(57)【要約】【課題】被搬送物の重量を問わず、被搬送物の降下速度を常に一定とすることが可能な無動力昇降装置を提供する。【解決手段】被搬送物の重量に応じたストローク分押し下げられる荷台及び荷台ベースと、荷台ベースと直交する方向に設けられ、荷台ベースの基端部が昇降可能にガイドされるガイドレールと、ガイドレール方向に向かって移動するシフトブロックと、一端部が支点に対して回動可能に取付けられ、他端部先端がシフトブロックに枢着され、他端部側がガイドレール方向を向いて傾斜し、当該傾斜状態から水平状態に回動するスライドシャフトと、スライドシャフトに摺動自在に取付けられた受圧ブロックと、弾性部材の縮み量に応じて、受圧ブロックをスライドシャフト上で支点から離れる方向に移動させる受圧ブロックスライド機構と、一端側が受圧ブロックと接続され、他端側がバランスウェイトに接続されるケーブルとを備えた構成とした。【選択図】図１
2014205576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物が積載され、当該被搬送物の重量に応じたストローク分押し下げられる荷台と、
前記荷台が弾性部材を介して載置され、前記荷台と同一方向に延長する荷台ベースと、
前記荷台ベースと直交する方向に設けられ、前記荷台ベースの基端部が昇降可能にガイドされるガイドレールと、
前記荷台ベースの延長方向に沿って設けられるガイド部に取り付けられ、前記荷台ベースの先端部側からガイドレール方向に向かって移動するシフトブロックと、
一端部が前記荷台ベースの下方側に位置する支点に対して回動可能に取付けられ、他端部先端が前記シフトブロックに枢着され、他端部側が前記ガイドレール方向を向いて傾斜し、当該傾斜状態から水平状態に回動するスライドシャフトと、
前記スライドシャフトの長さ方向に摺動自在に取付けられた受圧ブロックと、
前記弾性部材の縮み量に応じて、前記受圧ブロックをスライドシャフト上で前記支点から離れる方向に移動させる受圧ブロックスライド機構と、
一端側が前記受圧ブロックと接続され、他端側がバランスウェイトに接続されて、前記受圧ブロックに引き上げ方向の力を附勢するケーブルと、を備え、
前記支点を中心とする前記スライドシャフトの回動半径をＬとし、
前記荷台に積載される被搬送物の重量をＭ１とし、
前記スライドシャフトが前記支点を中心に回動するときの水平位置に対する角度をθとし、
前記ケーブルを介して受圧ブロックに作用する前記バランスウェイトの張力をＷ２とし、
前記支点と、前記受圧ブロックとの間の距離をｌとしたときに、下記の式を満たすことにより前記荷台が昇降するように設定される無動力昇降装置。
Ｌ×Ｍ１×ｃｏｓθ≧ｌ×Ｗ２×ｃｏｓθ
【請求項２】
被搬送物が積載され、当該被搬送物の重量に応じたストローク分押し下げられる荷台と、
前記荷台が弾性部材を介して載置される荷台ベースと、
一端部が前記荷台ベースの下方側に位置する支点に対して回動可能に取付けられ、他端部が前記荷台ベースに対して回動可能に取付けられ、他端部側が前記荷台ベース方向に向かって傾斜し、当該傾斜状態から水平状態に回動するスライドシャフトと、
前記スライドシャフト上を摺動自在に取付けられた受圧ブロックと、
前記弾性部材の縮み量に応じて、前記受圧ブロックをスライドシャフト上で前記支点から離れる方向に移動させる受圧ブロックスライド機構と、
一端側が前記受圧ブロックと接続され、他端側がバランスウェイトに接続されて、前記受圧ブロックに引き上げ方向の力を附勢するケーブルと、を備え、
前記支点を中心とするスライドシャフトの回動半径をＬとし、
前記荷台に積載される被搬送物の重量をＭ１とし、
前記スライドシャフトが支点を中心に回動するときの水平位置に対する角度をθとし、
前記ケーブルを介して受圧ブロックに作用する前記バランスウェイトの張力をＷ２とし、
前記支点と、前記受圧ブロックとの間の距離をｌとしたときに、下記の式を満たすことにより前記荷台が降下するように設定される無動力昇降装置。
Ｌ×Ｍ１×ｃｏｓθ≧ｌ×Ｗ２×ｃｏｓθ
【請求項３】
前記無動力昇降装置は、前記受圧ブロックをスムースに移動させるためのテンション中和機構をさらに備え、
前記テンション中和機構が、前記受圧ブロックに対して作用するバランスウェイトの張力を打ち消す重量のカウンターウェイトを有する請求項１又は請求項２記載の無動力昇降装置。
【請求項４】
前記無動力昇降装置は、前記スライドシャフトの降下中における前記受圧ブロックの移動を防止する差動部をさらに備え、
前記差動部が、前記受圧ブロックを前記スライドシャフトの回動の際に移動した方向と反対方向に移動させる請求項１乃至請求項３いずれかに記載の無動力昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無動力昇降装置に関し、特に外部からの動力の供給を必要とすることなく被搬送物の自重により昇降動作することが可能な昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビルや工場等の建物内において、製品や材料等の被搬送物を上方から下方に搬送する装置として、モータあるいは油圧等の駆動源により搬送するタイプのエレベータが知られている。このような駆動源を必要とするエレベータとしての昇降装置は、使用時に多大な動力等を必要とするだけでなく、構造や制御が複雑であり、保守・メンテナンス等の工数や費用が大きくなるといった問題があった。
そこで近年、特許文献１に示すように、上下のスプロケットに巻回された無端チェーンと、無端チェーンに固定された荷台と、一端部が無端チェーン及び荷台と連結されるワイヤと、ワイヤの他端部と連結され、シリンダ内に昇降自在に設けられるピストンとを備えた無動力降下搬送装置が開示されている。上記の無動力降下搬送装置は、ワイヤの他端部のピストンに作用する荷重が荷台の重量以上に設定されており、荷台上に被搬送物が載置されていない状態において被搬送物を供給する供給位置で停止した状態であるが、荷台上に被搬送物が載置された場合、荷台及び被搬送物を合算した重量がワイヤの他端部のピストンに作用する重量以上となることから、被搬送物の重量に応じて荷台が降下し、荷台上に載置された被搬送物を下方の排出位置まで搬送することが可能となる。
