(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-17
(54)【発明の名称】力センサを有する回動耐荷重アセンブリ
(51)【国際特許分類】
B66F 9/18 20060101AFI20240110BHJP
G01L 5/00 20060101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
B66F9/18 A
G01L5/00 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023538941
(86)(22)【出願日】2021-12-22
(85)【翻訳文提出日】2023-08-22
(86)【国際出願番号】 US2021064917
(87)【国際公開番号】W WO2022146836
(87)【国際公開日】2022-07-07
(31)【優先権主張番号】17/137,025
(32)【優先日】2020-12-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】592229487
【氏名又は名称】カスケード コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＣＡＳＣＡＤＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100107456
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 成人
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123995
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 雅一
(72)【発明者】
【氏名】ホワイト， ブライアン， シンクレア
(72)【発明者】
【氏名】ロンカリ， ダヴィデ
(72)【発明者】
【氏名】ウォルサーズ， クリストファー， エム．
【テーマコード（参考）】
2F051
3F333
【Ｆターム（参考）】
2F051AA10
2F051AB09
2F051BA05
3F333AA02
3F333AE25
3F333FD06
(57)【要約】
支持アセンブリに装着された回動ピンとクランプパッドとの間の径方向間隔を変化させるように調整可能な回動支持アセンブリ内のクランプ力センサを含む耐荷重アセンブリ。複数のクランプ力センサは、クランプパッドを支持するために複数の回動クランプパッド支持アセンブリに含まれてもよく、特定の調整可能な回動クランプパッド支持アセンブリによって及ぼされるクランプ力の大きさを感知して力の大きさを示す信号をコントローラに送信するように構成されてもよい。荷重センサが、回動ピンと支持ブロックとの間に配置されてもよく、歪みゲージが、支持ブロックを介して支持される力を測定するように回動支持ブロックに装着されてもよい。感知されてコントローラに送信される力の値を使用して、クランプアームアセンブリを評価及び調整し、所望のクランプ力又はクランプ力の分布で荷重を把持することができる。
【選択図】 図１
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
クランプアームと、回動クランプパッド支持アセンブリを介して前記クランプアームに装着されるクランプパッドと、クランプ力を測定するための少なくとも４対のクランプ剪断歪みゲージと、垂直力を測定するための少なくとも２対の垂直剪断歪みゲージとを含む荷重把持アセンブリを備えるリフトトラックのための荷重把持アセンブリを調整する方法であって、（ａ）所定の構成を有する試験荷重体を用意するステップと、
（ｂ）前記荷重把持アセンブリにより前記試験荷重体を把持するステップと、
（ｃ）前記回動クランプパッド支持アセンブリによって所定の方向で前記クランプパッドに及ぼされる力の大きさを表わす信号を前記クランプ剪断歪みゲージから取得するステップと、
（ｄ）垂直荷重の大きさを表わす信号を前記垂直剪断歪みゲージから取得するステップと、
（ｄ）前記信号から、前記試験荷重体を把持しつつ前記クランプパッド支持アセンブリによって前記所定の方向及び垂直方向で及ぼされる把持力の大きさを決定するステップと、
（ｅ）それに応じて、前記クランプアームに加えられるクランプ力を調整するステップと
を含む方法。
【請求項2】
クランプアームと、回動クランプパッド支持アセンブリを介して前記クランプアームに装着されるクランプパッドと、前記クランプパッド支持アセンブリに含まれる力センサと、少なくとも一対の垂直荷重センサとを含む荷重把持アセンブリを備えるリフトトラックのための荷重把持アセンブリを調整する方法であって、前記クランプパッドが複数の前記回動クランプパッド支持アセンブリを使用して前記クランプアームに装着され、前記回動クランプパッド支持アセンブリの各々が対応の前記力センサを含み、
当該方法が、
（ａ）所定の構成を有する試験荷重体を用意するステップと、
（ｂ）前記荷重把持アセンブリにより前記試験荷重体を把持するステップと、
（ｃ）複数の前記回動クランプパッド支持アセンブリのそれぞれによって所定の方向で及ぼされる力を表わすそれぞれの信号を複数の前記力センサのそれぞれから及び各垂直荷重センサから取得するステップと、
（ｄ）前記試験荷重体を把持しつつ複数の前記回動クランプパッド支持アセンブリのそれぞれによって前記所定の方向で及ぼされる別個のそれぞれの把持力を決定するステップと、
（ｅ）クランプアームの複数の前記クランプパッド支持アセンブリの前記把持力の分布を決定するステップと、
（ｆ）複数の前記クランプパッド支持アセンブリの前記把持力の前記分布を所定の所望分布と比較するステップと、
