JP4041618B2 - テレスコープ式アクチュエータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、荷物等を昇降可能に配置したり、各種機器を昇降可能に据え付ける場合などに使用されるテレスコープ式アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のアクチュエータとしては、例えば本出願人の提案に係るもので、特開平10−238511号公報に開示されたものが知られている。
それは図5に示すように、外筒A内に第1ロッド1と第2ロッド2と第3ロッド3とをその軸心方向へ伸縮自在な状態でテレスコープ状に内嵌し、第1ロッド1の上端部に第1ブラケット11を介して第1動滑車21を回転自在に支持し、その第1動滑車21にロッドの軸心方向へ延びる第1伝動索体31を逆U字状に巻掛け、その第1伝動索体31の一端31aを上記の外筒Aに連結するとともに、当該第1伝動索体31の他端31bを上記の第2ロッド2の基端部に連結し、上記外筒Aに対して第1ロッド1を伸長させる駆動手段Dを設ける。
【0003】
上記駆動手段Dは、外筒A内に形成された筒孔7と、第1ロッド1の基端部に形成され、上記筒孔7内に気密移動自在に挿入されたピストン5と、上記ピストン5の下側に形成された流体作動室8と、その流体作動室8に圧縮流体を給排する給排ポート9とから構成される。また、上記第2ロッド2の上端部に第2ブラケット12を介して第2動滑車22を回転自在に支持し、その第2動滑車22にロッドの軸心方向へ延びる第2伝動索体32を逆U字状に巻掛け、その第2伝動索体32の一端32aを第1ロッド1の第1ブラケット11に連結するとともに、その第2伝動索体32の他端32bを第3ロッド2の基端部に連結する。
【0004】
上記テレスコープ式アクチュエータは、次のようにして伸長作動する。
上記駆動手段Dを構成するで給排ポート9より流体作動室8内に圧縮流体を供給して第1ロッド1を上昇させる。すると、第1動滑車21が第1伝動索体31を介して第2ロッド2を上昇させ、これに連動して第2動滑車22が第2伝動索体32を介して第3ロッド3を上昇させる。なお、外筒Aに対する第1ロッド1の伸長ストロークS1と、第1ロッド1に対する第2ロッド2の伸長ストロークS2と、第2ロッド2に対する第3ロッド3の伸長ストロークS3とは、それぞれ等しくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、第2ロッドが第1動滑車21と第1伝動索体31とを介して上昇し、第3ロッドが第2動滑車22と第2索体32とを介して上昇することから、摩擦力等の不整な力が作用した場合でも、各ロッドが同時に同速でバランスよく伸長する点で優れるが、なお次の点で改善の余地が残されている。
【0006】
各動滑車や各伝動索体が、いずれもロッドの外側に位置することから、当該動滑車や各伝動索体に塵埃等が付着して汚損したり、当該テレスコープ式アクチュエータの運搬時や備え付け時において、動滑車や各伝動索体が他の機材と衝突して破損する等の不都合を生じる虞れがある。本発明の目的は、上述の弊害を解消できるテレスコープ式アクチュエータを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、例えば図1及び図2に示すように、テレスコープ式アクチュエータを次のように構成した。
請求項1に記載の発明は、外筒A内に第1ロッド1と第2ロッド2との少なくとも二つのロッドをその軸心方向へ伸縮自在な状態でテレスコープ状に内嵌して構成したテレスコープ式アクチュエータにおいて、
上記外筒A内で、第1ロッド1の基端寄り部に第1動滑車21を回転自在に支持し、この第1動滑車21にロッドの軸心方向へ延びる第1伝動索体31をU字状に巻掛け、その第1伝動索体31の一端31aを上記外筒A内先端部に連結するとともに、その他端31bを巻上手段40に伝動連結する。
上記第1ロッド1内で、当該第1ロッド1の先端寄り部に第2動滑車22を回転自在に支持し、この第2動滑車22にロッドの軸心方向へ延びる第2伝動索体32を逆U字状に巻掛け、その第2伝動索体32の一端32aを上記外筒A内の基端部に連結するとともに、その他端32bを第2ロッド2の基端寄り部に連結する。
