(57)【要約】【課題】  可能な限りモータへの負荷を低減し、モータを小型化できるようにする等の省力化を図る。【解決手段】  一方部材Ｍａに設けられる係合部１を揺動可能なアーム１０の一端側に設け、係合部１がその自重により揺動下端側に移動可能になるようにし、係合部１を他方部材Ｍｂに設けられた被係合部２に係合するロック位置及び係合が解除されるアンロック位置に移動可能にし、アーム１０にカムフォロア１２を設け、カムフォロア１２をガイドしてアーム１０を揺動させるカム部材２０を備え、カム部材２０を回転させるモータ３０を備え、カム部材２０に、カム部材２０の他方向Ｒｂへの回転によりカム部材２０の重心Ｇがカム部材２０の回転中心Ｐを通る垂直線上の思案点を越えて該思案点よりも他方向Ｒｂ前方側に位置可能に溝２４を形成した。【選択図】図１
2018128068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方部材に設けられる係合部と、他方部材に設けられる被係合部とを係合させることにより上記一方部材及び他方部材の位置関係をロックするロック機構において、
上記係合部を揺動可能なアームに設け、該アームの揺動により上記係合部を上記被係合部に対するロック位置及びアンロック位置に移動可能にし、上記アームにカムフォロアを設け、上記一方部材に回転可能に設けられて上記カムフォロアをガイドして上記アームを揺動させるカム部材を備え、該カム部材を回転させるモータを備え、上記カム部材を、所定回転位置で上記モータを停止させても上記係合部の自重によりロック位置側及びアンロック位置側に移動可能になるように形成したことを特徴とするロック機構。
【請求項２】
一方部材に設けられる係合部と、他方部材に設けられ上記係合部に係合可能な被係合部とを備え、上記係合部を上記被係合部に係合させることにより上記一方部材及び他方部材の位置関係をロックするロック機構において、
上記係合部をアームの一端側に設け、該アームを上記一方部材に設けた支持部に揺動中心を中心にして揺動可能に且つ上記係合部がその自重により揺動下端側に移動可能になるように軸支し、該係合部を、上記揺動下端側に設けられ上記被係合部に係合可能なロック位置及び上記被係合部に対する係合が解除される方向に揺動させられて該被係合部から離間したアンロック位置に移動可能にし、上記アームにカムフォロアを設け、上記一方部材に設けた支持部に回転中心を中心に回転可能に設けられるとともに回転させられて上記カムフォロアをガイドして上記アームを揺動させるカム部材を備え、該カム部材に、上記カムフォロアが当接し該カム部材の一方向への回転により上記係合部をロック位置側へ移動させ該カム部材の他方向への回転により上記係合部をアンロック位置側へ移動させるカム面を形成し、上記カム部材を回転させるモータを備え、
上記カム部材に、上記カムフォロアが臨み該カム部材の回転により該カムフォロアが通過可能な溝を形成し、該溝の外側面をカム面として構成し、上記カム部材の他方向への回転により該カム部材の重心が該カム部材の回転中心を通る垂直線上の思案点を越えて該思案点よりも他方向前方側に位置可能に上記溝を形成したことを特徴とするロック機構。
【請求項３】
上記カム部材の重心の思案点に対応する上記カム面に対するカムフォロアの接触位置から上記溝のアンロック側終端までの該カム面のアンロック側範囲を、該アンロック側範囲の上記カム部材の回転中心からの半径をＲ、上記接触位置の上記カム部材の回転中心からの半径をｒとしたとき、Ｒ≧ｒにしたことを特徴とする請求項２記載のロック機構。
【請求項４】
上記カム部材の一方向への回転により上記係合部をロック位置へ移動させた上記カム面に対するカムフォロアの接触位置から上記溝のロック側終端までの該溝のロック側範囲を、上記カムフォロアと非接触になるように形成したことを特徴とする請求項２または３記載のロック機構。
【請求項５】
上記カム部材の溝のロック側終端を開放し、該カム部材の一方向への回転により上記カムフォロアが該溝から脱出可能にし、上記カム部材の外周部を、上記カム部材の一方向への回転により該カム部材の重心が該カム部材の回転中心を通る垂直線上の思案点を越えて該思案点よりも一方向前方側に位置可能に形成するとともに、当該カム部材の重心が上記思案点よりも一方向前方側に位置した所定位置で上記カムフォロアに当接して該カムフォロアを押える形状に形成したことを特徴とする請求項２乃至４何れかに記載のロック機構。
