JPH10291780A - 動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 昇降と任意の高さでの保持が可能であると共
にモータ等の故障による緊急事態が発生しても手動で被
介護者や物品を下降させることができる耐久性に優れた
安価でコンパクトな動力伝達機構を提供する。 【解決手段】 通常使用時にはリング３２のストッパ用
穴３０にストッパピン５４を嵌合させることによってリ
ング３２を本体に対して固定状態とする。リングの内周
面とカム１６の外周面との間に第一と第二空間とを形成
し、第一空間の内部のローラ４６を付勢するスプリング
４０を備える。カム１６には、第一空間を区画する位置
にカム面４８を有し、そのカム面は、リング３２の内周
面との間隔がローラ４６の直径より大きい箇所と小さい
箇所とを有する。カム１６に対して回転自在な歯車２８
には第一空間内に位置する第一ピン４２と第二空間内に
位置する第二ピン４４とを固定する。カム１６に、ベル
トを巻き付けるためのプーリ１４を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ等の駆動手
段で人や物を保持するベルト等を昇降させることができ
ると共に、手動によってベルト等を下降させることがで
きる動力伝達機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばモータ等の駆動手段でベルト等を
巻き上げる介護用リフトにおいては、介護者を載せるバ
ケットを任意の高さで保持することができると共に、緊
急時にはバケットをゆっくりと降下させる機能が必要で
ある。このように、介護者を載せるリフトだけでなく、
種々の物品を昇降させるリフトにおいても、駆動手段等
が故障した際には、物品を降下させる必要が生じる。任
意の高さで保持するバケット等を保持することができ、
しかも緊急時や故障時にバケット等を降下させることが
可能な従来のリフトとしては、電磁クラッチブレーキを
使用するもの（クラッチブレーキでモータの逆回転を阻
止し、非通電時でもブレーキを効かせる）や、最大負荷
でも落下しない大きな歯車比の歯車で構成したものや、
回転部にワンウェイの摩擦抵抗を設けたもの等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このうち、電磁クラッ
チブレーキを使用するものは、動作は確実であるが、構
造が複雑でコストが高くなるという欠点があった。大き
な歯車比の歯車で構成したものは、昇降速度が遅いとい
う欠点があり、更に、非常時のおける下降の際に体重の
軽い人は降ろす速度が遅いという欠点があった。回転部
にワンウェイの摩擦抵抗を設けたものは、耐久性に乏し
いという欠点があった。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、駆動手段による被介護者や物品の昇降が可能であ
り、任意の高さでの保持が可能であると共に、モータ等
の故障による緊急事態が発生しても手動で被介護者や物
品を下降させることができる耐久性に優れた安価でコン
パクトな動力伝達機構を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ハウジングと、そのハウジングの内部に回
転自在に備えられるものであってベルトを巻き付けるた
めのプーリと、そのプーリと一体に固定されるカムと、
前記ハウジングに固定される駆動手段と、その駆動手段
によって回転させられるものであって前記カムに対して
回転自在な歯車と、その歯車に固定される第一ピン並び
に第二ピンと、前記カムの外周面に取り付けられるもの
であってそのカムに対して回転自在なリングと、そのカ
ムの外周面と前記リングの内周面との間に形成されるも
のであって前記第一ピンを挿入するための第一空間並び
に前記第二ピンを挿入するための第二空間と、第一空間
の内部に備えられるローラとそれを一方向に付勢するス
プリングと、前記第一空間を区画するカムの外周に形成
されるものであって前記リングの内周面との距離が前記
ローラの直径より大きい箇所と小さい箇所とを有するカ
ム面と、前記リングに形成させるストッパ用穴と、その
ストッパ用穴に嵌合可能なものであって前記本体に変位
自在に保持されるストッパピンと、そのストッパピンを
ストッパ用穴に常に嵌合するよう付勢する付勢手段と、
その付勢手段に抗してストッパピンをストッパ用穴から
外すための操作ノブとを有し、通常時にはリングのスト
ッパ用穴にストッパピンを嵌合させることによってリン
グを前記本体と固定状態とし、駆動手段によって歯車を
回転させることによって第一ピンと第二ピンの少なくと
も一方がカムとプーリを回転させてプーリへのベルトの
出し入れを行い、駆動手段を停止させた状態では前記カ
ム面と前記リングの内周面とでローラを挟んでカム及び
プーリの下降方向の回転を阻止し、駆動手段を停止させ
た状態で前記ストッパピンをストッパ用穴から外すと、
リングが本体に対して回転自在となり、前記カム面と前
記リングの内周面とに挟まれたローラを介して回転自在
なリングとカムとを連結してプーリの回転を可能にして
ベルトを引き下げるようにしたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係わる動力伝達機構の一実施形態
を示す分解斜視図、図２は動力伝達機構の正面図、図３
は図２の縦断面図、図４は図３のＹ−Ｙ線断面図であ
る。ハウジング１０の内部には中心軸１２が固定され、
その中心軸１２の外面にはプーリ１４とカム１６とが回
転自由に取り付けられている。それらプーリ１４とカム
１６とはボルト１８で固定されている。プーリ１４の両
面には、プーリ１４の直径より径大の円盤状のガイド２
０が固定されており、そのプーリ１４の周囲でしかも一
対のガイド２０の間にロープまたはベルト２２が巻き付
けられる。

