(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、当該シリンダ内に配置されたピストンと、搬送物の表面に密着され、前記ピストンの駆動に応じて搬送物の吸着と吸着された搬送物の離脱とを行う吸着パッドと、前記吸着パッドの内面と搬送物の表面とで形成される真空室内への外気の導入を許容又は遮断するバルブ装置と、前記ピストンを吊り上げ・吊り下ろし操作する毎に前記バルブ装置を開閉操作して、自動的に前記真空室内の気圧を真空状態又は常圧状態に交互に切り換えるバルブ切換ユニットとを備えた無動力方式の真空リフト装置において、
前記バルブ装置及び前記バルブ切換ユニットを前記シリンダの外部に配置すると共に、前記ピストンと一体に形成され、上部が前記シリンダの上面より外部に突出されたピストン棒に前記バルブ切換ユニットを操作するための押圧部材を設け、
前記押圧部材は、前記ピストンが吊り下ろし操作される毎に、前記バルブ切換ユニットに備えられた回転軸を一方向に回転駆動し、前記バルブ装置の弁機構を開状態から閉状態に、又は、閉状態から開状態に交互に切り換えることを特徴とする真空リフト装置。
【請求項２】
前記バルブ装置は、弁座が形成されたバルブ本体と、前記バルブ本体に摺動自在に取り付けられた可動軸と、前記可動軸に設けられ前記弁座と組み合わされて弁機構を構成する弁体と、前記弁体を前記弁座から離隔させる方向に付勢する第１ばね部材とを有し、
前記バルブ切換ユニットは、ケーシングに回転自在に取り付けられた回転軸と、前記回転軸に固着された爪車及びカム部材と、前記押圧部材が下降する毎に前記押圧部材の押圧力を前記爪車に伝達して前記回転軸を間欠的に回転駆動する爪車駆動部材とを有し、前記カム部材のカム面に、前記第１ばね部材により付勢された前記可動軸の先端を弾接することを特徴とする請求項１に記載の真空リフト装置。
【請求項３】
前記可動軸の先端に、前記カム部材のカム面と接する球体を回転自在に設けたことを特徴とする請求項２に記載の真空リフト装置。
【請求項４】
前記爪車駆動部材は、前記ケーシングに摺動自在に取り付けられたロッド部材と、一端が前記ロッド部材に取り付けられ、前記ロッド部材が前記押圧部材によって押し下げられたときに、前記爪車を特定の一方向に押圧する弾性押圧部材とからなることを特徴とする請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載の真空リフト装置。
【請求項５】
前記ロッド部材に、前記押圧部材との間の間隔を調整するための間隔調整部材を備えたことを特徴とする請求項４に記載の真空リフト装置。
【請求項６】
前記爪車駆動部材による前記爪車の回転は許容し、前記爪車駆動部材による前記爪車の回転方向とは逆方向への前記爪車の回転を阻止する逆転防止部材を、前記バルブ装置又は前記バルブ切換ユニットに備えたことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の真空リフト装置。
【請求項７】
前記逆転防止部材が、弾性板をもって形成されていることを特徴とする請求項６に記載の真空リフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大重量の搬送物を無動力で真空吸着する無動力方式の真空リフト装置に係り、特に、搬送物の着脱を自動的に行うためのバルブ装置及びバルブ切換ユニットの配置と構成とに関する。
【背景技術】
【０００２】
無動力方式の真空リフト装置は、搬送物を真空吸着するための真空の発生に真空ポンプ等の動力を必要としないタイプの真空リフト装置である。本タイプの真空リフト装置は、シリンダと、シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、搬送物の表面に密着される吸着パッドと、吸着パッドの内面と搬送物の表面とで形成される真空室内への外気の導入を許容又は遮断するバルブ装置と、クレーン等を用いて搬送物を吊り上げ・吊り下ろし操作する毎に適宜バルブ装置を開閉操作し、真空室内の圧力状態を搬送物の吸着が可能な真空状態又は搬送物の離脱が可能な常圧状態に交互に切り換えるバルブ切換ユニットと、を備えている。搬送物の吊り上げ時には、バルブ装置に備えられた弁機構を閉じて真空室内への外気の流入を遮断し、真空室内の圧力を真空状態に維持する。また、搬送物の吊り下ろし時には、バルブ装置に備えられた弁機構を開いて真空室内への外気の流入を許容し、真空室内の圧力を常圧状態に戻す。
【０００３】
