(57)【要約】【課題】操作ハンドルにおける従来のトルク解放機構では、開放動作を行わせるトルクの設定を調節することはできず、調節できるものでもばねの交換をしなければならないので非常に面倒である。【解決手段】そこで本発明では、ハンドル本体１の出力軸側に設けた装着凹部２と、その開口側に螺合する環状蓋体３と、機構部材とから構成され、機構部材は、トルクにより係合が解除されて相対的な回転が可能となる一対の係合部材を有するクラッチ部材１２と、このクラッチ部材と環状蓋体との間に装着する出力軸支持部材１３と、この出力軸支持部材に支持され、環状蓋体の中央開口部を通して突出する出力軸１４と、上記クラッチ部材と装着凹部の底部との間に装着する圧縮付勢部材５とから構成される操作ハンドルのトルク解放機構を提案する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル本体の出力軸側に設けた装着凹部と、装着凹部の開口側に螺合する環状蓋体と、装着凹部内に軸方向に移動可能に装着される機構部材とから構成され、機構部材は、トルクにより係合が解除されて相対的な回転が可能となる一対の係合部材を有するクラッチ部材と、このクラッチ部材と環状蓋体との間に装着する出力軸支持部材と、この出力軸支持部材に支持され、環状蓋体の中央開口部を通して突出する出力軸と、上記クラッチ部材と装着凹部の底部との間に装着する圧縮付勢部材とから構成されることを特徴とする操作ハンドルのトルク解放機構。
【請求項２】
ハンドル本体の出力軸側に設けた装着凹部と、装着凹部の開口側に螺合する環状蓋体と、装着凹部内に軸方向に移動可能に装着される機構部材とから構成され、機構部材は、トルクにより係合が解除されて相対的な回転が可能となる一対の係合部材を有するクラッチ部材と、このクラッチ部材と環状蓋体との間に装着する出力軸支持部材と、この出力軸支持部材に支持され、環状蓋体の中央開口部を通して突出する出力軸と、上記クラッチ部材と出力軸支持部材との間に装着する圧縮付勢部材とから構成されることを特徴とする操作ハンドルのトルク解放機構。
【請求項３】
クラッチ部材は、複数のボールを保持するボールガイドの表裏側にワッシャー部材を配置すると共に、一方側のワッシャー部材に、ボールガイドのボール保持孔に対応してボール係合用凹部を形成したスラストボールベアリングであることを特徴とする請求項１又は２に記載の操作ハンドルのトルク解放機構。
【請求項４】
クラッチ部材は、歯車クラッチ機構を構成する部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の操作ハンドルのトルク解放機構。
【請求項５】
クラッチ部材は、摩擦クラッチ機構を構成する部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の操作ハンドルのトルク解放機構。
【請求項６】
スラストボールベアリングは、ボール係合用凹部を設けたワッシャー部材を出力軸支持部材側に配置したことを特徴とする請求項３に記載の操作ハンドルのトルク解放機構。
【請求項７】
スラストボールベアリングは、ボール係合用凹部を設けたワッシャー部材を装着凹部の底部側に配置したことを特徴とする請求項３に記載の操作ハンドルのトルク解放機構。
【請求項８】
圧縮付勢部材は、皿ばねであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の操作ハンドルのトルク解放機構。
【請求項９】
圧縮付勢部材は、圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の操作ハンドルのトルク解放機構。
【請求項１０】
圧縮付勢部材は、弾性体自体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の操作ハンドルのトルク解放機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院、介護施設又は家庭等で使用される昇降・起伏式のベッドの床部を動作させるアクチュエータを回転操作したり、その他の機器類において台や各種部材を動作させるアクチュエータを回転操作する等に使用するクランク状の操作ハンドルに関し、特に、床部等の動作範囲の限界において操作ハンドルに過大なトルクが生じるような場合には、そのトルクを開放可能とした操作ハンドルにおけるトルク解放機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療や介護の現場では、ベッドの床部の昇降・起伏動作を緊急に行うために操作ハンドルを回転操作する場合も多く、この場合には、床部が動作範囲の上限又は下限に至った際にも操作ハンドルの回転操作を続けてしまうことが多く、このために出力軸に過大なトルクが生じて、重要な部品である操作ハンドル自体やその他の部材を破損する場合があった。
