JP2001520729A - ラチェット機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 一方向に運動が伝達可能であるが反対方向に伝達不可能に設けられ、バネを必要としないラチェット機構を提供するものであり、ラチェット機構には係合部材（１６、５０、１００、２５０、３３０）が含まれ、係合部材は外部部材（１２、７０、２００、３００）上の歯部と係合する歯部を有し、係合部材（１６、５０、１００、２５０、３３０）は内部部材（３０、８０、２２０、３２０）に装着され、シャフトが一方向に回転され係合部材が移動されて歯部（１８、１１０、２５８、３３５）と外部部材の歯部とが係合されると、係合部材（１６、５０、１００、２５０、３３０）上の駆動面（１２０、２５５、３２３）は外部部材（１２、７０、２００、３００）と接触せしめられ、反対方向に回転されると、係合部材は外部部材との係合が解かれるように移動されて、ラチェットが回転自在になるように構成される。他の構成によれば、単独あるいは駆動面と係合してカム（３４、３２１）を設けることにより、係合部材の歯部が外部部材と係合あるいは非係合にされ得る。

Description

【発明の詳細な説明】 ラチェット機構 （技術分野） 本発明は動作が一方向に伝達され、その反対方向への伝達が抑止されるラチェ ット機構に関する。このような機構には機械的ダイオード、一方クラッチ等とが 含まれる。ここで使用する用語“ラチェット機構”とは上述の如き機構を含む。 （背景技術） 従来のラチェット機構は複数の爪を含み、爪はバネにより半径方向外側に変位 され、一方向の回転中、爪は歯部と係合して反対方向に回転されるとき、この機 構が固定される。これらの機構は十分に好適に動作するが、製造費が高くその構 造は相対的に複雑で、ある環境下、特にヨットのウインチに使用され、ヨットの 走行中に修理が必要であるときのような場合修理が困難である。 （発明の開示） 本発明の目的はこれらの問題点を解決したラチェット機構を提供することにあ る。 本発明によれは内部部材と、外部部材と、内部部材及び外部部材の一方上に設 けられた少なくとも一の歯部と、内部部材及び外部部材の他方上に設けられる係 合部材と、係合部材上に設けられた係合歯部と、係合部材上に設けられ内部部材 及び外部部材の一方と接触して係合部材をある位置まで移動し、係合歯部を少な くとも一の歯部と係合させる駆動部とを備え、係合部材は内部部材及び外部部材 の他方に対し移動可 能に内部部材及び外部部材の他方に装着されるラチェット機構が提供される。 本発明のラチェット機構はバネを含んでいないので、ラチェット機構を保守し たり修理するとき使用する小さなバネ・爪機構を配置する必要がない。ラチェッ ト機構では係合部材を適所に挿入するだけでよく、これはバネを配設することな くできるので、修理及び組立が従来のラチェット機構より大巾に簡潔になる。 内部部材及び外部部材の一方は好ましくは複数の歯部を有し、少なくとも一の 歯部が複数の歯部の少なくとも一であり、複数の歯部の一は係合部材と接触し係 合部材を移動させ、係合部材を複数の歯部の少なくとも一の歯部と係合させるよ うに構成される。 駆動部は好ましくは係合部材面を含み、内部部材及び外部部材の一方と係合部 材面との接触により係合部材が内部部材及び外部部材の他方に対し揺動し、係合 部材の係合歯部がある位置に移動されて係合歯部が内部部材及び外部部材の一方 の少なくとも一の歯部と係合可能に設けられる。 駆動部をなす係合部材面は係合部材上の突出部あるいは係合部材面の平滑な連 接部として構成できる。 また本発明においては内側円周部に少なくとも一の歯部を有する外部リングと 、外面に少なくとも一の歯部を有し外部リングの少なくとも一の歯部と係合する 係合部材と、係合部材を移動して外部リングと係合させ係合部材の少なくとも一 の歯部を外部リングの少なくとも一の歯部と係合させる駆動 部材と、駆動部材を支承するシャフトとを備え、係合部材は外部リング内に配置 され、シャフトを一方向に回転したとき駆動部材は回転され、係合部材の少なく とも一の歯部が駆動されて外部リングの少なくとも一の歯部と係合され、シャフ ト、係合部材及び外部リングは単一の一体物として移動し、且つシャフトを反対 方向に回転したとき駆動部材により係合部材が移動され、係合部材の少なくとも 一の歯部が移動して外部リングの少なくとも一の歯部との係合が解かれ、シャフ トは外部リングに対し自在に回転可能に構成されたラチェット機構が提供される 。 