JP2012041114A - テーブルリフト - Google Patents

Abstract

【課題】電動シリンダを用いたものであっても、偏荷重に対して高い剛性を確保してネジ軸にも偏心荷重が加わりにくくし、低コスト且つコンパクト化を達成する。
【解決手段】アクチュエータを、ベース２の中央において内外リンク１０，１１と平行な前後方向へ水平に配設されてモータ駆動で回転するネジ軸２３と、そのネジ軸２３に螺合してネジ送り移動するナット３１とする一方、ベース２上に、ネジ軸２３に沿って前後移動可能なローラ移動体３２を設けて、そのローラ移動体３２の左右両側に、ローラ移動体３２の前後移動につれて内リンク１０に設けたカムプレート２０のカム面２１に沿って転動してＸリンク機構４を伸縮動作させるカムローラ３８を設け、ナット３１とローラ移動体３２とを、ネジ軸２３の軸線に対するローラ移動体３２の傾きを吸収してローラ移動体３２をナット３１のネジ送り移動に追従させる調芯機構４５を介して連結した。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘリンク機構によって支持したテーブルをアクチュエータを用いて昇降させるテーブルリフトに関する。

テーブルリフトは、ベース上に、一対の平行な内リンクと、その内リンクの外側で交差する一対の平行な外リンクとを互いの中間部同士でそれぞれ軸着してなるＸリンク機構を介してテーブルを支持し、Ｘリンク機構をアクチュエータによって上下方向へ伸縮動作させることでテーブルを昇降させる。特にアクチュエータとして電動シリンダ（モータ及びボールネジ）を用いたテーブルリフトとして、特許文献１，２に開示のものが知られている。まず特許文献１には、モータ駆動で回転する一対の平行な回転ネジ軸に一対のナットを螺合させ、そのナットに固着した水平移動軸の両端に、Ｘリンク機構のアームの内面を摺動する駆動ローラと、全荷重を受けてベース上を転動する支持ローラとを装着して、ナットのネジ送りによる駆動ローラの水平移動により、Ｘリンク機構を伸縮させる発明が開示されている。また、特許文献２には、ベースの中央に、モータ駆動で回転する一本のネジ軸を設けてそのネジ軸にナットを螺合させて、ナットに固着した連結材の両端に、Ｘリンク機構に設けたローラに係合する上向きの傾斜面を有したカムプレートを設けて、ナットのネジ送りによるカムプレートの水平移動により、Ｘリンク機構を伸縮させる発明が開示されている。

特許第２６１７８７９号公報 特開平８−２０４９５号公報

特許文献１の発明では、ネジ軸を一対設けて一対のナットで水平移動軸及びローラを移動させるため、テーブルへの偏荷重に対して高い剛性を確保できる。また、水平移動軸にも傾きが生じにくいため、ネジ軸に偏心荷重が加わりにくいという利点がある。しかし、ネジ軸やナットを一対設けることでコストアップに繋がる上、テーブルリフトのコンパクト化の障害にもなる。
これと逆に、特許文献２の発明ではネジ軸やナットを一つずつ設けて連結材及びカムプレートを移動させるため、比較的低コストとなり、コンパクト化も維持できるが、偏荷重に対する剛性が弱く、連結材が傾いてネジ軸に偏心荷重が加わりやすいという問題がある。

