JP2009263047A - 噛合チェーン式昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降駆動用噛合チェーンの多角形運動を抑制して振動を生じさせることなく等速状態で昇降駆動用噛合チェーンを上昇駆動させて、一対の昇降駆動用噛合チェーンの相互間における良好な噛合状態を実現して振動を被昇降物に与えることなく安定した高速昇降動作を実現するとともに昇降駆動用噛合チェーンの停止精度を向上し、しかも、ローラとスプロケット歯との円滑な噛合状態を実現する噛合チェーン式昇降装置を提供すること。
【解決手段】昇降テーブル１１０と昇降用スプロケット１４０と昇降駆動用噛合チェーン１５０と駆動源１６０とチェーン誘導プレート１７０とを備え、昇降用スプロケット１４０の上昇駆動時における回転方向前方の歯末面が、昇降用スプロケット１４０のピッチ円Ｐを基礎円としたインボリュート曲線で形成されている噛合チェーン式昇降装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種製造分野の製造設備、運輸分野の移送設備、医療福祉分野の介護設備、芸術分野の舞台設備などに用いて被昇降物を設置面に対して平行に進退動させる駆動装置であって、特に噛合チェーンを進退動作の駆動媒体として採用した噛合チェーン式駆動装置に関する。

従来、昇降装置として、相互に噛み合って一体的に昇降する一対の噛合チェーン、所謂、チャックチェーンを用いて重量物などの被昇降物を昇降移動させる昇降装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

このような昇降装置に組み込まれた噛合チェーンは、設置面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スプロケットにより、水平方向から垂直方向へ偏向しながら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垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐するようになっている。

また、前述したスプロケットとしては、特許文献２に記載されているようなＩＳＯ歯形（ＩＳＯ ６０６：１９９４（Ｅ））で形成されたスプロケットや、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されたＳ歯形またはＵ歯形で形成されたスプロケット（ＪＩＳ Ｂ１８０１−１９９７）が標準スプロケットとして用いられている。
特許第３３７０９２８号公報 特許第４０４６７２３号公報 ＪＩＳ Ｂ１８０１−１９９７ ＩＳＯ ６０６：１９９４（Ｅ）

ところが、前述したような標準スプロケットを用いた従来の昇降装置では、スプロケットにより噛合チェーンのローラを垂直方向に向けて押し上げる際に、すなわち、一対のスプロケットの回転軸を水平方向に結んだ仮想ラインよりも上側領域においてスプロケットの歯末面が噛合チェーンを上方に向けて押し上げる際に、周知である多角形運動（コーダルアクション）が噛合チェーンに生じるため、このような多角形運動に起因して噛合チェーンに脈動（上下動）、該脈動に起因した振動および騒音、速度変動が生じるという問題があった。

また、前述したような噛合チェーンの多角形運動に起因した振動や速度変動が生じることで一対の噛合チェーンの相互間での噛合状態にズレが生じ、このような噛合状態のズレに起因して一対の噛合チェーン間で噛合振動や噛合騒音が発生するため、噛合振動が被昇降物に伝わってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、昇降駆動用噛合チェーンの多角形運動を抑制して振動を生じさせることなく等速状態で昇降駆動用噛合チェーンを上昇駆動させて、一対の昇降駆動用噛合チェーンの相互間における良好な噛合状態を実現して振動を被昇降物に与えることなく安定した昇降動作を実現するとともに昇降駆動用噛合チェーンの停止精度を向上し、しかも、ローラとスプロケット歯との円滑な噛合状態を実現する噛合チェーン式昇降装置を提供することである。

請求項１に係る本発明は、設置面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スプロケットと、該一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら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スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら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上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降用スプロケットの対向する股間領域に設けられて一対の昇降駆動用噛合チェーンのローラを誘導移動させるチェーン誘導プレートと、前記一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源とを備えている噛合チェーン式昇降装置において、前記昇降用スプロケットの上昇駆動時における回転方向前方の歯末面が、前記昇降用スプロケットのピッチ円を基礎円としたインボリュート曲線で形成されていることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項２に係る本発明は、請求項１記載の構成に加えて、前記チェーン誘導プレートが、前記昇降用スプロケットの歯幅方向における一部領域を標準スプロケットの歯丈よりも長くなるように設定したスプロケット丈長部との干渉を回避するスプロケット用干渉回避部と、前記昇降駆動用噛合チェーンのローラを誘導移動するローラガイド部とを歯幅方向に並列させた状態で備えていることにより、前述した課題を解決したものである。

請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２記載の構成に加えて、前記昇降用スプロケットの歯溝が、前記昇降駆動用噛合チェーンのローラを歯底に着座させた状態でピッチ円上でローラ外周面と歯面との間に隙間を生じるように形成されていることにより、前述した課題を解決したものである。

