JP2018177488A - 巻き上げ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の構造の簡素化及び小型・軽量化を図りつつ、対象物の不要な落下を防止する或いは最小限に抑えることができるとともに、タイムリーに連続的且つ迅速に巻き上げ及び降ろし作業を効率的に行なえる巻き上げ装置を提供する。
【解決手段】本発明の巻き上げ装置１は、駆動力源２と、巻き上げ対象物を牽引するための牽引部材が巻回される回転体４と、カム機構７８，７９とを備える。カム機構は、入力部材４０と出力部材５０とを部分的な相対回動を可能にしつつ一体回転可能に連結し、出力部材５０に対する入力部材４０の第１の方向ａの相対回動によって軸方向に突出して回転規制部５０と係合することにより部材４０，５０を回転規制部６０に一体回転可能に結合させるとともに、部材５０に対する部材４０の第２の方向ｂの相対回動によって回転規制部６０から軸方向に離間することにより部材４０と部材５０とを回転規制部６０から切り離す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、牽引部材を電動又は手動により巻き上げて（巻き取って）及び／又は繰り降ろして（繰り出して）対象物を昇降させるための巻き上げ装置に関する。

モータの駆動力や手動の力を利用して寝具、梱包類、仮設足場、建造物、漁労具等の対象物を所定位置まで巻き上げたり、降ろしたりする巻き上げ装置は従来から一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、魚釣りの分野でも、巻き上げ装置として魚釣用リールが多く使用されている現状にある（例えば、特許文献２参照）。

このような様々なタイプの巻き上げ装置は、電動又は手動による駆動力を用いて対象物を最適な状態で巻き上げて降ろすことができるようにする様々な機構を組み込んでいる。

例えば、特許文献１に開示される巻上げ機は、モータにより回転される駆動軸と、牽引部材を巻回するためのドラムを回転させる出力軸との間に、駆動軸側の駆動ギヤと出力軸側の従動ギヤとを噛合させて成る動力伝達歯車を介在させるとともに、従動ギヤをネジ機構により出力軸に対して相対回転且つ軸方向に移動可能に設けることにより駆動軸及び／又は出力軸の回転で従動ギアをブレーキ受材に対して接離可能にしてブレーキ力を選択的に生起させるブレーキ装置と、一方向の回転のみを許容するラチェット機構との組み合わせにより、モータの無通電時に過大な力によって対象物が落下してしまわないように対象物を所定位置に保持するようにしている（対象物の不要な落下を防止している）。

一方、特許文献２に開示される電動リールは、モータの巻き取り動力を減速機構（遊星歯車機構）を介してスプールに伝達するモータ動力伝達経路と、モータからスプールへの動力の伝達を遮断してスプールをフリー回転状態とすることにより釣糸の繰り出しを可能にするモータ動力遮断経路との両経路を手動又は電動により切り換えるためのクラッチ機構を備えている。

特開２０１６−５９７２号 特開平７−２１３２０３号

しかしながら、特許文献１に開示される巻上げ機は、モータの正逆回転により巻き上げ及び降ろし作業を可能にしつつ対象物の不要な落下を防止できるものの、駆動軸、出力軸、動力伝達歯車、及び、ブレーキ装置といった動力伝達機構がドラムの側方に並設されており、したがって、装置全体の軸方向寸法が大きくなる。そのため、例えば巻上げ機を必要とする様々な機器、装置等に対してコンパクトに組み込むことが難しい。

これに対し、前述した特許文献２に開示される電動リールは、遊星歯車機構を利用しながら動力伝達機構を軸方向でコンパクトに収める構造を実現しているが、対象物（錘や仕掛け等）を巻き上げたり降ろしたりするためにクラッチ機構が手動又は電動により動力伝達状態と動力遮断状態とに切り換えられるこの電動リールにおいて、特許文献１に開示されるように対象物の不要な落下（スプールの逆転）を防止するためには、クラッチ機構に加えて逆止機構等を更に付加して設ける必要がある。そのため、電動巻き上げ装置全体が必然的に大型化及び重量化するだけでなく、構造も複雑化し、また、スペースに制約があるハウジング内に様々な前記機構を配設しなければならないことから、組み込み性及びメンテナンス性も悪くなる。

