JP2019182343A - 車両回転昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てライン上などで被搬送車両を回転および昇降が可能で且つスペース効率が極めて高い車両回転昇降装置を提供する。【解決手段】本発明の車両回転昇降装置は、前記被搬送車両が載置可能な載置部と、前記載置部を支持する支柱部と、前記支柱部に対して鉛直軸を中心に前記載置部を回転させる回転機構部と、前記鉛直軸周りに関して前記支柱部と干渉せずに当該軸周りに沿って設けられる複数の昇降軸を備え、当該昇降軸を介して前記支柱部を昇降させる昇降軸部と、前記昇降軸を駆動するための駆動源と、前記駆動源からの動力を前記複数の昇降軸へ配分する分配ギア部と、を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車などの被搬送車両を製造する工場の搬送ラインに設置される車両回転昇降装置に関する。

現在の生活に欠かせない自動車や電車などの車両は、人や物資の輸送において種々の産業で活用されている。
かような車両のうち例えば自動車は、組み立てを行う工場内の搬送ライン（組立ライン、搬送ラインなどとも称される）で搬送されながら各々の工程で各種の部品が組み込まれていく。

従って上記した搬送ラインにおいては、例えば車両を所定の高さに持ち上げた状態で部品の組立を行う場合もあることから、搬送される車両（被搬送車両とも称する）を回転させたり昇降させたりすることが可能な装置が必要となることが多い。
このような車両の回転／昇降装置として、例えば下記特許文献１〜８に示すような装置が公知である。

例えば特許文献１には、搬送台車が部品組付け作業を行う特定区間の始端位置に達したとき又はそれまでに、エンジンなどの組付け部品を積載した支持台（パレットや手押し台車を含む）を当該搬送台車上の所定位置に搬入しておきさえすれば、当該特定区間の始端位置から終端位置まで前記搬送台車と同期して走行する同期走行台車が備えるリフターを作動させることにより、前記搬送台車上の組付け部品支持台を持ち上げて組付け部品を被搬送物内の所定位置に下側から嵌め込むことができることが開示されている。

特開２００９−２４８６５７号公報 特開平７−１９６２９３号公報 特開平９−２７９０号公報 特開平１０−１８１５４３号公報 特開平１１−１９９１８７号公報 特開２００５−１４５６９０号公報 特開２００７−８４２２６号公報 特開２０１３−１０００７４号公報

しかしながら、上述した各特許文献に限らず現在の技術では市場のニーズを適切に満たしているとは言えず、上記各手法では以下に述べるごとき課題が存在する。
すなわち、上記した特許文献１〜８を含む自動式の鍵吊具における構成においては、車両を搬送または昇降することに主眼が置かれており省スペースにおいて回転および昇降機構を実現するものではない。

この点、例えば特許文献１に示されるように、搬送ラインにおけるピット（工場床下に設けられる空間）内に車両昇降装置の少なくとも一部を収容する形態が省スペースの観点から有効である。しかしながら特許文献１の図２に示されるとおり、被搬送車両の昇降機能に加えて回転させる構造を採用する場合にはどうしても装置構造が肥大化してしまう。

このように車両の搬送ラインにおいて省スペースであることは生産効率の観点からも至上命題であるが、特許文献１や上記した他の特許文献においてもスペース効率を徹底的に追求した被搬送車両の回転昇降装置は未だ提案されていない。
なお、かような回転昇降装置は部品を被搬送車両に組み込む際に利用可能であることに留まらず、例えば搬送ラインにおける方向転換位置（被搬送車両の向きを変える位置や搬送される方向自体が切り替わる位置）にも適用可能であり、上記したニーズを満たす回転昇降装置が強く希求されている。

本発明は、上記した課題を一例に鑑みて為されたものであり、搬送ライン上などで被搬送車両を回転および昇降が可能で且つスペース効率が極めて高い車両回転昇降装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる車両回転昇降装置は、（１）被搬送車両が搬送される搬送ラインのピット内に少なくとも一部が収容される車両回転昇降装置であって、前記被搬送車両が載置可能な載置部と、前記載置部を支持する支柱部と、前記支柱部に対して鉛直軸を中心に前記載置部を回転させる回転機構部と、前記鉛直軸周りに関して前記支柱部と干渉せずに当該軸周りに沿って設けられる複数の昇降軸を備え、当該昇降軸を介して前記支柱部を昇降させる昇降軸部と、前記昇降軸を駆動するための駆動源と、前記駆動源からの動力を前記複数の昇降軸へ配分する分配ギア部と、を有することを特徴とする。

