JP4683610B2 - フォークリフト - Google Patents

Description

本発明は、パレット固定構造を備えたフォークリフトに関するものである。

従来からフォークリフトにおいては、フォークで支持したパレットと当該パレット上に載置された荷物を傾かないように安定させるために、パレットをフォークに固定する構造が種々提案されている。

例えば下記の特許文献１に開示されている構造では、前面にフォークを固定しかつマストに沿って昇降する運転台の下方に、前方へ突出するように固定アームを設け、後方へ突出するように作動アームを設け、これらのアームを連結するリンク機構を設け、さらにマストの基準高さ位置にドッグ部材を設けている。そして、運転台の昇降動作に基づいて作動アームがドッグ部材に当接することにより、リンク機構を介して固定アームが回動し、フォークに支持されたパレットの下側デッキボードを押圧して、パレットをフォークに固定したり、パレットの下側デッキボードおよび上側デッキボードから離間して、パレットの固定を解除したりする。

また、例えば下記の特許文献２に開示されている構造では、前面にフォークを固定しかつマストに沿って昇降する運転台の内部に、前方へ突出するようにロックレバーを設け、モータおよびシリンダを設け、シリンダのロッドとロックレバーとを連結するリンク機構を設け、さらにパレットの差込口にフォークを差し込んだことを検出するセンサ、およびフォークで支持したパレットを床等の載置場所に載置したことを検出するセンサを設けている。そして、各センサからの検出信号に基づいてモータの駆動を制御して、シリンダのロッドを伸長または縮退させることにより、リンク機構を介してロックレバーが回動し、フォークに支持されたパレットの下側デッキボードを押圧して、パレットをフォークに固定したり、パレットの上下のデッキボードから離間して、パレットの固定を解除したりする。

さらに、例えば下記の特許文献３に開示されている構造では、前面にフォークを固定しかつマストに沿って昇降する運転台の上部に、ハンドルを設け、運転台の内部に、前方へ突出するように水平片を設け、当該水平片を下方へ付勢するようにばねを設け、さらにハンドルと水平片とを運転台の内部でワイヤにより接続している。そして、ハンドルを操作していないときは、水平片がばねに付勢されて回動し、フォークに支持されたパレットの下側デッキボードを押圧して、パレットをフォークに固定し、ハンドルを操作しているときは、水平片がワイヤに引っ張られて回動し、フォークに支持されたパレットの上下のデッキボードから離間して、パレットの固定を解除する。

ところで、フォークリフトには、例えば下記の特許文献４に開示されているように、フォークと該フォークを保持するフィンガバー等から構成される荷支持手段を鉛直軸回りに旋回させるローテイト機構と、荷支持手段およびローテイト機構を左右に横行させるサイドシフト機構とを備え、車体の前方および左右においてフォークによりパレットおよび荷物の荷役を行うことが可能なものがある。この種のフォークリフトを一般に、３方向スタッキングトラックという。また、フォークリフトには、例えば下記の特許文献５に開示されているように、メインリフト機構によりマストに沿って昇降する運転台の前方に、荷支持手段と、ローテイト機構と、サイドシフト機構と、荷支持手段およびローテイト機構を運転台と独立して昇降させるサブリフト機構とが設けられたものがある。運転台が昇降することによりピッキング作業を行えるフォークリフトを一般に、オーダピッキングトラックという。

特開２００３−１１２８９６号公報 特開２００３−３４１９９５号公報 特開２００４−１０２９６号公報 特開２００４−３５２３１号公報 特開２００２−８７７８６号公報

従来から提案されているパレット固定構造はいずれも、特許文献１〜３の構造のようにパレットを固定する固定部材（固定アーム、ロックレバー、および水平片等）の向きが、車体に対して略固定されている。このため、従来のパレット固定構造を、特許文献４、５に開示されているような荷支持手段の一構成部品であるフォークの向きが車体に対して複雑に変化するフォークリフトに適用した場合には、フォークが旋回したり横行したりすることによって、フォークの向きと固定部材の向きとが異なり、固定部材がパレットを固定可能な位置からずれるので、フォークで支持したパレットをフォークに固定することはできない。つまり、従来のパレット固定構造はいずれも、フォークの向きが車体に対して複雑に変化するフォークリフトには全く対応していないものである。

本発明は、上記のような問題を解決するものであって、その課題とするところは、フォークの向きが車体に対して複雑に変化するフォークリフトにおいて、フォークで支持したパレットをフォークに固定しまたは固定を解除することにある。

本発明では、パレットを支持するフォークを含んだ荷支持手段と、荷支持手段を鉛直軸回りに旋回させるローテイト機構と、荷支持手段およびローテイト機構を左右に横行させるサイドシフト機構とを備えたフォークリフトにおいて、フォークに支持されたパレットをフォークに固定する固定手段を、荷支持手段に設け、固定手段を作動させるために駆動する駆動手段を、荷支持手段が連結され荷支持手段を旋回させるために回転する荷支持手段の旋回中心でかつローテイト機構の一構成部品であるローテイト軸に連結して設け、駆動手段と固定手段との相対位置および相対距離が常に一定になるようにし、駆動手段によって固定手段を作動させることにより、パレットの固定または固定解除を行う。

上記のように、固定手段を荷支持手段に設けることで、フォークが旋回したり横行したりしても、フォークの向きと固定手段の向きとが略同じになり、パレットを固定可能な位置から固定手段をずれないようにすることができる。また、駆動手段をローテイト軸に設けることで、フォークが旋回したり横行したりしても、駆動手段と固定手段との相対位置および相対距離が変化せず、駆動手段によって固定手段を確実に作動させることができ、さらに当該作動状態を維持することができる。よって、フォークの向きが車体に対して複雑に変化するフォークリフトにおいて、駆動手段によって固定手段を作動させることにより、フォークで支持したパレットをフォークに固定しまたは固定を解除することが可能となる。そしてこの結果、例えば特許文献４に開示されているようなフォークリフト（３方向スタッキングトラック）においてパレットをフォークに固定することで、例えばパレットの端に荷物が偏って載置されていたり、パレットおよび荷物の搬送中（当該フォークリフトの走行中）に振動や衝撃等の外力が加わったりしても、フォーク上でパレットおよび荷物が傾くことなく安定し、荷物の荷崩れを防止することが可能となる。また、例えば特許文献５に開示されているような運転台が昇降してピッキング作業を行うことが可能なフォークリフトにおいてパレットをフォークに固定することで、例えば、ピッキング作業中に作業者がパレットの端に荷物を偏って載置したり、パレットに脚をかけたりしても、フォーク上でパレットおよび荷物が傾くことなく安定し、荷物や作業者の床への落下を防止することが可能となる。

