JP6675613B2 - 位置調整機構 - Google Patents

Description

この発明は、２つの部材の相対位置を段階的に調整するための位置調整機構、具体的には、スタンドなどの起立姿勢を段階的に変更して変更姿勢を保持する角度調整機構と、直線的な相対移動が許容される２つの部材の相対変位位置を段階的に変化させて変化後の位置を保持するスライド位置調整機構に関する。

従来知られたスタンドなどの角度調整機構として、第１部材と第２部材を、相対回転の中心となる支軸を用いて連結し、さらに、第１部材と第２部材の双方にボルトやピンを通す軸孔を設け、第１部材と第２部材のいずれか片方に設ける軸孔は、複数個にしてその複数個の軸孔を前記支軸の中心と同心の仮想円弧ライン上に一定の間隔をあけて配列したものや、仮想円弧ライン上に一定の間隔をあけて複数設ける軸孔を円弧の長孔に置き換えたものが従来から多用されている。

前者の角度調整機構は、片方の部材の軸孔を他方の部材に設けた複数の軸孔のどれかと重ならせることで片方の部材に対する他方の部材の角度を間歇的に変化させ、両部材の軸孔が重なった位置で重なった軸孔にボルトを通し、そのボルトで双方の部材を固定することによって角度調整後の位置を保持するものになっている。

一方、後者の角度調整機構は、片方の部材の軸孔に通したボルトを他方の部材の長孔の各位置で締め付けることで角度調整後の位置を保持するものになっている。

直線的な相対移動がなされるように組み合わされた２つの部材の相対変位位置を調整するスライド位置調整機構として、第１部材と第２部材の双方にボルトやピンを通す軸孔を設け、第１部材と第２部材のいずれか片方に設ける軸孔は、複数個にしてその複数個の軸孔を部材の変位方向と平行な仮想直線のライン上に一定の間隔をあけて配列したものや仮想直線のライン上に複数設ける軸孔に代えて１つの長孔を設けたものが知られている。

前者のスライド位置調整機構は、片方の部材の軸孔を他方の部材に設けた複数の軸孔のどれかと重ならせることで片方の部材に対する他方の部材の相対位置を間歇的に変化させ、両部材の軸孔が重なった位置で互いに重なった軸孔にボルトを通し、そのボルトで双方の部材を固定することによって変位調整後の位置を保持するものになっている。

また、後者のスライド位置調整機構は、片方の部材の軸孔に通したボルトを他方の部材の長孔の各位置で締め付けることで調整後の位置を保持するものになっている。

なお、上記角度調整機構とスライド位置調整機構は、他方の部材に複数設ける軸孔やそれに代えた長孔が、角度調整機構では円弧のライン上に配列されているのに対し、スライド位置調整機構では直線のライン上に配列されており、この点が両機構の相違点となっているが、調整の基本的原理は、両機構とも共通したものになっている。

なお、スタンドなどの角度調整機構としては、例えば、下記特許文献１などに記載されたものなども知られている。

特許文献１に記載されている角度調整機構は、スタンド用であって、回動角設定軸を設けたスタンドがケースに回動可能に軸支され、スタンド側には前記回動角設定軸をスタンドの段階的角度調整の各位置に移動させて保持する位置決め凹部が設けられ、前記スタンドの回動支点となる軸は、前記回動角設定軸の変位に追従して段階的角度調整がなされる位置に動くようになっている。

特開２０１３−１１０５４３号公報

上述した従来多用されている構造の角度調整機構やスライド位置調整機構のうち、他方の部材に設ける軸孔を複数個にして段階的な角度調整や段階的な直線的変位の調整を行うものは、調整後の位置を保持するボルトやピンを第１部材と第２部材に設けた孔から一旦外し、その状態で第１部材と第２部材の角度や変位位置を変更する。

そして、その後、変更後の位置で重なった第１部材と第２部材のボルト孔やピン孔に一度抜き取ったボルトやピンを再度通し、そのボルトやピンの孔からの抜け出しの処理を行う必要があり、調整の作業性が悪い。

