(57)【要約】安全ロック装置は、支持部と係合するロック部材（２６、２８）を備えている。内側ロックシャフト（３０ａ）はロック部材を動作させる。内側ロックシャフトは、その一端に第１の結合面（３５ａ）を有する。外側ロックシャフト（３０ｂ）は第２の結合面（３５ｂ）を有する。内側ロックシャフトと外側ロックシャフトとが互いに相対的にそれぞれの係合位置にあるときに、第２の結合面が第１の結合面と係合する。結合構造体（１８）は、第１の結合面が第２の結合面と係合するのを阻止するように移動する。
2006523299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と係合するロック部材と、
上記ロック部材を動作させるための内側ロックシャフトであって、その一端に第１の結合面を有する内側ロックシャフトと、
第２の結合面を有する外側ロックシャフトであって、上記内側ロックシャフトと該外側ロックシャフトとが互いに相対的にそれぞれの係合位置にあるときに、上記第２の結合面が上記第１の結合面と係合するようになっている外側ロックシャフトと、
上記第１の結合面が上記第２の結合面と係合するのを阻止するように移動する結合構造体とを含んでいる安全ロック装置。
【請求項２】
上記ロック部材が、くさび形部材又ははさみ形部材である、請求項１に記載の安全ロック装置。
【請求項３】
内部に上記ロック部材が配置されたロックカラーをさらに含んでいて、上記ロック部材は、上記ロックカラーが上記支持部に沿って異動するのを阻止するように動作する、請求項１に記載の安全ロック装置。
【請求項４】
上記ロックカラーに取り付けられ該ロックカラーに対して移動することが可能な結合ボックスをさらに含んでいて、上記内側ロックシャフトが上記ロックカラーによって保持され、上記外側ロックシャフトが上記結合ボックスによって保持されている、請求項３に記載の安全ロック装置。
【請求項５】
釣り合いがとられた荷物が上記ロックカラーに結合されている、請求項３に記載の安全ロック装置。
【請求項６】
弾性的な部材が、上記結合ボックスを上記ロックカラーに締結している、請求項４に記載の安全ロック装置。
【請求項７】
上記結合ボックスが摩擦ブロックを介して上記ロックカラーに締結されていて、上記摩擦ブロックが上記結合ボックスに固定的に取り付けられ、上記荷物が上記摩擦ブロックと上記結合ボックスとの間に配置されている、請求項５に記載の安全ロック装置。
【請求項８】
上記外側ロックシャフトに結合されたばねによって負荷がかけられるハンドルをさらに含んでいて、上記ばねが、上記第１の結合面と上記第２の結合面とを強制的に離間させるようになっている、請求項１に記載の安全ロック装置。
【請求項９】
上記外側ロックシャフトが、上記結合ボックスに対して相対的に、直線方向に静止している、請求項４に記載の安全ロック装置。
【請求項１０】
上記荷物がテストヘッドである、請求項５に記載の安全ロック装置。
【請求項１１】
内側ロックシャフトの第１の結合面と外側ロックシャフトの第２の結合面とが互いに係合するように配置されたときに、上記外側ロックシャフトを操作し、これにより上記内側ロックシャフトを動作させて、ロック部材を支持部に係合させるステップと、
上記内側ロックシャフトの第１の結合面と外側ロックシャフトの第２の結合面とが互いに係合が解除されるように配置されたときに、上記内側ロックシャフトが上記ロック部材と上記支持部との係合を解除しないように、上記外側ロックシャフトを操作するステップとを含んでいる、荷物をロックする方法。
【請求項１２】
上記ロック部材が、上記支持部と係合するはさみ形部材又はくさび形部材である、請求項１１に記載の荷物をロックする方法。
【請求項１３】
上記ロック部材がロックカラー内に配置され、結合ボックスが上記ロックカラーに取り付けられるとともに該ロックカラーに対して移動することができ、上記内側ロックシャフトが上記ロックカラーによって保持され、上記外側ロックシャフトが上記結合ボックスによって保持され、上記結合ボックスが上記ロックカラーに対して相対的に移動するときに上記内側ロックシャフトと上記外側ロックシャフトの相互の係合が解除される、請求項１１に記載の荷物をロックする方法。
【請求項１４】
上記結合ボックスに結合された荷物の釣り合いが変化したときに、上記結合ボックスが上記ロックカラーに対して相対的に移動する、請求項１３に記載の荷物をロックする方法。
【請求項１５】
