JP6599810B2 - 荷役作業車 - Google Patents

Description

本発明は、荷物の荷役を行う荷役装置及び当該荷役装置が組み付けられた車体部を備える荷役作業車に関する。

例えば、特許文献１に記載のフォークリフトは、搬送用パレットへのフォークの差込量を検知する差込量検知装置を有している。

特開２００１−２５３６９９号公報

特許文献１に記載のフォークリフトは、搬送用パレットへのフォークの差込量を検知するのみである。このため、「荷物を両側から挟み込むように一対の保持部材が相対的に変位して当該荷物を保持するタイプの荷役作業車」に適用することが難しい。

なお、上記タイプの荷役作業車の具体例は、例えば「ロードスタビライザ付きのフォークリフト」や「ベールクランプ式又はクランプ方式（以下、いずれもクランプ方式という。）の荷役作業車」等である。

本発明は、上記点に鑑み、「荷物を両側から挟み込むように一対の保持部材が相対的に変位して当該荷物を保持するタイプの荷役作業車」において、一対の保持部材の先端が過度に荷物を越えてしまうことを抑制可能とする。

本願では、荷役装置（３）に設けられて前方側に延びる第１保持部材（７）及び第２保持部材（９）であって、荷物を両側から挟み込むように第１保持部材（７）に対して第２保持部材（９）が相対的に変位して当該荷物を保持する第１保持部材（７）及び第２保持部材（９）と、第１保持部材（７）及び第２保持部材（９）の各先端のうち車体部（５）から最も離れた先端を基準とし、当該基準から車体部（５）側にずれた「予め決められた位置」において、第１保持部材（７）と第２保持部材（９）との間に荷物が存在するか否かを検出する検出装置（１３）と、検出装置（１３）により「荷物が存在する」と検出された場合に警報を発する警報装置（１９）とを備える。

これにより、本願では、一対の保持部材（７、９）の先端から車体部（５）側にずれた「予め決められた位置」において、一対の保持部材（７、９）間に荷物が存在するか否かが判定され、「荷物が存在する」場合には警報が発せられる。

「予め決められた位置」は、一対の保持部材（７、９）の各先端のうち車体部（５）から最も離れた先端を基準として「荷物の奥行き寸法」に基づいて決定された位置とすることが望ましい。

上記のように「予め決められた位置」が決められていれば、警報が発せられた時に操作者が、荷役作業車の移動又は一対の保持部材の移動を停止させれば、一対の保持部材の先端が過度に荷物を越えてしまうことを抑制できる。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

本発明の第１実施形態に係る荷役作業車の外観斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る荷役作業車の側面図である。 本発明の第１実施形態に係る荷役作業車の制御系を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る荷役作業車の側面図である。 本発明の第２実施形態に係る荷役作業車の制御系を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る荷役作業車の制御系を示すブロック図である。 Ａは本発明の第４実施形態に係る押さえ板９Ｂの上面図である。Ｂは本発明の第４実施形態に係る押さえ板９Ｂの側面図である。 本発明の第５実施形態に係る荷役作業車の制御系を示すブロック図である。 本発明の第６実施形態に係る荷役作業車の制御系を示すブロック図である。 本発明の第６実施形態に係る荷役作業車の制御系の特徴を示すチャートである。 本発明の第７実施形態に係る荷役作業車の制御系を示すブロック図である。 本発明の第８実施形態に係る荷役作業車の外観斜視図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は、本願発明の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。
（第１実施形態）
１．荷役作業車の概要
本実施形態は、図１に示すように、カウンターバランス式のフォークリフト１に本発明に係る荷役作業車を適用したものである。フォークリフト１は、荷役装置３及び車体部５等を有する。

荷役装置３は荷物の荷役を行う。当該荷役装置３は、一対のフォーク７及びロードスタビライザ９等を少なくとも備える。なお、一対のフォーク７は第１保持部材の一例である。ロードスタビライザ９は第２保持部材の一例である。

一対のフォーク７は、ロードスタビライザ９より鉛直方向下方側に配設されて荷物の荷重を受けるとともに、車体部５側から前方側に延びるアーム状の部材である。ロードスタビライザ９は、一対のアーム９Ａ及び押さえ板９Ｂ等を有する。

一対のアーム９Ａは押さえ板９Ｂを保持する部材である。押さえ板９Ｂは、荷役作業時に荷物の鉛直方向上端に接触可能な部材である。本実施形態に係る押さえ板９Ｂは、ゴムやバネ等の弾性部材を介して一対のアーム９Ａの先端側に組み付けられている。

