JP5829037B2 - ウインチ装置 - Google Patents
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Description
この様な車両では、車内に車椅子牽引用の電動のウインチ装置を搭載し、このウインチ装置から引き出したベルト先端のフックを車椅子に掛止し、ベルトをウインチ装置が巻き取る又は繰り出すことにより、スロープを上り下りする時に介護者が車椅子を押し出す力又は支える力を補助し、身障者等を車椅子に座った状態で安全に乗降させている(例えば、特許文献1参照)。
この様に、クラッチ盤が軸方向に移動して原動側の電動モータと従動側の巻き軸を掛け外す構造のため、巻き軸を長く設定せねばならず、かかる構造のウインチ装置を車内に設置することで、車椅子を収容する車内スペースが車幅方向に狭くなる課題を有している。
そこで、本発明では、巻き軸に係合離脱自在なクラッチの係合子を駆動側歯車に内装することによりウインチ装置を小型化することを目的としている。
又、駆動側歯車正面には、プランジャの往復軌道上に対応して長孔を設け、該長孔にプランジャより突設したピンを摺動自在に挿通し、該ピンを長孔の遠心方向端部へバネの付勢力に抗して強制的に移動させることにより、プランジャ先端を駆動側歯車内へ没入させるクラッチ掛け外し機構部を設けたことを特徴とする。
クラッチ掛け外し機構部は、駆動側歯車正面と隣接して巻き軸に回転自在に装着すると共に、ピンが摺接可能な周縁部を有する板カムと、該板カムの回転抑止手段と、該回転抑止手段による板カム回転抑止状態で巻き軸に対し空転可能な牽引部材繰出し方向へ回動する駆動側歯車とから成ることを特徴としている。
より具体的には、プランジャ及びバネは駆動側歯車の軸孔回りに相互に180度位相した位置に一対内装し、切欠は巻き軸外周に相互に180度位相した位置に一対形成し、板カムは平行四辺形状に形成され、板カムの1組の対辺の夫々に長孔の求心方向端部に位置するピンを当接したことを特徴とする。
又、巻き軸は巻取り方向では切欠の先端受承面がプランジャ先端をバネの付勢力に抗して軸孔より駆動側歯車の遠心方向へ没入する様に押圧しながら回転するため、駆動側歯車に対し空転し、付勢手段による巻取り方向の付勢力が常に巻き軸に作用しているので、上記牽引中においても牽引部材は弛むことなく常に緊張状態で巻き取られる。
そして、駆動源の作動により駆動側歯車が上記と逆(牽引部材繰出し)方向に回転すると、軸孔に突出しているプランジャの先端がバネの付勢力に抗して軸孔より駆動側歯車の遠心方向へ没入する様に切欠の先端受承面に押圧されながら回転し、巻き軸に対し駆動側歯車は空転可能であり、巻き軸は牽引部材繰出し方向(以下、単に繰出し方向と称する。)では切欠の側部受承面がプランジャの牽引部材巻取り方向側の側部に当接係合するだけでプランジャを没入させられないため、駆動側歯車が繰出し方向へ回転しない限り、同方向への回転が規制される。
したがって、巻き軸は駆動側歯車の回転速度を越えない範囲で繰出し方向へ回転して付勢手段の巻取り方向への付勢力が作用する牽引部材を常に緊張状態で繰り出し、言い換えれば牽引対象物を後退させるために牽引部材を引き出さない限り、駆動側歯車は空転して牽引部材を繰り出さないので、牽引部材は常に緊張状態で牽引対象物を後退させられる。
又、牽引対象物の牽引中又は後退中に駆動源(駆動側歯車)が停止しても、上記の通り巻き軸は繰出し方向への回転が規制されるため、それがスロープ上であっても牽引対象物をその位置に制止させられ安全である。
更に、駆動側歯車は巻き軸に対し繰出し方向で空転可能なため、牽引部材が巻き軸より全て繰り出されても、故障の原因となる牽引部材の逆転(繰出し方向への)巻取りができない。
この様に、本発明によれば、上記特許文献1に開示されるウインチ装置と同様なる自動巻取り及び繰出しが可能であるばかりでなく、巻き軸に係合離脱自在なクラッチが駆動側歯車に内装されているので、ウインチ装置全体を小型化することができ、牽引対象物を収容する車両スペースを広く有効に活用できる。
本発明に係るウインチ装置は、後部扉が上方に跳ね上がることで後部開口が開放され、その後部開口から地上へ掛け渡す車椅子乗降用のスロープを装備したワンボックスタイプの車両(図示せず)において、前記後部開口を車椅子乗降口として車椅子収容スペースを有する車室内前方の左右位置に同一構造のものが設置されている。
又、車室内における内壁面には車椅子乗降口の近傍位置にウインチ装置の操作部が設けられ、該操作部には、リモコン発信器(図示せず)が支持されていると共に、フリースイッチ(図示せず)等が設けられている。
