(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークリフトによって持ち上げられる荷役用パレットにおいて、
前記フォークリフトの持ち上げる力を利用して発電する発電部と、
前記発電部が発電した電力によって作動する無線端末と、
を備え、
前記無線端末は、前記発電部が発電した電力によって当該荷役用パレットの管理のための情報を発信し、
前記発電部は、前記フォークリフトの持ち上げる力によって回転駆動されるはずみ車が発電機に接続されて構成され、前記フォークリフトの爪に当接して上下に移動する当接部と前記当接部の動きを前記はずみ車の回転として伝達する伝達機構とを有し、
前記伝達機構は、前記当接部の上下方向の動きを同一回転に変換する切替え部を有していることを特徴とする荷役用パレット。
【請求項２】
請求項１に記載の荷役用パレットにおいて、
前記無線端末に電力を供給する二次電池と、
前記発電部によって発電された電力で前記二次電池を充電する充電部と、
を有することを特徴とする荷役用パレット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の荷役用パレットにおいて、
前記発電部は、
前記フォークリフトの持ち上げる力を利用して発電する複数の発電ユニットと、
複数の発電ユニットからの電力を切り替えて充電部に供給するスイッチ部と、
を有することを特徴とする荷役用パレット。
【請求項４】
請求項３に記載の荷役用パレットにおいて、
前記フォークリフトの二本の爪が入る二つの差込穴の一方に二つの発電部と、他方に一つの発電部を有することを特徴とする荷役用パレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷役用パレットに関し、特に発電機と無線端末を有する荷役用パレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の荷役用パレットは、フォークリフトの爪により持ち上げて搬送するため、荷役用パレットの側面にフォーク差込穴を有している。このような荷役用パレットは、フォークリフトによる搬送の容易化のために、流通対象となる物品や製品を乗せたまま荷役用パレットごと搬送することから荷役用パレットの入出庫を管理することが必要となる。荷役用パレットの管理としては、従来、入出庫を伝票で管理する方法がとられているが、伝票による管理では、荷役用パレットの流通経路が複雑であるため、伝票に紛失が発生する場合や、荷役用パレットの無断使用の把握が困難となっていた。
【０００３】
そこで、特許文献１のような物品の荷役用パレットにＰＨＳ端末又は位置情報送受信端末を装着し、それらの電波を受信している基地局を特定して、その基地局からの距離を算出することにより、荷役用パレットの現在位置を確認する管理システムが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のシステムによれば、荷役用パレットのＰＨＳ端末等に装着される電池の電力確保が問題となる。例えば、電池の電力がゼロになると通信不能となり、電池の交換又は充電に手間がかかる。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの問題の少なくとも一つを解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る荷役用パレットは、フォークリフトによって持ち上げられる荷役用パレットにおいて、前記フォークリフトの持ち上げる力を利用して発電する発電部と、前記発電部が発電した電力によって作動する無線端末と、を備え、前記無線端末は、前記発電部が発電した電力によって当該荷役用パレットの管理のための情報を発信し、前記発電部は、前記フォークリフトの持ち上げる力によって回転駆動されるはずみ車が発電機に接続されて構成され、前記フォークリフトの爪に当接して上下に移動する当接部と前記当接部の動きを前記はずみ車の回転として伝達する伝達機構とを有し、前記伝達機構は、前記当接部の上下方向の動きを同一回転に変換する切替え部を有していることを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、本発明に係る荷役用パレットにおいて、無線端末に電力を供給する二次電池と、前記発電部によって発電された電力で前記二次電池を充電する充電部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、本発明に係る荷役用パレットにおいて、前記発電部は、前記フォークリフトの持ち上げる力を利用して発電する複数の発