(57)【要約】【課題】フォークに挿入されたパレットを自動的にロックして、前記パレットの揺動を確実に防止できるフォークリフトを提供することを目的とする。【解決手段】パレットが床面や棚等に着地されたことを検出する着地検出センサ４６から検出信号が出力された場合でも、この検出信号をそのままロック機構制御手段２３に与えるのではなく、着地検出センサ４６とロック機構制御手段２３との間にゲート手段５０を設け、このゲート手段５０によって昇降操作手段１０からフォーク下降の指令信号が出力されている場合にだけ着地検出センサ４６から出力される検出信号の通過を許容してロック機構制御手段２３に加わるようにしている。【選択図】    図１
2004196445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークに挿入されたパレットをロックするロック機構を備えたフォークリフトにおいて、
前記フォークが前記パレットへ挿入されたことを検出するパレット検出センサと、
前記パレットが荷降ろしのために所定の位置に着地されたことを検出する着地検出センサと、
前記フォークを上昇又は下降させるための指令信号を出力する昇降操作手段と、
前記昇降操作手段のフォーク下降指令信号と前記着地検出センサの検出信号とが共に出力された場合にロック解除信号を出力するゲート手段と、
前記パレット検出センサの検出信号に基づいて前記パレットをロックし、また、前記ゲート手段のロック解除信号に基づいて前記パレットのロックを解除するように前記ロック機構を制御するロック機構制御手段と、
を備えることを特徴とするフォークリフト。
【請求項２】
前記昇降操作手段によるフォーク下降の指令のための操作が停止された時点から所定の期間フォーク下降指令信号を延長する信号延長手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のフォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフトに関し、特に、パレットをロックするパレットロック装置を備えたフォークリフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフトの一種であるオーダピッキング型のフォークリフトはフォークと運転台とがマストに沿って一体的に昇降する。このようなオーダピッキング型のフォークリフトでは、フォークをパレットに差し込んだ状態で所定の場所まで搬送し、パレットを上昇させた後、作業者がパレット上に移動して棚との間で荷物の積み降ろし作業を行う。
【０００３】
このようにオーダピッキング型フォークリフトを使用した荷役作業においては、運転台を上昇させた高所での作業となることが多いので、パレットをフォークで支持するだけではパレットが不安定で、フォーク上で揺動すると安定した荷役作業を行えず、最悪の場合には作業者が落下するなどの恐れがある。そのため、フォークと平行にロック部材を設け、運転台に設けたレバーを手動で引くことによって、また、運転台の床面に設けた足踏みペダルを踏むとことによって、これらに連動して上記ロック部材がフォークから離れるように下方に旋回駆動され、これによりパレットの上板下面がフォークにより、また、下板上面が前記ロック部材により押圧され、両者が突っ張りあった状態で、パレットがロックされるようにした構成が以下の特許文献で提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２２８０８５号公報
【特許文献２】
特開２００１−３１６０９５公報
【特許文献３】
特開２００２−１２３９７公報
【特許文献４】
特開平１０−２９１７９０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、作業者がその都度、手動式レバーや足踏みペダルを操作することによってパレットをロックする構成では、ロック操作を忘れてしまうこともあり、安全性を確保する上で未だ不十分である。
【０００６】
このため本願発明者は、オペレータが行っていたパレットのロック操作を、パレットがフォークに挿入されたことをセンサで検出し、この検出出力に基づいてロックレバーを上下に回動させることにより、自動的にロックさせることを試みた。しかし、走行路面の荒れた通路を走行すると、フォークに挿入されたパレットが上下に振動し、前記センサが反応してロックレバーが誤動作するという事態が発生した。
【０００７】
本願発明は、フォークに挿入されたパレットを自動的にロックして、前記パレットの揺動を確実に防止できるフォークリフトを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために本発明は次のように構成される。