【０００３】
そこで、このような操作ハンドルの操作において、過大なトルクが生じるような際に、そのトルクを開放して破損の防止を図るトルク解放機構が従来から各種提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１では、ハンドル本体から出力軸へのトルクの伝達を、付勢手段としての板ばね部材に形成した屈曲部や爪部と、クラッチ部材に形成したギヤ部や切込部とのばね係合により行う構成としたり、圧縮コイルばねに付勢された部材に形成した切込部とクラッチ部材に形成した傾斜突部とのばね係合により行う構成とし、操作ハンドルの操作において、過大なトルクが生じるような場合には、ばね係合が解除されることによりトルクの開放が行われる。
【０００５】
また特許文献２では、出力軸を嵌合させるハンドル本体側のブッシュとブッシュ嵌合孔との間に形成した隙間に粘性流体又は粘性弾性体を封入した構成により、出力軸に対してハンドル本体を空転させてトルクを開放させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３９９３号公報
【特許文献２】特開２００５−４６３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上に例示した従来のトルク解放機構において、特許文献２のものでは、開放動作を行わせるトルクの設定を調節することはできない。
一方、特許文献１のものでは、ばね板又は圧縮コイルばねのばね定数によって開放動作を行わせるトルクの設定を調節することができるが、調節するためには、ばね板又は圧縮コイルばねを取り換える必要があり、面倒であると共に、微調整をすることはできない。
【０００８】
また特許文献２のものでは、粘性流体による空転でトルクを開放するものであるので、トルクが開放された動作を明確に感じ難く、操作者が操作の限界を認識するのは困難であること、構造が特殊であるため、コスト高であり、生産場所・設備が制限されること等の問題点がある。
本発明は、以上の問題点を解決することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明では、まず、ハンドル本体の出力軸側に設けた装着凹部と、装着凹部の開口側に螺合する環状蓋体と、装着凹部内に軸方向に移動可能に装着される機構部材とから構成され、機構部材は、トルクにより係合が解除されて相対的な回転が可能となる一対の係合部材を有するクラッチ部材と、このクラッチ部材と環状蓋体との間に装着する出力軸支持部材と、この出力軸支持部材に支持され、環状蓋体の中央開口部を通して突出する出力軸と、上記クラッチ部材と装着凹部の底部との間に装着する圧縮付勢部材とから構成される操作ハンドルのトルク解放機構を提案する。
【００１０】
また本発明では、次に、ハンドル本体の出力軸側に設けた装着凹部と、装着凹部の開口側に螺合する環状蓋体と、装着凹部内に軸方向に移動可能に装着される機構部材とから構成され、機構部材は、トルクにより係合が解除されて相対的な回転が可能となる一対の係合部材を有するクラッチ部材と、このクラッチ部材と環状蓋体との間に装着する出力軸支持部材と、この出力軸支持部材に支持され、環状蓋体の中央開口部を通して突出する出力軸と、上記クラッチ部材と出力軸支持部材との間に装着する圧縮付勢部材とから構成される操作ハンドルのトルク解放機構を提案する。
【００１１】
また本発明では、上記の構成において、クラッチ部材は、複数のボールを保持するボールガイドの表裏側にワッシャー部材を配置すると共に、一方側のワッシャー部材に、ボールガイドのボール保持孔に対応してボール係合用凹部を形成したスラストボールベアリングである操作ハンドルのトルク解放機構を提案する。
【００１２】
また本発明では、上記の構成において、クラッチ部材は、歯車クラッチ機構又は摩擦クラッチ機構を構成する部材である操作ハンドルのトルク解放機構を提案する。
【００１３】
また本発明では、上記の構成において、スラストボールベアリングは、ボール係合用凹部を設けたワッシャー部材を出力軸支持部材側に配置した操作ハンドルのトルク解放機構、及び、スラストボールベアリングは、ボール係合用凹部を設けたワッシャー部材を装着凹部の底部側に配置した操作ハンドルのトルク解放機構を提案する。
【００１４】
そして本発明では、以上の構成において、圧縮付勢部材は皿ばねとする他、圧縮コイルばねや弾性体自体とした操作ハンドルのトルク解放機構を提案する。
【発明の効果】
【００１５】
