(57)【要約】【課題】回転軸の低回転時の回転抵抗を抑え、かつ出没部材の出没動作を速やかに行える流体式動力制御装置を提供する。【解決手段】後脚部２１の下端部に回転自在に支持した回転軸４１からの動力を後脚部に固定されたドラム５５に対し流体を介して制御する流体式動力制御装置５として、回転軸４１と一体回転するインナロータ５１と、インナロータ５１を第１の空間５２を存して密封するアウタロータ５３と、アウタロータ５３を第２の空間５４を存して密封するドラム５５と、インナロータ５１の遠心力により進出した際にアウタロータ５３と係合して一体回転する出没部材５６と、出没部材５６を没入させるように付勢し、その付勢力よりもインナロータ５１の遠心力が大きいときに出没部材５６の進出させる一方、遠心力が付勢力よりも小さいときに出没部材５６を没入させる付勢スプリング５７と、第２の空間５４に封入されたダイラタント流体Ｒ２とを備える。【選択図】図２
2013148183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体に回転自在に支持された回転軸からの動力を前記機体に固定されたドラムに対し流体を介して制御するようにした流体式動力制御装置であって、
前記回転軸に回転一体に連結されたインナロータと、
前記回転軸に回転自在に支持され、前記インナロータの外方に第１の空間を存して当該インナロータを密封状態に覆い包むアウタロータと、
前記アウタロータの外方に第２の空間を存して当該アウタロータを密封状態に覆い包む前記ドラムと、
前記インナロータに半径方向外方へ出没自在に設けられ、前記インナロータの回転時に発生する遠心力に応じて前記第１の空間に進出した際に前記アウタロータと係合して当該アウタロータを一体的に回転させる出没部材と、
前記出没部材を没入させるように付勢し、その付勢力よりも前記インナロータの回転時に発生する遠心力が大きいときに前記出没部材の進出を許容する一方、前記インナロータの回転時に発生する遠心力が前記付勢力よりも小さいときに前記出没部材を没入させる付勢手段と、
前記第２の空間に封入された液体状の流体と、
を備えていることを特徴とする流体式動力制御装置。
【請求項２】
前記アウタロータには、前記出没部材が進出した際に当該出没部材を係合させる係合部が設けられている請求項１に記載の流体式動力制御装置。
【請求項３】
前記第１の空間には、液体状の流体が封入されているとともに、
前記第２の空間内の流体としては、前記第１の空間内の流体よりも粘性の高い流体が適用されている請求項１又は請求項２に記載の流体式動力制御装置。
【請求項４】
前記第２の空間内の流体としては、前記ドラムと前記アウタロータとの間で生じるずり速度の増加に伴い粘性が上昇するダイラタント流体が適用されている請求項１〜請求項３のうちのいずれか１つに記載の流体式動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機体に回転自在に支持された回転軸からの動力を前記機体に固定されたドラムに対し流体を介して制御するようにした流体式動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の流体式動力制御装置としては、液体状の流体を封入したドラム内に、回転軸に回転一体に連結した回転円盤を収容し、この回転円盤の外周に、遠心力により半径方向外方に進出することができる出没自在な複数の可動制御片を周方向に等間隔で設けたものが知られている（特許文献１参照）。このものでは、回転円盤の遠心力により各可動制御片を半径方向外方に進出させることで、ドラム内の流体と接する回転円盤の接触面積を増大させて、回転円盤からの動力をドラムに対し流体を介して効率よく伝達するようにしている。また、各可動制御片に半径方向内方への没入時の復元力を与えるばねを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１１３９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ドラム内に封入される流体は、回転円盤としてのインナロータや各可動制御片としての出没部材との接触抵抗を増大させる上で、粘性の高い液体状のものを用いる必要がある。これによって、回転軸が高回転となるときに、出没部材を遠心力により進出させてドラムへの動力を効率よく伝達させることで、回転軸の回転を制御するようにしている。