なお、本発明の噛合チェーン式昇降装置で言うところの「昇降用スプロケットのピッチ円」とは、昇降用スプロケットに噛み合った昇降駆動用噛合チェーンの略上下方向移動時のローラの軸心を結ぶ直線に接する昇降用スプロケットの回転軸を中心とする仮想円を意味している。
なお、本発明の噛合チェーン式昇降装置で言うところの「歯末面」とは、昇降用スプロケットのピッチ円から先端側（半径方向外側）の歯面を意味している。
また、本発明の噛合チェーン式昇降装置で言うところの「歯溝」とは、隣接するスプロケット歯の間に形成された溝部分を意味している。
また、本発明の噛合チェーン式昇降装置で言うところの「歯底」とは、歯溝の底部のことを意味している。
また、本発明の噛合チェーン式昇降装置で言うところの「インボリュート曲線」とは、基礎円に沿って巻いてある糸の先を動かしていくときに先端部が描く曲線のことを意味している。

そこで、本発明の噛合チェーン式昇降装置は、設置面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スプロケットと、該一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら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スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら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上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降用スプロケットの対向する股間領域に設けられて一対の昇降駆動用噛合チェーンのローラを誘導移動させるチェーン誘導プレートと、前記一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源とを備えていることにより、昇降テーブルが昇降位置に関係なく昇降用スプロケットの正逆回転に合わせて昇降可能であるので、昇降テーブルの昇降動作を等速かつ迅速に達成できるとともにチェーン収納手段と駆動部分の高い設計自由度を実現でき、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。

請求項１に係る本発明の噛合チェーン式昇降装置によれば、昇降用スプロケットの上昇駆動時における回転方向前方の歯末面が昇降用スプロケットのピッチ円を基礎円としたインボリュート曲線で形成されていることにより、この昇降用スプロケットの歯末面が垂直方向に向けて昇降用スプロケットの回転角に比例した揚程で昇降駆動用噛合チェーンのローラを押し上げるので、昇降駆動用噛合チェーンに多角形運動、該多角形運動に伴う脈動、及び、該脈動に伴う振動と騒音が発生することを抑制して等速状態での昇降駆動用噛合チェーンの駆動を達成でき、また、このように振動を生じさせることなく等速状態で昇降駆動用噛合チェーンを上昇駆動させることで、一対の昇降駆動用噛合チェーンの相互間における良好な噛合状態を実現できる。

そして、このように一対の昇降駆動用噛合チェーン間における良好な噛合状態を確保することで一対の昇降駆動用噛合チェーン間の噛合状態にズレを発生させることが極めて少なくなり、ズレが生じた際に発生しがちな噛合騒音や噛合振動を低減するので、このような噛合振動を被昇降物に与えることなく安定した昇降動作を実現できるとともに、被昇降物などの重量に対するチェーン相互間における荷重バランスを向上させて昇降駆動用噛合チェーンの運動を大幅に高速化でき、また同時に耐久性を向上でき、また、前述したように等速状態でのチェーン駆動を実現することで、昇降駆動用噛合チェーンの停止精度を向上できる。

請求項２に係る本発明の噛合チェーン式昇降装置によれば、請求項１記載の噛合チェーン式昇降装置が奏する効果をより有効にするため、昇降用スプロケットが、歯幅方向における一部領域を標準スプロケットの歯丈よりも長くなるように設定したスプロケット丈長部を備えることが可能となり、いわゆるインボリュート歯車の噛み合い理論で言う噛み合い率１以上の状態を実現でき、標準スプロケットを用いて昇降駆動用噛合チェーンを上昇駆動した場合と比べて、スプロケット丈長部でより高い位置にまで昇降駆動用噛合チェーンのローラに接触して、先行するスプロケット丈長部とローラとが噛み外れる際には後続するスプロケット丈長部とローラとを確実に噛み合わせることができるので、ローラとスプロケット歯との噛合に起因した噛合振動や噛合騒音の発生を抑制して昇降駆動用噛合チェーンを円滑に駆動できる。

また、チェーン誘導プレートがスプロケット用干渉回避部とローラガイド部とを歯幅方向に並列させた状態で備えていることにより、このローラガイド部で昇降駆動用噛合チェーンのローラを誘導移動するとともに、スプロケット用干渉回避部で標準スプロケットの歯丈よりも長い昇降用スプロケットのスプロケット丈長部との干渉を回避するので、前述したようなスプロケット歯の歯丈を標準スプロケットよりも長く設計したことによる効果とローラガイド部によるローラ誘導効果とを両立させて発揮できる。

請求項３に係る本発明の噛合チェーン式昇降装置によれば、請求項１または請求項２記載の噛合チェーン式昇降装置が奏する効果に加えて、昇降用スプロケットの歯溝が、昇降駆動用噛合チェーンのローラを歯底に着座させた状態でピッチ円上でローラ外周面と歯面との間に隙間を生じるように形成されていることにより、昇降駆動時において先行するスプロケット歯の歯面とこれに後続するローラの外周面との接触を回避してローラとスプロケット歯との円滑な噛合を実現するので、ローラとスプロケット歯との噛合状態が円滑でない場合に発生しがちな噛合振動や噛合騒音を回避できる。

