JPH10149461A - 自動改札機などの昇降装置およびそれに適するバネ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動改札機のカードハンドラーのユニットの
昇降駆動に適するように、スペースをとらず、モータの
容量も少なくて済み、設計の自由度が高い電動式の昇降
装置を提供する。 【解決手段】 自動改札機の本体２内に上下方向に移動
自在に設けられたユニット４を上昇させる付勢力を備え
たバネ装置Ｂと、ユニット４の底部にその端部が連結さ
れ、下方向に延びている引きケーブルＣと、その引きケ
ーブルＣを巻き取り・送り出すモータ駆動のケーブル駆
動機構と、ユニット４をその下降端でロックする手段と
からなり、前記バネ装置Ｂが、それぞれの基端がユニッ
ト４および本体２に回動自在に取りつけられると共に自
由端同士が回動自在に連結された一対のレバー１２、１
５と、それぞれのレバ−の自由端の延長部と相手側のレ
バーの基端側との間に掛け渡された引っ張りバネ２２と
からなる昇降装置Ａ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動改札機などにお
ける昇降装置およびそれに適するバネ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な自動改札機は、本体と、その本
体内に配置したカードハンドラーのユニットとを備えて
いる。そのユニットはメンテナンスを容易にするため、
通常は本体内に昇降自在に設けられ、ユニットを昇降駆
動する昇降装置が本体とユニットの間に収容されてい
る。

【０００３】従来の昇降装置は、一般的にモータを駆動
源とし、ネジとナットの組み合わせにより回転運動を往
復直進運動に変換している。たとえば特開平３−１４８
７９０号公報では、ネジ−ナット型の変換機構をユニッ
トの下方に水平方向に配置すると共に、ナットの水平方
向の運動をユニットの上下運動に変換するレバー機構を
採用している。またこのものは、ネジ軸の前後に逆方向
のネジを設けて一対のナットを同時に逆方向に移動さ
せ、それぞれのナットに設けたレバーにより、ユニット
の前後を同調して昇降させるように工夫している。また
この公報は、モータ駆動に代えて、手動でネジを回転さ
せるハンドルを設けることも開示している。

【０００４】他方、特開平７−３０２３６０号公報は、
ネジとナットの変換機構を利用してピストンを作動する
油圧ポンプを設け、その油圧ポンプで得られた油圧で上
下方向に配置した油圧シリンダを駆動し、ユニットを昇
降させるようにしている。

【０００５】特開平３−１６０５８９号公報は、ユニッ
トの重量をガススプリングなどのバランス手段で軽減
し、手動操作でユニットを引き上げるものを提案してい
る。このものは複数本のガススプリングを上下方向に配
置し、ユニットがそのメンテナンス中に自然に降下して
こないように、ユニットを上昇端でロックするロック手
段を設けている。

【０００６】さらに特開平８−７７３９９号公報では、
ガススプリングの基端を昇降ストロークの中間部に回動
自在に設け、先端をユニットに回動自在に取り付けてい
る。このものはガススプリングの上向きの分力でバラン
ス力を与えると共に、下降端近辺では下向きの分力によ
りロック作用を行わせている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のモータ駆動によ
る昇降装置（特開平３−１４８７９０号）は、ユニット
の下降時にはそれほどスペースをとらず、上昇時にのみ
スペースをとるので、自動改札機にとって都合がよい。
しかしユニットの重量が７０〜８０kgもあるので、モー
タの容量が大きくなり、別個の電源回路が必要である。
さらに減速機も含めるとかなりスペースをとる。またネ
ジ・ナット型の回転・直進変換機構やレバータイプの水
平・垂直変換機構は部品点数が多く、組立作業が煩雑で
ある。さらにリンク機構で駆動方向を変換しているの
で、設計の自由度が低く、自動改札機が大きくなりがち
である。

【０００８】前記油圧ポンプを用いて水平動を上下動に
変換するもの（特開平７−３０２３６０号）は、モータ
容量が少なくても済む利点があるが、油圧シリンダを上
下方向に設置するので、ユニットの下降時でも相当のス
ペースが必要である。そのため、たとえば自動改札機の
前後方向の寸法が大きくなる。また各油圧シリンダの同
調駆動が難しく、しかも油圧装置の油漏れなどの問題が
ある。

【０００９】他方、手動操作により昇降駆動するもの
（特開平３−１４８７９０号の一実施形態）は、非常時
の手段としては有効であるとしても、通常の操作として
はユニットの重量が大きいので大変である。また、エア
スプリングをバランス手段として用いるものは（特開平
３−１６０５８９号）、操作は楽になる半面、スペース
が大きくとられ、改札機が大きくなる。また長期間の内
にガスが漏れ、寿命が短いという問題がある。この点は
前述のモータ駆動の昇降装置にガススプリングを併設す
る場合も同じである。

