(57)【要約】【課題】  フォーク３のティルト状態を検出することでオペレ一タの作業の負担を軽減し、しかも昇降キャリッジの小型化を達成できるティルト構造を提供する。【解決手段】  ティルト構造２０はフォーク３をティルトさせるティルト駆動手段を備え、このティルト駆動手段は、回転力が入力される入力軸５と、入力軸５と共に回転しローテート用直立軸１の上端から頭部を突出した回転軸６と、直立軸１に結合され入力軸５の回転を減速して直立軸１の下端から突出した出力軸７へ出力する減速機８と、この減速機８の出力軸７の出力をフォーク３に伝達することによりフォーク３をティルトさせる伝達手段９と、回転軸６の頭部に形成した送りネジと、送りネジに螺合され回転軸６の回転に従って上下方向に変位する被検出ナット１３と、被検出ナット１３の高さを検出する検出手段１４，１５とを備える。【選択図】  図３
2005255400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端及び下端を有し駆動源により回転するローテート用直立軸と、該直立軸に接続され該直立軸から水平方向へ両端を突出したティルト用水平軸と、該水平軸に後端を回動自在に支持され先端を水平に延出したフォークと、前記水平軸から下方へ離間する位置にて前記直立軸に結合され前記水平軸を支点にして前記フォークをその先端が上下する方向に回動させるティルト駆動手段とを備える、昇降キャリッジのティルト構造であって、
前記ティルト駆動手段は、回転力が入力される入力軸と、該入力軸と共に回転し前記直立軸の上端から頭部を突出した回転軸と、前記直立軸に結合され前記入力軸の回転を減速して前記直立軸の下端から突出した出力軸へ出力する減速機と、該減速機の出力軸の出力を前記フォークに伝達することにより前記フォークを前記水平軸を支点にして回動させる伝達手段と、前記回転軸の頭部に形成した送りネジと、該送りネジに螺合され前記回転軸の回転に従って上下方向に変位する被検出ナットと、前記被検出ナットの高さを検出する検出手段とを備えることを特徴とする昇降キャリッジのティルト構造。
【請求項２】
前記検出手段を、前記送りネジの近傍に上下に隔たるよう対にして設け、前記フォークの先端が下限に達した状態で、前記一対の検出手段の一方が前記被検出ナットを検出し、前記フォークの先端が上限に達した状態で、前記一対の検出手段の他方が前記被検出ナットを検出することを特徴とする請求項１に記載の昇降キャリッジのティルト構造。
【請求項３】
前記水平軸の両端に回転自在に各々支持される一対の軸受部の間に掛け渡され、前記フォークの直立片に近接するティルトバーと、
前記出力軸に偏心ピンを介して一端を接合し、他端を前記ティルトバーに接合し、前記出力軸の回転に伴い前記フォークの直立片に向かって進退動する連結ロッドとを備え、
前記連結ロッドと共に前記ティルトバーを進退動させ、該ティルトバーに、前記フォークの直立片を従動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の昇降キャリッジのティルト構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三方向スタッキングトラックの昇降キャリッジに搭載され、フォークがティルトした状態を検出するティルト構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フォークが車両の進行方向及びその両側に対して向き、荷の積付けができるフォークリフト、いわゆる三方向スタッキングトラックが知られている。この三方向スタッキングトラックによると、車体に立設されたマストに対して昇降キャリッジが昇降可能に設けられ、この昇降キャリッジに旋回（ローテート）可能なフォークが設けられている。そして、昇降キャリッジに、フォークの後端を支持し、フォークをその先端が上下する方向に回動（ティルト）させるティルト構造が下記の特許文献に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】実開昭５５−１７２２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来より、フォークが上記のように回動（ティルト）する過程で、フォークの先端が上限又は下限に達したことをオペレータが視認するという雑作を避けるために、フォークの状態をセンサ等で検出することが望まれている。
【０００５】
