JP2012197179A - 荷役車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前部に荷を底部から支持するフォーク14L,14Rを有する自走式の車体12と、車体12に設けられてフォーク14L,14Rを昇降駆動する車体部リフト装置13と、フォーク14L,14Rの前端側で従動輪52を介してフォーク14L,14Rを昇降駆動するフォーク部リフト装置51とを備え、フォーク14L,14Rの前後方向の傾斜角度を検出する水平検出センサ72と、水平検出センサ72により検出された傾斜角度に基づいて車体部リフト装置13によりフォーク14L,14Rを昇降駆動し、フォーク14L,14Rの姿勢を水平に制御するコントローラ71を設けることで、搬入出可能な最大限の高さの荷をコンテナ等の荷室に傾斜した傾斜路を介して搬入、搬出する。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図12(a)および図13(a)に示すように、この荷役車両11は、出入り口の天井高さが限られた荷室であるコンテナ1の荷室3に対して、最大限の高さの荷10を、左右壁面3L,3Rに沿う収納位置Pにコンテナ1の出入り口2から出し入れするものである。
車体12の上部に、アクセルレバー21や荷役操作パネル22、ステアリングハンドル23、カラーモニタ(モニター装置)24が配置され、右後部に設けられた運転席25の床部にブレーキペダル26が設けられている。また車体12の上部で左右両側に立設されたポスト27に、前照灯28や方向指示器29などが設けられている。さらに車体12の底部で左側に、アクセルレバー21の操作に応じてドライブモータ(駆動モータ)77により走行駆動され、ステアリングハンドル23の操作によりステアリングモータ(図示せず)により操舵される駆動輪(駆動車輪)31が配置されている。さらにまた車体12およびフォーク14L,14Rは、1個の駆動輪31と2組の従動輪52とで支持され、さらに車体12の底部右側に、駆動輪31と幅方向で略同一の軸線上に垂直軸心周りに旋回自在に支持されたキャスター32が回転自在に設けられており、このキャスター32により車体12の姿勢が補助されている。
車体部リフト装置13は、図2、図5に示すように、車体12の前部に設置された車体前部フレーム41と、フォーク14L,14Rの後部に配置されたリフトフレーム42の左右のブラケットとの間に、案内機構として、幅方向のピンを介して回動自在に連結されて互いに平行な上下一対で左右二組のリンクアーム43aからなる平行リンク機構43が設けられ、リフトフレーム42が車体12に平行に昇降自在に連結されている。そして左右のリンクアーム43a間に、傾斜姿勢の車体側シリンダ(車体部リフトシリンダ;車体部昇降駆動装置)44が設けられており、そのシリンダ本体が車体前部フレーム41の下部に支持され、ピストンロッドがリフトフレーム42の中央上部に連結されている。したがって、車体側シリンダ44を伸縮駆動することにより、リフトフレーム42を平行リンク機構43を介して車体前部フレーム41に対して平行に昇降移動させ、リフトフレーム42の前部に設けられたフォーク14L,14Rを昇降駆動させることができる。これにより、車体12とフォーク14L,14Rが前後方向および幅方向に同一の傾斜姿勢となる。
なお、平行リンク機構43に替えて、複数のガイドレールとスライド体からなるスライド機構などの他の案内機構を設けてもよい。
