JP2019081503A - 作動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯車の自己拘束が可能な作動装置において、付勢部材によって安全に作動する作動装置を提供すること。【解決手段】作動装置１は、作動対象２を移動させる作動部材３と、作動部材３に接続する第一歯車Ｇ１と、第一歯車Ｇ１と噛合する第二歯車Ｇ２と、第二歯車Ｇ２を回転させる回転軸４と、回転と停止とに連動して回転軸４が回転と停止とをする第三歯車Ｇ３と、第三歯車Ｇ３の一方の回転を許容し、他方の回転を抑制する掛け部材５と、掛け部材５と接続する移動部材６と、移動部材６を移動させる操作部７と、回転軸４を一方に付勢する付勢部材８とを備え、掛け部材５が第一位置から第二位置への移動によって第三歯車Ｇ３を一方に回転させて、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束を解除することにより、付勢部材８が回転軸４を回転させる。【選択図】図３

Description

本発明は作動装置に関する。

作動対象物を初期位置から作動位置へと移動させる作動装置において、駆動軸を回転することにより、歯が軸方向に延びる歯車と歯が軸周り方向に設けられた歯車とが回転し、作動対象物を作動させる機構が用いられる。例えば、作動対象物を遮断棹とした場合において、電動機を駆動して、その回転力が減速歯車機構を介して遮断棹回転軸に伝達されて遮断棹が昇降する作動装置が用いられている。（例えば、特許文献１参照）。

実開平２−１３０８７２号公報

このような作動装置は、回転軸の軸周り方向に略平行に配置された歯列が設けられた歯車を有するので、遮断棹を所定の位置に位置させるためには、ロック機構を設ける必要があり、複雑な構造となる。このような作動機構は、ロック機構を設けずに済むように、軸方向に延びる歯車と歯が軸周り方向に設けられた歯車と噛合する構成を用いることで、セルフロックを利用した作動部材の動きの抑制によって、ブレーキ機構を簡素化することができる。しかし、セルフロックによる作動の抑制をすると、作動部材を作動させるために駆動軸の駆動を開始するためには、セルフロックを解除する必要があるために、作動初期に必要な駆動力が大きくなる。そのため、当該作動装置の作動を付勢部材によって行う場合には、セルフロックが解除できるようにするために付勢部材の付勢力を強くする必要があるが、そのように付勢力を強くすると、作動部材が必要以上に速く作動してしまう。作動部材が必要以上に速く作動すると、作動部材と作動途中に当接する物や作動終了時のブレーキ機構に必要以上に衝撃が加わるために、安全性に問題を生じる。電動機を用いた場合には、作動初期と中間位置とで駆動力を調整するなどの制御が必要となり、装置が複雑となる。

本発明は、歯車の自己拘束が可能な作動装置において、付勢部材によって安全に作動する作動装置を提供することを目的とする。

本発明の作動装置は、作動対象を初期位置と作動終了位置とに移動させる作動部材と、前記作動部材に接続する第一歯車と、前記第一歯車と噛合する第二歯車と、前記第二歯車を回転させる回転軸と、回転と停止とに連動して前記回転軸が回転と停止とをする第三歯車と、前記第三歯車の一方の回転を許容し、他方の回転を抑制する掛け部材と、前記掛け部材と接続する移動部材と、前記移動部材を操作によって移動させる操作部と、前記回転軸を一方に回転する方向に付勢する付勢部材とを備えた作動装置であって、前記回転軸が回転することによって前記作動部材を移動させ、前記第二歯車が前記第一歯車と自己拘束することによって前記作動部材の移動が拘束され、前記移動部材は、前記掛け部材が前記第三歯車の他方の回転を抑制する状態となる第一位置と前記第三歯車から離間した位置である第二位置との間を移動可能であり、前記第一歯車と前記第二歯車との自己拘束により、前記付勢部材による前記回転軸の回転を抑制し、前記掛け部材が第一位置から第二位置への移動によって前記第三歯車を一方に回転させて、前記第一歯車と前記第二歯車との自己拘束を解除することにより、前記付勢部材が前記回転軸を回転させる。

