(57)【要約】      （修正有）【課題】カムに連なる操作手順を周方向に移動させて操作した際の操作量が大きいため、モーターで操作した場合には、消費電力が増大してしまう。操作手段の位置を切り換えて回転状態を制御する回転制御装置において、操作手段の操作量を低減させること。【解決手段】カム８の断面を半径方向外側に向かって広がる扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状にすると共に、その外周面に回転中心を中心とした円弧面を形成することで、操作手段の操作量を低減させると共に、回転体の状態を安定して保持できるようにした。【選択図】図１
2019203550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作手段の操作によって回転体の回転状態を切り換え可能な回転制御装置であって、
前記回転体の外周を取り囲んで設置された固定部材を備え、
前記固定部材には、前記回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部が設けられ、前記複数の空間部は、隣接する空間部において前記距離の増大する方向が相互に逆となるように設定されて、前記隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなし、前記組み合わせ空間部が、複数、前記回転体の外周に配置され、
前記空間部の各々には、前記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体が設置されると共に、前記組み合わせ空間部の中間には、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させるカムが設置され、
前記カムの各々には受動歯車が固着され、かつ、前記操作手段には前記受動歯車と噛み合い前記カムの姿勢を変更させる駆動歯車が設けられ、さらに、
前記カムの断面は半径方向外側に向かって広がる扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状であって、
前記操作手段は複数の位置の間で周方向に移動可能であり、前記操作手段が前記複数の位置のいずれかにあるときは、前記転動体が前記カム面と前記回転体との間に噛み込んで、前記回転体は回転不能状態となり、前記操作手段が前記複数の位置の他のいずれかにあるときは、前記カムに形成された前記円弧面が前記転動体に当接して前記転動体の噛み込みが解除され、前記回転体は回転可能状態となることを特徴とする回転制御装置。
【請求項２】
前記複数の組み合わせ空間部が、前記回転体の外周に均等な間隔で配置されている請求項１に記載の回転制御装置。
【請求項３】
前記操作手段と前記固定部材には、弾性的に乗り越えて係合することで前記操作手段の位置を保持する係合部が設けられている、請求項１又は２に記載の回転制御装置。
【請求項４】
前記カムの外周面には回転中心を中心とした円弧面が形成されている、請求項１乃至３のいずれかに記載の回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作手段の操作によって、回転体の回転状態を切り換え可能な回転制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
荷物運搬用の台車、キャリーバック等には、スムースな移動を可能とするため、小車輪であるキャスタが装着されており、キャスタは、設置場所を頻繁に移動するキャビネットや椅子、介護用ベッドなどの家具でも常套的に使用されている。キャスタを装着した場合には、例えば、装着した台車が荷物の積み降ろし時等に不測の動き出しを起こすことのないよう、キャスタを回転不能状態に拘束するストッパを設けることが多い。
【０００３】
ストッパは、キャスタ等の回転体の回転を許容する状態と回転を阻止する状態とに切り換える機能を備えたものであって、回転制御装置の一種である。このようなストッパとしては、キャスタ又はそれに固着された回転体に摩擦板等を押し付けて回転不能とするもの、あるいは、多数の凹凸部を備えた歯車状の掛止め部材をキャスタに固着し、掛止め部材に固定側部材を噛み合わせて回転不能に固定するものなどが知られている。
【０００４】
キャスタ等に設置するストッパとして、本願の出願人は、特許文献１に記載されたストッパを創案した。これは、楔形空間内に配置されたローラーの噛み込み作用で回転体を停止させる、いわゆるローラー型の一方向クラッチの原理を応用したものであって、このストッパについて図１１により説明する。図１１はストッパの構造を示す断面図である。
【０００５】
図１１を参照して説明すると、回転体ＲＳは固定部材ＦＭによって取り囲まれた状態で設置されている。固定部材ＦＭには、回転体ＲＳの外周との距離Ｘが周方向に変化するカム面ＣＳの形成された空間部Ｓ、つまり楔状の断面をなす空間部、が６個設けられ、この空間部Ｓは隣接する空間部Ｓにおいて上記距離Ｘの増大する方向が相互に逆となるように設定されている。そして、隣接する空間部Ｓは一対の組み合わせ空間部ＰＳをなし、この組み合わせ空間部ＰＳは回転体ＲＳの外周に周方向に間隔をおいて配置されている。空間部Ｓの各々には、上記距離Ｘが減少する方向にばねＳＰにより押圧された転動体ＲＢが設置されると共に、組み合わせ空間部ＰＳの中間には、転動体ＲＢを上記距離Ｘが増大する方向に移動させるカムＣが設置されている。カムＣの各々には受動歯車ＲＧが固着され、カムＣは、受動歯車ＲＧと噛み合う駆動歯車ＡＧを有する操作手段ＣＭによって姿勢が変更される。操作手段ＣＭはレバー部Ｌを備え、レバー部Ｌを操作することで図１１（ａ）に示す片側操作位置と、図１１（ｂ）に示す他側操作位置との間で移動可能である。