【請求項６】
上記カム部材の溝の内側面に、上記カムフォロアに当接し該カム部材の一方向への回転により上記係合部をロック位置側へ押圧する凸面部を形成したことを特徴とする請求項２乃至５何れかに記載のロック機構。
【請求項７】
上記カムフォロアを、上記アームに突設される軸状のスタッドと、該スタッドに回転可能且つ着脱可能に設けられた外輪とを備えて構成したことを特徴とする請求項２乃至６何れかに記載のロック機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の機械や装置等に利用できるロック機構に係り、特に、係合部に被係合部を係合させることにより一方部材及び他方部材の位置関係をロックするロック機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のロック機構としては、例えば、特開２００８−９５４３５号公報（特許文献１）に掲載されたものがある。図１３に示すように、このロック機構Ｋａは、車両用のドアのロック機構であり、一方部材１００に設けられる棒状の係合部１０１と、他方部材１０２に設けられ係合部１０１に係合可能な孔状の被係合部１０３とを備え、係合部１０１に被係合部１０３を係合させることにより一方部材１００及び他方部材１０２の位置関係をロックする。係合部１０１は、ガイド部材１０４に進退動可能に支持されており、進出して被係合部１０３に係合可能なロック位置Ｘ及び後退して被係合部１０３から離間したアンロック位置Ｙに移動可能になっている。係合部１０１にはカムフォロア１０５が設けられており、一方部材１００には回転中心を中心に回転可能に設けられるとともに回転させられてカムフォロア１０５をガイドして係合部１０１を進退動させる円盤状のカム部材１０６が備えられている。カム部材１０６には、カムフォロア１０５が当接しカム部材１０６の一方向Ｒ１への回転により係合部１０１をロック位置Ｘ側へ移動させカム部材１０６の他方向Ｒｂへの回転により係合部１０１をアンロック位置Ｙ側へ移動させるカム溝１０７が形成されている。また、カム部材１０６を回転させる電動モータ１０８が備えられている。カム溝１０７の両端部には夫々所定の範囲で回転中心からの距離が変化しない等距離部分を形成し、負荷の軽減を図っている。
【０００３】
これにより、係合部１０１をロック位置Ｘへ移動させるときは、図１３（ａ）に示すように、電動モータ１０８を駆動して、カム部材１０６を一方向Ｒａに回転させる。この場合、カム部材１０６のカム溝１０７によりカムフォロア１０５が移動させられカム溝１０７の一端に至ると係合部１０１はロック位置Ｘに位置決めされる。一方、係合部１０１をアンロック位置Ｙへ移動させるときは、図１３（ｂ）に示すように、電動モータ１０８を駆動して、カム部材１０６を他方向Ｒｂへ回転させる。この場合、カム部材１０６のカム溝１０７によりカムフォロア１０５が移動させられカム溝１０７の他端に至ると係合部１０１はアンロック位置Ｙに位置決めされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９５４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来のロック機構Ｋａにおいては、カム溝１０７の両端部に夫々所定の範囲で回転中心からの距離が変化しない等距離部分を形成し、負荷の軽減を図ってはいるものの、ロック位置Ｘ及びアンロック位置Ｙでは、多少なりとも抵抗があるので、電動モータ１０８が停止する際にこれに作用する負荷が生じてしまうという問題があった。また、電動モータ１０８の力だけでカム部材１０６及び係合部１０１を作動させているので、それだけ、電動モータ１０８に対する負荷が多くなっているという問題もある。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、可能な限りモータへの負荷を低減し、モータを小型化できるようにする等の省力化を図ったロック機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するため、本発明のロック機構は、一方部材に設けられる係合部と、他方部材に設けられる被係合部とを係合させることにより上記一方部材及び他方部材の位置関係をロックするロック機構において、
