(57)【要約】【課題】回転体が回転可能な状態と停止状態とで、回転体の回転中心がずれることがなく、かつ、確実に回転体が回転可能な状態に切り換えられるストッパを提供すること。【解決手段】回転体の外周を取り囲んで設置された固定部材を備える。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を設けるとともに、空間部の各々には、距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体と、転動体を前記距離が増大する方向に移動させる押圧片とを設置する。複数の空間部を、隣接する空間部において上記距離の周方向の変化が逆となるように設定し、隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなす。組み合わせ空間部を、複数、回転体の外周に配置し、かつ、各々の空間部における押圧片を同時に作動させて、全ての転動体を上記距離が増大する方向に移動させる操作手段を設置する。【選択図】図１−２
2017203516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を回転可能な状態と停止状態とに切り換えるストッパであって、
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るとともに、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と、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる押圧片とが設置され、
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周方向の変化が逆となるように設定されて、隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなしており、
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、かつ、各々の空間部における前記押圧片を同時に作動させて、全ての前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる操作手段が設置されていることを特徴とするストッパ。
【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に記載のストッパ。
【請求項３】
前記操作手段は、前記回転体の中心軸の周りを回動する一対の作動部材と、前記一対の作動部材の各々の相対的角度位置を変化させるカム体と、前記カム体の姿勢を変更させる変更部材とを備えており、
前記一対の作動部材の各々には、前記回転体の周方向に一つおきの前記空間部に設置された前記押圧片の全てがそれぞれ固着されている、請求項１又は２に記載のストッパ。
【請求項４】
前記複数の組み合わせ空間部の各々に対して前記カム体が備えられるとともに前記カム体の各々には歯車が固着されており、
前記変更部材が、前記歯車と噛み合い前記回転体の中心軸の周りを回転する駆動歯車を有する請求項３に記載のストッパ。
【請求項５】
前記組み合わせ空間部に設置される一対の前記押圧片が、一体化された駆動カムとして形成され、前記組み合わせ空間部のそれぞれに前記駆動カムが設けられており、かつ、全ての前記駆動カムの姿勢を同時に変更させる変更部材が設けられ、全ての前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる請求項１又は２に記載のストッパ。
【請求項６】
前記駆動カムの各々には歯車が固着され、
前記変更部材が、前記歯車と噛み合い前記回転体の中心軸の周りを回転する駆動歯車を有する請求項５記載のストッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動を容易にする目的で、荷物運搬用の台車或いは家具等の脚部に取り付けられるキャスタなどの回転体（回転軸を含む）に用いられ、その回転体を停止状態に保持するストッパ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る。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。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。
【０００３】
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８により説明する。図８（ａ）はストッパの縦断面図、図８（ｂ）及び（ｃ）は後述するカバー部材Ｃを取り外した状態でのストッパの側面図である。
【０００４】
図８（ａ）に示すとおり、ハウジングＨＧが回転体ＲＢの外周を取り囲んで設置され、その片端がカバー部材Ｃにより覆われている。図８（ｂ）に示すとおり、ハウジングＨＧには、楔形の空間部、つまり、回転体ＲＢの外周との距離Ｘが周方向に変化するカム面ＣＳの形成された複数の空間部ＳＰが設けられている。空間部ＳＰの各々には、上記距離Ｘが減少する方向に板ばねＳにより押圧された転動体（ローラー）ＲＥが設置されている。
