(57)【要約】【課題】  所定の位置で停止したフォークに不意に外力が加わっても、フォークを保持できるフォークの保持装置を提供する。【解決手段】  フォークの保持装置１は、昇降キャリッジ２に設けられ駆動手段３によって回転されるフォーク支軸４に、フォーク５を接続し、フォーク支軸４の回転に伴って旋回するフォーク５を、その旋回範囲内に定めた停止位置に保持する。フォーク５が停止位置にあるときに、位置検出手段６が保持信号を送出し、この保持信号に基づき制御手段７が、フォーク支軸４の回転を規制する負荷を駆動手段３に発生させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークリフトの昇降キャリッジに直立して設けられ駆動手段にて回転されるフォーク支軸に、フォークを接続し、前記フォーク支軸の回転に伴って旋回する前記フォークを、該フォークの旋回する範囲内に定めた停止位置に保持する、フォークの保持装置であって、
前記フォークが前記停止位置にあるとき、保持信号を送出する位置検出手段と、
前記保持信号に基づき、前記駆動手段に、前記フォーク支軸の回転を規制する負荷を発生させる制御手段と、
を備えることを特徴とするフォークの保持装置。
【請求項２】
前記位置検出手段が、前記フォーク支軸の回転する角度に従って変位する従節と、該従節の変位に基づき前記保持信号を送出するマイクロスイッチとを備えることを特徴とする請求項１に記載のフォークの保持装置。
【請求項３】
前記位置検出手段が、前記フォーク支軸の回転する角度をコード化して出力するエンコーダから成り、該エンコーダから送出された前記停止位置に対応するコードが前記制御手段へ送出されたとき、前記制御手段が、前記駆動手段を起動して、前記フォーク支軸の回転を規制する負荷を発生させることを特徴とする請求項１に記載のフォークの保持装置。
【請求項４】
前記フォークの旋回する範囲が、該範囲の限界を前記フォークリフトの車幅方向の両側へ９０度ずつ振り分けた１８０度になるよう設定され、前記フォークの旋回する範囲の限界に一致させて２箇所の前記停止位置が設定され、該２箇所の停止位置の何れか一方に、前記フォークがあるとき、１又は複数の前記位置検出手段が前記保持信号を送出することを特徴とする請求項１乃至３に記載のフォークの保持装置。
【請求項５】
前記フォークリフトに設けた走行検出手段が、前記フォークリフトの走行を検出したときに走行信号を送出し、前記制御手段が、前記走行信号及び前記保持信号を同時に受信することにより、前記駆動手段を起動して、前記フォーク支軸の回転を規制する負荷を発生させることを特徴とする請求項１乃至４に記載のフォークの保持装置。
【請求項６】
前記駆動手段が、前記フォーク支軸に回転力を付与する油圧モータ又は電動機であることを特徴とする請求項１乃至５に記載のフォークの保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３方向スタッカーフォークリフトのフォークを、その旋回する範囲において所定の位置に保持する、フォークの保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献に開示されているように、３方向スタッカーフォークリフトに搭載した昇降キャリッジが、フォークのローテイト動作又はシフト動作を行う過程で、同フォークの位置又は姿勢を検出し、この検出信号に基づき上記の動作を停止させる技術が公知である。
【特許文献１】特開昭５１−９１５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フォークに荷物を積載したまま上記のフォークリフトトラックが走行又は停止を繰り返したり、走行時に路面の凹凸によって激しい振動を受けると、その際に荷物に加わる慣性力でフォークが大きく振れたり、不用意に旋回したりする不具合が起こる。これが荷崩れの原因になる。
【０００４】
