(57)【要約】【課題】  小型化が可能な伸縮装置を提供することを課題とする。【解決手段】  伸縮装置１は、水平方向に配設されたレール３と、該レール３に取設された基台４と、該基台４に長手方向を略垂直に沿って配設された長尺状の第一アーム５と、基台４に取設され、第一アーム５に連結された駆動部６と、第一アーム５に長手方向を略垂直に沿って配設された長尺状の第二アーム７と、該第二アーム７に長手方向を略垂直に沿って配設された長尺状の第三アーム８と、第一アーム５を基台４に対し、長手方向に摺動可能に支持する第一摺動手段と、第二アーム７を第一アーム５に対し、長手方向に沿って摺動可能に支持する第二摺動手段と、駆動部６による第一アーム５の摺動に連動し、第一アーム５と同方向に第二アーム７を摺動させる連動手段とから主に構成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台に長手方向を略垂直に沿って配設された長尺状の第一アームと、
該第一アームを前記基台に対し、長手方向に摺動可能に支持する第一摺動手段と、
前記基台に取設され、前記第一アームに連結した駆動軸を有し、前記第一摺動手段に従って前記第一アームを長手方向に摺動させる駆動部と、
前記第一アームに長手方向を一致させて配設された長尺状の第二アームと、
該第二アームを前記第一アームに対し、長手方向に沿って摺動可能に支持する第二摺動手段と、
前記駆動部による前記第一アームの摺動に連動し、前記第一アームと同方向に前記第二アームを摺動させる連動手段と
を具備することを特徴とするアーム伸縮装置。
【請求項２】
前記第二アームに長手方向を一致させて配設された長尺状の第三アームと、
該第三アームを前記第二アームに対し、長手方向に沿って摺動可能に支持する第三摺動手段と、
前記連動手段による前記第二アームの摺動に連動し、前記第一アーム及び前記第二アームと同方向に前記第三アームを摺動させる第二連動手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の伸縮装置。
【請求項３】
略水平方向に配設されたレールと、
前記基台を前記レールに取設し、支持する基台支持手段及び支持された前記基台を略水平方向に移動自在に変位させる変位手段を有する基台スライド部材と
をさらに具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の伸縮装置。
【請求項４】
前記第一アームは、
略コの字形状に形成され、互いに対向する一対のアーム側部を有し、
前記基台は、
前記第一アームの前記アーム側部におけるそれぞれの外側面と当接可能な内側面を有し、前記第一アームを両側方向から挟持し、前記第一アームの摺動方向を規制する基台ガイド部を有し、
前記第一摺動手段は、
前記アーム側部の前記外側面及び前記基台ガイド部の前記内側面のいずれか一方に摺動方向に沿って凹設された溝部と、
前記アーム側部の前記外側面及び前記基台ガイド部の前記内側面のいずれか他方に前記溝部と嵌合可能に凸設された凸部と
を有して形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の伸縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は伸縮装置に関するものであり、詳しくは、複数のアームを連動して摺動させることによって全体を伸縮させる伸縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工場内等の作業において、重量の大きい物品等を運搬するための運搬機として、物品を吊り下げ可能なフック等を有し、係る物品を昇降させることができるホイストやクレーン等が使用されている。
【０００３】
その他に、下記に述べるような伸縮装置を備えたものが運搬機として使用されることがあった。この伸縮装置は、装置を設置するための土台となる基台と、長尺形状を呈し、係る基台に摺動可能に積層して取付けられた複数本のアームと、係る複数本のアームのそれぞれに連結された複数の駆動部とを具備するものである。なお、ここで使用される駆動部としては、サーボモータ、アクチュエータ、又はエアシリンダ等が挙げられる。
【０００４】
係る伸縮装置の場合、各アームに取付けられた各駆動部から供給される駆動力によって各アームをそれぞれ摺動させ、伸縮装置全体を伸縮させている。そして、この伸縮装置の伸長状態における最も下端となるアームにフック等を取設することによって、上述のホイスト又はクレーンと同様に、運搬機として物品を昇降させることができる。
【０００５】
