JP5009323B2

JP5009323B2 - 昇降装置

Info

Publication number: JP5009323B2
Application number: JP2009029503A
Authority: JP
Inventors: 宏之藤岡
Original assignee: 株式会社ツバキエマソン
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2029-02-12
Also published as: JP2010185507A

Description

本発明は、例えば貯蔵装置、製造装置、搬送装置等において使用される、直線駆動装置を用いた昇降装置に関するものである。

従来、直線駆動装置として、回転駆動部を内蔵する基台と、該回転駆動部の出力軸に連結され基台から離れる一方向に延びる駆動ネジ軸と、該駆動ネジ軸に螺合して往復動する往復動ナットと、駆動ネジ軸を内包するとともに往復動ナットに固定されて往復動する内筒と、基台に固定され先端部内周面に内筒の往復動を案内する環状ガイドを有する外筒とを有する直線駆動装置が公知である。

公知の直線駆動装置５００は、図５に示すように、基台５１０には回転駆動部５０１が内包されており、該回転駆動部５０１の出力軸５０２には、駆動ネジ軸５４０が連結され基台５１０から離れる一方向に延びている。
該駆動ネジ軸５４０には往復動ナット５２１が螺合され、該往復動ナット５２１は駆動ネジ軸５４０を内包する内筒５２０に固定されて一体となって往復動する。

内筒５２０は、基台５１０に固定され先端部内周面に環状ガイド５３１を有する外筒５３０により往復動を案内されるとともに先端部に先端取付具５２３を有し、内筒５２０の往復動のストロークは、往復動ナット５２１に設けられたストッパ５２２と外筒５３０に設けられた当接部５３２が当接することで規制されている（例えば、特許文献１、図３等参照。）。

特開平５−７８０９９号公報（第３頁、図３）

しかしながら、公知の直線駆動装置は、ストロークを規制するストッパと当接部の位置が固定されているため、異なるストロークの直線往復装置を得るためには構成部材を変更する必要があり、使用される条件ごとに異なるストロークに設定された構成部材を使用して設計しなければならず、ニーズに応じた制作にコストがかかるという問題があった。
また、使用開始時に微調整する場合や使用開始後に条件が変更された場合、任意にストロークの規制を変更することができないため、改造や交換が必要となるという問題があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、本発明が解決しようとする課題、すなわち、本発明の目的は、正確な直線駆動を可能としつつストロークの規制を任意に設定可能とし、異なる使用条件でも構成部材を共通化して随時調整により条件に合致させることができ、低コストでメンテナンス負担も少ない直線駆動装置を用いた昇降装置を提供することである。

本請求項１に係る発明は、直線駆動装置を用いた昇降装置において、前記直線駆動装置が、底部フランジを有するとともに回転駆動部を内蔵する基台と、該回転駆動部の出力軸に連結され前記基台から離れる一方向に延びる駆動ネジ軸と、該駆動ネジ軸に螺合して上下方向に往復動する往復動ナットと、前記駆動ネジ軸を内包するとともに前記往復動ナットに固定されて上下方向に往復動する内筒と、前記基台に固定され先端部内周面に前記内筒の往復動を案内する環状ガイドを有する外筒とを有し、前記内筒が、外周面の往復動方向の任意の位置に固定可能なストッパと、先端部に荷重を昇降させる先端取付具とを有し、前記駆動ネジ軸及び前記外筒が、前記基台から上方に延びるように設けられ、前記外筒が、内周面に前記ストッパと当接して前記内筒の前記基体から上方へのストロークを規制する当接部を有し、前記往復動ナット及び前記内筒が、前記外筒よりも下方で、前記基台内まで移動可能であり、前記ストッパが、前記往復動ナット及び前記内筒が前記基台内に位置するときに、前記外筒よりも下方の位置に固定可能であることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された昇降装置の構成に加えて、前記外筒及び前記基台が、それぞれ補強された結合フランジを有し、該結合フランジが、対向固定され、前記各結合フランジが、前記底部フランジの幅とほぼ同じ外径を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された昇降装置の構成に加えて、前記内筒が、外周面に、前記ストッパと前記当接部との当接が可能な上下方向範囲に亘って、前記ストッパが螺合する雄ネジ溝を有し、前記ストッパが、前記雄ネジ溝の任意の位置に移動及び固定可能であり、前記雄ネジ溝が、上下方向の位置で、前記往復動ナットと重なる部分を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項３に記載された昇降装置の構成に加えて、前記駆動ネジ軸が、前記回転駆動部の出力軸に連結された部分とその先端側に結合された追加駆動ネジ軸とに、長手方向に分割可能に構成され、前記回転駆動部の出力軸に連結された前記部分の長さが、前記雄ネジ溝の前記上下方向範囲よりも短いていることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に記載された昇降装置の構成に加えて、前記雄ネジ溝の下部が、前記往復動ナット及び前記内筒が前記基台内に位置するときに、前記基台内に位置することにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された昇降装置の構成に加えて、前記環状ガイドが、前記外筒の先端部に嵌合されて前記内筒と摺動する円筒状ガイド部材からなり、前記当接部と前記円筒状ガイド部材が別個の部材であることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の昇降装置において、前記直線駆動装置が、平行に前記基台を下にして前記内筒が上下方向に往復動するように２基設置されるとともに、該２基の直線駆動装置のそれぞれの外筒を固定的に接続する梁が設けられ、前記梁が、上下方向の位置で、前記各直線駆動装置の前記環状ガイドと重なる部分を有することにより、前記課題をさらに解決するものである。