複数の楔形の空間部ＳＰは、隣接する空間部ＳＰにおいて距離Ｘの周方向の変化が逆となるように設定されており、隣接する空間部ＳＰが一対の組み合わせ空間部ＰＳＰをなしている。組み合わせ空間部ＰＳＰは回転体ＲＢの外周に周方向に間隔を置いて３組配置されている。そして、一組の組み合わせ空間部ＰＳＰには、板ばねＳによる押圧に抗して一対の転動体ＲＥを距離Ｘが増大する方向に相互に移動させる操作手段ＭＭが設置されている。操作手段ＭＭは、一対の転動体ＲＥの各々に当接する一対の押圧片ＰＰ、この一対の押圧片ＰＰの中央に置かれた楕円形状のカム体ＣＢ、及びカム体ＣＢに固着されたレバーＬを備えている。
【０００５】
回転体ＲＢを停止状態にするときは、レバーＬを図８（ｂ）に示す方向に動かす。これにより、レバーＬに固着されたカム体ＣＢは、その長径が図８（ｂ）において垂直となるように回動され、一対の押圧片ＰＰの周方向間隔はカム体ＣＢの短径と同一、即ち最小となる。
この状態では、操作手段ＭＭが設置された一組の組み合わせ空間部ＰＳＰにおいては、設置された転動体（ローラー）ＲＥは、板ばねＳにより押圧されて距離Ｘの減少する方向への移動が可能となる。そのため、回転体ＲＢが回転しようとしたときは、ローラー型の一方向クラッチと同様に、回転体ＲＢの回転方向に応じていずれか一方の空間部ＳＰ内で、板ばねＳにより押圧された転動体ＲＥが直ちにハウジングＨＧのカム面ＣＳと回転体ＲＢとの間に噛み込むこととなる。他の組み合わせ空間部ＰＳＰおいても、回転体ＲＢが回転しようとする方向に応じて、いずれか一方の空間部ＳＰ内で転動体ＲＥの噛み込みが生じる。これにより、回転体ＲＢが正転するときも逆転するときも、組み合わせ空間部ＰＳＰを構成する一対の空間部ＳＰのいずれかに設置された転動体ＲＥが噛み込み、回転体ＲＢは停止状態となる。
【０００６】
一方、回転体ＲＢを回転可能な状態にするときは、レバーＬを図８（ｃ）に示す方向に動かす。レバーＬに固着したカム体ＣＢは、その長径が図８（ｃ）のように垂直な状態から傾斜するように回動され、一対の押圧片ＰＰの周方向間隔が押し広げられる。
これにより、操作手段ＭＭが設置された組み合わせ空間部ＰＳＰにおいては、各々の転動体ＲＥが押圧片ＰＰによって板ばねＳに抗して距離Ｘが増大する方向に各々の空間部ＳＰ内を移動させられ、転動体ＲＥのカム面ＣＳと回転体ＲＢとの間での噛み込みが解除される。このとき、転動体ＲＥの噛み込みにより図の上方に撓んでいた回転体ＲＢは、操作手段ＭＭが設置された組み合わせ空間部ＰＳＰに向かって僅かに変位するため、操作手段ＭＭが設置されていない組み合わせ空間部ＰＳＰにおいては、転動体ＲＥの噛み込み作用に必要な反力が喪失して、やはり転動体ＲＥと回転体ＲＢとの間の噛み込みが解除される。従って、回転体ＲＢは、正・逆どちらの回転方向であっても自由に回転可能な状態となる。
【０００７】
出願人の創案に係る図８のストッパは、楔形形状の空間に配置された転動体（ローラー）の噛み込み作用を利用するものであるから、回転体に摩擦板等を押し付けて回転不能とするストッパのように、長期間の使用による摩擦板の摩耗により停止性能が劣化するような恐れはなく、回転体に設けた多数の凹凸部に掛止め部材を噛み合わせて回転不能に固定するストッパのように、回転体に凹凸部を形成する必要もない。また、凹凸部に掛止め部材を噛み合わせるストッパでは、回転体の凹凸部が掛止め部材と一致する位置でのみ停止状態となるが、図８のストッパでは、回転体がどのような位置であってもレバーを操作すると直ちに停止状態とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−２３２３６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のとおり、図８のストッパは、簡素な構造でありながら、一般的なストッパと比較すると多くの利点を有している。しかしながら、未だ改良の余地も残されており、本発明は、以下のような課題を解決するものである。
【００１０】
まず、図８のストッパでは、回転体ＲＢを停止状態から回転可能な状態に切り換える際に、操作手段ＭＭの設置された組み合わせ空間部ＰＳＰにおいて転動体（ローラー）ＲＥの噛み込みが解除されて、回転体ＲＢが当該組合せ空間部ＰＳＰの方向に僅かに変位し、その結果、他の組合せ空間部ＰＳＰでも転動体ＲＥの噛み込みが解除される。つまり、回転体ＲＢが回転可能な状態と停止状態とでは、回転体ＲＢの回転中心に僅かな「ずれ」が生じることとなり、図８のストッパは、例えば半導体製造装置のような、精度の高い加工が要求され中心軸を定位置に保持する必要がある装置には適用できない。
