JP2008062850A - 荷役車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エアコンを装備しても車両全高を高くせずに、荷役車両としての機動性を確保することができるフォークリフト等の荷役車両を提供する。
【解決手段】ハイブリッドフォークリフト１０は、モータで駆動される電動コンプレッサと、他のエアコン構成機器とがモジュール化されたエアコン３３を備えている。エアコン３３は、座席４１の下方に配置されたフード４０内に配置されている。コンデンサ冷却用空気の取り込み口３９が車体の側部に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、荷役車両に係り、詳しくは座席の上方にヘッドガードが設けられるとともに、エアコンを備えたフォークリフト等の荷役車両に関する。

フォークリフト等の荷役車両において、運転席の環境を快適にするため、フォークリフトの天井にスポットクーラを設置したものがある。そして、この種のクーラ（エアコン）の場合、圧縮機はエンジンで駆動するため、エンジンの近くに配設し、熱交換機（コンデンサ等）は天井部（ヘッドガード上）に設ける構成となる。そのため、圧縮機と熱交換機との間で冷媒を搬送する配管が必要になり、配管作業が面倒になる。この問題を解消する手段として、電動機を内蔵した圧縮機を使用し、圧縮機と熱交換機とを一体化して天井に設け、エンジン駆動式の発電機やバッテリから電源を供給するフォークリフト用天井設置スポットクーラが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１１１４５号公報

ところが、ヘッドガードは、本来高い位置からの落下物から運転者を保護するための防護屋根であり、剛性の高い平板又は格子を運転席上の屋根としてほぼ水平に位置させ、前後両端の四隅をそれぞれピラーで支持して構成されるものである。そのため、ヘッドガード上にエアコンが設置された構成では、見栄えが悪い。

また、フォークリフト等の荷役車両においては、その全高が高いとその分だけ進入できる作業領域が制限されるため、可能な限りその全高を低くすることが望まれている。ところが、ヘッドガード上にエアコンを設置する構成では、エアコンを装備しない通常のフォークリフトと比較して、ヘッドガード上に載置したエアコンの高さ分（正確にはそれを覆うカバーを含む高さ分）だけ車両の全高が高くなり、進入可能領域、作業領域が制限されて、荷役車両としての機動性の低下を招く要因となっていた。

本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、エアコンを装備しても車両全高を高くせずに、荷役車両としての機動性を確保することができるフォークリフト等の荷役車両を提供することにある。ここで、「フォークリフト等の荷役車両」とは、フォークリフトのように車両の前部に設けられたマストを備え、マストに沿ってリフトブラケットとともにフォーク等の荷役用アタッチメントを昇降させて荷役作業を行う車両を意味する。

前記の目的を達成するため請求項１に記載の発明は、座席の上方にヘッドガードが設けられた荷役車両である。そして、モータで駆動される電動コンプレッサと、他のエアコン構成機器とがモジュール化されたエアコンを、前記ヘッドガードより下方で、前記エアコンのコンデンサ冷却用空気を取り込み可能で、かつエアコンを雨水から保護可能な位置に配設した。

この発明では、エアコンがヘッドガードの下方に配置されるため、エアコンを装備しても車両全高を高くせずに、荷役車両としての機動性を確保することができる。また、エアコンはコンデンサ冷却用空気を取り込み可能で、かつエアコンを雨水から保護可能な位置に配設されているため、コンデンサの放熱に支障はない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記エアコンは、座席の下方に配置されたフード内に配置され、前記コンデンサ冷却用空気の取り込み口が車体の側部に設けられている。この発明では、運転室やカウンタウェイトに影響を及ぼさずにエアコンを配置することができる。また、エアコンが見えないため、見栄えが良くなる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記エアコンは、車両前寄り位置で少なくとも一部がフロアより下方に位置するように設けられ、前記エアコンの冷気吹き出し口が座席の前方に配置されている。この発明では、エアコンを車両後寄りに設けた場合に比較して、冷気吹き出し口とエアコンとを接続するダクトを短くすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記エアコンは、車両後部のカウンタウェイトに形成された収容部内に設けられている。この発明では、運転室に影響を及ぼさずにエアコンを配置することができる。また、エアコンが見えないため、見栄えが良くなる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、荷役車両は、走行用の駆動手段として走行用モータを使用し、油圧ポンプの駆動手段としてエンジン及びモータを使用する構成のハイブリッド車である。この発明では、走行用モータ及び油圧ポンプを駆動する駆動手段の占めるスペースを確保するため、フロアの高さがエンジン車あるいはバッテリ車に比較して高くなり、車両全体としてエアコンの配置スペースを確保し易くなる。

