JP4368980B2 - ワイヤーロープ巻取り装置およびこれを用いた窓開閉装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、昇降物の揚げ降ろしなどに広く用いられるワイヤーロープ巻取り装置、およびこれを組み込んだ窓開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のワイヤーロープ巻取り装置にあっては、例えば図１１に示すように昇降装置に用いたものが知られている。この昇降装置で、一定の昇降ストロークを保つべく整列巻きを行うと、ドラム５０の回転に伴いワイヤーロープ５１がドラム５０の幅寸法Ｗの間で昇降物５２が大きく揺動し、危険に結びつく虞れがある。
これを避けるために、図１２（イ）および図１２（ロ）に示すようにしたものがある。図１２（イ）のものでは、ドラム５０に近接する位置にワイヤーロープ５１を挿通した案内筒５３を設け、ドラム５０の回転に伴い案内筒５３を介してワイヤーロープ５１を左右方向に交互に移動させている。また、図１２（ロ）のものでは、ドラム５０に近接し、これの幅方向の略中間部にワイヤーロープ５１を挿通したガイドリング５４を設け、ワイヤーロープ５１の整列巻きに近づけている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、いずれのものも、ワイヤーロープ５１は、無理な外力により案内筒５３やガイドリング５４に摩擦摺動させている関係上、ワイヤーロープ５１の劣化を早め、破断に結びつく虞れがある。
また、ワイヤーロープ巻取り装置を組み込んだ窓開閉装置５５としては、図１３に示す構造のものがある。この窓開閉装置５５では、ワイヤーロープ５１の整列巻きに近づけるには、ワイヤーロープ５１の出入口としての挿通孔５７をドラム５６から離す必要があり、ドラム５６と挿通孔５７との間の案内高さ寸法Ｔが大きくなり、勢い全体の大型化をもたらす不都合があった。しかも、この窓開閉装置５５では、完全な整列巻きにはならず、一旦ワイヤーロープ５１のテンションがなくなると、噛み込みなどの原因となる虞れがあった。
【０００４】
本発明は、上記の背景を考慮してなされ、その目的は昇降装置に用いた場合に昇降物の揺れを防止できることは勿論、全体の大型化をもたらすことなくコンパクト化が可能となり、しかもワイヤーロープに無理な外力や摩擦摺動を加えることなく整列巻きが実現でき、ワイヤーロープのテンションがなくなっても、噛み込みなどの不都合が起きず、安定した巻取り機能を長期にわたって維持し得るといった耐久性に優れたワイヤーロープ巻取り装置および窓開閉装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１におけるワイヤーロープ巻取り装置では、ワイヤーロープを巻き取るべく回転するように設けられたドラムと、前記ワイヤーロープの巻き取り時に、前記ドラムを前記回転軸に沿って相対的に移動させ、前記ドラムに巻かれたワイヤーロープを略隣接状態に整列させる整列機構とを備え、前記ドラムの前記回転軸に沿う一回転当たりの相対移動量は、少なくとも前記ワイヤーロープの直径寸法に相当し、前記整列機構は、外表面に雄ねじ部を有し、前記回転軸として前記ドラムに回転伝達可能に嵌め込まれたボルトと、前記ドラムの両端部で前記ボルトに螺合した状態で回転止めされたスライドナットとを有し、前記ボルトの回転により前記スライドナットが前記ドラムを押し、前記ドラムが軸方向に相対移動するようになっていることを特徴とする。
請求項２では、前記ボルトの雄ねじ部のピッチが少なくとも前記ワイヤーロープの直径寸法に相当することを特徴とする。
請求項３では、前記ドラムには、巻取ったワイヤーロープのバラケ崩れを防止するドラムカバーが設けられていることを特徴とする。
請求項４では、前記ドラムの表面には、ワイヤーロープの直径寸法に見合った幅を有し、このワイヤーロープを受ける螺旋溝が形成されていることを特徴とする。