【０００７】前記カム１６は、図１に示すように、小径
の筒部２４と、円弧状の外周に２箇所の切欠（図１）を
形成した大径のカム面部２６とから成る。その小径の筒
部２４の外周に歯車２８を嵌合させ、筒部２４と歯車２
８とが互いに自由に回転できるように設定されている。
前記大径のカム面部２６の外周に２個所のストッパ用穴
３０を形成したリング３２を嵌合させ、カム面部２６と
リング３２とが互いに自由に回転できるように設定され
ている。カム面部２６の外周面に形成された２個の切欠
とリング３２の内周面との間に、図４に示す第一空間３
４と第二空間３６とが形成される。カム面部２６には、
第一空間３４に開口する穴３８（図１並びに図４）が形
成され、その穴３８にスプリング４０が収納され、通常
状態においてそのスプリング４０の一端は穴３８から第
一空間３４内に突出している。

【０００８】前記歯車２８には前記カム面部２６に対向
する側面に、第一ピン４２と第二ピン４４とが固定され
ており、第一ピン４２は前記第一空間３４に挿入され、
第二ピン４４は前記第二空間３６に挿入される。第一空
間３４の内部には、前記第一ピン４２と平行にローラ４
６が挿入され、そのローラ４６は前記スプリング４０に
よって一方の方向に付勢される。カム面部２６には第一
空間３４を区画する位置にカム面４８が形成され、その
カム面４８は、リング３２の内周面との間隔がローラ４
６の直径より大きい箇所と小さい箇所とを有する。カム
面４８のうち、ローラ４６の直径より大きい箇所は前記
穴３８に近い位置に形成され、ローラ４６の直径より大
きい箇所は前記穴３８より離れた位置に形成される。

【０００９】図４に示すように、第一空間３４内におい
て、ローラ４６はカム面４８に対向する位置に配置さ
れ、第一ピン４２はローラ４６を中心にしてスプリング
４０と反対側に配置される。通常時においては、前記ス
プリング４０によって、ローラ４６は前記リング３２の
内周面とカム面４８との両方に接触する位置まで付勢さ
れている。ローラ４６がリング３２の内周面に接触する
接線とカム面部２６の壁に接触する接線とのなす角度θ
は楔形となっており、図４でカム面部２６（カム１６）
が反時計方向（Ｂ方向）に回転する場合には、ローラ４
６はその回転に抗するものである。即ち、ローラ４６が
リング３２の内周面とカム面４８との両方に接触してい
る状態で、図４でカム１６が反時計方向に回転しようと
しても、リング３２が本体１０に固定された状態である
場合には、カム１６は反時計方向には回転しないように
なっている。

