JP3614370B2

JP3614370B2 - 起伏リンク付き昇降装置

Info

Publication number: JP3614370B2
Application number: JP2001005888A
Authority: JP
Inventors: 幸徳北條
Original assignee: ユアサ工機株式会社
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2021-01-15
Also published as: JP2002211887A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に積み込んで移動し、移動先で上方に延ばして使用するアンテナ、カメラ、照明といった器材の昇降機構に用いて好適な起伏リンク付き昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これら比較的軽量の被昇降物を昇降させるための機構として、本出願人は、先に、内筒と外筒とからなる二重構造のシリンダユニットを多段に重ねた昇降装置を提案している（実用新案登録第２５４６７９３号）。この昇降装置は、段数を多く取れることから（１２〜３段は可能）、コンパクトに縮短した状態から大きく伸長でき、この種の昇降装置としては最適である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これら被昇降物には、収納する場所やスペース或いは姿勢規制の関係で使用（上昇）時の姿勢で収納（下降）できないものがある。そこで、被昇降物をその取付座に対して動かせるようにし、上昇時には、これを電動モータ等で駆動して姿勢変更をしたりしていた。しかし、これによると、モータを含む可動機構が必要になって構造が複雑になるし、又、重量が重くなって伸長量が制約されることになる。本発明は、このような課題を解決するものであり、上昇動作に連動して起動するリンク機構をシリンダユニットに付設し、姿勢変更を自動的に行うようにしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載の、内筒と外筒を下端の連結部材で連結した複数のシリンダユニットからなり、上方の内筒は下方の内筒に移動可能に外嵌し、上方の外筒及び連結部材は下方の外筒に摺動可能に内嵌してシリンダユニットを上下に接続するとともに、各内筒内を連通した閉空間に形成してこの閉空間に圧油を給排することでシリンダユニットを伸縮させ、最上段のシリンダユニットに取り付けた被昇降物を昇降させる昇降装置において、最上段のシリンダユニットに被昇降物を支持するリンク機構と、このリンク機構を起伏させるアクチュエータとを取り付け、最上段のシリンダユニットが伸長するとアクチュエータでリンク機構を起動させることを特徴とする起伏リンク付き昇降装置を提供する。
【０００５】
以上の手段をとることにより、則ち、リンク機構はアクチュエータによってシリンダユニットの上昇動作に連動して起動させられるものであるから、大した重量増加にならず、上昇時に被昇降物の姿勢変更ができる。この場合のアクチュエータとしては、請求項２に記載の、アクチュエータが、最上段のシリンダユニットの内筒の上端に、圧油の流入孔及びこれを開閉する弁機構と、流入孔の上方にバネで下方に付勢されてリンク機構に連設されるピストンとからなるシリンダを有するものであり、この内筒が伸長すると、弁機構が作動して流入孔を開通して圧油を流入させ、ピストンをバネに抗して上昇させてリンク機構を起動させるものが考えられる。
【０００６】
又、このリンク機構として、請求項３に記載の、最上段のシリンダユニットの内筒の上端に設けられる回動軸とピストンとの間に介設される二つのリンクからなるものによれば、簡単な構造にできる。更に、本発明は、請求項４に記載した、最下段のシリンダユニットがベースに対して回転可能に載設される構成を提供する。姿勢変更は垂直面内に限らず、アンテナにおける指向性のように水平面内でも行わなければならないものがあることから、これを可能にしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１〜図４は本発明の一例を示す三段式の起伏リンク付き昇降装置のそれぞれ縦断面図、図５は一部側面図、図６は図４のＡーＡ拡大断面図であるが、この昇降装置は、内筒１_ｎと外筒２_ｎを下端の連結部材３_ｎで連結したシリンダユニット４_ｎからなり、上方の内筒１_ｎは下方の内筒１_ｎ−１に移動可能に外嵌し、上方の外筒２_ｎ及び連結部材３_ｎは下方の外筒２_ｎ−１に摺動可能に内嵌してシリンダユニット４_ｎを上下に接続したものである。
【０００８】
則ち、最下段のシリンダユニット４_１は、この昇降装置を支えるベース５を連結部材３_１としてその中心に内筒１_１を、周辺に外筒２_１を同芯に固定して起立させたものである。そして、外筒２_１の上端には、下から二段目のシリンダユニット４_２の外筒２_２の外周に摺接して外筒２_１の内周に段等を形成して落ちないように嵌合されるリング６_１と、このリング６_１の上方への抜出を規制するために外筒１_１の外周に螺合等で止め付けられる止め具７_１とが設けられている。
【０００９】
この他、本例のベース５は基礎台２０の上にボール等２１を介して回転可能に載設されており、外筒２_１等の外周に取り付けた把手２２を操作することで、シリンダユニット４_ｎ全体を回転できるようになっている。後述する被昇降物２３の指向性に対応できるようにするためである。更に、基礎台２０及びベース５には、油圧ユニット（図示省略）に連結されて内筒１_１に通ずる油路８ａ、８ｂが形成されている。
【００１０】
これに対して、下から二段目のシリンダユニット４_２は、最下段の内筒１_１の外周に摺接する連結部材３_２から内筒１_２と外筒２_２を固定的に起立させたものである。この場合、連結部材３_２の外周は最下段の外筒１_１の内周に摺接しており、これら外筒２_１、２_２同士は連結部材３_２とリング６_１とで互いを支持していることになる。従って、ある程度のスパンで支持することになり、摺動がスムーズであるとともに、倒れに対して抑制力が高い。
【００１１】
更に、連結部材３_２の上方には、この内筒１_２に所定長さ沿う上延部９_２が設けられている（図では途切れたようになっているが、実際は連続している）。又、外筒２_２の上端には、最下段のシリンダユニット４_１におけると同様なリング６_２と止め具７_２とが設けられている。更に、下から三段目（本例では最上段）のシリンダユニット４_３も、基本的にはこれと同じであるが、只、これより上方には外筒が存在しないから、内筒１_３で外筒２_３を兼用させてもよい。
【００１２】
