JP2704905B2 - Constant force spring unit with damper - Google Patents
Constant force spring unit with damperInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダンパ機構を備えた定復元力スプリングユ
ニットに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a constant restoring force spring unit having a damper mechanism.
［従来の技術］ 例えば薄い帯状のばね用ステンレス鋼から形成される
定復元力スプリングは、引き出しても、押しても、また
そのストロークが長くても、常に一定の力で往復すると
いう特性を有している。一方、このスプリングは、スプ
リング単体で用いられることは少なく、他の部品と組合
わせてユニットで使用されることが多い。そして、この
定復元力スプリングユニットは、従来、一定のトルクで
物体を巻取る場合、一定のトルクで物体を回転させる場
合、あるいはモータ代用のアクチュエータとする場合等
において使用されている。[Related Art] A constant restoring force spring formed of, for example, a thin belt-shaped spring stainless steel has a characteristic that it always reciprocates with a constant force even if it is pulled out, pushed, or its stroke is long. ing. On the other hand, this spring is rarely used alone, and is often used in a unit in combination with other components. The constant restoring force spring unit is conventionally used when winding an object with a constant torque, rotating an object with a constant torque, or as an actuator for a motor.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このスプリングユニットを用いて、例
えばワイヤに吊り下げたガラス窓やカーテン等の物体を
巻き取った場合、スプリングは一定の出力で復帰して物
体を巻取っていく。したがって、巻取り終了時に、吊り
下げていた物体が、スプリングユニットや該ユニットを
保持している保持部材等に急激に衝突し、物体やユニッ
ト等に損傷を来す場合がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, when an object such as a glass window or a curtain hung on a wire is wound using this spring unit, the spring returns with a constant output and winds the object. To go. Therefore, at the end of winding, the suspended object may suddenly collide with the spring unit, the holding member holding the unit, or the like, and may damage the object or the unit.
本発明は上記した従来の課題に鑑み、スプリングが復
帰して物体とスプリングユニットとが衝突する際の衝撃
を緩和し、復帰動作を軽やかかつ滑らかにするダンパ付
き定復元力スプリングユニットを提供することを目的と
する、 ［課題を解決するための手段］ 本発明の定復元力スプリングユニットは、平行な２軸
にそれぞれ回転自由に支持された第１および第２の巻取
りドラムと、一端が該第１の巻取りドラムに固定または
固定されずに巻回されるとともに、他端が第１の巻取り
ドラムよりも大径の第２の巻取りドラムに、第１の巻取
りドラムと逆方向に巻回されるように固定される定復元
力スプリングと、上記第２の巻取りドラムと同軸上に支
持され、かつ該第２の巻取りドラムと連動して正逆回転
可能に設けられたワイヤ巻取りドラムと、常態におい
て、該ワイヤ巻取りドラムに巻回されている一方、引出
し力を受けたとき、上記定復元力スプリングの復帰力に
抗して該定復元力スプリングを第２の巻取りドラムに巻
回するためのワイヤと、第２の巻取りドラムとその支軸
との間に介設され、引出し力の解除に伴う巻き戻り回転
の際に第２の巻取りドラムに対して制動力を付与する一
方向クラッチ付きダンパ機構と、を有することを特徴と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a constant restoring force spring unit with a damper that relieves an impact when a spring returns and an object collides with a spring unit, and makes the returning operation light and smooth. [Means for Solving the Problems] A constant restoring force spring unit according to the present invention includes a first and a second winding drum rotatably supported on two parallel axes, respectively, and one end of the first and second winding drums. Wound with or without being fixed to the first winding drum, and the other end is wound on the second winding drum having a diameter larger than that of the first winding drum in a direction opposite to the direction of the first winding drum. A constant restoring force spring fixed so as to be wound around the first winding drum; and a coaxially supported second winding drum, and capable of rotating forward and reverse in conjunction with the second winding drum. Wire winding drum In a normal state, while being wound around the wire winding drum, when receiving a pulling force, the constant restoring force spring is wound around the second winding drum against the returning force of the constant restoring force spring. A braking force is provided between the wire for rotation and the second winding drum and its support shaft, and applies a braking force to the second winding drum during rewinding rotation accompanying the release of the pull-out force. And a damper mechanism with a one-way clutch.
