(57)【要約】   【課題】利便性、省力化と安全性のあるクィックロック機構の提供。  【解決手段】本考案のクィックロック機構は、コントロール・リング１０、クラッチボード２０、およびロックボード３０が含まれている。該コントロール・リング１０は、相互に組み合せたエスケープ１７、ストップバー１６、遊星ギア１４を有し、これにより該遊星ギア１４を該コントロール・リング１０のギア溝１３の中で単一方向のみ自転するようになる。該クラッチボード３０の上部サンギア２３と該ロックボード３０の下部サンギア３３は、該遊星ギア１４と噛み合せており、かつ上部サンギア２３の歯数は、下部サンギア３３の歯数より少ない。これによって、該遊星ギア１４、該上部サンギア２３、および該下部サンギア３３は、該遊星ギア１４または該上部サンギア２３によってそれぞれ入力し、該下部サンギア３３によって出力することができる高減速比ギアユニットが形成される。【選択図】      図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高さが異る外縁と内縁で構成されている柱状の中空体で、その内縁上部表面上に沿って円形に窪んだ複数のギア溝があり、各ギア溝の中には、それぞれ一定の歯を持った遊星ギアを取り付けるコントロール・リングと、
中空のプレートで、その上表面に摩擦面が形成され、かつ下部表面に向かって延伸して一定の高さのある中空の円柱を形成し、該円柱の周囲外側には、上部サンギアが設けられているクラッチボードと、
中空のプレートで、その上部表面には上に向かって延伸された一定の高さのある中空の円柱が形成され、該円柱の内周表面には、雌ネジが形成され、かつその外周表面の頂上部には溝を、また底部には下部サンギアを有するロックボードとを有しており
前述の遊星ギアは、単一方向の自転ができるのみであることと、
前述のギア溝のなかで遊星ギアが自転運動できるように、該遊星ギアと該ギア溝を相互に組み合わせ、かつ該コントロール・リングの内縁表面から突出させており、また、遊星ギアの歯の上部および下部は、それぞれ該クラッチボードの上部サンギアおよび該ロックボードの下部サンギアと噛み合せることと、
前述のクラッチボートの上部サンギアと、該ロックボードの下部サンギアとは同じ半径寸法を有しており、かつ該コントロール・リングの中空部で組み合せており、また該クラッチボード中空部の内側は、該ロックボードの柱と組み合わさり、該クラッチボードおよび該ロックボードは、該コントロール・リングの中で、それぞれコントロール・リングの上方と下方とが嵌合され、また該遊星ギアの歯の上部、および下部は、それぞれ該クラッチボードの上部サンギア、および該ロックボードの下部サンギアと確実に噛み合せることと、
前述の上部サンギアの歯数は、該下部サンギアよりも少ないことと、
前述コントロール・リング、クラッチボード、およびロックボーは、C型リティニングリングで該ロックボードの柱の頂上部に設けられている溝に締め付けることにより、該コントロール・リング、該クラッチボード、および該ロックボードの軸方向において制限を受けることになることを特徴とするクィックロック機構。
【請求項２】
前記内縁に、前記遊星ギアと組み合せる複数個のエスケープ、および複数個のストップバーを有し、該エスケープは、弾性とたわみ性を有するバーであり、その一端の固定部を前記コントロール・リングの内縁の上部表面にあるフランジに固定され、もう一端の噛み合せ部を前記遊星ギアに噛み合せており、また、該ストップバーの制限作用とともに、該エスケープを該ストップバーに向かって湾曲させず、他の一方に湾曲させることで、前記遊星ギアを単一方向のみの自転ができるように導くことができることを特徴とする請求項１に記載のクィックロック機構。
【請求項３】
前記遊星ギアの軸方向高さが、前記内縁の上部表面より高いことと、前記内縁の上部表面には複数個の上に向かって延伸するフランジを設けており、該フランジは、一定の距離を持つ二つの円柱体を一組とするもので、前記エスケープの固定部分は、各フランジの二つの円柱にあわせて形成されたリングで、フランジの二つの円柱上に完全に被せることができることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクィックロック機構。
【請求項４】
前記遊星ギアが自転する時、前記エスケープと接触して音を発し、この音が停止するまで、該砥石チップを完全に押えつけたことを確認することができることを特徴とする請求項1乃至請求項３のいずれかに記載のクィックロック機構。
【請求項５】