【０００６】
操作手段ＣＭが片側操作位置にある状態にあっては、図１１（ａ）に示すとおり、カムＣは転動体ＲＢから離隔し、転動体ＲＢはばねＳＰのばね力によって上記距離Ｘが減少する方向に移動した状態に位置する。そうすると、転動体ＲＢはカム面ＣＳと回転体ＲＳとの間で噛み合い、回転体ＲＳは回転不能となる（双方向ロック状態）。一方、操作手段ＣＭが他側操作位置にある状態にあっては、図１１（ｂ）に示すとおり、カムＣが転動体ＲＢをばねＳＰのばね力に抗して上記距離Ｘが増大する方向に移動させる。そうすると、転動体ＲＢの噛み込みは解除され、回転体ＲＳは回転可能な状態となる（双方向フリー状態）。
【０００７】
回転制御装置は、回転体の回転が双方向ロック状態と双方向フリー状態との間で切り換え可能な上述したとおりのストッパに限らず、回転体の回転が双方向ロック状態と一方向フリー状態との間で切り換え可能な装置、又は回転体の回転が許容される正逆いずれかの方向を反転可能な装置、或いは回転体の回転が双方向フリー状態と一方向ロック状態との間で切り換え可能な装置も含まれる。このような装置として、本願の出願人は、特許文献２に記載された装置も創案した。これは、図１１に示すストッパのカムＣにおけるカムローブＣＲの個数及び配置を変更したものである。すなわち、図１１に示すストッパの駆動カムＡＣにおいては、カムローブＣＲが１８０度の角度間隔をおいて２つ配置されていたが、これを、図１２（ａ）に示すとおり、１つのみ配置するようにすれば、回転体の回転が双方向ロック状態と一方向フリー状態との間で切り換え可能な装置となる。また、図１２（ｂ）に示すとおり、２つのカムローブＣＲを９０度の角度間隔で配置することで、回転体の回転が許容される正逆いずれかの方向を反転させることができる装置となる。さらにまた、図１２（ｃ）に示すとおり、３つのカムローブＣＲを９０度の角度間隔で配置することで、回転体の回転が双方向フリー状態と一方向ロック状態との間で切り換え可能な装置となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第６０６４０６７号
【特許文献２】特許第６２１２５９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したストッパ等の回転制御装置は、操作手段の操作によって回転体の回転状態を容易に切り換えることができる。しかしながら、上述した回転制御装置にあっては、図１１に示すとおり、カムＣの断面がいわば卵型であることから、カムに連なる操作手段を周方向に移動させてこれを操作した際の、カムＣが転動体ＲＢの外周面に当接してから、カム面ＣＳと回転体ＲＳとの間の転動体ＲＢの噛み込みが解除されるまでの回転角度、つまり操作手段の操作量が大きい。そのため、操作手段をモーターで操作した場合には、このモーターの消費電力が増大してしまう。
本発明は、図１１のストッパと同様な機構を用い、カムに連なる操作手段の位置を切り換えて回転状態を制御する回転制御装置において、操作手段の操作量を低減させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題に鑑み、本発明は、カムの断面を扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状にすると共にその外周面に回転中心を中心とした円弧面を形成することで、操作手段の操作量を低減させると共に、回転体の状態を安定して保持することができるようにしたものである。即ち、本発明は、
「操作手段の操作によって回転体の回転状態を切り換え可能な回転制御装置であって、
前記回転体の外周を取り囲んで設置された固定部材を備え、
前記固定部材には、前記回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部が設けられ、前記複数の空間部は、隣接する空間部において前記距離の増大する方向が相互に逆となるように設定されて、前記隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなし、前記組み合わせ空間部が、複数、前記回転体の外周に配置され、
前記空間部の各々には、前記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体が設置されると共に、前記組み合わせ空間部の中間には、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させるカムが設置され、
前記カムの各々には受動歯車が固着され、かつ、前記操作手段には前記受動歯車と噛み合い前記カムの姿勢を変更させる駆動歯車が設けられ、さらに、
