JP2005082396A - フォークリフトの揚高検出装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 マストに架け渡された信号線が損傷するといった問題を解消し、より実用的なフォークリフトの揚高検出装置を提供する。
【構成】 可動マスト９に、可動マスト９に対するリフトブラケット１３の高さを検出する検出器２０を備えると共に、該検出器２０に接続された可動マスト側接触子２８を備え、固定マスト７に、可動マスト側接触子２８と接触される固定マスト側接触子３１を備え、可動マスト側接触子２８と固定マスト側接触子３１とが、固定マスト７に対する可動マスト９の高さが最低となるときに接触するように設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、伸縮マストを備えるフォークリフトの揚高検出装置に関する。

従来より、フォークリフトにおけるフォークの揚高を知るために、フォークが支持されるリフトブラケットの高さやインナマストの高さなどを検出することが試みられている。例えば、下記の特許文献１に記載されているように、アウタマストにリミットスイッチを設けインナマストにタッチピースを設けて、このリミットスイッチの作動を以ってインナマストの高さを検出したり、リフトブラケットにコードの一端が固定されたセンサ内蔵のリールをアウタマストに設けたりして、高さを検出する技術が提案されている。また、このような技術を組み合わせて、複数段のマスト装置を備えるフォークリフトにおいてフォークの揚高を検出する技術も提案されている（下記特許文献参照）。

尚、下記の特許文献４には、上記のような揚高の検出のためのものではないが、マストに備えられる装置として、リフトブラケットに搭載されたレーザ照射器などの電気機器へ、リフトブラケットに支持させた接触片とマストに支持させた接触片とを介して電力を供給する電力供給装置が記載されている。

実開平４−７０８９９号公報 特開昭５９−１７７３００号公報 実開平１−１０３６９８号公報 特開２００３−６３７９７号公報

さて、リフトブラケットのインナマストに対する高さを検出するために、インナマストにエンコーダやポテンショメータなどの検出器を設けた場合、この検出器から例えば車体に搭載される制御装置にわたって信号線を設けることになるが、その際、信号線はインナマストの昇降動作に対応できるよう例えばプーリを介してインナマストからアウタマストへと架け渡されることになる。そのため、架け渡されている信号線が荷物などに接触して損傷するというトラブルが起こるおそれがあり、又、信号線によって運転視界が妨げられるという問題がある。

本発明は、上記のような問題を解消し、より実用的なフォークリフトの揚高検出装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、車体に支持される固定マストと、該固定マストに対し昇降可能に設けられる可動マストと、左右一対のフォークを備え、上記可動マストに対し昇降可能に設けられるリフトブラケットとを有するフォークリフトの、上記フォークの揚高を検出する揚高検出装置であって、上記可動マストに、上記可動マストに対する上記リフトブラケットの高さを検出する検出器を備えると共に、該検出器に接続された可動マスト側接触子を備え、上記固定マストに、上記可動マスト側接触子と接触される固定マスト側接触子を備え、上記可動マスト側接触子と上記固定マスト側接触子とが、上記固定マストに対する上記可動マストの高さが最低となるときに接触するように設けられる、という技術的手段を採用する。

この構成によれば、固定マストに対して可動マストの高さが最低とされると、可動マスト側接触子と固定マスト側接触子とが接触して導通状態になり、例えば車体に搭載され、固定マスト側接触子と信号線にて接続された制御装置へ、可動マスト側接触子と固定マスト側接触子とを介して、検出器からの可動マストに対するリフトブラケットの高さに対応した信号を伝達することができる。ここで、リフトブラケットの昇降に際しリフトブラケットとフォークとの高さ関係が変化することはないことから、リフトブラケットとフォークとの高さ関係を予め記憶装置に読出可能に記憶させておくことができる。そのため、例えば制御装置において、検出器からの信号からフォークの揚高を導出することができ、又、検出器において、フォークの揚高を導出した上で、それを信号として制御装置へ伝達することもできる。このように、可動マストから固定マストへと信号線を架け渡して設けることなく、検出器からの信号を車体側へと伝達することができるので、当然、架け渡された信号線が損傷するという問題はなくなり、又、運転者の視界が妨げられることもなくなる。尚、固定マストに対する高さが最低の状態から可動マストが上昇すると、可動マスト側接触子と固定マスト側接触子と離間して非導通状態になり、検出器からの信号は伝達されなくなる。

