム１３４５が撓むことによってゴム反力が生じる。生成されるバネ反力は、上述したように、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量と第１バネ定数より大きい第２バネ定数とに基づいて定まる。生成されるゴム反力は、上述したように、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量と反力生成用ゴム１３４５の弾性率とに基づいて定まる。このようにして生成されたバネ反力とゴム反力との合計反力が生じる。

図５（ｂ）に示すように、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量には、踏み始めから第１所定量Ｓ１までの間、遊びが設けられているため、オペレータによるブレーキペダル１３の踏力はほぼゼロのまま増加しない。オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量が第１所定量Ｓ１を越えて第２所定量Ｓ２へ達するまでの区間は、図５（ａ）に示すピストン１３４３の移動距離が所定距離Ｄ０に達するまでの区間に対応する。このとき、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のピストン１３４３寄りのピッチが大きい区間が撓み、撓み量に応じたバネ反力が増加するにつれて、オペレータによるブレーキペダル１３の踏力は増加する。

オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量が第２所定量Ｓ２を越えると、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のプレート１３４２寄りのピッチが小さい区間も撓むとともに、反力生成用ゴム１３４５が撓み、それぞれの撓み量に応じたバネ反力とゴム反力とが増加するにつれて、オペレータによるブレーキペダル１３の踏力は増加する。

上述した本発明の一実施の形態によるフォークリフトは、以下の作用効果をする。
（１）反力生成装置１３４は、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じて移動するピストン１３４３と、ピストン１３４３の移動に応じて撓むことによって、踏み込み量に応じたバネ反力を生成する反力生成用不等ピッチバネ１３４４と、所定距離Ｄ０を移動した後のピストン１３４３のさらなる移動に応じて撓むことによって、踏み込み量に応じたゴム反力を生成する反力生成用ゴム１３４５とを備える。ピストン１３４３が所定距離Ｄを移動するまでは、バネ反力が生成され、所定距離Ｄを越えてピストン１３４３が移動する間は、バネ反力とゴム反力とを合算した合計反力が生成される。ピストン１３４３の移動距離が所定距離Ｄ０以内であれば、反力生成用ゴム１３４５は撓まずゴム反力を生じないため、反力生成用ゴム１３４５の劣化が抑制され、反力生成装置の耐久性が向上する。

（２）反力生成用不等ピッチバネ１３４４は、ピストン１３４３が所定距離Ｄ０を移動する前までは第１バネ定数と、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量とに基づくバネ反力を生成し、ピストン１３４３が所定距離Ｄ０を移動した後は第１バネ定数よりも大きい第２バネ定数と踏み込み量とに基づくバネ反力を生成する。オペレータは、ブレーキペダル１３の踏み始めの段階では柔らかく感じ、ブレーキペダル１３をさらに踏み込んで行くと重くなるように感じるため、従来の油圧制御式ブレーキシステムと同様の感覚でブレーキペダル１３をスムーズに操作することができる。

（３）反力生成装置１３４は、ピストン１３４３と、反力生成用不等ピッチバネ１３４４と、反力生成用ゴム１３４５とを収容するハウジング１３４０をさらに備える。フォークリフト１が屋外や、未舗装道路で走行した場合であっても、ハウジング１３４０によって、反力生成装置１３４内部に塵や砂利等が侵入して、ピストン１３４３、反力生成用不等ピッチバネ１３４４、或いは反力生成用ゴム１３４５の劣化や誤動作が生じることを抑制できる。

（４）反力生成用不等ピッチバネ１３４４は、ピストン１３４３の移動の開始前に撓んだ状態でハウジング１３４０に収容されている。フォークリフト１の走行中の振動に伴って反力生成用不等ピッチバネ１３４４が振動することを防止できる。

