(57)【要約】  回転軸(1,15)上に長尺材料(2)を巻上げかつ回転軸(1,15)から長尺材料(2)を引出す回転軸捲回引出装置は、長尺材料(2)の任意の引出し長さ(L)に対応する中心軸上の長尺材料(2)の回転軸(1,15)上の第１の巻取り径(R1)は、引出し長さ(L)に対応する中心軸上の引張索体(3,16)の回転軸(1,15)上の第２の巻取り径(R2)とは異なり、長尺材料(2)を介して回転軸(1,15)に加えられる第１のトルクは、引張索体(3,16)を介して回転軸(1,15)に加えられる第２のトルクとは、方向と大きさが異なり、第１のトルクと第２のトルクとのトルク差に基づいて、引張索体(3,16)を用いて伝達される力(F)により回転軸(1,15)を駆動する。【選択図】図８
2015508134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸(1,15)上に長尺材料(2)を巻上げかつ回転軸(1,15)から長尺材料(2)を引出す回転軸捲回引出装置において、
長尺材料(2)の第１の固定端(5)を直接又は間接的に固定する保持構造体(8)と、
第１の固定端(5)とは反対側の長尺材料(2)の第２の固定端(4)を固定する周面及び中心軸周りの回転により長尺材料(2)を巻上げかつ引出す中央部を有する回転軸(1,15)と、
回転軸(1,15)の軸方向端縁に設けられる一対の端部(10)と、
一対の端部(10)の各周面に固定されかつ回転軸(1,15)の回転により各端部(10)上に巻上げられかつ各端部(10)から引出される２本の引張索体(3,16)と、
保持構造体(8)から離間する方向に回転軸(1,15)を移動して、引出し回転方向に回転軸(1,15)を回転し、回転軸(1,15)の中央部から長尺材料(2)を引出すと同時に、回転軸(1,15)の各端部(10)上に引張索体(3,16)を巻上げ、
保持構造体(8)に接近する方向に回転軸(1,15)を移動して、巻上げ回転方向に回転軸(1,15)を回転し、回転軸(1,15)の中央部上に長尺材料(2)を巻上げると同時に、回転軸(1,15)の各端部(10)から引張索体(3,16)を引出し、
長尺材料(2)の任意の引出し長さ(L)に対応する中心軸上の長尺材料(2)の第１の巻取り径(R1)は、引出し長さ(L)に対応する中心軸上の引張索体(3,16)の第２の巻取り径(R2)とは異なり、長尺材料(2)を介して回転軸(1,15)に加えられる第１のトルクは、引張索体(3,16)を介して回転軸(1,15)に加えられる第２のトルクとは、方向と大きさが異なり、第１のトルクと第２のトルクとの間のトルク差に基づいて、引張索体(3,16)を介して伝達される力(F)により回転軸(1,15)を駆動することを特徴とする長尺材料の回転軸捲回引出装置。
【請求項２】
引張索体(3,16)は、弾性を有し、引張状態では、保持構造体(8)から離間する方向の力(F)を回転軸(1,15)に及ぼし、引張索体(3,16)が誘起する力により回転軸(1,15)を駆動する請求項１に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項３】
引張索体(3,16)に作動接続されて、保持構造体(8)から離間する方向の力を引張索体(3,16)に加える蓄勢装置(21)を備え、蓄勢装置(21)が誘起する力により回転軸(1,15)を駆動する請求項１及び２の何れか１項に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項４】
長尺材料(2)の任意の引出し長さ(L)に対応する中心軸からの長尺材料(2)の第１の間隔(R1)は、引出し長さ(L)に対応する中心軸からの引張索体(3,16)の第２の間隔(R2)より大きく、長尺材料(2)を介して回転軸(1,15)に及ぼされる第１のトルクは、引張索体(3,16)を介して回転軸(1,15)に及ぼされる第２のトルクよりも大きく、第１のトルクと第２のトルクの間のトルク差に基づいて、引張索体(3,16)を介して伝達される力により、保持構造体(8)から離間する方向に回転軸(1,15)を駆動する請求項１〜３の何れか１項に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項５】
長尺材料(2)の任意の引出し長さ(L)に対応する中心軸上の長尺材料(2)の第１の間隔(R1)は、引出し長さ(L)に対応する中心軸上の引張索体(3,16)の第２の巻取り径(R2)よりも小さく、長尺材料(2)を介して回転軸(1,15)に加えられる第１のトルクは、引張索体(3,16)を介して回転軸(1,15)に加えられる第２のトルクよりも小さく、第１のトルクと第２のトルクの間のトルク差に基づいて、引張索体(3,16)を用いて伝達される力により保持構造体(8)に接近する方向に回転軸(1,15)を駆動する請求項１〜３の何れか１項に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項６】
回転軸(1,15)の両端部(10)を、円筒状に形成した請求項１〜５の何れか１項に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項７】
各軸方向に第１の直径から第２の直径に縮径する少なくとも部分的に円錐状に回転軸(1,15)の両端部(10)を形成した請求項１〜５の何れか１項に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項８】