本発明の噛合チェーン式昇降装置は、設置面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スプロケットと、一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら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スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら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、昇降駆動用噛合チェーンの上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、一対の昇降用スプロケットの対向する股間領域に設けられて一対の昇降駆動用噛合チェーンのローラを誘導移動させるチェーン誘導プレートと、一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源とを備え、昇降用スプロケットの上昇駆動時における回転方向前方の歯末面が、昇降用スプロケットのピッチ円を基礎円としたインボリュート曲線で形成されて、昇降駆動用噛合チェーンの多角形運動を抑制して振動を生じさせることなく等速状態で昇降駆動用噛合チェーンを上昇駆動させて、一対の昇降駆動用噛合チェーンの相互間における良好な噛合状態を実現して振動を被昇降物に与えることなく安定した昇降動作を実現するとともに昇降駆動用噛合チェーンの停止精度を向上し、しかも、ローラとスプロケット歯との円滑な噛合状態を実現するものであれば、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。

例えば、本発明の噛合チェーン式昇降装置に用いられる昇降用スプロケットの各スプロケット歯先端に形成されるスプロケット丈長部の具体的な設置態様は、昇降用スプロケットの各スプロケット歯先端の歯幅方向における一部領域を標準スプロケットの歯丈よりも長くなるように設定したものであれば如何なる設置態様であっても良く、また、本発明の噛合チェーン式昇降装置に用いられるチェーン誘導プレートに形成されるスプロケット用干渉回避部およびローラガイド部の具体的な設置態様は、前述したスプロケット丈長部の設置態様に対応させて決定すれば良い。

本発明の噛合チェーン式昇降装置で昇降テーブルにそれぞれ配置する２組の昇降駆動用噛合チェーンは、所謂、チャックチェーンと称するものであって、一対の昇降用スプロケット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スプロケット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ものであれば、その具体的なチェーン形態は如何なるものであっても良く、例えば、ローラを有するもの、ローラを有していないもの、すなわち、ブシュのみを有するもの、チェーン幅方向に１列の単列であるもの、チェーン幅方向に２列以上の複列であるもの、あるいは、これらの組み合わせによるものなど何れであっても構わないが、チェーン幅方向に２列以上の複列であるものを採用する場合には、一対の昇降駆動用噛合チェーンの一方を構成する外歯プレートと内歯プレートが、これに対向する他方の昇降駆動用噛合チェーンを構成する外歯プレートと内歯プレートに対してチェーン幅方向の複列に亙ってそれぞれフック状、所謂、チャック状に多重かつ強固に噛み合うため、昇降駆動用噛合チェーンのチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制して優れたチェーン耐久性を実現できるので、より好ましい。

また、前述した昇降駆動用噛合チェーンでは、内歯プレートに圧入嵌合するプレート側圧入部とプレート側圧入部より大径のスプロケット噛合部とを一体に備えたブシュを採用しても良く、このようなブシュを採用した場合には、ブシュと一体に成形されたスプロケット噛合部の特定された外周面で昇降用スプロケットと安定して接触するので、ローラおよびブシュを用いたチェーンのように昇降用スプロケットとの噛み合い時に連結ピンもしくはブシュの中心に対してローラの中心が偏在して昇降用スプロケットとの間で噛合振動や噛合騒音が発生することを防止でき、また、このようにしてブシュと昇降用スプロケットとの間での噛合振動の発生を防止することで、チェーン相互間における噛合タイミングにズレが生じることを回避できるので、このような噛合タイミングのズレに起因して発生する振動を被昇降物に与えることなく安定した昇降動作を実現できるとともに、昇降用スプロケットの回転力を効率良く昇降駆動用噛合チェーンに伝達することができる。

さらに、昇降駆動用噛合チェーンでは、内歯プレートのブシュ間ピッチが昇降用スプロケットによる上昇駆動時に先行する内歯プレートの下方側に圧入嵌合されたブシュの中心と内歯プレートに後続する内歯プレートの上方側に圧入嵌合されたブシュの中心との相互間隔に等しくなるように設定する、すなわち、外歯プレートのピン間ピッチが内歯プレートのブシュ間ピッチにブシュの内周と連結ピンの外周との径差を加えた長さに等しくなるように設定しても良く、このようにピン間ピッチとブシュ間ピッチとを設定した場合には、被昇降物などの荷重に起因して連結ピンがブシュに対して各内歯プレート内におけるチェーン長手方向内側に偏在した際においても、チェーン長手方向に亘る各ブシュの相互間隔がそれぞれ等しくなるので、各ブシュの相互間隔が不均等である場合に昇降用スプロケットとの間で生じがちなガタツキを抑制して、昇降用スプロケットとの円滑な噛合状態を実現でき、また、前述したように上昇駆動時における各ブシュの相互間隔をそれぞれ等しくすることで、一対の昇降駆動用噛合チェーンの一方を構成する外歯プレートおよび内歯プレートと他方の昇降駆動用噛合チェーンを構成する外歯プレートおよび内歯プレートとの相互間におけるチェーン長手方向の位置関係、すなわち、高さ関係を半ピッチずらした状態で適切に調整できるので、チェーン相互間における円滑な噛合タイミングを実現できる。

