(57)【要約】【課題】  小型で安定した比較的大きな回転トルクを得ることができる信頼性の高いトルクリミッタ又はトルクヒンジのようなトルク伝達機構を提供すること。【解決手段】  内周面に凹状の係止部を有する外側部材と、該外側部材の前記内周面によって形成された空間に挿着されている螺旋状中間部材と、該螺旋状中間部材に圧入されている内側部材とからなるトルク伝達機構において、前記螺旋状中間部材は１ターンを越える巻数の巻線からなるコイルであって、前記螺旋状中間部材の一部分が凸状になっている巻き戻り防止部になっており、該巻き戻り抑止部は前記外側部材の前記係止部に係止され、前記内側部材が前記螺旋状中間部材に圧入されるときに、前記巻き戻り抑止部は前記螺旋状中間部材の巻線の巻き戻りを抑止することを特徴とするトルク伝達機構。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に凹状の係止部を有する外側部材と、該外側部材の前記内周面によって形成された空間に挿着されている螺旋状中間部材と、該螺旋状中間部材に圧入されている内側部材とからなるトルク伝達機構において、
前記螺旋状中間部材は１ターンを越える巻数の巻線からなるコイルであって、前記螺旋状中間部材の一部分が凸状になっている巻き戻り防止部になっており、該巻き戻り抑止部は前記外側部材の前記係止部に係止され、前記内側部材が前記螺旋状中間部材に圧入されるときに、前記巻き戻り抑止部が前記螺旋状中間部材の巻線の巻き戻りを抑止することを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項２】
請求項１において、
前記外側部材は、正多角形内周面を有し、
前記螺旋状中間部材は、巻線を正多角形状に巻いてなる正多角形コイルからなり、
前記外側部材の正多角形と前記螺旋状中間部材の正多角形とは同じ角数であることを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項３】
請求項２において、
前記螺旋状中間部材の前記巻き戻り抑止部は、正多角形の前記螺旋状中間部材の角部からなり、前記外側部材の正多角形の各内角部は前記係止部を形成し、前記巻き戻り抑止部は互いにずれないように前記係止部によって規制されていることを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項４】
請求項１において、
前記外側部材の内周面は、前記凹状の係止部を除いて円形状であり、
前記螺旋状中間部材は、円形状の、又は前記巻き戻り抑止部を除いて円形状の内周面を有するコイルであることを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、
前記螺旋状中間部材は複数のコイルからなり、これらコイルは、互いに逆方向に巻かれた１ターンを越える巻数を有する巻線からなり、前記内側部材にかかる捩じり力を相殺することを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、
前記螺旋状中間部材は、互いに同一方向に巻かれた１ターンを越える巻数を有する巻線からなる複数のコイルで構成されることを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかにおいて、
前記螺旋状中間部材を構成する前記コイルの両端は、自由端となっていることを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかにおいて、
前記螺旋状中間部材と前記内側部材との隙間と、前記螺旋状中間部材の巻線と巻線との間の隙間の双方、又は一方に潤滑剤が存在することを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかにおいて、
断面円形の前記内側部材は、前記螺旋状中間部材と当接する部分における一部分を切り欠いてその切り欠いた部分が非円弧状になっていることを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかにおいて、
