(57)【要約】【課題】グリップ手段の開閉時の荷物の損傷及びシートパレット等の掴み損ねを確実に防止し、かつ廉価な機構を提供する。【解決手段】荷物をバックアップするフェースプレート２を進退自在に支持するパンタグラフアーム５と、このパンタグラフアーム５を駆動するプッシュプルシリンダ７と、フェースプレート２の下部に配置され把持対象を把持するグリッパー１１とを備え、このグリッパー１１には固定側のグリッパジョー３０に対し開閉動作をする昇降ロッド１６の下端にグリッパバー１７を有し、該グリッパバーをプッシュプルシリンダ７によって駆動し、該プッシュプルシリンダの作動時にパンタグラフアーム５の動作に先行して該プッシュプルシリンダ７の動作を直線的運動に変換し昇降ロッド１６に伝達するためのレバー１３を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷物をバックアップするフェース部材を進退自在に支持する支持手段と、該支持手段を駆動する駆動手段とを有するプッシュプル装置のグリッパ機構であって、前記フェース部材の下部に配置され把持対象を把持するグリップ手段を備え、該グリップ手段には固定グリップ要素に対して開閉動作をする可動グリップ要素を有し、該可動グリップ要素が前記駆動手段によって駆動され、該駆動手段の作動時に前記支持手段の動作に先行して該駆動手段の動作を前記可動グリップ要素の直線的運動に変換する運動変換手段を設けたことを特徴とするプッシュプル装置のグリッパ機構。
【請求項２】
前記運動変換手段には、前記可動グリップ要素と一体的に昇降する昇降部材と、前記駆動手段の動作を直線的動作に変換して前記昇降部材に伝達するための運動変換部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載のプッシュプル装置のグリッパ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートパレット等に載せられた荷物の積み降ろしを行うフォークリフトに適したプッシュプル装置のグリッパ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプッシュプル装置は、例えば、米国特許第５，６９２，８７４  号公報に開示されている（特許文献１参照）。このプッシュプル装置は、フォークリフトのフレームに装着されるパンタグラフ構造と、このパンタグラフ構造の先端に取り付けたフェースプレートと、このフェースプレートを進退自在に駆動するジャッキとを備え、フェースプレートにグリッパが配設されている。グリッパは、固定ジョーと、レバーの先端に設けられ固定ジョーに対して開閉する可動ジョーとを有している。荷積みのときには、レバーの先端に設けられた可動ジョーが、円弧に沿って動き、固定ジョーに対し閉じてシートパレットの所定箇所を把持し、荷降ろしのときにはグリッパが開いてシートパレットの把持を解除する。
【０００３】
そして、このプッシュプル装置の動作は次のとおりである。フォーク上への荷物の積み込みの際におけるジャッキの短縮ストローク動作では、先ずグリッパが閉じてシートパレットの把持が行われ、その後の更なる短縮ストロークにより、パンタグラフ構造の全長が縮み、シートパレットとその上の荷物を引き寄せてフォーク上へ荷物を積み込む。また、荷降ろしのときのジャッキの伸長ストローク動作では、先ずグリッパが開いてシートパレットの把持が解除される。ジャッキの更なる伸長ストロークによって、パンタグラフ構造の全長が伸び、フェースプレートが荷物を押し進めて、荷物をフォーク上から降ろす（その他特許文献２−４参照）。
【０００４】
また、上記以外に、例えば特開平８−２６６８８号公報に開示されている従来の技術がある（特許文献５参照）。この従来の技術の場合、フェースプレートの下端に、シートパレットのタブを咬えるグリッパジョーと、直線的に上下動するグリッパチャンネルと、該グリッパチャンネルを駆動するための専用シリンダとよりなるグリッパが設けられている。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第５，６９２，８７４  号公報
【特許文献２】
特開平３−２００６９７号公報
【特許文献３】
特開平３−２００７００号公報
【特許文献４】
実開平３−９３９８号公報
