説明

ガイドローラ式昇降装置

【課題】従来より大きな負荷荷重、横荷重、偏荷重に対応でき、寸法調整、がた調整、メインテナンス作業が容易にできる昇降装置を提供すること。
【解決手段】昇降装置10は、基台となる内筒12及び内筒12を内挿する可動部となる外筒20、ガイドローラ34を具備し、ガイドローラ34は外筒20の外面に設けられた外筒20とは別体のガイドローラ取付部32によって軸支されている。ガイドローラ34が外筒20の外面に設けられているため、ガイドローラ34の径を容易に拡大することができ、従来より大きな負荷荷重、横荷重、偏荷重に対応できる。外筒20とは別体のガイドローラ取付部32が着脱可能であるため、ガイドローラ34のメインテナンス作業が容易にでき、ガイドローラ取付部32と外筒20との間に、シム(薄板材)を介挿させ取り付けることにより、容易に寸法調整、がた調整を行うことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ねじ機構を利用した昇降装置に関し、特に、基台となる筒内部に収納されたねじ機構によって対象物を昇降させる際、ねじ機構と連動して上下動する部材がローラ等によって案内される方式のガイドローラ式昇降装置(以下、単に「昇降装置」という。)に関する。
【背景技術】
【0002】
昇降装置においては、基台となる筒(以下、単に「基台」ということがある。)と上下動可能な部材(以下、単に「可動部」ということがある。)からなり、基台の内部中央に配置された雄ねじ軸を回転させることによってナットを上下に進退動させ、ナットと連動して上下動する可動部によって物を昇降させるものが知られている。
一般に、基台と可動部の間には、ローラ等からなるガイドローラが配設されており、その一例として、特許文献1〜3に示すものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2002−174235号公報
【特許文献2】特開2002−213444号公報
【特許文献3】特開2007−8696号公報
【0004】
特許文献1には、ラムの各平面部上を転動するころ状の複数のガイドローラをコラム本体に設けるようにしたガイド装置が開示されている。
特許文献2には、円柱形状のラムの外面上を転動するころ状の複数のガイドローラを円筒形状のコラムに設けるようにしたガイド装置が開示されている。
特許文献3には、ガイドローラがガイドプレートの異なる面に当接するように偏心して軸支されている昇降装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1、2に挙げられるように、基台にガイドローラを具えるものや、特許文献3のように、可動部にガイドローラを具えるものが提案されている。これらの昇降装置はガイドローラが昇降装置の内部に配設されているため、組付時のガイドローラとガイドローラ当接面の寸法調整(以下、単に「寸法調整」ということがある。)、使用によりがたが生じた際のガイドローラとガイドローラ当接面の寸法調整(以下、単に「がた調整」ということがある。)が困難である。寸法調整及びがた調整が適切に行なわれていない場合、隙間が生じ、ガイドローラが空転する、また逆に、ガイドローラに過度の応力がかかることとなり、発熱や異音の発生、故障といった問題が発生する。また、ガイドローラが異物を噛み込んだ場合や、ガイドローラの清掃のようなメインテナンス作業をする際、昇降装置の分解が必要となるため、作業が困難であるという問題がある。
【0006】
ガイドローラの役割として、可動部の案内、スラスト方向の耐負荷荷重(以下、単に「負荷荷重」ということがある。)の増大、ラジアル方向の横荷重(以下、単に「横荷重」ということがある。)、そして負荷荷重と横荷重による複合的な偏荷重(以下、単に「偏荷重」ということがある。)の許容性能の増大が挙げられる。ガイドローラの外径を大きくすることにより円滑な案内が可能になり、大きな負荷荷重、横荷重、偏荷重に対応することが可能になる。しかし、特許文献1〜3の発明では、ガイドローラが昇降装置内部に設けられているため、ガイドローラの外径を大きくする場合には、ガイドローラの外径に合わせて昇降装置自体も大きくしなければならない。また、ガイドローラの配置間隔を広げることにより、横荷重、偏荷重の許容性能を増大させることも可能であるが、特許文献1〜3の発明では、ガイドローラの配置間隔は設計段階で決定され、事後的に配置間隔を調整することができない。
【0007】
本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、昇降装置を大きくせずとも、より大きな負荷荷重、横荷重、偏荷重に対応でき、ガイドローラとガイドローラ当接面の間の寸法調整、がた調整が容易にでき、ガイドローラが異物を噛み込んだ場合や、ガイドローラの清掃のようなメインテナンス時の作業を容易に行うことができ、さらに、使用環境によって事後的に横荷重、偏荷重の許容性能を調整できる昇降装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、内筒と、該内筒を受け入れる外筒と、該外筒に設けられた開口部を通じて前記内筒に当接するように前記外筒の外面に配設されたガイドローラを具備し、前記内筒又は外筒を昇降させるねじ機構が前記外筒又は内筒に内設される昇降装置であって、
