JP4681429B2 - プランジャ型固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、相対移動可能な一対の部材の一方に取付けられ、他方の部材に設けられた孔にピンを挿入することによって、一対の部材を固定するためのプランジャ型固定装置に関する。

車椅子のアームレストやヘッドレスト等は、フレームに対する位置を調整可能な機構を介して固定されている場合が多い。アームレスト等に限らず、一つの部材に対して、他の部材を固定するようにした機構は広く用いられている。

このような機構の一つとして、下記特許文献１には、第１の部材に固定される筒状をなしたハウジングと、このハウジング内に収容され、その先端部が第２の部材の受入孔に挿脱可能とされたシャフトと、このシャフトの基端部に圧入固定されたノブと、前記シャフトを常時はハウジングから突出する方向に付勢するスプリングとを備えたプランジャ機構が開示されている。そして、第２の部材の受入孔に、ハウジングから突出したシャフトの先端部が挿入された状態で、第１の部材が第２の部材に固定される。一方、シャフトの基端部に固定されたノブを、スプリングの付勢力に抗してハウジングの軸方向に引っ張ることによって、第２の部材の受入孔からシャフトの先端部を引き抜いて、第１の部材を第２の部材から取外すことができる。

また、上記プランジャ機構とほぼ同様な構造をなし、ハウジングに収容されたシャフト基端部にノブではなく、長尺のレバーを回動可能に連結したレバー回動式のプランジャ機構も用いられている。前記レバーは、常時は筒状のハウジングに対してほぼ直角となるように配置され、レバーを直立するように回動させると、その先端部がハウジングの端部に突き当たって、スプリングの付勢力に抗してシャフトの先端部が引き込まれ、第１の部材と第２の部材との固定状態が解除されるようになる。
特表２００２−５１９５４７号公報

上記特許文献１の場合、第２の部材から第１の部材を取外すためには、ノブを一旦引っ張ると共に、引っ張った状態に保持しておかなければならないで、作業性及び操作性に問題があった。

また、レバー回動式のプランジャ機構では、回動したレバーが第１,第２の部材から大きく出っ張って、固定作業の邪魔となることがあった。更に、その状態でレバーに不意に外力等が加わるとレバーが容易に押し倒されて、第１,第２の部材が再び固定されてしまって固定作業に支障をきたしていた。

一方、レバーがハウジングに対し直角に配置された状態で、レバーの基端部に、第１,第２の部材に押付ける方向に外力が作用すると、レバー先端部が持ち上げられ、シャフト先端部が引き込まれてしまって、使用者の意に反して第１,第２の部材の固定状態が解除されてしまうことがあった。

したがって、本発明の目的は、一対の部材を安定して固定することができると共に、簡単かつ確実に固定作業を行うことが可能なプランジャ型固定装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のプランジャ型固定装置は、
相対移動できる一対の部材の一方に取付けられ、他方の部材に設けられた孔に挿入される出没可能なピンを有し、該ピンを他方の部材の孔に挿入することによって、前記一対の部材を固定するためのプランジャ型固定装置において、
前記一対の部材の一方に固定される筒体と、
前記筒体内に摺動可能に配置されると共に、その一端は前記筒体の一端開口から出没して前記他方の部材の孔に挿脱可能とされ、他端は前記筒体の他端開口から突出するように構成されたロックピンと、
前記筒体内に配置されて前記ロックピンを前記筒体の一端開口から突出する方向に付勢するスプリングと、
前記ロックピンの他端に、該ロックピンの軸方向に対して直角な方向に挿入された支軸を介して、その先端部を回動可能に連結されたレバーとを備えており、
前記レバーの先端部には、前記スプリングによって前記筒体の他端開口周縁に圧接されるカム面が形成され、
このカム面は、前記レバーを一方向に倒した位置で前記ロックピンが前記筒体の一端開口から突出して前記他方の部材の孔に挿入され、前記レバーを他方向に倒した位置で前記ロックピンが前記筒体の一端開口内に引き込んで前記他方の部材の孔から離れるように構成されており、
前記カム面の一端には、前記レバーを一方向に倒した位置で、前記レバーがそれ以上回動しないように規制する突部が形成されており、
前記カム面は、第１平坦部と、小さい曲率半径の曲面をなす角部と、大きな曲率半径の曲面をなす背面部と、この背面部の終端に形成された第２平坦部とを有し、前記支軸に対して前記第１平坦部が最も近づいていて、前記第１平坦部が前記筒体の他端開口周縁に圧接されるときには、前記ロックピンが前記他方の部材の孔に挿入され、前記背面部及び前記第２平坦部が前記筒体の他端開口周縁に圧接されるときには、前記ロックピンが前記他方の部材の孔から離れるように構成されており、前記第１平坦部の始端部及び前記第２平坦部の終端部には、前記筒体に係合して前記レバーがそれ以上回動しないように規制する突部がそれぞれ形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、レバーを一方向に倒すと、ロックピンが筒体の一端開口から突出して他方の部材の孔に挿入されるので、一対の部材を固定することができる。一方、レバーを他方向に倒すと、ロックピンが筒体の一端開口内に引き込んで他方の部材の孔から離れるので、一対の部材の固定を解除することができる。

