JP7464938B2 - ストッパ機構およびこれを備えた気液混合装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガスボンベ等の被支持物を適当な角度に保持するためのストッパ機構、および該ストッパ機構を備えた気液混合装置に関する。

ガスボンベ等の物体（以下、「被支持物」と称する）を何らかの装置等に支持する場合、その支持具としては、例えば下記の特許文献１に記載されているような容器保持装置がある。

特開２００２－８７７５５号公報

ところで、上のように被支持物が装置に支持されている場合、装置に対する被支持物の付け外しやメンテナンスを行う際に、被支持物を斜めに保持すると作業を行いやすいことがある。多くの場合、装置側にはそういった保持のための構造は備えられておらず、作業者自身が被支持物を適当な角度に保持することになる。しかしながら、そのようにすると、作業者にとっては片手が塞がってしまうため、特に被支持物の重量や寸法が大きい場合には作業の実行に支障を来しかねない。

本発明は、斯かる実情に鑑み、被支持物を適当な角度に保持し得るストッパ機構およびこれを備えた気液混合装置を提供しようとするものである。

本発明は、固定部に対し回転可能に支持され、且つ回転正方向と反対向きに付勢される可動部と、前記可動部の回転範囲に対し、揺動方向が前記可動部の回転に沿った向きの成分を有するように揺動する揺動体とを備え、前記可動部は、回転軸に関して径方向外側に突出する保持突起、押込突起および引戻突起を備え、前記揺動体は、前記保持突起、前記押込突起および前記引戻突起にそれぞれ回転正方向に関して対向する接触部を備え、前記接触部は、回転正方向に関して相対的に後方に位置する一側端点と、前方に位置する他側端点の間の軌跡上を揺動し、且つ前記軌跡上の境界点を境として一側端点または他側端点へ付勢され、前記保持突起の先端の描く円周に対し、対向する接触部の軌跡の境界点は外側、一側端点は内側に位置し、前記保持突起の先端の描く円周は、対向する接触部の軌跡に対して境界点と一側端点の間で交差し、前記押込突起の先端の描く円周に対し、対向する接触部の軌跡の境界点は内側、他側端点は外側に位置し、前記押込突起の先端の描く円周は、対向する接触部の軌跡に対して境界点と他側端点の間で交差し、前記引戻突起の先端の描く円周に対し、対向する接触部の軌跡の境界点および一側端点は内側に位置し且つ他側端点は重なるか内側に位置し、初期状態において、前記保持突起と対向する接触部は、回転正方向に関し前記保持突起の前方で一側端点に位置し、前記押込突起と対向する接触部は、回転正方向に関し前記押込突起の前方で一側端点に位置し、前記引戻突起と対向する接触部は、回転正方向に関し前記引戻突起の後方の一側端点で前記引戻突起に接触し、前記可動部を回転正方向に回転させると、前記保持突起と対向する接触部が前記保持突起と接触し、続いて前記押込突起と対向する接触部が前記押込突起に接触するよう構成されていることを特徴とするストッパ機構にかかるものである。

本発明のストッパ機構において、前記揺動体は、前記可動部の回転軸をなす第一の軸体と平行に設けられた第二の軸体を介し、前記固定部に対して回転可能に一端を支持され、前記第二の軸体に関して前記揺動体の他端と反対側に、前記第一および第二の軸体と平行に設けられた第三の軸体と、前記第三の軸体を介して前記固定部に対し回転可能に設置された揺動補助体を備え、前記揺動補助体は、一端側を前記第三の軸体に回転可能に支持された制限部と、前記制限部の他端側と、前記揺動体とにそれぞれ端部を接続された付勢部とを備え、前記制限部は、中間部に前記第二の軸体が貫通する貫通部を備え、該貫通部内に前記第二の軸体が位置する範囲で、前記制限部が前記第二の軸体に対し回転可能に構成されていてもよい。

本発明のストッパ機構において、前記揺動体は、該揺動体の他端側を構成し、前記付勢部の端部が接続される底部と、回転軸の軸方向に関して前記底部の両端部から前記第二の軸体に向かって伸び、先端部が前記第二の軸体に回転可能に支持される腕部とを備え、回転軸の軸方向に関して前記腕部の外側または内側に突出するように前記接触部を備えていてもよい。

本発明のストッパ機構においては、前記可動部にガスボンベの口部を接続することで前記ガスボンベを支持可能に構成してもよい。

また、本発明は、上述のストッパ機構を備えたことを特徴とする気液混合装置にかかるものである。

本発明のストッパ機構およびこれを備えた気液混合装置によれば、被支持物を適当な角度に保持し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施による気液混合装置の全体構成を説明する概要図である。 ガスボンベを取り付けたストッパ機構の形状を示す斜視図である。 ガスボンベをストッパ機構に取り付けた状態で、ガスボンベが傾斜状態にて保持された状態を示す斜視図である。 ストッパ機構の構成を示す正面図である。 ストッパ機構の構成を示す平面図である。 ストッパ機構の構成を示す分解斜視図である。 図４のＶＩＩ－ＶＩＩ矢視相当図である。 固定部に設けられた軸体、可動部に設けられた突起、揺動体に設けられた接触部といった各部間の位置関係を説明する概念図である。 ストッパ機構の作動を説明する概念図であり、可動部をやや回転させた状態を示している。 ストッパ機構の作動を説明する概念図であり、可動部をさらに回転正方向へ回転させ、これに伴って揺動体が一側から他側へ押された状態を示している。 ストッパ機構の作動を説明する概念図であり、可動部をさらに回転正方向へ回転させ、揺動体が一側へ戻った状態を示している。 ストッパ機構の作動を説明する概念図であり、可動部が傾斜状態にて保持された状態を示している。 ストッパ機構の作動を説明する概念図であり、可動部をさらに回転正方向へ回転させた状態を示している。 ストッパ機構の作動を説明する概念図であり、可動部をさらに回転正方向へ回転させ、揺動体が他側に移動した状態を示している。 ストッパ機構の作動を説明する概念図であり、可動部と共に揺動体を引き戻す途中の状態を示している。 本発明の実施によるストッパ機構の別の形態を示す概念図である。 本発明の実施によるストッパ機構のさらに別の形態を示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１～図７は本発明の実施によるストッパ機構、および気液混合装置の形態の一例を示している。本実施例では、ストッパ機構１０を気液混合装置１に組み込んだ場合を例示している。

