JP4041618B2

JP4041618B2 - テレスコープ式アクチュエータ

Info

Publication number: JP4041618B2
Application number: JP12652999A
Authority: JP
Inventors: 達史富岡
Original assignee: Sanyo Kiki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Kiki Co Ltd
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2019-05-07
Also published as: JP2000320505A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、荷物等を昇降可能に配置したり、各種機器を昇降可能に据え付ける場合などに使用されるテレスコープ式アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のアクチュエータとしては、例えば本出願人の提案に係るもので、特開平１０−２３８５１１号公報に開示されたものが知られている。
それは図５に示すように、外筒Ａ内に第１ロッド１と第２ロッド２と第３ロッド３とをその軸心方向へ伸縮自在な状態でテレスコープ状に内嵌し、第１ロッド１の上端部に第１ブラケット１１を介して第１動滑車２１を回転自在に支持し、その第１動滑車２１にロッドの軸心方向へ延びる第１伝動索体３１を逆Ｕ字状に巻掛け、その第１伝動索体３１の一端３１ａを上記の外筒Ａに連結するとともに、当該第１伝動索体３１の他端３１ｂを上記の第２ロッド２の基端部に連結し、上記外筒Ａに対して第１ロッド１を伸長させる駆動手段Ｄを設ける。
【０００３】
上記駆動手段Ｄは、外筒Ａ内に形成された筒孔７と、第１ロッド１の基端部に形成され、上記筒孔７内に気密移動自在に挿入されたピストン５と、上記ピストン５の下側に形成された流体作動室８と、その流体作動室８に圧縮流体を給排する給排ポート９とから構成される。また、上記第２ロッド２の上端部に第２ブラケット１２を介して第２動滑車２２を回転自在に支持し、その第２動滑車２２にロッドの軸心方向へ延びる第２伝動索体３２を逆Ｕ字状に巻掛け、その第２伝動索体３２の一端３２ａを第１ロッド１の第１ブラケット１１に連結するとともに、その第２伝動索体３２の他端３２ｂを第３ロッド２の基端部に連結する。
【０００４】
上記テレスコープ式アクチュエータは、次のようにして伸長作動する。
上記駆動手段Ｄを構成するで給排ポート９より流体作動室８内に圧縮流体を供給して第１ロッド１を上昇させる。すると、第１動滑車２１が第１伝動索体３１を介して第２ロッド２を上昇させ、これに連動して第２動滑車２２が第２伝動索体３２を介して第３ロッド３を上昇させる。なお、外筒Ａに対する第１ロッド１の伸長ストロークＳ₁と、第１ロッド１に対する第２ロッド２の伸長ストロークＳ₂と、第２ロッド２に対する第３ロッド３の伸長ストロークＳ₃とは、それぞれ等しくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、第２ロッドが第１動滑車２１と第１伝動索体３１とを介して上昇し、第３ロッドが第２動滑車２２と第２索体３２とを介して上昇することから、摩擦力等の不整な力が作用した場合でも、各ロッドが同時に同速でバランスよく伸長する点で優れるが、なお次の点で改善の余地が残されている。
【０００６】
各動滑車や各伝動索体が、いずれもロッドの外側に位置することから、当該動滑車や各伝動索体に塵埃等が付着して汚損したり、当該テレスコープ式アクチュエータの運搬時や備え付け時において、動滑車や各伝動索体が他の機材と衝突して破損する等の不都合を生じる虞れがある。本発明の目的は、上述の弊害を解消できるテレスコープ式アクチュエータを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、例えば図１及び図２に示すように、テレスコープ式アクチュエータを次のように構成した。
請求項１に記載の発明は、外筒Ａ内に第１ロッド１と第２ロッド２との少なくとも二つのロッドをその軸心方向へ伸縮自在な状態でテレスコープ状に内嵌して構成したテレスコープ式アクチュエータにおいて、
上記外筒Ａ内で、第１ロッド１の基端寄り部に第１動滑車２１を回転自在に支持し、この第１動滑車２１にロッドの軸心方向へ延びる第１伝動索体３１をＵ字状に巻掛け、その第１伝動索体３１の一端３１ａを上記外筒Ａ内先端部に連結するとともに、その他端３１ｂを巻上手段４０に伝動連結する。
