JP7177728B2 - 電動ウィンチ - Google Patents

Description

本発明は、被牽引物を牽引するベルトと、ベルトが巻き掛けられるドラムと、ドラムを回転させる電動モータと、を有する電動ウィンチに関する。

従来、自動車等の車両に搭載される電動ウィンチには、例えば、ベルトを巻き取って車椅子等を車室内に移動させるものがある。このような車載用の電動ウィンチは、小型軽量化が望まれている。これにより、電動ウィンチを運転席の下や助手席の下に設置可能とし、軽自動車等にも容易に適用することができる。

例えば、特許文献１に記載された電動ウィンチは、運転席の下または助手席の下に設置されている。この電動ウィンチは、車椅子等の被牽引物を牽引するベルトと、ベルトが巻き掛けられるドラムと、ドラムを回転させる電動モータとを備えている。また、ベルトに接触することにより、ベルトの送り出し時に抵抗力（摩擦力）を発生させるブレーキ機構が設けられている。

ブレーキ機構は摩擦力発生部を備え、この摩擦力発生部にベルトが擦れることで、ベルトの送り出し時に抵抗力が発生する。つまり、摩擦力発生部に対するベルトの接触面積が大きければ抵抗力も大きくなり、摩擦力発生部に対するベルトの接触面積が小さければ抵抗力も小さくなる。

このようにブレーキ機構を設けることで、ベルトのドラム側に設けられる電動ウィンチの構成部品（ラチェット機構等）に対して大きな負荷が掛かることが抑えられる。よって、その分、電動ウィンチの構成部品を大型化せずに済み、電動ウィンチ全体の小型軽量化を図れるようにしている。

特開２０１８－１５０１６７号公報

上述の特許文献１によれば、電動ウィンチは、運転席の下または助手席の下に設置され、車椅子等の被牽引物は、折り畳まれた後部座席の上（電動ウィンチの斜め上方）に配置されている。つまり、電動ウィンチの設置箇所と被牽引物の配置箇所との間には高低差があり、被牽引物を牽引するベルトは、摩擦力発生部（ブレーキ機構）の部分で比較的大きく湾曲される。よって、摩擦力発生部に対するベルトの接触面積が十分に確保されて、十分な抵抗力（摩擦力）を発生することができる。

しかしながら、上述の特許文献１に記載された電動ウィンチを、他の車両、例えばワンボックス車等の平坦な床面に設置した場合には、電動ウィンチのベルトが引き出される側の略正面に、車椅子等の被牽引物が対向して配置されることになる。つまり、電動ウィンチの設置箇所と被牽引物の配置箇所との間には高低差が無くなる。よって、被牽引物を牽引するベルトを、摩擦力発生部の部分で大きく湾曲させることができず、摩擦力発生部に対するベルトの接触面積を十分に確保できなくなる。これにより、ベルトの送り出し時に十分な抵抗力を発生することができなくなってしまう可能性があった。

このように、上述の特許文献１に記載された電動ウィンチは、そのまま他の車両に適用することが難しく、汎用性が低かった。したがって、当該電動ウィンチを他の車両に適用するためには、ベルトの送り出し時に十分な抵抗力を発生させるために、例えば、車両毎に仕様（大きさや形状等）の異なるブレーキ機構を、それぞれ準備する必要等が生じていた。

本発明の目的は、小型軽量化を図ることができ、かつ汎用性を高めることができる電動ウィンチを提供することにある。

本発明の一態様では、被牽引物を牽引するベルトと、前記ベルトが巻き掛けられるドラムと、前記ドラムを回転させる電動モータと、を有する電動ウィンチであって、前記ベルトに接触して、前記ベルトの送り出し方向への移動に対して抵抗力を発生するブレーキ機構と、前記ドラムと前記ブレーキ機構との間に設けられ、前記ブレーキ機構に対する前記ベルトの接触面積を調整する接触面積調整機構と、を備え、前記ブレーキ機構は、前記ベルトと接触して前記抵抗力を発生する摩擦部材を備え、前記接触面積調整機構は、前記ドラムを収容するハウジングに設けられた複数のピン固定部と、複数の前記ピン固定部のうちの任意の前記ピン固定部に固定され、前記ベルトを支持するベルト支持ピンと、を備え、前記ベルトは、複数の前記ピン固定部に対する前記ベルト支持ピンの固定箇所に応じて、前記摩擦部材に対する前記ベルトの接触面積が調整され、前記ピン固定部は、前記ベルト支持ピンの軸方向に貫通した貫通孔を備え、前記ベルト支持ピンは、前記貫通孔に差し込まれることによって前記ピン固定部に固定されている。

本発明の他の態様では、前記摩擦部材が、複数の前記ピン固定部よりも、前記電動ウィンチが設置される設置面の近くに設けられており、複数の前記ピン固定部は、前記設置面からの高さ位置が、それぞれ異なっている。

本発明によれば、ベルトに接触して、ベルトの送り出し方向への移動に対して抵抗力を発生するブレーキ機構が設けられ、ドラムとブレーキ機構との間には、ブレーキ機構に対するベルトの接触面積を調整する接触面積調整機構が設けられている。

これにより、電動ウィンチの設置箇所と被牽引物の配置箇所との間の高低差に依らず、接触面積調整機構によりブレーキ機構に対するベルトの接触面積を調整でき、ひいてはベルトの送り出し方向への移動に対する抵抗力を十分に確保することが可能となる。

したがって、電動ウィンチの小型軽量化を図りつつ、電動ウィンチの汎用性を高めることができる。

ワンボックス車に搭載された電動ウィンチを示す概要図である。 図１の電動ウィンチを単体で示す斜視図である。 電動ウィンチの詳細構造を説明する断面図である。 図２のＡ矢視図である。 ベルトの送り出し角度が小（β１°）の場合の接触面積調整機構の状態を説明する図である。 軽自動車に搭載された電動ウィンチを示す概要図である。 ベルトの送り出し角度が大（β２°）の場合の接触面積調整機構の状態を説明する図である。 ベルトの送り出し角度が中（β３°）の場合の接触面積調整機構の状態を説明する図である。 実施の形態２の電動ウィンチの接触面積調整機構を説明する部分拡大図である。

