(57)【要約】【課題】故障の発生が充分に抑制されるとともに、新たなエネルギーコストの発生を必要とせず、一定の低速で荷を降下搬送することができる降下搬送装置を提供する。【解決手段】滑車に懸架された連繋糸の両端に荷台およびカウンターウエイトが連繋されており、荷台に荷を載せることにより、重力により荷を高所から低所に搬送する降下搬送装置であって、カウンターウエイトが、荷台の重量よりも重く、荷と荷台の合計重量よりも軽い重量のカウンターウエイトであり、荷の搬送時、カウンターウエイトが収容された一端に蓋を有する筒状のガイドの内壁部とカウンターウエイトとの隙間を通過する空気の流量を制御して、カウンターウエイトの移動速度を制御するように配置されている降下搬送装置。【選択図】図１
2014201408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑車に懸架された連繋糸の両端に荷台およびカウンターウエイトが連繋されており、前記荷台に荷を載せることにより、重力により前記荷を高所から低所に搬送する降下搬送装置であって、
前記カウンターウエイトが、前記荷台の重量よりも重く、前記荷と前記荷台の合計重量よりも軽い重量のカウンターウエイトであり、前記荷の搬送時、前記カウンターウエイトが収容された一端に蓋を有する筒状のガイドの内壁部と前記カウンターウエイトとの隙間を通過する空気の流量を制御して、前記カウンターウエイトの移動速度を制御するように配置されている
ことを特徴とする降下搬送装置。
【請求項２】
前記ガイドの前記蓋に、前記蓋と前記カウンターウエイトとの間の空気の流量を調整することができるバルブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の降下搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降下搬送装置に関し、詳しくは重力を利用して荷を高所から低所に低速で搬送することができる降下搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高所から低所に荷を降下させる場合、自由落下させると、重力により加速されて降下速度が速くなるため、荷や搬送装置に損傷が生じたり、作業者が負傷したりする危険性が高くなる。このため、この種の降下搬送装置の場合には、一般的に、一定の低速で荷を降下させるように構成されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、重力により荷を降下させる際、回生ブレーキによりブレーキをかけて、降下速度を制御する降下搬送装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、特に安全に配慮された低推力搬送装置として、小容量のモーターとカウンターウエイト、およびその連繋糸を用いた搬送装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２４１０６７号公報
【特許文献２】特開２００６−６９６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、回生ブレーキなどによりブレーキをかける降下搬送装置の場合には、装置を構成する部品点数が多くなるため、故障の発生が多くなる恐れがある。また、モーター等を用いた搬送装置の場合には、電気料金などのエネルギーコストが別途発生する。
【０００７】
そこで、本発明は、故障の発生が充分に抑制されるとともに、新たなエネルギーコストの発生を必要とせず、一定の低速で荷を降下搬送することができる降下搬送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、
滑車に懸架された連繋糸の両端に荷台およびカウンターウエイトが連繋されており、前記荷台に荷を載せることにより、重力により前記荷を高所から低所に搬送する降下搬送装置であって、
前記カウンターウエイトが、前記荷台の重量よりも重く、前記荷と前記荷台の合計重量よりも軽い重量のカウンターウエイトであり、前記荷の搬送時、前記カウンターウエイトが収容された一端に蓋を有する筒状のガイドの内壁部と前記カウンターウエイトとの隙間を通過する空気の流量を制御して、前記カウンターウエイトの移動速度を制御するように配置されている
ことを特徴とする降下搬送装置である。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、
前記ガイドの前記蓋に、前記蓋と前記カウンターウエイトとの間の空気の流量を調整することができるバルブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の降下搬送装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、故障の発生が充分に抑制されるとともに、新たなエネルギーコストの発生を必要とせず、一定の低速で荷を降下搬送することができる降下搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る降下搬送装置の構成を説明する図である。
