無動力降下搬送装置
【課題】様々な重量の被搬送物がランダムに供給された場合においても、ほぼ均一な降下時間によって円滑な降下搬送を行うことができる無動力降下搬送装置を提供する。
【解決手段】供給位置１の上方に配設された円板部材４ａと、この円板部材に巻回された牽引部材７と、牽引部材の供給位置側に固定された載荷台６と、牽引部材の他端部に設けられた速度調整手段とを備え、速度調整手段が、有底筒状のシリンダ９と、このシリンダ９内に昇降自在に設けられて牽引部材の他端部が連結されたピストン１０と、このピストンの天板に穿設された孔部と、孔部に進退自在に設けられ、ピストンの下方空間が負圧になった際に孔部を塞ぐ弁部材と、この弁部材を孔部から退く方向に付勢する付勢手段とを有し、牽引部材の他端部に作用する荷重が載荷台の重量以上となるように設定されている。
【解決手段】供給位置１の上方に配設された円板部材４ａと、この円板部材に巻回された牽引部材７と、牽引部材の供給位置側に固定された載荷台６と、牽引部材の他端部に設けられた速度調整手段とを備え、速度調整手段が、有底筒状のシリンダ９と、このシリンダ９内に昇降自在に設けられて牽引部材の他端部が連結されたピストン１０と、このピストンの天板に穿設された孔部と、孔部に進退自在に設けられ、ピストンの下方空間が負圧になった際に孔部を塞ぐ弁部材と、この弁部材を孔部から退く方向に付勢する付勢手段とを有し、牽引部材の他端部に作用する荷重が載荷台の重量以上となるように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被搬送物をその自重を利用して無動力で上方の供給位置から下方の排出位置へと搬送するための無動力降下搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工場やビル等の建物において、製品等の被搬送物を上下方向に移動させる際には、電動モータや油圧モータ等の駆動源によって当該被搬送物を昇降させるエレベーター等の搬送装置が用いられている。
【０００３】
ところで、このような昇降用の搬送装置においては、例えば倉庫の上階に保管していた商品等の被搬送物を、搬出時に地上に降ろす用途にのみ使用される場合のように、その用途がもっぱら被搬送物の降下搬送に限定される場合には、当該被搬送物の自重を利用して無動力で降下させることにより、電動モータや油圧モータ等の駆動源を用いることなく、簡易な装置によって、上記被搬送物を下方に搬送することができることになる。
【０００４】
しかしながら、周知のように、上記被搬送物をその自重のみによって上階から下階に向けて降下させると、重力加速度により降下速度が時間の経過に比例して上昇してしまう。この結果、大きな重量の被搬送物を降下搬送した場合には、下階に到達した際に、当該被搬送物に大きな衝撃が加わって損傷を与えるという欠点がある。
【０００５】
そこで、上記被搬送物を降下させるワイヤ等に、その走行速度を減ずるための抵抗を与えて降下速度の上昇を抑えることが考えられるが、上記抵抗を一定とした場合には、軽量の被搬送物を降下させる場合に、極端に搬送時間が長くなってしまうという問題点を生じる。このため、被搬送物の重量に応じて、その都度、何等かの制御手段により上記抵抗の大きさを調整する必要があり、当該制御のための設備が複雑化してしまうという問題点がある。
【０００６】
なお、下記特許文献１には、加減釣り合いおもり式エレベーターなどにおいて、定常荷重範囲あるいはそれ以上の重荷重を昇降させる場合に、昇降客室に対する釣り合いおもりとして水タンクを設け、これに上部水タンクの水を注水排水する機構を設けて、釣り合いおもりを自由に加減し得るようにした省エネルギー・ミニ動力運転システムが提案されている。
【０００７】
しかしながら、上記運転システムは、上記加減釣り合いおもり装置によって、釣り合いおもりを加減することにより、単にエレベーターの乗客数、荷物の軽重に対応する釣合状態等を調整して、ミニ動力運転、更に無動力運転、エネルギー回収運転を可能にするものであって、同様に、エレベーターの降下に伴う速度制御までを行うことはできない。しかも、重量の嵩む搬送物や軽量な搬送物がランダムに供給された場合には、対応することが困難である。
【特許文献１】特開２００１−０１９３１７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、被搬送物をその自重を利用して無動力で降下搬送するに際して、様々な重量の被搬送物がランダムに供給された場合においても、ほぼ均一な降下時間によって円滑な降下搬送を行うことが可能となる無動力降下搬送装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、上方の供給位置において載荷台上に載置された被搬送物を、その自重によって下方の排出位置へと搬送する無動力降下搬送装置であって、上記供給位置の上方に回転自在に配設された円板部材と、この円板部材に走行自在に巻回された牽引部材と、この牽引部材の上記供給位置側に固定された上記載荷台と、この載荷台の降下に伴って上昇する上記牽引部材の他端部に設けられた速度調整手段とを備えてなり、上記速度調整手段は、上下方向に配設された有底筒状のシリンダ部材と、このシリンダ部材内に昇降自在に設けられるとともに、上記牽引部材の上記他端部が連結されたピストン部材と、このピストン部材の天板に穿設されて当該ピストン部材の下方の空間を外部に連通させる孔部と、この孔部に進退自在に設けられ、上記ピストン部材の下方の空間