また、カム面の一端には、レバーを一方向に倒した位置で、レバーがそれ以上回動しないように規制する突部が形成されているので、レバーを一方向に倒し、ロックピンを他方の部材の孔に挿入して、一方の部材と他方の部材とを固定した状態において、レバーに外力が加わってレバーが更に回動してしまい、ロックピンが持ち上げられて固定が不用意に解除されてしまうことを防止できる。

更に、レバーの先端部のカム面の支軸に対して最も近づいた第１平坦部が、筒体の他端開口周縁に圧接した状態では、ロックピンが筒体の一端開口から突出して、他方の部材の孔に挿入されて、一対の部材が固定される。そして、第１平坦部が筒体の他端開口周縁に圧接した状態からレバーを回動させると、小さな曲率半径の角部、大きな曲率半径の背面部、更に、その終端の第２平坦部が、順に筒体の他端開口周縁に圧接されながら摺動回転する。このとき、背面部、第２平坦部は、前記第１平坦部よりも支軸から離れた位置に形成されているので、スプリングの付勢力に抗して、ロックピンの一端を筒体の一端開口から引き込ませることができる。それによって他方の部材の孔からロックピンを抜いて、一対の部材の固定を解除することができる。

また、第１平坦部の始端部だけでなく、第２平坦部の終端部にも、筒体に係合してレバーがそれ以上回動しないように規制する突部が形成されているので、第２平坦部が筒体の他端開口周縁に圧接された状態でレバーを無理に回動させて、回動部やスプリング係合部の破損を招くことを防止できる。

本発明のプランジャ型固定装置においては、前記筒体の一端開口側の外周には、前記一方の部材に設けられたネジ孔に螺着できる雄ネジが形成されていることが好ましい。これによれば、筒体の一端開口側の外周には、一方の部材に設けられたネジ孔に螺着できる雄ネジが形成されているので、一方の部材に簡単に固定することができ、固定作業の作業性を向上させる。

本発明のプランジャ型固定装置においては、前記ロックピンの一端は、他端に比べて拡径されており、前記スプリングは、その一端を前記拡径部の段部に係合され、他端を前記筒体の他端開口の内側面周縁に係合されて、前記ロックピンを前記筒体の一端開口から突出する方向に付勢していることが好ましい。これによれば、スプリングの一端がロックピンの拡径部の段部に係合し、他端が筒体の他端開口の内側面周縁に係合するようになっているので、比較的簡単な構造で、スプリングの傾き等を防止し、安定した姿勢で支持することができ、ロックピンをしっかりと付勢することができる。

本発明のプランジャ型固定装置においては、前記一対の部材は、一方の部材に対して、他方の部材が、直線移動又は回転移動できるように取付けられるものであることが好ましい。これによれば、一方の部材に対する他方の部材の高さや回転角度等を、適宜調整することができる。

