(57)【要約】【目的】  電力を必要とするモーター駆動やリニア駆動によることなく駆動できる進退機構を提供することを目的とする。【構成】  繰出し方向に付勢される直状復帰部材１ｅを巻回する軸１ａに支持された第１回転体１と、第１回転体１に回転伝達可能に設けられ且つその第１回転体の直状復帰部材１ｅを巻込み方向に付勢するコイルバネ２ｅを備える軸２ａに支持された第２回転体２とから構成されており、第１回転体１には小径歯車１ｂと大径歯車１ｃの歯車、また、第２回転体２には小径歯車２ｂと大径歯車２ｃの歯車が形成される。その小径と大径の歯車は、第１回転体１の大径歯車１ｃと第２回転体２の小径歯車２ｂとの第１噛合、また、第１回転体１の小径歯車１ｂと第２回転体２の大径歯車２ｃとの第２歯合ができ、その第１噛合または第２歯合にすることによって第１回転体１の直状復帰部材１ｅの復帰力と第２回転体２のコイルバネ２ｅの付勢力の優劣が逆転し、第１回転体１に巻回する直状復帰部材１ｅの繰出し、または、直状復帰部材２ｅの巻き取りを行うことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰出し方向に付勢される直状復帰部材を巻回する回転自在に支持された第１回転体と、第１回転体に回転伝達可能に設けられ且つその第１回転体の直状復帰部材を巻込み方向に付勢する付勢手段を備える回転自在に支持された第２回転体とからなり、前記第１回転体と第２回転体の回転伝達は任意の回転伝達手段によって行われると共に、その回転伝達手段によって第１回転体と第２回転体の回転比率が変化され、第１回転体の直状復帰部材の繰出し、または、直状復帰部材の巻取りが行われることを特徴とする進退機構
【請求項２】
前記回転伝達手段が歯車であって、第１回転体と第２回転体にはその回転方向に直交して任意の歯数の大径と小径の２個の歯車が形成されており、第１回転体と第２回転体の回転伝達は、第１回転体の大径の歯車と第２回転体の小径の歯車との第１噛合または第１回転体の小径の歯車と第２回転体の大径の歯車との第２歯合によって行われ、その第１噛合または第２歯合にすることによって第１回転体の直状復帰部材の復帰力と第２回転体の付勢手段の付勢力の優劣が逆転し、第１回転体に巻回する直状復帰部材が繰出され、または、直状復帰部材が巻取られることを特徴とする請求項１の進退機構
【請求項３】
前記第１噛合または第２歯合は、歯車が軸方向に移動することによって行われることを特徴とする請求項２の進退機構
【請求項４】
前記第１回転体は、第２回転体の歯車と歯合する歯車部と、直状線復帰部材を巻回する回転胴部とからなり、歯車部は回転胴部に回転伝達可能に且つ軸方向に移動できるように構成されていることを特徴とする請求項２の進退機構
【請求項５】
前記第２回転体は、大径の歯車の内部に付勢手段が収容されていることを特徴とする請求項２の進退機構
【請求項６】
前記第１回転体および第２回転体に少なくとも３つ以上の歯車が形成されていることを特徴とする請求項２の進退機構
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、進退機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、進退機構すなわちアクチェータ機構は、モーター駆動やリニア駆動によって任意の部材を進行させまた後退させる動作を行うものが一般的である。
このモーター駆動やリニア駆動によるものは、モーターや電磁石を駆動するための任意の電力供給源が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかして、上述の電力供給源を必要とする進退機構はその電力供給源がなくなると、例えば、停電によって電力が供給されなくなった場合、あるいは、電池切れによって電力が供給されなくなった場合は、進退機構を作動させることができなくなるのである。
【０００４】