引出し回転方向に回転軸(1,15)を回転するとき、回転軸(1,15)の各端部(10)上で端部(10)の縮径方向に各引張索体(3,16)を巻上げる請求項７に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項９】
中心軸上の長尺材料(2)の第１の間隔(R1)と、中心軸上の引張索体(3,16)の第２の間隔(R2)との差は、長尺材料(2)の引出し長さ(L)が増大する程増大し、長尺材料(2)の全引出し長さ(L)にわたりトルク差を実質的に一定にする請求項８に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項１０】
巻上げ回転方向に回転軸(1,15)を回転するとき、回転軸(1,15)の各端部(10)から端部(10)の厚みが増す方向に各引張索体(3,16)を巻上げる請求項７に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項１１】
中心軸上の引張索体(3,16)の第２の間隔(R2)と、中心軸上の長尺材料(2)の第１の間隔(R1)との差は、長尺材料(2)の引出し長さ(L)が増大する程減少し、長尺材料(2)の全引出し長さ(L)にわたりトルク差を実質的に一定とする請求項１０に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項１２】
各引張索体(3,16)に作動接続される２つの蓄勢部材(21)を蓄勢装置(21)に設けた請求項３〜１１の何れか１項に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項１３】
引張索体(3,16)及び／又は蓄勢装置(21)に作動接続されかつ蓄勢装置(21)を引張する引張装置を備える請求項３又は請求項４〜１２の何れか１項に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項１４】
回転軸の領域内で回転軸(1,15)の軸前端(13)に回転運動可能又は自由回転可能に作動接続された端部を有する操作片(11,20)を設け、
操作ケーブル(11,20)、操作レバー(11,20)又は操作チェーン(11,20)として操作片(11,20)を形成し、操作片(11,20)を用いて手動及び／又は動力で回転軸(1,15)に力を加えられる請求項１〜１３の何れか１項に記載の回転軸捲回引出装置。
【請求項１５】
長尺材料(2)の第１の固定端(5)を固定する周面を有する補助回転軸(1,15)を備え、
中心軸を中心に補助回転軸(1,15)を回転すると、補助回転軸(1,15)の中央部上に長尺材料(2)を巻上げかつ引出すことができ、
補助回転軸(1,15)は、軸方向の両端縁に各端部(10)を有し、端部(10)の周面に各補助引張索体(3,16)の一端を固定し、補助引張索体(3,16)の他端を保持構造体(8)に固定し、補助回転軸(1,15)の回転により各端部(10)上に補助引張索体(3,16)を巻上げかつ引出すことができ、
保持構造体(8)に接近する方向に補助回転軸(1,15)を移動して、引出し回転方向に補助回転軸(1,15)を回転すると、補助回転軸(1,15)の中央部から長尺材料(2)を引出すと同時に、補助回転軸(1,15)の各端部(10)上に補助引張索体(3,16)を巻上げ、
保持構造体(8)から離間する方向に補助回転軸(1,15)を移動して、巻上げ回転方向に補助回転軸(1,15)を回転すると、補助回転軸(1,15)の中央部上に長尺材料(2)を巻上げると同時に、補助回転軸(1,15)の各端部(10)から補助引張索体(3,16)を引出し、
長尺材料(2)の任意の引出し長さ(L)に対応する補助回転軸(1,15)の中心軸上の長尺材料(2)の第１の巻取り径(R1)は、引出し長さ(L)に対応する補助回転軸(1,15)の中心軸上の補助引張索体(3,16)の第２の巻取り径(R2)とは異なり、長尺材料(2)を介して補助回転軸(1,15)に加えられる第１のトルクは、補助引張索体(3,16)を介して補助回転軸(1,15)に加えられる第２のトルクとは、方向と大きさが異なり、第１のトルクと第２のトルクとのトルク差に基づいて、補助引張索体(3,16)を介して伝達される力により補助回転軸(1,15)を駆動する請求項１〜１４の何れか１項に記載の回転軸捲回引出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載される長尺材料の回転軸捲回引出装置に関する。この回転軸捲回引出装置は、遮断装置、保護装置、偽装装置、目隠装置及び／又は境界形成装置に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
長尺材料を回転軸上に巻き取りかつ回転軸から引出す従来の装置では、長尺材料の第１の固定端は、通常、例えば、窓の横木又は外壁等の保持構造体に固定される。長尺材料の第１の固定端とは反対側の第２の固定端は、回転軸の周面に固定され、中心対称軸周りに回転される回転軸の回転方向により、長尺材料は、回転軸の中央部上で巻上げられ又は引出される。軸方向の両端縁に形成される回転軸の各端部の各周面には、回転軸を案内し又は緊張させる各引張索体が固定される。回転する回転軸の回転方向により、引張索体は、各端部上に巻上げられ又は引出される。回転軸の中央部の周面に長尺材料を固定すると共に、回転軸の端部の周面に引張索体を固定するので、引出し回転方向に回転軸を回転すると、保持構造体から離間する方向に回転軸が移動して、回転軸の中央部から長尺材料が引出されると共に、回転軸の各端部上に引張索体が巻き取られる。引出し回転方向とは逆の巻き取り回転方向に回転軸を回転すると、保持構造体に接近する方向に回転軸が移動して、回転軸の中央部上に長尺材料が巻き取られると共に、回転軸の各端部から引張索体が引出される。
