(57)【要約】【課題】案内機構とブレーキ機構とを兼ね備える新たなシャフトブレーキユニットを提供する。【解決手段】シャフトブレーキユニット１０は、貫通孔２１を備えるハウジング部材２０と、貫通孔２１を導通して軸方向での往復運動が自在となるように設置されるシャフト１５とを備えており、上記ハウジング部材２０が、外郭を構成するハウジング本体部２２と、ハウジング本体部２２に設置される一対の案内機構３０，３０と、一対の案内機構３０，３０に挟まれるようにハウジング本体部２２に設置されるブレーキ機構４０とを備えることにより、一対の案内機構３０，３０がシャフト１５のハウジング部材２０に対する相対的な往復運動を案内するとともに、ブレーキ機構４０がシャフト１５の拘束・解放を行うように構成されている。【選択図】図２
2009041672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を備えるハウジング部材と、
前記貫通孔を導通して軸方向での往復運動が自在となるように設置されるシャフトと、
を備え、
前記ハウジング部材が、
外郭を構成するハウジング本体部と、
前記ハウジング本体部に設置される一対の案内機構と、
前記一対の案内機構に挟まれるように前記ハウジング本体部に設置されるブレーキ機構と、
を備えることにより、
前記一対の案内機構が前記シャフトの前記ハウジング部材に対する相対的な往復運動を案内するとともに、前記ブレーキ機構が前記シャフトの拘束・解放を行うように構成されていることを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
前記案内機構は、
前記シャフトを導通可能な円筒体と、
前記円筒体の内周壁に形成される開口に沿って整列状態で循環し、前記開口に位置するときに僅かに前記内周壁から内側にはみ出すことによって前記シャフトの外周面と接しながら転動動作を行う複数の転動体と、
を少なくとも備えることを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
前記ブレーキ機構は、
前記シャフトの断面形状と相似形となるように巻かれたコイルバネを有し、
前記コイルバネは前記シャフトの径よりも小さい径を有するように形成され、
前記コイルバネの一端側が前記ハウジング部材側に係止されるとともに、他端側が前記コイルバネの径を拡げる方向に操作可能な操作把手側に係止されることにより、
常には前記コイルバネの弾性力が前記シャフトに作用することによって前記シャフトを拘束してシャフトの往復運動を規制し、
前記操作把手を操作することによって前記コイルバネの径を拡げたときには前記シャフトを解放してシャフトの往復運動を許可することを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
前記コイルバネは、前記ハウジング部材側に固定される固定端側の少なくとも１巻目が前記シャフトの軸方向に垂直な面に対して角度を持つように形成されており、
前記コイルバネが前記シャフトを拘束して往復運動を規制しているときにシャフトに対して外力が加わると、前記コイルバネの前記ハウジング部材側に固定される固定端側の少なくとも１巻目が前記外力に応じて傾動し、前記コイルバネをシャフトに対して押圧することによってシャフトの規制を強化することを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項５】
請求項４に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
前記コイルバネは、全ての巻目が前記シャフトの軸方向に垂直な面に対して角度を持つように形成されていることを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項６】
請求項４に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
前記コイルバネが複数設置されていることを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
前記コイルバネは、断面が矩形状をした角バネとして構成されていることを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項８】
請求項７に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
角バネとして構成される前記コイルバネは、前記操作把手を操作することによって前記コイルバネの径を拡げようとする力を受けるコイル周面の幅よりも、前記コイル周面に続くコイル側面の幅の方が大きくなるように構成されていることを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
前記ブレーキ機構は、
前記シャフトの断面形状と相似形となるように右巻きに巻かれた右巻きコイルバネと、
前記シャフトの断面形状と相似形となるように左巻きに巻かれた左巻きコイルバネと、
前記右巻きコイルバネの一端側を前記ハウジング部材側に固定するために、前記右巻きコイルバネの一端側と係合するとともに前記ハウジング本体部に固定設置される右巻きコイルバネ固定外筒と、
前記左巻きコイルバネの一端側を前記ハウジング部材側に固定するために、前記左巻きコイルバネの一端側と係合するとともに前記ハウジング本体部に固定設置される左巻きコイルバネ固定外筒と、
