JPH01110406A - スライドフォーク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動倉庸の荷投機械として使用されているス
タッカクレーン等のスライドフォーク装置において、リ
ニアモータ駆動に好適なフォーク構造に関する。

尚、本発明において「フォーク」とは二叉を要件とする
ものではなく、−本物もいう。

〔従来の技術〕

特開昭５７−７７１９９号公報に示すように、スタッカ
クレーン等のスライドフォーク装置は、フォークを左右
に突出させることが必要なため、固定フォークと、固定
フォークに対して水平移動する中段フォークと、中段フ
ォークに対して水平移動する終段フォークとからなって
いる。

中段フォーク、終段フォークはそれぞれベース側に対し
てローラを介して支持されている。また。

中段フォークは固定フォークに設置した駆動装置で駆動
される。終段フォークは中段フォークの移動によって移
動する。

この駆動装置には、前記公報に示すようにチェノを用い
た方式と、リニアモータを用いた方式とがある。また、
ラック　アンド　ビニオン方式もある。

リニアモータを用いたものにおいては、固定フォークと
中段フォークとの間、及び中段フォークと終段フォーク
との間に、それぞれリニアモータを設置している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術のリニアモータを用いたフォークでは、フ
ォークの薄形化について検討され、リニアモータが採用
されている。

種々な検討により、例えば、立体倉庫の上下方向の棚間
隔の狭小化には、中段フォークの下面から終段フォーク
の上面までの高さを小さくすることであり、固定フォー
クの高さは関係ないことが判明した。

上記従来技術では中段フォークと終段フォークとの間に
リニアモータを設置しているので、薄形化が困難である
。

これに対し、固定フォークと中段フォークとの間にのみ
リニアモータを設け、このリニアモータによって中段フ
ォークを移動させ、終段フォークの移動は従来同様に中
段フォークの移動によって移動させることが考えられる
。

この構成′で種々検討を行ったところ、中段フォークに
はリニアモータの吸引力と終段フォークに積載された荷
Ｍによる曲げモーメントが同じ方向に加わるため、強度
上中段フォークの板厚を厚くする必要があることがわか
った。このため、フォークを薄くできず、重量も大きく
なる。

本発明の目的は、軽量薄形のスライドフォーク装置を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、固定フォークの中央部にリニアモータの一次
側を設け、その外側の両側に中段フォークを支持するた
め支持部を設け、この支持部のさらに外側に終段フォー
クを支持するための支持部を設けたことを特徴とする。

〔作　　　用〕

中段フォークの強度は固定フォークに設置したリニアモ
ータの一次側と中段フォークに設置した二次側の間に働
く吸引力と終段フォーク上に積載される荷重及び終段フ
ォーク自重により決定される。

本発明の場合、吸引力による曲げモーメントが負である
のに対し、積載荷重と終段フォーク自重による曲げモー
メントは正であるので、中段フォークに発生する応力を
小さくすることができる。

よって、軽量薄形のスライドフォーク装置が実現できる
。

〔実　施　例〕

以下、本発明を第１図〜第１Ｏ図に示す一実施例により
説明する。第６図〜第７図は理解を容易にするため概略
図として示すものである０本実施例のリニアモータは同
期式である。

第５図において、スライドフォーク装置は、例えば、ス
タッカクレーンの昇降台１に載っている。

スライドフォーク装置は、昇降台１に設置した固定フォ
ーク１０と、中段フォーク２０と、終段フォーク３０と
からなる。終段フォーク３０の上面が荷の載置面となる
。固定フォーク１０と中段フォーク２０との間にのみリ
ニアモータを設置している。終段フォーク３０の駆動は
第４図、第５図に示す如く、チェノ７０ａ、７０ｂによ
って行う。

第１図、第２図、第３図において、固定フォーク１０は
、平板状の部材であり、これにリニアモータの一次側４
０やリニアモータの制御用の各機器を設置している。

リニアモータの一次側４０はけい素鋼板を積層した固定
子（鉄心）４５と、固定子４５を取巻くコイル５０と、
固定子歯４６と二次側の可動子６０の歯６１との間に磁
化力を与えるマグネット５１と、固定子歯４６と可動子
歯６１との間に働く吸引力を緩和するための帰り磁路用
のヨーク５３ａ、５３ｂとからなる。ヨーク５３ａ、５
３ｂの上端は内側に曲っている。

