JP2015183792A - 従動軸の回転機構 - Google Patents

Abstract

【課題】主動レバーの一振りがあるとき、従動軸が所定の角度において強力且つ迅速に回転する従動軸の回転機構を提供する。
【解決手段】上端で軸支される長尺の主動レバー３と、主動レバーの振り範囲に位置し、下端で軸支される中尺の従動レバー５と、従動レバーの背後において従動レバーの振り範囲に位置し下端で軸支される短尺のカムレバー１１と、主動レバーの下端掛止ピン２２と従動レバーの上端掛止ピン２１に連結される引張りコイルスプリング７と、従動レバーの搖動範囲を規制する左右一対のストッパ２５と、従動レバーの上端部背面に従動レバーの従動軸１７を中心に回動する軌道ローラ１０付き駆動アーム９を突設し、カムレバーの上端部に軌道ローラが往復する程度のカム孔１４を設け、カム孔は、軌道ローラが寄る始終点の両コーナー１８が設けられて、両コーナーの間を軌道ローラが走行し、従動レバーがカムレバーと同時に転倒するように構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、主動レバーと従動レバーとの間に引張コイルスプリングを介在させ、従動軸をスイッチ等の切換え出力用として利用できるよう早く且つ強力に一定角度回転させるための従動軸の回転機構に関する。

従来、この種の機構については、図４及び図５に示すように、プレート５０に長尺の主動レバー５２を下振りに軸支し、その上端軸５５よりも下方で、比較的短い両翼型の従動レバー５４を上下両端振りに中間で軸支し、この中間の従動軸５６を機器のスイッチ開閉の出力に使用するために、従動レバー５４の上端と、主動レバー５２の下端との間にコイルスプリング５７を介在させ、デッドポイントを外れた時点のバネの高い蓄勢力を解放して従動軸５６を安定して回転させようとするものであった。

これによると、従動レバー５４の両側に搖動範囲を規制するためのストッパ５８，５８が設けられ、主動レバー５２の搖動途中で従動レバー５４につきデッドポイントが発生し、次いで従動レバー５４が反転するように、従動レバー５４の下端にローラ６０を設け、主動レバー５２の下端にはローラ６０をストッパ５８側に引き連れてから解放するラッチングプレート６２が設けられていた。図５（イ）図は、主動レバー５２および従動レバー５４が初期位置にあるときを示したもので、（ロ）図は、一振りするよう始動した主動レバー５２のラッチングプレート６２にローラ６０が掛かった状態を示し、（ハ）図はその引っ掛かりでデッドポイントに連れ込まれた状態を示し、そのデッドポイントの状態を経て、（ニ）図で引っ掛かりが解放された状態を示し、（ホ）図は、この解放によりコイルスプリング５７の蓄勢力で従動レバー５４が反転し、その従動軸５６が回転する出力として仕事をなした状態を示す。

特許２８５７６２３号公報

しかしながら、上記のような従来の従動軸の回転機構によれば、主動レバー５２の下端のラッチングプレート６２と従動レバー５４の下端のローラ６０とが引っ掛かったり解放されたりするための手段として、双方の軌道の違いを利用したものであるが、それにはラッチングプレート６２ローラ６０との大きさ、形状等について微妙な調整が必要であるので、量産に適しなく、コスト高となるという問題があった。

この発明は、上記のような実情に鑑みて、微妙な関係に立つようなラッチングプレートとローラ等を用いることなく、主動レバーの一振りがあるとき、従動軸が所定の角度において強力且つ迅速に回転するようにすることを課題としたものである。

上記の課題を解決するために、この発明は、下向き振りに上端で軸支される長尺の主動レバーと、主動レバーの振り範囲に位置し、上向き振りに下端で軸支される中尺の従動レバーと、従動レバーの背後において該従動レバーの振り範囲に位置し下端で軸支される短尺のカムレバーと、主動レバーの下端掛止ピンと従動レバーの上端掛止ピンに連結される引張りコイルスプリングと、従動レバーの搖動範囲を規制する左右一対のストッパとからなり、従動レバーの上端部背面にその従動レバーの従動軸を中心に円弧回動し得る軌道ローラ付き駆動アームを突設し、カムレバーの上端部には、該軌道ローラが往復する程度の広いカム孔を設け、カム孔は、往復について軌道ローラが寄る始終点の両コーナーがそれぞれ設けられて、両コーナーの間を軌道ローラが走行し、その終点コーナー間を軌道ローラが走行することにより従動レバーがカムレバーと同時に転倒するように構成したことを特徴とする従動軸の回転機構を提供する。