また、他方の部材に設ける軸孔を長孔にした位置調整機構は、ボルトを緩めることで調整位置を無段階に代えることができ、ボルトやピンをその都度抜き差しするタイプの機構に比べて調整作業がし易いが、この機構は、ボルトによる締め付けが自然に緩むなどして調整位置が変化する虞があり、調整位置の保持に関する信頼性に問題がある。

前記特許文献１に記載された角度調整機構も、スタンドがケースの荷重を受けている間は調整後の位置が保持されるが、スタンドが自由に回動できる状態になっていると、回動角設定軸が調整後の位置決め凹部から外れて角度調整位置が変化する虞があり、調整後の位置の保持に関する信頼性に問題がある。

そこで、この発明は、２つの部材の相対角度や相対位置を直線的に段階的に変化させる調整機構について、調整作業が簡単に行え、調整後の位置保持も安定して確実になされるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、２つの部材の相対角度又は相対変位位置を段階的に調整する位置調整機構であって、片方の部材に設けられたボルト孔に通され、前記２つの部材の相対角度変化又は相対位置の変化に伴って他方の部材に対して相対移動を生じるボルトと、そのボルトの先端に螺合させるナットと、前記他方の部材に設けられる左右一対の平行配置の支持片とを有し、
前記ボルトは、平行な２つの平面を備える二面幅部を首部と先端部の２箇所に有し、
前記対の支持片は、前記ボルトが通されてそのボルトの前記２箇所の二面幅部が収まる長孔を対応した位置に有し、その長孔は、孔の長手方向に定ピッチで配置される孔幅大部と隣合う孔幅大部間に配置される孔幅小部とで構成されて前記ボルトが移動する方向に延びており、
片方の前記支持片に設けられた前記孔幅大部は、前記ボルトを挿通可能な円形孔で構成され、
他方の前記支持片に設けられた孔幅大部は、前記ボルトの先端部を挿通可能な円形孔の孔面の周方向の片端に、内径側に突出するストッパを備えた孔で構成され、
前記孔幅小部の孔幅が、前記ボルトの二面幅部の平行な２平面間の距離よりも大に設定された位置調整機構を提供する。

この位置調整機構は、前記２つの部材がピボット軸を用いて相対回転可能に連結され、その２つの部材の前記ピボット軸を支点にした相対回転位置の段階的調整を行うもの（角度調整機構）については、前記長孔を前記ピボット軸の軸心と同心の円弧ラインに沿って設ける。

また、直線的な相対移動が許容されるように組み合わされた２つの部材の相対位置の段階的調整を行うもの(スライド位置調整機構）については、前記長孔を前記２つの部材の相対変位方向と平行な直線のラインに沿って設ける。

このスライド位置調整機構は、前記対の支持片に設ける前記長孔の延伸方向は、対の支持片の伸び出し方向（根元から先端に向かう方向）、又は、同方向と直交する方向のどちらであってもよいが、前記長孔の長さが長いときには、支持片の伸び出し（突出）方向と直交する向きにするのが好ましい。そのようにすることで、支持片の伸び出し量を小さくして支持安定性の低下を防止できる。

なお、角度調整機構については、前記対の支持片に前記ピボット軸を通して支える軸孔を設けて前記ピボット軸の支持も前記対の支持片で行うことができる。

その対の支持片は、前記他方の部材の一部としてその他方の部材に直接設けることもできるが、その対の支持片を前記他方の部材から独立した支持金具に設けてその支持金具を他方の部材に固定する構造にすると支持金具の共通化が図れて好ましい。

この場合の支持金具は、前記対の支持片の根元側が連結壁を介して一体に連なった端面視Ｕ字状の金具となす。

この発明の位置調整機構は、前記支持片の長孔に通したボルトを、前記孔幅大部内において回転させてそのボルトの首部と先端に設けた二面幅部の平行な２平面が前記長孔の孔幅小部に進入可能な向きにする。これにより、前記ボルトを長孔の長手方向に移動させて２つの部材のなす角度や直線的な変位位置を調整することができる。

