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LOAD-COMPENSATION DEVICE

Foreign code F110002769
Posted date Apr 14, 2011
Country WIPO
International application number 2010JP061872
International publication number WO 2011/007793
Date of international filing Jul 14, 2010
Date of international publication Jan 20, 2011
Priority data
  • P2009-166964 (Jul 15, 2009) JP
  • P2009-167591 (Jul 16, 2009) JP
Title LOAD-COMPENSATION DEVICE
Abstract Provided is a load-compensation device that can compensate for the load on an actuated arm and has excellent safety and durability. An actuated arm (104) is supported on a support body (102) by a first pivot part (103), an actuation cylinder (105) is supported above the first pivot part (103) by a second pivot part (107), and a piston rod (108) of the actuation cylinder (105) is coupled to a third pivot part (109) on the actuated arm (104). A piston rod (112) of a compensation cylinder (110) is coupled to a movable frame (113), and a compression coil spring (114) that pushes the moveable frame (113) upwards biases a piston (112A) in the compensation cylinder (110) upwards. The actuation cylinder (105) and the compensation cylinder (110) are coupled by a conduit (115). When the actuated arm (104) is rotated, the displacement of the piston in the actuation cylinder (105) biases the piston in the compensation cylinder (110), generating a torque that balances the load torque from the load (W) on the actuated arm (104), thereby maintaining a balanced state regardless of the angle of the actuated arm (104).
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】支持体と、前記支持体に一方の端部が第1枢着部で回動自在に支持された作動アームと、第1枢着部から前記支持体の鉛直上方に離間した定位置に、第2枢着部で回動自在に支持された作動シリンダと、前記作動シリンダ内に嵌挿されたピストンを有し、前記作動アームの長手方向途中位置に第3枢着部で回動自在に連結されたピストンロッドと、前記作動アームから離して設けられ、前記作動シリンダと管路で連結されて前記管路を通る作動流体を介して、前記作動シリンダのピストンと連動するピストンが嵌挿された補償シリンダと、前記補償シリンダのシリンダ室内のピストンを直接、もしくは当該ピストンのピストンロッドを介して付勢し、これに連動する前記作動シリンダのピストンロッドを介して、前記作動アームに負荷される負荷トルクと釣り合う補償トルクを発生させるばね部材を備えたことを特徴とする荷重補償装置。

【請求項2】支持体と、前記支持体に一方の端部が第1枢着部で回動自在に支持された作動アームと、前記作動アームの長手方向途中位置に第3枢着部で回動自在に連結された作動シリンダと、前記作動シリンダ内に嵌挿されたピストンを有し、第1枢着部から前記支持体の鉛直上方に離間した定位置に、第2枢着部で回動自在に支持されたピストンロッドと、前記作動シリンダと管路で連結されて前記管路を通る作動流体を介して、前記作動シリンダのピストンと連動するピストンが嵌挿された補償シリンダと、前記補償シリンダのシリンダ室内のピストンを直接、もしくは当該ピストンのピストンロッドを介して付勢し、これに連動する前記作動シリンダのピストンロッドを介して、前記作動アームに負荷される負荷トルクと釣り合う補償トルクを発生させるばね部材を備えたことを特徴とする荷重補償装置。

【請求項3】支持体と、前記支持体に一方の端部が第1枢着部で回動自在に支持された作動アームと、第1枢着部から前記支持体の鉛直上方に離間した定位置に、第2枢着部で回動自在に支持された作動シリンダと、前記作動シリンダ内に嵌挿されたピストンを有し、前記作動アームの長手方向途中位置に第3枢着部で回動自在に連結されたピストンロッドと、前記作動シリンダと管路で連結されて前記管路を通る作動流体を介して、前記作動シリンダのピストンと連動するピストンが嵌挿された補償シリンダと、前記補償シリンダのシリンダ室内のピストンを直接、もしくは当該ピストンのピストンロッドを介して付勢し、これに連動する前記作動シリンダのピストンロッドを介して、前記作動アームに負荷される負荷トルクと釣り合う補償トルクを発生させるばね部材を備え、前記作動シリンダと補償シリンダの少なくとも一方は、相互に管路で連結されている側と反対側のポートが駆動用流体回路と駆動用管路を介して連結され、前記駆動用流体回路から前記ポートに連通するシリンダ室内に作動流体を給排出することにより作動アームが駆動されることを特徴とする荷重補償装置。

