(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記制御装置は、前記歪ゲージの検出信号により前記応力を検知したとき、前記フォークを前記パレットから抜き出す動作を停止するように走行駆動源を制御することを特徴とする請求項1記載のフォークリフト。
【背景技術】
【0002】
フォークリフトに関する従来技術としては、例えば、特許文献1に開示された荷役装置が知られている。特許文献1に開示された荷役装置は、フォークを備え、このフォークには当該フォークの歪みを検出する歪ゲージが取り付けられている。また、歪ゲージの検出出力に基づいてフォークのティルト角を変更するティルト角変更手段を備えている。この荷役装置によれば、荷役作業性やフォークの強度を何ら損なうことなく、フォークの変形量を確実に検出できるようにして、荷物の荷重の大小に影響されずに常に安定した荷役作業を行うことができるとしている。
【0003】
ところで、フォークリフトによる荷役作業では、パレットに載置した荷を棚や車両の荷台等に載置した後、フォークリフトを後退させて、フォークをパレットから抜き出すことがある。フォークをパレットから抜き出すときに、パレットが載置される載置面の延在方向とフォークリフトの移動方向が一致しない場合、例えば、フォークがパレットを持ち上げたり、パレットがフォークとパレットの載置面に挟まれたりすることになる。
【0004】
具体的には、
図9(a)に示すように、フォークリフトの車体側の路面Gが水平であってパレットの載置面H1がフォークリフトの前方へ向けて高くなる傾斜面であるとき、後退してフォーク60をパレットPの開口部Aから抜き出そうとするとフォーク60がパレットPの上側のデッキボードBに当接する。さらに、フォーク60を矢印R方向へ抜き出そうとするとフォーク60によりパレットPが持ち上がる。パレットPが持ち上がると、パレットPに荷があると荷崩れのおそれがある。
【0005】
また、
図9(b)に示すように、フォークリフトの車体側の路面Gが水平であってパレットPの載置面H2がフォークリフトの前方へ向けて低くなる傾斜面であるとき、後退してフォーク60をパレットPの開口部Aから抜き出そうとすると、フォーク60が下側のデッキボードBに当接する。さらに、フォーク60を矢印R方向へ抜き出そうとすると下側のデッキボードBを載置面H2へ押さえ込んでしまい、デッキボードBがフォーク60によって押さえ込まれると、パレットPが損傷するおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の荷役車両では、パレットが載置される載置面の延在方向とフォークリフトの移動方向が一致しないとき、車体を後退させてフォークをパレットから抜き出すとき、フォークがパレットを持ち上げたり、パレットがフォークとパレットの載置面に挟まれたりするという問題がある。パレットが持ち上げられると、荷崩れを招くおそれがあり、パレットがフォークとパレットの載置面に挟まれると、パレットが損傷するおそれがある。
【0008】
なお、特許文献1に開示された荷役装置は、フォークに歪ゲージが備えられ、荷物を載せたフォークの変形を単に検知するという点が記載されているに過ぎない。従って、特許文献1に開示された荷役装置では、フォークをパレットから抜き出す際にフォークがパレットを持ち上げたり、パレットがフォークとパレットの載置面に挟まれたりするという問題を解決することができない。
【0009】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、フォークをパレットから抜き出すとき、荷崩れやパレットの損傷を抑制することが可能なフォークリフトの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するために、本発明は、車体と、前記車体の前部に備えられた荷役装置と、を備え、前記荷役装置は、マストと、前記マストに対して昇降可能なリフトブラケットと、前記リフトブラケットに係止されるフォークと、を有し、前記フォークは、荷を載置可能とする載置部と、前記載置部の基部に形成されるコーナー部と、前記コーナー部から立ち上がる立ち上がり部と、前記立ち上がり部の背面に設けられ、前記リフトブラケットと係止可能な係止部と、を備えたフォークリフトにおいて、前記背面において前記係止部よりも下部に設けられ、前記フォークをパレットの開口部から抜き出すときに前記フォークに生じる応力を検出する歪ゲージと、前記歪ゲージの検出信号により前記フォークに応力が生じていることを検知する制御装置と、を備え