従って、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、電力を必要とするモーター駆動やリニア駆動によることなく駆動できる進退機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の要旨とするところは、繰出し方向に付勢される直状復帰部材を巻回する回転自在に支持された第１回転体と、第１回転体に回転伝達可能に設けられ且つその第１回転体の直状復帰部材を巻込み方向に付勢する付勢手段を備える回転自在に支持された第２回転体とからなり、前記第１回転体と第２回転体の回転伝達は任意の回転伝達手段によって行われると共に、その回転伝達手段によって第１回転体と第２回転体の回転比率が変化され、第１回転体の直状復帰部材の繰出し、または、直状復帰部材の巻取りが行われることを特徴とする進退機構である。
【０００６】
本発明の進退機構を詳しく説明すると、進退機構は、繰出し方向に付勢される直状復帰部材を巻回する回転自在に支持された第１回転体と、第１回転体に回転伝達可能に設けられ且つその第１回転体の直状復帰部材を巻込み方向に付勢する付勢手段を備える回転自在に支持された第２回転体とから構成されている。
そして、第１回転体と第２回転体の回転伝達は任意の回転伝達手段によって行えばよいが、その回転伝達の際、第１回転体と第２回転体の回転比率を変化可能な構成にしなければならない。すなわち、第１回転体に巻回される直状復帰部材の繰出し付勢力が第２回転体の付勢手段の付勢力より勝る回転伝達形態と、第２回転体の付勢手段の付勢力が第１回転体に巻回される直状復帰部材の繰出し付勢力より勝る回転伝達形態とすることが可能な構成にしする。
【０００７】
第１回転体に巻回される直状復帰部材は、内端を第１回転体の任意の部位に固定されている。そして、直状復帰部材の巻回方向は、第２回転体の付勢手段の付勢方向と逆の方向に繰出すように巻回する。また、第１回転体は回転自在に支持すればよい。その直状復帰部材とは、巻回された形状から略直線的に復帰（戻る）することができる部材を指すものであり、この復帰ができるように形成されているものであればどのような部材であってもよい。勿論、素材も限定するものではない。また、第１回転体の回転自在な支持は、その第１回転体が回転面の中心を軸に回転できるように支持されていればよく、例えば、軸支でもよい。
【０００８】
前述の直状復帰部材の具体的なものとしては、任意の焼入れ鋼等を用いてもよい。その一つとして、前述の第１の歯車に備えるコイルバネやスプリングバネ等のバネ部材を使用してもよい。そのコイルバネやスプリングバネを用いる場合、所望の復帰力となる製品（部材）を選定して用いればよい。
直状復帰部材の巻回部位からの繰出しは、直状復帰部材が一方向へ繰出されるようにしなければならない。その構造も特に限定するものではなく、例えば、ガイドを配置してそのガイドによって直状復帰部材を一方向へ繰出させてもよい。繰出させる長さはストッパー等の抑制部材によって任意に選定すればよい。
【０００９】
第２回転体は付勢手段を備えており、また、回転自在に支持されている。その付勢手段は、第２回転体に回転伝達可能に並設した収容部に収容したり、また、第２回転体の本体内に収容部を形成してその内部に配置してもよい。付勢手段とは、第２回転体を一方の方向に回転させようとする力が発生できるものであればどのような部材であってもよい。また、第２回転体の回転自在な支持は、その第２回転体が回転面の中心を軸に回転できるように支持されていればよく、例えば、軸支でもよい。
【００１０】
前述の付勢手段の具体的なものとしては、バネ部材が適しており、そのバネ部材も特に限定するものではないが、任意の素材から形成されたコイルバネが望ましい。また、スプリングバネ等を用いてもよい。そして、所望の復帰力となる製品（部材）を選定して用いればよい。