が負圧になった際に吸引されて上記孔部を塞ぐ弁部材と、この弁部材を上記孔部から退く方向に付勢する付勢手段とを有してなり、かつ上記牽引部材の上記他端部に作用する荷重が上記載荷台の重量以上となるように設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記ピストン部材の外周と上記シリンダ部材の内壁との間には、最軽量の上記被搬送物の降下によって上記ピストン部材が上昇する際の当該ピストン部材の下方の空間における容量増加分よりも少ない量の空気が流通可能な間隙が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記ピストン部材は、上記天板と、この天板の下面外周から筒状に垂下する胴部とを有してなり、かつ上記胴部の内壁には、１以上のカウンターウエイトが着脱自在に設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜３のいずれかに記載の発明においては、上方の供給位置において載荷台上に被搬送物を載置すると、その自重によって牽引部材が円板部材回りに走行し、上記被搬送物を載せた載荷台が降下する。すると、上記被搬送物の降下に伴って、上記牽引部材の他端部に固定されたピストン部材がシリンダ部材内を上昇する。この際に、弁部材は、付勢部材によってピストン部材の天板の孔部から退く方向に付勢されているために、上記被搬送物の降下速度が小さい時には、上記孔部を介して外部の空気が上記ピストン部材の下方の空間に流入する。
【００１３】
そして、上記載荷台の降下によって重力加速度により上記降下速度が上昇すると、徐々に上記ピストン部材の下方の空間が徐々に負圧になり、これによって弁部材が上記付勢部材の付勢力に抗して吸引され、次第に孔部が閉じられて行くことにより、上記空間内がより負圧になる。この結果、ピストン部材の上昇速度、すなわち上記被搬送物の降下速度が減じられる。
【００１４】
この結果、様々な重量の被搬送物がランダムに供給された場合においても、自重による被搬送物の降下が進むに連れて、その降下速度が過度に上昇することを抑制して、降下時間を均一化することにより、円滑な降下搬送を行うことができる。
【００１５】
また、載荷台が排出位置まで降下して、当該載荷台から被搬送物が取り除かれると、上記牽引部材の他端部に加えられている上記ピストン部材等の荷重によって、牽引部材は、それまでと逆方向の載荷台を上昇させる方向に走行を開始する。すると、上記弁部材は、上記付勢手段によって上記孔部を開く方向に移動するために、上記ピストン部材の下方の空間の空気が、上記孔部を介して外部に排気されて行く。このため、空の載荷台を、再び上記供給位置に戻すことができる。
【００１６】
なお、被搬送物が低速度で降下している際に、上記孔部を介して徐々に容量を増すピストン部材の下方の空間に外部の空気を流入させ、上記降下速度が増加した際に上記空間内を負圧にして弁部材を吸引するためには、上記孔部の開口面積、弁部材のストロークおよび付勢部材の付勢力を適宜設定する必要があるが、特に搬送すべき被搬送物においてそれらの重量の幅が大きい場合には、全ての被搬送物に対して、所望の降下速度抑制効果を得ることが難しくなるおそれがある。
【００１７】
この点、請求項２に記載の発明によれば、予め上記ピストン部材の外周とシリンダ部材の内壁との間に、最軽量の被搬送物の降下によって上記ピストン部材が上昇する際の上記空間における容量増加分よりも少ない量の空気が流通可能な間隙を形成しているので、ピストン部材が上昇する際に、これと並行して常時一定量の外部空気を上記間隙からピストン部材の下方の空間に流入させることができ、よって一定の降下速度に至るまでは上記弁部材が作動しないために、幅広い重量範囲の被搬送物の搬送に適合させることが可能になる。
【００１８】
加えて、請求項３に記載の発明においては、ピストン部材の胴部内壁に、１以上のカウンターウエイトを着脱自在に設けているために、被搬送物の重量範囲が変わった場合や、降下させるべき搬送高さが増減した場合、あるいは当初装置の設定よりも降下速度を増減させたい場合等にも、上記カウンターウエイトを増加あるいは減少させることにより、容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１〜図４は、本発明の無動力降下搬送装置の一実施形態を示すもので、この無動力降下搬送装置（以下、搬送装置と略す。）は、例えば倉庫等の上階に一時保管した製品や商品等の被搬送物Ｗを、搬出時に地上に降下搬送する際等に用いられるものである。
これらの図において、図中符号１が上記上階に設けられた被搬送物Ｗの供給位置であり、符号２が地上に設けられた被搬送物Ｗの排出位置である。
【００２０】
そして、これら供給位置１と排出位置２との間に、上下方向に延在する搬送空間が形成され、この搬送空間に上記搬送装置３が設けられている。
すなわち、搬送空間における供給位置１の上方と排出位置２の下方とに、それぞれスプロケット（円板部材）４ａ、４ｂが上下方向に対向配置されるとともに、その水平軸周りに回転自在に設けられている。そして、スプロケット４ａ、４ｂ間に、これらの外周に形成された歯と係合する無端状のチェーン５が走行自在に巻回されている。
【００２１】
ここで、チェーン５の供給位置１および排出位置２側（以下、搬送側と称す。）には、Ｌ字状の板材からなり、水平部に被搬送物Ｗが載置される載荷台６が固定されている。
