JP5996820B1 - 固定機構 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化や軽量化に寄与する固定機構を提供する。【解決手段】穴が空いた中空体と、上記中空体の穴に挿入され、挿入位置が変更自在な管体と、上記管体の内側から見て互いに異なる向きに該管体の壁を貫通した複数の貫通孔にそれぞれ挿入された、磁石を内蔵した複数のピンと、上記複数のピンの相互間に挿抜自在に挿入されることでそれら複数のピンを互いに離間させて各ピンを上記穴の内壁に押し付ける楔部材と、上記楔部材を駆動して上記複数のピンの相互間に挿抜する駆動部材と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、固定機構に関する。

従来、棒状の物体を穴の内部で位置調整自在に固定する固定機構が知られており、例えば特許文献１には、頭皮マッサージ装置の一部に組み込まれた固定機構が開示されている。
特許文献１に記載の頭皮マッサージ装置では、角体部１５３と、角体部１５３を貫通した丸棒状の棒体部１５４とを位置調整自在に固定するために固定機構が組み込まれている。棒体部１５４にはネジ山１５４２が刻まれており、このネジ山１５４２に当たるように斜めに板バネ１５３２が設けられている。板バネ１５３２の先端が棒体部１５４のネジ山１５４２に掛かることで、棒体部１５４は角体部１５３に対して抜けない構造となっている。板バネ１５３２の先端が棒体部１５４のネジ山１５４２に掛かっている状態で棒体部１５４を角体部１５３へと押し込むと、ネジ山１５４２が板バネ１５３２の先端を押しのけるので棒体部１５４は角体部１５３に対して移動する。また、つまみ１５３５の操作で保持体１５３３をキックバネ１５３４に逆らって棒体部１５４から離すと板バネ１５３２がネジ山１５４２から外れ、押しバネ１５４３によって棒体部１５４が角体部１５３から抜け出る。つまり、特許文献１では、固定機構として、押し棒の頭皮方向への移動だけを許す逆進防止機構を備えている。

特開２０１６−０４２９９５号公報

しかし、特許文献１に開示の固定機構では、棒体部１５４の外側に板バネ１５３２を配備し、この板バネ１５３２が撓るのに充分な距離を設ける必要がある。また、ネジ山１５４２から板バネ１５３２を外す機構も必要となる。このため、装置の構造が複雑化するとともに、棒体部１５４の周囲に広めのスペースが必要となり、装置全体の小型化や軽量化の障害となっている。
本発明は、装置の小型化や軽量化に寄与する固定機構を提供することを目的とする。

本発明の固定機構は、穴が空いた中空体と、上記中空体の穴に挿入され、挿入位置が変更自在な管体と、上記管体の内側から見て互いに異なる向きに該管体の壁を貫通した複数の貫通孔にそれぞれ挿入された、磁石を内蔵した複数のピンと、上記複数のピンの相互間に挿抜自在に挿入されることでそれら複数のピンを互いに離間させて各ピンを上記穴の内壁に押し付ける楔部材と、上記楔部材を駆動して上記複数のピンの相互間に挿抜する駆動部材と、を備える。

本発明の固定機構によれば、楔部材の挿入で各ピンが穴の内壁に押し付けられることで中空体と管体が互いに固定される。固定の解除は、駆動部材が楔部材を抜き出すことで実現し、各ピンが内蔵の磁石で互いの中心側に引き寄せられて穴の内壁から離れることで固定が解除される。このような固定機構は、管体内に収容可能な小型で簡素な機構であり、固定機構が組み込まれる装置全体の小型化や軽量化に寄与する。

本発明の固定機構において、上記中空体は、上記穴の内壁の少なくとも上記ピンが押し付けられる位置に、そのピンよりも弾性に優れた弾性部材を有するものであることが好適である。この好適な固定機構によれば、固定時にピンが弾性部材に食い込むので軽い力の操作で強固に固定される。また、固定の解除に際しては、弾性部材がピンを押し返すので、ピンが確実に管体内部に引き込まれて固定が解除される。

また、本発明の固定機構において、上記駆動部材が、回転操作を受けて前後移動するねじであって、磁力で上記楔部材を吸着して前後移動を楔部材に伝達するものであることも好適である。このような固定機構によれば、簡便な機構であるねじにより駆動部材を小さい力で操作することができるとともに、磁力による吸着で駆動部材と楔部材との間で簡易な自在継ぎ手が形成されるので、簡素で軽量な固定機構となる。