バネ部材を用いる場合は、一端を第２回転体が支持される軸等の部材に取り付け、他端を第２回転体の任意の部位に取り付ければよい。その取り付けは取付部からバネ部材が外れなければよく、引掛けでもまた固定でもよい。
【００１１】
そして、第１回転体と第２回転体の回転伝達を行う回転伝達手段を歯車とする場合は、第１回転体と第２回転体にその回転方向に直交して任意の歯数の大径と小径の２個の歯車を並設して形成すればよい。また、回転伝達を行わせる各歯車の組合せとしては、第１回転体の大径の歯車と第２回転体の小径の歯車との第１噛合と、第１回転体の小径の歯車と第２回転体の大径の歯車との第２歯合となるようにする。第１噛合は、直状復帰部材が巻取られた状態を維持するもので、第２歯合は、直状復帰部材を繰出す状態となる。
【００１２】
前述の歯車の形成に際しその具体的な方法は、歯車の歯の形成部位を断面凸状に形成し、凸状の大径部と小径部の周囲に歯を形成してもよい。また、大径の歯車と小径の歯車を別体で形成し、回転軸を中心として任意の方法によって並列状に固定してもよい。
そして、その大径の歯車と小径の歯車は、第１回転体の大径の歯車と第２回転体の小径の歯車との第１噛合または第１回転体の小径の歯車と第２回転体の大径の歯車との第２歯合ができる位置関係であれば、任意の隙間をもって設けられてもよい。
【００１３】
第１回転体および第２回転体に形成される歯車の歯数は、前述の第１噛合または第２歯合による直状復帰部材の巻回部位からの繰出しまたは巻回部位への巻回動作等を考慮して選定すればよい。すなわち、進退機構を用いるものに合わせて歯車比を設定すればよい。
そして、第１回転体および第２回転体に形成する歯車は、上述のように大径と小径の２個の歯車を形成してもよいが、進退動作の動作形態（段階的動作）によっては異なる径の歯車を任意の数形成してもよい。
【００１４】
第１回転体の大径の歯車と第２回転体の小径の歯車との第１噛合、または、第１回転体の小径の歯車と第２回転体の大径の歯車との第２歯合は、任意の方法や機構によって行えばよく、特にその方法や機構を限定するものではないが、具体的には、第１回転体または第２回転体を、その歯車が支持されている軸上を軸方向に移動させてもよい。
【００１５】
その第１回転体または第２回転体の軸上移動は、例えば、第１回転体または第２回転体の両側に、それぞれ直接的にまたは間接的に接続したボタンの頭部を進退機構が収容された筐体あるいはケースの外に突出させて、そのボタンの頭部を押し込むことによって第１回転体または第２回転体を移動させてもよい。勿論、この方法だけに限定するものではなく公知の技術を用いてもよい。
【００１６】
また、第１回転体の直状復帰部材の巻回部位を移動させないためには、第１回転体に形成した大径および小径の歯車だけを移動させてもよい。この場合は、第１回転体を第２回転体の歯車と歯合する歯車部と、直状復帰部材を巻回する回転胴部から構成し、歯車部と回転胴部を同軸上に回転自在に軸支し、そして、歯車部は回転胴部に回転伝達可能に軸方向に移動できるようにすることで、回転胴部が歯車部の動きに同調しないようにできる。回転胴部は、任意の方法によって同一位置で回転できるように回転自在に保持しなければならない。
そして、歯車部が回転胴部に回転伝達できるようにする方法も何でもよく、公知の構造によって行えばよい。
【００１７】
従って、本発明の進退機構は以上のように構成されているので、第２回転体の付勢力が第１回転体の直状線復帰部材の復帰力より強くなる歯車比（回転比率）の第１噛合の状態であれば、第２回転体は付勢手段によって常に一方の方向に回転力が付され、従って、第１回転体をも常に一方の方向に回転させている。すなわち、第１回転体の任意の部位に巻回する直状復帰部材を、常にその巻回部位に保持する状態となる。
【００１８】
