JP2009120308A - 噛合チェーン式電動昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降テーブルの最降下位置を低床化するとともに、モータ容量を小さくして、装置のコンパクト化を図った噛合チェーン式電動昇降装置を提供する。
【解決手段】昇降駆動機構が、モータ付き減速機１４０と、モータ付き減速機１４０によって一対のギヤ１５０を介して各々逆回転に駆動され一対の昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動軌道に対して水平方向に平行にそれぞれ配置された２つのボールねじ１６０と、２つのボールねじ１６０とそれぞれ螺合するナット１６２と、ナット１６２と一対の昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動端とをそれぞれ連結する連結金具１７０を具備し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、搬送ラインの中間等に設置される昇降装置であって、特に、噛合チェーンを昇降動作の駆動媒体として採用した噛合チェーン式電動昇降装置に関する。

従来、搬送ラインの中間等に設置される昇降装置としては、互いに噛み合って一体的に昇降する噛合チェーン、所謂、チャックチェーンを駆動媒体として用い、この噛合チェーンの垂直昇降端に固着されて水平姿勢で昇降する昇降テーブル上に被昇降物を載置して昇降移動させる噛合チェーン式電動昇降装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２７８７９７号公報（特に、第１頁、図１参照）

しかしながら、前述した噛合チェーン式電動昇降装置は、チェーンガイドの偏向ガイド部が噛合チェーンのローラを案内する一対の垂直案内面を備えているとともに垂直壁状の収納ガイド部が一対のスプロケット近傍に配置されているため、この一対の垂直案内面と収納ガイド部の高さ寸法分だけ昇降テーブル（荷重支持部材）の最下降位置を低くすることができないことに加えて、噛合チェーンの繰り出しを一対のスプロケットが担っているためリフター荷重が大きくなるほどスプロケットが大型化し、すなわち、昇降テーブルの最下降位置を低床化できず、昇降テーブルに対する被昇降物の排出搬入に多大な作業負担を強いられるという利用上の問題があった。

また、スプロケットをモータで回転させて噛合チェーンを繰り出す構造であるため、容量の大きなモータを要したり、あるいは別途、減速機を設ける必要があり、顧客のコンパクト化ニーズに十分に対応できないという問題があった。

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、噛合チェーン式電動昇降装置の昇降テーブルの最降下位置を低床化するとともに、モータ容量を小さくして、装置のコンパクト化を図った噛合チェーン式電動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、ベースプレートに対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用ローラと、該一対の昇降用ローラにより水平方向から垂直方向への偏向駆動直後に相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに前記一対の昇降用ローラにより垂直方向から水平方向へ偏向駆動時に相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、該昇降駆動用噛合チェーンの垂直昇降端に固着されて水平姿勢で昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動端を前進後退させて前記昇降駆動用噛合チェーンの垂直昇降端を昇降移動させる昇降駆動機構を備えた噛合チェーン式電動昇降装置において、前記昇降駆動機構が、モータ付き減速機と、該モータ付き減速機によって一対のギヤを介して各々逆回転に駆動され前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動軌道に対して水平方向に平行にそれぞれ配置された２つのボールねじと、該２つのボールねじとそれぞれ螺合するナットと、該ナットと前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動端とをそれぞれ連結する連結金具とを具備していることにより、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に係る噛合チェーン式電動昇降装置の構成に加えて、前記連結金具の水平移動を案内支持する直線ガイドが、前記２つのボールねじに対して水平方向に平行に配設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に係る噛合チェーン式電動昇降装置の構成に加えて、前記昇降駆動用噛合チェーンの水平移動軌道における持ち上がりを防止するチェーンガイドが、前記昇降駆動用噛合チェーンの水平移動軌道の上面を覆うように設けら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。

さらに、本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る噛合チェーン式電動昇降装置の構成に加えて、前記昇降テーブル上に固設された昇降フレームの昇降動作を前記昇降駆動用噛合チェーンの昇降駆動に応じてガイドする昇降補助ガイド手段が、前記昇降フレームとベースプレートとの間に設けら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。

