JP2022136684A - フォークリフト用リーチ機構及びこれを有するフォークリフト - Google Patents

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龍也 佐藤
Tatsuya Sato
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    • B66F9/10Masts; Guides; Chains movable in a horizontal direction relative to truck

Abstract

【課題】フォークリフトの構造を小型化することができる。【解決手段】フォークを支持し、フォークを鉛直方向に移動させる機構を備えるマストに連結し、マストの幅方向の両端にそれぞれ配置された連結部と、マストの幅方向外側に配置され、フォークの延びる方向に延びるストラドルレッグに配置され、連結部を、フォークの延びる方向に移動させるレール部と、ストラドルレッグに配置され、マストを、ストラドルレッグに沿って移動させる駆動部を備える。【選択図】図3

Description

本発明は、フォークリフト用リーチ機構及びこれを有するフォークリフトに関する。
2本の板状のフォークを駆動させて、荷役を搬送するフォークリフトがある。フォークリフトは、フォークを上下方向、前後方向に移動させる。フォークリフトには、フォークを左右方向に移動させる機構を備えるものもある。
フォークリフトが、フォークを前後方向に移動させるリーチ機構は、例えば、特許文献1に記載の装置がある。特許文献1には、車両の前部に設けられた左右一対のストラドルレッグと、ストラドルレッグに沿って車両の前後方向に移動可能に設けられたマストと、マストの前部に昇降可能に設けられたフォークと、マストを所定のリーチストロークで移動させる電動リーチシリンダとを備えたリーチ式フォークリフトが記載されている。
特開2016-44038号公報
特許文献1に記載のフォークリストは、フォークを前後方向に移動させる駆動源であるリーチシリンダが、マストの後ろ側、つまり、マストを挟んでフォークと反対側に配置されている。マストの後ろ側に、フォークを押し出す量に応じたスペースが必要となる。そのため、フォークリフトの車体の大きさ、具体的には前後方向の長さの小型化に限界が生じる。
本開示は、上述した課題を解決するものであり、フォークリフトの構造を小型化することができるフォークリフト用リーチ機構及びこれを有するフォークリフトを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るフォークリフト用リーチ機構は、フォークを支持し、フォークを鉛直方向に移動させる機構を備えるマストに連結し、前記マストの幅方向の両端にそれぞれ配置された連結部と、前記マストの幅方向外側に配置され、前記フォークの延びる方向に延びるストラドルレッグに配置され、前記連結部を、前記フォークの延びる方向に移動させるレール部と、前記ストラドルレッグに配置され、前記マストを、前記ストラドルレッグに沿って移動させる駆動部を備える。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るフォークリストは、上記のいずれかに記載のフォークリフト用リーチ機構と、前記車体と、前記マストと、を備える。
本開示によれば、フォークリフトの構造を小型化することができる。
図1は、フォークリフトの構成の模式図である。 図2は、車体の構造を模式化して、リーチ機構の構成を示す模式図である。 図3は、図2のリフトブラケット周辺の拡大斜視図である。 図4は、図2の正面図である。 図5は、図2の上面図である。 図6は、他の実施形態の連結部の構造を示す上面図である。 図7は、図6の連結部の拡大図である。 図8は、他の実施形態の駆動部の構造を示す模式図である。 図9は、図8の駆動部の動作を説明する説明図である。
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
(フォークリフト)
図1は、フォークリフトの構成の模式図である。本実施形態に係るフォークリフト10は、移動可能な装置である。フォークリフト10は、いわゆるAGF(Automated Guided Forklift)でも、オペレータが操作するフォークリフトでもよい。