これにより、ボルトを前記長孔から一旦引き抜いて調整後の位置で再度ボルトを長孔に通す手間をなくすことができ、角度調整や直線的スライド位置の調整の作業性が向上する。

また、移動させた前記ボルトを、前記長孔の孔幅大部内において調整開始時の回転方向と反対向きに回転させてナットの締め付けを行うと、そのボルトの長孔長手方向への移動が孔幅小部によって阻止される。

そのため、ボルトの緩みによる調整位置の予期せぬ変化が起こり難く、調整位置の安定保持に関する信頼性も確保される。

このほか、前記ボルトを、右回り、左回りのどちらの向きに回転させるときにも、ボルトが回転する前の姿勢からほぼ９０°回転した位置でボルト先端の二面幅部の平行な２平面のどちらかが前記他方の支持片の長孔の孔面の周方向の片端に設けたストッパに当たってそれ以上のボルトの回転が阻止される。

そのために、ボルトを移動させるときと、その移動を止めるときのどちらにおいてもボルトの回転過剰が起こらず、その回転過剰に起因した回転調整のやり直しが不要であり、調整位置の保持の信頼性低下も起こらない。

なお、前記対の支持片に設ける前記長孔の延伸方向を対の支持片の伸び出し方向と直交する向きにするものは、前記長孔の長さが長くても、対の支持片の伸び出し（突出）方向寸法を長くする必要がなく、対の支持片の支持安定性が損なわれることがない。

また、前記対の支持片を前記２つの部材から独立した支持金具に設けて、その支持金具を他方の部材に固定する構造にすると、支持金具の共通化を図って共通化した支持金具を角度や直線的変位位置の調整を必要とする各種機器に幅広く利用することが可能になる。

この発明の位置調整機構の一例として採用されるスタンド用の角度調整機構の斜視図である。 図１の角度調整機構の正面図である。 図１の角度調整機構の側面図である。 図１の角度調整機構において角度変更を行うときのボルトの向きを示す側面図である。 図１の角度調整機構に含ませた支持金具の斜視図である。 図５の支持金具の左側面図である。 図５の支持金具の右側面図である。 長孔に通されたボルトの先端側の二面幅部の片方の平面が長孔の孔幅大部に設けられたストッパに当接してボルトの回転が阻止された状態を示す側面図である。 図１の角度調整機構に含ませた、角度調整に伴って変位するボルトの側面図である。 図１の角度調整機構に含ませた角度調整に伴って変位するボルトの平面図である。 図１の角度調整機構を採用した手押し式液体散布用カートの一例を示す斜視図である。 この発明の位置調整機構の他の例（スライド位置調整機構）の概要を示す斜視図である。

以下、この発明の位置調整機構の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。

この発明の位置調整機構の一例を図１〜図１０に示す。この図１〜図１０の位置調整機構は、スタンド用の角度調整機構である。

例示の角度調整機構１は、図１及び図２に示したスタンド２と、そのスタンド２を用いて起立姿勢を保持するスタンド設置対象物３との間に設けてスタンド２の起立傾斜角を段階的に変化させる目的で利用される。

この角度調整機構１は、スタンド２に設けられたボルト孔４（図１参照）に通されるボルト５と、そのボルト５の先端の雄ねじ部５ａに螺合させるナット６と、端面視Ｕ字状の支持金具７と、スタンド２の回動支点になるピボット軸８とで構成されている。

ボルト５は、図９及び図１０に示すように、首部と先端部の２箇所に、胴部の外周と雄ねじ部５ａの外周の１８０°ずれた位置をそれぞれ平行な２平面が生じるように削って作り出した二面幅部５ｂを有する。

