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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024000564
(43)【公開日】2024-01-09
(54)【発明の名称】電動式昇降装置
(51)【国際特許分類】
B66F 7/06 20060101AFI20231226BHJP
【ＦＩ】
B66F7/06 Z
B66F7/06 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022099284
(22)【出願日】2022-06-21
(71)【出願人】
【識別番号】592089799
【氏名又は名称】メタルエンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095577
【弁理士】
【氏名又は名称】小西 富雅
(74)【代理人】
【識別番号】100100424
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 知公
(72)【発明者】
【氏名】下村 幸一
(72)【発明者】
【氏名】船木 大輔
(72)【発明者】
【氏名】金平 諭三
(57)【要約】 （修正有）
【課題】昇降動作の際に生じる横荷重を小さくすることが可能な電動式昇降装置を提供する。
【解決手段】電動式昇降装置１は、電動モーター６と、電動モーター６の回転駆動軸９の軸心周りに回転する回転アーム３０と、上下方向に延びるガイドロッド２６に支持され昇降する昇降部材５と、一端部が回転アーム３０に回動可能に連結され、他端部が昇降部材５に回動可能に連結されたリンク部材３５と、を備え、昇降部材５を所定のストロークで昇降させる。回転駆動軸９の中心９ａは、回転アーム３０が水平位置に回転した際の回転アーム３０の先端部３２からみて、昇降部材５とリンク部材３５との連結中心３８ａを通る仮想鉛直線４１を跨いで反対側の位置に配置されている。
【選択図】図１
【解決手段】電動式昇降装置１は、電動モーター６と、電動モーター６の回転駆動軸９の軸心周りに回転する回転アーム３０と、上下方向に延びるガイドロッド２６に支持され昇降する昇降部材５と、一端部が回転アーム３０に回動可能に連結され、他端部が昇降部材５に回動可能に連結されたリンク部材３５と、を備え、昇降部材５を所定のストロークで昇降させる。回転駆動軸９の中心９ａは、回転アーム３０が水平位置に回転した際の回転アーム３０の先端部３２からみて、昇降部材５とリンク部材３５との連結中心３８ａを通る仮想鉛直線４１を跨いで反対側の位置に配置されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動モーターと、
該電動モーターの回転駆動軸の軸心周りに回転する回転アームと、
上下方向に延びるガイドロッドに支持され昇降する昇降部材と、
一端部が前記回転アームに回動可能に連結され、他端部が前記昇降部材に回動可能に連結されたリンク部材と、
を備え、前記昇降部材を所定のストロークで昇降させる電動式昇降装置であって、
前記回転駆動軸の中心は、前記回転アームが水平位置に回転した際の前記回転アームの先端部からみて、前記昇降部材と前記リンク部材との連結中心を通る仮想鉛直線を跨いで反対側の位置に配置されている、電動式昇降装置。
該電動モーターの回転駆動軸の軸心周りに回転する回転アームと、
上下方向に延びるガイドロッドに支持され昇降する昇降部材と、
一端部が前記回転アームに回動可能に連結され、他端部が前記昇降部材に回動可能に連結されたリンク部材と、
を備え、前記昇降部材を所定のストロークで昇降させる電動式昇降装置であって、
前記回転駆動軸の中心は、前記回転アームが水平位置に回転した際の前記回転アームの先端部からみて、前記昇降部材と前記リンク部材との連結中心を通る仮想鉛直線を跨いで反対側の位置に配置されている、電動式昇降装置。
【請求項2】
前記ガイドロッドの、前記昇降部材と結合している上端よりも下方の部位に外嵌して、その内周面を上下方向所定長さに亘って前記ガイドロッドの外周面と対向させたガイドロッド抱持部材を更に備えている、請求項１に記載の電動式昇降装置。
【請求項3】
前記回転アームにおける前記リンク部材との連結中心と前記回転駆動軸中心とを結ぶ線分が水平である場合において生じる前記ガイドロッドの曲げモーメントと、前記線分が鉛直である場合において生じる前記ガイドロッドの曲げモーメントと、が略等しくなるように、前記仮想鉛直線と前記回転駆動軸中心との距離が定められている、請求項１，２の何れかに記載の電動式昇降装置。