以下、本発明の実施の形態１について、図面を用いて詳細に説明する。

図１はワンボックス車に搭載された電動ウィンチを示す概要図を、図２は図１の電動ウィンチを単体で示す斜視図を、図３は電動ウィンチの詳細構造を説明する断面図を、図４は図２のＡ矢視図を、図５はベルトの送り出し角度が小（β１°）の場合の接触面積調整機構の状態を説明する図を、図６は軽自動車に搭載された電動ウィンチを示す概要図を、図７はベルトの送り出し角度が大（β２°）の場合の接触面積調整機構の状態を説明する図を、図８はベルトの送り出し角度が中（β３°）の場合の接触面積調整機構の状態を説明する図をそれぞれ示している。

図１に示されるように、ワンボックス車（車両）１０は福祉車両であり、当該ワンボックス車１０の後方側（図中左側）には、比較的広い面積でかつ平坦な床面（設置面）ＦＬが設けられている。また、この床面ＦＬの上方には、車椅子（被牽引物）２０を搭載し得る車椅子搭載スペース１１が形成されている。さらに、床面ＦＬの上で、かつ車椅子搭載スペース１１の車両前方側（図中右側）には、一対の電動ウィンチ３０（図示では一方のみ示す）が設置されている。

一対の電動ウィンチ３０は、ワンボックス車１０の車幅方向に所定間隔を持って配置されている。このように、ワンボックス車１０においては、電動ウィンチ３０のベルト３２が引き出される側の略正面に、車椅子２０が対向配置されるようになっている。すなわち、一対の電動ウィンチ３０の設置箇所と、車椅子２０の配置箇所との間には、高低差が無い。

ここで、車椅子搭載スペース１１の車両後方側には、地面Ｇと床面ＦＬとを緩やかな傾斜角度で接続するスロープ１２が設けられている。スロープ１２は、ワンボックス車１０の走行時には、床面ＦＬに形成された格納部（図示せず）に格納される。そして、スロープ１２を使用するには、まず、ワンボックス車１０を停車させてかつバックドア１３を開ける。その後、スロープ１２を格納部から引き出すようにする。

電動ウィンチ３０は、先端側にフック３１（詳細図示せず）が設けられたベルト３２を備えており、当該ベルト３２は車椅子２０を牽引するものである。具体的には、それぞれの電動ウィンチ３０からベルト３２を送り出して、フック３１を車椅子２０の左右側にある前フレーム２１にそれぞれ引っ掛けるようにする。

そして、それぞれの電動ウィンチ３０を同期動作させてベルト３２を巻き取ることで、車室外の地面Ｇにある車椅子２０を、スロープ１２を介して、車室内の車椅子搭載スペース１１に移動させることができる。一方、それぞれの電動ウィンチ３０を同期動作させてベルト３２を送り出すことで、車椅子搭載スペース１１にある車椅子２０を、スロープ１２を介して、地面Ｇに移動させることができる。

なお、一対の電動ウィンチ３０は、例えば、リモコン等を用いて介助者によって操作される。また、一対の電動ウィンチ３０の操作中においては、介助者は車椅子２０の後方から当該車椅子２０を支えるようにする。

図２および図３に示されるように、電動ウィンチ３０は、モータ部４０と、ドラム部６０と、ブレーキ機構７０と、を備えている。なお、モータ部４０とドラム部６０とは、互いに３つの第１固定ボルトＢＴ１によってユニット化されている。また、ブレーキ機構７０はドラム部６０に一体に設けられている。具体的には、ブレーキ機構７０のフレーム部材７１と、ドラム部６０のドラムハウジング６１とは、互いに射出成形等により一体成形されている。

モータ部４０は、扁平の略円盤形状に形成されたモータハウジング４１と、当該モータハウジング４１の開口部分を閉塞するモータカバー４２と、を備えている。これらのモータハウジング４１およびモータカバー４２は、いずれもプラスチック等の樹脂材料により形成され、これにより軽量化が図られている。なお、モータカバー４２は、モータハウジング４１に対して、３つの締結ねじＳによって固定されている。

モータハウジング４１は、円板状の底壁部４１ａと、当該底壁部４１ａから起立した筒状の側壁部４１ｂとを備えている。そして、モータハウジング４１の内部には、扁平形状のブラシレスモータ（電動モータ）４３が収容されている。ブラシレスモータ４３は、ステータ４４とロータ４５とを備えている。

このように、電動ウィンチ３０の駆動源にブラシレスモータ４３を採用することで、電動ウィンチ３０を薄型化しつつ、ブラシ付きの電動モータに比してメンテナンスフリーにしている。よって、電動ウィンチ３０の耐久性向上はもちろんのこと、ブラシノイズの発生等が一切無くなり、ワンボックス車１０に搭載される他の車載機器に悪影響を与えずに済む。

ステータ４４は環状に形成され、かつモータハウジング４１に固定されている。ステータ４４は、複数の鋼板を積層してなるステータコア４４ａと、当該ステータコア４４ａを形成する複数のティース（詳細図示せず）に巻装されたコイル４４ｂと、から形成されている。コイル４４ｂは、三相のコイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）からなり、所定の巻き数および巻き方でそれぞれのティースに巻装されている。

そして、三相のコイル４４ｂには、コントローラからの駆動電流がそれぞれ順番に高速で供給され、これによりロータ４５がステータ４４に対して、所定の回転方向に所定の回転速度で回転するようになっている。

ロータ４５は、鋼板をプレス加工等することで、断面が略Ｕ字形状に形成されたロータ本体４５ａと、当該ロータ本体４５ａの周囲に一体に設けられた筒状のマグネット４５ｂと、を備えている。ここで、マグネット４５ｂは、その周方向に複数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が交互に着磁されている。なお、マグネット４５ｂは、ロータ本体４５ａに対して、接着剤（図示せず）によって強固に固定されている。

