JP5233218B2 - フォークリフトにおけるマスト装置 - Google Patents
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Description
このティルトシリンダ取付構造では、支持プレートがアウタマストの外側面に溶接により接合されている。
支持プレートは、前後に傾動可能な左右一対のアウタマストの中間部に、ティルトシリンダの前端部であるピストンロッドを回動可能に取り付けるための部材である。
支持プレートは、ほぼ矩形に形成されるとともに、上端面側には水平面と直線状の傾斜面とを有する段部を備え、支持プレートの少なくとも前端面全域と上端面とを含んで施される上端部側の溶接端部が傾斜面上に設定されている。
2箇所の応力集中部を形成することにより、上端面側の溶接部の応力集中を2点に分散することから溶接端部に生じる応力集中を従来と比較して半減するとしている。
溶接部の長さについては、溶接強度を考慮しつつも可能な限り短くすることが要請されている。
また、従来技術では、支持プレートが平坦な板面を有する平板材料により形成されるものと思料されるが、支持プレートの形状は、上端面に段部を有するため、単なる矩形状のプレートに比べると、平板材料に対する材料取りの歩留まりが低く、材料の有効利用について考慮されていない形状である。
このため、支持プレートを平板材料から材料取りする場合に、材料取りの歩留まりが低くなって余剰部材の無駄が大きくなるおそれがある。
ティルトシリンダのロッド端からティルトブラケットに作用する荷重は、ティルトブラケットの溶接部に応力を発生させる。
溶接部が上部傾斜面部と、前記下部傾斜面部と、前記中間垂直面部と、前記上曲面部と、前記下曲面部に沿って連続的に形成されていることから、溶接部における応力は連続湾曲面に沿って分布する。
溶接部の溶接端が連続湾曲線の前側となる端部に位置することから、溶接端が軸支部から遠ざかり、溶接端への応力集中は発生しにくい。
なお、溶接端の位置がブラケット前方側へ向けて軸支部から離れるにつれて、溶接端に作用する応力は低減する。
本発明によれば、溶接部をブラケット前面にのみ設けるだけで、ティルトブラケットにおける溶接強度の向上と溶接部の長さの短縮化とを両立させることができる。
また、溶接部はブラケット前面にのみ設けるだけで済むことから、ブラケット上面及びブラケット下面を互いに平行とすることができる。
ブラケット上面及びブラケット下面が互いに平行なティルトブラケットとすることにより、ティルトブラケットはティルトブラケットの板状材料に対する材料取りの歩留まり向上に適した形状とすることができる。
この場合、連続湾曲面が上下対称であることから、ブラケット上面及びブラケット下面の天地を逆にした状態で、ティルトブラケットをアウタマストの固定することができる。
このため、マスト装置の種類に応じてティルトブラケットの固定のやり方を変更することができ、ティルトブラケットのアウタマストの固定に対する汎用度を高めることができる。
しかしながら、連続湾曲面に沿う溶接部が連続的に形成されることにより、従来よりもティルトブラケットにおける溶接強度が向上されていることから、ティルトブラケットは荷重に基づく応力に対抗することができる。
従って、マスト装置の条件等に応じて軸支部をティルトビームの上位又は下位に配置することができ、マスト装置の設計自由度が向上する。
図1は本発明の実施形態に係るフォークリフトにおけるマスト装置を示す概略斜視図であり、図2は同装置の要部を示す側面図であり、図3はティルトブラケットを示す拡大側面図であり、図4はティルトブラケットの材料取りを説明する説明図である。
この実施形態に係るフォークリフトにおけるマスト装置(以下、単に「マスト装置」と表記する)は、フォークリフトの車体前部に備えられている。
アウタマスト11は、アウタマスト11の内側において昇降自在に備えられるインナマスト(図示せず)と共にマスト装置10の一部を構成する。