このウインチ装置は、牽引対象物である車椅子(図示せず)に先端が連結可能な牽引部材1を巻装した巻き軸2に、牽引部材1をこれの巻取り方向(図2〜4において左回り)Lに付勢する付勢手段3を設けると共に、駆動源4に連繋した駆動側歯車5をクラッチ6を介して連繋している。
巻き軸2は車室内に設置されたベルト収容ケース7の左右壁7a、7b間に軸受8、8aで以て回転自在に水平架設され、ベルト1はベルト収容ケース7内で巻き軸2に軸着した巻取ドラム9を介して巻き軸2に巻装している。
又、右壁7bより外方突出する巻き軸2の右端には、付勢手段である渦巻きバネ3の中心端を軸着し、該渦巻きバネ3の外周端は、右壁7bと共に渦巻きバネ3を収容するバネカバー10の内壁適所に固着(図示せず)し、渦巻きバネ3をベルト巻取り方向(以下、単に巻取り方向と称する。)Lに付勢している。
そして、駆動源4の駆動軸4aに小径平歯車から成る駆動小歯車11を軸着している。
駆動小歯車11は、左壁7aより外方突出する巻き軸2の左端を正逆回転自在に挿通する駆動側歯車5を噛合し、該駆動側歯車5を駆動源4に連繋している。
係合子14は駆動側歯車5の半径方向に長い収容孔15に収容されており、該収容孔15は、その長軸線を軸孔5aの一直径線に対し図2において右側に偏心(平行配置)させると共に、収容孔15の先端(求心方向端部)側の巻取り方向Lの側部(図2において左側部)を軸孔5aに連通する様に駆動側歯車5に貫設している。
そして、駆動側歯車正面16には、プランジャ12の往復軌道に対応して長孔17を設け、該長孔17にプランジャ12後方より突設したピン12aを摺動自在に挿通している。
切欠18はプランジャ12の先端が接離自在な先端受承面18aとプランジャ12の巻取り方向L側の側部(図2において左側部)12bが接離自在な側部受承面18bとから成り、該側部受承面18bと先端受承面18aは直角に交差してL型面を構成している。
即ち、係合子14(プランジャ12及びバネ13)と収容孔15は、駆動側歯車5の軸孔5a回りに相互に180度位相(回転移動)した位置に一対内装し、切欠18は巻き軸2外周に相互に180度位相(回転移動)した位置に一対形成する。
クラッチ掛け外し機構部19は、駆動側歯車正面16と隣接して巻き軸2に回転自在に装着すると共に、ピン12aが摺接可能な直線状の周縁部20aを有する板カム20と、該板カム20の回転抑止手段21と、該回転抑止手段21による板カム回転抑止状態で巻き軸2に対し空転可能なベルト繰出し方向(以下、単に繰出し方向と称する。)Rへ回動する駆動側歯車5とから構成されている。
又、板カム20において駆動側歯車正面16との反隣接面(図1において右側面)には、巻き軸2を回転自在に挿通すると共に、外周に多数の三角山状歯を周設した山形歯車20bを突設している。
アクチュエータ23は電磁石の電磁力と圧縮コイルバネ23bの弾性力にてその本体より伸縮可能と成したロッド23aを有し、該ロッド23aの先端部に板カムロックレバー22の基端部を枢着連結している。
又、通電が解除されると圧縮コイルバネ23bの力で板カムロックレバー22を押圧して、その歯部22aを山形歯車20bより離脱させ、板カム20の回転抑止状態を解除する様に成している。
尚、アクチュエータ23は、上記フリースイッチが押し操作されてエンジン制御ユニットからの信号で通電動作する様に設定されている。
なお、前述のフリースイッチが押し操作されると、エンジン制御ユニットからの信号でアンカーレバー25に連繋(図示せず)したロック解除用ソレノイド(図示せず)が動作し、アンカーレバー25はアンカ歯車24との噛合を解除する様に離脱して巻き軸2の回転抑止状態を解除する方向に移動する。
先ず、車椅子の乗車時には、車両の車椅子乗降口からスロープを地上へ掛け渡す。
そして、介護者が操作部のフリースイッチを押すことで、エンジン制御ユニットからの信号でロック解除用ソレノイドが通電により動作し、アンカー歯車24からアンカーレバー25を離脱させ、巻き軸2の回転抑止状態が解除される。
又、エンジン制御ユニットからの信号でアクチュエータ23が通電により動作し、板カムロックレバー22を山形歯車20bに噛合させて板カム20を回転抑止状態に保持し、次いで駆動源4が所定時間だけ駆動側歯車5を巻き軸2に対し空転可能な繰出し方向Rに回転させる。
そして、ベルト1を引き出し、左右のベルト1先端の連結部を車椅子のフレーム適所に掛止し、車椅子の乗車準備が完了する。
即ち、先端が軸孔5aに突出しているプランジャ12の巻取り方向L側の側部(左側部)12bが巻き軸2の側部受承面18bに当接係合するだけでプランジャ12を没入させられないため、駆動側歯車5の回転は巻き軸2に伝達され、巻き軸2が巻取り方向Lに回転する。