また、ロータ本体４５ａの径方向内側には、丸鋼棒よりなるモータ軸４６の軸方向基端部が固定されている。具体的には、ロータ本体４５ａの径方向内側には、モータ軸４６の軸方向基端部が圧入によって強固に固定されている。これにより、モータ軸４６は、ロータ本体４５ａの回転に伴って回転する。

モータ軸４６は、軸本体４６ａと、キャリア支持部４６ｂと、サンギヤ４６ｃと、を備えている。軸本体４６ａは、モータ軸４６の軸方向基端側の略半分を占めており、軸本体４６ａには、一対のモータベアリング４７が装着されている。ここで、モータベアリング４７は、汎用品の玉軸受であって、モータベアリング４７の外輪は、モータハウジング４１の底壁部４１ａに一体に設けられたボス部４１ｃに固定されている。一方、モータベアリング４７の内輪は、軸本体４６ａに固定されている。

モータ軸４６の軸方向先端部には、略円柱形状に形成されたキャリア支持部４６ｂが設けられている。このキャリア支持部４６ｂには、ニードルベアリング５４を介して遊星歯車機構５０を形成するキャリア５３が、回転自在に装着されている。

また、モータ軸４６の軸本体４６ａとキャリア支持部４６ｂとの間には、遊星歯車機構５０を形成するサンギヤ４６ｃが一体に設けられている。このサンギヤ４６ｃには、遊星歯車機構５０を形成する合計３つのプラネタリギヤ５２（詳細図示せず）が噛み合わされている。

ドラムユニット６３を形成するドラム軸６３ｂと、モータ軸４６との間には、遊星歯車機構５０が動力伝達可能に設けられている。この遊星歯車機構５０は、モータ軸４６の高速回転を減速し、減速して高トルク化された回転力をドラム軸６３ｂに伝達する。よって、比較的小型かつ低トルクの扁平形状のブラシレスモータ４３であっても、ドラムユニット６３を十分に回転させることができる。

遊星歯車機構５０は、モータ軸４６に一体に設けられ、径方向外側に歯を備えたサンギヤ４６ｃと、モータハウジング４１とドラムハウジング６１との間に固定され、径方向内側に歯を備えたリングギヤ５１と、サンギヤ４６ｃおよびリングギヤ５１の双方に噛み合わされる３つのプラネタリギヤ５２と、ドラム軸６３ｂに固定され、３つのプラネタリギヤ５２を回転自在に支持するキャリア５３と、を有している。

そして、サンギヤ４６ｃがブラシレスモータ４３側（入力側）に設けられ、キャリア５３がドラム本体６３ａ側（出力側）に設けられている。具体的には、サンギヤ４６ｃがモータ軸４６の回転に伴って回転すると、リングギヤ５１は各ハウジング４１，６１に固定されているため、３つのプラネタリギヤ５２がサンギヤ４６ｃ（モータ軸４６）の周囲を公転運動する。すると、３つのプラネタリギヤ５２の公転運動に伴ってキャリア５３が回転される。このときの公転速度、つまりキャリア５３の回転速度は、サンギヤ４６ｃの回転速度よりも遅い回転速度（ただし高トルク）となる。

ドラム部６０は、略直方体形状に形成されたドラムハウジング（ハウジング）６１と、当該ドラムハウジング６１の開口部分を密閉するドラムカバー（ハウジング）６２と、を備えている。これらのドラムハウジング６１およびドラムカバー６２は、いずれもプラスチック等の樹脂材料により形成され、これにより軽量化が図られている。なお、ドラムカバー６２は、ドラムハウジング６１に対して、複数の第２固定ボルトＢＴ２（図２では２つのみ示す）によって固定されている。

ドラムハウジング６１は、略長方形に形成された底壁部６１ａと、当該底壁部６１ａから起立した側壁部６１ｂとを備えている。そして、ドラムハウジング６１の内部には、ベルト３２が巻き掛けられて、当該ベルト３２を巻き取ったり送り出したりするドラムユニット６３が回動自在に収容されている。また、ドラムハウジング６１の内部で、かつドラムユニット６３の軸方向に沿う遊星歯車機構５０側とは反対側（図３中上側）には、ドラムユニット６３のベルト３２の送り出し方向への回転を規制し得るラチェット機構６４が収容されている。

さらに、ドラムカバー６２には、ドラムユニット６３から送り出されたベルト３２の弛みを取り除く弛み取り機構６５が設けられている。また、ドラムカバー６２には、ドラムユニット６３を形成するドラム本体６３ａの回転状態を検出する回転センサ６６や、ワンボックス車１０側の外部コネクタ（図示せず）が接続され、ブラシレスモータ４３等に駆動電流を供給するコネクタ接続部６７が設けられている。

ここで、回転センサ６６には、磁束の変化を捉えて矩形波を出力するホールＩＣが採用される。そして、この回転センサ６６には、ドラムユニット６３に一体回転可能に設けられた環状のセンサマグネットＭＧ（図３参照）が近接して配置されている。

ドラムハウジング６１の内部に収容されたラチェット機構６４は、ドラム本体６３ａに一体に設けられたラッチギヤ６４ａを備えている。また、ラッチギヤ６４ａと係合して、ドラム本体６３ａのベルト３２の巻き取り方向への回転を許容し、ベルト３２の送り出し方向への回転を阻止する、揺動自在な歯止め（図示せず）を備えている。そして、この歯止めは、ソレノイド駆動部材６４ｂの作動により揺動するようになっている。

ソレノイド駆動部材６４ｂは、駆動ピン６４ｃを備えており、ソレノイド駆動部材６４ｂに駆動電流を供給することで、駆動ピン６４ｃは、当該駆動ピン６４ｃの軸方向に移動するようになっている。これにより、ラッチギヤ６４ａと歯止めとの係合が解除されて「リリース状態」となり、ベルト３２の巻き取り方向および送り出し方向への双方向にドラム本体６３ａが回転自在となる。このように、ドラム本体６３ａの双方向への回転が許容されて、車椅子２０を車椅子搭載スペース１１（図１参照）から降ろせるようになる。

