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KR100262871B1 - 리프트장치의 상승기구 - Google Patents

리프트장치의 상승기구 Download PDF

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KR100262871B1
KR100262871B1 KR1019980020184A KR19980020184A KR100262871B1 KR 100262871 B1 KR100262871 B1 KR 100262871B1 KR 1019980020184 A KR1019980020184 A KR 1019980020184A KR 19980020184 A KR19980020184 A KR 19980020184A KR 100262871 B1 KR100262871 B1 KR 100262871B1
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KR
South Korea
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cam
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신타로 오쿠노
Original Assignee
스기우라 야스나리
스기야스 고교 가부시키 가이샤
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F7/00—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts
    • B66F7/06—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported by levers for vertical movement
    • B66F7/065—Scissor linkages, i.e. X-configuration
    • B66F7/0666—Multiple scissor linkages vertically arranged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66F7/00—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts
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    • B66F7/08—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported by levers for vertical movement hydraulically or pneumatically operated
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  • Workshop Equipment, Work Benches, Supports, Or Storage Means (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 하한으로부터의 양력을 효과적으로 얻는 동시에, 승강체의 승강동작을 원활하게 하는 것에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 리프트장치(1)의 링크(7)에는, 지지축(14)에 의하여 지렛대부재(15)가 축착되며, 그 일단에는 유압 실린더(16)의 피스톤 로드(17)가 제 1 롤러(19)와 함께 축착되고, 타단에는 제 2 롤러(20)가 축착되어 있다. 또 지지축(14)과 제 2 롤러(20) 사이에는 단부(21)가 형성되는 한편, 지렛대부재(15)의 측면에는 핀받이(24)와 걸어 맞추는 핀(22)이 돌설되어 있다. 또한 링크(5)에는, 캠 면(26)을 형성한 캠 블록(25)이 돌설되고, 지렛대부재(15)의 기립동작에 의해, 캠 면(26)에 제 2 롤러(20)가 슬라이딩한다. 그리고 캠 블록(25)에는, 테이블(3)의 하한위치에서 단부(21)가 맞닿은 맞닿기조각(27)이 연장 설치되어 있다.

Description

리프트장치의 상승기구
본 발명은, 팬터그래프형 링크에 의해 테이블 등의 승강체를 지지시켜 유압 실린더 등의 구동수단에 의해 승강시키는 리프트장치에 있어서, 특히 지렛대부재를 사용하여 승강체의 하한위치로부터 구동수단의 양력을 유효하게 상승쪽으로 작용시키기 위한 상승기구에 관한 것이다.
상기 상승기구는 지렛대부재를 사용하여 구성하는 것이 많이 알려져 있다. 즉 일본국 특표 평4-501401호 공보나 일본국 특개 평6-72698호 공보에 개시된 바와 같이, 2개의 링크를 중앙에서 축착하여 이루어지는 X형 링크의 한쪽의 링크에 축착한 지렛대부재에 유압 실린더의 피스톤 로드를 상기 링크와의 축착위치와 편심시켜 힘점으로서 축착하고, 유압 실린더의 기동에 따라 작용점이 되는 지렛대부재의 일단을, 다른 한쪽의 링크 등에 설치한 바 부재에 맞닿게 함으로써, 상승시에 링크사이를 눌러 넓혀 테이블을 상승시키는 것이다.
한편 테이블 등의 승강체를 지지하는 기구는 상기 X형 링크 외에 각 링크를 짧게 하여도 높은 위치까지 승강체를 승강시킬 수 있기 때문에, 이 X형 링크를 상하로 2단 배치하여 상하에 인접하는 끝부 끼리를 축착하여 이루어지는 팬터그래프형 링크(이하, '팬터그래프 링크'라 함)도 많이 채용되고 있다. 이 경우에도 상승시에는 상기 지렛대부재가 이용된다.
