JP6017947B2 - ラチェット機構及び巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、ラチェット機構、及び当該ラチェット機構を用いた巻取装置に関する。

例えば、特許文献１に記載の巻取装置に採用されているラチェット機構は、環状体と一体的に回転する平面、当該平面と対向する面に溝が設けられたラッチ部材、及び一端側が前記溝内で移動し、かつ、他端側が前記平面に設けられたリブと係合する遊動子等を有している。

特開２００１−３１０８７４号公報

ところで、特許文献１に記載の発明では、遊動子の一端側が溝内を移動することにより、遊動子の他端側がリブに係合した状態と、遊動子の他端側がリブと係合しない状態とを切り替えている。

そして、遊動子の他端側がリブに係合し、環状体の回転が規制された場合には、環状体を回転させる力の全ては、遊動子を介してラッチ部材に作用する。つまり、当該力は、溝を構成する壁状の突条が受けることとなる。

したがって、特許文献１に記載の発明では、遊動子を変位させる溝は、遊動子の変位を制御するとともに、遊動子を介して突条に作用する力も考慮した形状とする必要がある。このため、特許文献１に記載のラチェット機構では、設計上の制約が多く、開発及び製品化に時間を要する可能性が高い。

また、通常のラチェット機構では、ラチェット歯車が回転する際に、歯止部材がラチェット歯車に周期的に衝突するので、「カチカチ」といった比較的大きな衝突音が発生する。

本発明は、上記点に鑑み、静粛性及び設計自由度の高いラチェット機構を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、回転体（５）の回転を規制するラチェット機構であって、回転体（５）と機械的に連動して回転するラチェット歯車（２１）と、ラチェット歯車（２１）と噛み合ってラチェット歯車（２１）の回転を禁止するとともに、ラチェット歯車（２１）と噛み合う噛合位置とラチェット歯車（２１）から離間した離間位置との間で変位する歯止部材（２３）と、歯止部材（２３）を変位可能に支持するとともに、ラチェット歯車（２１）から歯止部材（２３）に作用する力を受ける支持部（２５）と、回転体（５）から力を受けて変位するカム（２７）と、カム（２７）と接触する接触部（２９Ａ）を有し、カム（２７）と連動変位して歯止部材（２３）を変位させる従動節（２９）とを備えることを特徴とする。

これにより、本発明では、ラチェット歯車（２１）から歯止部材（２３）に作用する力（以下、回転力という。）を受ける支持部（２５）、及び歯止部材（２３）を変位させる従動節（２９）が別々に設けられているので、従動節（２９）及びカム（２７）には、回転力が作用しない。

また、歯止部材（２３）は、ラチェット歯車（２１）から離間した離間位置に変位するので、歯止部材（２３）がラチェット歯車（２１）と衝突することはない。したがって、静粛性及び設計自由度の高いラチェット機構を得ることができる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る巻取装置１の正面図である。 本発明の実施形態に係る巻取装置１の斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図３の一部拡大図である。 本発明の第１実施形態に係るラチェット機構２０の正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、支持部２５、歯止部材２３及び従動節２９を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るラチェット機構２０のカム溝３１を示す図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係るカム２７の正面図であり、（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１実施形態に係るラチェット機構２０の作動を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るラチェット機構２０の作動を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るラチェット機構２０の作動を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るラチェット機構２０の作動を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るラチェット機構２０の作動を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るラチェット機構２０の特徴を示す図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

そして、本実施形態は、本発明に係るラチェット機構を巻取装置に適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものであり、本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

（第１実施形態）
１．巻取装置の概略
本実施形態に係る巻取装置１は、図１に示すように、可撓性を有する索体３を巻き取る巻取ドラム５を有する。なお、可撓性を有する索体３とは、例えば、ワイヤー、ホース、電気ケーブル等である。巻取ドラム５は、図２に示すように、索体３が巻かれる巻取部５Ａを有する回転体である。因みに、図２では、索体３は省略されている。

そして、図１において、巻取ドラム５が左向きに回転すると、索体３が巻取ドラム５に巻き取られる。また、索体３が利用者等により引き出されると、巻取ドラム５は、図１において右向きに回転する。

巻取部５Ａ、つまり巻取ドラム５の外周側には、ガイド部５Ｂが設けられている。ガイド部５Ｂは、索体３が巻取部５Ａから引き出されるとき、及び索体３が巻取部５Ａに巻き取られるときに、索体３の移動を案内する。

そして、ガイド部５Ｂは、図２に示すように、矩形状等の閉曲線状に構成されている。このため、索体３が巻取部５Ａに巻き取られていくと、索体３の先端側に設けられたストッパ３Ａ（図１参照）がガイド部５Ｂに引っ掛かって係止される。したがって、索体３が必要以上に巻取部５Ａに巻き取られることが防止される。