本発明によれば、エアコンを装備しても車両全高を高くせずに、荷役車両としての機動性を確保することができるフォークリフト等の荷役車両を提供することができる。

以下、本発明をハイブリッドフォークリフトに具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、ハイブリッドフォークリフト（以下、単にフォークリフトと称す場合もある。）１０の車体を構成する機台フレーム１１の前側にはマスト１２が装備されている。マスト１２にはフォーク１３がリフトブラケット１４を介して昇降可能に装備され、リフトシリンダ１５の伸縮作動によりフォーク１３がリフトブラケット１４とともに昇降される。図２に示すように、機台フレーム１１には４本の支柱１６が立設され、前側の支柱１６はヘッドガード１７と一体に形成されている。支柱１６及びヘッドガード１７に囲まれた空間によって運転室１８が構成されている。運転室１８は、前側及び後側は透明な壁（図示せず）により、左右両側は開閉可能なドア１９（図１に図示）によりそれぞれ外部と区画されており、運転室１８は、ドア１９を介して開放可能なキャビンとして設けられている。

車体の前側下部には駆動輪（前輪）２０が設けられ、車体の後側下部には操舵輪（後輪）２１が設けられている。図３に示すように、駆動輪２０は、車軸２２に装備された差動装置２２ａ及び図示しないギヤを介して走行用モータ２３により駆動される。また、操舵輪２１は、ハンドルＨの操作量に応じて操舵される。

図２に示すように、機台フレーム１１は、フロントフレーム部１１ａ、サイドフレーム部１１ｂ及びリヤフレーム部１１ｃから構成されている。フロントフレーム部１１ａ及びサイドフレーム部１１ｂは厚板（鋼板）で形成されるとともに、溶接で一体化されている。リヤフレーム部１１ｃは鋳物で形成され、サイドフレーム部１１ｂの左右両側の後部に対して図示しないボルトにより締結されている。カウンタウェイト２４は、リヤフレーム部１１ｃと別体に形成され、リヤフレーム部１１ｃの後部に図示しないボルトにより締結されている。

リヤフレーム部１１ｃには、下部前側にエンジン２５が固定されている。図３に示すように、エンジン２５にはクラッチ２７を介してモータジェネレータ（発電電動機）２８が連結されている。モータジェネレータ２８は、エンジン２５によって駆動されて発電を行い、バッテリ（二次電池）２９に蓄電（充電）する発電モードと、バッテリ２９から駆動電力を受けてモータとして油圧ポンプ３０を駆動するモータモードとの間で適宜切り換え可能とされている。この切り換え制御は、いずれも図示しないインバータアッセンブリを介して制御装置の指令に基づいて行われるようになっている。モータジェネレータ２８が発電モードにある場合は、エンジン２５はモータジェネレータ２８と油圧ポンプ３０の駆動源となる。一方、モータジェネレータ２８がモータモードにある場合には、エンジン２５とモータジェネレータ２８とが油圧ポンプ３０の駆動源となる。但し、モータモードにおいてクラッチ２７を切り、エンジン２５ではなくモータジェネレータ２８のみを油圧ポンプ３０の駆動源とすることも可能である。クラッチ２７の断接制御は制御装置の制御信号によって行われる。即ち、モータジェネレータ２８は、モータモードにおいて油圧ポンプ３０の駆動手段としてのモータとして機能する。

バッテリ２９は、発電モードのモータジェネレータ２８によって発電された電気を蓄電するとともに、フォークリフト１０の走行動作や荷役動作のために、必要に応じて適宜駆動電力を供給する。バッテリ２９への蓄電及びバッテリ２９からの放電は、制御装置に接続されたインバータアッセンブリを介して制御される。