以上の構成において、操作ハンドルの通常の使用状態においては、クラッチ部材が圧縮付勢部材の付勢力により、出力軸支持部材又は装着凹部の底部に圧接されていて、一対の係合部材が係合状態であるため、ハンドル本体の操作において装着凹部から加わるトルクは、クラッチ部材の一対の係合部材を介して出力軸支持部材、そして出力軸に伝達され、出力軸に連結されているベッドの床部の昇降・傾斜機構のアクチュエータ等を回転駆動することができる。
【００１６】
このように操作ハンドルを回転操作して床部の昇降・傾斜動作を行い、動作の限界位置に至ったことを知らずに操作ハンドルの回転操作を継続すると、上記アクチュエータ等は回転不能となり、それが出力軸の回転を阻止するので、出力軸とハンドル本体との間には過大なトルクが発生する状態となる。
【００１７】
しかるに本発明では、トルクがある値以上に達すると、一対の係合部材の係合が解除されて相対的な回転が可能となり、こうしてクラッチ部材が空転することにより過大なトルクの発生が防止される。
【００１８】
このような状態における操作ハンドルの回転操作が継続する場合において、クラッチ部材として、上述したスラストボールベアリングや歯車クラッチ機構を使用した場合には、操作ハンドルの操作者に、いわゆるクリック感とクリック音を与えることができ、従って操作者はこれにより動作の限界位置に至ったことを容易に認識することができる。
【００１９】
一対の係合部材の係合が解除されるのに必要なトルクは、圧縮付勢部材の付勢力に対応しているため、この付勢力を調節することにより、上述した開放動作が行われるトルクの設定値を調節することができる。本発明では、装着凹部の開口側に螺合する環状蓋体の螺合の程度を調節することにより、容易に付勢力を調節することができ、微調節も可能である。
【００２０】
圧縮付勢部材としては皿ばねを使用すれば、省スペースで所定の付勢力を得ることができるのであるが、圧縮コイルばね又はウレタンやゴム等の弾性体自体を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本発明に係る操作ハンドルのトルク解放機構の第１の実施の形態の構成要素を示す拡散分解図である。
【図２】図２は本発明に係る操作ハンドルのトルク解放機構の第１の実施の形態の構成要素を、図１とは異なった方向から見た拡散分解図である。
【図３】図３は図１に示す各要素を立体断面表示した拡散分解図である。
【図４】図４は図１〜図３に示した操作ハンドルにおいて、トルクを伝達している使用状態の断面図である。
【図５】図５は図１〜図３に示した操作ハンドルにおいて、トルクが開放されている使用状態の断面図である。
【図６】図６は本発明に係る操作ハンドルのトルク解放機構の第２の実施の形態の構成要素を示す拡散分解図である。
【図７】図７は本発明に係る操作ハンドルのトルク解放機構の第３の実施の形態の構成要素を示す拡散分解図である。
【図８】図８は本発明に係る操作ハンドルのトルク解放機構の第３の実施の形態の構成要素を、図７とは異なった方向から見た拡散分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に本発明の操作ハンドルのトルク解放機構の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
まず図１〜図５は本発明の第１の実施の形態に関するもので、これらの図において符号１はハンドル本体であり、このハンドル本体１の一端側、即ち、出力軸側に装着凹部２を形成しており、この装着凹部２の開口側には環状蓋体３を螺合すると共に、装着凹部２内には機構部材を軸方向に移動可能に装着する構成としている。符号４ａは装着凹部２の開口側の内面に形成した雌ねじ部、そして符号４ｂは環状蓋体３の外周に形成した雄ねじ部である。
【００２３】
この実施の形態において、機構部材は、クラッチ部材１２としてスラストボールベアリングを用いている。即ち、この機構部材は、皿ばねを複数枚、この場合、４枚重ねて構成した圧縮付勢部材５と、複数のボール６を保持するボールガイド７の表裏側にワッシャー部材８，９を配置すると共に、一方側のワッシャー部材８に、ボールガイド７のボール保持孔１０に対応してボール係合用凹部１１を形成したスラストボールベアリング１２と、スラストボールベアリング１２と環状蓋体３との間に装着する出力軸支持部材１３と、この出力軸支持部材１３に支持され、環状蓋体３の中央開口部（符号省略）を通して突出する出力軸１４とから構成している。
【００２４】
ここで圧縮付勢部材５としての皿ばねと、ワッシャー部材８，９及びボールガイド７には、いずれも中央開口部（符号省略）を有しており、それらは装着凹部２の底部側から開口側に突設したガイド円筒部１５に嵌合させる構成としている。
【００２５】
図に示すように、この実施の形態では、上記機構部材は、装着凹部２の底部側から開口側に向かって、皿ばねによる圧縮付勢部材５、ワッシャー部材９、ボールガイド７及びボール６、ボール係合用凹部１１を形成したワッシャー部材８、出力軸支持部材１３及び出力軸１４というように順次装着し、そして装着凹部２の開口側に環状蓋体３を螺合して使用状態としている。