固定マストに対する可動マストの高さが最低の状態で可動マストに対しリフトブラケットが昇降し、可動マストに対するリフトブラケットの高さが最高の状態で固定マストに対し可動マストが昇降するように構成されたマスト装置では、本発明の揚高検出装置を用いて、好適に固定マストに対するリフトブラケットの高さ、延いてはフォークの揚高を求めることができる。すなわち、リフトブラケットが昇降する際には、固定マストに対する可動マストの高さは敢えて検出しなくとも、固定マスト及び可動マストの構造（特に上下寸法）から明らかであるから、固定マストに対し可動マストが最低となった状態のリフトブラケットの高さを予め記憶装置（例えば車体に搭載されるもの）に読出可能に記憶させておくことができる。こうした上で、可動マスト側接触子と固定マスト側接触子とを介して伝達される信号に基づいて、可動マストに対するリフトブラケットの高さをこの記憶されている高さに加算すれば、固定マストに対するリフトブラケットの高さが導出され、これにリフトブラケットとフォークとの高さ関係を加味すればフォークの揚高が求められる。又、上記構成のマスト装置では、可動マストが昇降する際には、可動マストに対するリフトブラケットの高さは検出しなくとも、可動マスト及びリフトブラケットの構造（特に上下寸法）から明らかであるから、可動マストに対しリフトブラケットが最高となった状態のリフトブラケットの高さを予め記憶装置に読出可能に記憶させておくことができる。こうした上で、固定マストに対する可動マストの高さを、例えば固定マストに設けた検出器で検出し、この検出された高さと記憶装置に記憶されている高さとを加算すれば、固定マストに対するリフトブラケットの高さが導出され、これにリフトブラケットとフォークとの高さ関係を加味すればフォークの揚高が求められる。

尚、フォークの揚高を求めるために、上記の固定マストに対し可動マストが最低となった状態でリフトブラケットの高さ、及び可動マストに対しリフトブラケットが最高となった状態のリフトブラケットの高さと、リフトブラケットとフォークとの高さ関係とを別々に記憶させておく必要はなく、これらを予め加算して、固定マストに対し可動マストが最低となった状態でのフォークの揚高、及び可動マストに対しリフトブラケットが最高となった状態でのフォークの揚高として記憶させ、この揚高に検出器からの信号に基づいて可動マストに対するリフトブラケットの高さや固定マストに対する可動マストの高さを加算してフォークの揚高を求めることができる。勿論、予め記憶させておくフォークの揚高を例えば地面を基準としたものとすれば、上記の要領でリフトブラケットの高さ及び可動マストの高さを加算することで、常に地面を基準としたフォークの揚高を求めることができる。

さて、本発明において、上記可動マスト側接触子が左右方向へ移動可能に設けられると共に、上記固定マストに、該可動マスト側接触子の左右方向位置を上記固定マスト側接触子の左右方向位置に矯正するガイド部材が設けられるという構成を採用すると、可動マスト側接触子と固定マスト側接触子とが左右方向にずれることなく、確実に両者を接触させることができるので望ましい。更に、本発明において、上記固定マスト側接触子に、両接触子が接触する方向へ該固定マスト側接触子を付勢する付勢部材が付設されるという構成を採用すると、付勢部材の付勢力により可動マスト側接触子と固定マスト側接触子との接触状態を保持することができ、確実に両者を接触させることができるので望ましい。

尚、本発明における固定マストとは、車体に固定支持されるマストに限られるものではなく、車体に対し昇降不能に支持されるマストを意味するものである。従って、水平方向への平行移動や傾動など昇降以外の動作を行うマストであっても、車体に対し昇降不能であれば、本発明における固定マストに相当する。

以上に説明したように、本発明によれば、可動マストに、可動マストに対するリフトブラケットの高さを検出する検出器を備えながらも、可動マストから固定マストへと架け渡される信号線がないので、信号線の損傷や信号線による運転視界の悪化といった問題が完全に解消され、揚高検出装置の実用性がすこぶる向上する。