そこで、本発明は、電動シリンダを用いたものであっても、偏荷重に対して高い剛性を確保してネジ軸にも偏心荷重が加わりにくく、而も低コスト且つコンパクト化を達成できるテーブルリフトを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、アクチュエータを、ベースの中央において内外リンクと平行な前後方向へ水平に配設されてモータ駆動で回転するネジ軸と、そのネジ軸に螺合してネジ送り移動するナットとする一方、ベース上に、ネジ軸に沿って前後移動可能なローラ移動体を設けて、そのローラ移動体の左右両側に、ローラ移動体の前後移動につれて内リンクに設けたカム面に沿って転動してＸリンク機構を伸縮動作させるカムローラを設け、ナットとローラ移動体とを、ネジ軸の軸線に対するローラ移動体の傾きを吸収してローラ移動体をナットのネジ送り移動に追従させる調芯機構を介して連結したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、調芯機構を、ネジ軸が同軸で貫通してナットとローラ移動体との少なくとも一方側に設けられる中筒と、その中筒の外周面上へ周方向に配置される複数の調芯ローラと、その各調芯ローラを挟んでナット側とローラ移動体側とに設けられ、各調芯ローラの外周へ互いの相反方向から当接する当接部と、を含んでなることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、ベースにおけるネジ軸の下方に、ネジ軸と平行なセンターレールを設けて、ローラ移動体に、センターレールを挟んでセンターレールの左右の側面に当接する一対のガイドローラを、前後に所定間隔をおいて複数組配設したことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、いわゆる電動シリンダを用いたものであっても、偏荷重に対して高い剛性を確保してネジ軸にも偏心荷重が加わりにくくなる。而もネジ軸やナットを一つずつ設けてローラ移動体を移動させるため、低コストとなってコンパクト化も達成できる。また、ベース上を前後移動するローラ移動体のカムローラを介してＸリンク機構を伸縮させる構造であるから、低いテーブル高さからより高く昇降できると共に、テコ比も一定にできて運転効率や耐久性が良好となる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、ネジ軸に対するローラ移動体の上下左右の傾きを調芯ローラで好適に吸収してローラ移動体をナットのネジ送り移動に追従させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、テーブルに偏荷重が加わってもローラ移動体は左右方向へ傾くことなくセンターレールに沿って直線移動し、Ｘリンク機構の傾きを抑制してテーブルを水平姿勢を保ったまま上昇させることができる。

テーブルリフトの斜視図である（テーブル上限位置）。 テーブルリフトの縦断面図である（テーブル上限位置）。 テーブルリフトの平面図である（テーブル下限位置）。 テーブルリフトの縦断面図である（テーブル下限位置）。 テーブルリフトの横断面図である（テーブル下限位置）。 ローラ移動体の斜視図である。 側板及び縦板、上下板を省略したローラ移動体の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜５に示すテーブルリフト１は、ベース２と、テーブル３と、ベース２とテーブル３との間でテーブル３をベース２上で昇降可能に支持するＸリンク機構４とを備えてなる。このテーブルリフト１では、図１の左上側を前方として説明する。
まずベース２は、それぞれ水平部６を内側にして左右対称に配置した一対のアングル部材５と、そのアングル部材５の前後の端縁同士を繋ぐ連結プレート８，８とによって平面視矩形状に形成されている。アングル部材５の水平部６上で垂直部７より内側には、垂直部７と平行なガイド板９が立設されている。テーブル３は、前後左右の端縁を下向きに折曲してベース２より一回り大きい平面視矩形状に形成されている。

Ｘリンク機構４は、一対の平行な内リンク１０，１０と、その内リンク１０，１０の外側で交差する一対の平行な外リンク１１，１１とを互いの中間部同士でそれぞれセンタ軸１２によって回転可能に軸着してなり、各内リンク１０の下端がガイド板９の内側で軸１３によってベース２の前端部に、各外リンク１１の上端が軸１４によってテーブル３の前端部にそれぞれ回転可能に軸着されている。

また、各内リンク１０の上端外面にはローラ１５がそれぞれ設けられて、テーブル３の下面に設けたコ字状のガイドレール１６に沿って前後へ転動可能となっている。一方、各外リンク１１の下端はガイド板９の外側に位置してその外面にそれぞれ設けられたローラ１７が、アングル部材５の垂直部７に設けたＬ字状のガイドレール１８に沿って前後へ転動可能となっている。１９は、内リンク１０，１０の下端間と外リンク１１，１１の上端間とにそれぞれ架設されたステイである。
さらに、各内リンク１０におけるセンタ軸１２より下側の内面には、下縁を円弧状に膨出させたカム面２１としたカムプレート２０が固着されている。

一方、内リンク１０，１０の下端間には、左右に長い直方体状の軸受ブロック２２が軸１３によって連結されている。この軸受ブロック２２の左右方向の中央には、ベース２の上面中央で前後方向に配されるネジ軸２３の前端が遊挿して軸受ブロック２２の前面で軸受ナット２４によって抜け止め固定されている。２５は、軸受ブロック２２内でネジ軸２３に設けられたスラスト軸受である。
また、ベース２の後部でアングル部材５，５間には、Ｌ字状のブラケット２６が左右方向に架設され、そのブラケット２６の後方に、ギヤボックス２７を介してモータ２９が支持されている。ギヤボックス２７の出力軸２８は、ブラケット２６を貫通して前方へ突出して、ネジ軸２３の後端とカップリング３０によって同軸で一体に連結されている。

