JP3759819B2

JP3759819B2 - リフト装置の立ち上げ機構

Info

Publication number: JP3759819B2
Application number: JP14417097A
Authority: JP
Inventors: 慎太郎奥野
Original assignee: 株式会社スギヤス
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2017-06-02
Also published as: TW403091U; KR19990006539A; KR100262871B1; JPH10330092A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンタグラフ形のリンクでテーブル等の昇降体を支持させ、油圧シリンダ等の駆動手段で昇降させるリフト装置において、特にテコ部材を用いて、昇降体の下限位置から駆動手段の揚力を有効に上昇側へ作用させるための立ち上げ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記立ち上げ機構としては、テコ部材を用いて構成するものが多く知られている。即ち特表平４−５０１４０１号公報や特開平６−７２６９８号公報に開示されるように、２本のリンクを中央で軸着してなるＸ形リンクの一方のリンクに軸着したテコ部材に、油圧シリンダのピストンロッドを、前記リンクとの軸着位置と偏心させて力点として軸着し、油圧シリンダの起動に伴い、作用点となるテコ部材の一端を、他方のリンク等に設けたバー部材に当接させることで、立ち上げ時にリンク間を押し広げてテーブルを上昇させるものである。
一方テーブル等の昇降体を支持する機構としては、上記Ｘ形リンクの他、各リンクを短くしても高い位置まで昇降体を昇降させることができることから、このＸ形リンクを上下に２段配置し、上下に隣接する端部同士を軸着してなるパンタグラフ形のリンク（以下パンタグラフリンクという）も多く採用されている。この場合も立ち上げ時には上記テコ部材が利用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記立ち上げ機構では、立ち上げ時はテコ部材を支点を中心に回転させ、その回転力をリンク間に作用させ、ある程度テコ部材が回転すると、ストッパでテコ部材の回転を停止させて、後はテコ部材を介して油圧シリンダが直接リンクを押し上げる作動となる。よってこのテコ部材の回転時と停止後とのテーブルの上昇速度が変化し、テーブルの動きに段が付いて使い勝手が良くない。
又下限状態からの上昇はテコ部材の回転のみによるから、立ち上げ直後から揚力が充分得られない。これはテコ部材をリンクの軸着中心近くに配置して、隣り合ったリンクを拡大させる形態であることに起因するが、特に拡大比（テーブルの動き量／シリンダの動き量）が大きくなることで、シリンダの高圧化や大径化を招いて、リフトの最低高さの制限を引き起こすことになる。
この立ち上げ時からの揚力の不足や拡大比の大きさによる欠点は、上記パンタグラフリンクにおいてより顕著に現われる。このようなパンタグラフリンクの立ち上げ機構として、例えば特開昭５３−５３８６９号公報や特公昭５７−１６０７８号公報に開示のものがあるが、どちらもテーブルの動きに段が付く、下限からの揚力不足といった不具合がある他、特に前者は、立ち上げ時にテコ部材でテーブルを直接押し上げる構造であるから、リンク下端のローラが浮き上がる力が働くため、リフト全体の安定を欠くものとなり、又その分ベースにも上向きの力を考慮した強度が必要となる。
【０００４】