前記カムの断面は半径方向外側に向かって広がる扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状であって、
前記操作手段は複数の位置の間で周方向に移動可能であり、前記操作手段が前記複数の位置のいずれかにあるときは、前記転動体が前記カム面と前記回転体との間に噛み込んで、前記回転体は回転不能状態となり、前記操作手段が前記複数の位置の他のいずれかにあるときは、前記カムに形成された前記円弧面が前記転動体に当接して前記転動体の噛み込みが解除され、前記回転体は回転可能状態となる」
ことを特徴とする回転制御装置となっている。
【００１１】
前記複数の組み合わせ空間部が、前記回転体の外周に均等な間隔で配置されているのがよい。
前記操作手段と前記固定部材には、弾性的に乗り越えて係合することで前記操作手段の位置を保持する係合部が設けられているのがよい。
カムの外周面には回転中心を中心とした円弧面が形成されているのがよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の回転制御装置では、回転体を取り囲む固定部材には、回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部が設けられる。隣接する空間部は一対の組み合わせ空間部をなし、空間部の各々には、上記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体が設置されると共に、その中間には、転動体を上記距離が増大する方向に移動させるカムが設置される。カムの各々には受動歯車が固着されており、カムの姿勢は受動歯車と噛み合う駆動歯車を備えた操作手段によって変更可能である。操作手段は複数の位置の間で移動可能である。
こうした点は、図１１等に記載した従来の回転制御装置と同じであるが、本発明においては、カムの断面は扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状であってその外周面には回転中心を中心とした円弧面が形成されている。
【００１３】
本発明の回転制御装置の作動も、基本的には従来の回転制御装置と同様である。操作手段の位置が上記複数の位置のいずれかにあるとき、つまり後述する図１で示す状態にあるときにおいては、カムが転動体から離隔し、転動体はばねによって上記距離の減少する方向に押圧され、カム面と回転体との間で噛み込み、回転体は、回転不能な状態となる。一方、操作手段の位置が上記複数の位置の他のいずれかにあるとき、つまり後述する図２で示す状態においては、カムは転動体と当接して、これをばねの押圧力に抗して上記距離の増大する方向に移動させ、回転体は回転可能な状態となる。
ここで、本発明の回転制御装置にあっては、転動体に当接するカムの断面は半径方向外側に向かって広がる扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状であることから、操作手段を僅かに周方向に移動させるだけでカムが転動体に当接して転動体の噛み込みを解除させることができる。従って、操作手段をモーターで操作する場合には、このモーターの消費電力を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の回転制御装置を、双方向ロック状態と双方向フリー状態との間で切り換えることができるように構成した実施例の全体的な構造を示す図である。
【図２】図１において操作手段を操作した状態の図である。
【図３】図１に示す回転制御装置を構成する部品の組み立て図である。
【図４】図１に示す回転制御装置の固定部材の構成を示す図である。
【図５】図１に示す回転制御装置の回転体の単体図である。
【図６】図１に示す回転制御装置のカムを拡大して示す単体図である。
【図７】図１に示す回転制御装置の操作手段の単体図である。
【図８】操作手段と固定円板との組み合わせの変形例を拡大して示す図である。
【図９】操作手段と固定円板との組み合わせの更なる変形例を拡大して示す図である。
【図１０】図６に示すカムの変形例を示す図である。
【図１１】出願人が創案した従来の回転制御装置の構造を示す図である。
【図１２】図１１に示す回転制御装置におけるカムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、回転体の回転状態を切り換える本発明の回転制御装置について説明する。まず、回転体の回転を双方向ロック状態と双方向フリー状態との間で切り換えることができるストッパの実施例について、図１及び図２にその全体図を示し、図３には、各構成部品の組み立て図を斜視図によって示し、図４乃至図７には、主要な構成部品を単品で示す。
【００１６】
図１乃至図３に示すように、本実施例のストッパは固定部材２を備え、固定部材２内には、双方向の回転を阻止する（双方向ロック）状態と、双方向の回転を許容する（双方向フリー）状態とに切り換える対象物である回転体４と、回転体４の動作状態を切り換える円柱形状の転動体６と、転動体６を押圧するばね７と、ばね７の押圧に抗して転動体６を作動させるカム８を備えたカム体９と、カム体９の姿勢を操作する操作手段１０とが配設されている。
【００１７】
固定部材２は、ハウジング１２と、これの内側に固定される固定リング１４及び固定円板１６とを含む。