巻取ドラム５は、図３に示すように、主軸７を介してブラケット９に回転可能に保持されている。ブラケット９には、図４に示すように、主軸７が嵌合される嵌合穴９Ａが設けられている。そして、主軸７は、ブラケット９に対して回転不可な状態で嵌合穴９Ａに嵌め込まれている。

なお、嵌合穴９Ａの穴形状は、少なくとも１組の平行な直線部を有する長円状もしくはＤ字状、又は星形等の回り止め機能を備える異形状である。主軸７のうち嵌合穴９Ａに嵌り込む部位の断面形状は、嵌合穴９Ａの穴形状と合同な形状となっている。

主軸７のうちブラケット９を挟んで巻取ドラム５と反対側の部分、つまり、主軸７のうち嵌合穴９Ａを貫通している部分には、雄ねじ部７Ａが設けられている。そして、雄ねじ部７Ａには、ナット７Ｂが組み付けられている。このため、主軸７は、その長手方向一端側にてブラケット９に回転不可の状態で組み付け固定された状態となる。

また、巻取ドラム５は、主軸７に対して回転可能に組み付けられている。すなわち、図３に示すように、巻取部５Ａの内周面には、円盤状の第１フランジ部５Ｃ及び第２フランジ部５Ｄが設けられている。第１フランジ部５Ｃ及び第２フランジ部５Ｄの中心には、主軸７が貫通可能な円筒状のバーリング部５Ｅが設けられている。

そして、一対のバーリング部５Ｅは、巻取ドラム５を主軸７に対して回転可能とする滑り軸受けとして機能する。なお、各バーリング部５Ｅは、第１フランジ部５Ｃ及び第２フランジ部５Ｄそれぞれにバーリング加工を施すことにより、第１フランジ部５Ｃ及び第２フランジ部５Ｄに一体形成されている。

また、巻取ドラム５内には、図３に示すように、ばね１１が収納されている。このばね１１は、索体３を巻き取る向きに巻取ドラム５を回転させる弾性力を巻取ドラム５に作用させる。具体的には、当該ばね１１は、板ばねを渦巻き状とした「ぜんまいばね」である。

そして、ばね１１のうち渦巻きの中心側が主軸７に連結され、ばね１１のうち渦巻きの外径端が巻取ドラム５に連結されている。このため、索体３が巻取ドラム５から引き出されると、ばね１１の弾性変形量が増大しながら渦巻き形状が締まっていく。このため、ばね１１は、索体３が引き出されると、索体３を巻き取る向きの弾性力を巻取ドラム５に作用させる。

そこで、本実施形態に係る巻取装置１では、図１に示すように、索体３を巻き取る向きに巻取ドラム５が回転することを規制するラチェット機構２０を設けている。なお、以下、巻取ドラム５の回転方向のうち、索体３を巻き取る向きを「巻き取りの向き」という。また、巻取ドラム５の回転方向のうち「巻き取りの向き」と逆向きを「引き出しの向き」という。

なお、本実施形態に係るブラケット９には、巻取ドラム５の回転中心から外径側に延びている。そして、ブラケット９の延び方向先端側には、吊下ブラケット９Ｂが組み付けられている。吊下ブラケット９Ｂは、巻取装置１を吊り下げた状態で梁等に巻取装置１を固定する固定具であって、ブラケット９に対して揺動できる。

２．ラチェット機構
２．１ ラチェット機構の概要
本実施形態に係るラチェット機構２０は、巻取ドラム５の回転方向を規制する。そして、ラチェット機構２０は、図１に示すように、ラチェット歯車２１、歯止部材２３、支持部２５、カム２７及び従動節２９等を有して構成されている。

＜ラチェット歯車＞
ラチェット歯車２１は、図４に示すように、六角穴付きボルト５Ｆ等の機械的締結手段により、第１フランジ部５Ｃに固定されて巻取ドラム５と一体化されている。このため、ラチェット歯車２１は、巻取ドラム５と連動して一体的に回転する。

因みに、六角穴付きボルト５Ｆは、第１フランジ部５Ｃに溶接等にて一体化された円筒状のボス部５Ｇに締め込まれている。このため、ラチェット歯車２１は、六角穴付きボルト５Ｆとボス部５Ｇとにより挟持された状態となる。

また、ラチェット歯車２１には、ボス部５Ｇが嵌り込む凹部２１Ｃが設けられている。そして、ボス部５Ｇの外周面と凹部２１Ｃの内周面との間には、ゴム等の弾性材にて構成されたダンパー２１Ｄが配設されている。つまり、ラチェット歯車２１及び巻取ドラム５間においては、ダンパー２１Ｄを介して回転力が伝達される。