（ｇ）それに応じて、前記回動クランプパッド支持アセンブリのうちの１つに含まれる距離調整アセンブリを調整することによって、前記クランプパッド支持アセンブリのうちの前記１つの回動軸線と複数の前記回動クランプパッド支持アセンブリのうちの前記１つを通じて装着された前記クランプパッドとの間の径方向距離を調整するステップと
を含む方法。
【請求項3】
前記把持力の分布を決定する前記ステップが、複数の前記回動クランプパッド支持アセンブリの各々によって及ぼされるそれぞれの力を表わすそれぞれの電気信号を観察するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
コントローラ内の前記垂直力センサの各々からそれぞれの信号を受信するステップを含む、請求項３に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
[0001]この出願は、２０１４年１０月３０日に出願された米国特許出願第１４／５２８，９４８号、現在は２０１８年１１月２０日に発行された米国特許第１０，１３１，５２５号の一部継続出願である、２０１５年１０月２６日に出願された米国特許出願第１４／９２３，１２６号、現在は２０１８年７月３日に発行された米国特許第１０，０１１，４６８号の分割出願である、２０１８年７月２日に出願された米国特許出願第１６／０２５，７７８号の一部継続出願である。
【発明の背景】
【0002】
[0002]本発明は、特定の方向の力を測定するように、例えば、段ボール箱に詰められた大型家電製品を取り扱うためのカートンクランプ、又は倉庫で大型紙ロールを取り扱うための紙ロールクランプなどの、リフトトラック用の荷重クランプにおけるクランプ力を測定するように構成される力センサを含む、回動耐荷重アセンブリに関する。
【0003】
[0003]倉庫で商品を取り扱うために使用されるリフトトラックは、様々なタイプの荷重をしっかりと把持するようになっている特殊な荷重クランプアタッチメントを装備する場合がある。リフトトラックは、リフトトラックから前方に延在して略平行な対向するクランプパッドを支持する一対の直立した略平面のクランプアームアセンブリを含む特殊な紙ロールクランプ又はカートンクランプを有することができる。荷重クランプのクランプアームは、荷重を把持又は解放するために、リフトトラックの側方に互いに接近又は離間するように移動可能である。
【0004】
[0004]カートンクランプに関しては、殆どのカートン又は同様の容器は平行な直立側面を有するが、カートンの内側の商品及びカートンの外殻内の他の包装材料の性質に起因して、様々な機械的要因のために達成が困難な場合がある均一なクランプ力分布を与えることが一般に望ましい。幾つかの状況では、カートンの底部付近により大きな圧力を与えるとともにクランプアームアセンブリによって係合されたカートンの部分の上端付近により小さな圧力を与えることなどによって、不均一な分布で特定のタイプのカートンの外部に対して圧力を与えることが望ましい場合がある。同様に、紙ロールなどの他の種類の荷重に一定のクランプ圧力分布を与えることが望ましい場合もある。大型タイヤなどの幾つかの荷重については、荷重クランプによって及ぼされる総力を知ることが重要な場合がある。これら及び他の状況では、把持されている荷重に実際にどの程度の圧力が加えられているかを知ることが有用となり得る。液圧を制御することによってリフトトラックを較正して力を制御することが知られているが、動作中に利用可能な実際のクランプ力測定値を有することが望ましい。
【0005】
[0005]クランプアームの撓みに対応するとともにカートンの形状及びある程度までカートンの内容物により良好に適合するべく、カートンクランプの１つ又は複数のクランプパッドが少なくとも僅かに自由であることが望ましい。この能力は、例えば、少量の関節結合を可能にする方法でカートンクランプアームに装着されたクランプパッドを開示する、先行技術のＥｈｍａｎｎの米国特許第２，６８１，１６２号及び第２，６７４，３８７号、Ｌｉｎｋの米国特許第３，６４３，８２７号、Ｆａｒｍｅｒの米国特許第３，１４５，８６６号、及びＦａｒｍｅｒらの米国特許第２，８４４，４０３号及び第３，１４５，８６６号で対処される。
【0006】
[0006]Ｄｏｓｓｏら（米国特許第８，５１７，４４０号）は、カートンを取り扱うためのリフトトラッククランプアタッチメントを開示し、このアタッチメントにおいては、クランプパッドによって与えられる圧力が吊り上げられて輸送されるべきパッケージにクランプ圧力の所望の分布を与えるように調整されるべくクランプパッドが装着される。
【0007】
[0007]例えば、クレーンの耐荷重ケーブル用のシーブを支持する大型のシャックルピン又は回動ピン又はアクスルに歪みゲージを組み込んで、そのようなシャックルピン又はアクスルが受ける荷重を表わす電気信号を供給できることが知られているが、より小さい回動ピン又はアクスルにおけるそのような歪みゲージ装置の使用は、実用的ではなく、非常に高価であり、ピンが配置されるようになっている孔のセットへのそのようなピンの嵌合において望ましいものよりも高い製造精度を必要とする場合があり、比較的小さい力が使用されるべきであるが正確に測定されることが望まれる状況において回動ピンの強度を損なう場合がある。更に、そのような荷重ピンは、関心のある方向以外の曲げ力がそのようなピンに加えられ得る状況で使用するのにうまく適合されていない。
【0008】
[0008]したがって、耐荷重アセンブリによって特定の方向で及ぼされる力を分離された態様で測定することができる構成を含む回動耐荷重アセンブリを有することが望ましい。
【発明の概要】
【0009】