前記内側部材は、円筒状内輪部材、円柱状シャフト部材、一方向クラッチのいずれかであることを特徴とするトルク伝達機構。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかにおいて、
前記トルク伝達機構は、トルクリミッタ、トルクヒンジ、ダンパのいずれか、又はこれらの組み合わせであることを特徴とするトルク伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トルクリミッタ、トルクヒンジのようなトルク伝達機構、特に多角形コイルを利用した新規な考え方のトルク伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なトルクヒンジ又はトルクリミッタとしては、コイルバネを用いたもの、あるいはシャフトの周りに板バネを巻付けたトルクリミッタ又はトルクヒンジなど種々のものが提案されている。複数巻いた巻線からなるコイルバネを用いたものは、例えば、コイルバネの一端に設けたフック部を外輪部材の係止部に係止させ、コイルバネで内輪部材又は内輪部材となるシャフト部材を締め付けたり、緩めたりするものであり、比較的回転トルクの小さなトルクヒンジ又はトルクリミッタに適している（例えば、特許文献１参照）。また、シャフト部材の周りに板バネを巻付けたものとしては、板バネの中央部を丸めてシャフト部材の挿入孔を形成し、その挿入孔を狭めてシャフト部材を締め付け、回転トルクを発生させる双方向トルクヒンジ又はトルクリミッタもある（例えば、特許文献２参照）。さらに、シャフト部材の外周面にバネ部材を摩擦接触させてなるものとしては、弾性に富む材料からなる正６角形のバネ部材で内輪部材となるシャフト部材を締め付け、回転トルクを発生させる双方向性のトルクヒンジ又はトルクリミッタがある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平０９−０５３６４８号公報
【特許文献２】特開２０００−１３６８１９公報
【特許文献３】特開２００１−０１２５１４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１の発明のように、コイルバネを用い、そのコイルバネの巻締めを利用して回転トルクを生じるトルクリミッタにおいては、必ずコイルバネの一端部にフック部を設けてそのフック部を外輪部材又は内輪部材の係止溝に係止させる係止工程が必要になること、回転トルクを大きなものにすると、フック部がちぎれてしまうこと、コイルバネの巻締め作用を利用しているのでフック部が必要であり、フック部があるために構造的な遊びが生じること、安定な回転トルクを得ることができないこと、小型で高回転トルクのトルクリミッタを得ることができないことなどの課題がある。
【０００４】
また、特許文献２に開示されている発明のような、板バネの中央部を丸めてシャフト部材の挿入孔を形成し、その挿入孔をビスなどによって狭めてシャフトを締め付け、回転トルクを発生させるトルクヒンジ又はトルクリミッタでは、小型化が難しいということ、取り付け方によって設計通りの回転トルクが得られなかったり、取付け方向によってはそれぞれの回転方向のトルクが大きく異なってしまうなどの課題がある。
【０００５】
特許文献３に開示されている発明のような、弾性に富む材料からなる閉じた正６角形（多角形）のバネ部材で内輪となるシャフトを締め付け、回転トルクを発生させる双方向性のトルクヒンジ又はトルクリミッタでは、小型化が難しいということ、小型で大きな回転トルクを得ることはできないこと、必要なトルクを得るために厳密な部品管理を行わなければならないこと、及び安定した回転トルクを得ることができないなどの課題がある。
【０００６】
したがって、本発明は、上述のような従来の課題を解決することを目的とし、安定した比較的大きな回転トルクを発生し得るトルク発生構造を有する、小型化が可能な信頼性の高いトルクリミッタ又はトルクヒンジのようなトルク伝達機構を提供するところに特徴がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、前記課題を解決するため、内周面に凹状の係止部を有する外側部材と、該外側部材の前記内周面によって形成された空間に挿着されている螺旋状中間部材と、この螺旋状中間部材に圧入されている内側部材とからなるトルク伝達機構において、前記螺旋状中間部材は１ターンを越える巻数の巻線からなるコイルであって、前記螺旋状中間部材の一部分が凸状になっている巻き戻り防止部になっており、該巻き戻り抑止部は前記外側部材の前記係止部に係止され、前記内側部材が前記螺旋状中間部材に圧入されるときに、前記巻き戻り抑止部が前記螺旋状中間部材の巻線の巻き戻りを抑止するトルク伝達機構を提供する。
