噛合チェーン式昇降装置
【課題】垂直方向における昇降テーブルの位置決め精度を向上するとともに昇降テーブルの積載面を水平な状態に保持し、しかも、昇降テーブルの昇降位置および傾きに関する情報を高精度に検出する噛合チェーン式昇降装置を提供すること。
【解決手段】昇降テーブル１１０と昇降用スプロケット１４０と昇降駆動用噛合チェーン１５０と駆動源１６０とパンタグラフ機構１７０とを備え、開脚角度検出センサ１８０がパンタグラフ機構１７０に設置されている噛合チェーン式昇降装置１００。
【解決手段】昇降テーブル１１０と昇降用スプロケット１４０と昇降駆動用噛合チェーン１５０と駆動源１６０とパンタグラフ機構１７０とを備え、開脚角度検出センサ１８０がパンタグラフ機構１７０に設置されている噛合チェーン式昇降装置１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種製造分野の製造設備、運輸分野の移送設備、医療福祉分野の介護設備、芸術分野の舞台設備などに用いて被昇降物を設置面に対して平行に進退動させる駆動装置であって、特に、噛合チェーンを進退動作の駆動媒体として採用した噛合チェーン式駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、昇降装置として、スプロケットにより相互に噛み合って一体的に昇降する一対の噛合チェーンを用いて重量物などの被昇降物を昇降移動させる昇降装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
そして、一対の噛合チェーンの上端には、被昇降物を上面に搭載する荷重支持部材が連結されている。
【特許文献１】特許第３３７０９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の昇降装置では、被昇降物を含む荷重支持部材の重量に起因して荷重支持部材を支持する噛合チェーンがチェーン長手方向に圧縮され、さらには、この噛合チェーンの圧縮具合は被昇降物の重量等によって変動を生じるため、被昇降物の積み下ろし時に荷重支持部材の積載面の高さが一定せず、荷重支持部材と周辺機器との間におけるスムーズな被昇降物の受け渡しが阻害されることがあり、垂直方向における荷重支持部材の位置決め精度を向上させるために更なる工夫を要していた。
【０００４】
また、荷重支持部材の積載面に被昇降物が偏在した状態で搭載された場合、被昇降物の重量に起因して荷重支持部材の積載面が水平面に対して傾斜して、被昇降物が荷重支持部材の積載面からズレ落ちてしまうことがあるため、荷重支持部材の積載面を水平な状態に維持するために更なる工夫を施す必要があった。
【０００５】
そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、垂直方向における昇降テーブルの位置決め精度を向上するとともに昇降テーブルの積載面を水平な状態に保持し、しかも、昇降テーブルの昇降位置および傾きに関する情報を高精度に検出する噛合チェーン式昇降装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る本発明は、設置面に対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケットと、該一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに前記一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、該昇降駆動用噛合チェーンの上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源と、前記昇降テーブルと設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブルの昇降動作をガイドするパンタグラフ機構とを備えている噛合チェーン式昇降装置において、パンタグラフ機構を構成して伸縮させるリンク相互間の開脚角度を検出する開脚角度検出センサが、パンタグラフ機構に設置されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、請求項１記載の構成に加えて、前記開脚角度検出センサが昇降テーブルのテーブル幅方向にそれぞれ配置されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００８】
請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２記載の構成に加えて、前記開脚角度検出センサが昇降テーブルのテーブル長手方向にそれぞれ配置されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【発明の効果】
【０００９】
そこで、本発明の噛合チェーン式昇降装置は、設置面に対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケットと、一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、昇降駆動用噛合チェーンの上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源と、昇降テーブルと設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブルの昇降動作をガイドするパンタグラフ機構とを備えていることにより、昇降テーブルが昇降位置に関係なく昇降用スプロケットの正逆回転に合わせて昇降可能であるので、昇降テーブルの昇降動作を等速かつ迅速に達成できるとともにチェーン収納手段と駆動部分の高い設計自由度を実現でき、加えて、以下のような特有の構成に対応した格別の効果を奏することができる。
【００１０】
請求項１に係る本発明の噛合チェーン式昇降装置によれば、開脚角度検出センサがパンタグラフ機構に設置されていることにより、開脚角度検出センサによって測定されたリンク相互間の開脚角度からパンタグラフ機構の伸縮状態を検出できるため、この検出情報を基に昇降テーブルの昇降位置を制御することで垂直方向における昇降テーブルの位置決め精度を向上でき、特に、昇降テーブルの搭載面に対する被昇降物の積み下ろし時に生じがちな被昇降物を含む昇降テーブルの重量変化に起因して、チェーン長手方向への昇降駆動用噛合チェーンの圧縮具合が変化して昇降テーブルの昇降位置に変動が生じた場合、この昇降テーブルの昇降位置の変化を開脚角度検出センサが検出して、この検出情報を基に昇降テーブルの昇降位置を補正できるため、昇降テーブルの積載面の高さを一定に維持して昇降テーブルに対する被昇降物の円滑な搬出搬入を実現できる。
【００１１】
さらに、開脚角度検出センサを複数箇所に配置した際には、各箇所におけるリンク相互間の開脚角度をそれぞれ測定して比較することで水平面に対する昇降テーブルの傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構を制御して昇降テーブルの積載面を水平な状態に保持して安定感のある昇降動作を達成できる。
【００１２】
また、被昇降物を含む昇降テーブルの重量によってチェーン長手方向に圧縮されがちな昇降駆動用噛合チェーンや該昇降駆動用噛合チェーンを昇降させる昇降用スプロケットに対して回転型エンコーダを設置した場合と比較して、本発明の噛合チェーン式昇降装置では昇降テーブルの底面側に直接的に取り付けられたパンタグラフ機構の伸縮状態を検出できるため、昇降テーブルの昇降位置および傾きに関する情報を高精度に検出でき、精度の高い昇降テーブルの制御を実現できる。
【００１３】
請求項２に係る本発明の噛合チェーン式昇降装置によれば、請求項１記載の噛合チェーン式昇降装置が奏する効果に加えて、開脚角度検出センサが昇降テーブルのテーブル幅方向にそれぞれ配置されていることにより、昇降テーブルのテーブル幅方向の両側においてパンタグラフ機構の伸縮状態をそれぞれ検出して比較することで、昇降テーブルのテーブル幅方向への傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構を制御して、被昇降物等が昇降テーブルの積載面からテーブル幅方向に落下することを防止できる。
【００１４】
請求項３に係る本発明の噛合チェーン式昇降装置によれば、請求項１記載の噛合チェーン式昇降装置が奏する効果に加えて、開脚角度検出センサが昇降テーブルのテーブル長手方向にそれぞれ配置されていることにより、昇降テーブルのテーブル長手方向の両側においてパンタグラフ機構の伸縮状態をそれぞれ検出して比較することで、昇降テーブルのテーブル長手方向への傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構を制御して、昇降テーブルの安定した積載面を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の噛合チェーン式昇降装置は、設置面に対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケットと、一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、昇降駆動用噛合チェーンの上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源と、昇降テーブルと設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブルの昇降動作をガイドするパンタグラフ機構とを備え、パンタグラフ機構を構成して伸縮させるリンク相互間の開脚角度を検出する開脚角度検出センサがパンタグラフ機構に設置されて、垂直方向における昇降テーブルの位置決め精度を向上するとともに昇降テーブルの積載面を水平な状態に保持し、昇降テーブルの昇降位置および傾きに関する情報を高精度に検出するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
