JP2001355685A

JP2001355685A - セルフロック機能を有する減速装置、及びそれを用いた巻上機

Info

Publication number: JP2001355685A
Application number: JP2000176860A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Shoji; 勝治庄司
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2001-12-26
Anticipated expiration: 2020-06-13
Also published as: JP4787396B2; TW520425B

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性の高いセルフロック機能を有するだけ
でなく、構造がより簡単で、小型化を可能とした高性能
の減速装置等を提供する。【解決手段】支持体２に回転自在に枢支した入力軸１
１に偏心軸部１１dを設け、偏心軸部１１ｄに回転自在
に嵌合した外歯歯車１４の一側面における偏心軸部１１
ｄを中心とする同一円周上に、３個のピン１６を等間隔
をもって設け、外歯歯車１４の一側面と対向する支持体
２の内側面における入力軸１１を中心とする同一円周上
に、外歯歯車１４が偏心運動しうるようにピン１６と嵌
合する３個の丸孔１０を設け、入力軸１１と同芯をなし
て回転自在に支持体２に枢支された出力体１７に、外歯
歯車１４の外歯の歯数よりわずかに多い内歯をもって外
歯歯車１４と噛合する内歯歯車２４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力軸側からの回
転力は出力体に確実に伝達するが、出力体側からの回転
力が入力軸に伝達されるのは確実に阻止するようにし
た、セルフロック機能を有する減速装置、及びそれを用
いた巻上機に関する。

【０００２】

【従来の技術】巻上機等に用いられている従来の平歯車
式減速装置では、特別にブレーキ装置を設けなければ、
出力軸側からの回転力が入力軸に伝達されるのを確実に
阻止することはできない。ウォームギヤを用いた減速装
置においては、リードアングルを歯面の摩擦角以下に設
定することにより、ある程度のセルフロック機能を持た
せることができるが、歯面の摩擦係数は歯面の滑り速
度、振動、なじみ性、潤滑状況の変化等により予想値よ
り下回る場合があり、そのような場合に、弛み事故が発
生するおそれがあるので、このセルフロック性は信頼性
に欠ける。

【０００３】本発明者は、２段の内歯歯車機構を有する
微小歯数差複合ハイポサイクロイド機構を用いることに
より、信頼性の高いセルフロック機能を有する減速装置
を発明し、既に特許出願(特願平１１−２１０７９３号)
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記先願の減速装置
は、主として、４０：１以上の高減速比が得られるもの
を対象として開発したものであるが、８：１〜４０：１
程度の低減速比を対象として、構造がより簡単で、かつ
信頼性の高いセルフロック機能を有する減速装置が望ま
れている。

【０００５】本発明は、このような要望に鑑み、信頼性
の高いセルフロック機能を有するだけでなく、構造がよ
り簡単で、小型化を可能とした高性能の減速装置、及び
それを用いた巻上機を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は次のようにして解決される。 (１) 減速装置において、支持体に回転自在に枢支した
入力軸に偏心軸部を設け、該偏心軸部に回転自在に嵌合
した外歯歯車の一側面における前記偏心軸部を中心とす
る同一円周上に、３個のピンまたは丸孔を等間隔をもっ
て設け、前記外歯歯車の一側面と対向する支持体の内側
面における前記入力軸を中心とする同一円周上に、前記
外歯歯車が偏心運動しうるように前記ピンまたは丸孔と
嵌合する３個の丸孔またはピンを設け、前記入力軸と同
芯をなして回転自在に前記支持体に枢支された出力体
に、前記外歯歯車の外歯の歯数よりわずかに多い内歯を
もって前記外歯歯車と噛合する内歯歯車を設ける。

【０００６】(２) 上記(１)項において、支持体に、入
力軸を制動する制動手段を設ける。

【０００７】(３) 上記(２)項において、制動手段を、
両端部が支持体に止着され、かつ中間部で入力軸を両側
方から弾圧把持するようにした１対の弾性変形可能な棒
材または板ばねにより構成する。