また、本発明の一実施形態では、固定手段を、荷支持手段に回転可能に連結され、先端部がフォークとともにパレットの差込口に差し込まれるロック部材から構成し、駆動手段を、アクチュエータから構成している。そしてこの構成において、アクチュエータによってロック部材を先端部がフォークから離れる方向へ回転させて、当該先端部でフォークに支持されたパレットの下側デッキボードを押圧することにより、パレットをフォークに固定し、アクチュエータによってロック部材を先端部がフォークに近づく方向へ回転させて、ロック部材をパレットの下側デッキボードおよび上側デッキボードから離間する姿勢で保持することにより、パレットのフォークへの固定を解除する。なお、「アクチュエータ」とは、油圧シリンダ、エアーシリンダ、モータ、またはソレノイド等といった動力を発生する駆動装置をいう。

上記のようにすることで、フォークでパレットを荷役するときは、アクチュエータでロック部材を先端部がフォークに近づく方向へ回転させて、ロック部材をパレットの上下のデッキボードから離間する姿勢で保持することにより、ロック部材に邪魔されることなく、所定の場所に載置されたパレットの差込口にフォークを根元まで差し込んで、当該パレットを掬い上げたり、フォークで支持しているパレットを所定の場所に載置して、当該パレットの差込口からフォークを引き抜くことができる。また、フォークでパレットを掬い上げた後に、アクチュエータでロック部材を先端部がフォークから離れる方向へ回転させて、当該先端部でフォークに支持されたパレットの下側デッキボードを押圧することにより、パレットをフォークに固定して傾かないように安定させることができる。

さらに、本発明の一実施形態では、ロック部材をパレットの下側デッキボードを押圧する姿勢とパレットの下側デッキボードおよび上側デッキボードから離間する姿勢のいずれか一方の姿勢に保持するばねを備え、アクチュエータは、ばねの弾性力に打ち勝つ駆動力を発生して、ロック部材を先端部がフォークから離れる方向またはフォークに近づく方向へ回転させる。

上記のようにすることで、アクチュエータでばねの弾性力に打ち勝つ駆動力を発生しているときには、当該駆動力によってロック部材を回転させて、パレットの固定または固定解除を行うことができ、アクチュエータでばねの弾性力に打ち勝つ駆動力を発生していないときには、ばねの弾性力によってロック部材を回転させて回転後の姿勢を保持し、パレットの固定解除または固定を行うことができる。

本発明によれば、パレットをフォークに固定する固定手段を荷支持手段に設け、固定手段を作動させるために駆動する駆動手段をローテイト軸に設けるので、フォークが旋回したり横行したりして、フォークの向きが車体に対して複雑に変化するフォークリフトにおいて、駆動手段によって固定手段を確実に作動させて、フォークで支持したパレットをフォークに固定しまたは固定を解除することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態に係るフォークリフトの全体を示す斜視図である。なお、同フォークリフトの構造を説明するにあたり、同フォークリフトの要部（フォーク近傍部分）を側方から見た図２を適宜参照する。図１に示すフォークリフト１００は、前方および左右の荷役を行うことが可能な３方向フォーク１０と、作業者が搭乗し前記フォーク１０とともに昇降動作する運転台３とを備えていて、荷物（図示省略）やパレット２０（図２に図示）を格納するラック（図示省略）間に設けられた通路を走行しながらパレット作業およびピッキング作業を行う際に使用される。

フォークリフト１００の車体１は、底部に設けられたタイヤ（図示省略）を床上で転動させることにより、前後方向Ｆ、Ｂへ走行する。車体１の前方（Ｆ方向側）には、左右一対のメインマスト２が上下方向Ｕ、Ｄと平行に立設されている。メインマスト２の前方には、作業者が搭乗する運転台３が設けられている。メインマスト２の後側（Ｂ方向側）には、油圧シリンダ（図示省略）がメインマスト２に沿うように設けられている。メインマスト２間には、チェーン４等が設けられている。油圧シリンダおよびチェーン４等は、メインリフト機構を構成し、油圧シリンダ等の駆動によって運転台３をメインマスト２に沿って上下方向Ｕ、Ｄへ昇降させる。

運転台３の床面部３ａには、作業者がフォークリフト１００を動かすために操作するレバーやスイッチ等を備えた操作盤５が設けられている。運転台３の前方には、シフトキャリッジともいわれるサブマスト６が上下方向Ｕ、Ｄと平行に立設されている。詳しくは、サブマスト６は運転台３の床面部３ａと天井部３ｂに架設されている。サブマスト６の前方には、逆Ｌ字形のヘッド７が設けられている。ヘッド７の前方には、ローテイト軸８が上下方向Ｕ、Ｄと平行に設けられている。ローテイト軸８には、フィンガバー９等を介して一対のフォーク１０が連結されている。フォーク１０は、図２に示すようにパレット２０の差込口２０ａに差し込まれて、パレット２０を支持する。フォーク１０およびフィンガバー９等は、本発明における荷支持手段の一実施形態を構成する。