上記第１ロッド１内で、当該第１ロッド１の先端寄り部に第２動滑車２２を回転自在に支持し、この第２動滑車２２にロッドの軸心方向へ延びる第２伝動索体３２を逆Ｕ字状に巻掛け、その第２伝動索体３２の一端３２ａを上記外筒Ａ内の基端部に連結するとともに、その他端３２ｂを第２ロッド２の基端寄り部に連結する。
上記第１動滑車２１の直径は、上記第１ロッド１の前後方向の幅よりも大きく、かつ上記外筒Ａの前後方向の幅よりも僅かに小さく設定し、上記第１動滑車２１の円周前後部は上記第１ロッド１の前後壁に開口した切欠２０から上記第１ロッド１と上記外筒Ａとの間隙内に突出して上記外筒Ａとの隙間を小さくしている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載したテレスコープ式アクチュエータにおいて、前記第２動滑車２２に接近させて第２伝動索体３２の脱輪防止手段３４を前記第１ロッド１に設けたことを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載したテレスコープ式アクチュエータにおいて、前記外筒Ａと第１ロッド１との間隙内、及び上記の第１ロッド１と第２ロッドとの間隙内に、それぞれ自己潤滑性を有する樹脂製のスライダー３６・３６を介在させたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の作用・効果】
本発明によれば、以下の作用・効果を奏する。
請求項１に記載した発明は、上記のように構成したことから、第１動滑車２１及びこの第１動滑車２１にＵ字状に巻掛けた第１伝動索体３１が、外筒Ａ内に位置する。また、第２動滑車２２及びこの第２動滑車２２に逆Ｕ字状に巻掛けた第２伝動索体３２が第１ロッド１内に位置する。つまり、各動滑車２１・２２や各伝動索体３１・３２は、外筒Ａや第１ロッド１内に収容されることとなる。これにより、当該動滑車や各伝動索体に塵埃等が付着して汚損したり、テレスコープ式アクチュエータの運搬時や備え付け時等において、当該動滑車や各伝動索体が他の機材と衝突して破損する等の不都合を解消することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、第２動滑車２２に接近させて第２伝動索体３２の脱輪防止手段３４を第１ロッド１に設けたことから、テレスコープ式アクチュエータの運搬時や備え付け時等において、第２ロッド２のみを伸長させた場合においても、第２動滑車２２から第２伝動索体３２が不用意に脱落する不都合を防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、外筒Ａと第１ロッド１との間隙内に介在する樹脂製のスライダー３６、及び第１ロッド１と第２ロッド２との間隙内に介在する樹脂製のスライダー３６は、いずれも自己潤滑性とガイド性を発揮して第１ロッド１及び第２ロッド２を円滑に伸長させる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は本発明に係るテレスコープ式アクチュエータの収縮状態をを示し、図１（Ａ）はそのアクチュエータの縦断側面図、図１（Ｂ）はそのアクチュエータの縦断正面図である。図２は上記アクチュエータを最大に伸長させた状態の一部を破断した側面図である。また、図３は図１（Ａ）中のＣ−Ｃ線横断平面図である。
【００１３】
上記テレスコープ式アクチュエータは、それぞれ四角パイプから成る外筒Ａと第１ロッド１と第２ロッド２とを備え、上記外筒Ａ内に第１ロッド１と第２ロッド２とがその軸心方向へ伸縮自在な状態でテレスコープ状に内嵌されている。
第２ロッド２の上端部には、荷物等を搭載するために使用される架台１０が固定されている。
【００１４】
図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、上記外筒Ａ内で、第１ロッド１の基端寄り部には第１動滑車２１が支軸２４を介して回転自在に支持されている。この第１動滑車２１には、ロッドの軸心方向へ延びる第１伝動索体３１がＵ字状に巻掛けられ、その第１伝動索体３１の一端３１ａは上記外筒Ａ内の上端部（先端部）に固定具１６で連結されるとともに、当該第１索体３１の他端３１ｂは、図２に示すように巻上手段４０に巻き上げ可能に連結されている。
【００１５】
上記巻上手段４０は、手動式ウィンチを構成するもので、図２に示すように、外筒Ａの左右外側面にその基端部４１ａが固定された巻上用フレーム４１と、その巻上用フレーム４１の基端部４１ａ寄りに設けられた滑車４２と、その巻上用フレーム４１の他端部４１ｂに設けられた巻上ドラム４３と、その巻上ドラム４３と一体回転する従動ギヤ４４と、その従動ギヤ４４と噛合する主動ギヤ４５と、その主動ギヤ４５と一体回転する巻上アーム４６と、その巻上アーム４６の先端に設けられた操作ハンドル４７とを備え、当該操作ハンドル４７を矢印Ｄ方向に回転操作することにより、人力で第１伝動索体３１の他端３１ｂを巻き上げ・巻き下げるように構成されている。