【０００９】
請求項１記載の発明は、フォークに挿入されたパレットをロックするロック機構を備えたフォークリフトにおいて、前記フォークが前記パレットへ挿入されたことを検出するパレット検出センサと、前記パレットが荷降ろしのために所定の位置に着地されたことを検出する着地検出センサと、前記フォークを上昇又は下降させるための指令信号を出力する昇降操作手段と、前記昇降操作手段のフォーク下降指令信号と前記着地検出センサの検出信号とが共に出力された場合にロック解除信号を出力するゲート手段と、前記パレット検出センサの検出信号に基づいて前記パレットをロックし、また、前記ゲート手段のロック解除信号に基づいて前記パレットのロックを解除するように前記ロック機構を制御するロック機構制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記発明によれば、パレットのロックを自動的に行うようにしたことにより、従来のようなロック操作の忘れがなくなり、確実にロックできるようになる。またロックの解除は、作業者によるフォークの下降指示とパレットの着地とが共に行われた時に実行されるので、車体走行に伴ってパレットの揺動によって勝手にロックが解除されることがない。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記昇降操作手段によるフォーク下降の指令のための操作が、停止された時点から所定の期間フォーク下降指令信号を延長する信号延長手段を備えることを特徴としている。
【００１２】
上記発明によれば、作業者によるフォークの下降指示操作が停止された時点から、さらに所定の期間にわたって下降指示の信号を延長する延長手段を設けたので、フォークの下降スイッチを離した後に惰性でパレットが着地しても、パレットのロックが確実に解除できるようになったので、前記の下降スイッチを長く押し続けたり、何度も押したりする必要がなく、作業者の負担を軽減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図４ないし図７に示すオーダピッキング型のフォークリフト１は、一対のフォーク２を備えた運転台３がマスト４に沿ってフォーク２と一体に昇降可能に設けられている。また、運転台３の上方には作業者保護用の安全バー５やヘッドガード６が設けられている。
【００１５】
一方、運転台３の車体前方側には操作パネル９が設けられており、この操作パネル９には、フォーク２および運転台３を昇降する昇降操作手段１０、速度調整用のアクセルレバー１１、図示しないバッテ容量計等の各種の計器類、さらにはステアリングハンドル１２などが配置されている。また、運転台３の台座１３にはブレーキペタル１４が設けられている。
【００１６】
さらに、車体内部には、図５に示すように、アクセルレバー１１の操作に応じて駆動される走行モータ等を備えた走行機構１７、昇降操作手段１０を構成する上昇スイッチ１０ａや下降スイッチ１０ｂの操作に応じて駆動される昇降用モータ等を備えた昇降機構１８、およびこれらの各機構１７、１８を制御する運転制御手段１９が設けられるとともに、これら各部の駆動源となるバッテリ（図示せず）が搭載されている。
【００１７】
更に、このフォークリフト１には、パレット自動ロック用のパレットロック装置が設けられている。このパレットロック装置は、図７に示すように、フォーク２と共同してパレット２４を機構的にロックするロック機構２２と、このロック機構２２の動作を制御するマイクロコンピュータ等からなるロック機構制御手段２３とを備えている。
【００１８】
ロック機構２２は、図６に示すように、パレット２４に当接する左右一対のロックバー２５が運転台３の台座１３端部からフォーク２に沿って突出している。これらのロックバー２５の先端部は楔形に形成されており、ロックバー２５が水平状態にあるときにはフォーク２の上面よりも僅かに上方に突出している。また、ロックバー２５の基端部はブラケット２６にボルト等で固定され、このブラケット２６の末端部は台座１３に支持された軸２７によって上下旋回自在に取り付けられている。
【００１９】
一方、運転台３の台座１３内にはロックバー２５の駆動用のパワーシリンダ３０が車体前後方向に沿って配設され、このパワーシリンダ３０のロッドには図示しないギアを介してモータ３１が接続されており、このモータ３１の正逆転によりパワーシリンダ３０が伸縮されるようになっている。また、パワーシリンダ３０の両端には、その縮退状態を検出する入検出センサ３２と、その伸長状態を検出する出検出センサ３３とがそれぞれ設けられている。
【００２０】
