(57)【要約】【課題】  フォークリフトにおけるアウタマストとクロスステーとの溶接接合部において、両者の溶接角部Aへの応力を緩和し、溶接角部Ａにおける亀裂の発生を回避する。【解決手段】  クロスステーの脚部内側に形成した段部に前記レール外面を当接して相隣る直行状の稜線に沿って溶接すると共に、クロスステーの脚部内側に、前記段部と根元の間に、マストレール外側面の線より内側に位置して抉った凹部を形成し、これによりクロスステーの脚部内側の凹部底に位置するラインとマストレールの外側のラインとの間を、クロスステーの脚部内側の凹部底に位置するラインがマストレール外側面のラインより外側に大きくオフセットし、クロスステーの変形を脚部の狭小部に集中させた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタマストのマストレールと、両先端コ字状をなす脚部の内側に前記マストレールを直交状に溶着するクロスステーとを備えたフォークリフトにおいて、
クロスステーの脚部内側に形成した段部に前記マストレール外面を当接して相隣る直行状の稜線に沿って溶接すると共に、クロスステーの脚部内側に、前記段部と根元の間に、マストレール外側面の線より内側に位置して抉った凹部を形成し、これによりクロスステーの脚部内側の凹部底に位置するラインとマストレールの外側のラインとの間を、クロスステーの脚部内側の凹部底に位置するラインがレール外側面のラインより外側に大きくオフセットしたことを特徴とするフォークリフトのマストレールとクロスステーの取付け構造。
【請求項２】
クロスステーの脚部内側に形成する凹部を、単一のアール加工により形成したことを特徴とする請求項１記載のフォークリフトのマストレールとクロスステーの取付け構造。
【請求項３】
クロスステーの脚部内側に形成する凹部を、複数のアール加工と両アール加工部を結ぶ直線とにより形成したことを特徴とする請求項１記載のフォークリフトのマストレールとクロスステーの取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォークリフトのマストステーの取付け構造に係り、特にアウタマストステーのマストレールとクロスステーとの溶接による溶接取付け構造において、作業中に荷重の負荷を受ける溶接部の応力集中を緩和することができるクロスステーの取付け構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フォークリフトの開発においては、フォークリフトによる荷役作業において、作業効率を上げ、且つ安価に提供するため小型軽量であって且つ積載荷重の増加に対しても耐久性のある強度を確保できることが強く要望されている。
フォークリフトによる積載荷重を増大しての荷役作業の増加傾向に伴い、フォークリフトにおけるマストレールとクロスステーの取付け構造において、溶接角部の亀裂の問題が生じてきた。
本願発明は、かかる状況に鑑み上記の課題を解決することを目的とするものである。
【０００３】
先行の技術として、特開平６−２９８４９６号公報(特許文献１)に示されたフルフリーマスト装置を挙げることができる。図3にはフルフリーマスト装置を正面から見た図が示され、図４には図3の平面図を、車体の前後を逆にして示す。
これによれば、アウタマスト31とインナマスト32になる左右一対のマスト30を備え、アウタマスト31下端に一体のロアビーム31ｐ上に、リフトシリンダ33の下端部が、図４（a）に示すように、マスト30の後方に位置して配置され、そのピストンロッド33ａをブラケットを介してインナマスト32に連結し、リフトシリンダ33を直立状に配置している。リフトシリンダ33の作動によりインナマスト32はアウタマスト31に沿って昇降動作をする。また、フリーリフトシリンダ35は、左右のマスト30間、中央部において、インナマスト32のタイビーム32ｃにブラケットを介して直立状に配置支持され、インナマスト32に沿ってリフトブラケット34は昇降可能となっている。
また、ピストンロッド35ａの先端にチェーンホイール36を備え、チェーンホイール36に掛装されたリフトチェーン37は、その一端がシリンダ本体38aに、他端がリフトブラケット34にそれぞれ係止されている。これにより、リフトブラケット34はフリーリフトシリンダ35によりリフトチェーン37を介して昇降作動する。
