JP4578857B2

JP4578857B2 - 昇降キャリッジのティルト構造

Info

Publication number: JP4578857B2
Application number: JP2004145350A
Authority: JP
Inventors: 俊雄和田
Original assignee: 日本輸送機株式会社
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: JP2005324935A

Description

本発明は、三方向スタッキングトラックに搭載される昇降キャリッジのティルト構造に関する。

従来より、フォークが車両の進行方向及びその両側に対して向き、荷の積付けができるフォークリフト、いわゆる三方向スタッキングトラックが知られている。この三方向スタッキングトラックによると、車体に立設されたマストに対して昇降キャリッジが昇降可能に設けられ、この昇降キャリッジに旋回（ローテート）可能なフォークが設けられている。そして、昇降キャリッジに、フォークの後端を支持し、フォークをその先端が上下する方向に回動（ティルト）させるティルト構造が下記の特許文献に開示されており、油圧シリンダによってフォークをティルトさせる構成が採られている。

実開昭５５−１７２２９７号公報

油圧シリンダによってフォークをティルトさせる構成では、油圧シリンダのストロークを十分に確保する必要性から、油圧シリンダ自体を小型化することは困難であり、昇降キャリッジ全体の小型化が妨げられている。

また、油圧シリンダに代えて電動機によりフォークをティルトさせることも考えられるが、このような電動機の収納スペースを確保するために、昇降キャリッジを不要に大型化することになる。特に、３方向スタッキングトラックでは、昇降キャリッジに直立して設けた支軸の周りにフォークを旋回（ローテート）する動作と、昇降キャリッジ自体を車幅方向に移動（シフト）させる動作を行なうための駆動源を収納しなければならないので、上記の問題は更に顕著となる。

そこで、本発明の目的は、昇降キャリッジの小型化を達成できるティルト構造を提供することにある。

本発明は、後端を立ち上げて上端部を有する直立片を形成し、先端を水平に延出するフォークと、上端及び下端を有し、駆動源により回転するローテート用直立軸と、前記直立軸に接続され前記直立軸から水平方向へ両端を突出し、該両端の間に、前記フォークの直立片の上端部を回動自在に支持するティルト用水平軸と、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駆動手段とを備える昇降キャリッジのティルト構造であって、前記ティルト駆動手段は、前記直立軸の下端から突出する出力軸、及び該出力軸を貫通して該出力軸の下方へ突出する入力軸を有し、該入力軸の回転を減速して前記出力軸を回転させる減速機と、前記入力軸に回転力を入力する回転機と、前記出力軸に偏心ピンを介して接合し、前記フォークの直立片を従動させる伝達手段と、を備えることを特徴とする。

更に、本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造は、前記水平軸の両端に回転自在に各々支持される一対の軸受部の間に掛け渡され前記フォークの直立片に近接するティルトバーを備えると共に、前記伝達手段は前記減速機の出力軸に対して偏心するよう位置決めされた偏心ピンと、一端が該偏心ピンを介して前記出力軸に接合し、他端が前記ティルトバーに接合する連結ロッドとを備え、前記出力軸の回転が前記偏心ピンによって前記連結ロッドの往復運動に変換され、該連結ロッドの往復運動が前記フォークの直立片に向かって進退する動きとして前記ティルトバーに伝達されることにより前記ティルバーが進退動し、前記連結ロッドと共に進退動する前記ティルトバーに、前記フォークの直立片を従動させることを特徴とする。

更に、本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造は、前記回転機が、前記直立軸の下端付近に配置されることを特徴とする。

更に、本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造は、前記直立軸と前記入力軸が、互いに同軸周りに回転することを特徴とする。

本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造によれば、回転機の回転力が直立軸の下端から入力軸に入力されると、この入力軸の回転（以下「高速回転」と記す。）が、減速機によって減速され低速回転に変換されて出力軸から出力される。そして、出力軸の回転力が、伝達手段を介してフォークに伝達されることにより、フォークが、その先端を上下に移動するように、水平軸を支点として回転（ティルト）する。

