WO2017047370A1 - ゼンマイ式駆動装置及び自走キャスター - Google Patents

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富男 駒場
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遠藤工業株式会社
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    • F05B2260/40—Transmission of power

Definitions

  • the present invention relates to a mainspring-type drive device and a self-propelled caster that can be used as a power source for a work cart or a belt conveyor used mainly in factories.
  • Patent Document 1 As a driving device using a spring, for example, as in Patent Document 1, there is a manually wound spring driving unit used for a toy such as a walking doll toy.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a compact spring-type drive device and a self-propelled caster.
  • the present invention provides: A casing, An output shaft that includes a drive unit that is partly housed in the casing, is rotatably attached to the casing, and extends to the outside of the casing; A one-way clutch externally fitted to the output shaft in the casing; A spring that is housed in the casing, has a radially inner end fixed to the outer ring of the one-way clutch, and is wound when the output shaft rotates in the torque transmission direction of the one-way clutch.
  • a mainspring type driving device characterized by having the mainspring driving device.
  • the present invention A one-way clutch into which the output shaft is inserted; A cylindrical bush fitted around the one-way clutch; A spring that is fixed when the radially inner end is fixed to the bush and the output shaft rotates in the torque transmission direction of the one-way clutch; A spring-type drive device comprising: a casing that houses the one-way clutch, the bush, and the spring and includes a position defining portion that surrounds an axial end portion of the bush from a radially outer side. To do.
  • the casing has a peripheral wall provided with a plurality of recesses in a radially inner portion facing the outer peripheral surface of the mainspring,
  • the radially outer end of the mainspring includes a convex portion that protrudes radially outward and fits into the concave portion, When the mainspring is tightened, the convex portion is fitted into the concave portion up to a predetermined amount of tightening, and is released from the concave portion when the output shaft rotates beyond the predetermined amount of tightening.
  • the convex portion extends in a substantially radial direction of the mainspring and forms a contact surface that contacts the concave portion.
  • the concave portion has a size such that the convex portion is released from the concave portion after the mainspring is wound up to the maximum number of rotations of the mainspring.
  • the convex portion has a shape that is released from the concave portion after the mainspring is wound up to the maximum number of rotations of the mainspring.
  • a T-groove is formed outside the casing.
  • the casing includes an opening that allows the inside of the casing to be observed.
  • the present invention A casing, A rotating shaft partially accommodated in the casing and attached to the casing for relative rotation; A one-way clutch externally fitted to the rotating shaft in the casing; A spring that is housed in the casing, has a radially inner end fixed to the outer ring of the one-way clutch, and is wound when the rotating shaft rotates in the torque transmission direction of the one-way clutch; A support fixed to the casing; An output shaft that is attached to the support portion so as to be relatively rotatable in a direction substantially parallel to the rotation shaft and drives a driven member; And a torque transmission mechanism that transmits torque of the rotating shaft to the output shaft.
  • the output shaft is a hollow shaft.
  • flange member formed in a cylindrical shape having a common center axis with the output shaft, and having a flange rising from the support portion and extending radially outward.
  • the casing has a peripheral wall provided with a plurality of recesses in a radially inner portion facing the outer peripheral surface of the spring.
  • the radially outer end of the mainspring includes a convex portion that protrudes radially outward and fits into the concave portion, When the mainspring is tightened, the convex portion is fitted into the concave portion up to a predetermined amount of tightening, and is released from the concave portion when the rotating shaft rotates beyond the predetermined amount of tightening.
  • the convex portion extends in a substantially radial direction of the mainspring and forms a contact surface that contacts the concave portion.
  • the concave portion has a size such that the convex portion is released from the concave portion after the mainspring is wound up to the maximum number of rotations of the mainspring.
  • the convex portion has a shape that is released from the concave portion after the mainspring is wound up to the maximum number of rotations of the mainspring.
  • a T-groove is formed outside the casing.
  • the casing includes an opening that allows the inside of the casing to be observed.
  • a casing having a cylindrical outer peripheral surface; A tire fixed radially outward of the casing; A central axis partly housed in the casing, attached to the casing for relative rotation, and partly extending outside the casing; A one-way clutch externally fitted to the central shaft in the casing; A spring that is housed in the casing, has a radially inner end fixed to the outer ring of the one-way clutch, and is wound when rotated relative to the central axis in the torque transmission direction of the one-way clutch.
  • a self-propelled caster characterized by comprising:
  • the casing has a peripheral wall provided with a plurality of recesses in a radially inner portion facing the outer peripheral surface of the mainspring,
  • the radially outer end of the mainspring includes a convex portion that protrudes radially outward and fits into the concave portion, When the mainspring is tightened, the convex portion is fitted into the concave portion until a predetermined amount of tightening, and is released from the concave portion when the casing rotates beyond the predetermined amount of tightening.
  • the convex portion extends in a substantially radial direction of the mainspring and forms a contact surface that contacts the concave portion.
  • the concave portion has a size such that the convex portion is released from the concave portion after the mainspring is wound up to the maximum number of rotations of the mainspring.
  • the convex portion has a shape that is released from the concave portion after the mainspring is wound up to the maximum number of rotations of the mainspring.
  • a mounting seat for mounting on the mounted portion A fork extending from the mounting seat toward the central axis and fixing the mounting seat and the central shaft;
  • the second casing and a drive part of which is housed in the second casing is attached to the second casing so as to be relatively rotatable, and extends to the outside of the second casing.
  • a shock absorber comprising: a rotary shaft having a portion; and a second spring housed in the second casing and biasing the rotary shaft;
  • a self-propelled caster having a connecting shaft having one end portion fixed to the central axis substantially perpendicular to the longitudinal direction and the other end fixed to the rotation shaft substantially perpendicular to the longitudinal direction.
  • a T-groove is formed on the outside of the second casing.
  • the casing includes an opening that allows the inside of the casing to be observed.
  • the second casing includes an opening that allows observation of the inside of the second casing.
  • FIG. 1 is a side view showing a mainspring type driving apparatus according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a front view showing the mainspring driving device according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 3 is a front view showing a state in which the front portion of the casing of the mainspring driving device according to the first embodiment of the present application is removed.
  • 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. 2 of the mainspring driving device according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 5 is a side view of the mainspring driving device according to the second embodiment of the present application.
  • FIG. 6 is a front view of the mainspring driving device according to the third embodiment of the present application.
  • FIG. 1 is a side view showing a mainspring type driving apparatus according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a front view showing the mainspring driving device according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 3 is a front view showing a state in which
  • FIG. 7 is a side view of the mainspring driving device according to the third embodiment of the present application.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII shown in FIG. 6 of the mainspring driving device according to the third embodiment of the present application.
  • FIG. 9 is a front view of the mainspring driving device according to the fourth embodiment of the present application.
  • FIG. 10 is a side view of the mainspring driving device according to the fourth embodiment of the present application.
  • FIG. 11 is a side view of a self-propelled caster according to a fifth embodiment of the present application.
  • FIG. 12 is a plan view of a self-propelled caster according to a fifth embodiment of the present application.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the self-propelled caster XIII-XIII shown in FIG. 11 according to the fifth embodiment of the present application.
  • FIG. 14 is a sectional view of a self-propelled caster according to a sixth embodiment of the present application.
  • FIG. 15 is a front view of the mainspring driving device according to the seventh embodiment of the present application.
  • FIG. 16 is a side view of the mainspring driving device according to the seventh embodiment of the present application.
  • FIG. 17 is a rear view of the mainspring driving device according to the seventh embodiment of the present application.
  • FIG. 18 is a front view showing a state in which the front-side cover of the mainspring driving device according to the seventh embodiment of the present application is removed.
  • FIG. 19 is a side view of another usage mode of the mainspring driving device according to the seventh embodiment of the present application.
  • 20 is a cross-sectional view of the mainspring driving device according to the seventh embodiment of the present application taken along the line XX-XX shown in FIG.
  • FIG. 21 is a side view of the mainspring driving device according to the eighth embodiment of the present application.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the mainspring driving device according to the eighth embodiment of the present application.
  • FIG. 23 is a side view of another usage mode of the mainspring driving device according to the eighth embodiment of the present application.
  • FIG. 1 is a side view showing a mainspring driving device 100 according to the first embodiment of the present application.
  • the mainspring type driving device 100 has a rectangular parallelepiped casing 102 containing the mainsprings 105 and 107 shown in FIG. 4, and an output shaft that passes through substantially the center of the casing 102 and is attached to the casing 102 so as to be relatively rotatable. 103.
  • FIG. 2 is a front view showing the mainspring driving device 100 according to the first embodiment of the present application.
  • the output shaft 103 receives external force and rotates to wind the springs 105 and 107 accommodated in the casing 102, and outputs torque as a driving force by elastic recovery of the springs 105 and 107.
  • the output shaft 103 has a drive unit 103 a that protrudes to the front side of the casing 102.
  • a key groove is formed along the axial direction from the axial end portion of the drive unit 103a, and the key 104 is fitted in the key groove.
  • the key 104 transmits torque to a driven member driven by the output shaft 103.
  • FIG. 3 is a front view showing a state in which a front portion of the casing 102 of the mainspring driving device 100 according to the first embodiment of the present application is removed.
  • a first spring 105 is accommodated inside the casing 102 and around the output shaft 103.
  • the casing 102 has a peripheral wall 106 configured to surround the first mainspring 105 on the outer side in the radial direction of the first mainspring 105.
  • the end of the first spring 105 on the outer side in the radial direction is bent outward in the radial direction, forming a convex portion 105a protruding outward in the radial direction, and is folded inward.
  • On the radially inner side of the peripheral wall 106 eight concave portions 106a that are recessed radially outward are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • a radially outer portion of the convex portion 105a is fitted and engaged in the concave portion 106a.
  • the convex portion 105a may be formed by deforming the end portion of the first spring 105 as described above, but a member formed separately from the first spring 105 may be attached.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. 2 of the mainspring driving device 100 according to the first embodiment of the present application.
  • first spring 105 disposed on the front side and a second spring 107 disposed on the back side of the first spring 105, that is, on the left side in FIG. .
  • the second spring 107 is arranged in the same direction as the first spring 105. Similar to the first spring 105, the second spring 107 has a convex portion (not shown) formed at the radially outer end, and the convex portion is fitted into a concave portion 106a formed on the peripheral wall 106. Match.
  • the radially inner ends of the first spring 105 and the second spring 107 are fixed to a cylindrical bush 110 that passes through the output shaft 103 inside.
  • a thin plate-like spacer may be provided between the first spring 105 and the second spring 107. Further, a connecting pin that connects the convex portions 105a of the first mainspring 105 and the convex portions (not shown) of the second mainspring 107 through the inner side may be provided.