電ユニットと、複数の発電ユニットからの電力を切り替えて充電部に供給するスイッチ部と、を有することを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、本発明に係る荷役用パレットにおいて、前記フォークリフトの二本の爪が入る二つの差込穴の一方に二つの発電部と、他方に一つの発電部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明を用いると、荷役用パレットの発電機能により、ＰＨＳ端末等に電池を搭載しない、又は装着される電池の充電、若しくは交換を気にすることなく使用することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１６】
一般に物品の荷役用パレットは、フォークリフトの二本の爪を差込穴に差し込み、持ち上げて搬送するため、荷役用パレットの側面に少なくとも二本の爪を差し込むフォーク差込穴を有している。さらに、荷役用パレットの四方向の側面から爪を差し込み、持ち上げること可能な四方差しタイプの荷役用パレットもある。
【００１７】
図１は、二方差し荷役用パレット１０の全体構成を示す構成図であり、説明のために荷役用パレットの上面を一部取り除いて示したものである。また、図７は、荷役用パレット１０に内蔵される３台の発電部１００，２００，３００と、ＰＨＳ端末４００と、の構成を示す構成図である。
【００１８】
図１に示すように発電部（１００，２００，３００）はＰＨＳ端末４００に接続されており、各発電部で発電された電力がＰＨＳ端末４００に供給される。また、各発電部は、荷役用パレットのフォーク差込穴１２，１４の天井の面に位置し、フォーク差込穴１２には２つの発電部１００，２００が配置され、フォーク差込穴１４には発電部３００が配置されている。各発電部の当接部は、フォーク差込穴１２，１４の上面から下方向に飛び出しているため、フォークリフト爪２０と最初に接触する。
【００１９】
また、各発電部は、フォークリフト爪２０に対して３点接触となる位置に配置されており、接触点で構成される三角形の内側に荷役用パレットの重心が位置することから、安定した荷役用パレット１０の持ち上げが可能となる。
【００２０】
さらに、本実施形態に係る荷役用パレット１０は、ＰＨＳ端末４００や発電部を防水仕様としているため、本実施形態に係る荷役用パレット１０を風雨に直接さらされる屋外に保管することも可能である。
【００２１】
図７は、荷役用パレット１０に内蔵されるＰＨＳ端末４００と発電部１００等を含む各発電部の構成を示す構成図である。図７に示すように、発電部１００は、二つ一組で構成され、それぞれ発電機９０に回転を伝達するための伝達機構９１を有している。また、図１に示すように、３台の発電部（１００，２００，３００）はそれぞれ二つの発電機を有しているため、合計で６台の発電機により発電が行われる。伝達機構９１は、当接部５０と、変換部６０と、切替え部８０と、ラッチ付はずみ車機構８２と、を有している。また、ＰＨＳ端末４００は、スイッチ部４０４と、整流回路４０８と、充電部４１０と、制御部４０２と、二次電池４１２と、を有している。フォークリフト爪２０が荷役用パレット１０のフォーク差込穴に差し込まれてフォークリフト爪２０が当接部５０に当接し、その爪が上下すると当接部５０が上下する。
【００２２】
変換部６０は、当接部５０の上下の動きを回転に変換して切替え部８０に伝達する。伝達された回転は、当接部５０の上下の動きにより回転方向が変化するため、切替え部８０により回転方向を一方向に揃えてラッチ付はずみ車機構８２へ伝達する。一方向に揃えられた回転は、ラッチ付はずみ車機構８２に蓄えられ、ラッチ付きはずみ車機構８２に接続された発電機９０が回転することにより発電（例えば、一台当たり約３．５Ｖ／約３００ｍＡ）が行われる。
【００２３】
図７の例では、発電部１００の発電機９０として発電効率の良い小型交流発電機を用いた。しかし、ＰＨＳ端末４００の作動電源電圧は一定であるので平準化が必要である。各発電部で発電した電力は、それぞれＰＨＳ端末４００のスイッチ部４０４に接続されて、制御部４０２の指示により各発電部の発電した電力が整流回路４０８に送られる。
【００２４】
整流回路４０８は、６台の発電機９０が直列で発電する交流電力（例えば、最大約２０Ｖ）を二次電池の充電電圧である直流（例えば、３．５Ｖ）に変換するためのスイッチング回路であり、例えば、スイッチングＩＣを用いたＤＣ整流回路である。整流回路４０８は、接続された発電機９０の電圧値を制御部４０２に出力し、出力された電圧値により制御部４０２は発電機９０の作動状態の確認を行う。
【００２５】