固定子４５は可動子６０側の面にリニアモータによる可
動子の可動方向に向けて所定間隔で固定子歯４６を設け
ている。この固定子歯４６の所定間隔毎にコイル５０を
巻付けて複数の磁極を構成している。５１は絶縁樹脂、
５２はマイカである。

固定子４５は積層したけい素鋼板にさらに厚手の鋼板４
９．４９を瓜ね、複数のかしめビン４７で一体にしてい
る。固定子４５はポルト４８で非磁性材の取付座５５に
固定されている。

取付座５５はリニアモータの一次側４０をユニット化す
るための座であり、固定フォーク１０にポルト５６で取
付けている。

ネ 取付座５５凹状であり、その一方の垂直片５５ａの内側
に一方のヨーク５３ａがポルト５７で固定されている。

他方のヨーク５３ｂは他方の垂直片５５ｂからポルト５
７ｂで前記一方のヨーク５３ａに向けて押付けられてい
る。このため、二つ（７）Ｅ−り５３ａ、５３ｂ間（７
）Ｆグネット５１，５１、固定子４５は一方のヨーク５
３に向けて押付けられている。これによって帰り磁路の
隙間の発生を防止している。

リニアモータの可動子６０の固定子歯４６の面は所定間
隔で歯６１を設けている。可動子６０は中段フォーク２
０の裏面に非磁性材の取付座６２を介して取付けられて
いる。取付座６２は非磁性材のポルト６３で非磁性材の
中段フォーク２０に固定されている。可動子６ｏは非磁
性材のポルト６４で取付座６２に固定されている。

可動子歯６１と固定子歯４６は対向している。

可動子６０の両端はヨーク５３ａ、５３ｂの上端の内側
に突出した部分の下方に位置している。

ローラ１５を支持するヨーク５３ａ、５３ｂにはリーマ
加工した穴とこれに続くねじ穴が設けである。ローラ１
５の軸には、ローラ１５側から、スパナをかける部分１
５ａ、リーマ穴に一致する外径の軸１５ｂ、ねじＬ５ｃ
を順次設けている。

ねじ１５ｃをヨーク５３ａ、５３ｂのねじ穴に締付けて
固定する。軸１５ｂがリーマ穴に入るので、複数のロー
ラ１５の中心の高さを一致させることができる。

可動子歯６１と固定子歯４６との間、ヨーク５３ａ、５
３ｂの上端の突出部の下面と可動子６０の上面との間に
は、それぞれ所定の隙間を設けており、隙間の調整は非
磁性材のスペーサ６５で行っている。

中段フォーク２０は幅方向（スライドフォークのスライ
ド方向に対して直角方向）の両端にガイドレール２２．
２２を設けている。ガイドレール２２は中段フォーク２
２の下面にポルト６７で取付けている。可動子６０はこ
の左右のガイドレール２２．２２と中段フォーク２０と
からなる凹部に設置されている。

ガイドレール２２の内側の面の溝２０ａにはヨーク５３
ａ、５３ｂに取付けている複数のローラ１５と摺動板１
６が入っている。ローラ１５によって中段フォーク２０
はヨーク５３ａ、５３ｂに支持される。摺動板１６は幅
方向への中段フォーク２０の移動を防止するものである
。摺動板１６はスペーサ１７を介してポルト１８でヨー
ク５３ａ、５３ｂに設置されている。尚、一つの溝２０
ａに複数のローラ１５と複数の摺動板１６が配置されて
いる。

一方、ガイドレール２２の外側の面の溝２２ｂには終段
フォーク３０の下部に設置した複数のローラ３５と摺動
板３６とが入っている。ローラ３５によって終段フォー
ク３０は中段フォークに支持される。摺動板３６は幅方
向への終段フォーク３０の移動を防止するものである。

摺動板３６はスペーサ３７を介してポルト３８で終段フ
ォーク３０に設置されている。ローラ３５、摺動板３６
は終段フォーク３０の下面に設置したブラケット３９に
取付けている。尚、一つの溝２２に複数のローラ３５と
複数の摺動板３６が複数配置されている。

