JP4391173B2

JP4391173B2 - フォークのティルト構造

Info

Publication number: JP4391173B2
Application number: JP2003318394A
Authority: JP
Inventors: 俊雄和田
Original assignee: 日本輸送機株式会社
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-09-10
Also published as: JP2005082366A

Description

本発明は、フォークのティルト機能を有するフォークリフトの昇降キャリッジに関する。

図５（ａ）に示すフォークリフトＶは、メインマストＮに沿って昇降する運転台Ｓに対してサブマストＭがシフト可能に取付けられており、このサブマストＭにて昇降キャリッジＣを支持し、昇降キャリッジＣにフォークＦを取付けている。昇降キャリッジＣは、オペレータの指令に基づき、マストＭに案内されつつ昇降し、同図（ｂ）に示すように、フォークＦがフォークリフトＶに対して横向きになるように、フォークＦをローテイト用直立軸Ｒの周りに旋回（ローテイト）させられる。更に、昇降キャリッジＣは、フォークＦを矢印Ｙ方向へ傾斜（ティルト）させることができ、また昇降キャリッジＣ自体がフォークリフトＶの車幅方向へ水平移動すれば、これに伴ってフォークＦがシフトする。このような技術は、下記の特許文献に開示されている。
実開昭５５−１７２２９７号公報特開平５−２５４７９０号公報

上記の３方向スタッカーフォークリフトＶは、フォークＦをティルト動作させる油圧シリンダを主体とするティルト手段Ｈを具備し、フォークＦのティルト動作の回動支点Ｐからティルト手段Ｈの作用点までの距離を確保するために、ティルト手段Ｈをローテイト用直立軸Ｒの下方、即ち昇降キャリッジＣの外側に配置しなければならない。このため、昇降キャリッジＣに内装した図に表れていない油圧ポンプからティルト手段Ｈへ油圧を供給するための油圧配管を、昇降キャリッジＣの外側に露出させることが避けられず、同油圧配管が昇降キャジＣの動作中に不用意に荷物等に引っ掛かる恐れがある。また、油圧配管の継ぎ目等から作動油が油漏れする恐れがある。

更には、油圧配管が自在に撓んだり変形できるように、油圧配管の昇降キャリッジＣから露出する部分は、ある程度弛ませて緩やかに湾曲させておく必要がある。このように弛んだ状態で露出した油圧配管が、マストＭの後部にある運転台Ｓに乗り込んだオペレータの視界を妨げるという問題がある。以上の問題は、ティルト手段に代えて電動機を適用した場合でも同様である。即ち、電動機に電力を供給する電線が、荷物等に引っ掛かり、又は同電線がオペレータの視界を妨げることがある。

本発明の目的は、上記の諸問題に鑑みて、油圧配管や電線等を昇降キャリッジの外部に取り回すことのないフォークのティルト構造を提供することにある。

本発明は、昇降キャリッジに直立姿勢で軸受けされたローテイト用直立軸と、該直立軸に接続され該直立軸から水平方向へ両端を突出したティルト用水平軸と、該水平軸に後端を支持され先端を水平に延出したフォークと、前記水平軸から下方へ離間する位置にて前記直立軸に結合され前記水平軸に交差する方向に伸縮するティルト手段とを備え、前記ティルト手段が伸縮する動作に従わせて、前記フォークを、前記水平軸を支点に前記先端が上下する方向へ回動させるフォークのティルト構造に係るものであって、前記ティルト手段が、前記直立軸に一端をピン接合され該一端の周りに他端が旋回可能な第１節と、前記フォークに一端を近接し該一端の周りに他端が旋回可能な第２節と、前記第１節及び前記第２節のそれぞれの他端をピン接合して成る滑節に接続した進退ロッドと、該進退ロッドを進退動する駆動装置とを備え、前記進退ロッドを進退動させて前記滑節を変位させることにより、前記第１節の一端と第２節の一端との間隔を伸縮させることを特徴とする。

