JP6746141B2 - Mainspring type variable speed drive - Google Patents

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Description

本発明は、主として工場で用いられる作業台車、ベルトコンベア等の動力源として利用可能なゼンマイ式可変速駆動装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mainspring type variable speed drive device that can be used mainly as a power source for a work cart, a belt conveyor, etc.

従来、作業台車等の動力源として利用可能なゼンマイ式駆動装置がある(例えば、特許文献1)。 Conventionally, there is a mainspring drive device that can be used as a power source for a work trolley (for example, Patent Document 1).

WO2017/047370A1WO2017/047370A1

しかしながら、上記特許文献1に記載のゼンマイ式駆動装置においては、使用の際に、出力軸が単位時間当たり回転する数(回転数)を調整するのに手間がかかるという問題がある。 However, the mainspring drive device described in Patent Document 1 has a problem that it takes time and effort to adjust the number of rotations (rotation speed) of the output shaft per unit time during use.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、出力軸が単位時間当たり回転する数(回転数)を容易に調整可能なゼンマイ式可変速駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a spring type variable speed drive device capable of easily adjusting the number of rotations (the number of rotations) of the output shaft per unit time.

上記課題を解決するため、本発明は、
ケーシングと、
前記ケーシングを貫通し、前記ケーシングに相対回転可能に取り付けられた出力軸と、
前記ケーシング内で前記出力軸に外嵌した一方向クラッチと、
前記ケーシング内に収容され、前記一方向クラッチの外輪に対して径方向内側の端部が固定され、前記出力軸が前記一方向クラッチのトルク伝達方向に回転した際に巻き締められるゼンマイと、
前記ケーシングの外側で前記ケーシングから前記出力軸の中心軸線方向に離隔して前記ケーシングと一体的に固定されたダンパー保持部と、
前記出力軸の中心軸線方向で前記ダンパー保持部と前記ケーシングの間に配置された回転軸を備え、前記ダンパー保持部に着脱可能に保持され、前記回転軸の中心軸線を中心として前記回転軸を回転させるトルクに対して制動力を発揮するロータリーダンパーと、
前記出力軸の中心軸線方向で前記ダンパー保持部と前記ケーシングの間に配置され、前記出力軸のトルクを前記回転軸に伝達するトルク伝達機構とを有するゼンマイ式可変速駆動装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides
A casing,
An output shaft that penetrates the casing and is attached to the casing so as to be relatively rotatable,
A one-way clutch externally fitted to the output shaft in the casing,
A mainspring that is housed in the casing, has a radially inner end fixed to an outer ring of the one-way clutch, and is tightened when the output shaft rotates in the torque transmission direction of the one-way clutch,
A damper holding part which is fixed to the casing integrally with the casing while being separated from the casing in the central axis direction of the output shaft on the outside of the casing,
A rotating shaft disposed between the damper holding portion and the casing in a central axis direction of the output shaft is detachably held by the damper holding portion, and the rotating shaft is centered on the central axis of the rotating shaft. A rotary damper that exerts braking force against the torque to rotate,
A mainspring type variable speed drive device having a torque transmission mechanism which is arranged between the damper holding portion and the casing in a central axis direction of the output shaft and which transmits a torque of the output shaft to the rotary shaft.

本発明によれば、出力軸が単位時間当たり回転する数(回転数)を容易に調整可能なゼンマイ式可変速駆動装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a mainspring type variable speed drive device capable of easily adjusting the number of rotations (the number of rotations) of the output shaft per unit time.

図1は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置を回転数調整機構側から見た斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a mainspring type variable speed drive device according to an embodiment of the present application as viewed from a rotation speed adjustment mechanism side. 図2は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置をゼンマイ式駆動装置側から見た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the mainspring type variable speed drive device according to the embodiment of the present application as seen from the mainspring type drive device side. 図3は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置を中心軸線に垂直な方向から見た側面図である。FIG. 3 is a side view of the mainspring type variable speed drive device according to the embodiment of the present application as seen from a direction perpendicular to the central axis. 図4は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置を中心軸線方向における回転数調整機構側から見た側面図である。FIG. 4 is a side view of the mainspring type variable speed drive device according to the embodiment of the present application as viewed from the rotation speed adjusting mechanism side in the central axis direction. 図5は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置の図4に示すA−A切断面における断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 4 of the mainspring type variable speed drive device according to the embodiment of the present application. 図6は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置の図4に示すA−B切断面における断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AB of FIG. 4 of the mainspring variable speed drive device according to the embodiment of the present application. 図7は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置を中心軸線方向におけるゼンマイ式駆動装置側から見た側面図である。FIG. 7 is a side view of the mainspring type variable speed drive device according to the embodiment of the present application as seen from the mainspring type drive device side in the central axis direction. 図8は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変駆動装置を、ケーシングの一部を取り外した状態で、中心軸線方向におけるゼンマイ式駆動装置側から見た側面図である。FIG. 8 is a side view of the mainspring type variable drive device according to the embodiment of the present application viewed from the mainspring type drive device side in the central axis direction with a part of the casing removed. 図9は本願の実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の拡大断面図である。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the mainspring drive device according to the embodiment of the present application.