第２の発明は、前記第１の発明において、前記外側部材は、正多角形内周面を有し、前記螺旋状中間部材は、巻線を正多角形状に巻いてなる正多角形コイルからなり、前記外側部材の正多角形と前記螺旋状中間部材の正多角形とは同じ角数であるトルク伝達機構を提供する。
【０００８】
第３の発明は、前記第２の発明において、前記螺旋状中間部材の前記巻き戻り抑止部は、正多角形の前記螺旋状中間部材の角部からなり、前記外側部材の正多角形の各内角部は前記係止部を形成し、前記巻き戻り抑止部は互いにずれないように前記係止部によって規制されているトルク伝達機構を提供する。
第４の発明は、前記第１の発明において、前記外側部材の内周面は、前記凹状の係止部を除いて円形状であり、前記螺旋状中間部材は、円形状の、又は前記巻き戻り抑止部を除いて円形状の内周面を有するコイルであるトルク伝達機構を提供する。
第５の発明は、前記第１の発明ないし前記第４の発明のいずれかにおいて、前記螺旋状中間部材は複数のコイルからなり、これらコイルは、互いに逆方向に巻かれた１ターンを越える巻数を有する巻線からなり、前記内側部材にかかる捩じり力を相殺するトルク伝達機構を提供する。
【０００９】
第６の発明は、前記第１の発明ないし前記第４の発明のいずれかにおいて、前記螺旋状中間部材は、互いに同一方向に巻かれた１ターンを越える巻数を有する巻線からなる複数のコイルで構成されるトルク伝達機構を提供する。
第７の発明は、前記第１の発明ないし前記第６の発明のいずれかにおいて、前記螺旋状中間部材を構成する前記コイルの両端は、自由端となっているトルク伝達機構を提供する。
第８の発明は、前記第１の発明ないし前記第７の発明のいずれかにおいて、前記螺旋状中間部材と前記内側部材との隙間と、前記螺旋状中間部材の巻線と巻線との間の隙間の双方、又は一方に潤滑剤が存在するトルク伝達機構を提供する。
【００１０】
第９の発明は、前記第１の発明ないし前記第８の発明のいずれかにおいて、断面円形の前記内側部材は、前記螺旋状中間部材と当接する部分における一部分を切り欠いてその切り欠いた部分が非円弧状になっているトルク伝達機構を提供する。
第１０の発明は、前記第１の発明ないし前記第９の発明のいずれかにおいて、前記内側部材は、円筒状内輪部材、円柱状シャフト部材、一方向クラッチのいずれかであるトルク伝達機構を提供する。
第１１の発明は、前記第１の発明ないし前記第１０の発明のいずれかにおいて、前記トルク伝達機構は、トルクリミッタ、トルクヒンジ、ダンパのいずれか、又はこれらの組み合わせであるトルク伝達機構を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
前記第１の発明から第４の発明によれば、製造し易く、しかも小型で安定した大きな回転トルクを発生し得るトルク発生構造を有する、小型化の可能な信頼性の高いトルクリミッタ又はトルクヒンジのようなトルク伝達機構を提供することができる。また、螺旋状中間部材の巻数を調整することによって、所望の大きさのトルクを得ることができる。
前記第５の発明によれば、螺旋状中間部材によって内側部材を傾斜しないように支持することによって、外側部材に対して内側部材をほぼ真っ直ぐに保持できるトルク伝達機構を提供することができる。
前記第６の発明によれば、より大きな安定した回転トルクを呈するトルク伝達機構を得ることができることができる。
【００１２】
前記第７の発明によれば、螺旋状中間部材構成する巻線の端部を係止させる必要が無いので、組み立てが容易のトルク伝達機構を提供することができる。
前記第８の発明によれば、より寿命の長く、かつ信頼性の高いトルク伝達機構を得ることができる。
前記第９の発明によれば、特別なラッチ機構を付加することなくラッチ作用を有するトルク伝達機構を得ることができる。