本発明の作動装置によれば、歯車の自己拘束が可能な作動装置を、付勢部材によって安全に作動させることが可能となる。

本発明の一実施形態の作動装置を示す概略側面図である。 図１の作動装置に用いられる駆動ユニットの分解斜視図である。 移動部材が第一位置にある状態を示す駆動ユニットの内部を示す概略図である。 移動部材が第二位置にある状態を示す駆動ユニットの内部を示す概略図である。 本発明の他の実施形態の作動装置の駆動ユニットを示す概略図である。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態の作動装置を説明する。なお、以下の実施形態はあくまで一例であり、本発明の作動装置は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１に示されるように、本実施形態において、作動装置１は、作動対象２を初期位置と作動終了位置とに移動させる作動部材３と、作動部材３に接続する第一歯車Ｇ１と、第一歯車Ｇ１と噛合する第二歯車Ｇ２と、第二歯車Ｇ２を回転させる回転軸４とを備えている。本実施形態では、後述する第三歯車Ｇ３（図２〜図４参照）を有する駆動ユニットＤにより回転軸４を回転させて、作動対象２を移動させるように構成されている。

作動装置１は、作動対象２を初期位置と作動終了位置との間で移動させる装置である。本実施形態では、作動装置１は、昇降部材の昇降装置として示されているが、作動装置１は昇降装置に限定されない。

作動対象２は、初期位置と作動終了位置との間を移動する部材である。作動対象２は、本実施形態では所定の軸周りに回転する遮断棹等の昇降部材として示されている。作動対象２は、本実施形態では水平軸周りに回転するように構成されているが、垂直軸周りに回転してもよい。また、作動対象２は、本実施形態では軸周りに回転するように構成されているが、水平方向や鉛直方向に沿ってスライドするように構成してもよい。

作動対象２の初期位置は、作動対象２が移動する前の所定の位置であり、作動対象２の作動終了位置は、初期位置に対して作動対象２が移動した後の所定の位置である。作動対象２の初期位置および作動終了位置は、作動対象２の種類や用途に応じて適宜変更される。作動対象２が昇降部材である本実施形態においては、作動対象２の初期位置は、図１に実線で示されるように、昇降部材である作動対象２が筐体である基体Ｆに設けられた上下方向に延びる開口から、基体Ｆの内側から外側へと水平方向に延びる位置である。作動対象２の作動終了位置は、図１に二点鎖線で示されるように、昇降部材である作動対象２が基体Ｆの上側の所定の位置まで到達した位置である。作動対象２は、作動終了位置へと移動した後に初期位置へと再び移動して、昇降部材として、降下位置である初期位置と上昇位置である作動終了位置との間で昇降する。

作動部材３は、作動対象２を初期位置と作動終了位置との間で移動させる部材である。作動部材３は作動対象２および第一歯車Ｇ１に直接または間接的に接続される。作動部材３は、回転軸４の回転に伴い、第二歯車Ｇ２および第一歯車Ｇ１が回転することによって、作動対象２を初期位置と作動終了位置との間で移動させる。

作動部材３の構造は、第一歯車Ｇ１の回転力が伝達された作動部材３によって作動対象２を初期位置と作動終了位置との間で移動させることができれば、特に限定されない。本実施形態では、作動部材３は、作動対象２を作動する方向に移動させる部材であり、作動対象２と連結した連結部３Ｒと、連結部３Ｒにおいて連結した作動対象２を移動させる作動アーム３１と、作動アーム３１の回転軸となる軸部３Ｊと、軸部３Ｊを中心として作動アーム３１の反対側に設けられた第一歯車Ｇ１とを有している。作動部材３は、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２とによる回転運動を、作動対象２の移動方向への運動に変換する。第一歯車Ｇ１が回転すると、第一歯車Ｇ１に接続された作動アーム３１が作動して、作動アーム３１に接続された作動対象２を初期位置と作動終了位置との間で移動させる。なお、作動部材３は、上述したようなアーム機構の他、リンク機構や第一歯車Ｇ１の回転動作を直線動作に変換して作動対象２を直線動作させるように構成してもよいし、第一歯車Ｇ１の回転動作を作動対象２の回転軸周りの回転動作として伝達するように構成してもよい。

第一歯車Ｇ１は作動部材３に接続され、作動部材３を作動させる。第一歯車Ｇ１は第二歯車Ｇ２と噛合し、第二歯車Ｇ２が回転することにより回転する。第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２とは自己拘束によって作動部材３の移動を拘束している。第二歯車Ｇ２は、軸方向に対して角度を有するように歯列が外周に形成がされ、たとえば、第二歯車Ｇ２の回転軸と垂直な回転軸を有する第一歯車Ｇ１と噛合する場合など、摩擦によって非回転状態からの回転が阻害される、セルフロック（自己拘束）が生じる。