ばねが、上記第１の結合面と上記第２の結合面とを強制的に離間させる、請求項１１に記載の荷物をロックする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には荷物の支持に関するものであり、とくに荷物とともに用いられる安全機構に関するものである。より詳しくは、メインアームが、釣り合い（バランス）がとれた状態から外れたときに、釣り合いがとれたメインアームの突然の移動を阻止する安全機構を開示するものである。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（ＩＣｓ）及びその他の電子デバイスの製造においては、全処理工程中の１つ又は複数のステージで、自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いたテストが実施される。特別の取扱装置が、テスト中のデバイス（「ＤＵＴ」）をテスト位置に配置するのに用いられる。場合によっては、特別の取扱装置が、ＤＵＴを適切な温度にしたり、及び／又は、これをテストに適した温度に維持したりすることもある。特別の取扱装置としては、ウエハ上のパッケージ化されていないデバイスをテストするための「探査部（probers）」及びパッケージ化された部品をテストするための「デバイスハンドラ（device handlers）」を含む種々のタイプのものが存在する。ここでは、「周辺機器（peripheral）」又は「複数の周辺機器（peripherals）」は、全てのタイプのこのような装置に関するものとして用いられている。電子的なテスト自体は、大型で高価なＡＴＥシステムによって行われる。ＤＵＴは、有効なテストを実施するために、正確さと高速信号とを必要とする。したがって、ＤＵＴをテストするのに用いられるＡＴＥ内の「テスト用電子部品」は、典型的にはテストヘッド内に配置され、テストヘッドはＤＵＴにできる限り接近して配置しなければならない。テストヘッドは極端に重く、テストヘッドの寸法及び重量は、数百ポンドから年々大きくなり、３０００〜４０００ポンド（１３６１ｋｇ〜１８１４ｋｇ）程度にまで増大してきている。
【０００３】
集積回路をテストするためのテストヘッドを用いるために、テストヘッドは典型的には周辺機器に「ドッキングさせられる（docked）」。ドッキングさせられたときに、テストヘッドは、信号の劣化を最小にするために、周辺機器のテスト部位にできる限り接近して配置しなければならない。テストヘッド位置決めシステムは、テストヘッドを周辺機器に対して位置決めするために用いることができ、種々の周辺機器へのテストヘッドの柔軟なドッキング及びドッキングの解除を促進するようになっている。テストヘッド位置決めシステムはまた、テストヘッドポジショナ又はテストヘッドマニピュレータとも呼ばれている。テストヘッド位置決めシステムは多数の特許文献（例えば、特許文献１）に開示されている。
【特許文献１】米国特許第４，７１５，５７４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
テストヘッド位置決めシステムの通常の操作においては、釣り合いがとれたアームが、テストヘッドを保持して所望の位置に搬送する。一旦、テストヘッドが所望の部位に位置決めされれば、アームは所定の適切な位置にロックされる。このようなシステムにおいて、アームが所定の適切な位置にロックされているときに釣り合いが失われ、かつこの事実を位置決めシステムのオペレータが知らない場合、ロック機構を解除したときに、位置決めシステムの可動部が急速に無制御状態で移動するであろう。
【０００５】
危険な非釣り合い状態（アンバランス）は、通常、テストヘッドの装着、取り外し、変更に際して生じる。もし、位置決めシステムがロックされ、この後何者かがアームからテストヘッドを取り外したのにもかかわらず、メインアームのドッキングを解除する前に、バランス源（例えば、釣り合い重り）の取り外しを忘れた場合、メインアームは飛び上がる。逆に、位置決めシステムがロックされていて、何者かがロックが解除される前にテストヘッドを取り外さずに重りを取り外した場合、テストヘッドは落下する。
【０００６】
アームのロックを解除する前に、何者かがあまりにも重い重りを付加し又は除去した場合、ロックが解除された後にテストヘッドが飛び上がり又は落下する非釣り合い状態が生じる。
【０００７】
最後に、釣り合いがとれたシステムにアームを結合するケーブルに破損が生じることはめったにないが、このような破損が生じることはありえないというわけではない。
【０００８】
特許文献１は、テストヘッド位置決めシステムなどの材料取扱システムのための安全ロックシステムを開示している。このロックシステムは、システムがロックされているときに釣り合い状態が失われた場合、システムのロックを解除することができないように動作する。より詳しくは、このシステムは、メインアームとともに移動する安全ロック装置を有している。メインアームを所定の位置にロックするために、ハンドルが用いられる。安全ロック装置は、釣り合い状態の喪失によって惹起されるアームの予め設定された移動に際してハンドルの回転を阻止する。ハンドルを回転させることができなければ、ロックを解除することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