図1に示すように、フォークリフト10は、車体20と、マスト22と、リフトブラケット23と、フォーク24と、ストラドルレッグ26と、マスト支持体27と、制御装置28と、車輪30と、リーチ機構40と、を備えている。フォークリフト10は、上記構成に加え、フォークリフトが備えている各種機構を備えている。制御装置28は、フォークリフト10の動作を制御する。制御装置28は、コンピュータであり、通信部、記憶部、制御部等を含む。通信部は、制御部に用いられて、外部の装置と通信するモジュールであり、例えばアンテナなどを含んでよい。通信部による通信方式は、本実施形態では無線通信であるが、通信方式は任意であってよい。記憶部は、制御部の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)のような主記憶装置と、HDD(Hard Disk Drive)などの外部記憶装置とのうち、少なくとも1つ含む。制御部は、演算装置であり、例えばCPU(Central Processing Unit)などの演算回路を含む。制御部は、記憶部からプログラム(ソフトウェア)を読み出して実行することで、フォークリフトの制御動作を実現して、それらの処理を実行する。なお、制御部は、1つのCPUによってこれらの処理を実行してもよいし、複数のCPUを備えて、それらの複数のCPUで、処理を実行してもよい。
車輪30は、車体20と、車体20に固定されたストラドルレッグ26に配置されている。車輪30は、駆動する車輪、操舵する車輪、従動する車輪等で構成される。各部の車輪の機能は特に限定されない。
次に、図1に加え、図2から図5を用いて、フォークリストの構造、特にフォーク24の駆動機構について説明する。図2は、車体の構造を模式化して、リーチ機構の構成を示す模式図である。図3は、図2のリフトブラケット周辺の拡大斜視図である。図4は、図2の正面図である。図5は、図2の上面図である。
フォークリフト10は、車体20に対してフォーク24を移動させることで、荷役を保持する。フォークリフト10は、フォーク24を上下方向32、前後方向34に移動させることができる。また、フォークリフ10は、フォーク24を上下方向32、前後方向34に直交する方向である横方向にも移動可能(サイドシフト可能)としてもよい。上下方向32は、鉛直方向である。前後方向34は、水平方向のうち、フォーク24のツメ24a、24bが伸びている方向である。ツメ24A、24Bは、マスト22から車体20の前方向に向けて延在している。ツメ24Aとツメ24Bとは、マスト22の横方向に、互いに離れて配置されている。
フォークリスト10は、車体20にストラドルレッグ26が固定されている。ストラドルレッグ26は、車体20の前後方向34における一方の端部に設けられている。ストラドルレッグ26は、車体20からフォーク24が突出する方向に突出する一対の軸状の部材である。ストラドルレッグ26は、横方向において、フォーク24よりも外側に配置される。
フォークリフト10は、車体20とストラドルレッグ26との接続する部分に、マスト22を支持するマスト支持体27を備える。マスト支持体27は、車体20とストラドルレッグ26の両方に固定された構造物であり、鉛直方向に延びている。マスト支持部27は、マスト22の車体20側に配置される。マスト支持部27は、マスト22が、車体20側の端部に配置されている状態で、マスト22の一部が収納される。
次に、フォーク24を移動させる機構について説明する。リフトブラケット23は、2つのフォーク24を支持する構造体である。リフトブラケット23は、マスト22で上下方向32に移動される。マスト22は、リフトブラケット23を上下方向32に移動させることで、フォーク24を上下方向に移動させる。マスト22は、リフトブラケット23を上下方向32に案内するレールと、リフトブラケット23を上下方向に移動させる移動機構と、を含む。移動機構は、特に限定されないが、ラックアンドピニオン機構や、ワイヤとワイヤを巻き取る回転機構等を用いることができる。例えば、マスト22を複数段で構成し、上から1段目のアウターマストと2段目のインナーマストを油圧シリンダで直動させ、マスト22を支持する3段目となるリフトブラケット23は、チェーンによる駆動というテレスコピックの構成を用いることができる。
