(57)【要約】  積荷を選択的に掴んで放す、対向するクランプアームを有するリフトトラックアタッチメント用の改良された液圧制御システム。該改良された液圧制御システムは、クランプアームの内側への動きとは無関係に積荷のグリップ力を増大させる二次液圧力制御回路を利用する。
2019536712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積荷に押しつけて対向するクランプアームによってかけられるクランプ圧を制限する液圧制御回路であって、該クランプアームが、第１の加圧流体が供給される時、第１及び第２の液圧シリンダによって該積荷に向い及びそこから離れて可動し、該クランプアームのそれぞれが、第２の流体を保持する少なくとも１つの液袋を装備しており、
（ａ）前記第１及び第２の液圧シリンダと異なった充填システムであって、前記第１の加圧流体を使用して操作される充填システムと、
（ｂ）各クランプアームの前記少なくとも１つの液袋における前記第２の流体を選択的に加圧可能な少なくとも１つの流体ラインであって、前記充填システムが、各クランプアームの前記少なくとも１つの液袋における圧力量を多様に制御する少なくとも１つの流体ライン
とを備える液圧制御回路。
【請求項２】
前記第１及び第２の液圧シリンダのそれぞれが、位置決めシリンダである請求項１に記載の液圧制御回路。
【請求項３】
前記第１の流体が油であって、前記第２の流体が水である請求項１に記載の液圧制御回路。
【請求項４】
前記充填システムが、前記第１及び第２の液圧シリンダの閾値圧力に到達した後でのみ前記第２の流体を加圧する請求項１に記載の液圧制御回路。
【請求項５】
前記充填システムが、前記少なくとも１つの液袋における所望の圧力に到達するまでのみ前記第２の流体を加圧する請求項４に記載の液圧制御回路。
【請求項６】
積荷に押しつけて対向するクランプアームによってかけられるクランプ圧を制限する方法であって、該クランプアームが、該積荷に向い及びそこから離れて可動し、該クランプアームのそれぞれが、異なる時間で積荷に接触可能な複数の液袋を装備しており、
（ａ）少なくとも１つのクランプアームが積荷に接触するまで、前記第１及び第２の液圧シリンダに加圧流体を供給することと、
（ｂ）前記少なくとも１つのクランプアームが積荷に接触した後で、積荷に向かうクランプアームの更なる動きとは無関係なやり方で、前記複数の液袋内の圧力を増大させること
とを備える方法。
【請求項７】
液圧シリンダが前記複数の液袋内の圧力を増大させる請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つのクランプアームが積荷に接触した後で、前記クランプアームが積荷方向に更に動く工程を含む請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の液袋の閾値圧力に到達した後で、前記クランプアームが積荷方向に動くのを防止する工程を含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の液袋の閾値圧力に到達した後で、前記複数の液袋内の圧力の更なる増加を停止する工程を含む請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年１２月１日に出願された米国特許出願第１５/３６７，００２号に基づく優先権を主張する。
【発明の背景】
【０００２】
本開示は、概して、リフトトラック及び/又はリフトトラックアタッチメント等のマテリアル移動機器で使用される液圧弁回路、より具体的には、クランプアーム等の横方向可動部材用の積荷グリップ力を制御するよう適応させた液圧弁回路に関する。
【０００３】
倉庫内である場所から別の場所へ積荷を移動させる目的で使用されるリフトトラック（又は、同様のマテリアル移動車両）は、例えば、リフトトラックのマストに移動可能に取付けられたキャリッジに設けられたクランプアームのような積荷リフティング部材を有するアタッチメントを通常装備している。様々な異なる型のアタッチメントが、リフトトラックのキャリッジに搭載可能である。例えば、ドラムクランプフォークは、バレル又はドラムをクランプするために特に有用な輪郭を組み入れることも可能である。同様に、クランプアームは、長方形又は円筒形積荷を扱う際では異なるように工夫されていることもある。より具体的には、積み重ねられたカートン、又は家庭用電化製品等の長方形積荷の扱いに順応したクランプアームは、一般にカートンクランプと呼ばれ、積荷を持ち上げるため長方形積荷の両側面にかかるクランプ力に依拠する。カートンクランプアタッチメントは、通常、横に並べて積まれたカートン又は家庭用電化製品間に挿入可能な一対の大型のブレード形状のクランプ部材を含む。積荷の両側の両クランプ部材は、共に引き寄せられ、通常、クランプ部材移動制御のため液圧シリンダを使用し、積荷の両側に圧縮係合されたクランプ部材を使用して、積荷持ち上げ可能となる十分な圧力の圧縮力を積荷に加える。