【００１６】
たとえば、本発明の噛合チェーン式昇降装置で昇降テーブルにそれぞれ配置する２組の昇降駆動用噛合チェーンは、一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向への偏向駆動直後に相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向駆動時に相互に噛み外れて分岐するものであれば、その具体的なチェーン形態は如何なるものであっても良く、例えば、ローラを有するもの、ローラを有していないもの、すなわち、ブシュのみを有するもの、チェーン幅方向に１列の単列であるもの、チェーン幅方向に２列以上の複列であるもの、あるいは、これらの組み合わせによるものなど何れであっても構わないが、チェーン幅方向に２列以上の複列であるものを採用する場合には、一対の昇降駆動用噛合チェーンの一方を構成する外歯プレートと内歯プレートが、これに対向する他方の昇降駆動用噛合チェーンを構成する外歯プレートと内歯プレートに対してチェーン幅方向の複列に亙ってそれぞれフック状に多重かつ強固に噛み合うため、昇降駆動用噛合チェーンのチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制して優れたチェーン耐久性を実現できるので、より好ましい。
【００１７】
また、前述した昇降駆動用噛合チェーンでは、内歯プレートに圧入嵌合するプレート側圧入部とプレート側圧入部より大径のスプロケット噛合部とを一体に備えたブシュを採用しても良く、このようなブシュを採用した場合には、ブシュと一体に成形されたスプロケット噛合部の特定された外周面で昇降用スプロケットと安定して接触するので、ローラ及びブシュを用いたチェーンのように昇降用スプロケットとの噛み合い時に連結ピンもしくはブシュの中心に対してローラの中心が偏在して昇降用スプロケットとの間で噛合振動や噛合騒音が発生することを防止でき、また、このようにしてブシュと昇降用スプロケットとの間での噛合振動の発生を防止することで、チェーン相互間における噛合タイミングにズレが生じることを回避できるので、このような噛合タイミングのズレに起因して発生する振動を被昇降物に与えることなく安定した昇降動作を実現できるとともに、昇降用スプロケットの回転力を効率良く昇降駆動用噛合チェーンに伝達することができる。
【００１８】
さらに、昇降駆動用噛合チェーンでは、内歯プレートのブシュ間ピッチが昇降用スプロケットによる上昇駆動時に先行する内歯プレートの下方側に圧入嵌合されたブシュの中心と内歯プレートに後続する内歯プレートの上方側に圧入嵌合されたブシュの中心との相互間隔に等しくなるように設定する、すなわち、外歯プレートのピン間ピッチが内歯プレートのブシュ間ピッチにブシュの内周と連結ピンの外周との径差を加えた長さに等しくなるように設定しても良く、このようにピン間ピッチとブシュ間ピッチとを設定した場合には、被昇降物などの荷重に起因して連結ピンがブシュに対して各内歯プレート内におけるチェーン長手方向内側に偏在した際においても、チェーン長手方向に亘る各ブシュの相互間隔がそれぞれ等しくなるので、各ブシュの相互間隔が不均等である場合に昇降用スプロケットとの間で生じがちなガタツキを抑制して、昇降用スプロケットとの円滑な噛合状態を実現でき、また、前述したように上昇駆動時における各ブシュの相互間隔をそれぞれ等しくすることで、一対の昇降駆動用噛合チェーンの一方を構成する外歯プレート及び内歯プレートと他方の昇降駆動用噛合チェーンを構成する外歯プレート及び内歯プレートとの相互間におけるチェーン長手方向の位置関係、すなわち、高さ関係を半ピッチずらした状態で適切に調整できるので、チェーン相互間における円滑な噛合タイミングを実現できる。
【００１９】
本発明の噛合チェーン式昇降装置で用いられる開脚角度検出センサは、パンタグラフ機構を構成して伸縮させるリンク相互間の開脚角度を検出するものであれば、回転型ポテンショメータ、レゾルバ、回転型エンコーダなど如何なる態様を呈していても良い。
【００２０】
そして、本発明の噛合チェーン式昇降装置は、設置面が据え置き設置形態となる床面であっても、吊り下げ設置形態となる天井面であっても昇降動作に何ら支障はなく、さらには、片持ち支持形態となる垂直壁面であっても前述した昇降動作に相当する進退動作に何ら支障はない。
また、前述したような吊り下げ設置形態、片持ち支持形態を採用した場合には、据え置き設置形態を採用した場合に用いられる昇降テーブルは必須の構成要素ではなく、他の手段を用いて被昇降物を昇降駆動用噛合チェーンの端部に直接的または間接的に取り付ければ良い。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置の全体斜視図であり、図２は、図１から昇降テーブルとパンタグラフ機構を除いた状態の斜視図であり、図３は、図２に示す昇降用スプロケット近傍の一部拡大図であり、図４は、昇降駆動用噛合チェーンの分解組み立て状態と噛み外れ状態を示す斜視図であり、図５は、パンタグラフ機構と開脚角度検出センサを中心とした斜視図であり、図６は、駆動モータに用いられる制御手段を示す説明図である。
【００２２】
まず、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００は、図１に示すように、重量物（図示していない）を搭載する昇降テーブル１１０を設置面に対して平行に昇降させるために設置するものである。
【００２３】
そして、本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００は、図１乃至図４に示すように、前述した昇降テーブル１１０が平行に昇降する設置面に据え付けたベースプレート１２０と、このベースプレート１２０に対して平行に併置された一対の回転軸１３０を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケット１４０と、これらの一対の昇降用スプロケット１４０と噛み外れることによって昇降テーブル１１０を昇降する一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０と、この昇降駆動用噛合チェーン１５０の上端に設置されて一体に昇降する前述した昇降テーブル１１０と、一対の昇降用スプロケット１４０を回転させる同期ギア群１６３に動力を伝達する動力伝達チェーン１６２と、この動力伝達チェーン１６２を駆動する駆動源としての駆動モータ１６０と、一対の昇降用スプロケット１４０の対向する股間領域に設けられて一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を誘導移動させるチェーン誘導プレート１６５と、昇降テーブル１１０と設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブル１１０の昇降動作をガイドするパンタグラフ機構１７０とを基本的な装置構成として備えている。
【００２４】
そして、前述した一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０は、昇降テーブル１１０に対して左右２組配置され、所謂、２本突き状態になっている。
これにより、被昇降物が昇降テーブル１１０上に偏在した状態で搭載されている場合や昇降テーブル１１０の最上昇位置近傍において昇降テーブル１１０の幅方向に生じがちな横揺れの虞れがある場合であっても、昇降テーブル１１０の左右両側にそれぞれ配置された一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が、搭載された被昇降物を含めた全荷重を二分してその負荷を分担軽減した自立状態で昇降するようになっている。
しかも、たとえ、２組配置された一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の一方が切断しても他方の一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が昇降テーブル１１０を落下しないように支持するようになっている。
【００２５】
また、前述した動力伝達チェーン１６２は、駆動側スプロケット１６１から同期ギア群１６３の従動側スプロケットへ動力伝達するための２組のローラチェーンからなるものであって、所謂、２本掛け状態になっている。
これにより、駆動側スプロケット１６１から従動側スプロケットへ伝達する動力を二分して伝動負荷を軽減している。
しかも、２組配置された動力伝達チェーン１６２の一方が切断しても他方の動力伝達チェーン１６２が昇降テーブル１１０を落下しないように動力伝達するようになっている。