【００１８】
主に図４を参照して説明すると、ハウジング１２は、略円環板形状の基板１８と、これの軸方向片側面においてこれと同心に軸方向に延出する円筒形状の外側壁２０とを有する。基板１８における外側壁２０よりも半径方向内側には、外側縁が全体的に９個の半円を等角度間隔で接続してなる凹領域２２が形成されている（図３を参照）。凹領域２２の内周縁部には、軸方向に僅かに突出した断面矩形の円環突条２４が形成されている。凹領域２２には更に、第一の支持片２６及び第二の支持片２８並びに第三の支持片３０が形成されている。第一の支持片２６は円環突条２４よりも僅かに外側の位置において周方向に等角度間隔をおいて４つ設けられている。第二の支持片２８及び第三の支持片３０は凹領域２２の外側縁部において周方向に等角度間隔をおいて４個ずつ交互に設けられている。第一の支持片２６の各々と第二の支持片２８の各々の周方向角度位置は整合している。いずれの支持片も円弧状であって、断面は軸方向に起立した矩形である。第一の支持片２６及び第二の支持片２８は第三の支持片３０よりも半径方向の肉厚が小さい。凹領域２２には更に、カム１０を回転可能に軸支するための断面円形の支持孔３２が周方向に等角度間隔をおいて４個形成されている。支持孔３２の各々は第三の支持片３０の各々の周方向角度位置と整合している。凹領域２２よりも外側であって且つ基板１８における外側壁２０よりも半径方向内側には略矩形形状で貫通した補助穴３４が９０度の角度間隔をおいて３つ設けられている。補助穴３４は後述するとおりにしてハウジング１２と組み合わされた固定リング１４を、ハウジング１２から取り外す際に使用されるものである。基板１８における外側壁２０よりも外側の外周縁部には本実施例のストッパを外部の装置に取り付けるために使用される取付穴３６ａ及び取付切欠き３６ｂが夫々３つずつ形成されている。
【００１９】
外側壁２０の内周面には、周方向に９０度の角度間隔をおいて３個の軸方向に延びる断面矩形の溝３８が形成されており（夫々を番号３８ａ乃至ｃで表す）、溝３８の夫々の上端部には係合片４０が設けられている。図示の実施例においては、周方向に見て溝３８と補助穴３４の位置は整合している。外側壁２０における、周方向に見て溝３８ｂが形成された周方向角度位置の直径方向反対側の上端部には、周方向に略９０度の角度範囲に渡って延在する断面矩形の切欠き４２が形成されている。外側壁２０の内周面の上端部には、溝３８及び切欠き４２が形成されている部位を除いて内径を幾分拡径させることによって肩面４４が形成されている。
【００２０】
固定リング１４の内周面には円弧状の切欠き４６が周方向に等角度間隔をおいて４個形成されている。固定リング１４の内周面における、周方向に隣接する切欠き４６の間には夫々カム面４８ａ、４８ｂが形成されている。カム面４８ａ、４８ｂは、後述するとおりにしてハウジング１２内で回転体６と組み合わされた際に、回転体６の外周面との間の距離Ｄが周方向に変化し且つこの距離Ｄの増大する方向が相互に逆となるように設定される（図１及び図２のＣ部拡大図も参照）。つまり、カム面４８ａは、図４（ｂ）において二点鎖線で示す仮想円４８における周方向に見て隣接する２つの切欠き４６の中央位置４８ｃから周方向片側に向かって半径方向内側に漸次傾斜しながら弧状に延びて中央位置４８ｃの周方向片側に位置する切欠き４６に接続されている。一方、カム面４８ｂは上記中央位置４８ｃから周方向他側に向かって半径方向内側に漸次傾斜しながら弧状に延びて中央位置４８ｃの周方向他側に位置する切欠き４６に接続されている。
【００２１】
固定円板１６には円形の中央穴５０が形成されている。中央穴５０の周囲には円環形状の凹領域５２が形成され、この凹領域５２の内周縁部には軸方向に僅かに突出した断面矩形の円環突条５４が形成されている。円環突条５４よりも径方向外方には貫通した円形の支持孔５６が周方向に等角度間隔をおいて４個形成されている。支持孔５６よりも径方向外方であって且つ固定円板１６の外周縁部には、周方向に延在する略円弧形状の動作溝５８が周方向に等角度間隔をおいて４個形成されている。夫々の動作溝５８は周方向に見て隣接する２つの支持孔５６の中心の間に設けられている。動作溝５８の周方向中央における半径方向外側を向いた面には周方向に延在する円弧状の切欠き６０が形成されている。動作溝５８には係合部も形成されている。図示の実施形態においては、係合部は、係合突起６２ａ、６２ｂである。係合突起６２ａ、６２ｂは共に同一形状であり、断面は略円弧形状である。係合突起６２ａ、６２ｂは動作溝５８における半径方向内側を向いた面に夫々１個ずつ設けられている。更に詳しくは、係合突起６２ａは動作溝５８における周方向片側に位置すると共に係合突起６２ｂは動作溝５８における周方向他側に位置し、係合突起６２ａと係合突起６２ｂは周方向に交互に配置されている。
【００２２】
主に図５を参照して説明すると、回転体４は、円板形状の回転主部６４を備える。回転主部６４の軸方向片側面には、円板形状であって回転主部６４と同心であるがこれよりも小径の突出部６６が固着されている。回転体４の中央には軸方向に貫通して延びる軸穴７０が形成されている。
【００２３】