また、この特許文献２に開示される電動リールでは、前記クラッチ機構の動力の伝達／分離操作を介して対象物の巻き上げ及び降ろし作業が行なわれるため、現場状況に適した条件で、タイムリーに、連続的且つ迅速に巻き上げ及び降ろし作業を効率的に行なうことが難しい。

本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、装置全体の構造の簡素化及び小型・軽量化を図りつつ、対象物の不要な落下を防止する或いは最小限に抑えることができるとともに、タイムリーに連続的且つ迅速に巻き上げ及び降ろし作業を効率的に行なえる巻き上げ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の巻き上げ装置は、装置本体に設けられ、回転駆動力を生起するための駆動力源と、前記装置本体に回転可能に支持され、巻き上げ対象物を牽引するための牽引部材が巻回される回転体と、前記駆動力源から駆動力が入力される入力部材と、前記入力部材から駆動力を受けて該駆動力を前記回転体に出力する出力部材と、一方向の回転のみが許容されて他方向の回転が阻止される回転規制部と、前記入力部材と前記出力部材とを部分的な相対回動を可能にしつつ一体回転可能に連結し、前記出力部材に対する前記入力部材の第１の方向の前記相対回動によって軸方向に突出して前記回転規制部と係合することにより前記入力部材及び前記出力部材を前記回転規制部に一体回転可能に結合させるとともに、前記出力部材に対する前記入力部材の前記第１の方向と反対の第２の方向の相対回動によって前記回転規制部から軸方向に離間することにより前記入力部材と前記出力部材とを前記回転規制部から切り離すカム機構とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、駆動力源から第１の方向（回転方向）の回転駆動力が入力部材に入力されて入力部材が出力部材に対して第１の方向に相対回動されると、カム機構が軸方向に突出して回転規制部と係合し、入力部材及び出力部材が回転規制部と一体回転可能に結合される。そのため、この回転方向で回転規制部の回転が許容されるように設定しておく（この回転方向（第１の方向）を回転規制部の前記一方向に設定しておく）ことにより、入力部材及び出力部材が回転規制部と一体で回転して、出力部材の回転が回転体に伝わり、回転体を第１の方向に回転させることができる。

一方、駆動力源から先と反対の第２の方向（回転方向）の回転駆動力が入力部材に入力されて入力部材が出力部材に対して第２の方向に相対回動されると、カム機構が回転規制部から軸方向に離間することにより入力部材と出力部材とが回転規制部から切り離されて回転されるため、この回転方向が回転規制部を回転不能な前記他方向に回転させようとする方向であるにもかかわらず、入力部材及び出力部材は、回転規制部とは無関係に自由に一体回転して、その回転を回転体に伝えて、回転体を第２の方向に回転させることができる。

これに対し、駆動力源から入力部材への回転駆動力の入力が停止された状態で、回転体が第２の方向に回転して、出力部材が入力部材に対して第２の方向に相対回転されると、入力部材は出力部材に対して第１の方向に相対回動される形となることから、カム機構が軸方向に突出して回転規制部と係合し、入力部材及び出力部材が回転規制部と一体回転可能に結合される。このとき、回転規制部の先の回転設定によれば、回転規制部は第２の方向、すなわち、前記他方向に回転されようとするが、回転規制部はこの方向の回転が阻止されているため、出力部材及び回転体はそれ以上（すなわち、入力部材と出力部材との相対許容回動量以上）回転しない（入力部材と出力部材との相対許容回動量は、極力小さく設定されることが好ましい）。

したがって、このような回転作動形態では、前記第１の方向を回転体の巻き取り方向（牽引部材を回転体に対して巻き取る方向）に設定し、前記第２の方向を回転体の繰り出し方向（牽引部材を回転体から繰り出す方向）に設定すれば、駆動力源側からの正逆回転に応じて回転体を牽引部材の巻き取り方向及び繰り出し方向に回転可能にするとともに、駆動力源側からの駆動力入力停止時に回転体の繰り出し方向の回転を阻止して対象物の不要な落下を防止する或いは最小限に抑えることができる。

このため、上記構成では、入力部材から出力部材へ力が伝えられる状態でカム機構が回転規制部に係合すると、回転規制部に前記一方向で回転力が伝えられ、出力部材から入力部材へ力が伝えられる状態でカム機構が回転規制部に係合すると、回転規制部に前記他方向で回転力が伝えられるようになっていること好ましい。

