(57)【要約】      （修正有）【課題】筒状部にブレーキ機構を内蔵するハウジングを径方向に大型化することなく大きなブレーキ力を得ることができる遠心力利用のブレーキ装置を提供する。【解決手段】ハウジング２と、ハウジングに回転自在に支持された細長状の回転軸１４と、回転軸に長手方向の端部側が回転自在に連結される摺動アーム２４と、ハウジング側に摺動アームと対向して配置されたアーム受けと１２を備えている。摺動アームは、回転軸の回転による遠心力によって回転軸に対して離反する方向に揺動する。この摺動アームの揺動によって摺動アームがアーム受けに圧接して摺動アームの回転に対してブレーキがかかるようにする。摺動アームは回転軸に対して回転軸の中心軸線にほぼ直角な軸線を中心として揺動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部を有する装置に取り付けて該回転部の回転に対してブレーキを作用させるための遠心力を利用したブレーキ装置であって、ハウジングと、該ハウジングに回転自在に支持され前記回転部の回転が伝達される回転軸と、前記回転軸側に揺動可能に連結する摺動アームと、前記ハウジング側に前記摺動アームと対向して配置されたアーム受けとを備え、前記摺動アームを前記回転軸の長手方向に沿って対向配置し、該摺動アームを前記回転軸側に該回転軸に対してほぼ垂直な平面に沿って延びる軸線を中心として揺動自在に連結し、前記回転軸の回転と連動して回転する摺動アームが該回転による遠心力によって前記回転軸に対して前記連結部を中心として揺動するようにし、該揺動によって前記摺動アームが前記アーム受けに圧接して該摺動アームの回転に対してブレーキがかかるようにしたことを特徴とする遠心力を利用したブレーキ装置。
【請求項２】
前記摺動アームが、該摺動アームの自由端側を力点、該摺動アームの前記回転軸との連結部を支点、前記アーム受けと前記摺動アームとの摺接点を作用点とするてこを構成したことを特徴とする請求項１に記載の遠心力を利用したブレーキ装置。
【請求項３】
前記てこは、作用点を、支点と力点との間に置いた構成としたことを特徴とする請求項２に記載の遠心力を利用したブレーキ装置。
【請求項４】
前記てこは、支点を、作用点と力点との間に置いた構成としたことを特徴とする請求項２に記載の遠心力を利用したブレーキ装置。
【請求項５】
前記摺動アームに、取付穴を有する取付部と該取付穴に挿入されるピンの中の一方を設け、前記回転軸側に、取付穴を有する取付部と該取付穴に挿入されるピンの中の他方を設け、該ピンを前記取付部の取付穴に相対回転自在に嵌合し、該嵌合によって前記摺動アームを前記回転軸側に揺動可能に連結したことを特徴とする請求項１に記載の遠心力を利用したブレーキ装置。
【請求項６】
前記回転軸に該回転軸と回転方向に連動するとともに、該回転軸に対して離反する方向に変位可能にウエイトを配置し、該ウエイトと前記摺動アームの自由端側とを係合し、該摺動アームが前記ウエイトの離反方向の変位によって前記回転軸に対して揺動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の遠心力を利用したブレーキ装置。
【請求項７】
前記ハウジングにキャップを取り付け、該キャップに筒状部を設け、該筒状部の内周面に前記摺動アームを対面配置し、該筒状部の内周面を前記アーム受けとしたことを特徴とする請求項１に記載の遠心力を利用したブレーキ装置。
【請求項８】
前記ハウジングにキャップを取り付け、該キャップに筒状部を設け、該筒状部の外周面に前記摺動アームを対面配置し、該筒状部の外周面を前記アーム受けとしたことを特徴とする請求項１に記載の遠心力を利用したブレーキ装置。
【請求項９】
前記ハウジングに増速機構を配置し、前記回転部の回転が増速機構を介して前記回転軸に伝達されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の遠心力を利用したブレーキ装置。
【請求項１０】
