(57)【要約】      （修正有）【課題】回転リンク機構の回転変位量が大きく、回転方向モーメントの均衡を図り、任意の位置で均衡支承することができるばねを用いた荷重均衡装置を提供する。【解決手段】基枠５００と平行四節回転機構、ベルト式回転機構または作動杆からなる回転リンク機構１００の基端部を主軸１０を介して軸着する。回転リンク機構１００の揺動端に荷重の着力部のパンタグラフ２３を介して、棚２を支承し、回転リンク機構１００の傾倒によって棚２を昇降可能にする。てこ連結ピン１４に均衡装置３００のＭＡ板６及びばねの力を増減する手段４００のスプリングレバー７を介して、ＭＡワイヤ２０を掛け、均衡装置３００を構成する。荷重の着力部にかかる負荷量を荷重自動調節手段６００を構成するパンタグラフ２３、調節ワイヤ２４・２５、歯車２６・２７、自動調節スプリング３０及びばね調節子３１による伝達手段を用いて、荷重の均衡を自動的に図る構造を特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基枠に四節回転機構、ベルト式リンク機構または作動杆の構造からなる回転リンク機構の基端部を枢設すると共に、該回転リンク機構の揺動端に荷重の着力部を支承し、該回転リンク機構の回転によって荷重の着力部を作動するようにした荷重均衡装置において、前記基枠に枢軸によって装着された少なくとも他の回転機構であり、該回転機構を少なくとも１個のばねの力によって付勢した均衡装置の一部を前記回転リンク機構の延長リンク部によるカム伝動或いは歯車伝動部を介して、連動する荷重均衡機構を構成してなり、前記荷重の着力部及び該荷重の着力部にかかる荷重を前記ばねの力により前記回転リンク機構の回転方向の力のモーメントの均衡を図るような構造にしたことを特徴とする荷重均衡装置。
【請求項２】
基枠に四節回転機構、ベルト式リンク機構または作動杆の構造からなる回転リンク機構の基端部を枢設すると共に、該回転リンク機構の揺動端に荷重の着力部を支承し、該回転リンク機構の回転によって荷重の着力部を作動するようにした荷重均衡装置において、前記基枠に枢軸によって装着された少なくとも他の回転機構であり、該回転機構を少なくとも１個のばねの力によって付勢した均衡装置の一部を前記回転リンク機構のてこの比率を固定した延長リンク部によるカム伝動部或いは、歯車伝動部を介して、力のモーメントのつり合を図るように連動する荷重均衡機構を構成してなり、前記荷重の着力部及び該荷重の着力部にかかる荷重を前記ばねの力の作用位置を変更して、調節し、該ばねの力を増減する手段を構成し、前記回転リンク機構の回転方向の力のモーメントの均衡を図るような構造にしたことを特徴とする荷重均衡装置。
【請求項３】
前記ばねの力を一定に固定し、前記回転リンク機構の延長リンク部の連結位置を変更して、てこの比率を可変する均衡調節手段を構成したことを特徴とする請求項１ないし２に記載の荷重均衡装置。
【請求項４】
前記回転リンク機構の揺動端に支承する荷重の着力部にかかる負荷の量を電気的センサー或いは、機械的要素を用いて、前記延長リンク部のてこの比率を可変する均衡調節手段或いは、前記ばねの力を増減する手段を作動し、自動的に回転方向モーメントの均衡を図るように自動調節装置を構成したことを特徴とする請求項１ないし３に記載の荷重均衡装置。
【請求項５】
前記回転リンク機構に駆動手段を構成して、該回転リンク機構を動力によって駆動する構造にしたことを特徴とする請求項１ないし、４に記載の荷重均衡装置。
【請求項６】
前記荷重均衡機構を構成するばねの力によって付勢した均衡装置の一部であり、前記基枠に前記枢軸によって装着された前記回転機構の該枢軸が前記回転リンク機構を枢設する軸と同一の軸か或いは同一の位置関係にあることを特徴とする請求項１ないし４に記載の荷重均衡装置。
【請求項７】
前記荷重均衡機構を構成するばねの力によって付勢した均衡装置の一部であり、前記基枠に前記枢軸によって装着された前記回転機構の該枢軸が前記回転リンク機構を枢設する前記軸の位置と同一でない位置関係にあることを特徴とする請求項１ないし４に記載の荷重均衡装置。
【請求項８】