このように、上記構成では、カム機構が、入力部材と出力部材とを連結させる（入力部材と出力部材との間で回転力を伝達する）機能、並びに、入力部材及び出力部材と回転規制部とを係脱可能に係合させる（対象物の不要な落下を防止する）機能の両方の機能を兼ね備えているため、部品点数を少なくして巻き上げ装置のコンパクト化を容易に図ることができる（巻き上げ装置全体の構造の簡素化及び小型・軽量化を図ることができる）。しかも、カム機構のこのような兼用構造によれば、コンパクト化に影響を及ぼすことなく入力部材に内歯車を形成してそこに遊星歯車を組み込むことも可能になるため、巻き上げ装置の軸方向寸法を小さく抑えて、巻き上げ装置を必要とする様々な機器、装置等に対してコンパクトに組み込むことも可能になる。

なお、このようなカム機構による装置の小型化を有効に図るとともに、組み立て性の向上も図るため、カム機構は、入力部材及び出力部材のうちの一方側に設けられるカム溝と、入力部材及び出力部材のうちの他方側に設けられて、カム溝に係合するとともに、径方向外側から他方側に取り付け可能なフォロワとを有することが好ましい。

また、上記構成によれば、前述したように駆動力源側からの正逆回転に応じて回転体を牽引部材の巻き取り方向及び繰り出し方向に回転可能にするとともに、駆動力源側からの駆動力入力停止時に回転体の回転を阻止して牽引部材の繰り出しを防止するため、動力伝達状態を切り換えるクラッチ機構を不要としながらも、両回転方向の駆動力を利用する巻き上げ及び繰り出しの動力伝達の効果的制御の実現を図って、対象物の不要な落下を防止できる。また、クラッチ機構による動力伝達状態の切り換え操作が不要になるため、タイムリーに連続的且つ迅速に巻き上げ及び降ろし作業を効率的に行なえる。

なお、上記構成の巻き上げ装置は、寝具、梱包類、仮設足場、建造物、漁労具等の対象物を所定位置まで巻き上げたり、降ろしたりするために使用できるほか、魚釣用のリールとして使用することもでき、更には、ドローンに搭載してドローンから荷物を降ろし或いは上空のドローンへと荷物を巻き上げるなど、その適用分野は限定されない。また、駆動力源は、電動及び手動の両方を含むことができる。

本発明によれば、装置全体の構造の簡素化及び小型・軽量化を図りつつ、対象物の不要な落下を防止する或いは最小限に抑えることができるとともに、タイムリーに連続的且つ迅速に巻き上げ及び降ろし作業を効率的に行なえる巻き上げ装置が得られる。

本発明の一実施形態に係る巻き上げ装置の分解斜視図である。 図１の巻き上げ装置を動力伝達機構側から見た側面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図１の巻き上げ装置の動力伝達機構の要部拡大斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る巻き上げ装置の一実施形態について具体的に説明する。
図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る巻き上げ装置１は、回転駆動力を生起するための駆動力源としての電動モータ２と、巻き上げ対象物を牽引するための牽引部材（図示せず）が巻回される筒状の回転体４とを収容保持する装置本体としてのハウジング６を備える。この場合、回転体４は、軸受８を介してハウジング６に回転可能に支持され、また、電動モータ２は、モータハウジング２Ａに収容された状態で筒状の回転体４の内側に回転不能に支持固定されており、例えばハウジング６に着脱自在な図示しないバッテリ等により駆動されてもよい。

なお、前記牽引部材としては、巻き上げ装置１の用途に応じて、ワイヤ、チェーン、ロープ、釣糸等を挙げることができる。また、回転体４は、例えば巻き上げ装置１が魚釣用電動リールとして使用される場合には、釣糸が巻回されるスプールに対応する。

また、電動モータ２及び回転体４は、動力伝達機構（動力伝達経路）１０によって互いに動力伝達可能に連結されている。この場合、動力伝達機構１０は、電動モータ２の回転を回転体４側に伝達するが回転体４の回転を電動モータ２側に伝達しないようになっており、電動モータ２から回転駆動力が入力される入力部材４０と、入力部材４０から駆動力を受けて該駆動力を回転体４に出力する出力部材５０と、一方向の回転のみが許容されて他方向の回転が阻止される例えばラチェット部材である回転規制部６０（以下、ラチェット部材６０と称する）と、入力部材４０と出力部材５０とを部分的な相対回動を可能にしつつ一体回転可能に連結する後述するカム機構と、電動モータ２からの駆動力を減速して入力部材４０に伝える減速機構１２とを備える。また、本実施形態では、減速機構１２が遊星歯車機構として構成される。

