WO2022176913A1 - 渦巻きばね装置 - Google Patents

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spring device
shape
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和正 飯田
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速水発条株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04—Wound springs
    • F16F1/10—Spiral springs with turns lying substantially in plane surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04—Wound springs
    • F16F1/12—Attachments or mountings

Definitions

  • the present invention relates to a device that opens and closes relative to a main body by rotating a lid around a hinge shaft, a device that indicates a measured value by rotating a pointer, and a spiral spring device incorporated in other devices.
  • a conventional spiral spring 100 has an inner end 110 and an outer end 120, between which a plate member 130 is spirally wound at a constant pitch to form a non-contact structure.
  • the inner end 110 of the spiral spring 100 is then coupled to the inner shaft 140 of the device and the outer end 120 is coupled to the outer shaft 150 of the device to attach the spiral spring 100 to the device.
  • the rotary shaft 140 of the device is solid, a slit 160 is formed in this rotary shaft 140, and the inner end 110 of the spiral spring 100 is inserted into this slit 160 and locked. By doing so, it is connected to the rotating shaft 140 .
  • Outer end 120 is connected by wrapping and locking onto fixed shaft 150 of the instrument.
  • the rotating shaft 140 of the device is formed in a solid cross shape, and the inner end 110 of the spiral spring 100 is brought into contact with the rotating shaft 140 and welded to the rotating shaft 140 . It is The outer end 120 is wrapped around and coupled to a fixed shaft 150 of the instrument as in FIG.
  • the inner end 110 of the spiral spring 100 is connected to the rotating shaft 140 by slits or welding, so the spring force of the spiral spring 100 always acts on the rotating shaft 140 . Therefore, there is a problem that the rotation area of the rotating shaft 140 is restricted by the spiral spring 100 and the rotation area of the rotating shaft 140 cannot be expanded. In addition, when the joint area of the inner end 110 is reduced due to the miniaturization of the rotating shaft 140, it becomes difficult to ensure sufficient strength in the joint portion. This is because when the rotating shaft 140 is downsized, the slit for coupling becomes smaller or the welded portion becomes smaller. Furthermore, when rotating shaft 140 is downsized, it becomes difficult to incorporate functional parts into rotating shaft 140 .
  • the present invention has been made in consideration of such conventional problems, and it is possible to widen the rotation area of the rotating shaft of equipment, to ensure the strength of the rotating shaft, and to extend the function to the inside of the rotating shaft.
  • An object of the present invention is to provide a spiral spring device that facilitates assembly of parts.
  • a spiral spring device of the present invention is a spiral spring device in which an inner end of a spiral spring is connected to a shaft of a device, and an outer end of the spiral spring is connected to a member different from the shaft of the device. , wherein the inner end of the spiral spring is formed in a shape along the outer shape of the shaft and is connected to the shaft by tightening.
  • the present invention is characterized in that the shaft body of the device is hollow. Further, the shaft body of the device is formed in a non-circular outer shape, and the inner end of the spiral spring is formed in a shape along the non-circular shape. Further, the device is characterized in that the shaft body of the device is formed in a circular outer shape, and the inner end of the spiral spring is fastened to the shaft body by multiple windings. Further, the spiral spring is characterized in that a plate material is spirally wound in a non-contact state. Further, the spiral spring is characterized by having a portion in which a plate material is spirally wound in close contact.
  • the rotation area of the rotating shaft of the device can be expanded, the strength of the rotating shaft can be secured, and the functional parts can be easily incorporated inside the rotating shaft.
  • FIG. 4 is a partial front view showing application of the opening/closing structure to equipment; It is a side view which shows operation
  • FIG. 3 is a front view of another conventional spiral spring device;
  • First embodiment 1 and 2 show a spiral spring device 1 according to a first embodiment of the invention.
  • a shaft 2 and a sub-shaft 3 as a member different from the shaft 2 are provided in the device, and the spiral spring 4 is incorporated in the device by being stretched over the shaft 2 and the sub-shaft 3. ing.
  • the spiral spring 4 is formed by a spirally wound plate member 7 and inner and outer ends 5 and 6 at both ends of the plate member 7 .
  • the plate members 7 are in a non-contact state with each other by being spirally wound at a constant pitch.