【０００４】
カートンクランプは、倉庫、飲料、家電、電子業界で最も頻繁に使用されており、具体的に特定のタイプの積荷用に設計されていることもある。例えば、カートンクランプは、冷蔵庫、洗濯機、その他の大型家庭用電化製品（「白物家電」ともいう）のパレットレス移動のための大きさのコンタクトパッドを装備することもある。様々な構成で、カートンクランプは、一度に複数の製品を移動するために使用されることもある。このような一般的なタイプの機器は、すべて以下により具体的に説明されるものと同様に、ここで説明される液圧回路が使用される例示的アプリケーションを構成する。
【０００５】
過度なクランピングによる積荷の損傷を避ける目的で、クランプアームが積荷に係合しその後持ち上げるよう動く過程を制御することは非常に望ましいことである。
積荷の損傷は、様々な方法で起こり得る。積荷を掴みその後クランプされた積荷を持ち上げようとする際に、操作者は、クランプ力をあまり使わないようにすることがある。その結果、積荷はクランプ部材からはずれてしまい、衝撃損傷を受けることがある。より起こり得るケースでは、操作者が、どうにか積荷を落とさないようにするため使用するクランプ力が強すぎることがある。強すぎるクランプ力を使うことで、積荷はつぶされ、若しくは変形することがある。
【０００６】
容易に理解できるように、異なるタイプ又は異なる数のカートンを持ち上げるために異なるクランプ力が必要となるため、クランプアームのクランプ力を制御することは、極めて複雑な作業となり得る。例えば、大型消費財メーカーの施設で使用されるクランプアームは、食器洗浄機、洗濯機、衣料乾燥機、冷蔵庫、コンピュータ、家具、テレビ等に遭遇することがあり得る。そのため、クランプは、同様の外構えや寸法を有するが、重量、壊れ易さ、包装等の異なる積荷特性のために、異なる最適の最大クランプ力条件を有する製品を含むカートンに遭遇することがあり得る。更に、施設で限られた数のタイプの積荷を倉庫に入れる時でさえ、同時に４個の冷蔵庫カートンを動かし、その後１個の食器洗浄機カートン、最後に追加の１個の冷蔵庫カートンを動かすために、クランプが使用されることもあるが、それらは、カートン内の積荷特性から生じる条件とは別に、異なる最適の最大クランプ力条件も有する異なる積荷形状を提供する。
【０００７】
そのため、クランプアームの液圧制御システムは、通常、クランプ力と積荷係合面が積荷との初期接触へと閉じられる速度の両方で、積荷のクランピングに様々な制限を自動的に課している。しかしながら、積荷手渡しクランプによってかかる力のために、既存の制御システムは、たいてい積荷への損傷を防ぐには不十分である。それゆえ、掴まれている積荷にクランプアームによってかかるクランプ力を多様に制限する改良された制御システムが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の更なる理解のため、並びに、実行方法を示す目的で、例示として、ここで添付の図面に言及する。
【０００９】
【図１】図１は、掴まれた積荷にかかる力を感知するために使用される４つの液袋を有するカートンクランプアタッチメントの一例を示している。
【００１０】
【図２】図２は、図１のカートンクランプアタッチメントの液圧制御回路を示している。
【００１１】
【図３】図３は、図１の液圧制御回路のオペレーションを図示するフローチャートを示している。
【００１２】
【図４】図４は、図２の液圧制御回路であり、それが図１で描かれた液袋の４つ全てがカートンに接触している状態で、カートンをクランプするために使用されることを示示している。
【００１３】
【図５】図５は、図２の液圧制御回路であり、それが図１で描かれた液袋のうち１つのみがカートンに接触している状態で、カートンをクランプするために使用されることを示している。
【００１４】
【図６】図６は、どの液袋が積荷に接触するかの異なるケースで、図２の制御システムによってかかる論理上の最大クランプ力と該制御システムによってかかる実際の最大クランプ力間の比較を示している。