以下、図面を参照しながら本願の実施形態について説明する。図1は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置1000を回転数調整機構100側から見た斜視図である。図2は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置1000をゼンマイ式駆動装置200側から見た斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a mainspring type variable speed drive device 1000 according to an embodiment of the present application as viewed from a rotation speed adjustment mechanism 100 side. FIG. 2 is a perspective view of the mainspring variable speed drive device 1000 according to the embodiment of the present application as seen from the mainspring drive device 200 side.

本実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置1000は、図2に示すように、回転数調整機構100と、ゼンマイ式駆動装置200とを有する。ゼンマイ式可変速駆動装置1000は、ゼンマイ式駆動装置200の出力軸203の回転数を回転数調整機構100によって調整することができる。 As shown in FIG. 2, the mainspring variable speed drive device 1000 according to the present embodiment includes a rotation speed adjustment mechanism 100 and a mainspring drive device 200. In the mainspring type variable speed drive device 1000, the rotation speed of the output shaft 203 of the mainspring drive device 200 can be adjusted by the rotation speed adjustment mechanism 100.

図3は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置1000を中心軸線に垂直な方向から見た側面図である。図4は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置1000を中心軸線方向において回転数調整機構100側から見た側面図である。図5は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置1000の図4に示すA−A切断面における断面図である。図6は本願の実施形態に係るゼンマイ式可変速駆動装置1000の図4に示すA−B切断面における断面図である。 FIG. 3 is a side view of the mainspring type variable speed drive device 1000 according to the embodiment of the present application as seen from a direction perpendicular to the central axis. FIG. 4 is a side view of the mainspring type variable speed drive device 1000 according to the embodiment of the present application as viewed from the rotation speed adjusting mechanism 100 side in the central axis direction. FIG. 5 is a cross-sectional view of the mainspring variable speed drive device 1000 according to the embodiment of the present application, taken along the line AA shown in FIG. FIG. 6 is a sectional view taken along the line AB of FIG. 4 of the mainspring variable speed drive apparatus 1000 according to the embodiment of the present application.

図5に示すように、ゼンマイ式駆動装置200は、ケーシング201と、ゼンマイ202と、出力軸203とを有している。ゼンマイ202はケーシング201内に収容されている。出力軸203は、軸方向中間部がケーシング201内に配置されている。出力軸203の両端部には、出力軸203の中心軸線方向に沿ってキー溝が形成されており、このキー溝にキー205a、205bがはめ込まれている。出力軸203は、出力軸203に外嵌固定した第1の歯車101aとセットカラー204とにより、出力軸203の中心軸線方向の移動が制限されている。出力軸203を所定の方向に回転させることで、ゼンマイ202が弾性変形し、駆動力を発生させるエネルギーを蓄えることができる。ゼンマイ202が巻き締められた状態で出力軸203を解放すると、ゼンマイ202が弾性復帰し、出力軸203が回転する。ゼンマイ式駆動装置200の詳細は後述する。 As shown in FIG. 5, the mainspring drive device 200 has a casing 201, a mainspring 202, and an output shaft 203. The mainspring 202 is housed in the casing 201. The output shaft 203 has an axially intermediate portion arranged in the casing 201. Key grooves are formed at both ends of the output shaft 203 along the central axis direction of the output shaft 203, and the keys 205a and 205b are fitted in the key grooves. The movement of the output shaft 203 in the direction of the central axis of the output shaft 203 is restricted by the first gear 101 a fitted and fixed to the output shaft 203 and the set collar 204. By rotating the output shaft 203 in a predetermined direction, the mainspring 202 is elastically deformed and energy for generating a driving force can be stored. When the output shaft 203 is released with the mainspring 202 wound up, the mainspring 202 elastically returns and the output shaft 203 rotates. Details of the mainspring drive device 200 will be described later.

