JP3500792B2 - フォークリフトの偏荷重検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荷物を積載した際
の左右方向の偏荷重、即ち、車幅の中心線（以下、車両
中心線という）に対する荷物の重心位置のずれ量を検出
するためのフォークリフトの偏荷重検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、積載された荷物の偏荷重検出装置
を備えたフォークリフトとしては、例えば実開平１−８
５３９９号公報がある。この公報記載の偏荷重検出装置
は、アタッチメントとしてコンテナ荷役に用いられるコ
ンテナスプレッダを備えたフォークリフトにおいて、ス
プレッダ本体と、それを支持するキャリッジとの間に、
スプレッダにて吊られた荷物の荷重検出用として左右の
油圧シリンダを設置するとともに、それら両油圧シリン
ダの圧力を検出する圧力センサを設け、偏荷重状態のと
きに生ずる左右の油圧シリンダの圧力差により、車両中
心線に対するコンテナの重心位置の位置ずれを検出する
ようにしたものである。なお、圧力センサにより検出さ
れた圧力は電圧に変換されてコントローラに入力され、
コントローラはその入力信号に基づいてコンテナの重心
位置のずれ量を演算し、その結果を表示器に表示して作
業者に知らせるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した公
報記載の偏荷重検出装置を備えたフォークリフトの場合
には、コンテナスプレッダにより吊られたコンテナの下
向き荷重を直接検出する方式であることから、前記油圧
シリンダにはコンテナスプレッダの重量を含めたコンテ
ナの重量が加わることになる。従って、荷重検出部とし
ては大なる荷重に対応した大形のものが必要であった。

【０００４】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、フォークリフト
の偏荷重検出装置において、偏荷重に起因して生ずる荷
重を検出対象とすることにより、荷重検出部の小型化を
図ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の手段を講じている。即ち、請求項１
の発明は、フォークリフトの偏荷重検出装置であって、
荷役部材を支持するとともに左右のマストに沿って昇降
する昇降部材に、マスト内側面に横方向から当接すると
ともに前記昇降部材に対して横方向に変位可能に取着さ
れた左右の接触子と、この接触子を前記マスト内面に押
圧させる左右の加圧手段と、前記昇降部材が前記マスト
に対して傾いたときの前記加圧手段の圧力又は前記昇降
部材に対する接触子の変位を検出するセンサとを備えた
ことを特徴とする。

【０００６】上述のように構成された請求項１の発明に
よれば、積載された荷物の重心位置が車両中心線に対し
て左右いずれかにずれているときは、マストに沿って昇
降する昇降部材がずれ側を下にして傾く。即ち、荷物が
偏荷重状態で積載されたときは、その偏荷重に起因して
昇降部材がマストに対して傾き、加圧手段によりマスト
内側面に対して横向きに押圧されている接触子が昇降部
材に対して相対変位し、それに伴い加圧手段の圧力も変
化する。従って、センサにより検出される左右の加圧手
段の圧力差又は接触子の昇降部材に対する変位量に基づ
いて車両中心線に対する荷物の重心位置のずれ量が検出
される。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１記載のフォー
クリフトの偏荷重検出装置において、 前記加圧手段が
シリンダ内に所定圧力で封入された圧縮ガスであること
を特徴とする。

【０００８】このような構成の請求項２の発明によれ
ば、昇降部材が偏荷重に起因して傾いたときは、その傾
きに伴いマスト内側面に当接する左右の接触子が昇降部
材に対して横方向に変位することによりシリンダ内の圧
縮ガスの圧力が変化する。即ち、ずれ側のシリンダの圧
力が上昇し、反対側のシリンダの圧力が低下するので、
そのときの左右の圧力差に基づいて車両中心線に対する
荷物の重心位置のずれ量が検出される。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１記載のフォー
クリフトの偏荷重検出装置において、前記加圧手段が弾
性部材から構成されたことを特徴とする。

【００１０】このような構成の請求項３の発明によれ
ば、昇降部材が偏荷重に起因して傾いたときは、その傾
きに伴い接触子が昇降部材に対して横方向に変位するこ
とにより弾性部材による接触子のマスト内側面への押圧
力が変化する。即ち、ずれ側の押圧力が増大し、反対側
の押圧力が低下する。従って、そのときの左右の接触子
の押圧力の差又は又は接触子の変位量に基づいて車両中
心線に対する荷物の重心位置のずれ量が検出される。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１記載のフォー
クリフトの偏荷重検出装置において前記接触子がマスト
内側面を転動するサイドローラであることを特徴とす
る。

