JP7217139B2 - 荷物の搬送装置 - Google Patents

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特許法第30条第2項適用 〔展示会名〕 FOOMA JAPAN2018 国際食品工業展 〔公開日〕 平成30年6月12日~15日
この発明は、例えば貨物車両の荷室に荷物を積み込み、荷降ろしする際に用いる搬送装置に関する。
トラック等の貨物車両の荷室若しくは荷台に多数個の荷物を積み込み、荷降ろしする作業の省力化を図るための搬送装置が例えば下記の特許文献に開示されている。特許文献1には、トラック荷台にベルトコンベアを搭載し、このベルトコンベアで荷物を荷台の後部から前方へ搬送して奥部へ積み込む搬送装置が開示されている。この搬送装置により荷台の後部から前部へ荷物を積み込む作業の省力化を図ることができる。
特許文献2には、荷物を把持して移載する荷物積み込みロボットを搭載した台車を伸縮コンベアの先端に連結し、台車をトラック荷室の後部から前方へ移動させつつ、コンベアで搬送した多数個の荷物を荷物積み込みロボットで荷室内に積み込む構成とした荷物積み込み装置が開示されている。この荷物積み込み装置によれば、荷台の外部から奥部への積み込み作業について省力化を図ることができる。
特開平10-739号公報 特開平6-92470号公報
しかしながら、前者のベルトコンベア式の搬送装置によれば、多数個の荷物をまとめて一度に荷室内を移動させる積み込み、荷降ろし作業には便利であるものの、搬送コンベア上に搭載したままトラックを走行させる場合に荷物の振動が搬送コンベアに付加されて当該搬送コンベアが損傷を受けやすくなるおそれがあった。また、後者のロボット式の積み込み装置では、荷台上に直接荷物を積み込むことから、走行による搬送コンベアの損傷といった問題はないものの、搬送先で荷降ろしする際には別途搬送装置を用意する必要があり、この点で大きなコストアップを招く問題があった。
本発明は、貨物車両の荷台等に装備する搬送装置であって、車両走行による振動等に対する耐久性を高めることができ、且つ荷室に搭載されて搬送先でも利用できる低コストな搬送装置を提供することを目的とする。
本開示の1つの特徴は、貨物車両の荷室に設置されて荷物を荷室の開口と奥部との間で搬送する搬送装置である。この搬送装置は、荷物を搬送するコンベアと、荷物を荷積みする荷積み台と、荷積み台をコンベアの搬送面に対して上方のリフト高さと下方の退避高さとの間で相対的に上下に変位させるリフト機構を備えている。
上記の特徴によれば、コンベアにより荷室の奥部に搬送された荷物が、荷積み台によりリフト高さまで上昇されて、搬送面から浮き上がった状態とされる。積み込んだ荷物がコンベアの搬送面から浮き上がった状態で貨物車両が走行等することにより荷物の荷崩れを防止することができる。
また、荷室に積み込んだ荷物がコンベアの搬送面から浮き上がった状態で貨物車両が走行等することにより、走行中における荷物の振動等がコンベアに直接付加されることが回避され、これによりコンベアの損傷等を回避してその耐久性を高めることができる。
荷積み台は、コンベアの搬送面に対して相対的に上方に変位されれば足りる。リフト機構によりリフトされる対象は荷積み台であってもコンベアであってもよい。従って、リフト機構によりコンベアを下降させて荷積み台を相対的にリフト高さにリフトさせる構成としてもよい。
本開示の他の特徴は、リフト機構により荷積み台を上昇させて前記リフト高さに変位させる構成としたことである。
上記の特徴によれば、荷積み台がリフト機構により上昇されて荷物がコンベアの搬送面から浮きがった状態とされる。
本開示の他の特徴は、コンベアとして、電動モータを駆動源とするチェーンコンベアを搬送方向に対して左右一対備えたことである。
上記の特徴によれば、電動モータを駆動源とするチェーンコンベアを左右に適切な間隔をおいて配置した簡易且つ低コストな構成により、例えば多数個の荷物を積み上げたパレットを安定して搬送することができる。