また、本発明の噛合チェーン式昇降装置は、被昇降物を昇降させる昇降テーブルが昇降駆動用噛合チェーンの駆動力によって昇降するものであるが、この昇降テーブルの安定した昇降動作をガイドするために昇降テーブルと設置床面側との間に昇降補助ガイド手段を介在させることが望ましく、この昇降補助ガイド手段の具体的な形態については、シザーリフタ等に用いられているＸ字状のパンタアームであっても良く、ガイドポストリフタ等に用いられているテレスコパイプであっても良い。

そして、本発明の噛合チェーン式昇降装置は、設置面が据え置き設置形態となる床面であっても、吊り下げ設置形態となる天井面であっても昇降動作に何ら支障はなく、さらには、片持ち支持形態となる垂直壁面であっても前述した昇降動作に相当する進退動作に何ら支障はない。

以下、本発明の一実施例である噛合チェーン式昇降装置１００を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施例である噛合チェーン式昇降装置の全体斜視図であり、図２は、図１から昇降テーブルとパンタアームを除いた状態の斜視図であり、図３は、図２に示す昇降用スプロケット近傍の一部拡大図であり、図４は、昇降駆動用噛合チェーンの分解組み立て状態と噛み外れ状態を示す斜視図であり、図５は、昇降用スプロケットとチェーン誘導プレートを示す斜視図であり、図６は、昇降用スプロケットとチェーン誘導プレートとローラとの係合状態を説明する説明図であり、図７は、図６の状態から昇降用スプロケットを上昇駆動時における回転方向に回転させた状態を示す説明図であり、図８は、昇降用スプロケットとチェーン誘導プレートとを上方から見た平面図である。

まず、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００は、図１に示すように
、重量物（図示していない）を搭載する昇降テーブル１１０を設置床面に対して平行に昇
降させるために設置するものである。

そして、本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００は、図１乃至図３に示すように、前述した昇降テーブル１１０が平行に昇降する設置床面に据え付けたベースプレート１２０と、このベースプレート１２０に対して平行に併置された一対の回転軸１３０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スプロケット１４０と、これらの一対の昇降用スプロケット１４０と噛み外れることによって昇降テーブル１１０を昇降する一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０と、この昇降駆動用噛合チェーン１５０の上端に設置されて一体に昇降する前述した昇降テーブル１１０と、前記一対の昇降用スプロケット１４０を回転させる同期ギア群１６３に動力を伝達する動力伝達チェーン１６２と、この動力伝達チェーン１６２を駆動する駆動源としての駆動モータ１６０と、一対の昇降用スプロケット１４０の対向する股間領域に設けられて一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を誘導移動させるチェーン誘導プレート１７０とを基本的な装置構成として備えている。

また、前述した昇降駆動用噛合チェーン１５０に対する昇降テーブル１１０の具体的な設置態様については、昇降駆動用噛合チェーン１５０の上端に昇降テーブル１１０を固着したもの、昇降駆動用噛合チェーン１５０の上端に昇降テーブル１１０を載置したもの、昇降駆動用噛合チェーン１５０の上端に昇降テーブル１１０を隙間を設けた状態で配置したもの等、如何なるものであっても良い。

そして、前述した一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０は、昇降テーブル１１０に対して左右２組配置され、所謂、２本突き状態になっている。
これにより、被昇降物が昇降テーブル１１０上に偏在した状態で搭載されている場合や昇降テーブル１１０の最上昇位置近傍において昇降テーブル１１０の幅方向に生じがちな横揺れの虞れがある場合であっても、昇降テーブル１１０の左右両側にそれぞれ配置された一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が、搭載された被昇降物を含めた全荷重を二分してその負荷を分担軽減した自立状態で昇降するようになっている。
しかも、たとえ、２組配置された一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の一方が切断しても他方の一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が昇降テーブル１１０を落下しないように支持するようになっている。

また、前述した動力伝達チェーン１６２は、駆動側スプロケット１６１から同期ギア群１６３の従動側スプロケットへ動力伝達するための２組のローラチェーンからなるものであって、所謂、２本掛け状態になっている。
これにより、駆動側スプロケット１６１から従動側スプロケットへ伝達する動力を二分して伝動負荷を軽減している。
しかも、２組配置された動力伝達チェーン１６２の一方が切断しても他方の動力伝達チェーン１６２が昇降テーブル１１０を落下しないように動力伝達するようになっている。