リーチ機構40は、フォーク24を前後方向34に移動させる機構である。リーチ機構40は、車体20とマスト22との間に配置され、マスト22を前後方向34に移動させることで、フォーク24を前後方向34に移動させる。つまり、リーチ機構40は、図2に示すストラドルレッグ26及びマスト支持部27に対して、マスト22、リフトブラケット23、フォーク24をユニットとして、前後方向34に移動させる。本実施形態のリーチ機構40は、ストラドルレッグ26と、マスト22との間に配置され、マスト22をストラドルレッグ26に沿って移動させることで、フォーク24を前後方向34に移動させる。
リーチ機構40は、連結部50と、レール52と、駆動部54と、を含む。連結部50と、レール52と、駆動部54と、は、2本のストラドルレッグ26のそれぞれに対応して配置される。以下は、一方の連結部50と、レール52と、駆動部54とについて説明する。
連結部50は、マスト22の横方向の端部に固定され、レール52に沿って移動する構造物である。連結部50は、リフトブラケット23に回転自在な状態で支持されたローラ60である。ローラ60は、水平方向が回転軸となる向きで、かつ、前後方向に回転する向きで固定される。
レール52は、ストラドルレッグ26の内側の側面、つまり、もう一方のストラドルレッグ26と対面する面に配置されている。レール52は、前後方向に延在する。レール52は、ストラドルレッグ26に固定され、鉛直方向上側と下側のそれぞれに横方向に突出した凸部が形成され、もう一方のストラドルレッグ26の面が開放され、断面が長方形の一辺が欠けた構造となる。レール52は、鉛直方向上側と下側のそれぞれに横方向に突出した凸部の間にローラ60が配置される。レール52は、鉛直方向下側の凸部とローラ60が接触して、前後方向に移動する。
駆動部54は、ストラドルレッグ26及び車体20に対して、マスト22を前後方向に移動させることで、フォーク24を前後方向に移動させる。駆動部54は、制御装置28の制御に基づいて、動作することで、フォーク24の前後方向の位置を制御する。駆動部54は、ピニオンギア62と、ラック64と、駆動源70と、を含む。
ピニオンギア62は、ストラドルレッグ26の鉛直方向上側の面に配置される。ピニオンギア62は、リフトブラケット23に固定された駆動部70の駆動軸と連結し、駆動部70に回転される。
ラック64は、ストラドルレッグ26の鉛直方向上側の面に配置される。ラック64は、ストラドルレッグ26の延びる方向に伸びで配置され、もう一方のストラドルレッグ26と対面する面に直線のギア溝が形成される。ラック64は、ギア溝にピニオンギア62が噛みあっており、ラックアンドピニオン機構となる。つまり、ピニオンギア62は、回転することで、ラック64の前後方向34に形成されたギア溝に沿って、つまりストラドルレッグ26の延びる方向に移動する。
駆動源70は、リフトブラケット23に固定され、ストラドルレッグ26の鉛直方向上側の面に配置される。駆動源70は、ピニオンギア62を回転させる。駆動源70は、油圧モータ72と減速機74と、を含む。油圧モータ72は、油圧回路と接続され、供給される作動油の圧力で駆動するモータである。減速機74は、油圧モータ72と、ピニオンギア62との間に配置され、油圧モータ72の回転を減速させてピニオンギア62に伝達することで、ピニオンギア62を回転させるトルクを増大させる。減速機74の減速比は特に限定されない。また。駆動源70の構成は一例であり、油圧モータに代えて電動モータを用いてもよい。
リーチ機構40は、駆動部54でピニオンギア62を回転させることで、リフトブラケット23の横方向の両端から、リフトブラケット23に対して、前後方向に移動する力を加えることができ、フォーク24を前後方向に移動させることができる。また、リーチ機構40は、移動時に、マスト22の横方向の端部に配置された連結部50のローラ60がレール52に沿って移動することで、フォーク24の姿勢を安定させることができる。
(効果)
