特許 6872215 連動部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6872215

(24)【登録日】2021年4月21日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】連動部材

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/08 20060101AFI20210510BHJP

   H01H 33/42 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   F16H25/08

   H01H33/42 D

   H01H33/42 K

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-109608(P2016-109608)

(22)【出願日】2016年5月31日

(65)【公開番号】特開2017-214986(P2017-214986A)

(43)【公開日】2017年12月7日

【審査請求日】2019年5月14日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000109598

【氏名又は名称】テンパール工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】津崎 博

(72)【発明者】

【氏名】馬場 隆

(72)【発明者】

【氏名】川田 愛

【審査官】 岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０４９０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−０２３９２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−０１０１９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ２５／０８

Ｈ０１Ｈ ３３／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機構部品を連動させる連動部材であって、
該連動部材の本体が回動自在に配設される一方、
回動中心の一端側には第一の部品の駆動に伴い駆動力が印加される力受部と、
回動中心の他端側には力受部に印加された力を第二の部品に伝達する力伝達部と、
を備えるとともに、
前記本体と前記力伝達部の表面が滑らかに丸みを帯びたカム面で連続的に形成されることにより力を伝達する時の衝撃を緩和する衝撃緩和手段を備えて構成されたことを特徴とする連動部材。

【請求項2】

前記第二の部品は、
前記力伝達部の回動軌跡上に一部が跨って配置され、
回動前においては第二の部品と力伝達部とが離間配置される一方、
回動後において力伝達部が第二の部品に当接することにより力受部に印加された力を第二の部品に伝達することを特徴とする請求項２記載の連動部材。

【請求項3】

前記力伝達部の第二の部品との当接点は、
力伝達部の回動とともに該当接点が変位し、
第二の部品に対して滑動することを特徴とする請求項３記載の連動部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の機構部品を連係して動作させる連動部品の構造に関する。

【背景技術】

【0002】

所定の動作を行う機械などにおいて、構成部品を関連させて所定の動作を行う機構構造が種々開示されている。一方、機構における動作の不具合が発生する原因として、特許文献１に開示されているように、機構部に塗布するグリスの固着や、機構部を構成するピンのかじり、こじれ、リンク機構のこじれ等を原因とする不具合事例が周知である。

【0003】

グリスの固着による不具合は、グリスを機構の動作部に塗布した後、機構を長期間動作させなかった場合や周囲環境の変化によって、グリスがそのまま固まってしまう場合である。ピンのかじりや機構のこじれは、例えば機構部に大きな力が印加されたまま長期間動作しなかった場合等に構成している部品の強度が力に負けて変形したり、熱などが長期間加わっている場合等に化学変化が生じて動作部分の表面が接合状態に変化し、正常な動作に影響を与えることが想定される。

【0004】

これら機構の動作を確実なものとするために、例えば特許文献２に開示されているように、機構の駆動力を補助的に増加させる手段が開示されている。

【0005】

具体的には、単純に駆動力を大出力化するデメリット（各機構部品に加わる荷重が増大するため強度を確保するために大型化する点、剛性を強化するために重量も重くなる点）を回避するために、補助用の駆動力（弾性部材の蓄勢）を新たに設けて、放勢される力の最大値が平坦になるような形状に形成された連動用カムを備える。主駆動力の放勢時に連動させることにより、全体としての駆動力を補助的に増加させる手段である。

【0006】

前述した不具合事例を解消するために、機構の駆動力を補助的に増加させることによって、グリスの固着やリンク機構のこじれ等による機構における動作不具合に打ち勝って動作する機構構造が想定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１０−１７８４７５号公報

【特許文献2】特開２００１−０５２５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、主駆動力に加えて補助的に駆動力を増加させる場合には、補助用の駆動力（弾性部材の蓄勢）を新たに設ける必要がある。この場合、連動用のカム機構と、補助用の駆動力を配設するスペ−スが必要となり、部品点数の増加と相まってコストの増加が生ずる。

【0009】

また、大出力化に比べて小さな補助的な駆動力の追加とはいえ、主駆動力と補助的な駆動力の合計の力に耐え得る程度の、部品や機構、それらを配設する周囲における強度確保が必要となり、コストとともに重量の増加が発生する。特に、機器の小型化、省スペ−スがが望まれる場所では、補助用の駆動力を設ける方法は適用が困難であることが想定される。