請求項５では、前記回転軸は、手動および自動のいずれでも回転駆動可能になっていることを特徴とする。
請求項６では、前記ワイヤーロープ巻取り装置を組み込んで家屋などの窓開閉装置に適用したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の作用・効果】
（１）本発明の請求項１では、ワイヤーロープを巻取る際には、整列機構により巻取り用のドラムを回転軸に沿って移動させるようにしている。これにより、昇降装置として用いた場合には、ワイヤーロープのドラムから繰り出した部分が無揺動状態となり、昇降物を吊り上げるバランスが良くなり、昇降物が不用意に揺れることがなくなる。このため、ワイヤーロープを挿通させるためのガイドを用いても、ワイヤーロープに無理な外力や摩擦摺動を加えることによる破断の虞れがなく、整列巻きを実現することができる。
この時、ワイヤーロープのドラムから繰り出した部分を保持するガイド部材などを設けておけば、ワイヤーロープのテンションがなくなっても、ワイヤーロープの剛さ起因して整列巻きが崩れることがない。これにより、ワイヤーロープに屈折や捻じれが加わることが抑制され、耐久性の向上が図られる。整列巻きの実現により、常に一定の昇降ストロークを維持できて、昇降物の昇降ストロークの管理が容易になることは勿論である。
この事情は、請求項３のように、ドラムカバーをドラムに設けたことによっても同様である。すなわち、ワイヤーロープのテンションがなくなっても、巻取ったワイヤーロープがドラムカバーに保護されているため、ワイヤーロープがドラムから不用意に解けることがなく、バラケ崩れを防止することができる。
（２）整列機構は、回転軸としてのボルトの回転によりスライドナットがドラムを押し、ドラムが回転するとともに、軸方向に相対移動する。この時、請求項２では、ボルトの雄ねじのピッチがワイヤーロープの直径寸法に相当する。このため、ドラムにはワイヤーロープが隙間無く隣接するといった完全な整列巻きが可能となる。
（３）請求項４のように、ドラムの表面には、ワイヤーロープの直径寸法に見合った幅を有する螺旋溝を形成すれば、巻取り時にはワイヤーロープは螺旋溝内に収まり、一層しっかりした整列巻きが可能となる。
（４）請求項５のように、ドラムの巻取り駆動は、適用対象や状況に応じて手動および自動のいずれも選択できて便利である。
（５）請求項６のように、ワイヤーロープ巻取り装置を利用すれば、家屋などの窓開閉装置に適用することができる。このようにした場合には、ワイヤーロープのドラムから繰り出した部分は揺れないため、ワイヤーロープの出入口としての挿通孔からドラムを大きく離す必要がなくなり、製品自体のコンパクト化を実現することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を各図に基づいて以下に説明する。
図１、図２は、本発明に係るワイヤーロープ巻取り装置を昇降装置１に適用した実施例を示す。この昇降装置１のボックス２内には耐熱ケース２ａ、巻取りユニット３、これを駆動する減速ギア付き電動機４、制御ケース５、トランス６および端子台７がそれぞれ設けられている。
かかるボックス２内の巻取りユニット３においては、図３（イ）、（ロ）、（ハ）に示すように、回転軸としてのボルト８が左右の軸受９、１０により回転可能に支持され、これには電動機４の軸４ａに連結されている。このボルト８の断面は、図３（ロ）に示すように円形の対向面に平坦部８ａ、８ｂを有する形状を呈し、後述する整列機構Ｒを形成している。
【０００８】
１１はワイヤーロープ１６を巻取るドラムで、これの中心部はボルト８の断面に相当する断面の挿通穴１２を有している。このドラム１１は、挿通穴１２を介してボルト８に回転伝達可能および軸方向にスライド可能となるように嵌め込まれている。このワイヤーロープ１６の一端部は、図１に示すようにボックス２に嵌め込んだガイドリング１７を挿通して外部に繰り出して昇降物（図示せず）に連結されている。
