(57)【要約】【課題】フロア上に設置した基台と積み荷搭載用のテーブルとの間にＸ字形のリフトアームを介装して、テーブルを平行に昇降させるテーブルリフト装置において、電動シリンダを駆動源として、インナアームのカム面とアウタアームのカム面との間に挟み込ませた駆動ローラを移動させてリフトアームを上下に伸縮させる構成の場合に、電動シリンダの傾動支点をリフトアームの回動中心に一致させるとカム面の形状によっては電動シリンダの推力の変動が大きくなる問題がある。本発明では、カム面の修正をすることなく電動シリンダの推力の変動を抑制できるようにすることを目的とする。【解決手段】電動シリンダ２０の傾動支点２１をリフトアーム１０の回動中心１３を避けた位置に設定することにより、駆動ローラのカム面３０ａ，３１ａに対する押圧状態を変更して推力の変動を抑制することができる。【選択図】図２
2014005086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台とテーブルとの間に、インナアームとアウタアームを相互に回転可能にＸ字形に結合してなる前後一対のリフトアームと、該リフトアームを上下に伸縮させて前記テーブルを前記基台に対して平行に昇降動させる駆動装置を備え、
該駆動装置は、駆動源としての電動モータと、該電動モータにより回転するねじ軸と該ねじ軸に噛み合わされたナットを有するねじ軸機構と、前記ナットに取り付けられて、前記インナアームと前記アウタアームの一方に設けた上カム板と他方に設けた下カム板との間に挟み込まれた状態で当該ナットと一体で移動する駆動ローラを備えたカム駆動式のテーブルリフト装置であって、
前記駆動装置は、前記駆動ローラの移動に伴う前記リフトアームの伸縮動作に追従して上下に傾動可能に支持されており、該駆動装置の傾動中心を前記リフトアームの回動中心を避けた位置に設定したテーブルリフト装置。
【請求項２】
請求項１記載のテーブルリフト装置であって、前記駆動装置が、前記前後のリフトアーム間に複数組並列配置されたテーブルリフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇降対象の物品等を搭載するテーブルを基台（ベース）に対して平行に昇降動させるテーブルリフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にテーブルリフト装置を称されるこの種のリフト装置は、基台とテーブルとの間に、インナアームとアウタアームが相互に回転可能にＸ字形に結合されてなる一対のリフトアームと、この一対のリフトアームを同期して上下に伸縮させる駆動装置を介装したもので、従来この駆動装置については油空圧式や電動式等の様々な駆動方式のものが公知になっている。
下記の特許文献１及び特許文献２には、電動カム式の駆動装置に関する技術が開示されている。この電動カム式の駆動装置は、電動モータとねじ軸機構により直線動作を得るいわゆる電動シリンダを備え、インナアームとアウタアームに設けた上カム板と下カム板との間にくさびローラを挟み込ませて、このくさびローラを電動シリンダで移動させることにより一対のリフトアームを上下に伸縮させてテーブルを平行に昇降させる構成を備えている。
係る電動カム式の駆動装置によれば、油圧式駆動装置の場合のような油洩れ等のおそれがない点で、メンテナンス性に優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平４−４７１９１号公報
【特許文献２】特開平６−９１９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の電動カム式の駆動装置については、次のような解決すべき問題があった。上記の文献に開示された駆動装置は、何れもリフトアームの回動中心（インナアームとアウタアームの結合部）を中心にして上下に傾動可能に支持された構成であるため、当該駆動装置の推力Ｐ（テーブルを上昇させるための駆動力）が上カム板と下カム板のカム形状によって決まってしまう構成となっており、テーブルの全昇降過程における推力Ｐの安定化を図るためには上カム板と下カム板のカム形状を変更若しくは修正する必要があり、現実には変動の小さな安定した推力Ｐを得ることが難しいという問題があった。
