(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッキングフォークリフトの操縦室に搭乗する作業者が該操縦室から転落するのを防止および予防する安全装置であって、
前記作業者に装着されるべき導電性を有するベルトと、
一端および他端を有し、前記一端が前記ベルトに導電的に接続され、前記他端が前記操縦室のフレームに絶縁的に接続された導電性を有する安全帯と、
前記安全帯の前記他端に導電的に接続され、前記ベルトに付随する付随静電容量を検出するとともに、該付随静電容量と前記作業者の静電容量に基づいて予め設定された第１閾値容量および前記操縦室を構成するフレームの静電容量に基づいて予め設定された第２閾値容量とを比較した結果を出力する静電容量検出部と、
音響器具または発光器具からなる警報部と、
前記静電容量検出部からの出力に応じて前記ピッキングフォークリフトおよび前記警報部の動作状態を変化させる車両制御部と、
を備え、
前記静電容量検出部は、前記付随静電容量が前記第１閾値容量を超えるとオンする第１静電容量スイッチと、前記付随静電容量が前記第２閾値容量を超えるとオンする第２静電容量スイッチとを有し、前記車両制御部は、前記第１静電容量スイッチおよび前記第２静電容量スイッチがオンしている場合に前記警報部を作動させることを特徴とする安全装置。
【請求項２】
前記車両制御部は、前記第１静電容量スイッチおよび前記第２静電容量スイッチがオフしている場合と、前記第１静電容量スイッチおよび前記第２静電容量スイッチがオンしている場合に、前記操縦室を昇降させる油圧システムを停止させることを特徴とする請求項１に記載の安全装置。
【請求項３】
前記車両制御部は、前記第１静電容量スイッチおよび前記第２静電容量スイッチがオフしている場合と、前記第１静電容量スイッチおよび前記第２静電容量スイッチがオンし、かつ前記第２静電容量スイッチがオンしてから所定時間が経過している場合に、前記操縦室を昇降させるための油圧システムを停止させることを特徴とする請求項１に記載の安全装置。
【請求項４】
前記安全帯の前記他端に導電的に接続された安全帯巻取部をさらに備え、
前記安全帯巻取部は、絶縁部材を介して前記操縦室のフレームに固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の安全装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の安全装置を備えたことを特徴とするピッキングフォークリフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピッキングフォークリフトの操縦室に搭乗する作業者が該操縦室から転落するのを防止および予防する安全装置、および該安全装置を備えたピッキングフォークリフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ピッキングフォークリフト１は、立設されたマスト３に沿って昇降する操縦室４と、操縦室４の床面から後方に向かって突き出した左右一対のフォーク８とを備えたタイプのフォークリフトである（図１参照）。ピッキングフォークリフト１による荷役作業では、作業者を乗せた操縦室４が高所まで移動し、高所において荷物Ｂの積み込みや積み下ろしが行われる。このため、ピッキングフォークリフト１の操縦室４には、通常、作業者と操縦室４とを安全帯１２で繋いで作業者が操縦室４から転落するのを防止および予防する安全装置が備えられている。
【０００３】
このような安全装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。この安全装置では、作業者が装着するベルトから延びる安全帯の先端に設けられたフックが、操縦室の天井に設けられたセーフティーバーに正しく繋がれているか否かが判断され、繋がれていないと判断された場合には、警報が発せられる。これにより、フックとセーフティーバーの繋ぎ忘れが防がれ、作業者の安全が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の安全装置は、“フックとセーフティーバーは繋がれているが、作業者にベルトが装着されていない”という状態を検出することができないので、安全帯に拘束されるのを嫌ってベルトを装着しないまま荷役作業を行おうとする作業者を発見し、ベルトを正しく装着するよう仕向けることができなかった。