ヘッド７の前側（Ｆ方向側）内部には、図２に示すようにローテイト軸８の上端部やギヤ１１や油圧モータ（図示省略）等が設けられている。ヘッド７の前側下部（Ｄ方向側）には、ローテイト軸８の下端部をベアリング１２を介して回転可能に支持する支持部７ａが前方へ突出するように設けられている。ローテイト軸８、ギヤ１１、および油圧モータ等は、本発明におけるローテイト機構の一実施形態を構成し、油圧モータ等の駆動によってローテイト軸８を回転させることにより、フォーク１０（詳しくは、フォーク１０とフィンガバー９等）を図１に矢印Ｑで示すように鉛直軸Ｊ回りに１８０°旋回させる。ローテイト軸８は、フォーク１０の旋回中心として機能している。

サブマスト６の内部には、上下方向Ｕ、Ｄと平行にシャフト（図示省略）が設けられている。シャフトには、運転台３の床面部３ａと天井部３ｂの前側に連結されたラックギヤ１３と噛み合うようにピニオンギヤ（図示省略）が連結されている。ヘッド７の後側内部には、シャフトを回転させる油圧モータやギヤ（図示省略）が設けられている。シャフト、ラックギヤ１３、ピニオンギヤ、油圧モータ、およびギヤ等はサブリフト６とともに、本発明におけるサイドシフト機構の一実施形態を構成し、油圧モータ等の駆動によってサブリフト６を左右方向Ｌ、Ｒへ移動させることにより、フォーク１０、ヘッド７、および上記ローテイト機構を左右方向Ｌ、Ｒへ横行させる。

サブマスト６の前側には、ヘッド７の内部でサブマスト６やヘッド７の内壁に連結された油圧シリンダ１４やチェーン１５等が設けられている。ヘッド７の後側内部には、図２に示すようにガイドローラ１６がサブマスト６に沿って転動するように設けられている。なお、図２では、油圧シリンダ１４やチェーン１５等は図示を省略している。油圧シリンダ１４、チェーン１５、およびガイドローラ１６等は、サブリフト機構を構成し、油圧シリンダ等の駆動によってフォーク１０、ヘッド７、および上記ローテイト機構をサブマスト６に沿って上下方向Ｕ、Ｄへ昇降させる。

図２および図３は、本発明の第１実施形態に係るパレット固定構造をフォークリフト１００に適用した状態を示す図である。詳しくは、図２は、同構造をフォークリフト１００の右方から見た側面図であり、図３は、同構造の分解状態をフォークリフト１００の後方から見た斜視図である。図２（ａ）に示すように、フィンガバー９の下部には、ロック部材２１が設けられている。このロック部材２１は、図３に示すような形状をしていて、側面に形成された貫通孔２１ａと、フィンガバー９の下部に固定されているブロック２２に形成された貫通孔２２ａとに軸２３を貫通することによって、フィンガバー９の中央下部に回転可能に連結されている。ロック部材２１の先端部２１ｃは、図２（ａ）に示すようにフォーク１０とともにパレット２０の差込口２０ａに差し込まれる。その際、ロック部材２１がパレット２０の中桁２０ｅ（図３に図示）に当接しないように、ロック部材２１の先端部２１ｃ側には、中桁２０ｅを避けるための逃げ溝２１ｅ（図３に図示）が形成されている。ロック部材２１は、本発明における固定手段の一実施形態を構成する。

ロック部材２１と各ブロック２２との間の軸２３の周囲には、ねじりばね２４が設けられている。このねじりばね２４は、図２（ａ）に示すようにロック部材２１をパレット２０の上側デッキボード２０ｂおよび下側デッキボード２０ｃから離間する姿勢に保持している。ねじりばね２４は、本発明におけるばねの一実施形態を構成する。

ローテイト軸８の下部には、アクチュエータとして油圧シリンダ２５が連結されている。このシリンダ２５は、フォークリフト１００の車体１に内蔵されている制御部（図示省略）によって制御され、自動または手動で駆動して、具備するロッド２５ａをフォーク１０の進退方向（図２ではＦ、Ｂ方向）に伸縮動作させる。例えば、自動の場合は、前述のサブマスト６等に設けられていて、フォーク１０がパレット２０の荷役（所定の場所からのパレット２０の掬い上げまたは所定の場所へのパレット２０の載置）を行うときの高さにあることを検出するフォーク位置センサ（図示省略）からの出力に基づいて、シリンダ２５を駆動する。また、手動の場合は、前述の操作盤５に設けられていて、作業者によって操作される手動スイッチ（図示省略）からの出力に基づいて、シリンダ２５を駆動する。図２（ａ）は、ロッド２５ａがシリンダ２５の本体内に縮退した状態を示し、図２（ｂ）は、ロッド２５ａがシリンダ２５の本体内から伸長した状態を示している。ロッド２５ａの先端は、ロック部材２１の後端部２１ｄに常時当接している。シリンダ２５は、本発明における駆動手段の一実施形態を構成する。

所定の場所に載置されたパレット２０をフォーク１０で掬い上げるために、フォーク１０をパレット２０の掬い上げ時の高さに位置させると、当該フォーク１０の高さを検出する上述のフォーク位置センサからの出力に基づいて、シリンダ２５が図２（ａ）に示すようにロッド２５ａを縮退させる。これにより、ロック部材２１がねじりばね２４によってパレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢に保持される。この状態では、フォーク１０をパレット２０の差込口２０ａに差し込んで行く際に、ロック部材２１がパレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃに当接することはない。また、上述したようにパレット２０の中桁２０ｅが、ロック部材２１の逃げ溝２１ｅに入り込むため、ロック部材２１がパレット２０の上下の中桁２０ｅに当接することもない。つまり、ロック部材２１に邪魔されることなく、図２（ａ）に示すようにパレット２０の差込口２０ａにフォーク１０を根元まで差し込める。

