JP6151064B2 - 車載用荷役台昇降装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動シリンダを用いた車載用荷役台昇降装置に関する。

従来、車載用荷役台昇降装置は一般的に油圧式で、荷役台を昇降駆動する油圧シリンダと油圧源（パワーユニット）は別体品（別調達）であったことから、油圧シリンダを荷役台昇降装置内に組込み、油圧源はメンテナンスを考慮し、荷役台昇降装置を搭載した車両側に吊り下げる構造が主流となっている。荷役台昇降装置の車両への設置には油圧配管、電気配線等が必要不可欠なことから、狭小スペース内での煩雑きわまりない状況下で作業を強いられている現状である。

このような荷役台昇降装置の設置にかかわる問題を改善するために、油圧シリンダと油圧源とを一体化して、荷役台昇降装置内に組み込むことで解決しようとする提案が下記特許文献１でなされている。しかしながら、オイル交換等のメンテナンス性は従前以上に困難になると想定される。

特開２００９−２６９５９５号公報

上述したように、荷役台昇降装置の荷役台を昇降させるために油圧シリンダ及びこれとは別配置の油圧源を用いた構成であると、車両搭載時の油圧配管、電気配線等の作業が繁雑であり、また油圧シリンダと油圧源とを一体化して装置内に組み込んだ場合にはメンテナンスが困難になる問題があった。また、油圧シリンダを用いる場合には、オイル漏れの問題も発生しやすく、オイル漏れが許容されない用途に使用するには問題がある。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、車両への設置が容易で、オイル交換等の定期的なメンテナンスが不要で、オイル漏れが問題となる用途にも使用可能な車載用荷役台昇降装置を提供することにある。

本発明のある態様は車載用荷役台昇降装置である。この車載用荷役台昇降装置は、シャーシフレーム又はシャーシフレームに架装される荷台に固定された、鉛直方向に延びる一対のアウタコラムと、前記一対のアウタコラムに直交する方向に固定された連結フレームと、前記連結フレーム内に設けられた電動シリンダと、前記一対のアウタコラムに沿って昇降可能な荷役台とを備え、
前記電動シリンダは、ステータ及び前記ステータの内側を回転するロータを有するブラシレスモータと、前記ロータを貫通する螺子軸と、前記螺子軸に螺合するナットと、前記ロータと前記ナットとの間に設けられた揺動減速機構又は波動（登録商標：ハーモニック）ギヤ減速機構とを有し、前記ロータの回転が前記減速機構を介して前記ナットに伝動され、前記螺子軸の一端が前記電動シリンダの一方の連結端となり、前記ステータ側が前記電動シリンダの他方の連結端となっており、
前記電動シリンダと前記荷役台とが連結されていて、前記電動シリンダの伸縮作動により、前記荷役台を前記一対のアウタコラムに沿って昇降駆動することを特徴とする。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、荷役台を昇降させる駆動源として、螺子軸がモータのロータを貫通する構造の電動シリンダを用いることで、油圧シリンダを用いることによる問題点を解消することができる。すなわち、荷受台昇降装置の車両への設置が容易となり、オイル交換等の定期的なメンテナンスが不要で、オイル漏れも無くすることができる。

本発明に係る車載用荷役台昇降装置の実施の形態を示す一部を断面とした側面図。 同じく斜視図。 本実施の形態で用いる電動シリンダの斜視図。 電動シリンダの要部断面図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１乃至図４を用いて本発明に係る車載用荷役台昇降装置の実施の形態を説明する。これらの図において、荷役車両のシャーシフレーム１上には、後面開放の荷台２が架装されており、この荷台２の後端部には、車載用荷役台昇降装置１０が設けられている。この車載用荷役台昇降装置１０により地上と荷台２の床面間で略水平に保持される荷役台１１が昇降作動され、荷役台１１上に載置される荷物を地上と荷台２間で積み降ろしすることができる。

荷台２の後端部の左右両側縁には、鉛直方向に延びる、左右一対のアウタコラム１２が固定されている。各アウタコラム１２は中空の角筒体よりなる。一対のアウタコラム１２内には、左右一対のインナコラム１３がそれぞ昇降自在に嵌挿される。各インナコラム１３は、中空の角筒体により構成されている。アウタコラム１２にはインナコラム１３の昇降を案内するための案内ローラ１５が回転自在に設けられている。また、インナコラム１３の上端にはブラケットを介して案内ローラ１８が軸支されていて、アウタコラム１２内のインナコラム１３の昇降を案内している。