このボルト５は、スタンド２のピボット軸８を支点にした回動により、スタンドの変位部に引き動かされてピボット軸８の軸心Ｏ（図３、図４、図６、図７参照）と同心の円弧ラインＬ上を移動する。

ナット６は、作業者が手で操作できる蝶ナットであり、平座金６ａとスプリングワッシャ６ｂ（図１参照）を伴ったものが用いられているが、スパナで操作する一般的なナットであってもよい。また、座金とスプリングワッシャも好ましい要素に過ぎない。

支持金具７は、図５〜図７に示すように、左右一対の平行配置の支持片７ａ、７ｂと、その対の支持片７ａ、７ｂの根元間に配置されて支持片７ａ、７ｂの根元側を互いに連ならせる支持片７ａ、７ｂと一体の連結壁７ｃとで構成された端面視Ｕ字状の金具となっている。

支持片７ａ、７ｂは、ボルト５が相対移動する方向に延びた長孔９を対応した位置に有する。その長孔９は、図３、図４、図６、図７に示したピボット軸８の軸心Ｏと同心の円弧ラインＬに沿って設けられた孔であり、孔幅方向の中心が円弧ラインＬ上にある。

この長孔９は、ボルト５の移動経路となる孔であって、長手方向に定ピッチで配置される孔幅大部９ａと隣合う孔幅大部９ａ、９ａ間に配置される孔幅小部９ｂとで構成されている。

図６に示すように、支持片７ａに設けられた孔幅大部９ａは、ボルト５（そのボルトの胴部）を挿通可能な円形孔で構成されている。

また、図７に示すように、支持片７ｂに設けられた孔幅大部９ａは、ボルト５の先端部を挿通可能な円形孔の孔面の周方向の片端の孔幅小部９ｂとつながる位置に、内径側に突出するストッパ９ｃを備えた孔で構成されている。

支持片７ａ、７ｂに設けた長孔の孔幅小部９ｂは、孔幅ｗ（図６及び図７参照）が、ボルト５に設けた二面幅部５ｂの平行な２平面間の距離ｌ（図１０参照）よりも大きい。

このため、図４に示すように、二面幅部５ｂの平行な２平面が孔幅小部９ｂの対向した孔面と略平行になる向きにボルト５を回転させると、ボルト５は、長孔９内で長孔９の長手方向に移動することができる。

そのボルト５は、孔幅小部９ｂを通過させて目的の箇所の孔幅大部９ａの位置に移動させたら、その位置で回転させる。このときのボルト５の回転は、ストッパ９ｃの働きによりほぼ９０°に規制される。

ボルト５が孔幅小部９ｂを通過したときの姿勢からほぼ９０°回転すると、ボルト５の先端の二面幅部５ｂの片方の平面が図８に示すように、ストッパ９ｃに当接し、その位置でボルト５の更なる回転（過剰回転）が阻止される。

これにより、ボルト５が孔幅小部９ｂを通過したときの姿勢からほぼ１８０°回転して幅小部９ｂを通過したときの姿勢に再び戻る不具合が防止される。

ボルト５の先端の二面幅部５ｂの片方の平面がストッパ９ｃに当接したら、その位置で図１、図２に示したナット６を締め付ける。これにより、ボルト５は、孔幅大部９ａに保持され、ナット６が仮に緩むことがあってもそのボルト５の予期せぬ変位による調整角度の変動は起こらない。

ストッパ９ｃによるボルト５の回転規制は、ボルト５を逆向きに回転させて孔幅小部９ｂを通過できる姿勢に戻すときにも行われる。そのときには、二面幅部５ｂの他方の平面がストッパ９ｃに当接してその位置からのボルト５の過剰回転が阻止される。

このように、例示の角度調整機構１によれば、ボルト５の抜き取り、再挿入の作業が省かれ、ボルト５の過剰回転もストッパ９ｃによって確実に防止される。そのために、スタンドの角度変更の作業を、簡単、かつ、正確に進めることができる。

