(57)【要約】      （修正有）【課題】一対のアーム部材を回動可能に支持した際に、回動方向に直交する方向の重力や外力による垂れを防止できるアーム接続構造を提供する。【解決手段】第２のアーム２２をシャフト３０に固定するとともに、第１のアーム２１をシャフト３０に回動可能に接続する。そして、第１のアーム２１には、第１のアーム２１の自重によってシャフト３０に常時接触する接触子４１を設け、第１のアーム２１が自重や外力によって垂れるのを防止する。また、接触子４１がシャフト３０に接触する位置を調整する調整手段４２を設け、第１のアーム２１の鉛直方向の角度を調整可能とし、第１のアーム２１を水平に設定する精度が要求されないので設計および製作が容易になる。さらに、回動部におけるシャフト３０と第１のアーム２１の接続にネジ等を用いて接続していないので、回動に伴って締結部が緩むことがない。また、シャフト３０の構造が簡単で、部品点数を低減できる。【選択図】図２
2011064242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアームと第２のアームをシャフトにより回動可能に接続するアーム接続構造であって、
前記第２のアームは前記シャフトに固定され、前記第１のアームは前記シャフトに回動可能に接続され、
前記第１のアームには、前記第１のアームの自重によって前記シャフトと常に接触して、前記第１のアームが垂れるのを防止する接触子を設け、
前記接触子が前記シャフトに接触する位置を調整する調整手段を、前記第１のアームに設けたことを特徴とするアーム接続構造。
【請求項２】
前記接触子は、前記第１のアームが回動する際に、前記シャフトの周面を転がることを特徴とする請求項１記載のアーム接続構造。
【請求項３】
前記接触子は、弾性部材を介して前記第１のアームに取付けられ、
前記接触子は、前記弾性部材の弾性力により、常時前記シャフトに接触する方向に付勢されることを特徴とする請求項1または２記載のアーム接続構造。
【請求項４】
前記接触子の前記シャフトと接触する面および前記シャフトの前記接触子と接触する面に、互いに嵌合する凹凸を設け、
前記凹凸が、鉛直方向に交互に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項３のいずれかに記載のアーム接続構造。
【請求項５】
前記接触子の前記シャフトと接触する面および前記シャフトの前記接触子と接触する面に、互いに嵌合する凹凸を設け、
前記凹凸が、前記シャフトおよび前記接触子の周方向に交互に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項３のいずれかに記載のアーム接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アームとアームとを回動可能に接続するアーム接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のアームとアームとを回動可能に接続するアーム接続構造には、２つのアームの角度を任意の位置で固定できるものがある（例えば特許文献１参照）。
以下、図６により従来のアーム接続構造について説明する。
図６（Ａ）に示すように、このアーム接続構造１００は、第１のアーム１０１、第２のアーム１０２、ナット１０３と一体で樹脂等からなる別ピース１０４、ボルト１０５、ナット１０６を有する。
【０００３】
第１のアーム１０１には貫通孔１０７が形成され、ボルト１０５と反対側面には、図６（Ｂ）に示すように、貫通穴１０７を取り囲むようにナット１０３が嵌合する六角形のナット穴１０８が形成されている。また、第２のアーム１０２には、貫通孔１０９が形成され、別ピース１０４に対向する面には、複数個の突起部１１０が形成されている。
【０００４】
