JP2020084682A - 出力調整器具 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が簡単で、部品点数も少ないばねユニットと出力調整器具を提供する。【解決手段】本発明の出力調整器具は、ばねユニットから引き出された紐７を巻き付けるドラム１２を有するドラム部９と、前記ドラム部を回転可能に支持する本体部１０と、前記ドラムを回転しない状態に保持する保持機構と、前記本体部を係止する係止部１７と、を有するように構成した。【選択図】図１

Description

本発明は、出力調整器具及びそれを使用したばねユニットに関する。

ばねの弾発力を利用するためにばねをハウジングに組み込んだばねユニットが広く使われている。このばねユニットのばねの力を利用するものが種々存在している。例えば、ばねユニットをドアに取り付け、ばねが元に戻ろうとする力を利用して自動的に閉まる自閉式ドアが知られている。

これらのばねユニットは、適用しようとする対象物によって必要とする巻戻し力がまちまちである。例えば、前出の自閉式ドアにおいても、それぞれのドアの重さや閉まる力によって、必要とするばねユニットの巻戻し力がまちまちになる。

そのため、ばねユニットは、取り付け対象に応じて巻戻し力を調整する機構を必要とする。なお、巻戻し力は、ばねの引出し力でもあるので、この明細書ではまとめていう場合は、ばねの「出力」または「引張り力」または「ばね荷重」ということにする。特に力の方向を区別する場合は、「引出し力」または「巻戻し力」または「引込み力」ということにする。また、ばねの強さを指す場合は、「ばね定数」または「ばね強さ」ということにする。

従来の一般的なばねユニットと一般的な出力調整機構を図１３と図１４に示す。

図１３は一般的なばねユニット５０の内部構造を示している。ばねユニット５０は、渦巻ばね５１を有している。渦巻ばね５１の内側端部は中心軸５２に固定されている。中心軸５２は後に説明するように出力調整機構の歯車と同期して回転するように保持されている。ハウジング５３は、図１３では内部が見えるように側壁を省略して示しているが、通常の状態では側壁を有し、渦巻ばね５１を内包している。

渦巻ばね５１の外側にはドラム５４が配設されている。ドラム５４は、渦巻ばね５１の中心軸５２と同心的に、ハウジング５３によって回転可能に支持されている。渦巻ばね５１の外側端部は、ドラム５４に接続されている。ドラム５４の外側には、紐５５が巻き付けられている。ドラム５４に巻き付けられた紐５５の内側端部は、ドラム５４の外周面の一部に固定されている。紐５５の外側端部は、係止部５６になっており、先端が係止ループ５７になっている。係止部５６は、渦巻ばね５１の引張り力を作用させようとする対象物に係止できる部分になっている。係止ループ５７は対象物の突出部等に掛けるためのループになっている。

ハウジング５３は、壁等にねじ止めするためのブラケット５８を有している。符号５９は、ねじ止めするためにドライバーを差し込むための窪みを示している。ハウジング５３はさらにブラケット５８と異なる面でねじ止めするためのブラケット６０を有している。また、ハウジング５３は紐５５を引き出すための引出孔６１を有している。引出孔６１は紐５５を引き出す時や巻き取る時の紐５５のガイドになっている。

このような構造により、ばねユニット５０は、紐５５を引き出すと、ドラム５４が回転し、これに対して中心軸５２は後に説明するように出力調整機構の歯車と回転が同期され、使用時には回転不能になっているため、渦巻ばね５１が巻き締められ、紐５５を巻き戻そうとする力が生じる。この力を利用して自閉式ドア等に閉じる動作を生じさせるのである。

図１４は、一般的なばねユニット５０の出力調整機構を示している。この出力調整機構は、ガンギ車のようなアジャスタ６２とストッパー６４を有している。アジャスタ６２は前出の渦巻ばね５１の中心軸５２と回転が同期するように中心軸５２に固定されている。アジャスタ６２の歯６３は、ラチェット式に傾斜している。

アジャスタ６２の歯６３と係合するためのストッパー６４が設けられている。ストッパー６４の端部には歯６３と係合する係合歯６５が設けられている。ストッパー６４は、ビス６６を緩めると、ビス６６を中心に揺動することができるようになっている。