差込口２０ａにフォーク１０を根元まで差し込んだ後、所定の場所からパレット２０を掬い上げるために、サブマスト６に沿ってフォーク１０を上昇させて行く。そして、フォーク１０を掬い上げ時の高さよりも高い位置まで上昇させると、フォーク位置センサからの出力に基づいて、シリンダ２５がねじりばね２４の弾性力に打ち勝つ駆動力を発生して、図２（ｂ）に示すようにロッド２５ａを伸長させる。または、作業者が上述の手動スイッチを操作すると、当該手動スイッチからの出力に基づいて、シリンダ２５が上記駆動力でロッド２５ａを伸長させる。これにより、ロッド２５ａがロック部材２１の後端部２１ｄを押して、ロック部材２１を先端部２１ｃがフォーク１０から離れる方向（図２では時計回りの方向）へ回転させる。そして、ロック部材２１が先端部２１ｃでフォーク１０に支持されたパレット２０の下側デッキボード２０ｃを押圧する。この状態では、パレット２０の上側デッキボード２０ｂがフォーク１０の上面に支持され、下側デッキボード２０ｃがロック部材２１の先端部２１ｃに支持されるので、パレット２０がフォーク１０に固定され、フォーク１０上でパレット２０が傾くことはない。

パレット２０をフォーク１０に固定した後、所定の場所にパレット２０を載置するために、サブマスト６に沿ってフォーク１０を昇降させて行く。そして、フォーク１０をパレット２０の載置時の高さに位置させると、当該フォーク１０の高さを検出するフォーク位置センサからの出力に基づいて、シリンダ２５が図２（ａ）に示したようにロッド２５ａを縮退させる。または、作業者が手動スイッチを操作すると、シリンダ２５がロッド２５ａを縮退させる。これにより、ロッド２５ａがロック部材２１の後端部２１ｄを押さなくなるので、ロック部材２１がねじりばね２４の弾性力（復元力）によって、先端部２１ｃがフォーク１０に近づく方向（図２では反時計回りの方向）へ回転して、パレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢に保持される。この状態では、パレット２０を所定の場所に載置した後、ロック部材２１に邪魔されることなく、パレット２０の差込口２０ａからフォーク１０を引き抜ける。

上述した第１実施形態の構造によると、ロック部材２１を荷支持手段の一構成部品であるフィンガバー９に連結しているので、フォーク１０がローテイト軸８を中心にしてＱ方向（図１）に旋回したり、サブマスト６やヘッド７等とともに左右方向Ｌ、Ｒ（図１）に横行したりしても、ロック部材２１がフォーク１０の旋回動作と横行動作に追従して、フォーク１０の向きとロック部材２１の向きとを常に略同じにすることができる。このため、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、パレット２０を固定可能な位置からロック部材２１をずれないようにすることが可能となる。

また、シリンダ２５をローテイト機構の一構成部品であるローテイト軸８の下部に連結しているので、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、シリンダ２５がフォーク１０の旋回動作と横行動作に追従して、シリンダ２５とロック部材２１との相対位置および相対距離を変化させることなく常に一定にすることができる。このため、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、シリンダ２５のロッド２５ａを伸長させることで、ロック部材２１を先端部２１ｃがフォーク１０から離れる方向へ確実に回転させて、先端部２１ｃでフォーク１０に支持されたパレット２０の下側デッキボード２０ｃを押圧し、パレット２０をフォーク１０に固定することが可能となる。また、シリンダ２５のロッド２５ａを縮退させることで、ロック部材２１を先端部２１ｃがフォーク１０に近づく方向へ確実に回転させて、パレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢で保持し、パレット２０のフォーク１０への固定を解除することが可能となる。さらに、パレット２０の固定時または固定解除時に、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、ロック部材２１のパレット２０の下側デッキボード２０ｃを押圧している姿勢またはパレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間している姿勢が保持され、パレット２０の固定状態または固定解除状態を維持することが可能となる。

図４および図５は、本発明の第２実施形態に係るパレット固定構造をフォークリフト１００に適用した状態を示す図である。詳しくは、図４は、同構造をフォークリフト１００の右方から見た側面図であり、図５は、同構造の分解状態をフォークリフト１００の後方から見た斜視図である。なお、図４および図５では、図１〜図３に示した部分と同一部分には同一符号を付している。図４（ａ）に示すように、フィンガバー９の下部には、ロック部材３１が設けられている。このロック部材３１は、図５に示すような形状をしていて、側面の中央に形成された貫通孔３１ａと、フィンガバー９の下部に固定されているブロック２２に形成された貫通孔２２ａとに軸２３を貫通することによって、フィンガバー９の中央下部に回転可能に連結されている。ロック部材３１の先端部３１ｃは、図４（ａ）に示すようにフォーク１０とともにパレット２０の差込口２０ａに差し込まれる。ロック部材３１の先端部３１ｃ側には、パレット２０の中桁２０ｅを避けるための逃げ溝３１ｅ（図５に図示）が形成されている。ロック部材３１は、本発明における固定手段の一実施形態を構成する。

本実施形態では、ローテイト軸８は、ヘッド７に上端部を支持され、下端部を支持されていない状態にある。このローテイト軸８の後方（Ｂ方向）側の側面には、アクチュエータとして油圧シリンダ３５がトラニオン構造により連結されている。このシリンダ３５は、前述したフォーク位置センサまたは手動スイッチからの出力に基づいてフォークリフト１００の制御部によって制御され、自動または手動で駆動して、具備するロッド３５ａをＤ、Ｕ方向へ伸縮動作させる。図４（ａ）は、ロッド３５ａがシリンダ３５の本体内から伸長した状態を示し、図４（ｂ）は、ロッド３５ａがシリンダ３５の本体内に縮退した状態を示している。ロッド３５ａの先端は、リンク部材３６および軸３７、３８を介してロック部材３１の後端部３１ｄに連結されている。シリンダ３５は、本発明における駆動手段の一実施形態を構成する。