【０００５】
一方、シルバーカーなどのような走行補助車やショッピングカート等の車両に流体式動力制御装置が用いられている場合には、これらの車両自体が歩行を補助するものであるため、回転軸が高回転となるときには、同様にドラムへの動力伝達により回転軸の回転を制御する必要がある。しかし、回転軸が低回転であるときには、ドラムへの動力伝達を可及的に小さくして、低回転時の回転抵抗を抑えたいという要求がある。
【０００６】
しかし、ドラム内に粘性の高い液体状の流体が封入されていると、ドラムとインナロータとの間に粘性の高い流体が常時作用することになる。このため、回転軸の動力が流体を介して常時ドラムに伝達されていると、回転軸の低回転時の回転抵抗が大きなものとなってしまう。
【０００７】
また、前記従来のものでは、ドラム内に粘性の高い液体状の流体が封入されていると、インナロータの遠心力により出没部材が進出する際の進出動作が粘性の高い流体によって大きな抵抗となる。このため、遠心力によって出没部材を速やかに進出させることができない。
しかも、ばねの復元力といった付勢手段の付勢力によって出没部材を半径方向内方へ没入させる際にも粘性の高い流体が大きな抵抗となり、出没部材を速やかに没入させることができない。
【０００８】
本発明の目的とするところは、回転軸の低回転時の回転抵抗を抑えることができるとともに、出没部材の出没動作を速やかに行うことができる流体式動力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明では、機体に回転自在に支持された回転軸からの動力を前記機体に固定されたドラムに対し流体を介して制御するようにした流体式動力制御装置を前提とする。そして、前記回転軸に回転一体に連結されたインナロータと、前記回転軸に回転自在に支持され、前記インナロータの外方に第１の空間を存して当該インナロータを密封状態に覆い包むアウタロータと、前記アウタロータの外方に第２の空間を存して当該アウタロータを密封状態に覆い包む前記ドラムと、前記インナロータに半径方向外方へ出没自在に設けられ、前記インナロータの回転時に発生する遠心力に応じて前記第１の空間に進出した際に前記アウタロータと係合して当該アウタロータを一体的に回転させる出没部材と、前記出没部材を没入させるように付勢し、その付勢力よりも前記インナロータの回転時に発生する遠心力が大きいときに前記出没部材の進出を許容する一方、前記インナロータの回転時に発生する遠心力が前記付勢力よりも小さいときに前記出没部材を没入させる付勢手段と、前記第２の空間に封入された液体状の流体と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
また、前記アウタロータに、前記出没部材が進出した際に当該出没部材を係合させる係合部を設けていてもよい。
【００１１】
また、前記第１の空間に流体を封入するとともに、前記第２の空間内の流体として、前記第１の空間内の流体よりも粘性の高い流体を適用していてもよい。
【００１２】
これに対し、前記第２の空間内の流体として、前記ドラムと前記アウタロータとの間で生じるずり速度の増加に伴い粘性が上昇するダイラタント流体を適用していてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上、要するに、インナロータの外方に第１の空間を存して当該インナロータを、ドラムにより外方から液体状の流体を介して密封状態に覆い包まれたアウタロータによって密封状態に覆い包むことで、回転軸の回転数が上昇した際にインナロータの遠心力により各出没部材が進出してアウタロータをインナロータと一体回転させ、その回転するアウタロータの回転力を静止状態のドラムに対し液体状の流体を介して伝達する。これにより、アウタロータとドラムとの間での液体状の流体を介した相対速度差によってアウタロータに制動力を付与し、回転軸を効率よく制御することができる。一方、回転軸の回転時にインナロータの遠心力により出没部材が進出しなければ、アウタロータの連れ回りも制限され、回転軸の低回転時の回転抵抗を小さくすることができる。
しかも、第１の空間には液体状の流体が封入されていないので、インナロータの遠心力による第１の空間への出没部材の進出動作が抵抗となることがなく、出没部材を速やかに進出させることができる。また、付勢手段の付勢力による第１の空間からの出没部材の没入動作も抵抗となることがなく、出没部材を速やかに没入させることができる。