少なくとも上下一対の前記ガイドローラが対面するように配設され、前記内筒又は外筒の昇降を案内することを特徴とするガイドローラ式昇降装置によって前記課題を解決した。
【0009】
また、請求項2のように、内筒にねじ機構が内設され、内筒が固定され、外筒が内筒に対して上下動する構成がひとつの代表的実施形態である。
【0010】
また、請求項3のように、外筒にねじ機構が内設され、外筒が固定され、内筒が外筒に対して上下動する構成も、もう一つの好適実施形態である。
【0011】
また、請求項4のように、請求項1から3のいずれかの発明において、外筒とは別体のガイドローラを軸支するガイドローラ取付部を、外筒に着脱可能にした構成とすることが好ましい。
そして、請求項5のように、ガイドローラ取付部には、複数のガイドローラを取付けることができる。
【0012】
また、請求項6のように、請求項1〜5のいずれかの発明において、複数のガイドローラが1つの支点を中心に揺動する構造とすることも好適である。
【0013】
さらに、請求項7のように、内筒及び外筒が横断面四角形の角筒であって、ガイドローラが外筒の外面の四面に配設される構成が好ましい実施形態である。
【発明の効果】
【0014】
請求項1〜3によれば、少なくとも上下一対のガイドローラが対面するように配設されているため、横荷重、偏荷重に対応することができる。
【0015】
また、少なくとも上下一対でガイドローラが配設されているため、1個のガイドローラが配設される構成に比べて、ガイドローラの接触応力を分散させることができ、より大きな横荷重、偏荷重を許容することが可能となる。
【0016】
請求項4によれば、ガイドローラ及びガイドローラ取付部がガイドローラユニットとして着脱可能なため、ガイドローラが異物を噛み込んだ場合や、ガイドローラの清掃といったメインテナンス時の作業を、昇降装置を分解することなく容易に行うことができ、また、ガイドローラユニットを他の開口部へ装着し、ガイドローラの配置関係を変更することにより、使用環境によって変動する横荷重、偏荷重に事後的に対応することが可能である。
また、ガイドローラ取付部を外筒に装着させる際、ガイドローラ取付部と外筒の間にシム(薄板材)を挿入することにより、ガイドローラとガイドローラ当接面の寸法調整、がた調整を容易に行うことができる。このことにより、ガイドローラによる円滑な案内を容易に実現できることとなり、空転や発熱、異音の発生、故障を防止することができる。
そして、請求項5は、ガイドローラ取付け部に複数のガイドローラを取付けて、接触応力の分散を図る構成である。
【0017】
そして、請求項6によれば、複数のガイドローラが1つの支点を中心に揺動する構造であるため、当接する内筒が傾斜した際にも、複数のガイドローラが当接する内筒の傾斜に追従することにより、ガイドローラの接触応力を確実に分散させることができる。
【0018】
さらに、請求項7によれば、ガイドローラが横断面四角形状の外筒の外面の四面に配設されているため、全方向の横荷重、偏荷重に対応することができる。このため、本発明において、最大の効果を奏することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の第一実施形態の正面図。
【図2】図1の2−2線方向の横断面図。但し、ガイドローラには、陰影を施している。
【図3】本発明の第二実施形態の正面図。
【図4】図3の縦断面図。
【図5】本発明の第三実施形態の正面図。
【図6】図5の縦断面図。
【図7】2個のガイドローラを一組として並設した場合の要部拡大縦断面図。
【図8】揺動する構造とした2個一組のガイドローラの拡大図。
【図9】本発明の第四実施形態の正面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
本発明の実施例を図1〜9を参照して説明する。但し、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。また、図面では本発明の昇降装置の筒は横断面が四角形であるが、これに限らず、他の多角形や、場合によっては、円筒にも、本発明は適用可能である。
【0021】