安全ロック装置は、支持部（support）と係合するロック部材（lock member）を備えている。内側ロックシャフトはロック部材を動作させる。内側ロックシャフトは、その一端に第１の結合面（coupling face）を有する。外側ロックシャフトは第２の結合面を有する。内側ロックシャフトと外側ロックシャフトとが互いに相対的にそれぞれの係合位置にあるときに、第２の結合面が第１の結合面と係合する。結合構造体（coupling structure）は、第１の結合面が第２の結合面と係合するのを阻止するように移動する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
再び、特許文献１に開示された安全ロック装置について説明する。アームに対する釣り合いの喪失によってアームの予め設定された移動が生じたときに、安全ロック装置は、ロックを解除するハンドルの回転を阻止する。しかしながら、本願発明者は、安全ロック装置のユーザの一部はその目的を忘れるということを知っている。かくして、このようなユーザは、手でハンドルを回転させることができないときには、ハンドルを無理矢理回転させ、その結果ロックが解除されるのを阻止している内歯を破壊してしまうであろう。
【００１１】
そして、本発明は、改良された新規な材料取扱システムに関するものである。さらに、テストヘッド（又はその他の電子テストデバイス）などの荷物のための材料取扱システムの安全機構を開示している。かくして、システムがロックされているときに釣り合い状態が失われた場合、該システムはロックを解除することができず、荷物は移動することができない。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本発明に従って構築された材料取扱システムの第１の実施の形態は、参照番号１０によって包括的に示された支持部を備えている。この支持部は、上下方向に伸びる支持シャフト１２を備えている。支持部１０はまた、Ｈ形梁（図示せず）の形態の支柱１４も備えている。この支柱１４はベースプレート（図示せず）から上向きに伸びている。支持部１０、Ｈ形梁及びベースプレートについての詳細は、米国特許第４，５２７，９４２号明細書及び特許文献１を参照すれば、知ることができるであろう。荷物搬送ユニット１６（load carrying unit）は、シャフト１２に沿って所望の高さのところに位置決めされるべき荷物を受け入れるようになっている。荷物搬送ユニット１６は、１対の担持ブロック（図示せず）によって、シャフト１２に沿った移動のために取り付けられたＩ形梁（図示せず）を備えている。荷物搬送ユニット１６についての詳細、及び、該荷物搬送ユニットがどのようにしてシャフト１２に沿って位置決めすべき荷物を受け入れるかについての詳細は、米国特許第４，５２７，９４２号明細書及び特許文献１を参照すれば、知ることができるであろう。
【００１３】
図１及び図２に示す材料取扱システムは、さらに、荷物搬送ユニット及び荷物を実質的に無重量（weightless）状態に配置するための、荷物搬送ユニット１６に結合された釣り合い手段（counterbalancing means）を備えている。なお、図１には、釣り合い手段のケーブル２１だけが示されている。
【００１４】
シャフト１２が通り抜けて伸びる穴部２５を有するロックカラー２４は、シャフト１２に沿って移動することができる。２つのロック部材（例えば、くさび形部材）２６、２８を有するロックカラー２４内のロック部材システムは、ロックカラー２４内の穴部２５の壁部を通って突出し、ロックカラー２４をシャフト１２に沿った上下方向の移動に対してロックするためにシャフト１２と係合する。これは、くさび形部材２６、２８（wedge）に結合された回転可能なハンドル３０によって達成される。くさび形部材２６はねじが形成された穴部２６ａを有している。くさび形部材２８はねじが形成されていない穴部２８ａを有している。くさび形部材２６、２８は、それぞれ、傾斜面２６ｂ、２８ｂを有し、各傾斜面は穴部２５及びシャフト１２に対して接線方向に伸びている。
【００１５】
ロックカラー２４は、くさび形部材２６、２８とハンドル３０の内側ロックシャフト３０ａとを受け入れる穴部２４ａを有している。内側ロックシャフト３０ａのねじが形成された端部３０ｆは、くさび形部材２６内のねじが形成された穴部２６ａと係合する。くさび形部材２８は、ニードルベアリング３２によって内側ロックシャフト３０ａに取り付けられ、内側ロックシャフトの回りに自在に回転する。内側ロックシャフト３０ａの回転時における内側ロックシャフト３０ａのねじと、ねじが形成された穴部との相互作用は、くさび形部材２６の移動を生じさせる。内側ロックシャフト３０ａの時計回り方向の回転は、くさび形部材２６をくさび形部材２８に向かって移動させる。くさび形部材２６、２８がともに締まって（tightly）保持されたときに、これらはロックカラー２４をシャフト１２にロックする。内側ロックシャフト３０ａの反時計回り方向の回転は、くさび形部材２６をくさび形部材２８から離間する方向に移動させる。くさび形部材２６がくさび形部材２８から十分な距離を隔てたときには、ロックカラー２４はもはやシャフト１２にロックされず、ロックカラーはシャフトに沿って上下方向に移動することが可能となる。内側ロックシャフト３０ａの、ねじ３０ｆから遠い方の端部は、かみ合い歯（jaw-teeth）を備えた結合面３５ａ（coupling face）を有している。