上記係合部を揺動可能なアームに設け、該アームの揺動により上記係合部を上記被係合部に対するロック位置及びアンロック位置に移動可能にし、上記アームにカムフォロアを設け、上記一方部材に回転可能に設けられて上記カムフォロアをガイドして上記アームを揺動させるカム部材を備え、該カム部材を回転させるモータを備え、上記カム部材を、所定回転位置で上記モータを停止させても上記係合部の自重によりロック位置側及びアンロック位置側に移動可能になるように形成した構成としている。
【０００７】
これにより、係合部をロック位置へ移動させるときは、モータを駆動してカム部材を回転させ、カムフォロアを介してアームを揺動させて係合部を被係合部へと導くが、ロック位置に至る直前でモータを停止しても、アームが係合部の自重により揺動するので、係合部を被係合部へと導きロック位置に位置させることができる。そのため、モータへの負荷が極めて少なくなり、省力化を図ることができる。
一方、係合部をアンロック位置へ移動させるときは、モータを駆動してカム部材を回転させ、カムフォロアを介してアームを揺動させて係合部を被係合部から離間させるが、アンロック位置に至る直前でモータを停止しても、アームが係合部の自重により揺動するので、係合部をアンロック位置に位置させることができる。そのため、モータへ作用する負荷が極めて少なくなり、この点でも省力化を図ることができる。
【０００８】
より具体的には、本発明のロック機構は、一方部材に設けられる係合部と、他方部材に設けられ上記係合部に係合可能な被係合部とを備え、上記係合部を上記被係合部に係合させることにより上記一方部材及び他方部材の位置関係をロックするロック機構において、
上記係合部をアームの一端側に設け、該アームを上記一方部材に設けた支持部に揺動中心を中心にして揺動可能に且つ上記係合部がその自重により揺動下端側に移動可能になるように軸支し、該係合部を、上記揺動下端側に設けられ上記被係合部に係合可能なロック位置及び上記被係合部に対する係合が解除される方向に揺動させられて該被係合部から離間したアンロック位置に移動可能にし、上記アームにカムフォロアを設け、上記一方部材に設けた支持部に回転中心を中心に回転可能に設けられるとともに回転させられて上記カムフォロアをガイドして上記アームを揺動させるカム部材を備え、該カム部材に、上記カムフォロアが当接し該カム部材の一方向への回転により上記係合部をロック位置側へ移動させ該カム部材の他方向への回転により上記係合部をアンロック位置側へ移動させるカム面を形成し、上記カム部材を回転させるモータを備え、
上記カム部材に、上記カムフォロアが臨み該カム部材の回転により該カムフォロアが通過可能な溝を形成し、該溝の外側面をカム面として構成し、上記カム部材の他方向への回転により該カム部材の重心が該カム部材の回転中心を通る垂直線上の思案点を越えて該思案点よりも他方向前方側に位置可能に上記溝を形成した構成としている。
【０００９】
これにより、係合部をロック位置へ移動させるときは、モータを駆動してカム部材を一方向へ回転させる。この場合、係合部がその自重により揺動下端側に移動可能になっているので、カムフォロアがカム部材の溝のカム面に倣って移動し、アームが揺動して係合部を被係合部へと導きロック位置に位置させる。ロック位置に至る直前でモータを停止しても係合部をロック位置に位置させることができる。そのため、係合部がその自重により揺動下端側に移動していくので、モータへの負荷が極めて少なくなり、省力化を図ることができる。
一方、係合部をアンロック位置へ移動させるときは、モータを駆動してカム部材を他方向へ回転させる。この場合、カムフォロアがカム部材の溝のカム面に倣って移動させられ、アームが揺動し、係合部が被係合部から離間していく。そして、カム部材の他方向への回転によりカム部材の重心がカム部材の回転中心を通る垂直線上の思案点を越えて思案点よりも他方向前方側に位置すると、カム部材に他方向側へのモーメントが生じ、カムフォロアを自重で溝の端部側へ導き、係合部をアンロック位置に位置させる。アンロック位置に至る直前でモータを停止しても係合部をアンロック位置に位置させることができる。そのため、モータへ作用する負荷が極めて少なくなり、この点でも省力化を図ることができる。
【００１０】