【００２６】
さらに、前述した駆動源としての駆動モータ１６０は、公知のウォームとウォーム歯車（図示しない）で構成された減速機構を備えている。
これにより、駆動障害が生じてもウォームとウォーム歯車との間で相互の噛み合い抵抗、所謂、セルフロック機能が働くようになっている。
【００２７】
なお、本実施例においては、昇降用スプロケット１４０を駆動する駆動源として駆動モータ１６０を採用しているが、その他の駆動手段、例えば、ハンドルを用いて手動で駆動力を発生させるように設定しても何ら構わない。
また、図２及び図３に示す符号１６１は、減速機構を備えた駆動モータ１６０の出力軸側に同軸配置した一対の駆動側スプロケット１６１であり、図３に示す符号１６３は、一対の動力伝達チェーン１６２から一対の昇降用スプロケット１４０へ相互に反対方向に正逆回転するように動力伝達するための同期ギア群である。
【００２８】
そして、本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００では、図４に示すように、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を誘導移動させるチェーン誘導プレート１６５が、一対の昇降用スプロケット１４０の対向する股間領域に設けられており、上昇駆動時に一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇させるとともに、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を相互に噛み外して分岐させるようになっている。
【００２９】
さらに、前述したような減速機構を備えた駆動モータ１６０は、図２及び図３で示すように、昇降テーブル１１０の最下降位置の周辺域、すなわち、昇降テーブル１１０の投影傘下の領域外に離間配置されている。
【００３０】
また、前述したチェーン収納手段１９０も、図２に示すように、駆動モータ１６０と同
様に、昇降テーブル１１０の最下降位置の周辺域、すなわち、昇降テーブル１１０の投影
傘下の領域外に離間配置されている。
すなわち、相互に噛み外れて分岐した一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の一方は、駆動モータ１６０側に配置した巻き取り型のチェーン収納ボックス１９１からなるチェーン収納手段１９０内に収納されるとともに、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の他方は、駆動モータ１６０と対向する反対側に配置した直線状収納レール１９２からなるチェーン収納手段１９０内に収納されるように構成されている。
【００３１】
したがって、これらの駆動モータ１６０やチェーン収納手段１９０の高さ寸法分に配慮することなく、昇降テーブル１１０の最下降位置を低くすること、すなわち、昇降テーブル１１０の低床化が可能となるため、昇降テーブル１１０に対して被昇降物を搬出搬入する作業負担が大幅に軽減され、昇降機構の保守メンテナンスの際に駆動モータ１６０やチェーン収納手段１９０が作業障害要因にならず安全且つ簡便なメンテナンス作業が行えるようになっている。
【００３２】
また、前述したパンタグラフ機構１７０は、図１及び図５に示すように、リンクとしてのインナーアーム１７２とアウターアーム１７３とを交差部１７４を中心として相互に回動自在に交差させてなるパンタグラフ部材１７１を関節部１７５を介して上下２段形式で伸縮方向に連設して構成されている。
そして、このパンタグラフ機構１７０は、昇降テーブル１１０に対して前後２列形式で水平方向に２組配置されている。
【００３３】
パンタグラフ機構１７０は、図１及び図５に示すように、昇降駆動用噛合チェーン１５０の昇降駆動に追従して伸縮するようになっており、昇降テーブル１１０の安定した昇降動作をガイドするように設計されている。
なお、図５に示す符号１７６は、前後２列形式で離間配置されたパンタグラフ機構１７０を相互に連結して強度を向上させる連結リブであり、図１及び図５に示す符号１７７は、インナーアーム１７２の下端を昇降動作に応じて摺動させるスライドレールである。
【００３４】
さらに、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００で用いた一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０は、図４で示すように、フック部を有する内歯プレート１５１と、この内歯プレート１５１に対してチェーン長手方向に半ピッチ分ずらして重なり合うとともにフック部を有する外歯プレート１５２と、内歯プレート１５１同士をチェーン幅方向に連結固定するブシュ１５３と、このブシュ１５３に外嵌されるローラ１５４と、外歯プレート１５２同士をチェーン幅方向に連結固定する連結ピン１５５とを備えており、前述したチェーン誘導プレート１６５に沿って水平方向から垂直方向への偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに一対の昇降用スプロケット１４０により垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐するように配置されている。
【００３５】
そして、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の一方を構成する内歯プレート１５１と外歯プレート１５２とが、これに対向する他方の昇降駆動用噛合チェーン１５０を構成する内歯プレート１５１と外歯プレート１５２とに対してチェーン幅方向の複列に亙ってそれぞれフック状に多重かつ強固に噛み合うようになっており、搭載された被昇降物を含めた全荷重を支持しながら自立状態で昇降する昇降駆動用噛合チェーン１５０にチェーン幅方向の片側に偏荷重が負荷された場合であっても過負荷状態の昇降駆動用噛合チェーン１５０のチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制して優れたチェーン耐久性を確保して不慮のチェーン切断を回避している。
【００３６】
そこで、本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００が最も特徴とする開脚角度検出センサ１８０について、図５により詳しく説明する。
まず、開脚角度検出センサ１８０は、図５に示すように、インナーアーム１７２とアウターアーム１７３とを相互に交差させる交差部１７４に設置されており、インナーアーム１７２とアウターアーム１７３との相互間の開脚角度を検出するようになっている。
【００３７】
このリンク相互間の開脚角度に関する制御信号は、開脚角度検出センサ１８０から図６に示すような駆動モータ１６０の制御手段１６４に対して出力され、この制御手段１６４で昇降テーブル１１０の昇降位置を演算処理して、昇降駆動用噛合チェーン１５０を駆動する駆動モータ１６０に対して指令、例えば、昇降テーブル１１０の昇降位置の補正指令を出力するようになっている。
なお、図６に示す符号１６４ａは、開脚角度検出センサ１８０からの制御信号を受けて演算処理するＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）であり、図６に示す符号１６４ｂは、一次側電源からの電力を制御するモータドライバであり、図６に示す１６４ｃは、駆動モータ１６０に対してブレーキ信号を出力するブレーキ回路である。
【００３８】
つぎに、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００の昇降動作について図１に基づいて説明する。
まず、図１に示すように、昇降テーブル１１０が最上昇位置に達する場合は、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が一対の昇降用スプロケット１４０によってチェーン収納ボックス１９１と直線状収納レール１９２からなるチェーン収納手段１９０からそれぞれ繰り出され、この一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が重量物からなる被昇降物（図示していない）を搭載する昇降テーブル１１０の全重量を支えながら減速機構を備えた駆動モータ１６０の出力に応じて２本掛けされた動力伝達チェーン１６２により等速かつ迅速に上昇するようになっている。
なお、図１及び図２に示す符号１１１は、昇降駆動に伴ってアウターアーム１７３の上端を水平方向に向けて摺動させる昇降テーブル１１０に凹設されたスライド機構である。
【００３９】
一方、昇降テーブル１１０が最下降位置に達する場合は、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が一対の昇降用スプロケット１４０によってチェーン収納ボックス１９１と直線状収納レール１９２からなるチェーン収納手段１９０へそれぞれ分岐しながら引き込まれ、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が重量物（図示していない）を搭載する昇降テーブル１１０の全重量を支えながら減速機構を備えた駆動モータ１６０の出力に応じて２本掛けされた動力伝達チェーン１６２により等速かつ迅速に下降するようになっている。
