JPH11228082A - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安価、小形軽量で、かつ重量物を所定の位置に
静止、維持できる昇降装置の提供。 【解決手段】エアモータ６からのトルクをスクリューシ
ャフト４に直接伝達させ、エアモータ６に昇降部材２を
所定の位置に正確に静止させるバランサーないしストッ
パーの機能を果たさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は昇降装置に係わり、
特にエアモータを用いることにより物品を所定の位置に
確実に維持できる昇降装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に重量のある物品を所定の高さに持
ち上げ他の加工装置等に移載したり、あるいは物品を持
ち上げた高さに維持し物品に部品を取り付けたり加工す
る場合、昇降装置を用いて行う。

【０００３】例えば特開平５−１６９８０号公報に記載
され、あるいは図３に示すような昇降装置４１のように
昇降用モータ４２により回転駆動されるスクリューシャ
フト４３に取り付けられた昇降アーム４４に物品４５を
載置し、昇降用モータ４２によりスクリューシャフト４
３を駆動し、物品４５を所定の高さに持ち上げるのが一
般的である。

【０００４】しかし、物品が重量物である場合、昇降用
モータ４２とスクリューシャフト４３の作用だけで昇降
アーム４４、すなわち物品４５を所定の高さに維持する
ことが困難であった。 そこで、カウンターウエイトを
設けたり、直動ダンパーを設けてバランスをとり物品を
所定の高さに維持していた。

【０００５】しかし、このような昇降装置はバランス機
構が大形になり、また機構が複雑であるため昇降装置も
大形になり、かつ高価になる欠点があった。

【０００６】そこで、構造が簡単で小形かつ安価な昇降
装置が要望されていた。

【０００７】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、構造が簡単、小形で安価かつ物品を所定の位置
に維持できる昇降装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本願請求項１の発明は、スクリューシャフト
と、このスクリューシャフトに昇降自在に取り付けられ
た昇降部材と、この昇降部材に設けられた受部と、この
受部を昇降させるため前記昇降部材をスクリューシャフ
トに沿い昇降させる駆動機構と、前記スクリューシャフ
トを駆動しかつ前記受部の降下を抑制するエアモータを
有することを特徴とする昇降装置であることを要旨とし
ている。

【０００９】本願請求項２の発明は、前記駆動機構はス
クリューシャフトの一端に設けられたギアと、このギア
に噛合し駆動源により回動されるギアとよりなり、かつ
前記エアモータはスクリューシャフトのギアに噛合する
ギアを回動することを特徴とする請求項１に記載の昇降
装置であることを要旨としている。

【００１０】本願請求項３の発明は、前記駆動機構を構
成する２個のギアおよび前記エアモータにより回動され
るギアはベベルギアであることを特徴とする請求項２に
記載の昇降装置であることを要旨としている。

【００１１】本願請求項４の発明は、前記駆動源はスク
リューシャフトの一端に設けられたギアに噛合するギア
に取り付けられたハンドルであることを特徴とする請求
項３に記載の昇降装置であることを要旨としている。

【００１２】本願請求項５の発明は、前記駆動機構はス
クリューシャフトの一端に設けられたギアに噛合するギ
アを回動する電動機よりなることを特徴とする請求項３
に記載の昇降装置であることを要旨としている。

【００１３】本願請求項６の発明は、前記スクリューシ
ャフトのギアと、このギアに噛合しハンドルにより回動
されるギアと、前記エアモータにより回動されるギアと
が一体的にギアボックスに収納され、かつハンドルによ
り回動されるギアとエアモータににより回動されるギア
とが同一直線上に配置されたことを特徴とする請求項３
に記載の昇降装置であることを要旨としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる昇降装置の
実施の形態について添付図面に基づき説明する。

【００１５】図１は本発明に係わる昇降装置１である。
この昇降装置１は昇降部材２と、この昇降部材２に設け
られた受部３と、昇降部材２とネジ結合して昇降部材２
を昇降させボールネジで形成されたスクリューシャフト
４と、このスクリューシャフト４を回動させる駆動機構
５と、昇降部材２の動きを静止するエアモータ６とで構
成されている。

【００１６】駆動機構５はスクリューシャフト４に取り
付けられたドリブンギアとしての第１のベベルギア７と
この第１のベベルギア７に噛合するドライブギアとして
の第２のベベルギア８とよりなり、この第２のベベルギ
ア８にはギア軸９に取り付けられた手動用のハンドル１
０が取り付けられている。この第２のベベルギア８の軸
線上にはこの第２のベベルギア８に対向し、かつ第１の
ベベルギア７に噛合するドライブギアとしての第３のベ
ベルギア１１が設けられている。

【００１７】この第３のベベルギア１１には、このベベ
ルギア１１を駆動するために周知の前記エアモータ、例
えばベーン形エアモータ６が設けられている。

【００１８】このエアモータ６には、このエアモータ６
の駆動源となる圧縮空気の給気管１２と排気用の排気口
１３が設けられ、給気管１２には圧縮空気のエアモータ
６への給気／停止の制御を行う開閉弁１４が設けられて
いる。

