JP6149384B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

この発明は、重量物の昇降に用いられるパンタグラフジャッキを備えた搬送装置に関するものである。

従来、この種のパンタグラフジャッキとしては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成が提案されている。
特許文献１に記載の構成においては、ジャッキ底部の脚板の両端下面に設けられたバネをジャッキ設置面に接触させて、ジャッキをジャッキ設置面上に設置するようになっている。そして、ジャッキ設置面に凹凸が存在する場合でも、バネの伸縮作用によりジャッキ設置面の凹凸が吸収されて、ジャッキが安定状態に設置されるようになっている。

また、特許文献２に記載の構成においては、ネジの回転に伴って昇降台が最下降位置まで下降されたとき、上下リンクの連結部に設けられたネジ孔がネジの先端に設けられた小径部に係合することによって、ネジが空回りするようになっている。このとき、上下リングの連結部付近において上下リング間に設けられた線細工バネや円弧状バネの作用により、ジャッキに復元力が付与される。これにより、その後にネジが昇降台の上昇方向に回転されたとき、連結部が上下リンクを介してネジの中央部側に移動されて、連結部のネジ孔がネジの雄ネジ部に螺合されるようになっている。

実用新案登録第３１６５２５６号公報 特開平４−１１６０９８号公報

ところで、これらのパンタグラフジャッキにおいては、ネジの回転により昇降台を上昇させて、大重量の重量物を持ち上げようとした場合、ネジを回転させるために大きなトルクを必要とする。特に、下端位置の昇降台を上昇させる際、その上昇初期に非常に大きなトルクを必要とする。

しかしながら、前記従来構成のパンタグラフジャッキでは、このような重量物の持ち上げに際してネジの回転トルクを軽減するための手段が設けられていない。ちなみに、特許文献１に記載の圧縮バネ及び特許文献２に記載の線細工バネや円弧状バネには、ネジの回転トルクを軽減する作用はない。このため、ネジが手動操作により回転されるように構成された特許文献１のジャッキでは、ネジを回転操作するのに多大な労力を要するという問題があった。また、ネジがモータにより回転されるように構成された特許文献２のジャッキでは、モータに大きな駆動トルクを保有させる必要があって、モータが大型になるという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。

この発明の目的は、重量物を容易に載置して搬送することができる搬送装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、搬送装置では、下面側に車輪を有し、上面に被搬送物を載置した状態で床面を移動可能な移動台と、その移動台に支持され、移動台の前端から前方へ突出可能なアームとを備え、アームに、ネジの作用によってパンタグラフを介して昇降台を昇降させるパンタグラフジャッキを搭載し、そのジャッキの昇降台が前記移動台の上面より高い位置と上面より低い位置との間で昇降されるようにし、前記パンタグラフジャッキのジャッキ台と前記昇降台との間に前記昇降台を上昇させる方向に付勢するバネを設けたことを特徴としている。

従って、この搬送装置においては、重量物よりなる被搬送物を搬送する場合、アームが移動台の前方に突出されるとともに、ジャッキにより被搬送物が持ち上げられ、この状態で移動台が被搬送物の下方に移動される。その後、ジャッキにより被搬送物が下降されて、移動台上に被搬送物が載置される。よって、被搬送物が重量物であっても、その被搬送物を移動台上に簡単に移し換えて搬送することができる。

また、この搬送装置においては、移動台が下面側に車輪を有する構造であるため、被搬送物の搭載状態を安定させることができる。従って、カウンタウェイトが不要になって、軽量化が可能になる。

前記の搬送装置によれば、重量物の持ち上げ時におけるネジの回転トルクを軽減することができるとともに、重量物を簡単に移し換えて搬送することができ、しかも軽量化できるという効果を発揮する。

一実施形態のパンタグラフジャッキを備えた搬送装置を示す側面図。 図１の２−２線における断面図。 図１の搬送装置の一部を破断して示す拡大正面図。 同搬送装置のジャッキを拡大して示す側面図。 図４の５−５線における断面図。 図４の６−６線における拡大断面図。 （ａ）〜（ｃ）は図１の搬送装置による被搬送物の搬送動作を順に示す斜視図。

