JP4767506B2 - フォークリフトのフォーク制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、フォークの方向を前方と左右の３方向に切り換え可能なフォークリフトのフォーク制御装置に関するものである。

昇降自在としたマスト装置の前面側に前方と左右の３方向に切り換え可能なフォークを備えたフォークリフトとして、例えば、下記に示す特許文献１、２がある。

特開平９−２２７１００号公報 特開平１１−４９４９８号公報

この種のフォークリフトは、対向して立設されているラック間の狭い通路を走行し、フォークの向きを適宜変えることでラックとの間で荷役作業をスムーズに行なっている。上記特許文献１、２に記載されているフォークリフトでは、フォークでパレットをリフトアップして、所定の荷棚との間で荷のやりとりを行なうものであり、運転席がフォークとは反対側にあり、リフトアップしたパレットの上に乗って作業を行なう車種ではない。

一方、前方と左右の３方向にフォークの向きを変えることができて、フォークにてパレットをリフトアップして、該パレットの上にオペレータが乗って荷棚との間で荷のやりとりを行なうフォークリフトもある。パレットに乗って荷役作業を行なう場合、特に高所において荷役作業を行なう場合において、図１７に示すように、パレット７１の端部にオペレータが乗った場合（図中の白抜きの矢印参照）に荷の置き方などによってパレット７１が傾斜し、危険を感じたり、荷が落下するなどの危険を生じる場合があった。なお、図中７２はフォークであり、また、７３はフォークリフトの運転席のテーブルである。

そこで、図１８に示すように、オペレータがパレット７１の上に乗ってもパレット７１が傾斜しないようにテーブル７３の下面より略Ｚ字型の支持板７４を取り付け、この支持板７４にてパレット７１の端部の下面を受けるようにしている。そのため、図中の矢印に示すようにオペレータが運転席のテーブル７３からパレット７１の端部の上に乗った場合でも、支持板７４によりパレット７１が傾斜することがなく、オペレータに危険を感じさせず、また、パレット７１から荷が落下することも防止できる。

上記支持板７４は、本来、パレット７１の端部を下面より受けて該パレット７１を支持するものであり、そのため、図１９に示すように、パレット７１を差し込んでいない状態では、フォーク７２を昇降させてもフォーク７２が支持板７４に当たる恐れはない。しかしながら、パレット７１を差し込んだ状態でフォーク７２を無意識に下降させた場合、パレット７１の端部が支持板７４に衝突してしまい、上記とは逆向きに傾斜したり、パレット７１が破損したり、また、荷が落下するという問題を有している。そのため、オペレータはフォーク７２を下降させる場合に、パレット７１の端部の下面が支持板７４の上面にちょうど接触ないし近接するようにパレット７１に注意を払いながらフォーク７２の下降操作をする必要がある。この結果、荷役作業に時間がかかり、作業効率が悪いという問題があった。

本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下の目的を持ったフォークリフトのフォーク制御装置を提供するものである。
（１）パレットを差し込んだ状態でフォークを下降させる場合には、途中で自動的にフォークの下降を一旦停止させて、支持板にパレットが衝突しないようにすること。
（２）パレットの停止位置を運転席のテーブル（床面）の位置に対応させて、パレットを荷役作業にとって丁度良い高さに自動で停止させて、作業性を向上させること。
（３）パレットの停止を自動で行なうことで、オペレータの操作性の向上を図り、荷役作業全体の効率を向上させること。

そこで、本発明の請求項１記載のフォークリフトのフォーク制御装置では、マスト装置により昇降自在とした運転席と、この運転席の前面側に車体の左右方向にシフト可能なシフトキャリッジと、このシフトキャリッジに配されて昇降自在な昇降体と、この昇降体に配されて前方及び左右方向に向きを可変可能としたフォークと、前記運転席の床の下面より前方に突出して設けられ前記フォークにて差し込んだパレットを受ける支持板とを有するフォークリフトにおいて、上記シフトキャリッジが左端で上記フォークが右向きのとき、もしくは上記シフトキャリッジが右端で上記フォークが左向きのときに上記フォークを下降させる場合にのみ上記支持板より上方の位置で上記フォークを一旦停止させる制御手段を備えていることを特徴としている。

請求項２に記載のフォークリフトのフォーク制御装置では、前記運転席の床面と前記パレットの上面とが略同じ高さ位置になるように前記フォークを停止させるようにしていることを特徴としている。