なお上記した（１）に記載の車両回転昇降装置においては、（２）前記支柱部は、前記載置部と接続される上端板と、前記鉛直軸周りに互いに距離を隔てて配置されて一方の端部が前記上端板と接続される複数の支柱と、前記複数の支柱のうち他方の端部が上面に接続されるとともに前記複数の昇降軸が下面に接続される基底板と、を含むことが好ましい。

また、上記した（１）又は（２）に記載の車両回転昇降装置においては、（３）前記回転機構部は、第１モーターを備えるとともに当該第１モーターを介して前記載置部を回転させ、前記駆動源は、前記第１モーターよりも出力が大きな第２モーターを備えるとともに当該第２モーターを介して前記分配ギア部へ動力を供給することが好ましい。

また、上記した（１）〜（３）のいずれかに記載の車両回転昇降装置においては、（４）前記分配ギア部は、前記載置部の直下に位置付けられて前記駆動源からの動力を受ける第１マイタギアと、前記第１マイタギアと噛み合うように当該第１マイタギアの周囲に配置されて前記昇降軸へ分配された動力を伝達する第２マイタギアと、を含んでなることが好ましい。

また、上記した（４）に記載の車両回転昇降装置においては、（５）前記載置部は、前記被搬送車両を載置する載置面を有する円板を含み、前記支柱部は、前記円板と接続される上端板の周縁に一方の端部がそれぞれ接続される複数の支柱を含み、前記複数の昇降軸は、前記複数の支柱と干渉しないように４つ配置されて当該複数の支柱を同期して昇降させ、前記４つ昇降軸の中央部に前記第１マイタギアが配置されるとともに、周方向で隣り合う２つの前記昇降軸の中間部であって且つ前記第１マイタギアを挟むように２つの前記第２マイタギアがそれぞれ配置されることが好ましい。

本発明によれば、搬送ライン上などで被搬送車両を回転および昇降が可能で且つスペース効率が極めて高い車両回転昇降装置を実現することができる。

実施形態における車両回転昇降装置１００の外観を示す斜視図である。 車両回転昇降装置１００をＺ方向上方から見た上面図である。 車両回転昇降装置１００をＹ方向側の側面から見た側面図である。 支柱２１、基底板２２および載置部１０との接続関係を説明するための模式図である。 分配ギア部６０の詳細を説明するためにＺ方向上方から当該分配ギア部６０を俯瞰した模式図である。 昇降軸部４０により載置部１０が上昇した状態を模式的に示す側面図である。 昇降軸部４０により載置部１０が下降した状態を模式的に示す側面図である。

本発明を実施するための実施形態について説明する。なお、以下の説明では、便宜的に、車両回転昇降装置１００の載置部１０が昇降する方向をＺ方向、このＺ方向と直交する水平方向にそれぞれＸ方向とＹ方向を便宜的に設定した。しかしながら本発明は上述した方向の定義付けに左右されるものではなく、特許請求の範囲を不当に減縮するものでないことは言うまでもない。
また、以下で詳述する構成以外の機構・構造については、上記した特許文献を含む公知の回転機構や昇降機構を適宜組み入れることができる。

＜車両回転昇降装置１００＞
本発明の実施形態における車両回転昇降装置１００の詳細な構造について、図１〜図５を適宜参照しながら説明する。この車両回転昇降装置１００は、例えば車両の組立工場において被搬送車両が搬送される搬送ラインに設置されて、当該車両を昇降し及び／又は回転させたりする機能を有している。

なお、上記した工場においてはスペース効率を向上させることは重要な意義があることから、例えば車両回転昇降装置１００の少なくとも一部（具体例としては載置部１０以外など）が上記したピットに収容される形態であることが好ましい。
また、本実施形態に適用可能な車両（被搬送車両）としては、例えば二輪または四輪などの乗用車や電車などが例示できる。