상기 상승기구로서는, 상승시에는 지렛대부재를 지지점을 중심으로 회전시키고, 그 회전력을 링크 사이에 작용시켜, 어느 정도 지렛대부재가 회전하면, 스토퍼로 지렛대부재의 회전을 정지시켜, 그 후에는 지렛대부재를 거쳐 유압 실린더가 직접 링크를 밀어 올리는 작동으로 된다. 따라서 이 지렛대부재의 회전시와 정지후의 테이블의 상승속도가 변화하고, 테이블의 움직임에 단이 붙어 사용하기 불편하다.
또 하한상태로부터의 상승은 지렛대부재의 회전에만 의하기 때문에, 상승 직후부터 양력이 충분히 얻어지지 않는다. 이것은 지렛대부재를 링크의 축착 중심 근처에 배치하여, 서로 이웃하는 링크를 확대시키는 형태임에 기인하나, 특히 확대비(테이블의 이동량/실린더의 이동량)가 커짐으로써, 실린더의 고압화나 큰 직경화를 초래하여, 리프트의 최저 높이의 제한을 야기하게 된다.
이 상승시부터의 양력의 부족이나 확대비의 크기에 의한 결점은, 상기 팬터그래프 링크에 있어서 보다 현저하게 나타난다. 이와 같은 팬터그래프 링크의 상승기구로서, 예를 들어 일본국 특개 소53-53869호 공보나 일본국 특공 소57-16078호 공보에 개시된 것이 있으나, 어느 쪽이나 테이블의 움직임에 단이 붙고, 하한으로부터의 양력 부족이라고 하는 문제점이 있는 외에, 특히 전자에서는 상승시에 지렛대부재로 테이블을 직접 밀어 올리는 구조이기 때문에, 링크 하단의 롤러가 떠오르는 힘이 작용하기 때문에, 리프트 전체의 안정을 결여하게 되고, 또 그만큼 베이스에도 위쪽 방향의 힘을 고려한 강도가 필요하게 된다.
그래서 본 발명은, 팬터그래프 링크의 리프트장치이면서도, 지렛대부재를 사용하여 상승시부터의 상승속도를 균일화시킬 수 있고, 하한상태로부터도 충분한 양력을 얻을 수 있는 안정된 상승기구를 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.
도 1은 리프트장치의 테이블 상한시를 나타낸 전체설명도,
도 2의 (a)는 테이블 하한시의 상태를 나타낸 설명도, (b)는 지렛대부재에 의한 테이블의 밀어 올리기를 나타낸 설명도, (c)는 지렛대부재에 의한 테이블의 밀어 올리기의 종료시를 나타낸 설명도.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 리프트장치 2 : 베이스
3 : 테이블 4, 5, 7, 8 : 링크
14 : 지지축 15 : 지렛대부재
16 : 유압 실린더 17 : 피스톤 로드
19 : 제 1 롤러 20 : 제 2 롤러
21 : 단부 22 : 핀
24 : 핀받이 25 : 캠 블록
26 : 캠 면
상기 목적을 달성하기 위하여, 청구범위 제 1 항에 기재된 발명은, 상기 지렛대부재를 상기 상단의 X형 링크 중 어느 한쪽의 링크에 있어서의 상기 중앙축착위치보다 아래쪽에 축착함과 동시에 상기 지렛대부재의 상기 중앙축착위치쪽의 끝부에는 상기 구동수단의 끝부를, 반대쪽의 끝부에는 롤러를 각각 연결하고, 상기 지렛대부재의 수평자세에서는 상기 지렛대부재의 축착위치가 상기 구동수단의 연결위치보다 아래쪽이 되도록 설정하고, 또한 상기 롤러와 상기 축착위치 사이의 지렛대부재의 아래쪽가장자리에 지렛대부재의 수평자세에서 상기 롤러보다 아래쪽에 위치하는 단부를 형성하는 한편, 상기 하단의 X형 링크 중 상기 지렛대부재가 축착되는 링크와 평행한 링크에 상기 승강체의 하한위치에서 상기 지렛대부재의 단부가 맞닿은 맞닿음부 및 상기 구동수단의 작동에 따른 상기 지렛대부재의 회전에 의하여 상기 롤러가 맞닿고 상기 지렛대부재의 회전 방향과 교차하도록 형성된 캠 면을 구비한 캠 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
이하 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도 1은 리프트장치의 전체도로서, 리프트장치(1)는 평행한 베이스(2)와 테이블(3) 사이에 중앙축(6)에 의해 축착한 2개의 링크(4, 5)와 그 상단에 동일하게 중앙축(9)으로 축착한 2개의 링크(7, 8)를 겹치고, 인접하는 링크(4와 7, 5와 8)를 연결하여 이루어지는 팬터그래프 링크를 한 쌍 평행하게 배치한 것으로, 하단의 링크(4)의 하단은 베이스(2)의 일단에 축(10)에 의하여 회동 자유롭게 축착하는 한편, 링크(5)의 하단에는 롤러(11)를 설치하여 베이스(2) 위를 자유롭게 미끄러질 수 있게 하고, 상단의 링크(7)의 상단은 테이블(3)의 일단에 축(12)에 의하여 회동 자유롭게 축착하는 한편, 링크(8)의 상단에는 롤러(13)를 설치하여 테이블(3)의 밑면을 따라 자유롭게 미끄러질 수 있게 하고 있다. 또한 도 1은 한 쌍 중 한쪽(가까운 쪽)의 팬터그래프 링크를 생략하여 나타내고 있다.
