JP2014177824A - Brake device utilizing centrifugal force - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラインドやロールスクリーン等の巻取軸などの回転部の回転に対してブレーキ力を作用させるために使用される遠心力を利用したブレーキ装置に関する。 The present invention relates to a brake device using a centrifugal force used for applying a braking force to rotation of a rotating part such as a winding shaft such as a blind or a roll screen.
遮蔽装置の遮蔽材の上昇又は下降時における昇降速度を減速させる遮蔽装置の減速装置であって回転軸に軸支した遠心体の遠心力を利用して回転軸に対してブレーキ力を発生させるようにした減速装置が従来知られている。 A reduction device for a shielding device that decelerates an ascending / descending speed when the shielding material of the shielding device rises or descends so as to generate a braking force on the rotating shaft using a centrifugal force of a centrifugal body supported on the rotating shaft. Conventionally known speed reducers are known.
遠心体の遠心力を利用したブレーキ装置において、回転軸に軸支した揺動自在な遠心体の遠心力を大きくし、より大きなブレーキ力を得るには遠心体の揺動支点と遠心体の自由端との間の距離を大きくし遠心体を長く大型化する必要がある。従来は、引用文献1に示されるように、筒状のハウジング内に配置した遠心体を回転軸に対して、該回転軸の中心軸線とほぼ平行な軸線を中心として回転自在に軸支している。そのため、遠心体の揺動支点と該遠心体の自由端との間の距離を大きくし遠心体を大型化するには、遠心体を筒状のハウジング内で、ハウジングの径方向に長くする必要があった。遠心体をハウジングの径方向に長くするには、回転軸の遠心体支持部やハウジングなどブレーキ装置全体を遠心体の寸法に合わせて径方向に大きくする必要があり、ブレーキ装置が回転軸の径方向即ち回転軸に対して直角な高さ方向に大型化してしまうという問題点がある。
本発明は、ブレーキ装置の高さ方向のスペースを小型化したままでより大きなブレーキ力を得ることができるようにして上記問題点を解決することを目的とする。
In a brake device that uses the centrifugal force of the centrifugal body, to increase the centrifugal force of the swingable centrifugal body that is pivotally supported on the rotating shaft, and to obtain a greater braking force, the centrifugal body's rocking fulcrum and the centrifugal body's freedom It is necessary to increase the distance between the ends and increase the length of the centrifugal body. Conventionally, as shown in Cited Document 1, a centrifugal body arranged in a cylindrical housing is rotatably supported around a rotation axis about an axis substantially parallel to the central axis of the rotation shaft. Yes. Therefore, in order to increase the distance between the swinging fulcrum of the centrifugal body and the free end of the centrifugal body and increase the size of the centrifugal body, it is necessary to lengthen the centrifugal body in the radial direction of the housing within the cylindrical housing. was there. In order to lengthen the centrifugal body in the radial direction of the housing, it is necessary to enlarge the entire brake device such as the centrifugal body support part of the rotary shaft and the housing in the radial direction according to the size of the centrifugal body. There is a problem that the size increases in the direction, that is, the height direction perpendicular to the rotation axis.
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems by making it possible to obtain a larger braking force while reducing the space in the height direction of the brake device.