主に図６を参照して説明すると、カム体９は、円板の一部に外歯歯車の一部である受動歯車７２が固着された板状の基部７４を有している。基部７４の片側面の中央には円柱形状の支持台７６が固着されている。支持台７６の中央には軸方向に延びる中実棒状のカム軸７８が固着されており、このカム軸７８の外周面にカム８が１８０度の角度間隔をおいて２つ配置されている。カム８はカム軸７８の基端から先端部にかけて軸方向に延在している。カム８の断面は扇の周方向片側の一部を除去した形状であり（所望ならば、カム８の断面は扇形状であってもよい）、カム軸７８の外周面から半径方向外方に向かって直線状に延びる周方向他側面８ａと、カム軸７８の外周面から半径方向外方且つ周方向他側に向かって傾斜して直線状に延びる周方向片側面８ｂと、カム８の回転中心を中心とした円弧面８ｃ（外周面）とを備えている。基部７４の片側面における支持台７６の外側には断面矩形の片側円環突条８０が形成されている。基部７４の他側面には断面矩形の他側円環突条８２も形成されている。片側円環突条８０と他側円環突条８２の内径及び外形並びに軸方向突出長さは等しく、中心は共にカム８の回転中心と同軸である。
【００２４】
図１乃至図３と共に図７を参照して説明すると、操作手段１０は、円板状の基部８４と、この基部８４の所定角度領域において半径方向外方に延びるレバー部８６とを備えている。基部８４の外周縁部８８よりも内側の片側面は凹状であって、その中央には円筒壁９２が設けられている。円筒壁９２の外周面には外歯歯車である駆動歯車９４が形成され、円筒壁９２の端面の内周縁部には断面矩形の円環突条９６が形成されている。基部８４の片側面における外周縁部８８よりも幾分径方向内側には、係合部が設けられている。図示の実施形態においては、係合部は軸方向に突出する係合突起９８ａ、９８ｂである。係合突起９８ａ、９８ｂは共に同一形状であり、断面形状は、円弧状の外側中央面１００ａと、外側中央面１００ａの周方向両側端から周方向外側に向かって夫々半径方向内側に傾斜して直線状に延びる外側傾斜面１００ｂとを有する。係合突起９８ａ、９８ｂは周方向に間隔をおいて２個ずつ設けられている。外周縁部８８の上端部には周方向に９０度の角度間隔をおいて３個の切欠き１０２が形成されている。基部８４の他側面の外周縁部８８においてレバー部８６が設けられた角度領域を除いた円弧状部位には、この部位の外径を幾分小さくすることで肩面１０４が形成されている。
【００２５】
図１乃至図３と共に図４乃至図７を参照して説明を続けると、上述したとおりの各構成部品は以下のとおりにして組み合わされる。
まず、ハウジング１２に回転体６及び固定リング１４を配置する。回転体６は回転主部６４が第一の支持片２６の内周面と対向しこれによって回転可能な状態で支持される。固定リング１４は切欠き４６が第三の支持片３０と係合してハウジング１２に対して回転不能となる。次いで、転動体６を固定リング１４のカム面４８ａ及び４８ｂと回転体４の回転主部６４の外周面との間に配置するとともに、ばね７をハウジング１２の第一の支持片２６と第二の支持片２８との間に配置する。この状態にあっては、全ての転動体６はばね７によって回転体４の外周面との間の距離Ｄが減少する方向に押されてカム面４８ａ、４８ｂと回転主部６４の外周面との間に噛み込む。次いで、固定円板１６をハウジング１２内に配置する。固定円板１６は動作溝５８に形成された切欠き６０が第二の支持片２８と係合してハウジング１２に対して回転不能となる。このとき、円環突条５４が回転体６の回転主部６４の側面に当接する。次いで、固定円板１６の支持孔５６にカム体９のカム軸７８、カム８、及び支持台７６を挿通させて、カム体９を固定円板１６と組み合わせる。このとき、片側円環突条８０が固定円板１６に当接する。その後に、操作手段１０をハウジング１２に配置して外側壁２０の内側をシールする。操作手段１０は、駆動歯車９４がカム体９の受動歯車７２と噛み合うとともに周方向においてレバー部８６がハウジング１２の切欠き４２と整合した状態でハウジング１２と組み合わされ、操作手段１０は複数の位置の間で移動可能となる。図示の実施例においては、操作手段１０は切欠き４２の形成された角度範囲内において周方向に回動可能であり、操作手段１０はレバー８６を回動させることで図１に示す片側操作位置と図２に示す他側操作位置の間で移動可能である。操作手段１０がハウジング１２と組み合わされた状態にあっては、ハウジング１２の係合片４０が操作手段１０の肩面１０４と係合することで操作手段１０はハウジング１２から脱落することが防止され、基部８４がハウジング１２内の各部材を軸方向に支持する。これにより、外周縁部８８がハウジング１２の肩面４４と対向乃至当接し、円環突条９６が回転体６の回転主部６４の側面に当接し、カム体９の他側円環突条８２が基部８４に当接する。操作手段１０がハウジング１２と組み合わされた状態にあってはさらに、係合突起９８ａ、９８ｂが固定円板１６の動作溝５８内に位置する。
【００２６】
上述したとおりにして組み合わされた本願発明における回転制御装置にあっては、図１及び図２の断面図Ｂ−Ｂ及びＣ部拡大図を参照することによって理解されるとおり、固定リング１４に形成されたカム面４８ａ、４８ｂと回転体６の外周面との間に複数の空間部１０６が設けられ、空間部１０６の各々には上記距離Ｄが減少する方向にばね７により押圧された転動体６が設置されている。隣接する空間部１０６におけるカム面４８ａ、４８ｂと回転体６の外周面との間の距離Ｄの増大する方向は相互に逆となり、隣接する空間部１０６が一対の組み合わせ空間部１０８をなす。そして、組み合わせ空間部１０８は回転体４の外周に均等な間隔で複数配置され、夫々の組み合わせ空間部１０８の中間、図示の実施例においては中央、にはカム８が配置されている。