【００２６】
この場合、装着凹部２の内面には軸方向の複数の凹条１６を設けると共に、この凹条１６に対応して、ボールガイド７の外周には突部１７を設けており、これらを嵌合させることにより、ボールガイド７は装着凹部２に対して、軸方向の移動のみ可能に支持される。
【００２７】
一方、出力軸支持部材１３には、ワッシャー部材８を嵌合する凹部１８を設けると共に凹部１８内に複数の突部１９を設けており、そしてワッシャー部材８の外周には、上記突部１９に対応する凹部２０を設けている。このためワッシャー部材８は出力軸支持部材１３と一体化して回転する。従って、このワッシャー部材８と出力軸支持部材１３とは一体の部材として構成することもできる。
【００２８】
更に、この実施の形態において、出力軸支持部材１３と環状蓋体３間には防塵・防水の目的でＯリング２１を介装する構成としている。またハンドル本体１の他端側には、操作用の把手２２を折り畳み可能に設けている。
【００２９】
以上の構成において、操作ハンドルの通常の使用状態においては、図４に示すように、圧縮付勢部材５の付勢力によりスラストボールベアリング１２が出力軸支持部材１３に圧接されているため、ボールガイド７のボール保持孔１０内に保持されているボール６は、ワッシャー部材８に形成された係合用凹部１１に係合している。そして、ボール６は圧縮付勢部材５の付勢力により係合用凹部１１との係合状態が維持されるので、ハンドル本体１の操作において装着凹部２からボールガイド７に加わるトルクは、係合用凹部１１に係合しているボール６を介してワッシャー部材８、そしてそれを回転不能に支持している出力軸支持部材１３、そして出力軸１４に伝達されて、出力軸１４に連結されているベッドの床部の昇降・傾斜機構のアクチュエータ等を回転駆動することができる。
【００３０】
このように操作ハンドルを回転操作して床部の昇降・傾斜動作を行い、動作の限界位置に至ったことを知らずに操作ハンドルの回転操作を継続すると、上記アクチュエータ等は回転不能となり、それが出力軸１４の回転を阻止するので、出力軸１４とハンドル本体１との間には過大なトルクが発生する状態となる。
【００３１】
しかるに本発明では、トルクがある値以上に達すると、相対的な運動としてボール６が圧縮付勢部材５の付勢力に抗してワッシャー部材８の係合用凹部１１から抜け出るため、ボールガイド７とワッシャー部材８とが、スラストボールベアリング１２の通常動作と同様に相対的に回転し、こうして空転することにより過大なトルクの発生が防止される。
【００３２】
このような状態において操作ハンドルの回転操作が継続すると、ボール６はワッシャー部材８において係合用凹部１１と、それが設けられていない部位を順次経て空転し、即ち、ボール６は係合用凹部１１への係合と、その解除とが継続的に行われるため、操作ハンドルの操作者に、いわゆるクリック感とクリック音を与える。従って操作者はこれにより動作の限界位置に至ったことを容易に認識することができ、操作感も非常に良好である。
【００３３】
ここでボール６が係合用凹部１１から抜け出るために必要なトルクは、圧縮付勢部材５の付勢力に対応しているため、この付勢力を調節することにより、上述した開放動作が行われるトルクの設定値を調節することができる。
【００３４】
殊に本発明では、装着凹部２の開口側に螺合する環状蓋体３の螺合の程度を調節することにより、容易に付勢力を調節することができ、また微調節も可能である。
【００３５】
この実施の形態に示すように、圧縮付勢部材５としては皿ばねを使用すれば、省スペースで所定の付勢力を得ることができる。この他、圧縮付勢部材５としては圧縮コイルばね又はウレタンやゴム等の弾性体自体を使用することもできる。
【００３６】
以上の実施の形態では、クラッチ部材としてのスラストボールベアリング１２は、ボール係合用凹部１１を設けたワッシャー部材８を出力軸支持部材１３側に配置しているが、第２の実施の形態においては、これを逆に、即ち、図６に示すように、スラストボールベアリング１２は、ボール係合用凹部１１を設けたワッシャー部材８を装着凹部２の底部側に配置することもできる。
【００３７】
この実施の形態において、上述した実施の形態と同様な構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略し、相違点のみを説明する。
即ち、この実施の形態においては、装着凹部２の内面に形成された軸方向の複数の凹条１６に対応して、ボール係合用凹部１１を設けたワッシャー部材８の外周に突部２３を形成して、上記凹条１６に嵌合させることにより、ワッシャー部材８は装着凹部２に対して、軸方向の移動のみ可能に支持される。
【００３８】