【００１０】さらに前記従来のモータ駆動の昇降装置は
いずれも停電などの非常時に手動で操作することができ
ないか、切り替えることができるとしても、厄介な操作
が必要になる。

【００１１】本発明は、上記の自動改札機などに適する
昇降装置、すなわちユニットなどの対象物の下降時にお
いてもスペースをとらず、しかもモータの容量も少なく
て済み、設計の自由度が高い電動式の昇降装置を提供す
ることを基本的な技術課題としている。本発明はさらに
そのような昇降装置の付勢手段に適する、折り畳み時の
スペースが少なく、付勢力の変化が少なく、エア漏れや
油漏れの心配がないバネ装置を提供することを第２の技
術課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の昇降装置は、自
動改札機などの本体内に上下方向に移動自在に設けられ
たユニットなどの対象物を昇降駆動するための装置であ
って、（ａ）前記対象物をその上下ストロークの全範囲
で上昇させる付勢力を備えた付勢手段と、（ｂ）前記対
象物にその端部が連結されると共に、対象物を下降させ
るために下方向に延びている引きケーブルと、（ｃ）そ
の引きケーブルを巻き取り・送り出すことにより、前記
対象物を昇降させるモータ駆動のケーブル駆動機構とか
らなることを特徴としている。

【００１３】また、前記ケーブル駆動機構を、モータ
と、自己拘束性がない減速機と、引きケーブルを巻きと
るドラムとから構成し、さらに昇降装置に、（ｄ）対象
物をその下降端でロックするためのロック手段を設ける
のが好ましい。その場合、前記モータを制御する回路に
回生ブレーキ回路を設けるのが一層好ましい。

【００１４】本発明のバネ装置は、その基端が第１対象
物に回動自在に取り付けられる第１レバーと、その基端
が第２対象物に回動自在に取り付けられ、その自由端近
辺が第１レバーの自由端近辺に回動自在に連結される第
２レバーと、第１レバーと第２レバーの開き角度を常時
拡げるように付勢するバネとから構成されている。

【００１５】このようなバネ装置では、前記第１レバー
および第２レバーのそれぞれの自由端側からアームが突
出し、第１レバーのアームと第２レバーの基端側の間お
よび（または）第２レバーのアームと第１レバーの基端
側の間に、前記開き角度を拡げるバネとして引っ張りバ
ネが張設されているものが好ましい。

【００１６】前記第１レバーおよび第２レバーを、自由
端近辺で互いに回動自在に連結されるレバープレート
と、それらのレバープレートにおける基端側およびアー
ムからそれぞれ両方の側方に突出する横棒とから構成す
ると共に、第１レバーの基端側の横棒と第２レバーのア
ームの横棒との間、および第２レバーの基端側の横棒と
第１レバーのアームの横棒との間に、前記開き角度を拡
げるバネとしてそれぞれ引っ張りバネを張設するのが好
ましい。

【００１７】前記第１レバーおよび第２レバーを、それ
ぞれ間隔をあけて設けられる２枚のレバープレートと、
それらのレバープレートにおける基端側同士およびアー
ム同士を連結する連結棒とから構成すると共に、第１レ
バーの基端側の連結棒と第２レバーのアームの連結棒と
の間、および第２レバーの基端側の連結棒と第１レバー
のアームの連結棒との間にそれぞれ引っ張りバネを張設
するのが好ましい。

【００１８】前述の昇降装置においては、前記付勢手段
として上記のいずれかのバネ装置を採用するのがさらに
好ましい。

【００１９】

【作用】本発明の昇降装置は、基本的に付勢手段で対象
物の重量を負担して上昇させ、比較的柔軟な引きケーブ
ルにより対象物を昇降させる。すなわちモータ駆動のケ
ーブル駆動機構で引きケーブルを巻き取り駆動し、その
引きケーブルの動力伝達作用で、付勢手段の付勢力と対
象物の重量の差の分だけ下向きに力を加え、対象物を下
降させる。したがって引きケーブルに必要とされる動力
が少なくて済み、モータ容量は小さくてよい。また引き
ケーブルは回転運動を直進運動に変換する手段であると
共に、動力伝達手段としても作用する。このように本発
明の昇降装置では引きケーブルを駆動手段として用いて
いるため、本体の内部の設計の自由度が大きく、自動改
札機などを大きくすることなく昇降装置を組み込むこと
ができる。

【００２０】自己拘束性がない減速機を用いるものは、
モータのトルクがなくなると付勢力により対象物が自然
に上昇する。そのため常時はロック手段で下端位置にロ
ックしておき、上昇させる場合にはロックを外すだけで
対象物が自然と上昇する。そのため停電などの場合で
も、簡単に上昇させることができる。さらに引きケーブ
ルは押し方向の力に対して自由に曲がるので、手動でユ
ニットなどの対象物を押し下げる場合に妨げにならな
い。したがって停電などの場合も手動で容易に昇降操作
することができる。

