(57)【要約】【課題】外部からの動力を利用せずに高荷重時の回動速度を抑制することができるプーリ装置を提供する。【解決手段】外周面に固定側の軌道が形成される内輪２１、内周面に回転側の軌道が形成される金属製の外輪２２、及び内外輪間に介装される円筒状の転動体２４を有する転がり軸受２と、外輪２２に外嵌されるプーリ本体３とを備えるプーリ装置１において、プーリ本体３の内周面と外輪２２の外周面との間に配置される円筒状の弾性体４を備え、外輪２２は、その軸方向の長さが転動体２４の軸方向の長さに対して短く形成され、弾性体４は、その軸方向の長さが外輪２２の軸方向の長さに対して長く形成され、プーリ本体４に対して径方向内方に所定値を超える荷重が作用したときには弾性体４が径方向内方に弾性変形して転動体２４に摺接する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に固定側の軌道が形成される内輪、内周面に回転側の軌道が形成される金属製の外輪、及び内外輪間に介装される円筒状の転動体を有する転がり軸受と、前記外輪に外嵌されるプーリ本体とを備えるプーリ装置において、
前記プーリ本体の内周面と前記外輪の外周面との間に配置される円筒状の弾性体を備え、
前記外輪は、その軸方向の長さが前記転動体の軸方向の長さに対して短く形成され、
前記弾性体は、その軸方向の長さが前記外輪の軸方向の長さに対して長く形成され、前記プーリ本体に対して径方向内方に所定値を超える荷重が作用したときには前記弾性体が径方向内方に弾性変形して前記転動体に摺接することを特徴とするプーリ装置。
【請求項２】
前記外輪は、前記転動体の軸方向の中央に配置され、前記弾性体は、その軸方向の両端が前記外輪より軸方向外方に突出して形成されることを特徴とする請求項１に記載のプーリ装置。
【請求項３】
前記転動体は、その軸方向の中央に径方向外方に向けて盛り上がる盛り上がり部を有するクラウニング形状に形成され、且つ前記盛り上がり部が前記外輪に接して転動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプーリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プーリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷物を昇降するために使用する昇降機には、電気モータ等の外部からの動力により駆動する電動式のプーリ装置が使用されている。この電動式のプーリ装置を使用した昇降機の例を図６に示す。図６は、作業者Ｍ１０が立つフロアＦ１０にある荷物１０５を、昇降機１００を使用して作業者Ｍ２０が立つフロアＦ２０に降ろす状態を示す模式図である。昇降機１００は、プーリ装置１０１、操作部１０２、ロープ１０３、及び収納箱１０４から構成される。
【０００３】
天井Ｃ１０に固定されたプーリ装置１０１には、プーリ（図示せず）が組み込まれ、このプーリの軸に同軸で電気モータ（図示せず）が組み込まれている。プーリ装置１０１は、この電気モータの回動に合わせてプーリを回動させ、プーリに掛かる荷重が所定の範囲内である場合には一定速度にてプーリの回動を制御する。操作部１０２は、プーリ装置１０１に接続され作業者Ｍ２０の操作により昇降を指示する。ロープ１０３は、プーリ装置１０１のプーリに架けられて荷物を吊るす。収納箱１０４は、ロープ１０３の先端に接続され荷物を収納する。
【０００４】
次に、昇降機１００の作用について説明する。作業者Ｍ１０がフロアＦ１０にある荷物１０５を収納箱１０４に収納する。作業者Ｍ２０が操作部１０２を操作することによりプーリ装置１０１のプーリが回動し、この回動によりロープ１０３がフロアＦ２０側に延びて収納箱１０４がフロアＦ２０に降ろされる。
【０００５】
しかしながら、上記の昇降機１００は、電気モータが組み込まれるために高価である。そのため、低コスト化した昇降機のニーズがあり、その例を図７に示す。図７は、作業者Ｍ１０が立つフロアＦ１０にある荷物１１５を、昇降機１１０を使用して作業者Ｍ２０が立つフロアＦ２０に降ろす状態を示す模式図である。昇降機１１０は、プーリ装置１１１、バランスウエイト１１２、ロープ１１３、及び収納箱１１４から構成される。
【０００６】
プーリ装置１１１は、天井Ｃ１０に固定され、軸が固定されたプーリ（図示せず）からなる。ロープ１１３は、プーリ装置１１１に架けられ、一方の先端には釣り合いを取るためのバランスウエイト１１２を接続し、他方の先端には荷物を収納する収納箱１１４を接続している。これに使用するプーリとしては、例えば、特許文献１を参照。