回転数調整機構100は、トルク伝達機構101と、ダンパー保持部102と、第1のロータリーダンパー103と、第2のロータリーダンパー104とを有する。出力軸203のトルクは、トルク伝達機構101によって第1、第2のロータリーダンパー103、104まで伝達される。第1、第2のロータリーダンパー103、104は、出力軸203のトルクに対する抵抗となり、出力軸203の回転数及びトルクを低下させる役割を果たす。 The rotation speed adjustment mechanism 100 includes a torque transmission mechanism 101, a damper holder 102, a first rotary damper 103, and a second rotary damper 104. The torque of the output shaft 203 is transmitted to the first and second rotary dampers 103 and 104 by the torque transmission mechanism 101. The first and second rotary dampers 103 and 104 serve as resistance against the torque of the output shaft 203, and play a role of reducing the rotation speed and the torque of the output shaft 203.

トルク伝達機構101は、第1の歯車101aと、第2の歯車101bと、第3の歯車101cとを有する。第1の歯車101aはダンパー保持部102とゼンマイ式駆動装置200の間で出力軸203に外嵌固定している。第2の歯車101bは、第1のロータリーダンパー103の回転軸103aに外嵌固定し、第1の歯車101aと噛み合っている。第3の歯車101cは、第2のロータリーダンパー104の回転軸104aに外嵌固定し、第1の歯車101aと噛み合っている。なお、トルク伝達機構101は歯車に限らず、出力軸203からロータリーダンパー103、104の回転軸103a、104aにトルクを伝達するものであれば良い。 The torque transmission mechanism 101 has a first gear 101a, a second gear 101b, and a third gear 101c. The first gear 101a is externally fitted and fixed to the output shaft 203 between the damper holder 102 and the mainspring drive device 200. The second gear 101b is externally fitted and fixed to the rotary shaft 103a of the first rotary damper 103, and meshes with the first gear 101a. The third gear 101c is externally fitted and fixed to the rotary shaft 104a of the second rotary damper 104, and meshes with the first gear 101a. The torque transmission mechanism 101 is not limited to a gear and may be any one that transmits torque from the output shaft 203 to the rotary shafts 103a and 104a of the rotary dampers 103 and 104.

図1に示すように、ダンパー保持部102は円形の板状部材からなる。ダンパー保持部102は、周方向に略等間隔に配置された4本の支柱110によりゼンマイ式駆動装置200のケーシング201に固定されている。図3に示すように、ダンパー保持部102は、ゼンマイ式駆動装置200から軸方向に離隔しており、ダンパー保持部102とゼンマイ式駆動装置200の間にトルク伝達機構101が配置されている。 As shown in FIG. 1, the damper holder 102 is made of a circular plate member. The damper holding part 102 is fixed to the casing 201 of the mainspring drive device 200 by four columns 110 arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction. As shown in FIG. 3, the damper holder 102 is axially separated from the mainspring drive unit 200, and the torque transmission mechanism 101 is arranged between the damper holder 102 and the mainspring drive unit 200.

図4に示すように、ダンパー保持部102には、中心部に形成された出力軸用孔部102aと、保持孔部102bと、螺子孔部102cが形成されている。出力軸用孔部102aは、ダンパー保持部102の中央を貫通して円形に形成されている。出力軸用孔部102aは、図5に示すように、第1の歯車101aの円筒部と出力軸203を通す。保持孔部102bは、図4に示すように、出力軸用孔部102aの周囲に、出力軸用孔部102aから径方向に所定距離だけ離れて周方向に略等間隔で4つ形成されている。保持孔部102bには第1、第2のロータリーダンパー103、104が挿入されている。螺子孔部102cは、各保持孔部102bに近接して2つずつ設けられている。第1、第2のロータリーダンパー103、104は、螺子孔部102cを通した螺子112によってダンパー保持部102に固定されている。なお、ダンパー保持部102は、ロータリーダンパーを着脱可能に保持できるものであれば、どのような構成であっても良く、ロータリーダンパーを1つのみ保持できるものとしても良い。 As shown in FIG. 4, the damper holding portion 102 is provided with an output shaft hole portion 102a formed in the central portion, a holding hole portion 102b, and a screw hole portion 102c. The output shaft hole 102a is formed in a circular shape penetrating the center of the damper holding portion 102. As shown in FIG. 5, the output shaft hole portion 102a allows the cylindrical portion of the first gear 101a and the output shaft 203 to pass therethrough. As shown in FIG. 4, four holding holes 102b are formed around the output shaft hole 102a at a substantially radial distance from the output shaft hole 102a at a predetermined distance in the circumferential direction. There is. First and second rotary dampers 103 and 104 are inserted into the holding hole portion 102b. Two screw holes 102c are provided adjacent to each holding hole 102b. The first and second rotary dampers 103 and 104 are fixed to the damper holding portion 102 by a screw 112 that passes through a screw hole portion 102c. The damper holder 102 may have any structure as long as it can detachably hold the rotary damper, and may have only one rotary damper.

