JP2009018907A - 昇降装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降物の下降時には抵抗なく下降させ、昇降物の上昇時にはワイヤに所定の張力を付与して巻取りドラムに対するワイヤの巻き乱れを防止し、ワイヤの円滑な巻取り及び巻戻しを可能とした昇降装置および照明装置を提供する。
【解決手段】昇降装置１００は、所定高さに設けられたフレーム２９に支持される巻取りドラム２４および滑車２６と、巻取りドラム２４に基端部が固定されたワイヤ２２と、ワイヤ２２の架設経路における巻取りドラム２４と滑車２６との間に設けられ、ワイヤ２２が一周以上周回された張力滑車３１と、張力滑車３１の回転を規制する規制手段であるワンウェイクラッチ３４及び摺接部材３５とを有する。昇降物２１の上昇時には、摺接部材３５によってワイヤ２２に張力を付与して巻取りドラム２４にワイヤ２２を巻き取り、昇降物２１の下降時には、ワンウェイクラッチ３４をフリーとして自由降下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は昇降装置および照明装置に係り、例えば、モータにより巻取りドラムを回転させることによって、照明装置などの昇降物を昇降させることができる昇降装置および照明装置に関する。

従来より、照明器具などの器具本体を天井から吊り下げ支持して、ランプ交換時などに器具本体を昇降させるようにした昇降装置が知られている。このような昇降装置１は、図７に示すように、天井に配置された昇降機構２と、照明器具（図示せず）などが配設された昇降物３とを備え、ワイヤ４によって昇降機構２から吊り下げ支持された昇降物３が昇降する。昇降機構２は、減速装置付きモータ５と、該減速装置付きモータ５によって回転駆動されてワイヤ４を巻き取り或いは巻き戻す巻取りドラム６と、ワイヤ４が巻き掛けられた複数（図７に示す例では２個）の滑車７（７Ａ、７Ｂ）とを備える。また、昇降物３にも、複数（図７に示す例では２個）の滑車８が配設されてワイヤ４が巻き掛けられている。

先端部が昇降機構２の固定部９に固定されたワイヤ４は、昇降物３の２個の滑車８及び昇降機構２の滑車７Ｂに巻き掛けられた後、滑車７Ａで１８０°折り返され、基端部が巻取りドラム６に固定されている。これにより、減速装置付きモータ５によって巻取りドラム６を回転させることにより、ワイヤ４を巻取りドラム６に巻き取って昇降物３を上昇させ、或いは、巻取りドラム６からワイヤ４を巻き戻して昇降物３を下降させる。

巻取りドラム６の外周面には、ワイヤ４を整列させて巻き取るための案内溝６ａが設けられ、また、巻取りドラム６からのワイヤ４が直接巻き掛けられる滑車７Ａは、巻取りドラム６からの距離Ｌが長く設定されている。更に、滑車７Ａは、滑車７Ａの幅よりも長い支持軸１０によって、軸方向に移動可能且つ回動自在に支持されている。滑車７Ａと巻取りドラム６間の距離Ｌが長く設定され、また、滑車７Ａが支持軸１０上で軸方向に移動可能なことにより、ワイヤ４は、１層目の巻取りでは案内溝６ａに嵌り込んで順序よく整列して巻かれ、更に、２層目以降の巻取りでは、巻き取られたワイヤ４とワイヤ４との谷に巻かれて、整列した状態で巻き取られる。

しかし、ワイヤ４に張力が作用している状態での巻取りにおいては、上記したように整列して巻き取られるが、昇降物３が故意に持ち上げられるなどして、ワイヤ４に張力が作用していない状態で巻き取られると、図８に実線で示すように、巻取りドラム６に巻き取られるワイヤ４に浮上りが生じ、整列した状態での巻取りが行えなくなる場合がある。一度、整列状態が崩れると、それ以後は乱れたワイヤ４に沿って巻取りが行われて、既に巻かれているワイヤ４の間に食い込んでしまう可能性が高い。この場合、巻取りドラム６からワイヤ４を巻き戻す（繰り出す）ことができず、昇降物３が下降できなくなる虞があった。巻き取りの乱れは、ワイヤ４に屈曲癖があると、更に発生し易い。