前記荷重均衡機構を構成するばねの力によって付勢した均衡装置の一部であり、前記基枠に前記枢軸によって装着された前記回転機構の該軸が前記回転リンク機構を枢設する前記軸の位置と同一でない位置関係にあって、該回転リンク機構のてこの機能を有する前記延長リンク部と均衡装置の一部である該回転機構との間に少なくとも１個の連結板を装着してリンク機能を持たせたことを特徴とする請求項１ないし４に記載の荷重均衡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業所や家庭のデスク、ラック及び各種物品棚その他各種収納家具に利用ができ、更に、各種の作業用機器の荷重のかかる駆動部に利用可能で、効率の良い装置として広く産業界に活用しうる荷重均衡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ばねを用いて、機械装置に付勢を与えて、その機能を向上させるものには、昇降棚や収納棚等並びに作業用機器に広く開発され利用されている。例えば、昇降式収納棚（特開平９−１５４６４３号）、昇降棚（特開平７−８３３９号）及び重量均衡装置（特願２００２−１０１４６０）は、ばねの力による付勢が与えられ、該ばねの力によって回転移動中の棚にかかる荷重を支承する構造にしたものである。
【特許文献１】特開平９−１５４６４３号公報
【特許文献２】特開平７−８３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ばねの力によって付勢したこれらの昇降装置は、ばねの伸びる量と弾性力が比例的に変化するために、昇降位置の一点においてのみ均衡しないので、効果的でない。したがって、これらのばねの力を用いる付勢手段は広範に利用することは困難である。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みて、なされたものであり、前記回転リンク機構の回転運動の角度が少なくとも１２０度以上あり、更に全角度において力のモーメントの均衡が図られて、作業効率が上がる荷重均衡装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
また本発明は、全回転角度において力のモーメントの均衡が図られるようにしているために、前記回転リンク機構を動力駆動によって回転運動させる場合、比較的小型で少出力の動力源でも可能である。
【０００６】
更にまた、本発明は、前記自動調節装置を装着して、前記回転リンク機構の先端に装備された前記着力部にかかる荷重を自動的に前記延長リンク部や、ばねの付勢部の調節手段に伝達作動するようになっているので、搭載を頻繁に出し入れする昇降棚等や作業用機械等では、有効に操作することを可能にした荷重均衡装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る荷重均衡装置は、基枠に四節回転機構、ベルト式リンク機構または作動杆の構造からなる回転リンク機構の基端部を枢設すると共に、該回転リンク機構の揺動端に荷重の着力部を支承し、該回転リンク機構の回転によって荷重の着力部を作動するようにした荷重均衡装置において、前記基枠に枢軸によって装着された少なくとも他の回転機構であり、該回転機構を少なくとも１個のばねを用いて、付勢した均衡装置の一部を前記回転リンク機構の延長リンク部によるカム伝動式或いは、歯車伝動部を介して、連動する荷重均衡装置を構成してなり、前記荷重の着力部及び該荷重の着力部にかかる荷重を前記ばねの力により前記回転リンク機構の回転方向の力のモーメントの均衡を図るような構造にしたことを要旨とするものである。
【０００８】
そして、前記ばねの力の作用位置を変更して、調節し、該ばねの力を増減する手段を構成し、或いは、前記回転リンク機構の延長リンク部の連結位置を変更して、てこの比率を可変する手段を構成し、前記荷重の着力部にかかる荷重及び該ばねの力を調節して、均衡を図るような構造にしてある。
【０００９】
更に、前記荷重の着力部にかかる負荷の量を電気的センサー或いは、機械的要素を用いて、前記延長リンク部のてこの比率を自動的に可変できる均衡調節手段或いは前記ばねの力を自動的に増減できる手段を装着して、前記回転リンク機構の回転方向モーメントの力のつり合いを図るようにした荷重自動調節装置を構成した。