なお、ラチェット歯車２１の外周には、図５に示すように、突起状の歯２１Ａが多数設けられている。これらの歯２１Ａは、頂部２１Ｂと回転中心Ｏ１とを結ぶ仮想線Ｌｏに対して非対称形状である。

具体的には、仮想線Ｌｏより「巻き取りの向き」側の傾斜面と仮想線Ｌｏとのなす角θ１が０度以下であって、かつ、仮想線Ｌｏより「引き出しの向き」側の傾斜面と仮想線Ｌｏとのなす角θ２が０度より大きくなっている。

＜歯止部材＞
歯止部材２３は、ラチェット歯車２１と噛み合う噛合位置とラチェット歯車２１から離間した離間位置との間で変位する。そして、歯止部材２３が「巻き取りの向き」側から歯２１Ａと噛み合うと、ラチェット歯車２１が「巻き取りの向き」に回転することが禁止される。つまり、「歯止部材２３が噛合位置にある」とは、歯止部材２３が「巻き取りの向き」側から歯２１Ａと噛み合う状態をいう。

＜支持部＞
支持部２５は、歯止部材２３を変位可能に支持する。具体的は、支持部２５は、歯止部材２３の長手方向一端側に位置して歯止部材２３を揺動可能に支持する軸状の部材である。そして、支持部２５は、歯２１Ａから歯止部材２３に作用する力Ｆの作用線Ｌ２上に位置している。

このため、支持部２５は、ラチェット歯車２１から歯止部材２３に作用する力（以下、この力を禁止力という。）Ｆを受ける。なお、図５では、作用線Ｌ２が支持部２５の軸心を通るように描かれているが、本実施形態は、これに限定されるものではない。つまり、支持部２５にて禁止力Ｆを受けることが可能な位置であれば、いずれの位置でもよい。

因みに、作用線Ｌ２、つまり禁止力Ｆの方向は、概ね、歯２１Ａと歯止部材２３との接触面と直交する方向となる。したがって、当該接触面と直交する方向であって、当該接触面から「巻き取りの向き」にずれた位置に支持部２５が設けられていれば、支持部２５にて禁止力Ｆを受けることができる。

また、本実施形態に係る支持部２５は、図４に示すように、ブラケット９に組み付けられている。すなわち、ブラケット９には、円筒状の軸受部９Ｃが設けられている。そして、軸状の支持部２５は、軸受部９Ｃ内に回転可能に挿入されている。このため、支持部２５は、巻取ドラム５の中心線方向Ｌ１と平行な中心線Ｌ２を中心として回転又は揺動する。

そして、本実施形態では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、支持部２５は、歯止部材２３及び従動節２９と一体化されている。つまり、歯止部材２３と従動節２９とは、中心線Ｌ２を中心として一体的に連動して回転又は揺動する。そして、歯止部材２３を介して支持部２５に作用する禁止力Ｆは、最終的に、ブラケット９にて受ける。

因みに、図４に示す止め輪２５Ａは、軸受部９Ｃの軸線方向一端側に摺動可能に接触して支持部２５が巻取ドラム５側に移動することを規制する。従動節２９は、軸受部９Ｃの軸線方向他端側に摺動可能に接触している。このため、支持部２５は、中心線Ｌ２と平行な軸線方向に移動することなく、回転又は揺動する。

＜カム＞
カム２７は巻取ドラム５から力を受けて変位する。すなわち、図４に示すように、カム２７には軸穴２７Ａが設けられている。軸穴２７Ａには軸部２１Ｅが挿入されている。軸部２１Ｅは、ラチェット歯車２１に一体化された軸である。つまり、軸部２１Ｅは、ラチェット歯車２１を介して巻取ドラム５と一体的に回転する。

また、軸部２１Ｅは、円筒状に形成され、かつ、その中心線方向に主軸７が貫通している。なお、主軸７の軸端側はブラケット９に固定され、かつ、巻取ドラム５及びラチェット歯車２１は、主軸７に支持されている。そして、軸部２１Ｅの内周面と主軸７の外周面とは離間している。

軸部２１Ｅの外周面と軸穴２７Ａの内周面との間には、軸部２１Ｅの外周面及び軸穴２７Ａの内周面と接触したゴム製の回転力伝達材２７Ｂが設けられている。そして、回転力伝達材２７Ｂは、軸部２１Ｅの外周面及び軸穴２７Ａの内周面と接触面で発生する摩擦力により、軸部２１Ｅの回転をカム２７に伝達する。