[0009]本明細書に開示されるように、特定のクランプパッド支持アセンブリによって特定の方向で及ぼされる力を測定するために、クランプパッド支持アセンブリなどの複数の回動耐荷重アセンブリのうちの少なくとも１つ、好適には２つ以上に関連して感知デバイスが設けられる。力の値は、クランプパッド支持アセンブリ又はそれらのセットの特定のものの調整の基礎と考えることができる。回動耐荷重アセンブリの幾つかの実施形態では、回動軸線とクランプパッドなどのアタッチメントとの間の径方向距離の調整を提供することができる。
【0010】
[0010]本発明の一態様として、荷重クランプ部材用の装着アセンブリが提供され、該装着アセンブリにおいては、支持ブロックと該支持ブロックを貫通して延在する回動ピンとを含む回動支持アセンブリと、回動支持アセンブリのための軸方向の支持を行なうとともに回動ピンに対して径方向クランプ力方向でクランプ力を伝達するように構成される支持部材と、軸方向で支持を行なうこととは別に前記クランプ力方向でクランプ力を支持部材から回動支持アセンブリに分離して伝達するように構成される回動支持アセンブリ内のクランプ力分離装置と、クランプ力を測定するように配置されるとともにクランプ力を表わす信号を供給するように構成される回動支持アセンブリ内の力センサとが存在する。
【0011】
[0011]他の態様として、支持ブロックと該支持ブロックを貫通して延在する回動ピンとを含む回動支持アセンブリと、回動支持アセンブリのための支持を行なうとともに回動ピンに対して径方向の力を回動支持アセンブリに伝達するように構成される支持部材であって、回動支持アセンブリが支持部材内に画定されたレセプタクル内に配置されるとともに回動ピンによって支持部材に締結される、支持部材と、回動支持アセンブリに対して支持を行なうのとは別に支持部材から回動支持アセンブリに径方向の力を分離して伝達するように構成される力分離装置と、径方向の前記力を測定するとともにその力の振幅を表わす信号を供給するために、支持ブロックと回動ピンとの間で回動支持アセンブリ内に配置される力センサとを備える、力測定センサを含む回動耐荷重アセンブリが提供される。
【0012】
[0012]リフトトラックに装着されるようになっているクランプアームと、クランプパッドと、クランプアームによって支持されるとともにクランプパッドに接続されてクランプパッドを支持する回動クランプパッド支持アセンブリであって、クランプアームに対して制限された角度にわたって回動するように装着され、荷重把持アセンブリが荷重を把持する間に回動クランプパッド支持アセンブリによって所定の方向で及ぼされる力を分離して感知するとともに所定の方向で及ぼされる力の大きさを表わす電気信号を供給するように装着される力センサを含む、回動クランプパッド支持アセンブリとを備える、リフトトラック用の荷重把持アセンブリも提供される。
【0013】
[0013]更なる態様として、クランプアームと、回動クランプパッド支持アセンブリを介してクランプアームに装着されるクランプパッドと、クランプパッド支持アセンブリに含まれる力センサとを含む荷重把持アセンブリを備えたリフトトラック用の荷重把持アセンブリを調整するための方法が提供され、該方法は、所定の構成を有する試験荷重体を用意するステップと、荷重把持アセンブリにより試験荷重体を把持するステップと、回動クランプパッド支持アセンブリによって所定の方向で及ぼされる力を表わす信号を力センサから取得するステップと、信号から、試験荷重体を把持しながら回動クランプパッド支持アセンブリによって所定の方向で及ぼされる把持力の大きさを決定するステップと、それに応じて、クランプアームによって加えられるクランプ力を調整するステップとを含む。
【0014】
[0014]クランプパッドを支持する一群の回動クランプパッド支持アセンブリのうちのそれぞれの１つにおける複数の力センサのそれぞれからの信号を利用して、回動クランプパッド支持アセンブリを介して及ぼされる力の分布が適切であるかどうかを決定し、それに応じて、回動クランプパッド支持アセンブリのうちの少なくとも１つに含まれる距離調整を調整し、それにより、クランプパッドを支持するために複数のクランプパッド支持アセンブリを介して及ぼされる力の分布を調整する方法も提供される。
【0015】
[0015]本発明の前述及び他の特徴は、添付図面と併せて解釈される、本発明の以下の詳細な説明を考慮すると、より容易に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】調整可能回動クランプパッド支持アセンブリを使用してクランプアームアセンブリに装着されるクランプパッドを含む、リフトトラック用のクランプアームアセンブリの側面図である。
【図7】調整可能回動クランプパッド支持アセンブリを組み込むシステムの概略図である。
【図8】回動クランプパッド支持アセンブリの調整を確認するのに有用なクランプアセンブリ及び試験体の斜視図である。
【図9】調整可能回動クランプパッド支持アセンブリの力センサを較正するために使用される、力センサを装備したカムのセットと一緒のカートンクランプアセンブリの斜視図である。
【図10】缶詰商品のカートンのスタックの選択された数の層を把持して示される、調整可能クランプパッド支持アセンブリを組み込む層ピッカクランプフォークリフトアタッチメントの斜視図である。
【図22】垂直荷重を感知するために使用される更なるロードセルのうちの１つの正面図である。
【図23】垂直荷重を感知するために使用される更なるロードセルのうちの１つの背面図である。
【図24】システムの垂直荷重感知能力を示すカートンクランプの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
