(57)【要約】      （修正有）【課題】一方向のみに前進する機械に用いられ、ラチェット爪及びラチェットホイールを応用した一方向回転装置を提供する。【解決手段】一方向回転装置は、本体１及び本体カバーを含む。本体１は、少なくとも１つのラチェット爪１２を有する。ラチェット爪１２には、バネ部材が接続される。本体カバーは、内径を有し、内径の壁面には、ラチェットホイール構造２１が設置される。本体カバーの内径が本体１の外周に嵌設されることにより、ラチェット爪１２とラチェットホイール構造２１とが係合され、係合された後、バネ部材のラチェット爪１２に対する作用によってラチェット爪１２が回避溝１３から出たり入ったりすることにより、本体１を第１の方向Ａに沿って本体カバーに対して回転させることができる。【選択図】図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
本体及び本体カバーを備える一方向回転装置であって、
前記本体は、孔を有する上、少なくとも１つの回避溝及び少なくとも１つのラチェット爪が設置され、前記ラチェット爪には、バネ部材が接続され、
前記本体カバーは、内径を有し、前記内径の壁面には、ラチェットホイール構造が設置され、前記本体カバーの内径が前記本体の外周に嵌設されることにより、前記ラチェット爪と前記ラチェットホイール構造とが係合され、係合された後、前記バネ部材の前記ラチェット爪に対する作用によって前記ラチェット爪が前記回避溝から出たり入ったりすることにより、前記本体を第１の方向に沿って前記本体カバーに対して相対回転させることができることを特徴とする一方向回転装置。
【請求項２】
前記本体には、ボール溝が設置され、前記ボール溝には、複数のボールが設置され、前記複数のボールは、前記ボール溝と前記本体カバーの内径との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の一方向回転装置。
【請求項３】
前記孔には、伝動溝が設置されることを特徴とする請求項１に記載の一方向回転装置。
【請求項４】
前記本体と前記本体カバーとの間の端面付近には、少なくとも１つのオイルシール部材が設置されることを特徴とする請求項１に記載の一方向回転装置。
【請求項５】
前記本体と前記本体カバーとの間の前記オイルシール部材よりさらに端面付近には、少なくとも１つの防水部材が設置されることを特徴とする請求項４に記載の一方向回転装置。
【請求項６】
前記本体と前記本体カバーとの間には、ネジ山付き蓋が取り外し可能に組み合わされることを特徴とする請求項１に記載の一方向回転装置。
【請求項７】
前記ネジ山付き蓋には、ボール溝が設置され、前記ボール溝上には、複数のボールが設置され、前記複数のボールは、前記ボール溝と前記本体カバーの内径との間に位置することを特徴とする請求項６に記載の一方向回転装置。
【請求項８】
前記本体カバーには、ブレーキハブが設置されることを特徴とする請求項１乃至７に記載の一方向回転装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、機械の一方向伝動機構として応用される装置に関し、特に、ラチェット爪とラチェットホイールとの係合原理を利用した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業又は農業の技術領域中、安全性への考慮から、一方向のみに前進できる機械を使用する必要がある場合がある。例えば、耕耘機は、作業者が農地において一方向に前進させて土を耕す作業を行う。耕耘機は、後退できないことにより、後方の作業者にぶつかるのを防止している。また、例えば、運搬機械又は他の農業用機械も一方向のみに前進する機械である。
【０００３】
一般に、ラチェット爪及びラチェットホイールは、自転車に応用される。自転車の運転者が自転車を運転する際、ペダルを前方に踏むと、ラチェット爪がラチェットホイールを駆動し、自転車の後輪に前進する動力を与えることができる。しかし、運転者が後方にペダルを踏むと、ラチェット爪がラチェットホイールに当たる音が聞こえるのみで、ラチェット爪がラチェットホイールを駆動しないため、自転車が後退することがない。
【０００４】