［作 用］ かかる構成からなる本発明の定復元力スプリングユニ
ットにおいては、ワイヤ自由端部に取り付けられた物体
を引っ張ることにより、あるいは該物体の自重により、
ワイヤに引出し力が加わると、ワイヤ巻取りドラムと第
２の巻取りドラムとが回転する。これにより、第１の巻
取りドラムに巻取られている定復元力スプリングが第２
の巻取りドラムに巻取られていく。このとき、スプリン
グは、第２の巻取りドラムに、第１の巻取りドラムの巻
回方向と逆方向に巻取られていく。[Operation] In the constant restoring force spring unit of the present invention having such a configuration, by pulling the object attached to the free end of the wire, or by the weight of the object,
When a drawing force is applied to the wire, the wire winding drum and the second winding drum rotate. As a result, the constant restoring force spring wound on the first winding drum is moved to the second winding drum.
It is wound up on the winding drum. At this time, the spring is wound on the second winding drum in a direction opposite to the winding direction of the first winding drum.
ここで、適宜長さまで引き出したワイヤに一定の負荷
を与えると、ワイヤは引き出されたままである。Here, when a certain load is applied to the wire drawn out to an appropriate length, the wire remains pulled out.
一方、この負荷を解除すると、スプリングは自らの復
帰力により第１の巻取りドラムに巻き戻っていき、これ
に伴いワイヤもワイヤ巻取りドラムに巻取られ、ワイヤ
自由端部に取り付けられている物体がスプリングユニッ
トに引き寄せられていく。On the other hand, when this load is released, the spring rewinds to the first winding drum by its own returning force, and accordingly, the wire is also wound on the wire winding drum and attached to the free end of the wire. The object is attracted to the spring unit.
このとき、ダンパが働き第２の巻取りドラムに対して
制動力が与えられ、スプリングの復帰力が抑えられ、物
体がスプリングユニットに衝突するときの衝撃が緩衝さ
れる。At this time, the damper operates to apply a braking force to the second winding drum, suppress the spring return force, and buffer the impact when the object collides with the spring unit.
なお、ダンパ機構には一方向クラチッチを組み付けて
あるので、ワイヤ引き出し時にはダンパ抵抗が働かな
い。In addition, since the one-way clutch is assembled to the damper mechanism, the damper resistance does not work when the wire is pulled out.
［実施例］ 以下、図面に示した実施例に基づき本発明をさらに詳
細に説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples shown in the drawings.
第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、１は本実
施例にかかる定復元力スプリングユニットである。1 to 4 show one embodiment of the present invention, and 1 is a constant restoring force spring unit according to the present embodiment.
２は定復元力スプリングであり、薄い帯状のステンレ
ス鋼からなり、自由状態では第４図に示すように、熱処
理された材料が密着して重ね巻きされた形状をしてい
る。Reference numeral 2 denotes a constant restoring force spring, which is made of a thin strip of stainless steel, and has a shape in which the heat-treated material is closely wound and wrapped in a free state, as shown in FIG.
本実施例においては、この定復元力スプリング２は、
常態において第１の巻取りドラム３に、その一端が固定
されあるいは固定されずに巻回されている一方、該第１
の巻取りドラム３に巻回されているときに内側となって
いる面が外側となって巻取られるように、他端部2aが第
２の巻取りドラム５にねじ等により固定されている。こ
のようにすることにより、該スプリング２は、第２の巻
取りドラム５に第１の巻取りドラム３への巻取り方向と
逆方向に巻取られることになる。In this embodiment, the constant restoring force spring 2 is
Normally, one end of the first winding drum 3 is wound around the first winding drum 3 with or without being fixed.
The other end 2a is fixed to the second winding drum 5 with a screw or the like so that the surface that is on the inside becomes the outside when being wound on the winding drum 3 of FIG. . By doing so, the spring 2 is wound on the second winding drum 5 in a direction opposite to the winding direction on the first winding drum 3.
ここで、第１の巻取りドラム３は、その回転中心部に
設けた軸受部（図示せず）がプラケット８に立設して固
定した支軸４に遊挿されて回転自由に支持されている。Here, the first winding drum 3 has a bearing (not shown) provided at the center of rotation of the first winding drum 3, which is freely inserted into a support shaft 4 erected and fixed on a placket 8, and is rotatably supported. I have.
