JP2017165572A - バトン昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フリートアングルを零にすることができ、かつ大型化を防止することのできるバトン昇降装置を提供することを課題としている。【解決手段】繰出用滑車４は、回転支持軸４１の中心線Ｃ２の方向がドラム２の主軸２２の中心線Ｃ１に平行となる基準方向Ｎに対して回転支持軸４１の中心線Ｃ２の一端側が主軸２２の中心線Ｃ１から遠ざかる一の方向に所定角度θ１揺動変位する範囲及び基準方向Ｎに対して回転支持軸４１の中心線Ｃ２の他端側が主軸２２の中心線Ｃ１から遠ざかる他の方向に所定角度θ２揺動変位する範囲内で、主軸２２の中心線Ｃ１に直交する方向に平行な方向の基軸線Ｃ３の回りに揺動自在に設置されていることを特徴としている。【選択図】図５

Description

本発明は、スタジオ、劇場、舞台等において、照明、幕、スクリーン等の吊り物を保持するバトンを昇降するためのバトン昇降装置に関する。

この種のバトン昇降装置としては、ドラムの外周面に所定のピッチで螺旋状に巻かれたワイヤを当該ドラムから繰り出したり、当該ドラムに巻き戻したりすることにより、そのワイヤの先端部に取り付けられた例えば棒状のバトンを下方又は上方に移動するように構成されたものが知られている。ワイヤは、バトンを安定的に保持すべく通常複数のものがドラムに巻回されており、当該ドラムの回転に伴って同期的に繰り出されたり、巻き戻されたりするようになっている。

また、各ワイヤは、繰り出しの途中に設けられた少なくとも一つの滑車によって繰出方向が変更されるようになっている。ドラムの直近に位置する繰出用滑車については、通常、その回転軸の方向がドラムの回転軸の方向と平行となるように設置されている。

このため、ドラムからのワイヤの繰出方向は、その繰り出しの当初においてはドラムの回転軸及び繰出用滑車の回転軸に直交する方向と一致する方向であっても、ドラムの回転に伴って、各回転軸に直交する方向から徐々にずれた状態になる。この回転軸に直交する方向に対するワイヤの繰出方向のずれ角度をフリートアングルと呼ぶが、このフリートアングルについてはドラム及び繰出用滑車へのワイヤの確実な巻回を考慮すると、２°以下に制限することが好ましく、例えば舞台機構業界においてもこの値が採用されている。

従って、上記のようなフリートアングルを考慮して繰出用滑車の位置を設計すると、ドラムと繰出用滑車との間隔が非常に長いものになってしまうという問題がある。

このような問題を解決するため、例えばドラムが１回転した後には当該ドラム自体が回転軸の方向にワイヤの巻回ピッチにおける１ピッチ分だけ平行移動するように構成し、フリートアングルが常に零になるように工夫されたものがある（例えば、特許文献１）。

しかしながら、上記のようにドラムを回転軸の方向に移動するように構成したバトン昇降装置においては、そのドラムの移動に要する分、寸法が増大し大型化してしまうという問題がある。

