JP2006315806A - ワイヤー巻き上げ装置とセーフティロック - Google Patents

Abstract

【課題】回転するドラムと固定の駆動源を機械的に一体化させる事であり、駆動部の設置スペースを本体上にもうける必要がなく、軸芯の調整をすることなく設置でき、モーターが停止しているときに回転しない機械的安全装置を提供する。
【解決手段】ドラム１０内方に、セーフティロック装置４０とモーター３１と遊星歯車機構を使用した減速装置３０を配設し、片方が駆動側で、もう片方が自由側となってモーター出力軸とドラム両端の軸受けが直線上に構成したワイヤー巻き上げ装置で、モータの入り切りでドラムの回転停止が行え、モータの停止中くさび作用でドラムのロックが機械的に行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤー巻き上げ装置と減速機のセーフティロックに関するものである。

舞台迫り上げ装置等に使用するワイヤー巻き上げ装置は、舞台の天井や棚などの狭い空間に人が設置するため小さく軽いことが望まれている。実用のワイヤー巻き上げ装置は、ドラムとブレーキ付きモータが減速装置と一体になった駆動源が別々に設置したものが提供されて実用上十分であった。しかし、さらに狭い箇所や人が設置しにくい個所に設置するにはさらに小さな物にする必要がある。

巻き上げ力と速度が一定でモータ要領を小さくするには減速機の効率を上げる必要が有るも効率を上げると負荷が掛かった時に逆転するのでワイヤー巻き上げ装置としては使用しにくいという問題があり、又モーターと減速装置とドラムが各別に設置していることは本体の占有する面積が大きくなるので、これ以上小さくできないという問題がある。

ドラムは軸受けによって回転し続けることも出来るが、ドラム両端の芯を合わすのは難しいので市販の軸受けを設置して芯をだし、軸継ぎ手を設置して減速機の出力軸と連結する事で順調な回転が出来るが、装置が長くなる欠点がある。軸継ぎ手を省略して減速機の出力軸と連結すると取り付け面から減速機の軸芯までの高さが、長時間の運転による、温度差による寸法の変化による寸法差に対応するため加工も組み立ても難しいと言う問題があった。

ワイヤー巻き上げ装置を製作において、これらの問題は企業の生産性に関して大きな障害である。具体的には、加工精度を高くしたり、組み立てや品質管理の時間をかけたり、あるいは、熟練工によってのみ完成する事が出来るなどの問題があった。

特開２００４−２２４４４７号公報

ドラムを駆動するための機器を配設したものであって、ドラム内にモータを内蔵させ、出力軸に遊星歯車機構を使用した減速機は知られているも電磁ブレーキや断続させるための電磁クラッチなどを配設しているが機械的でなく、機械的に外部に設置すると大きくなるなどの問題があった。

特開２００３−２５２５７３号公報 特開２００３−２３８０８２号公報

解決しようとする問題点は、回転するドラムと固定の駆動源を一体として効率の良い遊星歯車機構を使用した減速機と安全装置を内方に配設することである。

本発明は、占有面積が小さく、軸芯の調整をすることなく設置でき、高効率の減速装置とモーターが停止しているときに回転しない機械的安全装置がドラム内方に配設していることを主要な特徴とする。

本発明のワイヤー巻き上げ装置用のドラムは、ドラム内に駆動部が配設してあるため、駆動部の設置スペースを本体上にもうける必要がなく、駆動部の軸芯上にドラムの回転芯を配置してあるので温度差や組み立てや加工による芯ずれは発生せず、機械的に安全装置が設置してあるので駆動部が停止したとき、ドラムは停止し、駆動部が回転するとドラムは回転するのでモータにブレーキやクラッチを設置する必要は別にないため小さくできて、高効率の機構の減速装置を設置しても逆転の心配がないので、ワイヤー巻き上げ装置に適していて効率が高いという利点がある。

ワイヤー巻き上げ装置を可能な限り小さくしたいと言う目的を、温度差や組み立てや加工による芯ずれが発生せず高効率の機構の減速装置を安全装置を配設することで実現した。

図１は、本発明に係るワイヤー巻き上げ装置の１実施例を示した全体説明図であるって
ドラム（１０）は、ドラム管（１１）の両端に駆動側フランジ（１２）、自由側フランジ（１３）が各脱着自在に組み立てられて一体に成っていて、ドラム（１０）内方に遊星歯車機構を使用した減速装置（３０）と安全装置であるセ−フティロック装置（４０）を内設している。

