JP4391151B2 - 昇降キャリッジのティルト構造 - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフトの昇降キャリッジ自体に、荷役フォークのティルト機能を付加した昇降キャリッジのティルト構造に関する。

図７（ａ）に示すように、３方向スタッカーフォークリフトＶは、その車幅方向に間隔を開けて２本のマストＭを立ち上げ、これらのマストＭに昇降自在に支持される昇降キャリッジＣにより、同図（ｂ）に示すように、荷役フォークＦが昇降キャリッジＣに対して横向きになるよう旋回（ローテイト）させると共に、昇降キャリッジＣと共に荷役フォークＦを、車幅方向へ移動（シフト）させることができる。

荷役フォークＦをティルトさせるには、マストＭを矢印Ｘで指した前後方向へ傾斜することで行えるが、上記のように荷役フォークＦが横向きの状態では、マストＭを傾斜させても、このティルトを行うことはできない。そこで、図８に示すように、荷役フォークＦをその上端を回動支点Ｐとして昇降キャリッジＣのローテイト用直立軸Ｒに接合し、同荷役フォークＦを昇降キャリッジＣの下部に設けた油圧シリンダＨによって直接に矢印Ｙで指した方向にティルトさせることが試みられている。これに係る技術が下記の特許文献に開示されている。
実開昭５５−１７２２９７号公報

上記の３方向スタッカーフォークリフトＶは、回動支点Ｐから油圧シリンダＨの作用点までの距離を所望に設定する必要性から、油圧シリンダＨをローテイト用直立軸Ｒの下方、即ち昇降キャリッジＣの外側に配置しなければならない。このため、昇降キャリッジＣに内装した図に表れていない油圧ポンプから油圧シリンダＨへ圧油を供給するための油圧配管を、昇降キャリッジＣの外側に露出させることが避けられず、同油圧配管が昇降キャリッジＣの動作中に不用意に荷物等に引っ掛かる恐れがある。また、昇降キャリッジＣの動作に伴う油圧配管の大きな撓みや変形が頻繁に繰り返されるので、例えば、油圧配管としてゴムホースを適用した場合、この寿命が極端に短くなるという問題がある。

更には、油圧配管が自在に撓んだり変形できるように、油圧配管の昇降キャリッジＣから露出する部分は、ある程度弛ませて緩やかに湾曲させておく必要がある。このように弛んだ状態で露出した油圧配管は、マストＭの後部にあるステップＳに乗り込んだオペレータの視界を妨げるという問題がある。

本発明の目的は、上記の諸問題に鑑みて、油圧配管を昇降キャリッジに内装した昇降キャリッジのティルト構造を提供することにある。

本発明は、フォークを水平面上で旋回自在に支持するローテイト用直立軸と、該直立軸に支持され前記フォークの先端が上下方向に回動自在となるようフォークの後端を支持するティルト用水平軸と、該水平軸から離間して配置され前記直立軸に支持された油圧シリンダと、該油圧シリンダに圧油を供給する油圧経路とを備え、前記油圧シリンダにより前記フォークをティルトさせるキャリッジのティルト構造であって、前記油圧経路が、前記直立軸の端面まで圧油を供給する油圧管路と、前記直立軸の端面から軸方向の途中まで延び該軸方向の途中の周面に開口を有する軸内経路と、前記油圧管路を前記直立軸の端面に接続するスイベル管継手と、前記軸内経路の前記開口に一端を接続し他端を前記油圧シリンダに接続する軸外管路とを備えることを特徴とする。

更に、本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造は、前記油圧管路の送り側又は戻り側の一方の経路が、前記直立軸の上端面に接続し、他方の経路が、前記直立軸の下端面に接続し、前記直立軸に、前記上端面及び下端面から軸方向の途中まで各々延び該軸方向の途中の周面に個別の開口を各々開放した２本の軸内経路を形成し、該２本の軸内経路のそれぞれの開口が、２本の前記軸外管路を各々経て、前記油圧シリンダの送り側ポート、及び戻り側ポートに各々接続したことを特徴とする。