上記従来技術は、一般的な事項であり、本出願人は、本出願時において、この従来技術を特定する文献を特に知見していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のホイスト又はクレーンは大型である場合が多く、工場内等への搬入が困難であり、設置場所に制限が生じる場合があった。また、設置ができた場合にも、物品を昇降させるためのチェーンやアーム等が常に垂下した状態にあるため、ホイスト又はクレーンを使用しない時にも係るチェーンやアーム等が大きく場所を占領し、他の作業の妨げとなるおそれがあり、問題であった。
【０００７】
ここで、伸縮装置は、上述のように、複数のアームを積層状に格納することが可能であるため、上述のホイスト又はクレーンに比べ、コンパクトにすることができる。このため、設置場所への搬入が容易であると共に設置場所に対する制限も少ない。さらに、伸縮装置を使用しない場合にはアームを積層状態にすることによってコンパクトにすることができるため、他の作業の妨げとなることを防止することができる。
【０００８】
しかしながら、係る伸縮装置の場合には、前述のように、各アームの摺動に駆動部が一つずつ取設されているため、それぞれの取設スペースが必要とされ、このことが、伸縮装置全体の大型化の要因となっていた。また、各アームを同時に伸縮させるためには、複数の駆動部を同時に制御する必要があり、操作が困難であった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、複数のアームを一つの駆動部で伸縮させることができる伸縮装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため本発明の伸縮装置は、
「基台と、
前記基台に長手方向を略垂直に沿って配設された長尺状の第一アームと、
該第一アームを前記基台に対して長手方向に摺動可能にする第一摺動手段と、
前記基台に取設され、前記第一アームに連結した駆動軸を有し、前記第一摺動手段に従って前記第一アームを長手方向に摺動させる駆動部と、
前記第一アームに長手方向を一致させて配設された長尺状の第二アームと、
該第二アームを前記第一アームに対し、長手方向に沿って摺動可能に支持する第二摺動手段と、
前記駆動部による前記第一アームの摺動に連動し、前記第一アームと同方向に前記第二アームを摺動させる連動手段と
を具備することを特徴とする」
ものから構成されている。
【００１１】
ここで、第一摺動手段又は第二摺動手段とは、長手方向を略垂直に沿って基台に配設された第一アーム、又は同様に第一アームに配設された第二アームを長手方向に摺動可能、すなわち、上下方向に摺動可能に支持するものである。また、駆動部とは、第一アームに駆動力を供給し、摺動手段に従って摺動させるものであり、例えば、モータ、及びモータの回転を第一アームに伝達するための駆動軸を含む構成のもの等が挙げられる。
【００１２】
さらに、連動手段とは、第二アームを第一アームの摺動に連動させ、第一アームと同一方向に摺動させるものであり、例えば、第一アーム及び第二アームにそれぞれ形成されたラックと、係るラックに共に噛合するピニオンとを含む構成のものが挙げられる。例えば、第一アームが基台に対して下方に摺動する場合は、第二アームも第一アームに対して下方に摺動する。その結果、伸縮装置全体の長さは伸長される。逆に、第一アームが基台に対して上方に摺動する場合は、第二アームも第一アームに対して上方に摺動する。その結果、伸縮装置全体の長さは短縮される。
【００１３】
従って、本発明の伸縮装置によれば、第一アームは、駆動部から供給される駆動力により摺動手段に沿って摺動し、第一アームに取付けられた第二アームは、連動手段によって第一アームに連動して第一アームと同一方向に摺動する。これにより、伸縮装置全体を伸縮させることができる。これによって、伸縮装置全体を一つの駆動部で伸縮させることができる。
【００１４】
また、本発明の伸縮装置は、
「前記第二アームに長手方向を一致させて配設された長尺状の第三アームと、
該第三アームを前記第二アームに対し、長手方向に沿って摺動可能に支持する第三摺動手段と、
前記連動手段による前記第二アームの摺動に連動し、前記第一アーム及び前記第二アームと同方向に前記第三アームを摺動させる第二連動手段と
をさらに具備することを特徴とする」
ものであっても構わない。
【００１５】
従って、本発明の伸縮装置によれば、第二アームに第三アームが取付けられ、アームの本数が増加する。そして、係る第三アームは、第二連動手段によって、第二アームに連動して第二アームと同一方向に摺動する。その結果、伸縮装置全体の長さをより大幅に伸長させることが可能になる。
【００１６】
また、本発明の伸縮装置は、
「略水平方向に配設されたレールと、
前記基台を前記レールに取設し、支持する基台支持手段、及び支持された前記基台を略水平方向に移動自在に変位させる変位手段を有する基台スライド部材と
をさらに具備することを特徴とする」
ものであっても構わない。
