JP2016169844A

JP2016169844A - 連結部材

Info

Publication number: JP2016169844A
Application number: JP2015051604A
Authority: JP
Inventors: 久剛有賀; Hisatake Ariga
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2016-09-23

Abstract

【課題】平行に配置され互いに逆方向に牽引される一対の牽引部材について、その牽引動作における牽引力のロスを低減させる連結部材を提供する。【解決手段】平行に配置され互いに逆方向に牽引動作を行う一対の牽引部材を連結する連結部材であって、剛性を有する第一の牽引部材が固定される第一の固定部を有する第一の連結部と、第二の牽引部材が固定される第二の固定部を有する第二の連結部と、を有し、前記第一の連結部および前記第二の連結部は、固定される前記各牽引部材の軸方向に沿って、平行に配置されていることを特徴とする連結部材。により解決する。【選択図】図３

Description

本発明は連結部材に関し、さらに詳しくは、平行に配置され互いに逆方向に牽引動作を行う一対の牽引部材について、その牽引力のロスを低減させる技術に関する。

下記特許文献１には、ボールチェーンの両端のボールを同軸上に連結するコネクタが開示されている。

特開２０１１−０２７１７４号公報

連結部材である特許文献１のコネクタは、その連結対象であるボールを一直線に連結する。ここで、その連結対象が互いに逆方向に牽引動作を行う一対の牽引部材であって、さらにそれらが平行に配置されている場合、各牽引部材の作用線は一致しないことから、いずれかの牽引部材に連結部材が牽引されると、連結部材にはモーメントが作用し、連結部材はこれら牽引部材の作用線を一致させるべく（これら牽引部材を一直線にすべく）回転する。連結部材が回転し、いずれかの牽引部材が連結部材を上記平行方向に対して斜めに牽引した場合、その斜め方向への引張力と平行方向への分力との差が牽引力のロスとなる。さらに、牽引部材が斜めになることにより、牽引部材が他部材に摺接した場合、摺動ロスも生じることとなる。かかる問題は、牽引部材のいずれか一方がワイヤーなどの柔軟性部材からなるときに特に顕著である。

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、平行に配置され互いに逆方向に牽引される一対の牽引部材について、その牽引動作における牽引力のロスを低減させる連結部材を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の連結部材は、平行に配置され互いに逆方向に牽引動作を行う一対の牽引部材を連結する連結部材であって、剛性を有する第一の牽引部材が固定される第一の固定部を有する第一の連結部と、第二の牽引部材が固定される第二の固定部を有する第二の連結部と、を有し、前記第一の連結部および前記第二の連結部は、固定される前記各牽引部材の軸方向に沿って、平行に配置されていることを特徴とする連結部材。を要旨とする。

第一の連結部および第二の連結部が平行に配置されていることにより、第一の牽引部材および第二の牽引部材を、その平行状態を保ったまま連結することが可能となる。

また、上記連結部材は、前記第二の固定部が、該第二の固定部に固定された前記第二の牽引部材の軸方向において、前記第一の固定部に固定された前記第一の牽引部材の先端よりも該第一の牽引部材の基端側に位置する構成とすることが望ましい。

第二の固定部の軸方向位置を、第一の牽引部材の先端よりも基端側とすることにより、第二の連結部が牽引された際に生じるモーメントを、剛性を有する第一の牽引部材の先端側で支持することができる。これにより連結部材の回転が阻止されるとともに、第一および第二の牽引部材の平行状態を保ったまま第二の牽引部材による牽引動作を行うことが可能となり、牽引力のロスを低減することができる。

また、上記連結部材は、前記第一の連結部が、該第一の連結部に固定された前記第一の牽引部材の周方向の面のうち前記第二の連結部と対向する面の反対側の面の少なくとも一部を覆う、回転規制部を有する構成としても良い。

第二の連結部が第二の牽引部材に牽引されたときに生じるモーメントは、第一の連結部を第一の牽引部材から第二の連結部側に引き離す方向に作用する。第一の連結部に回転規制部を設け、かかる回転規制部により第一の連結部を第一の牽引部材に係止することにより、第一の連結部が第一の牽引部材から外れて連結部材が回転してしまうことを防ぐことができる。

また、上記連結部材は、前記第二の連結部の外形が、前記第一の連結部よりも前記軸方向の長さが短く、前記第一の連結部は、前記第二の牽引部材の牽引方向における前記第二の連結部の端部から該牽引方向に連続して、前記第一の固定部に固定された前記第一の牽引部材の周方向の面のうち前記第二の連結部に対向する面に沿って延在する、応力伝達部を有する構成としても良い。

