JP5282696B2 - 回転装置 - Google Patents

Description

本発明は、軸心回りに回転可能に構成された筒状回転体と、その筒状回転体を複数のモータ及び歯車機構により駆動させる構成の回転装置に関する。

これに関する従来の回転装置が特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載の回転装置はウインチであり、同軸に設けられたメインドラムとサブドラムとを備えている。そして、メインドラムがメイン歯車機構を介してメイン油圧モータに連結されており、サブドラムがサブ歯車機構を介してサブ油圧モータに連結されている。即ち、各々のドラムは一台のモータと歯車機構によって駆動される構成である。
これに対し、ドラムを駆動させる機構のコンパクト化等を図るため、一台のドラム３２を、図８に示すように、二台の小型のモータＭ１，Ｍ２と、二組の歯車機構１１０，１２０（ドラム側歯車３３５ａ，３３５ｂとモータ側歯車１１３，１２３）を使用して駆動させる場合がある。この場合、二台のモータＭ１，Ｍ２を同期させて動作させることにより、モータが一台の場合と同様にドラム３２を巻き上げ方向、あるいは繰り出し方向に回転させることが可能になる。なお、ドラム３２、歯車機構１１０，１２０及びモータＭ１，Ｍ２はそれぞれブラケット（図示省略）の所定位置に取付けられている。

特開２０００−５３３８１号公報（特許第３３３８９５２号）

しかし、上記装置では、ブラケットにモータＭ１，Ｍ２を組付ける際に、ドラム側歯車３３５ａ，３３５ｂの歯（歯溝）とモータ側歯車１１３ｘ，１２３ｘの歯溝（歯）とを上下で同時に合わせて噛合させる必要がある。例えば、一方（上側）のモータ側歯車１１３ｘとドラム側歯車３３５ａとを噛合させ、モータＭ１をブラケットに固定した状態で、他方（下側）のモータ側歯車１２３ｘの歯（歯溝）とドラム側歯車３３５ｂの歯溝（歯）とが合っていなければ、両歯車１２３，３３５ｂを噛合させられず、モータＭ２をブラケットに固定できなくなる。
このように、モータＭ１，Ｍ２をブラケットに組付ける際に、ドラム３２の両側（上下）でドラム側歯車３３５ａ，３３５ｂとモータ側歯車１１３，１２３とを同時に噛合させる必要があるため、組付け作業が難しいという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、一台の筒状回転体を複数のモータで回転させる構成の回転装置において、第１のモータ側の歯車と回転体側歯車、及び第２のモータ側の歯車とその回転体側歯車との噛合作業を容易にして、筒状回転体に対するモータ等の組付け作業効率を向上させることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、軸心回りに回転可能に構成された筒状回転体と、前記筒状回転体を回転自在に支持するブラケットと、前記ブラケットに取付けられた複数のモータと、前記筒状回転体に同軸に固定された回転体側歯車と、第１のモータに連結されてその回転体側歯車と噛合している第１の歯車と、第２のモータに連結されてその回転体側歯車と噛合している第２の歯車とを有する回転装置であって、前記ブラケットには、前記第１のモータと第２のモータとを前記筒状回転体の軸心回りに相対回転可能にガイドするガイド機構が設けられており、前記第１のモータ、あるいは第２のモータを前記ブラケットに対する正規の取付け位置から前記筒状回転体の軸心回りにずらした状態で、前記第１の歯車と前記回転体側歯車、及び前記第２の歯車と前記回転体側歯車を噛合させ、その状態で前記第１のモータ、あるいは第２のモータを前記ガイド機構により前記正規の取付け位置までガイドできるように構成されており、前記回転体側歯車は、前記筒状回転体の軸方向一端側と他端側とにそれぞれ設けられており、前記筒状回転体の軸方向一端側に設けられた回転体側歯車が前記第１の歯車と噛合し、前記筒状回転体の軸方向他端側に設けられた回転体側歯車が前記第２の歯車と噛合する構成であることを特徴とする。

