JP5959287B2 - 昇降装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の屋根などに載せて運搬される荷物の積み上げ下ろしを容易に行うための昇降装置に関する。

一般に、車両の屋根や荷台（または車両の上）に荷物を載せて運搬することが行われている。例えば、普通乗用車の屋根にカヌーやスキーなどのスポーツ用品またはレジャー用品を載せ、貨物自動車の屋根に梯子や工業製品を載せ、また特殊作業車の上に梯子やポンプ装置などの救助器具または工事器具を載せて運搬する。しかし、通常、そのような荷物を車両の屋根と地上との間で積み上げまたは積み下ろすのは容易ではない。

従来において、車両の屋根などの荷物の積み上げ下ろしのために、駆動源を用いた昇降装置が提案されている。

例えば、特許文献１には、トラック・トレーラに搭載された大重量の発電ユニットを地上に設置するための積み降ろし装置が開示されている。これによると、ジャッキを備えた設置ベースとこれを積載運搬するトラック・トレーラとの併用によって、大型のクレーンを使用することなく、基礎ベース上に簡易に安定して設置ベースを設置できる。

また、特許文献２には、車両の屋根に梯子や折畳式のボートなどを積み上げる昇降装置が開示されている。この昇降装置では、モータにより回転駆動される駆動軸を車体上面に設け、一端が駆動軸に固定されて揺動駆動されるスイングアームを設け、スイングアームの他端に荷台の上端を回転可能に連結する。荷台は、車体上面に対し支持具により支持されかつ移動案内が行われる。スイングアームの揺動によって、荷台は、車体上面に水平に配置された状態と地面と車体上面との間で斜めに立てかけられた状態との間で昇降移動する。

特開２００４−１４２８３７号公報 特開２００５−３５００１６号公報

しかし、上に述べた特許文献２の昇降装置では、スイングアームの揺動によって荷台が昇降移動するものであるので、駆動軸およびスイングアームに大きな力が加わる。そして、駆動軸の駆動トルクを強大なものとする必要があるため、それらの構造を頑強なものとする必要があり装置が大型化する。また、昇降駆動に必要な力の多くが駆動軸およびスイングアームに集中するため、剛性の点や全体の強度の点で有利ではない。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、梯子などの荷物を車両の屋根と地上との間などで積み上げ下ろしを容易に行うことができ、剛性の点や全体の強度の点で有利な昇降装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る昇降装置は、基台と、荷物を載せるための架台と、前記架台をスライド移動可能に支持するものであって、前記基台の一端部に設けられた軸部を中心として当該基台に対して回動可能に設けられた支持部材と、モータにより前記軸部を中心として回転駆動される駆動ギヤと、前記駆動ギヤと噛み合うよう前記架台に設けられ、前記駆動ギヤの回転駆動によって当該架台を前記支持部材に対してスライド駆動させるラックと、前記架台における前記支持部材よりも上端側と前記基台とに対してそれぞれ回動可能に連結されたリンクアームと、を有し、前記駆動ギヤの回転駆動によって前記架台がスライド駆動されることにより、前記架台が前記基台の上方において水平状態で配置される水平姿勢と前記基台に対し下方に延びた傾斜状態で配置される傾斜姿勢との間で昇降移動されるように構成され、前記リンクアームは、前記基台に対して回動可能に連結された部分が、前記軸部から遠い第１位置と前記軸部に近い第２位置との間で当該基台に沿って移動可能である。

本発明によると、梯子などの荷物を車両の屋根と地上との間などで積み上げ下ろしを容易に行うことができ、剛性の点や全体の強度の点で有利な昇降装置を提供することができる。

本実施形態の昇降装置を設けた車両の外観を示す図である。 図１の昇降装置の平面図である。 図１の昇降装置の正面図である。 図１の昇降装置の背面図である。 図１の昇降装置の右側面から見た右側一部を示す図である。 図１の昇降装置の右側面から見た左側一部を示す図である。 図１の昇降装置のＡ−Ａ矢視断面の右側一部示す図である。 昇降装置の連結部分を拡大して示す図である。 昇降装置の動作を説明するための図である。 昇降装置の動作を説明するための図である。

