JPH1025063A - スプリングバランサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具を巻き取り繰り出し可能なスプリングバ
ランサーにおいて、巻き取り動作を緩速にて行うことが
できるようにする。 【解決手段】 ケーシング１内にワイヤーロープの巻き
取りドラムを内蔵する。この巻き取りドラム７にはワン
ウェイクラッチ機構Ｃを接続させて、巻き取りドラム７
が繰り出し方向に回転するときには、クラッチ機構Ｃを
空転させてブレーキ機構を構成するディスク１２に回転
力が伝達されないようにする。一方、巻き取り方向に回
転するときには、クラッチ機構Ｃが働いてディスク１２
に回転力が伝達されるようにする。ディスク１２にはブ
レーキシュー１９が圧接しているため、これによって巻
き取りドラム７の回転が制動されるため、ドラム７の巻
き取り動作は緩速にて行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスプリングバランサ
ーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、工具類を吊り下げ支持してお
くためのスプリングバランサーと呼ばれる工場設備があ
る。このものは、工具に接続されているワイヤロープを
巻き取るためのドラムを内蔵しており、工具を使用する
ときにはワイヤロープを繰り出しつつ工具を手元に引き
寄せることができ、使用しないときにはこのドラムに弾
装されているばねによって工具を自動的に作業位置から
遠ざけることができるようになっている。

【０００３】より具体的な構造を説明すると、ドラムの
回転軸にはばねが巻き付けられており、ドラムを巻き取
り方向に付勢している。このばねは、少なくとも工具の
重量に見合う弾発力が設定されているとともに、ワイヤ
ロープの繰り出し過程での弾発力の変動を解消するため
に、ドラムの外周面はテーパ面となっている。これによ
って、工具は常にばねの弾発力とバランスし、工具を軽
い操作力でもって上下させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術では、工具の戻し動作はドラムに弾装されている
ばねによって行われている。このばね力を設定する場合
には、少なくとも工具の重量を支えることができる程度
には設定されていなければならない。工具は必要に応じ
て変更され、種々重量のものを使用できるように、この
うちの最大重量のものに合わせてばね力の設定が行われ
る。

【０００５】そのような設定である場合、軽量の工具が
選択使用された場合には、工具重量とばね力の差が大き
くなる。したがって、工具の卷き取りの際には比較的大
きなばね力が作用し、作業者が工具を解放した途端、急
速に卷き取りがなされ、卷き取り装置側に対する衝撃等
が懸念される事態となる。

【０００６】本発明は上記した従来の問題点に鑑みて開
発工夫されたものであり、その目的とするところは、工
具等に対して比較的大きなばね力が作用する場合にも緩
速に卷き取りが可能なスプリングバランサーを提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１の発明は、先端に工具等が接続されたワイ
ヤー等を巻き取りあるいは繰り出し可能なドラムと、こ
のドラムを巻き取り方向に付勢するばね部材と、前記ド
ラムが卷き取り方向に回転したときに、この卷き取りド
ラムに制動力を作用させるブレーキ機構とを備えてなる
ことを特徴とするものである。

【０００８】また請求項２の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、ブレーキ機構と前記ドラムとの間に、ドラ
ムの卷き取り方向の回転のみを前記ブレーキ機構に伝達
するワンウェィクラッチ機構を介在させてなることを特
徴とするものである。

【０００９】さらに請求項３の発明は、請求項２記載の
ものにおいて、前記ブレーキ機構は前記ワンウェイクラ
ッチ機構に回転可能に組み込まれたディスクに対し、付
勢手段によって常に圧接状態に保持されるブレーキシュ
ーが備えられていることを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の作用と効果】請求項１の発明の作用は以下のよ
うである。工具等を使用する場合には、工具等をばね部
材のばね力に抗しつつ引っ張ってやると、工具等はドラ
ム側から繰り出されて所望の作業場所での作業を可能に
する。この繰り出しの場合には、卷き取りドラムにブレ
ーキ機構の制動力は作用しない。

【００１１】一方、引き出されてきた工具等を解放する
と、卷き取りドラムがばね力によって卷き取り方向に回
転するため、ワイヤー等が卷き取られて工具等が復帰す
る。この場合には、ブレーキ機構の制動力がドラム側に
作用するようになっているため、ドラムの卷き取り動作
は制動される。したがって、工具等の復帰動作は緩速に
て行われる。

【００１２】請求項２の発明によれば、卷き取りドラム
が繰り出し方向に回転した場合には、ワンウェイクラッ
チ機構はドラム回転力をブレーキ機構に伝達しないた
め、ドラムに制動力は付加されない。しかし、工具の解
放によってドラムが卷き取り方向に回転した場合には、
ワンウェイクラッチ機構によってドラムの回転力がブレ
ーキ機構に伝達されるため、ドラムの卷き取り動作は制
動される。したがって、工具の復帰動作は緩速にて行わ
れる。

