(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリヤ12に回転自在に支持されかつハンガ23が作動位置とこれより外側の非作動位置の間で揺動するように固定されている水平ハンガシャフト21と、
ハンガシャフト21に固定されている大歯車31と、
大歯車31に噛合わされている小歯車36と、
小歯車36が同心状に固定されかつキャリヤ12に回転自在に支持されているカウンタウェィト37付水平バランスシャフト34と、
を備えているオーバヘッドコンベヤにおけるハンガバランサ装置。
【請求項２】
ハンガ23の自重による付勢力とバランスシャフト34の付勢力を加算した付勢力によって作動位置のハンガ23が内向きに付勢されるとともに、ハンガ23が作動位置から非作動位置に向かう間にハンガ23の付勢方向が内向きから外向きに逆転させられるようになされている、
請求項１記載のオーバヘッドコンベヤにおけるハンガバランサ装置。
【請求項３】
作動位置のハンガ23の自重による付勢方向が内向きであり、ハンガ23が作動位置に位置するときのバランスシャフト34の付勢力が零であり、ハンガ23が作動位置から非作動位置に向かう間を通じてバランスシャフト34によってハンガ23が外向きに付勢されるようになされている請求項２記載のオーバヘッドコンベヤにおけるハンガバランサ装置。
【請求項４】
ハンガ23の作動位置からの内向きの揺動を規制する内向きストッパ27と、ハンガ23の非作動位置からの外向きの揺動を規制する外向きストッパ28とを備えている請求項２または３に記載のオーバヘッドコンベヤにおけるハンガバランサ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、自動車工場において、車ボディを吊下げて搬送するためのオーバヘッドコンベヤにおけるハンガバランサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のハンガバランサ装置としては、キャリヤに回転自在に支持されかつハンガが作動位置とこれより外側の非作動位置の間で揺動するように固定されている水平ハンガシャフトと、ハンガと一体的に設けられかつ自然状態でハンガが作動位置に保持されるようにハンガを付勢しているカウンタウェィトとを備えているものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記装置において、ハンガが車ボディを吊下げるためのものである場合、ハンガは相当の剛性が必要であり、重量もかさむことになる。そうすると、必然的にカウンタウェィトは大きな重量のものが必要となる。
【０００４】
ハンガの揺動は作業員の手動操作によって行われるが、ハンガの付勢力を所要の大きさに設定すると、ハンガに搬送物を積込む場合、搬送物が積込み位置に運ばれてくるまで、積込み位置において作業員がハンガをその付勢力に抗して非作動位置に保持した状態で待機していたが、これは作業員にかなりの労力を強いるものであった。
【０００５】
カウンタウェィトの軽量化を図るために、ハンガの付勢力を小さく設定すれば、作業員の労力は軽減されるが、作動位置でのハンガの姿勢が不安定となるため、安全搬送の点からすると、ある程度の付勢力は必要であった。
【０００６】
この発明の目的は、カウンタウェィトの軽量化を図ることができ、しかも、ハンガの付勢力を所要の大きさに設定することのできるオーバヘッドコンベヤにおけるハンガバランサ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明によるオーバヘッドコンベヤにおけるハンガバランサ装置は、キャリヤに回転自在に支持されかつハンガが作動位置とこれより外側の非作動位置の間で揺動するように固定されている水平ハンガシャフトと、ハンガシャフトに固定されている大歯車と、大歯車に噛合わされている小歯車と、小歯車が同心状に固定されかつキャリヤに回転自在に支持されているカウンタウェィト付水平バランスシャフトとを備えているものである。
【０００８】
この発明によるオーバヘッドコンベヤにおけるハンガバランサ装置には、キャリヤに回転自在に支持されかつハンガが作動位置とこれより外側の非作動位置の間で揺動するように固定されている水平ハンガシャフトと、ハンガシャフトに固定されている大歯車と、大歯車に噛合わされている小歯車と、小歯車が同心状に固定されかつキャリヤに回転自在に支持されているカウンタウェィト付水平バランスシャフトとが備わっているから、ハンガシャフトの回転が大歯車および小歯車によって増幅されてバランスシャフトに伝達され、ハンガの揺動角度より大きい揺動角度でカウンタウェイトが揺動させられる。したがって、ハンガの作動位置と非作動位置間にける揺動に変化にともなう付勢力の変化よりカウンタウェィトの付勢力を大きく変化させることができ、ハンガを所要の付勢力に設定することができる。