一方、第２の巻取りドラム５は、該第１の巻取りドラ
ム３よりも大径に形成され、かつブラケット８に前記支
軸４と平行に立設固定した支軸６に回転自由に支持され
ている。具体的には、支軸６は、ブラケット８の底壁を
貫通してナット11等により固定されており、かつ、その
上端面から下方に向けて軸受溝6aが設けられている。そ
して、第２の巻取りドラム５の回転軸51が該軸受溝6aに
回転可能に遊挿せしめられている。On the other hand, the second take-up drum 5 is formed to have a larger diameter than the first take-up drum 3 and is rotatably supported on a support shaft 6 fixed to a bracket 8 standing upright in parallel with the support shaft 4. Have been. Specifically, the support shaft 6 penetrates the bottom wall of the bracket 8 and is fixed by a nut 11 or the like, and has a bearing groove 6a provided downward from the upper end surface thereof. The rotating shaft 51 of the second winding drum 5 is rotatably loosely inserted into the bearing groove 6a.
第２の巻取りドラム５は、ワイヤ巻取りドラム７と一
体成形されており、すなわち第２図及び第３図に示すよ
うに、例えば上部をワイヤ巻取りドラム７、下部を第２
の巻取りドラム５として形成されている。また、内部に
ダンパ機構50を組み込むことができる中空部5aが形成さ
れているとともに、胴部が略円筒形状であり、かつワイ
ヤの上下摺動範囲を規制するフランジ部5b,7bが突設形
成されている。The second winding drum 5 is formed integrally with the wire winding drum 7, that is, as shown in FIGS. 2 and 3, for example, the upper portion is the wire winding drum 7, and the lower portion is the second winding drum.
Is formed as a take-up drum 5. In addition, a hollow portion 5a into which the damper mechanism 50 can be incorporated is formed inside, and a body portion is substantially cylindrical, and flange portions 5b and 7b which protrude and restrict a vertical sliding range of the wire are formed by projection. Have been.
ワイヤ巻取りドラム７は、上記したように第２の巻取
りドラム５と一体成形したものであってもよいが、回転
軸を第２の巻取りドラム５の回転軸と同軸上に設けてあ
れば別体に成形してもよい。The wire take-up drum 7 may be integrally formed with the second take-up drum 5 as described above. However, the wire take-up drum 7 may be provided coaxially with the rotary shaft of the second take-up drum 5. If necessary, they may be formed separately.
９はワイヤであり、上記したワイヤ巻取りドラム７に
常態において巻回せしめられている一方、その自由端部
は略コ字状に形成したブラケット８の側壁部に穿設した
ワイヤ挿通孔8aを通過している。また、該端部には移動
物体を取り付けるためのターミナル10が取り付けられて
いる。Reference numeral 9 denotes a wire, which is wound around the wire winding drum 7 in a normal state, and has a free end formed with a wire insertion hole 8a formed in a side wall of a bracket 8 formed in a substantially U-shape. Has passed. A terminal 10 for attaching a moving object is attached to the end.
なお、ブラケット８は、図面に示したようなコ字状型
のものに限定されず、Ｌ字状等のものであってもよい。
8bは固定用のビス穴である。The bracket 8 is not limited to the U-shaped bracket as shown in the drawing, but may be an L-shaped bracket or the like.
8b is a screw hole for fixing.
ダンパ機構は、上記した第２の巻取りドラム５の内部
に設けた中空部5aに装着される一方向クラッチ50とダン
パ抵抗部54とからなる。The damper mechanism includes a one-way clutch 50 and a damper resistance portion 54 mounted in the hollow portion 5a provided inside the second winding drum 5.
一方向クラッチ50は、支軸６に嵌合して配設され、該
支軸６と摺接するニードルローラ503と、該ローラ503を
保持する溝部を有するローラ受外輪502と、該ローラ受
外輪502に支持され前記ニードルローラ503を支軸６側に
付勢するバネ504とからなる。また、この一方向クラッ
チ50は、第３図において、Ｂ方向へはフリーに回転し
て、Ｃ方向に回転しようとするときはバネ504の弾発力
により、ニードルローラ503が支軸６にロックしてその
回転が阻止されるものである。The one-way clutch 50 is disposed so as to be fitted to the support shaft 6, and is slidably contacted with the support shaft 6, a roller outer wheel 502 having a groove for holding the roller 503, and a roller outer wheel 502. And a spring 504 for urging the needle roller 503 toward the support shaft 6 side. In FIG. 3, the one-way clutch 50 is free to rotate in the direction B, and when trying to rotate in the direction C, the needle roller 503 is locked to the support shaft 6 by the elastic force of the spring 504. Then, the rotation is prevented.
ダンパ抵抗部54は、第２の巻取りドラム５の内周面と
一方向クラッチ50の外輪501の外周面との隙間に充填さ
れるシリコンオイル等からなる。53は封止用Ｏリングで
ある。The damper resistance portion 54 is made of silicon oil or the like which fills a gap between the inner peripheral surface of the second winding drum 5 and the outer peripheral surface of the outer ring 501 of the one-way clutch 50. 53 is an O-ring for sealing.