[0040]最初に図面の図１を参照すると、本明細書に開示される主題の一実施形態を含む荷重クランプアセンブリにおいて、リフトトラック用のカートンクランプアームアセンブリ１０は、クランプアームアセンブリ１０がリフトトラックに対して横方向に移動できるようにするために、リフトトラック（図示せず）の前部に取り付けられるようになっている横方向に方向付けられた水平部材１２を含み、それにより、そのようなクランプアームアセンブリ１０の対向する対は、荷重を把持又は解放するために互いに向かって又は互いに離れるように移動することができる。横方向部材１２上には、クランプアームアセンブリ１０が使用のために装着されるリフトトラックから前方に延びるクランプアーム１４がフィンガ示される。荷重スタビライザ１６が、クランプアーム１４の外側端部１８に装着され、ヒンジ状接続の実質的に垂直な回動軸線を規定する同軸ピン２０によって外側端部１８に取り付けられる。したがって、スタビライザ１６は、クランプアーム１４の撓み又は把持されるべきパッケージの位置ずれを可能にするために、同軸ピン２０を中心に回動することができる。スタビライザ１６は、略垂直な中央胴体部分と、胴体から前方及び後方に延在する複数の水平なフィンガ状部材２４のそれぞれのセットとを有する実質的な鋼部材であってもよい。ここでは、各方向に３本のフィンガ状部材２４が示されるが、様々な用途において２本～５本のフィンガ状部材が存在してもよい。
【0018】
[0041]カートンクランプパッドなどの荷重接触パッドは、単一部材（図示せず）であってもよく、又は図示のように、分割された荷重接触パッドの２つの大きい略矩形の略平坦な荷重接触パッド部材２８，３０の形態を有してもよい。荷重接触パッド部材２８，３０はそれぞれ、荷重スタビライザ１６の後方及び前方に延びるフィンガ状水平部材２４に支持される。荷重接触パッド部材又はカートンクランプパッド部材２８，３０のそれぞれは、調整可能な回動アセンブリとも呼ばれる３つの調整可能回動クランプパッド支持アセンブリ３２によって荷重スタビライザ１６に取り付けられ、そのそれぞれは、フィンガ状水平部材２４のそれぞれの１つによって画定されたレセプタクル３４内に装着される。レセプタクル３４のそれぞれは、スタビライザ１６のそれぞれのフィンガ状部分２４を通じて延びる開口であってもよい。
【0019】
[0042]図２、図３、及び図４も参照すると、ばね２２が、荷重スタビライザ１６のフィンガ状部分２４の一方に装着されて、クランプアーム１４の内面を押圧し、それにより、同軸ピン２０を中心に荷重スタビライザ１６を回転させる傾向があり、一方、クランプアーム１４に装着された一対のストッパ部材２６が、荷重スタビライザ１６の角運動を僅かに引き出した姿勢に制限する。
【0020】
[0043]別個のカートンクランプパッド部材２８，３０のそれぞれについて、回動軸線が、クランプパッド２８又は３０を支持してそれぞれの調整可能回動クランプパッド支持アセンブリ３２をレセプタクル３４に固定するそれぞれのフィンガ状部材２４の同軸に整列された孔３８を通じて垂直に延びるそれぞれの回動ピン３６によって規定される。
【0021】
[0044]図５に最も良く示されるように、各レセプタクル３４は、それぞれの調整可能回動クランプパッド支持アセンブリ３２がその間に配置される一対の対向する上側及び下側水平支持面４０を含むことができ、回動ピン３６用の孔３８が支持面４０を貫通して延びる。
【0022】
[0045]図６も参照すると、各調整可能回動クランプパッド支持アセンブリ３２は、回動ピン３６を受けるための回動ピン孔４４を画定する支持ブロック４２を含む。一対のねじ孔４６が、ピン孔４４の軸線に垂直な方向で、支持ブロック４２の平坦な基部又は内面４８を貫通して延びる。雄ねじを有するとともにレンチによって係合されるように成形された部分を有することができる調整カラー５０が、図２に見られるように孔４６のそれぞれにねじ込まれ、以下に説明するように位置決め部材として作用する。
【0023】
[0046]クランプパッド２８，３０を互いに向かって付勢する回動支持アセンブリ３２によって内側に及ぼされる押圧力又は把持圧力は、クランプアーム１４の各フィンガ状水平部材２４から伝えられ、孔３８及びそれぞれの回動ピン３６によって伝達される。押圧力又はクランプ力は、クランプ力分離サブアセンブリ５１によって分離され、各回動ピン３６から支持ブロック４２のピン孔４４に嵌合された荷重チューブ５２に伝達される。荷重チューブ５２は、回動ピン３６の周りにぴったりだが回転可能に嵌合する。荷重チューブ５２の中央部分５６は、支持ブロック４２のピン孔４４内に嵌合し、ピン孔４４の内面とほぼ接触するとともに、荷重チューブ５２を支持ブロック４２内の意図された位置及び向きに維持するために中央部分５６の外面に設けられ得る小穴５８内にねじ５４などの締結具を受けるように配置されて方向付けられる。しかしながら、荷重チューブは、ここで説明するように、孔４４内で僅かな距離だけ径方向に移動するために依然として自由である。中央部分５６から支持ブロック４２の上面及び下面６２に向かって延びる荷重チューブ５２の外側端部６０は、ピン孔４４の内径６６よりも外径６４が僅かに小さく、端部６０とピン孔４４の内部との間に径方向の空間をもたらし、回動ピン３６及び荷重チューブ５２は、ピン孔４４の内面に当接することなく荷重下で屈曲することができる。荷重チューブ５２は、代わりにその端部６０及び中央部分５６に沿って一定のサイズであってもよく、その場合、端部６０を取り囲むピン孔４４の内径は、荷重チューブ５２の周りに径方向のクリアランスをもたらすために大きくなり得ることが理解され得る。円筒形であってもよいキャビティ７０が、外面４８から支持ブロック４２内に延在し、ピン孔４４と交差する。キャビティ７０の中心軸線は、測定することが望ましい力の方向に向けられており、キャビティ７０は、関心の方向に及ぼされる全ての力が荷重チューブ５２の中央部分５６を通じてプランジャ７２に伝達されるように十分深く延在する必要がある。同時に、キャビティ７０は、キャビティ７０の中心軸線に沿った方向以外の方向の力を受けることができる荷重チューブ５２の中央部分５６を残すのに十分なほど浅くする必要があり、その結果、それらの力は、支持ブロック４２から荷重スタビライザ１６のフィンガ２４又は別のタイプの荷重クランプアセンブリの同等の部材に伝えられ得る。