前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネのそれぞれの他端側に係合し、前記シャフトの軸心を回転中心として回動することによって前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネそれぞれの径を拡大可能なセンタフランジと、
前記センタフランジに設置される操作把手と、
を有し、
前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネが前記シャフトの径よりも小さい径を有するように形成されることによって、
常には前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネの弾性力が前記シャフトに作用することによって前記シャフトを拘束してシャフトの往復運動を規制し、
前記操作把手を操作することによって前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネの径を拡げたときには前記シャフトを解放してシャフトの往復運動を許可することを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項１０】
請求項１又は２に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
前記ブレーキ機構は、
前記シャフトの断面形状と相似形となるように右巻きに巻かれた右巻きコイルバネと、
前記シャフトの断面形状と相似形となるように左巻きに巻かれた左巻きコイルバネと、
前記右巻きコイルバネの一端側を前記ハウジング部材側に固定するために、前記右巻きコイルバネの一端側と係合するとともに前記ハウジング本体部に固定設置される右巻きコイルバネ固定外筒と、
前記左巻きコイルバネの一端側を前記ハウジング部材側に固定するために、前記左巻きコイルバネの一端側と係合するとともに前記ハウジング本体部に固定設置される左巻きコイルバネ固定外筒と、
前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネのそれぞれの他端側と係合し、前記シャフトの軸心を回転中心として回動することによって前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネそれぞれの径を縮小可能なセンタフランジと、
前記センタフランジに設置される操作把手と、
を有し、
前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネが前記シャフトの径よりも大きい径を有するように形成されることによって、
常には前記シャフトが往復運動自在であり、
前記操作把手を操作することによって前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネの径を縮小して前記シャフトに押圧力を作用させたときには、前記シャフトを拘束してシャフトの往復運動を規制することを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【請求項１１】
請求項３〜１０のいずれか１項に記載のシャフトブレーキユニットにおいて、
前記シャフトは、少なくとも前記複数の転動体と接する箇所以外の部分が、相手部材に対して摩擦力が大きくなるように表面加工を受けていることを特徴とするシャフトブレーキユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトの往復運動を案内する案内機構と、往復運動するシャフトの拘束・解放を行うブレーキ機構とを兼ね備えるシャフトブレーキユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られている機械要素のなかには、案内機構やブレーキ機構などといった各種の動作を行うものが知られており、多くの用途に採用されている。例えば、航空機や車両などに設置される座席シートには、所望の位置に座席シートを移動した上で、確実に固定させることの可能な機構の採用が不可欠であるため、案内機構にはリニアブッシュやボールスプラインなどが採用され、ブレーキ機構には機械的摩擦力や流体抵抗力、あるいは電磁力を利用したブレーキ装置が採用されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、案内機構やブレーキ機構などといった異なる作用を発揮する機械要素については、これらを融合して単一の装置とすることが非常に困難であった。例えば、リニアブッシュやボールスプラインなどの案内機構においては、シャフトの外周面上を複数の転動体が転走することによって案内動作を行うことになるので、シャフトの外周面には極めて小さな表面粗さと高い硬度が求められる。したがって、この要求を満足するために、シャフトの表面には焼き入れなどの表面加工が施されるのが一般的であった。
【０００４】
一方、ブレーキ装置を用いてシャフトの往復運動を規制する場合には、シャフトに対して機械的摩擦力等を確実に付与しなければならないため、シャフトの表面はある程度表面粗さが大きく、あまり硬度が高くならないように、焼き入れなどの表面加工を付与しない状態のものを用いるのが好適である。