図1において、昇降装置10は、ハウジング40を有する基台となる内筒12及び内筒12を内挿する可動部となる外筒20、ガイドローラ34を具備し、ガイドローラ34は外筒20の外面に設けられた外筒20とは別体のガイドローラ取付部32によって軸支されている。内筒12の外面には、ガイドプレート14が設けられている。図1、2に示すように、上下で一対のガイドローラ34は、外筒20の外面に設けられた開口部25を通じて内筒のガイドプレート14に当接している。このような構造とすることで、ガイドローラ34の径を拡大、縮小したとしても、昇降装置10の大きさに影響を与えることがない。このため、従来技術に比して容易にガイドローラの径を変更することができ、昇降装置の大きさを変えることなく、負荷荷重、横荷重、偏荷重の許容性能を増大させることができる。
【0022】
また、少なくとも上下一対のガイドローラ34が対面するように配置されていることで、横荷重、偏荷重への対応が可能となる。モーメント付きの荷重が加わったときは、対面する全部で少なくとも4個のガイドローラのうち、対角線の位置にある2個のガイドローラが荷重を支えることになる。
【0023】
図1に示す昇降装置10は、全ての開口部25にガイドローラ34が配設されているから、ガイドローラ34の配置を事後的に変更することはできないが、開口部25の数を必要最小限にすることで、昇降装置10の剛性を低下させることがない利点がある。
【0024】
次に、図3において、昇降装置10aは、ハウジング40を有する基台となる内筒12及び内筒12を内挿し可動部となる外筒20、ガイドローラ34とそれを軸支する外筒20とは別体のガイドローラ取付部32からなるガイドローラユニット30を具備し、内筒12の外面13の全面にガイドプレート14を有しており、外筒20の外面23の全面には各3個の開口部25が設けられている。また、外筒20の外面23の各面にはそれぞれ2個のガイドローラユニット30が、図示しないねじ等により外筒20の外面23に設けられているガイドローラユニット取付座29に装着されており、ガイドローラ34は開口部25を通じてガイドプレート14と当接している。このように、ガイドローラユニット30を着脱可能とすることにより、ガイドローラ34が異物を噛み込んだ場合や、ガイドローラ34の清掃といった、メインテナンス時の作業を容易に行うことができる。
【0025】
次に、図4に示すように、内筒12の内部の中心には、回転自在に配設された雄ねじ軸45を具え、内筒12内部の底部に雄ねじ軸を回転させる駆動部43を具え、雄ねじ軸45の底部には雄ねじ軸45に螺合されたナット47の下死点となる固定部材44が配設されている。また、雄ねじ軸45の上端部にはナット47の上死点となるエンドプレート46が配設されている。ナット47は雄ねじ軸45を受入れ可能な中空のロッド48と連結され、ロッド48は金具49によって筒20の内側の先端上部中心に連結されている。ねじ機構42としては、ボールねじ機構が代表的であるが、台形ねじ等のすべりねじ機構であってもよい。
【0026】
この昇降装置10aにおいて、駆動部43が回転することにより、駆動部43のトルクが変速機等を通じて雄ねじ軸45に伝わり、雄ねじ軸45が回転することによってナット47が上下に進退動し、ナット47に連動してロッド48によって連結されている外筒20が上下動する。外筒20が上下動する際、外筒20の外面に取付けられたガイドローラユニット30のガイドローラ34が内筒12のガイドプレート14上を転動し、外筒20の上下動を案内する。外筒20とは別体のガイドローラ取付部32とガイドローラユニット取付座29の間に図示しないシム(薄板材)を介挿することにより、ガイドローラ34とガイドプレート24との寸法調整、がた調整を容易に行うことができるため、スムーズな案内を容易に実現することができ、空転や発熱、異音の発生、故障を防止することができる。また、シム(薄板材)の厚さを変更することによる微調整も可能である。外筒20の外面には各3個の開口部25が設けられており、着脱可能なガイドローラユニット30を任意の開口部に装着することができる。このため、ガイドローラユニットの配置間隔や組合わせを変更することによって、使用環境に適切な横荷重、偏荷重の許容性能とする調整を事後的に行うことができる。ガイドローラを大径化した場合であっても、昇降装置10aの大きさに影響を与えることがないということは、前述の通りであるなお、開口部を3つ以上設ける替わりに、上下方向に長孔にしてもよい。
【0027】
さらに、図5、6に示す昇降装置10bは、ハウジング40を有する基台となる外筒12及び外筒12に内挿され可動部となる内筒20、ガイドローラ34とそれを軸支する外筒12とは別体のガイドローラ取付部32からなるガイドローラユニット30を具備し、内筒20の外面23の全面にガイドプレート24を有しており、外筒12の外面13の全面には各3個の開口部15が設けられている。また、外筒12の外面13の各面にはそれぞれ2個のガイドローラユニット30が図示しないねじ等により外筒12の外面13に設けられているガイドローラユニット取付座19に装着されており、ガイドローラ34は開口部15を通じてガイドプレート24と当接している。
【0028】