伝達手段は、減速機の出力軸に対して偏心するよう位置決めされた偏心ピンと、一端が該偏心ピンを介して出力軸に接合し、他端がティルトバーに接合する連結ロッドとを備える。伝達手段は、連結ロッドの一端を偏心ピンを介して出力軸に接合し、連結ロッドの他端をティルトバーに接合しているので、出力軸の回転を往復運動、即ちフォークの直立片に向かって連結ロッドが進退する動きに変換しつつ、ティルトバーまで伝達できる。従って、出力軸の回転力をチェーン又はギア等の伝達機構を用いてフォークへ伝達する場合に比較して、直立軸の下端周辺、更には昇降キャリッジの全体を小型化することができる。なお、上記連結ロッドの代えて、偏心ピンにカムフォロアを取り付け、該カムフォロアによってティルトバーを押圧しても良い。

また、ティルトバーは、水平軸の両端に回転自在に各々支持される一対の軸受部の間に掛け渡された状態で、フォークの直立片に近接するので、連結ロッドと共にティルトバーを進退動させることにより、このティルトバーに、フォークを従動させることができる。従って、水平軸の両端の間であれば、その何処にフォークの上端部を位置させても、言い換えれば水平軸の両端の間の何処にフォークを移動させても、このようなフォークを確実に回動（ティルト）させられる。

更に、本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造によれば、回転機が、直立軸の下端付近に配置されるので、昇降キャリッジの高さ寸法を抑えることができる。また、直立軸と入力軸が、互いに同軸周りに回転するので、直立軸が回転（ローテート）しても、減速機の入力軸の回転中心が移動することがなく、回転機から入力軸までの間隔を一定に保持し、回転機の回転力を安定して入力軸まで伝達できるという利点が得られる。

本発明の実施形態に係る昇降キャリッジのティルト構造について、図面を参照しつつ説明する。以下に例示する昇降キャリッジは、図１及び図２に示す三方向スタッキングトラックｖに専ら搭載される。

図３乃至図５に示すように、ティルト構造２０は、上端１１及び下端１２を有するローテート用直立軸１と、この直立軸１に水平姿勢で支持されるティルト用水平軸２と、この水平軸２に後端３１を回動自在に支持され先端３２を略水平に延出したフォーク３と、水平軸２から下方へ離間する位置にて直立軸１に結合され水平軸２を支点にしてフォーク３をその先端３２が上下する方向に回動（ティルト）させるティルト駆動手段４とから概ね構成されている。詳しくは次の通りである。

即ち、ティルト構造２０が適用される昇降キャリッジ１０の全体を図３に表している。昇降キャリッジ１０は、図１及び図２に例示した三方向スタッキングトラックｖの車台に立ち上げたマストｍに、図３に示した複数のローラ１０１，１０２を介して鉛直方向へ昇降自在にベース部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に溝部１０６を各々形成し、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の片方に出力ピニオン１１９を噛み合わせたシフト用ギア付きモータ１１０と、直立軸１にギヤ列１１１を介して回転力を付与するローテート用モータ１１２とを備える。直立軸１は、上端１１及び下端１２がヘッド部１０７に各々軸受けされている。

図４乃至図６に示すように、フォーク３は、その後端３１を立ち上げて上端部（軸受孔）３３を有する直立片３４を形成している。水平軸２は、直立軸１に支持体３０を介して接続されて、その両方の端部２１を直立軸１から各々突出すると共に、両方の端部２１の間に、フォーク３の直立片３４の上端１１部を回動自在に支持する。直立軸１の周面におけるフォーク３へ向けられる箇所には、平面部３５が設けられている。支持体３０は、平面部３５に複数のボルト３６により固定される本体部３７と、本体部３７の両側へ延出する形状の水平延出部３８と、水平延出部３８の両端に各々設けられ水平軸２の両方の端部２１を各々固定する一対の固定部３９とを備える。