このような巻取りドラムへの巻き取り（巻乱れ）を考慮した装置としては、常時、ワイヤに張力を付与しておき、ワイヤを整列させて巻取りドラムに巻き取るようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載のワイヤ仕込み補助具は、ワイヤが巻き付けられたホィールに摩擦板を押圧して摩擦抵抗を付与し、ワイヤが巻き取られるドラムとホィールとの間のワイヤに張力を付与することによってワイヤの乱巻きを防止している。
実開平６−１０２８２号公報

しかし、特許文献１に記載のワイヤ仕込み補助具は、クレーンやウィンチなどの比較的重量のある昇降物を対象とした吊上げ装置において、ワイヤドラムのワイヤが乱巻きになった場合、ワイヤを巻き直すための補助具であって、常時、摩擦板がホィールに押圧されて摩擦抵抗が付与されており、本発明の目的である、昇降物の下降時には抵抗なく下降させ、且つ上昇時にはワイヤに張力を付与してワイヤの不規則な巻取りを防止して、重量が軽い昇降物であっても確実且つ滑らかに昇降させるようにした昇降装置とは異なる技術である。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、昇降物の下降時には抵抗なく下降させ、昇降物の上昇時にはワイヤに所定の張力を付与して巻取りドラムに対するワイヤの巻き乱れを防止し、これにより、ワイヤの円滑な巻取り及び巻戻しを可能とした昇降装置および照明装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明は、所定高さに設けられるフレームと、
前記フレームに支持される巻取りドラムおよび滑車と、
前記巻取りドラムに基端部が固定され、前記滑車を経由して垂下されるワイヤと、を備え、
前記巻取りドラムを回転させることにより前記ワイヤの先端側に係合される昇降物を昇降させる昇降装置であって、
前記ワイヤの架設経路における前記巻取りドラムと前記滑車との間に設けられた張力滑車と、
前記張力滑車の回転を規制する規制手段とを有し、
前記ワイヤが前記張力滑車に一周以上周回されていることを特徴としている。

このように構成された昇降装置においては、張力滑車の回転を規制する規制手段を備えると共に、ワイヤが張力滑車に一周以上周回されているので、巻取りドラムがワイヤを巻き取るときの巻取り規制力を、巻取りドラムがワイヤを繰り出すときの繰出し規制力より大きく設定しておけば、巻取りドラムと張力滑車との間において所望の張力を維持できる。これにより、巻取りドラムがワイヤを巻き取る際に、昇降物と滑車との間においてワイヤに弛みが生じたり、あるいはワイヤに癖が付いていても、従来のように巻取りドラムに不規則な巻取りが生じる虞や、巻取りドラムに不規則に巻き取られたワイヤが絡んで、昇降物の下降に支障が生じる虞が少ないという効果が得られる。

また、本発明は、前記規制手段が、前記張力滑車の軸部に設けられたワンウェイクラッチと、
前記軸部と連動して回転する押え板の端面に摺接する摺接部材と、を有していることを特徴としている。

このように構成された昇降装置においては、昇降物を下降させる場合はワンウェイクラッチが軸に対し、自由回転可能な方向になり、ワイヤを巻きつけた張力滑車が抵抗なく回転し、昇降物が軽量であってもワイヤに弛みが生じることなく、滑らかに下降させることができる。
また、昇降物を上昇させる場合はワンウェイクラッチが軸に対し、回転しない方向になり、ワイヤ巻きつけた張力滑車が回転する際は軸が回転するが、軸に連動して回転する押え板が摺接部材に押し付けられているために軸に回転抵抗がかかる。そして、この回転抵抗によりワイヤを巻取りドラムに巻きつける際に通常よりも大きな張力が発生する。ワイヤに通常より大きな張力をかけて巻取りドラムに巻きつけることにより、ワイヤの巻き乱れの発生を低減することができる。