【００２７】
続いて、図１及び図２を参照して、本実施例におけるストッパの作動について説明する。
操作手段１０が図１に示す片側操作位置にあるときは、図１の断面図Ｂ−Ｂ及びＣ部拡大図に示すとおり、円弧面８ｃは転動体６から離隔している。これにより、全ての転動体６はばね７によって回転体６の外周面との間の距離Ｄが減少する方向に押されてカム面４８ａ、４８ｂと回転体４の回転主部６４の外周面との間に噛み込み、回転体４の回転は双方向に阻止される（双方向ロック）。
【００２８】
一方、操作手段１０のレバー部８６を操作して操作手段１０が図１に示す片側操作位置から図２に示す他側操作位置に周方向に移動されると、操作手段１０に設けられた駆動歯車９４が同図において時計方向に回転され、これと噛み合う受動歯車７２と一体のカム８が反時計方向に回転する（図１と図２とを比較参照されたい）。これにより、図２のＣ部拡大図に示すとおり、カム軸７８の外周面に配置された２つのカム８の円弧面８ｃ、更に詳しくはこれの周方向他端部（つまり周方向他側面８ａが形成されている側の周方向端部）が夫々カム軸７８の周方向両側に位置する転動体６の夫々に当接してこれらをばね７のばね力に抗して距離Ｄが増大する方向へ同時に移動させ、転動体６の噛み込みを解除して回転体４の回転を双方向に回転可能にする（双方向フリー）。このとき、本発明の回転制御装置においては、カム８の断面は半径方向外側に向かって広がる扇の周方向片側の一部を除去した形状であることから、操作手段１０を僅かに周方向に移動させる（つまり操作する）だけでカム８が転動体６に当接し、転動体６の噛み込みを解除させることができる。つまりカム８の断面形状が上記のとおりであるゆえに、操作手段１０の操作量を低減させることが可能となる。このことから、操作手段１０をモーターで操作した場合には、このモーターの消費電力を低減させることが可能となる。さらに、図示の実施例においては、転動体６に当接するカム８の外周面は、カム８の回転中心を中心とする円弧面８ｃとなるようにして形成されているため、振動などの外力により転動体６に当接するカム８の接触点が多少変動したとしても、接触点における法線が必ず回転中心を通るので、カム８には回転モーメントが作用しない。そのため、カム８の姿勢を安定して保持することができる。
【００２９】
本実施例にあっては、操作手段１０及び固定部材２に夫々係合突起６２ａ、６２ｂ、９８ａ、９８ｂが設けられており、操作手段１０に設けられた係合突起９８ａ、９８ｂが固定部材２に設けられた係合突起６２ａ、６２ｂを弾性的に乗り越えて係合することで、操作手段１０の位置が保持される。即ち、操作手段１０が図１に示す片側操作位置にあるときは、操作手段１０の係合突起９８ａは固定円板１６の動作溝５８の周方向片側端部であって且つこれの内周面に形成された係合突起６２ａよりも周方向外側に位置し、操作手段１０の係合突起９８ａが固定円板１６の係合突起６２ａと係合することで操作手段１０が片側操作位置に保持される。操作手段１０が図１に示す片側操作位置から図２に示す他側操作位置に操作されると、操作手段１０の係合突起９８ａが固定円板１６の係合突起６２ａを弾性的に乗り越えて動作溝５８内を周方向他側に移動する。このとき、操作手段１０の係合突起９８ｂは、図２に示すとおり、固定円板１６の係合突起６２ｂを弾性的に乗り越えて、動作溝５８の周方向他側端部であって且つこれの内周面に形成された係合突起６２ｂよりも周方向外側に位置することとなり、操作手段１０の係合突起９８ｂが固定円板１６の係合突起６２ｂと係合することで操作手段１０が他側操作位置に保持される。そのため、本実施例の回転制御装置にあっては、振動等の種々の外力によって操作手段の位置が変更されてしまうおそれはなく、回転体６の回転状態を安定して維持することが可能となる。また、操作手段１０の係合突起９８ｂが固定円板１６の係合突起６２ｂを弾性的に乗り越える時には、反力によりいわゆる節度感が生じ、操作者は、操作手段１０の位置が変更されたことを確実に認識できるようになる。
【００３０】
図示の実施例においては、操作手段１０と固定円板１６に設けられた係合部は共に係合突起であったが、これに替えて、一方を係合凸部とすると共に他方を係合凹部としてもよい。また、操作手段と固定円板とを適宜の弾性部材を用いて相互に係合するようにしてもよい。これについて図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９は何れも操作手段と固定円板とを弾性部材を介して組み合わせた状態の変形例を示す図である。
図８に示す変形例では、固定円板１６ａ（容易に理解できるように薄墨を付している）の外周には所定の角度間隔をおいて２個の円弧状の係合凹部６２ａが形成されている。一方、操作手段１０ａのレバー部８６ａの内部には径方向に直線状に延びる空間が形成されており、かかる空間にはコイルばね１０８ａによって径方向内側に付勢されたボール１１０ａが部分的に収容されている。図９に示す変形例では、ボール１１０ａがコイルばね１０８ａによって弾性的に固定円板１６ａの係合凹部６２ａに嵌り込むことで、操作手段１０ａが片側操作位置又は他側操作位置に保持される。