このため、従来の安全装置では、作業者の転落事故を十分に防止および予防することができなかった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、ピッキングフォークリフトの操縦室から作業者が転落するのをより確実に防止および予防できる安全装置、および該安全装置を備えたピッキングフォークリフトを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本願発明者は鋭意検討を重ねた結果、正しく装着されていないベルトは操縦室を構成するフレームの適当な場所に掛けられていることが多い、という作業者の行動パターンに注目し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明に係る安全装置は、ピッキングフォークリフトの操縦室に搭乗する作業者が該操縦室から転落するのを防止および予防する安全装置であって、作業者に装着されるべき導電性を有するベルトと、一端および他端を有し、一端がベルトに導電的に接続され、他端が操縦室のフレームに絶縁的に接続された導電性を有する安全帯と、安全帯の他端に導電的に接続され、ベルトに付随する付随静電容量を検出するとともに、該付随静電容量と作業者の静電容量に基づいて予め設定された第１閾値容量および操縦室を構成するフレームの静電容量に基づいて予め設定された第２閾値容量とを比較した結果を出力する静電容量検出部と、音響器具または発光器具からなる警報部と、静電容量検出部からの出力に応じてピッキングフォークリフトおよび警報部の動作状態を変化させる車両制御部とを備え、静電容量検出部は、付随静電容量が第１閾値容量を超えるとオンする第１静電容量スイッチと、付随静電容量が第２閾値容量を超えるとオンする第２静電容量スイッチとを有し、車両制御部は、第１静電容量スイッチおよび第２静電容量スイッチがオンしている場合に警報部を作動させることを特徴とする。
【００１０】
上記車両制御部は、第１静電容量スイッチおよび第２静電容量スイッチがオフしている場合と、第１静電容量スイッチおよび第２静電容量スイッチがオンしている場合に、操縦室を昇降させる油圧システムを停止させる構成にすることもできるが、第１静電容量スイッチおよび第２静電容量スイッチがオフしている場合と、第１静電容量スイッチおよび第２静電容量スイッチがオンし、かつ第２静電容量スイッチがオンしてから所定時間が経過している場合に、操縦室を昇降させるための油圧システムを停止させる構成とすることがより好ましい。
【００１１】
上記安全装置は、安全帯の他端に導電的に接続された安全帯巻取部をさらに備えていることが好ましい。ただし、この場合は、安全帯巻取部を絶縁部材を介して操縦室のフレームに固定することが必要となる。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るピッキングフォークリフトは、上記安全装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ピッキングフォークリフトの操縦室から作業者が転落するのをより確実に防止および予防できる安全装置、および該安全装置を備えたピッキングフォークリフトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る安全装置を備えたピッキングフォークリフトの側面図である。
【図２】本発明に係る安全装置のブロック図である。
【図３】本発明に係る安全装置に備えられた静電容量検出部の回路図である。
【図４】本発明に係る安全装置の動作の具体的一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る安全装置およびピッキングフォークリフトの実施形態について説明する。
【００１６】
