JP2019017527A - 昇降支持脚およびその駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外観や構造がシンプルでかつ確実に昇降駆動できる新規な昇降支持脚およびその駆動装置を提供。
【解決手段】パイプ１０体内に収容されるケーシング３１と、モーター３２と、伝達ギヤ３３と、ウォームギヤ３４，３５と、センターギヤ３６とを備え、そのセンターギヤ３６にねじロッド１２の端部を取り付ける。このような構成とすることにより、ケーシング３１を含む全体がパイプ体１０内に収容されているため、外部に突出する部分がなくなって邪魔にならない上に、シンプルな構造でスッキリとした外観となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、昇降机や昇降テーブルなどに用いられる伸縮自在な昇降支持脚およびその駆動装置に関するものである。

従来からユーザーの体格や要求に応じて天板の高さを自在に調整できる昇降机や昇降テーブルが提案されている。これらの昇降机や昇降テーブルは、主に天板とこれを支える支持脚と、昇降機構とからなっている。そして、この昇降機構としては、ねじ止め式のものやガスダンパーを用いたもの、あるいはハンドル式（手動式）のものやモーターを用いた電動式のものなど種々採用されている。このうち電動式のものはやや高価となるが、高さ調整が迅速でかつ略無段階に調整可能であるため、仕事用のデスクとしてビジネスの現場やオフィスなどで重宝されている。

このような電動式昇降机としては従来から様々な構造のものが提案されているが、例えば以下の特許文献１乃至３に示すように天板の両側にそれぞれ柱状の支持脚を一脚ずつ備えた一見シンプルな構造のものが提案されている。この電動式昇降机は、これら一対の支持脚を同期させてその長手方向、すなわち垂直方向に伸縮させることで天板の高さを自在に調整できるようになっている。

特表２００７−５２４０４１号公報 特表２００８−５２０９１１号公報 特開２０１７−７９８９０号公報

ところで、前記特許文献１乃至３に示すような伸縮自在な支持脚は、その内部構造が複雑であるため、コストがかかると共に、その内部に様々な機械要素を組み込んでいるため、支柱の径が大きくなる傾向がある。また、アクチュエータとなるモータユニットなどが収容されるボックスが各支持脚の上端から水平方向に突出するように設けられているため、これが出っ張りとなって天板下面に存在していて邪魔になる。

そこで、本発明はこれらの課題を解決するために案出されたものであり、その目的は、外観や構造がシンプルでかつ確実に昇降駆動できる新規な昇降支持脚およびその駆動装置を提供することにある。

前記目的を達成するために第１の発明は、パイプ体内にその長手方向に収容されるねじロッドを回転駆動する駆動装置であって、前記パイプ体内に収容されるケーシングと、当該ケーシング内に収容されるモーターと、当該モーターのピニオンと噛み合って回転駆動すべく前記ケーシングの側面に設けられた伝達ギヤと、当該伝達ギヤと噛み合って回転駆動すべく前記ケーシングの上面に設けられたウォームギヤと、当該ウォームギヤと噛み合って回転駆動すべく前記ケーシングの上面ほぼ中央に設けられたセンターギヤとを備え、前記センターギヤに前記ねじロッドの端部が取り付けられていることを特徴とする駆動装置である。

このような構成によれば、ケーシング内に収容されたモーターが駆動すると、そのモーターピニオンと噛み合っている伝達ギヤが回転すると共に、その伝達ギヤに噛み合っているウォームギヤを介してセンターギヤが回転する。そして、このセンターギヤにはねじロッドの端部が取り付けられているため、このセンターギヤの回転によってねじロッドを回転駆動することができる。そして、このケーシングはその全体が支持脚となるパイプ体内に収容されているため、外部に突出する部分がなくなり、邪魔にならない上に、シンプルでスッキリとした外観となる。また、このこのセンターギヤはケーシング上面に設けられていてねじロッドの荷重がケーシングで支えられてモーターにはかからないため、スムーズな回転駆動が可能となる。