【００１３】請求項３の発明によれば、ワイヤー等の巻
き取りの際には、ディスクが回転するが、このディスク
にはブレーキシューが付勢手段によって圧接されている
ため、この間の摩擦力によってディスクの回転が制動さ
れ、ひいてはドラムの巻き取り速度が制限される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図５に基づいて説明する。図１はスプリングバランサ
ー全体を示すものである。図中１はケーシングであり、
ここにはスプリングバランサー全体を吊り下げるための
支持フック２が取り付けられている。ケーシング１は図
２に示されるように、円筒状の本体３と、この本体の後
部側開口を塞ぐ基盤２２と、本体３の前部側開口を塞ぐ
円錐台状のカバー４とから構成されている。そして、ケ
ーシング１の内部にはその軸芯に沿って支軸５が設けら
れており、スプリングバランサーの内部機構を支持して
いる。この支軸５は、図示のものは中央部で二軸を接続
した構造となっており、一方側（リアシャフト５ａ）は
基盤２２の中心部に固定され、他方側（フロントシャフ
ト５ｂ）はカバー４の端面の中心に開口する軸孔６へと
通されている。

【００１５】フロントシャフト５ｂにはワイヤーロープ
Ｗの巻き取りドラム７が回転可能に取り付けられてい
る。この巻き取りドラム７はカバー４の内側に収容され
ており、その外周面はカバー４の内面と適合するような
テーパー面７ａとなっているが、テーパー面とすること
の意義については既に述べた通りである。また、ワイヤ
ーロープＷはその一端をドラム７に結着させた状態でド
ラム７周面に巻き付けられており、カバー４の周面に開
口する通し孔８より外部に引き出されるようになってい
る。また、フロントシャフト５ｂにはスパイラルスプリ
ング９（本発明のばね部材に相当する）が巻き付けられ
ている。このスパイラルスプリング９の一端側は支軸５
に、他端側はドラム７にそれぞれ結着され、このスパイ
ラルスプリング９によってドラム７は巻き取り方向に付
勢されている。さらに、フロントシャフト５ｂの後端は
円形の連結板１０の中心部へ通されるている。この連結
板１０はドラム７の開口側を塞ぐようにして取り付けら
れ、これによって連結板１０はドラム７と連動して回転
することができる。

【００１６】そして、連結板１０の反対側の面の中心部
にはワンウェイクラッチ機構Ｃを構成する大径ギヤ１１
がビス止めされ、連結板１０と共転可能となっている。
ワンウェイクラッチ機構Ｃはリアシャフト５ａに対して
遊転自在に組み付けられた円形のディスク１２を有して
いる。ディスク１２において連結板１０と対向する側の
面には計３本の支柱１３が同一円周上に等角度毎に立設
されている。また、各支柱１３には円筒状に形成された
内筒１４が回転不能な状態で密嵌され、その外側には外
筒１５が嵌め込まれている。さらに、外筒１５の先端に
はそれぞれ小径ギヤ１６が取り付けられており、大径ギ
ヤ１１と噛み合っている。 さらにまた、外筒１５の内
周面には図４に示すようなラチェット歯１７が周方向に
連続して設けられ、この実施の形態ではラチェット歯１
７は高さ方向に沿って形成されている。これに対し、内
筒１４の外周面にはラチェット爪１８が形成されてい
る。すなわち、ラチェット爪１８とラチェット歯１７と
の係合は、外筒１５に対し図４に示す反時計周りの回転
（ドラム７がワイヤーロープＷを繰り出す場合）は許容
するものの、時計周りの回転（ドラム７がワイヤーロー
プＷを巻き取る場合）は拘束するようになっている。つ
まり、外筒１５の回転が許容される場合には、各小径ギ
ヤ１６は大径ギヤ１１との噛み合いによってその場で定
置回転するため、ディスク１２は回転しないが、外筒１
５の回転が拘束される場合には、各小径ギヤ１６は大径
ギヤ１１の回転に伴って大径ギヤ１１の周りを公転し、
その結果ディスク１２が回転することとなる。

【００１７】このディスク１２はブレーキ機構の一部を
構成するものであり、その背面には円盤状に形成された
ブレーキシュー１９が当接している。ブレーキシューは
リアシャフト５ａに嵌合されており、さらにこのブレー
キシュー１９の背面には図示３個のばね２０が装着され
てブレーキシュー１９をディスク１２に押し当ててディ
スク１２に制動力を付与するようにしている。各ばね２
０の取付けにあたり、基盤２２の裏側にはばね押さえ２
１が取り付けられ、各ばね２０は基盤２２を通してばね
押さえ２１とブレーキシュー１９との間に介在されてい
る。