本発明の連結部材は、第二の連結部が牽引された際に生じるモーメントを、剛性を有する第一の牽引部材に支持させることによりその回転を防止する。第二の連結部から第二の牽引部材の牽引方向（モーメントの作用方向）に連続して、第一の牽引部材に接触する応力伝達部が設けられることにより、第二の連結部に作用するモーメントを効率的に第一の牽引部材に伝達することができる。

また、上記連結部材は、前記第二の連結部の前記牽引方向側の端面と前記応力伝達部との間に、リブが設けられている構成としても良い。

第二の連結部の外形は第一の連結部よりも軸方向の長さが短く、小型であることから、第二の牽引部材に牽引されることによる形状の歪みや破損が懸念される。第二の連結部の牽引方向側の端面と応力伝達部との間にリブを設けることにより、かかる歪みや破損が防止され、また、第一の牽引部材へのモーメントの伝達をさらに効率的に行うことができる。

また、上記連結部材は、前記第二の固定部および前記第一の固定部をつなぐ半直線と、前記第一の固定部に固定された前記第一の牽引部材の基端から前記第一の固定部までの軸線と、の交点の角度（θ）が、０°＜θ≦４５°であることが望ましい。

第二の固定部の軸方向位置が前記第一の固定部から第一の牽引部材の基端側に離れるほど、牽引により生じる連結部材のモーメントは小さくなる。各固定部をつなぐ線と第一の牽引部材の軸線の交点角度を４５°以下とすることにより、本発明による連結部材の回転防止効果が最適化される。

また、上記連結部材は、前記第二の牽引部材がワイヤー状の柔軟性部材である構成としても良い。

本発明にかかる連結部材によれば、平行に配置され互いに逆方向に牽引動作を行う一対の牽引部材について、その牽引動作における牽引力のロスを低減させる連結部材を提供することができる。

連結部材が二つの牽引部材を連結した状態を示す側面図である。連結部材の形状を示す斜視図である。連結部材が二つの牽引部材を連結した状態を示す断面図である。

以下、本発明にかかる連結部材の実施形態について図面を用いて説明する。尚、本実施形態における「上」、「下」とは図１に示される上下をいう。「軸方向」とは図１の連結部材１０が各牽引部材８１、８２により牽引される方向（Ｐ１方向およびＰ２方向）をいい、「周方向」とはかかる軸方向に直交する平面における外周方向をいう。また、連結部材について「側面」とは図１の連結部材１０をかかる軸方向から見たときの左右の面をいう。

（構成概要）
図１は、連結部材１０が第一の牽引部材８１と第二の牽引部材８２とを連結した状態を示す側面図である。第一の牽引部材８１および第二の牽引部材８２は平行に配置されており、第一の牽引部材８１はＰ１方向へ、第二の牽引部材８２はＰ２方向へ連結部材１０を牽引する。

第一の牽引部材８１は樹脂からなる棒状の剛性部材である。第一の牽引部材８１の基端部は、図示しない洗濯機の排水口を開閉する弁体９１に接続されており、弁体９１（および第一の牽引部材８１）は排水口を閉状態とする方向（Ｐ１方向）に常時付勢されている。

第二の牽引部材８２は伸縮性のない金属繊維からなるワイヤー状の柔軟性部材である。第二の牽引部材８２の基端部はモータユニット９２に接続されており、第二の牽引部材８２は、モータユニット９２が上記排水口を開状態とするときにＰ２方向へ巻き取られる。

連結部材１０は、下側の第一の連結部２１と上側の第二の連結部２２とが一体成形された樹脂製の部材である。第一の連結部２１および第二の連結部２２は、固定される各牽引部材８１、８２の軸方向に沿って平行に配置されている。第一の連結部２１には第一の牽引部材８１が固定される第一の固定部３１が形成されており、第二の連結部２２には第二の牽引部材８２が固定される第二の固定部３２が形成されている。第一の固定部３１および第二の固定部３２の軸方向位置は、互いに他方の牽引部材の先端よりも基端側に位置している。尚、連結部材１０は金属製の部材であっても良い。

上記排水口を開状態とすべく、モータユニット９２が第二の牽引部材８２を巻き取る動作を行うと、連結部材１０は第二の牽引部材８２によりＰ２方向へ牽引される。連結部材１０がＰ２方向へ牽引されると、連結部材１０に固定された第一の牽引部材８１を介して弁体９１も開状態となる方向（Ｐ２方向）へ牽引される。このとき、弁体９１には、弁体９１を閉状態とする方向（Ｐ１方向）に付勢力が働いていることから、連結部材１０にはＰ２方向の牽引力のみならず、第一の牽引部材８１を介してＰ１方向への牽引力も作用する。