ロードスタビライザ９、つまり一対のアーム９Ａは一対のフォーク７に対して離接方向（本実施形態では、鉛直方向）に変位可能である。車体部５には、荷役装置３、つまり一対のフォーク７及びロードスタビライザ９等を鉛直方向に昇降させる昇降装置１１が設けられている。

したがって、荷役作業時においてフォークリフト１の操作者は、一対のフォーク７を荷物の下部に挿入した後、ロードスタビライザ９にて荷物の上端側を押さえるように当該ロードスタビライザ９を一対のフォーク７側に降下変位させる。

これにより、当該荷物は、一対のフォーク７及びロードスタビライザ９により鉛直方向両側から挟み込まれた状態となる（図２参照）。次に、操作者は、昇降装置１１を作動させて、その挟み込まれた状態にある荷物、つまり荷役装置３を上方側に移動させた後、車体部５を移動させる。

２．フォーク移動量の検出装置等
フォークリフト１には、図３に示すように、検出装置１３が設けられている。検出装置１３は、一対のフォーク７の先端から車体部５側にずれた「予め決められた位置」において、一対のフォーク７とロードスタビライザ９との間に荷物が存在するか否かを検出する。

すなわち、検出装置１３は、少なくともセンサ１５及び判定装置１７等を有する。センサ１５は、図２に示すように、ロードスタビライザ９のうち一対のフォーク７の先端から車体部５側に「予め決められた寸法Ｄ１」だけずれた部位に組み付けられている。

「予め決められた位置」とは、一対のフォーク７及びロードスタビライザ９の各先端のうち車体部５から最も離れた先端を基準として、当該基準から車体部５側に寸法Ｄ１だけずれた位置である。

本実施形態では、一対のフォーク７の先端がロードスタビライザ９の先端より車体部５から離れている。このため、「予め決められた位置」とは、図２においては、フォーク７の先端から車体部５側に寸法Ｄ１だけずれた位置となる。

「寸法Ｄ１」とは、「荷物の奥行き寸法Ｄ２」以下の寸法である。「荷物の奥行き寸法Ｄ２」とは、荷物の外形寸法のうちフォーク７の差込方向と平行な部位の寸法をいう。
なお、「寸法Ｄ１」は荷物の大きさにより異なる値となる。そこで、本実施形態では、予め（設計段階で）確認された主な荷物の大きさに基づいて「寸法Ｄ１」が決定されている。

本実施形態に係るセンサ１５は、ロードスタビライザ９からフォーク７側、つまり下方側に超音波を発することにより荷物の有無を検知する。センサ１５は「荷物が存在する」場合には、その旨を示す信号を判定装置１７に向けて出力する。

判定装置１７は、センサ１５から出力された「荷物が存在する」旨の信号を受信すると、その旨の信号を警報装置１９に向けて発する。警報装置１９は、当該信号を受信すると、フォークリフト１の操作者に向けて警報を発する。

つまり、フォークリフト１が荷物側に移動して、センサ１５の直下に荷物が到達した時、操作者に向けて警報が発せられる。なお、警報は、ランプ等の視覚情報若しくはブザー等の聴覚情報、又はそれらの組み合わせのいずれであってもよい。

３．本実施形態に係るフォークリフトの特徴
本実施形態では、一対のフォーク７の先端から車体部５側にずれた「予め決められた位置」において、一対のフォーク７とロードスタビライザ９との間に荷物が存在するか否かが判定され、「荷物が存在する」場合には操作者に向けて警報が発せられる。

上記「予め決められた位置」は、フォーク７の先端を基準として「荷物の奥行き寸法Ｄ２」に基づいて決定された位置であるので、警報が発せられた時に操作者がフォークリフト１の移動を停止させれば、フォーク７の先端が過度に荷物を越えてしまう前にフォーク７の移動を停止させることができる。

なお、警報が発せられると同時にフォークリフト１を停止させることは難しいため、本実施形態では、「寸法Ｄ１」は「荷物の奥行き寸法Ｄ２」より小さい寸法に設定されている。

つまり、「荷物の奥行き寸法Ｄ２」から「警報が発せられた時から現実にフォーク７の先端の移動が停止するまでにおいてフォーク７が移動する距離」を差し引いた値以下の値が「寸法Ｄ１」である。

（第２実施形態）
１．本実施形態の特徴的構成
第１実施形態に係る「予め決められた位置」は設計段階で決められた１つの位置であった。このため、ロードスタビライザ９のうち当該位置に対応する位置に少なくとも１つセンサ１５が設けられていた。