【請求項4】
前記昇降部材の下降端位置および上昇端位置において、前記昇降部材と前記リンク部材との連結中心、前記回転駆動軸中心、および、前記回転アームと前記リンク部材との連結中心が、同一線上となるように構成された、請求項１，２の何れかに記載の電動式昇降装。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送物を上下方向に移動させる電動式昇降装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電動モーターを使用した電動式昇降装置としては、クランク機構を利用して昇降部材を一定のストロークで上下方向に移動させるものが知られている（例えば下記特許文献１参照）。このような昇降装置は電動モーターの回転駆動軸の中心位置に昇降部材の重心位置を一致させるとともに、電動モーターの回転駆動軸の軸心周りに回転する回転アームを一方向に回転させて上昇端（上死点）と下降端（下死点）の位置で停止するのが一般的である。尚、上昇端と下降端との間の中間位置で昇降部材を停止させた場合でも昇降部材の高さを維持することができるように、また上昇端の位置で外力により回転アームが回転しないように、電動モーターにはブレーキ装置を付属させるのが一般的である。
【0003】
このような昇降装置は、昇降部材が上昇端に位置するときに回転アームが回転中心を下にして垂直に立った状態となり、上死点位置で昇降部材の重量が加わっても回転アームには回転力が作用せず駆動モーターに付属するブレーキ装置に大きな負荷が加わることが無く、正確に高さを位置決めすることができる優れた方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－３７４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながらクランク機構を利用した昇降装置では、昇降動作の際に回転アームを回転させると、回転アームが横向きになるに従って、昇降部材と回転アームとの間に介在させた棒状のリンクが鉛直方向に延びる状態から斜めに傾いた状態となり、この傾きに起因する横荷重が発生する。例えば、この横荷重が横揺れ防止用のガイド部に作用する場合には、ガイド部に横荷重を考慮した強度が必要とされていた。また、昇降部材が上下方向に延びるガイドロッドに支持されている構造の昇降装置であれば、横荷重は上方に延び出したガイドロッドに作用するので、ガイドロッドには曲げモーメントが加わる。このためガイドロッドについては、曲げモーメントを考慮した強度および摩耗対策が必要とされていた。
【0006】
本発明は以上のような事情を背景とし、昇降動作の際に生じる横荷重を小さくすることが可能な電動式昇降装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本発明に想到した。
この発明の第１の局面の電動式昇降装置は次のように規定される。即ち、
電動モーターと、
該電動モーターの回転駆動軸の軸心周りに回転する回転アームと、
上下方向に延びるガイドロッドに支持され昇降する昇降部材と、
一端部が前記回転アームに回動可能に連結され、他端部が前記昇降部材に回動可能に連結されたリンク部材と、
を備え、前記昇降部材を所定のストロークで昇降させる電動式昇降装置であって、
前記回転駆動軸の中心は、前記回転アームが水平位置に回転した際の前記回転アームの先端部からみて、前記昇降部材と前記リンク部材との連結中心を通る仮想鉛直線を跨いで反対側の位置に配置されている。
この発明の第１の局面の電動式昇降装置は次のように規定される。即ち、
電動モーターと、
該電動モーターの回転駆動軸の軸心周りに回転する回転アームと、
上下方向に延びるガイドロッドに支持され昇降する昇降部材と、
一端部が前記回転アームに回動可能に連結され、他端部が前記昇降部材に回動可能に連結されたリンク部材と、
を備え、前記昇降部材を所定のストロークで昇降させる電動式昇降装置であって、
前記回転駆動軸の中心は、前記回転アームが水平位置に回転した際の前記回転アームの先端部からみて、前記昇降部材と前記リンク部材との連結中心を通る仮想鉛直線を跨いで反対側の位置に配置されている。
【0008】
このように規定される第１の局面の電動式昇降装置によれば、回転アームが水平になった場合でのリンク部材の傾きが抑えられるため、リンク部材の傾きに起因して発生する横荷重を小さくすることができる。これにより横荷重を受ける部位の強度が軽減でき、コストダウンを図ることができる。
【0009】