、前記応力は、圧縮応力又は引っ張り応力であり、前記制御装置は、前記歪ゲージの検出信号により前記圧縮応力を検知したとき、前記圧縮応力が閾値を超えるか否かを判定し、前記圧縮応力が閾値を超える場合に前記フォークを下降させ、前記歪ゲージの検出信号により前記引っ張り応力を検知したとき、前記引っ張り応力が閾値を超えるか否かを判定し、前記引っ張り応力が閾値を超える場合に前記フォークを上昇させることを特徴とする。
【0011】
本発明では、パレットの開口部からフォークを抜き出すとき、フォークがパレットに当接し、フォークに応力が生じると、歪ゲージが応力を検出する検出信号を発信する。この歪ゲージの検出信号により、制御装置は、パレットにフォークが当接してフォークに応力が発生していることを認識する。従って、パレットとフォークとの当接によるフォークにおける応力の増大を回避するため、例えば、フォークを抜き出す動作の停止、或いはフォークの昇降又は傾動といった対策を講じることができる。よって、フォークがパレットを持ち上げたり、パレットがフォークとパレットの載置面に挟まれたりすることを抑制することができる。
また、制御装置は、歪ゲージの検出信号により圧縮応力を検知したとき、圧縮応力が閾値を超えるか否かを判定し、圧縮応力が閾値を超える場合にフォークを下降させるため、フォークがパレットを持ち上げることなく、フォークとパレットとの当接を解消することができる。また、制御装置は、歪ゲージの検出信号により引っ張り応力を検知したとき、引っ張り応力が閾値を超えるか否かを判定し、引っ張り応力が閾値を超える場合にフォークを上昇させるため、フォークがパレットを押し付けることなく、フォークとパレットとの当接を解消することができる。
【0012】
また、上記のフォークリフトにおいて、前記制御装置は、前記歪ゲージの検出信号により前記応力を検知したとき、前記フォークを前記パレットから抜き出す動作を停止するように走行駆動源を制御する構成としてもよい。
この場合、制御装置が歪ゲージの検出信号によりフォークの応力を検知すると、制御装置は走行駆動源を制御し、フォークをパレットから抜き出す動作が停止される。よって、パレットとフォークとの当接によるフォークにおける応力の増大を回避することができる。
【0013】
また、上記のフォークリフトにおいて、前記制御装置は、前記歪ゲージの検出信号により前記応力を検知したとき
、前記マストを傾動させる構成としてもよい。
この場合、制御装置が歪ゲージの検出信号によりフォークの応力を検知すると
、マストを傾動させるため、フォークとパレットとの当接を解消することができる。
【0015】
また、上記のフォークリフトにおいて、操作ボタンを備えた誤検出防止機構が設けられ、前記制御装置は、前記操作ボタンが操作されているときのみ、前記歪ゲージの検出信号により前記応力を検知する構成としてもよい。
この場合、操作ボタンが操作されているとき、制御装置は、パレットからのフォークの抜き出し時に歪ゲージの検出信号によりフォークの応力を検知することができる。操作ボタンが操作されない状態では、誤検出防止機構が機能し、歪ゲージの検出信号によりフォークの応力を検知することができない。よって、操作ボタンが操作されない状態では、歪ゲージによる応力の誤検出を防止することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、フォークをパレットから抜き出すとき、荷崩れやパレットの損傷を抑制することが可能なフォークリフトを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本実施形態に係るフォークリフトについて図面を参照して説明する。なお、方向を特定する「前後」、「左右」および「上下」については、フォークリフトのオペレータが運転席の運転シートに着座して、フォークリフトの前進側を向いた状態を基準として示す。
【0019】
