JP4610472B2 - 巻き締まり力を利用したバネ装置 - Google Patents
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Description
従来のゼンマイ装置の構造例を図4に示す。
渦巻きバネ111をケース113に内装してあり、渦巻きバネの内側端部111aを軸部112に固定し、外側端部111bをケース側に固定してある。
図4(a)はコード類又はベルト類20を巻き取った状態を示し、図4(b)はベルト類を引出した状態を示す。
ベルト類をsの方向に引き出すとベルト類は軸部シャフト等に巻装してあり、軸部112はw0の方向に回転し、図4(b)に示すように渦巻きバネを軸部側に巻き取るように回転し、ベルト類から手を放すと、バネが広がる方向に回転力が発生し、ベルト類が巻き取られる構造になっていた。
従って、ベルト類が巻き取られた(a)の状態でも巻き取り余力を残しておく必要があるため、軸部を予巻きし、かつベルト類にストッパー21等を取り付けて渦巻きバネが自然開放しないようにしなければならなかった。
特開昭63−180737号に開示する渦巻きバネにおいても巻き締めて使用するものである。
ここで、渦巻きバネに巻き締まり力を付与してあるとは、長尺の帯状板材を巻き締まるように渦巻き状にバネ加工したものであり、自然状態で巻き締まるようになっていることをいう。
よって、本発明に係るバネ装置は渦巻きバネを巻き広げ側で使用する点に特徴があり、渦巻きバネの巻き締まり力を回転駆動力として活用するものである点でコード類又はベルト類の巻き取り装置等として広く利用できる。
請求項2記載の発明は、渦巻きバネの内側端部を固定する軸部外径を請求項1とは逆に、自由状態の巻き締まり内径よりも小さくしたものである。
請求項1記載の発明のように、軸部外径を渦巻きバネの自由状態の巻き締まり内径より大きくして、その内側に挿入固定すると巻き戻し初期から安定したトルクが得られるが、逆にベルト類を巻き取り終了時にもトルクが働いていることになり、ベルト類を最後まで力強く巻き取るのには効果的であっても、ベルト類を最後にはゆっくり巻き取るソフト感が得られない。
そこで、請求項2記載の発明は、内側軸部の外径を渦巻きバネの自由状態の内径よりも小さくし、渦巻きバネの巻き締まり終了時には、軸部に付加される巻き締まり方向のトルクが生じないようにすることで、ベルト類の巻取り終了時にソフト感を付与することができる。
また渦巻きバネを広がり側で使用することにより安定したトルクが得られる。
また、請求項2記載の発明のように、内側の軸部外径をバネの自由状態の内径より小さくした場合には、渦巻きバネの巻き締まり終了時には軸部に回転方向の「アソビ」が生じ、ゆっくりと巻き締まる。
本発明にて使用する渦巻きバネ11は図1(c)に示すように自由状態で巻き締まるように加工してある。
渦巻きバネの内側の内径d0に対して図1(a)に示すようにd0よりも外径d1の方が大きい軸部12を挿入して渦巻きバネの内側端部11aを軸部の取付部12aに連結固定してある。
渦巻きバネ11はケース13に内装してあるとともに、渦巻きバネの外側端部11bをケース側の連結部13aに連結固定してあり、軸部とケースとは相互に同軸回転可能になっている。
図1(b)に示すように例えば軸部12側に図1では紙面の奥側にシャフト等を連結してベルト類20を巻装してある場合に、ケース13が回転しないように固定してあり、ベルト類20をsの方向に引き出すと、軸部12はwの方向に回転し、渦巻きバネが図1(b)に示すように渦がほぐれる方向に巻き広がる。
すると軸部12にfwで示すように巻き締まる方向に復元力が発生する。
軸部12には引き出し始めから復元力が発生するのでベルト類に巻き取りストッパー等が不要である。
なお軸部12とケース13は相対的に回転する方向に復元力が発生するのでベルト類は軸部側とケース側のどちら側に巻装してもよい。
また、巻き広がり初期から安定した復元力が発生するので回転力を必要とするゼンマイ駆動源としても各種利用できる。
この場合には、図3に示した渦巻きバネの自由状態の内側端部内径D0よりも外径D1が小さい軸部12に固定した例である。
このようにすると、図2(a)に示すように、バネの巻き締まり状態では軸部に巻き締まり方向の回転力は付加されていない。
図2(b)のようにベルト類20を引き出すと、軸部がw1の方向に回転し、渦巻きバネ11は巻き広がる。
次に、ベルト類20から手を離すと、巻き締まる方向の復元力fwでベルト類が巻き戻される。
ベルト類20の巻き取り終了時には、図2(c)に示すように、軸部に左右の回転方向w2に「アソビ」が生じているのでゆっくりと巻き取られる。
よって、ベルト類の巻き取り終了時にソフト感が必要とするかまたは渦巻きバネの巻き広がり初期から安定したトルクが必要かによって図1と図2との構造を選択使用することができる。
11 渦巻きバネ
12 軸部
13 ケース
20 ベルト類
Claims (2)
- 渦巻きバネと、軸部と、渦巻きバネを内装したケースとを備え、
渦巻きバネは、自由状態では巻き締まるように巻き締まり力を付与してあり、
渦巻きバネの内側端部は、軸部に固定する前の自由状態の巻き締まり内側の内径よりも大きい外径の軸部を挿入固定することで、当該渦巻きバネが開く方向に予備的な荷重を付与してあり、
渦巻きバネの外側端部は、当該渦巻きバネが巻き広がり可能にケースに固定してあり、
軸部とケースとは相互に同軸回転可能で、軸部側またはケース側を渦巻きバネが巻き広がるように回転させると渦巻きバネが巻き締まる方向に復元力が発生する
ことを特徴とするバネ装置。 - 渦巻きバネと、軸部と、渦巻きバネを内装したケースとを備え、
渦巻きバネは、自由状態では巻き締まるように巻き締まり力を付与してあり、
渦巻きバネの内側端部は、軸部に固定する前の自由状態の巻き締まり内側の内径よりも小さい外径の軸部に固定することで、当該渦巻きバネの巻き締まり終了時に軸部の回転方向のアソビを付与してあり、
渦巻きバネの外側端部は、当該渦巻きバネが巻き広がり可能にケースに固定してあり、
軸部とケースとは相互に同軸回転可能で、軸部側またはケース側を渦巻きバネが巻き広がるように回転させると渦巻きバネが巻き締まる方向に復元力が発生する
ことを特徴とするバネ装置。
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JP2005326712A JP4610472B2 (ja) | 2005-09-01 | 2005-11-10 | 巻き締まり力を利用したバネ装置 |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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JP2005326712A Active JP4610472B2 (ja) | 2005-09-01 | 2005-11-10 | 巻き締まり力を利用したバネ装置 |
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