図1における右奥側をマスト装置10の前方とし、左手前側を後方としている。
インナマストにはリフトブラケット(図示せず)が備えられ、マスト装置10の前部にリフトブラケットが位置し、マスト装置10の後方側には車体(図示せず)が位置する。
アウタマスト11は主に主壁部11a及び後壁部11bにより構成されている。
主壁部11aは外側面及び内側面を有し、これらの面は前後方向とほぼ平行な面である。
後壁部11bは、主壁部11aの後端において主壁部11aと直角方向へ向けて設けられた部位であり、前方を望む前面と後方を臨む後面を有する。
上部ステー12の端部は、各アウタマスト11における主壁部11aの外側面及び後壁部11bの後面との溶接により接続されている。
上部ステー12はアウタマスト11の後方へせり出すように平面視略U字状の形態を呈している。
中間ステー13は実質的に上部ステー12と同一の構成となっており、上部ステー12及び中間ステー13はマスト装置10の剛性の向上を図るものである。
アウタマスト11の下部は、軸部15を有するマストブラケット14が後壁部11bに溶接されており、マストブラケット14の後部に下部ビーム16が溶接されている。
下部ビーム16は上部ステー12及び中間ステー13と同様にマスト装置10の剛性を高めるものである。
マストブラケット14の軸部15は車体前部に回動自在に軸支されることから、マスト装置10は軸部15を支点として前後に傾動可能な状態にある。
ティルトブラケット17は、両板面が一様に平坦な平板材料であって、溶接強度を満足する十分な厚さを持つ金属板により形成されている。
ティルトブラケット17がアウタマスト11に固定された状態では、ティルトブラケット17の後部がアウタマスト11から後方へ向けて突出する。
突出されたティルトブラケット17の後部の下側寄りには、軸支部としての軸孔25が形成されている。
図2に示すティルトシリンダ28は進退するロッド28aを有し、ロッド28a端には軸孔25に軸支される軸部が備えられている。
ブラケット上面18及びブラケット下面19の両前端の間に、ブラケット前面20が形成されている。
ブラケット上面18とブラケット下面19の両後端の間には、ティルトシリンダ28を臨むブラケット後面24が形成されている。
なお、説明の便宜上、図3においては、ティルトブラケット17の外周に点A〜Gを設定し、ブラケット上面18(点AB間)、ブラケット下面19(点CD間)、ブラケット前面20(点AC間)、ブラケット後面24(点BD間)の範囲を明示している。
ティルトビーム固定面24aには、ティルトビーム27の端部付近が溶接により固定される。
ティルトビーム27は長尺状の平板部材により形成され、左右一対のティルトブラケット17を連結し、マスト装置10の剛性を高めている。
ブラケット後面24におけるティルトビーム固定面24aの下端とブラケット下面19の後端との間には、軸孔25に沿う円弧面を含む接続面24b(図3において点DG間)が形成されている。
連続湾曲面21は、ティルトブラケット17がアウタマスト11に固定されている状態では側面視略C字状の面である。
ティルトブラケット17をアウタマスト11に固定する溶接部29が連続湾曲面21に沿って連続的に形成されている。
特に、連続湾曲面21において上側の溶接端29aを可能なかぎり前方へ位置させることにより、溶接端29aに対する高応力の発生を抑制することができる。
ティルトブラケット17は連続湾曲面21に沿う溶接部29のみによりアウタマスト11に固定され、ティルトブラケット17に他の部位に溶接部は形成されない。
連続湾曲面21は、上側の端部(点E)から後方中央へ向けて傾斜して延在する直線状の上部傾斜面部21aと、下側の端部(点F)から後方中央部へ向けて傾斜して延在する直線状の下部傾斜面部21bと、上部傾斜面部21a及び下部傾斜面部21bの間においてブラケット上面18と垂直な面を形成する中間垂直面部21cと、上部傾斜面部21aと中間垂直面部21cとを結ぶ上曲面部21dと、下部傾斜面部21bと中間垂直面部21cとを結ぶ下曲面部21eとにより形成されている。
