JP6015020B2 - フォークリフトのチルト装置 - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフト（有人、無人等全て）におけるフォークの角度(チルト量)を調整するチルト装置に関する。

一般に、無人フォークリフト等による荷役作業において、フォークによりパレット等を持ち上げてこれを搬送する場合には、搬送する荷物の落下を防止するため、フォークをその基端部（フォークの根元部）で低くなるように傾けて移動することが通常行われている。このようにフォークを傾ける動作をチルト動作と称す。

このチルト動作は、従来、特許文献１等で開示されているように、フォークがリフトブラケット（昇降ベース）を介して昇降可能に支持されるマストを車体に対し傾動可能に支持させ、マストと車体との間に介装された流体圧シリンダ（アクチュエータ）の伸縮によりマストを傾動させることで行い、或いはフォークをリフトブラケットに対し回動自在に支持させ、フォークとリフトブラケットとの間に介装された流体圧シリンダ（アクチュエータ）の伸縮によりフォークを直に回動させることで行っている。

特開２０１０−３０７７１号公報

しかしながら、特許文献１のように、チルト動作専用の流体圧シリンダ（アクチュエータ）を用いるものにあっては、その制御装置等も必要となることから、装置が煩雑化すると共にコストアップを招来するという問題点があった。

ところで、床面等に置かれてフォークの挿し込み隙間の小さい荷物（アップライトピアノ等）をすくい上げる場合は、有人のフォークリフトの場合、フォークの上下位置とチルト量を作業者が微妙に調整して行っていたが、無人のフォークリフトの場合は、このような操作は不可能であるという問題点もあった。

本発明はこのような実情に鑑み提案されたもので、その目的は、装置の簡略・汎用化とコストダウンが図れるフォークリフトのチルト装置を提供することにある。

上記の課題を解決するための本発明に係るフォークリフトのチルト装置は、
車体の前方に立設されたマストに沿って昇降する昇降ベースと、
前記昇降ベースにチルト動作が可能に枢支されて車体前方に延びるフォークと、
前記昇降ベースとフォークとの間で上下動し所定の上昇位置で昇降ベースを担持することで装置全体を昇降させられる可動アームと、
前記可動アームを上下動させるリフトチェーンと、
前記可動アームと同可動アームを挟む昇降ベース及びフォークとの間に設けられたチルト駆動部と、
前記フォークの根元部に同フォークの枢支点の真下に位置して設けられた支持ローラと、
を備えると共に、
前記チルト駆動部は、可動アームの下部に枢支された転動体と、同転動体が転動すべく昇降ベース側とフォーク側にそれぞれ設けられた転動体受けとを有すると共に、昇降ベース側とフォーク側の転動体受けの少なくともいずれか一方が上方から下方に向かうに従って漸次前記転動体から離れる方向に傾斜する傾斜面に形成され、
前記フォークは、前記チルト動作によって、先端部が基端部よりも鉛直方向下側および鉛直方向上側に位置し得るものである
ことを特徴とする。

また、
前記昇降ベースは、矩形マストの４方向からローラフォロアにより保持されることを特徴とする。

また、
前記昇降ベースは、上下方向に長い長穴で前記フォークを枢支することを特徴とする。

また、
前記可動アームは、その転動体が前記昇降ベース側に付設された上昇受けに当接することで同昇降ベースを担持することを特徴とする。

また、
前記支持ローラは左右一対のフォークを連結するフィンガープレートの左右方向中間部の一箇所に設けられることを特徴とする。

また、
前記フォークは、門型可動アームの左右両部に位置して設けたチルト駆動部に対応して左右に分離・独立して設けられることを特徴とする。

本発明に係るフォークリフトのチルト装置によれば、チルト動作専用のアクチュエータを用いずに、通常設けられるリフトシリンダ等を効果的に利用して、フォークの上下位置とチルト量を有人、無人のフォークリフトを問わず調整可能となるので、装置の簡略・汎用化とコストダウンが図れる。また、支持ローラの左右方向の位置や左右方向の設置個数により地面等の左右の傾きに合わせる位置をフォークの先端部にするか、根元部にするか変えることができ、より一層汎用性を高められる。

本発明の実施例１を示すチルト装置部の接地時の側面図である。 同じくチルト装置部の平面図である。 同じくチルト装置部の正面図である。 同じくチルト装置部の上昇時の側面図である。 同じく無人フォークリフトの全体側面図である。 本発明の実施例２を示すチルト装置部の接地時の側面図である。 同じくチルト装置部の平面図である。 同じくチルト装置部の正面図である。 本発明の実施例３を示すチルト装置部の接地時の側面図である。 同じくチルト装置部の平面図である。 同じくチルト装置部の正面図である。