本開示の他の特徴は、荷室の荷台と荷積み台との間にリフトフレームを介在させたリフト機構としたことである。リフト機構は、荷台側に、上下に傾斜するガイド面を有するリフトブロックを備える一方、リフトブロックに対応してリフトフレームにリフトローラを備えている。リフトフレームを搬送方向に変位させてリフトローラをリフトブロックのガイド面に転動させて昇降させることにより、荷積み台を上下に平行移動させる構成としたことである。
上記の特徴によれば、リフトブロックに対してリフトローラを転動される簡易且つ低コストな構成により、リフトフレームの搬送方向の変位が上下方向の変位に変換されて荷積み台がリフト高さと退避高さとの間で昇降される。
本開示の他の特徴は、荷積み台に左右一対のガイドレールを設ける一方、リフトフレームにガイドローラを設けたことである。ガイドローラをガイドレールに沿って転動させて、リフトフレームの前後方向の相対変位を許容しつつ荷積み台を上下に平行移動させる構成としたことである。
上記の特徴によれば、荷積み台をリフトフレームに対して上下方向の変位については一体化させ、前後方向(搬送方向)の変位については荷積み台をリフトフレームから切り離して当該荷積み台を上下方向にのみ変位させることができる。リフトフレームのガイドローラが荷積み台のガイドレールに沿って転動されることにより、荷積み台の昇降時における前後方向の変位が吸収されて荷物に荷崩れが防止される。
本開示の他の特徴は、リフトモータの回転動力を、ねじ軸機構を介してリフトフレームの搬送方向の変位に変換する構成としたことである。
上記の特徴によれば、リフトモータの回転動力が、ねじ軸とナットの噛み合い(ねじ軸機構)を介してリフトフレームが搬送方向に変位する。リフトモータの回転動力を駆動源としてリフトフレームを搬送方向に変位させる構成とすることにより、簡易な構成によりリフトフレームの搬送方向への大きな動力を得ることができる。
本実施形態の搬送装置を用いて荷物の積み込み作業若しくは荷降ろし作業の様子を貨物車両の側方から見た側面図である。 本実施形態の搬送装置を用いて荷物の積み込み作業若しくは荷降ろし作業の様子を貨物車両の上方から見た平面図である。 貨物車両の平面図である。本図では、荷室内に荷物が積み込まれていない状態が示されている。 貨物車両の荷室を後方から見た後面図である。本図では、第1の搬送コンベアのリフト機構が下降した状態を示している。 貨物車両の荷室を後方から見た後面図である。本図では、第1の搬送コンベアのリフト機構が上昇した状態を示している。 第1の搬送コンベアの概略平面図である。 第1の搬送コンベアの概略側面図である。 第1の搬送コンベアのリフト機構の一部の側面図である。
次に、本発明の実施形態を図1~図8に基づいて説明する。図1及び図2に示すように本実施形態に係る搬送装置1は、貨物車両2の荷室3に多数個の荷物Wを積み込み、若しくは荷降ろしする作業に用いられる。多数個の荷物Wは、一定個数ずつ1つのパレットP上に分けて積み上げられた状態で搬送される。
本実施形態の搬送装置1は、荷室3の内部において荷台4上に搭載された第1の搬送コンベア10と、荷室3の外部(路面上)に設置された第2の搬送コンベア20と、同じく荷室3の外部において第1の搬送コンベア10と第2の搬送コンベア20との間に設置された中間コンベア30を備えている。第1及び第2の搬送コンベア10,20と中間コンベア30により荷室3の内外に跨るL字形の搬送経路が構成されている。
第1の搬送コンベア10は、搬送方向を車両前後方向とする搬送コンベアで、多数個の荷物Wを搭載したパレットPを荷室3の入り口(後部)から運転席側の奥部(前部)まで搬送し、逆に荷室3の奥部から入り口まで荷降ろしする機能を有している。本実施形態では、図2及び図3に示すように左右に2列の第1の搬送コンベア10が荷台4上に並列配置された構成が例示されている。
第1の搬送コンベア10は、ベース13の左右側部に沿って搬送チェーン11aを配置したチェーンコンベア11と、左右の搬送チェーン11aの間に配置されたリフト機構12を備えている。図3に示すように本実施形態では、5組のチェーンコンベア11が前後に縦列配置され、左右の搬送チェーン11a間に1組のリフト機構12が配置された構成を例示する。
