(57)【要約】【課題】吊持した物体の高さ位置を簡単に調節可能な簡単な構成の調節機構を備えたガススプリング式バランサを提供すること。【解決手段】吊持手段の吊持部に連結されて物体を吊持するのに使用されるバランサ１０において、圧縮ガスが充填されたガススプリング１１と、吊持手段の吊持部に連結される第１部材３１と、ガススプリングを介して第１部材３１に連結され且つ吊持対象の物体に連結される第２部材３２であって、吊持対象の物体の重量が増大する程拡大する可変スペース４０を空けて第１部材３１に対向する第２部材３２と、可変スペース４０に配設されて第１，第２部材に作動的に連結された油圧シリンダ４６と、この油圧シリンダ４６の油圧を調節するポンプ機構５０とを備えた調節機構４５とを備え、ポンプ機構５０により油圧シリンダ４６の油圧圧力を調節することにより、吊持した物体の高さ位置を可能に構成した。【選択図】  図３
2009085320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を吊持する吊持手段の吊持部に連結されて物体を吊持するのに使用されるガススプリング式バランサにおいて、
圧縮ガスが充填されたガススプリングと、
前記吊持手段の吊持部に連結される第１部材と、
前記ガススプリングを介して第１部材に連結され且つ吊持対象の物体に連結される第２部材であって、前記吊持対象の物体の重量が増大する程拡大する可変スペースを空けて前記第１部材に対向する第２部材と、
前記可変スペースに配設されて第１，第２部材に作動的に連結された油圧シリンダ及びこの油圧シリンダの油圧を調節するポンプ機構とを有する調節機構とを備え、
前記調節機構のポンプ機構により前記油圧シリンダの油圧圧力を調節することにより、吊持した物体の高さ位置を調節可能に構成したことを特徴とするガススプリング式バランサ。
【請求項２】
前記油圧シリンダは、前記第１部材に固定されたシリンダ本体と、前記第２部材に連結されたロッド部材とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のガススプリング式バランサ。
【請求項３】
前記油圧シリンダは、前記第２部材に固定されたシリンダ本体と、前記第１部材に連結されたロッド部材とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のガススプリング式バランサ。
【請求項４】
前記ポンプ機構は、前記油圧シリンダのシリンダ本体に固定されて油圧シリンダの油室に連通するポンプ孔を形成する筒状部材と、この筒状部材に装着され前記ポンプ孔内の油を加圧可能な加圧部材と、この加圧部材を駆動可能な加圧部材駆動機構とを備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のガススプリング式バランサ。
【請求項５】
前記加圧部材駆動機構は、前記筒状部材に形成され内周面に大リード角のネジ溝が形成されたネジ孔と、このネジ孔に螺合された操作部材とを有することを特徴とする請求項４に記載のガススプリング式バランサ。
【請求項６】
前記ガススプリングは、本体ケースと、この本体ケースのシリンダ孔に摺動自在のピストン部とこのピストン部から延び本体ケースのロッド側端壁部を挿通して外部へ延びるロッド部とを有するロッド部材と、前記シリンダ孔内に区画されたガス作動室とを有し、
圧縮ガスによりロッド部材を本体ケース内へ退入させる方向へ付勢するプル型ガススプリングであることを特徴とする請求項５に記載のガススプリング式バランサ
【請求項７】
前記ガススプリングは、本体ケースと、この本体ケースに装着され本体ケースのロッド側端壁部を挿通して外部へ延びるロッド部と、前記本体ケース内に区画されたガス作動室とを有し、
圧縮ガスによりロッド部材を本体ケースから進出させる方向へ付勢するプッシュ型ガススプリングであることを特徴とする請求項５に記載のガススプリング式バランサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プッシュ型又はプル型のガススプリングを組み込んだガススプリング式バランサに関し、特に大重量の物体を吊持した状態でも簡単に物体の高さ位置を調節可能にしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場や倉庫において大重量の物体を天井クレーン等で移動させたり、搬送用車両に積み込んだりする際に、物体を所定の位置に、手動により容易に微調節することができるようにする為に、物体を吊持する吊持手段の吊持部に連結されて物体を吊持する種々のバランサが提案され、実用化されている。
【０００３】
一般に、上記のバランサは流体圧により物体の重量を支持する付勢力を発生させるバランサ本体部と、上下１対の吊りピース等を備えている。この種のバランサとしては、圧縮ガス、加圧エアや油圧により付勢力を発生させるように構成されている。
