JP4881905B2 - フォーク用制振装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばガラス基板等の被搬送物をフォークで保持して搬送する搬送装置のフォークに内蔵されて、そのフォークに発生する振動を抑制するフォーク用制振装置に関する。

例えば、液晶ディスプレイ用のガラス基板は、液晶ディスプレイの製造過程において、表面洗浄やパターン形成等を行う加工ステージ間を多数回行き来して表面処理がなされる。そのため、仮置きや移動の際に用いられるラックと加工ステージ間の移し替え等に、ガラス基板をフォークで保持して搬送する搬送装置（搬送ロボット）が使用されている。

近年においては、個々の液晶ディスプレイ用ガラス基板の大型化と多面取りの傾向により、扱うガラス基板が大型化していることから、そのガラス基板を保持する搬送ロボットのフォークも長尺で高剛性のものが必要となる。そこで、従来より採用されていたアルミ等の軽金属製のものに代わって、近年では、ＦＲＰ等の極めて軽量で剛性の高い樹脂製のものが採用されるようになっている。このＦＲＰ製のフォークは、内部を空洞化して形成することが可能であるため、高剛性を確保した上でより軽量化することが可能である。

ところで、上記のフォークに採用されるＦＲＰは、極めて軽量でたわみにくい材料であるが、ＦＲＰ製のフォークが変形したときの減衰性は非常に小さい。そのため、搬送ロボットの動作の開始や停止、或いは荷重や抜重による衝撃でフォークに振動が生起すると、その振動が収まるまでに長時間かかる。上記のフォークの場合には、通常、５〜１０秒程度で振動が収束するが、更に安全率を考慮して振動時間を設定するため、１０秒以上の振動停止時間を設定するようにしている。そのため、自動運転されている搬送ロボットは、フォークの振動時間内には、次の動作に入らないように設定されることから、作業待ち時間が長くなり、作業効率が低下する原因となっている。

そこで、フォークに発生する振動を抑制するために、例えば特許文献１には、搬送装置のエンドエフェクタや搬送アームに、種々の制振手段を設置することが開示されている。この特許文献１には、制振手段として、重りとばねとからなりハウジングに収納配置されたダイナミックダンパ（図１及び図２参照。）や、ハウジングの内部空間の中央にオリフィスを有し、その内部空間に所定量の比重の大きな液体を封入した構造の液体封入式制振装置（図３（ａ）参照。）、ハウジングの内部空間に固体である重りと比重の大きな液体を移動乃至流動可能な状態で封入した構造の制振装置（図３（ｂ）参照。）、ハウジングの内部空間に、支柱と上下移動自在に支柱に外挿された重りとを有し、さらに内部空間の上部下部には弾性体が内装された構造のインパクトダンパ（図３（ｃ）参照。）等が開示されている。

また、例えば特許文献２には、構造体の上下振動を小振幅から効果的に低減することができるようにするために、上下方向に所定の間隔を空けて構造体に設置された天板と底板の間を、ばねで上下方向に支持されて移動自在に設けられた重錘が、前記天板と前記底板に衝突することにより、前記構造体の上下振動を低減するようにした衝撃ダンパ（インパクトダンパ）が開示されている。

ところで、上記特許文献１及び２に開示されているような種々の制振手段は、重り（重錘）等の移動（変位）が生じ易くして、より良好な制振効果が得られるようにするためには、制振すべき振動体に対して振幅の大きな箇所に設置する方が好ましい。そのため、特許文献１においては、搬送装置のエンドエフェクタや搬送アームの端部（図５のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）に制振手段を設置するようにしている。しかし、これらの制振手段は、頻繁に変位動作を繰り返すエンドエフェクタや搬送アームの外部に取り付けられているため、他の構造物や機器と衝突して破損したり脱落してしまうという問題を内在している。

そこで、上記のようなフォークは、軽量化のために内部が空洞化されていることに着目し、その内部空間内に制振装置を収納した状態に設置することが考えられる。しかし、フォークは、通常、長さが２〜４ｍ、幅が６０〜１００ｍｍ、高さが１０〜４５ｍｍの細長い矩形断面状に形成されており（図４参照。）、その内部空間も高さ（上下方向）寸法が５〜４０ｍｍの非常に小さいものであるため、その内部空間内に上記の制振手段等をそのまま設置することは極めて困難である。