【００１４】
また、出没部材の進出時に当該出没部材を係合させる係合部をアウタロータに設けることで、出没部材を進出させるような遠心力がインナロータに作用した際に、インナロータからアウタロータへの動力の伝達を出没部材を介して確実に行うことができる。
【００１５】
また、第１の空間に液体状の流体を封入し、この流体よりも粘性の高い流体を第２の空間に封入することで、回転軸が回転する際に、ドラムが粘性の低い流体を介して連れ回りしようとするものの、回転軸の低回転時の抵抗が粘性の低い流体によってさほど大きくなることがなく、低速での回転抵抗を小さく抑えることができる。
しかも、出没部材の進出動作が粘性の低い流体によって抵抗となり難く、出没部材が速やかに進出してアウタロータと係合し、アウタロータをインナロータと一体的に回転させてドラムに流体を介して動力を速やかに伝達することができる。また、付勢手段の付勢力による出没部材の没入動作も粘性の低い流体によって抵抗となり難く、出没部材を速やかに没入させることができる。
【００１６】
これに対し、ドラムとアウタロータとの間で生じるずり速度の増加に伴い粘性が上昇するダイラタント流体を第２の空間に封入することで、インナロータの遠心力により出没部材が進出してアウタロータをインナロータと一体回転させた際に、ドラムとアウタロータとの間で粘性が上昇するダイラタント流体によってアウタロータからドラムへの動力の伝達をより確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る流体式動力制御装置を備えた歩行補助車の斜視図である。
【図２】図４のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図２の流体式動力制御装置の拡大図である。
【図４】図１の流体式動力制御装置を回転軸方向から見た側面図である。
【図５】図３の出没部材を半径方向外方から見た凹部付近でのインナロータの正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る流体式動力制御装置の縦断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る流体式動力制御装置の縦断面図である。
【図８】本発明の変形例に係る図５相当図である。
【図９】本発明のその他の変形例に係る流体式動力制御装置の一方のインナロータ片を回転軸方向から見た側面図である。
【図１０】本発明のその他の変形例に係る流体式動力制御装置の一方のインナロータ片を回転軸方向から見た側面図である。
【図１１】本発明のその他の変形例に係る流体式動力制御装置の一方のインナロータ片を回転軸方向から見た側面図である。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る流体式動力制御装置を適用した歩行補助車の斜視図を示し、この歩行補助車１は、金属製パイプからなるフレーム１１を有し、さらに該フレーム１１は、主フレーム１２と副フレーム１３とを具備している。
【００２０】
主フレーム１２は、起立した左右一対の背もたれ部１４，１４と、各背もたれ部１４の下端部から下向き斜め前方に延設された左右一対の前脚部１５，１５と、該各前脚部１５，１５間に差し渡された横梁１６とを有している。また、各背もたれ部１４の上端部には、把持杆１７が差し渡されている。更に、各前脚部１５の下端部には前輪４Ｆ，４Ｆが左右首振り可能に取り付けられている。また、各前輪４Ｆには、公知の車輪止め機構１８がそれぞれ取り付けられている。
【００２１】
副フレーム１３は、後輪４Ｒ，４Ｒがそれぞれ取り付けられた機体としての左右一対の後脚部２１（図１では一方のみ示す）と、該各後脚部２１間に差し渡された横梁２２とを有している。該各後脚部２１は、それぞれ上向き斜め前方に向くように配置されており、主フレーム１２の各前脚部１５，１５と交差し、かつ交差部分に設定された左右方向の回動軸２３を介してそれぞれ相互回動可能に結合されている。そして、各前輪４Ｆ及び各後輪４Ｒは、各前脚部１５及び後脚部２１の下端部の外側にそれぞれ回転自在に支持された回転軸４１（図２に後輪４Ｒの回転軸４１のみ表れる）と、この各回転軸４１にそれぞれ支持されたホイール部４２と、このホイール部４２に装着された中実ゴム製のタイヤ部４３とを備えている。この場合、各前輪４Ｆのホイール部４２は、回転軸（図示せず）に対し回転自在に支持されている。一方、各後輪４Ｒのホイール部４２は、回転軸４１に対し回転一体に連結されている。
