(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻きバネと、軸部と、渦巻きバネを内装したケースとを備え、
渦巻きバネは、自由状態では巻き締まるように巻き締まり力を付与してあり、
渦巻きバネの内側端部は、軸部に固定する前の自由状態の巻き締まり内側の内径よりも大きい外径の軸部を挿入固定することで、当該渦巻きバネが開く方向に予備的な荷重を付与してあり、
渦巻きバネの外側端部は、当該渦巻きバネが巻き広がり可能にケースに固定してあり、
軸部とケースとは相互に同軸回転可能で、軸部側またはケース側を渦巻きバネが巻き広がるように回転させると渦巻きバネが巻き締まる方向に復元力が発生する
ことを特徴とするバネ装置。
【請求項２】
渦巻きバネと、軸部と、渦巻きバネを内装したケースとを備え、
渦巻きバネは、自由状態では巻き締まるように巻き締まり力を付与してあり、
渦巻きバネの内側端部は、軸部に固定する前の自由状態の巻き締まり内側の内径よりも小さい外径の軸部に固定することで、当該渦巻きバネの巻き締まり終了時に軸部の回転方向のアソビを付与してあり、
渦巻きバネの外側端部は、当該渦巻きバネが巻き広がり可能にケースに固定してあり、
軸部とケースとは相互に同軸回転可能で、軸部側またはケース側を渦巻きバネが巻き広がるように回転させると渦巻きバネが巻き締まる方向に復元力が発生する
ことを特徴とするバネ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
回転力駆動を発生させるための渦巻きバネ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルト類又はコード類を巻き取る駆動源としてあるいは回転力発生装置として渦巻きバネはゼンマイとして広く採用されている。
従来のゼンマイ装置の構造例を図４に示す。
渦巻きバネ１１１をケース１１３に内装してあり、渦巻きバネの内側端部１１１ａを軸部１１２に固定し、外側端部１１１ｂをケース側に固定してある。
図４（ａ）はコード類又はベルト類２０を巻き取った状態を示し、図４（ｂ）はベルト類を引出した状態を示す。
ベルト類をｓの方向に引き出すとベルト類は軸部シャフト等に巻装してあり、軸部１１２はｗ０の方向に回転し、図４（ｂ）に示すように渦巻きバネを軸部側に巻き取るように回転し、ベルト類から手を放すと、バネが広がる方向に回転力が発生し、ベルト類が巻き取られる構造になっていた。
従って、ベルト類が巻き取られた（ａ）の状態でも巻き取り余力を残しておく必要があるため、軸部を予巻きし、かつベルト類にストッパー２１等を取り付けて渦巻きバネが自然開放しないようにしなければならなかった。
特開昭６３−１８０７３７号に開示する渦巻きバネにおいても巻き締めて使用するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１８０７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記背景技術に有する技術的課題に鑑みて、巻き取り余力を付与するための予巻きやストッパーなどを不要とし、安定したトルクが得られるバネ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載に係るバネ装置は、渦巻きバネと、軸部と、渦巻きバネを内装したケースとを備え、渦巻きバネは、自由状態では巻き締まるように巻き締まり力を付与してあり、渦巻きバネの内側端部は、軸部に固定する前の自由状態の巻き締まり内側の内径よりも大きい外径の軸部を挿入固定することで、当該渦巻きバネが開く方向に予備的な荷重を付与してあり、渦巻きバネの外側端部は、当該渦巻きバネが巻き広がり可能にケースに固定してあり、軸部とケースとは相互に同軸回転可能で、軸部側またはケース側を渦巻きバネが巻き広がるように回転させると渦巻きバネが巻き締まる方向に復元力が発生することを特徴とする。
ここで、渦巻きバネに巻き締まり力を付与してあるとは、長尺の帯状板材を巻き締まるように渦巻き状にバネ加工したものであり、自然状態で巻き締まるようになっていることをいう。
よって、本発明に係るバネ装置は渦巻きバネを巻き広げ側で使用する点に特徴があり、渦巻きバネの巻き締まり力を回転駆動力として活用するものである点でコード類又はベルト類の巻き取り装置等として広く利用できる。
【０００６】
請求項２記載に係るバネ装置は、渦巻きバネと、軸部と、渦巻きバネを内装したケースとを備え、渦巻きバネは、自由状態では巻き締まるように巻き締まり力を付与してあり、渦巻きバネの内側端部は、軸部に固定する前の自由状態の巻き締まり内側の内径よりも小さい外径の軸部に固定することで、当該渦巻きバネの巻き締まり終了時に軸部の回転方向のアソビを付与してあり、渦巻きバネの外側端部は、当該渦巻きバネが巻き広がり可能にケースに固定してあり、軸部とケースとは相互に同軸回転可能で、軸部側またはケース側を渦巻きバネが巻き広がるように回転させると渦巻きバネが巻き締まる方向に復元力が発生することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、渦巻きバネの内側端部を固定する軸部外径を請求項１とは逆に、自由状態の巻き締まり内径よりも小さくしたものである。
請求項１記載の発明のように、軸部外径を渦巻きバネの自由状態の巻き締まり内径より大きくして、その内側に挿入固定すると巻き戻し初期から安定したトルクが得られるが、逆にベルト類を巻き取り終了時にもトルクが働いていることになり、ベルト類を最後まで力強く巻き取るのには効果的であっても、ベルト類を最後にはゆっくり巻き取るソフト感が得られない。
そこで、請求項２記載の発明は、内側軸部の外径を渦巻きバネの自由状態の内径よりも小さくし、渦巻きバネの巻き締まり終了時には、軸部に付加される巻き締まり方向のトルクが生じないようにすることで、ベルト類の巻取り終了時にソフト感を付与することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本請求項１に係るバネ装置においては、渦巻きバネに巻き締まり力を付与するとともに渦巻きバネの内側端部（軸部側端部）に自由状態の巻き締まり内径よりも大きい外径の軸部を挿入して渦巻きバネが開く方向に予備的な荷重を与えたことにより、ベルトが完全に巻き取られた状態でもバネに余力が残っているので、従来の巻き締まり側使用のバネに比較して予巻きやベルト側のストッパーが不要になる。
また渦巻きバネを広がり側で使用することにより安定したトルクが得られる。
また、請求項２記載の発明のように、内側の軸部外径をバネの自由状態の内径より小さくした場合には、渦巻きバネの巻き締まり終了時には軸部に回転方向の「アソビ」が生じ、ゆっくりと巻き締まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係るバネ装置１０の例を図１に示す。
本発明にて使用する渦巻きバネ１１は図１（ｃ）に示すように自由状態で巻き締まるように加工してある。
渦巻きバネの内側の内径ｄ０に対して図１（ａ）に示すようにｄ０よりも外径ｄ１の方が大きい軸部１２を挿入して渦巻きバネの内側端部１１ａを軸部の取付部１２ａに連結固定してある。
渦巻きバネ１１はケース１３に内装してあるとともに、渦巻きバネの外側端部１１ｂをケース側の連結部１３ａに連結固定してあり、軸部とケースとは相互に同軸回転可能になっている。
図１（ｂ）に示すように例えば軸部１２側に図１では紙面の奥側にシャフト等を連結してベルト類２０を巻装してある場合に、ケース１３が回転しないように固定してあり、ベルト類２０をｓの方向に引き出すと、軸部１２はｗの方向に回転し、渦巻きバネが図１（ｂ）に示すように渦がほぐれる方向に巻き広がる。
すると軸部１２にｆｗで示すように巻き締まる方向に復元力が発生する。
軸部１２には引き出し始めから復元力が発生するのでベルト類に巻き取りストッパー等が不要である。
なお軸部１２とケース１３は相対的に回転する方向に復元力が発生するのでベルト類は軸部側とケース側のどちら側に巻装してもよい。
また、巻き広がり初期から安定した復元力が発生するので回転力を必要とするゼンマイ駆動源としても各種利用できる。
【０００９】
図２には、本発明に係るバネ装置の他の実施例を示す。
この場合には、図３に示した渦巻きバネの自由状態の内側端部内径Ｄ０よりも外径Ｄ１が小さい軸部１２に固定した例である。
このようにすると、図２（ａ）に示すように、バネの巻き締まり状態では軸部に巻き締まり方向の回転力は付加されていない。
図２（ｂ）のようにベルト類２０を引き出すと、軸部がｗ１の方向に回転し、渦巻きバネ１１は巻き広がる。
次に、ベルト類２０から手を離すと、巻き締まる方向の復元力ｆｗでベルト類が巻き戻される。
ベルト類２０の巻き取り終了時には、図２（ｃ）に示すように、軸部に左右の回転方向ｗ２に「アソビ」が生じているのでゆっくりと巻き取られる。
よって、ベルト類の巻き取り終了時にソフト感が必要とするかまたは渦巻きバネの巻き広がり初期から安定したトルクが必要かによって図１と図２との構造を選択使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るバネ装置の例を示す。
【図２】他の実施例を示す。
【図３】渦巻きバネの自由状態の例を示す。
【図４】従来のバネ装置の例を示す。
【符号の説明】
【００１１】
１０    バネ装置
１１    渦巻きバネ
１２    軸部
１３    ケース
２０    ベルト類
【図１】
0004610472.tif 000002
【図２】
0004610472.tif 000003
【図３】
0004610472.tif 000004
【図４】
0004610472.tif 000005