カウンタウェイト２４に形成された収容部には、エンジン２５の冷却水を冷却するラジエータ３１が収容されている。
運転室１８を構成する支柱１６は、一般のフォークリフトと異なり、機台フレーム１１に溶接で固着されるのではなく、図２に示すように、各支柱１６の下端に形成された固定部１６ａが、機台フレーム１１にゴムマウント（図示せず）を介してボルト（図示せず）により固定されるようになっている。即ち、支柱１６はフローティングキャビンを構成する。そして、後側の支柱１６の下部間に固定された支持ブラケット３２に対してエアコン３３が固定されている。エアコン３３の配置位置は、エンジン２５より上側で後寄りになる。なお、図２は、支柱１６がまだ機台フレーム１１に固定されていない状態を示す模式斜視図である。

図４に示すように、エアコン３３は、電動コンプレッサ３４、コンデンサ（凝縮器）３５、レシーバ３６及びユニット体３７が一体的にまとめてモジュール化された構成となっている。電動コンプレッサ３４、コンデンサ３５、レシーバ３６及びユニット体３７は配管３８を介して接続されている。コンデンサ３５は、モータにより駆動されるファンを備えている。なお、ユニット体３７は、エキスパンダ、エバポレータ及びブロアを一体にまとめたものである。図１に示すように、車体の後部寄り側部には、エアコン３３のコンデンサ冷却用空気の取り込み口３９が設けられている。エアコン３３は、コンデンサ３５が取り込み口３９と対応する位置に配置される。

リヤフレーム部１１ｃの上方は、エンジン２５及びエアコン３３を覆うようにフード４０が、開閉可能に設けられている。フード４０上には座席（シート）４１が設けられている。座席４１には、その右方側に、作業者の腕を置くためのアームレスト４２が装着されている。アームレスト４２は、腕を置く部位が水平に配置される使用位置（例えば、図１の状態）と、腕を置く部位が後方に傾動される退避位置との間で回動（変位）するように構成されている。アームレスト４２の前部には、リフトシリンダ１５やティルトシリンダ等の荷役用アクチュエータを操作するための複数本の荷役用操作部４３等が配設されている。荷役用操作部４３は、レバー形式で構成され、フォーク昇降操作用のリフトレバーやマスト前後傾操作用のティルトレバーを含む。

運転室１８の前側には、エアコン３３の冷気の吹き出し口４４が設けられている。エアコン３３と吹き出し口４４とを接続するダクト４５は、吹き出し口４４を備えた支持ダクト４６と、ドア１９と共に移動可能なドア付属ダクト４７と、ドア付属ダクト４７とエアコン３３とを接続する固定ダクト４８とから構成されている。ドア付属ダクト４７はドア１９の内側に設けられ、ドア１９が閉じた状態ではドア付属ダクト４７の入口４７ａがエアコン側の固定ダクト４８の出口４８ａと密閉状態となり、かつドア付属ダクト４７の出口４７ｂが支持ダクト４６の入口４６ａと密閉状態となるように構成されている。

図５及び図６に示すように、支持ダクト４６は、フロア４９から立設され、上端部に吹き出し口４４を備えるとともに、下部のドア１９と対向する面に入口４６ａが形成されている。支持ダクト４６は、インストルメントパネル５０の支持部の役割も果たし、吹き出し口４４は、インストルメントパネル５０と一体に構成されるとともに、図６に示すように、フロントパネル５１より後方に位置するように配置されている。図２及び図６に示すように、インストルメントパネル５０はディスプレイ部５０ａを備え、ディスプレイ部５０ａはタッチパネルも兼ねている。また、固定ダクト４８の出口４８ａもドア１９と対向する面に形成されている。なお、図５はドア１９を省略した概略側面図である。