従動軸の回転機構を上記のように構成したから、主動レバーに初期位置から一振りの動作があると、コイルスプリングについてデッドポイントを過ぎたときに、コイルスプリングの蓄勢された力で引きが働いて従動レバーがストッパーから持ち上がって反転するとともに、一体の軌道ローラがカム孔内における走行に沿って反対側の斜面に至り、この斜面を押しながら他方の始終点コーナーに落ち込み、この結合を通じて従動レバーは短尺のカムレバーを連れることによりその機能を合わせた状態により迅速且つ強力に反対側のストッパに転倒する。

以上説明したように、この発明によれば、ラッチングプレートとローラとの引っ掛かりの有無というような技術上微妙な問題がなくなり、従動軸の回転にデッドポイントを過ぎたコイルスプリングの蓄勢力を有効に利用でき、従動レバーが短いカムレバーと協同することにより従動軸が迅速且つ強力に回転するので、他の機器とタイミングを確実に合わせることができる出力となり得るという優れた効果がある。

この発明の従動軸の回転機構の概略を一部切り欠いて示す斜視図である。 この発明の従動軸の回転機構につき、一動作時点を拡大して示す正面から見た説明図である。 この発明の従動軸の回転機構につき、一連の動作を（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）図として順番に示す正面から見た説明図である。 従来例の説明図である。 同従来例の従動軸の回転機構につき、（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）図として順番に示す正面図である。

この発明は、カムレバーの従動軸を出力に利用する場合を想定したものであるが、従動レバーの反転中心としての従動軸を出力に利用する場合を除外するものではない。

また、デッドポイントとは、従レバーにつきコイルスプリングが所謂死点となる位置であって、主動レバーの先端と従動レバーの先端との間に張られたコイルスプリングが従動レバー５の従動軸１７の位置上（図３のロ図の位置）にある時点を示す。

図１、図２、図３（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）について、この発明の実施例を説明する。その従動軸１７の回転機構は、主プレート１に、長尺の主動レバー３と、中尺の従動レバー５とが上下に隔てて軸支されるとともに、主動レバー３が下向き振りに、従動レバー５が上向き振りに設定され、主動レバー３が搖動範囲Ｗにおいて従動レバー５を振り従わせるように、主動レバー３と従動レバー５との先端部間にコイルスプリング７が掛け止められる。

なお、主従両動レバー３，５には、それぞれの振り先端部にそのコイルスプリング７が掛かる掛止ピン２１（従動側ピン），２２（主動側ピン）が突設される。１５が主動レバー３の搖動中心軸、１７が従動レバー５と一体に回転する一次従動軸である。

基プレート１の背後には、従動レバー５に従うカムレバー１１が存在する。そして、従動レバー５の先端部には一次従動軸１７を中心として円弧起動を動く駆動アーム９が裏側に突設され、駆動アーム９の先端に軌道ローラ１０が取り付けられる。そのため、基プレート１には、駆動アーム９が抜ける窓孔１２が開けられている。

基プレート１の背後においては、前記軌道ローラ１０が係合する短尺のカムレバー１１があって、その基端部に一体に回転する二次従動軸１９を設け、それが図示しない支持体に支承され、二次従動軸１９によりカムレバー１１が上向き搖動に軸支される。このカムレバー１１には、軌道ローラ１０が余裕をもって係るカム孔１４が設けられる。

カム孔１４は、矩形のカムレバー１１の各辺にそった略四角形であって、上の左右両端を軌道ローラ１０が係る始終点コーナー１８，１８としてやゝ円弧形に形成されている。そして、主動レバー３の搖動範囲Ｗはクランク機構により、また、従動レバー５の搖動範囲は左右ストッパ２５，２５によりそれぞれ規制される。さらに、入力軸２３は、主プレート１の一側端部にクランク２６の軸として設けられ、クランク２６と主動レバー３との間に連杆２４が介在されており、入力軸２３の一回転により主動レバー３が往復運動をする。

従動レバー５の一次従動軸１７から掛止ピン２１までの距離をLa、カムレバー１１の二次従動軸１９から軌道ローラ１０まで距離をLbとすれば、La＞Lbである。したがって、カムレバー１１は、従動レバー５よりも一定角度について素早く且つ強固に回転する機能を具えている。次に図３に基づいて作用について述べる。

