JP6212599B1 - 回転体の回転状態を切り換え可能な回転制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転体の正・逆方向のいずれかの回転のみを許容する状態に設定することが可能な回転制御装置を提供し、この機構を種々の機械部品あるいは作業機器等の回転駆動に幅広く適用できるようにすること。【解決手段】回転体（３）の外周に配置された一対の組み合わせ空間部（２３）に転動体（ローラー）（６）を挿入する回転機構において、周方向に一つおきの空間部（２１）の転動体（６）の噛み込みを全て解除するようにする。【選択図】図１−２

Description

本発明は、操作手段の操作によって、回転体の回転状態を切り換え可能、特に回転体の一方向のみの回転を許容するよう設定可能な回転制御装置に関するものである。

荷物運搬用の台車、キャリーバック等には、スムースな移動を可能とするため、小車輪であるキャスタが装着されており、キャスタは、設置場所を頻繁に移動するキャビネットや椅子、介護用ベッドなどの家具でも常套的に使用されている。キャスタを装着した場合には、例えば、装着した台車が荷物の積み降ろし時等に不測の動き出しを起こすことのないよう、キャスタを回転不能状態に拘束するストッパを設けることが多い。

ストッパは、キャスタ等の回転体の回転を許容する状態と回転を阻止する状態とに切り換える機能を備えたものであって、回転制御装置の一種である。このようなストッパとしては、キャスタ又はそれに固着された回転体に摩擦板等を押し付けて回転不能とするもの、あるいは、多数の凹凸部を備えた歯車状の掛止め部材をキャスタに固着し、掛止め部材に固定側部材を噛み合わせて回転不能に固定するものなどが知られている。

回転体の回転・停止を制御するストッパとして、本願の出願人は、特許文献１に記載されたストッパを創案した。これは、楔形空間内に配置されたローラーの噛み込み作用で回転体を停止させる、いわゆるローラー型の一方向クラッチの原理を応用したものであって、このストッパについて図１０により説明する。図１０（ａ）はストッパの縦断面図、図１０（ｂ）及び（ｃ）は後述するカバー部材Ｃを取り外した状態でのストッパの側面図である。

図１０（ａ）に示すとおり、ハウジングＨＧが回転体ＲＢの外周を取り囲んで設置され、その片端がカバー部材Ｃにより覆われている。図１０（ｂ）に示すとおり、ハウジングＨＧには、楔形の空間部、つまり、回転体ＲＢの外周との距離Ｘが周方向に変化するカム面ＣＳの形成された複数の空間部ＳＰが設けられている。空間部ＳＰの各々には、上記距離Ｘが減少する方向に板ばねＳにより押圧された転動体（ローラー）ＲＥが設置されている。
複数の楔形の空間部ＳＰは、隣接する空間部ＳＰにおいて距離Ｘの周方向の変化が逆となるように設定されており、隣接する空間部ＳＰが一対の組み合わせ空間部ＰＳＰをなしている。組み合わせ空間部ＰＳＰは回転体ＲＢの外周に周方向に間隔を置いて３組配置されている。そして、一組の組み合わせ空間部ＰＳＰには、板ばねＳによる押圧に抗して一対の転動体ＲＥを距離Ｘが増大する方向に相互に移動させる操作手段ＭＭが設置されている。操作手段ＭＭは、一対の転動体ＲＥの各々に当接する一対の押圧片ＰＰ、この一対の押圧片ＰＰの中央に置かれた楕円形状のカム体ＣＢ、及びカム体ＣＢに固着されたレバーＬを備えている。

回転体ＲＢを停止状態にするときは、レバーＬを図１０（ｂ）に示す方向に動かす。これにより、レバーＬに固着されたカム体ＣＢは、その長径が図１０（ｂ）において垂直となるように回動され、一対の押圧片ＰＰの周方向間隔はカム体ＣＢの短径と同一、即ち最小となる。
この状態では、操作手段ＭＭが設置された一組の組み合わせ空間部ＰＳＰにおいては、設置された転動体（ローラー）ＲＥは、板ばねＳにより押圧されて距離Ｘの減少する方向への移動が可能となる。そのため、回転体ＲＢが回転しようとしたときは、ローラー型の一方向クラッチと同様に、回転体ＲＢの回転方向に応じていずれか一方の空間部ＳＰ内で、板ばねＳにより押圧された転動体ＲＥが直ちにハウジングＨＧのカム面ＣＳと回転体ＲＢとの間に噛み込むこととなる。他の組み合わせ空間部ＰＳＰおいても、回転体ＲＢが回転しようとする方向に応じて、いずれか一方の空間部ＳＰ内で転動体ＲＥの噛み込みが生じる。これにより、回転体ＲＢが正転するときも逆転するときも、組み合わせ空間部ＰＳＰを構成する一対の空間部ＳＰのいずれかに設置された転動体ＲＥが噛み込み、回転体ＲＢは停止状態となる。