【００１０】
また、前記回転リンク機構と前記基枠の間に動力による駆動手段を装着して、該回転リンク機構を駆動する構造にすることもできる。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように本発明に係る荷重均衡装置は、回転リンク機構の揺動端に支承した荷重の着力部にかかる荷重を他の回転機構による回転方向の力のモーメントの均衡を図る装置を介して、前記回転リンク機構に対して付勢を加える荷重スプリングによるばねの力を増減する手段を用いて、回転リンク機構が揺動回転を１２０度する間、着力部にかかった荷重と荷重スプリングの力との均衡を図るような構造にしたことにより、従来のスプリングを用いた昇降棚や収納棚その他の装置のように棚の昇降する回転位置の一点でしか均衡しないといった不具合は解消され、本発明による荷重均衡装置では、回転リンク機構の回転方向の各位置で均衡を保持することが可能であると共に、軽い操作或いは少出力の動力を用いた駆動力で回転変位させることが可能であり、又、回転変位量も大きく確保できるため、種々の用途に利用することができる。
【００１２】
加えて、本発明の構造では、負荷される力を伝達して、荷重スプリングのばねの力を自動的に調節することができる構造になっているため、回転リンク機構にかかる荷重に合わせて、手動でばねの力を変更し、調節する必要がなく、その利便性と有効性は大きい。上記述べた特徴を有するものであり、本発明の実施後の効果は極めて大きいものがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る荷重均衡装置の好ましい実施の形態について、図１及び図２に従って説明する。図面は、昇降棚、特にシステム・キッチン等に使用される収納棚の全体構造で、本発明を構成したものである。
【００１４】
符号５００は、ケーシング１、基板３の枠材料を組成した左右一対の基枠５００からなる昇降棚支持部であり、基板３は、ケーシング１の両内側に止めネジにより架設されている。
【００１５】
また、符号１００は、基板３に主軸１０を以て枢設した作用杆４、てこ連結ピン１４から成る回転リンク機構であり、その上部の揺動端の内側にパンタグラフ軸３６によってパンタグラフ２３が装着され、そしてパンタグラフ２３は棚２を棚止めネジ３５で支承して、棚２及び搭載している重量を支えている。左右対称の構造になっている。
【００１６】
符号２００は、回転リンク機構１００の延長リンク部であって、作用杆４の下端部に位置するてこ連結ピン１４をガイド板５に連結する連結板９からなり、ガイド板５は、クランク軸１１によって枢設されて、作用杆４の回転により主軸１０を支点とし、相応のクランク回転をする。
【００１７】
符号３００は、基板３にＭＡ軸１２によって枢設された回転機構であり、ＭＡピンＡ１６がガイド板５の直動カム伝動を構成するスリット３４に従って、移動しながら相応の回転運動を受けて回転するＭＡ板６とてこ連結ピン１４に取り付けたＭＡワイヤ２０がＭＡコロＡ１８、ＭＡコロＢ１９を経由して、スプリングレバー７の前方端に止めねじ２１で締結されて、荷重スプリング８のばねの力の付勢を得、そして作用杆４のてこ連結ピン１４の回転力の方向モーメントをＭＡワイヤ２０とＭＡ板６によってつり合うようにしながらスプリングレバー７に荷重をかける荷重均衡装置を構成している。
【００１８】
符号４００は、基本的にスプリングレバー７、ＭＡワイヤ止めねじ２１、ばね調節子３１及びスプリングレバー軸１３を支点として枢設されているスプリングレバー７から成っており、ＭＡワイヤ２０によってかかっている荷重と荷重スプリング８のばねの力とを調節して、均衡を図るばねの力を増減する手段である。
【００１９】
