JP3826448B2 - ボンベ交換装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＰＧ（液化石油ガス）を燃料とするフォークリフト等の産業車両に関し、特にＬＰＧボンベを車両に着脱するためのボンベ交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフトをはじめとする産業車両において、ＬＰＧを燃料とする車両がある。このＬＰＧ車両は排ガスが比較的クリーンでありながら、燃費、コスト、等の点でもガソリン車と同等以上であるという優れた特性から、近年では確固たるシェアを確保するに至っている。しかしながら、ＬＰＧ車両には他の方式の車両に比べて大きな欠点がある。
【０００３】
すなわち、燃料の補給に際しては、その都度、ＬＰＧボンベの交換作業が必要である点であり、ＬＰＧが充填されたボンベの重量は少なくても２０Ｋｇ以上はあり、作業の負担になっていた。特に、カウンタウェイト型のフォークリフトにおいては、殆どの場合、そのレイアウトからウェイト上にボンベを搭載せざるを得ず、搭載位置が高くなるばかりか、フォークリフトのウェイトが邪魔になり、その交換作業は困難を極めていた。
【０００４】
そこで従来、図９に示す構成のボンベ交換装置が提案されている。同図は後方からフォークリフトを見た図であり、フォークリフトの上部は省略している。同図に示すように、フォークリフトのウェイト４０上には、その両側にリヤピラー４１、４２が立設されている。また、リヤピラー４１にはボンベブラケット４３が固設され、ボンベ４４を載置したボンベサポート４５がこのボンベブラケット４３に対して回動可能に取り付けられている。すなわち、ボンベサポート４５（ボンベ４４）はボンベブラケット４３の支軸４３’を中心に矢印ａ方向に回動可能に取り付けられている。
【０００５】
通常、ボンベ４４はボンベサポート４５の他端４５’がリヤピラー４２に設けられた保持部４２’に嵌入後ロックすることによりウェイト４０上に支持される。そして、ボンベ４４を交換する際には、保持部４２’のロックを外し、支軸４３’を中心にボンベサポート４５を１８０度回転することで、ボンベ４４（ボンベサポート４５）を点線で示す位置に移動し、この位置でボンベ４４の交換作業を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のボンベ交換装置では、ボンベサポート４５は単に水平方向に１８０度回転するだけであり、図９に点線で示すボンベ４４の位置は依然高い位置である。したがって、２０Ｋｇ以上もあるボンベ４４の交換作業は依然として困難な作業であった。
【０００７】
尚、ボンベ４４をウィンチ等を用い機械的動力により交換する装置の提案もなされているが、動力源の問題や、装置の大型化、コストアップ等の問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成の交換装置により、ボンベを低い位置で交換できると共に、ボンベを所定角度傾けた状態でロックし、ボンベの交換作業を行うことができるボンベ交換装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は上記課題を解決するため、車両に取り付けられ、水平方向に回動可能な連結部材と、該連結部材に取り付けられ、前記水平方向と直交する方向に回動可能に取り付けられたボンベを保持するボンベ保持部材と、該ボンベ保持部材を前記直交方向に所定角度下方に傾け、バネ付勢されたロックピンをボンベ保持部材に設けられたロック孔に自動的に嵌入し、前記ボンベ保持部材を前記直交方向に所定角度下方に傾いた状態に自動的にロックするロック部材と、前記ボンベが保持されたボンベ保持部材の水平方向と直交する方向への回動時、重量による下方への回動力を相殺或いは低減する回動補助機構とを有するボンベ交換装置を提供することで達成できる。
【０００９】