そして、本発明においては、上記カム部材の重心の思案点に対応する上記カム面に対するカムフォロアの接触位置から上記溝のアンロック側終端までの該カム面のアンロック側範囲を、該アンロック側範囲の上記カム部材の回転中心からの半径をＲ、上記接触位置の上記カム部材の回転中心からの半径をｒとしたとき、Ｒ≧ｒにすることができる。アンロック側範囲においては、カムフォロアを自重で溝のアンロック側終端まで確実に導くことができ、それだけ、負荷を低減することができる。
【００１１】
また、本発明においては、上記カム部材の一方向への回転により上記係合部をロック位置へ移動させた上記カム面に対するカムフォロアの接触位置から上記溝のロック側終端までの該溝のロック側範囲を、上記カムフォロアと非接触になるように形成することができる。カム面からの抵抗がなくなるので、それだけ、負荷を低減することができる。
【００１２】
そしてまた、必要に応じ、上記カム部材の溝のロック側終端を開放し、該カム部材の一方向への回転により上記カムフォロアが該溝から脱出可能にし、上記カム部材の外周部を、上記カム部材の一方向への回転により該カム部材の重心が該カム部材の回転中心を通る垂直線上の思案点を越えて該思案点よりも一方向前方側に位置可能に形成するとともに、当該カム部材の重心が上記思案点よりも一方向前方側に位置した所定位置で上記カムフォロアに当接して該カムフォロアを押える形状に形成した構成としている。
これにより、係合部をロック位置へ移動させるときは、モータを駆動してカム部材を一方向へ回転させる。この場合、係合部がその自重により揺動下端側に移動可能になっているので、カムフォロアがカム部材の溝のカム面に倣って移動し、アームが揺動して係合部を被係合部へと導きロック位置に位置させる。そして、更に、モータによりカム部材が一方向へ回転させられると、カムフォロアが溝から脱出していく。更に回転が進むと、カム部材の重心がカム部材の回転中心を通る垂直線上の思案点を越えて思案点よりも一方向前方側に位置する。この場合、カム部材に一方向側へのモーメントが生じ、カム部材は自重で回転できるようになる。そして、カム部材の重心が思案点よりも一方向前方側に位置した所定位置では、カム部材の外周部がカムフォロアに当接するので、カム部材の自重によりカムフォロアが押えられる。このため、カムフォロアが押えられる直前でモータを停止してもカム部材を回転させることができ、モータへ作用する負荷を極めて少なくすることができる。また、カム部材によってカムフォロアを押えるので、係合部をロック位置に確実に保持することができる。
【００１３】
また、本発明においては、上記カム部材の溝の内側面に、上記カムフォロアに当接し該カム部材の一方向への回転により上記係合部をロック位置側へ押圧する凸面部を形成することができる。
これにより、係合部をロック位置へ移動させる際、カム部材の溝の内側面に形成した凸面部がカムフォロアに当接して係合部を押圧するので、必要圧力を確保することができ、必要以上にモータへの負荷を発生させない仕組みにすることができるとともに、係合部を確実に被係合部に係合させることができる。
【００１４】
更に、本発明においては、上記カムフォロアを、上記アームに突設される軸状のスタッドと、該スタッドに回転可能且つ着脱可能に設けられた外輪とを備えて構成することができる。摩耗による部品交換の際に、取外しが複雑なカムではなく簡易に取外し可能な外輪を交換すれば良く、それだけ、メンテナンスを容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、係合部をロック位置へ移動させるときは、係合部がその自重により揺動下端側に移動していくので、モータへの負荷が極めて少なくなり、省力化を図ることができる。一方、係合部をアンロック位置へ移動させるときは、カム部材の他方向への回転によりカム部材の重心がカム部材の回転中心を通る垂直線上の思案点を越えて思案点よりも他方向前方側に位置すると、カム部材に他方向側へのモーメントが生じ、自重でカムフォロアを溝の端部側へ導き、係合部をアンロック位置に位置させることができる。