このように構成することにより、２つのアーム１０１、１０２間に別ピース１０４を挟み込んでボルト１０５で締付けるので、突起部１１０が別ピース１０４に食い込み、２つのアーム１０１、１０２の回転を、任意の位置で止めることができる。また、アーム１０１、１０２に作用した荷重が大きい場合には、別ピース１０４が弾性変形するので、突起部１１０が別ピース１０４表面を移動し、２つのアーム１０１、１０２の接触面における部品を破損を防止できるという効果を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−７４８３４号公報（第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した従来のアーム接続構造においては、第１のアーム１０１と第２のアーム１０２とを回動した際に、回動方向に対するガタは防止できるものの、回動方向に直交する方向のガタ、すなわち回動軸を鉛直にしたときの重力による垂れの防止は十分ではなかったという問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、一対のアーム部材を回動可能に支持した際に、回動方向に直交する方向の重力や外力による垂れを防止できるアーム接続構造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】
【０００８】
本発明のアーム接続構造は、第１のアームと第２のアームをシャフトにより回動可能に接続するアーム接続構造であって、前記第２のアームは前記シャフトに固定され、前記第１のアームは前記シャフトに回動可能に接続され、前記第１のアームには、前記第１のアームの自重によって前記シャフトと常に接触して、前記第１のアームが垂れるのを防止する接触子を設け、前記接触子が前記シャフトに接触する位置を調整する調整手段を、前記第１のアームに設けた構成を有している。
【０００９】
この構成により、第１のアームと第２のアームを、シャフトにより回動可能に接続する。このとき、第２のアームをシャフトに固定するとともに、第１のアームをシャフトに回動可能に接続する。そして、第１のアームには、第１のアームの自重によってシャフトに常時接触する接触子を設けたので、接触子がストッパーの役目を果たして、第１のアームが自重や外力によって垂れるのを防止できる。
【００１０】
また、接触子がシャフトに接触する位置を調整する調整手段を設けたので、第１のアームの鉛直方向の角度が調整可能となり、製作時に第１のアームを水平に設定する高い精度が要求されない。このため、設計および製作が容易になる。
【００１１】
さらに、シャフトとアームの接続にネジやナットを用いて接続していないので、回動に伴ってネジやナットが緩むことがない。また、シャフトの構造が簡単で、部品点数を低減できる。
【００１２】
また、本発明のアーム接続構造は、前記接触子は、前記第１のアームが回動する際に、前記シャフトの周面を転がる構成を有している。
【００１３】
この構成により、第１のアームが回動する際に、接触子はシャフトの周面を転がるので、第１のアームはスムーズに回動できる。
【００１４】
また、本発明のアーム接続構造は、前記接触子は、弾性部材を介して前記第１のアームに取付けられ、前記接触子は、前記弾性部材の弾性力により、常時前記シャフトに接触する方向に付勢される構成を有している。
【００１５】
この構成により、弾性部材による弾性力で接触子をシャフト側に付勢するので、接触子を常にシャフトに接触させることができる。従って、何らかの拍子にアームが持ち上がった場合でも、シャフトと接触子の接触を維持するので、下降した際に衝撃をやわらげることができる。また、アームに衝撃が作用した際に、弾性部材が衝撃を吸収するので、耐衝撃性に優れたアーム接続構造となる。
【００１６】
また、本発明のアーム接続構造は、前記接触子の前記シャフトと接触する面および前記シャフトの前記接触子と接触する面に、互いに嵌合する凹凸を設け、前記凹凸が、鉛直方向に交互に設けられた構成を有している。
【００１７】
この構成により、シャフトと接触子との接触面に、凹凸を鉛直方向に交互に設けたので、凹凸のガイドによりアームがスムーズに回動する。また、凹凸の嵌合により、アームの上下方向の遊びを低減できる。
【００１８】
さらに、本発明のアーム接続構造は、前記接触子の前記シャフトと接触する面および前記シャフトの前記接触子と接触する面に、互いに嵌合する凹凸を設け、前記凹凸が、前記シャフトおよび前記接触子の周方向に交互に設けられた構成を有している。
【００１９】