このため、カム２７は、巻取ドラム５から力を受けて巻取ドラム５と同一の向きに回転変位する。また、カム２７の変位を妨げる力がカム２７に作用した場合には、回転力伝達材２７Ｂは、軸部２１Ｅの外周面と軸穴２７Ａの内周面と接触したまま、いずれか一方に対して滑る。つまり、カム２７が変位することなく、回転力伝達材２７Ｂは、軸部２１Ｅ及び軸穴２７Ａのうち少なくとも一方と滑り接触（以下、摺接ともいう。）する。

なお、本実施形態に係る回転力伝達材２７Ｂは、Ｏリング等の環状に形成されたニトリルゴム製である。そして、軸部２１Ｅの外周面及び軸穴２７Ａの内周面のうちいずれか一方の周面（本実施形態では、軸部２１Ｅの外周面）には、回転力伝達材２７Ｂを保持する保持溝２１Ｆが設けられている。

また、本実施形態に係るカム２７は、図５に示すように、主軸７から巻取ドラム５の外周側に向けて延びる帯板状のカムプレートにより構成されている。そして、カム２７のうち主軸７の中心線方向と直交する面には、従動節２９を変位させるカム溝３１が設けられている。なお、カム溝３１の詳細は後述する。

＜従動節＞
従動節２９は、カム２７の変位と連動して歯止部材２３を変位させる部材である。つまり、従動節２９は、カム２７の変位を歯止部材２３に伝達するリンクとして機能する。具体的には、従動節２９は、図４に示すように、支持部２５から軸部２１Ｅ側に延びる帯板状の部材であって、支持部２５を中心として揺動する。

そして、従動節２９の延び方向先端側には、カム２７と接触する接触部２９Ａが設けられている。接触部２９Ａは、カム溝３１に嵌り込んでカム溝３１内を移動する。なお、本実施形態に係る接触部２９Ａは、カム溝３１の側壁と接触する部位が曲面となる形状、例えば円柱状又は円筒状に形成されている。

また、従動節２９の延び方向先端側には、接触部２９Ａが出没可能に収納される凹部２９Ｂが設けられている。接触部２９Ａは、凹部２９Ｂ内に収納された弾性材２９Ｃによりカム溝３１の底部に向けて押圧されている。このため、接触部２９Ａは、カム溝３１から外れることなくカム２７の変位に追従してカム溝３１内を移動する。

２．２ カム溝
カム溝３１は、図７に示すように、接触部２９Ａの移動軌跡が「複数の角部３１Ａ〜３１Ｄを有する多角形」になっている。なお、カム溝３１のうち隣り合う角部３１Ａ〜３１Ｄを繋ぐ移動部３１Ｅ〜３１Ｈは、接触部２９Ａが滑らかにカム溝３１内を移動可能な形状であれば、直線状及び曲線状のいずれであっても構わない。つまり、上記「多角形」は、直線のみで結ばれた図形に限定されるものではない。

そして、接触部２９Ａは、カム溝３１内を一方向に移動する。具体的には、二点鎖線の矢印で示されるように、閉曲線状の移動形跡を紙面右周りに移動する。なお、接触部２９Ａが図７の実線で示す角部３１Ａに位置するときには、図１に示すように、歯止部材２３は噛合位置にある。

そこで、角部３１Ａを第１角部３１Ａと呼び、角部３１Ｂを第２角部３１Ｂと呼び、角部３１Ｃを第３角部３１Ｃと呼び、角部３１Ｄを第４角部３１Ｄと呼ぶ。また、接触部２９Ａが第１角部３１Ａに位置しているときには、上述したように、歯止部材２３は噛合位置にある。

このため、接触部２９Ａが第１角部３１Ａに位置しているときには、巻取ドラム５、つまりラチェット歯車２１は、「巻き取りの向き」に回転できないが、「引き出しの向き」には回転できる。そこで、以下、ラチェット歯車２１が「巻き取りの向き」に回転することを「正転」という。一方、ラチェット歯車２１が正転と逆向きに回転することを「逆転」という。

一方、接触部２９Ａが第２角部３１Ｂないし第４角部３１Ｄのうちいずれか角部に位置するときには、歯止部材２３は離間位置となる。つまり、接触部２９Ａが第１角部３１Ａ以外の角部に位置するときは、ラチェット歯車２１、つまり巻取ドラム５は、正転及び逆転いずれも可能な状態となる。

また、各角部３１Ａ〜３１Ｄには、図８（ａ）に示すように、阻止部３１Ｊが設けられている。これら阻止部３１Ｊは、接触部２９Ａがカム溝３１内を一方向に移動することを許容し、他方向に移動することを阻止する。

