(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイヤ巻取り装置において、懸垂ワイヤにかかる荷重が大きくなっても、移動体を下降限度位置または上昇限度位置で強制停止させた後、ワイヤドラムを逆方向に戻すことができるワイヤ巻取り装置。【解決手段】回転軸に回転止めナットを螺合させ、回転軸側の突起係止部と、回転止めナットの突起係合部とが、円周回転方向に当接し、事前に設定されたワイヤの繰り出しあるいは巻取り限度位置で、ワイヤドラムの回転を強制停止できるようにした。その際に、回転軸と回転止めナットの間で、軸力が発生しないようにし、強制停止後、容易に逆回転できるようにした。また回転軸側の突起係止部を、回転軸の軸径が大きくなった段差面に貫通させて強度を高めた。【選択図】図２
2011001170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材から起立した軸受けに挿通され、ワイヤが巻回されたワイヤドラム回転軸に、回転止めナットが螺合されたねじ溝が設けられており、回転止めナットはベース部材側に設けられたスライダ部材と摺接され、ワイヤドラム回転軸の回転により軸方向にのみ移動可能とされており、ワイヤドラム回転軸の回転止めナット移動範囲限度位置に、回転止めナットと当接しワイヤドラム回転軸の回転を強制停止させる回転止め部が設けられていて、回転止めナットとワイヤドラム回転軸に設けられた回転止め部との当接により、ワイヤの繰り出しあるいは巻取り限度を設定するワイヤ巻取り装置において、
ワイヤドラム回転軸の前記ねじ溝の端部近傍にワイヤドラム回転軸の回転止めとして設けられた突起係止部と、当該突起係止部に対向して、回転止めナットの軸方向端面に設けられた突起係合部とが、設定されたワイヤの繰り出しあるいは巻取り限度位置で、円周回転方向に当接し、ワイヤドラムの回転を強制停止させるワイヤ巻取り装置。
【請求項２】
ワイヤドラム回転軸側の回転止めとしての突起係止部が、ワイヤドラム回転軸端部の回転止めナットが螺合されたねじ溝のねじ山外径よりも、外径が大きく形成された大径軸部の端部段差面から少なくとも軸方向に突出している、請求項１に記載のワイヤ巻取り装置。
【請求項３】
ワイヤドラム回転軸側の回転止めとしての突起係止部が、ワイヤドラム回転軸に結合される別体部材として構成され、当該突起係止部材をワイヤドラム回転軸に結合するためにワイヤドラム回転軸に設けられた溝が、回転止めナットが螺合されたワイヤドラム回転軸のねじ溝のねじ山外径よりも、外径が大きくされた軸部の端部段差面を貫通するように設けられている、請求項１または２に記載のワイヤ巻取り装置。
【請求項４】
回転止めナット側の突起係合部の軸方向突起高さが、ワイヤドラム回転軸と回転止めナットが螺合するねじのピッチ長さよりも若干小さく設定されており、かつ、ワイヤドラム回転軸側の突起係止部と回転止めナット側の突起係合部が、円周回転方向で当接した際の軸方向ラップ長さが、ワイヤドラム回転軸と回転止めナットが螺合するねじのピッチ長さのおよそ６分の４以上になるように、ワイヤドラム回転軸の突起係止部とワイヤドラム回転軸側のねじ溝の位相位置関係か、あるいは回転止めナット側の突起係合部と回転止めナット側のねじ溝の位相位置関係が調整された、請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤ巻取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば舞台用撮影カメラや医療用Ｘ線照射装置あるいは産業用ロボット等の移動体を位置決めする天井懸垂式昇降装置に用いられるワイヤ巻取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
天井懸垂式昇降装置において、ワイヤドラムに巻回されたワイヤを、ワイヤドラムを回転させることにより、繰り出したり巻き取ったりして、移動体の昇降位置決めを行うワイヤ巻取り装置が使用されている。