しかしながら、上記のティルト構造を三方向スタッキングトラックに適用する場合、フォークは、昇降キャリッジに直立して設けた支軸の周りに旋回（ローテート）するので、センサ等の検出信号をオペレータ側へ送出するための電線が、フォークの旋回に伴ってねじられて断線する恐れが有る。また、このような電線を通すためのスペースを昇降キリャッジ内に確保するのも困難である。
【０００６】
更に、油圧シリンダを原動機としてフォークを回動（ティルト）させる構成では、油圧シリンダのストロークを十分に確保する必要性から、油圧シリンダ自体を小型化することは困難であり、昇降キャリッジ全体の小型化が妨げられる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、フォークの回動（ティルト）状態を検出することでオペレータの作業の負担を軽減し、しかも昇降キャリッジの小型化を達成できるティルト構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上端及び下端を有し駆動源により回転するローテート用直立軸と、該直立軸に接続され該直立軸から水平方向へ両端を突出したティルト用水平軸と、該水平軸に後端を回動自在に支持され先端を水平に延出したフォークと、前記水平軸から下方へ離間する位置にて前記直立軸に結合され前記水平軸を支点にして前記フォークをその先端が上下する方向に回動させるティルト駆動手段とを備える、昇降キャリッジのティルト構造であって、前記ティルト駆動手段は、回転力が入力される入力軸と、該入力軸と共に回転し前記直立軸の上端から頭部を突出した回転軸と、前記直立軸に結合され前記入力軸の回転を減速して前記直立軸の下端から突出した出力軸へ出力する減速機と、該減速機の出力軸の出力を前記フォークに伝達することにより前記フォークを前記水平軸を支点にして回動させる伝達手段と、前記回転軸の頭部に形成した送りネジと、該送りネジに螺合され前記回転軸の回転に従って上下方向に変位する被検出ナットと、前記被検出ナットの高さを検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
更に、昇降キャリッジのティルト構造は、前記検出手段を、前記送りネジの近傍に上下に隔たるよう対にして設け、前記フォークの先端が下限に達した状態で、前記一対の検出手段の一方が前記被検出ナットを検出し、前記フォークの先端が上限に達した状態で、前記一対の検出手段の他方が前記被検出ナットを検出することを特徴とする。
【００１０】
更に、昇降キャリッジのティルト構造は、前記水平軸の両端に回転自在に各々支持される一対の軸受部の間に掛け渡され、前記フォークの直立片に近接するティルトバーと、前記出力軸に偏心ピンを介して一端を接合し、他端を前記ティルトバーに接合し、前記出力軸の回転に伴い前記フォークの直立片に向かって進退動する連結ロッドとを備え、前記連結ロッドと共に前記ティルトバーを進退動させ、該ティルトバーに、前記フォークの直立片を従動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造によれば、駆動源により回転するローテート用直立袖にティルト用水平軸を接続し、この水平軸を支点にしてティルト駆動手段がフォークを回動（ティルト）させる構成において、例えば直立軸の上端からプーリ等を介して回転力が入力軸に入力されると、この入力軸と共に、直立軸から頭部を突出した回転軸が回転（以下「高速回転」と記す。」する。この高速回転は、減速機によって減速され低速回転に変換されて出力軸から出力される。そして、出力軸の回転力が、伝達手段を介してフォークに伝達されることにより、フォークが、その先端を上下に移動するように、水平軸を支点として回動（ティルト）する。
【００１２】
一方、入力軸と共に回転する回転軸の頭部に送りネジを形成し、この送りネジに被検出ナットを螺合しているので、上記のようにフォークがその先端を上下に移動するよう回動（ティルト）する過程で、フォークが回動（ティルト）する角度に対応して被検出ナットも送りネジに沿って上方又は下方へ変位する。
【００１３】
従って、被検出ナットの位置を検出手段によって検出し、これを、例えばフォークの状態を示唆する情報として、モニタディスプレイ等を用いてオペレ一タに表示すれば、荷役作業の途中でオペレータが逐次にフォークの状態を視認するという雑作を省き、荷役作業を効率良く行なうことができる。
【００１４】
また、フォークを旋回（ローテート）させることにより、検出手段に対して被検出ナットが回転しても、被検出ナットと検出手段との水平距離は変化せず、検出手段は確実に被検出ナットを検出できる。このため、検出手段は直立軸と共に回転させなくて済む、つまり検出手段を昇降キャリッジに固定することができるので、検出手段の検出信号をオペレ一タ側へ送出するための電線がねじれることがなく、電線が断線する恐れも無い。