これに対して、本実施形態では、図４に示すように、フォーク７の移動方向（差込方向）において互いにずれている複数の位置それぞれに第１センサ１５Ａ、第２センサ１５Ｂが設けられている。

第１センサ１５Ａは、第１位置に荷物が存在するか否かを検出する。第２センサ１５Ｂは、第２位置に荷物が存在するか否かを検出する。第１位置及び第２位置は、フォーク７の先端を基準として「予め決められた位置」である。

第１位置は基準から寸法ＤＡだけ車体部５側にずれた位置である。第２位置は基準から寸法ＤＢ（＞ＤＡ）だけ車体部５側にずれた位置である。なお、寸法ＤＡ及び寸法ＤＢそれぞれは、互いに外形寸法が異なる荷物の奥行き寸法に基づいて決定された寸法である。

第１センサ１５Ａ及び第２センサ１５Ｂは、第１実施形態に係るセンサ１５と同じである。つまり、各センサ１５Ａ、１５Ｂの直下に荷物が到達したときに、その旨の信号（以下、検知信号という。）を判定装置１７に向けて出力する（図５参照）。

本実施形態に係る警報装置１９は、第１センサ１５Ａの検出信号により「荷物が存在する」と検出された場合に発する第１警報を、第２センサ１５Ｂの検出信号により「荷物が存在する」と検出された場合に発する第２警報と異なる警報とする。

つまり、第１センサ１５Ａから検知信号が出力された場合には、判定装置１７は、当該検知信号を示す信号を警報装置１９に向けて出力する。警報装置１９は、当該信号に対して予め決められた第１警報を発する。

第２センサ１５Ｂから検知信号が出力された場合には、判定装置１７は、当該検知信号を示す信号を警報装置１９に向けて出力する。警報装置１９は、当該信号に対して予め決められた第２警報を発する。

本実施形態に係る第１警報と第２警報とは、ブザー音の周波数及びランプの色彩が異なる。なお、本実施形態では、第２警報が発せられたときには、第１警報が停止するが、第１警報と第２警報とを共に発してもよい。

なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。
２．本実施形態に係るフォークリフトの特徴
本実施形態では、複数のセンサ１５Ａ、１５Ｂを有し、かつ、第１警報と第２警報とが異なるので、外形寸法の異なる荷物毎に対応した警報が発せられる。したがって、本実施形態に係るフォークリフト１では、外形寸法の異なる複数種類の荷物に対しても対応できる。

なお、本実施形態では、２つのセンサ１５Ａ、１５Ｂを例に本発明を説明したが、センサの数は２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。
（第３実施形態）
本実施形態に係る検出装置１３は、図６に示すように、切替部２１を備える。切替部２１は、複数のセンサ１５Ａ、１５Ｂの中から「荷物が存在するか否か」の判断に利用されるセンサを切替選択するためのものである。

本実施形態に係る切替部２１は、計器近傍に搭載されて操作者等により操作される。つまり、操作者は、荷役作業を開始する前に、目視等にて荷役対象荷物の大きさを確認し、その確認した荷物の大きさに適した位置にあるセンサを選択する。

これにより、本実施形態に係るフォークリフト１においても、外形寸法の異なる複数種類の荷物に対しても対応できる。なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。

（第４実施形態）
本実施形態は、図７Ａに示すように、センサ１５の位置を変位可能とする位置調整機構２９を設けて、センサの数を増やすことなく、外形寸法の異なる複数種類の荷物に対しても対応可能としたものである。

位置調整機構２９は、レール２９Ａ及びキャリッジ２９Ｂ等を有して構成されている。レール２９Ａは、押さえ板９Ｂに設けられ、フォーク７の移動方向（差込方向）に沿って延びている。なお、本実施形態では、２本のレール２９Ａが設けられ、かつ、それらレール２９Ａは、キャリッジ２９Ｂを挟んで両側に設けられている。

キャリッジ２９Ｂにはセンサ１５が組み付けられている。当該キャリッジ２９Ｂは、一対のレール２９Ａにより案内されてフォーク７の移動方向（差込方向）に沿って変位可能である。したがって、キャリッジ２９Ｂが移動すると、これに応じてセンサ１５の位置が変位する。

ハンドル２９Ｃは、操作者により操作される操作部であって、キャリッジ２９Ｂの移動を規制する場合とキャリッジ２９Ｂの移動を規制しない場合とを切り替えるための部材である。

具体的には、ハンドル２９Ｃが図７Ｂの実線で示す状態にあるときは、キャリッジ２９Ｂの移動が規制された状態となる。ハンドル２９Ｃが図７Ｂの二点鎖線で示す状態にあるときは、キャリッジ２９Ｂはレール２９Ａに沿って変位可能な状態となる。