第1、第2のロータリーダンパー103、104は、市販のものを利用することができる。第1、第2のロータリーダンパー103、104は、回転軸103a、104aを有し、回転軸103a、104aの中心軸線を中心として回転軸103a、104aを回転させるトルクに対して制動力を発揮する。本実施形態では2つのロータリーダンパー103、104を配置しているが、使用者はロータリーダンパーの数を0から4の間で選択することができる。ロータリーダンパーの数を増やすことにより、出力軸203の回転数及びトルクを低下させることができる。また、制動力の異なる複数のロータリーダンパーを組み合わせて使用することにより、出力軸203の回転数を細かく調整することができる。 As the first and second rotary dampers 103 and 104, commercially available ones can be used. The first and second rotary dampers 103 and 104 have rotating shafts 103a and 104a, and exert a braking force with respect to the torque that rotates the rotating shafts 103a and 104a about the central axis of the rotating shafts 103a and 104a. .. Although two rotary dampers 103 and 104 are arranged in this embodiment, the user can select the number of rotary dampers from 0 to 4. By increasing the number of rotary dampers, the rotation speed and torque of the output shaft 203 can be reduced. Further, the rotational speed of the output shaft 203 can be finely adjusted by using a plurality of rotary dampers having different braking forces in combination.

以上に説明した本実施形態によれば、出力軸203が単位時間当たり回転する数(回転数)を容易に調整可能なゼンマイ式可変速駆動装置1000を提供することができる。出力軸203の回転数を低下させるために歯車減速機を使用することも考えられる。しかし、ゼンマイ式可動変速駆動装置1000は、電動モータ等とは異なり、ゼンマイ202が弾性復帰して蓄えられたエネルギーが全て放出されると、出力軸203は付勢されないこととなる。したがって、歯車減速機を使用すると、駆動対象物を回転させる回数が減少する。例えば、歯車減速機を使用して作業台車の車輪を駆動する場合、歯車減速機の歯車比に応じて走行距離が短くなる。そこで、本実施形態では、ロータリーダンパー103、104を使用することにより、駆動対象物を回転させる回数が減少しないようにしている。 According to the present embodiment described above, it is possible to provide the mainspring type variable speed drive device 1000 capable of easily adjusting the number of revolutions (the number of revolutions) of the output shaft 203 per unit time. It is also conceivable to use a gear reducer to reduce the rotation speed of the output shaft 203. However, unlike the electric motor or the like, in the mainspring movable speed change drive device 1000, when the mainspring 202 elastically returns and all the stored energy is released, the output shaft 203 is not energized. Therefore, the use of the gear reducer reduces the number of times the driven object is rotated. For example, when the wheels of the work carriage are driven by using the gear reducer, the traveling distance becomes shorter according to the gear ratio of the gear reducer. Therefore, in the present embodiment, the rotary dampers 103 and 104 are used so that the number of times the driven object is rotated is not reduced.

図7は本実施形態に係るゼンマイ式駆動装置200を中心軸線方向に見た側面図である。図8は本実施形態に係るケーシング201の一部を取り外した状態で、ゼンマイ式駆動装置200を中心軸線方向に見た側面図である。 FIG. 7 is a side view of the mainspring drive device 200 according to the present embodiment as viewed in the central axis direction. FIG. 8 is a side view of the mainspring drive device 200 as viewed in the central axis direction with a part of the casing 201 according to the present embodiment removed.

