JPH0133439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ハウジングを回動可能とすることに
より、ロータリアクチエータの回動角度を拡大し
た回動装置に関する。

従来、油圧、チエーン等を用いてその出力軸を
揺動させるロータリアクチエータが多用されてい
るが、従来のロータリアクチエータは通常その揺
動範囲は90度程度に制限される。なお180度など
揺動範囲が大なるものも存在するが、90度揺動型
のものに比べて、重量当りのトルクが小さく又同
トルクである場合には、前記のように重量が大で
ある他、高価格となるという欠点がある。

本発明は、ハウジングを回動させることによつ
てその揺動範囲を拡大でき、前記問題点を解決し
うる回動装置の提供を目的としている。

以下本発明の回動装置が、自在に水平面内で首
振りしうる車輪Ｗを具え、全方向に移動しうる荷
役台車１に設ける荷役装置２の荷役具２１の、第
１、第２の揺動アーム２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，
３０Ｂの内、第２の揺動アーム３０Ａ，３０Ｂを
揺動させるのに使用された場合を例にとりその一
実施例を図面に基づき説明する。

荷役装置２は、一対の荷役具２１，２１を基台
２２上に具え、本発明の回動装置６Ａ，６Ｂは、
前記のごとく該荷役具２１の第１、第２の揺動ア
ーム２８Ａ，２８Ｂ，３２Ａ，３２Ｂを回動させ
るのに使用している。基台２２は、荷役台車１の
車体であり、その上面で長手方向にのびる一対の
レール２３，２３に前後動可能な縦行枠２４を配
し、又縦行枠２４に側設したレール２５によつ
て、縦行枠２４上に横行自在な横行枠２６を配
し、前記荷役具２１は、該横行枠２６に配置され
ることにより、縦行枠２４を介し前記基台２２に
取付けられる。

荷役具２１は、第１、第２の平行クランク機構
体Ａ，Ｂからなり、第１の平行クランク機構体Ａ
は、前記横行枠２６に設ける軸受２７Ａ，２７Ｂ
に一端を同高さに枢支される等長の一対の第１の
揺動アーム２８Ａ，２８Ｂの他端を、第１の連結
リンク２９により連結している。なお軸受２７
Ａ，２７Ｂ間の距離と第１の連結リンク２９とは
等長であることにより、第１の揺動アーム２８
Ａ，２８Ｂ、第１の連結リンク２９および軸受２
７Ａ，２７Ｂは、協働して、第１の平行クランク
機構体Ａを形成する。なお本明細書において、等
長とは、各枢支点間の長さが同長であることをい
う。

第２の平行クランク機構体Ｂは、前記第１の連
結リンク２９に各一端を枢支される等長の第２の
揺動アーム３０Ａ，３０Ｂの他端を第１の連結リ
ンク３１により連結してなり、又第２の揺動アー
ム３０Ａ，３０Ｂは、第１の揺動アーム２８Ａ，
２８Ｂに比して短寸かつその連結点を共通にする
一方、第２の連結リンク３１は第１の連結リンク
２９と等長であることにより、第２の揺動アーム
３０Ａ，３０Ｂは、第１、第２の連結リンク２
９，３１とによつて前記第２の平行クランク機構
体Ｂを形成する。このように荷役具２１は、第
１、第２の平行クランク機構体Ａ，Ｂからなるリ
ンク体Ｃを具えている。又荷役具２１，２１に
は、各第２の連結リンク３１の中央部かつ向き合
う側にフオーク９を夫々枢支する。

前記第１、第２の揺動アーム２８Ａ，２８Ｂ，
３０Ａ，３０Ｂは、夫々外向きに湾曲し、又第１
の揺動アーム２８Ａ，２８Ｂは、間隙を有して隣
り合わせた各一対のリンクを用いて形成され、そ
の剛性を向上する。又第１、第２の揺動アーム２
８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂは、回動装置６
Ａ，６Ｂ（総称するとき回動装置６という）によ
つて夫々例えば180゜の角度範囲を傾動できる。回
動装置６Ａは、第１の揺動アーム２８Ａ，２８Ｂ
を動作し、又本発明に係る回動装置６Ｂは第２の
揺動アーム３０Ａ，３０Ｂを揺動できる。