図１に示すように、この実施の形態に係るフォークリフトは、三段伸縮マスト装置を備えるリーチ型フォークリフトであり、車体１に前方へ張り出す左右のストラドルアーム２を備え、各ストラドルアーム２の前端部に支持させたロードホイール３と、車体フレーム１の後部に支持させたドライブホイール４とを用いて走行する。両ストラドルアーム２間にはリーチキャリッジ６が前後進退可能に支持され、このリーチキャリッジ６の前端部に三段伸縮マスト装置５を支持させている。

図１と図２とに示すように、三段伸縮マスト装置５はリーチキャリッジ６に固定支持される左右一対のアウタマスト７と、アウタマスト７を案内にして昇降する左右一対のミドルマスト８と、ミドルマスト８を案内にして昇降する左右一対のインナマスト９とを備えている。リーチキャリッジ６とアウタマスト７とには、油圧シリンダからなるリフトシリンダ１０が支持され、このリフトシリンダ１０が伸縮することによりミドルマスト８が昇降する。ミドルマスト８の上部にはスプロケット１１が支持され、このスプロケット１１に逆Ｕ字形に巻きかけられたチェーン１２の一端がアウタマスト７に固定され、他端がインナマスト９に固定されている。これにより、リフトシリンダ１０が伸縮すると、リフトシリンダ１０と同じストロークでミドルマスト８が昇降し、２倍のストロークでインナマスト９が昇降するようになっている。

インナマスト９には、インナマスト９を案内にして昇降するリフトブラケット１３が支持されると共に、油圧シリンダからなるリフトシリンダ１４が支持されている。リフトシリンダ１４のピストンロッドの先端にはスプロケット１５が支持され、このスプロケット１５に逆Ｕ字形に巻きかけられたチェーン１６の一端がインナマスト９に固定され、他端がリフトブラケット１３に固定されている。これにより、リフトシリンダ１４が伸縮すると、リフトシリンダ１４の２倍のストロークでリフトブラケット１３が昇降するようになっている。尚、左右のアウタマスト７はリーチキャリッジ６を介して連結されており、又、アウタマスト７、リーチキャリッジ６共が車体１に対し昇降しないことから、アウタマスト７とリーチキャリッジ６とからなる構造体が、本発明における固定マストに相当する。

リフトブラケット１３には、ティルトバー１７及び左右一対のフォーク１８が支持されており、リフトブラケット１３が昇降する際には、リフトブラケット１３と共にティルトバー１７及びフォーク１８が一体的に昇降する。又、リフトシリンダ１０とリフトシリンダ１４とは、車体フレーム１に搭載されている油圧源と直列に接続されており、各シリンダにかかる負荷の差から、リフトシリンダ１０、リフトシリンダ１４共が最短に短縮された状態で作動油が供給されると、リフトシリンダ１４が先に伸長し、リフトシリンダ１４が最長に伸長されたのち、続いてリフトシリンダ１０が伸長するようになっている。逆に、リフトシリンダ１０、リフトシリンダ１４共が最長に伸長された状態で作動油が油圧源へ戻されると、リフトシリンダ１０が先に短縮し、リフトシリンダ１０が最短に短縮されたのち、続いてリフトシリンダ１４が短縮するようになっている。そのため、リフトシリンダ１０が最短に短縮された状態でリフトシリンダ１４が伸縮する、つまり、アウタマスト７に対するインナマスト９の高さが最低の状態でインナマスト９に対しリフトブラケット１３が昇降することになり、リフトシリンダ１４が最長に伸長された状態でリフトシリンダ１０が伸縮する、つまり、インナマスト９に対するリフトブラケット１３の高さが最高の状態でアウタマスト７に対しインナマスト９が昇降することになる。尚、以下では説明のため、リフトシリンダ１４が伸縮する状況を第１ステージと称し、リフトシリンダ１０が伸縮する状況を第２ステージと称する。

図２に示すように、インナマスト９には、上記の他に、インナマスト９に対するリフトブラケット１３の高さに対応した信号を出力する検出器２０が支持されている。この検出器２０は、リフトシリンダ１４に支持されたスプロケット１５の昇降に、伝動チェーン２１を介して連動させたポテンショメータで構成されている。又、左右のインナマスト９の下部どうしを連結するクロスビームには、インナ側接触装置２３が設けられており、検出器２０とインナ側接触装置２３とが信号線２２により接続されている。インナ側接触装置２３は、図３に示すように、下方が開放された箱型のハウジング２５と、ハウジング２５に左右方向に水平移動可能に支持されたボディ２６と、ボディ２６の下面に露出するインナ側接触子２８とを備え、インナ側接触子２８が信号線２２で検出器２０に接続されている。ボディ２６の左右位置にはそれぞれボディ２６とハウジング２５との間にバネ２７が設けられ、左右両方向からボディ２６を付勢してボディ２６の位置を保持するようになされている。