この構造により、以下のように出力調整をすることができる。紐５５の引出し力を大きくしたい場合は、ビス６６を緩めて、図１４において中心軸５２を見る方向で中心軸５２を反時計回りに回転させる。このとき、ストッパー６４は揺動することにより、アジャスタ６２が回転可能になっている。アジャスタ６２を中心軸５２に関して反時計回りに回転させると、ばねユニット５０の内部の渦巻ばね５１は巻き締められることになる。これによって渦巻ばね５１の出力が増大する。所望の出力になったところで、ストッパー６４の係合歯６５をアジャスタ６２の歯６３と係合させる。これにより、渦巻ばね５１は巻きが固定され、紐５５を引き出すときの力が一定になる。しかる後に、ストッパー６４が外れることを防止するためにビス６６を締め付けて固定する。

ばねユニット５０の出力を小さくするときは、上記と逆の操作をすることで、実現することができる。

特開平７−２６９６２０号公報

しかし、従来のばねユニットでは、出力調整機構としてばねユニット本体に取り付けるアジャスタとストッパーが必要であった。

アジャスタとストッパーは、ガンギ車のような形状を有しており、形状が複雑であった。アジャスタとストッパーはそれぞれ、非対称の複雑な形状を有しており、かつ、組み合わせるため、製造工程が煩雑であった。また、固定用のビスも合わせて部品点数も増加する問題があった。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、部品点数が少なく、製造が容易な出力調整器具とばねユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る出力調整器具は、
ばねユニットから引き出された紐を巻き付けるドラムを有するドラム部と、
前記ドラム部を回転可能に支持する本体部と、
前記ドラムを回転しない状態に保持する保持機構と、
前記本体部を係止する係止部と、を有することを特徴とする。

前記ドラム部は、前記ドラムの中心軸と軸を共通する突出軸を有し、
前記突出軸の長手方向の少なくとも一部は多角形横断面部分を有し、
前記本体部は前記突出軸を挿入できる開孔を有し、前記開孔の長手方向の少なくとも一部は前記突出軸の多角形横断面部分と嵌合する多角形開口部分を有し、
前記保持機構は、
前記ドラム部を前記開孔に向かって押し込むことによって前記突出軸の多角形横断面部分と、前記開孔の多角形開口部分がずれて前記ドラム部が回転可能になり、前記押し込む力を取り除くと前記突出軸の多角形横断面部分と前記開孔の多角形開口部分が嵌合して前記ドラム部が回転不能になるように構成されていてもよい。

前記ドラムは少なくとも一つの端部につば部を有し、
前記つば部は、その外周部に少なくとも一つの係合凹部を有し、
前記保持機構は、
前記係合凹部と弾発的に係合する係合突起を有し、
前記係合凹部と前記係合突起が係合することにより、前記ドラム部を回転不能に保持するように構成されていてもよい。

前記係合突起は、前記本体部から延設された係合片の端部に設けられていてもよい。

前記ドラム部は前記本体部に対して接近および離開が可能なように支持されており、
前記ドラムは一端部はつば部を有し、
前記つば部は、内側面に第一ラチェット歯部を有し、
前記本体部は前記第一ラチェット歯部と係合する第二ラチェット歯部を有し、
前記保持機構は、
前記第一ラチェット歯部と前記第二ラチェット歯部が離開することで回転可能になり、前記第一ラチェット歯部と前記第二ラチェット歯部が接近して係合することにより、前記ドラム部を回転不能に保持するように構成されていてもよい。

前記ドラム部を前記本体部に接近するように付勢する付勢手段を有していてもよい。

前記本体部は、前記紐と係合するスリットを有する係合部を有していてもよい。

前記本体部は、前記ドラムに巻き付けられる前記紐の通過する軌道をガイドするガイド部を有していてもよい。

前記係止部は前記本体部の一端部に設けられ、
前記ガイド部または前記係合部は、前記ドラム部を挟んで前記係止部の反対側の前記本体部の他端部に設けられていてもよい。

また、本発明の他の態様に係るばねユニットは、
渦巻ばねと、前記渦巻ばねの中心軸を回転不能に支持するハウジングと、を有し、
前記渦巻ばねを収容し前記中心軸回りを回転可能なドラムの外側、又は前記渦巻ばねの外側端部が、上記のいずれかの出力調整器具に巻き付けられる前記紐に接続されていることを特徴とする。

前記ばねの引張り力が所定範囲内で使用されるように、前記紐が前記出力調整器具によって引き出されて保持されてもよい。

前記ばねの引張り力は単調増加であって、前記ばねの引張り力が所定の出力範囲内になるように、前記紐が前記出力調整器具によって引き出されて保持されてもよい。

前記ばねの引張り力が段階的に増加するものであって、前記ばねの引張り力が所定段階の一定の出力になるように、前記紐が前記出力調整器具によって引き出されて保持されてもよい。