【００１５】
【図７】図７は、液袋クランプでの、制御システムの別のオペレーションを示している。
【００１６】
【図８】図８は、図７のシステムを実行する液圧制御回路を示している。
【００１７】
【図９】図９は、図８のアタッチメント弁アセンブリを備える液圧回路を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１を参照して、カートンクランプアタッチメント１０は、２つの対向するクランプアーム１２と１４を備え、それぞれが、産業リフトトラックのマストに選択的に搭載可能なキャリッジ１６の両側に摺動自在に接続されている。クランプアーム１２と１４は、キャリッジ１６に搭載された複数の液圧シリンダ１８、１９が駆動することで、カートンのような積荷を交互に掴んだり放したりするために使用され、各シリンダ１８、１９は、クランプアーム１２と１４のそれぞれに搭載されたロッドを有する。
【００１９】
複数の液袋２０は、各クランプアーム１２と１４の内側に貼着されており、水などの加圧流体で満たされていて、クランプアーム１２と１４の積荷を掴む力を感知するために使用される。本明細書で使用されるように、用語「液袋」とは、流体で満たされた装置を言い、外圧に応じて収縮しようとしてその流体の圧力を増大させ、並びに、流体の増大する内側の圧力に応じて膨張して液袋が押しつける物体に対する力を増大させようとする。そのため、用語「液袋」は、ふいご、液圧シリンダ等を含んでよい。
【００２０】
以下に更に詳細に説明されるように、クランプアーム１２と１４がカートンを掴むと、液袋２０内の圧力が上がり、ライン２２を通って、圧力感知回路へと送られるが、該圧力感知回路は、感知された液袋内の圧力が閾値を超えて上がる時、クランプアーム１２と１４が積荷に追加の力をかけることを防ぐ。
【００２１】
具体的には、図２は、カートンクランプアタッチメント１０を操作する液圧制御回路５０を示している。液圧制御回路５０は、接続部５４に取付けられた流体ラインを介してリフトトラックから加圧流体を受け、接続部５６に取付けられた流体ラインを介してリフトトラックへ加圧流体を戻すアタッチメント弁アセンブリ５２を有する。クランプアーム１２と１４が積荷を掴むために閉じると、アタッチメント弁アセンブリ５２のポート７２が、それぞれライン７０、６８、６９を通して、シリンダ１８と１９のロッド側に高圧流体を送る。高圧流体がそれらシリンダのロッドを後退させてクランプアーム１２と１４を互いに近づかせると、より圧力の低い流体が、シリンダ１８と１９から押し出され、それぞれライン６４と６６を介してポート６０と６２を通って、アタッチメント弁アセンブリ５２へ戻る。反対に、クランプアーム１２と１４が、例えば、積荷を放すため開いている時、高圧流体が、ライン６４と６６を介して、シリンダ１８と１９のピストン側へ送られ、一方で、低圧流体がシリンダ１８と１９から押し出され、ライン７１を介し、ボールチェック弁７３を通り、ポート７２を通って、アタッチメント弁アセンブリ５２へ戻る。
【００２２】
液圧制御回路５０は、ひとたび閾値圧力がクランプアーム１２と１４に貼着された液袋２０によって感知されると、更なる圧力が、ライン７２を通ってシリンダ１８と１９に供給されるのを自動で防ぐ。具体的には、充填バルブ７４が、水などの流体を使用して、例えば５ｐｓｉといった基準圧力へと液袋２０に予圧をかけるために使用される。加圧流体がシリンダ１８と１９に供給され、クランプアーム１２と１４が積荷に接触するよう内側に動くと、液袋２０内の圧力は急速に増大し、ライン７６を通ってばね付きカム７８を操作するふいご７７へ送られる。ひとたびこの圧力がばね７９の力によって決定された閾値圧力に到達すると、回転弁８０が、加圧流体がライン７０を通ってシリンダ１８と１９へ供給されるのを防ぐ位置に回転し、シリンダ１８と１９が積荷に対して内側に更に後退するのを防ぐ。回転弁８０が閉位置に回転されることで、チェック弁７３が、流体をシリンダから排出してアタッチメント弁アセンブリ５２のポート７２に戻すようにしているため、シリンダ１８と１９は、積荷から離れて開いていることがあることを当業者は理解するであろう。液圧制御回路５０の詳細なオペレーションは、２０１２年９月５日に提出されて２０１３年３月７日に公開された米国特許出願公開第２０１３/００５８７４６号にて提供されており、その内容全体を参照して本明細書に組み込む。
【００２３】
