JP2009113898A - スライドフォーク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライドフォークを幅方向に離間させて３個以上並設してなるスライドフォーク装置において、これらのスライドフォークを有効に活用することができ、製作コストの増大を抑制しながら重量や外形寸法が大きい被搬送物の受け渡しにも対応することを可能とし、その使用範囲を拡げる。
【解決手段】３個のスライドフォーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃを、幅方向に均等間隔をあけて並設し、これらの先端可動フォーク５，…に被搬送物を載置又は吊支し、水平方向に伸縮して被搬送物を受け渡すスライドフォーク装置であって、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃの先端可動フォーク５と、被搬送物の支持部材１１とを空気圧による力発生手段である空気ばね９を介して連結し、該空気ばね９に空気圧調整手段である減圧弁を経由して所定の圧力に調節された圧縮空気を供給する。
【選択図】図５

Description

本発明は、荷物の移載装置に用いられるスライドフォーク装置に係わり、更に詳しくは、特に重量や外形寸法が大きい被搬送物の受け渡しを行うスライドフォーク装置の改良に関するものである。

コンベア、フォークリフト又はクレーン等の荷役機械に用いられる、水平方向に伸縮して荷の受け渡しを行うスライドフォーク装置は、固定フォークに対して相対的にスライドする１段以上の可動フォークを有するものであり、段数が多いものでは特に、大きな伸縮ストロークを確保しながら設置スペースを小さくすることができる。
このようなスライドフォーク装置は、効率的な荷重支持及びコスト低減等の観点から、幅方向に離間させた２個のスライドフォークを並設し、２個の先端可動フォークにより被搬送物を支持する構成が一般的である（例えば、特許文献１参照、）。
また、幅方向に離間させた４個のスライドフォークを並設し、大きな物品を取り扱う際に、４個の先端可動フォークにより被搬送物を支持する構成もある（例えば、特許文献２参照。）。

実開平２−５２８２５号公報（第２−３図） 特開２００２−６８４０７号公報（図２−３）

以上のような従来のスライドフォーク装置は、先端可動フォークをコンベア、パレット又は棚等の隙間へ挿入する必要があるため、先端可動フォークの厚さ寸法には制約がある。
したがって、重量や外形寸法が大きい被搬送物の受け渡しを行う際に、フォークの厚さを厚くすることのみでは必要な断面係数を確保することができないため、スライドフォークの数を増やして、３個以上の先端可動フォーク（例えば特許文献２の構成では４個の先端可動フォーク）により被搬送物を支持する構成とすることが考えられる。
しかし、スライドフォークを幅方向に離間させて３個以上並設する従来の構成では、特に被搬送物の重量や外形寸法が大きい場合において、以下の（１）〜（３）の問題がある。
（１）重量や外形寸法が大きい被搬送物が自重により変形している場合や、その形状にばらつきがあった場合に、例えば幅方向の中間に位置するスライドフォークに集中的に大きな荷重がかかることがあり、スライドフォークの数を単純に増やすだけでは搬送できる荷重が比例的に大きくならず、３個以上並設されたスライドフォークに効率的に荷重を分担させて、これらのスライドフォークを有効に活用することができない。
（２）幅方向に離間させて並設する３個以上の固定フォークと、これらが取り付けられるベース部材（昇降フレーム等）との取付面（水平面）を高精度に加工して所要の平行度を確保していないと、３個以上の先端可動フォークが前進した際に誤差が拡大して高さがずれ、これら先端可動フォークにかかる荷重が均等にはならず、大きく異なるものとなるため、３個以上並設されたスライドフォークに効率的に荷重を分担させて、これらのスライドフォークを有効に活用することができない。
（３）固定フォークが取り付けられるベース部材の強度及び剛性を非常に大きくしておかないと、被搬送物を支持していない場合には自重によるベース部材自体のたわみや捩れにより、被搬送物を支持している場合には自重及び被搬送物重量によるベース部材自体のたわみや捩れにより、３個以上の先端可動フォークが前進した際の高さにばらつきが生じ、これら先端可動フォークにかかる荷重が均等にはならず、大きく異なるものとなるため、３個以上並設されたスライドフォークに効率的に荷重を分担させて、これらのスライドフォークを有効に活用することができない。