ロッド28aの軸心方向は、ティルトシリンダ28の作動により進退するロッド28aの進退方向と同じ方向である。
上部傾斜面部21aの傾斜方向とロッド28a端の軸心方向をほぼ一致させることにより、溶接部29における高応力の発生を抑制し、その結果、溶接部29の長さを短縮させることが可能になる。
連続湾曲面21における上曲面部21d及び下曲面部21eの曲率は、溶接部29に作用する応力分散のためにできるだけ大きく設定されることが好ましい。
マスト装置10はティルトシリンダ28の作動により前後に傾動される。
このとき、マスト装置10におけるティルトブラケット17には、ティルトシリンダ28のロッド28a端を介してロッド28aの軸心方向に作用する荷重が発生する。
溶接部29の上下方向の長さは、上曲面部21d及び下曲面部21eを含む連続湾曲面21に沿って連続的に形成されていることから、溶接部29に作用する応力の一部は上曲面部21d及び下曲面部21eに分散され、両曲面部21d、21eにおいて過度の応力集中は回避される。
上部傾斜面部21aの傾斜方向は、溶接部29における応力が作用する傾斜方向と一致するから、上部傾斜面部21aに沿う溶接部29の部位は、上部傾斜面部21aの傾斜方向と一致する応力が比較的高くてもこの応力に対抗でき、溶接端29aにおける過度の応力集中は回避される。
さらに、連続湾曲面21に沿う溶接部29が連続的に形成されていることから、ロッド28aの軸心方向だけでなくティルトブラケット17への上下前後の荷重に基づく応力が溶接部29に作用しても、溶接部29がこの応力に対抗して、ティルトブラケット17はアウタマスト11に対して強固に固定された状態を維持する。
図4に示すように、ティルトブラケット17は板状部材としての方形状の金属板Mの打ち抜き又は切り抜きにより得られる。
金属板Mの一辺の長さをブラケット上面18とブラケット下面19との間の距離と同じ長さに設定すると、打ち抜き又は切り抜きの際に、図4に示すように無駄となる余剰部m1、m2、m3(図4においてハッチングに示す各領域)が発生する。
また、余剰部m2は、ティルトブラケット17においてブラケット後面24に接続面24bが形成されることにより生じる余剰部であり、余剰部m3は軸孔25を形成することにより生じる余剰部である。
この実施形態では、ブラケット上面18とブラケット下面19が互いに平行であり、金属板Mの総面積に締める余剰部m1〜m3の合計面積の割合は、従来のティルトブラケットを製作する場合に発生する余剰部と比較して低くすることができ、材料の無駄が抑制される。
(1)溶接部29が連続湾曲面21に沿って連続的に形成されていることから、溶接部29における応力を連続湾曲面21に沿って分布させることができる。溶接部29の溶接端29aが連続湾曲面21の前側となる端部に位置し、上部傾斜面部21aの傾斜方向は、溶接部29における応力が作用する傾斜方向と一致するから、溶接端29aにおける応力集中を発生させにくくすることができる。また、溶接部29における過度の応力集中を回避することができる。
次に、別例に係るティルトブラケット37を用いた場合について説明する。
図5は第2の実施形態に係るティルトブラケット37を示す側面図である。
ここでは、上記の実施形態と共通する要素については符号を共通して用い、上記の実施形態の説明を援用する。
図5に示すように、アウタマスト11における主壁部11aの外側面にティルトブラケット37が固定されている。
ティルトブラケット37は、連続湾曲面41、上部円弧面42及び下部円弧面43を備えるブラケット前面40と、ティルトシリンダ28を臨み、ティルトビーム固定面44a及び接続面44bを有するブラケット後面44とを有する。