図1に示すように、フォークリフト10は、車体11の前部に荷役装置12を備えている。車体11の中央付近には運転席13が設けられている。車体11の前部には前輪としての駆動輪14が設けられ、車体11の後部には後輪としての操舵輪15が設けられている。車体11の後部にはカウンタウエイト16が備えられており、カウンタウエイト16は車両重量の調整と車体11における重量バランスを図るためのものである。本実施形態のフォークリフト10はエンジンフォークリフトである。車体11には、運転席13の上部を覆うヘッドガード17が設けられている。
【0020】
荷役装置12はアウタマスト18およびインナマスト19を有するマスト20を備えている。左右一対のアウタマスト18には、アウタマスト18の内側にてスライド可能なインナマスト19が備えられている。車体11とアウタマスト18との間には、油圧により作動するティルトシリンダ21が設置されている。マスト20はティルトシリンダ21の作動により下端部を支点として前後方向に傾動する。マスト20には油圧により作動するリフトシリンダ22が設けられている。リフトシリンダ22の作動により、インナマスト19がアウタマスト18内でスライドして昇降する。マスト20には左右一対のフォーク30がリフトブラケット24を介して設けられ、リフトブラケット24はインナマスト19に対して昇降するように設けられている。つまり、リフトブラケット24はマスト20に対して昇降可能である。なお、左右のフォーク30は同一構成であるが、説明の便宜上、右のフォーク30をフォーク30Rとし、左のフォーク30をフォーク30Lと表記する場合がある。
【0021】
図2に示すように、リフトブラケット24は、上下一対のフィンガーバー25、26と、上下一対のフィンガーバー25、26の両端部をそれぞれ連結する連結部材27を備えている。上側のフィンガーバー25はアッパーフィンガーバーであり、下側のフィンガーバー26はロアフィンガーバーである。フィンガーバー25、26は左右一対のフォーク30をそれぞれ係止する部材である。リフトブラケット24には、
図1に示すようにバックレスト28の取り付けが可能である。なお、
図2ではバックレスト28の図示を省略している。
【0022】
フォーク30は、荷を載置可能とする載置部31と、載置部31の基部に形成されるコーナー部32と、コーナー部32から立ち上がる立ち上がり部33と、を備えている。載置部31と立ち上がり部33は一体形成されており、フォーク30はコーナー部32を備えることで略L字状の形態を呈している。
図3(a)、
図3(b)に示すように、載置部31は、基端から先端へ向けて板厚が小さくなるように形成されている。載置部31の上面34はほぼ水平な平坦面となっており、下面35の先端部の一部は上面34に対して傾斜している。載置部31の外側の側面36はフォーク30の外側面の一部であり、載置部31の内側の側面37は、フォーク30の内側面の一部である。載置部31の先端は平面視円弧状に形成されている。
【0023】
図3(a)に示すように、立ち上がり部33の板厚は一定であり、立ち上がり部33の前面(正面)38および後面(背面)39は、載置部31に対しほぼ垂直な面となっている。立ち上がり部33の前面38と載置部31の上面34とはほぼ直角を成している。立ち上がり部33の外側の側面40はフォーク30の外側面の一部であり、立ち上がり部33の内側の側面41は、フォーク30の内側面の一部である。従って、載置部31の側面36および立ち上がり部33の側面40は、フォーク30の外側面であり、載置部31の側面37および立ち上がり部33の側面41はフォーク30の内側面である。
【0024】
立ち上がり部33の後面39には、フィンガーバー25に係止される上フック42およびフィンガーバー26に係止される下フック43が固定されている。
図3(b)に示すように、上フック42には、立ち上がり部33の延在方向と平行に形成された孔44が形成されている。孔44にはロックピン45が挿入されている(
図2を参照)。ロックピン45はフィンガーバー25に対するフォーク30の位置決めするための部材である。上フック42および下フック43は、リフトブラケット24に係止可能な係止部に相当する。
【0025】
本実施形態では、車体11の各部を制御する制御装置としてのコントローラ46が車体11に搭載されている。
図4に示すように、コントローラ46は、例えば、アクセル開度に応じて走行駆動源としてのエンジン47を駆動制御するほか、フォーク30の昇降のためのリフトレバーおよびマスト20の前後傾動のためのティルトレバー等の荷役レバー(図示せず)の操作に応じて油圧ポンプ48およびコントロールバルブ49を制御する。コントローラ46は、演算処理部(図示せず)および記憶部(図示せず)を備えている。