また、本発明は、前記規制手段が、前記ワイヤを前記張力滑車に押圧して前記ワイヤと前記張力滑車間の摩擦抵抗を増大させる転動部材を更に有していることを特徴としている。

このように構成された昇降装置においては、転動部材がワイヤを張力滑車に押圧してワイヤと張力滑車間の摩擦抵抗を増大させるので、昇降物の重量が軽いなどのために、規制手段によって張力滑車に付与されている抵抗トルクよりワイヤと張力滑車間の摩擦抵抗が小さく、巻取りドラムがワイヤを巻き取る際、ワイヤが張力滑車上で滑って張力滑車が回転しないような場合でも、ワイヤと張力滑車間の摩擦抵抗を増大させて張力滑車を確実に回転させ、所定の張力をワイヤに付与することができる。これにより、ワイヤの浮上りが発生し易い軽量の昇降物であっても、ワイヤが巻取りドラムに不規則に巻き取られる虞が低減する。

また、本発明は、昇降装置が、照明装置を備えることを特徴としている。

本発明によれば、巻取り規制力を繰出し規制力より大きく設定しておけば、巻取りドラムがワイヤを巻き取る際に、昇降物と滑車との間においてワイヤに弛みが生じたり、あるいはワイヤに癖が付いていても、従来のように巻取りドラムに不規則な巻取りが生じる虞や、巻取りドラムに不規則に巻き取られたワイヤが絡んで、昇降物の下降に支障が生じる虞が少ないという効果が得られる。

以下、本発明に係る各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態の昇降装置の概略構成図、図２（ａ）は張力付与機構の断面図、（ｂ）は張力付与機構の側面図である。

図１に示すように、本発明の昇降装置１００は、天井などの所定の高さに配置された昇降機構２０を備え、照明器具などの昇降物２１がワイヤ２２によって昇降機構２０から吊り下げ支持されている。昇降機構２０は、減速装置付きモータ２３と、該減速装置付きモータ２３によって回転駆動されてワイヤ２２を巻き取り或いは巻き戻す巻取りドラム２４と、第１滑車２５と、第２滑車２６と、第１滑車２５及び第２滑車２６間に配置された張力付与機構３０とを備え、これらの各装置が天井に固定されたフレーム２９内に配設されている。また、昇降物２１には、平行配置された一対の滑車２７Ａ、２７Ｂが配設されている。

巻取りドラム２４に基端部が固定されたワイヤ２２は、第１滑車２５で略１８０°折り返された後、張力付与機構３０の張力滑車３１に一周以上巻き付けられ、更に第２滑車２６で方向を略９０°変換して垂下する。ワイヤ２２は、更に、昇降物２１の一対の滑車２７Ａ、２７Ｂに巻き掛けられた後、昇降機構２０に設けられた固定部２８に固定されている。これにより、吊り下げ支持された昇降物２１は、減速装置付きモータ２３を駆動して巻取りドラム２４を回転させることによって、ワイヤ２２が巻取りドラム２４に巻き取られて昇降物２１が上昇し、或いは、巻取りドラム２４からワイヤ２２が巻き戻されて（繰り出されて）昇降物２１が下降する。

図２に示すように、張力付与機構３０は、フレーム２９に固定されて平行配置された一対のベース板３２に軸部である支持軸３３が回動自在に嵌合している。支持軸３３には、一対のベース板３２の間において、ワンウェイクラッチ３４を介して張力滑車３１が嵌合する。張力滑車３１には、ワイヤ２２が少なくとも１周、巻き付けられている。ワンウェイクラッチ３４は、後述する摺接部材３５と共に、張力滑車３１の回転を規制する規制手段を構成する。

ワンウェイクラッチ３４は、内蔵するクラッチ爪（図示せず）を備え、所定の一方向に回転するときには内輪と外輪とがクラッチ爪によって係合して一体となって回転し、他方向に回転するときにはクラッチ爪が開放されて内、外輪が自由回転可能とされた、従来から広く知られている回転クラッチである。即ち、図２（ｂ）において張力滑車３１が矢印Ａ方向（昇降物２１が上昇する方向）に回転するときにはクラッチ爪が張力滑車３１と支持軸３３とを係合させて一体として回転させ、張力滑車３１が矢印Ｂ方向（昇降物２１が下降する方向）に回転するときにはクラッチ爪が解放されて張力滑車３１は支持軸３３上を自由回転する。