そこで、発明の目的は、所定の位置で停止したフォークに不意に外力が加わっても、フォークを保持できるフォークの保持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、フォークリフトの昇降キャリッジに直立して設けられ駆動手段にて回転されるフォーク支軸に、フォークを接続し、前記フォーク支軸の回転に伴って旋回する前記フォークを、該フォークの旋回する範囲内に定めた停止位置に保持する、フォークの保持装置に係るものであって、前記フォークが前記停止位置にあるとき、保持信号を送出する位置検出手段と、前記保持信号に基づき、前記駆動手段に、前記フォーク支軸の回転を規制する負荷を発生させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
更に、本発明に係るフォークの保持装置は、前記位置検出手段が、前記フォーク支軸の回転する角度に従って変位する従節と、該従節の変位に基づき前記保持信号を送出するマイクロスイッチとを備えることを特徴とする。
【０００７】
更に、本発明に係るフォークの保持装置は、前記位置検出手段が、前記フォーク支軸の回転する角度をコード化して出力するエンコーダから成り、該エンコーダから送出された前記停止位置に対応するコードが前記制御手段へ送出されたとき、前記制御手段が、前記駆動手段を起動して、前記フォーク支軸の回転を規制する負荷を発生させることを特徴とする。
【０００８】
更に、本発明に係るフォークの保持装置は、前記フォークの旋回する範囲が、該範囲の限界を前記フォークリフトの車幅方向の両側へ９０度ずつ振り分けた１８０度になるよう設定され、前記フォークの旋回する範囲の限界に一致させて２箇所の前記停止位置が設定され、該２箇所の停止位置の何れか一方に、前記フォークがあるとき、１又は複数の前記位置検出手段が前記保持信号を送出することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明に係るフォークの保持装置は、前記フォークリフトに設けた走行検出手段が、前記フォークリフトの走行を検出したときに走行信号を送出し、前記制御手段が、前記走行信号及び前記保持信号を同時に受信することにより、前記駆動手段を起動して、前記フォーク支軸の回転を規制する負荷を発生させることを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明に係るフォークの保持装置は、前記駆動手段が、前記フォーク支軸に回転力を付与する油圧モータ又は電動機であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るフォークの保持装置によれば、フォークが所定の停止位置にあることを、位置検出手段が検出して保持信号を送出することにより、制御手段が駆動手段を起動させる。これにより、駆動手段が、フォーク支軸の回転を規制する負荷を発生する。
【００１２】
従って、フォークに荷物を積載したままフォークリフトが走行又は停止を繰り返したり、走行時に路面の凹凸によって激しい振動を受けても、フォークは所定の停止位置に保持されるので、フォークが大きく振れたり、不用意に旋回したりする不具合を未然に防止することができる。
【００１３】
更に、本発明に係るフォークの保持装置によれば、フォーク支軸の回転する角度に従って変位する従節を介し、マイクロスイッチを用いてフォークの停止位置を検出するよう構成しているので、フォークリフトに当該装置を付加する場合に殆ど製造コストに影響することがない。また、マイクロスイッチは、昇降キャリッジ内の適当なスペースに内装することが可能な部品であるので、既成のフォークリフトに当該装置を付加する場合に、既成のフォークリフトを改造する等の手間が殆ど必要ないという利点がある。
【００１４】
また、本発明に係るフォークの保持装置を、エンコーダから停止位置に対応するコードがエンコーダから制御手段へ送出されたとき、駆動手段が、フォーク支軸の回転を規制する負荷を発生するよう構成すれば、停止位置をフォークの旋回する範囲内に任意に設定又は変更することが容易である。また、既に普及しているフォークリフトのように、フォークの旋回する角度を検出するエンコーダを備えたものに当該装置を搭載するのであれば、同エンコーダを共用できるという利点がある。