또 상단의 링크(7)에 있어서, 하단의 링크(4)와의 연결부와 중앙축(9) 사이에는, 지지축(14)에 의하여 지렛대부재(15)가 회동 가능하게 축착된다. 도 2에도 나타낸 바와 같이, 이 지렛대부재(15)의 중앙축(9)쪽의 끝부에는 유압 실린더(16)의 피스톤 로드(17)의 상단이 연결축(18)에 의하여 축착되어 있다. 이 유압 실린더(16)의 기준단부는 축(10)에 의하여 하단의 링크(4)와 함께 축착되어 있다. 또한 피스톤 로드(17)의 연결축(18)에는 제 1 롤러(19)가 지렛대부재(15)의 끝부로부터 위쪽으로 약간 돌출하여 설치되어 있다. 한편 지렛대부재(15)의 반대쪽의 끝부에도 제 2 롤러(20)가 설치되어 있다. 여기에서는 제 1 롤러(19)와 제 2 롤러(20)가 지렛대부재(15)의 중심선(L) 상에 위치하고, 지지축(14)은 수평자세의 지렛대부재(15)에 있어서 중심선(L)으로부터 아래쪽에 직교방향으로 거리 A만큼 편심시킨 위치관계로 되어 있다. 또한 지렛대부재(15)에 있어서의 지지축(14)과 제 2 롤러(20)의 대략 중간위치의 아래쪽가장자리는 도 2 (a)에 나타낸 바와 같이, 지렛대부재(15)가 수평자세인 경우에 지지축(14)과 대략 동일한 수평높이에 위치하는 단부(21)가 형성되어 있다.
그리고 지렛대부재(15)에 있어서의 링크(7)쪽의 측면에서 그 위쪽가장자리에는 핀(22)이 돌설되어 있고, 한편 링크(7)쪽에는 지렛대부재(15)의 회전에 따른 핀(22)의 이동궤적상에 있어 지렛대부재(15)가 도 2의 반시계회전으로 회전하여 상승자세가 되었을 때에 핀(22)이 걸어맞춤하는 노치(23)를 형성한 핀받이(24)가 돌설되어 있다.
한편 하단의 링크(5)에 있어서, 하단 근처의 측면에는, 지렛대부재(15)의 회전방향과 교차하는 방향에 있어 만곡이 진 캠 면(26)을 형성한 캠 블록(25)이 돌설되어 있다. 이 캠 블록(25)은 도 2에 나타낸 바와 같이 테이블(3)이 하한위치에 있는 경우에는 링크(5)와 함께 수평자세로 있고, 지렛대부재(15)의 기립동작에 의해 회전하는 제 2 롤러(20)의 이동을 규제하는 모습이 되나, 그 상승에 따라 제 2 롤러(20)는 캠 면(26)을 따라서 미끄러지게 된다. 또 캠 블록(25)에 있어서의 중앙축(6)쪽에는 테이블(3)의 하한위치에서 지렛대부재(15)의 단부(21)가 맞닿은 맞닿기조각(27)이 연장 설치되어 있다.