【００２２】
前脚部１５の下部と後脚部２１の下部との間には、前後方向の連結部材２４が差し渡されている。該連結部材２４は、回動自在に連結した前後一対の連結杆２４Ｆ，２４Ｒからなり、前側の連結杆２４Ｆの前端が前脚部１５に枢着され、後側の連結杆２４Ｒの後端が後脚部２１に枢着されている。
【００２３】
各背もたれ部１４の上端部における把持杆１７の前方位置には、左右一対のブレーキハンドル２５，２５が上下動可能に取り付けられている。そして、該ブレーキハンドル２５には、ブレーキワイヤ２６，２６の一端がそれぞれ接続されており、該ブレーキワイヤ２６，２６の各他端が、各後輪４Ｒのブレーキ片２７，２７に接続されている。そして、ブレーキハンドル２５，２５を上に引張ればブレーキ片２７，２７がブレーキワイヤ２６，２６を介して各後輪４Ｒのタイヤ部４３に圧接してブレーキがかかる。なお、ブレーキ片２７，２７はコイルスプリング２８によってブレーキ解除方向に付勢されている。
【００２４】
各前脚部１５の上端部には、略Ｕ字状に前方へ突出するフレーム材３１の両端が左右方向の軸（図示せず）を介して回動自在に支持されている。このフレーム材３１の前部には、各後脚部２１の上端が枢着されている。このフレーム材３１は、略水平に前方へ突出する倒伏位置と各背もたれ部１４に沿って起立する起立位置との間で起伏自在に支持されている。また、フレーム材３１には、買い物バッグ３２を開口させた状態で上縁が取り付けられ、この買い物バッグ３２の上縁が蓋板３３によって開閉自在に閉塞されている。この蓋板３３は、着座可能な座部の機能を兼ね備えたものであり、各背もたれ部１４の下端にそれぞれ左右方向の軸（図示せず）を介して枢支されている。
【００２５】
そして、図２に示すように、各後輪４Ｒの回転軸４１は、後脚部２１を貫通して当該後脚部２１の内方に導出されている。この回転軸４１の導出部分は、各後輪４Ｒのホイール部４２を回転一体に連結するホイール側部分の内側（図２では左側）に連設されかつ当該ホイール側部分と同一径に形成された第１小径部４１ａと、この第１小径部４１ａの内側に連設された大径部４１ｂと、この大径部４１ｂの内側に連設され、第１小径部４１ａと同一径に形成された第２小径部４１ｃとを備えている。回転軸４１は、後脚部２１の後輪側端においてベアリング２０を介して支持され、このベアリング２０によって後輪４Ｒからの荷重を受け止めている。
【００２６】
また、図３にも示すように、各後輪４Ｒの回転軸４１の導出部分には、流体式動力制御装置５が設けられている。この流体式動力制御装置５は、インナロータ５１と、アウタロータ５３と、ドラム５５とを備えている。
【００２７】
インナロータ５１は、回転軸４１の大径部４１ｂに回転一体に連結され、ＰＡ（ナイロン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、又はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の合成樹脂により成形されている。このインナロータ５１は、その周方向に互いに１８０°隔てた位置に外周面から半径方向内方に凹設された略矩形状の凹部５１１が設けられている。また、インナロータ５１の各凹部５１１の半径方向外方端付近には、その各凹部５１１の中心を通る中心線との外周面上の接線と略平行に延びるピン５１３が固着されている。このピン５１３は、各凹部５１１の中心線上に位置している。更に、インナロータ５１は、ピン５１３付近において回転軸４１方向に２分割されたインナロータ片５１０，５１０を備えている。
【００２８】
各インナロータ片５１０，５１０は、回転軸４１の大径部４１ｂを貫通する貫通ピン４１１の両端を互いの合わせ面において保持し、この状態で、それぞれ周方向等間隔おきの４箇所で六角穴付きボルト５１４によって一体的に締結されている。この場合、インナロータ５１は、貫通ピン４１１によって回転軸４１の大径部４１ｂに回転一体に連結されている。
【００２９】