且つ本発明の一実施態様によれば、係合部材はその外周部の一部上のみに複数 の歯部を有する係合リングである。 この場合駆動部材は係合リング上の面部と係合リングのくぼみ部内で係合する 内部リング上のカム部材を含み、内部リングが一方向に回転されたとき係合リン グのくぼみ部内にカムが係合されて同方向に回転され、リング上の駆動面は外部 リングと接触され、係合リングは上動されて、係合リングの歯部が外部リングの 少なくとも一の歯部と係合される。 本発明の別の一実施態様においては、係合部材が外部リングの内周部の周囲に 配置される複数のセグメントからなり、各セグメントはシャフトが一方向に回転 したとき外部リングの少なくとも一の歯部と係合する少なくとも一の歯部を有す る。 また本発明の一実施態様によれば、駆動部材はシャフト上に固定されるカムを 有するカムディスクであり、内部リング あるいはセグメントはカムを受容するくぼみ部を有し、シャフトが第１の方向に 回転されたとき、カムはリングあるいはセグメントに係合され、内部リングある いはセグメントの少なくとも一の歯部が移動されて外部リングの少なくとも一の 歯部と係合される。 上記のカムは好ましくは内部リングあるいはセグメント上の対応する肩部と係 合する肩部を有し、シャフトが回転したときカム上の肩部が内部リングあるいは セグメント上の肩部と当接し、歯部が移動されて係合あるいは非係合状態にされ る。 本発明による別の実施態様ではセグメントは長手のスロットを有し、カムはス ロット内に受容される円筒状の突出部として設けられる。 更に別の一実施態様によれば、セグメントは矩形のブロック部材でなり、セグ メントの少なくとも一の歯部はブロック形状のセグメントの隅部の頂部に形成さ れる。 本発明の別の実施態様によれば、係合部材はシャフトに支承され、駆動部材は 係合部材上に設けられた突出体でなり、一方向に回転されたとき、外部リングの 少なくとも一の歯部が突出体と係合し係合部材の歯部が移動されて外部リングの 少なくとも一の歯部との係合が解かれ、反対方向に回転されたとき、突出体は外 部リングの少なくとも一の歯部と係合し、係合部材の歯部が外部リングの少なく とも一の歯部と係合され、これにより駆動力が外部リングから係合部材を経てシ ャフトへと伝達される。 本発明の別の一実施態様においては、内部リングが外部リングとほぼ同心に配 置される。一方別の実施態様では、内部リングは外部リングに対し偏心状態にし て配置される。 本発明の別の実施態様によれは、内周面に複数の歯部を有する外部部材と、保 持部を有する内部部材と、内部部材の保持部上で揺動運動可能に装着された係合 部材と、係合部材上の少なくとも一の歯部と、係合部材上の駆動部とを備え、外 部リングが一方向に回転したとき外部リングの歯部が係合部材の駆動部と係合し 係合部が保持部材に対し揺動され、係合部の少なくとも一の歯部が外部部材の歯 部から外されて外部部材及び内部部材が互いに対し回転可能になり、一方反対方 向に外部リングが回転したとき外部部材の歯部は駆動部と係合し係合部材が揺動 され、係合部の少なくとも一の歯部が外部リングの歯部の少なくとも一の歯部に 係合し、駆動力が外部リングから係合部材を経て内部部材へ伝達されるように構 成されたラチェット機構が提供される。 保持部は好ましくは内部部材の円弧状溝と、溝と隣接して設けられ、内部部材 上の保持ボスを区画する円弧状のスカロップ溝とを包有する。 また係合部材は保持ボスと係合し、内部部材と回転運動可能にまた内部部材に 対し保持ボス上で揺動運動可能に保持ボス上の係合部材を位置決めする保持くぼ み部を有する。 駆動部は好ましくは係合部上の突出部として設けられる。 且つ係合部が外部リングの歯部と係合し係合部材の揺動運動を容易にすること が可能な当接部を有するテールを包有す る。 本発明の好ましい実施態様を添付図面に沿い以下に例示する。 （図面の簡単な説明） 図１は本発明の第１の実施態様によるラチェット機構を示す簡略説明図、図２ は本発明の第２の実施態様によるラチェット機構を示す簡略説明図、図３は本発 明の第３の実施態様の簡略説明図、図４及び図５は夫々別の実施態様の簡略動作 説明図、図６は更に別の実施態様の簡略説明図、図７は更に別の実施態様の簡略 説明図、図８〜図２２は図７の実施態様の動作の説明図、図２３は本発明の更に 別の実施態様の簡略説明図、図２４は本発明の更に別の実施態様の簡略説明図、 図２５は図２４の実施態様で僅かに異なる位置における説明図、図２６は図２４ の実施態様における駆動あるいは固定位置の説明図、図２７は図２４の実施態様 における解放位置での説明図である。 （発明を実施するための最良の形態） 図１を参照するに外部リング１２を有するラチェット機構１０が図示されてお り、外部リング１２の内周部にラチェット歯１４が具備されている。内部リング １６は外部リング１２の内側に配設される。内部リング１６にはその外周部のラ チェット歯１４と係合する部分のみに歯部１８が具備されている。 内部リング１６にはまた、肩部２２及び湾曲面２４により区画されるくぼみ部 ２０が形成される。シャフト２８は内部 リング１６及び外部リング１２と同心に配置され、一体カムディスク３０を支承 する。カムディスク３０には湾曲カム面３６及び肩部３８を有するカム３４が具 備される。 シャフト２８を図１の矢印Aの方向に回転すると、カムディスク３０は回転さ れ、湾曲カム面３６が湾曲面２４と係合して、内部リング１６が全体として図１ の右側へ押され、歯部１８は外部リング１２と噛み合う。従ってシャフト２８が 連続的に回転すると、カムディスク３０、内部リング１６及び外部リング１２が 矢印A方向に一体として回転する。これにより回転力がシャフト２８から外部リ ング１２へ伝達される。 シャフト２８が矢印A方向と反対方向に回転されたとき、カム３４上の肩部３ ８がくぼみ部２０の肩部２２に係合し、内部リング１６が全体として図１の左側 へ引かれる。これにより歯部１８がラチェット歯１４から外され、矢印A方向と 反対方向への連続回転中、シャフト２８及び内部リング１６は外部リング１２に 対し回転し得る。 図１に沿って上述したラチェット機構は特にウインチ等の装置に使用され得る 。ウインチに使用する場合、シャフト２８はウインチハンドルと連結され、外部 リング１２はウインチの外部シリンダの一部を構成し、一方向に回転したときシ リンダ１２が回転されケーブル内に引き込まれ、反対方向に回転されたとき外部 リング１２はハンドル２８に対し回転自在になる。ラチェット機構はまた伝達機 構のようなギアシステムに採用でき、この場合シャフト及びギアは一方向へ回転 すると共に相互に反対方向に回転する必要がある。 図２は本発明の第２の実施態様を示しており、この実施態様は、内部リング１ ６が外部リング１２に対し偏心して装着される構成以外は図１の実施態様と同様 である。 本実施態様では、内部リング１６のくぼみ部２０が２個の肩部２２、２４を有 している。肩部２２は図１の肩部２２と全く同様に動作する。図２の肩部２４は 図１の湾曲面２４と置換され、内部リング１６が外部リング１２に対し偏心され ているため、肩部２４及びカムディスク３０の相当する肩部４０により内部リン グ１６が移動し、内部リング１６の歯部１８は外部リング１２のラチェット歯１ ４と噛み合う。従ってシャフト２８が矢印A方向に回転すると、内部リング１６ 、１８が噛み合い、駆動力が外部リング１２へ伝達され、また反対方向に回転す ると先の実施態様と同様に歯部は外され、カムディスク３０及び内部リング１６ は外部リング１２に対し回転可能になる。 別の実施態様（図示せず）においては、一対のリング２４が設けられる。各リ ングは図１及び図２の歯部１８のようにその外周部の一部に歯部を有する。２個 のリングは互いに位相が１８０度をなすよう配設され、歯部１８がラチェット歯 １４と噛み合い、駆動力をシャフト２８から外部リング１２へ伝達するとき、負 荷がラチェット機構に加わって全体として均等に分配され得る。 本発明の第３の実施態様示す図３を参照するに、上述した実施態様に沿って説 明した部材と同一部材には同一番号が付 される。 本実施態様では内部リング１６は複数のセグメント５０と置換される。図３の 実施態様では２個のセグメント５０が使用されているが、必要なら２以上のセグ メントも使用可能である。 各セグメント５０は外部リング１２のラチェット歯１４と係合する歯部１８を 有している。セグメント５０には肩部３８及び肩部４０を有するくぼみ部２０が 具備される。カムディスク３０には、それぞれのくぼみ部２０と係合可能な２個 のカム３４が具備される。