本発明の固定機構によれば、装置の小型化や軽量化に寄与する。

頭皮マッサージ装置の本体部の外観を示す正面側からの斜視図である。 頭皮マッサージ装置の本体部の外観を示す側方からの斜視図である。 指圧棒の動きを示す図である。 指圧棒の外観を示す図である。 棒体部の内部に組み込まれている機構部材を示す図である。 固定状態を示す断面図である。 固定解除の状態を示す断面図である。

本発明の固定機構の実施形態として、頭皮マッサージ装置に組み込まれた固定機構について説明する。以下説明する頭皮マッサージ装置は、本体部とハンドル部とを有しており、人力で動作する装置である。
頭皮マッサージ装置のハンドル部はユーザの手で操作され、操作力を拡大してワイヤで本体部に伝達するものである。本体部はユーザの頭部を覆い、ワイヤから伝達されてきた操作力で頭皮に対しマッサージを施すものである。

図１と図２は、頭皮マッサージ装置の本体部の外観を示す図である。図１には、正面側からの斜視図が示され、図２には側方からの斜視図が示されている。
外観上、頭皮マッサージ装置１０の本体部１００は、ベース１１０と枕部１２０とフレーム１３０と台車１４０と指圧棒１５０と操作力分配部１６０とを備えている。

ベース１１０は本体部１００の最下部に位置して本体部１００を支えるものである。
ユーザは枕部１２０に頭を載せて仰向けに寝た楽な姿勢でマッサージを受ける。なお、以後の説明では、ユーザの頭の中心へと向かう方向を『前』と称し、頭の中心から離れる方向を『後』と称する場合がある。また、ユーザの頭に対して近付きも離れもしない方向を『横』と称する場合がある。

フレーム１３０は、マッサージ動作を行う動作機構を保持するものであって、台車１４０の移動を案内する案内レールを内部に有し、指圧棒１５０の動作を案内する案内カムも内部に保持している。

操作力分配部１６０は、ハンドル部につながるチューブ２４０に接続され、チューブ２４０内を通ってきたワイヤ１７０を取り回し、ハンドル部からワイヤ１７０で伝達されてきた操作力を各台車１４０へと分配するものである。

台車１４０は指圧棒１５０を保持するものであり、ワイヤ１７０に引かれることで案内レールに沿って移動する。台車１４０は操作分配部１６０を挟んで左右に２台配備されている。

指圧棒１５０は、樹脂製の先端部１５１でユーザの頭皮を（場合によっては頭髪越しに）押すものであり、台車１４０に対して前後方向（ユーザの頭の中心に対して接近乖離する方向）に進退自在となっている。指圧棒１５０が頭皮を押す動きは、上述したように案内カムで案内される。

図３は、指圧棒１５０の動きを示す図である。
図３には、ハンドル部が操作されていない『初期状態』における各要素の位置が実線で示され、ハンドル部がユーザによって操作された『操作状態』における各要素の位置が点線で示されている。
台車１４０は、ワイヤが伝達する操作力によって操作力分配部１６０の方へと引っ張られ、フレーム１３０が有する円弧状の案内レールに案内されて円弧状に横移動する。

フレーム１３０は案内カム１８０を保持しており、案内カム１８０は、円弧状の案内レールに対して傾いたカム面１８４を有し、カム面１８４の頭頂側が他方よりも前方（頭皮に近接する方）に位置している。

各指圧棒１５０には車輪１５２が設けられ、この車輪１５２が案内カム１８０のカム面１８４に接触して案内される。また、車輪１５２がカム面１８４から離れないように、押しバネ１５３が指圧棒１５０を案内カム１８０に軽く押しつけている。このカム面１８４によって各指圧棒１５０の台車１４０に対する進退移動が案内される。
即ち、台車１４０が横移動すると台車１４０に保持された各指圧棒１５０も横移動するが、指圧棒１５０の車輪１５２がカム面１８４に押されることにより指圧棒１５０は前方に押し込まれ、先端部１５１が頭皮に押し付けられることになる。