図３は、液圧制御回路５０のオペレーションの概略である。ステップ１００では、クランプアーム１２と１４は、ステップ１０２にてそれぞれが積荷に接触するまで、互いのほうへと近づく。クランプ力がステップ１０４にて増大する。ステップ１０６にて、液袋２０内の圧力が、閾値と比較されるが、該閾値に到達した場合、閉止弁８０が閉位置に回転され、そうでなければ、手順はステップ１０４に戻り、クランプ力が更に増大する。
【００２４】
図２に示す液圧制御回路５０は、多くの状況において効率的に作動しない。図４を参照し、例えば、（１）クランプアーム１２と１４は液袋２０全てに接触する積荷を掴んでいる、（２）各液袋が２０平方インチの積荷に対する接触領域を有する、（３）積荷に対する適切なクランプ力が１９２０ポンドであると仮定すると、閉止弁８０が閉じる閾値圧力は１２ｐｓｉであろう。この前提で、全ての液袋が互いに対して均一に積荷を押さえつけるため、全ての液袋内の圧力は、閉止弁８０が閉位置に回転される１２ｐｓｉに到達するまで一斉に上昇し、そして、液圧制御回路５０は、理想的に作動する。
【００２５】
しかしながら、全ての液袋が一斉に積荷を押さえつけることは滅多にない。例えば、操作者が積荷に対称的に接近しないため、１つのクランプアームが、他のクランプアームが積荷に接触する前に積荷に接触することがあり、こうなると、積荷が他のクランプアームに接触する前に短い距離で積荷が床で横滑りする。この場合、液袋内の圧力は、クランプアームの閉動作を阻害して中断する。更に、クランプアーム１２と１４は、通常わずかに内向き（toe-in）に構成され、クランプアーム１２と１４の前方の４つの液袋が、積荷の後面に４つの液袋が接触する前に、積荷に接触するようになる。このことで、クランプアーム１２と１４の閉動作を早まって中断する圧力スパイクを引き起こすこともある。積荷にかかる力は、液袋２０内の圧力に掛け合わせた積荷に接触する液袋２０の数に比例するため、閉止弁８０が、全ての液袋２０が積荷に接触してクランプ力をフルに積荷にかける前に、閾値カットアウト圧力に到達することがある。
【００２６】
上記の問題は、各液袋の出口に絞り弁を含むことによって改善でき、それは液袋間の圧力均等化を遅らせることで、すなわち、絞り弁が、液袋内側の圧力と液袋の出口後の圧力の間に一時的な差圧をつくり出している。しかしながら、このような絞り弁の使用は、リフティング中積荷を掴むために必要とされる以上の過大なクランプ力を引き起こす傾向がある。図５を参照して、例えば、クランプアーム１２と１４の全領域に接触しない積荷を掴む時、積荷に接触する液袋内の圧力は、積荷に接触しない液袋内の圧力より速く上昇し、且つ、ライン７６は、各クランプアームの内側上部の出口後の圧力を反映するため、ふいごを拡張させる圧力が、積荷に接触する液袋内の圧力を一時的に遅らせる。そのため、閉止弁８０の締切圧力に到達する時、液袋２０及びライン７６の圧力は、変わらず均一であって、ライン７６の圧力が上昇し、ふいご７８が拡張し、積荷に接触している液袋８０のそれらの圧力（ゆえに、クランプ力が）が減少する。最終の均一化された圧力は、積荷を持ち上げるのに充分高いクランプ力を維持するのに十分でなくてはならないため、これは、絞り弁を使用すると、積荷を持ち上げるために要するより高い力で積荷を一時的にクランプする必要があり、積荷への損傷の危険があることを意味する。
【００２７】
図６は、絞り弁の使用で、クランプ力がどの程度過大となるかを示す。この図からわかるように、各クランプアーム１２と１４上の液袋の一つだけが、持ち上げられる積荷に接触する場合、クランプ力は、必要なクランプ力の２８８％過大となり、すなわち、これは７２％を２５％で割ったものである。２つの液袋が持ち上げられる積荷に接触する場合でさえ、クランプ力は、積荷を持ち上げるのに必要な力の約１６５％過大する。
【００２８】
図７は、カートンクランプアタッチメント１０を作動する液圧制御回路を設計する改良手順の概略である。ステップ２００では、クランプアーム１２と１４は、積荷側へと閉じて、ステップ２１０にて、クランプアームは積荷に接触する。ひとたびクランプアームが積荷に接触すると、クランプアームは、ステップ２２０にて高い圧力でありながら低い力で積荷をクランプし、一方で、ステップ２３０にて、全ての液袋２０内の圧力が、シリンダ１２と１４へ供給された圧力を使用して、制御回路によって閾値圧力へと充填される。ひとたび閾値圧力に到達すると、ステップ２４０にて、クランプ圧が停止する。
【００２９】