【０００３】
こういったワイヤ式の昇降装置駆動部は、ワイヤに懸垂荷重がかからなくなると、ワイヤの乱巻きがおこり、ワイヤがワイヤドラムの溝から脱落したり、ワイヤ同士がからまったりするので、常にワイヤに懸垂荷重がかかっていることが望ましいが、実際にはワイヤドラムを手動で回すものであれば操作者の操作ミス、動力で回すものにあっては、昇降位置検出センサや制御装置の故障により、ワイヤが移動想定範囲外まで繰り出されて、移動体が障害物や床に接触し、ワイヤに懸垂荷重がかからなくなることがある。
【０００４】
そこで、ワイヤドラム回転軸の一端に回転止めナットが螺合されたねじ溝を設け、前記回転止めナット自体の回転を規制し、回転止めナットは、回転軸の回転により軸方向にのみ移動可能とし、ワイヤで懸垂された移動体が障害物や床に接触する手前の下降限度位置で、回転止めナットの軸方向端面が、回転軸の回転止めナット当接用段差部に当接し、回転止めナットが軸方向に移動できなくなることにより、ワイヤドラム回転軸の回転を強制停止させる機構として、図８,図９のような機構を用いることが可能である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】米国特許和文抄録  文献番号６１９６４８９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記のワイヤ巻取り装置の強制停止機構は、出願者の実験において、懸垂ワイヤにかかる荷重が大きくなると、移動体を下降限度位置（繰り出し限度位置）まで下降させた際に、回転止めナットの接触面に大きなねじ締めによる軸力がかかり、逆方向に戻すことができなくなってしまう問題があった。なお、同様の問題は、移動体を上昇限度位置（巻取り限度位置）まで上昇させる場合にも発生する。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ワイヤ巻取り装置において、懸垂ワイヤにかかる荷重が大きくなっても、移動体を下降限度位置または上昇限度位置で強制停止させた後、ワイヤドラムを逆方向に戻すことができるワイヤ巻取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ベース部材から起立した軸受けに挿通され、ワイヤが巻回されたワイヤドラム回転軸に、回転止めナットが螺合されたねじ溝が設けられており、回転止めナットはベース部材側に設けられたスライダ部材と摺接され、ワイヤドラム回転軸の回転により軸方向にのみ移動可能とされており、ワイヤドラム回転軸の回転止めナット移動範囲限度位置に、回転止めナットと当接しワイヤドラム回転軸の回転を強制停止させる回転止め部が設けられていて、回転止めナットとワイヤドラム回転軸に設けられた回転止め部との当接により、ワイヤの繰り出しあるいは巻取り限度を設定するワイヤ巻取り装置において、
ワイヤドラム回転軸の前記ねじ溝の端部近傍にワイヤドラム回転軸の回転止めとして設けられた突起係止部と、当該突起係止部に対向して、回転止めナットの軸方向端面に設けられた突起係合部とが、設定されたワイヤの繰り出しあるいは巻取り限度位置で、円周回転方向に当接し、ワイヤドラムの回転を強制停止させるワイヤ巻取り装置である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、ワイヤドラム回転軸側の回転止めとしての突起係止部が、ワイヤドラム回転軸端部の回転止めナットが螺合されたねじ溝のねじ山外径よりも、外径が大きく形成された大径軸部の端部段差面から少なくとも軸方向に突出している、請求項１に記載のワイヤ巻取り装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、ワイヤドラム回転軸側の回転止めとしての突起係止部が、ワイヤドラム回転軸に結合される別体部材として構成され、当該突起係止部材をワイヤドラム回転軸に結合するためにワイヤドラム回転軸に設けられた溝が、回転止めナットが螺合されたワイヤドラム回転軸のねじ溝のねじ山外径よりも、外径が大きくされた軸部の端部段差面を貫通するように設けられている、請求項１または２に記載のワイヤ巻取り装置である。
