JP7536723B2 - 付勢機構および付勢機構を備えたウインチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、付勢機構および付勢機構を備えたウインチ装置に関する。

例えば、特許文献１には、ゼンマイバネを有する付勢機構（付勢手段）を備えたウインチ装置が開示されている。特許文献１のウインチ装置は、ベルトをリールから引き出して車椅子に連結し、モータの駆動力によってベルトをリールに巻き取ることで車椅子を牽引している。ベルトはゼンマイバネを有する付勢機構によってリールに巻き取られる方向に付勢されており、車椅子からベルトが外されたときなどに、ベルトはリールに自動で巻き取られる。

上述した付勢機構のゼンマイバネはハウジング内に収容され、ゼンマイバネの径方向外側に位置する一端はハウジングに取り付けられ、ゼンマイバネの径方向内側に位置する他端は、ハウジングに対して回転可能に設けられたシャフトに接続されている。シャフトが一方向に回転するとゼンマイバネに付勢力が蓄積され、シャフトを回転させる外力が取り除かれると、蓄積された付勢力によって、シャフトが他方向に回転する。具体的には、ベルトがリールから繰り出されるように引っ張られたときに、シャフトが一方向に回転して、ゼンマイバネが縮んで付勢力が蓄積され、ベルトが車椅子から外されたときに、ゼンマイバネの付勢力によって、ベルトがリールに巻き取られる。

ゼンマイバネを収容するハウジングの形状は限定されないが、通常、ゼンマイバネを収容できるように、軸方向の一方に開口部を有する有底筒状の収容部分と、収容部分に収容されたゼンマイバネの軸方向の一方を覆うように収容部分の開口部を閉鎖する被覆部を有している。被覆部は、ゼンマイバネの径方向で、被覆部の中央部に、ハウジングに対して回転するシャフトが通過する挿通孔を有している。シャフトは、ゼンマイバネの径方向内側に位置する他端が取り付けられ、ハウジング内部に位置する取付軸部と、取付軸部の外周に対して径方向外側に延出した延出部とを有している。延出部は、軸方向で被覆部と対応した位置において径方向外側に延出している。延出部の径方向外側の先端と、被覆部の挿通孔の開口縁とは、所定の隙間が設けられた状態で径方向に対向している。これにより、シャフトがハウジングに対して回転するときに、シャフトがハウジングの被覆部に対する摺動抵抗が抑制され、シャフトが円滑に回転する。

特開２００８－１２７１０９号公報

ゼンマイバネおよびハウジングを有する付勢機構は、リールなどの付勢対象となる別のユニットに組み付けられることで、所定の付勢対象に付勢力を加える。例えば、付勢機構が付勢対象となる別のユニットに取り付けられる前に、付勢機構は、ゼンマイバネの一端がハウジングに、他端がシャフトに取り付けられた状態で搬送される場合がある。このような付勢機構の搬送時においては、シャフトはゼンマイバネの他端に接続されているだけであり、軸方向への移動が規制されていない。シャフトが軸方向に移動すると、ゼンマイバネとの接続が解除されたり、ゼンマイバネがシャフトの移動により力を受けて変形してしまったりする可能性がある。

また、シャフトの延出部と、被覆部の挿通孔の開口縁とは、径方向に離間して設けられているので、径方向に所定の大きさの隙間が形成されている。このような隙間が形成されていると、付勢機構の動作時（付勢機構がウインチ装置などの付勢対象に取り付けられて使用されるとき）において、ゼンマイバネが伸縮するときに、ゼンマイバネがその隙間に入り込んで、ゼンマイバネが隙間内で拘束されてしまう場合がある。特に、ゼンマイバネの径方向内側に位置する他端が、ゼンマイバネの自然状態で、ゼンマイバネの外周円の中心付近に位置する（図１０参照）のではなく、ゼンマイバネの中心に対して径方向外側にずれた位置に位置付けられるゼンマイバネの場合（図１１参照）、ゼンマイバネの他端がシャフトに接続されたときに、シャフトが径方向外側に力を受ける。そのため、ゼンマイバネによってシャフトが径方向外側に移動することで、シャフトの延出部の先端と、被覆部の挿通孔の開口縁との間の隙間が広がる領域が生じてしまう。このように、シャフトの延出部の先端と、被覆部の挿通孔の開口縁との間の隙間が広がると、ゼンマイバネの一部が、伸縮動作時にその隙間に入り込んでしまう場合がある。ゼンマイバネの一部が隙間に入り込んで拘束されると、ゼンマイバネが径方向に伸縮できなくなり、シャフトに付勢力を加えることが困難となる。