一方のベース板３２から外側に突出する支持軸３３には、ゴムやアスベストなどで製作された摺接部材３５及び押え板３６が嵌合している。押え板３６は、支持軸３３の異形部に嵌合し、ダブルナット３７によって固定されている。これにより、押え板３６は支持軸３３と一体回転する。支持軸３３と共に押え板３６が回転すると、押え板３６の端面３６ａに摺接する摺接部材３５によって摩擦力が押え板３６（即ち、支持軸３３）に付与される。ダブルナット３７を回転させて押え板３６による摺接部材３５への押付け力を調整することによって、摺接部材３５と押え板３６間の摩擦力が調整可能となっている。

上記した昇降装置１００の作用について説明する。
先ず、昇降物２１を下降させる場合について説明すると、図１において、減速装置付きモータ２３を回転させて巻取りドラム２４を時計方向に回転駆動すると、巻取りドラム２４に巻かれていたワイヤ２２が巻き戻される。ワイヤ２２は、第１滑車２５、張力付与機構３０、及び第２滑車２６を介して繰り出されて、昇降物２１が下降する。

このとき、図２に示すように、ワイヤ２２は張力付与機構３０の張力滑車３１に巻き付けられているので、ワイヤ２２の繰り出しに伴って張力滑車３１が矢印Ｂ方向に回転する。張力滑車３１の矢印Ｂ方向への回転は、ワンウェイクラッチ３４が自由回転可能な方向であるので、張力滑車３１の回転が支持軸３３に伝達されずに張力滑車３１だけが抵抗なく回転し、昇降物２１の重量が軽量であってもワイヤ２２に弛みが生じることがなく、滑らかに下降する。

また、昇降物２１は、一対の滑車２７Ａ、２７Ｂによって吊下げ支持されているので、平行状態を維持したまま下降することができる。従って、昇降物２１が照明装置である場合、床と平行の状態で任意の位置まで下降させて、適度な照度で照明することができる。

次に、昇降物２１を上昇させる場合について説明する。
図１に示すように、減速装置付きモータ２３を回転させて巻取りドラム２４を反時計方向に回転駆動すると、巻取りドラム２４がワイヤ２２を巻き取り、巻取りドラム２４から固定部２８までのワイヤ２２が短くなって昇降物２１が上昇する。このとき、図２に示すように、ワイヤ２２が張力滑車３１に少なくとも１周巻き付けられているので、張力滑車３１が矢印Ａ方向に回転してワンウェイクラッチ３４のクラッチ爪（図示せず）を係合させ、これによって支持軸３３が回転する。

支持軸３３の回転に伴って、摺接部材３５との接触により制動力が作用している押え板３６も回転しようとする。ワイヤ２２と張力滑車３１との摩擦力が、摺接部材３５によって押え板３６に付与されている制動力よりも大きい場合、張力滑車３１は、押え板３６の制動力に抗して矢印Ａ方向に回転する。これにより、ワイヤ２２は、所定の大きさの張力が付与された状態で巻取りドラム２４に巻き取られるので、整列した巻取りが行われる。

一方、ワイヤ２２と張力滑車３１との摩擦力が、摺接部材３５によって押え板３６に付与されている制動力よりも小さい場合、張力滑車３１は回転することなく、ワイヤ２２が張力滑車３１上を滑る。この場合にも、ワイヤ２２には、ワイヤ２２と張力滑車３１との摩擦力による張力（上記した摺接部材３５の制動力による張力よりも小さい）が作用するので、ワイヤ２２は整列して巻取りドラム２４に巻き取られる。尚、ワイヤ２２が張力滑車３１上を滑るとき、ワイヤ２２に付与される張力の大きさは、張力滑車３１へのワイヤ２２の巻付け回数に略比例した大きさとなる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の昇降装置について、図３を参照して説明する。図３はワイヤ押圧機構が付設された張力付与機構の側面図である。尚、第２実施形態の昇降装置は、張力付与機構がワイヤ押圧機構を備える以外は、第１実施形態の昇降装置と同様であるので、同一部分には同一符号または相当符号を付して説明を簡略化または省略する。