【０００４】
例えば、特許文献１のバランサ装置においては、外部の装置から供給される流体圧（加圧エア又は油圧）が導入される伸縮シリンダによりバランス用の付勢力を発生させ、伸縮シリンダの外筒に対するピストンロッドの伸長動作を禁止するロック手段を、伸縮シリンダを覆うテレスコピック形のケース部材に設け、伸長動作を禁止した状態で重量物を安全に搬送移動させ、その搬送移動後にロック手段によるロックを解除し、バランサ装置を機能させるように構成してある。
【０００５】
しかし、上記のバランサ装置は、外部のエア供給源や油圧供給源から伸縮シリンダに加圧エアや油圧を供給するホース等を接続した状態でバランサ装置を使用することになるので、エアや油圧供給用のホースを処理するホースハンドリングが面倒になること、油圧式伸縮シリンダを用いる場合には複雑なバランス制御バルブが必要となり、物体の重量に等しい付勢力を発生させる為のバランス制御バルブの制御が複雑になること、伸縮シリンダに供給する油圧の応答性が鈍くなる等実用性に欠けること等の問題がある。
【０００６】
そこで、上記問題を解決するため、本願出願人は、特許文献２に記載のガススプリング式バランサを既に実用化している。このガススプリング式バランサは、プル型及びプッシュ型ガススプリングが組み込まれたバランサ本体部と、上下１対の吊りピースとで構成された小型なバランサであり、ガススプリングに封入された窒素ガス等の圧縮ガス圧により物体の重量にバランスする付勢力を発生させ、小型で応答性に優れるバランサである。
【特許文献１】特開平８−１６５１００号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１３３２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記ガススプリング式バランサでは、吊持対象の物体の重量に応じた圧力の圧縮ガスを充填したガススプリングを組み込んだバランサを使用することにより、物体の重量にバランスする付勢力を発生させ、見掛け上無重力状態にして物体を吊持することができる。
物体の重量があまり大きくない場合には、ガススプリング内の圧縮ガスのガス圧も高くないので、手で吊持した物体を上方または下方へ押動することで、物体の上下方向位置を手動にて簡単に調節することができる。
【０００８】
しかし、数トンもの大重量の物体を吊持した場合には、ガススプリング内の圧縮ガスのガス圧も高く、吊持した物体の高さ位置の変更は、ガススプリングのシリンダ本体に対するロッドの相対移動を伴うことから、例えば４，５ｍｍの物体の高さ位置調節にも、数１０Ｋｇｆ以上もの大きな力を加えることが必要となる。そのため、物体の高さ位置調節に多大の労力を要し、作業能率を高めることが難しい。
【０００９】
本発明の目的は、吊持した物体の高さ位置を簡単に調節可能な簡単な構成の調節機構を備えたガススプリング式バランサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１のガススプリング式バランサは、物体を吊持する吊持手段の吊持部に連結されて物体を吊持するのに使用されるガススプリング式バランサにおいて、圧縮ガスが充填されたガススプリングと、前記吊持手段の吊持部に連結される第１部材と、前記ガススプリングを介して第１部材に連結され且つ吊持対象の物体に連結される第２部材であって、前記吊持対象の物体の重量が増大する程拡大する可変スペースを空けて前記第１部材に対向する第２部材と、前記可変スペースに配設されて第１，第２部材に作動的に連結された油圧シリンダ及びこの油圧シリンダの油圧を調節するポンプ機構とを有する調節機構とを備え、前記調節機構のポンプ機構により前記油圧シリンダの油圧圧力をすることにより、吊持した物体の高さ位置を可能に構成したことを特徴としている。
【００１１】
このガススプリング式バランサにおいては、第１部材に吊持手段の吊持部を連結し、第２部材に吊持対象の物体を連結し、クレーン等の吊持手段によりこのバランサを介して物体を吊持すると、ガススプリングのガス作動室に充填された圧縮ガスによる付勢力が物体の重量とバランスする位置まで、ガススプリングのロッド部材が移動してバランス状態になる。このバランス状態になると物体の重量が見かけ上は零になる。
【００１２】
物体を搬送後に物体の高さ位置を上方又は下方へ調節する際には、調節機構のポンプ機構により油圧シリンダの油圧圧力を調節して、可変スペースの大きさを調節する（ガススプリングのロッド部材の進退位置を調節する）ことで、物体の高さ位置を簡単に調節することができる。尚、ポンプ機構は、手動で駆動する構成のものでもよく、電動工具により駆動する構成のものでもよい。尚、物体を吊持してバランスさせ、上下位置を調節しない状態では、油圧シリンダの油圧は零となるような構成でもよい。