ティルト駆動手段４は、昇降キャリッジ１０の下部に収納した駆動源（回転機）Ｍから回転力が入力される入力軸５と、入力軸５の高速回転を減速して出力する出力軸７を有する減速機８と、出力軸７の回転力をフォーク３に伝達することによりフォーク３を回動（ティルト）させる後述の伝達手段９とを備える。入力軸５は出力軸７を貫通し、入力軸５の周りを出力軸７は自由に回転できる。駆動源Ｍは、その出力軸に設けたプーリ５１に発生する回転力を、無端状ベルト５２を介して、入力軸５に設けたプーリ５３に伝達する回転機である。

図５に例示した減速機８は、周知のサイクロ減速機（登録商標）を主体とする。この他、入力軸５によって回転するサンギアの周囲に、プラネタリギアを回転させ、このプラネタリギアの回転力を出力軸に伝える遊星歯車もしくは差動歯車機構を主体とする減速機を適用しても良い。直立軸１と入力軸５とは、互いに軸心を一致して同軸周りに回転できるよう位置決めされている。これは、直立軸１が回転（ローテート）しても、減速機８の入力軸５の回転中心から駆動源Ｍまでの距離が変化するのを防止し、無端状ベルト５２の張りを一定に保てるからである。

伝達手段９は、減速機８の出力軸７に対して偏心するよう位置決めされた球面滑り軸受を主体とする偏心ピン１７と、ティルトバー１６の下部に取付けた球面滑り軸受を主体とするピン１８と、出力軸７に一端を偏心ピン１７を介して接合し他端をピン１８を介してティルトバー１６に接合した連結ロッド１９とを備える。ティルトバー１６は、水平軸２の両方の端部２１に回転自在に各々支持される一対の軸受部（孔）１６１を有し、一対の軸受部１６１の間に掛け渡された本体が自重で水平軸２から垂れ下がった状態で、フォーク３の直立片３４に近接する。

以上に述べたティルト構造２０によれば、駆動源Ｍの回転力が入力軸５に入力され、入力軸５が回転すると、この高速回転は、減速機８によって低速回転に変換されて出力軸７から出力される。入力軸５と出力軸７の回転比率は９０対１前後が好ましい。これは、駆動源Ｍの回転力を良好に増大させられることに加え、直立軸１が例えば約１８０°の範囲で回転（ローテート）し、その分、駆動源Ｍに対して減速機８の入力軸５が回転することになっても、上記の回転比率に設定しておけば、直立軸１の回転がフォーク３のティルト動作に殆ど影響することがないからである。

更に、出力軸７の回転が偏心ピン１７によって連結ロッド１９の往復運動に変換される。このような往復運動は、フォーク３の直立片に向かって連結ロッド１９が進退する動きとして、ティルトバー１６まで伝達される。同時に、連結ロッド１９と共にティルトバー１６も進退動する。このティルトバー１６に、フォーク３の直立片３４が従動することになり、フォーク３は、その先端３２が上下に移動（上昇又は下降）するように、水平軸２を支点として回動（ティルト）する。

また、フォーク３の上端部３３を、水平軸２の両方の端部２１の間の何処に位置させても、図６から明らかなように、ティルトバー１６はフォーク３の直立片３４に近接する。このため、フォーク３の位置をオペレータが荷物の大きさに応じて調整しても、フォーク３を上記のように確実に回動させることができる。また、減速機８に回転力を入力し出力軸７と共に偏心ピン１７を回転させ続けた場合、連結ロッド１９は進退動を繰り返すだけなので、フォーク３の先端３２は上限と下限の間を繰り返し昇降することになる。従って、減速機とフォークとの間にトルクリミッタ等の安全装置を設けなくても、減速機に回転力を入力する駆動源等に過負荷が加わる恐れが無い。

