JP2814100B2 - 昇降装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、定荷重ばねを駆動源とする昇降装置にお
いて、負荷重量が大小に変動する形態のものに関し、軽
負荷時の昇降体の跳び上り防止手段に特徴を有する。

〔従来の技術〕

定荷重ばねを駆動源とする昇降装置において、事務机
の内部にコンピュータ用のディスプレイを組み込み、こ
れを収納姿勢と天板上に突出する姿勢とに昇降操作可能
とすることは、実開昭63−127434号公報に公知である。

定荷重ばねとは、回転自在に支持されるプーリに帯状
のばね体を巻付けた一種の渦巻ばねであるが、そのばね
特性に特徴を有し、ばね体の引き出しストロークとは無
関係に常に一定のばね張力を出力する点に特徴を有し、
このばねユニットは公知であって、大量に市販されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のこの種装置は、専ら定重量の昇降体を上下操作
するために用いられており、定荷重ばねの出力値を昇降
体の重量より僅かに大きく設定することで、昇降体がゆ
っくりと上昇移動できるようにしてある。

例えば、台所用の収納棚や収納庫などを昇降対象とす
る場合、その収納物の量や種類によって、負荷重量が大
きく変動する。この種の昇降体を従来装置で昇降操作す
ると、ばねの出力値と負荷重量とに大きな差を生じ負荷
重量が小さい場合は昇降体が急激に上昇するため、安全
性の点や、昇降体に収められた物品の損壊や落下等を生
じる点で問題があった。

かかる昇降体の跳び上りを防ぐ手段のひとつにラチェ
ット機構がある。例えば、定荷重ばねユニットの出力ド
ラムにラチェットギアを設け、これをばね付勢されたラ
チェット爪で掛止固定するものである。しかし、ラチェ
ット機構だけで出力ドラムの回転を阻止する形態では、
昇降体が急停止する際の衝撃で跳び上り時と同様の物損
等を生じ、実効が得られない。停止衝撃に耐え得る大形
で頑丈なラチェット機構が必要となる。ラチェット爪を
ばね付勢するとギヤへの掛りは良くなる反面、これを解
除操作するためのアクチュエータ（例えばソレノイド）
が大形化する不利もある。

本発明は、上記に鑑み提案されたものであって、その
目的は負荷重量が大小に変動する昇降装置において、軽
負荷時における昇降体の跳び上りを防止し、操作上の安
全性を向上するにある。

本発明の他の目的は、昇降体が跳び上がろうとすると
き、衝撃を伴うことなく昇降体を停止できるようにし、
その内部に納められた物品の損壊や落下等を解消するに
ある。

本発明の他の目的は、昇降装置がラチェット機構を含
む場合に、ラチェット機構に停止衝撃が作用するのを解
消して、ラチェット機構およびソレノイド等の小形化と
低コスト化を実現するにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明では、定荷重ばねユニット６を含み動力機構４
で昇降体３を昇揚操作するについて、動力機構４の出力
軸７が一定の加速度を越えて巻上げ方向に回転すると
き、出力軸７を保安機構10で制動し衝撃を与えることな
く停止できるようにする。

詳しくは、積載重量が大小に変動する昇降体３と、こ
れを昇降自在に案内支持するガイド手段２と、昇降体３
を重力に抗して昇揚操作する動力機構４などで昇降装置
を構成する。

上記動力機構４は定荷重ばねユニット６と、このばね
ユニット６の回転動力を出力する出力軸７と、出力軸７
と同行回転して昇降体３を昇揚操作する巻上手段８と、
以下のように構成される保安機構10などからなる。

出力軸７と同行回転するディロク31に、出力軸７の過
回転状態時の遠心力を受けて、ディスク内方の待機姿勢
からディスク外面に突出する作動姿勢へと切換わるフラ
イトウェイト32を設け、ディスク31の周面に沿って往復
移動自在に支持され、フライトウェイト32が作動姿勢に
切換った状態でのみ該ウェイト32と接当係合する制動体
35をディスク31の周面に配設し、制動体35と固定壁との
間に、制動体35に制動力を付与し、かつ出力軸７の停止
衝撃を吸収する弾性手段36を設けて保安機構10を構成す
る。

昇降体３の任意の上下位置で停止させるために、動力
機構４に出力軸７の巻上げ方向の回転を阻止するラチェ
ット機構９を付加することができる。このラチェット機
構９としては、出力軸７に固定されるラチェットギヤ22
と、上下に揺動してラチェットギヤ22と係脱するラチェ
ット爪23と、この爪23を離脱操作するソレノイド24とを
含み、ソレノイド24を消勢する状態で、ラチェット爪23
が自重でラチェットギヤ22とほぼ水平姿勢する係合する
よう、その揺動中心軸26を配置することができる。