請求項３に記載のフォークリフトのフォーク制御装置では、下降するパレットの検出を光センサで行ない、該光センサの検出距離を前記フォークまでの位置より短くして、前記フォークにパレットを差し込んでいるときは該パレットを前記光センサで検出して前記フォークを一旦停止させると共に、前記フォークにパレットを差し込んでいないときは前記光センサによるパレットの検出をなくして前記フォークを一旦停止させないようにすることを特徴としている。

請求項１に記載のフォークリフトのフォーク制御装置によれば、シフトキャリッジが左右端以外の位置であって左右方向に向いたフォークを下降させる場合に、すなわち、シフトキャリッジが左端でフォークが右向き、シフトキャリッジが右端でフォークが左向きの場合には前記支持板より上方の位置でフォークを一旦停止させるようにしているので、フォークを下降させていってもパレットが支持板に当たる手前で停止し、パレットが支持板に当たることはない。したがって、パレットの破損や荷の落下を防止することができる。また、シフトキャリッジが左端でフォークが左向き、シフトキャリッジが右端でフォークが右向きの場合には、フォークを一旦停止させることなく下降させても、パレットが支持板に当たることなく下降させることができて、荷役作業の効率を向上させることができる。

請求項２に記載のフォークリフトのフォーク制御装置によれば、前記運転席の床面と前記パレットの上面とが略同じ高さ位置になるように前記フォークを停止させるようにしているので、オペレータはフォークの停止のための操作をする必要がなく、パレットの高さ位置を床面の高さ位置に自動で停止させることができ、そのため、パレットを荷役作業にとって丁度良い高さに自動で停止させることができて、作業性を向上させることができる。また、パレットの停止を自動で行なうことで、オペレータの操作性の向上を図り、荷役作業全体の効率を向上させることができる。

請求項３に記載のフォークリフトのフォーク制御装置によれば、下降するパレットの検出を光センサで行ない、該光センサの検出距離を前記フォークまでの位置より短くしているので、パレットを差し込んでいる時はパレットは自動的に一旦停止して支持板との衝突を避け、パレットを差し込んでいないフォークのみの場合は、フォークを床面まで下降させてもフォーク自体は支持板に衝突しないので、フォークをそのまま床面まで下降させることができて、荷役作業全体の効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１はフォークリフト１の斜視図を示し、車体２の中央部分にはアウタマスト３とインナマスト４とからなるマスト装置５が配置されている。このマスト装置５の前方には運転席６が設けられていて、この運転席６の上方にはオペレータ保護用のヘッドガード７が配され、このヘッドガード７から安全ベルト１０が吊設されている。また、運転席６の両側にはオペレータ保護用で略コ字型の保護ガード１１が開閉自在に設けられている。運転席６の前部には操作パネル１２が配設されていて、さらに、運転席６の上下には、つまり、ヘッドガード７の前部と運転席６のテーブル１３の前部には車体幅方向の略全長にわたってラックギヤ１４、１５が設けられている。さらに、運転席６のテーブル１３の前部の下面には従来と同様の支持板１９が設けられている。

上記上下のラックギヤ１４、１５とそれぞれ噛合する駆動ギヤ（図示せず）を上下に配したシフトキャリッジ１６が該ラックギヤ１４、１５間の上下方向に配設されており、このシフトキャリッジ１６がラックギヤ１４、１５の幅方向（左右）に移動するようになっている。このシフトキャリッジ１６には該シフトキャリッジ１６に対して昇降自在とした略Ｌ型の昇降体１７が設けられており、この昇降体１７の前部には下部が下方に突出した旋回軸２０が設けられている。この旋回軸２０に平板状のブラケット２１が取り付けられていて、該ブラケット２１の両側に略Ｌ型の一対のフォーク２２が設けられている。また、シフトキャリッジ１６にはサブリフトシリンダ２３が配されており、このサブリフトシリンダ２３のロッドと昇降体１７との間にサブリフトチェーン２４が懸架されている。

オペレータが操作パネル１２を操作することで、マスト装置５により運転席６自体が昇降可能に駆動され、また、シフトキャリッジ１６がラックギヤ１４、１５の幅方向にシフトされる。また、シフトキャリッジ１６に配されている昇降体１７はサブリフトシリンダ２３により駆動されたサブリフトチェーン２４により上昇、下降される。昇降体１７の前部に配された旋回軸２０を回転駆動することで、フォーク２２が前方、左右の３方向に切り換え制御され、荷役作業を行なうようになっている。