また図4に示すように、リフトフレーム42の前部に、左右のフォーク14L,14Rをそれぞれ幅方向に移動可能なシフト装置45が設けられている。このシフト装置45は、リフトフレーム42の前部で左右のサイドプレート42L,42Rの間に上下一対のスライド軸46U,46Dが幅方向に連結され、フォーク14L,14Rの後端部に立設された左右のバックレスト47L,47Rが、スラスト軸受を介してスライド軸46U,46Dに幅方向にシフト自在に支持されている。そして、右サイドプレート42Rに連結された左シフトシリンダ(左シフト駆動装置)48Lが左バックレスト47Lの背面に連結され、左サイドプレート42Lに連結された右シフトシリンダ(右シフト駆動装置)48Rが右バックレスト47Rの背面に連結されている。したがって、左右シフトシリンダ48L,48Rを伸縮駆動することにより、左右のフォーク14L,14Rをセンター位置からそれぞれシフト距離SR,SLの範囲で幅方向に単独、または連動してシフトすることができる。
図6〜図8に示すように、これら左右フォーク14L,14Rは、コンテナ1の荷室3の床面3Fとの間に荷10の底部に形成される高さHの低いフォーク挿入空間(底部空間)10Dに挿入可能な厚みTの薄板状に形成されており、複数の従動輪52が左右フォーク14L,14Rの底面から突出量tで少し下方に突出されている。そしてこれら従動輪52を介してフォーク14L,14Rを所定のリフト昇降ストロークLSだけ上昇させて、荷10を床面3Fから高さHS持ち上げるフォーク部リフト装置(前端部リフト装置)51が、左右のフォーク14L,14Rに前端部内にそれぞれ設けられている。またここで、従動輪52の接地面積が小さいと、荷10の荷重が床面3Fに集中してしまい、床面3Fを踏み抜いて損傷させるおそれがあるため、左右のフォーク部リフト装置51には、幅方向の軸心周りに回転自在な横長の従動輪52が4個ずつ、前後方向に一定間隔をあけて配置され、各従動輪52をそれぞれ均等圧で床面3Fに押し付けることができるようにフォーク部リフト装置51が構成されている。
左右のフォーク14L,14Rに設けられるフォーク部リフト装置51は同一構造である。フォーク14L,14Rは、底面が開放されたチャンネル形断面で、左右の側板の内面に前端部分を除いて補強側板53がそれぞれ取り付けられ、補強側板53の前端部間に水平支軸54が幅方向に掛け渡されている。そして、この水平支軸54に左右一対の回転アーム55が上下方向に揺動自在に枢支されている。これら水平支軸54から前方に伸びる回転アーム55の前端部間に、水平方向の車輪支持軸56が掛け渡され、この車輪支持軸56に左右一対のローラフレーム(車輪支持フレーム;車輪支持体)57の中間部が上下方向に揺動自在に枢支されている。そして、ローラフレーム57間には、車輪支持軸56の前後に等間隔をあけて4個の従動輪52が回転自在に軸支されて、正転または反転することで前方または後方の直進方向にフォーク14L,14Rの前端部を案内する。
図1に示すように、車体12の前部に、車体12およびフォーク14L,14Rの前後方向の傾きを検出する傾斜センサである水平検出センサ72が設けられ、またフォーク14L,14Rの左右一方(図では右側)の前端部に、前方の壁面や荷などとの距離を検出する距離センサである壁面検出センサ73が設けられ、さらに図1および図3に示すように、駆動輪31を駆動するドライブモータ77の回転軸に連結されてロータリエンコーダ78が設けられている。
前記水平検出センサ72には、搭載した物体や車両の急加速、急減速により検出する傾斜角度に影響がでる(誤検出が発生する)。例えば、水平検出センサ72が、図9に示すように、容器72a内の液体72bの傾斜による液面変化を静電容量変化として捉える重力応用静電容量変化型であるとすると、前進時の急加速のとき、或いは後進時の急減速のときの液体72bの液面の変化は、図9(a)に示すように、前方上向きのスロープ4に置かれたときと同じとなり、水平に置かれていても、前方で上向きに傾斜しているように傾斜角度が検出される。逆に前進時の急減速のとき、或いは後進時の急加速のときの液体72bの液面の変化は、図9(b)に示すように、前方下向きのスロープ4に置かれたときと同じとなり、水平に置かれていても、前方で下向きに傾斜しているように傾斜角度が検出される。なお、水平検出センサ72が、いわゆる振り子型(振り子式)であっても同様である。