ガイドレール２２．２２の下面には終段フォーり３０を
駆動するためのスプロケット２５ａ、２５ｂを取付けて
いる。スプロケッ）２５ａ　、２５ｂはガイドレール２
２．２２の下面に固定したブラケット２６に取付けてい
る。ブラケット２６はガイドレール２２．２２の側方に
突出している。

第１図、第２図、第６図、第７図から明らかなように、
スプロケット２５ａは第１図において左側のガイドレー
ル２２の一端に取付けられており、スプロケット２５ｂ
は第１図において右側のガイドレール２２の他端に取付
けられている。尚、前記一端、他端の方向は終段フォー
ク３０のスライド方向である。

第６図、第７図は終段フォーク３０を駆動するためのチ
ェ７７０ａ、７０ｂの配置を示すものである。終段フォ
ーク３０のスライド方向の一端の下面に設けたブラケッ
ト７１ａに固定したチェ７７、Ｏａはスプロケッ）２５
ａで反転され、固定フォークｌＯの前記一端側のブラケ
ット７２ａに固定されている。終段フォーク３０の他端
の下面のブラケッ）７１ｂに固定したチェ７７０ｂはス
プロケット２５ｂで反転され、固定フォーク１０の他端
のブラケッ）７２ｂに固定されている。

第１図、第２図において、左右のガイドレール２２．２
２の下部にはリニアモータを制御するための各種機器を
設置している。

右側のガイドレール２２の下部には中段フォーク２０の
移動速度、原点からの移動量を検出するだめのロータリ
エンコーダ７３を設置している。

ロータリエンコーダ７３の信号によって移動速度、加減
速度、停止の制御を行う、第８図に示すように、ロータ
リエンコーダ７３は固定フォーク１０の長手方向の両端
に設けた二つのスプロケット７４の何れか一方の軸にカ
ップリング７５によって連結されている。中段フォーク
２０の一端側の固定部７７ａに固定したチェ７７６は固
定フォーク１０の他端側に設置したスプロケット７４を
通り、さらに反対側に設置したスプロケット７４を通っ
て中段フォークの他端側の固定部７７ｂに固定されてい
為。

ロータリエンコーダ７３を連結していないスプロケット
７４の軸には電磁ブレーキ７８を連結する。この電磁ブ
レーキ７８は中段フォーク２０のスライドの停止時に動
作させる。

第１図において、２つのスプロケット７４は右側のガイ
ドレール２２の下部に設けている。前記固定部７７ａ、
７７ｂはブラケットであり、右側のガイドレール２２の
下面に取付けられている。

スプロケット７４とロータリエンコーダ７３（電磁ブレ
ーキ７８）との間の上方にスプロケット２５ｂが位置す
る。スプロケット７４（７４）とロータリエンコーダ７
３（電磁ブレーキ７８）は固定フォーク１０の上のそれ
ぞれのブラケット７９に載置されている。

左側のガイドレール２２側の機器について説明する。８
１はフォトセンサであり、歯形プレート８３の歯の有無
を検出する。歯形プレート８３は可動子歯６１と同一形
状（同一ピッチ）の歯形を有するものであり、可動子歯
６１に並列に設けている。歯形プレート８３はブラケッ
ト２６の下面から吊下げられている。歯形プレート８３
の歯形は水平に向いている。第２図に示す如く、フォト
センサ８１はスライド方向の両端部に設けた取付台８２
．８２にそれぞれに設置している。取付台８２は固定フ
ォーク１０の上面に取付けている。

第５図に示す如く、フォトセンサ８１は８１ａ。

８１ｂ、８１ｃの３つのフォトセンサからなり、この３
つのフォトセンサを１組としてそれぞれの組を取付台８
２．８２に設置している。フォトセンサ８１ａ、８１ｂ
、８１ｃは水平に所定間隔で設置している。フォトセン
サ８１ａが歯形プレート８３の歯の凸部と凹部の境目に
位置しているとき、フォトセンサ８１ｂは歯形の凸部に
対応しており、フォトセンサ８１ｃは歯形の凹部に対応
している。