【００２１】本発明のバネ装置は、レバー同士を折り畳
んだ状態ではコンパクトになり、折り畳んだ状態と拡げ
た状態の間で大きいストロークが得られる。そのため対
象物同士の間の狭いスペースに配置することができる。

【００２２】前記レバー同士を拡げるバネとして引っ張
りバネを採用する場合は、引っ張りバネとレバーとがほ
とんど重なっているので、折り畳んだときにスペースを
とらず、しかも大きい付勢力を得ることができる。また
レバー角度が小さく、レバーの基端側の上下方向の分力
が少ない範囲では、バネが大きく引っ張られているので
バネの張力が大きい。逆にレバー角度が大きく、バネの
張力が少ない範囲では、上下方向の分力が小さい。その
ためストロークの全体にわたって上下方向の付勢力の変
化が少ない。

【００２３】第１レバーおよび第２レバーを、自由端近
辺で互いに回動自在に連結されるレバープレートと、そ
れらのレバープレートにおける基端側およびアームから
それぞれ両方の側方に突出する横棒とから構成し、第１
レバーの基端側の横棒と第２レバーのアームの横棒との
間、および第２レバーの基端側の横棒と第１レバーのア
ームの横棒との間にそれぞれ引っ張りバネを張設する場
合は、多数のバネをバランスよく配置することができ、
しかも各部品がシンプルになる。

【００２４】第１レバーおよび第２レバーを、２枚のレ
バープレートと、それらのレバープレートにおける基端
側同士およびアーム同士を連結する連結棒とから構成
し、一方のレバーの内側に他方のレバーを配置すると共
に、第１レバーの基端側の連結棒と第２レバーのアーム
の連結棒との間、および第２レバーの基端側の連結棒と
第１レバーのアームの連結棒との間にそれぞれ引っ張り
バネを張設する場合は、幅方向のバランスがとれると共
に、複数本の引っ張りバネでも簡単に取り付けることが
できる。

【００２５】上記のバネ装置を前記昇降装置の付勢手段
として採用する場合は、ガス漏れなどのおそれがなく、
しかも装着スペースが少なくて済む利点がある。

【００２６】

【発明の実施の形態】つぎに図面を参照しながら本発明
の昇降装置およびバネ装置の好ましい実施の形態を説明
する。図１は本発明の昇降装置の一実施形態を示す斜視
図、図２はその昇降装置を備えた自動改札機の概略斜視
図、図３は図１の昇降装置の正面断面図、図４はその昇
降装置の一部断面平面図、図５はその昇降装置の上昇状
態を示す側面図、図６は本発明の昇降装置に関わるケー
ブル駆動機構の一実施形態を示す断面図、図７ａはその
ケーブル駆動機構に用いる減速機の一例を示す断面図、
図７ｂは図７ａの矢印VII 方向から見た一部切り欠き正
面図、図８ａおよび図８ｂはそれぞれ本発明の昇降装置
に関わるロック機構の一実施形態を、異なる作用状態に
おいて示す示す断面図、図９は本発明の昇降装置の他の
実施形態を示す斜視図、図１０はその昇降装置の動作状
態を示す側面図、図１１は図１０のXI-XI線断面図、図
１２は図１０のXII-XII 線断面図、図１３は図１０のバ
ネ装置の釣り合い状態を説明する側面図である。

【００２７】まず図２を参照して本発明の昇降装置を自
動改札機に用いる場合を説明する。自動改札機１は前後
に長く、幅が狭い直方体状の本体２と、その内部空洞３
内に昇降自在に設けられるカードハンドラーのユニット
４とを備えている。このような自動改札機１は、改札口
に設置する自動改札機の台数を多くするために幅を狭く
することが望まれ、使用者が速く通過できるように長さ
も短いほうが好ましい。したがって図２の自動改札機１
では、昇降装置Ａはユニット４と本体２の底部の間に収
容し、できるだけ本体２の幅および長さを大きくしない
ようにしている。

【００２８】昇降装置Ａは大きく分けると、ユニット４
を支持し、上昇させるためのバネ装置Ｂと、ユニット４
を引き下げるための引きケーブルＣと、引きケーブルＣ
を駆動するケーブル駆動機構Ｄと、ユニット４をその下
降端において固定するロック機構Ｅとから構成されてい
る。