バルブ切換ユニットとしては、作業状態を目視しながら手動で弁機構の開閉切換を行う手動式のものと、ピストンの吊り上げ・吊り下ろし操作に応じて自動的に弁機構の開閉切換を行う自動式のものとがある。自動式のバルブ切換ユニットを備えた無動力方式の真空リフト装置としては、バルブ装置及びバルブ切換ユニットをシリンダ内に組み込んだものが従来提案されている（例えば、特許文献１の第１図参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭４６−１２７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の真空リフト装置は、バルブ装置（案内シリンダ）及びバルブ切換ユニット（歯筒）が外シリンダの内部に組み込まれているので、真空リフト装置の組立やメンテナンスに多大の労力を要する。また、特許文献１に記載の真空リフト装置は、可撓性のシート・ガスケットを必須の構成要素とするが、このシート・ガスケットが使用中に破れやすいため、耐久性に問題がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、組立性及びメンテナンス性が良好で、耐久性にも優れた真空リフト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するため、シリンダと、当該シリンダ内に配置されたピストンと、搬送物の表面に密着され、前記ピストンの駆動に応じて搬送物の吸着と吸着された搬送物の離脱とを行う吸着パッドと、前記吸着パッドの内面と搬送物の表面とで形成される真空室内への外気の導入を許容又は遮断するバルブ装置と、前記ピストンを吊り上げ・吊り下ろし操作する毎に前記バルブ装置を開閉操作して、自動的に前記真空室内の気圧を真空状態又は常圧状態に交互に切り換えるバルブ切換ユニットとを備えた無動力方式の真空リフト装置において、前記バルブ装置及び前記バルブ切換ユニットを前記シリンダの外部に配置すると共に、前記ピストンと一体に形成され、上部が前記シリンダの上面より外部に突出されたピストン棒に前記バルブ切換ユニットを操作するための押圧部材を設け、前記押圧部材は、前記ピストンが吊り下ろし操作される毎に、前記バルブ切換ユニットに備えられた回転軸を一方向に回転駆動し、前記バルブ装置の弁機構を開状態から閉状態に、又は、閉状態から開状態に交互に切り換えるという構成にした。
【０００８】
バルブ装置及びバルブ切換ユニットをシリンダの外部に配置すると、これらの装置及び機構をシリンダの内部に組み込む場合に比べて真空リフト装置の構造を簡略化できるので、真空リフト装置の組立やメンテナンスを容易化できる。また、ピストン棒に設けられた押圧部材を用いてバルブ切換ユニットに備えられた回転軸を一方向に回転駆動し、これによってバルブ装置の弁機構を切り換える構成にすると、バルブ切換ユニットには押圧部材の押圧力を回転軸の回転運動に変換する動力変換部を備えるだけで良いので、バルブ切換ユニットの構成を簡単なものにできる。よって、無動力方式の真空リフト装置を安価に製造できると共に、その動作信頼性を高めることができる。さらに、真空の生成に柔軟性のシート・ガスケットを必要としないので、真空リフト装置の耐久性を高めることができる。
【０００９】
また本発明は、前記構成の真空リフト装置において、前記バルブ装置は、弁座が形成されたバルブ本体と、前記バルブ本体に摺動自在に取り付けられた可動軸と、前記可動軸に設けられ前記弁座と組み合わされて弁機構を構成する弁体と、前記弁体を前記弁座から離隔させる方向に付勢する第１ばね部材とを有し、前記バルブ切換ユニットは、ケーシングに回転自在に取り付けられた回転軸と、前記回転軸に固着された爪車及びカム部材と、前記押圧部材が下降する毎に前記押圧部材の押圧力を前記爪車に伝達して前記回転軸を間欠的に回転駆動する爪車駆動部材とを有し、前記カム部材のカム面に、前記第１ばね部材により付勢された前記可動軸の先端を弾接するという構成にした。
【００１０】
バルブ切換ユニットは、ピストンを吊り上げ・吊り下ろし操作する毎に、バルブ装置に備えられた弁機構を開閉して、吸着パッドの内面と搬送物の表面とで形成される真空室内の気圧を、自動的に搬送物の吸着が可能な真空状態又は搬送物の離脱が可能な常圧状態に交互に切り換えるための装置である。上記構成のバルブ切換ユニットは、回転軸に爪車及びカム部材を固着し、カム部材のカム面にバルブ装置に備えられた可動軸の先端を弾接するので、押圧部材が１回下降する毎に爪車駆動部材を介して爪車及びカム部材が間欠的に回転され、可動軸がカム部材の輪郭曲線に沿って軸方向に変位する。従って、カム部材の輪郭曲線を適宜の形状とすることにより、押圧部材が１回下降する毎に、バルブ装置の弁機構を開状態から閉状態に又は閉状態から開状態に交互に切り換えることが可能となる。そして、本構成のバルブ切換ユニットは、ケーシングに回転自在に取り付けられた回転軸と、当該回転軸に固着された爪車及びカム部材のみをもって構成できるので、バルブ切換ユニットを低コストに製造できると共に、構成がシンプルであることから、バルブ切換ユニットひいては真空リフト装置の耐久性及び信頼性を高めることができる。
