JP2704905B2 - ダンパ付き定復元力スプリングユニット - Google Patents

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。

［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。

［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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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ダンパ付き定復元力スプリン
   グユニット。