JP5758952B2

JP5758952B2 - Spring device

Info

Publication number: JP5758952B2
Application number: JP2013117820A
Authority: JP
Inventors: 楊　泰和; 泰和楊
Original assignee: 楊　泰和; 泰和楊
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2027-12-11
Also published as: JP2013167362A

Description

この発明は、間欠的、不安定または低い駆動力によってエネルギーを蓄積し、トリガによってエネルギーを解放するスプリング装置に関する。 The present invention relates to a spring device that accumulates energy by intermittent, unstable or low driving force and releases energy by a trigger.

従来、例えば、手で回す発電機又は足で踏む発電機等の人力による回転、移動、又はスウィングを行う駆動装置、例えば、小型風力発電機又はポンプ等の風力で駆動する装置、又はランダム運動エネルギーで発電する装置、又は振動で発電する装置、又はつりあい車、動くブロックで駆動する装置が知られている。 Conventionally, for example, a driving device that rotates, moves, or swings by human power such as a generator that is turned by hand or a generator that steps on a foot, for example, a small wind generator or a device that is driven by wind power such as a pump, or random kinetic energy There are known devices that generate electric power in a vehicle, devices that generate electric power by vibration, or devices that are driven by a balance wheel or a moving block.

例えば、セイコー社製造のつりあい車で駆動する装置においては、そのランダム運動エネルギーを利用して、加速ギアを通して直接発電機を駆動することで、電気エネルギー記憶装置(Electric Storage Device)に充電し、電気エネルギー記憶装置の電気エネルギーでクオーツ時計のムーブメントの機電動力システムを駆動している。 For example, in a device driven by a balance car manufactured by Seiko, the generator is directly driven through the acceleration gear using the random kinetic energy to charge the electric energy storage device (Electric Storage Device). The electric energy system of the quartz watch movement is driven by the electrical energy stored in the energy storage device.

しかしながら、かかる従来の装置では次のような問題点がある。即ち、従来人力による駆動、又は不連続のランダム駆動、又は回転速度が低く、又は不安定のランダム運動エネルギーを使う駆動は、有効に負荷を駆動できない。例えば、人力で駆動する発電機は均等な速度で駆動するのが難しいし、それにより出力した電圧は速度が不安定なので脈動を呈することになり、又は、その回転速度が低い場合、その発電電圧が不足になる。足で踏む発電機もこの欠点がある。 However, such a conventional apparatus has the following problems. In other words, conventional driving by human power, discontinuous random driving, or driving using random kinetic energy with low or unstable rotational speed cannot drive the load effectively. For example, a generator driven by human power is difficult to drive at an equal speed, and the output voltage will cause pulsation because the speed is unstable, or if the rotational speed is low, the generated voltage Becomes insufficient. The dynamo that steps on the foot also has this drawback.

又、不平衡のつりあい車又は動くブロックを利用して、ランダムで駆動する場合も、その回転速度が不安定か低い。又、風力又は波で負荷を駆動する場合も同じ欠点がある。そのため、上述の運動エネルギーを利用して発電機を駆動する場合、回転速度が低く、又は不等速運動が形成され、その低速段の発電電圧が低すぎるため、発電の電圧も低すぎることになって有効に運用できないので、エネルギーの浪費になる。 Further, even when driving randomly using an unbalanced balancing wheel or moving block, the rotational speed is unstable or low. In addition, the same drawbacks exist when driving loads with wind or waves. Therefore, when the generator is driven using the above-mentioned kinetic energy, the rotational speed is low, or an inconstant speed motion is formed, and the generated voltage at the low-speed stage is too low. It becomes a waste of energy because it cannot be operated effectively.

例えば、充電する場合、発電の電圧が、既に電気エネルギーを持つが未飽和の状態の充放電可能な電気エネルギー記憶装置Electric Storage Device（ＥＳＤ）の電圧より低い場合、電気エネルギー記憶装置(Electric Storage Device)に充電することができないので、このような状態になる場合、つりあい車の運動エネルギーを浪費することになる。 For example, in the case of charging, when the voltage of power generation is lower than the voltage of an electric energy storage device (ESD) that can be charged / discharged that already has electric energy but is not saturated, the electric energy storage device (Electric Storage Device) ) Cannot be charged, so when this happens, the kinetic energy of the balancing car is wasted.

又は、電気エネルギーを駆動する発光素子の電圧が、発光素子の作動電圧、例えばＬＥＤの作動電圧に達していない場合、又は、機械変位位置を駆動して電気エネルギーを生じ、その生じた駆動力が機構の間にある静摩擦の問題を解決できない場合、その入力されたより弱いランダム運動エネルギーは無効のパワーになってエネルギーを損失することになる。 Alternatively, when the voltage of the light emitting element that drives electric energy does not reach the operating voltage of the light emitting element, for example, the LED operating voltage, or the mechanical displacement position is driven to generate electric energy, and the generated driving force is If the static friction problem between the mechanisms cannot be solved, the input weaker random kinetic energy will become ineffective power and lose energy.

この発明の主要な目的は、間欠的に入力される運動エネルギーを浪費することなく蓄積し、トリガによってエネルギーを解放するスプリング装置を提供するものである。 A main object of the present invention is to provide a spring device that accumulates kinetic energy input intermittently without wasting it and releases the energy by a trigger.

この発明は不連続の間欠的な運動エネルギー、又は回転速度が低い運動エネルギー、又は不安定のランダムな運動エネルギーを、必要に応じて伝動装置を通して、運動エネルギーを蓄積し、設定値までエネルギーを蓄積する時、エネルギー解放で制御する装置を駆動することで、スプリングによるトリガで、エネルギーを解放し、より大きいパワーを出力するか、より高い回転速度で負荷を駆動するものである。 This invention stores discontinuous intermittent kinetic energy, low kinetic energy, or unstable random kinetic energy through a transmission device as necessary, and stores energy up to a set value. When this is done, the device controlled by the energy release is driven to release the energy by a spring trigger and output a larger power or drive the load at a higher rotational speed.

即ち、請求項１記載の発明は、エネルギーを蓄積し、トリガによってエネルギーを解放するスプリング装置であって、間欠的、不安定または低い駆動力が入力されて運動エネルギーを生じせしめる入力機構（１０１）と、入力機構（１０１）からの運動エネルギーを機械エネルギーとして蓄積するスプリング（１０３）と、入力機構（１０１）からスプリング（１０３）への方向にのみ運動エネルギーを伝達する単方向伝動機構と、スプリング（１０３）からの機械エネルギーが解放されたときに該機械エネルギーによって駆動される負荷装置（１０５）と、常時は、スプリング（１０３）からの負荷装置（１０５）へのエネルギーの伝達を阻止し、スプリング（１０３）に蓄積したエネルギーが設定値になると、エネルギーの伝達を許容するクラッチ装置（１０４）と、を備え、前記クラッチ装置（１０４）は、静摩擦係数値が動摩擦係数値より大きい摩擦式クラッチ装置で構成され、かつ前記負荷装置（１０５）は、充放電装置を備えた時計であることを特徴とする。 That is, the invention according to claim 1 is a spring device for accumulating energy and releasing the energy by a trigger, wherein the input mechanism (101) generates kinetic energy by inputting intermittent, unstable or low driving force. A spring (103) that accumulates kinetic energy from the input mechanism (101) as mechanical energy, a unidirectional transmission mechanism that transmits kinetic energy only in the direction from the input mechanism (101) to the spring (103), and a spring A load device (105) driven by the mechanical energy when the mechanical energy from (103) is released, and normally prevents transmission of energy from the spring (103) to the load device (105); When the energy stored in the spring (103) reaches the set value, the transmission of energy is allowed. A clutch device (104), wherein the clutch device (104) includes a static friction coefficient is constituted by a dynamic friction coefficient value is greater than the friction clutch device and said load device (105) is provided with a rechargeable device It is a watch .

