KR102048683B1 - 태엽식 구동 장치 및 자주 캐스터 - Google Patents

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Abstract

케이싱(102)과, 케이싱(102)에 상대 회전 가능하게 장착된 출력축(103)과, 케이싱(102) 내에서 출력축(103)에 밖으로 끼운 한 방향 클러치(112)와, 케이싱(102) 내에 수용되고, 출력축(103)이 한 방향 클러치(112)의 토크 전달 방향으로 회전했을 때에 권체되는 태엽(105, 107)을 갖는 태엽식 구동 장치를 제공한다. 이에 의해, 작업 대차 등에 사용할 수 있는 컴팩트한 태엽식 구동 장치 및 자주 캐스터를 제공할 수 있다.

Description

태엽식 구동 장치 및 자주 캐스터
본 발명은 주로 공장에서 사용되는 작업 대차나 벨트 컨베이어 등의 동력원으로서 이용 가능한 태엽식 구동 장치 및 자주 캐스터에 관한 것이다.
종래, 예를 들어, 특허문헌 1과 같이, 태엽을 사용한 구동 장치로서, 보행 인형 장난감 등의 완구에 사용되는 수동 감기식(Hand-wound) 태엽 구동 유닛이 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개평9-182878호
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 수동 감기식 태엽 구동 유닛을 작업 대차나 벨트 컨베이어 등이 필요로 하는 동력을 발생하도록 설계하면, 전체의 치수가 커져버려서, 사용성이 나빠진다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 컴팩트한 태엽식 구동 장치 및 자주 캐스터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은,
케이싱과,
일부가 상기 케이싱 내에 수용되어, 상기 케이싱에 상대 회전 가능하게 장착되고, 상기 케이싱의 외측으로 연장된 구동부를 구비한 출력축과,
상기 케이싱 내에서 상기 출력축에 밖으로 끼워진 한 방향 클러치와,
상기 케이싱 내에 수용되어, 상기 한 방향 클러치의 외륜에 대해 반경 방향 내측 단부가 고정되고, 상기 출력축이 상기 한 방향 클러치의 토크 전달 방향으로 회전했을 때에 권체(卷締)되는 태엽을 갖는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치를 제공한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
출력축이 삽입되는 한 방향 클러치와,
상기 한 방향 클러치에 밖으로 끼워진 통상의 부시와,
반경 방향 내측의 단부가 상기 부시에 고정되고, 상기 출력축이 상기 한 방향 클러치의 토크 전달 방향으로 회전했을 때에 권체되는 태엽과,
상기 한 방향 클러치, 상기 부시 및 상기 태엽을 수용하고, 상기 부시의 축 방향의 단부를 반경 방향 외측에서 둘러싸는 위치 규정부를 구비한 케이싱을 갖는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 케이싱은 상기 태엽의 외주면에 대향하는 반경 방향 내측 부분에 복수의 오목부를 구비한 주벽을 갖고,
상기 태엽의 반경 방향 외측의 단부는 반경 방향 외측으로 돌출되어 상기 오목부에 박히는 볼록부를 구비하고,
상기 볼록부는, 상기 태엽의 권체 시에, 소정의 권체량까지는 상기 오목부에 박히고, 상기 소정의 권체량을 초과하여 상기 출력축이 회전하면 상기 오목부에서 해방된다.
또한, 바람직하게는, 상기 볼록부는 상기 태엽의 대략 반경 방향으로 연장하고, 상기 오목부에 접촉하는 접촉면을 형성하고 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 오목부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 볼록부가 상기 오목부에서 해방되는 크기를 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 볼록부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 오목부에서 해방되는 형상을 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 케이싱의 외측에 T 홈이 형성되어 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 케이싱은 상기 케이싱의 내부를 관찰 가능하게 하는 개구부를 구비한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은,
케이싱과,
일부가 상기 케이싱 내에 수용되고, 상기 케이싱에 상대 회전 가능하게 장착된 회전축과,
상기 케이싱 내에서 상기 회전축에 밖으로 끼워진 한 방향 클러치와,
상기 케이싱 내에서 수용되고, 상기 한 방향 클러치의 외륜에 대해 반경 방향 내측의 단부가 고정되고, 상기 회전축이 상기 한 방향 클러치의 토크 전달 방향으로 회전했을 때에 권체되는 태엽과,
상기 케이싱에 고정된 지지부와,
상기 회전축과 대략 평행한 방향으로 상기 지지부에 상대 회전 가능하게 장착되고, 피구동 부재를 구동시키는 출력축과,
상기 회전축의 토크를 상기 출력축에 전달하는 토크 전달 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 출력축은 중공축이다.
또한, 바람직하게는, 추가로, 상기 출력축과 중심축선을 공통으로 한 원통상을 하여 상기 지지부에서 일어나, 반경 방향 외측으로 연장하는 플랜지를 형성한 플랜지 부재를 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 케이싱은 상기 태엽의 외주면에 대향하는 반경 방향 내측 부분에 복수의 오목부를 구비한 주벽을 갖고,
상기 태엽의 반경 방향 외측의 단부는 반경 방향 외측으로 돌출되어 상기 오목부에 박히는 볼록부를 구비하고,
상기 볼록부는 상기 태엽의 권체 시에, 소정의 권체량까지는 상기 오목부에 박히고, 상기 소정의 권체량을 초과하여 상기 회전축이 회전하면 상기 오목부에서 해방된다.
또한, 바람직하게는, 상기 볼록부는 상기 태엽의 대략 반경 방향으로 연장하고, 상기 오목부에 접촉하는 접촉면을 형성하고 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 오목부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 볼록부가 상기 오목부에서 해방되는 크기를 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 볼록부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 오목부에서 해방되는 형상을 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 케이싱의 외측에 T 홈이 형성되어 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 케이싱은 상기 케이싱의 내부를 관찰 가능하게 하는 개구부를 구비한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은,
원주면상의 외주면을 갖는 케이싱과,
상기 케이싱의 반경 방향 외측에 고정된 타이어와,
일부가 상기 케이싱 내에 수용되어, 상기 케이싱에 상대 회전 가능하게 장착되고, 일부가 상기 케이싱의 외측으로 연장된 중심축과,
상기 케이싱 내에서 상기 중심축에 밖으로 끼워진 한 방향 클러치와,
상기 케이싱 내에 수용되어, 상기 한 방향 클러치의 외륜에 대해 반경 방향 내측의 단부가 고정되고, 상기 중심축에 대해 상기 한 방향 클러치의 토크 전달 방향으로 상대 회전했을 때에 권체되는 태엽을 갖는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터 제공한다.
바람직하게는, 상기 케이싱은 상기 태엽의 외주면에 대향하는 반경 방향 내측 부분에 복수의 오목부를 구비한 주벽을 갖고,
상기 태엽의 반경 방향 외측의 단부는 반경 방향 외측에 돌출되어 상기 오목부에 박히는 볼록부를 구비하고,
상기 볼록부는 상기 태엽의 권체 시에, 소정의 권체량까지는 상기 오목부에 박히고, 상기 소정의 권체량을 초과하여 상기 케이싱이 회전하면 상기 오목부에서 해방된다.
또한, 바람직하게는, 상기 볼록부는 상기 태엽의 대략 반경 방향으로 연장하고, 상기 오목부에 접촉하는 접촉면을 형성하고 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 오목부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 볼록부가 상기 오목부에서 해방되는 크기를 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 볼록부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 오목부에서 해방되는 형상을 갖는다.