すなわち、連結部材は車両に対して水平方向に回動可能に取り付けられ、ボンベ保持部材はこの連結部材に対して垂直方向に回動可能に取り付けられ、ロック部材は上記垂直方向に回動するボンベ保持部材を所定角度下方に傾いた状態でロックする。したがって、このように構成することにより、連結部材に取り付けられたボンベ保持部材を連結部材と一体的に水平方向に、例えば１８０度回動し、車両横にボンベ保持部材を移動し、ボンベ保持部材を連結部材に対して垂直方向に所定角度回動し、ロック部材によりボンベ保持部材を所定角度（例えば、６０度〜７５度）下方に傾いた状態でロックする。その後、この状態でボンベ保持部材に保持されたボンベを交換することで容易にボンベの交換を行うことができる。
【００１５】
さらに、請求項２記載の発明は、前記回動補助機構は、一端を前記ボンベ保持部材の裏側に回動可能に取り付けられ、他端が前記連結部材に回動可能に取り付けられたダンパである。
【００１６】
このように構成することにより、ボンベ保持部材を所定角度傾ける時、又は水平方向に戻す時、ダンパの緩衝機能によりボンベ保持部材の上げ下ろしを容易に行うものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態のボンベ交換装置を適用したフォークリフトの全体図である。ボンベ交換装置１はフォークリフト２の後部のウェイト３上に設けられ、リヤピラー４に取り付けられている。このリヤピラー４は運転席５を覆うヘッドガード６の後方の支柱を構成する。ボンベ交換装置１はリヤピラー４に取り付けられた連結部材（後述する図２に示す）とボンベ７を搭載するボンベサポート８で主に構成されている。尚、ボンベ７に充填されるＬＰＧはフォークリフト２の移動や、フォーク９の駆動等の動力源であるエンジンの燃料に使用する。
【００１８】
図２は上述のボンベ交換装置１を詳しく説明する図であり、フォークリフト２を斜め後方から見た図である。リヤピラー４はフォークリフト２の左右に設けられ（以下、リヤピラー４ａ、４ｂで示す）、一方のリヤピラー４ａにブラケット取付け板１０が取り付けられ、他方のリヤピラー４ｂに後述する先端保持部材１３が設けられている。また、ボンベ７はボンベ保持部材としてのボンベサポート８に搭載され、２本のベルト１２ａ、１２ｂによってボンベサポート８に固定されている。
【００１９】
また、上述のブラケット取付け板１０はリヤピラー４ａに対して上下１対で構成され（ブラケット取付け板１０ａ、１０ｂ（但し、ブラケット取付け板１０ｂは図２において見えない位置にある）で構成され）、この取り付けは、本実施形態例ではリヤピラー４ａに例えば溶接することで取り付けられている。また、上述のブラケット取付け板１０ａ、１０ｂには連結部材としてのブラケット１１が回動自在に取り付けられている。
【００２０】
図３は、このブラケット１１の取り付け構造と、ボンベサポート８の取付け構造、及び後述するダンパの取付け構造を示す図である。
先ず、ブラケット１１の取り付け構造について説明する。上述のように、ブラケット１１はブラケット取付け板１０ａ、１０ｂ（図３においてもブラケット取付け板１０ｂは見えない位置である）に取り付けられており、例えばブラケット取付け板１０ａ、１０ｂに固設されたピン１４に対してブラケット１１に一体形成された延設レバー１１ａ（図３では見えない位置にあるので示されていないが、ブラケット１１の下端辺にも設けられている同じ延設レバー１１ａ）の孔を貫入して取り付けられている。このように構成することで、ブラケット１１はブラケット取付け板１０ａ、１０ｂに対し回動自在に取り付けられる。
【００２１】
次に、ボンベサポート８の取り付け構造について説明する。ボンベサポート８は同図に示すように、例えば２本の筺体枠１５、１６を基本構成としており、筺体枠１５、１６は共に金属性のパイプで構成されている。また、それぞれの筺体枠１５、１６の先端にはＬ字金具１７、１８が溶接等で固設されている。また、このＬ字金具１７、１８はボンベブラケット１１の横板１１ｂ、１１ｃに回動可能に取り付けられている。
【００２２】
図４はこの取り付け構造を具体的に説明する図である。上述のＬ字金具１７と１８間にはパイプ状の連結ロッド１９が固設され、筺体枠１５と１６はこの連結ロッド１９によって一体（一体ユニット）となる。また、Ｌ字金具１７、１８に形成された孔１７’、１８’は連結ロッド１９のパイプ孔を介して孔が連続し、この孔１７’、１８’（及びパイプ孔）と上述のブラケット１１の孔１１ｂ’（不図示）、１１ｃ’を一致させて長軸ボルト２０が貫設されている。この長軸ボルト２０の先端にはネジが切られており、ブラケット１１にＬ字金具１７、１８と連結ロッド１９の一体ユニットを介装してナット２１で取り付けている。この構造により、ボンベサポート８は一体として、ブラケット１１に回動可能に取り付けられる。また、横板１１ｂとナット２１間にはナットのはずれを防止のためスプリングワッシャー２２が介装されている。