そこで、本発明は、付勢機構のシャフトがハウジングから離脱する方向となる軸方向に移動することを抑制し、かつ、付勢機構の動作時に、シャフトとハウジングとの間に設けられた隙間に、ゼンマイバネの一部が入り込んで拘束されてしまうことを抑制する、付勢機構および付勢機構を備えたウインチ装置の提供を目的とする。

本発明の付勢機構は、ハウジングと、前記ハウジングに収容されたゼンマイバネと、前記ゼンマイバネの付勢力によって前記ハウジングに対して軸周りに回転するシャフトとを備えた付勢機構であって、前記ゼンマイバネの径方向内側の一端は、前記シャフトに取り付けられ、前記ゼンマイバネの径方向外側の他端は、前記ハウジングに取り付けられ、前記ハウジングは、前記ゼンマイバネのうち、前記シャフトの軸方向で一方側を少なくとも部分的に覆うように設けられた被覆部を有し、前記被覆部は、前記シャフトが挿通される挿通孔を有し、前記シャフトは、前記ハウジングの内部に位置し、前記ゼンマイバネの一端が取り付けられる取付軸部と、前記取付軸部の外周に対して径方向外側に延出した延出部とを有し、前記延出部の径方向外側の先端部と、前記被覆部の前記挿通孔を画定する開口縁部とは、互いに対して非接触状態となるように隙間を介して径方向に対向して設けられ、前記先端部と前記開口縁部とは、前記シャフトが前記ハウジングから離脱する方向の移動が規制されるように、前記軸方向に見たときに前記径方向でオーバーラップしている。

また、本発明のウインチ装置は、上記付勢機構と、前記付勢機構の前記シャフトに直接または間接的に接続される巻取部と、前記巻取部に巻き取りされ、および、前記巻取部から繰り出される長尺部材と、前記巻取部を、前記長尺部材を巻き取る方向に駆動する駆動部とを備えている。

本発明の付勢機構および付勢機構を備えたウインチ装置によれば、付勢機構のシャフトがハウジングから離脱する方向となる軸方向に移動することを抑制し、かつ、付勢機構の動作時に、シャフトとハウジングとの間に設けられた隙間に、ゼンマイバネの一部が入り込んで拘束されてしまうことを抑制することができる。

本発明の一実施形態の付勢機構を備えたウインチ装置の斜視図である。 図１のウインチ装置の上面図である。 ウインチ装置によって車椅子が車内に牽引される状態を示す概略図である。 本発明の一実施形態の付勢機構の正面図である。 図４のＶ－Ｖ線断面図である。 図５において、被覆部の開口縁部と延出部の先端部とが径方向に対向している領域の拡大図である。 変形例の付勢機構における、被覆部の開口縁部と延出部の先端部とが径方向に対向している領域の拡大図である。 被覆部の開口縁部と延出部の先端部とがオーバーラップしていない参考例を示す図である。 図８に示される参考例において、被覆部の開口縁部と延出部の先端部との間の隙間が広がって、ゼンマイバネの一部が隙間を貫通した状態を示す図である。 ゼンマイバネがハウジングに収容されたときに、ゼンマイバネの径方向内側に位置する端部が、ゼンマイバネの自然状態でハウジングの中心近傍に位置している状態を示す模式図である。 ゼンマイバネがハウジングに収容されたときに、ゼンマイバネの径方向内側に位置する端部が、ゼンマイバネの自然状態でハウジングの中心から径方向外側にずれて位置付けられている状態を示す模式図である。 図１０および図１１に示されるそれぞれのゼンマイバネがシャフトに取り付けられてハウジングに収容されたときのシャフトの変位を説明するための模式図である。 被覆部の開口縁部と延出部の先端部との間の隙間に入ったゼンマイバネが案内部によって隙間から排出されるように案内されている状態を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態の付勢機構および付勢機構を備えたウインチ装置を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまで一例であり、本発明の付勢機構および付勢機構を備えたウインチ装置は、以下の実施形態に限定されるものではない。