パワーシリンダ３０の先端には軸３４を介してリンク部材３５の一端が連結され、リンク部材３５の他端は台座１３に支持された軸３７に旋回自在に連結されている。また、リンク部材３５の略中央位置にはダンパー３８の一端が軸３９で回動自在に連結され、ダンパー３８の他端は前述のブラケット２６の上面に突設された継板４０に軸４１を介して回動自在に連結されている。上記のダンパー３８の内部にはコイルスプリングが内蔵されており、パレット２４をロックした際にロックバー２５及びパワーシリンダ３０に過剰な力が加わらないように力を吸収するようになっている。
【００２１】
さらに、パレットロック装置２１は、図７および図８に示すように、ロックバー２５を固定しているブラケット２６の背部に取り付けられたマグネット４４と、台座１３側に取り付けられてマグネット４４の磁力でオン／オフするパレット検出センサ４５および着地検出センサ４６を備えている。そして、各検出センサ４５，４６の出力がロック機構制御手段２３に入力されるようになっている。
【００２２】
上記のパレット検出センサ４５は、フォーク２がパレット２４へ挿入されたことを検出するもので、ロックバー２５が水平状態になっているときにオン状態にあり、フォーク２がパレット２４に十分に差し込まれてロックバー２５が傾斜したときにオフするものである。また、着地検出センサ４６は、パレット２４が棚や地面などに着地されたことを検出するもので、パレット２４の搬送時にはオフ状態にあり、パレット２４が棚等に着地されてフォーク２が下降されるのに伴いロックバー２５が元の水平位置に向けて旋回されたときにオンするものである。
【００２３】
図８は、上記構成のパレットロック装置２１によるパレット２４のロックおよびロック解除の手順を示すフロー図である。
【００２４】
パワーシリンダ３０が縮退した状態にあるときには、ダンパー３８がリンク部材３５側に引き寄せられるため、図８（ａ）に示すように、ロックバー２５は水平状態になっている。このとき、マグネット４４がパレット検出センサ４５と対面しており、このため、パレット検出センサ４５はオン状態になっている。
【００２５】
この状態から、図８（ｂ）に示すように、フォーク２をパレット２４内に差し込んでいくと、ロックバー２５の先端上面がパレット２４の上内面２４ａに当接し、フォーク２の差し込み量が多くなるにつれてロックバー２５が次第に下向き方向に傾斜する。ロックバー２５の旋回でマグネット４４がパレット検出センサ４５と対面する位置から離れると、パレット検出センサ４５の検出出力がオフになるため、これに応じてロック機構制御手段２３は、モータ３１を正転してパワーシリンダ３０のロッドを伸長させる。
【００２６】
パワーシリンダ３０のロッドが伸長されるのに伴い、リンク部材３５によってダンパー３８が押されることでブラケット２６およびロックバー２５が軸２７を中心に下方に旋回されてフォーク２との間が拡張される。そして、図８（ｃ）に示すように、ロックバー２５の先端下部がパレット２４の下内面２４ｂに当接した後、さらにパワーシリンダ３０が幾分伸長された状態になると、パワーシリンダ３０のロッドが所定長さ分だけ伸長されたことが検出センサ３３によって検出されるため、これに応じてロック機構制御手段２３はモータ３１を停止させる。これにより、パレット２４の上下の各内面２４ａ，２４ｂがフォーク２とロックバー２５とによってロックされる。このとき、マグネット４４は着地検出センサ４６と対面する位置から離れているので、着地検出センサ４６の検出出力はオフになっている。
【００２７】
一方、このようにしてパレット２４をロックした状態で搬送や荷物の積み降ろし等の荷役作業を行った後、図８（ｄ）に示すように、フォーク２を降下させて床面や棚などの所定の位置４７にパレット２４を着地すると、フォーク２がパレット２４の上内面２４ａより離れて降下することで、ロックバー２５の軸２７の位置も共動して降下する。すると、ダンパー３８が縮むためにロックバー２５は軸２７を中心に上向き方向に旋回する。
【００２８】
そして、ロックバー２５の旋回でマグネット４４が着地検出センサ４６と対面する位置になると、着地検出センサ４６の検出出力がオンになるため、これに応じてロック機構制御手段２３は、モータ３１を逆転してパワーシリンダ３０のロッドを縮退させる。
【００２９】
図８（ｅ）に示すように、パワーシリンダ３０が縮退されるのに伴い、リンク部材３５側にダンパー３８が引き寄せられるため、ブラケット２６およびロックバー２５が軸２７を中心に上方に向けて旋回されてロックバー２５は水平状態になるまで復帰する。この状態になると、パワーシリンダ３０が元の位置まで縮退したことが入検出センサ３２によって検出されるため、これに応じてロック機構制御手段２３はモータ３１を停止させることになる。
【００３０】