更に、本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造は、荷役フォークが、前記フォーク後端から下方へ延びる垂下部と、該垂下部から前記フォーク先端に延びる荷受部とを備え、前記フォーク後端が前記水平軸の両端の間にて支持され、一対の腕部の上端を軸受部としそれぞれの下端同士の間を揺動片で連結して成るＵ型支持枠を、前記軸受部を前記水平軸の両端に回動自在に各々接続して、前記揺動片を前記水平軸の下方へ吊り下げ、該揺動片を前記荷役フォークの垂下部に前記荷受部の反対側から当接し、前記油圧シリンダが、前記揺動片を前記荷役フォークの垂下部に押し付けることを特徴とする。

本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造によれば、直立軸の端面まで油圧を供給する油圧管路が、スイベル管継手を介して直立軸の軸内経路に接続されているので、油圧経路を構成する油圧管路、スイベル管継手、軸内経路、及び軸外経路を確実に接続しつつ、油圧管路に対して直立軸を自由に回転させることができる。しかも、直立軸に結合された油圧シリンダは、直立軸と共に回動するので、直立軸の周面の開口と油圧シリンダとの間を接続する軸外管路は、これら直立軸と油圧シリンダとに対して静止した状態を保ち、軸外管路が撓んだり変形することはない。

従って、軸外管路として、例えばゴムホーに比較して膨張係数の低い鋼管等を適用することが可能となり、これにより油圧経路における圧力の損失を最小限に抑えることができる。或いは、軸外管路としてゴムホースを適用した場合でも、これが頻繁に変形する等して劣化が進むことがないので、昇降キャリッジに係るメンテナンスの頻度やその箇所を減らすことができる。

また、油圧経路がキャリッジの外側に露出する箇所が少なく、油圧経路が昇降キャリッジから大きくはみ出すこもない。このため、油圧経路が昇降キャリッジの動作中に荷物等に引っ掛かる恐れが無い。しかも、昇降キャリッジの後方でこれを操縦するオペレータの視界に油圧経路が殆ど入ることが無い。従って、オペレータは荷役作業に専念することができる。

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、一方の油圧管路を直立軸の上端面に接続し、他方の油圧管路を直立軸の下端面に接続し、これらが直立軸の２本の軸内経路、更には２本の軸外管路を各々経て、油圧シリンダの送り側ポート、及び戻り側ポートに各々続しているので、油圧シリンダの作動ロッドを、油圧の圧縮力により駆動させることができる。従って、同作動ロッドの進退動作を高速化し、しかも作動ロッドに大きな負荷が加わっても油圧シリンダの円滑な動作を維持することができる。

更に、本発明に係る昇降キャリッジのティルト構造は、荷役フォークのフォーク後端が水平軸の両端の間にて支持され、同水平軸の両端に、Ｕ型支持枠の一対の腕部を回動自在に各々接続した状態で、水平軸の下方へ吊り下がる揺動片を、油圧シリンダにより荷役フォークの垂下部に押し付けるように構成し、この押し付け力によって荷役フォークをティルト動作させるものである。

従って、直立軸の真下に配置した１機の油圧シリンダによって荷役フォークの垂下部を同時に押し付けることも可能である。この場合、昇降キャリッジの両側には、水平軸と荷役フォークが位置するだけであるので、昇降キャリッジの後方でこれを操縦するオペレータの視野を妨げるものが殆ど無く、オペレータの視界が一層良好になる。しかも、このように、荷役フォークのティルト動作を１機の油圧シリンダだけで賄う場合には、昇降キャリッジの部品群に占める重量物の数を抑え、昇降キャリッジ自体の軽量化を達成することができる。

図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る昇降キャリッジのティルト構造１は、荷役フォーク２を旋回自在に支持するローテイト用直立軸３と、この直立軸３に荷役フォーク２のフォーク後端２０を回動自在に支持するティルト用水平軸４と、この水平軸４から下方へ離間して配置されＴ型ブラケット５を介して直立軸３に結合された油圧シリンダ６と、油圧シリンダ６に圧油を供給する油圧経路７とを備えるものである。油圧シリンダ６は、水平軸４を支点にして、荷役フォーク２をそのフォーク先端２１が上下する方向へ回動させることりより、荷役フォーク２をティルト動作させるものである。