また、図８のストッパにおいては、全ての転動体（ローラー）ＲＥの噛み込みを解除するために回転体ＲＢの僅かな変位が必要となるが、組合せ空間部ＰＳＰが周方向に多数配置されている場合には、回転体ＲＢが多数の個所で拘束される形となり、操作手段ＭＭが設置された一組の組み合わせ空間部ＰＳＰにおける転動体（ローラー）ＲＥの噛み込みを解除しても、回転体ＲＢの変位が生じにくくなる。そのため、周方向に配置した組合せ空間部ＰＳＰの数を多くして、回転体ＲＢを停止状態に維持可能な最大トルク、即ち、ロックトルクを増大することが困難となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題に鑑み、本発明は、複数の空間部内に配置された転動体（ローラー）の噛み込み作用で回転体を停止させるストッパにおいて、各々の空間部に回転体の外周との距離が増大する方向に転動体を移動させる押圧片を設置し、全ての押圧片を同時に作動させる操作手段を設置したものである。即ち、本発明は、
「回転体を回転可能な状態と停止状態とに切り換えるストッパであって、
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るとともに、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と、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる押圧片とが設置され、
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周方向の変化が逆となるように設定されて、隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなしており、
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、かつ、各々の空間部における前記押圧片を同時に作動させて、全ての前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる操作手段が設置されている」
ことを特徴とするストッパとなっている。
【００１２】
本発明のストッパでは、前記複数の組み合わせ空間部は、前記回転体の外周に均等な間隔で配置されるのが好ましい。
【００１３】
各々の空間部における前記押圧片を同時に作動させる前記操作手段として、後述の図１及び図６に示すように、「前記回転体の中心軸の周りを回動する一対の作動部材と、前記一対の作動部材の各々の相対的角度位置を変化させるカム体と、前記カム体の姿勢を変更させる変更部材と」を設け、前記一対の作動部材の各々に、前記回転体の周方向に一つおきの前記空間部に設置された前記押圧片の全てをそれぞれ固着して構成することができる。この場合には更に、後述の図１に示すように、前記複数の組み合わせ空間部の各々に対して前記カム体を設けるとともに前記カム体の各々には歯車を固着させ、前記変更部材が、前記歯車と噛み合い前記回転体の中心軸の周りを回転する駆動歯車を有するようにすることができる。
【００１４】
また、前記転動体を同時に移動させる手段としては、後述の図７に示すように、前記組み合わせ空間部に設置される一対の前記押圧片を一体化された駆動カムとして形成して、前記組み合わせ空間部のそれぞれに前記駆動カムを設け、かつ、全ての前記駆動カムの姿勢を同時に変更させる変更部材を設けることにより構成することができる。この場合においても、駆動カムの各々に歯車を固着させ、前記変更部材が、前記歯車と噛み合い前記回転体の中心軸の周りを回転する駆動歯車を有するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の回転体のストッパでは、回転体を取り囲む固定部材に、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空間部、つまり楔状の断面をなす空間部、を複数設け、この空間部に転動体（ローラー）を設置する。各々の転動体は、回転体の外周との距離が減少する方向（噛み込み方向）に向けて、ばねによって押圧されている。そして、各々の空間部には、転動体を前記距離が増大する方向（開放方向）に移動させる押圧片が設置されるとともに、押圧片を同時に作動させて、全ての転動体を開放方向に移動させる操作手段が設置されている。
操作手段を働かせないときは、全ての転動体がばねによって空間部の噛み込み方向に押されることとなり、この状態は、ローラー型の一方向クラッチにおいてローラーが噛み込み方向に押されている状態と同様である。本発明のストッパでは、隣接する空間部において前記距離の周方向の変化が逆となるように設定されて、隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなしているので、組み合わせ空間部を構成する一対の空間部の一方に設置された転動体が回転体の正回転で噛み込み、他方に設置されたものが逆回転で噛み込むようになり、回転体がどちらの方向に回転してもロックされて停止する結果となる（後述の図１−２（ｂ）参照）。
【００１６】
これに対し、操作手段を操作すると、全ての押圧片が同時に作動して、全ての転動体が各々の空間部内において上記距離が増大する方向（開放方向）に移動する。これにより、いずれの転動体も空間部内で噛み込みを生じることはなく、回転体は、どちらの方向であっても自由に回転可能な状態となる（後述の図１−２（ｃ）参照）。