前記ばねの引張り力がほぼ一定であって、前記ばねが所定のストローク範囲内でほぼ一定の引張り力で使用されるように、前記紐が前記出力調整器具によって引き出されて保持されてもよい。

また、本発明のさらに他の態様に係る出力調整方法は、
ばねユニットに収容された渦巻ばねの引張り力が所望の範囲内になるように、該ばねユニットから引き出された紐を、ドラムに巻き付ける工程と、
前記ドラムを回転しない状態に保持する工程と、
前記ドラムと前記ばねユニットの一方を、ばねの引張り力を作用させる移動側の対象物に取り付け、前記ドラムと前記ばねユニットの他方を、ばねの引張り力を作用させる固定側の対象物に取り付ける工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、製造が簡単で、部品点数も少ないばねユニットと出力調整器具を提供することができる。

本発明の第一実施形態によるばねユニットと出力調整器具の使用状態を示した斜視図である。 本発明の第一実施形態によるばねユニットと出力調整器具の使用状態を異なる角度から見た斜視図である。 本発明の第一実施形態による出力調整器具の斜視図である。 本発明の第一実施形態による出力調整器具を分解して示した斜視図である。 本発明の第一実施形態による出力調整器具を底面方向から見た斜視図である。 本発明の第二実施形態による出力調整器具の斜視図である。 本発明の第二実施形態による出力調整器具の構成部分を分解して示した斜視図である。 本発明の第三実施形態による出力調整器具の斜視図である。 本発明の第三実施形態による出力調整器具の構成部分を分解して示した斜視図である。 出力が単調増加で勾配がついているばねのストロークと出力の関係を示したグラフである。 複数のストローク範囲内でそれぞれ一定の出力になるばねのストロークと出力の関係を示したグラフである。 全ストロークで一定の出力になるばねのストロークと出力の関係を示したグラフである。 従来の一般的なばねユニットを示した斜視図である。 従来の一般的なばねユニットの出力調整機構を示した斜視図である。

以下に本発明の実施形態の例を、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の第一の実施形態による出力調整器具１とばねユニット２の使用状態を示している。図２は、この第一実施形態による出力調整器具１とばねユニット２の使用状態を異なる角度から見た斜視図である。図２では理解容易のためハウジング３の一部を省略して示しているが、通常の使用状態では、ハウジング３は渦巻ばねを内包している。以下、図１と図２を併せて参照して説明する。

ばねユニット２は、箱形のハウジング３を有している。図２に示すように、ハウジング３の内部には、渦巻ばねを収容するドラム（香箱）４０が内蔵されている。渦巻ばねの内側端部は中心軸４に固定されている。ドラム４０は、渦巻ばねの中心軸４と同心的に、ハウジング３によって回転可能に支持されている。渦巻ばねの外側端部は、ドラム４０に接続されている。中心軸４は、端部が横断面多角形（六角形）の形状を有し、ハウジング３の多角形開口部に嵌合している。これにより、中心軸４はハウジング３によって回転不能に支持されている。

ハウジング３は、ばねの引張り力を作用させる対象物にねじ止めするためのブラケット５を有している。符号６は、ねじ止めするためにドライバーを差し込むための窪みを示している。符号７は渦巻ばねを収容しているドラム４０の外側の一部に接続している紐を示している。紐７は、ドラム４０の外側に巻き付けられる。符号８は、紐７を引き出すための引出孔を示している。引出孔８は紐７を引き出す時や巻き取る時のガイド孔になっている。なお、紐７は、太さや呼び方によらず、柔軟で細長形状で引張り力を伝達できるものであればよく、ワイヤーやチェーンや索や縄やロープを含む。また、本実施形態では、紐７をドラム４０の外側の一部に接続しているが、渦巻ばねの端部に紐が直接取り付けてある態様や、渦巻ばねを引き出してドラム部９に直接巻き付けることも本発明の範疇内である。

出力調整器具１は、紐７を巻き付けるドラム部９と、本体部１０と、係合端壁１１とを有している。

ドラム部９は、円筒形のドラム１２を有している。ドラム１２の両端部にはつば部１３とつば部１４が設けられている。

本体部１０は、ドラム部９を含めて出力調整器具１の各構成部品を支持するためのものである。本体部１０は、本実施形態では概略矩形の板状部材からなり、一部中空にすることができる。