【００２９】図１に示すバネ装置Ｂは、上側のブラケッ
ト１０と、そのブラケット１０に対し軸１１によって回
動自在に連結される第１レバー１２と、下側のブラケッ
ト１３と、その下側のブラケット１３に軸１４によって
回動自在に連結される第２レバー１５とを有する。第１
レバー１２と第２レバー１５の先端から少し離れた部位
同士は、回転軸１６によって互いに回転自在に連結され
ている。回転軸１６から先端側は、請求項５にいうアー
ムである。上下のブラケット１０、１３はユニット４の
底部および本体２の内底部に固定される。

【００３０】第１レバー１２は左右一対のレバープレー
ト１７、１７を有しており、レバープレート同士は基端
近辺同士を連結する断面円形の連結棒１８、先端同士を
連結する連結棒１９、および回転軸１６から少し基端側
同士を連結する中間部の連結棒２０の３本の棒材によっ
て連結されて四角形の枠状に構成されている。第２レバ
ー１５も左右のレバープレート２１、２１、３本の連結
棒１８、１９、２０から同じく四角形の枠状に構成され
ている。この実施形態では、第２レバー１５の一対のレ
バープレート２１、２１は、第１レバーレバー１２のレ
バープレート１７、１７同士の間隔より狭い間隔にさ
れ、第１レバー１２のレバープレート１７、１７の内側
に配置されている。

【００３１】さらに図３に示すように、第１レバー１２
の先端側の連結棒１９と第２レバー１５の基端側の連結
棒１８との間、および第２レバー１５の先端側の連結棒
１９と第１レバー１２の基端側の連結棒１８との間に
は、それぞれ複数本の引っ張りコイルバネ２２が掛け渡
されている。これらの引っ張りコイルバネ２２は、レバ
ー１２、１５同士を開く方向に付勢し、それにより上下
のブラケット１０、１３同士を離れるように付勢する。
したがってユニット４は常時上方に付勢されることにな
る。

【００３２】なお図３および図４では、回転軸１６の周
囲にパイプ状のスペーサ２３が嵌挿され、その周囲にね
じりコイルバネ（リコイルバネ）２４のコイル部が装着
されている。ねじりコイルバネ２４の両端部は第１レバ
ー１２および第２レバー１５のそれぞれの中間部の連結
棒２０に係止されている。これらのねじりコイルバネ２
４は、前述の引っ張りコイルバネ２２に加えてレバー１
２、１５同士を開く方向に付勢する。ねじりコイルバネ
２４はユニット重量が大きい場合に補助的に設けるが、
通常はとくに必要でない。

【００３３】なお上記のバネ装置Ｂの実施形態では、図
３および図４に示すように、第１レバー１２の左右のレ
バープレート１７、１７の中間部に補助プレート２５が
設けられている。同様に第２レバー１５の左右のレバー
プレート２１、２１の中間部に補助プレート２６が設け
られている。それらの補助プレート２５、２６は、各レ
バー１２、１５の中間部の連結棒２０、回転軸１６およ
び先端の連結棒１９を連結して、引っ張りコイルバネ２
２やねじりコイルバネ２４の反力の一部を負担し、枠状
の第１レバー１２および第２レバー１５の剛性を補強す
るものである。また前記ねじりコイルバネ２４はそれら
の補助プレート２５、２６を境にして左右一対のねじり
コイルバネに分割され、それにより左右レバープレート
に加わるねじり力を相殺する。

【００３４】前記上側のブラケット１０の中央部にはＬ
型ブラケット２８が固定されており、そのＬ型ブラケッ
ト２８に横向きにピン２９が設けられている。ピン２９
には引きケーブルＣの索端金具３０が回動自在に連結さ
れ、下方に延びている。下側のブラケット１３の中央部
にもＬ型のブラケット３１が固定され、そのＬ型ブラケ
ット３１にプーリ３２がピン３３によって回転自在に設
けられている。下方に延びた前記引きケーブルＣは、そ
のプーリ３２に係合され、横方向に方向転換してケーブ
ル駆動機構Ｄまで延びている。

【００３５】なお図３に示すように、下側のブラケット
１３にはケーブル取付部３６が固着されており、そのケ
ーブル取付部３６に導管３４の端部が取付金具３５によ
って長さ調節自在に取り付けられている。導管３４は引
きケーブルＣを摺動自在に案内するものであり、引きケ
ーブルＣと共に引きコントロールケーブルとして用いら
れているものである。

【００３６】つぎに図５を参照して上記のごとく構成さ
れる昇降装置Ａの基本作用を説明する。バネ装置Ｂは、
引っ張りコイルバネ２２およびねじりコイルバネ２４の
付勢力で実線のようにレバー１２、１５同士が拡がろう
とする。したがってその上向きの付勢力をユニット４の
重量よりも大きくしておけば、引きケーブルＣの張力を
弱くするだけでユニット４が上方に押し上げられる。逆
にこの状態から引きケーブルＣを矢印Ｐ方向に引くと、
ユニット４は下降する。このとき、引きケーブルＣに
は、バネ装置Ｂの上向きの付勢力とユニット４の重量の
差の分だけ張力を加えればよい。そのため引きケーブル
Ｃを引く動力は少なくて済む。