具体的には、電動モータ２の出力軸２ａは、２段式の第１の遊星歯車機構（第１の減速機構）１２Ａを介して入力部材４０側に連結され、この場合、出力軸２ａには、これと一体回転可能に第１の遊星歯車機構１２Ａの一対の太陽歯車１８，１９が、互いに軸方向に隣接して出力軸２ａと同軸的に固定され、また、これらの太陽歯車１８，１９の周囲にはそれぞれ対応する複数の遊星歯車２０，２１が噛み合っている。また、これらの遊星歯車２０，２１は、遊星キャリア２５によって回転可能に一体に支持されるとともに、出力軸２ａと同心的に配置されてモータハウジング２Ａに回転不能に固定される内歯車２７とも噛み合っている。すなわち、遊星歯車２０，２１は、同心的に配置される太陽歯車１８，１９と内歯車２７との間でこれらの両方の歯車１８（１９），２７と噛み合いつつ、太陽歯車１８，１９の回転に伴って内歯車２７の内周に沿って太陽歯車１８，１９の周りで公転するようになっている。なお、遊星キャリア２５は、軸受３０を介して出力軸２ａに回転可能に支持されつつ、その中心で軸部２５ａが軸方向に延びている。

また、遊星キャリア２５の軸部２５ａは、軸受３２を介して、ハウジング６に一体的に取り付けられる後述するユニットハウジング７０に回転可能に支持されるとともに、この軸部２５ａにはこれと一体回転可能に第２の遊星歯車機構（第２の減速機構）１２Ｂの太陽歯車３５が同軸的に固定され、また、この太陽歯車３５の周囲には、モータハウジング２Ａに回転不能に固定される遊星キャリア３７によって回転可能に一体に支持される複数の遊星歯車３９が噛み合っている。

また、第２の遊星歯車機構１２Ｂの前述した複数の遊星歯車３９は、遊星キャリア２５の軸部２５ａと同心的に配置されるとともに、環状の入力部材４０の内周面を形成する内歯車４０ａとも噛み合って入力部材４０を回転可能に支持している。すなわち、遊星歯車３９は、同心的に配置される太陽歯車３５と内歯車４０ａとの間でこれらの両方の歯車３５，４０ａと噛み合いつつ、太陽歯車３５及び／又は内歯車４０ａの回転に伴って内歯車４０ａの内周に沿って太陽歯車３５の周りで公転するようになっている。

また、遊星歯車３９と噛み合う内歯車４０ａを有する入力部材４０は、前述したようにカム機構を介して出力部材５０と連結される。出力部材５０は、軸受５７を介してユニットハウジング７０に回転可能に支持されるとともに、その外周フランジ部５０ａが締結部材５２を介して回転体４に一体回転可能に結合固定される。出力部材５０は、筒状の本体部５０ｂ内で入力部材４０を嵌合状態で受けるとともに、電動モータ２とは反対の側で軸方向に突出する軸方向突出部５０ｃの外周面によりラチェット部材６０を回転可能に支持している。

ラチェット部材６０は、その外周のラチェット歯６０Ａがユニットハウジング７０に回動可能に取り付けられたストッパ９０と係合することにより、一方向（本実施形態では図１の反時計回り方向Ａ）の回転のみが許容されて他方向（本実施形態では図１の時計回り方向Ｂ）の回転が阻止されている。そのため、本実施形態のラチェット部材６０の外周のラチェット歯６０Ａは、図５に明確に示されるように、一方向Ａ（反時計回り）で斜めに下がって低くなるテーパ面６０ａとこのテーパ面６０ａの下端で垂直に径方向に立ち上がる段差６０ｂとの組を周方向に連続して有する。