一方、回転体ＲＢを回転可能な状態にするときは、レバーＬを図１０（ｃ）に示す方向に動かす。レバーＬに固着したカム体ＣＢは、その長径が図１０（ｃ）のように垂直な状態から傾斜するように回動され、一対の押圧片ＰＰの周方向間隔が押し広げられる。
これにより、操作手段ＭＭが設置された組み合わせ空間部ＰＳＰにおいては、各々の転動体ＲＥが押圧片ＰＰによって板ばねＳに抗して距離Ｘが増大する方向に各々の空間部ＳＰ内を移動させられ、転動体ＲＥのカム面ＣＳと回転体ＲＢとの間での噛み込みが解除される。このとき、転動体ＲＥの噛み込みにより図の上方に撓んでいた回転体ＲＢは、操作手段ＭＭが設置された組み合わせ空間部ＰＳＰに向かって僅かに変位するため、操作手段ＭＭが設置されていない組み合わせ空間部ＰＳＰにおいては、転動体ＲＥの噛み込み作用に必要な反力が喪失して、やはり転動体ＲＥと回転体ＲＢとの間の噛み込みが解除される。従って、回転体ＲＢは、正・逆どちらの回転方向であっても自由に回転可能な状態となる。

出願人の創案に係る図１０のストッパは、楔形形状の空間に配置された転動体（ローラー）の噛み込み作用を利用するものであるから、回転体に摩擦板等を押し付けて回転不能とするストッパのように、長期間の使用による摩擦板の摩耗により停止性能が劣化するような恐れはなく、回転体に設けた多数の凹凸部に掛止め部材を噛み合わせて回転不能に固定するストッパのように、回転体に凹凸部を形成する必要もない。また、凹凸部に掛止め部材を噛み合わせるストッパでは、回転体の凹凸部が掛止め部材と一致する位置でのみ停止状態となるが、図１０のストッパでは、回転体がどのような位置であってもレバーを操作すると直ちに停止状態とすることができる。

特開２０１５−２３２３６７号

上述のとおり、図１０のストッパは、簡素な構造でありながら一般的なストッパと比較すると多くの利点を有している。しかし、図１０のストッパは、単に回転体の回転・停止を制御するのみの機能を備えた装置であり、ローラー型の一方向クラッチと同様な構造を有しているものの、回転体の正・逆方向のいずれかの回転のみを許容する状態を作り出すことができない。これは、次の理由による。
図１０のストッパでは、回転体ＲＢを停止状態から回転可能な状態に切り換える際は、操作手段ＭＭの設置された組み合わせ空間部ＰＳＰにおいて、２個の押圧片ＰＰを動かして両方の転動体（ローラー）ＲＥの噛み込みを同時に解除しなければ、他の組合せ空間部ＰＳＰにおいて転動体ＲＥの噛み込みは解除されない。片側の転動体ＲＥの噛み込みだけを解除しても、実質的には回転体ＲＢの変位が生ぜず、他の組合せ空間部ＰＳＰでは転動体ＲＥが噛み込んだままとなるからである。

回転体を用いる機械装置では、回転体の正・逆方向のいずれかの回転のみを許容する作動が求められる場合がある。例えば、魚釣り用の釣糸巻き取りリールでは、釣糸の先端の餌等の位置を一定の水深に維持するためにスプール（糸巻きドラム）の回転を停止させ、魚の取り込み時には、巻き取り方向のみの回転を許容する作動が望ましい。
そこで、本発明は、図１０のストッパと同様な機構を用いて、回転体の正・逆方向のいずれかの回転のみを許容する状態に設定することが可能な回転制御装置を提供し、この機構を種々の機械部品あるいは作業機器等の回転駆動に幅広く適用できるようにすることを課題とする。

上記の課題に鑑み、本発明は、回転体の外周に配置された一対の組み合わせ空間部に転動体（ローラー）を挿入する回転機構において、周方向に一つおきの空間部の転動体の噛み込みを全て解除することにより、回転体の一方向の回転を許容する設定が可能な回転制御装置を構成したものである。即ち、本発明は、
「操作手段の操作によって回転体の回転状態を切り換え可能な回転制御装置であって、
前記回転体の外周を取り囲んで設置された固定部材を備え、
前記固定部材には、前記回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部が設けられるとともに、前記空間部の各々には、前記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体と、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる押圧片とが設置され、
前記操作手段は、前記回転体の中心軸の周りを回動する一対の作動部材と、前記一対の作動部材の相対的角度位置を変化させるカム体と、前記カム体の姿勢を変更させる変更部材とを備えており、
前記一対の作動部材の各々には、前記回転体の周方向に一つおきの前記空間部に設置された前記押圧片の全てがそれぞれ固着されており、
前記複数の空間部は、隣接する空間部において前記距離の周方向の変化が逆となるように設定されて、隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなしており、
前記組み合わせ空間部が、複数、前記回転体の外周に配置され、かつ、前記操作手段により、前記回転体の周方向に一つおきの前記空間部に設置された前記押圧片の全てが同時に作動され、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させて、前記回転体の一方向のみの回転を許容する状態に設定可能である」
ことを特徴とする回転制御装置となっている。