【００１９】なお、第１のベベルギア７、第２のベベル
ギア８および第３のベベルギア１１を一体的に収納する
ギアボックス１５は基台１６に取り付けられ、さらにこ
の基台１６にはこの基台１６から上方に延びる支柱１７
が設けられ、この支柱１７には、スクリューシャフト４
の上端部１８を軸支する軸受１９と昇降部材２の回動を
規制するガイドプレート２０が取り付けられている。

【００２０】本発明に係る昇降装置は以上のような構造
になっているから、図２に示すように、本昇降装置１
を、例えば半導体ウェーハ３０を熱処理するために、多
数の半導体ウェーハ３０を一度に熱処理炉３１に供給す
る場合に用いた例について説明する。

【００２１】半導体ウェーハ３０が乗せられたボート３
２を炉体３３に供給する場合には、あらかじめハンドル
１０の回転によりスクリューシャフト４を回動させ昇降
部材２を作業者が作業し易い高さ、例えば１メートルに
し、この昇降部材４に設けられた受部３に半導体ウェー
ハ３０が多数、例えば２００枚乗せられたボート３２を
載置する。ウェーハ３０が乗せられたボート３２の重量
は例えば約６．５Ｋｇになる。

【００２２】次に、開閉弁１４を開放状態にし、圧縮空
気を給気管１２を介してエアモータ６に送り、圧縮空気
によりエアモータ６を常時駆動させ、ドライブギアとし
ての第３のベベルギア１１にハンドル１０側から見て反
時計回り方向に回転させる力を第３のベベルギア１１に
常時働かせておく。

【００２３】しかる後、ハンドル１０をこのハンドル側
から見て時計回り方向に回し、ギア軸９を介して第２の
ベベルギア８およびこの第２のベベルギア８に噛合する
第１のベベルギア７を時計回り方向に回動させる。

【００２４】この第１のベベルギア７の回動に伴い、ス
クリューシャフト４が時計回り方向に回動され、昇降部
材２はガイドプレート２０に沿い上昇される。

【００２５】一方、第１のベベルギア７の回動に伴い、
この第１のベベルギア７に噛合する第３のベベルギア１
１はハンドル１０側から見て反時計回り方向に回動す
る。このとき、エアモータ６が駆動状態にあり、第３の
ベベルギア１１には反時計方向の回転力が重畳して働い
ているので、ハンドル１０の回転力は軽減される。

【００２６】ボート３２が載置された受部３が、例えば
熱処理炉３１の第１炉体３３に対応する位置に到達した
とき、ハンドル１０の回転を止めて、第２のベベルギア
８の回動を停止させる。ハンドル１０の回転を止める
と、多数の半導体ウェーハ３０が乗せられたボート３２
の重量により受部３が設けられた昇降部材２には下方に
大きな力が働き、昇降部材２とスクリューシャフト４間
の斜面（ねじ）作用でその力は減じられるが、スクリュ
ーシャフト４に相当の反時計回り方向の力が働く。しか
し、常時開放にある開閉弁１４、給気管１２を介して圧
縮空気はエアモータ６に送られ、このエアモータ６は常
時駆動状態にあり、第３のベベルギア１１をハンドル１
０側から見て反時計回り方向に回転させる力、すなわち
昇降部材２を常時上昇させる力が第３のベベルギア１１
に駆動アシスト力として働いている。

【００２７】従って、この第３のベベルギア１１に噛合
する第１のベベルギア７の時計回り方向の回動を制止す
る。すなわち、第３のベベルギア１０を介して第１のベ
ベルギア７に作用するエアモータ６の力は、重量物であ
る多数の半導体ウェーハ３０が乗せられたボート３２の
降下を抑制するバランサーないしストッパーの機能を果
たす。

【００２８】また、例えば１ｍより低い位置に設けられ
た炉体３４に多数のウェーハ３０が乗せられたボート３
２を供給する場合には、ボート３２を１ｍの高さにある
受部３に載置した後、ハンドル１０を反時計回り方向に
回転させる。ハンドル１０の反時計回り方向の回転に伴
い、第２のベベルギア８、この第２のベベルギア８の噛
合する第１のベベルギア７も反時計回り方向に回動す
る。

【００２９】このとき、第１のベベルギア７には第３の
ベベルギア１１を介して、エアモータ６の力が作用して
いるが、ハンドル１０の回転力とウェーハ３０、ボート
３２等の自重による力がエアモータ６の力より大きいた
め昇降部材２、受部３およびボート３２は下降する。ボ
ート３２に載置された受部３が炉体３４に対応する位置
に到達したとき、ハンドル１０の回転を止めて第２のベ
ベルギア８の回動を停止させる。第２のベベルギア８の
回動を止めると上述同様、常時駆動状態にあるエアモー
タ６の駆動力により昇降部材２を常時上昇させる力が第
３のベベルギア１１に働いており、この第３のベベルギ
ア１１に噛合する第１のベベルギア７の時計回り方向の
回動は抑止される。この場合にも上述同様、第３のベベ
ルギア１０を介して第１のベベルギア７に作用するエア
モータ６の力は、補助的なアシスト力として作用し、重
量物である多数の半導体ウェーハ３０が乗せられたボー
ト３２の降下を抑制するバランサーないしストッパーの
機能を果たす。

