JP5027401B2 - フォークキャッチ - Google Patents

Description

この発明は、フォークリフトにドラム缶掴み機などのアタッチメントを着脱する、フォークキャッチに関するものである。

フォークリフトでドラム缶を搬送する場合には、ドラム缶掴み機（以下、「ドラムグリッパ」という）をフォークに挿着し、チェーンを用いて固定している。そして、このドラムグリッパでドラム缶縁の立上がり部を掴み、吊るし上げながら搬送している。

しかし、この方法では、ドラムグリッパの取り替えの都度、フォークリフトの運転者は、運転席から降りてチェーンの着脱作業を行わなければならない。そのため、煩わしく、又、その作業に時間がかかるため、搬送作業能率が低下してしまう。

そこで、次のような容器吊上げ台が開発されている(例えば、特許文献１、参照)。
鞘体と容器の上縁を掴むクランプ手段と容器の胴部が当たる当り部を有し、鞘体にフォークリフトのフォークを挿入し、クランプ手段にて容器を掴み、フォークの上昇によって容器を吊り上げる容器吊上げ台において、該吊上げ台は鞘体に挿入したフォークのロック手段を具え、吊上げ台の上昇位置では、楔効果でフォークを鞘体にロックし、吊上げ台が下降すれば自動的に楔を解除してレバーのロックを解除する。

特開２０００−２３８９９８号公報

従来例では、吊上げ台は鞘体に挿入したフォークに対するロック手段を具え、該ロック手段は、鞘体の長手方向に沿って形成されフォークの抜出し側が高く傾斜したガイド面と、該ガイド面を転動しフォークの下面を押圧可能なローラと、該ローラに連結杆を介して一端側が連結され鞘体を含み鞘体に沿う垂直面内で回動阿可能に中間部が枢支され他端が床面に接地可能に外側に突出したレバーと、ローラを上昇側に付勢するバネとによって構成され、吊上げ台の上昇位置ではローラがフォーク下面を押圧してロックし、吊上げ台が下降してレバーが床面に当たってバネに抗して回動しローラをフォーク下面から離れる方向に引っ張ってフォークのロックを解除できるものである。即ち、前記ロック手段は、ばねの力を利用するローラの楔効果により固定解除が自動的に行われている。

ところが、この吊上げ台では、雨天時に屋外でフォークリフトを使用すると、ガイド面が雨で濡れて滑りやすくなり、楔効果が弱くなる。そのため、フォークが鞘体から抜け易くなり、走行中にフォークリフトが急停止すると、フォークからドラムグリッパが抜けてしまうことがあり、大変危険である。

また、ロック手段が、鞘体の下面から突出しているので、ベース下端の高さを揃えるために、鞘体の下面に補助脚を設けている。そのため、鞘体が地面に接するまで下降できないので、チャックの位置は補助脚の高さ分だけ高くなる。そのため、背の低いドラム缶を挟持できないので、搬送することができなくなる。

この発明は、上記事情に鑑み、フォークリフトに確実にアタッチメントを固定できるようにすることを目的とする。他の目的は、背の低いドラム缶でも掴むことができるようにすることである。

この発明は、脚壁と頂壁を有する支持フレームと、該支持フレームの頂壁側に固定された直動軸と、該直動軸に遊嵌合され、前記頂壁方向に付勢されている直動板と、前記支持フレームの内側に可動に設けられた揺動板であって、その上端部が揺動軸を介して前記直動板に連結され、その下端部に下面受板が設けられている揺動板と、前記支持フレーム内に固定され、前記下面受板と対向する上面受板と、前記揺動板を解放方向に移動せしめる解放機構と、前記支持フレームに接続リンクを介して連結された鞘取付金具と、を備えているフォークキャッチであって、解放機構が、固定枠の上辺中央に立設された支点柱と、該支点柱に軸着されたてこ板と、該てこ板の作用点と直動板を連結する作用板と、該てこ板の力点に軸着された解放操作竿と、を備えており、前記鞘取付金具が、ドラム缶掴み機の鞘の上面側に立設され、該鞘にフォークを挿入する際、前記フォークキャッチの下端が、前記鞘の下面と同一平面上に位置することを特徴とする。