以下、パンタグラフジャッキ及びそれを備えた搬送装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１，図２及び図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、この実施形態の搬送装置においては、平面形長四角枠状の移動台１１を備えている。図１〜図３に示すように、移動台１１の下面四隅には、床面１２等の上において移動台１１の移動を可能にするための４つのキャスタよりなる車輪としての補助輪１３が取り付けられている。この補助輪１３は、走行方向を自在に変更できる。移動台１１の上面前部には、重量物等よりなる被搬送物１４が載置される。移動台１１の上面後部には、支持枠１５が取り付けられている。支持枠１５上には、搬送装置全体の動作を制御するための制御装置１６がカバー１７内に収容した状態で支持されている。カバー１７の上面には、操作スイッチや入力キーを備えた操作パネル１８が設けられている。支持枠１５内において移動台１１上には、前記制御装置１６，後記リニアモータ２７や移動用モータ３３等に電力を供給するためのバッテリ１９が搭載されている。移動台１１の後端部には、移動台１１の移動を補助的に人力操作するための操作ハンドル２０が立設されている。

図２及び図３に示すように、前記移動台１１の両側面には、一対のレール２１が前後方向に延長された状態で固定されている。両レール２１上には、正面形ほぼ逆Ｌ字状をなす一対の作動体２２が複数のガイドローラ２３を介して移動可能に支持されている。両作動体２２の外側面の下端縁には、一対のアーム２４が前方に向かって延出するように固定されている。両アーム２４の前端部間には、連結バー２５が架設されている。連結バー２５の前部には、移動台１１上の被搬送物１４の下側への進入を案内することができる案内板２６が取り付けられている。

図２及び図３に示すように、移動台１１の内部両側には、一対のリニアモータ２７が前後方向に延びるように支持されている。各リニアモータ２７のスライダ２７１が、前記各作動体２２に対して連結されている。そして、このリニアモータ２７により、作動体２２が前後方向に移動されて、両アーム２４が移動台１１の前端から前方に突出する前進位置と、移動台１１の両側に位置する後退位置との間で移動される。

図１〜図３に示すように、前記両アーム２４の前端部外側面には、各一対のパンタグラフジャッキ２８が前後に並べて搭載されている。そして、図７（ａ）に示すように、一対の輪木１４１により床面１２上で所定高さ位置に支持された被搬送物１４に対して移動台１１が対向配置された状態で、両アーム２４が移動台１１の両側の後退位置から移動台１１の前方に突出する前進位置に移動されたとき、各ジャッキ２８が被搬送物１４の下方に進入される。この状態で、図１に鎖線で示すように、各ジャッキ２８が上昇動作されることにより、被搬送物１４が下面両側において輪木１４１上から持ち上げられて、移動台１１の上面より高い位置に配置される。

図１〜図３に示すように、前記移動台１１の下面における左右方向の中央部には、前後一対の移動機構２９が支軸３０を介して旋回可能に配置されている。各移動機構２９は、箱型のケース３１と、そのケース３１の両側に回転可能に支持された一対の移動用の車輪３２と、各車輪３２を別々に回転駆動するための一対の移動用モータ３３とを備えている。そして、移動用モータ３３によって一対の車輪３２が異なった回転速度で回転されることにより、その回転差に応じて移動台１１の移動方向が変更される。つまり、この移動機構２９により、移動台１１の移動方向を変更するための方向変更機構，言い換えれば操舵機構が構成されている。

図２及び図３に示すように、各移動機構２９のケース３１の前後両面には、図７（ｃ）に示すように、床面１２上に付けられた移動経路を指示するための磁気テープよりなる誘導ライン１２１を検知するようにした一対の検知装置３４が設けられている。そして、この検知装置３４による誘導ライン１２１の位置検出データが制御装置１６に入力されて、その制御装置１６の制御により、移動機構２９の各移動用モータ３３が回転駆動される。

次に、前記パンタグラフジャッキ２８の構成について詳細に説明する。
図３及び図４に示すように、前記搬送装置のアーム２４の先端部外面には、ジャッキ台３８が取り付けられている。ジャッキ台３８上には、昇降台３９が左右一対のパンタグラフ４０を介して昇降可能に支持されている。各パンタグラフ４０は、基端において第１支軸４１によりジャッキ台３８上に回動可能に支持された一対の第１リンク４２と、基端において連結軸を構成する段付きネジ４３，４４により各第１リンク４２の先端に回動可能に支持された一対の第２リンク４５とより構成されている。そして、両第２リンク４５の先端間に、前記昇降台３９が第２支軸４６により回動可能に連結支持されている。

図５及び図６に示すように、前記第１支軸４１及び第２支軸４６は、一対の両パンタグラフ４０で共通部品として用いられている。各第１支軸４１の両端部には、隣接する一対の第１リンク４２の基端を逆方向へ連動して回転させるための互いに噛合するギヤ４７が設けられている。同様に、各第２支軸４６の両端部にも、隣接する一対の第２リンク４５の先端を逆方向へ連動して回転させるための互いに噛合するギヤ４８が設けられている。