特開２００７−１４１４５８号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フリートアングルを零にすることができ、かつ大型化を防止することのできるバトン昇降装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、螺旋状の保持溝が形成された円筒状の外周面を有すると共に、当該外周面の軸心部に同軸状に設けられた主軸を有し、前記主軸回りに回転駆動されるドラムと、前記ドラムの外周面における前記保持溝に沿って巻回され、先端部がバトンに連結されたワイヤと、前記ドラムの外周面の近傍に設置され、当該ドラムから繰り出された前記ワイヤを案内する案内溝が外周面に形成され、回転中心部に回転支持軸が設けられた繰出用滑車とを備えたバトン昇降装置であって、前記繰出用滑車は、前記回転支持軸の中心線の方向が前記ドラムの前記主軸の中心線に平行となる基準方向に対して前記回転支持軸の中心線の一端側が前記主軸の中心線から遠ざかる一の方向に所定角度揺動変位する範囲及び前記基準方向に対して前記回転支持軸の中心線の他端側が前記主軸の中心線から遠ざかる他の方向に所定角度揺動変位する範囲内で、前記主軸の中心線に直交する方向に平行な方向の基軸線の回りに揺動自在に設置されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ドラムは、前記主軸が基礎フレームに固定されたドラム用軸受ブラケットによって回転自在に保持されており、前記繰出用滑車は、前記回転支持軸が滑車フレームによって回転自在に保持されており、前記滑車フレームは、前記基礎フレームに固定された滑車用ブラケットに揺動自在に保持されており、前記滑車用ブラケットは、前記繰出用滑車が前記一の方向に所定角度揺動変位する範囲及び前記他の方向に所定角度揺動変位する範囲内で前記基軸線の回りに揺動されるように、前記滑車フレームを揺動自在に保持するように構成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記基礎フレームは、ドラム用軸受ブラケットの取付面及び滑車用ブラケットの取付面が水平方向に向くように所定の基礎部に設置されるようになっており、前記基軸線は、前記滑車用ブラケットの取付面に対して垂直方向に向けられており、前記滑車フレームには、上部回転軸及び下部回転軸が同軸状に設けられており、前記上部回転軸及び下部回転軸は、前記基軸線と同軸状に配置された状態において、前記繰出用滑車が前記一の方向に所定角度揺動変位する範囲及び前記他の方向に所定角度揺動変位する範囲内で揺動する中心軸の位置となるように、前記滑車フレームに設けられており、前記滑車用ブラケットには、前記基軸線と同軸上の位置に、前記上部回転軸及び前記下部回転軸をそれぞれ回転自在に支持する上部軸受及び下部軸受が設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記下部回転軸には、その軸心部に、前記ドラムから繰り出され前記繰出用滑車を介して下方に方向変換された前記ワイヤを通す貫通孔が形成されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の何れかに記載の発明において、前記ドラムの前記主軸を回転駆動する回転駆動手段を備えてなり、前記回転駆動手段は、その出力軸が前記主軸の一端部に同軸状に連結されることにより設置された状態になっており、前記回転駆動手段には、前記出力軸の中心線から半径方向に所定寸法離れた位置に、当該回転駆動手段と前記基礎フレームとを連結するように荷重変換器が設けられていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記回転駆動手段は、電動モータ及び減速機構を有し、当該電動モータの回転が当該減速機構で減速されて前記出力軸から出力されるように構成されており、前記減速機構は、前記出力軸側から前記電動モータ側への回転力の伝達が阻止される歯車機構を有していることを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、前記回転駆動手段を第１の回転駆動手段とし、当該第１の回転駆動手段とは異なる第２の回転駆動手段を備えてなり、前記第２の回転駆動手段は、その出力軸が前記主軸の他端部に同軸状に連結されることにより設置された状態になっており、前記第２の回転駆動手段には、当該第２の回転駆動手段の出力軸の中心線から半径方向に所定寸法離れた位置に、当該第２の回転駆動手段と前記基礎フレームとを連結するように荷重変換器が設けられていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、繰出用滑車の回転支持軸が一の方向に所定角度揺動変位した場合には当該繰出用滑車の案内溝におけるワイヤの巻回開始部分の位置がドラムにおける主軸の中心線に沿う方向の一方の側に寄った位置に移動する。また、繰出用滑車の回転支持軸が他の方向に所定角度揺動変位した場合には当該繰出用滑車の案内溝におけるワイヤの巻回開始部分の位置がドラムにおける主軸の中心線に沿う方向の他方の側に寄った位置に移動することになる。

このため、ドラムの保持溝から繰り出されるワイヤの位置が当該ドラムの主軸の中心線に沿う方向に漸次移動した場合には繰出用滑車の案内溝におけるワイヤの巻回開始部分の位置がドラムにおけるワイヤの繰出し位置に対応した位置となるように、当該繰出用滑車が基軸線回りに自然に揺動することになる。

この場合、ドラムから繰り出されるワイヤの方向は、ドラムの外周面に対して接線方向となると共に、繰出用滑車の外周面に対しても接線方向となる。即ち、ドラムと繰出用滑車との間におけるワイヤの延在方向は、そのドラムの主軸及び繰出用滑車の回転支持軸のそれぞれの中心線に対して直交した方向になり、ワイヤのフリートアングルが常に零になる。

