(57)【要約】 【課題】   回転力を簡単な構造で蓄力して発電器やコード巻き取り器の回転源として利用可能にする。従来はゼンマイがこの様な回転力を蓄力する部品として使用されていたが、特殊な構造なので汎用的には利用されていなかった。【解決手段】  回転力をコイルバネを使って、金属のヒシテリシスの畜積と云う形のエネルギーに変換して保存する。固定子に固定されたコイルバネを、この固定子に回転自在に支承された回転子に加えれた回転力で畜勢する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、これを回転自在に支承する固定子からなり、この固定子に固定されたコイルバネを蓄勢して回転蓄力する蓄力機構であって、このコイルバネに一端が結合され、他端はこの回転子の回転軸に固定されたストラップが、この回転子の回転によってこの回転軸に巻き付けられる事により、このコイルバネを牽引し蓄勢して回転蓄力する回転蓄力機構
【請求項２】
回転子と、これを回転自在に支承する固定子からなり、この固定子に固定されたコイルバネを蓄勢して回転蓄力する蓄力機構であって、このコイルバネにラック歯車が結合され、この回転子の回転軸には、歯車を介してこのピニオンが回転結合されるピニオンラック機構が、この回転子の回転により、このコイルバネを押圧または牽引し蓄勢して回転蓄力する回転蓄力機構
【請求項３】
回転子と、これを回転自在に支承する固定子からなり、この固定子に固定されたコイルバネを蓄勢して回転蓄力する蓄力機構であって、このコイルバネには摺動子を有し、回転子の周面には螺旋軌条を有し、この回転子の回転により螺旋軌条に嵌合して摺動移動するこの摺動子がコイルバネを押圧または牽引し蓄勢して回転蓄力する回転蓄力機構。
【請求項４】
蓄力した回転力の逆転防止用ラチエット機構を有する請求項１〜請求項３記載の回転蓄力機構
【請求項５】
減速歯車機構を介して回転子と回転軸が結合される請求項１〜請求項４記載の回転蓄力機構
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転力をコイルバネに蓄勢して回転蓄力する機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属のヒシテリシスを回転力に変換して蓄力する装置にゼンマイが利用されているが、構造上の特殊性から利用範囲が狭く、玩具や置時計の動力源、また電源コードや巻き尺の収納用に巻き取り装置に使用されている程度で、汎用的には使用されていなかった。
【０００３】
巻き取り装置に於いては、形状の上から扁平な構造のものに限られていて、一部の電気製品の電源コード巻き取りに使用されているのみである。
【０００４】
最近に於いては、パソコンのＵＳＢケーブルや携帯端末ヘッドセットコードの巻き取り器が存在し、巻き取り装置の利用が拡がっているが、ゼンマイを使用しているため、形状の自由度が低く限定的な使用に留まっていた。
【０００５】
ゼンマイは、金属のヒシテリシスを直接的に回転方向に蓄積し、解放するので、機構的には簡単であるが、上記したように汎用性に欠けるので汎用性の高いコイルバネで回転力の蓄力が出来れば便利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来に於いて存在していなかった、コイルバネを使った回転力蓄力機構を実現するものであり、コイルバネの伸縮力を回転力に変換して回転蓄力するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
固定子に固定されたコイルバネを、この固定子に回転自在に支承された回転子の回転力で伸縮させて畜勢する。
【０００８】
図１は回転力をコイルバネに蓄勢する本案の手段に付いてのストラップを使用した基本構造を示した図であり、通常状態にある本発明はコイルバネが弛緩状態であり、従ってストラップも緊張していない。回転子に回転が加えられるとストラップは回転軸に巻き付けられ、これに従いストラップがコイルバネを引っ張って、これによりコイルバネが畜勢される。
【０００９】
つまり回転子へ加えられた回転を、コイルバネの畜勢と云う、金属のヒシテリシス蓄積にエネルギー変換するのであり、図１の基本構造の説明に於いては回転力をストラップの巻き取りにより蓄力する例に付いてのものである。
【００１０】
そして逆回転防止のためのラチエット機構と、蓄力した回転力を徐々に解放するための脱進機構を有することにより、従来のゼンマイと同様の利用も可能になり、更にゼンマイでは実現できなかった利用分野への回転力蓄力を実現可能になるのである。
【００１１】
上記の説明はストラップを巻き付けた例に付いて基本動作を記述したが、ピニオンラック機構を利用したり、螺旋軌条に沿って摺動する摺動子を使って回転力を往復力に変換して蓄力する手段もある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は金属ヒシテリシスを利用した、ゼンマイに替わる機構部品と考える事も出来るが、更に一歩進んで、ゼンマイでは実現し得なかった大規模な蓄力装置を実現する事が可能になり、例えばこれにリコイルスターターを取付けて、人力を蓄力し、これにより発電機を駆動すればパソコンの電源としての利用の可能が拡がるになる。
【００１３】
コイルバネは他品種で汎用的で安価に生産されていて、目的に応じたサイズや伸縮力のコイルバネを選択可能なので、多様な発電出力の人力発電機が実現可能になり、巻き取り器に於いても同様には多様な形状のものが実現可能になる。
【００１４】
更に大きなサイズにすれば、例えば家電製品を駆動するに足る電力を得ることも可能なる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図を使い、本発明の実施例に付いて説明する。
図２〜図４はコイルバネが圧縮バネであり、ストラップ巻取り部分がこのコイルバネの中に内蔵され、このストラップが巻き取られてコイルバネを圧縮して蓄勢する例である。
【００１６】