【００４０】
このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００は、開脚角度検出センサ１８０がパンタグラフ機構１７０に設置されている。
したがって、開脚角度検出センサ１８０によって測定されたリンク相互間、すなわち、インナーアーム１７２とアウターアーム１７３との相互間の開脚角度からパンタグラフ機構１７０の伸縮状態を検出できるため、この検出情報を基に昇降テーブル１１０の昇降位置を制御することで垂直方向における昇降テーブル１１０の位置決め精度を向上でき、特に、昇降テーブル１１０の搭載面に対する被昇降物の積み下ろし時に生じがちな被昇降物を含む昇降テーブル１１０の重量変化に起因して、チェーン長手方向への昇降駆動用噛合チェーン１５０の圧縮具合が変化して昇降テーブル１１０の昇降位置に変動が生じた場合、この昇降テーブル１１０の昇降位置の変化を開脚角度検出センサ１８０が検出して、この検出情報を基に昇降テーブル１１０の昇降位置を補正できるため、昇降テーブル１１０の積載面の高さを一定に維持して昇降テーブル１１０に対する被昇降物の円滑な搬出搬入を実現できる。
【００４１】
また、被昇降物を含む昇降テーブル１１０の重量によってチェーン長手方向に圧縮されがちな昇降駆動用噛合チェーン１５０や昇降駆動用噛合チェーン１５０を昇降させる昇降用スプロケット１４０に対して回転型エンコーダを設置した場合と比較して、本発明の噛合チェーン式昇降装置１００では昇降テーブル１１０の底面側に直接的に取り付けられたパンタグラフ機構１７０の伸縮状態を検出できるため、昇降テーブル１１０の昇降位置に関する情報を高精度に検出でき、精度の高い昇降テーブル１１０の制御を実現できるなど、その効果は甚大である。
【００４２】
つぎに、本発明の第２実施例である噛合チェーン式昇降装置２００について、図７に基づいて以下に説明する。
ここで、本発明の第２実施例である噛合チェーン式昇降装置２００における開脚角度検出センサ２８０以外の構成は、前述した第１実施例の噛合チェーン式昇降装置１００と全く同じであるため、第１実施例の噛合チェーン式昇降装置１００に関する明細書、および、図１乃至図６に示す１００番台の符号を２００番台の符号に読み替えることによって、開脚角度検出センサ２８０以外の構成についてはその説明を省略する。
【００４３】
そこで、本実施例の噛合チェーン式昇降装置２００が最も特徴とする開脚角度検出センサ２８０の具体的な形態について詳しく説明する。
すなわち、図７に示すように、開脚角度検出センサ２８０は、昇降テーブル２１０のテーブル幅方向にそれぞれ配置されており、すなわち、昇降テーブル２１０に対して前後一対で２組配置されたパンタグラフ機構２７０の交差部２７４に対してそれぞれ設置されており、各パンタグラフ機構２７０の伸縮状態を検出するようになっている。
【００４４】
なお、開脚角度検出センサ２８０をパンタグラフ機構２７０の交差部２７４に対して設置する代わりに、パンタグラフ機構２７０の関節部２７５に対して設置しても良く、この場合にも同様の効果を得ることができる。
【００４５】
このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式昇降装置２００は、開脚角度検出センサ２８０が、昇降テーブル２１０のテーブル幅方向にそれぞれ配置されている。
したがって、昇降テーブル２１０のテーブル幅方向の両側において各パンタグラフ機構２７０の伸縮状態をそれぞれ検出して比較することで、昇降テーブル２１０のテーブル幅方向への傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構２７０を制御して、被昇降物等が昇降テーブル２１０の積載面からテーブル幅方向に落下することを防止できるなど、その効果は甚大である。
【００４６】
つぎに、本発明の第３実施例である噛合チェーン式昇降装置３００について、図８に基づいて以下に説明する。
ここで、本発明の第３実施例である噛合チェーン式昇降装置３００における開脚角度検出センサ３８０以外の構成は、前述した第１実施例の噛合チェーン式昇降装置１００と全く同じであるため、第１実施例の噛合チェーン式昇降装置１００に関する明細書、および、図１乃至図６に示す１００番台の符号を３００番台の符号に読み替えることによって、開脚角度検出センサ３８０以外の構成についてはその説明を省略する。
【００４７】
そこで、本実施例の噛合チェーン式昇降装置３００が最も特徴とする開脚角度検出センサ３８０の具体的な形態について詳しく説明する。
すなわち、図８に示すように、開脚角度検出センサ３８０は、昇降テーブル３１０のテーブル長手方向にそれぞれ配置されており、すなわち、パンタグラフ機構３７０の左右一対の関節部３７５に対してそれぞれ設置されており、各関節部３７５におけるインナーアーム３７２とアウターアーム３７３との開脚角度を検出するようになっている。
【００４８】
このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式昇降装置３００は、開脚角度検出センサ３８０が、昇降テーブル３１０のテーブル長手方向にそれぞれ配置されている。
したがって、各関節部３７５におけるインナーアーム３７２とアウターアーム３７３との開脚角度を検出して比較することで、昇降テーブル３１０のテーブル長手方向への傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構３７０を制御して、昇降テーブル３１０の安定した積載面を提供できるなど、その効果は甚大である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置の全体斜視図。
【図２】図１から昇降テーブルとパンタグラフ機構を除いた状態の斜視図。
【図３】図２に示す昇降用スプロケット近傍の一部拡大図。
【図４】昇降駆動用噛合チェーンの分解組み立て状態と噛み外れ状態を示す斜視図。
【図５】パンタグラフ機構と開脚角度検出センサを中心とした斜視図。
【図６】駆動モータに用いられる制御手段を示す説明図。
【図７】本発明の第２実施例である噛合チェーン式昇降装置のパンタグラフ機構と開脚角度検出センサを示す斜視図。
【図８】本発明の第３実施例である噛合チェーン式昇降装置のパンタグラフ機構と開脚角度検出センサを示す斜視図。
【符号の説明】
【００５０】
１００、２００、３００ ・・・ 噛合チェーン式昇降装置
１１０、２１０、３１０ ・・・ 昇降テーブル
１２０、２２０、３２０ ・・・ ベースプレート
１３０、２３０、３３０ ・・・ 回転軸
１４０、２４０、３４０ ・・・ 昇降用スプロケット
１５０、２５０、３５０ ・・・ 昇降駆動用噛合チェーン
１５１、２５１、３５１ ・・・ 内歯プレート
１５２、２５２、３５２ ・・・ 外歯プレート
１５３、２５３、３５３ ・・・ ブシュ
１５４、２５４、３５４ ・・・ ローラ
１５５、２５５、３５５ ・・・ 連結ピン
１６０、２６０、３６０ ・・・ 駆動モータ
１６１、２６１、３６１ ・・・ 駆動側スプロケット
１６２、２６２、３６２ ・・・ 動力伝達チェーン
１６３、２６３、３６３ ・・・ 同期ギア群
１６４、２６４、３６４ ・・・ 制御手段
１６５、２６５、３６５ ・・・ チェーン誘導プレート
１７０、２７０、３７０ ・・・ パンタグラフ機構
１７１、２７１、３７１ ・・・ パンタグラフ部材
１７２、２７２、３７２ ・・・ インナーアーム
１７３、２７３、３７３ ・・・ アウターアーム
１７４、２７４、３７４ ・・・ 交差部
１７５、２７５、３７５ ・・・ 関節部
１７６、２７６、３７６ ・・・ 連結リブ
１７７、２７７、３７７ ・・・ スライドレール
１８０、２８０、３８０ ・・・ 開脚角度検出センサ
１９０、２９０、３９０ ・・・ チェーン収納手段
１９１、２９１、３９１ ・・・ 巻き取り型のチェーン収納ボックス
１９２、２９２、３９２ ・・・ 直線状収納レール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種製造分野の製造設備、運輸分野の移送設備、医療福祉分野の介護設備、芸術分野の舞台設備などに用いて被昇降物を設置面に対して平行に進退動させる駆動装置であって、特に、噛合チェーンを進退動作の駆動媒体として採用した噛合チェーン式駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、昇降装置として、スプロケットにより相互に噛み合って一体的に昇降する一対の噛合チェーンを用いて重量物などの被昇降物を昇降移動させる昇降装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
そして、一対の噛合チェーンの上端には、被昇降物を上面に搭載する荷重支持部材が連結されている。
【特許文献１】特許第３３７０９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の昇降装置では、被昇降物を含む荷重支持部材の重量に起因して荷重支持部材を支持する噛合チェーンがチェーン長手方向に圧縮され、さらには、この噛合チェーンの圧縮具合は被昇降物の重量等によって変動を生じるため、被昇降物の積み下ろし時に荷重支持部材の積載面の高さが一定せず、荷重支持部材と周辺機器との間におけるスムーズな被昇降物の受け渡しが阻害されることがあり、垂直方向における荷重支持部材の位置決め精度を向上させるために更なる工夫を要していた。