この発明の支持フレームが、間隔をおいて直列に配設された一対のＨ字状又は逆U字状フレームからなることを特徴とする。この発明の一対のＨ字状又は逆U字状フレームが、頂壁内側に固定された方形状の固定枠により連結されていることを特徴とする。この発明の固定枠に直動軸が固定されていることを特徴とする。

この発明の下面受板及び上面受板が、断面方形状に形成されていることを特徴とする。この発明の下面受板の後端が、上面受板の先端より後方に位置していることを特徴とする。

この発明の鞘取付金具が、支持フレームの接続リンクが軸着されるリンク取付部と、該リンク取付部に連続するＵ字状の鞘固定部と、該鞘固定部を締め付けるボルトと、を備えていることを特徴とする。この発明の接続リンクが、上下一対の平行リンクであることを特徴とする。この発明は、フォークキャッチをフォークに装着する際に、該フォークより下に位置する部品が、下面受板の板厚部分だけであることを特徴とする。

この発明は、以上のように構成したので、フォークは上面受板と下面受板により挟持されるとともに、自在かぎの原理によりフォークは確実に固定された様態を維持される。又、解放機構を設けたので、フォークキャッチの着脱を容易に行うことができる。従来例に比べ、背の低いドラム缶を挟持して搬送することができる。

本発明者は、フォークリフトに装着されるアタッチメントが、不用意にフォークから抜けないようにするには、囲炉裏などに用いられている「自在かぎ」の原理を利用できるものと考え、研究実験を重ねた。その結果、下記の発明を完成させた。

脚壁と頂壁を有する支持フレームと、該支持フレームの頂壁側に固定された直動軸と、該直動軸に遊嵌合され、前記頂壁方向に付勢されている直動板と、前記支持フレームの内側に可動に設けられた揺動板であって、その上端部が揺動軸を介して前記直動板に連結され、その下端部に下面受板が設けられている揺動板と、前記支持フレーム内に固定され、前記下面受板の上面と対向する上面受板と、前記揺動板を解放方向に移動せしめる解放機構と、を備えていることを特徴とするフォークキャッチ。

前記発明の構成に、更に、前記支持フレームに接続リンクを介して連結された鞘取付金具と、を加えても良い。また、この接続リンクは、上下１対の平行リンクにし、四辺形リンク構造にすることができる。

この発明の実施例を図１〜図８により説明するが、同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
フォークキャッチ１の支持フレーム３は、前後一対のH字状フレーム３Ａ，３Ｂを備えているが、このフレーム３Ａ、３Ｂは、脚壁３ａと該脚壁３ａに連続する頂壁３ｂとから構成されている。なお、この支持フレームの形状は、特に限定されるものではなく、例えば、逆U字状、または、方形状に形成しても良い。

前記両フレーム３Ａ、３Ｂは、フォーク５の挿入方向に所定間隔をおいて直列に配置され、方形状の固定枠７により連結されている。フォーク挿入口２側の後フレーム３Ａの端面には、縦補強板４ａが設けられている。

固定枠７の上辺７ａは、前記フレーム３の頂壁３ｂ内面に固定され、その下辺７ｂの外面には、フォーク５の上面に当接する上面受板９が設けられている。この上面受板９は、断面正方形状の部材で、フォーク挿入口２側の角部近傍に設けられている。

固定枠７の中央部には、直動軸１１が固定されている。この直動軸１１は、直動板１５の挿入穴に挿入されているが、該挿入穴の径は直動軸１１の径よりわずかに大きいので、遊嵌合状態となる。前記直動軸１１には、直動板１５を押し上げるばね１７が嵌着されている。