気液混合装置１は、液体入口２ａから液体出口２ｂまで延び、液体である湯水Ｗが流通する流路を構成する液体流通管２と、該液体流通管２に対し気体Ｇを導く気体引込管３とを備えている。

液体入口２ａには、図示しない配管が接続され、ここから液体流通管２に湯水Ｗが供給される。また、液体出口２ｂには、図示しないホースやシャワーヘッド等が接続され、液体流通管２を通った湯水Ｗがここから放出されるようになっている。

液体流通管２は、液体入口２ａから液体出口２ｂに至る途中で枝管（第一の枝管４および第二の枝管５）に分岐し、該枝管４，５は、液体出口２ｂの手前で再び合流している。液体流通管２における枝管４，５への分岐箇所には流路切換部としての三方弁６が設けられており、液体入口２ａから下流へ流れる湯水Ｗの流路を、第一の枝管４と第二の枝管５との間で切り替えられるようになっている。

第一の枝管４には、液体流通管２以外の配管は接続されないが、第二の枝管５には気体引込管３が接続され、ここで気体引込管３から供給される気体Ｇが湯水Ｗに混合されるようになっている。すなわち、流路切換部（三方弁）６は、湯水Ｗをそのまま液体出口２ｂから放出するか、湯水Ｗに気体Ｇを混合して放出するかを切り替える操作を行う部分である。

気体引込管３は、入側の端部をガスボンベ７に接続され、出側の端部を液体流通管２の第二の枝管５に接続されている。ガスボンベ７には、例えば炭酸ガスが封入されており、気体引込管３は、気体である炭酸ガスＧを液体流通管２へ導くようになっている。

気体引込管３の出側端部と、第二の枝管５との接続部は、気液混合部８として構成されている。気液混合部８は、液体流通管２の途中に取り付けられて湯水Ｗの流路の一部を構成すると共に、気体引込管３から引き込まれる炭酸ガスＧを湯水Ｗに混合する機能を備えている。

液体入口２ａへ湯水Ｗを供給すると、湯水Ｗは液体流通管２を通って液体出口２ｂから放出される。この際、三方弁６を操作することにより、湯水Ｗの流路を第一の枝管４と第二の枝管５との間で切り替えることができる。湯水Ｗを第一の枝管４に通す場合には、湯水Ｗはそのまま液体出口２ｂから放出されるが、第二の枝管５に通す場合は、気体引込管３から炭酸ガスＧが供給され、気液混合部８において混合されたうえで液体出口２ｂから放出される。

このような本実施例の気液混合装置１は、さらに被支持物としてのガスボンベ７を支持する支持体としての筐体９と、ガスボンベ７を適当な角度に保持するためのストッパ機構１０を備えている。

筐体９は、ガスボンベ７の両側面と背面、および底面を囲むように板材で成形された箱状の部材であり、背面部９ａにストッパ機構１０が取り付けられている。

ストッパ機構１０は、図２～図７に示す如く、筐体９に対し固定される固定部１１と、該固定部１１に対し回転可能に支持された可動部１２とを備えている。

固定部１１は、平面視でＵ字状に形成された固定板１３を備えており、固定板１３は、背面部１３ａと、該背面部１３ａの左右両端から手前側に向かって延びる面をなす左右一対の側面部１３ｂとを備えている。左右の側面部１３ｂ同士の間には、それぞれ別の部材（可動部１２、揺動体２１および揺動補助体２２）の回転軸をなす３本の軸体（第一～第三の軸体１４，１５，１６）が左右方向に沿って互いに平行に張り渡されている。

第一の軸体１４は、可動部１２の回転軸をなす部材であり、側面部１３ｂの上下および前後方向における中間部に張り渡されている。第二の軸体１５は、後述する揺動体２１の回転軸をなす部材であり、第一の軸体１４の上方、やや奥側に張り渡されている。第三の軸体１６は、揺動体２１の動作を補助し、また揺動の範囲を制限する揺動補助体２２の回転軸をなす部材であり、第二の軸体１５のやや上方に張り渡されている。

また、第一の軸体１４の下方には、可動部１２の回転を制限する突当部１７が張り渡されている。第二の軸体１５の下方且つ奥側の位置には、揺動体２１の後方への回転を制限する止め部１８が取り付けられている。本実施例の場合、止め部１８は、正面から見て左側の側面部１３ｂから内側に突出する棒状の部材として設けられている。

固定部１１の背面部１３ａは、筐体９の背面部９ａに対しボルト等の締結具により固定され、これにより、固定部１１は、ストッパ機構１０の全体およびガスボンベ７を筐体９に支持するようになっている。

可動部１２は、図２、図３に示す如く、第一の軸体１４を中心としてガスボンベ７と共に固定部１１に対し回転する部分であり、ガスボンベ７が取り付けられる本体部１９と、可動部１２の全体を第一の軸体１４に対し回転可能に支持する回転支持部２０を備えている。

本体部１９は、下面にガスボンベ７の口部が接続できるようになっており、該ガスボンベ７の取付部は、ガスボンベ７から供給される炭酸ガスＧ（図１参照）の流路の入口部をも兼ねている。すなわち、本体部１９の内部には炭酸ガスＧの流路が形成されており、ガスボンベ７の口部が取り付けられる部分に前記流路の入口が開口し、取り付けられたガスボンベ７の出口と連通するようになっている。本体部１９の背面には、図示しない炭酸ガスＧの出口管が備えられており、ここに気体引込管３（図１参照）の入側が接続されるようになっている。

回転支持部２０は、本体部１９の前面部および左右両側面の３面を取り囲むように設けられた板状の部材であり、回転支持部２０によって囲まれた空間の手前側に本体部１９が支持される。回転支持部２０の前面２０ａには該前面２０ａを前後に貫通する孔が設けられており、ここを通って本体部１９の前面に取り付けられた開閉つまみ１９ａが手前側に突出している。この開閉つまみ１９ａは、本体部１９内部に設けられた前記流路（図示せず）の開閉を操作するためのつまみである。