本発明の直線駆動装置を用いた昇降装置は、直線駆動装置が、底部フランジを有するとともに回転駆動部を内蔵する基台と、該回転駆動部の出力軸に連結され前記基台から離れる一方向に延びる駆動ネジ軸と、該駆動ネジ軸に螺合して上下方向に往復動する往復動ナットと、駆動ネジ軸を内包するとともに往復動ナットに固定されて上下方向に往復動する内筒と、基台に固定され先端部内周面に前記内筒の往復動を案内する環状ガイドを有する外筒とを有することにより、外筒に案内されて内筒が正確に直線駆動されるとともに、以下のような格別の効果を奏することができる。

すなわち、本請求項１に係る発明の昇降装置は、駆動ネジ軸及び外筒が、基台から上方に延びるように設けられ、内筒が外周面の上下方向の任意の位置に固定可能なストッパと、先端部に荷重を昇降させる先端取付具とを有し、外筒が内周面にストッパと当接して内筒の基体から上方へのストロークを規制する当接部を有し、往復動ナット及び内筒が、外筒よりも下方で、基台内まで移動可能であり、ストッパが、往復動ナット及び内筒が基台内に位置するときに、外筒よりも下方の位置に固定可能であることにより、任意のストロークに変更が可能となるため、異なる使用条件でも構成部材を共通化して随時調整により条件に合致させることができ、製造コストを低減することができるとともに、使用時の調整や設定変更も容易となりメンテナンス負担も低減することができる。
また、駆動ネジ軸が基台から上方に延びるように設けられ、内筒が先端部に荷重を昇降させる先端取付具を有することにより、使用される装置に内筒を直接固定することなく取り付けることができるため、使用される装置への取り付け、取り外しが容易となり、さらにメンテナンス負担を低減することができる。

そして、本請求項２に係る発明の昇降装置は、請求項１に係る昇降装置が奏する効果に加えて、外筒及び基台が、それぞれ補強された結合フランジを有し、結合フランジが、対向固定され、各結合フランジが、底部フランジの幅とほぼ同じ外径を有することにより、外筒を基台に強固に正確に固定することができるため、大きな荷重を受けても正確に内筒の直線駆動を案内することができる。

また、本請求項３に係る発明の昇降装置は、請求項１または請求項２に係る昇降装置が奏する効果に加えて、内筒が、外周面に、ストッパと当接部との当接が可能な上下方向範囲に亘って、ストッパが螺合する雄ネジ溝を有し、ストッパが、雄ネジ溝の任意の位置に移動及び固定可能であり、雄ネジ溝が、上下方向の位置で、往復動ナットと重なる部分を有することにより、雄ネジ溝が往復動ナットと重なる部分に、ストッパを移動及び固定可能とすることができる。

また、本請求項４に係る発明の昇降装置は、請求項３に係る昇降装置が奏する効果に加えて、駆動ネジ軸が回転駆動部の出力軸に連結された部分とその先端側に結合された追加駆動ネジ軸とに、長手方向に分割可能に構成され、回転駆動部の出力軸に連結された部分の長さが、雄ネジ溝の上下方向範囲よりも短いことにより、ストロークの設定に応じて駆動ネジ軸の全長を必要な長さに設定することができるため、異なる使用条件でも駆動ネジ軸を共通化して随時調整により条件に合致させることができ、製造コストを低減することができる。