上記目的を達成するため、本発明は、回転部を有する装置に取り付けて該回転部の回転に対してブレーキを作用させるための遠心力を利用したブレーキ装置であって、ハウジングと、該ハウジングに回転自在に支持され前記回転部の回転が伝達される回転軸と、前記回転軸側に揺動可能に連結する摺動アームと、前記ハウジング側に前記摺動アームと対向して配置されたアーム受けとを備え、前記摺動アームを前記回転軸の長手方向に沿って対向配置し、該摺動アームを前記回転軸側に、該回転軸の長手方向に対して直角方向に延びる軸線(即ち、回転軸に対してほぼ垂直な平面に沿って延びる軸線)を中心として揺動自在に連結し、前記回転軸の回転と連動して回転する摺動アームが該回転による遠心力によって前記回転軸に対して前記連結部を中心として揺動するようにし、該揺動によって前記摺動アームが前記アーム受けに圧接して該摺動アームの回転に対してブレーキがかかるようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記摺動アームが、該摺動アームの自由端側を力点、該摺動アームの前記回転軸との連結部を支点、前記アーム受けと前記摺動アームとの摺接点を作用点とするてこを構成したことを特徴とする。
また本発明は、前記てこは、作用点を、支点と力点との間に置いた構成としたことを特徴とする。
また本発明は、前記てこは、支点を、作用点と力点との間に置いた構成としたことを特徴とする。
また本発明は、前記摺動アームに、取付穴を有する取付部と該取付穴に挿入されるピンの中の一方を設け、前記回転軸側に、取付穴を有する取付部と該取付穴に挿入されるピンの中の他方を設け、該ピンを前記取付部の取付穴に相対回転自在に嵌合し、該嵌合によって前記摺動アームを前記回転軸側に揺動可能に連結したことを特徴とする。
また本発明は、前記回転軸に該回転軸と回転方向に連動するとともに、該回転軸に対して離反する方向に変位可能にウエイトを配置し、該ウエイトと前記摺動アームの自由端側とを係合し、該摺動アームが前記ウエイトの離反方向の変位によって前記回転軸に対して揺動するようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記ハウジングにキャップを取り付け、該キャップに筒状部を設け、該筒状部の内周面に前記摺動アームを対面配置し、該筒状部の内周面を前記アーム受けとしたことを特徴とする。
また本発明は、前記ハウジングにキャップを取り付け、該キャップに筒状部を設け、該筒状部の外周面に前記摺動アームを対面配置し、該筒状部の外周面を前記アーム受けとしたことを特徴とする。
また本発明は、前記ハウジングに増速機構を配置し、前記回転部の回転が増速機構を介して前記回転軸に伝達されるようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記増速機構を、前記ハウジングに設けた内歯車と、前記ハウジングに回転自在に支持されたキャリアに回転自在に軸支された遊星歯車と、前記回転軸に設けられた太陽歯車とから成り、前記遊星歯車の一方が前記内歯車と噛み合い、該遊星歯車の他方が前記太陽歯車と噛み合っていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a braking device using centrifugal force that is attached to a device having a rotating part and applies a brake against the rotation of the rotating part. A rotating shaft that is rotatably supported and to which rotation of the rotating portion is transmitted, a sliding arm that is swingably connected to the rotating shaft side, and an arm that is disposed on the housing side so as to face the sliding arm An axis line extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rotating shaft (i.e., the sliding arm on the rotating shaft side). , An axis extending along a plane substantially perpendicular to the rotation axis), and a sliding arm that rotates in conjunction with the rotation of the rotation shaft is rotated by the centrifugal force caused by the rotation. Against the ream Parts so as to swing about a, characterized in that as the brake is applied with respect to the rotation of the sliding arm pressed against the slide arm to receive the arm by swing.
In the present invention, the sliding arm has a force point on the free end side of the sliding arm, a connecting portion with the rotating shaft of the sliding arm, and a sliding contact between the arm receiver and the sliding arm. A lever is used as an action point.
Further, the present invention is characterized in that the lever has a configuration in which an action point is placed between a fulcrum and a force point.
Further, the present invention is characterized in that the lever has a structure in which a fulcrum is placed between an action point and a force point.
In the present invention, the sliding arm is provided with one of a mounting portion having a mounting hole and a pin inserted into the mounting hole, and the mounting portion having the mounting hole on the rotating shaft side and the mounting hole. The other of the pins to be inserted is provided, the pin is fitted into the mounting hole of the mounting portion so as to be relatively rotatable, and the sliding arm is swingably connected to the rotary shaft side by the fitting. It is characterized by.
Further, the present invention is arranged such that a weight is arranged on the rotation shaft so as to be interlocked with the rotation shaft in the rotation direction and displaceable in a direction away from the rotation shaft, and the weight and the free end side of the sliding arm And the sliding arm swings with respect to the rotation shaft by the displacement of the weight in the separating direction.