前記コントロール・リングの外縁を手で握った時の摩擦力を増強するため、前記外縁の環状の外側に沿って窪み面が配列されていることを特徴とする請求項1乃至請求項４のいずれかに記載のクィックロック機構。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、クィックロック機構、特に高減速ギアユニットとエスケープの設計により該機構に高いトルク出力と、完全にロックしたことを確認するなどの機能を持たせることができる。また作業員が使用する際の利便性、省力化と安全性を有するクィックロック機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
広く一般に使用されている機械装置、特に加工機械はネジやボルトなどを用いて、その加工部分の回転運動ユニット、たとえばシャープナーの砥石チップ、マシンソーのソーブレードなどを固定することが多い。しかし、この種の構造は、必ず締め付け部品に組み合せたネジ回し、レンチ、または該装置に特定の工具を使って、初めて取り外し、また取り付けるという目的を達することができる。しかし、このような装置は煩雑であるだけでなく、作業過程で別の工具の準備が必要となり、これが作業員にとって負担となる。更に、これらのロック構造には、完全にロックされたことを確認する機能が無く、ロックする締め付け力が人によって異なる。従って、締め付け力の不足により、該機械装置の作動時に機械部品が外れてしまう危険が発生する可能性がある。
【特許文献１】無し
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
以上周知の技術的問題に鑑み、本考案が解決しようとする課題は、利便性、省力化と安全性のあるクィックロック機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本考案のクィックロック機構には、少なくともコントロール・リング、クラッチボード、およびロックボードが含まれている。該コントロール・リングは、相互に組み合せたエスケープ、ストップバー、遊星ギアを有し、これにより該遊星ギアを該コントロール・リングのギア溝の中で単一方向のみ自転するようになる。該クラッチボードの上部サンギアと該ロックボードの下部サンギアは、該遊星ギアと噛み合せており、かつ上部サンギアの歯数は、下部サンギアの歯数より少ない。これによって、該遊星ギア、該上部サンギア、および該下部サンギアは、該遊星ギアまたは該上部サンギアによってそれぞれ入力し、該下部サンギアによって出力することができる高減速比ギアユニットが形成される。更に具体的には、以下の考案からなる。
【０００５】
（1）高さが異る外縁と内縁で構成されている柱状の中空体で、その内縁上部表面上に沿って円形に窪んだ複数のギア溝があり、各ギア溝の中には、それぞれ一定の歯を持った遊星ギアを取り付けるコントロール・リングと、
中空のプレートで、その上表面に摩擦面が形成され、かつ下部表面に向かって延伸して一定の高さのある中空の円柱を形成し、該円柱の周囲外側には、上部サンギアが設けられているクラッチボードと、
中空のプレートで、その上部表面には上に向かって延伸された一定の高さのある中空の円柱が形成され、該円柱の内周表面には、雌ネジが形成され、かつその外周表面の頂上部には溝を、また底部には下部サンギアを有するロックボードとを有しており
前述の遊星ギアは、単一方向の自転ができるのみであることと、
前述のギア溝のなかで遊星ギアが自転運動できるように、該遊星ギアと該ギア溝を相互に組み合わせ、かつ該コントロール・リングの内縁表面から突出させており、また、遊星ギアの歯の上部および下部は、それぞれ該クラッチボードの上部サンギアおよび該ロックボードの下部サンギアと噛み合せることと、
前述のクラッチボートの上部サンギアと、該ロックボードの下部サンギアとは同じ半径寸法を有しており、かつ該コントロール・リングの中空部で組み合せており、また該クラッチボード中空部の内側は、該ロックボードの柱と組み合わさり、該クラッチボードおよび該ロックボードは、該コントロール・リングの中で、それぞれコントロール・リングの上方と下方とが嵌合され、また該遊星ギアの歯の上部、および下部は、それぞれ該クラッチボードの上部サンギア、および該ロックボードの下部サンギアと確実に噛み合せることと、
前述の上部サンギアの歯数は、該下部サンギアよりも少ないことと、
前述コントロール・リング、クラッチボード、およびロックボーは、C型リティニングリングで該ロックボードの柱の頂上部に設けられている溝に締め付けることにより、該コントロール・リング、該クラッチボード、および該ロックボードの軸方向において制限を受けることになることを特徴とするクィックロック機構。
【０００６】