또한 부호 28은 테이블(3)의 밑면에 설치되고, 후술하는 테이블(3)의 하한위치에서 지렛대부재(15)의 제 1 롤러(19)가 맞닿은 맞닿기판이다.
이상과 같이 구성된 리프트장치(1)에 있어서는, 도 2 (a)의 테이블(3)의 하한위치에서 링크(4, 5, 7, 8)는 각각 수평자세로 있고, 유압 실린더(16), 지렛대부재(15), 캠 블록(25)도 각각 수평자세로 있어, 지렛대부재(15)의 단부(21)는 캠 블록(26)의 맞닿기조각(27) 위에 얹어 놓여지고, 제 1 롤러(19)는 맞닿기판(28)에 맞닿아 있다. 또한 이 때 제 2 롤러(20)는 캠 블록(25)의 캠 면(26)과 비접촉위치에 있고, 핀(22)도 핀받이(24)의 노치(23)에 걸어맞춤하지 않고 있다.
여기에서 유압 실린더(16)를 작동시키면, 피스톤 로드(17)를 신장시키는 출력은 연결축(18)에 수평으로 가해지나, 힘점인 연결축(18)은 지렛대부재(15)의 지지축(14)과는 거리 A만큼 편심하고 있기 때문에, 지렛대부재(15)에는 지지축(14)을 중심으로 한 반시계회전의 모멘트가 발생한다. 그 힘의 크기는 출력을 P1이라고 하면, 모멘트 M1= PlA로 된다.
따라서 이 모멘트(M1)가 발생하는 지렛대부재(15)에는 제 1 롤러(19)에 의하여 테이블(3)을 수직으로 밀어 올리는 힘(F)이 발생한다. 이것은 제 1 롤러(19)와 지지축(14)의 수평거리를 B라고 하면, F = M1/B로 된다. 동시에 지렛대부재(15)에는 제 1 작용점이 되는 단부(21)가 캠 블록(25)의 맞닿기조각(27)을 아래쪽 방향으로 밀어 내리는 힘(F2)이 발생한다. 이것은 단부(21)와 맞닿기조각(27)의 접점과 지지축(14)과의 수평거리를 C라고 하면, F2= M1/C로 된다. 이렇게 하여 지렛대부재(15)는 반시계회전으로 기립 동작하여 도 2 (b)와 같이 팬터그래프 링크를 약간 눌러 넓히게 된다.
도 2 (b)의 위치까지 테이블(3)이 상승하면, 단부(21)는 맞닿기조각(27)으로부터 멀어져 이번에는 제 2 작용점이 되는 제 2 롤러(20)가 캠 면(26)에 접촉하고 제 2 롤러(2O)에 의하여 밀어 내리는 힘(F3)이 발생한다. 이것은 유압 실린더(16)의 기립에 의하여 변화한 출력을 P2, 제 2 롤러(20)와 캠 면(26)의 접촉점과 지지축(14)의 수평거리를 C1, 지렛대부재(15)의 회전에 의하여 변화한 지지축(14)으로부터 연결축(18)까지의 거리를 A1(즉, 제 1 롤러 19를 지나는 피스톤 로드 17의 축선과 평행한 직선으로 지지축 14로부터 내린 수직선의 길이)으로 하면, F3= P2A1/C1로 나타나게 된다. 또한 도 2 (a)와의 관계에 있어서, 각 거리는 A1〉 A, Cl〉 C이고, A1은 지렛대부재(15)의 회전에 의하여 서서히 커지고, C1은 서서히 작아진다. 따라서 점차 커지는 F3에 의하여 팬터그래프 링크는 더욱 확대되고, 테이블(3)도 상승을 계속하게 된다. 그리고 지지축(14)을 중심으로 하여 회전하는 지렛대부재(15)는 제 2 롤러(20)에 의해서 캠 면(26)에 안내되면서 회전을 계속하기 때문에 지렛대부재(15)의 회전력은 테이블(3)이 서서히 상승하여 캠 블록(25)과의 거리를 넓혀도 지렛대부재(15)의 회전방향과 교차하는 캠 면(26)에 의하여 그 힘을 저하시키는 일없이 효과적으로 테이블(3)의 부양력으로 변환된다.
