JP2009091093A - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降フォークに加わる偏荷重に対する許容能力を向上し、装置の省スペース化・小型化を実現し、装置設置時の取付工数の削減及び取付レイアウトの自由度の向上を達成する昇降装置を提供する。
【解決手段】重量物を搭載する昇降フォーク１１２を具備した昇降ベース１１０と、昇降ベース１１０の昇降移動を案内支持する支柱フレーム１２０と、支柱フレーム１２０の下部に具備され連結フランジ１２２と螺設される上部フランジ１３２及び上部フランジ１３２と対峙する下部フランジ１３４を有する支柱ベース１３０と、支柱ベース１３０の下部フランジ１３４と固定ボルトで設置床面Ａに予め固設されたベースＢに共締めされるベースプレート１４０とを備え、直線ガイド１２４が支柱フレーム１２０の内背面に固設され、補強リブ１２６が支柱フレーム１２０の両側面に配設されていることにより上記の課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶パネルや半導体などのクリーンな環境が要求される製造現場で使用される昇降装置であって、特に、許容し得る偏荷重量が大きく省スペース化された昇降装置に関する。

従来より、重量物を昇降させる昇降装置には、使用される場所に応じて様々な顧客ニーズが存在している。例えば、駆動部を含めたベース寸法の省スペース化、昇降ストロークの伸張、重荷重・偏荷重への対応、クリーン環境への配慮、コスト削減のための部品点数・取付工数の削減等が挙げられる。

このような昇降装置としては、設置床面に固設されたベースプレートに垂設された支柱フレームに支持されたボールねじを電動モータによってギヤを介して正逆回転させ、このボールねじに螺合する昇降ナットに重量物を搭載する昇降フォークを固設した昇降装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−１２２８８号公報（特に、第３頁、図２参照）

しかしながら、前述したような従来のボールねじを用いた昇降装置は、ボールねじの軸方向すなわち垂直方向以外の荷重に耐えることができず、重量物を搭載する昇降フォークに偏荷重が加わる場合には昇降フォークの両サイドにガイドを設けて、駆動部に直接偏荷重が掛からないように配慮する必要があった。そのため、据え付けスペースが大きくなると共に、ガイドの心出し作業や装置を設置場所に据え付ける際の工数増大を強いられていた。

また、ボールねじの軸方向に対して、片側に昇降フォークが突き出ている、所謂、オーバーハング構造であるため昇降フォークの昇降動作を支持すると共にボールねじの上部を回転可能に支持するための頑強な筐体を要し、装置の小型化が妨げられていた。
さらに、駆動部がむき出しである、所謂、オープン構造であるため潤滑油や摩耗粉などが装置の外部に飛散し、クリーン環境での使用には適していなかった。

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、重量物を搭載する昇降フォークに加わる偏荷重に対する許容能力を向上させ、装置の省スペース化・小型化を実現し、しかも、装置の設置時における取付工数の削減及び取付レイアウトの自由度の向上並びにクリーン環境への適合性の向上を達成する昇降装置を提供することである。

まず、本請求項１に係る発明は、重量物を搭載する昇降フォークを具備し昇降移動する昇降ベースと、該昇降ベースの昇降移動を案内支持し前記昇降ベースの二側面と背面とを囲む断面略コ字形状で底部に連結フランジを有する支柱フレームと、該支柱フレームの下部に具備され前記連結フランジと螺設される上部フランジ及び該上部フランジと対峙する下部フランジを有する支柱ベースと、該支柱ベースの下部フランジと設置床面に予め固設されたベースに固定ボルトで共締めされるベースプレートとを備えている昇降装置であって、前記昇降ベースの昇降移動を案内支持する直線ガイドが、前記支柱フレームの内背面に固設されていると共に、前記支柱フレームの垂直状態を支持する補強リブが、前記支柱フレームの両側面に配設されていることにより、前記課題を解決したものである。

そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る昇降装置の構成に加えて、前記補強リブが、前記支柱フレームの両側面にそれぞれ複数本ずつ離間配置されていることにより、前記課題をさらに解決したものである。