【００１６】
ハンドル３０の第２の部分は外側ロックシャフト３０ｂである。外側ロックシャフト３０ｂの一端は、外側ロックシャフト３０ｂを回転させるのに用いることができるハンドル４０を有している。外側ロックシャフト３０ｂの他端は、かみ合い歯を備えた結合面３５ｂを有している。両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂが互いに係合したときに、ハンドル３０の一方向への回転は、くさび形部材２６、２８をシャフト１２に係合させ、ロックカラー２４の位置をシャフト１２に対して固定する。これに対して、ハンドル３０の反対方向への回転は、くさび形部材２６、２８のシャフト１２との係合を解除させ、これによりロックカラー２４がシャフト１２に沿って移動するのを可能にする。
【００１７】
内側ロックシャフト３０ａと外側ロックシャフト３０ｂとが直線状に整列したときには、両結合面３５ａ、３５ｂのかみ合い歯が互いに係合する。２つの係合面のかみ合い歯が係合したときに、外側ロックシャフト３０ｂの回転は、内側ロックシャフト３０ａの同様の回転を生じさせ、くさび形部材２６を動作させる。
【００１８】
結合構造体１８（coupling structure）が、４本のボルトによって、荷物搬送ユニット１６と摩擦ブロック３４（friction block）とに接続されている。これらのボルトは、結合構造体から摩擦ブロック３４内に伸びている。これらのボルトの一部は図１〜図４に示されている。結合構造体１８は、第１の面１８ａと第２の面１８ｂとを有している。面１８ａ内には長い穴部１８ｃが設けられている。面１８ｂには２つの同心状の穴部１８ｄ、１８ｅが存在する。穴部１８ｄの直径は穴部１８ｅの直径よりも小さい。結合構造体１８内の穴部１８ｅの深さは、穴部１８ｄの深さよりも浅い。穴部１８ｄは、穴部１８ｅの内側から、穴部１８ｃにつながるように伸びている。
【００１９】
両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂは、結合構造体１８の穴部１８ｃ内に配置されている。穴部１８ｃは、両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂを保持するのに十分な大きさを有している。穴部１８ｄは、外側ロックシャフト３０ｂの挿入及び回転を可能にするのに十分な大きさである。
【００２０】
外側ロックシャフト３０ｂは、２つの分離された部分３０ｃ、３０ｄ（section）に機械加工された単一の部材であり、部分３０ｄの直径は、部分３０ｃの直径より小さい。部分３０ｃ、３０ｄの結合部は縁部（lip）を形成している。結合構造体１８内の穴部１８ｅの環状壁と、部分３０ｃと部分３０ｄとの結合部によって形成された縁部との間には、圧縮ばね３１が配置されている。圧縮ばね３１は、外側ハンドル部３０ｂに対して水平方向の力を加え、これを面１８ｂから強制的に離間させる。これにより、両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂは強制的に互いに離間させられる傾向がある。それゆえ、内側ロックシャフト３０ａ及び外側ロックシャフト３０ｂが直線状に整列しているときでも、両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂは互いに係合することができない。なぜなら、圧縮ばね３１によって外側ロックシャフト３０ｂに外向きの力が作用するからである。オペレータが圧縮ばね３１の圧縮力に抗して外側ロックシャフト３０ｂを内側ロックシャフト３０ａに向かって力を加えたときには、両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂは互いに係合することができる。
【００２１】
通常の操作においては、荷物搬送ユニット１６と、該荷物搬送ユニットによって搬送される荷物（図示せず）とは釣り合いがとられ、これらのシャフト１２に沿っての容易な移動を可能にし、荷物を所望の高さに位置決めすることを可能にする。次に、ハンドル３０を時計回り方向に回転させることにより、ロックカラー２４がシャフト１２に沿って所定の適切な位置にロックされ、くさび形部材２６、２８がシャフトと係合させられる。荷物搬送ユニット１６とその荷物とが再配置されるときには、ハンドル３０は反時計回り方向に回転させられ、くさび形部材２６、２８とシャフト１２との係合が解除される。
【００２２】
ロックカラー２４がシャフト１２にロックされているときに釣り合いがとれているシステムが非釣り合い状態となり、かつこの事実がロックカラーとシャフトとのロックを解除しようとしている人に知られていない場合、望ましくない状態が存在する。釣り合い状態の喪失は、荷物搬送ユニット及びその荷物を突然下向きに移動させる。他方、荷物の取り外しは、ユニット１６を突然上方に移動させる。