【００２３】
一方、ブラケット１１の横板１１ｃにはロック部材２３が設けられている。このロック部材２３は、横板１１ｃに一体形成されたＬ字レバー２４、このＬ字レバー２４に形成された孔２４’に貫入するロックピン２５、このロックピン２５に環設される圧縮バネ２６、平ワッシャー２７、及びピン２８で構成されている。このロック部材２３の組立は、ロックピン２５を孔２４’に貫入した後、圧縮バネ２６、平ワッシャー２７の順にロックピン２５に環入し、ロックピン２５に形成された孔２５’にピン２８を挿入して組立られている。尚、図５は組立後のロック部材２３の構成を示す図であり、同図にはＬ字金具１８も含めてロック機構を示している。
【００２４】
図４に示したＬ字金具１８には、更にロック孔３０、３１が形成され、ロックピン２５が嵌入する構造である。尚、ロック孔３０はボンベサポート８を水平状態に設定する時ロックピン２５が嵌入する孔であり、ロック孔３１はボンベサポート８を所定角度傾けた状態に設定する時ロックピン２５が嵌入する孔である。
【００２５】
このロック機構は、上述のロックピン２５に取り付けられたノブ２５ａを圧縮バネ２６の付勢力に抗して図５に示す矢印方向に引くことにより、ロックピン２５の先端をロック孔３０又は３１から外す。そして、ノブ２５ａを放すことにより、バネの付勢力によりロックピン２５の先端をロック孔３０又は３１に嵌入する機構である。
【００２６】
次に、回動補助機構としてのダンパの取り付け構造について説明する。先ず、図３に示すように本実施形態に使用するダンパは前述の筺体枠１５、１６に対応して２本のダンパ２９ａ、２９ｂで構成されている。ダンパ２９ａ及び２９ｂの一端は筺体枠１５、１６に金具３３及び３４を介して取り付けられている。
【００２７】
図６はこの構造を具体的に説明する図である。金具３３は中央に凹部３３ｃを有し、両端３３ａ、３３ｂが筺体枠１５、１６に溶接されている。凹部３３ｃには２個のネジ孔３３ｃ’が形成され、長孔３４’が形成された金具３４とネジ３５によって取り付けられている。尚、ネジ３５と金具３４間にはそれぞれ平ワッシャー３６が介装されている。また、長孔３４’は金具３３に金具３４を取り付ける時の位置調整用の為に設けられている。
【００２８】
金具３４は断面がコの字型であり、ピン３４ａ、３４ｂが横設されている（尚、。同図のＡは金具３４の平面図を示す）。このピン３４ａ、３４ｂに上述のダンパ２９ａ、２９ｂの一端が取り付けられる。この取り付けは、ピン３４ａにダンパ２９ａの先端に設けられた孔２９ａ’を嵌入し、平ワッシャー３７を介装し、Ｅリング３８で取付ける構造である。尚、同図には示さないが、ダンパ２９ｂの取り付け構造も同様であり、ピン３４ｂにダンパ２９ｂの先端の孔２９ｂ’を嵌入し、平ワッシャーを介装してＥリングで取付けられている。
【００２９】
一方、ダンパ２９ａ及び２９ｂのブラケット１１への取付けは、図３に示すように、ブラケット１１に横設されたピン３９ａ、３９ｂにダンパ２９ａ、２９ｂの他端に形成された孔２９ａ”、２９ｂ”を嵌入し、例えば不図示のＥリングで取付ける構成である。このように構成することで、ダンパー２９ａ、２９ｂはブラケット１１、及びボンベサポート８のいずれに対しても回動可能に取付けられる。
【００３０】
尚、図２の説明に戻って、ボンベサポート８の他端部８ｃは鍵形に形成され、この他端部８ｃがリヤピラー４ｂに設けられた先端保持部材１３に嵌入する構造である。具体的には、先端保持部材１３を構成する２枚の保持板１３ａ、１３ｂ間に他端部８ｃを嵌入しロックすることでボンベサポート８をロックする。
【００３１】
尚、前記ロック機構は解除可能にロックできれば特に限定はされないが、例えば保持板１３ａ、１３ｂ、他端部８ｃのそれぞれ設けられた挿入孔にピンを挿入する構造等が挙げられる。
【００３２】
次に、上述のボンベ交換装置１によるボンベの交換処理を説明する。