  • a first needle bearing 111, a one-way clutch 112, and a second needle bearing 113 are interposed between the bush 110 and the output shaft 103.
  • the first needle bearing 111, the one-way clutch 112, and the second needle bearing 113 are arranged in this order from the front side in the axial direction of the output shaft 103.
  • the one-way clutch 112 has an outer ring fitted into the bush 110.
  • the one-way clutch 112 transmits torque to the bush 110 when rotating the output shaft 103 in the direction in which the first and second springs 105 and 107 are tightened, and rotates the output shaft 103 in the opposite direction. Is arranged in the direction of idling without transmitting torque to the bush 110.
  • the rotation direction of the output shaft 103 in which the one-way clutch 112 transmits torque to the bush 110 is referred to as a torque transmission direction.
  • the output shaft 103 is attached to the casing 102 so as to be relatively rotatable by a first rolling bearing 108 and a second rolling bearing 109 in which an outer ring is fixed to the casing 102.
  • the mainspring driving device 100 elastically deforms the first and second springs 105 and 107 by the rotation of the output shaft 103, and the first and second springs 105 and 107. Energy can be temporarily stored, and the energy can be output as torque of the output shaft 103.
  • the one-way clutch 112 is interposed between the bush 110 fixed to the inner ends of the first and second springs 105 and 107 and the output shaft 103. is doing. Therefore, even when the output shaft 103 is rotated in the direction opposite to the direction in which the first and second springs 105 and 107 are tightened, the first and second springs 105 and 107 can be prevented from being damaged. For example, when a wheel such as a work carriage is used as a driven member, the work carriage can travel by inertia even after all of the energy stored in the first and second springs 105 and 107 is output. .
  • first and second springs 105, 107 are configured by the configuration of the convex portions 105a, 107a formed on the outer ends of the first and second springs 105, 107 and the concave portion 106a formed on the peripheral wall 106. Even when the winding is excessively tightened, the first and second springs 105 and 107 can be prevented from being damaged by the protrusions 105a and 107a being detached from the recess 106a.
  • a gap is formed between the springs 105 and 107.
  • the convex part 105a is released from the engagement with the concave part 106a, and the first and second springs 105 and 107 are released from being fixed in the rotational direction. Thereafter, the convex portion 105a is moved in the circumferential direction by the urging of the springs 105 and 107, and is fitted into and engaged with the concave portion 106a located adjacent to the circumferential direction in the circumferential direction, and the first and second springs 105, 107 is prevented from rotating. Thereafter, when the output shaft 103 continues to rotate in the winding direction, the same movement is repeated.
  • the protrusion 105a is recessed before the first and second springs 105 and 107 are damaged. It is preferably configured to be released from engagement with 106a.
  • a configuration can be obtained by adjusting the size of the concave portion 106a and the angle of the contact surface of the convex portion 105a that contacts the concave portion 106a.
  • the concave portion 106a can be enlarged in order to make it difficult for the convex portion 105a to be released from engagement with the concave portion 106a.
  • the contact surface of the convex part 105a which contacts the recessed part 106a can be formed so that it may extend in the substantially radial direction of the 1st, 2nd spring 105,107.
  • the first and second springs 105 and 107 are wound up to the maximum number of rotations so that the convex portion 105a is released from the engagement with the concave portion 106a.
  • a high output spring type driving device 100 can be realized.
  • the compact spring-type drive device 100 can be realized.
  • the size of the casing 102 may be reduced by using a single spring.
  • the mainspring driving device according to the second embodiment of the present application is the same as that of the first embodiment except for the shape of the output shaft. Therefore, portions corresponding to the mainspring drive device 100 according to the first embodiment are indicated by reference numerals obtained by adding “100” to the reference numerals used in the description of the first embodiment, and redundant description is omitted. To do. For example, “203” is assigned to the portion corresponding to the output shaft 103 of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a side view of the mainspring driving device 200 according to the second embodiment of the present application.
  • the mainspring driving device 200 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment in that the output shaft 203 extends outward from the both sides of the casing 202 with substantially the same dimensions. This is different from the mainspring driving device 100 according to the above. Thereby, in this 2nd Embodiment, a driving force can be output from the both sides of the casing 202.
  • a stable drive wheel such as a work cart can be realized.
  • the both ends of the output shaft 203 are driving units 203a and 203b for driving the driven member.
  • the drive units 203a and 203b have a so-called D-cut in which a part of the side surfaces is a flat surface.
  • a compact spring-type drive device 200 can be realized.
  • the mainspring driving device according to the third embodiment is the same as the mainspring driving device according to the first embodiment in some configurations. Accordingly, the parts corresponding to the mainspring driving device according to the first embodiment are indicated by the reference numerals obtained by adding “200” to the reference numerals used in the description of the first embodiment, and the redundant description is omitted. . For example, “303” is attached to the portion corresponding to the output shaft 103 of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a front view of the mainspring driving device 300 according to the third embodiment of the present application.
  • FIG. 7 is a side view of the mainspring driving device 300 according to the third embodiment of the present application. The left side of FIG. 7 is the front side of the mainspring driving device 300.
  • the spring-type driving device 300 according to the third embodiment passes through the rotation shaft 303 at substantially the center as in the spring-type driving device 100 according to the first embodiment, and springs 305 and 307 to be described later with reference to FIG. Has a casing 302 that accommodates.
  • a gear case 314 containing a plurality of gears is attached to the back side of the casing 302 as a torque transmission mechanism.
  • An output shaft 315 is passed through the lower portion of the gear case 314. Torque generated by the springs 305 and 307 accommodated in the casing 302 is transmitted to the output shaft 315 via a torque transmission mechanism accommodated in the gear case 314.
  • the output shaft 315 is a cylindrical hollow shaft, and a rod-like driven member is fitted in such a manner that relative rotation is impossible, and torque is transmitted.
  • a support portion 316 that rotatably supports the output shaft 315 is attached to the lower side of the casing 302, and the output shaft 315 passes through the gear case 314 and the support portion 316.
  • a flange member 317 is attached to the front side of the support portion 316.
  • the flange member 317 has a cylindrical shape and rises from the support portion 316 to form a flange 317c extending radially outward.
  • the flange member 317 has a common center axis with the output shaft 315, and the front side end of the output shaft 315 is located on the radially inner side of the flange member 317.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII shown in FIG. 6 of the mainspring driving device 300 according to the third embodiment of the present application.
  • the periphery of the casing 302 has the same configuration as that of the mainspring driving device 100 according to the first embodiment. Specifically, it is as follows.
  • a solid rotating shaft 303 penetrating the casing 302 is attached to the casing 302 by first and second rolling bearings 308 and 309 so as to be relatively rotatable.
  • the radially inner ends of the springs 305 and 307 that are accommodated in the casing 302 and surrounded by the peripheral wall 306 are fixed to a cylindrical bush 310 that passes through the rotation shaft 303 to the inside. Needle bearings 311 and 313 and a one-way clutch 312 are interposed between the bush 310 and the rotary shaft 303.
  • the solid rotating shaft 303 can be smaller in outer diameter than the hollow output shaft 315. Therefore, with the above-described configuration, it is possible to make a larger accommodation space for the mainsprings 305 and 307 in the casing 302 than when the output shaft 315 is arranged at the center of the mainsprings 305 and 307, and the casing 302 can be reduced in size.
  • the first spur gear 319 accommodated in the gear case 314 is fitted on the back side of the mainspring-type driving device 300, that is, the end of the right rotation shaft 303 as viewed in FIG.
  • the first spur gear 319 is also housed in the gear case 314 and meshes with a second spur gear 320 that is externally fitted to the portion of the output shaft 315 on the back side of the mainspring drive device 300.
  • the rotation speed and torque of the output shaft 315 can be easily set by changing the gear ratio of the first and second spur gears 319 and 320.
  • the output shaft 315 is attached to the support portion 316 so as to be relatively rotatable by a third rolling bearing 321 and a fourth rolling bearing 322 in which an outer ring is fixed to a hole 316a formed in the support portion 316.
  • the flange member 317 includes a cylindrical portion 317a, a reduced diameter portion 317b formed on the support portion 316 side of the cylindrical portion 317a, and a cylindrical portion 317a opposite to the support portion 316. And an annular flange 317c extending radially outward from the portion.
  • the reduced diameter portion 317b is fixed to the hole 316a of the support portion 316.
  • four through holes 317 d that penetrate in the axial direction of the output shaft 315 are formed in the flange 317 c at substantially equal intervals.
  • the mainspring driving device 300 according to the third embodiment can be easily attached to a mounted portion such as a work carriage through the through-hole 317d of the flange 317c, and a driven shaft such as an axle of the work carriage is provided. Can be fitted into the output shaft 315 to drive a work cart or the like.
  • the output shaft 315 in parallel with the rotating shaft 303 disposed inside the first and second springs 305 and 307, that is, substantially in parallel, the axial direction of the output shaft of the mainspring drive device 300 is increased. The size is reduced, and the space for mounting the mainspring driving device 300 can be saved.
  • the torque arm can be directly attached to the support portion 316 using the attachment tap of the flange member 317.
  • the mainspring-type driving device 300 that is compact, saves installation space, and can be easily attached to the attached portion.
  • the mainspring driving device according to the fourth embodiment is obtained by omitting the flange member 317 from the mainspring driving device 300 according to the third embodiment. Therefore, parts common to the mainspring-type driving device 300 according to the third embodiment are given reference numerals obtained by adding “100” to the reference numerals used in the description of the third embodiment. Omitted. For example, “403” is assigned to the portion corresponding to the rotation shaft 303 of the third embodiment.
  • FIG. 9 is a front view of the mainspring driving device 400 according to the fourth embodiment of the present application.
  • FIG. 10 is a side view of the mainspring driving device 400 according to the fourth embodiment of the present application.
  • the mainspring-type driving device 400 includes a casing 402 in which a mainspring for energizing the rotary shaft 403 is accommodated, a support portion 416 attached to the casing 402 and rotatably supporting the output shaft 415. And a gear case 414 in which a plurality of gears that transmit torque of the rotating shaft 403 to the output shaft 415 are accommodated.
  • the spring-type driving device 400 stores the energy by elastically deforming the spring by rotating the output shaft 415 in the direction in which the spring housed in the casing 402 is tightened, and stores the energy from the output shaft 415.
  • the driven shaft such as a work carriage can be driven.
  • the mainspring type driving device 400 that is more compact than the third embodiment and further reduces the installation space.
  • the self-propelled caster according to the fifth embodiment is the same as the mainspring drive devices 100 and 200 according to the first and second embodiments in some configurations. Therefore, portions corresponding to the mainspring drive devices 100 and 200 according to the first and second embodiments are denoted by reference numerals obtained by changing the hundreds of the reference numerals to “5”, and redundant description is omitted. . For example, “503” is given to the portions corresponding to the output shaft 103 of the first embodiment and the output shaft 203 of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a side view of a self-propelled caster 500 according to the fifth embodiment of the present application.