この別例ではブラケット前面40を形成する連続湾曲面41に特徴があり、連続湾曲面41は、図5に示すようにブラケット上面38とブラケット下面39との間の上下方向において上下対称である。
つまり、連続湾曲面41は、図5において説明の便宜上設定した水平軸Rを中心に上下対称となっている。
ティルトブラケット37の天地を逆にして別の種類のアウタマストに固定しても、下部傾斜面部41b、中間面部41c、下曲面部41e及び下部円弧面43が上側に配置され、これら41b、41c、41eは、天地を逆にしない場合の上部円弧面42と、上部傾斜面部41aと、上曲面部41dと同じ位置となる。
ティルトブラケット37の天地を逆にして別の種類のアウタマストに固定する場合、下部傾斜面部41bが上側に位置し、下部傾斜面部41bの傾斜方向はロッド28aの軸心方向と一致する。
溶接部49は連続湾曲面41に沿って形成されて、溶接端49aは上部円弧面42寄りに位置し、溶接端49bは下部円弧面43寄りに位置する。
このため、マスト装置10の種類に応じてティルトブラケット37の固定のやり方を変更することができ、ティルトブラケット37の固定に対する汎用度を高めることができる。
上記の実施形態では、軸支部としてティルトブラケットに軸孔を設け、ティルトシリンダのロッド端がこの軸孔に挿入される軸部を有する場合について説明したが、ティルトブラケットに軸部を設け、ロッド端に軸部が挿入される軸孔を設けるようにしてもよい。
11 アウタマスト
17、37 ティルトブラケット
18、38 ブラケット上面
19、39 ブラケット下面
20、40 ブラケット前面
21、41 連続湾曲面
21a、41a 上部傾斜面部
21b、41b 下部傾斜面部
21c、41c 中間垂直面部
21d、41d 上曲面部
21e、41e 下曲面部
22、42 上部円弧面
23、43 下部円弧面
24、44 ブラケット後面
25 軸孔
27 ティルトビーム
28 ティルトシリンダ
28a ロッド
29、49 溶接部
29a、29b、49a、49b 溶接端
H 凹部
M 金属板
m1、m2、m3 余剰部
Claims (3)
- 車体前部に備えられ、ティルトシリンダにより前後に傾動される左右一対のアウタマストと、前記アウタマストの外側面に溶接により固定され、前記ティルトシリンダのロッド端を軸支するティルトブラケットと、を有するフォークリフトにおけるマスト装置であって、
前記ティルトブラケットは、板面が平坦な平板材料により形成されるとともに、互いに平行なブラケット上面及びブラケット下面と、前記ティルトブラケットを前記アウタマストに固定する溶接部が形成されるブラケット前面と、前記ティルトシリンダを臨むブラケット後面と、前記ロッド端を軸支する軸支部と、を有し、
前記ブラケット前面は、ブラケット後面側へ向かう凹部を形成する連続湾曲面を有し、
前記連続湾曲面は、前記ロッドの軸心方向と一致する直線状の上部傾斜面部と、後方中央部へ向けて傾斜して延在する下部傾斜面部と、前記上部傾斜面部及び前記下部傾斜面部の間において面を形成する中間垂直面部と、前記上部傾斜面部と前記中間垂直面部とを結ぶ上曲面部と、前記下部傾斜面部と前記中間垂直面部とを結ぶ下曲面部とにより形成され、
前記溶接部は、前記上部傾斜面部と、前記下部傾斜面部と、前記中間垂直面部と、前記上曲面部と、前記下曲面部に沿って連続的に形成されることを特徴とするフォークリフトにおけるマスト装置。 - 前記連続湾曲面は、前記ブラケット上面と前記ブラケット下面との間の上下方向において上下対称であることを特徴とする請求項1記載のフォークリフトにおけるマスト装置。
- 前記ブラケット後面にティルトビームが固定され、前記軸支部は前記ティルトビームよりも下位に配置されていることを特徴とする請求項1又は2記載のフォークリフトにおけるマスト装置。
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