(57)【要約】【課題】作動部品の動作回数をカウントして所定回数に到達した段階で製品を使用不可とするための寿命設定装置を安価に提供すること。【解決手段】カウント対象を接続する対象接続部に伝わる作動部品の動作に基づいて動作回数をカウントするカウンタと、一端が前記カウンタの対象接続部に係止される第一フック部であり、他端が作動部品に連結される第二フック部である動作伝達材とを具備し、前記動作伝達材の第一フック部には、所定以上の力が加わったときに破断する破断部を設け、前記カウンタの対象接続部は、カウンタにおけるカウント値が所定値以下であるときは前記破断部に作動部品からの力が加わらない第一フック部の正常領域にあり、カウンタにおけるカウント値が所定値以上となったときに前記破断部に作動部品からの力が加わる第一フック部の破断領域に移動する機能を備えていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カウント対象を接続する対象接続部に伝わる作動部品の動作に基づいて動作回数をカウントするカウンタと、
一端が前記カウンタの対象接続部に係止される第一フック部であり、他端が作動部品に連結される第二フック部である動作伝達材とを具備し、
前記動作伝達材の第一フック部には、所定以上の力が加わったときに破断する破断部を設け、
前記カウンタの対象接続部は、カウンタにおけるカウント値が所定値以下であるときは前記破断部に作動部品からの力が加わらない第一フック部の正常領域にあり、カウンタにおけるカウント値が所定値以上となったときに前記破断部に作動部品からの力が加わる第一フック部の破断領域に移動する機能を備えている
ことを特徴とする寿命設定装置。
【請求項２】
前記動作伝達材は、第一フック部と第二フック部の間が伸縮する弾性バネで形成されていることを特徴とする請求項１記載の寿命設定装置。
【請求項３】
前記動作伝達材としての弾性バネに対して、伸縮方向以外の移動を制限するための抑止壁を設けたことを特徴とする請求項２記載の寿命設定装置。
【請求項４】
前記動作伝達材は、オーステナイト系鋼材で形成されており、前記第一フック部の破断部は、オーステナイト系鋼材に熱処理を加えてマルテンサイト系鋼材に変化させることで形成したことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の寿命設定装置。
【請求項５】
カウント対象を接続する対象接続部に伝わる作動部品の動作に基づいて動作回数をカウントするカウンタと、
一端が前記カウンタの対象接続部に係止される第一フック部であり、他端が作動部品に連結される第二フック部である動作伝達材と、
前記対象接続部に対する前記第一フック部の係止位置が変化するように前記動作伝達材を移動させる駆動機構とを具備し、
前記動作伝達材の第一フック部には、所定以上の力が加わったときに破断する破断部を設け、
前記カウンタの駆動機構は、カウンタにおけるカウント値が所定値以下であるときは前記破断部に作動部品からの力が加わらない第一フック部の正常領域に対象接続部が位置した状態において、カウンタにおけるカウント値が所定値以上となったときに前記破断部に作動部品からの力が加わる第一フック部の破断領域に対象接続部が位置するように、動作伝達材を移動させる
ことを特徴とする寿命設定装置。
【請求項６】
前記動作伝達材は、第一フック部と第二フック部の間が伸縮する弾性バネで形成されていることを特徴とする請求項５記載の寿命設定装置。
【請求項７】
前記動作伝達材は、オーステナイト系鋼材で形成されており、前記第一フック部の破断部は、オーステナイト系鋼材に熱処理を加えてマルテンサイト系鋼材に変化させることで形成したことを特徴とする請求項５又は６記載の寿命設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品に設定された寿命に至ったときに作動して製品自体を使用不可にする寿命設定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品の寿命（メンテナンスのタイミング、部品交換の必要なタイミングなどを含む）を認識するために、動作回数をカウントして所定回数に到達した段階で製品寿命であることを通知する機構を備えた製品が提案されていた。一例としては、作動部品と同期させたカウンタにおいて電気的若しくは機械的に作動回数を計測して所定回数になった段階で通知する、或いは、目視で寿命になったことを認識可能な状態とするものが挙げられる。
【０００３】