【００１１】
請求項４記載の発明は、回転止めナット側の突起係合部の軸方向突起高さが、ワイヤドラム回転軸と回転止めナットが螺合するねじのピッチ長さよりも若干小さく設定されており、かつ、ワイヤドラム回転軸側の突起係止部と回転止めナット側の突起係合部が、円周回転方向で当接した際の軸方向ラップ長さが、ワイヤドラム回転軸と回転止めナットが螺合するねじのピッチ長さのおよそ６分の４以上になるように、ワイヤドラム回転軸の突起係止部とワイヤドラム回転軸側のねじ溝の位相位置関係か、あるいは回転止めナット側の突起係合部と回転止めナット側のねじ溝の位相位置関係が調整された、請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤ巻取り装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のワイヤ巻取り装置は、移動体が下降限度位置を超える位置までワイヤドラム回転軸を回転させようとすると、回転軸側ねじ端部に設けられた突起係止部と、回転止めナットの軸方向端面に設けられた突起係合部が、円周回転方向に当接し、ワイヤドラム回転軸の回転すなわち移動体の下降を強制停止させることができる。
【００１３】
その際に、回転軸と回転止めナットの間で、軸力が発生しないため、ワイヤドラム回転軸のねじ溝と回転止めナットのねじ溝が締結されることがない。すなわち容易にワイヤドラムを逆回転させて移動体を上昇方向に復帰させることができる。
【００１４】
また、回転軸の突起係止部が、回転軸のねじ部よりも大径化された軸段差部分を貫通して設けられているので、突起係止部に発生する応力集中が緩和され、突起係止部を含む軸の強度や耐久性を向上できる。また別体式の突起係止部材が回転軸の段差面を貫通して配設されているものにあっては、別体式突起係止部材をより高い剛性で保持することができ、また別体式突起係止部材や当該係止部材が結合される回転軸側溝部の強度や耐久性も高く保つことができる。
【００１５】
さらに回転軸側の突起係止部材を別体とすることにより、突起係止部が磨耗しても軸全体を交換するのではなく、別体式の突起係止部材のみを交換することができる。あるいは、別体式の突起係止部材のみ、軸本体よりもより適切な材質、熱処理、表面処理を採用して、回転軸全体のコスト上昇を低減することができる。
【００１６】
さらに、回転止めナット側の突起係合部の軸方向突起高さが、回転止めナットのねじピッチよりも若干小さく設定されており、さらに、回転軸側の突起係止部と回転止めナット側の突起係合部の軸方向のラップ長さＬは、ねじピッチのおよそ６分の４以上になるように、ねじ部の位相が設定されているから、ラップ長さＬが過小すぎて、部材の破壊や変形により機能を損なうおそれが少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のワイヤ巻取り装置の１実施例の外観を示す正面図である。
【図２】同実施例の、外観を示す斜視図である。
【図３】同実施例の、移動体が中間位置にある状態の要部外観を拡大した平面図である。
【図４】同実施例の、移動体が下降限度位置にある状態の要部外観を拡大した平面図である。
【図５】同実施例の要部を拡大して示す斜視図である。
【図６】同実施例の要部を拡大して示す背面断面図である。
【図７】本発明のワイヤ巻取り装置の別の実施例の要部を拡大して示す斜視図である。
【図８】従来のワイヤ巻取り装置の内部を示す断面図である。