また、本実施形態に係る巻き上げ装置１には、回転体４に対して牽引部材を平行に巻回するためのレベルワインド装置８７が設けられる。このレベルワインド装置８７は、電動モータ２が回転駆動されると、それに連動して、すなわち、第１及び第２の歯車８０，８２及び図示しないウォームギアを介して、回転体４から繰り出される牽引部材を挿通する案内体８８が左右に往復移動するよう構成されており、牽引部材の巻き取り動作に伴って、回転体４に対して牽引部材を均等に巻回する機能を有する。ここで、連動機構を構成する第１の歯車８０は、締結部材８６（図１参照）を介して出力部材５０に一体回転可能に固定され、また、第１の歯車８０と噛み合う第２の歯車８２はユニットハウジング７０に回転可能に支持されている。

また、本実施形態に係る巻き上げ装置１では、図１に示されるように、カム機構を含む入力部材４０及び出力部材５０、ラチェット部材６０、並びに、レベルワインド装置８７に繋がる歯車８０，８２が前述したユニットハウジング７０内に収容されて一体のユニットＵとして構成されている。このように、これらの構成要素をユニット化することにより、巻き上げ装置１の組み立て性が向上する。

なお、以上説明してきた動力伝達機構１０のこれらの構成要素は、本実施形態では、電動モータ２を内部に収納した回転体４の内側及び側部に隣接して同軸的に且つ軸方向にコンパクトにハウジング６内に収容され、回転体４の径方向寸法の範囲内に収められる。このようなハウジング６内へのコンパトな収納は、減速機構１２Ａ，１２Ｂとして遊星歯車機構を採用するとともに、これらを入力部材４０及び出力部材５０と共に同軸的に配設することにより、デッドスペースを伴うことなく実現し得るものである。

また、本実施形態において、入力部材４０と出力部材５０とを部分的な相対回動を可能にしつつ一体回転可能に連結する前述したカム機構は、出力部材５０に対する入力部材４０の第１の方向（本実施形態では、図１の反時計回り方向ａ）の相対回動によって軸方向に突出してラチェット部材６０の表面と摩擦係合することにより入力部材４０及び出力部材５０をラチェット部材５０に一体回転可能に結合させるとともに、出力部材５０に対する入力部材４０の第１の方向ａと反対の第２の方向（本実施形態では、図１の時計回り方向ｂ）の相対回動によってラチェット部材６０から軸方向に離間することにより入力部材４０と出力部材５０とをラチェット部材６０から切り離すようになっている。

具体的には、図１に示されるように、本実施形態のカム機構は、出力部材５０の本体部５０ｂの側面に設けられる複数のカム溝７８と、これらのカム溝７８に係合する円柱状のフォロワ７９とを有する。カム溝７８は、所定の角度間隔（本実施形態では１２０°の間隔）を隔てて複数（本実施形態では３つ）設けられ、出力部材５０の本体部５０ｂの側面に沿ってラチェット部材６０側からモータ２側へ向けて斜めに螺旋状に延びている（図５参照）。フォロワ７９は、カム溝７８に対応する位置で同数（本実施形態では３つ）設けられ、カム溝７８を貫通して径方向外側に放射状に突出するとともに、出力部材５０の本体部５０ｂの内側面と対向する入力部材４０の外側面に設けられるフォロワ取り付け穴（図示せず）に例えば着脱自在に固定される。したがって、このような構成のカム機構によれば、入力部材４０と出力部材５０とが部分的に回動可能となり、入力部材４０と出力部材５０との相対的な回動が相対的な軸方向移動へと変換される。なお、本実施形態において、フォロワ７９は、組み付け段階では、カム溝７８を通じて径方向外側（出力部材５０の外側）から入力部材４０に取り付けられるようになっている。このようなフォロワ７９は、回転角度規制が可能であり、前述した特許文献１に開示されるネジ機構で必要とされるような別体の回転規制部材を不要にすることができる。また、このようなフォロワ７９によれば、組み立ての順番や設計の自由度が増え、また、ねじ込み作業の必要性もなくなるため、部品点数の減少に加えて組み立て性も向上できる。