所定の場所に載置されたパレット２０をフォーク１０で掬い上げるために、フォーク１０をパレット２０の掬い上げ時の高さに位置させると、フォーク位置センサからの出力に基づいて、シリンダ３５が図４（ａ）に示すようにロッド３５ａを伸長させる。これにより、ロッド３５ａがリンク部材３６および軸３７、３８を介してロック部材３１の後端部３１ｄを下方へ押して、ロック部材３１を先端部３１ｃがフォーク１０に近づく方向（図４では反時計回りの方向）へ回転させ、パレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢（図４（ａ）ではフォーク１０と略平行な姿勢）に保持する。この状態では、フォーク１０をパレット２０の差込口２０ａに差し込んで行く際に、ロック部材３１がパレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃに当接することはない。また、上述したようにパレット２０の中桁２０ｅが、ロック部材３１の逃げ溝３１ｅに入り込むため、ロック部材３１がパレット２０の上下の中桁２０ｅに当接することもない。つまり、ロック部材３１に邪魔されることなく、図４（ａ）に示すようにパレット２０の差込口２０ａにフォーク１０を根元まで差し込める。

差込口２０ａにフォーク１０を根元まで差し込んだ後、所定の場所からパレット２０を掬い上げるために、フォーク１０を掬い上げ時の高さよりも高い位置まで上昇させると、フォーク位置センサからの出力に基づいて、シリンダ３５が図４（ｂ）に示すようにロッド３５ａを縮退させる。または、作業者が手動スイッチを操作すると、当該手動スイッチからの出力に基づいて、シリンダ３５がロッド３５ａを縮退させる。これにより、ロッド３５ａがリンク部材３６および軸３７、３８を介してを介してロック部材３１の後端部３１ｄを上方へ引っ張って、ロック部材３１を先端部３１ｃがフォーク１０から離れる方向（図４では時計回りの方向）へ回転させる。そして、ロック部材３１が先端部３１ｃでフォーク１０に支持されたパレット２０の下側デッキボード２０ｃを押圧する。この状態では、パレット２０がフォーク１０に固定され、フォーク１０上でパレット２０が傾くことはない。

パレット２０をフォーク１０に固定した後、所定の場所にパレット２０を載置するために、フォーク１０をパレット２０の載置時の高さに位置させると、フォーク位置センサからの出力に基づいて、シリンダ３５が図４（ａ）に示したようにロッド３５ａを伸長させる。または、作業者が手動スイッチを操作すると、シリンダ３５がロッド３５ａを伸長させる。これにより、上述したようにロッド３５ａがロック部材３１の後端部３１ｄを下方へ押して、ロック部材３１を先端部３１ｃがフォーク１０に近づく方向へ回転させ、パレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢に保持する。この状態では、パレット２０を所定の場所に載置した後、ロック部材３１に邪魔されることなく、パレット２０の差込口２０ａからフォーク１０を引き抜ける。

上述した第２実施形態の構造によると、ロック部材３１をフィンガバー９に連結しているので、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、フォーク１０の向きとロック部材３１の向きとが常に略同じになり、パレット２０を固定可能な位置からロック部材３１をずれないようにすることができる。また、シリンダ３５をローテイト軸８の側面に連結しているので、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、シリンダ３５とロック部材３１との相対位置および相対距離が変化せず、シリンダ３５のロッド３５ａの伸縮動作によって、ロック部材３１を確実に回転させて、パレット２０をフォーク１０に固定しまたは固定を解除することができ、さらに当該固定状態または固定解除状態を維持することができる。

図６および図７は、本発明の第３実施形態に係るパレット固定構造をフォークリフト１００に適用した状態を示す図である。詳しくは、図６は、同構造をフォークリフト１００の右方から見た側面図であり、図７は、同構造の分解状態をフォークリフト１００の後方から見た斜視図である。なお、図６および図７では、図１〜図３に示した部分と同一部分には同一符号を付している。図６（ａ）に示すように、フィンガバー９の下部には、ロック部材４１が設けられている。このロック部材４１は、図７に示すような形状をしていて、側面に形成された貫通孔４１ａと、フィンガバー９の下部に固定されているブロック２２に形成された貫通孔２２ａとに軸２３を貫通することによって、フィンガバー９の中央下部に回転可能に連結されている。ロック部材４１の先端部４１ｃは、図６（ａ）に示すようにフォーク１０とともにパレット２０の差込口２０ａに差し込まれる。ロック部材４１の先端部４１ｃ側には、パレット２０の中桁２０ｅを避けるための逃げ溝４１ｅ（図７に図示）が形成されている。ロック部材４１は、本発明における固定手段の一実施形態を構成する。

ロック部材４１と各ブロック２２との間の軸２３の周囲には、ねじりばね４４（図７に図示）が設けられている。このねじりばね４４は、図６（ｂ）に示すようにロック部材４１を先端部４１ｃでパレット２０の下側デッキボード２０ｃを押圧する姿勢に保持している。ねじりばね４４は、本発明におけるばねの一実施形態を構成する。

ローテイト軸８の内部には、アクチュエータとして油圧シリンダ４５が設けられている。シリンダ４５が具備するロッド４５ａは、ローテイト軸８から下方へ突出し、ヘッド７の支持部７ａを貫通している。このシリンダ４５は、前述したフォーク位置センサまたは手動スイッチからの出力に基づいてフォークリフト１００の制御部によって制御され、自動または手動で駆動して、ロッド４５ａをＤ、Ｕ方向へ伸縮動作させる。図６（ａ）は、ロッド４５ａがシリンダ４５の本体内から伸長した状態を示し、図６（ｂ）は、ロッド４５ａがシリンダ４５の本体内に縮退した状態を示している。ロッド４５ａの先端は、ロック部材４１の後端部４１ｄに常時当接している。シリンダ４５は、本発明における駆動手段の一実施形態を構成する。