【０００４】
また、荷重支持部材の積載面に被昇降物が偏在した状態で搭載された場合、被昇降物の重量に起因して荷重支持部材の積載面が水平面に対して傾斜して、被昇降物が荷重支持部材の積載面からズレ落ちてしまうことがあるため、荷重支持部材の積載面を水平な状態に維持するために更なる工夫を施す必要があった。
【０００５】
そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、垂直方向における昇降テーブルの位置決め精度を向上するとともに昇降テーブルの積載面を水平な状態に保持し、しかも、昇降テーブルの昇降位置および傾きに関する情報を高精度に検出する噛合チェーン式昇降装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る本発明は、設置面に対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケットと、該一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに前記一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、該昇降駆動用噛合チェーンの上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源と、前記昇降テーブルと設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブルの昇降動作をガイドするパンタグラフ機構とを備えている噛合チェーン式昇降装置において、パンタグラフ機構を構成して伸縮させるリンク相互間の開脚角度を検出する開脚角度検出センサが、パンタグラフ機構に設置されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、請求項１記載の構成に加えて、前記開脚角度検出センサが昇降テーブルのテーブル幅方向にそれぞれ配置されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【０００８】
請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２記載の構成に加えて、前記開脚角度検出センサが昇降テーブルのテーブル長手方向にそれぞれ配置されていることにより、前述した課題を解決したものである。
【発明の効果】
【０００９】
そこで、本発明の噛合チェーン式昇降装置は、設置面に対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケットと、一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、昇降駆動用噛合チェーンの上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源と、昇降テーブルと設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブルの昇降動作をガイドするパンタグラフ機構とを備えていることにより、昇降テーブルが昇降位置に関係なく昇降用スプロケットの正逆回転に合わせて昇降可能であるので、昇降テーブルの昇降動作を等速かつ迅速に達成できるとともにチェーン収納手段と駆動部分の高い設計自由度を実現でき、加えて、以下のような特有の構成に対応した格別の効果を奏することができる。
【００１０】
請求項１に係る本発明の噛合チェーン式昇降装置によれば、開脚角度検出センサがパンタグラフ機構に設置されていることにより、開脚角度検出センサによって測定されたリンク相互間の開脚角度からパンタグラフ機構の伸縮状態を検出できるため、この検出情報を基に昇降テーブルの昇降位置を制御することで垂直方向における昇降テーブルの位置決め精度を向上でき、特に、昇降テーブルの搭載面に対する被昇降物の積み下ろし時に生じがちな被昇降物を含む昇降テーブルの重量変化に起因して、チェーン長手方向への昇降駆動用噛合チェーンの圧縮具合が変化して昇降テーブルの昇降位置に変動が生じた場合、この昇降テーブルの昇降位置の変化を開脚角度検出センサが検出して、この検出情報を基に昇降テーブルの昇降位置を補正できるため、昇降テーブルの積載面の高さを一定に維持して昇降テーブルに対する被昇降物の円滑な搬出搬入を実現できる。
【００１１】
さらに、開脚角度検出センサを複数箇所に配置した際には、各箇所におけるリンク相互間の開脚角度をそれぞれ測定して比較することで水平面に対する昇降テーブルの傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構を制御して昇降テーブルの積載面を水平な状態に保持して安定感のある昇降動作を達成できる。
【００１２】
また、被昇降物を含む昇降テーブルの重量によってチェーン長手方向に圧縮されがちな昇降駆動用噛合チェーンや該昇降駆動用噛合チェーンを昇降させる昇降用スプロケットに対して回転型エンコーダを設置した場合と比較して、本発明の噛合チェーン式昇降装置では昇降テーブルの底面側に直接的に取り付けられたパンタグラフ機構の伸縮状態を検出できるため、昇降テーブルの昇降位置および傾きに関する情報を高精度に検出でき、精度の高い昇降テーブルの制御を実現できる。
【００１３】
請求項２に係る本発明の噛合チェーン式昇降装置によれば、請求項１記載の噛合チェーン式昇降装置が奏する効果に加えて、開脚角度検出センサが昇降テーブルのテーブル幅方向にそれぞれ配置されていることにより、昇降テーブルのテーブル幅方向の両側においてパンタグラフ機構の伸縮状態をそれぞれ検出して比較することで、昇降テーブルのテーブル幅方向への傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構を制御して、被昇降物等が昇降テーブルの積載面からテーブル幅方向に落下することを防止できる。
【００１４】
請求項３に係る本発明の噛合チェーン式昇降装置によれば、請求項１記載の噛合チェーン式昇降装置が奏する効果に加えて、開脚角度検出センサが昇降テーブルのテーブル長手方向にそれぞれ配置されていることにより、昇降テーブルのテーブル長手方向の両側においてパンタグラフ機構の伸縮状態をそれぞれ検出して比較することで、昇降テーブルのテーブル長手方向への傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構を制御して、昇降テーブルの安定した積載面を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の噛合チェーン式昇降装置は、設置面に対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケットと、一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、昇降駆動用噛合チェーンの上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源と、昇降テーブルと設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブルの昇降動作をガイドするパンタグラフ機構とを備え、パンタグラフ機構を構成して伸縮させるリンク相互間の開脚角度を検出する開脚角度検出センサがパンタグラフ機構に設置されて、垂直方向における昇降テーブルの位置決め精度を向上するとともに昇降テーブルの積載面を水平な状態に保持し、昇降テーブルの昇降位置および傾きに関する情報を高精度に検出するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
【００１６】
たとえば、本発明の噛合チェーン式昇降装置で昇降テーブルにそれぞれ配置する２組の昇降駆動用噛合チェーンは、一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向への偏向駆動直後に相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向駆動時に相互に噛み外れて分岐するものであれば、その具体的なチェーン形態は如何なるものであっても良く、例えば、ローラを有するもの、ローラを有していないもの、すなわち、ブシュのみを有するもの、チェーン幅方向に１列の単列であるもの、チェーン幅方向に２列以上の複列であるもの、あるいは、これらの組み合わせによるものなど何れであっても構わないが、チェーン幅方向に２列以上の複列であるものを採用する場合には、一対の昇降駆動用噛合チェーンの一方を構成する外歯プレートと内歯プレートが、これに対向する他方の昇降駆動用噛合チェーンを構成する外歯プレートと内歯プレートに対してチェーン幅方向の複列に亙ってそれぞれフック状に多重かつ強固に噛み合うため、昇降駆動用噛合チェーンのチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制して優れたチェーン耐久性を実現できるので、より好ましい。
【００１７】