本発明のプランジャ型固定装置によれば、レバーを一方向に倒すと、筒体の一端開口か突出したロックピンが他方の部材の孔に挿入されて一対の部材が固定され、レバーを他方向に倒すと、筒体の一端開口内にロックピンが引き込まれて他方の部材の孔から離れて一対の部材の固定を解除できる。また、カム面の一端には、レバーを一方向に倒した位置で、レバーがそれ以上回動しないように規制する突部が形成されているので、レバーを一方向に倒し、ロックピンを他方の部材の孔に挿入して、一方の部材と他方の部材とを固定した状態において、レバーに外力が加わってレバーが更に回動してしまい、ロックピンが持ち上げられて固定が不用意に解除されてしまうことを防止できる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。

本発明のプランジャ型固定装置１０（以下、単に「固定装置１０」という）は、例えば、図５に示すような、車椅子の座椅子の側部に立設した支持フレーム１に、アームレスト２を固定するために用いられる。

支持フレーム１には、支持板３がボルト３ａを介して固定されている。この支持板３には、複数の孔４が重ね合って全体として円弧状をなした溝が形成されている。支持板３の外側にはアームレスト２の基端部が配置され、アームレスト２の基端部の外側に角度規制板５の基端部が配置され、各部材に挿入された支軸６により、アームレスト２及び角度規制板５のそれぞれが、前記支持板３に対し独立して回動可能となるように支持されている（図５参照）。

角度規制板５は、前記支軸６に軸支される円形板７と、この円形板７から半径方向外方に延出された腕部８とからなり、腕部８の先端部には図４及び図６に示すようなネジ孔８ａが形成され、後述する固定装置１０の筒体３０を螺合可能となっている。また、アームレスト２の基端部にはストッパピン２ａが突設されており、これが角度規制板５の腕部８の下方に当接して、アームレスト２の下方への回動を規制する部分となる。

本発明の固定装置１０は、図１に示すように、前記角度規制板５の先端部に固定される筒体３０と、この筒体３０内に摺動可能に配置されるロックピン５０と、筒体３０内に配置されて、ロックピン５０を筒体３０の開口３２から突出する方向に付勢するスプリング６０と、ロックピン５０の基端部５３に支軸６１を介して回動可能に連結されたレバー７０とから主として構成されている。

筒体３０は、ロックピン５０を収容可能な内径で形成され、その一端の開口３２からロックピン５０が出没可能とされた筒状のケース３１と、このケース３１の上端外周から円形状に広がって形成されたフランジ部３３とを有している。

ケース３１の外周には、前記角度規制板５のネジ孔８ａに螺合するための雄ネジ３１ａが形成されており、固定作業の作業性向上が図られている。また、フランジ部３３の上面は、後述するレバー７０の先端部７１のカム面７４が圧接されるレバー保持面３３ａとされている。更に、レバー７０の先端部７１の幅に適合する間隔をあけて、一対のガイド部３４,３４がフランジ部３３の上面外周に沿って突設されている。このガイド部３４は、レバー７０の回動時に先端部７１の両側面に位置して、レバー７０のガタツキや傾きを抑制して回動動作をスムーズに行えるようにしている。

フランジ部３３の中央には、ケース３１の内径よりも小径で、後述するロックピン５０の基端部５３が突出する開口となるピン挿通孔３５が形成され、これにより筒体３０の内部上方に段部３６が形成されている（図３参照）。この段部３６は、スプリング６０の一端部が係合する受け座となる。

ロックピン５０は、図１及び図３を併せて参照すると、筒体３０の長さ（レバー保持面３３ａからケース３１の下端面までの長さ）よりも長く形成され、棒状をなした基部５１と、この基部５１よりも拡径して筒体３０の内径にほぼ適合する外径とされた先端部５２とを有しており、筒体３０内に摺動可能に配置されると共に、筒体３０の開口３２から先端部５２が出没可能とされ、更に、筒体３０のピン挿通孔３５から基部５１上方の基端部５３が突出するようになっている。