上記装置にあっては、ピストン及びシリンダの隙間から流入する空気量を調節することにより荷台が降下する速度を所定の範囲内の速度に制御することが可能である点が開示されているが、荷台の降下速度は積載された被搬送物の重量や供給される空気量等により大きく変化することから、積載すべき被搬送物の重さが一定の大きさでない場合には荷台の降下速度を一定とすることができず、搬送速度、即ち降下するまでの時間が被搬送物の重さに応じて異なるという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９１２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、被搬送物の重量の大，小を問わず、被搬送物の降下速度を常に一定とすることが可能な無動力昇降装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための無動力昇降装置として、被搬送物が積載され、当該被搬送物の重量に応じたストローク分押し下げられる荷台と、荷台が弾性部材を介して載置され、荷台と同一方向に延長する荷台ベースと、荷台ベースと直交する方向に設けられ、荷台ベースの基端部が昇降可能にガイドされるガイドレールと、荷台ベースの延長方向に沿って設けられるガイド部に取り付けられ、荷台ベースの先端部側からガイドレール方向に向かって移動するシフトブロックと、一端部が荷台ベースの下方側に位置する支点に対して回動可能に取付けられ、他端部先端がシフトブロックに枢着され、他端部側がガイドレール方向を向いて傾斜し、当該傾斜状態から水平状態に回動するスライドシャフトと、スライドシャフトの長さ方向に摺動自在に取付けられた受圧ブロックと、弾性部材の縮み量に応じて、受圧ブロックをスライドシャフト上で支点から離れる方向に移動させる受圧ブロックスライド機構と、一端側が受圧ブロックと接続され、他端側がバランスウェイトに接続されて、受圧ブロックに引き上げ方向の力を附勢するケーブルとを備え、支点を中心とするスライドシャフトの回動半径をＬとし、荷台に積載される被搬送物の重量をＭ１とし、スライドシャフトが支点を中心に回動するときの水平位置に対する角度をθとし、ケーブルを介して受圧ブロックに作用する前記バランスウェイトの張力をＷ２とし、支点と、受圧ブロックとの間の距離をｌとしたときに、下記の式を満たすことにより荷台が昇降するように設定される構成とした。
Ｌ×Ｍ１×ｃｏｓθ≧ｌ×Ｗ２×ｃｏｓθ
本構成によれば、スライドシャフトに作用する下向方向のモーメントである（Ｌ×Ｍ１×ｃｏｓθ）が、上向方向のモーメントである（ｌ×Ｗ２×ｃｏｓθ）以上の大きさに設定されたときに、スライドシャフトが回動支点を中心として下向方向のモーメントが作用する方向に回転するので、荷台上に積載された被搬送物を上方から下方へと垂直に搬送することができ、被搬送物が下降するときに下降前の位置に対して位置ずれが生じることなく、真直下に降ろされるので、下降した被搬送物の次工程への運搬等が容易となる。
また、スライドシャフトの降下により荷台がガイドレールに沿って昇降動作をするので、荷台を垂直に昇降させることが可能となるので、荷台が上昇した際の被搬送物の載置が容易となる。
また、スライドシャフトの降下は、スライドシャフトに作用するモーメントの力のつり合いによって表わすことができ、他に作用する力を考慮する必要がないことから、等速で降下することができ、上方で積載された被搬送物を一定速度で搬送することが可能となる。
さらに、無動力昇降装置は、スライドシャフトに作用する力のつり合いにより下降，上昇動作を行うことから、外部からの動力を必要とすることなく、簡単な構造や制御で動作させることができるとともに、保守・メンテナンス等の工数や費用を削減することが可能となる。
【０００６】
上記課題を解決するための他の無動力昇降装置として、被搬送物が積載され、当該被搬送物の重量に応じたストローク分押し下げられる荷台と、荷台が弾性部材を介して載置される荷台ベースと、一端部が荷台ベースの下方側に位置する支点に対して回動可能に取付けられ、他端部が荷台ベースに対して回動可能に取付けられ、他端部側が荷台ベース方向に向かって傾斜し、当該傾斜状態から水平状態に回動するスライドシャフトと、スライドシャフト上を摺動自在に取付けられた受圧ブロックと、弾性部材の縮み量に応じて、受圧ブロックをスライドシャフト上で支点から離れる方向に移動させる受圧ブロックスライド機構と、一端側が受圧ブロックと接続され、他端側がバランスウェイトに接続されて、受圧ブロックに引き上げ方向の力を附勢するケーブルとを備え、支点を中心とするスライドシャフトの回動半径をＬとし、荷台に積載される被搬送物の重量をＭ１とし、スライドシャフトが支点を中心に回動するときの水平位置に対する角度をθとし、ケーブルを介して受圧ブロックに作用するバランスウェイトの張力をＷ２とし、支点と受圧ブロックとの間の距離をｌとしたときに下記の式を満たすことにより荷台が降下するように設定される構成とした。
Ｌ×Ｍ１×ｃｏｓθ≧ｌ×Ｗ２×ｃｏｓθ
本構成によれば、被搬送物の荷台への積載による弾性部材の縮み量に応じて、受圧ブロックスライド機構が受圧ブロックを移動させ、スライドシャフトに作用する下向方向のモーメント（Ｌ×Ｍ１×ｃｏｓθ）が、上向方向のモーメント（ｌ×Ｗ２×ｃｏｓθ）以上の大きさに設定されたときに、スライドシャフトが回動支点を中心として下向方向に回転するので、荷台上に積載された被搬送物を上方から下方へと搬送することができる。
【０００７】
また、無動力昇降装置の他の構成として、受圧ブロックをスムースに移動させるためのテンション中和機構をさらに備え、テンション中和機構が、受圧ブロックに対して作用するバランスウェイトの張力を打ち消す重量のカウンターウェイトを有する構成とした。
本構成によれば、テンション中和機構が、受圧ブロックに対して作用するバランスウェイトの張力Ｗ２を打ち消す重量のカウンターウェイトを有するので、受圧ブロックが移動する際にスムースな移動が可能となる。
【０００８】
また、無動力昇降装置の他の構成として、スライドシャフトの降下中における受圧ブロックの移動を防止する差動部をさらに備え、差動部が、受圧ブロックをスライドシャフトの回動の際に移動した方向と反対方向に移動させる構成とした。
本構成によれば、差動部が、スライドシャフトの降下中における回転に応じて受圧ブロックをスライドシャフトの回動の際に移動した方向と反対方向に移動させるので、スライドシャフトが下降，上昇動作を行う前後において受圧ブロックの位置が変化することがなく、昇降時にスライドシャフトに作用する力のつり合いを常に一定に保つことが可能となる。
なお、上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】無動力垂直昇降装置を示す概略図である。
【図２】無動力垂直昇降装置の昇降機構を示す概略図である。
【図３】テンション中和機構を示す概略図である。
【図４】差動機構を示す概略図である。
【図５】無動力昇降装置に作用する力を示す図である。
【図６】無動力旋回昇降装置を示す概略図である。