整流回路４０８で整流された電力は、充電部４１０に送られ、充電部４１０は整流回路４０８からの電力と、二次電池４１２の充電量と、に応じた充電を行う。なお、本実施形態で使用したＰＨＳ端末４００は、例えば、数十ｍＡで作動するため、一回の発電で数十分の通信が可能である。
【００２６】
ＰＨＳ端末４００は、図示しない内部時計を有し、発電部１００の発電によりパレットが使用されたことを検知して、検知した時刻を使用時刻として制御部が記憶し、予め決められた時刻（例えば正午。）になると、記憶された使用時刻を図示しない管理装置に送信する。なお、使用時刻データが頻繁に送信される場合は、通信量の削減のために使用回数として送信する。
【００２７】
図２は本実施形態に係る発電部１００の構成図であり、図３は側面から見た構成図である。この図３に示すように発電部１００は、フォーク差込穴上面１２０に配置されている。図３の実線は、フォークリフト爪２０が発電部１００に当接している状態を示す側面図であり、図３の一点鎖線は、フォークリフト爪２０がフォーク差込穴上面１２０に当接し、当接部がアーム引き込み箱１３０に逃げている状態を示す。
【００２８】
図２に示す発電部１００は、当接部を構成するアーム板１０６及びガイド板１０８と、アーム板１０６の両側に設けられた２個の発電ボックス（１０２，１０４）と、アーム板１０６を元の位置に戻すアーム戻しバネ１１０と、アーム板１０６及びガイド板１０８が格納されるアーム引き込み箱１３０と、を有している。
【００２９】
アーム板１０６の両側にはそれぞれアーム軸（１１６，１１７）に接続された発電ボックス（１０２，１０４）がある。アーム板１０６はガイド板１０８とアームヒンジ１１２で接続されており、ガイド板１０８に設けられたガイド軸は、アーム軸（１１６，１１７）の回転に伴いアーム引き込み箱１３０のガイド溝の中を移動する。
【００３０】
図３に示すようにフォークリフト爪２０がフォーク差込穴に差し込まれた状態から上昇してアーム板１０６と当接する。当接した状態からフォークリフト爪２０が上昇すると、アーム板１０６の先端部が上昇してアーム板１０６は、実線の矢印方向（反時計方法）に回転して発電ボックス１０４のはずみ車の回転が始まり、発電機が発電する。
【００３１】
フォークリフト爪２０がさらに上昇してフォーク差込穴上面１２０に当接すると、フォークリフト爪２０は、荷役用パレット１０全体を持ち上げることになり、アーム板１０６はアーム引き込み箱１３０に逃げて停止するが、はずみ車は慣性力でしばらくの間自由回転する。また、フォークリフト爪２０がフォーク差込穴上面１２０から下降すると、アーム板１０６とガイド板１０８の重みとアーム戻しバネ１１０の復元力で再度アーム板１０６が破線矢印の方向（時計方向）に下降して、発電ボックス１０４のはずみ車に回転駆動力が伝わる。
【００３２】
なお、アーム板１０６とガイド板１０８は、フォークリフト爪２０の進行方向に対して斜めとなり、かつ、滑りやすい樹脂製であるので、フォークリフト爪２０が穴に進入する際に引っ掛かることがない。さらに、アーム板１０６とガイド板１０８がアーム引き込み箱１３０に逃げると、フォーク差込穴上面１２０が荷役用パレット１０の重量を支える構造となっているため、アーム板１０６とガイド板１０８には過大な力がかからない。
【００３３】
図４は発電ボックス１０２の内部構造を上から見た機構を示す図である。さらに、図５は切替え部８０をアーム板１０６側から見た図を示し、図６はラッチ付きはずみ車をアーム板１０６側から見た図である。図３に示すフォークリフト爪２０がアーム板１０６の先端に当接した状態から上昇すると、アーム板１０６はアーム軸を実線の矢印方向（反時計方法）に回転させ、図４に示すアーム軸１１６は増速歯車５２，５３，５４を介して増速歯車５５に実線の矢印方向（反時計方向）の回転を与え、切替え歯車６２へ伝達する。
【００３４】
図４に示す増速歯車５５は切替え歯車６２に接続されている。図５（Ａ）に示すように、切替え歯車６２の左側には、微弱なつる巻バネ６１ａで下方に引かれた支持アーム６３ａに回転可能に支持される切替え歯車６４が配置されている。切替え歯車６２の右側には、同様に微弱なつる巻バネ６１ｂで下方に引かれた支持アーム６３ｂに回転可能に支持される切替え歯車６６と、その切替え歯車６６に噛合う切替え歯車６８と、が配置されている。
【００３５】
フォークリフト爪２０が上昇するときは、図５（Ｂ）に示すように切替え歯車６２が実線の矢印方向（反時計方向）に回転し、切替え歯車６２と切替え歯車６４が噛合い、切替え歯車６４は実線の矢印方向（時計方向）に回転する。この時、切替え歯車６６は右上方向に跳ね上げられて回転しない。さらに、切替え歯車６４は、図４に示す切替え歯車７２に接続されており、その切替え歯車７２と噛合う切替え歯車７６は、実線の矢印方向（反時計方向）に回転する。