第２の発明は、第１の発明において、前記ウォームギヤは、前記センターギヤの回転軸を挟んだ一方に位置する右ねじウォームギヤと、前記センターギヤの回転軸を挟んだ一方に位置する左ねじウォームギヤとからなることを特徴とする駆動装置である。このような構成によれば、センターギヤをその両側から一対のウォームギヤによって回転駆動するため、ねじロッドが連結されるセンターギヤをスムーズに回転駆動することができる。

第３の発明は、天板を支持すると共に垂直方向に伸縮して前記天板を昇降する支持脚であって、床面側に接する第１のパイプ体と、当該第１のパイプ体の上端部から挿脱される第２のパイプ体とを有し、前記第１のパイプ体内には、その長手方向に延びるねじロッドと、当該ねじロッドを回転駆動する駆動装置と、前記ねじロッドと螺合する昇降ブロックとを有し、前記昇降ブロックに前記第２のパイプ体の下端が取り付けられていることを特徴とする昇降支持脚である。

このような構成によれば、第１のパイプ体内のねじロッドを駆動装置で回転駆動すると、これに螺合している昇降ブロックが第１パイプ体内で昇降動し、これに伴って第２パイプ体が昇降動作する。これによって、簡単な構造でその天板の高さを自在に変えることができる。

第４の発明は、第３の発明において、前記駆動装置は、前記第１又は第２発明の駆動装置であることを特徴とする昇降支持脚である。このような構成によれば、駆動装置がパイプ体に収容されて外部に露出することがなくなるため、邪魔とならない。また、ねじロッドの荷重がケーシングで支えられてモーターにはかからないため、スムーズな回転駆動が可能となる。

本発明によれば、ねじロッドを駆動する駆動装置のケーシングを含む全体が支持脚となる第１パイプ体内に収容されているため、外部に突出する部分がなくなり、邪魔にならない上に、シンプルでスッキリとした外観となる。また、ねじロッドを支えるセンターギヤは、ケーシングの上面に設けられていてねじロッドに加わる荷重がケーシングで支えられてモーターにはかからないため、スムーズな回転駆動が可能となる。

本発明に係る昇降支持脚１００を備えた昇降机２００の一例を示す斜視図である。 昇降支持脚１００の内部構造を示す縦断面図である。 本発明に係る駆動装置３０の実施の一形態を示す斜視図である。 図３に示す駆動装置３０を図中Ａ方向からみた正面図である。 本発明に係る駆動装置３０を上方から見た平面図である。 図３に示す駆動装置３０を図中Ｂ方向からみた側面図である。 本発明に係る駆動装置３０の実施の一形態を示す平面図である。 本発明に係る昇降支持脚１００を１つのみ備えた昇降机２００の一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る昇降支持脚１００を備えた昇降机２００の一例を示したものである。図示するように、この昇降机２００は、矩形状の天板２１０の下面両側に、それぞれ本発明に係る昇降支持脚１００、１００を備えたものであり、この一対の昇降支持脚１００、１００を同期させて垂直方向に伸縮することで、天板２１０をその水平状態を維持しつつ所定の範囲で昇降可能となっている。

この昇降支持脚１００は、図２に示すように床面側に接する第１パイプ体１０と、天板２１０側に取り付けられる第２パイプ体２０と、この第１パイプ体１０内に収容される駆動装置３０（アクチュエータ）と、この駆動装置３０を駆動制御するスイッチ４０（図１に示す）から主に構成されている。

第１パイプ体１０は、断面が矩形状をした角形の金属パイプ体からなっており、その下端部には、これを床面に対して垂直に支持するために横脚板１１がＴ字状に連結されている。また、この第１パイプ体１０内の内部には、その軸心部に沿って延びるように位置するねじロッド１２が設けられており、後述するようにこのねじロッド１２はこの第１パイプ体１０内に設けられた駆動装置３０によってその軸部を中心に左右に回転駆動されるようになっている。そして、ねじロッド１２の上端にはストッパーとなるナット１３が取り付けられている。

横脚板１１は、短冊状をした金属板からなっており、その略中央部に図示しないボルトなどによって第１パイプ体１０と強固に連結されていると共に、その両端底部には、滑り止めを兼ねた緩衝用のゴム部材１１ａ、１１ａが取り付けられている。