また、本請求項５に係る発明の昇降装置は、請求項３または請求項４に係る昇降装置が奏する効果に加えて、雄ネジ溝の下部が、往復動ナット及び内筒が基台内に位置するときに、基台内に位置することにより、雄ネジ溝の下部が基台内に位置するようにできる。

また、本請求項６に係る発明の昇降装置は、請求項１乃至請求項５のいずれかに係る昇降装置が奏する効果に加えて、環状ガイドが外筒の先端部に嵌合されて内筒と摺動する円筒状ガイド部材からなり、当接部と円筒状ガイド部材が別個の部材であることにより、内筒が正確に外筒に案内されるため、さらに正確に内筒を直線駆動することができる。

本請求項７に係る発明の昇降装置は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の昇降装置において、直線駆動装置が、平行に基台を下にして内筒が上下方向に往復動するように２基設置されるとともに、該２基の直線駆動装置のそれぞれの外筒を固定的に接続する梁が設けられ、梁が、上下方向の位置で、各直線駆動装置の環状ガイドと重なる部分を有することにより、２基の直線駆動装置の平行度が梁により強固に保たれるため、大きな荷重を２基の直線駆動装置によって、より正確に直線駆動して昇降させることができる。

本発明の直線駆動装置を用いた昇降装置は、直線駆動装置が、底部フランジを有するとともに回転駆動部を内蔵する基台と、該回転駆動部の出力軸に連結され前記基台から離れる一方向に延びる駆動ネジ軸と、該駆動ネジ軸に螺合して上下方向に往復動する往復動ナットと、駆動ネジ軸を内包するとともに往復動ナットに固定されて上下方向に往復動する内筒と、基台に固定され先端部内周面に前記内筒の往復動を案内する環状ガイドを有する外筒とを有し、駆動ネジ軸及び外筒が、基台から上方に延びるように設けられ、内筒が外周面の上下方向の任意の位置に固定可能なストッパと、先端部に荷重を昇降させる先端取付具とを有し、外筒が内周面にストッパと当接して内筒の基体から上方へのストロークを規制する当接部を有し、往復動ナット及び内筒が、外筒よりも下方で、基台内まで移動可能であり、ストッパが、往復動ナット及び内筒が基台内に位置するときに、外筒よりも下方の位置に固定可能であることにより、外筒に案内されて内筒が正確に直線駆動されるとともに、任意のストロークに変更が可能となり、異なる使用条件でも構成部材を共通化して随時調整により条件に合致させることができ、製造コストを低減することができるとともに、使用時の調整や設定変更も容易となりメンテナンス負担も低減することができるという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

すなわち、本発明の昇降装置の直線駆動装置は、荷重を受けて移動させる用途であれば、如何なる昇降装置に使用されても良い。

また、本発明の昇降装置の直線駆動装置の回転駆動部は、回転駆動源を内蔵するものであっても良く、外部から回転力が入力されるものであっても良い。

以下に、本発明の実施例である、直線駆動装置を用いた昇降装置について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例である昇降装置の断面側面図であり、図２は、図１の平面図であり、図３は、図１の昇降装置の直線駆動装置の拡大図であり、図４は、図１の昇降装置の直線駆動装置の内筒の斜視図である。

本発明の一実施例である昇降装置２００は、図１、図２に示すように、直線駆動装置１００が基台１１０を下にして内筒１２０が上下方向に往復動するように平行に２基設置されるとともに、該２基の直線駆動装置１００のそれぞれの外筒１３０を固定的に接続する梁１５０が設けられて、内筒１２０の上端に設けられた先端取付具１２３に取り付けられ、あるいは支持されて昇降する荷重（図示せず）の水平を保ちつつ上下方向にのみ移動可能に構成されている。
２基の直線駆動装置の平行度が梁により強固に保たれるため、大きな荷重を２基の直線駆動装置によって正確に昇降させることができる。

直線駆動装置１００は、図１、図２、図３、図４に示すように、底部フランジ１１５を有するとともに回転駆動部１０１を内蔵する基台１１０と、該回転駆動部１０１の出力軸に連結され基台１１０から離れる一方向に延びる駆動ネジ軸１４０と、該駆動ネジ軸１４０に螺合して上下方向に往復動する往復動ナット１２１と、駆動ネジ軸１４０を内包するとともに往復動ナット１２１に固定されて往復動する内筒１２０と、基台１１０に固定され先端部内周面に内筒１２０の往復動を案内する環状ガイド１３１を有する外筒１３０とを有している。