【図９】従来のワイヤ巻取り装置の内部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１から図７を参照して、本発明の実施の形態に係るワイヤ巻取り装置を説明する。  図１は、ワイヤ巻取り装置の外観を示す正面図である。また、図２は、ワイヤ巻取り装置の外観を示す、右斜め上方から見た斜視図である。  図１，図２に示されるように、本ワイヤ巻取り装置１は、ベース部材２から起立した１組の軸受け３に、ワイヤドラム回転軸４が挿通されている。ワイヤドラム回転軸４の、１組の軸受け３にはさまれる位置に、ワイヤ７が巻回されたワイヤドラム５が嵌合されている。ワイヤドラム回転軸４の１端には、ワイヤドラム５を正逆転させるためのモータユニット６が結合されており、モータユニット６の正逆転を制御することにより、ワイヤ７の繰出しや巻取りを制御し、ワイヤの先端に懸垂された移動体８の位置決めができるようになっている。
【００１９】
ワイヤドラム回転軸４の他端には、ねじ溝４ａが形成されて、このねじ溝４ａには、回転止めナット９が螺合されている。回転止めナット９の外形は６角形状となっており、回転止めナット９の外形回り止め部９ｃが、ベース部材２から起立した着脱可能なスライド部材１０と摺接されている。すなわちワイヤドラム回転軸４が回転駆動されると、回転止めナット９が、軸方向には移動するが、回転止めナット９自体がベース部材２に対して相対回転することがないようにされている。
【００２０】
図３は、移動体８が移動距離の中間にある状態の要部外観を拡大した平面図である。
図３において、移動体８が下降する方向の回転を正転とし、上昇する方向の回転を逆転とする。ワイヤドラム回転軸４側のねじ溝４ａおよび螺合する回転止めナット側ねじ溝９ａは、右ねじとして形成されており、モータユニット６を正転させ移動体８を下降させると、回転止めナット９は、ワイヤドラム回転軸４の突起係止部４ｂ側に近づき、あらかじめ設定されたワイヤ繰出し限度位置までくれば、回転軸側の突起係止部４ｂと回転止めナット側突起係合部９ｂが円周回転方向で当接し、ワイヤドラム回転軸４と回転止めナット９はそれ以上相対回転できなくなる。もとより回転止めナット９は、ベース部材２に対して回転できないので、ワイヤドラム回転軸４の回転は強制停止される。
【００２１】
スライダ部材１０は、単独でベース部材２から脱着可能にされているので、ワイヤドラム５の強制停止位置を調整する場合は、スライダ部材１０をベース部材２から取り外し、ワイヤドラム回転軸４を停止させたまま、回転止めナット９のみを回転させ、回転軸の突起係止部４ｂと回転止めナットの突起係合部９ｂのすきま長さＬ１を変更したのち、スライダ部材１０をもとの位置にもどせばよい。
【００２２】
図４は、移動体８が移動距離の下端にある状態の要部外観を拡大した平面図である。
図４において、回転止めナット側の突起係合部９ｂは、回転軸側の突起係止部４ｂと円周回転方向で当接しており、ワイヤドラム回転軸４の回転を強制停止させている。このとき回転止めナット側の突起係合部９ｂの軸方向突起高さＨは、ねじピッチＰに対して若干短く形成されており、回転軸側の突起係止部４ｂと回転止めナット側の突起係合部９ｂのラップ長さＬは、ねじピッチのおよそ６分の４以上に設定されているから、ラップ長さＬが過小すぎて、部材の破壊や変形により機能を損なうおそれがない。
【００２３】
図５は、本発明の要部外観を拡大した斜視図である。図５において、別体部材として構成されている別体式回転軸側突起係止部４ｅは、ＪＩＳ規格にある平行キーの片丸型であって、六角穴付ボルト４ｆによってワイヤドラム回転軸４に締結されている。
【００２４】
ワイヤドラム回転軸４側には、前記平行キーが装着されるキー溝４ｇが形成されている。キー溝２ｇは、ワイヤドラム回転軸４の外径が回転軸側のねじ溝４ａの外径より大きい部分と、ワイヤドラム回転軸４の段差部４ｄ近傍にねじ加工をする際のねじ逃げ部４ｈとしての外径がねじの谷径程度に小径化された部分にかかっている。
【００２５】
別体式回転軸側の突起係止部４ｅとしての片丸キーの直線側端部４ｋが、回転止めナット９側に向けられている。またキー溝４ｇは、加工上の都合から片丸ではなく両丸形状になっている。