図９に示す変形例では、固定円板１６ｂ（容易に理解できるように薄墨を付している）の外周には所定の角度間隔をおいて２個の円弧状の係合凹部６２ｂが形成されている。固定円板１６ｂの外周には更に、径方向に直線状に延びる切欠き１１２ｂが２つ周方向に間隔をおいて形成されている。そして、固定円板１６ｂの外周と操作手段１０ｂの外周縁部８８ｂとの間には全体的に円弧状である板ばね１０８ｂ（容易に理解できるようにハッチングを付している）が配置されている。板ばね１０８ｂは、両端部が切欠き１１２ｂに各々嵌入せしめられることで固定円板１６ｂと相対回転不能な状態で組み合わされ、両端部を除く部分は固定円板１６ｂの外周から径方向外方に幾分離隔して位置している。板ばね１０８ｂの、周方向に見て固定円板１６ｂの係合凹部６２ｂと対応する位置には、切欠き１１２ｂと対応する凹部１１４ｂが形成されている。操作手段１０ｂの外周縁部８８ｂの内周面は、ここに形成された突出部１１６ｂを除いて板ばね１０８ｂから径方向外方に幾分離隔している。突出部１１６ｂの断面形状は係合凹部６２ｂ及び凹部１１４ｂと対応した形状である。図１０に示す変形例では、突出部１１６ｂが板ばね１０８ｂの凹部１１４ｂに弾性的に嵌り込むことで、操作手段１０ｂが片側操作位置又は他側操作位置に保持される。
【００３１】
図１乃至図７を参照して、本発明の回転制御装置を回転体の回転が双方向ロック状態と双方向フリー状態との間で切り換え可能なストッパとして構成した実施例について説明したが、本発明の回転制御装置は上述したとおりのストッパに限らず、回転体の回転が双方向ロック状態と一方向フリー状態との間で切り換え可能な装置、又は回転体の回転が許容される正逆いずれかの方向を反転可能な装置、或いは回転体の回転が双方向フリー状態と一方向ロック状態との間で切り換え可能な装置にも適用することができる。即ち、上述したストッパにおいてカムは周方向に１８０度の角度間隔で２つ配置されていたが、これに替えて図１０（ａ）に示すとおりカム８´を１つのみ配置するようにすれば、回転体の回転が双方向ロック状態と一方向フリー状態との間で切り換え可能な装置となる。また、図１０（ｂ）に示すとおり、カム８´を９０度の角度間隔で２つ配置するようにすれば、回転体の回転が許容される正逆いずれかの方向を反転させることができる装置となる。さらにまた、図１０（ｃ）に示すとおり、カム８´´´を９０度の角度間隔で３つ配置するようにすれば、回転体の回転が双方向フリー状態と一方向ロック状態との間で切り換え可能な装置となる。このようなカムの配置による回転制御装置の作動形態を変更することの詳細については上述した特許文献２を参照されたい。
【００３２】
以上詳述したとおり、本発明の回転制御装置は、カムの断面を半径方向外側に向かって広がる扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状にすることで、操作手段の操作量を低減させるようにしたものである。本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。例えば、上記の実施例においては、固定部材に設けられた係合突起は固定円板に形成された動作溝に１つずつ配設されていたが、これに替えて、動作溝に２つずつ配設するようにしてもよい。つまり、上記の実施例においては、固定部材の係合突起の各々は、操作手段が片側操作位置或いは他側操作位置のいずれか一方のみでしか操作手段の係合突起と係合しなかったが、固定部材に設けられた係合突起を動作溝に２つずつ配設して、操作手段が片側操作位置にあるときは固定部材に設けられた２つの係合突起の一方が、操作手段が他側操作位置にあるときは固定部材に設けられた２つの係合突起の他方が夫々操作手段の係合突起と係合するようにしてもよい。このようにすれば、より一層確実に操作手段の位置を保持することが可能となる。また、上記の実施例においては、転動体６は円柱形状であったが、これに替えて球形状としてもよい。更にまた、上記の実施例においては、操作手段は２つの位置の間で移動可能であったが、操作手段は３つ以上の位置の間で移動可能であってもよい。例えば、カムを図１０（ｃ）に示すように設置した場合には、カム体が９０度ずつ２度回転することができるように操作手段を３つの位置の間で移動可能とすることで、一方向フリー状態と、双方向フリー状態と、他方向フリー状態との間で切り換えることができる装置となる。
【符号の説明】
【００３３】
２：固定部材
４：回転体
６：転動体
７：ばね
８：カム
８ｃ：円弧面
９：カム体
１０：操作手段
１２：ハウジング
１４：固定リング
１６：固定円板
７２：受動歯車
９４：駆動歯車
１０６：空間部
１０８：組み合わせ空間部
【図１】
2019203550.tif 000003
【図２】
2019203550.tif 000004
【図３】
2019203550.tif 000005
【図４】
2019203550.tif 000006
【図５】
2019203550.tif 000007
【図６】
2019203550.tif 000008
【図７】