〔作用〕

定荷重ばねユニット６の出力トルクは、昇降体３の最
大積載荷重より僅かに大きく設定されている。そのため
負荷荷重が小さい状態では、定荷重ばねユニット６の昇
揚力が大となり、昇降ストローク途中では昇降体３を入
力で保持しない限り昇降体３が跳び上がろうとする。

例えば、保持力が弱すぎて昇降体３が急上昇し始める
と、出力軸７は大きな加速度で回転し、出力軸７に設け
られたディスク31からフライトウェイト32が突出し、制
動体35と接当係合する。制動体35は係合状態を維持した
ままディスク31と同行移動し、この移動距離に対応して
弾性手段36を変位させる。従って、出力軸７は弾性手段
36の弾性力で制動されて回転速度を減らし、衝撃を伴う
ことなく停止する。昇降体３が所定値以下の速度で回転
するときは、フライトウェイト32がディスク31内に位置
して待機姿勢を維持するので、保安機構10は作動しな
い。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明では、動力機構４に保安機
構10を設け、出力軸７に一定値以上の加速度が作用する
とき、直ちに保安機構10が作動して出力軸７の回転を制
動し停止させるようにした。従って、軽負荷状態の昇降
体３が跳び上り移動することを防止して、操作時の安全
性を向上することができる。

保安機構10は、制動力を徐々に増しながら出力軸７の
回転を停止させ、定荷重ばねユニット６の昇揚力に打ち
勝って、昇降体３の運動慣性力を緩和吸収する。従っ
て、昇降体３が誤って跳び上り移動し始めても、停止衝
撃を伴うことなく直ちに昇降体３を停止させることがで
き、内部に収容された物品の損壊や落下等を確実に防止
できる。

動力機構４にラチェット機構９を設ける場合は、保安
機構10で出力軸７の過回転を制動停止し、同時に昇降体
３の運動慣性を緩和吸収した状態でラチェット爪23を係
合させることができるので、ラチェット機構９に停止衝
撃が作用するのを防止できる。これにより、ラチェット
機構９およびソレノイド24等の小形化を実現し、その製
造に要する費用を低減できることになる。

ラチェット爪23が自重でラチェットギヤ22と係合する
ように構成した、請求項２記載の昇降装置によれば、ラ
チェット爪23を離脱操作するのに必要な操作力を小さく
することができるので、爪操作用のソレノイド24を小形
化でき、昇降装置の製造コストを低減できる点で有利で
ある。

〔実施例〕

第１図ないし第７図は本発明の昇降装置を台所用の昇
降式収納棚に適用した実施例を示す。

第６図において昇降装置は、壁面に固定される棚枠１
に左右一対のガイド手段２を介して吸収棚（昇降体）３
を昇降自在に支持し、この収納棚３を棚枠１の上壁上に
設けた動力機構４で昇揚操作できるように構成されてい
る。

収納棚３は、第１図に示すごとく棚板３の全体が棚枠
１内に納まる収納姿勢と、棚３の全体が棚枠１の下面開
口から下方に突出する使用姿勢（第５図の状態）とに昇
降移動できる。昇揚操作は動力機構４で、下降操作は人
力によって行われる。棚３の全体重量は、これに収納さ
れる食器や食品容器の量および種類によって大小に変動
し、動力機構４の出力トルクの範囲内で食器等の収納量
を自由に変更できる。

ガイド手段２は、前面側が開口するコ字形断面の条材
からなり、その溝内に嵌め込んだスライダ５を上下にの
みスライド自在に案内支持する。第５図に示すように、
このスライダ５は収納棚３の背壁の上端左右に固定され
ている。

動力機構４は、定荷重ばねユニット６を駆動源として
構成され、このばねユニット６の回転動力を、出力軸軸
７とこれに固定の巻上手段８を介して収納棚３に出力す
る。出力軸７上には、収納棚３を任意の昇降位置で停止
保持するラチェット機構９と、収納棚３の跳び上りを防
止する保安機構10とを有する。

第５図において前記ばねユニット６は、渦巻ばね状に
くせ付けされた帯状のばね体12を蓄力体として、これを
巻取ドラム13に巻付け装着し、巻取ドラム13から引き出
したばね体12を出力ドラム14で反転状に巻取るようにし
たものである。巻取ドラム13はブラケット15で回転自在
に支持する。出力ドラム14は出力軸７に同行回転可能に
固定する。このばねユニット６の出力トルクは収納棚３
の最大積載荷重より僅かに大きく設定されている。