【図７】無動力旋回昇降装置の昇降機構を示す概略図である。
【図８】無動力旋回昇降装置の差動部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１，図２は、無動力昇降装置の第１の実施形態に係る無動力垂直昇降装置１０を示す概略図である。なお、図１に示す実線は、荷台２５が最上位置まで上昇した状態の無動力垂直昇降装置１０を示し、図１に示す二点鎖線は、荷台２５が最下位置まで下降した状態の無動力垂直昇降装置１０を示す概略図である。また、図２は、荷台２５が最下位置まで下降した状態を拡大して示す図である。
図１において無動力垂直昇降装置１０は、例えば工場あるいは、一般家屋内で使用される部品，荷物等を入れるパレット、あるいは部品，完成品単体よりなる被搬送物１を荷台２５で上方から水平を保って下方に搬送するものである。無動力垂直昇降装置１０は、水平位置の荷台２５を有し、この荷台２５は、上昇位置から被搬送物１が載置され、被搬送物１の重量Ｍ１が加わることにより上，下方向に延長するガイドレール２９に沿って下降位置までに降下し、降下後に被搬送物１が荷台２５から荷卸しされることにより下方向への押圧力が解放されて自動的に上昇する。
【００１２】
無動力垂直昇降装置１０は、概略、荷台２５，荷台ベース２７，シフトブロック２８を含む昇降機構２０と、昇降機構２０の力を回動昇降部材２２に伝達する受圧ブロックスライド機構２４と、バランスウェイト６０と、バランスウェイト６０の重量Ｗ２と反対方向の張力を印加するテンション中和機構７０等とを備える。
【００１３】
図１，図２に示すように昇降機構２０は、概略、被搬送物１が積載される荷台２５と、弾性部材としてのコイルばね２６と、荷台２５がコイルばね２６を介して接続される水平方向に延長する荷台ベース２７と、荷台ベース２７よりも下方側に設けられ、荷台２５に積載された被搬送物１の重量Ｍ１に基づいて回動昇降動作する回動昇降部材２２と、回動昇降部材２２の回動による上昇，下降動作中において後述する受圧ブロック３９の位置を一定に保つ差動部２３と、被搬送物１の重量Ｍ１に応じて受圧ブロックシフター３７をスライドシャフト３８Ａ上で移動させる受圧ブロックスライド機構２４とから構成される。
【００１４】
荷台２５は、コイルばね２６を介して平板状の荷台ベース２７で支持される。荷台ベース２７の一端（基端）は、垂直方向に延長するガイドレール２９にスライド部材２９Ａを介して水平状態を保ちつつ、上，下方向にガイド可能に支承される。荷台２５は、荷台２５の上面に被搬送物１が載置されることによりコイルばね２６の弾性に抗して下方向に移動可能である。
コイルばね２６は、荷台２５の四隅の下方に互いに所定の間隔離間した状態で配設され、荷台２５から伝達された被搬送物１の重量Ｍ１により、当該コイルばね２６のばね定数に応じて重量Ｍ１の大きさ分だけ下方に撓む。
【００１５】
荷台ベース２７には、上，下方向に延長する挿通孔２７Ａが荷台２５の下部に対応して設けられる。挿通孔２７Ａには、荷台２５の下部より突出するラックギア３０が挿通され、当該ラックギア３０にピニオンギア３１が噛合して、ラックギア３０の下動によりピニオンギア３１が一定方向に回転する。ラックギア３０は、コイルばね２６の縮み量に応じて下降する。
【００１６】
また、荷台ベース２７には、水平な荷台ベース２７の長手延長方向（荷台ベース２７の先端側からガイドレール２９方向）に沿ってガイド部としての長孔２７Ｂが形成され、長孔２７Ｂにシフトブロック２８が軸部材２８Ａを介してスライド自在に取り付けられる。長孔２７Ｂは、回動昇降部材２２を構成する長手状の回動フレーム３５の先端側の隅部がシフトブロック２８の軸部材２８Ａを介して取り付けられる。そして、回動フレーム３５の回動動作に応じて、シフトブロック２８が長孔２７Ｂの延長方向（左右方向）に沿って移動する。より詳細には図１に示すように、シフトブロック２８が、回動フレーム３５の上昇位置である位置Ｓ１（長孔２７Ｂの図示左端）から位置Ｓ２（長孔２７Ｂの図示右端）まで作動距離δＳ間を移動することにより、荷台２５の昇降が可能となる。
なお、回動フレーム３５は、スライドシャフト３８Ａ，長辺３８Ｂ，短辺３８Ｃ，短辺３８Ｄよりなり、長辺３８Ｂと短辺３８Ｄとの間の先端隅部が軸部材２８Ａを介してシフトブロック２８に取り付けられる。また、スライドシャフト３８Ａの短辺３８Ｃ側隅部が、回動支点４０を介して図示傾斜状態から水平方向に回動可能に枢支される。また、長孔２７Ｂは孔に限らず、レール等を用いて構成してもよい。
【００１７】
シフトブロック２８は、回動フレーム３５の降下方向への回動に伴ってガイドレール２９方向（図示右方向）に向かって長孔２７Ｂ内を移動する。また、シフトブロック２８は、上端部が差動部２３の無端チェーン４９と噛合し、シフトブロック２８の長孔２７Ｂ内を移動することにより無端チェーン４９を回転させ、差動部２３を回転駆動させる。なお、無端チェーン４９を備える差動部２３については、後述する。
【００１８】
次に、受圧ブロックスライド機構２４について説明する。受圧ブロックスライド機構２４は、ラックギア３０が噛み合うピニオンギア３１と、等速ボールジョイント３２と、軸受３６の軸４２と、受圧ブロックシフター３７とを備える。
ピニオンギア３１の内周面には、後述する差動部２３の遊星ギア４５が配置される。なお、遊星ギア４５を備える差動部２３については、後述する。
【００１９】
等速ボールジョイント３２は、長手方向に延長する回転自在な軸３２Ａと、当該軸３２Ａを互いに接続し、内部にボールを有する回転体３２Ｂとが複数組み合わされた部材である。等速ボールジョイント３２は、一方の軸３２Ａが回転することにより、当該回転を回転体３２Ｂを介して他方の軸３２Ａに伝達する。等速ボールジョイント３２の一端部は、ピニオンギア３１及び後述の遊星ギア４５の中心軸と接続され、他端部は、後述の軸受３６の軸４２に取付けられる受圧ブロックシフター３７と接続される。これにより、等速ボールジョイント３２は、ピニオンギア３１または遊星ギア４５の回転力を受圧ブロックシフター３７に伝達することができる。
【００２０】
以下、回動昇降部材２２について説明する。
図１，図２に示すように、回動昇降部材２２は、概略、回動フレーム３５、軸受３６、受圧ブロック３９及び回動支点４０を備える。受圧ブロック３９の図外の貫通孔には、スライドシャフト３８Ａが貫通し、受圧ブロック３９は、スライドシャフト３８Ａに沿ってスライド自在となっている。受圧ブロックシフター３７に取付孔３７Ａが形成され、この取付孔３７Ａに受圧ブロック３９より突出する取付部材４１が摺動自在に取り付けられる。
【００２１】