１３は整列機構Ｒをなすスライドナットであり、これの下端部は図４（イ）、（ロ）に示すように脚部１３ａ，１３ａを有している。このスライドナット１３は、ドラム１１の両端側で雌ねじ部１３ｂをボルト８の雄ねじ部８ｃに螺合しているとともに、その脚部１３ａ、１３ａを図５（イ）、（ロ）、（ハ）に示すように、耐熱ケース２ａの内底部に形成した条溝部１４、１４に嵌め込んでいる。これにより、スライドナット１３は、ボルト８の回転に伴い、回り止めされるとともに、脚部１３ａ、１３ａを介して条溝部１４、１４に沿ってスライド可能になっている。なお、１５は軸受９に隣接してボルト８に固着された位置決めナットで、これはドラム１１の軸方向のスライド範囲を規制するものである。
Ｄｉは断面円弧形のドラムカバーで、これはドラム１１の上面にワイヤーロープ１６を部分的に包囲するように取り付けられている。このドラムカバーＤｉは、昇降物の解除などによりワイヤーロープ１６のテンションがなくなった時に、このワイヤーロープ１６を保護し、巻取られたワイヤーロープ１６のバラケ崩れを防止するものである。
【０００９】
この場合、ドラム１１の一回転当たりのボルト８に沿う相対移動量は、ワイヤーロープ１６の直径寸法に相当させている。すなわち、ボルト８の雄ねじ部８ｃのピッチがワイヤーロープ１６の直径寸法に対応させている。この場合、ドラム１１の一回転当たりの相対移動量は、ワイヤーロープ１６の直径よりも大きい寸法、つまりボルト８のピッチがワイヤーロープ１６の直径よりも大きくなる寸法に設定してもよい。
なお、本実施例では図示はしないが、ドラム１１の表面には、ワイヤーロープ１６の直径寸法に見合った幅を有し、このワイヤーロープ１６を受ける螺旋溝を形成してもよい。
【００１０】
そして、電動機４は、昇降物の揚げ降ろしに応じて正逆回転を行うようになっており、正回転させると、その回転力が軸４ａを介してボルト８に伝達され、ボルト８が正方向に回転する。これに伴い、ドラム１１がワイヤーロープ１６を巻取る方向に回転するとともに、スライドナット１３の雌ねじ部１３ｂがボルト８の雄ねじ部８ｃに螺合していることから、スライドナット１３は条溝部１４に沿って摺動する。これに伴い、ドラム１１はスライドナット１３に押されて図２の矢印Ａで示すように右側に移動する。これにより、ワイヤーロープ１６がガイドリング１７を介してドラム１１により巻取られ、昇降物が引き揚げられる。
また、電動機４を逆回転させると、その回転力が軸４ａを介してボルト８に伝達され、ボルト８が逆方向に回転する。これに伴い、ドラム１１がワイヤーロープ１６を繰り出す方向に回転するとともに、ドラム１１がスライドナット１３に逆方向に押されて図２の矢印Ａとは反対の左側に移動する。これにより、ワイヤーロープ１６がガイドリング１７を介してドラム１１から放出され、昇降物が降下する。
この場合、ボルト８の雄ねじ部８ｃのピッチをワイヤーロープ１６の直径寸法に見合った大きさにしているため、ドラム１１の単一回転毎に、ワイヤーロープ１６の太さ分だけ左右に順次移動する。このため、ワイヤーロープ１６はドラム１１に略隙間無く巻かれるといった整列巻きが実現される。これに伴い、ワイヤーロープ１６は揺れることがなく、常にドラム１１の巻取り部表面に略垂直状態に保たれる。これにより、ワイヤーロープ１６がガイドリング１７から無理な外力や摩擦摺動力を受けることがなくなり、耐久性が向上する。
【００１１】
つぎに、図６ないし図１０は、本発明に係る巻取り装置を家屋の窓開閉装置Ｍに組み込んだ実施例を示す。この場合、巻取り装置は、図６に示すように図１および図２の巻き取りユニット３と同様なものを適用し、ドラム１１の表面には、ワイヤーロープ１６の直径寸法に見合った幅を有する螺旋溝１８を形成している。
この場合、ワイヤーロープ１６のドラム１１から繰り出した部分は、中間では転向滑車１９を通り、先端部は固定部材２０によりボックス２に取り付けられている。そして、この転向滑車１９は、これにピン止めされた枢支片２１を介して図７および図８のトップライト窓２２の窓枠２３の内側に固定されている。
【００１２】
このトップライト窓２２は、通常は図７のように開放されているもので、図９および図１０に示す開閉機構２４を介して操作される。
この開閉機構２４においては、枠体２５の後方の左右両側に、長尺アーム２６と短尺アーム２７とがピン２８ａによりＸ字状に交差したパンタグラフ部２８が設けられている。長尺アーム２６の先端部は、窓枠２３の内側に設けた上腕木２９の長穴部３０にピン３１を介して移動可能に嵌まり、下端部は枠体２５の側面に設けた内腕木３２の長穴部３３にピン３４を介して移動可能に嵌まっている。また、短尺アーム２７の先端部は、窓枠２３の内側に設けた腕木３５にピン３６を介して回動可能に枢支され、下端部は枠体２５の側面に設けた外腕木３７の長穴部３８にピン３９を介して移動可能に嵌まっている。そして、窓枠２３は、常にトーションばね４０により上方回動、すなわちトップライト窓２２の開放方向に付勢している。
【００１３】
そして、図１および図２の昇降装置１に適用した巻取り装置と同様に、ドラム１１を正方向に回転することにより、ワイヤーロープ１６がドラム１１に巻取られる。このため、ワイヤーロープ１６が図１０の矢印Ｂで示す方向に移動し、トーションばね４０の付勢力に抗してパンタグラフ部２８の長尺アーム２６と短尺アーム２７とが重なり合う方向にそれぞれ回動し、窓枠２３がピン３６を略中心に同図の矢印Ｃで示す方向に回動してトップライト窓２２が閉鎖される。
また、ドラム１１を逆方向に回転することにより、ワイヤーロープ１６がドラム１１から繰り出される。このため、ワイヤーロープ１６が図１０の矢印Ｂとは反対方向に移動し、トーションばね４０の付勢力によりパンタグラフ部２８の長尺アーム２６と短尺アーム２７とが立ち上る方向にそれぞれ回動し、窓枠２３がピン３６を略中心に同図の矢印Ｃとは反対方向に回動してトップライト窓２２が元の通りに開放される。
【００１４】
（あ）ここで、トップライト窓２２にあっては、図８に示すように、枠体２５の内部領域はスペースＳｐが限られているため、同図にＺで示す部分を長寸には確保できず、とりわけ図１３に示すようにドラム５６と挿通孔５７との案内高さ寸法Ｔが大きくなり、大型化するものでは、設置することが困難であった。
（い）ところが、窓開閉装置Ｍでは、ワイヤーロープ１６のドラム１１から繰り出された部分の長さを考慮する必要がなく、ドラム１１とガイドリング１７との間を自由に短縮できるので、全体の小型化が達成でき、枠体２５の限られたスペースＳｐに設置が可能である。
（う）ワイヤーロープ１６の巻取り時にあっては、ワイヤーロープ１６がドラム１１の巻取り表面に略垂直に保たれるので、窓枠２３を常に真下に引くことができ、窓枠２３の左右端側に曲げ成分の生ずるものと異なり、窓の閉鎖がバランスよく安定化できる。
（え）特に、この実施例ではワイヤーロープ１６を転向滑車１９に通しているので、ワイヤーロープ１６に対する引き力を倍増できる利点がある。
（お）また、ドラム１１の表面には、ワイヤーロープ１６の直径寸法に見合った幅を有する螺旋溝１８を形成したので、整列巻きを確実に実現できることは勿論、ワイヤーロープ１６のテンションが無くなった場合の崩れ止めを確実に行うことができる。
【００１５】
（ａ）なお、整列機構Ｒにおけるボルト８の断面は、Ｃ字状あるいはＤ字状であってもよく、要はドラム１１の挿通穴１２に回転伝達および軸移動可能に嵌まって、且つスライドナット１３を軸方向に螺進退変位できる形状であればよい。
（ｂ）また、上記実施例では、ドラム１１を電動機４により自動的に回転駆動したが、ハンドルをボルト８に連結して手動により駆動するようにしてもよい。