이어서 테이블(3)의 상승과 지렛대부재(15)의 회전이 도 2 (c)에 도달하면, 제 2 롤러(20)는 캠 면(26)의 종단 근처까지 도달하고, 지렛대부재(15)의 핀(22)이 링크(7)에 설치된 핀받이(24)의 홈(23)에 걸어 멈추어지고, 지렛대부재(15)의 회전은 정지한다. 그 후에는, 지렛대부재(15)의 회전정지에 의하여 유압 실린더(16)로부터의 출력은 직접 링크(7)에 전해지게 되고, 팬터그래프 링크는 더욱 확대하여 테이블(3)을 상한위치까지 상승시킨다. 또한 그 도중에서 제 2 롤러(20)는 캠 면(26)의 연장곡면에 근사하는 궤적을 그리면서 캠 면(26)으로부터 이탈한다.
이와 같이 하한위치로부터의 테이블(3)의 상승작용에 있어서는, 지렛대부재(15)의 2개의 작용점이 되는 단부(21)와 제 2 롤러(20)에 의한 연속된 밀어올리기작용이 얻어지기 때문에 상승시부터 충분한 부양력을 얻을 수 있다. 또 상승하면서 원호궤적으로 이동하는 제 2 롤러(20)를 캠 블록(25)의 캠 면(26)에서 안내하고 있기 때문에 지렛대부재(15)의 회전을 효과적으로 테이블(3)의 밀어 올리는 힘으로 변환할 수 있어 지렛대부재(15)의 부양력도 충분히 유지할 수 있다. 동시에 지렛대부재(15)에 의해 테이블(3)이 상승하는 속도를 유압 실린더(16)에 의해 직접 링크를 확대시킬 때에 상승하는 속도와 거의 같게 할 수 있기 때문에 테이블(3)의 움직임에 단이 붙는 일이 없고, 원활하게 상승시킬 수 있다. 특히 이들 지렛대부재(15)에 의한 작용은 팬터그래프 링크에 있어서의 평행한 링크(7)와 링크(5) 사이에서 작용시키고 있기 때문에 상술한 확대비를 작게 할 수 있다. 따라서, 같은 승강능력이면 유압 실린더에 필요한 출력은 작아도 되고, 유압 실린더의 작은 직경화가 도모되어 테이블의 하한위치를 보다 낮게 할 수 있다. 또 유압 실린더의 필요한 출력이 작아짐으로써 각 축착지점에 대한 부담이 경감되고 경량화와 내구성의 향상으로도 이어진다.
또한 테이블(3)을 상한위치로부터 하강시키는 경우에는, 상기와 반대로 먼저 유압 실린더(16)의 피스톤 로드(17)의 수축에 의하여 팬터그래프 링크는 접기를 개시하여 테이블(3)을 하강시킨다. 팬터그래프 링크의 접기가 진행되어 핀(22)이 핀받이(24)로부터 멀어지는 때에는 지렛대부재(15)의 제 2 롤러(20)가 다시 캠 블록(25)의 캠 면(26)의 상단에 맞닿고, 제 2 롤러(20)가 캠 면(26)을 따라 내려 감과 동시에 지렛대부재(15)가 시계회전으로 회전하고, 도 2 (c) (b) (a)의 순으로 팬터그래프 링크를 쓰러뜨린다. 이 경우에도 유압 실린더(16)의 수축에 의해 직접 팬터그래프 링크가 접혀지는 속도와 지렛대부재(15)로 주고받은 후의 지렛대부재(15)의 회전에 의하여 팬터그래프 링크가 접혀지는 속도가 같아지기 때문에 테이블(3)은 원활하게 하강하게 된다.