또한, 바람직하게는, 추가로, 피장착부에 장착하기 위한 장착 베이스와,
상기 장착 베이스에서 상기 중심축측으로 연장되고, 상기 장착 베이스와 상기 중심축을 고정하는 포크를 갖는다.
또한, 바람직하게는, 추가로, 제 2 케이싱과, 일부가 상기 제 2 케이싱 내에 수용되어, 상기 제 2 케이싱에 상대 회전 가능하게 장착되고, 상기 제 2 케이싱의 외측으로 연장된 구동부를 갖는 회전축과, 상기 제 2 케이싱에 수용되고, 상기 회전축을 부세하는 제 2 태엽을 구비한 충격 흡수체와,
한쪽의 단부에 길이 방향과 대략 수직으로 상기 중심축을 고정하고, 또 다른 한쪽의 단부에 길이 방향과 대략 수직으로 상기 회전축을 고정한 연결 샤프트를 갖는 자주 캐스터를 제공한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제 2 케이싱의 외측에 T 홈이 형성되어 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 케이싱은 상기 케이싱의 내부를 관찰 가능하게 하는 개구부를 구비한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제 2 케이싱은 상기 제 2 케이싱의 내부를 관찰 가능하게 하는 개구부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 컴팩트한 태엽식 구동 장치 및 자주 캐스터를 제공할 수 있다.
도 1은 본원의 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본원의 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본원의 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 케이싱의 정면 부분을 분리한 상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본원의 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 도 2에 나타내는 IV-IV 단면도이다.
도 5는 본원의 제 2 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 측면도이다.
도 6은 본원의 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 정면도이다.
도 7은 본원의 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 측면도이다.
도 8은 본원의 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 도 6에 나타내는 VIII-VIII 단면도이다.
도 9는 본원의 제 4 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 정면도이다.
도 10은 본원의 제 4 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 측면도이다.
도 11은 본원의 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터의 측면도이다.
도 12는 본원의 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터의 평면도이다.
도 13은 본원의 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터의 도 11에 나타내는 XIII-XIII 단면도이다.
도 14는 본원의 제 6 실시형태에 따른 자주 캐스터의 단면도이다.
도 15는 본원의 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 정면도이다.
도 16은 본원의 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 측면도이다.
도 17은 본원의 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 이면도이다.
도 18은 본원의 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 정면측의 뚜껑을 분리한 상태를 나타내는 정면도이다.
도 19는 본원의 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 다른 사용 형태에서의 측면도이다.
도 20은 본원의 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 도 15에 나타내는 XX-XX 단면도이다.
도 21은 본원의 제 8 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 측면도이다.
도 22는 본원의 제 8 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 단면도이다.
도 23은 본원의 제 8 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치의 다른 사용 형태에서의 측면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본원의 실시형태에 대해 설명한다.
<제 1 실시형태>
도 1은 본원의 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)를 나타내는 측면도이다.
태엽식 구동 장치(100)는 직육면체 형상을 하여 도 4에 나타내는 태엽(105, 107)을 수용한 케이싱(102)과, 케이싱(102)의 대략 중앙을 관통하여 케이싱(102)에 대해 상대 회전 가능하게 장착된 출력축(103)을 갖고 있다.
도 2는 본원의 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)를 나타내는 정면도이다. 설명을 위해, 도 1을 향해 우측의 태엽식 구동 장치(100)의 면을 정면으로 하고 있다.
출력축(103)은 외력을 받아 회전함으로써 케이싱(102)에 수용된 태엽(105, 107)을 권체하고, 또한, 태엽(105, 107)의 탄성 복귀에 의해 구동력으로서의 토크를 출력한다. 출력축(103)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 케이싱(102)의 정면측에 돌출된 구동부(103a)를 갖는다. 구동부(103a)에는 축 방향의 단부로부터 축 방향을 따라 키 홈이 형성되어 있고, 이 키 홈에 키(104)가 끼워져 있다. 키(104)는 출력축(103)에 의해 구동되는 피구동 부재로의 토크의 전달을 행한다.
도 3은 본원의 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)의 케이싱(102)의 정면 부분을 분리한 상태를 나타내는 정면도이다.
케이싱(102)의 내측에서 출력축(103)의 주위에는 제 1 태엽(105)이 수용되어 있다. 케이싱(102)은, 제 1 태엽(105)의 반경 방향 외측에, 제 1 태엽(105)을 둘러싸도록 구성된 주벽(106)을 갖고 있다.
제 1 태엽(105)의 반경 방향 외측의 단부는 반경 방향 외측으로 구부러져 있고, 반경 방향 외측으로 돌출된 볼록부(105a)를 형성하여 내측에 구부러져 있다. 주벽(106)의 반경 방향 내측에는, 반경 방향 외측에 오목한 오목부(106a)가 원주 방향으로 등간격으로 8개 형성되어 있다. 볼록부(105a)의 반경 방향 외측의 부분은 오목부(106a) 내에 박히고, 계합되어 있다. 또한, 볼록부(105a)는 상기와 같이 제 1 태엽(105)의 단부를 변형시켜 형성해도 좋지만, 제 1 태엽(105)은 별도로 형성된 부재를 장착해도 좋다.
도 4는 본원의 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)의 도 2에 나타내는 IV-IV 단면도이다.
케이싱(102)의 내측에는 정면측에 배치된 제 1 태엽(105)과, 제 1 태엽(105)의 이면, 즉, 도 4를 향해 좌측에 배치된 제 2 태엽(107)이 수용되어 있다. 제 2 태엽(107)은 제 1 태엽(105)과 동일한 방향으로 배치되어 있다. 제 2 태엽(107)은 제 1 태엽(105)과 마찬가지로 반경 방향 외측의 단부에 도시하지 않는 볼록부가 형성되어 있고, 그 볼록부가 주벽(106)에 형성된 오목부(106a)에 박히고, 계합하고 있다. 제 1 태엽(105) 및 제 2 태엽(107)의 반경 방향 내측의 단부는 출력축(103)을 내측에 통과시킨 원통상의 부시(110)에 고정되어 있다. 또한, 제 1 태엽(105)과 제 2 태엽(107)의 간섭을 피하기 위해, 제 1 태엽(105)과 제 2 태엽(107) 사이에 박판상의 스페이서를 설치해도 좋다. 또한, 제 1 태엽(105)의 볼록부(105a)와 제 2 태엽(107)의 도시하지 않는 볼록부의 내측을 통해, 양 볼록부를 연결하는 연결 핀을 설치해도 좋다.
부시(110)와 출력축(103) 사이에는 제 1 니들 베어링(111)과, 한 방향 클러치(112)와, 제 2 니들 베어링(113)이 개재하고 있다. 제 1 니들 베어링(111)과, 한 방향 클러치(112)와, 제 2 니들 베어링(113)은 이 순서로 정면측에서 출력축(103)의 축선 방향으로 나란히 배치되어 있다. 한 방향 클러치(112)는 외륜이 부시(110)에 안으로 끼워져 있다. 한 방향 클러치(112)는 제 1, 제 2 태엽(105, 107)을 권체하는 방향으로 출력축(103)을 회전시키는 경우에는 부시(110)에 토크를 전달하고, 그 반대 방향으로 출력축(103)을 회전시키는 경우에는 부시(110)에 토크를 전달하지 않고, 공전하는 방향으로 배치되어 있다. 또한, 한 방향 클러치(112)가 부시(110)에 토크를 전달하는 출력축(103)의 회전 방향을 토크 전달 방향이라고 부르는 것으로 한다.