また、本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る昇降装置の構成に加えて、前記補強リブの側面形状が、三角形または台形であることにより、前記課題をさらに解決したものである。

さらに、本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る昇降装置の構成に加えて、前記支柱ベースの下部フランジと前記ベースプレートに穿孔された前記固定ボルト用の挿通孔が、前記下部フランジ及びベースプレートの同位置にそれぞれ等間隔に、すなわち、正方形の頂点に位置するように配置されていることにより、前記課題をさらに解決したものである。

本発明の昇降装置は、重量物を搭載する昇降フォークを具備し昇降移動する昇降ベースと、該昇降ベースの昇降移動を案内支持し前記昇降ベースの二側面と背面とを囲む断面略コ字形状で底部に連結フランジを有する支柱フレームと、該支柱フレームの下部に具備され前記連結フランジと螺設される上部フランジ及び該上部フランジと対峙する下部フランジを有する支柱ベースと、該支柱ベースの下部フランジと設置床面に予め固設されたベースに固定ボルトで共締めされるベースプレートとを備えていることによって、駆動部を格納する支柱ベースがベースプレート及び支柱フレームと分離可能であるセグメント構造を構成するため、駆動部の容量変更による支柱ベースのサイズ変更、昇降フォークの向きの変更、昇降ストロークの変更が、その都度、穴開け加工や、インロー部などの取付加工を要することなく実現でき、加えて、以下のような特有の構成に対応した格別の効果を奏することができる。

すなわち、本請求項１に係る昇降装置は、昇降ベースの昇降移動を案内支持する直線ガイドが、支柱フレームの内背面に固設されていると共に、支柱フレームの垂直状態を支持する補強リブが、支柱フレームの両側面に配設されていることにより、重量物が昇降ベースに具備された昇降フォーク上に偏在した状態で搭載されている場合や昇降ベースの昇降移動時に生じがちな横揺れの恐れがある場合であっても、支柱フレームの内背面に固設された直線ガイドが昇降ベースを支柱フレームの垂直軸方向に対して案内支持すると共に、支柱フレームの両側面に配設された補強リブが、支柱フレームとベースプレートとの左右方向の鉛直状態を強固に保持するため、重量物を、その水平状態を維持したまま安定して昇降移動させることができる。また、直線ガイドなどの摺接部に偏荷重が掛かることが防止されるため摺動摩耗粉の発生が抑制される。

しかも、後述するように昇降ベースの昇降移動に応じて、支柱フレームの上部及び下部に内蔵された巻き取りドラムと昇降ベースとの間の支柱フレームの前面開口部を覆うように巻き取りドラムから送り出され及び巻き取られる封鎖シートが付設されている場合、あるいは、支柱フレームの上端部及び下端部に固定された封鎖シートが昇降ベースの内部を通過するように設置されている場合には、昇降装置の駆動部すなわち、ボールねじ、昇降ナット、ギヤなどが閉塞状態に保たれるため、潤滑油や摩耗粉などが支柱フレーム前面の開口部から外部に飛散することが防止され、清浄な昇降動作を実現することができる。

そして、本請求項２に係る昇降装置は、請求項１に係る昇降装置が奏する効果に加えて、補強リブが支柱フレームの両側面にそれぞれ複数本ずつ離間配置されていることにより、前記補強リブが支柱フレームとベースプレートとの左右方向の鉛直状態のみならず、前後方向の鉛直状態も強固に保持するため、より安定した重量物の昇降移動が達成できる。

また、本請求項３に係る昇降装置によれば、請求項１または請求項２に係る昇降装置が奏する効果に加えて、補強リブの側面形状が三角形または台形であることにより、鉛直状態保持機能を低下させることなく、補強リブの大きさを小さくすることができるため、材料コストの削減、装置の小型化・軽量化が実現できる。しかも、装置の小型化により、保守点検スペースを大きく取ることができ、オペレータの作業性が向上する。

さらに、本請求項４に係る昇降装置によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る昇降装置が奏する効果に加えて、支柱ベースの下部フランジとベースプレートに穿孔された固定ボルト用の挿通孔が、前記下部フランジ及びベースプレートの同位置にそれぞれ等間隔に配置されていることにより、昇降装置を設置床面に予め固設されたベースに対して４方向任意に取付可能となるため、装置の設置時における取付レイアウトの自由度が飛躍的に向上する。