フード４０より前側の運転室１８の下方にはバッテリ収容部５２が設けられている。バッテリ収容部５２は、車体の幅方向に延びるように設けられ、機台フレーム１１によって形成されている。バッテリ収容部５２は座席４１に着座した運転者の足を支承するフロア４９の下方に設けられている。図２に示すように、バッテリ収容部５２は車体の全幅にわたって延びるように設けられるのではなく、この実施形態では車体の右寄りに設けられている。バッテリ収容部５２には、バッテリ２９が収容されている。即ち、バッテリ２９は、エンジン２５より前方でフロア４９の下方に配置されている。バッテリ２９は、バッテリケース内に複数のバッテリセル（図示せず）が収容されて構成されている。バッテリ２９には、例えば、ニッケル水素蓄電池が使用されている。バッテリ２９の下方に燃料タンク及び作動油タンクが配置されている。

フロア４９の下のバッテリ収容部５２の近傍には、バッテリ２９に冷却風を送風する送風手段（図示せず）が設けられている。送風手段は、ブロアと、ブロアの空気吸い込み側に連結された空気取り入れ部と、ブロアの空気吹き出し側に連結された送風部とで構成されている。この実施形態では、空気取り入れ部は運転室１８内の空気を取り入れるように、フード４０の前側下部に形成された開口部の近傍に配置されている。

次に、前記のように構成されたフォークリフト１０の作用を説明する。フォークリフト１０は、走行用モータ２３を駆動して走行し、荷役作業時にはモータジェネレータ２８及びエンジン２５で油圧ポンプ３０を駆動する。モータ又はエンジン２５の一方だけを備えたフォークリフトの場合は、最大負荷に対応した大型のモータ又はエンジンを搭載する必要がある。そして、常には低出力の状態でモータ又はエンジンを駆動することになり、効率が悪くなる。しかし、このフォークリフト１０の場合は、走行用モータ２３、モータジェネレータ２８及びエンジン２５は効率よく駆動する出力範囲で駆動されるため、燃費が向上するとともに、エンジンフォークリフトに比較してエンジン２５の駆動時間が短くなるため、排気ガス（二酸化炭素やＮＯｘ）の排出量が少なくなる。

気温が高くなり、エアコン３３が駆動されると、エアコン３３から送り出された冷気は、固定ダクト４８、ドア付属ダクト４７及び支持ダクト４６を経て吹き出し口４４から吹き出す。そして、運転室１８内はエアコン３３で冷却された冷気で冷房されて、運転室１８内の空気の温度は、外気の温度より低くなり、運転室１８の環境が快適になる。

運転者がハイブリッドフォークリフト１０から降りる際は、アームレスト４２を後方に傾動させた退避位置に回動させた後、ドア１９を開ける。図６に示すように、ドア１９を開けると、ドア付属ダクト４７もドア１９と一緒に移動し、運転者の降車及び乗車に支障とならない退避位置に移動する。その状態で運転者は、運転室１８への出入りを行う。

この実施の形態では以下の効果を有する。
（１）座席４１の上方にヘッドガード１７が設けられた荷役車両（フォークリフト）において、モータで駆動される電動コンプレッサ３４と、他のエアコン構成機器とがモジュール化されたエアコン３３を、ヘッドガード１７より下方で、エアコン３３のコンデンサ冷却用空気を取り込み可能で、かつエアコン３３を雨水から保護可能な位置に配設した。したがって、エアコン３３を装備しても車両全高を高くせずに、荷役車両としての機動性を確保することができる。また、エアコン３３がモジュール化されているため、モジュール化されていない場合に比較してエアコン３３を配置するのに必要なスペースが小さくてよくなる。さらに、エアコン３３はコンデンサ冷却用空気を取り込み可能で、かつエアコン３３を雨水から保護可能な位置に配設されているため、コンデンサ３５の放熱（冷却）に支障はない。

（２）エアコン３３は、座席４１の下方に配置されたフード４０内に配置され、コンデンサ冷却用空気の取り込み口３９が車体の側部に設けられている。したがって、運転室１８やカウンタウェイト２４に影響を及ぼさずにエアコン３３を配置することができるとともに、コンデンサ３５の冷却も容易になる。また、エアコン３３が見えないため、見栄えが良くなる。