【0024】
[0047]プランジャ７２が、キャビティ７０内に摺動可能に嵌合され、荷重チューブ５２の中央部分５６の外面に嵌合してその形状に適合する凹状円筒形内側端面７４を有することができ、それにより、それぞれのフィンガ状部材２４の内側に向けられた荷重把持力が、回動ピン３６及び荷重チューブ５２の中央部分５６を通じて伝えられ、プランジャ７２に加えられる。
【0025】
[0048]プランジャ７２の力伝達外側端部７６は、凹状の大半径の球形を有してもよく、浅いリム８０によって囲まれてもよい接触面７８を有する。
【0026】
[0049]ボタン状の力感知又はロードセル８２が、接触面８４を含む中央に配置された接触部分を有することができ、接触面８４は、接触面７８の形状に対応する大きな半径の凸状球面接触面を有することができ、ロードセルがリム８０によって中央位置に保持されている間に、プランジャ７２の接触面７８に当接し、接触面７８上に中心付けられ得る。ロードセル８２の対向して配置されたベース面８６は、リテーナプレート８８の対応する穴を通じて支持ブロック４２の内面４８のそれぞれのねじ孔に延びるねじ９０などの適切な締結具によって支持ブロック４０の内面４８に締結されるリテーナプレート８８の内面に当接する。シム９２が、ロードセル８２に十分な空間を確立するために適切な厚さで設けられてもよいが、リテーナプレート８８がロードセル８２、プランジャ７２、及び荷重チューブ５２の中央部分５６と正の接触を有し、これらを介してピン孔４４の内面に接触するようにし、それにより、回動ピン３６によってクランプ方向に内向きに向けられた力が、荷重チューブ５２、プランジャ７２、ロードセル８２、及びリテーナプレート８８を介して支持ブロック４２に単独で伝えられ、したがってロードセル８２によって感知され得る。しかしながら、同時に、プランジャ７２は、圧縮荷重－クランプ力のみがロードセル８２に伝達され、荷重－持ち上げ垂直力などの他の方向の力が、支持ブロック４２の上面及び下面６２を介して支持面４０に伝達されるようにするべく意図されている。したがって、ロードセル８２は、プランジャ７２がキャビティ７０内で自由に動く方向の力のみを測定する。
【0027】
[0050]ロードセル８２は、コネチカット州スタンフォードのＯＭＥＧＡＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｉｎｃ．などの様々な供給元から入手可能な超小型産業用圧縮ロードセルであってもよい。１つの許容可能なロードセルは、約１９ｍｍの直径９４及び約６．５ｍｍの厚さ又は高さ９６を有し、印加されることが望ましいクランプ力に応じて、適切な容量で得ることができる。例えば、容量が２２３０Ｎのロードセル８２を用いてもよく、同様のサイズで容量が例えば４４５０Ｎのロードセルを用いてもよい。適切な１本又は複数本のワイヤを含む信号導体９８が、ロードセルから延在し、支持ブロック４２を貫通して設けられた開口１００を通過して、クランプアームアセンブリ１０が荷重に内向きのクランプ力を及ぼしているときにリテーナプレート８８及びプランジャ７２によってロードセル８２に加えられる圧力を表わす電気信号を伝送する。前述したタイプのロードセル８２の信号導体９８は、例えば、一対の励磁ワイヤと、一対の信号導線とを含む。
【0028】
[0051]支持ブロック４２の外面４８の形状と同様の形状を有することができる平坦なスペーサプレート１０４が、支持ブロック４２の孔４６と同軸に整列した一対の孔１０６を画定する。平頭ねじ１０８などの締結具が、スペーサプレート１０４の孔１０６を通じてクランプパッド２８又は３０の支持プレート部分１１０に皿穴を開けて支持プレート部分１１０を貫通して延在してもよく、カラー５０によって画定されたねじ孔１１２に係合されて、スペーサプレート１０４をカラー２０の内側端部１２０に対してしっかりと保持することができる。ロックワッシャ１１４及びセルフロッキングナット１１６が、図２に示されるようにクランプパッド２８又は３０がスペーサプレート１０４に対してしっかりと保持された状態でねじ１０８を保持し、スペーサプレート１０４がカラー５０に対して移動しないようにするために、平頭ねじ１０８に設けられ、カラー５０に対して締め付けられてもよい。スペーサプレート１０４は、リテーナプレート８８よりもいくらか大きい開口１１８を画定し、その結果、スペーサプレート１０４は、開口１１８内のリテーナプレート８８と共に、支持ブロック４２の面４８に近接するか、又は面一に載置することができる。
【0029】
[0052]図２に示されるように、調整カラー５０の内側端部１２０は、支持ブロック４２の外面４８から突出して延び、スペーサプレート１０４を支持ブロック４２の内面４８から調整可能な距離１２２で離して保持する。したがって、図２に示されるように、回動ピン３６の軸線とクランプパッド３０の支持プレート１１０との間の径方向距離１２４は、内側端部１２０に対するスペーサプレート１０４の位置によって規定される。
【0030】