【０００３】
回転軸から垂直方向に長尺材料を引出す装置では、回転軸は、回転軸に作用する重力によって駆動されかつ回転されると同時に、長尺材料は、回転軸から引出される。これに対し、傾斜して又は特に水平に長尺材料を引出すように設置される装置では、作用する重力により回転軸を充分に駆動できず、手動又は動力で回転軸を回転しなければならない。
【０００４】
幕状の長尺材料を回転軸から引出す回転軸の引出し回転運動中に、長尺材料の引出し長さを増大する程、回転軸の中心軸上に巻かれる長尺材料の巻取り径は、減少する。回転軸の引出し回転運動中に、回転軸上の引張索体の巻取り径を一定に保持すれば、長尺材料の引張力は、引出し長さに依存する。回転軸からの長尺材料の引出し長さに無関係に常時均一の引張力を長尺材料に付与するため、回転軸の端縁を円錐状に形成して、長尺材料の引出し長さに無関係に、回転軸上の引張索体の巻取り径を常時同一に保持する必要がある。
【０００５】
同様の従来の装置では、例えば、回転軸の端縁内で回転軸の前側端に回転運動可能に接続した端部を有する別体の引張ケーブルを介して、手動又は動力で回転軸を駆動しなければならない。
【０００６】
このように、従来の装置では、多くの構成部品を設けて所望の機能を付与しなければならない。所望の機能を発揮する装置は、製造価格が高価でしかも構造が煩雑である。また、多くの構成要素を含む従来の装置は、多くの不具合も発生する。
【０００７】
例えば、特許文献１は、窓正面に配置される巻体幕に設けられる目隠装置の巻体と巻取装置の駆動装置とを開示する。窓の上方に配置される把持片に一端を固定した幕巻体は、下降する芯棒として用いられる巻体ロール上に巻上げられ又は引き出される。窓の上方に引張索体の一端を保持し、走行ロールに引張巻体を巻き取り又は引出しながら、回転する巻体芯棒の巻取ロールに巻体を巻上げかつ巻取ロールから巻体を引出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許第６８１４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、少数の部品で構成されかつ簡単に設置でき、長尺材料の引出し長さに無関係に十分な引張力を発生し、特に、回転軸から斜め又は水平に長尺材料を引出すときにも、確実に回転軸を駆動でき、回転軸上に長尺材料を巻上げかつ回転軸から長尺材料を引出す改良された回転軸捲回引出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
回転軸上に長尺材料を巻上げかつ回転軸から長尺材料を引出す請求項１の特徴を備える装置により前記課題を解決する。好適な実施の形態を下位請求項に記載する。
【００１１】
より正確には、本発明の回転軸捲回引出装置では、長尺材料の任意の引出し長さに対応する長尺材料の回転軸上の第１の巻取り径は、引出し長さに対応する引張索体の回転軸上の第２の巻取り径とは異なる。このため、回転軸捲回引出装置を水平に取り付けて、引出す長尺材料がほぼ水平の状態でも、引張索体を介して回転軸に引張力を付与して、回転軸の中央部から長尺材料を確実に引出し又は中央部に巻上げることができる。
【００１２】
引張索体を介して回転軸に加えられる引張力は、回転軸の両端部から引張索体が離間する回転軸の接線上の点に作用する。引張索体は、回転軸を介して長尺材料に力学的に結合されるので、引張力は、保持構造体に作用し、保持構造体は、ニュートンの第３法則（力＝反力）による反力を発生する。長尺材料と回転軸の中央部との接点に作用する反力は、ニュートンの法則により、引張索体から伝達される引張力とは逆方向に作用する。回転軸上の長尺材料の巻取り径（第１の間隔）と、回転軸上の引張索体の巻取り径（第２の間隔）とが異なるため、長尺材料を介して回転軸に付与される第１のトルクは、引張索体を介して誘起される第２のトルクとは異なる。第１のトルクと第２のトルクは、互いに逆方向であるが、異なる絶対値を有する。即ち、第１の間隔（巻取り径）は、第２の間隔（巻取り径）とは異なるため、発生する差トルクにより、回転軸が駆動される。
【００１３】
トルク差は、誘起される引張力と、第１の巻取り径と第２の巻取り径の差との積に相当する。即ち、回転軸の中央部の周面に長尺材料が接触する接触点にトルク差が作用して、回転軸が回転される。
【００１４】
本発明の回転軸捲回引出装置では、引張索体は、長尺材料に緊張力を付与しかつ回転軸を案内する作用と、回転軸を駆動する作用とを生ずるので、回転軸の中央部上に長尺材料を巻上げかつ中央部から長尺材料を引出すことができる。本発明の回転軸捲回引出装置は、長尺材料と、長尺材料を巻上げかつ引出す回転軸と、回転軸の端部上に巻上げられかつ引出される２本の引張索体とを含む必須不可欠の３構成要素を備える。このように、本発明の回転軸捲回引出装置は、少ない構成部品と、簡素な組立構造を特徴とする。少数構成部品で構成される本発明の回転軸捲回引出装置での発生する故障数は、減少する。
【００１５】
弾性材料で形成されて緊張状態にある引張索体は、保持構造体から離間する方向の引張力を回転軸に付与し、引張索体により発生する引張力により、回転軸を駆動することが好ましい。そのため、回転軸を駆動する例えば電気モータ等の別体の駆動装置を使用する必要のない利点がある。