前記増速機構を、前記ハウジングに設けた内歯車と、前記ハウジングに回転自在に支持されたキャリアに回転自在に軸支された遊星歯車と、前記回転軸に設けられた太陽歯車とから成り、前記遊星歯車の一方が前記内歯車と噛み合い、該遊星歯車の他方が前記太陽歯車と噛み合っていることを特徴とする請求項１に記載の遠心力を利用したブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラインドやロールスクリーン等の巻取軸などの回転部の回転に対してブレーキ力を作用させるために使用される遠心力を利用したブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遮蔽装置の遮蔽材の上昇又は下降時における昇降速度を減速させる遮蔽装置の減速装置であって回転軸に軸支した遠心体の遠心力を利用して回転軸に対してブレーキ力を発生させるようにした減速装置が従来知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６９１３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遠心体の遠心力を利用したブレーキ装置において、回転軸に軸支した揺動自在な遠心体の遠心力を大きくし、より大きなブレーキ力を得るには遠心体の揺動支点と遠心体の自由端との間の距離を大きくし遠心体を長く大型化する必要がある。従来は、引用文献１に示されるように、筒状のハウジング内に配置した遠心体を回転軸に対して、該回転軸の中心軸線とほぼ平行な軸線を中心として回転自在に軸支している。そのため、遠心体の揺動支点と該遠心体の自由端との間の距離を大きくし遠心体を大型化するには、遠心体を筒状のハウジング内で、ハウジングの径方向に長くする必要があった。遠心体をハウジングの径方向に長くするには、回転軸の遠心体支持部やハウジングなどブレーキ装置全体を遠心体の寸法に合わせて径方向に大きくする必要があり、ブレーキ装置が回転軸の径方向即ち回転軸に対して直角な高さ方向に大型化してしまうという問題点がある。
本発明は、ブレーキ装置の高さ方向のスペースを小型化したままでより大きなブレーキ力を得ることができるようにして上記問題点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、回転部を有する装置に取り付けて該回転部の回転に対してブレーキを作用させるための遠心力を利用したブレーキ装置であって、ハウジングと、該ハウジングに回転自在に支持され前記回転部の回転が伝達される回転軸と、前記回転軸側に揺動可能に連結する摺動アームと、前記ハウジング側に前記摺動アームと対向して配置されたアーム受けとを備え、前記摺動アームを前記回転軸の長手方向に沿って対向配置し、該摺動アームを前記回転軸側に、該回転軸の長手方向に対して直角方向に延びる軸線（即ち、回転軸に対してほぼ垂直な平面に沿って延びる軸線）を中心として揺動自在に連結し、前記回転軸の回転と連動して回転する摺動アームが該回転による遠心力によって前記回転軸に対して前記連結部を中心として揺動するようにし、該揺動によって前記摺動アームが前記アーム受けに圧接して該摺動アームの回転に対してブレーキがかかるようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記摺動アームが、該摺動アームの自由端側を力点、該摺動アームの前記回転軸との連結部を支点、前記アーム受けと前記摺動アームとの摺接点を作用点とするてこを構成したことを特徴とする。
また本発明は、前記てこは、作用点を、支点と力点との間に置いた構成としたことを特徴とする。
また本発明は、前記てこは、支点を、作用点と力点との間に置いた構成としたことを特徴とする。
また本発明は、前記摺動アームに、取付穴を有する取付部と該取付穴に挿入されるピンの中の一方を設け、前記回転軸側に、取付穴を有する取付部と該取付穴に挿入されるピンの中の他方を設け、該ピンを前記取付部の取付穴に相対回転自在に嵌合し、該嵌合によって前記摺動アームを前記回転軸側に揺動可能に連結したことを特徴とする。