출력축(103)은 케이싱(102)에 외륜이 고정된 제 1 롤러 베어링(108)과 제 2 롤러 베어링(109)에 의해, 케이싱(102)에 대해 상대 회전 가능하게 장착되어 있다.
이상의 구성에 의해, 본 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)는 출력축(103)의 회전에 의해 제 1, 제 2 태엽(105, 107)을 탄성 변형시켜, 제 1, 제 2 태엽(105, 107)에 에너지를 일시적으로 축적하고, 그 에너지를 출력축(103)의 토크로서 출력할 수 있다.
또한, 본 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)는 제 1, 제 2 태엽(105, 107)의 내측 단부에 고정된 부시(110)와 출력축(103) 사이에 한 방향 클러치(112)가 개재하고 있다. 따라서, 출력축(103)이 제 1, 제 2 태엽(105, 107)을 권체하는 방향과는 반대측으로 회전시킨 경우에도 제 1, 제 2 태엽(105, 107)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 예를 들어, 작업 대차 등의 차륜을 피구동 부재로 한 경우, 제 1, 제 2 태엽(105, 107)이 축적한 에너지의 전부를 출력한 후에도, 작업 대차 등은 관성에 의해 주행할 수 있다.
더욱이, 제 1, 제 2 태엽(105, 107)의 외측의 단부에 형성된 볼록부(105a, 107a)와 주벽(106)에 형성된 오목부(106a)의 구성에 의해, 제 1, 제 2 태엽(105, 107)이 과잉으로 권체된 경우라도, 볼록부(105a, 107a)가 오목부(106a)에서 분리됨으로써, 제 1, 제 2 태엽(105, 107)의 파손을 막을 수 있다.
구체적으로는, 제 1, 제 2 태엽(105, 107)이 권체되면, 외경 치수가 작아지고, 볼록부(105a, 107a)와, 볼록부(105a, 107a)의 반경 방향 내측의 제 1, 제 2 태엽(105, 107) 부분의 사이에 틈이 생긴다. 제 1, 제 2 태엽(105, 107)이 소정의 회전수, 즉 소정의 권체량까지 권체되고, 볼록부(105a)가 소정의 힘으로 잡아 당기면, 볼록부(105a)는 오목부(106a)의 경사면을 미끄러져 반경 방향 내측으로 이동한다. 이에 의해, 볼록부(105a)는 오목부(106a)와의 계합에서 해방되어, 제 1, 제 2 태엽(105, 107)의 회전 방향의 고정을 해제한다. 이 후, 볼록부(105a)는 태엽(105, 107)의 부세에 의해 원주 방향으로 이동하고, 원주 방향에서 옆에 위치하는 오목부(106a)에 박히고, 계합하여, 다시 제 1, 제 2 태엽(105, 107)의 회전을 저지한다. 그 후에도 출력축(103)이 권체 방향으로 계속 회전하면, 동일한 움직임을 반복한다.
볼록부(105a)와 오목부(106a)는 제 1, 제 2 태엽(105, 107)이 최대 회전수까지 권체된 후, 제 1, 제 2 태엽(105, 107)이 파손되기 전에, 볼록부(105a)가 오목부(106a)와의 계합에서 해방되도록 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 오목부(106a)의 크기나, 오목부(106a)에 접촉하는 볼록부(105a)의 접촉면의 각도를 조정함으로써, 이러한 구성으로 할 수 있다. 예를 들어, 볼록부(105a)가 오목부(106a)와의 계합에서 해방되기 어려워지게 하기 위해서는, 오목부(106a)를 크게 할 수 있다. 또한, 오목부(106a)에 접촉하는 볼록부(105a)의 접촉면이 제 1, 제 2 태엽(105, 107)의 대략 반경 방향으로 연장되도록 형성할 수 있다. 이와 같이 하여 제 1, 제 2 태엽(105, 107)이 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 볼록부(105a)가 상기 오목부(106a)와의 계합에서 해방되도록 함으로써, 컴팩트하면서, 고출력인 태엽식 구동 장치(100)를 실현할 수 있다.
이상과 같이, 본 제 1 실시형태에 의하면, 컴팩트한 태엽식 구동 장치(100)를 실현할 수 있다. 또한, 더욱 컴팩트한 태엽식 구동 장치(100)로 하기 위해서는, 태엽을 하나로 하여, 케이싱(102)의 치수를 작게 해도 좋다.
<제 2 실시형태>
다음으로, 본원의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 본원의 제 2 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치는 출력축의 형상을 제외하고, 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 따라서, 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)와 대응하는 부분에 대해서는, 제 1 실시형태의 설명에 사용한 참조 부호에 「100」을 더한 수의 참조 부호에 의해 나타내고, 중복되는 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 1 실시형태의 출력축(103)에 대응하는 부분에는 「203」을 붙인다.
도 5는 본원의 제 2 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(200)의 측면도이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 본 제 2 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(200)는 출력축(203)이 케이싱(202)의 앞과 뒤의 양쪽에서 대략 동일한 치수로 외측으로 연장되어 있는 점에서 상기 제 1 실시형태에 관한 태엽식 구동 장치(100)와는 다르다. 이에 의해, 본 제 2 실시형태에서는 케이싱(202)의 양측에서 구동력을 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력축(203)의 양단부에 차륜을 장착함으로써, 작업 대차 등의 안정된 구동륜을 실현할 수 있다.
출력축(203)의 양단부는 피구동 부재를 구동하는 구동부(203a, 203b)로 되어 있다. 도 5를 향해 우측에 기재되어 있는 바와 같이, 구동부(203a, 203b)는 측면의 일부가 평면으로 된 소위 D 커트로 되어 있다.
이상에 설명한 본 제 2 실시형태에 의하면, 컴팩트한 태엽식 구동 장치(200)를 실현할 수 있다.
<제 3 실시형태>
다음으로, 본원의 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치에 대해 설명한다. 본 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치는 일부의 구성에서 상기 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치와 동일하다. 따라서, 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치와 대응하는 부분에 대해서는, 제 1 실시형태의 설명에 사용한 참조 부호에 「200」을 더한 수의 참조 부호에 의해 나타내고, 중복되는 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 1 실시형태의 출력축(103)에 대응하는 부분에는 「303」을 붙인다.
도 6은 본원의 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(300)의 정면도이다. 또한, 도 7은 본원의 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(300)의 측면도이다. 도 7을 향해 좌측을 태엽식 구동 장치(300)의 정면측으로 하고 있다.
본 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(300)는, 상기 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)와 마찬가지로 대략 중앙에 회전축(303)을 통해, 도 8을 참조하여 후술하는 태엽(305, 307)을 수용한 케이싱(302)을 갖고 있다.
케이싱(302)의 이면에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 토크 전달 기구로서 복수의 기어가 수용된 기어 케이스(314)가 장착되어 있다. 기어 케이스(314)의 하부에는 출력축(315)이 통해져 있다. 케이싱(302)에 수용된 태엽(305, 307)에 의해 발생한 토크는 기어 케이스(314)에 수용된 토크 전달 기구를 통해 출력축(315)에 전달된다. 출력축(315)은 통상을 한 중공축이며, 봉형상의 피구동 부재를 상대 회전 불가능하게 안으로 끼워, 토크를 전달한다.