また、以上の構成により、昇降キャリッジの高さ寸法を抑えることができる。即ち、昇降キャリッジ１０の上部に駆動源Ｍを収納する場合には、駆動源Ｍから入力軸５へ回転力を伝達するプーリ等も、昇降キャリッジ１０の上部に収納しなければならない。これに対してティルト構造１０は、直立軸１の下端１２に減速機８を配置しているので、減速機８の入力軸５に回転力を入力する駆動源Ｍを、直立軸１の下端１２付近に配置することが可能となり、更には、駆動源Ｍから入力軸５へ回転力を伝達するプーリ等も直立軸１の下端１２の近傍に配置することができる。

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。例えば、以上の説明では、ティルトバー１６と連結ロッド１９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。また、単なるカムフォロアと板との関係でも良い。これにより、フォーク３を強制的に回動させることができる。

本発明の実施形態に係る昇降キャリッジを搭載したフォークリフトの側面図。本発明の実施形態に係る昇降キャリッジを搭載したフォークリフトの平面図。本発明の実施形態に係る昇降キャリッジの側面図。（ａ）は本発明の実施形態に係る昇降キャリッジの要部の側面図、（ｂ）はその連結構造を示す断面図。本発明の実施形態に係る昇降キャリッジに適用した減速機の断面図。本発明の実施形態に係る昇降キャリッジに適用したティルトバーの正面図。

符号の説明

１：直立軸
２：水平軸
３：フォーク
４：ティルト駆動手段
５：入力軸
６：ネジ棒
７：出力軸
８：減速機
９：伝達手段
１０：昇降キャリッジ
１１：上端
１２：下端
１６：ティルトバー
１７：偏心ピン
１９：連結ロッド
２０：ティルト構造
２１：端部
３１：後端
３２：先端
３４：直立片
１６１：軸受部
Ｍ：駆動源（回転機）

Claims

後端を立ち上げて上端部を有する直立片を形成し、先端を水平に延出するフォークと、
上端及び下端を有し、駆動源により回転するローテート用直立軸と、
前記直立軸に接続され前記直立軸から水平方向へ両端を突出し、該両端の間に、前記フォークの直立片の上端部を回動自在に支持するティルト用水平軸と、
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駆動手段とを備える昇降キャリッジのティルト構造であって、
前記ティルト駆動手段は、前記直立軸の下端から突出する出力軸、及び該出力軸を貫通して該出力軸の下方へ突出する入力軸を有し、該入力軸の回転を減速して前記出力軸を回転させる減速機と、
前記入力軸に回転力を入力する回転機と、
前記出力軸に偏心ピンを介して接合し、前記フォークの直立片を従動させる伝達手段と、
を備えることを特徴とする昇降キャリッジのティルト構造。
前記水平軸の両端に回転自在に各々支持される一対の軸受部の間に掛け渡され前記フォークの直立片に近接するティルトバーを備えると共に、
前記伝達手段は前記減速機の出力軸に対して偏心するよう位置決めされた偏心ピンと、一端が該偏心ピンを介して前記出力軸に接合し、他端が前記ティルトバーに接合する連結ロッドとを備え、
前記出力軸の回転が前記偏心ピンによって前記連結ロッドの往復運動に変換され、該連結ロッドの往復運動が前記フォークの直立片に向かって進退する動きとして前記ティルトバーに伝達されることにより前記ティルバーが進退動し、前記連結ロッドと共に進退動する前記ティルトバーに、前記フォークの直立片を従動させることを特徴とする請求項１に記載の昇降キャリッジのティルト構造。
前記回転機が、前記直立軸の下端付近に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降キャリッジのティルト構造。
前記直立軸と前記入力軸が、互いに同軸周りに回転することを特徴とする請求項１乃至３に記載の昇降キャリッジのティルト構造。