第1の搬送コンベア10の詳細が図6に示されている。但し、図6では、2組のチェーンコンベア11が縦列配置され、左右の搬送チェーン11a間に1組のリフト機構12が配置された構成が例示されている。合計4組の搬送チェーン11aは、それぞれ前側のスプロケット11bと後側のスプロケット11cとの間に掛け渡されている。前側のスプロケット11bがチェーンモータ11dを駆動源とする搬送駆動力により回転する駆動スプロケットとなっている。
合計4組の搬送チェーン11aの搬送面は相互に一致している。左右の搬送チェーン11a間に跨ってパレットP(多数個の荷物Wを搭載する主として木材により枠組みした台座、以下同じ)が載置される。また、合計4組の搬送チェーン11aの動作は同期されている。各チェーンモータ11dが同期して正転側に起動すると搬送チェーン11aが積み込み側に周回する。各搬送チェーン11aが積み込み側に周回することにより、パレットPが荷室3の奥側(前側)に搬送される。
各チェーンモータ11dが同期して逆転側に起動すると、搬送チェーン11aが荷降ろし側に周回する。各搬送チェーン11aが荷降ろし側に周回することにより、パレットPが荷室3の入り口側(後側)へ搬送される。
左右の搬送チェーン11a間に配置されたリフト機構12は、図7に示すように荷台4上に設置されたベース13とリフトフレーム14と荷積み台15の三層構造を有している。矩形平板形のベース13の左右側部に沿って搬送チェーン11aが設置されている。ベース13は、荷台4に対して前後左右及び上下に変位しない状態で設置されている。
リフトフレーム14は、梯子形に枠組みされており、その左右両側には、リフトローラ14aとガイドローラ14bが配置されている。リフトローラ14aとガイドローラ14bは、相互に概ね同径のローラで、それぞれ左右に突き出す状態に設けられた支軸部14cに回転自在に支持されている。1本の支軸部14cに対をなして配置された1組のリフトローラ14aとガイドローラ14bが、リフトフレーム14の左右側部にそれぞれ4組ずつ配置されている。左右で合計8箇所のリフトローラ14aに対してガイドローラ14bが支軸部14cの先端側に配置されている。
合計8箇所のリフトローラ14aのそれぞれに対応して、ベース13には、リフトブロック16が合計8箇所に配置されている。リフトブロック16の詳細が図8に示されている。各リフトブロック16の上面に、リフトローラ14aが乗せ掛けられている。各リフトブロック16の上面には、前側ほど高くなる方向に傾斜したガイド面16aが設けられている。ガイド面16aの上部(前側)には平坦なリフト面16bが連続して設けられ、下部(後側)には同じく平坦な退避面16cが連続して設けられている。各リフトローラ14aは、ガイド面16a上を転動してリフト面16bと退避面16cとの間を移動可能に配置されている。
リフトフレーム14は、それぞれ矩形平板形を有するベース13と荷積み台15との間に介装されている。リフトフレーム14の上方を覆う荷積み台15は、ベース13に対して左右一対の連結アーム17により結合されている。連結アーム17の一端側は、ベース13の側部に対して上下に回転可能に結合されている。連結アーム17の他端側は、荷積み台15の側部に対して上下に回転可能に結合されている。左右一対の連結アーム17を介して相互に結合されることにより、荷積み台15は、ベース13に対して上下に平行移動可能かつ前後方向及び左右方向への変位が規制された状態に支持されている。
荷積み台15の下面には、左右一対のガイドレール15aが設けられている。左右のガイドレール15aは、コ字形を有して相互に対向する側に開口する向きに配置されて、相互に平行で前後方向に延びている。左右のガイドレール15aに沿って、リフトフレーム14の合計8箇所のガイドローラ14bが転動可能に支持されている。合計8箇所のガイドローラ14bがガイドレール15aに沿って転動されることにより、荷積み台15がリフトフレーム14に対して前後に水平移動可能に支持されている。
以上のことから、リフト機構12は、ベース13とリフトフレーム14と荷積み台15との3層構造を有しており、荷積み台15はベース13に対してほぼ上下に平行移動可能に支持され、リフトフレーム14は、ベース13と荷積み台15との間において前後方向及び上下方向に平行移動可能に支持されている。