【００３７】バネ装置Ｂの付勢力は、引っ張りバネ２２
の本数やバネ係数を変えることで変更することができ
る。なお、ねじりコイルバネ２４を用いる場合は、その
一端ないし両端と係合する中間の連結棒２０あるいは係
止ピンなどの位置を変化させるだけで容易に調整するこ
とができる。その場合、たとえばラチェット機構などを
用いたワンウエークラッチを介して連結棒２０の位置を
調節するようにすれば、付勢力を次第に強くしていくこ
とができるので、もっとも適切な付勢力の位置を見つけ
やすい。

【００３８】つぎに図６を参照しながら前記のケーブル
駆動機構Ｄの一実施形態を説明する。図６のケーブル駆
動機構Ｄは、Ｌ字状のブラケット３８と、その先端に取
り付けたＵ字状のブラケット３９とを備えている。Ｕ字
状のブラケット３９内には、引きケーブルＣを巻き付け
るドラム４０が回転自在に設けられている。Ｌ字状のブ
ラケット３８の外側には直流モータＭが取り付けられて
いる。Ｕ字状のブラケット３９とＬ字状のブラケット３
８の間には、３個の遊星ギヤ減速機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を
直列状に連結した減速装置Ｇが、モータＭの動力を減速
してドラム４０に伝達するように介在されている。なお
図６の符号４１は引きケーブルＣの方向を変換するため
のガイドである。

【００３９】それぞれの遊星ギヤ減速機Ｇ１、Ｇ２、Ｇ
３はハウジング４３内に配置されている。各減速機は図
７ａおよび図７ｂに示すように、ハウジング４３内に固
定されるリングギヤ４４と、入力軸４５と一体になった
太陽ギヤ４６と、太陽ギヤ４６とリングギヤ４４の間に
介在される３個の遊星ギヤ４７とから構成される公知の
ものと実質的に同じである。各遊星ギヤ４７はキャリア
４８、４９の間に挟まれ、ピン５０で回転自在に支持さ
れており、一方のキャリア４９が出力部材となってい
る。なお図７ａの符号５１はキャリア４８、４９同士を
一体に連結する軸である。

【００４０】図６のケーブル駆動機構Ｄでは、１段目の
遊星ギヤ減速機Ｇ１は、モータＭの回転軸５３を入力軸
とし、その周囲に太陽ギヤが固着されている。そして１
段目の遊星ギヤ減速機Ｇ１の出力部材であるキャリア４
９に、２段目の遊星ギヤ減速機Ｇ２の入力軸４５が連結
され、そのキャリア４９に３段目の遊星ギヤ減速機Ｇ３
の入力軸４５が連結されている。さらに３段目の遊星ギ
ヤ減速機Ｇ３のキャリア４９に前記ドラム４０が共廻り
するように連結されている。

【００４１】このように減速機を３段に連結したのは、
ドラム４０側に加わる回転力をモータＭ側に伝達するた
めである。すわなち、ウォーム減速機などは、入力側か
ら出力側に動力を伝達することはできるが、逆方向には
動力伝達をすることはできないという自己拘束性を有す
る。これに対し、通常の歯数の異なるギヤを組み合わせ
た多段減速機や遊星ギヤ減速機などは、自己拘束性がな
いので、いずれの側からも動力伝達が可能である。上記
の減速装置Ｇはこのように自己拘束性がない減速装置Ｇ
を採用している。

【００４２】そのためモータＭの駆動電源を切るだけ
で、とくに減速装置Ｇとドラム４０の間の動力伝達を切
らなくても、バネ装置Ｂの付勢力でユニット４を上昇さ
せることができる。したがって停電などの非常時や、メ
ンテナンスのために電源を落とした場合でも、手動で上
昇させることが簡単である。ただしこのようにすると、
引きケーブルＣでユニット４を引き下げたとき、そのま
までは上昇してしまう。したがって、下降させた状態を
維持するためのロック手段を設ける必要がある。ロック
手段としては、図８ａに示すような、自動的にラッチが
掛かり、引きケーブル５４で遠隔的操作でロックを解除
することができるロック機構Ｅなどを採用することがで
きる。