本発明によると、ブラケットには、第１のモータと第２のモータとを筒状回転体の軸心回りに相対回転可能にガイドするガイド機構が設けられている。このため、例えば、第２のモータをブラケットの正規の取付け位置に取付け、第２の歯車と回転体側歯車とを噛合させた状態で、第２のモータ及び回転体側歯車に対して第１のモータを筒状回転体の軸心回りに徐々に移動（回転）させ、第１の歯車の歯（歯溝）と前記回転体側歯車の歯溝（歯）とを合わせることが可能になる。
そして、第１の歯車、第２歯車と回転体側歯車との噛合が完了した後、前記ガイド機構を利用して第１のモータをブラケットに対する正規の取付け位置まで筒状回転体の軸心回りに移動させることができる。
このように、第１のモータに連結された第１の歯車と回転体側歯車、及び第２のモータに連結された第２の歯車とその回転体側歯車との噛合作業が容易になり、筒状回転体に対するモータの組付け作業効率が向上する。
また、筒状回転体の軸方向両側に回転力が付与される構成のため、前記筒状回転体をバランス良く回転させることができる。

請求項２の発明によると、ブラケットは、筒状回転体の軸方向一端を支持する第１ブラケットと、前記筒状回転体の軸方向他端を支持する第２ブラケットとから構成されて、前記第１ブラケットに第１のモータ及び第１の歯車が取付けられ、第２ブラケットに第２のモータ及び第２の歯車が取付けられており、前記第１ブラケットと第２ブラケット間に前記ガイド機構が設けられていることを特徴とする。
このように、ブラケットが筒状回転体の一端と他端を支える第１ブラケットと第２ブラケットとから構成されるため、ブラケットに対する筒状回転体の取付けが容易になる。さらに、第１ブラケットに第１のモータ及び第１の歯車が取付けられ、第２ブラケットに第２のモータ及び第２の歯車が取付けられるため、第１の歯車、第２の歯車と回転体側歯車との噛合作業も容易になる。

請求項３の発明によると、ガイド機構は、ピンと、そのピンをガイドする円弧状の長穴とを備えていることを特徴とする。
このため、ガイド機構の構成が簡単になる。

本発明によると、一台の筒状回転体を複数のモータで回転させる構成の回転装置において、第１のモータ側の歯車と回転体側歯車、及び第２のモータ側の歯車とその回転体側歯車との噛合作業が容易になるため、筒状回転体に対するモータ等の組付け作業効率を向上させることができる。

本発明の実施形態１に係る回転装置（巻き上げ装置）を備える車両用車椅子格納装置の模式側面図である。 本発明の実施形態１に係る巻き上げ装置の全体側面図である。 巻き上げ装置の第２ブラケットを表す平面図である。 巻き上げ装置の第１ブラケットを表す平面図である。 巻き上げ装置のドラムを表す側面図（Ａ図）、Ａ図のB-B矢視図（Ｂ図）である。 図２の平面図である。 ガイド機構の働きを表す平面図である。 ドラム側歯車と第１歯車、第２歯車の関係を表す側面図である。

［実施形態１］
以下、図１から図８に基づいて本発明の実施形態１に係る回転装置について説明する。本実施形態に係る回転装置は、巻き上げ装置３０であり、図１に示す車両用車椅子格納装置１０において使用される。

＜車両用車椅子格納装置１０の概要について＞
車両用車椅子格納装置１０は、運転者が車椅子Ｋから自動車Ｃの運転席に乗り移った後、その車椅子Ｋを吊上げて自動車Ｃの屋根上に格納するための装置である。車両用車椅子格納装置１０は、図１に示す起立位置と水平位置（図示省略）との間で上下回動可能に構成された車椅子支持部２０と、前記水平位置にある車椅子支持部２０を前記屋根上の格納位置まで横スライドさせる装置本体部（図示省略）とを備えている。
車椅子支持部２０は、上下回動可能な状態で前記装置本体部に連結されたキャリア２２と、吊上げ過程で畳まれた車椅子Ｋを所定位置で拘束するプロテクタ２５と、前記プロテクタ２５をキャリア２２に対して上下スライド可能に連結するガイド機構２３と、車椅子Ｋ及びプロテクタ２５をキャリア２２に対して吊上げ可能な巻き上げ装置３０とから構成されている。