リフトフレーム14が前側へ変位されると、合計8箇所のリフトローラ14aがそれぞれリフトブロック16のガイド面16aを上昇方向に転動されることにより、当該リフトフレーム14がリフト量Lだけ上昇する。各リフトローラ14aがリフトブロック16の前側のリフト面16b上に保持されることにより、リフトフレーム14が上昇端位置に保持される。
リフトフレーム14が後側へ変位されると、合計8箇所のリフトローラ14aがそれぞれリフトブロック16のガイド面16aを下降方向に転動されることにより、当該リフトフレーム14が上昇端位置からリフト量Lだけ下降する。各リフトローラ14aがリフトブロック16の退避面16c上に保持されることにより、リフトフレーム14が下降端位置に保持される。
図8に示すようにリフトフレーム14がリフト量Lだけ上昇すると、荷積み台15の上面がチェーンコンベア11の搬送面Cよりも上方のリフト高さに変位する。リフトフレーム14がリフト量Lだけ下降すると、荷積み台15の上面がチェーンコンベア11の搬送面Cよりも下方の退避高さへ変位する。このようにリフトフレーム14を前後に変位させて荷積み台15を上下に変位させることにより、当該荷積み台15の上面(荷物W~Wの載置面)がチェーンコンベア11の搬送面Cに対して上方のリフト高さへリフトされた状態と、搬送面Cに対して下方の退避高さへ退避された状態とに切り換えることができる。
リフトフレーム14の前後方向への変位は、リフトモータ18を駆動源としてなされる。リフトモータ18は、荷積み台15の下面に支持されている。リフトモータ18は、一定の角度範囲で上下に傾動可能な状態で荷積み台15に支持されている。
リフトモータ18の出力軸にはねじ軸19が同軸に結合されている。リフトモータ18が起動すると、ねじ軸19が軸回りに回転する。ねじ軸19にはナット19aが噛み合わされてねじ軸機構が構成されている。ナット19aは、支軸19bを介してリフトフレーム14に上下に傾動可能に支持されている。リフトモータ18が起動すると、ねじ軸19が回転して噛み合わされたナット19aが前後に変位し、これによりリフトフレーム14が前後に変位する。
リフトモータ18が正転側に起動してナット19aが前側へ変位すると、リフトフレーム14が前側へ平行移動して荷積み台15がリフト量Lだけ上昇する。荷積み台15がチェーンコンベア11の搬送面Cよりも高い高さへ上昇することにより、チェーンコンベア11により荷室3内に搬送されてきた荷物W~Wが搬送面Cからリフトされる。
リフトモータ18が逆転側に起動してナット19aが後側へ変位すると、リフトフレーム14が後側へ平行移動して荷積み台15がリフト量Lだけ下降する。荷積み台15がチェーンコンベア11の搬送面Cよりも低い位置まで下降することにより、荷積み台15の上面に搭載された荷物W~Wがチェーンコンベア11の搬送面C上に移載される。
図3に示すように本実施形態では、貨物車両2の荷室3内には、左右一対のチェーンコンベア11が前後に5組縦列に配置されて1組の第1の搬送コンベア10が構成されており、図示するようにこの第1の搬送コンベア10がさらに左右に2列並列に配置されている。左右2列に並列配置された第1の搬送コンベア10のそれぞれについて前後5組のチェーンコンベア11に跨って1組のリフト機構12が配置されている。
図2に示すように本実施形態では、貨物車両2の荷室3の外部に、第2の搬送コンベア20と中間コンベア30が設置されている。第2の搬送コンベア20には、複数の搬送ローラ22をコンベアフレーム21の上面に相互に平行に配置したローラコンベアが用いられている。各搬送ローラ22は、図示省略した電動モータを駆動源とする搬送駆動力がベルトにより伝達されて搬送方向に回転駆動する。第2の搬送コンベア20上に、多数個の荷物W~Wを搭載したパレットPが載置されて搬送される。本実施形態では、第2の搬送コンベア20は、その搬送方向を左右方向(車幅方向)に沿わせた向きに設置されている。