特に、マス部材（重り）の質量とばね部材のばね定数とに基づいて共振周波数がチューニングされるダイナミックダンパの場合には、通常、フォークの固有振動数が１０Ｈｚ程度で低いことから、これに対応して共振周波数をチューニングしようとすると、ばね定数の小さいばね部材が必要となる。そのため、ばね部材として金属製のコイルばねの引っ張りばね力（ばね定数が小さい）を利用して実現しようとすると、フォーク内部の限られた小空間（特に高さ方向（上下方向）スペースが小さい）でダイナミックダンパとして機能するように成立させることは極めて困難である。

また、ばね部材として軟らかい（ばね定数が小さい）ゴム弾性体を用いて実現しようとしても、フォーク内部の高さ方向（上下方向）スペースが小さい小空間では、マス部材が垂れ下がった状態になってしまい、ダイナミックダンパが成立しないばかりか、ゴム弾性体の耐久性の点においても成立させることが極めて困難である。

また、ダイナミックダンパは、チューニング周波数付近において良好な制振効果を発揮するものであるが、チューニング周波数から少しずれた周波数の振動に対しては有効な制振効果が得られ難く、低減可能な振動周波数領域が非常に狭い。そのため、上記搬送装置のフォークは、ガラス基板等の被搬送物を保持した時と保持しない時とで固有振動数が変化することから、ダイナミックダンパによる有効な制振効果が得られなくなる。

特開２００３−２６６３５９号公報 特開２００６−３４８９９６号公報

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、搬送装置のフォーク内部の小空間に収納された状態に設置することができ、そのフォークに発生する振動を良好に抑制し得るようにしたフォーク用制振装置を提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題を解決する本発明に係るフォーク用制振装置は、被搬送物をフォークで保持して搬送する搬送装置の前記フォークに内蔵される制振装置であって、互いに距離を隔てて対向配置された一対の支持部を有し前記フォークの内部空間内に設置されるベース部材と、一対の前記支持部の間に配置される長尺状のマス部材と、該マス部材の長手方向各端部と各前記支持部にそれぞれ両端が連結固定されて前記マス部材の両端を吊るようにして弾性支持する複数のコイルばねと、前記マス部材の長手方向各端部と各前記支持部との間にそれぞれ配置されて前記マス部材の両端を前記コイルばねと協働して弾性支持する複数のゴム弾性体と、から構成されていることを特徴としている。

本発明の制振装置は、長尺状のマス部材と、マス部材の両端を吊るようにして弾性支持するコイルばね及びゴム弾性体からなるばね部材とによって構成されるダイナミックダンパを備えている。このダイナミックダンパの共振周波数（ｆｎ）は、マス部材の質量（ｍ）とばね部材のばね定数（ｋ）とによって、下記の（式１）により基本的に定まり、制振すべきフォークの固有振動数（１０Ｈｚ付近）に合わせてチューニングされる。
ｆｎ＝√（ｋ／ｍ）／２π ………（式１）

本発明の制振装置においては、ばね部材としてコイルばねとゴム弾性体が併用されており、コイルばねは、その引っ張りばね力により、主としてマス部材の支持位置を維持する役割を担い、ゴム弾性体は、その引っ張りばね力により、主として共振周波数（ｆｎ）をチューニングする際にばね部材としてのばね定数（ｋ）を調整する役割を担うようにされている。これにより、マス部材が長尺状に形成されていることと相俟って、制振装置の高さ寸法を極力小さくすることが可能となる。そのため、本発明の制振装置は、共振周波数（ｆｎ）が１０Ｈｚ付近の低周波数領域にチューニングされていても、高さ方向（上下方向）のスペースが小さいフォークの内部空間内に収納された状態で、ダイナミックダンパとしての制振機能を良好に発揮し得るように設置することが可能となる。

また、本発明の制振装置において、ばね部材として用いられているゴム弾性体は、コイルばねの場合には殆ど減衰性を有していないのに対して、減衰性を有する。そのため、チューニングされた共振周波数（ｆｎ）から低周波数側及び高周波数側へ少しずれた周波数の振動をも有効に抑制することができるので、制振可能な振動周波数の範囲が拡がる。これにより、フォークの固有振動数が被搬送物を保持した時と保持しない時とで変化した場合にも、その変化に対応して良好な制振効果を発揮することが可能となる。

本発明において、ばね部材として用いられるコイルばねは、従来より公知の金属製のものを採用することができる。一方、ばね部材として用いられるゴム弾性体は、高減衰性ゴムで形成されているのが好ましい。このようにされていれば、制振可能な振動周波数の範囲を拡げることができ、減衰性が高くなる程、制振可能な周波数範囲がより広くなる。高減衰性ゴムとしては、例えばブチルゴムや天然ゴム（場合によっては減衰剤を含有させたもの）等を採用することができる。

