JP2021070360A - 昇降運搬台車 - Google Patents
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Abstract
【課題】動力源を用いないで、被載置物の載置、昇降、及び運搬可能な昇降運搬台車を提供する。【解決手段】作業者400の人力での走行に伴う車輪18の回転力をエネルギ蓄積機構200の弾性部材(ゼンマイバネ)に復元力として蓄積し、復元力を解放することで被載置物100(バケット)を載置する載置部12を上昇させ、下降時には、載置部12の自重により載置部12を下降させる載置部昇降機構を備えることで、モータ、制御装置及びバッテリ等の動力源を使用することなく、被載置物100を上昇又は下降させ、作業者400の負担を軽減する。【選択図】図15
Description
この発明は、物品を載置して昇降し、昇降位置で前記物品を運搬可能な載置部を備える昇降運搬台車に関する。
例えば、自動車等の製造ラインでは、組立ラインの作業台から少し離れた位置に配置されたバケット収納場所に、ボルト等の組み付け部品が多数収容された重量物であるバケット(物品)が段積みにされている。
従来、バケット収納場所で作業者によりバケットが持ち上げられて運搬台車の載置面に降ろされる。載置面にバケットが載せられた運搬台車が、作業者により組立ラインの作業台の位置まで移動され、該位置で前記作業者によりバケットが再度持ち上げられて前記作業台上の所定位置に降ろされる。
このような運搬台車として、例えば、特許文献1に開示されたワーク積載台を備えた搬送台車がある。この搬送台車は、ゼンマイ部のゼンマイバネの巻き上げの際に、モータの駆動により車軸を回転させると共に、ワンウェイクラッチにより前記車軸の回転トルクが車輪に伝達されないように構成されている。
そして、ゼンマイバネを解放することによりゼンマイバネに蓄積されたエネルギにより前記車軸を回転させ、前記ワンウェイクラッチにより前記車軸の回転トルクを前記車輪に伝達することにより自動走行することができると記載されている(特許文献1の[0026])。
しかしながら、上記特許文献1に開示された搬送台車は、ワーク積載台を昇降することができなく、前記作業者による重量物、例えば、部品が収容された前記バケットの持ち上げ作業及び降ろす作業、いわゆる重筋作業が作業者の人力となり作業者の負担が大きいという課題がある。
また、ゼンマイバネ等のエネルギ蓄積部材にエネルギを蓄積するためのモータ、該モータを駆動するための制御装置、及びバッテリが必要となり、バッテリの充電、モータ、及び制御装置のメンテナンス等の保守管理に手間がかかるという種々の課題がある。
この発明はこのような種々の課題を考慮してなされたものであり、モータ、制御装置及びバッテリ(動力源)を使用することなく、被載置物の上昇及び下降を可能とし、作業者の負担を大幅に軽減可能な昇降運搬台車を提供することを目的とする。
この発明の一態様は、被載置物を載置する載置部を有する車台フレームの車軸に車輪を備える昇降運搬台車であって、前記載置部を昇降可能な伝動部、該伝動部が係合する伝動部ギア、及びメインギアが固定されたメイン軸を備える載置部昇降機構と、前記車軸に固定された車軸ギア、及びワイヤの一端が固定される巻取軸に固定された巻取ギアを含む減速ギア機構と、前記ワイヤの他端が固定される弾性部材を有し、前記巻取ギア又は前記メインギアに連結もしくは切離可能なエネルギ蓄積機構と、を備え、前記エネルギ蓄積機構は、エネルギ蓄積時に、前記巻取ギアが連結され且つ前記メインギアが切離された状態で、前記車輪の走行による前記車軸ギアを含む前記減速ギア機構の回転力により前記ワイヤを前記巻取軸に巻き取ることで前記弾性部材を弾性変形させ、該弾性部材に復元力を蓄積する一方、前記巻取ギアが切離され且つ前記メインギアが連結された状態で、前記復元力が解放可能に構成され、前記載置部昇降機構は、上昇時に、前記巻取ギアを前記メインギアに連結し、解放された前記復元力により前記巻取ギア、前記メインギア、及び前記伝動部ギアを通じて前記載置部を上昇させ、下降時に、前記巻取ギアと前記メインギアを切離し、前記載置部の自重により前記伝動部ギアを回転させることで前記載置部を下降させる。
この発明によれば、人力での走行に伴う車輪の回転力をエネルギ蓄積機構の弾性部材に復元力として蓄積し、前記復元力を解放することで被載置物を載置する載置部を上昇させ、下降時には、前記載置部の自重により載置部を下降させる載置部昇降機構を備えることで、モータ、制御装置及びバッテリ等の動力源を使用することなく、被載置物の上昇及び下降を可能とし、作業者の負担を大幅に軽減できる。
この発明に係る昇降運搬台車について実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。
[実施形態]
[構成]
図1は、実施形態に係る昇降運搬台車(台車)10の概略構成を示す一部省略斜視図である。図1中、3次元座標は、前後方向X、左右方向(横方向)Y、及び上下方向(鉛直方向、縦方向)Zを示している(図2以降も同様。)。なお、以下に説明する図面において、軸を支える各種軸受は、煩雑を回避し、理解の便宜のために、基本的には省略して描いている。