カム３４は肩部３８、４０を有している。 シャフト２８が矢印A方向に回転すると、肩部４０はくぼみ部２０の肩部２４ と係合し、セグメント５０が全体として時計方向に移動され、歯部１８はラチェ ット歯１４と係合し、運動が外部リング１２へ伝達される。セグメント５０の運 動は全体としてカムディスク３０及び外部リング１２に対し接線方向の運動であ り、歯部１８は移動して外部リングのラチェット歯１４と係合する。従って歯部 １８はラチェット歯１４と堅く係合される。 シャフト２８が矢印A方向と反対方向に回転すると、肩部３８は肩部２２と係 合しセグメント５０が外部リング１２から離れる方向に引っ張られ、歯部１８は ラチェット歯１４から外され、外部リング１２及びシャフト２８は互いに対し回 転自在になる。 歯部１８は好ましくはラチェット歯１４から外されると、 歯部が外れラチェット歯１４上に乗り、矢印A方向への回転時に歯部１８がラチ ェット歯１４に対し迅速且つ確実に再係合され得る。これはカム３４及びくぼみ 部２０を好適に寸法決めすることにより達成できる。またボタン６０をセグメン ト５０上にカムディスク３０に近置し、外部リング１２から離れるセグメント５ ０の運動量を制限する。ボタン６０、カム３４及びくぼみ部２０の好適な寸法決 めにより、セグメント５０が重力の影響を受けて半径方向外側へ移動することを 確実に阻止できる。この構成はラチェットを用いる用途、特にヨットに用いて、 ヨットが片側へ傾きセグメント５０が重力を受けセグメント５０が歯部１８から 外れて落下する危惧のあるヨットのウインチに使用して有用である。カム３４及 びくぼみ部２０の寸法決めあるいはボタン６０を設けることにより、シャフト１ ２が矢印A方向と半径方向に回転され歯部１８が引かれてラチェット歯１４との 係合が外されるまで、歯部１８、１４の確実な係合が常に確実に維持される。 図３の実施態様にあってはラチェット機構を横切って均等に負荷が分配され、 図１及び図２に示す構成のような機構の片側のみに負荷が加わるという利点を有 することになる。 図４及び図５は本発明の更に別の実施態様を示している。説明の簡単化のため 、外部リングは図面に一部のみが図示され、セグメント５０の一のみが示されて いる。この場合図中番号が同一の場合上述した実施態様と同一の部材を示してい る。 本実施態様では、セグメント５０上の少なくとも１個の歯 部１８がセグメント５０の外面に設けられる複数の歯部ではなく先頭のセグメン ト５０の正面隅部により与えられる。各セグメント５０の外側当接面７５は全体 として外部リング１２のラチェット歯１４に沿って延びている。カムディスク３ ０が矢印A方向に回転すると、上述の実施態様と同様に歯部１８をなすセグメン ト５０の先頭縁部が駆動されて外部リング１２のラチェット歯１４の１と係合さ れる。 図５に詳示するように、歯部１８をラチェット歯１４から外すため、カムディ スク３０が矢印B方向に回転すると、当接面７５がラチェット歯１４上を移動し 、従ってセグメント５０が内側及び外側へ揺動し、歯部１８はラチェット歯１４ から外れ、外部リング１２及びカムディスク３０がシャフト２８（図示せず）と 共に外部リング１２に対し回転可能となる。 図６は本発明の更に別の実施態様を示しており、より多数のセグメント５０が 設けられる。図示の実施態様では７個のセグメントが設けられ、セグメント７０ は一端部にラチェット歯１４と係合可能な歯部１８を形成し、全体として矩形の ブロック部材を構成している。カムディスク３０のカム３４は全体として円筒状 の突出部をなし、各セグメント５０には円筒状カム３４を受容する全体として長 手スロット５１が具備されている。カム３４が一方向に回転すると、上述したよ うにセグメント５０全体がカムディスク３０及び外部リング１２に対し半径方向 に押され、歯部１８はラチェット歯１４の一と係合し、これによりカムディスク ３０がシャフト２８ と共に外部リング１２に対し固定される。シャフト２８が反対方向に回転される と、カム３４はスロット５１内で僅かに移動し、、セグメント５０及び歯部１８ がラチェット歯１４から離れて引かれ、シャフト２８及びカムディスク３０が外 部リング１２に対し回転自在となる。 本発明の好ましい実施態様においては従来構成の場合のように爪部材を変位し てラチェット歯部と係合させるためにバネ力を用いてないので、本実施態様のラ チェットは従来の構成のものより動作が迅速になり、またラチェットが自在に移 動可能なとき（即ち非固定状態）、ラチェット機構に伴う「カチカチ」というノ イズ音を生じない。