ここで、本発明のストッパにおいては、噛み込みを解除するよう転動体（ローラー）を移動させる押圧片が各々の空間部に設置してあり、回転体を回転可能状態とする際に、全ての押圧片が同時に作動される。図８に示すストッパのように、複数の組み合わせ空間部の内の一組だけに設置された押圧片を作動するものではないので、噛み込み解除に伴い回転体の中心が特定の方向に変位することはない。そのため、例えば、回転体の両端にベアリングを配置して中心軸を定位置に保持するようにした回転体に対しても、本発明のストッパを適用することが可能となる。
また、回転体の周囲に置かれる組み合わせ空間部の数を増大しても、回転体が変位することなく、転動体の噛み込みの解除が可能となる。したがって、回転体の外周に多数の組み合わせ空間部を設け、回転体に噛み込ませる転動体の数を増すことにより、回転体を停止状態に維持可能なロックトルクを増大することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１−１】本発明のストッパの実施例の全体的な構造を示す図である。
【図１−２】図１−１に示すストッパの断面を示す図である。
【図２】図１に示すストッパを構成する部品の組み立て図である。
【図３】図１−２（ｂ）のＣ−Ｃ断面における組み合わせ空間部の一つを拡大した図である。
【図４】図１に示すストッパの固定部材等の単体図である。
【図５】図１に示すストッパの操作手段等の単体図である。
【図６】図１に示すストッパの第１の変形例を示す図である。
【図７】図１に示すストッパの第２の変形例を示す図である。
【図８】出願人が創案した従来のストッパの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明のストッパについて説明する。図１には、本発明の一実施例におけるストッパの全体図を示し、図２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及び図５には、主要な構成部品を単品で示す。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本実施例のストッパは、固定されたハウジング１を備え、このハウジング１内には、これに嵌め込まれた固定部材２が設けてあり、さらに、停止状態と回転可能状態とに切り換える対象物である回転体３と、切り換えるための操作手段４とが備えられている。
【００２０】
固定部材２は、回転体３の外周を取り囲んだ状態で組み合わされてハウジング１に設置される。図１−２のＣ−Ｃ断面図と共に図３を参照することによって理解されるとおり、固定部材２と回転体３とが組み合わされると、固定部材２には、回転体３の外周面との間に空間部２１が画成される。この空間部２１は、回転体２の外周面と固定部材３の内周面との距離Ｘが周方向に変化するカム面２２をなす楔形の空間となっている。複数の空間部２１は、隣接する空間部２１において距離Ｘの周方向の変化が逆となるように設定されており、隣接する空間部２１が一対の組み合わせ空間部２３をなしている。
空間部２１の各々には、ばね５によって距離Ｘが減少する方向（噛み込み方向）に押圧された転動体（ローラー）６が設置してある。こうした構造はローラー型の一方向クラッチと同様であるが、本発明のストッパでは、噛み込み方向が逆となった一対の組み合わせ空間部２３に転動体６が設置されるため、回転体３は、回転方向にかかわらず転動体６の噛み込みによりロックされることとなる。本実施例においては、ばね５は板ばね、転動体６は円柱形状のローラーであるが、所望ならば、ばね５はコイルスプリング等適宜の付勢手段、転動体６は球形状のものであってもよい。
【００２１】
そして、本発明のストッパにおいては、空間部２１の各々には、転動体６を距離Ｘが増大する方向（開放方向）に移動させて噛み込みを解除する押圧片７が設置される。押圧片７は、図１の本実施例では、断面が矩形形状の棒状部材であり、周方向に一つおきの空間部２１に設置された押圧片７の全て、即ち、転動体６を移動させる方向が同一となる押圧片７の全て、が一対の作動部材８、８´にそれぞれ固着されている。
一対の作動部材８、８´は、転動体６の噛み込みを解除して回転体３を回転可能な状態に切り換えるための操作手段４の一部をなす。操作手段４には、一対の作動部材８、８´の各々の相対的角度位置を変化させる３個のカム体９、及び、カム体９の姿勢を変更するための変更部材１０も含まれる。
【００２２】
次いで、主要な構成部品の詳細について図４及び図５を参照して説明する。
ハウジング１は、断面が略円形である筒状の周壁１１を有し、周壁１１の内側はその軸線方向中間位置において円板形状の仕切り壁１２によって第一の領域１Ａと第二の領域１Ｂとに仕切られている（図４（ａ）を参照）。仕切り壁１２には、円形の中央穴１３が形成されている。仕切り壁１２には更に、中央孔１３よりも幾分半径方向外方において周方向に等角度間隔をおいて３個の円弧状の窓１４が形成されており、半径方向に見て窓１４の各々と周壁１１の内周面との間には小穴１５も形成されている。