例示の支持金具７は、連結壁７ｃに取り付け孔ｈ（図３〜図５参照）を複数有している。その支持金具７は、取り付け孔ｈにボルトやリベットなどの締結要素を挿通してスタンド設置対象物３に固定するものになっているが、スタンド設置対象物３に対する支持金具７の固定は溶接などの他の方法で行うこともできる。

なお、ピボット軸８は、ボルトとナットを組み合わせたものを示したが、ねじ部のないピンに置き換えることが可能である。

上記の角度調整機構１を採用したスタンド設置対象物３の具体例を図１１に示す。例示のスタンド設置対象物３は、起立した本体部３ａ、ハンドル３ｂ、複数の噴霧ノズル３ｃを有する噴管３ｄ、走行用の車輪３ｅ及びスタンド２を有する手押し式液体散布用カートであり、スタンド２の上端部と本体部３ａの下端部との間に既述の角度調整機構１を備えている。

手押し式の液体散布用のカートは、図１１に示した１輪車タイプのほかに２輪車タイプもあり、そのようなものにも、角度調整機構１を採用したスタンド２を採用することができる。

また、例示の角度調整機構１は、手押し式カートなどの本体部に対するハンドルの取り付け姿勢などを調整する目的で使用することもできる。

例えば、図１１の手押し式液体散布用カートは、ハンドル３ｂの先端と本体部３ａとの間にも角度調整機構１を設けており、角度調整機構１によるハンドル３ｂの傾斜角調整により、ハンドルの掴み部を作業者の背丈に合わせて掴み易い位置に設定することができる。

この発明の位置調整機構の他の例を図１２に示す。この図１２の位置調整機構は、直線的な相対移動が許容されるように組み合わされた２つの部材の相対的な変位位置を段階的に変化させるスライド位置調整機構である。

このスライド位置調整機構１０は、直線的な変位が許容されるように組み合わされた２つの部材（図示せず）のうち、一方の部材（図のそれは可動部材１１）に設けられたボルト孔４に通されるボルト５と、そのボルト５の先端の雄ねじ部５ａに螺合させるナット６と、前記２つの部材の他方に固定される支持金具７_−１とで構成されている。

ボルト５は、首部と雄ねじ部５ａの加工された先端部の２箇所に二面幅部５ｂを有する、図９、図１０で説明したものと同一のボルトである。ナット６も、図１の角度調整機構１に採用したものと同じである。

支持金具７_−１は、左右一対の平行配置の支持片７ａ、７ｂと、その対の支持片７ａ、７ｂの根元間に配置されて支持片７ａ、７ｂの根元側を互いに連ならせる支持片７ａ、７ｂと一体の連結壁７ｃとで構成された、端面視が図５の支持金具７と同様のＵ字状をなす金具である。

この支持金具７_−１は、図５の支持金具７よりも長さが長い。また、支持片７ａ、７ｂにそれぞれ設けられる長孔９が、可動部材１１が変位する方向に伸びた直線の長孔となっている。さらに、この支持金具７_−１の固定は、可動部材１１の動きを妨げないようにするために、連結壁７ｃの端に外向きに折り曲げた取り付け用のマウント７ｄを設けて行うようにしており、以上の３点が図５の支持金具７と相違する。

支持片７ａ、７ｂに設けられた長孔９は、図５の支持金具７の長孔と同様に、孔の長手方向に定ピッチで配置される孔幅大部９ａと隣合う孔幅大部９ａ、９ａ間に配置される孔幅小部９ｂとで構成されている。

支持片７ａに設けられた孔幅大部９ａは、ボルト５を挿通可能な円形孔で構成されており、また、支持片７ｂに設けられた孔幅大部９ａは、ボルト５の先端部を挿通可能な円形孔の孔面の周方向の片端にストッパ９ｃを備えた孔で構成されており、この構成も、図５の支持金具７と同じになっている。