以下、本発明に係るフォークリフトのチルト装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１を示すチルト装置部の接地時の側面図、図２は同じくチルト装置部の平面図、図３は同じくチルト装置部の正面図、図４は同じくチルト装置部の上昇時の側面図、図５は同じく無人フォークリフトの全体側面図である。

図５に示すように、本実施例の無人フォークリフトにおいて、車体１０の前部には図示しない駆動装置によって駆動される左右一対の駆動輪１１が装着される一方、後部には左右一対の操舵輪１２が装着されており、車体１０はこの駆動輪１１及び操舵輪１２によって走行自在となっている。

車体１０の前部にはマスト１３が立設され、このマスト１３には昇降ベース（リフトブラケット）１４が昇降自在に支持されている。昇降ベース１４にはフォーク１５がチルト動作が可能に枢支されて車体１０の前方に延びている。

前記昇降ベース１４とフォーク１５との間には可動アーム１６が上下動可能に装備され、この可動アーム１６がその所定の上昇位置で昇降ベース１５を担持することで装置全体（昇降ベース１４及びフォーク１５）を昇降させられるようになっている。可動アーム１６はリフトチェーン１７を介して図示しないリフトシリンダにより上下動するようになっている。

そして、前記可動アーム１６と同可動アーム１６を挟む昇降ベース１４及びフォーク１５との間にチルト駆動部１８が設けられる。また、フォーク１５の根元部に同フォーク１５の枢支点Ｃの真下に位置してダブルローラからなる支持ローラ１９が装着され、この支持ローラ１９の地面等への接地時に、フォーク１５の根元部が地面等から少し浮かされてフォーク１５及び昇降ベース１４の荷重を受けるようになっている。尚、図中２０はバランスウェイトである。

図１乃至図４に示すように、方形枠状に形成された前記昇降ベース１４は、矩形断面のマスト１３に沿って昇降するように４方向からローラフォロア２１により保持されている。ローラフォロアは内部に針状ころを組み込んだもので、特に、これに限定されるものではなく他の転動体を用いても良い。

また、昇降ベース１４の左，右両側面部には張出版２２が固設され、この張出版２２の前面中央からは支持ブラケット２３が前方へ向けて突設される。一方、左右一対のフォーク１５はフィンガープレート２４で連結され、このフィンガープレート２４の後面には左，右両部に位置して二股状の支持ブラケット２５が固設される。そして、このフォーク側の支持ブラケット２５の先端と昇降ベース側の支持ブラケット２３の先端とが支軸２６で連結されてフォーク１５の枢支点Ｃを形成している。尚、昇降ベース側の支持ブラケット２３における支軸挿通孔２３ａは上下方向に長い長穴に形成される（図１の吹き出し参照）。また、前述した支持ローラ１９はダブルローラで形成されると共に、左，右両枢支点Ｃの真下に位置してフィンガープレート２４後面の左，右両部にブラケット２７を介して取り付けられる。

前記可動アーム１６は門型アームで形成され、水平アーム部１６ａの中央二箇所にてリフトチェーン１７により吊り下げられている。左，右両垂直アーム部１６ｂは、それぞれ昇降ベース側の支持ブラケット２３を跨ぐようにして、左右一対設けられると共に、それらの下部に３個のローラフォロア（転動体）２８が並設されている。そして、可動アーム１６の所定の上昇位置で真ん中のローラフォロア２８が昇降ベース側の支持ブラケット２３の水平な下面（上昇受け）２３ｂに当接することで昇降ベース１４を担持し、装置全体を昇降させられるようになっている。

前記チルト駆動部１８は、可動アーム１６の前述した３個のローラフォロア２８と、同ローラフォロア２８が転動すべく昇降ベース側とフォーク側にそれぞれ設けられたローラ受け（転動体受け）２９，３０とを有すると共に、昇降ベース側とフォーク側のローラ受け（転動体受け）２９，３０の少なくともいずれか一方を下方下がりの傾斜面３０ａに形成してなる。図示例では、昇降ベース側のローラ受け２９は左，右両張出版２２の前面に、可動アーム１６における真ん中のローラフォロア２８の両側に位置するローラフォロア２８に対応して２つ設けられる一方、フォーク側のローラ受け３０はフィンガープレート２４後面の左，右両部に中間部材３１を介して、可動アーム１６における真ん中のローラフォロア２８に対応して１つ宛て設けられる。そして、昇降ベース側のローラ受け２９は平面で形成される一方、フォーク側のローラ受け３０が傾斜面３０で形成される。