また、先端部５２上端の段部５４は、スプリング６０の他端部が係合する受け座となっている。この段部５４にスプリング６０の他端部を係合させ、ロックピン５０の基部５１外周にスプリング６０を被せた状態で、ロックピン５０が筒体３０内に挿入され、スプリング６０の一端部を筒体３０の段部３６に係合させて、ロックピン５０が筒体３０の開口３２から突出する方向に弾性付勢される。このように、スプリング６０の両端部をそれぞれ段部３６,５４に係合させているので、比較的簡単な構造でスプリング６０の傾き等を防止して、安定した姿勢で支持でき、ロックピン５０をしっかりと付勢することができる。

レバー７０は、図１及び図２を併せて参照すると、ロックピン５０の基端部５３に支軸６１を介して回動可能に連結される先端部７１と、この先端部７１から延設されて使用者が把持する部分となる柄部７５とを有している。先端部７１は、ロックピン５０の基端部５３の外径よりも大きい間隔をあけて、互いに平行となるように配置された一対の板部７２,７２を有し、各板部７２の所定箇所には、支軸６１が挿入される軸孔７３が形成されている。

そして、上記のようにスプリング６０が筒体３０内に配置された状態で、ピン挿通孔３５から突出したロックピン５０の基端部５３が、先端部７１の板部７２,７２間に挿入され、板部７２の軸孔７３及びロックピン５０の軸孔５５に支軸６１が挿入されて、ロックピン５０の基端部５３にレバー７０の先端部７１が回動可能に連結される。また、この状態では、ロックピン５０を介してスプリング６０の付勢力がレバー７０の先端部７１に作用して、先端部７１が筒体３０の開口３２側に引っ張られて、筒体３０のフランジ部３３上面に圧接される。

より具体的には、先端部７１を構成する各板部７２の外周面に沿って形成されたカム面７４が、フランジ部３３のレバー保持面３３ａに圧接されるようになっている。図２及び図３を併せて説明すると、このカム面７４は、前記柄部７５の延設方向とほぼ平行で、軸孔７３及びそれに挿入される支軸６１から距離Ｌだけ離れた平坦面をなした第１平坦部７４ａと、この第１平坦部７４ａの終端部（柄部７５とは反対側の端部）から比較的小さい曲率半径Ｒ１の曲面で形成された角部７４ｂと、この角部７４ｂの上端部から比較的大きい曲率半径Ｒ２の曲面で形成された背面部７４ｃと、この背面部７４ｃの終端部から前記柄部７５に向かって斜めに下降する平坦面をなした第２平坦部７４ｄとからなる。前記第１平坦部７４ａの距離Ｌは軸孔７３から最も近づいており、角部７４ｂは軸孔７３に対して距離Ｌよりも大きく離れており、背面部７４ｃ及び第２平坦部７４ｄは軸孔７３に対して更に大きく離れている。

また、第１平坦部７４ａの始端部（柄部７５側）には、フランジ部３３の一方の側部外周に係合して、レバー７０の矢印Ａ方向（図３参照）への回動角度を規制する第１突部７６が突設されている。更に、第２平坦部７４ｄの終端部には、柄部７５との間に段差が形成されていて、これがフランジ部３３の他方の側部外周に係合して、レバー７０の矢印Ｂ方向（図３参照）への回動角度を規制する第２突部７７となる。

次に、上記構成からなる本発明の固定装置１０の作用効果について説明する。

この固定装置１０は、前述したように、例えば、図５及び図６に示す車椅子の支持フレーム１に、アームレスト２を固定するために用いることができる。

アームレスト２を支持フレーム１に対して所定角度で固定したい場合には、レバー７０を一方向に押し倒して、筒体３０の軸方向に対してほぼ直角となるように配置すればよい。こうすると、図３及び図４（ａ）に示すように、支軸６１に最も近い距離Ｌで形成されたカム面７４の第１平坦部７４ａが、筒体３０のレバー保持面３３ａに圧接され、ロックピン５０はスプリング６０の付勢力によって筒体３０の開口３２から突出し、その先端部５２が支持板３の孔４に挿入されるので、角度規制板５の腕部を支持板３に固定することができる。そして、アームレスト２のストッパピン２ａが腕部８の下方に当接して、アームレスト２の下方への回動が規制されるので、図５に示すように、アームレスト２を支持フレーム１に対して所定角度で保持することができる。