本発明の回転制御装置では、前記複数の組み合わせ空間部は、前記回転体の外周に均等な間隔で配置されるのが好ましい。

前記複数の組み合わせ空間部の各々に対して前記カム体を設けるとともに、前記カム体の各々に歯車を固着させ、前記変更部材が、前記歯車と噛み合い前記回転体の中心軸の周りを回転する駆動歯車を有する構成とするのが好ましい。

そして、操作手段の前記カム体に１個の山部の形成されたカムを固着することにより、後述の図１−２に示すように、前記回転体の一方向のみの回転を許容する状態と、前記回転体が停止する状態とに設定可能である回転制御装置を構成できる。
また、前記カム体に９０度の角度間隔を有する２個の山部の形成されたカムを固着したときは、回転体の一方向のみの回転を許容する状態と、逆方向のみの回転を許容する状態とに設定可能である回転制御装置を得ることができ、９０度の角度間隔を有する３個の山部の形成されたカムを固着したときは、回転体の一方向のみの回転を許容する状態と、双方向の回転を許容する状態とに設定可能である回転制御装置を得ることができる。

回転体の周方向に一つおきの空間部に設置された転動体を同時に移動させる手段としては、後述の図７に示すように、それぞれの前記組み合わせ空間部の中央に駆動カムを設置して押圧片とし、前記操作手段により、全ての前記駆動カムの姿勢が同時に変更されるように構成することができる。この場合には、姿勢変更の手段として、駆動カムの各々に歯車を固着させ、前記変更部材が、前記歯車と噛み合い回転体の中心軸の周りを回転する駆動歯車を有するようにする。

本発明の回転体の回転制御装置では、回転体を取り囲む固定部材に、回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された空間部、つまり楔状の断面をなす空間部、を複数設け、この空間部に転動体（ローラー）を設置する。各々の転動体は、回転体の外周との距離が減少する方向（噛み込み方向）に向けて、ばねによって押されている。
この状態は、ローラー型の一方向クラッチにおいてローラーが噛み込み方向に押されている状態と同様である。本発明の回転制御装置では、隣接する空間部において前記距離の周方向の変化が逆となるように設定されて、隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなしているので、組み合わせ空間部を構成する一対の空間部の一方に設置された転動体が回転体の正回転で噛み込み、他方に設置されたものが逆回転で噛み込むようになり、回転体がどちらの方向に回転してもロックされて停止する結果となる（後述の図１−２（ｂ）参照）。

各々の空間部には、転動体を前記距離が増大する方向（開放方向）に移動させる押圧片が設置されるとともに、回転体の周方向に一つおきの空間部に設置された押圧片を同時に作動させて、転動体を開放方向に移動させる操作手段が設置されている。
操作手段を操作すると、周方向に一つおきの空間部に設置された押圧片が同時に作動され、その空間部内の転動体は上記距離が増大する方向（開放方向）に移動して、噛み込みが解除される。回転体の周方向に一つおきの空間部は、回転体の外周との距離の周方向の変化が同一であるため、操作手段を操作すると、回転体の一方向の回転は許容される状態となる。そして、その他の空間部においては転動体の噛み込みを維持することにより、回転体の一方向の回転を許容し他方向の回転を阻止することができる（後述の図１−２（ｃ）参照）。本発明の回転制御装置においては、転動体を移動させる押圧片が周方向に一つおきの空間部に全て設置してあり、回転体の一方向の回転が確実に達成される。

また、本発明の回転制御装置では、転動体を開放方向に移動させる押圧片が、回転体の周方向に一つおきの空間部のみならずその他の空間部にも設置されており、その他の空間部の転動体の噛み込みを合わせて解除するように構成すると、回転体の正・逆両方向の自由な回転が可能となる。その他の空間部の押圧片を作動させない場合には、回転体の両方向の回転を阻止することが可能となり、様々な機能を備えた回転制御装置を容易に得ることができる。