【００１５】
更に、本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造によれば、検出手段を送りネジの近傍に上下に隔たるよう対にして配置するだけで、フォークの先端が上限又は下限に位置することを検出できる。
【００１６】
従って、フォークの回動（ティルト）する角度を、例えばロータリエンコーダ等を用いてモニタする場合に比較して、製造コストを大幅に削減することができる。また、フォークの先端が上限又は下限に位置することさえ検出できれば、オペレータは、フォークを視認しなくてもその状態を容易に予測できるので、荷役作業を効率良く行なえるという上記の効果を達成することができる。
【００１７】
また、本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造によれば、水平軸の両端に回転自在に各々支持される一対の軸受部の間に、フォークの直立片に近接するティルトバーを掛け渡し、連結ロッドと共にティルトバーを進退動させることにより、このティルトバーに、フォークを従動させるよう構成しているので、水平軸の両端の間であれば、その何処にフォークの上端部を位置させても、言い換えれば水平軸の両端の間の何処にフォークを移動させても、このようなフォークを確実に回動（ティルト）させられる。
【００１８】
しかも、連結ロッドの一端を偏心ピンを介して出力軸に接合し、連結ロッドの他端をティルトバーに接合しているので、出力軸の回転を往復運動  即ちフォークの直立片に向かって連結ロッドが進退する動きに変換しつつ、ティルトバーまで伝達できる。従って、出力軸の回転力をチェーン又はギア等の伝達機構を用いてフォークへ伝達する場合に比較して、直立軸の下端周辺、更には昇降キャリッジの全体を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１乃至図９を参照しながら、本発明の実施形態に係る昇降キャリッジ１０のティルト構造２０について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る昇降キャリッジ１０を搭載したフォークリフトｖの側面図であり、図２はその平面図である。フォークリフトｖは、車体に立設されたマストに対して昇降キャリッジ１０が昇降可能に設けられ、この昇降キャリッジ１０に旋回（ローテート）可能なフォークが設けられている。そして、昇降キャリッジに、フォーク３の後端を支持し、フォーク３をその先端が上下する方向に回動（ティルト）させるティルト構造２０が設けられている。図３に基づいて、このティルト構造２０の概要を説明し、次いで図４乃至図９に基づき、その実施例を説明する。
【００２０】
図３に示すように、ティルト構造２０は、ローテート用直立軸１と、この直立軸１に後述の支持体にて接続され、直立軸１に対して水平方向へ両方の端部２１を各々突出したティルト用水平軸２と、この水平軸２に後端３１を回動自在に支持され先端３２を水平に延出したフォーク３と、水平軸２から下方へ離間する位置にて直立軸１に結合され水平軸２を支点にしてフォ−ク３をその先端３２が上下する方向に回動（ティルト）させるティルト駆動手段４とから概ね構成されている。
【００２１】
ティルト駆動手段４は、直立軸１の上端１１を経て駆動源Ｍから回転力が入力される入力軸５と、入力軸５と一体に回転し、直立軸１の上端１１の更に上方へ頭部６１を突出した回転軸６と、入力軸５の高速回転を減速して直立軸１の下端１２から突出した出力軸７へ出力する減速機８と、出力軸７の回転力をフォーク３に伝達することによりフォーク３を回動（ティルト）させる伝達手段９とを備える。駆動源Ｍは、減速機Ｇと摩擦ブレーキＢを具備した電動機を主体とし、その出力軸に設けたプーリ５１に発生する回転力を、無端状ベルト５２を介して、入力軸５に設けたプーリ５３に伝達するものである。
【００２２】
更に、ティルト構造２０は、回転軸６の頭部６１を送りネジとし、この頭部６１に螺合した被検出ナット１３が回転軸６の回転に従って上下方向に変位すると、その近傍に上下に隔てて配置した１対の検出手段１４，１５により、被検出ナット１３の高さを検出するよう構成している。詳しくは次の通りである。
【００２３】