【００１６】
引張索体に作動接続して保持構造体から離れる方向の引張力を引張索体に加える蓄勢装置を設けることが好ましい。蓄勢装置が誘起する引張力により、回転軸を駆動することができる。例えば、単一の引張ばね、２個の引張ばね又は多数の引張ばねにより蓄勢装置を構成することができる。
【００１７】
長尺材料の任意の引出し長さに対応する長尺材料の回転軸上の第１の間隔（半径）は、引出し長さに対応する回転軸上の引張索体の第２の間隔（半径）よりも大きいことが好ましい。これにより、長尺材料を介して回転軸に作用する第１のトルクは、引張索体を介して回転軸に作用する第２のトルクよりも確実に大きい。第１のトルクと第２のトルクとのトルク差により、引張索体を介して引張力が伝達されて、回転軸は、保持構造体から離間する方向に駆動される。換言すれば、回転軸の中央部の周面に長尺材料が接する接触点に作用する第１のトルクと引張索体を介して回転軸に作用する第２のトルクとのトルク差により、回転軸は、駆動され、保持構造体から離間する方向に移動する。
【００１８】
従って、回転軸捲回引出装置の適切な実施の形態では、回転軸を固定（例えば、固定装置により固定する）しない状態では、長尺材料は、回転軸の中央部から常に引出される。
【００１９】
他面、長尺材料の任意の引出し長さに対応する長尺材料の回転軸上の第１の間隔（半径）は、引出し長さに対応する引張索体の回転軸上の第２の間隔（半径）よりも小さくてもよい。そのとき、長尺材料が回転軸に及ぼす第１のトルクは、引張索体が回転軸に及ぼす第２のトルクよりも小さく、第１のトルクと第２のトルクとのトルク差により、引張索体から引張力が伝達され、回転軸は、保持構造体に接近する方向に駆動（移動）される。換言すると、第１のトルクと第２のトルクとのトルク差は、引張索体が回転軸の端部の周面に接触する接触点に作用して、保持構造体に向けて回転軸を回転させる。従って、回転軸をその位置で固定（固定装置により達成可能）しない限り、力の作用、正確には引張索体への引張力の作用により常に完全に確実に回転軸上に長尺材料を巻上げることできる。
【００２０】
回転軸の端部を円筒状に形成することが好ましい。その実施の形態は、特に簡素な構造で、価格上有利である。
【００２１】
第１の直径から第２の直径に軸方向に縮径して延伸する少なくとも部分的に円錐状に回転軸の両端部を形成することが好ましい。その場合に、回転軸の中央部に隣接してより大きい第１の直径を配置できるが、逆に、回転軸の中央部に隣接してより小さい第２の直径を配置することもできる。
【００２２】
回転軸の端縁を適切な円錐形に形成して、回転軸の巻き取り回転、引出し回転及び回転軸の回転に伴い、回転軸に長尺材料を巻上げかつ回転軸から長尺材料を引出す間、長尺材料の引張力を維持することができる。即ち、回転軸の端縁部上で引張索体を捲回する直径を変化させて、長尺材料の引出し長さに対応して変化する長尺材料の直径を補償することができる。
【００２３】
回転軸の中央部から長尺材料を引出す引出し回転方向に回転軸を回転するとき、回転軸の各端部の直径が減少する縮径方向に各引張索体を回転軸の各端部に巻上げることが好ましい。それにより、長尺材料の十分な引張力を確実に維持することができる。即ち、回転軸の中央部から長尺材料を引出すとき、長尺材料の引出し長さが増大する程、回転軸上の長尺材料の第１の巻取り径が減少するので、各引張索体の巻上げ回転運動間に、縮径方向に回転軸の端部に各引張索体を巻上げると、長尺材料の減少する第１の巻取り径を補償することができる。
【００２４】
長尺材料の引出し長さが増加する程、引張力を発生する引張索体及び／又は、例えば引張ばね形式の蓄勢装置は、短縮される。蓄勢装置が短縮されると、フックの法則により引張索体及び／又は蓄勢装置の引張力は、減少する。長尺材料の引出し長さの上昇、即ち増大に伴い、回転軸上の長尺材料の第１の間隔（半径）と、回転軸上の引張索体の第２の間隔（半径）との差を増大させて、長尺材料の引出し過程間に減少する引張力を補償することが好ましい。それにより、長尺材料を介して回転軸に作用する第１のトルクと、引張索体を介して回転軸に作用する第２のトルクとのトルク差を、長尺材料の引出し長さ全体にわたり確実にかつ実質的に一定に維持できるので、一定のトルクで回転軸を駆動し、一定の引出し速度で長尺材料を回転軸から引出すことができる。
【００２５】
他方で、回転軸の中央部上に長尺材料を巻上げる巻上げ方向に回転軸を回転するとき、回転軸の各端部から各端部の拡径方向に各引張索体を引出すことが好ましい。
【００２６】
その場合に、回転軸上の引張索体の第２の間隔（半径）と、回転軸上の長尺材料の第１の間隔（半径）との差を減少させて、長尺材料の引出し長さ全体にわたりトルク差をほぼ一定に保持することが好ましい。
【００２７】
即ち、長尺材料の引出し長さが減少する程、引張索体及び／又は蓄勢装置が縮小するので、引張力は、減少する。第２の間隔と第１の間隔との差を増加させて、引張力の減少を補償できるので、誘起する引張力により、保持構造体の方向にほぼ一定の速度で回転軸を駆動することができる。
【００２８】
引張索体及び／又は蓄勢装置に作動接続される引張装置を回転軸捲回引出装置に設けて、引張索体及び／又は蓄勢装置を緊張させることが好ましい。引張装置は、引出す長尺材料の角度又は方向かつ長尺材料の引出力又は巻込力に適合する付勢力を発生できる利点がある。例えば、引き締めねじ（ターンバックル）形式で対応する引張装置を実現することができる。