  • the outer end 6 of the spiral spring 4 is wound tightly around the sub-shaft 3 of the device.
  • the outer end 6 is connected to the outer surface of the sub-shaft 3 by slit engagement or welding.
  • the inner end 5 of the spiral spring 4 is connected to the shaft body 2 of the device by tightening.
  • the shaft 2 is formed in a solid hexagonal non-circular shape, and the inner end 5 of the spiral spring 4 is positioned on the shaft 2 so as to match the non-circular outer shape of the shaft 2 . is bent into a shape that follows the contour of the The inner end 5 of the spiral spring 4 is connected to the shaft 2 by tightening the inner end 5 onto the outer surface of the shaft 2 . Therefore, the inner end 5 is not connected by inserting it into the slit of the shaft 2 or by welding to the shaft 2 , but by tightening it to the outer surface of the shaft 2 .
  • the shaft 2 can be rotated with respect to the inner end 5.
  • the spring force of the spiral spring 4 can be transmitted to the device, or the power of the device can be transmitted to the spiral spring 4 .
  • the shaft 2 may have a quadrangular outer shape, other polygonal shape, a circular shape with a part cut away, or other non-circular shape. It is formed into a shape along the
  • FIG. 1 shows a stationary state in which the inner end 5 is connected to the shaft 2 by tightening.
  • the spiral spring 4 is tightly wound, and the shaft body 2 and the inner end 4 are brought into close contact. Frictional force increases due to the close contact, and the connection between the shaft 2 and the spiral spring 4 becomes stronger. At this time, the spiral spring 4 is tightened to accumulate torque.
  • FIG. 2 shows a state in which the shaft body 2 rotates in the opposite direction (counterclockwise rotation in the illustrated example) with respect to the state in FIG.
  • a frictional force acts between the spiral spring 4 and the shaft 2, so the inner end 4 follows the reverse rotation, and the spiral spring 4 rotates against the shaft 2. is unwound by the reverse rotation of the
  • the spiral spring device 1 has a reverse rotation prevention function (one-way clutch function).
  • the shaft 2 since the spring force of the spiral spring 4 does not act on the shaft 2 when the shaft 2 rotates in the opposite direction, the shaft 2 is free to rotate without being restricted by the spiral spring 4. You can expand your area. Furthermore, since the inner end 5 is connected to the outer surface of the shaft 2 by tightening, the joint area between the inner end 5 and the shaft 2 can be increased, and sufficient strength can be ensured at the joint portion. can.
  • FIG. 3 and 4 show an example in which the spiral spring device 1 of this embodiment is applied to a device 10 having a folding structure.
  • a foldable device 10 a convertible laptop computer, a foldable smart phone, a foldable mobile phone, a foldable electronic dictionary, a foldable notebook, a convertible roof of a passenger car, and other devices and parts can be selected.
  • the device 10 includes a planar device body 11 and a lid 13 attached to the device body 11 so as to be openable and closable and closing the device body 11 by a closing operation.
  • the hinge shaft 12 rotates forward and backward, it rotates, and this rotation closes and opens the device body 11 (solid line state in FIG. 3). and dashed lines).
  • the hinge shaft 12 of the device body 11 serves as the shaft 2 to which the spiral spring 4 is connected, and the inner end 5 of the spiral spring 4 is connected to the outer surface of the hinge shaft 12 by tightening.
  • An outer end 6 of the spiral spring 4 is connected to a sub-shaft 3 provided on the device body 11 .
  • the connection of the outer end 6 to the sub-shaft 3 is achieved by engagement with the sub-shaft 3 or welding.
  • the sub shaft body 3 in this case is a fixed shaft that does not rotate.
  • the spring force of the spiral spring 4 causes the hinge shaft 12 to rotate in the opposite direction and the lid body 13 to rotate in the opening direction until the lid body 13 rotates to the position indicated by the dashed line in FIG. and open.
  • the torque of the spiral spring 4 is released.
  • the inner end 5 of the spiral spring 4 is connected to the hinge shaft 12 by tightening, so that the hinge shaft 12 can idle with respect to the inner end 5 . Therefore, the lid body 13 can be further rotated in the direction indicated by the arrow F. This is because the spring force of the spiral spring 4 does not act on the hinge shaft 12, so that the rotation area of the hinge shaft 12 is widened.