またアウタマスト31、31の上端は、図4（a）に示すように、コ字状ヘッドステー39により一体に結合されている。
【０００４】
このフルフリーマスト装置において、アウタマスト31、31とヘッドステー39は溶接により取り付けられ、両部材を分解して表わした図4（b）の模式的に示すように、アウタマスト31、31とヘッドステー39との溶接は、アウタマスト31の角部をコ字状ヘッドステー39の脚部39aに形成した段部39bに当接した状態において溶接される。
この場合、図４（b）に示すように、アウタマスト31はマストレール31aを備え、ヘッドステー39は、コ字状をなしその両先端に脚部39aを備え、脚部39aの内側に段部39bが形成される。段部39bの幅はbで示される。
アウタマストレール31とヘッドステー39を溶接する場合、図4(a)、(b)に示すように、ヘッドステー39の脚部39aの内側に形成された段部39bに、アウタマスト31のマストレール31aの外面を沿えて当接させ、位置決めした状態で、両部材の境界線に沿って溶接を施す。この段部39ｂにおいて、アウタマスト31、31とヘッドステー39は直行状に溶着される。このとき、溶接状態において、アウタマスト31の外側の線とヘッドステー39の脚部39aの内側の線との間はｂの寸法でオフセットされ、ヘッドステー39の脚部39aの内側が、マストレール31aの外側の線より内側にある状態に溶接される。
【０００５】
上記図3に示すフルフリーマスト装置を備えたフォークリフトにより、荷役作業を実施した場合、発生する荷重が、ヘッドステー39の脚部内側39a段部39bの角部、図4（b）に図示の溶接角部A部分において応力が集中し、亀裂の生じる虞があった。このためヘッドステーの耐久性を改善する上で問題を残すものであった。
【０００６】
また、アウタマストステーのマストレールとクロスステーとの溶接による溶接取付け構造において、クロスステーの脚部内側に段部を形成した場合に、軽量化の目的から脚部内側に形成した段部の奥行き部分に凹部を形成するものも存在し、一例として、特開２００２−３１９２号公報(特許文献２)を挙げることができる。
この先行例として、図5、図6に、フォーク昇降シリンダの取付け構造に特徴を有するマスト構造を備えたリーチ式フォークリフトを示す。ここで、図5（a）は、多段マスト40の内側マスト42およびフォーク43の下降状態を示す正面図であり、図5（b）はリーチ式フォークリフトの側面図を表し、また、図6（a）は図5（a）の前後を反対にした平面図であり、図6（b）は図6（a）の前後を丸囲いした部分における、外側マストとヘッドステーに関する接合部の拡大模式図を示す。
【０００７】
上記した先行例によれば、リーチ式フォークリフトFは多段マスト40を備え、多段マスト40は外側マスト41と、この外側マスト41に上下方向に摺動自在に係合した内側マスト42とからなり、内側マスト42の前面部にはフォーク43が昇降自在に取着されている。また、クロスメンバー等はフォーク昇降シリンダ47の位置が低い位置になるように構成されている。
【０００８】
内側マスト42を昇降させるリフトシリンダＬが、図6（a）に示すように、外側マスト41の左右の後方にそれぞれ配設されている。また、図5（a）（b）は、内側マスト42およびフォーク43の下降状態を示しており、図に示すように、走行自在な車体の前部に、左右一対のリーチレール45，45が設けられている。多段マスト40は、図5（ｂ）に点線で示す位置の間リーチレール45に沿って、前後移動可能になっている。
外側マスト41の左右の側柱41ａ，41ａの底部間には、図5（a）に示すように底板46が連結されている。図5（a）において、クロスメンバー48は、内側マスト42の側柱42ａ，42ａ下部間を連結する部材。符号49は内側マスト42に設けた中間クロスメンバーで、このクロスメンバー49にフォーク昇降シリンダ47の中間部がバンドBで締着される。
【０００９】
図６は外側マスト41、41とヘッドステー44の取り付け構造を示す。図6（b）の外側マストとヘッドステーに関する接合部の拡大模式図に示すように、外側マスト41、41とヘッドステー44の取り付けは溶接によるものであって、外側マスト41、41とヘッドステー44との結合は、外側マスト41の角部を、コ字状ヘッドステー44の脚部44aに形成した段部44ｂにおいて溶接される。