【００２６】
図６は、本発明の要部を拡大した背面断面図である。図６に示されるとおり、回転軸側の突起係止部４ｂと回転止めナット側の突起係合部９ｂが円周回転方向で当接して、ワイヤドラム回転軸４の回転が強制停止される状態において、突起係止部４ｂと突起係合部９ｂのラップ長さＬが、回転軸ねじピッチのおよそ６分の４以上確保できるように、回転軸側ねじ溝と回転止めナット側ねじ溝の位相が整合されているので、ラップ長さＬが過小すぎて、部材の破壊や変形により機能を損なうおそれがない。
【００２７】
ここでラップ長さＬの最小値を、回転軸ねじピッチのおよそ６分の４以上としたのは、回転止めナットの突起係合部９ｂの位相位置を、回転止めナット９の角数分の１、例えば６角形であれば、６分の１ずつ変更してやれば、回転止めナットの突起係合部９ｂの加工基準がとりやすいということと、回転止めナットの突起係合部９ｂは、強度上回転方向の厚みをもたせる必要があり、その回転方向の厚みの分だけ、ラップ長さＬの最大値を回転軸ねじピッチよりも小さくしなくてはならないという条件に対する配慮によるものであり、６分の４という数値は、回転止めナットの突起係合部９ｂの加工を平易にしつつ、突起係止部９ｂの強度を確保するという観点から、６分の３や６分の５よりも適切であるという理由から導かれた数値である。
【００２８】
以上本発明のワイヤ巻取り装置を、懸垂される移動体８の下降限度位置強制停止すなわち繰り出し限度の設定に適用した例について説明したが、本発明は、懸垂される移動体８の上昇限度位置強制停止すなわち巻取り限度の設定にも適用することが可能である。
【００２９】
図７は、本発明を巻取り限度の設定に適用したワイヤ巻取り装置の要部外観を拡大した斜視図である。  本発明を巻取り限度の設定に適用する場合は、図７に示されるとおり、回転軸側のねじ溝４ａを右ねじのまま、回転止めナット９側の突起係合部９ｅを、回転止めナット９の軸端側面から突出させ、対向するワイヤドラム回転軸４の軸端部に回転軸側の突起係止部４ｍを設けてもよい。
【００３０】
あるいは、回転軸側の突起係止部４ｅと、回転止めナット側の突起係合部９ｂの位置関係を図５のままとし、回転軸側のねじ溝４ａと対応する回転止めナット側のねじ溝のねじ方向を左ねじにしてもよい。
【００３１】
すなわち巻取り限度位置において、モータユニット６のトルクが過大で、ワイヤドラム回転軸４側の突起係止部４ｂまたは4ｍと回転止めナット側の突起係合部９aまたは9ｅとの間で、強い当接力が発生したとしても、ワイヤドラム回転軸４と回転止めナット９の間で、軸力が発生しないため、ワイヤドラム回転軸４のねじ溝と回転止めナットのねじ溝が締結されることがない。すなわち容易にワイヤドラム５を逆回転させて移動体８を下降方向に復帰させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１   ワイヤ巻取り装置 
２    ベース部材
３    軸受け
４    ワイヤドラム回転軸
４ａ  回転軸側のねじ溝
４ｂ  回転軸側の突起係止部
４ｄ  回転軸の段差部
４ｅ  別体式回転軸側突起係止部材
５    ワイヤドラム
６    モータユニット
７    ワイヤ
８    移動体
９    回転止めナット
９ａ  回転止めナット側ねじ溝
９ｂ  回転止めナット側突起係合部
９ｃ  回転止めナット外形回り止め部
１０  スライダ部材
【図１】
2011001170.tif 000003
【図２】
2011001170.tif 000004
【図３】
2011001170.tif 000005
【図４】
2011001170.tif 000006
【図５】
2011001170.tif 000007
【図６】
2011001170.tif 000008
【図７】
2011001170.tif 000009
【図８】
2011001170.tif 000010
【図９】
2011001170.tif 000011