このような頭皮マッサージ装置では、初期状態における指圧棒１５０の先端部１５１の位置をユーザの頭の形状や大きさに合わせて調整し固定することで様々な頭の形に対応可能となっている。以下、指圧棒１５０に内蔵された固定機構について説明する。
図４は、指圧棒１５０の外観を示す図である。
指圧棒１５０は、角柱状の外形を有する角体部１５５と、角体部１５５を貫通した丸棒状の棒体部１５４とを有している。先端部１５１は棒体部１５４の一端に固定されている。角体部１５５が本発明にいう中空体の一例に相当する。
角体部１５５の両側面には上述した車輪１５２が設けられている。車輪１５２は、角体部１５５の側面に固定されているのではなく、角体部１５５に対して前後方向に多少の移動が可能となっているが、本発明の主題ではないのでこれ以上の説明は省略する。

棒体部１５４は角体部１５５に対し、前後方向に調整自在に固定される。指圧棒１５０には、棒体部１５４を角体部１５５に対して固定するための固定機構が組み込まれている。棒体部１５４は内部が中空であり、固定機構の一部を成す機構部材が内部に収められている。
棒体部１５４が中空となっていることで軽量化が図られ、棒体部１５４の内部に固定機構の一部が組み込まれていることで小型化に寄与している。

図５は、棒体部１５４の内部に組み込まれている機構部材を示す図である。
棒体部１５４は、管状壁１５４１と、蓋１５４２と、ねじ部材１５４３と、楔部材１５４４と、一対のピン１５４５とを備えている。管状壁１５４１が本発明にいう管体の一例に相当し、楔部材１５４４が本発明にいう楔部材の一例に相当する。また、ねじ部材１５４３が本発明にいう駆動部材の一例に相当し、ピン１５４５が本発明にいうピンの一例に相当する。

管状壁１５４１の一端に固定された蓋１５４２には雌ねじが切られており、ねじ部材１５４３に切られた雄ねじ１５４３ａと噛み合っている。ねじ部材１５４３の一端には、利用者が握って操作するためのつまみ１５４３ｂが設けられており、利用者は、このつまみ１５４３ｂを握って、棒体部１５４を前後移動させる操作と、ねじ部材１５４３を回転させる操作を行う。即ち、利用者は、棒体部１５４を押し込んで先端部１５１を頭皮（頭髪）に突き当て、そこでねじ部材１５４３を回転させることで棒体部１５４の位置を固定する。棒体部１５４は、ねじ部材１５４３が逆回転されることで固定が解除される。

ねじ部材１５４３の、つまみ１５４３ｂとは逆の一端は管状壁１５４１の内部に挿入されており、当該一端には、磁石を内蔵した吸着部材１５４３ｃが固定されている。この吸着部材１５４３ｃは磁石の磁力で楔部材１５４４を吸着する。

管状壁１５４１には貫通孔が空いており、その貫通孔からピン１５４５が突き出している。貫通孔きは、管状壁１５４１の中心から見て互いに逆向きに空いているため、一対のピン１５４５は管状壁１５４１から互いに逆向きに突き出している。

楔部材１５４４は一対のピン１５４５の間に位置しており、ねじ部材１５４３の前後移動によって楔部材１５４４はピン１５４５の相互間に挿抜される。このとき、ねじ部材１５４３は前後に移動するだけでなく回転もするが、吸着部材１５４３ｃは回転を逃がす程度の磁力で楔部材１５４４を吸着しており、楔部材１５４４は向きを変えずに前後移動する。また、ねじ部材１５４３はねじの回転操作で前後移動するので、楔部材１５４４を前後移動させるための操作力は小さな操作力で足りる。

ねじ部材１５４３の前後移動に伴って楔部材１５４４がピン１５４５の相互間に挿入されることで、後述するように棒体部１５４の位置が固定される。また、楔部材１５４４がピン１５４５の相互間から抜かれることで固定が解除される。
図６は、固定状態を示す断面図であり、図７は固定解除の状態を示す断面図である。

角体部１５５には、棒体部１５４の管状壁１５４１が貫通する貫通孔が空いていて、貫通孔の断面は円形であるが、その貫通孔の内壁は一部が、前後方向に延びる溝になっている。そして、その溝に弾性部材１５５１が嵌まっている。また、その溝には棒体部１５４の管状壁１５４１から突き出したピン１５４５が挿入され、棒体部１５４の回転留めの役割を果たしている。ピン１５４５には上述したように磁石１５４５ａが内蔵されており、楔部材１５４４がピン１５４５の相互間に挿入されると磁石１５４５ａの磁力に逆らってピン１５４５同士が引き離される。

楔部材１５４４は、上述したように、ねじ部材１５４３の一端に固定され磁石１５４３ｄを内蔵した吸着部材１５４３ｃに磁石１５４３ｄの磁力で吸着されており、ねじ部材１５４３の前後移動に伴ってピン１５４５の相互間に挿抜される。