アウタロータ５３も、ＰＡ、ＰＯＭ、又はＰＢＴ等の合成樹脂により成形され、回転軸４１の大径部４１ｂの両端に回転自在に支持されている。このアウタロータ５３は、インナロータ５１の外方に第１の空間５２を存して当該インナロータ５１を密封状態に覆い包んでいる。また、アウタロータ５３は、インナロータ５１を収容する収容空間を内部に有する有底筒状のアウタロータ本体５３１と、このアウタロータ本体５３１の開口を塞ぐ蓋体５３２とを備えている。アウタロータ本体５３１の底部の内周面及び蓋体５３２の内周面は、回転軸４１の大径部４１ｂに対しそれぞれ円環状の樹脂製ブッシュ５３３を介してシールされている。アウタロータ本体５３１と蓋体５３２とは、インナロータ５１を内部に収容した状態で、周方向に互いに１８０°隔てた位置において２本１組の六角穴付きボルト５３４によって一体的に締結されている。
【００３０】
また、インナロータ５１とこのインナロータ５１を収容空間に収容したアウタロータ５３との間の第１の空間５２には、後述する第２流体Ｒ２（アウタロータ５３とドラム５５との間でのずり速度が小さいときの第２流体Ｒ２）よりも粘性が低く、かつ環境温度変化に対して特性が変化しない流体Ｒ１、例えば、低分子シリコーンオイルや、スピンドル油、又はミシン油などの液体状の流体が封入されている。なお、流体Ｒ１としては、液体状の流体に限らず、空気等の気体が適用されていてもよい。
【００３１】
ドラム５５も、ＰＡ、ＰＯＭ、又はＰＢＴ等の合成樹脂により成形され、回転軸４１の第１及び第２小径部４１ａ，４１ｃに回転自在に支持されている。このドラム５５は、アウタロータ５３の外方に第２の空間５４を存して当該アウタロータ５３を密封状態に覆い包んでいる。また、ドラム５５は、アウタロータ５３を収容する収容空間を内部に有する有底筒状のドラム本体５５１と、このドラム本体５５１の開口を塞ぐ蓋体５５２とを備えている。ドラム本体５５１と蓋体５５２とは、アウタロータ５３を内部に収容した状態で、周方向に互いに１２０°隔てた位置において３本の六角穴付きボルト５５３によって一体的に締結されている。また、周方向で互いに相隣なる六角穴付きボルト５５３同士の間には、ドラム本体５５１及び蓋体５５２をそれぞれ回転軸４１方向へ貫通する３つのボルト孔５５８が設けられている。この各ボルト孔５５８は、周方向に互いに１２０°隔てた位置に開口している。そして、各ボルト孔５５８には、先端が各後脚部２１の下端部に内側から螺着される長尺な六角穴付きボルト５５９が挿通され、この六角穴付きボルト５５９によってドラム５５が各後脚部２１の下端部の内側に固着されている。なお、ドラム本体５５１と蓋体５５２とが、周方向で互いに等間隔に４本以上の六角穴付きボルトによって締結されていてもよい。また、ドラム５５と各後脚部２１の下端部とも、周方向で互いに等間隔に４本以上の六角穴付きボルト５５９によって締結されていてもよい。
【００３２】
ドラム本体５５１の底部の内周面は、回転軸４１の第２小径部４１ｃに回転自在に支持されている。一方、蓋体５５２の内周面は、回転軸４１の第１小径部４１ａに軸受け５５４を介して回転自在に支持されている。ドラム本体５５１の軸受け５５４は、ドラム本体５５１の底部の内周面と回転軸４１の第２小径部４１ｃとの間に介在する円筒部５５４ａと、この円筒部５５４ａの内端（図３では右端）より拡径され、アウタロータ本体５３１の底部とドラム本体５５１の底部との間に介在する鍔部５５４ｂとを備えている。一方、蓋体５５２の軸受け５５４は、蓋体５５２の中心部と回転軸４１の第１小径部４１ａとの間に介在する円筒部５５４ａと、この円筒部５５４ａの内端（図３では左端）より拡径され、蓋体５３２とアウタロータ５３の蓋体５３２との間に介在する鍔部５５４ｂとを備えている。そして、各軸受け５５４の鍔部５５４ｂは樹脂製ブッシュ５３３と摺接することで、アウタロータ本体５３１及びドラム本体５５１同士の間、並びに蓋体５３２，５５２同士の間をそれぞれシールしている。また、アウタロータ５３内の内周面付近において互いに向き合う、アウタロータ本体５３１の底部と蓋体５３２との対面位置には、スペーサ５３０がそれぞれ取り付けられ、この各スペーサ５３０によって、インナロータ５１に対するアウタロータ５３の回転軸４１方向の間隔が確保されている。
【００３３】