油圧経路７は、直立軸３の端面３０，３１まで圧油を供給する油圧管路８，９と、直立軸３の端面３０，３１から矢印Ｚで指した軸方向の途中まで延び同軸方向の途中の周面に開口１０，１１を開放した軸内経路１２，１３と、油圧管路８，９を直立軸３の軸内経路１２，１３に各々接続するスイベル管継手１４，１５と、軸内経路１２，１３の開口１０，１１に一端を各々接続し他端を油圧シリンダ６に各々接続した軸外管路１６，１７とから構成されている。

ここで、「接続」とは、特に断らない限り、管路又は経路の接合部を、周知の管継手を用いて、又は溶接等を施すことにより繋ぎ合わせることである。また、スイベル管継手１４，１５としては、周知の３６０°自在回転式管継手を適用できる。

当該ティルト構造１の本体は、フォークリフトの車台等に立ち上げたマスト１０１に、複数のローラ１０２を介して上下方向へ移動自在にベース部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。一方、一対の水平レール１０４には、それぞれ複数の溝部１０６を形成している。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ベース部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の片方に出力軸のピニオン１１９を噛み合わせた第１の油圧モータ１１０と、直立軸３にギヤ列１１１を介して回転力を付与する第２の油圧モータ１１２とを備えている。これら第１，第２の油圧モータ１１０，１１２は、油圧経路７と共通のマニホールド１１３に各々接続している。マニホールド１１３には、図中の左側に在って図に表れていない油圧発生ユニットから主供給管７０を経て油圧が供給される。この油圧発生ユニットは、油圧ポンプ、リザーバタンク、方向制御弁、及びこれらを接続する配管類を一体にして成る周知の装置である。

荷役フォーク２のシフト動作は、第１の油圧モータ１１０を起動させ、ヘッド部１０７を車幅方向へ走行させることにより行える。荷役フォーク２のローテイト動作は、第２の油圧モータ１１２を起動させて直立軸３を回動させ、この直立軸３の回動に伴わせて、Ｔ型ブラケット５、油圧シリンダ６、及び荷役フォーク２を一緒に旋回させることにより行える。

一方の油圧管路８は、直立軸３の上方に向いた端面（以下で「上端面」と記す。）３０に接続している。他方の油圧管路９は、直立軸３の下方に向いた端面（以下で「下端面」と記す。）３１に、スイベル管継手１４，１５を介して回転自在に接続している。これら２本の油圧管路８，９は、それぞれ送り側又は戻り側の経路を交互に担う鋼管である。

即ち、マニホールド１１３から、一方の油圧管路８を経て油圧シリンダ６の送り側ポート６０へ油圧が供給されると、油圧シリンダ６の作動ロッド６１が荷役フォーク２へ向けて前進するのと同時に、油圧シリンダ６の戻り側ポート６２から、他方の油圧管路９へ作動油が排出される。反対に、マニホールド１１３から、他方の油圧管路９を経て油圧シリンダ６の戻り側ポート６２へ油圧が供給されると、作動ロッド６１が荷役フォーク２から後退するのと同時に、油圧シリンダ６の戻り側ポート６２から、他方の油圧管路９へ作動油が排出される。

軸内経路１２，１３は、互いに直立軸３の軸方向の途中で分断された個別の経路である。詳しくは、図３に示すように、直立軸３は、上端面３０からその下方の軸方向の途中まで延び同軸方向の途中の周面に開口１０を開放した軸内経路１２を形成している。更に、直立軸３は、下端面３１からその上方の軸方向の途中まで延び同軸方向の途中の周面に開口１１を開放した軸内経路１３を形成している。直立軸３の周面における荷役フォーク２へ向けられる箇所には、平面部３２を形成し、平面部３２の適所に複数のネジ孔３３を形成している。