係合端壁１１は、紐７を係合したり、ガイドしたりするための壁状部分であって、本体部１０の一端部に立設されている。係合端壁１１には、複数のスリット１５，１６が刻設されている。このうち、スリット１５は、ドラム１２に巻き付けられる紐７の通過する軌道をガイドするガイド部（必要に応じてスリット１５に代えてガイド部１５ということもある）になっている。スリット１６は、後に説明するように、紐７の膨出頭部と係合する係合部（必要に応じてスリット１６に代えて係合部１６ということもある）になっている。この係合部１６を使用する時は、ドラム部９を使用しなくても良い。

ドラム部９に関して係合端壁１１の反対側の本体部１０の端部は係止部１７になっている。係止部１７は、ばねユニット２のばねの引張り力を作用させる対象物に出力調整器具１を係止する部分である。係止部１７は、複数（９つ）の係止孔１８を有している。係止孔１８は、ばねの引張り力を作用させる対象物、例えば壁や鴨居やドアに設けられた突起やフック等に掛けられるようになっている。また、係止孔１８を通してビスや釘によって出力調整器具１を固定しても良い。

出力調整器具１とばねユニット２は、一方はばねの引張り力を作用させる移動側対象物に取り付け、他方はばねの引張り力を作用させる固定側対象物に取り付ける。これにより、移動側対象物が移動した時に、固定側対象物を支点に、出力調整器具１とばねユニット２を介して移動側対象物にばねの引張り力を作用させることができる。

上述したように出力調整器具１とばねユニット２を移動側及び固定側の対象物に取り付けるため、係止部１７は本体部１０の一端部に設けられ、ガイド部１５または係合部１６は、ドラム部９を挟んで係止部１７の反対側の本体部１０の他端部に設けられているのが好ましい。

図３と図４は、出力調整器具１を拡大して示した斜視図である。このうち、図３はドラム部９と本体部１０を組み立てた状態を示しており、図４はドラム部９と本体部１０を分解した状態を示している。図３と図４を併せて参照し、ドラム部９の詳細の構造について以下に説明する。なお、図４のドラム部９は、図３のドラム部９に対して時計回りに９０度回転した状態を示している。

ドラム部９のドラム１２とつば部１３には、紐７の端部固定用のスリット１９が設けられている。スリット１９は、つば部１３とドラム１２に渡って設けられている。つば部１３に設けられたスリット１９の先端は拡大しており、図４に示した紐７の端部の膨出頭部２２を通すことができるようになっている。ドラム１２に設けられたスリット１９は、狭くなっており、紐７の膨出頭部２２と係合することができるようになっている。使用時には、図４の状態から、紐７の先端部と膨出頭部２２をスリット１９に挿入し、ドラム１２の任意の位置で紐７の先端部を固定することができる。

図４に示すように、ドラム部９は、ドラム１２の中心軸と軸を共通する突出軸２３を有している。突出軸２３は、つば部１４の下方に突出している。突出軸２３とつば部１４とドラム１２に渡って、切り割り２０が設けられている。切り割り２０は、ドラム１２の中心軸を含むように、所定の幅の切込みになっている。これにより、切り割り２０の両側部分が弾発的に互いに近づくことができるようになっている。特に、突出軸２３の先端部（下端部）では、切り割り２０の両側部分が大きく互いに近づくことができるようになっている。

ドラム部９の上端面には、ドライバー等を差し込んで回す凹部２１が設けられている。後に説明するように、凹部２１はばねユニット２の出力を調整する際に使用される。凹部２１はドライバー等を差し込んで回せれば足り、その形状は限定されない。

突出軸２３の長さ方向の一部には、多角形横断面部分２４が設けられている。多角形横断面部分２４の設置場所は限定されないが、本実施形態では、突出軸２３の下端部に設けられている。また、本実施形態では、突出軸２３は概略円柱状の形状を有し、多角形横断面部分２４は膨出して設けられているが、適宜変更することができる。また、本実施形態では、多角形横断面部分２４は、横断面六角形の形状を有しているが、横断面形状は六角形に限られない。

本体部１０には、突出軸２３を挿入することができる開孔２５が設けられている。

ここで、図５を参照して開孔２５を説明する。図５は、本体部１０を図４より下方から見た出力調整器具１の斜視図を示している。

図５に示すように、開孔２５は、その長手方向の少なくとも一部に、突出軸２３の多角形横断面部分２４と嵌合する多角形開口部分２６を有している。本実施形態では、多角形開口部分２６は、開孔２５の下端部に設けられているが、設置場所は限定されない。また、多角形開口部分２６は、多角形横断面部分２４と嵌合すれば足り、その形状は限定されない。多角形横断面部分２４と多角形開口部分２６とが嵌合する構造により、通常の使用時（下記の出力調整を行う時以外の時）には、ドラム部９を回転しない状態に保持する保持機構を構成している。