케이싱(302)의 하측에는 출력축(315)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(316)가 장착되어 있고, 출력축(315)은 기어 케이스(314)와 지지부(316)를 관통하고 있다. 지지부(316)의 정면측에는 원통상을 하여 지지부(316)에서 일어나, 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지 부재(317c)를 형성한 플랜지 부재(317)가 장착되어 있다. 플랜지 부재(317)는 상기 출력축(315)과 중심축선을 공통으로 하고 있고, 출력축(315)의 정면측 단부는 플랜지 부재(317)의 반경 방향 내측에 위치하고 있다.
도 8은 본원의 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(300)의 도 6에 나타내는 VIII-VIII 단면도이다.
케이싱(302)의 주변은 상기 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)와 동일한 구성을 하고 있다. 구체적으로는 다음과 같다. 케이싱(302)을 관통한 중실의 회전축(303)이 제 1, 제 2 롤러 베어링(308, 309)에 의해 케이싱(302)에 상대 회전 가능하게 장착되어 있다. 케이싱(302)에 수용되어 주벽(306)에 둘러싸인 태엽(305, 307)의 반경 방향 내측의 단부는 회전축(303)을 내측으로 통한 원통상의 부시(310)에 고정되어 있다. 부시(310)와 회전축(303) 사이에는 니들 베어링(311, 313) 및 한 방향 클러치(312)가 개재하고 있다.
중실의 회전축(303)은 중공의 출력축(315)보다도 외경 치수를 작게 할 수 있다. 따라서, 상기 구성에 의해, 출력축(315)을 태엽(305, 307)의 중심에 배치하는 경우보다도 케이싱(302) 내에서 태엽(305, 307)의 수용 스페이스를 크게 취할 수 있고, 케이싱(302)을 소형화할 수 있다.
태엽식 구동 장치(300)의 이면, 즉 도 8을 향해 우측의 회전축(303)의 단부에는 기어 케이스(314) 내에 수용된 제 1 평기어(spur gear)(319)가 밖으로 끼워져 있다. 제 1 평기어(319)는 동일하게 기어 케이스(314)에 수용되어, 태엽식 구동 장치(300)의 이면의 출력축(315)의 부분에 밖으로 끼워진 제 2 평기어(320)와 맞물려 있다. 이러한 구성에 의해, 본 제 3 실시형태에 있어서는, 제 1, 제 2 평기어(319, 320)의 기어비를 변경함으로써 출력축(315)의 회전수나 토크를 용이하게 설정할 수 있다.
출력축(315)은 지지부(316)에 형성된 구멍부(316a)에 외륜이 고정된 제 3 롤러 베어링(321)과 제 4 롤러 베어링(322)에 의해 지지부(316)에 상대 회전 가능하게 장착되어 있다.
플랜지 부재(317)는 도 8에 나타내는 바와 같이, 통상부(317a)와, 통상부(317a)의 지지부(316)측에 형성된 축경부(reduced diameter portion; 317b)와, 지지부(316)와는 반대측의 통상부(317a)의 부분에서 반경 방향 외측으로 연장되는 원환상의 플랜지(317c)를 구비한다. 축경부(317b)는 지지부(316)의 구멍부(316a)에 고정되어 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 플랜지(317c)에는 출력축(315)의 축선 방향으로 관통한 관통 구멍(317d)이 대략 등간격으로 4개 형성되어 있다.
이상의 구성에 의해, 본 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(300)는 플랜지(317c)의 관통 구멍(317d)에 의해 작업 대차 등의 피장착부에 용이하게 장착할 수 있고, 작업 대차의 차축 등의 피구동축을 출력축(315)에 안으로 끼워서, 작업 대차 등을 구동할 수 있다.
또한, 출력축(315)을 제 1, 제 2 태엽(305, 307)의 내측에 배치된 회전축(303)과 병렬, 즉 대략 평행하게 배치함으로써, 태엽식 구동 장치(300)의 출력축의 축선 방향의 치수가 작아지고, 태엽식 구동 장치(300)를 장착하기 위한 스페이스를 절약 스페이스화할 수 있다. 덧붙여서, 플랜지 부재(317)의 장착 탭을 이용하여 지지부(316)에 직접 토크 암을 장착할 수 있다.
이상에 설명한 본 제 3 실시형태에 의하면, 컴팩트하게, 장착 스페이스를 절약 스페이스화하고, 피장착부에 용이하게 장착할 수 있는 태엽식 구동 장치(300)를 실현할 수 있다.
<제 4 실시형태>
다음으로, 본원의 제 4 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치에 대해 설명한다. 본 제 4 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치는 상기 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(300)에서 플랜지 부재(317)를 생략한 것이다. 따라서, 제 3 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(300)와 공통되는 부분에 대해서는, 제 3 실시형태의 설명에 사용한 참조 부호에 「100」을 더한 수의 참조 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 3 실시형태의 회전축(303)에 대응하는 부분에는 「403」을 붙인다.
도 9는 본원의 제 4 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(400)의 정면도이다. 도 10은 본원의 제 4 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(400)의 측면도이다.
태엽식 구동 장치(400)는 회전축(403)이 관통하고, 회전축(403)을 부세하는 태엽이 수용된 케이싱(402)과, 케이싱(402)에 장착되어, 출력축(415)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(416)와, 회전축(403)의 토크를 출력축(415)에 전달하는 복수의 기어가 수용된 기어 케이스(414)를 갖고 있다.
이상의 구성에 의해, 태엽식 구동 장치(400)는 케이싱(402)에 수용된 태엽을 권체하는 방향으로 출력축(415)을 회전시킴으로써, 태엽을 탄성 변형시켜 에너지를 축적하고, 그 에너지를 출력축(415)에서 출력하여, 작업 대차 등의 피구동축을 구동할 수 있다.
이상에 설명한 제 4 실시형태에 의하면, 상기 제 3 실시형태보다도 더욱 컴팩트하고, 장착 스페이스를 더욱 절약 스페이스화한 태엽식 구동 장치(400)를 실현할 수 있다.
<제 5 실시형태>
다음으로, 본원의 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터에 대해 설명한다. 본 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터는 일부의 구성에 있어서 상기 제 1, 제 2 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100, 200)와 동일하다. 따라서, 제 1, 제 2 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100, 200)와 대응하는 부분에 대해서는, 참조 부호의 100자리 숫자를 「5」로 변경한 참조 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 1 실시형태의 출력축(103), 제 2 실시형태의 출력축(203)에 대응하는 부분에는 「503」을 붙인다.
도 11은 본원의 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터(500)의 측면도이다.
자주 캐스터(500)는 작업 대차 등의 피장착부에 장착되는 평판상의 장착 베이스(530)와, 장착 베이스(530)에서 아래쪽으로 연장되는 포크(531a, 531b)와, 포크(531a, 531b)가 각각의 하부에 고정된 원환 부재(532a)와, 원환 부재(532a, 532b)에 상대 회전 불가능하게 안으로 끼워진 중심축(503)과, 키(504)에 의해 중심축(503)에 상대 회전 가능하게 장착되어, 원주면상의 외주면을 갖고, 도 13에 나타내는 바와 같이 내측에 태엽(507)을 수용한 케이싱(502)과, 케이싱(502)의 주벽(506)의 반경 방향 외측면에 장착된 타이어(533)를 갖는다. 도 11에 나타내는 자주 캐스터(500)의 이면은 표면과 동일한 구성을 하고 있다.