【００１３】
請求項２のガススプリング式バランサは、請求項１の発明において、前記油圧シリンダは、前記第１部材に固定されたシリンダ本体と、前記第２部材に連結されたロッド部材とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項３のガススプリング式バランサは、請求項１の発明において、前記油圧シリンダは、前記第２部材に固定されたシリンダ本体と、前記第１部材に連結されたロッド部材とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
請求項４のガススプリング式バランサは、請求項１〜３の何れかの発明において、前記ポンプ機構は、前記油圧シリンダのシリンダ本体に固定されて油圧シリンダの油室に連通するポンプ孔を形成する筒状部材と、この筒状部材に装着され前記ポンプ孔内の油を加圧可能な加圧部材と、この加圧部材を駆動可能な加圧部材駆動機構とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項５のガススプリング式バランサは、請求項４の発明において、前記加圧部材駆動機構は、前記筒状部材に形成され内周面に大リード角のネジ溝が形成されたネジ孔と、このネジ孔に螺合された操作部材とを有することを特徴としている。
【００１７】
請求項６のガススプリング式バランサは、請求項５の発明において、前記ガススプリングは、本体ケースと、この本体ケースのシリンダ孔に摺動自在のピストン部とこのピストン部から延び本体ケースのロッド側端壁部を挿通して外部へ延びるロッド部とを有するロッド部材と、前記シリンダ孔内に区画されたガス作動室とを有し、圧縮ガスによりロッド部材を本体ケース内へ退入させる方向へ付勢するプル型ガススプリングであることを特徴としている。
【００１８】
請求項７のガススプリング式バランサは、請求項５の発明において、前記ガススプリングは、本体ケースと、この本体ケースに装着され本体ケースのロッド側端壁部を挿通して外部へ延びるロッド部と、前記本体ケース内に区画されたガス作動室とを有し、圧縮ガスによりロッド部材を本体ケースから進出させる方向へ付勢するプッシュ型ガススプリングであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、ガススプリングと、吊持手段の吊持部に連結される第１部材と、吊持対象の物体に連結され且つガススプリングを介して第１部材に連結され且つ可変スペースを空けて第１部材に対向する第２部材と、可変スペースに配設されて第１，第２部材に連結された油圧シリンダ及びこの油圧シリンダの油圧をするポンプ機構とを有する機構とを備え、前記調節機構のポンプ機構により前記油圧シリンダの油圧圧力をすることにより、吊持した物体の高さ位置を調節可能に構成したので、次の効果を奏する。
【００２０】
前記調節機構のポンプ機構により油圧シリンダの油圧圧力を調節して、油圧力により可変スペースの長さを調節することで、大重量の物体であっても、物体の上下位置を簡単に調節することができる。ポンプ機構は手動で駆動してもよく、電動工具で駆動してもよいが、簡単な構成の調節機構により、簡単に能率的に物体の高さ位置を調節することができ、作業能率を高めることができる。また、前記調節機構は油圧シリンダを採用しているため、小型なものに構成することができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、この油圧シリンダは、第１部材に固定されたシリンダ本体と、第２部材に連結されたロッド部材とを備えているので、油圧シリンダ内の油圧圧力を調節することで、シリンダ本体に対して進退するロッド部材により第１，第２部材の間の可変スペースの長さを調節することができ、物体の高さ位置を調節することができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、この油圧シリンダは、第２部材に固定されたシリンダ本体と、第１部材に連結されたロッド部材とを備えるので、シリンダ本体に対して進退するロッド部材により第１，第２部材の間の可変スペースの長さを調節することができ、物体の高さ位置の調節が可能となる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、このポンプ機構は、油圧シリンダの油室に連通するポンプ孔を形成する筒状部材と、ポンプ孔内の油を加圧可能な加圧部材と、この加圧部材を駆動可能な加圧部材駆動機構とを備えるので、加圧部材駆動機構により加圧部材を駆動し、筒状形状のポンプ孔内の油圧圧力を調節することで、ポンプ孔に連通する油圧シリンダの油室内の油圧圧力を調節することができる。
【００２４】