【００４３】このロック機構Ｅは、たとえばユニット４
側に取り付けた軸５５廻りに回転するラッチ５６と、そ
のラッチ５６の解除方向の回転を係止するレバー５７
と、本体２側に取り付けたラッチ５６と係合する係合部
材（ストライカ）５８と、レバー５７を解除方向に引き
操作する引きケーブル５４とから構成される。ラッチ５
６およびレバー５７は、バネ５９、６０により一方向に
付勢されている。なお符号ＬＳはラッチ５６によりロッ
クしたことを検出するリミットスイッチであり、下降時
にはその検出出力に基づいてモータＭの駆動電源を切
る。

【００４４】このものは引きケーブル５４を引いてレバ
ー５７を軸５７ａまわりに回動させると、図８ｂに示す
ようにラッチ５６がバネ５９の付勢力で時計方向に回動
し、係合部材５８を解放する。その後は引きケーブル５
４の引き力を緩めても、レバー５７がラッチ５６の外周
面に当接するだけで係合しない。そしてこの状態でつぎ
に係合部材５８とラッチ５６とが係合するのに備える。

【００４５】なお上記のようにバネ装置Ｂの付勢力でユ
ニット２を上昇させる構成を採用すると、上昇時に勢い
がついてユニットが上昇端で跳ねたり、引きケーブルＣ
に過大な張力が加わるなどの問題がある。本実施形態で
は、モータＭの駆動回路に従来公知の回生ブレーキ回路
を設け、ユニット４を上昇させるとき、引きケーブルＣ
を介してモータＭの回生ブレーキ作用を働かせ、ユニッ
ト４の上昇速度を規制することによりその問題を解消し
ている。

【００４６】なお自己拘束性のある減速機を採用すると
共に、手動操作で入り切り可能なクラッチ機構と、クラ
ッチを切ったときに作用するブレーキ手段を組み合わせ
て採用することもできる。その場合も実質的に同じ作用
をさせることができる。

【００４７】上記の昇降装置Ａはバネ装置Ｂの付勢力で
ユニット４を上昇させ、引きケーブルＣにより下降させ
るようにしているので、前述のように手動でロックを解
除することにより簡単に上昇させることができるが、さ
らにバネ装置Ｂの付勢力に抗してユニット４を押し下げ
ることにより、簡単に下降させることもできる。その場
合、引きケーブルＣは柔軟でたやすく横方向に逃げるの
で、下降させる場合に妨げにならない。

【００４８】前述のバネ装置Ｂにおいては、第１レバー
および第２レバーを回転軸１６を超えて延長させてアー
ムを構成し、そのアームに引っ張りコイルバネを係止さ
せているが、レバープレートの平面内で回転軸から横方
向ないし斜め方向にアームを突出させ、そのアームの先
端に連結棒を取り付けるようにしてもよい。請求の範囲
にいう自由端から突出するアームには、前述の延長部の
他、このようなアームも含まれる。

【００４９】図９に示すバネ装置Ｆは、図１などに示す
バネ装置Ｂよりもシンプルな構成にしたものである。こ
のものは上側のブラケット１０に回動自在に連結される
第１レバー１２と、下側のブラケット１３に回動自在に
連結される第２レバー１５とを有する。第１レバー１２
と第２レバー１５の自由端から少し離れた部位同士は、
回転軸１６によって互いに回転自在に連結されている。
上下のブラケット１０、１３はユニット４の底部および
本体２の内底部に固定される。

【００５０】第１レバー１２および第２レバー１５は、
それぞれ１枚のレバープレート１７、２１と、その基端
側の左右両側に突出するバネ係止用の横棒６１と、自由
端側の左右両側に突出するバネ係止用の横棒６２とを有
している。各レバープレート１７、２１は、比較的厚い
金属板を、基端部がいくらか折れ曲がった形状に切断し
たものである。レバープレートには、いくつかの貫通孔
が形成されており、それらの貫通孔にブラケット１０、
１３と連結する軸１１、１４、レバープレート同士を連
結する回転軸１６、さらに横棒６１、６２を通してい
る。そしてたとえば図１１に示すように、レバープレー
ト２１（または１７）に形成した貫通孔６３に中間にフ
ランジ部６４を有する横棒６２（あるいは６１）を嵌合
し、そのフランジ部６４をレバープレート２１に溶接す
るなどにより固定している。

【００５１】また第１レバー１２と第２レバー１５を連
結する回転軸１６は、たとえば第１レバーのレバープレ
ート１７に嵌合固定し、第２レバーのレバープレート２
１に取り付けたボールベアリング６５の内輪に嵌合固定
し、先端部をワッシャープレート６６および止めピン６
７などで係止している。

【００５２】この実施形態においても、図１０に示すよ
うに、第１レバー１２の先端側の横棒６１と第２レバー
１５の基端側の横棒６２との間、および第２レバー１５
の先端側の連結棒６１と第１レバー１２の基端側の横棒
６２との間には、それぞれ複数本の引っ張りコイルバネ
２２が掛け渡されている。これらの引っ張りコイルバネ
２２は、レバー１２、１５同士を開く方向に付勢し、そ
れにより上下のブラケット１０、１３同士を離れるよう
に付勢する。したがってユニット４は常時上方に付勢さ
れることになる。

