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バー22dより短いのは、本発明のパワーリフト装置1にとっての特徴である。0027上側リンクバー22uと下側リンクバー22dの自由端側には連結リンクバー23が回転可能に連結される。連結リンクバー23と下側リンクバー22dが連結された連結点を下側ジョイント24dとし、連結リンクバー23と上側リンクバー22uが連結された連結点を上側ジョイント24uとする。0028したがって、四節リンク20は、枢支用ブラケット11と、下側リンクバー22dと上側リンクバー22uと連結リンクバー23で構成されている。0029連結リンクバー23の上側リンクバー22u側には、押上ローラ25が設けられている。押上ローラ25は、昇降テーブル12の裏面12bに接触している。したがって、押上ローラ25は四節リンク20が動いた場合に、昇降テーブル12の裏面12bに常に接触していれば、どこに設けられていてもよい。0030例えば図2(a)では、上側ジョイント24uと同軸に設けられている場合を示した。押上ローラ25は、上側リンクバー22uが、上側ジョイント24uより外側に延設された箇所に設けられていてもよい。押上ローラ25は、連結リンクバー23が上側ジョイント24uより外側に延設された箇所に設けられていてもよい。図20031図2(b)を参照して、四節リンク20aと四節リンク20bは、互いを連結する連結バー26で連結されていている。連結バー26は、互いの連結リンクバー23a、23bや、上側リンクバー22ua、22ub同士を連結する。互いの押上ローラ25a、25bの軸心と同軸に設けてもよい。連結バー26を駆動することで、四節リンク20aと四節リンク20bは同一の動きを行う。連結バー26は、連結リンクバー23の上側ジョイント24uと同軸若しくは近傍(連結リンクバー23の半分より上側ジョイント24uに近い部分)に設けられるのが望ましい。図20032再び図2(a)を参照して、四節リンク20と平行にXリンク30が設けられる。Xリンク30は、一方の固定端(基台固定端31)が基台10の縁10aに設けられ、他方の固定端(テーブル固定端32)が昇降テーブル12に設けられる。それぞれの固定端には、同じ長さのリンクバー37、38が、回転可能に枢支されている。リンクバー37、38は、真ん中で枢軸36によって連結されている。図20033基台固定端31で枢支されているリンクバー37の自由端にはテーブル支持ローラ33が設けられている。テーブル固定端32で枢支されているリンクバー38の自由端には基台支持ローラ34が設けられている。0034テーブル支持ローラ33は、常に昇降テーブル12の裏面12bに接触しており、また基台支持ローラ34は常に基台10の上面に接触している。Xリンク30も、対向する長辺に設けられた基台10の縁10aに基台固定端31を有し、1対ある。図2(b)には、Xリンク30aとXリンク30bを示した。図20035図3には、図2(b)の上部を拡大した図を示す。図3には、昇降テーブル12と、テーブル支持ローラ33a、33bおよび、押上ローラ25a、25bが記されている。テーブル支持ローラ33a、33bおよび押上ローラ25a、25bは、昇降テーブル12の裏面12bから離れないようにガイドが設けられている。図2図30036ガイドには、テーブル支持ローラ33a、33bをガイドする支持ローラガイド15a、15bと、押上ローラ25a、25bをガイドする押上ローラガイド16a、16bが設けられている。これらのガイドは一体に形成されていてもよい。図3では、支持ローラガイド15aと押上ローラガイド16aおよび、支持ローラガイド15bと押上ローラガイド16bがそれぞれ一体に形成されているガイドを例示した。別々に設けられていてもよい。図30037支持ローラガイド15は、テーブル支持ローラ33を昇降テーブル12の裏面12bと支持ローラガイド15の表面の間に挟みこむ。押上ローラガイド16は、押上ローラ25を昇降テーブル12の裏面12bと押上ローラガイド16の表面の間に挟みこむ。したがって、押上ローラ25によって、昇降テーブル12を上下動させると、テーブル支持ローラ33も昇降テーブル12の動きに従動する。