回動装置６Ａは、ロータリアクチエータ６１
と、そのハウジング６２Ａを回動させる、第３図
に示すシリンダ７２を含む回動具６４Ａとを具え
ている。ロータリアクチエータ６１Ａは、第４図
に示すごとく、前記横行枠２６に固定した支持板
６６Ａから延びる筒体６７Ａに、そのハウジング
６２Ａを遊挿し回動可能に取付けるとともに、そ
の出力軸６３Ａは、前記第１の揺動アーム２８
Ａ，２８Ｂ一端の前記軸受２７Ａ，２７Ｂを通る
枢支軸６９Ａにローレツト嵌めされ接続してい
る。又ハウジング６２Ａは、前記筒体６７内端の
内方へ突出するフランジ７０が、ハウジング６２
Ａ前面に固着した回転板７１の周溝７１ａに嵌り
合うことにより抜け止めされ、又回転板７１には
その外周に歯部が周設される。

前記回動具６４Ａは、前記支持板６６に後端が
取付けられる前記シリンダ７２と、前記支持板６
６で枢支され、前記シリンダ７２のロツドが枢着
されるギヤ７３と、前記筒体６７に設ける停止部
７４Ａとからなり、又ギヤ７３は、各第１の揺動
アーム２８Ａ，２８Ｂに取付く各ロータリアクチ
エータ６１Ａ，６１Ａの各回転板７１Ａにともに
噛合する。又停止具７４Ａは、前記筒体６７Ａに
固着した受板７５Ａの上端にシリンダ７６Ａを取
付けており、そのロツド先端に取付きかつ筒体６
７Ａを貫通する嵌入片７７Ａを有する。該嵌入片
７７Ａは、ハウジング６２Ａの周囲に嵌着したリ
ングに設ける孔部７８Ａ１，７８Ａ２に嵌入しう
る。なおロータリアクチエータ６１Ａは本実施例
では90゜揺動型のものであり、従つて孔部７８Ａ
１，７８Ａ２は90゜の角度ピツチで穿設される。
なお支持板６６Ａには、ロータリアクチエータ６
１Ａの各後端に設けるプーリ７９，７９を周回す
るタイミングベルト８１が巻装されるプーリ８２
を具えたサーボモータSM１が取付けられ、この
サーボモータSM１は、出力軸６３Ａの回動面底
を検出する。

本発明に係る前記回動装置６Ｂは、第５図に示
すごとく、前記第１の連結リンク２９と一体な支
持板６６Ｂに回動可能にそのハウジング６２Ｂを
取付けるロータリアクチエータ６１Ｂと、前記ハ
ウジング６２Ｂを回転する回動具６４Ｂとを具
え、又ロータリアクチエータ６２Ｂは、例えば９
０゜揺動形式のものが採用されている。

ロータリアクチエータ６１Ｂは、支持板６６Ｂ
に形成した外方に突出する筒体６７Ｂに嵌り合う
回転板７１Ｂを具え、又その出力軸６３Ｂは、第
１の連結リンク２９で軸支されかつその外端で第
２の揺動アーム３０Ａ，３０Ｂを固着する枢支軸
６９Ｂにローレツト嵌めされることにより、前記
第２の揺動アーム３０Ａ，３０Ｂに接続される。
なお前記回転板７１Ｂの内端には、内向きのフラ
ンジ７１ｂが設けられ、該フランジ７１ｂと、前
記支持板６６Ｂから延びる筒部６６ａとの間に軸
受６６ｂを嵌入した上、該軸受６６ｂを、前記筒
部６６ａの内面に内筒６６ｃを介して嵌り合うナ
ツト金具６６ｄにより締付けることによつて、回
転板７１Ｂは抜け止めされる。なお内筒６６ｃ
は、止め輪６６ｅにより保持される。