【００１７】
ここで、基台支持手段とは、基台をレールに取設するためのものであり、例えば、基台から延設され、レールの上部を挟持することによって基台をレールに取設する一対の挟持片を含む構成のものが挙げられる。また、変位手段とは、基台支持手段によってレールに取設された基台をレールに沿って移動自在に変位させるものであり、例えば、基台支持手段に取付けられ、レール上を移動することができるローラ等が挙げられる。
【００１８】
従って、本発明の伸縮装置によれば、基台は、水平方向に配設されたレール上を移動可能に係合する。その結果、基台、及び基台に取付けられた第一アーム等を、レールに沿って水平方向に移動させることが可能になる。これによって、本発明の伸縮装置を運搬機として使用する場合に、物品を昇降させることに加え、物品を水平方向に移動させることも可能になる。
【００１９】
また、本発明の伸縮装置は、
「前記第一アームは、
略コの字形状に形成され、互いに対向する一対のアーム側部を有し、
前記基台は、
前記第一アームの前記アーム側部におけるそれぞれの外側面と当接可能な内側面を有し、前記第一アームを両側方向から挟持し、前記第一アームの摺動方向を規制する基台ガイド部を有し、
前記第一摺動手段は、
前記アーム側部の前記外側面及び前記基台ガイド部の前記内側面のいずれか一方に摺動方向に沿って凹設された溝部と、
前記アーム側部の前記外側面及び前記基台ガイド部の前記内側面のいずれか他方に前記溝部と嵌合可能に凸設された凸部と
を有して形成されることを特徴とする」
ものであっても構わない。
【００２０】
従って、本発明の伸縮装置によれば、第一アームは互いに対向する一対のアーム側部を有し、略コの字形状を呈する。そして、基台に取付けられた第一アームは、アーム側部の外側面と当接する基台ガイド部の内側面に挟まれる。これによって、第一アームはガイド部に挟まれて案内されるため、第一アームの基台に対する幅方向への移動が制限される。
【００２１】
さらに、アーム側部の外側面及び基台ガイド部の内側面のいずれか一方に、長手方向に沿って溝部が形成されている。そして、アーム側部の外側面及び基台ガイド部の内側面の他方に、係る溝部に嵌合される凸部が形成されている。これにより、溝部に凸部が嵌合され、基台に配設された第一アームは上下方向に摺動するように案内される。なお、溝部と凸部との接触面に生じる摩擦抵抗を低減するために、溝部及び凸部の間にベアリングを介装させることが好適である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の効果として、複数のアームを一つの駆動部で伸縮させることができる伸縮装置を提供することができる。さらに、水平方向にレールを配設し、係るレールに基台を移動可能に取設することによって、伸縮装置を運搬機として使用する場合に、物品を水平方向に移動させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態である伸縮装置１について、図１乃至図５に基づいて説明する。図１は本発明に係る伸縮装置１の構成を示す正面図であり、図２は伸縮装置１の収納状態における構成を示す側面図であり、図３は伸縮装置１の伸長状態における構成を示す側面図であり、図４は伸縮装置１の図２におけるＧ−Ｇ断面図であり、図５は伸縮装置１の使用例を示す説明図である。
【００２４】
本実施形態の伸縮装置１は、図１乃至図５に示すように、設置面Ｆに立設された一対の支持柱２によって支持され、水平方向に配設されたレール３と、該レール３に取設された基台４と、該基台４に配設された長尺状の第一アーム５と、基台４に取設され、第一アーム５に連結された駆動部６と、第一アーム５に配設された長尺状の第二アーム７と、該第二アーム７に配設された長尺状の第三アーム８とから主に構成されている。
【００２５】
さらに詳しく説明すると、図４に示すように、基台４は、断面略コの字形状を呈しており、互いに対向する一対の基台側部９を有している。さらに、第一アーム５も、基台４と同様に断面略コの字形状を呈しており、互いに対向する一対の第一アーム側部１０を有している。そして、基台側部９は、内側面１１において第一アーム側部１０の外側面１２と当接している。これによって、第一アーム５は基台４に挟まれて垂直方向に案内されることになり、第一アーム５の基台４に対する水平方向への移動が制限される。ここで、一対の基台側部９が本発明における基台ガイド部に相当する。
【００２６】