管状壁１５４１内の、ピン１５４５や楔部材１５４４が位置する箇所には、内管１５４６が嵌まっている。この内管１５４６は、管状壁１５４１を局所的に肉厚にしており、管状壁１５４１を貫通して出入りするピン１５４５の姿勢を安定させる。また、内管１５４６は、管状壁１５４１の内径を局所的に狭めており、ねじ部材１５４３によって挿抜される楔部材１５４４の姿勢も安定させる。
内管１５４６が嵌まっている箇所は、管状壁１５４１の全体に対して小さな一部分に限定されているので、全体としての軽量化を阻害しない。

楔部材１５４４の挿入で互いに押し広げられたピン１５４５は、角体部１５５の弾性部材１５５１に押し付けられることにより弾性部材１５５１に多少食い込む。これにより、弱い力で楔部材１５４４が押し込まれても棒体部１５４は角体部１５５に対して十分に強く固定されることとなる。

固定解除時には、後退するねじ部材１５４３の吸着部材１５４３ｃに吸着されて楔部材１５４４がピン１５４５の相互間から抜き出される。ピン１５４５は、磁石１５４５ａの磁力によって互いに引きつけ合って管状壁１５４１の内部へと引き込まれる。この結果、ピン１５４５の先端は角体部１５５の弾性部材１５５１から離れ、棒体部１５４は角体部１５５に対して移動自在となる。

また、弾性部材１５５１はピン１５４５を管状壁１５４１側に押すので、ピン１５４５は管状壁１５４１の内部へと円滑に引き込まれる。なお、ピン１５４５が管状壁１５４１の内部へ引き込まれても、ピン１５４５の先端は管状壁１５４１の外部に残り、弾性部材１５５１が設けられている溝に嵌まったままとなる。これにより、ピン１５４５は、管状壁１５４１の回り止めとしての役目を維持する。
以上説明したように、本発明の固定機構によれば、簡素で省スペースな構造によって中空体内に管体を固定することができるので、装置の小型化や軽量化に寄与する。

なお、上記実施形態では、頭皮マッサージ装置の一部に組み込まれた固定機構の例が示されているが、本発明の固定機構は、どのような装置に応用されてもよい。
また、上記説明では、本発明にいう複数のピンとして一対のピンを備えた例が示されているが、本発明の固定機構は、３つ以上のピンを備えたものであってもよい。
また、上記説明では、駆動部材を人が操作する例が示されているが、本発明にいう駆動部材は、モータの力などを伝達して楔部材を駆動するものであってもよい。
また、上記説明では、本発明にいう管体の一例として断面が円形の棒体部が示されているが、本発明にいう管体は、断面が例えば四角形などの管体であってもよい。
また、上記説明では、本発明にいう管体を本発明にいう中空体に対して固定する例を示したが、本発明の固定機構は、中空体を管体に対して固定するものであってもよい。

１０ 頭皮マッサージ装置
１００ 本体部
１１０ ベース
１２０ 枕部
１３０ フレーム
１４０ 台車
１５０ 指圧棒
１５１ 先端部
１５２ 車輪
１５４ 棒体部
１５４１ 管状壁
１５４２ 蓋
１５４３ ねじ部材
１５４４ 楔部材
１５４５ ピン
１５５ 角体部
１５５１ 弾性部材

Claims (3)

1. 穴が空いた中空体と、
   前記中空体の穴に挿入され、挿入位置が変更自在な管体と、
   前記管体の内側から見て互いに異なる向きに該管体の壁を貫通した複数の貫通孔にそれぞれ挿入された、磁石を内蔵した複数のピンと、
   前記複数のピンの相互間に挿抜自在に挿入されることでそれら複数のピンを互いに離間させて各ピンを前記穴の内壁に押し付ける楔部材と、
   前記楔部材を駆動して前記複数のピンの相互間に挿抜する駆動部材と、
   を備えたことを特徴とする固定機構。
2. 前記中空体は、前記穴の内壁の少なくとも前記ピンが押し付けられる位置に、該ピンよりも弾性に優れた弾性部材を有するものであることを特徴とする請求項１記載の固定機構。
3. 前記駆動部材が、回転操作を受けて前後移動するねじであって、磁力で前記楔部材を吸着して該前後移動を該楔部材に伝達するものであることを特徴とする請求項１または２記載の固定機構。