【特許文献５】
特開平８−２６６８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示されている従来の技術では、グリッパの可動ジョーがレバーの先端に取り付けられていて、孤を描いて開閉するため、開閉中のグリッパがフェースプレートの前面より前方にせり出したり後方に後退したりする。そのため、グリッパで荷物に損傷を与える。また、シートパレットのタブが確実に掴めない、等の問題が発生していた。そして、シートパレットを確実に掴むようにグリッパが最大に前方に出たときに閉まりきる配置にすると、グリッパで荷物を損傷する。また、荷物に損傷を与えないように最大に開いた時にグリッパが最大に前方になるように配置すると、シートパレットのタブが短いときには、シートパレットのタブを掴めない等の不都合を起こす可能性が大きい。また、グリッパチャンネルを駆動するための専用シリンダを有する場合には、コストが高くなるという欠点がある。
【０００７】
本発明は、グリッパまたはグリップ手段を作動させる機構を改善することで、グリップ手段の可動グリップ要素を上下方向に直線的に作動させ、グリップ手段の開閉時の荷物の損傷及びシートパレット等の掴み損ねを防止し、シートパレット等の確実な把持が可能になり、かつ廉価で使い易いプッシュプル装置のグリッパ機構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】
上記の課題を解決し目的を達成するために、本発明は、荷物をバックアップするフェース部材を進退自在に支持する支持手段と、該支持手段を駆動する駆動手段とを有するプッシュプル装置のグリッパ機構であって、前記フェース部材の下部に配置され把持対象を把持するグリップ手段を備え、該グリップ手段には固定グリップ要素に対して開閉動作をする可動グリップ要素を有し、該可動グリップ要素が前記駆動手段によって駆動され、該駆動手段の作動時に前記支持手段の動作に先行して該駆動手段の動作を前記可動グリップ要素の直線的運動に変換する運動変換手段を設けたことを特徴とする。本発明に係るグリッパ機構は、前記運動変換手段に、前記可動グリップ要素と一体的に昇降する昇降部材と、前記駆動手段の動作を直線的運動に変換して前記昇降部材に伝達するための運動変換部材とを備えていてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は本発明の実施形態に係るグリッパ機構を備えたプッシュプル装置の要部及びその動作を示す側面図、図３は図１の要部を拡大した側面図である。
【００１０】
本発明に係るグリッパ機構が適用されるプッシュプル装置１は、荷物をバックアップするフェースプレート（フェース部材）２と、このフェースプレート２を進退自在に支持する支持手段として左右一組ずつのパンタグラフアーム５と、パンタグラフアーム５を駆動する駆動手段としてのプッシュプルシリンダ７とを有する。また、プッシュプル装置１は、下部にプラテン８を組み付け、上下のフック９ａ，９ｂを設けたフレーム１０を備え、このフレーム１０には、パンタグラフアーム５の基端部が支持されている。そして、プッシュプル装置１は、上下のフック９ａ，９ｂにより図示しない掛止部材に装着され、フォークリフトのマストに該掛止部材を介して昇降可能に支持され使用される。
【００１１】
本発明の実施形態に係るグリッパ機構は、把持対象であるシートパレット４のタブ４ａを把持するために、フェースプレート２の下部に配置されているグリッパー１１を備えている。グリッパー１１には、固定部材１２と、運動変換部材としてのレバー１３を含む運動変換手段によって、該固定部材１２に対し直線的な開閉動作を行う可動グリップ要素としてのグリッパバー１７とが含まれている。そして、このグリッパバー１７は、上記プッシュプルシリンダ７によって駆動される。
【００１２】
図４はフェースプレートとその関連部材を示す斜視図である。フェースプレート２は、四角形の板材１８を有し、この板材１８の外周の上端縁及び側端縁に沿って設けた枠リブ１９と、板材１８の下部に配置されている横リブ２０と、上下方向に沿った一対のガイドレール２１とを板材１８に固着し組立てて形成されている。一対のガイドレール２１は、横リブ２０から枠リブ１９の上部までの間にあって補強を兼ねており、それぞれ長手方向に沿って連続するコ字型溝を相互に対向させて配置されている。この溝には図１に示すスライダ２２が上下に摺動自在に嵌入される。