図１に示すとおり、本実施形態の車両回転昇降装置１００は、載置部１０、支柱部２０、回転機構部３０、昇降軸部４０、駆動源５０および分配ギア部６０を少なくとも含んで構成されている。かような車両回転昇降装置１００は、例えば公知の鋼材などの金属材料で形成されている。

載置部１０は、上記した被搬送車両を載置する機能を備えた部材であって、車両回転昇降装置１００の上端部位に位置付けられる。図１〜３に示されるとおり、本実施形態の載置部１０は、被搬送車両を載置する載置面１１ａを有する円板１１を含んで構成されている。このように本実施形態では、載置部１０はＺ方向上方から俯瞰した場合に円形状となっているが、この例に限られず矩形状であってもよい。

円板１１のうち周縁１１ｂには、互いに円板１１の中心を挟んで対向するように配置される一対の支持部材１２が配置されている。これにより被搬送車両を支持部材１２で安定して支持することが可能となっている。
なお、本実施形態では、例えば被搬送車両が不図示の台車に載置された状態で当該台車が載置部１０に載置される形態であってもよいし、上記した台車が介在せず直接的に被搬送車両が載置部１０に載置される形態であってもよい。

なお本実施形態では周縁１１ｂに２つの支持部材１２が配置される例を示しているが、支持部材１２の数は２つに限定されず３つ以上の複数であってもよく、さらには周縁１１ｂ以外に設置されていてもよい。また、載置部１０自体が被搬送車両を安定して載置可能であれば、この支持部材１２自体が省略されていてもよい。

支柱部２０は、上記した載置部１０を支持する機能を有して構成されている。より具体的に本実施形態の支柱部２０は、図１及び４に示すとおり、複数の支柱２１、基底板２２、螺子部２３、および上端板２４を含んで構成されている。

支柱２１は、本実施形態では鉛直軸（Ｚ軸）周りに互いに距離を隔てて複数配置される。そして図４に示すとおり、複数の支柱２１のうち一方の端部２１ａが上端板２４を介して載置部１０と接続され、複数の支柱２１のうち他方の端部２１ｂが後述する基底板２２と接続されている。

基底板２２は、複数の支柱２１のうち他方の端部２１ｂがその上面と接続されるとともに、後述する複数の昇降軸４１がその下面と接続されるように構成されている。図１に示すとおり、本実施形態の基底板２２は、中央が空孔となったドーナツ状の円板となっている。

そして図１からも明らかなとおり、基底板２２には鉛直軸周りに沿って複数の円孔が形成されており、これらの円孔内には後述する昇降軸４１や支持ポスト４３が立設するように挿入されている。同図に示されるとおり、本実施形態では、基底板２２の鉛直軸周りにおいて隣り合う２つの昇降軸４１が挿入される円孔の間に、少なくとも１つの支柱２１が挿入される円孔が配置されている。これにより載置部１０を安定して支持・昇降・回転することが可能となっている。

螺子部２３は、基底板２２の下面側に固定して配置され、後述する昇降軸４１と螺合されている。従って昇降軸４１が回転すると、この回転に伴って螺子部２３が鉛直（Ｚ）軸に沿って昇降することが可能となっている。

したがって本実施形態では、この螺子部２３の数は昇降軸４１の数と一致しており、複数の昇降軸４１が同期して回転することで、複数の螺子部２３も互いに同期して昇降することが可能となっている。

上端板２４は、図３及び４などに示されるとおり、その下面で支柱２１の一方の端部２１ａが接続されるとともに、その上面で上記した載置部１０が接続される。そして同図に示すとおり、上端板２４に対して載置部１０は後述する回転機構部３０を介して鉛直軸周りに回転可能に構成されている。

回転機構部３０は、上記した支柱部２０に対して鉛直軸（Ｚ軸）を中心に載置部１０を回転させる機能を有して構成されている。より具体的には図４に示すとおり、回転機構部３０は、第１モーター３１及びローラー３２を含んで構成されている。