【０００５】
つまり、案内機構とブレーキ機構にとって、それぞれの機能を発揮するために必要且つ好適な条件は全く異なっており、このことからも明らかな通り、異なる機械要素を融合して単一の装置とすることは、従来技術にとっては非常に困難なことであった。
【０００６】
そこで、従来の座席シートにおいては、案内機構とブレーキ機構をそれぞれ用意し、これらを平行配置することによって案内動作とブレーキ動作を行うことが実施されていた。しかし、このような装置構成では、部品点数が増加するとともに取付作業も複雑化するので、導入コストが増加してしまうという不具合が存在していた。また、航空機や車両などは、自重が燃費性能に大きな影響を及ぼすので、案内機構とブレーキ機構を単一の装置とすることができれば軽量化にもなり、ランニングコストの改善を図ることが可能となる。
【０００７】
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、案内機構とブレーキ機構とを兼ね備える新たなシャフトブレーキユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るシャフトブレーキユニットは、貫通孔を備えるハウジング部材と、前記貫通孔を導通して軸方向での往復運動が自在となるように設置されるシャフトと、を備え、前記ハウジング部材が、外郭を構成するハウジング本体部と、前記ハウジング本体部に設置される一対の案内機構と、前記一対の案内機構に挟まれるように前記ハウジング本体部に設置されるブレーキ機構と、を備えることにより、前記一対の案内機構が前記シャフトの前記ハウジング部材に対する相対的な往復運動を案内するとともに、前記ブレーキ機構が前記シャフトの拘束・解放を行うように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るシャフトブレーキユニットにおいて、前記案内機構は、前記シャフトを導通可能な円筒体と、前記円筒体の内周壁に形成される開口に沿って整列状態で循環し、前記開口に位置するときに僅かに前記内周壁から内側にはみ出すことによって前記シャフトの外周面と接しながら転動動作を行う複数の転動体とを少なくとも備えることとすることができる。
【００１０】
また、本発明に係るシャフトブレーキユニットにおいて、前記ブレーキ機構は、前記シャフトの断面形状と相似形となるように巻かれたコイルバネを有し、前記コイルバネは前記シャフトの径よりも小さい径を有するように形成され、前記コイルバネの一端側が前記ハウジング部材側に係止されるとともに、他端側が前記コイルバネの径を拡げる方向に操作可能な操作把手側に係止されることにより、常には前記コイルバネの弾性力が前記シャフトに作用することによって前記シャフトを拘束してシャフトの往復運動を規制し、前記操作把手を操作することによって前記コイルバネの径を拡げたときには前記シャフトを解放してシャフトの往復運動を許可することができる。
【００１１】
さらに、本発明に係るシャフトブレーキユニットにおいて、前記コイルバネは、前記ハウジング部材側に固定される固定端側の少なくとも１巻目が前記シャフトの軸方向に垂直な面に対して角度を持つように形成されており、前記コイルバネが前記シャフトを拘束して往復運動を規制しているときにシャフトに対して外力が加わると、前記コイルバネの前記ハウジング部材側に固定される固定端側の少なくとも１巻目が前記外力に応じて傾動し、前記コイルバネをシャフトに対して押圧することによってシャフトの規制を強化するように構成することができる。
【００１２】
またさらに、本発明に係るシャフトブレーキユニットにおいて、前記コイルバネは、全ての巻目が前記シャフトの軸方向に垂直な面に対して角度を持つように形成することができる。
【００１３】
さらにまた、本発明に係るシャフトブレーキユニットでは、前記コイルバネが複数設置されていることとすることができる。
【００１４】
また、本発明に係るシャフトブレーキユニットにおいて、前記コイルバネは、断面が矩形状をした角バネとして構成することができる。
【００１５】
さらに、本発明に係るシャフトブレーキユニットにおいて、角バネとして構成される前記コイルバネは、前記操作把手を操作することによって前記コイルバネの径を拡げようとする力を受けるコイル周面の幅よりも、前記コイル周面に続くコイル側面の幅の方が大きくなるように構成することができる。
【００１６】
本発明に係るシャフトブレーキユニットにおいて、前記ブレーキ機構は、前記シャフトの断面形状と相似形となるように右巻きに巻かれた右巻きコイルバネと、前記シャフトの断面形状と相似形となるように左巻きに巻かれた左巻きコイルバネと、前記右巻きコイルバネの一端側を前記ハウジング部材側に固定するために、前記右巻きコイルバネの一端側と係合するとともに前記ハウジング本体部に固定設置される右巻きコイルバネ固定外筒と、前記左巻きコイルバネの一端側を前記ハウジング部材側に固定するために、前記左巻きコイルバネの一端側と係合するとともに前記ハウジング本体部に固定設置される左巻きコイルバネ固定外筒と、前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネのそれぞれの他端側に係合し、前記シャフトの軸心を回転中心として回動することによって前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネそれぞれの径を拡大可能なセンタフランジと、前記センタフランジに設置される操作把手と、を有し、前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネが前記シャフトの径よりも小さい径を有するように形成されることによって、常には前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネの弾性力が前記シャフトに作用することによって前記シャフトを拘束してシャフトの往復運動を規制し、前記操作把手を操作することによって前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネの径を拡げたときには前記シャフトを解放してシャフトの往復運動を許可することができる。
【００１７】
本発明に係るシャフトブレーキユニットにおいて、前記ブレーキ機構は、前記シャフトの断面形状と相似形となるように右巻きに巻かれた右巻きコイルバネと、前記シャフトの断面形状と相似形となるように左巻きに巻かれた左巻きコイルバネと、前記右巻きコイルバネの一端側を前記ハウジング部材側に固定するために、前記右巻きコイルバネの一端側と係合するとともに前記ハウジング本体部に固定設置される右巻きコイルバネ固定外筒と、前記左巻きコイルバネの一端側を前記ハウジング部材側に固定するために、前記左巻きコイルバネの一端側と係合するとともに前記ハウジング本体部に固定設置される左巻きコイルバネ固定外筒と、前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネのそれぞれの他端側と係合し、前記シャフトの軸心を回転中心として回動することによって前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネそれぞれの径を縮小可能なセンタフランジと、前記センタフランジに設置される操作把手と、を有し、前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネが前記シャフトの径よりも大きい径を有するように形成されることによって、常には前記シャフトが往復運動自在であり、前記操作把手を操作することによって前記右巻きコイルバネ及び前記左巻きコイルバネの径を縮小して前記シャフトに押圧力を作用させたときには、前記シャフトを拘束してシャフトの往復運動を規制することができる。
【００１８】
また、本発明に係るシャフトブレーキユニットにおいて、前記シャフトは、少なくとも前記複数の転動体と接する箇所以外の部分が、相手部材に対して摩擦力が大きくなるように表面加工を受けていることとすることができる。
【００１９】
なお上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、案内機構とブレーキ機構とを兼ね備える新たなシャフトブレーキユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２２】
図１は、本実施形態に係るシャフトブレーキユニットを示す外観斜視図であり、図２は、本実施形態に係るシャフトブレーキユニットの概略構成を説明するために一部分を透視状態で示した部分縦断面斜視透視図である。
【００２３】
本実施形態に係るシャフトブレーキユニット１０は、概略構成として、貫通孔２１を備えるハウジング部材２０と、この貫通孔２１を導通して軸方向での往復運動が自在となるように設置されるシャフト１５とを備えて構成されている。なお、本実施形態に係るシャフトブレーキユニット１０では、通常状態においてはシャフト１５にブレーキ力が加わっているのでシャフト１５の往復運動は規制されており、ブレーキ力が解除されたときにのみシャフト１５の往復運動が許可されるようになっている。以下、シャフトブレーキユニット１０の具体的な構成部材について、詳細な説明を行う。
【００２４】
シャフト１５は、その表面が焼き入れ加工を施されることによって極めて高い硬度と小さい表面粗さを有するように構成されており、後述する一対の案内機構３０，３０に案内されることによって、非常にスムーズな往復運動が実現可能となっている。本実施形態に係るシャフト１５は、断面形状が円形であり、その表面には溝や面等の加工が施されておらず、丸棒として形成された部材である。このようなシャフト１５には、例えば航空機や車両などに設置される座席シートが接続されて、シャフト１５の往復運動に応じた座席シートの位置移動が行われることとなる。
【００２５】
ハウジング部材２０は、外郭を構成するハウジング本体部２２と、ハウジング本体部２２に設置される一対の案内機構３０，３０と、一対の案内機構３０，３０に挟まれるようにハウジング本体部２２に設置されるブレーキ機構４０とを備えており、一対の案内機構３０，３０がシャフト１５のハウジング部材２０に対する相対的な往復運動を案内するとともに、ブレーキ機構４０がシャフト１５の拘束・解放を行うように構成されている。
【００２６】
ここで、図３及び図４を用いて、ハウジング本体部２２の具体的な構成を説明する。ここで、図３は、ハウジング本体部２２を説明するための図であり、図３中（ａ）はハウジング本体部２２の正面視を、図３中（ｂ）はハウジング本体部２２の下面視を、図３中（ｃ）はハウジング本体部２２の左側面視を示している。また、図４は、ハウジング本体部の外観斜視図である。
【００２７】