[0053]図２、図３、及び図５に最も良く示され、また図６の拡大分解図にも最も良く示されるように、調整可能回動クランプパッド支持アセンブリ３２が全て図２に示されているように組み立てられた状態で、クランプパッド部材２８及び３０の両方は、回動ピン孔３８及びピン孔４４によって規定される中心軸線と平行であり、したがって、カートンクランプによって把持されるカートンの垂直側面に対してそれぞれのクランプパッド２８又は３０の全高に沿って等しい圧力を与えるように配置される。しかしながら、図２に示されるように、クランプパッド支持アセンブリ３２を調整して、クランプパッドプレート部分１１０とそれぞれの回動ピン３６及びピン孔４４の中心軸線との間の間隔、すなわち径方向距離１２４を変化させることによって、各クランプパッド２８又は３０の向き及びある程度の形状を変えることができる。調整可能支持アセンブリ３２は、ロックナット１１６及びねじ１０８を緩め、調整カラー５０からの圧力を解放することによって調整することができる。次いで、カラー５０は、スペーサプレート１０４に向かって、支持ブロック４２のねじ孔４６から後退するか、又はそれを通じて更にねじ込まれてもよい。各カラー５０の内側端部１２０は、スペーサプレート１０４に当接し、カラー５０の長さ及び結果として生じる距離１２２によって決定される利用可能な位置の範囲内で、スペーサプレート１０４と支持ブロック４２の内面４８との間のギャップ距離１２２を変化させることによってクランプパッド支持プレート１１０の隣接部分の選択された位置を確立し、各距離は、支持ブロック４２の内面４８を超えて突出させることができる。ねじ１０８が締め付けられた状態で、ロックナット１１６は、それぞれのカラー５０のロックワッシャ１１４及び凹面１２６に対して締め付けられてもよい。これにより、スペーサプレート１０４がカラー５０の内側端部１２０に対してしっかりと位置決めされた状態に保たれ、支持ブロック４２とスペーサプレート１０４との間にギャップ１２２が確立され維持され、したがって径方向距離１２４が確立される。
【0031】
[0054]信号導体９８は、図７に示されるように、荷重感知調整可能回動支持アセンブリ３２を組み込んだクランプアームアセンブリ１０を備えたリフトトラックのシステムコントローラ１２８に電気的に接続することができる。それらの１つ以上の回動クランプパッド支持アセンブリ３２のそれぞれによって所定の方向に伝達された力を表わす信号を１つ以上の回動クランプパッド支持アセンブリ３２から受信することに応じて、コントローラ１２８は、荷重検知調整可能回動クランプパッド支持アセンブリ３２が装着されるクランプアームアセンブリ１０に加えられる油圧又は他の機械的な力の大きさ調整することができる。
【0032】
[0055]より一般的な意味では、回動支持アセンブリ３２が、ロードセルと、回動ピン３６と、印加された力が測定されることが望まれる方向で、回動ピンに対して径方向に移動可能であるように支持されたプランジャに嵌合する荷重チューブ５２とを備え、回動ピンは、中央部分に隣接するその端部のいくらかの撓みを可能にする径方向のクリアランスを有し、回動ピンが安全に又は経済的に歪みゲージ構成を組み込むには小さすぎる場合、回動力印加機構において対象の方向に実際に及ぼされる力の正確な測定を可能にする。
【0033】
[0056]調整可能回動支持アセンブリ３２については、図１０に示されるように、カートンクランプアームアセンブリ１０の形態の荷重クランプアセンブリ１０におけるその使用に関して前述した。調整可能回動支持アセンブリ３２はまた、例えば、層ピッカクランプアセンブリなどの他の種類の荷重把持クランプ装置のように、回動シャフトに対する径方向などの特定の方向に及ぼされる力を単独で測定することが望ましい他の用途にも使用することができる。
【0034】
[0057]図７に概略的に示すように、各ロードセル８２からの電気信号などの情報は、信号導体９８によって中央コントローラ１２８に送信され、中央コントローラは、各回動クランプパッド支持アセンブリ３２によって特定の時間に及ぼされる力を利用する又は該力の表示を与えることができ、閉ループフィードバックシステムが、このように測定されたクランプ力の値を使用して、把持されるべき荷重を処理するための所望の量のクランプ力を与えることができる。オペレータ入力及び表示ユニット１３０が、コントローラ１２８に関連付けられてもよい。コントローラ１２８は、クランプアームアセンブリ１０に組み込まれた液圧ラム１３４に動作可能に接続された液圧流体ポンプ及び弁システム１３２を制御することができる。或いは、油圧システムの代わりに、空気圧シリンダ及びピストンアセンブリ又は電気モータなどの他のタイプのモータ及び適切な電源を使用してもよい。
【0035】
[0058]図８に示されるように、クランプアームアセンブリ１０は、既知の寸法及び剛性構造の試験体１３６を有し、クランプアームアセンブリ１０によって加えられる所定の全クランプ力でそれをクランプすることによって、日常的に試験又は確認することができる。幾つかの回動クランプパッド支持アセンブリ３２のそれぞれのロードセル８２によって感知された力は、中央コントローラ１２８に伝達される。これにより、幾つかの回動クランプパッド支持アセンブリ３２によって及ぼされる力の分布を評価することができる。回動クランプパッド支持アセンブリ３２の関連する対又はグループの一方が過度に大きな荷重を及ぼしているときのように、クランプ力が所望のように分散されていないことが観察される場合、カラー部材５０は、関連するロックナット１１６を緩めた後に、回動クランプパッド支持アセンブリ３２のうちのその一方の支持ブロック４２を通じて後退することができ、クランプパッド２８又は３０の関連する部分が後退又は突出することを可能にする。
【0036】
[0059]特に、日常的に一貫した構成の荷重をクランプするためにリフトトラックが使用される場合、前述した調整可能回動支持アセンブリ３２は、実際のクランプアセンブリ動作中に力測定を行ない、それにより、把持及び持ち上げられるべき荷重の表面に沿って所望のように分布される最適な圧力を与えるように荷重把持機構を調整することができる。
【0037】
[0060]力センサ（図示せず）をそれぞれ備えた一組の液圧ラム１４０をクランプアセンブリ１０のクランプアーム１４間に使用することができ、各ラム１４０は、図９に示されるように、ロードセル８２を較正するために、回動クランプパッド支持アセンブリ３２のうちの１つと位置合わせされる。
【0038】