そのため、物体の高さ位置の調節を行う際は、加圧部材を駆動して、油圧シリンダのロッド部材を駆動し、可変スペースの長さを調節する。前記調節機構に油圧シリンダを採用しているため、調節機構の小型化を図ることができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、この加圧部材駆動機構が、筒状部材の内周面に大リード角のネジ溝が形成されたネジ孔と、このネジ孔に螺合された操作部材とを有するので、物体を吊持した際の可変スペースの長さに応じて、油圧シリンダのシリンダ本体に対するロッド部材の進退量が決まり、その進退量に応じて操作部材がネジ孔内で自動的に移動し、油圧シリンダの油圧圧力はほぼ零圧となる。尚、物体の高さ位置を調節する際には、ポンプ機構を操作するため、油圧シリンダ内に油圧圧力（正圧、負圧）が発生する。
【００２６】
請求項６の発明によれば、このガススプリングが圧縮ガスによりロッド部材を本体ケースへ退入させる方向へ付勢するプル型ガススプリングであるので、バランサの構造を簡単化、小型化することができ、安価に製作することができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、このガススプリングが圧縮ガスによりロッド部材を本体ケースから進出させる方向へ付勢するプッシュ型ガススプリングであるので、ガススプリングのガス作動室の周辺のシール箇所を少なくし、ガス作動室に充填封入した圧縮ガスのリークを少なくすることができ、圧縮ガスの充填などのメンテナンス費用を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施する最良の形態について図面に基づいて説明する。
本発明のガススプリング式バランサは、工場や倉庫、搬送用車両の周辺等において、物体を吊持する吊持手段の吊持部に連結されて物体を吊持するのに使用するものであり、特に例えば１トン以上の大重量の物体の吊持に好適のものである。
【実施例１】
【００２９】
図１に示すように、建物の天井側に設置される天井クレーン１（吊持手段に相当する）は、運転部２と本体３とトロリ４とワイヤー５とフック６（吊持部に相当する）等を有し、トロリ４から下方へ延びるワイヤー５の下端に上側フック６が設けられ、大重量の物体９はロープ８で支持され、ロープ８の上端に下側フック７が設けられ、上側フック６と下側フック７との間にガススプリング式バランサ１０が介装され、天井クレーン１によりバランサ１０を介して物体９が吊持され、搬送される。
【００３０】
天井クレーン１によりバランサ１０を介して、物体９を吊持した状態では、ガススプリング１１のガス作動室２７の圧縮ガスにより物体９の重量とバランスする付勢力が発生するまで、バランサ１０のロッド部材２３が退入して圧縮ガスのガス圧が自動的に調節され、上記付勢力と物体９の重量がバランス状態になり、見掛け上は物体９の重量が零になる。
【００３１】
図２〜図４に示すように、このバランサ１０は、プッシュ型ガススプリング１１と、枠体３０と、第１の吊りピース４１と、第２の吊りピース４２と、油圧シリンダ４６とポンプ機構５０とを有する調節機構４５とを備えている。このバランサ１０は、調節機構４５のポンプ機構５０により油圧シリンダ４６の油圧圧力を調節することにより、吊持した物体９の高さ位置を調節可能に構成されている。
【００３２】
先ず、プッシュ型ガススプリング１１について説明する。
プッシュ型ガススプリング１１は、本体ケース１２と、ロッド部材２３と、ガス作動室２７とを有する。このガススプリング１１のロッド部材２３は、本体ケース１２内のガス作動室２７に充填された圧縮ガス（例えば、５〜１５ＭＰａの圧縮窒素ガス）により本体ケース１２から上方へ進出する方向へ付勢されている。
【００３３】
本体ケース１２は、シリンダ本体１３と、ヘッド側端壁部１４と、ロッド側端壁部１５とで構成されている。シリンダ本体１３は、複数のボルトにより第３板部材３５の上面に固定されている。ロッド側端壁部１５は貫通孔１７を有し、この貫通孔１７にロッド部材２３のロッド部２５が上下方向に摺動自在に挿通されている。ロッド側端壁部１５は、シリンダ本体１３の上端部にＣ形リング部材２０を介して内嵌固定されている。
【００３４】
ロッド側端壁部１５の外周部にはシリンダ本体１３との間をガス密にシールする環状シール部材２１ａが装着され、ロッド側端壁部１５の内周部にはロッド部２５との間の摺動隙間をガス密にシールする環状シール部材２１ｂが装着されている。環状シール部材２１ｂの上方には、ダストシール２２が装着されている。
【００３５】
ロッド部材２３は、鍔部２４と、この鍔部２４と一体形成され且つロッド側端壁部１５を挿通して外部へ延びるロッド部２５とを備えている。このロッド部２５は、圧縮ガス圧によりロッド側端壁部１５を挿通して外部へ上方へ延び、ロッド部２５の先端面が第２板部材３４の下端面に当接されている。