例えば、特許文献１における寿命検知機能付き磁気ヘッドは、正規のコアと同様に磨耗して寿命限界時時点で大きく形状変化する寿命限界検知コアを備えて寿命限界を明瞭に知らせることができるようにしたことを特徴とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５９８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１を含め、従来の寿命を知らせる装置は、使用者に対して設定された寿命になったことを通知する手段は有していたが、通知を受けて製品の使用を中止するか使用を継続するかは使用者の意志に委ねられていた。また、従来の製品では、このような寿命を通知する機能を搭載していても、寿命到達後に製品を使用不可とするような機能は搭載されていなかったため、結果として寿命到達以降においても使用を継続できてしまうため、安全上好ましくないという問題があった。
【０００６】
また、ソフトウェアによって動作回数を計測して所定回数に到達した場合にはソフトウェア的に製品を使用不可な状態とするように制御することも可能であるが、このようなソフトウェアを搭載しようと思うとコストが上がってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、作動部品の動作回数をカウントして所定回数に到達した段階で製品を使用不可とするための寿命設定装置を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る寿命設定装置は、カウント対象を接続する対象接続部に伝わる作動部品の動作に基づいて動作回数をカウントするカウンタと、一端が前記カウンタの対象接続部に係止される第一フック部であり、他端が作動部品に連結される第二フック部である動作伝達材とを具備し、前記動作伝達材の第一フック部には、所定以上の力が加わったときに破断する破断部を設け、前記カウンタの対象接続部は、カウンタにおけるカウント値が所定値以下であるときは前記破断部に作動部品からの力が加わらない第一フック部の正常領域にあり、カウンタにおけるカウント値が所定値以上となったときに前記破断部に作動部品からの力が加わる第一フック部の破断領域に移動する機能を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る寿命設定装置は、前記動作伝達材は、第一フック部と第二フック部の間が伸縮する弾性バネで形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る寿命設定装置は、前記動作伝達材としての弾性バネに対して、伸縮方向以外の移動を制限するための抑止壁を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る寿命設定装置は、前記動作伝達材は、オーステナイト系鋼材で形成されており、前記第一フック部の破断部は、オーステナイト系鋼材に熱処理を加えてマルテンサイト系鋼材に変化させることで形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る寿命設定装置は、カウント対象を接続する対象接続部に伝わる作動部品の動作に基づいて動作回数をカウントするカウンタと、一端が前記カウンタの対象接続部に係止される第一フック部であり、他端が作動部品に連結される第二フック部である動作伝達材と、前記対象接続部に対する前記第一フック部の係止位置が変化するように前記動作伝達材を移動させる駆動機構とを具備し、前記動作伝達材の第一フック部には、所定以上の力が加わったときに破断する破断部を設け、前記カウンタの駆動機構は、カウンタにおけるカウント値が所定値以下であるときは前記破断部に作動部品からの力が加わらない第一フック部の正常領域に対象接続部が位置した状態において、カウンタにおけるカウント値が所定値以上となったときに前記破断部に作動部品からの力が加わる第一フック部の破断領域に対象接続部が位置するように、動作伝達材を移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、動作伝達材の第一フック部に、所定以上の力が加わったときに破断する破断部を設け、カウンタの対象接続部は、カウンタにおけるカウント値が所定値以下であるときは前記破断部に作動部品からの力が加わらない第一フック部の正常領域にあり、カウンタにおけるカウント値が所定値以上となったときに前記破断部に作動部品からの力が加わる第一フック部の破断領域に移動するようにしたので、寿命に設定した動作回数をカウント値が超えた場合に、動作伝達材を破断させることができるので、この動作伝達材を含む寿命設定装置が作動部品の動作に必要なものである構成としておくことで、作動部品が機能しなくなり、結果、製品が機能しない状態とすることができる。このように、設定した動作回数を超えた段階で製品が機能しないようにすることができれば、安全性が求められる製品が耐用年数を超えて使用されるという危険な状態を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る寿命設定装置１０の構成を説明するための説明図である。