【００１２】このような構成の請求項４の発明によれ
ば、昇降部材がマストに沿って昇降する場合において、
サイドローラからなる接触子がマスト内側面を転動する
ので、昇降部材の昇降動作が円滑に行われる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１及び図２に示すよう
に、フォークリフトのボディ１前部にはティルトシリン
ダ２により前後傾される左右一対のアウタマスト３が立
設され、アウタマスト３の内側にはリフトシリンダ５に
より昇降されるインナマスト４が配設されている。イン
ナマスト４の内側にはリフトシリンダ５に連結されたリ
フトチェーン６（図４参照）にて吊られるリフトブラケ
ット７が昇降可能に支承され、このリフトブラケット７
の前面には荷役部材としてのフォーク９を支持する上下
のフォークバー８が水平に固定されている。即ち、リフ
トブラケット７と、上下のフォークバー８により昇降部
材を構成している。

【００１４】次に、フォーク９で持ち上げられた荷物の
重心位置の車両中心線（通常は左右のフォーク９間中心
が一致している）からのずれ量を検出する偏荷重検出装
置を図３〜図６に基づいて説明する。偏荷重検出装置は
大別して左右のフォーク９に加わる荷重の大きさを検出
する荷重検出部１２と、車体に搭載されるマイクロコン
ピュータ１９と、運転席側に設置されるとともにフォー
ク９で持ち上げられた荷物の偏荷重状態を表示する目視
可能な重心表示部を備えたディスプレイ装置２２とから
構成されている。

【００１５】図３及び図４は偏荷重検出装置における荷
重検出部１２とその取付態様を示しており、荷重検出部
１２は図示の如く前記リフトブラケット７に装着されて
いる。リフトチェーン６にて吊られるリフトブラケット
７は、その左右上下部に、前記インナマスト４の断面コ
字形の溝内を転動する複数のリフトローラ１０及びサイ
ドローラ１１を備えており、リフトローラ１０によりリ
フトブラケット７に加わる前後方向の荷重を支え、サイ
ドローラ１１により左右方向（横方向）の荷重を支えた
状態でインナマスト４に沿って昇降されるようになって
いる。なお、リフトローラ１０は左右方向を軸線方向と
して回転し、サイドローラ１１は前後（車幅）方向を軸
線方向として回転する。

【００１６】従って、左右のフォーク９で荷物を持ち上
げたとき、図５の模式図に示すように、荷物の重心位置
がリフトブラケット７の車幅方向の中心線、即ち車両中
心線（Ｐ−Ｐ）からずれている偏荷重状態時には、リフ
トチェーン６で吊られているリフトブラケット７はその
偏荷重によりずれ側に傾く。なお、この現象は左右のリ
フトシリンダ５に加わる荷重が異なるときは、小荷重の
リフトシリンダ５の作動が大荷重側のリフトシリンダ５
よりも先行することによる。そして、このような傾きに
よりインナマスト４の内側面４ａに当接するサイドロー
ラ１１に加わる横荷重は、傾き側が大きく、反対側が小
さい。（実際には反対側のサイドローラ１１がマスト内
側面から離れてしまい、横荷重は加わらない）。

【００１７】この実施の形態では、上記のような偏荷重
に起因して左右のサイドローラ１１に加わる横荷重が変
化すること及びその横荷重が荷物の重量に比べて小さい
こと着目し、リフトブラケット７に加わる左右の横荷重
の変化に基づいて車両中心線に対する荷物の重心位置の
ずれ量を検出するようにしたものであり、上部の左右２
個のサイドローラ１１を利用して荷重検出部１２を構成
している。

【００１８】荷重検出部１２は、上部フォークバー８の
後面にブラケット１３を介して固着された車幅方向を軸
方向とする荷重検出用の左右２個のシリンダ１４を備
え、その両シリンダ１４のピストンロッド１５がリフト
ブラケット７を遊嵌状に貫通してインナマスト４側に延
出されるとともに、その先端に接触子としての前記左右
のサイドローラ１１がローブラケット１７を介して取り
付けられている。

【００１９】また、左右のシリンダ１４にはそのボトム
側に加圧手段としての左右同圧の圧縮ガスが封入されて
おり、ピストン１６及びピストンロッド１５を介してサ
イドローラ１１をマスト内側面４ａに所定の加圧力で押
圧している。そして、左右のシリンダ１４の圧力が圧力
センサ１８Ｌ，１８Ｒにより検出されるようになってい
る。