また、このチェーン５の載荷台６近傍位置には、ワイヤ（牽引部材）７の一端部７ａが連結されている。このワイヤ７は、滑車８によって上記搬送側に対する背面側に延出されるとともにチェーン５に沿って下方に垂下されている。そして、このワイヤ７の他端部７ｂに、速度調整手段が設けられている。
【００２２】
この速度調整手段は、シリンダ（シリンダ部材）９と、このシリンダ９内に昇降自在に設けられたピストン（ピストン部材）１０と、このピストン１０の天板１０ａ上に設けられた弁部材１１とから概略構成されている。
ここで、シリンダ９は、底部９ａと筒状部９ｂとがアルミニウム等によって形成された有底円筒状の部材で、上記背面側においてチェーン５に沿って配設されている。
【００２３】
また、ピストン１０は、図３および図４に示すように、天板１０ａと、この天板１０ａの下面外周縁から円筒状に垂下する胴部１０ｂとが一体化されたもので、天板１０ａの中心部には、当該円板１０ａを上下方向に貫通する円形の孔部１２が穿設されている。なお、この孔部１２の外周壁は、上方から下方に向けて内径が漸次縮小するテーパー状に形成されている。
【００２４】
そして、ピストン１０の天板１０ａ上には、蓋体１３が一体的に形成されている。この蓋部１３は、孔部１２を囲繞するようにして立設された外筒１３ａと、この外筒１３ａの上端部を塞ぐ天板１３ｂと、この天板１３ｂの中心部に垂下された支持杆１３ｃと、外筒１３ａ内の下部に配設されたリング状の案内板１３ｄとから構成されたもので、天板１３ｂには、蓋体１３の内外を連通される複数の孔部１３ｅが穿設されている。そして、この蓋体１３内に、上記弁部材１１が孔部１２に対して進退自在に設けられている。
【００２５】
この弁部材１１は、中心部に上記支持杆１３ｃが挿通されるとともに、外周部が案内板１３ｄによって案内される筒状の本体１１ａと、この本体１１ａの下端部に一体化された弁体１１ｂとから構成されたもので、弁体１１ｂの下面は、孔部１２の外周壁のテーパーと一致する傾斜面状に形成されている。そして、この弁部材１１の本体１１ａと、蓋体１３の案内板１３ｄとの間に、弁部材１１を孔部１２から退く方向に付勢するスプリング１４（付勢手段）が介装されている。
【００２６】
また、蓋体１３の天板１３ｂの中心部には、アイボルト１５が取り付けられており、このアイボルト１５に、上記ワイヤ７の他端部７ｂが取り付けられている。
さらに、ピストン１０の胴部１０ｂの内壁には、雌ねじ部１６が螺設されている。そして、この雌ねじ部に、複数（図では３個）の円環状のカウンターウエイト１７が、それぞれの外周に螺設された雄ねじを螺合させることにより着脱自在に設けられている。
【００２７】
ちなみに、これらカウンターウエイト１７の個数は、ワイヤ７の他端部７ｂに作用する荷重、すなわちピストン１０、弁部材１１、蓋体１３およびカウンターウエイト１７等の総重量が、載荷台６の重量以上となるように設定されている。
【００２８】
他方、ピストン１０の胴部１０ｂ外周と、シリンダ９の内壁との間には、間隙ｄが形成されている。この間隙ｄは、搬送すべき複数の被搬送物のうちの最軽量の上記被搬送物Ｗが降下ことによってピストン１０が上昇する際に、ピストン１０の下方の空間Ｓにおける容量の増加量よりも少ない量の空気が流通可能な寸法に形成されている。
【００２９】
以上の構成からなる搬送装置においては、先ず図１に示すように、載荷台６を被搬送物Ｗの供給位置１に臨ませた状態で、この載荷台６の水平部上に被搬送物Ｗが載置されると、当該被搬送物Ｗの自重によってチェーン５がスプロケット４ａ、４ｂ間において走行し、搬送側のチェーン５が下方に移動するとともに、背面側のチェーン５が上昇することにより、被搬送物Ｗを載せた載荷台６が降下する。
【００３０】
これと並行して、滑車９ａによりワイヤ７が引張力を受けてその他端部７ｂが上昇することにより、これに固定されたピストン１０がシリンダ９内を上昇する。この際に、外部の空気は、先ずピストン１０とシリンダ９との間の隙間ｄから、ピストン１０の下方の空間９に流入する。加えて、弁部材１１は、スプリング１４によってピストン１０の天板１０ａに穿設された孔部１２から退く方向に付勢されているために、搬送初期の被搬送物Ｗを載せた載荷台６の降下速度、すなわちピストン１０の上昇速度が小さい時には、蓋体１３の孔部１３ｅおよび開いている孔部１２を介して外部の空気がピストン１０の下方の空間Ｓに流入する。
【００３１】
次いで、上記載荷台６の降下が進むと、重力加速度により降下速度が次第に上昇する。すると、ピストン１０とシリンダ９との間の隙間ｄおよび孔部１２を通じて上記空間Ｓ内に流入する空気量よりも、ピストン１０の上昇による空間Ｓの容量増加が勝ってくるために、徐々に上記空間Ｓが徐々に負圧になる。これにより、弁部材１１がスプリング１４の付勢力に抗して吸引され、次第に孔部１２が閉じられ、最終的に図４に示すように、弁体１１ｂによって塞がれる。この結果、空間Ｓ内に流入する空気は、ピストン１０とシリンダ９との間の隙間ｄを通じるものだけになるために、空間Ｓにおける負圧によってピストン１０の上昇が抑制され、上記被搬送物Ｗを載せた載荷台６の降下速度が減じられる。
【００３２】
このように、上記搬送装置によれば、様々な重量の被搬送物Ｗがランダムに載荷台６上に供給された場合においても、自重による被搬送物Ｗの降下が進むに連れて、重力加速度により降下速度の上昇が過度になることを抑制して、当該速度を均一化することにより、円滑な降下搬送を行うことができる。この際に、カウンターウエイト１７の個数を適宜調整することにより、搬送すべき被搬送物Ｗの重量範囲に応じて、その降下速度および当該降下速度の上昇を最適範囲内に設定することが可能になる。