次に、図１に示すように、フォーク２２を右方または左方に向けた状態であってパレットを差し込んだ状態で下降させる場合において、フォーク２２を所定の位置で自動的に停止させる場合の構成について説明する。図２に示すように、ラックギヤ１４の両端にはフォーク２２の左端と右端の位置を検出するフォーク左端検出センサ３０とフォーク右端検出センサ３１とが配設されている。シフトキャリッジ１６が左端までシフトすると、シフトキャリッジ１６の上部がフォーク左端検出センサ３０のアクチュエータに当接し、リミットスイッチからなるフォーク左端検出センサ３０から信号が出力される。また、シフトキャリッジ１６が右端までシフトすると、シフトキャリッジ１６がフォーク右端検出センサ３１のアクチュエータに当接し、リミットスイッチからなるフォーク右端検出センサ３１から信号が出力される。

また、昇降体１７の前部には旋回軸２０の上部に近接してフォーク２２の左右の向きを検出するフォーク左向き検出センサ３２とフォーク右向き検出センサ３３とが配設されている。旋回軸２０の上部にドグ（図示せず）が設けられており、フォーク２２が左に向いた場合にドグがフォーク左向き検出センサ３２のアクチュエータに当接し、リミットスイッチからなるフォーク左向き検出センサ３２から信号が出力される。同様にフォーク２２が右に向いた場合にドグがフォーク右向き検出センサ３３のアクチュエータに当接し、リミットスイッチからなるフォーク右向き検出センサ３３から信号が出力される。

さらに、昇降体１７を下降させた際に該昇降体１７の高さ位置、つまりフォーク２２の高さ位置を検出する下降検出センサ３４を該昇降体１７に設けている。リミットスイッチからなる下降検出センサ３４のアクチュエータが、図１に示すように、例えばシフトキャリッジ１６に配したドグ４０に当接して、下降検出センサ３４から信号が出力されるようになっている。

図３はフォーク２２を下降させた場合における所定の位置で自動的に停止させるためのブロック図を示し、上記各センサ３０〜３４からの検出信号はマイクロコンピュータからなる制御部３６に入力され、また操作パネル１２に設けられている荷役操作部３５からの信号が制御部３６に入力され、この操作パネル１２からの操作にてシフトキャリッジ１６のシフト制御や昇降体１７の昇降制御、さらにはフォーク２２の方向制御を行なうようになっている。制御部３６からの信号にて駆動部３７を駆動制御してサブリフトシリンダ２３を制御することで、昇降体１７が昇降制御される。

ここで、上記制御部３６では、以下の条件でフォーク２２の下降時の一時停止や、停止無視の制御を行なうようにしている。すなわち、パレットを差し込んだ状態でフォーク２２を下降させた場合に該パレットが支持板１９に当たるのは、フォーク２２の位置が支持板１９の前方にある場合であり、フォーク２２がテーブル１３より左方、または右方に位置する場合にはフォーク２２を下降させてもパレットは支持板１９には当接することはない。また、パレットを差し込んでいないフォーク２２のみの場合には、該フォーク２２が支持板１９の前方に位置していても支持板１９には当接しない（図１９参照）。

そこで、図４に示すように、シフトキャリッジ１６を左端にシフトさせた場合であってフォーク２２が左に向いている場合は、フォーク２２は支持板１９より左方に位置していることになり、フォーク２２を床面まで下降させてもパレット４１は支持板１９には衝突しない。この時、フォーク左端検出センサ３０がオン、フォーク左向き検出センサ３２がオンとなり、両センサ３０、３２からのオン信号が制御部３６に入力される。

また、図５に示すように、シフトキャリッジ１６を右端にシフトさせた場合であってフォーク２２が右に向いている場合は、フォーク２２は支持板１９より右方に位置していることになり、フォーク２２を床面まで下降させてもパレット４１は支持板１９には衝突しない。この時、フォーク右端検出センサ３１がオン、フォーク右向き検出センサ３３がオンとなり、両センサ３１、３３からのオン信号が制御部３６に入力される。

この条件、つまり、両センサ３０、３２または両センサ３１、３３がそれぞれ共にオンしている場合には、そのオン信号を受けた制御部３６は、パレットを差し込んだ状態のフォーク２２を一旦停止させることなく床面まで下降制御を行なう。