直動板１５の先端部、即ち、後フレーム３Ａ側の先端部には、揺動軸１９が設けられ、この揺動軸１９には、揺動板２１が連結されている。揺動板２１は、Ｕ字状に形成され、その上端部は揺動軸１９に軸着され、その下端部には、フォーク５の下面に当接する下面受板２３が設けられている。

この下面受板２３は、断面長方形状に形成され、その後端２３ａは、前記上面受板９の先端９ｂより後方に位置している。

両フレーム３Ａ、３Ｂ間に露出している固定枠７の上辺７ａには、てこ柱２５が立設されている。前記てこ柱２５には、てこ板２７が軸着されているが、支点ｐ１から力点ｐ２までの距離Ｌ１は、該支点ｐ１から作用点ｐ３までの距離Ｌ２より大きく形成されている。

てこ板２７の作用点ｐ３は、回動連結部材２９を介してＬ字状作用板３１に連結されている。前記作用点ｐ３は、解放時に、直動軸１１の軸心１１ｃ上に位置するように設計されている。

前記てこ板２７の力点ｐ２は、回動連結部材３３を介して解放操作竿３５に連結されている。この操作竿３５は、支持板３７ａ、３７ｂを介して両フレーム３Ａ、３Ｂ側面に、摺動自在に設けられている。この操作竿３５は、フォークの自動解放を行うことができるような長さＨに形成される。即ち、この長さＨは、フォークキャッチ１を床面に置いた時に、てこ板２７の作用により揺動板２１が下方に移動し、上面受板９と下面受板２３との狭持間隔Ｔが、フォーク５の厚さｔより大きな寸法に設計されている。

ドラムグリパ５０側に位置する、前フレーム３Ｂは、左右の２個の接続リンク（平行リンク）からなる、四角形リンク４０を介して鞘取付金具４２に連結されている。この連結リンク４０は、フレーム３Ｂ及び鞘取付金具４２の上部側に連結されている。

鞘取付金具４２は、右リンク取付部４２ａと、該リンク取付部４２ａに連続するＵ字状の右リンク取付鞘固定部４２ｂとを備えている。この右リンク取付部部４２ａの右下端部および鞘固定部４２ｂの右上部が外方に突出してフランジ４４，４５となっており、このフランジ４４，４５はボルト４８により螺着されている。また、前記取付部４２ａと前記固定部４２ｂは、左側でボルト４９で螺着されている。

次に、本実施例の作動について説明する。
フォークキャッチ１を地面に置き、鞘取付金具４２の鞘固定部４２ｂをドラムグリッパ５０の鞘５２に挿入し、ボルト４８、４９を締め付け固定する。

この状態では、フォークキャッチ１の解放操作竿３５の後端３５ａは、地面に着いているので、てこ板２７の力点ｐ２は押し上げられる。そのため、てこ板２７は回動し、作用点ｐ３の力は、回動連結部材２９，Ｌ字状作用板３１、直動板１５に伝達され、ばね１７を押し下げる。従って、揺動板２１は下方に移動し、上面受板９と揺動板２１の下面受板２３間の挟持隙間Ｔが大きくなり、フォーク５が挿入できる様になる。

このとき、前記鞘５２の下面は地面に接触し、フォークチャック１の下端も地面に接触しているので、両者はほぼ同一平面上に位置する。このように鞘を直接地面に当接させることができるので、従来例と異なり、背丈の低いドラム缶も長挟持することができる。

フォークリフトをフォークキャッチ１に向かって移動させ、フォーク５の先端を前記挟持隙間Ｔに差し込み、更にフォークリフトを同方向に移動させると、図１に示すように、該フォーク５はドラムグリッパ５０の鞘５２内の所定位置に納まり固定される。この様に、このフォークキャッチ１を用いると、簡単にドラムグリッパ５０を装着することができる。