上記（１）〜（３）のような問題を解決するためには、スライドフォーク装置の各フォークの大型化、これに伴う駆動装置の容量増大及び固定フォークのベース部材への取付面精度の向上、並びに、ベース部材の大型化及び固定フォーク取付面精度の向上等が必要になるため、スライドフォーク装置及びベース部材の製作コストが大幅に増大する。
その上、スライドフォーク装置の重量増加に伴い、スライドフォーク装置を昇降させる昇降駆動装置の容量増大並びに昇降ガイドの強度及び剛性の向上等も必要になるため、スライドフォーク装置の周辺装置の製作コストも増大する。
したがって、スライドフォークを幅方向に離間させて３個以上並設する従来の構成は、一般的に採用される構成ではなく、その使用範囲が非常に限定されたものとなっている。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、スライドフォークを幅方向に離間させて３個以上並設してなるスライドフォーク装置において、これらのスライドフォークに効率的に荷重を分担させて有効に活用することができ、製作コストの増大を抑制しながら重量や外形寸法が大きい被搬送物の受け渡しにも対応することができるため、その使用範囲を拡げることができるスライドフォーク装置を提供する点にある。

本発明に係るスライドフォーク装置は、前記課題解決のために、固定フォークに対して水平方向にスライドする１段以上の可動フォークを有するスライドフォークを、幅方向に離間させて３個以上並設し、これらの先端可動フォークに被搬送物を載置又は吊支し、水平方向に伸縮して被搬送物を受け渡すスライドフォーク装置であって、幅方向の両端に位置する２個のスライドフォークを除いた、幅方向の中間に位置する単又は複数のスライドフォークの先端可動フォークと、被搬送物の受け部材又は支持部材とを空気圧による力発生手段を介して連結し、該力発生手段には、空気圧調整手段を経由して所定の圧力に調節された圧縮空気を供給してなるものである。

ここで、前記スライドフォークの３個を幅方向に均等間隔をあけて並設し、幅方向中央のスライドフォークが前記被搬送物を含む支持重量全体の約１／３の荷重を分担するように、前記力発生手段の発生力を前記空気圧調整手段により設定してなると好ましい。

本発明に係るスライドフォーク装置によれば、固定フォークに対して水平方向にスライドする１段以上の可動フォークを有するスライドフォークを、幅方向に離間させて３個以上並設し、これらの先端可動フォークに被搬送物を載置又は吊支し、水平方向に伸縮して被搬送物を受け渡すスライドフォーク装置であって、幅方向の両端に位置する２個のスライドフォークを除いた、幅方向の中間に位置する単又は複数のスライドフォークの先端可動フォークと、被搬送物の受け部材又は支持部材とを空気圧による力発生手段を介して連結し、該力発生手段には、空気圧調整手段を経由して所定の圧力に調節された圧縮空気を供給してなるので、幅方向の中間に位置するスライドフォークに空気圧による力発生手段の発生力分の荷重を確実に分担させ、その余の荷重を幅方向の両端に位置する２個のスライドフォークに分担させることができる。
したがって、空気圧調整手段の圧力設定を変更して幅方向の中間に位置するスライドフォークに所望の荷重を受け持たせることにより、並設された３個以上のスライドフォークに荷重を効率的に分担させて、これらのスライドフォークを有効に活用することができる。
よって、従来の構成のように各フォークの大型化、駆動装置の容量増大及び固定フォークのベース部材への取付面精度の向上、並びに、ベース部材の大型化及び固定フォーク取付面精度の向上等を図ることなく、すなわち製作コストの増大を抑制しながら、重量や外形寸法が大きい被搬送物の受け渡しにも対応することができるため、スライドフォークを幅方向に離間させて３個以上並設してなるスライドフォーク装置の使用範囲を拡げることができる。

また、前記スライドフォークの３個を幅方向に均等間隔をあけて並設し、幅方向中央のスライドフォークが前記被搬送物を含む支持重量全体の約１／３の荷重を分担するように、前記力発生手段の発生力を前記空気圧調整手段により設定してなると、幅方向中央の１個のスライドフォークに支持荷重の約１／３を、幅方向の両端に位置する２個のスライドフォークに例えば支持荷重の約１／３ずつを分担させることができるため、これら３個のスライドフォークを有効に活用することができる。
したがって、従来の構成のように各フォークの大型化、駆動装置の容量増大及び固定フォークのベース部材への取付面精度の向上、並びに、ベース部材の大型化及び固定フォーク取付面精度の向上等を図ることなく、重量や外形寸法が大きい被搬送物の受け渡しにも対応することができるとともに、３個のスライドフォークを幅方向に均等間隔をあけて並設した比較的簡素な構成であることから、製作コストの増大をさらに抑制することができるため、使用範囲をさらに拡げることができる。
その上、支持荷重の約１／３を分担させる幅方向中央のスライドフォークに取り付けられた、例えば複数個の空気圧による力発生手段の発生力を容易に決定することができるため、空気圧調整手段の圧力設定が容易になる。