符号６００は、棚２を棚止めねじ３５でパンタグラフ２３に連結し、棚の荷重によるパンタグラフ２３の垂直運動によって、棚止めネジに締結した調節ワイヤＡ２４がパンタグラフコロ３２を経由し、主軸に自由に回転できるように枢支した巻胴Ａ２８に締結して歯車Ａ２６に棚荷重に相応の回転力が加わる。歯車Ａ２６とスプリングレバー軸１３に自由に回転できるように枢支した歯車Ｂ２７とが噛み合っており、歯車Ｂ２７に固着している巻胴Ｂ２９に相応の回転力が加わって、調節ワイヤーＢ２５がばね調節コロ３３を経由して、自動調節スプリング３０を制御しているばね調節子３１を作動する。スプリングレバー８はスプリングレバー軸１３を支点として、ＭＡワイヤ止めネジ２１にかかる荷重を受け、ばね調節子３１の位置を変更して、荷重スプリング８のばねの力とのてこ率の調節をする荷重自動調節手段である。                                      
【００２０】
また、第２の実施例については、荷重均衡機構の具体例で、昇降棚に応用する場合は、左右対称のような構造をしており、図３（Ａ）に示すように歯車を用いた均衡装置３００の右側面の図で、（Ｂ）は正面の図である。回転リンク機構１００の作用杆４の回転速度とスプリングレバー７の回転速度との間に回転差を計り回転方向モーメントの均衡を図るような構造にしてある。主軸１０に枢支した作用杆４に固着した変速歯車Ａ４３が歯車軸４０に回転自在に枢支した変速歯車Ｃ４５及び変速歯車Ｃ４５に固着した変速歯車Ｄ４６を介して、スプリングレバー７に固着した変速歯車Ｂ４４に変速された回転運動を伝える。即ち、作用杆４が１２０°回転した場合、スプリングレバー７は、１２０°の回転か、それ以上か、それ以下の回転度か変動できる。更に、変速歯車Ｃ４５に電動機４８の駆動手段を設けて、回転動力を伝え、回転リンク機構１００を駆動するのであるが、上記モーメントの均衡が図られているので比較的少量の駆動力でも回転可能である。
【００２１】
更に、請求項３並びに請求項４等に記述するように自動荷重調節装置について、図３及び図４に従って、第３の実施例を説明する。例えば、昇降棚のような場合は、荷重により棚止めネジ３５が下方へパンタグラフ２３に従って下がり、調節ワイヤＡ２４が巻胴Ａ２８及び歯車Ａ２６を荷重相当量回転させ、同時に歯車軸４０に固着した歯車４１及び歯車４２を介して、歯車Ｂ２７及び巻胴Ｂ２９も同等の角度を回転する。従って、巻胴Ｂ２９に固着した調節ワイヤーＢが上方に相当量移動し、ばね調節コロ３３を介して、自動調節スプリング３０を同じく荷重相当量下方へ引き下げ、同時にてこ調節子３９も同量移動する。このてこ調節子３９は、回転リンク機構１００の延長リンク部と均衡装置３００のスリット３４に可変に介在して、てこの比率を変動できるようにした均衡調節手段を構成している。尚、これの実施例では請求項５に記述する駆動手段として油圧シリンダー或いは、空気圧シリンダー４７を用いている。
【００２２】
第４の実施例は、第２の実施例と同様に荷重均衡機構の他の具体例で、図５に示すように回転リンク機構１００の延長リンク部２００の連結位置を直動カムのスリット３４に沿って位置を変動するてこ調節子３９によりてこの比率を調節する手段を構成しており、請求項３に対応するものである。更に、上記回転リンク機構１００の枢軸である主軸１０に均衡装置３００と一本化しているスプリングレバー７が同様に枢支されており、請求項６に対応するものの具体例である。
【００２３】
第５の実施例は、第４の実施例と同様に荷重均衡機構の更に他の具体例で、図６に示すように第４の実施例と同様にカム形式の手段を構成しているが、上記均衡装置３００及びスプリングレバー７を枢支するＭＡ軸１２の位置が上記回転リンク機構１００を枢支する主軸１０の位置と同一でない位置関係にあって、回転方向モーメントの均衡を図るようになっており、請求項７に対応するものの具体例である。
【００２４】
第６の実施例は、第５の実施例と同様に荷重均衡機構の尚更に他の具体例で、図７に示すように第５の実施例と同様にカム形式の手段を構成しており、上記主軸１０とＭＡ軸１２の位置関係も相違しているのであるが、上記均衡装置３００と回転リンク機構１００との間に連結板９を介在させて、クランク機能をもたせ、連結板９がカムのスリット３４に沿って、移動することによりてこの比率を変動して、荷重スプリング８の流体ばね力と回転リンク機構１００との回転方向モーメントの均衡を図るようにしており、請求項８に対応するものの具体例である。
【００２５】