減速装置（３０）には、モータ（３１）と、取り付け台（３２）が脱着自在に取り付けていて、取り付け台（３２）の一端には固定軸（３３）が具備され、また減速装置（３０）そのものには、減速回転出力部（３４）とモータ回転をそのまま伝達する回転軸（３５）が設置されていて、セ−フティロック装置（３０）と勘合して一体と成っている。

図２にしめすごとく、セ−フティロック装置（４０）は、図１にしめす回転軸（３５）と連結する、セ−フティロック回転軸（４１）が、軸受け（４２）で支えられ、セ−フティロック装置の本体となる固定軸（４３）内部で回転自在に配設していて、ねじフランジ（４４）と軸受け（４５）を配設して一体としている。

固定軸（４３）の一端には、溝付きフランジ（４６）と軸受け（４７）を配置して一体としていて、軸受け（４５）と軸受け（４７）の半径方向外側には減速回転出力部（３４）からの回転トルクを伝達するブレーキ管（４８）が、ブレーキ球（５０）を溝付きフランジ（４６）の溝に挿入して回転自在に成って一体としている。

ブレーキ管（４８）は半径方向に鍔を具備してあり、リーマボルト（１４）で駆動側フランジ（１２）に一体に配設して、ドラム（１０）へ回転トルクを伝達して減速回転出力部（３４）との接合面にはキー溝（４９）を具備して、図１に示すキー（３６）を介して減速回転トルクを伝達するようにしている。

本体ベース（２０）は、図１にしめすごとく、固定台（２１）が両端に具備してあり、クランパー（２２）にてセ−フティロック装置の本体となる固定軸（４３）を図２、図３にしめすクランパーボルト（２３）で固定して駆動側フランジ（１２）とセ−フティロック装置（４０）を直接一体としてドラム（１０）の駆動側とし、他方固定軸（３３）も同様にクランパーボルト（２３）で固定し自由側フランジ（１３）と軸受け（３７）を把持して自由側としてドラム（１０）の製造誤差と熱影響に対応している。

本発明の他の一つは、図１にしめすモータ（３１）を、モータの右側から見て左回転させると回転軸（３５）は左回転して、セ−フティロック回転軸（４１）も左回転し減速回転出力部（３４）は右回転するように成った減速装置（３０）を設置していて、ブレーキ管（４８）が右回転しこれと一体となったドラム（１０）が右回転する。このとき図４にしめす、ねじフランジ（４４）は、矢印左回転方向（６０）に、セ−フティロック回転軸（４１）と共に回転し溝付きフランジ（４６）は固定軸（４３）と一体になって静止してあり、ねじ面（４４ａ）と矢印右回転方向（６２）に回転するブレーキ管（４８）に接したブレーキ球（５０）は矢印右回転方向（６１）に回転する。

図５にしめす溝付きフランジ（４６）の球溝（５１）にあったブレーキ球（５０）は、ねじフランジ（４４）の回転により球回転方向（６１）に回転しつつ、ねじ面（４４ａ）により球移動方向（６３）に力が働き球溝（５１）内で球位置（６２）にあったものは、
図５にしめすブレーキ球（５０）の位置に押しやり図６に示す球溝（５１）の壁（６４）方向に向かいブレーキ管（４８）の接触点（６５）と球溝（５１）内接触点（６６）と
ねじ面（４４ａ）の接触面にくい込むがねじフランジ（４４）は図４にしめす矢印左回転方向（６０）にブレーキ管（４８）の回転より早く回転しているのでくい込むことなく、ブレーキ球（５０）は矢印右回転方向（６１）に転がり回転するのでドラム（１０）と一体となったブレーキ管（４８）は抵抗もなく右回転し続ける。