図４〜図６に示すように、前記ジャッキ台３８の外側面には、正面形ほぼ逆Ｌ字状の支持腕４９が突設されている。支持腕４９の下面には、一対の支持用の車輪５０がサスペンション機構５１を介して支持されている。そして、通常時には、サスペンション機構５１が伸長されて、車輪５０がジャッキ台３８の下面よりも下方に突出して配置され、ジャッキ台３８の下面が床面から離間した状態において走行可能に保持されている。これに対して、ジャッキ２８による被搬送物１４の持ち上げ時には、その被搬送物１４の重量により、サスペンション機構５１が圧縮されて車輪５０が上方に相対移動され、ジャッキ台３８の下面が床面１２に接触される。

図５に示すように、前記両段付きネジ４３，４４には雌ネジを有する雌ネジ部材５３，５４が支持されている。一方の雌ネジ部材５３にはモータユニット１５５が支持されている。モータユニット１５５は、正逆両方向に回転可能なモータ５５と、そのモータ５５の出力軸（図示しない）に連結された歯車減速機構５６と、エンコーダ５７とを備えている。歯車減速機構５６の出力軸を構成するネジ軸５２は逆ネジよりなり、螺旋方向の異なるネジ部が前記雌ネジ部材５３，５４に螺通されている。そして、モータ５５によってネジ軸５２が正方向または逆方向に回転されることにより、雌ネジ部材５３，５４が相互の接近方向または離間方向に移動されて、両パンタグラフ４０が伸縮される。これにより、昇降台３９が搬送装置の移動台１１の上面より高い位置と上面より低い位置との間で昇降されて、被搬送物１４が持ち上げられ、または降ろされる。前記エンコーダ５７は、ネジ軸５２に回転量及び回転角を検出する。

図４〜図６に示すように、前記両パンタグラフ４０の外側においてジャッキ台３８と昇降台３９との間には、昇降台３９を上昇させる方向に付勢する４つのコイルバネよりなる圧縮バネ５８が配設されている。各圧縮バネ５８は、ジャッキ台３８上に立設された収容筒５９内に収容配置されている。昇降台３９の下面には、各圧縮バネ５８内に上下動可能に挿通されて、圧縮バネ５８の伸縮方向を規定するピン６０が突設されている。そして、モータ５５によりネジ軸５２が正方向に回転されて、昇降台３９が上昇されるとき、この圧縮バネ５８により昇降台３９に対して上昇方向への力が付与されて、ネジ軸５２及びモータ５５に作用するトルク負荷が軽減される。

次に、前記のような構成のパンタグラフジャッキを備えた搬送装置により、重量物よりなる被搬送物を搬送する場合の動作について説明する。
この搬送装置においては、通常時には、図７（ａ）に示すように、移動台１１の両側のアーム２４が後退位置に移動されて、各ジャッキ２８が移動台１１の側方に配置されている。また、図１及び図４に実線で示すように、各ジャッキ２８においては、昇降台３９が移動台１１の上面よりも低い位置に下降されている。

そして、被搬送物１４の搬送作業が開始されると、移動機構２９の移動用モータ３３により車輪３２が回転され、図７（ａ）に示すように、移動台１１が床面１２上で被搬送物１４を支持する一対の輪木１４１間の位置における被搬送物１４の幅方向中央部に対向される。

続いて、両リニアモータ２７により両アーム２４が後退位置から前進位置に移動されると、図７（ｂ）に示すように、各ジャッキ２８が被搬送物１４の下方に進入される。この状態で、各ジャッキ２８において、モータ５５によりネジ軸５２が一方向に回転されると、図１及び図４に鎖線で示すように、両パンタグラフ４０が伸長され、このパンタグラフ４０を介して昇降台３９が移動台１１の上面より高い位置に上昇される。これにより、被搬送物１４がその下面両側の４箇所において輪木１４１上から持ち上げられて、移動台１１の上面より高い位置に配置される。この場合、昇降台３９が圧縮バネ５８により上昇方向に付勢されているため、被搬送物１４が重量物であったとしても、モータ５５及びネジ軸５２の回転に大きな負荷トルクが作用することなく、被搬送物１４を簡単に持ち上げることができる。ちなみに、モータ５５等に作用する負荷トルクは昇降台３９の上昇初期に大きくなるため、この実施形態においては、圧縮バネ５８として昇降台３９の上昇の前半域にバネ力が作用する程度の短いものが用いられている。

