(57)【要約】      （修正有）【課題】ワイヤが切断しワイヤが巻き取られる際に、ワイヤが振り回されにくいようにして、ワイヤ切断時の事故の危険性を軽減ないしは防止することのできる、ワイヤセンサを提供する。【解決手段】ワイヤセンサの減速構造１０は、ワイヤ巻き取りドラム７の軸１と同軸上の回転軸２と、回転軸２周囲に設けられたクラッチシュー部３と、クラッチシュー部３の外方に設けられた回転しないクラッチケース４とからなり、クラッチシュー部３は、弾性により回転軸２に付勢されていて一定の回転速度を超えた場合にクラッチケース４に接触することにより、回転軸２が制動されるよう構成される。【選択図】図１
2015068790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の移動距離や速度を検出するためのワイヤセンサにおける減速構造であって、ワイヤ巻き取りドラムと同軸上の回転軸と、該回転軸周囲に設けられたクラッチシュー部と、該クラッチシュー部の外方に設けられた回転しないクラッチケースとからなり、該回転軸には該クラッチシュー部と係合する係合部が設けられているとともに、該クラッチシュー部は弾性により該回転軸に付勢されていて一定の回転速度を超えた場合に該クラッチケースに接触することにより該回転軸が制動される、ワイヤセンサの減速構造。
【請求項２】
前記係合部は前記回転軸上に設けられた凸構造であり、前記クラッチシュー部には該凸構造に係合する凹構造が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤセンサの減速構造。
【請求項３】
前記凸構造は前記回転軸の遠心方向に設けられていることを特徴とする、請求項２に記載のワイヤセンサの減速構造。
【請求項４】
前記弾性による付勢は、前記クラッチシュー部が備える弾性構造によりなされることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のワイヤセンサの減速構造。
【請求項５】
前記弾性構造は、前記クラッチシュー部を前記回転軸の周方向に引っ張るように設けられていることを特徴とする、請求項４に記載のワイヤセンサの減速構造。
【請求項６】
前記弾性構造はバネであることを特徴とする、請求項４または５に記載のワイヤセンサの減速構造。
【請求項７】
前記クラッチシュー部には少なくとも二の端部があり、前記弾性構造は隣接する該端部間を接続して設けられていることを特徴とする、請求項４ないし６のいずれかに記載のワイヤセンサの減速構造。
【請求項８】
前記クラッチシュー部は少なくとも二のシュー部材を備えてなり、前記弾性構造は各シュー部材間を接続して設けられていることを特徴とする、請求項４ないし６のいずれかに記載のワイヤセンサの減速構造。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の減速構造により、ワイヤが切断した際の回転の高速化を抑制する、ワイヤセンサの回転高速化防止方法。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれかに記載の減速構造を備えた、ワイヤセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤ式検出器（以下、「ワイヤセンサ」という。）、その減速構造および回転高速化防止方法に係り、特に、移動体にワイヤを接続しワイヤをゼンマイバネで巻き取ることにより移動体の移動距離・移動速度を検出するセンサであるワイヤセンサにおいて、ワイヤが切断した場合の事故の危険性を軽減ないしは防止することのできる、ワイヤセンサ、その減速構造および回転高速化防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体にワイヤを接続しその引き出し長さ（移動距離）を検出するワイヤセンサ（ワイヤ式検出器）については、技術的提案が複数なされている。後掲特許文献１には、ワイヤ式速度変位検出器におけるギヤのギャップや系の慣性による影響低減を目的とした、ワイヤドラムの主軸の両端にそれぞれ回転速度検出器と回転変位検出器とを同軸結合すると共に、ワイヤドラムの主軸を回転速度検出器と回転変位検出器の軸受によりそれぞれ軸支し、ワイヤドラムとケーシングとの間にばね部材を介在させてワイヤドラムに復帰弾力を保持するよう構成し、ワイヤは高分子繊維等の非金属材料を素材として構成し、かつケーシングの一側面にマグネットからなる固定座を設けてワンタッチ取り付け可能に構成する検出器が開示されている。