そのため、モータへ作用する負荷が極めて少なくなり、この点でも省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るロック機構を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るロック機構を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るロック機構を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るロック機構をそのアンロック位置の直前の状態で示す正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るロック機構をロック位置に至った状態で示す正面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るロック機構をロック位置の状態で示す正面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るロック機構の作用を示す工程図（ａ）（ｂ）（ｃ）である。
【図８】本発明の実施の形態に係るロック機構の作用を示す別の工程図（ｄ）（ｅ）（ｆ）である。
【図９】本発明の実施の形態に係るロック機構の作用を示すまた別の工程図（ｇ）（ｈ）（ｉ）である。
【図１０】本発明の実施の形態に係るロック機構の変形例を示す正面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係るロック機構の係合部及び被係合部の他の例を示す図であり、（ａ）はロック位置を示す図、（ｂ）はアンロック位置を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係るロック機構を適用した自走搬送台車の例を示す斜視図である。
【図１３】従来のロック機構の一例を示す図であり、（ａ）はロック位置を示す図、（ｂ）はアンロック位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係るロック機構について詳細に説明する。
図１乃至図９に示すように、本発明の実施の形態に係るロック機構Ｋは、一方部材Ｍａに設けられる係合部１と、他方部材Ｍｂに設けられ係合部１に係合可能な被係合部２とを備え、係合部１を被係合部２に係合させることにより一方部材Ｍａ及び他方部材Ｍｂの位置関係をロックするものである。係合部１は、係合凹部３を有したブロック状に形成されている。係合凹部３の開口４は拡開形成されている。一方、被係合部２は係合部１の係合凹部３に嵌合する突条に形成されている。係合部１の係合凹部３の開口４が拡開形成されているので、被係合部２がこの開口４にガイドされるので、係合部１の係合が容易に行われる。
【００１８】
係合部１は、Ｌ字状のアーム１０の一端側に設けられている。アーム１０の他端側は、一方部材Ｍａに設けた第１支持部１１に揺動中心Ｑを中心にして揺動可能に且つ係合部１がその自重により揺動下端側に移動可能になるように軸支されている。これにより、係合部１を、揺動下端側に設けられ被係合部２に係合可能なロック位置Ｘ及び被係合部２に対する係合が解除される方向に揺動させられて被係合部２から離間したアンロック位置Ｙに移動可能にしている。
【００１９】
アーム１０の途中であって該アーム１０の折れ曲がり部の前面側には、カムフォロア１２が設けられている。カムフォロア１２は、アーム１０に突設された軸状のスタッド１３と、スタッド１３に回転可能且つ着脱可能に設けられた樹脂製の外輪１４とを備えて構成されている。
【００２０】
一方部材Ｍａに設けた第１支持部１１には、板状の空間を介して対面する一対のプレート１５ａ，１５ｂからなる第２支持部１５が連設されており、この第２支持部１５の一方のプレート１５ａの前面側には、回転中心Ｐを中心に回転可能に設けられるとともに回転させられてカムフォロア１２をガイドしてアーム１０を揺動させるカム部材２０が設けられている。図２及び図３に示すように、カム部材２０には第２支持部１５の各プレート１５ａ，１５ｂを貫通する回転軸２１が固定されており、回転軸２１は第２支持部１５の各プレート１５ａ，１５ｂに夫々設けた一対の軸受部２２に軸支されている。カム部材２０は略円盤状に形成されており、このカム部材２０には、カムフォロア１２が当接しカム部材２０の一方向Ｒａへの回転により係合部１をロック位置Ｘ側へ移動させ、カム部材２０の他方向Ｒｂへの回転により係合部１をアンロック位置Ｙ側へ移動させるカム面２３が形成されている。