出力調整器具１の出力調整機構は、突出軸２３と多角形横断面部分２４と、開孔２５と多角形開口部分２６を有している。出力調整機構は以下のようにしてばねユニット２の出力を調整することができる。

まず組み立て状態では、突出軸２３は開孔２５の内部に挿入された状態になっている。紐７の端部はスリット１９に挿入され、該端部がドラム１２に固定されているものとする。また、突出軸２３の多角形横断面部分２４は拡開して、開孔２５の多角形開口部分２６と嵌合している。

出力を調整しようとするときは、ドライバー等を凹部２１に挿入して、力強く回すことによって、突出軸２３の切り割り２０の距離が縮み、多角形横断面部分２４と、開孔２５の多角形開口部分２６がずれてドラム部９が回転可能になる。そこで、ドラム部９を所定の角度だけ回転させて、所望のばね出力になるように調整することができる。出力を調整した後はドラム部９を回すのを止めると、突出軸２３の先端部が弾発的に戻り、多角形横断面部分２４と開孔２５の多角形開口部分２６が嵌合して回転不能になる。

なお、上記の通り、ドライバー等による強い力ではドラム部９を回転させることができるが、通常の使用時の紐７による引っ張り力では、ドラム部９が回転しない程度に、突出軸２３は所定の硬さを備えている。

上述したように出力を調整すると、紐７がドラム部９に巻き付けられた状態でドラム部９が回転不能に固定され、ばねユニット２の渦巻ばねの引張り力が所望の範囲内に維持される。そこで、ドラム部９とばねユニット２の一方を、ばねの引張り力を作用させる移動側の対象物に取り付け、ドラム部９とばねユニット２の他方を、ばねの引張り力を作用させる固定側の対象物に取り付けるようにする。これにより、移動側の対象物が移動すると、紐７が引き出され、固定側の対象物を支点に移動側の対象物にばねの引張り力が作用する。

次に、図６と図７を用いて、本発明の第二の実施形態の出力調整器具１ａについて説明する。なお、同一部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図６は出力調整器具１ａを組み立て状態を示している。図７は、出力調整器具１ａを組み立て状態を異なる角度から見た斜視図（図７（ｃ））と、出力調整器具１ａの各構成部分を分解して異なる角度から見た斜視図（図７（ａ），（ｂ），（ｄ））を示している。以下の説明では、図６と図７を併せて参照する。

本実施形態の出力調整器具１ａは、ドラム部９ａと、ドラム部９ａを支持する本体部１０ａと、後に説明する出力調整機構を有している。

ドラム部９ａは、概略円筒形のドラム１２ａと、ドラム１２ａの両端部に設けられたつば部１３ａとつば部１４ａを有している。つば部１３ａの一部には、図示しない紐と係合させる係合孔２７が設けられている。また、ドラム部９ａは、その中心軸と同心的に設けられた貫通孔２８を有している。貫通孔２８は、第一の実施形態の凹部２１と同一の作用を奏するものであって、出力を調整する時にドラム部９ａを回転させるものである。貫通孔２８の多角形横断面形状は、貫通孔２８の一部に設けられていれば良い。貫通孔２８の多角形横断面形状は六角形に限られない。つば部１３ａとつば部１４ａの周縁部には係合凹部２９が設けられている。

本体部１０ａは、図７（ａ）に明らかに示すように、ドラム部９ａを回転可能に支持する支持軸３６ａを有している。支持軸３６ａの先端部には切り割りが設けられているため、支持軸３６ａの先端部の切り割りの両側部分が弾発的に互いに近づくことができる。このため、支持軸３６ａをドラム部９ａの貫通孔２８に挿入すると、支持軸３６ａの先端部に設けられた段部が貫通孔２８の内部の段部と係合する。

本体部１０ａは、ドラム部９ａの外周面の一部を囲む周壁部３０を有している。周壁部３０は、ドラム部９ａのボビンの外周面の一部を囲み、紐等を内部に収納する役割を果たしている。

本体部１０ａは、図７（ａ）に特に明らかに示すように、本体部１０ａから延設された係合片３１を有している。係合片３１はドラム部９ａの両側に設けられている。係合片３１の先端部には、係合凹部２９と弾発的に係合する係合突起３２を有している。

係合片３１と係合凹部２９とが係合する構造により、通常の使用時（下記の出力調整を行う時以外の時）には、ドラム部９ａを回転しない状態に保持する保持機構を構成している。