先ず、図２に示すようにウェイト３上に水平に設置されたボンベ７内のＬＰＧは、フォークリフト２の駆動によって徐々に消費される。その後、ボンベ７内のＬＰＧが空になると、先端保持部材１３のロックを外し、例えば鍵状の他端部８ｃを握持し、ボンベサポート８を矢印ｃ方向に引く。この操作により、ボンベサポート８はピン１４を中心に矢印ｃ方向に回動する。図７はボンベサポート８の矢印ｃ方向への回動動作により、ボンベサポート８がフォークリフト２の車両横に移動した状態を示す。また、この時ロック部材２３のロックピン２５はＬ字金具１８のロック孔３０に嵌入している状態である。
【００３３】
次に、ボンベサポート８を垂直方向（上述の矢印ｃ方向に対して直交する方向）に所定角度（例えば、６０度〜７５度）回動する。このため、先ずロック孔３０からロックピン２５を外す。この操作は、前述のようにノブ２５ａを図５の矢印方向に引き、ロックピン２５をロック孔３０から外す。そして、ボンベサポート８を押さえながら所定角度下方（矢印ｂ方向）に回動する。尚、この時ダンパ２９ａ、２９ｂが働き、スムーズにボンベサポート８を所定角度まで傾けることができる。
【００３４】
また、この時のロック部の動きを図８に示す。ボンベサポート８を矢印ｂ方向に回動し、ボンベサポート８が所定角度回動すると、ロック孔３１にロックピン２５が自動的に嵌入する。すなわち、上述のようにロックピン２５を図５の矢印方向に引きロック孔３０からロックピン２５を外し、ボンベサポート８を回動すると、ロックピン２５の先端はＬ字金具１８の外面をすべりロック孔３１に達し、バネの付勢力により自動的にロック孔３１に嵌入する（この時の筺体枠１６（ボンベサポート８）の位置は、図８に点線で示す位置１６’（８’）に移動する）。したがって、作業者はロックピン２５を外した後、ボンベサポート８を支えながら下方に回動するだけで自動的にボンベサポート８が所定角度（例えば、６０度〜７５度）傾いた状態にセットすることができる。
【００３５】
その後、ボンベ７に掛け渡されたベルト１２ａ、１２ｂを外し、ボンベ７をボンベサポート８から降ろす。この時、ボンベ７の位置は低い位置であり、従来に比べて極めて交換し易い位置である。しかも、ボンベサポート８は所定角度傾いてロックされており、ボンベサポートが垂直方向に動くことはなく、ボンベ７を交換し易い状態である。
【００３６】
一方、新たなボンベ７をウェイト３上に設置する時は、所定角度傾いたボンベサポート８に新たなボンベ７を取り付け、ロックピン２５を引いてロック孔３１からロックピン２５を抜き、ボンベサポート８をもとの水平位置に戻すとロックピン２５がロック孔３０に自動的に嵌入する。その後、例えばボンベサポート８の他端部８ｃを持って上述の矢印ｃ方向とは逆方向にボンベサポート８を回動することで、ボンベ７をウェイト３上に移動し、ウェイト３上にボンベ７を設置できる。
【００３７】
尚、上述の例では運転席５を覆うヘッドガード６のリヤピラー４ａ、４ｂを使用したが、専用の支柱をウェイト３上に立設してもよい。
また、ボンベサポート８を回転角度は１８０度に限るわけではなく、ボンベ７の交換作業がし易い位置であれば回転角度は何度であってもよい。
【００３８】
また、上述の実施形態の例では、ダンパは２本で構成したが、１本で構成してもよい。このように構成することにより、スペース的にも有利である。
更に、ブラケット取付け板と先端保持部材の取り付けは、実施形態例のリヤピラーを左右逆にしても良い。この場合、ボンベサポート８の水平回動の位置は機台の左側になる。
【００３９】
更に、ボンベサポートは実施形態例のような構造に限定はされず、例えば板状の上面にボンベ外周に対応した窪みを設けたもの等、ボンベが搭載される他の如何なる構造であっても良い。
【００４０】
更に、ブラケット取付け板はピラーに溶接してある必要はなく、例えばボルト締めされたものであっても良い。また、必ずしも上下一対である必要はなく、ボンベサポートを水平回動後に所定角度傾くように支持できれば、他の如何なる構造であっても良い。例えば、１つのブラケット取付け板の上下を延設レバーで回動可能に支持する構造等が挙げられる。
【００４１】
