(57)【要約】【課題】種々の用途に用い易い張力発生装置を提供する。【解決手段】張力を伝えるワイヤロープ（３）と、該ワイヤロープ（３）の一端を固定して巻き取る回転ドラムと、該回転ドラムを巻取り側に回転させる回転力を与えるぜんまいばねと、を有する張力発生装置（１）において、前記回転ドラム及び前記ぜんまいばねを直方体状の本体ケース（１３）に収容し、前記本体ケースには、使用の際に前記本体ケースを所望の位置に取り付けるためのねじ孔（１０ｃないし１０ｆ）を形成する。【選択図】図３
2014080277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
張力を伝えるワイヤロープと、
該ワイヤロープの一端を固定して巻き取る回転ドラムと、
該回転ドラムを巻取り側に回転させる回転力を与えるぜんまいばねと、を有する張力発生装置において、
前記回転ドラム及び前記ぜんまいばねは直方体状の本体ケースに収容され、
前記本体ケースには、使用の際に前記本体ケースを所望の位置に取り付けるためのねじ孔が形成されていることを特徴とする張力発生装置。
【請求項２】
前記固定用ねじ孔は、一面を除く他の全ての面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の張力発生装置。
【請求項３】
張力を調整する調整機構を備えていることを特徴とする請求項１ないし２のいずれか一項に記載の張力発生装置。
【請求項４】
前記回転ドラムの外周面に沿って、前記ワイヤロープの外れを防止するワイヤロープ外れ防止部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の張力発生装置。
【請求項５】
前記回転ドラムは、前記ワイヤロープの固定された一端から他端にかけて徐々に巻取り径が小さくなっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の張力発生装置。
【請求項６】
同期台車に用いられるものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の張力発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業製品の組立てを行う工場などで用いられる張力発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ぜんまいばねの弾性力を張力に変換するスプリングバランサーやワイヤリールがある。
【０００３】
当該スプリングバランサーやワイヤリールは、工業製品の組立てを行う作業現場等において、工具や作業用機器等を懸垂（吊り下げ保持）するために用いられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０３８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ぜんまいばねの弾性力に基づく張力は、工具や作業用機器等を懸垂する以外の用途にも種々用いることができるものである。特に災害に対する危機管理や省電力が叫ばれる昨今に於いては、電気を要しない動力に対する要求は非常に高い。
【０００６】
しかしながら、従来のスプリングバランサーやワイヤリールは、工具や作業用機器等を懸垂することを目的として構成されていることから、吊り下げ以外の設置が容易ではなく、他の用途に用い難いという問題がある。
【０００７】
このような問題に鑑みて、本願発明は、種々の用途に用い易い張力発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、
張力を伝えるワイヤロープと、
該ワイヤロープの一端を固定して巻き取る回転ドラムと、
該回転ドラムを巻取り側に回転させる回転力を与えるぜんまいばねと、を有する張力発生装置において、
前記回転ドラム及び前記ぜんまいばねは直方体状の本体ケースに収容され、
前記本体ケースには、使用の際に前記本体ケースを所望の位置に取り付けるためのねじ孔が形成されていることを特徴とする張力発生装置を提供する。
【０００９】
好ましくは、前記固定用ねじ孔は、一面を除く他の全ての面に設けられている。
【００１０】
また、好ましくは、張力を調整する調整機構が備えられている。
【００１１】
また、好ましくは、前記回転ドラムの外周面に沿って、前記ワイヤロープの外れを防止するワイヤロープ外れ防止部材が設けられている。
【００１２】
また、好ましくは、前記回転ドラムは、前記ワイヤロープの固定された一端から他端にかけて徐々に巻取り径が小さくなっている。
【００１３】