円筒状の回転子２００は回転軸２５０を介して固定子１００にベアリングＢで回転可能に支承されていて、回転軸２５０にはストラップ巻取り部２５５があり、この中心部に金属ワイヤーストラップ３００（以下ストラップと称する）の端部が固定されていて、他端は案内プーリ３５０を経由してコイルバネ４００の先端部のフック４０５に結合固定されている。
【００１７】
図２に於いては通常状態を示していて、回転子２００には何の力も加わらず、従ってストラップ３００は撓み、コイルバネ５００も蓄勢されず弛緩状態にある。
【００１８】
回転子２００が回転すると回転軸２５０も回転するので、ストラップ３００は案内プーリ２７０に導かれて、巻取り部２５５に横方向から巻き付けらる。これに従ってコイルバネ４００の先端部が引っ張られて圧縮しされる。
【００１９】
回転子２００が回転し続けて、巻取り部２５５にストラップ３００が巻き取られると、図３に示す様に、コイルバネ４００はこのストラップ３００により圧縮方向に引っ張られ、圧縮蓄勢が行われるのである。
【００２０】
更に回転子２００が回転し続け、ストラップ３００が全て巻き取られると、図４に示す様に、コイルバネ４００は圧縮限界の付近まで牽引されて圧縮され、最大限の蓄勢が行われるのである。
【００２１】
上記説明した如く、回転子２００へ加えられた回転が、コイルバネ４００の畜勢と云う形になってエネルギー保存されるのであり、このエネルギー保存が直ちに解放されないように、ラチェット機構と脱進機構を具備することにより、ゼンマイと同等の動作をする回転力蓄力機構として機能するのである。
【００２２】
図５〜図７は、ピニオンラック構造により、回転子２００に加えられた回転をラック６５０の往復力に変換して、この往復力でコイルバネ４００を押下して蓄勢する本発明の例であり、これについて説明する。。
【００２３】
ピニオン６００はピニオン回転支持軸６５０を介して固定子１００に固定されている。図５は非蓄力状態であり、この通常状態から回転子２００が回転すると、傘歯車５００を介してピニオン６００に回転が伝わり、これによりラック６５０が押し下げられてこれに結合されたコイルバネが押圧され、蓄力が開始される。  
【００２４】
回転子２００が回転継続して、ピニオン６００が回転し続け、これによりラック６５０が更に押し下げられると、図６に示す様に、コイルバネ４００は更なる圧縮蓄勢が行われる。
【００２５】
更に回転子２００が回転し続け、ラック６５０が最下部まで押し下げられると、これに従ってコイルバネ４００は更に押圧され、図７に示す様に最大限の回転蓄力が行われるのである。
【００２６】
図８〜図１０は、回転子２００の内周面に螺旋軌条２０５を有し、コイルバネにはこの螺旋軌条２０５に嵌合して摺動する摺動突起４５５を有する摺動子４５００を取り付てなる本発明の例でありこれについて説明する。
【００２７】
図８は通常の非蓄力状態であり、この通常状態から回転子２００に回転が加えられると、摺動突起４５５は螺旋軌条２０５に沿って摺動移動し、これにより摺動子４５０と共にコイルバネ４００が押し下げられる。
【００２８】
回転子２００が回転継続し、図９に示す様に摺動子４５０が更に摺動移動すると、これに従ってコイルバネ４００は更に押圧され更なる回転蓄力が行われる。
【００２９】
更に回転子２００が回転し続け、摺動子４５０が螺旋軌条２０５の下端付近まで摺動移動すると、これに従ってコイルバネ４００は圧縮限界の付近までが押圧され、図１０に示す様に最大限の回転蓄力が行われるのである。
【００３０】
図１１は逆転防止用のラチェット機構８００を有する例であり、これにより回転力が安定継続しない力で加えられる人力等でも逆転する事無く回転蓄力が可能になり、且つ、回転子２００に回転力が加わらなくなっても逆転する事無く回転力を蓄力し続けるる。
【００３１】
また、図１２に示す様に、回転子２００と、この回転軸２５０とを減速歯車９００を介して結合して減速比率を調整することにより、回転子２００の回転数とコイルバネ４００の伸縮ストロークの比率を可変して、使用目的に応じた力の回転蓄力を行う事が可能になるの。  
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】課題を解決する本発明の基本的原理の説明図
【図２】回転軸にストラップを巻き付けてなる本発明が非蓄力状態である図
【図３】ストラップが巻き付けられ始めてコイルバネが蓄力されつつある図
【図４】ストラップが完全に巻き付けられてコイルバネが蓄力完了した図
【図５】回転軸に傘歯車を介してピニオンラックを有する本発明が非蓄力状態の図
【図６】ラックが押し下げられてコイルバネが蓄力されつつある図
【図７】ラックが完全に押し下げられてコイルバネが蓄力完了した図
【図８】回転子内周面に螺旋軌条を有してなる本発明が非蓄力状態の図
【図９】螺旋軌条に沿って摺動子が押し下げられてコイルバネが蓄力されつつある図
【図１０】螺旋軌条に沿って摺動子が完全に押し下げられてコイルバネが蓄力完了した図
【図１１】逆回転防止ラチェット機構を有す本発明の図
【図１２】回転子の回転軸が減速歯車を介して回転結合される本発明の図
【符号の説明】
【００３３】
１００  固定子
２００  回転子
２０５  螺旋軌条
２５０  回転軸
２５５  巻き取り部
３００  ストラップ
３５０  案内プーリ
３７０  案内プーリ支持軸
４００  コイルバネ  
４０５  フック
４５０  摺動子
４５５  摺動突起
５００  傘歯車
６００  ピニオン
６５０  ラック
６７０  ピニオンラック回転支持軸
７００  摺動子
７０５  摺動突起
８００  逆転防止ラチエット機構
９００  減速歯車機構
Ｂ  ベアリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2011032927.tif 000011
【図１０】
2011032927.tif 000012
【図１１】
2011032927.tif 000013
【図１２】
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