（２）前記内縁に、前記遊星ギアと組み合せる複数個のエスケープ、および複数個のストップバーを有し、該エスケープは、弾性とたわみ性を有するバーであり、その一端の固定部を前記コントロール・リングの内縁の上部表面にあるフランジに固定され、もう一端の噛み合せ部を前記遊星ギアに噛み合せており、また、該ストップバーの制限作用とともに、該エスケープを該ストップバーに向かって湾曲させず、他の一方に湾曲させることで、前記遊星ギアを単一方向のみの自転ができるように導くことができることを特徴とする請求項１に記載のクィックロック機構。
【０００７】
（３）前記遊星ギアの軸方向高さが、前記内縁の上部表面より高いことと、前記内縁の上部表面には複数個の上に向かって延伸するフランジを設けており、該フランジは、一定の距離を持つ二つの円柱体を一組とするもので、前記エスケープの固定部分は、各フランジの二つの円柱にあわせて形成されたリングで、フランジの二つの円柱上に完全に被せることができることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクィックロック機構。
【０００８】
（４）前記遊星ギアが自転する時、前記エスケープと接触して音を発し、この音が停止するまで、該砥石チップを完全に押えつけたことを確認することができることを特徴とする請求項1乃至請求項３のいずれかに記載のクィックロック機構。
【０００９】
（５）前記コントロール・リングの外縁を手で握った時の摩擦力を増強するため、前記外縁の環状の外側に沿って窪み面が配列されていることを特徴とする請求項1乃至請求項４のいずれかに記載のクィックロック機構。
【考案の効果】
【００１０】
本考案のクィックロック機構の効果は下記の通りである。
１．本考案のクィックロック機構を、シャープナーの砥石チップなど機械装置のモジュール構造に組み合せることで、レンチ、ネジ回しなど組み付け工具を使う必要がなくなり、作業員が使用する際の便宜を図ることができる。
２．本考案のクィックロック機構は、一種の高減速比出力機構であり、ロックは手動および機械動力の二段階で完成され、取り外しは高減速比出力によって完成される。これにより、省力化という効果を得ることができる。
３．本考案のクィックロック機構では、機械動力を用いて慣性力によるネジ止め構造を固定する場合、該遊星ギアは、自転して該エスケープを湾曲させ、またエスケープとぶつかりジ、ジという音が発する。このため、このジ、ジという音を確認することで、ネジ止め構造が完全にロックされたか否かを確認することができ、完全に固定される前に使用することを避けることができる。また、ロックする充分な締め付け力を確保し、また使用における安全性を高める。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下は、本考案の比較的良好な実施例に的を絞り、添付図面を組み合せて、より詳しい説明を行う。
【００１２】
図１乃至図6は、本考案のクィックロック機構の最良の実施例である。本考案の機構は、主にコントロール・リング10、クラッチボード20、およびロックボード30で構成される。該コントロール・リング10は、高さが異なり、一定の直径と厚みを有する外縁12と内縁11で構成されている柱状の中空体である。該内縁11は、上部表面に沿って複数個の円形に窪んだギア溝13を有し、かつ各ギア溝13の中には、それぞれ一定の歯数を持つ遊星ギア14を取り付ける。該遊星ギア14の軸方向高さは、該内縁11の上部表面より高くなる。該内縁11の表面上の適切な個所には、上に向かって延伸する複数のフランジ15と、ストップバー16があり、該フランジ15の上には、エスケープ17が取り付けられている。該クラッチボード20は、中空で円形のプレート21が基本体となっており、該プレート21の上部表面には摩擦面211が形成され、かつ下部表面には一定の高さのある中空円形の柱22が形成されている。該柱22の周囲外側には、一定の歯数により上部サンギア23が構成される。該ロックボード30は、中空で円形のプレート31が基本体となっており、該プレート31の上部表面は上に向かって延伸し一定の高さのある中空円形の柱32となる。該柱32の内周表面には、雌ネジ321が形成され、かつその外周表面の頂上部付近には溝322を、また低部には一定の歯数で構成される下部サンギア33を有する。
【００１３】
前述の外縁12は、環状の外側に沿って窪み面が配列されているため、手でコントロール・リング10の外縁12を握った時の摩擦力を増強することができる。
【００１４】
前述のストップバー16は、一定の厚さを持つ円弧状のバーで、コントロール・リング10の内縁11の上部表面で中空部に近い所に設けられる。
【００１５】