図8に示すように、ケーシング201の内側で出力軸203の周囲にはゼンマイ(ぜんまいばね)202が収容されている。ケーシング201は、ゼンマイ202の径方向外側でゼンマイ202を囲う周壁201bを有している。 As shown in FIG. 8, a mainspring (spring) 202 is housed inside the casing 201 around the output shaft 203. The casing 201 has a peripheral wall 201b that surrounds the mainspring 202 radially outside the mainspring 202.

ゼンマイ202の径方向外側の端部は、径方向外側に折れ曲がり、径方向外側へ突出した凸部202aを形成して内側に折り込まれている。周壁201bの径方向内側には、径方向外側に向かって円弧状に凹んだ凹部201cが、周方向に略等間隔に8つ形成されている。凸部202aは、径方向外側の部分が凹部201c内に嵌り込み、係合している。なお、凸部202aは、上記のようにゼンマイ202の端部を変形させて形成しても良いが、ゼンマイ202とは別体に形成された部材を取り付けても良い。 The outer end of the mainspring 202 in the radial direction is bent outward in the radial direction, forms a convex portion 202a protruding outward in the radial direction, and is folded inward. Eight recesses 201c, which are recessed in an arc shape toward the outer side in the radial direction, are formed on the inner side in the radial direction of the peripheral wall 201b at substantially equal intervals in the circumferential direction. The radially outer portion of the convex portion 202a is fitted into and engaged with the concave portion 201c. The convex portion 202a may be formed by deforming the end portion of the mainspring 202 as described above, but a member formed separately from the mainspring 202 may be attached.

図9は本実施形態に係るゼンマイ式駆動装置200の図7に示すC−C切断面における断面図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 7 of the mainspring drive device 200 according to this embodiment.

ゼンマイ202の径方向内側の端部は、出力軸203を内側に通した円筒状のブッシュ210に固定されている。ケーシング201には、ブッシュ210の軸方向両端部をそれぞれ径方向外側から囲う円環部201f、201gが一体に形成されている。この円環部201f、201gによって、ブッシュ210の径方向の移動が制限される。なお、円環部201f、201gは、ブッシュ210の径方向の移動を制限するものであれば足り、円環状以外の形状とすることもできる。例えば、円環部201f、201gをC字型の部分に置き換えることもできる。また、ブッシュ210の径方向の移動を制限する部分は、ケーシング201とは別体に形成されていても良い。 The radially inner end of the mainspring 202 is fixed to a cylindrical bush 210 through which the output shaft 203 is passed. The casing 201 is integrally formed with annular portions 201f and 201g that surround both axial ends of the bush 210 from the outside in the radial direction. The annular portions 201f and 201g limit the movement of the bush 210 in the radial direction. Note that the annular portions 201f and 201g are sufficient as long as they limit the radial movement of the bush 210, and may have a shape other than the annular shape. For example, the annular portions 201f and 201g can be replaced with C-shaped portions. Further, the portion that restricts the radial movement of the bush 210 may be formed separately from the casing 201.

円環部201f、201gを設けることにより、出力軸203を取り外した状態であっても、出力軸203を通す貫通孔を保つことができる。仮に、円環部201f、201gを設けない場合、出力軸203をゼンマイ式駆動装置200から取り外すと、ブッシュ210はゼンマイ202のみによって支持されることとなるため、ゼンマイ202の弾性変形によってブッシュ210が変位し、出力軸203を挿入しにくくなる。円環部201f、201gを設けることで、出力軸203をゼンマイ式駆動装置200から取り外してもブッシュ210の位置は保たれるため、出力軸203を容易に取り付けることができる。 By providing the annular portions 201f and 201g, the through hole through which the output shaft 203 is passed can be maintained even when the output shaft 203 is removed. If the annular portions 201f and 201g are not provided, if the output shaft 203 is detached from the mainspring drive device 200, the bush 210 is supported only by the mainspring 202, and therefore the bush 210 is elastically deformed so that the bush 210 is not supported. It is displaced, and it becomes difficult to insert the output shaft 203. By providing the annular portions 201f and 201g, the position of the bush 210 is maintained even if the output shaft 203 is removed from the mainspring drive device 200, so that the output shaft 203 can be easily attached.