【００１３】
フェースプレート２には、断面が四角形の筒状ガイド２３、及びパンタグラフアーム５を構成するリンクの先端を軸支するリンク用軸受部材２５が配置され、これらは、いずれも板材１８及び横リブ２０の所定箇所に固着されている。各筒状ガイド２３の左右両側面及びフェースプレート２の板材１８には、図５にも示すように、左右のレバー用軸受部材２６が固着されている。この軸受部材２６は、筒状ガイド２３の上端よりも上方へ突出した両軸受片２６ａを備え、この両軸受片２６ａに開けられている軸穴に挿通されるレバー軸１４でレバー１３を回動自在に支持する。筒状ガイド２３の上部には、プッシュプルシリンダ７の一端を受けるシリンダ受け部２８が固着されている。このシリンダ受け部２８は、シリンダ本体５１が衝突する際の衝撃吸収のために、合成樹脂材からなり、左右の軸受部材２６の間に配置されている。横リブ２０は、板材１８の全幅に渡って連続し、複数箇所に透孔２０ａを有する。この横リブ２０に取り付けられるグリッパー１１の固定部材１２には、透孔２０ａに対応する複数のねじ穴１２ａが開けられ、各筒状ガイド２３の真下の対応する位置に切欠き１２ｂが形成されている。グリッパー１１の固定部材１２は、固定グリップ要素として下部にグリッパジョー３０を一体に有し、ワッシャ３１と、ねじ穴１２ａに螺合するねじ込みボルト３２とをもって横リブ２０の下面に固着される。上記軸受部材２６及びシリンダ受け部２８は左右の筒状ガイド２３の両方にそれぞれ設けられているが、図４では見易くするためにそれぞれ一方のみを図示して他方を省略してある。
【００１４】
左右の各パンタグラフアーム５は、図１に示すように、互いに長手方向中間位置で交差する配置とした一対の基部側リンク３５，３６及び一対の先端側リンク３８，３９を有し、各一対のリンクがそれぞれの中間位置で相互に回動自在に各々の中間軸３７，４０で接合されている。基部側リンク３５，３６の先端には対応する先端側リンク３８，３９の端部がそれぞれの連結軸４４，４９で連結されている。
【００１５】
先端側リンク３９の先端部は、軸受部材２５に回動自在に支持され固定位置にある先端側固定軸４１を有している。先端側リンク３８の先端部は、図６に示すガイドレール２１に案内される先端側スライダ２２と、このスライダ２２に回動自在に支持される先端側可動軸４３とを有し、この可動軸４３の外周に嵌合させてボルト４５にて締結されている。先端側固定軸４１には先端側リンク３９の斜め下向きの一端が固定されている。先端側可動軸４３には、一対の先端側リンク３８の斜め上向きの一端が固定されている。先端側スライダ２２はコ字型断面のガイドレール２１の内部に上下方向に摺動自在に装着される。基部側リンク３５，３６の基端部は、フレーム１０の下端近傍に回動自在に支持され固定位置にある基端側固定軸４６と、基端側スライダ４７に回動自在に支持される基端側可動軸４８とを有している。基端側固定軸４６には一対の基部側リンク３６の斜め下向きの一端が固定されている。基端側可動軸４８には、一対の基部側リンク３５の斜め上向きの一端が固定されている。基端側スライダ４７はコ字型断面のチャンネル構造を有するフレーム１０の内部に上下方向に摺動自在に装着される。
【００１６】
プッシュプルシリンダ７は、図１及び図３に示すように、シリンダ本体５１と、このシリンダ本体５１に対し出入自在なピストンロッド５２とを備ている。シリンダ本体５１の端部に突設した板状接合片５３は、レバー軸１４で回動自在に支持されているレバー１３の基端部にピン継ぎ手５４をもって接合されている。ピストンロッド５２の先端は、パンタグラフアーム５を構成するリンク３６の基部側中間軸３７と上連結軸４９との間の所定箇所にピン継ぎ手５６をもって接合されている。
【００１７】
グリッパー１１は、フェースプレート２の横リブ２０に固着され下端にグリッパジョー３０を有する固定部材１２と、この固定部材１２に対し昇降する可動グリップ要素としてのグリッパバー１７と、このグリッパバー１７に直線的昇降運動を付与するためのレバー１３を含む運動変換手段とを備えて構成されている。グリッパバー１７は、昇降ロッド１６の下端に固着されている。昇降ロッド１６は、筒状ガイド２３に対応する四角形の断面を有し、図７に示すように、上端には上向きに突出した上昇受け部６０と、この上昇受け部６０の下端部の位置にて上向きに形成した下降受け面６２とを備え、上昇受け部６０に四角形の受け穴６１が開けられている。昇降ロッド１６は、筒状ガイド２３に挿通され該ガイド２３により案内されて、ほぼ鉛直方向に沿って、グリッパバー１７と共に直線的に昇降自在である。