【００５３】図１２の正面図には、レバープレート１
７、２１と上下のブラケット１０、１３との連結部が示
されている。上側のＬ型のブラケット１０には横向きに
軸１１が取り付けられており、その軸１１に第１レバー
１２のレバープレート１７を回動自在に連結している。
さらに軸１１の先端部には、引きケーブルＣの索端金具
３０が回動自在に連結されており、引きケーブルＣは下
側に延びている。下側のいわばＺ型のブラケット１３に
も横向きに軸１４が取り付けられており、その軸１４は
第２レバー１５の基部を回転自在に支持している。さら
に下側のブラケット１３には、たとえば図３のケーブル
取付部３６が設けられ、それに導管３４の端部が取付金
具３５などで長さ調節自在に取り付けられている。導管
３４は引きケーブルＣを摺動自在に案内するものであ
り、引きケーブルＣと共に引きコントロールケーブルと
して用いられているものである。なおこの実施形態で
は、引きケーブルＣは、導管３４を湾曲することにより
方向転換している。

【００５４】図１０に示すバネ装置Ｆは前述のバネ装置
Ｂと同じように自動改札機の昇降装置のバネとして採用
することができる。すなわち図１０に示すように、第１
レバー１２と第２レバー１５とは、引っ張りコイルバネ
２２の付勢力で常時想像線のように拡がろうとしてい
る。そのため、バネ装置Ｆの上向きの付勢力をユニット
４の重量よりいくらか大きくしておけば、引きケーブル
Ｃの引き力を強くするか、弱めるかにより、ユニット４
を昇降駆動することができる。また引きケーブルＣの操
作力は、バネ装置Ｂの上向きの付勢力とユニット４の重
量の差の分だけである。そのため引きケーブルＣを引く
動力は少なくて済む。なおケーブル駆動装置やロック装
置は、前述の図６のケーブル駆動機構Ｄや図８のロック
機構Ｅなどと同じものを採用することができる。

【００５５】ここで図１３を参照して、引っ張りコイル
バネ２２の付勢力Ｆs とカードハンドラーのユニット４
の重量Ｗとの釣り合い関係について説明する。簡単にす
るために、第１レバー１２側のみを見る。第１レバーの
基端側の軸１１と回転軸１６の距離をＬとし、第１レバ
ーと水平線の角度をθとすると、回転軸１６まわりの重
量ＷのトルクＴは、「Ｔ＝Ｗ・Ｌ・cos θ」となる。

【００５６】他方、回転軸１６と第１レバー１２の先端
側の横棒６２の距離をＰとし、第１レバーの基端側の横
棒６１と回転軸１６の距離をＲとし、下側のバネと第１
レバーの角度をαとし、上側のバネと第１レバーの角度
をδとすると、第１レバーに加わる上下両方のバネによ
る回転軸まわりの右回りのトルクＴ2 は「Ｆｓ・（Ｐsi
n α＋Ｒsin δ）」となる。したがって左右のトルクが
釣り合うとすると、Ｗ＝Ｆｓ・（Ｐsin α＋Ｒsin δ）
／（Ｌ・cos θ）となる。

【００５７】そしてたとえばＰ＝４０mm、Ｒ＝１４２m
m、Ｌ＝１６１mmの場合は、上限状態の値として、α＝
９２°、δ＝１６．５°、θ＝４５．５°、そのときの
バネの付勢力Ｆｓ＝６３．９kgf を入れると、Ｗ＝４
５．５kgf となる。また下限状態の値として、α＝３
６．５°、δ＝９．５°、θ＝１４．５°、そのときの
バネの付勢力Ｆｓ＝１４３．９kgf を入れると、Ｗ＝４
３．６kgf となる。このように、バネ係数やその初期設
定時の長さを適切に選択すると、レバーの角度が変化し
ても、上昇端と下降端とでユニット４を支持する力はほ
とんど変化しない。

【００５８】上記の実施形態では自動改札機の昇降装置
を例に挙げて説明しているが、本発明の昇降装置は自動
改札機に限らず、他の設置スペースが狭い種々の機器の
昇降装置として利用することができる。また本発明のバ
ネ装置も、自動改札機用の昇降装置の付勢手段のほか、
狭いスペースで強力なバネ作用を必要とする種々の機器
に使用することができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明の昇降装置は、ユニットなどの対
象物の下降時においてもスペースをとらず、しかもモー
タの容量も少なくて済み、さらに設計の自由度が高い。
本発明のバネ装置は収縮時ないし折り畳み時のスペース
が少なく、付勢力が強力で、しかも付勢力の変化が少な
く、エア漏れや油漏れの心配がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の昇降装置の一実施形態を示す斜視図
である。