また、繰出用滑車は基軸線回わりに所定の角度範囲で揺動するだけであるから、これにより装置全体の寸法が増大することがない。従って、フリートアングルを零にすることができると共に、バトン昇降装置の大型化を防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、繰出用滑車の回転支持軸が滑車フレームによって回転自在に保持され、滑車フレームが滑車用ブラケットによって揺動自在に保持され、滑車用ブラケットが基礎フレームに固定されるようになっているので、その基礎フレーム、滑車用ブラケット及び滑車フレームによって、繰出用滑車の支持剛性を高めることができる。このため、例えば、ワイヤに作用する荷重が変化する場合でも、当該ワイヤの繰り出し位置及び巻き戻し位置を安定化させることができる。即ち、バトンに作用する荷重の軽重によって当該バトンの位置が変化するのを極力防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、各取付面が水平方向を向くように基礎フレームが所定の基礎部に設置されるように構成され、基軸線が滑車用ブラケットの取付面に垂直方向に向けられているので、滑車フレームの上部回転軸及び下部回転軸についても、滑車用ブラケットの上部軸受及び下部軸受についても垂直方向に同軸状に向いた状態となる。従って、滑車フレーム及び滑車用ブラケットを垂直方向に立てたコンパクトな状態のもので構成することができる。即ち、これらの滑車フレーム及び滑車用ブラケットをドラムの主軸の中心線に沿う方向に場所をとらずに多数並べて設置することができるという利点がある。

請求項４に記載の発明によれば、滑車フレームにおける下部回転軸の軸心部に、ドラムから繰り出され繰出用滑車を介して下方に方向変換されたワイヤを通す貫通孔が形成されているので、繰出用滑車が一の方向や他の方向に揺動しても、当該ワイヤを貫通孔を通して下方又は上方にスムーズに移動することができる。

請求項５に記載の発明によれば、回転駆動手段がその出力軸をドラムの主軸に同軸に連結することにより設置された状態になっており、回転駆動手段には出力軸の中心線から半径方向に所定寸法離れた位置に、当該回転駆動手段と基礎フレームとを連結するように荷重変換器が設けられているので、当該荷重変換器から出力される荷重データに基づいて、回転駆動手段からドラム側に作用する出力トルク及びドラム側から回転駆動手段側に作用する負荷トルクを常時検出し監視することができる。従って、回転駆動手段、ドラム、ワイヤ、繰出用滑車等に例えば過負荷が作用するのを防止することができる。

請求項６に記載の発明によれば、回転駆動手段は電動モータ及び減速機構を有し、減速機構は出力軸側から電動モータ側への回転力の伝達を阻止する歯車機構を有しているので、ワイヤの停止位置を所定の位置に確実に保持することができる。

請求項７に記載の発明によれば、出力軸がドラムの主軸の一端部に同軸状に連結された第１の回転駆動手段と、出力軸がドラムの主軸の他端部に同軸状に連結された第２の回転駆動手段とを有しているので、二種類の回転速度で制御することができるという利点がある。即ち、ワイヤに作用する荷重が小さい場合には、第１及び第２の回転駆動手段のうちスピードを優先させた一方を選択し、ワイヤに作用する荷重が大きい場合には、トルクを優先させた他方を選択することができる。

本発明の一実施形態として示したバトン昇降装置の平面図である。 同バトン昇降装置を示す正面図である。 同バトン昇降装置を示す図であって、図２のIII−III線に沿う断面図である。 同バトン昇降装置を示す図であって、図３のIV矢視図である。 同バトン昇降装置を示す図であって、（ａ）は図４のＶ矢視図であり、（ｂ）は図４のＶ矢視図に対応する図であって、繰出用滑車が一の方向に所定角度揺動変位した後の状態を示す説明図であり、（ｃ）は図４のＶ矢視図に対応する図であって、繰出用滑車が他の方向に所定角度揺動変位した後の状態を示す説明図である。 同バトン昇降装置の他の例を示す平面図である。

本発明の実施形態としてのバトン昇降装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施形態で示すバトン昇降装置１は、図１〜図５に示すように、螺旋状の保持溝２１ａが形成された円筒状の外周面２１を有すると共に、当該外周面２１の軸心部に同軸状に設けられた主軸２２を有し、その主軸２２回りに回転駆動されるドラム２と、ドラム２の外周面２１における保持溝２１ａに沿って巻回され、当該保持溝２１ａから繰り出された部分の先端部がバトンＢに連結されたワイヤ３と、ドラム２の外周面２１の近傍に設置され、当該ドラム２から繰り出されたワイヤ３を案内する案内溝４ａが外周面に形成され、回転中心部に回転支持軸４１が設けられた繰出用滑車４とを備えたもので構成されている。