また、弁体９１を開状態から閉状態とするときには、モータユニット９２は、弁体９１が閉じる際の騒音を低減させるため、内部に備えられたブレーキ機構により摩擦力を加えながら第二の牽引部材８２を繰り出す。よって、弁体９１の閉動作時においても、連結部材１０には、Ｐ１方向への牽引力、および、弁体９１の開動作時よりは小さいながらもＰ２方向への牽引力も作用する。

（連結部材の形状）
以下、図２および図３を参照して連結部材１０の形状について説明する。図２（ａ）は、図１における連結部材１０を上方から見た斜視図であり、図２（ｂ）は同連結部材１０を下方から見た斜視図である。図３は図１方向における連結部材１０の断面図である。

第一の連結部２１は第一の牽引部材８１の先端部に装着される。第一の連結部２１は、周方向に四つの側壁を有する略角筒状の中空体であり、その軸線を第一の牽引部材８１と同じくしている。第一の連結部２１の四つの側壁は、一対の円孔である第一の固定部３１が形成された二つの側面を構成する側壁の他、後述する回転規制部６０である底部を構成する側壁と、同じく後述する応力伝達部４０である上部を構成する側壁と、からなる。第一の牽引部材８１は、第一の牽引部材８１の先端部に形成された円柱形状の突起部８１１（図１参照）が第一の固定部３１に嵌合されることにより、第一の連結部２１に固定される。

第一の連結部２１の底部には、第一の牽引部材８１の底面（第一の牽引部材８１の周方向の面のうち第二の連結部２２と対向する面８１２の反対側の面８１３）を覆う回転規制部６０が形成されている。尚、本実施形態における回転規制部６０は第一の牽引部材８１の底面の略全面を覆っているが、回転規制部６０は第一の牽引部材８１の底面の一部のみを覆う形状であっても良い。また、例えば、第一の牽引部材８１と第一の連結部２１の側面とが分離不能に強固に固定されているような場合は、回転規制部６０を省略することもできる。

第二の連結部２２は、第一の連結部２１のＰ１方向側端部の上部に設けられた、底部を有さない略立方形状の中空体からなる部分である。第二の連結部２２の外形は第一の連結部２１よりも軸方向の長さが短い。

第二の連結部２２には、第二の連結部２２の一方の側面からＰ２方向側の端面の略中央に渡って、線状の貫通孔である第二の固定部３２が形成されている。第二の固定部３２の短手方向の幅は、第二の牽引部材８２の留め具８２２よりも小さく、ワイヤー部８２１が挿入できる程度に調節されている。

第二の固定部３２のうち上記側面に形成された部分には、第二の牽引部材８２のワイヤー部８２１が挿入された後の抜け止めである抜け止め部３２１が設けられている。第二の牽引部材８２は、上記側面に設けられた留め具８２２を通す穴と抜け止め部３２１とを経て第二の連結部２２に装着され、留め具８２２が第二の固定部３２に係止されることにより、第二の連結部２２に固定される。

第一の連結部２１の上部には、Ｐ２方向における第二の連結部２２の端部からＰ２方向に連続して、第一の牽引部材８１の上面に沿って延在する応力伝達部４０が形成されている。さらに、Ｐ２方向における第二の連結部２２の端面および応力伝達部４０の上面（以下これら二つの面を合わせて「二つの接合面」という。）の間には、これら二つの接合面を隣辺とする直角二等辺三角形の断面を有する、三角柱形状のリブ５０が設けられている。リブ５０は、二つの接合面の境界線に沿って、かかる境界線の中心を基準として対称となる位置に二箇所設けられており、第二の固定部３２の下部に収まる大きさに形成された小リブ５２と、第二の固定部３２が及ばない位置に形成され、応力伝達部４０の軸方向長さと同じ長さの隣辺を有する大リブ５１と、からなる。尚、連結部材１０の強度が十分である場合には、応力伝達部４０およびリブ５０を省略することもできる。

また、各連結部２２、２３における各牽引部材８１、８２の固定構造は上記形態に限られず、第二の固定部３２の軸方向位置が第一の牽引部材８１の先端よりも基端側にある限りにおいて、どのような固定方法を採用しても良く、必ずしも各牽引部材８１、８２の先端部を固定する必要もない。

（連結部材の回転防止構造）
以下に図３を参照して、連結部材１０の回転防止構造について説明する。

弁体９１の開動作において、第二の連結部２２が第二の牽引部材８２によりＰ２方向へ牽引されると、連結部材１０には、かかるＰ２方向への牽引力とともに、弁体９１の付勢力によるＰ１方向への牽引力が加えられる。第一の牽引部材８１と第二の牽引部材８２は平行に配置されており、それらの作用線は一致しないことから、連結部材１０には、連結部材１０を回転させる方向へ作用するモーメントＭ１およびＭ２が生じる。