0038このガイドの存在で、テーブル支持ローラ33も押上ローラ25も昇降テーブル12と一体として動作する。0039図4には、駆動シリンダ40の拡大図を示す。図4(a)は、ピストン45が伸びている場合であり、図4(b)はピストン45が収縮している場合である。駆動シリンダ40は、流体が供給されることで、ピストン45が伸張する。本体41の一端には、底蓋部42が設けられ気密に外部と内部を分けている。底蓋部42には、揺動端用ブラケット43が設けられている。揺動端用ブラケット43には、枢支用の貫通孔43hが設けられている。いわゆる、シリンダークレビスタイプと呼ばれるものでよい。図40040また、駆動シリンダ40には、内部にストッパーが備えられているものがよい。内部のストッパーは、外部の制御装置などによって、ピストン45の動きを固定するほか、供給されているエア圧が低下した場合や、供給される電源電圧が低下した場合にもピストン45の動きを固定するものが望ましい。0041上蓋部44には、ピストン45が挿貫された貫通孔44hと、伸張制御器47が設けられるフランジ44fが設けられている。ピストン45の先端には、先端ブロック46が固定されている。先端ブロック46には、伸張制御器47の規制ロッド47aも固定されている。0042規制ロッド47aは、フランジ44fに設けられた貫通孔44fhに挿貫され、先端ブロック46と反対側で規制ナット47bが固定されている。したがって、ピストン45は、規制ロッド47aに固定された規制ナット47bが、フランジ44fに当接するまでしか伸張することはない。伸張制御器47はピストン45の伸張長さを一定長に規制することができれば、上記の構成でなくてもよい。0043先端ブロック46には、結合孔46hが形成されている。この結合孔46hは、連結バー26(図2(b)参照)に回転可能に枢支される。底蓋部42の揺動端用ブラケット43は、枢支用ブラケット11aと11bとを連結するブラケット連結バー13(図2(b)参照)に固定された伸縮装置用ブラケット17に回転可能に連結(枢支)される。図20044なお、上記の駆動シリンダ40と、先端ブロック46は、四節リンク20の上側ジョイント24uを押し上げるものであるが、全長が伸縮すれば、駆動シリンダ40でなくてもよい。その意味で、より一般的に、駆動シリンダ40の部分には、上側ジョイント24u(連結リンクバー23同士を連結した連結バー26)を押し上げることができる伸縮装置60が備わっていればよい。0045伸縮装置60は底蓋部42に揺動端用ブラケット43が設けられ、伸張するシャフト61の先端に先端ブロック46が設けられる。駆動シリンダ40は伸縮装置60に相当し、シャフト61はピストン45に相当する(図1参照)。伸縮装置60が上記の駆動シリンダ40である場合、先端ブロック46を介しているとはいえ、ピストン45(シャフト61)の先端は四節リンク20の前記連結バー26に枢支されているといってもよい。図10046以上のように構成したパワーリフト装置1の動作について説明する。図5により単一レバーヒンジ機構の構造について説明する。レバー80の一端80aには面G1上を転がるローラ81が枢支されている。他端80bはレバー82の一端82aと回転可能に枢支されている。レバー82は、支点83で揺動可能に固定されている。レバー82の他端82bは例えば加工物84を押している。ローラ81の支軸には面と平行に力Qがかかっていて、全体はつりあっているとする。図50047レバー80がレバー82の一端を押し上げ、その反力として面G1から受ける抗力Nは、力Qと共にレバー80の方向に力Rとして作用する。この力Rをレバー80の他端80bで垂直方向に分割すると、上向の力W(抗力Nと同じ)と面と平行な力Qに分解することができる。これはレバー80の他端80bを持上げる力と見ることができる。0048また、垂線と力Rのなす角をαとすると、上向の力WはQ/tnaαと表される。αが小さいときには、上向の力Wは力Qより大きくなる。αが26.5度以下になれば、上向の力Wは、力Qの2倍以上になる。αがより小さくなると、上向の力Wは理想的には無限大まで大きくなる。0049このように、単一レバーヒンジ機構は、小さな力Qで大きな上向きの力Wを得ることができる。0050図6には、四節リンク20の模式図を示す。