  • FIG. 5 shows a spiral spring device 1A according to a second embodiment of the invention.
  • a spiral spring 4 is formed by a plate member 7 wound in a spiral shape, and inner and outer ends 5 and 6 at both ends of the plate member 7 .
  • the outer end 6 of the spiral spring 4 is wound tightly around the sub-shaft 3 of the device and locked so that the outer end 6 is coupled to the sub-shaft 3 .
  • the inner end 5 of the spiral spring 4 is connected by clamping to the shaft 2 of the device.
  • the outer shape of the shaft 2 is formed in a hexagonal non-circular shape
  • the inner end 5 of the spiral spring 4 is formed in a shape along this non-circular shape, and is connected to the outer surface of the shaft 2 by tightening. .
  • the inner end 5 of the spiral spring 4 does not follow the shaft 2, and the shaft 2 idles, so that the spiral spring device 1 functions to prevent reverse rotation (one-way clutch). function). Further, since the spring force of the spiral spring 4 does not act on the shaft 2 when the shaft 2 rotates in the opposite direction (counterclockwise direction) to the winding direction of the spiral spring 4, the rotation range of the shaft 2 is widened. be able to. In addition, since the inner end 5 is tightened to the outer surface of the shaft 2, the joint area between the inner end 5 and the shaft 2 can be enlarged, and sufficient strength can be ensured at the joint portion.
  • the hexagonal shaft body 2 of the device is hollow.
  • Reference numeral 8 denotes a cavity formed in the shaft body 2 in a hollow shape. Functional parts of equipment can be incorporated into the cavity 8 of the shaft 2 . Therefore, the shaft body 2 can be multi-functionalized in addition to the rotation function for torque transmission.
  • FIG. 6 shows a spiral spring device 1B according to a third embodiment of the invention.
  • the shaft 2 of the device is solid and has a circular profile.
  • the inner end 5 of the spiral spring 4 is formed in a circular shape wound with a smaller diameter than the outer diameter of the shaft 2, and is connected to the shaft 2 by tightening multiple turns.
  • the outer end 6 of the spiral spring 4 is connected to the sub-shaft 3 of the instrument by slit locking, welding or the like.
  • the inner end 5 of the spiral spring 4 does not follow the shaft 2, and the shaft 2 idles, so that the spiral spring device 1 has a reverse rotation prevention function (one-way clutch function). Become. Further, since the spring force of the spiral spring 4 does not act on the shaft 2 when the shaft 2 rotates in the direction opposite to the winding direction of the spiral spring 4, the rotation range of the shaft 2 can be widened. In addition, since the inner end 5 is tightened to the outer surface of the shaft 2, the joint area between the inner end 5 and the shaft 2 can be enlarged, and sufficient strength can be ensured at the joint portion.
  • the shaft body 2 is solid, but the shaft body 2 may be a hollow shaft body 2 having a hollow portion. can be incorporated, and the shaft 2 can be multi-functionalized.
  • FIG. 7 shows a spiral spring device 1C according to a fourth embodiment of the invention.
  • Reference numeral 15 denotes a case formed in the device, in which a housing portion 16 is formed, and the spiral spring 4 is housed in this housing portion 16 .
  • a solid hexagonal shaft 2 is provided in the central portion of the housing portion 16, and the inner end 2 of the spiral spring 4 is connected to the outer surface of the shaft 2 by tightening. That is, the inner end 5 of the spiral spring 4 is formed in a shape along the outer shape (hexagon) of the shaft 2 and is connected to the outer surface of the shaft 2 by tightening.
  • a slit 17 is formed outside the housing portion 16 in the case 15 , and the outer end 6 of the spiral spring 4 is inserted into the slit 17 and locked so that the outer end 6 is coupled to the case 15 .
  • the entire case 15 is rotatable. Since the outer end 6 of the spiral spring 4 is connected to the slit 17, the counterclockwise rotation of the case 15 tightens the spiral spring 4 to accumulate torque. On the other hand, when the case 15 rotates in the opposite direction (clockwise), the tightness of the inner end 5 to the shaft 2 weakens, and the spiral spring 4 idles (idles) with respect to the shaft 2, thereby functioning as a one-way clutch. will be provided.
  • FIG. 8 shows a spiral spring device 1D according to a fifth embodiment of the invention for the fourth embodiment of FIG.