また、このとき、第１平坦部７４ａの始端部に、フランジ部３３の外周に係合してレバー７０の矢印Ａ方向への回動角度を規制する第１突部７６が設けられているので、図３に示すように、レバー７０の柄部７５の基端部に矢印Ａ方向の強い外力が作用しても、レバー７０の先端部７１が持ち上げられることがなく、角度規制板５の腕部８と支持板３との固定状態が不意に解除されることがないので、固定状態を安定して維持できる。

一方、アームレスト２の支持フレーム１に対する角度を変更したい場合には、レバー７０を引き上げればよい。すなわち、レバー７０を、筒体３０の軸方向に対して同一方向となるように矢印Ｂ方向に回動させると（図４（ｂ）参照）、レバー保持面３３ａに角部７４ｂ及び背面部７４ｃが、順番に圧接されながら摺動する。

このとき、角部７４ｂ及び背面部７４ｃは、支軸６１に対して第１平坦部７４ａと支軸６１との距離Ｌよりも大きく離れているので、第１平坦部７４ａがレバー保持面３３ａに圧接されたときよりも、ロックピン５０の基端部５３がスプリング６０の付勢力に抗して持ち上げられるため、ロックピン５０の先端部５２を筒体３０の開口３２内に引き込ませて、ロックピン５０の先端部５２を支持板３の孔４から引き抜くことができる。

更に、図４（ｃ）に示すように、第２平坦部７４ｄがレバー保持面３３ａに圧接されるまで、他方向にレバー７０を押し倒すことができる。この間、ロックピン５０の基端部５３は持ち上げられたままの状態であるので、その先端部５２を筒体３０の開口３２から引き込ませた状態に保持される。

このとき、第２平坦部７４ｄの終端部には、フランジ部３３の外周に係合してレバー７０の矢印Ｂ方向への回動角度を規制する第２突部７７が設けられているので、第２平坦部７４ｄがレバー保持面３３ａに圧接された状態にしっかりと保持されると共に、レバー７０がそれ以上回動して破損を生じないようにすることができる。

その後、角度規制板５の腕部８を所定位置の孔４まで回動させて、再度、レバー７０を押し倒して、ロックピン５０の先端部５２を支持板３の孔４に挿入すれば、角度規制板５の腕部８を支持板３の所定位置で固定し、アームレスト２を支持フレーム１に対して所定角度で固定することができる。

このように本発明では、上記特許文献１のように、ノブを引っ張った状態に保持しながら作業を行う必要がないので、角度規制板５の腕部８と支持板３との固定作業を安全かつ確実に行うことができる。また、その状態では、図４（ｃ）に示すように、レバー７０を倒しておくことにより、支持板３に対して大きく出っ張らない状態とすることができるので、固定作業の邪魔とならず作業性を向上させることができる。

なお、角度規制板５の腕部８を上方の孔４に固定すれば、ストッパピン２ａが角度規制板５の腕部８に当接するまでアームレスト２が下方に回動するので、想像線Ｃで示すようにアームレスト２を斜め下方に傾かせて固定することができ、一方、角度規制板５の腕部８を下方の孔４に固定すれば、ストッパピン２ａが腕部８に押圧されて、想像線Ｄで示すように、アームレスト２を斜め上方に傾かせて固定することができる。

また、この実施形態においては、本発明の固定装置１０は、車椅子の支持フレームに取付けられたアームレストの回動角度を調整するために用いているが、この態様に限定されるものではない。例えば、支持フレームに対して上下スライド可能に取付けられたアームレストの高さを調整するために用いてもよい。車椅子のアームレストを固定する態様のみならず、相対移動可能な一対の部材を固定するための固定装置として幅広く用いることができる。

本発明は、相対移動可能な一対の部材の一方に取付けられ、他方の部材に設けられた孔にピンを挿入することによって、一対の部材を固定するためのプランジャ型固定装置として利用することができる。