次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、スライドフォーク装置１の先端可動フォーク５，…が図１の方向に伸びる水平方向を前（図中矢印Ａ参照。）とし、左右は前方に向かっていうものとし、後方から見た図を正面図とする。また、幅方向とはスライドフォーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃの幅方向、すなわち左右方向を指す。

図１〜図６は、本発明の実施の形態に係るスライドフォーク装置の概略図であり、図１はスライドフォーク装置が伸びた状態を示す右側面図、図２は固定フォーク及び駆動装置まわりの要部拡大平面図、図３は先端可動フォークまわりの要部拡大平面図、図４は右端のスライドフォークまわりの要部拡大部分断面正面図、図５は部分断面正面図、図６は幅方向中央のスライドフォークの先端可動フォークまわりの要部拡大部分断面右側面図である。

図１〜図３に示すように、スライドフォーク装置１は、幅方向に均等間隔をあけて並設された、左右端（幅方向の両端）のスライドフォーク２Ａ及び２Ｂ並びに幅方向中央のスライドフォーク２Ｃの３個からなり、これらのスライドフォークは、いずれも、例えば昇降フレーム等のベース部材Ｂに取り付けられる固定フォーク３に対して水平方向にスライドする２段の可動フォーク（中間可動フォーク４及び先端可動フォーク５）を有しており、３個の先端可動フォーク５，…により連結部材７，…等を介して支持された支持部材１１に図示しない被搬送物を吊り下げ、駆動装置６により中間可動フォーク４及び先端可動フォーク５を水平方向に伸縮させて被搬送物の受け渡しを行うものである。

次に、図４に示す右端のスライドフォーク２Ｂの構造を説明するが、他のスライドフォーク２Ａ，２Ｃの構造も同様である。
図４において、中間可動フォーク４の上側左右のガイド溝２１Ａ，２１Ｂには、固定フォーク３左右の垂直ローラ１９Ａ，…が係合するとともに、固定フォーク３から垂下する水平ローラ１９Ｂ，…により中間可動フォーク４の左右方向への移動が規制されるため、中間可動フォーク４は固定フォーク３により前後方向へスライド可能に支持される。

また、中間可動フォーク４の下側左右のガイド溝２２Ａ，２２Ｂには、先端可動フォーク５左右の垂直ローラ２０Ａ，…が係合するとともに、サイドガイド２０Ｂ，…が係合するため、先端可動フォーク５は中間可動フォーク４により前後方向へスライド可能に支持される。

さらに、中間可動フォーク４の上面には前後方向に延びるラックギヤ１５が形成されており、中間可動フォーク４の前後方向の中央（図１も参照。）には、左右のベアリング１７Ａ，１７Ａを介して中間ギヤ１７が軸支され、該中間ギヤ１７は、固定フォーク３の下面に取り付けられた前後方向に延びるラックギヤ１６及び先端可動フォーク５の上面に取り付けられた前後方向に延びるラックギヤ１８に噛合する。

次に、駆動装置６による駆動される中間可動フォーク４及び先端可動フォーク５の伸縮動作について説明する。
図２に示すように、右端のスライドフォーク２Ｂの固定フォーク３には、図示しない取付部材により、例えばハイポイドギヤやベベルキヤ等を用いた直交軸構成のギヤドモータ１２が取り付けられており、該ギヤドモータ１２の出力軸には左右方向に延びるドライブシャフト１３が連結され、ドライブシャフト１３の左右端にはドライブギヤ１４Ａ及び１４Ｂが固定され、ドライブギヤ１４Ａ及び１４Ｂが左右端のスライドフォーク２Ａ，２Ｂの中間可動フォーク４，４上面の前記ラックギヤ１５（図４参照。）に噛合する。

したがって、ギヤドモータ１２を駆動してドライブシャフト１３並びに左右のドライブギヤ１４Ａ及び１４Ｂが回転すると、ドライブギヤ１４Ａ及び１４Ｂにラックギヤ１５が噛合している左右端のスライドフォーク２Ａ，２Ｂの中間可動フォーク４，４が前後方向にスライドする。
そうすると、これら中間可動フォーク４，４の移動に伴って中間ギヤ１７，１７も前後方向に移動し、該中間ギヤ１７，１７は固定フォーク３，３のラックギヤ１６，１６に噛合していることから回転するため、中間ギヤ１７，１７にラックギヤ１８，１８が噛合している先端可動フォーク５，５が中間可動フォーク４，４に対してさらに前後方向にスライドする。