請求項２記載の発明は、請求項１記載の前記クラッチ装置（１０４）が、前記スプリング（１０３）の出力端及び出力伝動装置（１０２’）を介して前記負荷装置（１０５）の入力端に連結される第１作用端と、非駆動部（１０６）に連結される第２作用端とを有し、スプリング（１０３）に蓄積したエネルギーが設定値になると、前記第１作用端は前記第２作用端に対して相対運動可能となり、スプリング（１０３）に蓄積したエネルギーが設定値以下であると前記第１作用端は前記第２作用端と相対運動不能となることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, the clutch device according to claim 1, wherein (104), the input end of the spring output terminal and an output gearing (103) (102 ') said load device via the (105) When the energy accumulated in the spring (103) reaches a set value, the first action end is connected to the first action end and the second action end connected to the non-driving unit (106). The first action end is incapable of relative movement with respect to the second action end when the relative action is possible with respect to the two action ends and the energy accumulated in the spring (103) is equal to or less than a set value.

請求項３記載の発明は、請求項１記載の前記クラッチ装置（１０４）が、前記負荷装置（１０５）の駆動部に連結される第１作用端と、非駆動部（１０６）に連結される第２作用端とを有し、スプリング（１０３）に蓄積したエネルギーが設定値になると、前記第１作用端は前記第２作用端に対して相対運動可能となり、スプリング（１０３）に蓄積したエネルギーが設定値以下であると前記第１作用端は前記第２作用端と相対運動不能となることを特徴とする。 According to a third aspect of the invention, the clutch device according to claim 1, wherein (104) comprises a first working end connected to the drive portion of the load device (105), are coupled to the non-driver (106) When the energy accumulated in the spring (103) reaches a set value, the first action end can move relative to the second action end, and the energy accumulated in the spring (103). If is less than or equal to a set value, the first working end is incapable of relative movement with the second working end.

請求項４記載の発明は、請求項１記載の前記クラッチ装置（１０４）が、前記負荷装置（１０５）の入力端及び出力伝動装置（１０２’）を介して前記スプリング（１０３）の出力端に連結される第１作用端と、非駆動部（１０６）に連結される第２作用端とを有し、スプリング（１０３）に蓄積したエネルギーが設定値になると、前記第１作用端は前記第２作用端に対して相対運動可能となり、スプリング（１０３）に蓄積したエネルギーが設定値以下であると前記第１作用端は前記第２作用端と相対運動不能となることを特徴とする。 Fourth aspect of the present invention, the clutch device according to claim 1, wherein (104) to said load device input and output transmission device (102 ') the output end of the spring (103) via the (105) When the energy accumulated in the spring (103) reaches a set value, the first action end is connected to the first action end and the second action end connected to the non-driving unit (106). The first action end is incapable of relative movement with respect to the second action end when the relative action is possible with respect to the two action ends and the energy accumulated in the spring (103) is equal to or less than a set value.

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の前記単方向伝動機構が、不可逆性の伝動機構であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the unidirectional transmission mechanism according to any one of claims 1 to 4 is an irreversible transmission mechanism.

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の前記入力機構（１０１）とスプリング（１０３）との間に伝動装置（１０２）が設けられ、該伝動装置（１０２）は、スプリング（１０３）に蓄積されるエネルギーが低いと、速い速度でスプリング（１０３）に機械エネルギーを蓄積し、スプリング（１０３）に蓄積されるエネルギーが高くなると、遅い速度でスプリング（１０３）に機械エネルギーを蓄積することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, a transmission device (102) is provided between the input mechanism (101) and the spring (103) according to any one of the first to fifth aspects, and the transmission device (102 ) Accumulates mechanical energy in the spring (103) at a high speed when the energy accumulated in the spring (103) is low, and spring (103) at a slow speed when the energy accumulated in the spring (103) increases. It is characterized by storing mechanical energy.

請求項７記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の前記入力機構（１０１）とスプリング（１０３）との間に伝動装置（１０２）が設けられ、該伝動装置（１０２）は、入力機構（１０１）からの運動を減速してスプリング（１０３）に伝達することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, a transmission device (102) is provided between the input mechanism (101) and the spring (103) according to any one of the first to fifth aspects, and the transmission device (102 ) Is characterized in that the motion from the input mechanism (101) is decelerated and transmitted to the spring (103).

請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の前記スプリング（１０３）と負荷装置（１０５）との間に出力伝動装置（１０２’）が設けられ、該出力伝動装置（１０２’）は、入力機構（１０１）からの運動を加速してスプリング（１０３）に伝達することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, an output transmission device (102 ') is provided between the spring (103) and the load device (105) according to any one of the first to seventh aspects, and the output transmission is provided. The device (102 ′) is characterized in that the motion from the input mechanism (101) is accelerated and transmitted to the spring (103).

請求項９記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の前記スプリング（１０３）と負荷装置（１０５）との間に出力伝動装置（１０２’）が設けられ、該出力伝動装置（１０２’）は、入力機構（１０１）からの運動を減速してスプリング（１０３）に伝達することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, an output transmission device (102 ′) is provided between the spring (103) and the load device (105) according to any one of the first to seventh aspects, and the output transmission is provided. The device (102 ′) is characterized in that the movement from the input mechanism (101) is decelerated and transmitted to the spring (103).

本発明によれば、人力による駆動又はその他ランダム間欠運動エネルギーによっても、スプリングを駆動して徐々に締めることでエネルギーを蓄積し、設定値までエネルギーを蓄積し、エネルギー解放で制御する装置を駆動することで、スプリングによるトリガで、エネルギーを解放して負荷を駆動することができるので、運動エネルギーの浪費を節約することができる。 According to the present invention, even when driven by human power or other random intermittent kinetic energy, energy is accumulated by driving and gradually tightening a spring, energy is accumulated up to a set value, and a device that controls by energy release is driven. Thus, since the load can be driven by releasing the energy by the trigger by the spring, the waste of kinetic energy can be saved.