本実施形態では、不図示の制御装置の制御の下で載置部１０の回転量が制御されており、載置部１０に搭載された被搬送車両を任意の方向に向けることが可能となっている。
第１モーター３１は電動モーターなど公知の種々のモーターであり、円板１１を回転可能に接触しているローラー３２を任意の速度で回転させることが可能となっている。

昇降軸部４０は、図１及び３などに示されるとおり、上記した鉛直軸周りに関して支柱部２０と干渉せずに当該軸周りに沿って設けられる複数の昇降軸４１を備えている。このように本実施形態の昇降軸部４０は、上記した複数の昇降軸４１を介して支柱部２０を昇降させる機能を有して構成されている。

より具体的には図１に示されるとおり、鉛直軸周りに所定の間隔で配置された４つの昇降軸４１が、それぞれ螺子部２３を同期して昇降させるように構成されている。
また図３に示すとおり、それぞれの昇降軸４１は後述する接続ギア部６３を介してベース上盤７０上に設置されている。

そして複数の昇降軸４１の上端は、押さえ板４２と接続されることで、互いの位置関係が大きくズレないように構成されている。なお図１などからも明らかなとおり、本実施形態の押さえ板４２は、複数の支持ポスト４３によってその高さや姿勢が維持されるように支持されている。

これにより、螺子部２３と固定された基底板２２が当該螺子部２３の昇降に伴って昇降することで、この基底板２２から立設された複数の支柱２１が互いに同期して昇降することが可能となっている。

なお、本実施形態では合計４つの昇降軸４１が鉛直軸周りに所定間隔で配置されて複数の支柱２１を同期して昇降させているが、昇降軸４１の本数は４本に限定されず３本以上の複数であれば任意の数を設定してもよい。

駆動源５０は、上記した昇降軸４１を駆動する機能を有している。より具体的に駆動源５０は、本実施形態では第１モーター３１よりも出力が大きな第２モーター５１を備えるとともに、当該第２モーター５１を介して後述する分配ギア部６０へ動力を供給する。かような第２モーター５１としては、特に制限はないが、例えば公知の電動モーターなどが例示できる。

分配ギア部６０は、上記した駆動源５０からの動力を複数の昇降軸４１へ配分する機能を有して構成されている。より具体的に本実施形態における分配ギア部６０は、載置部１０の直下に位置付けられて駆動源５０からの動力を受ける第１マイタギア６１と、この第１マイタギア６１と噛み合うように当該第１マイタギア６１の周囲に配置されて昇降軸４１へ分配された動力を伝達する第２マイタギア６２と、を含んでなる。

次に図５を用いて、分配ギア部６０のより詳細は配置関係について説明する。
同図に示すとおり、分配ギア部６０はベース上盤７０上に設置されており、上記した第１マイタギア６１が後述する中央部Ｃ１に位置付けられている。このベース上盤７０は、四隅に設けられたベース固定部７１を介して床面に固定されている。

また、第２モーター５１はベース上盤７０と隣接して設けられるとともに、第１マイタギア６１は第１シャフト_ｓｆｔ１を介して第２モーター５１と接続されている。このように本実施形態では、一対の第２マイタギア６２が並ぶ方向（Ｙ方向）と、第２モーター５１と第１マイタギア６１とが並ぶ方向（Ｘ方向）とは、互いに直交する関係を有するように構成されている。

そして中央部Ｃ１に位置する第１マイタギア６１からは、±Ｙ方向に沿ってそれぞれ延在するように第２シャフト_ｓｆｔ２および第３シャフト_ｓｆｔ３が設けられる。本実施形態では第２シャフト_ｓｆｔ２および第３シャフト_ｓｆｔ３の長さはほぼ等しくなっており、一対の第２マイタギア６２が第１マイタギア６１から互いに等しい距離だけ離間してそれぞれ配置される。

これら第２マイタギア６２は、上記した第２シャフト_ｓｆｔ２および第３シャフト_ｓｆｔ３を介して第１マイタギア６１と接続されている。従って、これにより第２モーター５１からの動力が第１マイタギア６１を介して伝達されることが可能となっている。