また、インナロータ５１の各凹部５１１には、半径方向外方へ出没自在な出没部材５６が収容されている。この各出没部材５６は、ステンレスや亜鉛ダイカスト等の金属により成形されている。各出没部材５６は、インナロータ５１の各凹部５１１内に半径方向へ摺動自在に収容され、半径方向外方端が略真円状に開口する有底四角筒状に形成されている。また、各出没部材５６は、その摺動方向（半径方向）に長い長孔５６１，５６１を有し、この各長孔５６１内にインナロータ５１の各凹部５１１の半径方向外方端付近のピン５１３が挿通されている。そして、各出没部材５６は、各長孔５６１内でのピン５１３の移動に応じて先端が出没動作する。また、図５に示すように、インナロータ５１の各凹部５１１には、出没部材５６と摺接する４辺が四隅を残してそれぞれ半径方向へ延びる溝部５１２が凹設されている。そして、各凹部５１１は、各溝部５１２によって各出没部材５６との接触面積を大幅に削減させて当該各出没部材５６の出没動作をスムーズに行えるようにしている。
【００３４】
更に、アウタロータ５３の内周面には、互いに対向する周方向の２箇所の位置で周方向へ略１３５°の広い範囲に亘って凹設された周溝５３５，５３５が設けられている。そして、各出没部材５６は、回転軸４１回りにインナロータ５１が回転した際にその遠心力によって半径方向外方へ進出し、第１の空間５２を経て周溝５３５の底部に摺接するようになっている。また、周溝５３５，５３５同士の間には、周溝５３５の底部に摺接する各出没部材５６と当接してアウタロータ５３とインナロータ５１とを一体回転させる係合部５３６，５３６が設けられている。
【００３５】
また、各出没部材５６の底面とピン５１３との間には、各出没部材５６を没入させる方向へ付勢する付勢手段としての付勢スプリング５７がそれぞれ縮装されている。この各付勢スプリング５７は、その付勢力が回転軸４１回りのインナロータ５１の回転時に発生する遠心力よりも大きいときに周溝５３５の底部への各出没部材５６の進出を許容している一方、付勢力がインナロータ５１の回転時に発生する遠心力よりも小さいときに各出没部材５６を没入させるようにしている。
【００３６】
そして、アウタロータ５３とこのアウタロータ５３を収容空間に収容したドラム５５との間の第２の空間５４には、第１の空間５２に充填された流体よりも粘性の高い流体Ｒ２、具体的には、ドラム５５とアウタロータ５３との間で生じるずり速度の増加に伴い粘性が上昇するダイラタント流体が封入されている。このダイラタント流体は、きわめて真球度の高い無機微粒子とこれらの無機微粒子間に保持された溶媒とからなり、ドラム５５とアウタロータ５３との間で生じるずり速度が小さいときにゾル状となる一方、ずり速度が大きいときにゲル状となる。具体的には、無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニアなどが挙げられる。一方、溶媒としては、低級アルコール、低級グリコール、グリコールエーテル類、及びそれらの水溶液が挙げられる。
【００３７】
ここで、回転軸４１とドラム５５との間での流体式動力制御装置５による流体Ｒ１，Ｒ２を介した動力の伝達経路について説明する。
【００３８】
まず、地面を転動するタイヤ部４３からホイール部４２及び回転軸４１を介してインナロータ５１に動力（回転力）が伝達される。このとき、インナロータ５１に伝達された回転力が小さければ、各出没部材５６は付勢スプリング５７の付勢力によって凹部５１１内に没入した状態に保たれる。
【００３９】
そして、下り坂などでインナロータ５１の回転数が徐々に上昇して当該インナロータ５１に遠心力が生じると、その遠心力により各出没部材５６が付勢スプリング５７の付勢力に抗して第１の空間５２へ進出する。この進出した各出没部材５６がアウタロータ５３内周面の周溝５３５の底部に摺接すると、当該各出没部材５６がそれぞれ係合部５３６と当接してアウタロータ５３とインナロータ５１とが一体回転する。このとき、回転するアウタロータ５３と固定状態のドラム５５との間でずり速度が発生し、そのずり速度の増加によって第２の空間５４内の第２流体Ｒ２がゲル状となる。これにより、アウタロータ５３が制動され、インナロータ５１及び回転軸４１を介して後輪４Ｒの回転を迅速に制御することができる。
【００４０】
一方、平坦路や上り坂などでインナロータ５１の回転数が上昇しなければ、当該インナロータ５１に遠心力が生じることがなく、各出没部材５６は付勢スプリング５７の付勢力により凹部５１１内に没入している。このため、インナロータ５１の低回転時にアウタロータ５３の連れ回りも制限され、アウタロータ５３と固定状態のドラム５５との間でずり速度が上昇することがなく、第２の空間５４内の第２流体Ｒ２がゾル状のままとなる。これにより、アウタロータ５３が制動されることがなく、各後輪４Ｒの低回転時の回転抵抗をほとんどなくすことができる。