【００１０】図３に示すように、前記本体１０にはスト
ッパ部材５０が固定されている。このストッパ部材５０
は主に、本体１０に固定するためのハウジング５２と、
そのハウジング５２に対して変位可能なものであって前
記リング３２のストッパ用穴３０と嵌合するためのスト
ッパピン５４と、そのストッパピン５４を常に前記スト
ッパ用穴３０と嵌合する方向に付勢するための付勢手段
としてのスプリング５６と、ストッパピン５４をストッ
パ用穴３０から外すための操作ノブ５８とから成る。通
常時は、前記リング３２のストッパ用穴３０に、ストッ
パ部材５０のストッパピン５４を嵌合させる。この嵌合
状態においては、リング３２は本体１０（ストッパ部材
５０）に固定された状態となる。ストッパ用穴３０にス
トッパピン５４を嵌合させた状態（図３の状態）から、
操作ノブ５８を下方に引くと、スプリング５６に抗して
ストッパピン５４がストッパ用穴３０から外れる。この
状態においては、リング３２と本体１０との固定が外
れ、リング３２はカム面部２６（カム１６）の周囲を自
由に回転できる状態となる。

【００１１】前記ハウジング１０には駆動手段としての
モータ６０が固定され、そのモータ６０の軸先端にピニ
オン６２を固定し、そのピニオン６２を前記歯車２８の
歯と噛み合わせる。このモータ６０のが駆動すると、歯
車２８がカム１６の筒部２４の周りを回転する。

【００１２】次に、動作について説明する。通常の状態
では、図３に示すように、リング３２のストッパ用穴３
０にストッパ部材５０のストッパピン５４が嵌合し、リ
ング３２は本体１０（またはストッパ部材５０）に固定
された状態となっている。通常の状態では更に、図４に
示すように、第一空間３４内においてローラ４６はスプ
リング４０によって上方に押され、前記リング３２の内
周面とカム面部２６との両方に接触させられている。ま
た、第一空間３４内の第一ピン４２はローラ４６と離れ
た状態にあると共に、第二空間内の３６内の第二ピン４
４はカム面部４８に回転方向の力を与えない状態にあ
る。

【００１３】通常の状態からモータ６０がベルト２２を
巻き上げる方向に作動すると、図４において歯車２８が
時計方向（Ａ方向）に回転し、この歯車２８と共に第一
ピン４２とピン第二ピン４４が回転する。ここで、図５
に示すように、第一空間内の３４内の第一ピン４２はカ
ム面部２６の壁に接触すると共に、第二空間３６内のピ
ン第二ピン４４はカム面部２６の壁に接触し、第一ピン
４２と第二ピン４４のうちの少なくとも１つが図５でカ
ム１６を時計方向（ａ方向）に回転させる。この際、ロ
ーラ４６がリング３２の内周面とカム面部２６との両方
に接触しているが、そのローラ４６は図５におけるカム
１６の時計方向の回転を妨げることはない。カム１６と
前記プーリ１４とが固定されているので、図５における
カム１６の時計方向の回転は、図２においてプーリ１４
を反時計方向に回転させ、プーリ１４にベルト２２を巻
き付ける。

【００１４】次に、モータ６０の作動が停止すると、第
一ピン４２と第二ピン４４によってカム１６を時計方向
（図５）に回転させる力が無くなる。それと共に、図２
や図３において、ベルト２２の自重やベルト２２に載せ
た介護者や物等の重さによってベルト２２を下に引っ張
る力がかかる。このベルト２２を下に引っ張る力は、図
４においてカム面部２６（カム１６）を反時計方向（ｂ
方向）に回転させる力となる。図４の状態から、カム１
６が反時計方向に回転しようとするが、ローラ４６がリ
ング３２の内周面とカム面４８との間の楔形の両面に挟
まれる。この状態では、リング３２が本体１０に固定さ
れた状態であるので、カム１６は反時計方向に回転する
ことはない。この結果、モータ６０の作動を停止させた
状態では、プーリ１４が回転することはなく、ベルト２
２に載せている介護者や物品が落下することはなく、安
定的に保持することができる。