【００２９】
また、例えば、操作ケーブル、操作レバー又は操作チェーンとして形成されて、回転軸の領域内で回転軸の軸前端に回転運動可能に接続される端部を有する操作片を回転軸捲回引出装置に設けることが好ましい。操作片を介して手動及び／又は動力の引張力を回転軸に付与することができる。蓄勢装置及び／又は引張索体が全体的に弛緩するとき、引張索体及び／又は蓄勢装置が誘起する引張力に抗して、操作片により再び初期位置に回転軸を移動できるので、引張索体及び／又は蓄勢装置を再び緊張させることができる。
【００３０】
好適な他の実施の形態では、長尺材料の第１の固定端を固定する周面を有する補助回転軸を回転軸捲回引出装置に設け、中心軸を中心に補助回転軸を回転させて、補助回転軸の中央部上に長尺材料を巻上げかつ引出すことができる。補助回転軸は、各補助引張索体を固定する周面を形成した軸方向端縁に形成された両端部を有し、補助回転軸の回転により、各端部上に補助引張索体を巻上げかつ引出すことができ、補助引張索体の端部を保持構造体に固定することができる。保持構造体に接近して補助回転軸を移動する引出し回転方向に補助回転軸を回転させて、補助回転軸の中央部から長尺材料を引出すと共に、補助回転軸の各端部上に補助引張索体を巻上げることができる。保持構造体から離間する方向に補助回転軸を移動する巻上げ回転方向に補助回転軸を回転すると、補助回転軸の中央部上に長尺材料を巻上げて、回転軸の各端部から引張索体を引出すことができる。長尺材料の任意の引出し長さに対応する補助回転軸の回転軸上の長尺材料の第１の巻取り径は、引出し長さに対応する補助回転軸の回転軸上の補助引張索体の第２の巻取り径とは異なるので、長尺材料を介して補助回転軸に誘起される第１のトルクは、補助引張索体を介して補助回転軸に誘起される第２のトルクとは、方向と大きさとが異なり、第１のトルクと第２のトルクとのトルク差により、引張索体を介して引張力が伝達されて補助回転軸を駆動することができる。
【００３１】
本発明の回転軸捲回引出装置により、例えば、可変に又は双方向に室内で遮蔽面又は目隠面を移動することができ、長尺材料を保持構造体に固定する必要はなく、他所に移動することができる。即ち、例えば、外見上固定構造体に接触させずに、３つの構成要素で室内に取り付けられる遮蔽面又は目隠面を提供することができる。
【００３２】
本発明の他の利点、詳細及び特徴は、下記実施の形態から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】可撓性の長尺材料を巻取りかつ引張索体の一端を固定する回転軸の断面図
【図２】引張索体の一端を固定した回転軸の断面図
【図３】長尺材料を回転軸上に巻き取った本発明の回転軸捲回引出装置の正面図又は平面図
【図４】長尺材料を回転軸から引出した本発明の回転軸捲回引出装置の正面図又は平面図
【図５】長尺材料を巻き取る回転軸の中央部の一部と引張索体を引き出した回転軸の端縁を通る断面図
【図６】長尺材料を回転軸の中央部から引き出すと共に、引張索体を回転軸の端部上に巻き取る図５と同様の断面図
【図７】引張索体を巻き取る案内溝を回転軸に設けた回転軸の端部を示す側面図
【図８】回転軸上の長尺材料の第１の巻取り径を回転軸上の引張索体の第２の巻取り径よりも大きくした本発明の回転軸捲回引出装置の図式側面図
【図９】長尺材料の引出し長さに依存して変化する第１の巻取り径と第２の巻取り径を示すグラフ
【図１０】回転軸上の長尺材料の第１の巻取り径を回転軸上の引張索体の第２の巻取り径よりも小さくした本発明の回転軸捲回引出装置の図式側面図
【図１１】長尺材料の引出し長さに依存して変化する第１の巻取り径と第２の巻取り径を示すグラフ
【図１２】回転軸に操作片を固定しかつ長尺材料を傾斜して配置した本発明の回転軸捲回引出装置の図式側面図
【図１３】長尺材料を巻き取りかつ長尺材料を引き出す２本の回転軸を回転軸捲回引出装置に設けた本発明の回転軸捲回引出装置の他の実施の形態の正面図又は平面図
【図１４】２本の回転軸上に長尺材料を巻き取る図１３と同様の正面図又は平面図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
下記説明では、図面の説明中、同一の構成部分又は同一の特徴には同一の参照符号を付して、反復説明を省略する。
【００３５】
図１は、長尺材料2の第２の固定端4を固定した周面を有する回転軸1の断面図を示す。図１では、回転軸1上に巻き取られる長尺材料2の一部は、回転軸1上に捲回され、長尺材料2の残部は、回転軸１から離間する回転軸１との接点から垂直上方に延伸する。
【００３６】
図２に示すように、回転軸1の周面に形成される開口部を貫通する引張索体3の一端に回転軸1の内部に結合部6を形成し、引張索体3に固定部7を設けて、引張索体３を開口部に固定して、回転軸1の周面に引張索体3を固定することができる。引張索体3と長尺材料2とを回転軸1に取り付けて、回転軸1から長尺材料2を引出すと、逆に引張索体3は、回転軸1上に捲回される。図１と図２では、逆に、回転軸1を反時計方向に回転すると、回転軸1上に長尺材料2が捲回され、引張索体3は、回転軸1から引出される。
【００３７】
図３は、本発明による回転軸捲回引出装置の基本構成を示す正面図又は平面図である。長尺材料2は、保持構造体8に固定される第１の固定端5を有する。保持構造体8は、例えば、壁又は他の任意の保持構造体でよい。図１に示すように、長尺材料2の第２の固定端4は、回転軸1の周面に固定される。図３は、回転軸1上に完全に巻上げられた長尺材料2を示す。