【００３３】
また、載荷台９が図２に示すように排出位置２まで降下して、この載荷台６から被搬送物Ｗが取り除かれると、ワイヤ７の他端部７ｂに加えられているピストン１０やカウンターウエイト１７の等の荷重によって、チェーン５は、それまでと逆方向の載荷台６を上昇させる方向に走行を開始する。すると、弁部材１１は、スプリング１４によって孔部１２を開く方向に移動するために、ピストン１０の下方の空間Ｓの空気が、ピストン１０とシリンダ９との間の隙間ｄおよび孔部１２、１３ｅを介して外部に排気されて行く。このため、空の載荷台６を、再び図１に示すように供給位置１に戻すことができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態においては、円板部材としてスプロケット４ａ、４ｂを用い、これらの間にチェーン５を巻回して、このチェーン５に牽引部材となるワイヤ７の一端部を固定した場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、上記円板部材として例えば１つの溝付きホイールを用い、これらに上記牽引部材となるベルト等を巻回してもよい。
【実施例】
【００３５】
本発明に係る搬送装置の作用効果を検証するために、図５に示すように、ローラ２０間に架け渡したワイヤ２１の一端部に、被搬送物の荷重Ｇおよび載荷台の荷重Ｗを加え、上記ワイヤ２１の他端部に、図３と同様の構造を有する速度調整手段における荷重Ｃのピストン２３を設けた場合について、上記荷重Ｗを変化させてＬ＝１７２ｃｍの落差を降下させた場合の降下時間と、シリンダ２２内における空間Ｓの負圧を計測した。なお、シリンダ２２の内径Ｄは４０φであり、ピストンの外径は３９φである。
【００３６】
この際に、先ず図３に示した孔部１２を閉塞した状態で行ったところ、図６に示すように、降下重量が１０００ｇに満たない場合には、極端に長い降下時間を要したが、上記効果重量がそれ以上になると、概ね２秒以下で降下することが判明した。
次いで、降下重量が１０００ｇ以下の場合について、上記孔部１２を開口して同様の降下実験を行ったところ、いずれも３秒以下で降下させ得ることができた。
【００３７】
したがって、図７の空間Ｓの負圧を示すグラフと対比すれば、上記負圧が約１００ｍｍＨ２Ｏとなった際に、弁部材１１が孔部１２を塞ぐようにスプリング１４の弾性を選択することにより、広い重量範囲の被搬送物に対しても、概ね同等の降下時間によって搬送し得ることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の無動力降下搬送装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の無動力降下搬送装置において被搬送物を降下させた状態を示す図である。
【図３】図１のＩＩＩ部の拡大断面図である。
【図４】図２のＩＶ部の拡大断面図である。
【図５】本発明の実施例に用いた装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の実施例における降下荷重の大きさと降下時間との実験結果を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例における降下荷重の大きさとシリンダ内の負圧との実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１ 被搬送物の供給位置
２ 被搬送物の排出位置
３ 搬送装置
４ａ、４ｂ スプロケット（円板部材）
６ 載荷台
７ ワイヤ（牽引部材）
７ａ ワイヤの一端部
７ｂ ワイヤの他端部
９ シリンダ（シリンダ部材）
１０ ピストン（ピストン部材）
１０ａ 天板
１０ｂ 胴部
１１ 弁部材
１２ 孔部
１４ スプリング（付勢部材）
ｄ 間隙
Ｓ ピストン下方の空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被搬送物をその自重を利用して無動力で上方の供給位置から下方の排出位置へと搬送するための無動力降下搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、工場やビル等の建物において、製品等の被搬送物を上下方向に移動させる際には、電動モータや油圧モータ等の駆動源によって当該被搬送物を昇降させるエレベーター等の搬送装置が用いられている。
【０００３】
ところで、このような昇降用の搬送装置においては、例えば倉庫の上階に保管していた商品等の被搬送物を、搬出時に地上に降ろす用途にのみ使用される場合のように、その用途がもっぱら被搬送物の降下搬送に限定される場合には、当該被搬送物の自重を利用して無動力で降下させることにより、電動モータや油圧モータ等の駆動源を用いることなく、簡易な装置によって、上記被搬送物を下方に搬送することができることになる。
【０００４】
しかしながら、周知のように、上記被搬送物をその自重のみによって上階から下階に向けて降下させると、重力加速度により降下速度が時間の経過に比例して上昇してしまう。この結果、大きな重量の被搬送物を降下搬送した場合には、下階に到達した際に、当該被搬送物に大きな衝撃が加わって損傷を与えるという欠点がある。
【０００５】