したがって、操作者は、荷役作業を開始する前に、目視等にて荷役対象荷物の大きさを確認し、その確認した荷物の大きさに適した位置にセンサ１５を変位させた後、センサ１５、つまりキャリッジ２９Ｂの移動を規制する。

なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。
（第５実施形態）
本実施形態に係るフォークリフト１では、図８に示すように、一対のフォーク７の先端から車体部５側にずれた「予め決められた位置」において「荷物が存在する」場合には、警報が発せられるともに、フォーク７の移動を停止させる停止装置２３が作動する。

本実施形態に係る停止装置２３は、フォークリフト１の走行用ブレーキを自動制御し、フォークリフト１の走行（移動）を自動停止させる自動ブレーキにて構成されている。なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。

これにより、一対のフォーク７の先端から車体部５側にずれた「予め決められた位置」において「荷物が存在する」場合には、一対のフォーク７の先端移動が自動的に停止するので、フォーク７の先端が過度に荷物を越えてしまうことを確実に抑制できる。

なお、図８は、第１実施形態に係るフォークリフト１に本実施形態を適用した例であるが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、第２実施形態〜第４実施形態にも適用できる。

本実施形態は、一対のフォーク７の先端から車体部５側にずれた「予め決められた位置」において「荷物が存在する」場合に、フォーク７の移動を停止させることを主な特徴とする。したがって、本実施形態では、警報装置１９を廃止してもよい。

（第６実施形態）
本実施形態は、停止装置２３によりフォークリフト１（フォーク７）の移動を停止させる前に、フォークリフト１（フォーク７）の移動速さを自動的に減速させた後、停止装置２３によりフォークリフト１を停止させるものである。

すなわち、ロードスタビライザ９には、少なくとも第１センサ１５Ａ、第２センサ１５Ｂが設けられている。各センサ１５Ａ、１５Ｂは、第２実施形態と同様に、フォーク７の移動方向（差込方向）において互いにずれている（図４参照）。

第１センサ１５Ａは、第１位置に荷物が存在するか否かを検出する。第２センサ１５Ｂは、第２位置に荷物が存在するか否かを検出する。第２位置は、第１実施形態に係る「予め決められた位置」と同様に、フォーク７の先端を基準として「荷物の奥行き寸法Ｄ２」に基づいて決められた位置である。

第１位置は、第２位置に対してフォーク７の先端側に「予め決められた寸法」だけずれた位置である。当該「予め決められた寸法」は、「フォークリフト１が最大速さで移動している場合において第１位置から減速を開始したとき（図１０参照）、第２位置までの区間内でフォークリフト１を停止させるために必要な距離に基づく寸法」である。

つまり、「予め決められた寸法」は、「フォークリフト１の最大速さ」及び「当該フォークリフト１で発生可能な最大減速度」等によって決まる寸法である。そして、第１位置にて荷物の存在が検出された時点において、フォークリフト１の速さが最大速さに到達している場合には、当該時点から減速装置２５（図９参照）が作動し、フォークリフト１の減速が開始される。

なお、本実施形態では、第１位置においてフォークリフト１の速さが最大速さに到達していない場合には、減速装置２５が作動し始めるタイミングが、最大速さに到達しているときに比べて遅くなる。

本実施形態に係る減速装置２５は、停止装置２３と同様にフォークリフト１の走行用ブレーキを自動制御し、フォークリフト１の走行（移動）を自動停止させる自動ブレーキにて構成されている。なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。

本実施形態は、上述したように、フォークリフト１（フォーク７）の移動速さを自動的に減速させた後、停止装置２３によりフォークリフト１を停止させるものである。したがって、本実施形態では、警報装置１９を廃止してもよい。

（第７実施形態）
本実施形態は、図１１に示すように、第２の切替部２７を設けたものである。第２の切替部２７は、停止装置２３の作動を禁止する場合と停止装置２３の作動を許可する場合とを切り替えるための機能を少なくとも有する。

なお、本実施形態に係る第２の切替部２７は、警報装置１９の作動を禁止する場合と警報装置１９の作動を許可する場合とを切り替えるための機能も有する。第２の切替部２７は、計器近傍に搭載されて操作者等により操作される。

つまり、操作者は、荷役作業を開始する前に、停止装置２３及び警報装置１９を作動させるか否かを選択する。なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。

本実施形態は、第６実施形態にも適用可能である。つまり、例えば、停止装置２３の作動が禁止された場合には、この選択に連動して減速装置２５の作動も禁止される。停止装置２３の作動が許可された場合には、この選択に連動して減速装置２５の作動も禁止許可される。