一方、出力軸支持部材１３には、ワッシャー部材９とボールガイド７を嵌合する凹部（図示省略）を設けると共に凹部内に、上述した複数の突部１９と同様な突部を設けており、そしてワッシャー部材９とボールガイド７の外周には、この突部に対応する凹部２４、２５を夫々設けている。このためワッシャー部材９とボールガイド７は出力軸支持部材１３と一体化して回転する。この実施の形態においても、ワッシャー部材９と出力軸支持部材１３とは一体の部材として構成することもできる。
【００３９】
更に以上の実施の形態では、圧縮付勢部材５はスラストボールベアリング１２と装着凹部２の底部との間に設けているが、この他の実施の形態としては、図示は省略しているが、圧縮付勢部材をスラストボールベアリング１２と出力軸支持部材１３間に設けることもできる。
【００４０】
次に図７、図８は本発明の第３の実施の形態に関するもので、この第３の実施の形態では、クラッチ部材１２を、上述した第１、第２の実施の形態におけるスラストボールベアリングに代えて、歯車クラッチ機構を構成する部材とすると共に、歯車クラッチ機構の部材を構成する一対の係合部材２６，２７の、一方側の係合部材２７は、出力軸支持部材１３と一体に構成したものである。これ以外の構成要素は、上述した第１、第２の実施の形態と同様であるため、対応する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略し、相違点のみを説明する。
【００４１】
即ち、この実施の形態では、トルクにより係合が解除されて相対的な回転が可能となる一対の係合部材２６，２７を有するクラッチ部材１２は、歯車クラッチ機構を構成するものとして、夫々の対向面側に、歯合する台形状の歯２８，２９を形成している。そして環状蓋体３側の係合部材２７は出力軸支持部材１３と一体に構成しており、更に装着凹部２側の係合部材２６の外周には、装着凹部２内の凹条１６に嵌合する突部３０を設けた構成である。
【００４２】
この実施の形態においても、操作ハンドルを回転操作して床部の昇降・傾斜動作を行い、動作の限界位置に至ったことを知らずに操作ハンドルの回転操作を継続して、出力軸とハンドル本体との間のトルクがある値以上に達すると、一対の係合部材２６，２７の歯２８、２９による係合が解除されて相対的な回転が可能となり、こうしてクラッチ部材１２が空転することにより過大なトルクの発生が防止される。そして、このような状態における操作ハンドルの回転操作を継続すると、歯２８、２９が係合とその解除とが繰り返される毎に、操作ハンドルの操作者に、いわゆるクリック感とクリック音を与えることができ、従って操作者はこれにより動作の限界位置に至ったことを容易に認識することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の操作ハンドルのトルク解放機構は、以上の効果と共に、構造が簡単であるから生産場所や設備が制限されず、安価に生産することができる。
【００４４】
こうして本発明では、病院、介護施設又は家庭等で使用される昇降・起伏式のベッドの床部を動作させるアクチュエータを回転操作するクランク状の操作ハンドルとして利用する他、その他の各種機器類において、台や各種部材を動作させるアクチュエータを回転操作するクランク状の操作ハンドルとして利用の可能性が大である。
【符号の説明】
【００４５】
１              ハンドル本体
２              装着凹部
３              環状蓋体
４ａ            雌ねじ部
４ｂ            雄ねじ部
５              圧縮付勢部材（皿ばね）
６              ボール
７              ボールガイド
８              ワッシャー部材（凹部有り）
９              ワッシャー部材
１０            ボール保持孔
１１            係合用凹部
１２            クラッチ部材（スラストボールベアリング、歯車クラッチ機構の構成部材）
１３            出力軸支持部材
１４            出力軸
１５            ガイド円筒部
１６            凹条
１７、１９、２３、３０  突部
１８、２０、２４、２５  凹部
２１            Ｏリング
２２            把手
２６、２７      係合部材
２８、２９      歯
【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】
2010286022.tif 000008
【図７】
2010286022.tif 000009
【図８】
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