또한 상기 형태에서는, 유압 실린더(16)의 기준단부를 링크(4)와 같은 축(10)으로 축착하고 있으나, 이 위치는 링크(4)의 기준단부로부터의 중간위치나, 베이스(2) 또는 베이스(2)를 없애고 바닥면에 직접 설치하여도 좋다. 또 유압 실린더(16)나 지렛대부재(15)와 링크기구의 연결부위는 도 1의 것과 상하 또는 좌우 반대로 하여도 같은 작용이 얻어진다. 또한 캠 면(26)은 만곡면이 아니라 경사평면으로 하여도 지장 없다. 물론 지렛대부재의 형상도 변경 가능하여, 예를 들어 롤러(20)를 슈로 바꾸어 직접 지지하여도 된다.
한편 팬터그래프 링크로서 상기에서는 X형 링크를 상하로 2단 연결한 것으로 설명하고 있으나, 3단 이상의 것으로도 적용은 가능하다.
청구범위 제 1 항에 기재된 발명에 의하면, 팬터그래프 링크를 사용한 리프트장치로서, 단부와 롤러에 의한 2개의 작용점에 의해 2단계의 밀어올리기작동을 행하는 지렛대부재를 사용하여 캠 부재와 조합함으로써, 하한에서도 충분한 양력으로 승강체를 상승시킬 수 있다. 또 상승시의 지렛대부재에 의한 상승속도와, 그 후의 구동수단직접에 의한 상승속도를 균일화시킬 수 있기 때문에, 승강체의 움직임에 단이 붙는 일이 없어, 원활한 승강작동이 얻어진다. 특히 지렛대부재가, 팬터그래프 링크에 있어서의 상하의 평행한 링크 사이에서 작동하기 때문에, 상술한 확대비를 종래보다 작게 할 수 있고, 유압 실린더의 경우, 동일한 출력이면 필요출력은 보다 작게 할 수 있고, 실린더의 작은 직경화, 즉 리프트의 하한높이의 극저화가 도모된다. 동시에 확대비를 작게 하여 유압 실린더의 출력이 작아짐으로써, 각 링크의 연결부 등에 대한 부담도 경감되기 때문에, 경량화가 가능해지고, 내구성도 향상한다.
한편 하한으로부터 일관하여 상하의 링크 사이를 눌러 넓히는 구성으로 되기 때문에, 승강체의 덜거덕거림이 없어, 안정한 승강도 가능하게 된다.

Claims (1)

  1. 중앙을 축착한 2개의 X형 링크를 상하로 2단 배치하고, 상하에 인접하는 끝부끼리를 축착한 팬터그래프 링크로 승강체를 지지하며, 상기 팬터그래프 링크의 소망하는 위치에 지렛대부재를 축착하고, 상기 승강체의 하한위치에서는 상기 지렛대부재에 연결한 구동수단에 의하여 상기 지렛대부재를 회전시켜 상기 승강체를 도중높이까지 상승시키는 리프트장치의 상승기구로서,
    상기 지렛대부재를 상기 상단의 X형 링크 중 어느 한쪽의 링크에 있어서의 상기 중앙축착위치보다 아래쪽에 축착함과 동시에 상기 지렛대부재의 상기 중앙축착위치쪽의 끝부에는 상기 구동수단의 끝부를, 반대쪽의 끝부에는 롤러를 각각 연결하며, 상기 지렛대부재의 수평자세에서는 상기 지렛대부재의 축착위치가 상기 구동수단의 연결위치보다 아래쪽이 되도록 설정하고, 또한 상기 롤러와 상기 축착위치 사이의 지렛대부재의 아래쪽가장자리에 지렛대부재의 수평자세에서 상기 롤러보다 아래쪽에 위치하는 단부를 형성하는 한편, 상기 하단의 X형 링크 중 상기 지렛대부재가 축착되는 링크와 평행한 링크에 상기 승강체의 하한위치에서 상기 지렛대부재의 단부가 맞닿은 맞닿음부 및 상기 구동수단의 작동에 따른 상기 지렛대부재의 회전에 의해 상기 롤러가 맞닿고 상기 지렛대부재의 회전방향과 교차하도록 형성된 캠 면을 구비한 캠 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 리프트장치의 상승기구.
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