また本発明は、前記回転軸に該回転軸と回転方向に連動するとともに、該回転軸に対して離反する方向に変位可能にウエイトを配置し、該ウエイトと前記摺動アームの自由端側とを係合し、該摺動アームが前記ウエイトの離反方向の変位によって前記回転軸に対して揺動するようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記ハウジングにキャップを取り付け、該キャップに筒状部を設け、該筒状部の内周面に前記摺動アームを対面配置し、該筒状部の内周面を前記アーム受けとしたことを特徴とする。
また本発明は、前記ハウジングにキャップを取り付け、該キャップに筒状部を設け、該筒状部の外周面に前記摺動アームを対面配置し、該筒状部の外周面を前記アーム受けとしたことを特徴とする。
また本発明は、前記ハウジングに増速機構を配置し、前記回転部の回転が増速機構を介して前記回転軸に伝達されるようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記増速機構を、前記ハウジングに設けた内歯車と、前記ハウジングに回転自在に支持されたキャリアに回転自在に軸支された遊星歯車と、前記回転軸に設けられた太陽歯車とから成り、前記遊星歯車の一方が前記内歯車と噛み合い、該遊星歯車の他方が前記太陽歯車と噛み合っていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、遠心力で回転軸に対して揺動する摺動アームを回転軸の中心軸線に対してほぼ直角な軸線を中心として回転軸に対して回転自在としたので、摺動アームをハウジングの径方向に大きくすることなく回転軸に沿って摺動アームを長くすることで、摺動アームの揺動支点と力点側との距離を大きく設定することができ、ブレーキ装置の径方向の大型化を伴うことなく、摺動アームにかかる遠心力を増力し、強いブレーキ力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ブレーキ装置の全体Ａ−Ａ線断面図である。
【図２】ブレーキ装置の全体正面図である。
【図３】ブレーキ装置の右側面図である。
【図４】ブレーキ装置の左側面図である。
【図５】ハウジング内のブレーキ機構を示す平面図である。
【図６】ブレーキ装置の分解斜視図である。
【図７】増速機構の断面図である。
【図８】ハウジング内のブレーキ機構の他の実施形態を示す平面図である。
【図９】ブレーキ装置の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る遠心力を利用したブレーキ装置の実施形態を示し、ハウジング２と、ハウジング２に内装された増速機構と、ハウジング２に内装されたブレーキ機構とを備えている。ハウジング２は、ブラインドやロールスクリーン等の回転部を有する装置の基板側に固定されるものであり、ハウジング２の本体に筒状部２ａが形成されている。ハウジング２の筒状部２ａの一方の内周面には内歯車４が形成されている。
【０００９】
筒状部２ａの軸方向の一端の内径部には盤状のキャップ６が嵌着し、これにキャリア８の管状部８ａが回転自在に支持されている。キャリア８の管状部８ａには、連結用の穴が形成され、該穴は上記ブラインド等の装置の回転部の軸との結合部を構成している。キャリア８に形成された複数のキャリアピンには、遊星歯車１０がそれぞれ回転自在に取り付けられている。各遊星歯車１０の一方側は内歯車４の内歯に噛み合っている。
【００１０】
ハウジング２の筒状部２ａの軸方向即ち中心軸に平行な方向の他端の内径部にはキャップ１２が嵌着固定されている。キャップ１２は、ハウジング２の筒状部２ａの他端側の内周面に嵌合する筒状部１２ａと、これと一体的な軸方向に対して垂直な盤状部１２ｂとから構成されている。ハウジング２の筒状部２ａの内側には、筒状部２ａの軸方向に沿って延びる、スリーブからなる回転軸１４が配置され、該回転軸１４の一方側に形成された鍔部１４ｃの外周面は、ハウジング２の筒状部２ａの内側に形成された盤状の隔壁２ｂの内周面に回転自在に嵌合し、且つ、回転軸１４の他端の外周面は、キャップ１２の盤状部１２ｂの穴に回転自在に嵌合支持されている。