[0061]フォークリフトユニットのクランプアームの過荷重を防止するために、他の関連する機構で利用可能な実際の力の測定値を有することが重要であり得る。力の測定値は、フォークリフトアームが大きく重い荷物を持ち上げて移動させるために使用されることによって、フォークリフトアームが過荷重になっていないことを決定するために使用され得る。
【0039】
[0062]幾つかの変形例では、回動支持アセンブリ３２を使用して、多くの種類のフォークリフトアタッチメントの荷重係合面と荷重係合面との間に加えられる力を測定することができる。これは、荷重に加えられるクランプ力のバランスをとるため、荷重に加えられる力を制限するため、荷重に加えられる力を選択的に分散するため、過剰な力を警告するため、加えられる力の合計を決定するために加えられる幾つかの力を合計するため、又は異なる荷重係合面に加えられて異なる方向に加えられる力を合計するために使用することができる。
【0040】
[0063]例えば、大型の車輪を持ち上げて回転させ、そのような車輪を土工機器などの大型機械に装着することを目的としたタイヤ取り扱いリフトトラックアタッチメントでは、ロードセル８２を含む回動クランプパッド支持アセンブリ３２を使用して、そのようなタイヤ取り扱いアタッチメントに保持されているタイヤの空気圧を増加させることによって、タイヤ取り扱いクランプが過剰な力を受けないようにすることができる。
【0041】
[0064]他の例として、図１０に示されるように、層ピッカフォークリフトアタッチメント１４４などの他の荷重処理機構によって加えられるクランプ力の正確な表示を有することが望ましい場合があり、この場合、荷重を把持するのに十分な力を有することが重要であり、過度の力を使用しないことも重要である。
【0042】
[0065]図１１、図１２、及び図１３に示されるように、そのような層ピッカアタッチメント１４４に含まれるクランプアームアセンブリ１４８は、一対の垂直脚部１５２を移動させるための油圧ラムなどの一対の水平モータ１５０を有することができ、一対の垂直脚部１５２には、脚部１５２間に延在する水平回動シャフト１５６上に支持されてその周りを自由に回動する一対の回動クランプパッド支持アセンブリ３２によってクランプパッド１５４が取り付けられる。回動クランプパッド支持アセンブリ３２内のロードセル８２は、図１０に示すようなソフトドリンク缶のケースの層などの荷重に十分であるが過剰ではない力が加えられるようにするために、上記と同様の方法で使用することができる。
【0043】
[0066]図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、及び図１９を参照すると、力センサを有する回動荷重支持アセンブリの他の実施形態では、クランプパッド２８，３０を互いに向かって付勢する押圧力又はクランプ力は、調整可能な回動クランプパッド支持アセンブリ３２の支持ブロックに生じる歪みを測定することによって決定される。支持ブロック２００は、長尺な長方形のベースビーム２０２を画定する。ベースビーム２０２の各端部に近接した一対のねじ孔４６は、ベースビームを貫通して支持ブロックの内面２０８に垂直に延在する。支持ブロック２００はまた、好ましくはベースビーム２０２のねじ孔４６間の中間に配置され、ベースビームの長手方向軸線２０６に垂直な長手方向軸線を有する回動ピン孔２０４を画定する。回動ピン孔２０４は、支持ブロック２００をスタビライザ１６のフィンガ状部材２４に回動可能に固定するための回動ピン３６を受ける。
【0044】
[0067]図１４、図１５、図１６、図１７、図１８、及び図１９を参照すると、力センサを有する回動荷重支持アセンブリの他の実施形態では、クランプパッド２８，３０を互いに向かって付勢する押圧力又はクランプ力は、調整可能な回動クランプパッド支持アセンブリ３２の支持ブロックに生じる歪みを測定することによって決定される。支持ブロック２００は、長尺な長方形のベースビーム２０２を画定し、クランプ力分離サブアセンブリ２０１を含む。ベースビーム２０２の各端部に近接した一対のねじ孔４６は、ベースビームを貫通して支持ブロックの内面２０８に垂直に延在する。支持ブロック２００はまた、好ましくはベースビーム２０２のねじ孔４６間の中間に配置され、ベースビームの長手方向軸線２０６に垂直な長手方向軸線を有する回動ピン孔２０４を画定する。回動ピン孔２０４は、支持ブロック２００をスタビライザ１６のフィンガ状部材２４に回動可能に固定するための回動ピン３６を受ける。回動ブロック２００の内面２０８は、好ましくは、回路基板２１２を受けるために、ベースビーム２０２に対する端部間の中間に配置された逃げ部２１０を含む。円筒形であり得るブラインド中央キャビティ２１４が、支持ブロック２００の内面２０８の逃げ部２１０のほぼ中心から回動ピン孔２０４の軸線に垂直な方向で支持ブロック内に延在することが好ましい。好ましくは、支持ブロック２００はまた、内面２０８の逃げ部２１０内の回路基板２１２への信号導体９８の接続を可能にするために、ベースビームの端部を中央キャビティ２１４に接続する通路２４２と、中央キャビティをそれぞれのセンサキャビティ２１６，２１８，２２０，２２２に接続して、歪みゲージアセンブリ２４０のリード２４６を中央に配置された回路基板に接続することを可能にする複数の通路２４４とを画定する。
【0045】