【００１６】
図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１ロッド１の先端寄り部の左右内面には、左右一対の第２動滑車２２・２２がそれぞれ支軸２７・２７で回転自在に支持されている。これらの各第２動滑車２２・２２には、それぞれロッドの軸心方向へ延びる第２伝動索体３２・３２が逆Ｕ字状に、かつ、左右対象に巻掛けられ、それらの第２伝動索体３２・３２の各一端３２ａ・３２ａは、上記外筒Ａ内の基端部に固定した底板１４に固定具１７ａで連結され、当該第２伝動索体３２・３２の各他端３２ｂ・３２ｂは、それぞれ上記第２ロッド２の左右外側面の基端寄り部に固定具１７ｂで連結されている。上記のように第２動滑車２２を左右一対設けたのは、左右をバランスさせて各ロッドの円滑な伸長作動を確保するためである。
【００１７】
第１ロッド１の左右内面の先端寄り部には、図１（Ａ）に示すように、第２動滑車２２に接近させて第２伝動索体３２の脱輪防止手段３４が設けられている。これは、テレスコープ式アクチュエータの運搬時や備え付け時等において、第２ロッド２のみが伸長した場合に、第２動滑車２２から第２伝動索体３２が不用意に脱落するのを防止することを意図したものである。なお、上記脱輪防止手段３４は、後述する樹脂製のスライダー３６をも兼ねる。
【００１８】
外筒Ａと第１ロッド１との間隙内、及び第１ロッド１と第２ロッドとの間隙内には、それぞれ自己潤滑性を有する樹脂製のスライダー３６・３６が介在されている。即ち、図１（Ａ）（Ｂ）及び図３に示すように、外筒Ａの上端部の各内面にそれぞれ２個のスライダー３６が、第１ロッド１の下端部の各外面にそれぞれ２個のスライダー３６が、第１ロッド１の上端部の各内面にそれぞれ２個のスライダー３６が、第２ロッド２の下端部の各外面にそれぞれ２個のスライダー３６がそれぞれ固設されている。これは、上記の各間隙内に介在する樹脂製のスライダー３６が、自己潤滑性とガイド性を発揮して第１ロッド１及び第２ロッド２を円滑に伸長させることを意図したものである。
【００１９】
上記外筒Ａの左右中間部には、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、左右一対のストッパ３７・３７が設けられている。これらのストッパ３７・３７は、第１ロッド１がその上限位置まで上昇したときに、第１動滑車２１の左右の支軸固定ボルト２６・２６に接当して当該第１ロッド１の上昇移動を規制する。また、上記ストッパ３７・３７は、前記巻上用フレーム４１の基端部４１ａを固定する一つの固定ボルトを兼ねる。なお、第１ロッド１の下端は外筒Ａ内の基端部に固定した底板１４に接当してその下降移動が規制される。
【００２０】
図１（Ａ）（Ｂ）及び図２に示すように、第２ロッドの上端部には、架台１０の組み付けフランジ１０ａが複数の固定ボルト３８で固定されている。これらの固定ボルト３８は、第２ロッド２がその下限位置まで下降したときに第１ロッド１の上端に接当して当該第２ロッド２の下降移動を規制する。
【００２１】
第１動滑車２１の直径は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１ロッド１の前後方向の幅よりも大きく、図３に示すように、外筒Ａの前後方向の幅よりも僅かに小さく設定されている。これは図３に示すように、第１動滑車２１と外筒Ａとの隙間を小さくすることにより、第１動滑車２１から第１伝動索体３１が不用意に脱落するのを防止することを意図したものである。
【００２２】
ここで、図４は第１ロッド１に対する第１動滑車２１の組み付け状態を示し、図４（Ａ）はその要部の縦断側面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）中のＢ−Ｂ線矢視横断平面図である。ここで、第１ロッド１の下端近傍部の前後壁には、図４(Ａ)(Ｂ)に示すように、滑車組付用の切欠２０が大きく開口されており、第１動滑車２１とその支軸２４を、図４（Ｂ）中の仮想線で示すように、第１ロッド１内に対角をなすように挿入する。次いでそれらを切欠２０を利用して矢印Ｆ方向へ４５°旋回させて実線位置に位置決めし、支軸２４を固定ボルト２６で固定して組み付ける。上記構成は、四角パイプを組み合わせつつ、可能な限りコンパクトな配置構成を意図したものである。
【００２３】
上記テレスコープ式アクチュエータは、次のようにして伸長作動する。