【００１１】
回転軸１４の一端側の小径管部には太陽歯車１６が形成され、該太陽歯車１６は、前記各遊星歯車１０の他方側に噛み合っている。前記内歯車４、キャリア８、遊星歯車１０及び太陽歯車１６は、本装置の入力側結合部と回転軸１４との間に、遊星歯車型増速機構を構成している。回転軸１４の一方側には、回転軸１４の他方側の大径部１４ａより一段小径な外周面を有するウエイト保持部１４ｂが形成され、該ウエイト保持部１４ｂをはさんで、回転軸１４には、盤状の鍔部１４ｃと、軸方向に対して垂直な段面１４ｄが形成されている。回転軸１４のウエイト保持部１４ｂには、円周方向に１８０度の間隔を存して一対の板状の係止体１８，２０が突設されている。
【００１２】
回転軸１４のウエイト保持部１４ｂには、係止体１８，２０をはさんで対向するように一対のウエイト２２が配置されている。各ウエイト２２は、円孤状の側面を有する帯状のわん曲部材からなり、両端面が前記係止体１８，２０付近に配置され、該配置によって回転軸１４と連動して回転するように設定されている。回転軸１４が高速で回転すると、これと連動して回転する各ウエイト２２に遠心力が発生し、各ウエイト２２は、この遠心力によって、回転軸１４の段面１４ｄと鍔部１４ｃの垂直面に軸方向の移動が規制された状態で回転軸１４のウエイト保持部１４ｂの外周面に対して離反方向に離れる方向に変位自在に設定されている。
【００１３】
回転軸１４の外周面には一対の摺動アーム２４が、互いに円周方向に１８０度の間隔を有して、互いに平行に配置されている。各摺動アーム２４，２４は、回転軸１４の長手方向に沿って対向配置され、各摺動アーム２４，２４は回転軸１４側に、該回転軸１４の長手方向に対して直角方向に延びる軸線Ｌ１，Ｌ２（図４参照）を中心として揺動可能に連結されている。各摺動アーム２４の本体２４ａの断面形状は、キャップ１２の筒状部１２ａの内周面と略同一の曲率の弧状に形成されている。アーム本体２４ａの各他端の両側には、図６に示すように、それぞれ一対の取付部２４ｂが形成され、該取付部２４ｂに形成された穴が、回転軸１４の他端側に該回転軸１４の中心軸線に対してほぼ直角な方向に突設されたピン２６に回転自在に嵌合し、これによって各摺動アーム２４は、対応するピン２６を介して、回転軸１４に対してほぼ垂直な平面に沿って延びる軸線、即ち、回転軸１４の中心軸線に対してほぼ直角な軸線Ｌ１，Ｌ２を中心として、回転軸１４に揺動自在に軸支されている。
【００１４】
各摺動アーム２４の外周面の他方側はキャップ１２の筒状部１２ａの内周面にスライド自在に対面配置され、摺動アーム２４の本体２４ａの、キャップ１２の筒状部１２ａと対向する部分には、てこの原理の作用点となる摺接点が形成されるようになっている。アーム本体２４ａは、回転軸１４に沿って、その一端近傍側から他端にわたって延びている。
【００１５】
各摺動アーム２４の回転軸１４に対する回転中心Ａ，Ｂ（図５参照）は、回転軸１４の他端寄りに、キャップ１２の盤状部１２ｂに接近して配置されている。尚、本実施形態では、各摺動アーム２４の他端側（図１中、左端側）を、回転軸１４の他端側（図１中、左端側）に軸支したが、この構成に限定されるものではなく、各摺動アーム２４を逆向きとし、各摺動アーム２４の一端側（右端側）を回転軸１４の一方側に軸支し、アーム受けを、摺動アーム２４の一方側に位置させて、ハウジング２側に設け、ウエイト２２を摺動アーム２４の他端側に配置するようにしても良い。また、摺動アーム２４は一対に限定されるものではなく、複数個又は１個であっても良い。
【００１６】