第二歯車Ｇ２は回転軸４に直接または間接的に接続される。第二歯車Ｇ２は、回転軸４の回転により回転し、噛合する第一歯車Ｇ１を回転させる。

本実施形態では、第一歯車Ｇ１はセクタギヤであり、第二歯車Ｇ２はウォームギヤとして示されている。第一歯車Ｇ１および第二歯車Ｇ２の形状や構造は、回転軸４の回転によって、第二歯車Ｇ２および第一歯車Ｇ１を介して作動部材３を移動させて、作動対象２を移動させることができ、自己拘束により作動部材３の移動が拘束されるものであれば、特に限定されない。たとえば、第一歯車Ｇ１および第二歯車Ｇ２の組み合わせは、ウォームギヤ、平歯車、傘歯車等の各種歯車のうち、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２とが自己拘束する組み合わせであればよい。

回転軸４は、第二歯車Ｇ２に直接または間接的に接続され、回転することにより第二歯車Ｇ２を回転させる。本実施形態では、回転軸４は、第二歯車Ｇ２と一体的に設けられているが、第二歯車Ｇ２と別体であってもよい。また、回転軸４は第二歯車Ｇ２に他部材を介して間接的に接続されて、第二歯車Ｇ２に回転力を伝達してもよい。

本実施形態では、回転軸４は、第三歯車Ｇ３を有する駆動ユニットＤに接続され、第三歯車Ｇ３が回転することによって回転する。回転軸４は、第三歯車Ｇ３に直接または間接的に接続される。本実施形態では、回転軸４は、第三歯車Ｇ３の中央に設けられた取付孔Ｈ（図３参照）に取り付けられ、第三歯車Ｇ３が回転することにより、第三歯車Ｇ３と同方向に回転する。

回転軸４が回転することによって作動部材３が移動して、作動対象２が移動させられる。本実施形態では、駆動ユニットＤの駆動によって第三歯車Ｇ３が回転すると、回転軸４が回転する。回転軸４の回転力が第二歯車Ｇ２に伝達され、第二歯車Ｇ２が回転すると、第二歯車Ｇ２と噛合する第一歯車Ｇ１が回転する。第一歯車Ｇ１が回転すると、第一歯車Ｇ１に接続された作動部材３が作動して、作動対象２が初期位置と作動終了位置との間で移動する。

回転軸４の回転が停止すると、第二歯車Ｇ２と第一歯車Ｇ１とが自己拘束を生じること（セルフロック）によって作動部材３の移動が拘束され、作動対象２は所定の位置で停止する。なお、作動対象２は、初期位置および作動終了位置以外に、初期位置と作動終了位置との間の任意の中間位置で停止してもよい。

作動装置１は、図２および図３に示されるように、回転と停止とに連動して回転軸４が回転と停止とをする第三歯車Ｇ３と、第三歯車Ｇ３の一方の回転を許容し、他方の回転を抑制する掛け部材５と、掛け部材５と接続する移動部材６と、移動部材６を操作によって移動させる操作部７と、回転軸４を一方に回転する方向に付勢する付勢部材８とを備えている。本実施形態では、図１および図２に示されるように、作動装置１は、第三歯車Ｇ３、掛け部材５、移動部材６、操作部７、および付勢部材８を含む駆動ユニットＤを有している。図２に示されるように、駆動ユニットＤは、第三歯車Ｇ３、掛け部材５、移動部材６、操作部７および付勢部材８等を収容するケーシングＣ（Ｃ１、Ｃ２）を有している。

作動装置１は、操作部７を操作すると、移動部材６および移動部材６に接続された掛け部材５が移動するように構成されている。掛け部材５が移動部材６とともに移動することにより、掛け部材５が第三歯車Ｇ３と係合して第三歯車Ｇ３を所定の回転量で一方に回転させる。第三歯車Ｇ３を所定の回転量で一方に回転させると、自己拘束状態が解除されるので、付勢部材８の付勢力によって、第三歯車Ｇ３が回転する。これにより、第三歯車Ｇ３によって回転軸４を回転させ、作動部材３を介して作動対象２を初期位置から作動終了位置へと移動させる。なお、この点については後述する。