図３（イ図、ロ図、ハ図、二図）において、主動レバー３が右振りの始点位置（イ図）にあると、コイルスプリング７の引きを原因として、軌道ローラ１０がカム孔１４の右端の始点位置にあるが、主動レバー３に左へ一振り（イ図矢印）があると、従動レバー５は、コイルスプリング７でその方向に引かれるが、そのコイルスプリング７の上に一次従動軸１７が位置するデッドポイント（ロ図の太線参照）を過ぎるまで不動である。なお、太線で示すデッドポイントの位置でコイルスプリング７の蓄勢力は最大となる。

主動レバー３の振りが進んでコイルスプリング７がデッドポイント（一次従動軸１７）を超えると（ハ図太線参照）、コイルスプリング７の蓄勢した引張り弾力が解放されることにより、従動レバー５が第一従動軸１７を中心に転回し（ハ図の矢印Pa）、これと一体の軌道ローラ１０がカム孔１４の反対コーナー１８側に至りその傾斜面を押すのでカムレバー１１も転倒する（Pｂ）。

この時、従動レバー５の回転力は２１、２２を結ぶ直線と、１７、２１を結ぶ直線の相対角度θと、コイルスプリング力で決定される。主動レバー３の振りが進んでコイルスプリング７が一次従動軸１７地点でデッドポイントとなるが（ロ図）、この時点でθ＝0°であるため、従動レバー５の回転力は０となる。さらに主動レバー３の振りが進むとθ＞0°となり、従動レバー５に回転力が加わるため、従動レバー５の回転が開始する。従動レバー５が回転するとθは大きくなり、従動レバー５の回転力は増す。従動レバー５と一体の軌道ローラ１０がカム孔１４の反対コーナーに接するころには、θが一定以上となっており、従動レバー５の回転力が安定した状態で、カムレバー１１の回転を開始することができる。

そして、軌道ローラ１０が反対側の終点コーナー１８へと転回するから（二図）、コイルスプリング７が二次従動軸１９の位置を過ぎると、前記したように、距離La＞距離Lbであるので、軌道ローラ１０を介してコイルスプリング７の力がカムレバー１１に対して比較的強く働く。そのため、カムレバー１１は従動レバー５を言わば引き込むように作用してその転倒を促進する結果となる。

つまり、短尺で言わば小回りが利くカムレバー１１との協同により、従動レバー５は、単独でコイルスプリング７で引き倒されるよりも、素早く且つ力強く転倒する。ちなみに、従動レバー５は、比較的長尺であるので、デッドポイントの近くでは、単独では転倒に出足の遅れが生じる。しかし、これがカムレバー１１により補われ、早く且つ強力な転倒動作を開始することになる。したがって、第一従動軸１７、第二従動軸１９のいずれも出力軸として使用すれば、例えば、スイッチの切換えが迅速且つ的確に行われることになる。

３ 主動レバー
５ 従動レバー
７ コイルスプリング
９ 駆動アーム
１０ 軌道ローラ
１１ カムレバー
１４ カム孔
１７ （一次）従動軸
１９ （二次）従動軸
２１、２２ 掛止ピン
２３ 入力軸
２４ 連杆
２５ ストッパ

Claims (3)

1. 下向き振りに上端で軸支される長尺の主動レバーと、主動レバーの振り範囲に位置し、上向き振りに下端で軸支される中尺の従動レバーと、従動レバーの背後において該従動レバーの振り範囲に位置し下端で軸支される短尺のカムレバーと、主動レバーの下端掛止ピンと従動レバーの上端掛止ピンに連結される引張りコイルスプリングと、従動レバーの搖動範囲を規制する左右一対のストッパとからなり、従動レバーの上端部背面にその従動レバーの従動軸を中心に円弧回動し得る軌道ローラ付き駆動アームを突設し、カムレバーの上端部には、該軌道ローラが往復する程度の広いカム孔を設け、カム孔は、往復について軌道ローラが寄る始終点の両コーナーがそれぞれ設けられて、両コーナーの間を軌道ローラが走行し、その終点コーナー間を軌道ローラが走行することにより従動レバーがカムレバーと同時に転倒するように構成したことを特徴とする従動軸の回転機構。
2. カムレバーのカム孔について、内周が縦横の四辺形状であって、上端部を走行部としてその両端で始終点コーナーが形成されていることを特徴とする請求項１記載の従動軸の回転機構。
3. 主動レバーは、クランクとの間に連杆を設けることにより一定の搖動範囲にあり、クランクの回転軸が入力軸として構成され、従動レバーの従動軸と、カムレバーの従動軸とが出力軸として選択的に使用可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の従動軸の回転機構。
   
   
   
   
   
   

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