回動フレーム３５は、先端隅部で軸部材２８Ａを介して荷台ベース２７の先端側を支承しており、図示実線のように一定角度θ１傾斜した状態（荷台２５が最高位置）から図１の二点鎖線のように水平方向に伏せた状態に変化して、これに伴い荷台２５を水平状態が保たれたまま下降位置までガイドする。
【００２２】
長辺３８Ｂのほぼ中央付近に上方に突出するように設けた耳状の軸受３６には、前述した等速ボールジョイント３２の他端部が軸４２と接続される。また、軸４２には、受圧ブロックシフター３７が回動自在に接続される。そして、軸受３６の軸４２は、等速ボールジョイント３２の他端部と受圧ブロックシフター３７とを互いに接続することにより、等速ボールジョイント３２の回転を受圧ブロックシフター３７に伝達する。
【００２３】
また、受圧ブロックシフター３７は、等速ボールジョイント３２により伝達された回動によって、図２で示すＸ１の範囲を回動可能である。より詳細には、受圧ブロックシフター３７は、回動最小位置３７Ｌから回動最大位置３７Ｕの間を回動する。回動最小位置３７Ｌは、受圧ブロックシフター３７が回動したときに最も回動量が小さい位置であって、重量Ｍ１が最小のときの被搬送物１が荷台２５に積載された場合である。一方、回動最大位置３７Ｕは、受圧ブロックシフター３７が回動したときに最も回動量が大きい位置であって、重量Ｍ１が最大のときの被搬送物１が荷台２５に積載された場合である。
よって、ラックギア３０，ピニオンギア３１，等速ボールジョイント３２により構成される受圧ブロックスライド機構２４が、スライドシャフト３８Ａに取付けられる受圧ブロック３９を移動させる。
【００２４】
受圧ブロック３９は、受圧ブロックシフター３７の回動に伴って、スライドシャフト３８Ａ上を摺動する。具体的には、受圧ブロック３９は、受圧ブロックシフター３７の回動により、図２で示すＸ２の範囲を移動可能である。つまり、受圧ブロック３９は、移動最小位置３９Ｌから移動最大位置３９Ｕまでの間（受圧ブロックシフト範囲３９Ｓ）を移動する。移動最小位置３９Ｌは、受圧ブロックシフター３７の回動最小位置３７Ｌに対応する位置であって、重量Ｍ１が最小のときの被搬送物１が荷台２５に積載された場合である。一方、移動最大位置３９Ｕは、受圧ブロックシフター３７の回動最大位置３７Ｕに対応する位置であって、重量Ｍ１が最大のときの被搬送物１が荷台２５に積載された場合である。
これにより、ピニオンギア３１の回転は、等速ボールジョイント３２及び軸受３６の軸４２を介して受圧ブロックシフター３７に伝達され、受圧ブロックシフター３７が回動する。そして、受圧ブロック３９は、受圧ブロックシフター３７の回動により、受圧ブロックシフター３７の取付孔３７Ａを介して固定される受圧ブロック３９がスライドシャフト３８Ａ上を移動した後、位置決めされる。
【００２５】
バランスウェイト６０は、所定の重量Ｗ２の錘であり、ケーブル６２の一端に吊り下げられる。ケーブル６２は、図１に示すように、複数のプーリー６１；６１によりガイドされ、このケーブル６２の他端部には、受圧ブロック３９が接続される。これにより受圧ブロック３９には、バランスウェイト６０の重量Ｗ２により、上向方向の張力Ｗ２が生じた状態となる。バランスウェイト６０の重量Ｗ２は、被搬送物１が積載されていない状態において、後述する昇降機構２０の下降条件を満たさず、昇降機構２０が降下することのない重さに設定される。具体的には、バランスウェイト６０の重量Ｗ２は、昇降機構２０の重量よりも重く、昇降機構２０と重量Ｍ１の被搬送物１とを合算した重量よりも軽く設定される。
【００２６】
以下、無動力垂直昇降装置１０の昇降動作について説明する。
図１に示すように、昇降機構２０における荷台２５に被搬送物１が積載されない状態においては、昇降機構２０が上昇位置に位置する。即ち、受圧ブロック３９には、バランスウェイト６０により上向方向に張力Ｗ２が作用した状態であって、昇降機構２０の回動昇降部材２２は、角度θ１で傾斜して静止した状態である。より詳細には、受圧ブロック３９には、ケーブル６２に沿って張力Ｗ２が作用することから、バランスウェイト６０によりケーブル６２の傾斜角度分だけズレた状態で張力Ｗ２が作用する。
【００２７】
図示実線で示すように、昇降機構２０の荷台２５が静止した状態において、荷台２５に重量Ｍ１の被搬送物１を載置すると、荷台２５には、被搬送物１の重量Ｍ１の重力が作用する。被搬送物１の積載により荷台２５は、コイルばね２６を被搬送物１の重量Ｍ１の大きさに応じて押し下げられる。
荷台２５の下方側に取り付けられたラックギア３０は、荷台２５の下降に伴って下降する。ラックギア３０と噛み合うピニオンギア３１は、ラックギア３０の下降に応じた回転数で回転する。
【００２８】
等速ボールジョイント３２は、ピニオンギア３１の回転力を軸受３６の軸４２を介して接続される受圧ブロックシフター３７に伝達することにより、受圧ブロックシフター３７は軸４２を中心に矢印θ２方向に回動する。この受圧ブロックシフター３７の回動により、受圧ブロック３９は、スライドシャフト３８Ａに沿って矢印Ｊ方向（荷台ベース２７方向）に摺動する。そして、受圧ブロック３９は、スライドシャフト３８Ａ上を一定距離移動した後、スライドシャフト３８Ａ上に停止する。受圧ブロック３９の停止位置は、ピニオンギア３１の回転数、即ち、被搬送物１の重量Ｍ１の大きさに相当する。これにより受圧ブロック３９は、被搬送物１の重量Ｍ１の大きさに対応して所定の位置に位置決めされることとなる。
なお、受圧ブロック３９は、ケーブル６２により重量Ｗ２のバランスウェイト６０と接続されることから、受圧ブロック３９には、常に上向き方向の張力Ｗ２が生じる。
【００２９】
即ち、荷台２５に被搬送物１を載置する前は、図５に示すように、回動フレーム３５と一体のスライドシャフト３８Ａは、回動支点４０を支点として、スライドシャフト３８Ａの水平位置となす角度が所定の角度θを有することになる。この状態より、荷台２５に被搬送物１が載置されて、受圧ブロック３９が、回動支点４０から距離ｌの位置に位置決めされた場合、昇降機構２０の下降条件は、モーメントのつり合いにより下記の式で表わされる。
下降条件：Ｌ×Ｍ１×ｃｏｓθ≧ｌ×Ｗ２×ｃｏｓθ
Ｌ  ：回動フレーム３５と一体のスライドシャフト３８Ａの回動半径
Ｍ１：被搬送物１の重量
θ  ：水平位置のスライドシャフト３８Ａに対するスライドシャフト３８Ａの傾斜角
ｌ  ：受圧ブロック３９の作用点距離
Ｗ２：バランスウェイト６０の張力
【００３０】
ここで、下降条件の式のときの力のつり合いを考えると、下向方向のモーメントとしては、スライドシャフト３８Ａの回動半径Ｌと、被搬送物１の重量Ｍ１と、スライドシャフト３８Ａの傾斜角度θとの積により求められる。これに対し、上向方向のモーメントは、回動支点４０及び受圧ブロック３９の間の距離ｌと、バランスウェイトの重量Ｗ２と、スライドシャフト３８Ａの角度θとの積により求められる。そして、下向方向のモーメントが、上向方向のモーメント以上となることにより、昇降機構２０が降下しようとする力が強くなる。