仕切り壁１２の第二の領域１Ｂ側の面には、矩形形状の壁１６が周方向に等角度間隔をおいて３個配設されている。壁１６の各々は、周方向に隣接する窓１４の間において、壁１６の半径方向内側端が中央孔１３の外周よりも半径方向外方に、壁１６の半径方向外側端が周壁１１の内周面より半径方向内方に位置するように配置されている。また、第一の領域１Ａにおける周壁１１の内周面には、軸線方向に延在する突条１７が周方向に等角度間隔をおいて３個形成されている。さらに、ハウジング１の第二の領域１Ｂは蓋部材１８（図２を参照）によってシールドされ、蓋部材１８には小穴１９が周方向に等角度間隔をおいて３個形成されている。
【００２３】
固定部材２は筒壁２４と端板２５とからなるカップ状部材であり（図４（ｂ）を参照）、筒壁２４の外周面には、ハウジング１における周壁１１の内周面に形成された突条１７が嵌まり込む溝２６が周方向に等角度間隔をおいて３個形成されている。筒壁２４の内周面には、軸線方向に延在する壁部２７が周方向に等角度間隔をおいて３個形成され、筒壁２４の内側における壁部２７が形成されていない領域において、筒壁２４の内周面と回転体３の外周面との間に空間部２１が画成される。
空間部２１の外周面である筒壁２４の内周面は、回転体３の外周との距離Ｘが周方向に変化するカム面２２となっている。複数の空間部２１は、隣接する空間部２１において距離Ｘの周方向の変化が逆となるように設定されており（図３も参照）、隣接する空間部２１が一対の組み合わせ空間部２３をなしている。図示の実施例においては、各々の空間部２１におけるカム面２２の距離Ｘは、壁部２７に近い側が遠い側よりも大きく設定され、各々の組み合わせ空間部２３を構成する一対の空間部２１は周方向に相互に接続されている。一対の組み合わせ空間部２３は周方向に等角度間隔をおいて３個配置されている。
【００２４】
回転体３は全体として円筒形状である（図４（ｃ）を参照）。回転体３の片側端部の外周面にはステップ部３１が形成されている。更に、回転体３の片端には切欠き３２が形成されており、切欠き３２には図示しないキャスタなどの回転軸に形成された鉤部が係合される。
本実施例のストッパでは、回転体３を中空の管状としてキャスタなどの回転軸を挿入しているが、キャスタなどの回転軸を回転体３とし、その回転軸に直接転動体（ローラー）６を接触させてストッパを構成できるのは、勿論である。
【００２５】
操作手段４は、回転体３の中心軸の周りを回動する一対の作動部材８、８´と、一対の作動部材８、８´の各々の相対的角度位置を変化させるカム体９と、このカム体９の姿勢を変更させる変更部材１０とを備えている。
一対の作動部材８、８´は、外側リング状部８１、８１´と、外側リング状部８１、８１´の内周面から半径方向内側に向かって延びる３個のスポーク部８２、８２´と、スポーク部８２、８２´の各々の半径方向内側端が接続される内側リング状部８３、８３´とを有している（図５（ａ）及び（ｂ）を参照）。各々のスポーク部８２、８２´には、周方向に一つおきの空間部２１に設置される棒状の押圧片７が固着される。一対の作動部材８、８´は、ほぼ同一の形状となっており、軸線方向に重ねて設置される。
【００２６】
カム体９には略長円形状の長円カム９１が固着され、長円カム９１の中心には軸部９２が設けられている（図５（ｃ）を参照）。また、長円カム９１が固着されている側とは反対側には歯車９３が形成され、歯車９３の回転中心（長円カム９１の中心と同心）には軸部９４が設けられている。図示の実施例においては、歯車９３は略９０度の角度範囲に亘って形成された外歯歯車であり、カム体９はハウジング１の第二の領域１Ｂ内で周方向に等角度間隔をおいて３個設置されている。
【００２７】
変更部材１０は、回転体３の中心軸の周りに回転する円筒形状の部材であり、使用者がこれを操作する際に把持する主部１０１と、カム体９に形成された歯車９３と噛み合う駆動歯車１０２とを有する。更に、主部１０１と歯車１０２との境界領域には、外側ステップ部１０３と、内側ステップ部１０４とが形成されている。図示の実施例においては、駆動歯車１０２は全周に亘って形成された外歯歯車である。
【００２８】
上述した操作手段４はハウジング１の第二の領域１Ｂに設置される。
一対の作動部材８、８´は、作動部材８が作動部材８´よりも第一の領域１Ａ側に位置するようにして組み合わされた状態で、スポーク部８２、８２´に固着された押圧片７を仕切り壁１２に形成された窓１４に挿通させ、押圧片７が空間部２１の所定位置（即ち転動体６と隣接する位置）に到達するようにして設置される。
一対の作動部材８、８´が設置されると、周方向に隣接して位置する一対のスポーク部８２、８２´が夫々ハウジング１の第二の領域１Ｂ内において、周方向に隣接する壁１６の間に位置することとなる。このとき、スポーク部８２、８２´とハウジング１の壁１６との間には周方向に弾性力を付与するばね体８４を設置し、作動部材８、８´の内の一方がばね体８４によって周方向片側に押圧されると共に、作動部材８、８´の内の他方が周方向他側に押圧されるようにする。これにより、変更部材１０を操作する際の所謂節度感が良好なものになる。
【００２９】
各々のカム体９は、長円カム９１の外周面が作動部材８、８´の周方向に隣接するスポーク部８２、８２´の側面と当接すると共に、歯車９３が変更部材１０の駆動歯車１０２と噛み合った状態で組み立てられる。そして、軸部９２がハウジング１の仕切り壁１２に形成された小穴１５に挿通されると共に軸部９４がハウジング１の蓋部材１８に形成された小穴１９に挿通されて軸支される。