【００２３】
したがって、本発明は、ロックカラー２４に対する相対的な荷物搬送ユニットの予め設定された移動に際して、両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂが互いに係合するのを阻止する保護機構（prevention mechanism）を備えている。この保護機構は、摩擦ブロック３４と、結合構造体１８及び外側ロックシャフト３０ｂに対する関連物（relationship）とを備えている。摩擦ブロック３４は、Ｉ形梁とロックカラー２４とにもたれかかり（bear against）、これらに締結されている（secured）。図５Ａに示すように、摩擦ブロック３４は、内側ロックシャフト３０ａが通り抜けて伸びる穴部３８を有している。一連の穴部３６は、ボルト１９、２０、２１などのボルトが、摩擦ブロック３４を結合構造体１８に接続することを可能にする。
【００２４】
摩擦ブロック３４と、ロックカラー２４及び外側ロックシャフト３０ｂとの結合は、荷重と釣り合い荷重との関係に相応し（react）、内側ロックシャフト３０ａ及び外側ロックシャフト３０ｂの直線状の整列又は非整列を生じさせる。荷物が実質的に無重量であるときには、２つの軸は直線状に整列する。荷物がその無重量特性をあまりにも喪失したときには、荷物と釣り合い荷重との間の予め設定された相対的な移動量は、内側ロックシャフト３０ａと外側ロックシャフト３０ｂとの間にずれを生じさせ、これにより、外側の軸が内側ロックシャフト３０ａを回転させるのを阻止し、くさび形部材２６の移動を阻止する。
【００２５】
図５Ａに示すように、このような相対的な移動量の設定（determination）は、１つには、複数のソケットヘッドねじ４４によって達成される。これらのソケットヘッドねじは、摩擦ブロック３４の面に設けられた、対応する数の長い座ぐり４６（counterbore）の底部に滑動可能に嵌るヘッド部の下面（underside）を有している。ねじ４４は、摩擦ブロック３４の穴部４７を通って、ロックカラー２４内に伸びている。摩擦ブロック３４の反対側の面はロックカラー２４にもたれかかっている。
【００２６】
穴部４７は、長く、ねじ４４の直径に対応する寸法を有し、ロックカラーがシャフト１２にロックされているときに、ロックカラー２４に対する荷物搬送ユニット１６の上下方向の予め設定された移動を可能にする。穴部４７内で上下方向に移動するねじ４４の間隔（clearance）は、図５Ａ中に示されている。ロックカラー２４がシャフト１２にロックされているときに、摩擦ブロック３４は、荷物搬送ユニット１６の上下方向の移動に対して、ロックカラー２４に対して相対的に滑動することができる。
【００２７】
図３、図４、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂは、実質的に無重量状態からの非釣り合い状態が存在するときに、荷物搬送ユニット１６とロックカラー２４との間の相対的な移動を検出するために、該装置がどのように用いられるかを示している。４つの板ばね（leaf spring）はすべてロックカラーに取り付けられている。板ばね５０、５２は、プレート６６とファスナ６０、６２とを介してロックカラー２４の頂部に取り付けられている。板ばね５４、５６は、同様に、ロックカラー２４の底部に取り付けられている。図３に示すように、ロックカラー２４の頂部と摩擦ブロック３４の頂部とが実質的に同一のレベル位置にある場合、荷物搬送ユニット１６が実質的に無重量であるときに、板ばね５０、５２はロックカラーの頂部から伸び、摩擦ブロック３４の頂部にもたれかかる。同様に、荷物搬送ユニット１６が実質的に無重量であるときに、板ばね５４、５６は、ロックカラーの底部から伸び、摩擦ブロック３４の底部にもたれかかる。摩擦ブロック３４の上向きの移動が板ばね５０、５２の抵抗（resistance）を超えるまで、又は、摩擦ブロック３４の下向きの移動が板ばね５４、５６の抵抗を超えるまでは、摩擦ブロック３４は、所定の適切な位置にとどまり、両かみ合い歯結合面の歯は互いに係合することができる。
【００２８】
図７Ａには、結合構造体１８の面１８ａが示されている。穴部３７は、ボルト１９、２０、２１などのボルトを受け入れるようになっている。これらのボルトは、結合ボックスを、荷物搬送ユニット１６とロックカラー２４と摩擦ブロック３４とに接続する。図３はまた、穴部１８ｅ内のかみ合い歯結合面３５ｂの歯も示している。図７Ｂは、内側ロックシャフト３０ａに結合されたかみ合い歯結合面３５ａの側面を示している。荷物搬送ユニットは実質的には無重量であるので、かみ合い歯結合面３５ａはかみ合い歯結合面３５ｂと直線状に整列し、これによりかみ合い歯結合面３５ｂが図７Ａ中にあらわれるのを妨げている。
【００２９】