第２パイプ体２０は、この第１パイプ体１０と同じく断面が相似形の角形パイプ体からなっており、その上端が天板２１０の下面側に取り付けられていると共に、その下端は、第１パイプ体１０の上端部からその内部に挿脱自在に収容されている。また、この第２パイプ体２０の下端には、立方体状の昇降ブロック２１が一体的に取り付けられている。この昇降ブロック２１の中央には、これを貫通するように雌ねじが形成されており、その雌ネジがねじロッド１２表面の雄ねじと螺合してねじロッド１２に沿って昇降動するようになっている。

駆動装置３０は、図３乃至図５に示すように、第１パイプ体１０内の底部に収容されるほぼ立方体状のケーシング３１と、このケーシング３１内に収容される電動モーター３２と、ケーシング３１の側面に軸支された伝達ギヤ３３と、ケーシング３１の上面に設けられた一対のウォームギヤ３４，３５と、ケーシング３１の上面ほぼ中央に設けられたセンターギヤ３６とから構成されている。なお、図３はこの駆動装置３０の斜視図、図４は図３に示す駆動装置３０を図中Ａ方向からみた正面図、図５は駆動装置３０を上方から見た平面図、図６は図３に示す駆動装置３０を図中Ａ方向からみた側面図である。

ケーシング３１は、アルミダイキャスト製であり、第１パイプ体１０の内側面に接する一対のフランジ板３１ａ、３１ａと、このフランジ板３１ａ、３１ａ間を連結する略筒状のケーシング本体３１ｂとから構成されていてこのケーシング本体３１ｂ内に電動モーター３２が収容されている。この電動モーター３２は、例えばブラシレスのギアードモーターなどから構成されており、図４に示すようにそのモーター軸３２ｂの先端が一方のフランジ板３１ａの略中央部に設けられた軸孔３１ｃから突出していると共に、そのモーター軸３２ｂの先端にモーターピニオン３２ａが設けられている。

そして、この電動モーター３２は図示しない電源ケーブルによって外部から給電されると共に、ユーザーによるスイッチ４０の操作によって駆動や停止、その回転方向などが遠隔制御されるようになっている。また、この電動モーター３２はスイッチ４０に組み込まれた同期回路によって他方の昇降支持脚１００の電動モーターと同期するようにその駆動・停止および回転方向、回転速度などが制御されている。

伝達ギヤ３３は、電動モーター３２のモーター軸３２ｂが位置する一方のフランジ板３１ａであって、その軸孔３１ｃの上方に回転自在に軸支されており、その軸孔３１ｃから突出するモーターピニオン３２ａと噛み合った状態となっている。

ウォームギヤ３４、３５は、それぞれケーシング３１のフランジ板３１ａ、３１ａ間を架け渡すように設けられており、それぞれ伝達ギヤ３３と噛み合う平歯車と、センターギヤ３６と噛み合うねじ歯車とが一体的となった構造となっている。すなわち、一方のウォームギヤ３４は、図５に示すように伝達ギヤ３３と噛み合う平歯車３４ａと、センターギヤ３６と噛み合う右ねじ歯車３４ｂとから構成されており（右ねじウォームギヤ３４）、他方のウォームギヤ３５は、図５および図６に示すように伝達ギヤ３３と噛み合う平歯車３５ａと、センターギヤ３６と噛み合う左ねじ歯車３５ｂとから構成されている（左ねじウォームギヤ３４）。

センターギヤ３６は、図５に示すようにその回転軸３６ｂがケーシング本体３１ｂの上面ほぼ中央に回転自在に軸支されており、図５に示すようにその両側にウォームギヤ３４、３５のねじ歯車３４ｂ、３５ｂが対向するように噛み合っている。また、このセンターギヤ３６の上面には、連結ギア３７が一体的に設けられており、ねじロッド１２の下端に設けられたアダプター１２ａと噛み合うようにしてねじロッド１２を連結している。