これに対し、ソレノイド駆動部材６４ｂへの駆動電流の供給を停止することで、内蔵ばね（図示せず）のばね力によって、駆動ピン６４ｃは元に戻る。これにより、ラッチギヤ６４ａに歯止めが係合して「ロック状態」となり、ベルト３２の巻き取り方向へのドラム本体６３ａの回転が許容される一方で、ベルト３２の送り出し方向へのドラム本体６３ａの回転が規制される。よって、スロープ１２（図１参照）の上において、車椅子２０が後退することが防止される。

弛み取り機構６５は、弛み取りモータ６５ａと、ドラム本体６３ａに一体回転可能に設けられたスパーギヤ６５ｂと、弛み取りモータ６５ａとスパーギヤ６５ｂとの間に動力伝達可能に設けられ、内部にトルクリミッタが設けられた減速ギヤ機構（図示せず）と、を備えている。

弛み取りモータ６５ａは、ドラム本体６３ａを、ベルト３２を巻き取る方向に回転させ、このときの弛み取りモータ６５ａの回転力は、減速ギヤ機構，トルクリミッタおよびスパーギヤ６５ｂを介してドラム本体６３ａに伝達される。なお、トルクリミッタは、所定値以上の過大トルクの伝達をカットして、弛み取りモータ６５ａへの過負荷を防止し、弛み取りモータ６５ａを保護するものである。つまり、弛み取りモータ６５ａには、ベルト３２の弛みを取ることができる程度の低トルクを発生し得る小型モータを採用することができる。

ドラムユニット（ドラム）６３は、ベルト３２が巻き掛けられるドラム本体６３ａと、ドラム本体６３ａの回転中心に設けられるドラム軸６３ｂと、ドラム本体６３ａとドラム軸６３ｂとの間に設けられる第１ワンウェイクラッチ６３ｃと、を備えている。

ドラム軸６３ｂの軸方向に沿う遊星歯車機構５０側は、ドラムハウジング６１の底壁部６１ａに装着された第１ドラムベアリングＢ１により回動自在に支持されている。一方、ドラム軸６３ｂの軸方向に沿うドラムカバー６２側は、ドラムカバー６２に装着された第２ドラムベアリングＢ２により回動自在に支持されている。ここで、第１ドラムベアリングＢ１および第２ドラムベアリングＢ２においても、モータベアリング４７と同様に、汎用品の玉軸受となっている。

これにより、ブラシレスモータ４３の回転に伴って、ドラム軸６３ｂおよびドラム本体６３ａは、ドラムハウジング６１の内部でスムーズに回転することができる。具体的には、モータ軸４６の正逆方向への回転に伴って、ドラム本体６３ａも正逆方向に回転駆動され、これによりドラム本体６３ａにベルト３２が巻き掛けられたり、ドラム本体６３ａからベルト３２が送り出されたりする。

ここで、ドラム本体６３ａとドラム軸６３ｂとの間の第１ワンウェイクラッチ６３ｃは、ニードルベアリング内蔵形のワンウェイクラッチであって、ドラム軸６３ｂがベルト３２の巻き取り方向に回転する際に、この回転をそのままドラム本体６３ａに伝達する。一方、ドラム軸６３ｂよりも先にドラム本体６３ａがベルト３２の巻き取り方向に回転すると、ドラム本体６３ａの回転がドラム軸６３ｂに伝達されず、ドラム軸６３ｂに対してドラム本体６３ａが空回りする。

ドラム部６０のドラムハウジング６１およびブレーキ機構７０のフレーム部材７１には、固定対象物である床面ＦＬ（図１参照）に固定される固定部６１ｃ，７１ａが設けられている。そして、これらの固定部６１ｃ，７１ａには、合計３つのボルト挿通孔ＨＬが設けられている。これらのボルト挿通孔ＨＬには、電動ウィンチ３０を床面ＦＬに固定するための固定ボルト（図示せず）がそれぞれ挿通される。これにより電動ウィンチ３０は、床面ＦＬに対してバランス良く３点で固定され、床面ＦＬに対してがたつくことが無い。

ドラムハウジング６１の側壁部６１ｂの部分で、かつブレーキ機構７０側（図３中左側）の部分には、ドラムハウジング６１の内外を連通するベルト出入口６１ｄが形成されている。このベルト出入口６１ｄからは、ドラムユニット６３の回転に伴ってベルト３２が出入りするようになっている。

ベルト出入口６１ｄは、その開口部分の形状が略長方形形状に形成され、ベルト３２が出入りする方向（図４中左右方向）に対して、交差する方向（図４中上下方向）に延在されている。そして、ベルト出入口６１ｄの短手方向に沿う長さ寸法は、ベルト３２の幅寸法よりも若干大きい寸法とされ、ベルト出入口６１ｄの長手方向に沿う長さ寸法は、ドラムハウジング６１の高さ寸法（図４中上下方向の寸法）の略半分の寸法となっている。

また、図２および図４に示されるように、ドラムハウジング６１の側壁部６１ｂの外側の部分で、かつベルト出入口６１ｄの近傍には、接触面積調整機構６８が設けられている。この接触面積調整機構６８は、ドラムユニット６３とブレーキ機構７０との間に設けられ、ベルト出入口６１ｄから出入りするベルト３２の高さ位置を調整する。具体的には、ベルト出入口６１ｄから出入りするベルト３２の高さ位置は、「High（上段）」，「Low（下段）」，「Middle（中段）」の３段階のポジションに調整可能となっている。

「Highポジション」の場合には、図５に示されるように、ドラムハウジング６１とブレーキ機構７０との間のベルト３２（網掛部分）の角度が、比較的大きな角度α１°（約６０°）となる。

「Lowポジション」の場合には、図７に示されるように、ドラムハウジング６１とブレーキ機構７０との間のベルト３２（網掛部分）の角度が、比較的小さな角度α２°（約３０°）となる（α１°＞α２°）。