この構成により、シャフトと接触子との接触面に、凹凸を周方向に交互に設けたので、接触子を回転固定にした場合には、アームを軽いロック状態とすることができ、意図しないときにアームが回動するのを防止できる。また、アームを回動させる際には、アームを少し持ち上げることにより、凹凸の嵌合を外して回動させることができ、その後、アームを離すと再び凹凸が嵌合するため、アームを所望の位置に仮保持できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、第１のアームに、第１のアームの自重によってシャフトに常時接触する接触子を設けたので、接触子がストッパーの役目を果たして、第１のアームが回動方向に直交する方向の自重や外力によって垂れるのを防止できるという効果を有するアーム接続構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第１実施形態のアーム接続構造の使用状態を示す全体斜視図
【図２】本発明に係る第１実施形態のアーム接続構造の要部斜視図
【図３】本発明に係る第２実施形態のアーム接続構造の要部斜視図
【図４】本発明に係る第３実施形態のアーム接続構造の要部斜視図
【図５】本発明に係る第４実施形態のアーム接続構造の要部斜視図
【図６】（Ａ）は従来のアーム接続構造のヒンジ部の分解斜視図、（Ｂ）は第１のアームを別の側から見た斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態のアーム接続構造について、図面を用いて説明する。
図１に示すように、本発明に係る実施形態のアーム接続構造１０は、第１のアーム２１の一端と第２のアーム２２の一端を、シャフト３０を介して回動可能に接続するものである。ここでは、回動軸Ｌ１となるシャフト３０は略鉛直方向に設けられており、第１のアーム２１および第２のアーム２２は略水平面内を回動する。
【００２３】
第１のアーム２１および第２のアーム２２は、ともに、矩形断面を有する部材であるが、組み立て性のため、断面コ字状の２つの半体を、互いの開口を対向させてアーム接合ボルト２３（図２参照）で結合して、矩形断面としている。以後の説明において、第１のアーム２１の内部を説明する際には、断面コ字状の半体も第１のアーム２１と表示する。
【００２４】
図２に示すように、第１のアーム２１の一端と第２のアーム２２の一端との間には、シャフト３０が設けられている。シャフト３０は、一端が第２のアーム２２に固定され、他端は第２のアーム２２から外（図２において上方）に突出して、第１のアーム２１を回動可能に保持する。以後の説明において、特記する場合を除き、「シャフト３０」は第１のアーム２１側に突出している部分を主に示す。
【００２５】
断面コ字状の第１のアーム２１の天板２１１および底板２１２には、円形（図２においては半体を示しているので半円形）のシャフト保持穴２１３、２１４が設けられている。なお、天板２１１のシャフト保持穴２１３の内径をＲＡ、底板２１２のシャフト保持穴２１４の内径をＲＢで示す。
【００２６】
シャフト３０は、第１のアーム２１を回動可能に保持するシャフト本体３１と、シャフト本体３１の上端に設けられている鍔３２と、シャフト本体３１の下端に設けられている鍔３３を有する。鍔３２は、外径が第１のアーム２１の天板２１１のシャフト保持穴２１３の内径ＲＡよりも大きく、天板２１１の外（上）側に位置する。鍔３３は、底板２１２のシャフト保持穴２１４の内径ＲＢより大きく、底板２１２の外（下）側に位置する。なお、図中シャフト本体３１の径をＲＳで示す。
【００２７】
第１のアーム２１の内部において、第１のアーム２１の自重によってシャフト３０に近づく場所には、常にシャフト本体３１に接触する垂れ防止機構４０を設けた。ここで、シャフト３０に近づく場所とは、第１のアーム２１の天板２１１のシャフト保持穴２１３の内径ＲＡ、底板２１２のシャフト保持穴２１４の内径ＲＢ、シャフト本体３１の外径ＲＳの関係により、以下のように決定する。
【００２８】
ＲＳ＜ＲＡ＜ＲＢの場合、第１のアーム２１の張り出し量が大きい先端側（図２において右側）の底板２１２近傍とする（図２に示す場合）。この場合は、垂れ防止機構４０を設けるスペースが確保し易いので、望ましい。
ＲＳ＜ＲＢ＜ＲＡの場合、シャフト３０からの張り出し量が小さな基端側（図２中左側）における天板２１１近傍（図２中ハッチングで表示）とする。
ＲＳ＜ＲＡ＝ＲＢの場合、シャフト本体３１の上下方向中央部であれば、シャフト３０の左右どちら側でも良い。
【００２９】
以下、ＲＳ＜ＲＡ＜ＲＢの場合を例にとってついて説明する。
図２に示すように、垂れ防止機構４０は、シャフト３０に対して第１のアーム２１の先端側の底板２１２近傍に設けられている。
垂れ防止機構４０は、接触子４１および接触子４１を支持する調整手段である接触子固定金具４２を有する。
【００３０】