コントローラ71には、フォーク姿勢水平制御を実行するためにフォーク姿勢水平制御部71Aが設けられ、このフォーク姿勢水平制御部71Aは、アナログ入力モジュールからなるA−D変換器80と、高速カウンタからなるパルスカウンタ81と、シーケンサによる、微分器82、傾斜角度相当数値変換部83、単位変換部84、減算器85、および昇降判定部86等から構成され、水平検出センサ72より、フォーク14L,14Rと車体12の前後方向の傾斜角度に相当する電圧信号と、ロータリエンコーダ78のパルス信号と、水平スイッチ22Hの押し操作による水平保持指令信号が入力されている。
上記ロータリエンコーダ78、パルスカウンタ81および微分器82により加減速度センサが構成される。
上述したように、前進時に急加速されると、あるいは後進時に急減速されると、水平検出センサ72は、フォーク14L,14Rおよび車体12が前方上向きに傾斜しているように見なし、傾斜角度は+側(前方上向きの角度が+)にシフトする。したがって、正確な傾斜角を求めるには、−(下向き)側に補正する必要がある。
そこで、傾斜角度相当数値変換部83は、走行速度により前進時かあるいは後進時かを判断し、加減速度により急加速かあるいは急減速かを判断し、前進時で急加速、あるいは後進時で急減速と判断すると、加減速度の絶対値を、絶対値の大きさに応じて、前方上向きの傾斜角度に変換し、この傾斜角度を、傾斜角度補正用データy(0〜+1)にして変換して減算器85へ出力する。
また上述したように、前進時に急減速されると、あるいは後進時に急加速されると、水平検出センサ72は、フォーク14L,14Rおよび車体12が前方下向きに傾斜しているように見なし、傾斜角度は−側(前方上向きの角度が+)にシフトする。したがって、正確な傾斜角を求めるには、+(上向き)側に補正する必要がある。
そこで、傾斜角度相当数値変換部83は、走行速度により前進時かあるいは後進時かを判断し、加減速度により急加速かあるいは急減速かを判断し、前進時で急減速、あるいは後進時で急加速と判断すると、加減速度の絶対値を、絶対値の大きさに応じて、前方下向きの傾斜角度に変換し、この傾斜角度を、傾斜角度補正用データy(−1〜0)にして変換して減算器85へ出力する。このとき減算器85では+の演算となる。
このような状態で、荷役車両11が段差調整用のスロープ4へ移動し荷室3に出入りし、従動輪52が荷室3上に、駆動輪31がスロープ4上に有るとき、水平スイッチ22Hが押し操作される。
この水平スイッチ22Hの押し操作により水平保持指令信号が入力されると、昇降判定部86から出力された車体側下降信号または車体側上昇信号は、論理積回路(AND回路)を通してフォーク姿勢水平制御部71Aから、実際に、車体側下降信号または車体側上昇信号として出力される。
これにより、車体側シリンダ44のロッドが伸長し、平行リンク機構43を介して、フォーク14L,14Rに対して車体12を下降して、従動輪52の車輪支持軸56を中心にフォーク14L,14Rが上方向に移動する。よって、前方上向きスロープ4を移動し、傾斜角度が(+)で上向きのとき、上向きのフォーク14L,14Rの傾斜が水平に補正され、荷10が水平姿勢とされる。
これにより、車体側シリンダ44のロッドが収縮し、平行リンク機構43を介して、フォーク14L,14Rに対して車体12を上昇して、従動輪52の車輪支持軸56を中心にフォーク14L,14Rが下方向に移動する。よって、前方下向きスロープ4を移動し、傾斜角度が(−)で下向きのとき、下向きのフォーク14L,14Rの傾斜が水平に補正され、荷10が水平姿勢とされる。