さらに、第一アーム側部１０の外側面１２には、湾曲した曲面からなる第一溝部１３が長手方向に沿って形成されている。そして、係る第一溝部１３の底部には、第一溝部１３に沿って第一凹部１４がさらに形成されている。一方、基台側部９の内側面１１における第一溝部１３に対応する位置には、第一溝部１３に嵌合可能に湾曲した曲面からなる第一嵌合部１５と、第一凹部１４に嵌入可能な第一凸部１６とが形成されている。これによって、第一溝部１３に第一嵌合部１５が嵌合し、基台４に配設された第一アーム５は長手方向、すなわち、上下方向に摺動するように案内される。ここで、第一溝部１３が本発明における溝部に相当し、第一嵌合部１５が本発明における凸部に相当し、第一溝部１３、第一嵌合部１５、第一凹部１４、及び第一凸部１６が本発明における第一摺動手段に相当する。
【００２７】
そして、第二アーム７は、上述の基台４及び第一アーム５と同様に、断面略コの字形状を呈し、互いの対向する一対の第二アーム側部１７を有している。そして、第二アーム側部１７の外側面１８には長手方向に沿って第二溝部１９が凹設されており、係る第二溝部１９の底部には、第二溝部１９に沿って第二凹部２０がさらに形成されている。一方、第一アーム５の内側面２１における第二溝部１９に対応する位置には、第二溝部１９に嵌合可能に湾曲した曲面からなる第二嵌合部２２と、第二凹部２０に嵌入可能な第二凸部２３とが形成されている。これによって、第二アーム７、及び第三アーム８は、上述の第一アーム５と同様に、長手方向、すなわち、上下方向に摺動するように垂直方向に案内される。ここで、第二溝部１９、第二凹部２０、第二凸部２３、及び第二嵌合部２２が本発明における第二摺動手段に相当する。なお、図４に示すように、第二アーム７と第三アーム８との当接面にも、上述の第一摺動手段、又は第二摺動手段と同様の摺動手段が設けられている。
【００２８】
また、第一アーム５、及び第二アーム７には、第一アーム５の背面２４に開口部２５を有する第一空間２６が形成されている。そして、係る第一空間２６には、基台４に固定された棒状の第一ピニオン２７が収容されている。さらに、第一アーム５及び第二アーム７における第一ピニオン２７との当接面には、第一ピニオン２７に噛合する第一ラック２８及び第二ラック２９が長手方向に沿ってそれぞれ形成されている。
【００２９】
そして、第二アーム７、及び第三アーム８にも、上述の第一空間２６と同様に、第二アーム７の背面３０に開口部３１を有する第二空間３２が形成されている。そして、係る第二空間３２には、第一アーム５に固定された第二ピニオン３３が収容されている。そして、第二アーム７、及び第三アーム８における第二ピニオン３３との当接面には、第二ピニオン３３に噛合する第三ラック３４及び第四ラック３５が長手方向に沿ってそれぞれ形成されている。
【００３０】
次に、基台４とレール３との配設状態について詳しく説明する。基台４の外側面からは、図２及び図３に示すように、基台４と協働してレール３の上端部に嵌合可能な基台溝部３７を形成する組付部３８が延設されている。この基台溝部３７をレール３の上端部に嵌合させることによって、基台４はレール３に取設され、支持される。
【００３１】
さらに、基台溝部３７の内側面２９ａには、レール３に沿って回動可能なローラ（図示しない）が取設されている。これにより、基台４はレール３に沿って水平方向に移動することができる。ここで、ローラが本発明における変位手段に相当し、ローラ及び組付部３８が本発明における基台スライド部材に相当する。
【００３２】
次に、駆動部６と第一アーム５との連結及び動作について詳しく説明する。図３に示すように、駆動部６は、モータ３９、及びねじ軸（図示しない）から構成されている。また、第一アーム５におけるねじ軸との当接面には、ねじ軸と螺合するねじ孔（図示しない）穿設されている。これにより、モータ３９に電源が投入された場合、モータ３９の稼動に伴うねじ軸の回転がねじ孔に伝達される。その結果、係るねじ孔がねじ軸の軸方向に移動し、これに伴い、第一アーム５が摺動する。ここで、ねじ軸は、本発明における駆動軸に相当する。
【００３３】
次に、第一アーム５、第二アーム７、及び第一ピニオン２７の動作についてさらに詳しく説明する。前述のように、第一アーム５及び第二アーム７には、第一ラック２８及び第二ラック２９がそれぞれ形成されている。これにより、第一アーム５が長手方向に摺動を開始した場合、第一ラック２８に噛合する第一ピニオン２７が回転を開始する。そして、係る第一ピニオン２７の回転によって第二アーム７は第一アーム５の摺動と同一方向への摺動を開始する。従って、第二アーム７は、第一アーム５の摺動に連動して摺動する（図２参照）。ここで、第一ラック２８、第二ラック２９、及び第一ピニオン２７が本発明における第一連動手段に相当する。
【００３４】
なお、第二アーム７、第三アーム８、及び第二ピニオン３３の動作に関しては、上述の、第一アーム５、第二アーム７、及び第一ピニオン２７と同様の動作をなすものであるため、説明を省略する。ここで、第三ラック３４、第四ラック３５、及び第二ピニオン３３が、本発明における第二連動手段に相当する（図３参照）。
【００３５】