本発明の噛合チェーン式電動昇降装置は、ベースプレートに対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用ローラと、該一対の昇降用ローラにより水平方向から垂直方向への偏向駆動直後に相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに前記一対の昇降用ローラにより垂直方向から水平方向へ偏向駆動時に相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、該昇降駆動用噛合チェーンの垂直昇降端に固着されて水平姿勢で昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動端を前進後退させて前記昇降駆動用噛合チェーンの垂直昇降端を昇降移動させる昇降駆動機構を備えていることによって、昇降駆動用噛合チェーンを繰り出すための大きな昇降用スプロケットが不要であるため、装置のコンパクト化が図れるとともに、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に係る噛合チェーン式電動昇降装置は、昇降駆動機構が、モータ付き減速機と、該モータ付き減速機によって一対のギヤを介して各々逆回転に駆動され一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動軌道に対して水平方向に平行にそれぞれ配置された２つのボールねじと、該２つのボールねじとそれぞれ螺合するナットと、該ナットと前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動端とをそれぞれ連結する連結金具とを具備していることにより、一対の昇降駆動用噛合チェーンとこれを各々一対の昇降用ローラ方向に送り出す２つのボールねじが水平面上に配設され垂直方向に積み重なることがないので、噛合チェーン式電動昇降装置の低床化が達成できる。

また、従来のスプロケット駆動による回転トルクに比べ、本願発明は、ボールねじ上の回転トルクが直接チェーンを押す推力に変更されるため、モータ付き減速機に要求される回転トルクは、大幅に低減される。すなわち、荷重をＦ（ｋｇｆ）、スプロケットの半径をｒ（ｍ）とすると、スプロケット駆動トルクＴｓは、Ｆ・ｒ（ｋｇｆ・ｍ）となる。一方、本発明の方式によれば、ねじリードをＬ（ｍ）、ボールねじ効率τ（％）とすると、ボールねじ駆動トルクＴｂは、（Ｆ・Ｌ）／２πτ（ｋｇｆ・ｍ）となる。これらの式に代表的な数値を代入すると明らかなように、ボールねじ駆動トルクＴｂは、スプロケット駆動トルクＴｓに比べてきわめて小さくなり、モータ付き減速機の小容量化が達成できる。さらに、スプロケットの径がトルク発生要素ではないためスプロケットを小型化することができ、トータル的に駆動部がコンパクトになる。

そして、本請求項２に係る噛合チェーン式電動昇降装置は、請求項１に係る噛合チェーン式電動昇降装置が奏する効果に加えて、連結金具の水平移動を案内支持する直線ガイドが、２つのボールねじに対して水平方向に平行に配設されていることにより、連結金具が片持ち支持となることなく２つのボールねじの回転に対応して円滑に水平移動するので、噛合チェーン式電動昇降装置の円滑な昇降駆動が達成できる。

また、本請求項３に係る噛合チェーン式電動昇降装置によれば、請求項１または請求項２に係る噛合チェーン式電動昇降装置が奏する効果に加えて、チェーンガイドが、昇降駆動用噛合チェーンの水平移動軌道の上面を覆うように設けられていることにより、昇降駆動用噛合チェーンの水平移動端部と昇降用ローラ間における昇降駆動用噛合チェーンの垂直方向への持ち上がりが防止されるので、噛合チェーン式電動昇降装置の安定した昇降駆動が達成できる。

さらに、本請求項４に係る噛合チェーン式電動昇降装置によれば、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る噛合チェーン式電動昇降装置が奏する効果に加えて、昇降テーブル上に固設された昇降フレームの昇降動作を昇降駆動用噛合チェーンの昇降駆動に応じてガイドする昇降補助ガイド手段が、昇降フレームとベースプレートとの間に設けられていることにより、昇降補助ガイド手段が昇降駆動用噛合チェーンの昇降駆動に追従して昇降フレームの昇降動作を無理なく誘導補助しながらガイドするため、昇降する昇降フレームの安定性を確保できる。