さらに、前述した駆動源としての駆動モータ１６０は、公知のウォームとウォーム歯車（図示しない）で構成された減速機構を備えている。これにより、駆動障害が生じてもウォームとウォーム歯車との間で相互の噛み合い抵抗、所謂、セルフロック機能が働くようになっている。

なお、本実施例においては、昇降用スプロケットを駆動する駆動源として駆動モータ１６０を採用しているが、その他の駆動手段、例えば、ハンドルを用いて手動で駆動力を発生させるように設定しても何ら構わない。
また、図１及び図２に示す符号１６１は、減速機構を備えた駆動モータ１６０の出力軸側に同軸配置した一対の駆動側スプロケット１６１であり、図３に示す符号１６３は、一対の動力伝達チェーン１６２から一対の昇降用スプロケット１４０へ相互に反対方向に正逆回転するように動力伝達するための同期ギア群である。

そして、本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００では、図３に示すように、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を誘導移動させるチェーン誘導プレート１７０が、一対の昇降用スプロケット１４０の対向する股間領域に設けられており、上昇駆動時に一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇させるとともに、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を相互に噛み外して分岐させるようになっている。

さらに、前述したような減速機構を備えた駆動モータ１６０は、図１などで示すように、昇降テーブル１１０の最下降位置の周辺域、すなわち、昇降テーブル１１０の投影傘下の領域外に離間配置されている。

また、前述したチェーン収納手段１８０も、図１に示すように、駆動モータ１６０と同
様に、昇降テーブル１１０の最下降位置の周辺域、すなわち、昇降テーブル１１０の投影
傘下の領域外に離間配置されている。
すなわち、相互に噛み外れて分岐した一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の一方は、駆動モータ１６０側に配置した巻き取り型のチェーン収納ボックス１８１からなるチェーン収納手段１８０内に収納されるとともに、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の他方は、駆動モータ１６０と対向する反対側に配置した直線状収納レール１８２からなるチェーン収納手段１８０内に収納されるように構成されている。

したがって、これらの駆動モータ１６０や噛合チェーン収納手段１８０の高さ寸法分に
配慮することなく、昇降テーブル１１０の最下降位置を低くすること、すなわち、昇降テーブル１１０の低床化が可能となるため、昇降テーブル１１０に対して被昇降物を搬出搬
入する作業負担が大幅に軽減され、昇降機構の保守メンテナンスの際に駆動モータ１６０
や噛合チェーン収納手段１８０が作業障害要因にならず安全且つ簡便なメンテナンス作業
が行えるようになっている。

また、図１に示すように、昇降テーブル１１０と設置床面側のベースプレート１２０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１９１とアウターアーム１９２から
なる上下２段連結形態の昇降補助ガイド手段１９０を介在させることにより、昇降テーブル１１０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。
なお、図１などに示す符号１９３は、インナーアーム１９１の下端を昇降動作に応じて
摺動させるためのスライドレールである。

さらに、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００で用いた一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０は、所謂、チャックチェーンと称するものであって、図４で示すように、フック状の内歯プレート１５１と、この内歯プレート１５１に対してチェーン長手方向に半ピッチ分ずらして重なり合うフック状の外歯プレート１５２と、前記内歯プレート１５１同士をチェーン幅方向に連結固定するブシュ１５３と、このブシュ１５３に外嵌されるローラ１５４と、前記外歯プレート１５２同士をチェーン幅方向に連結固定する連結ピン１５５とを備えており、前述したチェーン誘導プレート１７０に沿って水平方向から垂直方向への偏向しながら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スプロケット１４０により垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐するように配置されている。

そして、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の一方を構成する内歯プレート１５１と外歯プレート１５２とが、これに対向する他方の昇降駆動用噛合チェーン１５０を構成する内歯プレート１５１と外歯プレート１５２とに対してチェーン幅方向の複列に亙ってそれぞれフック状、所謂、チャック状に多重かつ強固に噛み合うようになっており、搭載された被昇降物を含めた全荷重を支持しながら自立状態で昇降する昇降駆動用噛合チェーン１５０にチェーン幅方向の片側に偏荷重が負荷された場合であっても過負荷状態の昇降駆動用噛合チェーン１５０のチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制して優れたチェーン耐久性を確保して不慮のチェーン切断を回避している。

そこで、本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００が最も特徴とする昇降用スプロケット１４０とチェーン誘導プレート１７０について、図５乃至図８により詳しく説明する。
まず、昇降用スプロケット１４０は、図５乃至図８に示すように、２つの歯列１４０’、１４０’’を歯幅方向に並列配置して一体成形されており、この昇降用スプロケット１４０の各歯列１４０’、１４０’’は、チェーン幅方向に多列状態で配置された昇降駆動用噛合チェーン１５０の各ローラ１５４にそれぞれ噛み合うように設計されている。