【０００３】
また特許文献２には、螺旋状に溝を設けたドラムにワイヤを巻取り、被検出物のストローク量をこのワイヤの繰出量で測定するストローク検出器において、巻取り時にワイヤが溝から外れないようにするために、ドラムの溝に噛合する突条と、ワイヤを案内する溝とを有するガイド部材を設け、このガイド部材がドラムの溝に噛合するように保持する保持具により移動自在に支持する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平６−４５２５６号公報「ワイヤ式速度変位検出器」（権利消滅）
【特許文献２】実開平７−３６０１４号公報「ストローク検出器のワイヤ巻取装置」（権利消滅）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、ワイヤセンサにおいて、ワイヤはゼンマイバネで巻き取られる構造であるが、ワイヤが切断する事例が従来多く発生している。このような場合、高速で巻き取られるワイヤが振り回されることになり、非常に危険である。つまり、近隣の作業者等に高速で振り回されるワイヤが接触すれば傷害が発生し得、場合によっては重大な事故を招きかねない。しかしながら、かかる危険性を防止・低減するための技術的提案は、上記各文献も含めて未だなされていない。
【０００６】
そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、ワイヤが切断しワイヤが巻き取られる際に、ワイヤが振り回されにくいようにして、ワイヤ切断時の事故の危険性を軽減ないしは防止することのできる、ワイヤセンサ、その減速構造および回転高速化防止方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は上記課題について検討した結果、ワイヤが切断し高速で巻き取られる際に、巻き取り速度が一定の速度を越えた場合に遠心力によりクラッチシューが外側に拡がり、本体に固定されているクラッチケースと摩擦するという構造を備えることによって、ワイヤの巻き取り速度を抑え、ワイヤが振り回されることを抑制可能であることを見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。
【０００８】
〔１〕  移動体の移動距離や速度を検出するためのワイヤセンサにおける減速構造であって、ワイヤ巻き取りドラムと同軸上の回転軸と、該回転軸周囲に設けられたクラッチシュー部と、該クラッチシュー部の外方に設けられた回転しないクラッチケースとからなり、該回転軸には該クラッチシュー部と係合する係合部が設けられているとともに、該クラッチシュー部は弾性により該回転軸に付勢されていて一定の回転速度を超えた場合に該クラッチケースに接触することにより該回転軸が制動される、ワイヤセンサの減速構造。
〔２〕  前記係合部は前記回転軸上に設けられた凸構造であり、前記クラッチシュー部には該凸構造に係合する凹構造が設けられていることを特徴とする、〔１〕に記載のワイヤセンサの減速構造。
〔３〕  前記凸構造は前記回転軸の遠心方向に設けられていることを特徴とする、〔２〕に記載のワイヤセンサの減速構造。
【０００９】
〔４〕  前記弾性による付勢は、前記クラッチシュー部が備える弾性構造によりなされることを特徴とする、〔１〕ないし〔３〕のいずれかに記載のワイヤセンサの減速構造。
〔５〕  前記弾性構造は、前記クラッチシュー部を前記回転軸の周方向に引っ張るように設けられていることを特徴とする、〔４〕に記載のワイヤセンサの減速構造。
〔６〕  前記弾性構造はバネであることを特徴とする、〔４〕または〔５〕に記載のワイヤセンサの減速構造。
【００１０】
〔７〕  前記クラッチシュー部には少なくとも二の端部があり、前記弾性構造は隣接する該端部間を接続して設けられていることを特徴とする、〔４〕ないし〔６〕のいずれかに記載のワイヤセンサの減速構造。
〔８〕  前記クラッチシュー部は少なくとも二のシュー部材を備えてなり、前記弾性構造は各シュー部材間を接続して設けられていることを特徴とする、〔４〕ないし〔６〕のいずれかに記載のワイヤセンサの減速構造。