本実施形態の出力調整機構は以下の通りである。

本実施形態の出力調整機構は、回転可能なドラム部９ａと、ドラム部９ａのつば部１３ａ，１４ａに設けられた係合凹部２９と、係合凹部２９と係合する係合突起３２とを有している。

出力を調整しようとするときは、六角レンチ等を貫通孔２８の六角形の横断面部分に挿入し、ドラム部９ａを回転させる。ドラム部９ａの回転により、図示しないばねユニットの紐がドラム１２ａに巻き付けられる。このとき、係合突起３２が係合凹部２９と弾発的に係脱し、ドラム部９ａを一定の角度で回転させては停止させることができる。紐をドラム１２ａに一定の長さ巻き付けることにより、図示しないばねユニットから紐を引き出す力が所望の大きさに調整される。六角レンチ等を貫通孔２８から抜き去っても、係合凹部２９と係合突起３２の係合によって紐に一定の引張り力を生じた状態を維持することができる。出力を調整した後の出力調整器具１ａの使用法は第一の実施形態と同じである。

なお、係合突起３２は、係合凹部２９と弾発的に係脱することができれば足り、例えば本体部１０ａに設けたスナップピンのようなものでもよく、この場合は本体部１０ａから延設された係合片３１を省略することができる。

第二の実施形態による出力調整器具１ａによれば、ばねユニットのばねの引張り力を段階的に調整することができる。

図８と図９は、本発明の第三の実施形態による出力調整器具１ｂを示している。

図８は、出力調整器具１ｂを組み立てた状態を示している。図９（ａ）と図９（ｂ）は、出力調整器具１ｂを組み立て状態を異なる角度から見た斜視図を示している。図９（ｃ）と図９（ｄ）はそれぞれ出力調整器具１ｂの本体部１０ｂとドラム部９ｂの斜視図を示している。以下の説明では図８と図９を併せて参照する。

第三の実施形態による出力調整器具１ｂは、ドラム部９ｂと、ドラム部９ｂを回転可能に支持する本体部１０ｂと、後に説明する出力調整機構を有している。

ドラム部９ｂは、図９（ｄ）に明らかに示すように、概略円筒形のドラム１２ｂ、つば部１３ｂとつば部１４ｂを有している。つば部１３ｂは、内側面に第一ラチェット歯部３３を有している。

ドラム部９ｂは、その中心軸に沿って貫通孔３４を有している。貫通孔３４は、ドラム部９ｂを回転可能に支持するための孔になっている。また、ドラム部９ｂは、つば部１３ｂの一部に図示しない紐と係合させる係合孔２７ｂを有している。

本体部１０ｂは、コンパクトな形状を有している。すなわち、本体部１０ｂは、ドラム部９ｂと平面視で同一形状の円形部分と、コンパクトな舌片状の係止部１７ｂを有している。係止部１７ｂは、出力調整器具１ｂを壁やドア等に係止させる係止孔１８ｂを有している。

本体部１０ｂには、引込み孔４１が設けられている。この引込み孔４１は、図９（ａ），（ｂ）に明らかに示すように、組み立て状態では、紐を引き込むためのガイド部になっている。

図９（ｃ）に明らかに示すように、本体部１０ｂは、ドラム部９ｂを回転可能に支持する支持軸３６ｂを有している。支持軸３６ｂの先端部には切り割りが設けられている。これにより、支持軸３６ｂの先端部の切り割りの両側部分は弾発的に互いに近づくことができるようになっている。支持軸３６ｂの先端部にはテーパー部と段部４４が設けられている。段部４４は、図９（ａ）に示すように貫通孔３４に設けられた段部４５と係合することができるようになっている。

図９（ｂ）に示すように、支持軸３６ｂが立設されている本体部１０ｂの底壁には、支持軸３６ｂの周辺の一部にスリット４２が設けられている。さらに、スリット４２の外側の本体部１０ｂの底壁には、同心円的にスリット４３が設けられている。スリット４２とスリット４３はドラム部９ｂの付勢手段を構成している。すなわち、通常の使用状態では、支持軸３６ｂの段部４４と本体部１０ｂの段部４５が係合している。ドラム部９ｂが本体部１０ｂから引き離されると、スリット４２とスリット４３の存在により、支持軸３６ｂがドラム部９ｂを元の位置に引き戻す。これにより、ドラム部９ｂを本体部１０ｂに近づけるように付勢することができる。

本体部１０ｂの円形部分の上面には、ドラム部９ｂの第一ラチェット歯部３３と咬合する第二ラチェット歯部３５が設けられている。第一ラチェット歯部３３と第二ラチェット歯部３５は、歯がラチェット式になっているため、相対的に一方向にしか回転しないようになっている。