図１において、車両１の屋根３には、昇降装置５が取り付けられている。昇降装置５は、車両１の屋根３などに載せて運搬される荷物の積み上げ下ろしを容易に行うためのものである。図１においては、昇降装置５を傾斜姿勢ＳＫとした状態が示されている。

図２〜図８において、昇降装置５は、基台１１、架台１２、支持部材１３、駆動ギヤ１４、ラック１５、およびリンクアーム１６などからなる。

基台１１は、互いに平行に配置された長い基台部材１１ａ、１１ｂ、および互いに平行に配置された短い基台部材１１ｃ、１１ｄなどによって、ほぼ長方形の枠状またはラダー状に形成されている。本実施形態では、基台部材１１ａ、１１ｂは、鋼材からなるチャネル型材（またはＣ型材）が、その開口側を互いに内側に向けて配置される。

基台部材１１ａ、１１ｂのほぼ中央の上面には、それぞれ、傾斜面３１ａを有した三角形状のガイド部材３１が取り付けられている。この傾斜面３１ａは、後で述べる架台１２が水平姿勢であるときから傾斜姿勢に移行する過程において、リンクアーム１６をほぼ水平姿勢から斜め姿勢に起こすためのものである。

基台１１には、補強や他の部材の取り付けなどのために、基台部材１１ａ〜ｄ以外の部材が取り付けられる。例えば、駆動源であるモータＭ、ギヤボックスＧＧ、その他の部材を取り付けるための部材、および、車両１の屋根３などに固定するためのブラケットまたは取り付け穴などが、基台１１に設けられる。

架台１２は、荷物を載せて固定するためのものであり、互いに平行に配置された長い架台部材１２ａ、１２ｂ、および互いに平行に配置された短い基台部材１２ｃ、１２ｄなどによって、ほぼ長方形の枠状またはラダー状に形成されている。本実施形態では、架台部材１２ａ、１２ｂは、金属材料からなるチャネル型材（またはＣ型材）が、その開口側を互いに外側に向けて配置される。

架台部材１２ａ、１２ｂのそれぞれの下側の側壁部４１の下面には、その長手方向に沿ってラック１５が取り付けられている。したがって、側壁部４１とラック１５とは互いに平行であり、これらは一体に移動する。

支持部材１３は、基台１１の両側において架台１２を矢印Ｍ１，Ｍ２方向にスライド移動可能に支持するものであり、基台１１の一端部に設けられた軸部ＪＢを中心として当該基台１１に対して回動可能に設けられる。

つまり、支持部材１３は、基台１１の両側に設けられ軸部ＪＢを中心として回動可能な２つのブラケット５１、２つのブラケット５１にそれぞれ設けられた４つのローラ５２ａ〜ｄを備える。

ローラ５２ａと５２ｂおよびローラ５２ｃと５２ｄは、架台部材１２ａ、１２ｂの側壁部４１をガイド部として、そのガイド部（側壁部４１）を互いに離れた位置において挟み、側壁部４１の表面に接して回転可能に配置されている。

また、支持部材１３には、ブラケット５１に対して固定されたブラケットが設けられ、このブラケットに、２つのラック１５に対しその内側の側面に接して回転するローラ５３ａ，５３ｂが設けられている。これらのローラ５３ａ，５３ｂによって、架台１２は左右方向に振れないように位置決めが行われる。

したがって、架台１２は、支持部材１３に対して矢印Ｍ１，Ｍ２方向に真っ直ぐにスライド可能に、かつ、軸部ＪＢを中心として回動可能に支持されることとなる。

図５および図６によく示されているように、モータＭの回転力はギヤボックスＧＧで減速され、軸部ＪＢに設けられた駆動軸２１を回転駆動する。駆動軸２１には、２つの駆動ギヤ１４が一体回転するように取り付けられており、これら２つの駆動ギヤ１４はそれぞれラック１５と噛み合っている。

なお、ギヤボックスＧＧおよびモータＭは、基台１１に固定されたブラケット３２に取り付けられている。

したがって、モータＭの回転駆動によって２つの駆動ギヤ１４が軸部ＪＢを中心として回転し、駆動ギヤ１４の回転駆動によってラック１５が直線移動する。ラック１５の直線移動によって、ラック１５と一体となった架台１２が支持部材１３に支持されてスライド移動する。