回転支持部２０のうち、本体部１９の左右を覆う一対の側板（第一、第二の側板２０ｂ，２０ｃ）は、本体部１９よりも奥側へ突出しており、本体部１９より奥側における中間部には、第一の軸体１４を通すための孔が設けられている。すなわち、可動部１２はこの位置で第一の軸体１４に対し回転可能に支持される。回転支持部２０の幅、すなわち側板２０ｂ，２０ｃの外面同士の距離は、固定部１１を構成する固定板１３の一対の側面部１３ｂの内壁同士の距離よりも小さく、可動部１２が固定部１１の側面部１３ｂに挟まれるようにして固定部１１に対し支持されるようになっている。

可動部１２の回転軸は第一の軸体１４であるが、本体部１９が可動部１２において第一の軸体１４より手前に配置されることにより、可動部１２の重心や、本体部１９にガスボンベ７が取り付けられた状態でのガスボンベ７を含めた可動部１２の重心は、第一の軸体１４より手前側に位置する。このため、可動部１２は、可動部１２自身の自重や、ガスボンベ７の荷重により、手前側から下方へ（すなわち、装置の左側から見て時計回りの向きに）回転する向きに付勢されている。この付勢力による回転は、可動部１２の下部が突当部１７に突き当たることにより制限され、初期状態においては、可動部１２の向きは図２に示す如くガスボンベ７を真下（鉛直方向に対して０°）に保持する向きに保たれる。作業者は、この位置からガスボンベ７を手前へ引き起こす向き（すなわち、装置の左側から見て反時計回りの向き）に、可動部１２やガスボンベ７を回転させることになる（尚、以下では、第一の軸体１４を中心としてガスボンベ７を引き起こす動作の向きを回転正方向と定義することとする）。

第一、第二の側板２０ｂ，２０ｃの上部には、それぞれ回転軸に関して径方向外側（本実施例の場合、上方）へ突出する突起（保持突起２０ｄ、押込突起２０ｅ、引戻突起２０ｆ）が設けられている。正面から見て右側に位置する第一の側板２０ｂには保持突起２０ｄが設けられ、左側に位置する第二の側板２０ｃには押込突起２０ｅおよび引戻突起２０ｆが設けられている。これらの突起は、図７に示す如く、回転正方向に関して前方から引戻突起２０ｆ、保持突起２０ｄ、押込突起２０ｅの順に配列している。

第二の軸体１５には、揺動体２１が回転可能に支持されている。揺動体２１は、可動部１２の回転に伴って揺動する部材であり、可動部１２の回転範囲に対し、揺動方向が可動部１２の回転に沿った向きの成分を有するような動きで揺動するよう、第二の軸体１５に取り付けられている。ここで、「揺動方向が可動部１２の回転に沿った向きの成分を有する」とは、揺動体２１の揺動の向きが、可動部１２の回転軸に関する径方向と一致しないことを指す。つまり、例えば図７に示すように、可動部１２の回転正方向から見て前後に揺動することを指す。

本実施例の場合、揺動体２１は、底部２１ａと、回転軸の軸方向に関して該底部２１ａの両端部から第二の軸体１５に向かって延びる一対の腕部２１ｂとを備えたＵ字状の部材である。揺動体２１の一端をなす各腕部２１ｂの先端部には孔が形成されており、ここに第二の軸体１５が通され、揺動体２１の全体が固定部１１に対し回転可能に支持される。揺動体２１の他端側をなす底部２１ａは、第二の軸体１５に関して第三の軸体１６と反対側に位置している。

腕部２１ｂ同士の距離は、可動部１２における側板２０ｂ，２０ｃ同士の距離よりも小さく設定されており、揺動体２１は、一対の腕部２１ｂが回転軸の軸方向に関して側板２０ｂ，２０ｃの内側に位置するように第二の軸体１５に支持される。

一対の腕部２１ｂは、可動部１２の側板２０ｂ，２０ｃの回転面よりも軸方向に関して内側の回転面に沿って回転するが、これらの腕部２１ｂには、それぞれ軸方向外側に突出するように接触部（第一、第二の接触部２１ｃ，２１ｄ）が設けられており、この第一の接触部２１ｃと第二の接触部２１ｄの回転面は、それぞれ第一の側板２０ｂおよび第二の側板２０ｃの回転面と重複している。そして、第一の接触部２１ｃは、正面から見て右側の腕部２１ｂの右側に突出し、第一の側板２０ｂに設けられた保持突起２０ｄと回転正方向に関して対向する。また、第二の接触部２１ｄは、正面から見て左側の腕部２１ｂの左側に突出し、第二の側板２０ｂに設けられた押込突起２０ｅおよび引戻突起２０ｆと回転正方向に関して対向する。そして、初期状態においては図７に示す如く、第一の接触部２１ｃは回転正方向に関し、対向する保持突起２０ｄの前方に位置する。第二の接触部２１ｄは、対向する押込突起２０ｅの前方に位置し、また、引戻突起２０ｆの後方において該引戻突起２０ｆと接触している。そして、後述するように、可動部１２を回転正方向に回転させると、まず第一の接触部２１ｃに保持突起２０ｄが接触し、続いて第二の接触部２１ｄに押込突起２０ｅが接触するようになっている。

尚、各突起２０ｄ，２０ｅ，２０ｆや接触部２１ｃ，２１ｄの配置はここに図示した例に限定されない。後述するような作動を適切に実行できる限りにおいて、これらの位置は適宜設定することができる。例えば、ここでは揺動体２１の腕部２１ｂに対し、各突起２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの設けられた回転支持部２０の側板２０ｂ，２０ｃを軸方向に関して外側に配置し、接触部２１ｃ，２１ｄを腕部２１ｂから軸方向外側に突出するように設けた場合を例示したが、これとは逆に、側板２０ｂ，２０ｃを軸方向に関して腕部２１ｂの内側に配置し、接触部２１ｃ，２１ｄを腕部２１ｂの内側に設けることもできる。また、周方向に関する位置についても適宜変更することができ、例えばここでは各突起２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを第一の軸体１４から見て上方に配置した例を説明したが、側方や下方に設けることもできる。

第三の軸体１６には、揺動補助体２２が支持されている。揺動補助体２２は、第三の軸体１６の軸方向中間の位置に一端を回転可能に支持され、第二の軸体１５と交差して下方に伸び、他端は揺動体２１の底部２１ａに接続されている。揺動補助体２２の一端側（上部）は制限部２２ａとして構成され、他端側（下部）は付勢部２２ｂとして構成されている。

制限部２２ａは、一端側にあたる上部に回転孔２２ｃを、中間部に貫通部２２ｄをそれぞれ備えた板状の部材である。回転孔２２ｃは、第三の軸体１６を通される孔であり、制限部２２ａはここで第三の軸体１６に対し回転可能に支持される。貫通部２２ｄは、第二の軸体１５により貫通される。貫通部２２ｄは、第三の軸体１６を中心とする制限部２２ａの回転方向に関して幅を設定されており、制限部２２ａは、第二の軸体１５が貫通部２２ｄの内側に位置する範囲で、第三の軸体１６に対し回転できるようになっている。

回転孔２２ｃより下方の他端側には、付勢部２２ｂの一端が取り付けられ、付勢部２２ｂの他端は、揺動体２１の底部２１ａに接続されている。付勢部２２ｂは、揺動体２１の動きを、ある位置を境にして第二の軸体１５の回転方向に関する一方または他方へ付勢する弾性体である。本実施例の場合、付勢部２２ｂは、制限部２２ａの他端側と、揺動体２１の底部２１ａを接続する弦巻ばねである。

揺動体２１は、第二の軸体１５を中心に回転する一方、揺動補助体２２は、第三の軸体１６を中心に回転するようになっており、両者の回転軸はずれている。したがって、揺動体２１が第二の軸体１５に対して回転すると、揺動体２１の底部２１ａと、第三の軸体１６の相互間の距離は変動する。第二の軸体１５と第三の軸体１６を通る仮想的な面を考えると、底部２１ａの位置が前記面の位置にある時に、底部２１ａと第三の軸体１６との距離は最大となり、底部２１ａの位置が前記面の位置からずれると、底部２１ａと第三の軸体１６との距離は小さくなる。

そして、第三の軸体１６と、揺動体２１の底部２１ａの間は、付勢部２２ｂを備えた揺動補助体２２を介して接続されている。弦巻ばねである付勢部２２ｂの付勢力は、底部２１ａと第三の軸体１６との距離が小さくなる向きに、揺動体２１を付勢する。したがって、揺動体２１の回転方向に関し、底部２１ａにおける付勢部２２ｂの接続部分が前記面より一側にある時には、揺動体２１は一側に付勢され、前記接続部分が前記面より他側にある時には、揺動体２１は他側に付勢される。

揺動体２１の底部２１ａは、第二の軸体１５に関して第三の軸体１６と反対側に位置しており、また、揺動体２１の可動範囲は、該揺動体２１に接続された揺動補助体２２の制限部２２ａにより制限される。すなわち、第三の軸体１６を中心とした制限部２２ａの回転範囲は、第二の軸体１５を通される貫通部２２ｄの寸法により決定され、揺動体２１の可動範囲は、制限部２２ａの回転範囲と連動して決まる。そして、貫通部２２ｄの寸法を調整することにより、揺動体２１の回転範囲を、前記面を中心とした適宜範囲に設定しておけば、揺動体２１は、前記面に対して手前寄りにある時には可動範囲の最も手前側まで付勢され、前記面に対して奥寄りにある時には可動範囲の最も奥側まで付勢される。こうして、簡単な構成の揺動補助体２２により、揺動体２１を揺動範囲内において好適に付勢することができる。

尚、揺動体２１の揺動を付勢する機構については、ここに説明したような付勢部２２ｂや揺動補助体２２に限らず、同等の作用を奏する（すなわち、適当な位置を境として揺動体２１が回転方向の一側にある時は一側に、他側にある時は他側に付勢する）機構であれば適宜採用することができる。また、揺動体２１の可動範囲を制限する機構についても、揺動補助体２２の制限部２２ａや貫通部２２ｄに代えてあるいは加えて、適宜別の機構を採用してよい。尚、本実施例の場合、揺動体２１の奥側への回転は、上述のように制限部２２ａの貫通部２２ｄと第二の軸体１５によって制限されるほか、奥側に備えた止め部１８に揺動体２１が当接することによっても制限されるようになっている。また、揺動体２１の手前側への回転は、制限部２２ａの貫通部２２ｄと第二の軸体１５によって制限されるほか、突当部１７によっても間接的に制限される。すなわち、可動部１２の回転は揺動体２１の動作と連動するが、揺動体２１を手前側に引き戻すように可動部１２が動作する際、可動部１２の動きは、該可動部１２の下部が突当部１７に突き当たることによって止まる。これにより、揺動体２１の手前側への動きも同時にそこで止まる（これらの部材の詳しい動作については、後に再度説明する）。

尚、上に説明した以外に、気液混合装置１（図１参照）は、ガスボンベ７から供給される炭酸ガスＧの圧力を測定する圧力計や、湯水Ｗの圧力に応じて炭酸ガスＧの流路を開閉する開閉弁、その他の計器や機器類を各所に備えているが、本発明の要旨とは直接関係しない部分については適宜図示を省略している。

固定部１１に設けられた軸体１４，１５，１６、可動部１２に設けられた突起２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ、揺動体２１に設けられた接触部２１ｃ，２１ｄといった各部間の位置関係について、図８を参照してさらに詳述する。

図８は、装置における左方から見た軸体１４，１５，１６や突起２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ、接触部２１ｃ，２１ｄの初期状態（ガスボンベ７をストッパ機構１０に対し真下（鉛直方向に対して０°の向き）に吊り下げた状態）における位置関係を示す模式図であり、図中、右側が装置における手前側、左側が装置における奥側である。第一の軸体１４の左上方には第二の軸体１５が位置し、第二の軸体１５の上方に第三の軸体１６が位置している。

可動部１２（図２～図７参照）の一部である保持突起２０ｄ、押込突起２０ｅ、引戻突起２０ｆは第一の軸体１４の上方に位置し、且つ第一の軸体１４を中心に回転するようになっている。第一の軸体１４を中心とし、反時計回りの向きが回転正方向である。保持突起２０ｄ、押込突起２０ｅ、引戻突起２０ｆの先端の軌跡は、それぞれ第一の軸体１４を中心として円周Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を描く。

揺動体２１、およびこれに取り付けられた第一、第二の接触部２１ｃ，２１ｄは、第二の軸体１５を中心に回転し、その軌跡は弧Ａ１，Ａ２を描く。弧Ａ１，Ａ２上を動く接触部２１ｃ，２１ｄと、第三の軸体１６との距離は、第二の軸体１５と第三の軸体１６を結ぶ直線Ｌ０と、弧Ａ１，Ａ２の交点（それぞれ最遠点Ｐ１，Ｐ２とする）において、それぞれ最大となる。

接触部２１ｃ，２１ｄの回転範囲は、上述の如く揺動補助体２２や突当部１７、止め部１８（図８には図示せず）により制限される。これにより、第一の接触部２１ｃは、最遠点Ｐ１を挟んで相対的に後方（図中右側）に位置する一側端点Ｑ１と、前方（図中左側）に位置する他側端点Ｒ１を両端とし、この間の軌跡（弧）Ａ１上を揺動する。同様に、第二の接触部２１ｄは、最遠点Ｐ２を挟んで後方に位置する一側端点Ｑ２と、前方に位置する他側端点Ｒ２を両端とし、この間の軌跡（弧）Ａ２上を揺動する。そして、接触部２１ｃ，２１ｄは、最遠点Ｐ１，Ｐ２を付勢力の境界点とし、ここを境に一側端点Ｑ１，Ｑ２または他側端点Ｒ１，Ｒ２へ付勢される。すなわち、最遠点Ｐ１，Ｐ２に対して一側端点Ｑ１，Ｑ２寄りにある時には該一側端点Ｑ１，Ｑ２側に付勢され、最遠点Ｐ１，Ｐ２に対して他側端点Ｒ１，Ｒ２寄りにある時には該他側端点Ｒ１，Ｒ２側に付勢される。

保持突起２０ｄの回転面（円周Ｃ１を含む面）は、押込突起２０ｅと引戻突起２０ｆの回転面（円周Ｃ２，Ｃ３を含む面）に対し、紙面に直交する方向に関して奥側に位置する。また、第一の接触部２１ｃの回転面（弧Ａ１を含む面）は、第二の接触部２１ｄの回転面（弧Ａ２を含む面）に対し、紙面に直交する方向に関して奥側に位置する。そして、保持突起２０ｄの回転面は、第一の接触部２１ｃの回転面と重複し、また、押込突起２０ｅと引戻突起２０ｆの回転面は、第二の接触部２１ｄの回転面と重複する。よって、可動部１２や揺動体２１が動作する際、保持突起２０ｄは第一の接触部２１ｃと接触し、押込突起２０ｅと引戻突起２０ｆは第二の接触部２１ｄと接触する。

保持突起２０ｄの先端が描く円周Ｃ１は、第一の接触部２１ｃの描く軌跡（弧Ａ１）に対し、付勢力の境界点である最遠点Ｐ１と、一側端点Ｑ１の間で交差する。一側端点Ｑ１は円周Ｃ１の内側に位置し、最遠点Ｐ１および他側端点Ｒ１は円周Ｃ１の外側に位置する。

また、押込突起２０ｅの先端が描く円周Ｃ２は、第二の接触部２１ｄの描く軌跡（弧Ａ２）に対し、付勢力の境界点である最遠点Ｐ２と、他側端点Ｒ２の間で交差する。一側端点Ｑ２および最遠点Ｐ２は円周Ｃ２の内側に位置し、他側端点Ｒ２は円周Ｃ２の外側に位置する。

引戻突起２０ｆは、第一の軸体１４から先端までの距離を、押込突起２０ｅと比較して長く設定してある。引戻突起２０ｆの先端が描く円周Ｃ３は、弧Ａ２に対し、他側端点Ｒ２の位置で交差するか、あるいは弧Ａ２と交差しない。一側端点Ｑ２および最遠点Ｐ２は円周Ｃ３の内側に位置し、他側端点Ｒ２は、円周Ｃ３上に位置するか、円周Ｃ３の内側に位置する（ここでは、他側端点Ｒ２が円周Ｃ３の内側に位置する場合を例示している）。

図２に示す如く、ガスボンベ７をストッパ機構１０に対し真下（鉛直方向に対して０°の向き）に吊り下げた状態において、引戻突起２０ｆは図８に示す如く第二の接触部２１ｄに対し左側（回転正方向に関して前方）に位置し、且つ第二の接触部２１ｄに接している。尚、引き戻突起２０ｆには、この状態において第二の接触部２１ｄに接する部分に凹部を設けてあり、第二の接触部２１ｄは前記凹部に嵌まり込んでいる。

接触部２１ｃ，２１ｄは、一側端点Ｑ１，Ｑ２の位置にある。保持突起２０ｄは第一の接触部２１ｃに対し右側（回転正方向に関して後方）に位置し、また、押込突起２０ｅは第二の接触部２１ｄに対し右側に位置している。

ガスボンベ７を取り付けられた可動部１２は、可動部１２自身およびガスボンベ７の自重によって回転正方向と反対向きに付勢されているが、この向きの回転は、引戻突起２０ｆの接触する揺動体２１が揺動補助体２２の制限部２２ａと第二の軸体１５の接触により回転を制限されること、および、回転支持部２０の下部が突当部１７に当接することで止められている（図７参照）。

以上のような初期状態から、ガスボンベ７（図２、図３参照）を引き起こす向き（回転正方向）に可動部１２を回転させていくと、図９に示す如く、引戻突起２０ｆは第二の接触部２１ｄから回転正方向（左向き）に離間する。また、保持突起２０ｄは、第一の接触部２１ｃに対して回転正方向に接近する。揺動体２１は図中右側に対して付勢されているので、第一、第二の接触部２１ｃ，２１ｄは一側端点Ｑ１，Ｑ２の位置から動かない。

可動部１２の回転を進めると、図１０に示す如く、保持突起２０ｄが第一の接触部２１ｃに接触し、該第一の接触部２１ｃを弧Ａ１に沿って回転正方向に押し込んでいく。ただし、保持突起２０ｄと第一の接触部２１ｃが接触するのは、円周Ｃ１と弧Ａ１の交点までである。保持突起２０ｄの先端が前記交点を越えると、保持突起２０ｄと第一の接触部２１ｃは接触しなくなり、保持突起２０ｄによる第一の接触部２１ｃの押し込みは解除される。前記交点は最遠点Ｐ１よりも一側端点Ｑ１側であるので、第一の接触部２１ｃは一側端点Ｑ１に向かって付勢され、図１１に示す如く、一側端点Ｑ１の位置に戻る。

可動部１２の回転を行う作業者は、保持突起２０ｄと第一の接触部２１ｃとの接触状態が解除されたことを、揺動補助体２２の付勢部２２ｂ（図７参照）による付勢力の解消により把握することができる。また、第一の接触部２１ｃが付勢力により一側端点Ｑ１に戻ったことを、制限部２２ａ（図７参照）と第二の軸体１５との衝突音により把握することができる。そこで、作業者は、可動部１２を一旦、回転正方向と反対側に回転させる。

図１１の状態において、保持突起２０ｄは第一の接触部２１ｃの左側（回転正方向に関して前方）に位置している。ここから可動部１２を回転正方向と反対側に回転させていくと、図１２に示す如く、保持突起２０ｄが第一の接触部２１ｃの左側に接触する。保持突起２０ｄは、自重により第一の接触部２１に対し右向きの力を加えるが、第一の接触部２１ｃは一側端点Ｑ１にあり、それより右側には動かない。これにより、可動部１２およびガスボンベ７の自重による回転正方向と反対側への回転が制限され、可動部１２は、図３に示す如くガスボンベ７を適当な角度に保持した傾斜状態で止まる。作業者は、この状態でガスボンベ７の付け外し等の作業を行えばよい。ガスボンベ７が鉛直状態にある場合と比較して、ガスボンベ７や、該ガスボンベ７の取付対象である可動部１２の本体部１９が作業者にとって手前側に突出するので、作業をしやすい。また、被支持物であるガスボンベ７を手等により保持しなくとも、自動的にガスボンベ７が適当な角度に保持されるので、作業を両手で行うことができて簡便である。

作業が済んだら、可動部１２およびガスボンベ７の傾斜状態を解除する。図１２に示す状態から、可動部１２を回転正方向へ回転させると、図１３に示す如く、保持突起２０ｄが第一の接触部２１ｃから左へ離間し、押込突起２０ｅが右側から第二の接触部２１ｄに接触し、第二の接触部２１ｄは押込突起２０ｅに押し込まれて弧Ａ２上を他側端点Ｒ２に向かって移動する。

さらに可動部１２を回転させていくと、押込突起２０ｅと第二の接触部２１ｄの接触は、最遠点Ｐ２よりも他側端点Ｒ２側まで持続する。第二の接触部２１ｄが最遠点Ｐ２を越えると、第二の接触部２１ｄは、図１４に示す如く、付勢力により他側端点Ｒ２まで移動する。これにより、押込突起２０ｅと第二の接触部２１ｄの接触が解除される。ここで、第二の接触部２１ｄが設けられた揺動体２１は、揺動範囲の他側において止め部１８と接触すること、および、揺動補助体２２の制限部２２ａが第二の軸体１５を接触することにより、さらなる他側への回転を制限される（図７参照）。

可動部１２の回転を行う作業者は、保持突起２０ｅと第二の接触部２１ｄとの接触状態が解除されたことを、揺動補助体２２の付勢部２２ｂによる付勢力の解消により把握することができる。また、第二の接触部２１ｄが付勢力により他側端点Ｒ２に移動したことを、制限部２２ａ（図７参照）と第二の軸体１５との衝突音や、揺動体２１と止め部１８との衝突音により把握することができる。そこで、作業者は、可動部１２を回転正方向と反対側に回転させる。

図１４の状態においては、第一、第二の接触部２１ｃ，２１ｄは他側端点Ｒ１，Ｒ２の位置にあり、保持突起２０ｄおよび押込突起２０ｅの先端の軌跡である円周Ｃ１，Ｃ２の外側にあるので、この状態から可動部１２を回転正方向と反対側に回転させても、保持突起２０ｄおよび押込突起２０ｅは第一、第二の接触部２１ｃ，２１ｄと接触しない。ただし、回転正方向に関して最も前方に位置する引戻突起２０ｆの先端の軌跡である円周Ｃ３に対しては、第二の接触部２１ｄは内側に位置している。このため、可動部１２を回転正方向と反対側に回転させていくと、図１５に示す如く、第二の接触部２１ｄに対して左側から引戻突起２０ｆが接触し、そのまま第二の接触部２１ｄを一側端点Ｑ２に向かって引き戻すことになる。ガスボンベ７が真下の位置に来るまで可動部１２を回転させると、可動部１２や揺動体２１は図８に示す如き初期状態に戻る。

上記の如き一連の操作は、ガスボンベ７や可動部１２を傾けるだけで済み、例えばガスボンベ７を下方から支持する支持具のような別の器具等を用意する必要がないので、非常に簡便である。また、ガスボンベ７が傾斜したまま保持できる角度や、傾斜状態を解除可能な角度については、上述のように手応えや音によって直感的に把握できる。

尚、上述の操作は、ガスボンベ７の取り付けの有無にかかわらず可能であり、ガスボンベ７を取り付けた状態であればガスボンベ７または可動部１２を回転操作すればよいし、ガスボンベ７を取り付けていない状態であれば可動部１２を回転操作すればよい。例えば、ガスボンベ７を新たに取り付けたいような場合には、まず可動部１２を操作して該可動部１２が傾斜して保持された状態とし、その状態でガスボンベ７を取り付け、その後、ガスボンベ７および可動部１２をさらに引き起こして傾斜状態を解除し、初期状態に戻す、といった手順での作業が可能である。

図１６、図１７は、それぞれストッパ機構を構成する各部の配置に関する別の例を示している。図１６は、可動部１２に設けられる保持突起２０ｄ、押込突起２０ｅおよび引戻突起２０ｆが全て同じ回転面上に位置し、該回転面に接触部２１ｃが位置する場合を示している。図１～図１５に示した実施例においては、保持突起２０ｄの回転面と、押込突起２０ｅおよび引戻突起２０ｆの回転面が異なっており、揺動体２１側に設けられる接触部としては、保持突起２０ｄに対向する第一の接触部２１ｃと、押込突起２０ｅおよび引戻突起２０ｆに対向する第二の接触部２１ｄを備えていたが、図１６に示すように、各突起の高さ、すなわち先端部の描く円周Ｃ１～Ｃ３を接触部２１ｃに対して適切に設定すれば、接触部２１ｃを一個のみ備え、該接触部２１ｃと対向するように保持突起２０ｄ、押込突起２０ｅおよび引戻突起２０ｆを全て同じ回転面上に配置しても、図８～図１５に説明したのと同様の作動を実現することが可能である。尚、図示は省略するが、各突起を全て互いに異なる回転面に設け、それぞれと対向するように接触部を個別に設けた構成とすることもできる。

あるいは、図示は省略するが、揺動体を複数備えることも可能である。例えば、第二の軸体に、第一および第二の揺動体を設置し、それぞれに接触部を設ける。ここで、第一の揺動体と第二の揺動体は、同じ第二の軸体に軸方向に沿って並列に支持してもよいし、第二の軸体にあたる軸体を、第一の揺動体と第二の揺動体のそれぞれについて別個に設置することもできる。可動部側には、第一、第二の揺動体に設けた前記各接触部と対向するように、保持突起や押込突起、引戻突起をそれぞれ備えておく。このようにしても、図８～図１５に説明したのと同様の作動を実現することができる。

また、図１７は保持突起２０ｄを回転正方向に関して前後に複数（ここでは２個）設けた場合を例示している。このようにすると、可動部をある角度まで引き起こした段階で前方の保持突起２０ｄにより前記可動部が保持され、さらに引き起こすと後方の保持突起２０ｄにより前記可動部が別の角度で保持される。このように、保持突起を複数設置することで、可動部の保持角度を多段に設定することも可能である。このほか、ストッパ機構における各部の配置は、ストッパ機構を設置する部分や被支持物の大きさや形状といった条件に応じ、適宜設定することができる。

また、被支持物としては、上では気液混合装置１のガスボンベ７を例示したが、これ以外にも、何らかの物体を保持する場面において、上に説明したようなストッパ機構を適宜採用することができる。勿論、同様のストッパ機構を気液混合装置以外に適用してもよい。

以上のように、本実施例のストッパ機構１０は、固定部１１に対し回転可能に支持され、且つ回転正方向と反対向きに付勢される可動部１２と、可動部１２の回転範囲に対し、揺動方向が可動部１２の回転に沿った向きの成分を有するように揺動する揺動体２１とを備え、可動部１２は、回転軸に関して径方向外側に突出する保持突起２０ｄ、押込突起２０ｅおよび引戻突起２０ｆを備え、揺動体２１は、保持突起２０ｄ、押込突起２０ｅおよび引戻突起２０ｆにそれぞれ回転正方向に関して対向する接触部２１ｃ，２１ｄを備え、接触部２１ｃ，２１ｄは、回転正方向に関して相対的に後方に位置する一側端点Ｑ１，Ｑ２と、前方に位置する他側端点Ｒ１，Ｒ２の間の軌跡Ａ１，Ａ２上を揺動し、且つ軌跡Ａ１，Ａ２上の境界点Ｐ１，Ｐ２を境として一側端点Ｑ１，Ｑ２または他側端点Ｒ１，Ｒ２へ付勢され、保持突起２０ｄの先端の描く円周Ｃ１に対し、対向する接触部（第一の接触部）２１ｃの軌跡Ａ１の境界点Ｐ１は外側、一側端点Ｑ１は内側に位置し、保持突起２０ｄの先端の描く円周Ｃ１は、対向する接触部（第一の接触部）２１ｃの軌跡Ａ１に対して境界点Ｐ１と一側端点Ｑ１の間で交差し、押込突起２０ｅの先端の描く円周Ｃ２に対し、対向する接触部（第二の接触部）２１ｄの軌跡Ａ２の境界点Ｐ２は内側、他側端点Ｒ２は外側に位置し、押込突起２０ｅの先端の描く円周Ｃ３は、対向する接触部（第二の接触部）２１ｄの軌跡Ａ２に対して境界点Ｐ２と他側端点Ｒ２の間で交差し、引戻突起２０ｆの先端の描く円周Ｃ３に対し、対向する接触部（第二の接触部）２１ｄの軌跡Ａ２の境界点Ｐ２および一側端点Ｑ２は内側に位置し且つ他側端点Ｒ２は重なるか内側に位置し、初期状態において、保持突起２０ｄと対向する接触部（第一の接触部）２１ｃは、回転正方向に関し保持突起２０ｄの前方で一側端点Ｑ１に位置し、押込突起２０ｅと対向する接触部（第二の接触部）２１ｄは、回転正方向に関し押込突起２０ｅの前方で一側端点Ｑ２に位置し、引戻突起２０ｆと対向する接触部（第二の接触部）２１ｆは、回転正方向に関し引戻突起２０ｆの後方の一側端点Ｑ２で引戻突起２０ｆに接触し、可動部１２を回転正方向に回転させると、保持突起２０ｄと対向する接触部（第一の接触部）２１ｃが保持突起２０ｄと接触し、続いて押込突起２０ｅと対向する接触部（第二の接触部）２１ｄが押込突起２０ｅに接触するよう構成されている。このようにすれば、可動部１２を傾けるだけの操作により、被支持物（ガスボンベ）７を適当な角度に傾斜させて保持し、また、傾斜状態を解除することができる。

また、本実施例のストッパ機構１０において、揺動体２１は、可動部１２の回転軸をなす第一の軸体１４と平行に設けられた第二の軸体１５を介し、固定部１１に対して回転可能に一端を支持され、第二の軸体１５に関して揺動体２１の他端と反対側に、第一および第二の軸体１４，１５と平行に設けられた第三の軸体１６と、第三の軸体１６を介して固定部１１に対し回転可能に設置された揺動補助体２２を備え、揺動補助体２２は、一端側を第三の軸体１６に回転可能に支持された制限部２２ａと、制限部２２ａの他端側と、揺動体２１とにそれぞれ端部を接続された付勢部２２ｂとを備え、制限部２２ａは、中間部に第二の軸体１５が貫通する貫通部２２ｄを備え、該貫通部２２ｄ内に第二の軸体１５が位置する範囲で、制限部２２ａが第三の軸体１６に対し回転可能に構成されている。このようにすれば、簡単な構成の揺動補助体２２により、揺動体２１を好適に付勢することができる。

また、本実施例のストッパ機構１０において、揺動体２１は、該揺動体２１の他端側を構成し、付勢部２２ｂの端部が接続される底部２１ａと、回転軸の軸方向に関して底部２１ａの両端部から第二の軸体１５に向かって伸び、先端部が第二の軸体１５に回転可能に支持される腕部２１ｂとを備え、回転軸の軸方向に関して腕部２１ｂの外側または内側に突出するように接触部２１ｃ，２１ｄを備えている。このようにすれば、揺動体２１を簡単な構成にて設置することができる。

また、本実施例のストッパ機構１０において、被支持物７は気液混合装置１のガスボンベであり、可動部１２にガスボンベ７の口部が接続されるようになっている。このようにすれば、気液混合装置１において、ガスボンベ７を簡便な操作で適当な角度に傾斜させて保持し、また、傾斜状態を解除することができる。

また、本実施例の気液混合装置１は、上述のストッパ機構１０を備えているので、同様の作用効果を奏することができる。

したがって、上記本実施例によれば、被支持物を適当な角度に保持し得る。

尚、本発明のストッパ機構およびこれを備えた気液混合装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 気液混合装置
７ 被支持物（ガスボンベ）
１０ ストッパ機構
１１ 固定部
１２ 可動部
１４ 第一の軸体
１５ 第二の軸体
１６ 第三の軸体
２０ｄ 保持突起
２０ｅ 押込突起
２０ｆ 引戻突起
２１ 揺動体
２１ａ 底部
２１ｂ 腕部
２１ｃ 接触部（第一の接触部）
２１ｄ 接触部（第二の接触部）
２２ 揺動補助体
２２ａ 制限部
２２ｂ 付勢部
２２ｄ 貫通部
Ａ１ 軌跡（弧）
Ａ２ 軌跡（弧）
Ｃ１ 円周
Ｃ２ 円周
Ｃ３ 円周
Ｐ１ 境界点（最遠点）
Ｐ２ 境界点（最遠点）
Ｑ１ 一側端点
Ｑ２ 一側端点
Ｒ１ 他側端点
Ｒ２ 他側端点

Claims (5)

1. 固定部に対し回転可能に支持され、且つ回転正方向と反対向きに付勢される可動部と、
   前記可動部の回転範囲に対し、揺動方向が前記可動部の回転に沿った向きの成分を有するように揺動する揺動体とを備え、
   前記可動部は、回転軸に関して径方向外側に突出する保持突起、押込突起および引戻突起を備え、
   前記揺動体は、前記保持突起、前記押込突起および前記引戻突起にそれぞれ回転正方向に関して対向する接触部を備え、
   前記接触部は、回転正方向に関して相対的に後方に位置する一側端点と、前方に位置する他側端点の間の軌跡上を揺動し、且つ前記軌跡上の境界点を境として一側端点または他側端点へ付勢され、
   前記保持突起の先端の描く円周に対し、対向する接触部の軌跡の境界点は外側、一側端点は内側に位置し、前記保持突起の先端の描く円周は、対向する接触部の軌跡に対して境界点と一側端点の間で交差し、
   前記押込突起の先端の描く円周に対し、対向する接触部の軌跡の境界点は内側、他側端点は外側に位置し、前記押込突起の先端の描く円周は、対向する接触部の軌跡に対して境界点と他側端点の間で交差し、
   前記引戻突起の先端の描く円周に対し、対向する接触部の軌跡の境界点および一側端点は内側に位置し且つ他側端点は重なるか内側に位置し、
   初期状態において、
   前記保持突起と対向する接触部は、回転正方向に関し前記保持突起の前方で一側端点に位置し、
   前記押込突起と対向する接触部は、回転正方向に関し前記押込突起の前方で一側端点に位置し、
   前記引戻突起と対向する接触部は、回転正方向に関し前記引戻突起の後方の一側端点で前記引戻突起に接触し、
   前記可動部を回転正方向に回転させると、前記保持突起と対向する接触部が前記保持突起と接触し、続いて前記押込突起と対向する接触部が前記押込突起に接触するよう構成されていること
   を特徴とするストッパ機構。
2. 前記揺動体は、前記可動部の回転軸をなす第一の軸体と平行に設けられた第二の軸体を介し、前記固定部に対して回転可能に一端を支持され、
   前記第二の軸体に関して前記揺動体の他端と反対側に、前記第一および第二の軸体と平行に設けられた第三の軸体と、
   前記第三の軸体を介して前記固定部に対し回転可能に設置された揺動補助体を備え、
   前記揺動補助体は、一端側を前記第三の軸体に回転可能に支持された制限部と、
   前記制限部の他端側と、前記揺動体とにそれぞれ端部を接続された付勢部とを備え、
   前記制限部は、中間部に前記第二の軸体が貫通する貫通部を備え、該貫通部内に前記第二の軸体が位置する範囲で、前記制限部が前記第三の軸体に対し回転可能に構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載のストッパ機構。
3. 前記揺動体は、
   該揺動体の他端側を構成し、前記付勢部の端部が接続される底部と、
   回転軸の軸方向に関して前記底部の両端部から前記第二の軸体に向かって伸び、先端部が前記第二の軸体に回転可能に支持される腕部とを備え、
   回転軸の軸方向に関して前記腕部の外側または内側に突出するように前記接触部を備えていること
   を特徴とする請求項２に記載のストッパ機構。
4. 前記可動部にガスボンベの口部を接続することで前記ガスボンベを支持可能に構成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のストッパ機構。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載のストッパ機構を備えたことを特徴とする気液混合装置。

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