荷物搬送ユニットが実質的に無重量である場合における、該装置の他の部分の相対的な位置は、図３、図５Ａ及び図６Ａに示されている。図３に示すように、ボルト１９、２０、２１は、すべて内側ロックシャフト３０ａに対して実質的に平行である。内側及び外側のロックシャフトが直線状に整列しているので、ボルト１９、２０、２１はまた、すべて外側ロックシャフト３０ｂに対しても実質的に平行である。図５Ａに示すように、ねじ４４は穴部４７の中心部に位置している。図６Ａに示すように、板ばね５２、５６は、ロックカラー２４から摩擦ブロック３４の頂部に、平坦な態様で伸びている。ロックカラー及び摩擦ブロック３４に対する板ばねのこの姿勢（orientation）は、摩擦ブロック３４がロックカラー２４に対して相対的に移動させられていないということを意味する。その結果、両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂは互いに直線状に整列して係合することができる。両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂが互いに直線状に整列しているので、ハンドル３０は回転して、くさび形部材２６、２８をシャフト１２から解放することができる。
【００３０】
図４、図５Ｂ、図６Ｂ及び図７Ｃは、荷物搬送ユニットが実質的に無重量でないときにおける、本発明に係る構成要素の姿勢（orientation）を示している。この状況下では、摩擦ブロック３４の上向きの移動が板ばね５０、５２の抵抗を超えたときに、摩擦ブロック３４は板ばね５０、５２に上向きの力を加えながら上向きに移動する。結合構造体１８の上向きの移動の効果は、図７Ｂ及び図７Ｃに示されている。図５Ａと図５Ｂとを比較すれば、ねじ４４と穴部４６の相対的な位置が変化していることがわかる。図５Ａにおいては、ねじ４４は穴部４７の中心部に位置し、上側の穴部３６内におけるボルトの頂部は、実質的に上側のねじ４４の頂部と同一のレベル位置であり、下側の穴部３６内におけるボルトの底部は、下側のねじ４４の底部の下方である。図５Ｂにおいては、穴部４７は、摩擦ブロック３４に沿って上向きに移動しており、その結果、ねじ４４は穴部４７の底部に位置している。その結果、上側の穴部３６内のボルトの頂部は、もはや上側のねじ４４の頂部と実質的に同一のレベル位置にあるとはいえない。すなわち、上側のねじ４４の頂部は、上側の穴部３６内のボルトの頂部の下方にある。同様に、下側の穴部３６内のボルトの底部は、この場合、下側のねじ４４の底部と実質的に同一のレベル位置にある。
【００３１】
ロックカラー２４と摩擦ブロック３４との間の相対的な移動の効果は、図６Ｂ及び図７Ｃに示されている。図６Ｂに示すように、摩擦ブロック３４が上向きに移動したときには、ボルト１９、２０を含む４本のボルトも上向きに移動する。図４中に示すボルト２１などのその他の２本のボルトもまた上向きに移動するということが理解されるであろう。内側ロックシャフト３０ａは、ロックカラー２４に対して相対的に移動しない。なぜなら、内側ロックシャフト３０ａはくさび形部材２８に結合され、くさび形部材２８のどの部分も摩擦ブロック３４の内部に存在しないからである。それゆえ、摩擦ブロック３４が移動するときには、内側ロックシャフト３０ａは静止したままである。図５Ｂ、図６Ｂ及び図７Ａに示すように、ボルト１９、２０は、穴部３７を介して結合構造体１８に結合されている。図６Ｂに示すように、ボルト１９、２０の上向きの移動は、結合構造体１８も上向きに移動させる。外側ロックシャフト３０ｂが結合構造体１８内の小さい穴部の中にぴったりした状態で配置されているので、外側ロックシャフト３０ｂは内側ロックシャフト３０ａに対して相対的に非整列状態となり、これにより両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂの互いの係合が阻止され、ひいてはハンドル３０の回転がくさび形部材２６、２８を開かせるのを阻止する。内側及び外側のロックシャフトが非整列であるときにおける両かみ合い歯結合面３５ａ、３５ｂ間の関係は、図７Ｃにも示されている。この図では、かみ合い歯結合面３５ｂは上方にあり、かみ合い歯結合面３５ａと直線状に整列せず、また係合しない。
【００３２】
図８〜図１０は、本発明の第２の典型的な実施の形態を示している。図８及び図９に示すように、本発明に従って構築された第２の実施の形態に係る材料取扱システムは、参照番号１１０ｂによって包括的に示された支持部を備えている。この支持部は、上下方向に伸びる支持レール１１２を備えている。支持部１１０はまた、ベースプレート１１５から伸びる支柱１１４も備えている。荷物搬送ユニット１１６は、レール１１２に沿って所望の高さの部位に位置決めされるべき荷物を受け入れるようになっている。荷物搬送ユニット１１６は、レール１１２に沿った移動のために取り付けられている。
【００３３】