図８は、図７に示す手順を使用して、カートンクランプアタッチメント１０を作動する液圧制御回路４００を示している。図８の回路では、好ましくは、小径位置決めシリンダ４２４と４２６が、図２に示す液圧シリンダ１８と１９の代わりに使用される。小径位置決めシリンダ４２４と４２６が、速いクランプアーム速度及び初期低力でのクランプ能力を可能にする。しかしながら、液圧制御回路４００が、図２に示す液圧シリンダ１８と１９のようなクランプシリンダでも作動することを当業者は理解するであろう。
【００３０】
液圧制御回路４００は、接続部４０４に取付けられた流体ラインを介してリフトトラックから加圧流体を受け、接続部４０６に取付けられた流体ラインを介してリフトトラックへ加圧流体を戻すアタッチメント弁アセンブリ４０２を有する。クランプアーム１２と１４が積荷を掴むために閉じると、アタッチメント弁アセンブリ４０２のポート４０８と４１０が、それぞれライン４１２と４１４を通して、シリンダ４２４と４２６のロッド側に高圧流体を送る。高圧流体がそれらシリンダのロッドを後退させてクランプアーム１２と１４を互いに近づかせると、より圧力の低い流体が、シリンダ４２４と４２６から押し出され、それぞれライン４２０と４２２を介してポート４１６と４１８を通って、アタッチメント弁アセンブリ４０２へ戻る。反対に、クランプアーム１２と１４が、例えば、積荷を放すため開いている時、高圧流体が、ライン４２０と４２２を介して、シリンダ４２４と４２６のピストン側へ送られ、一方で、低圧流体がシリンダ４２４と４２６から押し出され、ポート４０８と４１０を通って、アタッチメント弁アセンブリ４０２へ戻る。
【００３１】
ひとたび閾値圧力がクランプアーム１２と１４に貼着された液袋２０に供給され、積荷に接触してクランプ力をかけると、液圧制御回路４００は、更なる圧力がライン４０８と４１０を通ってシリンダ４２４と４２６に供給されるのを自動的に防ぐ。具体的には、充填バルブ４３０が、水などの流体を使用して液袋２０を満たすために使用される。加圧流体がシリンダ４２４と４２６に供給されるため、且つ、クランプアーム１２と１４が積荷に接触するよう内側に動いた後で、液袋２０内の圧力が、ライン４３２を通って充填システム４３４によって、閾値圧力へと充填される。ひとたび閾値圧力に到達すると、更なる加圧流体が、ライン４１２と４１４を通って、シリンダ４２４と４２６に供給されるのを防ぎ、そのため、シリンダ４２４と４２６が積荷に対して内側に更に後退するのを防ぐ。
【００３２】
充填システム４３４は、ピストンとロッドのある単純な液圧シリンダとして、図８に概略的に示されているが、多くのアプリケーションでは、その他の充填システムが適していることもある。例えば、多くの実施形態では、水を使用して、液袋２０を満たし、続けて加圧する一方で、アタッチメント弁アセンブリが、油を使用し、取付けられた部品に圧力を供給することが望ましい場合がある。このような実施形態では、水で満たされたふいごを駆動させる油圧シリンダのような複数の構成要素を使用して、一般的な油圧シリンダに油と水の両方を供給することを避ける充填システムを使用するのが望まれることがある。
【００３３】
図９は、図８のシステムを実行するアタッチメント弁アセンブリ４０２の一例を示している。アタッチメント弁アセンブリ４０２は、リフトトラックのリザーバ４７２から流体を受けるが、それは、リフトトラックのポンプ４７０によって加圧されている。二方向弁４７４は、リフトトラックの操作者によって使用されて、加圧流体を接続部４０４に選択的に導き、非加圧流体を接続部４０６に戻して、クランプアーム１２と１４を閉じる。若しくは、加圧流体を接続部４０６に選択的に導き、非加圧流体を接続部４０４に戻して、クランプアーム１２と１４を開く。
【００３４】
加圧流体が、アタッチメント弁アセンブリ４０２の接続部４０４に供給される時、最初にクランプアーム１２と１３を積荷方向へ共に動かすために、加圧流体が強制的に一方向弁４５０と４５２を開き、位置決めシリンダ４２４と４２６のロッドを引っ込めて、クランプアーム１２と１４を積荷方向に閉じる。位置決めシリンダ４２４と４２６は、夫々好ましくは高圧力で比較的低い力を供給するように構成されている。最初に、液袋２０は、縮んだ及び／又は収縮した状態であって、クランプアーム１２と１４が積荷に接触する時、積荷に対する力が、液袋に対する力より速く上昇する。ライン４５１の圧力は、圧力リリーフ弁４５４のばねによって設定された閾値圧力に到達するまで、急速に上昇し、その時点で圧力リリーフ弁４５４が開く。一つの実施形態の例では、例えば、圧力リリーフ弁４５４のばねは、圧力リリーフ弁４５４の両端の圧力差が１７００ｐｓｉである時、圧力リリーフ弁４５４を開くよう構成されている。