また、昇降用スプロケット１４０の上昇駆動時における回転方向前方の歯末面１４１ａは、図５乃至図７に示すように、昇降用スプロケット１４０のピッチ円Ｐを基礎円としたインボリュート曲線で形成されており、このインボリュート曲線で形成された昇降用スプロケット１４０の歯末面１４１ａが、図６および図７に示すように、垂直方向に向けて昇降用スプロケット１４０の回転角に比例した揚程で昇降駆動用噛合チェーン１５０のローラ１５４を押し上げるようになっている。

また、昇降用スプロケット１４０は、図５乃至図７に示すように、昇降用スプロケット１４０の歯幅方向における一部領域を標準スプロケットの歯丈よりも長くなるように設定したスプロケット丈長部１４１ｂを備えており、すなわち、昇降用スプロケット１４０の各歯列１４０’、１４０’’における各スプロケット歯１４１先端の歯幅方向の最外側縁部を標準スプロケットの歯丈よりも長くなるように半径方向外方に向けて突出させたスプロケット丈長部１４１ｂを備えている。
このスプロケット丈長部１４１ｂを形成したことにより、標準スプロケットを用いて昇降駆動用噛合チェーン１５０を上昇駆動した場合と比べて、図６および図７に示すように、スプロケット丈長部１４１ｂでより高い位置にまで昇降駆動用噛合チェーン１５０のローラ１５４に接触して、図７に示すように、先行するスプロケット丈長部１４１ｂ’とローラ１５４’とが噛み外れる際には後続するスプロケット丈長部１４１ｂ’’とローラ１５４’’とが確実に噛み合うようになっている。

そして、昇降用スプロケット１４０の歯溝１４１ｃは、昇降駆動用噛合チェーン１５０のローラ１５４を歯底１４１ｄに着座させた状態でピッチ円Ｐ上でローラ１５４外周面と歯面との間に隙間を生じるように形成されており、図６および図７に示すように、昇降駆動時において先行するスプロケット歯１４１の回転方向後方の歯面と後続するローラ１５４の外周面との間に隙間が生じるように設計されて、これらスプロケット歯１４１とローラ１５４との接触を回避してローラ１５４とスプロケット歯１４１との円滑な噛合を実現するようになっている。

チェーン誘導プレート１７０は、図５乃至図８に示すように、ガイド列１７０’、１７０’’を歯幅方向に並列配置して一体成形されている。

チェーン誘導プレート１７０の各ガイド列１７０’、１７０’’は、前述したスプロケット丈長部１４１ｂとの干渉を回避するスプロケット用干渉回避部１７１と、昇降駆動用噛合チェーン１５０のローラ１５４を誘導移動するローラガイド部１７２とを歯幅方向に並列させた状態で備えている。

なお、前述した昇降用スプロケット１４０に形成されるスプロケット丈長部１４１ｂの具体的な設置態様と、このスプロケット丈長部１４１ｂの設置態様に対応してチェーン誘導プレート１７０に形成されるスプロケット用干渉回避部１７１およびローラガイド部１７２の具体的な設置態様は、図５乃至図８に示すものには限定されない。
たとえば、図９に示すように、昇降用スプロケット１４０の各歯列１４０’、１４０’’における各スプロケット歯１４１先端の歯幅方向中央にスプロケット丈長部１４１ｂを突出形成し、このスプロケット丈長部１４１ｂの設置態様に対応して、チェーン誘導プレート１７０における各ガイド列１７０’、１７０’’の歯幅方向中央にスプロケット用干渉回避部１７１を配置するとともにこのスプロケット用干渉回避部１７１の歯幅方向両脇にローラガイド部１７２を配置しても良い。
また、図１０に示すように、昇降用スプロケット１４０の各歯列１４０’、１４０’’における各スプロケット歯１４１先端の歯幅方向両端にスプロケット丈長部１４１ｂを突出形成し、このスプロケット丈長部１４１ｂの設置態様に対応して、チェーン誘導プレート１７０における各ガイド列１７０’、１７０’’の歯幅方向中央にローラガイド部１７２を配置するとともにこのローラガイド部１７２の歯幅方向両脇にスプロケット用干渉回避部１７１を配置しても良い。
そして、図１１に示すように、昇降用スプロケット１４０の各歯列１４０’、１４０’’のうちの一方の歯列１４０’’の歯丈をスプロケット丈長部１４１ｂとして標準スプロケットの歯丈よりも長くなるように設計し、このスプロケット丈長部１４１ｂの設置態様に対応して、チェーン誘導プレート１７０の各ガイド列１７０’、１７０’’のうちの一方のガイド列１７０’’をスプロケット用干渉回避部１７１として丈を短く設計するとともに他方のガイド列１７０’をローラガイド部１７２として丈を長く設計しても良い。