上記第1動滑車21の直径は、上記第1ロッド1の前後方向の幅よりも大きく、かつ上記外筒Aの前後方向の幅よりも僅かに小さく設定し、上記第1動滑車21の円周前後部は上記第1ロッド1の前後壁に開口した切欠20から上記第1ロッド1と上記外筒Aとの間隙内に突出して上記外筒Aとの隙間を小さくしている。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載したテレスコープ式アクチュエータにおいて、前記第2動滑車22に接近させて第2伝動索体32の脱輪防止手段34を前記第1ロッド1に設けたことを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載したテレスコープ式アクチュエータにおいて、前記外筒Aと第1ロッド1との間隙内、及び上記の第1ロッド1と第2ロッドとの間隙内に、それぞれ自己潤滑性を有する樹脂製のスライダー36・36を介在させたことを特徴としている。
【0009】
【発明の作用・効果】
本発明によれば、以下の作用・効果を奏する。
請求項1に記載した発明は、上記のように構成したことから、第1動滑車21及びこの第1動滑車21にU字状に巻掛けた第1伝動索体31が、外筒A内に位置する。また、第2動滑車22及びこの第2動滑車22に逆U字状に巻掛けた第2伝動索体32が第1ロッド1内に位置する。つまり、各動滑車21・22や各伝動索体31・32は、外筒Aや第1ロッド1内に収容されることとなる。これにより、当該動滑車や各伝動索体に塵埃等が付着して汚損したり、テレスコープ式アクチュエータの運搬時や備え付け時等において、当該動滑車や各伝動索体が他の機材と衝突して破損する等の不都合を解消することができる。
【0010】
請求項2に記載の発明では、第2動滑車22に接近させて第2伝動索体32の脱輪防止手段34を第1ロッド1に設けたことから、テレスコープ式アクチュエータの運搬時や備え付け時等において、第2ロッド2のみを伸長させた場合においても、第2動滑車22から第2伝動索体32が不用意に脱落する不都合を防止することができる。
【0011】
請求項3に記載の発明では、外筒Aと第1ロッド1との間隙内に介在する樹脂製のスライダー36、及び第1ロッド1と第2ロッド2との間隙内に介在する樹脂製のスライダー36は、いずれも自己潤滑性とガイド性を発揮して第1ロッド1及び第2ロッド2を円滑に伸長させる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図1は本発明に係るテレスコープ式アクチュエータの収縮状態をを示し、図1(A)はそのアクチュエータの縦断側面図、図1(B)はそのアクチュエータの縦断正面図である。図2は上記アクチュエータを最大に伸長させた状態の一部を破断した側面図である。また、図3は図1(A)中のC−C線横断平面図である。
【0013】
上記テレスコープ式アクチュエータは、それぞれ四角パイプから成る外筒Aと第1ロッド1と第2ロッド2とを備え、上記外筒A内に第1ロッド1と第2ロッド2とがその軸心方向へ伸縮自在な状態でテレスコープ状に内嵌されている。
第2ロッド2の上端部には、荷物等を搭載するために使用される架台10が固定されている。
【0014】
図1(A)(B)に示すように、上記外筒A内で、第1ロッド1の基端寄り部には第1動滑車21が支軸24を介して回転自在に支持されている。この第1動滑車21には、ロッドの軸心方向へ延びる第1伝動索体31がU字状に巻掛けられ、その第1伝動索体31の一端31aは上記外筒A内の上端部(先端部)に固定具16で連結されるとともに、当該第1索体31の他端31bは、図2に示すように巻上手段40に巻き上げ可能に連結されている。
【0015】
上記巻上手段40は、手動式ウィンチを構成するもので、図2に示すように、外筒Aの左右外側面にその基端部41aが固定された巻上用フレーム41と、その巻上用フレーム41の基端部41a寄りに設けられた滑車42と、その巻上用フレーム41の他端部41bに設けられた巻上ドラム43と、その巻上ドラム43と一体回転する従動ギヤ44と、その従動ギヤ44と噛合する主動ギヤ45と、その主動ギヤ45と一体回転する巻上アーム46と、その巻上アーム46の先端に設けられた操作ハンドル47とを備え、当該操作ハンドル47を矢印D方向に回転操作することにより、人力で第1伝動索体31の他端31bを巻き上げ・巻き下げるように構成されている。
【0016】