【００３６】
ガス作動室２７はシリンダ本体１３の内部に形成され、このガス作動室２７内へは、ヘッド側端壁部１４に設けられたガス充填孔２８と、このガス充填孔２８に装着されたガス充填バルブ２９を介して圧縮ガスが充填される。
【００３７】
次に、枠体３０について説明する。
枠体３０は、第１の枠体３１と、第２の枠体３２とで、ガススプリング１１の長手方向に伸縮可能に構成されている。この枠体３０には、ガススプリング１１と枠体３０の長さを調節可能な調節機構４５が組み込まれている。
【００３８】
ガススプリング１１の一端側には、第１，第２板部材３３，３４が、上側から順に、ガススプリング１１の軸心と直交状に配設されている。ガススプリング１１の他端側には、第３，第４板部材３５，３６が、ガススプリング１１から順にガススプリング１１の軸心と直交状に配設されている。ガススプリング１１は第２，第３板部材３４，３５間にロッド部材２３が最大限進出した状態で介装され、本体ケース１２が第３板部材３５の上面に固定され、ロッド部材２３の先端が第２板部材３４の下面に当接している。
【００３９】
この状態において、第１，第２板部材３３，３４は当接状態になり、第３，第４板部材３５，３６間に、長さが可変の可変スペース４０が形成される。図４の状態では、可変スペース４０が最大の長さに拡大した状態になっている。調節機構４５は、第３，第４板部材３５，３６間の可変スペース４０に装着されており、図２の状態において、調節機構４５のロッド部材４８が最大限退入した状態になっている。尚、第３板部材３５が「第１部材」に相当し、第４板部材３６が「第２部材」に相当する。
【００４０】
第１の枠体３１は、第１板部材３３と、第３板部材３５と、第２板部材３４を摺動自在に挿通して第１，第３板部材３３，３５を連結する４本の第１タイロッド３７とで構成されている。
【００４１】
第２の枠体３２は、第２板部材３４と、第４板部材３６と、第３板部材３５を摺動自在に挿通して第２，第４板部材３４，３６を連結する４本の第２タイロッド３８とで構成されている。第２の枠体３２は、ガススプリング１１を介して第１の枠体３１に連結され、第２の枠体３２の第４板部材３６が、吊持対象の物体９の重量が増大する程拡大する可変スペース４０を空けて第１の枠体３１の第３板部材３５に対向している。
【００４２】
第１タイロッド３７の上端部が第１板部材３３を貫通してナット３３ａにより固定され、第１タイロッド３７の下端小径部が第３板部材３５を貫通してナット３５ａにより固定されている。第２タイロッド３８の上端部が第２板部材３４を貫通してナット３４ａにより固定され、第２タイロッド３８の下端部が第４板部材３６を貫通してナット３６ａにより固定されている。
【００４３】
第１板部材３３に第１の吊りピース４１のボルト部が螺合され、第４板部材３６に第２の吊りピース４２のボルト部が螺合されている。
第１の吊りピース４１に上側フック６が掛けられ、第２の吊りピース４２に下側フック７が掛けられ、物体９は、バランサ１０を介して天井クレーン１に吊持される。
【００４４】
次に、物体９の高さ位置を調節する為の調節機構４５について説明する。
調節機構４５は、油圧シリンダ４６とポンプ機構５０を備えている。油圧シリンダ４６は、可変スペース４０に縦向きに配設されて第４板部材３６と第３板部材３５に作動的に連結されている。ポンプ機構５０は、物体９を吊持した状態において、この油圧シリンダ４６の油圧圧力を調節可能で、油圧圧力を調節することで油圧シリンダ４６により可変スペース４０の長さを調節し、吊持した物体９の高さ位置を調節することができる。
【００４５】
油圧シリンダ４６は、シリンダ本体４７と、このシリンダ本体４７に挿入されたロッド部材４８とで構成されている。シリンダ本体４７は、第４板部材３６の上面に鉛直に固定されている。ロッド部材４８は、第３板部材３５の下面に鉛直姿勢にして連結されている。シリンダ本体４７の内部には油室４９が形成され、この油室４９には油が充填されている。このシリンダ本体４７の側部の貫通孔４７ａにポンプ機構５０の端部が装着され、ポンプ機構５０がシリンダ本体４７に直交状に液密に固着されている。シリンダ本体４７の上部の挿通孔４７ｃには、油室を液密に保持する環状シール部材４７ｂが装着されている。
【００４６】
ポンプ機構５０は、水平姿勢の筒状部材５１と、加圧部材５３と、加圧部材駆動機構５６とを有する。筒状部材５１の端部がシリンダ本体４７に水平姿勢に固定されている。
筒状部材５１は、その左半部のシリンダ部５１ａと、その右半部のスクリュー筒部５１ｂとを有する。シリンダ部５１ａは油圧シリンダ４６の油室４９に連通するポンプ孔５２を形成し、ポンプ孔５２の内部には油が充填されている。シリンダ部５１ａには、ポンプ孔５２の右端を仕切る加圧部材５３としてのピストン部５４が摺動自在に装着されている。スクリュー筒部５１ｂ内には、加圧部材駆動機構５６が遊嵌状に螺合されている。
