JP2004328983A - 付加動力を内蔵したギャードモータ - Google Patents

Abstract

【課題】昇降物を上下動させる昇降装置に採用されるギャードモータであり、ギャードモータの負荷を小さくするために、昇降物を吊下げる方向と反対方向にウェートを吊下げて小型化している。しかし、ウェートを吊下げるとウェートの昇降路が必要になり、支持フレームに昇降物とウェートの両重量が掛かるため剛性を強化いる。そのため昇降装置が大型になり、コストも高くなっていた。
本発明では、小型・軽量の昇降装置を目的にして、昇降物の自重で下降時に動力を蓄積して、昇降物の上昇時に放出させるギャードモータを提供する。
【解決手段】ギャードモータ３は、第１ケース１３に接続したモータ１５を備え、モータ１５の回転を第１出力軸２１に伝達する歯車装置Ｇを備え、第１ケース１３に第２ケース１４を備え、第２ケース１４には第１出力軸２１と連結した第２出力軸２２を備え、第２出力軸２２に巻ばね２６を備え、昇降物のパネル２を下降させるときに第２出力軸２２は巻ばね２６に動力を蓄積し、パネル２を上昇させるときに第２出力軸２２は巻ばね２６の動力を放出する構成にしてある。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、昇降物品を上下動するギャードモータに採用したもので、昇降物品の下降時に付加動力を蓄積することができ、昇降物品の上昇時に蓄積した付加動力を放出することで、モータの容量を小型にすることができる付加動力を備えたギャードモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の昇降装置に採用されたギャードモータでは、出入口に備えられた開閉するパネルがあり、パネルを上下動させることで出入口を開閉するようにしてある。パネルの昇降装置は、パネルを索状体（チェン・ワイヤ・ロープ等）の一端で吊下げて、他端を開口部の上方の滑車（スプロケット・プーリ等）に巻き掛けて、ギャードモータに巻回してウェートを取付けて吊下げることでギャードモータに掛かる負荷を軽減している。
【０００３】
パネルを上昇させるには、ギャードモータを逆回転させて、パネルを吊下げている側の索状体を巻上げ、反対側にウェートを下降することで、パネルの重量がウェートの重量分軽減されてギャードモータの駆動力を軽減させることで出力容量を小型にすることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３８７４８号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の開口部を車両の乗込口にして、乗込口を開閉するパネルが設けてある。ウェートは、パネルを上昇させるギャードモータの出力容量を小型にするために、パネルの重量に近いウェートの重量を、乗込口に隣接した位置に上下動するように吊下げてある。
【０００６】
ところが、乗込口に隣接する左右開口位置を第２の乗込口としたとき、ウェートの上下動で出入できないために、ウェートを無くし、巻取りドラムで直接巻取る構成にしていた。この構成では、ギャードモータの容量が大きくないと巻上げ・巻戻しができなく、大型のギャードモータを採用していた。そのために、ギャードモータは高価になり設置場所も広く必要にして、また電気量に費用を費やしていた。
【０００７】
本発明では、従来のようにギャードモータにウェートを吊下げて負荷を軽減させるのではなく、巻取りドラムで巻上げるギャードモータにして、ギャードモータに回転動力を機械的に蓄積・放出することができる付加動力手段を設ける構成にしている。この構成により、容量が少なく小型のギャードモータにして、付加動力手段により動力を蓄積と放出ができるために、ウェートを不要にして、設置場所の省スペース化と電気量の省エネ化を目的にしている。
【０００８】
昇降物が下降するときは、昇降物の重量で蓄積手段を回転して出力を貯める。昇降物を上昇させるときは、蓄積した出力を付加動力手段により放出させることで、ギャードモータの出力に更に蓄積した動力を加えることができる付加動力を内蔵したギャードモータを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、第１出力軸を備えた第１ケースと、第１ケース内には入力回転を変速回転させる歯車装置と、歯車装置に入力回転するモータと、第１ケースに付設する第２ケースと、第２ケースには第１出力軸と連結して回転する第２出力軸と、第２出力軸が回転して蓄積又は放出する付加動力手段と、を設け第１出力軸に動力を伝達する構成とする。