操作部７は、作動対象２を移動させる際に操作される。操作部７は移動部材６に直接または間接的に接続され、操作部７が操作されることによって移動部材６を所定の方向に移動させる。操作部７の形状や構造は、操作部７により移動部材６を所定の方向に移動させることが可能であれば、特に限定されない。たとえば、操作部７は長尺部材とすることができる。操作部７が長尺部材であることにより、作動装置１の遠隔操作が可能となり、たとえば、作動装置１が昇降装置である場合など、手動での操作を容易に行うことができ、駐車場の遮断装置のように離れた位置からの操作が望まれるような装置に好適に用いることができる。本実施形態では、操作部７の一端は移動部材６に取り付けられ、他端は引き操作するための把持部を有している。なお、操作部７は、図２および図３に示されるように、ワイヤとすることができる。ワイヤは、ワイヤの引き操作を移動部材６へ伝達できるようにワイヤを収容する筒状部材によって外周を覆われていてもよい。

移動部材６は操作部７の操作によって所定の方向に移動する部材である。移動部材６の移動方向は、後述するように、移動部材６が移動した際に掛け部材５により第三歯車Ｇ３を一方に回転させることができれば、特に限定されない。本実施形態では、移動部材６は、図３および図４に示されるように、第三歯車Ｇ３の外周よりも径方向外側を直線移動するように構成されている。移動部材６はケーシングＣの内部を摺動する。本実施形態では、ケーシングＣの内面に移動部材６を案内する案内部Ｃｇが設けられ、案内部Ｃｇに沿って移動部材６が移動するように構成されている。

移動部材６は、本実施形態では、図３および図４に示されるように、操作部７の一端が接続される接続部６１を有している。接続部６１に一端が接続された操作部７の操作に応じて移動部材６が所定の方向に移動する。また、本実施形態では、移動部材６はバネ等の弾性部材Ｓ１により、操作部７によって移動部材６が移動する方向とは反対方向（図３における上側）に付勢されている。この場合、操作部７の操作が完了した後、操作部７から手を離すと弾性部材Ｓ１の弾性力により、移動部材６を初期位置（操作部７により操作される前の位置）に戻すことができる。なお、本実施形態では、弾性部材Ｓ１は、移動部材６に対して操作部７が延びる方向（図３における下側）に設けられているが、移動部材６を初期位置に戻すように付勢することができれば、弾性部材Ｓ１を設ける位置は特に限定されない。たとえば、弾性部材Ｓ１は操作部７が延びる方向とは反対側（図３における上側）などに設けられ、ケーシングＣに設けられたばね座も移動部材６の移動方向に設けられていてもよい。

移動部材６には掛け部材５が接続されている。掛け部材５は、第三歯車Ｇ３の一方（図３における時計方向）の回転を許容し、他方（図３における反時計方向）の回転を抑制する。掛け部材５は、移動部材６に対して第三歯車Ｇ３側に向かって突出する突出位置と、突出位置に対して第三歯車Ｇ３から離れる方向に移動した退避位置との間で移動可能に設けられている。本実施形態では、掛け部材５は突出位置に向かって弾性部材Ｓ２により付勢されている。

本実施形態では、掛け部材５は、移動部材６の移動方向と垂直に延びる軸５１周りに回転可能に移動部材６に対して取り付けられている。掛け部材５は、図３および図４に示されるように、軸５１が設けられた軸部５２と、軸部５２から第三歯車Ｇ３に向かって延び、先端が第三歯車Ｇ３の歯と係合する係合部５３と、軸部５２に対して係合部５３の反対側に設けられ、第三歯車Ｇ３が他方へ回転しようとした際に、掛け部材５の回転を規制する回転規制部５４とを有している。本実施形態では、回転規制部５４は、移動部材６に設けられた壁部６２に当接することにより、第三歯車Ｇ３が他方（図３における反時計方向）へ回転することを規制している。本実施形態では、弾性部材Ｓ２は、掛け部材５の係合部５３と移動部材６との間に設けられている。なお、弾性部材Ｓ２は、掛け部材５の係合部５３を突出位置に向かって付勢することが可能であれば、たとえば、回転規制部５４または軸５１と、移動部材６との間に設けられてもよい。なお、掛け部材５は、軸５１を中心に回転するものに限定されず、直線的に突出位置と退避位置との間を往復するものであってもよい。