図1(A)(B)に示すように、第1ロッド1の先端寄り部の左右内面には、左右一対の第2動滑車22・22がそれぞれ支軸27・27で回転自在に支持されている。これらの各第2動滑車22・22には、それぞれロッドの軸心方向へ延びる第2伝動索体32・32が逆U字状に、かつ、左右対象に巻掛けられ、それらの第2伝動索体32・32の各一端32a・32aは、上記外筒A内の基端部に固定した底板14に固定具17aで連結され、当該第2伝動索体32・32の各他端32b・32bは、それぞれ上記第2ロッド2の左右外側面の基端寄り部に固定具17bで連結されている。上記のように第2動滑車22を左右一対設けたのは、左右をバランスさせて各ロッドの円滑な伸長作動を確保するためである。
【0017】
第1ロッド1の左右内面の先端寄り部には、図1(A)に示すように、第2動滑車22に接近させて第2伝動索体32の脱輪防止手段34が設けられている。これは、テレスコープ式アクチュエータの運搬時や備え付け時等において、第2ロッド2のみが伸長した場合に、第2動滑車22から第2伝動索体32が不用意に脱落するのを防止することを意図したものである。なお、上記脱輪防止手段34は、後述する樹脂製のスライダー36をも兼ねる。
【0018】
外筒Aと第1ロッド1との間隙内、及び第1ロッド1と第2ロッドとの間隙内には、それぞれ自己潤滑性を有する樹脂製のスライダー36・36が介在されている。即ち、図1(A)(B)及び図3に示すように、外筒Aの上端部の各内面にそれぞれ2個のスライダー36が、第1ロッド1の下端部の各外面にそれぞれ2個のスライダー36が、第1ロッド1の上端部の各内面にそれぞれ2個のスライダー36が、第2ロッド2の下端部の各外面にそれぞれ2個のスライダー36がそれぞれ固設されている。これは、上記の各間隙内に介在する樹脂製のスライダー36が、自己潤滑性とガイド性を発揮して第1ロッド1及び第2ロッド2を円滑に伸長させることを意図したものである。
【0019】
上記外筒Aの左右中間部には、図1(A)(B)に示すように、左右一対のストッパ37・37が設けられている。これらのストッパ37・37は、第1ロッド1がその上限位置まで上昇したときに、第1動滑車21の左右の支軸固定ボルト26・26に接当して当該第1ロッド1の上昇移動を規制する。また、上記ストッパ37・37は、前記巻上用フレーム41の基端部41aを固定する一つの固定ボルトを兼ねる。なお、第1ロッド1の下端は外筒A内の基端部に固定した底板14に接当してその下降移動が規制される。
【0020】
図1(A)(B)及び図2に示すように、第2ロッドの上端部には、架台10の組み付けフランジ10aが複数の固定ボルト38で固定されている。これらの固定ボルト38は、第2ロッド2がその下限位置まで下降したときに第1ロッド1の上端に接当して当該第2ロッド2の下降移動を規制する。
【0021】
第1動滑車21の直径は、図4(A)(B)に示すように、第1ロッド1の前後方向の幅よりも大きく、図3に示すように、外筒Aの前後方向の幅よりも僅かに小さく設定されている。これは図3に示すように、第1動滑車21と外筒Aとの隙間を小さくすることにより、第1動滑車21から第1伝動索体31が不用意に脱落するのを防止することを意図したものである。
【0022】
ここで、図4は第1ロッド1に対する第1動滑車21の組み付け状態を示し、図4(A)はその要部の縦断側面図、図4(B)は図4(A)中のB−B線矢視横断平面図である。ここで、第1ロッド1の下端近傍部の前後壁には、図4(A)(B)に示すように、滑車組付用の切欠20が大きく開口されており、第1動滑車21とその支軸24を、図4(B)中の仮想線で示すように、第1ロッド1内に対角をなすように挿入する。次いでそれらを切欠20を利用して矢印F方向へ45°旋回させて実線位置に位置決めし、支軸24を固定ボルト26で固定して組み付ける。上記構成は、四角パイプを組み合わせつつ、可能な限りコンパクトな配置構成を意図したものである。
【0023】
上記テレスコープ式アクチュエータは、次のようにして伸長作動する。
図2に示すように、第1伝動索体31の他端31bを巻上手段40によって巻き上げる。すると外筒Aに対して第1動滑車21と第1ロッド1が一体に上昇する。また、第1ロッド1の上昇に伴って当該第1ロッド1の先端部に支持された第2動滑車22が上昇し、これに伴って第2伝動索体32を介して第2ロッド2が上昇していく。
【0024】