変更部材１０は、作動部材８´の内側リング状部８３´の一部が駆動歯車１０２の内側に形成された穴部に挿入されて内側ステップ部１０４と面接触すると共に、外側ステップ部１０３が蓋部材１８と面接触することで回転可能に支持される。
【００３０】
続いて、図１の実施例のストッパの作動について説明する。
操作手段４が一方向に操作された状態、即ち、変更部材１０が図１−２（ｂ）のＡ−Ａ断面図において時計方向に回転された状態（ＯＦＦ状態）、においては、図１−２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、全ての長円カム９１はその短径が周方向と合致している。これにより、各々の長円カム９１を挟んで周方向に隣接するスポーク部８２、８２´は相互に近接することとなり、図１−２（ｂ）のＣ−Ｃ断面図に示すとおり、組み合わせ空間部２３を構成する一対の空間部２１に設置された一対の押圧片７も相互に近接する。つまり、押圧片７は、空間部２１内において距離Ｘが最小となる場所に位置し、転動体６はばね５によって距離Ｘが減少する方向に押圧される。したがって、全ての転動体６は、カム面２２と回転体３の外周面との間で噛み込みを生じ、回転体３は停止状態となる。
【００３１】
一方、操作手段４の変更手段１０を周方向他側に９０度回転すると（ＯＮ状態）、図１−２（ｃ）のＡ−Ａ断面図に示すとおり、変更部材１０の駆動歯車１０２と噛み合う歯車９３によって全てのカム体９の姿勢が同時に変更され、これにより、図１−２（ｃ）のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、全ての長円カム９１はその長径が周方向と合致することとなる。従って、各々の長円カム９１を挟んで周方向に隣接するスポーク部８２、８２´は相互に離隔することとなり、図１−２（ｃ）のＣ−Ｃ断面図に示すとおり、各々の組み合わせ空間部２３を構成する一対の空間部２１に設置された一対の押圧片７も相互に離隔する。このとき、各々の空間部２１における押圧片７は同時に作動され、全ての転動体６は、各々の押圧片７によって距離Ｘが増加する方向（開放方向）に押圧され移動させられる。そして、カム面２２と転動体６の外周面との噛み込みが解除され、回転体３は固定部材２に対して回転可能な状態となる。
【００３２】
このように、本発明のストッパにおいては、開放方向に転動体６を移動させる押圧片７を各々の空間部２１に設置し、全ての押圧片７を同時に作動させる。図８のストッパのように、複数の組み合わせ空間部の内の一組だけに操作手段が接続された押圧片を設置することに起因して、回転体３の回転状態を切り換えた際に回転体３の中心が特定の方向に変位してしまうことはなく、そのため、本発明のストッパは、中心軸が定位置の回転軸に対して適用可能であると共に、組み合わせ空間部の個数を増やすことで、回転体３の停止状態におけるロックトルクを増大させることが可能となる。また、一度の操作で全部の押圧片７を同時に作動させることができ、使い勝手の優れたものとなる。
【００３３】
次いで、図６及び図７に基づき、本発明のストッパの変形例について説明する。
まず、図６に示す第１の変形例のストッパは、図１の実施例のストッパにおいて周方向に３個配置しているカム体９を１個のみとし、この１個のカム体９によって一対の作動部材８ａ、８ａ´の相対的角度位置を変化させて、回転体２の停止状態と回転可能な状態とを切り換えるものである。図６の第１の変形例では、ハウジングの壁１６と作動部材８ａ、８ａ´との間に置かれるばね体８４を２個に限定することができるとともに、図８のストッパで用いられている操作レバーと同様なレバーをカム体９に固着して、切り換え用の操作手段とすることができる。
【００３４】
図７に示す第２の変形例のストッパは、転動体６を同時に開放方向に移動させて回転体３の停止状態と回転可能状態とを切り換えるため、組み合わせ空間部に設置される一対の押圧片を、図１の実施例の長円カムと類似した駆動カム９１ａとして一体化して形成したものである。駆動カム９１ａは、複数の組み合わせ空間部２３の中央にそれぞれ配置してあり、隣り合う転動体６に接触している。
駆動カム９１ａには歯車９ａが固着され、歯車９ａは、図１の実施例の駆動歯車と同様な歯車により同時に回動される。この駆動カム９１ａの姿勢を変更することにより、転動体が回転体に噛み込む停止状態（図７（ａ）に示すＯＦＦ状態）と、噛み込みが解除される回転可能状態（図７（ｂ）に示すＯＮ状態）とを切り換えることができる。
【００３５】
第１の変形例及び第２の変形例のストッパも、図１の実施例のストッパに比べて部品点数を削減することができ、これにより製造コストを低減することができると共にコンパクトになる。具体的には、第１の変形例では、カム体及びばね体の数を大幅に削減することが可能で、操作手段も簡単な構成となる。第２の変形例のストッパでは、押圧片を連結する一対の作動部材を省くことが可能である。
【００３６】