尚、摺動アーム２４の回転中心となる軸線Ｌ１，Ｌ２（回転軸１４の長手方向に対して直角方向に延びる軸線）は回転軸１４の中心軸線に対して正確に直角であることが望ましいが、本発明の実施に際し、摺動アーム２４の、遠心力の作用による、スムーズな揺動運動が可能であれば、許容される範囲内で若干の誤差があっても良い。摺動アーム２４の他方側の外周面と、キャップ１２の筒状部１２ａの内周面との間に形成される摺接点に発生する圧力がブレーキ力となる。この摺接点に発生する圧力は、各摺動アーム２４が回転軸１４の回転による遠心力により、回転中心Ａ，Ｂを中心として揺動するとき、各摺動アーム２４の自由端を力点、回転中心Ａ，Ｂを支点、摺接点を作用点とする、てこの原理により発生する。このてこは、作用点を支点と力点との間で且つ支点に近い場所に設定した第２種てこを構成する。
【００１７】
摺動アーム２４の回転中心Ａ，Ｂとウエイト２２と係合する摺動アーム２４の自由端との間の距離を長くとることで、回転軸１４の回転に伴って摺動アームにかかる遠心力を増力し強いブレーキ力を発生させることが可能となる。上記距離は、回転軸１４の径やハウジング２の径を増大させることなく、摺動アーム２４を回転軸１４の軸方向に長くすることで大きくすることができる。各摺動アーム２４の一方の自由端側は、対応するウエイト２２の外周面と当接している。前記ウエイト２２、摺動アーム２４及びキャップ１２は、回転軸１４の回転に対してブレーキを作用させるブレーキ機構を構成している。
【００１８】
次に、本実施形態の動作について説明する。
ブラインド等の装置の回転部の回転により、該回転部と結合するキャリア８が回転すると、このキャリア８の回転と連動して遊星歯車１０がキャリア８の管状部８ａを中心として公転するとともに、遊星歯車１０は内歯車４との噛み合いによりキャリア８のピンを中心として自転し、各遊星歯車１０の回転が太陽歯車１６に伝達され、回転軸１４が増速されて回転する。回転軸１４の回転が、ウエイト２２を回転軸１４から離反させる程ではない緩やかな回転速度であれば、この回転により摺動アーム２４がキャップ１２の筒状部１２ａの内周面に対してすべり接触してブレーキは発生しない。
【００１９】
回転軸１４の回転が高速となると、ウエイト２２が遠心力によって回転軸１４のウエイト保持部１４ｂから離反する方向に変位し、摺動アーム２４の自由端側を押圧する。この押圧力によって、各摺動アーム２４には、回転中心Ａ，Ｂを中心として、図１中、上側の摺動アーム２４に反時計方向の揺動力が発生し、下側の摺動アーム２４に時計方向の揺動力が発生し、摺動アーム２４がキャップ１２の筒状部１２ａの内周面に圧接して、回転軸１４に対してブレーキ力が作用する。摺動アーム２４の外周面と接して摺接点を構成するキャップ１２の筒状部１２ａの内周面はアーム受けを構成する。
【００２０】
上記実施形態では、ウエイト２２と摺動アーム２４とを別体の構成としたが、摺動アーム２４の回転中心Ａ，Ｂとは反対側の自由端側にウエイトを一体的に設け、摺動アーム２４自体を遠心体とした構成としても良く、ウエイト２２と摺動アーム２４は特に別体の構成とすることに限定されるものではない。
また、本実施形態では、ブレーキ装置の入力部側の回転を増速機構により増速して回転軸側に伝達しているが、特に増速機構を設けることは本発明の必須要件ではなく、増速機構を設けない構成としても良い。
【００２１】
また、ブレーキ装置の入力部の前段に一方向クラッチ機構を設け、ブレーキ装置の入力部に一方向のみの回転を伝達するようにしても良い。また、キャップ１２のアーム受けと摺動アーム２４との相対回転摺動部にブレーキチップやブレーキシューなどの摩擦体を配置し、これら摩擦体により摺接点を形成するようにしても良い。また、摺動アーム２４の摺動面をスライド自在に受け、該摺動アーム２４との間に摺接点を形成するアーム受けを、キャップ１２の筒状部ａ側ではなく、ハウジング２側に設けるようにしても良い。
【００２２】
図８は、ブレーキ機構の他の実施形態を示し、一対の摺動アーム２４，２４間にコイルスプリング２８が掛架されている。一対の摺動アーム２４，２４は、互いの自由端側がスプリング２８によって接近する方向に付勢され、この付勢力によって、摺動アーム２４，２４に遠心力が働いていないとき、または遠心力が弱いときに、摺動アーム２４，２４とアーム受けを接触させないようにして、ブレーキ力を発生させていないときの回転軸１４の回転トルクを小さくするようにしている。