そこで本発明は、パンタグラフリンクのリフト装置であっても、テコ部材を用いて立ち上げ時からの上昇速度を均一化させることができ、下限状態からも充分な揚力が得られる安定した立ち上げ機構を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、前記テコ部材を、前記上段のＸ形リンクのうち何れか一方のリンクにおける前記中央軸着位置より下方側に軸着すると共に、前記テコ部材の前記中央軸着位置側の端部には、前記駆動手段の端部を、反対側の端部には、ローラを夫々連結し、前記テコ部材の水平姿勢では、前記テコ部材の軸着位置が前記駆動手段の連結位置より下方になるように設定し、更に前記ローラと前記テコ部材の軸着位置との間のテコ部材の下縁に、同じくテコ部材の水平姿勢で、前記ローラより下方に位置する段部を形成する一方、前記下段のＸ形リンクのうち前記テコ部材が軸着されるリンクと平行なリンクに、前記昇降体の下限位置で前記テコ部材の段部が当接する当接部と、前記駆動手段の作動に伴う前記テコ部材の回転により前記ローラが当接し、前記テコ部材の回転方向と交差するように形成されたカム面とを備えたカム部材を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はリフト装置の全体図で、リフト装置１は、平行なベース２とテーブル３との間に、中央軸６で軸着した２本のリンク４，５と、その上段に同じく中央軸９で軸着した２本のリンク７，８とを重ね、上限に隣接するリンク４と７、５と８とを連結してなるパンタグラフリンクを一対平行に配置したもので、下段のリンク４の下端はベース２の一端へ軸１０によって回動自在に軸着する一方、リンク５の下端にはローラ１１を設けてベース２上を摺動自在とし、上段のリンク７の上端はテーブル３の一端へ軸１２によって回動自在に軸着する一方、リンク８の上端にはローラ１３を設けて、テーブル３の下面に沿って摺動自在としている。尚図１は一対のうちの一方（手前側）のパンタグラフリンクを省略して示している。
【０００７】
又上段のリンク７において、下段のリンク４との連結部と、中央軸９との間には、支軸１４によってテコ部材１５が回動可能に軸着される。図２にも示すように、このテコ部材１５の中央軸９側の端部には、油圧シリンダ１６のピストンロッド１７の上端が連結軸１８によって軸着されている。この油圧シリンダ１６の基端は、軸１０によって下段のリンク４と共に軸着されている。更にピストンロッド１７の連結軸１８には、第一ローラ１９が、テコ部材１５の端部から上方へやや突出して設けられている。一方テコ部材１５の反対側の端部にも、第二ローラ２０が設けられている。ここでは第一ローラ１９と第二ローラ２０とがテコ部材１５の中心線Ｌ上に位置し、支軸１４は、水平姿勢のテコ部材１５において、中心線Ｌから下方側へ直交方向に距離Ａだけ偏心させた位置関係となっている。更にテコ部材１５における支軸１４と第二ローラ２０との略中間位置の下縁は、図２（Ａ）に示すように、テコ部材１５が水平姿勢の場合に支軸１４と略同じ水平高さに位置する段部２１が形成されている。
そしてテコ部材１５におけるリンク７側の側面でその上縁際には、ピン２２が突設されており、一方リンク７側には、テコ部材１５の回転に伴うピン２２の移動軌跡上にあって、テコ部材１５が図２の反時計回りに回転して立ち上げ姿勢となった際にピン２２が係合する切欠き２３を形成したピン受２４が突設されている。
【０００８】
一方下段のリンク５において、下端近くの側面には、テコ部材１５の回転方向と交差する方向にあってカーブするカム面２６を形成したカムブロック２５が突設されている。このカムブロック２５は、図２に示す如く、テーブル３が下限位置にある場合は、リンク５と共に水平姿勢にあり、テコ部材１５の起立動作で回転する第二ローラ２０の移動を規制する格好となるが、その上昇に従って第二ローラ２０はカム面２６を摺動するものとなる。又カムブロック２５における中央軸６側には、テーブル３の下限位置でテコ部材１５の段部２１が当接する当接片２７が延設されている。
尚２８は、テーブル３の下面に設けられ、後述するテーブル３の下限位置でテコ部材１５の第一ローラ１９が当接する当接板である。
【０００９】
以上の如く構成されたリフト装置１においては、図２（Ａ）のテーブル３の下限位置では、リンク４，５，７，８は夫々水平姿勢にあり、油圧シリンダ１６、テコ部材１５、カムブロック２５も夫々水平姿勢にあって、テコ部材１５の段部２１はカムブロック２６の当接片２７上に載置し、第一ローラ１９は当接板２８に当接している。尚このとき第二ローラ２０は、カムブロック２５のカム面２６と非接触位置にあり、ピン２２もピン受２４の切欠き２３に係合していない。