接触子固定金具４２は全体長方形状の板状部材であり、先端（図２中左側端部）には上下一対の板状部材である接触子支持板４２１、４２１が設けられ、基端部（図２中右側端部）には取付用の長穴４２２が設けられている。接触子４１は円板状の部材であり、接触子固定ネジ４４およびナット４５により、両接触子支持板４２１、４２１の間に固定されている。あるいは、接触子４１を回転可能に支持することもできる。なお、接触子固定ネジ４４を操作しやすいように、天板２１１には、ドライバー等の工具用の開口２１５が設けられている。
【００３１】
接触子固定金具４２は、調整手段である長穴４２２を介して固定用ネジ４３により第１のシャフト２１の内側面２１６に取付けられており、長穴４２２に沿って固定用ネジ４３の相対位置を移動させることにより、接触子固定金具４２を矢印Ａ方向に位置調整が可能となっている。これにより、シャフト本体３１に接触する接触子４１の位置調整が可能となっている。
【００３２】
この場合、シャフト本体３１と第１のアーム２１との接点は、接触子４１の表面Ｐ１と、天板２１１のシャフト保持穴２１３とシャフト本体３１との接点Ｐ２の２点となる。従って、接触子４１の位置を矢印Ａ方向に調整することにより、第１のアーム２１の矢印Ｂ方向の傾きを調整することができる。
【００３３】
以上、説明した第１実施形態に係るアーム接続構造１０によれば、第１のアーム２１と第２のアーム２２を、シャフト３０により回動可能に接続する。このとき、第２のアーム２２をシャフト３０に固定するとともに、第１のアーム２１をシャフト３０に回動可能に接続する。そして、第１のアーム２１には、第１のアーム２１の自重によってシャフト３０に常時接触する接触子４１を設けたので、接触子４１がストッパーの役目を果たして、第１のアーム２１が自重や外力によって垂れるのを防止できる。
【００３４】
また、接触子４１がシャフト３０に接触する位置を調整する調整手段として長穴４２２を設けたので、第１のアーム２１の鉛直方向の角度（図２において矢印Ｂ参照）が調整可能となり、第１のアーム２１を水平に設定する高い精度が要求されない。このため、設計および製作が容易になる。
【００３５】
さらに、シャフト３０とアーム２１、２２の接続にネジやナットを用いて接続していないので、回動に伴ってネジやナットが緩むことがない。また、シャフト３０の構造が簡単で、部品点数を低減できる。
【００３６】
また、接触子４１を回転可能に支持した場合には、第１のアーム２１がシャフト３０回りに回動する際に、接触子４１はシャフト３０の周面を転がるので、第１のアーム２１はスムーズに回動できる。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態のアーム接続構造を図３に示す。なお、前述した第１実施形態のアーム接続構造と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００３８】
図３に示すように、本発明の第２実施形態に係るアーム接続構造１０Ｂでは、垂れ防止機構４０Ｂにおいて、接触子４１を、弾性部材である例えばスプリングバネ４６を介して第１のアーム２１に取付けた。
【００３９】
すなわち、垂れ防止機構４０Ｂは、第１のアーム２１の内側面２１６に固定用ネジ４３で取付けられる弾性部材位置調整金具４８と、弾性部材位置調整金具４８のシャフト３０側に取付けられるスプリングバネ４６と、スプリングバネ４６の先端に取付けられて接触子４１を回転固定あるいは回転可能に保持する接触子ホルダ４７を有する。
【００４０】
弾性部材位置調整金具４８は、金属板を全体Ｌ字形状に折り曲げて形成されており、第１のアーム２１の内側面２１６と平行な面に長穴４８１を有する。スプリングバネ４６は、弾性部材位置調整金具４８の先端面に、シャフト３０に向かって取付けられている。スプリングバネ４６の先端には、全体コ字状の接触子ホルダ４７が取付けられており、接触子ホルダ４７には、接触子固定ネジ４４およびナット４５により接触子４１が保持されている。
【００４１】
従って、弾性部材位置調整金具４８の固定位置を図３中矢印Ａ方向に調整することにより、接触子４１をシャフト３０に押し付けるスプリングバネ４６の付勢力を調整して、第１のアーム２１が水平になるように調整する。
【００４２】