本発明は、電動カム式の駆動装置について、その推力Ｐをカム形状に依存することなく従来よりも容易に安定化させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は下記の発明により解決される。
第１の発明は、基台とテーブルとの間に、インナアームとアウタアームを相互に回転可能にＸ字形に結合してなる前後一対のリフトアームと、リフトアームを上下に伸縮させてテーブルを基台に対して平行に昇降動させる駆動装置を備え、この駆動装置は、駆動源としての電動モータと、電動モータにより回転するねじ軸とねじ軸に噛み合わされたナットを有するねじ軸機構と、ナットに取り付けられて、インナアームとアウタアームの一方に設けた上カム板と他方に設けた下カム板との間に挟み込まれた状態で当該ナットと一体で移動する駆動ローラを備えたカム駆動式のテーブルリフト装置であって、駆動装置は、駆動ローラの移動に伴うリフトアームの伸縮動作に追従して上下に傾動可能に支持されており、この駆動装置の傾動中心をリフトアームの回動中心を避けた位置に設定したテーブルリフト装置である。
第１の発明によれば、駆動装置の傾動中心を、リフトアームの回動中心以外の適切な部位に設定することにより、テーブル昇降過程における推力Ｐの変動を抑制することができ、ひいてはテーブルの昇降速度の変動を抑制することができる。
仮に、駆動装置の上下傾動中心をリフトアームの回動支点に一致させた場合には、当該カム駆動式のテーブルリフト装置の場合には、発生する推力Ｐは、上下カム板のカム形状により決定されてしまい、推力の変動を抑制するためにはカム形状の修正が必要となり、時間と大きなコストを余儀なくされる。
これに対して第１の発明に係るテーブルリフト装置によれば、駆動装置の傾動中心をリフトアームの回動中心以外の部位に設定すると、推力Ｐは当該駆動装置の傾動中心の位置によっても変動することから、上下カム板のカム形状はそのままにして当該傾動中心を適切な部位に設定することにより、テーブル昇降過程における当該駆動装置の推力Ｐの変動を最小限に抑制することができ、これによりテーブルの安定した昇降動作を得ることができる。
第２の発明は、第１の発明において、駆動装置が、前後のリフトアーム間に複数組並列配置されたテーブルリフト装置である。
第２の発明によれば、複数組のねじ軸機構を共通の電動モータで同期運転する構成に比してチェーン伝達機構等による伝達距離を短く（動力伝達経路の簡略化）することができるので、当該複数組の駆動装置の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係るテーブルリフト装置の平面図である。本図は、テーブルが下降端位置まで下降した状態を示している。
【図２】本実施形態に係るテーブルリフト装置の正面図である。本図は、テーブル昇降途中の状態を示している。
【図３】本実施形態に係るテーブルリフト装置の正面図である。本図は、テーブルが下降端位置まで下降した状態を示している。
【図４】ローラ支持体に対する作動スリーブの連結状態を示す平面図である。
【図５】本実施形態に係るテーブルリフト装置の正面図であり、電動シリンダの推力Ｐを算出する式を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態のテーブルリフト装置１は、フロアＦ上に設置した基台２と、積み荷等を搭載するためのテーブル３と、テーブル３と基台２との間に介装された前後（図１では上下）一対のリフトアーム１０，１０と、両リフトアーム１０，１０を上下に伸縮させる電動カム式の駆動装置ＰＷを備えている。駆動装置ＰＷにより前後のリフトアーム１０，１０が上下に伸縮してテーブル３が基台２に対して平行に昇降する。