理論上、自転車のラチェット爪及びラチェットホイールの作動原理は、工業又は農業の技術領域に応用することができる。例えば、機械が一方向のみに前進する必要がある場合に応用することができる。しかし、従来技術においては、未だにこの発想が存在せず、この原理が応用された一方向にのみ前進する機械が存在しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９４２８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、一方向のみに前進する機械に用いられ、ラチェット爪及びラチェットホイールを応用した一方向回転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本考案の一方向回転装置は、本体及び本体カバーを含む。本体は、孔を有する上、少なくとも１つの回避溝及び少なくとも１つのラチェット爪が設置される。ラチェット爪には、バネ部材が接続される。本体カバーは、内径を有し、内径の壁面には、ラチェットホイール構造が設置される。本体カバーの内径が本体の外周に嵌設されることにより、ラチェット爪とラチェットホイール構造とが係合され、係合された後、バネ部材のラチェット爪に対する作用によってラチェット爪が回避溝から出たり入ったりすることにより、本体を第１の方向に沿って本体カバーに対して回転させることができる。
【０００８】
本体には、ボール溝が設置され、ボール溝には、複数のボールが設置される。本体と本体カバーとを結合させた後、複数のボールは、本体と本体カバーとの間に位置する。複数のボールは、本体と本体カバーとの間の回転のスムーズ性を高めるために用いられる。
【０００９】
本体と本体カバーとの間の端面付近には、少なくとも１つのオイルシール部材が設置される。オイルシール部材は、ボールとボール溝との間を潤滑させるオイルが本体カバー外部に流出するのを防止するために用いられる。また、本体と本体カバーとの間には、防水部材が設置される。防水部材は、本体と本体カバーとの間に雨水が進入するのを防止するために用いられる。防水部材が設置される位置は、オイルシール部材が設置される位置よりもさらに端面に近い位置である。
【００１０】
本体と本体カバーとの間には、ネジ山付き蓋が取り外し可能に組み合わされる。ネジ山付き蓋には、ボール溝が設置され、ボール溝上には、複数のボールが設置される。これにより、本体と本体カバーとが結合された後、複数のボールは、本体と本体カバーとの間に位置する。複数のボールは、本体と本体カバーとの間の回転のスムーズ性を高めるために用いられる。
【００１１】
本体カバーには、ブレーキハブが設置される。ブレーキハブは、ブレーキ構造に接続するために用いられる。これにより、本考案が組み合わされる機械は、ブレーキシステムを有することができる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案を一方向のみに前進させる必要がある車両、機械などに接続することにより、車両、機械などは、一方向のみに前進させることができる上、滑ったり、後退したりするのを防止することができる。本考案は、手動機械又は前進させるための動力装置を有する機械に接続して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の一方向回転装置を示す斜視図である。
【図２】本考案の一方向回転装置の本体を示す斜視図である。
【図３】本考案の一方向回転装置の本体カバーを示す斜視図である。
【図４】本考案の一方向回転装置を示す断面図である。
【図５】本考案の一方向回転装置の作動原理を示す平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
当業者が本明細書を熟読した後、本考案を実施できるように、本考案の目的、特徴及び効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本考案の一方向回転装置を示す斜視図である。本考案は、主に、本体１及び本体カバー２（詳細な構造は、後述する）を有する。本体カバー２は、内径が本体１の外径に嵌設され、本体１を本体カバー２に対して一方向に相対回転させることができる。本体１を本体カバー２に対して一方向のみに回転させることができることは、本考案の技術的特徴である。本体１の中心には、孔１１が穿孔される。孔１１は、車軸と接続するために用いられる。好ましくは、伝動能力を高めるために、孔１１には、伝動溝１１１が形成される。伝動溝１１１は、各種の結合部（方形、円形など）に対応するために、各種形状に成形される。好ましくは、本体カバー２の外径には、ブレーキハブ５が嵌設される。ブレーキハブ５には、自動車のブレーキシステムのブレーキパッドを組み合わせることができる。本考案は、各種の車両上に使用され、一方向への移動機能及びブレーキ機能を有する装置として使用することができる。