よって、上述したような下向方向のモーメント（Ｌ×Ｍ１×ｃｏｓθ）が、上向方向のモーメント（ｌ×Ｗ２×ｃｏｓθ）以上であるときに回動フレーム３５が回動支点４０を中心に回転し、昇降機構２０が下降動作する。
【００３１】
したがって、図１に示すように、昇降機構２０は、荷台２５に被搬送物１が載置されると、上述のとおり下向方向のモーメントが大きくなるので、下降を開始する。昇降動作中において昇降機構２０は、モーメントのつり合いの関係から、被搬送物１の重量によらず常に等速で下降することとなり、上昇位置から下降位置まで降下した後、下降位置で停止する（図２参照）。下降位置において、被搬送物１を荷卸しすることにより被搬送物１から荷台に作用する重量Ｍ１が取り除かれるので、昇降機構２０は、下向方向のモーメントよりも、上向方向のモーメントの方が大きくなることから、自動的に上昇位置まで上昇する。これにより、図１の実線で示すように、無動力垂直昇降装置１０は、上昇位置において荷台２５上に載置した被搬送物１を、自動的に下降位置まで搬送することが可能となる。
【００３２】
以上より、無動力垂直昇降装置１０は、荷台２５に載置される被搬送物１の重量Ｍ１の大きさに応じて、受圧ブロックシフター３７がスライドシャフト３８Ａに対する受圧ブロック３９の位置を昇降機構２０の下降条件を満たす位置に位置決めするので、被搬送物１が荷台２５上に載置されることにより常に昇降機構２０の下降条件を満たし、下向方向のモーメントが上向方向のモーメント以上となることから、昇降機構２０が上昇位置から下降位置に降下することができ、上昇位置の被搬送物１を下降位置まで搬送することが可能となる。
また、昇降機構２０は、被搬送物１の重量Ｍ１の大きさに応じて、受圧ブロックシフター３７により受圧ブロック３９の位置を変更し、昇降機構２０の重量及び被搬送物１の重量Ｍ１とバランスウェイト６０の重量Ｗ２との釣り合いをとることにより常に下降条件を満たすことから、被搬送物１の重量Ｍ１を問わず、昇降機構２０の上昇位置にある被搬送物１を下降位置に搬送することが可能となる。
また、回動フレーム３５に取り付けられるスライドシャフト３８Ａの降下により、荷台２５及び荷台ベース２７がガイドレール２９に沿って昇降動作をするので、荷台２５が回動昇降部材２２のように回動することなく垂直に昇降可能となる。
さらに、昇降機構２０は、上向方向のモーメントと、下向方向のモーメントとのつり合いにより下降，上昇動作を行うことから、被搬送物１の重量Ｍ１を問わず、常に等速での動作が可能となり、上昇位置の被搬送物１を一定の速度で下降位置まで搬送することができる。
また、無動力垂直昇降装置１０は、外部からの動力を必要とせず、被搬送物１の重量Ｍ１のみにより駆動することから、電力等のエネルギーを使用することなく、省エネルギー化を図ることができ、機械部品の組み合わせであることから昇降動作の制御が不要であり、メンテナンス費用等を含めたランニングコストを削減することが可能となる。
【００３３】
次に、図１，図３を参照し、テンション中和機構７０について説明する。
テンション中和機構７０は、受圧ブロックシフター３７がスライドシャフト３８Ａ上の受圧ブロック３９をスムースに移動させるための機構であり、受圧ブロックシフター３７が回動する際にバランスウェイト６０の重量Ｗ２により生じる張力Ｗ２と反対方向の張力Ｗ３を印加する。
テンション中和機構７０は、概略、カム孔７１Ａを有する扇形カム７１、クラッチプレート７３、ブレーキギア７４、ブレーキユニット７５、ウェイトギア７７、カウンターウェイト８０、クラッチギア８１及びテンションウェイト８４を備える。
【００３４】
図１，図３に示すように、扇形カム７１は、所定の中心角を有する扇状のカム部材であって、中心角側の一端側が回動支点４０に対して固定部材により回転可能に固定される。また、所定の湾曲形状（円弧）を有する扇形カム７１の他端側には、扇形カム７１の円弧に沿うようにカム孔７１Ａが扇形カム７１を貫通するように開設される。
扇形カム７１は、昇降機構２０の昇降動作と同期して、左右方向に回動（回転）動作する。具体的には、扇形カム７１は、昇降機構２０の昇降動作により図３（ａ）に示すＸ４の範囲を移動可能である。つまり、昇降機構２０が上昇位置のときに扇形カム７１は、実線で示す扇形カム７１Ｕの位置に位置し、昇降機構２０が徐々に下降するに伴って、二点鎖線で示す扇形カム７１Ｌの位置となる。即ち、扇形カム７１の位置は、昇降機構２０の高さにより異なり、扇形カム７１Ｕから扇形カム７１Ｌの範囲を移動する。なお、昇降機構２０が昇降中の扇形カム７１は、昇降機構２０の昇降ストロークがちょうど中点のときに図３（ｂ）に示す扇形カム７１Ｍの位置となる。
【００３５】
クラッチプレート７３は、矩形状の部材であり、長辺の一端側が扇形カム７１のカム孔７１Ａに対して締結部材７２により締結される。クラッチプレート７３の内部には、ブレーキギア７４、ウェイトギア７７、クラッチギア８１がそれぞれ回転可能に配設される。
また、クラッチプレート７３は、昇降機構２０が昇降動作することにより、扇形カム７１Ｕから扇形カム７１Ｌの位置まで変化することから、カム孔７１Ａに対する位置が変化する。ここで、扇形カム７１Ｕ，７１Ｌの位置における回動支点４０と、クラッチプレート７３との距離Ｌ１は、扇形カム７１Ｍに位置における回動支点４０とクラッチプレート７３との距離Ｌ２よりも大きく、即ち、距離Ｌ１＞距離Ｌ２の関係が成立する様に扇形カム７１に対してカム孔７１Ａが開設されている。
【００３６】
ブレーキギア７４は、クラッチプレート７３内の最も下方に配設される歯車である。ブレーキギア７４には、ブレーキシャフト７６の一端側が接続される。また、ブレーキシャフト７６の他端側には、ブレーキユニット７５が取付けられる。図３（ｂ）に示すようにブレーキギア７４は、昇降機構２０の下降，上昇動作時においてウェイトギア７７と噛み合うことにより、カウンターウェイト８０が落下することを防止する。つまり、ブレーキギア７４は、昇降機構２０の昇降動作時に機能する。
図３（ａ），（ｂ）に示すようにウェイトギア７７は、ブレーキギア７４と後述のクラッチギア８１と互いに噛み合うことが可能なように、ブレーキギア７４とクラッチギア８１との間に配置される。ウェイトギア７７には、ウェイトシャフト７８の一端側が接続される。また、ウェイトシャフト７８の他端側には、カウンターウェイト８０がウェイトプーリー７９を介して接続される。
【００３７】