なお、本発明の噛合チェーン式昇降装置１００で言うところの「昇降用スプロケット１４０のピッチ円Ｐ」とは、昇降用スプロケット１４０に噛み合った昇降駆動用噛合チェーン１５０の略上下方向移動時のローラ１５４’、１５４’’の軸心を結ぶ直線に接する昇降用スプロケット１４０の回転軸１３０を中心とする仮想円を意味している。
なお、本発明の噛合チェーン式昇降装置１００で言うところの「歯末面１４１ａ」とは、昇降用スプロケット１４０のピッチ円Ｐから先端側（半径方向外側）の歯面を意味している。
また、本発明の噛合チェーン式昇降装置１００で言うところの「歯溝１４１ｃ」とは、隣接するスプロケット歯１４１の間に形成された溝部分を意味している。
また、本発明の噛合チェーン式昇降装置１００で言うところの「歯底１４１ｄ」とは、歯溝１４１ｃの底部のことを意味している。
また、本発明の噛合チェーン式昇降装置１００で言うところの「インボリュート曲線」とは、基礎円に沿って巻いてある糸の先を動かしていくときに先端部が描く曲線のことを意味している。

つぎに、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００の昇降動作について図１に基づいて説明する。
まず、図１に示すように、昇降テーブル１１０が最上昇位置に達する場合は、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が一対の昇降用スプロケット１４０によってチェーン収納ボックス１８１と直線状収納レール１８２からなるチェーン収納手段１８０からそれぞれ繰り出され、この一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が重量物からなる被昇降物（図示していない）を搭載する昇降テーブル１１０の全重量を支えながら減速機構を備えた駆動モータ１６０の出力に応じて２本掛けされた動力伝達チェーン１６２により等速かつ迅速に上昇するようになっている。
なお、このとき、前述したＸ字状のパンタアームと称するインナーアーム１９１とアウターアーム１９２からなる上下２段連結形態の昇降補助ガイド手段１９０が、昇降テーブル１１０の安定した上昇動作をガイドするようになっている。

一方、昇降テーブル１１０が最下降位置に達する場合は、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が一対の昇降用スプロケット１４０によってチェーン収納ボックス１８１と直線状収納レール１８２からなるチェーン収納手段１８０へそれぞれ分岐しながら引き込まれ、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が重量物（図示していない）を搭載する昇降テーブル１１０の全重量を支えながら減速機構を備えた駆動モータ１６０の出力に応じて２本掛けされた動力伝達チェーン１６２により等速かつ迅速に下降するようになっている。
なお、このとき、前述したＸ字状のインナーアーム１９１とアウターアーム１９２からなる上下２段連結形態の昇降補助ガイド手段１９０が、折り畳まれながら昇降テーブル１１０の安定した下降動作をガイドするようになっている。

このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００は、昇降用スプロケット１４０の上昇駆動時における回転方向前方の歯末面１４１ａが昇降用スプロケット１４０のピッチ円Ｐを基礎円としたインボリュート曲線で形成されている。
したがって、この昇降用スプロケット１４０の歯末面１４１ａが垂直方向に向けて昇降用スプロケット１４０の回転角に比例した揚程で昇降駆動用噛合チェーン１５０のローラ１５４を押し上げるので、多角形運動、該多角形運動に伴う脈動、及び、該脈動に伴う振動と騒音が昇降駆動用噛合チェーン１５０に発生することを抑制して等速状態での昇降駆動用噛合チェーン１５０の駆動を達成でき、また、このように振動を生じさせることなく等速状態で昇降駆動用噛合チェーン１５０を上昇駆動させることで、この運転時に振動や騒音を発生させることが少なく、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の相互間における良好な噛合状態を実現できる。

そして、このように一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０間における良好な噛合状態を確保することで一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０間の噛合状態にズレが生じた際に発生しがちな噛合騒音や噛合振動を低減するので、このような噛合振動を被昇降物に与えることなく安定した高速運転の昇降動作を実現できるとともに、被昇降物などの重量に対するチェーン相互間における荷重バランスを向上させて昇降駆動用噛合チェーン１５０の耐久性を大幅に向上でき、また、前述したように等速状態でのチェーン駆動を実現することで、昇降駆動用噛合チェーン１５０の停止精度を向上できる。

昇降用スプロケット１４０が、歯幅方向における一部領域を標準スプロケットの歯丈よりも長くなるように設定したスプロケット丈長部１４１ｂを備えている。
したがって、いわゆるインボリュート歯車の噛み合い理論で言う噛み合い率１以上の状態を実現でき、標準スプロケットを用いて昇降駆動用噛合チェーン１５０を上昇駆動した場合と比べて、スプロケット丈長部１４１ｂでより高い位置にまで昇降駆動用噛合チェーン１５０のローラ１５４に接触して、先行するスプロケット丈長部１４１ｂ’とローラ１５４’とが噛み外れる際には後続するスプロケット丈長部１４１ｂ’’とローラ１５４’’とを確実に噛み合わせることができるので、ローラ１５４とスプロケット歯１４１との噛合に起因した噛合振動や噛合騒音の発生を抑制して昇降駆動用噛合チェーン１５０を円滑に駆動できる。