リンクアーム１６は、架台１２における支持部材１３よりも上端側と基台１１とに対して、それぞれ回動可能に連結されている。また、リンクアーム１６は、基台１１に対して回動可能に連結された部分（ローラ６３）が、軸部ＪＢから遠い第１位置ＰＳ１と軸部ＪＢに近い第２位置ＰＳ２との間で、当該基台１１に沿って移動可能である。

架台１２が水平姿勢であるときに、リンクアーム１６は架台１２と基台１１との間にあり、かつ基台１１に対して回動可能に連結された部分が第１位置ＰＳ１にある〔図９（Ａ）参照〕。架台１２が傾斜姿勢であるときに、リンクアーム１６の基台１１に対して回動可能に連結された部分が第２位置ＰＳ２あって、リンクアーム１６、基台１１の一部、および架台１２の一部が、鋭角三角形を構成する位置にある〔図１０（Ｅ）参照〕。

図１、図７、図８に示されるように、リンクアーム１６は、互いに平行に配置された長いアーム部材１６ａ，１６ｂと、それらの間を接続する短い接続部材１６ｃ，１６ｄ，１６ｅなどによって、ほぼ長方形のラダー状に形成されている。

リンクアーム１６の上端部の両側には、円形の穴が設けられたブラケット６１が取り付けられる。ブラケット６１の穴を、架台部材１２ａ、１２ｂの上端部の間に渡って回転可能に設けられた連結軸６２が貫通しており、これによって、架台１２とリンクアーム１６とが回動可能に連結されている。

リンクアーム１６の下端部の両側にはローラ６３が取り付けられ、これらのローラ６３が、基台部材１１ａ、１１ｂのチャネル型材（またはＣ型材）の開口部から挿入され、基台部材１１ａ、１１ｂに沿って転動して第１位置ＰＳ１と第２位置ＰＳ２との間で移動可能となっている。

リンクアーム１６の中央部の両側にはローラ６４が取り付けられる。ローラ６４は、基台部材１１ａ、１１ｂの上面およびガイド部材３１の傾斜面３１ａに沿って転動可能である。ローラ６４が傾斜面３１ａに沿って転動することによって、ローラ６４の位置が徐々に上昇し、これによって、例えば図９（Ｂ）に示すように、リンクアーム１６が水平姿勢から少し起き上がって斜め姿勢となる。

架台１２は、駆動ギヤ１４の回転駆動によってスライド駆動されることにより、基台１１の上方において水平状態で配置される水平姿勢ＳＳ〔図９（Ａ）参照〕と、基台１１に対し下方に延びた傾斜状態で配置される傾斜姿勢ＳＫ〔図１０（Ｅ）参照〕との間で、昇降移動される。

基台１１とリンクアーム１６との間には、第２位置ＰＳ２において、リンクアーム１６の下端部を基台１１に対して移動不能にラッチするためのラッチ部３３が設けられる。リンクアーム１６がほぼ水平姿勢となったときには、ラッチ部３３は解除されるようになっている。

すなわち、図８によく示されるように、ラッチ部３３は、基台１１に取り付けられたブラケット３４に設けられた丸棒状のフック受け３５と、リンクアーム１６に設けられたフック３６とからなる。フック３６は、先端に略Ｕ字形の切り欠き部３６ａが設けられており、リンクアーム１６が矢印Ｍ１方向に移動してきたときに、図８（Ｃ）に示すようにフック受け３５がフック３６の切り欠き部３６ａに嵌まり込んで止まる。このときのローラ６３の位置が第２位置ＰＳ２である。

この状態で、リンクアーム１６の上端部がさらに矢印Ｍ１方向に移動しようとすると、リンクアーム１６はラッチ部３３を中心としてさらに回動し、起立姿勢に近くなるように起き上がる。リンクアーム１６が、例えば図９（Ｃ）および図１０（Ｄ）（Ｅ）に示すように、十分に起立姿勢となると、フック３６がフック受け３５を中心にして回転して矢印Ｍ２方向に係合し、ローラ６３の矢印Ｍ２方向の移動が阻止される。