そこで、上記被搬送物を降下させるワイヤ等に、その走行速度を減ずるための抵抗を与えて降下速度の上昇を抑えることが考えられるが、上記抵抗を一定とした場合には、軽量の被搬送物を降下させる場合に、極端に搬送時間が長くなってしまうという問題点を生じる。このため、被搬送物の重量に応じて、その都度、何等かの制御手段により上記抵抗の大きさを調整する必要があり、当該制御のための設備が複雑化してしまうという問題点がある。
【０００６】
なお、下記特許文献１には、加減釣り合いおもり式エレベーターなどにおいて、定常荷重範囲あるいはそれ以上の重荷重を昇降させる場合に、昇降客室に対する釣り合いおもりとして水タンクを設け、これに上部水タンクの水を注水排水する機構を設けて、釣り合いおもりを自由に加減し得るようにした省エネルギー・ミニ動力運転システムが提案されている。
【０００７】
しかしながら、上記運転システムは、上記加減釣り合いおもり装置によって、釣り合いおもりを加減することにより、単にエレベーターの乗客数、荷物の軽重に対応する釣合状態等を調整して、ミニ動力運転、更に無動力運転、エネルギー回収運転を可能にするものであって、同様に、エレベーターの降下に伴う速度制御までを行うことはできない。しかも、重量の嵩む搬送物や軽量な搬送物がランダムに供給された場合には、対応することが困難である。
【特許文献１】特開２００１−０１９３１７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、被搬送物をその自重を利用して無動力で降下搬送するに際して、様々な重量の被搬送物がランダムに供給された場合においても、ほぼ均一な降下時間によって円滑な降下搬送を行うことが可能となる無動力降下搬送装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、上方の供給位置において載荷台上に載置された被搬送物を、その自重によって下方の排出位置へと搬送する無動力降下搬送装置であって、上記供給位置の上方に回転自在に配設された円板部材と、この円板部材に走行自在に巻回された牽引部材と、この牽引部材の上記供給位置側に固定された上記載荷台と、この載荷台の降下に伴って上昇する上記牽引部材の他端部に設けられた速度調整手段とを備えてなり、上記速度調整手段は、上下方向に配設された有底筒状のシリンダ部材と、このシリンダ部材内に昇降自在に設けられるとともに、上記牽引部材の上記他端部が連結されたピストン部材と、このピストン部材の天板に穿設されて当該ピストン部材の下方の空間を外部に連通させる孔部と、この孔部に進退自在に設けられ、上記ピストン部材の下方の空間が負圧になった際に吸引されて上記孔部を塞ぐ弁部材と、この弁部材を上記孔部から退く方向に付勢する付勢手段とを有してなり、かつ上記牽引部材の上記他端部に作用する荷重が上記載荷台の重量以上となるように設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記ピストン部材の外周と上記シリンダ部材の内壁との間には、最軽量の上記被搬送物の降下によって上記ピストン部材が上昇する際の当該ピストン部材の下方の空間における容量増加分よりも少ない量の空気が流通可能な間隙が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記ピストン部材は、上記天板と、この天板の下面外周から筒状に垂下する胴部とを有してなり、かつ上記胴部の内壁には、１以上のカウンターウエイトが着脱自在に設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜３のいずれかに記載の発明においては、上方の供給位置において載荷台上に被搬送物を載置すると、その自重によって牽引部材が円板部材回りに走行し、上記被搬送物を載せた載荷台が降下する。すると、上記被搬送物の降下に伴って、上記牽引部材の他端部に固定されたピストン部材がシリンダ部材内を上昇する。この際に、弁部材は、付勢部材によってピストン部材の天板の孔部から退く方向に付勢されているために、上記被搬送物の降下速度が小さい時には、上記孔部を介して外部の空気が上記ピストン部材の下方の空間に流入する。
【００１３】
そして、上記載荷台の降下によって重力加速度により上記降下速度が上昇すると、徐々に上記ピストン部材の下方の空間が徐々に負圧になり、これによって弁部材が上記付勢部材の付勢力に抗して吸引され、次第に孔部が閉じられて行くことにより、上記空間内がより負圧になる。この結果、ピストン部材の上昇速度、すなわち上記被搬送物の降下速度が減じられる。
【００１４】
この結果、様々な重量の被搬送物がランダムに供給された場合においても、自重による被搬送物の降下が進むに連れて、その降下速度が過度に上昇することを抑制して、降下時間を均一化することにより、円滑な降下搬送を行うことができる。
【００１５】
また、載荷台が排出位置まで降下して、当該載荷台から被搬送物が取り除かれると、上記牽引部材の他端部に加えられている上記ピストン部材等の荷重によって、牽引部材は、それまでと逆方向の載荷台を上昇させる方向に走行を開始する。すると、上記弁部材は、上記付勢手段によって上記孔部を開く方向に移動するために、上記ピストン部材の下方の空間の空気が、上記孔部を介して外部に排気されて行く。このため、空の載荷台を、再び上記供給位置に戻すことができる。
【００１６】
なお、被搬送物が低速度で降下している際に、上記孔部を介して徐々に容量を増すピストン部材の下方の空間に外部の空気を流入させ、上記降下速度が増加した際に上記空間内を負圧にして弁部材を吸引するためには、上記孔部の開口面積、弁部材のストロークおよび付勢部材の付勢力を適宜設定する必要があるが、特に搬送すべき被搬送物においてそれらの重量の幅が大きい場合には、全ての被搬送物に対して、所望の降下速度抑制効果を得ることが難しくなるおそれがある。