その後、移動機構２９の移動用モータ３３により車輪３２が回転されて、図７（ｃ）に示すように、移動台１１が前方に移動され、被搬送物１４の下方に配置される。この状態で、各ジャッキ２８において、モータ５５によりネジ軸５２が前記上昇時とは逆方向に回転され、図４に実線で示すように、両パンタグラフ４０が収縮されて、昇降台３９が移動台１１の上面より低い位置に下降される。これにより、図１及び図２の中央部に鎖線で示すように、被搬送物１４が移動台１１の上面に載置されて、その上面に移し換えられる。そして、移動機構２９の移動用モータ３３により車輪３２が回転され、移動台１１が前方または後方に移動されて被搬送物１４の搬送が行われる。

このとき、移動機構２９に設けられた検知装置３４により、床面１２上の誘導ライン１２１が検出されて、その検出データが制御装置１６に入力される。そして、その検出データに基づいて、制御装置１６により移動機構２９の各移動用モータ３３が回転制御されて、移動台１１の直線走行またはカーブ走行されたり，あるいは信地旋回状に旋回されたりして、移動方向が決定される。これにより、被搬送物１４が所定位置まで搬送される。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） このパンタグラフジャッキにおいては、ジャッキ台３８と前記昇降台３９との間に昇降台３９を上昇させる方向に付勢するバネ５８が設けられている。

このため、このパンタグラフジャッキにおいては、昇降台３９がバネ５８により上昇方向に付勢されながら上昇されるため、モータ５５やネジ軸５２等に作用する負荷トルクが軽減される。よって、大重量の重量物であっても、ネジ軸５２の回転のために大トルクのモータ５５を要することなく容易に持ち上げることができる。

（２） このパンタグラフジャッキにおいては、昇降台３９の上昇をバネ５８によって助勢できるため、前述のようにモータ５５として大トルクのものが不要になって、小型の消費電力が小さなモータ５５を使用できる。また、ネジ軸５２や雌ネジ部材５３，５４等に大きな負荷トルクが作用しないため、それらのネジ軸５２や雌ネジ部材５３，５４、あるいはパンタグラフ４０として、過大に高強度を有する大型のものを用いる必要はない。このためジャッキ全体を小型軽量化することが可能になる。その結果、搬送装置全体を小型化することができる。

（３） このパンタグラフジャッキにおいては、バネ５８として小型のもの、すなわちモータ５５等に対して負荷トルクが大きく作用する昇降台３９の上昇前半域にバネ力が作用する程度の小型で短いものが用いられている。従って、昇降台３９の助勢を充分に達成できるとともに、ジャッキ全体の小型軽量化に寄与することができる。

（４） このパンタグラフジャッキにおいては、バネ５８のバネ力が昇降台３９に直接作用するようになっている。このため、バネ５８のバネ力を有効に発揮できるとともに、余分な部品が不要であるため、ジャッキ全体の小型軽量化に寄与できる。

（５） このパンタグラフジャッキにおいては、前記ネジ軸５２にモータ５５が連結されている。このため、ネジ軸５２をモータ５５の駆動力により回転させることができるとともに、バネ５８のバネ力を利用することで、モータ５５に対する突入電流等の負荷を低減することができる。このため、モータ５５が小型であることも相まって、バッテリ１９に対する負担を小さくすることができて、充電回数を少なくできるとともに、寿命を長くすることができる。

（６） この搬送装置においては、上面に被搬送物１４を載置した状態で床面を移動可能な移動台１１と、その移動台１１に支持され、移動台１１の前端から前方へ突出可能なアーム２４とが備えられている。そして、アーム２４に前記構成のパンタグラフジャッキ２８が搭載され、そのジャッキ２８の昇降台３９が前記移動台１１の上面より高い位置と上面より低い位置との間で昇降されるようなっている。

このため、この搬送装置においては、重量物よりなる被搬送物１４を搬送する場合、アーム２４が移動台１１の前方に突出されるとともに、ジャッキ２８により被搬送物１４が持ち上げられ、この状態で移動台１１が被搬送物１４の下方に移動される。その後、ジャッキ２８により被搬送物１４が下降されて、移動台１１上に被搬送物１４が載置される。よって、被搬送物１４が重量物であっても、その被搬送物１４を移動台１１上に簡単かつ短時間で移し換えて、所要位置に搬送することができる。

（７） この搬送装置においては、前記アーム２４が移動台１１の両側において合計４箇所に配置されている。このため、ジャッキ２８により被搬送物１４を下面両側において簡単かつ安定して持ち上げることができる。