【０００９】
さらに、ハンガの自重による付勢力とバランスシャフトの付勢力を加算した付勢力によって作動位置のハンガが内向きに付勢されるとともに、ハンガが作動位置から非作動位置に向かう間にハンガの付勢方向が内向きから外向きに逆転させられるようになされていることが好ましい。
【００１０】
ハンガの付勢力が逆転させられる位置から、ハンガが作動位置および非作動位置のいずれの方向にも向かって揺動させられる。
【００１１】
さらに、作動位置のハンガの自重による付勢方向が内向きであり、ハンガが作動位置に位置するときのバランスシャフトの付勢力が零であり、ハンガが作動位置から非作動位置に向かう間を通じてバランスシャフトによってハンガが外向きに付勢されるようになされていることが好ましい。
【００１２】
ハンガの自重による付勢力とバランスシャフトによる付勢力のバランスを取りやすく、ハンガの付勢力を所望のパターンに変化させ易い。
【００１３】
また、ハンガの作動位置からの内向きの揺動が内向きストッパによって規制され、ハンガの非作動位置からの外向きの揺動が外向きストッパによって規制されていてもよい。
【００１４】
ハンガを作動位置および非作動位置のいずれにま安定姿勢で保持することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【００１６】
以下の説明において、前後とは、図１の左側を前、これと反対側を後といい、左右とは、前方より見てその左右の側を左右（図２の左右）というものとする。図１および図２を参照すると、オーバーヘッドコンベヤは、前後方向にのびた水平レール11と、レール11にそって走行する前後のトロリ12，13と、これらのトロリ12，13に渡し止められているロードバー14と、ロードバー14から前後のワイヤ15，16によって吊下げられているキャリヤ17とを備えている。ワイヤ15，16は、図示しない巻取装置から繰出されている。
【００１７】
キャリヤ17の上面左右両縁部には互いに平行に前後方向にのびた左右一対の水平ハンガシャフト21が軸受22によって支持されている。左右のハンガシャフト21のそれぞれには、前後一対ずつのハンガ23が固定状に吊下げられている。
【００１８】
図３に示す後方より見ると、左ハンガシャフト21の後端部には下向き左アーム24が、右ハンガシャフト21の後端部には上向き右アーム25がそれぞれ固定されている。両アーム24，25の先端部には連結ロッド26が渡されている。その結果、左右のハンガ23のいずれか一方を揺動させると、左右のハンガシャフト21が互いに反対方向に回転させられ、前後それぞれの側において左右のハンガ23が、図３中、実線で示す閉じた作動位置と、鎖線で示す開いた非作動位置との間で互いに反対方向に揺動する。
【００１９】
右アーム25の揺動経路を挟んで右ストッパ27および左ストッパ28が設けられている。右ストッパ27に右アーム25が当接させられることにより、ハンガ23の作動位置からの内向きの揺動が規制され、左ストッパ28に右アーム25が当接させられることにより、ハンガ23の非作動位置からの外向きの揺動が規制される。
【００２０】
図４に、右ハンガシャフト21の前端部およびその周辺部が示されている。左ハンガシャフト21については、同部分と対応する部分を詳しく図示しないが、それは、左右の向きは異にするが、同一構造である。
【００２１】
右ハンガシャフト21の前端には大歯車31が固定されるとともに、そのすぐ後にアーム32を介して第１カウンタウェイト33が固定されている。右ハンガシャフト21の前端部の直下にはこれと平行に前後方向にのびた水平バランスシャフト34が軸受35によって支持されている。バランスシャフト34には、大歯車31に噛合わされた小歯車36が固定されているとともに、小歯車36の前方に第２カウンタウェィト37がアーム38を介して固定されている。大歯車31と小歯車36の歯数比は、３対１である。
【００２２】
ハンガ23が作動位置に位置させられている状態で第１カウンタウェィト33はハンガシャフト21から左斜め上向きに傾斜して立上がり、第２カウンタウェィト37は、バランスシャフト34から真上に垂直に立上がっている。
【００２３】
ハンガシャフト21が所定角度回転させられると、その回転角度に見合う角度だけ第１カウンタウェィト33が傾斜させられ、ハンガシャフト21の回転角度の３倍の角度だけバランスシャフト34が逆方向に回転させられ、第１カウンタウェィト33の傾斜角度の３倍だけ第２カウンタウェィト37が傾斜させられる。
【００２４】