前記第１０、第１１の発明によれば、トルクリミッタ、双方向トルクヒンジ又は一方向トルクヒンジのようなトルク伝達機構を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
先ず、本発明を実施するための最良の形態である実施形態１のトルク伝達機構１００について説明する。
[実施形態１]
図１ないし図３により本発明に係る実施形態１のトルク伝達機構１００について説明する。図１は、トルクリミッタ又はトルクヒンジとして用いるのに好適なトルク発生構造を有するトルク伝達機構１００を構成する部品を斜めから見た図面を示す。図２（Ａ）は、トルク伝達機構１００を正面から見た図面であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）における切断線Ｘ−Ｘ’でトルク伝達機構１００を切断した断面を示す図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）はトルク伝達機構１００を説明するための図面である。
【００１４】
先ず、図１に示すトルク伝達機構１００は、金属材料又は合成樹脂材料などからなる正５角形内周面を有する外側部材１と、外側部材１の正５角形内周面によって形成される正５角形空間１Ａに挿入又は挿着され、１ターンを越える、好ましくは２ターン以上の巻数を有する巻線からなる正５角形コイルで形成される多角形の螺旋状中間部材２、及び円筒状内輪部材又は円柱状のシャフト部材のようなもの、あるいは内輪部材にシャフト部材を圧入したものからなる内側部材３で構成されるトルク発生構造を有する。トルク伝達機構１００では、正５角形空間１Ａの各内角部１ａが後述する係止部となり、多角形の螺旋状中間部材２の外角部２ａが後述する巻き戻り防止部となる。
【００１５】
外側部材１は、ハウジングを兼ねるものであり、多角形の螺旋状中間部材２の外形に適合する内周面を有する正５角形空間１Ａを有する。外郭は任意の形状でよく、図示しない取付け孔を有したり、又はギヤ形状又はプーリー形状をしたものなどであってもよい。外側部材１の五つの各内角部１ａは、後述する多角形の螺旋状中間部材２の各外角部２ａを規制して、多角形の螺旋状中間部材２が外側部材１の正５角形空間１Ａに挿着されたときの外側部材１における正５角形内周面の各内角部１ａ又はその近傍に、多角形の螺旋状中間部材２のすべての外角部２ａをそれぞれ位置させる重要な働きを行う。この点については後で詳述するが、螺旋状中間部材２の外角部２ａである巻き戻り抑止部は、外側部材１の五つの各内角部１ａである係止部に係止される。なお、正５角形空間１Ａの一方側は閉じられており、他方側は開いている。その開いている部分から螺旋状中間部材２が挿入される。その開いている部分は、内側部材３を挿通させる中央孔を有する不図示のシールド部材（蓋）で閉じられる。
【００１６】
多角形螺旋状中間部材２は、断面が四角形又は円形で、弾性を有する金属材料などからなる巻線を、内接円Ｚが断面円形の内側部材３の半径Ｒよりも所定値だけ小さい半径ｒになる（図３）ように、多角形状に巻いたコイルからなる。この実施形態の多角形の螺旋状中間部材２は、前記巻線を１ターンを越える、好ましくは２ターン以上の巻数で正５角形に巻いた正５角形コイルからなる。この状態では、巻線による五つの各外角部２ａはそれぞれ一直線状にあり、紙面の表裏方向に揃っている、つまり紙面の表裏方向に対して垂直方向にある。多角形螺旋状中間部材２の各外角部２ａを対応する外側部材１の五つの各内角に合わせて、多角形螺旋状中間部材２を外側部材１の正５角形空間１Ａに挿着又は挿入する。正５角形コイルである多角形螺旋状中間部材２は巻き始めと巻き終わりとを有し、それらには従来のようなフック部は形成されておらず、どこにも係止されない自由端となっている。
【００１７】
ここで、正５角形コイルからなる多角形の螺旋状中間部材２（この実施形態１では以後、正５角形コイルという。）が外側部材１に装着されていないフリーな状態で、正５角形コイル２内に内側部材３が圧入されると、内側部材３によって正５角形コイル２の内接円の直径ｒは内側部材３の直径Ｒに増大するので、正５角形コイル２の巻線は巻き戻され、したがって、各巻線のすべての外角部２ａは順にずれて行く。つまり、外角部２ａは紙面の表裏方向に対して斜め方向になる。このように巻線が巻戻されて、正５角形コイル２の直径が大きくなった場合には、正５角形コイル２と内側部材３との間には大きな回転トルクが生じないのは明らかである。