繰出用滑車４は、図５（ａ）に示すように、その回転支持軸４１の中心線Ｃ２の方向がドラム２の主軸２２の中心線Ｃ１に平行となる方向を基準方向Ｎとすると、図５（ｂ）に示すように、当該基準方向Ｎに対して、回転支持軸４１の中心線Ｃ２の一端側がドラム２の主軸２２の中心線Ｃ１から遠ざかる一の方向に所定角度θ１揺動変位する範囲、及び図５（ｃ）に示すように、基準方向Ｎに対して、回転支持軸４１の中心線Ｃ２の他端側がドラム２の主軸２２の中心線Ｃ１から遠ざかる他の方向に所定角度θ２揺動変位する範囲内で、揺動自在となるように設置されている。この場合、繰出用滑車４は、図３に示すように、ドラム２の主軸２２の中心線Ｃ１に直交する方向に平行な方向の基軸線Ｃ３の回りに揺動自在に設置されている。また、この例では、θ１＝θ２となっている。なお、基軸線Ｃ３は、回転支持軸４１の中心線Ｃ２より、主軸２２の中心線Ｃ１から離れた位置に配置されている。

ドラム２は、その主軸２２の一方及び他方の各端部が、図１及び図２に示すように、バトン昇降装置１の基礎フレーム１０に固定された一対のドラム用軸受ブラケット５、５によって回転自在に保持されている。また、繰出用滑車４は、図４及び図５に示すように、回転支持軸４１が滑車フレーム６によって回転自在に保持されている。滑車フレーム６は、図２〜４に示すように、基礎フレーム１０に固定された滑車用ブラケット７に揺動自在に保持されている。滑車用ブラケット７については、繰出用滑車４が上述した一の方向に所定角度θ１揺動変位する範囲及び他の方向に所定角度θ２揺動変位する範囲内で基軸線Ｃ３の回りに揺動されるように、滑車フレーム６を揺動自在に保持するように構成されている。

基礎フレーム１０は、図２に示すように、一対の各ドラム用軸受ブラケット５の取付面１０ａ及び滑車用ブラケット７の取付面１０ｂが水平方向に向く状態となるように所定の基礎部（図示せず）に設置されるようになっている。基礎部としては、例えば舞台やスタジオ等の天井の下方に設置された格子状の棚（いわゆる葡萄棚）がある。

上記基軸線Ｃ３は、図３及び図４に示すように、基礎フレーム１０における滑車用ブラケット７の取付面１０ｂに対して垂直方向に向けられている。また、滑車フレーム６には、上部回転軸６１及び下部回転軸６２が同軸状に設けられている。これらの上部回転軸６１及び下部回転軸６２は、基軸線Ｃ３と同軸状に回転自在となるように配置された状態において、繰出用滑車４が一の方向に所定角度θ１揺動変位する範囲及び他の方向に所定角度θ２揺動変位する範囲内で揺動するように、滑車フレーム６に設けられている。

滑車用ブラケット７には、基軸線Ｃ３と同軸上における所定の位置に上部回転軸６１及び下部回転軸６２をそれぞれ回転自在に支持する上部軸受７１及び下部軸受７２が同軸状に設けられている。

即ち、滑車用ブラケット７は、下部フレーム７３と、上部フレーム７４と、中間フレーム７５とによって一体的に構成されている。下部フレーム７３は、基軸線Ｃ３に対してドラム２２側に平行に位置し、その下端部が基礎フレーム１０の取付面１０ｂにボルト（図示せず）によって固定されるようになっている。上部フレーム７４は、基軸線Ｃ３と同軸状に位置すると共に、その下端部が下部フレーム７３の上端部とオーバーラップするような高さ位置に設けられている。中間フレーム７５は、下部フレーム７３の上端部と上部フレーム７４の下端部とを一体的につなぐように設けられている。