又、巻き軸2は巻取り方向Lでは切欠18の先端受承面18aがプランジャ12先端をバネ13の付勢力に抗して軸孔5aより駆動側歯車5の遠心方向へ没入する様に押圧しながら回転するため、駆動側歯車5に対し空転し、渦巻きバネ13による巻取り方向Lの付勢力が常に巻き軸2に作用しているので、上記牽引中においてもベルト1は弛むことなく常に緊張状態で巻き取られる。
更に、駆動源4の停止により、ロック解除用ソレノイドへの通電が解除され、アンカーレバー25がアンカ歯車24に係合する方向に移動して、巻き軸2の回転が抑止される。
この状態で車室内に設置されている図示しない連結部材を車椅子のフレーム適所に連結して車椅子の前方移動を規制し、更にベルト1に所定の張力が作用する様にリモコン発信器の上昇ボタンを押してベルト1を若干巻き取った後、上昇ボタンを離すことで、巻き軸2の回転が抑止されてベルト1の繰り出しが規制され、車椅子が車室フロアに固定される。
更に、リモコン発信器の下降ボタンが押されることで、その下降ボタンが押されている間、駆動源4が繰出し方向Rに回転する。
尚、ベルト1が若干繰り出されて連結部材に対する前方への引っ張り力が解除された状態で一旦駆動源4を停止し、車椅子から連結部材を外しておく。
この状態では、軸孔5aに突出しているプランジャ12の先端が渦巻きバネ13の付勢力に抗して軸孔5aより駆動側歯車5の遠心方向へ没入する様に切欠18の先端受承面18aに押圧されながらの回転が可能、即ち巻き軸2に対し駆動側歯車5は空転可能であり、巻き軸2は繰出し方向Rでは切欠18の側部受承面18bがプランジャ12の左側部12bに当接係合するだけでプランジャ12を没入させられないため、駆動側歯車5が繰出し方向Rへ回転しない限り、同方向への回転が規制される。
更に、ロック解除用ソレノイドの通電が解除されて、アンカ歯車24にアンカーレバー25が噛合することで巻き軸2の回転が抑止され、この状態で車椅子を若干前進させてベルト1を弛緩させ、ベルト1の連結部を車椅子から外す。
次に、フリースイッチを押し操作して、ロック解除用ソレノイドを通電させることにより、アンカ歯車24からアンカーレバー25を離脱させて巻き軸2の回転抑止状態を解除し、渦巻きバネ3の付勢力によりベルト1を巻き軸2に巻き取らせる。
更に、駆動側歯車5は巻き軸2に対し繰出し方向Rで空転可能なため、ベルト1が巻き軸2より全て繰り出されても、故障の原因となるベルト1の逆転(繰出し方向Rへの)巻取りができない。
2 巻き軸
3 付勢手段(渦巻きバネ)
4 駆動源
5 駆動側歯車
5a 軸孔
6 クラッチ
12 プランジャ
12a ピン
12b (左)側部
13 バネ
16 駆動側歯車正面
17 長孔
17a 求心方向端部
17b 遠心方向端部
18 切欠
18a 先端受承面
18b 側部受承面
19 クラッチ掛け外し機構部
20 板カム
20a 周縁部(対辺)
21 回転抑止手段
L 牽引部材(ベルト)巻取り方向
R 牽引部材(ベルト)繰出し方向
Claims (3)
- 牽引対象物に先端が連結可能な牽引部材を巻装した巻き軸に、牽引部材をこれの巻取り方向に付勢する付勢手段を設けると共に、駆動源に連繋した駆動側歯車をクラッチを介して連繋したウインチ装置において、クラッチは、巻き軸を正逆回転自在に挿通する駆動側歯車の軸孔に先端が出没自在で、軸孔突出方向へ付勢したバネと共に駆動側歯車に内装されたプランジャと、巻き軸外周にプランジャが係合離脱可能に形成された切欠とから成り、該切欠はプランジャの先端が接離自在な先端受承面とプランジャの牽引部材巻取り方向側の側部が接離自在な側部受承面とから成り、駆動側歯車正面には、プランジャの往復軌道に対応して長孔を設け、該長孔にプランジャより突設したピンを摺動自在に挿通し、該ピンを長孔の遠心方向端部へバネの付勢力に抗して強制的に移動させることにより、プランジャ先端を駆動側歯車内へ没入させるクラッチ掛け外し機構部を設けたことを特徴とするウインチ装置。
- クラッチ掛け外し機構部は、駆動側歯車正面と隣接して巻き軸に回転自在に装着すると共に、ピンが摺接可能な周縁部を有する板カムと、該板カムの回転抑止手段と、該回転抑止手段による板カム回転抑止状態で巻き軸に対し空転可能な牽引部材繰出し方向へ回動する駆動側歯車とから成ることを特徴とする請求項1記載のウインチ装置。
- プランジャ及びバネは駆動側歯車の軸孔回りに相互に180度位相した位置に一対内装し、切欠は巻き軸外周に相互に180度位相した位置に一対形成し、板カムは平行四辺形状に形成され、板カムの1組の対辺の夫々に長孔の求心方向端部に位置するピンを当接したことを特徴とする請求項2記載のウインチ装置。
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