このゴム弾性体は、ばね部材として併用されるコイルばねと独立して別体に形成されたものを用いてもよく、或いはコイルばねと一体化されて複合ばね部材として形成されたものを用いることができる。コイルばねとゴム弾性体の複合ばね部材としては、例えば、円柱状又は円筒状に形成されたゴム弾性体の内部に、コイルばねの少なくとも巻線部が埋め込まれて一体化されたものや、ゴム弾性体がコイルばねの少なくとも巻線部の表面を被覆するゴム被覆層により構成されているもの等が挙げられる。

なお、コイルばねと別体に形成されたゴム弾性体の場合には、ゴム弾性体の両端がマス部材の長手方向各端部と各支持部にそれぞれ連結固定された状態に配設されるが、コイルばねと一体化されたゴム弾性体の場合には、ゴム弾性体の両端がマス部材の長手方向各端部と各支持部に必ずしも連結固定された状態に配設されていなくてもよい。

本発明におけるマス部材は、フォーク内部の高さ方向（上下方向）の小さい小空間に配設されることから、高さ方向（上下方向）の寸法がなるべく小さい方が好ましいため、長尺状に形成されたものが採用される。このマス部材は、長さ方向の重量バランスを考慮して、例えば肉厚が一定の板状のものや、径が一定の円柱状のもの等を採用することができる。これらの中でも、径が一定の円柱状のマス部材は、径方向の重量バランスも良好であるので好適に採用することができる。

本発明の好適な態様として、ベース部材は、マス部材とコイルばねとゴム弾性体とにより構成されるダイナミックダンパが収納配置される内部空間を有するケース状のものとすることができる。このようにされていれば、ダイナミックダンパがベース部材の内部空間内に収納された状態になるため、ベース部材によりダイナミックダンパを保護することができる。

本発明の他の好適な態様として、一つのベース部材に対して、マス部材とコイルばねとゴム弾性体とによりそれぞれ構成される複数のダイナミックダンパが設置され、各ダイナミックダンパの共振周波数が異なるようにチューニングされている。このようにされていれば、フォークの固有振動数が被搬送物を保持した時と保持しない時とで変化した場合にも、その変化した固有振動数に対して最適な共振周波数にチューニングされたダイナミックダンパにより対応することができるので、フォークの振動をより効果的に抑制することが可能となる。

本発明のフォーク用制振装置は、互いに距離を隔てて対向配置された一対の支持部を有しフォークの内部空間内に設置されるベース部材と、一対の前記支持部の間に配置される長尺状のマス部材と、該マス部材の長手方向各端部と各前記支持部にそれぞれ両端が連結固定されて前記マス部材の両端を吊るようにして弾性支持する複数のコイルばねと、前記マス部材の長手方向各端部と各前記支持部との間にそれぞれ配置されて前記マス部材の両端を前記コイルばねと協働して弾性支持する複数のゴム弾性体と、から構成されているため、搬送装置のフォーク内部の高さ方向（上下方向）のスペースが小さい小空間内に収納された状態で、ダイナミックダンパとしての制振機能を良好に発揮し得るように設置することができるので、そのフォークに発生する振動を良好に抑制することができる。また、本発明の制振装置は、フォークの内部空間内に設置されるため、他の構造物や機器と衝突して破損したり脱落してしまう恐れを回避することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態１〕
図１は実施形態１に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図であり、図２はその制振装置の要部を拡大して示す断面図であり、図３はその制振装置の要部を拡大して示す断面図であって図２のIII −III 線矢視断面図であり、図４はその制振装置が設置された搬送装置のフォークを示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその左側面図、（ｄ）はその右側面図である。

本実施形態のフォーク用制振装置は、図４（ａ）〜（ｄ）に示す搬送装置（搬送ロボット）のフォークＦに内蔵されるものである。このフォークＦは、ＦＲＰ製で、幅が９０ｍｍ、長さが３１５０ｍｍ、先端部（図４（ａ）（ｂ）の左側端部）の高さが１６ｍｍ、基端部（図４（ａ）（ｂ）の右側端部）の高さが３０ｍｍの長尺矩形断面状のものであり、搬送装置に対して、複数のものが装備される。このフォークＦの内部には、外形よりも少し小さい大きさの内部空間が形成されており、その内部空間内の所定位置（図４（ｂ）において点線で囲まれた位置）に本実施形態の制振装置が収納された状態に設置されている。