円環部201f、201gの径方向外側には、環状の透明板218、219がそれぞれ配置されている。透明板218、219は、ケーシング201の開口部201dを通してゼンマイ式駆動装置200の内部を観察可能にしながら、ゼンマイ式駆動装置200内部への手指や異物等の侵入を防ぐ。透明板218、219は、プラスチック、ガラスなどから形成することができる。 Annular transparent plates 218 and 219 are arranged on the outer sides of the annular portions 201f and 201g in the radial direction, respectively. The transparent plates 218 and 219 prevent the entry of fingers, foreign matter, etc. into the mainspring drive device 200 while allowing the inside of the mainspring drive device 200 to be observed through the opening 201d of the casing 201. The transparent plates 218 and 219 can be formed of plastic, glass, or the like.

ブッシュ210と出力軸203の間には、第1のニードル軸受211と、一方向クラッチ212と、第2のニードル軸受213とが介在している。第1のニードル軸受211と、一方向クラッチ212と、第2のニードル軸受213は、それぞれ外輪がブッシュ210に内嵌固定している。一方向クラッチ212は、ゼンマイ202を巻き締める向き(トルク伝達方向)に出力軸203を回転した場合にはブッシュ210にトルクを伝達し、その反対向きに出力軸203が回転した場合に空転する向きに配置されている。 A first needle bearing 211, a one-way clutch 212, and a second needle bearing 213 are interposed between the bush 210 and the output shaft 203. The outer needles of the first needle bearing 211, the one-way clutch 212, and the second needle bearing 213 are internally fitted and fixed to the bush 210. The one-way clutch 212 transmits torque to the bush 210 when the output shaft 203 rotates in the direction in which the mainspring 202 is tightened (torque transmission direction), and idles when the output shaft 203 rotates in the opposite direction. It is located in.

出力軸203は、それぞれケーシング201に外輪が固定された第1の転がり軸受214と第2の転がり軸受215によって、ケーシング201に対して相対回転可能に取り付けられている。第1の転がり軸受214と出力軸203の間には第1のスリーブ216が介在しており、第2の転がり軸受215と出力軸203の間には第2のスリーブ217が介在している。第1、第2のスリーブ216、217は、それぞれ、径方向に広がり、第1、第2の転がり軸受214、215とブッシュ210との間に位置するフランジ216a、217aを有する。 The output shaft 203 is rotatably attached to the casing 201 by a first rolling bearing 214 and a second rolling bearing 215 each having an outer ring fixed to the casing 201. A first sleeve 216 is interposed between the first rolling bearing 214 and the output shaft 203, and a second sleeve 217 is interposed between the second rolling bearing 215 and the output shaft 203. The first and second sleeves 216 and 217 respectively have flanges 216 a and 217 a that are radially expanded and are located between the first and second rolling bearings 214 and 215 and the bush 210.

以上の構成により、本実施形態に係るゼンマイ式駆動装置200は、出力軸203の回転によりゼンマイ202を弾性変形させ、ゼンマイ202にエネルギーを一時的に蓄え、そのエネルギーを出力軸203のトルクとして出力することができる。 With the above configuration, the mainspring drive device 200 according to the present embodiment elastically deforms the mainspring 202 by the rotation of the output shaft 203, temporarily stores energy in the mainspring 202, and outputs the energy as torque of the output shaft 203. can do.

また、本実施形態に係るゼンマイ式駆動装置200は、ゼンマイ202の内側端部に固定されたブッシュ210と出力軸203との間に一方向クラッチ212が介在しているため、出力軸203がゼンマイ202を巻き締める向きとは反対向きに回転させられた場合でもゼンマイ202が破損することはない。また、例えば、ゼンマイ式駆動装置200が作業台車を駆動する場合、ゼンマイ202が蓄えたエネルギーの全てを出力した後でも、作業台車は慣性により走行し続けることができる。 Further, in the mainspring drive device 200 according to the present embodiment, since the one-way clutch 212 is interposed between the bush 210 fixed to the inner end of the mainspring 202 and the output shaft 203, the output shaft 203 has the mainspring. The mainspring 202 will not be damaged even when it is rotated in the direction opposite to the direction in which the winding 202 is tightened. Further, for example, when the mainspring drive device 200 drives the work carriage, the work carriage can continue to run due to inertia even after all the energy stored in the mainspring 202 is output.