【００１７】
この点、請求項２に記載の発明によれば、予め上記ピストン部材の外周とシリンダ部材の内壁との間に、最軽量の被搬送物の降下によって上記ピストン部材が上昇する際の上記空間における容量増加分よりも少ない量の空気が流通可能な間隙を形成しているので、ピストン部材が上昇する際に、これと並行して常時一定量の外部空気を上記間隙からピストン部材の下方の空間に流入させることができ、よって一定の降下速度に至るまでは上記弁部材が作動しないために、幅広い重量範囲の被搬送物の搬送に適合させることが可能になる。
【００１８】
加えて、請求項３に記載の発明においては、ピストン部材の胴部内壁に、１以上のカウンターウエイトを着脱自在に設けているために、被搬送物の重量範囲が変わった場合や、降下させるべき搬送高さが増減した場合、あるいは当初装置の設定よりも降下速度を増減させたい場合等にも、上記カウンターウエイトを増加あるいは減少させることにより、容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１〜図４は、本発明の無動力降下搬送装置の一実施形態を示すもので、この無動力降下搬送装置（以下、搬送装置と略す。）は、例えば倉庫等の上階に一時保管した製品や商品等の被搬送物Ｗを、搬出時に地上に降下搬送する際等に用いられるものである。
これらの図において、図中符号１が上記上階に設けられた被搬送物Ｗの供給位置であり、符号２が地上に設けられた被搬送物Ｗの排出位置である。
【００２０】
そして、これら供給位置１と排出位置２との間に、上下方向に延在する搬送空間が形成され、この搬送空間に上記搬送装置３が設けられている。
すなわち、搬送空間における供給位置１の上方と排出位置２の下方とに、それぞれスプロケット（円板部材）４ａ、４ｂが上下方向に対向配置されるとともに、その水平軸周りに回転自在に設けられている。そして、スプロケット４ａ、４ｂ間に、これらの外周に形成された歯と係合する無端状のチェーン５が走行自在に巻回されている。
【００２１】
ここで、チェーン５の供給位置１および排出位置２側（以下、搬送側と称す。）には、Ｌ字状の板材からなり、水平部に被搬送物Ｗが載置される載荷台６が固定されている。
また、このチェーン５の載荷台６近傍位置には、ワイヤ（牽引部材）７の一端部７ａが連結されている。このワイヤ７は、滑車８によって上記搬送側に対する背面側に延出されるとともにチェーン５に沿って下方に垂下されている。そして、このワイヤ７の他端部７ｂに、速度調整手段が設けられている。
【００２２】
この速度調整手段は、シリンダ（シリンダ部材）９と、このシリンダ９内に昇降自在に設けられたピストン（ピストン部材）１０と、このピストン１０の天板１０ａ上に設けられた弁部材１１とから概略構成されている。
ここで、シリンダ９は、底部９ａと筒状部９ｂとがアルミニウム等によって形成された有底円筒状の部材で、上記背面側においてチェーン５に沿って配設されている。
【００２３】
また、ピストン１０は、図３および図４に示すように、天板１０ａと、この天板１０ａの下面外周縁から円筒状に垂下する胴部１０ｂとが一体化されたもので、天板１０ａの中心部には、当該円板１０ａを上下方向に貫通する円形の孔部１２が穿設されている。なお、この孔部１２の外周壁は、上方から下方に向けて内径が漸次縮小するテーパー状に形成されている。
【００２４】
そして、ピストン１０の天板１０ａ上には、蓋体１３が一体的に形成されている。この蓋部１３は、孔部１２を囲繞するようにして立設された外筒１３ａと、この外筒１３ａの上端部を塞ぐ天板１３ｂと、この天板１３ｂの中心部に垂下された支持杆１３ｃと、外筒１３ａ内の下部に配設されたリング状の案内板１３ｄとから構成されたもので、天板１３ｂには、蓋体１３の内外を連通される複数の孔部１３ｅが穿設されている。そして、この蓋体１３内に、上記弁部材１１が孔部１２に対して進退自在に設けられている。
【００２５】
この弁部材１１は、中心部に上記支持杆１３ｃが挿通されるとともに、外周部が案内板１３ｄによって案内される筒状の本体１１ａと、この本体１１ａの下端部に一体化された弁体１１ｂとから構成されたもので、弁体１１ｂの下面は、孔部１２の外周壁のテーパーと一致する傾斜面状に形成されている。そして、この弁部材１１の本体１１ａと、蓋体１３の案内板１３ｄとの間に、弁部材１１を孔部１２から退く方向に付勢するスプリング１４（付勢手段）が介装されている。
【００２６】
また、蓋体１３の天板１３ｂの中心部には、アイボルト１５が取り付けられており、このアイボルト１５に、上記ワイヤ７の他端部７ｂが取り付けられている。
さらに、ピストン１０の胴部１０ｂの内壁には、雌ねじ部１６が螺設されている。そして、この雌ねじ部に、複数（図では３個）の円環状のカウンターウエイト１７が、それぞれの外周に螺設された雄ねじを螺合させることにより着脱自在に設けられている。
【００２７】
ちなみに、これらカウンターウエイト１７の個数は、ワイヤ７の他端部７ｂに作用する荷重、すなわちピストン１０、弁部材１１、蓋体１３およびカウンターウエイト１７等の総重量が、載荷台６の重量以上となるように設定されている。
【００２８】
他方、ピストン１０の胴部１０ｂ外周と、シリンダ９の内壁との間には、間隙ｄが形成されている。この間隙ｄは、搬送すべき複数の被搬送物のうちの最軽量の上記被搬送物Ｗが降下ことによってピストン１０が上昇する際に、ピストン１０の下方の空間Ｓにおける容量の増加量よりも少ない量の空気が流通可能な寸法に形成されている。