【００１８】次に、上記のように構成された本実施形態
の作用効果を具体的に説明する。工具を使用する場合に
は、スプリングバランサーによって吊り下げられている
位置から、手元へ引き寄せる。すると、ワイヤーロープ
Ｗが卷き取りドラム７から繰り出されるが、この場合に
は卷き取りドラム７の回転によって連結板１０も回転
し、さらには大径ギヤ１１が回転する。これによって、
大径ギヤ１１に噛み合っている各小径ギヤ１６も回転す
るが、このときには各小径ギヤ１６を取り付けている外
筒１５が図４に示す反時計周りに回転するため、ラチェ
ット爪１８が各ラチェット歯１７を順次乗り越えてゆく
ことができる。したがって、外筒１５は支柱１３周りに
回転するため、各小径ギヤ１６はその位置で自転するこ
とになる。つまり、ワンウェイクラッチ機構Ｃは空転す
るわけである。したがって、ディスク１２には卷き取り
ドラム７側からの回転力が伝達されず、逆にブレーキ機
構の制動力が卷き取りドラム７側に作用しないことにな
る。以上より、工具を使用する場合にはスパイラルスプ
リング９のばね力のみに抗して手元へ引き寄せることに
なる。

【００１９】工具の使用が完了して通常の吊り下げ位置
へ復帰させる場合には、作業者が工具を解放すると、卷
き取りドラム７がスパイラルスプリング９のばね力によ
って上記とは逆方向に回転するため、ワイヤーロープＷ
が卷き取られ、工具は吊り下げ位置へ復帰する。

【００２０】この間、卷き取りドラム７の回転と共に連
結板１０が回転すると、大径ギヤ１１も上記とは逆方向
に回転する。すると、これと噛み合っている各小径ギヤ
１６も回転するが、このときには外筒１５が図４に示す
時計周りに回転するため、ラチェット爪１８とラチェッ
ト歯１７との係合によって外筒１５はロックされた状態
となっている。したがって、外筒１５は回転が拘束され
ることになり、各小径ギヤ１６は大径ギヤ１１の周りを
公転することになる。これによって、ワンウェイクラッ
チ機構Ｃは卷き取りドラム７側の回転力を伝達してディ
スク１２を回転させるが、ディスク１２にはブレーキシ
ュー１９が当接し、かつブレーキシュー１９にはばね２
０によって圧接力が付与されているため、ディスク１２
には制動力が作用する。こうして、ディスク１２に制動
力が作用する結果、卷き取りドラム７も同様にして制動
されるため、卷き取りドラム７は緩速にて回転させられ
るわけである。

【００２１】以上より、工具を解放した後は工具はゆっ
くりとスプリングバランサー側へ復帰するため、従来の
ような急速な復帰によって装置側に衝撃を与えるような
ことは未然に回避される。

【００２２】なお、本発明は種々の変更が可能であり、
次のような変形例も本発明の技術的範囲に含まれる。

【００２３】本実施形態では機械的なワンウェイクラ
ッチ機構Ｃを使用したが、電磁式のクラッチ機構を用い
てもよい。例えば、センサによって卷き取りドラム７の
回転方向を検出し、卷き取り方向である場合にのみブレ
ーキ機構側に回転力を伝達させるようにする、等が考慮
される。

【００２４】本実施形態では卷き取りドラム７とブレ
ーキ機構との間にクラッチ機構を配置したが、これに代
えてブレーキシュー１９をディスク１２に対して接離さ
せるにしてもよい。つまり、ブレーキシュー１９はドラ
ム７が繰り出し方向に回転している場合には、ディスク
１２から離間した状態としておき、卷き取りドラム７が
卷き取り方向に回転した場合のみ、ブレーキシュー１９
を圧接させて制動力が作用するように、ここにクラッチ
機構を設けるわけである。

【図面の簡単な説明】

【図１】スプリングバランサー全体を示す斜視図

【図２】内部機構を示す分解斜視図

【図３】組み付け状態を示す断面図

【図４】図３のIV-IV線断面図

【図５】図３のV-V線断面図

【符号の説明】

５…支軸 ７…巻き取りドラム １２…ディスク １９…ブレーキシュー Ｃ…ワンウェイクラッチ機構 Ｗ…ワイヤーロープ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に工具等が接続されたワイヤー等を
   巻き取りあるいは繰り出し可能なドラムと、 このドラムを巻き取り方向に付勢するばね部材と、 前記ドラムが卷き取り方向に回転したときに、この卷き
   取りドラムに制動力を作用させるブレーキ機構とを備え
   てなることを特徴とするスプリングバランサー。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、ブレーキ
   機構と前記ドラムとの間に、ドラムの卷き取り方向の回
   転のみを前記ブレーキ機構に伝達するワンウェィクラッ
   チ機構を介在させてなることを特徴とするスプリングバ
   ランサー。
3. 【請求項３】 請求項２記載のものにおいて、前記ブレ
   ーキ機構は前記ワンウェイクラッチ機構に回転可能に組
   み込まれたディスクに対し、付勢手段によって常に圧接
   状態に保持されるブレーキシューが備えられていること
   を特徴とするスプリングバランサー。