次に、フォーク５を上昇させ、目的のドラム缶に向かってフォークリフトを移動させる。この時、解放操作竿３５は、地面から離れるので、直動板１５を下方に押す力はなくなると同時に、ばね１７が復元力により該直動板１５を押し上げる。そのため、揺動板２１は上昇して下面受板２３をフォーク５の下面に圧接させるため、フォーク５は上面受板９と下面受板２３により確実に挟持される。

前記直動板１５の上昇により、てこ板２７が回転して力点ｐ２側が下がるので、解放操作竿３５はフレーム３ａの下端から突出し、鎖線で示す状態となる。

この状態で、四角形リンク４０に力が作用すると、自在かぎの原理が発生する。即ち、直動軸１１と揺動した直動板１５の挿入穴にこじられ、直動軸１１との間に摩擦力が生じて固定され、又、上面受板９と揺動した下面受板２３にこじられ、フォーク５との間に摩擦力が生じて固定される。なお、下面受板２３は、下がらずにその状態を維持すれば良く、フォーク５に接触させるばね力は、摩擦力と無関係である。

即ち、下面受板23は、揺動軸１９を介して固定の直動軸１１に上下可能に軸着され、その軸心１１ｃにばね１７が取り付けてある。四辺形連結リンク４０からの作用力が下面受板２３を下に動かそうとすると、揺動軸１９は直動軸１１の軸心１１ｃから十分離れているので、直動軸１１との摩擦によって動くことはできず、その状態を維持する。又、揺動軸１９もフォーク厚中心５ｃから充分な距離を持つからフォーク５との間に大きな摩擦力を生じる。

更に、詳細に説明すると、図７に示すように、厚さｎ１の直動板１５に軸心１１ｃからｍ１の位置に力ｗ１が作用したとき、直動軸１１のＡ１点、Ｂ１点の水平力ｆは、
ｆ・ｎ１＝ｍ１・ｗ１より
ｆ＝ｍ１・ｗ１／ｎ１ 式（１）

摩擦係数をμとすれば、Ａ１点、Ｂ１点の摩擦力Ｆａ、Ｆｂは、
Ｆａ＝Ｆｂ＝μｆ＝μ・ｍ１・ｗ１／ｎ１ 式（２）
摩擦力の合計Ｆ１は、
Ｆ１＝Ｆａ＋Ｆｂ＝μ・２ｍ１・ｗ１／ｎ１ 式（３）

式（３）では、距離ｍ１が２倍となることに注目される。又、厚さｎ１は、強度上に問題がない範囲で小さくすれば、摩擦力は大きくできる。

図８では、フォーク５を上昇すると、上面受板９と下面受板２３がフォーク５の上下面に接した状態となる。
次に、四辺形リンクに前方向への力ｗ２が作用すると、微小ながら全体的に前傾し、下面受板２３が鞘５２側、即ち後方に揺動する。フォーク５下面とほぼ全面で接触していたものが、Ａ２点で線接触となり、微小傾斜する（傾斜角度θ）ことで上面受板も面接触からＢ２点で線接触となる。

この時のＡ２点、Ｂ２点のフォーク長手方向の距離をｎ２、フォーク厚中心５ｃから揺動軸１９迄の距離をｍ２とすれば、上面受板９，下面受板２３とフォーク５の摩擦力合計Ｆ２は、式（３）から
Ｆ２＝μ・２ｍ２・ｗ２／ｎ２ 式（４）
である。
式（４）では、式（３）と同様に、距離ｍ２が２倍となることに注目される。なお、図８は、図７を揺動軸１９中心に時計方向に９０°回転したものに相当する。

フォークリフトを移動させ、ドラム缶を所望の位置まで搬送したらフォーク５を下降させ、該ドラム缶を地面に置き、ドラムグリッパ５０を解除する。この様な動作を繰り返しながらドラム缶の搬送作業を継続する。