[0068]図１５に示されて前述したように、雄ねじを有する調整カラー５０と、レンチによって係合されるように成形された部分を有することができるねじ孔１１２とが、孔４６のそれぞれにねじ込まれる。調整カラー５０のねじ付き端部は、支持ブロック２００の孔４６と同軸に整列された一対の孔２５２を有するスペーサプレート２５０を支持する。クランプパッド２８又は３０のための支持プレート１１０と係合してこれを貫通する締結具１０８は、スペーサプレート２５０の孔２５２を通じて延び、カラー５０のねじ孔１１２にねじ込まれる。締結具１０８は、クランプパッド２８、３０を支持ブロックに固定し、支持プレート１１０と調整カラー５０の端部との間にスペーサプレート２５０をクランプする。ナット１１６及びワッシャ１１４は、それぞれの調整カラー５０のねじ孔１１２内の締結具１０８のそれぞれをロックする。調整カラー５０の内側端部１２０は、支持ブロック２００の内面２０８から突出して延び、支持ブロック２００の内面２０８とスペーサプレート２５０との間のギャップ２５４を維持する。上記で詳細に説明したように、各クランプパッド２８又は３０の向き及びある程度の形状は、クランプパッド支持アセンブリ３２の調整カラー５０を回転させて、スペーサプレート２５０とクランプのスタビライザ１６のフィンガ状部材２４との間のギャップ２５４の幅及び又は形状を変えることによって変更することができる。
【0046】
[0069]クランプパッド２８、３０によってカートン又は他のクランプされた荷重に及ぼされる押圧力又はクランプ力は、各フィンガ状部材２４から、それぞれの支持ブロック２００のベースビーム２０２の中心にある回動ピン孔２０４内のそれぞれの回動ピン３６に伝達される。ベースビーム２０２は、調整カラー５０を介して、スペーサプレート２５０、クランプパッド支持プレート１１０、及びクランプパッド２８又は３０にクランプ力を伝達し、そこでクランプ荷重によって抵抗される。ベースビーム２０２は、可変断面及び慣性モーメントの略中央に荷重された単純に支持されたビームである。測定部分２３２の断面及び慣性モーメントは、ベースビーム２０２の隣接部分の断面及び慣性モーメントよりも実質的に小さいため、回動ブロックの中心が回動ピン３６によってクランプパッド２８、３０に向かって偏向されたときに、測定部分が最も高い応力及び測定可能な歪みを受ける。曲げによって生じる歪みは、測定部分２３２の壁に取り付けられた歪みゲージアセンブリ２４０によって感知される。好ましくは、歪みゲージアセンブリは、典型的には３０°、４５°、６０°、又は９０°の相対方向を有する２つ、３つ、又は４つの歪みゲージを含むゲージロゼットなどの複数の歪みゲージを含む。互いに垂直に方向付けられた２つのゲージ及び４５°に方向付けられた第３のゲージを有する３ゲージのロゼットは一般的であり、測定された歪みを主歪み及びそれらの方向について分解することを可能にする。回動支持ブロック２００に取り付けられた歪みゲージアセンブリ２４０の出力は、好ましくは、回路基板２１２に取り付けられた集積回路（ＩＣ）２６０に入力される。ＩＣ２６０は、好ましくは、支持ブロック２００の測定部分において回動ピン３６によって誘発された曲げ歪みを分離するために、複数の歪みゲージによって感知された歪みを分解し、好ましくは、荷重に加えられたクランプ力を表わす、好ましくは比例するアナログ出力信号を増幅する。図７に示されるように、支持ブロック２００の測定部分２３２、歪みゲージアセンブリ２４０、及びＩＣ２６０を含む様々なロードセルからの出力信号は、信号導体９８を介して中央コントローラ１２８に送信され、中央コントローラは、各回動クランプパッドアセンブリ７２によって及ぼされる力を示すことができ、又はクランプされた荷重に加えられるクランプ力を制御するためにフィードバックシステム内の信号を利用する。
【0047】
[0070]図２２及び図２３を参照すると、他の実施形態では、図２２は、垂直荷重を感知するように方向付けられた更なるロードセルのうちの１つの正面図である。図２３は、ロードセルの背面図である。図２４は、垂直荷重を感知するように示された更なるロードセルを有するカートンクランプの側面図を示す。
【0048】
[0071]調整ブロックシステムは、一体型クランプ力感知を伴って与えられてもよく、感知は、垂直荷重を感知するように方向付けられた歪みゲージの更なるセットで達成される。強化された調整ブロックは、本明細書に記載の他の実施形態で説明したのと同じ原理（取り付けられた歪みゲージによって生成された増幅信号に対する縮小部分）で機能し、垂直荷重を感知するように方向付けられた歪みゲージの他のセットが追加される。
【0049】
[0072]この実施形態の１つのバージョンは、クランプ力を測定するために縮小断面領域の上面及び底面に装着された４つの剪断歪みゲージ（合計８つのゲージ）と、垂直力を測定するために中心線に装着された２つの剪断歪みゲージ（合計４つのゲージ）と、調整ブロックの中心を通って主回動ピンへの一貫した力印加点を可能にする１０ｍｍの中心ウェブと、垂直荷重を回動ピンの中心線のできるだけ近くに集中させるための隆起した上端ボス及び下端ボスとを含んでもよい。
【0050】
[0073]この実施形態の代替バージョンは、クランプごとに１２個、６つの調整ブロックを有する接触パッドを含むことができる。
【0051】
[0074]この新しい垂直荷重検知素子は、荷重重量を測定し、力バランス計算を使用して荷重の横方向及び水平方向の重心を計算する機能を追加する。
【0052】
[0075]これにより、ユーザは、各調整ブロック位置で垂直力及び水平力を測定することができる。これは、横方向及び水平方向の両方の重心を計算するために使用することができる。この情報により、重量及びクランプ力の測定値は、製品の損傷を最小限に抑える力フィードバック、重量ベース、クランプ力の処理の解決策に使用することができる。
【0053】
[0076]これにより、トラック安定性コントローラに安定性情報が提供され、不安定な取り扱いシナリオを緩和し、許容可能な動作範囲を増加させる。
【0054】
[0077]前述の明細書で使用された用語及び表現は、限定ではなく説明の用語として使用され、そのような用語及び表現の使用においては、示されて説明された特徴又はその一部の均等物を排除する意図はなく、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ規定及び限定されることが認識される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【国際調査報告】