更に、本発明に係るフォークのティルト構造は、前記ティルト手段の駆動装置が、前記直立軸の軸芯を上下方向に貫通するネジ棒と、該ネジ棒を回記させる駆動源と、前記直立軸の内部に挿入され前記ネジ棒に螺合したナットとを備え、前記進退ロッドを前記ナットに接続し、前記ネジ棒を前記駆動源にて回転させることより、前記直立軸の内部を上下方向に変位するナットに従わせて、前記進退ロッドを上下方向に進退動させることを特徴とする。

更に、本発明に係るフォークのティルト構造は、前記フォークが、前記後端を立ち上げて上端部を有する直立片を形成し、前記上端部が前記水平軸の両端の間にて支持され、一対の腕部の上端を軸受部としそれぞれの下端同士の間を揺動片で連結して成るティルトバーが、前記軸受部を前記水平軸の両端に回動自在に各々接続して、前記揺動片を前記水平軸の下方へ吊り下げ、該揺動片を前記フォークの直立片に前記後端側から近接し、前記ティルト手段の第２節の一端が、前記ティルトバーの揺動片にピン接合されたことを特徴とする。

また、本発明は、昇降キャリッジに直立姿勢で軸受けされたローテイト用直立軸と、該直立軸に水平姿勢で接続されたティルト用水平軸と、該水平軸に後端を支持され先端を水平に延出したフォークと、前記水平軸から下方へ離間する位置にて前記直立軸に結合され前記水平軸に交差する方向に前記フォークを押し付けることより前記フォークを前記水平軸を支点に前記先端が上下する方向へ回動させるティルト手段とを備えるフォークのティルト構造に係るものであって、前記ティルト手段が、駆動源により回転するウォームと、該ウォームに噛み合うウォームホイールと、該ウォームホイールと共に回転し前記フォークを前記水平軸に交差する方向へ押し付けるカムとを備え、前記ウォームが、前記直立軸の軸芯を上下方向に貫通する駆動軸を介して、前記駆動源に接続されることを特徴とする。

本発明に係るフォークのティルト構造によれば、進退ロッドを進退動させて滑節を変位させることにより、第１節の一端と第２節の一端との間隔を伸縮させ、この動作に従わせてフォークをティルトさせるので、従来のような油圧シリンダ等から成る駆動源を昇降キャリッジの外側に配置する必要がなく、また駆動源を昇降キャリッジ内の適所に収納することが可能となる。

従って、従来のように油圧ポンプから駆動源へ油圧を供給するための油圧配管や電動機に電力を供給するための電線等を、昇降キャリッジの外側に露出させないで済むので、これらが荷役作業中に不用意に荷物等に引っ掛かるという問題は起こらない。しかも、油圧配管や電線等がオペレータの視界を妨げるという問題も解決し、オペレータの視界を良好に確保することができる。また、昇降キャリッジの外部に油圧配管を露出しないで済むので、油圧配管の継ぎ目等からの油漏れによる荷物の汚損等が起こることはない。

更に、本発明に係るフォークのティルト構造によれば、直立軸の軸芯を上下方向に貫通するネジ棒に、直立軸の内部に挿入したナットを螺合しているので、このネジ棒を駆動源により回転させると、ナット共に進退ロッドが上下方向に進退動することになる。これにより、第１節の一端と第２節の一端との間隔を伸縮させ、この動作に従わせてフォークをティルトさせることができる。そして、上記のネジ棒及びナットを既成の直立軸の内部に収納できるので、昇降キャリッジの内部にネジ棒及びナットを収納するスペースを特に確保する必要がなく、昇降キャリッジの小型化に貢献するという利点がある。

更に、本発明に係るフォークのティルト構造によれば、フォークが、その後端を立ち上げて上端部を有する直立片を形成し、上端部が水平軸の両端の間にて支持され、ティルトバーの軸受部を水平軸の両端に回動自在に各々接続して、水平軸の下方へ吊り下げられたティルトバーの揺動片をフォークの直立片にその後端側から近接しているので、フォークが水平軸の両端の間であれば、フォークの配置に関わらず、ティルト手段が伸縮する動作に従わせてフォークを確実にティルトさせることができる。しかも、ティルトバーは、オペレータの視界を殆ど遮ることがなく、オペレータの良好な視界を確保できる。