【0010】

本発明は、上記の点に鑑み、機構を長期間動作させなかった場合や、駆動頻度が低い場合であっても、駆動力を被伝達部品に確実に伝達して動作を可能としつつ、主駆動力以上の過大な力の印加を防いで部品の変形や破損を抑制する連動部材を、コストの増加やスペ−スの増加を抑制しながら提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様に係る連動部材は、機構部品を連動させる連動部材であって、該連動部材の本体には、主駆動力を発生する第一の部品の駆動に伴い駆動力が印加される力受部と、力受部に印加された力を第二の部品に伝達する力伝達部と、を備えるとともに、前記力伝達部には、力を伝達する時の衝撃を緩和する衝撃緩和手段を備えて構成されたことを特徴とするものである。

【0012】

この連動部材では、第二の部品に力を伝達する時の衝撃を緩和する衝撃緩和手段を備えている。したがって、力受部から入力された力を力伝達部によって第二の部品に確実に伝達して動作を可能としつつ、主駆動力以上の過大な力の印加を防いで、連動部品自体及び被伝達部品ともに部品の変形や破損を抑制することができる。

【0013】

また、連動部材は、前記本体が回動自在に配設される一方、前記衝撃緩和手段が前記本体と前記力伝達部の表面を滑らかに丸みを帯びたカム面で連続的に形成されることによって構成されることを特徴とするものである。

【0014】

これにより、主駆動力が印加されるとともに本体が回転し、該主駆動力による衝撃が力伝達部に設けられた滑らかなカム面によって第二の部品に力が伝達される時に、伝達力が
時間変化に伴い徐々に立ち上がる入力形態となり、衝撃力が緩和されて伝達される。このため、新たな部品を追加することなく、連動部材の一部を滑らかなカム面に加工することによって、低コストで第二の部品に過大な力が印加されることを抑制することができる。

【0015】

また、前記第二の部品は、前記力伝達部の回動軌跡上に一部が跨って配置され、回動前においては第二の部品と力伝達部とが離間配置される一方、回動後において力伝達部が第二の部品に当接することにより力受部に印加された力を第二の部品に伝達することを特徴とするものである。

【0016】

これにより、初期位置では第二の部品と力伝達部とが離間配置しているため、機構を長期間動作させなかった場合や駆動頻度が低い場合であっても、例えば機構動作部にグリスが付着し固化する現象から根本的に回避できる。

【0017】

一方、離間配置しているため、主駆動力が印加された本体は離間距離に相当する分だけ助走距離を確保することができる。助走によって慣性動作力を得た連動部材が第二の部品に当接することによって、効果的に主駆動力が伝達され、駆動頻度が低い場合であっても、より確実な動作を行うことができる。なお、主駆動力による衝撃は力伝達部に設けられた滑らかなカム面によって第二の部品に力が伝達される時に入力始めの力が緩和されて伝達されるため、過大な力の印加を防ぐことができる。

【0018】

また、前記力伝達部の第二の部品との当接点は、力伝達部の回動とともに該当接点が変位し、第二の部品に対して滑動することを特徴とするものである。

【0019】

これにより、力受部の第二の部品との当接点が力伝達部の回動とともに変位していくから、常に同じ位置によって第二の部品に力を伝えることを回避できる。すなわち、動作の反復に伴う当接箇所の摩耗が抑制でき、熱の発生による部品の変形や破損を抑制することができる。また、第二の部品における機構を回動式とすることによって、連動部品の回動とともに、第二の部品においても回動するため、両部品の当接点が回動とともに変位することとになり、反復動作に伴う部品の摩耗や、変形、破損をより確実に抑制することができる。

【発明の効果】

【0020】

以上のように本発明によれば、機構を長期間動作させなかった場合や、駆動頻度が低い場合であっても、駆動力を被伝達部品に確実に伝達して動作を可能としつつ、なおかつ、主駆動力以上の過大な力の印加を防いで、部品の追加等のコストや部品配置のためのスペ−スの増加を抑制して部品の変形や破損を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第一の実施形態に係る連動部品の外観斜視図である。

【図2】連動部品の側面図である。

【図3】機構部品との連係を示す図である。

【図4】機構部品との連携を示す図である。

【図5】第二の実施形態に係る連動部品の外観斜視図である。

【図6】第二の実施形態に係る連動部品の外観斜視図である。

【図7】連動部品の側面図である。

【図8】機構部品との連係を示す図である。

【図9】機構部品との連係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0023】

＜第一の実施形態＞
—連動部品の概要—
図１は、本実施形態に係る連動部品１００を示している。連動部品１００は、所定の動作を行う機械などにおいて、複数の機構部品を連係して所定の動作を行うための連動部品である。