【００３５】
圧力リリーフ弁４５４が開く時点まで、位置決めシリンダ４２４と４２６によってかけられた力が、液袋の代わりに主に積荷によって吸収されるため、圧力リリーフ弁４５４が開く時、液袋内の圧力が増大し始める。これが位置決めシリンダの圧力における反動的増大を引き起こし、一方向弁４５２を閉じ、位置決めシリンダ４２４と４２６を定位置に固定して、互いに離れて動くことを防ぐ。しかしながら、一方向弁４５０は閉じず、そのため、リフトトラックによってライン４５１に供給された更なる圧力は、液袋充填システム４３４を介して液袋２０を加圧し、そのため、液袋が拡張し、（クランプアームが更に閉じようと動くのを受けて加圧するとは反対に）積荷に対するクランプアーム１２と１４のグリップ力を肯定的に増大させる。言い換えれば、液袋充填システム４３４は、クランプアーム１２と１４の更なる内側への動きとは無関係に積荷のグリップ力を増大させる。クランプ圧及びそれに対応するグリップ力は、ライン４５１の上部カットアウト圧力に到達するまで、液袋充填システム４３４を介して増大可能であるが、その後、クランプリリーフ弁４６０が開き、ライン４５１の更なる圧力増大を防ぐ。
【００３６】
リフトトラックの操作者が、二方向弁４１４を駆動させて積荷を放すと、ライン４５３の圧力でパイロット制御弁４５０と４５２が開き、加圧流体が、クランプシリンダ４２４と４２６を拡張させて、クランプアーム１２と１４を互いに離れて動かし、一方で流体はライン４５１から送り出される。その後、圧力リリーフ弁４５４が閉じる。いくつかの好適な実施形態では、アタッチメント弁アセンブリ４０２は、クランプシリンダ４２４と４２６間の流れを同量とする分流回路４６２、及び、クランプシリンダ４２４と４２６のうちの一つを流体が行き来して流れない状況が起こる場合（例えば、片方のクランプアームが、もう一方のクランプアームよりも前に積荷に接触する時に起こり得る）、一つのシリンダを行き来する流れを分流回路の反対側へ迂回させ得るバイパス回路４６４を含む。
【００３７】
充填システム４３４は、好ましくは、圧油を使用して、液袋２０に接続された第２の充填シリンダ４５８において水を加圧する第１の充填シリンダ４５６を備える。
各第１の充填シリンダ４５６と第２の充填シリンダ４５８は、ひとたび操作者がクランプアーム１２と１４を開いて、それにより一方向弁４５０と４５２が開き、ライン５４１を通って非加圧流体が流れ出ると、充填シリンダ４５６から流体を排出してアタッチメント弁アセンブリ４０２へ戻すことで、液袋内の流体を減圧する圧縮ばねを有する。
【００３８】
圧力リリーフ弁４５４が開く時点まで、位置決めシリンダ４２４と４２６によってかけられた力が、液袋の代わりに主に積荷によって吸収されるため、圧力リリーフ弁４５４が開く閾値圧力が、好ましくは、その圧力にて位置決めシリンダ４２４と４２６によって供給される力が積荷への損傷を引き起こさないよう、十分に低く設定されることを当業者は理解するであろう。同様に、当業者は、その他の充填システムが図９に図示されたもの以外で使用されてよいことを理解するであろう。例えば、図８に図示するように、単一シリンダを使用してよい。
【００３９】
本願発明が説明された特定の実施形態に制限されないこと、並びに、添付の特許請求の範囲に定義された発明の範囲から逸脱することなく、均等論、又は、文言上の発明の範囲を超えて実施できる請求項の範囲を拡大するその他のいかなる原則を含む現行法の原則に従って解釈されるような、変更がなされうることが理解できるであろう。特に明示しない限り、請求項中の構成要素の例の数への言及は、１又は複数の例に言及していようとも、少なくとも構成要素の例の述べられた数を必要とするが、述べられている以上の多くの構成要素を持つ構成や方法を、請求項の範囲から除外することを意図したものでない。特許請求の範囲で使用される際、用語「含む」又は、その派生語は、請求された構造や方法でのその他の構成要素やステップの存在を除外することを意図するものではない非排他的意味で使用されている。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月4日(2019.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