【００３８】
回転軸1は、回転軸1の中央部に隣接して軸方向の両端に設けられる端部10を有し、ケーブル、綱等の一対の引張索体3の各一端は、回転軸1の各端部10の周面に固定される。回転軸1の回転により、端部10上に引張索体3を巻上げ又は端部10から引張索体3を引出すことができる。引張索体3の他端は、保持構造体8又は引張索体固定装置9に固定される。回転軸1上に長尺材料2を巻上げ又は回転軸1から長尺材料2を引出すとき、所定の引張力を生ずる引張索体3は、回転軸1の運動を案内する。長尺材料2を引出す方向に回転軸1を回転すると、回転軸1は、保持構造体8から離間する方向に移動される。そのとき、長尺材料2は、回転軸1の中央部から引出されると同時に、引張索体3は、回転軸1の各端部10上に巻上げられる。
【００３９】
図４は、回転軸1の中央部から長尺材料2を部分的に引出す回転軸捲回引出装置を示す。回転軸1の中央部から長尺材料2を引出す運動に伴い、回転軸1の端部10上に引張索体3が巻上げられる。
【００４０】
また、操作ケーブル11、操作レバー11又は操作チェーン11として形成されかつ回転軸1の領域内で回転軸1の軸前端13に回転可能に取り付けられる端部を有する操作片11が回転軸捲回引出装置に設けられる。操作片11により、回転軸1を上下に移動でき、回転軸1の下降運動のとき、回転軸1の中央部から長尺材料2を引出し、逆に、回転軸1を上昇運動するとき、回転軸1の中央部上に長尺材料2を巻上げることができる。
【００４１】
図５は、長尺材料2の大部分を回転軸1上に巻上げかつ引張索体3の大部分を端部10から引出した状態を示す回転軸1の中央部の一部を通る端部10の断面図を示す。この状態は、図３に示す回転軸捲回引出装置の状態に相当する。図６は、長尺材料2の大部分を回転軸1から引出し、引張索体3の大部分を回転軸1の端部10上に巻上げた図５と同等の等しい断面領域を示す。この状態は、図４の状態に相当する。
【００４２】
図５と図６に示すように、回転軸1の端部10は、第１の内側直径から第２の外側直径まで軸方向外側に向かって縮径する円錐状に形成される。端部10を円錐状に形成する目的は、長尺材料2の引出し長さLに無関係に常時均一又はほぼ均一の引張力を長尺材料2に付与するためである。即ち、長尺材料2を引出すとき、回転軸1に捲回される長尺材料2の巻数、巻厚又は第１の巻取り径R1が減少するからである。回転軸1から長尺材料2を引出しかつ端部10上に引張索体3を巻上げるとき、回転軸1の中央部に十分に巻かれた長尺材料2の第１の巻取り径R1の直径は、減少し、そのとき、回転軸1に対する引張索体3の第２の巻取り径R2も顕著に減少するので、長尺材料2と引張索体3の巻取り径の減少を補償して、長尺材料2の引出し長さLに無関係に、均一又はほぼ均一の引張力を長尺材料2に常時付与することができる。従って、回転軸1から長尺材料2を引出すとき、端部10上に巻上げられる引張索体3の長さと正確に同一長さの長尺材料2を引出すことができる。
【００４３】
図７に示す巻上線12に沿う案内溝14を端縁片10に形成し、引張索体3を案内溝14内に配置して、回転軸1の端部10上に正しい半径で引張索体3を巻上げることができる。
【００４４】
図８は、既に部分的に長尺材料2を捲回した回転軸1の中央部から長尺材料2を引出す状態を示す本発明による回転軸捲回引出装置の側面図である。保持構造体8から長尺材料2が回転軸1に接触する接触点までの引出された長尺材料2の長さを表す長尺材料の引出し長さLは、図８に示す状態では最大引出長さLの約５０%である。
【００４５】
図８に示す状態では、引張索体3は、部分的に回転軸1の端部10の周面上に巻上げられる。引張索体3は、方向変換装置22周りに方向変換されて、弾性エネルギを蓄積する引張ばね21形式の蓄勢装置21に接続される。また、蓄勢装置21自体は、保持構造体8に接続される。
【００４６】
蓄勢装置21は、引張索体3に引張力Fを付与する。ニュートンの第３法則及び回転軸1を介して引張索体3を長尺材料2に接続する構造により、長尺材料2の第２の固定端4に接続される保持構造体8は、逆方向の反力を長尺材料2に加える。保持構造体8が誘起する引張力の大きさは、蓄勢装置21が引張索体3に加える引張力Fと同一であるが、方向は、逆である。
【００４７】
図８に示すように、回転軸1の中心軸上の長尺材料2の第１の巻取り径R1は、回転軸1の中心軸上の引張索体3の第２の巻取り径R2よりも大きい。従って、長尺材料2を介して回転軸1に加えられる第１のトルクは、引張索体3を介して回転軸1に加わる第２のトルクよりも大きい。即ち、第１の巻取り径R1は、第２の巻取り径R2よりも大きく、回転軸1の中央部の周面に作用する引張力の大きさは、回転軸1の端部10の周面に作用する引張力Fと同一の大きさである。互いに逆方向に発生する第１のトルクと第２のトルクは、トルク差を生じる。長尺材料2を介して回転軸1に作用する第１のトルクは、引張索体3を介して回転軸1の端部10に作用する第２のトルクよりも大きく、しかも第１のトルクは、図８では反時計方向の回転力を回転軸１に付与するので、トルク差は、回転軸1を反時計方向に回転させる。反時計方向に回転軸1が回転すると、長尺材料2は、回転軸1の中央部から引出されと同時に、引張索体3は、回転軸1の端部10上に巻上げられる。
【００４８】
換言すると、第１のトルクと第２のトルクとのトルク差は、長尺材料2が回転軸1から離間する回転軸1との接点に作用する。