本発明の昇降装置は、重量物を搭載する昇降フォークを具備し昇降移動する昇降ベースと、この昇降ベースの昇降移動を案内支持し昇降ベースの二側面と背面とを囲む断面略コ字形状で底部に連結フランジを有する支柱フレームと、この支柱フレームの下部に具備され連結フランジと螺設される上部フランジ及びこの上部フランジと対峙する下部フランジを有する支柱ベースと、この支柱ベースの下部フランジと設置床面に予め固設されたベースに固定ボルトで共締めされるベースプレートとを備えているとともに、昇降ベースの昇降移動を案内支持する直線ガイドが支柱フレームの内背面に固設され、支柱フレームの垂直状態を支持する補強リブが支柱フレームの両側面に配設されているものであって、重量物を搭載する昇降フォークに加わる偏荷重に対する許容能力を向上させ、装置の省スペース化・小型化を実現し、しかも、装置の設置時における取付工数の削減及び取付レイアウトの自由度の向上並びにクリーン環境への適合性の向上を達成するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。

以下、本発明の実施例１である昇降装置１００を図１乃至図６に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の実施例１である昇降装置１００の一部を切り欠いて全体概要を示した斜視図であり、図２は、昇降装置１００の一部を切り欠いて駆動機構及び昇降機構を露出させた正面図であり、図３は、図２に示した昇降装置１００を矢視ＩＩＩ方向から見た状態を示した側面図であり、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線で切断した支柱ベースの上面図であり、図５は、昇降装置１００の主要部の分解組立状態の概略を示した一部を切断した側面図であり、図６は、昇降装置１００を天板１２８を取り外して上方から見た状態を示した上面図である。

まず、本発明の実施例１である昇降装置１００は、図１に示すように、重量物（図示していない）を搭載する昇降フォーク１１２を設置床面Ａに対して垂直方向に昇降移動させるために液晶パネルや半導体などのクリーンな環境が要求される製造現場に設置されるものである。

そして、本実施例１の昇降装置１００は、図１乃至図６に示すように、重量物を搭載する昇降フォーク１１２を具備し昇降移動する直方体形状の昇降ベース１１０と、この昇降ベース１１０の垂直方向の昇降移動を案内支持し昇降ベース１１０の二側面と背面とを囲む断面略コ字形状（図６参照）で底部に連結フランジ１２２を有する支柱フレーム１２０と、この支柱フレーム１２０の下部に具備され連結フランジ１２２と螺設される上部フランジ１３２及びこの上部フランジ１３２と側壁１３６を介して対峙する下部フランジ１３４を有する支柱ベース１３０と、この支柱ベース１３０の下部フランジ１３４と設置床面Ａに予め固設されたベースＢに固定ボルト１４２で共締めされるベースプレート１４０とを基本的な構成として備えている。すなわち、昇降装置１００は、図５に示すように、支柱フレーム１２０と支柱ベース１３０とベースプレート１４０とからなる３つに分解可能なセグメント構造を有している。また、支柱ベース１３０の下部フランジ１３４とベースプレート１４０とは、図１及び図３に示すように、連結ボルト１４３により螺設されている。

さらに、昇降ベース１１０の昇降移動を案内支持する２本の直線ガイド１２４が、支柱フレーム１２０の内背面に垂直方向に平行に固設されている。この直線ガイド１２４は、例えば、図６に示すように、断面鼓形状をしており、昇降ベース１１０に固設されたボールベアリング機構が内装されたガイドブロック１２５と嵌合することにより、昇降ベース１１０の昇降移動を案内支持している。

この昇降ベース１１０の垂直方向の長さＬ１を昇降フォーク１１２の突き出し長さＬ２よりも十分に長くしておくことにより（図３参照）、昇降フォーク１１２が片側に突き出ている、所謂、オーバーハング構造であるにも関わらず、昇降フォーク１１２に搭載される重量物の荷重が昇降ベース１１０の垂直方向に分散して確実して支持されると共に、昇降フォーク１１２に偏荷重が負荷された場合であっても昇降フォーク１１２が左右に傾くことなく、昇降フォーク１１２の安定した昇降動作が実現される。