【００２０】図６は偏荷重検出装置の電気的構成を示す
ブロック図であり、マイクロコンピュータ１９はＣＰ
Ｕ、種々の制御プログラムや各種データを記憶した読出
専用のメモリ（ＲＯＭ）及びＣＰＵの演算結果等を一時
記憶する読出及び書換え可能なメモリ（ＲＡＭ）等から
構成されている。このマイクロコンピュータ１９の入力
側には入力インターフェイス２０，２１を介して前記左
右の圧力センサ１８Ｌ，１８Ｒが接続されており、マイ
クロコンピュータ１９は両圧力センサ１８Ｌ，１８Ｒか
ら出力される検出信号、即ちリフトブラケット７に加わ
る横向き荷重による左右のシリンダ１４の圧力に対応し
た検出信号をそれぞれ入力後、その２つの検出信号に基
づいて持ち上げた荷物の重心位置の車両中心線からのず
れ量を演算するようになっている。

【００２１】マイクロコンピュータ１９の出力側にはデ
ィスプレイ装置２２が接続されており、マイクロコンピ
ュータ１９は前記重心位置のずれ量を演算後、それに対
応する表示信号をディスプレイ装置２２の重心位置表示
部に出力するようになっている。そして、重心位置表示
部は、前記ずれ量に対応する信号が入力されると、重心
位置を指示するバーを基準位置から大きい荷重が加わっ
ている側（右又は左）へ、そのずれ量に相当する分だけ
移動表示するようになっている。

【００２２】この実施の形態に係る偏荷重検出装置は上
述のように構成したものであり、従って、フォーク９に
て荷物を持ち上げたとき、荷物の重心位置が車両中心線
からずれているときは、前述のようにリフトブラケット
７が重心位置のずれ側に傾くことになる。即ち、図５に
示す如くリフトブラケット７が、例えば左側に傾いたと
きには、左側のサイドローラ１１はマスト内側面４ａに
強く押しつけられて圧縮ガスをさらに加圧して移動する
が、右側のサイドローラ１１は圧縮ガスにより押圧移動
されてマスト内側面４ａに対する当接状態が保持され
る。

【００２３】そのため、左側のシリンダ１４の圧力は増
大し、右側のシリンダ１４の圧力は減少することにな
り、そのときの両シリンダ１４の圧力に対応した信号が
圧力センサ１８Ｌ，１８Ｒからマイクロコンピュータ１
９に入力される。すると、マイクロコンピュータ１９は
その２つの検出信号に基づいて荷物の重心位置のずれ量
を演算し、そのずれ量の表示信号をディスプレイ装置２
２の重心位置表示部に出力する。これに基づいて重心位
置表示部には基準位置からのずれ量がバーにより表示さ
れる。

【００２４】従って、作業者はバーが許容ゾーン内にあ
れば、そのまま荷役作業を継続し、許容ゾーンを越えて
いるときは、作業を中断する。そして、偏荷重を矯正す
るために、荷物に対する車両位置を変更後、荷役作業を
再開し、それでも重心位置のずれ量が許容ゾーンを越え
ているときはその荷物の荷役作業は中止する。従って、
この偏荷重検出装置によれば、フォーク９で荷物を持ち
上げたときの偏荷重の状況が目視により確認できるた
め、荷物の重心位置が運搬に支障を来すほどずれたまま
の状態で荷役作業を行うことが防止できる。

【００２５】しかして、この実施の形態では、偏荷重に
起因して生ずるリフトブラケット７の傾きによる横方向
の荷重を検出する方式であるから、その荷重はフォーク
９に積載される荷物の重量に比べて遙に小さい。従っ
て、荷重検出部１２の構成部材は、フォーク９に加わる
荷重を検出する方式に比べると、その小型化が可能とな
る。なお、加圧手段として圧縮ガスを利用する本方式の
場合は、シリンダ本体とピストンロッド１５との摺動面
及びシリンダ本体とピストン１６との摺動面に関するシ
ール性を確保することが重要であり、また圧縮ガスは圧
力を所定圧力に維持すべく適時補充することが望まし
い。

【００２６】次に、本発明の他の実施の形態を図７に基
づいて説明する。他の実施の形態では、荷重検出部１２
が模式図で示されている。図示のように、リフトブラケ
ット７の上部には左右２個の筒体２３が車幅方向を軸線
方向として固定されている。そして、この筒体２３に摺
動可能に取り付けられたロッド２４の先端に接触子とし
てのサイドローラ１１が取り付けられ、このサイドロー
ラ１１を筒体２３内に収容した加圧部材としての圧縮バ
ネや弾性ゴム（図では圧縮コイルバネを示す）等からな
る弾性部材２５により左右のマスト内側面４ａに対し所
定の圧力で押圧させる構成となっている。