【００３６】
逆にフォークリフト爪２０が下降すると、アーム板１０６は自重とアーム戻しバネ（１１０）によりアーム軸１１６を破線の矢印方向（時計方法）に回転させ、アーム軸１１６は増速歯車５２，５３，５４を介して増速歯車５５に破線の矢印方向（時計方向）の回転与え、切替え歯車６２へ伝達する。切替え歯車６２が破線の矢印方向（時計方向）に回転する場合は、図５（Ｃ）に示すように、切替え歯車６２と切替え歯車６６が噛合い、切替え歯車６８は破線の矢印方向（時計方向）に回転する。この時、切替え歯車６４は左上方向に跳ね上げられて回転しない。さらに、切替え歯車６８は、図４に示す切替え歯車７４に接続されており、その切替え歯車７４と噛合う切替え歯車７６は、フォークリフト爪２０の上下方向に関係なく実線の矢印方向（反時計方向）に回転する。
【００３７】
図６（Ａ），（Ｂ）に示すラッチ付はずみ車機構８２は、２つの部分から構成される。第１の部分は、切替え歯車７６からラッチ付はずみ車機構８２に回転を伝達する機構である。第１の部分は、切替え歯車７６側の中心軸でもある入力軸８３と、この入力軸８３に固定される押しつめ支持板８４と、押しつめ支持板８４に支持された押しつめ８６を有する構成である。第２の部分は、ラッチ付はずみ車機構８２から発電機９０へ回転を伝達する機構である。第２の部分は、周縁に複数の爪を有するつめ車８５と、径の大きい金属製円板で形成されるはずみ車８８と、入力軸８３の延長線上に配置されており発電機側の中心軸でもある出力軸８７と、が接続されて構成されている。さらに、第１の部分の押しつめ８６は、第２の部分のつめ車８５の爪に噛み合っている。
【００３８】
図４に示すように、矢印方向（反時計方向）に回転する切替え歯車７６は、入力軸８３を回転させ、つめ車８５を回転させる。つめ車８５が実線の矢印方向（反時計方向）に回転すると、はずみ車８８と出力軸８７が回転し、発電機９０を回転させる。また、入力軸８３が停止した場合には、押しつめ８６とつめ車８５の噛み合いが無くなり、はずみ車８８の慣性力で発電機９０を回転させる。
【００３９】
ここで、発電機９０で発電される交流電力は、フォークリフト爪２０の上下時に最大となり、その後は、はずみ車８８に蓄えられた回転が減少するに従い、発電される電力も小さくなる。なお、発電機が１台だけでは安定した発電が難しいため、本実施形態においては、複数台の発電機９０を用いている。
【００４０】
そこで、本実施形態では各発電部で発電した電力を直接ＰＨＳ端末４００の電源として使用せずに、スイッチ部４０４にて時系列に各発電部の電力に切り替えて、刻々変化する発電電圧を整流回路４０８で平準化している。この構成により、発電可能な時間を長くすることが可能となり、充電効率の向上を実現している。
【００４１】
次に、図８に荷役用パレットの四方向の側面から爪を差し込むことが可能な四方差しタイプの荷役用パレット３０の実施形態を示す。図８は、四方差し荷役用パレット３０を底面側から見たものであり、その荷役用パレット３０は、９個の脚３２と四方向からの差込穴を有している。フォークリフト爪２０がどの方向から差し込まれても、二方差し荷役パレットと同様に３つの発電部（１００，２００，３００）により発電が行われる。また、各発電部（１００ｂ，２００ｂ，３００ｂ）はフォークリフト爪２０ｂの先端部に対してアーム板又はガイド板が斜めに対向する配置であるため、フォークリフト爪２０ｂの先端部が発電部に引っ掛からない。また、フォークリフト爪２０ａに対しても同様である。
【００４２】
なお、本実施形態では、アーム板とガイド板を用いた例を説明したが、フォークリフト爪に当接して上下するラックに歯車が噛合う歯を設け、はずみ車にピニオン歯車を接続してラックが上下することにより発電する構成としてもよい。
【００４３】
以上述べたように、本実施形態を用いると荷役用パレットの充電機能により、ＰＨＳ端末に装着される電池の充電若しくは交換を気にすることなく使用することができるという効果がある。
【００４４】
また、別の効果として、発電部がフォークリフト爪の持ち上げる力の一部を吸収することにより、クッションの役割を果たし、荷物への衝撃を緩和するという効果もある。
【００４５】
さらに、本実施形態を用いることにより、ＰＨＳ端末の制御部４０２は、発電により荷役用パレットの使用を検知し、その時刻を記憶して定期的に荷役用パレットの使用時刻を発信する。この情報を管理装置が受信し、そのときの受信基地局の情報から荷役用パレットの位置を検出すると共に、荷役用パレットの位置情報と使用時刻とを合わせて記憶する。