また、支柱フレーム１２０の両側面には、図５に示すように、支柱フレーム１２０と略同厚で側面形状が平行な上辺１２６ａ及び下辺１２６ｂと、これら上下辺１２６ａ、１２６ｂの各々一端と直交する垂直辺１２６ｃと、この垂直辺１２６ｃと対向し上下辺１２６ａ、１２６ｂの各々他端を結ぶ斜辺１２６ｄとから構成される台形形状である補強リブ１２６が配設されている。そして、補強リブ１２６の下辺直角部を支柱フレーム１２０の側面及び連結フランジ１２２とから形成される直交部に合致させて補強リブ１２６を支柱フレーム１２０の両側面に固着させることによって、昇降フォーク１１２が昇降ベース１１０に対して片側に突き出ている、所謂、オーバーハング構造であるにも関わらず、昇降フレーム１２０と連結フランジ１２２の垂直状態が強固に補強される。その結果、昇降フォーク１１２に偏荷重が加わった場合であっても昇降フレーム１２０が傾くことなく昇降フォーク１１２を円滑且つ安定して昇降移動させることができるようになっている。

なお、本実施例に於いては、支柱フレーム１２０の両側面にそれぞれ２つの補強リブ１２６を配設しているが、補強リブ１２６の数は、これに限られることなく要求される耐偏荷重性、昇降ストローク長などに応じて適宜決定することができる。また、補強リブ１２６の側面形状としては、前述したような台形形状に替えて三角形状とした場合であっても同様の効果が奏される。

また、図３に示すように、昇降装置１００には、昇降ベース１１０の昇降移動に応じて、支柱フレーム１２０の上部及び下部に枢設された巻き取りドラム１６２、１６４と昇降ベース１１０との間の支柱フレーム１２０の前面開口部を覆うように巻き取りドラム１６２、１６４から送り出され及び巻き取られる合成樹脂などで成形された封鎖シート１６０が付設されており、昇降装置１００の昇降部を閉塞状態に維持している。その結果、潤滑油や摩耗粉などが支柱フレーム１２０の前面開口部から外部に飛散することが防止され、クリーン環境への適合性の向上を達成している。

次に、昇降ベース１１０の昇降機構について説明する。図１に示すように、支柱フレーム１２０の内部に上部を支柱フレーム１２０の天板１２８に固設された軸受け１５１によって軸支されたボールねじ１５０が垂設されている。

そして、図２に示すように、ボールねじ１５０に昇降ナット１５２が係合しており、この昇降ナット１５２の上面に接合された昇降ナット固定部材１１４が、昇降ベース１１０の下面に固設されている。また、昇降ベース１１０には、図１及び図６に示すように、ボールねじ１５０が挿通する挿通穴１１６が設けられている。その結果、ボールねじ１５０の正逆回転運動に応じて、昇降ベース１１０が昇降移動する。

また、ボールねじ１５０は、図２及び図５に示すように、支柱ベース１３０に内装された直交軸歯車箱１５４の垂直軸に連結されている。そして、この直交軸歯車箱１５４の水平軸に軸継手１５６を介して電動モータ１５８の回転軸が連結されている。直交軸歯車箱１５４の内部には、ウォームギヤや傘歯車の一種であるベベルギヤなどが内装されており、水平軸と垂直軸との直交変向が行われると共に、電動モータ１５８の回転軸とボールねじ１５０の回転比を調整し、駆動ギヤ比の効率化を実現できるようになっている。なお、電動モータ１５８には、昇降操作の制御性能と安全性を向上させるためブレーキ付き電動モータを用いている。

