JP6472193B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転駆動によって大きな荷重を発生させる駆動装置であって、この回転駆動を機械的に抑制する駆動装置に関する。

ドラムに捲回された長尺部材を引き出し又は巻き取る装置には、ドラムの回転軸に渦巻きバネの内端を接続し、当該渦巻きバネを駆動することにより、ワイヤの引き出し又は巻き取りを行う駆動装置がある。

このような装置の駆動力が大きい場合には、手動による長尺部材の引き出し又は巻き取りは難しいために、長尺部材の配索が難しい。そのため、予め、長尺部材をドラムから引き出された状態で、ラッチにより回転軸の回転を抑制することも考えられる。

特許第３８０９５５９号公報

しかしながら、ラッチによる回転抑制には、渦巻きバネによる大きな荷重に抗する十分な係合が得られるラッチ構成が必要であり、長尺部材を自在に引き出し可能にするためには、大きな荷重に抗する十分な係合を解除するラッチ機構が必要であり、このため装置が複雑になる。

本発明の目的は、簡単な構成で、長尺部材を容易に引き出し可能な駆動装置を提供することである。

本発明の一態様に係る駆動装置は、動力伝達部材を駆動する回転軸と、前記回転軸を軸支する基体と、前記回転軸に内端が接続され、外端が前記基体に接続され、前記回転軸を付勢する渦巻きバネと、前記回転軸の垂直方向を含む方向に延びるように配置されて係脱自在に前記回転軸と前記基体とに係合し、且つ、前記回転軸及び前記基体のいずれか一方または両方から取り外し可能な係合部材と、を備える構成を採る。

本発明によれば、係合部材が回転軸の垂直方向を含む方向に延びるように配置されて係脱自在に回転軸と基体とに係合することにより、回転軸の回転を停止させることができるので、駆動装置を簡単な構成で、長尺部材を容易に配索することができる。

（ａ）本発明の実施の形態に係る駆動装置の一方の側から見た外観を示す斜視図、（ｂ）図１（ａ）の駆動装置の他方の側から見た外観を示す斜視図 （ａ）図１の駆動装置の上面図、（ｂ）図１の駆動装置の正面図、（ｃ）図１の駆動装置の側面図 係合部材の他の構成を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る駆動装置の一方の側から見た外観を示す斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の駆動装置の他方の側から見た外観を示す斜視図である。図２（ａ）は、図１の駆動装置の上面図、図２（ｂ）は、図１の駆動装置の正面図、図２（ｃ）は、図１の駆動装置の側面図である。以下、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて、駆動装置の構成について説明する。

駆動装置１０は、ハウジング１１、第１渦巻きバネ１２、第２渦巻きバネ１３、ドラム１４、回転軸１５、ワイヤ１６、軸受け１７、第１係合部１９、第１係合孔２０、第２係合部２１、第２係合孔２２、係止ピン２３を備えている。

ハウジング（基体）１１には、第１渦巻きバネ１２と第２渦巻きバネ１３が収容され、また、ハウジング１１の側壁に隣接してドラム１４が設けられている。ハウジング１１は、ドラム１４の回転軸１５を軸支する。

渦巻きバネ１２、１３の外端は、ハウジング１１に接続され、渦巻きバネ１２、１３の内端は、ドラム１４の回転軸１５に接続され、渦巻きバネ１２、１３は回転軸１５を付勢する。

ドラム１４は、ワイヤ１６を引き出し及び巻き取り可能に捲回し、ドラム１４がワイヤ１６を巻き取る方向に渦巻きバネ１２、１３が付勢されている。

ワイヤ１６（可撓性長尺部材）は、金属の撚り線であり、高強度かつ可撓性を有している。ワイヤの太さ（断面の直径）は、例えば、１〜１０ｍｍ程度である。ワイヤ１６の一端はドラム１４に取り付けられている。なお、ドラム１４とワイヤ１６とにより駆動装置１０の駆動力が、ワイヤ１６の先端に取付けられる駆動対象物に駆動力を伝達することができる。

回転軸１５の軸受け１７は、例えば、ボールベアリングであり、回転軸１５の回転の円滑化が図られている。なお、図２では、複数のボールベアリングが用いられた場合を示しているが、ボールベアリングは１つでもよいが、軸ブレを防止するために基端側と先端側との２か所で回転軸を支持することが好ましい。