【０００８】(４) 上記(１)〜(３)項のいずれかにおい
て、入力軸を支持体の一端より突出させ、かつ出力体を
軸状として、支持体の他端より、前記入力軸と同一軸線
上に並ぶようにして突出させる。

【０００９】(５) 上記(１)〜(３)項のいずれかの減速
装置を用いた巻上機において、出力体を、索条を巻取る
巻取りドラムとし、入力軸に連結した回転ハンドルによ
り入力軸を回転させることにより、索条を巻取るように
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、添付
図面を参照して説明する。

【００１１】図１〜図５は、本発明のセルフロック機能
を有する減速装置を用いた巻上機の一実施形態(請求項
１〜３、及び５記載の発明の実施形態)を示す。

【００１２】この巻上機(１)における支持体(２)は、正
面視上向きコ字状をなす支持枠(３)と、その左方の側片
(3a)の上部内面に、止めねじ(４)をもって固着されたほ
ぼ横向き円柱状の軸受(５)と、支持枠(３)における右方
の側片(3b)の上部内面に配設した内筒(６)の雌ねじ部(6
a)に、側片(3b)の外側に頭部(7a)を配設した外筒(７)の
雄ねじ部(7b)を、側片(3b)を貫通させて、螺着すること
により、軸受(５)と同一の水平の軸線(０)上に位置する
ようにして、側片(3b)の上部に固着された軸受筒(８)と
からなっている。

【００１３】左方の軸受(５)の右端には、拡径フランジ
(5a)が形成されており、その右端の中央には、軸線(０)
と同軸をなして左方に延出し、かつ閉塞された左端部に
拡径段孔(9a)が形成された軸受孔(９)が設けられてい
る。

【００１４】また、拡径フランジ(5a)の右端面における
軸線(０)を中心とする同一円周上には、３個の盲孔状の
丸孔(10)が、等間隔をもって穿設されている。内筒(６)
の左端には、拡径フランジ(6b)が形成されている。

【００１５】支持体(２)における左方の軸受(５)と右方
の軸受筒(８)とにより、左右方向を向く水平の入力軸(1
1)の左端部と、右端近傍とが軸受されている。

【００１６】入力軸(11)は、その右端から左端にかけて
順次連続する角軸部(11a)と、中径軸部(11b)と、大径軸
部(11c)と、偏心軸部(11d)と、小径軸部(11e)とからな
り、角軸部(11a)が外筒(７)から右方に突出するように
して、中径軸部(11b)が外筒(７)内に、大径軸部(11c)が
内筒(６)内に圧嵌されたメタルスリーブ(12)内に、また
小径軸部(11e)が軸受(５)の軸受孔(９)内にニードルベ
アリング(13)をもって、それぞれ軸受されることによ
り、支持体(２)に軸線(０)まわりに回転可能として水平
に支持されている。

【００１７】入力軸(11)の偏心軸部(11d)には、外歯歯
車(14)の軸孔に圧嵌されたメタルスリーブ(15)が、回転
自在に外嵌されている。

【００１８】軸受(５)の右端面と対向する外歯歯車(14)
の左端面における偏心軸部(11d)を中心とする同一円周
上には、角丸孔(10)に嵌合する３個のピン(16)が、等間
隔をもって突設されている。

【００１９】図５に示すように、軸線(０)から各丸孔(1
0)の中心(01)までの距離(r1)は、偏心軸部(11d)の中心
(02)から各ピン(16)の中心(03)までの距離(r2)をほぼ同
一とし、かつ丸孔(10)の半径(r3)とピン(16)の半径(r4)
との差(r3−r4)は、軸線(０)からの偏心軸部(11d)の偏
心量(r5)とほぼ等しくしてある。