リニアモータは３相である。このため３つのフォトセン
サ８１ａ、８１ｂ、８１ｃを備えているこのフォトセン
サは可動子歯６１と固定子歯４６とのそれぞれの相対位
置を検出し、通電するコイル５０を選択している。つま
り、３つのフォトセンサの信号によってそれぞれのコイ
ル（Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイル）５０の通電
、逆通電、無通電を決めている。

９０は磁気センサであり、ガイドレール２２から吊下げ
たマグネット９３のＮ極とＳ極との境目を検出する。マ
グネット９３はガイドレール２２の下面に固定した取付
板５４の下端に取付けている。第２図の如く取付板５４
（マグネット９３）はスライド方向の中央に設置してい
る。９２は磁気センサ９０を設置する取付台であり、ス
ライド方向の中央の固定フォーク１０の上面に固定して
いる。磁気センサ９０がマグネット９３を検出した信号
によってロータリエンコーダ７３のパルスの積算値がク
リアする。つまり、磁気センサ９０は中段フォーク２０
が原点に復帰したことを検出する。

かかる構成において、コイル５０に通電すると、可動子
６０を有する中段フォーク２０が一方に突出する。これ
によって、チェ７７０ａ、７０ｂを介して終段フォーク
３０が同方向に突出する。

中段フォーク２０に作用する曲げモーメントの大きさを
第８図（Ａ）により説明する。Ｒは中段フォーク２０の
支持部、即ちローラ１５である。

Ｗ／２は終段フォーク３０の支持部、即ちローラ３５で
ある。終段フォーク３０の支持部は中段フォーク２０の
支持部よりも外側にある。このため、中段フォーク２０
に作用する曲げモーメントは、リニアモータの吸引力Ｆ
による曲げモーメントと、終段フォーク３０からローラ
３５．３５を介して加わる積載荷重Ｗによる曲げモーメ
ントとの差である。この曲げモーメントは第８図（Ｂ）
に示す従来構造の場合に比較して極めて小さくなる。ま
た、中段フォーク２０の支持点間の距＃Ｌも小さくなる
。従って、中段フォーク２０は薄くでき、軽量にできる
ものである。

第８図（Ｂ）の従来構造は終段フォーク３０の支持部を
中段フォーク２０の支持部の内側に設けた場合である。

記号の意味は第８図と同一である。

また、中段フォークを支持するローラ１５をリニアモー
タの構成部品であるヨーク５３ａ、５３ｂに取付けてい
るので、固定フォーク１０を平板状にでき、固定フォー
ク１０も軽量化できるものである。ヨーク５３ａ、５３
ｂは帰り磁路用の部材であるので、元来、肉厚であり、
中段フォーク２０の支持部材に用いることができるもの
である。

尚、支持部材としてヨークの肉厚の増加が必要となって
も、それは比較的小さくできる。

また、終段フォーク３０の支持部（ローラ３５）が中段
フォーク２０の支持部（ローラ１５）よりも外側にある
ので、チェ７７０ａ、７０ｂ、７８、センサ７３，８１
．９０は中段フォーク２０の支持部材（ヨーク５３ａ、
５３ｂ）の外側に位置する。つまり、チェン７０ａ、７
０ｂ、７６センサ７３．８１．９０はフライドフォーク
装置の幅方向に露出している。このため、チェ７をスプ
ロケッ）２５ａ、２５ｂ、７４に掛ける作業を極めて容
易に行うことができるものである。また、センナ８１．
９３の取付位置の調整作業も容易にできるものである。

尚、スライドフォーク装置の幅方向を覆うカバーが必要
な場合は、固定フォークｌＯに着脱自在なカバーを設け
るとよい。

第９図は、ヨーク５３ａ　、　５３　ｂ、及び終段フォ
ーク３０にそれぞれガイドレール１２２ａ、１２２ｂを
設け、中段フォーク２０にローラ１５゜３５を設けた例
である。もちろん、中段フォーク２０のブラケット１２
３には摺動座５７，３６を取付けている。

また、終段フォークにローラ３５を設け、中段フォーク
２０にローラ３５のためのガイドレールとローラ１５を
設け、ヨーク５３ａ、５３ｂにローラ１５のためのガイ
ドレールを設けることが考えられる。