前述のエスケープ17は、適切な弾性、またはたわみ性を有する円弧状のバーで、その一端の固定部172により内縁11の上部表面にあるフランジ15に固定され、かつ該エスケープ17の円弧状バーを該ストップバー16に合わせて、該エスケープ17の他端である噛み合せ部171を該遊星ギア14の上部に噛み合せる。
【００１６】
前述の遊星ギア14がギア溝13の中で自転運動ができるように、該遊星ギア14と該ギア溝13を相互に組み合わせ、かつ該コントロール・リング10の内縁11の内周表面から突出させる。また、遊星ギア14の歯の上部および下部は、それぞれ該クラッチボード20の上部サンギア23、および該ロックボード30の下部サンギア33と噛み合せる。
前述のクラッチボード20の上部サンギア23と、該ロックボード30の下部サンギア33は、同じ半径寸法を有しており、かつ該コントロール・リング10の中空部で組み合せる。また、該クラッチボード20の中空部の内側221は、該ロックボード30の柱32に組み合わさり、該クラッチボード20および該ロックボード30は、該コントロール・リング10の中で、それぞれ該コントロール・リング10の上方および下方から合せられる。また、該遊星ギア14の歯の上部および下部が、該クラッチボード20中の上部サンギア23と、ロックボード30の下サンギア33にちょうど噛み合せる。
【００１７】
前述の上部サンギア23の歯数は、該下サンギア33と比べて少ない。
前述コントロール・リング10、クラッチボード20、ロックボード30は、C型リティニングリング34で該ロックボード中の柱32の頂上部の周囲外側の溝322に締め付けることにより、該コントロール・リング10、該クラッチボード20、該ロックボード30の軸方向で制限を受けることになり、該コントロール・リング10、該クラッチボード20、該ロックボード30の組立も完成する。
【００１８】
前述のフランジ15は、一定の距離を持つ二つの円柱を一組として、該内縁11上部表面の適切な個所に設けられている。また該エスケープ17の固定部172は、フランジ15の二つの円柱にあわせて形成されたリングであるので、フランジ15の二つの円柱上にぴったり被さっており、これにより該エスケープ17をコントロール・リング10の内縁11上部表面に固定することができる。さらに該エスケープ17は該ストップバー16の制限を受け、コントロール・リング10の半径内側に向かって湾曲されず、該コントロール・リング10の半径外側に向かって湾曲するのみであり、該遊星ギア14の単一方向の自転のみを誘導する。
【００１９】
図6は、本考案のクィックロック機構によって、砥石チップ50をシャープナー（図中には表示していない）の回転動力を出力する駆動軸52に固定した状況を示している。該駆動軸52は一定の雄ネジ(図中には表示していない)を有しており、これにより該クラッチボード30の雌ネジ321をねじ込むことができる。また、該砥石チップ50は、該ロックボード20の摩擦面211に押えつけられ、また該駆動軸52のワッシャー54との間に固定されているため、該駆動軸52と同調して回転することができる。
【００２０】
図7は、矢印40の示す方向に沿って本考案クィックロック機構のコントロール・リング10が回転する状況を示している。この時、該遊星ギア14は該コントロール・リング10の軸心が行う公転運動に連動される。かつ、該エスケープ17は該ストップバー16の制限を受け、該コントロール・リング10の内側に向かって湾曲することは無く、該エスケープ17の噛み合せ部171が噛み合された該遊星ギア14は、該上部サンギア23の歯に沿って自転運動をすることはできない。このため、該上部サンギア23、および該下部サンギア33は、同調して該遊星ギア14に連動し、矢印42の示す方向に沿って回転する。本考案のクィックロック機構は、ロックボード30の雌ネジ321を介して該駆動軸52に沿ってねじ込まれる。また、該クラッチボード20の摩擦面211、および該ワッシャー54は、手の力で到達できる極限まで該砥石チップ50に押えつける。
【００２１】
図8を参照する。コントロール・リング10が、手の力でこれ以上は回転できない前述の状況に到達した時点、該シャープナーのスイッチを起動することにより、該駆動軸52が回転をはじめる瞬間、該砥石チップ50は慣性の作用により反対方向に回転する。また該クラッチボード20の摩擦面211と該砥石チップ50の間には、既に相当の摩擦力があるため、該クラッチボード20は該砥石チップ50に連動され、該矢印44が示す方向に回転する。同時に、該クラッチボード20の上部サンギア23は、該遊星ギア14を矢印46の方向に沿って回転を連動させることにより、該ロックボート30の下部サンギア33を矢印44の方向に沿った回転も間接的に連動する。このため、該ロックボード30と該駆動軸52とは反対の回転運動が生じ、該ロックボード30は、該駆動軸52にねじ込まれ続け、該砥石トップ50を完全に押えつける。