【００４１】
しかも、第１の空間５２には第２流体Ｒ２よりも粘性が低い第１流体Ｒ１が封入されているので、インナロータ５１の遠心力による第１の空間５２への各出没部材５６の進出動作が抵抗となり難く、各出没部材５６を速やかに進出させることができる。また、付勢スプリング５７の付勢力による第１の空間５２からの各出没部材５６の没入動作も抵抗となり難く、各出没部材５６を速やかに没入させることができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態を図６に基づいて説明する。
この実施の形態では、流体式動力制御装置５が取り付けられる後脚部２１の下端部の形状を変更している。なお、後脚部２１の下端部の形状を除くその他の構成は、前記第１の実施の形態と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４３】
すなわち、本実施の形態では、図６に示すように、後脚部２１の下端部には、外側方（後輪４Ｒ側）へ凹む凹部２１１が設けられている。この凹部２１１には、ドラム本体５５１及び蓋体５５２をそれぞれ回転軸４１方向へ貫通するボルト孔５５８に挿通された六角穴付きボルト５５９によって流体式動力制御装置５が（ドラム５５）が固着されている。
【００４４】
これにより、流体式動力制御装置５が外側方の後輪４Ｒに近付けられ、流体式動力制御装置５を後脚部２１の下端部にコンパクトに取り付けることができる。
【００４５】
次に、本発明の第３の実施の形態を図７に基づいて説明する。
この実施の形態では、流体式動力制御装置５が取り付けられる後脚部２１の下端部及び各後輪４Ｒのホイール部４２の形状を変更している。なお、後脚部２１の下端部及び各後輪４Ｒのホイール部４２の形状を除くその他の構成は、前記第１の実施の形態と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４６】
すなわち、本実施の形態では、図７に示すように、後脚部２１の下端部には、内側方（反後輪４Ｒ側）へ凹む凹部２１２が設けられている。この凹部２１１には、ドラム本体５５１及び蓋体５５２をそれぞれ回転軸４１方向へ貫通するボルト孔５５８に挿通された六角穴付きボルト５５９によって流体式動力制御装置５が（ドラム５５）が固着されている。
【００４７】
また、ホイール部４２は、その回転軸４１に対して直交する円板部分４２１が外側方へオフセットされている。そして、流体式動力制御装置５が、ホイール部４２の円板部分４２１の内面に近接する位置まで入り込んで取り付けられている。この場合、ドラム５５のドラム本体５５１の外周面は、ホイール部４２のリム部分４２２との干渉を回避する上でテーパー状に形成されている。
【００４８】
これにより、流体式動力制御装置５が、後脚部２１の下端部の凹部２１１と外方へオフセットされた円板部分４２１との間に収容され、流体式動力制御装置５を後脚部２１の下端部によりコンパクトに取り付けることができる。
【００４９】
なお、本発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記各実施の形態では、各出没部材５６を半径方向外方端が略真円状に開口する有底四角筒状に形成したが、図８に示すように、半径方向外方端が略真円状に開口する有底円筒状に形成された出没部材５９であってもよい。そして、インナロータ５１の各凹部５１５には、出没部材５９と摺接する周面がその周方向に略等間隔の４箇所を残してそれぞれ半径方向へ延びる溝部５１６が凹設されていてもよい。この場合、各凹部５１６は、各溝部５１５によって各出没部材５９との接触面積を大幅に削減させて当該各出没部材５９の出没動作をスムーズに行えるようにしている。また、出没部材５６の個数は２個に限定されるものではなく、周方向に等間隔で３個以上設けられていてもよく、その場合には、アウタロータの内周面にも同数の周溝及び係合部が設けられる。
【００５０】