[構成]
図1は、実施形態に係る昇降運搬台車(台車)10の概略構成を示す一部省略斜視図である。図1中、3次元座標は、前後方向X、左右方向(横方向)Y、及び上下方向(鉛直方向、縦方向)Zを示している(図2以降も同様。)。なお、以下に説明する図面において、軸を支える各種軸受は、煩雑を回避し、理解の便宜のために、基本的には省略して描いている。
台車10は、車台フレーム14に設けられた車軸16に車輪18を備え、さらに、昇降するアーム部(フォーク)である載置部12が設けられた昇降運搬台車である。
車台フレーム14は、縦長の長方形状の複数のパイプ20を含むパイプフレーム構成とされ、パイプフレームの上端側には天板22が架設され、下端側には底板(基板)24が設けられている。底板24には、ギア列を含む各種機構部品が装着されている。
天板22の内部には、エネルギ蓄積機構200が設けられている。
底板24には、横方向Yに延びるチェーン駆動軸であるメイン軸40を支持する支持板42が立設されている。
メイン軸40の略中央部には、スプロケットである伝動部ギア43が設けられ、チェーンである伝動部44が、天板22の内側に設けられたスプロケットである従動部ギアと前記伝動部ギア43間に装架されている。
伝動部44の一方には、載置部12が固定され、他方には、載置部12に被載置物が載せられていないときに、伝動部44が昇降しないようにするバランサ46が固定されている。
なお、メイン軸40を支持する前記支持板42には、載置部12の急上昇、急降下を抑制する速度抑制機構300が設けられている。
天板22の前面位置と底板24の前面位置のそれぞれに横方向Yに配された上下パイプ20間に、3本のガイドパイプ61、62、63が縦方向Zに装架され、固定されている。
載置部12は、伝動部44の一方に固定され、ガイドパイプ61〜63にガイドされる支持部50を備える。
支持部50を備える載置部12は、伝動部44の上下方向の移動(昇降)と一体的に、ガイドパイプ61〜63に沿って上下方向にスライドして昇降可能である。
さらに、載置部12は、前記支持部50から前方に延びる2本のアーム(フォーク)52と、平面視がU字状の底アーム54を含む。底アーム54の支持部50側には、弾性部材(圧縮バネ)が設けられ、底アーム54は、この弾性部材により前方に付勢され、図示しないストッパによりホーム位置(図1の位置)で停止状態が保持される。
すなわち、底アーム54の前面アーム54aがホーム位置から軽い押圧力で後方側に押されると、底アーム54が支持部50側に(後方に)スライド移動可能に構成されている。そして、この押圧力が取り去られると、前面アーム54aは、前記弾性部材(圧縮バネ)によりホーム位置まで円滑に突き出される。
台車10の後ろ側の鉛直方向に延びる両パイプ20には、それぞれ、作業者の両手により把持可能な把手30が設けられている。
車台フレーム14の底板24の横方向Yの両端側からパイプ20の前方に延びる下パイプ26の両先端部には、フリーボールベアリング28(前輪)が設けられている。
これにより、作業者が、パイプ20に設けられた把手30を把持した状態で、車輪18(後輪)及びフリーボールベアリング28の回転下に前後左右方向に台車10を移動させることができる。
さらに、把手30を把持した作業者の右手側には、該把手30の近くに、載置部12を「上昇位置」及び「下降位置」、並びに、エネルギ蓄積機構(後述)にエネルギを蓄積する「走行位置(エネルギ蓄積走行又はエネルギ蓄積走行後のニュートラル走行)」の3位置に切り換え可能な操作レバー70が設けられている。
操作レバー70は、軸64を回動中心軸として所定角度回動し、上記3位置に切り換え可能である。操作レバー70、軸64、及びその他のリンク機構等を含む載置部昇降機構150が、底板24の左側に設けられている。
操作レバー70が、中央位置の「走行位置」に切り換えられている走行中にエネルギ蓄積機構200により復元力がエネルギとして蓄積される。走行を停止して、操作レバー70が下方向に操作されて「上昇位置」に切り換えられると、復元力が解放されて、載置部昇降機構150により、載置部12が上昇する。停止した状態で、操作レバー70が上方向に操作されて「下降位置」に切り換えられると、載置部12の自重により載置部昇降機構150を通じて載置部12が自然降下する。
図2は、載置部12に載置され、アーム52により把持(支持)して昇降可能なバケット100の斜視構成を示している。
バケット100は、樹脂製で、箱状の収容部102と、収容部102の開口側に形成されたフランジ部104とから構成される。
バケット100は、載置部12を構成する2本のアーム52のライン状の上端面によりフランジ部104が下方側から支持され、且つ、底アーム54によりバケット100の底板が支持された状態で、伝動部44(支持部50)の上下移動により昇降が可能である。なお、底アーム54による支持は補助的なものであり、バケット100は、2本のアーム52のみにより支持可能である。