また、ブレーキギア７４、ウェイトギア７７、クラッチギア８１いずれのギアが噛み合うかは、昇降機構２０（扇形カム７１）の位置または噛み合い量δＬにより決定される。ここで、噛み合い量δＬは、距離Ｌ１と距離Ｌ２との差である。図３（ａ）に示すように、昇降機構２０が下降，上昇動作を行わない上昇位置，下降位置の状態においては、換言すれば、距離Ｌ１＞距離Ｌ２の関係から、噛み合い量δＬが正（プラス）である場合においては、ウェイトギア７７及びクラッチギア８１が噛み合う。そして、ウェイトギア７７及びクラッチギア８１の噛み合う割合は、噛み合い量δＬ（回動フレーム３５の位置）により算出される。
これに対し、図３（ｂ）に示すように、昇降機構２０が下降，上昇動作中においては、換言すれば噛み合い量Ｌが負（マイナス）である場合においては、ウェイトギア７７及びブレーキギア７４が噛み合う。そして、ウェイトギア７７及びブレーキギア７４の噛み合う割合は、噛み合い量δＬにより算出される。
【００３８】
カウンターウェイト８０は、バランスウェイト６０の重量Ｗ２と略同等の重量Ｗ３を有する錘である。また、カウンターウェイト８０の重量Ｗ３と、テンションウェイトの重量Ｗ４とを合算した重量は、バランスウェイト６０の重量Ｗ２以下の大きさに設定される。カウンターウェイト８０は、ウェイトギア７７とクラッチギア８１とが噛み合った場合において、受圧ブロック３９に作用するバランスウェイト６０の張力Ｗ２を、カウンターウェイトの重量Ｗ３により作用する張力Ｗ３により中和する（打ち消す）。より詳細には、受圧ブロック３９に作用するバランスウェイト６０の張力Ｗ２を、カウンターウェイトの重量Ｗ３及びテンションウェイト重量Ｗ４の合算重量により作用する張力Ｗ３及び張力Ｗ４により中和する（打ち消す）。
【００３９】
クラッチギア８１は、図３（ａ）に示すように、ウェイトギア７７よりも上方に配設される歯車である。クラッチギア８１は、昇降機構２０が上昇位置または下降位置に位置する（上昇，下降動作していない）場合において、ウェイトギア７７と噛み合うことにより、重量Ｗ３を有するカウンターウェイト８０の張力Ｗ３が作用することによって、バランスウェイト６０の重量Ｗ２により受圧ブロック３９に作用する張力Ｗ２を打ち消す。
また、クラッチギア８１には、クラッチシャフト８２の一端側が接続される。また、クラッチシャフト８２の他端側は、プーリー８６まで延長する。クラッチシャフト８２における一端部と他端部との間には、プーリー８５を介して重量Ｗ４のテンションウェイト８４が接続される。
【００４０】
テンションウェイト８４は、バランスウェイト６０の重量Ｗ２またはカウンターウェイトの重量Ｗ３よりも極めて軽い重量Ｗ４を有する錘である。テンションウェイト８４は、昇降機構２０が上昇位置または下降位置に位置する状態において、テンションウェイト８４の重量Ｗ４により生じる張力Ｗ４と、カウンターウェイト８０の重量Ｗ３により生じる張力Ｗ３とにより、バランスウェイト６０の重量Ｗ２により受圧ブロック３９に生じる張力Ｗ２を打ち消す。また、テンションウェイト８４は、昇降動作中にプーリー８６と受圧ブロック３９との間のケーブル８７に対して、テンションウェイト８４の重量Ｗ４による張力Ｗ４を作用させる。これにより、ケーブル８７が、上昇，下降動作中に弛むことを防止する。
【００４１】
次に、無動力垂直昇降装置１０のテンション中和機構７０における動作について説明する。
図１，図３に示すように、テンション中和機構７０は、受圧ブロック３９に対しバランスウェイト６０の張力Ｗ２と反対方向の張力Ｗ３を印加することにより、受圧ブロック３９のスライドシャフト３８Ａ上の移動を補助する機構である。即ち、常時バランスウェイト６０の重量Ｗ２による張力Ｗ２が負荷されている受圧ブロック３９を受圧ブロックシフター３７がスライドシャフト３８Ａ上をスムースに移動させるのは困難であることから、バランスウェイト６０の重量Ｗ２による張力Ｗ２と反対方向にカウンターウェイト８０の張力Ｗ３を印加することにより、受圧ブロック３９に生じる張力を中和する。
【００４２】
上述のとおり、受圧ブロックシフター３７は、被搬送物１が荷台２５に積載される際、または、荷卸しされる際に回動し、昇降機構２０が上昇，下降動作を行っているときには回動しない。このことから、テンション中和機構７０は、受圧ブロックシフター３７が作動するとき、つまり昇降機構２０が上昇位置または下降位置のときに作動する。
【００４３】
図３（ａ）に示すように昇降機構２０が、上昇位置または下降位置に位置するときには、クラッチギア８１がウェイトギア７７と噛み合う。これにより、バランスウェイト６０の重量Ｗ２と同等の重量Ｗ３を有するカウンターウェイト８０の張力Ｗ３が、プーリー８６を介して受圧ブロック３９に作用する。より詳細には、受圧ブロック３９には、上向方向のバランスウェイト６０の重量Ｗ２（張力Ｗ２）と、下向方向のカウンターウェイト８０の重量Ｗ３（張力Ｗ３）及びテンションウェイト８４の重量Ｗ４（張力Ｗ４）とが作用する。
よって、バランスウェイト６０の張力Ｗ２と、カウンターウェイト８０及びテンションウェイト８４の合算張力とが互いに反対方向に作用するので、受圧ブロック３９に作用するバランスウェイト６０の上向方向の張力Ｗ２が、下向方向のカウンターウェイト８０及びテンションウェイト８４の合算張力により打ち消し合う（中和される）。よって、受圧ブロックシフター３７の回動が容易となり、受圧ブロック３９がスムースに動作することができる。
【００４４】
一方、昇降機構２０が上昇端または下降端に位置しない昇降動作中のときは、ウェイトギア７７が、ブレーキギア７４と噛み合う。これにより、ブレーキギア７４のブレーキユニット７５が、カウンターウェイト８０の落下を防ぐ。また、クラッチギア８１は、ウェイトギア７７及びブレーキギア７４と噛み合うことがないので、クラッチギア８１と、受圧ブロック３９に接続されるプーリー８６との間のテンションウェイト８４が、昇降機構２０の昇降動作中のケーブル８７のたるみを防止する。
【００４５】
次に、図１，図４を用いて、差動部２３の差動機構について説明する。
差動部２３は、昇降機構２０が下降動作，上昇動作中に作動する機構であって、昇降機構２０の昇降動作中における受圧ブロック３９の位置を常に一定に保持する機構である。差動部２３は、概略、スプロケット４８、無端チェーン４９及び遊星ギア４５を備える。
【００４６】
スプロケット４８は、荷台ベース２７の他端部側に回転可能に取り付けられるギアであって、その外周には無端チェーン４９が掛け渡される。