【００１０】
請求項２の発明では、蓄積する動力は、第１出力軸の正回転方向が第２出力軸に動力を蓄積させる回転に伝達する構成にする。
請求項３の発明では、放出する動力は、第１出力軸の逆回転方向が第２出力軸に動力を放出させる回転を伝達する構成とする。
【００１１】
請求項４の発明では、付加動力手段は、第２出力軸に連結回転する巻ばねを巻掛け・巻戻しによる構成にする。
請求項５の発明では、付加動力手段の回転は、第１ケースの歯車装置により変速された動力の回転で第１出力軸と第２出力軸間に伝達する構成とする。
【００１２】
請求項１の構成では、ギャードモータの出力軸に昇降物を下降する重量を蓄積し、昇降物を上昇させるとき蓄積された動力を放出して、出力軸の駆動力を増大させる作用がある。この作用により、モータの容量を小型にすることができ、設置場所を狭くして、電気量も少なくして、さらに、ウェートを不要にできるので、従来のウェートの吊下げ場所を乗込口として広げて採用することができる。
【００１３】
請求項２の構成では、第１出力軸が巻戻しする正回転方向として、第１出力軸に動力を第２出力軸に蓄積させることで、複雑な機構にならず、重量物を巻戻して捨てる動力を、再生するエネルギーとして蓄えられる。
【００１４】
請求項３の構成では、出力軸に吊下げた昇降物を下降させるときに、昇降物の自重で出力軸を回転させようとする動力と、モータの動力が加わり、余剰動力ができるので、その動力を蓄積できる作用があり、昇降物の下降速度を遅らせることが安全でスムーズな動作となる。
【００１５】
請求項４の構成では、ばねに動力を蓄積するのに容易に安価にできる作用があり、巻ばねにより昇降距離を長くしても蓄積量を増加させることができる。
請求項５の構成では、第１出力軸の回転トルクを小さくして、蓄積することができるので、ばねを小型にできる作用があり、ばねの取扱いが容易にできる。
放出するときは、第２出力軸のトルクを減速機構により変速してトルクを高めた動力を第１出力軸に付加することができる作用があり、動力を滑らかに伝達することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のギャードモータ３を開閉装置１として開口部４に採用して、開閉動作を具体化した一実施形態を図１〜図３で示し説明する。
図１は、地上面ＧＬに立設された駐車場の壁面５を開口してあり、その開口部４を通り抜け可能にした車両の乗込場にしている。
【００１７】
開口部４には、開口を遮断するパネル２が上下動可能にして、天井部６から吊下げてあるところと、開口状態の開口部４ａが隣接して設けられている。開口部４は、車両を搭載して走行する搬送機があり、人の出入りを規制するパネル２がある。開口部４ａは、パネル２が無く、車両の出入りを規制していないので自由に通行できる。
【００１８】
開口部４のパネル２を上下動するには、天井部６内に巻取りドラム７を回転可能に設置して、巻取りドラム７がワイヤ１２を巻上げることで、ワイヤ１２に吊下げたパネル２を上昇させる。また、巻取りドラム７を巻戻すことで、ワイヤ１２に吊下げてパネル２を下降させる。パネル２は、開口部４を閉鎖することができる板状にして、ガラス・壁材・網状のもので、左右両側に回転自在にしたローラ１１を備えている。ローラ１１は、昇降案内される案内レール９に沿って上下動する。
【００１９】
案内レール９は、開口部４の上方にパネル２を上昇させることができるように開口部４よりパネル２の高さを加えた位置まで鉛直方向に延長している。案内レール９の上部より上には、プーリ１０が回転自在に軸着してあり、ワイヤ１２を巻取りドラム７の方向に、方向転換させている。
【００２０】
巻取りドラム７は、ギャードモータ３により駆動回転させられ、開口部４の近郊に操作盤８を備えている。操作盤８は、上昇ボタンと停止ボタンと下降ボタンを備えている。上昇ボタン又は下降ボタンは、パネル２が開口部４を上昇して開口させて停止状態になり、パネル２が開口状態から下降して開口部４を閉鎖させることができる。
【００２１】
開口部４の開閉は、乗込場に配置してある搬送機が停車しているときに開口して、走行動作に入ると安全のために人の通行を遮断するように閉鎖する。隣接する開口部４ａは、地上面ＧＬと水平の床面にして、車両を運転して進行後退して乗入れ乗出しができる区画であり、常時開口状態にして遮断パネルを備えていない。