この発明の第２の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面で規定の電動式昇降装置において、前記ガイドロッドの、前記昇降部材と結合している上端よりも下方の部位に外嵌して、その内周面を上下方向所定長さに亘って前記ガイドロッドの外周面と対向させたガイドロッド抱持部材を更に備えている。
第１の局面で規定の電動式昇降装置において、前記ガイドロッドの、前記昇降部材と結合している上端よりも下方の部位に外嵌して、その内周面を上下方向所定長さに亘って前記ガイドロッドの外周面と対向させたガイドロッド抱持部材を更に備えている。
【0010】
このように規定される第２の局面の電動式昇降装置によれば、ガイドロッド抱持部材により、昇降途中及び昇降端でのガイドロッドが伸びた位置で作用する横荷重を小さくしてガイドロッドに加わる曲げモーメントを小さくできる。これによりガイドロッドの強度ダウンと摺動部の摩耗軽減と併せてコストダウンを図ることができる。
【0011】
この発明の第３の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面または第２の局面で規定の電動式昇降装置において、前記回転アームにおける前記リンク部材との連結中心と前記回転駆動軸中心とを結ぶ線分が水平である場合において生じる前記ガイドロッドの曲げモーメントと、前記線分が鉛直である場合において生じる前記ガイドロッドの曲げモーメントと、が略等しくなるように、前記仮想鉛直線と前記回転駆動軸中心との距離が定められている。
第１の局面または第２の局面で規定の電動式昇降装置において、前記回転アームにおける前記リンク部材との連結中心と前記回転駆動軸中心とを結ぶ線分が水平である場合において生じる前記ガイドロッドの曲げモーメントと、前記線分が鉛直である場合において生じる前記ガイドロッドの曲げモーメントと、が略等しくなるように、前記仮想鉛直線と前記回転駆動軸中心との距離が定められている。
【0012】
仮想鉛直線と回転駆動軸中心との距離が長くなるに従って、回転アームにおけるリンク部材との連結中心と回転駆動軸中心とを結ぶ線分が水平である場合に生じるガイドロッドの曲げモーメントは小さくなるが、前記線分が鉛直である場合に生じるガイドロッドの曲げモーメントは逆に大きくなる。第３の局面の電動式昇降装置によれば、これら２種の曲げモーメントが略等しくなるように、仮想鉛直線と回転駆動軸中心との距離を定めることで、ガイドロッドの曲げモーメントが平均化され、最小限の強度でガイドロッドの太さを設定することができる。
【0013】
この発明の第４の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面または第２の局面で規定の電動式昇降装置において、前記昇降部材の下降端位置および上昇端位置において、前記昇降部材と前記リンク部材との連結中心、前記回転駆動軸中心、および、前記回転アームと前記リンク部材との連結中心が同一線上となるように構成されている。
第１の局面または第２の局面で規定の電動式昇降装置において、前記昇降部材の下降端位置および上昇端位置において、前記昇降部材と前記リンク部材との連結中心、前記回転駆動軸中心、および、前記回転アームと前記リンク部材との連結中心が同一線上となるように構成されている。
【0014】
このように規定される第４の局面の電動式昇降装置によれば、昇降部材の下降端位置および上昇端位置において、回転アームを回転させるように働く外力が回転アームや回転駆動軸に及ぶのを防止することができる。これにより、電動モーターに付属するブレーキへの負荷が軽減され、ブレーキライニングの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態に係る電動式昇降装置の縦断面図である。
【図6】同実施形態の電動式昇降装置に生じる横荷重および曲げモーメントを比較例の電動式昇降装置の場合と比較して示した図である。
【図7】下降端位置における回転アームの停止位置を異ならせた変形例である。
【図8】上昇端位置における回転アームの停止位置を異ならせた変形例である。
【図9】本発明の他の実施形態に係る電動式昇降装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0017】
先ず、本発明の一実施形態に係る電動式昇降装置１について、図１～図６を用いて説明する。電動式昇降装置１は、架台フレーム４と、昇降部材５と、電動モーター６と、駆動力伝達手段７と、横揺れ防止手段８と、を備え、所定の下降端位置と上昇端位置との間を昇降部材５が昇降可能に構成されている。