〔９〕  〔１〕ないし〔８〕のいずれかに記載の減速構造により、ワイヤが切断した際の回転の高速化を抑制する、ワイヤセンサの回転高速化防止方法。
〔１０〕  〔１〕ないし〔８〕のいずれかに記載の減速構造を備えた、ワイヤセンサ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のワイヤセンサ、その減速構造および回転高速化防止方法は上述のように構成されるため、これによれば、ワイヤが切断しワイヤが巻き取られる場合でも、ワイヤが振り回されにくくなり、ワイヤ切断時の事故の危険性を有効に軽減、または防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のワイヤセンサの構成を示す側断面図である。
【図２】図１の要部であり本発明のワイヤセンサの減速構造の構成を示す側断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】本発明のワイヤセンサの減速構造における、高速回転時のクラッチ動作を説明する側断面図である。
【図６】図５要部の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明のワイヤセンサの構成を示す側断面図である。また、
図２は、図１の要部であり本発明のワイヤセンサの減速構造の構成を示す側断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図、図４は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。これらに図示するように本ワイヤセンサの減速構造１０は、移動体の移動距離や速度を検出するためのワイヤセンサにおける減速構造であって、ワイヤ巻き取りドラム７の軸１と同軸上の回転軸２と、回転軸２周囲に設けられたクラッチシュー部３と、クラッチシュー部３の外方に設けられた回転しないクラッチケース４とからなり、回転軸２にはクラッチシュー部３と係合する係合部が設けられている（図３）とともに、クラッチシュー部３は、弾性により回転軸２に付勢されていて一定の回転速度を超えた場合にクラッチケース４に接触することにより、回転軸２が制動されるよう形成されていることを、主たる構成とする。
【００１４】
係合部は回転軸２上に設けられた凸構造（図３）として設け、クラッチシュー部３には凸構造に係合する凹構造（図３）が設けられたものとし、また、凸構造は回転軸２の遠心方向に設けられたものとする。
【００１５】
かかる構成により本ワイヤセンサにおいては、一定の回転速度を超えたワイヤ巻き取りドラム７の回転が発生した場合に、その軸１と同軸上の回転軸２にも同じ回転速度による回転が生じる。弾性により回転軸２に対して付勢されているクラッチシュー部３は、かかる一定の回転速度を超えた回転が生じて一定値を超えた遠心力が生じることにより、固定されているクラッチケース４に接触する。
【００１６】
図３に示すように、回転軸２にはクラッチシュー部３の凹構造と係合する係合部（凸構造）が設けられているため、クラッチシュー部３が遠心力によって遠心方向に移動してクラッチケース４に接触してもクラッチシュー部３と回転軸２との係合は維持される。したがって、クラッチケース４への接触摩擦によるクラッチシュー部３の減速すなわち制動は、そのまま回転軸１に対する制動として作用する。そして回転軸２が制動されることにより、同軸上のワイヤ巻き取りドラム７の軸１も制動され、ワイヤ巻き取りドラム７の回転が減速される。
【００１７】
したがって、ワイヤ９（図４）が切断された場合に生じるワイヤ９の高速での巻き取られにより発生する振り回され現象（ワイヤーの暴れ）は、本発明の減速構造１０における上記作用によってワイヤ巻き取りドラム７が制動されて回転速度が減速するため、振り回されるワイヤ９の速度も減速し、近隣の作業者に接触してけがなどの重大な事故が発生する可能性が軽減され、危険な状態が緩和される。
【００１８】
つまり本減速構造１０は、ゼンマイバネ６の巻き取り動作に対し、遠心力を利用してワイヤ９の巻き取り動作を緩和させるものであり、所定の高速回転が発生することにより機能して巻き取り速度を緩和する効果を発揮する、遠心クラッチともいうべき構成および作用による発明である。
【００１９】