このとき、水平スイッチ22Hが操作されていると、従動輪52の昇降に伴い発生するフォーク14L,14Rの傾斜角度に応じて、フォーク姿勢水平制御部71Aから車体側下降信号または車体側下降信号が出力され、車体側シリンダ44のロッドが伸長・収縮され、よってフォーク14L,14Rの水平姿勢を保持しつつ荷10が昇降され、荷10が水平姿勢で保持される。
このように、水平スイッチ22Hを押し、フォーク上昇、下降スイッチ22FU,22FDを押すことにより、車体部リフト装置13とフォーク部リフト装置51とが連動し、フォーク14L,14Rの水平姿勢を保持しつつ荷10が昇降され、荷10を水平姿勢で保持することができる。
たとえばコンテナ1のように、奥行きがあり幅の狭い荷室3に、壁面3R,3Lに沿う収納位置Pに対して、前後方向に長さのある荷10を搬入、搬出する場合、荷役車両11の従来の動作は、たとえば図15に示す2つのパターンA,Bが考えられる。図15(a)に示すパターンAは、荷10の前端部を左壁面3Lに接近するよう車軸Oを傾斜させるとともに、駆動輪31を左前方に向く操向方向から直進方向に転舵しつつ曲線方向に沿って前進させ、左壁面3Lに沿う収納位置Pに荷を搬入する方法である。また図15(b)に示すパターンBは、収納位置P前端を狙い位置とし、荷10の前端部を左壁面3Lに接近するよう車軸Oを傾斜させて、荷役車両11を直進させる。荷10の前端部が収納位置Pの前端に達すると、荷役車両11を一旦停止させ、さらに駆動輪31を左側に90°近く転舵して駆動させることにより、荷役車両11の後部を左側に振って、荷10の後端部を左壁面3Lに接近させる。
この荷役車両11による荷の搬入方法を、図13を参照して説明する。
1)図13(a)に示すように、フォーク挿入空間10Dに挿入されたフォーク14L,14Rにより荷10を底部から支持する荷役車両11を、スロープ4から出入り口2を介して荷室3に入庫し、まず収納位置Pの後端近傍まで、荷10の前端部を接近させる。
これにより荷10の左側面全面と荷室3の左壁面3Lとが互いに平行に近接(または接触)した状態となり、また荷役車両11の車軸Oが左壁面3Lと平行な姿勢となる。
次に、荷室3の壁面3L,3Rに荷10の全側面が近接(または接触)した収納位置Pの荷10を、搬出する方法を、図14を参照して説明する。
3)図14(c)に示すように、フォーク14L,14Rを右壁面3R側にシフトすることにより、荷旋回中心Ocを中心として荷10の後端部を右壁面3R側に回動させる。同時に、車体旋回中心Osを中心として車体12をフォーク14L,14Rと反対側の左壁面3L側に回動させて、車軸Oが後部ほど左壁面3Lから離間する所定角度θoで傾斜させる。
上記荷役車両11による荷役方法によれば、シフト装置45により従動輪52間の荷旋回中心Oc周りにフォーク14L,14Rを左右一方に回動させるとともに、車体12を駆動輪31の車体旋回中心Osとして左右他方に回動させることで、前端部が壁面3L,3Rに近接する荷10の後部側を壁面3L,3Rに幅寄せすることができる。反対に、壁面3L,3Rに沿う収納位置Pに積載された荷10を、シフト装置45を用いることで、荷10の後端部を壁面3L,3Rから離間させて車軸Oを後部から壁面3L,3Rから離間する方向に傾斜させることができる。これにより、壁面3L,3Rに干渉することなく、壁面3L,3Rに沿う収納位置Pに搬入、搬出することができ、コンテナ1などで幅の限られた荷室3に対して、熟練を要することなく容易かつスムーズに搬入、搬出することができる。また壁面3L,3Rや出入り口2に枠体2aのような突起物があっても、荷10を壁面3L,3Rに沿う収納位置Pに容易に搬入出することができる。特に、コンテナ1で出入り口2近傍の収納位置Pに搬入出する場合、車体12がスロープ4にあるが、シフト装置45により、出入り口2に設けられた枠体2aに干渉することなく、容易にかつスムーズに荷役作業を行うことができ有効性が高い。