【００１８】
しかしながら、実施形態１のように、正５角形コイル２が外側部材１に微小の隙間で、特に、正５角形コイル２の各外角部２ａが外側部材１の各内角部１ａに対して微少な隙間で装着されている状態で、図２に示すように内側部材３が正５角形コイル２内に圧入されると、正５角形コイル２の内接円の直径ｒは内側部材３の直径Ｒになるので巻線は引っ張られるが、すべての外角部２ａは外側部材１の正５角形内周面の各内角部１ａによって規制され、実質的にずれることができない。つまり、正５角形コイル２の外角部２ａである巻き戻り抑止部は、外側部材１における正５角形内周面の各内角部１ａである係止部に係止されるので、各内角部である係止部に留まる。したがって、この実施形態の構造によれば、内側部材３を正５角形コイル２内に圧入するとき、正５角形コイル２を形成する巻線はその巻き方向に実質的に巻き戻されることは無いから、巻き戻しによって正５角形コイル２の径が大きくなることは無く、元の状態のままで内側部材３の圧入による放射外方向の力を受けるので、正５角形コイル２と内側部材３との間に安定した大きな回転トルク値を得ることができる。また、外角部２ａである巻き戻し抑止部が外側部材１の正５角形の内角部１ａに係止され、規制される構造になっているので、正５角形コイル２の巻線の両端がどこにも係止されていない自由端であっても良いことは明らかであり、従来のフック部は全く不要である。
【００１９】
このことは、１枚の金属板で正５角形の中間部材を形成したものにほぼ匹敵する、又はそれ以上に大きな回転トルクを得ることができる。ここで、外側部材１は、正５角形空間１Ａを形成する正５角形の内周面を備えると述べたが、好ましくは、内側部材３の圧入によって放射外方向に膨らむ正５角形コイル２部分を受け入れる凹部１Ｂを備える。この凹部１Ｂは、外側部材１の正５角形空間１Ａを形成する正５角形の内周面を幾分放射外方向に広げるような傾斜、又は円弧形状などになっている。
【００２０】
この点、従来のように円形状のコイルを中間部材として用いた場合には、円形状の通常のコイルには角部が存在しないので、仮に、前述のような外側部材に円形状の通常のコイルを装着した状態で、前述のような内側部材を圧入してもコイルの巻線は内側部材に沿って巻き戻されるだけであり、安定した大きな回転トルクは得られないことは明らかである。また、円形状のコイルを外側部材に圧入できれば良いが、コイルを外側部材１内に圧入することは極めて難しく、いずれにせよフック部を設けて、外側部材１に係止しなければ、円形状のコイルは内側部材の圧入時に巻戻されてしてしまう。これらの点が、中間部材として正多角形コイルを用いた場合と、従来の円形状のコイルを用いた場合の大きな違いである。
【００２１】
[実施形態２]
実施形態２については特に図示することはしない。図１、図２に示したように、実施形態１のトルク伝達機構１００では、１個の正５角形コイルを螺旋状中間部材２として用いた。螺旋状中間部材２が１個の正５角形コイルで構成される場合にも、所望の回転トルクが得られ、回転トルクと言う面では満足できるが、螺旋状中間部材２が螺旋形状であるために、捩じる力も生じる。この捩じる力によって、内側部材３が傾斜せずに保持されたときの中心軸線に対して傾斜してしまうことがある。これを防ぐために、実施形態２の不図示のトルク伝達機構２００では巻線の巻数が同一で、かつ巻き方向が逆である正５角形コイルを２個用いる。巻線の巻数が同一で、かつ巻き方向が逆である正５角形コイルを２個用いることによって、これら正５角形コイルに圧入された内側部材３にかかる捩じり力が互いに相殺されるので、内側部材３が本来の中心軸線に沿って保持され、傾斜することはない。
【００２２】
この変更例として、巻線の巻数が同一で、かつ巻き方向が逆である正５角形コイルを２個ずつ、つまり同数、複数個用いても前述と同様な効果が得られる。また、一方の正５角形コイルの巻数が２Ｎで、巻線の巻数がその半分のＮで、かつ巻き方向が逆である正５角形コイルを２個用いても、互いの捩じり力を相殺することができるので、同様な効果を得ることができる。同様にして、コイルの巻数を変えたものを組み合わせても良い。