【００１１】
また本発明は、前記構成の真空リフト装置において、前記可動軸の先端に、前記カム部材のカム面と接する球体を回転自在に設けるという構成にした。
【００１２】
可動軸の先端に球体を回転自在に設けると、カム面と可動軸の先端部との間に作用する摩擦力を低減できるので、カム部材の回転動作ひいては弁機構の切換動作を円滑化することができる。
【００１３】
また本発明は、前記構成の真空リフト装置において、前記爪車駆動部材は、前記ケーシングに摺動自在に取り付けられたロッド部材と、一端が前記ロッド部材に取り付けられ、前記ロッド部材が前記押圧部材によって押し下げられたときに、前記爪車を特定の一方向に押圧する弾性押圧部材とからなるという構成にした。
【００１４】
爪車は、外周に複数の爪部を形成してなり、爪部の１つを爪車駆動部材にて押圧することにより一方向に回転するものであるので、爪車駆動部材の上昇時には、爪車駆動部材が必然的に爪車の外周と干渉する。従って、仮に爪車駆動部材を剛体で形成すると、爪車駆動部材の上昇時に、爪車駆動部材の駆動が不円滑なものになりやすい。これに対して、弾性押圧部材を用いて爪車を押圧すると、弾性押圧部材の上昇時に、弾性押圧部材と爪車とが干渉したとしても、弾性押圧部材が爪車から逃げる方向に弾性変形するので、弾性押圧部材の上昇動作を円滑なものとすることができる。
【００１５】
また本発明は、前記構成の真空リフト装置において、前記ロッド部材に、前記押圧部材との間の間隔を調整するための間隔調整部材を備えるという構成にした。
【００１６】
バルブ切換ユニットに備えられたロッド部材は、ピストンと一体的に上下動する押圧部材に押圧され、弾性押圧部材を介して回転軸を間欠的に回転駆動する。また、回転軸に固着されたカム部材は、バルブ装置に備えられた可動軸を駆動して弁機構の開閉を行う。従って、ロッド部材に押圧部材との間の間隔を調整するための間隔調整部材を備えると、押圧部材とロッド部材とが突き当たるタイミングを調整できるので、弁機構の開閉タイミングを適宜調整することが可能となり、吸着パッドによる搬送物の吸着又は離脱を円滑に行うことができる。
【００１７】
また本発明は、前記構成の真空リフト装置において、前記爪車駆動部材による前記爪車の回転は許容し、前記爪車駆動部材による前記爪車の回転方向とは逆方向への前記爪車の回転を阻止する逆転防止部材を、前記バルブ装置又は前記バルブ切換ユニットに備えるという構成にした。
【００１８】
かかる構成によると、逆転防止部材によって爪車の逆転を防止できるので、回転後の爪車を所定の回転位置に安定的に保持することができる。従って、押圧部材が下降する毎に爪車を所定角度だけ確実に回転駆動できて、バルブ切換ユニットの動作安定性を高めることができる。
【００１９】
また本発明は、前記構成の真空リフト装置において、前記逆転防止部材が弾性板をもって形成されているという構成にした。
【００２０】
弾性板をもって逆転防止部材を形成すると、爪車駆動部材の上昇時には、爪車を構成する１つの爪部に逆転防止部材の先端部を弾接することにより、爪車を所定の回転位置に安定に保持できる。また、爪車駆動部材による爪車の回転時には、爪部に押されて弾性変形するので、爪車の回転を可能にできる。そして、弾性板をもって逆転防止部材を形成すると、このような複雑な機能を簡単な構成で実現できるので、バルブ切換ユニットの小型化及び低コスト化並びに動作安定性を高めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、バルブ装置及びバルブ切換ユニットをシリンダの外部に配置したので、これらの装置及び機構をシリンダの内部に組み込む場合に比べて、真空リフト装置の低コスト化とメンテナンスの容易化を図ることができる。また、ピストン棒に設けられた押圧部材を用いてバルブ切換ユニットの回転軸を一方向に回転駆動する構成としたので、バルブ切換ユニットの構成を簡単なものにできる。さらに、真空の生成に柔軟性のシート・ガスケットを必要としないので、真空リフト装置の耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る真空リフト装置の正面図である。