本発明による第１実施例に係るスプリング装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the spring apparatus which concerns on 1st Example by this invention. 本発明による第２実施例に係るスプリング装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the spring apparatus which concerns on 2nd Example by this invention. 本発明による第３実施例に係るスプリング装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the spring apparatus which concerns on 3rd Example by this invention. 本発明による第４実施例に係るスプリング装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the spring apparatus which concerns on 4th Example by this invention. スプリングのエネルギー蓄積値及び減速比の操作関係を表す説明用グラフである。It is an explanatory graph showing the operational relationship between the energy accumulation value of the spring and the reduction ratio.

間欠的にエネルギーを蓄積し、トリガによってエネルギーを解放するスプリング装置であって、それは人力による駆動又はその他ランダム間欠運動エネルギーによる、スプリングを駆動して徐々に締めることでエネルギーを蓄積し、設定値までエネルギーを蓄積する場合、エネルギー開放で制御する装置を駆動することで、スプリングによるトリガで、エネルギーを開放して負荷を駆動することができる。その主要な構成は下記の通りである。 It is a spring device that intermittently accumulates energy and releases energy by a trigger, which accumulates energy by driving the spring and gradually tightening it by human drive or other random intermittent kinetic energy, up to the set value When accumulating energy, by driving a device that controls by releasing energy, the load can be driven by releasing energy by a trigger by a spring. Its main configuration is as follows.

入力機構１０１：回転軸、回転ギア又はハンドル又はその他回転駆動、往復移動、スウィング、又は振動などを行えることで、人力による駆動、機械力による駆動、又は電磁力、電気エネルギーモーターによる駆動、又はランダム運動エネルギーによる駆動、又は自然力による単方向又は双方向で駆動することを受けてから生じた単方向変位駆動の運動エネルギーを含むのである。 Input mechanism 101: Rotating shaft, rotating gear or handle or other rotational drive, reciprocating movement, swing, vibration, etc., can be driven by human power, mechanical power, electromagnetic power, electric energy motor, or random It includes the kinetic energy of the unidirectional displacement drive generated after receiving the drive by kinetic energy or the unidirectional or bidirectional drive by natural force.

エネルギー蓄積伝動装置１０２：各種の加速、又は減速、又は等速、又は運動形態を変換する回転又は線状伝動装置(例えば、各種の伝動ギアセット又はギアシステム又はコネクティングロッド)を含む。この装置によって、入力機構１０１の運動エネルギーを伝送して、スプリング１０３を駆動するものである。この装置は必要によって、設置するかどうかを選ぶことができる。 Energy storage gear 102: includes various acceleration or deceleration, or constant speed, or rotating or linear gears that change motion patterns (eg, various gear sets or gear systems or connecting rods). By this device, the kinetic energy of the input mechanism 101 is transmitted and the spring 103 is driven. You can choose whether or not to install this device.

出力伝動装置１０２’：各種の加速、又は減速、又は等速、又は運動形態を変換する回転又は線状伝動装置(例えば、各種の伝動ギアセット又はギアシステム又はコネクティングロッド)を含む。この装置によって、入力スプリング１０３の運動エネルギーを伝送して、負荷１０５を駆動するものである。この装置は必要によって、設置するかどうかを選ぶことができる。 Output transmission 102 ': includes various acceleration or deceleration, or constant speed, or rotating or linear transmissions (eg, various transmission gear sets or gear systems or connecting rods) that change motion patterns. By this device, the kinetic energy of the input spring 103 is transmitted and the load 105 is driven. You can choose whether or not to install this device.

スプリング１０３：入力機構１０１からの機械エネルギーを蓄積するスプリング装置である。そのスプリング装置は渦状、らせん状、シート状又はその他形状を呈する機械エネルギーを蓄積できるスプリング装置で構成されるのである。 Spring 103: a spring device that accumulates mechanical energy from the input mechanism 101. The spring device is composed of a spring device that can store mechanical energy in a spiral, spiral, sheet or other shape.

エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４：制限トルクを固定又は設定、又は調整することで、スライド又は離脱機能を形成するクラッチ装置で構成され、又、静摩擦係数値は動摩擦係数値より大きい摩擦式クラッチ装置で構成され、又、電磁力又は流体力で制限トルク機能を制御する機械クラッチ装置で構成される。 Clutch device 104 controlled by energy release: a clutch device that forms a slide or disengagement function by fixing, setting, or adjusting a limit torque, and a friction type clutch device having a static friction coefficient value larger than a dynamic friction coefficient value And a mechanical clutch device that controls the limiting torque function by electromagnetic force or fluid force.

エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４の構成にエネルギー蓄積及びエネルギー解放機能としての駆動部、及び駆動部と相互作用を行う非駆動部を含み、更に、固定に便利とするため、その非駆動部をケースに設置することで、共同にケースの非駆動部１０６を構成することができる。 The configuration of the clutch device 104 controlled by energy release includes a drive unit as an energy storage and energy release function, and a non-drive unit that interacts with the drive unit. By installing in the case, the non-drive part 106 of the case can be configured jointly.

負荷装置１０５：各種のスプリング１０３で駆動する回転式又は線状駆動の負荷を含む。特に、直接又は増速か減速の出力伝動装置１０２’を通して、ポンプを駆動することで、流体を動かし、又はファンを駆動し、又はその他機械性負荷を駆動する。又、直接又は増速、減速の出力伝動装置１０２’を通して発電機を駆動し、発電機の電気エネルギーによって、直接発電出力を行うことで負荷を駆動する。又は、発電の電気エネルギーより充放電装置へ充電してから、充放電装置の電気エネルギーより、時計又は懐中時計の中に電気エネルギーで駆動するクオーツ製のムーブメント、又はその他電気エネルギーで駆動する時計のムーブメント、又は携帯式通信、又はネット会議、又はインフォメーション、又はビデオ、オーディオの放送、録画装置、又はカメラ、又はビデオカメラ、又は発光装置等の負荷に電気エネルギーを供給するものである。 Load device 105: includes a rotary or linear drive load driven by various springs 103. In particular, driving the pump, either directly or through the speed increasing or decelerating output transmission 102 ', moves the fluid or drives the fan or drives other mechanical loads. Further, the generator is driven through the output transmission device 102 ′ directly or at a speed increasing / decreasing speed, and the load is driven by directly generating the power output by the electric energy of the generator. Or, a watch movement or a pocket watch that is driven by electric energy from the electric energy of the power generation and then charged into the charging / discharging device from the electric energy of the charging / discharging device, or other timepieces driven by electric energy. It is intended to supply electric energy to a load such as a movement, a portable communication, a net conference, an information, a video, an audio broadcast, a recording device, a camera, a video camera, or a light emitting device.

単方向伝動装置１０７：単方向駆動としての爪車機構、又はその他単方向伝動装置で構成され、それをスプリング１０３の入力端とケースの非駆動部１０６の間に設ける。上述のスプリング１０３入力端は、入力機構１０１がエネルギー蓄積伝動装置１０２を通してからスプリング１０３の入力端までの間でのいずれかの回転パーツを指すのである。 Unidirectional transmission device 107: It is constituted by a claw mechanism as a unidirectional drive, or other unidirectional transmission device, which is provided between the input end of the spring 103 and the non-driving part 106 of the case. The input end of the spring 103 described above indicates any rotating part between the input mechanism 101 passing through the energy storage transmission device 102 and the input end of the spring 103.