また、上部フレーム７４には、上端部及び下端部のそれぞれに、上ブロック部７４ａ及び下ブロック部７４ｂが設けられている。これらの上ブロック部７４ａ及び下ブロック部７４ｂには、基軸線Ｃ３と同軸状に貫通する孔がそれぞれ形成されており、上ブロック部７４ａの孔には上部軸受７１が同軸状に嵌合され、下ブロック部７４ｂの孔には下部軸受７２が同軸状に嵌合されている。この場合、上部軸受７１は、ラジアルベアリングで構成され、下部軸受７２は、図３に示すように、下側に位置するスラストベアリングと、上側に位置するラジアルベアリングを備えた構成になっている。

なお、上ブロック部７４ａ及び下ブロック部７４ｂについては、上部フレーム７４に対して図示しないボルトにより着脱可能に取り付けられている。

滑車フレーム６は、図３及び図４に示すように、一対の平行支持板６３、６３を有するように構成されている。上部回転軸６１及び下部回転軸６２は、平行支持板６３、６３の間に同軸状に配置された状態で当該平行支持板６３、６３に溶接されている。また、滑車４における回転支持軸４１は、平行支持板６３、６３の所定の位置を貫通するボルトによって形成されている。但し、このボルトによって形成された回転支持軸４１は、平行支持板６３、６３の間が断面円形の平行軸部となっている。そして、繰出用滑車４は、その回転中心部に、回転支持軸４１の平行軸部に嵌合するベアリング（図示せず）が設けられている。回転支持軸４１の先端側の雄ネジ部にはナット４１ａが螺合により固定されている。

また、上部回転軸６１及び下部回転軸６２は、平行支持板６３、６３における上下の各隅部であって繰出用滑車４の外周面より半径方向の外側の位置に配置されていると共に、これらの上部回転軸６１及び下部回転軸６２の中心線が繰出用滑車４の案内溝４ａにおける幅方向の中心線（即ち、案内溝４ａに巻回されたワイヤ３の中心線）に対応する位置となるように配置されている。

更に、上部回転軸６１及び下部回転軸６２は、平行支持板６３、６３の間隔を所定の間隔に保持するようにも構成されている。そして、平行支持板６３、６３には、上部回転軸６１と下部回転軸６２とつなぐ直線を底辺とする二等辺三角形の頂点に対応する部位に間隔保持部材６４が設けられている。この間隔保持部材６４は、図５（ａ）に示すように、ボルト６４ａ、ナット６４ｂ及び円筒状のカラー６４ｃを備えた構成になっている。

ボルト６４ａは、平行支持板６３、６３のそれぞれに形成された貫通孔に軸部が挿入され、その軸部の先端側の雄ネジ部に螺合するナット６４ｂによって、当該平行支持板６３、６３に固定されている。カラー６４ｃは、平行支持板６３、６３の間隔を上部回転軸６１及び下部回転軸６２と共に所定の間隔に保持するようになっている。このカラー６４ｃは、その内部に上記ボルト６４ａの軸部が挿入されることにより、当該ボルト６４ａ及びナット６４ｂと共に平行支持板６３、６３に固定されるようになっている。また、間隔保持部材６４は、そのカラー６４ｃの部分によって、ワイヤ３が繰出用滑車４の案内溝４ａから脱落するのを防止するようになっている。

下部回転軸６２には、その軸心部に、図３に示すように、ドラム２から繰り出され、繰出用滑車４を介して下方に方向変換されたワイヤ３を通す貫通孔６２ａが形成されている。

一方、ドラム２の主軸２２には、図１及び図２に示すように、当該主軸２２を回転駆動する回転駆動手段８が備えられている。この回転駆動手段８は、その出力軸（図示せず）が主軸２２に同軸に連結されることにより当該主軸２２に取り付けられた状態になっている。

そして、この回転駆動手段８には、出力軸の中心線から半径方向に所定寸法離れた位置に、当該回転駆動手段８と基礎フレーム１０とを連結し、回転駆動手段８が主軸２２と共に回転するのを防止する回転止を兼ねたロードセル（荷重変換器）８１が設けられている。ロードセル８１によって検出された荷重は電気通信コード８２を介して荷重データとして制御装置（図示せず）に出力されるようになっている。制御装置は、ロードセル８１で得られた荷重と、出力軸の中心線からロードセル８１までの寸法を掛け合わせることにより、トルクを演算し、これを負荷トルクとして、ディスプレイや、管理用のコンピュータに出力するようになっている。