（５）ピストン１３４３は、反力生成用不等ピッチバネ１３４４の伸縮方向の一端が固定され、ハウジング１３４０の内壁に沿って摺動する。オペレータによってブレーキペダル１３が踏み込まれるとともにロッド１３５がピストン１３４３を押し込む力の働く向きが一定でなくても、ピストン１３４３の移動方向を一定に保つことができる。したがって、反力生成用不等ピッチバネ１３４４及び反力生成用ゴム１３４５の伸縮方向も一定に保つことができる。

（６）ブレーキペダル１３は、ブレーキペダルパッド１３１と、オペレータによるブレーキペダルパッド１３１の踏み込みによって回転変位するブレーキレバー１３３とを有する。ブレーキレバー１３３の先端側には、先端がハウジング１３４０内でピストン１３４３に当接し、他端がブレーキレバー１３３に軸支されるロッド１３５が設けられる。ピストン１３４３は、ハウジング１３４０の内壁に沿って摺動する大径部１３４８と、反力生成用バネの内側に挿入される小径部１３４９とを有する。ブレーキレバー１３３が回転変位すると、ピストン１３４３は、ロッド１３５で押圧されることによって移動する。ブレーキレバー１３３に軸支されるロッド１３５がピストン１３４３を押し込む力の働く向きが一定でなくても、ロッド１３５で押圧されるピストン１３４３の移動方向を一定に保つことができる。反力生成用不等ピッチバネ１３４４及び反力生成用ゴム１３４５の伸縮方向もまた、一定に保つことができる。

（７）フォークリフト１は、反力生成装置１３４を有するブレーキバイワイヤシステム３と、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量が所定量以上、かつ移動速度が所定速度以上のとき、電磁回路１５１の電磁回路制御によって車輪１７を制動する電磁ブレーキシステム１５とを備える。オペレータがフォークリフト１を急停止させることを意図してブレーキペダル１３を大きく踏み込んだ際、フォークリフト１の移動速度が所定速度以上であっても、ブレーキバイワイヤシステム３による制動に加えて電磁ブレーキシステム１５による制動が行われるため、フォークリフト１は急停止することができる。

（８）電磁ブレーキシステム１５は、駐車ブレーキ力を発生する駐車ブレーキ装置として使用される。フォークリフト１を急停止させるための電磁ブレーキシステム１５とは別に駐車ブレーキ装置を設ける必要が無い。したがって、フォークリフト１の省スペース化及び軽量化を実現することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、その変形例を上述した一実施の形態と組み合わせることも可能である。

上述した一実施の形態によるフォークリフト１についての説明を簡単にするため、ピストン１３４３が移動して反力生成用ゴム１３４５に接触する第１所定距離と、反力生成用不等ピッチバネ１３４４のバネ定数が第１バネ定数から第２バネ定数に切り替わる第２所定距離とは等しくいずれも所定距離Ｄ０であるものとして説明した。しかし、第１所定距離Ｄ１と第２所定距離Ｄ２とは相異なる距離であるものとしてもよい。

図６は、変形例の反力生成装置１３４におけるピストン１３４３の移動距離と生成される反力との関係を示す図である。図６（ａ）は、第１所定距離Ｄ１よりも第２所定距離Ｄ２の方が小さい場合におけるピストン１３４３の移動距離と生成される反力との関係を示す図である。図５（ａ）の説明にて上述したように、オペレータがブレーキペダル１３を踏み込むことによってピストン１３４３が移動を開始する前の状態において、反力初期値Ｆ０のバネ反力が生じている。図６（ａ）に示すように、ピストン１３４３の移動距離がゼロから増加していく際、バネ反力は反力初期値Ｆ０から反力生成用不等ピッチバネ１３４４の撓みにつれて増加していく。

オペレータがブレーキペダル１３を踏み込むことによってピストン１３４３の移動距離が第２所定距離Ｄ２に達するまでは、反力生成用不等ピッチバネ１３４４の撓み量に応じて、第１バネ定数に基づくバネ反力が生じる。