図１は本発明の実施の形態１に係るフォークリフトの運転制御系とパレットロック装置の制御系の要部構成を示すブロック図であり、図４ないし図８に示した内容と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００３１】
なお、フォークリフトの全体構成や、パレットロック装置を構成するロック機構の基本的な部分は、上記図４〜図８で説明した内容と同じであるので説明を簡略する。本実施の形態１のフォークリフトは、図４で説明したと同様に、フォーク２および運転台３を昇降する昇降操作部１０や速度調整用のアクセルレバー１１を備えるとともに、アクセルレバー１１の操作に応じて駆動される走行モータ等を備えた走行機構１７、昇降操作部１０を構成する上昇スイッチ１０ａや下降スイッチ１０ｂの操作に応じて駆動される昇降用モータ等を備えた昇降機構１８、およびこれらの各機構１７、１８を制御する運転制御部１９を有している。
【００３２】
更に、本実施の形態１のフォークリフトは、図６に示したと同様にパレット自動ロック用のパレットロック装置２１を備えている。このパレットロック装置２１は、フォーク２と共同してパレット２４を機構的にロックするロック機構２２と、フォーク２がパレット２４へ挿入されたことを検出するパレット検出センサ４５と、パレット２４が床面や棚などの所定の位置に着地されたことを検出する着地検出センサ４６と、パレット検出センサ４５の検出出力に基づいてパレット２４をロックし、また着地検出センサ４６の検出出力に基づいてパレット２４のロックを解除するようにロック機構２２を制御するロック機構制御手段２３とを有する。
【００３３】
さらに、パレットロック装置２１には、昇降操作手段１０の下降スイッチ１０ｂからフォーク下降の指令信号が出力されている場合に着地検出センサ４６から出力される検出信号の通過を許容してロック機構制御手段２３へ与えるゲート手段としてのアンドゲート５０が設けられている。
【００３４】
その他の構成は、図４ないし図８に示した内容と同様であるから、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３５】
この構成において、パレットロック装置２１によるパレット２４のロック動作およびロック解除動作は、従来のものと基本的に変わらない。特に、昇降操作手段１０の下降スイッチ１０ｂを操作して昇降機構１８を駆動することでフォーク２を降下させているときには、パレット２４が床面や棚などの所定の位置に着地されるまでの間、下降スイッチ１０ｂからのフォーク下降の指令信号がアンドゲート５０に加わっているのでアンドゲート５０よりロック解除信号が出力されている。したがって、この状態で、ロックバー２５が旋回して着地検出センサ４６の検出出力がオンになったときには、これに応じてロック機構制御手段２３がモータ３１を逆転してパワーシリンダ３０を縮退させるため、パレット２４のロックが解除される。
【００３６】
また、このパレットロック装置２１によってパレット２４をロックした状態で荷物を搬送する際には、下降スイッチ１０ｂからはフォーク下降の指令信号は出力されておらず、このためアンドゲート５０は閉じられている。したがって、路面状態等の状況によってパレット２４が大きく振動し、このため、着地検出センサ４６の検出出力がオンになって検出信号が出力された場合でも、その検出信号はアンドゲート５０で阻止されてロック機構制御手段２３には入力されない。よって、搬送途中でパレット２４のロック状態が不意に解除されてしまうといったことが確実に防止される。
【００３７】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２に係るフォークリフトの運転制御系とパレットロック装置の制御系の要部構成を示すブロック図であり、図４ないし図８に示した内容と対応する構成部分には同一の符号を付す。
【００３８】
この実施の形態２の特徴は、実施の形態１において設けられているゲート手段としてのアンドゲート５０に加えて、昇降操作手段１０の下降スイッチ１０ｂによるフォーク下降の指令信号の出力期間およびこの指令のための操作が停止された時点からさらに所定の期間にわたってフォーク下降指令信号を延長する信号延長手段５１が設けられていることである。この信号延長手段５１としては、図示しないが、たとえばフォーク下降の指令信号の立ち下がりに応じてトリガされるワンショット回路と、昇降操作手段１０の下降スイッチ１０ｂの出力および上記のワンショット回路の出力を共に出力するオアゲートとを組み合わせるなどして構成される。
【００３９】
ところで、通常の荷役作業を行う場合において、フォーク２を下降してパレット２４を床面等の所定の位置に着地する際、パレット２４が完全に床面等に着地される以前に下降スイッチ１０ｂをオフにしてフォーク下降の指令信号を停止し、以降はフォーク２の下降惰性でパレット２４を着地させる操作を行うことがある。