【００１６】
図２は、本考案の一方向回転装置の本体を示す斜視図である。本体１の外観は、略円柱形であり、底部に近い外周には、複数のボール３を設置するために用いられるボール溝１４が形成される。本体１の上部付近には、外ネジ山構造が形成される上、パッド片（図示せず）が設置される。好ましくは、複数のボール３とボール溝１４との間には、ボール３の回転をさらにスムーズにするために、潤滑油が設けられる。本体１の上部と底部との間の中間部分には、円心方向に沿って３カ所に回避溝１３が凹設される。図２中では、１つの回避溝１３しか見ることができないが、回避溝１３は、本体外周の１２０度の位置にそれぞれ成形される。ここで、複数のボール３は、ボール溝１４に敷き詰められてはならず、空間が保留されることによってスムーズな回転を実現することができる。１つの回避溝１３には、４つのラチェット爪１２が設置される。複数のラチェット爪１２は、２つ１組に形成され、回避溝１３内の上端付近及び下端付近の位置に設置される。各２つのラチェット爪１２には、１組のバネ部材１２０が接続される。バネ部材１２０は、環状のバネ部材であり、２つのラチェット爪１２間及び本体１に成形される凹溝（図示せず）内に設置される。バネ部材１２０により、仮にラチェット爪１２を指で押圧すると、ラチェット爪１２は、回避溝１３内に収縮する。しかし、ラチェット爪１２から指を離すと、バネ部材１２０の弾力によってラチェット爪１２は、回避溝１３から自動的に弾き出る。
【００１７】
ここで、図２は、本体１の一実施形態であり、本考案は、３つの回避溝１３又は１２個のラチェット爪１２の態様のみに限定されない。他の実施形態中、回避溝１３を増減したり、ラチェット爪１２を増減したりしてもよい。ラチェット爪１２を増やすことにより、伝動能力を高めることができる。しかし、ラチェット爪１２が増えると、製造コストも増え、機構間の公差の設計難度も高まる。また、バネ部材１２０も増え、本体１に成形される凹溝も多くなる。
【００１８】
図３は、本考案の一方向回転装置の本体カバーを示す斜視図である。本体カバー２は、円柱形を呈する上、内径を有する。内径には、ラチェットホイール構造２１が成形される。ラチェットホイール構造２１が成形される態様は、ラチェット爪１２の外観に類似するため、ラチェット爪１２を係合させることができる。
【００１９】
上述のように、本体カバー２の内径は、本体１の外径に嵌設される。以下に本体カバー２を本体１に嵌設した後の相対位置及び他の好適な各部材を説明する。説明は、組み立て順序に沿って行う。図４を参照する。図４は、本体カバー２を本体１に嵌設した後の状態を示す断面図である。本体１が図２に示す態様に成形された後、ボール溝１４（図４の左側の位置）にボール３が設置される。また、上述した本体１の上部のパッド片（図４の右側の位置）に複数のボール３が設置される。その後、複数のボール３とボール溝との間に潤滑油が塗布される。次に、本体カバー２の内径が本体１の外径に嵌設される。この際、ラチェット爪１２とラチェットホイール構造２１との係合に中止する必要があり、反対方向に嵌設した場合、適切に組み立てることができない。次に、底部（図４の左側の位置）の本体１と本体カバー２との間にオイルシール部材１５を組み合わせた後、本体１と本体カバー２との間にさらに防水部材１６を設置する。次に、本体１に成形された外ネジ山構造を利用し、内ネジ山が成形されたネジ山付き蓋４を本体１上に固定する。本体１に形成される外ネジ山構造及びネジ山付き蓋４に成形される内ネジ山は、一般の右ネジ山とは異なり、左ネジ山が成形される。また、ネジ山付き蓋４には、ボール溝４１が成形され、複数のボール３が組み合わされる。最後に、上部（図４の右側の位置）本体１と本体カバー２との間に、先に、オイルシール部材１５が組み合わされた後、防水部材１６が設置される。
【００２０】