オペレータがブレーキペダル１３をさらに踏み込むことによってピストン１３４３の移動距離が第２所定距離Ｄ２を越えて第１所定距離Ｄ１に達するまでは、反力生成用不等ピッチバネ１３４４の撓み量に応じて、第２バネ定数に基づくバネ反力が生じる。

オペレータがブレーキペダル１３をさらに踏み込むことによってピストン１３４３の移動距離が第１所定距離Ｄ１を越えると、第２バネ定数に基づく反力生成用不等ピッチバネ１３４４のバネ反力と、反力生成用ゴム１３４５の撓み量に応じて反力生成用ゴム１３４５の弾性率に基づくゴム反力との合計反力が生じる。

図６（ｂ）は、第１所定距離Ｄ１よりも第２所定距離Ｄ２の方が大きい場合におけるピストン１３４３の移動距離と生成される反力との関係を示す図である。図６（ａ）の説明にて上述したように、ピストン１３４３の移動距離がゼロから増加していく際、バネ反力は反力初期値Ｆ０から反力生成用不等ピッチバネ１３４４の撓みにつれて増加していく。

ピストン１３４３の移動距離が第１所定距離Ｄ１に達するまでは、反力生成用不等ピッチバネ１３４４の撓み量に応じて、第１バネ定数に基づくバネ反力が生じる。

ピストン１３４３の移動距離が第１所定距離Ｄ１を越えて第２所定距離Ｄ２に達するまでは、第１バネ定数に基づく反力生成用不等ピッチバネ１３４４のバネ反力と、反力生成用ゴム１３４５の撓み量に応じて反力生成用ゴム１３４５の弾性率に基づくゴム反力との合計反力が生じる。

ピストン１３４３の移動距離が第２所定距離Ｄ２を越えると、第２バネ定数に基づく反力生成用不等ピッチバネ１３４４のバネ反力と、反力生成用ゴム１３４５の撓み量に応じて反力生成用ゴム１３４５の弾性率に基づくゴム反力との合計反力が生じる。

上述した変形例の反力生成装置１３４は、以下の作用効果をする。
（１）反力生成装置１３４は、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量に応じて移動するピストン１３４３と、ピストン１３４３の移動に応じて撓むことによって、踏み込み量に応じたバネ反力を生成する反力生成用不等ピッチバネ１３４４と、第１所定距離Ｄ１を移動した後のピストン１３４３のさらなる移動に応じて撓むことによって、踏み込み量に応じたゴム反力を生成する反力生成用ゴム１３４５とを備える。ピストン１３４３が第１所定距離Ｄ１を移動するまでは、バネ反力が生成され、第１所定距離Ｄ１を越えてピストン１３４３が移動する間は、バネ反力とゴム反力とを合算した合計反力が生成される。ピストン１３４３の移動距離が第１所定距離Ｄ１以内であれば、反力生成用ゴム１３４５は撓まずゴム反力を生じないため、反力生成用ゴム１３４５の劣化が抑制され、反力生成装置の耐久性が向上する。

（２）反力生成用不等ピッチバネ１３４４は、ピストン１３４３が第２所定距離Ｄ２を移動する前までは第１バネ定数と、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量とに基づくバネ反力を生成し、ピストン１３４３が第２所定距離Ｄ２を移動した後は第１バネ定数よりも大きい第２バネ定数と踏み込み量とに基づくバネ反力を生成する。オペレータは、ブレーキペダル１３の踏み始めの段階では柔らかく感じ、ブレーキペダル１３をさらに踏み込んで行くと重くなるように感じるため、従来の油圧制御式ブレーキシステムと同様の感覚でブレーキペダル１３をスムーズに操作することができる。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

例えば、オペレータによるブレーキペダル１３の踏み込み量を、油圧ポンプを制御するモータへ電気的に伝達して、油圧による制動力を得るブレーキシステムに、本発明による反力生成装置を適用することもできる。