（８） この搬送装置においては、移動台１１は、その下面側に補助輪１３及び車輪３２が設けられていて、それらの補助輪１３及び車輪３２によって床面１２に支持され、このような移動台１１上に被搬送物１４が搭載される。このため、搬送装置全体を軽量化できる。これに対し、この実施形態と同様な条件下で使用されるフォークリフトは、そのフォークが片持ち構造であるため、被搬送物を支持した状態のフォークとバランスするためのカウンタウェイトとして重い車体が必要である。このため、この実施形態の搬送装置とフォークリフトとが同じ重さの被搬送物を搬送する仕様であっても、この実施形態の搬送装置はフォークリフトよりも格段に軽量化できる。従って、実施形態の搬送装置はフォークリフトを使用できないような床強度の現場でも使用できるとともに、この搬送装置をトラック等で運搬する場合にも、取り扱いが容易になる。

（９） この搬送装置においては、前記のように移動台１１の下面側に補助輪１３及び車輪３２が設けられていて、被搬送物の搭載状態や走行状態が安定する構造であるため、被搬送物が低い輪木上に載せられていても、移動台１１が被搬送物の下面側に入り込むことにより、低い位置の被搬送物を搬送できる。言い換えれば、被搬送物を床面上の低い位置にストックできるため、電動パレットやハンドパレット等の他の装置の併用が容易になる。

（１０） この搬送装置においては、前記移動台１１の移動方向を変更可能な方向変更機構としての移動機構２９と、床面１２の誘導ライン１２１を検知可能な検知装置３４と、その検知装置３４の検出結果に応じて前記移動機構２９の動作を制御する制御装置１６とが備えられている。このため、床面１２の誘導ライン１２１に従って移動台１１の移動方向を変更しながら、移動台１１に載置された被搬送物１４を所要位置に自動的に搬送することが可能になる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態の搬送装置において、両アーム２４の先端に搭載するパンタグラフジャッキ２８の数を各アーム２４について３基以上に変更すること。このようにすれば、被搬送物１４を安定状態で昇降させることができる。

・ 前記実施形態の搬送装置において、両アーム２４の先端に搭載するパンタグラフジャッキ２８の数を各アーム２４について１基に変更すること。このように構成した場合は、被搬送物１４を安定状態で昇降させるために、昇降台３９を前記実施形態より前後に長いものとすることが好ましい。

・ ジャッキ台３８と昇降台３９との間に介装する圧縮バネ５８の個数を１個，２個，３個あるいは５個以上に変更すること。
・ コイルバネよりなる圧縮バネ５８を昇降台３９の昇降範囲の全域にわたって付勢作用を果たす長いものを用いること。

・ 圧縮バネ５８として、コイルバネ以外のもの、例えば、つる巻きバネ、たけのこバネ（板バネを全体として円錐状になすように螺旋状に巻き回したもの）、板バネ等を用いること。

・ パンタグラフジャッキのネジ軸５２を手動操作により回転させるように構成すること。
・ 前記実施形態のジャッキを搬送装置に搭載することなく単独で用い、そのジャッキを被搬送物１４の設置位置の床面に定置すること。そして、被搬送物１４のストック状態においては、ジャッキの昇降台３９を下降状態に位置させ、搬送が必要なときには、昇降台３９を被搬送物１４とともに上昇させて、搬送装置が被搬送物１４の下側に進入できるようにする。

１１…移動台、１２…床面、１２１…誘導ライン、１４…被搬送物、１６…制御装置、２２…作動体、２４…アーム、２７…リニアモータ、２８…パンタグラフジャッキ、２９…方向変更機構としての移動機構、３２…車輪、３３…移動用モータ、３４…検知装置、３８…ジャッキ台、３９…昇降台、４０…パンタグラフ、４２…第１リンク、４５…第２リンク、５０…車輪、５２…ネジ、５３…連結部材、５４…雌ネジ部材、５５…モータ、５８…圧縮バネ。

Claims (3)

1. 下面側に車輪を有し、上面に被搬送物を載置した状態で床面を移動可能な移動台と、
   その移動台に支持され、移動台の前端から前方へ突出可能なアームとを備え、
   前記アームに、ネジの作用によってパンタグラフを介して昇降台を昇降させるパンタグラフジャッキを搭載し、そのジャッキの昇降台が前記移動台の上面より高い位置と上面より低い位置との間で昇降されるようにし、前記パンタグラフジャッキのジャッキ台と前記昇降台との間に前記昇降台を上昇させる方向に付勢するバネを設けたことを特徴とする搬送装置。
2. 前記アームを移動台の両側に配置した請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記移動台の移動方向を変更可能な方向変更機構と、
   床面の誘導ラインを検知可能な検知装置と、
   その検知装置の検出結果に応じて前記方向変更機構の動作を制御する制御装置とを備えた請求項１または２に記載の搬送装置。