このため、例えば接触部２９Ａが第１角部３１Ａに位置するときには、接触部２９Ａは、第２角部３１Ｂ側には変位できるが、第４角部３１Ｄ側には変位できない。つまり、接触部２９Ａは、閉曲線を描くカム溝３１内を、第１角部３１Ａ→第２角部３１Ｂ→第３角部３１Ｃ→第４角部３１Ｄ→第１角部３１Ａの順のみにカム溝３１内を移動できる。

そして、阻止部３１Ｊは、図８（ｂ）に示すように、段差部により構成されている。当該段差部は、接触部２９Ａの移動方向後退側の溝深さＨ１が、接触部２９Ａの移動方向前進側の溝深さＨ２に比べて小さくなっていることにより構成されている。

このため、接触部２９Ａがいずれかの角部３１Ａ〜３１Ｄに位置すると、阻止部３１Ｊ、つまり段差部に接触部２９Ａが引っ掛かって係止された状態となる。したがって、接触部２９Ａは、移動方向後退側に移動するができず、カム溝３１内を一方向、つまり移動方向前進側のみに移動できる。

また、各移動部３１Ｅ〜３１Ｈの底側には、接触部２９Ａの移動方向後退側から移動方向前進側に向かうほど、溝深さが小さくなる傾斜面３１Ｋが設けられている。つまり、本実施形態では、角部３１Ａ〜３１Ｄに移動方向前進側と移動方向後退側との溝深さを相違させた段差状の阻止部３１Ｊが設けられている。そこで、移動部３１Ｅ〜３１Ｈの始点側と終点側とは、滑らかに連続した傾斜面３１Ｋで繋がれている。

２．３ ラチェット機構の作動
接触部２９Ａは、支持部２５を中心とする円弧方向（図７の破線参照）のみに揺動できる。一方、各移動部３１Ｅ〜３１Ｈの長手方向は、従動節２９の長手方向、つまり、支持部２５と接触部２９Ａとを結ぶ方向に対して交差している。このため、カム２７が主軸７を中心に回転又は揺動すると、接触部２９Ａとカム溝３１との接触箇所において、従動節２９を揺動させる力が接触部２９Ａに作用する。

つまり、図７に示すように、接触部２９Ａが第１角部３１Ａに位置しているときに、カム２７が正転すると、接触部２９Ａには、支持部２５を中心として従動節２９を紙面左回りに回転させる力Ｆｏが作用する。このため、接触部２９Ａは、移動部３１Ｅ及び移動部３１Ｈのうちいずれかに移動しようとする。

しかし、第１角部３１Ａには、阻止部３１Ｊが設けられているので、接触部２９Ａは、移動部３１Ｈ側に移動できず、移動部３１Ｅ内を第２角部３１Ｂに向けて移動する。そして、カム２７が正転したまま、接触部２９Ａが第２角部３１Ｂに到達すると、図９に示すように、接触部２９Ａが第２角部３１Ｂに引っ掛かって係合する。

このため、接触部２９Ａは、巻取ドラム５の回転の向きと逆向きの力Ｆ１をカム２７に作用させる。したがって、図９に示す状態では、回転力伝達材２７Ｂにて滑りが発生し、カム２７の変位が停止したまま巻取ドラム５が正転し続ける。

ところで、ばね１１は、巻き取りの向きに巻取ドラム５を回転させる力を発揮している。つまりラチェット歯車２１には、常に逆転の向きの力が作用している。一方、巻取ドラム５、つまりラチェット歯車２１を正転させる力は、利用者が索体３を引き出す力（以下、この力を引き出し力という。）である。

このため、索体３が引き出された状態で引き出し力が消失し、かつ、歯止部材２３が離間位置にあるときには、ラチェット歯車２１は逆転する。そして、接触部２９Ａが第２角部３１Ｂに位置するときに、引き出し力が消失して巻取ドラム５が逆転すると、カム２７が逆転するため、接触部２９Ａは、移動部３１Ｆに沿って第２角部３１Ｂから第３角部３１Ｃ側に移動する。

接触部２９Ａが第３角部３１Ｃに位置しているときには、図１０に示すように、歯止部材２３が離間位置にある。このため、ラチェット歯車２１が逆転し続け、索体３が巻取ドラム５、つまり巻取部５Ａに巻き取られていく。つまり、引き出し力が索体３に作用して巻取ドラム５が正転しない限り、索体３は巻取ドラム５に巻き取られていく。

そして、索体３の先端側に設けられたストッパ３Ａがガイド部５Ｂに引っ掛かって係止されたとき、巻取ドラム５の逆転が停止する。なお、ストッパ３Ａがガイド部５Ｂに係止されて巻取ドラム５が停止した場合には、接触部２９Ａは第３角部３１Ｃに位置しままである。