無端チェーン４９は、スプロケット４８と後述する遊星ギア４５のプラネタリーキャリア５１との間に掛け渡される。また、無端チェーン４９は、上述したようにシフトブロック２８の上端部側と互いに噛み合い、シフトブロック２８が位置Ｓ１から位置Ｓ２までの作動距離δＳ間を移動することに伴って回転する。即ち、無端チェーン４９は、図４中のＸ５で示すように回動フレーム３５が回動支点４０を支点として回動（下降）することにより、シフトブロック２８が長孔２７Ｂ内を移動した量δＳだけ無端チェーン４９及びプラネタリーキャリア５１を回転させる。
【００４７】
遊星ギア４５は、ピニオンギア３１の内部に組み込まれる歯車であり、ピニオンギア３１としてのインターナルギア５２と、インターナルギア５２と噛み合う複数のプラネタリーギア５３と、プラネタリーギア５３に対して公転運動を行うプラネタリーキャリア５１と、遊星ギア４５の中心に配置され、プラネタリーギア５３の回転とは反対方向に回転するサンギア５４とを有する。
インターナルギア５２は、ピニオンギア３１であり、ピニオンギア３１の内周面に形成された歯車により構成される。インターナルギア５２は、インターナルギア５２よりも内周側に配置されるプラネタリーギア５３と噛み合う。なお、インターナルギア５２は、荷台２５に積載した被搬送物１の重量Ｍ１に応じて下降するラックギア３０により位置が固定されるため、プラネタリーギア５３，プラネタリーキャリア５１及びサンギア５４の回転に伴って回転することはない。
【００４８】
プラネタリーギア５３は、インターナルギア５２及びサンギア５４の間に所定の間隔離間して複数配置される歯車であって、インターナルギア５２及びサンギア５４の両方と互いに噛み合う。プラネタリーギア５３は、プラネタリーキャリア５１及びサンギア５４と反対方向である反時計回りに回転する。なお、プラネタリーギア５３の個数や形態等は、図示したものに限定されない。
プラネタリーキャリア５１は、複数のプラネタリーギア５３の回転によりプラネタリーギア５３に対して公転する歯車である。プラネタリーキャリア５１は、各プラネタリーギア５３から前方に突出する軸に対して固定され、各プラネタリーギア５３が回転（自転）することにより、プラネタリーギア５３と反対方向である時計回りに回転する。そして、プラネタリーキャリア５１には、無端チェーン４９が掛け渡され、シフトブロック２８の移動に応じて回転する。
サンギア５４は、ピニオンギア３１であるインターナルギア５２の中心部分に配置される歯車であって、各プラネタリーギア５３と噛み合う。サンギア５４は、プラネタリーギア５３の回転により、プラネタリーギア５３と反対方向（プラネタリーキャリア５１と同一方向）である時計回りに回転する。そして、サンギア５４の回転は、サンギア５４の中心に取付けられる等速ボールジョイント３２により、受圧ブロックシフター３７へと伝達される。受圧ブロックシフター３７は、等速ボールジョイント３２から伝達される回転により、回動フレーム３５が昇降した（シフトブロック２８が移動した）分だけ受圧ブロックシフター３７の回動方向（θ２）とは逆方向に回転し、受圧ブロック３９の位置を常に一定に保つ。
【００４９】
以下、昇降機構２０の差動部２３における動作について説明する。
図１，図４に示すように、昇降機構２０の上昇位置において、スライドシャフト３８Ａ上に位置決めされ、一定の位置に保持されたまま昇降機構２０の下降動作により降下した後の受圧ブロック３９の位置は、位置Ｐ１である。しかし、昇降機構２０の下降動作により受圧ブロック３９の位置は、スライドシャフト３８Ａ上を図示右方向に移動することから、位置Ｐ２まで移動する。つまり、昇降機構２０が、上昇位置から下降位置に降下することにより受圧ブロック３９は、差動範囲δＰだけズレが生じることとなり、モーメントのつり合いのバランスが崩れる。このため、差動部２３が、受圧ブロック３９を常に一定位置に保持し、差動範囲δＰのズレが生じないように補正する。
即ち、ピニオンギア３１に組み込まれる遊星ギア４５が、回動フレーム３５の回動角度θ１に応じて回転することにより、等速ボールジョイント３２を介して、受圧ブロックシフター３７の揺動角を加算または減算し、受圧ブロック３９の位置を常に昇降機構２０が下降する前に位置決めされた状態に保持する。
【００５０】
具体的な差動部２３の動作として、図４に示すように昇降機構２０がＸ５のように降下を開始すると、シフトブロック２８が長孔２７Ｂ内を遊星ギア４５に近づく方向に移動する。シフトブロック２８の移動に伴い、シフトブロック２８と噛み合う無端チェーン４９がシフトブロック２８の移動量に応じて時計回りに回転する。
無端チェーン４９が掛け渡されるプラネタリーキャリア５１は、無端チェーン４９の回転により時計回りに回転する。
プラネタリーギア５３は、プラネタリーキャリア５１の回転により、被搬送物１の重量Ｍ１によってラックギア３０の位置が決まり、回転が固定された状態のインターナルギア５２の周りを反時計回りに回転（自転）する。サンギア５４は、プラネタリーギア５３の回転により、時計回り（プラネタリーキャリア５１と同一方向）に回転する。
サンギア５４に接続される等速ボールジョイント３２は、サンギア５４の回転を、軸受３６の軸４２を介して、受圧ブロックシフター３７に伝達する。つまり、受圧ブロックシフター３７には、ピニオンギア３１の回転により等速ボールジョイント３２を介して伝達された受圧ブロック３９を位置決めする際の回転方向と反対方向の回転が伝達される。そして、受圧ブロックシフター３７は、昇降機構２０が降下中に移動した受圧ブロック３９の位置を昇降機構２０が下降する前の上昇位置である位置Ｐ１となるように補正し、保持する。
【００５１】
以上より、差動部２３が、回動フレーム３５の下降中における回転に応じて受圧ブロックシフター３７を回動フレーム３５の移動方向と反対方向に移動させるので、回動フレーム３５が下降，上昇動作を行う前後において受圧ブロック３９の位置にズレが生じることがなく、昇降時に回動フレーム３５に作用する力のつり合いを常に一定に保つことが可能となる。
よって、昇降機構２０は、上向方向のモーメントと、下向方向のモーメントのバランスを一定に保つことができ、安定した下降動作，上昇動作を行うことが可能となる。
【００５２】
図６乃至図８は、無動力昇降装置の第２の実施形態に係る無動力旋回昇降装置１００の概略構成図である。
上記第１の実施形態に係る無動力垂直昇降装置１０は、荷台ベース２７がガイドレール２９に沿って昇降し、昇降動作の前後で荷台２５の左右方向における位置が同一であるのに対し、本実施形態に係る無動力旋回昇降装置１００は、昇降動作の前後で荷台２５の左右方向における位置が変化する。即ち、無動力旋回昇降装置１００は、荷台２５が回動フレーム３５の昇降動作に伴って垂直に昇降するのではなく、円弧を描く（旋回する）ような軌道で昇降する点で上記実施形態と異なる。なお、以下の説明において上述の無動力垂直昇降装置１０と同様の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