所定の場所に載置されたパレット２０をフォーク１０で掬い上げるために、フォーク１０をパレット２０の掬い上げ時の高さに位置させると、フォーク位置センサからの出力に基づいて、シリンダ４５がねじりばね４４の弾性力に打ち勝つ駆動力を発生して、図６（ａ）に示すようにロッド４５ａを伸長させる。これにより、ロッド４５ａがロック部材４１の後端部４１ｄを下方へ押して、ロック部材４１を先端部４１ｃがフォーク１０に近づく方向（図６では反時計回りの方向）へ回転させ、パレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢に保持する。この状態では、フォーク１０をパレット２０の差込口２０ａに差し込んで行く際に、ロック部材４１がパレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃに当接することはない。また、上述したようにパレット２０の中桁２０ｅが、ロック部材４１の逃げ溝４１ｅに入り込むため、ロック部材４１がパレット２０の上下の中桁２０ｅに当接することもない。つまり、ロック部材４１に邪魔されることなく、図６（ａ）に示すようにパレット２０の差込口２０ａにフォーク１０を根元まで差し込める。

差込口２０ａにフォーク１０を根元まで差し込んだ後、所定の場所からパレット２０を掬い上げるために、フォーク１０を掬い上げ時の高さよりも高い位置まで上昇させると、フォーク位置センサからの出力に基づいて、シリンダ４５が図６（ｂ）に示すようにロッド４５ａを縮退させる。または、作業者が手動スイッチを操作すると、当該手動スイッチからの出力に基づいて、シリンダ４５がロッド４５ａを縮退させる。これにより、ロッド４５ａがロック部材４１の後端部４１ｄを押さなくなるので、ロック部材４１がねじりばね４４の弾性力（復元力）によって、先端部４１ｃがフォーク１０から離れる方向（図６では時計回りの方向）へ回転して、先端部４１ｃでフォーク１０に支持されたパレット２０の下側デッキボード２０ｃを押圧する。この状態では、パレット２０がフォーク１０に固定され、フォーク１０上でパレット２０が傾くことはない。

パレット２０をフォーク１０に固定した後、所定の場所にパレット２０を載置するために、フォーク１０をパレット２０の載置時の高さに位置させると、フォーク位置センサからの出力に基づいて、シリンダ４５が図６（ａ）に示したようにロッド４５ａを伸長させる。または、作業者が手動スイッチを操作すると、シリンダ４５がロッド４５ａを伸長させる。これにより、上述したようにロッド４５ａがロック部材４１の後端部４１ｄを下方へ押して、ロック部材４１を先端部４１ｃがフォーク１０に近づく方向へ回転させ、パレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢に保持する。この状態では、パレット２０を所定の場所に載置した後、ロック部材４１に邪魔されることなく、パレット２０の差込口２０ａからフォーク１０を引き抜ける。

上述した第３実施形態の構造によると、ロック部材４１をフィンガバー９に連結しているので、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、フォーク１０の向きとロック部材４１の向きとが常に略同じになり、パレット２０を固定可能な位置からロック部材４１をずれないようにすることができる。また、シリンダ４５をローテイト軸８の内部に設けているので、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、シリンダ４５とロック部材４１との相対位置および相対距離が変化せず、シリンダ４５のロッド４５ａの伸縮動作によって、ロック部材４１を確実に回転させて、パレット２０をフォーク１０に固定しまたは固定を解除することができ、さらに当該固定状態または固定解除状態を維持することが可能となる。

図８および図９は、本発明の第４実施形態に係るパレット固定構造をフォークリフト１００に適用した状態を示す図である。詳しくは、図８は、同構造をフォークリフト１００の右方から見た側面図であり、図９は、同構造の分解状態をフォークリフト１００の後方から見た斜視図である。なお、図８および図９では、図１〜図３に示した部分と同一部分には同一符号を付している。図８（ａ）に示すように、フィンガバー９の下部には、ロック部材５１が設けられている。ロック部材５１は、図９に示すように２つ設けられ、それぞれ上ロックバー５２と下ロックバー５３とねじりばね５４とから構成されている。上ロックバー５２には、貫通孔５２ａと、下ロックバー５３を嵌合するための嵌合溝５２ｂとが形成されている。下ロックバー５３には、貫通孔５３ａが形成されている。ねじりばね５４は、下ロックバー５３の貫通孔５３ａに内挿されている。各ロック部材５１は、上ロックバー５２と下ロックバー５３とを嵌合させて、各ロックバー５２、５３の貫通孔５２ａ、５３ａと、ねじりばね５４と、フィンガバー９の下部に固定されているブロック５５に形成された貫通孔５５ａとに軸５６を貫通することにより組立てられて、フィンガバー９の下部に回転可能に連結されている。各ロック部材５１のロックバー５２、５３の先端部５２ｃ、５３ｃは、図８（ａ）に示すようにフォーク１０とともにパレット２０の差込口２０ａに差し込まれる。ロック部材５１は、本発明における固定手段の一実施形態を構成する。

ロック部材５１のフィンガバー９への連結状態では、ねじりばね５４の下側に突出する端部が下ロックバー５３の下面に引っ掛けられ、上側に突出する端部が上ロックバー５２の上面に引っ掛けられている。このため、ねじりばね５４は、図８（ａ）に示すように上下のロックバー５２、５３を引き付けてフォーク１０と略平行な姿勢、つまりロック部材５１をパレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢に保持している。ねじりばね５４は、本発明におけるばねの一実施形態を構成する。

ローテイト軸８の後方側の側面には、アクチュエータとして電動式のワイヤリール５７が連結されている。ワイヤリール５７は、図９に示すように２つ設けられ、駆動源であるモータ５８と所定長さのワイヤ５９とを具備している。各ワイヤ５９は、図８に示すようにヘッド７の支持部７ａの側方を通って、各ロック部材５１の下ロックバー５３の後端部５３ｄに接続されている。なお、図８では、右側（図９のＲ方向側）のワイヤリール５７等を図示し、左側（図９のＬ方向側）のワイヤリール５７等の図示を省略している。前述したフォーク位置センサまたは手動スイッチからの出力に基づいて、フォークリフト１００の制御部がモータ５８の駆動を制御することにより、ワイヤリール５７は、自動または手動で回転して、ワイヤ５９を巻き込んで引っ張ったり送り出したりする。ワイヤ５９にかかる張力は、モータ５８の負荷電流の大きさに基づいて検出する。ワイヤリール５７、モータ５８、およびワイヤ５９は、本発明における駆動手段の一実施形態を構成する。