【図２】第一フック部１４における破断部１６の形成方法の一例を示した説明図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図３】第２の実施の形態としての寿命設定装置１０の構成を表した説明図である。
【図４】第２の実施の形態としての寿命設定装置１０の構成において、動作伝達材１２全体をスライド移動させた様子を表した説明図である。
【図５】第一フック部１４における破断部１６の他の形成方法の一例を示した説明図である。
【図６】動作伝達材１２の他の構成例を表した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照しながら、第１の実施の形態に係る寿命設定装置１０の例について説明する。図１は、本発明に係る寿命設定装置１０の構成を説明するための説明図である。本発明に係る寿命設定装置１０は、図１に示すように、カウンタ１１と、動作伝達材１２を具備して構成されている。カウンタ１１は、カウント対象である作動部品の動作回数をカウントするための機能を有しており、作動部品の動作をカウントする方法はどのような方法であっても構わないが、例えば、図１のように対象接続部１３を設けて、この対象接続部１３に伝わる荷重が所定値を超えたときにカウントを行うことで作動回数をカウントするという方法が考えられる。また、このカウンタ１１には、カウント対象の作動部品の寿命としての使用制限回数が定められており、カウント値が使用制限回数として定められた所定回数を超えたときに、図１の実線で記載された対象接続部１３の位置を破線の位置まで移動させる機能を有している。
【００１６】
動作伝達材１２は、一端が前記カウンタ１１の対象接続部１３に係止される第一フック部１４となっていて、他端が作動部品に連結される第二フック部１５となっている。作動部品の動作をカウンタ１１の対象接続部１３に伝えることができればどのような構造であってもよいが、図１では、一例として、動作伝達材１２が弾性バネである場合を示している。動作伝達部材１２の第２フック部１５に作動部品からの引っ張る力が加わると、弾性バネが伸びながらも第一フック部１４を介して対象接続部１３に作動部品からの引っ張る力が加えられる。これが所定値以上の力であった場合に一回のカウントが行われる。なお、図２に示すように、弾性バネとしての動作伝達材１２の伸縮方向に垂直な方向への移動を制限するために、移動制限壁１７を設けるようにしてもよい。また、この移動制限壁１７は、寿命設定装置１０のハウジング（図示省略）で構成するようにしてもよい。
【００１７】
ここで、第一フック部１４には、所定以上の力が加わったときに破断する破断部１６を形成しておく。図１においては、水平方向に延伸した第一フック部１４のほぼ中央の破線の円で示した位置に破断部１６を形成している。図２は、第一フック部１４における破断部１６の形成方法の一例を示した説明図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は断面図である。この図２に示す動作伝達材１２における第一フック部１４は、オーステナイト系鋼材を材料として形成された弾性バネであるものとする。ここで、オーステナイト系鋼材はやわらかく展延性に富むため弾性バネに適しているが、マルテンサイト系鋼材は非常に硬くてもろいため弾性バネに適さないという性質を持っている。そこで、オーステナイト系鋼材を材料として形成された弾性バネにおいて、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、オーステナイト系鋼材１８からなる第一フック部１４における破断部１６を形成したい箇所にのみレーザによる熱処理等を行って、当該箇所をマルテンサイト化してしまう。マルテンサイト化処理部１９を形成した破断部１６は、硬度は高いが展延性がないため、動作伝達材１２の第一フック部１４に作動部品から力が加わった際に、マルテンサイト化した破断部１６が破断することになる。なお、図２（ａ）及び（ｂ）に示す例では、１８０度異なる２方向から熱処理を行ってマルテンサイト化処理部１９を２箇所に形成しているが、一方向からの熱処理や３方向以上の方向からの熱処理であってもよく、破断部１６が作動部品からの引っ張るちからによって破断するように構成できれば、図２の例に限定されるものではない。