【００２１】
詳しくは、カム部材２０には、カムフォロア１２が臨みカム部材２０の回転によりカムフォロア１２が通過可能な弧状の溝２４が形成されており、溝２４の外側面２４ａがカム面２３として構成されている。また、溝２４は、カム部材２０の他方向Ｒｂへの回転により、カム部材２０の重心Ｇがカム部材２０の回転中心Ｐを通る垂直線Ｌ上の思案点Ｊを越えて、この思案点Ｊよりも他方向Ｒｂ前方側に位置可能に形成されている。具体的には、図４に示すように、カム部材２０の重心Ｇの思案点Ｊに対応するカム面２３に対するカムフォロア１２の接触位置Ｆａから、溝２４のアンロック側終端２５までのカム面２３のアンロック側範囲Ｅａは、アンロック側範囲Ｅａのカム部材２０の回転中心Ｐからの半径をＲ、接触位置Ｆａのカム部材２０の回転中心Ｐからの半径をｒとしたとき、Ｒ≧ｒに設定されている。
【００２２】
更に、図５に示すように、カム部材２０の一方向Ｒａへの回転により係合部１をロック位置Ｘへ移動させたカム面２３に対するカムフォロア１２の接触位置Ｆｂから、溝２４のロック側終端２６までの溝２４のロック側範囲Ｅｂは、カムフォロア１２と非接触になるように形成されている。
【００２３】
更にまた、カム部材２０の溝２４のロック側終端２６は開放形成されており、カム部材２０の一方向Ｒａへの回転によりカムフォロア１２が溝２４から脱出可能になっている。カム部材２０の外周部２７は、図６に示すように、カム部材２０の一方向Ｒａへの回転によりカム部材２０の重心Ｇがカム部材２０の回転中心Ｐを通る垂直線Ｌ上の思案点Ｊを越えて、この思案点Ｊよりも一方向Ｒａ前方側に位置可能に形成されているとともに、カム部材２０の重心Ｇが思案点Ｊよりも一方向Ｒａ前方側に位置した所定位置で、カムフォロア１２に当接してカムフォロア１２を押える形状に形成されている。即ち、カムフォロア１２が溝２４のロック側終端２６から所定位置まで対峙する外周部２７におけるカム部材２０の回転中心Ｐからの半径は、ロック位置Ｘにあるカムフォロア１２に非接触になる小さい半径に設定され、所定位置においてロック位置Ｘにあるカムフォロア１２に接触する半径（Ｒ１）に設定されている。
【００２４】
また、図５に示すように、カム部材２０の溝２４の内側面２４ｂには、カムフォロア１２に当接しカム部材２０の一方向Ｒａへの回転により係合部１をロック位置Ｘ側へ押圧する凸面部２８が形成されている。この凸面部２８を除くカム部材２０の溝２４の内側面２４ｂの一般部は、カムフォロア１２に非接触になるように形成されている。凸面部２８のカム部材２０の回転中心Ｐからの半径は、カム部材２０の一方向Ｒａへの回転により、カムフォロア１２が凸面部２８に押圧されても通過可能になる大きさに設定されている。
【００２５】
更に、本ロック機構Ｋには、カム部材２０を減速機構３１を介して正逆回転させる電動モータ３０が設けられている。電動モータ３０は、第２支持部１５の他方のプレート１５ｂの後面に設けられており、図２及び図３に示すように、電動モータ３０の回転軸３２は他方のプレート１５ｂに回転可能に貫通配置されている。減速機構３１は、１対のプレート１５ａ，１５ｂ間の空間に設けられており、電動モータ３０の回転軸３２に設けられる原動歯車３３と、カム部材２０の回転軸２１に設けられ原動歯車３３に噛合する従動歯車３４とから構成されている。電動モータ３０は、図示外の制御部により、始動，停止制御され、その停止は、例えば、カム部材２０の所定位置を検知する図示外の近接スイッチを設け、この近接スイッチの検知に基づいて、カム部材２０を一方向Ｒａへ回転させる時（正転時）には、カム部材２０の重心Ｇがカム部材２０の回転中心Ｐを通る垂直線Ｌ上の思案点Ｊを越えた直後に行われ、カム部材２０を他方向Ｒｂへ回転させる時（逆転時）には、カム部材２０の重心Ｇがカム部材２０の回転中心Ｐを通る垂直線Ｌ上の思案点Ｊを越えた直後に行われる。
【００２６】