以上詳述したとおり、本発明のストッパは、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を有し、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と、この転動体を上記距離が増大する方向に移動させる押圧片とが設置され、各々の空間部における押圧片を操作手段によって同時に作動させるようにしたものである。上記の実施例では、ハウジング内の一部品として回転体を備えていたが、これに代えて、キャスタなどの回転軸を回転体としてもよい。また、固定部材とハウジングを一体の部材とするなど、上記実施例に対し各種の変形が可能であることは明らかである。
【符号の説明】
【００３７】
１：ハウジング
２：固定部材
２１：空間部
２２：カム面
２３：組み合わせ空間部
３：回転体
４：操作手段
５：ばね
６：転動体（ローラー）
７：押圧片
８、８´：作動部材
９：カム体
９１：長円カム
１０：変更部材
【図１−１】
2017203516.tif 000003
【図１−２】
2017203516.tif 000004
【図２】
2017203516.tif 000005
【図３】
2017203516.tif 000006
【図４】
2017203516.tif 000007
【図５】
2017203516.tif 000008
【図６】
2017203516.tif 000009
【図７】
2017203516.tif 000010
【図８】
2017203516.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月14日(2016.10.14)
【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】
回転体を回転可能な状態と停止状態とに切り換えるストッパであって、
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、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と、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる押圧片とが設置され、さらに、
前記押圧片を同時に作動させる操作手段を備え、前記操作手段が操作されないときは、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、前記回転体を停止状態にすると共に、前記操作手段が操作されたときは、前記転動体の噛み込みを解除して、前記回転体を回転可能状態とすることを特徴とするストッパ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記の課題に鑑み、本発明は、複数の空間部内に配置された転動体（ローラー）の噛み込み作用で回転体を停止させるストッパにおいて、各々の空間部に回転体の外周との距離が増大する方向に転動体を移動させる押圧片を設置し、全ての押圧片を同時に作動させる操作手段を設置したものである。即ち、本発明は、
「回転体を回転可能な状態と停止状態とに切り換えるストッパであって、
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、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と、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる押圧片とが設置され、さらに、
前記押圧片を同時に作動させる操作手段を備え、前記操作手段が操作されないときは、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、前記回転体を停止状態にすると共に、前記操作手段が操作されたときは、前記転動体の噛み込みを解除して、前記回転体を回転可能状態とする」
ことを特徴とするストッパとなっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の回転体のストッパでは、回転体を取り囲む固定部材に、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空間部、つまり楔状の断面をなす空間部、を複数設け、この空間部に転動体（ローラー）を設置する。各々の転動体は、回転体の外周との距離が減少する方向（噛み込み方向）に向けて、ばねによって押圧されている。そして、各々の空間部には、転動体を前記距離が増大する方向（開放方向）に移動させる押圧片が設置されるとともに、押圧片を同時に作動させて、全ての転動体を開放方向に移動させる操作手段が設置されている。
操作手段を働かせないとき（即ち、操作手段を操作しないとき）は、全ての転動体がばねによって空間部の噛み込み方向に押されることとなり、この状態は、ローラー型の一方向クラッチにおいてローラーが噛み込み方向に押されている状態と同様である。本発明のストッパでは、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、隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなしているので、組み合わせ空間部を構成する一対の空間部の一方に設置された転動体が回転体の正回転で噛み込み、他方に設置されたものが逆回転で噛み込むようになり、回転体がどちらの方向に回転してもロックされて停止する結果となる（後述の図１−２（ｂ）参照）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