第2の搬送コンベア20と荷室3との間には、2組の中間コンベア30が設置されている。中間コンベア30は、荷物Wの搬送方向を車両前後方向と車幅方向との間で約90°変換する機能を有するもので、コンベアフレーム31に複数本の搬送ローラ32が相互に平行に配置されたローラコンベア部33と、搬送ローラ32に対して上下に進退する2組のチェーンコンベア34を備えた構成となっている。各搬送ローラ32は、図示省略した電動モータを駆動源とする搬送駆動力がベルト伝達されて回転駆動する。
チェーンコンベア34は、前後一対のスプロケット間に搬送チェーンを掛け渡し、駆動側のスプロケットが図示省略した電動モータを駆動源とする搬送駆動力により回転する構成を備えている。電動モータの起動により駆動側スプロケットが回転して搬送チェーンが周回されることにより、荷物W~WがパレットPごと搬送される。2組のチェーンコンベア34は、1台の昇降リフト35により昇降される。図1に示すように昇降リフト35には2本のリンクアーム35aを相互に回転結合したX字形のリフトアームを電動モータを駆動源として上下に伸縮させて2組のチェーンコンベア34を昇降させる構成を備えている。
ローラコンベア部33は車幅方向コンベア部として機能するもので、その搬送方向は、第2の搬送コンベア20と同じく貨物車両2の車幅方向(左右方向)に設定され、搬送高さは相互に同一に設定されている。2組の中間コンベア30におけるローラコンベア部33は、それぞれ第2の搬送コンベア20に連続する左右方向の搬送経路が構成されている。これに対して、2組の中間コンベア30における各チェーンコンベア34は前後方向コンベア部として機能するもので、その搬送方向は貨物車両2の前後方向に設定されている。このため、昇降リフト35の昇降動作により、中間コンベア30の搬送方向が車両前後方向と車幅方向との間で約90°切り替えられる。
各中間コンベア30において、昇降リフト35の上昇動作により2組のチェーンコンベア34がローラコンベア部33の搬送面よりも上方へ変位すると、搬送方向が左右方向から前後方向に切り替わる。逆に昇降リフト35の下降動作により2組のチェーンコンベア34がローラコンベア部33の搬送面よりも下方へ退避すると、搬送方向が前後方向から左右方向に切り替わる。2組の中間コンベア30の搬送方向切り換え動作は、相互に連動してなされる構成でも、個別になされる構成であってもよい。
各中間コンベア30における2組のチェーンコンベア34の搬送高さは、ローラコンベア部33よりも高く、荷室3内の第1の搬送コンベア10(チェーンコンベア11)の搬送面Cとほぼ同じ搬送高さに設定されている。
各中間コンベア30と第1の搬送コンベア10との間には複数本の搬送ローラを回転自在に支持した補助コンベア36が配置されている。補助コンベア36の搬送方向は、チェーンコンベア34と同じく前後方向に設定され、その搬送高さもチェーンコンベア34と同じ高さに設定されている。中間コンベア30のチェーンコンベア34と、荷室3内の第1の搬送コンベア10との間での搬送がこの補助コンベア36によりなされる。
以上のように構成した搬送装置1によれば、チェーンコンベア11により荷室3の奥部に順次積み込んだ大型の荷物をリフト機構12によりパレットPごとリフトさせてチェーンコンベア11の搬送面Cから浮き上がらせた状態とすることができる。このため、貨物車両の走行等により発生する振動によっても多数個の荷物W~Wの積み込み状態を維持して荷崩れを防止することができる。
また、リフト機構12により多数個の荷物W~Wがチェーンコンベア11の搬送面Cから浮き上がった状態とされることから、貨物車両の走行時におけるチェーンコンベア11に対する振動等の負荷が低減され、これによりチェーンコンベア11及びその周辺の機構等の損傷を未然に回避することができる。
さらに、例示した実施形態によれば、荷室3の周囲に第2の搬送コンベア20と中間コンベア30が配置されて、荷室3の第1の搬送コンベア10に至るL字形の搬送経路が構成されている。係る搬送装置1により、例えば荷室3の後方に十分な搬送スペースを確保することが困難な場合においても、第2の搬送コンベア20と中間コンベア30により多数個の荷物W~Wを荷室3の左方又は右方から搬送して荷室3に積み込むことができ、逆に荷下ろしすることができ、この点で搬送作業の省力化及び迅速化を図ることができる。