更に、本発明に係るフォークのティルト構造によれば、駆動源により回転するウォームに、ウォームホイールを噛み合せ、このウォームホイールと共に回転するカムによってフォークを水平軸に交差する方向へ押し付けることにより、フォークをティルトさせるので、従来のように油圧シリンダ等の駆動源を、昇降キャリッジの外側に配置する必要がなく、また駆動源を昇降キャリッジ内の適所に収納することが可能となる。

従って、従来のように油圧ポンプから駆動源へ油圧を供給するための油圧配管や電動機に電力を供給するための電線等を、昇降キャリッジの外側に露出させないで済むので、これらが荷役作業中に不用意に荷物等に引っ掛かるという問題は起こらない。また、油圧配管や電線等がオペレータの視界を妨げるという問題を解決し、オペレータの視界を良好に確保することができる。しかも、カムの形状を水平軸に沿って延びる長尺なものとした場合、フォークが水平軸の両端の間であれば、フォークの配置に関わらず、このようなカムによってフォークを押し付けて確実にティルトさせることができる。また、フォークに荷重が加わりウォームホイールが回転しようとしても、ウォームによって回転が阻止される。このため、ブレーキ装置等を付加しなくても、フォークに荷物を載せた状態でフォークが不用意にティルトするということは起こらない。

更に、ウォームが直立軸の軸芯を上下方向に貫通する駆動軸を介して駆動源に接続するので、昇降キャリッジの内部に駆動軸を収納するスペースを特に確保する必要がなく、昇降キャリッジの小型化に貢献するという利点がある。

本実施の形態は、直立軸の周りに旋回するフォークをティルトさせるフォークのティルト構造に係るものであって、上記のフォークの後部に近接して進退可能なティルト手段と、このティルト手段に、電気的駆動源にて発生される駆動力を伝達する駆動力伝達手段とを備え、この駆動力伝達手段を上記の直立軸に収納したことに特徴を有するものである。詳しくは、以下に図面を参照しつつ説明する。

本実施の形態に係るティルト構造は、図１及び図２に示すように、昇降キャリッジ１から延出して荷役を担うフォーク２と、昇降キャリッジ１に直立姿勢で軸受けされたローテイト用直立軸３と、この直立軸３に水平姿勢で接続されてフォーク２の後端２０を支持するティルト用水平軸４と、この直立軸３にＴ型ブラケット５を介して結合されたティルト手段６とから構成されている。

昇降キャリッジ１の本体は、フォークリフトの車台等に立ち上げたマスト１０１に、複数のローラ１０２を介して上下方向へ移動自在にベース部１０３を係合している。ベース部１０３は、車幅方向へ延びる一対の水平レール１０４を固定し、更に、一対の水平レール１０４に、車幅方向へ延びる２本のラックギア１０５を各々固定している。一方、一対の水平レール１０４には、それぞれ複数の溝部１０６を形成している。これらの溝部１０６内にローラ（同符号）が係合し、このローラを介してヘッド部１０７が車幅方向に移動自在にベース部１０３に取付けられている。

ヘッド部１０７は、２本のラックギア１０５に各々噛み合う一対のピニオン１０８を設けた主軸１０９と、一対のピニオン１０８の片方に出力軸のピニオン１１９を噛み合わせた第１の油圧モータ１１０と、直立軸３にギヤ列１１１を介して回転力を付与する第２の油圧モータ１１２とを備えている。これら第１，第２の油圧モータ１１０，１１２は、図中の左側に在って図に表れていない油圧発生ユニットから供給される油圧によって適時駆動する。

直立軸３は、図１に示すように、その周面におけるフォーク２へ向けられる箇所に、平面部３０を形成し、平面部３０に、図２に示した複数のネジ３１を用いてＴ型ブラケット５を固定している。Ｔ型ブラケット５は、複数ピースの鋼板又は鋼帯を溶接する等して接ぎ合わせた略Ｔ字形の構造体である。その水平延出部５０の両端のエンドプレート５１と、水平延出部５０の長手方向の中央部から下方へ延出する支柱部５２との対応する位置には、上記の水平軸４を挿通する軸受孔５３を各々形成している。