【００４６】
管理装置は、これらの位置情報と実際のフォークリフトの使用実績とつき合わせることで、従来、パレットの所在地情報だけでは検知することができなかった近隣地区での荷役用パレットの無断使用（例えば、自社のフォークリフトが稼働していない時間帯にパレットが使用されていれば、無断使用と判定できる。）及び使用回数が少ない遊休状態（荷役用パレットから定期的に送られる使用回数ゼロ情報）の荷役用パレット等を判定可能になるという効果もある。
【００４７】
また、フォークリフトに入荷及び出荷情報を送受信する送受信機を設け、本実施形態に係る荷役用パレットを持ち上げた時に荷役用パレットのＰＨＳ端末とトランシーバモードで近距離通信を行うことも可能である。
【００４８】
具体的には、フォークリフトの送受信機は、爪の上下時にＰＨＳ端末に対してトランシーバモードで通信を開始する。ＰＨＳ端末は、発電を検知すると、基地局との通信に先だってトランシーバモードでフォークリフトの送受信機と通信を同様に開始する。このようにして、フォークリフトの送受信機は、荷役用パレットに積載した物品の情報をＰＨＳ端末に送信して記憶させることで、ＲＦＩＤタグを用いたパレット管理と同様な処理を実行できる。
【００４９】
以上では二次電池４１２を設けた実施形態について説明したが、二次電池４１２の替わりにコンデンサを用いてもよい。また、二次電池４１２が無い構成でも良い。この場合は、ＰＨＳ端末は定期的に位置情報を送信するのではなく、フォークリフトが荷役用パレットを持ち上げた時に送信する。そして、この情報を管理装置が受信し、そのときの受信基地局の情報から荷役用パレットの位置を検出すると共に、荷役用パレットの位置情報と受信時刻とを合わせて管理装置が記憶する。
【００５０】
なお、本実施形態において、ＰＨＳ端末を中心に説明したが、ＰＨＳ端末に限定するものではなく携帯電話、特定省電力無線、ワイヤレスＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ等の無線端末を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る二方差し荷役用パレットの全体構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発電部の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る発電部の構成を側面から示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る発電ボックスの内部の機構を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る発電ボックスの回転方向切り替え動作を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るラッチ付きはずみ車機構を説明する説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るＰＨＳ端末と発電部の構成を示す構成図である。
【図８】本発明の実施形態に係る四方差し荷役用パレットを底面側から見た説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  荷役用パレット、１２，１４  フォーク差込穴、２０  フォークリフト爪、３０  荷役用パレット、３２  脚、５０  当接部、５２，５３，５４，５５  増速歯車、６０  変換部、６１  つる巻バネ、６２，６４，６６，６８，７２，７４，７６  切替え歯車、６３  支持アーム、８０  切替え部、８２  ラッチ付はずみ車機構、８３  入力軸、８４  支持板、８５  つめ車、８６  押しつめ、８７  出力軸、８８  はずみ車、９０  発電機、９１  伝達機構、１００，２００，３００  発電部、１０２，１０４  発電ボックス、１０６  アーム板、１０８  ガイド板、１１０  アーム戻しバネ、１１２  アームヒンジ、１１６，１１７  アーム軸、１２０  フォーク差込穴上面、１３０  アーム引き込み箱、４００  ＰＨＳ端末、４０２  制御部、４０４  スイッチ部、４０８  整流回路、４１０  充電部、４１２  二次電池。
【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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【図８】
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