このように構成されるため、本実施例の無人フォークリフトは、無人搬送システムにより車体１０の走行やフォーク１５の昇降が遠隔操作により駆動制御されて、所要の荷役作業が行われる。

そして、フォーク１５の昇降動作においては、図１に示す状態からリフトチェーン１７により可動アーム１６を引き上げると、昇降ベース側のローラ受け２９とフォーク側のローラ受け３０に挟まれたローラフォロア２８も一体に上昇する。この際、片側３個のローラフォロア２８のうちのそれぞれ真ん中のローラフォロア２８がフォーク側のローラ受け３０における下方下がりの傾斜面３０ａを上方へと転動するため、フォーク１５は枢支点Ｃを中心に反時計方向に回動（傾動）する。

これにより、フォーク１５の先端部が持ち上がり（チルトし）、フォーク１５上にすくい上げられた荷物の搬送下における落下が未然に防止される。この時のフォーク１５のチルト量は、昇降ベース側のローラ受け２９とフォーク側のローラ受け３０の少なくとも何れか一方に装着される図示しないシムの量で調整可能である。

やがて、片側３個のローラフォロア２８のうちのそれぞれ真ん中のローラフォロア２８が左，右両支持ブラケット２３における上昇受け２３ｂまでそれぞれ上昇すると（図４に示す状態参照）、上記真ん中のローラフォロア２８における傾斜面３０ａの転動が無くなりフォーク１５のチルト動作が停止されると共に、上記真ん中のローラフォロア２８を介して昇降ベース１４が可動アーム１６に担持され、以後装置全体（昇降ベース１４及びフォーク１５）が持ち上げられて荷役作業が行われる。

一方、図４に示す状態から、リフトチェーン１７により可動アーム１６を下げていくと、まずフォーク１５の根元部に付設した支持ローラ１９が地面等に接地する（図１に示す状態参照）。この時、地面等が左右方向に傾いていても、左右一対のフォーク１５の各支軸（枢支点Ｃ）２６が挿通される左，右両支持ブラケット２３の各支軸挿通孔２３ａは上下方向に長い長穴になっているため（図１に示す吹き出し参照）、左，右両側の支持ローラ１９を地面に合わせて接地させることができ、フォーク１５上の荷物を左右方向に傾けることが防止される。

尚、可動アーム１６をさらに下げていくと、昇降ベース側のローラ受け２９とフォーク側のローラ受け３０との間をローラフォロア２８が下降する。この際、片側３個のローラフォロア２８のうちのそれぞれ真ん中のローラフォロア２８がフォーク側のローラ受け３０における下方下がりの傾斜面３０ａを下方へと転動するため、フォーク１５は枢支点Ｃを中心に時計方向への回動（傾動）が許容され、その先端部が地面等に接地される。

このように、支持ローラ１９を支点にした重量のアンバランスによりフォーク１５の先端部が下がるが、昇降ベース１４の荷重は、支持ローラ１９の真上に設けられたフォーク１５の各支軸（枢支点Ｃ）２６に作用するため、支持ローラ１９を中心としたアンバランスに影響を受けず、フォーク１５の先端部に大きな力が作用しない。

そのため、ほとんどの荷重は、ダブルローラからなる支持ローラ１９にかかるためフォーク１４をパレットの下に滑り込ませる時の抵抗が小さくてすむ。このようにして、フォーク１５の先端部を地面等に接地させられるので、地面等に置かれてフォーク１５の挿し込み隙間の小さい荷物（アップライトピアノ等）でも容易にすくい上げることができる。

また、フォーク１５の根元部は、支持ローラ１９により少し地面等より浮かされている。これは、フォーク１５の下面全部を地面等に接地させておくと、地面等の凸部がフォーク１５の根元部付近に接触しフォーク１５の先端部が地面等より浮き上がることにより、パレット等のフォーク穴の上面と接触するのを防止するためである。即ち、フォーク１５の根元部に隙間が少しあることにより、地面等の多少の凸凹では、いつも支持ローラ１９とフォーク１５の先端部のみが地面等に接地するようにできるのである。

このように本実施例によれば、チルト動作専用のアクチュエータを用いずに、通常設けられるリフトシリンダ等を効果的に利用して、フォーク１５の上下位置とチルト量を無人のフォークリフトにおいても調整可能となるので、装置の簡略・汎用化と共にコストダウンが図れる。

また、昇降ベース１４は、矩形断面のマスト１３の４方向からローラフォロア２１により保持されるので、昇降動作が円滑に行なわれ装置の信頼性が高まる。また、可動アーム１６は、そのローラフォロア２８が昇降ベース１４に付設された支持ブラケット２３の下面を上昇受け２３ａとして昇降ベース１４を担持することができるので、専用の上昇受け２３ａを設ける必要はなく、装置の簡略化がより一層図れる。