  • the self-propelled caster 500 includes a plate-shaped mounting seat 530 attached to a mounted portion such as a work cart, forks 531a and 531b extending downward from the mounting seat 530, and circles in which the forks 531a and 531b are fixed to respective lower portions.
  • the casing 502 in which the mainspring 507 is accommodated is provided, and the tire 533 is attached to the radially outer side surface of the peripheral wall 506 of the casing 502.
  • the back side of the self-propelled caster 500 shown in FIG. 11 has the same configuration as the front side.
  • FIG. 12 is a plan view of a self-propelled caster 500 according to the fifth embodiment of the present application.
  • the mounting seat 530 has a long rectangular shape in the traveling direction, and three through holes 530a penetrating vertically are formed in the vicinity of the front and rear ends. As shown in FIG. 11, the attachment seat 530 is attached to the attachment portion through the screw 530b through the through hole 530a.
  • the forks 531a and 531b extend downward from the long side portion of the mounting seat 530.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the self-propelled caster 500 according to the fifth embodiment of the present application taken along the line XIII-XIII shown in FIG.
  • the output torque can also be increased by adopting a configuration in which the second spring is accommodated in the portion of the casing 502 in which the spacer 534 is accommodated as in the first embodiment.
  • the radially inner end of the mainspring 507 is fixed to a bush 510 through which the central shaft 503 passes. Between the bush 510 and the central shaft 503, a first needle bearing 511, a one-way clutch 512, and a second needle bearing 513 are arranged side by side in the axial direction of the central shaft 503. As described in the first embodiment, the end portion on the radially outer side of the mainspring 507 forms a convex portion, and a part of the convex portion is formed in a concave portion formed on the radially inner side of the peripheral wall 506. It has entered.
  • the casing 502 is attached by a first rolling bearing 508 and a second rolling bearing 509 so as to be relatively rotatable with respect to the central shaft 503.
  • the one-way clutch 512 fixes the bush 510 so that the bush 510 does not rotate with respect to the central shaft 503 when the casing 502 rotates in the direction to tighten the spring 507, and the casing 502 rotates in the opposite direction.
  • the bush 510 is arranged in the direction of idling so as to rotate with respect to the central shaft 503.
  • the self-propelled caster 500 according to the fifth embodiment can be easily attached to a work carriage or the like by the attachment seat 530. Further, by moving the working carriage attached with the self-propelled caster 500 as a caster in the winding direction of the mainspring 507, the mainspring 507 is elastically deformed, and energy is stored in the mainspring 507. Thereafter, when the work carriage is brought into a free state, the mainspring 507 is elastically restored, and the casing 502, the mainspring 507, and the tire 533 are rotated about the central axis 503, and the work carriage is caused to travel.
  • Such a work cart is pulled in the production line, for example, in an automobile production line to carry parts and tools to a predetermined position, and then separated from the production line and travels in the direction opposite to the movement of the production line. It can be used to return to the original position. According to this, it is not necessary to supply power such as electricity from the outside for the movement of the work carriage. Moreover, it can also be used as an assist device for a hand cart, and the burden on the operator can be reduced.
  • the construction of the convex portion formed on the radially outer end of the mainspring 507 and the concave portion formed on the peripheral wall 506 temporarily causes the work carriage to move beyond the winding limit of the mainspring 507 in the winding direction of the mainspring 507. Even if it is made, the mainspring 507 can be prevented from being damaged. In addition, the work carriage can travel due to inertia even after the mainspring 507 has been elastically restored and the mainspring 507 has been completely elastically restored.
  • a compact self-propelled caster can be realized.
  • a self-propelled caster 800 according to a sixth embodiment of the present application will be described.
  • the self-propelled caster 800 according to the sixth embodiment is the same as the mainspring drive device 100 according to the first embodiment and the self-propelled caster 500 according to the fifth embodiment in a part of the configuration. Therefore, for the parts corresponding to the first embodiment, the hundreds of the reference signs are changed to “6”, and for the parts corresponding to the fifth embodiment, the hundreds of the reference signs are “7”.
  • the description will be omitted, and duplicate description will be omitted. For example, “603” is assigned to the portion corresponding to the rotation shaft 103 of the first embodiment, and “703” is assigned to the portion corresponding to the central axis 503 of the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a sectional view of a self-propelled caster 800 according to the sixth embodiment of the present application.
  • the mainspring driving device 600 is shown as a plane.
  • a self-propelled caster 800 includes a spring-type drive device 600 having the same configuration as that of the first embodiment, and mounting members such as a mounting seat 530 and forks 531a and 531b from the fifth embodiment. And a self-propelled wheel 700 having a configuration in which the central shaft 703 extends to one side, and a connecting shaft 640 that couples the mainspring-type drive device 600 and the self-propelled wheel 700.
  • the mainspring driving device 600 functions as a shock absorber.
  • the connecting shaft 640 has a rotating shaft 603 of the mainspring drive device 600 fixed to a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction at one end, and the other end of the self-propelled wheel 700 in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction.
  • a central shaft 703 is fixed.
  • the self-propelled caster 800 is attached to a mounted portion such as a work cart so that the mainspring drive device 600 urges the self-propelled wheel 700 to the floor side via the connecting shaft 640.
  • the work carriage can be caused to travel in the same manner as in the fifth embodiment while absorbing the impact that the self-propelled wheels 700 receive from the floor as the shock absorber 600 as a shock absorber.
  • the self-propelled caster 800 according to the present embodiment is particularly useful when used for an existing work cart. If the self-propelled caster 500 according to the fifth embodiment is attached without removing the casters of the existing work cart, the self-propelled caster 500 may float in the air due to the unevenness of the floor, and may rotate idle when the mainspring 507 is energized. There is. On the other hand, if the self-propelled caster 800 according to the sixth embodiment is used, the self-propelled wheel 700 can be made to follow the unevenness of the floor and can always be in contact with the floor by applying pressure to the floor. It is possible to prevent the free-running wheel 700 from idling due to the unevenness.
  • the self-propelled caster 800 can drive the mobile work table by fixing the mainspring drive device 600 to the floor or the like and placing the self-propelled wheels 700 against the lower surface of the mobile work table. it can. Even in this case, even if the mobile work table moves up and down, the self-propelled wheel 700 can follow and always contact the mobile work table, and the self-propelled wheel 700 can be prevented from idling.
  • the mainspring driving device according to the seventh embodiment is the same as the first embodiment except for a part. Accordingly, portions corresponding to the mainspring driving device 100 according to the first embodiment are indicated by reference numerals obtained by adding “800” to the reference numerals used in the description of the first embodiment, and redundant descriptions are omitted. To do. For example, “903” is given to the portion corresponding to the output shaft 103 of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a front view of the mainspring driving device 900 according to the seventh embodiment.
  • FIG. 16 is a side view of the mainspring driving device 900 according to the seventh embodiment.
  • FIG. 17 is a back view of the mainspring driving device 900 according to the seventh embodiment.
  • FIG. 18 is a front view showing a state in which the front cover 902a of the mainspring driving device 900 according to the seventh embodiment is removed.
  • the mainspring driving device 900 of the seventh embodiment does not include the output shaft 903 as its constituent elements.
  • the output shaft 903 can be easily replaced without disassembling the mainspring-type driving device 900 by the user selecting the type and mounting direction according to the application.
  • the output shaft 903 can be fixed and released in the axial direction by attaching and detaching set collars 929a and 929b that are externally fitted to the output shaft 903 on the front side and the back side of the mainspring driving device 900, respectively.
  • the output shaft 903 rotates counterclockwise during output when the mainspring driving device 900 is viewed from the front side.
  • the output shaft 903 is inserted into the through-hole 939 from the back side as described above and the drive unit 903a protrudes from the back side, the output shaft is viewed when the mainspring-type drive device 900 is viewed from the back side. 903 will rotate clockwise during output.
  • FIG. 19 is a side view of another usage mode of the mainspring driving device 900 according to the seventh embodiment of the present application.
  • the drive units 903a and 903b of the output shaft 903 become the front side of the mainspring drive device 900 as shown in FIG.
  • it can also be set as the structure which protrudes from the both sides of a back side, and outputs on both sides.
  • a configuration that facilitates replacement of the output shaft 903 as described above will be described later with reference to FIG.
  • openings 926a to 926d, 927a to 927a are formed in the front lid 902a and the back lid 902b that constitute a part of the casing 902. 927d is formed, and the mainspring 905 accommodated therein can be observed from the outside without removing the lids 902a and 902b.
  • the state of the mainspring 905 can be easily confirmed, and the maintenance burden during the usage period can be reduced.
  • the mainspring-type driving device 900 is substantially in the axial direction of the output shaft 903 outside the peripheral wall 906 that constitutes a part of the casing 902.
  • Eight T grooves 925a to 925h are formed extending in parallel and penetrating the peripheral wall 906.
  • the peripheral wall 906 has a substantially rectangular outer shape when viewed from the front or the back, and two T grooves 925a to 925h are formed at four corners.
  • each of the T grooves 925a to 925h is formed in the vicinity of both end portions of one side of the peripheral wall 906 having a substantially rectangular outer shape.
  • the user can attach the mainspring-type drive device 900 to a machine or the like in a relatively free manner by using a T-groove nut and a bolt.
  • the user can select the number and type of fixtures such as T-groove nuts and bolts, and the positions of the fixtures.
  • the peripheral wall 906 can be easily mass-produced by extrusion molding.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line XX-XX shown in FIG. 15 of the mainspring driving device 900 according to the seventh embodiment.
  • a first rolling bearing 908 and a second rolling bearing 909 are fitted in the center portions of the lids 902a and 902b, respectively.
  • a sleeve 936a is fitted in the first rolling bearing 908, and a sleeve 936b is fitted in the second rolling bearing 909.
  • the sleeves 936 a and 936 b, the first needle bearing 911, the one-way clutch 912, and the second needle bearing 913 define a through hole 939 that penetrates from the front side to the back side of the mainspring drive device 900.
  • the output shaft 903 is partially inserted into the through hole 939.
  • a bush 910 is externally fitted to the first needle bearing 911, the one-way clutch 912, and the second needle bearing 913.
  • An end portion on the center side of the mainspring 905 is fixed to the bush 910.
  • the sleeves 936a and 936b have flanges that extend radially outward between the first and second rolling bearings 908 and 909 and the bushing 910 on opposite sides.
  • the lids 902a and 902b are formed with annular portions 928a and 928b that surround the end portion of the bush 910 from the outside in the radial direction.
  • the annular portions 928a and 928b serve as position defining portions for the bush 910.