このラチェット構造により、通常の使用時（下記の出力調整を行う時以外の時）には、ドラム部９ｂを回転しない状態に保持する保持機構を構成している。

上方から支持軸３６を見る方向で、ドラム部９ｂを反時計回りに回転させると、ドラム部９ｂと本体部１０ｂがラチェット歯の高さだけ離開して回転し、一つのラチェット歯を乗り越えると、付勢手段（スリット４２とスリット４３）によってドラム部９ｂと本体部１０ｂが接近し、第一ラチェット歯部３３と第二ラチェット歯部３５が係合し、反対方向への回転を止めることができる。

係合孔２７ｂに図示しない紐の端部を係合させ、ドラム部９ｂを回転させることにより、紐がドラム部９ｂのドラム１２ｂに巻き付けられ、図示しないばねユニットから紐を引き出す力が所望の大きさに調整される。ドラム部９ｂの反対方向への回転を阻止するため、紐に一定の引張り力が生じた状態を維持することができる。出力を調整した後の出力調整器具１ｂの使用法は第一の実施形態や第二の実施形態と同じである。なお、ドラム部９ｂに対する付勢手段は、スリット４２とスリット４３に限られず、別個に設けたばねによって構成してもよい。

次に、本発明によるばねユニットと出力調整器具の作用について以下に説明する。

上述したことから明らかなように、本発明によれば、ばねの引張り力が所定範囲内で使用されるように、ばねの外側端部が出力調整器具によって予め引き出されて保持されるようにすることができる。

図１０は、出力が単調増加で勾配がついているばねのストロークと出力の関係を示している。このようなばねを有するばねユニットに対して、出力調整器具によって、ばねの外側端部を引き出して保持することにより、ばねの出力範囲を選択することができる。図１０に示すような単調増加のばねに対して、使用領域と出力が対応し、複数の出力範囲のうちから、適当な出力範囲を選択して使用することができる。

図１１は、例えば定荷重ばねのように、複数のストローク範囲内でそれぞれ一定の出力になるばねのストロークと出力の関係を示している。このようなばねを有するばねユニットに対して、出力調整器具によって、ばねの外側端部を引き出して保持することにより、所望の一定の出力で該ばねを使用することができる。

図１２は、例えば定荷重ばねのように、全ストロークでほぼ一定の出力になるばねのストロークと出力の関係を示している。このようなばねを有するばねユニットに対して、出力調整器具によって、ばねの外側端部を引き出して保持することにより、所望のストローク範囲内で該ばねを使用することができる。この例では、使用するストローク範囲を切り替えることにより、それぞれのストローク範囲におけるばねの寿命（伸縮の回数）まで使用することができ、長寿命のばねとして使用することができる。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態の例に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

１、１ａ、１ｂ：出力調整器具
２、５０：ばねユニット
３、５３：ハウジング
４、５２：中心軸
５、５８、６０：ブラケット
６、５９：窪み
７、５５：紐
８、６１：引出孔
９、９ａ、９ｂ：ドラム部
１０、１０ａ、１０ｂ：本体部
１１：係合端壁
１２、５４、１２ａ、１２ｂ：ドラム
１３、１４、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ：つば部
１５：ガイド部
１５、１６、１９、４２、４３：スリット
１６：係合部
１７、５６、１７ｂ：係止部
１８、１８ｂ：係止孔
２０：切り割り
２１：凹部
２２：膨出頭部
２３：突出軸
２４：多角形横断面部分
２５：開孔
２６：多角形開口部分
２７、２７ｂ：係合孔
２８、３４：貫通孔
２９：係合凹部
３０：周壁部
３１：係合片
３２：係合突起
３３：第一ラチェット歯部
３５：第二ラチェット歯部
４０：ドラム（香箱）
５１：渦巻ばね
４１：引込み孔
４４、４５：段部
５７：係止ループ
６２：アジャスタ
６３：歯
６４：ストッパー
６５：係合歯
６６：ビス
３６ａ、３６ｂ：支持軸

Claims (15)