前後のリフトアーム１０，１０は、それぞれインナアーム１１とアウタアーム１２をその長手方向ほぼ中央において回動支軸１３を介して相互に回転自在かつＸ字形に結合した構成を備えている。前後のリフトアーム１０，１０における回動支軸１３，１３は相互に同軸に配置されている。
前後のインナアーム１１，１１の左端部間は結合部材１５を介して相互に結合されている。図２に示すように前後のインナアーム１１，１１の左端部は、相互に同軸の支軸１８，１８を介してそれぞれ基台２の上面に上下に回動可能に支持されている。両インナアーム１１，１１の回動先端部間（右端部側）は、結合部材１９を介して相互に結合されている。結合部材１９の前後両端部にはそれぞれガイドホイール１９ａ，１９ａが回転自在に支持されている。両ガイドホイール１９ａ，１９ａは、テーブル３の下面に左右方向に転動可能に当接されている。両ガイドホイール１９ａ，１９ａは、それぞれリフトアーム１０，１０の伸縮動作に伴ってテーブル３の下面上を左右方向に転動される。
前後のアウタアーム１２，１２の左端部間は結合部材１４を介して相互に結合されている。前後のアウタアーム１２，１２の左端部は、相互に同軸の支軸１６，１６を介してそれぞれテーブル３の下面左端部に上下に回動可能に支持されている。両アウタアーム１２，１２の回動先端部間は、結合部材１７を介して相互に結合されている。結合部材１７の前後両端部にはそれぞれガイドホイール１７ａ，１７ａが回転可能に支持されている。両ガイドホイール１７ａ，１７ａは、基台２の上面に左右方向に転動可能に当接されている。両ガイドホイール１７ａ，１７ａは、それぞれリフトアーム１０，１０の伸縮動作に伴って基台２の上面を左右方向に転動される。
【０００８】
図２において、前後のアウタアーム１２，１２がそのガイドホイール１７ａ，１７ａを基台２上に沿って左方へ転動させつつ支軸１６，１６を中心にして一体で時計回り方向へ回動し、従って前後のインナアーム１１，１１がそのガイドホイール１９ａ，１９ａをテーブル３の下面に沿って左方へ転動させつつ支軸１８，１８を中心にして一体で反時計回り方向へ回動することにより、前後のリフトアーム１０，１０が一体で上方へ伸張する。リフトアーム１０，１０が上方に伸張することによりテーブル３が上方へ平行移動する。
逆に、前後のアウタアーム１２，１２がそのガイドホイール１７ａ，１７ａを基台２上に沿って右方へ転動させつつ支軸１６，１６を中心にして一体で反時計回り方向に回動し、従って前後のインナアーム１１，１１がそのガイドホイール１９ａ，１９ａをテーブル３の下面に沿って右方へ転動させつつ支軸１８，１８を中心にして一体で時計回り方向に回動することにより、前後のリフトアーム１０，１０が一体で下方へ縮小する。リフトアーム１０，１０が下方に縮小することによりテーブル３が下方へ平行移動する。
【０００９】
図１に示すように前後一対のリフトアーム１０，１０間に、カム駆動式の駆動装置ＰＷが配置されている。本実施形態において、駆動装置ＰＷは、両リフトアーム１０，１０間に並列配置された２組の電動シリンダ２０，２０を備えている。両電動シリンダ２０，２０は、それぞれリフトアーム１０，１０の回動中心（回動支軸１３）を避けた部位であって、結合部材１５に設けたブラケット１５ａに傾動支軸２１を介して上下に傾動可能に支持されている。両電動シリンダ２０，２０は同じ構成を備えている。この電動シリンダ２０は、駆動源としての電動モータ２２と、この電動モータ２２により作動するねじ軸機構２３を備えている。電動モータ２２の回転動力は、距離の短いチェーンを含むチェーン伝達機構を内装した動力伝達部２５を経てねじ軸機構２３に伝達される。
ねじ軸機構２３は、動力伝達部２５を介して電動モータ２２により回転するねじ軸２３ａと、このねじ軸２３ａに噛み合わされたナット２３ｂを備えている。ナット２３ａには長い筒体形状を有する作動スリーブ２４が同軸に結合されている。この作動スリーブ２４の内周側をねじ軸２３ａが進退する。ねじ軸２３ａは、動力伝達部２５を介して電動モータ２２のモータ軸線に平行に配置されている。この動力伝達部２５が傾動支軸２１を介してブラケット１５ａに結合されている。