そのため、クランプアームの液圧制御システムは、通常、クランプ力と積荷係合面が積荷との初期接触へと閉じられる速度の両方で、積荷のクランピングに様々な制限を自動的に課している。しかしながら、荷役クランプによってかかる力のために、既存の制御システムは、たいてい積荷への損傷を防ぐには不十分である。それゆえ、掴まれている積荷にクランプアームによってかかるクランプ力を多様に制限する改良された制御システムが望ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
液圧制御回路５０は、ひとたび閾値圧力がクランプアーム１２と１４に貼着された液袋２０によって感知されると、更なる圧力が、ポート７２を通ってシリンダ１８と１９に供給されるのを自動で防ぐ。具体的には、充填バルブ７４が、水などの流体を使用して、例えば５ｐｓｉといった基準圧力へと液袋２０に予圧をかけるために使用される。加圧流体がシリンダ１８と１９に供給され、クランプアーム１２と１４が積荷に接触するよう内側に動くと、液袋２０内の圧力は急速に増大し、ライン７６を通ってばね付きカム７８を操作するふいご７７へ送られる。ひとたびこの圧力がばね７９の力によって決定された閾値圧力に到達すると、閉止弁８０が、加圧流体がライン７０を通ってシリンダ１８と１９へ供給されるのを防ぐ位置に回転し、シリンダ１８と１９が積荷に対して内側に更に後退するのを防ぐ。閉止弁８０が閉位置に回転されることで、チェック弁７３が、流体をシリンダから排出してアタッチメント弁アセンブリ５２のポート７２に戻すようにしているため、シリンダ１８と１９は、積荷から離れて開いていることがあることを当業者は理解するであろう。液圧制御回路５０の詳細なオペレーションは、２０１２年９月５日に提出されて２０１３年３月７日に公開された米国特許出願公開第２０１３/００５８７４６号にて提供されており、その内容全体を参照して本明細書に組み込む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
上記の問題は、各液袋の出口に絞り弁を含むことによって改善でき、それは液袋間の圧力均等化を遅らせることで、すなわち、絞り弁が、液袋内側の圧力と液袋の出口後の圧力の間に一時的な差圧をつくり出している。しかしながら、このような絞り弁の使用は、リフティング中積荷を掴むために必要とされる以上の過大なクランプ力を引き起こす傾向がある。図５を参照して、例えば、クランプアーム１２と１４の全領域に接触しない積荷を掴む時、積荷に接触する液袋内の圧力は、積荷に接触しない液袋内の圧力より速く上昇し、且つ、ライン７６は、各クランプアームの内側上部の出口後の圧力を反映するため、ふいごを拡張させる圧力が、積荷に接触する液袋内の圧力を一時的に遅らせる。そのため、閉止弁８０の締切圧力に到達する時、液袋２０及びライン７６の圧力は、変わらず均一であって、ライン７６の圧力が上昇し、ふいご７８が拡張し、積荷に接触している液袋２０のそれらの圧力（ゆえに、クランプ力が）が減少する。最終の均一化された圧力は、積荷を持ち上げるのに充分高いクランプ力を維持するのに十分でなくてはならないため、これは、絞り弁を使用すると、積荷を持ち上げるために要するより高い力で積荷を一時的にクランプする必要があり、積荷への損傷の危険があることを意味する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図７は、カートンクランプアタッチメント１０を作動する液圧制御回路を設計する改良手順の概略である。ステップ２００では、クランプアーム１２と１４は、積荷側へと閉じて、ステップ２１０にて、クランプアームは積荷に接触する。ひとたびクランプアームが積荷に接触すると、クランプアームは、ステップ２２０にて高い圧力でありながら低い力で積荷をクランプし、一方で、ステップ２３０にて、全ての液袋２０内の圧力が、シリンダ１８と１９へ供給された圧力を使用して、制御回路によって閾値圧力へと充填される。ひとたび閾値圧力に到達すると、ステップ２４０にて、クランプ圧が停止する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