  • the spiral spring 4 is housed in the housing portion 16 of the case 15, as in the embodiment of FIG.
  • the spiral spring 4 is formed by winding the plate material 7 in a spiral shape, and a contact portion 18 is formed on the outer peripheral side where the plate material 7 is in close contact with each other. Even the spiral spring 4 having such a contact portion 18 can operate in the same manner as in FIG.

Landscapes

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Abstract

機器の回転軸の回転領域を広げることができ、回転軸の強度を確保でき、しかも回転軸の内部への機能部品の組み込みを容易することが可能な渦巻きばね装置を提供する。　渦巻きばね装置は、渦巻きばね４の内端５が機器の軸体２に連結され、渦巻きばね４の外端６が機器の軸体２とは異なったサブ軸体３に結合されている。渦巻きばね４の内端５が軸体２の外形に沿った形状に形成されて軸体２に締め込みによって連結される。

Description

渦巻きばね装置
　本発明は、蓋体がヒンジ軸を中心に回動することにより本体に対して開閉動作する機器や、指針が回転動作して計測値を示す機器、その他の機器に組み込まれる渦巻きばね装置に関する。
　図９及び図１０は、特許文献１及び２に記載された従来の渦巻きばね１００を示す。従来の渦巻きばね１００は、内端１１０及び外端１２０を有し、これらの間で板材１３０が一定のピッチで渦巻き状に巻回された非接触構造に形成されている。そして、渦巻きばね１００の内端１１０が機器の内側軸１４０に結合され、外端１２０が機器の外側軸１５０に結合されることにより渦巻きばね１００が機器に装着される。
図９の例においては、機器の回転軸１４０が中実となっており、この回転軸１４０にスリット１６０が形成され、渦巻きばね１００の内端１１０はこのスリット１６０に挿入されて係止されることにより回転軸１４０に結合されている。外端１２０は機器の固定軸１５０に巻き付けられて係止されることにより結合されている。
　図１０の例においては、機器の回転軸１４０が中実の十字形に形成されており、この回転軸１４０に渦巻きばね１００の内端１１０が当接して溶接されることにより回転軸１４０に結合されている。外端１２０は図９と同様に、機器の固定軸１５０に巻き付けられて結合されている。
　このような渦巻きばね１００では、回転軸１４０が正方向（図示例では、時計方向）に回転すると、渦巻きばね１００が巻き締められてトルクを蓄積し、回転軸１４０への回転力が解放されると、渦巻きばね１００が蓄積したトルクによって回転軸１４０が逆方向に回転して元の位置に自動的に復帰する。
特開平８－２８２９号公報 特開２０２０－２９６７号公報
　従来の構造では、渦巻きばね１００の内端１１０がスリットや溶接によって回転軸１４０に結合されているため、回転軸１４０に常に渦巻きばね１００のばね力が作用している。このため、回転軸１４０の回転領域が渦巻きばね１００によって規制されて回転軸１４０の回転領域を広げることができない問題がある。
　また、回転軸１４０の小型化によって内端１１０の結合領域が縮小する場合、結合部分に十分な強度を確保することが難しくなる。回転軸１４０が小型化する場合には、結合のためのスリットが小さくなったり、溶接部分が小さくなるためである。
さらに、回転軸１４０が小型化する場合には、回転軸１４０の内部に対する機能部品の組み込みも困難となる。
　本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、機器の回転軸の回転領域を広げることができ、回転軸の強度を確保でき、しかも回転軸の内部への機能部品の組み込みを容易することが可能な渦巻きばね装置を提供することを目的とする。