According to the present invention, a cap is attached to the housing, a cylindrical portion is provided on the cap, the sliding arm is disposed facing the inner peripheral surface of the cylindrical portion, and the inner peripheral surface of the cylindrical portion is the arm. It is characterized by having received it.
According to the present invention, a cap is attached to the housing, a cylindrical portion is provided on the cap, the sliding arm is disposed facing the outer peripheral surface of the cylindrical portion, and the outer peripheral surface of the cylindrical portion is connected to the arm receiver. It is characterized by that.
Further, the present invention is characterized in that a speed increasing mechanism is arranged in the housing, and the rotation of the rotating portion is transmitted to the rotating shaft via the speed increasing mechanism.
According to the present invention, the speed increasing mechanism includes an internal gear provided in the housing, a planetary gear rotatably supported on a carrier rotatably supported by the housing, and a sun provided on the rotational shaft. And one of the planetary gears meshes with the internal gear and the other of the planetary gears meshes with the sun gear.
本発明は、遠心力で回転軸に対して揺動する摺動アームを回転軸の中心軸線に対してほぼ直角な軸線を中心として回転軸に対して回転自在としたので、摺動アームをハウジングの径方向に大きくすることなく回転軸に沿って摺動アームを長くすることで、摺動アームの揺動支点と力点側との距離を大きく設定することができ、ブレーキ装置の径方向の大型化を伴うことなく、摺動アームにかかる遠心力を増力し、強いブレーキ力を発生させることができる。 In the present invention, the sliding arm that swings with respect to the rotating shaft by centrifugal force is rotatable with respect to the rotating shaft about an axis substantially perpendicular to the central axis of the rotating shaft. By making the sliding arm longer along the rotation axis without increasing it in the radial direction, the distance between the swing fulcrum of the sliding arm and the power point side can be set larger, and the brake device's radial larger size Without increasing the force, the centrifugal force applied to the sliding arm can be increased to generate a strong braking force.
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明に係る遠心力を利用したブレーキ装置の実施形態を示し、ハウジング2と、ハウジング2に内装された増速機構と、ハウジング2に内装されたブレーキ機構とを備えている。ハウジング2は、ブラインドやロールスクリーン等の回転部を有する装置の基板側に固定されるものであり、ハウジング2の本体に筒状部2aが形成されている。ハウジング2の筒状部2aの一方の内周面には内歯車4が形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a brake device using centrifugal force according to the present invention, which includes a