一方で図５において、第１マイタギア６１の＋Ｙ方向側に位置する第２マイタギア６２からは、それぞれ±Ｘ方向に沿ってそれぞれ延在するように第６シャフト_ｓｆｔ６および第７シャフト_ｓｆｔ７が設けられる。

これら第６シャフト_ｓｆｔ６および第７シャフト_ｓｆｔ７の端部には、それぞれ接続ギア部６３が接続されている。この接続ギア部６３は、第６シャフト_ｓｆｔ６や第７シャフト_ｓｆｔ７からの動力を昇降軸４１に伝達する機能を備えている。

これにより、第２モーター５１からの動力が、第１マイタギア６１、第２マイタギア６２および接続ギア部６３を介して昇降軸４１に伝達される仕組みとなっている。
なお第１マイタギア６１の−Ｙ方向側に位置する第２マイタギア６２についても同様であることから、その説明は省略する。

そして図５からも明らかなとおり、本実施形態における複数の昇降軸４１は、中央部Ｃ１に設けられた第１マイタギア６１から所定距離だけ離れた円周領域Ｃ２内にそれぞれ位置付けられている。

換言すれば、本実施形態では、４つ昇降軸４１の中央部Ｃ１に第１マイタギア６１が配置されるとともに、その鉛直軸の周方向（θｚ方向、Ｚ軸周り）で隣り合う２つの昇降軸４１の中間部にそれぞれ配置され且つ第１マイタギア６１を挟むように２つの第２マイタギア６２がそれぞれ配置される形態が採用されている。

これにより、比較的スペースを要するギア関連の部材が複数の昇降軸４１の内側にほぼ収容されるため、搬送ライン上などで被搬送車両を回転および昇降が可能で且つスペース効率が極めて高い車両回転昇降装置を実現することが可能となっている。

なお本実施形態ではベース上盤７０上に合計４つの昇降軸４１が配置される形態であったが、この形態に限られない。すなわち、例えば第２マイタギア６２に対して第３シャフトと反対側に更なるシャフトを追加してその端部に新たな第２マイタギア６２を設置し、この新たなマイタギア６２に対して±Ｘ方向にシャフトを追加してその端部に接続ギア部６３と昇降軸４１を追加してもよい。

換言すれば、第１マイタギア６１を中心とし、ここから離間する方向に第２マイタギア６２を拡張していけば、第２モーター５１からの動力をほぼ均等に各昇降軸４１へと伝達することができる。このように本実施形態の設置態様によれば、スペース効率を最大限に向上させつつ、昇降軸４１の本数を任意の数だけ増加させることが可能となる。

次に、図６および７を用いて本実施形態の車両回転昇降装置１００における昇降動作を説明する。
例えば搬送ラインにおけるピット内に収容された車両回転昇降装置１００では、被搬送車両を載置した載置部１０を上昇させる場合がある。かような場合には、作業者は、例えば不図示のコントローラーを介して第２モーター５１を駆動させてその動力をそれぞれの昇降軸４１へ伝達させる。

これにより、図６に示すごとく、複数の昇降軸４１は互いに同期して基底板２２を上昇させ、この基底板２２の上昇に伴って支柱２１で支持された載置部１０がＺ方向上側に上昇することになる。また、作業者は、上記したコントローラーを制御して、第１モーター３１を駆動することで、載置部１０をＺ軸周りに回転させることができる。なお上記したコントローラーは、例えば車両回転昇降装置１００の支持ポスト４３にディスプレイとともに組付けられていてもよいし、スマートフォンなど携帯端末を介して遠隔操作が可能となっていてもよい。

そして本実施形態では、押さえ板４２および支持ポスト４３によって、各昇降軸４１が互いのバランスを取りながら立設されている。これにより昇降軸４１がモーターの動力を受けて回転するときに、回転軸がグラついたり意図しない振動が発生したりすることが抑制できる。

一方で図７に示すとおり、作業者は、上記したコントローラーを制御して、被搬送車両を載置した載置部１０を下降させることも可能である。この場合には、基底板２２、支柱２１、上端板２４および載置部１０のＺ方向における高さ位置関係は不変のまま、これらの部材が昇降軸４１を介して下降することになる。