図１に、本発明の一実施形態に係るピッキングフォークリフトを示す。同図に示すように、ピッキングフォークリフト（以下、単にフォークリフトという）１は、走行用モータ等を収容した車両本体部２と、車両本体部２の後方に立設されたマスト３と、マスト３に沿って昇降する操縦室４と、操縦室４の床面から後方に向かって突き出した左右一対のフォーク８とを備えている。操縦室４は、一体的に形成された床フレーム５、前方フレーム６および天井フレーム７からなる金属製のフレームと、前方フレーム６に設けられた操作盤９とを有している。操作盤９には、フォークリフト１を起動させるためのキースイッチの他、フォークリフト１の走行や操縦室４の昇降を指示するためのハンドルやレバーが設けられている。
【００１７】
フォークリフト１は、安全装置を構成するベルト１１、安全帯１２および安全帯巻取部１３も備えている。ベルト１１は、操縦室４に搭乗する作業者の腰周りに装着されるべきもので、その全部または一部は導電性を有する素材からなっている。また、ベルト１１は、安全帯１２の一端を導電的かつ着脱自在に取り付けるための金具を有している。
【００１８】
安全帯１２の全部または一部は導電性を有する素材からなり、長さ方向全体にわたって導電性を有している。安全帯巻取部１３は、安全帯１２の他端と導電的に接続される一方、操縦室４の天井フレーム７に絶縁的に取り付けられている。安全帯巻取部１３からは、安全帯１２の一端から約１ｍまでの部分が常に引き出されており、テンションが加わると残りの部分がそのテンションに応じて引き出されるようになっている。
【００１９】
ベルト１１および安全帯１２の一部に導電性を持たせるための構成としては、例えば、導電性を有さない繊維素材に導電性を有する素材を縫い付けたり、編み込んだりすることが考えられる。
【００２０】
図２に、フォークリフト１に備えられた安全装置のブロック図を示す。同図に示すように、本実施形態に係る安全装置１０は、ベルト１１と、ベルト１１に一端が導電的に接続された導電性を有する安全帯１２と、安全帯１２の他端に導電的に接続された安全帯巻取部１３とを備えている。安全帯巻取部１３は、適当な絶縁部１４を介して天井フレーム７に取り付けられている。
【００２１】
安全装置１０は、静電容量検出部１５および車両制御部２０をさらに備えている。静電容量検出部１５は、２つの静電容量スイッチ（第１静電容量スイッチ１６および第２静電容量スイッチ１７）からなり、静電容量スイッチ１６、１７の入力端子（図３に示すＩＮ端子）は、安全帯巻取部１３に導電的に接続されている。一方、静電容量スイッチ１６、１７の出力端子（ＯＵＴ端子）は、車両制御部２０に接続されている。
【００２２】
静電容量スイッチ１６、１７は、入力端子に導電的に接続されている物の静電容量を検出し、検出した静電容量と予め定めておいた閾値とを比較した結果を出力する。例えば、ベルト１１が正しく装着されている場合、静電容量スイッチ１６、１７は、安全帯巻取部１３、安全帯１２、ベルト１１およびベルト１１を装着した作業者の総静電容量を検出する。一方、ベルト１１がフレームの適当な場所に掛けられている場合、静電容量スイッチ１６、１７は、作業者の静電容量ではなく、フレーム（床フレーム５、前方フレーム６および天井フレーム７）の静電容量を含む総静電容量を検出する。
【００２３】
なお、安全帯巻取部１３自体の静電容量、安全帯１２自体の静電容量およびベルト１１自体の静電容量は微小なので、静電容量スイッチ１６、１７によって検出される総静電容量は、作業者の静電容量またはフレームの静電容量に実質的に等しい。以下、本明細書では、ベルト１１に付随する作業者またはフレームの静電容量を「付随静電容量Ｃ」と呼ぶこととする。
【００２４】
図３は、静電容量検出部１５の回路図である。同図に示すように、第１静電容量スイッチ１６は、付随静電容量Ｃに応じてＨｉｇｈレベルまたはＬｏｗレベルの信号を出力する検出部１６ａと、ベースが検出部１６ａの出力に接続され、コレクタがＯＵＴ端子に接続されたＮＰＮ型のトランジスタ１６ｂと、ＯＵＴ端子の過電圧を防ぐダイオード１６ｃとを有する。
【００２５】
付随静電容量Ｃが予め設定された第１閾値容量Ｃ１を超えている場合は、検出部１６ａがＨｉｇｈレベルの信号を出力することによりトランジスタ１６ｂがオンし、車両制御部２０から第１静電容量スイッチ１６への電流経路が形成される。一方、付随静電容量Ｃが第１閾値容量Ｃ１を超えていない場合は、検出部１６ａがＬｏｗレベルの信号を出力するので、トランジスタ１６ｂはオンせず、電流経路は形成されない。