両作動スリーブ２４，２４の右端側は、前後のリフトアーム１０，１０間に掛け渡されたローラ支持体２６に連結されている。ローラ支持体２６は、断面矩形の長尺棒形をなす結合部材で、その前後両端部にそれぞれ２つの駆動ローラ２７，２８を備えている。両駆動ローラ２７，２８は、同軸で独立して回転自在に支持されている。内側の駆動ローラ２７，２７は、それぞれインナアーム１１に設けた上カム板３０のカム面３０ａに当接されている。外側の駆動ローラ２８，２８は、それぞれアウタアーム１２に設けた下カム板３１のカム面３１ａに当接されている。このため、実質的に両駆動ローラ２７，２８は、上カム板３０のカム面３０ａと下カム板３１のカム面３１ａとの間に挟み込まれた状態となって、いわゆる「くさびローラ」として機能する。
【００１０】
このように左右一対のリフトアーム１０，１０において、それぞれインナアーム１１側の上カム板３０とアウタアーム１２側の下カム板３１との間に、くさびローラとしての駆動ローラ２７，２８が挟み込まれた状態とされ、この挟み込み状態で電動シリンダ２０により両駆動ローラ２７，２８が左方へ変位するとリフトアーム１０が上方へ伸張してテーブル３が平行に上昇し、両駆動ローラ２７，２８が右方へ変位するとリフトアーム１０が下方へ縮小してテーブル３が平行に下降する。
本実施形態では、インナアーム１１側の上カム板３０とアウタアーム１２側の下カム板３１は同一形状を有する板カムで、相互に上下反転した状態で取り付けられている。このため、上カム板３０のカム面３０ａと下カム板３１のカム面３１ａは同じ形状（カム曲線）を有している。
図４に示すようにローラ支持体２６には、作動スリーブ２４を挿通可能な円形の挿通孔２６ａ，２６ａがその対向する左右２側面間に貫通して設けられている。両作動スリーブ２４，２４はそれぞれこの挿通孔２６ａに挿通されている。両作動スリーブ２４，２４の、ローラ支持体２６の左側においてストッパフランジ２４ａが一体に設けられている。このストッパフランジ２４ａよりも先端側（右側）が挿通孔２６ａに挿通されている。
【００１１】
両作動スリーブ２４，２４の右端部は、それぞれ挿通孔２６ａを経てローラ支持体２６から右方に突き出されている。この突き出し部分には、それぞれ動力伝達ピン２９が径方向に貫通して取り付けられている。動力伝達ピン２９の両端部は、作動スリーブ２４の径方向両側に突き出されている。
図４に示すように両作動スリーブ２４，２４は、それぞれストッパフランジ２４ａがローラ支持体２６の左側面に当接し、また動力伝達ピン２９がローラ支持体２６の右側面に当接する範囲において、挿通孔２６ａ内を軸方向（左右方向）に相対変位可能に挿通されている。
ローラ支持体２６に対する両作動スリーブ２４，２４の相対変位は、同期運転検知部３４，３４によって検知される。両同期運転検知部３４，３４は、それぞれ上記動力伝達ピン２９とセンサ（リミットスイッチ）３２を備えている。このセンサ３２は、ローラ支持体２６の上面に取り付けられている。このセンサ３２によって動力伝達ピン２９の変位が検知されることにより間接的に作動スリーブ２４のローラ支持体２６に対する相対変位が検知される。
同期運転検知部３４，３４によって前後の動力伝達ピン２９，２９のローラ支持体２６に対する相対位置のばらつきを検知することにより、前後の電動シリンダ２０，２０の同期運転状態が検知される。本実施形態では、前後の動力伝達ピン２９，２９の一方がローラ支持体２６の右側面から離間してセンサがオフした場合に、前後の電動シリンダ２０，２０の同期運転がなされていないと判断して当該両電動シリンダ２０，２０の運転を停止し、これによりテーブル３の傾きが回避され、ひいては当該テーブルリフト装置１の耐久性が図られるようになっている。
【００１２】