  • the circular portions 928a and 928b limit the radial movement of the bush 910.
  • the annular portions 928a and 928b only need to limit the radial movement of the bushing 910, and may be a position defining portion having a shape other than the annular shape.
  • the annular portions 928a and 928b can be replaced with C-shaped position defining portions.
  • the position defining portions such as the annular portions 928a and 928b may be formed separately from the lids 902a and 902b.
  • the through-hole 939 penetrating from the front side to the back side of the mainspring driving device 900 can be maintained even when the output shaft 903 is not present.
  • the bush 910 is supported only by the spring 905 when the output shaft 903 is extracted from the spring drive device 900.
  • the bush 910 is displaced by the elastic deformation of the mainspring 905, and it becomes difficult to insert the output shaft 903.
  • the position of the bush 910 is maintained even when the output shaft 903 is removed from the mainspring driving device 900, so that the output shaft 903 can be easily inserted into the through hole 939.
  • annular transparent plates 935a and 935b are respectively arranged.
  • the transparent plates 935a and 935b are capable of observing the inside of the mainspring-type driving device 900 through the openings 926a to 926d and 927a to 927d of the lids 902a and 902b, while allowing the fingers and foreign objects to enter the mainspring-type driving device 900. prevent.
  • the transparent plates 935a and 935b can be formed from plastic, glass, or the like.
  • the mainspring driving device according to the eighth embodiment is the same as the seventh embodiment except for a part. Accordingly, portions corresponding to the mainspring drive device 900 according to the seventh embodiment are indicated by reference numerals obtained by adding “100” to the reference numerals used in the description of the seventh embodiment, and redundant descriptions are omitted. To do. For example, “1003” is attached to the portion corresponding to the output shaft 903 of the seventh embodiment.
  • FIG. 21 is a side view of the mainspring driving device 1000 according to the eighth embodiment.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the mainspring driving apparatus 1000 according to the eighth embodiment.
  • FIG. 22 corresponds to FIG. 20 of the seventh embodiment.
  • each of the springs 1005 and 1007 has a radially inner end fixed to the bush 1010.
  • the bush 1010 is external to the first needle bearing 1011a, the first one-way clutch 1012a, the second needle bearing 1013a, the third needle bearing 1011b, the second one-way clutch 1012b, and the fourth needle bearing 1013b. It is fitted.
  • FIG. 23 is a side view of another usage mode of the mainspring driving device 1000 according to the eighth embodiment of the present application.
  • the output shaft 1003 can be easily replaced in the same manner as in the seventh embodiment. Therefore, as shown in FIG. 23, the user can easily change to the configuration of both shafts, and can easily change the output direction.
  • the configuration for facilitating replacement of the output shaft 903 in the seventh and eighth embodiments can be applied to the first to sixth embodiments.
  • the configuration of the casing 902 and the transparent plates 935a and 935b in the seventh and eighth embodiments can be applied to the first to sixth embodiments.

Abstract

ケーシング（１０２）と、ケーシング（１０２）に相対回転可能に取り付けられた出力軸（１０３）と、ケーシング（１０２）内で出力軸（１０３）に外嵌した一方向クラッチ（１１２）と、ケーシング（１０２）内に収容され、出力軸（１０３）が一方向クラッチ（１１２）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（１０５、１０７）と、を有するゼンマイ式駆動装置を提供する。これにより、作業台車などに用いることができるコンパクトなゼンマイ式駆動装置及び自走キャスターを提供することができる。

Description

ゼンマイ式駆動装置及び自走キャスター
　本発明は、主として工場で用いられる作業台車やベルトコンベヤなどの動力源として利用可能なゼンマイ式駆動装置及び自走キャスターに関する。
　従来、例えば、特許文献１のように、ゼンマイを用いた駆動装置として、歩行人形おもちゃなどの玩具に用いられる手巻き式ゼンマイ駆動ユニットがある。
特開平９－１８２８７８号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載の手巻き式ゼンマイ駆動ユニットを作業台車やベルトコンベヤなどが必要とする動力を発生するように設計すると、全体の寸法が大きくなってしまい、使い勝手が悪くなるという問題がある。
　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、コンパクトなゼンマイ式駆動装置及び自走キャスターを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明は、
　ケーシングと、
　一部が前記ケーシング内に収容され、前記ケーシングに相対回転可能に取り付けられ、前記ケーシングの外側に延びた駆動部を備えた出力軸と、
　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、を有することを特徴とするゼンマイ式駆動装置を提供する。
　また、上記課題を解決するため、本発明は、
　出力軸が挿入される一方向クラッチと、
　前記一方向クラッチに外嵌した筒状のブッシュと、
　径方向内側の端部が前記ブッシュに固定され、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、
　前記一方向クラッチ、前記ブッシュ及び前記ゼンマイを収容し、前記ブッシュの軸方向の端部を径方向外側から囲う位置規定部を備えたケーシングと、を有することを特徴とするゼンマイ式駆動装置を提供する。
　好ましくは、前記ケーシングは、前記ゼンマイの外周面に対向する径方向内側部分に複数の凹部を備えた周壁を有し、
　前記ゼンマイの径方向外側の端部は、径方向外側に突出し前記凹部に嵌り込む凸部を備え、
　前記凸部は、前記ゼンマイの巻き締め時に、所定の巻き締め量までは前記凹部に嵌り込み、前記所定の巻き締め量を超えて前記出力軸が回転すると前記凹部から解放される。
　また、好ましくは、前記凸部は、前記ゼンマイの略径方向に延び、前記凹部に接触する接触面を形成している。
　また、好ましくは、前記凹部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凸部が前記凹部から解放される大きさを有する。
　また、好ましくは、前記凸部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凹部から解放される形状を有する。
　また、好ましくは、前記ケーシングの外側にＴ溝が形成されている。
　また、好ましくは、前記ケーシングは、前記ケーシングの内部を観察可能にする開口部を備える。
　また、上記課題を解決するため、本発明は、
　ケーシングと、
　一部が前記ケーシング内に収容され、前記ケーシングに相対回転可能に取り付けられた回転軸と、
　前記ケーシング内で前記回転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、前記回転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、
　前記ケーシングに固定された支持部と、
　前記回転軸と略平行な方向で前記支持部に相対回転可能に取り付けられ、被駆動部材を駆動させる出力軸と、
　前記回転軸のトルクを前記出力軸へ伝達するトルク伝達機構と、を有することを特徴とするゼンマイ式駆動装置を提供する。
　好ましくは、前記出力軸は中空軸である。
　また、好ましくは、さらに、前記出力軸と中心軸線を共通にした円筒状をして前記支持部から立ち上がり、径方向外側に延びるフランジを形成したフランジ部材を有する。
　また、好ましくは、前記ケーシングは、前記ゼンマイの外周面に対向する径方向内側部分に複数の凹部を備えた周壁を有し、
　前記ゼンマイの径方向外側の端部は、径方向外側に突出し前記凹部に嵌り込む凸部を備え、
　前記凸部は、前記ゼンマイの巻き締め時に、所定の巻き締め量までは前記凹部に嵌り込み、前記所定の巻き締め量を超えて前記回転軸が回転すると前記凹部から解放される。
　また、好ましくは、前記凸部は、前記ゼンマイの略径方向に延び、前記凹部に接触する接触面を形成している。
　また、好ましくは、前記凹部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凸部が前記凹部から解放される大きさを有する。
　また、好ましくは、前記凸部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凹部から解放される形状を有する。
　また、好ましくは、前記ケーシングの外側にＴ溝が形成されている。