所定の場所に載置されたパレット２０をフォーク１０で掬い上げるために、フォーク１０をパレット２０の掬い上げ時の高さに位置させると、フォーク位置センサからの出力に基づいてモータ５８が駆動し、ワイヤリール５７が図８（ａ）に示すようにワイヤ５９を送り出して弛ませる。なお、ワイヤ５９が弛んだことは、ワイヤ５９の張力が所定の下限値まで低下したことにより判断する。また、ワイヤ５９を弛ませた後に、フォーク１０およびフィンガバー９が鉛直軸Ｊを中心に旋回することにより、ワイヤ５９が弛まなくなった時、即ちワイヤ５９の張力が下限値以上に上昇した時は、ワイヤリール５７がワイヤ５９を送り出して弛ませる。

上記のようにワイヤ５９を弛ませることで、ねじりばね５４の弾性力によってロック部材５１の上下のロックバー５２、５３が引き付けられて、パレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢に保持される。この状態では、フォーク１０をパレット２０の差込口２０ａに差し込んで行く際に、上下のロックバー５２、５３がパレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃに当接することはない。つまり、ロック部材５１に邪魔されることなく、図８（ａ）に示すようにパレット２０の差込口２０ａにフォーク１０を根元まで差し込める。

差込口２０ａにフォーク１０を根元まで差し込んだ後、所定の場所からパレット２０を掬い上げるために、フォーク１０を掬い上げ時の高さよりも高い位置まで上昇させると、フォーク位置センサからの出力に基づいてモータ５８が駆動し、ワイヤリール５７がねじりばね５４の弾性力に打ち勝つ力で、図８（ｂ）に示すようにワイヤ５９を巻き込んで弛まないように引っ張る。または、作業者が手動スイッチを操作すると、当該手動スイッチからの出力に基づいてモータ５８が駆動し、ワイヤリール５７がワイヤ５９を巻き込んで弛まないように引っ張る。なお、ワイヤ５９が弛みなく張っていることは、ワイヤ５９の張力が上述の下限値よりも大きい所定の基準値（ある程度上下に幅のある値）まで上昇したことにより判断する。また、ワイヤ５９を弛みなく張った後に、フォーク１０およびフィンガバー９が旋回することにより、ワイヤ５９が弛るんだ時、即ちワイヤ５９の張力が下限値まで低下した時は、ワイヤリール５７がワイヤ５９を巻き込んで弛まないように引っ張る。さらに、ワイヤ５９を弛みなく張った後に、フォーク１０およびフィンガバー９が旋回することにより、ワイヤ５９の張力が上述の基準値よりも高い上限値まで上昇した時は、ワイヤ５９の張力が基準値まで低下するように、ワイヤリール５７がワイヤ５９を送り出す。これにより、ワイヤ５９の切れが回避される。

上記のようにワイヤ５９を弛み無く張ることで、ワイヤ５９が下ロックバー５３の後端部５３ｄを引っ張り上げて、下ロックバー５３を先端部５３ｃがフォーク１０から離れる方向（図８では時計回りの方向）へ回転させる。そして、下ロックバー５３が先端部５３ｃでフォーク１０に支持されたパレット２０の下側デッキボード２０ｃを押圧する。この状態では、フォーク１０がパレット２０の上側デッキボード２０ｂを支持し、上ロックバー５２がパレット２０の上側デッキボード２０ｂに当接し、下ロックバー５３がパレット２０の下側デッキボード２０ｃを支持するので、パレット２０がフォーク１０に固定され、フォーク１０上でパレット２０が傾くことはない。

パレット２０をフォーク１０に固定した後、所定の場所にパレット２０を載置するために、フォーク１０をパレット２０の載置時の高さに位置させると、フォーク位置センサからの出力に基づいてモータ５８が駆動し、ワイヤリール５７が図８（ａ）に示したようにワイヤ５９を送り出して弛ませる。または、作業者が手動スイッチを操作すると、ワイヤリール５７がワイヤ５９を送り出して弛ませる。これにより、ワイヤ５９が下ロックバー５３の後端部５３ｄを引っ張らなくなるので、下ロックバー５３がねじりばね５４の弾性力（復元力）によって、先端部５３ｃがフォーク１０に近づく方向（図８では反時計回りの方向）へ回転して、上ロックバー５２に引き付けられ、上下のロックバー５２、５３がパレット２０の上下のデッキボード２０ｂ、２０ｃから離間する姿勢に保持される。この状態では、パレット２０を所定の場所に載置した後、ロック部材５１に邪魔されることなく、パレット２０の差込口２０ａからフォーク１０を引き抜ける。

上述した第４実施形態の構造によると、ロック部材５１をフィンガバー９に連結しているので、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、フォーク１０の向きとロック部材５１の向きとが常に略同じになり、パレット２０を固定可能な位置からロック部材５１をずれないようにすることができる。また、ワイヤリール５７をローテイト軸８の側面に連結しているので、フォーク１０が旋回したり横行したりしても、ワイヤリール５７とロック部材５１の下ロックバー５３との相対位置および相対距離が殆ど変化せず、ワイヤリール５７でワイヤ５９を引っ張るまたは送出することによって、下ロックバー５３を確実に回転させて、パレット２０をフォーク１０に固定しまたは固定を解除することができ、さらに当該固定状態または固定解除状態を維持することができる。