そして、ネジ軸２３には筒状のナット３１が螺合され、そのナット３１にローラ移動体３２が連結されている。このローラ移動体３２は、図６にも示すように、ネジ軸２３の左右に位置する一対の側板３３，３３と、側板３３，３３の前端同士を連結し、ネジ軸２３が貫通する縦板３４と、ネジ軸２３の下方で側板３３，３３の下端同士を連結する下板３５と、ネジ軸２３の上方で側板３３，３３の上端同士を連結する上板３６とを有する。各側板３３の外面上側には、外向きに突出する支軸３７によってカムローラ３８が回転可能に支持され、各側板３３の外面下側には、外向きに突出する前後一対の支軸３９，３９によって一対の支持ローラ４０，４０がそれぞれ回転可能に支持されている。この支持ローラ４０は、アングル部材５の水平部６上を転動可能となっている。

４１は、ベース２の中央において前側の連結プレート８とブラケット２６との間で前後方向に架設された平板状のセンターレールで、ローラ移動体３２の下板３５には、下向きの支軸４２によって回転可能に支持されてセンターレール４１の左右の側面に当接するガイドローラ４３，４３・・が、前後に一対ずつ設けられている。

さらに、ナット３１とローラ移動体３２との間には調芯機構４５が設けられている。この調芯機構４５の詳細を図６，７に基づいて説明する。
まずローラ移動体３２内で縦板３４の後面には、ネジ軸２３が遊挿する中筒となる正方形状の中筒ブロック４６が固定されると共に、中筒ブロック４６を上下から挟む格好で、後面を受け部となる湾曲面４８とした一対の前受け板４７，４７がそれぞれ固定されている。
一方、ナット３１の前部には、中筒ブロック４６の外形に合わせて前部を中筒となる正方形状の中筒部５０とし、後部を中筒部５０より大径となる円盤状のフランジ部５１とした係止リング４９が一体に嵌着されている。この係止リング４９は、フランジ部５１が下板３５に設けた切欠き５２内に突出することで、下板３５に前方から係合している。

また、フランジ部５１における上下の前面には、前受け板４７の湾曲面４８と対向する当接部としての湾曲面５３，５３がそれぞれ形成される一方、中筒部５０の左右の側面には、中筒ブロック４６の側面よりも上下幅が大きいＵ字状の後受け板５４が、開放側を前方へ向けた姿勢で横向きに固着されている。各後受け板５４の中央の内縁には、当接部としての湾曲面５５がそれぞれ形成されて、湾曲面５５と対向する縦板３４には、当接部となる横断面四角形状の当接板５６が固着されている。この左右の後受け板５４が上下の前受け板４７を挟む格好となって、ナット３１の回転が規制される。

５７は、中筒ブロック４６と係止リング４９の中筒部５０との上下左右の４面にそれぞれ両者に跨って設けられた円盤状の調芯ローラで、このうち上下の調芯ローラ５７は、前受け板４７と係止リング４９のフランジ部５１との間に位置して前後の湾曲面４８，５３によって挟持されている。また、左右の調芯ローラ５７は、後受け板５４内に位置して、湾曲面５５と縦板３４の当接板５６とによって挟持されている。各後受け板５４の外面には、後受け板５４の上下端を繋いで左右の調芯ローラ５７の脱却を防ぐ抑えバー５８が架設される一方、中筒ブロック４６の上下にも、左右の後受け板５４，５４の上端同士と下端同士とを繋いで上下の調芯ローラ５７の脱却を防ぐ抑えバー５９が架設されている。

以上の如く構成されたテーブルリフト１においては、テーブル３の下限位置では、図３，４に示すように、Ｘリンク機構４は上下方向に収縮して内外リンク１０，１１は水平姿勢となり、カムプレート２０は前方上向きの傾斜姿勢となる。この状態で、ナット３１及びローラ移動体３２は後退位置にあって、カムローラ３８をカムプレート２０のカム面２１の前端に当接させている。６０は、下限位置で支持ローラ４０との干渉を回避するために内リンク１０に設けられた逃げ部である。