本発明の回転制御装置を、双方向ロック状態と一方向ロック状態との間で切り換えることができるように構成した第１実施例の全体的な構造を示す図である。 図１−１に示す回転制御装置の断面を示す図である。 図１に示す回転制御装置を構成する部品の組み立て図である。 図１−２（ｂ）のＣ−Ｃ断面における組み合わせ空間部の一つを拡大した図である。 図１に示す回転制御装置の固定部材等の単体図である。 図１に示す回転制御装置の操作手段等の単体図である。 図１に示す回転伝達装置の第１の変形例を示す図である。 図１に示す回転伝達装置の第２の変形例を示す図である。 本発明の回転制御装置を、双方向フリー状態と一方向ロック状態との間で切り換えることができるように構成した第２実施例の断面図である。 本発明の回転制御装置を、回転許容方向を切り換えることができるように構成した第３実施例の断面図である。 出願人が創案した従来の回転制御装置の構造を示す図である。

以下、図面に基づいて、回転体の回転状態を切り換える本発明の回転制御装置を説明する。まず、回転体の一方向の回転のみを許容する状態と、双方向の回転を阻止（回転体を停止）する状態とに設定可能な実施例について、図１にその全体図を示し、図２には、各構成部品の組み立て図を斜視図によって示し、図４及び図５には、主要な構成部品を単品で示す。

図１及び図２に示すように、本実施例の回転制御装置は、固定されたハウジング１を備え、このハウジング１内には、これに嵌め込まれた固定部材２が設けてあり、さらに、双方向の回転を阻止する状態（双方向ロック）と、一方向の回転のみを許容する状態（一方向ロック）とに切り換える対象物である回転体３と、切り換えるための操作手段４（図２）とが備えられている。

固定部材２は、回転体３の外周を取り囲んだ状態で組み合わされてハウジング１に設置される。図１−２のＣ−Ｃ断面図と共に図３を参照することによって理解されるとおり、固定部材２と回転体３とが組み合わされると、固定部材２には、回転体３の外周面との間に空間部２１が画成される。この空間部２１は、回転体３の外周面と固定部材２の内周面との距離Ｘが周方向に変化するカム面２２をなす楔形の空間となっている。複数の空間部２１は、隣接する空間部２１において距離Ｘの周方向の変化が逆となるように設定されており、隣接する空間部２１が一対の組み合わせ空間部２３をなしている。
空間部２１の各々には、ばね５によって距離Ｘが減少する方向（噛み込み方向）に押圧された転動体（ローラー）６が設置してある。こうした構造はローラー型の一方向クラッチと同様であるが、本発明の回転制御装置では、噛み込み方向が逆となった一対の組み合わせ空間部２３に転動体６が設置されるため、回転体３は、回転方向にかかわらず転動体６の噛み込みによりロックされることとなる。本実施例においては、ばね５は板ばね、転動体６は円柱形状のローラーであるが、所望ならば、ばね５はコイルスプリング等適宜の付勢手段、転動体６は球形状のものであってもよい。

そして、本発明の回転制御装置においては、空間部２１の各々には、転動体６を距離Ｘが増大する方向（開放方向）に移動させて噛み込みを解除する押圧片７が設置される。押圧片７は、図１の本実施例では、断面が矩形形状の棒状部材であり、周方向に一つおきの空間部２１に設置された押圧片７の全てと、残りの空間部２１（これも周方向に一つおきとなる）に設置された押圧片７の全て、即ち、噛み込み解除のため転動体６が移動する方向が同一である押圧片７の全てが、一対の作動部材８、８´にそれぞれ固着されている（図２を参照）。
一対の作動部材８、８´は、転動体６の噛み込みを解除して回転体３を回転可能な状態に切り換えるための操作手段４の一部をなす。操作手段４には、一対の作動部材８、８´の各々の相対的角度位置を変化させる３個のカム体９、及び、カム体９の姿勢を変更するための変更部材１０も含まれる。

次いで、主要な構成部品の詳細について図４及び図５を参照して説明する。
ハウジング１は、断面が略円形である筒状の周壁１１を有し、周壁１１の内側はその軸線方向中間位置において円板形状の仕切り壁１２によって第一の領域１Ａと第二の領域１Ｂとに仕切られている（図４（ａ）を参照）。仕切り壁１２には、円形の中央穴１３が形成されている。仕切り壁１２には更に、中央孔１３よりも幾分半径方向外方において周方向に等角度間隔をおいて３個の円弧状の窓１４が形成されており、半径方向に見て窓１４の各々と周壁１１の内周面との間には小穴１５も形成されている。
仕切り壁１２の第二の領域１Ｂ側の面には、矩形形状の壁１６が周方向に等角度間隔をおいて３個配設されている。壁１６の各々は、周方向に隣接する窓１４の間において、壁１６の半径方向内側端が中央孔１３の外周よりも半径方向外方に、壁１６の半径方向外側端が周壁１１の内周面より半径方向内方に位置するように配置されている。また、第一の領域１Ａにおける周壁１１の内周面には、軸線方向に延在する突条１７が周方向に等角度間隔をおいて３個形成されている。さらに、ハウジング１の第二の領域１Ｂは蓋部材１８（図２を参照）によってシールドされ、蓋部材１８には小穴１９が周方向に等角度間隔をおいて３個形成されている。