主には、不連続の運動エネルギー、又は回転速度が低い運動エネルギー、又は不安定のランダム運動エネルギーを伝動装置に通して、徐々にスプリングを締めることで、運動エネルギーを蓄積し、設定値までエネルギーを蓄積する時、エネルギー解放で制御する装置を駆動することで、スプリングによるトリガで、エネルギーを解放し、運動エネルギーを出力して、運動エネルギーの解放は負荷側と平衡を呈する状態までに負荷を駆動する。更に、この動作を繰り返し行うので、この発明による、分散の運動エネルギーをスプリングに累積してから、より高いパワーを出力し、より高い回転速度で負荷を駆動することができる。 Mainly, discontinuous kinetic energy, kinetic energy with low rotation speed, or unstable random kinetic energy is passed through the transmission device, and the spring is gradually tightened to accumulate kinetic energy. When accumulating energy, drive the device controlled by energy release, release the energy with the trigger by the spring, output the kinetic energy, the release of the kinetic energy will load the load until it is in equilibrium with the load side To drive. Furthermore, since this operation is repeated, the kinetic energy of dispersion according to the present invention is accumulated in the spring, and then higher power is output and the load can be driven at a higher rotational speed.

エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４の設置方式は下記のような方式を使って
も良い。即ち、エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４の二つの相互作用端での一つをスプリング１０３の出力端に連結し、及び出力伝動装置１０２’を通して、負荷装置１０５の出力端に連結する。又、その他の一端をケースの非駆動部１０６に連結するので、スプリング１０３を受ける弾力がすでに限界値になる場合、そのエネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４が解放に転じることで、スプリング１０３に蓄積したエネルギーの出力が出力伝動装置１０２’を通して負荷装置１０５を駆動し、スプリング１０３の出力を停止する場合、エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４がクローズ状態に戻るのである。 The installation method of the clutch device 104 controlled by energy release may use the following method. That is, one of the two interaction ends of the clutch device 104 controlled by energy release is connected to the output end of the spring 103, and is connected to the output end of the load device 105 through the output transmission device 102 '. In addition, since the other end is connected to the non-drive portion 106 of the case, when the elastic force received by the spring 103 has already reached the limit value, the clutch device 104 controlled by releasing the energy starts to be released and accumulated in the spring 103. When the output of the energy drives the load device 105 through the output transmission device 102 ′ and stops the output of the spring 103, the clutch device 104 controlled by releasing the energy returns to the closed state.

エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４の設置方式は下記のような方式を使っても良い。即ち、エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４の二つの相互作用端を負荷装置１０５の駆動部及びケースの非駆動部１０６の間に設置するので、スプリング１０３を受ける弾力がすでに限界値になる場合、そのエネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４が解放に転じることで、負荷装置１０５がスプリング１０３に駆動され、スプリング１０３の出力を停止する場合、エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４がクローズ状態に戻るのである。 The installation method of the clutch device 104 controlled by energy release may use the following method. That is, since the two interaction ends of the clutch device 104 controlled by energy release are installed between the drive unit of the load device 105 and the non-drive unit 106 of the case, if the elasticity that receives the spring 103 is already at the limit value, When the clutch device 104 controlled by the energy release starts to release, when the load device 105 is driven by the spring 103 and the output of the spring 103 is stopped, the clutch device 104 controlled by the energy release returns to the closed state. .

エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４の設置方式は下記のような方式を使っても良い。即ち、エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４の二つの相互作用端での一端を負荷装置１０５の駆動部の連結機構に連結してから、出力伝動装置１０２’を通してスプリング１０３に連結する。その他の一端をケースの非駆動部１０６に設置するので、スプリング１０３を受ける弾力がすでに限界値になる場合、そのエネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４が解放に転じることで、スプリング１０３に蓄積したエネルギーを出力して負荷装置１０５を駆動し、スプリング１０３の出力を停止する場合、エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４がクローズ状態に戻るのである。 The installation method of the clutch device 104 controlled by energy release may use the following method. That is, one end at the two interaction ends of the clutch device 104 controlled by energy release is connected to the connecting mechanism of the drive unit of the load device 105, and then connected to the spring 103 through the output transmission device 102 '. Since the other end is installed in the non-drive portion 106 of the case, when the elasticity received by the spring 103 has already reached the limit value, the clutch device 104 controlled by releasing the energy starts to release, and the energy accumulated in the spring 103 When the load device 105 is driven and the output of the spring 103 is stopped, the clutch device 104 controlled by energy release returns to the closed state.

エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４の設置方式は下記のような方式を使っても良い。即ち、静摩擦係数値と動摩擦係数値を持つ負荷装置１０５をダンパーとして、スプリング１０３の入力端をエネルギー蓄積伝動装置１０２の入力端に連結することで、入力機構１０１でエネルギーを蓄積して駆動することを受け、スプリング１０３の出力端が負荷装置１０５を駆動し、エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４を使用するかどうかを選ぶことができる。使用しないことを選ぶ場合、負荷装置１０５自体の静摩擦値が動摩擦値より大きいので、エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４のダンパー変化機能を持つので、スプリング１０３の累積トルクが静摩擦の限界値になる場合、負荷装置１０５が停止する静摩擦状態から駆動する動摩擦状態に転じて、スプリング１０３が運動エネルギーを解放して負荷を駆動し、スプリング１０３の運動エネルギーが負荷の動摩擦値と平衡を呈する場合、負荷が停止する静摩擦状態に戻る。 The installation method of the clutch device 104 controlled by energy release may use the following method. That is, the load mechanism 105 having a static friction coefficient value and a dynamic friction coefficient value is used as a damper, and the input end of the spring 103 is connected to the input end of the energy storage transmission device 102 so that energy is stored by the input mechanism 101 and driven. In response, the output end of the spring 103 drives the load device 105, and it is possible to select whether or not to use the clutch device 104 controlled by energy release. When choosing not to use, since the static friction value of the load device 105 itself is larger than the dynamic friction value, it has a damper changing function of the clutch device 104 controlled by energy release, so that the cumulative torque of the spring 103 becomes the limit value of static friction When the load device 105 switches from a static friction state where the load device 105 stops to a dynamic friction state where the load device 105 is driven, the spring 103 releases the kinetic energy to drive the load, and when the kinetic energy of the spring 103 exhibits equilibrium with the dynamic friction value of the load, Return to the static friction state to stop.