【0026】
ところで、本実施形態では、
図5に示すように、フォーク30の立ち上がり部33に左右一対の歪ゲージ50が設けられている。左右一対の歪ゲージ50は、左右のフォーク30にそれぞれ設けられている。これらの歪ゲージ50は、後述するパレットPに差し込んだフォーク30を抜き出す際に、フォーク30に応力が生じたときの応力(圧縮応力および引っ張り応力)を検出するために設けられている。歪ゲージ50の位置は、フォーク30の立ち上がり部33の背面において下フック43よりも下方であって、下フック43とコーナー部32との間である。歪ゲージ50が設けられる位置は、載置部31に上下方向の荷重が生じたときに、応力が生じやすい位置である。また、歪ゲージ50が設けられる位置は、後方に位置するマスト20と対向する位置であり、物が接触し難い位置である。また、フォーク30に設けられた左右一対の歪ゲージ50は、同じ高さとなる。
【0027】
歪ゲージ50はコントローラ46と接続されている。本実施形態では、歪ゲージ50とコントローラ46を接続する信号線51が備えられており、コントローラ46は、歪ゲージ50により検出された応力を示す検出信号を信号線51を介して受信する。本実施形態では、コントローラ46は、歪ゲージ50の検出信号に基づいて、予め設定された閾値を越える応力を検知したとき、オペレータの操作に依存しないフォーク30の昇降制御を行う。閾値は、パレットPからフォーク30を抜き出すときにパレットPが持ち上がらない程度の応力およびパレットPが損傷しない程度の応力に設定され、コントローラ46に記憶される。
【0028】
また、本実施形態では、運転席13におけるステアリングホイール(図示せず)又荷役レバーであるリフトレバー(図示せず)に、歪ゲージ50の検出信号による応力の検知を有効化する操作ボタン52が備えられている。操作ボタン52はコントローラ46と電気的に接続されている。操作ボタン52が操作によりONの状態において、コントローラ46は、歪ゲージ50の検出信号に基づいて、予め設定された閾値を越える応力を検知でき、操作ボタン52が操作されずOFFの状態では応力を検知できない。つまり、操作ボタン52およびコントローラ46は、パレットPからのフォーク30を抜き出すとき以外の状況において、コントローラ46が閾値を越える応力を誤検知することを防止する誤検出防止機構に相当する。
【0029】
次に、本実施形態に係るフォークリフト10の作用について説明する。まず、
図6(a)、
図6(b)に示すように、フォークリフト10の車体11側の路面Gが水平であってパレットPの載置面H1がフォークリフト10の前方へ向けて高くなる傾斜面であるときのフォーク30の抜き出しについて説明する。パレットPは、上側のデッキボードBと下側のデッキボードBを備え、左右のフォーク30の差し込みを可能とする一対の開口部Aが両デッキボードBの間に形成されている。
図6(a)、
図6(b)では、パレットPの左右に配置された一対の開口部Aのうち一方の開口部Aのみが図示される。
【0030】
フォークリフト10のオペレータは、パレットPからフォーク30を抜き出すとき、操作ボタン52を押してON状態を保ちつつ、フォークリフト10を後退させる。操作ボタン52を押し続けることにより、コントローラ46による誤検出防止機構としての機能が解除され、コントローラ46は、歪ゲージ50の応力の検出による検出信号に基づく応力の判定が可能となる。
【0031】
図6(a)に示すように、フォークリフト10の車体11側の路面Gは水平であって、パレットPの載置面H1がフォークリフト10の前方へ向けて高くなる傾斜面である。このため、フォークリフト10の後退(矢印R方向)によりフォーク30がパレットPの上側のデッキボードBに当接する。
図6(b)に示すように、フォーク30がパレットPの上側のデッキボードBに当接したまま、フォークリフト10が後退すると、フォーク30には下向きの荷重F1が生じる。荷重F1の発生により、立ち上がり部33における歪ゲージ50が設けられる位置には、圧縮応力
S1が生じ、歪ゲージ50は圧縮応力
S1を検出する検出信号を発信する。
【0032】
コントローラ46は、歪ゲージ50の検出信号を受けて圧縮応力