本発明の噛合チェーン式電動昇降装置は、ベースプレートに対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用ローラと、この一対の昇降用ローラにより水平方向から垂直方向への偏向駆動直後に相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに前記一対の昇降用ローラにより垂直方向から水平方向へ偏向駆動時に相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、この昇降駆動用噛合チェーンの垂直昇降端に固着されて水平姿勢で昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動端を前進後退させて前記昇降駆動用噛合チェーンの垂直昇降端を昇降移動させる昇降駆動機構を備えるとともに、この昇降駆動機構が、モータ付き減速機と、このモータ付き減速機によって一対のギヤを介して各々逆回転に駆動され前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動軌道に対して水平方向に平行にそれぞれ配置された２つのボールねじと、この２つのボールねじとそれぞれ螺合するナットと、このナットと前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動端とをそれぞれ連結する連結金具とを具備しているものであって、昇降テーブルの最降下位置を低床化するとともに、モータ容量を小さくして装置のコンパクト化が図られるものであれば、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である噛合チェーン式電動昇降装置１００を図１乃至図３に基づいて説明する。

ここで、図１は、本発明の実施例１である噛合チェーン式電動昇降装置１００の昇降テーブル、昇降フレームを取り除いて、上方から見た状態を示した概略上面図であり、図２は、噛合チェーン式電動昇降装置１００の一部を省略して昇降駆動用噛合チェーンの昇降状態を示した概略側面図であり、図３は、噛合チェーン式電動昇降装置１００の駆動機構の配置を示した概略側面図である。

本発明の実施例１である噛合チェーン式電動昇降装置１００は、図１乃至図３に示すように、ベースプレート１０５に対して平行に併置された一対の回転軸（図示はされていない）を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用ローラ１１０と、この一対の昇降用ローラ１１０により水平方向から垂直方向への偏向駆動直後に相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに、一対の昇降用ローラ１１０により垂直方向から水平方向へ偏向駆動時に相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーン１２０と、この昇降駆動用噛合チェーン１２０の垂直昇降端１２２に固着されて水平姿勢で昇降する昇降テーブル１３０と、一対の昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動端１２４を前進後退させて昇降駆動用噛合チェーン１２０の垂直昇降端１２２を昇降移動させる昇降駆動機構を備えている。

そして、昇降駆動機構は、モータ付き減速機１４０と、このモータ付き減速機１４０によって一対のギヤ１５０を介して各々逆回転に駆動され一対の昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動軌道に対して水平方向に平行にそれぞれ配置された２つのボールねじ１６０と、これらの２つのボールねじ１６０とそれぞれ螺合するナット１６２と、このナット１６２と一対の昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動端とをそれぞれ連結する連結金具１７０を具備している。本実施例に用いるモータ付き減速機１４０は、特に限定されるものではないが、減速機構としてウォームや台形ねじを用いたものであれば、モータ停止時にセルフロック機構が働き逆転が防止されるため好ましい。さらに、ブレーキ付きモータを採用することによって、減速機構として伝達効率の良いハイポイドギヤを用いることも可能である。

また、図１及び図４に示すように２つのボールねじ１６０は、それぞれ末端側軸受１６４と中央側軸受１６６によって回転自在に支持されている。そして、中央側軸受１６６から突き出たボールねじ１６０のそれぞれの一端に一対のギヤ１５０が固設されており、これらのギヤ１５０が互いに噛み合っている。そして、２つのボールねじ１６０の片方に軸継ぎ手１４２を介してモータ付き減速機１４０の回転軸が連結されている。そのため、１つのモータ付き減速機１４０によって、２つのボールねじ１６０を同期させて逆回転駆動することができる。そして、２つのボールねじ１６０とそれぞれ螺合するナット１６２は、モータ付き減速機１４０の正逆回転に応じて同速度で２つのボールねじ１６０の中央方向へ移動したり、両端方向へ移動する。

さらに、２つのボールねじ１６０にそれぞれ螺合するナット１６２と一対の昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動端とが連結金具１７０によって連結されていることによって、一対の昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動端を同期させて中央方向へ移動したり、両端方向へ移動させたりすることができるため、昇降テーブル１３０が傾いたりすることなくバランス良く昇降移動する。また、２つのボールねじ１６０は、一対のギヤ１５０を介して各々逆回転に駆動されるため、２つのボールねじ１６０は、同一のもので良く共通化が図られる。