【００１５】
更に、本発明に係るフォークの保持装置は、フォークの旋回する範囲を、その限界がフォークリフトの車幅方向の両側へ９０度ずつ振り分けられた１８０度になるよう設定し、フォークが車幅方向の両側へ９０度旋回した２箇所の停止位置を、１又は複数の位置検出手段が検出するよう構成している。
【００１６】
このため、フォークが、例えば車幅方向の右側へ９０度旋回して一方の停止位置に達した状態で、フォークに外力が加わったとしても、同フォークが、車幅方向の右側へ９０度を超えて旋回することはないので、制御手段は、位置検出手段からの保持信号に基づきフォークが車幅方向の右側へ旋回するような回転力をフォーク支軸に加えれば足りる。反対に、フォークが、例えば車幅方向の左側へ９０度旋回して他方の停止位置に達した状態で、フォークに外力が加わったとしても、同フォークが、車幅方向の左側へ９０度を超えて旋回することはないので、制御手段は、位置検出手段からの保持信号に基づきフォークが車幅方向の左側へのみ旋回するような回転力をフォーク支軸に加えれば足りる。
【００１７】
従って、例えば２箇所の停止位置を２個のマイクロスイッチで個々に検出する場合には、それぞれのマイクロスイッチから送出される保持信号に基づき駆動手段がフォーク支軸に加える回転力の方向が決まるので、ＣＰＵ等による情報処理に依存することなく、リレー等を利用した簡単なシーケンス制御によって駆動手段を制御することも可能となる。
【００１８】
更に、本発明に係るフォークの保持装置によれば、走行検出手段がフォークリフトの走行を検出したときに送出する走行信号と、位置検出手段から送出される保持信号を同時に受信したときにのみ、制御手段がフォーク支軸の回転を規制する負荷を発生する。従って、フォークリフトの停止時において、フォークに載せた荷物に慣性力や振動等の外力が加わらない状態では、駆動手段を不要に起動させなくて済むので、駆動手段に供給する電力又は油圧等のエネルギーを節約できる。また、フォークリフトの停止時において、フォークをオペレータの指令により意図して旋回させる場合には、フォークの位置に関わり無く、オペレータの指令によりフォークを旋回させることができる。
【００１９】
更に、本発明に係るフォークの保持装置によれば、駆動手段がフォーク支軸に回転力を付与する油圧モータ又は電動機であるので、駆動手段を正転、逆転、又は停止させる動作の切換が容易である。しかも、油圧モータ又は電動機は、それぞれの動作を制御手段からの指令信号に即応して行えるという動作特性がある。従って、フォークに積載した荷物が、振動を受ける等して小刻みに旋回しても、即時、駆動手段がフォークを所定の停止位置に戻すことができるので、既述の不具合を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態に係るフォークの保持装置１は、フォークリフト等の昇降キャリッジ２に直立して設けられ駆動手段３によって回転されるフォーク支軸４に、フォーク５を接続し、フォーク支軸４の回転に伴って旋回するフォーク５を、その旋回範囲内に定めた後述の停止位置に保持するものである。
【００２１】
その特徴とするところは、フォーク５が停止位置にあるときに、位置検出手段６が保持信号を送出し、この保持信号に基づき制御手段７が、駆動手段３を起動して、フォーク支軸４の回転を規制する負荷を発生させることにより、フォーク５を停止位置に保持することにある。詳しくは以下の通りである。
【００２２】
昇降キャリッジ２は、図２及び図３に示すように、フォークリフト等のマスト２１に係合する複数のローラ２２を有する主フレーム２３に、駆動手段３及びフォーク支軸４を取付け、これらをハウジング２４の内部に収納している。昇降キャリッジ２に係る上記以外の技術は、周知であるので詳細な説明及び図示は省略する。
【００２３】