도 12는 본원의 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터(500)의 평면도이다.
장착 베이스(530)는 진행 방향으로 긴 직사각형 형상을 하고 있고, 전후의 단부 근방에 상하로 관통된 관통 구멍(530a)이 3개씩 형성되어 있다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 장착 베이스(530)는 관통 구멍(530a)에 나사(530b)를 통과시켜 피장착부에 장착된다. 포크(531a, 531b)는 장착 베이스(530)의 긴 변측 부분에서 아래쪽으로 연장되어 있다.
도 13은 본원의 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터(500)의 도 11에 나타내는 XIII-XIII 단면도이다.
본 제 5 실시형태에 있어서는, 태엽(507)이 하나씩 케이싱(502) 내에 수용되어 있고, 케이싱(502)의 나머지 스페이스에는 케이싱(502)에 고정된 스페이서(534)가 수용되어 있다. 스페이서(534)는 태엽(507)과는 반대측의 케이싱(502)에 고정되어 있고, 태엽(507)측에 태엽(507)의 측면에 대향하는 플랜지(534a)를 갖고 있다. 또한, 상기 제 1 실시형태와 같이, 스페이서(534)가 수용된 케이싱(502)의 부분에 제 2 태엽을 수용한 구성으로 함으로써, 출력하는 토크를 높일 수도 있다.
태엽(507)의 반경 방향 내측의 단부는 내측에 중심축(503)을 통한 부시(510)에 고정되어 있다. 부시(510)와 중심축(503) 사이에는 중심축(503)의 축선 방향으로 나란히 제 1 니들 베어링(511), 한 방향 클러치(512), 및, 제 2 니들 베어링(513)이 개재하고 있다. 태엽(507)의 반경 방향 외측의 단부는 상기 제 1 실시형태에서 설명한 바와 같이 볼록부를 형성하고 있고, 그 볼록부의 일부가 주벽(506)의 반경 방향 내측에 복수 형성된 오목부에 들어가 있다.
케이싱(502)은 제 1 롤러 베어링(508)과 제 2 롤러 베어링(509)에 의해, 중심축(503)에 대해 상대 회전 가능하게 장착되어 있다.
한 방향 클러치(512)는 케이싱(502)이 태엽(507)을 권체하는 방향으로 회전하는 경우에는, 부시(510)가 중심축(503)에 대해 회전하지 않도록 부시(510)를 고정하고, 케이싱(502)이 그 반대 방향으로 회전한 경우에는 부시(510)가 중심축(503)에 대해 회전하도록 공전하는 방향으로 배치되어 있다.
이상의 구성에 의해, 본 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터(500)는 장착 베이스(530)에 의해 작업 대차 등에 용이하게 장착할 수 있다. 또한, 자주 캐스터(500)를 캐스터로서 장착한 작업 대차를 태엽(507)의 권취 방향으로 이동시킴으로써, 태엽(507)이 탄성 변형하고, 태엽(507)에 에너지가 보존된다. 그 후, 작업 대차를 자유 상태로 하면, 태엽(507)이 탄성 복귀하고, 케이싱(502), 태엽(507), 및 타이어(533)가 중심축(503)을 중심으로 하여 회전하고, 작업 대차를 주행시킨다. 이러한 작업 대차는, 예를 들어, 자동차 제조 라인에서, 제조 라인에 잡아 당겨져서 소정 위치까지 부품이나 공구 등을 운반하고, 그 후, 제조 라인에서 분리되어, 제조 라인의 이동과는 반대 방향으로 주행하여 원래의 위치로 되돌아가는 것으로서 사용할 수 있다. 이에 의하면, 작업 대차의 이동을 위해 전기 등의 동력을 외부에서 공급할 필요가 없다. 또한, 수동 대차의 어시스트 장치로서도 사용할 수 있으며, 작업자의 부담을 경감할 수 있다.
또한, 태엽(507)의 반경 방향 외측의 단부에 형성된 볼록부와 주벽(506)에 형성된 오목부의 구성에 의해, 만일 작업 대차가 태엽(507)의 권체 방향으로 태엽(507)의 권체 계를 초과하여 이동되더라도 태엽(507)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 태엽(507)의 탄성 복귀에 의해 작업 대차가 주행하고, 태엽(507)이 완전히 탄성 복귀한 후에도, 작업 대차는 관성에 의해 주행할 수 있다.
이상과 같이, 본 제 5 실시형태에 의하면, 컴팩트한 자주 캐스터를 실현할 수 있다.
<제 6 실시형태>
다음으로, 본원의 제 6 실시형태에 따른 자주 캐스터(800)에 대해 설명한다. 본 제 6 실시형태에 따른 자주 캐스터(800)는 일부 구성에 있어서, 상기 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100), 및 상기 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터(500)와 동일하다. 따라서, 제 1 실시형태와 대응하는 부분에 대해서는, 참조 부호의 100자리 숫자를 「6」으로 변경하여 나타내고, 제 5 실시형태와 대응하는 부분에 대해서는, 참조 부호의 100자리 숫자를 「7」로 변경하여 나타내고, 중복되는 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 1 실시형태의 회전축(103)에 대응하는 부분에는 「603」을 붙이고, 제 5 실시형태의 중심축(503)에 대응하는 부분에는 「703」을 붙인다.
도 14는 본원의 제 6 실시형태에 따른 자주 캐스터(800)의 단면도이다. 태엽식 구동 장치(600)에 대해서는 평면을 나타내고 있다.
본 제 6 실시형태에 따른 자주 캐스터(800)는 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성을 한 태엽식 구동 장치(600)와, 상기 제 5 실시형태에서 장착 베이스(530), 포크(531a, 531b) 등의 장착용 부재를 제거하고, 중심축(703)을 한쪽으로 연장시킨 구성의 자주 차륜(700)과, 태엽식 구동 장치(600)와 자주 차륜(700)을 연결하는 연결 샤프트(640)를 갖고 있다. 태엽식 구동 장치(600)는 충격 흡수체로서의 기능을 한다. 연결 샤프트(640)는 한쪽의 단부에서 길이 방향과 대략 수직인 방향으로 태엽식 구동 장치(600)의 회전축(603)이 고정되고, 또 다른 한쪽의 단부에서 길이 방향과 대략 수직인 방향으로 자주 차륜(700)의 중심축(703)이 고정되어 있다.
자주 캐스터(800)는 태엽식 구동 장치(600)가 연결 샤프트(640)를 통해 자주 차륜(700)을 바닥측에 부세하도록 작업 대차 등의 피장착부에 장착된다. 이에 의해, 태엽식 구동 장치(600)가 충격 흡수체로서 자주 차륜(700)이 바닥에서 받는 충격을 흡수하면서, 상기 제 5 실시형태와 동일하게, 작업 대차를 주행시킬 수 있다.