ハウジング本体部２２は、アルミ合金等の比較的軽量な金属材料によって構成されており、その両端側には後述する案内機構３０を設置する案内機構収納部２２ａと、この両端部に挟まれた中央の部分には後述するブレーキ機構４０を設置するためのブレーキ機構収納部２２ｂが形成されている。また、案内機構３０を設置する両端側の案内機構収納部２２ａには、その下面にハウジング部材２０を固定するためのボルト孔２２ｃが形成されており、ハウジング部材２０を確実に固定することが可能となっている。さらに、ハウジング本体部２２の中央部分には、周方向に開口する開口部２２ｄが形成されており、この開口部２２ｄはブレーキ機構４０の操作の際に利用されることとなる。
【００２８】
案内機構収納部２２ａに設置される案内機構３０には、図５に示されるボールブッシュが採用されている。このボールブッシュは、シャフト１５を導通可能な円筒体３１と、円筒体３１の内周壁３１ａに形成される開口３１ｂに沿って整列状態で循環し、開口３１ｂに位置するときに僅かに内周壁３１ａから内側にはみ出すことによってシャフト１５の外周面と接しながら転動動作を行う複数のボール３２と、を備えるものである。この案内機構３０としてのボールブッシュは、ハウジング本体部２２の両端側に１つずつ設置されているので、シャフト１５の安定した往復運動を案内できるようになっている。
【００２９】
次に、再度図２を参照するとともに図６乃至図１１を用いることによって、ブレーキ機構４０を説明する。本実施形態に係るブレーキ機構４０は、２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂと、これら２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂの一端側（外側の端部）をハウジング本体部２２に固定設置するための２つのコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂと、２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂの他端側（中央側の端部）に係合してコイルバネ４１ａ，４１ｂに対して外力を加えるセンタフランジ４３とを有している。
【００３０】
２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂは、図６及び図７において示される形状を有するものであり、それぞれがシャフト１５の断面形状、すなわちシャフト１５の円形状と相似形となるように巻かれたものである。そして、一方のコイルバネ４１ａは右巻きに巻かれた右巻きコイルバネ４１ａであり、もう一方のコイルバネ４１ｂは左巻きに巻かれた左巻きコイルバネ４１ｂとして構成されている。すなわち、これら２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂは、シャフト１５に嵌め込み設置したときに、互いが鏡像関係となるように形成されている。さらに、２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂは、その両端部が外周側に飛び出すように形成された取付部４１ａ1，４１ｂ1を有しており、この取付部４１ａ1，４１ｂ1がコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂやセンタフランジ４３に係止されることによって、コイルバネ４１ａ，４１ｂの取付固定や、コイルバネ４１ａ，４１ｂへの作用力の付与が可能となっている。
【００３１】
２つのコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂは、図８及び図９に示す形状を有するものであり、一方が右巻きコイルバネ４１ａの一端側（図２における紙面左側）の取付部４１ａ1をハウジング部材側に固定するために、右巻きコイルバネ４１ａの一端側と係合するとともにハウジング本体部２２に固定設置される右巻きコイルバネ固定外筒４２ａとして構成されるものである。もう一方は、左巻きコイルバネ４１ｂの一端側（図２における紙面右側）の取付部４１ｂ1をハウジング部材側に固定するために、左巻きコイルバネ４１ｂの一端側と係合するとともにハウジング本体部２２に固定設置される左巻きコイルバネ固定外筒４２ｂとして構成されるものである。２つのコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂと、それぞれに対応するコイルバネ４１ａ，４１ｂとの係止は、コイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂに対して形成された切欠部４２ａ1，４２ｂ1にコイルバネ４１ａ，４１ｂの取付部４１ａ1，４１ｂ1を嵌め込むことによって実現されている。また、コイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂとハウジング本体部２２との固定は、コイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂに対して形成されたボルト孔４２ａ2，４２ｂ2と、ハウジング本体部２２に対して形成された取付穴２２ｅとを用い、不図示のボルトを螺入することによって実現されている。
【００３２】