ところで、以上の各外筒２_ｎには、内周に突条１２_ｎが上下方向に突設されている。この突条１２_ｎの形状には種々のものがあるが、本例ではキー形状のものを示している。この突条１２_ｎの形成は、素材をアルミパイプにすれば、押出等で容易に形成できる（勿論、キー溝を掘り、それにキーを嵌め込んでもよい）。これに伴って、連結部材３_ｎの外周にはこの突条１２_ｎに嵌まり込む溝１３_ｎが形成されることになる。尚、これら突条１２_ｎと溝１３_ｎとの組は複数設けられており、本例では円周上に三等分するものが示されている。これら突条１２_ｎと溝１３_ｎとによって外筒２_ｎ同士が相互に回転するのを規制する回止めとなる。
【００１３】
以上の構成からなる伸縮ポールは、下方のシリンダユニット４_ｎ−１に上方のシリンダユニット４_ｎを挿入して行くことで組み立てられる。則ち、最下段のシリンダユニット４_１に下から二段目のシリンダユニット４_２を挿入した後、リング６_２を嵌め、止め具７_２を止め付ければよく、この操作を順次上方のシリンダユニット４_ｎに施して行けばよい。
【００１４】
以上の内筒１_ｎの内部は連通した閉空間に形成してある。この場合でも、内筒１_ｎの外周に摺接する連結部材３_ｎの内周にはシール部材１４_ｎが設けられており、内筒１_ｎ内に後述する圧油を充満したとしても、これらが漏れ出るおそれはない（この他、外筒２_ｎの外周に摺接する止め具７_ｎの内周にもシール部材１５_ｎが設けられている）。以上により、油路８ａ、８ｂから圧油を供給すると、内径の相違によって、最初に最大径を有する最上段の内筒１_３の上延部９_３が上から二段目のリング６_２に当たるまで伸長（上昇）する。
【００１５】
この点で、上延部９_ｎとリング６_ｎとは、伸長限界を決めるストッパーを構成することになる。最上段のシリンダユニット４_３が一杯に伸長すると、同じく内径差から今度は上から二段目のシリンダユニット４_２が伸長し、次いで最下段のシリンダユニット４_１が伸長するという順序動作を繰り返し、最終的にはすべてのシリンダユニット４_ｎが伸長した状態となる。一方、油路８ａ、８ｂから圧油を排出して行くと、同じく内径差から今度は最下段のシリンダユニット４_１が縮短（下降）し、以下、同じ動作を下から二段目、三段目という順序で繰り返す。
【００１６】
ところで、本発明では、最上段のシリンダユニット４_３に、リンク機構３０とこのリンク機構３０を起伏させるアクチュエータ３１とを組み込み、最上段のシリンダユニット４_３が伸長するとアクチュエータ３１によってリンク機構３０が起動し、縮短すると伏動するようにしたものである。本例におけるアクチュエータ３１は、最上段のシリンダユニット４_３の内筒１_３の上端にブロック３２を介在させて継設したシリンダ３３と、シリンダ３３の下端に形成された圧油の流入孔３４を開閉する弁機構３５とからなる。
【００１７】
この場合の流入孔３４は、シリンダ３３の底板３６に形成されており、シリンダ３３にはバネ３７で下方に付勢されたピストン３８が挿設され、更に、ピストン３８を突出させる上端部材３９の上端に回動軸４０を設け、回動軸４０とピストン３８との間に二つのリンク４１ａ、４１ｂからなるリンク機構３０を介設したものである。一方、弁機構３５は、シリンダ３３の底板３６とブロック３２の上端の小室４２との間に設けられて上下に動いて流入孔３４を開閉する弁頭４３ａと、弁頭４３ａに連続してブロック３２にバネ４４で下方に付勢されて摺動可能に挿通される弁棒４３ｂとからなる弁体４３を主体とするものである。この場合の弁棒４３ｂは、上から二段目の内筒１_２の上端に取り付けられるストッパリング４５を挿通して下延しているとともに、このストッパリング４５を越えた下端にはリング４６が設けられている。
【００１８】
以上により、各シリンダユニット４_ｎが縮短状態のときには、弁頭４３ａはバネ４４によって上動して流入孔３４を塞いでいる（図１）。尚、この場合でも、ブロック３２には、最上段の内筒１_３内と小室４２とを連絡する通路４７が形成されており、内筒１_３内に充満した圧油はストッパリング４５やリング４６の隙間を通って小室４２に至るようになっている。この状態で最上段のシリンダユニット４_３が伸長すると（図２）、弁棒４３ｂのリング４６がストッパリング４５に当たるが、このとき、最上段の内筒１_３の内径による油圧力は弁頭４３ａを押し上げているバネ４４の力よりも強く設定されているから、弁頭４３ａを押し下げて流入孔３４を開き、圧油はシリンダ３３内に流入する。
【００１９】
このとき、ピストン３８を押し下げているバネ３７の力はシリンダ３３の内径による油圧力よりも弱く設定されているから、ピストン３８は上昇し、二つのリンク４１ａ、４１ｂからなるリンク機構４１を起動して回動軸４０を回動させる（図３）。従って、回動軸４０に被昇降物２３を連係しておくと、回動軸４０の回動によってその姿勢が変わる。尚、リンク機構４１の起動角度、則ち、回動軸４０の回動角度は二つのリンク４１ａ、４１ｂの長さや角度を調整することで任意にとれる。ピストン３８が上昇エンドに達してリンク機構４１が作動すると、以後は上から二段目、三段目のシリンダユニット４_２、４_３が順次作動し、すべてのシリンダユニット４_ｎは一杯に伸長する（図４）。
【００２０】
このような昇降装置は、内筒と外筒とによる二重構成であるから、倒れ抑制効果が高い。又、内筒を移動可能に嵌装し、その内部を連通させてこれに圧油を給排して伸縮させる非常に簡単な構成である。従って、段数を増やすことができ、十分な伸長長さを得られるが、縮短するとコンパクトに納められる。この点で、高い個所で使用するアンテナやカメラ又は照明等をこの伸縮装置に取り付けると、車両等に積み込んで移動することが可能になる。勿論、固定的に据え付けて使用する場合でも上記の利点は変わらない。
【００２１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、リンク機構はアクチュエータによってシリンダユニットの上昇動作に連動して起動させられるから、上昇時に被昇降物の姿勢変更ができる。この場合において、リンク機構はシリンダユニットの伸縮動作に連動して機械的に起伏するものであるから、構造も簡単になるとともに、モータ等の駆動源を必要とせず、大した重量増加を来さず、コストも安いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示す昇降装置の縮短状態の縦断面図である。
【図２】本発明の一例を示す昇降装置の一部伸長状態の縦断面図である。
【図３】本発明の一例を示す昇降装置の一部伸長状態の縦断面図である。
【図４】本発明の一例を示す昇降装置の伸長状態の縦断面図である。
【図５】本発明の一例を示す昇降装置の一部側面図である。
【図６】図４のＡーＡ拡大断面図である。
【符号の説明】
１内筒
２外筒
３連結部材
４シリンダユニット
２０基礎台
２３被昇降物
３０リンク機構
３３シリンダ
３４流入孔
３５弁機構
３７バネ
３８ピストン
４０回動軸
４１ａリンク
４１ｂリンク