また、回転駆動手段８は、電動モータ８３及び減速機構（図示せず）を有し、当該電動モータ８３の回転が減速機構で減速されて出力軸から主軸２２に出力されるように構成されている。減速機構は、出力軸側から電動モータ８３側への回転力の伝達を阻止する構造の歯車機構（例えば、ウオームギヤとピニオンギヤを組み合わせたもの等）を備えた構成になっている。なお、回転駆動手段８は、ブレーキについても組み込まれたものとなっている。

更に、回転駆動手段８には、出力軸等の回転角度等を検出するエンコーダや、当該回転角度に応じて電気的な出力を発するリミットスイッチ等を組み込んだ制御機器ユニット８４が一体的に設けられた構成になっている。

他方、各滑車用ブラケット７の下部フレーム７３には、図２〜図４に示すように、上部フレーム７４の下方に位置するように、垂直支持板７３ａが固定され、この垂直支持板７３ａに方向変換用滑車７３ｂが回転自在に設けられている。方向変換用滑車７３ｂは、各繰出用滑車４から垂直方向の下方に繰り出されてきたワイヤ３を、フリートアングル零の状態で、水平方向に（中心線Ｃ１に平行な方向）に変換するようになっている。

また、垂直支持板７３ａには、方向変換用滑車７３ｂからのワイヤ３の脱落を防止する脱落防止部材７３ｃ、７３ｄが設けられている。脱落防止部材７３ｃ、７３ｄは、基端部が垂直支持板７３ａに固定され、先端部が方向変換用滑車７３ｂの外周面に対応する位置に延在するように形成された長尺の棒状のものとなっている。

また、各方向変換用滑車７３ｂで水平方向に変換された各ワイヤ３（この例では４本の各ワイヤ３）は、図示しない他の滑車によって下方に方向変換された上で、その先端部が図２に示すように、バトンＢに固定されるようになっている。

上記のように構成されたバトン昇降装置１においては、繰出用滑車４の回転支持軸４１が一の方向に所定角度θ１揺動変位した場合には当該繰出用滑車４の案内溝４ａにおけるワイヤ３の巻回開始部分の位置がドラム２における主軸２２の中心線Ｃ１に沿う方向の一方の側に寄った位置に移動する。また、繰出用滑車４の回転支持軸４１が他の方向に所定角度θ２揺動変位した場合には当該繰出用滑車４の案内溝４ａにおけるワイヤ３の巻回開始部分の位置がドラム２における主軸２２の中心線Ｃ１に沿う方向の他方の側に寄った位置に移動することになる。

このため、ドラム２の保持溝２１ａから繰り出されるワイヤ３の位置が当該ドラム２の主軸２２の中心線Ｃ１に沿う方向に移動した場合には繰出用滑車４の案内溝４ａにおけるワイヤ３の巻回開始部分の位置がドラム２におけるワイヤ３の繰出し位置に対応した位置となるように、当該繰出用滑車４が基軸線Ｃ３回りに自然に揺動することになる。この場合、ドラム２から繰り出されるワイヤ３の方向は、ドラム２の外周面２１に対して接線方向となると共に、繰出用滑車４の外周面２１に対しても接線方向となる。即ち、ドラム２と繰出用滑車４との間におけるワイヤ３の延在方向は、そのドラム２の主軸２２及び繰出用滑車４の回転支持軸４１のそれぞれの中心線Ｃ１、Ｃ２に対して直交した方向になり、ワイヤ３のフリートアングルが常に零になる。

また、繰出用滑車４は基軸線Ｃ３回わりに所定の角度範囲で揺動するだけであるから、これにより装置全体の寸法が拡大することがない。従って、フリートアングルを零にすることができると共に、バトン昇降装置１の大型化を防止することができる。

更に、繰出用滑車４の回転支持軸４１が滑車フレーム６によって回転自在に保持され、滑車フレーム６が滑車用ブラケット７によって揺動自在に保持され、滑車用ブラケット７が基礎フレーム１０に固定されるようになっているので、その基礎フレーム１０に固定された滑車用ブラケット７及びこの滑車用ブラケット７に設けられた滑車フレーム６によって、繰出用滑車４の支持剛性を高めることができる。このため、例えば、ワイヤ３に作用する荷重が異なる場合でも、当該ワイヤ３の繰り出し位置及び巻き戻し位置を一定の位置に安定化させることができる。即ち、バトンＢに作用する荷重の軽重により、当該バトンＢの位置が上下に変化するのを極力防止することができる。