センタフランジ４３は、図１０及び図１１に示す形状を有するものであり、その両側には２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂの取付部４１ａ1，４１ｂ1を嵌め込んで係止するための切欠部４３ａ，４３ｂが形成されている。したがって、２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂは、２つのコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂとセンタフランジ４３とによって挟み込まれた状態で設置されることになり、２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂそれぞれの外側の取付部４１ａ1，４１ｂ1がコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂによって固定され、２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂそれぞれの中央側の取付部４１ａ1，４１ｂ1がセンタフランジ４３によって係止状態となっている。そして、センタフランジ４３の中央には操作把手４４が設置されており、この操作把手４４を操作してセンタフランジ４３をシャフト１５の軸心を回転中心として回動させることによって、２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂに対してコイルバネの弾性力に抗した外力を加えることが可能となっている。
【００３３】
なお、ブレーキ機構４０を構成する部材の取付関係について説明すると、２つのコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂはハウジング本体部２２に確実に固定されており、２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂは２つのコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂとセンタフランジ４３とにそれぞれ設けられた切欠部４２ａ1，４２ｂ1，４３ａ，４３ｂに対して嵌め込まれており、センタフランジ４３は２つのコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂに対して２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂを介して取り付けられている。さらに、センタフランジ４３と２つのコイルバネ固定外筒４２ａ，４２ｂとは僅かな隙間を有して配置されており、それらの内部に２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂが抱持されるように構成されている。したがって、ブレーキ機構４０全体としては、ハウジング本体部２２のブレーキ機構収納部２２ｂに対して安定且つ確実な設置状態を維持することができるようになっており、また、操作把手４４を操作してセンタフランジ４３を回動させたときには、確実に２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂに対してそれらの弾性力に抗した外力を付与することができるようになっている。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂの特徴として、これら２つの右巻きコイルバネ４１ａ及び左巻きコイルバネ４１ｂが、シャフト１５の径よりも小さい径を有するように形成されていることが挙げられる。かかる特徴の作用とブレーキ機構４０の動作について、図１２及び図１３を用いて説明すると、ブレーキ機構４０は、操作把手４４に力を加えていない通常の状態にあっては、シャフト１５に嵌め込まれた右巻きコイルバネ４１ａ及び左巻きコイルバネ４１ｂの弾性力がシャフト１５に対して径の差分だけ及ぶこととなるので、その弾性力はシャフト１５を締め付ける方向に作用することになる。したがって、シャフト１５は２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂによって拘束され、その結果、シャフト１５の往復運動は規制を受けることとなる（図１２の状態）。
【００３５】
一方、操作把手４４を操作するとセンタフランジ４３は回動し、このとき右巻きコイルバネ４１ａ及び左巻きコイルバネ４１ｂは、それぞれの径が拡大する方向に力を受けるように構成されている。したがって、操作把手４４の操作によって２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂの径が拡大すると、２つのコイルバネ４１ａ，４１ｂによるシャフト１５の拘束は解かれてシャフト１５は解放されるので、シャフト１５の往復運動が許可されることとなる（図１３の状態）。
【００３６】
以上、ブレーキ機構４０の有意な特徴を説明したが、本実施形態に係るブレーキ機構４０には、シャフト１５の拘束力を高めるためのさらなる工夫が施されている。かかる工夫点について、図６、図７及び図１４を用いて説明を行う。ここで、図１４は、本実施形態に係るコイルバネによるシャフトの拘束機構を説明するための図である。
【００３７】