また、本実施形態において、入力部材４０は、出力部材５０と対向するその対向面４０ａに周方向に所定の角度間隔（本実施形態では１２０°の角度間隔）を隔てて設けられる複数（本実施形態では３つ）の円弧状の突起７４を有する。また、出力部材５０の本体部５０ｂの軸方向に面する主面には、これらの突起７４と対応する位置に、突起７４が係合する貫通穴（円弧状の長穴）７２が設けられる。この場合、突起７４は、前述したカム機構７８，７９の作用により、出力部材５０に対する入力部材４０の第１の方向ａの相対回動に応じて貫通穴７２を通じてラチェット部材６０側に対して突出するとともに、反対の第２の方向ｂの相対回動に応じて貫通穴７２の内側に没するようになっている（この意味で、突起７４及び貫通穴７２はカム機構に伴って動作するカム機構の一部を構成する）。なお、突起７４は、ラチェット部材６０側に対して突出されることによりラチェット部材６０の対向面と摩擦接触状態で係合可能な係合面７４ａを有する。そして、この係合面７４ａは、ラチェット部材６０の対向面と略平行な平坦面として形成されてもよいが、例えば第１の方向ａ（反時計回り方向）に向かって高さが高くなる（軸方向突出量が増大する）ようになっていても構わない。

なお、本実施形態では、前述したカム機構による入力部材４０及び出力部材５０の部分的な回動を阻害しないように、突起７４の周方向の長さ寸法よりも貫通穴７２の周方向の長さ寸法の方が大きく設定されている（この周方向の寸法の差分（すなわち、カム溝７８に沿うフォロワ７９の移動可能量）が回動許容範囲（相対許容回動量）となる）。また、突起７４の係合面とラチェット部材６０の対向面との摩擦接触力は、入力部材４０及び出力部材５０とラチェット部材６０との回転結合力を決定付けるが、前記摩擦接触力はカム溝７８の傾きに依存し得る。すなわち、カム溝７８の傾き（周方向に対する角度）を大きくすればするほど回転方向の力を効率的に軸方向の力に変換することができ、突起７４によりラチェット部材６０に大きな摩擦力を働かせることができる。一方、カム溝７８の傾きを周方向に近づけると、突起７４を軸方向に動かすために必要な回転角度が大きくなり、その結果、必要なカム溝７８の長さが大きくなって、突起７４の周方向の長さが小さくなる。したがって、本実施形態では、望ましいカム作用を実現するようにカム溝７８の傾斜度合いや長さ、突起７４の突出量などの設計パラメータが設定されている。

以上のように構成される巻き上げ装置１において、図示しないバッテリ等から電力を電動モータ２に印加して電動モータ２の出力軸２ａを正回転させる、すなわち、第１の方向ａに回転させると、その回転は、第１及び第２の遊星歯車機構（減速機構）１２Ａ，１２Ｂにより減速されて入力部材４０に伝えられる。このようにして回転駆動力が入力部材４０に入力されると、入力部材４０が出力部材５０に対して第１の方向ａに相対回動され、前述したカム機構７８，７９の作用により入力部材４０の突起７４が出力部材５０の貫通穴７２を通じてラチェット部材６０へ向けて軸方向に突出する。そして、貫通穴７２内に係合する突起７４がこの貫通穴７２の第１の方向ａの端部７２ａに当接すると、入力部材４０と出力部材５０とが第１の方向ａに一体回転されるとともに、軸方向に突出する突起７４がラチェット部材６０と摩擦接触状態で係合して入力部材４０及び出力部材５０をラチェット部材６０に一体回転可能に結合する。したがって、入力部材４０、出力部材５０、及び、ラチェット部材６０が第１の方向ａ（一方向Ａ）に一体で回転し、出力部材５０の回転が回転体４に伝わって、回転体４を第１の方向ａに回転させることができる。その結果、例えば、図示しない牽引部材を適切な速度で例えば回転体４に巻き付けることができる（牽引部材に結合された対象物を巻き上げる（上昇させる）ことができる）。

一方、電動モータ２の出力軸２ａを逆回転させる、すなわち、第２の方向ｂに回転させると、この回転も、第１及び第２の遊星歯車機構１２Ａ，１２Ｂにより入力部材４０に減速して伝えられる。このようにして回転駆動力が入力部材４０に入力されると、入力部材４０が出力部材５０に対して第２の方向ｂに相対回動されて、前述したカム機構７８，７９の作用により突起７４がラチェット部材６０から軸方向に離間するように貫通穴７２の内側に没するとともに、突起７４が貫通穴７２の第２の方向ｂの端部７２ｂに当接した時点で、入力部材４０と出力部材５０とが第２の方向ｂに一体回転される。この第２の方向ｂでは、前述したように突起７４がラチェット部材６０から軸方向に離間することにより入力部材４０及び出力部材５０がラチェット部材６０から切り離されて回転されるため、この回転方向ｂがラチェット部材６０を回転不能な他方向Ｂに回転させようとする方向であるにもかかわらず、入力部材４０及び出力部材５０は、ラチェット部材６０とは無関係に自由に一体回転して、その回転を回転体４に伝えて、回転体４を第２の方向ｂに回転させることができる。その結果、例えば、図示しない牽引部材を適切な速度で例えば回転体４から繰り出すことができる（牽引部材に結合された対象物を下降させることができる）。