図３に示すように、第２実施形態の昇降装置の張力付与機構３０は、規制手段としてワイヤ押圧機構４０が更に配設されている。ワイヤ押圧機構４０は、ワイヤ２２を張力滑車３１に押圧してワイヤ２２と張力滑車３１間の摩擦抵抗を増大させるための機構である。ワイヤ押圧機構４０は、ベース板３２上に設けられた支持ピン４１を回転中心として揺動する揺動アーム４２と、該揺動アーム４２の先端に回転自在に設けられた転動部材４３と、揺動アーム４２とベース板３２との間に配設された引張ばね４４とを備える。

転動部材４３は、引張ばね４４のバネ力によって張力滑車３１に巻かれているワイヤ２２を張力滑車３１に押圧する。これにより、ワイヤ２２と張力滑車３１間の摩擦力が増大するので、巻取りドラム２４によってワイヤ２２を巻き取る際、ワイヤ２２と張力滑車３１間の摩擦力不足によって、ワイヤ２２が張力滑車３１上を滑る現象の発生率が少なくなり、摺接部材３５による大きな張力がワイヤ２２に付与される。

また、ワイヤ２２が張力滑車３１上を滑る場合でも、より大きな摩擦力がワイヤ２２に作用するので、ワイヤ押圧機構４０を有しない場合と比較して、より大きな張力をワイヤ２２に付与することができる。これにより、ワイヤ２２は、所定の大きさの張力が付与された状態で巻取りドラム２４に巻き取られるので、整列した巻取りが行われる。
尚、昇降物２１を下降させる際は、ワンウェイクラッチ３４のクラッチ爪が開放されて自由回転するので、第１実施形態の昇降装置１００と同様に、昇降物２１の下降に影響を及ぼすことはない。

第２実施形態の昇降装置は、昇降物２１の重量が軽く、ワイヤ２２と張力滑車３１間の摩擦力が不足するような小型の昇降物２１を滑らかに昇降させる場合に有効に作用する。その他の作用、効果は、第１実施形態の昇降装置１００と同様であるので、説明を省略する。

次に、昇降装置の第１変形例から第３変形例について、図４から図６を参照して説明する。尚、以下の各変形例において図示しない部分は、第１実施形態の昇降装置１００と同様に構成されているものとする。また、第１実施形態の昇降装置１００と同一部分には、同一符号または相当符号を付して説明を簡略化または省略する。

図４は第１変形例の張力付与機構の側面図である。第１変形例の張力付与機構３０は、揺動アーム４２の揺動中心Ｏ１と張力滑車３１の回転中心Ｏ２とを結ぶ線分Ｓ１と、張力滑車３１の回転中心Ｏ２と転動部材４３の回転中心Ｏ３とを結ぶ線分Ｓ２との成す角度αが、９０°以上の角度に設定されている以外は、第２実施形態の昇降装置と同様であるので、同一部分には同一符号または相当符号を付して説明を簡略化または省略する。

第１変形例の昇降装置は、揺動アーム４２の揺動中心Ｏ１と張力滑車３１の回転中心Ｏ２とを結ぶ線分Ｓ１と、張力滑車３１の回転中心Ｏ２と転動部材４３の回転中心Ｏ３とを結ぶ線分Ｓ２との成す角度αが、９０°以上であるので、張力滑車３１が図中時計方向（昇降物２１を上昇させる方向）に回転するとき、転動部材４３が張力滑車３１の下方に食い込む方向の力が作用することがなく、張力滑車３１が滑らかに回転してワイヤ２２に安定した張力を付与することができる。その他の作用、効果は、第２実施形態の昇降装置と同様であるので、説明を省略する。

図５は第２変形例の昇降装置の構成を示す概略図、図６は第３変形例の昇降装置の構成を示す概略図である。第２変形例及び第３変形例の昇降装置は、張力滑車へのワイヤの巻き付け方が異なる以外は、第１実施形態の昇降装置１００と同様である。