（ｃ）さらに、ワイヤーロープ巻取り装置を昇降装置や家屋の窓開閉装置に適用したが、高窓、欄間、上下窓など一般に適用できるのは勿論、複写機などの電子機器の蓋、自動車のトランク用フード開閉機構、ボンネット用フード開閉機構、トラックの荷台蓋、船舶および航空機の操作機構、ピアノの鍵盤蓋あるいは便器の蓋など、ワイヤーロープを介して操作を行うもの一般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤーロープ巻取り装置を示す内部正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩに沿う縦断面図である。
【図３】回転軸としてのボルトを示す図で、（イ）は断面図、（ロ）は端面図、（ハ）は正面図である。
【図４】スライドナットを示す図で、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。
【図５】主に巻取りユニットを示す図で、（イ）は図２（ロ）のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う縦断面図、（ロ）は図２（ロ）のＩＶ−ＩＶに沿う縦断面図、（ハ）は図２（ロ）のＶ−Ｖに沿う縦断面図である。
【図６】ワイヤーロープ巻取り装置を組み込んで窓開閉装置を構成した実施例を示し、この窓開閉装置の斜視図である。
【図７】トップライト窓の斜視図である。
【図８】トップライト窓の断面図である。
【図９】トップライト窓の開閉機構の斜視図である。
【図１０】トップライト窓の開閉機構の正面図である。
【図１１】従来の昇降装置の主要部を示す斜視図である。
【図１２】（イ）、（ロ）は従来の昇降装置の主要部を示す斜視図である。
【図１３】従来の窓開閉装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 昇降装置
３ 巻取りユニット
８ ボルト（回転軸）
８ｃ 雄ねじ部
１１ ドラム
１３ スライドナット
１３ｂ 雌ねじ部
１６ ワイヤーロープ
１７ ガイドリング
１８ 螺旋溝
２４ 開閉機構
Ｍ 窓開閉装置
Ｒ 整列機構
Ｄｉ ドラムカバー

Claims (6)

1. ワイヤーロープを巻取るべく回転するように設けられたドラムと、
   このドラムの中心部に嵌め込まれ、前記ドラムに回転力を伝達する回転軸と、
   前記ワイヤーロープの巻き取り時に、前記ドラムを前記回転軸に沿って相対的に移動させ、前記ドラムに巻かれたワイヤーロープを略隣接状態に整列させる整列機構とを備え、 前記ドラムの前記回転軸に沿う一回転当たりの相対移動量は、少なくとも前記ワイヤーロープの直径寸法に相当し、
   前記整列機構は、
   外表面に雄ねじ部を有し、前記回転軸として前記ドラムに回転伝達可能に嵌め込まれたボルトと、
   前記ドラムの両端部で前記ボルトに螺合した状態で回転止めされたスライドナットとを有し、前記ボルトの回転により前記スライドナットが前記ドラムを押し、前記ドラムが軸方向に相対移動するようになっていることを特徴とするワイヤーロープ巻取り装置。
2. 請求項１において、前記ボルトの雄ねじ部のピッチが少なくとも前記ワイヤーロープの直径寸法に相当することを特徴とするワイヤーロープ巻取り装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記ドラムには、巻取ったワイヤーロープのバラケ崩れを防止するためのドラムカバーが設けられていることを特徴とするワイヤーロープ巻取り装置。
4. 請求項１において、前記ドラムの表面には、ワイヤーロープの直径寸法に見合った幅を有し、このワイヤーロープを受ける螺旋溝が形成されていることを特徴とするワイヤーロープ巻取り装置。
5. 請求項１ないし請求項４において、前記回転軸は、手動および自動のいずれでも回転駆動可能になっていることを特徴とするワイヤーロープ巻取り装置。
6. 請求項１ないし請求項５に記載したワイヤーロープ巻取り装置を組み込んで家屋などの窓の開閉に適用したことを特徴とする窓開閉装置。

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