【００２０】その結果、入力軸(11)が回転すると、各ピ
ン(16)が各丸孔(10)の内面に沿って摺動しつつ丸孔(10)
内において偏心運動し、外歯歯車(14)は、支持体(２)に
対して、軸線(０)まわりに回転することなく偏心運動す
る。

【００２１】左方の軸受(５)と右方の軸受筒(８)の内筒
(６)との外周には、出力体をなす巻取りドラム(17)が、
ニードルベアリング(18)(19)をもって、軸線(０)を中心
として回転自在に外嵌されている。

【００２２】巻取りドラム(17)は、筒部(20)とその両端
に形成された拡径フランジ部(21)(21)とからなり、筒部
(20)は、２個の筒体(22)(23)を螺合部(22a)(23a)で互い
に螺合することにより、左右に分離可能として形成され
ている。

【００２３】筒部(20)のほぼ中央部における筒体(22)の
内面には、外歯歯車(14)の外歯の歯数(N1)よりわずかに
多い歯数(N2)の内歯をもって外歯歯車(14)の外歯に噛合
する内歯歯車(24)が軸線(０)と同芯をなすようにして固
嵌されている。

【００２４】図１に想像線で示すように、巻取りドラム
(17)には、ワイヤ(索条)(25)が巻取られており、また、
入力軸(11)の角軸部(11a)には、手動式の回転ハンドル
(26)が嵌着されている。ワイヤ(25)に代えて、ロープそ
の他の索条を巻取りドラム(17)に巻取ることもある。

【００２５】この回転ハンドル(26)を所望方向に回転さ
せることにより、入力軸(11)が回転させられ、それによ
って、上述したように、外歯歯車(14)が支持体(２)対し
て回転することなく、軸線(０)を中心として偏心運動さ
せられ、そのとき、外歯歯車(14)に噛合する内歯歯車(2
4)、及びそれと一体の巻取りドラム(17)は、入力軸(11)
の１回転当りに、内歯の歯数(N2)と外歯の歯数(N1)との
差に相当する角速度、すなわち(N2−N1)／N2だけ、入力
軸(11)の回転方向と同方向に回転させられ、ワイヤ(25)
が巻取りドラム(17)に巻取られたり、またはそれから繰
り出されたりする。

【００２６】回転ハンドル(26)及び入力軸(11)が停止し
ている状態で、巻取りドラム(17)にいずれかの回転方向
に回転させようとする外力が掛ったとき、図３及び図５
に示すように、３組の丸孔(10)とピン(16)との組合せの
うちいずれかが、外歯歯車(14)の図３における右回り及
び左回りの回転を阻止するように接しているので、巻取
りドラム(17)の回転は阻止され(セルフロック)、巻取り
ドラム(17)側からの回転力が入力軸(11)及び回転ハンド
ル(26)側へ伝達されることはない。

【００２７】図１及び図４に示すように、軸受(５)内に
は、ばね鋼材等よりなる上下１対の棒材(または板ばね)
(27)(27)が、中間部で、拡径段孔(9a)内に進入した入力
軸(11)の小径軸部(11e)を上下(または前後)より弾圧把
持し、かつ両端部が拡径段孔(9a)の外周壁に穿設した前
後方向を向く支持孔(28)に嵌合されるようにして設けら
れている。

【００２８】この両棒材(27)(27)は、弾性変形可能なそ
の中間部で小径軸部(11e)を弾性把持することにより、
入力軸(11)を制動する制動手段となっている。

【００２９】このような制動手段は、セルフロック機能
をより確実なものとする作用を有するとともに、回転ハ
ンドル(26)の操作に適度の抵抗力を与え、操作性を向上
する作用を有している。

【００３０】しかし、入力軸(11)の回転抵抗がある程度
大きい場合は、このような制動手段を省略してもよく、
また、上記の１対の棒材(27)(27)からなる制動手段とは
別の公知の制動手段を用いてもよい。