なお、本明細書において、「Ａに垂直」およびこれに類する表現は、Ａに対して完全に垂直な方向のみを指すのではなく、Ａに対して略垂直であることを含んで指すものとする。また、本明細書において、「Ｂに平行」およびこれに類する表現は、Ｂに対して完全に平行な方向のみを指すのではなく、Ｂに対して略平行であることを含んで指すものとする。また、本明細書において、「Ｃ形状」およびこれに類する表現は、完全なＣ形状のみを指すのではなく、見た目にＣ形状を連想させる形状（略Ｃ形状）を含んで指すものとする。

図１および図２は、本実施形態の付勢機構１が設けられたウインチ装置Ｗを示している。本実施形態では、ウインチ装置Ｗは、図１および図２に示されるように、付勢機構１と、付勢機構１のシャフト４（図５参照）に直接または間接的に接続される巻取部ＷＩと、巻取部ＷＩに巻き取りされ、および、巻取部ＷＩから繰り出される長尺部材Ｌと、巻取部ＷＩを、長尺部材Ｌを巻き取る方向に駆動する駆動部ＤＲとを備えている。

ウインチ装置Ｗは、駆動部ＤＲを駆動することによって、巻取部ＷＩを所定の軸Ｘ（図２参照）周りに回転させて、長尺部材Ｌを操作する。より具体的には、ウインチ装置Ｗは、駆動部ＤＲを駆動することによって、長尺部材Ｌを巻き取る方向に巻取部ＷＩを回転させて、長尺部材Ｌが接続された操作対象（例えば図３に示される車椅子ＷＣなど）に牽引操作を加えるように構成されている。なお、所定の軸Ｘは、後述するシャフト４の軸（中心軸）であり、本実施形態では、シャフト４の軸Ｘは、巻取部ＷＩの回転軸と実質的に一致している。

本実施形態では、ウインチ装置Ｗは、長尺部材Ｌの一端を操作対象に係合させて、長尺部材Ｌを巻き取ることにより操作対象に所定の操作を加えるように構成されている。より具体的には、ウインチ装置Ｗは、図３に示されるように、車両Ｖの内部に車椅子ＷＣを牽引するように構成されている。ウインチ装置Ｗは、車椅子ＷＣを車両Ｖの内部に牽引した後、車椅子ＷＣを車両Ｖ内において固定するために用いられていてもよい。例えば、車両Ｖに複数のウインチ装置Ｗを設け、車両Ｖ内に車椅子ＷＣが搭載された後、複数のウインチ装置Ｗの長尺部材Ｌによって複数の方向に車椅子ＷＣを牽引することによって、車椅子ＷＣを車両Ｖ内で安定して固定することができる。なお、ウインチ装置Ｗが適用される用途は、長尺部材Ｌの一端を操作対象に係合させて、長尺部材Ｌを巻き取ることにより操作対象に所定の操作を加えるように構成されていれば、特に限定されない。例えば、ウインチ装置Ｗは、スロープＳＬを介して、車椅子ＷＣを地面から車室内に引き上げたり、車室から地面へと引き下げたりする際に用いることができる。なお、ウインチ装置Ｗの操作対象は車椅子ＷＣ以外のものであっても構わない。

長尺部材Ｌは、巻取部ＷＩに巻き取られ、巻取部ＷＩから繰り出される長尺の部材である。本実施形態では、長尺部材Ｌは、操作対象に取り付けられ、ウインチ装置Ｗによって操作されることで、操作対象に所定の操作を加える。長尺部材Ｌは、巻取部ＷＩに巻き取られ、巻取部ＷＩから繰り出される長尺の部材であれば、特に限定されない。長尺部材Ｌは、例えば、ベルトやワイヤ等とすることができる。本実施形態では、長尺部材Ｌは、図１および図２に示されるように、巻取部ＷＩに巻き取られるベルトＬ１と、ベルトＬ１の先端に設けられたフックＬ２とを有している。しかし、長尺部材ＬのベルトＬ１に代えて、ワイヤなど他の長尺の部材が用いられていてもよい。また、長尺部材Ｌの先端に設けられたフックＬ２に代えて、ワイヤの先端がループ状に形成されたものなど、他の係止部や固定部が設けられていてもよい。