S1が閾値を超えるか否かを判定する。圧縮応力
S1が閾値を超える場合には、フォーク30を下降させるようにコントロールバルブ49を制御する。フォーク30は、コントローラ46によるコントロールバルブ49の作動により、例えば、予め設定された秒単位の時間のみ下降する。フォーク30の下降によりフォーク30がパレットPの上側のデッキボードBから離れる。フォークリフト10のさらなる後退によりフォーク30がパレットPから抜き出される。フォーク30がパレットPから抜き出された後、オペレータは操作ボタン52を離して、コントローラ46の誤検出防止機構としての機能を回復する。なお、圧縮応力
S1が閾値を超えない場合には、コントローラ46はフォーク30を昇降させる制御を行わず、オペレータはフォーク30の抜き出しを継続すればよい。
【0033】
次に、
図7(a)、
図7(b)に示すように、フォークリフト10の車体11側の路面Gが水平であってパレットPの載置面H2がフォークリフト10の前方へ向けて低くなる傾斜面であるときのフォーク30の抜き出しについて説明する。
図7(a)、
図7(b)ではパレットPの一方の開口部Aのみが図示される。
【0034】
フォークリフト10のオペレータは、パレットPからフォーク30を抜き出すとき、操作ボタン52を押してON状態を保ちつつ、フォークリフト10を後退させる。操作ボタン52を押し続けることにより、コントローラ46による誤検出防止機構としての機能が解除され、コントローラ46は、歪ゲージ50の応力の検出による検出信号に基づく応力の判定が可能となる。
【0035】
図7(a)に示すように、フォークリフト10の車体11側の路面Gは水平であって、パレットPの載置面H2がフォークリフト10の前方へ向けて低くなる傾斜面である。このため、フォークリフト10の後退(矢印R方向)によりフォーク30がパレットPの下側のデッキボードBに当接する。
図7(b)に示すように、フォーク30がパレットPの下側のデッキボードBに当接したまま、フォークリフト10が後退すると、フォーク30には上向きの荷重F2が生じる。荷重F2の発生により、立ち上がり部33における歪ゲージ50が設けられる位置には、引っ張り応力
S2が生じ、歪ゲージ50は引っ張り応力
S2を検出する検出信号を発信する。
【0036】
コントローラ46は、歪ゲージ50の検出信号を受けて引っ張り応力
S2が閾値を超えるか否かを判定する。引っ張り応力
S2が閾値を超える場合には、フォーク30を上昇させるようにコントロールバルブ49を制御する。フォーク30は、コントローラ46によるコントロールバルブ49の作動により、予め設定された時間のみ上昇する。フォーク30の上昇によりフォーク30がパレットPの下側のデッキボードBから離れる。フォークリフト10のさらなる後退によりフォーク30がパレットPから抜き出される。フォーク30がパレットPから抜き出された後、オペレータは操作ボタン52を離して、コントローラ46の誤検出防止機構としての機能を回復する。なお、引っ張り応力
S2が閾値を超えない場合には、コントローラ46はフォーク30を昇降させる制御を行わず、オペレータはフォーク30の抜き出しを継続すればよい。
【0037】
パレットPの路面Gの向きと路面(図示せず)の向きが一致している場合には、パレットPからフォーク30を抜き出すとき、フォーク30がパレットPのデッキボードBと干渉しないか、干渉しても閾値を超えない圧縮応力又は引っ張り応力に止まるため、フォーク30を昇降させることなくパレットPからフォーク30が抜き出される。なお、載置面H1、H2は、トラックの荷台、物品収容棚および路面Gよりも高い段差面等である。
【0038】
本実施形態に係るフォークリフト10は、以下の作用効果を奏する。
(1)パレットPの開口部Aからフォーク30を抜き出すとき、フォーク30に応力が生じると、歪ゲージ50が応力(圧縮応力又は引っ張り応力)を検出する検出信号を発信する。歪ゲージ50の検出信号により、コントローラ46は、パレットPにフォーク30が当接してフォーク30に応力が発生していることを認識する。従って、フォーク30における応力の増大を回避するため、コントローラ46は、コントロールバルブ49を制御してフォーク30を昇降する。フォーク30の抜き出し時にフォーク30を昇降することより、フォーク30がパレットPを持ち上げたり、パレットPがフォーク30との載置面H2に挟まれたりすることを抑制することができる。