また、図１に示すように連結金具１７０の水平移動を案内支持する直線ガイド１８０が、２つのボールねじ１６０に対して水平方向に平行に配設されている。そして、一端をナット１６２に固設された連結金具１７０の他端あるいは他端近傍を直線ガイド１８０が案内支持することにより、連結金具１７０が片持ち支持となることなく２つのボールねじ１６０の回転に対応して円滑に水平移動する。

さらに、図２に示すように昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動軌道における持ち上がりを防止するチェーンガイド１２６が、昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動軌道の上面を覆うように設けられている。このチェーンガイド１２６によって、昇降駆動用噛合チェーン１２０の水平移動端１２４を連結金具１７０によって、昇降用ローラ１１０側に推進させた際に、昇降駆動用噛合チェーン１２０が持ち上がることなく、水平移動端１２４から加えた推力が昇降駆動用噛合チェーン１２０の垂直昇降端１２２まで確実に伝達され、安定した昇降移動が実現される。

また、図１及び図２に示すように昇降テーブル１３０上に固設された昇降フレーム１３２の昇降動作を昇降駆動用噛合チェーン１２０の昇降駆動に応じてガイドする昇降補助ガイド手段１９０が、昇降フレーム１３２とベースプレート１０５との間の４箇所に伸縮自在に設けられている。この昇降補助ガイド手段１９０は、それぞれ上方に向けて順次縮径されたテレスコパイプからなっており、昇降テーブル１３０の安定した昇降動作をガイドするように構成されている。

本実施例１の噛合チェーン式電動昇降装置１００は、図１乃至図３に示すように主要構成部材である昇降駆動用噛合チェーン１２０、モータ付き減速機１４０、ボールねじ１６０、直線ガイド１８０が水平方向に配置されているので、昇降フレーム１３２を降下させたときの低床化が可能になる。すなわち、図２に示すように昇降フレーム１３２の最上昇位置と最下降位置の差であるストロークＬ１に対して、最下降位置の高さＨ１をきわめて小さくすることができる。さらに、ボールねじ１６０が高ギヤ比の歯車と同じ機能を奏するため、モータ付き減速機１４０の容量を小さくすることができ装置のコンパクト化ができるなど、その効果は甚大である。

次に、本発明の実施例２である噛合チェーン式電動昇降装置２００を図４乃至図６に基づいて説明する。

ここで、図４は、本発明の実施例２である噛合チェーン式電動昇降装置２００の昇降テーブル、昇降フレームを取り除いて、上方から見た状態を示した概略上面図であり、図５は、噛合チェーン式電動昇降装置２００の一部を省略して昇降駆動用噛合チェーンの昇降状態を示した概略側面図であり、図６は、噛合チェーン式電動昇降装置２００の駆動機構の配置を示した概略側面図である。

なお、本発明の実施例２である噛合チェーン式電動昇降装置２００は、前述した本発明の実施例１である噛合チェーン式電動昇降装置１００と基本的な装置構成が全く同一であるので、同一部材に付した符号の１００番台を２００番台に読み替えることにより、その説明を省略する。

したがって、本発明の実施例２である噛合チェーン式電動昇降装置２００は、昇降補助ガイド手段２９０のみが前述した本発明の実施例１である噛合チェーン式電動昇降装置１００と異なっているため、この昇降補助ガイド手段２９０のみを以下に説明する。

図４及び図５に示すように、昇降フレーム２３２と設置面側のベースプレート２０５との間にＸ字状のパンタアームと称するインナーアーム２９１とアウターアーム２９２からなる昇降補助ガイド手段２９０を介在させることにより、昇降フレーム２３２の安定した昇降動作をガイドするように構成されている。

インナーアーム２９１の一端は、昇降フレーム２３２に回動自在に固定されたインナーアーム固定端２９４を有しており、他端は、ベースプレート２０５上を転がるローラを有したインナーアーム移動端２９５を有している。一方、アウターアーム２９２の一端は、昇降フレーム２３２に接触して回転するローラを有したアウターアーム移動端２９３を有しており、他端は、ベースプレート２０５に回動自在に固定されたアウターアーム固定端２９６を有している。