また、好ましくは、前記張力発生装置は同期台車に用いられるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来のスプリングバランサーの回転ドラム及びぜんまいばねをそのまま使用し、所定のケーシングを採用するのみで、利用範囲が広く、電力を用いずに張力を発生させる張力発生装置を提供することができる。本発明に係る張力発生装置は、単にぶら下げて用いるだけではなく、支持体や設置箇所等の形状に応じて上向きにでも、横向きにでも、斜め向きにでも必要に応じて設置あるいは取付けることができるので、同期台車、昇降テーブル、傾斜テーブル、横引出しテーブル等、様々な態様で使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願の第１実施形態に係る張力発生装置を示す正面図である。
【図２】本願の第１実施形態に係る張力発生装置を示す上面図である。
【図３】本願の第１実施形態に係る張力発生装置を示す裏面図である。
【図４】本願の第１実施形態に係る張力発生装置を示す左側面図である。
【図５】図１に示す張力発生装置のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。
【図６】本願の第２実施形態に係る張力発生装置を示す左側面図である。
【図７】本願の第１実施形態に係る張力発生装置を同期台車に用いた使用例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
本願の第１実施形態に係る張力発生装置について図１ないし図５を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は、本願の第１実施形態に係る張力発生装置１を示す正面図である。本第１実施形態に係る張力発生装置１は、金属製の薄板からなる本体ケース１３に覆われた本体２と、本体２の左側面から引き出されるワイヤロープ３とから構成されている。本体ケース１３は張力発生装置１の正面に配置されたねじを取り外すことによって正面を開けることができ、本体２の内部には、後述するぜんまいばね６を備えており、ワイヤロープ３は、ぜんまいばね６の付勢力によって本体２に巻き取られるように張力を受けている。
【００１８】
本体２の正面中央付近には、ラチェット４と、ラチェット４に係合したスピンドル５が設けられている。使用者は、不図示の六角棒スパナを用いて、このスピンドル５を回すことで、ぜんまいばね６を弾性変形させ、ワイヤロープ３の張力の大きさを調節することができる。本第１実施形態に係る張力発生装置は、このように張力の大きさを調整可能に構成することで、種々の用途に用い易いものとなっている。
【００１９】
ワイヤロープ３には緩衝ゴム７が設けられ、一定の長さを残してそれ以上巻き取られないように構成されている。また、ワイヤロープ３の先端にはシンブル８が装着されている。なお、本願発明において、ワイヤロープ３の先端はシンブル８を取り付けた構成に限らず、単に環状に固定した構成、リング又はフックを取り付けた構成とすることもできる。
【００２０】
ワイヤロープ３が本体２から引き出される開口部には、ワイヤロープ３の摩耗を防ぐ引出口部材９が設けられている。引出口部材９の材料としては、ワイヤロープ３を摩耗させず、材料自体の耐磨耗性も高いものが好ましい。例えば、ポリアセタール樹脂等のエンジニアリングプラスチックを用いることができる。引出口部材９は、取外し可能にねじ止めされており、使用によって摩耗した場合には取替えることもできる。
【００２１】
従来のスプリングバランサ−やワイヤリールは、作業者の頭上に吊り下げて使用されるため、ワイヤロープの引出し口が大きく開口していても、作業員の指や衣服の裾などがワイヤや回転ドラムによって巻き込まれる危険性は小さいが、本願発明における張力発生装置は、作業員の手元や足元で使用することができるものとするため、ワイヤロープの引出し口を小さくして安全性を高めている。
【００２２】
図２は、本第１実施形態に係る張力発生装置１を示す上面図である。本体２は略直方体状をしており、本体２の上面には、一対のねじ孔１０ａ、１０ｂが形成されている。ねじ孔１０ａ、１０ｂは、張力発生装置１の使用時に、本体２を所望の位置にねじ止めする際に用いられる。これにより、本第１実施形態に係る張力発生装置は、所望の位置に取り付け易く、既存の設備にも用い易いものとなっている。また、本第１実施形態に係る張力発生装置１は、所望の方向に張力を発生させることも容易である。すなわち、例えば図１に示す張力発生装置１においては、図面に向かって左側から右側に向かう張力を発生させることができるが、張力発生装置１を時計周りに９０度回転させれば上から下に向かう張力を発生させることができ、更に９０度回転させれば左側から右側、また更に９０度回転させれば下から上に向かう張力を発生させることができる。また、ワイヤロープ３の引出しは、引出し口が形成された側の本体ケース１３の面と垂直な方向には限られないため、張力をあらゆる向きに容易に設定することができる。
【００２３】
図３は、本願の第１実施形態に係る張力発生装置１を示す裏面図である。本体２の裏面には、ねじ孔１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、及び１０ｆが形成されており、張力発生装置１の使用時に本体２を所望の位置にねじ止めする際に用いられる。
【００２４】
図４は、本願の第１実施形態に係る張力発生装置１を示す左側面図である。引出口部材９の説明のため、ワイヤロープ３の表示を省略している。