2019203550.tif 000009
【図８】
2019203550.tif 000010
【図９】
2019203550.tif 000011
【図１０】
2019203550.tif 000012
【図１１】
2019203550.tif 000013
【図１２】
2019203550.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月23日(2018.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
操作手段の操作によって回転体の回転状態を切り換え可能な回転制御装置であって、
前記回転体の外周を取り囲んで設置された固定部材を備え、
前記固定部材には、前記回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部が設けられ、前記複数の空間部は、隣接する空間部において前記距離の増大する方向が相互に逆となるように設定されて、前記隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなし、前記組み合わせ空間部が、複数、前記回転体の外周に配置され、
前記空間部の各々には、前記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体が設置されると共に、前記組み合わせ空間部の中間には、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させるカムが設置され、
前記カムの各々には受動歯車が固着され、かつ、前記操作手段には前記受動歯車と噛み合い前記カムの姿勢を変更させる駆動歯車が設けられ、さらに、
前記カムの断面は半径方向外側に向かって広がる扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状であって、
前記操作手段は複数の位置の間で周方向に移動可能であり、前記操作手段が前記複数の位置のいずれかにあるときは、前記転動体が前記カム面と前記回転体との間に噛み込んで、前記回転体は回転不能状態となり、前記操作手段が前記複数の位置の他のいずれかにあるときは、前記カムが前記転動体に当接して前記転動体の噛み込みが解除され、前記回転体は回転可能状態となることを特徴とする回転制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記の課題に鑑み、本発明は、カムの断面を半径方向外側に向かって広がる扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状にすることで、操作手段の操作量を低減させるようにしたものである。即ち、本発明は、
「操作手段の操作によって回転体の回転状態を切り換え可能な回転制御装置であって、
前記回転体の外周を取り囲んで設置された固定部材を備え、
前記固定部材には、前記回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部が設けられ、前記複数の空間部は、隣接する空間部において前記距離の増大する方向が相互に逆となるように設定されて、前記隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなし、前記組み合わせ空間部が、複数、前記回転体の外周に配置され、
前記空間部の各々には、前記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体が設置されると共に、前記組み合わせ空間部の中間には、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させるカムが設置され、
前記カムの各々には受動歯車が固着され、かつ、前記操作手段には前記受動歯車と噛み合い前記カムの姿勢を変更させる駆動歯車が設けられ、さらに、
前記カムの断面は半径方向外側に向かって広がる扇又は扇の周方向片側の一部を除去した形状であって、
前記操作手段は複数の位置の間で周方向に移動可能であり、前記操作手段が前記複数の位置のいずれかにあるときは、前記転動体が前記カム面と前記回転体との間に噛み込んで、前記回転体は回転不能状態となり、前記操作手段が前記複数の位置の他のいずれかにあるときは、前記カムが前記転動体に当接して前記転動体の噛み込みが解除され、前記回転体は回転可能状態となる」
ことを特徴とする回転制御装置となっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の回転制御装置では、回転体を取り囲む固定部材には、回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部が設けられる。隣接する空間部は一対の組み合わせ空間部をなし、空間部の各々には、上記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体が設置されると共に、その中間には、転動体を上記距離が増大する方向に移動させるカムが設置される。カムの各々には受動歯車が固着されており、カムの姿勢は受動歯車と噛み合う駆動歯車を備えた操作手段によって変更可能である。操作手段は複数の位置の間で移動可能である。