巻上手段８は、出力軸７に固定されるプーリー状の巻
上ドラム16と、これに巻付けられたステンレステープか
らなる巻掛部材17と、テープ通口18に装着されて巻掛部
材17を変向案内するガイドプーリ19などで構成する。巻
上ドラム16から引出した巻掛部材17は連結具20を介して
収納棚３に固定する。

第４図においてラチェット機構９は、出力軸７に固定
されるラチェットギヤ22と、これの上面において上下に
揺動して後脱するラチェット爪23と、この爪23をギヤ歯
から離脱操作するソレノイド24と、ラチェット爪23およ
びソレノイド24を支持するブラケット25とからなる。ラ
チェット爪23がラチェットギヤ22に係合する状態では、
出力軸７の巻上げ方向の回転、つまり巻上ドラム16が巻
掛部材17を巻取る方向の回転を阻止する。ソレノイド24
に通電して励磁すると、そのプランジャ24aが筒ケース
内に退入し、ラチェット爪23を想像線で示す離脱姿勢に
操作する。

ソレノイド24への通電を停止し消勢したとき、ラチェ
ット爪23を自重でラチェットギヤ22に係合させるため
に、ラチェット爪23がほぼ水平姿勢でラチェックギヤ22
と係合する位置に揺動中心軸26を設け、しかも係合姿勢
と離脱姿勢との間の変位角ができるだけ小さい鋭角にな
るよう爪長さを設定する。

定荷重ばねユニット６は収納棚３の上下位置とは無関
係に、常に収納棚３を昇揚付勢している。

一方、ラチェット機構９のラチェット爪23は、常態に
おいてラチェットギヤ22と係合して出力軸７の巻上げ方
向の回転を阻止し、前記付勢力に対抗している。従っ
て、収納棚３をばねユニット６の付勢力に抗して下降操
作することは自由に行えるが、収納棚３を上方移動させ
る場合はソレノイド24を励磁して、ラチェット爪23をラ
チェットギヤ22から離脱させる必要がある。この励磁操
作のために、収納棚３の下面にスイッチ27と、電池ボッ
クス28が設けられており、スイッチ27に近接して引下げ
操作用のハンドル29が設けられている。

第２図および第３図において、保安機構10は、出力軸
７に固定されるディスク31と、ディスク31に支持される
４個のフライトウェイト32と、ディスク31に近接して配
置されるブラケット33と、ブラケット33に設けた弧状の
ガイド溝34に内嵌する制動体35と、制動体35を引っ張り
付勢する弾性手段36などで構成する。

ディスク31は左右一対の側板37・38と、両側板37・38
間に挟み固定されるウェイト保持板39とからなり、ウェ
イト保持板39に設けた４個の溝40のそれぞれでく字形の
フライウェイト32を保持し、フライウェイト32がディス
ク内方に位置する待機姿勢と、ディスク外面に突出する
作動姿勢とにスライド変位できるように支持する。

前記溝40をディスク31が巻上げ回転方向に回転すると
き、その回転下手側に向って上り傾斜するよう形成して
あり、第２図において出力軸７より斜め右上側の領域で
は、フライウェイト32が自重で溝40の内端側の待機位置
側へ移動し、逆に出力軸７より斜め左下側の領域では、
フライウェイト32が自重で溝40の開口端側へ移動して作
動姿勢に切換わる。フライウェイト32の待機姿勢への切
換わりを確実にするために、フライウェイト32は側板38
の外面に設けられた弱いばね41で引っ張り付勢してあ
る。

ブラケット33はディスク31の上部を左右に挟む壁面を
有し、この壁面のそれぞれにディスク31と同心円状のガ
イド溝34を形成し、これらガイド溝34で制動体35をディ
スク31の周面に沿って往復移動自在に支持する。

制動体35はＴ字状の金具からなり、左右に張り出した
翼片43が前記ガイド溝34で支持されている。翼片43間の
中央部下面には、作動状態に切換ったフライウェイト32
と接当係合する爪片44が、ディスク31に向って突設され
ている。この制動体35の翼片43と図外のブラケットとの
間に、制動体35をガイド溝34の上端側に向って引っ張り
付勢する４個の引っ張りばねを掛け渡し、これら一群の
ばねで弾性手段36を構成している。

以下、主に保安機構10の動作を説明する。

第６図の下降状態からハンドル29を掴んで収納棚３を
僅かに引き下げ操作すると、ラチェット爪23がラチェッ
トギヤ22から浮き上がる。この状態でスイッチ27をオン
操作すると、ソレノイド24が作動してラチェット爪23を
離脱させるので、定荷重ばねユニット６の出力トルクに
よって巻上手段８を介して収納棚３を上方移動できる。