エネルギー蓄積伝動装置１０２自体が不可逆の機能を持ち、又は不可逆の機能を持つ伝動装置(例えば不可逆伝動のウォーム、ウォームギヤーセット)を追加設置する場合、上述のスプリング１０３の入力端及びケースの非駆動部１０６の間にある単方向伝動装置１０７を省略して設置しなくても良い。 When the energy storage transmission device 102 itself has an irreversible function, or when a transmission device having an irreversible function (for example, an irreversible transmission worm or worm gear set) is additionally installed, the input end of the spring 103 and the case are not driven. The unidirectional transmission device 107 between the parts 106 may be omitted and not installed.

エネルギー蓄積伝動装置１０２はトルクによる速度比の特性を変える伝動装置で構成されでも良い。このトルクによる変化する変速比を持つ伝動装置は、スプリング１０３に蓄積されるエネルギーがより低い場合、入力機構１０１がトルクによる速度比の特性を変えるエネルギー蓄積伝動装置１０２を通して、トルクが小さく、速度が早い状態でプリング１０３を締めることができるし、スプリング１０３に蓄積されるエネルギーが増えることによって、徐々に変速比が変化するので、入力機構１０１がトルクによる速度比の特性を変えるエネルギー蓄積伝動装置１０２を通して、トルクが大きく、速度が遅い状態でスプリング１０３を締めることができる。 The energy storage transmission device 102 may be configured by a transmission device that changes the characteristics of the speed ratio by torque. When the energy stored in the spring 103 is lower, the transmission device having the transmission gear ratio that changes due to the torque has a smaller torque and a lower speed through the energy storage transmission device 102 in which the input mechanism 101 changes the characteristics of the speed ratio due to the torque. Since the pulling 103 can be fastened in an early state and the energy stored in the spring 103 is increased, the gear ratio is gradually changed, so that the input mechanism 101 changes the characteristics of the speed ratio by torque. The spring 103 can be tightened in a state where the torque is large and the speed is low.

特に、減速形態を持つ入力のエネルギー蓄積伝動装置１０２を選んで設置することで、入力する場合、微小な運動エネルギーだけで、スプリング１０３を締めてエネルギーを蓄積することができる。 In particular, when an input energy storage transmission device 102 having a deceleration mode is selected and installed, the energy can be stored by tightening the spring 103 with only a small amount of kinetic energy.

特に、加速形態を持つ出力伝動装置１０２’を選んで設置することで、出力する場合、発電機又はポンプ又はファン又はその他負荷の回転速度をアップさせることができる。 In particular, by selecting and installing the output transmission device 102 ′ having an acceleration form, when outputting, the rotational speed of the generator, pump, fan, or other load can be increased.

特に、減速形態を持つ出力伝動装置１０２’を選んで設置することで、出力する場合、トルクが大きく、速度が遅い状態で出力することで、負荷を駆動することができる。 In particular, when the output transmission device 102 ′ having a deceleration mode is selected and installed, the load can be driven by outputting in a state where the torque is large and the speed is low.

特に、減速形態を持つ入力のエネルギー蓄積伝動装置１０２を選んで設置することで、入力する場合、微小な運動エネルギーだけで、スプリング１０３を締めてエネルギーを蓄積することができ、及び、加速形態を持つ出力伝動装置１０２’を選んで設置することで、出力する場合、発電機又はポンプ又はファン又はその他負荷の回転速度をアップさせることができる。 In particular, by selecting and installing an input energy storage transmission device 102 having a deceleration mode, when inputting, energy can be stored by tightening the spring 103 with only a small amount of kinetic energy, and an acceleration mode By selecting and installing the output transmission device 102 ′, it is possible to increase the rotational speed of the generator, pump, fan, or other load when outputting.

特に、減速形態を持つ入力のエネルギー蓄積伝動装置１０２を選んで設置することで、入力する場合、微小な運動エネルギーだけで、スプリング１０３を締めてエネルギーを蓄積することができ、及び、減速形態を持つ出力伝動装置１０２’を選んで設置することで、出力する場合、トルクが大きく、速度が遅い状態で出力することで、負荷を駆動することができる。 In particular, when an input energy storage transmission device 102 having a deceleration mode is selected and installed, when inputting, energy can be stored by tightening the spring 103 with only a small amount of kinetic energy. By selecting and installing the output transmission device 102 ′, the load can be driven by outputting in a state where the torque is large and the speed is low.

図１は、本発明による第１実施例に係るスプリング装置の構成を表すブロック図である。その主要な構成は、駆動力が入力されて運動エネルギーを生じせしめる入力機構１０１、入力機構１０１に生じた運動エネルギーを伝達するエネルギー蓄積伝動装置１０２、エネルギー蓄積伝動装置１０２によって伝動された運動エネルギーを機械エネルギーとして蓄積するスプリング１０３、スプリング１０３で蓄積された機械エネルギーが伝達されて負荷を駆動する出力伝動装置１０２’、クラッチ装置１０４、負荷装置１０５及び単方向伝動装置１０７から構成される。各構成要素の詳細は下記の通りである。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a spring device according to a first embodiment of the present invention. The main components are an input mechanism 101 that generates kinetic energy when a driving force is input, an energy storage transmission device 102 that transmits kinetic energy generated in the input mechanism 101, and kinetic energy transmitted by the energy storage transmission device 102. A spring 103 that accumulates as mechanical energy, an output transmission device 102 ′ that transmits the mechanical energy accumulated by the spring 103 and drives a load, a clutch device 104, a load device 105, and a unidirectional transmission device 107. Details of each component are as follows.

入力機構１０１は、回転軸、回転ギア、ハンドル又はその他で構成され、回転運動、往復移動、スウィング、又は振動などの運動を行う運動部材を備える。これによって、運動部材は、人力による駆動、機械力による駆動、又は電磁力、電気エネルギーモーターによる駆動、又はランダムな運動エネルギーによる駆動、又は自然力による単方向又は双方向の駆動を受けて運動し、運動エネルギーを発生する。この運動エネルギーは、単方向変位運動の運動エネルギーを含む。 The input mechanism 101 includes a rotating shaft, a rotating gear, a handle, or the like, and includes a motion member that performs a motion such as a rotational motion, a reciprocating motion, a swing, or a vibration. Thereby, the moving member moves by receiving driving by human power, driving by mechanical force, driving by electromagnetic force, driving by electric energy motor, driving by random kinetic energy, or driving in one direction or bidirectional by natural force, Generate kinetic energy. This kinetic energy includes the kinetic energy of unidirectional displacement motion.

エネルギー蓄積伝動装置１０２は、各種の加速若しくは減速をして又は等速に運動を伝達し、場合によって運動形態を変換して運動を伝達する回転式又はリニア式（線状）伝動装置(例えば、各種の伝動ギアセット又はギアシステム又はコネクティングロッド)を含む。この装置によって、入力機構１０１の運動エネルギーを伝送して、スプリング１０３を駆動するものである。この装置は必要によって、設置するかどうかを選ぶことができ、省略可能である。 The energy storage transmission device 102 is a rotary or linear (linear) transmission device (for example, a device that performs various accelerations or decelerations or transmits motion at a constant speed, and in some cases converts motion form to transmit motion (for example, Various transmission gear sets or gear systems or connecting rods). By this device, the kinetic energy of the input mechanism 101 is transmitted and the spring 103 is driven. This device can be selected according to necessity and can be omitted.