また、前述した昇降駆動用噛合チェーンでは、内歯プレートに圧入嵌合するプレート側圧入部とプレート側圧入部より大径のスプロケット噛合部とを一体に備えたブシュを採用しても良く、このようなブシュを採用した場合には、ブシュと一体に成形されたスプロケット噛合部の特定された外周面で昇降用スプロケットと安定して接触するので、ローラ及びブシュを用いたチェーンのように昇降用スプロケットとの噛み合い時に連結ピンもしくはブシュの中心に対してローラの中心が偏在して昇降用スプロケットとの間で噛合振動や噛合騒音が発生することを防止でき、また、このようにしてブシュと昇降用スプロケットとの間での噛合振動の発生を防止することで、チェーン相互間における噛合タイミングにズレが生じることを回避できるので、このような噛合タイミングのズレに起因して発生する振動を被昇降物に与えることなく安定した昇降動作を実現できるとともに、昇降用スプロケットの回転力を効率良く昇降駆動用噛合チェーンに伝達することができる。
【００１８】
さらに、昇降駆動用噛合チェーンでは、内歯プレートのブシュ間ピッチが昇降用スプロケットによる上昇駆動時に先行する内歯プレートの下方側に圧入嵌合されたブシュの中心と内歯プレートに後続する内歯プレートの上方側に圧入嵌合されたブシュの中心との相互間隔に等しくなるように設定する、すなわち、外歯プレートのピン間ピッチが内歯プレートのブシュ間ピッチにブシュの内周と連結ピンの外周との径差を加えた長さに等しくなるように設定しても良く、このようにピン間ピッチとブシュ間ピッチとを設定した場合には、被昇降物などの荷重に起因して連結ピンがブシュに対して各内歯プレート内におけるチェーン長手方向内側に偏在した際においても、チェーン長手方向に亘る各ブシュの相互間隔がそれぞれ等しくなるので、各ブシュの相互間隔が不均等である場合に昇降用スプロケットとの間で生じがちなガタツキを抑制して、昇降用スプロケットとの円滑な噛合状態を実現でき、また、前述したように上昇駆動時における各ブシュの相互間隔をそれぞれ等しくすることで、一対の昇降駆動用噛合チェーンの一方を構成する外歯プレート及び内歯プレートと他方の昇降駆動用噛合チェーンを構成する外歯プレート及び内歯プレートとの相互間におけるチェーン長手方向の位置関係、すなわち、高さ関係を半ピッチずらした状態で適切に調整できるので、チェーン相互間における円滑な噛合タイミングを実現できる。
【００１９】
本発明の噛合チェーン式昇降装置で用いられる開脚角度検出センサは、パンタグラフ機構を構成して伸縮させるリンク相互間の開脚角度を検出するものであれば、回転型ポテンショメータ、レゾルバ、回転型エンコーダなど如何なる態様を呈していても良い。
【００２０】
そして、本発明の噛合チェーン式昇降装置は、設置面が据え置き設置形態となる床面であっても、吊り下げ設置形態となる天井面であっても昇降動作に何ら支障はなく、さらには、片持ち支持形態となる垂直壁面であっても前述した昇降動作に相当する進退動作に何ら支障はない。
また、前述したような吊り下げ設置形態、片持ち支持形態を採用した場合には、据え置き設置形態を採用した場合に用いられる昇降テーブルは必須の構成要素ではなく、他の手段を用いて被昇降物を昇降駆動用噛合チェーンの端部に直接的または間接的に取り付ければ良い。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００を図面に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置の全体斜視図であり、図２は、図１から昇降テーブルとパンタグラフ機構を除いた状態の斜視図であり、図３は、図２に示す昇降用スプロケット近傍の一部拡大図であり、図４は、昇降駆動用噛合チェーンの分解組み立て状態と噛み外れ状態を示す斜視図であり、図５は、パンタグラフ機構と開脚角度検出センサを中心とした斜視図であり、図６は、駆動モータに用いられる制御手段を示す説明図である。
【００２２】
まず、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００は、図１に示すように、重量物（図示していない）を搭載する昇降テーブル１１０を設置面に対して平行に昇降させるために設置するものである。
【００２３】
そして、本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００は、図１乃至図４に示すように、前述した昇降テーブル１１０が平行に昇降する設置面に据え付けたベースプレート１２０と、このベースプレート１２０に対して平行に併置された一対の回転軸１３０を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケット１４０と、これらの一対の昇降用スプロケット１４０と噛み外れることによって昇降テーブル１１０を昇降する一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０と、この昇降駆動用噛合チェーン１５０の上端に設置されて一体に昇降する前述した昇降テーブル１１０と、一対の昇降用スプロケット１４０を回転させる同期ギア群１６３に動力を伝達する動力伝達チェーン１６２と、この動力伝達チェーン１６２を駆動する駆動源としての駆動モータ１６０と、一対の昇降用スプロケット１４０の対向する股間領域に設けられて一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を誘導移動させるチェーン誘導プレート１６５と、昇降テーブル１１０と設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブル１１０の昇降動作をガイドするパンタグラフ機構１７０とを基本的な装置構成として備えている。
【００２４】
そして、前述した一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０は、昇降テーブル１１０に対して左右２組配置され、所謂、２本突き状態になっている。
これにより、被昇降物が昇降テーブル１１０上に偏在した状態で搭載されている場合や昇降テーブル１１０の最上昇位置近傍において昇降テーブル１１０の幅方向に生じがちな横揺れの虞れがある場合であっても、昇降テーブル１１０の左右両側にそれぞれ配置された一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が、搭載された被昇降物を含めた全荷重を二分してその負荷を分担軽減した自立状態で昇降するようになっている。
しかも、たとえ、２組配置された一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の一方が切断しても他方の一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が昇降テーブル１１０を落下しないように支持するようになっている。
【００２５】
また、前述した動力伝達チェーン１６２は、駆動側スプロケット１６１から同期ギア群１６３の従動側スプロケットへ動力伝達するための２組のローラチェーンからなるものであって、所謂、２本掛け状態になっている。
これにより、駆動側スプロケット１６１から従動側スプロケットへ伝達する動力を二分して伝動負荷を軽減している。
しかも、２組配置された動力伝達チェーン１６２の一方が切断しても他方の動力伝達チェーン１６２が昇降テーブル１１０を落下しないように動力伝達するようになっている。
【００２６】
さらに、前述した駆動源としての駆動モータ１６０は、公知のウォームとウォーム歯車（図示しない）で構成された減速機構を備えている。
これにより、駆動障害が生じてもウォームとウォーム歯車との間で相互の噛み合い抵抗、所謂、セルフロック機能が働くようになっている。
【００２７】
なお、本実施例においては、昇降用スプロケット１４０を駆動する駆動源として駆動モータ１６０を採用しているが、その他の駆動手段、例えば、ハンドルを用いて手動で駆動力を発生させるように設定しても何ら構わない。
また、図２及び図３に示す符号１６１は、減速機構を備えた駆動モータ１６０の出力軸側に同軸配置した一対の駆動側スプロケット１６１であり、図３に示す符号１６３は、一対の動力伝達チェーン１６２から一対の昇降用スプロケット１４０へ相互に反対方向に正逆回転するように動力伝達するための同期ギア群である。
【００２８】
そして、本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００では、図４に示すように、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を誘導移動させるチェーン誘導プレート１６５が、一対の昇降用スプロケット１４０の対向する股間領域に設けられており、上昇駆動時に一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇させるとともに、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０を相互に噛み外して分岐させるようになっている。
【００２９】
さらに、前述したような減速機構を備えた駆動モータ１６０は、図２及び図３で示すように、昇降テーブル１１０の最下降位置の周辺域、すなわち、昇降テーブル１１０の投影傘下の領域外に離間配置されている。
【００３０】
また、前述したチェーン収納手段１９０も、図２に示すように、駆動モータ１６０と同