【００４９】
図８では、回転軸1から引出される長尺材料2は、水平に配置される。これは、理想的な状態を表す。実際には、回転軸1は、僅かに撓むので、長尺材料2と引張索体3とは、角度１８０°を形成せず、正確には角度１８０°より小さい角度を形成する。しかし、回転軸1に対する長尺材料2の巻取り径と引張索体3の巻取り径は、変化しないので、回転軸1が相応に撓むときでも、力関係、即ち引張力比は、前記引張力比と同一である。
【００５０】
長尺材料2を引出す状態では、長尺材料2は、水平に配置されず、傾斜して配置され、この場合に、回転軸1には、蓄勢装置21により発生する力Fのみならず、回転軸1からの長尺材料2の引出しを更に助長する長尺材料2の重力垂下成分も作用する。
【００５１】
従って、本発明の回転軸捲回引出装置では、引出される長尺材料2は、引張索体3により引張され、引張索体3は、確実に回転軸1を駆動する。
【００５２】
回転軸1から長尺材料2を引出す運動中に、収縮する蓄勢装置21から誘起される引張力は、長尺材料2の引出長さLが増大する程減少する。従って、第２の巻取り径R2と第１の巻取り径R1との差が一定であれば、引出し長さLが増大する程、蓄勢装置21により図４の終端位置方向に引張される回転軸1の速度は、より低速となる。
【００５３】
しかしながら、長尺材料2の引出し長さLの増加に伴い、長尺材料2の回転軸1の第１の巻取り径R1と、引張索体3の回転軸1の第２の巻取り径R2との間の差を増大する形状に端部10を形成すると、長尺材料2の全引出し長さLにわたりトルク差を実質的に一定に保持することができる。第１及び第２の巻取り径R1及びR2と長尺材料２の引出長さLとの関係を示す図９から明らかなように、引張索体3の回転軸1の第２の巻取り径R2は、長尺材料2の引出し長さLが増加する程、長尺材料2の回転軸1の第１の巻取り径R1よりも急峻に下降する。このように、第１の巻取り径R1と第２の巻取り径R2の間の差を増大させて、引出し長さLの増加に伴い減少する蓄勢装置21の引張力Fを補償することができる。従って、巻取り径R1とR2の差と引張力Fとの積値をほぼ一定に保持することがでる。それにより、全引出し長さLにわたり一定速度又は実質的に一定速度で、回転軸1を初期位置から終端位置に確実に移動することができる。
【００５４】
本発明の回転軸捲回引出装置の側面図を示す図８では、蓄勢装置21の引張力を利用して回転軸1から長尺材料2を引出すが、図１０に示す本発明の回転軸捲回引出装置では、蓄勢装置21から誘起される引張力Fを利用して長尺材料2を回転軸1上に巻上げることができる。その目的で、長尺材料2の任意の引出し長さLに対し、長尺材料2の回転軸1の第１の間隔R1を引張索体3の回転軸1の第２の巻取り径R2より小さくする必要がある。
【００５５】
従って、長尺材料2を介して回転軸1に付与される第１のトルクは、引張索体3を介して回転軸1に付与される第２のトルクよりも小さい。異なる大きさの矢印により第１と第2のトルク量の大きさを図１０に示す。各矢印は、各トルクが回転軸1を駆動する方向を示す。図１０では、トルク差を利用して、回転軸1を時計方向に回転して、長尺材料2を回転軸1の中央部上に巻上げることができる。
【００５６】
図１０に示す実施の形態では、回転軸1から完全に長尺材料2を引出すと、即ち、回転軸1を最右端に向かって移動すると、蓄勢装置21は、最大引張力を発生する。誘起されるトルクを利用して、長尺材料2の第２の固定端4方向に回転軸1を移動すると、蓄勢装置21が圧縮され、弛緩する。蓄勢装置21の圧縮に基づいて、長尺材料2の引出し長さLを減少する程、蓄勢装置21が誘起する力Fは、減少する。しかしながら、蓄勢装置21によって一定の速度で回転軸1が終端位置に移動するため、トルク差は、一定でなければならない。一定のトルク差を達成するために、図１１に示すように、長尺材料の引出し長さLが増大する程、引張索体3の回転軸1の第２の間隔R2と長尺材料2の回転軸1の第１の間隔R1との差を減少させることができる。それにより、長尺材料2の全引出し長さLにわたり、実質的に一定にトルク差を維持できるので、回転軸1の巻込み速度は常に実質的に一定となる。
【００５７】
図１２は、蓄勢装置21を省略した本発明による回転軸捲回引出装置を図式側面図である。例えば、弾性を生ずる材料で形成した引張索体3自体が引張力Fを発生する。図１２に示すように、回転軸1の領域内で回転軸1の軸前端13に回転可能に作動連結される端部を有する操作ケーブル11形式の操作片11が回転軸捲回引出装置に設けられる。操作ケーブル11は、滑車等の方向変換装置26により方向変換される外側で下方に垂下する。図示しない蓄勢装置21の引張力かつ／又は弾性力を発生する引張索体3の引張力を利用して、長尺材料2を回転軸1から完全に引出した終端位置に回転軸1を配置するとき、操作ケーブル11を引張して、回転軸1を再び初期位置に移動することができ、操作ケーブル11の引張により、引張索体3は、引張若しくは緊張され又は図示しない蓄勢装置21が緊張する。操作片固定装置18により、操作ケーブル11を固定すると、任意又は所望の位置に回転軸1を保持することができる。
【００５８】
必ずしも手動で操作ケーブル又は操作片11を操作する必要はなく、代替的に動力で駆動することもできる。
【００５９】