また、前記第１の実施の形態では、略矩形状の凹部５１１内に有底四角筒状の出没部材５６を収容したが、図９に示すように、略中心部に半径方向内方に凹設された穴部６３１を有する断面略平行四辺形状の出没部材６３や、図１０に示すように、略中心部に半径方向内方に凹設された穴部６０１を有する断面略台形状の出没部材６０であってもよい。なお、出没部材６３，６０の個数は２個に限定されるものではなく、周方向に等間隔で３個以上設けられていてもよい。
【００５１】
また、前記各実施の形態では、インナロータ５１の各凹部５１１，５１５に半径方向外方へ出没自在な出没部材５６，５９を収容したが、図１１及び図１２に示すように、インナロータ５１の外周面の周方向で互いに１８０°隔てた位置に凹設された凹部５１７内に、それぞれ略中心部に半径方向内方に凹設された穴部６０２を有する断面略台形状の出没部材６０がピン６１を介して横鉛直面内で回動自在に枢支されていてもよい。この場合においても、各出没部材６０の先端６０１を没入させるように付勢する付勢手段としての付勢スプリング６２を穴部６０２内に縮装し、この付勢スプリング６２の付勢力よりもインナロータ５１の回転時に発生する遠心力が大きいときに各出没部材６０の進出を許容して先端６０１をアウタロータ５３の内周面に摺接又は係合させる一方、インナロータ５１の回転時に発生する遠心力が付勢力よりも小さいときに各出没部材６０の先端６０１を没入させるようにしておけばよい。この出没部材６０の個数は２個に限定されるものではなく、周方向に等間隔で３個以上設けられていてもよい。
【００５２】
また、前記各実施の形態では、第１の空間５２に粘性の低い第１流体Ｒ１を封入したが、第１の空間に流体が封入されていなくてもよい。この場合には、各出没部材の出没動作が流体によって抵抗となることがなくなり、各出没部材の出没動作をより迅速に行える。
【００５３】
また、前記各実施の形態では、流体式動力制御装置５を歩行補助車１のホイール部４２に適用した場合について述べたが、流体式動力制御装置を、ショッピングカートやベビーカーなどの車両のホイール部、ホームエスカレータなどの階段昇降機の下降安全装置、又は防火用シャッターの降下装置などの他、船舶用アンカーの昇降機などの下降制御用として用いたり、回転軸とドラムとの間での動力の断接を行うクラッチ用として用いてもよい。
【００５４】
また、前記各実施の形態では、第２流体として、ダイラタント流体を封入したが、第１流体よりも粘性の高い流体が適用されていてもよい。
【００５５】
また、前記各実施の形態では、アウタロータ５３の内周面に周溝５３５及び係合部５３６を設けたが、アウタロータの内周面及び各出没部材の先端の少なくとも一方に、互いの摺動抵抗を増大させる摺動抵抗増大手段が設けられていてもよい。この場合、摺動抵抗増大手段としては、各出没部材の先端の接触抵抗を増大させる粗面や、ローレットなどが用いられる。
【００５６】
また、前記各実施の形態では、インナロータ５１、アウタロータ５３、及びドラム５５を、ＰＡ、ＰＯＭ、又はＰＢＴ等の合成樹脂により成形したが、回転軸からのトルクが大きくなる場合には、アルミダイカスト、亜鉛ダイカスト、焼結金属、ステンレスなどの金属により成形されていてもよい。また、第１流体又は第２流体についても、流体式動力制御装置の使用用途に応じて粘性及び性質を変更してもよいのはいうまでもない。
【００５７】
更に、前記実施の形態では、付勢手段として付勢スプリングを用いたが、各出没部材をインナロータの遠心力に応じて没入させるゴム輪などの弾性材が各出没部材と凹部との間に連結されていてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
２１        後脚部（機体）
４１        回転軸
５          流体式動力制御装置
５１        インナロータ
５２        第１の空間
５３        アウタロータ
５３６      係合部
５４        第２の空間
５５        ドラム
５６        出没部材
５７        付勢スプリング（付勢手段）
５９        出没部材
６０        出没部材
６２        付勢スプリング（付勢手段）
Ｒ1         第１流体
Ｒ２        第２流体
【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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