以上のようにして得られた本発明の実施例２の噛合チェーン式電動昇降装置２００も、前述した実施例１である噛合チェーン式電動昇降装置１００と同様に、図４乃至図６に示すように主要構成部材である昇降駆動用噛合チェーン２２０、モータ付き減速機２４０、ボールねじ２６０、直線ガイド２８０が水平方向に配置されているので、昇降フレーム２３２を降下させたときの低床化が可能になる。すなわち、図５に示すように昇降フレーム２３２の最上昇位置と最下降位置の差であるストロークＬ２に対して、最下降位置の高さＨ２をきわめて小さくすることができる。さらに、ボールねじ２６０が高ギヤ比の歯車と同じ機能を奏するため、モータ付き減速機２４０の容量を小さくすることができ装置のコンパクト化ができるなど、その効果は、甚大である。

実施例１の噛合チェーン式電動昇降装置の概略上面図。 実施例１の噛合チェーン式電動昇降装置の概略側面図。 実施例１の噛合チェーン式電動昇降装置の駆動機構の概略側面図。 実施例２の噛合チェーン式電動昇降装置の概略上面図。 実施例２の噛合チェーン式電動昇降装置の概略側面図。 実施例２の噛合チェーン式電動昇降装置の駆動機構の概略側面図。

符号の説明

１００、２００ ・・・ 噛合チェーン式電動昇降装置
１０５、２０５ ・・・ ベースプレート
１１０、２１０ ・・・ 昇降用ローラ
１２０、２２０ ・・・ 昇降駆動用噛合チェーン
１２２、２２２ ・・・（昇降駆動用噛合チェーンの）垂直昇降端
１２４、２２４ ・・・（昇降駆動用噛合チェーンの）水平移動端
１２６、２２６ ・・・ チェーンガイド
１３０、２３０ ・・・ 昇降テーブル
１３２、２３２ ・・・ 昇降フレーム
１４０、２４０ ・・・ モータ付き減速機
１４２、２４２ ・・・ 軸継ぎ手
１５０、２５０ ・・・ ギヤ
１６０、２６０ ・・・ ボールねじ
１６２、２６２ ・・・ ナット
１６４、２６４ ・・・ 末端側軸受
１６６、２６６ ・・・ 中央側軸受
１７０、２７０ ・・・ 連結金具
１８０、２８０ ・・・ 直線ガイド
１９０、２９０ ・・・ 昇降補助ガイド手段
２９１ ・・・ インナーアーム
２９２ ・・・ アウターアーム
２９３ ・・・ アウターアーム移動端
２９４ ・・・ インナーアーム固定端
２９５ ・・・ インナーアーム移動端
２９６ ・・・ アウターアーム固定端

Claims (4)

1. ベースプレートに対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用ローラと、該一対の昇降用ローラにより水平方向から垂直方向への偏向駆動直後に相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに前記一対の昇降用ローラにより垂直方向から水平方向へ偏向駆動時に相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、該昇降駆動用噛合チェーンの垂直昇降端に固着されて水平姿勢で昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動端を前進後退させて前記昇降駆動用噛合チェーンの垂直昇降端を昇降移動させる昇降駆動機構を備えた噛合チェーン式電動昇降装置において、
   前記昇降駆動機構が、モータ付き減速機と、該モータ付き減速機によって一対のギヤを介して各々逆回転に駆動され前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動軌道に対して水平方向に平行にそれぞれ配置された２つのボールねじと、該２つのボールねじとそれぞれ螺合するナットと、該ナットと前記一対の昇降駆動用噛合チェーンの水平移動端とをそれぞれ連結する連結金具とを具備していることを特徴とする噛合チェーン式電動昇降装置。
2. 前記連結金具の水平移動を案内支持する直線ガイドが、前記２つのボールねじに対して水平方向に平行に配設されていることを特徴とする請求項１記載の噛合チェーン式電動昇降装置。
3. 前記昇降駆動用噛合チェーンの水平移動軌道における持ち上がりを防止するチェーンガイドが、前記昇降駆動用噛合チェーンの水平移動軌道の上面を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の噛合チェーン式電動昇降装置。
4. 前記昇降テーブル上に固設された昇降フレームの昇降動作を前記昇降駆動用噛合チェーンの昇降駆動に応じてガイドする昇降補助ガイド手段が、前記昇降フレームとベースプレートとの間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の噛合チェーン式電動昇降装置。

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