【００２２】
前述の遊星ギア14が矢印46の示す方向に沿って回転する時、該エスケープ17は該コントロール・リング10の半径外側に向かって湾曲する。このため、該遊星ギア14は矢印46の示す方向にそってスムースに回転することができ、該エスケープ17にあたるとジ、ジ、という音を発する。このジ、ジ、という音の停止を確認した時が、すなわち本考案のクィックロック機構が既に完全に該砥石チップ50を押えつけたことを表しており、次のシャープナーの加工作業を行うことができる。
【００２３】
図9は、本考案のクィックロック機構が該コントロール・リング10の回転によって、該砥石チップ50を外している状態を示している。矢印48の示す方向に沿って該コントロール・リング10を回転する時、該遊星ギア14は該コントロール・リング10の軸心が行う公転運動に連動さており、エスケープ17は該コントロール・リング10外側に向かって湾曲される。これにより、エスケープ17が該遊星ギア14の該上部サンギア23の歯に沿った自転運動を妨げないが、該クラッチボード20中の摩擦面211と砥石チップ50は相互に押さえあい、固定されて動かないことから、該上部サンギア23も回転運動ができない。更に、該遊星ギア14が矢印46に沿って自転運動をする時、該遊星ギア14の回転によって下部サンギア33が連動し同調して回転する。しかし、上部サンギア23の歯数が、該下部サンギア33よりも少ないため、該コントロール・リング10が一回転した時、該遊星ギア14も該上部サンギア23の周りを一回転する。そこで歯数の差のため、該下部サンギア33は、該コントロール・リング10と同方向の回転をさせられる。しかも、該下部サンギア33は、コントロール・リング10の回転に相対する減速作用を生み出し、また該コントロール・リング10における力のモーメント作用の大きさを拡大した。このため、大きな力が要らず、該コントロール・リング10を軽く回転させれば、該下部サンギア33が該駆動軸52を回転して押し出し、該砥石チップ50の取り外し作業を完了させる。
【００２４】
前述の上部サンギア23、および下部サンギア33は、それぞれ30個、および32個の歯を有することができ、該上部サンギア23の入力モーメント(Ｔ1)と、該下部サンギア33の出力モーメント(Ｔ2)の関係はエネルギー保存(入力する仕事が出力する仕事に等しい)を考慮すると、
Ｔ1×(30/30)＝T２×（2/32）
となり
T２＝16T１
が導き出され、省力効果を得ることができる。
【００２５】
以で述べたものは、本考案の最良の実施例を説明するためだけに用いたものであり、本考案に対するいかなる形式の制限をも意図するものではない。同様の考案主旨のもとで行われた本考案に関する修正、または変更は、いずれも本考案のアイディアが保護される範疇に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本考案のクィックロック機構の立体分解図。
【図２】本考案のクィックロック機構のクラッチボードの平面図。
【図３】本考案のクィックロック機構のクラッチボードの断面図。
【図４】本考案のクィックロック機構のロックボードの平面図。
【図５】本考案のクィックロック機構のロックボードの断面図。
【図６】本考案のクィックロック機構を用いて、駆動軸に固定された砥石チップの断面図。
【図７】本考案のコントロール・リングを回転して砥石チップをロックする状況の拡大図。
【図８】本考案のクラッチボードを駆動して砥石チップをロックする状況の拡大図。
【図９】本考案のコントロール・リングを回転して砥石チップロックを解除する状況の拡大図。
【符号の説明】
【００２７】
１０  コントロール・リング
１１  内縁
１２  外縁
１３  溝
１４  遊星ギア
１５  フランジ
１６  ストップバー
１７  エスケープ
１７１  噛み合せ部
１７２  固定部
２０  クラッチボード  
２１  プレート
２１１  摩擦面
２２  柱
２２１  内側
２３  上部サンギア
３０  ロックボード
３１  プレート
３２  柱
３２１  雄ネジ
３２２  溝
３３  下部サンギア
３４  C型リティニングリング
５０  砥石チップ
５２  駆動軸
５４  ワッシャー
【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】
0003106424.tif 000008
【図７】
0003106424.tif 000009
【図８】
0003106424.tif 000010
【図９】
0003106424.tif 000011