【0024】

連動部品１００は樹脂で成型されており、その外観は、略平板形状をしている。長手方向の端部は、角が取れて丸みを帯びている。

【0025】

なお、以下では、説明のため、図中において連動部品１００における平板状の面の表側を上、裏側を下と称し、長手方向における丸みを帯びている部分の手前側を前、奥側を後、

【0026】

前側から見た上下方向に基づいて、左右方向を定義する。

【0027】

上側と下側の平面は平行であり、前後方向における上下それぞれの面の端部は、滑らかに丸みを帯びたカム面で連続的に形成され、衝撃緩和手段を構成している。左右の側面は平面で形成され、その形は各丸四角形状をしており、上下の平面と垂直に構成されている。

【0028】

左右側面の中央部には、貫通孔が設けられており、連動部品１００を支える軸が挿入される軸孔として作用するようになっている。連動部品１００は、軸孔１０３を回動中心として回動動作を行う。軸孔１０３の前後には、左右側面を貫通した孔１０３ａ、１０３ｂが設けられており、成形上のヒケや重量を軽減する役割を担っている。

【0029】

長手方向後側のカム面は、連動部品１００に隣接して配置される第一の部品１０から力を受ける力受部１０１であり、また、前側のカム面は、連動部品１００と離間して配置される第二の部品２０に力を伝達する力伝達部１０２である。

【0030】

—連動状態—
図３は、連動部品１００と、その近傍に配設される第一の部品１０及び第二の部品２０の連動状態を示した図である。図３中において、実線が初期状態を示し、破線が駆動後の状態を示す。

【0031】

第一の部品１０は、連動部品１００の下方から情報に変位する主駆動力を発生する機構部品である。第一の部品１０は、弾性体（例えばばねや圧縮体等）によって常時は（ａ）の位置で蓄勢されており、所定時に上方に向けて（ｂ）の位置に向けて放勢駆動される。

【0032】

第二の部品２０は、連動部品１００の動作によって、力受部１０１に印加された第一の部品１０からの主駆動力が伝達される部品である。第二の部品２０は、回動自在に軸支されており、該第二の部品２０の一部が、前記連動部品１００の力伝達部１０２の回動軌跡上に跨って配置されることによって、連動部品１００と当接し力を伝達される。

【0033】

また、第二の部品２０と連動部品１００の力伝達部１０２とは所定距離だけ離間されて配置される。

【0034】

連動部品１００は軸支されているのみで、常時はどちらの方向にも付勢されていない。なお、初期位置の反復性を持たせるために、例えば主駆動力となる第一の部品１０の蓄勢力や、第二の部品２０の回動に影響を与えない程度の、ごく弱い弾性部材（ばね等）によ
って、第一の部品１０の方向に付勢させて配置してもよい。これにより、助走距離を最大限に確保することができる。

【0035】

—動作のフロ−—
次に、連動動作のフロ−について説明を行う。
（ステップＳ００１）

【0036】

第一の部品１０が，主駆動力が蓄勢された状態の初期位置（ａ）から放勢され（ｂ）の位置へ向かって変位を開始する。このとき、第一の部品１０は連動部品１００の力受部１０１と当接し、蓄勢された力が力受部１０１を介して連動部品１００に伝わる。
（ステップＳ００２）

【0037】

蓄勢された力を受けた連動部品１００は、第一の部品１０の変位とともに図中反時計回りに回転を始める。このとき、第一の部品１０と連動部品１００との当接点は、初期位置のｐからだんだんと移動し位置ｑまで変位する。第一の部品１０と連動部品１００との当接点が変化していくため、常に同じ位置に主駆動力が印加され続けることがない。
（ステップＳ００３）

【0038】

第二の部品２０は連動部品１００と離間されて配置されているため、初期状態においては、連動部品１００と当接していないが、連動部品１００の回転が進むにつれて両部品の離間距離はだんだんと小さくなり、ついには回転軌跡上に配置された第二の部品２０に当接する。具体的には、図４中に示した位置ｓの点で連動部品１００と第二の部品２０とが当接する。
（ステップＳ００４）

【0039】

第二の部品２０に当接した連動部品１００は、主駆動力の印加に伴い、なおも反時計回りに回転を続け、第二の部品２０を変位させていく。第一の部品１０の蓄勢力が放勢し終わった段階で、第一の部品１０の変位が完了し、同時に、連動部品１００の回転運動も止まり、第二の部品２０は（ｂ）の位置まで変位が完了する。このとき、第二の部品２０と連動部品１００との当接点は、初期位置のｓからだんだんと移動し位置ｔまで変位する。このように、第二の部品２０と連動部品１００との当接点が変化していくため、常に同じ位置で力伝達部１０２と第二の部品２０とが当接され続けることがない。