従来の構成のラチェット機構に伴う「カチカチ」というノイ ズ音を生じさせることが望ましい場合、バネ（図示せず）を設け、グメント５０ 全体あるいは内部リング１６を外部リングのラチェット歯１４へ向かって外側へ 押させ、シャフトが矢印B方向に回転されるとき歯部１８が確実にラチェット歯 １４上を移動し「カチカチ」というノイズ音を生じさせることもできる。ラチェ ット機構の動作にはバネは必要ではなく、ラチェット機構が動作していることを 明確に示したい場合に「カチカチ」というノイズ音を生じるためにのみバネが用 いられることは理解されよう。 本発明の好適な実施態様によるラチェット機構は、ラチェット機構が少数の構 成部品で構成され、単に内部リング１６を外部リング内に配置し、シャフト２８ 及びカムディスク３０を内部リング内に配置することにより互いに容易に組立可 能であるという利点を有している。従来の構成の場合のようにラチェット歯部を １部材上にバネにより変位させ、歯部を他の部材上の歯部と係合させるというよ うなことが不要となるので、構成及び組立が大幅に簡略化される。 図７〜図２２は本発明の更に別の実施態様を示している。本実施例では、外部 リング７０がその内周面７３に複数の歯部７２を有している。歯部７２は内側へ 突出する突出部７４と１歯部の基部７７から隣接する歯部の先端部７８へ延びる 湾曲遷移面７６とにより区画される。 内部部材８０は外部リング７０内に配置される。本実施態様によれば、図７の ラチェット機構は、外部リング７０がウインチの歯車箱の出力部と連結され、内 部リング８０がウインチドラムと連結されて回転出力動力を供給する出力シャフ トを効果的に構成する構造のウインチに使用できる。外部リング７０が一方向に 回転すると、外部リング７０が内部部材８０に対し自在に回転可能であり、外部 リング７０が反対方向に回転すると、駆動力が外部リング７０から内部部材８０ へ伝達されることは先の実施態様の説明から明らかであろう。 内部部材８０は少なくとも１個の保持部材９０を有している。保持部材９０は 内部部材８０の内側へ内部部材８０の外面９３から延びる円弧溝９２を有してい る。外面９３内のスカラップ溝９４は円弧溝９２に隣接して設けられる。部分円 構成の保持ボス９５がスカラップ溝９４と溝９２との間に形成される。 係合部材１００は保持ボス９５上に装荷される。係合部材１００の円弧アーム 部１０２はスロット９５内に受容されるアーム部１０２と、スカラップ溝９４に 対し構成がほぼ同一のテール部１０４とを有している。部材円のくぼみ部１０６ はアーム部１０２とテール部１０４との間に形成されており、くぼみ部１０６は 係合部材１００を保持ボス９５上で側部方向に摺動させるすることにより保持ボ ス９５を受容する。これにより係合部材１００は例えば、図７の矢印G方向に内 部部材８０と共に回転可能にまた図７の二重矢印方向Fに保持ボス９５上で揺動 運動可能に保持ボス９５上に効果的に固定され保持される（この構成については 以下に詳述する）。 テール部９４は当接端部１０８を有し、係合部材１００はアーム部１０２とほ ぼ対向する方向に延びる歯部１１０を有する。歯部１１０はアーム部１１０と交 わる湾曲面１１１とその間に歯部頂点１１４を区画する対向湾曲面１１３とによ り区画されている。 テール部１０４は外面１１５及び内面１１６を有し、内面１１６はほぼスカラ ップ溝９４上に配置される。突出駆動部１２０は面１１３、１１５間に配設され 、突出駆動部材１２０は突出部材であり面１１３、１１５間の遷移部分を構成し ている。 図８〜図２２を参照するに、ラチェット機構の動作について以下に詳述する。 駆動力が最後にリング７０から内部部材８０へ伝達されたとき、頂点部７８と基 部７７との間の歯部７２の歯面１２１は係合部材１００の歯部１１０の面１１１ と係合する。リング７０が矢印H方向に回転されると、歯面１２１は図９に示す ように歯部１１０から離間して移動し、図９に示した隣接する歯部７２’は係合 部材１００上の駆動突出部１２０と係合する。歯部７２’が駆動突出部１２０と 係合すると、係合部材１００が図９の矢印J方向に保持ボス９５に対し揺動する 。