【図２】 その昇降装置を備えた自動改札機の概略斜視
図である。

【図３】 図１の昇降装置の正面断面図である。

【図４】 その昇降装置の一部断面平面図である。

【図５】 その昇降装置の上昇状態を示す正面図であ
る。

【図６】 本発明の昇降装置に関わるケーブル駆動機構
の一実施形態を示す断面図である。

【図７】 図７ａは図６のケーブル駆動機構に用いる減
速機の一例を示す断面図であり、図７ｂは図７ａの矢印
VII 方向から見た一部切り欠き正面図である。

【図８】 図８ａおよび図８ｂはそれぞれ本発明の昇降
装置に関わるロック機構の一実施形態を、異なる作用状
態において示す示す断面図である。

【図９】 本発明の昇降装置の他の実施形態を示す斜視
図である。

【図１０】 図９の昇降装置の動作状態を示す側面図で
ある。

【図１１】 図１０の矢印XI方向から見た一部断面拡大
正面図である。

【図１２】 図１０のXII-XII 線拡大断面図である。

【図１３】 図１０のバネ装置の釣り合い状態を説明す
る側面図である。

【符号の説明】 １ 自動改札機 ２ 本体 ４ ユニット Ａ 昇降装置 Ｂ バネ装置 Ｃ 引きケーブル Ｄ ケーブル駆動装置 Ｅ ロック機構 １２ 第１レバー １５ 第２レバー １６ 回転軸 １８ 連結棒 １９ 連結棒 ２０ 連結棒 ２２ 引っ張りコイルバネ Ｇ 減速装置 ６１ 横棒 ６２ 横棒

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動改札機の本体内に上下方向に移動自
   在に設けられたユニットなどの対象物を昇降駆動するた
   めの装置であって、（ａ）前記対象物をその上下ストロ
   ークの全範囲で上昇させる付勢力を備えた付勢手段と、
   （ｂ）前記対象物にその端部が連結されると共に、対象
   物を下降させるために下方向に延びている引きケーブル
   と、（ｃ）その引きケーブルを巻き取り・送り出すこと
   により、前記対象物を昇降させるモータ駆動のケーブル
   駆動機構とからなる、自動改札機などにおける昇降装
   置。
2. 【請求項２】 前記ケーブル駆動機構がモータと、自己
   拘束性がない減速機と、引きケーブルを巻きとるドラム
   とからなり、さらに（ｄ）対象物をその下降端でロック
   するためのロック手段を備えている請求項１記載の昇降
   装置。
3. 【請求項３】 前記モータを制御する回路に、回生ブレ
   ーキ回路が設けられている請求項２記載の昇降装置。
4. 【請求項４】 その基端が第１対象物に回動自在に取り
   付けられる第１レバーと、その基端が第２対象物に回動
   自在に取り付けられ、その自由端近辺が第１レバーの自
   由端近辺に回動自在に連結される第２レバーと、第１レ
   バーと第２レバーの開き角度を常時拡げるように付勢す
   るバネとからなるバネ装置。
5. 【請求項５】 第１レバーおよび第２レバーのそれぞれ
   の自由端側からアームが突出しており、第１レバーのア
   ームと第２レバーの基端側の間および（または）第２レ
   バーのアームと第１レバーの基端側の間に、前記開き角
   度を拡げるバネとして引っ張りバネが張設されている請
   求項４記載のバネ装置。
6. 【請求項６】 前記第１レバーおよび第２レバーが、自
   由端近辺で互いに回動自在に連結されるレバープレート
   と、それらのレバープレートにおける基端側およびアー
   ムからそれぞれ側方に突出する横棒とから構成されると
   共に、第１レバーの基端側の横棒と第２レバーのアーム
   の横棒との間、および第２レバーの基端側の横棒と第１
   レバーのアームの横棒との間に、それぞれ引っ張りバネ
   が張設されている請求項５記載のバネ装置。
7. 【請求項７】 前記第１レバーおよび第２レバーが、そ
   れぞれ間隔をあけて設けられる２枚のレバープレート
   と、それらのレバープレートにおける基端側同士および
   アーム同士を連結する連結棒とから構成されると共に、
   第１レバーの基端側の連結棒と第２レバーのアームの連
   結棒との間、および第２レバーの基端側の連結棒と第１
   レバーのアームの連結棒との間に、それぞれ引っ張りバ
   ネが張設されている請求項５記載のバネ装置。
8. 【請求項８】 前記付勢手段として、請求項４、５、６
   または７のいずれかに記載のバネ装置を用いた請求項１
   記載の昇降装置。