図５に示すように、第２変形例の昇降装置１００は、ワイヤ２２が張力滑車３１の上方から巻き付けられており、張力滑車３１の左右に位置するワイヤ２２が張力滑車３１側においてなす角度θ１が１８０°以下に設定されている。また、図６に示すように、第３変形例の昇降装置１００は、ワイヤ２２が張力滑車３１の下方から巻き付けられており、張力滑車３１の左右に位置するワイヤ２２が張力滑車３１側においてなす角度θ2が１８０°以下に設定されている。

第２変形例及び第３変形例の昇降装置１００は、いずれも、ワイヤ２２の張力滑車３１側での角度θ１、θ2が１８０°以下であるので、ワイヤ２２が確実に張力滑車３１に巻き付き、ワイヤ２２と張力滑車３１間の摩擦力が得やすい。即ち、ワイヤ２２に確実に張力を付与することができ、巻取りドラム２４にワイヤ２２を整列させて巻き取ることができる。

上記した各実施形態及び変形例において、昇降物２１を照明装置とすれば、家庭などで使用されるペンダントなどの小型軽量の照明装置から、大型建造物や劇場などで使用される大型で重量の大きな照明装置まで、同様の構造を有する昇降装置を用いて昇降させることができる。

なお、本発明の昇降装置および照明装置は、前述した各実施形態及び各変形例に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。

例えば、前述した実施形態において、昇降物として照明装置を例示したが、本発明の昇降装置は、昇降を要するどのような物体に対しても適用可能である。

その他、前述した各実施形態及び各変形例において例示したフレーム、巻取りドラム、滑車、ワイヤ、昇降物、張力滑車、規制手段，ワンウェイクラッチ、軸部、押え板、摺接部材、転動部材、照明装置等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明に係る第１実施形態の昇降装置の構成を示す概略図である。 （ａ）は図１における張力付与機構の断面図、（ｂ）は張力付与機構の側面図である。 第２実施形態の昇降装置に係り、ワイヤ押圧機構が付設された張力付与機構の側面図である。 第１変形例の張力付与機構の側面図である。 第２変形例の昇降装置の構成を示す概略図である。 第３変形例の昇降装置の構成を示す概略図である。 従来の昇降装置の構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はワイヤが巻取りドラムに整列して巻き取られた状態を示す要部拡大図である。 張力が弱いワイヤが浮き上がって巻取りドラムに巻き取られる状態を示す要部拡大図である。

符号の説明

２１ 昇降物（照明装置）
２２ ワイヤ
２４ 巻取りドラム
２５ 滑車
２６ 滑車
２９ フレーム
３１ 張力滑車
３３ 支持軸（軸部）
３４ ワンウェイクラッチ（規制手段）
３５ 摺接部材（規制手段）
３６ 押え板
３６ａ 押え板の端面
４３ 転動部材
１００ 昇降装置

Claims (4)

1. 所定高さに設けられるフレームと、
   前記フレームに支持される巻取りドラムおよび滑車と、
   前記巻取りドラムに基端部が固定され、前記滑車を経由して垂下されるワイヤと、を備え、
   前記巻取りドラムを回転させることにより前記ワイヤの先端側に係合される昇降物を昇降させる昇降装置であって、
   前記ワイヤの架設経路における前記巻取りドラムと前記滑車との間に設けられた張力滑車と、
   前記張力滑車の回転を規制する規制手段とを有し、
   前記ワイヤが前記張力滑車に一周以上周回されていることを特徴とする昇降装置。
2. 前記規制手段が、前記張力滑車の軸部に設けられたワンウェイクラッチと、
   前記軸部と連動して回転する押え板の端面に摺接する摺接部材と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の昇降装置。
3. 前記規制手段が、前記ワイヤを前記張力滑車に押圧して前記ワイヤと前記張力滑車間の摩擦抵抗を増大させる転動部材を更に有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の昇降装置。
4. 請求項１ないし請求項３に記載した昇降装置を備える照明装置。

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