以上、説明した第２実施形態に係るアーム接続構造１０Ｂによれば、前述した第１実施形態に係るアーム接続構造１０の効果に加えて、スプリングバネ４６による弾性力で接触子４１をシャフト３０側に付勢するので、接触子４１を常にシャフト３０に接触させることができる。従って、何らかの拍子に第１のアーム２１が持ち上がった場合でも、シャフト３０と接触子４１の接触を維持するので、下降した際に衝撃をやわらげることができる。
また、第１のアーム２１に衝撃が作用した際に、スプリングバネ４６が衝撃を吸収するので、耐衝撃性に優れたアーム接続構造１０Ｂとなる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態のアーム接続構造を図４に示す。なお、前述した第１実施形態および第２実施形態のアーム接続構造と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００４４】
図４に示すように、本発明の第３実施形態に係るアーム接続構造１０Ｃの垂れ防止機構４０Ｃでは、接触子４１Ｃの表面に、上下方向に交互に並ぶ凹凸４９を設けるとともに、接触子４１Ｃが接触するシャフト３０Ｃの部分に、接触子４１Ｃの凹凸４９と相互に嵌合する凹凸３４を上下方向に交互に設けた。
その他の構成は、第１実施形態に係るアーム接続構造１０と同様である。なお、第２実施形態の垂れ防止機構４０Ｂのように、弾性部材で接触子４１Ｃをシャフト３０側に付勢するようにすることもできる。
【００４５】
以上、説明した第３実施形態に係るアーム接続構造１０Ｃによれば、前述した第１実施形態に係るアーム接続構造１０の効果に加えて、シャフト３０Ｃと接触子４１Ｃとの接触面に、凹凸３４、４９を鉛直方向に交互に設けたので、凹凸３４、４９のガイドにより第１のアーム２１がスムーズに回動する。また、凹凸３４、４９の嵌合により、第１アーム２１の上下方向の遊びを低減できる。
【００４６】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態のアーム接続構造を図５に示す。なお、前述した第１実施形態〜第３実施形態のアーム接続構造と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
【００４７】
図５に示すように、本発明の第４実施形態に係るアーム接続構造１０Ｄの垂れ防止機構４０Ｄでは、接触子４１Ｄの表面に、周方向に交互に並ぶ凹凸５１を設けるとともに、接触子４１Ｄが接触するシャフト３０Ｄの部分に、接触子４１Ｄの凹凸５１と相互に嵌合する凹凸３５を周方向に交互に設けた。
その他の構成は、第１実施形態に係るアーム接続構造１０と同様である。なお、接触子４１Ｄを回転可能に保持する場合には、第２実施形態の垂れ防止機構４０Ｂのように、弾性部材で接触子４１Ｄをシャフト３０側に付勢するようにすることも可能である。
【００４８】
以上、説明した第４実施形態に係るアーム接続構造１０Ｄによれば、前述した第１実施形態に係るアーム接続構造１０の効果に加えて、シャフト３０と接触子４１Ｄとの接触面に、凹凸３５、５１を周方向に交互に設けたので、接触子４１Ｄの回転を固定する場合には、第１のアーム２１を軽いロック状態とすることができる。このため、意図しないときに第１のアーム２１が回動するのを防止できる。この場合、第１のアーム２１を回動させる際には、第１のアーム２１を少し持ち上げることにより、凹凸３５、５１の嵌合を外して回動させることができ、その後、第１のアーム２１を離すと再び凹凸３５、５１が嵌合するため、第１のアーム２１を所望の位置に仮保持できる。
【００４９】
なお、本発明のアーム接続構造は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態において、各アーム２１、２２が矩形断面の場合について例示したが、アーム２１、２２の断面形状は、特に限定するものではない。
【符号の説明】
【００５０】
１０  アーム接続構造
２１  第１のアーム
２２  第２のアーム
３０  シャフト
３４、４９  凹凸（鉛直方向の凹凸）
３５、５１  凹凸（周方向の凹凸）
４１  接触子
４２  接触子固定金具（調整手段）
４６  スプリングバネ（弾性部材）
【図１】
2011064242.tif 000003
【図２】
2011064242.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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