図１０、図１１及び図１２に示す場合と同様にこの揺動運動により、係合部材 １００の歯部１１０がリング７０の歯部７２から完全に外れ、歯部７２は係合部 材１００、延いては内部部材８０へ駆動力を伝達することなく、係合部材１００ 上で効果的に移動できる。図９〜図１１は矢印J方向に係合部材１００が保持ボ ス９５上で揺動するに伴い溝９２内に更に移動するアーム部１０２を示しており 、図１２は外部リング７０の歯部７２が完全に離間して係合部材１００を示して いる。 図１２、図１３及び図１４に明示するように、外部リング７０を矢印方H向に 連続して回転すると、線Lにより示されるように係合部材１００が移動され、歯 部７２は丁度駆動突出部１２０上及びテール部１０４の当接端部１０８上に位置 する。 図１５に示すように、駆動突出部１２０を迅速に移動したリング７０の歯部７ ２が係合部材１００の歯部１１０に到達すると、図１５に示す点Cで接触し、保 持ボス９５上の係合部材１００が矢印J方向に再旋回され、テール部１０４は上 動し当接端部１０８は図１５及び図１６に示すように歯部７２及び面７６により 区画される空間内に実動される。図１７ に示すように矢印H方向に連続して回転すると、図１０の歯部７２”がテール部 １０４の当接端部１０８と接触し、係合部材１００が図１０の矢印K方向に係合 部材１００が旋回され、歯部７２”は駆動力を係合部材１００へ伝達することな くテール部１０４を超えて移動できる。リング７０を図１８の矢印H方向に連続 して回転すると、歯部７２”’が再び駆動突出部１２０と接触し、係合部材１０ ０が図９〜図１７に沿って上述した如く連続的に旋回運動する。従って外部リン グ７０が矢印H方向に回転されると、係合部材１００は保持ボス９５上で単に後 退及び前進旋回され、内部部材８０へ駆動力を伝達する係合部材１００に駆動力 が伝達されることはない。従って外部リング７０は駆動力を伝達することなく内 部リング８０に対し効果的に回転自在になる。 図１９で矢印M方向と反対方向に歯部７２を回転すると、駆動力が内部部材８ ０へ伝達される。図１９の歯部７２は駆動突出部１２０と接触され、これにより 係合部材１００は図２０に示すように保持ボス９５上で矢印K方向に旋回し、歯 部１１０は矢印N方向に歯部７２’の通路（図２０に示す）内へ向かって移動す る。 図２１及び図２２は歯部７２が駆動突出部１２０上を移動し、歯部７２’の歯 面１２１上を摺動して歯部７２’の通路内に移動し歯部１１０が連続的に移動す る状態を示している。図２２に示す矢印M方向に連続して回転することにより、 駆動力が歯部７２’の歯面１２１と歯部１１０の歯面１１１との間の接触部を介 しリング７０から伝達され、また駆動力 は矢印M方向に係合部材１００へ更に内部部材８０へと伝達されて、矢印M方向に 内部部材８０が回転される。従って図２２に示す位置では、係合部材１００は旋 回されてリング７０の歯部７２の一と係合され、リング７０の接触及び回転によ りその位置に保持され、駆動力は係合部材１００を介し内部部材８０へ伝達され 内部部材８０が回転される。 図７に示すようにラチェット機構は３個の係合部材１００と対応する３個の保 持ボス９５とを包有している。一方係合部材１００の数は任意に設定でき、必要 に応じ内部部材８０の円周部に沿って更に係合部材を設けることができよう。 図７の好適な実施態様の利点はラチェット機構が極めて高速で動作可能であり また極めて小さな運動量で極めて正確に停止可能である。 図２３は高速動作可能であるという更なる利点を有し、図７〜図２２の実施態 様と近似の実施態様が示されている。特にこの実施態様では、係合位置と非係合 位置との間で係合部材が比較的低速活動され（即ち係合部材が比較的低速移動さ れ）、これにより高速な平滑動作が可能になる。 図２３を参照するに、外部リング２００には歯部２１０が形成され内部リング ２２０は切取部２４０を有している。切取部２４０は湾曲段差部２４１と背部の 深いくぼみ部２４２と段差部２４１の対向側の浅い正面くぼみ部２４３とからな る。係合部材２５０は係合部材２５０上に形成される肩部２５１により段差部２ ４１上に装着される。従って係合部材２５０は段差部２４１上において図２３の 矢印M方向で後退及 び前進旋回可能である。 くぼみ部２４２は図２３の矢印P方向における係合部材２５０の移動を制限す る背部壁２４５を有し、矢印P方向と反対方向の移動が段部２５１と肩部２４１ との間の係合により抑止される。 