図８〜図１０に示す材料取扱システムは、さらに、荷物搬送ユニット１１６に結合された釣り合い手段（counterbalancing means）を備えている。この釣り合い手段は、荷物搬送ユニット及び荷物を実質的に無重量状態にする。
【００３４】
レール１１２が通り抜けて伸びる開口部１２５を有するロックカラー１２４は、レール１１２に沿って移動することができる。２つのはさみ形部材１２６、１２８（caliper）を有するロックカラー１２４内のはさみロックシステム（caliper lock system）は、ロックカラー１２４内の開口部１２５の壁部を通って突出し、レール１１２と係合してロックカラーのシャフトに沿った上下方向の移動をロックする。これは、はさみ形部材１２６、１２８に結合された回転可能なハンドル１３０によって達成される。はさみ形部材１２６はねじ穴１２６ａを有している。はさみ形部材１２８には、ねじは形成されていない。
【００３５】
内側ロックシャフト１３０ａのねじが形成された端部１３０ｆは、はさみ形部材１２６のねじと係合する。はさみ形部材１２８はまた、ニードルベアリング（図示せず）により内側ロックシャフト１３０ａに取り付けられ、内側ロックシャフトのまわりに自在に回転する。内側ロックシャフト１３０ａの回転時における内側ロックシャフト１３０ａのねじと、はさみ形部材１２６のねじとの間の相互作用は、はさみ形部材１２６の移動を生じさせる。内側ロックシャフト１３０ａの時計回り方向の回転は、はさみ形部材１２６をはさみ形部材１２８に向かって移動させる。はさみ形部材１２６、１２８がレール１１２に対して締まって配置されたときに、これらはロックカラー１２４をレール１１２にロックする。内側ロックシャフト１３０ａの反時計回り方向の回転は、はさみ形部材１２６をはさみ形部材１２８から離間する方向に移動させる。はさみ形部材１２６がはさみ形部材１２８から十分な距離を隔てたときには、ロックカラー１２４はもはやレール１１２にロックされず、ロックカラーはレールに沿って上下方向に移動することが可能となる。内側ロックシャフト１３０ａの、ねじ１３０ｆから遠い方の端部は、かみ合い歯を備えた結合面１３５ａを有している。
【００３６】
摩擦ブロック１３４は、ロックカラー１２４にもたれかかって取り付けられている。
ハンドル１３０の第２の部分は外側ロックシャフト１３０ｂである。外側ロックシャフト１３０ｂの一端は、外側ロックシャフト１３０ｂを回転させるのに用いることができるハンドル１４０を有している。ハンドル１４０の直径は、外側ロックシャフト１３０ｂの直径よりも大きい。ハンドル１４０と外側ロックシャフト１３０ｂとの結合部は縁部（lip）を形成している。摩擦ブロック１３４の面１３４ａと、ハンドル１４０と外側ロックシャフト１３０ｂとの結合部とによって形成された縁部の間に圧縮ばね１３１が配置されている。外側ロックシャフト１３０ｂの他端はかみ合い歯を備えた結合面１３５ｂを有している。外側ロックシャフト１３０ｂ及び結合面１３５ｂは、摩擦ブロック１３４内の穴部の中に配置されている。両かみ合い歯結合面１３５ａ、１３５ｂが互いに係合したときに、ハンドル１３０の一方向への回転は、はさみ形部材１２６、１２８をレール１１２に係合させ、ロックカラー１２４の位置をレール１１２に対して固定する。これに対して、ハンドル１３０の反対方向への回転は、はさみ形部材２６、２８のレール１１２との係合を解除させ、これによりロックカラー１２４がレール１１２に沿って移動するのを可能にする。
【００３７】
内側ロックシャフト１３０ａと外側ロックシャフト１３０ｂとが直線状に整列したときには、結合面１３５ａ、１３５ｂのかみ合い歯が互いに係合する。２つの係合面のかみ合い歯が係合したときに、外側ロックシャフト１３０ｂの回転は、内側ロックシャフト１３０ａの同様の回転を生じさせ、はさみ形部材１２６を動作させる。
【００３８】
前記のとおり、かみ合い歯結合面１３５ａはロックカラー１２４内に配置され、かみ合い歯結合面１３５ｂは摩擦ブロック１３４内に配置されている。圧縮ばね１３１は、ハンドル１４０、ひいては外側ロックシャフト１３０ｂに対して水平方向の力を加える。この力は、外側ロックシャフト１３０ｂを、内側ロックシャフト１３０ａから離間するように押圧し、これにより両かみ合い歯結合面１３５ａ、１３５ｂは互いに離間する傾向がある。それゆえ、内側ロックシャフト１３０ａ及び外側ロックシャフト１３０ｂが直線状に整列しているときでも、両かみ合い歯結合面１３５ａ、１３５ｂは互いに係合することができない。なぜなら、圧縮ばね１３１によって外側ロックシャフト１３０ｂに外向きの力が作用するからである。オペレータが圧縮ばね１３１の圧縮力に抗して外側ロックシャフト１３０ｂを内側ロックシャフト１３０ａに向かって力を加えたときには、両かみ合い歯結合面１３５ａ、１３５ｂは互いに係合することができる。
【００３９】