駆動手段３は、その主体である油圧モータＯＭと、油圧モータＯＭの正転／逆転用のポート３１，３２の何れか一方に作動油を供給し他方から排出するように切換えの自在な方向切換弁３３と、方向切換弁３３の供給側ポート３４に接続した油圧ポンプ３５と、方向切換弁３３の排出側ポート３６に接続し作動油を貯留するリザーバタンク３７とを備える。油圧モータＯＭの主軸に設けたピニオン３０１と、フォーク支軸４の上端に設けた終ギア３０２との間に、これらに各々噛み合う大小のギア３０３，３０４を一体にした減速ギアを介在することより、減速比が比較的大きなギア列が構成されている。
【００２４】
フォーク支軸４は、その上下の端部付近がベアリング４１，４２を介して主フレーム２３に回転自在に各々支持されている。フォーク支軸４の長手方向の途中には、バックプレート４３を介してフォーク５の後端に立ち上げた直立片５１を密接させている。バックプレート４３及び直立片５１は、これらを貫通するボルト４４をフォーク支軸４に締め付けることにより結束され、フォーク支軸４に固定されている。従って、フォーク支軸４が回転すると、その分、フォーク５は、フォーク支軸４の周りに旋回することになる。反対に、フォーク５が上記の外力を受ける等して旋回すると、フォーク支軸４が回転力を受けることになる。
【００２５】
フォーク５が旋回する範囲は任意に設定しても良いが、既に普及している３方向スタッカーフォークリフトの多くは、その車幅方向の両側に配列したラック棚等の間に進入し、これらのラック棚等にそれぞれ荷物等を出入れするものである。このため以下では、フォーク５の旋回する範囲は、図５に矢印Ｗで指したフォークリフトＴの車幅方向の両側へ９０度ずつ限界を振り分け、全体としてフォーク５を１８０度旋回できるよう設定した例を説明する。図３は、フォーク５を昇降キャリッジ２の前方へ向けた状態であり、この状態から、フォーク５を車幅方向の図中右側へ９０度旋回させた状態を図２に表している。
【００２６】
また、上記の旋回する範囲の「限界」は、駆動手段３の動作に関係無く、機械的な位置決め手段によって規定される。例えば、図２に示すように、主フレーム２３の一側部に螺合したネジ４５、及び更にこれに螺合したロックナット４６は、バックプレート４３が昇降キャリッジ２に対して成す姿勢を規定するストッパーである。ネジ４５を主フレーム２３に対して緩め又は主フレーム２３にねじ込むことにより、ネジ４５の頭部が主フレーム２３の側方へ突出する長さを調節できる。
【００２７】
図示の通り、ネジ４５は、その頭部に、フォーク５と共に図中右側へ９０度旋回したバックプレート４３が突き当たったところで、フォーク５の先端が車幅方向の図中右側へ真っ直ぐに向くように、長さ調節されている。この状態でロックナット４６が締め付けられている。更に、主フレーム２３の他側部にも、上記と同様のネジ４７及びロックナット４８が設けられている。ネジ４７は、その頭部に、フォーク５と共に図中左側へ９０度旋回したバックプレート４３が突き当たるように長さ調節されている。
【００２８】
位置検出手段６は、フォーク支軸４の回転する角度に従って下記のように変位する従節８と、従節８の変位に基づき保持信号を送出するマイクロスイッチ９とから成る。従節８及びマイクロスイッチ９は一体化されたリミットスイッチである。これらは、図中に２個のリミットスイッチLS１，LS２として各々表記している。制御手段７は、ＣＰＵが適時読み込み可能なプログラム等をメモリーに記憶させたマイクロコンピュータ等から構成される。
【００２９】
次に、２個のリミットスイッチLS１，LS２がフォーク５の停止位置を検出する原理を説明する。即ち、「停止位置」は、フォーク５が旋回する範囲内であれば何処にでも任意に定めて良いが、上記の３方向スタッカーフォークリフトの多くは、２列のラック棚等の間を走行する際に、フォーク５の先端が車幅方向の左右の何れかを向くように、フォーク５を９０度旋回させた状態を維持するので、以下では、フォーク５の旋回する範囲の限界に、それぞれ２箇所の停止位置を一致させた例を説明する。
【００３０】
この場合、フォーク支軸４の上端に、２箇所の凸部６１を高さを違えて周面に各々形成したカム６２を固定する。フォーク支軸４が回転してフォーク５が旋回する範囲の限界に達した状態で、それぞれ２箇所の凸部６１が、従節８をマイクロスイッチ９側へ押し付ける。これにより、リミットスイッチLS１又はリミットスイッチLS２は、フォーク５が停止位置（旋回する範囲の限界）に位置することを検出して、保持信号を送出する。この状態からフォーク５が旋回すると、凸部６１が従節８から離反するので、保持信号は絶たれる。