一方、図６に示すように、シフトキャリッジ１６が左端に位置してフォーク左端検出センサ３０がオンし、フォーク２２が右に向いてフォーク左向き検出センサ３２がオフ状態でフォーク右向き検出センサ３３がオンしている場合は、上から見た場合にフォーク２２と支持板１９とが対向した状態となり、フォーク２２を下降させるとパレット４１が支持板１９に当たることになる。また、図７に示すように、シフトキャリッジ１６が右端に位置してフォーク右端検出センサ３１がオンし、フォーク２２が左に向いてフォーク右向き検出センサ３３がオフ状態でフォーク左向き検出センサ３２がオンしている場合は、上から見た場合にフォーク２２と支持板１９とが対向した状態となり、フォーク２２を下降させるとパレット４１が支持板１９に当たることになる。シフトキャリッジ１６が左右端より内側に位置してフォーク左端検出センサ３０またはフォーク右端検出センサ３１がオンしていない状態でもフォーク２２を下降させると、パレット４１が支持板１９に当たってしまう。

そこで、本発明では、両センサ３０、３２または両センサ３１、３３がそれぞれ共にオンしている場合以外において、昇降体１７を下降させていき下降検出センサ３４がオンした場合には、下降検出センサ３４からのオン信号が入力された制御部３６は駆動部３７を介してサブリフトシリンダ２３をオフ制御し、フォーク２２の下降を一旦停止させるようにしている。これにより、フォーク２２を下降させていってもパレット４１が支持板１９に当たる手前で停止し、パレット４１が支持板１９に当たることはない。したがって、パレット４１の破損や荷の落下を防止することができる。

フォーク２２の下降を一旦停止させる高さ位置は、支持板１９より上方であれば、どの位置でも良い。この場合、フォーク２２の下降を一旦停止させた後は、オペレータが荷役操作部３５を操作し、再度の動作指示を行なうことで、フォーク２２を下限まで下降させるようにしている。

なお、先の説明ではパレット４１の有無に限らず、上記の条件の場合にフォーク２２の下降を一旦停止するようにしていたが、パレット４１の検出を行なうセンサ（図示せず）を設け、このセンサにてパレット４１を検出した場合にのみ、フォーク２２の下降を一旦停止させるように制御を行なうようにしても良い。この場合、パレット４１を検出しない場合には、フォーク２２の下降の一旦停止の制御は行なわれない。

また、フォーク２２の下降を一旦停止させない場合、すなわち、シフトキャリッジ１６が左端でフォーク２２が左向き、あるいはシフトキャリッジ１６が右端でフォーク２２が右向きの場合には、フォーク２２を一旦停止させることなく下降させても、パレット４１が支持板１９に当たることなく下降させることができて、荷役作業の効率を向上させることができる。

なお、上記の実施の形態では、フォーク２２を下降させる場合に、一定の条件の場合にフォーク２２を一旦停止させるようにしていたが、シフトキャリッジ１６の位置やフォーク２２の向きに関係なく、フォーク２２を下降させる場合に、必ず支持板１９の上方の位置でフォーク２２を停止させるようにしても良い。かかる場合、フォークを下降させていってもパレットが支持板に当たる手前で停止し、パレットが支持板に当たることはない。したがって、パレットの破損や荷の落下を防止することができる。

また、本発明では、フォーク２２の停止位置を、図８に示すように、パレット４１の上面がテーブル１３の上面と略同じ高さ位置となるように制御を行なっている。これにより、オペレータはフォーク２２の停止のための操作をする必要がなく、パレット４１の高さ位置をテーブル１３の高さ位置に自動で停止させることができ、そのため、パレット４１を荷役作業にとって丁度良い高さに自動で停止させることができて、作業性を向上させることができる。また、パレット４１の停止を自動で行なうことで、オペレータの操作性の向上を図り、荷役作業全体の効率を向上させることができる。

次に、通常の荷役作業を行なう場合について簡単に説明する。図１２はフォーク２２を前方に向けた状態を示し、この状態からフォーク２２を右方に向けると共に床面近くまで下降させる。そして、図１０及び図１１に示すように、フォーク２２を右端までシフトさせてパレット４１に差し込む。この状態でフォーク２２を左方にシフトさせるとパレット４１が支持板１９に当たるので、図１２に示すように昇降体１７（フォーク２２）を所定量（例えば、２００ｍｍ）上昇させてパレット４１を支持板１９の高さ位置より上昇させる。

次に、図１３に示すように、フォーク２２を左端までシフトさせる。この状態では、パレット４１は支持板１９の上方に位置している。そして、フォーク２２を下降させていくと、下降検出センサ３４がオンしてフォーク２２の下降を自動的に停止させる。フォーク２２が自動で停止すると、図１４及び図８に示すように、パレット４１の下面が支持板１９の上面に接触ないし近接して停止することになる。この状態では、テーブル１３の上面とパレット４１の上面とはほぼ同じ高さ位置になる。