従って、実施の形態に係るロック機構Ｋによれば、以下のように作用をする。図７乃至図９に示す工程図を用い、係合部１をロック位置Ｘへ移動させるときは、図７（ａ）に示すアンロック位置Ｙにおいて、電動モータ３０を始動し（正転）、カム部材２０を一方向Ｒａへ回転させる。これにより、図７（ａ）→図７（ｂ）→図７（ｃ）→図８（ｄ）→図８（ｅ）→図８（ｆ）に示すように、係合部１がその自重により揺動下端側に移動可能になっているので、カムフォロア１２がカム部材２０の溝２４のカム面２３に倣って移動し、アーム１０が揺動して係合部１を被係合部２へと導いて係合させ、ロック位置Ｘに位置させる。この場合、係合部１がその自重により揺動下端側に移動していくので、モータ３０への負荷が極めて少なくなり、省力化を図ることができる。また、係合部１が被係合部２に係合する際には、図８（ｅ）及び図８（ｆ）に示すように、カム部材２０の溝２４の内側面２４ｂに形成した凸面部２８がカムフォロア１２に当接して係合部１を押圧するので、係合部１を確実に被係合部２に係合させることができる。
【００２７】
そして、図９（ｇ）及び図９（ｈ）に示すように、更に、電動モータ３０によりカム部材２０が一方向Ｒａへ回転させられると、カムフォロア１２が溝２４から脱出していく。この場合、係合部１をロック位置Ｘへ移動させたカム面２３に対するカムフォロア１２の接触位置Ｆｂから溝２４のロック側終端２６までの該溝２４のロック側範囲Ｅｂが、カムフォロア１２と非接触になるように形成されているので、カム面２３からの抵抗がなくなることから、それだけ、電動モータ３０の負荷を低減することができる。
【００２８】
更に回転が進むと、図６及び図９（ｉ）に示すように、カム部材２０の重心Ｇがカム部材２０の回転中心Ｐを通る垂直線Ｌ上の思案点Ｊを越えて思案点Ｊよりも一方向Ｒａ前方側に位置する。この時点で、電動モータ３０が停止させられる。この場合、カム部材２０に一方向Ｒａ側へのモーメントが生じ、カム部材２０は自重で回転できるようになる。そして、図６及び図９（ｉ）に示すように、カム部材２０の重心Ｇが思案点Ｊよりも一方向Ｒａ前方側に位置した所定位置では、カム部材２０の外周部２７がカムフォロア１２に当接するので、カム部材２０の自重によりカムフォロア１２が押えられる。このため、カムフォロア１２が押えられる直前でモータ３０を停止してもカム部材２０を回転させることができ、モータ３０へ作用する負荷を極めて少なくすることができる。また、カム部材２０によってカムフォロア１２を押えるので、係合部１をロック位置Ｘに確実に保持することができる。
【００２９】
一方、係合部１をアンロック位置Ｙへ移動させるときは、図９（ｉ）に示す状態で、電動モータ３０を始動し（逆転）、カム部材２０を他方向Ｒｂへ回転させる。この場合、今度は上記とは逆に、図９（ｈ）→図９（ｇ）→図８（ｆ）に示すように、カムフォロア１２が溝２４に進入し、図８（ｅ）→図８（ｄ）→図７（ｃ）に示すように、カムフォロア１２がカム部材２０の溝２４のカム面２３に倣って移動させられ、アーム１０が揺動し、係合部１が被係合部２から離間していく。そして図４及び図７（ｂ）に示すように、カム部材２０の他方向Ｒｂへの回転によりカム部材２０の重心Ｇがカム部材２０の回転中心Ｐを通る垂直線Ｌ上の思案点Ｊを越えて思案点Ｊよりも他方向Ｒｂ前方側に位置する。この時点で、電動モータ３０が停止させられる。この場合、図７（ａ）に示すように、カム部材２０に他方向Ｒｂ側へのモーメントが生じるので、カムフォロア１２は自重で溝２４の端部側へ導かれ、係合部１をアンロック位置Ｙに位置させる。このため、アンロック位置Ｙに至る直前でモータ３０を停止しても係合部１をアンロック位置Ｙに位置させることができる。そのため、モータ３０へ作用する負荷が極めて少なくなり、この点でも省力化を図ることができる。
【００３０】
即ち、図４に示すように、カム部材２０の重心Ｇの思案点Ｊに対応するカム面２３に対するカムフォロア１２の接触位置Ｆａから溝２４のアンロック側終端２５までの該カム面２３のアンロック側範囲Ｅａにおいて、カム部材２０の回転中心Ｐからの半径Ｒと、接触位置Ｆａのカム部材２０の回転中心Ｐからの半径ｒとの関係を、Ｒ≧ｒにしたので、アンロック側範囲Ｅａにおいては、図７（ａ）に示すように、カムフォロア１２を自重で溝２４のアンロック側終端２５まで確実に導くことができ、それだけ、負荷を低減することができる。
【００３１】
更に、カムフォロア１２のカム面２３の転動においては、樹脂製の外輪１４がカム面２３に弾接して回転するので、動作が円滑になり、この点でも負荷を低減させることができる。また、外輪１４を着脱可能にしたので、摩耗による部品交換の際に、取外しが複雑なカム部材２０ではなく簡易に取外し可能な外輪１４を交換すれば良く、それだけ、メンテナンスを容易にすることができる。