ドライブシャフト１３の中央にはドライブギヤを取り付けていないため、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃの中間可動フォーク４及び先端可動フォーク５は、ドライブシャフト１３の回転により直接駆動されないが、支持部材１１が一体型であり、図３及び図６に示すように、スライドフォーク２Ｃの先端可動フォーク５の下面に取り付けたリンクブラケット２３と支持部材１１の上面に取り付けたリンクブラケット２４とが、ピン２６，２７を介して左右のリンク２５，２５により連結されているため、支持部材１１の前後方向への移動に連動してスライドフォーク２Ｃの先端可動フォーク５及び中間可動フォーク４が前後方向へ移動する。

以上のとおり、ギヤドモータ１２を駆動することにより、ドライブシャフト１３並びに左右のドライブギヤ１４Ａ及び１４Ｂが回転して、左右端のスライドフォーク２Ａ，２Ｂが直接駆動され、これらの中間可動フォーク４，４及び先端可動フォーク５，５が前後方向へスライドし、このスライド移動に伴う支持部材１１の移動に連動して幅方向中央のスライドフォーク２Ｃの中間可動フォーク４及び先端可動フォーク５が前後方向へスライドする。
なお、ドライブシャフト１３の中央にもドライブギヤを取り付けて、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃも幅方向両端のスライドフォーク２Ａ，２Ｂと同様に駆動するようにしてもよい。

次に、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃと支持部材１１とを空気圧による力発生手段を介して連結する構成及び動作について説明する。
図５に示すように、左右端のスライドフォーク２Ａ及び２Ｂ並びに幅方向中央のスライドフォーク２Ｃは、同一高さで幅方向に均等間隔をあけて並設されており、左右端のスライドフォーク２Ａ，２Ｂの先端可動フォーク５，５と被搬送物を吊り下げる支持部材１１とは、高さ調整機能が無い連結部材７，…を介して連結され、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃの先端可動フォーク５と支持部材１１とは、例えばゴム製の容器内に圧縮空気を供給して該空気の弾力性をばねとして用いる、空気圧による力発生手段である空気ばね９，９を介して連結されている。
なお、空気圧による力発生手段は、空気ばねに限定されるものではなく、エアシリンダ等であってもよい。

すなわち、図３及び図６に示すように、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃの先端可動フォーク５には、下面の前後にブラケット８が取り付けられ、これらの底板８Ａ，８Ａ上に空気ばね９，９を載置した状態で、取付ねじ８Ｂ，…により空気ばね９，９がブラケット８，８の底板８Ａ，８Ａ上に固定される。
また、空気ばね９，９の上面には、支持部材１１の左右方向中央前後の取付板１１Ａ，１１Ａが載置され、取付ねじ１１Ｂ，…により空気ばね９，９と固定される。

このように、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃの先端可動フォーク５と支持部材１１とが空気ばね９，９を介して連結されていることから、図示しないコンプレッサから空気ばね９，９への配管の途中に接続された、空気圧調整手段である減圧弁（レギュレータ）１０（図６参照。）により、コンプレッサから送り出された圧縮空気を所望の圧力に調節することにより、空気ばね９，９の発生力を所望の値に設定することができる。
よって、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃに空気ばね９，９の発生力分の荷重を確実に分担させ、その余の荷重を幅方向両端のスライドフォーク２Ａ，２Ｂに分担させることができる。

本実施の形態のように３個のスライドフォーク２Ａないし２Ｃを幅方向に均等間隔をあけて並設した構成では、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃが被搬送物を含む支持重量全体の約１／３の荷重を分担するように、空気ばね９，９の発生力を減圧弁１０により設定すれば、幅方向中央の１個のスライドフォーク２Ｃが支持荷重の約１／３を分担し、幅方向の両端に位置する２個のスライドフォーク２Ａ，２Ｂが例えば支持荷重の約１／３ずつを分担するようにすることができるため、これら３個のスライドフォーク２Ａないし２Ｃを有効に活用することができる。
例えば、被搬送物を含む支持重量が９００ｋｇである場合には、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃに３００ｋｇの荷重を分担させればよいことから、前後の空気ばね９，９の発生力を各々１５０ｋｇとすればよく、このように空気ばね９，９の発生力を容易に決定することができるため、減圧弁１０の圧力設定が容易になる。