【００１８】
運動変換手段は、レバー１３及び筒状ガイド２３等を備えて構成されており、プッシュプルシリンダ７の作動時にパンタグラフアーム５の動作に先行して該プッシュプルシリンダ７の動作を直線的運動に変換し昇降ロッド１６に伝達するためのものである。レバー１３は、図５及び図７に示すように、プッシュプルシリンダ７のシリンダ本体５１に係合する基部側に二又部６５を有し、昇降ロッド１６に係合する先端側には横向きにレバー軸１４とほぼ平行に突設したピン６６及び図３に二点鎖線で示す水平に近い姿勢になったときに下向きに膨出している膨出部６７とを備え、ピン６６が受け穴６１に挿入されて該穴６１の上部内面に接すると共に、水平に近い姿勢になったとき膨出部６７の下面が下降受け面６２に対向するように設定されている。また、レバー１３は、中間位置に開けられた軸穴６８と二又部６５に開けられた接合穴６９とを有し、軸穴６８に挿通されるレバー軸１４を軸受部材２６の軸受片２６ａによって支持することで回動自在である。
【００１９】
また、レバー１３は、プッシュプルシリンダ７の基端に突設された板状接合片５３を二又部６５の両接合穴の間に配置し、この両接合穴及びシリンダ本体５１の接合片５３に開けられた図示しない接合穴にピンを通してなるピン継ぎ手５４によってプッシュプルシリンダ７のシリンダ本体５１の板状接合片５３に接合されている。
【００２０】
本発明の上記実施の形態に係るプッシュプル装置の動作について説明する。
（１）引き込み動作の説明
図１及び図３において実線で示すように、プッシュプルシリンダ７が伸長してパンタグラフアーム５が延び、フェースプレート２が最前部に出ていて、レバー１３が起立姿勢にあり、グリッパー１１が開状態にあるときから開始される動作について説明する。
【００２１】
▲１▼プッシュプルシリンダ７のシリンダ本体５１の端部がレバー１３の基端部に接続されているので、プッシュプルシリンダ７を縮めると、先ず反作用で、レバー１３の基端部がプッシュプルシリンダ７に引かれて回動し、レバー１３が斜めに起立した状態から二点鎖線で示す水平に近い状態に作動する。このレバー１３の動きによって筒状ガイド２３で支えられた昇降ロッド１６はレバー１３の膨出部６７によって下方に押される。この結果、図１において二点鎖線で示すように、筒状ガイド２３によって案内された昇降ロッド１６の先端に固着されたグリッパバー１７は直線的に下方に押し下げられ、グリッパー１１は閉じて、シートパレット４のタブ４ａを把持する。
【００２２】
▲２▼グリッパー１１が閉じ終わるとレバー１３の動きが止められ、プッシュプルシリンダ７はパンタグラフアーム５をたたみ始める。これによって前方にあったフェースプレート２は後方に引き寄せられる。この引き寄せ動作により、シートパレット４と共に荷物がプラテン８上に載る。
【００２３】
▲３▼図２に実線で示すように、プッシュプルシリンダ７が最短まで短縮され、パンタグラフアーム５が畳まれ、レバー１３が水平に近い姿勢にてグリッパー１１が閉じている。
▲４▼プラテン８上に載っている荷物は、フォークリフトを運転することによって所望の場所へ運搬することができる。
【００２４】
（２）押し出し動作の説明
次に、プラテン８上に載っている荷物を所望の場所へ運搬した後、荷降ろしする際の押し出し動作について説明する。
【００２５】
▲１▼図２において実線にて示すように、プッシュプルシリンダ７が短縮され、パンタグラフアーム５が畳まれ、レバー１３が水平に近い姿勢にてグリッパー１１が閉じ、レバー１３を支持するレバー軸１４の中心がピン継ぎ手５４とピン継ぎ手５６の中心を結ぶ直線に対し、図２において左側にあってプッシュプルシリンダ７の伸長作動によりレバー１３を時計の針と同じ方向に回動させる位置関係にて、各可動部が停止している状態から開始される動作は以下の通りである。
【００２６】