固定部材２は筒壁２４と端板２５とからなるカップ状部材であり（図４（ｂ）を参照）、筒壁２４の外周面には、ハウジング１における周壁１１の内周面に形成された突条１７が嵌まり込む溝２６が周方向に等角度間隔をおいて３個形成されている。筒壁２４の内周面には、軸線方向に延在する壁部２７が周方向に等角度間隔をおいて３個形成され、筒壁２４の内側における壁部２７が形成されていない領域において、筒壁２４の内周面と回転体３の外周面との間に空間部２１が画成される。
空間部２１の外周面である筒壁２４の内周面は、回転体３の外周との距離Ｘが周方向に変化するカム面２２となっている。複数の空間部２１は、隣接する空間部２１において距離Ｘの周方向の変化が逆となるように設定されており（図３も参照）、隣接する空間部２１が一対の組み合わせ空間部２３をなしている。図示の実施例においては、各々の空間部２１におけるカム面２２の距離Ｘは、周方向に見て壁部２７に近い側が遠い側よりも大きく設定され、各々の組み合わせ空間部２３を構成する一対の空間部２１は周方向に相互に接続されている。一対の組み合わせ空間部２３は周方向に等角度間隔をおいて３個配置されている。

回転体３は全体として円筒形状である（図４（ｃ）を参照）。回転体３の片側端部の外周面にはステップ部３１が形成されている。更に、回転体３の片端には切欠き３２が形成されており、切欠き３２には、回転制御装置が適用される、例えば、リールのスプールの回転軸に形成された鉤部が係合される。
本実施例の回転制御装置では、回転体３を中空の環状として鉤付きの回転軸を挿入しているが、制御対象となる回転軸を回転体３とし、その回転軸に直接転動体（ローラー）６を接触させて回転制御装置を構成できるのは、勿論である。

操作手段４は、回転体３の中心軸の周りを回動する一対の作動部材８、８´と、一対の作動部材８、８´の各々の相対的角度位置を変化させるカム体９と、このカム体９の姿勢を変更させる変更部材１０とを備えている。
一対の作動部材８、８´は、外側リング状部８１、８１´と、外側リング状部８１、８１´の内周面から半径方向内側に向かって延びる３個のスポーク部８２、８２´と、スポーク部８２、８２´の各々の半径方向内側端が接続される内側リング状部８３、８３´とを有している（図５（ａ）及び（ｂ）を参照）。各々のスポーク部８２、８２´には、周方向に一つおきの空間部２１に設置される棒状の押圧片７が固着される。一対の作動部材８、８´は、ほぼ同一の形状となっており、軸線方向に重ねて設置される。

カム体９には軸部９１が設けられ、軸部９１の外周面には１個の山部の形成されたカム９２が固着されている（図５（ｃ）を参照）。図示の実施例においては、カム９２の山部は図５（ｃ）左図において下方を向いている。また、カム９２が固着されている側とは反対側には歯車９３が形成され、歯車９３の回転中心（軸部９１と同心）には軸部９４が設けられている。図示の実施例においては、歯車９３は略９０度の角度範囲に亘って形成された外歯歯車である。
カム９２及び歯車９３を有するカム体９は、ハウジング１の第二の領域１Ｂ内で周方向に等角度間隔をおいて３個設置されている。

変更部材１０は、回転体３の中心軸の周りに回転する円筒形状の部材であり、使用者がこれを操作する際に把持する主部１０１と、カム体９に形成された歯車９３と噛み合う駆動歯車１０２とを有する。更に、主部１０１と歯車１０２との境界領域には、外側ステップ部１０３と、内側ステップ部１０４とが形成されている。図示の実施例においては、駆動歯車１０２は全周に亘って形成された外歯歯車である。

上述した操作手段４はハウジング１の第二の領域１Ｂに設置される。
一対の作動部材８、８´は、作動部材８が作動部材８´よりも第一の領域１Ａ側に位置するようにして組み合わされた状態で、スポーク部８２、８２´に固着された押圧片７を仕切り壁１２に形成された窓１４に挿通させ、押圧片７が空間部２１の所定位置（即ち転動体６と隣接する位置）に到達するようにして設置される。
一対の作動部材８、８´が設置されると、周方向に隣接して位置する一対のスポーク部８２、８２´が夫々ハウジング１の第二の領域１Ｂ内において、周方向に隣接する壁１６の間に位置することとなる。このとき、図１−２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、スポーク部８２、８２´とハウジング１の壁１６との間には周方向に弾性力を付与するばね体８４を設置し、作動部材８、８´の内の一方がばね体８４によって周方向片側に押圧されると共に、作動部材８、８´の内の他方が周方向他側に押圧されるようにする。これにより、変更部材１０を操作する際の所謂節度感が良好なものになる。