一対のインナコラム１３には、スライダ１４がそれぞれ昇降自在に挿入されており、それらのスライダ１４の後縁は、インナコラム１３及びアウタコラム１２に形成した縦スリット１３ａ，１２ａをそれぞれ貫通してそれらの後方に延出しており、それらの縦スリット１３ａ，１２ａに案内されてアウタコラム１２及びインナコラム１３に対して昇降可能である。

スライダ１４の上、下部には、上、下案内ローラ２５，２６が回転自在に軸支され、これらの案内ローラ２５，２６は、スライダ１４がインナコラム１３に対して昇降するとき、インナコラム１３の内面を転動する。一対のスライダ１４の外面下端には、ブラケット２８がそれぞれ固定され、これらのブラケット２８に、荷役台１１が略水平な展開位置と、略鉛直な格納位置間を回動できるように、ピン２９で回動自在に取り付けられている。

前記一対のアウタコラム１２の上下方向の中間部には、荷台２の床面と略一致した位置に横方向に延びる連結フレーム３０が略水平方向（アウタコラム１２に直交する方向）に固定されている。この連結フレーム３０は、横断面コ字状の連結フレーム本体の開口面にカバー体を取り付けた中空の角筒体であり、連結フレーム３０の内部に、電動シリンダ４０が設けられている（電動シリンダ４０については図３及び図４で詳述する）。

前記電動シリンダ４０の本体側取付端部４１は、連結フレーム３０内においてフレーム３０にピン止めされている。荷役台１１は、一対のアウタコラム１２及び連結フレーム３０とに跨がって設けられるワイヤ連動機構を介して電動シリンダ４０に連動連結されており、電動シリンダ４０の伸縮作動により昇降制御されるようになっている。以下にそのワイヤ連動機構の構成について説明する。

電動シリンダ４０のボール螺子軸４２（図３）の先端は、連結フレーム３０の途中まで延びていて、ブラケット６０に連結固定されいる。ブラケット６０には複数のシーブ６１が並列して回転自在に取り付けられており、ブラケット６０は連結フレーム３０内で摺動可能に支持されている。図２で連結フレーム３０の左端には、位置固定の複数のシーブ６２が並列して回転自在に取り付けられている。ここでは左側のスライダ１４に端部が固定されたワイヤ７１が巻き掛けられるシーブ６１，６２の個数が１個ずつ、右側のスライダ１４に端部が固定されたワイヤ７２が巻き掛けられるシーブ６１，６２の個数も１個ずつある。

前記電動シリンダ４０には、左右２系統のワイヤ７１，７２が連接されている。すなわち、左系統のワイヤ７１は、その一端が連結フレーム３０の中間部に結着７１ａされて連結フレーム３０に沿って延びており、シーブ６ｌ、シーブ６２間に巻き掛けられ、さらに左アウタコラム１２上端に軸支されたトップシーブ３６に巻き掛けられて、その他端が左側のスライダ１４に結着されている。同じく右系統のワイヤ７２は、その一端が、連結フレーム３０の中間部に結着７２ａされて連結フレーム３０に沿って延びており、シーブ６１、シーブ６２間に巻き掛けられ、さらに連結フレーム３０右側のシーブ３５を経て右アウタコラム１２上端に軸支されたトップシーブ３７に巻き掛けられて、その他端が右側のスライダ１４に結着されている。

従って前記電動シリンダ４０を伸縮作動すれば、２系統のワイヤ７１，７２を介して左右一対のスライダ１４が同調して昇降作動され、これに連結される荷役台１１を昇降駆動することができる。

図３及び図４に示すように、電動シリンダ４０は、中空軸ブラシレスモータ４３、減速機構４４、これらを貫通しているボール螺子軸４２、及びボール螺子軸４２に螺合するボール螺子ナット４５を有している。ブラシレスモータ４３のケーシング４６、減速機構４４のケーシング４７、ボール螺子ナット４５のケーシング４８は相互にボルト等で一体化されている。

ブラシレスモータ４３は、ケーシング４６に固定されたステータ４３ａと、ケーシング４６で回転自在に保持されたロータ４３ｂとを有し、ケーシング４６及びロータ４３ｂをボール螺子軸４２が貫通している。減速機構４４は、揺動減速機構、波動（登録商標：ハーモニック）ギヤであり、ケーシング４７の内側に収納され、入力部材４４ａや入力部材４４ａの回転を減速して出力する出力部材４４ｂを有している。入力部材４４ａはロータ４３ｂに連結一体化され、出力部材４４ｂはボール螺子ナット４５に連結一体化されている。ボール螺子ナット４５はケーシング４８内に軸受４９により回転自在に支持される。但し、ボール螺子軸４２の軸方向にはボール螺子ナット４５とケーシング４８は一体となって動くようになっている。ブラシレスモータ４３のケーシング４６には引き込み側のボール螺子軸４２を収納する延長ケーシング５０が連結固定されている。延長ケーシング５０の端部が本体側取付端部４１となっている。また、前述したようにボール螺子ナット４２先端部にシーブ６１を保持するためのブラケット６０が固定される。