본 실시형태에 따른 자주 캐스터(800)는 특히 기존의 작업 대차에 사용하는 경우에 유용하다. 기존의 작업 대차의 캐스터를 제거하지 않고 상기 제 5 실시형태에 따른 자주 캐스터(500)를 장착하면, 바닥의 요철에 의해, 자주 캐스터(500)가 공중에 떠서, 태엽(507)의 부세 시에 공전해버릴 우려가 있다. 이에 대해, 본 제 6 실시형태에 따른 자주 캐스터(800)를 사용하면, 자주 차륜(700)을 바닥의 요철에 추종시키고, 항상 바닥에 압력을 가하여 접촉한 상태로 할 수 있기 때문에, 바닥의 요철에 의해 자주 차륜(700)이 공전하는 것을 막을 수 있다.
또한, 자주 캐스터(800)는 태엽식 구동 장치(600)를 바닥 등에 고정하고, 자주 차륜(700)을 이동식 작업 테이블의 하면에 누르도록 설치함으로써, 이동식 작업 테이블을 구동할 수 있다. 이 경우에도, 이동식 작업 작업 테이블이 상하로 이동해도, 자주 차륜(700)이 추종하여 이동식 작업 테이블에 항상 접촉하고, 자주 차륜(700)이 공전하는 것을 막을 수 있다.
이상과 같이, 본 제 6 실시형태에 의하면, 충격 흡수체를 구비하면서도 컴팩트한 자주 캐스터를 실현할 수 있다.
<제 7 실시형태>
다음으로, 본원의 제 7 실시형태에 대해 설명한다. 본 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치는 일부를 제외하고 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 따라서, 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)와 대응하는 부분에 대해서는, 제 1 실시형태의 설명에 사용한 참조 부호에 「800」을 더한 수의 참조 부호에 의해 나타내고, 중복되는 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 1 실시형태의 출력축(103)에 대응하는 부분에는 「903」을 붙인다.
도 15 내지 도 18을 참조하여 본 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(900)가 상기 제 1 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(100)와 다른 점에 대해 설명한다. 도 15는 본 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(900)의 정면도이다. 도 16은 본 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(900)의 측면도이다. 도 17은 본 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(900)의 이면도이다. 도 18은 본 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(900)의 정면측 뚜껑(902a)을 분리한 상태를 나타내는 정면도이다.
도 15 내지 도 18에서는 출력축(903)을 장착한 사용 시의 상태를 나타내고 있지만, 본 제 7 실시형태의 태엽식 구동 장치(900)는 그 구성 요소에 출력축(903)을 포함하지 않는다. 태엽식 구동 장치(900)에 있어서, 출력축(903)은 사용자가 용도 등에 따라 종류나 장착 방향을 선택하고, 태엽식 구동 장치(900)를 분해하지 않고 용이하게 교환할 수 있는 것으로 한다. 출력축(903)의 축 방향의 고정과 해방은 태엽식 구동 장치(900)의 표면과 이면에서 각각 출력축(903)에 밖으로 끼워진 세트 컬러(929a, 929b)의 착탈에 의해 행할 수 있다.
예를 들어, 도 16을 참조하면, 출력축(903)을 태엽식 구동 장치(900)의 후술하는 관통 구멍(939)에 정면측, 즉 도 16을 향해 좌측에서 삽입하고, 정면측에 돌출시키는 경우와, 출력축(903)을 태엽식 구동 장치(900)의 관통 구멍(939)에 이면측, 즉 도 16을 향해 우측에서 삽입하고, 출력축(903)의 구동부(903a)가 이면측에 돌출한 것으로 하는 경우에서, 출력 시의 출력축(903)의 회전 방향을 반대 방향으로 할 수 있다.
이에 대해 도 18을 참조하면, 태엽식 구동 장치(900)를 정면측에서 봤을 때, 출력축(903)은 출력 시에 시계 반대 방향으로 회전한다. 한편, 상기와 같이 이면측에서 출력축(903)을 관통 구멍(939)에 삽입하여 이면측에서 구동부(903a)가 돌출한 것으로 하면, 태엽식 구동 장치(900)를 이면측에서 봤을 때, 출력축(903)은 출력 시에 시계 방향으로 회전하게 된다.
도 19는 본원의 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(900)의 다른 사용 형태에서의 측면도이다. 출력축(903)을 축 방향의 길이가 길고, 양쪽에 키(904)가 장착되는 것으로 변경함으로써, 도 19에 나타내는 바와 같이, 출력축(903)의 구동부(903a, 903b)가 태엽식 구동 장치(900)의 표면 및 이면의 양측에서 돌출하고, 양측에서 출력하는 구성으로 할 수도 있다. 이상과 같이 출력축(903)의 대체를 용이하게 하는 구성은 도 20을 참조하여 후술한다.
다음으로, 본 제 7 실시형태의 태엽식 구동 장치(900)가 상기 제 1 실시형태와는 상이한 다른 점에 대해 설명한다. 도 15 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 본 제 7 실시형태의 태엽식 구동 장치(900)에서는 케이싱(902)의 일부를 구성하는 정면의 뚜껑(902a)과 이면의 뚜껑(902b)에 개구부(926a 내지 926d, 927a 내지 927d)가 형성되고, 내부에 수용된 태엽(905)이 뚜껑(902a, 902b)을 떼어내지 않아도 외측에서 관찰할 수 있도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 태엽(905)의 상태를 용이하게 확인할 수 있으며, 사용 기간 중의 메인터넌스의 부담을 경감할 수 있다.
또한, 도 15 내지 도 18에 나타내는 바와 같이, 태엽식 구동 장치(900)는 상기 제 1 실시형태와는 달리, 케이싱(902)의 일부를 구성하는 주벽(906)의 외측에, 출력축(903)의 축선 방향으로 대략 평행으로 연장되고, 주벽(906)을 관통하여 형성된 8개의 T 홈(925a 내지 925h)이 형성되어 있다. 주벽(906)은 정면 또는 이면에서 봤을 때에 대략 사각형의 외형을 하고 있고, T 홈(925a 내지 925h)은 그 네 모서리에 2개씩 형성되어 있다. 바꿔 말하면, T 홈(925a 내지 925h)은 개략 사각형의 외형을 한 주벽(906)의 한 변의 양단부 근방에 각각 1개씩 형성되어 있다. 이에 의해, 사용자는 T 홈 너트와 볼트 등을 사용함으로써, 태엽식 구동 장치(900)를 기계 등에 비교적 자유로운 형태로 장착하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 사용자는 T 홈 너트나 볼트 등의 장착구의 수나 종류, 장착구의 위치를 선택할 수 있다. 또한, 주벽(906)을 상기 형상으로 함으로써, 압출 성형에 의해 주벽(906)을 용이하게 양산할 수 있다.
도 20은 본 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(900)의 도 15에 나타내는 XX-XX 단면도이다.
뚜껑(902a, 902b)의 중앙부에는 각각 제 1 롤러 베어링(908), 제 2 롤러 베어링(909)이 안으로 끼워져 있다. 제 1 롤러 베어링(908)에는 슬리브(936a)가 안으로 끼워져 있고, 제 2 롤러 베어링(909)에는 슬리브(936b)가 안으로 끼워져 있다. 슬리브(936a, 936b), 제 1 니들 베어링(911), 한 방향 클러치(912), 제 2 니들 베어링(913)은 태엽식 구동 장치(900)의 표면에서 이면으로 관통한 관통 구멍(939)을 획정하고 있다. 출력축(903)은 관통 구멍(939) 내에 부분적으로 삽입되어 있다.