そして、外側マスト41の外側の線とヘッドステー44の内側の線との間は略同じ線上になるように設計されている。
これは、配置される各部材の配設構造において、装置のコンパクト化を図るため、互いに干渉することなくしかも実装密度を高めることができるようにするための考慮から、マストレール11の外側とヘッドステーの内側を略同一線上に設計するものであった。
【００１０】
そして、この図に示したマスト取付け構造を有するフォークリフトにより作業した場合においても、作業中に発生する負荷により、ヘッドステー44の脚部内側段部の角部、図示の溶接角部A部分において応力が集中し、亀裂の生じる虞があった。このためヘッドステー44の耐久性の点で、まだ改善の余地が残されていた。
【特許文献１】特開平６−２９８４９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上から、本願発明が解決しようとする問題点は、応力集中の掛る溶接角部Aの応力値を分散し、ひずみを減少することのできるように、クロスステー2の内側の形状に特徴を持たせたフォークリフトを提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、第１発明はアウタマストのマストレールと、両先端コ字状をなす脚部の内側に前記マストレールを直交状に溶着するクロスステーとを備えたフォークリフトにおいて、クロスステーの脚部内側に形成した段部に前記マストレール外面を当接して相隣る直行状の稜線に沿って溶接すると共に、クロスステーの脚部内側に、前記段部と根元の間に、マストレール外側面の線より内側に位置して抉った凹部を形成し、これによりクロスステーの脚部内側の凹部底に位置するラインとマストレールの外側のラインとの間を、クロスステーの脚部内側の凹部底に位置するラインがレール外側面のラインより外側に大きくオフセットしたことを特徴としている。
【００１３】
第２発明はクロスステーの脚部内側に形成する凹部を、単一のアール加工により形成したことを特徴としている。
【００１４】
第３発明はクロスステーの脚部内側に形成する凹部を、複数のアール加工と両アール加工部を結ぶ直線とにより形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のフォークリフトにおけるアウタマストとクロスステーとの溶接接合部において、クロスステーの脚部内側に、前記段部と根元の間に、マストレール外側面の線より内側に位置して抉った凹部を形成し、これによりクロスステーの脚部内側の凹部底に位置するラインとマストレールの外側のラインとの間を、クロスステーの脚部内側の凹部底に位置するラインがマストレール外側面のラインより外側に大きくオフセットしたので、これによって、クロスステーの変形を脚部の凹部狭小部に集中させ、溶接角部Aへの応力を緩和することができるので、溶接角部Ａにおける亀裂の発生を回避ないし十分抑制することができる。
実測によれば、３５％程の応力値を低減することができた。これによって、アウタマストとクロスステーとの溶接接合部の耐久性を向上することができる。
補強部材が不要となり、材料の節約ができるのみならず、補強部材を施す場合に必要であった溶接加工を不要とすることができるので、製作上の時間、手間を省くことができる。
応力値の低減によって、従来のリフト作業に必要な荷重を支持するための強度さえ確保すれば十分な場合には、クロスステーの板厚を薄くすることや溶接量を減らすことができるので、材料の節約と軽量化及び、作業時間の短縮とコスト低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下において本発明に係るフォークリフトにおけるマストレールとクロスステーについて、図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施例１に係るフォークリフトマストステーの溶接取付け構造の模式図を示し、凹部を、単一のアール加工により形成した例である。