【請求項4】支持体と、前記支持体に一方の端部が第1枢着部で回動自在に支持された作動アームと、前記作動アームの長手方向途中位置に第3枢着部で回動自在に連結された作動シリンダと、前記作動シリンダ内に嵌挿されたピストンを有し、第1枢着部から前記支持体の鉛直上方に離間した定位置に、第2枢着部で回動自在に支持されたピストンロッドと、前記作動シリンダと管路で連結されて前記管路を通る作動流体を介して、前記作動シリンダのピストンと連動するピストンが嵌挿された補償シリンダと、前記補償シリンダのシリンダ室内のピストンを直接、もしくは当該ピストンのピストンロッドを介して付勢し、これに連動する前記作動シリンダのピストンロッドを介して、前記作動アームに負荷される負荷トルクと釣り合う補償トルクを発生させるばね部材を備え、作動シリンダと補償シリンダの少なくとも一方は、相互に管路で連結されている側と反対側のポートが駆動用流体回路と駆動用管路を介して連結され、前記駆動用流体回路から前記ポートに連通するシリンダ室内に作動流体を給排出することにより作動アームが駆動されることを特徴とする荷重補償装置。

【請求項5】支持体と、前記支持体に一方の端部が第1枢着部で回動自在に支持された作動アームと、第1枢着部から前記支持体の鉛直上方に離間した定位置に、第2枢着部で回動自在に支持されたスライダと、前記スライダに、第2枢着部を通過して軸方向にスライド自在に案内保持され、当該スライダから突出する一方の端部が前記作動アームの長手方向途中位置に第3枢着部で回動自在に連結されているとともに、前記スライダから突出する他方の端部にばね受部が設けられたガイドロッドと、前記ガイドロッド外周に伸縮自在に遊嵌され、全長が無負荷時の自然長から第2枢着部と第3枢着部間の距離に略等しい長さ分だけ圧縮された状態で、前記ばね受部と前記スライダ間に組み込まれて、前記作動アームに第1枢着部回りに加わる負荷トルクを補償する圧縮コイルばねとを備えたことを特徴とする荷重補償装置。

【請求項6】支持体と、前記支持体に一方の端部が第1枢着部で回動自在に支持された作動アームと、前記作動アームの長手方向途中位置に第3枢着部で回動自在に支持されたスライダと、前記スライダに、第3枢着部を通過して軸方向にスライド自在に案内保持され、当該スライダから突出する一方の端部が第1枢着部から鉛直上方に離間した定位置に、第2枢着部で回動自在に支持されているとともに、前記スライダから突出する他方の端部にばね受部が設けられたガイドロッドと、前記ガイドロッド外周に伸縮自在に遊嵌され、全長が無負荷時の自然長から第2枢着部と第3枢着部間の距離に略等しい長さ分だけ圧縮された状態で、前記ばね受部と前記スライダ間に組み込まれて、前記作動アームに第1枢着部回りに加わる負荷トルクを補償する圧縮コイルばねとを備えたことを特徴とする荷重補償装置。

【請求項7】作動アーム先端部に、連結支持体が第4枢着部で回動自在に連結されているとともに、前記作動アームと支持体との間に、当該作動アームの角度によらずに前記連結支持体を一定姿勢に保ち、且つ、当該連結支持体が受ける負荷トルクが作動アームに加わらないようにする平行運動機構を介在させたことを特徴とする請求1乃至6の何れかに記載の荷重補償装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • KEIO UNIVERSITY
  • Inventor
  • YAMADA, Yasuyuki
  • MORITA, Toshio
IPC(International Patent Classification)
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