【００１８】
次に、本発明に係る寿命設定装置１０の動作について説明を行う。本発明に係る寿命設定装置１０は、製品の作動部品の動作に不可欠な機能の一部を担うように設置することが前提となる。例えば、弾性バネからなる寿命設定装置１０として作動部品の可動範囲を規制することで製品が機能するような使用方法が考えられる。作動部品に対して第二フック部１５を接続して、作動部品の動作に合わせて弾性バネとしての動作伝達材１２が伸縮し、伸縮の際に第一フック部１４を介してカウンタ１１の対象接続部１３に作動部品からの力が伝達されて動作回数のカウントが行われる。対象接続部１３の位置については、図１に示すように、水平方向に延伸した第一フック部１４に対して、実線で記載した対象接続部１３の位置で作動部品からの引っ張る力が加わったとしても、作動部品からの引っ張る力は対象接続部１３との接触箇所に加わり、接触箇所よりも先端側には作動部品からの力は加わらないため、破断部１６が破断することはない。よって、作動部品の動作ごとに破断することなく、所定回数のカウント満了まで寿命設定装置１０は動作を継続する。
【００１９】
しかし、カウンタ１１におけるカウント値が使用制限回数として定められた所定回数を超えたとき、対象接続部１３の位置を破線で示す対象接続部１３ａの位置まで移動させると、作動部品からの引っ張る力が対象接続部１３ａとの接触箇所に加わるとともに、その手前側にある破断部１６にも加わるため、破断部１６はその力に耐えられず破断することになる。破断部１６の耐久性は、一回荷重が加われば確実に破断する程度のものであってもよいし、複数回荷重が加われば確実に破断する程度のものであってもよいが、あまり長期にわたって使用可能な状態が継続しないような耐久性に設定する必要がある。対象接続部１３の位置に応じて破断しない正常な領域と破断する領域とを分けるとすれば、第一フック部１４部分に作動部品からの引っ張る力が加わる端部から破断部１６の手前までの間に対象接続部１３がある場合には破断しないので、この領域は、破断部１６に作動部品からの力が加わらない第一フック部１４の正常領域であるといえる。他方、破断部１６から第一フック部１４の先端側（作動部品からの引っ張る力が加わらない端部）までの間に対象接続部１３がある場合には破断するので、この領域は、破断部１６に作動部品からの力が加わる第一フック部１４の破断領域であるといえる。破断部１６が破断してしまうと、例えば、作動部品の可動範囲を規制するというような製品の作動部品の動作に不可欠な機能の一部を担うことができなくなるため、製品は有効に機能しない状態となる。
【００２０】
以上のように、カウンタ１１におけるカウント値が所定回数を超えたときに対象接続部１３の位置を正常領域から破断領域まで移動させることで、動作伝達材１２を破断させるようにする。動作伝達材１２が機能していることで製品が機能している状況においては、動作伝達材１２が破断してしまうと製品自体が機能しなくなることになる。結果、カウンタ１１で製品寿命に設定した所定回数をカウントした段階で製品の動作を停止できるので、安全性が求められる製品が耐用年数を超えて使用されるという危険な状態を防止することができる。
【００２１】
［第２の実施の形態］
前記第１の実施の形態においては、所定回数のカウントが満了した段階でカウンタ１１の対象接続部１３を移動させて、動作伝達材１２における第一フック部１４の破断部１６に対して力が加わるようにして破断させて、寿命設定装置１０が機能しないようにして、結果、製品を使用不可状態とするようにしていたが、これに限定されるものではない。
【００２２】
図３は、第２の実施の形態としての寿命設定装置１０の構成を表した説明図である。この図３における寿命設定装置１０は、第１の実施の形態の場合と異なり、対象接続部１３を移動させる手段は有しておらず、その代わりに、動作伝達材１２全体をスライド移動させるための動作伝達材移動手段２０を有している。
【００２３】
図３に示す寿命設定装置１０も、第１の実施の形態の場合と同様に、カウンタ１１によるカウント値が所定回数に満たない場合には、第一フック部１４の正常領域に対象接続部１３が位置するように動作伝達材１２が配置されている。しかし、カウンタ１１によるカウント値が所定回数に達した場合には、第一フック部１４の破断領域に対象接続部１３が位置するように動作伝達材１２全体をスライド移動させる。
【００２４】
図４は、第２の実施の形態としての寿命設定装置１０の構成において、動作伝達材１２全体をスライド移動させた様子を表した説明図である。この図４に示すように、カウント値が所定回数に達した場合に、動作伝達材移動手段２０を機能させて、例えば、動作伝達材１２の側面部分に設けられた移動補助板２１に対して力を加えることで動作伝達材１２をスライド移動させる。このときの移動量は、対象接続部１３に対する第一フック部１４の接触位置が、正常領域から破断領域となるように予め設定しておく。