さらに、ゼンマイ202の外側の端部に形成された凸部202aと周壁201bに形成された凹部201cにより、ゼンマイ202が過剰に巻き締められた場合であっても、凸部202aが凹部201cから外れることで、ゼンマイ202の破損を防ぐことができる。 Further, even when the mainspring 202 is excessively wound, the convex portion 202a is disengaged from the concave portion 201c by the convex portion 202a formed on the outer end of the mainspring 202 and the concave portion 201c formed on the peripheral wall 201b. Therefore, the mainspring 202 can be prevented from being damaged.

具体的には、ゼンマイ202が巻き締められると、ゼンマイ202の外径寸法が小さくなり、凸部202aと、凸部202aの径方向内側のゼンマイ202の部分との間に隙間ができる。ゼンマイ202が所定の回転数(巻き締め量)まで巻き締められ、凸部202aが所定の力で引っ張られると、凸部202aは、凹部201cの傾斜面を滑って径方向内側に移動し、凹部201cとの係合から解放され、ゼンマイ202の回転方向の固定を解除する。この後、凸部202aは、ゼンマイ202の付勢により周方向に移動し、周方向で隣に位置する凹部201cに係合して、再びゼンマイ202の回転を制限する。その後も出力軸203が巻き締め方向に回転し続けると、同様の動きを繰り返す。 Specifically, when the mainspring 202 is tightened, the outer diameter of the mainspring 202 becomes smaller, and a gap is formed between the convex portion 202a and the portion of the mainspring 202 radially inside the convex portion 202a. When the mainspring 202 is wound up to a predetermined number of rotations (winding amount) and the convex portion 202a is pulled by a predetermined force, the convex portion 202a slides on the inclined surface of the concave portion 201c and moves radially inward to form the concave portion. The engagement with 201c is released, and the fixing of the mainspring 202 in the rotational direction is released. After that, the convex portion 202a moves in the circumferential direction by the bias of the mainspring 202, engages with the concave portion 201c located next in the circumferential direction, and limits the rotation of the mainspring 202 again. After that, when the output shaft 203 continues to rotate in the tightening direction, the same movement is repeated.

図7および図8に示すように、ゼンマイ式駆動装置200は、ケーシング201の一部を構成する周壁201bの外径側に、出力軸203の中心軸線方向に略平行に延び、周壁201bを貫通して形成された8つのT溝201eが形成されている。周壁201bは正面または裏面から見たときに概略四角形の外形をしており、T溝201eは、その四隅に2つずつ形成されている。換言すれば、T溝201eは、概略四角形の外形をした周壁201bの一辺の両端部近傍にそれぞれ1つずつ形成されている。これにより、使用者は、T溝ナットとボルトなどを使用して、ゼンマイ式駆動装置200を作業台車のフレーム等に比較的自由な態様で取り付けることが可能となる。使用者は、T溝ナットやボルトなどの取付具の数や種類、取付具の位置を選択することができる。また、周壁201bを上記形状とすることで、押し出し成形によってケーシング201を容易に量産することができる。 As shown in FIGS. 7 and 8, the mainspring drive device 200 extends substantially parallel to the central axis direction of the output shaft 203 on the outer diameter side of the peripheral wall 201b forming a part of the casing 201 and penetrates the peripheral wall 201b. Eight T-shaped grooves 201e thus formed are formed. The peripheral wall 201b has a substantially quadrangular outer shape when viewed from the front surface or the back surface, and two T-grooves 201e are formed at each of four corners thereof. In other words, one T-shaped groove 201e is formed near each end of one side of the peripheral wall 201b having a substantially quadrangular outer shape. This allows the user to attach the mainspring drive device 200 to the frame or the like of the work carriage in a relatively free manner by using the T-slot nut and the bolt. The user can select the number and type of fixtures such as T-slot nuts and bolts, and the position of the fixtures. Further, by forming the peripheral wall 201b into the above shape, the casing 201 can be easily mass-produced by extrusion molding.