以上述べた第１〜第４の実施形態のパレット固定構造によれば、フォーク１０の向きが車体１に対して複雑に変化し、かつ運転台３が昇降してピッキング作業を行うことが可能なフォークリフト１００において、駆動手段２５、３５、４５、５７〜５９によってロック部材２１、３１、４１、５１を作動させることにより、フォーク１０で支持したパレット２０をフォーク１０に固定しまたは固定を解除することが可能となる。そしてその結果、当該フォークリフト１００において上述したようにパレット２０をフォーク１０に固定することで、例えば、フォーク１０で支持したパレット２０の端に荷物が偏って載置されていたり、支持したパレット２０と当該パレット２０に載置された荷物の搬送中（当該フォークリフト１００の走行中）に振動や衝撃等の外力が加わったりしても、フォーク１０上でパレット２０および荷物が傾くことなく安定し、荷物の荷崩れを防止することが可能となる。また、例えば、ピッキング作業中に作業者がパレット２０の端に荷物を偏って載置したり、パレット２０に脚をかけたりしても、フォーク１０上でパレット２０および荷物が傾くことなく安定し、荷物や作業者の床への落下を防止することが可能となる。

本発明は、以上の実施形態以外にも種々の形態を採用することができる。例えば、以上の実施形態では、固定手段の一実施形態を構成するロック部材２１、３１、４１、５１を、荷支持手段の一構成部品であるフィンガバー９にブロック２２、５５を介して設けた例を挙げているが、本発明はこれらのみに限定するものではない。これ以外に、例えばロック部材２１、３１、４１、５１を、フィンガバー９に直接連結して設けたり、フォーク１０に直接または間接的に連結して設けたりしてもよい。また、固定手段を、フォークやフィンガバーに連結しなくても、例えば一対のフォーク間に突出するようにローテイト軸に連結することにより、フォークおよびフィンガバーと常に一定の間隔をおいて設ける、即ち各フォークおよびフィンガバーとの距離が常に一定になるようにこれらの近傍に設けるようにしてもよい。つまり、固定手段は、フォークとともにローテイト機構により旋回しかつサイドシフト機構により横行するように荷支持手段に設ければよい。

また、以上の実施形態では、油圧シリンダ２５、３５、４５、または電動式のワイヤリール５７を、駆動手段として用いた例を挙げているが、本発明はこれらのみに限定するものではない。これら以外に、例えばエアーシリンダ、リニアソレノイド、ロータリーソレノイド、電動モータ、油圧モータ等といったアクチュエータを駆動手段として用いるようにしてもよい。また、アクチュエータ以外に、マストに沿った荷支持手段の昇降動作に追従して駆動することにより固定手段を作動させるような機構を駆動手段として用いるようにしてもよい。つまり、駆動手段は、固定手段を作動させて、パレットの固定または固定解除を行えるものであればよい。

さらに、以上の実施形態では、昇降可能な運転台３と、当該運転台３とは独立して昇降可能かつ前方および左右の荷役を行うことが可能な３方向フォーク１０とを備えたフォークリフト１００に本発明を適用しているが、本発明は、昇降可能な運転台を備えておらず、３方向フォークのみを備えた３方向スタッキングトラックのようなフォークリフトにも適用することが可能である。

本発明の実施形態に係るフォークリフトの全体を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るパレット固定構造を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るパレット固定構造を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るパレット固定構造を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るパレット固定構造を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るパレット固定構造を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るパレット固定構造を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るパレット固定構造を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るパレット固定構造を示す図である。

符号の説明

８ ローテイト軸
９ フィンガバー
１０ フォーク
２０ パレット
２０ａ 差込口
２０ｂ 上側デッキボード
２０ｃ 下側デッキボード
２１ ロック部材
２１ｃ 先端部
２４ ねじりばね
２５ シリンダ
３１ ロック部材
３１ｃ 先端部
３５ シリンダ
４１ ロック部材
４１ｃ 先端部
４４ ねじりばね
４５ シリンダ
５１ ロック部材
５２ 上ロックバー
５２ｃ 先端部
５３ 下ロックバー
５３ｃ 先端部
５４ ねじりばね
５７ ワイヤリール
５８ モータ
５９ ワイヤ
１００ フォークリフト
Ｊ 鉛直軸

Claims (3)

1. パレットを支持するフォークを含んだ荷支持手段と、前記荷支持手段を鉛直軸回りに旋回させるローテイト機構と、前記荷支持手段および前記ローテイト機構を左右に横行させるサイドシフト機構とを備えたフォークリフトにおいて、
   前記フォークに支持されたパレットをフォークに固定する固定手段を、前記荷支持手段に設け、
   前記固定手段を作動させるために駆動する駆動手段を、前記荷支持手段が連結され荷支持手段を旋回させるために回転する荷支持手段の旋回中心でかつ前記ローテイト機構の一構成部品であるローテイト軸に連結して設け、該駆動手段と前記固定手段との相対位置および相対距離が常に一定になるようにし、
   前記駆動手段によって前記固定手段を作動させることにより、パレットの固定または固定解除を行うことを特徴とするフォークリフト。
2. 請求項１に記載のフォークリフトにおいて、
   前記固定手段は、前記荷支持手段に回転可能に連結され、先端部が前記フォークとともにパレットの差込口に差し込まれるロック部材から構成され、
   前記駆動手段は、アクチュエータから構成され、
   前記アクチュエータによって前記ロック部材を先端部が前記フォークから離れる方向へ回転させて、当該先端部で前記フォークに支持されたパレットの下側デッキボードを押圧することにより、パレットをフォークに固定し、前記アクチュエータによって前記ロック部材を先端部が前記フォークに近づく方向へ回転させて、ロック部材をパレットの下側デッキボードおよび上側デッキボードから離間する姿勢で保持することにより、パレットのフォークへの固定を解除することを特徴とするフォークリフト。
3. 請求項２に記載のフォークリフトにおいて、
   前記ロック部材をパレットの下側デッキボードを押圧する姿勢とパレットの下側デッキボードおよび上側デッキボードから離間する姿勢のいずれか一方の姿勢に保持するばねを備え、
   前記アクチュエータは、前記ばねの弾性力に打ち勝つ駆動力を発生して、前記ロック部材を先端部が前記フォークから離れる方向または前記フォークに近づく方向へ回転させることを特徴とするフォークリフト。
   

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