本発明の渦巻きばね装置は、渦巻きばねの内端が機器の軸体に連結され、渦巻きばねの外端が前記機器の前記軸体とは異なった部材に結合されている渦巻きばね装置であって、前記渦巻きばねの内端が前記軸体の外形に沿った形状に形成されて前記軸体に締め込みによって連結されていることを特徴とする。
　本発明においては、前記機器の軸体が中空状となっていることを特徴とする。
　また、前記機器の軸体が非円形の外形に形成され、前記渦巻きばねの内端が前記非円形に沿った形状に形成されていることを特徴とする。
　また、前記機器の軸体が円形の外形に形成され、前記渦巻きばねの内端が前記軸体に多重巻きで締め込みされていることを特徴とする。
　また、前記渦巻きばねは、板材が非接触状態で渦巻き状に巻回されていることを特徴とする。
　また、前記渦巻きばねは、板材が密着状態で渦巻き状に巻回された部分を有していることを特徴とする。
　本発明によれば、機器の回転軸の回転領域を広げることができ、回転軸の強度を確保でき、しかも回転軸の内部への機能部品の組み込みが容易となる。
本発明の第１実施形態の渦巻きばね装置の構造を示す正面図である。 図１の状態で軸体が逆回転した状態を示す正面図である。 開閉構造の機器への適用を示す部分正面図である。 開閉構造の機器の動作を示す側面図である。 本発明の第２実施形態の渦巻きばね装置の構造を示す正面図である。 本発明の第３実施形態の渦巻きばね装置の正面図である。 本発明の第４実施形態の渦巻きばね装置を示す正面図である。 本発明の第５実施形態の渦巻きばね装置の正面図である。 従来の渦巻きばね装置の正面図である。 別の従来の渦巻きばね装置の正面図である。
　以下、本発明を図示する実施形態により具体的に説明する。なお、各実施形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。
　［第１実施形態］
図１及び図２は、本発明の第１実施形態の渦巻きばね装置１を示す。
軸体２と、軸体２とは異なった部材としてのサブ軸体３とが機器に設けられており、渦巻きばね４が軸体２及びサブ軸体３に掛け渡されることにより機器に組み込まれている。
　渦巻きばね４は渦巻き状に巻回された板材７と、板材７の両端部の内端５及び外端６によって形成されている。板材７は、一定のピッチで渦巻き状に巻回されることにより相互に非接触状態となっている。
　渦巻きばね４の外端６は機器のサブ軸体３に密着するように巻き付けられている。外端６はサブ軸体３の外面にスリット係止や溶接によって結合するものである。
　渦巻きばね４の内端５は機器の軸体２に締め込みによって連結されるものである。この実施形態では、軸体２が中実構造の６角形からなる非円形形状に形成されており、渦巻きばね４の内端５は軸体２の非円形の外形に一致するように軸体２の外形に沿った形状に屈曲されている。この渦巻きばね４の内端５を軸体２の外面に締め込むことにより内端５が軸体２に連結されている。従って、内端５は軸体２のスリットへの挿入や軸体２への溶接による結合状態で連結されるものではなく、軸体２の外面への締め付けによって連結されるものである。
　このような締め込みによる連結では、軸体２は内端５に対して回転することが可能となる。内端５が軸体２への締め込みによって連結されることにより渦巻きばね４のばね力を機器に伝達し、あるいは機器の動力を渦巻きばね４に伝達することができる。軸体２としては、外形が４角形、その他の多角形、円形の一部を切り欠いた形状、その他の非円形形状とすることができ、この場合は、内端５は軸体２の外形に沿った形状に形成される。
　図１は内端５が締め込みによって軸体２に連結した静止状態であり、この状態で軸体２が正回転（図示例では時計方向回転）すると、内端５に回転力が伝達されて渦巻きばね４が巻き締まり、軸体２と内端４とが密着する。そして密着によって摩擦力が増大し、軸体２と渦巻きばね４との連結が強固となる。このとき、渦巻きばね４が巻き締められてトルクを蓄積する。
　図２は図１の状態に対し、軸体２が逆回転（図示例では反時計方向回転）した状態を示す。軸体２の逆回転の当初の一定領域では、渦巻きばね４と軸体２との間に摩擦力が作用しているため、内端４が逆回転に追随し、渦巻きばね４は軸体２の逆回転によって巻き戻される。軸体２が一定領域以上逆回転して渦巻きばね４が蓄積したトルクが解放されると、内端５が軸体２に追随することがなくなり、軸体２は空転（空回り）する。このため渦巻きばね装置１が逆転防止機能（ワンウェイクラッチ機能）を備えたものとなる。