第１２図、第１３図に示す実施例は終段フォークの駆動
手段として他の手段を示すものである。

この他の手段はラック　アンド　ビニオン式である。終
段フォーク３０の右端部の裏面にラック１３０を設け、
これに対向して固定フォーク１０にラック１４０を設け
、この２つのラック１３０゜１４０に接するビニオン１
５１．１５２を設けている。ビニオン１５１，１５２の
間にはこのビニオン１５１，１５２接するビニオン１５
３を設けている、このビニオン１５１，１５２，１５３
は中段フォーク２０の右側のガイドレール２２の下面に
固定したブラヶッ）１５５に回転自在に設置している。

１３１，１４１はラック１３０，１４０を設置するベー
スであり、ブラケット７９．３９等の部分を切欠いて終
段フォーク３０．固定フォークｌＯに設置している。

スジ０ケー、ト２５ａ、２５ｂ、チ、ン７０ａ。

７０ｂはない、他の構成は第１図の実施例と同様である
。

ラック　アンド　ピニオン方式そのものは前記したよう
に公知である。この実施例はラック　アンド　ビニオン
方式とリニアモータ方式との組合せを示すものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、中段フォークを薄形軽量化できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のスライドフォーク装置の縦
断面図、第２図は第１図のスライドフォーり装置の斜視
図であり、上段フォークを取除いて示した図、第３図は
第１図のリニアモータの縦断面図で、リニアモータの移
動方向に沿った縦断面図、第４図は第１図の中段フォー
クを支持するローラの取付部の縦断面図、第５図は第１
図の歯形プレートと７オトセンサとの位置関係を示すた
めの図、第６図は駆動用チェ７の配置を示すための第１
図の側面図、第７図は駆動用チェ７の配置を示すための
第１図の平面図、第８図は位置検出用チェ７の配置を示
すための第１図の側面図、第９図はフォークを突出させ
た状態の斜視図、第１０図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の詳
細な説明するための図、第１１図は本発明の他の実施例
の要部の縦断面図、第１２図は本発明の他の実施例のス
ライドフォーク装置の縦断面図、第１３図は第１２図の
１２部の側面図であ０る。 １０−−−−−一固定フオーク、２０−−−−−一中段
フオーク、３Ｇ−−−−−一終段フオーク、　１５　、
３５−−−−−−ローラ：　２２−−−−−−ガイドレ
ール、　２５ａ、２５ｂ、７４−一−−−−スプロケッ
ト、４０−−−−−−リニアモータの一次側、　４５−
−−−−一固定子、５０−−−−−−コイル、５１−−
−−−−−Ｆグネット、５３ａ、５３ｂ　−−−−−ヨ
ーク、８０−−−−−一可動子、７０ａ、７０ｂ、７Ｂ
　−−−−−−チｘ　７　。 １３０．１４０−−−−−ラック、１５１，１５２，１
５３−−−−−ピニオン 牙３　図 才４図 ２５図 オを囚 オフ図 オ１３凶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動源を設置した固定フォークと、該固定フォーク
   に支持されていて、前記駆動源によって該固定フォーク
   に対して移動する中段フォークと、該中段フォークに支
   持されていて、該中段フォークの移動によって該中段フ
   ォークに対して移動する終段フォークと、からなるスラ
   イドフォーク装置において、 スライドフォーク装置の幅方向の両端部に前記中段フォ
   ークから前記終段フォークを支持するための第１の支持
   部をそれぞれ設け、この２つの第１の支持部の内側に前
   記固定フォークから前記中段フォークを支持するための
   第２の支持部をそれぞれ設け、 前記２つの第２の支持部の間の前記固定フォークに、前
   記中段フォークの移動方向に沿って、前記駆動源として
   のリニアモータの一次側を設け、該一次側に対向して前
   記中段フォークに前記リニアモータの二次側を設けたこ
   と、 を特徴とするスライド装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記一次側は該一
   次側の鉄心の外側の両側に前記中段フォークの移動方向
   に沿って帰り磁路用のヨークを備え、前記第２の支持部
   は該ヨークに設置していることを特徴とするスライドフ
   ォーク装置。