ひとたび閾値圧力がクランプアーム１２と１４に貼着された液袋２０に供給され、積荷に接触してクランプ力をかけると、液圧制御回路４００は、更なる圧力がポート４０８と４１０を通ってシリンダ４２４と４２６に供給されるのを自動的に防ぐ。具体的には、充填バルブ４３０が、水などの流体を使用して液袋２０を満たすために使用される。加圧流体がシリンダ４２４と４２６に供給されるため、且つ、クランプアーム１２と１４が積荷に接触するよう内側に動いた後で、液袋２０内の圧力が、ライン４３２を通って充填システム４３４によって、閾値圧力へと充填される。ひとたび閾値圧力に到達すると、更なる加圧流体が、ライン４１２と４１４を通って、シリンダ４２４と４２６に供給されるのを防ぎ、そのため、シリンダ４２４と４２６が積荷に対して内側に更に後退するのを防ぐ。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
加圧流体が、アタッチメント弁アセンブリ４０２の接続部４０４に供給される時、最初にクランプアーム１２と１４を積荷方向へ共に動かすために、加圧流体が強制的に一方向パイロット制御弁４５０と４５２を開き、位置決めシリンダ４２４と４２６のロッドを引っ込めて、クランプアーム１２と１４を積荷方向に閉じる。位置決めシリンダ４２４と４２６は、夫々好ましくは高圧力で比較的低い力を供給するように構成されている。最初に、液袋２０は、縮んだ及び／又は収縮した状態であって、クランプアーム１２と１４が積荷に接触する時、積荷に対する力が、液袋に対する力より速く上昇する。ライン４５１の圧力は、圧力リリーフ弁４５４のばねによって設定された閾値圧力に到達するまで、急速に上昇し、その時点で圧力リリーフ弁４５４が開く。一つの実施形態の例では、例えば、圧力リリーフ弁４５４のばねは、圧力リリーフ弁４５４の両端の圧力差が１７００ｐｓｉである時、圧力リリーフ弁４５４を開くよう構成されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
圧力リリーフ弁４５４が開く時点まで、位置決めシリンダ４２４と４２６によってかけられた力が、液袋の代わりに主に積荷によって吸収されるため、圧力リリーフ弁４５４が開く時、液袋内の圧力が増大し始める。これが位置決めシリンダの圧力における反動的増大を引き起こし、一方向パイロット制御弁４５２を閉じ、位置決めシリンダ４２４と４２６を定位置に固定して、互いに離れて動くことを防ぐ。しかしながら、一方向パイロット制御弁４５０は閉じず、そのため、リフトトラックによってライン４５１に供給された更なる圧力は、液袋充填システム４３４を介して液袋２０を加圧し、そのため、液袋が拡張し、（クランプアームが更に閉じようと動くのを受けて加圧するとは反対に）積荷に対するクランプアーム１２と１４のグリップ力を肯定的に増大させる。言い換えれば、液袋充填システム４３４は、クランプアーム１２と１４の更なる内側への動きとは無関係に積荷のグリップ力を増大させる。クランプ圧及びそれに対応するグリップ力は、ライン４５１の上部カットアウト圧力に到達するまで、液袋充填システム４３４を介して増大可能であるが、その後、クランプリリーフ弁４６０が開き、ライン４５１の更なる圧力増大を防ぐ。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
リフトトラックの操作者が、二方向弁４７４を駆動させて積荷を放すと、ライン４５３の圧力で一方向パイロット制御弁４５０と４５２が開き、加圧流体が、クランプシリンダ４２４と４２６を拡張させて、クランプアーム１２と１４を互いに離れて動かし、一方で流体はライン４５１から送り出される。その後、圧力リリーフ弁４５４が閉じる。いくつかの好適な実施形態では、アタッチメント弁アセンブリ４０２は、クランプシリンダ４２４と４２６間の流れを同量とする分流回路４６２、及び、クランプシリンダ４２４と４２６のうちの一つを流体が行き来して流れない状況が起こる場合（例えば、片方のクランプアームが、もう一方のクランプアームよりも前に積荷に接触する時に起こり得る）、一つのシリンダを行き来する流れを分流回路の反対側へ迂回させ得るバイパス回路４６４を含む。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
充填システム４３４は、好ましくは、圧油を使用して、液袋２０に接続された第２の充填シリンダ４５８において水を加圧する第１の充填シリンダ４５６を備える。各第１の充填シリンダ４５６と第２の充填シリンダ４５８は、ひとたび操作者がクランプアーム１２と１４を開いて、それにより一方向パイロット制御弁４５０と４５２が開き、ライン４５１を通って非加圧流体が流れ出ると、充填シリンダ４５６から流体を排出してアタッチメント弁アセンブリ４０２へ戻すことで、液袋内の流体を減圧する圧縮ばねを有する。
【国際調査報告】
2019536712.tif 000012