【００４０】
その場合、上記の実施の形態１の構成であると、着地検出センサ４６から検出信号が出力された時点で、既にフォーク下降用の指令信号の出力が停止されているので、着地検出センサ４６の検出信号はロック機構制御手段２３に加わらない。そのため、パレット２４のロックが解除されない事態となる。ロックを解除するには、再度、下降スイッチ１０ｂを操作してフォーク下降の指令信号を出力し、着地検出センサ４６の検出出力がアンドゲート５０を通過するようにする必要があり、下降スイッチ１０ｂの操作が二度手間になる。
【００４１】
これに対して、この実施の形態２では、図３のタイミングチャートに示すように、フォーク２の下降惰性でパレット２４を着地させるために、昇降操作手段１０の下降スイッチ１０ｂから出力されるフォーク下降の指令信号が停止された場合（時刻ｔｂ）でも、その時点から信号延長手段５１はさらに所定の期間Ｔ０にわたってアンドゲート５０に対してゲートを開くゲート信号を継続して出力する。
【００４２】
したがって、フォーク２を惰性下降させるために、既にフォーク下降の指令信号が出力されていない状態において、着地検出センサ４６から検出信号が出力された場合でも、アンドゲート５０は開かれているので、着地検出センサ４６からの検出信号はアンドゲート５０を通過してロック機構制御手段２３に加わる。このため、パレット２４が床面等の所定の位置に着地された際には、パレット２４のロック状態が解除されることになる。これにより、下降スイッチ１０ｂの操作の二度手間を省くことができ、作業者の負担を軽減することができる。
【００４３】
【発明の効果】
第１の発明によれば、パレットのロックを自動的に行うようにしたことにより、従来のようなロック操作の忘れがなくなり、確実にロックできるようになる。またロックの解除は、作業者によるフォークの下降指示とパレットの着地とが共に行われた時に実行されるので、車体走行に伴うパレットの揺動によって勝手にロックが解除されることがない。
【００４４】
第２の発明において、作業者によるフォークの下降指示操作が停止された時点から、さらに所定の期間にわたって下降指示の信号を延長する延長手段を設けたので、フォークの下降スイッチを離した後に惰性でパレットが着地しても、パレットのロックが確実に解除できるようになったので、上記の下降スイッチを長く押し続けたり、何度も押したりする必要がなく、作業者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るフォークリフトの運転制御系とパレットロック装置の制御系の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係るフォークリフトの運転制御系とパレットロック装置の制御系の要部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２における動作説明に供するタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１又は２に係るオーダピッキング型のフォークリフトの全体構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るフォークリフトの運転操作制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるパレットロック装置のロック機構分の側面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に至るパレットロック装置のパレットロック制御系の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるパレットロック装置によるパレットのロックおよびロック解除の動作説明図である。
【符号の説明】
１  フォークリフト
２  フォーク
１０  昇降操作手段
２１  パレットロック装置
２２  ロック機構
２３  ロック機構制御手段
２４  パレット
４５  パレット検出センサ
４６  着地検出センサ
５０  アンドゲート（ゲート手段）
５１  信号延長手段
【図１】
2004196445.tif 000003
【図２】
2004196445.tif 000004
【図３】
2004196445.tif 000005
【図４】
2004196445.tif 000006
【図５】
2004196445.tif 000007
【図６】
2004196445.tif 000008
【図７】
2004196445.tif 000009
【図８】
2004196445.tif 000010