図6(a)は、初期状態を表し、図6(b)は、下側リンクバー22dが水平線Lに対して角度φだけ傾き、上側ジョイント24uを上昇させた状態を示している。上記に説明したように、四節リンク20は、枢支用ブラケット11と、下側リンクバー22dと、上側リンクバー22uと連結リンクバー23で構成されている。このうち、枢支用ブラケット11は固定されている。枢支用ブラケット11は、上側固定端21uと下側固定端21dとの間のリンクバーとして考える。図60051また、上側リンクバー22uは下側リンクバー22dよりも長さが短い。結果、連結リンクバー23は、枢支用ブラケット11の長さ(上側固定端21uと下側固定端21dとの間の距離)より長い。望ましくは、上側リンクバー22uと下側リンクバー22dは略平行になるように設定され、枢支用ブラケット11は、上側リンクバー22uと下側リンクバー22dに直角になるように設定される。従って、四節リンク20は、台形形状をしている。0052ここで、連結リンクバー23を図5のレバー80とし、下側リンクバー22dを図5のレバー82として見る。上側ジョイント21uに下側固定端21dから上側ジョイント21uに向かって力Qが加わったとする。力Qの方向を一点鎖線LineQで表す。図6は単一レバーヒンジ機構ではないが、連結リンクレバー23は、図5のレバー80同様動けないので、連結リンクレバー23には、その長さ方向(抗力軸方向DNとする。)に抗力N4が発生する。図5図60053この抗力N4は、上側ジョイント24uを持上げる力を生む。ここで、垂直方向に持上げる力を垂直方向力Fとする。垂直方向力Fは、連結リンクバー23と垂直軸Hとのなす角度をθとし、水平方向(図中でLineLとした)とすると、力Qの水平方向への分力QMから、QM/tanθで求められる。これは言い換えると、垂直方向力Fは、力Qの水平方向成分QMと、抗力Nとの合成成分として求められるといってもよい。0054これは図5で説明したように、比較的小さな力QMであっても、垂直方向に大きな上向の力Fを得ることができることを表している。四節リンク20は、上側固定端21uと下側固定端21dが固定されているため、この上向の力Fによって、上側ジョイント24uが上昇する。図50055また、初期状態(図6(a))で、上側リンクバー22uと下側リンクバー22dを平行にし、枢支用ブラケット11を、上側リンクバー22uと下側リンクバー22dに対して直角に設定し、上側リンクバー22uを下側リンクバー22dより短くしておくことで、連結リンクバー23と垂線とのなす角度θが、上側ジョイント24uが上昇してもあまり変化しない。したがって、昇降テーブル12が上昇しても、上向の力Fは大きく変化しないまま、上昇を続けることができる。図60056図6(b)には、上側ジョイント24uが上昇した状態を示す。図6(a)の場合と力Qの大きさは同じである。抗力軸方向DNと垂線Hのなす角θ1は、図6(a)のθから急激に変化することはない。したがって、昇降テーブル12の上昇に伴い、急激に上向の力Fが減衰することはない。図60057以上のように上側ジョイント24uに下側固定端21d方向から力が加わると、上側ジョイント24uに垂直上向きの力と、水平方向の力が加わり、大きな上向の力Fが生じる。したがって、伸縮装置60のシャフト61の先端は、上側ジョイント24uに水平方向と垂直方向の力が加わることができれば、上側ジョイント24uに連結されていなくてもよい。上側ジョイント24uの周辺であれば、連結リンクバー23でもよいし、上側リンクバー22uに連結されていてもよい。0058再び、図1(b)を参照する。駆動シリンダ40に駆動エアが供給されていない場合は、昇降テーブル12は、最下降位置にある。図10059次に駆動シリンダ40に駆動エアを注入すると、駆動シリンダ40のピストン45が伸張する。この時、駆動シリンダ40は、四節リンク20の下側固定端21dと上側ジョイント24uの間を伸ばす。すると、四節リンク20の上側ジョイント24uに枢支された押上ローラ25が上昇する。この時押上ローラ25は、昇降テーブル12の裏面12bを持上げながら、回転し、枢支用ブラケット11が配置されている方向に移動する。Xリンク30も、テーブル支持ローラ33が支持ローラガイド15a(図3参照)で規制されているので、昇降テーブル12の上昇に追従して上方に伸びる。