　また、軸体２の逆方向への回転に対しては渦巻きばね４のばね力が軸体２に作用しないため、軸体２は渦巻きばね４に規制されることがなく回転自由となって回転領域を広げることができる。
　さらに、内端５が軸体２の外面に締め込みによって連結されているため、内端５と軸体２との結合領域を大きくすることができ、結合部分に十分な強度を確保することができる。
　図３及び図４は、この実施形態の渦巻きばね装置１を折り畳み構造の機器１０に適用した例を示す。折り畳み構造の機器１０としては、コンバーチブル型ノートパソコン、折り畳み式スマートフォン、折り畳み式携帯電話、折り畳み式電子辞書、折り畳み式手帳、乗用車のコンバーチブル型ルーフ、その他の機器や部品を選択することができる。
機器１０は平面形状の機器本体１１と、機器本体１１に開閉動作可能に取り付けられ閉動作によって機器本体１１を閉じる蓋体１３とを備えている、蓋体１３は機器本体１１の端部に回転可能に取り付けられたヒンジ軸１２に取り付けられ、ヒンジ軸１２が正逆方向に回転することにより回動し、この回動によって機器本体１１を閉じたり、開くように動作する（図３の実線状態及び鎖線状態）。
　図４において、機器本体１１のヒンジ軸１２は渦巻きばね４が連結される軸体２となるものであり、渦巻きばね４の内端５がヒンジ軸１２の外面に締め込みによって連結されている。渦巻きばね４の外端６は機器本体１１に設けられたサブ軸体３に結合される。サブ軸体３への外端６の結合は、サブ軸体３への係合や溶接によってなされる。この場合のサブ軸体３は回転することのない固定軸となっている。
　以上の機器１０の動作を説明する。
　図３の鎖線の蓋体１３の開き状態から蓋体１３を矢印Ｅで示す方向に回動させると、ヒンジ軸１２が正方向に回転し、ヒンジ軸１２に内端５が締め込みによって連結されている渦巻きばね４が巻き締められてトルク（ばね力）を蓄え、図３の実線状態となる。この実線状態では、蓋体１３に開方向のばね力が作用しており、ロック部材（図示省略）によって蓋体１３をロックする。
　ロック部材のロックを解除すると、渦巻きばね４のばね力によってヒンジ軸１２が逆方向に回転し、蓋体１３が開方向に回動し、蓋体１３は図３の鎖線で示す位置まで回動して開き状態となる。この蓋体１３の開き状態では、渦巻きばね４のトルクが解放された状態となっている。
　これに加えて、この実施形態では、渦巻きばね４の内端５がヒンジ軸１２に締め込みによって連結されているため、ヒンジ軸１２が内端５に対して空転可能となっている。このため、蓋体１３を矢印Ｆで示す方向にさらに回転させることができる。渦巻きばね４のばね力がヒンジ軸１２に作用しないため、ヒンジ軸１２の回転領域が広がっているためである。
　［第２実施形態］
　図５は本発明の第２実施形態の渦巻きばね装置１Ａを示す。この実施形態においても、渦巻きばね４が渦巻き状に巻回された板材７と、板材７の両端部の内端５及び外端６によって形成されている。渦巻きばね４の外端６は機器のサブ軸体３に密着するように巻き付けられて係止されることにより外端６がサブ軸体３に結合している。渦巻きばね４の内端５は機器の軸体２に締め込みによって連結される。すなわち軸体２の外形が６角形の非円形形状に形成され、渦巻きばね４の内端５がこの非円形形状に沿った形状に形成され、軸体２の外面に締め込みによって連結されている。
これにより図１及び図２の実施形態と同様に、渦巻きばね４の内端５が軸体２に追随することがなくなり、軸体２が空転するため渦巻きばね装置１が逆転防止機能（ワンウェイクラッチ機能）を備えたものとなる。また、渦巻きばね４の巻方向と逆方向（反時計方向）への軸体２の回転に対しては渦巻きばね４のばね力が軸体２に作用しないため、軸体２の回転領域を広げることができる。また、内端５が軸体２の外面に締め込みされているため、内端５と軸体２との結合領域を大きくすることができ、結合部分に十分な強度を確保することができる。
　この実施形態においては、６角形となっている機器の軸体２が中空状に形成されている。符号８は軸体２に中空状に形成された空洞部である。この軸体２の空洞部８に対しては、機器の機能部品を組み込むことができる。このため、トルク伝達のための回転機能だけでなく、軸体２を多機能化することができる。
　［第３実施形態］