これに対し、電動モータ２を停止させた無通電時に、牽引部材に過大な力が作用して、これを巻回する回転体４が第２の方向ｂに回転しようとすると、すなわち、回転体４と一体回転する出力部材５０が入力部材４０に対して第２の方向ｂに相対回転されると、入力部材４０は出力部材５０に対して第１の方向ａに相対回動される形となることから、前述したカム機構７８，７９の作用により突起７４が軸方向に突出してラチェット部材６０と係合し、入力部材４０及び出力部材５０がラチェット部材６０と一体回転可能に結合される。このとき、ラチェット部材６０は第２の方向ｂ、すなわち、他方向Ｂに回転されようとするが、ラチェット部材６０はこの方向の回転がストッパ９０により阻止されているため、出力部材５０及び回転体４はそれ以上（すなわち、入力部材４０と出力部材５０との前述した相対許容回動量以上）回転しない。その結果、過大な力によって対象物が落下してしまわないように対象物を所定位置に保持することができる（対象物の不要な落下を防止できる）。

以上説明したように、本実施形態の巻き上げ装置１では、カム機構が、入力部材４０と出力部材５０とを連結させる（入力部材４０と出力部材５０との間で回転力を伝達する）機能、並びに、突起７４を用いて入力部材４０及び出力部材５０とラチェット部材６０とを係脱可能に係合させる（対象物の不要な落下を防止する）機能の両方の機能を兼ね備えているため、部品点数を少なくして巻き上げ装置１のコンパクト化を容易に図ることができる（巻き上げ装置１全体の構造の簡素化及び小型・軽量化を図ることができる）。しかも、カム機構のこのような兼用構造によれば、本実施形態のようにコンパクト化に影響を及ぼすことなく入力部材４０に内歯車４０ａを形成してそこに遊星歯車３９を組み込むことも可能になるため、巻き上げ装置１の軸方向寸法を小さく抑えて、巻き上げ装置１を必要とする様々な機器、装置等に対してコンパクトに組み込むことも可能になる。

また、本実施形態によれば、前述したように電動モータ２側からの正逆回転に応じて回転体４を牽引部材の巻き取り方向及び繰り出し方向に回転可能にするとともに、電動モータ２側からの駆動力入力停止時に回転体４の回転を阻止して牽引部材の繰り出しを防止するため、動力伝達状態を切り換えるクラッチ機構を不要としながらも、両回転方向の駆動力を利用する巻き上げ及び繰り出しの動力伝達の効果的制御の実現を図って、対象物の不要な落下を防止できる。また、クラッチ機構による動力伝達状態の切り換え操作が不要になるため、タイムリーに連続的且つ迅速に巻き上げ及び降ろし作業を効率的に行なえる。

なお、本実施形態の巻き上げ装置１は、寝具、梱包類、仮設足場、建造物、漁労具等の対象物を所定位置まで巻き上げたり、降ろしたりするために使用できるほか、魚釣用のリールとして使用することもでき、更には、ドローンに搭載してドローンから荷物を降ろし或いは上空のドローンへと荷物を巻き上げるなど、その適用分野は限定されない。

以上、図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明は、前述した実施形態に限定される、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、前述した実施形態では、回転駆動力を生起するための駆動力源が電動モータであったが、回転駆動力が手動で生起されても構わない。また、前述した実施形態では、カム機構のカム溝及びフォロワ（関連する突起及び貫通穴）が３つ存在したが、これらのカム溝及びフォロワ（突起及び貫通穴）の数、形態等は任意に設定される。また、前述した実施形態では、出力部材にカム溝が設けられ、入力部材にフォロワが設けられているが、この逆の配置形態、すなわち、出力部材にフォロワを設け、入力部材にカム溝を設けて、フォロワを径方向内側に突出させてもよい。また、カム溝及びフォロワ（突起及び貫通穴）の配置形態は、前述した形態に限定されず、カム機構がカム溝及びフォロワから成る必要もない。要は、前述したカム機構の作用を実現できる形態であれば、カム機構の構造はどのようなものであってもよい。