また、チェーン誘導プレート１７０がスプロケット用干渉回避部１７１とローラガイド部１７２とを歯幅方向に並列させた状態で備えている。
したがって、ローラガイド部１７２で昇降駆動用噛合チェーン１５０のローラ１５４を誘導移動するとともに、スプロケット用干渉回避部１７１で標準スプロケットの歯丈よりも長い昇降用スプロケット１４０のスプロケット丈長部１４１ｂとの干渉を回避するので、前述したようなスプロケット歯１４１の歯丈を標準スプロケットよりも長く設計したことによる効果とローラガイド部１７２によるローラ誘導効果とを両立させて発揮できる。

昇降用スプロケット１４０の歯溝１４１ｃが、昇降駆動用噛合チェーン１５０のローラ１５４を歯底１４１ｄに着座させた状態でピッチ円Ｐ上でローラ１５４の外周面と歯面との間に隙間を生じるように形成されている。
したがって、昇降駆動時において先行するスプロケット歯１４１の歯面とこれに後続するローラ１５４の外周面との接触を回避してローラ１５４とスプロケット歯１４１との円滑な噛合を実現するので、チェーンやスプロケットに不可避的に存在する若干の製作誤差、組立誤差、稼働中に発生する経年的寸法変化が装置の昇降駆動動作に及ぼす悪影響を回避でき、また、ローラ１５４とスプロケット歯１４１との噛合状態が円滑でない場合に発生しがちな噛合振動や噛合騒音を回避できるなど、その効果は甚大である。

本発明の一実施例である噛合チェーン式昇降装置の全体斜視図。 図１から昇降テーブルとパンタアームを除いた状態の斜視図。 図２に示す昇降用スプロケット近傍の一部拡大図。 昇降駆動用噛合チェーンの分解組み立て状態と噛み外れ状態を示す斜視図。 昇降用スプロケットとチェーン誘導プレートを示す斜視図。 昇降用スプロケットとチェーン誘導プレートとローラとの係合状態を説明する説明図。 図６の状態から昇降用スプロケットを上昇駆動時における回転方向に回転させた状態を示す説明図。 昇降用スプロケットとチェーン誘導プレートとを上方から見た平面図。 昇降用スプロケットとチェーン誘導プレートの第１変形例を示す平面図。 昇降用スプロケットとチェーン誘導プレートの第２変形例を示す平面図。 昇降用スプロケットとチェーン誘導プレートの第３変形例を示す平面図。

符号の説明

１００ ・・・ 噛合チェーン式昇降装置
１１０ ・・・ 昇降テーブル
１２０ ・・・ ベースプレート
１３０ ・・・ 回転軸
１４０ ・・・ 昇降用スプロケット
１４１ ・・・ スプロケット歯
１４１ａ ・・・ 歯末面
１４１ｂ ・・・ スプロケット丈長部
１４１ｃ ・・・ 歯溝
１４１ｄ ・・・ 歯底
１５０ ・・・ 昇降駆動用噛合チェーン
１５１ ・・・ フック状の内歯プレート
１５２ ・・・ フック状の外歯プレート
１５３ ・・・ ブシュ
１５４ ・・・ ローラ
１５５ ・・・ 連結ピン
１６０ ・・・ 駆動モータ
１６１ ・・・ 駆動側スプロケット
１６２ ・・・ 動力伝達チェーン
１６３ ・・・ 同期ギア群
１７０ ・・・ チェーン誘導プレート
１７１ ・・・ スプロケット用干渉回避部
１７２ ・・・ ローラガイド部
１８０ ・・・ チェーン収納手段
１８１ ・・・ 巻き取り型のチェーン収納ボックス
１８２ ・・・ 直線状収納レール
１９０ ・・・ 昇降補助ガイド手段
１９１ ・・・ インナーアーム
１９２ ・・・ アウターアーム
１９３ ・・・ スライドレール

Claims (3)

1. 設置面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スプロケットと、該一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら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スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら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上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降用スプロケットの対向する股間領域に設けられて一対の昇降駆動用噛合チェーンのローラを誘導移動させるチェーン誘導プレートと、前記一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源とを備えている噛合チェーン式昇降装置において、
   前記昇降用スプロケットの上昇駆動時における回転方向前方の歯末面が、前記昇降用スプロケットのピッチ円を基礎円としたインボリュート曲線で形成されていることを特徴とする噛合チェーン式昇降装置。
2. 前記チェーン誘導プレートが、前記昇降用スプロケットの歯幅方向における一部領域を標準スプロケットの歯丈よりも長くなるように設定したスプロケット丈長部との干渉を回避するスプロケット用干渉回避部と、前記昇降駆動用噛合チェーンのローラを誘導移動するローラガイド部とを歯幅方向に並列させた状態で備え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昇降装置。
3. 前記昇降用スプロケットの歯溝が、前記昇降駆動用噛合チェーンのローラを歯底に着座させた状態でピッチ円上でローラ外周面と歯面との間に隙間を生じるように形成さ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昇降装置。

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