1. ばねユニットから引き出された紐を巻き付けるドラムを有するドラム部と、
   前記ドラム部を回転可能に支持する本体部と、
   前記ドラムを回転しない状態に保持する保持機構と、
   前記本体部を係止する係止部と、を有することを特徴とする出力調整器具。
2. 請求項１に記載の出力調整器具であって、
   前記ドラム部は、前記ドラムの中心軸と軸を共通する突出軸を有し、
   前記突出軸の長手方向の少なくとも一部は多角形横断面部分を有し、
   前記本体部は前記突出軸を挿入できる開孔を有し、前記開孔の長手方向の少なくとも一部は前記突出軸の多角形横断面部分と嵌合する多角形開口部分を有し、
   前記保持機構は、
   前記ドラム部を前記開孔に向かって押し込むことによって前記突出軸の多角形横断面部分と、前記開孔の多角形開口部分がずれて前記ドラム部が回転可能になり、前記押し込む力を取り除くと前記突出軸の多角形横断面部分と前記開孔の多角形開口部分が嵌合して前記ドラム部が回転不能になるように構成されていることを特徴とする出力調整器具。
3. 請求項１に記載の出力調整器具であって、
   前記ドラムは少なくとも一つの端部につば部を有し、
   前記つば部は、その外周部に少なくとも一つの係合凹部を有し、
   前記保持機構は、
   前記係合凹部と弾発的に係合する係合突起を有し、
   前記係合凹部と前記係合突起が係合することにより、前記ドラム部を回転不能に保持するように構成されていることを特徴とする出力調整器具。
4. 請求項３に記載の出力調整器具であって、
   前記係合突起は、前記本体部から延設された係合片の端部に設けられていることを特徴とする出力調整器具。
5. 請求項１に記載の出力調整器具であって、
   前記ドラム部は前記本体部に対して接近および離開が可能なように支持されており、
   前記ドラムは一端部はつば部を有し、
   前記つば部は、内側面に第一ラチェット歯部を有し、
   前記本体部は前記第一ラチェット歯部と係合する第二ラチェット歯部を有し、
   前記保持機構は、
   前記第一ラチェット歯部と前記第二ラチェット歯部が離開することで回転可能になり、前記第一ラチェット歯部と前記第二ラチェット歯部が接近して係合することにより、前記ドラム部を回転不能に保持するように構成されていることを特徴とする出力調整器具。
6. 請求項５に記載の出力調整器具であって、
   前記ドラム部を前記本体部に接近するように付勢する付勢手段を有していることを特徴とする出力調整器具。
7. 請求項１に記載の出力調整器具であって、
   前記本体部は、前記紐と係合するスリットを有する係合部を有していることを特徴とする出力調整器具。
8. 請求項１に記載の出力調整器具であって、
   前記本体部は、前記ドラムに巻き付けられる前記紐の通過する軌道をガイドするガイド部を有していることを特徴とする出力調整器具。
9. 請求項８に記載の出力調整器具であって、
   前記係止部は前記本体部の一端部に設けられ、
   前記ガイド部は、前記ドラム部を挟んで前記係止部の反対側の前記本体部の他端部に設けられていることを特徴とする出力調整器具。
10. 渦巻ばねと、前記渦巻ばねの中心軸を回転不能に支持するハウジングと、を有し、
    前記渦巻ばねを収容し前記中心軸回りを回転可能なドラムの外側、又は前記渦巻ばねの外側端部が、請求項１〜９のいずれか一項に記載の出力調整器具に巻き付けられる前記紐に接続されていることを特徴とするばねユニット。
11. 請求項１０に記載のばねユニットであって、
    前記ばねの引張り力が所定範囲内で使用されるように、前記紐が前記出力調整器具によって引き出されて保持されることを特徴とするばねユニット。
12. 請求項１０に記載のばねユニットであって、
    前記ばねの引張り力は単調増加であって、前記ばねの引張り力が所定の出力範囲内になるように、前記紐が前記出力調整器具によって引き出されて保持されることを特徴とするばねユニット。
13. 請求項１０に記載のばねユニットであって、
    前記ばねの引張り力が段階的に増加するものであって、前記ばねの引張り力が所定段階の一定の出力になるように、前記紐が前記出力調整器具によって引き出されて保持されることを特徴とするばねユニット。
14. 請求項１０に記載のばねユニットであって、
    前記ばねの引張り力がほぼ一定であって、前記ばねが所定のストローク範囲内でほぼ一定の引張り力で使用されるように、前記紐が前記出力調整器具によって引き出されて保持されることを特徴とするばねユニット。
15. ばねユニットに収容された渦巻ばねの引張り力が所望の範囲内になるように、該ばねユニットから引き出された紐を、ドラムに巻き付ける工程と、
    前記ドラムを回転しない状態に保持する工程と、
    前記ドラムと前記ばねユニットの一方を、ばねの引張り力を作用させる移動側の対象物に取り付け、前記ドラムと前記ばねユニットの他方を、ばねの引張り力を作用させる固定側の対象物に取り付ける工程とを有する出力調整方法。

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