そして、第１回転体の直状復帰部材の復帰力が第２回転体の付勢力より強くなる歯車比の第２噛合の状態とすれば、第１回転体の任意の部位に巻回する直状復帰部材の直状復帰力により、第１回転体は直状復帰部材によって常に一方の方向に回転力が付され、従って、直状復帰部材は第１回転体と第２回転体を回転させながらその巻回部位から略直線状に一方向へ繰出す。その繰出しは、第２噛合の状態において直状復帰部材の直状復帰力と第２回転体の付勢力が釣合うまで行われる。しかして、繰出し長さは任意の抑制部材の配設位置によって決定される。
【００１９】
そして、第２回転体の付勢力が第１回転体の直状復帰部材の復帰力より強くなる第１噛合の状態に戻すことにより、第２回転体の回転と共に第１回転体も回転し、繰出した直状復帰部材は第１回転体の巻回部位に巻き取られて保持される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の進退機構は以上のように部材の復帰作用を用いて行っているので、従来のように、停電等による外的要因でその機能が不能となることがなく、その動作を安定して得ることができる。従って、駆動源を電力に頼ることが多い今日の装置や物品において、新たなアイテムになり得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の進退機構を以下図面に従って説明すると、図１および図２は、進退機構の構造図である。
図１は、第1回転体１の大径歯車１ｃと第２回転体２の小径歯車２ｂとの第１噛合を示すもので、すなわち、直状復帰部材１ｅを巻き取り保持するための歯合である。図２は、第１回転体１の小径歯車１ｂと第２回転体２の大径歯車２ｃとの第２噛合を示すもので、すなわち、直状復帰部材１ｅを繰り出すための歯合である。
【００２２】
１は第１回転体、１ａは軸で、第１開回転体１を構成する小径歯車１ｂと大径歯車１ｃが軸支されており、小径歯車１ｂと大径歯車１ｃは同期的に回転する。１ｄは直状復帰部材１ｅを巻回する回転胴部であり、回転胴部は軸１ａに遊嵌している。１ｆは直状復帰部材１ｅの先端に設けた先端部材、１ｇは第１回転体１と第２回転体２の歯合状態（第１歯合／第２歯合）を変えるための操作部、１ｈは直状復帰部材１ｅの繰出口への方向を案内するためのガイドで、本図に示すものはローラーである。１ｉは軸１ａ方向に移動する大径歯車１ｃの回転を回転胴部１ｄに伝達するための係合ピン、１ｊは直状復帰部材１ｅの繰り出し方向を案内するためのガイドである。３は第１回転体１と第２回転体２とガイド１ｈとガイド１ｊの各部材を支持するための支持体である。
２は第２回転体、２ａは軸で、第２回転体２を構成する小径歯車２ｂと大径歯車２ｃが軸支されており、小径歯車２ｂと大径歯車２ｃは同期的に回転する。２ｄは付勢手段となるコイルバネ２ｅ（図３参照）を収容する収容部である。
【００２３】
図３は、第２回転体の付勢手段の収容状態図であり、本図は、コイルバネ２ｅの飛び出しを防止する蓋を取り外した状態のものである。
付勢手段となるコイルバネ２ｅがバネ収容部２ｄ内に収容されており、２ｆは内係止端で、コイルバネ２ｅの内端を軸２ａに係止する部位である。２ｇは外係止端で、コイルバネ２ｅの外端をバネ収容部２ｄに係止する部位である。２ｃは大径歯車である。
【００２４】
図４は、第１回転体の直状復帰部材の巻回状態図であり、回転胴部１ｄに直状復帰部材１ｅが巻回されており、直状復帰部材１ｅはガイド１ｈによって繰出口への方向を案内され、その直状復帰部材１ｅは繰り出し方向を案内するためのガイド１ｊによって繰り出し方向が案内される。１ｆは直状復帰部材１ｅの先端に設けた先端部材である。
１ｉは大径歯車１ｃの回転を回転胴部１ｄに伝達するための係合ピン、１ｃは大径歯車である。
【００２５】
図５は、直状復帰部材の巻き取り時の第２回転体の付勢手段の状態図で、図６は、図５の付勢手段状態時の第１回転体の直状復帰部材の状態図である。