【００２２】
図２は、巻取りドラム７を駆動回転させるギャードモータ３を示し、第１ケース１３が全体のフレームにして、一方側に第１出力軸２１を突出させ、他方側にモータ１５を取付けている。第１ケース１３は、アルミ材の外枠にして、内部を空洞化し、複数のギヤを噛合わせオイルを充填させたギヤケースであり、下部を取付け用のベースとして、コーナの４ヶ所に取付け穴を備えている。
【００２３】
ベースの取付け穴は、ギャードモータ３を天井部６にボルトで固定できるようにしている。第２ケース１４は、第１ケース１３に隣接して備えられた筒型に板材を曲げて形成され、内部に第２出力軸２２をフレームに固定させて、回りに巻ばね２６を備え、巻ばね２６の一端を第２出力軸２２に摺動可能に介在されたプレート２７に固定し、他端を第２出力軸２２に回転自在に軸着された出力ギヤ２４に固定している。
【００２４】
図３は、ギャードモータ３の内部を説明するもので、第１出力軸２１に駆動回転を伝達するモータ１５を備え、モータ１５には高速回転するモータ軸があり、モータ軸に設けられた歯数の少ないピニオン１６に噛合う歯数が多い第１ギヤ１８がある。第１ギヤ１８は、シャフト１７に固定されて、ピニオン１６の回転数を減速している。
【００２５】
シャフト１７には、第１ギヤ１８の外に第２ギヤ１９と出力ギヤ２３が固定されている。第２ギヤ１９は、少ない歯数のもので、多い歯数の第３ギヤ２０に噛合うことで、更に減速する。第３ギヤ２０は、第１出力軸２１と固定して、第１出力軸２１に嵌着した巻取りドラム７を回転させている。
【００２６】
出力ギヤ２３は、歯車装置Ｇのシャフト１７に嵌着された出力ギヤ２３から第２出力軸２２に回転自在に軸着された出力ギヤ２４にベルト２５により連結している。出力ギヤ２４は、巻ばね２６の一端を支持して、出力ギヤ２３の回転により巻ばね２６を巻上げる方向に回転する。巻ばね２６は、出力ギヤ２４の回転を蓄積することで、逆方向へ放出することができる。
【００２７】
蓄積方向に回転するときは、開口部４のパネル２が開口状態の上部位置から閉鎖方向へ下降するときに行う。
巻ばね２６は、巻上げる負荷によりパネル２の下降速度を抑え、パネル２の重量が巻上げる方向に働くために、小さな容量のモータ１５で容易に巻上げることが出来る。
【００２８】
蓄積された巻ばね２６は、開口部４を閉鎖した状態から開口する方向にパネル２を上昇させるときに、放出することで出力ギヤ２４に駆動回転を与え、出力ギヤ２３に伝達される。出力ギヤ２３の回転は、シャフト１７を介して第２ギヤ１９が回転して第３ギヤ２０に減速して伝達する。巻ばね２６の回転トルクは、第３ギヤ２０により増幅され、第３ギヤ２０に更にモータ１５のトルクを歯車装置Ｇにより速比倍され、前記モータ１５のトルクと巻ばね２６の回転トルクとを加えて第１出力軸２１に嵌着した巻取りドラム７を回転させる。
【００２９】
（動作説明）
開閉装置１は、機械式である立体駐車塔の乗込場の出入口に昇降させて、開閉するように配置した装置を説明する。乗込場の出入口は、立体駐車塔に乗込む開口部４を備えて、車両が出入り可能な広さにして、開閉装置１であるパネル２の両側の上下位置にローラ１１が軸着してあり、案内レール９内を転動して上下動する。
【００３０】
案内レール９は、上下動するパネル２を案内する案内レール９が両側に鉛直させて備えられている。案内レール９の上端には、回転自在にしたプーリ１０が回転自在に軸着されていて、プーリ１０に巻き掛けられたワイヤ１２が鉛直にパネル２を吊下げている。パネル２は、ワイヤ１２の巻上げ・巻き戻しすることで上下移動して、開口部４の開口と閉鎖を行う。
【００３１】
開口部４は、ギャードモータ３により回転する巻取りドラム７がワイヤ１２を巻取り、パネル２を上昇させる。パネル２の上昇位置では、第２ケースに内蔵させた巻ばね２６が拡径された状態で、ギャードモータ３を停止している。
【００３２】
開口部４を閉鎖するときは、パネル２を上昇した位置から下方に降下させるように、ギャードモータ３を逆回転させる。ギャードモータ３は、巻取りドラム７にワイヤ１２が巻回されてパネル２を吊下げた状態であるため、パネル２の重量がワイヤ１２に掛かり、巻取りドラム７を回転させる作用により、ギャードモータ３のブレーキを解放することで、電源を不要にしてパネル２の自重により下降することができる。下降停止位置と上昇停止位置には、図示略のスイッチが備えられて、ギャードモータ３にブレーキを掛けて、巻取りドラム７の回転を停止させる。