接触部２９Ａは第３角部３１Ｃに位置しているときに、引き出し力が索体３に作用してカム２７が正転すると、図１０に示すように、接触部２９Ａには、逆転側の向きの力Ｆ２が作用する。そして、第３角部３１Ｃから第４角部３１Ｄを繋ぐ移動部３１Ｇは、第３角部３１Ｃから逆転側の向きに延びている。このため、第３角部３１Ｃに位置する接触部２９Ａは、第４角部３１Ｄ及び第２角部３１Ｂのうちいずれかに移動しようとする。

なお、「移動部３１Ｇが逆転側の向きに延びている」とは、延び方向の成分として、逆転の向きを含むという意味である。同様に、例えば「移動部３１Ｈが正転側の向きに延びている」とは、延び方向の成分として、正転の向きを含むという意味である。

しかし、第３角部３１Ｃにも阻止部３１Ｊが設けられているため、接触部２９Ａは、第２角部３１Ｂ側に移動することなく、第４角部３１Ｄに向けて移動する。そして、カム２７が正転したまま、接触部２９Ａが第４角部３１Ｄに到達すると、図１１に示すように、接触部２９Ａが第４角部３１Ｄに引っ掛かって係合する。

このため、接触部２９Ａは、巻取ドラム５の回転の向きと逆向きの力Ｆ３をカム２７に作用させる。したがって、図１１に示す状態では、回転力伝達材２７Ｂにて滑りが発生し、カム２７の変位が停止したまま巻取ドラム５が正転し続ける。

ところで、「接触部２９Ａが第３角部３１Ｃに位置しているとき」とは、索体部３Ｄが巻取ドラム５に巻き取られているとき、又は索体部３Ｄの巻き取りが完了したとき、つまり、ストッパ３Ａがガイド部５Ｂに係止されて巻取ドラム５が停止しているときである。

したがって、「接触部２９Ａが第３角部３１Ｃに位置している場合において、カム２７が正転するとき」とは、索体３が利用者より引き出されているときである。そして、利用者により索体３が引き出されているとき、つまり「引き出し力が索体３に作用しているとき」の次には、必ず、「引き出し力が消失するとき」つまり「カム２７が逆転するとき」となる。

また、カム２７が正転しているときには、上述したように、接触部２９Ａには、逆転側の向きの力が作用する。したがって、カム２７が逆転しているときには、接触部２９Ａには、正転側の向きの力が作用する。このため、正転側の向きの力が接触部２９Ａに作用するときに、接触部２９Ａをカム溝３１に沿って移動させるには、カム溝３１は、逆転側の向きの力が接触部２９Ａに作用するときと逆転側の向きに延びている必要がある。

つまり、「引き出し力が索体３に作用しているとき」に接触部２９Ａが移動する移動部３１Ｇは、逆転側の向きに延びている必要がある。そして、「引き出し力が索体３に作用しているとき」の次にくる「引き出し力が消失するとき」に接触部２９Ａが移動する移動部３１Ｈは、正転側の向きに延びている必要がある。

そこで、本実施形態では、図７に示すように、第４角部３１Ｄは、第１角部３１Ａと第３の角部３１Ｃとを結ぶ仮想直線Ｌ３より、第２角部３１Ｂ側に位置している。これにより、第３角部３１Ｃから第４角部３１Ｄに向かう移動部３１Ｇは、逆転側の向きに延びた形状となる。一方、第４角部３１Ｄから第１角部３１Ａに向かう移動部３１Ｈは、正転側の向きに延びた形状となる。

接触部２９Ａが第４角部３１Ｄに位置しているとき、つまり、利用者により索体３が引き出されているときに、引き出し力が消失すると、カム２７が逆転して接触部２９Ａに正転側の向きの力が作用する。このため、接触部２９Ａは、移動部３１Ｈに沿って第４角部３１Ｄから第１角部３１Ａに移動する。

そして、接触部２９Ａが第１角部３１Ａに到達すると、図１２に示すように、歯止部材２３が噛合位置になる。このため、ばね１１の弾性力を相殺する力がラチェット歯車２１に発生するため、巻取ドラム５の回転が停止し、かつ、その状態が保持される。

３．本実施形態に係る巻取装置の利用方法
本実施形態に係る巻取装置１は、図１３に示すように、第１状態→第２状態→第３状態→第４状態→第１状態の順に状態が変化する。

第１状態は図１０に示す状態である。つまり、索体３が巻取ドラム５に巻き取られていく状態、又はストッパ３Ａがガイド部５Ｂに係止されて巻取ドラム５が停止している状態である。