【図２】実施形態に係る真空リフト装置の側面図である。
【図３】バルブ装置が開成状態に切り換えられたときの実施形態に係る真空リフト装置の回路図である。
【図４】バルブ装置が閉止状態に切り換えられたときの実施形態に係る真空リフト装置の回路図である。
【図５】実施形態に係るバルブ装置の構成と弁機構を開成状態に切り換えたときのカム部材の回動位置を示す断面図である。
【図６】実施形態に係るバルブ装置の構成と弁機構を閉止状態に切り換えたときのカム部材の回動位置を示す断面図である。
【図７】実施形態に係るバルブ切換ユニットの分解斜視図である。
【図８】実施形態に係る爪車の正面図である。
【図９】実施形態に係る爪車及び爪車駆動部材の動作と逆転防止部材の機能とを示す説明図である。
【図１０】他の実施形態に係る真空リフト装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る真空リフト装置の一実施形態を、図を用いて説明する。
【００２４】
図１乃至図４に示すように、実施形態に係る真空リフト装置１００は、シリンダ１と、シリンダ１内に摺動可能に配置されたピストン２と、ピストン２と一体に形成され、上部がシリンダ１の上面より外部に突出されたピストン棒２ａと、ピストン棒２ａの上端部に設けられた吊り下げフック３と、ピストン棒２ａの上部に固着され、水平方向に配置された押圧部材４と、シリンダ１の下部にボルト５を用いて取り付けられた吸着パッド６とを備えている。シリンダ１の外面には、ボルト７を用いてバルブ取付板８が取り付けられており、バルブ取付板８の外面には、バルブ装置１１が図示しないボルト等を用いて取り付けられると共に、取付金具９及びボルト１０を用いてバルブ切換ユニット４１が取り付けられている。また、バルブ切換ユニット４１の上端部と押圧部材４の下面との間には、これら両部材間を連接する間隔調整部材１２が備えられている。また、シリンダ１のボトム室１ａとバルブ装置１１の間、シリンダ１のロッド室１ｂとバルブ装置１１の間及びバルブ装置１１と吸着パッド６の間は、配管ホース１３，１４，１５を用いてそれぞれ接続されている。さらに、バルブ装置１１の所要の開口部には、吸排気音の発生を防止又は抑制するためのサイレンサ１６が取り付けられている。図１に示すように、実施形態に係る真空リフト装置１００は、クレーンＣに吊り下げられており、吸着パッド６により搬送物Ｍを真空吸着して所要の位置まで搬送する。なお、押圧部材４は、間隔調整部材１２を当接できればよく、その平面形状は、例えば円形又は長方形など、任意の形状に形成することができる。また、図３及び図４において、符号１７はエアフィルタを示している。
【００２５】
吸着パッド６は、図１及び図２に示すように、ボルト５を用いてシリンダ１の下部に取り付けられ基板２１と、当該基板２１の下面外周部にボルト２２を用いて取り付けられたスカート状の弾性吸着部２３とから構成される。弾性吸着部２３は、ゴム状弾性を有する材料を用いて形成される。従って、図１及び図２に示すように、吸着パッド６の先端部を搬送物Ｍの表面に当接したとき、吸着パッド６の内面と搬送物Ｍの表面との間には真空室２４が形成される。この真空室２４内の圧力を負圧とすることにより、吸着パッド６に搬送物Ｍを真空吸着できる。また、真空室２４内の圧力を常圧に戻すことにより、吸着パッド６に吸着されていた搬送物Ｍを離脱できる。
【００２６】
バルブ装置１１は、図５及び図６に示すように、弁座３１が形成されたバルブ本体３２と、バルブ本体３２に摺動自在に保持され、上端部がバルブ本体３２の上面より外部に突出された可動軸３３と、可動軸３３を常時上向きに付勢する第１ばね部材３４と、可動軸３３に取り付けられ、第１ばね部材３４の弾性力に抗して可動軸３３を下降させたときに弁座３１に当接する弁体３５とを有している。本明細書では、これら弁座３１と弁体３５との組み合わせを「弁機構」という。バルブ本体３２には、弁機構を介してその上方及び下方に、空気流通孔３６，３７が開設される。また、可動軸３３の上端には、バルブ切換ユニット４１に備えられたカム部材４７との間に作用する摩擦力を低減するためのフリーベアリングと呼ばれる球体３８が回転自在に設けられる。さらに、バルブ装置１１の上面には、バルブ切換ユニット４１に備えられた爪車４６の逆転を防止するための逆転防止部材３９が備えられる。逆転防止部材３９は、弾性板をもって形成されており、下端部がバルブ装置１１の上面にねじ止めされると共に、先端部が爪車４６に形成された１つの爪部の先端に当接される。逆転防止部材３９の機能については、後に図９を用いて詳細に説明する。
【００２７】