【０００７】
プーリ装置１１１は、バランスウエイト１１２と収納箱１１４との荷重のバランスがとれることにより、プーリが回動せずに停止状態となる。作業者Ｍ１０がフロアＦ１０にある荷物１１５を収納箱１１４に収納すると、プーリ装置１１１では荷重のバランスがくずれ、荷物１１５の荷重に応じた回動トルクが発生する。この回動トルクにより、昇降機１１０では、プーリ装置１１１のプーリが回動し、この回動によりロープ１１３がフロアＦ２０側に引っ張られて収納箱１１４がフロアＦ２０に降ろされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−７４１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の昇降機１１０では、高荷重の荷物が収納箱１１４に収納された場合、回動トルクが大きくなり、その結果、プーリ装置１１１の回動速度が速くなる。そのため、昇降機１１０では、収納箱１１４の降下速度が速くなり、取り扱いが難しくなる。そこで、プーリ装置は、外部からの動力を利用せずに高荷重時の回動速度を抑制することが課題となっていた。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、外部からの動力を利用せずに高荷重時の回動速度を抑制することができるプーリ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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、請求項１に係るプーリ装置の構成上の特徴は、外周面に固定側の軌道が形成される内輪、内周面に回転側の軌道が形成される金属製の外輪、及び内外輪間に介装される円筒状の転動体を有する転がり軸受と、前記外輪に外嵌されるプーリ本体とを備えるプーリ装置において、前記プーリ本体の内周面と前記外輪の外周面との間に配置される円筒状の弾性体を備え、前記外輪は、その軸方向の長さが前記転動体の軸方向の長さに対して短く形成され、前記弾性体は、その軸方向の長さが前記外輪の軸方向の長さに対して長く形成され、前記プーリ本体に対して径方向内方に所定値を超える荷重が作用したときには前記弾性体が径方向内方に弾性変形して前記転動体に摺接することである。
【００１２】
請求項１のプーリ装置によれば、プーリ本体に対して径方向内方に所定値を超える荷重が作用したときには、弾性体が径方向内方に弾性変形して転動体に摺接するので、転動体の摩擦抵抗が大きくなり、プーリ装置の回動速度を抑制することができる。
【００１３】
上記の課題を解決するため、請求項２に係るプーリ装置の構成上の特徴は、前記外輪は、前記転動体の軸方向の中央に配置され、前記弾性体は、その軸方向の両端が前記外輪より軸方向外方に突出して形成されることである。
【００１４】
請求項２のプーリ装置によれば、軸方向のバランスがとれるためプーリ装置が円滑に回動する。また、このプーリ装置によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００１５】
上記の課題を解決するため、請求項３に係るプーリ装置の構成上の特徴は、前記転動体は、その軸方向の中央に径方向外方に向けて盛り上がる盛り上がり部を有するクラウニング形状に形成され、且つ前記盛り上がり部が前記外輪に接して転動することである。
【００１６】
請求項３のプーリ装置によれば、プーリ本体に対して径方向内方に所定値以下の荷重が作用したときには、金属性の外輪を回転側の軌道として転動体が小さな摩擦抵抗にて転動する。一方、このプーリ装置によれば、プーリ本体に対して径方向内方に所定値を超える荷重が作用したときには、弾性体が径方向内方に弾性変形して転動体に摺接するので、転動体の摩擦抵抗が大きくなり、プーリ装置の回動速度を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、外部からの動力を利用せずに高荷重時の回動速度を抑制することができるプーリ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態：本発明の一実施形態であるプーリ装置の軸方向の部分断面図である。
【図２】第１実施形態：図１のプーリ装置の使用状態を示す模式図である。
【図３】第１実施形態：図２の使用状態におけるプーリ装置の軸方向の部分断面図である。
【図４】第２実施形態：本発明の一実施形態であるプーリ装置の軸方向の部分断面図である。
【図５】第３実施形態：本発明の一実施形態であるプーリ装置の軸方向の部分断面図である。