ティルト手段６は、水平軸４に交差する方向に伸縮する機構部とその原動機から成るものである。詳しくは、図１及び図３に示すように、ティルト手段６は、直立軸３の下端部に一端７０をピン７１にて接合されて他端７２がピン７１を支点に旋回可能な一対の第１節７と、一端８０をピン８１にてティルトバー１８に接合されて他端８２がピン８１を支点に旋回可能な一対の第２節８と、進退ロッド１１と、駆動装置１２とから構成されている。

第１節７及び第２節８は、これらの他端７２，８２がピン９０にて接合され、相互にＶ字形を成している。このピン９０にて接合された部分が滑節９であり、滑節９の近傍に、進退ロッド１１の一端（下端）２１１が、継節９１を介して接合されている。ピン７１は、直立軸３の下端から垂下したステー７１０に固定されている。以上の説明で、第１節７及び第２節８をそれぞれ対にした例を図示したが、所望の剛性を確保できるのであれば、これらは一本ずつであっても良い。

駆動装置１２は、直立軸３の軸芯を図中に矢印Ｚで指した上下方向に貫通するネジ棒１２０と、ネジ棒１２０を回記させる駆動源１２１と、直立軸３の内部に挿入されネジ棒１２０に螺合したナット１３とを備えるものである。ここに述べたネジ棒１２０、ナット１３、及び進退ロッド１１が、既述の駆動力伝達手段に相当する。ナット１３は、進退ロッド１１の他端（上端）に形成された雌ねじから成る。進退ロッド１１の下端２１１に、継節９１のピン９２を挿通することにより、これらがピン接合されている。滑節９の近傍には、ピン７３が取付けられている。このピン７３を、継節９１のピン挿通孔９３に挿通することにより、第１節７に継節９１をピン接合しても良いが、ピン７３を省略し、ピン９０をピン挿通孔９３に挿通することにより、滑節９を直接に継節９１にピン接合しても良い。

駆動源１２１は、図１に示すように、電動機のような電気的駆動源を主体とし、この出力軸１２２に設けられた駆動プーリー１２３と、直立軸３の上端から突出したネジ棒１２０に設けられた従動プーリー１２４と、駆動源１２１が発生する回転力を駆動プーリー１２３から従動プーリー１２４まで伝達する無端状ベルト１２５とを備えるものである。この他、駆動源１２１としては、既述の油圧発生ユニットから供給される油圧によって駆動する油圧モータを適用しても良い。

フォーク２は、その後端２０を立ち上げて直立片２２を形成し、直立片２２から先端２１まで延びる荷受部２３とを備えるものであり、全体として略Ｌ字型の形状である。フォーク２の後端２０の上端部には、鋼管（同符号）が溶接され、この鋼管に水平軸４を挿通させた状態で、フォーク２の後端２０が水平軸４に回動自在に支持されている。更に、当該キャリッジ構造は、図２に示すように、一対の腕部１８０のそれぞれの上端を、水平軸４の両端を回転自在に挿通可能な軸受部１８１とし、それぞれの下端同士の間を、車幅方向に延びる揺動片１８２にて連結して成るティルトバー１８を具備している。揺動片１８２のフォーク２に対して反対側の面には、ブラケット８１０が溶接されている。

上記のように、一対の腕部１８０のそれぞれの上端を水平軸４の両端４０に回動自在に各々接続した状態で、揺動片１８２は、水平軸４の下方へ吊り下がり、フォーク２の直立片２２に荷受部２３の反対側から当接している。また、上記のブラケット８１０に、ピン８１を固定することにより、第２節８の一端８０がティルトバー１８の揺動片１８２にピン接合されている。

次に、当該キャリッジ構造に係る動作について説明する。先ず、駆動源１２１を起動してネジ棒１２０を正転させると、直立軸３の内部をナット１３が上方へ向かって変位する。このナット１３に従って進退ロッド１１全体が上昇すると、進退ロッド１１に従って滑節９が図中を上方へ向かって変位し、第１節７及び第２節８のそれぞれの一端７０，８０の間隔ｄが伸長する。これにより、第２節８の一端８０が、ピン８１、ブラケット８１０、及びティルトバー１８の揺動片１８２を介して、フォーク２の直立片２２に、これを先端２１側へ押し付ける方向へ力を加えることになるので、フォーク２が、水平軸４を支点にして先端２１を上昇させた傾斜姿勢となる。