【0040】

仮に、この機構を長期間動作させず、第二の部品２０の回動部に塗布されたグリスが固化してしまった場合においても、連動部品１００と第二の部品２０とを離間して配置した距離の分だけ連動部品１００は助走でき、第一の部品１０の主駆動力を充分に第二の部品２０に伝達することができるため、固化したグリスによる回動部の固着に打ち勝って機構を動作させることが可能となる。

【0041】

一方、主駆動力の印加に伴う衝撃は、力伝達部１０２に設けられた滑らかなカム面によって形成された衝撃緩和手段によって、連動部品１００と第二の部品２０とが当接する瞬間の入力が徐々に立ち上がる入力形態とすることができる。これにより、部品に伝わる過大な力が緩和され、該部品の変形や破損を抑制することができる。

【0042】

このように、機構を長期間動作させなかった場合や、駆動頻度が低い場合であっても、駆動力を被伝達部品に確実に伝達して動作を可能としつつ、なおかつ、主駆動力以上の過大な力の印加を防いで、部品の追加等コストを増大させずに部品の変形や破損を抑制することができる。

【0043】

＜第二の実施形態＞
—連動部品の概要—
図５は、本実施形態に係る連動部品２００を示している。連動部品２００は、第一の実施形態で示した連動部品１００と比較して、中央部が下側に向かって凸状に形成されており、側面視において略三角形状となっている点が異なる。また、後側において、左右方向に、突出部を設けている点が異なる。一方、所定の動作を行う機械などにおいて、複数の機構部品を連係して所定の動作を行う点、及び、樹脂で成型されている点は同様である。

【0044】

また、前後方向における上下それぞれの面の端部は、滑らかに丸みを帯びたカム面で連続的に形成され、このカム面によって衝撃緩和手段を構成している。左右の側面は略平面で形成され、その形は三角形状をしており、上下の平面と垂直に構成されている。

【0045】

左右側面の中央部には、貫通孔が設けられており、連動部品２００を支える軸が挿入される軸孔として作用する。連動部品２００は、軸孔２０３を回動中心として回動動作を行う。軸孔２０３の前後には、左右側面を貫通した孔２０３ａ、２０３ｂが設けられており、成形上のヒケや重量を軽減する役割を担っている。

【0046】

長手方向の後側において、左右方向に突出した部分が、連動部品２００に隣接して配置される第一の部品１０から力を受ける力受部２０１である。該力受部２０１は、下方が円弧を描くように形成されており、上方は連動部品２００本体の端面形状と同様に平面に形成されている。

【0047】

長手方向前側のカム面２０２ａは、連動部品２００と離間して配置される第二の部品２０に力を伝達する力伝達部２０２である。

【0048】

—連動状態—
図８は、連動部品２００と、その近傍に配設される第一の部品１０及び第二の部品２０の連動状態を示した図である。図８中において、実線が初期状態を示し、破線が駆動後の状態を示す。

【0049】

第一の部品１０は、連動部品２００の下方から情報に変位する主駆動力を発生する機構部品である。第一の部品１０は、弾性体（例えばばねや圧縮体等）によって常時は（ａ）の位置で蓄勢されており、所定時に上方に向けて（ｂ）の位置に向けて放勢駆動される。

【0050】

第二の部品２０は、連動部品２００の動作によって、力受部２０１に印加された第一の部品１０からの主駆動力が伝達される部品である。第二の部品２０は、回動自在に軸支されており、該第二の部品２０の一部が、前記連動部品２００の力伝達部２０２の回動軌跡上に跨って配置されることによって、連動部品２００と当接し力を伝達される。

【0051】

また、第二の部品２０と連動部品２００の力伝達部２０２とは所定距離だけ離間されて配置される。

【0052】

連動部品２００は軸支されているのみで、常時はどちらの方向にも付勢されていない。なお、初期位置の反復性を持たせるために、例えば主駆動力となる第一の部品１０の蓄勢力や、第二の部品２０の回動に影響を与えない程度の、ごく弱い弾性部材（ばね等）によって、第一の部品１０の方向に付勢させて配置してもよい。これにより、助走距離を最大限に確保することができる。

【0053】

—動作のフロ−—
次に、連動動作のフロ−について説明を行う。
（ステップＳ２０１）

【0054】

第一の部品１０が，主駆動力が蓄勢された状態の初期位置（ａ）から放勢され（ｂ）の位置へ向かって変位を開始する。このとき、第一の部品１０は連動部品２００の力受部２０１と当接し、蓄勢された力が力受部２０１を介して連動部品２００に伝わる。
（ステップＳ２０２）