【００３１】さらに、上記の実施形態において、丸孔(1
0)を外歯歯車(14)の左端面に設け、ピン(16)を軸受(５)
の右端面に設けたりすることもできる。

【００３２】上記の実施形態においては、支持体(２)、
入力軸(11)、外歯歯車(14)、内歯歯車(24)、及び出力体
である巻取りドラム(17)等により、本発明のセルフロッ
ク機能を有する減速装置が構成されている。

【００３３】図６は、本発明のセルフロック機能を有す
る減速装置の別の実施形態(請求項１〜４記載の発明の
実施形態)を示す。

【００３４】この実施形態の基本的構成は上述の実施形
態のものと同一であるので、それについての詳細な説明
は省略し、主として、相違点について説明する。

【００３５】この実施形態においては、左端に端部壁(3
1a)を有する横向きとした円筒体(31)の右端に蓋体(32)
を螺着することにより、セルフロック機能を有する減速
装置(30)の支持体(33)を形成し、端部壁(31a)の中央
に、出力体をなす出力軸(34)を軸受し、出力軸(34)の右
端中央に形成した軸受孔(35)と、蓋体(32)の中央の軸受
孔(36)とに、ボールベアリング(37)(38)をもって、入力
軸(39)の左端部とほぼ中央部とを軸受し、左右のボール
ベアリング(37)(38)間に挟まれた入力軸(39)の中間部に
形成された大径の偏心軸部(39a)に、外歯歯車(40)を、
ニードルベアリング(41)を介して回転自在に外嵌し、外
歯歯車(40)の右端面とそれに対向する蓋体(32)の左端面
とに、互いに嵌合する３個の丸孔(42)とピン(43)とを、
上述の丸孔(10)とピン(16)との関係と同様の関係でそれ
ぞれ設け、外歯歯車(40)には、出力軸(34)の右端部外周
に外嵌されてスプリングピン(44)により固着された内歯
歯車(45)を噛合させ、さらに出力軸(34)の右端部には、
入力軸(39)の左端部を図面上の上下から弾圧把持するこ
とにより、入力軸(39)に制動力を付与するようにした、
上述の棒材(27)(27)と同様の上下１対の棒材(または板
ばね)(46)(46)を設けている。

【００３６】この減速装置(30)は、前の実施形態におけ
る減速装置と同様の原理及び作用により、入力軸(39)を
所望方向に回転させることにより、内歯歯車(45)と一体
の出力軸(34)を、同方向に、(N2−N1)／N2(N1は外歯歯
車(40)の外歯の歯数、N2は内歯歯車(45)の内歯の歯数)
の減速比をもって回転させることができ、かつ入力軸(3
9)の停止時に、出力軸(34)側からの回転力が入力軸(39)
側に伝達されるのを確実に阻止することができ、信頼性
の高いセルフロック機能を発揮することができる。

【００３７】また、図６に示す減速装置(30)において
は、入力軸(39)を支持体(33)の一端より突出させ、かつ
出力体である出力軸(34)を軸状として、支持体(33)の他
端より、入力軸(39)と同一軸線上に並ぶようにして突出
させているので、原動軸と従動軸とが一直線状に配設さ
れている、あらゆる駆動機構に簡単に組み込むことがで
き、汎用性の高い減速装置を提供することができる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、１組の内
歯歯車と外歯歯車とを噛合させ、その外歯歯車と支持体
との対向面に、丸孔とピンとを設けるという簡単な構造
で、出力体側からの回転力が入力軸側に伝達されるのを
確実に阻止することができ、信頼性の高いセルフロック
機能が得られるとともに、減速装置の小型、高性能化を
図ることができる。

【００３９】請求項２記載の発明によると、制動手段に
より、セルフロック機能をより確実なものとすることが
できるとともに、入力軸の回転に適度の抵抗力を付与し
て、操作性の向上を図ることができる。