リンクアーム１６が再びほぼ水平姿勢となると、フック３６とフック受け３５との係合がなくなり、ローラ６３の矢印Ｍ２方向への移動が可能となる。

なお、モータＭは、ブレーキ付きのモータであり、電源の供給を停止することによってブレーキがかかった状態となる。この状態では、駆動ギヤ１４は回転することなく、しかもギヤボックスＧＧによって停止トルクが増大されているので、支持部材１３のそのときの回転角度位置が強く保持される。

したがって、架台１２を使用するために傾斜姿勢ＳＫとしたときに、モータＭの電源をオフにしてブレーキをかけることによって、駆動ギヤ１４を回転不能に保持し、架台１２の傾斜姿勢ＳＫを強固に保持することができる。なお、モータＭのオンオフの制御、回転速度の制御、ブレーキのオンオフの制御などは、適当な制御装置または操作装置を用いて行えばよい。

次に、昇降装置５の使用方法について説明する。

図９（Ａ）は、昇降装置５を車両１の屋根３に載せて水平姿勢ＳＳとした状態である。この状態において、架台１２の上に梯子などの荷物が載せられて固定され、車両１によって運搬される。ローラ６３は第１位置ＰＳ１にある。なお、水平姿勢ＳＳにおいて、必ずしも水平でなくてもよい。

車両１が目的地に着いた後、モータＭを駆動し、駆動ギヤ１４を回転駆動して架台１２を矢印Ｍ１方向にスライド移動させる。これにより、ローラ６３は、第１位置ＰＳ１から第２位置ＰＳ２の方へ移動する。最初のうちは、架台１２は水平姿勢ＳＳを維持したままで移動するが、途中でローラ６４が傾斜面３１ａに沿って上昇していき、リンクアーム１６が水平姿勢から斜め姿勢に少し起きて図９（Ｂ）に示す状態となる。図９（Ｂ）に示す状態において、ローラ６３は第２位置ＰＳ２にある。

この状態から、モータＭをさらに駆動し、駆動ギヤ１４を回転駆動して架台１２を矢印Ｍ１方向にさらにスライド移動させると、リンクアーム１６はラッチ部３３を中心としてさらに回動し、図９（Ｃ）、図１０（Ｄ）に示すように、架台１２が傾斜姿勢ＳＫに近づく。

そして、図１０（Ｅ）に示すように、架台１２の下端部が地面ＧＬに接しまたは接近し、荷物の着脱を行うための傾斜姿勢ＳＫとなる。この状態で、モータＭの電源をオフとし、架台１２の移動を停止するとともに、ブレーキによってその姿勢を強固に保持する。

この状態では、架台１２の一部とリンクアーム１６とは、基台１１の一部を底辺とする鋭角三角形を構成しており、荷物による荷重や外部から加わる力に対して強い。しかも、架台１２とリンクアーム１６とは連結軸６２で連結され、架台１２と基台１１とはラッチ部３３により連結され、リンクアーム１６と基台１１とは支持部材１３によって連結されかつ駆動ギヤ１４が回転しないよう保持されており、これらにより三角形の各頂点が強固に連結されているので、全体の構造の剛性が高くなり、強度的に強く、架台１２の姿勢が安定する。

この状態で、架台１２に固定した荷物を取り外し、また荷物を架台１２を新たに取り付ける。この場合に、架台１２の下端部が地面ＧＬに接していなくても十分な強度を有するので、地面ＧＬが凸凹であったり柔らかい場合でも、荷物の取り付け取り外しの作業を容易に安全に行うことができる。

架台１２を図１０（Ｅ）に示す傾斜姿勢ＳＫから水平姿勢ＳＳに移行させるには、モータＭを逆転させ、架台１２を矢印Ｍ２方向にスライド移動させる。そうすると、図１０（Ｄ）、図９（Ｃ）、図９（Ｂ）というように上に述べたと逆に変形し、最終的に図９（Ａ）に示す状態となる。この状態で、昇降装置５の上に載せた荷物を、車両１で運搬することができる。

上に述べたように、本実施形態の車両１および昇降装置５によると、梯子などの荷物を車両１の屋根３と地上との間などで積み上げ下ろしを容易に行うことができ、剛性の点や全体の強度の点で有利な昇降装置３を提供することができる。

