JP4709964B2 - センタリング機構 - Google Patents

Description

本発明は、センタリング機構に関し、特に、回転軸に対して偏心して設けられたベアリングの外周に長手形状の一対のカムを摺接させ、各カムの端部をスプリングで互いに引き付けることにより、回転軸を回転した後に逆回転させて元の回転位置に戻すセンタリングを行うようにするための新規な改良に関する。

一般に、回転軸を左右方向に回転した場合に自動的に元の位置に自動的に戻るようにセンタリングを行う機構としては、本出願人が社内で製作していただけであるため、特に、特許文献及び非特許文献は開示していないが、回転軸には、左回転用のバネを用いた戻し機構と、右回転用のバネを用いた戻し機構とが各々独立して設けられていた。

従来のセンタリング機構は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、回転軸に対して、左回転用のバネを用いた戻し機構と、右回転用のバネを用いた戻し機構とを用いているため、センタリング機構としては複雑かつ大型となっていた。

本発明によるセンタリング機構は、回転軸に対して偏心して設けられたベアリングと、前記ベアリングの外周に摺接し互いに対向して配設された長手形状の一対の第１、第２カムと、前記第１、第２カムの第１、第２端部間に前記各端部の外面に設けられた各凹部を介して張設され前記各端部を互いに引き付けるためのスプリングと、前記第１、第２カムの各内面側に位置する内側突出部に形成され前記ベアリングの外周と摺接する円弧状の第１、第２摺接面と、前記各端部の内側に配設され前記各端部の各内面が当接する第１、第２ストッパとを備え、前記回転軸を回転して前記ベアリングを第１方向に回転させた場合、前記第１カムは前記ベアリングと点接触する当接点において上方に押され、前記第１端部は前記スプリングのバネ力に抗して前記第１ストッパから離間すると共に、前記第２カムは前記第２端部が前記第２ストッパに当接していることにより前記ベアリングの外周が前記第２カムの前記第２摺接面から離間し、前記回転軸の回転が終ってフリー状態となると前記スプリングのバネ力により前記第１カムを下方に戻す力が前記当接点に作用し、この当接点に作用する力が前記ベアリングを回転させるトルクとなって前記回転軸にかかり、前記ベアリングが前記第１方向とは逆の第２方向へ逆回転し、前記回転軸が元の回転位置に戻るようにした構成である。

本発明によるセンタリング機構は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、回転軸に偏心して取付けられたベアリングを挟むように一対の長手形状のカムが摺接され、各カムの端部をスプリングで引き付け、回転軸を回転した後にスプリングによりカムを戻そうとする力がトルクとなってベアリングを介して回転軸が逆回転し、回転軸のセンタリングが行われるため、センタリングに必要な構成としては、ベアリングとカムとスプリング及び一対のストッパのみであるため、極めて小型かつ簡単であり、従来よりも大幅に小型のセンタリング機構を得ることができる。

本発明は、回転軸に対して偏心して設けられたベアリングの外周に長手形状の一対のカムを摺接させ、各カムの端部をスプリングで互いに引き付けることにより、回転軸を回転した後に逆回転させて元の回転位置に戻すセンタリングを行うようにしたセンタリング機構を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるセンタリング機構の好適な実施の形態について説明する。
図１において、符号１で示されるものは、回転軸であり、この回転軸１には偏心した状態で輪状のベアリング２がこの回転軸１と共に回転するように構成されている。

前記ベアリング２と回転軸１との偏心量Ｈは、図示のように構成され、このベアリング２の外周２ａには、長手形状をなす一対の第１、第２カム３，４が摺接し、かつ、このベアリング２を挟持する状態で配設されている。
前記各カム３，４の第１、第２内面７ａ，８ａ側に位置する内側突出部７Ａ，８Ａに形成された円弧状をなす第１、第２摺接面５，６が前記外周２ａに摺接し、前記各カム３，４の第１、第２端部７，８の第１、第２内面７ａ，８ａは、図示しない固定側に設けられた第１、第２ストッパ９，１０に当接するように構成されている。

前記各カム３，４の各端部７，８間にはスプリング１１が張設されており、このスプリング１１の両端部１１ａ，１１ｂは、前記各端部７，８の外側に形成された各凹部７ｂ，８ｂに係止されている。