（第８実施形態）
上述の実施形態に係るフォークリフト１は、一対のフォーク７及びロードスタビライザ９等を備え、一対のフォーク７が第１保持部材に相当し、ロードスタビライザ９が第２保持部材に相当した。

これに対して、本実施形態は、図１２に示すように、クランプ方式の荷役装置３を備える荷役作業車１に本発明を適用したものである。そして、紙面右側の保持部材７Ａが第１保持部材に相当し、紙面左側の保持部材７Ｂが第２保持部材に相当する。

一対の保持部材７Ａ、７Ｂは、左右方向に変位することにより、荷物を両側から挟み込んで荷物との接触部で発生する摩擦力により当該荷物を挟持する。なお、センサ１５等は、一対の保持部材７Ａ、７Ｂのうちいずれに配設してもよい。また、一対の保持部材７Ａ、７Ｂは同一寸法である。したがって、「予め決められた位置」の「基準」は、いずれの保持部材７Ａ、７Ｂの先端であってもよい。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、カウンターバランス式のフォークリフトに本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、リーチ式のフォークリフトやその他の荷役作業車にも適用できる。

なお、リーチ式のフォークリフトの場合には、車体部５が移動することなく、一対のフォーク７のみ前後方向に移動させることができる。したがって、リーチ式のフォークリフトに本発明を適用する場合には、警報装置１９が作動した時にフォーク７の移動を操作者がフォーク７の移動を停止させればよい。

同様に、第５実施形態及び第６実施形態をリーチ式のフォークリフトに適用する場合には、停止装置２３及び減速装置２５にてフォーク７の移動を停止又は減速させる制御、並びにフォーク７の移動を停止又は減速させる制御に加えて、フォークリフト１の移動を停止又は減速を併用する制御のいずれかを実行すればよい。

上述の実施形態に係るセンサ１５、１５Ａ、１５Ｂは、超音波を利用した非接触式センサであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば光学式の非接触式センサや接触式のセンサであってもよい。

上述の第１〜７実施形態では、フォーク７の先端が車体部５から最も離れていいたための当該先端を基準としたが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。

１… フォークリフト ３… 荷役装置 ５… 車体部 ７… フォーク
７Ａ… 保持部材 ７Ｂ… 保持部材 ９… ロードスタビライザ
９Ａ… アーム ９Ｂ… 押さえ板 １１… 昇降装置
１３… 検出装置 １５… センサ １５Ａ… 第１センサ
１５Ｂ… 第２センサ １７… 判定装置 １９… 警報装置
２１… 切替部 ２３… 停止装置 ２５… 減速装置
２７… 切替部 ２９… 位置調整機構 ２９Ａ… レール
２９Ｂ… キャリッジ ２９Ｃ… ハンドル

Claims (3)

1. 荷物の荷役を行う荷役装置及び当該荷役装置が組み付けられた車体部を備える荷役作業車において、
   前記荷役装置に設けられて前方側に延びる第１保持部材及び第２保持部材であって、荷物を両側から挟み込むように第１保持部材に対して第２保持部材が相対的に変位して当該荷物を保持する第１保持部材及び第２保持部材と、
   前記第１保持部材及び前記第２保持部材の各先端のうち前記車体部から最も離れた先端を基準とし、当該基準から前記車体部側にずれた「予め決められた位置」において、前記第１保持部材と前記第２保持部材との間に荷物が存在するか否かを検出する検出装置と、
   前記第１保持部材及び第２保持部材により前記荷物を挟み込んで当該荷物を持ち上げる荷役作業時において、前記検出装置により「荷物が存在する」と検出された場合に警報を発する警報装置とを備え、
   前記「予め決められた位置」として複数の位置が設定され、かつ、前記複数の位置それぞれにおいて荷物が存在するか否かを検出するためのセンサを有し、
   さらに、複数の前記センサの中から「荷物が存在するか否か」の判断に利用されるセンサを切替選択するための切替部を備えることを特徴とする荷役作業車。
2. 前記第１保持部材は、前記第２保持部材より鉛直方向下方側に配設された一対のフォークであり、
   前記第２保持部材は、荷物の鉛直方向上端に接触可能なロードスタビライザ用押さえ板を有することを特徴とする請求項１に記載の荷役作業車。
3. 前記荷役装置は、前記第１保持部材及び前記第２保持部材と荷物との接触部で発生する摩擦力により当該荷物を挟持するクランプ方式の荷役装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷役作業車。