本実施形態の制振装置は、図１〜図３に示すように、互いに距離を隔てて対向配置された一対の支持部１２、１２を有しフォークＦの内部空間内に設置されるベース部材１と、一対の支持部１２、１２の間に配置される長尺状のマス部材２と、マス部材２の長手方向各端部と各支持部１２、１２にそれぞれ両端が連結固定されてマス部材２の両端を吊るようにして弾性支持する４個のコイルばね３、…、３と、マス部材２の長手方向各端部と各支持部１２、１２との間にそれぞれ配置されてマス部材２の両端をコイルばね３、…、３と協働して弾性支持する２個のゴム弾性体４、４と、から構成されている。

ベース部材１は、長方形の板状に形成された基板１１と、基板１１の長手方向両端からそれぞれ立ち上がる立上り部１２ａ、１２ａと各立上り部１２ａ、１２ａの上端から基板１１の長手方向内方へそれぞれ屈曲延出する屈曲部１２ｂ、１２ｂとを有し距離を隔てて対向配置された一対の支持部１２、１２とからなる。このベース部材１は、樹脂により一体に形成されている。基板１１と各屈曲部１２ｂ、１２ｂとの間には、マス部材２が上下方向へ自由に振動可能な状態に配設されるスペースが形成されている。各屈曲部１２ｂ、１２ｂの下面の２箇所には、各コイルばね３、…、３の一端部（上端部）が係止される半円弧形状の係止部１２ｃ、…、１２ｃが設けられている。このベース部材１は、基板１１がフォークＦの内面に接着剤により接着固定されている。

マス部材２は、鉄系金属により長尺の円柱状に形成されたマス本体部２１と、マス本体部２１の両端面にビス２３、…、２３により固定された金属プレート２２、２２とからなる。各金属プレート２２、２２の下端部の２箇所には、各コイルばね３、…、３の他端部（下端部）が係止される係止孔２２ａ、２２ａが設けられている。このマス部材２は、その両端が４個のコイルばね３、…、３及び２個のゴム弾性体４、４により吊り下げられて弾性支持された状態で、一対の支持部１２、１２の間に配置されている。このマス部材２は、ダイナミックダンパの共振周波数（ｆｎ）をチューニングする際に用いられる前記（式１）に基づいて、所定の質量を有するように設定されている。

コイルばね３、…、３は、金属製のものが採用されており、各コイルばね３、…、３の一端部（上端部）が支持部１２、１２に設けられた各係止部１２ｃ、…、１２ｃに係止され、その他端部（下端部）が金属プレート２２、２２に設けられた各係止孔２２ａ、２２ａに係止されている。即ち、４個のコイルばね３、…、３は、その伸縮方向が上下方向（縦方向）を向くようにしてマス部材２の両端部にそれぞれ２個ずつ配置されている。これにより、各コイルばね３、…、３は、支持部１２、１２の各係止部１２ｃ、…、１２ｃに対して、マス部材２の両端を上下方向（縦方向）に吊り下げた状態で弾性支持するように配設されている。各コイルばね３、…、３の引っ張り方向のばね定数（ｋ１）は、ゴム弾性体４、４の引っ張り方向のばね定数（ｋ２）も考慮して、前記（式１）に基づいて、所定の値となるように設定されている。

ゴム弾性体４、４は、高減衰性を有するブチルゴムにより所定の大きさの円柱状に形成されている。各ゴム弾性体４、４は、長さ方向の一端面が各金属プレート２２、２２の外面中央部にそれぞれ固着されているとともに、その他端面が金属製の取付プレート４１、４１の一面中央部にそれぞれ固着されている。そして、各取付プレート４１が、それぞれ支持部１２、１２の立上り部１２ａ、１２ａの内面にビス４２、…、４２で固定されていることによって、各ゴム弾性体４、４は、それぞれの両端がマス部材２の長さ方向各端部と各支持部１２、１２の各立上り部１２ａ、１２ａとにそれぞれ連結固定されている。これにより、２個のゴム弾性体４、４は、その長さ方向が左右方向（横方向）を向くようにして、マス部材２の両端部にそれぞれ１個ずつ配置されている。