以上のように、実施例によれば、駆動輪31を駆動してコンテナ1の出入り口2と搬入出用床面6との段差を解消するために傾斜して設置された段差調整用のスロープ4を介して荷室3に出入りし、従動輪52が荷室3上に、駆動輪31がスロープ4上に有るときに、水平検出センサ72により検出された傾斜角度を無くす方向(0゜とする方向)に、車体部リフト装置13を操作し、コンテナ1の荷室3上の従動輪52を中心としてフォーク14L,14Rを上下方向に傾動してフォーク14L,14R上の荷10の姿勢を水平に保持することにより、荷10の上端部が出入り口2や荷室3の天井面3Cに接触することを防止することができ、最大限の高さの荷10をスロープ4を介してコンテナ1の荷室3にスムーズに搬入、搬出することができる。
また上記実施例では、出入り口2の天井高さが限られた荷室3を、コンテナ1としているが、勿論、コンテナ1以外に、出入り口の天井高さが限られた倉庫、部屋、あるいは荷を保管する通路等であってもよい。
また本発明の荷役車両11は、荷室3に対して荷10の搬入、搬出を実行しているが、傾斜路を走行して、出入り口の天井高さが限られた水平通路を移動・通過する荷役車両に適用できる。
2 出入り口
2a 枠体
3 荷室
3F 床面
3C 天井面
4 スロープ
6 搬入出用床面
10 荷
10D フォーク挿入空間(底部空間)
11 荷役車両
12 車体
13 車体部リフト装置
14L,14R フォーク(昇降支持体)
22BU 車体上昇スイッチ
22BD 車体下降スイッチ
22FU フォーク上昇スイッチ
22FD フォーク下降スイッチ
22H 水平スイッチ
31 駆動輪
41 車体前部フレーム
42 リフトフレーム
43 平行リンク機構
44 車体側シリンダ(車体部リフト駆動装置)
45 シフト装置
48R,48L シフトシリンダ
51 フォーク部リフト装置(前端部リフト装置)
52 従動輪
59 フォーク側シリンダ(前端部リフト駆動装置)
71 コントローラ
72 水平検出センサ
73 壁面検出センサ
78 ロータリエンコーダ
Claims (4)
- 前部に荷を底部から支持する昇降支持体を有し、駆動車輪の駆動により自走する自走式の車体と、前記車体に設けられて前記昇降支持体を昇降駆動する車体部リフト装置と、前記昇降支持体の前端側で遊転車輪を介して昇降支持体を昇降駆動する前端部リフト装置とを備え、前記遊転車輪と前記駆動車輪により支持され、前記駆動車輪の駆動により、傾斜路を介してコンテナ等の荷室に荷を搬入、搬出する荷役車両であって、
前記昇降支持体の前後方向の傾斜角度を検出する傾斜センサと、
前記傾斜センサにより検出された傾斜角度を無くす方向に、前記車体部リフト装置により前記昇降支持体を昇降駆動し、前記昇降支持体の姿勢を水平に制御する荷役制御装置と
を備えたこと
を特徴とする荷役車両。 - 前記車体の走行加速度を検出する加減速度センサを備え、
前記荷役制御装置は、前記傾斜センサにより検出された傾斜角度を、前記加減速度センサにより検出された前記車体の加減速度に基づいて補正すること
を特徴とする請求項1に記載の荷役車両。 - 前記荷役制御装置へ前記昇降支持体の水平保持指令を入力する操作手段を備え、
前記荷役制御装置は、前記操作手段からの水平保持指令の入力により、前記昇降支持体の姿勢水平制御を実行すること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の荷役車両。 - 前記昇降支持体は、左右一対のフォークからなり、
前記各フォークの前端部にそれぞれ、前記フォークの前端部を昇降駆動する前端部リフト装置が配置され、
前記荷役制御装置は、前記操作手段からの水平保持指令の入力により、前記前端部リフト装置による前記フォークの前端部の昇降動作に応じて前記車体リフト装置を連動し、前記昇降支持体の姿勢水平制御を実行すること
を特徴とする請求項3に記載の荷役車両。
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