本実施形態のテーブルリフト装置１は、駆動源として個別の電動モータ２２を備える２組の電動シリンダ２０，２０を駆動装置ＰＷとし、かつ両電動シリンダ２０，２０の傾動支点（傾動支軸２１）がリフトアーム１０の回動支点（回動支軸１３）を避けた部位に設定されている点に特徴を有している。両電動シリンダ２０，２０の傾動支点がリフトアーム１０の回動支点から外れていることにより、テーブル３の昇降過程におけるその推力Ｐの変動を抑制することができる。以下、この点について説明する。
電動シリンダ２０の推力Ｐは以下のようにして求めることができる。電動シリンダ２０の推力Ｐと、駆動ローラ２７が上カム板３０のカム面３０ａから受ける反力Ｒ２と、駆動ローラ２８が下カム板３１のカム面３１ａから受ける反力Ｒ１との関係は図５中の（１）式及び（２）式で表すことができる。また、テーブル３の積載荷重Ｗと電動シリンダ２０の推力Ｐ、カム反力Ｒ１，Ｒ２との関係は、図５中の（３）式で表すことができる。（１）〜（３）式により、図５中（４）式の関係を得ることができる。
なお、図５中、「α」はねじ軸２３ａの軸線に対する反力Ｒ１の作用方向がなす角度、「β」はねじ軸２３ａの軸線に対する反力Ｒ２の作用方向がなす角度、「Ｓ１」は反力Ｒ１の作用方向のリフトアーム１０の回動中心（回動支軸１３）からの距離、「Ｓ２」は反力Ｒ２の作用方向のリフトアーム１０の回動中心からの距離、「Ｓ３」は、リフトアーム１０の回動中心に対する推力Ｐの作用方向の距離を示している。
（４）式中のα、β、Ｓ３は、電動シリンダ２０の傾動中心（傾動支軸２１）を適切な位置に変位させることにより変化させることができる。このことから、テーブル３の主として下降端及び上昇端での電動シリンダ２０の推力Ｐは、上カム板３０のカム面３０ａや下カム板３１のカム面３１ａの形状ではなく、電動シリンダ２０の傾動中心の位置に依存することが理解できる。このため、電動シリンダ２０の傾動中心の位置を適切に設定、変更することにより、テーブル上昇時及び下降時における電動シリンダ２０の推力Ｐを均等に設定することが容易になり、これによりテーブル３の昇降速度の変動を小さくして定速化することができる。
この点、前記特許文献１，２に示すように電動シリンダの傾動中心をリフトアームの回動中心に一致させた従来構成の場合には、当該傾動中心が固定されて変更不能であることから電動シリンダの推力Ｐは、上下カム板のカム面形状に依存する。この点は、上記の（４）式にα＝β、Ｓ３＝０を代入し、上下のカム面が相互に同一形状を有する場合にはＳ１＝Ｓ２を代入して得られる（５）式により理解することができる。（５）式中のα（β）及びＳ１（Ｓ２）は上下カム板のカム面形状によって決定される。このことから、電動シリンダの推力Ｐをテーブルの昇降過程について均等化するためには上下カム板のカム面形状を変更若しくは修正する必要があるため現実的には上下カム板を交換しない限り推力Ｐを均等化することが極めて困難であった。
【００１３】
以上説明したように本実施形態のテーブルリフト装置１によれば、電動シリンダ２０の傾動中心（傾動支軸２１）の位置を適切に設定若しくは変更することにより、テーブル３の上昇、下降時における電動シリンダ２０の推力Ｐの均等化を容易に行うことができるようになる。両電動シリンダ２０，２０の傾動中心を変更するには、例えばブラケット１５ａ，１５ａの結合部材１５に対する軸回りの取り付け位置を変更することにより容易に行うことができる。また、ブラケット１５ａ，１５ａに対する傾動支軸２１，２１の結合位置を変更することによっても両電動シリンダ２０，２０の傾動中心を容易に変更若しくは修正することができる。
また、例示したテーブルリフト装置１によれば、それぞれ駆動源として独自の電動モータ２２を備える２組の電動シリンダ２０，２０を駆動装置ＰＷとする構成であるので、共通の電動モータを駆動源とする２組の電動シリンダを用いる従来構成に比してチェーン伝達機構による伝達経路を短くすることができ、これにより駆動装置ＰＷの構成の簡略化を図ることができる。
さらに、駆動装置ＰＷは、同期運転検知部３４，３４を備えている。この同期運転検知部３４，３４によれば、２組の電動シリンダ２０，２０の各々の電動モータ２２，２２の動作状態にばらつきが発生してその同期がずれた場合に、テーブル３の傾きを発生する前に当該テーブルリフト装置１を停止させて各部の損傷等を未然に防止することができる。