内部部材２２０が図２３の矢印R方向に回転されると、歯部２１０の１は係合 部材２５０のほぼ背部へ係合部材２５０の最外面２５５と係合し、係合部材２５ ０が図２３の矢印N方向に肩部２４１上で旋回して、係合部材２５０の係合歯部 ２５８が半径方向外側へ引っ張られる。図２３の部材２５０’及び歯部２１０’ は面２５５’と歯部２１０’との間が係合され係合部材２５０の旋回運動が開始 されて係合歯部２５８が歯部２１０の１と係合する位置にまで移動される状態を 示している。内部リング２２０が連続的に回転されると、部材２５０’の背端部 ２６０’がくぼみ部２４２’まで移動される。この位置は図２３に係合部材２５ ０”により示される。この位置において係合部材２５０”は歯部２１０”と係合 可能な位置にあり、歯部２５８”が歯部２１０”と係合すると、歯部２５８”は 上動して歯部２１０”と完全係合状態となる。本実施態様では係合部材２５０の １のみが歯部２１０と係合し駆動力を外部リング２００へ伝達する。内部リング ２２０が矢印R方向と半径方向に回転されると、係合部材２５０は引っ張られて 歯部２１０”との係合が外れ図２３の矢印J方向に歯部２１０”’により揺動さ れ、リング２２０はリング２００に対し単に回転自在になる。 本実施態様では係合部材２５０の平滑面２５５により形成される駆動部により 、係合位置と非係合位置との間で係合部材２５０が比較的小さい距離の移動で済 み、このため高速運動が可能となる。また歯部２１０と駆動面２５５との間の係 合により、係合部材２５０が移動されて歯部と完全に係合されるが、係合歯部２ ５８が位置決めされ歯部２１０と接触され、この係合により係合歯部２５８は完 全に歯部２１０内に移動される。これは駆動突出部１２０により係合部材上の係 合歯部が外部リングの歯部内に完全に挿入される上述の実施態様と対比される。 図２４〜図２７は図１〜図５と同様であるが、ラチェットを係合位置内に移動 させる駆動面をも含む実施態様を示している。 図２４を参照するに、外部リング３００には歯部３０１が形成される。内部リ ング３２０はシャフトと一体にあるいはその一部として形成され、片面にカム耳 部３２１を有している。緩く取り付けられた係合リング３３０は内部リング３２ ０上に設けられ、カム耳部３２１を受容するくぼみ部３２２を有している。くぼ み部３２２の近傍のリング３３０には、リンク３３０の残部に対し半径方向外側 へ突出する駆動面３２３が含まれる。リング３３０は全体として円形であるが片 側が駆動面３２３の近傍で僅かに平担にされている。内部リング３２０が矢印Q 方向に回転されると、ラチェット機構は回転動作自在になり、カム３２１がくぼ み部３２２の端面３３５と接触し、リング３３０がまた矢印Q方向に移動され、 駆動面３２１は単に歯部３０１の上にある。 内部リング３３０は多数の歯部３３５を有し、図２４の位置ではラチェット機 構が回転自在にあるとき、歯部３３５全体は歯部３０１から離れてあるいは単に 歯部３０１上に位置する。 図２５は図２４と同様な図であり、駆動面３２３は歯部３０１上ににあり、歯 部３３５は歯部３０１から離間している。 ラチェットを係合させたい場合、リング３２０は図２６の矢印S方向に回転さ れる。これによりカム３２１がくぼみ部３２２の対向端部まで移動し、くぼみ部 ３２２の端面３３９と係合する。矢印S方向に内部リング３２０が連続的に回転 されると、リングはまた矢印S方向に回転開始する。リングが矢印S方向に回転す ると、駆動面３２３は歯部３０１と接触し、これによりリング３３０が上動、あ るいは図２６の矢印T方向に僅かに回転し、リング３３０の歯部３３５が引っ張 られ、リング３３０の歯部３０１と係合される。従って確実な係合が得られ駆動 力は内部リング３２０から係合リング３３０を経て外部リング３０１へ伝達され る。図２７に矢印Vで示す方向に逆回転されると、カム３２１はくぼみ部３２２ の対向端部へ向かって移動し係合リング３３０はまた矢印V方向に回転される。 駆動面３２３が歯部３０１と係合すると、リング３３０が図２７の矢印W方向に 下方へ僅かに引っ張られ、歯部３３５は歯部３０１から外され、ラチェットは逆 方向に単に回転自在となる。 本発明の精神及び範囲内の設計変更は当業者により容易に実行可能であり、本 発明はここに例示した実施態様に限定されないことは理解されよう。