電動伸縮杖

 従来からある杖は、(1)プッシュボタンを穴に嵌合させて固定する伸縮杖や(2)ねじで締め付けて固定する伸縮杖がある。しかしながら、椅子などからの立ち上がりや階段の昇り降りなどの時いちいち伸縮していては即応できない。また、電動による伸縮機能を備えた杖もあるが、回転を直線運動に変えるねじが多条でなく、伸縮動作が緩慢であるという欠点をもっている。
 従来からある杖は(1)プッシュボタンを穴に嵌合させて固定する伸縮杖や(2)ねじで締め付けて固定する伸縮杖がある。しかしながら椅子などからの立ち上がりや階段の昇り降りなどの時いちいち伸縮していては即応できない。また、電動による伸縮機能を備えた杖もあるが、回転を直線運動に変えるねじが多条でなく、伸縮動作が緩慢であるという欠点をもっている。

 ところで、ねじ山の形状により、三角ねじ、角ねじ、台形ねじなど代表ねじ形状は3種類ある。機械部品は、ほとんどは三角ねじだが角ねじや台形ねじは旋盤の送りねじなど,正確な運動伝達が必要な場合などに使用される。また、一般に使われているねじは、1回転にピッチの分だけ進むが、1ピッチの間に1条の螺旋があるためでこれを一条ねじという。この場合、ねじを1回転させたとき進む距離をリードと呼びピッチに等しい。一方、1ピッチの間に2条、3条の螺旋があるねじもあり、これを多条ねじと呼び、この時のリードはピッチの条数倍となる。

 岩田鉄工所は、そこで、速やかに片手で伸縮し、て動作を補助することのできる伸縮機能を備えた杖を開発したという。このため(1)モーターを収容した把手部と、その下に中空の固定杖部に上下方向に摺動できる可動杖部からなる伸縮杖で、上端が固定杖の中空部で回転を可能にし、下部が可動杖部の上部に固定ナット材に噛合わされた多条送りねじと、そのねじを正逆回転させる電動モータとモータ過負荷時に空転させるクラッチとで電動伸縮杖を構成している。(2)モーターを駆動させるための電池は把手部に収納(3)スイッチでモーターを正転、逆転あるいは停止させて杖を伸縮するが、適度な伸縮速度にするためおよび把手部から固定杖部に回転軸の方向を変えるためクラウンギヤの減速装置を用いる(4)多条送りねじは、円周に対するピッチの比が、0.04<p/2πr<0.1より小さい。

 【符号の説明】

1 把手部 2 固定杖部 3 可動杖部 4 杖先ゴム足 5 ナット部材 6 スイッチ 7 電動モーター 8 クラウンギヤ 9 クラッチ 10 多条送りねじ 11 充電式リチウムイオン電池 12 制御回路基板 13 スライド金具 14 ばねホルダ 15 ばね 16 スリーブ 21 多条送りねじ連結軸 22 回転軸 23 当接穴 24 深穴 25 スチールボール  26 ばね 

 (5)モーターと送りねじの間のクラッチは、伸び方向時のみ、回転軸の一方に設けた深穴に収納したばねとボールと、接続する軸の対向面に設けた当接穴は中心がボールが入る深さで円周方向に徐々に浅くなる形状の2穴当接穴にすることで、通常回転時はボールがばねの力で当接穴に押し付けられた状態で回転軸相互を連結し、過負荷がかかった時、ボールがばねの力に抗して深穴に押し込められて連結を解除して空転する。



脚注


1.「株式会社岩田鉄工所




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