バルブ装置１１の弁機構は、図５及び図６に示すように、バルブ切換ユニット４１に備えられたカム部材４７の回転により開閉される。即ち、図５に示すように、カム部材４７のリフト量が小さい部分に球体３８が当接されている状態においては、可動軸３３が第１ばね部材３４の弾性力によって上昇するので、可動軸３３に設けられた弁体３５がバルブ本体３２に形成された弁座３１から離隔し、弁機構が開状態に切り換えられる。これに対して、図６に示すように、カム部材４７のリフト量が大きい部分に球体３８が当接されている状態においては、可動軸３３が第１ばね部材３４の弾性力に抗して下降するので、可動軸３３に設けられた弁体３５がバルブ本体３２に形成された弁座３１に押圧され、弁機構が閉状態に切り換えられる。なお、バルブ切換ユニット４１の構成及び動作については、後に詳細に説明する。
【００２８】
バルブ切換ユニット４１は、図７に示すように、主円筒部４２と、主円筒部４２の上端部にボルト４３を用いて固定されるキャップ部材４４とから主に構成されている。なお、図７においては、理解を容易にするために主円筒部４２の直径がキャップ部材４４の直径よりも大型に描かれているが、実際にはほぼ同径に形成される。また、主円筒部４２の直径は、バルブ装置１１の直径ともほぼ同径に形成される。
【００２９】
主円筒部４２には、径方向に回転軸４５が回転可能に橋架されており、当該回転軸４５には、爪車４６とカム部材４７とが取り付けられている。爪車４６及びカム部材４７は、ボルト４８を用いてそれぞれ回転軸４５に固定される。カム部材４７の外周に形成されたカム面４７ａには、バルブ装置１１に備えられた第１ばね部材３４の弾性力により、バルブ装置１１に備えられた可動軸３３の先端部が弾接される（図５及び図６参照）。可動軸３３の先端部には、球体３８が回転自在に設けられているので、カム部材４７の回転に伴ってカム面４７ａと可動軸３３との間に作用する摩擦抵抗を小さくでき、カム部材４７及び可動軸３３の動作を円滑なものにすることができる。
【００３０】
カム部材４７のカム面４７ａは、図５及び図６に示すように、回転軸４５が９０度回転する毎に、可動軸３３のリフト量が大から小に、また、小から大に変化するように輪郭曲線が形成される。回転軸４５の軸心を介して１８０°の位置に形成される輪郭曲線のリフト量は、それぞれ同一になるように調整される。
【００３１】
爪車４６は、図８に示すように、回転軸４５の軸心を中心とする円周上に９０°間隔で等分に形成された４つの爪部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、爪車４６の回転方向に関して各爪部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの後方側に形成された４つの逃げ部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを有している。なお、図中の符号５２は、ボルト４８を螺合するためのボルト孔を示している。ボルト４８の外端は、後に説明する弾性押圧部材５２の摺動を阻害しないように、爪車４６の外面と面一か、爪車４６の外面よりも内側に配置される。カム部材４７を回転軸４５に固定するボルト４８についても、これと同じである。
【００３２】
キャップ部材４４は、図７に示すように、主円筒部４２の上端部に装着可能な円柱形に形成されており、ロッド部材５１、弾性押圧部材５２及び第２ばね部材５３をもって構成される爪車駆動部材５４と、爪車駆動部材５４の回転及び脱落を防止するためのストッパ部材５５とが取り付けられる。ストッパ部材５５は、ボルト５６を用いてキャップ部材４４に固定される。このため、キャップ部材４４の上面には、ストッパ部材５５の収納溝５７が形成されると共に、当該収納溝５７の底面中央部には、ボルト５６を螺合するためのねじ穴５８が開設される。また、キャップ部材４４には、その上面から下面に貫通するロッド部材５１の挿通孔５９と、キャップ部材４４を主円筒部４２に締結するボルト４３の貫通孔６０とが開設される。ロッド部材５１の挿通孔５９は、一部がストッパ部材５５の収納溝５７と重なり合うように形成される。
【００３３】
ロッド部材５１は、挿通孔５９内に挿入可能な直径と、上端及び下端がキャップ部材４４の上面及び下面より突出可能な長さとを有する略円柱形の部材であって、その上端部には、第２ばね部材５３の上端を係合するための鍔部６１が形成されている。また、ロッド部材５１の上面には、間隔調整部材１２の取付孔６２が開設されている。さらに、ロッド部材５１の外面の中間部分には、弾性押圧部材５２の取付孔６３を有する第１平面部６４が形成されると共に、その下方部分には、抜け止めピン６５の取付孔６６を有する第２平面部６７が形成されている。弾性押圧部材５２は、取付孔６３に螺合されるビス６８を用いてロッド部材５１の第１平面部６４に取り付けられる。また、抜け止めピン６５は、取付孔６６に圧入又は螺合等の手段により、ロッド部材５１の第２平面部６７に取り付けられる。