また、各取付面１０ａ、１０ｂが水平方向を向くように基礎フレーム１０が所定の基礎部に設置されるように構成され、基軸線Ｃ３が滑車用ブラケット７の取付面１０ｂに垂直方向に向けられているので、滑車フレーム６の上部回転軸６１及び下部回転軸６２についても、滑車用ブラケット７の上部軸受７１及び下部軸受７２についても垂直方向に同軸状に向いた状態となる。従って、滑車フレーム６及び滑車用ブラケット７を垂直方向に立てたコンパクトな状態のもので構成することができる。即ち、これらの滑車フレーム６及び滑車用ブラケット７をドラム２の主軸２２の中心線Ｃ１に沿う方向に複数組（この例では４組）並べて設置する場合でも、十分に余裕をもって設置することができる。

そして、滑車フレーム６における下部回転軸６２の軸心部に、ドラム２から繰り出され繰出用滑車４を介して下方に方向変換されたワイヤ３を通す貫通孔６２ａが形成されているので、繰出用滑車４が一の方向や他の方向に揺動しても、当該ワイヤ３を貫通孔６２ａを通して下方又は上方にスムーズに移動することができる。

しかも、回転駆動手段８がその出力軸をドラム２の主軸２２に同軸に連結することにより設置された状態になっており、回転駆動手段８には出力軸の中心線から半径方向に所定寸法離れた位置に、当該回転駆動手段８と基礎フレーム１０とを連結するようにロードセル８１が設けられているので、当該ロードセル８１から出力される荷重データに基づいて、回転駆動手段８からドラム２側に作用する出力トルク及びドラム２側から回転駆動手段８側に作用する負荷トルクを常時検出して監視することができる。従って、回転駆動手段８、ドラム２、ワイヤ３、繰出用滑車４等に例えば過負荷が作用するのを防止することができる。

また、回転駆動手段８は電動モータ８３及び減速機構を有し、減速機構は出力軸側から電動モータ８３側への回転力の伝達を阻止する歯車機構を有しているので、ワイヤ３の停止位置、即ちバトンＢの位置を所定の位置に確実に保持することができる。

なお、上記実施形態においては、主軸２２の一端部に回転駆動手段８を設けた例を示したが、このバトン昇降装置としては、図６に示すように、出力軸が主軸２２の一端部に同軸状に連結された上記回転駆動手段８としての第１の回転駆動手段８０１と、出力軸が主軸２２の他端部に同軸状に連結された第２の回転駆動手段８０２とを備えたバトン昇降装置１００によって構成してもよい。なお、図１で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付して説明を省略する。

このように構成されたバトン昇降装置１００においては、第１の回転駆動手段８０１及び第２の回転駆動手段８０２による二種類の回転速度で制御することができるという利点がある。即ち、ワイヤ３に作用する荷重が小さい場合には、第１及び第２の回転駆動手段８０１、８０２のうちスピードを優先させた一方を選択し、ワイヤ３に作用する荷重が大きい場合には、トルクを優先させた他方を選択することができる。また、制御機器ユニット８４については、第１の回転駆動手段８０１側に設けられているが、第２の回転駆動手段８０２を選択した場合においても利用することが可能になっている。

１ バトン昇降装置
２ ドラム
３ ワイヤ
４ 繰出用滑車
４ａ 案内溝
５ ドラム用軸受ブラケット
６ 滑車フレーム
７ 滑車用ブラケット
８ 回転駆動手段
１０ 基礎フレーム
１０ａ、１０ｂ 取付面
２１ 外周面
２１ａ 保持溝
２２ 主軸
４１ 回転支持軸
６１ 上部回転軸
６２ 下部回転軸
６２ａ 貫通孔
７１ 上部軸受
７２ 下部軸受
８１ ロードセル（荷重変換器）
８３ 電動モータ
８０１ 第１の回転駆動手段
８０２ 第２の回転駆動手段
Ｂ バトン
Ｃ１、Ｃ２ 中心線
Ｃ３ 基軸線
Ｎ 基準方向
θ１ 一の方向の所定角度
θ２ 他の方向の所定角度