このことから、例示した駆動装置ＰＷによれば、電動シリンダ２０，２０の電動モータ２２，２２として、高価なサーボモータ等を用いるのではなく、安価かつ入手の容易な誘導モータを用いることができ、これにより当該テーブルリフト装置１の低コスト化を図ることができる。
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、２組の電動シリンダ２０，２０を駆動装置ＰＷとして備える構成を例示したが、１組の電動シリンダあるいは３組以上の電動シリンダを備える場合にも同様に適用することができる。
また、各電動シリンダ２０の動力伝達部２５として、チェーン伝達機構を内装する構成を例示したが、ギヤの噛み合いによる動力伝達機構を内装した電動シリンダを適用することもできる。さらには、減速歯車列を内装した電動モータ（ギヤードモータ）にねじ軸を直結した電動シリンダを用いる構成としてもよい。何れの形態の電動シリンダの場合にも、その傾動支点をリフトアームの回動支点を避けた部位に設定することにより同様の作用効果を得ることができる。
また、同期運転検知部３４のセンサ３２としてリミットスイッチを用い、このセンサ３２により作動スリーブ２４の相対位置を検知する構成を例示したが、光センサ等別形態のセンサを用いてもよく、また作動スリーブ２４ではなく例えばテーブル３の傾きを直接検知して駆動装置ＰＷの同期運転状態を判断する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００１４】
１…テーブルリフト装置
２…基台
３…テーブル
ＰＷ…駆動装置
１０…リフトアーム（カム駆動式）
１１…インナアーム
１２…アウタアーム
１３…回動支軸
１４，１５…結合部材、１５ａ…ブラケット
１６…支軸
１７…結合部材、１７ａ…ガイドホイール
１８…支軸
１９…結合部材、１９ａ…ガイドホイール
２０…電動シリンダ
２１…傾動支軸
２２…電動モータ
２３…ねじ軸機構、２３ａ…ねじ軸、２３ｂ…ナット
２４…作動スリーブ、２４ａ…ストッパフランジ
２５…動力伝達部
２６…ローラ支持体、２６ａ…挿通孔
２７…駆動ローラ（インナアーム側）
２８…駆動ローラ（アウタアーム側）
２９…動力伝達ピン
３０…上カム板、３０ａ…カム面
３１…下カム板、３１ａ…カム面
３２…センサ
３３…ブラケット
３４…同期運転検知部
【図１】
2014005086.tif 000003
【図２】
2014005086.tif 000004
【図３】
2014005086.tif 000005
【図４】
2014005086.tif 000006
【図５】
2014005086.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月18日(2013.10.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台とテーブルとの間に、インナアームとアウタアームを相互に回転可能にＸ字形に結合してなる前後一対のリフトアームと、該リフトアームを上下に伸縮させて前記テーブルを前記基台に対して平行に昇降動させる駆動装置を備えたテーブルリフト装置であって、
該駆動装置は、相互に個別に動作可能な２組の電動シリンダと、前記インナアームと前記アウタアームの一方に設けた上カム板と他方に設けた下カム板との間に挟み込まれた状態で該２組の電動シリンダの動作により移動する駆動ローラを備えたカム駆動式の駆動装置であり、
前記２組の電動シリンダは、前記駆動ローラの移動に伴う前記リフトアームの伸縮動作に追従して個別に上下に傾動可能に支持されており、該２組の電動シリンダの傾動中心を前記リフトアームの回動中心を避けた位置に設定したテーブルリフト装置。
【請求項２】
請求項１記載のテーブルリフト装置であって、前記２組の電動シリンダの同期運転状態を検知するための同期運転検知部を備えたテーブルリフト装置。