【0055】

蓄勢された力を受けた連動部品２００は、第一の部品１０の変位とともに図中反時計回りに回転を始める。このとき、第一の部品１０と連動部品２００との当接点は、初期位置のｐからだんだんと移動し位置ｑまで変位する。第一の部品１０と連動部品２００との当接点が変化していくため、常に同じ位置に主駆動力が印加され続けることがない。
（ステップＳ００３）

【0056】

第二の部品２０は連動部品２００と離間されて配置されているため、初期状態においては、連動部品２００と当接していないが、連動部品２００の回転が進むにつれて両部品の離間距離はだんだんと小さくなり、ついには回転軌跡上に配置された第二の部品２０に当接する。具体的には、図８中に示した位置ｓの点で連動部品２００と第二の部品２０とが当接する。
（ステップＳ００４）

【0057】

第二の部品２０に当接した連動部品２００は、主駆動力の印加に伴い、なおも反時計回りに回転を続け、第二の部品２０を変位させていく。第一の部品１０の蓄勢力が放勢し終わった段階で、第一の部品１０の変位が完了し、同時に、連動部品２００の回転運動も止まり、第二の部品２０は（ｂ）の位置まで変位が完了する。このとき、第二の部品２０と連動部品２００との当接点は、初期位置のｓからだんだんと移動し位置ｔまで変位する。このように、第二の部品２０と連動部品２００との当接点が変化していくため、常に同じ位置で力伝達部２０２と第二の部品２０とが当接され続けることがない。

【0058】

仮に、この機構を長期間動作させず、第二の部品２０の回動部に塗布されたグリスが固化してしまった場合においても、連動部品２００と第二の部品２０とを離間して配置した距離の分だけ連動部品２００は助走でき、第一の部品１０の主駆動力を充分に第二の部品２０に伝達することができるため、固化したグリスによる回動部の固着に打ち勝って機構を動作させることが可能となる。

【0059】

一方、主駆動力の印加に伴う衝撃は、力伝達部２０２に設けられた滑らかなカム面によって形成された衝撃緩和手段によって、連動部品２００と第二の部品２０とが当接する瞬間の入力が徐々に立ち上がる入力形態とすることができる。これにより、部品に伝わる過大な力が緩和され、該部品の変形や破損を抑制することができる。

【0060】

このように、機構を長期間動作させなかった場合や、駆動頻度が低い場合であっても、駆動力を被伝達部品に確実に伝達して動作を可能としつつ、なおかつ、主駆動力以上の過大な力の印加を防いで、部品の追加等コストを増大させずに部品の変形や破損を抑制することができる。

【0061】

なお、実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用範囲あるいはその用途を制限することを意図するものではない。

【0062】

例えば、上記実施形態において、連動部品１００、２００は樹脂材料のほか、金属材料や、セラミック材料で形成してもよい。これにより、樹脂材料に比べて、硬度や耐熱性を向上させることができる。

【0063】

また、連動部品１００、２００に設けた軸孔は、左右側面から突出した軸であってもよい。連動部品を配設する場所に応じて適宜変更するとよい。

【0064】

また、連動部品１００、２００は平板形状、三角形状としたが、上下の平面が滑らかに盛り上がったオ−バル形状としてもよい。主駆動力がより大きな場合でも、連動部品本体が力に負けることのないよう、形態的に力に耐え得る構成とするとよい。

【0065】

さらに、連動部品１００、２００の外観形状を平板形状、三角形状とし、力受部と力伝達部の位置が、軸孔をはさんで対称となる位置としたが、連動部品の本体形状を、力を伝達する部品の位置に合わせて、例えば、軸孔を中心として本体を湾曲させて略への字に形成したり、略Ｓの字に形成して、形状を自在に変化させて構成するとよい。

【産業上の利用可能性】

【0066】

本発明は、入力される主駆動力を目的の部品に伝達する時に、衝撃を緩和させつつ、ｊかつ確実に力を伝達することができるように構成されているので、長期間動作させることがない機構や、駆動頻度が低い機構など，種々の機構に適用が可能であり、極めて有用である。

【符号の説明】

【0067】

１００
連動部品
１０１
力受部
１０２
力伝達部
１０３
軸孔
１０３ａ，ｂ 孔
１０
第一の部品
２０
第二の部品
２００
連動部品
２０１
力受部
２０２
力伝達部
２０３
軸孔
２０３ａ，ｂ 孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】