【００２９】
以上の構成からなる搬送装置においては、先ず図１に示すように、載荷台６を被搬送物Ｗの供給位置１に臨ませた状態で、この載荷台６の水平部上に被搬送物Ｗが載置されると、当該被搬送物Ｗの自重によってチェーン５がスプロケット４ａ、４ｂ間において走行し、搬送側のチェーン５が下方に移動するとともに、背面側のチェーン５が上昇することにより、被搬送物Ｗを載せた載荷台６が降下する。
【００３０】
これと並行して、滑車９ａによりワイヤ７が引張力を受けてその他端部７ｂが上昇することにより、これに固定されたピストン１０がシリンダ９内を上昇する。この際に、外部の空気は、先ずピストン１０とシリンダ９との間の隙間ｄから、ピストン１０の下方の空間９に流入する。加えて、弁部材１１は、スプリング１４によってピストン１０の天板１０ａに穿設された孔部１２から退く方向に付勢されているために、搬送初期の被搬送物Ｗを載せた載荷台６の降下速度、すなわちピストン１０の上昇速度が小さい時には、蓋体１３の孔部１３ｅおよび開いている孔部１２を介して外部の空気がピストン１０の下方の空間Ｓに流入する。
【００３１】
次いで、上記載荷台６の降下が進むと、重力加速度により降下速度が次第に上昇する。すると、ピストン１０とシリンダ９との間の隙間ｄおよび孔部１２を通じて上記空間Ｓ内に流入する空気量よりも、ピストン１０の上昇による空間Ｓの容量増加が勝ってくるために、徐々に上記空間Ｓが徐々に負圧になる。これにより、弁部材１１がスプリング１４の付勢力に抗して吸引され、次第に孔部１２が閉じられ、最終的に図４に示すように、弁体１１ｂによって塞がれる。この結果、空間Ｓ内に流入する空気は、ピストン１０とシリンダ９との間の隙間ｄを通じるものだけになるために、空間Ｓにおける負圧によってピストン１０の上昇が抑制され、上記被搬送物Ｗを載せた載荷台６の降下速度が減じられる。
【００３２】
このように、上記搬送装置によれば、様々な重量の被搬送物Ｗがランダムに載荷台６上に供給された場合においても、自重による被搬送物Ｗの降下が進むに連れて、重力加速度により降下速度の上昇が過度になることを抑制して、当該速度を均一化することにより、円滑な降下搬送を行うことができる。この際に、カウンターウエイト１７の個数を適宜調整することにより、搬送すべき被搬送物Ｗの重量範囲に応じて、その降下速度および当該降下速度の上昇を最適範囲内に設定することが可能になる。
【００３３】
また、載荷台９が図２に示すように排出位置２まで降下して、この載荷台６から被搬送物Ｗが取り除かれると、ワイヤ７の他端部７ｂに加えられているピストン１０やカウンターウエイト１７の等の荷重によって、チェーン５は、それまでと逆方向の載荷台６を上昇させる方向に走行を開始する。すると、弁部材１１は、スプリング１４によって孔部１２を開く方向に移動するために、ピストン１０の下方の空間Ｓの空気が、ピストン１０とシリンダ９との間の隙間ｄおよび孔部１２、１３ｅを介して外部に排気されて行く。このため、空の載荷台６を、再び図１に示すように供給位置１に戻すことができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態においては、円板部材としてスプロケット４ａ、４ｂを用い、これらの間にチェーン５を巻回して、このチェーン５に牽引部材となるワイヤ７の一端部を固定した場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、上記円板部材として例えば１つの溝付きホイールを用い、これらに上記牽引部材となるベルト等を巻回してもよい。
【実施例】
【００３５】
本発明に係る搬送装置の作用効果を検証するために、図５に示すように、ローラ２０間に架け渡したワイヤ２１の一端部に、被搬送物の荷重Ｇおよび載荷台の荷重Ｗを加え、上記ワイヤ２１の他端部に、図３と同様の構造を有する速度調整手段における荷重Ｃのピストン２３を設けた場合について、上記荷重Ｗを変化させてＬ＝１７２ｃｍの落差を降下させた場合の降下時間と、シリンダ２２内における空間Ｓの負圧を計測した。なお、シリンダ２２の内径Ｄは４０φであり、ピストンの外径は３９φである。
【００３６】
この際に、先ず図３に示した孔部１２を閉塞した状態で行ったところ、図６に示すように、降下重量が１０００ｇに満たない場合には、極端に長い降下時間を要したが、上記効果重量がそれ以上になると、概ね２秒以下で降下することが判明した。
次いで、降下重量が１０００ｇ以下の場合について、上記孔部１２を開口して同様の降下実験を行ったところ、いずれも３秒以下で降下させ得ることができた。
【００３７】
したがって、図７の空間Ｓの負圧を示すグラフと対比すれば、上記負圧が約１００ｍｍＨ２Ｏとなった際に、弁部材１１が孔部１２を塞ぐようにスプリング１４の弾性を選択することにより、広い重量範囲の被搬送物に対しても、概ね同等の降下時間によって搬送し得ることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の無動力降下搬送装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の無動力降下搬送装置において被搬送物を降下させた状態を示す図である。
【図３】図１のＩＩＩ部の拡大断面図である。
【図４】図２のＩＶ部の拡大断面図である。