「Middleポジション」の場合には、図８に示されるように、ドラムハウジング６１とブレーキ機構７０との間のベルト３２（網掛部分）の角度が、中位の角度α３°（約４５°）となる（α１°＞α３°＞α２°）。

これにより、電動ウィンチ３０が搭載される車両の仕様に応じて、異なるベルト３２の送り出し角度β１°，β２°，β３°（図５，図７および図８参照）に対して、ベルト３２とブレーキ機構７０の摩擦部材７２との接触面積ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３（図５，図７および図８参照）を、略一定の接触面積にできるようにしている（β１°＜β３°＜β２°，ＳＦ１≒ＳＦ２≒ＳＦ３）。

すなわち、接触面積調整機構６８は、ブレーキ機構７０の摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積を調整する機能を有している。

図２および図４に示されるように、ベルト出入口６１ｄから出入りするベルト３２の高さ位置を調整する接触面積調整機構６８は、ベルト３２を支持するベルト支持ピン６８ａを備えている。このベルト支持ピン６８ａは、ステンレス等よりなる円柱形状に形成された丸棒であって、高い剛性を有しており、かつベルト３２がスムーズに摺接可能となっている。

また、接触面積調整機構６８は、ベルト支持ピン６８ａの長手方向両側の部分が固定される複数の第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃを備えている。これらの第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃは、ドラムハウジング６１のベルト出入口６１ｄの近傍に設けられている。

具体的には、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃのうちの一対の第１ピン固定部６８ｂは、ベルト出入口６１ｄの上方壁部６１ｅ寄りに配置され、かつベルト出入口６１ｄの短手方向から互いに対向配置されている。なお、上方壁部６１ｅは、側壁部６１ｂの一部を構成している。

一方、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃのうちの一対の第２ピン固定部６８ｃは、ベルト出入口６１ｄの下方壁部６１ｆ寄りに配置され、かつベルト出入口６１ｄの短手方向から互いに対向配置されている。なお、下方壁部６１ｆにおいても、側壁部６１ｂの一部を構成している。

第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃは、ベルト支持ピン６８ａが差し込み固定される貫通孔ＦＨをそれぞれ備えている。つまり、貫通孔ＦＨは、ベルト支持ピン６８ａの軸方向に貫通して設けられている。そして、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃは、ドラムハウジング６１を射出成形する際に、当該ドラムハウジング６１と同時に一体成形される。よって、例えば、後から取り付けるようにしたピン固定部（後付けのピン固定部）に比して、高い剛性のピン固定部を得ることができる。

ここで、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃに対してベルト支持ピン６８ａを固定するには、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃの軸方向から単純に差し込むようにすれば良い。なお、ベルト支持ピン６８ａには、ベルト３２が摺接するようになっているが、そのときにベルト支持ピン６８ａには、その軸方向に外力が作用しない。よって、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃに対するベルト支持ピン６８ａの固定強度は、それほど高くする必要が無い。したがって、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃに対するベルト支持ピン６８ａの固定作業を、簡単かつスムーズに行えるようになっている。

そして、図５に示されるように、ベルト支持ピン６８ａを一対の第１ピン固定部６８ｂに差し込み固定することで、ドラムハウジング６１とブレーキ機構７０との間のベルト３２の角度がα１°（Highポジション）となる。

また、図８に示されるように、ベルト支持ピン６８ａを一対の第２ピン固定部６８ｃに差し込み固定することで、ドラムハウジング６１とブレーキ機構７０との間のベルト３２の角度がα３°（Middleポジション）となる。

さらには、図７に示されるように、ベルト支持ピン６８ａを使用しないようにすれば、ベルト３２はベルト出入口６１ｄの最も下方壁部６１ｆ寄りに配置されるため、ドラムハウジング６１とブレーキ機構７０との間のベルト３２の角度がα２°（Lowポジション）となる。

つまり、本実施の形態の電動ウィンチ３０では、ベルト支持ピン６８ａを、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃのうちの任意のピン固定部６８ｂまたは６８ｃに選択的に固定可能であり、さらにはそもそもベルト支持ピン６８ａを使用しないようにもできる。これにより、ベルト出入口６１ｄから出入りするベルト３２の高さ位置が「３段階」に調整される。

このようにして、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃに対するベルト支持ピン６８ａの固定箇所に応じて、摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積が調整される。また、ベルト支持ピン６８ａの使用を止めることでも、摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積が調整される。

ブレーキ機構７０は、図４に示されるように、ドラムハウジング６１のベルト出入口６１ｄの近傍に設けられ、ドラムハウジング６１に一体化されたフレーム部材７１を備えている。このフレーム部材７１は、図２に示されるように、断面が略Ｕ字形状に形成され、床面ＦＬ（図１参照）に固定される略長方形形状の固定部７１ａを備えている。そして、この固定部７１ａには、一対のボルト挿通孔ＨＬ（図３参照）が設けられている。

また、固定部７１ａの長手方向両側（図３中上下側）には、固定部７１ａから直角に立ち上がるようにして、第１側壁部７１ｂおよび第２側壁部７１ｃが一体に設けられている。なお、図２および図３に示されるように、第１側壁部７１ｂの肉厚の方が、第２側壁部７１ｃの肉厚よりも薄くなっている。これにより、ブレーキ機構７０が無用に大型化することを抑えている。

さらに、第１側壁部７１ｂと第２側壁部７１ｃとの間には、略筒状に形成された摩擦部材７２が、一方向のみに回転自在に設けられている。摩擦部材７２は、ブレーキ機構７０の主要部品であり、摩擦部材７２には、ベルト３２が接触するようになっている。また、摩擦部材７２は、摩擦係数の大きいゴム製であって、ベルト３２に対して比較的大きな動摩擦力（抵抗力）を発生するようになっている。これにより、回転が規制された摩擦部材７２に対してベルト３２を摺接させようとする場合には、比較的大きな引っ張り力Ｆ１（図５参照）が必要になる。