【００３０】なお、エアモータ６に供給される圧縮空気
の圧縮圧力、すなわちエアモータ６のトルクの強さは、
ハンドル１０から駆動力が与えられず、回転第３のベベ
ルギア１１の回動だけでは、重量物が載置された昇降部
材２を上昇させる力はないが、昇降部材２の落下を抑制
する力は有するように設定されている。

【００３１】本実施形態に用いられたエアモータ６の主
仕様は、例えば無負荷回転数２００ｒ．ｐ．ｍ．、最大
トルク１６ｋｇ-ｍ、馬力１．３ｐｓ、空気消費量１．
４ｍ3／ｍｉｎである。 本発明に係わる昇降装置１を
半導体ウェーハ３０の熱処理用の熱処理炉３１に用いる
場合には多数の半導体ウェーハ３０が乗せられた大重量
のボート３２が炉体３３、３４に対応する位置に的確に
維持されるので、ボート３２の炉体３３、３４への炉入
れ、炉体３３、３４からの炉出しを確実かつ容易に行え
る。

【００３２】以上要するに、本発明に係わる昇降装置１
は、バランサーないしストッパーの機能を形状構造が簡
単なエアモータ６に果たさせるので、可動部品を用いた
別個のバランサーないしストッパーが不要であり、部品
点数が少なく安価な昇降装置の提供が可能である。ま
た、単なる板片などをギアに挿入してストッパーとした
もののようにギアのあそびにより昇降部材２が正しい位
置に静止できないものとは異なり、常にエアモータ６と
スクリューシャフト４の働きで昇降部材３を常に正しい
位置に静止できる。

【００３３】本昇降装置１はカウンターバランスや直動
ダンパ方式の昇降装置と異なり、エアモータ６からのト
ルクをスクリューシャフト４に直接伝達するので、小形
なエアモータ６の使用が可能である。

【００３４】また、本昇降装置１はカウンターバランス
や直動ダンパに比べ装置容積や装置重量を著しく低減で
きる。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係わる昇降装置は、昇降部材を
所定の位置に正確に静止させるバランサーないしストッ
パーの機能を形状構造が簡単なエアモータを用いて果た
させるので、安価で小形軽量、かつ重量物物品の昇降位
置決めが正確かつ容易な昇降装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる昇降装置の一部を切欠した側面
図。

【図２】本発明に係わる昇降装置を半導体ウェーハの加
熱炉体への供給に用いた例を示す説明図。

【図３】従来の昇降装置の説明図 １ 昇降装置 ２ 昇降部材 ３ 受部 ４ スクリューシャフト ５ 駆動機構 ６ エアモータ ７ 第１のベベルギア ８ 第２のベベルギア ９ ギア軸 １０ ハンドル １１ 第３のベベルギア １２ 給気管 １３ 排気口 １４ 開閉弁 １５ ギアボックス １６ 基台 １７ 支柱 １８ 上端部 １９ 軸受 ２０ ガイドプレート ３０ ウェーハ ３１ 熱処理炉 ３２ ボート ３３ 炉体 ３４ 炉体 ４１ 昇降装置 ４２ 昇降用モータ ４３ スクリューシャフト ４４ 昇降アーム ４５ 物品

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリューシャフトと、このスクリュー
   シャフトに昇降自在に取り付けられた昇降部材と、この
   昇降部材に設けられた受部と、この受部を昇降させるた
   め前記昇降部材をスクリューシャフトに沿い昇降させる
   駆動機構と、前記スクリューシャフトを駆動しかつ前記
   受部の降下を抑制するエアモータを有することを特徴と
   する昇降装置。
2. 【請求項２】 前記駆動機構はスクリューシャフトの一
   端に設けられたギアと、このギアに噛合し駆動源により
   回動されるギアとよりなり、かつ前記エアモータはスク
   リューシャフトのギアに噛合するギアを回動させること
   を特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
3. 【請求項３】 前記駆動機構を構成する２個のギアおよ
   び前記エアモータにより回動されるギアはベベルギアで
   あることを特徴とする請求項２に記載の昇降装置。
4. 【請求項４】 前記駆動源はスクリューシャフトの一端
   に設けられたギアに噛合するギアに取り付けられたハン
   ドルであることを特徴とする請求項３に記載の昇降装
   置。
5. 【請求項５】 前記駆動機構はスクリューシャフトの一
   端に設けられたギアに噛合するギアを回動する電動機よ
   りなることを特徴とする請求項３に記載の昇降装置。
6. 【請求項６】 前記スクリューシャフトのギアと、この
   ギアに噛合しハンドルにより回動されるギアと、前記エ
   アモータにより回動されるギアとが一体的にギアボック
   スに収納され、かつハンドルにより回動されるギアとエ
   アモータにより回動されるギアとが同一直線上に配置さ
   れたことを特徴とする請求項３に記載の昇降装置。