筒状部2aの軸方向の一端の内径部には盤状のキャップ6が嵌着し、これにキャリア8の管状部8aが回転自在に支持されている。キャリア8の管状部8aには、連結用の穴が形成され、該穴は上記ブラインド等の装置の回転部の軸との結合部を構成している。キャリア8に形成された複数のキャリアピンには、遊星歯車10がそれぞれ回転自在に取り付けられている。各遊星歯車10の一方側は内歯車4の内歯に噛み合っている。
A disc-
ハウジング2の筒状部2aの軸方向即ち中心軸に平行な方向の他端の内径部にはキャップ12が嵌着固定されている。キャップ12は、ハウジング2の筒状部2aの他端側の内周面に嵌合する筒状部12aと、これと一体的な軸方向に対して垂直な盤状部12bとから構成されている。ハウジング2の筒状部2aの内側には、筒状部2aの軸方向に沿って延びる、スリーブからなる回転軸14が配置され、該回転軸14の一方側に形成された鍔部14cの外周面は、ハウジング2の筒状部2aの内側に形成された盤状の隔壁2bの内周面に回転自在に嵌合し、且つ、回転軸14の他端の外周面は、キャップ12の盤状部12bの穴に回転自在に嵌合支持されている。
A
回転軸14の一端側の小径管部には太陽歯車16が形成され、該太陽歯車16は、前記各遊星歯車10の他方側に噛み合っている。前記内歯車4、キャリア8、遊星歯車10及び太陽歯車16は、本装置の入力側結合部と回転軸14との間に、遊星歯車型増速機構を構成している。回転軸14の一方側には、回転軸14の他方側の大径部14aより一段小径な外周面を有するウエイト保持部14bが形成され、該ウエイト保持部14bをはさんで、回転軸14には、盤状の鍔部14cと、軸方向に対して垂直な段面14dが形成されている。回転軸14のウエイト保持部14bには、円周方向に180度の間隔を存して一対の板状の係止体18,20が突設されている。
A
回転軸14のウエイト保持部14bには、係止体18,20をはさんで対向するように一対のウエイト22が配置されている。各ウエイト22は、円孤状の側面を有する帯状のわん曲部材からなり、両端面が前記係止体18,20付近に配置され、該配置によって回転軸14と連動して回転するように設定されている。回転軸14が高速で回転すると、これと連動して回転する各ウエイト22に遠心力が発生し、各ウエイト22は、この遠心力によって、回転軸14の段面14dと鍔部14cの垂直面に軸方向の移動が規制された状態で回転軸14のウエイト保持部14bの外周面に対して離反方向に離れる方向に変位自在に設定されている。
A pair of
回転軸14の外周面には一対の摺動アーム24が、互いに円周方向に180度の間隔を有して、互いに平行に配置されている。各摺動アーム24,24は、回転軸14の長手方向に沿って対向配置され、各摺動アーム24,24は回転軸14側に、該回転軸14の長手方向に対して直角方向に延びる軸線L1,L2(図4参照)を中心として揺動可能に連結されている。各摺動アーム24の本体24aの断面形状は、キャップ12の筒状部12aの内周面と略同一の曲率の弧状に形成されている。アーム本体24aの各他端の両側には、図6に示すように、それぞれ一対の取付部24bが形成され、該取付部24bに形成された穴が、回転軸14の他端側に該回転軸14の中心軸線に対してほぼ直角な方向に突設されたピン26に回転自在に嵌合し、これによって各摺動アーム24は、対応するピン26を介して、回転軸14に対してほぼ垂直な平面に沿って延びる軸線、即ち、回転軸14の中心軸線に対してほぼ直角な軸線L1,L2を中心として、回転軸14に揺動自在に軸支されている。
A pair of sliding
各摺動アーム24の外周面の他方側はキャップ12の筒状部12aの内周面にスライド自在に対面配置され、摺動アーム24の本体24aの、キャップ12の筒状部12aと対向する部分には、てこの原理の作用点となる摺接点が形成されるようになっている。アーム本体24aは、回転軸14に沿って、その一端近傍側から他端にわたって延びている。
The other side of the outer peripheral surface of each sliding
各摺動アーム24の回転軸14に対する回転中心A,B(図5参照)は、回転軸14の他端寄りに、キャップ12の盤状部12bに接近して配置されている。尚、本実施形態では、各摺動アーム24の他端側(図1中、左端側)を、回転軸14の他端側(図1中、左端側)に軸支したが、この構成に限定されるものではなく、各摺動アーム24を逆向きとし、各摺動アーム24の一端側(右端側)を回転軸14の一方側に軸支し、アーム受けを、摺動アーム24の一方側に位置させて、ハウジング2側に設け、ウエイト22を摺動アーム24の他端側に配置するようにしても良い。また、摺動アーム24は一対に限定されるものではなく、複数個又は1個であっても良い。