反対に、駆動源１２１を上記の反対方向へ起動してネジ棒１２０を逆転させると、直立軸３の内部をナット１３が下方へ向かって変位する。このナット１３に従って進退ロッド１１全体が下降すると、進退ロッド１１に従って滑節９が図中を下方へ向かって変位し、第１節７及び第２節８のそれぞれの一端７０，８０の間隔ｄが短縮する。これにより、ティルトバー１８の揺動片１８２がフォーク２の直立片２２から離れる方向へ後退し、上記の押し付ける力が除去されるので、フォーク２が自重によって先端２１側を降下させた傾斜姿勢となる。これに伴ってティルトバー１８の揺動片１８２も押し戻される。

以上の説明では、作動ロッド６１、揺動片１８２、及び直立片２２を単に接触させているが、これらの接点をピン接合する等しても良い。これにより、フォーク２が上記何れの方向に回動する場合でも、間隔ｄの伸縮量に従わせて、フォーク２を強制的に駆動することができる。また、図２には、４体のフォーク２を表しているが、これは、後端２０の上部からピン２４を抜き取ることで、フォーク２の位置を水平軸４に沿ってスライドできることを示唆している。このようにフォーク２をスライドさせることにより、フォーク２を水平軸４の両端４０の間の何処に位置させておいても、揺動片１８２は直立片２２に常時当接するので、間隔ｄが伸縮すれば、これに従ってフォーク２がティルトする。

フォーク２のシフト動作を行うには、第１の油圧モータ１１０を起動させ、昇降キャリッジ１のヘッド部１０７を車幅方向へ走行させる。フォーク２のローテイト動作を行うには、第２の油圧モータ１１２を起動させて直立軸３を回動させ、この直立軸３の回動に伴わせて、Ｔ型ブラケット５及びティルトバー１８と共にフォーク２を旋回する。この時、直立軸３の回動に伴って、第１節７及び第２節８も一緒に旋回することになる。この旋回する範囲が１８０°に及ぶ場合には、ネジ棒１２０に対してナット１３が相対的に１８０°回転することになり、オペレータの意志に関わらず、フォーク２が僅かながらティルトすることになる。そこで、フォーク２を旋回させる分、これと同じ方向にネジ棒１２０を駆動源１２１により回転させることが望ましい。

次に、第２の実施例について図４に基づき説明する。既に説明した実施例の構成要素については、図示を省略するが、以下の説明で同符号を付している。第２の実施例に係るティルト構造は、昇降キャリッジ１に直立姿勢で軸受けされたローテイト用直立軸と３、この直立軸３に水平姿勢で接続されたティルト用水平軸４と、この水平軸４に後端２０を支持され先端２１を水平に延出したフォーク２と、水平軸４から下方へ離間する位置にて直立軸３に結合されたティルト手段１４とを備えるものである。

ティルト手段１４は、ウォーム１５と、ウォーム１５に噛み合うウォームホイール１６と、ウォームホイール１６と共に回転しフォーク２の直立片２２を水平軸４に交差する方向、例えばフォーク２の先端２１へ向けて押し付ける２体のカム１７とから構成されている。ウォーム１５は、直立軸３の軸芯を上下方向に貫く駆動軸１５０の下部に固定されている。駆動軸１５０の上端には、既述の駆動源１２１から回転力を入力するための従動プーリー１２４が固定されている。ウォームホイール１６の両側には、カムシャフト１７０が１本ずつ延出し、これら２本のカムシャフト１７０にカム１７が１体ずつ形成されている。図示を省略しているが、Ｔ型ブラケット５の支柱部５２の下部には、２本のカムシャフト１７０の適所を軸受するためのブラケットが各々設けられている。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できるものである。

本発明は、３方向スタッカーフォークリフトに搭載される昇降キャリッジが、フォークをティルトさせる機構を具備する場合に、この機構の大きさ又は規格に関わらず、昇降キャリッジの小型化を達成することができる。しかも、本発明は、オペレータの視界を良好に確保し、フォークリフトを使用した荷役作業の安全性を向上することができる。