各ゴム弾性体４、４は、各コイルばね３、…、３の引っ張り方向のばね定数（ｋ１）を考慮して、前記（式１）に基づいて、引っ張り方向のばね定数（ｋ２）が所定の値となるように設定されている。この場合、ゴム弾性体４、４は、コイルばね３、…、３と協働してマス部材２を弾性支持するばね部材として機能するものであるが、コイルばね３、…、３は、主としてマス部材２の支持位置を維持する役割を担うようにされ、ゴム弾性体４、４は、主としてダイナミックダンパの共振周波数をチューニングする際にばね部材としてのばね定数（ｋ）を調整する役割を担うようにされている。なお、本実施形態の制振装置（ダイナミックダンパ）の共振周波数（ｆｎ）は、フォークＦの固有振動数（１０Ｈｚ）に合わせて、前記（式１）に基づき１０Ｈｚにチューニングされている。

以上のように構成された本実施形態の制振装置は、長尺状のマス部材２が用いられると共に、ばね部材としてコイルばね３、…、３とゴム弾性体４、４が併用されているため、制振装置の高さ寸法を極力小さくすることが可能となる。そのため、本実施形態の制振装置は、共振周波数（ｆｎ）が１０Ｈｚ付近の低周波数領域にチューニングされていても、高さ方向（上下方向）のスペースが小さいフォークＦの内部空間内に収納された状態で、ダイナミックダンパとしての制振機能を良好に発揮し得るように設置することが可能となる。

また、ばね部材として用いられているゴム弾性体４、４は減衰性を有するため、チューニングされた共振周波数（ｆｎ）から低周波数側及び高周波数側へ少しずれた周波数の振動をも有効に抑制することができるので、制振可能な振動周波数の範囲が拡がる。これにより、フォークＦの固有振動数が被搬送物を保持した時と保持しない時とで変化した場合にも、その変化に対応して良好な制振効果を発揮することが可能となる。

以上のように、本実施形態の制振装置によれば、搬送装置のフォークＦ内部の小空間に収納された状態に設置することができ、そのフォークＦに発生する振動を良好に抑制することができる。また、本実施形態の制振装置は、フォークＦの内部空間内に設置されているため、他の構造物や機器と衝突して破損したり脱落してしまう恐れを回避することができる。さらに、本実施形態の制振装置は、ばね部材として減衰性を有するゴム弾性体４、４を併用していることから、チューニングされた共振周波数（ｆｎ）から少しずれた周波数の振動をも有効に抑制することができるので、制振可能な振動周波数の範囲を拡大することができる。

なお、本実施形態の制振装置は、一つのベース部材１に対して、マス部材２とコイルばね３、…、３とゴム弾性体４、４とにより構成される一つのダイナミックダンパが設置されたものであるが、一つのベース部材１に対して、上記と同様に構成される複数のダイナミックダンパを設置するようにしてもよい。この場合、マス部材２の質量や、コイルばね３、…、３或いはゴム弾性体４、４のばね定数を適宜変更して、各ダイナミックダンパの共振周波数（ｆｎ）が異なるようにチューニングすることにより、制振可能な振動周波数の範囲を拡大することができる。特に、フォークＦは、被搬送物を保持した時と保持しない時とで固有振動数が変化するため、その変化に対応して良好な制振効果を発揮することが可能となる。
さらに、本実施形態の制振装置は、フォーク以外のロボット部品、例えば、フォークを固定するフレーム部においても設置することができ、良好な制振効果を発揮することができる。

〔試験１〕
本願発明者等は、本発明の制振装置の制振効果を確認するため、主振動体（フォーク）に対して、ばね部材としてコイルばねを用いたダイナミックダンパ（比較例１）を設置した場合と、ばね部材としてコイルばねとゴム弾性体を併用したダイナミックダンパ（実施例１及び２）を設置した場合について、ＦＥＭ解析（有限要素解析）でシュミレーションを行ない、それぞれの制振特性を調べた。その結果は、図５〜図７に示す通りである。

なお、この試験においては、主振動体は、質量（Ｍ１）：４ｋｇ、減衰係数（Ｃ１）：１５７９１．５Ｎ／ｍ、ｔａｎΔ（Ｌ１）：０．０７、固有振動数（ｆｎ）：１０Ｈｚに設定した。比較例１のダイナミックダンパは、質量（Ｍ２）：０．２０ｋｇ、減衰係数（Ｃ２）：７８９Ｎ／ｍ、ｔａｎΔ（Ｌ２）：０．００１、共振周波数（ｆｎ）：９．９９６４Ｈｚに設定した。実施例１のダイナミックダンパは、ｔａｎΔ（Ｌ２）を０．１とした点でのみ比較例１と異なる。また、実施例２のダイナミックダンパは、ｔａｎΔ（Ｌ２）を０．２とした点でのみ比較例１と異なる。