次に、本実施例にかかる定復元力スプリングユニット
の作用を説明する。Next, the operation of the constant restoring force spring unit according to the present embodiment will be described.
まず、任意の不動部にブラケット８を固定し、ワイヤ
９のターミナル10に窓やカーテン等の移動物体を取り付
ける。この移動物体を引っ張り、ワイヤ９を第１図Ａ方
向に引き出していくと、ワイヤ巻取りドラム７がＢ方向
に回転し、これに連動して第２の巻取りドラム５もＢ方
向に回転する。このとき第２の巻取りドラム５は、一方
向クラッチ50がフリー状態であるため、抵抗なく回転す
る。First, the bracket 8 is fixed to an arbitrary fixed part, and a moving object such as a window or a curtain is attached to the terminal 10 of the wire 9. When the moving object is pulled and the wire 9 is pulled out in the direction of FIG. 1A, the wire winding drum 7 rotates in the direction B, and in conjunction with this, the second winding drum 5 also rotates in the direction B. . At this time, the second winding drum 5 rotates without resistance because the one-way clutch 50 is in the free state.
その結果、定復元力スプリング２は該第２の巻取りド
ラム５に巻取られていくとともに、第１の巻取りドラム
３を該第２の巻取りドラムの回転方向と反対方向（Ｃ方
向）に回転せしめる。そして、所定長さのワイヤ９が引
き出された時点で、移動物体に負荷をかけると、例えば
移動物体としてカーテンを用いた場合には、該カーテン
が張設せしめられることになる。As a result, the constant restoring force spring 2 is wound around the second winding drum 5 and the first winding drum 3 is moved in the opposite direction (C direction) to the rotation direction of the second winding drum. To rotate. When a load is applied to the moving object when the wire 9 having the predetermined length is pulled out, for example, when a curtain is used as the moving object, the curtain is stretched.
一方、移動物体の負荷を解除すると、定復元力スプリ
ング２がその復帰力により第２の巻取りドラム５から小
径の第１の巻取りドラム３に巻き戻ろうとするので、各
巻取りドラム3,5及びワイヤ巻取りドラム７が上記と逆
方向に回転し、引き出されていたワイヤ９及び移動物体
がスプリングユニット１側に引き戻される。On the other hand, when the load on the moving object is released, the constant restoring force spring 2 attempts to rewind from the second winding drum 5 to the small-diameter first winding drum 3 by the returning force, and the respective winding drums 3, 5 Then, the wire winding drum 7 rotates in the opposite direction to the above, and the pulled wire 9 and the moving object are pulled back to the spring unit 1 side.
このとき、本発明においては、第２の巻取りドラム５
に組み込んだダンパ機構が作用するのでワイヤ９の巻き
戻ろうとする引込力が抑制せしめられる。すなわち、第
２の巻取りドラム５がＣ方向に回転するときは、一方向
クラッチ50もＣ方向に回転しようとする。しかしなが
ら、このとき、バネ504の付勢力によりニードルローラ5
03が支軸６に圧接されるので、クラッチが働き、一方向
クラッチ50の回転が阻止される。その結果、一方向クラ
ッチ50と第２の巻取りドラム５とはダンパ抵抗部54を介
して相対的に回転することになる。したがって、ダンパ
抵抗部54に配設したシリコンオイル等の粘性抵抗が働き
第２の巻取りドラム５がスプリング２の復帰力により巻
き戻される際の回転力が抑制せしめられ、ワイヤ９の引
込力を抑える、 これにより、ターミナル10に取り付けた移動物体がス
プリングユニット１に衝突するときの衝撃力が緩衝せし
められる。At this time, in the present invention, the second winding drum 5
Since the damper mechanism incorporated in the wire 9 acts, the retraction force of the wire 9 to be rewound is suppressed. That is, when the second winding drum 5 rotates in the C direction, the one-way clutch 50 also tries to rotate in the C direction. However, at this time, the needle roller 5
Since 03 is pressed against the support shaft 6, the clutch operates and the rotation of the one-way clutch 50 is prevented. As a result, the one-way clutch 50 and the second winding drum 5 rotate relatively via the damper resistance portion 54. Therefore, the viscous resistance of the silicone oil or the like disposed in the damper resistance portion 54 acts to suppress the rotational force when the second winding drum 5 is unwound by the return force of the spring 2, thereby reducing the pulling force of the wire 9. Thus, the impact force when the moving object attached to the terminal 10 collides with the spring unit 1 is buffered.