回転軸１５の端部には、係止ピン２３が係合される第１係合部１９が設けられている。第１係合部１９は、ハウジング１１のドラム１４が設けられた側（先端側）と反対側（基端側）に配置された回転軸１５の端部に設けられている。第１係合部１９には、回転軸１５に対して垂直方向に貫通した第１係合孔２０が形成されている。

ハウジング１１には、係止ピン２３が係合される第２係合部２１が設けられている。第２係合部２１は、ハウジング１１の側壁から外側へ張り出すように配置された板状となっている。第２係合部２１には、回転軸１５が所定角度のときに、第１係合部１９の第１係合孔２０と一直線上に位置する第２係合孔２２が形成されている。第２係合部２１は略Ｌ字状の支持部材に設けられ、該支持部材は、ハウジング１１に接続する接続部を有している。前記接続部は、回転軸１５に対して垂直方向で回転軸１５に向かって延びることにより、回転軸１５の回転に対して支持しやすくなっており、第２係合部２１は前記接続部に対して略垂直、すなわち回転軸に対して略平行に設けられている。つまり、係止ピン２３が、第１係合部１９で係合して回転軸１５の垂直方向を含む方向に延びて、第２係合部２１と係合することにより、回転軸１５の回転トルクを支持部材で容易に受けることができる。ここで、支持部材がハウジング１１に固定されることにより、係止ピン２３もハウジング１１に対して固定されるため、回転軸１５もハウジング１１に対して固定されることとなり、回転軸１５の回転が規制される。

係止ピン（係合部材）２３は、第１係合孔２０と、第２係合孔２２とに嵌挿入され、係合する。また、係止ピン２３は、第１係合部１９及び第２係合部２１のいずれか一方または両方から取り外し可能であればよい。本実施の形態では、係止ピン（係合部材）２３の、回転軸１５との係合とハウジング１１との係合が、貫通孔である第１係合部１９及び第２係合部２１への挿通により行うことができることから容易に係脱可能である。また、係止ピン２３を回転軸１５またはハウジング１１との係合のいずれか一方のみから取り外すだけで、回転軸の回転抑制状態を解除することができ、ラッチ機構のような複雑な構造を必要としない。

このように、本実施の形態によれば、大きな荷重を発生する駆動装置１０において、ワイヤ１６を配索する際、第１係合孔２０と第２係合孔２２とに係止ピン２３を嵌挿入して、回転軸１５を係止しておくことにより、ワイヤ１６に荷重が発生しないようにすることができ、簡単な構成で、ワイヤ１６を手動で容易に配索することができる。また、大きな荷重を発生する駆動装置１０の駆動力に抗してドラム１４からワイヤ１６を引き出してワイヤ１６の先端を作動対象物に取付けて、所定の配索経路で所定の張力をワイヤ１６に付与した状態とすることは難しい。しかし、回転軸１５と係止ピン２３とハウジング１１との係合により大きな荷重を発生する駆動装置１０による回転軸の回動を抑制した状態で、所定の配索経路でワイヤ１６の先端に、作動に大きな荷重が必要な作動対象物を取付けて、作動対象物よりワイヤ１６を所定の張力を付与した状態としておき、次いで、回転軸１５と係止ピン２３とハウジング１１との係合の少なくとも１つの係合を解除することにより、駆動装置１０がワイヤ１６を介して作動対象物を作動可能な状態とすることが容易にできる。

なお、本実施の形態では、基体としてハウジングを例に説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、渦巻きバネを囲って固定するフレームでもよい。

また、本実施の形態では、可撓性長尺部材としてワイヤを例に説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、ベルトでもよい。

また、本実施の形態では、係止ピンが第２係合孔に嵌挿入する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、係止ピンと第２係合孔とは螺合してもよい。これにより、係止ピンを確実に係止することができる上、係止ピンの取り外しも容易となる。また、係止ピンと第１係合孔とが螺合し、かつ、係止ピンが第２係合孔に嵌挿入してもよいし、係止ピンと第１係合孔及び第２係合孔とが共に螺合してもよい。また、本実施の形態における嵌挿入は、遊嵌であってもよい。

また、本実施の形態では、係合部材として係止ピンを例に説明したが、本発明はこれに限るものではなく、回転軸の垂直方向を含む方向に延びるように配置されて係脱自在に回転軸と基体とに係合すればよい。例えば、図３に示すように、回転軸１５の先端に四角柱状の突起１５ａを設け、その直下にハウジング１１から突出して固定された四角柱状の突起２１ａを設け、突起１５ａと突起２１ａに同時に嵌合する２つの凹部を有する係合部材２３ａを用いて、回転軸１５を係止してもよい。