Ｔ型ブラケット５は、図４及び図５に示すように、複数ピースの鋼板又は鋼帯を溶接する等して接ぎ合わせた略Ｔ字形の構造体である。その水平延出部５０の両端のエンドプレート５１と、水平延出部５０から下方へ延出する一対の支柱フランジ部５２との対応する位置には、上記の水平軸４を挿通した状態で支持する軸受孔５３を各々形成している。一対の支柱フランジ部５２の間には正面プレート部５４を掛け渡している。正面プレート部５４は、同図に表れている反対側の面、即ち符号５４Ａで指した面を、直立軸３の平面部３２に密接する。正面プレート部５４における上記のネジ孔３３に対応する位置には、ネジ挿通孔５５を穿孔している。ネジ挿通孔５５に、図１に表したボルト５６を挿通すると共に、ボルト５６を直立軸３のネジ孔３３に締め付けることにより、Ｔ型ブラケット５が直立軸３に固定されている。

一対の支柱フランジ部５２は、それぞれの下方に一対のカバー片５７を延出し、一対のカバー片５７の間のホルダー部５８に、油圧シリンダ６を収納できる。ホルダー部５８は、図に詳しく表れていないが、油圧シリンダ６を位置決めして固定するためのマウントを内部に具備している。図５に例示のホルダー部５８は、油圧シリンダ６に係るメンテナンスを考慮して、その下方へ開放しているが、図４に示すように、ホルダー部５８の下面を塞ぎ、油圧シリンダ６を隠蔽しても良い。

荷役フォーク２は、図１及び図２に示すように、そのフォーク後端２０から下方へ延びる垂下部２２と、垂下部２２からフォーク先端２１まで延びる荷受部２３とを備えるものであり、全体として略Ｌ字型の形状である。フォーク後端２０には、鋼管（同符号）が溶接され、この鋼管に水平軸４を挿通させた状態で、フォーク後端２０は水平軸４に回動自在に支持されている。更に、当該キャリッジ構造１は、図４によく表れているように、一対の腕部１８０のそれぞれの上端を、水平軸４の両端を回転自在に挿通可能な軸受部１８１とし、それぞれの下端同士の間を、車幅方向に延びる揺動片１８２にて連結して成るＵ型支持枠１８を備えている。

上記のように、一対の腕部１８０のそれぞれの上端を水平軸４の両端４０に回動自在に各々接続した状態で、揺動片１８２は、水平軸４の下方へ吊り下がり、荷役フォーク２の垂下部２２に荷受部２３の反対側から当接している。揺動片１８２の高さ位置は、直立軸３の真下に１機配置した油圧シリンダ６の作動ロッド６１の高さに一致している。

油圧シリンダ６が作動ロッド６１を前進させると、作動ロッド６１が、揺動片１８２を介して荷役フォーク２の垂下部２２に、これをフォーク先端２１側へ押し付ける方向へ力を加えることになる。これにより、荷役フォーク２が、水平軸４を支点にしてフォーク先端２１を上昇させた傾斜姿勢となる。反対に、油圧シリンダ６が作動ロッド６１を後退させると、上記の力が除去されるので、荷役フォーク２が自重によってフォーク先端２０側を降下させた傾斜姿勢となり、これに伴ってＵ型支持枠１８の揺動片１８２も押し戻される。

以上の説明では、作動ロッド６１、揺動片１８２、及び垂下部２２を単に接触させているが、これらの接点をピン接合する等しても良い。これにより、荷役フォーク２が上記何れの方向に回動する場合でも、作動ロッド６１の進退動に従わせて、荷役フォーク２を強制的に駆動することができる。また、図４には、４体の荷役フォーク２を表しているが、これは、フォーク後端２０の上部からピン２４を抜き取ることで、荷役フォーク２の位置を水平軸４に沿ってスライドできることを示唆している。この他、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，変形を加えた態様で実施できる。

例えば、油圧管路９、軸内経路１３と、スイベル管継手１５、及び軸外管路１７を省略し、油圧管路８、軸内経路１２と、スイベル管継手１４、及び軸外管路１６からなる油圧経路７を経て、油圧発生ユニットから供給される油圧により、油圧シリンダ６の作動ロッド６１を前進させ、これを後退させる時は、荷役フォーク２の荷重によって作動ロッド６１を油圧シリンダ６の内方へ押し戻すよう構成し、この過程で油圧シリンダ６から排出される作動油を、再び同油圧経路７を経て、油圧発生ユニットへ帰還させても良い。つまり、油圧経路７は１機の油圧シリンダ６毎に必ずしも２系統設けなくても良く、このような単純な構成は当該昇降キャリッジ構造１の一層の簡略化に貢献する。