【0018】
架台フレーム４は、下部フレーム１０と、下部フレーム１０からそれぞれ上向きに延びる４本の支柱１１と、支柱１１の上端に結合された上部フレーム１２とにより、略矩形状に構成されている。架台フレーム４の下部フレーム１０および上部フレーム１２に、以下で述べる電動式昇降装置１の主要構成部材が取り付けられ、また支持されている。
【0019】
昇降部材５は、架台フレーム４の上部フレーム１２よりも上方において昇降する部材である。昇降部材５上には搬送物Ｗが保持可能とされ、必要に応じて隣接して設けられたコンベア装置１５との間で搬送物Ｗの受渡しを行うことができる。
昇降部材５は、ベース部材２０と、ベース部材２０の上面から上向きに突出させた一対のローラ支持部材２１と、一対のローラ支持部材２１の内側に互いに対向して設けられた複数のガイドローラ２２と、を備えており、図１，２で示すようにガイドローラ２２にて搬送物Ｗが保持されている。
昇降部材５は、ベース部材２０と、ベース部材２０の上面から上向きに突出させた一対のローラ支持部材２１と、一対のローラ支持部材２１の内側に互いに対向して設けられた複数のガイドローラ２２と、を備えており、図１，２で示すようにガイドローラ２２にて搬送物Ｗが保持されている。
【0020】
昇降部材５のベース部材２０は平面視略四角板状とされており、図３で示すようにその四隅の隅角部近傍にはそれぞれ上下方向に延びるガイドロッド２６の上端が結合されて、昇降部材５はガイドロッド２６とともに上下方向に沿って昇降可能に構成されている。
【0021】
本実施形態では、図１で示すように、電動式昇降装置１に隣接して２段構造のコンベア装置１５が設けられており、昇降部材５は、その下降端位置（図１で示す昇降部材５の位置）においてパスラインの高さがコンベア装置１５の下側コンベア１６Ｂと同じになり、また上昇端位置（図５で示す昇降部材５の位置）においてパスラインの高さが上側コンベア１６Ａと同じになる。これによりコンベア１６Ａもしくは１６Ｂとの間で搬送物Ｗの受渡しが可能となる。
【0022】
駆動力伝達手段７は、回転アーム３０と、第１の軸ピン３３と、リンク部材３５と、第２の軸ピン３８と、を含んで構成されており、電動モーター６と昇降部材５との間に介在して電動モーター６の駆動力を昇降部材５に伝達する。
【0023】
回転アーム３０は、平面視略長円形状の２つの板材３０ａが板厚方向に間隔を隔てて一体に結合された部材である。回転アーム３０は、長手方向の一方の端部近傍において電動モーター６の出力軸である回転駆動軸９に結合されており、回転駆動軸９の軸心周りに一体に回転する。回転アーム３０の他方の端部近傍であって、回転アーム３０の回転中心９ａから距離Ｒ（図４参照）だけ離れた位置には、２つ板材３０ａ，３０ａを跨ぐように円柱状の第１の軸ピン３３が取り付けられており、第１の軸ピン３３を介してリンク部材３５の一端側が回動可能に連結されている。
また、これは２つの板材３０ａに第１の軸ピン３３の両端が支持された両端支持梁の構造となっている。
また、これは２つの板材３０ａに第１の軸ピン３３の両端が支持された両端支持梁の構造となっている。
【0024】
リンク部材３５は断面四角形状をなして、上下方向に延びる棒状部材で、上部および下部において、所定長さに範囲が「くの字状」に屈曲されている。これらのくの字状の屈曲は、回転アーム３０が回転する仮想平面に沿って曲げられている。
これらのくの字状の屈曲によって回転アーム３０が鉛直方向に垂下されたときに、リンク部材３５が回転駆動軸９に接触しないよう構成されている。
本実施形態では、前述のように両端支持梁の構造であって、回転アーム３０とリンク部材３５とが仮想上の同一平面内で相対的に正逆方向に回動するように構成されている（図２参照）。そのため、従来例として存在する回転アームにあるような、連結軸の一端を回転アームに固定した片持ち梁構造よりも、第１の軸ピン３３における曲げモーメントの発生が抑制されている。
リンク部材３５の他端側は上向きに延びて、円柱状の第２の軸ピン３８を介して昇降部材５の連結片部２３に回動可能に連結されている。ここで、昇降部材５の連結片部２３は昇降部材５の重心位置もしくはその近傍位置においてベース部材２０の下面から下向きに延び出している。
これらのくの字状の屈曲によって回転アーム３０が鉛直方向に垂下されたときに、リンク部材３５が回転駆動軸９に接触しないよう構成されている。
本実施形態では、前述のように両端支持梁の構造であって、回転アーム３０とリンク部材３５とが仮想上の同一平面内で相対的に正逆方向に回動するように構成されている（図２参照）。そのため、従来例として存在する回転アームにあるような、連結軸の一端を回転アームに固定した片持ち梁構造よりも、第１の軸ピン３３における曲げモーメントの発生が抑制されている。