図30060駆動シリンダ40は、四節リンク20の対角線を引き伸ばす方向に力が働くので、連続的にトグル押圧を発生させている。これは駆動シリンダ40の押し圧を倍加させる。このように本発明に係るパワーリフト装置1は、少ない力でも大きな上昇圧を生む。言い換えると、重い搬送物でも持上げることができる。0061この昇降テーブル12の上がり高さは、伸張制御器47によって、規制されている。昇降テーブル12は、伸張制御器47のピストン45の伸びが規制される以上に高くなることはない(図4参照)。図40062次に昇降テーブル12が上昇している場合を説明する。昇降テーブル12に重量の重い搬送物が載って来た場合、まず搬送ラインを制御する制御装置が、ストッパーを動作させるために、制動エアを駆動シリンダ40の本体41の制御エア入口(図示せず)から注入させる。すると、駆動シリンダ40内のストッパー(図示せず)が働き、ピストン45はロックされる。したがって、搬送物が重くても、昇降テーブル12が急速に下降し、搬送物が昇降テーブル12から落下することはない。0063一方、制動エアAsを徐々に抜くと、昇降テーブル12は徐々に下降する。このように、本発明に係るパワーリフト装置1は、駆動シリンダ40のピストン45伸張圧をトグル作用で倍加することで、大きな上昇圧を発生する。0064また、駆動シリンダ40とリンク構造で構成されるので、全重量として軽量に構成することができる。ストッパー付駆動シリンダ40を使用することで、重い荷重が乗っても、急速に昇降テーブル12が下降することがない。0065図7は、本発明に係るパワーリフト装置の他の構成について説明する。パワーリフト装置2では、駆動シリンダ40の代わりに、モータ48とボックス型スクリューナット49と、スクリュー軸50が用いられる。ボックス型スクリューナット49は、モータ48の回転軸に接続される。スクリュー軸50は、一端がボックス型スクリューナット49に螺合され、他方は、先端ブロック46に回転自在に連結されている。先端ブロック46は、連結バー26に回転自在に連結している。図70066モータ48には、駆動シリンダ40と同様に、本体の底蓋部42に揺動端用ブラケット43が設けられている。したがって、基台10に揺動端用ブラケット43が枢支されている。0067また、スクリュー軸50は、モータ48が回転すると、ボックス型スクリューナット49が回転し、スクリュー軸50が繰り出される。繰り出されたスクリュー軸50が先端ブロック46を介して連結バー26を押し上げる。結果、パワーリフト装置1と同様の理由で、昇降テーブル12は上方向に持ち上がる。0068なお、上記のような伸張装置を用いる場合は、内部のストッパーや伸張制御器47といった装置はなくてもよい。モータ48とボックス型スクリューナット49と、スクリュー軸50の組み合わせは、スクリュー軸50を縮める方向に力が加わっても、動くことはない。スクリュー軸50の伸縮量(繰り出し量)は、モータ48の回転回数で容易に制御できるからである。0069また、モータ48、ボックス型スクリューナット49、スクリュー軸50は伸縮装置60に相当する。スクリュー軸50は、シャフト61に相当する。先端ブロック46を介しているが、スクリュー軸50の先端は、連結バー26に回転自在に連結されている(枢支されている)といってよい。0070本発明に係るパワーリフト装置は、搬送ラインにおいて、搬送物の搬送方向を90度変更する箇所に好適に利用することができる。シャフトページトップへこの技術を出願した法人この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInこの技術を発明した人物この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInページトップへ関連する挑戦したい社会課題この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn化石燃料への依存のない社会を実現する石炭とウランはあと100年、石油と天然ガスはあと50年ほどで枯渇すると予測されています。2040年のエネルギー消費量は約1.3倍に増加すると予想されています。