▲２▼プッシュプルシリンダ７を伸ばすと、その反作用により、上記引き寄せ動作の場合の逆に作用して、レバー１３の基端部がシリンダ７に押されて、レバー１３が水平に近い状態から、図２において二点鎖線で示す斜めに起立した状態になるところまで回動する。このレバー１３の動きによって、筒状ガイトで支えられた昇降ロッド１６は、四角形の上昇受け穴６１に挿入されているピン６６で上方に持ち上げられる。この結果、図２において二点鎖線で示すように、筒状ガイド２３によって、案内された昇降ロッド１６の先端に取り付けられたグリッパバー１７は、直線的に上昇せしめられ、グリッパー１１は開いて、シートパレット４のタブ４ａの把持を解除する。このとき、グリッパバー１７は、下端部がフェースプレート２の下端よりも上方にあり、荷物の損傷を確実に防止できる。
【００２７】
▲３▼グリッパー１１を開き終わると、レバー１３によって案内されたプッシュプルシリンダ７の板状接合片５３はフェースプレート２に固着した筒状ガイド２３の表面に設けられたシリンダ受け部２８を押し、パンタグラフアーム５を伸長させる。この結果、プラテン８上に載っている荷物は、プラテン８から外れた位置に荷降ろしされる。
【００２８】
なお、本発明は、上記実施の形態によって限定されず、種々の変形変更が可能である。例えば、プッシュプルシリンダ７は、向きを上記とは逆にしてピストンロッド５２の先端をレバー１３に接合し、シリンダ本体５１の端部をパンタグラフアーム５のリンクに接合してもよい。また、ガイド２３は、筒状に代えて環状であってもよく、断面を正方形や円形にして、昇降ロッド１６の断面もそれに対応する形状にすることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、支持手段を駆動する駆動手段によってグリップ手段の可動グリップ要素を駆動し、該可動グリップ要素が固定グリップ要素に対して直線的な開閉動作をすることにより、シートパレット作業等を容易に行うための大きな要因であるシートパレットのタブ部等を確実に把持し、しかも荷物に損傷を与えることの無い、廉価で使い易いアタッチメントとしてプッシュプル装置のグリッパ機構を提供し、シートパレット等による物流に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るグリッパ機構を用いたプッシュプル装置の要部及びその動作を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るグリッパ機構を用いたプッシュプル装置の要部及びその動作を示す側面図である。
【図３】図１の要部を拡大して示した側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るフェース部材とその関連部材を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るフェース部材とその関連部材の要部を他の図に対し拡大して示した平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る支持手段とフェース部材との係合部分の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る運動変換手段を構成する主要部材を示す斜視図である。
【符号の説明】１：プッシュプル装置、２：フェースプレート（フェース部材）、４：シートパレット、４ａ：タブ、５：パンタグラフアーム（支持手段）、７：プッシュプルシリンダ（駆動手段）、８：プラテン、９ａ，９ｂ：フック、１１：グリッパー、１２：固定部材、１３：レバー（運動変換部材）、１４：レバー軸、１６：昇降ロッド、１７：グリッパバー（可動グリップ要素）、１８：板材、２０：横リブ、２１：ガイドレール、２２：スライダ、２３：筒状ガイド、２８：シリンダ受け部、３０：グリッパジョー（固定グリップ要素）、５１：シリンダ本体、５２：ピストンロッド、５３：板状接合片、６０：上昇受け部、６１：上昇受け穴、６２：下降受け面、６５：二又部、６６：ピン、６７：膨出部。
【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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【図７】
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