【００２５】
以上のように、カウント値が所定回数に達した場合に、動作伝達材移動手段２０を機能させて、動作伝達材１２全体を移動させるようにしても、移動後には第一フック部１４における破断部１６に作動部品からの力が加わって破断するので、カウンタ１１で製品寿命に設定した所定回数をカウントした段階で製品の動作を停止でき、安全性が求められる製品が耐用年数を超えて使用されるという危険な状態を防止することができる。
【００２６】
前記第１の実施の形態においては、第一フック部１４における破断部１６の形成方法として、オーステナイト系鋼材に対して熱処理を加えることでマルテンサイト化して破断部１６を形成する方法で説明を行っていたが、破断部１６に所定以上の力が加わったときに確実に破断する構造であれば、どのような破断部１６の形成方法であってもよい。例えば、図５は、第一フック部１４における破断部１６の他の形成方法の一例を示した説明図である。この図５においては、第一フック部１４を一部に切り欠き部２２を形成して強度を落とすことで破断部１６を形成しており、作動部品からの力で破断するように切り欠き部２２を形成しておけば、破断部１６として機能する。
【００２７】
前記第１の実施の形態においては、動作伝達材１２の第一フック部１４を直線状に延伸させて、そのほぼ中央に破断部１６を形成していたが、これに限定されるものではない。図６は、動作伝達材１２の他の構成例を表した説明図である。この図６において、第一フック部１４には、作動部品からの力が加わっても破断しない正常領域の箇所に、第一フック部１４を湾曲させて形成した正常領域凹部２３を設け、また、作動部品からの力が加わった際に破断する破断領域の箇所に、第一フック部１４を湾曲させて形成した破断領域凹部２４を設け、正常領域凹部２３と破断領域凹部２４の間に破断部１６を設ける。このように、正常領域凹部２３と破断領域凹部２４を設けておくことで、カウント値が所定回数未満の場合に対象接続部１３が正常領域凹部２３に嵌まることで作動部品からの力が加わっても動作が安定するという効果があり、また、カウント値が所定回数に達した場合の対象接続部１３の移動時に、破断領域凹部２４に嵌るまで移動すればよいので、移動時の安定感が増すという効果がある。
【００２８】
前記第１及び第２の実施の形態においては、動作伝達材１２の導電性については言及していなかったが、動作伝達材１２を導電性材料で形成するようにしてもよい。このように導電性材料で動作伝達材１２を形成することで、動作伝達材１２を信号経路として利用することが可能となる。動作伝達材１２を信号経路として利用すると、寿命設定装置１０のカウンタ１１のカウント値が使用制限回数として定められた所定回数に満たないときは、信号経路としての動作伝達材１２に電流が流れて信号を伝達することが可能であるが、カウンタ１１のカウント値が使用制限回数として定められた所定回数に達すると、動作伝達材１２の第一フック部１４の破断部１６に力が加わって破断するので、動作伝達材１２が信号経路として機能しなくなる。
【００２９】
これを利用すれば、寿命設定装置１０を設置する製品においても寿命設定装置１０が使用設定期限に達したことを電流の有無によって判別することが可能となる。また、この動作伝達材１２を製品の重要な信号経路に設定して、当該信号経路に電流が流れなくなったら製品自体が機能しないようにするといった使用方法も考えられる。すなわち、動作伝達材１２をヒューズのように使用することが可能となる。
【符号の説明】
【００３０】
１０            寿命設定装置
１１            カウンタ
１２            動作伝達材
１３            対象接続部
１４            第一フック部
１５            第二フック部
１６            破断部
１７            移動制限壁
１８            オーステナイト系鋼材
１９            マルテンサイト化処理部
２０            動作伝達材移動手段
２１            移動補助板
２２            切り欠き部
２３            正常領域凹部
２４            破断領域凹部
【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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