これまで説明してきたように、本実施形態に係るコイルバネ４１ａ，４１ｂは、シャフト１５の径よりも小さい径を有するように形成されているので、通常の状態においてはシャフト１５に対して締め付け力を及ぼしている。したがって、シャフト１５とコイルバネ４１ａ，４１ｂとの間の往復運動方向での保持力を考えると、かかる保持力は、コイルバネ４１ａ，４１ｂ自体の弾性力と、シャフト１５とコイルバネ４１ａ，４１ｂとの間の摩擦力によって得られるものである。しかしながら、本実施形態では、案内機構３０であるボールブッシュによってシャフト１５を案内するようにしたので、シャフト１５の表面は焼き入れ加工と表面粗度の向上が図られており、単純にコイルバネ４１ａ，４１ｂの弾性力と摩擦力を与えるのみでは、適切なシャフト１５の拘束は難しい。
【００３８】
そこで、本実施形態に係るコイルバネ４１ａ，４１ｂでは、図６及び図７に示すようにコイルバネ４１ａ，４１ｂを断面が矩形状をした角バネとして構成するとともに、図１４に示すように全ての巻目がシャフト１５の軸方向に垂直な面に対して角度を持つように形成することとした。コイルバネ４１ａ，４１ｂを図６、図７及び図１４で示すように構成することによって、コイルバネ４１ａ，４１ｂやシャフト１５に外力が加わっていない場合には、図１４中の（ａ）で示すように、コイルバネ４１ａ（４１ｂ）とシャフト１５との接触面積が最大限に確保できることから最大の摩擦力を確保することができ、非常に好適にシャフト１５の拘束が可能となっている。
【００３９】
また、図１４中の（ｂ）で示すように、コイルバネ４１ａ（４１ｂ）にその径を拡げるための外力が加わっておらず、シャフト１５に対して往復運動する方向（符号αで示す方向）に外力が加わった場合には、ハウジング本体部２２の側に固定されている方のコイル端部、すなわち取付部４１ａ1（４１ｂ1）に対してコイルバネ固定外筒４２ａ（４２ｂ）を介して軸方向の力が加わることになる。したがって、コイルバネ４１ａ（４１ｂ）は取付部４１ａ1（４１ｂ1）側の１巻目（乃至２巻目）が外力に応じて傾動し、角バネのエッジをシャフト１５に対して押圧することになる。このような動作によって、コイルバネ４１ａ（４１ｂ）は、傾動した部分によるエッジの押圧力と、傾動しなかった部分による摩擦力の作用によって、シャフト１５の規制を非常に強化することが可能となっているのである。このような規制力の強化は、従来技術では不可能であったものであり、本実施形態に係るコイルバネ４１ａ，４１ｂの採用によって初めて、案内機構３０，３０とブレーキ機構４０とを一つに融合させたシャフトブレーキユニット１０を実現することが可能となっている。
【００４０】
なお、コイルバネ４１ａ，４１ｂの形状については、上述したように全ての巻目がシャフト１５の軸方向に垂直な面に対して角度を持つように形成しても良いが、多様な変形形態を採ることが可能であり、例えば、外力に応じて傾動するのが取付部４１ａ1，４１ｂ1側の１巻目乃至２巻目であることを考慮して、この外力の影響を受ける１巻目乃至２巻目のみに角度を付け、その他の巻目については角度を付けずに構成することも可能である。また、さらなるシャフト１５の拘束力の強化を図るために、エッジの押圧力を発揮することのできる取付部４１ａ1，４１ｂ1側の１巻目乃至２巻目の箇所のみのコイルバネを用意し、このようなエッジの効果を発揮することのできる２巻程度のコイルバネを複数設置するようにしても良い。
【００４１】
さらに、コイルバネ４１ａ，４１ｂの形状については、図１５に示すように、操作把手４４を操作することによってコイルバネ４１ａ（４１ｂ）の径を拡げようとする力を受けるコイル周面の幅βよりも、コイル周面に続くコイル側面の幅γの方が大きくなるように構成することも好適である。すなわち、コイルバネ４１ａ（４１ｂ）は、その径を拡げてシャフト１５の拘束を解除する度にセンタフランジ４３から力を受けることになるので、その力が及ぶ方向のコイル幅、すなわちコイル側面の幅γの寸法を大きくすることが好ましいのである。かかる形態の採用によって、コイルバネ４１ａ，４１ｂの寿命は向上し、長期間に亘って安定した動作を提供することが可能となる。また、コイルバネ４１ａ，４１ｂの断面積の向上によって上述したエッジによる押圧力の増加も期待でき、コイルバネ４１ａ，４１ｂの寸法増加による設計変更も殆ど必要ないので、図１５に示すコイル側面の幅γの寸法を大きくすることは、非常に好適な改良形態である。
【００４２】
一方、コイルバネ４１ａ，４１ｂから押圧力や摩擦保持力を受けるシャフト１５についても、改良形態を適用することが可能である。例えば、上述したシャフト１５は、案内機構３０としてのボールブッシュとの関係を考慮して、その表面が極めて高い硬度と小さい表面粗さを有するように構成されていた。しかしながら、シャフト１５については、少なくとも複数のボール３２と接する箇所のみが上記性質を備えていれば良いのであり、その他の箇所については相手部材に対して摩擦力が大きくなるように表面加工を施すことが好適である。特に、シャフト１５はコイルバネ４１ａ，４１ｂの押圧力と摩擦保持力とによって確実に拘束されているので、コイルバネ４１ａ，４１ｂとの接触面のみに、摩擦力を大きくするような表面加工や表面仕上げを行うことによって、より高度なブレーキ機能を発揮することが可能となる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００４４】