【００４７】
加圧部材５３は、ピストン部５４とこれと一体のロッド部５５とを有する。ピストン部５４には、ポンプ孔５２を液密に保持する環状シール部材５４ａが装着されている。
この加圧部材５３を、加圧部材駆動機構５６により駆動することで、ポンプ孔５２内の油圧圧力を調節することができる。このロッド部５５の右端部が、加圧部材駆動機構５６の左端中心部に連結され、一体的に駆動可能にされている。
【００４８】
加圧部材駆動機構５６は、スクリュー筒部５１ｂの内部のネジ孔５７と、このネジ孔５７に螺合された操作部材５８とを有する。ネジ孔５７の内周面には大リード角のネジ溝が形成されている。操作部材５８は筒状に形成され、操作部材５８の右端部には、電動工具で回転駆動される操作部５８ａが設けられている。ネジ孔５７の内周面に大リード角のネジ溝が形成されているため、操作部材５８は油室４９の油圧圧力の変化に対して加圧部材５３と一体的にスムーズにネジ溝に沿って回転し、筒状部材５１に対して左右方向に移動自在である。
【００４９】
次に、ガススプリング１１の特性について説明する。
図５は、ガススプリング１１の圧縮ガスの充填ガス圧と、スプリング力（付勢力）と、ロッド部材２３の退入状態（ストローク状態）との相関関係を示す線図である。「自由状態」とは、図２のように、ロッド部材２３が最大限進出した自由長状態を示す。「ハーフストローク状態」とは、図３のように、ロッド部材２３がハーフストロークだけ退入した状態を示す。「最大ストローク状態」とは、図４のように、ロッド部材２３が最大限退入した状態を示す。
【００５０】
例えば、本実施例のガススプリング１１の場合、最圧縮ガスの充填ガス圧が１０ＭＰａとすると、物体９が吊持されていない自由長状態の場合、スプリング力は約２７００Ｋｇｆとなる。大重量の物体９が吊持されてロッド部材２３が最大限退入した最大ストローク状態ではスプリング力は約４５００Ｋｇｆとなる。
【００５１】
ここで、バランサ１０に約３７００Ｋｇの重量の物体９を吊持したハーフストローク状態では、バランサ１０は±５０ｍｍＳＴの範囲で長さが調節可能（物体の高さ位置調節可能）である。この場合、物体９を上下に例えば５ｍｍＳＴだけ動かす為には手動では約９０Ｋｇｆの力を加えなければならないので、物体９の高さ位置を手動で調節するのは到底困難である。そこで、本願のバランサ１０では、可変スペース４０に調節機構４５を装備し、油圧力を利用することで物体９の高さ位置の調節を容易にしてある。
【００５２】
次に、このガススプリング式バランサ１０の作用及び効果について説明する。
このバランサ１０の第１の吊りピース４１に天井クレーン１の上側フック６を係合させて天井クレーン１に吊持し、第２の吊りピース４２に下側フック７を係合させ、バランサ１０を上下のフック６，７の間に介装する。物体９を天井クレーン１で吊持しない状態では、ガス作動室２７内に充填された圧縮ガスの付勢力によりロッド部材２３は本体ケース１２から最大限進出した状態になる。このとき、このバランサ１０はガススプリング１１により枠体３０が最大限収縮した状態になる。
【００５３】
物体９を天井クレーン１で吊持すると、物体９はバランサ１０を介して吊持され、第２の枠体３２に物体９の重量が作用する。第１の枠体３１が天井クレーン１で支持されているため、第２の枠体３２が下降し、ロッド部材２３が本体ケース１２に対して退入移動し、ガス作動室２７内の圧縮ガスのガス圧が自動的に調節されて、圧縮ガスによる付勢力と物体９の重量とが等しくなる。このバランス状態（図３参照）では、物体９の重量が見かけ上は零になる。
【００５４】
このバランス状態のとき、調節機構４５の油圧シリンダ４６では、ガススプリング１１の本体ケース１２にロッド部材２３が退入したストローク分だけ、第１の枠体３１と第２の枠体３２との間の可変スペース４０の長さが増大するため、ロッド部材４８がシリンダ本体４７から進出する。すると、油圧シリンダ４６内の油室４９の容積が増すことになるが、油圧シリンダ４６とポンプ孔５２内の油の体積は一定で、膨張も収縮もしないので、シリンダ部５１ａ内の加圧部材５３が油室４９側へ自動的に移動する。
【００５５】
即ち、可変スペース４０が増大し、シリンダ本体４７からロッド部材４８が進出移動すると、操作部材５８が大リード角のネジ溝に沿ってスムーズに回転し、油室４９側へ移動するため、油室４９の容積増加分をポンプ孔５２の容積減少分で補うことになる。それ故、物体９の高さ位置を調節しない限り、油圧シリンダ４６に油圧が生じることはない。
【００５６】