　また、好ましくは、前記ケーシングは、前記ケーシングの内部を観察可能にする開口部を備える。
　また、上記課題を解決するため、本発明は、
　円柱面状の外周面を有するケーシングと、
　前記ケーシングの径方向外側に固定されたタイヤと、
　一部が前記ケーシング内に収容され、前記ケーシングに相対回転可能に取り付けられ、一部が前記ケーシングの外側に延びた中心軸と、
　前記ケーシング内で前記中心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、前記中心軸に対して前記一方向クラッチのトルク伝達方向に相対回転した際に巻き締められるゼンマイと、を有することを特徴とする自走キャスターを提供する。
　好ましくは、前記ケーシングは、前記ゼンマイの外周面に対向する径方向内側部分に複数の凹部を備えた周壁を有し、
　前記ゼンマイの径方向外側の端部は、径方向外側に突出し前記凹部に嵌り込む凸部を備え、
　前記凸部は、前記ゼンマイの巻き締め時に、所定の巻き締め量までは前記凹部に嵌り込み、前記所定の巻き締め量を超えて前記ケーシングが回転すると前記凹部から解放される。
　また、好ましくは、前記凸部は、前記ゼンマイの略径方向に延び、前記凹部に接触する接触面を形成している。
　また、好ましくは、前記凹部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凸部が前記凹部から解放される大きさを有する。
　また、好ましくは、前記凸部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凹部から解放される形状を有する。
　また、好ましくは、さらに、被取付部に取り付けるための取付座と、
　前記取付座から前記中心軸側へ延び、前記取付座と前記中心軸とを固定するフォークと、を有する。
　また、好ましくは、さらに、第２のケーシングと、一部が前記第２のケーシング内に収容され、前記第２のケーシングに相対回転可能に取り付けられ、前記第２のケーシングの外側に延びた駆動部を有する回転軸と、前記第２のケーシングに収容され、前記回転軸を付勢する第２のゼンマイと、を備えたショックアブソーバーと、
　一方の端部に長手方向と略垂直に前記中心軸を固定し、もう一方の端部に長手方向と略垂直に前記回転軸を固定した連結シャフトと、を有する自走キャスターを提供する。
　また、好ましくは、前記第２のケーシングの外側にＴ溝が形成されている。
　また、好ましくは、前記ケーシングは、前記ケーシングの内部を観察可能にする開口部を備える。
　また、好ましくは、前記第２のケーシングは、前記第２のケーシングの内部を観察可能にする開口部を備える。
　本発明によれば、コンパクトなゼンマイ式駆動装置及び自走キャスターを提供することができる。
図１は本願の第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置を示す側面図である。 図２は本願の第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置を示す正面図である。 図３は本願の第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置のケーシングの正面部分を取り外した状態を示す正面図である。 図４は本願の第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の図２に示すIV－IV断面図である。 図５は本願の第２実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の側面図である。 図６は本願の第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の正面図である。 図７は本願の第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の側面図である。 図８は本願の第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の図６に示すVIII－VIII断面図である。 図９は本願の第４実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の正面図である。 図１０は本願の第４実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の側面図である。 図１１は本願の第５実施形態に係る自走キャスターの側面図である。 図１２は本願の第５実施形態に係る自走キャスターの平面図である。 図１３は本願の第５実施形態に係る自走キャスターの図１１に示すXIII－XIII断面図である。 図１４は本願の第６実施形態に係る自走キャスターの断面図である。 図１５は本願の第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の正面図である。 図１６は本願の第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の側面図である。 図１７は本願の第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の裏面図である。 図１８は本願の第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の正面側の蓋を取り外した状態を示す正面図である。 図１９は本願の第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の他の使用態様における側面図である。 図２０は本願の第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の図１５に示すＸＸ－ＸＸ断面図である。 図２１は本願の第８実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の側面図である。 図２２は本願の第８実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の断面図である。 図２３は本願の第８実施形態に係るゼンマイ式駆動装置の他の使用態様における側面図である。
　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。
　＜第１実施形態＞
　図１は、本願の第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００を示す側面図である。
　ゼンマイ式駆動装置１００は、直方体状をして図４に示すゼンマイ１０５、１０７を収容したケーシング１０２と、ケーシング１０２の略中央を貫通してケーシング１０２に対して相対回転可能に取り付けられた出力軸１０３と、を有している。
　図２は、本願の第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００を示す正面図である。説明のため、図１に向かって右側のゼンマイ式駆動装置１００の面を正面としている。
　出力軸１０３は、外力を受けて回転することによりケーシング１０２に収容されたゼンマイ１０５、１０７を巻き締め、また、ゼンマイ１０５、１０７の弾性復帰によって駆動力としてのトルクを出力する。出力軸１０３は、図１に示すように、ケーシング１０２の正面側に突出した駆動部１０３ａを有する。駆動部１０３ａには軸方向の端部から軸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１０４がはめ込まれている。キー１０４は出力軸１０３によって駆動される被駆動部材へのトルクの伝達を行う。
　図３は本願の第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００のケーシング１０２の正面部分を取り外した状態を示す正面図である。
　ケーシング１０２の内側で出力軸１０３の周囲には第１のゼンマイ１０５が収容されている。ケーシング１０２は、第１のゼンマイ１０５の径方向外側に、第１のゼンマイ１０５を囲うように構成された周壁１０６を有している。
　第１のゼンマイ１０５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１０５ａを形成して内側に折り込まれている。周壁１０６の径方向内側には、径方向外側に凹んだ凹部１０６ａが、周方向に等間隔に８つ形成されている。凸部１０５ａの径方向外側の部分は凹部１０６ａ内に嵌り込み、係合している。なお、凸部１０５ａは、上記のように第１のゼンマイ１０５の端部を変形させて形成しても良いが、第１のゼンマイ１０５とは別体に形成された部材を取り付けても良い。
　図４は本願の第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００の図２に示すIV－IV断面図である。
　ケーシング１０２の内側には、正面側に配置された第１のゼンマイ１０５と、第１のゼンマイ１０５の裏側、つまり、図４に向かって左側に配置された第２のゼンマイ１０７が収容されている。第２のゼンマイ１０７は、第１のゼンマイ１０５と同じ向きに配置されている。第２のゼンマイ１０７は、第１のゼンマイ１０５と同様に径方向外側の端部に不図示の凸部が形成されており、その凸部が周壁１０６に形成された凹部１０６ａに嵌り込み、係合している。第１のゼンマイ１０５及び第２のゼンマイ１０７の径方向内側の端部は、出力軸１０３を内側に通した円筒状のブッシュ１１０に固定されている。なお、第１のゼンマイ１０５と第２のゼンマイ１０７の干渉を避けるため、第１のゼンマイ１０５と第２のゼンマイ１０７の間に薄板状のスペーサーを設けても良い。また、第１のゼンマイ１０５の凸部１０５ａと第２のゼンマイ１０７の不図示の凸部の内側を通し、両凸部を連結する連結ピンを設けても良い。
　ブッシュ１１０と出力軸１０３の間には、第１のニードル軸受１１１と、一方向クラッチ１１２と、第２のニードル軸受１１３とが介在している。第１のニードル軸受１１１と、一方向クラッチ１１２と、第２のニードル軸受１１３は、この順に正面側から出力軸１０３の軸線方向に並べて配置されている。一方向クラッチ１１２は、外輪がブッシュ１１０に内嵌している。一方向クラッチ１１２は、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７を巻き締める向きに出力軸１０３を回転させる場合にはブッシュ１１０にトルクを伝達し、その反対向きに出力軸１０３を回転させる場合にはブッシュ１１０にトルクを伝達せず、空転する向きに配置されている。なお、一方向クラッチ１１２がブッシュ１１０にトルクを伝達する出力軸１０３の回転方向をトルク伝達方向と呼ぶものとする。
　出力軸１０３は、ケーシング１０２に外輪が固定された第１の転がり軸受１０８と第２の転がり軸受１０９によって、ケーシング１０２に対して相対回転可能に取り付けられている。
　以上の構成により、本第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００は、出力軸１０３の回転により第１、第２のゼンマイ１０５、１０７を弾性変形させ、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７にエネルギーを一時的に蓄え、そのエネルギーを出力軸１０３のトルクとして出力することができる。
　また、本第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００は、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７の内側端部に固定されたブッシュ１１０と出力軸１０３との間に一方向クラッチ１１２が介在している。したがって、出力軸１０３が第１、第２のゼンマイ１０５、１０７を巻き締める向きとは反対側に回転させられた場合でも第１、第２のゼンマイ１０５、１０７の破損を防止することができる。また、例えば、作業台車などの車輪を被駆動部材とした場合、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７が蓄えたエネルギーの全てを出力した後でも、作業台車などは慣性により走行することができる。
　さらに、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７の外側の端部に形成された凸部１０５ａ、１０７ａと周壁１０６に形成された凹部１０６ａの構成により、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７が過剰に巻き締められた場合であっても、凸部１０５ａ、１０７ａが凹部１０６ａから外れることで、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７の破損を防ぐことができる。
　具体的には、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７が巻き締められると、外径寸法が小さくなり、凸部１０５ａ、１０７ａと、凸部１０５ａ、１０７ａの径方向内側の第１、第２のゼンマイ１０５、１０７の部分との間に隙間ができる。第１、第２のゼンマイ１０５、１０７が所定の回転数、つまり所定の巻き締め量まで巻き締められ、凸部１０５ａが所定の力で引っ張られると、凸部１０５ａは、凹部１０６ａの傾斜面を滑って径方向内側に移動する。これにより、凸部１０５ａは、凹部１０６ａとの係合から解放され、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７の回転方向の固定を解除する。この後、凸部１０５ａは、ゼンマイ１０５、１０７の付勢により周方向に移動し、周方向で隣りに位置する凹部１０６ａに嵌り込み、係合して、再び第１、第２のゼンマイ１０５、１０７の回転を阻止する。その後も出力軸１０３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。