該基台１１０の上方には内筒１２０が通過可能な開口部１１２が設けられ、該開口部１１２の周縁に外筒１３０を固定する補強された結合フランジ１１１が設けられている。
回転駆動部１０１の出力軸に連結された駆動ネジ軸１４０は、基台１１０の内部から開口部１１２を通って上方に延びており、往復動ナット１２１が駆動ネジ軸１４０に螺合して往復動する。
図３から明らかなように、往復動ナット１２１及び内筒１２０は、外筒１３０よりも下方で、基台１１０内まで移動可能である。

外筒１３０は、下端部に基台１１０に固定される補強された結合フランジ１３３を有すると共に、先端部に内筒１２０の往復動を案内する環状ガイド１３１が設けられている。各結合フランジ１１１，１３３は、底部フランジ１１５の幅のうちの、小さい方の幅とほぼ同じ外径を有する（図１〜図３参照）。
環状ガイド１３１は、内筒１２０の往復動方向に所定の長さを持つ円筒状ガイド部材１３４が外筒１３０の先端部に嵌合されて、内筒１２０と摺動する。
このことにより、外筒１３０を基台１１０に強固に固定することができ、正確に内筒１２０を案内することができるため、大きな荷重を受けても正確に直線駆動を行うことができる。
梁１５０は、上下方向の位置で、環状ガイド１３１および円筒状ガイド部材１３４と重なる部分を有する。円筒状ガイド部材１３４と後述する当接部１３２とは、別個の部材である。

内筒１２０は、下端部が往復動ナット１２１に固定されるとともに、上端部に先端取付具１２３が設けられ、駆動ネジ軸１４０の回転によって上下方向に往復動して先端取付具１２３に取り付けられ、あるいは支持された荷重（図示せず）を昇降させるように構成されている。
このことにより、使用される装置に内筒１２０を直接固定することなく取り付けることができるため、使用される装置への取り付け、取り外しが容易となり、メンテナンス負担を低減することができる。
なお、本実施例では先端取付具１２３は上面が平面形状で内筒１２０の先端内周に螺合されているが、支持する対象物に応じて、いかなる形状、固定方法でも良い。

内筒１２０の外周面には雄ネジ溝１２４が設けられ、該雄ネジ溝１２４にはストッパ本体１２５と該ストッパ本体１２５を固定するロックナット１２６が螺合されており、内筒１２０外周面の雄ネジ溝１２４の任意の位置に移動、固定が可能なストッパ１２２が構成されている。
一方、外筒１３０の内周面には、ストッパ１２２が当接して内筒１２０の上方へのストロークを規制する当接部１３２が設けられており、内筒１２０のストッパ１２２の位置を任意に変更することで、ストロークの規制を任意に調節することが可能である。
このことにより、使用時の調整や設定変更が容易となりメンテナンス負担も低減することができる。
図３に示すように、雄ネジ溝１２４は、ストッパ１２２と当接部１３２との当接が可能な上下方向範囲に亘って設けられ、上下方向の位置で、往復動ナット１２１と重なる部分を有する。
往復動ナット１２１及び内筒１２０が基台１１０内に位置するときに、雄ネジ溝１２４の下部は基台１１０内に位置し、ストッパ１２２は外筒１３０よりも下方の位置に固定可能である。

なお、ストッパ１２２、内筒１２０の外周面の形状は、任意の位置に移動、固定が可能であれば、ストッパ１２２が内筒１２０の外周面に摩擦締結するもの、内筒１２０に孔や切り込み等を設けて係合するもの等、いかなる形状、構成を採用しても良い。
また、ストッパ１２２、あるいは当接部１３２のいずれかに、当接時の衝撃を緩和する緩衝部材等を設けても良い。

駆動ネジ軸１４０には複数の継足部１４１が設けられている。駆動ネジ軸１４０は、回転駆動部１０１の出力軸に連結された部分１４０ａとその先端側に結合された複数の追加駆動ネジ軸１４２とに、駆動ネジ軸１４０の長手方向に分割可能に構成されており、ストッパ１２２により設定した内筒１２０のストロークに応じて、駆動ネジ軸１４０全体の長さを変更することが可能となっている。
このことにより、異なる使用条件でも駆動ネジ軸１４０を共通化して随時調整により条件に合致させることができ、製造コストを低減することができる。
図３に示すように、回転駆動部１０１の出力軸に連結された前記部分１４０ａの長さは、雄ネジ溝１２４の前記上下方向範囲よりも短い。