この時の第１回転体１と第２回転体２との歯合は、第１回転体１の大径歯車１ｃと第２回転体２の小径歯車２ｂが噛合している時であり、すなわち、第２回転体２のコイルバネ２ｅの付勢力が、第１回転体１の直状復帰部材１ｅの復帰力より強くなる歯車比の噛合で、第２回転体２はコイルバネ２ｅによって常に一方の方向に回転力が付され、従って、第１回転体１をも常に一方の方向に回転させている。これにより、第１回転体１の回転胴部１ｄに巻回する直状復帰部材１ｅを常にその回転胴部１ｄに巻回保持する状態となる。
【００２６】
図７は、直状復帰部材繰出し時の第２回転体の付勢手段の状態図で、図８は、図７の付勢手段状態時の第１回転体の直状復帰部材の状態図である。
この時の第１回転体１と第２回転体２との歯合は、第１回転体１の小径歯車１ｂと第２回転体２の大径歯車２ｃが噛合している時であり、すなわち、第１回転体１の回転胴部１ｄに巻回する直状復帰部材１ｅの直状復帰力が第２回転体２のコイルバネ２ｅの付勢力より強くなる歯車比の噛合で、第１回転体１は直状復帰部材１ｅによって常に一方の方向に回転力が付され、従って、直状復帰部材１ｅは第１回転体１と第２回転体２を回転させながらその回転胴部１ｄから略直状的に一方向へ繰出される。
【００２７】
図９は、歯合操作手段の一構造例を示す一部拡大図であり、すなわち、第１回転体１と第２回転体２の歯合を変える操作を行うための構造の一例で、ハンドル１ｌの操作によって行うものである。
ハンドル１ｌの先端が、第１回転体１を軸止する軸１ａの先端に軸１ｋによって遊嵌され、また、ハンドル１ｌの支点が軸１ｍによって支持部材に軸止されているものである。
【００２８】
図１０は、第１回転体の一構造例を示す図で、図１１は、図１０の構造例の回転胴部の側面図である。
本図は、軸１ａ方向に移動する大径歯車１ｃの回転を回転胴部１ｄに伝達するための構造の一例で、大径歯車１ｃに固定した伝達歯車１ｎと回転胴部１ｄの軸が通る孔の内周に形成した受歯車１ｏを歯合させたものである。伝達歯車１ｎは大径歯車１ｃの軸１ａ方向への移動距離より長く形成して、大径歯車１ｃが回転胴部１ｄと最も離れても受歯車１ｏとの歯合が外れないようにする。
【００２９】
図１２は、本発明の進退機構を用いた進退装置の一例を示す図であり、４は装置の筐体、５は直状復帰部材１ｅの先端部材１ｆと連結されたアクチェータ、６はアクチェータ５が進退する際のガイドである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】進退機構の構造図
【図２】進退機構の構造図
【図３】第２回転体の付勢手段の収容状態図
【図４】第１回転体の直状復帰部材の巻回状態図
【図５】直状復帰部材の巻き取り時の第２回転体の付勢手段の状態図
【図６】図５の付勢手段状態時の第１回転体の直状復帰部材の状態図
【図７】直状復帰部材繰出し時の第２回転体の付勢手段の状態図
【図８】図７の付勢手段状態時の第１回転体の直状復帰部材の状態図
【図９】歯合操作手段の一構造例を示す一部拡大図
【図１０】第１回転体の一構造例を示す図
【図１１】図１０の構造例の回転胴部の側面図
【図１２】本発明の進退機構を用いた進退装置の一例を示す図
【符号の説明】
【００３１】
１−第1回転体，１ａ−軸，１ｂ−小径歯車，１ｃ−大径歯車，１ｄ−回転胴部，１ｅ−直状復帰部材，１ｆ−先端部材，１ｇ−操作部，１ｈ−ガイド，１ｉ−係合ピン，１ｊ−ガイド，１ｋ−軸，１ｌ−ハンドル，１ｍ−軸，１ｎ−伝達歯車，１ｏ−受歯車，２−第２回転体，２ａ−軸，２ｂ−小径歯車，２ｃ−大径歯車，２ｄ−バネ収容部，２ｅ−コイルバネ，２ｆ−内係止端，２ｇ−外係止端，３−支持体，４−筐体，５−アクチェータ，６−ガイド
【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】
2005337357.tif 000010
【図９】
2005337357.tif 000011
【図１０】
2005337357.tif 000012
【図１１】
2005337357.tif 000013
【図１２】
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