ここで、物体９の高さ位置の調節を行う際には、調節機構４５を介して第１の枠体３１と第２の枠体３２との間の可変スペース４０の長さを調節する必要がある。手動工具又は電動工具などを操作部５８ａに係合させて操作部材５８を操作し、加圧部材５３を進出駆動または退入駆動し、ポンプ孔５２内の油圧圧力を加圧又は減圧することで、ポンプ孔５２に連通する油室４９の油圧を加圧又は減圧し、ロッド部材４８を進出或いは退入させることができる。
【００５７】
このように、物体９の高さ位置を調節する際は、加圧部材５３を駆動することで、油圧圧力によりロッド部材４８を駆動し、第３，第４板部材３５，３６間の可変スペース４０の長さが調節されることになる。例えば、物体９の高さ位置を下方へ調節する場合には、操作部材５８を回転させて加圧部材５３を図２〜図４の左方へ移動させると、油圧シリンダ４６内の油室４９の油圧圧力が増大するため、油圧シリンダ４６のロッド部材４８が進出側へ移動し、可変スペース４０の長さが増大し、物体９の高さ位置を下方へ調節できる。
【００５８】
尚、可変スペース４０の長さが増大すると、ガススプリング１１のロッド部材２３が退入移動して圧縮ガスのガス圧が増大する。このガス圧の増大によるスプリング力の増加分をキャンセルする油圧力が油圧シリンダ４６により発生することになる。
【００５９】
上記とは反対に、例えば、物体９の高さ位置を上方へ調節する場合には、操作部材５８を回転させて加圧部材５３を図２〜図４の右方へ移動させると、油圧シリンダ４６内の油室４９の油圧圧力が減少して負圧になるため、油圧シリンダ４６のロッド部材４８が退入側へ移動し、可変スペース４０の長さが減少し、物体９の高さ位置を上方へ調節できる。
【００６０】
調節機構４５はポンプ機構５０で発生させる油圧を油圧シリンダ４６に供給し、油圧力を利用して可変スペース４０の長さを調節するように構成した。そのため、調節機構４５でもって大きな油圧力を発生させることができるから、数トンもの大重量の物体９の高さ位置を少ない労力で容易に迅速に調節することが可能となり、作業能率を高めることができる。
しかも、上記の調節機構４５は簡単な構成であり、安価に製作可能である。
【００６１】
このガススプリング１１が、圧縮ガスによりロッド部材２３を本体ケース１２から進出させる方向へ付勢するプッシュ型ガススプリング１１であるので、ガス作動室２７の周辺のシール箇所を少なくすることができ、ガス作動室２７に充填封入した圧縮ガスのリークを少なくことができ、圧縮ガスの充填などのメンテナンス費用を低減できる。
【実施例２】
【００６２】
次に、ガススプリング式バランサ１０Ａについて図面に基づいて説明する。但し、前記実施例１と同一の構成には同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
図６と図７に示すように、このガススプリング式バランサ１０Ａは、プル型ガススプリング６１と、ケース部材６２と、第１の吊りピース４１と、第２の吊りピース４２と、調節機構４５Ａとを有する。
【００６３】
先ず、プル型ガススプリング６１について説明する。
プル型ガススプリング６１は、シリンダ孔６７と、ロッド部材７０と、ガス作動室７５とを有する。このロッド部材７０は、ガス作動室７５に充填された圧縮ガスによりシリンダ孔６７へ退入する方向へ付勢されている。
【００６４】
シリンダ孔６７を形成する本体ケース６８は、円筒部材６４に内嵌されて、円筒部材６４に例えば接着剤で強力に接着されている。本体ケース６８の上端部には、ロッド部材７０が上限位置に達したときに、ピストン部７２を係止する環状の係止部６８ａが形成されている。
【００６５】
ロッド部材７０は、ピストン部７２と、延長部７３と、ロッド部７４とを有する。ピストン部７２には環状シール部材７２ａが装着されている。ピストン部７２から上方へ連なる延長部７３は、係止部６８ａを挿通して上方へ延びている。ロッド部７４は、ロッド側端壁部８０と下蓋部材６６を挿通してシリンダ孔６７の外部へ延びている。ロッド部７４の下端部分は段付き部を境にして小径に形成され、その先端部に第２の吊りピース４２が固着されている。
【００６６】
ガス作動室７５は、シリンダ孔６７内に区画され、ガス充填孔７７に装着されたガス充填バルブ７８により、このガス作動室７５には圧縮ガスが充填封入されている。ガス作動室７５内の下端部には、圧縮ガスがリークしないようにシールするための潤滑油を少量収容しておくことが望ましい。
【００６７】
ロッド側端壁部８０は、Ｃ形リング部材８１を介して本体ケース６８に内嵌固定されている。外周面には、本体ケース６８との間の隙間をガス密にシールする環状シール部材８２ａが装着され、内周面には、ロッド部７４との間の摺動隙間をガス密にシールする環状シール部材８２ｂが装着されている。環状シール部材８２ｂの下方には、ロッドガイドリング８４とダストシール８５が装着されている。
【００６８】