【００３３】
パネル２の下降は、パネル２の自重でワイヤ１２が引き出されて、巻取りドラム７が逆回転されると、第２出力軸２２が巻取りドラム７の逆回転により第３ギヤ２０と第２ギヤ１９の速比によって、巻取りドラム７の逆回転より高い回転で第２出力軸２２を回転させる。第２出力軸２２が回転すると巻ばね２６を縮径させて、動力を蓄積することができる。この蓄積により、巻取りドラム７は逆回転に抵抗になり、パネル２の下降速度を低下させるため、安全性に効果がある。
【００３４】
パネル２の上昇は、ギャードモータ３の回転に加えて、縮径した巻ばね２６が前記パネル２の下降時に蓄積した駆動力を第２ギヤ１９に伝達して、第３ギヤ２０を回転して巻取りドラム７を正回転してワイヤ１２を巻上げてパネル２を上昇させる。
【００３５】
巻ばね２６のトルク調整は、第一ケース１３に固定された第２出力軸２２の一方に回転自在に備えられた出力ギヤ２３に巻ばね２６の一端を取付け、他方にスプライン２８に噛合う係合部を備えたプレート２７を嵌合して巻ばね２６の他端を取付ける。プレート２７による調整は、パネル２の重量により異なるが、パネル２を上方にして、開口部４を開けた状態で負荷が掛からないようする。
【００３６】
プレート２７は、スプライン２８から外し、巻ばね２６を縮径する方向へ回し、上昇トルクが出る位置でプレート２７をスプライン２８に係合させる。
パネル２を下降させるとき、パネルの重量が出力ギヤ２４を回転させて、巻ばね２６を縮径して上昇トルクを蓄積する。このとき、上昇トルクが小さい場合には、再度、前記のプレート２７の調整方法で説明したように、プレート２７が巻ばね２６を縮径方向に回して調整する。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の発明では、ギャードモータの駆動力を蓄積したり放出したりすることができ、しかも小型化することもでると共に、ウェートを不要にすることができるので、設置場所が省スペースにできる効果がある。
請求項２の発明では、昇降物品が下降するとき、昇降物品の重量で第１出力軸を回転させるので、付加動力手段に動力を蓄積させることで、下降速度を遅くさせることができ、インバータ・ブレーキ等の付属装置に頼らなくとも、安全に動作できる効果がある。
請求項３の発明では、昇降物品の下降時に蓄積した動力を、昇降物品の上昇時に放出して、巻上げ力を高めるのでモータの容量を小型にできる効果がある。
請求項４の発明では、巻ばねの採用でばね径を縮拡させることで蓄積・放出できるので小型化できる効果がある。
請求項５の発明では、巻取りドラムの回転を、昇降物品を下降すときには巻き戻しの抵抗を大きくして降下速度を遅くするので安全であり、巻上げるときには駆動力を高めることができ、昇降動作をスムーズに行う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の一例を示す正面説明図。
【図２】本発明のギャードモータを示す斜視図。
【図３】ギャードモータの機構を説明する構想図。
【符号の説明】
１ 開閉装置
２ パネル
３ ギャードモータ
４ 開口部
４ａ 開口部
７ 巻取りドラム
８ 操作盤
９ 案内レール
１３ 第１ケース
１４ 第２ケース
２１ 第１出力軸
２２ 第２出力軸
２６ 巻ばね
Ｇ 歯車装置

Claims (5)

1. 第１出力軸を備えた第１ケースと、第１ケース内には入力回転を変速回転させる歯車装置と、歯車装置に入力回転するモータと、第１ケースに付設する第２ケースと、第２ケース内には第１出力軸と連結して回転する第２出力軸と、第２出力軸の回転が動力を蓄積又は放出する付加動力手段と、
   を設けることを特徴とする付加動力を内蔵したギャードモータ。
2. 付加動力手段の動力の蓄積は、第１出力軸の正回転方向が第２出力軸に動力を蓄積させる回転を伝達することを特徴とする請求項１記載の付加動力を内蔵したギャードモータ。
3. 第２出力軸の逆回転方向は、第２出力軸に蓄積させた動力を放出する回転を第１出力軸に伝達することを特徴とする請求項１記載の付加動力を内蔵したギャードモータ。
4. 付加動力手段は、第２出力軸の回転に係合する巻ばねを巻掛け・巻戻しすることを特徴とする請求項１記載の付加動力を内蔵したギャードモータ。
5. 付加動力手段の回転は、第１ケースの歯車装置を介して回転を変速させ、第１出力軸と第２出力軸間を伝達することを特徴とする請求項３記載の付加動力を内蔵したギャードモータ。

Images