リンク部材３５の他端側は上向きに延びて、円柱状の第２の軸ピン３８を介して昇降部材５の連結片部２３に回動可能に連結されている。ここで、昇降部材５の連結片部２３は昇降部材５の重心位置もしくはその近傍位置においてベース部材２０の下面から下向きに延び出している。
【0025】
本実施形態では、電動モーター６としてブレーキ付きの電動モーターを用いている。ここでのブレーキトルクは、昇降動作に際し電動モーターが発生させる駆動用回転トルクよりも１．５倍程度大きくすることが望ましい。電動モーター６は、図１で示す下降端位置から昇降部材５を上昇させる場合に、回転駆動軸９を時計回転方向に１８０°回転させる。また図５で示す上昇端位置から昇降部材５を下降させる場合に、回転駆動軸９を反時計方向に１８０°回転させる。従って電動モーター６の動作は、回転駆動軸９の回転角度に基づいて制御される。回転角度の検出は、例えば、回転駆動軸９に回転角度検出器を設けて行うことができる。また回転アーム３０の先端部分に突起（検出部）を設けて、これを近接スイッチ、リミットスイッチ等により検出することも可能である。
【0026】
ここで本実施形態では、図１で示すように、回転駆動軸９の軸方向に沿った方向から視認したとき、回転駆動軸９の中心９ａは、回転アーム３０が水平位置に回転した際の回転アーム３０の先端部３２からみて、昇降部材５とリンク部材３５との連結中心３８ａを通る仮想鉛直線４１を跨いで反対側の位置に配置されている。詳しくは、回転駆動軸中心９ａが仮想鉛直線４１から図中右側に水平方向距離δだけ離れた位置に配置されている。このようにすることで、図４で示す回転アーム３０が水平位置に回転した状態（詳しくは、回転アーム３０におけるリンク部材３５との連結中心３３ａと、回転駆動軸中心９ａとを結ぶ線分が水平となった状態）において、リンク部材３５の両端に設けられた２つの連結中心３３ａ，３８ａの水平方向距離αが（回転駆動軸９を図中右側に距離δずらした分だけ）短くなり、リンク部材３５の傾きθが抑えられるため、リンク部材３５の傾きに起因して発生する横荷重を小さくすることができる。
【0027】
但し、水平方向距離δを長くした場合は、図５で示す回転アーム３０が鉛直方向上向きとなった状態（詳しくは、回転アーム３０におけるリンク部材３５との連結中心３３ａと、回転駆動軸中心９ａとを結ぶ線分が鉛直方向上向きとなった状態）におけるガイドロッド２６の曲げモーメントは大きくなる。このため本実施形態では、これら２種の曲げモーメントが略等しくなるように、水平方向距離δが定められている。
ここで曲げモーメントが略等しいとは、回転アーム３０が水平位置に回転した状態において生じるガイドロッド２６の曲げモーメント対比で、回転アーム３０が鉛直方向上向きとなった状態において生じるガイドロッド２６の曲げモーメントが、前記水平となった状態での曲げモーメントの例えば９０％～１１０％の範囲内であることを意味する。
ここで曲げモーメントが略等しいとは、回転アーム３０が水平位置に回転した状態において生じるガイドロッド２６の曲げモーメント対比で、回転アーム３０が鉛直方向上向きとなった状態において生じるガイドロッド２６の曲げモーメントが、前記水平となった状態での曲げモーメントの例えば９０％～１１０％の範囲内であることを意味する。
【0028】
横揺れ防止手段８は、ガイドロッド２６と、ガイドロッド２６に外嵌するガイドロッド抱持部材５０とで構成されている。
ガイドロッド２６は、上下方向に延びる円柱状部材で、その一端（上端）が昇降部材５に結合されており、昇降部材５とともに上下方向に移動可能とされている。昇降部材５が下降端位置にあるとき、図１で示すように、ガイドロッド２６の下端部は下部フレーム１０に形成された逃がし穴２７内に収容され、ガイドロッド２６の下端部と下部フレーム１０との干渉が回避されている。
ガイドロッド２６は、上下方向に延びる円柱状部材で、その一端（上端）が昇降部材５に結合されており、昇降部材５とともに上下方向に移動可能とされている。昇降部材５が下降端位置にあるとき、図１で示すように、ガイドロッド２６の下端部は下部フレーム１０に形成された逃がし穴２７内に収容され、ガイドロッド２６の下端部と下部フレーム１０との干渉が回避されている。
【0029】
ガイドロッド抱持部材５０は、鍔部５１を有する略円筒状の部材で、鍔部５１の下面を上部フレーム１２の上面に当接させた状態で上部フレーム１２に取り付けられており、ガイドロッド抱持部材５０の内部をガイドロッド２６が挿通する。