【００４０】請求項３記載の発明によると、制動手段の
構造を簡素なものとすることができ、コストの低減を図
ることができる。

【００４１】請求項４記載の発明によると、あらゆる駆
動機構に簡単に組み込むことができ、汎用性の高い減速
装置を提供することができる。

【００４２】請求項５記載の発明によると、信頼性の高
いセルフロック機能を有するとともに、構造が簡単で、
小型高性能の巻上機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の減速装置を用いた巻上機の一実施形態
の中央縦断正面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１のIII−III線断面図である。

【図４】図１のIV−IV線断面図である。

【図５】作用説明図である。

【図６】本発明の減速装置の別の実施形態を示す中央縦
断正面図である。

【符号の説明】

(１)巻上機 (２)支持体 (３)支持枠 (3a)(3b)側片 (４)止めねじ (５)軸受筒 (5a)拡径フランジ (６)内筒 (6a)雌ねじ部 (6b)拡径フランジ (７)外筒 (7a)頭部 (7b)雄ねじ部 (８)軸受筒 (９)軸受孔 (9a)拡径段孔 (10)丸孔 (11)入力軸 (11a)角軸部 (11b)中径軸部 (11c)大径軸部 (11d)偏心軸部 (11e)小径軸部 (12)メタルスリーブ (13)ニードルベアリング (14)外歯歯車 (15)メタルスリーブ (16)ピン (17)巻取りドラム(出力体) (18)(19)ニードルベアリング (20)筒部 (21)拡径フランジ部 (22)(23)筒体 (22a)(23a)螺合部 (24)内歯歯車 (25)ワイヤ (26)回転ハンドル (27)棒材(制動手段) (28)支持孔 (30)減速装置 (31)円筒体 (31a)端部壁 (32)蓋体 (33)支持体 (34)出力軸(出力体) (35)(36)軸受孔 (37)(38)ボールベアリング (39)入力軸 (39a)偏心軸部 (40)外歯歯車 (41)ニードルベアリング (42)丸孔 (43)ピン (44)スプリングピン (45)内歯歯車 (46)棒材 (０)軸線 (01)(02)中心 (r1)(r2)距離 (r3)(r4)半径 (r5)偏心量 (N1)(N2)歯数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体に回転自在に枢支した入力軸に偏
心軸部を設け、該偏心軸部に回転自在に嵌合した外歯歯
車の一側面における前記偏心軸部を中心とする同一円周
上に、３個のピンまたは丸孔を等間隔をもって設け、前
記外歯歯車の一側面と対向する支持体の内側面における
前記入力軸を中心とする同一円周上に、前記外歯歯車が
偏心運動しうるように前記ピンまたは丸孔と嵌合する３
個の丸孔またはピンを設け、前記入力軸と同芯をなして
回転自在に前記支持体に枢支された出力体に、前記外歯
歯車の外歯の歯数よりわずかに多い内歯をもって前記外
歯歯車と噛合する内歯歯車を設けたことを特徴とするセ
ルフロック機能を有する減速装置。
【請求項２】支持体に、入力軸を制動する制動手段を
設けた請求項１記載のセルフロック機能を有する減速装
置。
【請求項３】制動手段が、両端部が支持体に止着さ
れ、かつ中間部で入力軸を両側方から弾圧把持するよう
にした１対の弾性変形可能な棒材または板ばねよりなる
請求項２記載のセルフロック機能を有する減速装置。
【請求項４】入力軸を支持体の一端より突出させ、か
つ出力体を軸状として、支持体の他端より、前記入力軸
と同一軸線上に並ぶようにして突出させた請求項１〜３
のいずれかに記載のセルフロック機能を有する減速装
置。
【請求項５】出力体を、索条を巻取る巻取りドラムと
し、入力軸に連結した回転ハンドルにより入力軸を回転
させることにより、索条を巻取るようにした請求項１〜
３のいずれかに記載のセルフロック機能を有する減速装
置を用いた巻上機。