The rotation centers A and B (see FIG. 5) of the sliding
尚、摺動アーム24の回転中心となる軸線L1,L2(回転軸14の長手方向に対して直角方向に延びる軸線)は回転軸14の中心軸線に対して正確に直角であることが望ましいが、本発明の実施に際し、摺動アーム24の、遠心力の作用による、スムーズな揺動運動が可能であれば、許容される範囲内で若干の誤差があっても良い。摺動アーム24の他方側の外周面と、キャップ12の筒状部12aの内周面との間に形成される摺接点に発生する圧力がブレーキ力となる。この摺接点に発生する圧力は、各摺動アーム24が回転軸14の回転による遠心力により、回転中心A,Bを中心として揺動するとき、各摺動アーム24の自由端を力点、回転中心A,Bを支点、摺接点を作用点とする、てこの原理により発生する。このてこは、作用点を支点と力点との間で且つ支点に近い場所に設定した第2種てこを構成する。
It should be noted that it is desirable that the axis lines L1 and L2 (axis lines extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the rotating shaft 14) serving as the rotation center of the sliding
摺動アーム24の回転中心A,Bとウエイト22と係合する摺動アーム24の自由端との間の距離を長くとることで、回転軸14の回転に伴って摺動アームにかかる遠心力を増力し強いブレーキ力を発生させることが可能となる。上記距離は、回転軸14の径やハウジング2の径を増大させることなく、摺動アーム24を回転軸14の軸方向に長くすることで大きくすることができる。各摺動アーム24の一方の自由端側は、対応するウエイト22の外周面と当接している。前記ウエイト22、摺動アーム24及びキャップ12は、回転軸14の回転に対してブレーキを作用させるブレーキ機構を構成している。
By increasing the distance between the rotation centers A and B of the sliding
次に、本実施形態の動作について説明する。
ブラインド等の装置の回転部の回転により、該回転部と結合するキャリア8が回転すると、このキャリア8の回転と連動して遊星歯車10がキャリア8の管状部8aを中心として公転するとともに、遊星歯車10は内歯車4との噛み合いによりキャリア8のピンを中心として自転し、各遊星歯車10の回転が太陽歯車16に伝達され、回転軸14が増速されて回転する。回転軸14の回転が、ウエイト22を回転軸14から離反させる程ではない緩やかな回転速度であれば、この回転により摺動アーム24がキャップ12の筒状部12aの内周面に対してすべり接触してブレーキは発生しない。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the
回転軸14の回転が高速となると、ウエイト22が遠心力によって回転軸14のウエイト保持部14bから離反する方向に変位し、摺動アーム24の自由端側を押圧する。この押圧力によって、各摺動アーム24には、回転中心A,Bを中心として、図1中、上側の摺動アーム24に反時計方向の揺動力が発生し、下側の摺動アーム24に時計方向の揺動力が発生し、摺動アーム24がキャップ12の筒状部12aの内周面に圧接して、回転軸14に対してブレーキ力が作用する。摺動アーム24の外周面と接して摺接点を構成するキャップ12の筒状部12aの内周面はアーム受けを構成する。
When the rotation of the
上記実施形態では、ウエイト22と摺動アーム24とを別体の構成としたが、摺動アーム24の回転中心A,Bとは反対側の自由端側にウエイトを一体的に設け、摺動アーム24自体を遠心体とした構成としても良く、ウエイト22と摺動アーム24は特に別体の構成とすることに限定されるものではない。
また、本実施形態では、ブレーキ装置の入力部側の回転を増速機構により増速して回転軸側に伝達しているが、特に増速機構を設けることは本発明の必須要件ではなく、増速機構を設けない構成としても良い。
In the above-described embodiment, the
Further, in this embodiment, the rotation on the input unit side of the brake device is accelerated by the speed increasing mechanism and transmitted to the rotating shaft side, but it is not an essential requirement of the present invention to provide the speed increasing mechanism in particular. It is good also as a structure which does not provide a speed-up mechanism.