上記の上方移動途中に、誤ってハンドル29から手が外
れたような場合、出力軸７は定荷重ばねユニット６の付
勢力によって急回転し始める。このとき、ラチェット爪
23は自重で係合姿勢に復帰しようとするが、ラチェット
ギヤ22に蹴られて係合することができない。

出力軸７の急回転に同行してディスク31も回転する。
この回転時の加速度が一定値を越える状態では、フライ
ウェイト32に遠心力が作用し、ディスク31の上部におい
てフライウェイト32が待機姿勢に復帰するのを防げる。
つまり、フライウェイト32は、第７図に示すようにディ
スク31の下面側で作動姿勢に切換った状態に維持したま
ま回転し続け、その突出部が制動体35の爪片44と接当係
合する。この係合状態はフライウェイト32の位置にもよ
るが、最も遅い場合でもディスク31が半回転するまでの
間に得られる。

フライウェイト32は、制動体35と接当した後も弾性手
段36の張力に抗して回転を維持し続けようとする。とこ
ろが、制動体35の同行移動量が増加するほど弾性手段36
の張力が急増するため、制動体35はガイド溝34の中途部
付近に達した段階で停止し、停止衝撃を伴うことなく出
力軸７の回転を阻止する。つまり、弾性手段36の張力は
定荷重ばねユニット６の回転トルクに打ち勝つと同時に
・収納棚３の運動慣性を緩和吸収する。この出力軸７が
停止した状態で、ラチェット爪23はラチェットギヤ22と
自重で係合し、以後の出力軸７の巻上げ方向への回転を
阻止する。この後に、収納棚３を僅かに下降操作する
と、制動体35は待機状態に復帰し、フライウェイト32も
溝40内に落ち込んで待機姿勢に戻る。なお、この復帰操
作は必ずしも行う必要はない。

〔別実施態様例〕

弾性手段36としては、ばね以外にショックアブソーバ
ーを用いることもできる。

フライウェイト32は、例えば揺動変位して姿勢切換え
を行うよう変更でき、要は遠心力を受けて姿勢切換え行
うものであればよい。

本発明の昇降装置は、台所用の収納棚や床下収納庫以
外に、負荷重量が大小に変動する他の昇降体にも適用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明に係る昇降装置の実施例を
示し、 第１図は正面図、 第２図は保安機構の一部破断側面図、 第３図は第２図におけるＡ−Ａ線断面図、 第４図はラチェット機構の側面図、 第５図は巻上手段の側面図、 第６図は全体の正面図、 第７図は保安機構の作動状態を示す一部破断側面図であ
る。 ２……ガイド手段、 ３……昇降体（収納棚）、 ４……動力機構、 ６……定荷重ばねユニット、 ７……出力軸、 ８……巻上手段、 ９……ラチェット機構、 10……保安機構、 22……ラチェットギヤ、 23……ラチェット爪、 24……ソレノイド、 26……揺動中心軸、 31……ディスク、 32……フライウェイト、 35……制動体、 36……弾性手段。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積載重量が大小に変動する昇降体３と、こ
   れを昇降自在に案内支持するガイド手段２と、昇降体３
   を重力に抗して昇揚操作する動力機構４を備えており、 上記動力機構４が、定荷動ばねユニット６と、このばね
   ユニット６の回転動力を出力する出力軸７と、出力軸７
   と同行回転して昇降体３を昇揚操作する巻上手段８と、
   保安機構10とを含み、 出力軸７と同行回転するディスク31に、出力軸７の過回
   転状態時の遠心力を受けて、ディスク内方の待機姿勢か
   らディスク外面に突出する作動姿勢へと切換わるフライ
   ウェイト32を設け、 ディスク31の周面に沿って往復移動自在に支持され、フ
   ライウェイト32が作動姿勢に切換った状態でのみ該ウェ
   イト32と接当係合する制動体35をディスク31の周面に配
   設し、 制動体35と固定壁との間に、制動体35に制動力を付与
   し、かつ出力軸７の停止衝撃を吸収する弾性手段36を設
   けて保安機構10を構成した昇降装置。
2. 【請求項２】出力軸７と固定壁との間に、出力軸７の巻
   上げ方向の回転を阻止するラチェット機構９を設け、 ラチェット機構９が、出力軸７に固定されるラチェット
   ギヤ22と、上下に揺動してラチェットギヤ22に係脱する
   ラチェット爪23と、この爪23を離脱操作するソレノイド
   24とを含み、 ソレノイド24を消勢する状態で、ラチェット爪23が自重
   でラチェットギア22とほぼ水平姿勢で係合するよう、そ
   の揺動中心軸26を配置した請求項１記載の昇降装置。