モータ（３１）の駆動出力を止めるとドラム（１０）は停止するが、ドラム（１０）に負荷がかかっていると、高効率の減速装置（３０）を使うとモータ（３１）は駆動時の力の向きと反対に成って逆回転しるが、図７にしめすごとく、モータ（３１）を停止するとねじフランジ（４４）が停止した時にドラム（１０）に負荷が掛かりブレーキ管（４８）が矢印右回転方向（６２）に回転すると、ブレーキ球（５０）は矢印右回転方向（６１）に回転し図６にしめす接触点（６５）と内接触点（６６）とねじ面（４４ａ）に把持され固定の溝付きフランジ（４６）と、ドラム（１０）と一体となったブレーキ管（４８）は、くさび効果の噛み込みで一体となり固定されて図７にしめす矢印右回転方向（６２）に接触点（６５）の回転が止まりドラム（１０）は回転を停止する。その後回転が止まった状態から、モータ（３１）を回すと、ねじ面（４４ａ）が回転してブレーキ球（５０）くさび効果の噛み込みがはずれて、ドラム（１０）は図４にしめす状態に戻り回転する。

図１にしめすモータ（３１）を、モータの右側から見て右回転させて停止させその後、直ちに左回転させて停止させると図５にしめすブレーキ球（５０）は図でしめす位置より符号５１の引出線の位置まで移動する必要が有るので、図２にしめすごとくブレーキ球（５０）が入る球溝（５１）とねじフランジ（４４）は二箇所ずつ各設置してありブレーキ管（４８）は二箇所共用となっていて一方は本説明と反対の動きをするように設定しているので直ちに逆方向に動かしてもどちらか一方の溝内でくさび効果の噛み込みが発生するように設定してある。

図１にしめすモータ（３１）を図８にしめすように右回転させると矢印右回転方向（６７）、球移動方向（６８）、矢印左回転方向（６９）と全く反対の動きに成りモーター（３１）が回転するとドラム（１０）はほとんど減速装置の機械効率で出力しモータ（３１）を止めるとドラム（１０）はくさび効果の噛み込みで停止して再度モーター（３１）を回転させるとくさび効果の噛み込みをはずして、高効率で回転停止を自在に行うことが出来る。

モータの入り切りで容易にドラムの回転停止が行え停止中ロックが機械的に行えるので従来のウォーム歯車減速機と同様の効果を高効率で達成していることになる。

本発明に係るワイヤー巻き上げ装置の１実施例を示した全体説明図である。 同セーフティロックのロック部の説明図である。 同セーフティロックのロック部本体固定の説明図である。 同セーフティロックのロック部軸断面方向の左回転時の説明図である。 同セーフティロックのロック部ロック溝の平面説明図である。 同セーフティロックのロック部ロック溝の断面説明図である。 同セーフティロックのロック部軸断面方向の停止時の説明図である。 同セーフティロックのロック部軸断面方向の右回転時の説明図である。

符号の説明

１０ ドラム
１１ ドラム管
１２ 駆動側フランジ
１３ 自由側フランジ
１４ リーマボルト
２０ 本体ベース
２１ 固定台
２２ クランパー
２３ クランパーボルト
３０ 減速装置
３１ モータ
３２ 取り付け台
３３ 固定軸
３４ 減速回転出力部
３５ 回転軸
３６ キー
３７ 軸受け
４０ セ−フティロック装置
４１ セ−フティロック回転軸
４２ 軸受け
４３ 固定軸
４４ ねじフランジ
４４ａ ねじ面
４５ 軸受け
４６ 溝付きフランジ
４７ 軸受け
４８ ブレーキ管
４９ キー溝
５０ ブレーキ球
５１ 球溝
６０ 矢印左回転方向
６１ 球移動方向
６２ 矢印右回転方向
６３ 壁
６５ 接触点
６６ 内接触点
６７ 矢印右回転方向
６８ 球移動方向
６９ 矢印左回転方向

Claims (2)

1. ドラム内方に、減速装置のセーフティロック装置とモーターと減速装置を配設し減速機出力軸とドラム両端の軸受けを直線上に構成して、片方が駆動側で、もう片方が自由側となったドラムを設置したことを特徴とするワイヤー巻き上げ装置。
2. 上記ワイヤー巻き上げ装置等において、モーターの回転数と減速装置の回転差を用いて、ストッパーを、半径方向と軸方向同時に、くさび状態にしてドラムの回転を停止させる セーフティロック装置。

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