固定部材２は、回転体３の外周を取り囲んだ状態で組み合わされてハウジング１に設置される。図１−２のＣ−Ｃ断面図と共に図３を参照することによって理解されるとおり、固定部材２と回転体３とが組み合わされると、固定部材２には、回転体３の外周面との間に空間部２１が画成される。この空間部２１は、回転体２の外周面と固定部材３の内周面との距離Ｘが周方向に変化するカム面２２をなす楔形の空間となっている。複数の空間部２１は、隣接する空間部２１において距離Ｘの増大する方向が相互に逆となるように設定されており、隣接する空間部２１が一対の組み合わせ空間部２３をなしている。
空間部２１の各々には、ばね５によって距離Ｘが減少する方向（噛み込み方向）に押圧された転動体（ローラー）６が設置してある。こうした構造はローラー型の一方向クラッチと同様であるが、本発明のストッパでは、噛み込み方向が逆となった一対の組み合わせ空間部２３に転動体６が設置されるため、回転体３は、回転方向にかかわらず転動体６の噛み込みによりロックされることとなる。本実施例においては、ばね５は板ばね、転動体６は円柱形状のローラーであるが、所望ならば、ばね５はコイルスプリング等適宜の付勢手段、転動体６は球形状のものであってもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
固定部材２は筒壁２４と端板２５とからなるカップ状部材であり（図４（ｂ）を参照）、筒壁２４の外周面には、ハウジング１における周壁１１の内周面に形成された突条１７が嵌まり込む溝２６が周方向に等角度間隔をおいて３個形成されている。筒壁２４の内周面には、軸線方向に延在する壁部２７が周方向に等角度間隔をおいて３個形成され、筒壁２４の内側における壁部２７が形成されていない領域において、筒壁２４の内周面と回転体３の外周面との間に空間部２１が画成される。
空間部２１の外周面である筒壁２４の内周面は、回転体３の外周との距離Ｘが周方向に変化するカム面２２となっている。複数の空間部２１は、隣接する空間部２１において距離Ｘの増大する方向が相互に逆となるように設定されており（図３も参照）、隣接する空間部２１が一対の組み合わせ空間部２３をなしている。図示の実施例においては、各々の空間部２１におけるカム面２２の距離Ｘは、壁部２７に近い側が遠い側よりも大きく設定され、各々の組み合わせ空間部２３を構成する一対の空間部２１は周方向に相互に接続されている。一対の組み合わせ空間部２３は周方向に等角度間隔をおいて３個配置されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
続いて、図１の実施例のストッパの作動について説明する。
操作手段４が一方向に操作された状態、即ち、変更部材１０が図１−２（ｂ）のＡ−Ａ断面図において時計方向に回転された状態（操作手段４が操作されていないＯＦＦ状態）、においては、図１−２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、全ての長円カム９１はその短径が周方向と合致している。これにより、各々の長円カム９１を挟んで周方向に隣接するスポーク部８２、８２´は相互に近接することとなり、図１−２（ｂ）のＣ−Ｃ断面図に示すとおり、組み合わせ空間部２３を構成する一対の空間部２１に設置された一対の押圧片７も相互に近接する。つまり、押圧片７は、空間部２１内において距離Ｘが最小となる場所に位置し、転動体６はばね５によって距離Ｘが減少する方向に押圧される。したがって、全ての転動体６は、カム面２２と回転体３の外周面との間で噛み込みを生じ、回転体３は停止状態となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
一方、操作手段４の変更手段１０を周方向他側に９０度回転すると（操作手段４が操作されたＯＮ状態）、図１−２（ｃ）のＡ−Ａ断面図に示すとおり、変更部材１０の駆動歯車１０２と噛み合う歯車９３によって全てのカム体９の姿勢が同時に変更され、これにより、図１−２（ｃ）のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、全ての長円カム９１はその長径が周方向と合致することとなる。従って、各々の長円カム９１を挟んで周方向に隣接するスポーク部８２、８２´は相互に離隔することとなり、図１−２（ｃ）のＣ−Ｃ断面図に示すとおり、各々の組み合わせ空間部２３を構成する一対の空間部２１に設置された一対の押圧片７も相互に離隔する。このとき、各々の空間部２１における押圧片７は同時に作動され、全ての転動体６は、各々の押圧片７によって距離Ｘが増加する方向（開放方向）に押圧され移動させられる。そして、カム面２２と転動体６の外周面との噛み込みが解除され、回転体３は固定部材２に対して回転可能な状態となる。