【００２３】
[実施形態３]
実施形態３についても特に図示することはしない。実施形態３のトルク伝達機構３００(不図示)では、一方向トルクヒンジを得るために、図１、図２に示したトルク伝達機構１００における内側部材３として一方向クラッチを用いる。用いる一方向クラッチは、内輪部材（シャフト部材）と、楔形のポケットを複数個有する外輪部材と、楔形のポケットのそれぞれに装着される回転体とからなる周知の一般的な構造のものでよい。その回転体としては、ボールとローラのいずれであってもよい。一方向クラッチは、よく知られているように、前記回転体が楔形のポケット内でフリーな状態になる方向の回転の場合には空転し、前記回転体が楔形のポケット内で食い込む方向の回転の場合には外輪部材と内輪部材とが一体的になる。したがって、かかる一方向クラッチを用いてなるこの実施形態のトルク伝達機構は、一方向には空転し、他方向には所定の回転トルク値を呈する一方向トルクヒンジとなる。なお、一方向クラッチの構造を限定する必要は無く、前述とは別の構造の一方向クラッチを用いても、同様に一方向トルクヒンジを得ることができる。
【００２４】
[実施形態４]
実施形態４のトルク伝達機構４００についても特に図示することはしない。図１、図２に示した実施形態１のトルク伝達機構１００のトルク発生構造では、多角形の螺旋状中間部材を用いているので、円筒状の内輪部材又は円柱状のシャフト部材との間に各角部による空間ができ、また、多角形の螺旋状中間部材の巻線と巻線との間にも適当な隙間が存在することになるので、トルク伝達機構４００ではこれら空間、隙間にワニス又はグリースのような潤滑剤を充填している。これら空間、隙間にかなり多くの潤滑剤を充填できるので、このトルク伝達機構４００の寿命を向上させることができ、信頼性の高いトルク伝達機構を得ることができる。
【００２５】
以上述べた実施形態では、多角形の螺旋状中間部材２として正５角形コイルを用いたが、正３角形コイル、正４角形コイル、正４角形コイル、正７角形コイルなどの多角形コイルであっても勿論よい。多角形の螺旋状中間部材２を用いることによって、通常の円形のコイルの場合とは違って、線で、つまり断面上で見れば点で多角形の螺旋状中間部材２と内側部材３とが接触するので、接触部分の力が均一化され、安定した回転トルクが得られる。
【００２６】
また、コイルの巻数が多くなると、その両端側に位置する巻線と内側部材３との間に発生する回転トルクに比べて、その中央部に位置する巻線と内側部材３との間に発生する回転トルクが小さくなる傾向があるので、例えば、必要な回転トルクを得るために、６ターン、あるいは９ターンのコイルが必要とされる場合、３ターンのコイルを２個又は３個用いた方が大きな回転トルクが得られ、多角形コイルの標準化もできる。つまり、螺旋状中間部材２の巻数をあまり多くしないで、巻数の比較的少ないコイルを複数個用いた方がより大きな回転トルクを得ることができる。
【００２７】
[実施形態５]
以上の実施形態では、螺旋状中間部材として正多角形状のものを用いたが、この実施形態のトルク伝達機構５００では、図４に示すように、巻き戻り抑止部２Ａを有する円形状のコイルを用いているところに特徴がある。図４（Ａ）は外側部材１を正面から見た図であり、図４（Ｂ）は螺旋状中間部材２を正面から見た図であり、図４（Ｃ）は螺旋状中間部材２を側面から見た図である。外側部材１は、螺旋状中間部材２の外郭に適合した円形状の空間部Ｓと３角形状の凹部である係止部Ｈとを有する。螺旋状中間部材２は、巻き戻り抑止部２Ａが外側部材１の係止部Ｈに係止されるように、外側部材１に微少な間隙で装着される。螺旋状中間部材２は、断面が円形の前述のような金属線をほぼ６ターン巻いたものであり、巻き戻り抑止部２Ａの頂部は前述のように一直線上にあって、高もほぼ同じである。なお、２ｂは巻線の巻き始め、又は巻き終わりを示している。
【００２８】