Claims

内筒と外筒を下端の連結部材で連結した複数のシリンダユニットからなり、上方の内筒は下方の内筒に移動可能に外嵌し、上方の外筒及び連結部材は下方の外筒に摺動可能に内嵌してシリンダユニットを上下に接続するとともに、各内筒内を連通した閉空間に形成してこの閉空間に圧油を給排することでシリンダユニットを伸縮させ、最上段のシリンダユニットに取り付けた被昇降物を昇降させる昇降装置において、最上段のシリンダユニットに被昇降物を支持するリンク機構と、このリンク機構を起伏させるアクチュエータとを取り付け、最上段のシリンダユニットが伸長するとアクチュエータでリンク機構を起動させることを特徴とする起伏リンク付き昇降装置。
アクチュエータが、最上段のシリンダユニットの内筒の上端に、圧油の流入孔及びこれを開閉する弁機構と、流入孔の上方にバネで下方に付勢されてリンク機構に連設されるピストンとからなるシリンダを有するものであり、この内筒が伸長すると、弁機構が作動して流入孔を開通して圧油を流入させ、ピストンをバネに抗して上昇させてリンク機構を起動させるものである請求項１の起伏リンク付き昇降装置。
リンク機構が、最上段のシリンダユニットの内筒の上端に設けられる回動軸とピストンとの間に介設される二つのリンクからなるものである請求項２の起伏リンク付き昇降装置。
最下段のシリンダユニットが基礎台に対して回転可能に載設されているものである請求項１〜３いずれかの起伏リンク付き昇降装置。