なお、図９（Ａ）に示す水平姿勢ＳＳにおいては、リンクアーム１６はほぼ水平であるが、架台１２の矢印Ｍ１方向へのスライド移動にともなってリンクアーム１６が同方向へ移動したときに、ローラ６４が傾斜面３１ａに沿って上昇してリンクアーム１６が斜め姿勢に起きるので、架台１２は円滑に傾斜姿勢ＳＫに移行することができる。

上に述べた実施形態において、基台１１、架台１２、支持部材１３、駆動ギヤ１４、ラック１５、リンクアーム１６、ラッチ部３３、昇降装置５、および車両１の各部または全体の構成、構造、形状、材質、機構、個数、配置などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。

１ 車両
５ 昇降装置
１１ 基台
１２ 架台
１３ 支持部材
１４ 駆動ギヤ
１５ ラック
１６ リンクアーム
３１ａ 傾斜面
３３ ラッチ部
４１ 側壁部（ガイド部）
５１ ブラケット
５３ａ，５３ｂ ローラ
６２ 連結軸
６３ ローラ（基台に対して回動可能に連結された部分）
６４ ローラ
ＪＢ 軸部
Ｍ モータ
ＳＳ 水平姿勢
ＳＫ 傾斜姿勢
ＰＳ１ 第１位置
ＰＳ２ 第２位置

Claims (7)

1. 基台と、
   荷物を載せるための架台と、
   前記架台をスライド移動可能に支持するものであって、前記基台の一端部に設けられた軸部を中心として当該基台に対して回動可能に設けられた支持部材と、
   モータにより前記軸部を中心として回転駆動される駆動ギヤと、
   前記駆動ギヤと噛み合うよう前記架台に設けられ、前記駆動ギヤの回転駆動によって当該架台を前記支持部材に対してスライド駆動させるラックと、
   前記架台における前記支持部材よりも上端側と前記基台とに対してそれぞれ回動可能に連結されたリンクアームと、を有し、
   前記駆動ギヤの回転駆動によって前記架台がスライド駆動されることにより、前記架台が前記基台の上方において水平状態で配置される水平姿勢と前記基台に対し下方に延びた傾斜状態で配置される傾斜姿勢との間で昇降移動されるように構成され、
   前記リンクアームは、前記基台に対して回動可能に連結された部分が、前記軸部から遠い第１位置と前記軸部に近い第２位置との間で当該基台に沿って移動可能である、
   ことを特徴とする昇降装置。
2. 前記架台が水平姿勢であるときに、前記リンクアームは前記架台と前記基台との間にあり、かつ前記基台に対して回動可能に連結された部分が前記第１位置にあり、
   前記架台が傾斜姿勢であるときに、前記リンクアームの前記基台に対して回動可能に連結された部分が前記第２位置にあって、前記リンクアーム、前記基台の一部、および前記架台の一部が鋭角三角形を構成する位置にある、
   請求項１記載の昇降装置。
3. 前記第２位置において、前記リンクアームの前記基台に対して回動可能に連結された部分を前記基台に対して移動不能にラッチするためのラッチ部が設けられ、
   前記ラッチ部は、前記リンクアームがほぼ水平姿勢となったときに前記ラッチが解除されるようになっている、
   請求項１または２記載の昇降装置。
4. 前記モータは、ブレーキ付きのモータであり、
   前記架台が傾斜姿勢であるときに、前記モータのブレーキによって前記駆動ギヤを回転不能に保持することが可能となっている、
   請求項２または３記載の昇降装置。
5. 前記基台には、前記架台が水平姿勢であるときから前記傾斜姿勢に移行する過程において、前記リンクアームをほぼ水平姿勢から起立姿勢に起こすための傾斜面が設けられている、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の昇降装置。
6. 前記支持部材は、
   前記軸部を中心として回動可能なブラケットと、
   前記ブラケットに設けられ、前記架台に前記ラックと平行に設けられたガイド部を挟み当該ガイド部の表面に接して回転可能な複数のローラと、を有する、
   請求項１ないし５のいずれかに記載の昇降装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の昇降装置を設けた車両。

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