移動部材６は、掛け部材５が第三歯車Ｇ３の他方の回転を抑制する状態となる第一位置（図３参照）と掛け部材５が第三歯車Ｇ３から離間した位置である第二位置（図４参照）との間を移動可能である。移動部材６の第一位置は、掛け部材５が第三歯車Ｇ３と係合し、第三歯車Ｇ３の他方への回転を抑制することが可能な位置である。移動部材６が第一位置にあるときは、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束に加えて、掛け部材５が第三歯車Ｇ３と係合することにより、より回転軸４の回転が抑制される。第二位置は、掛け部材５が第三歯車Ｇ３を一方に回転させるように第一位置から移動して、掛け部材５の第三歯車Ｇ３との係合部位（係合部５３）が第一位置よりも第三歯車Ｇ３の軸心から離れるようになる位置である。移動部材６が第二位置にあるとき、掛け部材５は第三歯車Ｇ３の一方への回転を阻害しない。なお、本実施形態では、移動部材６が第二位置にあるときに、掛け部材５と第三歯車Ｇ３とが接触しているが、移動部材６の第二位置は、たとえば図４において移動部材６がさらに下方へ移動して、移動部材６と第三歯車Ｇ３とが非接触の状態であってもよい。

なお、移動部材６は、第一位置および第二位置以外の位置に移動可能であってもよい。たとえば、移動部材６は、第一位置よりも図３においてさらに上側など、掛け部材５が第三歯車Ｇ３と接触しない位置へと移動可能であってもよい。後述するように、付勢部材８に付勢力を蓄積するために、ドラム９を戻しワイヤＷにより回転させるとともに、第三歯車Ｇ３が他方に回転する際に、掛け部材５を第三歯車Ｇ３に噛み合わない位置まで移動させてもよい。

付勢部材８は、回転軸４を一方に回転させる方向に付勢する。本実施形態では、付勢部材８は、第三歯車Ｇ３を付勢することにより、回転軸４を一方に回転させる方向に付勢している。しかし、付勢部材８は、第三歯車Ｇ３を介して回転軸４を一方に回転させる方向に付勢する必要はなく、直接回転軸４を一方に回転させる方向に付勢してもよい。

付勢部材８は、回転軸４を一方に回転させるために所定の付勢力を蓄積するが、本実施形態では、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束により、付勢部材８による回転軸４の回転が抑制されている。付勢部材８の所定の付勢力は、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との間の自己拘束力（または、回転軸４が回転を停止した状態から回転軸４が回転し始めるまでに必要な力）よりも小さい。そのため、回転を停止した状態の回転軸４が付勢部材８により付勢された場合であっても、回転軸４は回転を停止した状態で維持され、作動対象２が不意に移動することが抑制される。

本実施形態では、図２に示されるように、付勢部材８はぜんまいばねである。付勢部材８は、作動対象２を初期位置から作動終了位置まで移動させることができるように、回転軸４を所定の角度で一方に回転させる付勢力を蓄積することができれば、ぜんまいばね以外の付勢部材であってもよい。付勢部材８は、移動対象２が急に移動することなくゆっくりと移動する程度の付勢力を有し、付勢部材８の付勢力では第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束を解除できない付勢力（拘束力未満の付勢力）を有する。

本実施形態では、付勢部材８は、図２〜図４に示されるように、ドラム９の内部に収容されている。ドラム９はケーシングＣ内に回転可能に設けられている。ドラム９が一方（図３における時計方向）に回転することにより、付勢部材８に付勢力が蓄積され、付勢部材８の付勢力によってドラム９が他方（図３における反時計方向）に回転するように構成されている。

ドラム９は回転軸４と直接または間接的に接続される。本実施形態では、ドラム９は第三歯車Ｇ３を介して回転軸４に接続されている。付勢部材８の付勢力によりドラム９が他方に回転し、ドラム９と第三歯車Ｇ３とが噛み合うことにより、第三歯車Ｇ３が一方に回転する。本実施形態では、ドラム９の一方の端面側に設けられたドラム側歯車９１と、第三歯車Ｇ３のドラム９と対向する側の端面に設けられた補助歯車Ｇ３１とが噛み合い、ドラム９の他方への回転によって第三歯車Ｇ３が一方に回転する。

本実施形態では、図２〜図４に示されるように、作動装置１は、ドラム９に対して巻き取り及び引き出しされる戻しワイヤＷを有している。付勢部材８の付勢による回転軸４の一方の回転によって戻しワイヤＷがドラム９に巻き取られ、戻しワイヤＷがドラム９から引き出されることによって回転軸４が他方に回転する。