【００３４】
間隔調整部材１２は、ロッド部材５１の上面に形成された取付孔６２に螺合されるボルト１２ａと、該ボルト１２ａに螺合され、ロッド部材５１の上面に締結されるナット１２ｂとから構成することができる。ロッド部材５１の上端に間隔調整部材１２を備えると、ロッド部材５１に対するボルト１２ａの螺合量を変更することによって、押圧部材４が下方に移動したときの押圧部材４とボルト１２ａの当接タイミングを調整できるので、弁機構の開閉タイミングを適宜調整することが可能となり、吸着パッド６による搬送物Ｍの吸着又は離脱を円滑に行うことができる。
【００３５】
バルブ切換ユニット４１の組立に際しては、まず主円筒部４２の外方から主円筒部４２に開設された２つの図示しない回転軸貫通孔の一方に回転軸４５の一端を貫通し、主円筒部４２内に突入された回転軸４５に爪車４６及びカム部材４７を順次装着する。次いで、主円筒部４２に開設された他方の回転軸貫通孔に、主円筒部４２内に突入された回転軸４５の一端を貫通し、回転軸４５の両端を主円筒部４２に支承する。次いで、回転軸４５の端部に形成された係合溝４５ａに、主円筒部４２の外部から図示しないスナップリングを係合して、主円筒部４２に回転軸４５を回転自在に保持する。しかる後に、ボルト４８を用いて爪車４６及びカム部材４７を回転軸４５に固定する。
【００３６】
一方、キャップ部材４４に関しては、ロッド部材５１の外周に第２ばね部材５３を装着した後、ロッド部材５１の先端部をキャップ部材４４に開設されたロッド部材挿通孔５９内に挿通する。次いで、第２ばね部材５３を圧縮し、第２ばね部材５３の下端部とキャップ部材４４との間に隙間を開けた状態で、キャップ部材４４に形成されたストッパ部材収納溝５７内にストッパ部材５５を挿入し、ボルト５６を用いてストッパ部材５５をキャップ部材４４に固定する。次いで、キャップ部材４４の下方側に突出したロッド部材５１の第１平面部６４にビス６８を用いて弾性押圧部材５２を取り付けると共に、ロッド部材５１の第２平面部６７に圧入や螺合等の手段を用いて抜け止めピン６５を取り付ける。これにより、キャップ部材４４からのロッド部材５１の脱落が防止される。また、この状態においては、ロッド部材５１が第２ばね部材５３の弾性力によりキャップ部材４４に対して常時上向きに付勢されると共に、ロッド部材５１の第１平面部６４にストッパ部材５５の側面が摺接される。よって、キャップ部材４４に対するロッド部材５１の回転が防止される。次いで、ロッド部材５１の上面に形成された間隔調整部材１２の取付孔６２にボルト１２ａを締結すると共に、ナット１２ｂをロッド部材５１に締結して、ロッド部材５１と間隔調整部材１２とを一体化する。なお、ロッド部材５１と間隔調整部材１２とは、ロッド部材５１をロッド部材挿通孔５９内に挿入する以前に一体化することもできる。
【００３７】
ロッド部材５１、弾性押圧部材５２、第２ばね部材５３、ストッパ部材５５、抜け止めピン６５及び間隔調整部材１２を装着したキャップ部材４４は、回転軸４５、爪車４６及びカム部材４７を装着した主円筒部４２の上端にボルト４３を用いて締結される。これにより、図９（ａ）に示すように、弾性押圧部材５２の先端部が爪車４６に形成された１つの爪部５０ａと対向に配置される。なお、上述したようにロッド部材５１はキャップ部材４４に対して回転不能に取り付けられているので、ロッド部材５１の上下動を繰り返しても、弾性押圧部材５２の先端部が爪車４６の設定位置から外れることはなく、爪車４６を安定に駆動できる。また、キャップ部材４４が取り付けられたバルブ切換ユニット４１は、図示しないボルト等を用いて、バルブ装置１１と一体に連結される。これにより、図５及び図６に示すように、カム部材４７のカム面４７ａが第１ばね部材３４の弾性力により可動軸３３の上端に形成された球状突起３８に弾接されると共に、逆転防止部材３９の先端が爪車４６に形成された爪部の１つに係合される。
【００３８】
以下、実施形態に係る真空リフト装置の動作について説明する。
【００３９】