この場合、バケット100の収容部102には、例えば、製造ラインで使用される多数の重量ボルトが収容されて、10〜20kg程度の重量物となる。この重量物となったバケット100を載置部12に載置した台車10によりバケット収納部120から製造ラインの作業台122まで作業者が徒歩で運搬することができる。
操作レバー70を「走行位置」にしているとき、図3Aに示すように、バケット収納部120又は作業台122に載置されたバケット100に対して台車10(載置部12)を矢印方向(前進方向)に移動させると、図3Bに示すように、底アーム54がバケット収納部120もしくは作業台122又は段積された下方のバケット100に当接した状態で、底アーム54が、底アーム54を前方に付勢している前記圧縮バネに抗って後ろ方向に戻される。
次いで、アーム52の先端側拡開部がバケット100の両隅部に当たる。
この場合、アーム52は鋼板であって、アーム52の幅Waが、バケット100のフランジ部104を含む幅Wbより僅かに狭くなっている。
この状態でさらに台車10(載置部12)を前進させると、図3Bに示すように、バケット100がアーム52の弾性力により包みこまれる。つまり、バケット100の両側面が両アーム52により挟持される。
バケット100がアーム52に包みこまれた(挟持された)状態で、操作レバー70を「上昇位置」にして、載置部12を少し上昇させると、バケット100が持ち上げられる。
上昇しているとき、バケット収納部120又は作業台122の上面とバケット100の底面との間の間隔が、底アーム54の厚み(Z方向の高さ)より広くなると、底アーム54が前記圧縮バネの圧縮力によりバケット100の底面に沿って前方に移動し、ホーム位置で停止する。
その状態で、図3Cに示すように、矢印方向(後進方向)に台車10を移動させると、バケット100を載置部12に載置した状態で台車10を走行させることができる。
以降、上述したように、作業者が、把手30を把持して、台車10を押すあるいは引くことで、車輪18(後輪)及びフリーボールベアリング28(前輪)の回転下に台車10を前後左右方向に移動させることが可能である。
[詳細な構成と動作]
次に、基本的には以上のように構成される昇降運搬台車10のさらに詳しい構成と動作について説明する。
次に、基本的には以上のように構成される昇降運搬台車10のさらに詳しい構成と動作について説明する。
[エネルギ蓄積機構](操作レバー70:走行位置)
図4は、巻取ギア連結・切離機構202を備えるエネルギ蓄積機構200の構成及び作用を示す模式的説明図である。
図4は、巻取ギア連結・切離機構202を備えるエネルギ蓄積機構200の構成及び作用を示す模式的説明図である。
天板22(図1)の内部のゼンマイバネ収容部204に、帯状部が渦巻き状に巻かれた弾性部材である6個のゼンマイバネ206が収容されている。ゼンマイバネ206の帯状部の引き出し端端部とワイヤ208の一端部が水平方向に延在する固定バー210で固定されている。ワイヤ208の他端部は、ワイヤ巻取ギアcが固定された巻取軸(ワイヤ巻取軸)212に固定されている。
作業者が操作レバー70を「走行位置」に切り換えて台車10を前進走行させることで、車輪18の回転が、車軸16、車軸ギアa、カウンタ軸214の一端に固定された制御ギアであるカウンタギアb、カウンタ軸214の他端に固定されたカウンタギアbを介してワイヤ巻取ギアcに伝達される。
この場合、ワイヤ巻取ギアcを固定する巻取軸212に固定されたワイヤ208が、矢印方向に巻き取られることでゼンマイバネ206が伸ばされ、ゼンマイバネ206に復元力がエネルギとして蓄積される。
ここで、車軸ギアa、カウンタギアb及び巻取ギアcは、減速ギア機構220を構成し、車軸ギアaの回転力を倍力した巻取力を生成する。
[張力ストッパ機構]
図4中、ワイヤ208の上端側の所定位置には、ワイヤ208への張力を張力付与の限界値内に規制する張力ストッパ機構250を構成するメカストッパ226が固定されている。
図4中、ワイヤ208の上端側の所定位置には、ワイヤ208への張力を張力付与の限界値内に規制する張力ストッパ機構250を構成するメカストッパ226が固定されている。
メカストッパ226は、圧縮バネ228を有し、該圧縮バネ228の両端にワイヤ208への固定部であるワイヤ固定部230と、ワイヤ208にガイドされて上下方向に圧縮バネ228の変形分、移動可能な突当部232とから構成されている。
図5A、図5Bは、張力ストッパ機構250のさらなる構成及び動作説明に供される模式的説明図である。
張力ストッパ機構250は、メカストッパ226の他に、カウンタギアb(図4)を車軸ギアa及び巻取ギアcに対して連結(歯合)・切離するテコ240を備える。テコ240は、中央に支点242が設けられ、力点側(テコ240の一端側)に設けられた保持部材244の軸受に、カウンタギアbを固定するカウンタ軸214が保持されている。