戻しワイヤＷは、付勢部材８に付勢力を蓄積するために操作される。本実施形態では、戻しワイヤＷがドラム９に対して引き出されたとき（戻しワイヤＷが図３において下側に操作されたとき）に、ドラム９の一方への回転によってぜんまいばねである付勢部材８が巻かれて付勢力が蓄積される。このとき、ドラム９の回転に伴い、第三歯車Ｇ３および回転軸４は他方に回転し、作動対象２は作動終了位置から初期位置へと移動する。また、付勢部材８の付勢力によりドラム９が他方に回転して、第三歯車Ｇ３および回転軸４が一方に回転する際に、戻しワイヤＷはドラム９に巻き取られる。ドラム９には戻しワイヤＷを巻き付ける巻回溝９２（図２参照）が設けられ、戻しワイヤＷの端部ＷＥは、ドラム９に設けられたワイヤエンド取付部９３（図３および図４参照）に取り付けられている。なお、移動部材６および掛け部材５は、戻しワイヤＷが引き操作されるときに、図３に示される第一位置から一時的に第三歯車Ｇ３と係合しない位置へと移動させればよい。

第三歯車Ｇ３は、回転することにより回転軸４を連動させて回転させる。第三歯車Ｇ３は、回転軸４に直接または間接的に接続されている。第三歯車Ｇ３の歯は、掛け部材５に係合するように構成されている。第三歯車Ｇ３の歯の形状は特に限定されない。本実施形態では、第三歯車Ｇ３の歯は、第三歯車Ｇ３の回転方向で一方側の斜辺が他方側の斜辺に対して長くなるように構成されている。また、第三歯車Ｇ３は、付勢部材８によるドラム９の回転に連動するように、ドラム９に直接または間接的に接続されている。ドラム９と第三歯車Ｇ３との接続態様は特に限定されない。本実施形態では、第三歯車Ｇ３はドラム９のドラム側歯車９１と第三歯車Ｇ３の補助歯車Ｇ３１とが噛合して接続されている。

本実施形態では、掛け部材５が移動部材６の第一位置から第二位置への移動によって第三歯車Ｇ３を一方に回転させて、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束を解除することにより、付勢部材８が回転軸４を回転させる。回転軸４が回転すると、第二歯車Ｇ２、第一歯車Ｇ１が回転し、作動部材３を解して作動対象２が初期位置から作動終了位置へと移動する。本実施形態の作動装置１は、付勢部材８の付勢力によって回転軸４を回転させる構造において、操作部７が操作されるまでは第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束により作動対象２を初期位置に保持する。一方、操作部７が操作されると、移動部材６が第一位置から第二位置へと移動して、第三歯車Ｇ３と係合する掛け部材５が第三歯車Ｇ３を所定の回転角度で一方に回転させる。この第三歯車Ｇ３の一方への回転によって、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束が解除されて回転軸４が回転を開始する。回転軸４が回転を開始すると、付勢部材８の付勢力によって、回転軸４は一方への回転を継続することができる。このように、掛け部材５により第三歯車Ｇ３をわずかに回転させることによって第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束を解除し、自己拘束が解除されて回転軸４が回転を開始した後に、付勢部材８の付勢力によって回転軸４が回転する。したがって、付勢部材８に、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束を解除する付勢力は必要なく、付勢部材８の付勢力を強くする必要がない。したがって、付勢部材８の付勢力が強い場合のように、回転軸４が速く回転して、作動部材３や作動対象２が速く移動することによる衝撃や事故を抑制することができ、作動装置１の安全性を高めることができる。また、作動対象２が初期位置から作動終了位置まで移動するときに第三歯車Ｇ３が回転する角度に対して、掛け部材５によって第三歯車Ｇ３を回転させる角度は非常に小さい。そのため、作動対象２を移動するための操作は、移動部材６を第一位置から第二位置までわずかな移動量で移動させるだけでよい。また、上述したように、付勢部材８の付勢力を小さくすることができるので、付勢部材８に付勢力を蓄積するときに必要な力を小さくすることができ、戻しワイヤＷに加える操作力を小さくすることができる。

以下、本実施形態の作動装置を昇降装置に適用した場合を例にあげて具体的に説明する。

図１に示されるように、筐体である基体Ｆには、作動対象となる昇降部材２と、昇降部材２を水平軸を中心として回転させる作動部材３が設けられている。また、作動部材３には、第一歯車Ｇ１が接続され、第一歯車Ｇ１には第二歯車Ｇ２が噛合し、第二歯車Ｇ２と回転軸４とは同軸上に設けられている。第一歯車Ｇ１、第二歯車Ｇ２、回転軸４は、たとえば筐体Ｆ上や筐体Ｆに設けられたハウジング内に少なくとも一部が収容される。また、筐体Ｆには、駆動ユニットＤが、回転軸４の第二歯車Ｇ２が作動部材３に接続する第一歯車Ｇ１と接続するように取り付けられる。昇降部材２は、初期位置では図１において実線に示す降下位置（遮断位置）での水平状態を維持し、旋回して初期位置から移動した作動終了位置では、図１において二点鎖線で示す上昇位置（移動許容位置）での上昇状態を維持する。