以上の電動シリンダ４０の構成において、ブラシレスモータ４３に通電してロータ４３ｂを回転させると、その回転は減速機構４４を介してボール螺子ナット４５に伝動され、ボール螺子軸４２に対してボール螺子ナット４５が回転される。この結果、ボール螺子軸４２の軸方向にボール螺子ナット４５が移動する。これにより、ケーシング４６，４７，４８，５０が一体となって移動して電動シリンダ４０が伸縮することになる。

車載用荷役台昇降装置１０の全体動作について説明する。電動シリンダ４０が縮動するとシーブ６ｌ、シーブ６２の間隔が小さくなり、両シーブ間に巻き掛けられた２系統のワイヤ７１，７２は繰り出されることになり、アウタコラム１２に対してインナコラム１３及びスライダ１４は下降し、この結果、荷役台１１は着地する。逆に電動シリンダ４０が伸長するとシーブ６ｌ、シーブ６２の間隔が大きくなり、両シーブ間に巻き掛けられた２系統のワイヤ７１，７２は巻き取られることになり、スライダ１４はアウタコラム１２に対して上昇し（インナコラム１３はスライダ１４上端のストッパ２７がインナコラム１３の天井面に当たることで引き上げられ）、この結果、荷役台１１は荷台２床面と同じ高さにまで引き上げられる。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 荷役台２を昇降させる駆動源として、ボール螺子軸４２がブラシレスモータ４３のロータ４３ｂを貫通する構造の電動シリンダ４０を用いることで、油圧シリンダを用いることによる問題点を解消することができる。すなわち、荷役台昇降装置１０の車両への設置が容易となり、オイル交換等の定期的なメンテナンスが不要で、オイル漏れも無くすることができる。

(2) 一般的な電動シリンダでは、モータがボール螺子軸に螺合するナットを外側から回転駆動するため、モータ部分が側方に大きく突出する。このため、電動シリンダを連結フレーム３０内に収納することが困難となるが、本実施の形態では、ボール螺子軸４２がブラシレスモータ４３のロータ４３ｂを貫通する構造の電動シリンダ４０を用いることで、モータ４３の側方への突出はなく、従来の油圧シリンダ並の外形とすることができ、連結フレーム３０の断面は小さくて済む。この結果、多様な車両に適用可能となる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

一対のアウタコラム１２は、荷台２に固定する代わりに、シャーシフレーム１の後端部にフレーム等を介して固定するようにしてもよい。

１ シャーシフレーム
２ 荷台
１０ 車載用荷役台昇降装置
１１ 荷役台
１２ アウタコラム
１３ インナコラム
１４ スライダ
１５，１８，２５，２６ 案内ローラ
２８，６０ ブラケット
３０ 連結フレーム
３５，３６，３７，６１，６２ シーブ
４０ 電動シリンダ
４１ 本体側取付端部
４２ ボール螺子軸
４３ ブラシレスモータ
４４ 減速機構
４５ ボール螺子ナット
７１，７２ ワイヤ

Claims (1)

1. シャーシフレーム又はシャーシフレームに架装される荷台に固定された、鉛直方向に延びる一対のアウタコラムと、
   前記一対のアウタコラムに直交する方向に固定された連結フレームと、
   前記連結フレーム内に設けられた電動シリンダと、
   前記一対のアウタコラムに沿って昇降可能な荷役台とを備え、
   前記電動シリンダは、ステータ及び前記ステータの内側を回転するロータを有するブラシレスモータと、前記ロータを貫通する螺子軸と、前記螺子軸に螺合するナットと、前記ロータと前記ナットとの間に設けられた揺動減速機構又は波動ギヤ減速機構とを有し、前記ロータの回転が前記減速機構を介して前記ナットに伝動され、前記螺子軸の一端が前記電動シリンダの一方の連結端となり、前記ステータ側が前記電動シリンダの他方の連結端となっており、
   前記電動シリンダと前記荷役台とが連結されていて、前記電動シリンダの伸縮作動により、前記荷役台を前記一対のアウタコラムに沿って昇降駆動することを特徴とする車載用荷役台昇降装置。

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