第２状態は図１１に示す状態である。つまり、第１状態のときに、利用者により索体３が引き出されているときである。第３状態は図１２に示す状態である。つまり、利用者が索体３の引き出しを中止し、引き出し力が消滅した状態である。そして、第３状態のときに、引き出された索体３がその状態で止まる。

第４状態は図９に示す状態である。つまり、引き出された索体３を巻取ドラム５に巻き取らせる際には、利用者は、その引き出された索体３を僅かに引き出して第４状態とした後、索体３の引き出しを中止して引き出し力を消滅させる。これにより、巻取装置１は、第４状態から第１状態に移行するため、索体３が巻き取られていく。

なお、引き出された索体３の引き出し長さを増加させるときには、利用者は、その引き出された索体３を僅かに引き出した後、索体３の引き出しを中止し、その後、引き続き索体３を引き出せばよい。これにより、巻取装置１は、第４状態→第１状態→第２状態に移行するため、引き出し長さが利用者の意図した長さになったときに、索体３の引き出しを中止して引き出し力を消滅させればよい。

４．本実施形態に係る巻取装置の特徴
本実施形態では、ラチェット歯車２１から歯止部材２３に作用する力、つまり回転力を受ける支持部２５、及び歯止部材２３を変位させる従動節２９が別々に設けられているので、従動節２９及びカム２７には、回転力が作用しない。

また、歯止部材２３は、ラチェット歯車２１から離間した離間位置に変位するので、歯止部材２３がラチェット歯車２１と衝突することはない。したがって、静粛性及び設計自由度の高いラチェット機構２０を得ることができる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、支持部２５、歯止部材２３及び従動節２９が一体化されていた。
しかし、本実施形態は、図１４に示すように、歯止部材２３及び従動節２９が互いに独立して支持部２５に対して回転又は揺動可能となっている。そして、歯止部材２３を従動節２９側に変位させるばね３３を設けている。なお、本実施形態に係るばね３３は、ねじりコイルばねである。

これにより、本実施形態では、例えば、歯止部材２３が歯２１Ａに対して変位する際に、歯止部材２３が歯２１Ａの頂部２１Ｂに衝突した場合であっても、歯止部材２３が変位することにより、歯止部材２３と歯２１Ａとの衝突音を緩和できる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係るカム溝３１は、第４角部３１Ｄは、第１角部３１Ａと第３の角部３１Ｃとを結ぶ仮想直線Ｌ３より、第２角部３１Ｂ側に位置した「矢じり」状であったが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態に係るカム溝３１は、接触部２９Ａの移動軌跡が「４つの角部３１Ａ〜３１Ｄを有する多角形」であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、噛合位置にある歯止部材２３を離間位置に強制的に移動させる操作ボタン等の操作部を設ければ、カム溝３１を直線もしくは曲線の閉曲線以外の形状、又は三角形等のその他形状とすることもできる。

また、上述の実施形態に係る弾性材２９Ｃは、コイルばねであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばゴム等の弾性部材であってもよい。
また、上述の実施形態に係る傾斜面３１Ｋは傾き一定であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、傾きが変化する傾斜面３１Ｋであってもよい。

また、上述の実施形態では、板状のカム２７の板面にカム溝３１を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、円筒又は円柱状カムの円周面にカム溝３１を設けてもよい。

また、上述の実施形態では、カム２７にカム溝３１を設けて接触部２９Ａを変位させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、カム２７の外周面をカム面として接触部２９Ａを当該カム面に摺接させてもよい。

また、上述の実施形態では、阻止部３１Ｊを段差部に構成し、かつ、傾斜面３１Ｋを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、堰状の突起により阻止部３１Ｊを構成し、かつ、移動部３１Ｅ〜３１Ｈに傾斜面３１Ｋを設けることなく、当該突起に傾斜面を設けてもよい。

また、上述の実施形態では、主軸７と支持部２５とを結ぶ仮想線より正転の向き側にずれた位置にカム溝３１が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、仮想線より逆転の向き側にずれた位置にカム溝３１が設けられていてもよい。

また、上述の実施形態では、本発明に係るラチェット機構２０を、索体３の巻取装置に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、カーテン等の可撓性を有する面状の部材を巻き取る巻取装置等にも適用できる。

また、上述の実施形態では、ラチェット歯車２１と巻取ドラム５とが別体であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ラチェット歯車２１と巻取ドラム５とを樹脂にて一体成形してもよい。