回動具６４Ｂは、前記筒体６７Ｂに取付く第１
の停止具７４Ｂと、第１の連結リンク２９に固定
した第２の停止具７４Ｃとからなり、ロータリア
クチエータ６１Ｂの駆動力を利用してそのハウジ
ング６２Ｂを回転させる。

第１の停止具７４Ｂは、筒体６７Ｂに固定する
受板７５Ｂにシリンダ７６Ｂを固着しかつそのロ
ツド端部に嵌入片７７Ｂを設けており、又嵌入片
７７Ｂは、前記回転板７１Ｂに90゜の角度ピツチ
で設ける孔部７８Ｂ１，７８Ｂ２に嵌入し、ハウ
ジング６２Ｂの回転を拘束できる。

第２の停止具７４Ｃは、前記第１の連結リンク
２９の上面から突出する張出し片８５の上面に固
定するシリンダ７６Ｃを具え、そのロツド端に嵌
入片７７Ｃを具えるとともに、該嵌入片７７Ｃ
は、前記第２の揺動アーム３０Ａ，３０Ｂに設け
る孔部７８Ｃに嵌入することによつて、枢支軸６
９Ｂを介しロータリアクチエータ６１Ｂの出力軸
６３Ｂを固定しうる。

なおロータリアクチエータ６１Ｂの後端には、
プーリ７９が配され、そのタイミングベルト８１
を介しサーボモータSM２のプーリ８２を回転す
る。

回動装置６の作用を、回動装置６Ｂを中心とし
て、その構造を簡略化して示す第６図ａ〜第６図
ｆにより説明する。

前記第１の停止具７４Ｂの嵌入片７７Ｂを、孔
部７８Ｂ１に嵌入した第６図ａの状態において、
油圧を送り込むと、出力軸６３Ｂを90゜回転させ
る（第６図ｂに示す）。次に第６図ｃに示すごと
く、嵌入片７７Ｂを引抜き、第１の停止具７４Ｂ
を解放するとともに第２の停止具７４Ｃの作動に
よつて、嵌入片７７Ｃを孔部７８Ｃに嵌入し出力
軸６３Ｂを固定した上、出力軸６３Ｂの翼片６３
ａと、ハウジング６２Ｂの受片６２ａとの間に注
油することにより、受片６２ａ、従つてハウジン
グ６２Ｂは、第６図ｄに示すごとく90゜回転する。
又第１の停止具７４Ｂの嵌入片７７Ｂを、孔部７
８Ｂ２に嵌合させかつ第２の停止具７４Ｃの嵌入
片７７Ｃを引抜くことによつて、再び出力軸６３
Ｂを、90゜回転できる。又かかる状態において圧
油を切り変えかつ前記と逆に第１、第２の停止具
７４Ｂ，７４Ｃを作動させることによつて逆転す
る。このように90゜揺動型のロータリアクチエー
タ６１Ｂを使用しつつ、その出力軸６３Ｂが180゜
の角度で揺動でき、第２の揺動アーム３０Ａ，３
０Ｂを傾動させる。

なお回動装置６Ａは、その回動具６４Ａが、ギ
ヤ７３を回転するシリンダ７２を具え、第６図ａ
〜第６図ｆに略示するごとく、そのギヤ７３によ
つてハウジング６２Ａを、停止具７４Ａの解放の
間、90゜回転させることによつて、ハウジング６
２Ａを90゜回転させることより、同様にその出力
軸６３Ａを180゜揺動させ、第１の揺動アーム２８
Ａ，２８Ｂを傾動する。

前記第２の連結リンク３１に取付くフオーク９
は、第８〜９図に示すごとく、水平な支軸９１に
第１の歯車９２を形成し、かつ支軸９１に回転可
能に一端が取付くフオーク基体９３に、第２の歯
車９４と、該第２の歯車９４を回動させる駆動機
９５を配しており、前記支軸９１は、第２の連結
リンク３１の中央に水平に固着される。