したがって、従来の構成のように各フォークの大型化、駆動装置（例えばギヤドモータ１２）の容量増大及び固定フォーク３，…のベース部材Ｂへの取付面の加工精度の向上、並びに、ベース部材Ｂの大型化及び固定フォーク３，…が取り付けられる面の加工精度の向上等を図ることなく、重量や外形寸法が大きい被搬送物の受け渡しにも対応することができるとともに、３個のスライドフォーク２Ａないし２Ｃを幅方向に均等間隔をあけて並設した比較的簡素な構成であることから、製作コストの増大を抑制することができるため、使用範囲を拡げることができる。

以上の説明においては、一体型の支持部材１１を先端可動フォーク５，…に連結する場合について説明したが、先端可動フォーク５，…に、一体型の支持部材１１ではなく、個別の支持部材を連結してもよい。
また、スライドフォークは固定フォークと２段の可動フォークとからなる３段の構成に限定されるものではなく、２段でも、あるいは４段以上であってもよい

さらに、以上の説明においては、スライドフォーク２Ａないし２Ｃが、固定フォーク３の下側に中間可動フォーク４を位置させ、中間可動フォーク４の下側に先端可動フォーク５を位置させる構成であり、先端可動フォーク５の下側に被搬送物を吊り下げる支持部材１１を連結する場合について説明したが、スライドフォーク２Ａないし２Ｃを、固定フォーク３の上側に中間可動フォーク４を位置させ、中間可動フォーク４の上側に先端可動フォーク５を位置させる構成とし、先端可動フォーク５の上側に被搬送物が載置される受け部材を連結してもよく、このような構成であっても、幅方向の両端に位置する２個のスライドフォーク２Ａ，２Ｂを除いた、幅方向中央のスライドフォーク２Ｃの先端可動フォーク５と、被搬送物の受け部材とを空気圧による力発生手段（例えば、空気ばね９，…）を介して連結し、該力発生手段に空気圧調整手段（例えば、減圧弁１０）を経由して所定の圧力に調節された圧縮空気を供給すればよい。

さらにまた、幅方向に離間させて並設するスライドフォークの個数は、３個に限定されるものではなく、４個以上であってもよい。スライドフォークの個数が４個以上である場合には、幅方向の両端に位置する２個のスライドフォークを除いた、幅方向の中間に位置するスライドフォークの個数が複数になるが、幅方向の中間に位置する複数のスライドフォークの複数の先端可動フォークと、被搬送物の受け部材又は支持部材とを空気圧による力発生手段を介して連結し、該力発生手段に空気圧調整手段を経由して所定の圧力に調節された圧縮空気を供給することにより、幅方向の中間に位置する複数のスライドフォークに所望の荷重を受け持たせ、並設された４個以上のスライドフォークに荷重を効率的に分担させて、これらのスライドフォークを有効に活用することができる。

本発明の実施の形態に係るスライドフォーク装置の右側面図である。 固定フォーク及び駆動装置まわりの要部拡大平面図である。 先端可動フォークまわりの要部拡大平面図である。 右端のスライドフォークまわりの要部拡大部分断面正面図である。 部分断面正面図である。 幅方向中央のスライドフォークの先端可動フォークまわりの要部拡大部分断面右側面図である。

符号の説明

１ スライドフォーク装置
２Ａ，２Ｂ 幅方向両端のスライドフォーク
２Ｃ 幅方向中央のスライドフォーク
３ 固定フォーク
４ 中間可動フォーク
５ 先端可動フォーク
７ 連結部材
８ ブラケット
８Ａ 底板
８Ｂ 取付ねじ
９ 空気ばね（空気圧による力発生手段）
１０ 減圧弁（空気圧調整手段）
１１ 支持部材
１１Ａ 取付板
１１Ｂ 取付ねじ

Claims (2)

1. 固定フォークに対して水平方向にスライドする１段以上の可動フォークを有するスライドフォークを、幅方向に離間させて３個以上並設し、これらの先端可動フォークに被搬送物を載置又は吊支し、水平方向に伸縮して被搬送物を受け渡すスライドフォーク装置であって、
   幅方向の両端に位置する２個のスライドフォークを除いた、幅方向の中間に位置する単又は複数のスライドフォークの先端可動フォークと、被搬送物の受け部材又は支持部材とを空気圧による力発生手段を介して連結し、該力発生手段には、空気圧調整手段を経由して所定の圧力に調節された圧縮空気を供給してなることを特徴とするスライドフォーク装置。
2. 前記スライドフォークの３個を幅方向に均等間隔をあけて並設し、幅方向中央のスライドフォークが前記被搬送物を含む支持重量全体の約１／３の荷重を分担するように、前記力発生手段の発生力を前記空気圧調整手段により設定してなる請求項１記載のスライドフォーク装置。
   

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