ここで、摩擦部材７２は、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃよりも、電動ウィンチ３０が設置される床面ＦＬ（図１参照）の近くに設けられている。また、第１ピン固定部６８ｂの床面ＦＬからの高さ位置と、第２ピン固定部６８ｃの床面ＦＬからの高さ位置とが、それぞれ異なっている。これにより、摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積を、省スペースでかつ容易に調整可能としている。

また、摩擦部材７２の回転中心には、鋼材よりなる回転軸７３が固定されており、この回転軸７３の軸方向一側（第１側壁部７１ｂ側）は、第１側壁部７１ｂに固定された軸受部材ＢＲにより回転自在に支持されている。これに対し、回転軸７３の軸方向他側（第２側壁部７１ｃ側）は、第２側壁部７１ｃに装着された第２ワンウェイクラッチＣＬによって、一方向のみに回転自在に支持されている。ここで、第２ワンウェイクラッチＣＬは、本発明におけるワンウェイクラッチを構成している。

第２ワンウェイクラッチＣＬは、図４に示されるように、電動ウィンチ３０をモータ部４０側から見たときに、実線矢印のように反時計回り方向（ＣＣＷ方向）への摩擦部材７２の回転を許容し（○印）、破線矢印のように時計回り方向（ＣＷ方向）への摩擦部材７２の回転を規制する（×印）。つまり、第２ワンウェイクラッチＣＬは、ベルト３２の巻き取り時において摩擦部材７２の回転を許容し、ベルト３２の送り出し時において摩擦部材７２の回転を規制する。よって、摩擦部材７２は、ベルト３２の巻き取り方向への移動に対して抵抗力（摩擦力）を発生せず、ベルト３２の送り出し方向への移動に対して抵抗力を発生する。

これにより、ベルト３２の送り出し時において、ブレーキ機構７０の部分において所定のブレーキ力（抵抗力）が発生して、その分、比較的大きな引っ張り力Ｆ１（図５参照）で引っ張らないと、ベルト３２をドラムハウジング６１から引き出すことができない。したがって、例えば、車椅子２０がスロープ１２上にある場合において、ブレーキ機構７０によって車椅子２０の急激な後退が防止され、かつモータ部４０に大きな負荷を掛けずに済む。

これにより、ベルト３２のドラムユニット６３側に設けられる電動ウィンチ３０の構成部品（ラチェット機構６４等）に対して大きな負荷が掛かることが抑えられる。よって、その分、電動ウィンチ３０全体を小型軽量化することが可能となる。

ここで、図１に示されるように、電動ウィンチ３０は、平坦な床面ＦＬを備えたワンボックス車１０に搭載されている。したがって、電動ウィンチ３０におけるベルト出入口６１ｄの略正面に車椅子２０が配置されている。したがって、図１および図５に示されるように、ベルト３２の送り出し角度は小さい角度β１°（約６°）となっている。これにより、摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積を、十分な抵抗力（摩擦力）が得られるＳＦ１とするために、接触面積調整機構６８を、上述した「Highポジション」に調整している。

すなわち、ベルト支持ピン６８ａを一対の第１ピン固定部６８ｂに差し込み固定して、当該ベルト支持ピン６８ａにベルト３２を摺接させるようにしている。これにより、ベルト３２の送り出し角度β１°（約６°）に対して、ドラムハウジング６１とブレーキ機構７０との間のベルト３２の角度をα１°（約６０°）として、所定の接触面積ＳＦ１が得られ、ベルト３２の送り出し時に十分なブレーキ力（抵抗力）を発生させることができる。

なお、車椅子２０を牽引して車椅子搭載スペース１１に移動させる場合には、電動ウィンチ３０を駆動してベルト３２を巻き取ることになる。この場合、摩擦部材７２は、実線矢印のＣＣＷ方向に回転可能となっている。これにより、ブレーキ機構７０は、車椅子２０を牽引する場合において、電動ウィンチ３０に負荷を掛けることが無い。よって、電動ウィンチ３０には、ブレーキ機構７０の摩擦力が掛からず、純粋に車椅子２０を牽引する力ｆ１のみが付加される。

次に、電動ウィンチ３０を他の車両に設置した例（変形例）について、図面を用いて詳細に説明する。

図６は、小型の福祉車両である軽自動車（車両）８０に、電動ウィンチ３０を搭載した図である。なお、軽自動車８０にもワンボックス車１０（図１参照）と同様に、スロープ１２およびバックドア１３が設けられている。

軽自動車８０においては、電動ウィンチ３０は、運転席８１の下および助手席８２の下にそれぞれ設置されている（図示では一方のみ示す）。また、軽自動車８０の後方側（図中左側）には、車椅子２０を搭載し得る車椅子搭載スペース８３が形成されている。車椅子搭載スペース８３は、後部座席８４を前方に折り畳むことで形成され、これにより車椅子２０の一部は、折り畳まれた後部座席８４の上に配置されることになる。

したがって、図６に示されるように、電動ウィンチ３０の設置面ＭＳと車椅子２０の配置箇所との間には、若干の高低差が生じている。これに加えて、電動ウィンチ３０から引き出されたベルト３２は、折り畳まれた後部座席８４の一部（座席の肩の部分）に接触しつつ、車椅子２０に導かれている。これにより、図７に示されるように、ベルト３２の送り出し角度は大きい角度β２°（約４０°）となっている（β２°＞β１°）。

よって、ワンボックス車１０に設置された電動ウィンチ３０（図１および図５参照）と同様に機能させるために、図７に示されるように、接触面積調整機構６８を、上述した「Lowポジション」に調整している。これにより、摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積が、十分な抵抗力（摩擦力）が得られるＳＦ２（ＳＦ２≒ＳＦ１）となり、軽自動車８０に電動ウィンチ３０を設置しつつも、ワンボックス車１０に設置された電動ウィンチ３０と同様に機能させることが可能となる。