１ フォークリフト
３ ブレーキバイワイヤシステム
１０ モータ
１１ インバータ
１２ アクセルペダル
１３ ブレーキペダル
１４ 電池
１５ 電磁ブレーキシステム
１６ コントローラ
１７ 車輪
１３１ ブレーキペダルパッド
１３２ ブレーキセンサ
１３３ ブレーキレバー
１３４ 反力生成装置
１３５ ロッド
１３６ 回転軸部材
１５１ 電磁回路
１５２ ブレーキパッド
１５３ ディスク
１３４０ ハウジング
１３４１ 円筒容器
１３４２ プレート
１３４３ ピストン
１３４４ 反力生成用不等ピッチバネ
１３４５ 反力生成用ゴム
１３４８ 大径部
１３４９ 小径部

Claims (7)

1. 反力生成装置を有するブレーキバイワイヤシステムと、
   オペレータによるブレーキペダルの踏み込み量が所定量以上で、かつ移動速度が所定速度以上のとき、電磁回路制御によって車輪を制動する電磁ブレーキシステムと、を備えるフォークリフトであって、
   前記ブレーキバイワイヤシステムの前記反力生成装置が、
   前記踏み込み量に応じて移動するピストンと、
   前記ピストンの移動に応じて撓むことによって、前記踏み込み量に応じた第１反力を生成する反力生成用バネと、
   第１所定距離を移動した後の前記ピストンのさらなる移動に応じて撓むことによって、前記踏み込み量に応じた第２反力を生成する反力生成用ゴムと、を備え、
   前記ピストンが前記第１所定距離を移動するまでは、前記第１反力が生成され、前記第１所定距離を越えて前記ピストンが移動する間は、前記第１反力と前記第２反力とを合算した第３反力が生成されるフォークリフト。
2. 請求項１に記載のフォークリフトにおいて、
   前記ブレーキバイワイヤシステムの前記反力生成装置の前記反力生成用バネは、前記ピストンが第２所定距離を移動する前までは第１バネ定数と前記踏み込み量とに基づく前記第１反力を生成し、前記ピストンが第２所定距離を移動した後は前記第１バネ定数よりも大きい第２バネ定数と前記踏み込み量とに基づく前記第１反力を生成するフォークリフト。
3. 請求項１または２に記載のフォークリフトにおいて、
   前記ブレーキバイワイヤシステムの前記反力生成装置の前記ピストンと、前記反力生成用バネと、前記反力生成用ゴムとを収容するハウジングをさらに備えるフォークリフト。
4. 請求項３に記載のフォークリフトにおいて、
   前記ブレーキバイワイヤシステムの前記反力生成装置の前記反力生成用バネは、前記ピストンの前記移動の開始前に撓んだ状態で前記ハウジングに収容されているフォークリフト。
5. 請求項３または４に記載のフォークリフトにおいて、
   前記ブレーキバイワイヤシステムの前記反力生成装置の前記ピストンは、前記反力生成用バネの伸縮方向の一端が固定され、前記ハウジングの内壁に沿って摺動するフォークリフト。
6. 請求項５に記載のフォークリフトにおいて、
   前記ブレーキペダルは、ブレーキペダルパッドと、前記オペレータによる前記ブレーキペダルパッドの踏み込みによって回転変位するブレーキレバーとを含み、
   前記ブレーキレバーの先端側には、先端が前記反力生成装置の前記ハウジング内で前記ピストンに当接し、他端が前記ブレーキレバーに軸支されるロッドが設けられ、
   前記反力生成装置の前記ピストンは、前記ハウジングの内壁に沿って摺動する大径部と、前記反力生成用バネの内側に挿入される小径部とを含み、
   前記ブレーキレバーが回転変位すると、前記ピストンは、前記ロッドで押圧されることによって移動するフォークリフト。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のフォークリフトにおいて、
   前記電磁ブレーキシステムは、駐車ブレーキ力を発生する駐車ブレーキ装置として使用されるフォークリフト。

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