また、図６は、既に普及しているフォークリフトに当該昇降キャリッジ構造１を適用した例を概念的に表している。図中の符号５００は、上記のＴ型ブラケット５に相当する部品であり、一枚物の鉄板を主体とするパックプレートである。これが上記のＴ型ブラケット５に比較して重量物であることに加え、オペレータの視界を少々遮るという点で若干の制約はあるが、既成の直立軸３に適切な穿孔を施し、パックプレート５００の表面に沿わせて軸外管路１６，１７を配管するだけで、極めて簡単に油圧経路７を構成できるという利点がある。

本発明の実施の形態に係る昇降キャリッジのティルト構造の断面図。 本発明の実施の形態に係る昇降キャリッジのティルト構造の要部の断面図。 本発明の実施の形態に係る昇降キャリッジのティルト構造に適用したローテイト軸の側面図。 本発明の実施の形態に係る昇降キャリッジのティルト構造の要部の背面図。 本発明の実施の形態に係る昇降キャリッジのティルト構造に適用した支持体の斜視図。 本発明の実施の形態に係る昇降キャリッジのティルト構造の他の例を示す断面図。 従来の昇降キャリッジを搭載したフォークリフトの側面図、及びその要部の斜視図。 図７のｄ部の詳細を示す側面図。

符号の説明

１：ティルト構造
２：荷役フォーク
３：直立軸
４：水平軸
６：油圧シリンダ
７：油圧経路
８，９：油圧管路
１０，１１：開口
１２，１３：軸内経路
１４，１５：スイベル管継手
１６，１７：軸外管路
１８：Ｕ型支持枠
２０：フォーク後端
２１：フォーク先端
２２：垂下部
２３：荷受部
３０，３１：端面
４０：両端
１８０：腕部
１８１：軸受部
１８２：揺動片

Claims (3)

1. フォークを水平面上で旋回自在に支持するローテイト用直立軸と、該直立軸に支持され前記フォークの先端が上下方向に回動自在となるようフォークの後端を支持するティルト用水平軸と、該水平軸から離間して配置され前記直立軸に支持された油圧シリンダと、該油圧シリンダに圧油を供給する油圧経路とを備え、前記油圧シリンダにより前記フォークをティルトさせるキャリッジのティルト構造であって、
   前記油圧経路が、前記直立軸の端面まで圧油を供給する油圧管路と、前記直立軸の端面から軸方向の途中まで延び該軸方向の途中の周面に開口を有する軸内経路と、前記油圧管路を前記直立軸の端面に接続するスイベル管継手と、前記軸内経路の前記開口に一端を接続し他端を前記油圧シリンダに接続する軸外管路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。
2. 前記油圧管路の送り側又は戻り側の一方の経路が、前記直立軸の上端面に接続し、他方の経路が、前記直立軸の下端面に接続し、
   前記直立軸に、前記上端面及び下端面から軸方向の途中まで各々延び該軸方向の途中の周面に個別の開口を各々開放した２本の軸内経路を形成し、
   前記２本の軸内経路のそれぞれの開口が、２本の前記軸外管路を各々経て、前記油圧シリンダの送り側ポート、及び戻り側ポートに各々接続した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。
3. 荷役フォークが、前記フォーク後端から下方へ延びる垂下部と、該垂下部から前記フォーク先端に延びる荷受部とを備え、前記フォーク後端が前記水平軸の両端の間にて支持され、
   一対の腕部の上端を軸受部としそれぞれの下端同士の間を揺動片で連結して成るＵ型支持枠を、前記軸受部を前記水平軸の両端に回動自在に各々接続して、前記揺動片を前記水平軸の下方へ吊り下げ、該揺動片を前記荷役フォークの垂下部に前記荷受部の反対側から当接し、
   前記油圧シリンダが、前記揺動片を前記荷役フォークの垂下部に押し付け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。

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