［発明の効果］ 本発明の定復元力スプリングユニットは、一方向クラ
ッチを備えたダンパ機構を設けてなるので、ワイヤがユ
ニットに引き込まれる際にスプリングの復帰力により急
激に引き込まれるのではなく、軽やかかつ滑らかに引き
込まれていく。したがって、物体がユニットに衝突する
ときの衝撃を緩衝することができる。[Effect of the Invention] The constant restoring force spring unit of the present invention is provided with a damper mechanism having a one-way clutch, so that when the wire is pulled into the unit, the wire is not suddenly pulled by the return force of the spring, It is drawn in lightly and smoothly. Therefore, the impact when the object collides with the unit can be buffered.
第１図は本発明にかかる定復元力スプリングユニットの
一実施例を示す一部切り欠き斜視図、第２図は第１図II
−II断面図、第３図は第１図III−III断面図、第４図は
自由状態の定復元力スプリングを示す斜視図、である。 １……定復元力スプリングユニット ２……定復元力スプリング ３……第１の巻取りドラム 4,6……支軸 ５……第２の巻取りドラム ７……ワイヤ巻取りドラム ８……ブラケット ９……ワイヤ 10……ターミナル 50……一方向クラッチ 54……ダンパ抵抗部FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of a constant restoring force spring unit according to the present invention, and FIG. 2 is FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view showing the constant restoring force spring in a free state. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Constant restoring force spring unit 2 ... Constant restoring force spring 3 ... First winding drum 4,6 ... Support shaft 5 ... Second winding drum 7 ... Wire winding drum 8 ... Bracket 9 Wire 10 Terminal 50 One-way clutch 54 Damper resistance
Claims (1)
た第１および第２の巻取りドラムと、 一端が該第１の巻取りドラムに固定または固定されずに
巻回されるとともに、他端が第１の巻取りドラムよりも
大径の第２の巻取りドラムに、第１の巻取りドラムと逆
方向に巻回されるように固定される定復元力スプリング
と、 上記第２の巻取りドラムと同軸上に支持され、かつ該第
２の巻取りドラムと連動して正逆回転可能に設けられた
ワイヤ巻取りドラムと、 常態において、該ワイヤ巻取りドラムに巻回されている
一方、引出し力を受けたとき、上記定復元力スプリング
の復帰力に抗して該定復元力スプリングを第２の巻取り
ドラムに巻回するためのワイヤと、 第２の巻取りドラムとその支軸との間に介設され、引出
し力の解除に伴う巻き戻り回転の際に第２の巻取りドラ
ムに対して制動力を付与する一方向クラッチ付きダンパ
機構と、 を有することを特徴とするダンパ付き定復元力スプリン
グユニット。A first winding drum rotatably supported on two parallel shafts, one end of which is fixed or not fixed to the first winding drum; A constant restoring force spring fixed at the other end to a second winding drum having a diameter larger than that of the first winding drum so as to be wound in a direction opposite to the first winding drum; A wire take-up drum supported coaxially with the take-up drum and rotatably and reversely rotated in conjunction with the second take-up drum; and normally wound around the wire take-up drum. On the other hand, when receiving a pull-out force, a wire for winding the constant restoring force spring around the second winding drum against the returning force of the constant restoring force spring; and a second winding drum. It is interposed between the spindle and rewinding when the pull-out force is released. And a damper mechanism with a one-way clutch for applying a braking force to the second winding drum during the rotation of the second take-up drum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25184589A JP2704905B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Constant force spring unit with damper |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115092A JPH03115092A (en) | 1991-05-16 |
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Family
ID=17228776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25184589A Expired - Lifetime JP2704905B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | Constant force spring unit with damper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2704905B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170028210A (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-13 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for controlling of opening speed of trunk lid |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH078653U (en) * | 1993-07-09 | 1995-02-07 | 三光発条株式会社 | Constant torque spring device |
| CN106641063B (en) * | 2016-08-25 | 2019-10-18 | 江门市宇鼎五金制品有限公司 | Service plate buffer |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25184589A patent/JP2704905B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| KR20170028210A (en) * | 2015-09-03 | 2017-03-13 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for controlling of opening speed of trunk lid |
| KR102187574B1 (en) | 2015-09-03 | 2020-12-07 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for controlling of opening speed of trunk lid |
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| Publication number | Publication date |
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| JPH03115092A (en) | 1991-05-16 |
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