まず、吸着パッド６に搬送物Ｍが吸着されていない真空リフト装置１００をクレーンＣに吊り下げた状態においては、シリンダ１の自重により、ピストン２に対してシリンダ１が下降するため、間隔調整部材１２の先端が押圧部材４から離れ、ロッド部材５１が第２ばね部材５３の弾性力により押し上げられる。従って、この状態においては、弾性押圧部材５２がロッド部材５１と共に上昇し、図９（ａ）に示すように、弾性押圧部材５２と爪車４６との係合が解除される。また、この状態においては、図５に示すように、カム面４７ａのリフト量が小さい部分に可動軸３３が当接している。このため、可動軸３３が第１ばね部材３４の弾性力によって押し上げられ、弁体３５が弁座３１から離隔して、弁機構が開成状態になる。
【００４０】
この状態から吸着パッド６を搬送物Ｍの表面に置いて、吊り下げフック３に付与されていた張力を除去すると、真空リフト装置１００の自重により吸着パッド６の先端が搬送物Ｍの表面に密着される。この状態においては、先に説明したように、弁機構が開成状態になっているので、シリンダ１のボトム室１ａ内の空気が、バルブ装置１１及びサイレンサ１６を介して外部に放出されると共に、シリンダ１のロッド室１ｂには、バルブ装置１１及びサイレンサ１６を介して相当量の空気が供給される。従って、ピストン２及びこれと一体の押圧部材４が自重により下降する。このため、間隔調整部材１２を介してロッド部材５１がキャップ部材４４内に押し込まれ、ロッド部材５１と一体の弾性押圧部材５２が下降する。下降を開始した弾性押圧部材５２は、爪車４６に形成された１つの爪部５０ａに当接し、爪車４６を図９（ｂ）の状態から図９（ｆ）の状態まで回転する。図９（ｂ）は回転を開始した直後の爪車４６の状態を示し、図９（ｃ）〜図９（ｆ）は図９（ａ）の状態からそれぞれ２２．５°、４５°、６７．５°、９０°回転したときの爪車４６の状態を示している。爪車４６が弾性押圧部材５２に押圧されて回転する場合には、爪車４６に押されて逆転防止部材３９が板厚方向に弾性変形するので、爪車４６の回転が阻害されることはない。
【００４１】
爪車４６が図９（ａ）の状態から９０°回転すると、図９（ｆ）に示すように、爪車４６の爪部５０ｂに逆転防止部材３９が係合すると共に、図６に示すように、カム部材４７が９０°回転して、カム面４７ａのリフト量が大きい部分に可動軸３３が当接する。これにより、可動軸３３が第１ばね部材３４の弾性力に抗して押し下げられ、バルブ本体３２に形成された弁座３１に、可動軸３３に取り付けられた弁体３５が当接されて、弁機構が閉止状態に切り換えられる。この状態においては、爪車４６の爪部５０ｂに逆転防止部材３９が係合されているので、仮に爪車４６に逆転方向の力が作用したとしても、逆転防止部材３９には圧縮方向の外力が作用し、逆転防止部材３９が板厚方向に弾性変形しないので、爪車４６の逆転が防止される。
【００４２】
次に、この状態からクレーンＣを用いてピストン２を吊り上げると、真空室２４内の空気がシリンダ１のボトム室１ａに移動すると共に、シリンダ１のロッド室１ｂ内の空気はサイレンサ１６を通して外部に排出されるので、シリンダ１に対してピストン２が上方に移動し、真空室２４内の真空度が高まる。また、シリンダ１に対してピストン２が上方に移動すると、それに伴って押圧部材４が上昇するので、第２ばね部材５３の弾性力によりロッド部材５１及び弾性押圧部材５２が押し上げられ、弾性押圧部材５２と爪車４６との係合が再度解除される。このとき、爪車４６及びカム部材４７の回転位置は、逆転防止部材３９により弁機構が閉止状態に維持される位置に保たれるため、搬送物Ｍが吸着パッド６に真空吸着され、クレーンＣによる搬送物Ｍの搬送が可能になる。
【００４３】
なお、弾性押圧部材５２の上昇時には、その過程で、図９（ｇ）に示すように、弾性押圧部材５２の先端部が爪車４６に当接するが、図９（ｈ）、（ｉ）に示すように、弾性押圧部材５２が爪車４６からの反力により弾性変形するため、弾性押圧部材５２は逃げ部５１ａを乗り越えることができる。よって、弾性押圧部材５２の先端部は爪車４６に係合されず、爪車駆動部材５４を円滑に動作させることができる。弾性押圧部材５２は、逃げ部５１ａを乗り越えた後、図９（ｊ）に示す次回の初期状態に移行する。
【００４４】
吸着パッド６に真空吸着された搬送物Ｍを所要の搬送先まで移送した後、吊り下げフック３に付与されていた張力を除去すると、ピストン２及びこれと一体に動作する押圧部材４が自重によって下降するので、押圧部材４が間隔調整部材１２を押圧し、バルブ切換ユニット４１のロッド部材５１が再度キャップ部材４４内に押し込まれる。そして、ロッド部材５１と一体の弾性押圧部材５２が下降し、爪車４６及び回転軸４５を介してカム部材４７が再度９０°回転されるので、可動軸３３がカム面４７ａの輪郭曲線に沿ってカム部材４６のリフト量が小さい部分に移行する。これにより、可動軸３３が第１ばね部材３４の弾性力により押し上げられ、バルブ本体３２に形成された弁座３１から可動軸３３に取り付けられた弁体３５が離隔するので、弁機構が開成状態に切り換えられる。よって、図３から明らかなように、真空室２４にサイレンサ１６を通して導入された外気が供給され、真空室２４内が常圧状態となる。