＜巻き上げ装置３０の概要について＞
巻き上げ装置３０は、図１、図２に示すように、吊りベルト３３と、その吊りベルト３３の先端（下端）に連結されたフック（図示省略）と、吊りベルト３３を巻き上げ、あるいは繰り出し可能に構成されたドラム３２とを備えており、前記ドラム３２がキャリア２２の上端部に第１ブラケット４１、第２ブラケット４２（図２参照）によって取付けられている。
第１ブラケット４１には、図２に示すように、ドラム３２を回転させるための第１モータユニット５１が取付けられており、第２ブラケット４２には前記ドラム３２を回転させるための第２モータユニット５２が取付けられている。
即ち、前記ドラム３２が本発明の筒状回転体に相当する。

＜ドラム３２について＞
ドラム３２は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、吊りベルト３３が巻かれるドラム本体３２０と、そのドラム本体３２０を回転させるための駆動部３３０とから構成されている。ドラム本体３２０は、筒状のプーリ部３２１と、プーリ部３２１の軸方向両側に同軸に設けられた円筒部３２２と、各々の円筒部３２２の回りに鍔状に取付けられた円板部３２４とを備えており、両円板部３２４の間の位置に吊りベルト３３が巻かれるように構成されている。また、各々の円板部３２４の外周面には、後記する第１ブラケット４１の支持孔４１５ｓ、及び第２ブラケット４２の支持孔４２４ｓに嵌合可能なリング状段差部３２４ｄが形成されている。
ドラム本体３２０の中心には、軸方向に貫通孔３２５が形成されており、その貫通孔３２５に駆動部３３０の支持軸３３３が通されるようになっている。そして、ドラム本体３２０の貫通孔３２５から突出した支持軸３３３の両端にリング状段差部３２４ｄより小径のドラム側歯車３３５ａ，３３５ｂが、例えば、カシメ等により固定されている。また、駆動部３３０の支持軸３３３はドラム本体３２０の貫通孔３２５に通された後、ボルト等により回り止めされた状態でドラム本体３２０に固定される。このため、ドラム本体３２０と駆動部３３０とは一体で回転するようになる。
即ち、前記ドラム側歯車３３５ａ，３３５ｂが本発明の回転体側歯車に相当する。

＜第１モータユニット５１及び第２モータユニット５２について＞
第１モータユニット５１と第２モータユニット５２とは等しい構成であるため、図２、及び図８に基づき代表して第１モータユニット５１の構成を説明する。
第１モータユニット５１は、図８に示すように、第１モータＭ１とウォームギヤ１１０とを備えており、第１モータＭ１とウォームギヤ１１０とがモータハウジング５１ｈ（図２参照）に収納されている。ウォームギヤ１１０は、第１モータＭ１の回転軸（図示省略）に同軸に設けられたウォーム１１１とウォームホイール１１３とから構成されており、そのウォームホイール１１３に小径の第１歯車１１３ｘが同軸に設けられている。そして、第１歯車１１３ｘがドラム３２の一端に設けられたドラム側歯車３３５ａと噛合するようになっている。

＜第１ブラケット４１、第２ブラケット４２について＞
第１ブラケット４１、第２ブラケット４２は、ドラム３２を回転自在に支持するとともに、そのドラム３２を駆動させる第１モータユニット５１及び第２モータユニット５２が取付けられる部材である。
第２ブラケット４２は、図２、図３及び図６等に示すように、左側板部４２１と、右側板部４２２と、両側板部４２１，４２２の間に渡された平板部４２３とにより略門形に形成されている。そして、第２ブラケット４２の左側板部４２１と右側板部４２２とが前述の車椅子支持部２０のキャリア２２に、例えば、ボルト等により固定されるようになっている。第２ブラケット４２の平板部４２３には、図３に示すように、中央部分に略卵形の開口４２３ｈ（点線参照）が形成されており、その開口４２３ｈの周囲が表側平板４２４によって一定隙間を介した状態で表側（図６において下側）から平行に覆われている。そして、表側平板４２４の中央位置に平板部４２３の開口４３２ｈと重なるようにドラム本体３２０のリング状段差部３２４ｄを回転自在に支持する支持孔４２４ｓが形成されている。