（３）荷役車両は、走行用の駆動手段として走行用モータ２３を使用し、油圧ポンプ３０の駆動手段としてエンジン２５及びモータ（モータジェネレータ２８）を使用する構成のハイブリッド車である。したがって、走行用モータ２３及び油圧ポンプ３０を駆動する駆動手段の占めるスペースを確保するため、フロア４９の高さがエンジン車あるいはバッテリ車に比較して高くなり、車両全体としてエアコン３３の配置スペースを確保し易くなる。

（４）運転室１８を構成する支柱１６が機台フレーム１１に溶接で固着されるのではなく、ボルトで固定される構成のため、エンジン２５等を機台フレーム１１に固定した後に、支柱１６を機台フレーム１１に固定することができる。したがって、支柱１６が機台フレーム１１に固着された状態でエンジン２５等を機台フレーム１１に固定する（取り付ける）場合に比較して組み付けが容易になる。

（５）支柱１６が機台フレーム１１にボルトで固定される構成で、エアコン３３は、支柱１６の下部間に固定された支持ブラケット３２に対して固定されている。したがって、支柱１６が機台フレーム１１に固定される前に、エアコン３３を支柱１６に対して支持ブラケット３２を介して取り付けることができ、エアコン３３の組み付け作業性が良くなる。

（６）冷気の吹き出し口４４は運転室１８の前側に配置され、エアコン３３と吹き出し口４４とを接続するダクト４５は、ダクト４５の一部を構成するとともにドア１９の内側に設けられてドア１９と共に移動可能なドア付属ダクト４７を備えている。ドア付属ダクト４７は、ドア１９が閉じた状態ではドア付属ダクト４７の入口がエアコン側のダクト（固定ダクト４８）の出口４８ａと連通状態となり、かつドア付属ダクト４７の出口が支持ダクト４６の入口４６ａと連通状態となるように構成されている。したがって、ドア１９を開けるとオペレータが乗降する通路の部分にはダクト４５が存在しない状態になり、ダクト４５がフロア４９上に固定された場合と比べて車両に対する乗降性が良くなる。

なお、実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 支柱１６を機台フレーム１１にボルトで固定する構成に代えて、支柱１６を機台フレーム１１に溶接で固着する構成にしてもよい。この場合、エアコン３３は支柱１６に支持ブラケット３２を介して固定されるのではなく、機台フレーム１１側に固定される。

○ エアコン３３の配設位置は、ヘッドガード１７より下方で、エアコン３３のコンデンサ冷却用空気を取り込み可能で、かつエアコン３３を雨水から保護可能な位置であればよく、フード４０内に限らない。例えば、エアコン３３を、車両前寄りに設けてもよい。冷気の吹き出し口４４を備えた支持ダクト４６が運転室１８の前側に設けられた構成において、図７に示すように、エアコン３３を支持ダクト４６の近くに配置してもよい。この場合、エアコン３３と走行用モータ２３が干渉しないように、走行用モータ２３の位置を変更するのが好ましい。エアコン３３は全部をフロア４９より下方に配置してもよいが、一部がフロア４９から突出するように設けてもよい。この場合、エアコン３３を車両後部に設けた場合に比較して冷気吹き出し口４４とエアコン３３とを接続するダクト４５を大幅に短くすることができる。

○ エアコン３３を、車両前寄りに設ける場合、エアコン３３をフロア４９上のインストルメントパネル５０の下方に設けてもよい。この場合も、エアコン３３を車両後部に設けた場合に比較して冷気吹き出し口４４とエアコン３３とを接続するダクト４５を大幅に短くすることができる。

○ エアコン３３を車両後部のカウンタウェイト２４に形成された収容部内に設けてもよい。この場合もフード４０内に配置した場合と同様に、運転室１８に影響を及ぼさずにエアコン３３を配置することができる。また、エアコンが見えないため、見栄えが良くなる。

○ エアコン３３をフード４０内に配置した構成において、取り込み口３９をコンデンサ３５の熱風の吐き出し口として使用してもよい。フード４０内には、機台フレーム１１の下方や、フード４０の隙間等から外気を取り込むことができるため、そのような使用をしても支障はない。