また、前述した実施形態では、第１の方向（一方向）が反時計回り方向に設定されるとともに、第２の方向（他方向）が時計回り方向に設定されているが、この方向設定が逆であってもよい。また、前述した実施形態では、電動モータの駆動が、携帯電話、ＷｉＦｉ通信端末などを利用して遠隔制御されてもよい。また、前述した実施形態では、回転規制部がラチェット部材により構成されているが、一方向クラッチななど、他の逆転防止構造によって回転規制部を構成しても構わない。また、前述した実施形態では、減速機構として遊星歯車機構が採用されたが、減速機構としては、波動歯車装置、例えばハーモニックドライブ（登録商標）や、平歯車が採用されてもよい。また、前述した実施形態では、電動モータが回転体内に収容されているが、電動モータが回転体の外部に設けられても構わない。

１ 電動巻き上げ装置
２ 電動モータ（駆動力源）
４ 回転体
６ ハウジング（装置本体）
１２Ａ 第１の減速機構（遊星歯車機構）
１２Ｂ 第２の減速機構（遊星歯車機構）
４０ 入力部材
４０ａ 内歯車
５０ 出力部材
６０ ラチェット部材（回転規制部）
７２ 貫通穴（カム機構）
７４ 突起（カム機構）
７８ カム溝（カム機構）
７９ フォロワ（カム機構）
８７ レベルワインド装置

Claims (8)

1. 装置本体に設けられ、回転駆動力を生起するための駆動力源と、
   前記装置本体に回転可能に支持され、巻き上げ対象物を牽引するための牽引部材が巻回される回転体と、
   前記駆動力源から駆動力が入力される入力部材と、
   前記入力部材から駆動力を受けて該駆動力を前記回転体に出力する出力部材と、
   一方向の回転のみが許容されて他方向の回転が阻止される回転規制部と、
   前記入力部材と前記出力部材とを部分的な相対回動を可能にしつつ一体回転可能に連結し、前記出力部材に対する前記入力部材の第１の方向の前記相対回動によって軸方向に突出して前記回転規制部と係合することにより前記入力部材及び前記出力部材を前記回転規制部に一体回転可能に結合させるとともに、前記出力部材に対する前記入力部材の前記第１の方向と反対の第２の方向の相対回動によって前記回転規制部から軸方向に離間することにより前記入力部材と前記出力部材とを前記回転規制部から切り離すカム機構と、
   を備えることを特徴とする巻き上げ装置。
2. 前記カム機構は、前記入力部材及び前記出力部材のうちの一方側に設けられるカム溝と、前記入力部材及び前記出力部材のうちの他方側に設けられて、前記カム溝に係合するとともに、径方向外側から前記他方側に取り付け可能なフォロワとを有することを特徴とする請求項１に記載の巻き上げ装置。
3. 前記入力部材及び前記出力部材のうちの一方側に設けられる突起と、これらの突起に対応する位置で前記入力部材及び前記出力部材のうちの他方側に設けられて前記カム機構の作用により前記突起が前記回転規制部側に対して突没できるようにする貫通穴とを更に備え、前記突起は、前記回転規制部と摩擦接触状態で係合可能な係合面を有することを特徴とする請求項２に記載の巻き上げ装置。
4. 前記入力部材が内歯車を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の巻き上げ装置。
5. 前記駆動力源からの駆動力を減速して前記入力部材に伝える遊星歯車機構を備え、この遊星歯車機構を構成する遊星歯車が前記内歯車に噛み合うことを特徴とする請求項４に記載の巻き上げ装置。
6. 前記駆動力源が電動モータであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の巻き上げ装置。
7. 前記電動モータが前記回転体の内側に収納されることを特徴とする請求項６に記載の巻き上げ装置。
8. 前記入力部材、前記出力部材、前記カム機構、及び、前記回転規制部が一体のユニットを構成することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の巻き上げ装置。