図６は本発明の実施例２を示すチルト装置部の接地時の側面図、図７は同じくチルト装置部の平面図、図８は同じくチルト装置部の正面図である。

これは、実施例１における支持ローラ１９を左右一対のフォーク１５を連結するフィンガープレート２４の左右方向中間部の一箇所に設けた例であり、その他の構成は実施例１と同様なので図面において同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。

ところで、フォーク１５の根元部と先端部の左右方向の傾きが異なる場合、実施例１のように支持ローラ１９が左右両部にあるときは、重量の多くがかかっている支持ローラ１９の傾きに合わせるためフォーク１５の先端部のどちらかが浮く場合がある。

そこで、本実施例のように、支持ローラ１９をフィンガープレート２４の左右方向中間部の一箇所に設けると、フォーク１５の先端部を地面等の傾きに合わせて接地させることができる。

図９は本発明の実施例３を示すチルト装置部の接地時の側面図、図１０は同じくチルト装置部の平面図、図１１は同じくチルト装置部の正面図である。

これは、実施例１におけるフォーク１５を門型可動アーム１６の左右両部に位置して設けたチルト駆動部１８に対応してフィンガープレート２４と共に左右に分離・独立して設けた例であり、その他の構成は実施例１と同様なので図面において同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。

これによれば、左右一対のフォーク１５の両方の先端部及び根元部を地面等の傾きに合わせて接地させることができる。

本発明に係るフォークリフトのチルト装置はチルト動作専用のアクチュエータを用いずにフォークの上下位置とチルト量を調整可能となるので、無人フォークリフトに有効に適用することができる。

１０ 車体
１１ 駆動輪
１２ 操舵輪
１３ マスト
１４ 昇降ベース
１５ フォーク
１６ 可動アーム
１６ａ 水平アーム部
１６ｂ 垂直アーム部
１７ リフトチェーン
１８ チルト駆動部
１９ 支持ローラ
２０ バランスウェイト
２１ ローラフォロア
２２ 張出版
２３ 支持ブラケット
２３ａ 支軸挿通孔
２３ｂ 水平な下面（上昇受け）
２４ フィンガープレート
２５ 二股状の支持ブラケット
２６ 支軸
２７ ブラケット
２８ ローラフォロア
２９ 昇降ベース側のローラ受け
３０ フォーク側のローラ受け
３０ａ 傾斜面
３１ 中間部材
Ｃ フォークの枢支点

Claims (6)

1. 車体の前方に立設されたマストに沿って昇降する昇降ベースと、
   前記昇降ベースにチルト動作が可能に枢支されて車体前方に延びるフォークと、
   前記昇降ベースとフォークとの間で上下動し所定の上昇位置で昇降ベースを担持することで装置全体を昇降させられる可動アームと、
   前記可動アームを上下動させるリフトチェーンと、
   前記可動アームと同可動アームを挟む昇降ベース及びフォークとの間に設けられたチルト駆動部と、
   前記フォークの根元部に同フォークの枢支点の真下に位置して設けられた支持ローラと、
   を備えると共に、
   前記チルト駆動部は、可動アームの下部に枢支された転動体と、同転動体が転動すべく昇降ベース側とフォーク側にそれぞれ設けられた転動体受けとを有すると共に、昇降ベース側とフォーク側の転動体受けの少なくともいずれか一方が上方から下方に向かうに従って漸次前記転動体から離れる方向に傾斜する傾斜面に形成され、
   前記フォークは、前記チルト動作によって、先端部が基端部よりも鉛直方向下側および鉛直方向上側に位置し得るものである
   ことを特徴とするフォークリフトのチルト装置。
2. 前記昇降ベースは、矩形マストの４方向からローラフォロアにより保持され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チルト装置。
3. 前記昇降ベースは、上下方向に長い長穴で前記フォークを枢支することを特徴とする請求項１又は２に記載のフォークリフトのチルト装置。
4. 前記可動アームは、その転動体が前記昇降ベース側に付設された上昇受けに当接することで同昇降ベースを担持することを特徴とする請求項１，２又は３に記載のフォークリフトのチルト装置。
5. 前記支持ローラは左右一対のフォークを連結するフィンガープレートの左右方向中間部の一箇所に設けられることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のフォークリフトのチルト装置。
6. 前記フォークは、門型可動アームの左右両部に位置して設けたチルト駆動部に対応して左右に分離・独立して設けられることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のフォークリフトのチルト装置。

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