【００２６】
第２静電容量スイッチ１７は、第１静電容量スイッチ１６と基本的な構成が共通している。すなわち、第２静電容量スイッチ１７は、ＨｉｇｈレベルまたはＬｏｗレベルの信号を出力する検出部１７ａと、ベースが検出部１７ａの出力に接続され、コレクタがＯＵＴ端子に接続されたＮＰＮ型のトランジスタ１７ｂと、ＯＵＴ端子の過電圧を防ぐダイオード１７ｃとを有する。
【００２７】
付随静電容量Ｃが予め設定された第２閾値容量Ｃ２を超えている場合は、検出部１７ａがＨｉｇｈレベルの信号を出力することによりトランジスタ１７ｂがオンし、車両制御部２０から第２静電容量スイッチ１７への電流経路が形成される。一方、付随静電容量Ｃが第２閾値容量Ｃ２を超えていない場合は、検出部１７ａがＬｏｗレベルの信号を出力するので、トランジスタ１７ｂはオンせず、電流経路は形成されない。
【００２８】
本実施形態では、第１閾値容量Ｃ１が、一般的な作業者（人体）の静電容量（６０ｐＦ）よりも１０％程度低い５５ｐＦに設定されている。また、第２閾値容量Ｃ２は、フレームの静電容量（１００ｐＦ）よりも１０％低い９０ｐＦにされている。このため、
（１）付随静電容量Ｃが５５ｐＦを超えていない場合は、
・第１静電容量スイッチ１６（トランジスタ１６ｂ）：オフ
・第２静電容量スイッチ１７（トランジスタ１７ｂ）：オフ
（２）付随静電容量Ｃが５５〜９０ｐＦの範囲内にある場合は、
・第１静電容量スイッチ１６（トランジスタ１６ｂ）：オン
・第２静電容量スイッチ１７（トランジスタ１７ｂ）：オフ
（３）付随静電容量Ｃが９０ｐＦを超えている場合は、
・第１静電容量スイッチ１６（トランジスタ１６ｂ）：オン
・第２静電容量スイッチ１７（トランジスタ１７ｂ）：オン
となる。
【００２９】
車両制御部２０は、１個または複数個のマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）からなり、第１静電容量スイッチ１６および第２静電容量スイッチ１７の状態に応じて警報部２２、走行システム２３および油圧システム２４を制御する。
【００３０】
具体的には、車両制御部２０は、第１静電容量スイッチ１６と第２静電容量スイッチ１７の両方がオフしている場合は、ベルト１１が作業者に装着されていないと判断し、走行システム２３および油圧システム２４を動作不能にする。走行システム２３が動作不能になると、操作盤９を操作してもフォークリフト１は走行しない。また、油圧システム２４が動作不能になると、操作盤９を操作しても操縦室４は昇降しない。
【００３１】
第１静電容量スイッチ１６がオンし、かつ第２静電容量スイッチ１７がオフしている場合、車両制御部２０は、作業者がベルト１１を正しく装着していると判断し、走行システム２３および油圧システム２４を動作可能にする。これにより、フォークリフト１を走行させたり、操縦室４を昇降させたりすることができるようになる。
【００３２】
第１静電容量スイッチ１６と第２静電容量スイッチ１７の両方がオンしている場合、車両制御部２０は、ベルト１１がフレームの適当な場所に掛けられている、すなわち作業者がベルト１１を装着したふりをしていると判断し、走行システム２３および油圧システム２４を動作不能にするとともに、音響器具または発光器具からなる警報部２２を作動させる。前記の通り、油圧システム２４が動作不能になると操縦室４を上昇させることができなくなるので、作業者は高所作業を行うことができない。また、警報部２２が作動すると、作業者本人だけでなく周囲の者にもベルト１１を正しく装着していないことが知られてしまう。
【００３３】
車両制御部２０は、ベルト１１が正しく装着されなかった事実を記憶するとともに、その旨を、当該フォークリフト１を含む複数のフォークリフトの状態を集中的に監視する監視センターに伝える監視部２１を制御することが好ましい。これにより、作業者の転落を予防する効果がさらに高まる。
【００３４】
なお、車両制御部２０は、操作盤９が受け付けた作業者からの指示に基づいて走行システム２３や油圧システム２４を制御したりもする。