【0030】
ガイドロッド抱持部材５０は、上部フレーム１２に取り付けられた状態で、上部フレーム１２の上面よりも上方に延び出し、また上部フレーム１２の下面よりも下方に延び出している。ガイドロッド抱持部材５０は、ガイドロッド２６が下降端（図１参照）、上昇端（図５参照）の何れにある場合でも、ガイドロッド抱持部材５０の内周面が上下方向所定長さに亘ってガイドロッド２６の外周面と対向しており、ガイドロッド２６の上下方向の移動を許容する一方、ガイドロッド２６の横方向の移動を規制する。またガイドロッド抱持部材５０は、昇降途中及び昇降端でのガイドロッド２６が伸びた位置で作用する横荷重を小さくしてガイドロッド２６に加わる曲げモーメントを小さくできるので、ガイドロッド２６の強度ダウンと摺動部の摩耗軽減と併せてコストダウンを図ることができる。
【0031】
次に、電動式昇降装置１の昇降動作について説明する。
図１で示すように、昇降部材５が下降端位置にある状態において、軸ピン３３は電動モーター６の回転駆動軸９の略真下に位置している。この状態から電動モーター６により時計回転方向（正転方向）に回転アームを回転させると、駆動力伝達手段７を介して昇降部材５が上昇する。回転アーム３０は、図４で示す横向き（水平）の状態を経て、図５で示す上向きの状態まで回転する。このときの図５で示す昇降部材５の位置が上昇端位置である。下降端位置から上昇端位置までのストロークは、回転アーム３０の軸間距離Ｒ（図４参照）の２倍である。上昇端位置に到達した後は、電動モーター６のブレーキ力を働かせることでその位置が維持され、上側コンベア１６Ａとの間での搬送物Ｗの受渡しが実施される。
その後、この上昇端位置から回転アーム３０を反時計方向（逆転方向）に回転させることで、昇降部材５を当初の下降端位置まで下降させることができる。
図１で示すように、昇降部材５が下降端位置にある状態において、軸ピン３３は電動モーター６の回転駆動軸９の略真下に位置している。この状態から電動モーター６により時計回転方向（正転方向）に回転アームを回転させると、駆動力伝達手段７を介して昇降部材５が上昇する。回転アーム３０は、図４で示す横向き（水平）の状態を経て、図５で示す上向きの状態まで回転する。このときの図５で示す昇降部材５の位置が上昇端位置である。下降端位置から上昇端位置までのストロークは、回転アーム３０の軸間距離Ｒ（図４参照）の２倍である。上昇端位置に到達した後は、電動モーター６のブレーキ力を働かせることでその位置が維持され、上側コンベア１６Ａとの間での搬送物Ｗの受渡しが実施される。
その後、この上昇端位置から回転アーム３０を反時計方向（逆転方向）に回転させることで、昇降部材５を当初の下降端位置まで下降させることができる。
【0032】
図６は本実施形態の電動式昇降装置１に生じる横荷重および曲げモーメントを比較例の電動式昇降装置の場合と比較して示した図である。同図において（イ）は本実施形態の電動式昇降装置１を示し、（ロ）は比較例としての電動式昇降装置１００を示している。
【0033】
比較例としての電動式昇降装置１００は、昇降部材５とリンク部材３５との連結中心３８ａと、回転駆動軸中心９ａとが同一鉛直線上に配置されていること、および、昇降動作時における回転アーム３０の回転方向が１方向（正転方向）のみであること、が電動式昇降装置１との相違点である。
【0034】
また、比較例の電動式昇降装置１００場合、回転アーム３０を一方向に回転させるため、回転アーム３０とリンク部材３５とを同一平面内でなく連結軸（第１の軸ピン３３の軸心）方向にずらした片持ち梁構造の構成としなければならない。さらに、比較例では、図示はしないが、電動モータ６の出力軸に対して先端側に回転駆動軸９が取り付けられ、回転駆動軸９のさらに先端側端部に回転アーム３０が組付けられる。この回転アーム３０が組付けられる位置は、本件電動式昇降装置１と比較して、電動モータ６の出力軸の先端側のより遠い位置になっている。そのため、比較例では、電動モータ６の出力軸に大きな曲げモーメントが負荷される。その結果、連結軸や電動モータ６の出力軸に剛性の大きなものが必要となって、装置の大型化や製造コストアップを生じる。
なお、図６の各例において、リンク部材３５に作用する下向きの積載荷重は、いずれも１５ｋＮである。
なお、図６の各例において、リンク部材３５に作用する下向きの積載荷重は、いずれも１５ｋＮである。
【0035】
まず回転アーム３０が水平である場合における横荷重および曲げモーメントを比較してみる。