【図６】従来例の電動式のプーリ装置の使用状態を示す模式図である。
【図７】従来例の外部からの動力を利用しないプーリ装置の使用状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のプーリ装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態であるプーリ装置１の軸方向の部分断面図である。
【００２０】
プーリ装置１は、転がり軸受２と、転がり軸受２の外輪２２に外嵌されるプーリ本体３と、プーリ本体３の内周面に固着される弾性体４とから構成される。
【００２１】
転がり軸受２は、円筒状の内輪２１と、円筒状の外輪２２と、内外輪間に介装される円筒状の転動体２４と、複数の転動体２４を保持する保持器２３とを備える。
【００２２】
内輪２１は、外周面に固定側の軌道が形成され、内径側にプーリ装置の軸が挿嵌されて構成される。内輪２１の材料としては、例えば、高炭素クロム軸受鋼材「ＳＵＪ２」が用いられる。
【００２３】
外輪２２は、その軸方向の長さが転動体２４の軸方向の長さに対して短く形成され、転動体２４の軸方向の中央に配置され、内周面に回転側の軌道が形成されて構成される。外輪２２の材料としては、例えば、高炭素クロム軸受鋼材「ＳＵＪ２」が用いられる。
【００２４】
転動体２４は、その軸方向の中央に径方向外方に向けて盛り上がる盛り上がり部２４ａを有し、盛り上がり部２４ａの両縁から両端に向けて漸次縮径するクラウニング形状に形成されている。転動体２４は、盛り上がり部２４ａが外輪２２の内周面に摺接して転動する。
【００２５】
プーリ本体３は、軸方向断面が四角形に形成され、この四角形の中には環状の空洞３１が形成され、外輪２２に外嵌される。空洞３１には、後述する荷物を吊るすためのロープ８３が架けられる。プーリ本体３の材料としては、例えば、防錆処理された冷延鋼板のＳＰＣＣが用いられる。
【００２６】
弾性体４は、軸方向断面がコの字形に形成され、円筒状の弾性体円筒部４１と、弾性体円筒部４１の両端から径方向内方に延在する弾性体円板部４２とを備え、弾性体円筒部４１の外周面がプーリ本体３の内周に固着されて構成される。弾性体円板部４２は、保持器２３の両端に対向する位置まで形成されて、保持器２３が軸方向に抜けるのを防止している。弾性体円筒部４１の内周面の軸方向の中央には、外輪２２を嵌合するための周溝４１ａが形成され、これにより、外輪２２が軸方向に位置決めされる。弾性体４の材料としては、例えば、硬質ニトリルゴムが用いられる。
【００２７】
図２は、図１のプーリ装置１の使用状態を示す模式図である。図２は、作業者Ｍ１が立つフロアＦ１にある荷物８５を、昇降機８０を使用して作業者Ｍ２が立つフロアＦ２に降ろす状態を示す模式図である。昇降機８０は、プーリ装置１、バランスウエイト８２、ロープ８３、及び収納箱８４から構成される。
【００２８】
プーリ装置１は、天井Ｃ１に固定され、軸が固定されたプーリ（図示せず）からなる。ロープ８３は、プーリ装置１の空洞３１に通して架けられ、一方の先端には釣り合いを取るためのバランスウエイト８２を接続し、他方の先端には荷物を収納する収納箱８４を接続している。
【００２９】
プーリ装置１は、バランスウエイト８２と収納箱８４との荷重のバランスがとれることにより、プーリが回動せずに停止状態となる。作業者Ｍ１がフロアＦ１にある荷物８５を収納箱８４に収納すると、プーリ装置１では荷重のバランスがくずれ、荷物８５の荷重に応じた回動トルクが発生する。この回動トルクにより、昇降機８０では、プーリ装置１のプーリが回動し、この回動によりロープ８３がフロアＦ２側に引っ張られて収納箱８４がフロアＦ２に降ろされる。
【００３０】
次に、プーリ装置１の作用について説明する。プーリ装置１では、バランスウエイト８２、収納箱８４、及び荷物８５の合計重量が、その鉛直方向に作用する荷重（以降、プーリ荷重と呼ぶ。）となる。ただし、プーリ装置１及びロープ８３の影響は無視するものとする。このプーリ荷重が所定値以下である場合、即ち荷物８５の重量が小さい場合には、図１に示すように弾性体４の径方向の弾性変形が小さいので、転動体２４は外輪２２を回転側の軌道として小さな摩擦抵抗にて転動する。
【００３１】