このような構成をした本発明に係る駆動装置３０は、ユーザーによるスイッチ４０の操作によってケーシング３１内の電動モーター３２が回転すると、そのモーターピニオン３２ａを介して伝達ギヤ３３が回転する。そして、この伝達ギヤ３３が回転すると、これに噛み合った一対のウォームギヤ３４、３５が回転し、その右ねじ歯車３４ｂおよび左ねじ歯車３５ｂに噛み合ったセンターギヤ３６が左右いずれかの方向に回転する。

そして、このセンターギヤ３６が回転すると、図２に示すようにこれに取り付けられたねじロッド１２が回転駆動してこれに螺合した昇降ブロック２１がそのねじロッド１２に沿って垂直に昇降動することになる。これによって、その昇降ブロック２１と一体となった第２パイプ体２０が第１パイプ体１０の上端から挿脱するように昇降して天板２１０の高さを自在に調整することができる。

このように本発明に係る駆動装置３０は、そのケーシング３１を含む全体が支持脚となる第１パイプ体１０内に収容されているため、外部に突出する部分がなくなり、邪魔にならない上に、シンプルでスッキリとした外観となる。また、ねじロッド１２を支えるセンターギヤ３６は、ケーシング３１の上面に設けられていてねじロッド１２に加わる荷重がケーシング３１で支えられてモーター３２にはかからないため、スムーズな回転駆動が可能となる。

また、本発明に係る駆動装置３０およびねじロッドなどからなる昇降機構は、その構造が従来のものに比べてシンプルであるため、支持脚の径を小さくできる共に、全体の軽量化およびコスト削減も同時に達成でき、しかも故障などのトラブルの可能性も小さく抑えることができる。

また、天板２１０の荷重が低い場合は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように駆動装置３０のウォームギヤ３４、３５をいずれか一方のみとすることができ、さらなる軽量化やコストダウンが可能となる。また、図８に示すように、この昇降支持脚１００を１本のみで天板２１０を支持して昇降できるようにした１脚タイプの昇降机２００にも適用できる。

１００…昇降支持脚
２００…昇降机
２１０…天板
１０…第１パイプ体
１２…ねじロッド
２０…第２パイプ体
３０…駆動装置
３１…ケーシング
３２…モーター
３２ａ…モーターピニオン
３３…伝達ギヤ
３４…右ねじウォームギヤ
３５…左ねじウォームギヤ
３６…センターギヤ
３６ｂ…回転軸
４０…スイッチ

Claims (4)

1. パイプ体内にその長手方向に収容されるねじロッドを回転駆動する駆動装置であって、
   前記パイプ体内に収容されるケーシングと、当該ケーシング内に収容されるモーターと、当該モーターのピニオンと噛み合って回転駆動すべく前記ケーシングの側面に設けられた伝達ギヤと、当該伝達ギヤと噛み合って回転駆動すべく前記ケーシングの上面に設けられたウォームギヤと、当該ウォームギヤと噛み合って回転駆動すべく前記ケーシングの上面ほぼ中央に設けられたセンターギヤとを備え、
   前記センターギヤに前記ねじロッドの端部が取り付けられていることを特徴とする駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記ウォームギヤは、前記センターギヤの回転軸を挟んだ一方に位置する右ねじウォームギヤと、前記センターギヤの回転軸を挟んだ一方に位置する左ねじウォームギヤとからなることを特徴とする駆動装置。
3. 天板を支持すると共に垂直方向に伸縮して前記天板を昇降する支持脚であって、
   床面側に接する第１のパイプ体と、当該第１のパイプ体の上端部から挿脱される第２のパイプ体とを有し、
   前記第１のパイプ体内には、その長手方向に延びるねじロッドと、当該ねじロッドを回転駆動する駆動装置と、前記ねじロッドと螺合する昇降ブロックとを有し、
   前記昇降ブロックに前記第２のパイプ体の下端が取り付けられていることを特徴とする昇降支持脚。
4. 請求項３に記載の昇降支持脚において、
   前記駆動装置は、前記請求項１又は２に記載の駆動装置であることを特徴とする昇降支持脚。

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