各々のカム体９は、カム９２の外周面が作動部材８、８´の周方向に隣接するスポーク部８２、８２´の側面と当接すると共に、歯車９３が変更部材１０の駆動歯車１０２と噛み合った状態で組み立てられる。そして、軸部９１がハウジング１の仕切り壁１２に形成された小穴１５に挿通されると共に軸部９４がハウジング１の蓋部材１８に形成された小穴１９に挿通されて軸支される。
変更部材１０は、作動部材８´の内側リング状部８３´の一部が駆動歯車１０２の内側に形成された穴部に挿入されて内側ステップ部１０４と面接触すると共に、外側ステップ部１０３が蓋部材１８と面接触するようにして、回転可能に支持される。

続いて、図１の実施例の回転制御装置の作動について説明する。
操作手段４が一方向に操作された状態、即ち、変更部材１０が図１−２（ｂ）のＡ−Ａ断面図において時計方向に回転された状態（ＯＦＦ状態）においては、図１−２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、全てのカム９２はその短径（基円）が周方向と合致している。これにより、各々のカム体９を挟んで周方向に隣接するスポーク部８２、８２´は相互に近接することとなり、図１−２（ｂ）のＣ−Ｃ断面図に示すとおり、組み合わせ空間部２３を構成する一対の空間部２１に設置された一対の押圧片７も相互に近接する。つまり、押圧片７は、空間部２１内の距離Ｘが最小となる場所に位置し、転動体６はばね５によって距離Ｘが減少する方向に押される。したがって、全ての転動体６は、カム面２２と回転体３の外周面との間で噛み込みを生じ、回転体３の回転は双方向ロック状態となる。

一方、操作手段４の変更手段１０を周方向他側、即ち、反時計方向に９０度回転すると（ＯＮ状態）、図１−２（ｃ）のＡ−Ａ断面図に示すとおり、変更部材１０の駆動歯車１０２と噛み合う歯車９３によって全てのカム体９の姿勢が同時に変更され、図１−２（ｃ）のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、全てのカム９２はその山部が同図の反時計方向側を向くように回動する。そして、図１−２（ｃ）のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、カム体９の反時計方向側に位置するスポーク部８２´がカム９２の頂部に押され、一方の作動部材８´は、回転体３の中心軸の周りに反時計方向に回動して、作動部材８、８´の相対的角度位置が変化する。これにより、作動部材８´に固着された押圧片７の全てが反時計方向に移動し、一つおきの空間部２１において、転動体６を距離Ｘの増加する方向（開放方向）に押圧して、カム面２２との噛み込みを解除する。

変更手段１０を反時計方向に９０度回転しても、カム９２には１個の山部のみが形成されているので、図１−２（ｃ）のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、カム９２の回動で他方の作動部材８の回動が生じることはなく、残りの空間部２１内に設置された転動体６は、カム面２２との噛み込みが維持される。したがって、変更手段１０を反時計方向に９０度操作した場合には、図１−２（ｃ）のＣ−Ｃ断面図に示すように、回転体３が固定部材２に対して反時計方向の回転は許容され、時計方向の回転はロックされる一方向ロック状態に切り換えられることとなる。

このように、本発明の回転制御装置においては、開放方向に転動体６を移動させる押圧片７を各々の空間部２１に設置し、回転体の周方向に一つおきの空間部２１に挿入された押圧片７の全てを同時に作動させることで、回転体の一方向の回転を許容するように設定することが可能であって、図１の実施例のものは、カム９２に１個の山部を設けることにより、回転体の一方向の回転を許容する状態と、双方向の回転を阻止する状態とを切り換える回転制御装置となっている。

次いで、図６及び図７に基づき、図１に示す実施例の回転制御装置に変形を加えた変形例について説明する。
まず、図６に示す第１の変形例の回転伝達装置は、図１の実施例の回転制御装置において周方向に３個配置しているカム体９を１個のみとし、この１個のカム体９によって一対の作動部材８ａ、８ａ´の相対的角度位置を変化させて、回転体２の回転を双方向ロック状態と一方向ロック状態とに切り換えるものである。図６の第１の変形例では、ハウジングの壁１６と作動部材８ａ、８ａ´との間に置かれるばね体８４を２個に限定することができるとともに、図１１のストッパで用いられている操作レバーと同様なレバーをカム体９に固着して、切り換え用の操作手段とすることができる。