ドラム缶搬送作業が終了した後、フォーク５を下降させフォークキャッチ１を接地させると、解放操作竿３５の後端３５ａが地面に当接し、てこ板２７が回動して下面受板２３を下降させるので、解放状態となる。そのため、フォークリフトをバックさせると、フォーク５は挟持間隙Ｔから抜けるので、ドラムグリッパ５０をフォークリフトから容易に外すことができる。

このフォークキャッチ１は、フォーク５より下になる部品が下面受板の板厚部分だけなので、ドラムグリッパ本体のそれとほぼ同じで、非常に小さい。そのため、従来例と異なり、高さ合わせの脚をグリッパ本体側に取付ける必要がない。従って、従来例より背の低いドラム缶を挟持することができる。

なお、前記実施例では、フォークキャッチ１を左右２個の接続リンク（平行リンク）３９ａ、３９ｂで接続したが、直接接続し一体構造にしてもよい。

本発明の実施例を示す図で、使用状態を示す正面図である。 本発明の実施例を示す平面図である。 本発明の実施例を示す平面図である。 本発明の実施例を示す側面図である。 揺動板を示す正面図である。 鞘取付金具を示す正面図である。 摩擦力発生の原理を説明する拡大図である。 摩擦力発生の原理を説明する拡大図である。

符号の説明

１ フォークキャッチ
３ 支持フレーム
５ フォーク
９ 上面受板
１１ 直動軸
１３ ばね
１５ 直動板
１９ 揺動軸
２１ 揺動板
２３ 下面受板
３５ 解放操作竿
４２ 鞘取付金具

Claims (10)

1. 脚壁と頂壁を有する支持フレームと、該支持フレームの頂壁側に固定された直動軸と、該直動軸に遊嵌合され、前記頂壁方向に付勢されている直動板と、前記支持フレームの内側に可動に設けられた揺動板であって、その上端部が揺動軸を介して前記直動板に連結され、その下端部に下面受板が設けられている揺動板と、前記支持フレーム内に固定され、前記下面受板と対向する上面受板と、前記揺動板を解放方向に移動せしめる解放機構と、前記支持フレームに接続リンクを介して連結された鞘取付金具と、を備えているフォークキャッチであって、
   解放機構が、固定枠の上辺中央に立設された支点柱と、該支点柱に軸着されたてこ板と、該てこ板の作用点と直動板を連結する作用板と、該てこ板の力点に軸着された解放操作竿と、を備えており、
   前記鞘取付金具が、ドラム缶掴み機の鞘の上面側に立設され、該鞘にフォークを挿入する際、前記フォークキャッチの下端が、前記鞘の下面と同一平面上に位置することを特徴とするフォークキャッチ。
2. 支持フレームが、間隔をおいて直列に配設された一対のＨ字状又は逆Ｕ字状フレームからなることを特徴とする請求項１記載のフォークキャッチ。
3. 一対のＨ字状又は逆Ｕ字状フレームが、頂壁内側に固定された方形状の固定枠により連結されていることを特徴とする請求項２記載のフォークキャッチ。
4. 固定枠に直動軸が固定されていることを特徴とする請求項３記載のフォークキャッチ。
5. 直動軸に直動板を押し上げるばねが嵌着されていることを特徴とする請求項１、又は、４記載のフォークキャッチ。
6. 下面受板及び上面受板が、断面方形状に形成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は、５記載のフォークキャッチ。
7. 下面受板の後端が、上面受板の先端より後方に位置していることを特徴とする請求項６記載のフォークキャッチ。
8. 鞘取付金具が、支持フレームの接続リンクが軸着されるリンク取付部と、該リンク取付部に連続するＵ字状の鞘固定部と、該鞘固定部を締め付けるボルトと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のフォークキャッチ。
9. 接続リンクが、上下一対の平行リンクであることを特徴とする請求項８記載のフォークキャッチ。
10. フォークキャッチをフォークに装着する際に、該フォークより下に位置する部品が、下面受板の板厚部分だけであることを特徴とする請求項１記載のフォークキャッチ。

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