図４は、ティルト構造２０が適用される昇降キャリッジ１０の全体を表している。昇降キャリッジ１０は、フォークリフトの車台に立設したマストに、複数のローラ１０１，１０２を介して上下方向へ移動自在にべース部１０３を係合している。ベース部１０３は、車幅方向へ延びる一対の水平レール１０４を固定し、更に、一対の水平レール１０４に、車幅方向へ延びる２本のラックギア１０５を各々固定している。
【００２４】
一方、一対の水平レール１０４に溝部１０６を各々形成し、これらの溝部１０６内にローラ（同符号）が係合し、このローラを介してヘッド部１０７が車幅方向に移動自在にべース部１０３に取付けられている。ヘッド部１０７は、２本のラックギア１０５に各々噛み合う一対のピニオン１０８を設けた主軸１０９と、一対のピニオン１０８の片方に出力ピニオン１１９を噛み合わせたシフト用ギア付きモータ１１０と、直立軸１にギヤ列１１１を介して回転力を付与するローテート用モータ１１２とを備える。
【００２５】
フォーク３は、その後端３１を立ち上げて上端都（軸受孔）３３を有する直立片３４を形成し、先端３２を水平又は水平に対して僅かに傾斜するよう延出している。水平軸２は、直立軸１に支持体３０を介して接続され、直立軸１から水平方向へ両方の端部２１を突出し、この両方の端部２１の間に、フォーク３の直立片３４の上端部３３を回動自在に支持する。
【００２６】
図５及び図６に示すように、直立軸１は、その上端１１及び下端１２がヘッド部１０７に各々軸受けされ、上端１１から下端１２を貫いて入力軸５を挿通する挿通孔１１５を有する。図８は、直立軸１の下端１２に減速機８を取付けた例を表している。直立軸１の周面におけるフォーク３へ向けられる箇所には、４つのネジ孔を形成した平面部３５が設けられている。支持体３０は、直立軸１の平面部３５に、上記４つのネジ孔に各々螺合するボルト３６により固定される本体部３７と、その両側へ延出した形状の水平延出部３８と、水平延出部３８の両端に各々設けられ、水平軸２の両方の端部２１を各々固定する一対の固定部３９とを備える。
【００２７】
図７に示すように、ティルト駆動手段４は、減速機８と、伝達手段９と、水平軸２の両方の端部２１に回転自在に各々支持される一対の軸受部（孔）１６１を有するティルトバー１６とを備える。ティルトバー１６は、水平軸２から自重で垂れ下がった状態でフォーク３の直立片３４に近接する。
【００２８】
図８に例示した減速機８は周知のサイクロ減速機（登録商標）を主体とする。この他、入力棚５によって回転するサンギアの周囲に、プラネタリギアを回転させ、このプラネタリギアの回転力を出力軸に伝える遊星歯車機構もしくは差動歯車機構等を主体とする減速機を適用しても良い。伝達手段９は、減速機８の出力軸７に対して偏心するよう位置決めされた球面滑り軸受を主体とする偏心ピン１７と、ティルトバー１６の下部に取付けた球面滑り軸受を主体とするピン１８と、出力軸７に一端を偏心ピン１７を介して接合し他端をピン１８を介してティルトバー１６に接合した連結ロッド１９とを備える。
【００２９】
図９に示すように、被検出ナット１３自体が回転軸６と共に回転しないように、被検出ナット１３はその一部を回転軸６に沿って延びる案内レール１３１に係合している。検出手段１４，１５としては、回転軸６の頭部６１の近傍に上下に隔たるよう配置される一対の近接センサを適用できる他、光電センサやマイクロスイッチで検出させても良い。
【００３０】
以上に述べたティルト構造２０によれば、駆動源Ｍの回転力が入力軸５に入力されると、入力軸５と共に、直立軸１から頭部６１を突出した回転軸６も高速回転する。この高速回転は、．減速機８によって低速回転に変換されて出力軸７から出力される。入力軸５と出力軸７の回転比率は９０対１前後が好ましい。
【００３１】
更に、出力軸７の回転が偏心ピン１７によって連結ロッド１９の往復運動に変換される。このような往復運動は、フォーク３の直立片３４に向かって連結ロッド１９が進退する動きとして、テイルトバー１６まで伝達される。同時に、連結ロッド１９と共にティルトバー１６も進退動する。このティルトバー１６に、フォーク３の直立片３４が従動することになり、フォーク３は、その先端３２が上下に移動（上昇又は下降）するように、水平軸２を支点として回数（ティルト）する。
【００３２】
また、フォーク３の上端部３３を、水平軸２の両方の端部２１の間の何処に位置させても、図７から明らかなように、ティルトバー１６はフォーク３の直立片３４に近接する。このため、フォ−ク３の位置をオペレ一タが荷物の大きさに応じて調整しても、フォーク３を上記のように確実に回動させることができる。
【００３３】
上記のようにフォーク３が回動する過程で、回転軸６が高速回転するので、これに螺合する被検出ナット１３は、フォーク３が上記のように回動（ティルト）する角度に対応して変位する。例えば、フォーク３の先端３２が下限に達した状態で、一対の検出手段１４，１５の一方が被検出ナット１３を検出し、フォーク３の先端３２が上限に達した状態で、一対の検出手段１４，１５の他方が被検出ナット１３を検出するように、一対の検出手段１４，１５を各々配置しても良い。
【００３４】
ここで「一方」又は「他方」と区別したのは、フォーク３の先端３２が上下に移動する過程で、被検出ナット１３も同様に上下に変位するのか、或いはフォーク３の先端３２の移動する方向とは逆の向きに被検出ナット１３が変位するかは、実施例に適用する減速機８の仕様によって決まるからである。
【００３５】
以上のように、被検出ナット１３の位置を検出手段１４，１５によって検出し、これを、例えばフォーク３の先端３２が上限又は下限に達し、つまり、フォーク３のティルト量（回動できる角度）が最大となったことを示唆する情報として、モニタディスプレイ等を用いてオペレータに表示すれば、荷役作業の途中でオペレ一タが逐次にフォーク３の状態を視認するという雑作を省き、荷役作業を効率良く行なうことができる。
【００３６】
仮に、減速機８に回転力を入力し出力軸７と共に偏心ピン１７を回転させ続けても、連結ロッド１９は往復動を繰り返するだけなので、フォーク３の先端３２は上限と下限の間を繰り返し昇降することになる．従って、減速機８とフォーク３との間にトルクリミッタ等の安全装置を設けなくても、減速機に回転力を入力する駆動源等に過負荷が加わる恐れが無い。
【００３７】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できるものである。例えば、検出手段１４．１５によってフォーク３の先端３２の上限と下限を検出することに加え、駆動源Ｍ又は回転軸６にロータリエンコーダを接続して、上限と下限の間におけるフォーク３のティルト量を検出できるように構成しても良い。また、以上の説明では、ティルトバー１６と連結ロッド１９をピン接合しているが、この接合をティルトバー１６と偏心ピン１７との単なる接触にする等しても良い。これにより、構成部品点数を少なくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、三方向スタッキングトラックに最適な構成であり、この他にオペレータが乗り込む運転台が昇降するオーダピッキングトラックの運転台に昇降キャリッジを取り付ける状態で本発明を採用しても良く、また、自動倉庫のスタッカクレーンの昇降するキャリッジに本発明を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る昇降キャリッジを搭載したフォークリフトの側面図。
【図２】本発明の実施形態に係る昇降キャリッジを搭載したフォークリフトの平面図。
【図３】本発明の実施形態に係る昇降キャリッジのティルト構造を示す概略図。
【図４】本発明の実施形態に係る昇降キャリッジの側面図。
【図５】（a）は本発明の実施形態に係る昇降キャリッジの要部の側面図、（b）はその連結構造を示す断面図。
【図６】本発明の実施形態に係る昇降キャリッジに適用したローテート用直立軸の正面図。
【図７】本発明の実施形態に係る昇降キャリッジに適用したティルトバーの正面図。
【図８】本発明の実施形態に係る昇降キャリッジに適用した減速機の断面図。
【図９】本発明の実施形態に係る昇降キャリッジのティルト構造に適用した検出手段の一例を示す側面図。
【符号の説明】
【００４０】
１：直立軸
２：水平軸
３：フォーク
４：ティルト駆動手段
５：入力軸
６：回転軸
７：出力軸
８：減速機
９：伝達手段
１０：昇降キャリッジ
１１：上端
１２：下端
１３：被検出ナット
１４，１５：検出手段
１６：ティルトバー
１７：偏心ピン
１９：連結ロッド
２０：ティルト構造
２１：端部
３１：後端
３２：先端
３３：上端部
３４：直立片
３２：先端
６１：頭部
【図１】
2005255400.tif 000003
【図２】
2005255400.tif 000004
【図３】
2005255400.tif 000005
【図４】
2005255400.tif 000006
【図５】
2005255400.tif 000007
【図６】
2005255400.tif 000008
【図７】
2005255400.tif 000009
【図８】
2005255400.tif 000010
【図９】
2005255400.tif 000011