すなわち、図７に示される引っ張り力Ｆ２は、図５に示される引っ張り力Ｆ１と略等しくなっている（Ｆ２≒Ｆ１）。また、車椅子２０を牽引する場合においても、ブレーキ機構７０は電動ウィンチ３０に大きな負荷を掛けることが無く、電動ウィンチ３０には、図５に示される力ｆ１と略等しい力ｆ２が付加される（ｆ２≒ｆ１）。

ここで、図１に示されるワンボックス車１０および図６に示される軽自動車８０に限らず、図８に示されるように、ベルト３２の送り出し角度が中位の角度β３°（約２５°）となる車両も存在し得る（β２°＞β３°＞β１°）。この場合には、図８に示されるように、接触面積調整機構６８を、上述した「Middleポジション」に調整すれば良い。

これにより、摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積が、十分な抵抗力（摩擦力）が得られるＳＦ３（ＳＦ３≒ＳＦ２≒ＳＦ１）となり、軽自動車８０に設置した電動ウィンチ３０（図７参照）およびワンボックス車１０に設置した電動ウィンチ３０（図５参照）と同様に機能させることが可能となる。

すなわち、図８に示される引っ張り力Ｆ３は、図５および図７に示される引っ張り力Ｆ１，Ｆ２と略等しくなっている（Ｆ３≒Ｆ１≒Ｆ２）。また、車椅子２０（図１および図６参照）を牽引する場合においても、ブレーキ機構７０は電動ウィンチ３０に大きな負荷を掛けることが無く、電動ウィンチ３０には、図５および図７に示される力ｆ１，ｆ２と略等しい力ｆ３が付加される（ｆ３≒ｆ１≒ｆ２）。

以上詳述したように、本実施の形態に係る電動ウィンチ３０によれば、ベルト３２に接触して、ベルト３２の送り出し方向への移動に対して抵抗力を発生するブレーキ機構７０が設けられ、ドラムユニット６３とブレーキ機構７０との間には、ブレーキ機構７０に対するベルト３２の接触面積（ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３）を調整する接触面積調整機構６８が設けられている。

これにより、電動ウィンチ３０の設置箇所と車椅子２０の配置箇所との間の高低差に依らず、接触面積調整機構６８によりブレーキ機構７０に対するベルト３２の接触面積（ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３）を調整でき、ひいてはベルト３２の送り出し方向への移動に対する抵抗力を十分に確保することが可能となる。

したがって、電動ウィンチ３０の小型軽量化を図りつつ、電動ウィンチ３０の汎用性（他の車両への適用性）を高めることができる。

また、本実施の形態に係る電動ウィンチ３０によれば、ブレーキ機構７０は、ベルト３２と接触して抵抗力を発生する摩擦部材７２と、ベルト３２の巻き取り時に摩擦部材７２の回転を許容し、ベルト３２の送り出し時に摩擦部材７２の回転を規制する第２ワンウェイクラッチＣＬと、を備え、接触面積調整機構６８は、ドラムユニット６３を収容するドラムハウジング６１に設けられた複数の第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃと、複数の第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃのうちの任意のピン固定部６８ｂまたは６８ｃに固定され、ベルト３２を支持するベルト支持ピン６８ａと、を備え、複数の第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃに対するベルト支持ピン６８ａの固定箇所に応じて、摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積（ＳＦ１，ＳＦ３）が調整され、さらには、ベルト支持ピン６８ａの使用を止めることでも、摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積（ＳＦ２）が調整される。

したがって、電動ウィンチ３０の設置環境が異なる種々の車両に対して、一種類の電動ウィンチ３０で、簡単かつ容易に対応することが可能となる。

さらに、本実施の形態に係る電動ウィンチ３０によれば、摩擦部材７２が、複数の第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃよりも、電動ウィンチ３０が設置される床面ＦＬの近くに設けられ、複数の第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃの床面ＦＬからの高さ位置が、それぞれ異なっている。

これにより、摩擦部材７２に対するベルト３２の接触面積（ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３）を、省スペースでかつ容易に調整することができる。

また、本実施の形態に係る電動ウィンチ３０によれば、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃは、ベルト支持ピン６８ａの軸方向に貫通した貫通孔ＦＨを備え、ベルト支持ピン６８ａは、貫通孔ＦＨに差し込み固定される。

これにより、第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃの剛性を十分に確保することができ、かつベルト支持ピン６８ａを第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃに対して、その軸方向から容易に差し込み固定することができる。

次に、本発明の実施の形態２について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態１と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

図９は実施の形態２の電動ウィンチの接触面積調整機構を説明する部分拡大図を示している。

図９に示されるように、実施の形態２に係る電動ウィンチ９０では、接触面積調整機構９１の構造のみが異なっている。具体的には、実施の形態１では、貫通孔ＦＨを備えた第１，第２ピン固定部６８ｂ，６８ｃ（図４参照）であったが、実施の形態２では、弾性爪ＦＣを備えた第１，第２ピン固定部９１ａ，９１ｂとなっている。これらの第１，第２ピン固定部９１ａ，９１ｂにおいても、ドラムハウジング６１を射出成形する際に、当該ドラムハウジング６１と同時に一体成形される。

複数の第１，第２ピン固定部９１ａ，９１ｂは、それぞれ略Ｃ字形状に形成されており、弾性爪ＦＣは、所定の大きさの外力の付加によって弾性変形するようになっている。そして、ベルト支持ピン６８ａは、当該ベルト支持ピン６８ａの軸方向と直交する方向（図９中上方）から、第１，第２ピン固定部９１ａ，９１ｂに装着される。

具体的には、例えば、接触面積調整機構９１を「Highポジション」に調整するには、図中矢印Ｍ１に示されるように、ベルト支持ピン６８ａを、一対の第１ピン固定部９１ａの開口部分に臨ませる。その後、ベルト支持ピン６８ａに所定荷重を加えることで、図中矢印Ｍ２のように弾性爪ＦＣを弾性変形させる。これにより、ベルト支持ピン６８ａが一対の第１ピン固定部９１ａの内側に入り込んで、一対の弾性爪ＦＣに挟持されるようにして固定される。