第二の連結部２２は、連結部材１０のＰ２方向側の端部を下方へと回転させるモーメントＭ１を、リブ５０および応力伝達部４０を介して第一の牽引部材８１に伝達する。第一の牽引部材８１はその剛性によりモーメントＭ１を支持し、連結部材１０の同端部が下方へ回転することを阻止する。

モーメントＭ２は、第一の連結部２１のＰ１方向側の端部を第一の牽引部材８１から上方へ引き離すよう作用する。かかるモーメントＭ２は、第一の連結部２１の回転規制部６０を介して第一の牽引部材８１に伝達され、第一の牽引部材８１はその剛性によりモーメントＭ２を支持し、第一の連結部２１の回転を係止する。これにより、第一の連結部２１が第一の牽引部材８１から浮き上がって連結部材１０の同端部が上方へ回転することが阻止される。

このように、本実施形態における連結部材１０は、第二の固定部３２の軸方向位置が、第一の牽引部材８１の先端よりも基端側にあることにより、第二の連結部２２が牽引された際に生じるモーメントＭ１を、剛性を有する第一の牽引部材８１の先端部で支持することができる。さらに、応力伝達部４０およびリブ５０を備えていることにより、上記モーメントＭ１の第一の牽引部材８１への伝達が効率化されるとともに、牽引による第二の連結部２２の形状の歪みや破損が防止されている。また、第一の連結部２１が回転規制部６０を備えていることにより、モーメントＭ２による第一の連結部２１の浮き上がりが阻止されている。

これらの構成により、連結部材１０の回転が阻止されるとともに、第一の牽引部材８１および第二の牽引部材８２はその平行状態を保ったまま、第二の牽引部材８２による牽引動作を行うことが可能とされ、牽引力のロスが低減されている。

尚、上記効果を得るためには、第一の牽引部材８１が、モーメントＭ１およびＭ２を支持しても湾曲しない程度の剛性を備えている必要がある。かかる剛性を備えている限りにおいて、第一の牽引部材８１は、円柱状、円筒状の棒材や、板状の部材であっても良い。本実施形態においては、第二の固定部３２および第一の固定部３１をつなぐ半直線Ｌ１と、第一の牽引部材８１の基端から第一の固定部３１までの軸線Ｌ２との交点の角度（θ）を４５°以下とすることにより、牽引時に生じるモーメントの大きさを、第一の牽引部材８１の剛性で支持可能な程度に調節している。

尚、弁体９１の閉動作時においては、弁体９１の開動作時よりもＰ２方向の牽引力が小さくなるだけで、上記回転防止構造は同様の機能を発揮し、同様の効果を奏する。また、本実施形態は第二の牽引部材８２がワイヤー状の柔軟性部材からなるが、第二の牽引部材８２が剛性を有する部材からなる場合でも同様の回転防止効果を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

１０連結部材
２１第一の連結部
２２第二の連結部
３１第一の固定部
３２第二の固定部
８１第一の牽引部材
８２第二の牽引部材
４０応力伝達部
６０回転規制部
５０リブ
Ｍ１モーメント
Ｍ２モーメント

Claims

平行に配置され互いに逆方向に牽引動作を行う一対の牽引部材を連結する連結部材であって、
剛性を有する第一の牽引部材が固定される第一の固定部を有する第一の連結部と、
第二の牽引部材が固定される第二の固定部を有する第二の連結部と、を有し、
前記第一の連結部および前記第二の連結部は、固定される前記各牽引部材の軸方向に沿って、平行に配置されていることを特徴とする連結部材。
前記第二の固定部は、該第二の固定部に固定された前記第二の牽引部材の軸方向において、前記第一の固定部に固定された前記第一の牽引部材の先端よりも該第一の牽引部材の基端側に位置することを特徴とする請求項１に記載の連結部材。
前記第一の連結部は、該第一の連結部に固定された前記第一の牽引部材の周方向の面のうち前記第二の連結部と対向する面の反対側の面の少なくとも一部を覆う、回転規制部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の連結部材。
前記第二の連結部の外形は、前記第一の連結部よりも前記軸方向の長さが短く、
前記第一の連結部は、前記第二の牽引部材の牽引方向における前記第二の連結部の端部から該牽引方向に連続して、前記第一の固定部に固定された前記第一の牽引部材の周方向の面のうち前記第二の連結部に対向する面に沿って延在する、応力伝達部を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の連結部材。
前記第二の連結部の前記牽引方向側の端面と前記応力伝達部との間には、リブが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の連結部材。
前記第二の固定部および前記第一の固定部をつなぐ半直線と、前記第一の固定部に固定された前記第一の牽引部材の基端から前記第一の固定部までの軸線と、の交点の角度（θ）は、０°＜θ≦４５°であることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の連結部材。
前記第二の牽引部材はワイヤー状の柔軟性部材であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の連結部材。