以上説明したように、本実施形態に係るフォークリフト10は、リーチ機構40の前後方向に移動する機構をストラドルレッグ26とマスト22との間に設けることで、マスト22の後ろ側の領域に構造物を設けずに、前後方向に移動する機構を設けることができる。また、マスト22の横方向の両端に設けた2本のストラドルレッグ26に設けたレール52とレール52に沿って移動する連結部50を設け、マスト22の横方向の両端から前後方向の移動を案内することで、安定してフォーク24を移動させることができる。
本実施形態のフォークリフト10は、駆動部をラックアンドピニオンとし、マスト22に固定した駆動源70の駆動軸を鉛直方向とすることで、ストラドルレッグ26の鉛直方向上側に駆動源を配置することができる。これにより、車体20のマスト支持体27よりも、後ろ側に機構が飛び出ることを抑制でき、リーチ機構40の配置により、前後方向にフォークリフト10が大きくなることを抑制できる。
また、本実施形態のフォークリフト10は、連結部50と、レール52と、駆動部54と、は、2本のストラドルレッグ26のそれぞれに対応して配置することで、横方向の両方から前後方向に移動する力を付与することができ、フォーク22の前後方向の移動を好適に行うことができる。
(他の実施形態)
次に、他の実施形態について説明する。他の実施形態において本実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。図6は、他の実施形態の連結部の構造を示す上面図である。図7は、図6の連結部の拡大図である。
図6及び図7に示すフォークリフトは、リーチ機構のレール52に対向する連結部の構造以外は、フォークリフト10と同様である。図6及び図7に示す連結部は、1つのレールに対して2つのローラユニット80を備える。つまり、本実施形態のリーチ機構は、4ルのローラユニット80を備える。リーチ機構は、1つのレール52に対して、前後方向の2カ所にローラユニット80を備える。ローラユニット80は、配置位置が異なるのみで、同じ構造である。以下、1つのローラユニット80について、説明する。
ローラユニット80は、ローラ82と、サイドローラ84と、押し付け機構86と、を備える。ローラ82は、リフトブラケット23に回転自在な状態で支持される。ローラ82は、水平方向が回転軸となる向きで、かつ、前後方向に回転する向きで固定される。ローラ82は、回転する面が、レールの鉛直方向下側の凸部と接する。
サイドローラ84は、鉛直方向を回転軸としたローラである。サイドローラ84は、回転自在の状態でリフトブラケット23に支持される。サイドローラ84は、レール52の対面するレール52と向かい合う面と対面する。
押し付け機構86は、ばね等の所定の方向に力を作用させる構造物である。押し付け機構86は、リフトブラケット23に固定され、サイドローラ84を、レール52に向けて、押し付ける。
フォークリフトは、連結部として、サイドローラを設け、かつ、サイドローラを押し付け機構86でレール52に押し付けることで、フォーク22の横方向の変動を抑制することができ、フォーク22が鉛直方向を軸として、回転することを抑制できる。つまり、フォーク22を前後方向にスムーズに案内することができる。また、連結部をレール内部に安定して保持することができる。
また、フォークリフトは、連結部として、前後方向に複数のローラユニットを設け、前後方向の支持点を複数とすることで、フォーク22が鉛直方向を軸として、回転することを抑制できる。つまり、フォーク22を前後方向にスムーズに案内することができる。また、連結部をレール内部に安定して保持することができる。
図8は、他の実施形態の駆動部の構造を示す模式図である。図9は、図8の駆動部の動作を説明する説明図である。図8及び図9に示すフォークリフト10aは、駆動部以外は、フォークリフト10と同様の構造である。
図8に示す駆動部102は、ストラドルレッグ26とリフトブラケット23との間に配置され、ストラドルレッグ26に対してリフトブラケット23を前後方向に移動させる。駆動部102は、ストラドルレッグ26のそれぞれに図8に示す構造が設けられる。また、フォークリフト10aは、駆動部102を、図8が上面図となる向きで設けても、図8が側面図となる向きで設けてもよい。
駆動部102は、シリンダ104と、テレスコシリンダ106と、テレスコシリンダ108と、連結部112と、連結部114と、を備える。シリンダ104と、テレスコシリンダ106と、テレスコシリンダ108と、の駆動力として、空気、作動油のいずれを用いてもよい。