この昇降装置10bは昇降装置10aと構成は異なるが、昇降装置10aと基本的に同一の作用、効果が得られるため、作用、効果についての詳細な説明は省略する。なお、この実施形態では、ガイドローラが固定側にあるため、その分、ねじ機構への荷重を減らすことができる。
【0029】
なお、図7に示すように、ガイドローラ34a、34bを一組として外筒の外面23に並設することによって、ガイドローラ単体を配設する場合に比べてガイドプレート14との接触応力を分散させることができ、より大きな横荷重、偏荷重に対応することが可能となる。なお、図7ではガイドローラを2個一組として並設しているが、一組とするガイドローラの数は2個に限られない。
【0030】
また、図8に示すように、支点32aを中心に軸支された揺動板36によってガイドローラ34a、34bを軸支する構造とすれば、ガイドローラが当接する内筒が使用によって傾斜した場合でも、ガイドローラがその傾斜に追従して当接することができるため、いずれかのガイドローラが空転するという事態を防ぎ、接触応力を確実に分散させることが可能となる。
【0031】
最後に、図9に示すようにガイドローラを配設する部分をカバー38によって覆うことにより、防水性や防塵性を具えた仕様とすることもできる。
【0032】
以上説明したように、ガイドローラを昇降装置の外筒の外面に設けることにより、昇降装置の大きさを変更しなくともガイドローラの外径を変更でき、横荷重、偏荷重の許容性能を増大させることができる。
また、ガイドローラを着脱可能なガイドローラ取付部に軸支させることにより、ガイドローラが異物を噛み込んだ場合や、ガイドローラの清掃といったメインテナンス時の作業を容易に行うことができ、ガイドローラの配置間隔を調整することで、使用環境に適した横荷重、偏荷重の許容性能に調整することができる。さらに、ガイドローラユニットとガイドローラユニット取付座の間にシム(薄板材)を介挿することにより、容易に、寸法調整、がた調整を行うことができる。
また、複数のガイドローラを一組として並設することにより、ガイドローラ単体の場合に比べて、ガイドローラの接触応力を低減でき、より大きな横荷重、偏荷重に対応することが可能となる。さらに、並設した複数のガイドローラを1個の支点を中心に揺動できる構造とすることにより、ガイドローラが当接する内筒が何らかの理由によって傾斜した場合でも、その傾斜にガイドローラが追従して当接することができるため、いずれかのガイドローラが空転するという事態を防ぎ、接触応力を確実に分散させることができる。
【符号の説明】
【0033】
10 第一実施形態の昇降装置
10a 第二実施形態の昇降装置
10b 第三実施形態の昇降装置
10c 第四実施形態の昇降装置
12 内筒(外筒)
15,25 開口部
19,29 ガイドローラユニット取付座
20 外筒(内筒)
30 ガイドローラユニット
32 ガイドローラ取付部
34 ガイドローラ
42 ねじ機構

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内筒と、該内筒を受け入れる外筒と、該外筒に設けられた開口部を通じて前記内筒に当接するように前記外筒の外面に配設されたガイドローラを具備し、前記内筒又は外筒を昇降させるねじ機構が前記外筒又は内筒に内設される昇降装置であって、
少なくとも上下一対の前記ガイドローラが対面するように配設され、前記内筒又は外筒の昇降を案内することを特徴とする、
ガイドローラ式昇降装置。
【請求項2】
前記ねじ機構が内設された内筒が固定され、前記外筒が内筒に対して昇降する、請求項1のガイドローラ式昇降装置。
【請求項3】
前記外筒にねじ機構が内設された外筒が固定され、前記内筒が外筒に対して昇降する、請求項1のガイドローラ式昇降装置。
【請求項4】
前記外筒とは別体の前記ガイドローラを軸支するガイドローラ取付部が、該外筒の外面に着脱可能とされた、請求項1から3のいずれかのガイドローラ式昇降装置。
【請求項5】
前記ガイドローラ取付部に複数のガイドローラが取付けられた、請求項5のガイドローラ式昇降装置。
【請求項6】
複数の前記ガイドローラが1つの支点を中心に揺動する構造とされた、請求項1から5のいずれかのガイドローラ式昇降装置。
【請求項7】
前記内筒及び外筒が横断面四角形の角筒であって、前記ガイドローラが前記外筒の外面の四面に配設されている、請求項1から6のいずれかのガイドローラ式昇降装置。

【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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【公開番号】特開2012−140234(P2012−140234A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−906(P2011−906)
【出願日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【出願人】(000150800)株式会社ツバキエマソン (102)