以上述べたように、本発明によれば、外筒に案内されて内筒が正確に直線駆動されるとともに、任意のストロークに変更が可能となり、異なる使用条件でも構成部材を共通化して随時調整により条件に合致させることができ、製造コストを低減することができるとともに、使用時の調整や設定変更も容易となりメンテナンス負担も低減することができるなど、その効果は甚大である。

図１は、本発明の一実施例である昇降装置の断面側面図。図１の平面図。図１の昇降装置の直線駆動装置の拡大図。図１の昇降装置の直線駆動装置の内筒の斜視図。従来の直線駆動装置の断面図。

１００、５００・・・直線駆動装置
１０１、５０１・・・回転駆動部
１１０、５１０・・・基台
１１１・・・結合フランジ
１１２・・・開口部
１２０、５２０・・・内筒
１２１、５２１・・・往復動ナット
１２２、５２２・・・ストッパ
１２３、５２３・・・先端取付具
１２４・・・雄ネジ溝
１２５・・・ストッパ本体
１２６・・・ロックナット
１３０、５３０・・・外筒
１３１、５３１・・・環状ガイド
１３２、５３２・・・当接部
１３３・・・結合フランジ
１３４・・・円筒状ガイド部材
１４０、５４０・・・駆動ネジ軸
１４１・・・継足部
１４２・・・追加駆動ネジ軸
１５０・・・梁
２００・・・昇降装置

Claims

直線駆動装置を用いた昇降装置において、
前記直線駆動装置が、底部フランジを有するとともに回転駆動部を内蔵する基台と、該回転駆動部の出力軸に連結され前記基台から離れる一方向に延びる駆動ネジ軸と、該駆動ネジ軸に螺合して上下方向に往復動する往復動ナットと、前記駆動ネジ軸を内包するとともに前記往復動ナットに固定されて上下方向に往復動する内筒と、前記基台に固定され先端部内周面に前記内筒の往復動を案内する環状ガイドを有する外筒とを有し、
前記駆動ネジ軸及び前記外筒が、前記基台から上方に延びるように設けられ、
前記内筒が、外周面の上下方向の任意の位置に固定可能なストッパと、先端部に荷重を昇降させる先端取付具とを有し、
前記外筒が、内周面に前記ストッパと当接して前記内筒の前記基体から上方へのストロークを規制する当接部を有し、
前記往復動ナット及び前記内筒が、前記外筒よりも下方で、前記基台内まで移動可能であり、
前記ストッパが、前記往復動ナット及び前記内筒が前記基台内に位置するときに、前記外筒よりも下方の位置に固定可能であることを特徴とする昇降装置。
前記外筒及び前記基台が、それぞれ補強された結合フランジを有し、
該結合フランジが、対向固定され、
前記各結合フランジが、前記底部フランジの幅とほぼ同じ外径を有することを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
前記内筒が、外周面に、前記ストッパと前記当接部との当接が可能な上下方向範囲に亘って、前記ストッパが螺合する雄ネジ溝を有し、
前記ストッパが、前記雄ネジ溝の任意の位置に移動及び固定可能であり、
前記雄ネジ溝が、上下方向の位置で、前記往復動ナットと重なる部分を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の昇降装置。
前記駆動ネジ軸が、前記回転駆動部の出力軸に連結された部分とその先端側に結合された追加駆動ネジ軸とに、長手方向に分割可能に構成され、
前記回転駆動部の出力軸に連結された前記部分の長さが、前記雄ネジ溝の前記上下方向範囲よりも短いことを特徴とする請求項３に記載の昇降装置。
前記雄ネジ溝の下部が、前記往復動ナット及び前記内筒が前記基台内に位置するときに、前記基台内に位置することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の昇降装置。
前記環状ガイドが、前記外筒の先端部に嵌合されて前記内筒と摺動する円筒状ガイド部材からなり、
前記当接部と前記円筒状ガイド部材が別個の部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の昇降装置。
前記直線駆動装置が、平行に前記基台を下にして前記内筒が上下方向に往復動するように２基設置されるとともに、該２基の直線駆動装置のそれぞれの外筒を固定的に接続する梁が設けられ、
前記梁が、上下方向の位置で、前記各直線駆動装置の前記環状ガイドと重なる部分を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の昇降装置。