【００１５】その後、ベルト２２に載せている介護者や
物品を下に下げる際には、モータ６０を逆回転させる。
即ち、図４において歯車２８と第一ピン４２とピン第二
ピン４４を反時計方向（Ｂ方向）に回転させる。これに
よって、第一ピン４２がスプリング４０に抗してローラ
４６を押し、更にカム面部２６（カム１６）に図４で反
時計方向（ｂ方向）の回転力を加える（図６）。図６の
状態では、第一ピン４２がローラ４６を介してカム面部
２６（カム１６）を回転させ、第二ピン４４は直接接触
してカム面部２６（カム１６）を回転させる。図６の状
態でカム面部２６（カム１６）に反時計方向（ｂ方向）
の回転力が与えられると、このカム１６の反時計方向の
回転を妨げるものは無く、カム１６は反時計方向に回転
させられる。カム１６とプーリ１４とが固定されている
ので、プーリ１４は図２において時計方向に回転し、こ
の結果、プーリ１４からベルト２２が引き出され、介護
者や物品が下に下げられる。

【００１６】本発明では、手動でベルト２２を下に下げ
ることができる。即ち、モータ６０を停止させた状態
で、ストッパ部材５０の操作ノブ５８を引っ張る。操作
ノブ５８を引っ張ることによって、ストッパピン５４と
リング３２のストッパ用穴３０との嵌合が外れ、リング
３２はストッパ部材５０（本体１０）に対して回転可能
な状態となる。ベルト２２に介護者や物品を載せていた
場合には、図４でカム１６に反時計方向（ｂ方向）に回
転する力が加えられる。そのカム１６の回転力によっ
て、ローラ４６がリング３２の内周面とカム面４８との
楔形の両面に挟まれるが、リング３２はストッパ部材５
０（本体１０）に対して回転自在な状態となっているた
め、楔形の両面に挟まれたローラ４６を介してリング３
２とカム１６とが連結された状態となり、図４でカム１
６と共にリング３２が反時計方向に回転する。この結
果、図２でプーリ１４が時計方向に回転しベルト２２を
下に下げることができ、介護者や物品を下に降ろすこと
ができる。なお、上記ではモータ６０を停止させた状態
について説明したが、バッテリ切れや停電やコントロー
ラ等の故障の場合でも、ストッパ部材５０の操作ノブ５
８を引っ張ることによって、クラッチ機能を解除するこ
とができ、介護者や物を下に降ろすことができる。

【００１７】以上のように本発明では、モータ６０の作
動によって、ベルト２２をローラ４６に巻き上げたり、
ベルト２２をローラ４６から引き出したりして、介護者
や物品を昇降させることができる。そして、モータ６０
の停止によって、介護者や物品を停止位置に保持するこ
とができる。更に、モータ６０の故障や、バッテリ切れ
や、停電や、コントローラ等の故障があっても、ストッ
パ部材５０の操作ノブ５８を引っ張ることによって、ク
ラッチ機能を解除することができ、介護者や物品を下に
降ろすことができる。

【００１８】なお、前記カム１６には、ローラ４６とス
プリング４０と第一ピン４２を収容すると共にカム面４
８を形成した第一空間を３４を１箇所設け、第二ピン４
４を収容する第二空間を３６を１箇所設けたが、図７に
示すように、ローラ４６とスプリング５６と第一ピン４
２を収容する第一空間を３４を２箇所（またはそれ以上
の複数箇所）設けると共に、ピン第二ピン４４を収容す
る第二空間を３６を２箇所（またはそれ以上の複数箇
所）設けるようにしても良い。このように、機構を２箇
所以上設けることにより、１箇所の機構が故障しても他
の機構で作動させることができ、性能を安定させること
ができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係わる動力伝達
機構によれば、クラッチは楔形の面にローラを接触させ
るものであるので、経時劣化が少なく品質が安定する。
また、ブレーキ兼クラッチ機構は、小型のリングとカム
とローラとスプリングとから成る簡単な構造であるの
で、安価である。更に、ブレーキ兼クラッチ機構をプー
リの側面に備えたので、コンパクトにすることができ
る。また、通常時には、プーリはベルトにかかる力によ
っては回転させられることはないので、介護者や物品の
重量に関係無く停止状態において確実に保持することが
できる。その上、従来はモータの故障や、バッテリ切れ
や、停電や、コントローラ等の故障があった場合には、
介護者や物品を下に降ろすことができなかったが、本発
明では、駆動手段等の故障が発生しても、手動でクラッ
チ機能を解除することができ、介護者や物品を下に降ろ
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる動力伝達機構の一実施形態を示
す分解斜視図である。