【００３５】
図４を参照して、本実施形態に係る安全装置１０の動作をさらに詳細に説明する。
【００３６】
時間０〜ｔ１においては、静電容量検出部１５において検出される付随静電容量Ｃがほぼ０ｐＦなので、ベルト１１は使用されていないと判断される。したがって、この時間領域においては、走行システム２３および油圧システム２４が動作不能とされる。なお、時間ｔ１の直前における付随静電容量Ｃの上昇は、作業者がベルト１１を手にとって自分の腰周りに装着しようとしていることを示している。
【００３７】
時間ｔ１において作業者がベルト１１を装着し終えると、付随静電容量Ｃは第１閾値容量Ｃ１を超える（ただし、第２閾値容量Ｃ２は超えない）。したがって、走行システム２３および油圧システム２４は動作可能とされる。
【００３８】
時間ｔ２では、作業者に装着されたベルト１１または安全帯１２が作業室４のフレームに接触したために、付随静電容量Ｃが上昇し、第２閾値容量Ｃ２を超えている。しかしながら、付随静電容量Ｃは、所定のマスク時間ｔｍが経過する前に元の値に戻ったので、走行システム２３および油圧システム２４が動作不能とされることはない。
【００３９】
時間ｔ５〜ｔ６においては、マスク時間ｔｍを経過した後も付随静電容量Ｃが第２閾値容量Ｃ２を超え続けているので、ベルト１１がフレームの適当な場所に掛けられていると判断される。したがって、この時間領域においては、走行システム２３および油圧システム２４が動作不能とされ、警報部２２が作動させられる。
【００４０】
時間ｔ６においてベルト１１が作業者に再び装着されると、付随静電容量Ｃは第２閾値容量Ｃ２を下回る（ただし、第１閾値容量Ｃ１は下回らない）。したがって、時間ｔ６以降は、走行システム２３および油圧システム２４が動作可能とされ、警報部２２による警報は停止する。
【００４１】
以上、本発明に係る安全装置およびピッキングフォークリフトの実施形態について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、付随静電容量Ｃが第２閾値容量Ｃ２を超えたとしても、その時間が所定のマスク時間ｔｍを超えなければ油圧システム２４等を停止させないこととしたが、付随静電容量Ｃが第１閾値容量Ｃ１を一時的に下回った場合についても同様とすることができる。なお、マスク時間ｔｍはゼロにすることもできる。
【００４３】
上記実施形態では、車両制御部２０が監視部２１、警報部２２、走行システム２３および油圧システム２４を制御することとしたが、作業者の転落は、油圧システム２４を動作不能とするだけでも防止することができる。ただし、作業者の転落を効果的に予防するという観点からは、監視部２１、警報部２２および走行システム２３の制御も行うことが好ましい。
【００４４】
上記実施形態で使用した安全帯巻取部１３は省略することができる。この場合は、安全帯１２の他端とフレーム（天井フレーム７）を直接かつ絶縁的に接続するとともに、安全帯１２の他端と静電容量検出部１５を導電的に接続すればよい。
【００４５】
また、上記実施形態における第１閾値容量（５５ｐＦ）および第２閾値容量（９０ｐＦ）は単なる一例であり、誤検出しない範囲で適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１    ピッキングフォークリフト
２    車両本体部
３    マスト
４    操縦室
５    床フレーム
６    前方フレーム
７    天井フレーム
８    フォーク
９    操作盤
１０    安全装置
１１    ベルト
１２    安全帯
１３    安全帯巻取部
１４    絶縁部
１５    静電容量検出部
１６    第１静電容量スイッチ
１７    第２静電容量スイッチ
２０    車両制御部
２１    監視部
２２    警報部
２３    走行システム
２４    油圧システム
Ｂ    荷物
【図１】
0005311426.tif 000002
【図２】
0005311426.tif 000003
【図３】
0005311426.tif 000004
【図４】
0005311426.tif 000005