(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに平行四節回転機構または、固定した始端部から巻いて、終端部で固定する巻き掛け伝動式リンク機構からなる回転リンク機構基端部を枢設すると共に該回転リンク機構の傾動端に上段昇降部を支承し、該フレームに少なくとも他の昇降部の一部を下段昇降部として、該回転リンク機構の延長リンク部とてこリンクアームを介して、該下段昇降部を連携懸吊して、該上段昇降部及び該上段昇降部に搭載した搭載物を該下段昇降部及び該下段昇降部に搭載した搭載物の荷重により回転リンク機構の回転方向モーメントを均衡せしめる構造の重量均衡昇降装置において、該下段昇降部の上下移動手段がパンタグラフ機構からなり、該下段昇降部と該てこリンクアームとの連繋部が該上段昇降部の昇降して、傾動旋回する逆方向に水平移動ができるようにして、該延長リンク部と該てこリンクアームとの連繋位置の傾動旋回する方向モーメントに均衡せしめるように該連繋部が移動する手段を設け、該下段昇降部が垂直に上下運動せしめる機構にし、前記上段昇降部の昇降して、傾動旋回する方向に前記回転リンク機構の基端部と前記フレーム間との枢設部が水平移動できるようにして、前記延長リンク部と前記てこリンクアームとの連繋位置の傾動旋回する方向モーメントに均衡せしめるように該枢設部が移動する手段を構成したことを特徴とする重量均衡昇降装置。
【請求項２】
前記てこリンクアームにワイヤー、チェン或いは機械的強度性のある屈曲自由な材料を用いて、該てこリンクアームの任意の位置で前記延長リンク部との連繋部を設定し、固定することを可能にし、該連繋位置を無段変更にして、梃子比率を可変することによって前記下段昇降部の基底位置が一定になるように手段を構成したことを特徴とする請求項１に記載の重量均衡昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭や事務所並びに作業所等で０Ａ機器用デスク、各種物品棚、その他各種昇降装置に広く用いられる構造体で、上段の昇降部と下段の昇降部の重量均衡を保って、上昇下降の操作を能率的にできるように、作業性を改善した昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、昇降棚装置として一般に上段棚と基枠の間にスプリングを用いて、上昇時の付勢手段を構成したものや、四節平行回転機構に上段棚と下段棚を支承して、両棚間にてこリンク作用の手段を構成し、重量均衡を保持して、操作性の改善を計った昇降棚装置がある。例えば、特許第２９７２７９７号及び第２８３８６８７号では、上記四節平行回転機構を用い、上段棚と下段棚との間にてこリンクアームを介在して、重量の均衡を保ち、上昇下降の操作を容易にした装置である。しかしながら、下段棚等の昇降部の上昇下降の傾動の変位幅が大きく、背後の壁との間隙を大きくとる必要があり、それに相当する上段棚等の昇降部の下降の傾動の変位幅が小さかった。即ち、上段昇降部の重量均衡昇降装置は上昇下降時における変位幅の増大と下段昇降部の上下垂直運動ができなかった。又、重量均衡手段のてこリンクアームの段階的連繋部を設定することにより下段昇降部の基底位置が不定で、操作上不便であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明のうち請求項１に記載の発明は、下段昇降部の上下移動手段にパンダグラフ機構を用いて、垂直運動を可能にし、更に下段昇降部とてこリンクアームとの連繋部が水平移動できるようにして、下段昇降の完全な垂直上下運動の実現を目的とする。
【０００４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明の目的に加え、上段上昇部を支承する回転リンク機構の基端部とフレーム間との枢設部が水平移動可能にし、上段昇降部の下降傾動時に下段昇降部の垂直上昇運動と均衡を保ちながらその傾動変位幅をより大きくして、上段昇降部の底部と下段昇降部搭載物との干渉を防ぎ、更に操作性の改善を目的とする。
【０００５】
請求項３に記載の発明は、てこリンクアームにワイヤー、チェーン等の強度性を有する屈曲自由な材料を用い、重量均衡手段の連繋部を無段可変式に梃子比率に合わせて、設定することによって下段昇降部の基底位置が常に一定に保たれ、その設定操作の簡素化を目的とする。