フオーク基体９３は、角筒状をなし、又その一
端には比較的短い膨出部９７を設けるとともに、
該膨出部９７からフオークをなす、長尺の偏平部
９８を連設しており、該膨出部９７には、前記支
軸９１が軸受を介し取付くことによつて、フオー
ク基体９３は該支軸９１に回動可能に取付けられ
る。又支軸９１には、その膨出部９７内で第１の
歯車９２が一体に形設されるとともに、その延長
部には、Ｏリングにより隔てられる周溝１０１，
１０２が凹設される。又支軸９１は、その周溝１
０１，１０２が、側壁から突出するボス部１０３
に間挿される。又支軸９１を通る２つの油溝が、
夫々周溝１０１，１０２に通じるとともに、ボス
部１０３には、周溝１０１，１０２に連通するホ
ース１０６，１０７に導通する。

前記第２の歯車９４は、第１の歯車９２に噛合
し、かつ膨出部９７で軸支されるとともに、本実
施例ではその歯数は、第２の歯車に比べて３倍程
度、多に設定される。

駆動器９５は本実施例では、ホース１０６，１
０７が、その出、入口ポートに接続されるシリン
ダ９５Ａを用いてなり、該シリンダ９５Ａは、偏
平部９８内に設ける取付板１０８により前端を固
定され、かつナツト止めされるとともに、そのロ
ツドに取付く可動片１０９には、第２の歯車９４
との間を結ぶ連結杆１１１が枢着される。なお可
動片１０９は、コ字状をなし、かつ偏平部９８の
側壁内面に設ける断面コ字の案内溝１１４を通る
ガイドローラ１１５が枢着される。なお連結杆１
１１は、シリンダ９５Ａの縮小状態において、予
め傾斜して、第２の歯車９４に取付けられる。

このようにフオーク９は、第１０図に示すごと
く、シリンダ９５Ａが縮小した、図において、右
側に示す状態から、その伸長とともに連結杆１１
１を介し第２の歯車９４を回動させることによ
り、該第２の歯車９４が第１の歯車９２の周囲を
転動し、従つて該第２の歯車９４の枢支点に作用
する反力によりフオーク基体９３を回動させる。
又第２の歯車９４が約1/6程度回転することによ
つて、フオーク基体９３は、第１０図に、その左
側で示すごとく反転できる。なおホース１０６，
１０７の液流を逆転させることにより、再び180゜
反転する。

なお第２の連結リンク３１には、その前後端
に、第１、第２図に示すごとく、フオーク９を水
平状態で保持しうる支持片３１Ａ，３１Ａが内向
きに突設される。

荷役具２１は、前記のごとく基台２２に、縦行
枠２４上の横行枠２６に取付けられる。

縦行枠２４は、前記レール２３上を摺動する略
断面コ字状のスライド板４１の一端側寄りに溝形
材を用いた枠体４２，４３を、その溝部を内向き
に架け渡すとともに、第７図に示すごとく、その
両端に設ける支軸４４Ａ，４４Ｂにプーリ４５
Ａ，４５Ｂを固定している。又枠体４２に設ける
長手方向のガイド溝に沿い移動する支枠４７の両
端にプーリ４８Ａ，４８Ｂを配し、該支枠４７に
は、比較的長いシリンダ４９によつて、縦行枠２
４の半分長さ程度、該支枠４７は往復動しうる。
なおプーリ４８Ａには、プーリ４５Ａの近傍で一
端を固定したロープ５１が架け渡され、該ロープ
５１はプーリ４５Ａ及びプーリ４５Ｂを周回した
後、プーリ４８Ｂで折返し、その他端がプーリ４
５Ｂで固定されており、又前記横行枠２６は、該
ロープ５１に、そのプーリ４８Ａ，４８Ｂ間で固
着される。なおシリンダ４９の伸長時には、横行
枠２６は、縦行枠２４の一端に位置しうる。