【図５】本発明の実施例に用いた装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の実施例における降下荷重の大きさと降下時間との実験結果を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例における降下荷重の大きさとシリンダ内の負圧との実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１ 被搬送物の供給位置
２ 被搬送物の排出位置
３ 搬送装置
４ａ、４ｂ スプロケット（円板部材）
６ 載荷台
７ ワイヤ（牽引部材）
７ａ ワイヤの一端部
７ｂ ワイヤの他端部
９ シリンダ（シリンダ部材）
１０ ピストン（ピストン部材）
１０ａ 天板
１０ｂ 胴部
１１ 弁部材
１２ 孔部
１４ スプリング（付勢部材）
ｄ 間隙
Ｓ ピストン下方の空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方の供給位置において載荷台上に載置された被搬送物を、その自重によって下方の排出位置へと搬送する無動力降下搬送装置であって、
上記供給位置の上方に回転自在に配設された円板部材と、この円板部材に走行自在に巻回された牽引部材と、この牽引部材の上記供給位置側に固定された上記載荷台と、この載荷台の降下に伴って上昇する上記牽引部材の他端部に設けられた速度調整手段とを備えてなり、
上記速度調整手段は、上下方向に配設された有底筒状のシリンダ部材と、このシリンダ部材内に昇降自在に設けられるとともに、上記牽引部材の上記他端部が連結されたピストン部材と、このピストン部材の天板に穿設されて当該ピストン部材の下方の空間を外部に連通させる孔部と、この孔部に進退自在に設けられ、上記ピストン部材の下方の空間が負圧になった際に吸引されて上記孔部を塞ぐ弁部材と、この弁部材を上記孔部から退く方向に付勢する付勢手段とを有してなり、かつ上記牽引部材の上記他端部に作用する荷重が上記載荷台の重量以上となるように設定されていることを特徴とする無動力降下搬送装置。
【請求項２】
上記ピストン部材の外周と上記シリンダ部材の内壁との間には、最軽量の上記被搬送物の降下によって上記ピストン部材が上昇する際の当該ピストン部材の下方の空間における容量増加分よりも少ない量の空気が流通可能な間隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の無動力降下搬送装置。
【請求項３】
上記ピストン部材は、上記天板と、この天板の下面外周から筒状に垂下する胴部とを有してなり、かつ上記胴部の内壁には、１以上のカウンターウエイトが着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の無動力降下搬送装置。
【請求項１】
上方の供給位置において載荷台上に載置された被搬送物を、その自重によって下方の排出位置へと搬送する無動力降下搬送装置であって、
上記供給位置の上方に回転自在に配設された円板部材と、この円板部材に走行自在に巻回された牽引部材と、この牽引部材の上記供給位置側に固定された上記載荷台と、この載荷台の降下に伴って上昇する上記牽引部材の他端部に設けられた速度調整手段とを備えてなり、
上記速度調整手段は、上下方向に配設された有底筒状のシリンダ部材と、このシリンダ部材内に昇降自在に設けられるとともに、上記牽引部材の上記他端部が連結されたピストン部材と、このピストン部材の天板に穿設されて当該ピストン部材の下方の空間を外部に連通させる孔部と、この孔部に進退自在に設けられ、上記ピストン部材の下方の空間が負圧になった際に吸引されて上記孔部を塞ぐ弁部材と、この弁部材を上記孔部から退く方向に付勢する付勢手段とを有してなり、かつ上記牽引部材の上記他端部に作用する荷重が上記載荷台の重量以上となるように設定されていることを特徴とする無動力降下搬送装置。
【請求項２】
上記ピストン部材の外周と上記シリンダ部材の内壁との間には、最軽量の上記被搬送物の降下によって上記ピストン部材が上昇する際の当該ピストン部材の下方の空間における容量増加分よりも少ない量の空気が流通可能な間隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の無動力降下搬送装置。
【請求項３】
上記ピストン部材は、上記天板と、この天板の下面外周から筒状に垂下する胴部とを有してなり、かつ上記胴部の内壁には、１以上のカウンターウエイトが着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の無動力降下搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１９１２５７（Ｐ２００７−１９１２５７Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９９２９（Ｐ２００６−９９２９）
【出願日】平成１８年１月１８日（２００６．１．１８）
【出願人】（３９０００４８７９）三菱マテリアルテクノ株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１８日（２００６．１．１８）
【出願人】（３９０００４８７９）三菱マテリアルテクノ株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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