又、図２に示すように、リーチキャリッジ６には、インナ側接触装置２３の下方位置で、アウタ側接触装置２４が設けられている。アウタ側接触装置２４は、図３に示すように、上面にボディ２６及びインナ側接触子２８を突入させる差込み穴２９を有するボディ３０と、この差込み穴２９の底部に露出させたアウタ側接触子３１とを備え、アウタ側接触子３１は、信号線３３を介して車体１に搭載された制御装置３４に接続されている。アウタ側接触子３１は、ボディ３０に対し所定の範囲内で上下に移動可能に設けられ、アウタ側接触子３１とボディ３０との間に設けられたバネ３２により上方に付勢されている。

アウタ側接触子３１の上下方向位置は、アウタマスト７に対するインナマスト９の高さを最低の状態としたときのインナ側接触子２８の上下方向位置よりも幾分上方とされており、これにより、アウタマスト７に対してインナマスト９を高さが最低となるまで下降させると、インナ側接触装置２３のボディ２５がアウタ側接触装置２４の差込み穴２９に嵌り込み、インナ側接触子２８とアウタ側接触子３１とが接触し、更に、押し縮められたバネ３２によりインナ側接触子２８に向かってアウタ側接触子３１が付勢された状態となる。従って、検出器２０が信号線２２、インナ側接触子２８、アウタ側接触子３１及び信号線３３を介して制御装置３４に接続され、検出器２０からの信号が制御装置３４に伝達されるようになる。

このように、第１ステージにおいては、検出器２０にて検出されるインナマスト９に対するリフトブラケット１３の高さに対応した信号が制御装置３４に伝達され、制御装置３４はこれに従ってフォーク１８の揚高を算出する。このとき、アウタマスト７に対するインナマスト９の高さは最低の状態であり、又、アウタマスト７は昇降せず、車体１に対し決められた上下方向位置に固定されていることから、インナマスト９に対しリフトブラケット１３の高さを最低とした状態での地面を基準としたフォーク１８の揚高は、このフォークリフトの構造（各部の寸法）から明らかである。そこで、制御装置３４には、この揚高が第１ステージの初期値として予め記憶されており、制御装置３４は、この初期値に検出器２０からの信号に基づいてインナマスト９に対するリフトブラケット１３の高さを加算することで、インナマスト９に対しリフトブラケット１３を昇降させるときの地面を基準としたフォーク１８の揚高を算出する。

ここで、図３に示すように、差込み穴２９の上部の周面を上広がりのテーパを有するガイド面３５に形成しているので、インナ側接触子２８とアウタ側接触子３１との位置が左右方向にずれていても、インナ側接触装置２３とアウタ側接触装置２４とを嵌め合わせて行くと、インナ側接触子２８がボディ２６ごとガイド面３５に沿って移動し、インナ側接触子２８の左右方向位置がアウタ側接触子３１の左右方向位置に矯正される。従って、アウタマスト７に対しインナマスト９を下降させるだけで、インナ側接触子２８とアウタ側接触子３１とを確実に接触させることができる。又、仮にリフトブラケット１３の昇降などの要因によりインナマスト９が上下方向に振動しても、バネ３２によりインナ側接触子２８とアウタ側接触子３１との接触状態が保持されるので、検出器２０からの信号が制御装置３４に伝達される状態を継続させることができる。

ところで、図２に示すように、アウタマスト７の上部にはアウタマスト７に対するインナマスト９の高さを検出する検出器３６が設けられ、検出器３６は信号線にて制御装置３４と接続されている。又、アウタマスト７の下部にマイクロスイッチ３７が設けられる一方、インナマスト９の下部にマイクロスイッチ３７をオン・オフさせるドグ３８が固定されており、第１ステージではマイクロスイッチ３７がオンとなり、第２ステージではマイクロスイッチ３７がオフとなるように設定されている。このマイクロスイッチ３７も信号線にて制御装置３４と接続されており、制御装置３４は、マイクロスイッチ３７のオン・オフ信号に基づいて第１ステージと第２ステージとを判別する。