比較例１の場合は、図５から明らかなように、主振動体の１０Ｈｚ振動が完全に抑制されているものの、１０Ｈｚから低周波数側へずれた９Ｈｚ付近と高周波数側へずれた１１Ｈｚ付近に、主振動体（フォーク）の１０Ｈｚ振動と同じ変位量（９．０Ｅ−０４）の反共振が発現していることが解る。

これに対して、実施例１の場合には、図６から明らかなように、主振動体の１０Ｈｚ振動が変位量４．０Ｅ−０４付近のレベルにまで抑制されていると共に、９Ｈｚ付近と１１Ｈｚ付近に発現する反共振の変位量が４．０Ｅ−０４付近のレベルにまで抑制されている。即ち、実施例１の場合には、主振動体の１０Ｈｚ振動を略完全に抑制することができると共に、９Ｈｚ付近と１１Ｈｚ付近に発現する反共振も大幅に抑制することができることが解る。

また、実施例２の場合には、図７から明らかなように、主振動体の１０Ｈｚ振動が変位量２．０Ｅ−０４付近のレベルにまで抑制されていると共に、９Ｈｚ付近と１１Ｈｚ付近に発現する反共振の変位量が３．０Ｅ−０４付近のレベルにまで抑制されている。即ち、実施例２の場合には、主振動体の１０Ｈｚ振動の抑制効果は、実施例１に比べて僅かに劣る反面、９Ｈｚ付近と１１Ｈｚ付近に発現する反共振の抑制効果は、実施例１よりも更に良好であることが解る。

以上のことから、実施例１及び２のように、ばね部材としてコイルばねとゴム弾性体が併用されている場合には、チューニングされた共振周波数（ｆｎ）の振動を十分に抑制することができると共に、チューニングされた共振周波数（ｆｎ）から低周波数側及び高周波数側へ少しずれた周波数の振動をも有効に抑制することができ、制振可能な振動周波数の範囲を拡大できることが解る。

〔実施形態２〕
図８は実施形態２に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。本実施形態の制振装置は、図８に示すように、実施形態１のものと基本的構成が同じであり、コイルばね３、…、３の取り付け方が異なる。よって、本実施形態の制振装置の実施形態１と共通する部材等については、図８に同じ符号を付すのみに止めて詳しい説明を省略し、以下、異なる点を説明する。

本実施形態においては、各コイルばね３、…、３の一端部（上端部）が係止される半円弧形状の係止部１２ｃ、…、１２ｃが、ベース部材１の支持部１２、１２を構成する立上り部１２ａ、１２ａと屈曲部１２ｂ、１２ｂとが交わる角部に設けられている。これにより、各コイルばね３、…、３は、その一端部（上端部）が各係止部１２ｃ、…、１２ｃに係止され、その他端部（下端部）がマス部材２の金属プレート２２、２２に設けられた各係止孔２２ａ、２２ａ（図３参照。）に係止されていることによって、その伸縮方向が斜めに傾斜した状態に配置されている。

以上のように構成された本実施形態の制振装置は、各コイルばね３、…、３が斜めに傾斜した状態に配置されていることにより、制振装置の高さ方向の寸法を実施形態１の場合よりも小さくすることができる。そのため、高さ方向（上下方向）のスペースが小さいフォークＦの内部空間内に、より有利に設置することができる。

なお、本実施形態においては、支持部１２、１２を構成する屈曲部１２ｂ、１２ｂの長さを実施形態１の場合よりも短くすることができるが、図９に示すように、屈曲部１２ｂ、１２ｂの全部を排除して、支持部１２、１２を立上り部１２ａ、１２ａと半円弧形状の４個の係止部１２ｃ、…、１２ｃで構成するようにしてもよい。この場合には、係止部１２ｃ、…、１２ｃは、各立上り部１２ａ、１２ａ内面の上方部に２個ずつ設けられる。

〔実施形態３〕
図１０は実施形態３に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。本実施形態の制振装置は、図１０に示すように、実施形態１のものと基本的構成が同じであり、ベース部材５の構造が相違する点でのみ異なる。よって、本実施形態の制振装置の実施形態１と共通する部材等については、図１０に同じ符号を付すのみに止めて詳しい説明を省略し、以下、異なる点を説明する。