ケース部材６２は、円筒部材６４と、円筒部材６４の上部と下部を夫々塞ぐ上蓋部材６５と下蓋部材６６とで構成されている。円筒部材６４の上部には、円筒部材６４内を大気開放する呼吸孔６４ａが設けられている。上蓋部材６５と延長部７３との間に、長さが可変の可変スペース４０Ａが形成されている。上蓋部材６５の軸心部に、第１の吊りピース４１のボルト部が螺合されている。下蓋部材６６の中心側部分に貫通孔６９が形成され、ロッド部材７０が上下方向へ移動自在に挿通されている。
【００６９】
次に、物体の高さ位置を可能な調節機構４５Ａについて説明する。
調節機構４５Ａは、可変スペース４０Ａに装着され、油圧シリンダ４６のシリンダ本体４７が上蓋部材６５に固定され、ロッド部材４８が延長部７３に連結されている。筒状部材５１は、円筒部材６４を貫通して油圧シリンダ４６に水平姿勢に固定されている。尚、上蓋部材６５が「第１部材」に相当し、延長部７３が「第２部材」に相当する。それ以外の構成は前記実施例１と同一の構成であるので説明は省略する。
【００７０】
次に、このガススプリング式バランサ１０Ａの作用及び効果について説明する。
このバランサ１０Ａを天井クレーン１の上下のフック６，７の間に介装し、物体９を天井クレーン１で吊持しない状態では、ガス作動室７５内に充填された圧縮ガスの付勢力によりロッド部材７０は本体ケース６２へ最大限退入した状態（図６参照）になる。
【００７１】
物体９を第２の吊りピースに吊持すると、ロッド部材７０が下降し、ロッド部材７０が直ちに本体ケース６８から進出移動し、ガス作動室７５内の圧縮ガスのガス圧が自動的に調節されて、圧縮ガスによる付勢力と物体９の重量とが等しくなる。このバランス状態（図７参照）では、物体９の重量が見かけ上は零になる。
【００７２】
このバランス状態のとき、調節機構４５Ａにより可変スペース４０Ａを前記実施例１と同様に調節することで、大重量の物体９の高さ位置を少ない労力で容易に迅速に調節することできる。
このガススプリング１１Ａがロッド部材７０を本体ケース６８へ退入させる方向へ付勢するプル型であるので、バランサの構造を簡単化、小型化することができ、安価に製作することができる。これ以外に関しては、前記実施例１と同様の作用及び効果が得られる。
【００７３】
次に、前記実施例を部分的に変更する変更例について説明する。
１）実施例１，２において、吊持手段は天井クレーン１に限らず、シブクレーンやクレーン車やロボット等の他の吊持手段であっても良い。
２）実施例１，２において、ガススプリング１１，１１Ａは図示の状態とは上下反対に装着した構造でも良い。
３）実施例１，２において、調節機構４５，４５Ａは油圧シリンダ４６に限らず、油圧ジャッキ、電動ジャッキ、ネジジャッキやエアシリンダなどで構成されても良い。
【００７４】
４）実施例１において、タイロッド３７，３８が各々４本ずつ有する枠体３０ではなく、１対のタイロッドで各々構成された枠体３０であっても良い。
５）その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において前記実施例に種々の変形を付加した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施例１に係るガススプリング式バランサの略全体図である。
【図２】ガススプリング式バランサの自由長状態における縦断面図である。
【図３】ガススプリング式バランサのハーフストローク状態（バランス状態）における縦断面図である。
【図４】ガススプリング式バランサの最大ストローク状態における縦断面図である。
【図５】ロッド部材のストロークの変化に対するガススプリング力を示す線図である。
【図６】本発明の実施例２に係るガススプリング式バランサの自由長状態における縦断面図である。
【図７】ガススプリング式バランサのハーフストローク状態（バランス状態）における縦断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１    天井クレーン
９    物体
１０，１０Ａガススプリング式バランサ
１１  プッシュ型ガススプリング
１２  本体ケース
２３  ロッド部材
２７  ガス作動室
３０  枠体
３１  第１の枠体
３２  第２の枠体
４０，４０Ａ  可変スペース
４１  第１の吊りピース
４２  第２の吊りピース
４５，４５Ａ  調節機構
４６  油圧シリンダ
５０  ポンプ機構
６１  プル型ガススプリング
【図１】
2009085320.tif 000003
【図２】
2009085320.tif 000004
【図３】
2009085320.tif 000005
【図４】
2009085320.tif 000006
【図５】
2009085320.tif 000007
【図６】
2009085320.tif 000008
【図７】
2009085320.tif 000009