【００４５】
弁機構が開成状態に切り換えた後に、クレーンＣを用いてピストン２を吊り上げると、押圧部材４の上昇に伴い、第２ばね部材５３の弾性力によりロッド部材５１が押し上げられるが、弁機構は開成状態のまま維持されるので、吸着パッド６から搬送物Ｍが離脱される。即ち、バルブ装置１１及びバルブ切換ユニット４１は、図５の状態に戻る。
【００４６】
このように、本実施形態に係る真空リフト装置１００は、バルブ装置１１をシリンダ１の外部に配置したので、バルブ装置１１をシリンダ１の内部に組み込む場合に比べて真空リフト装置の構造を簡略化でき、真空リフト装置の製造とメンテナンスを容易化できる。また、本実施形態に係る真空リフト装置１００は、バルブ装置１１に備えられた弁機構の切換操作をピストン２と一体に動作する押圧部材４を用いて行うので、ピストン２の上下動に応じてバルブ装置１１に備えられた弁機構の切換操作を無動力で行うことができる。さらに、本実施形態に係る真空リフト装置１００は、真空状態の生成に際してシート・ガスケットを必要としないので、耐久性に優れる。
【００４７】
また、本実施形態に係る真空リフト装置１００は、ピストン棒２ａに設けられた押圧部材４を用いてバルブ切換ユニット４１の回転軸４５を一方向に回転駆動し、これによってバルブ装置１１の弁機構を切り換えるので、バルブ切換ユニット４１には押圧部材４の押圧力を回転軸４５の回転運動に変換する簡単な動力変換部を備えれば良く、バルブ切換ユニット４１の構成を簡単なものにできる。
【００４８】
さらに、本実施形態に係る真空リフト装置１００は、バルブ切換ユニット４１に備えられたロッド部材５１と押圧部材４との間に、これら両部材間の間隔を調整するための間隔調整部材１２を備えたので、弁機構の開閉タイミングを適宜調整することが可能となり、吸着パッド６による搬送物Ｍの吸着又は離脱を円滑に行うことができる。
【００４９】
なお、前記実施形態においては、シリンダ１に吸着パッド６を直接取り付けたが、かかる構成に代えて、シリンダ１と吸着パッド６とを分離し、それぞれ所要の位置に取り付けるという構成にすることもできる。例えば、図１０の例では、フレーム７１の上面中央部にシリンダ１を固定すると共に、フレーム７１の下面に複数個（図１０の例では２個）の吸着パッド６を固定し、シリンダ１のボトム室と各吸着パッド６とを配管ホース７２で接続している。なお、図１０において、符号７３はフレーム７１を手動で移動させる際に使用する手摺り、符号７４はシリンダ１内の気圧を表示する圧力計を示している。その他の構成については、前記実施形態と同様であるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本構成によっても、実施形態に係る真空リフト装置１００と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
また、前記実施形態においては、逆転防止部材３９をバルブ装置１１の上面に取り付けたが、バルブ切換ユニット４１を構成する主円筒部４２の内面等の他の部分に取り付けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、大重量の鋼板やガラス板等の真空吸着及び搬送に用いられる真空リフト装置に利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１…シリンダ、２…ピストン、２ａ…ピストン棒、３…吊下げフック、４…押圧部材、６…吸着パッド、１１…バルブ装置、１２…間隔調整部材、２１…基板、２３…弾性吸着部、２４…真空室、３１…弁座、３２…バルブ本体、３３…可動軸、３４…第１ばね部材、３５…弁体、３６、３７…空気流通孔、４１…バルブ切換ユニット、４２…主円筒部、４４…キャップ部材、４５…回転軸、４６…爪車、４７…カム部材、４７ａ…カム面、５１…ロッド部材、５２…弾性押圧部材、５３…第２ばね部材、５４…爪車駆動部材、５５…ストッパ部材、６１…鍔部、６２…間隔調整部材の取付孔、６５…抜け止めピン、７１…フレーム、７２…配管ホース、７３…手摺り、７４…圧力計、１００…真空リフト装置、Ｃ…クレーン、Ｍ…搬送物
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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