図６（Ａ）の（ロ）で示すように、比較例の電動式昇降装置１００におけるリンク部材３５の傾きは１７°で、この傾きによって生じる横荷重は４．４６ｋＮである。また上方に延び出したガイドロッド２６に作用する曲げモーメントは１２４．９ｋＮ・ｃｍである。なお比較例の電動式昇降装置１００の場合、上昇時と下降時で逆向きの横荷重（共に４．４６ｋＮ）が発生している。
図６（Ａ）の（ロ）で示すように、比較例の電動式昇降装置１００におけるリンク部材３５の傾きは１７°で、この傾きによって生じる横荷重は４．４６ｋＮである。また上方に延び出したガイドロッド２６に作用する曲げモーメントは１２４．９ｋＮ・ｃｍである。なお比較例の電動式昇降装置１００の場合、上昇時と下降時で逆向きの横荷重（共に４．４６ｋＮ）が発生している。
【0036】
これに対し、図６（Ａ）の（イ）で示すように、本実施形態の電動式昇降装置１におけるリンク部材３５の傾きは１１°である。比較例に比べて傾きが小さく抑えられており、この傾きによって生じる横荷重は２．９６ｋＮである。またガイドロッド２６に作用する曲げモーメントは８２．９ｋＮ・ｃｍである。即ち、リンク部材３５の傾きに起因して生じる横荷重は、比較例の６６％にまで抑えられていることが分かる。
【0037】
次に、回転アーム３０が鉛直方向上向きである場合における横荷重および曲げモーメントを比較してみる。
図６（Ｂ）の（ロ）で示すように、比較例の電動式昇降装置１００の場合、回転駆動軸中心９ａとリンク部材両端の連結中心３３ａ，３８ａが同一鉛直線上に位置しているため横荷重は発生しない。
図６（Ｂ）の（ロ）で示すように、比較例の電動式昇降装置１００の場合、回転駆動軸中心９ａとリンク部材両端の連結中心３３ａ，３８ａが同一鉛直線上に位置しているため横荷重は発生しない。
【0038】
これに対し、図６（Ｂ）の（イ）で示すように、本実施形態の電動式昇降装置１におけるリンク部材３５の傾きは６°で、この傾きによって生じる横荷重は１．５ｋＮである。このときガイドロッド２６に作用する曲げモーメントは８１ｋＮ・ｃｍである。
図６（Ｂ）の（イ）の例は、昇降部材５が上昇端位置にあるため、ガイドロッド抱持部材５０の上端から延び出すガイドロッド２６の長さは最大である。このため、横荷重が発生する場合には曲げモーメントも大きくなり易いが、本実施形態の電動式昇降装置１における曲げモーメントは８１ｋＮ・ｃｍであり、回転アーム３０が水平である場合の曲げモーメント８２．９ｋＮ・ｃｍと略同等レベルである。
図６（Ｂ）の（イ）の例は、昇降部材５が上昇端位置にあるため、ガイドロッド抱持部材５０の上端から延び出すガイドロッド２６の長さは最大である。このため、横荷重が発生する場合には曲げモーメントも大きくなり易いが、本実施形態の電動式昇降装置１における曲げモーメントは８１ｋＮ・ｃｍであり、回転アーム３０が水平である場合の曲げモーメント８２．９ｋＮ・ｃｍと略同等レベルである。
【0039】
図６で示されたこれらの結果から、本実施形態の電動式昇降装置１によれば、比較例の電動式昇降装置１００に比べて、リンク部材の傾きによって生じる最大横荷重およびガイドロッドに作用する最大曲げモーメントが、いずれも低く抑えられていることが分かる。
【0040】
以上のように本実施形態の電動式昇降装置１によれば、回転アーム３０が水平になった場合でのリンク部材３５の傾きが抑えられるため、リンク部材３５の傾きに起因して発生する横荷重を小さくすることができる。これにより横荷重を受ける部位の強度を軽減でき、コストダウンを図ることができる。
【0041】
本実施形態の電動式昇降装置１によれば、ガイドロッド２６の、昇降部材５と結合している上端よりも下方の部位に外嵌するガイドロッド抱持部材５０により、ガイドロッド２６の外周面が上下方向所定長さに亘って支持されているため、ガイドロッド２６における曲げモーメントが働く部位の長さＬが短くなり、ガイドロッド２６に加わる曲げモーメントを小さくすることができる。これによりや摺動部の摩耗を軽減することができ、ガイドロッド２６における強度や摩耗対策の軽減によるコストダウンを図ることができる。
【0042】
本実施形態の電動式昇降装置１によれば、回転アーム３０における連結中心３３ａと回転駆動軸中心９ａとを結ぶ線分が水平である場合において生じるガイドロッド２６の曲げモーメントと、前記線分が鉛直である場合において生じるガイドロッド２６の曲げモーメントと、が略等しくなるように、水平方向距離δが定められている。これにより、ガイドロッド２６の曲げモーメントが平均化され、最小限の強度でガイドロッド２６の太さを設定することができる。
【0043】