かかる螺旋状中間部材２がフリーな状態で、不図示のシャフト部材が螺旋状中間部材２に圧入されると、前述のように、シャフト部材の直径が螺旋状中間部材２の直径よりも大きいので、シャフト部材の圧入によって螺旋状中間部材２の巻線は巻き戻されて、螺旋状中間部材２の直径はシャフト部材の直径と等しくなる。しかし、この実施形態５では、中間部材２の巻き戻り抑止部２Ａが外側部材１の係止部Ｈに係止されているので、巻き戻り抑止部２Ａの頂部はずれることがなく、最初のままの状態に近い状態で保持され、したがって、螺旋状中間部材２の巻線が巻き戻されることはないので、螺旋状中間部材２と不図示のシャフト部材との間に、前記の実施形態と同様に安定で大きな回転トルクを生ずることができる。なお、巻き戻り抑止部２Ａをほぼ等間隔で２個以上設けても勿論よい。
【００２９】
[実施形態６]
図５に、実施形態６のトルク伝達機構６００（不図示）に用いられる螺旋状中間部材２の一例を示す。図５（Ａ）は螺旋状中間部材２を形成する巻線２Ｄを示し、図５（Ｂ）は螺旋状中間部材２を正面から見た図を示し、図５（Ｃ）は螺旋状中間部材２を側面から見た図を示す。図５（Ａ）に示すように、断面４角形の巻線２Ｄには予め凸部２ｄが一定間隔で形成されている。この間隔は、螺旋状中間部材２の円周に等しくなっているので、巻線２Ｄを螺旋状（スパイラル）に巻いたときに、それぞれの巻数の凸部２ｄは紙面表裏方向に１列に配列されて、巻き戻り抑止部２Ａを形成する。図示しないが、外側部材は当然に螺旋状中間部材２を収納する空間を有し、また、前記実施形態と同様に、巻き戻り抑止部２Ａを係止させる係止部を備えるものである。なお、図５では凸部２ｄと凸部２ｄとの間隔が螺旋状中間部材２の円周に等しい例について述べたが、螺旋状中間部材２の円周の１／２又は１／３など数分の一ごとに設け、螺旋状中間部材２の複数箇所に巻き戻り抑止部２Ａを設けても勿論よい。この場合には、図示しない外側部材も当然に螺旋状中間部材２の巻き戻り抑止部２Ａに合致する位置に複数の係止部を有することになる。なお、２ｂは巻線の巻き始め、又は巻き終わりである。
【００３０】
実施形態５、実施形態６についても、内側部材として前述のような一方向クラッチを用いれば、前述と同様な一方向トルクヒンジを容易に得ることができる。また、実施形態４と同様に、螺旋状中間部材２と内側部材３との間の空隙などに潤滑剤を注入したり、互いに逆巻のコイルを用いたり、同方向に巻いたコイルを複数用いても勿論よい。さらにまた、内側部材の一部分を切断除去して、断面円形であったものを、その一部分を非円弧状にすることによって、特別なラッチ機構を付加することなく、ラッチ作用を付与することが可能になる。つまり、非円弧状の部分から脱出するには、通常の回転トルク値よりも大きなトルク値が必要になる。なお、内側部材は円筒状の内輪部材、あるいは円柱状のシャフト部材、又はこれらの組み合わせ、若しくは一方向クラッチである。
【００３１】
本発明のトルク発生構造を有するトルク伝達機構によれば、内側部材がいずれの方向に回転しても、螺旋状中間部材２の巻線が緩むこと、つまりコイルの巻き戻しが起こらないので、双方向にほぼ均等な回転トルクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態１にかかるトルク伝達機構１００の組み立て前の各部品の斜視図を示す。
【図２】本発明の実施形態１にかかるトルク伝達機構１００を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１にかかるトルク伝達機構１００を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態５にかかるトルク伝達機構５００を示す図である。
【図５】本発明の実施形態６にかかるトルク伝達機構６００に用いられる螺旋状中間部材を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・外側部材
１Ａ・・・外側部材１の正５角形空間１Ａ
２・・・螺旋状中間部材
２ａ・・・螺旋状中間部材２の角部
２ｂ・・・螺旋状中間部材２の巻線２Ｄの巻き始め又は巻き終わり
２ｄ・・・螺旋状中間部材２の巻線２Ｄの凸部
２Ａ・・・螺旋状中間部材２の巻き戻り抑止部
３・・・内側部材
【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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