ここから油圧シリンダ１６を作動させると、ピストンロッド１７を伸長させる出力は、連結軸１８へ水平に加わるが、力点である連結軸１８はテコ部材１５の支軸１４とは距離Ａだけ偏心しているため、テコ部材１５には、支軸１４を中心とした反時計回りのモーメントが発生する。その力の大きさは、出力をＰ₁ とすると、モーメントＭ₁ ＝Ｐ₁ Ａとなる。
よってこのモーメントＭ₁ が発生するテコ部材１５には、第一ローラ１９によってテーブル３を垂直に押し上げる力Ｆが発生する。これは第一ローラ１９と支軸１４との水平距離をＢとすると、Ｆ＝Ｍ₁ ／Ｂとなる。同時にテコ部材１５には、第一作用点となる段部２１がカムブロック２５の当接片２７を下向きに押し下げる力Ｆ₂ が発生する。これは段部２１と当接片２７との接点と支軸１４との水平距離をＣとすると、Ｆ₂ ＝Ｍ₁ ／Ｃとなる。こうしてテコ部材１５は反時計回りに起立動作して、図２（Ｂ）のようにパンタグラフリンクをやや押し広げることになる。
【００１０】
図２（Ｂ）の位置までテーブル３が上昇すると、段部２１は当接片２７から離反して、今度は第二作用点となる第二ローラ２０がカム面２６に接触し、第二ローラ２０により押し下げる力Ｆ₃ が発生する。これは、油圧シリンダ１６の起立によって変化した出力をＰ₂ 、第二ローラ２０とカム面２６との接触点と支軸１４との水平距離をＣ₁ 、テコ部材１５の回転によって変化した支軸１４から連結軸１８までの距離をＡ₁ （即ち、第一ローラ１９を通るピストンロッド１７の軸線と平行な直線へ支軸１４からおろした垂線の長さ）とすると、Ｆ₃ ＝Ｐ₂ Ａ₁ ／Ｃ₁ で表される。尚図２（Ａ）との関係において、各距離は、Ａ₁ ＞Ａ、Ｃ₁ ＞Ｃであり、Ａ₁ はテコ部材１５の回転によって徐々に大きく、Ｃ₁ は徐々に小さくなる。よって次第に大きくなるＦ₃ によってパンタグラフリンクは更に拡大され、テーブル３も上昇を続けることになる。そして支軸１４を中心として回転するテコ部材１５は、第二ローラ２０をカム面２６に案内されながら回転を継続するため、テコ部材１５の回転力は、テーブル３が徐々に上昇してカムブロック２５との距離を広げても、テコ部材１５の回転方向と交差するカム面２６によって、その力を低下させることなく効果的にテーブル３の揚力へと変換される。
次にテーブル３の上昇とテコ部材１５の回転とが図２（Ｃ）に達すると、第二ローラ２０はカム面２６の終端近くまで達し、テコ部材１５のピン２２がリンク７に設けられたピン受２４の切欠き２３に係止し、テコ部材１５の回転は停止する。その後は、テコ部材１５の回転停止によって、油圧シリンダ１６からの出力は直接リンク７に伝わることとなり、パンタグラフリンクは更に拡大してテーブル３を上限位置まで上昇させる。尚その途中で第二ローラ２０は、カム面２６の延長曲面に近似する軌跡を描きながらカム面２６から離脱する。
【００１１】
このように下限位置からのテーブル３の上昇作用においては、テコ部材１５の２つの作用点となる段部２１と第二ローラ２０とによる連続した押し上げ作用が得られるから、立ち上げ時から充分な揚力が得られる。又上昇しながら円弧軌跡で移動する第二ローラ２０をカムブロック２５のカム面２６で案内しているから、テコ部材１５の回転を効果的にテーブル３の押し上げ力に変換でき、テコ部材１５においても充分な揚力が維持できる。同時にテコ部材１５によりテーブル３が上昇する速度を、油圧シリンダ１６で直接リンクを拡大させる際に上昇する速度と殆ど等しくできるため、テーブル３の動きに段がつくことがなく、スムーズに上昇させることができる。特にこれらテコ部材１５による作用は、パンタグラフリンクにおける平行なリンク７とリンク５間で作用させているため、先述した拡大比を小さくできる。よって、同じ昇降能力であれば、油圧シリンダに必要な出力は小さくて済み、油圧シリンダの小径化が図れて、テーブルの下限位置をより低くできる。又油圧シリンダの必要な出力が小さくなることで、各軸着支点への負担が軽減され、軽量化と耐久性の向上にも繋がる。
【００１２】
尚テーブル３を上限位置から下降させる場合は、上記と逆に、まず油圧シリンダ１６のピストンロッド１７の収縮により、パンタグラフリンクは折り畳みを開始してテーブル３を下降させる。パンタグラフリンクの折り畳みが進んでピン２２がピン受２４から離反する際には、テコ部材１５の第二ローラ２０が再びカムブロック２５のカム面２６の上端に当接し、第二ローラ２０がカム面２６に沿って下がるのと共に、テコ部材１５が時計回りへ回転し、図２（Ｃ）（Ｂ）（Ａ）の順でパンタグラフリンクを倒伏させる。この場合も油圧シリンダ１６の収縮で直接パンタグラフリンクが折り畳まれる速度と、テコ部材１５へ受け渡した後のテコ部材１５の回転によってパンタグラフリンクが折り畳まれる速度とが等しくなるため、テーブル３はスムーズに下降するものとなる。