様に、昇降テーブル１１０の最下降位置の周辺域、すなわち、昇降テーブル１１０の投影
傘下の領域外に離間配置されている。
すなわち、相互に噛み外れて分岐した一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の一方は、駆動モータ１６０側に配置した巻き取り型のチェーン収納ボックス１９１からなるチェーン収納手段１９０内に収納されるとともに、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の他方は、駆動モータ１６０と対向する反対側に配置した直線状収納レール１９２からなるチェーン収納手段１９０内に収納されるように構成されている。
【００３１】
したがって、これらの駆動モータ１６０やチェーン収納手段１９０の高さ寸法分に配慮することなく、昇降テーブル１１０の最下降位置を低くすること、すなわち、昇降テーブル１１０の低床化が可能となるため、昇降テーブル１１０に対して被昇降物を搬出搬入する作業負担が大幅に軽減され、昇降機構の保守メンテナンスの際に駆動モータ１６０やチェーン収納手段１９０が作業障害要因にならず安全且つ簡便なメンテナンス作業が行えるようになっている。
【００３２】
また、前述したパンタグラフ機構１７０は、図１及び図５に示すように、リンクとしてのインナーアーム１７２とアウターアーム１７３とを交差部１７４を中心として相互に回動自在に交差させてなるパンタグラフ部材１７１を関節部１７５を介して上下２段形式で伸縮方向に連設して構成されている。
そして、このパンタグラフ機構１７０は、昇降テーブル１１０に対して前後２列形式で水平方向に２組配置されている。
【００３３】
パンタグラフ機構１７０は、図１及び図５に示すように、昇降駆動用噛合チェーン１５０の昇降駆動に追従して伸縮するようになっており、昇降テーブル１１０の安定した昇降動作をガイドするように設計されている。
なお、図５に示す符号１７６は、前後２列形式で離間配置されたパンタグラフ機構１７０を相互に連結して強度を向上させる連結リブであり、図１及び図５に示す符号１７７は、インナーアーム１７２の下端を昇降動作に応じて摺動させるスライドレールである。
【００３４】
さらに、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００で用いた一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０は、図４で示すように、フック部を有する内歯プレート１５１と、この内歯プレート１５１に対してチェーン長手方向に半ピッチ分ずらして重なり合うとともにフック部を有する外歯プレート１５２と、内歯プレート１５１同士をチェーン幅方向に連結固定するブシュ１５３と、このブシュ１５３に外嵌されるローラ１５４と、外歯プレート１５２同士をチェーン幅方向に連結固定する連結ピン１５５とを備えており、前述したチェーン誘導プレート１６５に沿って水平方向から垂直方向への偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに一対の昇降用スプロケット１４０により垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐するように配置されている。
【００３５】
そして、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０の一方を構成する内歯プレート１５１と外歯プレート１５２とが、これに対向する他方の昇降駆動用噛合チェーン１５０を構成する内歯プレート１５１と外歯プレート１５２とに対してチェーン幅方向の複列に亙ってそれぞれフック状に多重かつ強固に噛み合うようになっており、搭載された被昇降物を含めた全荷重を支持しながら自立状態で昇降する昇降駆動用噛合チェーン１５０にチェーン幅方向の片側に偏荷重が負荷された場合であっても過負荷状態の昇降駆動用噛合チェーン１５０のチェーン幅方向に生じがちな座屈を確実に抑制して優れたチェーン耐久性を確保して不慮のチェーン切断を回避している。
【００３６】
そこで、本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００が最も特徴とする開脚角度検出センサ１８０について、図５により詳しく説明する。
まず、開脚角度検出センサ１８０は、図５に示すように、インナーアーム１７２とアウターアーム１７３とを相互に交差させる交差部１７４に設置されており、インナーアーム１７２とアウターアーム１７３との相互間の開脚角度を検出するようになっている。
【００３７】
このリンク相互間の開脚角度に関する制御信号は、開脚角度検出センサ１８０から図６に示すような駆動モータ１６０の制御手段１６４に対して出力され、この制御手段１６４で昇降テーブル１１０の昇降位置を演算処理して、昇降駆動用噛合チェーン１５０を駆動する駆動モータ１６０に対して指令、例えば、昇降テーブル１１０の昇降位置の補正指令を出力するようになっている。
なお、図６に示す符号１６４ａは、開脚角度検出センサ１８０からの制御信号を受けて演算処理するＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）であり、図６に示す符号１６４ｂは、一次側電源からの電力を制御するモータドライバであり、図６に示す１６４ｃは、駆動モータ１６０に対してブレーキ信号を出力するブレーキ回路である。
【００３８】
つぎに、本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置１００の昇降動作について図１に基づいて説明する。
まず、図１に示すように、昇降テーブル１１０が最上昇位置に達する場合は、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が一対の昇降用スプロケット１４０によってチェーン収納ボックス１９１と直線状収納レール１９２からなるチェーン収納手段１９０からそれぞれ繰り出され、この一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が重量物からなる被昇降物（図示していない）を搭載する昇降テーブル１１０の全重量を支えながら減速機構を備えた駆動モータ１６０の出力に応じて２本掛けされた動力伝達チェーン１６２により等速かつ迅速に上昇するようになっている。
なお、図１及び図２に示す符号１１１は、昇降駆動に伴ってアウターアーム１７３の上端を水平方向に向けて摺動させる昇降テーブル１１０に凹設されたスライド機構である。
【００３９】
一方、昇降テーブル１１０が最下降位置に達する場合は、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が一対の昇降用スプロケット１４０によってチェーン収納ボックス１９１と直線状収納レール１９２からなるチェーン収納手段１９０へそれぞれ分岐しながら引き込まれ、一対の昇降駆動用噛合チェーン１５０が重量物（図示していない）を搭載する昇降テーブル１１０の全重量を支えながら減速機構を備えた駆動モータ１６０の出力に応じて２本掛けされた動力伝達チェーン１６２により等速かつ迅速に下降するようになっている。
【００４０】
このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式昇降装置１００は、開脚角度検出センサ１８０がパンタグラフ機構１７０に設置されている。
したがって、開脚角度検出センサ１８０によって測定されたリンク相互間、すなわち、インナーアーム１７２とアウターアーム１７３との相互間の開脚角度からパンタグラフ機構１７０の伸縮状態を検出できるため、この検出情報を基に昇降テーブル１１０の昇降位置を制御することで垂直方向における昇降テーブル１１０の位置決め精度を向上でき、特に、昇降テーブル１１０の搭載面に対する被昇降物の積み下ろし時に生じがちな被昇降物を含む昇降テーブル１１０の重量変化に起因して、チェーン長手方向への昇降駆動用噛合チェーン１５０の圧縮具合が変化して昇降テーブル１１０の昇降位置に変動が生じた場合、この昇降テーブル１１０の昇降位置の変化を開脚角度検出センサ１８０が検出して、この検出情報を基に昇降テーブル１１０の昇降位置を補正できるため、昇降テーブル１１０の積載面の高さを一定に維持して昇降テーブル１１０に対する被昇降物の円滑な搬出搬入を実現できる。
【００４１】
また、被昇降物を含む昇降テーブル１１０の重量によってチェーン長手方向に圧縮されがちな昇降駆動用噛合チェーン１５０や昇降駆動用噛合チェーン１５０を昇降させる昇降用スプロケット１４０に対して回転型エンコーダを設置した場合と比較して、本発明の噛合チェーン式昇降装置１００では昇降テーブル１１０の底面側に直接的に取り付けられたパンタグラフ機構１７０の伸縮状態を検出できるため、昇降テーブル１１０の昇降位置に関する情報を高精度に検出でき、精度の高い昇降テーブル１１０の制御を実現できるなど、その効果は甚大である。
【００４２】
つぎに、本発明の第２実施例である噛合チェーン式昇降装置２００について、図７に基づいて以下に説明する。