【００３２】
図１０には、実施の形態に係るロック機構Ｋの変形例を示している。これは、上記と略同様に構成されるが、上記と異なって、係合部１の被係合部２に対する係合方向が逆方向になっているとともに、Ｌ字状のアーム１０の折り曲げ部を揺動中心Ｑとし、アーム１０の他端側にカムフォロア１２を設けている。これによっても、上記と同様の作用，効果を奏する。
【００３３】
図１１には、係合部１及び被係合部２の変形例を示している。これは、一方部材Ｍａに対して他方部材Ｍｂが回転中心軸Ｎを中心に回転可能に連結されている関係にある場合の例であり、係合部１は突条に形成されている。一方、被係合部２は係合部１に嵌合する係合凹部４０で形成されている。係合凹部４０の開口４１は拡開形成されている。この被係合部２は、円盤４２に等角度関係で複数形成されている。そして、円盤４２は、その中心軸を回転中心軸Ｎと同軸にして他方部材Ｍｂに設けられている。そして、ロック機構Ｋは、係合部１及び被係合部２の係合により、一方部材Ｍａに対する他方部材Ｍｂの所要の回転位置をロックするようにしている。係合凹部４０の開口４１が拡開形成されているので、係合部１の係合が容易に行われる。
【実施例】
【００３４】
次に、実施の形態に係るロック機構Ｋを用いた実施例を示す。これは、図１２に示すように、物品が載置される一方部材Ｍａとしての載荷台５１が、他方部材Ｍｂとしての走行車５２に相対的に回転可能に設けられた自走搬送台車５０であり、その走行方向転換位置で、走行車５２のみを回転させ、載荷台５１に載置されている物品の向きを変えないで、全体の走行方向を変換できるようにしている。走行車５２は、走行車輪５３を一対備え、この走行車輪５３の回転制御により走行可能、且つ、回転中心軸Ｎを中心に回転して走行方向を変更可能に構成される。載荷台５１は、回転中心軸Ｎを中心に回転可能に走行車５２に設けられている。載荷台５１の周囲には複数のキャスタ５４が設けられている。そして、ロック機構Ｋの係合部１側が載荷台５１に搭載され、被係合部２が走行車５２に搭載されている。図１１に示すと同様に、係合部１は突条に形成されている一方、被係合部２は係合部１に嵌合する係合凹部４０で形成されている。この被係合部２は、円盤４２に等角度関係で複数形成されており、この円盤４２はその中心軸が載荷台５１の回転中心軸Ｎと同軸に走行車５２に搭載されている。
【００３５】
これにより、自走搬送台車５０の走行時には、係合部１を被係合部２に係合させたロック位置Ｘの状態（図１１（ａ））で走行車５２を駆動する。また、走行方向転換位置では、先ず、係合部１を被係合部２から係合解除してアンロック位置Ｙの状態にし（図１１（ｂ））、この状態で、走行車５２のみを所要回転角度分回転させ、それから再び係合部１を被係合部２に係合させてロック位置Ｘにし（図１１（ａ））、この状態で走行車５２を駆動する。
【００３６】
尚、上記実施の形態において、係合部１，被係合部２やアーム１０等の形状は上述したものに限定されるものではなく、適宜変更して差支えない。また、本発明のロック機構Ｋは、上記の自走搬送台車５０に限らず、種々の機械や装置に利用できることは勿論である。
【符号の説明】
【００３７】
Ｋ  ロック機構
Ｍａ  一方部材
Ｍｂ  他方部材
１  係合部
２  被係合部
３  係合凹部
４  開口
１０  アーム
１１  第１支持部
Ｑ  揺動中心
Ｘ  ロック位置
Ｙ  アンロック位置
１２  カムフォロア
１５  第２支持部
Ｐ  回転中心
２０  カム部材
Ｒａ  一方向
Ｒｂ  他方向
２１  回転軸
２２  軸受部
２３  カム面
２４  溝
２４ａ  外側面
２４ｂ  内側面
Ｇ  重心
Ｌ  垂直線
Ｊ  思案点
Ｆａ  接触位置
２５  アンロック側終端
Ｅａ  アンロック側範囲
Ｆｂ  接触位置
２６  ロック側終端
Ｅｂ  ロック側範囲
２７  外周部
２８  凸面部
３０  電動モータ
３１  減速機構
Ｎ  回転中心軸
４０  係合凹部
４１  開口
４２  円盤
５０  自走搬送台車
５１  載荷台
５２  走行車
５３  走行車輪
５４  キャスタ
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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