【０００６】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２または３記載の発明の目的に加えて、回転リンク機構の基端部とフレーム間との枢設部に電動機を介装し、大型昇降装置の場合には、手動式に替えて、その操作性の向上を目的とする。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、下段昇降部の代わりに重量均衡手段を有するばねを用いて、上昇下降の傾動する上段昇降部の重量と均衡を保つことのできる構造にすることによって上段昇降部との干渉をなくすことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、重量均衡手段を有する昇降装置で、フレームと平行四節回転機構または巻き掛け伝動式リンク機構からなる回転リンク機構の基端部との間を枢設し、該回転リンク機構の傾動する上端部に上段昇降部を支承して、該回転リンク機構の傾動によって該上段昇降部を上昇下降するようにした重量均衡昇降装置において、前記フレームにパンタグラフ機構を介し、少なくとも他の昇降部の一部を下段昇降部として垂直に上下運動が可能な構成にして、該下段昇降部を該回転リンク機構の基端部からの延長リンク部とてこリンクアームを介在して、連繋懸吊し、重量均衡装置を構成してなる。
【０００９】
前記パンタグラフ機構を用いて、垂直に上下運動が可能な前記下段昇降部と上記てこリンクアームとの連繋部が水平移動できるように構成し、前記上段昇降部が昇降して、傾動する逆方向に該連繋部が水平移動して、前記延長リンクアーム部と前記てこリンクアームとの連繋位置の傾動旋回する方向モーメントに均衡せしめるように該連繋部が移動するよう手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えてなされるものであるが、請求項１の発明に記載の下段昇降部とてこリンクアームとの連繋部の水平移動運動に替えて、回転リンク機構の基端部とフレームとの間を枢設する枢設部が回転リンク機構の傾動する方向に水平移動できるようにして、延長リンク部とてこリンクアームとの連繋懸吊位置の傾動旋回する方向モーメントに均衡せしめるように該枢設部が移動するように手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
更に、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に加えて、
なされるものであるが、てこリンクアームをワイヤーあるいはチェン等の機械的強度を有する屈曲自由な材料を用い、延長リンク部とてこリンクアームとの連撃懸吊位置を無段的に変更できるようにして、てこリンクアームに懸吊されている下段昇降部の基低位置を一定にし、更に重量均衡の設定操作を容易にする手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
更に又、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３に記載の発明に加えて、回転リンク機構とフレームとの間を枢設する枢設部に電動機を装設し、該回転リンク機構の傾動旋回運動を駆動して、上段昇降部及び下段昇降部の昇降操作を容易にする手段を構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項５または６に記載の発明は、下段昇降部の重量に相当するものとして、ばねの力を用い、その一端部をフレームの一部に装着し、他端部を回転リンク機構の一部を介して、移動調節可能にして、回転方向モーメントを均衡せしめる手段を構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項５または７に記載の発明は、下段昇降部の重量に相当するものとして、ばねの力を用い、その一端部を回転リンク機構の一部に装着し、他端部をフレームの一部を介して、移動調節可能にして、回転方向モーメントを均衡せしめる手段を構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、平行四節回転機構の前リンクアームと後リンクアームの各枢設軸を中心に各リンクアームに対して直角に交わる補助アームに両端を回動自在に枢着した補助安定リンクアームによって連繋し、回転リンク機構の傾動安定化を図る手段を用いたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る重量均衡昇降装置の好ましい実施の形態について図１、図２、図３及び図４に従って、説明する。図面は、テーブル等デスク上に取り付けられた昇降棚装置に本発明を構成したものである。
【００１７】
符号１００は、基端部に主軸３及び上方の斜動部に上段昇降棚支軸４並びに該主軸３を介して、その端部に延長リンク部１３とを該主軸３の軸心に向かって、直線上に一体的に固着してなる回転リンクアームであり、該主軸３にプーリー６−ａ及び該上段昇降棚支軸４にプーリー６−ｂを枢着し、両プーリー６−ａ，６−ｂに巻掛け媒介節２（ワイヤー）を用いて、該延長リンク部１３を有する回転リンク機構を構成するものである。主軸３は、主軸ベアリング１１と共にスライダー７に枢設し、補助ベアリング２５を更に該スライダー７に装着し、プーリー６−ａを該スライダー７に回転不能に固着して、移動可能な構造体をなす。主軸ベアリング１１及び補助ベアリング２５は、前支柱フレーム２００及び後支持フレーム３００に固定する水平レール１６の上面と上部フレーム４００の下面の間を側面に向って、左右に水平運動を行う。