本実施形態におけるベース部材５は、マス部材２とコイルばね３、…、３とゴム弾性体４、４とにより構成されるダイナミックダンパが収納配置される内部空間を有するケース状のものである。このベース部材５は、長方形の板状に形成された基板５１と、基板５１の長手方向両端からそれぞれ立ち上がる一対の立上り部５２ａ、５２ａと各立上り部５２ａ、５２ａの上端どうしを連結する天井板５２ｂとからなる支持部５２と、基板５１の幅方向両端からそれぞれ立ち上がり基板５１と天井板５２ｂを連結する一対の側板５３、５３とからなる。

即ち、このベース部材５は、実施形態１において、各立上り部１２ａ、１２ａの上端にそれぞれ設けられた一対の屈曲部１２ｂ、１２ｂが、各立上り部５２ａ、５２ａの上端どうしを連結するように設けられた天井板５２ｂに変更され、更に基板５１と天井板５２ｂを連結する一対の側板５３、５３が追加されたものである。なお、本実施形態の場合、各コイルばね３、…、３の一端部（上端部）が係止される半円弧形状の係止部５２ｃ、…、５２ｃは、各コイルばね３、…、３が上下方向（縦方向）に伸縮するように配置されるべく、天井板５２ｂの所定の４箇所に設けられている。

以上のように構成された本実施形態の制振装置は、ベース部材５がケース状に形成されていることから、ベース部材５の内部空間内にダイナミックダンパが完全に収納された状態になるため、ベース部材５によりダイナミックダンパを保護することができる。

なお、本実施形態の場合にも、図１１に示すように、各コイルばね３、…、３の一端部（上端部）が係止される各係止部５２ｃ、…、５２ｃを各立上り部１２ａ、１２ａ内面の上方部に設けて、伸縮方向が斜めに傾斜した状態になるように各コイルばね３、…、３を配置するようにすれば、制振装置の高さ方向の寸法を小さくすることができるので、フォークＦの内部空間内への制振装置の設置をより有利に行うことができる。

〔実施形態４〕
図１２は実施形態４に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。本実施形態の制振装置は、図１２に示すように、実施形態１のものと基本的構成が同じであるが、ばね部材として金属製のコイルばねと円柱状のゴム弾性体が一体化された２個の複合ばね部材３Ａ、３Ａが用いられている点で異なる。よって、本実施形態の制振装置の実施形態１と共通する部材等については、図１２に同じ符号を付すのみに止めて詳しい説明を省略し、以下、異なる点を説明する。

本実施形態において用いられる複合ばね部材３Ａ、３Ａは、中実円柱状に形成されたゴム弾性体の内部に、コイルばねの両端末部及び巻線部全体が埋め込まれて一体化されたものである。この複合ばね部材３Ａ、３Ａは、その一端部（上端部）が屈曲部１２ｂ、１２ｂ（支持部１２、１２）の下面にビス（図示せず）で固定された取付プレート４１、４１に固着され、その他端部（下端部）がマス部材２の金属プレート２２、２２の支持面に固着されている。これにより、複合ばね部材３Ａ、３Ａは、屈曲部１２ｂ、１２ｂ（支持部１２、１２）に対して、マス部材２の両端を上下方向（縦方向）に吊り下げた状態で弾性支持するように配設されている。

以上のように構成された本実施形態の制振装置は、コイルばねとゴム弾性体が一体化された複合ばね部材３Ａ、３Ａを用いていることにより、ばね部材の構造を簡素化することができ、必要な配設スペースも小さくすることができるので、制振装置の小型化に有利となる。

なお、本実施形態において、複合ばね部材３Ａ、３Ａのゴム弾性体４は、中実円柱状のものが用いられているが、その他に、例えば両端が開口した円筒状のものを用いることができる。この場合には、コイルばねの巻線部のみがゴム弾性体の内部に埋め込まれるようになるので、ゴム弾性体から露出したコイルばねの両端末部が、取付プレート４１と金属プレート２２にそれぞれ固定される。

また、本実施形態においては、各複合ばね部材３Ａ、３Ａの一端部（上端部）が屈曲部１２ｂ、１２ｂ（支持部１２、１２）に固定されるようにしているが、立上り部１２ａ、１２ａ（支持部１２、１２）の内面の上方部に固定されるようにしてもよく、このようにすれば、小型化により有利となる。