さらに、直交変向機構としてウォームギヤが用いられる場合や、ボールねじ１５０に替えて歯の断面形状が三角形や台形である、所謂、すべりねじが用いられる場合には、昇降フック１１２に重量物を搭載した状態で昇降ベース１１０を昇降途中で停止させた場合であっても、その位置が変動しないセルフロックが作用するという利点がある。なお、本実施例においては、昇降手段にボールねじ１５０と昇降ナット１５２を用いることによって、低摩擦で高速の昇降移動を実現している。また、直交軸歯車箱１５４と電動モータ１５８を用いて直交変向と回転比の調整を行うことに替えて、直交軸形のハイポイドギヤ減速機が電動モータの回転軸に直結され、静音ブレーキを内蔵したギヤモータを用いることによって、駆動機構の小型化、軽量化、静粛運転を実現することも可能である。

本発明の昇降装置１００は、図１に示すように、予め設置床面Ａにアンカーボルト（図示はされていない）などで固定されているベースＢ上に設置される。このベースＢの四隅には、支柱ベース１３０の下部フランジ１３４とベースプレート１４０とを共締めする固定ボルト１４２が螺合するねじ穴が設けられている。また、支柱ベース１３０の下部フランジ１３４には、図４に示すように、ベースＢに設けられたねじ穴と合致する位置に固定ボルト１４２が挿通する挿通孔１４５が穿孔されている。そして、図示されていないがベースプレート１４０には、支柱ベース１３０の下部フランジ１３４と同様にベースＢに設けられたねじ穴と合致する位置に固定ボルト１４２が挿通する挿通孔が穿孔されていると共に、支柱ベース１３０の下部フランジ１３４とベースプレート１４０とを螺設する連結ボルト１４３が螺合するねじ穴が前記挿通孔と干渉しない位置に設けられている。
なお、本実施例の昇降装置１００においては、昇降ベース１１０の昇降移動に応じて、支柱フレーム１２０の上部及び下部に枢設された巻き取りドラム１６２、１６４と昇降ベース１１０との間の支柱フレーム１２０の前面開口部を覆うように巻き取りドラム１６２、１６４から送り出され及び巻き取られる合成樹脂などで成形された封鎖シート１６０が付設することによって、昇降装置１００の昇降部を閉塞状態に維持しているが封鎖シート１６０の構造は、このような巻き取りドラム式封鎖シートに限られることなく、例えば、図８に、その概略を示すように、封鎖シート２６０の上端部２６０ａ及び下端部２６０ｂを支柱フレーム２２０に固定し、昇降ベース２１０の内部に封鎖シート２６０が通過するスペースを設けるとともに、昇降ベースの内部に上下２つずつ枢設した封鎖シート支持ローラ２６２、２６４、２６６、２６８によって、封鎖シート２６０の軌道を規制する固定式封鎖シートであっても構わない。図８において、参照符号２１２、２２２、２３２は、それぞれ昇降フォーク、連結フランジ、上部フランジを示している。そして、他の構成については、前述した実施例１と同様であるので、記載を省略している。

次に、本発明の別の実施の形態である実施例２の昇降装置２００について説明する。本発明の実施例２である昇降装置２００は、支柱ベースの下部フランジ２３４とベースプレートに穿孔された固定ボルト用の挿通孔２４５の配置を除き、前述した本発明の実施例１である昇降装置１００と基本的な装置構成が全く同一であるので、実施例１の下部フランジ１３４の上面図である図４に対応する図７に基づき説明する。なお、図７において、図４に示した部材（部位）に対応する部材（部位）に付した符号の１００番台を２００番台に書き換えることにより、その説明を省略する。

本発明の実施例２である昇降装置２００は、支柱ベースの下部フランジ２３４及びベースプレート並びに設置床面に予め設置されるベースの形状が略正方形の同形状をしている。そして、この正方形状を有する下部フランジ２３４とベースプレートを設置床面のベースに共締めするための固定ボルトが挿通する挿通孔が下部フランジ２３４とベースプレートの四隅の同位置にそれぞれ等間隔、すなわち、ａ＝ａ’となるように配置されていると共に、固定ボルトと螺合するねじ穴が、ベース上の前記挿通孔と合致する位置に設けられている。そのため、４本の固定ボルトを外すだけで昇降装置２００を設置床面のベースに対して、４方向任意の向きに取り付けることができ、装置の設置時における取付レイアウトの自由度が向上するとともに、装置の設置後における昇降フォークの向きの変更が簡易になり、その効果は甚大である。