【００１８】
上記上段昇降棚主軸４に枢設した上記プーリー６−ｂは、上段昇降棚１の両端部に固着して、該上段昇降棚１と同一回転が得られるようにし、一方上記主軸３に枢設した上記プーリー６−ａは、前記スライダー７に固着して、回転不能にし、上記回転リンク機構が傾動して、上昇及び下降する時に、上段昇降棚１は水平を保持しなが同時に傾動運動を行う。
【００１９】
上記前支柱フレーム２００及び後支柱フレーム３００は、各々基端部を基底フレーム５００並びに上端部を上部フレーム４００で固着して、基枠をなし、前左右連続フレーム６００及び後左右連結フレーム７００で正面に向かって左右対称の構造体を構成して、一体化をなしている。更に、基低フレーム５００の一部とテーブル天板２２とをクランプ２３で架設して、ＯＡ機器用昇降棚装置とするものである。
【００２０】
上記基底フレーム５００，５００の正面に向かって、内側後方にパンタグラフガイド１０−ｂ，１０−ｂを装備し、パンタグラフ・リンク８−ａ，８−ａの端部に枢着したパンタグラフ・コロ２０−ｂ，２０−ｂを該パンタグラフ・ガイド１０−ｂ，１０−ｂの溝状レール内にはめ込んで、該パンタグラフ・リンク８−ａ，８−ａの中央部をパンタグラフ止めピン９，９でパンタグラフ・リンク８−ｂ，８−ｂの中央部とをねじ止めし、更に、該パンタグラフ・リンク８−ｂ，８−ｂの他端部を該基底フレーム５００，５００の右側面に向かって、左端部に枢設して、パンタグラフ機構を講成する。
【００２１】
下段昇降棚５と上記パンタグラフ機構との関係については、上記基底フレーム５００，５００とパンタグラフ・リンク８−ｂ，８−ｂとの枢設位置の点対称となる該下段昇降棚の位置に上記パンタグラフ・リンク８−ａ，８−ａの左端部を枢設し、該パンタグラフ・リンク８−ｂ，８−ｂの右端部に枢着したパンタグラフ・コロ２０−ａ，２０−ａを該下段昇降棚５の後方部に装備した上記パンタグラフ・ガイド１０−ａ，１０−ａにはめ込んでなり、したがって、下段昇降棚５は、垂直方向に上昇、下降の運動を行う。
【００２２】
上記回転リンク機構とパンタグラフ機構との連繋は、上記主軸３，３に懸吊したスチール・ワイヤからなるてこリンクアーム１２，１２によってなされるが、該てこリンクアーム１２，１２の他端部を輪軸１８，１８を仲介して、パンタグラフ・リンク８−ａ，８−ａのパンタグラフ・コロ２０−ｂ，２０−ｂの支承軸であるコロピン２１−ｂ，２１−ｂに掛け止めしてなる。図２に示すように、回転リンクアーム１００，１００が傾動して、下降する時に上記延長リンク部１３，１３のてこ比調節ピン１５，１５が主軸３を中心に同等旋回運動して、上昇し、てこリンクアーム１２，１２を垂直に引き上げ、輪軸１８，１８により垂直な引き上げ幅に相当する量だけ水平にコロピン２１−ｂ，２１−ｂを引っ張る。したがって、パンタグラフ・リンク８−ａ，８−ａ，及び８−ｂ，８−ｂのリンク運動により上記上段昇降棚１が傾動して、下降するときに上記下段昇降棚５も同時に垂直に上昇する。
【００２３】
上記延長リンク部１３，１３の中央部縦方向にそって、切り込まれたてこ比調節溝１４，１４に、てこ比調節ピン１５，１５を装着し、選ばれた任意の位置で固定して、主軸３，３とてこ比調節ピン１５，１５との距離と、該主軸３，３と上段昇降棚支軸４，４との距離の比率が該主軸３，３を支点として梃子の作用をなし、該てこ比調節溝１４，１４にそって該てこ調節ピン１５，１５を移動して、梃子比率を変更することによって荷重均衡手段を構成する。
【００２４】
垂直レール１７，１７の基端部を正面に向って、内側の基底フレーム中央部に更に、上部を上記上部フレームの中央部に装備し、上記てこ比調節ピン１５，１５が上昇、下降運動する時に垂直に運動できるようにし、図２に示すように、上段昇降棚１が傾動して、下降し、９０度に達した時、矢印Ａの方向に軸３，３とてこ比調節ピンとの距離だけ水平移動をし、更に矢印Ｂの方向並びに矢印Ｃの方向に回転を続ける時、該主軸３，３は回転相当量だけ後方に水平移動する。その間、下段昇降棚５は垂直に上昇運動を続ける。
【００２５】
図３に示す組立図は、上記主軸３、回転リンクアーム１００及び延長リンク部１３とを一体的に固着した回転リンク機構の基端部に該主軸３を用いてプーリー６−ａ及びベアリング・ピン２６を固着して、補助ベアリング２５を有するスライダー７並びに主軸ベアリング１１を枢設してなる構造体であり、主軸ベアリング１１及び補助ベアリング２５が水平レール１６の上面部並びに上部フレーム４００の下面部によって保持されてなる枢設部である。更に、延長リンク部１３のてこ比調節溝１４の任意の位置にてこ比調節ピン１５が固定され、ワイヤーを用いてなされたてこリンクアーム１２が主軸に懸吊されて、該てこ比調節ピン１５と接触を保ってなる。上述のように上記垂直レール１７にそって、てこ比調節ピン１５の軸部が接触しながら垂直に上昇及び下降運動を行うことを示す。
【００２６】