以上説明した本実施形態では、昇降軸４１が直接的に載置部１０と接触して昇降させる構成ではなく、基底板２２および支柱２１を介して間接的に載置部１０を昇降させる構成が採用されている。これにより、複数の昇降軸４１が押さえ板４２などを介して互いの鉛直度合いを維持することも容易となる。

さらには、基底板２２および支柱２１を介して間接的に載置部１０を昇降させる構成が採用されていることから、必要に応じて基底板２２を円板１１よりも大きく設定することもでき、かような場合には円板１１の直径に依らずに螺子部２３と昇降軸４１の組を被搬送車両の重量に応じて自在に増減させることも可能となる。

上記した実施形態は、各実施形態を組み合わせたりするなど本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば基底板２２はドーナツ状の円板で構成されていたが、この形態に限られず中央に空孔が形成された矩形板であってもよい。

以上説明したように、本発明の車両回転昇降装置は、少ない設置スペースを有効に活用して被搬送物を搬送するのに適しており、各種の工場内における被搬送車両の搬送作業に適している。

１００ 車両回転昇降装置
１０ 載置部
１１ 円板
１２ 支持部材
２０ 支柱部
２１ 支柱
２２ 基底板
２３ 螺子部
２４ 上端板
３０ 回転機構部
３１ 第１モーター
３２ ローラー
４０ 昇降軸部
４１ 昇降軸
４２ 押さえ板
４３ 支持ポスト
５０ 駆動部
５１ 第２モーター
６０ 分配ギア部
６１ 第１マイタギア
６２ 第２マイタギア
６３ 接続ギア部
７０ ベース上盤
７１ ベース固定部

Claims (5)

1. 被搬送車両が搬送される搬送ラインのピット内に少なくとも一部が収容される車両回転昇降装置であって、
   前記被搬送車両が載置可能な載置部と、
   前記載置部を支持する支柱部と、
   前記支柱部に対して鉛直軸を中心に前記載置部を回転させる回転機構部と、
   前記鉛直軸周りに関して前記支柱部と干渉せずに当該軸周りに沿って設けられる複数の昇降軸を備え、当該昇降軸を介して前記支柱部を昇降させる昇降軸部と、
   前記昇降軸を駆動するための駆動源と、
   前記駆動源からの動力を前記複数の昇降軸へ配分する分配ギア部と、
   を有することを特徴とする車両回転昇降装置。
2. 前記支柱部は、
   前記載置部と接続される上端板と、
   前記鉛直軸周りに互いに距離を隔てて配置されて一方の端部が前記上端板と接続される複数の支柱と、
   前記複数の支柱のうち他方の端部が上面に接続されるとともに前記複数の昇降軸が下面に接続される基底板と、を含む請求項１に記載の車両回転昇降装置。
3. 前記回転機構部は、第１モーターを備えるとともに当該第１モーターを介して前記載置部を回転させ、
   前記駆動源は、前記第１モーターよりも出力が大きな第２モーターを備えるとともに当該第２モーターを介して前記分配ギア部へ動力を供給する請求項１又は２に記載の車両回転昇降装置。
4. 前記分配ギア部は、
   前記載置部の直下に位置付けられて前記駆動源からの動力を受ける第１マイタギアと、
   前記第１マイタギアと噛み合うように当該第１マイタギアの周囲に配置されて前記昇降軸へ分配された動力を伝達する第２マイタギアと、
   を含んでなる請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両回転昇降装置。
5. 前記載置部は、前記被搬送車両を載置する載置面を有する円板を含み、
   前記支柱部は、前記円板と接続される上端板の周縁に一方の端部がそれぞれ接続される複数の支柱を含み、
   前記複数の昇降軸は、前記複数の支柱と干渉しないように４つ配置されて当該複数の支柱を同期して昇降させ、
   前記４つ昇降軸の中央部に前記第１マイタギアが配置されるとともに、周方向で隣り合う２つの前記昇降軸の中間部であって且つ前記第１マイタギアを挟むように２つの前記第２マイタギアがそれぞれ配置される、請求項４に記載の車両回転昇降装置。