さらに、支柱ベースの連結フランジと支柱ベースの上部フランジとを連結するためのボルトの挿通孔（連結フランジ側）及びねじ穴（上部フランジ側）をそれぞれ等間隔に、すなわち、正方形の頂点に位置するように配置することによって、支柱フレームの向きすなわち昇降フォークの向きと、支柱ベースの向きすなわち電動モータの向きとを独立して４方向任意の向きに取り付けることができるようになるため、装置の設置時及び設置後における取付レイアウトの自由度を一層向上させることができる。

本発明の実施例１である昇降装置の一部を切り欠いて全体概要を示す斜視図。 図１に示した昇降装置の一部を切り欠いた正面図。 図２に示した昇降装置を矢視ＩＩＩ方向から見た側面図。 図２に示した昇降装置をＩＶ−ＩＶ線で切断した時の支柱ベースの上面図。 実施例１である昇降装置の主要部の分解組立状態の概要を示す側面図。 実施例１である昇降装置の天板を取り外して上方から見た上面図。 本発明の実施例２である昇降装置の支柱ベースの上面図。 本発明に適用可能な固定式封鎖シートの構造を示す概略図。

符号の説明

１００、２００ ・・・ 昇降装置
１１０、２１０ ・・・ 昇降ベース
１１２、２１２ ・・・ 昇降フォーク
１１４ ・・・ 昇降ナット固定部材
１１６ ・・・ （ボールねじ用の）挿通穴
１２０、２２０ ・・・ 支柱フレーム
１２２、２２２ ・・・ 連結フランジ
１２４ ・・・ 直線ガイド
１２５ ・・・ ガイドブロック
１２６ ・・・ 補強リブ
１２８ ・・・ 天板
１３０ ・・・ 支柱ベース
１３２、２３２ ・・・ 上部フランジ
１３４、２３４ ・・・ 下部フランジ
１３６、２３６ ・・・ 隔壁
１４０ ・・・ ベースプレート
１４２ ・・・ 固定ボルト
１４３、２４３ ・・・ 連結ボルト
１４５、２４５ ・・・ （固定ボルト用の）挿通孔
１５０、２５０ ・・・ ボールねじ
１５１ ・・・ 軸受け
１５２ ・・・ 昇降ナット
１５４、２５４ ・・・ 直交軸歯車箱
１５６、２５６ ・・・ 軸継手
１５８、２５８ ・・・ 電動モータ
１６０、２６０ ・・・ 封鎖シート
１６２、１６４ ・・・ 巻き取りドラム
２６２、２６４、２６６、２６８ ・・・ 封鎖シート支持ローラ
Ａ ・・・ 設置床面
Ｂ ・・・ ベース

Claims (4)

1. 重量物を搭載する昇降フォークを具備し昇降移動する昇降ベースと、該昇降ベースの昇降移動を案内支持し前記昇降ベースの二側面と背面とを囲む断面略コ字形状で底部に連結フランジを有する支柱フレームと、該支柱フレームの下部に具備され前記連結フランジと螺設される上部フランジ及び該上部フランジと対峙する下部フランジを有する支柱ベースと、該支柱ベースの下部フランジと設置床面に予め固設されたベースに固定ボルトで共締めされるベースプレートとを備えている昇降装置であって、
   前記昇降ベースの昇降移動を案内支持する直線ガイドが、前記支柱フレームの内背面に固設されていると共に、
   前記支柱フレームの垂直状態を支持する補強リブが、前記支柱フレームの両側面に配設されていることを特徴とする昇降装置。
2. 前記補強リブが、前記支柱フレームの両側面にそれぞれ複数本ずつ離間配置されていることを特徴とする請求項１記載の昇降装置。
3. 前記補強リブの側面形状が、三角形または台形であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の昇降装置。
4. 前記支柱ベースの下部フランジと前記ベースプレートに穿孔された前記固定ボルト用の挿通孔が、前記下部フランジ及びベースプレートの同位置にそれぞれ等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の昇降装置。

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