ここで、本発明の第２実施例である噛合チェーン式昇降装置２００における開脚角度検出センサ２８０以外の構成は、前述した第１実施例の噛合チェーン式昇降装置１００と全く同じであるため、第１実施例の噛合チェーン式昇降装置１００に関する明細書、および、図１乃至図６に示す１００番台の符号を２００番台の符号に読み替えることによって、開脚角度検出センサ２８０以外の構成についてはその説明を省略する。
【００４３】
そこで、本実施例の噛合チェーン式昇降装置２００が最も特徴とする開脚角度検出センサ２８０の具体的な形態について詳しく説明する。
すなわち、図７に示すように、開脚角度検出センサ２８０は、昇降テーブル２１０のテーブル幅方向にそれぞれ配置されており、すなわち、昇降テーブル２１０に対して前後一対で２組配置されたパンタグラフ機構２７０の交差部２７４に対してそれぞれ設置されており、各パンタグラフ機構２７０の伸縮状態を検出するようになっている。
【００４４】
なお、開脚角度検出センサ２８０をパンタグラフ機構２７０の交差部２７４に対して設置する代わりに、パンタグラフ機構２７０の関節部２７５に対して設置しても良く、この場合にも同様の効果を得ることができる。
【００４５】
このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式昇降装置２００は、開脚角度検出センサ２８０が、昇降テーブル２１０のテーブル幅方向にそれぞれ配置されている。
したがって、昇降テーブル２１０のテーブル幅方向の両側において各パンタグラフ機構２７０の伸縮状態をそれぞれ検出して比較することで、昇降テーブル２１０のテーブル幅方向への傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構２７０を制御して、被昇降物等が昇降テーブル２１０の積載面からテーブル幅方向に落下することを防止できるなど、その効果は甚大である。
【００４６】
つぎに、本発明の第３実施例である噛合チェーン式昇降装置３００について、図８に基づいて以下に説明する。
ここで、本発明の第３実施例である噛合チェーン式昇降装置３００における開脚角度検出センサ３８０以外の構成は、前述した第１実施例の噛合チェーン式昇降装置１００と全く同じであるため、第１実施例の噛合チェーン式昇降装置１００に関する明細書、および、図１乃至図６に示す１００番台の符号を３００番台の符号に読み替えることによって、開脚角度検出センサ３８０以外の構成についてはその説明を省略する。
【００４７】
そこで、本実施例の噛合チェーン式昇降装置３００が最も特徴とする開脚角度検出センサ３８０の具体的な形態について詳しく説明する。
すなわち、図８に示すように、開脚角度検出センサ３８０は、昇降テーブル３１０のテーブル長手方向にそれぞれ配置されており、すなわち、パンタグラフ機構３７０の左右一対の関節部３７５に対してそれぞれ設置されており、各関節部３７５におけるインナーアーム３７２とアウターアーム３７３との開脚角度を検出するようになっている。
【００４８】
このようにして得られた本実施例の噛合チェーン式昇降装置３００は、開脚角度検出センサ３８０が、昇降テーブル３１０のテーブル長手方向にそれぞれ配置されている。
したがって、各関節部３７５におけるインナーアーム３７２とアウターアーム３７３との開脚角度を検出して比較することで、昇降テーブル３１０のテーブル長手方向への傾きを検出できるため、この検出情報を基にパンタグラフ機構３７０を制御して、昇降テーブル３１０の安定した積載面を提供できるなど、その効果は甚大である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施例である噛合チェーン式昇降装置の全体斜視図。
【図２】図１から昇降テーブルとパンタグラフ機構を除いた状態の斜視図。
【図３】図２に示す昇降用スプロケット近傍の一部拡大図。
【図４】昇降駆動用噛合チェーンの分解組み立て状態と噛み外れ状態を示す斜視図。
【図５】パンタグラフ機構と開脚角度検出センサを中心とした斜視図。
【図６】駆動モータに用いられる制御手段を示す説明図。
【図７】本発明の第２実施例である噛合チェーン式昇降装置のパンタグラフ機構と開脚角度検出センサを示す斜視図。
【図８】本発明の第３実施例である噛合チェーン式昇降装置のパンタグラフ機構と開脚角度検出センサを示す斜視図。
【符号の説明】
【００５０】
１００、２００、３００ ・・・ 噛合チェーン式昇降装置
１１０、２１０、３１０ ・・・ 昇降テーブル
１２０、２２０、３２０ ・・・ ベースプレート
１３０、２３０、３３０ ・・・ 回転軸
１４０、２４０、３４０ ・・・ 昇降用スプロケット
１５０、２５０、３５０ ・・・ 昇降駆動用噛合チェーン
１５１、２５１、３５１ ・・・ 内歯プレート
１５２、２５２、３５２ ・・・ 外歯プレート
１５３、２５３、３５３ ・・・ ブシュ
１５４、２５４、３５４ ・・・ ローラ
１５５、２５５、３５５ ・・・ 連結ピン
１６０、２６０、３６０ ・・・ 駆動モータ
１６１、２６１、３６１ ・・・ 駆動側スプロケット
１６２、２６２、３６２ ・・・ 動力伝達チェーン
１６３、２６３、３６３ ・・・ 同期ギア群
１６４、２６４、３６４ ・・・ 制御手段
１６５、２６５、３６５ ・・・ チェーン誘導プレート
１７０、２７０、３７０ ・・・ パンタグラフ機構
１７１、２７１、３７１ ・・・ パンタグラフ部材
１７２、２７２、３７２ ・・・ インナーアーム
１７３、２７３、３７３ ・・・ アウターアーム
１７４、２７４、３７４ ・・・ 交差部
１７５、２７５、３７５ ・・・ 関節部
１７６、２７６、３７６ ・・・ 連結リブ
１７７、２７７、３７７ ・・・ スライドレール
１８０、２８０、３８０ ・・・ 開脚角度検出センサ
１９０、２９０、３９０ ・・・ チェーン収納手段
１９１、２９１、３９１ ・・・ 巻き取り型のチェーン収納ボックス
１９２、２９２、３９２ ・・・ 直線状収納レール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケットと、該一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに前記一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、該昇降駆動用噛合チェーンの上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源と、前記昇降テーブルと設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブルの昇降動作をガイドするパンタグラフ機構とを備えている噛合チェーン式昇降装置において、
前記パンタグラフ機構を構成して伸縮させるリンク相互間の開脚角度を検出する開脚角度検出センサが、前記パンタグラフ機構に設置されていることを特徴とする噛合チェーン式昇降装置。
【請求項２】
前記開脚角度検出センサが、前記昇降テーブルのテーブル幅方向にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１記載の噛合チェーン式昇降装置。
【請求項３】
前記開脚角度検出センサが、前記昇降テーブルのテーブル長手方向にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の噛合チェーン式昇降装置。
【請求項１】
設置面に対して平行に併置された一対の回転軸を中心に同一面内で相互に対向して反対方向に正逆回転する一対の昇降用スプロケットと、該一対の昇降用スプロケットにより水平方向から垂直方向へ偏向しながら相互に噛み合わせて一体に自立状態で上昇するとともに前記一対の昇降用スプロケットにより垂直方向から水平方向へ偏向しながら相互に噛み外れて分岐する一対の昇降駆動用噛合チェーンと、該昇降駆動用噛合チェーンの上端に設置されて一体に昇降する昇降テーブルと、前記一対の昇降用スプロケットを駆動する駆動源と、前記昇降テーブルと設置面との間に伸縮自在に設けられて昇降テーブルの昇降動作をガイドするパンタグラフ機構とを備えている噛合チェーン式昇降装置において、
前記パンタグラフ機構を構成して伸縮させるリンク相互間の開脚角度を検出する開脚角度検出センサが、前記パンタグラフ機構に設置されていることを特徴とする噛合チェーン式昇降装置。
【請求項２】
前記開脚角度検出センサが、前記昇降テーブルのテーブル幅方向にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１記載の噛合チェーン式昇降装置。
【請求項３】
前記開脚角度検出センサが、前記昇降テーブルのテーブル長手方向にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の噛合チェーン式昇降装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１１２９（Ｐ２０１０−１１２９Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６１２１２（Ｐ２００８−１６１２１２）
【出願日】平成２０年６月２０日（２００８．６．２０）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２０日（２００８．６．２０）
【出願人】（０００００３３５５）株式会社椿本チエイン (861)
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