本発明のプランジャ型固定装置の一実施形態を示す分解斜視図である。 同プランジャ型固定装置のレバーを示す斜視図である。 同プランジャ型固定装置の断面図である。 同プランジャ型固定装置の作動状態を示しており、（ａ）はレバーを倒した状態を示す断面図、（ｂ）はレバーを直立させた状態を示す断面図、（ｃ）はレバーを（ａ）とは反対側に回動させた状態を示す断面図である。 同プランジャ型固定装置をアームレストに適用した場合の説明図である。 同プランジャ型固定装置をアームレストに適用した場合の要部拡大断面図である。

符号の説明

２ アームレスト
３ 支持板
４ 孔
５ 角度規制板
８ａ ネジ孔
１０ プランジャ型固定装置（固定装置）
３０ 筒体
３１ａ 雄ネジ
３２ 開口
３３ａ レバー保持面
３４ ガイド部
３５ ピン挿通孔
３６ 段部
５０ ロックピン
５２ 先端部
５３ 基端部
５４ 段部
６０ スプリング
６１ 支軸
７０ レバー
７１ 先端部
７４ カム面
７４ａ 第１平坦部
７４ｂ 角部
７４ｃ 背面部
７４ｄ 第２平坦部
７６ 第１突部
７７ 第２突部

Claims (4)

1. 相対移動できる一対の部材の一方に取付けられ、他方の部材に設けられた孔に挿入される出没可能なピンを有し、該ピンを他方の部材の孔に挿入することによって、前記一対の部材を固定するためのプランジャ型固定装置において、
   前記一対の部材の一方に固定される筒体と、
   前記筒体内に摺動可能に配置されると共に、その一端は前記筒体の一端開口から出没して前記他方の部材の孔に挿脱可能とされ、他端は前記筒体の他端開口から突出するように構成されたロックピンと、
   前記筒体内に配置されて前記ロックピンを前記筒体の一端開口から突出する方向に付勢するスプリングと、
   前記ロックピンの他端に、該ロックピンの軸方向に対して直角な方向に挿入された支軸を介して、その先端部を回動可能に連結されたレバーとを備えており、
   前記レバーの先端部には、前記スプリングによって前記筒体の他端開口周縁に圧接されるカム面が形成され、
   このカム面は、前記レバーを一方向に倒した位置で前記ロックピンが前記筒体の一端開口から突出して前記他方の部材の孔に挿入され、前記レバーを他方向に倒した位置で前記ロックピンが前記筒体の一端開口内に引き込んで前記他方の部材の孔から離れるように構成されており、
   前記カム面の一端には、前記レバーを一方向に倒した位置で、前記レバーがそれ以上回動しないように規制する突部が形成されており、
   前記カム面は、第１平坦部と、小さい曲率半径の曲面をなす角部と、大きな曲率半径の曲面をなす背面部と、この背面部の終端に形成された第２平坦部とを有し、前記支軸に対して前記第１平坦部が最も近づいていて、前記第１平坦部が前記筒体の他端開口周縁に圧接されるときには、前記ロックピンが前記他方の部材の孔に挿入され、前記背面部及び前記第２平坦部が前記筒体の他端開口周縁に圧接されるときには、前記ロックピンが前記他方の部材の孔から離れるように構成されており、前記第１平坦部の始端部及び前記第２平坦部の終端部には、前記筒体に係合して前記レバーがそれ以上回動しないように規制する突部がそれぞれ形成されていることを特徴とするプランジャ型固定装置。
2. 前記筒体の一端開口側の外周には、前記一方の部材に設けられたネジ孔に螺着できる雄ネジが形成されている請求項１記載のプランジャ型固定装置。
3. 前記ロックピンの一端は、他端に比べて拡径されており、前記スプリングは、その一端を前記拡径部の段部に係合され、他端を前記筒体の他端開口の内側面周縁に係合されて、前記ロックピンを前記筒体の一端開口から突出する方向に付勢している請求項１又は２記載のプランジャ型固定装置。
4. 前記一対の部材は、一方の部材に対して、他方の部材が、直線移動又は回転移動できるように取付けられるものである請求項１〜３のいずれか１つに記載のプランジャ型固定装置。

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