尚、前記発明の実施の形態の説明では、昇降式収納棚を実施したものを示したが、全体は左右対称の構造になっている。本発明は、部品或いは、物体等を上下移動又は前後左右に移動する作業を行う構造の機器等に広く利用実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る荷重均衡装置の一実施例を示す昇降収納棚の右側面概念図である。
【図２】上記昇降収納棚の正面概念図である。
【図３】本発明に係る荷重均衡機構を構成する歯車伝動手段を用いた均衡装置の概念図である。（Ａ）は、右側面図であり、（Ｂ）は、正面図である。
【図４】本発明に係る荷重均衡機構を構成する自動調節スプリングを用いた自動荷重調節装置で、駆動手段として、油圧或いは空気圧シリンダーを用いた均衡装置の右側面の概念図である。
【図５】本発明に係る荷重均衡機構を構成するカム伝動手段を用い、回転リンク機構の主軸と均衡装置及びスプリングレバーのＭＡ軸が同一の位置関係にある構造の機構が１２０°回転した右側面の概念図である。
【図６】本発明に係る荷重均衡機構を構成するカム伝動手段を用い、回転リンク機構の主軸と均衡装置及びスプリングレバーのＭＡ軸が同一でない位置にある構造の機構が１２０°回転した右側面の概念図である。
【図７】本発明に係る荷重均衡機構を構成するカム伝動手段を用い、回転リンク機構の延長リンク部と均衡装置の間に連結板を介して、クランク機能をもたせた構造の機構が１２０°回転した右側面の概念図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００      回転リンク機構
２００      延長リンク部
３００      均衡装置
４００      ばねの力を増減する手段
５００      基枠
６００      荷重自動調節手段
１      ケーシング
２      棚
３      基板
４      作用杆
５      ガイド板
６      ＭＡ板
７      スプリングレバー
８      荷重スプリング
９      連結板
１０      主軸
１１      クランク軸
１２      ＭＡ軸
１３      スプリングレバー軸
１４      てこ連結ピン
１５      クランクピン
１６      ＭＡピンＡ
１７      ＭＡピンＢ
１８      ＭＡコロＡ
１９      ＭＡコロＢ
２０      ＭＡワイヤ
２１      ＭＡワイヤ止めネジ
２２ａ    荷重スプリング基板止めネジ
２２ｂ    荷重スプリングレバー止めネジ
２３      パンタグラフ
２４      調節ワイヤＡ
２５      調節ワイヤＢ
２６      歯車Ａ
２７      歯車Ｂ
２８      巻胴Ａ
２９      巻胴Ｂ
３０      自動調節スプリング
３１      ばね調節子
３２      パンタグラフコロ
３３      ばね調節コロ
３４      スリット
３５      棚止めネジ
３６      パンタグラフ軸
３７      取手
３８ａ    基板取付ネジ
３８ｂ    基板取付ネジ
３８ｃ    基板取付ネジ
３８ｄ    基板取付ネジ
３９      てこ調節子
４０      歯車軸
４１      歯車Ｃ
４２      歯車Ｄ
４３      変速歯車Ａ
４４      変速歯車Ｂ
４５      変速歯車Ｃ
４６      変速歯車Ｄ
４７      油圧シリンダー・空気シリンダー
４８      電動機
【図１】
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【図２】
2004290666.tif 000004
【図３】
2004290666.tif 000005
【図４】
2004290666.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004290666.tif 000008
【図７】
2004290666.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月28日(2004.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004290666.tif 000010