図７に示す第２の変形例の回転伝達装置は、回転体の外周の空間部に設置される押圧片を、図１の実施例のカム９２と類似した駆動カム９２ａとしたものである。駆動カム９２ａには１個の山部が形成され、この駆動カム９２ａを複数の組み合わせ空間部２３の中央にそれぞれ配置して、ＯＮ状態においては、回転体３の周方向のいずれか一方の転動体６を押圧して、噛み込みを解除するよう構成される。
駆動カム９２ａには歯車９ａがそれぞれ固着され、歯車９ａは、図１の実施例の駆動歯車１０２と同様な歯車により同時に回動される。この駆動カム９２ａの姿勢を変更することにより、転動体６が回転体３に噛み込む双方向ロック状態と、一方向の噛み込みが解除される一方向ロック状態とを切り換えることができる。すなわち、図７（ａ）に示すように、駆動カム９２ａが組み合わせ空間部２３の両方の転動体６を押圧しない姿勢であるときは、回転体３の双方向の回転が阻止され、図７（ｂ）に示すように、一つおきの空間部に設置された転動体６を全て押圧する姿勢に変更したときは、一方向のみの回転が許容されるようになる。

第１の変形例及び第２の変形例の回転制御装置は、図１の実施例の回転制御装置に比べて部品点数を削減することができ、これにより製造コストを低減することができると共にコンパクトになる。具体的には、第１の変形例では、カム体及びばね体の数を大幅に削減することが可能で、操作手段も簡単な構成となる。第２の変形例の回転制御装置では、押圧片を連結する一対の作動部材を省くことが可能である。

上述の実施例（第１実施例）及び変形例は、図１−２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図等に示すとおり、カム９２又は駆動カム９２ａとして１個の山部の形成されたカムを用い、回転体の一方向の回転を許容する状態と、双方向の回転を阻止する状態とを切り換える回転制御装置を構成するものである。
ここで、本発明の回転制御装置は、単にカムの形状を変更することにより、上述の実施例とは異なる作動を実現することができるものであって、以下、回転体の一方向のみの回転を許容する状態（一方向ロック状態）と、双方向の回転を許容する状態（双方向フリー状態）とに設定可能である第２実施例、及び、回転体の一方向のみの回転を許容する状態と、逆方向のみの回転を許容する状態とに設定可能、つまり、回転許容方向が切り換え可能な第３実施例について説明する。

図８には、一方向ロック状態と双方向フリー状態とに設定可能である第２実施例の回転制御装置を示す。図８は、第１実施例の回転制御装置を説明する図１−２に対応する図面となっている。
両方の図面を対比することにより理解されるとおり、第２実施例の回転制御装置は、カム９２２の形状が９０度の角度間隔を有する３個の山部の形成されたカムとなっており、それ以外の構造は第１実施例のものと変わりはない。空間部２１には転動体６の噛み込みを解除する押圧片７が設置されること、一つおきの空間部２１に設置された押圧片７の全てが一対の作動部材８、８´にそれぞれ固着されること、カム９２２の姿勢を変更するための変更部材１０が備えられること等は、実施例１の回転制御装置と同様である。

ただし、カム９２２が図８（ａ）に示す姿勢であるときは、１８０°の角度間隔をなす２個の山部がそれぞれ作動部材８、８´に当接し、全ての空間部２１の押圧片７を移動させて転動体６の噛み込みを解除する。そのため、回転体６は時計方向及び反時計方向に自由な回転が許容される状態となる。
カム９２２が図８（ｂ）に示す姿勢に変更されると、作動部材８´のみが回動された状態を維持し、一つおきの空間部２１の転動体６の噛み込みが解除される。これは、第１実施例の図１−２（ｃ）と同じであり、回転体３の一方向の回転を許容する状態となる。

図９には、回転許容方向が切り換え可能な第３実施例の回転制御装置を示す。図９は、図８と同様に、第１実施例の回転制御装置を説明する図１−２に対応する図面である。
第３実施例の回転制御装置は、カム９２３の形状が９０度の角度間隔を有する２個の山部の形成されたカムとなっていること以外は、第１実施例（及び第２実施例）のものと変わりはない。カム９２３が図９（ａ）に示す姿勢であるときは、一方の作動部材８´を回動して、一つおきの空間部２１の転動体６の噛み込みが解除し、回転体３の一方向の回転を許容する（このとき、他方の「一つおきの空間部２１」の転動体６の噛み込みは保持される）。そして、カム９２３が図９（ｂ）に示す姿勢に変更されると、他方の作動部材８が回動されて、他方の「一つおきの空間部２１」の転動体６のみの噛み込みが解除されることとなる。このように、第３実施例の回転制御装置では、回転体の一方向のみの回転を許容する状態と、逆方向のみの回転を許容する状態とに設定可能である。

図８、図９の第２実施例及び第３実施例の回転制御装置は、第１実施例のものと比較すると、単にカムの形状が異なる装置となっている。したがって、第２実施例及び第３実施例の回転制御装置についても、前述の図６に示す第１実施例の第１の変形例と同様な変形を適用して、一対の作動部材８、８´を１個のカム体で回動させることが可能であり、また、図７に示す第２の変形例と同様な変形を適用して、２個又は３個の山部を形成したカムを押圧片である駆動カムとすることが可能であるのは明白である。