なお本実施形態では、回転アーム３０とリンク部材３５との連結中心３３ａが真下に位置する状態を下降端位置、連結中心３３ａが真上に位置する状態を上昇端位置としたが、下降端位置および上昇端位置における回転アーム３０の停止位置（即ち、連結中心３３ａの周方向の位置）は変更可能である。
例えば、図７で示すように、昇降部材５が所定の下降端位置にある場合において、昇降部材５とリンク部材３５との連結中心３８ａ、回転駆動軸中心９ａ、および、回転アーム３０とリンク部材３５との連結中心３３ａが同一線上となるように構成することも可能である。
例えば、図７で示すように、昇降部材５が所定の下降端位置にある場合において、昇降部材５とリンク部材３５との連結中心３８ａ、回転駆動軸中心９ａ、および、回転アーム３０とリンク部材３５との連結中心３３ａが同一線上となるように構成することも可能である。
【0044】
更に、図８で示すように、昇降部材５が所定の上昇端位置にある場合においても同様に、昇降部材５とリンク部材３５との連結中心３８ａ、回転駆動軸中心９ａ、および、回転アーム３０とリンク部材３５との連結中心３３ａが同一線上となるように構成することも可能である。
【0045】
このようにすることで、昇降部材５の下降端位置および上昇端位置において、回転アーム３０を回転させるように働く外力が回転アーム３０や回転駆動軸９に及ぶのを防止することができる。これにより、電動モーター６に付属するブレーキへの負荷を軽減され、ブレーキライニングの寿命を延ばすことができる。
【0046】
次に、図９は本発明の他の実施形態に係る電動式昇降装置の縦断面図である。
同図で示す電動式昇降装置１Ｂは、架台フレーム４Ｂと、昇降部材５Ｂと、電動モーター６と、駆動力伝達手段７Ｂと、横揺れ防止手段８と、を備えている。これらの構成各部のうち、上記実施形態に係る電動式昇降装置１の構成と共通する構成については同じ符号を用いて示すとともに、その説明を省略する。
同図で示す電動式昇降装置１Ｂは、架台フレーム４Ｂと、昇降部材５Ｂと、電動モーター６と、駆動力伝達手段７Ｂと、横揺れ防止手段８と、を備えている。これらの構成各部のうち、上記実施形態に係る電動式昇降装置１の構成と共通する構成については同じ符号を用いて示すとともに、その説明を省略する。
【0047】
本実施形態の電動式昇降装置１Ｂでは、搬送物Ｗを保持して、隣接するコンベア装置１５との間で搬送物Ｗの受渡しを行う昇降部材５Ｂが、架台フレーム４Ｂの下方に設けられている。電動モーター６、駆動力伝達手段７Ｂ、横揺れ防止手段８等の主要構成部品は、基台１３上に設けられた架台フレーム４Ｂに取り付けられ、また支持されている。
【0048】
図９は、昇降部材５Ｂが下降端位置にある状態を示している。昇降部材５Ｂには駆動力伝達手段７Ｂを介して電動モーター６の駆動力が伝達されるように構成されており、駆動力伝達手段７Ｂの一部を構成する回転アーム３０を同図における時計回転方向に回転させることにより、昇降部材５Ｂを上昇端位置まで移動させることができる。
【0049】
ここで本実施形態では、図９で示すように、回転駆動軸９の軸方向に沿った方向から視認したとき、回転駆動軸９の中心９ａは、回転アーム３０が水平位置に回転した際の回転アーム３０の先端部３２からみて、昇降部材５Ｂとリンク部材３５との連結中心３８ａを通る仮想鉛直線４１を跨いで反対側の位置に配置されている。詳しくは、回転駆動軸中心９ａが仮想鉛直線４１から図中右側に水平方向距離δだけ離れた位置に配置されている。このため、本実施形態においても回転アーム３０を水平した場合におけるリンク部材３５の傾きが抑えられ、リンク部材３５の傾きに起因して発生する横荷重を小さくすることができる。
【0050】
以上本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこれらの説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【0051】
１，１Ｂ…電動式昇降装置
５…昇降部材
６…電動モーター
９…回転駆動軸
９ａ…回転駆動軸中心
２６…ガイドロッド
３０…回転アーム
３２…先端部（回転アームが水平位置に回転した際の）
３３ａ…連結中心
３５…リンク部材
３８ａ…連結中心
４１…仮想鉛直線
５０…ガイドロッド抱持部材
５…昇降部材
６…電動モーター
９…回転駆動軸
９ａ…回転駆動軸中心
２６…ガイドロッド
３０…回転アーム
３２…先端部（回転アームが水平位置に回転した際の）
３３ａ…連結中心
３５…リンク部材
３８ａ…連結中心
４１…仮想鉛直線
５０…ガイドロッド抱持部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