ここからモータ２９を駆動させてネジ軸２３を回転させ、ナット３１をネジ送りによって前進させると、上下左右の調芯ローラ５７を介して前受け板４７と当接板５６とが押圧されることでローラ移動体３２も追従し、左右の支持ローラ４０をアングル部材５上で転動させながら前進する。すると、カムローラ３８がカムプレート２０のカム面２１を押圧してカム面２１に沿って相対的に転動することでカムプレート２０を押し上げる。よって、内リンク１０及び外リンク１１が徐々に起立してＸリンク機構４を上方へ伸長させ、図１，２のようにテーブル３を上限位置まで上昇させる。なお、このカム面２１は、テーブル３の昇降速度が一定になる（テコ比が一定になる）ように形成されている。

このローラ移動体３２の前進の際、下板３５に設けたガイドローラ４３がセンターレール４１の左右の側面に沿って転動するため、たとえテーブル３に偏荷重が加わっていても、ローラ移動体３２は左右方向へ傾くことなくセンターレール４１に沿って直線移動する。よって、カムローラ３８が左右のカムプレート２０をバランス良く押し上げることになり、Ｘリンク機構４も傾くことがなく、テーブル３は水平姿勢を保ったまま上昇する。

このとき、調芯機構４５により、ローラ移動体３２は調芯ローラ５７を介してナット３１に押圧される格好で前進するため、仮にローラ移動体３２が左右方向に傾くことがあっても、前受け板４７の湾曲面４８とフランジ部５１の湾曲面５３との間で調芯ローラ５７が回転することで左右方向のずれを吸収する。よって、ナット３１及びネジ軸２３に左右方向の偏荷重が作用することはない。同様に、ローラ移動体３２が上下方向に傾くことがあっても、当接板５６と後受け板５４の湾曲面５５との間で調芯ローラ５７が回転することで上下方向のずれを吸収する。よって、ナット３１及びネジ軸２３に上下方向の偏荷重が作用することはない。

一方、テーブル３を下降させる際には、モータ２９を逆回転させてネジ軸２３を逆回転させ、ナット３１を後退させる。すると、下板３５の切欠き５２に係止する係止リング４９がローラ移動体３２を追従して後退させるため、カムローラ３８も、カムプレート２０のカム面２１に沿って相対的に転動しながら後退する。よって、内リンク１０及び外リンク１１が徐々に倒伏してＸリンク機構４を下方へ収縮させ、テーブル３を図３〜５の下限位置まで下降させる。
なお、この下降の際にも、センターレール４１に沿って転動するガイドローラ４３によって偏荷重に拘わらずテーブル３の水平姿勢は維持され、調芯機構４５によってローラ移動体３２の上下左右のずれは吸収されてナット３１及びネジ軸２３へ偏荷重が作用することもない。

このように、上記形態のテーブルリフト１によれば、アクチュエータを、ベース２の中央において内外リンク１０，１１と平行な前後方向へ水平に配設されてモータ駆動で回転するネジ軸２３と、そのネジ軸２３に螺合してネジ送り移動するナット３１とする一方、ベース２上に、ネジ軸２３に沿って前後移動可能なローラ移動体３２を設けて、そのローラ移動体３２の左右両側に、ローラ移動体３２の前後移動につれて内リンク１０に設けたカムプレート２０のカム面２１に沿って転動してＸリンク機構４を伸縮動作させるカムローラ３８を設け、ナット３１とローラ移動体３２とを、ネジ軸２３の軸線に対するローラ移動体３２の傾きを吸収してローラ移動体３２をナット３１のネジ送り移動に追従させる調芯機構４５を介して連結したことで、いわゆる電動シリンダを用いたものであっても、偏荷重に対して高い剛性を確保してネジ軸２３にも偏心荷重が加わりにくくなる。而もネジ軸２３やナット３１を一つずつ設けてローラ移動体３２を移動させるため、低コストとなってコンパクト化も達成できる。また、ベース２上を前後移動するローラ移動体３２のカムローラ３８を介してＸリンク機構４を伸縮させる構造であるから、低いテーブル高さからより高く昇降できると共に、テコ比も一定にできて運転効率や耐久性が良好となる。