【0039】
(2)コントローラ46は、歪ゲージ50の検出信号により圧縮応力を検知したときフォーク30を下降させる。このため、パレットPからのフォーク30の抜き出し時にフォーク30がパレットPを持ち上げることなく、フォーク30とパレットPとの当接を解消することができる。また、コントローラ46は、歪ゲージ50の検出信号により引っ張り応力を検知したときフォーク30を上昇させる。このため、パレットPからのフォーク30の抜き出し時にフォーク30がパレットPを押し付けることなく、フォーク30とパレットPとの当接を解消することができる。
【0040】
(3)操作ボタン52が操作されているとき、コントローラ46は、パレットPからのフォーク30の抜き出し時に歪ゲージ50の検出信号によりフォーク30の応力を検知することができる。操作ボタン52が操作されない状態では、コントローラ46が誤検出防止機構として機能し、歪ゲージ50の検出信号によりフォーク30の応力を検知することができない。よって、操作ボタン52が操作されない状態では、歪ゲージ50による応力の誤検出を防止することができる。
【0041】
(4)2個の歪ゲージ50が同じ高さになるようにフォーク30の立ち上がり部33の後面(背面)39に設けられているので、コントローラ46は、一方の歪ゲージ50に異常が発生しても他方の歪ゲージ50によりフォーク30に生じる応力を検知することができる。また、歪ゲージ50が立ち上がり部33の後面39において下フック43とコーナー部32との間に設けられているため、歪ゲージ50に物が接触し難くなっており、歪ゲージ50を保護することができる。また、歪ゲージ50が設けられる位置は、載置部31に上下方向の荷重が生じたときに、応力が生じやすい位置であり、精度良くフォーク30に生じる応力を検知することができる。
【0042】
(変形例)
次に、実施形態の変形例に係るフォークリフトについて説明する。
図8に示すように、歪ゲージ50には無線通信機55が接続されている。コントローラ46には通信部56が備えられている。無線通信機55は歪ゲージ50に隣接して設けられている。具体的には、無線通信機55が設けられる位置は、フォーク30の立ち上がり部33の背面であり、背面における下フック43とコーナー部32の間である。従って、無線通信機55は、歪ゲージ50とほぼ同じ大きさであるか、もしくは歪ゲージ50よりも小さい。無線通信機55と通信部56とは無線通信が可能である。従って、歪ゲージ50により検出された応力を示す検出信号は、無線通信機55を通じて通信部56と無線通信される。
【0043】
本変形例によれば、無線通信機55および通信部56を設けることにより信号線51を必要としないので、信号線51の配線作業が不要であり、また、信号線51の断線による通信異常を回避することができる。
【0044】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
【0045】
○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、オペレータが運転する有人運転による有人フォークリフトの例について説明したが、無人運転による無人フォークリフトに本発明を適用してもよい。無人フォークリフトに適用する場合、リフトシリンダの圧力によってパレットが載置面に載置されたことを制御装置に認識させる。その後に、フォークリフトが後退することで、歪ゲージによりフォークに発生する応力を検出し、制御装置にフォークの応力を検知させるようにしてもよ
い。
○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、フォークに歪ゲージを2個設けるようにしたが、この限りではない。歪ゲージは、例えば、1個でもよいし、3個以上でもよい。
○ 上記の実施形態(変形例を含む)では、上下にデッキボードを備えたパレットの例について説明したが、これに限らない。パレットは、上側にのみデッキボードを設けたパレットであってもよい。この場合、フォークリフトの車体側の路面が水平であってパレットPの載置面がフォークリフトの前方へ向けて低くなる傾斜面であるとき、フォークの抜き出しによりフォークは載置面を押さえ付けることになる。フォークが載置面を押さえ付けるとフォークの背面には引っ張り応力が生じる。