なお、第１，第２ピン固定部９１ａ，９１ｂの開口側の部分（図９中上側）には、弾性爪ＦＣに挟持された（引っ掛けられた）ベルト支持ピン６８ａの脱落を防止する複数の凸部Ｔが設けられている。

なお、接触面積調整機構９１を「Middleポジション」に調整する場合には、ベルト支持ピン６８ａを、一対の第２ピン固定部９１ｂに固定するようにすれば良い。また、接触面積調整機構９１を「Lowポジション」に調整する場合には、ベルト支持ピン６８ａの使用を止めるようにすれば良い。

以上のように形成された実施の形態２の電動ウィンチ９０においても、上述した実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態２では、第１，第２ピン固定部９１ａ，９１ｂの弾性爪ＦＣが、ベルト支持ピン６８ａを挟持するようにして保持するので、ベルト支持ピン６８ａのドラムハウジング６１に対するがたつきを、より効果的に抑えることができる。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態では、ブレーキ機構７０を構成する摩擦部材７２を、摩擦係数の大きいゴム製としたものを示したが、本発明はこれに限らず、ゴムよりも硬質で表面粗さが粗いプラスチック材料等により摩擦部材を形成しても良い。

また、上記各実施の形態では、電動モータにブラシレスモータ４３を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、ブラシ付きの電動モータを採用することもできる。さらには、被牽引物としては、車椅子２０に限らず、キャスター付きの担架等であっても良い。

その他、上記各実施の形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記各実施の形態に限定されない。

１０ ワンボックス車（車両）
１１ 車椅子搭載スペース
１２ スロープ
１３ バックドア
２０ 車椅子（被牽引物）
２１ 前フレーム
３０ 電動ウィンチ
３１ フック
３２ ベルト
４０ モータ部
４１ モータハウジング
４１ａ 底壁部
４１ｂ 側壁部
４１ｃ ボス部
４２ モータカバー
４３ ブラシレスモータ（電動モータ）
４４ ステータ
４４ａ ステータコア
４４ｂ コイル
４５ ロータ
４５ａ ロータ本体
４５ｂ マグネット
４６ モータ軸
４６ａ 軸本体
４６ｂ キャリア支持部
４６ｃ サンギヤ
４７ モータベアリング
５０ 遊星歯車機構
５１ リングギヤ
５２ プラネタリギヤ
５３ キャリア
５４ ニードルベアリング
６０ ドラム部
６１ ドラムハウジング（ハウジング）
６１ａ 底壁部
６１ｂ 側壁部
６１ｃ 固定部
６１ｄ ベルト出入口
６１ｅ 上方壁部
６１ｆ 下方壁部
６２ ドラムカバー（ハウジング）
６３ ドラムユニット（ドラム）
６３ａ ドラム本体
６３ｂ ドラム軸
６３ｃ 第１ワンウェイクラッチ
６４ ラチェット機構
６４ａ ラッチギヤ
６４ｂ ソレノイド駆動部材
６４ｃ 駆動ピン
６５ 弛み取り機構
６５ａ 弛み取りモータ
６５ｂ スパーギヤ
６６ 回転センサ
６７ コネクタ接続部
６８ 接触面積調整機構
６８ａ ベルト支持ピン
６８ｂ 第１ピン固定部（ピン固定部）
６８ｃ 第２ピン固定部（ピン固定部）
７０ ブレーキ機構
７１ フレーム部材
７１ａ 固定部
７１ｂ 第１側壁部
７１ｃ 第２側壁部
７２ 摩擦部材
７３ 回転軸
８０ 軽自動車（車両）
８１ 運転席
８２ 助手席
８３ 車椅子搭載スペース
８４ 後部座席
９０ 電動ウィンチ
９１ 接触面積調整機構
９１ａ 第１ピン固定部（ピン固定部）
９１ｂ 第２ピン固定部（ピン固定部）
Ｂ１ 第１ドラムベアリング
Ｂ２ 第２ドラムベアリング
ＢＲ 軸受部材
ＢＴ１ 第１固定ボルト
ＢＴ２ 第２固定ボルト
ＣＬ 第２ワンウェイクラッチ（ワンウェイクラッチ）
ＦＣ 弾性爪
ＦＨ 貫通孔
ＦＬ 床面（設置面）
Ｇ 地面
ＨＬ ボルト挿通孔
ＭＧ センサマグネット
ＭＳ 設置面
Ｓ 締結ねじ
Ｔ 凸部

Claims (2)

1. 被牽引物を牽引するベルトと、
   前記ベルトが巻き掛けられるドラムと、
   前記ドラムを回転させる電動モータと、
   を有する電動ウィンチであって、
   前記ベルトに接触して、前記ベルトの送り出し方向への移動に対して抵抗力を発生するブレーキ機構と、
   前記ドラムと前記ブレーキ機構との間に設けられ、前記ブレーキ機構に対する前記ベルトの接触面積を調整する接触面積調整機構と、
   を備え、
   前記ブレーキ機構は、
   前記ベルトと接触して前記抵抗力を発生する摩擦部材を備え、
   前記接触面積調整機構は、
   前記ドラムを収容するハウジングに設けられた複数のピン固定部と、
   複数の前記ピン固定部のうちの任意の前記ピン固定部に固定され、前記ベルトを支持するベルト支持ピンと、
   を備え、
   前記ベルトは、複数の前記ピン固定部に対する前記ベルト支持ピンの固定箇所に応じて、前記摩擦部材に対する前記ベルトの接触面積が調整され、
   前記ピン固定部は、前記ベルト支持ピンの軸方向に貫通した貫通孔を備え、
   前記ベルト支持ピンは、前記貫通孔に差し込まれることによって前記ピン固定部に固定されている、
   電動ウィンチ。
2. 請求項１に記載の電動ウィンチにおいて、
   前記摩擦部材が、複数の前記ピン固定部よりも、前記電動ウィンチが設置される設置面の近くに設けられており、
   複数の前記ピン固定部は、前記設置面からの高さ位置が、それぞれ異なっている、
   電動ウィンチ。

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