従つて横行枠２６は、プーリ４８Ａ，４８Ｂに
は滑車状にロープ５１が架け渡され、従つてシリ
ンダ４９の伸長長さの２倍の行程を有して、縦行
枠２４の両端部間で移動しうる。

又縦行枠２４は、その下面中央に、シリンダ５
３が固定され、該シリンダ５３は、荷役具２１の
各内側にかつ前記レール２３上を縦行可能に配し
た昇降台５４に連結される。昇降台５４は、シリ
ンダ５３の伸縮とともに、前記スライド板４１と
当接する状態から、フオーク９の巾寸度以上の距
離まで離間しうる位置までの間を近離する。なお
昇降台５４には、基台２２上で固定したシリンダ
５６，５６が連結され、その伸長とともに、少な
くとも一方の荷役具２１は、基台２２の外端位置
からその中央位置までの間を前後動しうる。

従つて荷役台車１に設ける荷役装置２の荷役具
２１は、回動装置６Ａをその基準となる時計方向
に180゜回転し、又回動装置６Ｂを基準となる反時
計方向に180゜回転した状態では、第１１図に示す
ごとく、第１、第２の平行クランク機構体Ａ，Ｂ
を折畳みうる。なお折畳んだ状態では、軸受２７
Ａ，２７Ｂと第１の揺動アーム２８Ａ，２８Ｂと
の枢支点ａ，ｂ、他端の第１の連結リンク２９と
の枢支点ｃ，ｄ（第２の揺動アーム３０Ａ，３０
Ｂの一端の枢支点と共用している）、又第２の揺
動アーム３０Ａ，３０Ｂと第２の連結リンク３１
との枢支点ｅ，ｆとは一直線上に並置される。な
お一直線状となる状態において、第１、第２の揺
動アーム２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂが前記
のごとく夫々外向きに湾曲することによつて干渉
を防止しつつアーム体Ｃが折畳みうる。なおかか
る状態において、荷役台車１は安定して移動で
き、又横行枠２６は、フオーク９とは反対側の、
基台２２上の一側に位置させる。

次に回動装置６Ａ，６Ｂを、その基準状態から
夫々90゜回転させることによつて、第１２図に示
すごとく、第１、第２の揺動アーム２８Ａ，２８
Ｂ，３０Ａ，３０Ｂを直立できる。又そのとき横
行枠２６を、シリンダ４９の作動により中央部に
位置させる。

さらに回動装置６Ｂを90゜回転させたときには、
第１３図に示すごとく、フオーク９を、第２の揺
動アーム３０Ａ，３０Ｂを半径として上方に持上
げうる。

さらに第１２図に示す状態から、回動装置６Ａ
を45゜分戻しかつ回動装置６Ｂをさらに例えば45゜
回転させたときには、第１４図に示すように、フ
オーク９をやや下降させつつ基台２２から突出さ
せることができ、さらに回動装置６Ｂを45゜回転
させることによつて、前記枢支点ｃ，ｄ，ｅ，ｆ
が一直線状となり、第１５図に示すようにフオー
ク９を突き出しでき、さらにかかる状態から、回
動装置６Ａを45゜回転させ、又回動装置６Ｂを90゜
戻すことによつて、第１６図に示すごとく、フオ
ーク９を基台２２の他側面に沿い下降しフオーク
９により荷下ろし、又は荷積みできる。なおその
とき横行枠２６は、基台２２の他側縁まで移動さ
せる。