図５は、本発明のワイヤセンサの減速構造における、高速回転時のクラッチ動作を説明する側断面図である。また図６は、図５要部の横断面図である。本発明の減速構造１０において、クラッチシュー部３における前述の「弾性による付勢」は、クラッチシュー部３に備えられる弾性構造５によってなされる構成とすることができる。なお弾性構造３は、クラッチシュー部３を回転軸２の周方向に引っ張るように設けられたものとする。弾性構造５としてはたとえば、バネを用いることで充分な作用効果が得られる。
【００２０】
なおクラッチシュー部３は、少なくとも二の端部を備えたものとして、弾性構造５は隣接する該端部間を接続して設けられている構成とするか、あるいは図示するように、クラッチシュー部３は少なくとも二のシュー部材３ａ、３ｂ等を備えたものとして、弾性構造５は各シュー部材間３ａ−３ｂ、３ｂ−３ｃ等を接続して設けられている構成、のいずれかとすることができる。以下、後者の構成で説明する。
【００２１】
なお図６および３では、シュー部材３ａ等、それに係る凹構造、およびそれに係合する係合部たる凸構造はいずれも、３個ずつ設けられた構成が示されているが、本発明がかかる個数に限定されるものではない。これらは例示である。同様に、シュー部材３ａ等１個について設けられる凹構造の数も、凹構造や凸構造の形状も、図示された例に限定されるものではない。
【００２２】
かかる構成により、回転軸２が通常の回転速度で回転している時には、クラッチシュー部３を構成するシュー部材３ａ等は、各シュー部材３ａ等間を繋ぐ弾性構造５、５、・・・の張力によって回転軸２に付勢されている状態であり（図３）、一定の回転速度を超えた場合には図６に示すように、遠心力がより大きくなり、クラッチシュー部３の回転軸２への付勢に優る状態となり、クラッチシュー部３は遠心方向に移動し、クラッチケース４に接触し、上述の制動がなされる。
【００２３】
図３および６に示した例に則し、さらに説明を重ねる。クラッチシュー部３を構成する３つのクラッチシュー部材３ａ、３ｂ、３ｃは、バネによる弾性構造５、５、５によって相互に接続されており、凸構造によって三つ又状に形成された回転軸２に対して、弾性付勢されて取り付けられている。シュー部材３ａ等は凸構造と係合する形状の凹構造を備えている。
【００２４】
ワイヤ（９）が切れ、ゼンマイバネ（６）の作用で巻き取られて、ワイヤ巻き取りドラム７および回転軸２の回転速度が高まると、自重と遠心力により、クラッチシュー部３すなわち各シュー部材３ａ等が、遠心方向（外側）に移動してくる。
【００２５】
予め設計された所定の回転速度になった時、クラッチシュー部３（シュー部材３ａ等）がクラッチケース４と接触し、回転動作が弱められる。すなわち、クラッチが効く状態となる。但し、回転動作が弱まって回転速度が所定の値以下となると、クラッチシュー部３（シュー部材３ａ等）は求心方向（内側）に戻るため、クラッチケース４から離れ、クラッチ開放状態に戻る。
【００２６】
以後、このクラッチの接触・開放が繰り返され、危険な高回転状態とならずに、ワイヤがを巻き取られていく。なお、どの程度の回転速度となった時にクラッチが効く状態とするかは、製品の仕様等に合わせて適宜に設定・設計することができる。
【００２７】
また、以上説明した減速構造１０によりワイヤが切断した際の回転の高速化を抑制するワイヤセンサの回転高速化防止方法、また、減速構造１０を備えたワイヤセンサ自体も、本発明の範囲内である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明のワイヤセンサ、その減速構造および回転高速化防止方法によれば、ワイヤが切断しワイヤが巻き取られる場合でも、ワイヤが振り回されにくくなり、事故の危険性を有効に軽減、または防止することができる。したがって、当該分野および関連する全分野において、産業上利用性が高い発明である。
【符号の説明】
【００２９】
１…ワイヤ巻き取りドラムの軸
２…回転軸
３…クラッチシュー部
３ａ、３ｂ、３ｃ…シュー部材
４…クラッチケース
５…弾性構造
６…ゼンマイバネ
７…ワイヤ巻き取りドラム
８…センサ
９…ワイヤ
１０…ワイヤセンサの減速構造
【図１】
2015068790.tif 000003
【図２】
2015068790.tif 000004
【図３】
2015068790.tif 000005
【図４】
2015068790.tif 000006
【図５】
2015068790.tif 000007
【図６】
2015068790.tif 000008