　凸部１０５ａと凹部１０６ａは、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７が最大回転数まで巻き締められた後、第１、第２のゼンマイ１０５、１０７が破損する前に、凸部１０５ａが凹部１０６ａとの係合から解放されるように構成することが好ましい。例えば、凹部１０６ａの大きさや、凹部１０６ａに接触する凸部１０５ａの接触面の角度を調整することで、このような構成とすることができる。例えば、凸部１０５ａが凹部１０６ａとの係合から解放されにくくするためには、凹部１０６ａを大きくすることができる。また、凹部１０６ａに接触する凸部１０５ａの接触面が第１、第２のゼンマイ１０５、１０７の略径方向に延びるように形成することができる。このようにして第１、第２のゼンマイ１０５、１０７が最大回転数まで巻き締められた後に前記凸部１０５ａが前記凹部１０６ａとの係合から解放されるようにすることで、コンパクトでありながら、高出力なゼンマイ式駆動装置１００を実現することができる。
　以上のように、本第１実施形態によれば、コンパクトなゼンマイ式駆動装置１００を実現することができる。なお、更にコンパクトなゼンマイ式駆動装置１００とするためには、ゼンマイを１つとして、ケーシング１０２の寸法を小さくしても良い。
　＜第２実施形態＞
　次に、本願の第２実施形態について説明する。本願の第２実施形態に係るゼンマイ式駆動装置は、出力軸の形状を除いて、上記第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００と対応する部分については、第１実施形態の説明に用いた参照符号に「１００」を足した数の参照符号により示し、重複する説明は省略する。例えば、第１実施形態の出力軸１０３に対応する部分には「２０３」を付す。
　図５は、本願の第２実施形態に係るゼンマイ式駆動装置２００の側面図である。
　図５に示すように、本第２実施形態に係るゼンマイ式駆動装置２００は、出力軸２０３がケーシング２０２の表と裏の両側から略同じ寸法で外側に延びている点において上記第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００とは異なる。これにより、本第２実施形態においては、ケーシング２０２の両側から駆動力を出力することができる。例えば、出力軸２０３の両端部に車輪を取り付けることで、作業台車等の安定した駆動輪を実現することができる。
　出力軸２０３の両端部は、被駆動部材を駆動する駆動部２０３ａ、２０３ｂとなっている。図５に向かって右側に記載しているように、駆動部２０３ａ、２０３ｂは、側面の一部が平面となった所謂Ｄカットとなっている。
　以上に説明した本第２実施形態によれば、コンパクトなゼンマイ式駆動装置２００を実現することができる。
　＜第３実施形態＞
　次に、本願の第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置について説明する。本第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置は、一部の構成において上記第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置と同様である。したがって、第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置と対応する部分については、第１実施形態の説明に用いた参照符号に「２００」を足した数の参照符号により示し、重複する説明は省略する。例えば、第１実施形態の出力軸１０３に対応する部分には「３０３」を付す。
　図６は本願の第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置３００の正面図である。また、図７は本願の第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置３００の側面図である。図７に向かって左側をゼンマイ式駆動装置３００の正面側としている。
　本第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置３００は、上記第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００と同様に略中央に回転軸３０３を通し、図８を参照して後述するゼンマイ３０５、３０７を収容したケーシング３０２を有している。
　ケーシング３０２の裏側には、図７に示すように、トルク伝達機構として複数の歯車が収容されたギヤケース３１４が取り付けられている。ギヤケース３１４の下部には、出力軸３１５が通されている。ケーシング３０２に収容されたゼンマイ３０５、３０７により発生したトルクはギヤケース３１４に収容されたトルク伝達機構を介して出力軸３１５へ伝達される。出力軸３１５は、筒状をした中空軸であり、棒状の被駆動部材を相対回転不能に内嵌し、トルクを伝達する。
　ケーシング３０２の下側には出力軸３１５を回転可能に支持する支持部３１６が取り付けられており、出力軸３１５は、ギヤケース３１４と支持部３１６を貫通している。支持部３１６の正面側には円筒状をして支持部３１６から立ち上がり、径方向外側に延びるフランジ３１７ｃを形成したフランジ部材３１７が取り付けられている。フランジ部材３１７は前記出力軸３１５と中心軸線を共通にしており、出力軸３１５の正面側端部はフランジ部材３１７の径方向内側に位置している。
　図８は、本願の第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置３００の図６に示すVIII－VIII断面図である。
　ケーシング３０２の周辺は、上記第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００と同様の構成をしている。具体的には次の通りである。ケーシング３０２を貫通した中実の回転軸３０３が第１、第２の転がり軸受３０８、３０９によってケーシング３０２に相対回転可能に取り付けられている。ケーシング３０２に収容され周壁３０６に囲まれたゼンマイ３０５、３０７の径方向内側の端部は、回転軸３０３を内側に通した円筒状のブッシュ３１０に固定されている。ブッシュ３１０と回転軸３０３の間にはニードル軸受３１１、３１３及び一方向クラッチ３１２が介在している。
　中実の回転軸３０３は中空の出力軸３１５よりも外径寸法を小さくできる。したがって、上記構成によって、出力軸３１５をゼンマイ３０５、３０７の中心に配置する場合よりもケーシング３０２内でゼンマイ３０５、３０７の収容スペースを大きく取ることができ、ケーシング３０２を小型化することができる。
　ゼンマイ式駆動装置３００の裏側、つまり図８に向かって右側の回転軸３０３の端部には、ギヤケース３１４内に収容された第１の平歯車３１９が外嵌している。第１の平歯車３１９は、同じくギヤケース３１４に収容され、ゼンマイ式駆動装置３００の裏側の出力軸３１５の部分に外嵌した第２の平歯車３２０と噛み合っている。このような構成により、本第３実施形態においては、第１、第２の平歯車３１９、３２０の歯車比を変更することで出力軸３１５の回転数やトルクを容易に設定することができる。
　出力軸３１５は、支持部３１６に形成された孔部３１６ａに外輪が固定された第３の転がり軸受３２１と第４の転がり軸受３２２とによって支持部３１６に相対回転可能に取り付けられている。
　フランジ部材３１７は、図８に示すように、筒状部３１７ａと、筒状部３１７ａの支持部３１６側に形成された縮径部３１７ｂと、支持部３１６とは反対側の筒状部３１７ａの部分から径方向外側に延びる円環状のフランジ３１７ｃとを備える。縮径部３１７ｂは支持部３１６の孔部３１６ａに固定している。図６に示すように、フランジ３１７ｃには出力軸３１５の軸線方向に貫通した貫通孔３１７ｄが略等間隔に４つ形成されている。
　以上の構成により、本第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置３００は、フランジ３１７ｃの貫通孔３１７ｄによって作業台車などの被取付部に容易に取り付けることができ、作業台車の車軸などの被駆動軸を出力軸３１５に内嵌して、作業台車などを駆動することができる。
　また、出力軸３１５を、第１、第２のゼンマイ３０５、３０７の内側に配置された回転軸３０３と並列、つまり略平行に配置することで、ゼンマイ式駆動装置３００の出力軸の軸線方向の寸法が小さくなり、ゼンマイ式駆動装置３００を取り付けるためのスペースを省スペース化することができる。加えて、フランジ部材３１７の取付タップを利用して支持部３１６に直接トルクアームを取り付けることができる。
　以上に説明した本第３実施形態によれば、コンパクトで、取り付けスペースを省スペース化し、被取付部に容易に取り付けることができるゼンマイ式駆動装置３００を実現することができる。
　＜第４実施形態＞
　次に、本願の第４実施形態に係るゼンマイ式駆動装置について説明する。本第４実施形態に係るゼンマイ式駆動装置は、上記第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置３００からフランジ部材３１７を省いたものである。したがって、第３実施形態に係るゼンマイ式駆動装置３００と共通する部分については、第３実施形態の説明に用いた参照符号に「１００」を足した数の参照符号を付し、重複する説明は省略する。例えば、第３実施形態の回転軸３０３に対応する部分には「４０３」を付す。
　図９は本願の第４実施形態に係るゼンマイ式駆動装置４００の正面図である。図１０は本願の第４実施形態に係るゼンマイ式駆動装置４００の側面図である。
　ゼンマイ式駆動装置４００は、回転軸４０３が貫通し、回転軸４０３を付勢するゼンマイが収容されたケーシング４０２と、ケーシング４０２に取り付けられ、出力軸４１５を回転可能に支持する支持部４１６と、回転軸４０３のトルクを出力軸４１５に伝達する複数の歯車が収容されたギヤケース４１４とを有している。
　以上の構成により、ゼンマイ式駆動装置４００は、ケーシング４０２に収容されたゼンマイを巻き締める方向に出力軸４１５を回転させることで、ゼンマイを弾性変形させてエネルギーを蓄え、そのエネルギーを出力軸４１５から出力し、作業台車などの被駆動軸を駆動することができる。
　以上に説明した第４実施形態によれば、上記第３実施形態よりも更にコンパクトで、取り付けスペースを更に省スペース化したゼンマイ式駆動装置４００を実現することができる。
　＜第５実施形態＞
　次に、本願の第５実施形態に係る自走キャスターについて説明する。本第５実施形態に係る自走キャスターは、一部の構成において上記第１、第２実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００、２００と同様である。したがって、第１、第２実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００、２００と対応する部分については、参照符号の百の位を「５」に変更した参照符号を付し、重複する説明は省略する。例えば、第１実施形態の出力軸１０３、第２実施形態の出力軸２０３に対応する部分には「５０３」を付す。
　図１１は本願の第５実施形態に係る自走キャスター５００の側面図である。
　自走キャスター５００は、作業台車などの被取付部に取り付けられる平板状の取付座５３０と、取付座５３０から下方に延びるフォーク５３１ａ、５３１ｂと、フォーク５３１ａ、５３１ｂがそれぞれの下部に固定された円環部材５３２ａと、円環部材５３２ａ、５３２ｂに相対回転不能に内嵌した中心軸５０３と、キー５０４によって中心軸５０３に相対回転可能に取り付けられ、円柱面状の外周面を有し、図１３に示すように内側にゼンマイ５０７を収容したケーシング５０２と、ケーシング５０２の周壁５０６の径方向外側面に取り付けられたタイヤ５３３とを有する。図１１に示す自走キャスター５００の裏側は表側と同様の構成をしている。
　図１２は本願の第５実施形態に係る自走キャスター５００の平面図である。
　取付座５３０は、進行方向に長い長方形状をしており、前後の端部近傍に上下に貫通した貫通孔５３０ａが３つずつ形成されている。図１１に示すように、取付座５３０は貫通孔５３０ａにネジ５３０ｂを通して被取付部に取り付けられる。フォーク５３１ａ、５３１ｂは、取付座５３０の長辺側部分から下方へ延びている。
　図１３は本願の第５実施形態に係る自走キャスター５００の図１１に示すXIII－XIII断面図である。
　本第５実施形態においては、ゼンマイ５０７が１つだけケーシング５０２内に収容されており、ケーシング５０２の残りのスペースにはケーシング５０２に固定されたスペーサー５３４が収容されている。スペーサー５３４は、ゼンマイ５０７とは反対側のケーシング５０２に固定されており、ゼンマイ５０７側にゼンマイ５０７の側面に対向するフランジ５３４ａを有している。なお、上記第１実施形態のように、スペーサー５３４が収容されたケーシング５０２の部分に、第２のゼンマイを収容した構成とすることで、出力するトルクを高めることもできる。