昇降部材２の降下状態である初期位置では、駆動ユニットＤは図３に示される状態である。すなわち、図３に示されるように、移動部材６が第一位置にあり、掛け部材５は第三歯車Ｇ３側に弾性部材Ｓ２の付勢力により突出位置に位置し、第三歯車Ｇ３の歯と係合している。第三歯車Ｇ３は、付勢力が蓄積された付勢部材であるぜんまいばね８により回転可能なドラム９に接続されている。第三歯車Ｇ３およびドラム９は、付勢力が蓄積されたぜんまいばね８により第三歯車Ｇ３が一方に回転する方向に付勢されているが、第一歯車Ｇ１および第二歯車Ｇ２の自己拘束により回転せずに停止している。

図１における実線に示される初期状態から昇降部材２を上昇させるときは、操作部である操作ワイヤ７を引き操作する。操作ワイヤ７の操作量は、ケーシングＣ内で移動部材６を第一位置から第二位置へ移動させるわずかな操作量のみでよい。操作ワイヤ７が操作されると、移動部材６が図３に示される第一位置から図４に示される第二位置へと移動する。移動部材６が移動すると移動部材６に取り付けられた掛け部材５も共に第一位置から第二位置へと移動する。第一位置において第三歯車Ｇ３と係合している掛け部材５が第二位置に向かって移動すると、掛け部材５が第三歯車Ｇ３を一方の方向へ、掛け部材５の移動量に応じた所定の回転角度で回転させる。この時点で第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束が解除される。なお、操作ワイヤ７を引く際に加える力はぜんまいばね８の付勢力によりアシストされて、軽い力での操作ワイヤ７の操作が可能となる。

第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束が解除され、第三歯車Ｇ３が掛け部材５によりわずかに回転すると、ぜんまいばね８の付勢力によりドラム９が回転し、ドラム９と噛み合う第三歯車Ｇ３が回転する。第三歯車Ｇ３が一方に回転すると、回転軸４が一方に回転する。回転軸４の一方への回転に伴い、第二歯車Ｇ２および第一歯車Ｇ１が回転して、作動部材３を作動させる。作動部材３が作動すると、昇降部材２が上昇する方向に移動し、作動終了位置まで移動して昇降部材２が上昇した状態となる。この作動終了位置において、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束と、移動部材６の掛け部材５および第三歯車Ｇ３の係合とによって、上昇状態が維持される。

昇降部材２を降下する場合は、戻しワイヤＷを操作する。戻しワイヤＷを引き操作すると、戻しワイヤＷの引き操作の操作量に応じてドラム９が回転することによって、ドラム９と噛み合う第三歯車Ｇ３が他方に回転して、回転軸４、第二歯車Ｇ２および第一歯車Ｇ１が昇降部材２の上昇時とは反対方向に回転して昇降部材２が降下する。このとき、戻しワイヤＷの操作によりドラム９が回転して、ドラム９内に設けられたぜんまいばね８が巻かれて付勢力が蓄積される。

＜第２実施形態＞
つぎに、第２実施形態の作動装置について説明する。第１実施形態の各構成において説明した点については、同様に第２実施形態の作動装置にも適用することができる。以下の説明では、第１実施形態で説明した点については省略し、相違点を中心に説明する。

第２実施形態の作動装置１は、図５に示されるように、戻しワイヤＷが挿入される筒状部材７０を有し、筒状部材７０は移動部材６に接続されている。筒状部材７０は、移動部材６を操作する操作部として機能する。本実施形態では、筒状部材７０を戻しワイヤＷに対して相対移動させることにより、移動部材６が移動して第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束が解除される。