図5Bに示すように、ワイヤ208が巻取軸212に巻き取られ、メカストッパ226の突当部232が、テコ240の作用点の位置まで下降して突き当たると、換言すると、ワイヤ208の張力限界値より余裕を持った値の予め定めた所定位置まで突当部232が下降すると、テコ240が矢印方向に回動し、保持部材244に取り付けられているカウンタギアbが、減速ギア機構220から切離される。これにより、ワイヤ208の巻取が停止し、ワイヤ208の張力が張力付与の限界値内に規制(制限)される。
この場合、突当部232がテコ240に突き当たったとき、圧縮バネ228が弾性変形して縮むことで衝突(突き当たり)の際の衝撃が吸収される。
なお、ゼンマイバネ206の復元力が解放され、ワイヤ208及びメカストッパ226が上昇を開始すると、テコ240がもどり、カウンタギアbを含む減速ギア機構220が動作可能な状態になる。
[載置部昇降機構150]
載置部昇降機構150を構成する巻取ギア連結・切離機構202(図6A、図6B)は、張力ストッパ機構250を構成するテコ240を共用している。
載置部昇降機構150を構成する巻取ギア連結・切離機構202(図6A、図6B)は、張力ストッパ機構250を構成するテコ240を共用している。
巻取ギア連結・切離機構202が切離されると、ゼンマイバネ206の復元力が解放され、図7に示すように、伝動部44(載置部12)が上昇する。
[I]上昇時(操作レバー70:上昇位置)
図6Aは、操作レバー70の「走行位置(走行させているときのエネルギ蓄積位置)」での巻取ギア連結・切離機構202の連結時(図4)の説明図である。
図6Aは、操作レバー70の「走行位置(走行させているときのエネルギ蓄積位置)」での巻取ギア連結・切離機構202の連結時(図4)の説明図である。
図6Aに示すように、操作レバー70が「走行位置」(又は「下降位置」)に操作されているとき、テコ240の保持部材244は、矢印方向の位置に倒れて、カウンタギアbを、車軸ギアaと巻取ギアcに歯合させている。
図6Bに示すように、操作レバー70を「上昇位置」側に操作すると、連結・切離リンク機構である第1リンク機構251のリンク262の摺動片266が、テコ240の他端側の作用点に設けられている凸部264に乗り上げて、テコ240を矢印方向に回動させる。
これにより、巻取ギア連結・切離機構202が切離時(切離状態)とされる。この場合、ゼンマイバネ206の蓄積エネルギが解放され、ゼンマイバネ206の解放時の復元力により巻取軸212がワイヤ208を矢印方向に移動させるように解放側に回転(逆転)し、ワイヤ208を巻取軸212から繰る。
図7、図8、図9A、図9Bは、載置部12の上昇時(図7、図9A)及び下降時(図8、図9B)の動作説明に供される図である。なお、図7、図8において、模式的に描いている伝動部44は、実際上は、上方向(紙面と直交する方向)Zに延在している。
図7、図9Aに示すように、操作レバー70を「上昇位置」に切り換えたとき、第2リンク機構252を構成するカム270a、270bが、矢印方向のP位置に移動して、ギアgの側面を臨む面に摩擦部材271が設けられた停止部材272を、ギアgから離間させ、ギアgを回転停止状態から解放状態(空回り可能状態)にする。
なお、カム270bは、カム270aに対して紙面の奥側に平行に設けられ、操作レバー70の操作によりP位置に向かう方向及びその反対のQ位置に向かう方向に一体的に移動する。
この場合、第2リンク機構252と連系して動作している巻取ギア連結・切離機構202を構成する第1リンク機構251によりカウンタギアbがギア列から切離されているので(図6B)、ギアb、車軸16及び車輪18は回転することなく、ゼンマイバネ206の復元力により巻取ギアcがワイヤ208を解放する方向(繰る方向)に回転され、ギアd、ギアe、該ギアeと同径・同歯数で係合しているピン付きギアe´を通じてメイン軸40に固定されたメインギアfが矢印方向に回転される。
図9Aは、上昇時におけるギア列の歯合状態を説明する斜視図である。
ギアjは、摩擦部材273を通じて停止部材274により停止されているが、ギアj内にワンウェイクラッチが組み込まれているので、ギアiは、ギアfの回転によりギアhを介して空転する。
これにより、スプロケットである伝動部ギア43(図1)が回転し、係合している伝動部44の移動により載置部12(支持部50、アーム52、底アーム54)が上昇する。
なお、図7、図8において、支持板280、軸282、圧縮バネ284、及びカムフォロワ286により、ギアeとピン付きギアe´の連結・切離機構(ピン付きギア連結・切離機構)290が構成されている。ピン付きギアe´のピン288は、図8、図9Bに示すように、ピン付きギアe´の側面外周全面をカバーするように、所定間隔で軸方向に延びて固定されている。
支持板280は、底板24に固定されてZ軸方向に立設され、前後方向Xに延在している。
ピン付きギアe´が固定される軸282は、支持板280を軸方向(左右方向Y)に摺動可能であり、カムフォロワ286と一体的に構成され一体に移動する。
圧縮バネ284の圧縮力により図中、Y方向の逆方向の矢印方向にピン付きギアe´が付勢され、ピン付きギアe´の軸方向に延びるピン288(図8、図9B)が、ギアeの軸方向に延びて形成されている円筒口(ピン穴)289に嵌合することで、ピン付きギアe´とギアeとが連結される。
なお、実際上、ギアeのピン付きギアe´側の円筒口289は、漏斗状に形成され、ピン288が嵌まり易くなっている。
[II]下降時(操作レバー70:下降位置)
図8、図9Bは、載置部12の下降時の模式的説明図である。
図8、図9Bは、載置部12の下降時の模式的説明図である。
図6Aを参照して説明したように、操作レバー70が「下降位置」に操作されたとき、巻取ギア連結・切離機構202を構成するテコ240の保持部材244は、矢印方向の位置に倒れて、カウンタギアbを車軸ギアaと巻取ギアcに歯合(連結)させる。
図8に示すように、操作レバー70を「下降位置」に切り換えたとき、第2リンク機構252を構成するカム270aが、矢印方向のQ位置に移動して、停止部材274の摩擦部材273からギアj、ギアiが解放される。
略同時に、カム270bによりカムフォロワ286が押されることで、軸282に固定されているピン付きギアe´が、圧縮バネ284に抗って、図中、左方向Yに移動し、ピン288が、ギアeの円筒口289から離脱する。
すなわち、図9Bに示すように、ピン付きギアe´とギアeとの係合が解放され、分離される。
これにより、伝動部44に固定された載置部12(空の載置部12又はバケット100を抱えた載置部12)の自重によりメイン軸40が伝動部44の上昇時とは逆方向の矢印方向に回転(逆転)し、伝動部44の回転により載置部12が下降する。なお、下降時にギアfに歯合するギアh、ギアi、及びギアjは、空回りする。
[III]載置部12を昇降する伝動部44の速度抑制機構(上昇下降急加速制御機構)300
[速度抑制機構300の構成]
伝動部44の移動速度、すなわち、載置部12の上昇速度又は下降速度及び該昇降速度の変動(加速度)が急激すぎると、作動音が大きくなり、又伝動部44(載置部12)が、伝動部ギア43(図1)から外れる可能性がある。
[速度抑制機構300の構成]
伝動部44の移動速度、すなわち、載置部12の上昇速度又は下降速度及び該昇降速度の変動(加速度)が急激すぎると、作動音が大きくなり、又伝動部44(載置部12)が、伝動部ギア43(図1)から外れる可能性がある。
そのため、台車10には、伝動部44の速度抑制機構(上昇下降急加速制御機構)300が設けられている。
図10Aは、伝動軸(駆動軸)であるメイン軸40の支持板42(図1)に設けられた速度抑制機構300を、X方向の一方の側(台車10の内部側)から見た模式的説明図である。
図10Bは、速度抑制機構300を、X方向の他方の側(台車10の外部側)から見た模式的説明図である。
速度抑制機構300では、メイン軸40に速度抑制用ギアを構成する一方の駆動ギアmが固定される。該駆動ギアmに歯合し、速度抑制用ギアを構成する他方の制動ギアnが、キャリアである鉛直方向に延びて設けられた保持プレート302の軸受320に嵌まる軸303によって回転可能に保持されている。保持プレート302の揺動中心は、メイン軸40に軸受322を介して回転可能に保持される。
このような保持プレート302により、制動ギアnは、メイン軸40(駆動ギアmの軸心)を揺動(回動)中心として破線の双方向矢印で示す方向に揺動可能である。すなわち、駆動ギアmは自転し、制動ギアnは、保持プレート302により軸間距離が保持された状態で所定角度公転するように構成されている。
駆動ギアm(メイン軸40)が回転停止しているときに、保持プレート302が、鉛直方向に位置するように、保持プレート302を水平方向両側(前後方向)から押圧して静止状態に維持する圧縮バネ304、305が、支持板42(図1)に設けられた支持部材313、314に取り付けられている。
さらに、制動ギアnの外周の一部に空間を介して円弧状に設けられた摩擦部材306、308が、支持部材310、312に固定されている。
[速度抑制機構300の動作]
このように構成される速度抑制機構300は、図11に示すように、操作レバー70の下降位置又は走行位置でメイン軸40と共に駆動ギアmが矢印方向に回転すると、その回転速度に応じて保持プレート302が破線矢印方向に揺動し、摩擦部材306に近づく。加速度が大きい程、揺動幅が大きくなる。
このように構成される速度抑制機構300は、図11に示すように、操作レバー70の下降位置又は走行位置でメイン軸40と共に駆動ギアmが矢印方向に回転すると、その回転速度に応じて保持プレート302が破線矢印方向に揺動し、摩擦部材306に近づく。加速度が大きい程、揺動幅が大きくなる。
このとき、図11に示すように、制動ギアnが、制動ギアnの外周に円弧状に設けられた摩擦部材308に接触することで、制動ギアnの回転が摩擦部材308により制動され、制動ギアnに歯合する駆動ギアmの回転が抑制され、メイン軸40の回転速度が抑制される。これにより、載置部12の昇降速度・加速度が抑制される。実際上、制動ギアnが一度摩擦部材308に接触すると、載置部12の下降中、圧縮バネ304、305の伸縮により、図10Aに示す両方向矢印付き破線のように保持プレート302は、円周方向両側に回動する(載置部12の上昇時も同様である)。
図11において、駆動ギアmが矢印と反対方向に回転し、回転加速度が急になると、制動ギアnが摩擦部材306に接触して、同様に、メイン軸40の回転速度が抑制される。
すなわち、伝動部44の移動速度、すなわち、載置部12の上昇速度又は下降速度及び該昇降速度の変動(加速度)が急になると、速度抑制機構300が作動して、伝動部44(載置部12)を制動でき、これにより、昇降時の伝動部44の作動音の抑制及び伝動部44の脱ギアを回避できる。
[全体動作]
図12〜図16を参照して一連の動作を簡易的に説明する。
図12〜図16を参照して一連の動作を簡易的に説明する。
図12に示す状態で、作業者400による、台車10の前方向への移動(走行)により、エネルギ蓄積機構200のゼンマイバネ206に復元力がエネルギとして蓄積される(図4)。
図13に示すように、バケット収納部120に台車10を近づけた位置で、作業者400は、操作レバー70を操作して、載置部12のアーム52をバケット100(図13中、最上段のバケット100)のフランジ部104の下端より少し下げた位置(所定位置)に、上昇移動又は下降移動する。
アーム52を所定位置まで移動した状態で、台車10を矢印方向に前進させると、底アーム54の前面アーム54aが、下側のバケット100に当接して、台車10側に押し込まれると同時に、2つのアーム52が、バケット100の両側面に沿って両側面を挟持しながら進行する。
図14に示すように、アーム52が、バケット100を抱え込んだときに、載置部12を矢印方向に少し上昇させると、バケット100が上昇し、底アーム54が圧縮バネの作用により停止位置まで突き出て、バケット100の底面下に配置される。
バケット100をバケット収納部120の収納台から持ち上げた状態で、後進することにより、バケット収納部120からバケット100を取り出すことができる。
図15は、作業者400が、台車10により載置部12に載置した(保持した)バケット100を運搬している状態(この場合、バケット収納部120から作業台122への運搬途上の状態)を示している。
図16は、作業台122で、バケット100を位置合わせした後、作業台122上にバケット100を載置した状態を示している。
このようにして、作業者400は、軽い力で操作可能な1の操作レバー70の操作で、バケット100に触れることなく、バケット収納部120から、例えば、重量物であるボルトを多数収容したバケット100を取り出し、搬送して作業台122上に載置することができる。
[変形例]
上記実施形態は、以下のような変形も可能である。
上記実施形態は、以下のような変形も可能である。
伝動部44は、チェーンを、タイミングベルトに代替してもよい。
弾性部材であるゼンマイバネ206は、コイルスプリング又は捩って復元力を蓄積する紐ゴムに代替してもよい。
[実施形態及び変形例から把握し得る発明]
ここで、上記実施形態及び変形例から把握し得る発明について、以下に記載する。なお、理解の便宜のために構成要素には上記で用いた符号を付けているが、該構成要素は、その符号をつけたものに限定されない。
ここで、上記実施形態及び変形例から把握し得る発明について、以下に記載する。なお、理解の便宜のために構成要素には上記で用いた符号を付けているが、該構成要素は、その符号をつけたものに限定されない。
この発明に係る昇降運搬台車10は、被載置物100を載置する載置部12を有する車台フレーム14の車軸16に車輪18を備える昇降運搬台車10であって、前記載置部12を昇降可能な伝動部44、及び該伝動部44が係合する伝動部ギア43及びメインギアfが固定されたメイン軸40を備える載置部昇降機構150と、前記車軸16に固定された車軸ギアa、及びワイヤ208の一端が固定される巻取軸212に固定された巻取ギアcを含む減速ギア機構220と、前記ワイヤ208の他端が固定される弾性部材206を有し、前記巻取ギアc又は前記メインギアfに連結もしくは切離可能なエネルギ蓄積機構200と、を備え、前記エネルギ蓄積機構200は、エネルギ蓄積時に、前記巻取ギアcが連結され且つ前記メインギアfが切離された状態で、前記車輪18の走行による前記車軸ギアaを含む前記減速ギア機構220の回転力により前記ワイヤ208を前記巻取軸212に巻き取ることで前記弾性部材206を弾性変形させ、該弾性部材206に復元力を蓄積する一方、前記巻取ギアcが切離され且つ前記メインギアfが連結された状態で、前記復元力が解放可能に構成され、前記載置部昇降機構150は、上昇時に、前記巻取ギアcを前記メインギアfに連結し、解放された前記復元力により前記巻取ギアc、前記メインギアf及び前記伝動部ギア43を通じて前記載置部12を上昇させ、下降時に、前記巻取ギアcと前記メインギアfを切離し、前記載置部12の自重により前記伝動部ギア43を回転させることで前記載置部12を下降させる。
この構成により、作業者400の人力での走行に伴う車輪18の回転力をエネルギ蓄積機構200の弾性部材206に復元力として蓄積し、前記復元力を解放することで被載置物100を載置する載置部12を上昇させ、下降時には、載置部12の自重により載置部12を下降させる載置部昇降機構150を備えることで、モータ、制御装置及びバッテリ等の動力源を使用することなく、被載置物100の上昇及び下降を可能とし、作業者400の負担を大幅に軽減できる。
また、昇降運搬台車10においては、さらに、前記伝動部44の昇降の速度抑制機構300を有し、該速度抑制機構300は、前記メイン軸40に固定された駆動ギアmと、該駆動ギアmに歯合し、該駆動ギアmの鉛直上方に前記メイン軸40に平行に配置される軸303に固定された制動ギアnと、前記メイン軸40及び前記軸303を回転可能に保持すると共に、前記制動ギアnを、前記メイン軸40を軸中心として揺動可能に保持する保持プレート302と、前記駆動ギアmが停止しているときに、前記保持プレート302が、鉛直上方に位置するように、該保持プレート302を水平方向両側から押圧して静止状態を維持する押圧部材304、305と、前記制動ギアnの外周に空間を介して設けられた摩擦部材306、308と、を備え、前記メイン軸40の回転により回転する前記駆動ギアmに歯合する前記制動ギアnが回転すると、回転速度に応じて前記保持プレート302が揺動し、該保持プレート302に連動して揺動する前記制動ギアnが、前記摩擦部材306、308に接触して、前記制動ギアnが制動され、該制動ギアnに歯合する前記駆動ギアmを介して前記メイン軸40の回転速度を抑制する。
これによりメイン軸40の回転により昇降する載置部12(アーム52)のゼンマイバネ206の復元力による上昇速度又は載置部12の自重による下降速度を制御(抑制)することができる。特に、重量物を収容したバケット100を載置した状態での載置部12の自重(バケット100+載置部12の重量)による下降時の下降速度を効果的に抑制することができる。
さらに、昇降運搬台車10においては、前記弾性部材は、ゼンマイバネ206であるとしてもよい。
これにより、比較的小スペースで大きなエネルギを蓄積することができる。
さらにまた、昇降運搬台車10においては、前記弾性部材206の前記ワイヤ208への張力付与の限界値内に、前記ワイヤ208の張力を規制する張力ストッパ機構250を設けてもよい。
これにより、ゼンマイバネ206及びワイヤ208を張力限界値以下で使用することができる。
さらにまた、昇降運搬台車10においては、前記メインギアf及び前記巻取ギアcは、操作レバー70に連接されたカム270により、連結もしくは切離可能とされてもよい。これにより、簡単な機構で容易に、メインギアfと巻取ギアcを連結・切離できる。
さらにまた、昇降運搬台車10においては、前記被載置物は、バケット100であり、前記載置部12は、前記バケット100のフランジ部104を保持するフォーク形状としてもよい。
これにより、バケット100を載置部12により容易に保持・切離できる。
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
10…昇降運搬台車(台車) 12…載置部
14…車台フレーム 16…車軸
18…車輪 20…パイプ
22…天板 24…底板
28…フリーボールベアリング 30…把手
40…メイン軸 42…支持板
43…伝動部ギア 44…伝動部
46…バランサ 50…支持部
52…アーム 54…底アーム
54a…前面アーム 61〜63…ガイドパイプ
70…操作レバー 100…バケット(被載置物)
102…収容部 104…フランジ部
120…バケット収納部 122…作業台
150…載置部昇降機構 200…エネルギ蓄積機構
202…巻取ギア連結・切離機構 204…ゼンマイバネ収容部
206…ゼンマイバネ(弾性部材)
208…ワイヤ 210…固定バー
212…巻取軸 214…カウンタ軸
220…減速ギア機構 226…メカストッパ
228…圧縮バネ 230…ワイヤ固定部
232…突当部 240…テコ
242…支点 244…保持部材
250…張力ストッパ機構 251…第1リンク機構
252…第2リンク機構 262…リンク
264…凸部 266…摺動片
270…カム 271、273…摩擦部材
272、274…停止部材
288…ピン 289…円筒口
300…速度抑制機構 302…保持プレート
303…軸 304…圧縮バネ(押圧部材)
306、308…摩擦部材 400…作業者
a…車軸ギア b…カウンタギア
c…巻取ギア(ワイヤ巻取ギア) c…巻取ギア
d、e、g〜j…ギア e´…ピン付きギア
f…メインギア m…駆動ギア
n…制動ギア
14…車台フレーム 16…車軸
18…車輪 20…パイプ
22…天板 24…底板
28…フリーボールベアリング 30…把手
40…メイン軸 42…支持板
43…伝動部ギア 44…伝動部
46…バランサ 50…支持部
52…アーム 54…底アーム
54a…前面アーム 61〜63…ガイドパイプ
70…操作レバー 100…バケット(被載置物)
102…収容部 104…フランジ部
120…バケット収納部 122…作業台
150…載置部昇降機構 200…エネルギ蓄積機構
202…巻取ギア連結・切離機構 204…ゼンマイバネ収容部
206…ゼンマイバネ(弾性部材)
208…ワイヤ 210…固定バー
212…巻取軸 214…カウンタ軸
220…減速ギア機構 226…メカストッパ
228…圧縮バネ 230…ワイヤ固定部
232…突当部 240…テコ
242…支点 244…保持部材
250…張力ストッパ機構 251…第1リンク機構
252…第2リンク機構 262…リンク
264…凸部 266…摺動片
270…カム 271、273…摩擦部材
272、274…停止部材
288…ピン 289…円筒口
300…速度抑制機構 302…保持プレート
303…軸 304…圧縮バネ(押圧部材)
306、308…摩擦部材 400…作業者
a…車軸ギア b…カウンタギア
c…巻取ギア(ワイヤ巻取ギア) c…巻取ギア
d、e、g〜j…ギア e´…ピン付きギア
f…メインギア m…駆動ギア
n…制動ギア
Claims (6)
- 被載置物を載置する載置部を有する車台フレームの車軸に車輪を備える昇降運搬台車であって、
前記載置部を昇降可能な伝動部、該伝動部が係合する伝動部ギア、及びメインギアが固定されたメイン軸を備える載置部昇降機構と、
前記車軸に固定された車軸ギア、及びワイヤの一端が固定される巻取軸に固定された巻取ギアを含む減速ギア機構と、
前記ワイヤの他端が固定される弾性部材を有し、前記巻取ギア又は前記メインギアに連結もしくは切離可能なエネルギ蓄積機構と、を備え、
前記エネルギ蓄積機構は、
エネルギ蓄積時に、前記巻取ギアが連結され且つ前記メインギアが切離された状態で、前記車輪の走行による前記車軸ギアを含む前記減速ギア機構の回転力により前記ワイヤを前記巻取軸に巻き取ることで前記弾性部材を弾性変形させ、該弾性部材に復元力を蓄積する一方、前記巻取ギアが切離され且つ前記メインギアが連結された状態で、前記復元力が解放可能に構成され、
前記載置部昇降機構は、
上昇時に、前記巻取ギアを前記メインギアに連結し、解放された前記復元力により前記巻取ギア、前記メインギア、及び前記伝動部ギアを通じて前記載置部を上昇させ、
下降時に、前記巻取ギアと前記メインギアを切離し、前記載置部の自重により前記伝動部ギアを回転させることで前記載置部を下降させる、
昇降運搬台車。 - 請求項1に記載の昇降運搬台車において、
さらに、前記伝動部の昇降の速度抑制機構を有し、
該速度抑制機構は、
前記メイン軸に固定された駆動ギアと、
該駆動ギアに歯合し、該駆動ギアの鉛直上方に前記メイン軸に平行に配置される制動軸に固定された制動ギアと、
前記メイン軸及び前記制動軸を回転可能に保持すると共に、前記制動ギアを、前記メイン軸を軸中心として揺動可能に保持する保持プレートと、
前記駆動ギアが停止しているときに、前記保持プレートが、鉛直上方に位置するように、該保持プレートを水平方向両側から押圧して静止状態を維持する押圧部材と、
前記制動ギアの外周に空間を介して設けられた摩擦部材と、
を備え、
前記メイン軸の回転により回転する前記駆動ギアに歯合する前記制動ギアが回転すると、回転速度に応じて前記保持プレートが揺動し、該保持プレートに連動して揺動する前記制動ギアが、前記摩擦部材に接触して、前記制動ギアが制動され、該制動ギアに歯合する前記駆動ギアを介して前記メイン軸の回転速度を抑制する
昇降運搬台車。 - 請求項1又は2に記載の昇降運搬台車において、
前記弾性部材は、ゼンマイバネである
昇降運搬台車。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の昇降運搬台車において、
前記弾性部材の前記ワイヤへの張力付与の限界値内に、前記ワイヤの張力を規制する張力ストッパ機構を設けた
昇降運搬台車。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の昇降運搬台車において、
前記メインギア及び前記巻取ギアは、操作レバーに連接されたカムにより、連結もしくは切離可能とされている
昇降運搬台車。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の昇降運搬台車において、
前記被載置物は、バケットであり、
前記載置部は、前記バケットのフランジ部を保持するフォーク形状とされている
昇降運搬台車。
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CN115467521A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-13 | 广西博强建筑科技有限公司 | 一种建筑铝模板安装高度调节支座 |
-
2019
- 2019-10-29 JP JP2019196753A patent/JP6917436B2/ja active Active
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