フォークリフトの構造に詳しい方

質問

フォークリフトの動きを見ていると相当なステア角でも柔軟に旋回しているように見えます。
駆動輪に対して直角かと思うほどの角度でもクネクネ方向転換できるのが不思議なのですが、普通の差動ギアが使用されているのか、あるいは耕耘機のようなクラッチ機構でも採用されているのか詳しい方教えてください。

回答No.3

LB05 · ベストアンサー

フツーの差動装置ですよ。

>駆動輪に対して直角かと思うほどの角度でもクネクネ方向転換できるのが不思議なのですが

　フォークリフトの回半（最小回転半径)が極端に小さいのは、幾つか理由があります。

※極端に回半を小さくすると、幾何学的な理由で操舵外輪と操舵内輪それぞれの操舵角を大きく変えなければなりませんが、フォークリフトではこの左右輪の操舵角差が幾何学的にほぼ正確に出せる様になっています。
　この幾何学的配置は、発見者の名前を取って『アッカーマン・ジャントゥ・ジオメトリ』或いは略して単に『アッカーマン』と言い、フツーのクルマにもとりいれられています。
　ただフツーのクルマでは、操舵機構の問題からハンドルを一杯まで切った時にはアッカーマンから外れた操舵角になり、旋回外輪か内輪のどちらかが走行抵抗になって小回りを『妨害』していますが、フォークリフトでは特殊な操舵機構によりかなり正確なアッカーマン設計となっており、極端な操舵角でも操舵輪が走行抵抗を発生することなく、スムーズに曲がります。

※見た目のクネクネ感？は、フォークリフトが後輪操舵だという点も関係しています。
　極低速では、旋回時の回転中心（カーブの円弧の中心）は操舵していない側の車軸の延長線上に発現しますが、フォークリフトの場合、前輪の車軸上に回転中心がある事になり、視覚的に後輪（操舵輪側)を大きく振り出した旋回をしている様に見えます。
　この姿勢が見た目のクネクネ感を生んでいます。フツーのクルマでも、広いところでバックで走行しながらハンドルを左右に切ると、クネクネして見えます。

※広いところから狭いところにクルマを飛びこませる場合はどうでしょう？
　上述した様に、操舵輪側は左右に大きく振れる運動をします。フォークリフトでは後輪を操舵することにより前輪側の左右の振れを無くし、狭いところに入って行き易くなっています。こんなところも、フォークリフトが『異常に小回りが利く様に見える』視覚的効果を生んでいます。（フツーのクルマで駐車場に入れる場合、前進より後退で入れた方が１台分のワク内に停め易いですよね？フォークリフトではあの動きが前進で得られているワケです。）

※ついでに全くの余談ですが。
　後輪操舵の方が狭いところに入り易いというなら、フツーのクルマも後輪操舵にしたら？っという疑問が湧きますが、車速の速いフツーのクルマで後輪操舵は有り得ません。
　難しい振動工学上の話はハショって、現象だけを述べますが。
　後輪操舵では、操舵系の共振（ハンドルが勝手に左右に激しく切れ続ける現象）が出易く、高速走行でこれが発生するとクルマが蛇行し、その蛇行の左右幅が段々大きくなり、最後には路外に逸脱します（ドリフト族の連中が『とっちらかる』と言っている現象で、前輪操舵でも発生する可能性がありますが、後輪操舵ではその発生速度がより低いということです。）
　後輪操舵で操舵輪が共振する話は、例えば・・・・振動工学者のデンハルトックが書いた本の具体例（プロペラ戦闘機の後輪が離陸時に共振して壊れる話）が面白いので、興味があるなら図書館等で探してみてください。（振動工学を学ぶ者にとっては有名な本ですが非常に古いので、恐らくもう購入することは出来ないでしょう。）
　また、かつて著名な構造力学者のバックミンスター・フラーが、巨大な後輪操舵の３輪スーパーカーを計画しましたが（『ダイマキシオンカー』で検索してみてください）、フラーは優秀な構造力学者ではあっても、振動工学者でも車両運動力学者でもなかった様で、もし販売していたら大変なことになっていたでしょうねぇ。

お礼

アッカーマン機構は知っていましたが、乗用車のそれは完全ではなかったのですね、それにしてもフォークリフトで真価を発揮していたとはさすが理論通りの動きは機能美を感じさせます、後述の情報面白そうなので調べてみたいと思います。
ご回答ありがとうございました。

回答No.5

o-sai

カウンターウエイトのフォークには、多くの場合、注意灯が付いてます。
「急旋回するな！」という意味で、デフのマークが赤く光ります。
トルクを掛けた状態で急角度の旋回をすると光りますよ。

大手のロジ会社の場合、フォークの整備は専門業者による月次点検ですから、
時々はデフの交換もしています。
もちろん、外して整備して次の交換部品になります。

次世代ではカウンターウエイトもバッテリー型になりつつあるので、
デフそのものも構造上無くなるかもしれません。

お礼

乗用車の理想とされるホイールインモーターと同じになるのかもしれませんね、でもディファレンシャルギアーの構造や動きのの面白さは捨てがたいものがあります。
ご回答ありがとうございました。

回答No.4

ts3m-ickw

ああ、あれはすごいですよね。ハンドル目一杯切ると、信地旋回できます。
駆動輪の片側はほとんど回転しないですから。
でも中身は普通の差動ギアです。

お礼

初めのうちは内側の動力は切っているのではないかと思いましたが今でも目の前で動きを見ていると信じられなくなります。
ご回答ありがとうございました。

回答No.2

noname#152318

＞普通の差動ギアが使用されているのか、あるいは耕耘機のようなクラッチ機構…

普通の作動ギアが使用されています。
　後輪駆動車をバックさせたイメージです。
ステア角を発生させると、操舵輪は車輪の回転方向に進みますので、ステア角は
　さらに大きくなろうとし、大きく後部を振ります。

　逆にバックをするときは、普通車の前進と同じで、やや小回りができにくい感触です。
普通車をバックさせると、くねくね曲がりやすくなります。
　ステア角用のキングピンが鉛直方向ではなく、若干傾斜してこの効果を強めています。

　この効果名をちょっと忘れました。　　<(_ _)>　キャスター効果？

お礼

確かに台車みたいな動きですよね
ご回答ありがとうございました。

回答No.1

mimazoku_2

フォークリフトのステアリングって、車輪と操舵機能しかありませんよ。（重量級は違うかも知れませんが・・・）

駆動輪には、普通のデフとドラムブレーキがあります。

で、フォークの反対側には、鉄の重りが付いています。

お礼

特別なシステムは無いようですね
ご回答ありがとうございました。