制御装置３４は、第１ステージでは上記のように検出器２０からの信号に基づいて地面を基準としたフォーク１８の揚高を算出するが、第２ステージでは検出器３６からの信号に基づいてフォーク１８の揚高を算出する。すなわち、第２ステージではインナマスト９に対するリフトブラケット１３の高さが最高の状態であり、又、アウタマスト７は昇降せず、車体１に対し決められた上下方向位置に固定されていることから、マイクロスイッチ３７のオン・オフが切り替わる時点、つまり第１ステージと第２ステージとが切り替わる時点、での地面を基準としたフォーク１８の揚高は、このフォークリフトの構造（各部の寸法）から明らかである。そこで、制御装置３４には、この揚高が第２ステージの初期値として予め記憶されており、制御装置３４は、この初期値に検出器３６からの信号に基づいてアウタマスト７に対するインナマスト９の高さを加算することで、アウタマスト７に対しリインナマスト９を昇降させるときの地面を基準としたフォーク１８の揚高を算出する。

尚、第２ステージで、アウタマスト７に対しインナマスト９が昇降する際には、インナ側接触子２８とアウタ側接触子３１とは離され、検出器２０からの信号が制御装置３４に伝達されなくなる。ここで、第１ステージにおいて、インナ側接触装置２３の左右のバネ２７のうちいずれか一方が押し縮められ、他方が引き伸ばされていたとすると、バネ２７の復元力によりボディ２６及びインナ側接触子２８は元の左右方向位置に戻され、又、第１ステージにおいて押し縮められていたバネ３２の復元力によりアウタ側接触子３１は元の上下方向位置に戻される。

このようにして、第１ステージ及び第２ステージにおける地面を基準としたフォーク１８の揚高が連続的に求められ、制御装置３４は、この揚高を用いて必要な制御（例えば、インナマスト９やリフトブラケット１３の昇降を所定位置で停止させたり、このフォークリフトの走行速度をフォーク１８の揚高に応じて所定の制限速度以下に制限したりする）を実行する。

以上に説明したように、この実施の形態によれば、インナマスト９に設けられた検出器２０と制御装置３４とを接続するために、インナマスト９からアウタマスト７へ架け渡される信号線はないので、信号線の損傷や信号線による運転視界の悪化という問題から完全に解消される。又、この実施の形態では、インナ側接触子２８及びアウタ側接触子３１、マイクロスイッチ３７及びドグ３８が三段伸縮マスト装置５の比較的低い位置に配置されているので、これらの組付けやメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明を適用したリーチ型フォークリフトの斜視図である。 本発明の構成の模式図である。 本発明の要部の正面図である。

符号の説明

１ 車体
７ アウタマスト
８ ミドルマスト
９ インナマスト
１３ リフトブラケット
１８ フォーク
２０ 検出器
２８ インナ側接触子
３１ アウタ側接触子
３２ バネ
３５ ガイド面

Claims (3)

1. 車体に支持される固定マストと、該固定マストに対し昇降可能に設けられる可動マストと、左右一対のフォークを備え、上記可動マストに対し昇降可能に設けられるリフトブラケットとを有するフォークリフトの、上記フォークの揚高を検出する揚高検出装置であって、
   上記可動マストに、上記可動マストに対する上記リフトブラケットの高さを検出する検出器を備えると共に、該検出器に接続された可動マスト側接触子を備え、
   上記固定マストに、上記可動マスト側接触子と接触される固定マスト側接触子を備え、
   上記可動マスト側接触子と上記固定マスト側接触子とが、上記固定マストに対する上記可動マストの高さが最低となるときに接触するように設けられることを特徴とするフォークリフトの揚高検出装置。
2. 上記可動マスト側接触子が左右方向へ移動可能に設けられると共に、上記固定マストに、該可動マスト側接触子の左右方向位置を上記固定マスト側接触子の左右方向位置に矯正するガイド部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載のフォークリフトの揚高検出装置。
3. 上記固定マスト側接触子に、両接触子が接触する方向へ該固定マスト側接触子を付勢する付勢部材が付設されることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォークリフトの揚高検出装置。

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