　図６は本発明の第３実施形態の渦巻きばね装置１Ｂを示す。この実施形態では、機器の軸体２が中実となっており、円形の外形となっている。これに対し、渦巻きばね４の内端５は軸体２の外径よりも小さな径で巻かれた円形に形成されており、軸体２に対し多重巻きの締め込みにより連結されている。渦巻きばね４の外端６は機器のサブ軸体３にスリット係止、溶接等によって結合される。
　このような構造においても、渦巻きばね４の内端５が軸体２に追随することがなくなり、軸体２が空転するため渦巻きばね装置１が逆転防止機能（ワンウェイクラッチ機能）を備えたものとなる。また、渦巻きばね４の巻き方向と逆方向の軸体２の回転に対しては渦巻きばね４のばね力が軸体２に作用しないため、軸体２の回転領域を広げることができる。また、内端５が軸体２の外面に締め込みされているため、内端５と軸体２との結合領域を大きくすることができ、結合部分に十分な強度を確保することができる。
　この実施形態では、中実の軸体２となっているが、軸体２としては、空洞部を有した中空状の軸体２としても良く、これにより軸耐２の内部に機器の機能部品を組み込むことができ、軸体２を多機能化することができる。
　［第４実施形態］
　図７は本発明の第４実施形態の渦巻きばね装置１Ｃを示す。符号１５は機器に形成されたケースであり、収容部１６が形成され、この収容部１６には渦巻きばね４が収容される。収容部１６の中央部分には、中実となっている６角形の軸体２が設けられており、この軸体２の外面に渦巻きばね４の内端２が締め込みによって連結されている。すなわち渦巻きばね４の内端５は軸体２の外形（６角形）に沿った形状に形成されて軸体２の外面に締め込みよって連結されるものである。
　一方、ケース１５における収容部１６の外側には、スリット１７が形成され、このスリット１７に渦巻きばね４の外端６が挿入されて係止されることにより外端６がケース１５に結合している
　この実施形態においては、ケース１５の全体が回転可能いる。渦巻きばね４は外端６がスリット１７に結合しているため、ケース１５が反時計方向に回転することにより、渦巻きばね４が巻き締められてトルクを蓄積する。一方、ケース１５が逆方向（時計方向）に回転すると、内端５の軸体２への締め込みが弱くなり、渦巻きばね４は軸体２に対して空転（空回り）するため、ワンウェイクラッチ機能を備えたものとなる。
　［第５実施形態］
　図８は図７の第４実施形態に対する本発明の第５実施形態の渦巻きばね装置１Ｄを示す。この渦巻きばね装置１Ｄでは、図７の実施形態と同様に、渦巻きばね４がケース１５の収容部１６内に収容される。渦巻きばね４は板材７が渦巻き状に巻回されるが、外周側には、板材７が相互に密着した密着部分１８が形成される。このような密着部分１８を有した渦巻きばね４であっても図７と同様に動作することができる。
１　１Ａ　１Ｂ　１Ｃ　１Ｄ　渦巻きばね装置
２　軸体
３　サブ軸体
４　渦巻きばね
５　内端
６　外端
７　板材
８　空洞部
１０　機器
１２　ヒンジ軸
１５　ケース
１６　収容部
１７　スリット
１８　密着部分

Claims (6)

  1. 　渦巻きばねの内端が機器の軸体に連結され、渦巻きばねの外端が前記機器の前記軸体とは異なった部材に結合されている渦巻きばね装置であって、
    　前記渦巻きばねの内端が前記軸体の外形に沿った形状に形成されて前記軸体に締め込みによって連結されていることを特徴とする渦巻きばね装置。
  2. 　前記機器の軸体が中空状となっていることを特徴とする請求項１記載の渦巻きばね装置。
  3. 　前記機器の軸体が非円形の外形に形成され、前記渦巻きばねの内端が前記非円形に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の渦巻きばね装置。
  4. 　前記機器の軸体が円形の外形に形成され、前記渦巻きばねの内端が前記軸体に多重巻きで締め込みされていることを特徴とする請求項１または２記載の渦巻きばね装置。
  5. 　前記渦巻きばねは、板材が非接触状態で渦巻き状に巻回されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の渦巻きばね装置。
  6. 　前記渦巻きばねは、板材が密着状態で渦巻き状に巻回された部分を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の渦巻きばね装置。
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