また、第２ブラケット４２の平板部４２３には、その平板部４２３の左側部分に円弧状の長穴４２３ｅが形成されており、その長穴４２３ｅの円弧中心が支持孔４２４ｓの中心と一致するように構成されている。また、表側平板４２４の左端には平板部４２３の長穴４２３ｅの周縁（図３において下側周縁）に沿ってストッパ４２４ｐが形成されている。
さらに、平板部４２３の開口４２３ｈの右側には、その開口４２３ｈを囲むように複数個（３個）にネジ穴４２３ｘが形成されており、それらのネジ穴４２３ｘに、図２に示すように、第２モータユニット５２が裏側からネジ止めされるようになっている。また、平板部４２３の右端と左端には、後記する第１ブラケット４１を第２ブラケット４２に連結するために使用されるネジ穴４２３ｙが右端で一個、左端で二個形成されている。

第１ブラケット４１は、図２、図４及び図６等に示すように、左側板部４１１と、右側板部４１２と、両側板部４１１，４１２の間に渡された平板部４１３とにより略門形に形成されている。左側板部４１１と右側板部４１２の先端には、図６に示すように、横方向に折り曲げられたフランジ部４１１ｆ，４１２ｆが形成されており、左側板部４１１のフランジ部４１１ｆにボルト穴４１１ｂが二個、右側板部４１２のフランジ部４１２ｆにボルト穴４１２ｂが一個形成されている。そして、図２に示すように、各々のボルト穴４１１ｂ，４１２ｂに通されたボルトＢが第２ブラケット４２のネジ穴４２３ｙにそれぞれねじ込まれることで、第１ブラケット４１が第２ブラケット４２に連結される。
第１ブラケット４１の平板部４１３には、図４に示すように、中央部分に略卵形の開口４１３ｈが形成されており、その開口４１３ｈの周囲が裏側平板４１５（図６参照）によって一定隙間を介した状態で裏側から平行に覆われている。そして、裏側平板４１５の中央位置に平板部４１３の開口４１３ｈと重なるようにドラム本体３２０のリング状段差部３２４ｄを回転自在に支持する支持孔４１５ｓが形成されている。

また、第１ブラケット４１の平板部４１３及び裏側平板４１５の左端部には、第２ブラケット４２の円弧状の長穴４２３ｅに対応する位置に、その長穴４２３ｅに挿通されるピン４１３ｐが裏側平板４１５等に対して直角に設けられている。このため、図２及び図６に示すように、第１ブラケット４１の支持孔４１５ｓと第２ブラケット４２の支持孔４２４ｓとにドラム３２の軸方向両側のリング状段差部３２４ｄが嵌合した状態で、第１ブラケット４１のピン４１３ｐを第２ブラケット４２の長穴４２３ｅに挿通できるようになる。そして、この状態で、第１ブラケット４１と第２ブラケット４２とは長穴４２３ｅの長さ分だけドラム３２を中心に相対回転が可能になる。
さらに、第１ブラケット４１の平板部４１３における開口４１３ｈの右側には、その開口４１３ｈを囲むように複数個（３個）にネジ穴４１３ｘが形成されており、それらのネジ穴４１３ｘに、図２に示すように、第１モータユニット５１が外側からネジ止めされるようになっている。
即ち、前記ピン４１３ｐと前記長穴４２３ｅとが本発明のガイド機構に相当する。