シリンダ104は、シリンダ本体120と、ピストン122と、を備える。シリンダ本体120は、ストラドルレッグ26に固定される。ピストン122は、駆動力が供給されることで、シリンダ本体120に対して前後方向に移動する。
テレスコシリンダ106は、外側シリンダ130と、内側シリンダ132と、ピストン134と、を備える。外側シリンダ130は、ストラドルレッグ26に固定される。内側シリンダ132は、外側シリンダ130に収納される。内側シリンダ132は、駆動力が供給されることで、外側シリンダ130に対して前後方向に移動する。ピストン134は、内側シリンダ132に収納される。ピストン134は、駆動力が供給されることで、内側シリンダ132に対して前後方向に移動する。
テレスコシリンダ108は、外側シリンダ140と、内側シリンダ142と、ピストン144と、を備える。外側シリンダ140は、連結部112を介して内側シリンダ132に連結される。内側シリンダ142は、外側シリンダ140に収納される。内側シリンダ142は、駆動力が供給されることで、外側シリンダ140に対して前後方向に移動する。ピストン144は、内側シリンダ142に収納される。ピストン144は、駆動力が供給されることで、内側シリンダ142に対して前後方向に移動する。ピストン144は、リフトブラケット23と連結している。
連結部112は、ピストン122と、内側シリンダ132と、外側シリンダ140とを連結し、ピストン122と、内側シリンダ132と、外側シリンダ140とを一体で移動させる。連結部114は、ピストン134と、内側シリンダ142と、を連結し、ピストン122と、内側シリンダ132と、外側シリンダ140とを一体で移動させる。
次に、図8及び図9を用いて、駆動部102で、リフトブラケット23を前後方向に移動させる動作について説明する。図8及び図9は、リフトブラケット23が、可動域において、マスト22に最も近い位置から最も遠い位置まで移動する場合を示している。駆動部102は、ステップS102に示すように、シリンダ104と、テレスコシリンダ106と、テレスコシリンダ108との全てのピストンがシリンダに収納された状態とすることで、リフトブラケット23は、マスト22に近い位置、つまりフォーク24が車体20側に配置された状態となる。
次に、駆動部102は、ステップS104に示すように、シリンダ104を駆動させ、ピストン122を前方向(車体20から離れる方向)に移動させる。ピストン122を移動させることで、連結部112を介して、テレスコシリンダ106の外側シリンダ130に対して、内側シリンダ132が前方向に移動し、テレスコシリンダ108の全体が前方向に移動する。これにより、リフトブラケット23が前方向に移動する。
次に、駆動部102は、ステップS106に示すように、テレスコシリンダ106のピストン134を駆動させ、内側シリンダ132に対してピストン134を前方向(車体20から離れる方向)に移動させる。ピストン134を移動させることで、連結部114を介して、テレスコシリンダ108の外側シリンダ140に対して、内側シリンダ142が前方向に移動する。これにより、リフトブラケット23がさらに前方向に移動する。
次に、駆動部102は、ステップS108に示すように、テレスコシリンダ108のピストン144を駆動させ、内側シリンダ142に対してピストン144を前方向(車体20から離れる方向)に移動させる。これにより、リフトブラケット23がさらに前方向に移動する。
フォークリフト10aは、このように、複数のテレスコシリンダを設け、連結部で連結することで、前後方向の長さが、フォーク24の前後方向の移動量よりも短い駆動部で、フォーク24の所定の前後方向の移動量を移動させることができる。これにより、前後方向の大きさが大きくなることを抑制することができる。
(本開示の効果)
以上説明したように、本開示のフォークリフト用リーチ機構(リーチ機構40)は、フォークを支持し、フォークを鉛直方向に移動させる機構を備えるマストに連結し、マストの幅方向の両端にそれぞれ配置された連結部と、マストの幅方向外側に配置され、フォークの延びる方向に延びるストラドルレッグに配置され、連結部を、フォークの延びる方向に移動させるレール部と、ストラドルレッグに配置され、マストを、ストラドルレッグに沿って移動させる駆動部を備える。これにより、フォークリフトの構造を小型化することができる。