　ゼンマイ５０７の径方向内側の端部は、内側に中心軸５０３を通したブッシュ５１０に固定されている。ブッシュ５１０と中心軸５０３の間には、中心軸５０３の軸線方向に並んで第１のニードル軸受５１１、一方向クラッチ５１２、及び、第２のニードル軸受５１３が介在している。ゼンマイ５０７の径方向外側の端部は、上記第１実施形態において説明したように、凸部を形成しており、その凸部の一部が周壁５０６の径方向内側に複数形成された凹部に入り込んでいる。
　ケーシング５０２は、第１の転がり軸受５０８と第２の転がり軸受５０９によって、中心軸５０３に対して相対回転可能に取り付けられている。
　一方向クラッチ５１２は、ケーシング５０２がゼンマイ５０７を巻き締める方向に回転した場合には、ブッシュ５１０が中心軸５０３に対して回転しないようにブッシュ５１０を固定し、ケーシング５０２がその反対向きに回転した場合にはブッシュ５１０が中心軸５０３に対して回転するように空転する向きに配置されている。
　以上の構成により、本第５実施形態に係る自走キャスター５００は、取付座５３０により作業台車などに容易に取り付けることができる。また、自走キャスター５００をキャスターとして取り付けた作業台車をゼンマイ５０７の巻き締め方向に移動させることで、ゼンマイ５０７が弾性変形し、ゼンマイ５０７にエネルギーが保存される。その後、作業台車を自由状態にすると、ゼンマイ５０７が弾性復帰し、ケーシング５０２、ゼンマイ５０７、及び、タイヤ５３３が中心軸５０３を中心として回転し、作業台車を走行させる。このような作業台車は、例えば、自動車製造ラインにおいて、製造ラインに引っ張られて所定位置まで部品や工具等を運搬し、その後、製造ラインから切り離され、製造ラインの移動とは反対向きに走行してもとの位置に戻るものとして用いることができる。これによれば、作業台車の移動のために電気などの動力を外部から供給する必要がない。又、手押し台車のアシスト装置としても用いることが出来、作業者の負担を軽減することができる。
　また、ゼンマイ５０７の径方向外側の端部に形成された凸部と周壁５０６に形成された凹部の構成により、仮に作業台車がゼンマイ５０７の巻き締め方向にゼンマイ５０７の巻き締め限を越えて移動させられたとしてもゼンマイ５０７の破損を防止することができる。また、ゼンマイ５０７の弾性復帰により作業台車が走行し、ゼンマイ５０７が完全に弾性復帰した後でも、作業台車は慣性によって走行することができる。
　以上のように、本第５実施形態によれば、コンパクトな自走キャスターを実現することができる。
　＜第６実施形態＞
　次に、本願の第６実施形態に係る自走キャスター８００について説明する。本第６実施形態に係る自走キャスター８００は、一部の構成において、上記第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００、及び、上記第５実施形態に係る自走キャスター５００と同様である。したがって、第１実施形態と対応する部分については、参照符号の百の位を「６」に変更して示し、第５実施形態と対応する部分については、参照符号の百の位を「７」に変更して示し、重複する説明は省略する。例えば、第１実施形態の回転軸１０３に対応する部分には「６０３」を付し、第５実施形態の中心軸５０３に対応する部分には「７０３」を付す。
　図１４は本願の第６実施形態に係る自走キャスター８００の断面図である。ゼンマイ式駆動装置６００については平面を示している。
　本第６実施形態に係る自走キャスター８００は、上記第１実施形態と同様の構成をしたゼンマイ式駆動装置６００と、上記第５実施形態から取付座５３０、フォーク５３１ａ、５３１ｂなどの取付用部材を除去し、中心軸７０３を片側に延ばした構成の自走車輪７００と、ゼンマイ式駆動装置６００と自走車輪７００とを連結する連結シャフト６４０と、を有している。ゼンマイ式駆動装置６００はショックアブソーバーとしての機能を果たす。連結シャフト６４０は、一方の端部において長手方向と略垂直な方向にゼンマイ式駆動装置６００の回転軸６０３が固定され、もう一方の端部において長手方向と略垂直な方向に自走車輪７００の中心軸７０３が固定されている。
　自走キャスター８００は、ゼンマイ式駆動装置６００が連結シャフト６４０を介して自走車輪７００を床側に付勢するように作業台車などの被取付部に取り付けられる。これにより、ゼンマイ式駆動装置６００がショックアブソーバーとして自走車輪７００が床から受ける衝撃を吸収しながら、上記第５実施形態と同様に、作業台車を走行させることができる。
　本実施形態に係る自走キャスター８００は、特に既存の作業台車に用いる場合に有用である。既存の作業台車のキャスターを取り外さずに上記第５実施形態に係る自走キャスター５００を取り付けると、床の凹凸によって、自走キャスター５００が宙に浮き、ゼンマイ５０７の付勢時に空転してしまうおそれがある。これに対し、本第６実施形態に係る自走キャスター８００を用いれば、自走車輪７００を床の凹凸に追従させ、常に床に圧力をかけて接触した状態にすることができるため、床の凹凸によって自走車輪７００が空転するのを防ぐことができる。
　また、自走キャスター８００は、ゼンマイ式駆動装置６００を床等に固定し、自走車輪７００を移動式作業テーブルの下面に押し当てるように設置することで、移動式作業テーブルを駆動することができる。この場合においても、移動式作業テーブルが上下に移動しても、自走車輪７００が追従して、移動式作業テーブルに常に接触し、自走車輪７００が空転するのを防ぐことができる。
　以上のように、本第６実施形態によれば、ショックアブソーバーを備えながらもコンパクトな自走キャスターを実現することができる。
　＜第７実施形態＞
　次に、本願の第７実施形態について説明する。本第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置は、一部を除いて上記第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００と対応する部分については、第１実施形態の説明に用いた参照符号に「８００」を足した数の参照符号により示し、重複する説明は省略する。例えば、第１実施形態の出力軸１０３に対応する部分には「９０３」を付す。
　図１５から図１８を参照して本第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置９００が上記第１実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１００と異なる点について説明する。図１５は本第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置９００の正面図である。図１６は本第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置９００の側面図である。図１７は本第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置９００の裏面図である。図１８は本第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置９００の正面側の蓋９０２ａを取り外した状態を示す正面図である。
　図１５から図１８においては、出力軸９０３を取り付けた使用時の状態を示しているが、本第７実施形態のゼンマイ式駆動装置９００はその構成要素に出力軸９０３を含まない。ゼンマイ式駆動装置９００において、出力軸９０３は、使用者が用途等に応じて種類や取り付け方向を選択し、ゼンマイ式駆動装置９００を分解することなく容易に交換できるものとしている。出力軸９０３の軸方向の固定と解放は、ゼンマイ式駆動装置９００の表側と裏側でそれぞれ出力軸９０３に外嵌したセットカラー９２９ａ、９２９ｂの着脱によって行うことができる。
　例えば、図１６を参照すると、出力軸９０３をゼンマイ式駆動装置９００の後述する貫通孔９３９に正面側、つまり図１６に向かって左側から挿入し、正面側に突出させる場合と、出力軸９０３をゼンマイ式駆動装置９００の貫通孔９３９に裏面側、つまり図１６に向かって右側から挿入し、出力軸９０３の駆動部９０３ａが裏面側に突出したものとする場合とで、出力時の出力軸９０３の回転方向を反対向きにすることができる。
　これについて図１８を参照すると、ゼンマイ式駆動装置９００を正面側から見たときに、出力軸９０３は、出力時に反時計回りに回転する。一方、上記のように裏面側から出力軸９０３を貫通孔９３９へ挿入して裏面側から駆動部９０３ａが突出したものとすれば、ゼンマイ式駆動装置９００を裏面側から見たときに、出力軸９０３は、出力時に時計回りに回転することとなる。
　図１９は本願の第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置９００の他の使用態様における側面図である。出力軸９０３を軸方向の長さが長く、両側にキー９０４が取り付けられるものに変更することで、図１９に示すように、出力軸９０３の駆動部９０３ａ、９０３ｂがゼンマイ式駆動装置９００の表側及び裏側の両側から突出し、両側で出力する構成とすることもできる。以上のように出力軸９０３の差し替えを容易にする構成は、図２０を参照して後述する。
　次に、本第７実施形態のゼンマイ式駆動装置９００が上記第１実施形態とは異なる他の点について説明する。図１５及び図１７に示すように、本第７実施形態のゼンマイ式駆動装置９００においては、ケーシング９０２の一部を構成する正面の蓋９０２ａと裏面の蓋９０２ｂに開口部９２６ａ～９２６ｄ、９２７ａ～９２７ｄが形成され、内部に収容されたゼンマイ９０５が、蓋９０２ａ、９０２ｂを外さなくても外側から観察できるように構成されている。このように構成することで、ゼンマイ９０５の状態を容易に確認することができ、使用期間中のメンテナンスの負担を軽減することができる。
　また、図１５から図１８に示すように、ゼンマイ式駆動装置９００は、上記第１実施形態とは異なり、ケーシング９０２の一部を構成する周壁９０６の外側に、出力軸９０３の軸線方向に略平行に延び、周壁９０６を貫通して形成された８つのＴ溝９２５ａ～９２５ｈが形成されている。周壁９０６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９２５ａ～９２５ｈは、その四隅に２つずつ形成されている。換言すれば、Ｔ溝９２５ａ～９２５ｈは、概略四角形の外形をした周壁９０６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することで、ゼンマイ式駆動装置９００を機械等に比較的自由な態様で取り付けることが可能となる。例えば、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９０６を上記形状とすることで、押し出し成形によって周壁９０６を容易に量産することができる。
　図２０は本第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置９００の図１５に示すXX－XX断面図である。
　蓋９０２ａ、９０２ｂの中央部には、それぞれ第１の転がり軸受９０８、第２の転がり軸受９０９が内嵌している。第１の転がり軸受９０８にはスリーブ９３６ａが内嵌しており、第２の転がり軸受９０９にはスリーブ９３６ｂが内嵌している。スリーブ９３６ａ、９３６ｂ、第１のニードル軸受９１１、一方向クラッチ９１２、第２のニードル軸受９１３は、ゼンマイ式駆動装置９００の表側から裏側へ貫通した貫通孔９３９を画定している。出力軸９０３は貫通孔９３９内に部分的に挿入されている。
　第１のニードル軸受９１１、一方向クラッチ９１２、第２のニードル軸受９１３には、ブッシュ９１０が外嵌している。ブッシュ９１０にはゼンマイ９０５の中心側の端部が固定されている。スリーブ９３６ａ、９３６ｂは、互いに対向する側で、第１、第２の転がり軸受９０８、９０９とブッシュ９１０との間で径方向外側に延びるフランジを有する。蓋９０２ａ、９０２ｂには、ブッシュ９１０の端部を径方向外側から囲う円環部９２８ａ、９２８ｂが形成されている。円環部９２８ａ、９２８ｂはブッシュ９１０の位置規定部としての役割を果たす。この円環部９２８ａ、９２８ｂによって、ブッシュ９１０の径方向の移動が制限される。なお、円環部９２８ａ、９２８ｂは、ブッシュ９１０の径方向の移動を制限するものであれば足り、円環状以外の形状をした位置規定部とすることもできる。例えば、円環部９２８ａ、９２８ｂをＣ字型の位置規定部に置き換えることもできる。また、円環部９２８ａ、９２８ｂなどの位置規定部は、蓋９０２ａ、９０２ｂとは別体に形成されたものであっても良い。
　このように構成することにより、出力軸９０３が無い状態であっても、ゼンマイ式駆動装置９００の表側から裏側に貫通した貫通孔９３９を保つことができる。仮に、蓋９０２ａ、９０２ｂに円環部９２８ａ、９２８ｂが形成されていないとした場合、出力軸９０３をゼンマイ式駆動装置９００から抜き取ると、ブッシュ９１０はゼンマイ９０５のみによって支持されることとなるため、ゼンマイ９０５の弾性変形によってブッシュ９１０が変位し、出力軸９０３を挿入しにくくなる。しかし、上記構成によれば、出力軸９０３をゼンマイ式駆動装置９００から抜き取ってもブッシュ９１０の位置は保たれるため、出力軸９０３を容易に貫通孔９３９に挿入することができる。
　蓋９０２ａ、９０２ｂとゼンマイ９０５との間には、それぞれ環状の透明板９３５ａ、９３５ｂが配置されている。透明板９３５ａ、９３５ｂは、蓋９０２ａ、９０２ｂの開口部９２６ａ～９２６ｄ、９２７ａ～９２７ｄを通してゼンマイ式駆動装置９００の内部を観察可能にしながら、ゼンマイ式駆動装置９００内部への手指や異物等の侵入を防ぐ。透明板９３５ａ、９３５ｂは、プラスチック、ガラスなどから形成することができる。