○ エアコン３３の配置位置は、外部から見えない位置に限らず、カウンタウェイト２４の上に配置してもよい。エアコン３３をカウンタウェイト２４の上に配置した場合、雨水がかからないようにカバーを設ける必要がある。また、コンデンサ３５の部分は雨水がかかる位置に配置して、他の部分を雨水がかからない位置に配置してもよい。

○ 吹き出し口４４とインストルメントパネル５０とを別体に形成し、吹き出し口４４のみをフロントパネル５１より後方に位置するように配置してもよい。
○ バッテリ２９はニッケル水素蓄電池に限らず、鉛蓄電池やリチウムイオンバッテリ等他の二次電池であってもよい。

○ 荷役用操作部４３をアームレスト４２に設ける構成に代えて、例えば、運転室１８の前側でハンドルＨの近くに設けてもよい。
○ ハイブリッドフォークリフト１０に限らず、ヘッドガード１７を備え、走行用の駆動手段と荷役用の駆動手段とを備えた荷役車両に適用してもよい。即ち、走行用の駆動手段をモータとし、荷役用の駆動手段をエンジン及びモータとするハイブリッド荷役車両に適用してもよい。

○ ハイブリッド荷役車両に限らず、走行用の駆動手段と荷役用の油圧ポンプ３０の駆動手段とに、二次電池を動力源とするモータを使用するバッテリ車に適用してもよい。
○ エアコン３３の吹き出し口４４は、ハンドルＨの横前方に限らず、運転室１８の上部あるいはフード４０の前側であってもよい。これらの場合、座席４１に座った作業者の顔に向かって送風し難いが、運転室１８内を冷房するには支障はない。

○ モータジェネレータ２８を設ける代わりに、発電機と油圧ポンプ駆動用モータとを別々に設け、油圧ポンプ３０をエンジン２５及び油圧ポンプ駆動用モータで駆動する構成としてもよい。しかし、モータジェネレータ２８を設ける方が構成が簡単になり、配置スペースを小さくすることができる。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記油圧ポンプの駆動手段を構成するモータとしてモータジェネレータが使用されている。

一実施形態におけるフォークリフトの概略側面図。 機台フレームと支柱及びエアコンの配置を示す模式斜視図。 バッテリ、エンジン等の配置を示す模式平面図。 エアコンの模式斜視図。 ドアを省略した状態の車体の概略側面図。 ドアが開いた状態のドア、ダクト等の関係を示す運転室の部分概略斜視図。 別の実施形態におけるエアコンの配置を示す模式平面図。

符号の説明

１０…荷役車両としてのハイブリッドフォークリフト、１７…ヘッドガード、１８…運転室、２３…走行用モータ、２４…カウンタウェイト、２５…エンジン、２８…油圧ポンプ駆動手段としてのモータを構成するモータジェネレータ、３０…油圧ポンプ、３３…エアコン、３４…電動コンプレッサ、３９…取り込み口、４０…フード、４１…座席、４４…吹き出し口、４９…フロア。

Claims (5)

1. 座席の上方にヘッドガードが設けられた荷役車両であって、モータで駆動される電動コンプレッサと、他のエアコン構成機器とがモジュール化されたエアコンを、前記ヘッドガードより下方で、前記エアコンのコンデンサ冷却用空気を取り込み可能で、かつエアコンを雨水から保護可能な位置に配設したことを特徴とする荷役車両。
2. 前記エアコンは、座席の下方に配置されたフード内に配置され、前記コンデンサ冷却用空気の取り込み口が車体の側部に設けられている請求項１に記載の荷役車両。
3. 前記エアコンは、車両前寄り位置で少なくとも一部がフロアより下方に位置するように設けられ、前記エアコンの冷気吹き出し口が座席の前方に配置されている請求項１に記載の荷役車両。
4. 前記エアコンは、車両後部のカウンタウェイトに形成された収容部内に設けられている請求項１に記載の荷役車両。
5. 荷役車両は、走行用の駆動手段として走行用モータを使用し、油圧ポンプの駆動手段としてエンジン及びモータを使用する構成のハイブリッド車である請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の荷役車両。

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