また、上述の実施形態では、巻取ドラム５とラチェット歯車２１との締結部にダンパー２１Ｄが設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ダンパー２１Ｄを廃止してもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 巻取装置 ３… 索体 ３Ａ… ストッパ ３Ｄ… 索体部
５… 巻取ドラム ５Ａ… 巻取部 ５Ｂ… ガイド部 ５Ｃ… 第１フランジ部
５Ｄ… 第２フランジ部 ５Ｅ… バーリング部 ５Ｆ… ボルト ５Ｇ… ボス部
７… 主軸 ７Ａ… 部 ７Ｂ… ナット ９… ブラケット ９Ａ… 嵌合穴
９Ｂ… 吊下ブラケット ９Ｃ… 軸受部 ２０… ラチェット機構
２１… ラチェット歯車 ２１Ａ… 歯 ２１Ｂ… 頂部 ２１Ｃ… 凹部
２１Ｄ… ダンパー ２１Ｅ… 軸部 ２１Ｆ… 保持溝 ２３… 歯止部材
２５… 支持部 ２５Ａ… 止め輪 ２７… カム ２７Ａ… 軸穴
２７Ｂ… 回転力伝達材 ２９… 従動節 ２９Ａ… 接触部 ２９Ｂ… 凹部
２９Ｃ… 弾性材

Claims (9)

1. 回転体の回転を規制するラチェット機構であって、
   前記回転体と連動して回転するラチェット歯車と、
   前記ラチェット歯車と噛み合って前記ラチェット歯車の回転を禁止するとともに、前記ラチェット歯車と噛み合う噛合位置と前記ラチェット歯車から離間した離間位置との間で変位する歯止部材と、
   前記歯止部材を変位可能に支持するとともに、前記ラチェット歯車から前記歯止部材に作用する力を受ける支持部と、
   前記回転体から力を受けて変位するカムと、
   前記カムと接触する接触部を有し、前記カムと連動変位して前記歯止部材を変位させる従動節とを備え、
   前記カムには、前記接触部が嵌り込んで移動するとともに、前記接触部の移動軌跡が「複数の角部を有する多角形」となる溝が設けられ、
   前記接触部が、前記溝のうち隣り合う前記角部を繋ぐ移動部内を移動するときには、前記カムが変位し、
   前記接触部が前記角部に到達した時から前記回転体の回転方向が反転する時までは、前記接触部が前記角部に係合して前記カムの変位が規制され、かつ、前記回転体の回転方向が反転した時に前記係合が解除されて前記カムが変位し、
   さらに、前記接触部は、前記溝内を一方向に移動することを特徴とするラチェット機構。
2. 前記溝のうち前記角部には、前記接触部が前記溝内を前記一方向に移動することを許容し、他方向に移動することを阻止する阻止部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のラチェット機構。
3. 前記阻止部は、前記接触部の移動方向後退側の溝深さが、前記接触部の移動方向前進側の溝深さに比べて小さい段差部により構成されていることを特徴とする請求項２に記載のラチェット機構。
4. 前記移動部の底側には、前記移動方向後退側から前記移動方向前進側に向かうほど、溝深さが小さくなる傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のラチェット機構。
5. 前記移動軌跡は、前記角部が少なくとも４つ設けられた多角形であり、
   さらに、前記４つの角部のうち第１の角部に前記接触部が位置するときに、前記歯止部材が前記噛合位置となり、かつ
   前記４つの角部のうち第２ないし第４の角部に前記接触部が位置するときに、前記歯止部材が前記離間位置となることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のラチェット機構。
6. 前記歯止部材が前記噛合位置するときに、前記ラチェット歯車が回転できる向きを正転と呼び、当該正転と逆向きを逆転と呼ぶとき、
   前記接触部が前記第１の角部に位置した状態で前記ラチェット歯車が正転したときには、前記接触部が前記第２の角部まで移動し、
   前記接触部が前記第２の角部に位置した状態で前記ラチェット歯車が逆転したときには、前記接触部が前記第３の角部まで移動し、
   前記接触部が前記第３の角部に位置した状態で前記ラチェット歯車が正転したときには、前記接触部が前記第４の角部まで移動し、
   さらに、前記接触部が前記第４の角部に位置した状態で前記ラチェット歯車が逆転したときには、前記接触部が前記第１の角部まで移動することを特徴とする請求項５に記載のラチェット機構。
7. 前記第４の角部は、前記第１の角部と前記第３の角部とを結ぶ仮想直線より、前記第２の角部側に位置していることを特徴とする請求項６に記載のラチェット機構。
8. 前記回転体と一体的に回転するとともに、前記カムに設けられた軸穴に挿入された軸部と、
   前記軸部と前記軸穴との間に設けられ、前記軸部及び前記軸穴のうち少なくとも一方と摺接可能なゴム製の回転力伝達材と
   を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のラチェット機構。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のラチェット機構と、
   前記回転体に設けられ、索体が巻かれる巻取部と
   を備えることを特徴とする巻取装置。

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