特にここでは、調芯機構４５を、ネジ軸２３が同軸で貫通するローラ移動体３２側の中筒ブロック４６及びナット３１側の中筒部５０と、その中筒ブロック４６及び中筒部５０の外周面上へ周方向に配置される複数の調芯ローラ５７と、その各調芯ローラ５７を挟んでナット３１側とローラ移動体３２側とに設けられ、各調芯ローラ５７の外周へ互いの相反方向から当接する当接部（湾曲面４８，５３，５５、当接板５６）と、を含んでなるものとしたことで、ネジ軸２３に対するローラ移動体３２の上下左右の傾きを調芯ローラ５７で好適に吸収してローラ移動体３２をナット３１のネジ送り移動に追従させることができる。

また、ベース２におけるネジ軸２３の下方に、ネジ軸２３と平行なセンターレール４１を設けて、ローラ移動体３２に、センターレール４１を挟んでセンターレール４１の左右の側面に当接する一対のガイドローラ４３，４３を、前後に所定間隔をおいて複数組配設しているので、テーブル３に偏荷重が加わってもローラ移動体３２は左右方向へ傾くことなくセンターレール４１に沿って直線移動し、Ｘリンク機構４の傾きを抑制してテーブル３を水平姿勢を保ったまま上昇させることができる。

なお、調芯機構は上記形態に限らず、例えば中筒をローラ移動体とナットとの何れか一方側にのみ設けたり、当接板も他の受け板と同様に調芯ローラとの当接面を湾曲面としたり、前受け板と係止リングの湾曲面との組み合わせを左右に配置して後受け板と当接板との組み合わせを上下に配置したり等、適宜変更して差し支えない。
また、他の構造においても、カムプレートをなくしてカム面を内リンクの下縁に一体形成したり、ガイドローラを前後方向に３組以上設けたりすることもできる。但し、センターレール及びガイドローラを省略して調芯機構のみをローラ移動体に設けることは可能である。

１・・テーブルリフト、２・・ベース、３・・テーブル、４・・Ｘリンク機構、５・・アングル部材、１０・・内リンク、１１・・外リンク、２０・・カムプレート、２１・・カム面、２２・・軸受ブロック、２３・・ネジ軸、２８・・出力軸、２９・・モータ、３１・・ナット、３２・・ローラ移動体、３３・・側板、３４・・縦板、３５・・下板、３８・・カムローラ、４０・・支持ローラ、４１・・センターレール、４３・・ガイドローラ、４５・・調芯機構、４６・・中筒ブロック、４７・・前受け板、４８，５３，５５・・湾曲面、４９・・係止リング、５０・・中筒部、５１・・フランジ部、５４・・後受け板、５６・・当接板、５７・・調芯ローラ。

Claims (3)

1. ベース上に、一対の平行な内リンクと、その内リンクの外側で交差する一対の平行な外リンクとを互いの中間部同士でそれぞれ軸着してなるＸリンク機構を介してテーブルを支持し、前記Ｘリンク機構をアクチュエータによって上下方向へ伸縮動作させることで前記テーブルを昇降させるテーブルリフトであって、
   前記アクチュエータを、ベースの中央において前記内外リンクと平行な前後方向へ水平に配設されてモータ駆動で回転するネジ軸と、そのネジ軸に螺合してネジ送り移動するナットとする一方、
   前記ベース上に、前記ネジ軸に沿って前後移動可能なローラ移動体を設けて、そのローラ移動体の左右両側に、前記ローラ移動体の前後移動につれて前記内リンクに設けたカム面に沿って転動して前記Ｘリンク機構を伸縮動作させるカムローラを設け、
   前記ナットとローラ移動体とを、前記ネジ軸の軸線に対する前記ローラ移動体の傾きを吸収して前記ローラ移動体を前記ナットのネジ送り移動に追従させる調芯機構を介して連結したことを特徴とするテーブルリフト。
2. 前記調芯機構を、前記ネジ軸が同軸で貫通して前記ナットとローラ移動体との少なくとも一方側に設けられる中筒と、その中筒の外周面上へ周方向に配置される複数の調芯ローラと、その各調芯ローラを挟んで前記ナット側とローラ移動体側とに設けられ、前記各調芯ローラの外周へ互いの相反方向から当接する当接部と、を含んでなることを特徴とする請求項１に記載のテーブルリフト。
3. 前記ベースにおける前記ネジ軸の下方に、前記ネジ軸と平行なセンターレールを設けて、前記ローラ移動体に、前記センターレールを挟んで前記センターレールの左右の側面に当接する一対のガイドローラを、前後に所定間隔をおいて複数組配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のテーブルリフト。

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