出力伝動装置１０２’ は、各種の加速若しくは減速をして又は等速に運動を伝達し、場合によって運動形態を変換して運動を伝達する回転式又はリニア式（線状）伝動装置(例えば、各種の伝動ギアセット又はギアシステム又はコネクティングロッド)を含む。この装置によって、入力スプリング１０３の運動エネルギーを伝達して、負荷１０５を駆動するものである。この装置は必要によって、設置するかどうかを選ぶことができ、省略可能である。 The output transmission device 102 ′ is a rotary or linear (linear) transmission device (for example, a transmission device that performs various accelerations or decelerations or transmits a motion at a constant speed, and in some cases changes a motion form to transmit the motion. Various transmission gear sets or gear systems or connecting rods). By this device, the kinetic energy of the input spring 103 is transmitted and the load 105 is driven. This device can be selected according to necessity and can be omitted.

スプリング１０３は、入力機構１０１からの機械エネルギーを蓄積するスプリングである。スプリング１０３は渦状、らせん状、シート状又はその他形状を呈する機械エネルギーを蓄積できるスプリングで構成される。 The spring 103 is a spring that accumulates mechanical energy from the input mechanism 101. The spring 103 is a spring that can store mechanical energy in a spiral, spiral, sheet, or other shape.

クラッチ装置１０４は、エネルギー解放で制御するクラッチ装置で、制限トルクを固定、設定、又は調整することで、スライド又は離脱機能を形成するクラッチ装置で構成される。例えば、静摩擦係数値が動摩擦係数値より大きい摩擦式クラッチ装置や、又は、電磁力又は流体力で制限トルク機能を制御する機械クラッチ装置で構成される。クラッチ装置１０４は、常時は、前記スプリング１０３からの負荷装置１０５へのエネルギーの伝達を阻止し、前記トリガによってエネルギーの伝達を許容する。 The clutch device 104 is a clutch device that is controlled by energy release, and is configured by a clutch device that forms a slide or disengagement function by fixing, setting, or adjusting a limit torque. For example, it is configured by a friction clutch device having a static friction coefficient value larger than a dynamic friction coefficient value, or a mechanical clutch device that controls a limit torque function by electromagnetic force or fluid force. The clutch device 104 normally prevents the transmission of energy from the spring 103 to the load device 105, and allows the transmission of energy by the trigger.

エネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４は、その構成に、エネルギー蓄積及びエネルギー解放機能としての駆動部、駆動部と相互作用を行う非駆動部及びそれぞれの作用端を含み、更に、固定に便利とするため、その非駆動部をケース等の非駆動部１０６に設置することができる。 The clutch device 104 controlled by energy release includes in its configuration a drive unit as an energy storage and energy release function, a non-drive unit that interacts with the drive unit, and respective operation ends, and is further convenient for fixing. Therefore, the non-driving part can be installed in the non-driving part 106 such as a case.

図１の例では、クラッチ装置１０４の二つの相互作用端の一端をスプリング１０３の出力端に連結し、且つ出力伝動装置１０２’を通して負荷装置１０５の入力端に連結し、その他の一端をケース等の非駆動部１０６に連結する。これにより、クラッチ装置１０４がスプリング１０３を受ける弾力がすでに限界値になる場合、そのエネルギー解放で制御するクラッチ装置１０４が解放に転じることで、スプリング１０３に蓄積したエネルギーが出力されて、出力伝動装置１０２’を通して負荷装置１０５を駆動する。スプリング１０３の出力を停止する場合、クラッチ装置１０４がクローズ状態（即ち、伝達阻止状態）に戻る。 In the example of FIG. 1, one end of the two interaction ends of the clutch device 104 is connected to the output end of the spring 103 and connected to the input end of the load device 105 through the output transmission device 102 ′, and the other end is connected to the case or the like. The non-driving unit 106 is connected. Thereby, when the elasticity with which the clutch device 104 receives the spring 103 reaches a limit value, the energy stored in the spring 103 is output by the clutch device 104 controlled by releasing the energy being released, and the output transmission device The load device 105 is driven through 102 '. When stopping the output of the spring 103, the clutch device 104 returns to the closed state (that is, the transmission blocking state).

負荷装置１０５は、各種のスプリング１０３で駆動される回転式又はリニア式（線状）駆動の負荷であり、出力伝動装置１０２’と連結される入力端と、駆動部とを備える。この負荷装置１０５は、例えば、直接に、又は増速か減速をする出力伝動装置１０２’を通して、駆動されるポンプとすることで、該ポンプにより流体を動かし、又はファンを駆動し、又はその他機械性負荷を駆動するものとすることができる。又は、直接に、又は増速か減速をする出力伝動装置１０２’を通して駆動される発電機とすることで、発電機の電気エネルギーによって、直接発電出力を行うことで負荷を駆動するものとすることができる。又は、発電の電気エネルギーより充放電装置へ充電してから、充放電装置の電気エネルギーより、時計又は懐中時計の中で電気エネルギーで駆動するクオーツ製のムーブメント若しくはその他電気エネルギーで駆動する時計のムーブメント、携帯式通信装置、ネット会議，インフォメーション，ビデオ若しくはオーディオの放送若しくは録画装置、カメラ、ビデオカメラ、又は発光装置等の負荷に電気エネルギーを供給するものとすることができる。 The load device 105 is a rotary or linear (linear) drive load driven by various springs 103, and includes an input end connected to the output transmission device 102 'and a drive unit. The load device 105 may be a pump driven, for example, directly or through an output transmission 102 ′ that increases or decreases speed, thereby moving fluid or driving a fan or other machine. It is possible to drive a sexual load. Or, it is assumed that the load is driven by directly generating the power output by the electric energy of the generator by using a generator driven directly or through the output transmission device 102 ′ that increases or decreases speed. Can do. Or the movement of a quartz watch that is driven by electrical energy in the watch or pocket watch from the electrical energy of the charge / discharge device after charging the charging / discharging device from the electrical energy of power generation or the movement of the watch driven by other electrical energy Electrical energy can be supplied to loads such as portable communication devices, network conferencing, information, video or audio broadcasting or recording devices, cameras, video cameras, or light emitting devices.

単方向伝動装置１０７は、単方向駆動としてのラチェット機構、又はその他単方向伝動装置で構成され、スプリング１０３の入力端とケース等の非駆動部１０６の間に設ける。上述のスプリング１０３の入力端とは、入力機構１０１からエネルギー蓄積伝動装置１０２を通してスプリング１０３までの間でのいずれかの部分（例えばいずれかの回転部分）を指すものとする。 The unidirectional transmission device 107 includes a ratchet mechanism as a unidirectional drive, or other unidirectional transmission device, and is provided between the input end of the spring 103 and a non-driving unit 106 such as a case. The input end of the spring 103 described above refers to any portion (for example, any rotating portion) from the input mechanism 101 to the spring 103 through the energy storage transmission device 102.