Claims (7)

1. 螺旋状の保持溝が形成された円筒状の外周面を有すると共に、当該外周面の軸心部に同軸状に設けられた主軸を有し、前記主軸回りに回転駆動されるドラムと、
   前記ドラムの外周面における前記保持溝に沿って巻回され、当該保持溝から繰り出された部分の先端部がバトンに連結されたワイヤと、
   前記ドラムの外周面の近傍に設置され、当該ドラムから繰り出された前記ワイヤを案内する案内溝が外周面に形成され、回転中心部に回転支持軸が設けられた繰出用滑車とを備えたバトン昇降装置であって、
   前記繰出用滑車は、前記回転支持軸の中心線の方向が前記ドラムの前記主軸の中心線に平行となる基準方向に対して前記回転支持軸の中心線の一端側が前記主軸の中心線から遠ざかる一の方向に所定角度揺動変位する範囲及び前記基準方向に対して前記回転支持軸の中心線の他端側が前記主軸の中心線から遠ざかる他の方向に所定角度揺動変位する範囲内で、前記主軸の中心線に直交する方向に平行な方向の基軸線の回りに揺動自在に設置されていることを特徴とするバトン昇降装置。
2. 前記ドラムは、前記主軸が基礎フレームに固定されたドラム用軸受ブラケットによって回転自在に保持されており、
   前記繰出用滑車は、前記回転支持軸が滑車フレームによって回転自在に保持されており、
   前記滑車フレームは、前記基礎フレームに固定された滑車用ブラケットに揺動自在に保持されており、
   前記滑車用ブラケットは、前記繰出用滑車が前記一の方向に所定角度揺動変位する範囲及び前記他の方向に所定角度揺動変位する範囲内で前記基軸線の回りに揺動されるように、前記滑車フレームを揺動自在に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバトン昇降装置。
3. 前記基礎フレームは、ドラム用軸受ブラケットの取付面及び滑車用ブラケットの取付面が水平方向に向くように所定の基礎部に設置されるようになっており、
   前記基軸線は、前記滑車用ブラケットの取付面に対して垂直方向に向けられており、
   前記滑車フレームには、上部回転軸及び下部回転軸が同軸状に設けられており、
   前記上部回転軸及び下部回転軸は、前記基軸線と同軸状に回転自在となるように配置された状態において、前記繰出用滑車が前記一の方向に所定角度揺動変位する範囲及び前記他の方向に所定角度揺動変位する範囲内で揺動するように、前記滑車フレームに設けられており、
   前記滑車用ブラケットには、前記基軸線と同軸上の位置に、前記上部回転軸及び前記下部回転軸をそれぞれ回転自在に支持する上部軸受及び下部軸受が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のバトン昇降装置。
4. 前記下部回転軸には、その軸心部に、前記ドラムから繰り出され前記繰出用滑車を介して下方に方向変換された前記ワイヤを通す貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のバトン昇降装置。
5. 前記ドラムの前記主軸を回転駆動する回転駆動手段を備えてなり、
   前記回転駆動手段は、その出力軸が前記主軸の一端部に同軸状に連結されることにより設置された状態になっており、
   前記回転駆動手段には、前記出力軸の中心線から半径方向に所定寸法離れた位置に、当該回転駆動手段と前記基礎フレームとを連結するように荷重変換器が設けられていることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のバトン昇降装置。
6. 前記回転駆動手段は、電動モータ及び減速機構を有し、当該電動モータの回転が当該減速機構で減速されて前記出力軸から出力されるように構成されており、
   前記減速機構は、前記出力軸側から前記電動モータ側への回転力の伝達が阻止される歯車機構を有していることを特徴とする請求項５に記載のバトン昇降装置。
7. 前記回転駆動手段を第１の回転駆動手段とし、当該第１の回転駆動手段とは異なる第２の回転駆動手段を備えてなり、
   前記第２の回転駆動手段は、その出力軸が前記主軸の他端部に同軸状に連結されることにより設置された状態になっており、
   前記第２の回転駆動手段には、当該第２の回転駆動手段の出力軸の中心線から半径方向に所定寸法離れた位置に、当該第２の回転駆動手段と前記基礎フレームとを連結するように荷重変換器が設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載のバトン昇降装置。
   

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