次に、前述の構成におけるセンタリング機構を作動させる場合について述べる。
まず、図１の構成において、回転軸１にドアのハンドルが接続されていると仮定し、このハンドルを回転させると、前記回転軸１がその軸中心Ａを中心として回転し、偏心して取付けられたベアリング２も回転し、図２の状態となる。

すなわち、図２で示されるように、回転軸１及びベアリング２が矢印Ｒの第１方向に回転（例えば、ドアノブを回転）したとすると、第１カム３はベアリング２と点接触する当接点Ｂにおいて上方に押され、第１端部７はスプリング１１のバネ力に抗して第１ストッパ９から離間する。

前述の場合、前記第２カム４は、スプリング１１を介して上方へ引張られようとするが、第２端部８の第２内面８ａが第２ストッパ１０に当接しているため、上方へは移動せず、ベアリング２の外周２ａが第２カム４の第２摺動面６から離間する。
尚、この場合、前記回転軸１は、図１で示される位置に回転自在に配設されているため、図２のように、ベアリング２と第２カム４との位置は離間しても回転軸１の位置は固定である。

次に、前述の図２の状態で回転軸１の回転が終ってフリー状態となると、前記スプリング１１のバネ力により第１カム３を下方に戻そうとする力が前記当接点Ｂに作用するが、前記ベアリング２が偏心しているため、この当接点Ｂに作用する力がベアリング２を回転させるトルクとなって回転軸１にかかる。

前記トルクによって前記ベアリング２が、前述の矢印Ｒの第１方向とは逆の矢印Ｒ’の第２方向へ逆回転すると、回転軸１及びベアリング２は、図２から図１の元の回転位置の状態となり、各カム３，４によって挟持され、力が釣り合って回転が止まり、回転軸１及びそのドアノブは元の回転位置に戻ることになる。
尚、図２の場合には、回転軸１がＣＣＷ方向回転の場合について述べたが、ＣＷ方向も図２の動作と逆の動作で可能で、正逆回転共にセンタリングを行うことができる。

本発明は、回転軸に接続する部材としてドアノブ等を用いることができるが、回転が戻ることを利用してアクチュエータとして適用することも可能である。

本発明によるセンタリング機構を示す構成図である。 図１の動作状態を示す構成図である。

１ 回転軸
２ ベアリング
３ 第１カム
４ 第２カム
５ 第１摺接面
６ 第２摺接面
７ 第１端部
７ａ 第１内面
７ｂ，８ｂ 凹部
８ 第２端部
８ａ 第２内面
９ 第１ストッパ
１０ 第２ストッパ
１１ スプリング
Ｒ 第１方向
Ｒ’ 第２方向

Claims (1)

1. 回転軸(1)に対して偏心して設けられたベアリング(2)と、前記ベアリング(2)の外周に摺接し互いに対向して配設された長手形状の一対の第１、第２カム(3,4)と、前記第１、第２カム(3,4)の第１、第２端部(7,8)間に前記各端部(7,8)の外面に設けられた各凹部(7b,8b)を介して張設され前記各端部(7,8)を互いに引き付けるためのスプリング(11)と、前記第１、第２カム(3,4)の各内面(7a,8a)側に位置する内側突出部(7A,8A)に形成され前記ベアリング(2)の外周(2a)と摺接する円弧状の第１、第２摺接面(5,6)と、前記各端部(7,8)の内側に配設され前記各端部(7,8)の各内面(7a,8a)が当接する第１、第２ストッパ(9,10)とを備え、
   前記回転軸(1)を回転して前記ベアリング(2)を第１方向(R)に回転させた場合、前記第１カム(3)は前記ベアリング(2)と点接触する当接点(B)において上方に押され、前記第１端部(7)は前記スプリング(11)のバネ力に抗して前記第１ストッパ(9)から離間すると共に、前記第２カム(4)は前記第２端部(8)が前記第２ストッパ(10)に当接していることにより前記ベアリング(2)の外周(2a)が前記第２カム(4)の前記第２摺接面(6)から離間し、前記回転軸(1)の回転が終ってフリー状態となると前記スプリング(11)のバネ力により前記第１カム(3)を下方に戻す力が前記当接点(B)に作用し、この当接点(B)に作用する力が前記ベアリング(2)を回転させるトルクとなって前記回転軸(1)にかかり、前記ベアリング(2)が前記第１方向(R)とは逆の第２方向(R')へ逆回転し、前記回転軸(1)が元の回転位置に戻るように構成したことを特徴とするセンタリング機構。

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