本発明の第２の典型的な実施の形態は、ロックカラー１２４に対する相対的な荷物搬送ユニットの予め設定された移動の際に、両かみ合い歯結合面１３５ａ、１３５ｂが互いに係合するのを阻止する。この保護機構は、摩擦ブロック１３４と、ロックカラー１２４をロックするための関連物とを備えている。図８及び図９に示す第２の実施の形態は、荷物と釣り合いス重りとの間の非整列を検出するための、図５Ａに示すものと同様の機構を有している。これらの機構は、図８及び図９中に包括的に穴部１４７として示されている。
【００４０】
摩擦ブロック１３４の頂部には、クランプ１６６（clamp）を介して、板ばね１５０、１５２が取り付けられている。摩擦ブロック１３４の底部には、２つのさらなる板ばね（図示せず）が同様に取り付けられている。ロックカラー１２４の頂部と摩擦ブロック１３４の頂部とが実質的に同一のレベル位置にある場合、荷物搬送ユニット１１６が実質的に無重量であるときに、板ばね１５０、１５２は摩擦ブロック１３４の頂部から伸び、ロックカラー１２４の頂部にもたれかかる。同様に、荷物搬送ユニットが実質的に無重量であるときに、摩擦ブロック１３４の底部にクランプされた板ばね（図示せず）はロックカラーの底部から伸び、摩擦ブロック１３４の底部にもたれかかる。摩擦ブロック１３４の上向きの移動が板ばね１５０、１５２の抵抗を超えるまで、又は、摩擦ブロック１３４の底部にクランプされた板ばねの抵抗を超えるまでは、摩擦ブロック１３４は、所定の適切な位置にとどまり、両かみ合い歯結合面の歯は互いに係合することができる。
【００４１】
荷物搬送ユニットが実質的に無重量である場合、内側ロックシャフト１３０ａは外側ロックシャフト１３０ｂと直線状に整列し、両かみ合い歯結合面１３５ａ、１３５ｂは互いに係合することができる。両かみ合い歯結合面１３５ａ、１３５ｂが互いに係合しているので、ハンドル１３０は回転することができ、はさみ形部材１２６、１２８をレール１１２から解放することができる。
【００４２】
荷物搬送ユニットが実質的に無重量で内場合、及び、摩擦ブロック１３４の上向きの移動が板ばね１５０、１５２の抵抗を超えた場合、摩擦ブロック１３４は板ばね１５０、１５２に上向きの力を加えて上向きに移動させる。ロックカラー１２４と摩擦ブロック１３４との間に相対的な移動が存在する場合、内側ロックシャフト１３０ａは、ロックカラー１２４内に配置されているので、静止した状態にとどまる。外側ロックシャフト１３０ｂが摩擦ブロック１３４内の小さい穴部の中にぴったりした状態で配置されているので、外側ロックシャフト１３０ｂは内側ロックシャフト１３０ａに対して相対的に非整列状態となる。２つのロックシャフトの非整列は、両かみ合い歯結合面１３５ａ、１３５ｂが互いに係合するのを阻止する。これにより、外側ロックシャフトが内側ロックシャフトを回転させるのが阻止され、はさみ形部材１２６の移動を阻止する。
【００４３】
本発明は、ここでは、特定の実施の形態により図示され説明されている。しかし、本発明は、ここに示された詳細な事項に限定されるものではない。すなわち、種々の修正例が、本発明の趣旨から離脱しない、請求の範囲と等価な範囲内及び視野内において、種々なされることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の典型的な実施の形態の斜視図である。
【図２】本発明の第１の典型的な実施の形態の上面断面図である。
【図３】配置されたユニットが釣り合い荷重によって実質的に無重量状態に保持されているときにおける、釣り合い状態にあるロックカラー、摩擦ブロック及び結合ボックスの斜視図である。
【図４】配置されたユニットが不釣り合いな状態であるときにおける、釣り合い状態にないロックブロック、パネルブロック及び結合ボックスの斜視図である。
【図５Ａ】図３の５Ａ−５Ａ線に沿って切断された縦断面図である。
【図５Ｂ】図４の５Ｂ−５Ｂ線に沿って切断された縦断面図である。
【図６Ａ】図３の６Ａ−６Ａ線に沿って切断された縦断面図である。
【図６Ｂ】図４の６Ｂ−６Ｂ線に沿って切断された縦断面図である。
【図７Ａ】結合ボックスの側面図である。
【図７Ｂ】図３の７Ｂ−７Ｂ線に沿って切断された縦断面図である。
【図７Ｃ】図４の７Ｃ−７Ｃ線に沿って切断された縦断面図である。
【図８】荷物搬送ユニットを伴った、本発明の第２の実施の形態の第１の斜視図である。
【図９】荷物搬送ユニットを伴っていない、本発明の第２の実施の形態の第２の斜視図である。
【図１０】図８の上面断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  支持部、１２  支持シャフト、１４  支柱、１６  荷物搬送ユニット、１８  結合構造体、２１  ケーブル、２４  ロックカラー、２６  ロック部材（くさび形部材）、２８  ロック部材（くさび形部材）、３０ａ  内側ロックシャフト、３０ｂ  外側ロックシャフト、３５ａ  結合面、３５ｂ  結合面。
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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