　＜第８実施形態＞
　次に、本願の第８実施形態について説明する。本第８実施形態に係るゼンマイ式駆動装置は、一部を除いて上記第７実施形態と同様である。したがって、第７実施形態に係るゼンマイ式駆動装置９００と対応する部分については、第７実施形態の説明に用いた参照符号に「１００」を足した数の参照符号により示し、重複する説明は省略する。例えば、第７実施形態の出力軸９０３に対応する部分には「１００３」を付す。
　図２１は本第８実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１０００の側面図である。図２２は本第８実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１０００の断面図である。図２２は第７実施形態の図２０に対応する。
　本第８実施形態は、２つのゼンマイ１００５、１００７を備えることにより、上記第７実施形態よりも高い出力トルクを得ることができる。ゼンマイ１００５、１００７は、それぞれ径方向内側の端部がブッシュ１０１０に固定されている。ブッシュ１０１０は、第１のニードル軸受１０１１ａ、第１の一方向クラッチ１０１２ａ、第２のニードル軸受１０１３ａ、第３のニードル軸受１０１１ｂ、第２の一方向クラッチ１０１２ｂ、及び第４のニードル軸受１０１３ｂに外嵌している。
　図２３は本願の第８実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１０００の他の使用態様における側面図である。本第８実施形態に係るゼンマイ式駆動装置１０００においても、上記第７実施形態と同様に出力軸１００３を容易に差し替えることが可能となっている。したがって、使用者は、図２３に示すように、両軸の構成へ容易に変更することができ、また、出力方向の変更も容易に行うことができる。
　なお、本願発明の理解を助けるため、具体的な実施形態について詳細な説明を行ったが、本願発明はこれに限られず、種々の変更、改良等が可能である。
　例えば、上記第７、第８実施形態における出力軸９０３の差し替えを容易にするための構成を第１から第６実施形態に適用することもできる。
　また、上記第７、第８実施形態におけるケーシング９０２の構成や透明板９３５ａ、９３５ｂを第１から第６実施形態に適用することもできる。
　以上によれば、コンパクトなゼンマイ式駆動装置及び自走キャスターを提供することができる。
１００、２００、３００、４００、６００、９００、１０００　ゼンマイ式駆動装置
５００、８００　自走キャスター
７００　自走車輪
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、９０２、１００２　ケーシング
９０２ａ、９０２ｂ、１００２ａ、１００２ｂ　蓋
１０３、２０３、３１５、４１５、９０３、１００３　出力軸
５０３、７０３　中心軸
１０３ａ、２０３ａ、２０３ｂ、９０３ａ、１００３ａ　駆動部
３０３、４０３　回転軸
１０４、５０４、９０４、９０４ａ、９０４ｂ、１００４、１００４ａ、１００４ｂ　キー
１０５、３０５、９０５、１００５　第１のゼンマイ
１０５ａ、１０７ａ　凸部
１０６、３０６、５０６、７０６、９０６、１００６　周壁
１０６ａ　凹部
１０７、３０７、９０７、１００７　第２のゼンマイ
５０７、７０７　ゼンマイ
１０８、３０８、５０８、７０８、９０８、１００８　第１の転がり軸受
１０９、３０９、５０９、７０９、９０９、１００９　第２の転がり軸受
１１０、３１０、５１０、７１０、９１０、１０１０　ブッシュ
１１１、３１１、５１１、９１１、１０１１ａ　第１のニードル軸受
１１２、３１２、５１２、９１２、１０１２ａ　一方向クラッチ
１１３、３１３、５１３、９１３、１０１３ａ　第２のニードル軸受
１０１１ｂ　第３のニードル軸受
１０１２ｂ　第２の一方向クラッチ
１０１３ｂ　第４のニードル軸受
３１４、４１４　ギヤケース
３１６、４１６　支持部
３１６ａ　孔部
３１７　フランジ部材
３１７ａ　筒状部
３１７ｂ　縮径部
３１７ｃ　フランジ
３１７ｄ　貫通孔
３１９　第１の平歯車
３２０　第２の平歯車
３２１　第３の転がり軸受
３２２　第４の転がり軸受
９２５ａ～９２５ｈ、１０２５ｃ、１０２５ｄ　Ｔ溝
９２６ａ～９２６ｄ、９２７ａ～９２７ｄ、１０２６ａ、１０２６ｃ、１０２７ａ、１０２７ｃ　開口部
９２８ａ、９２８ｂ、１０２８ａ、１０２８ｂ　円環部
９２９ａ、９２９ｂ、１０２９ａ、１０２９ｂ　セットカラー
５３０　取付座
５３０ａ　貫通孔
５３０ｂ　ネジ
５３１ａ、５３１ｂ　フォーク
５３２ａ、５３２ｂ　円環部材
５３３　タイヤ
５３４　スペーサー
５３４ａ　フランジ
９３５ａ、９３５ｂ、１０３５ａ、１０３５ｂ　透明板
９３６ａ、９３６ｂ、１０３６ａ、１０３６ｂ　スリーブ
９３９、１０３９　貫通孔
６４０　連結シャフト

Claims (27)

  1. 　ケーシングと、
    　一部が前記ケーシング内に収容され、前記ケーシングに相対回転可能に取り付けられ、前記ケーシングの外側に延びた駆動部を備えた出力軸と、
    　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、を有することを特徴とするゼンマイ式駆動装置。
  2. 　出力軸が挿入される一方向クラッチと、
    　前記一方向クラッチに外嵌した筒状のブッシュと、
    　径方向内側の端部が前記ブッシュに固定され、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、
    　前記一方向クラッチ、前記ブッシュ及び前記ゼンマイを収容し、前記ブッシュの軸方向の端部を径方向外側から囲う位置規定部を備えたケーシングと、を有することを特徴とするゼンマイ式駆動装置。
  3. 　前記ケーシングは、前記ゼンマイの外周面に対向する径方向内側部分に複数の凹部を備えた周壁を有し、
    　前記ゼンマイの径方向外側の端部は、径方向外側に突出し前記凹部に嵌り込む凸部を備え、
    　前記凸部は、前記ゼンマイの巻き締め時に、所定の巻き締め量までは前記凹部に嵌り込み、前記所定の巻き締め量を超えて前記出力軸が回転すると前記凹部から解放され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駆動装置。
  4. 　前記凸部は、前記ゼンマイの略径方向に延び、前記凹部に接触する接触面を形成していることを特徴とする請求項３に記載のゼンマイ式駆動装置。
  5. 　前記凹部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凸部が前記凹部から解放される大きさを有することを特徴とする請求項３又は４に記載のゼンマイ式駆動装置。
  6. 　前記凸部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凹部から解放される形状を有することを特徴とする請求項３又は４に記載のゼンマイ式駆動装置。
  7. 　前記ケーシングの外側にＴ溝が形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のゼンマイ式駆動装置。
  8. 　前記ケーシングは、前記ケーシングの内部を観察可能にする開口部を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のゼンマイ式駆動装置。
  9. 　ケーシングと、
    　一部が前記ケーシング内に収容され、前記ケーシングに相対回転可能に取り付けられた回転軸と、
    　前記ケーシング内で前記回転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、前記回転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、
    　前記ケーシングに固定された支持部と、
    　前記回転軸と略平行な方向で前記支持部に相対回転可能に取り付けられ、被駆動部材を駆動させる出力軸と、
    　前記回転軸のトルクを前記出力軸へ伝達するトルク伝達機構と、を有することを特徴とするゼンマイ式駆動装置。
  10. 　前記出力軸は中空軸であることを特徴とする請求項９に記載のゼンマイ式駆動装置。
  11. 　さらに、前記出力軸と中心軸線を共通にした円筒状をして前記支持部から立ち上がり、径方向外側に延びるフランジを形成したフランジ部材を有することを特徴とする前記請求項９又は１０に記載のゼンマイ式駆動装置。
  12. 　前記ケーシングは、前記ゼンマイの外周面に対向する径方向内側部分に複数の凹部を備えた周壁を有し、
    　前記ゼンマイの径方向外側の端部は、径方向外側に突出し前記凹部に嵌り込む凸部を備え、
    　前記凸部は、前記ゼンマイの巻き締め時に、所定の巻き締め量までは前記凹部に嵌り込み、前記所定の巻き締め量を超えて前記回転軸が回転すると前記凹部から解放されることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか一項に記載のゼンマイ式駆動装置。
  13. 　前記凸部は、前記ゼンマイの略径方向に延び、前記凹部に接触する接触面を形成していることを特徴とする請求項１２に記載のゼンマイ式駆動装置。
  14. 　前記凹部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凸部が前記凹部から解放される大きさを有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載のゼンマイ式駆動装置。
  15. 　前記凸部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凹部から解放される形状を有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載のゼンマイ式駆動装置。
  16. 　前記ケーシングの外側にＴ溝が形成されていることを特徴とする請求項９ないし１５のいずれか一項に記載のゼンマイ式駆動装置。
  17. 　前記ケーシングは、前記ケーシングの内部を観察可能にする開口部を備えることを特徴とする請求項９ないし１６のいずれか一項に記載のゼンマイ式駆動装置。
  18. 　円柱面状の外周面を有するケーシングと、
    　前記ケーシングの径方向外側に固定されたタイヤと、
    　一部が前記ケーシング内に収容され、前記ケーシングに相対回転可能に取り付けられ、一部が前記ケーシングの外側に延びた中心軸と、
    　前記ケーシング内で前記中心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、前記中心軸に対して前記一方向クラッチのトルク伝達方向に相対回転した際に巻き締められるゼンマイと、を有することを特徴とする自走キャスター。
  19. 　前記ケーシングは、前記ゼンマイの外周面に対向する径方向内側部分に複数の凹部を備えた周壁を有し、
    　前記ゼンマイの径方向外側の端部は、径方向外側に突出し前記凹部に嵌り込む凸部を備え、
    　前記凸部は、前記ゼンマイの巻き締め時に、所定の巻き締め量までは前記凹部に嵌り込み、前記所定の巻き締め量を超えて前記ケーシングが回転すると前記凹部から解放されることを特徴とする請求項１８に記載の自走キャスター。
  20. 　前記凸部は、前記ゼンマイの略径方向に延び、前記凹部に接触する接触面を形成していることを特徴とする請求項１９に記載の自走キャスター。
  21. 　前記凹部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凸部が前記凹部から解放される大きさを有することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の自走キャスター。
  22. 　前記凸部は、前記ゼンマイが前記ゼンマイの最大回転数まで巻き締められた後に前記凹部から解放される形状を有することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の自走キャスター。
  23. 　さらに、被取付部に取り付けるための取付座と、
    　前記取付座から前記中心軸側へ延び、前記取付座と前記中心軸とを固定するフォークと、を有することを特徴とする請求項１８ないし２２のいずれか一項に記載の自走キャスター。
  24. 　さらに、第２のケーシングと、一部が前記第２のケーシング内に収容され、前記第２のケーシングに相対回転可能に取り付けられ、前記第２のケーシングの外側に延びた駆動部を有する回転軸と、前記第２のケーシングに収容され、前記回転軸を付勢する第２のゼンマイと、を備えたショックアブソーバーと、
    　一方の端部に長手方向と略垂直に前記中心軸を固定し、もう一方の端部に長手方向と略垂直に前記回転軸を固定した連結シャフトと、を有することを特徴とする請求項１８ないし２２のいずれか一項に記載の自走キャスター。
  25. 　前記第２のケーシングの外側にＴ溝が形成されていることを特徴とする請求項２４に記載の自走キャスター。
  26. 　前記ケーシングは、前記ケーシングの内部を観察可能にする開口部を備えることを特徴とする請求項１８ないし２５のいずれか一項に記載の自走キャスター。
  27. 　前記第２のケーシングは、前記第２のケーシングの内部を観察可能にする開口部を備えることを特徴とする請求項２４又は２５に記載の自走キャスター。
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