駆動部は、マストに連結されたピニオンギアと、ストラドルレッグに固定され、ピニオンギアと連結したラックと、ピニオンギアを回転させる駆動源と、を備えることが好ましい。これにより、安定してレールを移動させることができる。また、駆動源をコンパクトにすることができる。
駆動源は、油圧モータであることが好ましい。これにより、レールの駆動させる力をより大きくすることができる。
連結部は、レール部に当接し、レールに沿って移動するローラが、レールとマストとの間の前後の複数個所に配置されることが好ましい。これにより、レールが回転方向に移動することを抑制できる。
ローラをマスト側からレール側に押し付ける押し付け機構を備えることが好ましい。これにより、レールが回転方向に移動することを抑制できる。
駆動部は、ストラドルレッグとマストに連結され、フォークの延びる方向に伸長する複数のテレスコシリンダを含み、テレスタシリンダは、連結しているシリンダで、ピストンの位置が移動されることが好ましい。また、駆動源をコンパクトにすることができる。
本開示のフォークリフトは、上記のいずれかに記載のフォークリフト用リーチ機構と、フォークと、マストと、を備える。また、フォークリストをコンパクトにすることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
10 フォークリフト
20 車体
22 マスト
23 リフトブラケット
24 フォーク
24A、24B ツメ
26 ストラドルレッグ
28 制御装置
30 車輪
40 リーチ機構
50 連結部
52 レール
54 駆動部
60 ローラ
62 ピニオンギア
64 ラック
70 駆動源
72 油圧モータ
74 減速機
80 サイドローラ
82 押し付け機構
102 駆動部
104 シリンダ
106、108 テレスコシリンダ
112、114、116 連結部
120 シリンダ
122 ピストン
132、142 外側シリンダ
134、144 内側シリンダ
136、146 ピストン

Claims (7)

  1. フォークを支持し、フォークを鉛直方向に移動させる機構を備えるマストに連結し、前記マストの幅方向の両端にそれぞれ配置された連結部と、
    前記マストの幅方向外側に配置され、前記フォークの延びる方向に延びるストラドルレッグに配置され、前記連結部を、前記フォークの延びる方向に移動させるレール部と、
    前記ストラドルレッグに配置され、前記マストを、前記ストラドルレッグに沿って移動させる駆動部を備えるフォークリフト用リーチ機構。
  2. 前記駆動部は、前記マストに連結されたピニオンギアと、
    前記ストラドルレッグに固定され、前記ピニオンギアと連結したラックと、
    前記ピニオンギアを回転させる駆動源と、を備える請求項1に記載のフォークリフト用リーチ機構。
  3. 前記駆動源は、油圧モータである請求項2に記載のフォークリフト用リーチ機構。
  4. 前記連結部は、前記レール部に当接し、前記レールに沿って移動するローラが、前記レールと前記マストとの間の前後の複数個所に配置される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のフォークリフト用リーチ機構。
  5. 前記ローラを前記マスト側から前記レール側に押し付ける押し付け機構を備える請求項4に記載のフォークリフト用リーチ機構。
  6. 前記駆動部は、前記ストラドルレッグと前記マストに連結され、前記フォークの延びる方向に伸長する複数のテレスコシリンダを含み、
    前記テレスタシリンダは、連結しているシリンダで、ピストンの位置が移動される請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のフォークリフト用リーチ機構。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のフォークリフト用リーチ機構と、
    前記フォークと、
    前記マストと、を備えるフォークリフト。
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