更に、ブラケットは実施形態例の構造に限定されず、ボンベサポートを水平回動後に所定角度傾くように支持できれば他の如何なる構造であっても良い。例えば、延設レバーを中央に１つ設ける構造が挙げられる。又、横板もブラケットの下端中央に１つ設け、その両端にボンベサポートを回動可能に連結する構造等が挙げられる。
【００４２】
更に、ダンパーの取り付け構造も、ボンベ及びボンベサポートの下方向の回動重量を相殺或いは低減できれば他の如何なる構造であっても良い。例えば、筺体枠に直接ピンを設け、ダンパーの一端に回動可能に連結する構造等が挙げられる。
【００４３】
更に、回動補助機構はダンパーに限定されず、ボンベ及びボンベサポートの下方向の回動重量を相殺或いは低減できれば他の如何なる構造であっても良い。例えば、圧縮バネを用いた構造等が挙げられる。
【００４４】
更に、本実施形態例において、水平方向の回動においても、垂直方向と同様な位置決め用のロック機構を設けても勿論良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明はボンベ交換の際、ボンベを車両横の低い位置まで移動でき、ボンベの交換作業を容易に行うことができる。
【００４６】
また、ボンベ交換位置もロックされており安定した状態でボンベの交換作業を行うことできる。
さらに、ボンベ保持部材を連結部材のロック位置に嵌入させる作業はバネの付勢力により自動的に行われ、極めて簡単な作業でボンベ保持部材を下方の所望の位置に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態によるボンベ交換装置を適用したフォークリフトの全体図である。
【図２】一本実施形態によるボンベ交換装置を詳しく説明する図であり、フォークリフトを斜め後方から見た図である。
【図３】ブラケットの取り付け構造、ボンベサポートの取付け構造、及びダンパの取付け構造を示す図である。
【図４】ボンベサポートの取り付け構造を具体的に説明する図である。
【図５】組立後のロック機構の構造を示す図である
【図６】ダンパの取り付け構造を具体的に説明する図である。
【図７】ボンベサポートを展開した状態を示す図である。
【図８】ロック部の駆動を示す図である
【図９】従来のボンベ交換装置を説明する図である。
【符号の説明】
１ ボンベ交換装置
２ フォークリフト
３ ウェイト
４、４ａ、４ｂ リヤピラー
５ 運転席
６ ヘッドガード
７ ボンベ
８ ボンベサポート
８ｃ 先端部
１０ ブラケット取付け板
１０ａ’、１０ｂ’ ピン
１１ ブラケット
１１ｂ’、１１ｃ’ 孔
１１ｂ、１１ｃ 横板
１２ａ、１２ｂ ベルト
１３ 先端保持部材
１５、１６ 筺体枠
１７、１８ Ｌ字金具
１７’、１８’ 孔
１９ 連結ロッド
２０ 長軸ボルト
２１ ナット
２２ スプリングワッシャー
２３ ロック部材
２４ Ｌ字レバー
２４’ 孔
２５ ロックピン
２５ａ ノブ
２６ 圧縮バネ
２７ 平ワッシャー
２８ ピン
２９ａ、２９ｂ ダンパー
３１、３２ ロック孔
３３、３４ 金具
３３ａ、３３ｂ 両端
３３ｃ 凹部
３３ｃ’ ネジ孔
３４’ 長孔
３５ ネジ
３６ 平ワッシャー
３４ａ、３４ｂ ピン
３７ 平ワッシャー
３８ Ｅリング
３９ａ、３９ｂ ピン

Claims (2)

1. 車両に取り付けられ、水平方向に回動可能な連結部材と、
   該連結部材に取り付けられ、前記水平方向と直交する方向に回動可能に取り付けられたボンベを保持するボンベ保持部材と、
   該ボンベ保持部材を前記直交方向に所定角度下方に傾け、バネ付勢されたロックピンをボンベ保持部材に設けられたロック孔に自動的に嵌入し、前記ボンベ保持部材を前記直交方向に所定角度下方に傾いた状態に自動的にロックするロック部材と、
   前記ボンベが保持されたボンベ保持部材の水平方向と直交する方向への回動時、重量による下方への回動力を相殺或いは低減する回動補助機構と、
   を有することを特徴とするボンベ交換装置。
2. 前記回動補助機構は、一端を前記ボンベ保持部材の裏側に回動可能に取り付けられ、他端が前記連結部材に回動可能に取り付けられたダンパーであることを特徴とする請求項１記載のボンベ交換装置。

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