また、ブレーキ装置の入力部の前段に一方向クラッチ機構を設け、ブレーキ装置の入力部に一方向のみの回転を伝達するようにしても良い。また、キャップ12のアーム受けと摺動アーム24との相対回転摺動部にブレーキチップやブレーキシューなどの摩擦体を配置し、これら摩擦体により摺接点を形成するようにしても良い。また、摺動アーム24の摺動面をスライド自在に受け、該摺動アーム24との間に摺接点を形成するアーム受けを、キャップ12の筒状部a側ではなく、ハウジング2側に設けるようにしても良い。
Alternatively, a one-way clutch mechanism may be provided in front of the input unit of the brake device so that rotation in only one direction is transmitted to the input unit of the brake device. Further, a friction body such as a brake tip or a brake shoe may be disposed on a relative rotation sliding portion between the arm receiver of the
図8は、ブレーキ機構の他の実施形態を示し、一対の摺動アーム24,24間にコイルスプリング28が掛架されている。一対の摺動アーム24,24は、互いの自由端側がスプリング28によって接近する方向に付勢され、この付勢力によって、摺動アーム24,24に遠心力が働いていないとき、または遠心力が弱いときに、摺動アーム24,24とアーム受けを接触させないようにして、ブレーキ力を発生させていないときの回転軸14の回転トルクを小さくするようにしている。
FIG. 8 shows another embodiment of the brake mechanism, in which a
図8の実施形態において、摺動アーム24,24はこれに強い遠心力が働くと、スプリング28の引張力に抗してピン26,26を中心として揺動し、アーム受けに圧接して回転軸14の回転に対してブレーキ力が作用する。
図9は、ブレーキ機構のてこの構成において、作用点と力点との中間に支点を置いた実施形態を示している。
In the embodiment of FIG. 8, when a strong centrifugal force acts on the sliding
FIG. 9 shows an embodiment in which a fulcrum is placed between the action point and the force point in the lever mechanism of the brake mechanism.
図9において、ハウジング2にキャップ12の盤状部12cが嵌着固定され、該キャップ12の筒状部12dの内周面に回転軸14の外周面が回転自在に嵌合している。キャップ12の筒状部12dの外周面12eはアーム受けを形成している。摺動アーム24の各他端には肉厚部が形成され、該肉厚部の内周面24eは、キャップ12の筒状部12dの外周面12eと略同一の曲率に形成され、互いに対面配置されている。
In FIG. 9, the disk-shaped
回転軸14には、取付穴を有する取付部30が回転軸14に対してほぼ直角な方向に沿って突設され、この取付部30の取付穴に摺動アーム24に突設されたピン32が回転自在に嵌合している。取付部30の取付穴に嵌合するピン32の中心軸線は回転軸14に対してほぼ垂直な平面に沿って延びる軸線を形成する。前記取付部30とピン32は、てこの支点を構成し、摺動アーム24は、回転軸14に、該回転軸14に対してほぼ垂直な平面に沿って延びる軸線(即ち、回転軸14の長手方向に対して直角方向に延びる軸線)を中心として揺動自在に連結している。摺動アーム24の肉厚部の内周面24eは、てこの原理の作用点となる摺接点が形成されるようになっている。
本実施形態の他の構成は、図1に示す実施形態と同一であり、その説明を省略する。
An
The other configuration of this embodiment is the same as that of the embodiment shown in FIG.
上記した構成において、回転軸14が増速されて回転すると、回転軸14の回転が、ウエイト22を回転軸14から離反させる程ではない緩やかな回転速度であれば、この回転により摺動アーム24の内周面24eがキャップ12の筒状部12dの外周面に対してすべり接触してブレーキは発生しない。
In the above-described configuration, when the
回転軸14の回転が高速となると、ウエイト22が遠心力によって回転軸14のウエイト保持部14bから離反する方向に変位し、摺動アーム24の自由端側を押圧する。この押圧力によって、各摺動アーム24には、ピン32,32を中心として、図9中、上側の摺動アーム24に反時計方向の揺動力が発生し、下側の摺動アーム24に時計方向の揺動力が発生し、摺動アーム24の内周面がキャップ12の筒状部12aの外周面12eに圧接して、回転軸14に対してブレーキ力が作用する。摺動アーム24の内周面と接して摺接点を構成するキャップ12の筒状部12aの外周面12eはアーム受けを構成する。
When the rotation of the
2 ハウジング
2a 筒状部
2b 隔壁
4 内歯車
6 キャップ
8 キャリア
8a 管状部
10 遊星歯車
12 キャップ
12a 筒上部
12b 盤状部
14 回転軸
14a 大径部
14b ウエイト保持部
14c 鍔部
14d 段面
16 太陽歯車
18 係止体
20 係止体
22 ウエイト
24 摺動アーム
24a アーム本体
26 ピン
28 スプリング
30 取付部
32 ピン
2
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