オイルシール部材１５を設置する理由は、ボール３の回転をさらにスムーズにするために用いられる潤滑油が漏れるのを防止するためである。防水部材１６を設置する理由は、雨水又は各種液体が本体１と本体カバー２との間に進入し、本体１、本体カバー２及び内部部材が錆びるのを防止するためであり、さらには、防塵のためである。
【００２１】
本体カバー２が本体１に嵌設された後、半田接合により、本体カバー２の一方の端部の外径にブレーキハブ５を固定することができる。
【００２２】
本体１のラチェット爪１２と本体カバー２のラチェットホイール構造２１との間の作動方式の詳細な説明を以下に示す。図５を参照する。図５は、本体１に本体カバー２を嵌設した後の状態を示す平面図である。
【００２３】
本体１の孔１１には、車両の伝動軸が接続される。本体カバー２は、車輪に接続される。車両の伝動軸が本体１を第１の方向Ａに回転させると、ラチェット爪１２の先端部１２１がラチェットホイール構造２１の先端係合部２１１に押圧され、ラチェット爪１２が回避溝１３内に収縮する。ラチェット爪の先端部１２１が先端係合部２１１を通過すると、バネ部材１２０の作用により、ラチェット爪１２は、回避溝１３から弾き出る（上述のラチェット爪１２を指で押圧する原理と同様）。即ち、本体１が第１の方向Ａに回転すると、すべてのラチェット爪１２は、先端係合部２１１及びバネ部材１２０の作用により、回避溝１３から出たり、回避溝１３に入ったりする。車両の伝動軸が本体１を第１の方向Ａと反対の方向に回転させると、ラチェット爪１２の先端部１２１がラチェットホイール構造２１の先端係合部２１１によって規制されるため、本体１は、本体カバー２（車輪）を回転させる。
【００２４】
本体１が上述の２種類の回転方向に回転することにより、車両を一方向に前進させる上、車両が後退するのを防止することができる。以下に草刈機を例に説明を行う。
【００２５】
本考案を草刈機に装着し、草刈機のスイッチをオンにすると、伝動軸が本体１を駆動して第１の方向Ａと反対の方向に回転させる。この際、ラチェット爪１２がラチェットホイール構造２１（草刈機の車輪）を回転させるため、草刈機が前進する。しかし、草刈機の伝動軸が第１の方向Ａに回転すると、ラチェット爪１２がラチェットホイール構造２１（草刈機の車輪）を駆動しないため、草刈機は、後退しない。
【００２６】
作業者が草刈機を手動で押して前進させる場合、車輪（本体カバー２のラチェット構造２１）が回転する方向は、ラチェット爪１２を第１の方向Ａに回転させる状況と同一であるため、ラチェットホイール構造２１は、ラチェット爪１２によって規制されない。これにより、作業者は、草刈機をスムーズに前進させることができる。しかし、作業者が草刈機を後退させる場合、車輪（本体カバー２のラチェットホイール構造２１）が回転する方向は、ラチェット爪１２を第１の方向Ａと反対の方向に回転させる場合と同一の状況であるため、本体カバー２のラチェットホイール構造２１は、ラチェット爪１２によって規制される。このため、作業者は、草刈機を後退させることができない。
【００２７】
上述の説明から分かるように、本考案は、動力装置が伝動軸を駆動して前進させる機械にも、作業者が手動で押して前進のみさせる機械にも応用することができる。ここで、本考案は、上述の草刈機のみに応用できるわけではなく、草刈機以外に、一方向のみに前進させる必要がある車輪、機械などは、本考案を利用することにより、一方向のみの前進を実現し、逆方向への後退を防止することができる。
【００２８】
以上の実施例による本考案の詳細な説明は本考案の範囲を制限するものではない。本技術に熟知する者が、本考案の範囲内にて行う変更や調整を行っても、本考案の重要な意義は失われず、本考案の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２９】
１  本体
１１  孔
１１１  伝動溝
１２  ラチェット爪
１２０  バネ部材
１２１  先端部
１３  回避溝
１４  ボール溝
１５  オイルシール部材
１６  防水部材
２  本体カバー
２１  ラチェットホイール構造
２１１  先端係合部
３  ボール
４  ネジ山付き蓋
４１  ボール溝
５  ブレーキハブ
Ａ  第１の方向
【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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