제 1 니들 베어링(911), 한 방향 클러치(912), 제 2 니들 베어링(913)에는 부시(910)가 밖으로 끼워져 있다. 부시(910)에는 태엽(905)의 중심측의 단부가 고정되어 있다. 슬리브(936a, 936b)는, 서로 대향하는 측에서, 제 1, 제 2 롤러 베어링(908, 909)과 부시(910) 사이에서 반경 방향 외측으로 연장하는 플랜지를 갖는다. 뚜껑(902a, 902b)에는 부시(910)의 단부를 반경 방향 외측에서 둘러싸는 원환부(928a, 928b)가 형성되어 있다. 원환부(928a, 928b)는 부시(910)의 위치 규정부로서의 역할을 한다. 이 원환부(928a, 928b)에 의해, 부시(910)의 반경 방향의 이동이 제한된다. 또한, 원환부(928a, 928b)는 부시(910)의 반경 방향의 이동을 제한하는 것이라면 충분하고, 원환상 이외의 형상을 한 위치 규정부로 할 수도 있다. 예를 들어, 원환부(928a, 928b)를 C자형의 위치 규정부로 바꿀 수도 있다. 또한, 원환부(928a, 928b) 등의 위치 규정부는 뚜껑(902a, 902b)과는 별도로 형성된 것이라도 좋다.
이와 같이 구성함으로써, 출력축(903)이 없는 상태라도, 태엽식 구동 장치(900)의 표면에서 이면으로 관통한 관통 구멍(939)을 유지할 수 있다. 만일, 뚜껑(902a, 902b)에 원환부(928a, 928b)가 형성되어 있지 않다고 하는 경우, 출력축(903)을 태엽식 구동 장치(900)에서 빼내면, 부시(910)는 태엽(905)만에 의해 지지되는 것이 되기 때문에, 태엽(905)의 탄성 변형에 의해 부시(910)가 변위하고, 출력축(903)을 삽입하기 어려워진다. 그러나, 상기 구성에 의하면, 출력축(903)을 태엽식 구동 장치(900)에서 빼내도 부시(910)의 위치는 유지되기 때문에, 출력축(903)을 용이하게 관통 구멍(939)에 삽입할 수 있다.
뚜껑(902a, 902b)과 태엽(905) 사이에는 각각 환상의 투명판(935a, 935b)이 배치되어 있다. 투명판(935a, 935b)은 뚜껑(902a, 902b)의 개구부(926a 내지 926d, 927a 내지 927d)를 통해 태엽식 구동 장치(900)의 내부를 관찰 가능하게 하면서, 태엽식 구동 장치(900) 내부에 손가락이나 이물 등의 침입을 막는다. 투명판(935a, 935b)은 플라스틱, 유리 등으로 형성할 수 있다.
<제 8 실시형태>
다음으로, 본원의 제 8 실시형태에 대해 설명한다. 본 제 8 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치는 일부를 제외하고 상기 제 7 실시형태와 동일하다. 따라서, 제 7 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(900)와 대응하는 부분에 대해서는, 제 7 실시형태의 설명에 사용한 참조 부호에 「100」을 더한 수의 참조 부호에 의해 나타내고, 중복되는 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 7 실시형태의 출력축(903)에 대응하는 부분에는 「1003」을 붙인다.
도 21은 본 제 8 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(1000)의 측면도이다. 도 22는 본 제 8 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(1000)의 단면도이다. 도 22는 제 7 실시형태의 도 20에 대응한다.
본 제 8 실시형태는 2개의 태엽(1005, 1007)을 구비함으로써, 상기 제 7 실시형태보다도 높은 출력 토크를 얻을 수 있다. 태엽(1005, 1007)은 각각 반경 방향 내측의 단부가 부시(1010)에 고정되어 있다. 부시(1010)는 제 1 니들 베어링(1011a), 제 1 한 방향 클러치(1012a), 제 2 니들 베어링(1013a), 제 3 니들 베어링(1011b), 제 2 한 방향 클러치(1012b), 및 제 4 니들 베어링(1013b)에 밖으로 끼워져 있다.
도 23은 본원의 제 8 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(1000)의 다른 사용 형태에서의 측면도이다. 본 제 8 실시형태에 따른 태엽식 구동 장치(1000)에서도, 상기 제 7 실시형태와 마찬가지로 출력축(1003)을 용이하게 대체하는 것이 가능하게 되어 있다. 따라서, 사용자는 도 23에 나타내는 바와 같이, 양 축의 구성에 용이하게 변경할 수 있으며, 출력 방향의 변경도 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본원발명의 이해를 돕기 위해, 구체적인 실시형태에 대해 상세한 설명을 하였지만, 본원발명은 이에 한정되지 않고, 각종 변경, 개량 등이 가능하다.
예를 들어, 상기 제 7, 제 8 실시형태에서의 출력축(903)의 대체를 용이하게 하기 위한 구성을 제 1 내지 제 6 실시형태에 적용할 수도 있다.
또한, 상기 제 7, 제 8 실시형태에서의 케이싱(902)의 구성이나 투명판(935a, 935b)을 제 1 내지 제 6 실시형태에 적용할 수도 있다.
이상에 의하면, 컴팩트한 태엽식 구동 장치 및 자주 캐스터를 제공할 수 있다.