【００２５】
引出口部材９は、本体ケース１３にねじ止めされており、本体２の厚さ方向に対して傾斜して延びる長孔１１が形成されている。長孔１１は、本体ケース１３に形成された不図示の貫通孔に対応する位置に形成されており、本体２の内部と外部を貫通したワイヤロープ３の引出口を構成している。長孔１１が傾斜して形成されているのは、後述のようにワイヤロープ３を巻き取る回転ドラム１２が円すい面状になっていることから、回転ドラム１２から延びるワイヤロープ３がなるべく引出口部材９に接触しないようにするためである。
【００２６】
本体２の左側面にも、本体２を所望の位置にねじ止めするためのねじ孔１０ｇ、１０ｈが形成されている。図面においては本体２の右側面及び底面を示していないが、左側面及び上面と同様に、ねじ孔が２つずつ形成されている。つまり、ねじ孔は正面を除く５面に形成されており、本願の第１実施形態に係る張力発生装置１は、本体２を所望の位置に容易に固定することが可能である。なお、本願発明においては、用途に応じて、ねじ孔の数や位置を変えても良い。例えば、上面、下面、両側面にのみねじ孔を設けたり、各面のねじ孔の数を変えたりしても良い。
【００２７】
図５は、本第１実施形態に係る張力発生装置１の図１に示すＡ−Ａ切断面を示す断面図である。
【００２８】
本体２の内部には、本体ケース１３に回転可能に支持された中心軸１４と、中心軸１４に中心側端部が固定されたぜんまいばね６と、ぜんまいばね６の外側端部と結合され、中心軸１４に回転可能に支持された回転ドラム１２とが設けられている。ぜんまいばね６は、ワイヤロープ３を巻き取る向きに回転ドラム１２を回転させる回転力を与えている。
【００２９】
回転ドラム１２の外周面は円すい面状をしており、該外周面には径方向内方へ向かって凹んだ溝部１５が螺旋状に形成されている。溝部１５のうち径の大きい側の溝部１５の端部には、ワイヤロープ３の端部が着脱可能に固定され、ワイヤロープ３が径の小さい側へ向かって巻き付けられている。ワイヤロープ３の端部が着脱可能に固定されているのは、使用によってワイヤロープ３が劣化した時にワイヤロープ３を交換できるようにするためである。
【００３０】
使用者の操作等によってワイヤロープ３が引き出されるに従い、ぜんまいばね６が弾性変形して巻数が増え、ぜんまいばね６が回転ドラム１２に与える回転力は大きくなるが、回転ドラム１２の外周面が円すい面状をしていることにより、ワイヤロープ３から受ける反力が、徐々に回転ドラム１２の径の大きい側にかかるようになり、回転ドラム１２に対し徐々に大きい回転モーメントを与えることとなる。また、ワイヤロープ３が巻き取られる場合には、これとは逆に作用する。
【００３１】
これにより、本第１実施形態に係る張力発生装置１は、ぜんまいばね６が回転ドラム１２に与える回転力の変化を、ワイヤロープ３からの反力が回転ドラム１２にかかる位置を変化させることで相殺し、巻き出し量に関わらず略一定の張力を発生させることができる。張力が一定であることで、本第１実施形態に係る張力発生装置１は種々の用途に用い易いものになっている。
【００３２】
なお、本願発明においては、巻き出し量に関わらず略一定の張力を発生させるものに限らない。すなわち、回転軸に対する円すい面状の外周面の傾斜角は、用途に応じてあらゆる角度を採用することができ、巻取り径の変化率を変えることで、例えば、ワイヤロープ３の引出し長さが長くなるにつれて張力が高くなるように構成したり、逆にワイヤロープ３の引出し長さが長くなるにつれて張力が小さくなるように構成したりすることも可能である。
【００３３】
本体ケース１３に形成されたねじ孔１０ａないし１０ｈの内側には、ナット１６ａないし１６ｅ（１６ｃ、１６ｅ以外は不図示。）が装着されている。
【００３４】
円すい面状をした回転ドラム１２の外周面の外側には、傾斜面に沿って延びる板状のワイヤロープ外れ防止部材１７が設けられている。ワイヤロープ外れ防止部材１７は、ワイヤロープ３が回転ドラム１２から外れるのを防止するものである。ワイヤロープ外れ防止部材１７の周方向の位置は、回転ドラム１２に巻き取られているワイヤロープ３の部分と、回転ドラム１２から直線状に延びているワイヤロープ３の部分との境界付近が好ましく、本第１実施形態においては、回転ドラム１２の回転中心の直上に径方向に延びて設けられている。なお、本第１実施形態においては、ワイヤロープ外れ防止部材１７を本体ケース１３の正面側部分に片持ちで固定しているが、これに限られるものではない。
【００３５】
従来のスプリングバランサーにおいては、略円形状の本体ケースが回転ドラムの円すい面状の外周面に対面する内径面を有することから、該内径面が回転ドラムからのワイヤロープの外れを防いでいる。しかしながら、本発明においては、本体ケース１３を直方体状にしており、回転ドラム１２に対面する内径面を有さないことから、ワイヤロープ外れ防止部材１７を設けることで、ワイヤロープ３の外れを防いでいる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、図６を参照しつつ本願の第２実施形態に係る張力発生装置２０について説明する。本第２実施形態に係る張力発生装置２０は、ワイヤロープを引き出す引出口部材２１と不図示の回転ドラム以外の構成においては、上記第１実施形態に係る張力発生装置１と同様であるため、第１実施形態に係る張力発生装置１と同様の部分の説明は省略し、本第２実施形態に係る張力発生装置２０の引出口部材２１と回転ドラムについて説明する。