次に、本実施形態の伸縮装置１全体の動作について、主に図４に基づいて説明する。なお、本実施形態では、第三アーム８の下端８ａにフック４０を取設し、第一コンベア４１上に載置された物品４２を、係る第一コンベア４１に並行する第二コンベア４３に移動させる場合の動作について説明する。そして、予めモータ３９に電源等を投入し、稼動状態にしておく。
【００３６】
はじめに、基台４を物品４２の上方に位置するようにレール３に沿って移動させる。そして、モータ３９を駆動させる。これによって、モータ３９の回転がねじ軸に伝えられ、第一アーム５は下方向に摺動を開始する。ここで、モータ３９を操作する方法としては、有線によって電気的にモータ３９に接続したコントローラや、無線によってモータ３９の制御を行なう無線用のコントローラ等を使用することができる。
【００３７】
すると、第一アーム５の第一ラック２８に噛合する第一ピニオン２７が回転し、係る第一ピニオン２７と噛合する第二ラック２９が第一アーム５と同方向、すなわち下方向に移動する。これに伴い、第二ラック２９が設けられた第二アーム７も下方向に摺動を開始する。そして、第二アーム７の摺動開始に伴い、第三アーム８も摺動を開始する。これによって、フック４０が物品４２に向かって下降する（図４矢印Ａ参照）。
【００３８】
次に、フック４０を物品４２に当接する位置まで下降させた後、フック４０に物品４２を挟持させる（図４点線参照）。そして、モータ３９を操作してねじ軸を逆方向に回転させる。これにより、第一アーム５は上方向に摺動を開始する。これに連動し、第二アーム７、及び第三アーム８も上方向に摺動を開始する（図４矢印Ｂ参照）。
【００３９】
次に、基台４を第二コンベア４３の上方に位置するようにレール３に沿って移動させる（図４矢印Ｃ参照）。そして、上述と同様にモータ３９を操作し、第一アーム等を下方向に摺動させ、物品４２を第二コンベア４３に下降させる（図４矢印Ｄ参照）。これによって、物品４２を第一コンベア４１から第二コンベア４３に移動させることができる。
【００４０】
このとき、第二アーム７、及び第三アーム８は、第一アーム５の摺動に連動して摺動するため、伸縮装置１の全体で必要とされる駆動部６は一つである。従って、伸縮装置の小型化を図ることができる。
【００４１】
以上、本発明において好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、改良及び設計の変更が可能である。
【００４２】
すなわち、本実施形態の伸縮装置１において、第一アーム５、第二アーム７、及び第三アーム８の三本のアームを有するものが例示されたが、これに限定されるものではない。例えば、第一アーム５及び第二アーム７の二本のアームからなるものであっても構わない。この場合でも、第二アーム７が独立の駆動部を必要とせず、第一アームに連動して摺動する点で、本発明を採用することは好適である。また、三本以上のアームを有するものであっても構わない。
【００４３】
また、本実施形態の伸縮装置１において、水平方向に配設されたレール３を含むものを例示したがこれに限定されるものではない。例えば、基台４を工場の天井等に取設して使用するものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る伸縮装置の構成を示す正面図である。
【図２】伸縮装置の収納状態における構成を示す側面図である。
【図３】伸縮装置の伸長状態における構成を示す側面図である。
【図４】伸縮装置の図２におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図５】伸縮装置の使用例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  伸縮装置
３  レール
４  基台
５  第一アーム
６  駆動部
７  第二アーム
８  第三アーム
９  基台側部
１０  第一アーム側部
１３  第一溝部（溝部、第一摺動手段）
１４  第一凹部（第一摺動手段）
１５  第一嵌合部（凸部、第一摺動手段）
１６  第一凸部（第一摺動手段）
１７  第二アーム側部
１９  第二溝部（第二摺動手段）
２０  第二凹部（第二摺動手段）
２２  第二嵌合部（第二摺動手段）
２３  第二凸部（第二摺動手段）
２７  第一ピニオン（第一連動手段）
２８  第一ラック（第一連動手段）
２９  第二ラック（第一連動手段）
３３  第二ピニオン（第二連動手段）
３４  第三ラック（第二連動手段）
３５  第四ラック（第二連動手段）
３７  基台溝部
３８  組付部（基台支持手段）
３９  モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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