図４に示す図は、請求項５，６に記載のばねを用いた上段昇降部との重量均衡を図るばね式重量均衡昇降装置の概念の右側面を表わす。前リンクアーム２９の延長部即ちてこリンクアーム３１の任意の位置にてこ比調節ピン１５を移動設置し、ばね２７の任意の張力を設置する。ばねは、ばね式、油圧式、ガス圧式等各種利用できりが、本図では引張りコイルばねを用い、ばね２７の一端を上部フレーム４００の一定に位置位置に固定ねじで装着し、他端部をてこ比調節ピン１５に装着する。このてこ比調節ピン１５は、てこリンクアーム３１に沿って上下移動せしめて、引張りコイルばねであるばね２７の張力を調節する。前リンクアーム２９は主軸３を中心に反時計回りに回転し、従って他方、てこリンクアーム３１も反時計回りに回転して、ばね２７は調節された相当の長さだけ引張られる。引張れて、得られた相当分量の張力によって前リンクアーム２９の上部に搭載された荷重との回転方向モーメントの均衡を図る。
【００２７】
図５に示す図は、請求項８に記載の補助安定リンクアーム３２が四節回転リンク機構の傾動昇降する回転運動の円滑安定化を図る手段の概念の右側面を表わす。補助安定リンクアーム３２は、前リンクアーム２９及び後リンクアーム３０に対して各々の主軸３を中心に直角に交わる補助アーム３３に補助アームピン３４によって回動自在に枢着されている。図５においては補助安定リンクアーム３２は上下側に２個用いられているが、場合によっては、１個用いることも可能である。
【００２８】
以上のような機能と特徴を備えたＯＡ機器等に用いる昇降棚装置であるが、本発明は上述の実施の形態に限らず、作業用昇降装置並びに介護用昇降装置等に広く応用並びに利用することができるものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係る重量均衡昇降装置は、回転リンク機構の傾動端に支承した上段昇降部を該回転リンク機構の荷重均衡装置を構成している下段昇降部に搭載した搭載物によって均衡する構造と、ばね式重量均衡装置を構成して、均衡する構造としたことにより各昇降部の昇降位置で均衡を保持することができる。
【００３０】
また、本発明の構造では、下段昇降部が垂直に上下移動をするので、本装置の背面側に余分の間隙を必要としないし、上段昇降部が、作業者の方向へ昇降の傾動旋回する時にその幅が大きくなったことにより下段昇降部と上段昇降部との干渉がなくなって、可動性及び操作性が向上した。
【００３１】
更に、てこリンク機構にワイヤー、チェン等の材料を用いることにより荷重均衡手段の構成が無段式になって、下段昇降部のフレームに対する基底位置が一定にすることができ、荷重均衡設定操作がより容易にできるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る重量均衡昇降装置の一実施例を示すＯＡ機器用デスクに用いた右側面図である。
【図２】同右側面図で、両昇降棚が移動した場合を示す図である。
【図３】本発明の回転リンク機構とフレームとの枢設部が組立られた正面図である。
【図４】本発明のばね式重量均衡昇降装置の右側面組立概念図である。
【図５】本発明の四節回転リンク機構の補助安定リンクアームの右側面組立概念図である。
【符号の説明】
１００    回転リンクアーム
２００    前支柱フレーム
３００    後支柱フレーム
４００    上部フレーム
５００    基底フレーム
６００    前左右連結フレーム
７００    後左右連結フレーム
１        上段昇降棚
２        巻掛媒介節（ワイヤ巻掛）
３        主軸
４        上段昇降棚支軸
５        下段昇降棚
６−ａ    プーリー
６−ｂ    プーリー
７        スライダー
８−ａ    パンタグラフ・リンク
８−ｂ    パンタグラフ・リンク
９        パンタグラフ止めピン
１０−ａ  パンタグラフ・ガイド
１０−ｂ  パンタグラフ・ガイド
１１      主軸ベアリング
１２      てこリンクアーム（ワイヤー）
１３      延長リンク部
１４      てこ比調節溝
１５      てこ比調節ピン
１６      水平レール
１７      垂直レール
１８      輪軸
１９      取手
２０−ａ  パンタグラフ・コロ
２０−ｂ  パンタグラフ・コロ
２１−ａ  コロピン
２１−ｂ  コロピン
２２      テーブル天板
２３      クランプ
２４      ボルト・ナット
２５      補助ベアリング
２６      ベアリングピン
２７      ばね
２８      ばね固定ねじ
２９      前リンクアーム
３０      後リンクアーム
３１      てこリンクアーム
３２      補助安定リンクアーム
３３      補助アーム
３４      補助アーム・ピン
【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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