図２は本発明の実施例２に係るフォークリフトマストステーの溶接取付け構造の模式図を示し、凹部を、二つのアール加工と両アール加工部を結ぶ直線とにより形成した例を示すものである。
アウタマストとクロスステーとの溶接接合部の適用形態としては、クロスステーがヘッドステー及び中間ステーとして適用される場合に好適である。
クロスステー脚部の内側において、外側にオフセットする凹部を形成する形態としては、単一のアール加工により形成することが可能である。さらに、二つのアール加工と両アール加工部を結ぶ直線とにより形成することも可能である。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明のフォークリフトにおけるアウタマスト1とクロスステー2との取付け構造を模式的に示す実施例１である。この図1において、アウタマスト１は両側縁にマストレール1aを備え、断面コ字状をなす。クロスステー2は、その両端に脚部2aを備えた、クロスステー２の脚部2aの内側先端に段部3が形成される。段部3を形成した脚部2aの内方において、段部3と脚部2a付け根の間には、狭小部を形成する凹部5が形成される。
この実施例１では、クロスステー2の脚部2a内側に形成する凹部5は、単一のアール加工RLのみにより形成されている。
この場合、クロスステー2の脚部2aに形成した凹部5の内側底のラインとマストレール1の外側のラインとの間にdの距離を有するように凹部は形成される。このように、クロスステー2の脚部内側の凹部底に位置するラインがマストレール1の外側の面に位置するラインより外側に大きくオフセットしてあるので、これによって、クロスステー2の変形を脚部2aの狭小部に集中させ、溶接角部Aへの応力を緩和することができるので、溶接角部Ａにおける亀裂の発生を回避ないし十分抑制することができる。
【実施例２】
【００１８】
図２は、クロスステー2の脚部内側に凹部を形成する方法として、2つのアール加工Rsと両アール加工部を結ぶ直線とにより形成した凹部6を示すものである。
この場合も、実施例１と同様に、クロスステーの脚部に形成した凹部6の内側のラインとマストレールの外側のラインとの間に距離dを持たせ、クロスステー2の脚部２a内側の凹部6底のラインがマストレールの外側の面のラインより外側に大きくオフセットしてある。これにより、クロスステー2の変形を脚部の狭小部に集中させ、溶接角部Aへの応力を緩和することができるので、溶接角部Ａにおける亀裂の発生を回避ないし十分抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１に係るフォークリフトマストステーの溶接取付け構造の模式図を示し、凹部を、単一のアール加工により形成した例の図である。
【図２】本発明の実施例２に係るフォークリフトマストステーの溶接取付け構造の模式図を示し、凹部を、二つのアール加工と両アール加工部を結ぶ直線とにより形成した例の図である。
【図３】第一の先行技術として示すリーチ式フォークリフトの概要図である。
【図４】図３におけるフォークリフトマストステーの溶接取付け構造を示す模式図であり、（a）は図３のフルフリーマスト装置の平面図を、車体の前後を反対にして示したものであり、(b)は、（a）の丸囲いした部分を、外側マストとヘッドステーに限って示した接合部の斜視拡大模式図である。
【図５】第二の先行技術として示すフルフリーマスト装置の概要図であり、（a）は正面図、(b)は側面図である。
【図６】図５における、フォークリフトステーの溶接取付け構造を示す模式図であり、（a）は図５のフルフリーマスト装置の正面図、(b)は、（a）の丸囲いした部分で、外側マストとヘッドステーに限って示した接合部の拡大模式図である。
【符号の説明】
【００２０】
１・・・・・・・アウタマスト
1ａ・・・・・・マストレール
２・・・・・・・クロスステー
２a・・・・・・脚部
３・・・・・・・段部
４・・・・・・・孔
５・・・・・・・凹部
６・・・・・・・凹部
ｂ・・・・・・・オフセット
ｄ・・・・・・・オフセット
Ａ・・・・・・・溶接角部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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