【００２７】また、弾性部材２５とロッド２４との間又
は弾性部材２５と筒体２３の底面との間にはロードセン
サ２６Ｌ，２６Ｒが介装され、これにより左右のサイド
ローラ１１に加わる荷重が検出されるようになってい
る。なお、その他に関しては前述の実施の形態と同様で
ある。

【００２８】上記のように構成された他の実施の形態に
おいては、フォーク９で荷物を持ち上げたとき、例えば
荷物の重心位置が車両中心線（Ｐ−Ｐ）から左側にずれ
ている場合には、リフトブラケット７が左側に傾くこと
に伴い、左側のサイドローラ１１を押圧する弾性部材２
５の押圧力は増大するが、右側のサイドローラ１１を押
圧する弾性部材２５の押圧力は減少する。従って、それ
らの押圧力はそれぞれロードセンサ２６Ｌ，２６Ｒによ
り検出される。即ち、左側のロードセンサ２６Ｌと右側
のロードセンサ２６Ｒとにより検出される圧力差に基づ
いて荷物の重心位置のずれ量を検出することができる。

【００２９】上記のような実施の形態によれば、弾性部
材２５の押圧力を利用するため、ガス圧を利用する場合
のような圧力管理の面倒さが不要となる点で有効であ
る。

【００３０】なお、本発明は図示の実施の形態に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適宜
変更が可能であり、例えば下記の如く変更できる。 （１）リフトブラケット７の下部側の左右の２個のサイ
ドローラ１１を用いて荷重検出部１２を構成してもよ
く、また４個全てのサイドローラ１１について実施して
もよい。 （２）リフトブラケット７の下部側の左右２個のサイド
ローラ１１は、圧力センサ１８Ｌ，１８Ｒを除いて上部
のサイドローラ１１と同様の構成、即ちサイドローラ１
１をシリンダ１４のピストンロッド１５の先端に取り付
け、それをシリンダ１４に封入した圧縮ガスによりマス
ト内側面４ａに押圧する構成に変更してもよい。 （３）圧力センサ１８Ｌ，１８Ｒ又はロードセンサ２６
Ｌ，２６Ｒによる圧力検出方式に変えて、リフトブラケ
ット７に対する接触子であるサイドローラ１１の変位量
をリニア式のポテンショメータのような変位量センサに
より検出する方式に変更してもよい。 （４）荷役部材はフォーク９からコンテナスプレッダの
ような他のアタッチメントに変更してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜４の発
明によれば、偏荷重によって昇降部材に生ずる横向きの
荷重を検出するようにしたので、積載荷重を直接に検出
する方式に比べて、荷重検出部を小型化できる。請求項
３の発明においては、加圧部材としてスプリングを用い
たので、経年による加圧力の変化が少ない点で有利であ
り、請求項４の発明においては、サイドローラを利用し
て荷重検出部を構成したので、昇降部材の昇降動作の円
滑性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態に係るフォークリフトの側面
図である。

【図２】同じく正面図である。

【図３】偏荷重検出装置の荷重検出部とその取付構造を
示す平面図である。

【図４】同じく運転席側から見た正面図である。

【図５】荷重検出態様を示す模式図である。

【図６】偏荷重検出装置の電気的構成を示すブロック図
である。

【図７】他の実施の形態に係る荷重検出部の模式図であ
る。

【符号の説明】

４…インナマスト ４ａ…マスト内側面 ７…リフトブラケット ８…フォークバー ９…フォーク １１…サイドローラ １２…荷重検出部 １４…シリンダ １５…ピストンロッド １８Ｌ，１８Ｒ…圧力センサ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷役部材を支持するとともに左右のマス
   トに沿って昇降する昇降部材に、マスト内側面に横方向
   から当接するとともに前記昇降部材に対して横方向に変
   位可能に取着された左右の接触子と、この接触子を前記
   マスト内面に押圧させる左右の加圧手段と、前記昇降部
   材が前記マストに対して傾いたときの前記加圧手段の圧
   力又は前記昇降部材に対する接触子の変位を検出するセ
   ンサとを備えたフォークリフトの偏荷重検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフォークリフトの偏荷重
   検出装置において、前記加圧手段がシリンダ内に所定圧
   力で封入された圧縮ガスであるフォークリフトの偏荷重
   検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のフォークリフトの偏荷重
   検出装置において、前記加圧手段が弾性部材から構成さ
   れたフォークリフトの偏荷重検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のフォークリフトの偏荷重
   検出装置において、前記接触子がマスト内側面を転動す
   るサイドローラであるフォークリフトの偏荷重検出装
   置。