【図２】本発明に係わる動力伝達機構の正面図である。

【図３】図２の縦断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】ベルトの巻上げ時のピンでカムを回転させる状
態を示す要部断面図である。

【図６】ベルトの下降時のピンでカムを回転させる状態
を示す要部断面図である。

【図７】本発明の他の実施形態を示す要部断面図であ
る。

【符合の説明】

１０ ハウジング １４ プーリ １６ カム ２２ ベルト ２４ 筒部 ２６ カム面部 ２８ 歯車 ３０ ストッパ用穴 ３２ リング ３４ 第一空間 ３６ 第二空間 ４０ スプリング ４２ 第一ピン ４４ 第二ピン ４６ ローラ ４８ カム面 ５０ ストッパ部材 ５４ ストッパピン ５６ スプリング ５８ 操作ノブ ６０ モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、そのハウジングの内部に
   回転自在に備えられるものであってベルトを巻き付ける
   ためのプーリと、そのプーリと一体に固定されるカム
   と、前記ハウジングに固定される駆動手段と、その駆動
   手段によって回転させられるものであって前記カムに対
   して回転自在な歯車と、その歯車に固定される第一ピン
   並びに第二ピンと、前記カムの外周面に取り付けられる
   ものであってそのカムに対して回転自在なリングと、そ
   のカムの外周面と前記リングの内周面との間に形成され
   るものであって前記第一ピンを挿入するための第一空間
   並びに前記第二ピンを挿入するための第二空間と、第一
   空間の内部に備えられるローラとそれを一方向に付勢す
   るスプリングと、前記第一空間を区画するカムの外周に
   形成されるものであって前記リングの内周面との距離が
   前記ローラの直径より大きい箇所と小さい箇所とを有す
   るカム面と、前記リングに形成させるストッパ用穴と、
   そのストッパ用穴に嵌合可能なものであって前記本体に
   変位自在に保持されるストッパピンと、そのストッパピ
   ンをストッパ用穴に常に嵌合するよう付勢する付勢手段
   と、その付勢手段に抗してストッパピンをストッパ用穴
   から外すための操作ノブとを有し、通常時にはリングの
   ストッパ用穴にストッパピンを嵌合させることによって
   リングを前記本体と固定状態とし、駆動手段によって歯
   車を回転させることによって第一ピンと第二ピンの少な
   くとも一方がカムとプーリを回転させてプーリへのベル
   トの出し入れを行い、駆動手段を停止させた状態では前
   記カム面と前記リングの内周面とでローラを挟んでカム
   及びプーリの下降方向の回転を阻止し、駆動手段を停止
   させた状態で前記ストッパピンをストッパ用穴から外す
   と、リングが本体に対して回転自在となり、前記カム面
   と前記リングの内周面とに挟まれたローラを介して回転
   自在なリングとカムとを連結してプーリの回転を可能に
   してベルトを引き下げるようにすることを特徴とする動
   力伝達機構。
2. 【請求項２】 前記カムの外周面と前記リングの内周面
   との間に形成されるものであって前記第一ピンを挿入す
   るための第一空間並びに前記第二ピンを挿入するための
   第二空間とを複数個設け、各第一空間の内部にそれぞれ
   ローラとそれを一方向に付勢するスプリングとを設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達機構。