図２に示すように、第１伝動索体３１の他端３１ｂを巻上手段４０によって巻き上げる。すると外筒Ａに対して第１動滑車２１と第１ロッド１が一体に上昇する。また、第１ロッド１の上昇に伴って当該第１ロッド１の先端部に支持された第２動滑車２２が上昇し、これに伴って第２伝動索体３２を介して第２ロッド２が上昇していく。
【００２４】
この場合、動滑車の原理により、第１伝動索体３１の巻き上げ量の半分が、外筒Ａに対する第１ロッド１移動ストロークＳ₁となる。そして巻上手段４０による巻き上げ力は、上記第１ロッド１に作用する負荷の半分となる。また、外筒Ａに対する第２ロッド２の移動量は、外筒Ａに対する第１ロッド１の移動量の二倍になる。従って、第１ロッド１に対する第２ロッド２の移動ストロークＳ₂は、上記第１ロッド１の移動ストロークＳ₁と等しくなる。
【００２５】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、例えば次のように適宜変更を加えて実施可能である。即ち、前記ロッド１・２は、２本に代えて３本以上であってもよい。最も内側に配置されるロッド（ここでは第２ロッド）は、軽量化の観点から中空に構成することが好ましいが、中実であっても差し支えない。
また、動滑車２１・２２と伝動索体３１・３２との組み合わせは、プーリとロープ、あるいは、スプロケットとチェーン、歯車と歯付きベルト、であっても差し支えない。
【００２６】
さらに、外筒とロッドは、四角パイプ状のものに代えて、円形パイプ状のもの、断面コ字状の溝型鋼で構成したもの、あるいは三角パイプ状のものであっても差し支えない。また、前記巻上手段４０は、例示した手動式ウィンチに代えて、電動式ウィンチや流体圧シリンダなどを利用しても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテレスコープ式アクチュエータの収縮状態を示し、図１（Ａ）はそのアクチュエータの縦断側面図、図１（Ｂ）はそのアクチュエータの縦断正面図である。
【図２】上記アクチュエータを最大に伸長させた状態の一部を破断した側面図である。
【図３】図１（Ａ）中のＣ−Ｃ線矢視横断平面図である。
【図４】第１ロッドに対する第１動滑車の組み付け状態を示し、図４（Ａ）はその要部の縦断面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）中のＢ−Ｂ線矢視横断平面図である。
【図５】従来例に係るテレスコープ式アクチュエータの伸長状態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１…第１ロッド、２…第２ロッド、２１…第１動滑車、２２…第２動滑車、３１…第１伝動索体、３１ａ…第１伝動索体の一端、３１ｂ…第１伝動索体の他端、３２…第２伝動索体、３２ａ…第２伝動索体の一端、３２ｂ…第２伝動索体の他端、３４…脱輪防止手段、３６…スライダー、４０…巻上手段、Ａ…外筒。

Claims

外筒（Ａ）内に第１ロッド（１）と第２ロッド（２）との少なくとも二つのロッドをその軸心方向へ伸縮自在な状態でテレスコープ状に内嵌して構成したテレスコープ式アクチュエータにおいて、
上記外筒（Ａ）内で、第１ロッド（１）の基端寄り部に第１動滑車（２１）を回転自在に支持し、この第１動滑車（２１）にロッドの軸心方向へ延びる第１伝動索体（３１）をＵ字状に巻掛け、その第１伝動索体（３１）の一端（３１ａ）を上記外筒（Ａ）内先端部に連結するとともに、その他端（３１ｂ）を巻上手段（４０）に巻き上げ可能に連結し、
上記第１ロッド（１）内の先端寄り部に第２動滑車（２２）を回転自在に支持し、この第２動滑車（２２）にロッドの軸心方向へ延びる第２伝動索体（３２）を逆Ｕ字状に巻掛け、その第２伝動索体（３２）の一端（３２ａ）を上記外筒（Ａ）内の基端部に連結するとともに、その他端（３２ｂ）を上記第２ロッド（２）の基端寄り部に連結し、
上記第１動滑車（２１）の直径は、上記第１ロッド（１）の前後方向の幅よりも大きく、かつ上記外筒（Ａ）の前後方向の幅よりも僅かに小さく設定し、上記第１動滑車（２１）の円周前後部は上記第１ロッド（１）の前後壁に開口した切欠（２０）から上記第１ロッド（１）と上記外筒（Ａ）との間隙内に突出して上記外筒（Ａ）との隙間を小さくしている、ことを特徴とするテレスコープ式アクチュエータ。
請求項１に記載したテレスコープ式アクチュエータにおいて、前記第２動滑車（２２）に接近させて第２伝動索体（３２）の脱輪防止手段（３４）を前記第１ロッド（１）に設けた、ことを特徴とするテレスコープ式アクチュエータ。
請求項１又は請求項２に記載したテレスコープ式アクチュエータにおいて、前記外筒（Ａ）と第１ロッド（１）との間隙内、及び上記第１ロッド（１）と第２ロッド（２）との間隙内に、それぞれ自己潤滑性を有する樹脂製のスライダー（３６・３６）を介在させた、ことを特徴とするテレスコープ式アクチュエータ。