＜両ブラケット４１，４２に対するドラム３２の組付けについて＞
先ず、第１ブラケット４１の所定位置に第１モータユニット５１を取付け、第２ブラケット４２の所定位置に第２モータユニット５２を取付ける。次に、第２ブラケット４２の支持孔４２４ｓに対してドラム３２の一端（第２ブラケット４２側）のリング状段差部３２４ｄを嵌合させるとともに、そのドラム３２の第２ブラケット４２側のドラム側歯車３３５ｂを、図８に示すように、第２モータユニット５２の第２歯車１２３ｘに噛合させる。次に、ドラム３２の他端（第１ブラケット４１側）のリング状段差部３２４ｄに対して第１ブラケット４１の支持孔４１５ｓを嵌合させるとともに、その第１ブラケット４１のピン４１３ｐを第２ブラケット４２の長穴４２３ｅに挿通させる。次に、第１ブラケット４１を第２ブラケット４２に対してドラム３２回りに少しずつ右回転させて、ドラム３２のドラム側歯車３３５ａの歯（歯溝）と第１モータユニット５１の第１歯車１１３ｘの歯溝（歯）とを合わせ、両歯車３３５ａ，１１３ｘを噛合させる。

次に、第１モータユニット５１の第１モータＭ１を駆動させて第１歯車１１３ｘを図７において左回転させ、第１ブラケット４１を第２ブラケット４２に対してドラム３２回りに左回転させる。そして、第１ブラケット４１のピン４１３ｐが第２ブラケット４２の長穴４２３ｅのストッパ４２４ｐに当接した状態で第１モータＭ１を停止させる。この状態で、第１ブラケット４１のボルト穴４１１ｂ，４１２ｂが第２ブラケット４２のネジ穴４２３ｙに重なるようになる。次に、各々のボルト穴４１１ｂ，４１２ｂにボルトＢを通し、それらのボルトＢをネジ穴４２３ｙにねじ込むことで、第１ブラケット４１が第２ブラケット４２に連結される。この状態で、第１ブラケット４１、第２ブラケット４２に対するドラム３２の組付けが完了する。
即ち、第１ブラケット４１のピン４１３ｐが第２ブラケット４２の長穴４２３ｅのストッパ４２４ｐに当接し、第１ブラケット４１のボルト穴４１１ｂ，４１２ｂが第２ブラケット４２のネジ穴４２３ｙに重なるときの第１モータユニット５１、第２モータユニット５２の位置が本発明における正規の取付け位置に相当する。

＜本実施形態に係る巻き上げ装置３０の長所について＞
本実施形態に係る巻き上げ装置３０（回転装置）によると、第１ブラケット４１、第２ブラケット４２間には、第１モータユニット５１と第２モータユニット５２とをドラム３２回りに相対回転可能にガイドするピン４１３ｐと長穴４２３ｅ（ガイド機構）が設けられている。このため、例えば、第２モータユニット５２を正規の取付け位置に保持し、第２歯車１２３ｘとドラム側歯車３３５ｂとを噛合させた状態で、第２モータユニット５２及びドラム側歯車３３５ａ，３３５ｂに対して第１モータユニット５１をドラム３２回りに徐々に回転（移動）させ、第１歯車１１３ｘの歯（歯溝）とドラム側歯車３３５ａの歯溝（歯）とを合わせることができる。
そして、第１歯車１１３ｘ、第２歯車１２３ｘとドラム側歯車３３５ａ，３３５ｂとの噛合が完了した後、ピン４１３ｐと長穴４２３ｅ（ガイド機構）を利用して第１モータユニット５１を正規の取付け位置までドラム３２回りに移動させることができる。
このように、第１モータユニット５１の第１歯車１１３ｘとドラム側歯車３３５ａ、及び第２モータユニット５２の第２歯車１２３ｘとドラム側歯車３３５ｂとの噛合作業が容易になり、ドラム３２に対するモータの組付け作業効率が向上する。

また、ブラケットがドラム３２の一端と他端を支える第１ブラケット４１と第２ブラケット４２とから構成されるため、ブラケットに対するドラム３２の取付けが容易になる。さらに、第１ブラケット４１に第１モータユニット５１が取付けられ、第２ブラケット４２に第２モータユニット５２が取付けられるため、第１歯車１１３ｘ、第２歯車１２３ｘとドラム側歯車３３５ａ，３３５ｂとの噛合作業も容易になる。
また、ドラム側歯車３３５ａ，３３５ｂは、ドラム３２の軸方向一端側と他端側とにそれぞれ設けられており、ドラム３２の軸方向一端側のドラム側歯車３３５ａが第１歯車１１３ｘと噛合し、ドラム３２の軸方向他端側のドラム側歯車３３５ｂが第２歯車１２３ｘと噛合する構成である。即ち、ドラム３２の軸方向両側に回転力が付与される構成のため、ドラム３２をバランス良く回転させることができる。
また、ガイド機構は、ピン４１３ｐと、そのピン４１３ｐをガイドする円弧状の長穴４２３ｅとから構成されており、ピン４１３ｐによってドラム３２に巻かれる吊りベルト３３が支持されるようになっている。このため、ガイド機構の構成が簡単のものになるとともに、そのガイド機構を吊りベルト３３のガイドとしても利用できるようになる。