また、本実施の形態では、係止ピン、第１係合孔及び第２係合孔をハウジングのドラムが設けられた側と反対側に配置した場合について説明したが、これらをハウジングのドラムが設けられた側に配置してもよい。

また、本実施の形態では、動力伝達部材としてドラムとワイヤを例に説明したが、本発明はこれに限るものではなく、動力伝達部材としてギア、カムなどを用いてもよい。なお、動力伝達部材は、駆動装置により生じた駆動力を、対象物に駆動装置の駆動目的を果たすことができるように伝達する部材であれば、特に限定されるものではなく、例えば駆動対象物を昇降させるのであれば駆動対象物を昇降するように牽引することができればよい。

また、本実施の形態では、回転軸に第１係合部を設ける場合を例に説明したが、本発明はこれに限らず、回転軸に同軸ギアを取り付け、同軸ギアを回転軸として、係合部材が、回転軸の垂直方向を含む方向に延びるように配置されて係脱自在に同軸ギアに係合するようにしてもよい。

また、回転軸は、ドラムの中心軸と共通でもよいし、ドラムの中心軸に接続されていてもよい。また、駆動装置１０の駆動源は、モータによる回転防止としても効果を発揮するために、モータでもよいが、停止手段を自ら持たない渦巻きバネであることが好ましい。

本発明は、簡単な構成で、長尺部材を容易に配索するのに有用である。

１０ 駆動装置
１１ ハウジング
１２ 第１渦巻きバネ
１３ 第２渦巻きバネ
１４ ドラム
１５ 回転軸
１５ａ、２１ａ 突起
１６ ワイヤ
１７ 軸受け
１９ 第１係合部
２０ 第１係合孔
２１ 第２係合部
２２ 第２係合孔
２３ 係止ピン
２３ａ 係合部材

Claims (7)

1. 動力伝達部材を駆動し、第１係合部を有する回転軸と、
   前記回転軸を軸支し、第２係合部を有する基体と、
   前記回転軸に内端が接続され、外端が前記基体に接続され、前記回転軸を付勢する渦巻きバネと、
   係脱自在に前記回転軸の前記第１係合部と前記基体の前記第２係合部とに係合し、且つ、前記回転軸の前記第１係合部及び前記基体の前記第２係合部のいずれか一方または両方から取り外し可能であり、軸部を有する係合ピンと、
   を備え、
   前記第１係合部は、前記回転軸の垂直方向に貫通する第１係合孔を有し、
   前記第２係合部は、前記回転軸が所定角度のときに前記第１係合孔と一直線上に位置する第２係合孔を有し、
   前記軸部は、前記第１係合孔と前記第２係合孔とに嵌挿入され、前記第１係合孔と前記第２係合孔とに係合することで前記回転軸の回転を規制し、
   前記第１係合孔と前記第２係合孔と前記係合ピンとは、
   前記係合ピンが前記第１係合孔と係合して前記回転軸の垂直方向を含む方向に延びることで前記第２係合孔と係合し、
   前記係合ピンを前記第１係合部または前記第２係合部との係合のいずれか一方のみから取り外すだけで、前記回転軸の回転抑制状態の解除が可能となるように、
   構成されている、
   駆動装置。
2. 前記基体は、前記渦巻きバネを内側に収容し、
   前記第１係合部は、前記基体の外側に突出する前記回転軸の端部に設けられ、
   前記第２係合部は、前記基体から外側に張り出して設けられている、
   請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記係合ピンと前記第２係合孔とが螺合して係止される、
   請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記動力伝達部材は、
   可撓性長尺部材と、
   前記可撓性長尺部材の一端が接続し、前記可撓性長尺部材の引き出しまたは巻き取りを行うドラムと、
   を備え、
   前記回転軸は、前記ドラムの中心軸と共通、或いは、前記ドラムの中心軸に接続されている、
   請求項１に記載の駆動装置。
5. 前記基体は、前記渦巻きバネを収容するハウジングであり、
   前記第２係合部は、前記ハウジングに固定された支持部材に設けられている、
   請求項１に記載の駆動装置。
6. 前記支持部材は、前記ハウジングに接続する接続部を有し、
   前記接続部は、前記回転軸に対して垂直方向に延びている、
   請求項５に記載の駆動装置。
7. 前記第２係合部は、前記回転軸に対して平行に設けられている、
   請求項５または６に記載の駆動装置。

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