一方、プーリ荷重が所定値を超える場合、即ち荷物８５の重量が大きい場合について、図３を参照しつつ説明する。図３は、図２の使用状態におけるプーリ装置１の軸方向の部分断面図である。プーリ荷重が所定値を超える場合、弾性体４が径方向内方に弾性変形し、転動体２４の盛り上がり部２４ａに対して軸方向の両方の外方側に形成される傾斜部２４ｂに摺接する。転動体２４は外輪２２を回転側の軌道としながら、弾性体４にも摺接するので、大きい摩擦抵抗にて転動する。これにより、プーリ装置１の回動速度を抑制することができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態に係るプーリ装置１によれば、プーリ荷重が所定値を超える場合、弾性体４が径方向内方に弾性変形して転動体２４に摺接するので、転動体２４の摩擦抵抗が大きくなり、外部からの動力を利用せずにプーリ装置１の回動速度を抑制することができる。
【００３３】
また、本実施の形態に係るプーリ装置１によれば、転動体２４が、その軸方向の中央に配置された外輪２２と、外輪２２の軸方向の両側に配置された弾性体４とに摺接して転動するので、軸方向のバランスがとれてプーリ装置１が円滑に回動する。
【００３４】
また、本実施の形態に係るプーリ装置１によれば、転動体２４が盛り上がり部２４ａを有するクラウニング形状に形成され、盛り上がり部２４ａが外輪２２に摺接して転動するので、プーリ荷重が所定値以下である場合には、転動体２４が弾性体４に摺接することなく、プーリ装置１が円滑に回動できる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
第１実施形態は、固定側の軌道として内輪２１を有するとしたが、第２実施形態は、プーリ装置の軸が固定側の軌道となる構成である。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成の説明は、簡略化のため省略する。
図４は、本発明の一実施形態であるプーリ装置１ａの軸方向の部分断面図である。プーリ装置１ａは、その軸となる内軸５０が固定側の軌道となって構成されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００３６】
以上より、第２実施形態に係るプーリ装置１ａは、第１実施形態と同一の機能を果たし、同一の作用、効果を得ることができる。
また、第２実施形態に係るプーリ装置１ａによれば、内輪２１を有していない構成であるため、低コスト化できる。
【００３７】
＜第３実施形態＞
第１実施形態では、保持器２３が軸方向に抜けるのを弾性体４が防止するとしたが、第３実施形態は、保持器２３が軸方向に抜けるのを内輪が防止する構成である。第３実施形態において、第１実施形態と同一の構成の説明は、簡略化のため省略する。
図５は、本発明の一実施形態であるプーリ装置１ｂの軸方向の部分断面図である。プーリ装置１ｂは、固定側の軌道として軸方向断面がコの字形に形成された内輪２５を備える。内輪２５は、円筒状の内輪円筒部２５ａと、内輪円筒部２５ａの両端から径方向外方に延在する内輪円板部２５ｂとを備える。内輪円板部２５ｂは、保持器２３の両端に対向する位置まで形成されて、保持器２３が軸方向に抜けるのを防止している。
【００３８】
円筒状の弾性体４ａは、その外周面がプーリ本体３の内周に固着されて構成される。弾性体４ａの内周面の軸方向の中央には、外輪２２を嵌合するための周溝４ａ１が形成され、これにより、外輪２２が軸方向に位置決めされる。弾性体４ａの材料としては、例えば、硬質ニトリルゴムが用いられる。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００３９】
以上より、第３実施形態に係るプーリ装置１ｂは、第１実施形態と同一の機能を果たし、同一の作用、効果を得ることができる。
【００４０】
なお、第１、第２、第３実施形態では、転動体２４は盛り上がり部２４ａを有してクラウニング形状に形成されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、盛り上がり部を有していない円筒状の転動体からなる構成に適用しても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１，１ａ，１ｂ：プーリ装置、  ２，２ａ，２ｂ：転がり軸受、  ３：プーリ本体、  ４，４ａ：弾性体、  ２１，２５：内輪、  ２２：外輪、  ２３：保持器、  ２４：転動体、  ２４ａ：盛り上がり部、  ２５ａ：内輪円筒部、  ２５ｂ：内輪円板部、  ３１：空洞、  ４１：弾性体円筒部、  ４１ａ，４ａ１：周溝、  ４２：弾性体円板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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