この場合、動滑車の原理により、第1伝動索体31の巻き上げ量の半分が、外筒Aに対する第1ロッド1移動ストロークS1となる。そして巻上手段40による巻き上げ力は、上記第1ロッド1に作用する負荷の半分となる。また、外筒Aに対する第2ロッド2の移動量は、外筒Aに対する第1ロッド1の移動量の二倍になる。従って、第1ロッド1に対する第2ロッド2の移動ストロークS2は、上記第1ロッド1の移動ストロークS1と等しくなる。
【0025】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、例えば次のように適宜変更を加えて実施可能である。即ち、前記ロッド1・2は、2本に代えて3本以上であってもよい。最も内側に配置されるロッド(ここでは第2ロッド)は、軽量化の観点から中空に構成することが好ましいが、中実であっても差し支えない。
また、動滑車21・22と伝動索体31・32との組み合わせは、プーリとロープ、あるいは、スプロケットとチェーン、歯車と歯付きベルト、であっても差し支えない。
【0026】
さらに、外筒とロッドは、四角パイプ状のものに代えて、円形パイプ状のもの、断面コ字状の溝型鋼で構成したもの、あるいは三角パイプ状のものであっても差し支えない。また、前記巻上手段40は、例示した手動式ウィンチに代えて、電動式ウィンチや流体圧シリンダなどを利用しても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るテレスコープ式アクチュエータの収縮状態を示し、図1(A)はそのアクチュエータの縦断側面図、図1(B)はそのアクチュエータの縦断正面図である。
【図2】 上記アクチュエータを最大に伸長させた状態の一部を破断した側面図である。
【図3】 図1(A)中のC−C線矢視横断平面図である。
【図4】 第1ロッドに対する第1動滑車の組み付け状態を示し、図4(A)はその要部の縦断面図、図4(B)は図4(A)中のB−B線矢視横断平面図である。
【図5】 従来例に係るテレスコープ式アクチュエータの伸長状態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1…第1ロッド、2…第2ロッド、21…第1動滑車、22…第2動滑車、31…第1伝動索体、31a…第1伝動索体の一端、31b…第1伝動索体の他端、32…第2伝動索体、32a…第2伝動索体の一端、32b…第2伝動索体の他端、34…脱輪防止手段、36…スライダー、40…巻上手段、A…外筒。
Claims (3)
- 外筒(A)内に第1ロッド(1)と第2ロッド(2)との少なくとも二つのロッドをその軸心方向へ伸縮自在な状態でテレスコープ状に内嵌して構成したテレスコープ式アクチュエータにおいて、
上記外筒(A)内で、第1ロッド(1)の基端寄り部に第1動滑車(21)を回転自在に支持し、この第1動滑車(21)にロッドの軸心方向へ延びる第1伝動索体(31)をU字状に巻掛け、その第1伝動索体(31)の一端(31a)を上記外筒(A)内先端部に連結するとともに、その他端(31b)を巻上手段(40)に巻き上げ可能に連結し、
上記第1ロッド(1)内の先端寄り部に第2動滑車(22)を回転自在に支持し、この第2動滑車(22)にロッドの軸心方向へ延びる第2伝動索体(32)を逆U字状に巻掛け、その第2伝動索体(32)の一端(32a)を上記外筒(A)内の基端部に連結するとともに、その他端(32b)を上記第2ロッド(2)の基端寄り部に連結し、
上記第1動滑車(21)の直径は、上記第1ロッド(1)の前後方向の幅よりも大きく、かつ上記外筒(A)の前後方向の幅よりも僅かに小さく設定し、上記第1動滑車(21)の円周前後部は上記第1ロッド(1)の前後壁に開口した切欠(20)から上記第1ロッド(1)と上記外筒(A)との間隙内に突出して上記外筒(A)との隙間を小さくしている、ことを特徴とするテレスコープ式アクチュエータ。 - 請求項1に記載したテレスコープ式アクチュエータにおいて、前記第2動滑車(22)に接近させて第2伝動索体(32)の脱輪防止手段(34)を前記第1ロッド(1)に設けた、ことを特徴とするテレスコープ式アクチュエータ。
- 請求項1又は請求項2に記載したテレスコープ式アクチュエータにおいて、前記外筒(A)と第1ロッド(1)との間隙内、及び上記第1ロッド(1)と第2ロッド(2)との間隙内に、それぞれ自己潤滑性を有する樹脂製のスライダー(36・36)を介在させた、ことを特徴とするテレスコープ式アクチュエータ。
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