図１５及び図１６はパレット４１の検出を先のドグ４０と下降検出センサ３４の代わりに例えば、反射形光電センサなどの光センサ４４を用いた例を示し、支持板１９の垂直片１９ａの背面側に光センサ４４を配設し、この光センサ４４からの光を通過させるための穴４３を垂直片１９ａに穿設したものである。この光センサ４４の取り付け位置は、パレット４１の下面のエッジであるパレット４１の下端を検出する位置としている。先の条件の場合と同様にフォーク２２を下降させていって、光センサ４４からの光がパレット４１の下端にて反射され、該反射光を光センサ４４が受光すると、フォーク２２の下降が停止される。

なお、フォーク２２の下降を一旦自動で停止させた場合、通常はパレット４１の上面と運転席６のテーブル１３の上面とが同じ高さ位置となるように制御している。しかし、フォーク２２を停止させた場合にパレット４１の上面がテーブル１３の上面より高い位置に停止させるようにしている場合は、その後オペレータが荷役操作部３５を操作してフォーク２２を下降させるようにしている。

このように、本実施形態では、フォーク２２を下降させる場合に、パレット４１を検出してパレット４１の下降を一旦停止させていることで、パレット４１の厚さが変化しても、安全に支持板１９上にパレット４１を直接降下させることができる。

また、光センサ４４による検出距離をパレット４１までを検出できる距離とし、フォーク２２までは検出しない距離と設定しておくことで、フォーク２２の下降時にパレット４１を差し込んでいない状態では、フォーク２２を一旦停止させることなく、フォーク２２を床面まで下降させることができる。これにより、パレット４１を差し込んでいる時はパレット４１は自動的に一旦停止して支持板１９との衝突を避け、パレット４１を差し込んでいないフォーク２２のみの場合は、フォーク２２を床面まで下降させてもフォーク２２自体は支持板１９に衝突しないので、フォーク２２をそのまま床面まで下降させることができて、荷役作業全体の効率を向上させることができる。

本発明の実施の形態におけるフォークリフトの斜視図である。 本発明の実施の形態における要部斜視図である。 本発明の実施の形態におけるブロック図である。 本発明の実施の形態における説明図である。 本発明の実施の形態における説明図である。 本発明の実施の形態における説明図である。 本発明の実施の形態における説明図である。 本発明の実施の形態における支持板の上にパレットの端部を乗せた状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態における要部側面図である。 本発明の実施の形態における要部平面図である。 本発明の実施の形態における説明図である。 本発明の実施の形態における説明図である。 本発明の実施の形態における説明図である。 本発明の実施の形態における説明図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態における光センサを用いた場合の要部平面図及び要部側面図である。 本発明の実施の形態における説明図である。 従来例の説明図である。 従来例の説明図である。 従来例の説明図である。

１ フォークリフト
２ 車体
６ 運転席
１３ テーブル
１６ シフトキャリッジ
１７ 昇降体
１９ 支持板
２２ フォーク
３０ フォーク左端検出センサ
３１ フォーク右端検出センサ
３２ フォーク左向き検出センサ
３３ フォーク右向き検出センサ
３４ 下降検出センサ
３６ 制御部
４４ 光センサ

Claims (3)

1. マスト装置により昇降自在とした運転席と、この運転席の前面側に車体の左右方向にシフト可能なシフトキャリッジと、このシフトキャリッジに配されて昇降自在な昇降体と、この昇降体に配されて前方及び左右方向に向きを可変可能としたフォークと、前記運転席の床の下面より前方に突出して設けられ前記フォークにて差し込んだパレットを受ける支持板とを有するフォークリフトにおいて、
   上記シフトキャリッジが左端で上記フォークが右向きのとき、もしくは上記シフトキャリッジが右端で上記フォークが左向きのときに上記フォークを下降させる場合にのみ上記支持板より上方の位置で上記フォークを一旦停止させる制御手段を備えていることを特徴とするフォークリフトのフォーク制御装置。
2. 前記運転席の床面と前記パレットの上面とが略同じ高さ位置になるように前記フォークを停止させるようにしていることを特徴とする請求項１に記載のフォークリフトのフォーク制御装置。
3. 下降するパレットの検出を光センサで行ない、該光センサの検出距離を前記フォークまでの位置より短くして、前記フォークにパレットを差し込んでいるときは該パレットを前記光センサで検出して前記フォークを一旦停止させると共に、前記フォークにパレットを差し込んでいないときは前記光センサによるパレットの検出をなくして前記フォークを一旦停止させないようにすることを特徴とする請求項１または２に記載のフォークリフトのフォーク制御装置。

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