本実施形態の作動装置１は基本的に第１実施形態の動作と同様の動作を行い、筒状部材７０の操作により移動部材６が移動すると、第三歯車Ｇ３が回転し、第一歯車Ｇ１と第二歯車Ｇ２との自己拘束が解除され、付勢部材８の付勢力により回転軸４が回転し、第二歯車Ｇ２、第一歯車Ｇ１が回転する。これにより、作動部材３を介して作動対象２が初期位置から作動終了位置まで移動し、第１実施形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。作動終了位置にある作動対象２を初期位置に戻す際には、筒状部材７０に挿通された戻しワイヤＷを引き操作すればよい。

本実施形態では、作動対象２を初期位置から作動終了位置まで移動させる際と、作動対象２を作動終了位置から初期位置まで戻す際とに操作される筒状部材７０と戻しワイヤＷとが同軸上に配置されている。したがって、作動装置１の構造がシンプルとなり、筒状部材７０と戻しワイヤＷとは径の違いや互いの配置位置などにより明確に識別することができるため、作動対象２の開閉操作時にいずれを操作すればよいかの混同が生じにくい。

なお、上述した第１および第２実施形態では、作動対象２を初期位置から作動終了位置に移動させる場合に、操作部７（筒状部材７０）を操作したものを例示したが、作動対象２を作動終了位置から初期位置に移動させる場合に、操作部７（筒状部材７０）を操作するものであってもよい。また、本実施形態では、第三歯車Ｇ３の一方の回転方向と、回転軸４の一方の回転方向とを同じ方向としているが、たとえば、第三歯車Ｇ３と回転軸４との間に別部材を介在させた場合など、第三歯車Ｇ３の一方の回転方向と回転軸４の一方の回転方向とが、逆方向であってもよい。

１ 作動装置
２ 作動対象（昇降部材）
３ 作動部材
３１ 作動アーム
４ 回転軸
５ 掛け部材
５１ 軸
５２ 軸部
５３ 係合部
５４ 回転規制部
６ 移動部材
６１ 接続部
６２ 壁部
７ 操作部（操作ワイヤ）
７０ 筒状部材
８ 付勢部材（ぜんまいばね）
９ ドラム
９１ ドラム側歯車
９２ 巻回溝
９３ ワイヤエンド取付部
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２ ケーシング
Ｃｇ 案内部
Ｄ 駆動ユニット
Ｆ 基体（筐体）
Ｇ１ 第一歯車
Ｇ２ 第二歯車
Ｇ３ 第三歯車
Ｇ３１ 補助歯車
Ｈ 取付孔
Ｓ１、Ｓ２ 弾性部材
Ｗ 戻しワイヤ
ＷＥ 戻しワイヤの端部

Claims (3)

1. 作動対象を初期位置と作動終了位置とに移動させる作動部材と、
   前記作動部材に接続する第一歯車と、
   前記第一歯車と噛合する第二歯車と、
   前記第二歯車を回転させる回転軸と、
   回転と停止とに連動して前記回転軸が回転と停止とをする第三歯車と、
   前記第三歯車の一方の回転を許容し、他方の回転を抑制する掛け部材と、
   前記掛け部材と接続する移動部材と、
   前記移動部材を操作によって移動させる操作部と、
   前記回転軸を一方に回転する方向に付勢する付勢部材と
   を備えた作動装置であって、
   前記回転軸が回転することによって前記作動部材を移動させ、
   前記第二歯車が前記第一歯車と自己拘束することによって前記作動部材の移動が拘束され、
   前記移動部材は、前記掛け部材が前記第三歯車の他方の回転を抑制する状態となる第一位置と前記第三歯車から離間した位置である第二位置との間を移動可能であり、
   前記第一歯車と前記第二歯車との自己拘束により、前記付勢部材による前記回転軸の回転を抑制し、
   前記掛け部材が第一位置から第二位置への移動によって前記第三歯車を一方に回転させて、前記第一歯車と前記第二歯車との自己拘束を解除することにより、前記付勢部材が前記回転軸を回転させる
   作動装置。
2. 前記回転軸と接続するドラムと、前記ドラムに対して巻き取り及び引き出しされるワイヤとを有し、前記付勢部材の付勢による前記回転軸の一方の回転によって前記ワイヤが前記ドラムに巻き取られ、前記ワイヤが前記ドラムから引き出されることによって前記回転軸が他方に回転する請求項１に記載の作動装置。
3. 前記ワイヤが挿入される筒状部材を有し、
   前記筒状部材は前記移動部材に接続され、
   前記筒状部材を前記ワイヤに対して相対移動させることにより、前記移動部材が移動して前記第一歯車と前記第二歯車との自己拘束が解除される
   請求項２に記載の作動装置。

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