図１３は、長尺材料2を完全に引出した状態の本発明の回転軸捲回引出装置の代替実施の形態を示す。図１３の回転軸捲回引出装置では、回転軸1の他に設けた補助回転軸15の周面に長尺材料2の第１の固定端5を固定し、中心軸を中心に補助回転軸15を回転すると、補助回転軸15の中央部上に長尺材料2を巻上げかつ引出すことができる。補助回転軸15の軸方向端縁に設けられる両端部10の各周面に各補助引張索体16の一端が固定される。補助回転軸15の回転により補助回転軸15の各端部10上に２本の補助引張索体16を巻上げ又は引出すことができ、補助引張索体16の他端を保持構造体8に固定することができる。補助回転軸15から長尺材料2を引出す方向に補助回転軸15を回転する（保持構造体8に接近する方向に補助回転軸15を移動する）と、補助回転軸15の中央部から長尺材料2が引出されると同時に、補助引張索体16は、補助回転軸15の各端部10上に巻き取られる。逆に、補助回転軸15に長尺材料2を巻上げる方向に補助回転軸15を回転する（保持構造体8から離間する方向に補助回転軸15を移動する）と、補助回転軸15の中央部上に長尺材料2が巻き取られると同時に、補助引張索体16は、補助回転軸15の各端部10から引出される。回転軸1の端部10と全く同様に、長尺材料2の任意の引出し長さLに対応する補助回転軸15の中心軸上の長尺材料2の第１の巻取り径R1の寸法は、引出し長さLに対応する補助回転軸15の中心軸上の補助引張索体16の第２の巻取り径R2とは異なる形状で、補助回転軸15の端部10が形成される。従って、長尺材料2を介して補助回転軸15に加えられる第１のトルクは、補助引張索体16を介して補助回転軸15に加えられる第２のトルクとは、方向と大きさとが異なり、第１のトルクと第２のトルクとのトルク差に基づいて又はトルク差を利用して、補助引張索体16を通じて伝達される力により、補助回転軸15が駆動される。
【００６０】
図１４は、回転軸1と補助回転軸15上に長尺材料2を部分的に巻上げる図１３の回転軸捲回引出装置を示す。この場合に、保持構造体8と引張索体固定装置9との間の所定の領域内で長尺材料2の引出し位置を変更できる。
【００６１】
図１３と図１４に示すように、補助回転軸の領域内で補助回転軸15の軸前端13では、補助操作片20の端部は、回転運動可能に補助回転軸15に作動接続される。操作片11の機能及び目的と同一の補助操作片20の機能と目的については、前記説明を参照されたい。
【００６２】
代替実施の形態及び図示しない実施の形態では、引張索体3及び補助引張索体16の方向変換を行う２つの方向変換装置22を本発明の回転軸捲回引出装置に設けることができる。一対の引張索体3を互いに接続しかつ／又は一対の補助引張索体16を互いに接続することができる。引張索体3及び補助引張索体16を弾性材料により形成するとき、回転軸1及び補助回転軸15の移動に要する引張力は、引張索体3又は補助引張索体16自体から誘起される。代替実施の形態では、一対の引張索体3間又は一対の補助引張索体16間に引張ばね形式の蓄勢装置21を接続して、蓄勢装置21と引張索体3又は蓄勢装置21と補助引張索体16を接続できる。適切な実施の形態では、片側につき単一の引張ばねのみが必要となる。
【００６３】
図示しない他の実施の形態では、回転軸捲回引出装置では、回転軸1,15上に並べて巻上げかつ回転軸1,15から並べて引出せる複数の長尺材料2を設けて、回転軸1,15に複数の長尺材料2を巻上げかつ回転軸1,15から複数の長尺材料2を引出すことができる。その場合に、複数の長尺材料2間の回転軸1,15に操作ケーブル11を固定することができる。
【符号の説明】
【００６４】
1  回転軸、  2  長尺材料、  3  引張索体、  4  第２の固定端（長尺材料）、  5  第１の固定端（長尺材料）、  6  結合部、  7  引張索体の固定部、  8  保持構造体（第１の固定端用）、  9  引張索体固定装置、  10  端部（回転軸）、  11  操作片、  12  巻上線（引張索体）、  13  軸前端、  14  案内溝（引張索体用）、  15  補助回転軸、  16  補助引張索体、  18  操作片固定装置、  19  端部（補助回転軸）、  20  補助操作片、  21  蓄勢装置、  22  方向変換装置（引張索体用）、  26  操作片方向変換装置、  F  引張力（引張ケーブ又は蓄勢装置が発生する）、  L  引出し長さ（長尺材料）、  R  巻取り径、  R1  第１の巻取り径（中心軸に対する長尺材料の）、  R2  第２の巻取り径（中心軸に対する引張索体の）
【図１】
2015508134.tif 000003
【図２】
2015508134.tif 000004
【図３】
2015508134.tif 000005
【図４】
2015508134.tif 000006
【図５】
2015508134.tif 000007
【図６】
2015508134.tif 000008
【図７】
2015508134.tif 000009
【図８】
2015508134.tif 000010
【図９】
2015508134.tif 000011
【図１０】
2015508134.tif 000012
【図１１】
2015508134.tif 000013
【図１２】
2015508134.tif 000014
【図１３】
2015508134.tif 000015
【図１４】
2015508134.tif 000016
【国際調査報告】
2015508134.tif 000017
2015508134.tif 000018
2015508134.tif 000019
2015508134.tif 000020