〔実施形態５〕
図１３は実施形態５に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。本実施形態の制振装置は、図１３に示すように、実施形態１のものと基本的構成が同じであるが、ばね部材として金属製のコイルばねとゴム弾性体が一体化された２個の複合ばね部材３Ｂ、３Ｂが用いられている点で異なる。よって、本実施形態の制振装置の実施形態１と共通する部材等については、図１３に同じ符号を付すのみに止めて詳しい説明を省略し、以下、異なる点を説明する。

本実施形態において用いられる複合ばね部材３Ｂ、３Ｂは、ゴム弾性体が、コイルばねの両端末部及び巻線部の表面を被覆するゴム被覆層により構成されたものである。この複合ばね部材３Ｂ、３Ｂは、その一端部（上端部）が各立上り部１２ａ、１２ａ（支持部１２、１２）の内面の上方部に設けられた各係止部１２ｃ、１２ｃに係止され、その他端部（下端部）が金属プレート２２、２２に設けられた各係止孔２２ａ、２２ａ（図３参照。）に係止されている。これにより、複合ばね部材３Ｂ、３Ｂは、その伸縮方向が斜めに傾斜した状態に配置されている。

以上のように構成された本実施形態の制振装置は、コイルばねとゴム弾性体が一体化された複合ばね部材３Ｂ、３Ｂを用いているため、実施形態４の場合と同様に、ばね部材の構造を簡素化することができる。また、複合ばね部材３Ｂ、３Ｂは、斜めに傾斜した状態に配置されているため、実施形態４の場合よりも必要な配設スペースも小さくすることができるので、制振装置の小型化に有利となる。

本発明の実施形態１に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る制振装置の要部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る制振装置の要部を拡大して示す断面図であって図２のIII −III 線矢視断面図である。 本発明の実施形態１に係る制振装置が設置された搬送装置のフォークを示す図であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその左側面図、（ｄ）はその右側面図である。 試験１における比較例１の制振特性を示すグラフである。 試験１における実施例１の制振特性を示すグラフである。 試験１における実施例２の制振特性を示すグラフである。 本発明の実施形態２に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。 本発明の実施形態２の変形例に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。 本発明の実施形態３に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。 本発明の実施形態３の変形例に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。 本発明の実施形態４に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。 本発明の実施形態５に係る制振装置が搬送装置のフォーク内部に設置された状態を示す断面図である。

符号の説明

１、５…ベース部材 １１、５１…基板 １２、５２…支持部 １２ａ、５２ａ…立上り部 １２ｂ…屈曲部 １２ｃ、５２ｃ…係止部 ５２ｂ…天井板 ５３…側板 ２…マス部材 ２１…マス本体部 ２２…金属プレート ２２ａ…係止孔 ２３…ビス ３…コイルばね ３Ａ、３Ｂ…複合ばね部材 ４…ゴム弾性体 ４１…取付プレート ４２…ビス Ｆ…フォーク

Claims (6)

1. 被搬送物をフォークで保持して搬送する搬送装置の前記フォークに内蔵される制振装置であって、
   互いに距離を隔てて対向配置された一対の支持部を有し前記フォークの内部空間内に設置されるベース部材と、
   一対の前記支持部の間に配置される長尺状のマス部材と、
   該マス部材の長手方向各端部と各前記支持部にそれぞれ両端が連結固定されて前記マス部材の両端を吊るようにして弾性支持する複数のコイルばねと、
   前記マス部材の長手方向各端部と各前記支持部との間にそれぞれ配置されて前記マス部材の両端を前記コイルばねと協働して弾性支持する複数のゴム弾性体と、
   から構成されていることを特徴とするフォーク用制振装置。
2. 前記ゴム弾性体は、高減衰性ゴムで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフォーク用制振装置。
3. 前記ゴム弾性体は円柱状又は円筒状に形成され、前記コイルばねは、少なくともその巻線部が前記ゴム弾性体の内部に埋め込まれて前記ゴム弾性体と一体化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォーク用制振装置。
4. 前記ゴム弾性体は、前記コイルばねの少なくとも巻線部の表面を被覆するゴム被覆層により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォーク用制振装置。
5. 前記ベース部材は、前記マス部材と前記コイルばねと前記ゴム弾性体とにより構成されるダイナミックダンパが収納配置される内部空間を有するケース状のものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のフォーク用制振装置。
6. 一つの前記ベース部材に対して、前記マス部材と前記コイルばねと前記ゴム弾性体とによりそれぞれ構成される複数のダイナミックダンパが設置され、各該ダイナミックダンパの共振周波数が異なるようにチューニングされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のフォーク用制振装置。

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