【図２】本発明の一実施の形態において台車の降下最高速度を任意に設定したときの設計方法を説明する図である。
【図３】本発明に係る降下搬送装置の一例を示す図である。
【図４】図３に示した降下搬送装置のＸＸ矢視図、ＹＹ矢視図、およびＺＺ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。
【００１３】
１．降下搬送装置
はじめに、降下搬送装置の構成について説明する。図１は本実施の形態に係る降下搬送装置の構成を説明する図である。降下搬送装置１には、台車（荷台）１１とカウンターウエイト２１が設けられており、滑車３２に懸架されたワイヤー３１により互いに連繋されている。なお、台車１１には、底部に走行車輪１１ａが設けられている。
【００１４】
カウンターウエイト２１は、下端に蓋２３を有する筒状のガイド２２の内側にガイド２２の内壁部と所定の間隔を隔てて配置されて、台車１１に荷Ｂが載置されているか否かに応じて重力によりワイヤー３１を介してガイド２２の内側を往復動する。
【００１５】
なお、上記において「所定の間隔」とは、荷の搬送時、ガイド２２の内壁部とカウンターウエイト２１との隙間を通過する空気の流量を制御して、カウンターウエイト２１の移動速度を制御することが可能な間隔を指す。
【００１６】
カウンターウエイト２１の重量は、台車１１の重量よりも重く、荷Ｂと台車１１の合計重量よりも軽い重量に設定されており、荷Ｂが載置されていない非稼動時には、台車１１の重量はカウンターウエイト２１の重量よりも軽いため、図１に示すように、台車１１は高所に位置し、カウンターウエイト２１は筒状のガイド２２の下端に位置している。
【００１７】
台車１１に荷Ｂが載置されて、台車１１と荷Ｂの合計重量がカウンターウエイト２１の重量より重くなると、荷Ｂが載置された台車１１は重力により降下を始めて、それに合わせてカウンターウエイト２１が上昇し始める。
【００１８】
このとき、カウンターウエイト２１は、前記したように、ガイド２２の内壁部とカウンターウエイト２１との隙間を通過する空気の流量を制御できるように配置されているため、上昇するカウンターウエイト２１と蓋２３とで形成された空間への空気の流入が制限され、カウンターウエイト２１の上昇に適度のブレーキが掛かり、カウンターウエイト２１の移動速度が制御される。これに合わせて、台車１１の降下速度が適度に制御されて、一定の低速で台車１１が移動するため、荷や搬送装置の損傷や作業者の負傷に対する危険性を充分に低減させることができる。
【００１９】
具体的には、台車１１の降下最大速度、即ちカウンターウエイト２１の上昇最大速度は、前記した上昇するカウンターウエイト２１と蓋２３とで形成された空間への空気の流入速度によって決定される。そして、この空気の流入速度は、カウンターウエイト２１と筒状のガイド２２の内壁部との間隔を規定することにより決定することができる。
【００２０】
図２を用いて、これを詳しく説明する。図２は本実施の形態においての台車最高速度を任意に設定したときの設計方法を説明する図である。なお、図２においては、理解を容易にするため、図１とは異なり、降下搬送装置を鉛直方向に配置している。そして、４３は台車１１に荷Ｂが載置されている重量物である。
【００２１】
重量物４３の最高降下速度、即ちカウンターウエイト２１の最高上昇速度について、その設計目標値をＵとしたとき、カウンターウエイト２１の断面積をＡ１、筒状のガイド２２の内壁部における断面積をＡ２、気体（空気）の平均流速をＶ（気体の流れを層流とした場合、Ｖは音速の約１／３になる）とすると、カウンターウエイト２１がｄｘだけ進む（上昇する）時間ｄｔに排除される気体の体積と、カウンターウエイト２１と筒状のガイド２２の間の隙間を通過する気体の体積は等しいため、次式が成り立つ。
Ａ１×ｄｘ＝（Ａ２−Ａ１）×Ｖ×ｄｔ
【００２２】
ここで、ｄｘ／ｄｔは、上昇するカウンターウエイト２１の速度と見ることができるため、カウンターウエイト２１の速度Ｕは次式で求められる。
Ｕ＝ｄｘ／ｄｔ＝Ｖ×（Ａ２−Ａ１）／Ａ１
【００２３】
上記式を満たすような、Ａ１、Ａ２を実際の設置スペースや製作精度に合わせて決定する。なお、上記計算式は気体の圧縮性が小さい範囲（空気の場合はＵが約１００ｍ／ｓ以下）で成立する。そして、実際には、各部の摩擦力があるため、カウンターウエイト２１の移動速度は上記計算式で求められた最高速度Ｕに達することはない。
【００２４】
上記の式に基づく計算の一例を以下に示す。Ｕ＝１．５ｍ／ｓにしたい場合、空気の音速を３３０ｍ／ｓとし、流れを層流と仮定すると、上式は次式のように表すことができる。
１．５＝（３３０／３）×（Ａ２−Ａ１）／Ａ１
【００２５】
上式より、Ａ１＝７０，６５０ｍｍ２の場合には、Ａ２＝７１，６１３ｍｍ２とすればよいことが分かる。このように、Ａ１もしくはＡ２を予め設定することにより、残りのＡ２もしくはＡ１を決定することができる。
【００２６】