以上詳述したとおり、本発明の回転制御装置は、回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部を有し、空間部の各々には、上記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体と、この転動体を上記距離が増大する方向に移動させる押圧片とが設置され、回転体の周方向に一つおきの空間部に設置された押圧片の全てを操作手段に設置されたカム体の回動に応じて同時に作動させ、回転体の一方向の回転を許容するよう設定可能としたものである。上記の実施例等では、ハウジング内の一部品として回転体を備えていたが、これに代えて、本発明の回転制御装置が組み込まれる装置の回転軸を回転体としてもよい。また、固定部材とハウジングを一体の部材とするなど、上記実施例に対し各種の変形が可能であることは明らかである。

１：ハウジング
２：固定部材
２１：空間部
２２：カム面
２３：組み合わせ空間部
３：回転体
４：操作手段
５：ばね
６：転動体（ローラー）
７：押圧片
８、８´：作動部材
９：カム体
９１：軸部
９２：カム
１０：変更部材

Claims (7)

1. 操作手段の操作によって回転体の回転状態を切り換え可能な回転制御装置であって、
   前記回転体の外周を取り囲んで設置された固定部材を備え、
   前記固定部材には、前記回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部が設けられるとともに、前記空間部の各々には、前記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体と、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる押圧片とが設置され、
   前記操作手段は、前記回転体の中心軸の周りを回動する一対の作動部材と、前記一対の作動部材の相対的角度位置を変化させるカム体と、前記カム体の姿勢を変更させる変更部材とを備えており、
   前記一対の作動部材の各々には、前記回転体の周方向に一つおきの前記空間部に設置された前記押圧片の全てがそれぞれ固着されており、
   前記複数の空間部は、隣接する空間部において前記距離の周方向の変化が逆となるように設定されて、隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなしており、
   前記組み合わせ空間部が、複数、前記回転体の外周に配置され、かつ、前記操作手段により、前記回転体の周方向に一つおきの前記空間部に設置された前記押圧片の全てが同時に作動され、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させて、前記回転体の一方向のみの回転を許容する状態に設定可能であることを特徴とする回転制御装置。
2. 前記複数の組み合わせ空間部が、前記回転体の外周に均等な間隔で配置されている請求項１に記載の回転制御装置。
3. 前記複数の組み合わせ空間部の各々に対して前記カム体が備えられるとともに前記カム体の各々には歯車が固着されており、
   前記変更部材が、前記歯車と噛み合い前記回転体の中心軸の周りを回転する駆動歯車を有する請求項１又は２に記載の回転制御装置。
4. 前記カム体には、１個の山部の形成されたカムが固着されており、前記カム体の姿勢を変更させることにより、前記回転体の一方向のみの回転を許容する状態と、前記回転体が停止する状態とに設定可能である請求項１乃至３のいずれかに記載の回転制御装置。
5. 前記カム体には、９０度の角度間隔を有する２個の山部の形成されたカムが固着されており、前記カム体の姿勢を変更させることにより、前記回転体の一方向のみの回転を許容する状態と、逆方向のみの回転を許容する状態とに設定可能である請求項１乃至３のいずれかに記載の回転制御装置。
6. 前記カム体には、９０度の角度間隔を有する３個の山部の形成されたカムが固着されており、前記カム体の姿勢を変更させることにより、前記回転体の一方向のみの回転を許容する状態と、双方向の回転を許容する状態とに設定可能である請求項１乃至３のいずれかに記載の回転制御装置。
7. 操作手段の操作によって回転体の回転状態を切り換え可能な回転制御装置であって、
   前記回転体の外周を取り囲んで設置された固定部材を備え、
   前記固定部材には、前記回転体の外周との距離が周方向に変化するカム面の形成された複数の空間部が設けられるとともに、前記空間部の各々には、前記距離が減少する方向にばねにより押圧された転動体と、前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させる押圧片とが設置され、
   前記複数の空間部は、隣接する空間部において前記距離の周方向の変化が逆となるように設定されて、隣接する空間部が一対の組み合わせ空間部をなしており、
   前記空間部に設置される前記押圧片は、それぞれの前記組み合わせ空間部の中央に置かれた駆動カムであり、前記駆動カムの各々には歯車が固着され、前記操作手段には前記駆動カムの各々に固着された前記歯車と噛み合い前記回転体の中心軸の周りを回転する駆動歯車が設けられ、前記操作手段により、全ての前記駆動カムの姿勢が同時に変更され、前記回転体の周方向に一つおきの前記空間部に設置された前記転動体を前記距離が増大する方向に移動させて、前記回転体の一方向のみの回転を許容する状態に設定可能であることを特徴とする回転制御装置。