100 回転数調整機構
101 トルク伝達機構
101a 第1の歯車
101b 第2の歯車
101c 第3の歯車
102 ダンパー保持部
102a 出力軸用孔部
102b 保持孔部
102c 螺子孔部
103 第1のロータリーダンパー
103a 回転軸
104 第2のロータリーダンパー
104a 回転軸
110 支柱
112 螺子
200 ゼンマイ式駆動装置
201 ケーシング
201b 周壁
201c 凹部
201d 開口部
201e T溝
201f、201g 円環部
202 ゼンマイ
202a 凸部
203 出力軸
204 セットカラー
205a、205b キー
210 ブッシュ
211 第1のニードル軸受
212 一方向クラッチ
213 第2のニードル軸受
214 第1の転がり軸受
215 第2の転がり軸受
216 第1のスリーブ
216a フランジ
217 第2のスリーブ
217a フランジ
218、219 透明板
1000 ゼンマイ式可変速駆動装置
100 rotation speed adjustment mechanism 101 torque transmission mechanism 101a first gear 101b second gear 101c third gear 102 damper holder 102a output shaft hole 102b holding hole 102c screw hole 103 first rotary damper 103a rotation Shaft 104 Second rotary damper 104a Rotation shaft 110 Strut 112 Screw 200 Spring drive device 201 Casing 201b Peripheral wall 201c Recess 201d Opening 201e T groove 201f, 201g Annular portion 202 Spring 202a Convex 203 Output shaft 204 Set collar 205a, 205b key 210 bush 211 first needle bearing 212 one-way clutch 213 second needle bearing 214 first rolling bearing 215 second rolling bearing 216 first sleeve 216a flange 217 second sleeve 217a flange 218, 219 transparent Plate 1000 Spring type variable speed drive

Claims (3)

ケーシングと、
前記ケーシングを貫通し、前記ケーシングに相対回転可能に取り付けられた出力軸と、
前記ケーシング内で前記出力軸に外嵌した一方向クラッチと、
前記ケーシング内に収容され、前記一方向クラッチの外輪に対して径方向内側の端部が固定され、前記出力軸が前記一方向クラッチのトルク伝達方向に回転した際に巻き締められるゼンマイと、
前記ケーシングの外側で前記ケーシングから前記出力軸の中心軸線方向に離隔して前記ケーシングと一体的に固定されたダンパー保持部と、
前記出力軸の中心軸線方向で前記ダンパー保持部と前記ケーシングの間に配置された回転軸を備え、前記ダンパー保持部に着脱可能に保持され、前記回転軸の中心軸線を中心として前記回転軸を回転させるトルクに対して制動力を発揮するロータリーダンパーと、
前記出力軸の中心軸線方向で前記ダンパー保持部と前記ケーシングの間に配置され、前記出力軸のトルクを前記回転軸に伝達するトルク伝達機構とを有するゼンマイ式可変速駆動装置。
A casing,
An output shaft that penetrates the casing and is attached to the casing so as to be relatively rotatable,
A one-way clutch externally fitted to the output shaft in the casing,
A mainspring that is housed in the casing, has a radially inner end fixed to an outer ring of the one-way clutch, and is tightened when the output shaft rotates in the torque transmission direction of the one-way clutch,
A damper holding part which is fixed to the casing integrally with the casing while being separated from the casing in the central axis direction of the output shaft on the outside of the casing,
A rotating shaft disposed between the damper holding portion and the casing in a central axis direction of the output shaft is detachably held by the damper holding portion, and the rotating shaft is centered on the central axis of the rotating shaft. A rotary damper that exerts braking force against the torque to rotate,
A power spring type variable speed drive device having a torque transmission mechanism which is arranged between the damper holding portion and the casing in a central axis direction of the output shaft and which transmits a torque of the output shaft to the rotary shaft.
前記トルク伝達機構は、
前記出力軸に外嵌した第1の歯車と、
前記回転軸に外嵌し、前記第1の歯車と噛み合う第2の歯車とを有することを特徴とする請求項1に記載のゼンマイ式可変速駆動装置。
The torque transmission mechanism is
A first gear fitted onto the output shaft;
The mainspring type variable speed drive device according to claim 1, further comprising a second gear that is externally fitted to the rotation shaft and meshes with the first gear.
前記ダンパー保持部は、
前記出力軸の中心軸線方向に対して略垂直に配置された板状部材からなり、
前記ロータリーダンパーを挿入する保持孔部を複数有することを特徴とする請求項1又は2に記載のゼンマイ式可変速駆動装置。
The damper holder is
Consisting of plate-shaped members arranged substantially perpendicular to the central axis direction of the output shaft,
The mainspring type variable speed drive device according to claim 1 or 2, further comprising a plurality of holding holes into which the rotary dampers are inserted.
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