JP3164195U

JP3164195U - 昇降装置

Info

Publication number: JP3164195U
Application number: JP2010005990U
Authority: JP
Inventors: 守夫神谷
Original assignee: Shinmei Industry Co Ltd
Current assignee: Shinmei Industry Co Ltd
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2010-11-18
Anticipated expiration: 2020-09-06

Abstract

【課題】コンパクト化、省スペース化を図ることができ、併せて低コスト化も可能な昇降装置を提供する。【解決手段】略上下方向に延びる二つのボールねじ軸４，５及び前記二つのボールねじ軸４，５を可逆回転駆動するモータ６を有する昇降ユニット３と、前記二つのボールねじ軸４，５の一方に螺合するボールねじナット８を有する架台２と、前記二つのボールねじ軸４，５の他方に螺合するボールねじナット９を有するテーブル１とを備え、前記昇降ユニット３は、前記二つのボールねじ軸４，５が共に下向きまたは上向きに装着されるベース部７を有する。【選択図】図２

Description

この考案は、例えば、種々の製造設備や移送設備等に用いられる昇降装置に関する。

昇降するテーブルを備え、このテーブル上にワーク等の昇降対象が積み卸しされる従来の昇降装置（リフター装置）としては、種々のものが知られている。

例えば、図２１（Ａ）及び（Ｂ）に示すシリンダ式の昇降装置では、テーブル５１を昇降させるために、テーブル５１の下面に取り付けられたシリンダロッド５２が、テーブル５１下方のベース５３に固定されたシリンダ５３により上下動する。また、昇降するテーブル５１のガイド手段として、テーブル５１下面に取り付けられるガイドロッド５５と、ベース５４に固定されてガイドロッド５５をガイドするガイド部材５６とが設けられる。

斯かるシリンダ式の昇降装置において、テーブル５１の昇降ストロークを伸ばす簡単な方法は、より長いシリンダ５３、シリンダロッド５２やガイドロッド５５を用いることである。しかし、そうすると、シリンダ５３の設置スペースやガイドロッド５５の進入スペースとなるベース５４の下方空間を上下方向に大きくとる必要が生じ、省スペース化や作業性等の点で不都合となる。

図２２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように特殊な二段シリンダ５７や二段ガイドロッド５８を用いることによってもテーブル５１の昇降ストロークを伸ばすことはできる。しかし、この方法は、昇降ストロークの増加分に見合わない程のコストの上昇を伴うため、現実的ではない。

昇降装置の特に上下方向のコンパクト化のみに関して言えば、図２３（Ａ）及び（Ｂ）に示すパンタグラフ式の昇降装置がより有利である。この装置では、パンタグラフ機構の伸縮によりテーブル５１が昇降する。

しかし、斯かるパンタグラフ式の昇降装置には、テーブル５１が上昇するときにパンタグラフ機構のセンターがテーブル５１のセンターから離れる方向に動き、テーブル５１が揺れるという避け難い構造的な問題がある。また、テーブル５１の全長によってパンタグラフ機構を構成するアーム５９の長さが必然的に決まり、テーブル５１の昇降ストロークも決まることから、より全長の長いテーブル５１を用いれば、テーブル５１の昇降ストロークを伸ばすことができる反面、昇降装置のコンパクト化は不可能となる。

図２４（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにアーム５９の数を増やしたパンタグラフ機構を用いてもテーブル５１の昇降ストロークを伸ばすことはできる。この方法を選択すれば、テーブル５１の全長を長くする必要が無いので昇降装置のコンパクト化も期待できるが、テーブル５１が上昇するときの揺れは一般的に大きくなる上、パンタグラフ機構が複雑化し昇降装置が高価になる。

近年では、図２５（Ａ）及び（Ｂ）に示すような噛合チェーン式の昇降装置（例えば特許文献１参照）が他の形式の昇降装置に取って代わりつつある。この昇降装置は、テーブル５１の昇降駆動を昇降駆動用噛合チェーン６０によって行わせると共に、テーブル５１の昇降動作をパンタグラフ機構によってガイドさせる、というものである。

しかし、斯かる噛合チェーン式の昇降装置では、昇降駆動用噛合チェーン６０でテーブル５１を昇降させる構造上、テーブル５１の上昇時における剛性や耐久性に乏しい。また、昇降駆動用噛合チェーン６０はモータ６１の駆動によってチェーン収納手段６２から繰り出されるものであるが、モータ６１が汎用品であるとテーブル５１の昇降スピードは低速となる。さらに、モータ６１やチェーン収納手段６２の他、駆動用ギアボックス６３等が必要で、装置の構成が複雑で高価ともなる。

特開２０１０−１１２９号公報

上述のように、各形式の昇降装置にはそれぞれに問題がある。

また、シリンダ式の昇降装置（図２１、図２２参照）ではシリンダ５３を用い、パンタグラフ式の昇降装置（図２３、図２４参照）でもパンタグラフ機構の駆動に図外のシリンダ等を用いるので、これらの昇降装置では、シリンダを駆動させるための図外のポンプユニットをテーブル５１から外れた位置に設置する必要がある。対して、噛合チェーン式の昇降装置（図２５参照）では、シリンダは不要であるが、モータ６１、チェーン収納手段６２、駆動用ギアボックス６３等をテーブル５１の脇に配置しなければならず、シリンダ式、パンタグラフ式の昇降装置と同様に、広い設置スペースが必要で、装置のコンパクト性に欠けることとなる。

本考案は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、コンパクト化、省スペース化を図ることができ、併せて低コスト化の達成にも資する昇降装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本考案に係る昇降装置は、略上下方向に延びる二つのボールねじ軸及び前記二つのボールねじ軸を可逆回転駆動するモータを有する昇降ユニットと、前記二つのボールねじ軸の一方に螺合するボールねじナットを有する架台と、前記二つのボールねじ軸の他方に螺合するボールねじナットを有するテーブルとを備え、前記昇降ユニットは、前記二つのボールねじ軸が共に下向きまたは上向きに装着されるベース部を有する（請求項１）。

前記昇降装置において、前記モータは前記ベース部に対して前記二つのボールねじ軸と同じ向きに装着されていてもよい（請求項２）。

前記昇降装置において、前記モータの駆動による前記二つのボールねじ軸に対するそれぞれの前記ボールねじナットの相対移動が互いに逆向きとなっていてもよい（請求項３）。

前記昇降装置において、前記二つのボールねじ軸のねじの向きは互いに同じであり、前記モータと前記二つのボールねじ軸とを連動させるギア列は前記二つのボールねじ軸が互いに逆回転するように構成されていてもよい（請求項４）。

前記昇降装置において、前記昇降ユニットは、略上下方向に延びる二つのガイドレールが設けられたレールブロックを備え、前記二つのガイドレールの一方にガイドされて摺動する摺動部が前記架台に設けられ、前記二つのガイドレールの他方にガイドされて摺動する摺動部が前記テーブルに設けられていてもよい（請求項５）。

前記昇降装置において、前記テーブルの昇降案内手段としてＬＭガイドが用いられていてもよい（請求項６）。

請求項１〜６に係る考案では、コンパクト化、省スペース化を図ることができ、併せて低コスト化の達成にも資する昇降装置が得られる。

すなわち、請求項１〜６に係る考案では、テーブルの下方に必要となる空間の高さは各ボールねじ軸の１本分とすることができるのに対して、テーブルの昇降ストロークを各ボールねじ軸のおよそ２倍分とすることができ、昇降装置自体をコンパクトとしながら昇降ストロークを伸ばすことができ、しかも、昇降装置の周辺に附帯機器のスペースが不要であるから、その設置に関しても省スペース化を図ることができる。

請求項２に係る考案では、テーブルの下方の空間内にモータを収容して、装置の小型化、省スペース化を確実なものとすることができる。

請求項３に係る考案では、テーブルの昇降ストロークを各ボールねじ軸のおよそ２倍分とし、かつ、昇降スピードを各ボールねじの昇降スピードのおよそ２倍とすることができる。

請求項４に係る考案では、用いる部材の種類を減らすことができ、個々の部材の単価も比較的安価であるので、低コストで構造がシンプルな昇降装置が得られる。

請求項５に係る考案では、テーブルの昇降時の横揺れを防止することができる。

請求項６に係る考案では、テーブルの昇降動作が滑らかとなり、同じ重さのワーク（部品）を昇降させるにも、従来装置よりも小型のモータを使用することが可能となる。

本考案の一実施の形態に係る昇降装置の上昇した状態の構成を概略的に示す正面図である。図１に示す昇降装置の要部の構成を概略的に示す正面図である。図２に示す昇降装置が下降した状態を概略的に示す正面図である。前記昇降装置の要部の構成を概略的に示す平面図である。前記昇降装置の上昇した状態の構成を概略的に示す左側面図である。上昇した状態の前記昇降装置を正面側からみたときの構成を概略的に示す縦断面図である。図６に示す昇降装置の要部の構成を概略的に示す縦断面図である。図７に示す昇降装置が下降した状態を概略的に示す縦断面図である。図８に示す昇降装置の要部の構成をより詳細に示す縦断面図である。上昇した状態の前記昇降装置を左側面側からみたときの構成を概略的に示す縦断面図である。図１０に示す昇降装置が下降した状態を概略的に示す縦断面図である。図１に示す昇降装置の他の要部の構成を概略的に示す縦断面図である。図１２に示す昇降装置が下降した状態を概略的に示す縦断面図である。図１３に示す昇降装置の要部の構成をより詳細に示す縦断面図である。下降した状態の前記昇降装置を右側面側からみたときの構成を概略的に示す縦断面図である。下降した状態の前記昇降装置の要部の構成を概略的に示す縦断面図である。下降した状態の前記昇降装置を左側面側からみたときの構成を概略的に示す縦断面図である。前記昇降装置の構成を概略的に示す横断面図である。前記昇降装置の要部の構成を概略的に示す横断面図である。前記昇降装置の他の要部の構成を概略的に示す横断面図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、テーブルが下降した状態及び上昇した状態の従来のシリンダ式の昇降装置の構成を概略的に示す説明図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、テーブルが下降した状態及び上昇した状態の他の従来のシリンダ式の昇降装置の構成を概略的に示す説明図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、テーブルが下降した状態及び上昇した状態の従来のパンタグラフ式の昇降装置の構成を概略的に示す説明図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、テーブルが下降した状態及び上昇した状態の他の従来のパンタグラフ式の昇降装置の構成を概略的に示す説明図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、テーブルが下降した状態及び上昇した状態の従来の噛合チェーン式の昇降装置の構成を概略的に示す説明図である。

本考案の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。

まず、本実施の形態に係る昇降装置は、ワーク等が積み卸しされるテーブル１を架台２に対して近接離間させ、これによってテーブル１を昇降させる昇降ユニット３を備える（図１〜図３、図６、図７、図１０参照）。

昇降ユニット３は、図２、図３、図６、図７に示すように、二つのボールねじ軸４，５と、ボールねじ軸４，５を可逆回転駆動するモータ６と、これらの部材４，５，６を保持するベース部（ベースプレート）７とを備えている。ボールねじ軸４，５はベース部７に保持された状態で各々軸心回りに回動自在となっている。

そして、一方のボールねじ軸４に螺合するボールねじナット８が架台２に設けられ、他方のボールねじ軸５に螺合するボールねじナット９がテーブル１に設けられる。

すなわち、本実施の形態では、架台２に対する昇降ユニット３の昇降と、昇降ユニット３に対するテーブル１の昇降とを、共にボールねじ（ボールジャッキ）を用いて行い、一方のボールねじ軸４の回転により架台２に対して昇降ユニット３が近接離間し、他方のボールねじ軸５の回転により昇降ユニット３に対してテーブル１が近接離間する（図２、図３参照）。

また、モータ６の駆動軸と、ボールねじ軸４，５とは、図４、図１８、図１９に示すギア列（同期ギア群）１０により連動し、モータ６の駆動によるボールねじ軸４，５に対するそれぞれのボールねじナット８，９の相対移動が常に互いに逆向きとなるように、ボールねじ軸５，６のねじの向きは互いに同じであり、ギア列１０はボールねじ軸４，５が互いに逆回転するように構成されている。図４、図７において、４ｇ、５ｇ、６ｇはそれぞれボールねじ軸４，５、モータ６に対応する歯車である。

すなわち、テーブル１が下降した状態（最下端位置にある状態）では、図３、図８、図９に示すように、架台２のボールねじナット８はボールねじ軸４の上端位置にあると共に、テーブル１のボールねじナット９はボールねじ軸５の下端位置にある。そして、ボールねじ軸４，５が回動して、架台２のボールねじナット８はボールねじ軸４に対して相対的に下降する方向に移動し、テーブル１のボールねじナット９はボールねじ軸５に対して相対的に上昇する方向に移動するのであり、最終的に、テーブル１は図２、図６、図７に示す上昇した状態（最上端位置にある状態）となる。また、テーブル１が下降するときには、架台２のボールねじナット８はボールねじ軸４に対して相対的に上昇する方向に移動し、テーブル１のボールねじナット９はボールねじ軸５に対して相対的に下降する方向に移動する。

斯かる構成により、テーブル１は、各ボールねじのストロークのおよそ２倍のストロークで昇降し、かつ、各ボールねじの昇降スピードのおよそ２倍のスピードで昇降することになる。

ここで、図２、図３、図６〜図９、図１１に示すように、昇降ユニット３が下降したときにボールねじ軸４が架台２を貫通して床面に当接することがないように、架台２は架台２の下面から一定距離だけ上方に離れた位置にボールねじナット８を保持する。また、テーブル１と昇降ユニット３とが近接したときに昇降ユニット３がテーブル１に衝突することがないように、テーブル１はテーブル１の上面から一定距離だけ下方に離れた位置にボールねじナット９を保持する。

一方、テーブル１の昇降（直線運動）案内手段として、図４、図５、図１２〜図１４、図１８〜図２０に示すように、昇降ユニット３は、略上下方向に延びる二つのガイドレール１１，１２が設けられたレールブロック１３を備え、架台２には一方のガイドレール１１にガイドされて摺動する摺動部１４が設けられ、テーブル１には他方のガイドレール１２にガイドされて摺動する摺動部１５が設けられている。

本実施形態では、ガイドレール１１，１２と摺動部１４，１５とのガイド機構（昇降案内手段）にＬＭガイド（登録商標）を用いている。すなわち、ガイドレール１１，１２はそれぞれＬＭレールであり、摺動部１４，１５はそれぞれＬＭブロックであって、ＬＭガイドは、ＬＭレール１１，１２と、ＬＭブロック１４，１５と、これらＬＭレール１１，１２とＬＭブロック１４，１５との間で荷重を負荷しながら転走し、ＬＭブロック１４，１５の摺動を円滑とする複数のボール（図示していない）とで構成されている。

本実施形態の昇降装置（本昇降装置）では、テーブル１を昇降させる機構としてボールジャッキ（構造）を用い、テーブル１の昇降案内手段としてＬＭガイドを用いるので、テーブル１の昇降動作が滑らかとなる。このことにより、同じ重さのワーク（部品）を昇降させるにも、従来装置よりも小型のモータ６を使用することができる。

また、本昇降装置では、昇降ユニット３においてボールジャッキとモータ６をギア列１０で連動させ、モータ６を昇降ユニット３に保持させるに際して、ボールねじ軸４，５と同様にモータ６はベース部７から下向きに装着される。従って、本昇降装置では、昇降ストロークが各ボールねじ軸４，５のおよそ２倍分であるのに対して、テーブル１の下方に必要となる空間の高さはボールねじ軸４，５の１本分であるので、昇降装置自体のコンパクト化を図ることができ、昇降装置の周辺に附帯機器のスペースが不要であるから、その設置に関しても省スペース化を図ることができる。

本昇降装置では、テーブル１の周縁部と架台２の周縁部とにわたって固定連結された蛇腹状カバー１６（図１〜３、図５〜７、図９、図１０、図１２〜図１７参照）によってテーブル１の下方の空間の四方を覆うので、テーブル１の下方にある昇降ユニット３等への接触事故は確実に防止される。尚、本願の正面図や側面図では、内部構造を明らかにするためにこの蛇腹状カバー１６を一部省略してある。

また、図１、図６、図８、図１２、図１４、図１５に示すように、モータ６へ接続されるケーブル等は、ケーブルベア（登録商標）１７によって保護された状態で使用される。

なお、本考案は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。

ギア列１０に代えて、タイミングベルト及びタイミングプーリを介してモータ６とボールねじ４，５とが連動するように構成されていてもよい。

ベース部７に対して装着されたボールねじ軸４，５、モータ６は共に下向きまたは上向きになっていることが装置の小型化、省スペース化の点で望ましく、実施形態では全てベース部７から下向きとしてあるが、上向きとしてもよい。

モータ６の駆動によるボールねじ軸４，５に対するそれぞれのボールねじナット８，９の相対移動が常に互いに逆向きとなるように、本実施形態では、ボールねじ軸５，６のねじの向きは互いに同じであり、ボールねじ軸４，５を互いに逆回転させるようにギア列１０は構成されている。しかし、例えば、ボールねじ軸４，５のねじの向きは互いに逆向きであり、ギア列１０はボールねじ軸４，５を互いに同回転（同じ向きに回転）させるように構成されていてもよく、この場合の作用は変わらない。

本実施形態では、ボールねじ軸４，５が同時に回動してテーブル１が昇降するが、この構成に代えて、ボールねじ軸４の回動とボールねじ軸５の回動とが別々に行われてテーブル１が二段階で昇降するように構成されていてもよく、この場合はテーブル１の昇降スピードを抑えることができる。

なお、上記変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。

１テーブル
２架台
３昇降ユニット
４ボールねじ軸
５ボールねじ軸
６モータ
７ベース部
８ボールねじナット
９ボールねじナット

Claims

略上下方向に延びる二つのボールねじ軸及び前記二つのボールねじ軸を可逆回転駆動するモータを有する昇降ユニットと、
前記二つのボールねじ軸の一方に螺合するボールねじナットを有する架台と、
前記二つのボールねじ軸の他方に螺合するボールねじナットを有するテーブルとを備え、
前記昇降ユニットは、前記二つのボールねじ軸が共に下向きまたは上向きに装着されるベース部を有する昇降装置。
前記モータは前記ベース部に対して前記二つのボールねじ軸と同じ向きに装着される請求項１に記載の昇降装置。
前記モータの駆動による前記二つのボールねじ軸に対するそれぞれの前記ボールねじナットの相対移動が互いに逆向きとなる請求項１または２に記載の昇降装置。
前記二つのボールねじ軸のねじの向きは互いに同じであり、前記モータと前記二つのボールねじ軸とを連動させるギア列は前記二つのボールねじ軸が互いに逆回転するように構成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の昇降装置。
前記昇降ユニットは、略上下方向に延びる二つのガイドレールが設けられたレールブロックを備え、前記二つのガイドレールの一方にガイドされて摺動する摺動部が前記架台に設けられ、前記二つのガイドレールの他方にガイドされて摺動する摺動部が前記テーブルに設けられている請求項１〜４の何れか一項に記載の昇降装置。
前記テーブルの昇降案内手段としてＬＭガイドが用いられる請求項１〜５の何れか一項に記載の昇降装置。