100, 200, 300, 400, 600, 900, 1000: 태엽식 구동 장치
500, 800: 자주 캐스터
700: 자주 차륜
102, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 902, 1002: 케이싱
902a, 902b, 1002a, 1002b: 뚜껑
103, 203, 315, 415, 903, 1003: 출력축
503, 703: 중심축
103a, 203a, 203b, 903a, 1003a: 구동부
303, 403: 회전축
104, 504, 904, 904a, 904b, 1004, 1004a, 1004b: 키
105, 305, 905, 1005: 제 1 태엽
105a, 107a: 볼록부
106, 306, 506, 706, 906, 1006: 주벽
106a: 오목부
107, 307, 907, 1007: 제 2 태엽
507, 707: 태엽
108, 308, 508, 708, 908, 1008: 제 1 롤러 베어링
109, 309, 509, 709, 909, 1009: 제 2 롤러 베어링
110, 310, 510, 710, 910, 1010: 부시
111, 311, 511, 911, 1011a: 제 1 니들 베어링
112, 312, 512, 912, 1012a: 한 방향 클러치
113, 313, 513, 913, 1013a: 제 2 니들 베어링
1011b: 제 3 니들 베어링
1012b: 제 2 한 방향 클러치
1013b: 제 4 니들 베어링
314, 414: 기어 케이스
316, 416: 지지부
316a: 구멍부
317: 플랜지 부재
317a: 통상부
317b: 축경부
317c: 플랜지
317d: 관통 구멍
319: 제 1 평기어
320: 제 2 평기어
321: 제 3 롤러 베어링
322: 제 4 롤러 베어링
925a 내지 925h, 1025c, 1025d: T 홈
926a 내지 926d, 927a 내지 927d, 1026a, 1026c, 1027a, 1027c: 개구부
928a, 928b, 1028a, 1028b: 원환부
929a, 929b, 1029a, 1029b: 세트 컬러
530: 장착 베이스
530a: 관통 구멍
530b: 나사
531a, 531b: 포크
532a, 532b: 원환 부재
533: 타이어
534: 스페이서
534a: 플랜지
935a, 935b, 1035a, 1035b: 투명판
936a, 936b, 1036a, 1036b: 슬리브
939, 1039: 관통 구멍
640: 연결 샤프트

Claims (27)

  1. 케이싱과,
    일부가 상기 케이싱 내에 수용되어, 상기 케이싱에 상대 회전 가능하게 장착되고, 상기 케이싱의 외측으로 연장된 구동부를 구비한 출력축과,
    상기 케이싱 내에서 상기 출력축에 밖으로 끼워진 한 방향 클러치와,
    상기 케이싱 내에 수용되어, 상기 한 방향 클러치의 외륜에 대해 반경 방향 내측의 단부가 고정되고, 상기 출력축이 상기 한 방향 클러치의 토크 전달 방향으로 회전했을 때에 권체되는 태엽을 갖고,
    상기 한 방향 클러치는 상기 태엽의 내측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  2. 출력축이 삽입되는 한 방향 클러치와,
    상기 한 방향 클러치에 밖으로 끼워진 통상의 부시와,
    반경 방향 내측의 단부가 상기 부시에 고정되고, 상기 출력축이 상기 한 방향 클러치의 토크 전달 방향으로 회전했을 때에 권체되는 태엽과,
    상기 한 방향 클러치, 상기 부시 및 상기 태엽을 수용하고, 상기 부시의 축 방향의 단부를 반경 방향 외측에서 둘러싸는 위치 규정부를 구비한 케이싱을 갖고,
    상기 한 방향 클러치는 상기 태엽의 내측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 케이싱은 상기 태엽의 외주면에 대향하는 반경 방향 내측 부분에 복수의 오목부를 구비한 주벽을 갖고,
    상기 태엽의 반경 방향 외측의 단부는 반경 방향 외측으로 돌출되어 상기 오목부에 박히는 볼록부를 구비하고,
    상기 볼록부는 상기 태엽의 권체 시에, 소정의 권체량까지는 상기 오목부에 박히고, 상기 소정의 권체량을 초과하여 상기 출력축이 회전하면 상기 오목부에서 해방되는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 볼록부는 상기 태엽의 반경 방향으로 연장하고, 상기 오목부에 접촉하는 접촉면을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 오목부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 볼록부가 상기 오목부에서 해방되는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 볼록부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 오목부에서 해방되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 케이싱의 외측에 T 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 케이싱은 상기 케이싱의 내부를 관찰 가능하게 하는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  9. 케이싱과,
    일부가 상기 케이싱 내에 수용되고, 상기 케이싱에 상대 회전 가능하게 장착된 회전축과,
    상기 케이싱 내에서 상기 회전축에 밖으로 끼워진 한 방향 클러치와,
    상기 케이싱 내에 수용되고, 상기 한 방향 클러치의 외륜에 대해 반경 방향 내측의 단부가 고정되고, 상기 회전축이 상기 한 방향 클러치의 토크 전달 방향으로 회전했을 때에 권체되는 태엽과,
    상기 케이싱에 고정된 지지부와,
    상기 회전축과 평행한 방향으로 상기 지지부에 상대 회전 가능하게 장착되고, 피구동 부재를 구동시키는 출력축과,
    상기 회전축의 토크를 상기 출력축에 전달하는 토크 전달 기구를 갖고,
    상기 한 방향 클러치는 상기 태엽의 내측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 출력축은 중공축인 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 또한, 상기 출력축과 중심축선을 공통으로 한 원통상을 하여 상기 지지부에서 일어나, 반경 방향 외측으로 연장하는 플랜지를 형성한 플랜지 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 케이싱은 상기 태엽의 외주면에 대향하는 반경 방향 내측 부분에 복수의 오목부를 구비한 주벽을 갖고,
    상기 태엽의 반경 방향 외측의 단부는 반경 방향 외측으로 돌출되어 상기 오목부에 박히는 볼록부를 구비하고,
    상기 볼록부는 상기 태엽의 권체 시에, 소정의 권체량까지는 상기 오목부에 박히고, 상기 소정의 권체량을 초과하여 상기 회전축이 회전하면 상기 오목부에서 해방되는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 볼록부는 상기 태엽의 반경 방향으로 연장하고, 상기 오목부에 접촉하는 접촉면을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 오목부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 볼록부가 상기 오목부에서 해방되는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 볼록부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 오목부에서 해방되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  16. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 케이싱의 외측에 T 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  17. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 케이싱은 상기 케이싱의 내부를 관찰 가능하게 하는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태엽식 구동 장치.
  18. 원주면상의 외주면을 갖는 케이싱과,
    상기 케이싱의 반경 방향 외측에 고정된 타이어와,
    일부가 상기 케이싱 내에 수용되어, 상기 케이싱에 상대 회전 가능하게 장착되고, 일부가 상기 케이싱의 외측으로 연장된 중심축과,
    상기 케이싱 내에서 상기 중심축에 밖으로 끼운 한 방향 클러치와,
    상기 케이싱 내에 수용되어, 상기 한 방향 클러치의 외륜에 대해 반경 방향 내측의 단부가 고정되고, 상기 중심축에 대해 상기 한 방향 클러치의 토크 전달 방향으로 상대 회전했을 때에 권체되는 태엽을 갖고,
    상기 한 방향 클러치는 상기 태엽의 내측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 케이싱은 상기 태엽의 외주면에 대향하는 반경 방향 내측 부분에 복수의 오목부를 구비한 주벽을 갖고,
    상기 태엽의 반경 방향 외측의 단부는 반경 방향 외측에 돌출되어 상기 오목부에 박히는 볼록부를 구비하고,
    상기 볼록부는 상기 태엽의 권체 시에, 소정의 권체량까지는 상기 오목부에 박히고, 상기 소정의 권체량을 초과하여 상기 케이싱이 회전하면 상기 오목부에서 해방되는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 볼록부는 상기 태엽의 반경 방향으로 연장하고, 상기 오목부에 접촉하는 접촉면을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 오목부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 볼록부가 상기 오목부에서 해방되는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터.
  22. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 볼록부는 상기 태엽이 상기 태엽의 최대 회전수까지 권체된 후에 상기 오목부에서 해방되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터.
  23. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 또한, 피장착부에 장착하기 위한 장착 베이스와,
    상기 장착 베이스에서 상기 중심축측으로 연장되고, 상기 장착 베이스와 상기 중심축을 고정하는 포크를 갖는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터.
  24. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 또한, 제 2 케이싱과, 일부가 상기 제 2 케이싱 내에 수용되어, 상기 제 2 케이싱에 상대 회전 가능하게 장착되고, 상기 제 2 케이싱의 외측으로 연장된 구동부를 갖는 회전축과, 상기 제 2 케이싱에 수용되고, 상기 회전축을 부세하는 제 2 태엽을 구비한 충격 흡수체와,
    한쪽의 단부에 길이 방향과 수직으로 상기 중심축을 고정하고, 또 다른 한쪽의 단부에 길이 방향과 수직으로 상기 회전축을 고정한 연결 샤프트를 갖는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 제 2 케이싱의 외측에 T 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터.
  26. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 케이싱은 상기 케이싱의 내부를 관찰 가능하게 하는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자주 캐스터.
  27. 제 24 항에 있어서, 상기 제 2 케이싱은 상기 제 2 케이싱의 내부를 관찰 가능하게 하는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기재된 자주 캐스터.
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