【００３１】
リミットスイッチLS１は、図中右側にフォーク５が旋回したときの停止位置を検出する。リミットスイッチLS２は、図中左側にフォーク５が旋回したときの停止位置を検出する。他の例として、リミットスイッチLS２を省略し、単一のリミットスイッチLS１により２箇所の停止位置を検出するよう構成しても良い。この場合、リミットスイッチLS１が２箇所の凸部６１の両方に接触できるように、２箇所の凸部６１はカム６２周面に１８０度の角度ピッチで高さを揃えて各々形成する。図中のLS３は、フォーク５が昇降キャリッジ２の前方に向いたことを検出するリミットスイッチである。
【００３２】
次に、駆動手段３に、フォーク支軸４の回転を規制する負荷を発生させる原理を説明する。即ち、フォークリフト等が走行している際に、図２に示すように、フォーク５が、車幅方向の右側へ９０度旋回して一方の停止位置に達した状態で、フォーク５が一方の停止位置にあることを、リミットスイッチLS１が検出すると、リミットスイッチLS１が保持信号を送出する。この保持信号に基づき制御手段７が、油圧ポンプ３５を定格の１０％前後の油圧を発生するよう起動させる。同時に、制御手段７は、方向切換弁３３を制御して駆動手段３の回転方向を決定する。この場合、駆動手段３は、バックプレート４３がネジ４５に突き当たる方向へフォーク５が旋回するように、フォーク支軸４に回転力を加える。
【００３３】
つまり、フォーク５は、図２において旋回する範囲の右の限界側へ押し付けられる。このようなフォーク５に外力が加わったとしても、フォーク５は、車幅方向の右側へ９０度を超えて旋回することはない。このため、フォーク５に外力が加わることに起因してフォーク５が旋回し得る方向は図２中で反時計回りに決まっているので、制御手段７は、リミットスイッチLS１からの保持信号を受けたとき、フォーク５を車幅方向の右側へ向くよう（時計回り）に、フォーク支軸４に回転力を与え続ければ、フォーク５を一方の停止位置に保持できる。
【００３４】
反対に、フォーク５が、車幅方向の左側へ９０度旋回して他方の停止位置に達した状態で、フォーク５が他方の停止位置にあることを、リミットスイッチLS２が検出すると、リミットスイッチLS２が保持信号を送出する。この保持信号に基づき制御手段７が、油圧ポンプ３５を上記と同様に起動させると同時に、方向切換弁３３を制御して駆動手段３の回転方向を決定する。この場合、駆動手段３は、バックプレート４３がネジ４７に突き当たる方向へフォーク５が旋回するように、フォーク支軸４に回転力を加える。
【００３５】
つまり、フォーク５は、図２において旋回する範囲の左の限界側へ押し付けられる。このようなフォーク５に外力が加わったとしても、フォーク５は、車幅方向の左側へ９０度を超えて旋回することはない。このため、フォーク５に外力が加わることに起因してフォーク５が旋回し得る方向は図２中で時計回りに決まっているので、制御手段７は、リミットスイッチLS２からの保持信号を受けたとき、フォーク５を車幅方向の右側へ向くよう（反時計回り）に、フォーク支軸４に回転力を与え続ければ、フォーク５を他方の停止位置に保持できる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
尚、本発明に係る実施の形態は、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，変形を加えた態様で実施できるものである。例えば、フォーク５が図３に示す位置にあるとき、これをフォーク５の停止位置と定めても良い。また、図１に示した油圧回路内に異常圧力が発生した場合には、図に表れていないリリーフ弁を介して同回路の適所が短絡される。
【００３７】
この他、リミットスイッチLS１，LS２は、既成のフォークリフト等が装備しているものを流用しても良い。即ち、既成のフォークリフト等において、フォーク５をオペレータの指令により意図して旋回させる場合でも、フォーク５が旋回する範囲の限界に達した状態で尚もオペレータから旋回の指令が発せられることが考えられる。そこで、既成のフォークリフト等の多くは、リミットスイッチによりフォーク５が限界に達したことを検出し、オペレータの指令を無効にするための限界検出信号を送出する。このような限界検出信号を保持信号として制御手段７へ入力しても良い。
【００３８】
また、フォーク５をオペレータの指令により意図して旋回させようとしているにも関わらず、上記の保持信号又は限界検出信号に基づき、制御手段７が、フォーク５を保持するための負荷を駆動手段３に発生させるといった誤動作が考えられる。そこで、図１に示すように、フォークリフト等に、この走行を指令するアクセルレバー６３が設けられている場合には、アクセルレバー６３をオペレータが操作したことを検出、言い換えれば、フォークリフト等が走行していることを検出するリミットスイッチLS４から成る走行検出手段を設ける。そして、リミットスイッチLS４アクセルレバー６３の操作を検出したときに送出する走行信号と、リミットスイッチLS１，LS２から送出される保持信号とを、制御手段７が同時に受信したときにのみ、制御手段７が既述の制御を行うよう構成することが望ましい。
【００３９】
或いは、位置検出手段６として、以上に述べたリミットスイッチLS１，LS２に代えて、フォーク支軸４の回転する角度をコード化して出力するエンコーダを適用しても良い。エンコーダは、周知の技術であるため詳細な説明及び図示は省略する。同エンコーダから出力されるコードに基づき、制御手段７は、フォーク５が停止位置にあるか否かを判別できるので、フォーク５が停止位置にあるとき、制御手段７は既述の制御を行うようにすれば良い。また、エンコーダは、リミットスイッチLS１，LS２のように停止位置に対応して主フレーム２３に固定しなくて済むので、フォーク５の旋回する範囲内であれば、停止位置を任意の箇所に移動したり、又は停止位置の数を増減する等の設定変更が極めて容易に行える。
【００４０】
また、駆動手段３として、以上に述べた油圧モータＯＭに代えて、図６に示すような、電動機（回転機）Ｍを適用しても良い。この場合、上記の方向切換弁３３、油圧ポンプ３５、及びリザーバタンク３７が不要となり、制御手段７は電動機Ｍに正転、逆転、速度調整、又は停止の動作をドライブ回路を通して直接に指令できるので、本発明の構成を一層簡素化することができる。このように駆動手段３として電動機Ｍを適用しても、制御手段７が保持信号の有無に基づき電動機Ｍを、起動、停止、正転、及び逆転させる制御については、既述の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係るフォークの保持装置の構成の概略を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係るフォークの保持装置を適用した昇降キャリッジの内部を透視した平面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るフォークの保持装置を適用した昇降キャリッジの内部を透視した側面図。
【図４】本発明の実施の形態に係るフォークの保持装置を適用した昇降キャリッジの要部の側面図。
【図５】３方向スタッカーフォークリフトの概略を示す平面図。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るフォークの保持装置の構成の概略を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４２】
１：保持装置
２：昇降キャリッジ
３：駆動手段
３：普及している
４：フォーク支軸
５：フォーク
６：位置検出手段
７：制御手段
８：従節
９：マイクロスイッチ
Ｍ：電動機
ＯＭ：油圧モータ
LS１，LS２，LS４：リミットスイッチ
【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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