＜変更例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態に係る巻き上げ装置では、ガイド機構をピン４１３ｐと長穴４２３ｅとから構成する例を示したが、例えば、ガイド機構を突条とその突条をガイドする円弧状の溝とから構成することも可能である。
また、本実施形態では、ドラム３２を第１ブラケット４１と第２ブラケット４２とにより支持する例を示したが、前記ドラムを一台のブラケットで支持し、第１モータユニット５１、あるいは第２モータユニットをガイド機構によりブラケットに対してドラム回りに回転可能なように支持する構成でも可能である。
また、本実施形態では、車両用車椅子格納装置１０の巻上げ装置３０について例示したが、ウインチやクレーン車等の巻き上げ装置に本発明を適用することも可能である。

３２・・・・ドラム（筒状回転体）
４１・・・・第１ブラケット
４１３ｐ・・ピン（ガイド機構）
４２・・・・第２ブラケット
４２３ｅ・・長穴（ガイド機構）
５１・・・・第１モータユニット
５２・・・・第２モータユニット
１１３ｘ・・第１歯車（第１の歯車）
１２３ｘ・・第２歯車（第２の歯車）
３３５ａ・・ドラム側歯車（回転体側歯車）
３３５ｂ・・ドラム側歯車（回転体側歯車）
Ｍ１・・・・第１モータ（第１のモータ）
Ｍ２・・・・第２モータ（第２のモータ）

Claims (3)

1. 軸心回りに回転可能に構成された筒状回転体と、前記筒状回転体を回転自在に支持するブラケットと、前記ブラケットに取付けられた複数のモータと、前記筒状回転体に同軸に固定された回転体側歯車と、第１のモータに連結されてその回転体側歯車と噛合している第１の歯車と、第２のモータに連結されてその回転体側歯車と噛合している第２の歯車とを有する回転装置であって、
   前記ブラケットには、前記第１のモータと第２のモータとを前記筒状回転体の軸心回りに相対回転可能にガイドするガイド機構が設けられており、
   前記第１のモータ、あるいは第２のモータを前記ブラケットに対する正規の取付け位置から前記筒状回転体の軸心回りにずらした状態で、前記第１の歯車と前記回転体側歯車、及び前記第２の歯車と前記回転体側歯車を噛合させ、その状態で前記第１のモータ、あるいは第２のモータを前記ガイド機構により前記正規の取付け位置までガイドできるように構成されており、
   前記回転体側歯車は、前記筒状回転体の軸方向一端側と他端側とにそれぞれ設けられており、
   前記筒状回転体の軸方向一端側に設けられた回転体側歯車が前記第１の歯車と噛合し、前記筒状回転体の軸方向他端側に設けられた回転体側歯車が前記第２の歯車と噛合する構成であることを特徴とする回転装置。
2. 請求項１に記載された回転装置であって、
   前記ブラケットは、前記筒状回転体の軸方向一端を支持する第１ブラケットと、前記筒状回転体の軸方向他端を支持する第２ブラケットとから構成されて、前記第１ブラケットに第１のモータ及び第１の歯車が取付けられ、第２ブラケットに第２のモータ及び第２の歯車が取付けられており、
   前記第１ブラケットと第２ブラケット間に前記ガイド機構が設けられていることを特徴とする回転装置。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載された回転装置であって、
   前記ガイド機構は、ピンと、そのピンをガイドする円弧状の長穴とを備えていることを特徴とする回転装置。

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