図５は、ハンガ23および第１カウンタウェィト33によって作用させられるハンガシャフト21のトルクと、第２カウンタウェィト37によってバランスシャフト34に作用させられるトルクの実測値を示すものである。ハンガ23が作動位置に向う方向のトルクを正、これと反対方向のトルクを負で示している。ハンガ23の作動位置から非作動位置までの回転角度は、約３０度である。
【００２５】
曲線Ａ（一点鎖線）はハンガ23、曲線Ｂ（二点鎖線）は第１カウンタウェイト33によるトルクを示している。曲線Ａおよび曲線Ｂは、正負は逆であるが、ハンガ23の作動位置から非作動位置まで漸次増加させられている。曲線Ａおよび曲線Ｂを合成したものが、曲線Ｃ（太破線）で示されているが、これは、正トルク領域において、漸次減少させられている。第２カウンタウェィト37によるトルクが曲線Ｄ（太点線）で示されているが、これは、作動位置において零であり、その後、負領域において、漸次増加させられている。曲線Ｃと曲線Ｄを合成したものが曲線Ｅ（実線）で示されているが、これが、最終点にハンガ23に作用させられる付勢力となるトルクである。曲線Ｅは作動位置では正であるが、その後漸次減少させられて、位置α（ハンガ角度１３度）で正負が逆転させられている。このことは、作動位置から位置αまでの間はハンガは作動位置に向かうように付勢され、位置αから非作動位置までの間はハンガは非作動位置に向かうように付勢されていることを意味する。
【００２６】
つぎに、バランスシャフトをハンガシャフトの３倍速で回転させることによる有効性を数式モデルを利用して、図６および図７に基づいて説明する。以下の説明において、ハンガおよび第１カウンタウェイトの重量を合成した重量をハンガの重量と呼ぶことにする。
【００２７】
ハンガ23の重量をＷ、ハンガ23の回転中心Ｃから重心Ｇまでの距離をａ、ハンガ23の回転中心Ｃを通る垂直線とハンガ23の重心Ｇを通る直線のなす角度をθとすると、ハンガ23の回転角度をｘとしたときに、ハンガ23の重量Ｗにより発生するトルクは、
Ｔ＝Ｗ・ａ・ｓｉｎ（θ＋ｘ）
となる。
【００２８】
一方、第２カウンタウェィト37の重量をｗ、第２カウンタウェィト37の回転半径ｂをｂとすると、第２カウンタウェィト37により発生するトルクは、
ｔ＝ｗ・ｂ・ｓｉｎ３ｘ
となる。
【００２９】
Ｔ＞ｔのときにハンガ23は作動位置に向かって回転するように付勢され、Ｔ＝ｔのときに両トルクは釣り合い、Ｔ＜ｔのときにハンガ23は非作動位置に向かって回転するように付勢される。
【００３０】
これらの関係を、Ｆ＝Ｗ・ａ＝ｗ・ｂとして、グラフに示すと、図７の通りである。０〜π／６の区間において、Ｔ式で示されるカーブよりｔ式で示されるカーブの立上がりが急になっていて、Ｔ式とｔ式は、角度αの時点で交わっており、これは、ハンガ23の付勢方向が逆転させられていることを意味している。
【００３１】
もし仮に、ｔ＝ｗ・ｂ・ｓｉｎ３ｘの代わりに、ｓｉｎｘの曲線を用いるとすると、ｔ＝ｗ・ｂ・ｓｉｎ３ｘ＝２．８Ｆ・ｓｉｎｘとする必要があり、ほぼ３倍の振幅に相当するだけの重量を必要とすることになる。
【００３２】
上記のことから、ハンガが作動位置に位置させられているときに、ハンガを非作動位置に向かわせるように、少し勢いをつけてやると、ハンガは加速度的にトルクが変化して、素早く非作動位置に至り、そこで安定姿勢に保持されることが分かる。これの逆も同然である。したがって、作業者は、ハンガの開閉に要する長時間の持久労働から開放される。
【００３３】
【発明の効果】
この発明によれば、カウンタウェィトの軽量化を図ることができ、しかも、ハンガの付勢力を所要の大きさに設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるハンガバランサ装置を含むオーバヘッドコンベヤの側面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】同背面図である。
【図４】同ハンガバランサ装置およびその周辺部の斜視図である。
【図５】同ハンガバランサ装置のバランス効果を示すグラフである。
【図６】同ハンガバランサ装置の数式モデルを示す説明図である。
【図７】同数式モデルのバランス効果を示すグラフである。
【符号の説明】
12  キャリヤ
21  ハンガシャフト
27  ストッパ
28  ストッパ
31  大歯車
34  バランスシャフト
36  小歯車
37  カウンタウェィト
【図１】
0003870303.tif 000002
【図２】
0003870303.tif 000003
【図３】
0003870303.tif 000004
【図４】
0003870303.tif 000005
【図５】
0003870303.tif 000006
【図６】
0003870303.tif 000007
【図７】
0003870303.tif 000008