この図１２のスライド位置調整機構１０は、ボルト５が可動部材１１のボルト孔４と支持金具７_−１の対の支持片７ａ、７ｂに設けられた長孔９に通されて使用される。そのボルト５に螺合させたナット６を緩め、この状態でボルト５を回転させ、二面幅部５ｂの平行な２平面を長孔９の孔幅小部９ｂに入り込ませてそのボルト５と共に可動部材１１を長孔９内で移動させる。

そして、ボルト５を目的の孔幅大部９ａまで移動させたら、移動後の位置でボルト５をストッパ９ｃに回転規制を受けるところまで回転させ、ナット６を締め付けて調整後の位置を保持する。

これにより、直線的な変位が許容されるように組み合わされた２つの部材の相対変位の位置を段階的に変化させることができる。

１ 角度調整機構
２ スタンド
３ スタンド設置対象物
４ ボルト孔
５ ボルト
５ａ 雄ねじ部
５ｂ 二面幅部
６ ナット
６ａ 平座金
６ｂ スプリングワッシャ
７ 支持金具
７ａ、７ｂ 支持片
７ｃ 連結壁
７ｄ マウント
ｈ 取り付け孔
８ ピボット軸
９ 長孔
９ａ 孔幅大部
９ｂ 孔幅小部
９ｃ ストッパ
１０ スライド位置調整機構
１１ 可動部材

Claims (4)

1. ２つの部材の相対角度又は相対変位位置を段階的に調整する位置調整機構であって、片方の部材に設けられたボルト孔（４）に通され、前記２つの部材の相対角度変化又は相対位置の変化に伴って他方の部材に対して相対移動を生じるボルト（５）と、そのボルト（５）の先端に螺合させるナット（６）と、前記他方の部材に設けられる左右一対の平行配置の支持片（７ａ，７ｂ）とを有し、
   前記ボルト（５）は、平行な２つの平面を備える二面幅部（５ｂ）を首部と先端部の２箇所に有し、
   前記対の支持片（７ａ，７ｂ）は、前記ボルト（５）が通されてそのボルトの前記２箇所の二面幅部（５ｂ）が個別に収まる長孔（９）を対応した位置に有し、その長孔（９）は、孔の長手方向に定ピッチで配置される孔幅大部（９ａ）と隣合う孔幅大部間に配置される孔幅小部（９ｂ）とで構成されて前記ボルト（５）が移動する方向に延びており、
   片方の前記支持片（７ａ）に設けられた前記孔幅大部（９ａ）は、前記ボルト（５）を挿通可能な円形孔で構成され、
   他方の前記支持片（７ｂ）に設けられた孔幅大部（９ａ）は、前記ボルト（５）の先端部を挿通可能な円形孔の孔面の周方向の片端に、内径側に突出するストッパ（９ｃ）を備えた孔で構成され、
   前記孔幅小部（９ｂ）の孔幅（ｗ）が、前記ボルト（５）の二面幅部の平行な２平面間の距離（ｌ）よりも大に設定された位置調整機構。
2. 前記２つの部材がピボット軸（８）を用いて相対回転可能に連結されており、前記長孔（９）が、前記ピボット軸（８）の軸心と同心の円弧ライン（Ｌ）に沿って設けられて前記２つの部材の前記ピボット軸（８）を支点にした相対回転位置の段階的調整を行う角度調整機構として構成された請求項１に記載の位置調整機構。
3. 前記２つの部材が直線的な相対移動が許容されるように組み合わされており、前記長孔（９）が、前記２つの部材の相対変位方向と平行な直線のラインに沿って設けられ、前記２つの部材の相対位置の段階的調整を行うスライド位置調整機構として構成された請求項１に記載の位置調整機構。
4. 前記２つの部材から独立した支持金具（７）を有し、その支持金具（７）は、前記対の支持片（７ａ、７ｂ）の根元側を連結壁（７ｃ）を介して一体に連ならせた端面視Ｕ字状の金具となっている請求項１〜３のいずれかに記載の位置調整機構。

Images