【００１３】
尚上記形態では、油圧シリンダ１６の基端をリンク４と同じ軸１０で軸着しているが、この位置はリンク４の基端よりの中間位置や、ベース２、或はベース２をなくして床面に直接設けても良い。又油圧シリンダ１６やテコ部材１５とリンク機構との連結部位は、図１のものと上下又は左右逆にしても同じ作用が得られる。更にカム面２６は湾曲面でなく傾斜平面としても差し支えない。勿論テコ部材の形状も変更可能で、例えばローラ２０をシューに変えて直接支持しても良い。
一方パンタグラフリンクとして、上記形態ではＸ形リンクを上下に２段連結したもので説明しているが、３段以上のものでも適用は可能である。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、パンタグラフリンクを用いたリフト装置であっても、段部とローラとによる２つの作用点で２段階の押し上げ作動を行うテコ部材を用いてカム部材と組み合わせたことで、下限からも充分な揚力で昇降体を上昇させることができる。又立ち上げ時のテコ部材による上昇速度と、その後の駆動手段直接による上昇速度とを均一化させることができるため、昇降体の動きに段が付くことがなく、スムーズな昇降作動が得られる。特にテコ部材が、パンタグラフリンクにおける上下の平行なリンク間で働くため、前述した拡大比を従来より小さくでき、油圧シリンダの場合、同じ出力であれば必要出力はより小さくでき、シリンダの小径化、即ちリフトの下限高さの極低化が図れる。同時に拡大比を小さくして油圧シリンダの出力が小さくなることで、各リンクの連結部等への負担も軽減されるため、軽量化が可能となり、耐久性も向上する。
一方下限から一貫して上下のリンク間を押し拡げる構成となるから、昇降体のがたつきはなく、安定した昇降も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リフト装置のテーブル上限時を示す全体説明図である。
【図２】（Ａ）テーブル下限時の状態を示す説明図である。
（Ｂ）テコ部材によるテーブルの押し上げを示す説明図である。
（Ｃ）テコ部材によるテーブルの押し上げの終了時を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・リフト装置、２・・ベース、３・・テーブル、４，５，７，８・・リンク、１４・・支軸、１５・・テコ部材、１６・・油圧シリンダ、１７・・ピストンロッド、１９・・第一ローラ、２０・・第二ローラ、２１・・段部、２２・・ピン、２４・・ピン受、２５・・カムブロック、２６・・カム面。

Claims

中央を軸着した２本のＸ形リンクを上下に２段配置し、上下に隣接する端部同士を軸着したパンタグラフリンクで昇降体を支持し、前記パンタグラフリンクの所望の位置にテコ部材を軸着し、前記昇降体の下限位置では、前記テコ部材に連結した駆動手段によって前記テコ部材を回転させて、前記昇降体を途中高さまで上昇させるリフト装置の立ち上げ機構であって、
前記テコ部材を、前記上段のＸ形リンクのうち何れか一方のリンクにおける前記中央軸着位置より下方側に軸着すると共に、前記テコ部材の前記中央軸着位置側の端部には、前記駆動手段の端部を、反対側の端部には、ローラを夫々連結し、前記テコ部材の水平姿勢では、前記テコ部材の軸着位置が前記駆動手段の連結位置より下方になるように設定し、更に前記ローラと前記テコ部材の軸着位置との間のテコ部材の下縁に、同じくテコ部材の水平姿勢で、前記ローラより下方に位置する段部を形成する一方、前記下段のＸ形リンクのうち前記テコ部材が軸着されるリンクと平行なリンクに、前記昇降体の下限位置で前記テコ部材の段部が当接する当接部と、前記駆動手段の作動に伴う前記テコ部材の回転により前記ローラが当接し、前記テコ部材の回転方向と交差するように形成されたカム面とを備えたカム部材を設けたことを特徴とするリフト装置の立ち上げ機構。