本発明の第１の実施例に係る昇降キャリッジの内部の構造を示す側面図。本発明の第１の実施例に係るフォークのティルト構造を示す正面図。本発明の第１の実施例に係るフォークのティルト構造の要部の斜視図。本発明の第２の実施例に係るフォークのティルト構造の要部の斜視図。（ａ）は従来例のフォークのティルト構造を適用したフォークリフトの側面図、（ｂ）はその要部の斜視図。

１：昇降キャリッジ
２：フォーク
３：直立軸
４：水平軸
６：ティルト手段
７：第１節
８：第２節
９：滑節
１１：進退ロッド
１２：駆動装置
１３：ナット
１４：ティルト手段
１５：ウォーム
１６：ウォームホイール
１７：カム
１８：ティルトバー
２０：後端
２１：先端
２２：直立片
２３：荷受部
４０：両端
１２０：ネジ棒
１２１：駆動源
１８０：腕部
１８１：軸受部
１８２：揺動片

Claims

昇降キャリッジに直立姿勢で軸受けされたローテイト用直立軸と、該直立軸に接続され該直立軸から水平方向へ両端を突出したティルト用水平軸と、該水平軸に後端を支持され先端を水平に延出したフォークと、前記水平軸から下方へ離間する位置にて前記直立軸に結合され前記水平軸に交差する方向に伸縮するティルト手段とを備え、前記ティルト手段が伸縮する動作に従わせて、前記フォークを、前記水平軸を支点に前記先端が上下する方向へ回動させるフォークのティルト構造であって、
前記ティルト手段が、前記直立軸に一端をピン接合され該一端の周りに他端が旋回可能な第１節と、前記フォークに一端を近接し該一端の周りに他端が旋回可能な第２節と、前記第１節及び前記第２節のそれぞれの他端をピン接合して成る滑節に接続した進退ロッドと、該進退ロッドを進退動する駆動装置とを備え、前記進退ロッドを進退動させて前記滑節を変位させることにより、前記第１節の一端と第２節の一端との間隔を伸縮させることを特徴とするフォークのティルト構造。
前記ティルト手段の駆動装置が、前記直立軸の軸芯を上下方向に貫通するネジ棒と、該ネジ棒を回記させる駆動源と、前記直立軸の内部に挿入され前記ネジ棒に螺合したナットとを備え、前記進退ロッドを前記ナットに接続し、前記ネジ棒を前記駆動源にて回転させることより、前記直立軸の内部を上下方向に変位するナットに従わせて、前記進退ロッドを上下方向に進退動させることを特徴とする請求項１に記載のフォークのティルト構造。
前記フォークが、前記後端を立ち上げて上端部を有する直立片を形成し、前記上端部が前記水平軸の両端の間にて支持され、
一対の腕部の上端を軸受部としそれぞれの下端同士の間を揺動片で連結して成るティルトバーが、前記軸受部を前記水平軸の両端に回動自在に各々接続して、前記揺動片を前記水平軸の下方へ吊り下げ、該揺動片を前記フォークの直立片に前記後端側から近接し、
前記ティルト手段の第２節の一端が、前記ティルトバーの揺動片にピン接合されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のフォークのティルト構造。
昇降キャリッジに直立姿勢で軸受けされたローテイト用直立軸と、該直立軸に水平姿勢で接続されたティルト用水平軸と、該水平軸に後端を支持され先端を水平に延出したフォークと、前記水平軸から下方へ離間する位置にて前記直立軸に結合され前記水平軸に交差する方向に前記フォークを押し付けることより前記フォークを前記水平軸を支点に前記先端が上下する方向へ回動させるティルト手段とを備えるフォークのティルト構造であって、
前記ティルト手段が、駆動源により回転するウォームと、該ウォームに噛み合うウォームホイールと、該ウォームホイールと共に回転し前記フォークを前記水平軸に交差する方向へ押し付けるカムとを備え、
前記ウォームが、前記直立軸の軸芯を上下方向に貫通する駆動軸を介して、前記駆動源に接続されることを特徴とするフォークのティルト構造。