この単方向伝動装置１０７は、エネルギー蓄積伝動装置１０２自体に含めることもでき、エネルギー蓄積伝動装置１０２が不可逆の機能を持ち、又は不可逆の機能を持つ伝動装置(例えば不可逆伝動のウォーム、ウォームギヤーセット)を有している場合、上述の単方向伝動装置１０７を独立的に設置することは不要である。 The unidirectional transmission device 107 can also be included in the energy storage transmission device 102 itself. The energy storage transmission device 102 has an irreversible function or a transmission device having an irreversible function (for example, a worm or worm gear set for irreversible transmission). ), It is not necessary to install the above-described unidirectional transmission device 107 independently.

エネルギー蓄積の効率を向上するため、前述のエネルギー蓄積伝動装置１０２はトルクによる速度比の特性を変える伝動装置で構成されても良い。このトルクにより変化する変速比を持つ伝動装置は、スプリング１０３に蓄積されるエネルギーがより低い場合、入力機構１０１がトルクによる速度比の特性を変えるエネルギー蓄積伝動装置１０２を通して、トルクが小さく、速度が速い状態でスプリング１０３を締めることができ、スプリング１０３に蓄積されるエネルギーが増えることによって、徐々に変速比が変化するので、入力機構１０１がトルクによる速度比の特性を変えるエネルギー蓄積伝動装置１０２を通して、トルクが大きく、速度が遅い状態でスプリング１０３を締めることができる。 In order to improve the efficiency of energy storage, the above-described energy storage transmission device 102 may be configured by a transmission device that changes the characteristics of the speed ratio by torque. When the energy stored in the spring 103 is lower, the transmission device having a gear ratio that changes due to the torque has a smaller torque and a lower speed through the energy storage transmission device 102 in which the input mechanism 101 changes the speed ratio characteristics of the torque. Since the spring 103 can be fastened in a fast state and the energy stored in the spring 103 increases, the speed ratio gradually changes, so that the input mechanism 101 changes the speed ratio characteristics by torque through the energy storage transmission device 102. The spring 103 can be tightened with a large torque and a low speed.

図５は、スプリングのエネルギー蓄積値及び減速比の操作関係説明図である。図の中でのａはスプリング１０３のエネルギー蓄積値、ｂは入力機構１０１より回転速度を入力することで、スプリング１０３の入力端の回転速度を駆動する場合の減速比であり、このトルクによる速度比の特性を変える伝動装置は無段、有段変速機能を使っても良い。その操作方式は手動、又は自動変速比などの各種の従来の変速装置で構成されるものである。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the operational relationship between the stored energy value of the spring and the reduction ratio. In the figure, a is the energy accumulation value of the spring 103, and b is the reduction ratio when driving the rotational speed of the input end of the spring 103 by inputting the rotational speed from the input mechanism 101. The speed by this torque The transmission that changes the ratio characteristics may use a stepless speed change function. The operation method is constituted by various conventional transmissions such as manual or automatic transmission ratio.

このスプリング装置によれば、間欠的にエネルギーを蓄積し、トリガによってエネルギーを解放することができるので、人力による駆動又はその他ランダムな間欠運動エネルギーによってスプリングを駆動して徐々に締めることでエネルギーを蓄積し、出力設定値までエネルギーを蓄積する場合、クラッチ装置１０４が駆動されることで、スプリングのトリガでエネルギーを解放して負荷を駆動することができる。有効的に不連続運動エネルギー、又は回転速度が低い運動エネルギー、又は不安定なランダム運動エネルギーを累積し、再び出力の設定値まで達すると、エネルギー解放で制御する装置を駆動することで、スプリングのトリガによってエネルギーを解放して、大きいパワー、高い回転速度の出力を行うことができることで、エネルギーの浪費を防ぐことができる。 According to this spring device, energy can be intermittently accumulated and released by a trigger, so energy is accumulated by driving the spring with human power or other random intermittent kinetic energy and tightening gradually. When the energy is accumulated up to the output set value, the clutch device 104 is driven, so that the energy can be released by the trigger of the spring and the load can be driven. Accumulated discontinuous kinetic energy, kinetic energy with low rotation speed, or unstable random kinetic energy, and when the output set value is reached again, by driving the device controlled by energy release, The energy can be released by the trigger and the output of high power and high rotation speed can be performed, so that waste of energy can be prevented.

この間欠的にエネルギーを蓄積し、トリガによってエネルギーを解放するスプリング装置の応用として、減速伝達を行うエネルギー蓄積伝動装置１０２を選んで設置することができる。これによって、入力する場合、微小な運動エネルギーだけで、スプリング１０３を締めてエネルギーを蓄積することができる。又、加速伝達を行う出力伝動装置１０２’を選んで設置することで、出力する場合、発電機又はポンプ又はファン又はその他負荷の回転速度を上昇させることができる。又、減速伝達を行う出力伝動装置１０２’を選んで設置することで、出力する場合、トルクが大きく、速度が遅い状態で出力することで、負荷を駆動する応用に適用することができる。 As an application of the spring device that intermittently accumulates energy and releases the energy by a trigger, the energy accumulation transmission device 102 that performs deceleration transmission can be selected and installed. As a result, when inputting, the energy can be accumulated by tightening the spring 103 with only a small amount of kinetic energy. In addition, by selecting and installing the output transmission device 102 ′ that performs acceleration transmission, the rotational speed of the generator, pump, fan, or other load can be increased when outputting. Further, by selecting and installing the output transmission device 102 ′ that performs deceleration transmission, the output can be applied to an application that drives a load by outputting in a state where the torque is large and the speed is low.

図２は、本発明による第２実施例に係るスプリング装置の構成を表すブロック図である。同一の部材は同一の符号を付しその詳細説明を省略する。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the spring device according to the second embodiment of the present invention. The same members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この例では、クラッチ装置１０４の二つの相互作用端を負荷装置１０５の駆動部及びケースの非駆動部１０６の間にそれぞれ設置する。これによって、スプリング１０３を受ける弾力がすでに限界値になる場合、それによって制御されるクラッチ装置１０４が解放に転じることで、負荷装置１０５がスプリング１０３によって駆動される。スプリング１０３の出力を停止する場合、クラッチ装置１０４の駆動部と非駆動部とが連結したクローズ状態（即ち、伝達阻止状態）に戻る。 In this example, the two interaction ends of the clutch device 104 are respectively installed between the drive unit of the load device 105 and the non-drive unit 106 of the case. As a result, when the elastic force received by the spring 103 has already reached the limit value, the clutch device 104 controlled by the spring 103 is released, so that the load device 105 is driven by the spring 103. When the output of the spring 103 is stopped, the state returns to the closed state (that is, the transmission inhibition state) in which the drive unit and the non-drive unit of the clutch device 104 are connected.