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内部部材と、外部部材と、内部部材及び外部部材の一方上に設けられる少な くとも一の歯部と、内部部材及び外部部材の他方上に設けられる係合部材と、係 合部材上に設けられた係合歯部と、係合部材上に設けられ内部部材及び外部部材 の一方と接触して係合部材をある位置まで移動し係合歯部を少なくとも一の歯部 と係合させる駆動部とを備え、係合部材は内部部材及ひ外部部材の他方に対し移 動可能に内部部材及び外部部材の他方に装着されるラチェット機構。 ２．内部部材及び外部部材の一方は複数の歯部を有し、少なくとも一の歯部が複 数の歯部の少なくとも一の歯部であり、複数の歯部の一は係合部材と接触し係合 部材を移動させ係合部材を複数の歯部の少なくとも一の歯部と係合させる請求項 １のラチェット機構。 ３．駆動部は係合部材の面を包有し、内部部材及び外部部材の一方と係合部材の 面との接触により係合部材は内部部材及び外部部材の他方に対し揺動し、係合部 材の係合歯部がある位置に移動されて係合歯部が内部部材及び外部部材の一方の 少なくとも一の歯部と係合可能になるように構成される請求項１のラチェット機 構。 ４．内側円周部に少なくとも一の歯部を有する外部リングと、外面に少なくとも 一の歯部を有し外部リングの少なくとも一の歯部と係合する係合部材と、係合部 材を移動して外部リングと係合させ係合部材の少なくとも一の歯部を外部リング の少なくとも一の歯部と係合させる駆動部材と、駆動部材を 支承するシャフトとを備え、係合部材は外部リング内に配置され内面にくぼみ部 を有し、駆動部材は係合部材のくぼみ部内に突出するカムを有し係合部材に対し くぼみ部内で移動可能であり、シャフトを一方向に回転すると駆動部材は回転さ れくぼみ部内のカムを移動し、くぼみ部の一端部と係合されて、係合部材が押さ れ係合部材の少なくとも一の歯部は駆動されて外部リングの少なくとも一の歯部 と係合され、シャフト、係合部材及び外部リングは単一の一体物として移動し、 シャフトを反対方向に回転するとカムはくぼみ部内でくぼみ部の他端部へ移動し て、係合部材が外部リングから離れるように押され、係合部材の少なくとも一の 歯部は移動して外部リングの少なくとも一の歯部との係合が解放され、シャフト は外部リングに対し回転自在に構成されるラチェット機構。 ５．係合部材はその外周部の一部上にのみ複数の歯部を有する係合リングである 請求項４のラチェット機構。 ６．係合部材は外部リングの内周部の周囲に配置される複数のセグメントからな り、各セグメントはシャフトが一方向に回転するとき外部リングの少なくとも一 の歯部と係合する少なくとも一の歯部を有する請求項４のラチェット機構。 ７．セグメントは長手のスロットを有し、カムはスロット内に受容される円筒状 の突出部である請求項６のラチェット機構。 ８．セグメントは矩形のブロック部材でありセグメントの少なくとも一の歯部は ブロック形状のセグメントの隅部の頂部により形成される請求項７のラチェット 機構。 ９．内周面に複数の歯部を有する外部部材と、保持部を有する内部部材と、内部 部材の保持部上で揺動運動可能に装着される係合部材と、係合部材上の少なくと も一の歯部と、係合部材上の駆動部とを備え、外部リングが一方向に回転すると 外部リングの歯部は係合部材の駆動部と係合し係合部が保持部材に対し揺動され 、係合部の少なくとも一の歯部は外部部材の歯部から外されて外部部材及び内部 部材が互いに対し回転可能であり、一方反対方向に外部リングが回転すると外部 部材の歯部は駆動部と係合し係合部材が揺動され、係合部の少なくとも一の歯部 は外部リングの歯部の少なくとも一の歯部と係合し、駆動力が外部リングから係 合部材を経て内部部材へ伝達されるように構成されたラチェット機構。 １０．保持部は内部部材の円弧状溝と、溝と隣接して設けられ内部部材上の保持 ボスを区画する円弧状のスカロップ溝とを包有する請求項９のラチェット機構。 １１．係合部材は保持ボスと係合し、内部部材と回転運動可能に、内部部材に対 し保持ボス上で揺動運動可能に保持ボス上の係合部材を位置決めする保持くぼみ 部を有する請求項９のラチェット機構。 １２．駆動部は係合部上の突出部である請求項９のラチェット機構。 １３．係合部は外部リングの歯部と係合し係合部材の揺動運動を容易にすること が可能な当接部を持つテールを包有する請求項９のラチェット機構。