例えば、上述した本実施形態に係るシャフトブレーキユニット１０では、通常状態においてはシャフト１５にブレーキ力が加わってシャフト１５の往復運動が規制され、ブレーキ力が解除されたときにのみシャフト１５の往復運動が許可されるように構成されていた。しかしながら、かかる構成は変更することが可能であり、右巻きコイルバネ及び左巻きコイルバネがシャフトの径よりも大きい径を有するように形成しておき、また、センタフランジがシャフトの軸心を回転中心として回動することによって右巻きコイルバネ及び左巻きコイルバネそれぞれの径を縮小可能なように構成しておくことによって、通常状態ではシャフトが往復運動自在であり、操作把手を操作することによって右巻きコイルバネ及び左巻きコイルバネの径を縮小してシャフトに押圧力を作用させたときには、シャフトを拘束してシャフトの往復運動を規制するようにすることが可能である。このような装置構成については、用途に応じて選択することが可能である。
【００４５】
また、上述した実施形態では、ハウジング部材２０側を固定設置し、シャフト１５の側が往復運動自在となるように構成された場合のシャフトブレーキユニット１０について説明したが、これとは逆にシャフト１５側を固定し、ハウジング部材２０の側が往復運動自在となるように構成することも可能である。
【００４６】
さらに、上述した実施形態では、案内機構にボールブッシュを用いた場合を例示して説明したが、シャフトをスプライン軸として形成し、案内機構をボールスプライン外筒として構成することによって、案内機構にスプライン装置を採用することも可能である。かかる構成によれば、案内精度の向上を図ることが可能となる。
【００４７】
またさらに、コイルバネの形状については、上述した実施形態と同様の作用効果を発揮できることを条件に種々変更が可能であり、例えば、本発明に係るコイルバネの角度については、シャフトとの寸法関係や使用条件、設置環境などに応じて任意に変更が可能である。また、上記本実施形態で採用した角バネや角度を設けるといった構成についても、シャフトに対する押圧力を付与できる構成であれば、バネの断面形状や付与する角度の値といった構成の付与や付与の程度については、任意に選択することができる。
【００４８】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係るシャフトブレーキユニットを示す外観斜視図である。
【図２】本実施形態に係るシャフトブレーキユニットの概略構成を説明するために一部分を透視状態で示した部分縦断面斜視透視図である。
【図３】ハウジング本体部を説明するための図であり、図３中（ａ）はハウジング本体部の正面視を、図３中（ｂ）はハウジング本体部の下面視を、図３中（ｃ）はハウジング本体部の左側面視を示している。
【図４】図３で示したハウジング本体部の外観斜視図である。
【図５】本実施形態に係る案内機構としてのボールブッシュの構成を例示する図であり、図５中（ａ）は側面視であり、図５中（ｂ）は正面視である。
【図６】本実施形態に係るブレーキ機構の構成部材であるコイルバネを説明するための図であり、図６中（ａ）は正面視であり、図６中（ｂ）は側面視である。
【図７】図６で示したコイルバネの外観斜視図である。
【図８】本実施形態に係るブレーキ機構の構成部材であるコイルバネ固定外筒を説明するための図であり、図８中（ａ）は正面視であり、図８中（ｂ）は下面視であり、図８中（ｃ）は側面視である。
【図９】図８で示したコイルバネ固定外筒の外観斜視図である。
【図１０】本実施形態に係るブレーキ機構の構成部材であるセンタフランジを説明するための図であり、図１０中（ａ）は正面視であり、図１０中（ｂ）は側面視である。
【図１１】図１０で示したセンタフランジの外観斜視図である。
【図１２】本実施形態に係るシャフトブレーキユニットの動作を説明するための部分斜視透視図であり、シャフトが拘束を受けた通常状態を示している。
【図１３】本実施形態に係るシャフトブレーキユニットの動作を説明するための部分斜視透視図であり、操作把手を操作してシャフトが解放された状態を示している。
【図１４】本実施形態に係るコイルバネによるシャフトの拘束機構を説明するための図である。
【図１５】本実施形態に係るコイルバネが取り得る多様な改良形態の一例を示す図であり、図１５中（ａ）は正面視であり、図１５中（ｂ）は側面視である。
【図１６】図１５で示したコイルバネの外観斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  シャフトブレーキユニット、１５  シャフト、２０  ハウジング部材、２１  貫通孔、２２  ハウジング本体部、２２ａ  案内機構収納部、２２ｂ  ブレーキ機構収納部、２２ｃ  ボルト孔、２２ｄ  開口部、２２ｅ  取付穴、３０  案内機構、３１  円筒体、３１ａ  内周壁、３１ｂ  開口、３２  ボール、４０  ブレーキ機構、４１ａ  （右巻き）コイルバネ、４１ｂ  （左巻き）コイルバネ、４１ａ1，４１ｂ1  取付部、４２ａ  （右巻き）コイルバネ固定外筒、４２ｂ  （左巻き）コイルバネ固定外筒、４２ａ1，４２ｂ1  切欠部、４２ａ2，４２ｂ2  ボルト孔、４３  センタフランジ、４３ａ，４３ｂ  切欠部、４４  操作把手、β  コイル周面の幅、γ  コイル側面の幅。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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