上記の算定結果に基づいて、カウンターウエイト２１、筒状のガイド２２の内側の断面形状を円形とした場合、それぞれの直径は、３００ｍｍ、３０２ｍｍと求められる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態においては、適切な重量のカウンターウエイト２１が、筒状のガイド２２の内壁部とカウンターウエイト２１との隙間を通過する空気の流量を制御して、カウンターウエイト２１の移動速度を制御するように配置されているため、荷Ｂが載置された台車１１を一定の低速で降下搬送することができる。そして、本実施の形態に係る降下搬送装置は、重力のみで降下搬送を行っているため、故障の発生が充分に抑制されるとともに、新たなエネルギーコストの発生を必要としない。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、必要に応じて、図１に示すように、筒状のガイド２２の底部、例えば蓋（底）２３に空気の流量を調節することができるバルブ２４を設けてもよい。バルブ２４を適宜開閉することにより、より精緻に空気の流速を規定し、降下最大速度をより精度よく制御することができる。
【００２９】
また、レール１２上を往復動する台車１１の走行車輪１１ａに、例えば鍔付きガイドローラーを用いてもよく、テーパー状の鍔を設けることにより摩擦抵抗のさらなる低減を図ることができるため、台車１１と荷Ｂの合計重量とカウンターウエイト２１の重量との重量差が小さい場合でもスムーズに降下搬送させることができる。
【００３０】
また、カウンターウエイト２１には、車輪（ガイドローラー）を設けてもよく、後述する実施例に示すように、３個以上（図４（ｃ）図参照）設けることにより、カウンターウエイト２１と筒状のガイド２２との隙間を一定に保つことができる。
【００３１】
また、筒状のガイド２２の両端にショックアブゾーバー２５を設けてもよく、さらに、カウンターウエイト２１の両端に衝撃吸収用バネ２６を設けることにより、カウンターウエイト２１が上下動して筒状のガイド２２に当った時の衝撃をより和らげることができる。
【００３２】
なお、本実施の形態では筒状のガイド２２が下端に蓋２３を有するとして説明したが、蓋の位置は特に限定されず、筒状のガイド２２の上端、あるいは上端と下端の両端などに蓋が設けられていてもよい。
【実施例】
【００３３】
以下実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。
【００３４】
本実施例においては、図３に示す降下搬送装置を傾斜角度約３７度で設置して、ジョイント金具を降下搬送した。そして、図４は、図３のそれぞれＸＸ矢視図（ａ）、ＹＹ矢視図（ｂ）、ＺＺ矢視図（ｃ）である。なお、図４において１１ｂ、２１ａはそれぞれローラーフォロアおよび車輪（ガイドローラー）であり、４１はブレーキバンド式の非常停止ガイドであり、４２は非常停止リミットスイッチである。
【００３５】
本実施例では、図４に示すように、外径３１８．５ｍｍ、内径３０４．７ｍｍの筒状のガイド２２（ＳＴＫ製）の内側に、外径３０２．７ｍｍ、厚み１２ｍｍのカウンターウエイト２１（ＳＳ４００製）を配置した。
【００３６】
そして、本実施例において搬送対象である荷（ジョイント金具）の重量は９ｋｇであった。また、台車１１には１４ｋｇの台車、カウンターウエイト２１には１５〜２３ｋｇの範囲で重量可変のカウンターウエイトを１７ｋｇに設定して使用した。
【００３７】
このように、本実施例においては、台車が原位置（最高位置）にあるときの重量差が３ｋｇと少ないため、図３および図４（ｃ）に示すようにカウンターウエイト２１の両端にそれぞれ４個のジュラコン（登録商標：ポリプラスチックス社製ポリアセタール樹脂コポリマー)製車輪（ガイドローラー）２１ａを等間隔で設置し、また、走行車輪（鍔付きガイドローラー）１１ａにはテーパー状の鍔を有する走行車輪を用いた。
【００３８】
上記の構成の降下搬送装置により降下搬送実験を行った結果、約０．５ｍ／ｓという一定の低速で降下搬送することができた。
【００３９】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１                降下搬送装置
１１              台車（荷台）
１１ａ            走行車輪
１１ｂ            ローラーフォロア
１２              レール
２１              カウンターウエイト
２１ａ            車輪（ガイドローラー）
２２              筒状のガイド
２３              蓋（底）
２４              バルブ
２５              ショックアブゾーバー
２６              衝撃吸収用バネ
３１              ワイヤー
３２              滑車
４１              非常停止シリンダー
４２              非常停止リミットスイッチ
４３              重量物
Ｂ                荷
【図１】
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【図２】
2014201408.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014201408.tif 000006