図３は、本発明による第３実施例に係るスプリング装置の構成を表すブロック図である
。同一の部材は同一の符号を付しその詳細説明を省略する。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the spring device according to the third embodiment of the present invention. The same members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この例では、クラッチ装置１０４の二つの相互作用端での一端を負荷装置１０５の駆動部の連結機構に連結し、且つ出力伝動装置１０２’を通してスプリング１０３に連結する。その他の一端をケースの非駆動部１０６に設置する。これにより、スプリング１０３を受ける弾力がすでに限界値になる場合、それによって制御されるクラッチ装置１０４が解放に転じることで、スプリング１０３に蓄積したエネルギーを出力して負荷装置１０５を駆動し、スプリング１０３の出力を停止する場合、クラッチ装置１０４の駆動部と非駆動部とが連結したクローズ状態（即ち、伝達阻止状態）に戻る。 In this example, one end at the two interaction ends of the clutch device 104 is connected to the connecting mechanism of the drive unit of the load device 105 and is connected to the spring 103 through the output transmission device 102 ′. The other end is placed on the non-drive portion 106 of the case. As a result, when the elastic force received by the spring 103 has already reached the limit value, the clutch device 104 controlled thereby shifts to release, thereby outputting the energy accumulated in the spring 103 to drive the load device 105, and the spring 103 When the output is stopped, the closed state (that is, the transmission blocking state) in which the driving unit and the non-driving unit of the clutch device 104 are connected is returned.

図４は、本発明による第４実施例に係るスプリング装置の構成を表すブロック図である。同一の部材は同一の符号を付しその詳細説明を省略する。 FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the spring device according to the fourth embodiment of the present invention. The same members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この例では、クラッチ装置１０４を省略したものであり、駆動部と非駆動部とを有し、両者の間で静摩擦係数値と動摩擦係数値を持つ負荷装置１０５をダンパーとして、スプリング１０３の入力端をエネルギー蓄積伝動装置１０２の出力端に直接連結する。入力機構１０１でエネルギーを蓄積して駆動することを受け、スプリング１０３の出力端が負荷装置１０５を駆動する。負荷装置１０５の駆動部と非駆動部の静摩擦係数値が動摩擦係数値より大きく、クラッチ装置１０４のダンパー変化機能を持つので、スプリング１０３の累積トルクが静摩擦の限界値になる場合、負荷装置１０５の駆動部が停止する静摩擦状態から駆動する動摩擦状態に転じて、スプリング１０３が運動エネルギーを解放して負荷を駆動し、スプリング１０３の力が負荷装置１０５の動摩擦力と平衡を呈するときに、負荷装置１０５の駆動部が停止する静摩擦状態に戻る。 In this example, the clutch device 104 is omitted, and a load device 105 having a driving portion and a non-driving portion and having a static friction coefficient value and a dynamic friction coefficient value between them is used as a damper, and the input end of the spring 103 is used. Is directly connected to the output end of the energy storage transmission 102. When the energy is accumulated and driven by the input mechanism 101, the output end of the spring 103 drives the load device 105. Since the static friction coefficient value of the drive unit and the non-drive unit of the load device 105 is larger than the dynamic friction coefficient value and has a damper changing function of the clutch device 104, when the accumulated torque of the spring 103 becomes the limit value of the static friction, When the driving unit stops from the static friction state where the driving unit stops and the dynamic friction state where the driving unit is driven, the spring 103 releases the kinetic energy to drive the load, and when the force of the spring 103 exhibits equilibrium with the dynamic friction force of the load device 105 It returns to the static friction state which the drive part of 105 stops.

１０１：入力機構
１０２：エネルギー蓄積伝動装置
１０２’：出力伝動装置
１０３：スプリング
１０４：クラッチ装置
１０５：負荷装置
１０６：非駆動部
１０７：単方向伝動装置 101: input mechanism 102: energy storage transmission device 102 ': output transmission device 103: spring 104: clutch device 105: load device 106: non-drive unit 107: unidirectional transmission device

Claims

A spring device that stores energy and releases energy by a trigger,
An input mechanism (101) for generating kinetic energy when intermittent, unstable or low driving force is input;
A spring (103) that accumulates kinetic energy from the input mechanism (101) as mechanical energy;
A unidirectional transmission mechanism that transmits kinetic energy only in the direction from the input mechanism (101) to the spring (103);
A load device (105) driven by the mechanical energy when the mechanical energy from the spring (103) is released;
At all times, the clutch device (104) that prevents the transmission of energy from the spring (103) to the load device (105) and allows the energy transmission when the energy accumulated in the spring (103) reaches a set value;
With
The clutch device (104) is composed of a friction clutch device having a static friction coefficient value larger than a dynamic friction coefficient value , and
The spring device, wherein the load device (105) is a timepiece having a charge / discharge device.

The clutch device (104) includes a first working end connected to an input end of the load device (105) via an output end of the spring (103) and an output transmission device (102 ′), and a non-drive portion ( 106), and when the energy accumulated in the spring (103) reaches a set value, the first action end can move relative to the second action end, and the spring ( 3. The spring device according to claim 1, wherein when the energy stored in (103) is equal to or less than a set value, the first working end cannot move relative to the second working end.

The clutch device (104) has a first working end connected to the drive unit of the load device (105) and a second working end connected to the non-drive unit (106), and a spring (103) When the energy accumulated in the spring reaches a set value, the first action end can move relative to the second action end. When the energy accumulated in the spring (103) is less than the set value, the first action end becomes The spring device according to claim 1, wherein the spring device cannot move relative to the second working end.

The clutch device (104) includes a first working end connected to an output end of the spring (103) via an input end of the load device (105) and an output transmission device (102 ′), and a non-drive portion ( 106), and when the energy accumulated in the spring (103) reaches a set value, the first action end can move relative to the second action end, and the spring ( 3. The spring device according to claim 1, wherein when the energy stored in (103) is equal to or less than a set value, the first working end cannot move relative to the second working end.

The spring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the unidirectional transmission mechanism is an irreversible transmission mechanism.

A transmission device (102) is provided between the input mechanism (101) and the spring (103). When the energy stored in the spring (103) is low, the transmission device (102) 103. Mechanical energy is stored in 103), and mechanical energy is stored in the spring (103) at a low speed when the energy stored in the spring (103) increases. A spring device according to claim 1.

A transmission device (102) is provided between the input mechanism (101) and the spring (103), and the transmission device (102) decelerates the motion from the input mechanism (101) and transmits it to the spring (103). The spring device according to any one of claims 1 to 5, wherein:

An output transmission device (102 ′) is provided between the spring (103) and the load device (105), and the output transmission device (102 ′) accelerates the movement from the input mechanism (101) to accelerate the spring ( 103). The spring device according to any one of claims 1 to 7, wherein:

An output transmission device (102 ′) is provided between the spring (103) and the load device (105), and the output transmission device (102 ′) decelerates the movement from the input mechanism (101) to reduce the spring ( 103). The spring device according to any one of claims 1 to 7, wherein: