JPS6223163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、可動可能な第１の構成部材が第２の
構成部材のかたわらを誘導され、第１の構成部材
が少くとも１個の孔を有し、第２の構成部材の孔
の中に部分的に支承されるロツキングボールがロ
ツキング位置で上記の孔の中に部分的に突出する
構成とすることによつて、可動可能な第１の構成
部材を第２の構成部材に嵌脱自在にロツクするた
めのボールノツチ機構に関する。

ボールノツチ機構は多数の応用分野で慣用され
ている。ロツクすべき品物、例えばドアあるいは
戸棚の蓋を係止位置に固定することができ、しか
もその場合大きな力を費さずに、とりわけ鍵や器
具を使用せずに開くことが可能である。また入れ
子式に引出すことのできる管を引出した位置で固
定しなければならないような品物、例えば写真機
用三脚の脚に上記の機構を使用することも公知で
ある。

ところが通常、このボールノツチ機構はばね方
式で作動する。すなわちロツキングボールには何
らかの仕方でばね力が負荷されている。ボールを
所定の開口部または穴に押込むばねは、弾性板片
またはコイルばねであることができる。

そこで本発明は、ばねなしでロツキングボール
に直接に力を働かせれば足りるボールノツチ機構
を提供することを目的とする。それによつて、不
断の使用によつて疲労する傾向のある、故障しや
すい機素が排除される。

冒頭に述べた種類のこのボールノツチ機構は、
本発明により次の特徴を有する。すなわち第２の
構成部材がスライドを有し、該スライドが第２の
構成部材の孔の、第１の構成部材の孔と反対側の
端部を遮断し、かつ凹陥部または孔を有し、スラ
イドが摺動すると、第２の構成部材の孔の従軸を
横断して作用する圧力が第１の構成部材に加えら
れて、第１の構成部材の係止のためのボールの一
部が上記の凹陥部または孔に入り込むことができ
るように構成されていると共に、第１の構成部材
の孔へのロツキングボールの進入深さが該ロツキ
ングボールの直径の少なくとも1/10、最大1/3と
なるように該ロツキングボールの直径に対する第
１の構成部材の孔の口径が決定されている。

単一の図面に本発明によるボールノツチ機構の
概略図を示す。参照番号１はだ円形横断面の筒の
形の背中支えの可動部としての第１の管を示す。
第１の構成部材である可動部としての第１の管１
は、第２の構成部材の１つであるやはりだ円形横
断面の第２の管２の中を摺動する。第２の管の内
径は、第１の管を第２の管の中で遊隙なく摺動さ
せることができるように、第１の管の外径に整合
させてある。第１の管１は上端に、図示しない本
来の背もたれを担持する。管２は第２の構成部材
の１つであるアーム３と連結されている。アーム
３のその他の細部は図示しない。アーム３は同じ
く図示しない座席面または椅子のいわゆる管柱と
連結されている。このアーム３には同じく公知の
ようにスライド４が連結され、二重矢印５に従つ
て横に摺動するようにアーム３に取付けられてい
る。スライド４は例えば連接板を介してアーム３
に固着されまたは文字３ａで示したようなアーム
３の凹部すなわち凹溝中に配置することもでき
る。重要なのは横に摺動し得ることである。凹部
すなわち凹溝３ａにおけるスライド４の前後への
変位は、例えば図示した押ボタン６等の操作手段
によつて行なつてもよいが、もちろん他の任意の
適当な操作手段で行なつてもよい。ばね７はスラ
イドの運動と共に左方へ圧縮されるように、スラ
イドに作用することができる。

定置された管２は直径ｄ_Laの単独の真円孔８を
有する。内側の垂直可動する管１はこれに対して
複数個の、垂直方向に上下に配設された、やはり
真円の孔９を具備する。これらの孔９はこの管１
の様々な相対位置に相当し、この具体的な応用例
では管１に取付けられた背もたれに対して様々な
高さを確定するために使用される。孔９は直径ｄ
_Laより小さい直径ｄ_Liを有する。

孔８および９と同軸にアーム３に大体円筒形の
孔１０が設けられている。この孔１０の孔８に隣
接する端部には、僅かに円錐形のテーパ１０ａが
形成されている。孔１０はロツキングボール１１
の大部部を受けるためのもので、ボール１１の運
動を妨げないように、ボール１１の直径ｄ_kより
やや大きい直径ｄ_Bを有する。この孔１０の長さ
は上述のボール直径より小さくなければならな
い。この長さは使用目的とボールノツチ機構の負
荷能力に従い、或る程度設計上の観点にも従う。
ボールの直径の約2/3であることが好ましい。

最後に、スライド４にもう一つの孔１２が設け
られている。この孔１２は図面に実線と破線で示
してある。すなわち、実線で示した孔１２は操作
手段としての押ボタン６を左方に押圧していない
ときの初期位置に示してある。また、破線で示し
た孔１２は、押しボタン６を左方に押圧変位させ
ることによりスライド４を左右に変位させて孔
８，１０と中心を一致させたときの位置に示して
ある。このことから、操作手段としての押ボタン
６も、初期位置を実線で示し、押圧変位させたと
きの位置を破線で示した。なお、このようなスラ
イド４の左方への摺動操作は、ばね７のばね力に
抗して行なわれる。通常この孔は孔８，９，１０
と同軸でないから、円筒形の孔１０はスライド４
によつて閉鎖されている。

機能は次の通りである。

前述のようにスライド４が初期の位置に位置し
て孔１０がスライド４により略半分閉じられてい
る時は、ロツキングボール１１がロツクされてい
る。ボール１１はスライド４に接線方向に接触す
ると共に、この接触点の正反対の側では一部が可
動可能な管１の１つの孔９の中に突出し、この孔
９の縁端と接触する。この接触によつて管１の変
位の可能性が全くなくなる。なぜならスライド４
があるのでボールは後退できないからである。押
ボタン６をばね７のばね力に抗して左方に押圧変
位操作することによりスライド４を左方に変位さ
せて、このスライド４をロツキング解除位置に置
いた時に初めて、孔１０および１２の同軸位置に
より変位の可能性が生まれる。可動部（管１）に
対する圧力（この場合図平面に対して垂直に働
く）によつて、ボールに対して合成変位力が生ま
れ、ボールを孔９から脱出させる。そこで管は摺
動自在である。同時にスライド４から手を離す
と、ばね７がスライドを戻そうとし、その時一部
がスライド４の孔１２の中にあるボールに圧力を
加える。管１の摺動と共に管２の孔と同軸の位置
に到達する次の孔９の中に、上記の圧力が再びボ
ールを押込む。

管１に加えられ、ボール１１に伝達される前述
の圧力は、ボールの移動のために必ずしも必要で
ない。ボールノツチ機構が傾斜または直立してい
て穴１２が他の孔８ないし１１より低い位置にあ
る場合には、ボール１１が自重で管１の孔９から
取り出て、この孔を解放することもできる。

ボール１１が孔１２の中に入り込むことができ
ても、通過することができないように、スライド
４の孔１２の直径ｄ_sはボールｄ_kの直径より幾ら
か小さくなければならない。孔１２の代りに凹陥
部でも十分である。凹陥部は凹曲であることが好
ましく、その最大深さはボールの移動行程、いわ
ゆるボール行程ｈ_kに等しい。

なおボールノツチ機構が完全に作動し、適当な
荷重を受けることもできるようにするために、上
記のボール行程、正確に言えば可動部１の孔９へ
のボール１１の進入深さには或る程度の限界があ
る。最小進入深さはボール直径ｄ_kの約1/10であ
る。この進入深さがそれ以上減少すれば機構の確
実な機能がもはや保証されないであろう。なぜな
らスライドに対する合力は理論上無限に増加する
ことができるからである。その結果、孔９が拡が
り、ボールを介してスライド４に作用する力によ
つてスライド４がわん曲させられるであろう。他
方、最大進入深さはボール直径の約1/3で百あ
る。この値をそれ以上増加すると、外力の作用に
よつてボールを移動させなければならない。なぜ
なら２つの孔８，９の直径の差がボール１１の自
動的脱出と移動のためにもはや十分でないからで
ある。また可動部１に働く押圧力も、ボールを孔
９から脱出させる力成分を得るには大き過ぎるで
あろう。このように、ロツキングボール１１の孔
９への進入深さが、ボール直径のdkの少なくと
も1/10、最大1/3となるようにすることで、機構
の確実かつ円滑な作用が得られる。

進入深さはボール行程ｈ_kと同一であることが
できるが、ボール行程ｈ_kは図面が示すように管
２の肉厚ｓだけ大きくてもよい。

ボールノツチ機構の負荷能力すなわち係合を解
かずに機構に加えることのできる力は、次の関係
式による係数で変化する。

ｒ^２／２（π／１８０α−sinα） ここにαはボール１１と孔９の縁端との相対す
る接触点１３，１４の間の円周角である。この関
係式は、ボールが投影する弓形面すなわち孔９の
中にある投影面１５の公知の公式に相当する。

ただし上記の負荷能力の式が基準になるのは、
管１に孔９でなく、ボール１１に相当する凹曲切
欠部を設けた場合だけである。ところが（図面に
示す）円筒形の孔の場合はボールとだ円管１のせ
ん断と変形の性質を考慮しなければならない。

実験で判明したところでは、与えられたボール
直径でその他の寸法はボール直径に対して次の百
分率値を持たなければならない。

孔９の直径ｄ_Li 63.0％ 孔８の直径ｄ_La 94.5％ ボール行程： 管２の肉厚 21.0％ 孔１０の直径 105.0％ 孔１２の直径 94.5％ ボールノツチ機構の良好な機能に差支えない限
り、上記の値を変更することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示す背もたれとボ
ールノツチ機構の水平断面図を示したものであ
る。 １……管（第１の構成部材）、２……管（第２
の構成部材）、３……アーム（第２の構成部材）、
４……スライド、８，９……真円孔、１０，１２
……孔、ｄ_k……直径、ｈ_k……ボール行程。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 可動可能な第１の構成部材が第２の構成部材
   のかたわらを誘導され、前記第１の構成部材が少
   なくとも１個の孔を有し、前記第２の構成部材の
   孔の中に部分的に支承されるロツキングボールが
   ロツキング位置で前記第１の構成部材の孔の中に
   部分的に突出し、該ロツキングボールの球面と該
   第１構成部材の孔の開口縁とが線接触して係止す
   る構成とすることによつて、可動可能な第１の構
   成部材を第２の構成部材に嵌脱自在にロツクする
   ようにしたボールノツチ機構において、前記第２
   の構成部材２，３がスライド４を有し、該スライ
   ドが前記第２の構成部材２，３の孔１０の、前記
   第１の構成部材１の孔９側とは反対側の端部を遮
   蔽し、かつ前記スライドが凹陥部または孔１２を
   有し、該スライド４が摺動すると、前記第２の構
   成部材２，３の孔１０の縦軸を横断して作用する
   圧力が前記第１の構成部材１に加えられて、前記
   ロツキングボールがロツキング解除位置へ移動
   し、前記ロツキングボール１１の一部が上記の凹
   陥部または孔１２に入り込むことができるように
   構成されていると共に、前記ロツキングボール１
   １の孔９への進入深さが該ロツキングボール１１
   の直径dkの少なくとも1/10、最大1/3となるよう
   に該ロツキングボール１１の直径dkに対する前
   記第１の構成部材１の孔９の口径が決定されてい
   ることを特徴とするボールノツチ機構。