【００２３】
図８の実施形態において、摺動アーム２４，２４はこれに強い遠心力が働くと、スプリング２８の引張力に抗してピン２６，２６を中心として揺動し、アーム受けに圧接して回転軸１４の回転に対してブレーキ力が作用する。
図９は、ブレーキ機構のてこの構成において、作用点と力点との中間に支点を置いた実施形態を示している。
【００２４】
図９において、ハウジング２にキャップ１２の盤状部１２ｃが嵌着固定され、該キャップ１２の筒状部１２ｄの内周面に回転軸１４の外周面が回転自在に嵌合している。キャップ１２の筒状部１２ｄの外周面１２ｅはアーム受けを形成している。摺動アーム２４の各他端には肉厚部が形成され、該肉厚部の内周面２４ｅは、キャップ１２の筒状部１２ｄの外周面１２ｅと略同一の曲率に形成され、互いに対面配置されている。
【００２５】
回転軸１４には、取付穴を有する取付部３０が回転軸１４に対してほぼ直角な方向に沿って突設され、この取付部３０の取付穴に摺動アーム２４に突設されたピン３２が回転自在に嵌合している。取付部３０の取付穴に嵌合するピン３２の中心軸線は回転軸１４に対してほぼ垂直な平面に沿って延びる軸線を形成する。前記取付部３０とピン３２は、てこの支点を構成し、摺動アーム２４は、回転軸１４に、該回転軸１４に対してほぼ垂直な平面に沿って延びる軸線（即ち、回転軸１４の長手方向に対して直角方向に延びる軸線）を中心として揺動自在に連結している。摺動アーム２４の肉厚部の内周面２４ｅは、てこの原理の作用点となる摺接点が形成されるようになっている。
本実施形態の他の構成は、図１に示す実施形態と同一であり、その説明を省略する。
【００２６】
上記した構成において、回転軸１４が増速されて回転すると、回転軸１４の回転が、ウエイト２２を回転軸１４から離反させる程ではない緩やかな回転速度であれば、この回転により摺動アーム２４の内周面２４ｅがキャップ１２の筒状部１２ｄの外周面に対してすべり接触してブレーキは発生しない。
【００２７】
回転軸１４の回転が高速となると、ウエイト２２が遠心力によって回転軸１４のウエイト保持部１４ｂから離反する方向に変位し、摺動アーム２４の自由端側を押圧する。この押圧力によって、各摺動アーム２４には、ピン３２，３２を中心として、図９中、上側の摺動アーム２４に反時計方向の揺動力が発生し、下側の摺動アーム２４に時計方向の揺動力が発生し、摺動アーム２４の内周面がキャップ１２の筒状部１２ａの外周面１２ｅに圧接して、回転軸１４に対してブレーキ力が作用する。摺動アーム２４の内周面と接して摺接点を構成するキャップ１２の筒状部１２ａの外周面１２ｅはアーム受けを構成する。
【符号の説明】
【００２８】
２      ハウジング
２ａ    筒状部
２ｂ    隔壁
４      内歯車
６      キャップ
８      キャリア
８ａ    管状部
１０    遊星歯車
１２    キャップ
１２ａ  筒上部
１２ｂ  盤状部
１４    回転軸
１４ａ  大径部
１４ｂ  ウエイト保持部
１４ｃ  鍔部
１４ｄ  段面
１６    太陽歯車
１８    係止体
２０    係止体
２２    ウエイト
２４    摺動アーム
２４ａ  アーム本体
２６    ピン
２８    スプリング
３０    取付部
３２    ピン
【図１】
2014177824.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014177824.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014177824.tif 000009
【図８】
2014177824.tif 000010
【図９】
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