なお荷役台車１は全方向台車であり、その横行
によりフオーク９に載置することも、又荷物Ｐを
フオーク９に向け移動させることもできる。なお
第１６図に示す荷積み状態から、回動装置６Ａ，
６Ｂを戻すことにより、第１７図に示すようにフ
オーク９を水平に持上げ、かつ横行枠２６を後退
しつつさらにフオーク９を引上げ、第１４図に示
す状態に戻した後、第１８図に示すごとく、横行
枠２６を一側近傍まで復帰させかつ第１、第２の
揺動アーム２８Ａ，２８Ｂ，３０Ａ，３０Ｂをほ
ぼ直立した状態にて、前記昇降台５４を上昇させ
ることによつて、荷物Ｐを昇降台５４に移載でき
る。なお移載ののち、荷役具２１は、第１１図に
示す折畳み状態に戻し、荷物Ｐを搬送したうえ、
前記と同様な動作により荷物Ｐを搬出しえる。

さらに荷役装置２は、基台２２の反対側の側縁
でも荷下ろしでき、又荷積みしうる。

このとき前記シリンダ５３を伸長し、縦行枠２
４を、昇降台５４から、離間させることによつ
て、第２０図に示すごとく、荷物Ｐの下面からフ
オーク９をその外方に引離し、かつ例えば第１２
図に示す、リンク体Ｃの直立状態において、フオ
ーク９の駆動器９５を、前記のごとく動作し、そ
のフオーク基体９３を180゜反転し、かつ回動装置
６、横行枠２６の前後動とともに、第１９図に示
すように、フオーク９を基台２２の反対側面で下
降させうる。

又荷物Ｐの巾寸度が異なるときには、シリンダ
５６を伸縮し、昇降台５４，５４間の巾寸度を調
整しうる。

叙上のごとく本発明の回動装置は、ロータリア
クチエータの出力軸を揺動アームに固定するとと
もに、そのハウジングを回動させる回動具を具え
ているため、そのハウジングの回動角度分、ロー
タリアクチエータの揺動角度範囲を、そのトルク
を減じることなく拡大でき、従つて多大角度揺動
形のロータリアクチエータを用いる場合に比し
て、その重量、体積を減じることが可能となり、
揺動アーム等の駆動に際して慣性モーメントを低
減し応答性を向上しうるなど多くの効果を奏しう
る。

なお本発明の回動装置は、ロータリアクチエー
タとして、油圧のベーン形式のものの他、両端を
ピストンで連結したチエーンにより出力軸に通じ
る鎖車を回動させるもの、又は例えば三菱金属株
式会社の製作にかかる、制御用の入力軸の回転と
ともに出力軸を、前記入力軸と同角度分回転しか
つその回転とともに停止させる、商品名RSAユ
ニツトなど、各種の形式のものが利用できる。又
回動具として、ギヤ、シリンダの組合せ、又停止
具を用いる場合の他、シリンダを用いて直接ハウ
ジングを回動させるものなど、種々な形式のもの
が採用でき、又回動装置は、荷役装置としての
他、高トルクかつ大範囲の回転が必要となる各種
の装置において採用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回動装置の実施例を、本発明
の回動装置が荷役装置を具える荷役台車として採
用された場合を例にとり示す斜視図、第２図はそ
の正面図、第３図はその側面図、第４図は回動装
置を詳示する断面図、第５図は本発明の一実施例
を示す断面図、第６図ａ〜第６図ｆはその作用を
示す概略断面図、第７図は荷役装置の縦行枠、横
行枠を例示する断面図、第８図は荷役装置に用い
るフオークを例示する斜視図、第９図はその断面
図、第１０図はフオークの作用を示す線図、第１
１〜２０図は荷役装置の作用を示す線図である。 ６，６Ａ，６Ｂ……回動装置、６１Ｂ……ロー
タリアクチエータ、６２Ｂ……ハウジング、６３
Ｂ……出力軸、６４Ｂ……回動具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 揺動アームにロータリアクチエータの出力軸
   を固定するとともに、該ロータリアクチエータの
   ハウジングを回動可能としかつ前記ハウジングの
   回動を停止する第１の停止具と、前記出力軸の回
   動を停止する第２の停止具とを具え、第２の停止
   具の作動による出力軸の固定及び第１の停止具の
   解放により前記ハウジングを回動させる回動具を
   設けてなる回動装置。