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、多数個の荷物Wを一つのパレットPに積み上げた状態で搬送する場合を例示したが、各荷物Wを個々に取り扱って搬送する場合にも適用することができる。
第1の搬送コンベア10において、ベース13と荷積み台15との間に介装したリフトフレーム14を前後に移動させて荷積み台15を昇降させる構成を例示したが、荷積み台15を昇降させるリフトアップ機構としては、例えば中間コンベア30と同じくX字形のリフトアームを伸縮させて昇降させるリフトアップ機構、あるいはラックピニオン機構、油空圧シリンダ等のその他の昇降駆動源を有するリフトアップ機構を用いる構成としてもよい。
第1の搬送コンベア10において、チェーンコンベア11に代えてローラコンベアあるいはベルトコンベアを左右に一対配置する構成としてもよい。
チェーンコンベア11の搬送面Cに対して荷積み台15を上方に変位させて、積み込んだ荷物Wをリフトアップする構成を例示したが、左右一対のコンベアを下方へ変位させて両コンベア間に配置した荷積み台を相対的にリフトさせて積み込んだ荷物Wを搬送面からリフトアップする構成としてもよい。この場合、リフト機構により左右一対のコンベアが上下に昇降されることから、荷積み台は荷台4に対して上下に変位しない構成若しくは荷台4を荷積み台とすることができる。
例示した実施形態では、トラックの荷室3に荷物Wを積み込み、荷降ろしする搬送装置1を例示したが、荷物Wの積み込み対象としては、トラック等の貨物車両の荷室3の他、鉄道車両の荷室、船舶の荷室、さらには、コンテナや倉庫への積み込み、荷降ろし作業に適用することができる。
W…荷物
P…パレット(荷物搭載用)
1…搬送装置
2…貨物車両
3…荷室
4…荷台
10…第1の搬送コンベア
11…チェーンコンベア、C…チェーンコンベア11の搬送面
11a…搬送チェーン、11b…スプロケット(前側)、11c…スプロケット(後側)
11d…チェーンモータ
12…リフト機構
13…ベース
14…リフトフレーム
14a…リフトローラ、14b…ガイドローラ、14c…支軸部
15…荷積み台、L…荷積み台のリフト量
15a…ガイドレール
16…リフトブロック
16a…ガイド面、16b…リフト面、16c…退避面
17…連結アーム
18…リフトモータ
19…ねじ軸(ねじ軸機構)
19a…ナット、19b…支軸
20…第2の搬送コンベア
21…コンベアフレーム
22…搬送ローラ
30…中間コンベア
31…コンベアフレーム
32…搬送ローラ
33…ローラコンベア部
34…チェーンコンベア
35…昇降リフト
35a…リンクアーム
36…補助コンベア

Claims (3)

  1. 貨物車両の荷室に設置されて荷物を荷室の開口と奥部との間で搬送する搬送装置であって、荷物を搬送するコンベアと、荷物を荷積みする荷積み台と、該荷積み台を前記コンベアの搬送面に対して上方のリフト高さと下方の退避高さとの間で相対的に上下に変位させるリフト機構を備え
    前記リフト機構は、前記荷室の荷台と前記荷積み台との間にリフトフレームを介在させ、前記荷台側に、上下に傾斜するガイド面を有するリフトブロックを備える一方、該リフトブロックに対応して前記リフトフレームにリフトローラを備え、前記リフトフレームを搬送方向に変位させて前記リフトローラを前記リフトブロックのガイド面に転動させて昇降させることにより、前記荷積み台を上下に平行移動させる構成とされ、
    前記荷積み台に左右一対のガイドレールを設ける一方、前記リフトフレームにガイドローラを設け、該ガイドローラを前記ガイドレールに沿って転動させて、前記リフトフレームの前記搬送方向の相対変位を許容しつつ前記荷積み台を上下に平行移動させる構成とした搬送装置。
  2. 請求項記載の搬送装置であって、
    前記コンベアとして、電動モータを駆動源とするチェーンコンベアを搬送方向に対して左右一対備えた搬送装置。
  3. 請求項又はに記載した搬送装置であって、
    リフトモータの回転動力を、ねじ軸機構を介して前記リフトフレームの搬送方向の変位に変換する構成とした搬送装置。

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