【００５３】
図６，図７に示すように無動力旋回昇降装置１００は、無動力垂直昇降装置１０の荷台ベース２７に相当する荷台ベース２７０と、差動部２３に相当する差動部２３０とを備える。
荷台ベース２７０は、Ｌ字状の部材であって、荷台２５と平行に設けられるベース本体２７０Ａと、ベース本体２７０Ａの一端部から下方に向かって延在する支持部２７０Ｂとから構成される。ベース本体２７０Ａの上面には、上述のコイルばね２６が複数固定され、ベース本体２７０Ａは、荷台２５に積載される質量Ｍ１の被搬送物１をコイルばね２６を介して受け止める。支持部２７０Ｂには、回動フレーム３５の一部を構成するスライドシャフト３８Ａの短辺３８Ｄ側が軸部材２８Ａ等を介して回転可能に固定される。なお、荷台２５又は荷台ベース２７０は、図外のガイドフレーム等により移動可能に固定される。これにより、荷台２５は、回動フレーム３５が回動しながら昇降動作した場合でも、ガイドフレーム等にガイドされながら水平状態を保ちつつ昇降することができるので、被搬送物１が荷台２５上から落下することがない。
【００５４】
図８に示すように差動部２３０は、前述の遊星ギア４５及び無端チェーン４９に加え、固定スプロケット２３１、移動スプロケット２３２、及び移しギア２３３を備える。
固定スプロケット２３１は、回動支点４０に回転不能に取り付けられる歯車である。移動スプロケット２３２は、固定スプロケット２３１と対向するように所定の距離離間して、移しギア２３３の内部に回転可能に設けられる歯車である。固定スプロケット２３１と移動スプロケット２３２との間には、無端チェーン４９が架け渡される。無端チェーン４９は、回動フレーム３５の回動（下降）により、移動スプロケット２３２を回動フレーム３５の回動方向と反対方向に回転させる。
移しギア２３３は、移動スプロケット２３２の周囲を取り囲むように配設され、移動スプロケット２３２の回転と同期して回転する歯車である。移しギア２３３は、遊星ギア４５のプラネタリーキャリア５１と噛み合い、プラネタリーキャリア５１を移しギア２３３と反対方向に回転させる。
【００５５】
以下、無動力旋回昇降装置１００の昇降動作、及び、差動部２３０の動作について説明する。
図６に示すように、重量Ｍ１の被搬送物１を荷台２５に載置することにより、上述した通り受圧ブロック３９がスライドシャフト３８Ａに沿って矢印Ｊ方向（荷台ベース２７０方向）に摺動し、被搬送物１の重量Ｍ１の大きさに対応する位置で停止する。無動力旋回昇降装置１００においても図５に示す下降条件の式の関係が成立するため、下向方向のモーメント（Ｌ×Ｍ１×ｃｏｓθ）が、受圧ブロック３９の摺動によって上向方向のモーメント（ｌ×Ｗ２×ｃｏｓθ）よりも大きくなる。これにより、回動フレーム３５が回動支点４０を中心に回動し、荷台２５が下降を開始する。
【００５６】
本実施形態に係る無動力旋回昇降装置１００の荷台２５は、上記無動力垂直昇降装置１０のガイドレール２９に相当する構成を有しないので垂直に降下することなく、回動フレーム３５を追従しつつ水平状態を保持したまま、回動フレーム３５の回動に伴って円弧を描く（旋回する）ように昇降動作する。このため、無動力旋回昇降装置１００の荷台２５は、昇降機構２０が上昇位置に停止した場合と、下降位置に停止した場合とで左右方向の位置が異なる。
なお、昇降機構２０は、上述したように、荷台２５から被搬送物１を荷卸しすることにより下向方向のモーメントよりも上向方向のモーメントの方が大きくなることから、自動的に上昇位置まで上昇する。
【００５７】
次に、差動部２３０の具体的な動作を説明する。
図８に示すように、移動スプロケット２３２は、固定スプロケット２３１が旋回支点４０に回転不能に固定されることから、昇降機構２０の降下（時計回り方向への回動）に伴い反時計回りに回転する。移しギア２３３は、移動スプロケット２３２の回転に同期して反時計回り回転する。移しギア２３３と噛み合うプラネタリーキャリア５１は、移しギア２３３（移動スプロケット２３２）の回転に伴い時計回りに回転する。プラネタリーギア５３は、プラネタリーキャリア５１の回転に伴い、インターナルギア５２の周りを反時計回りに回転（自転）する。サンギア５４は、プラネタリーギア５３の回転により、時計回りに回転する。サンギア５４に接続される等速ボールジョイント３２は、サンギア５４の回転を、軸受３６の軸４２を介して受圧ブロックシフター３７に伝達する。受圧ブロックシフター３７は、昇降機構２０の降下に伴いスライドシャフト３８Ａ上を移動する受圧ブロック３９が常に位置Ｐ１となるように保持する。これにより、差動部２３０及び受圧ブロックシフター３７は、受圧ブロック３９の移動によるモーメントのつり合いが崩れることを防止する。
【００５８】
以上、第２の実施形態に係る無動力旋回昇降装置１００においても、被搬送物１の重量Ｍ１にかかわらず、上昇位置の荷台２５に積載された被搬送物１を下降位置まで一定の降下速度で搬送することが可能となる。特に、無動力旋回昇降装置１００は、荷台２５の上昇位置と下降位置とを左右方向で変更することが可能となるので、設置位置の制限により荷台２５を垂直昇降させることが困難な場所への設置や、昇降動作に加え、荷台２５を左右方向へ移動させたい場合等への設置が有効である。
【符号の説明】
【００５９】
１  被搬送物、１０  無動力垂直昇降装置、２０  昇降機構、
２２  回動昇降部材、２３  差動部、２４  受圧ブロックスライド機構、２５  荷台、
２６  コイルばね、２７  荷台ベース、２８  シフトブロック、２９  ガイドレール、
３０  ラックギア、３１  ピニオンギア、３２  等速ボールジョイント、
３５  回動フレーム、３７  受圧ブロックシフター、３８Ａ  スライドシャフト、
３９  受圧ブロック  ４０  回動支点、４２  軸、４５  遊星ギア、
４８  スプロケット、５１  プラネタリーキャリア、５２  インターナルギア、
５３  プラネタリーギア、５４  サンギア、
６０  バランスウェイト、７０  テンション中和機構、７１  扇形カム、
７３  クラッチプレート、７４  ブレーキギア、７７  ウェイトギア、
８０  カウンターウェイト、８１  クラッチギア、８４  テンションウェイト、
１００  無動力旋回昇降装置、２３０  差動部。
【図１】
2014205576.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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