【００３７】
図６は、本第２実施形態に係る張力発生装置２０を示す左側面図である。引出口部材２１の説明のため、ワイヤロープの表示を省略している。
【００３８】
張力発生装置２０の不図示の回転ドラムの外周面は、第１実施形態とは異なり円柱面状をしている。従って、ワイヤロープを引き出すに従ってぜんまいばねの付勢力が高まり、ワイヤロープに掛かる張力が大きくなる。
【００３９】
回転ドラムの外周面が円柱面状をしていることよって、ワイヤロープは、図６の左右方向に移動しながら引き出され、又は巻き取られるため、引出口部材２１の長孔２２は傾斜させずに、本体ケースの厚さ方向に延ばすことで、ワイヤロープとの接触を減らしている。
【００４０】
第１実施形態に係る張力発生装置を用いるか、第２実施形態に係る張力発生装置を用いるかは用途によって選択することができるが、両張力発生装置を製造する場合、本体ケースやぜんまいばね、ワイヤロープ等を共通の部品とすることで、コストを抑えて製造することができる。本体ケースについては、上記第１実施形態に係る張力発生装置１と上記第２実施形態に係る張力発生装置２０とでは、ワイヤロープの引出し口の形状が異なることから、本体ケースに開ける貫通孔の形状もそれに合わせて異なるものとすることが好ましいが、例えば、図１に示す本体ケース１３のように左側面上部に傾斜した貫通孔を設けた他に、右側面下部に本体２の厚さ方向に延びる貫通孔を設けることで、本体ケース１３を共通の部品とする事が出来る。又は、図１に示す本体ケース１３の左側面上部のみに、いずれの実施形態にも用いることのできる大きな貫通孔を設けておき、実施形態に合った引出口部材を用いることにより、本体ケース１３を共通の部品とすることもできる。
【００４１】
最後に、図７を参照しつつ上記第１実施形態に係る張力発生装置１の使用例について説明する。なお、本使用例においては、第１実施形態に係る張力発生装置１と同様に、上記第２実施形態に係る張力発生装置２０を用いることもできる。
【００４２】
図７は、自動車等の工業製品を製造するコンベヤを用いた組立ラインにおいて、部品等を載せて一定区間だけコンベヤと併走する同期台車３０に本願の第１実施形態に係る張力発生装置１を使用した例を示している。
【００４３】
同期台車３０の下部に張力発生装置１を取り付け、ワイヤロープ３の先端に設けられたシンブル８を固定部に引っ掛けている。このような構成により、同期台車３０が、コンベヤに設けられた不図示の係合部などによって引っ張られコンベヤと併走すると、それに伴って張力発生装置１のワイヤロープ３が引き出され、その区間での作業が終了する等して使用者がコンベヤとの係合を解除すると、張力発生装置１がワイヤロープ３を巻取り、同期台車３０はもとの場所に戻る。
【００４４】
張力発生装置１は、直方体状をしており、正面を除く各面にねじ孔を備えていることから、既存の同期台車に容易に取り付けることができる。また、ぜんまいばね６の付勢力を用いることで、電力を要することなく、同期台車を動かすことができる。
【００４５】
なお、本願発明に係る張力発生装置の用途は同期台車に限らず、ぜんまいばねやワイヤロープ等の構成を変えることで、容量の大きさを変化させ、あらゆる物を移動させ、若しくは、保持し、又は、運動エネルギーをぜんまいばねに一時的に保存する等の用途に用いることができる。また、回転ドラムとワイヤロープ等の構成を変えることで、ストロークの長さを変えることもできる。
【００４６】
以上のように、本発明によれば、種々の用途に用い易く、電力を用いずに張力を発生させる張力発生装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１、２０  張力発生装置
２  本体
３  ワイヤロープ
４  ラチェット
５  スピンドル
６  ぜんまいばね
７  緩衝ゴム
８  シンブル
９、２１  引出口部材
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ  ねじ孔
１１、２２  長孔
１２  回転ドラム
１３  本体ケース
１４  中心軸
１５  溝部
１６  ナット
１７  ワイヤロープ外れ防止部材
３０  同期台車
【図１】
2014080277.tif 000003
【図２】
2014080277.tif 000004
【図３】
2014080277.tif 000005
【図４】
2014080277.tif 000006
【図５】
2014080277.tif 000007
【図６】
2014080277.tif 000008
【図７】
2014080277.tif 000009