駆動部ＤＲは、巻取部ＷＩを回転させる駆動力を発生させる。駆動部ＤＲが駆動して巻取部ＷＩが回転することによって、巻取部ＷＩに巻き取られた長尺部材Ｌが操作される。駆動部ＤＲは、図１および図２に示されるように、モータＤＲ１と、モータＤＲ１と巻取部ＷＩとの間に設けられ、モータＤＲ１の駆動力を巻取部ＷＩへと伝達する伝動部材（図示せず）とを備えている。駆動部ＤＲは、巻取部ＷＩを軸Ｘ周り方向の一方向のみに回転させるように構成されていてもよいし、巻取部ＷＩを軸Ｘ周り方向の一方向および他方向の両方に回転させるように構成されていてもよい。本実施形態では、駆動部ＤＲは、巻取部ＷＩとの接続状態をクラッチ機構などによって接続または非接続状態に切替可能に構成されていてもよい。例えば、ウインチ装置Ｗは、操作対象に牽引力を加えるために長尺部材Ｌを巻き取るときには、駆動部ＤＲと巻取部ＷＩとが接続状態となり、長尺部材Ｌを操作対象に接続させるために、長尺部材Ｌを手動で巻取部ＷＩから引き出す際や、操作対象から長尺部材Ｌを外して長尺部材Ｌを後述する付勢機構１の付勢力によって巻取部ＷＩに巻き取る際に、駆動部ＤＲと巻取部ＷＩとが非接続状態となるように構成されていてもよい。

巻取部ＷＩは、長尺部材Ｌを巻き取りおよび繰り出すことができるように構成されている。巻取部ＷＩは、図２に示されるように、長尺部材Ｌが巻き取られる筒部ＷＩ１と、筒部ＷＩ１の軸Ｘ方向で両端に設けられたフランジ部ＷＩ２とを備えている。巻取部ＷＩは、軸Ｘ周りに回転可能である。本実施形態では、巻取部ＷＩは、巻取部支持体Ｓに回転可能に支持されている。巻取部ＷＩが軸Ｘ周りの一方向に回転したときに、長尺部材Ｌは巻取部ＷＩに巻き取られ、巻取部ＷＩが軸Ｘ周りの他方向に回転したときに、長尺部材Ｌは巻取部ＷＩから繰り出される。

巻取部ＷＩは、付勢機構１に直接または間接的に接続されている。本実施形態では、巻取部ＷＩは、巻取部ＷＩを巻き取る方向に付勢する付勢機構１に接続されている。これにより、巻取部ＷＩは、巻取部ＷＩから繰り出された長尺部材Ｌを自動的に巻き取ることができるように構成されている。

巻取部支持体Ｓは、巻取部ＷＩを軸Ｘ周りに回転可能に支持する支持体である。巻取部支持体Ｓの形状および構造は、巻取部ＷＩを軸Ｘ周りに回転可能に支持することができれば、特に限定されない。本実施形態では、図１および図２に示されるように、巻取部支持体Ｓに対して、軸Ｘ方向の一方側に駆動部ＤＲが設けられ、軸Ｘ方向の他方側に付勢機構１が設けられている。

付勢機構１は、図４および図５に示されるように、ハウジング２と、ハウジング２に収容されたゼンマイバネ３と、ゼンマイバネ３の付勢力によってハウジング２に対して軸Ｘ周りに回転するシャフト４とを備えている。

付勢機構１は、ゼンマイバネ３の付勢力によって、シャフト４が軸Ｘ周りで一方の方向に回転するようにシャフト４を付勢する。これにより、付勢機構１は、付勢対象を軸Ｘ周りで一方の方向に付勢する。本実施形態では、付勢機構１の付勢対象は、シャフト４に接続された巻取部ＷＩである。しかし、付勢機構１の付勢対象は、ゼンマイバネ３の付勢力によって所定の方向に付勢可能であれば、付勢機構１の付勢対象は巻取部ＷＩに限定されない。例えば、シャフト４自体が付勢対象であってもよい。なお、本実施形態では、付勢機構１の付勢力によって、巻取部ＷＩが軸Ｘ周り方向で一方の方向に回転し、これにより、長尺部材Ｌが巻取部ＷＩに巻き取られるように構成されている。

ハウジング２は、ゼンマイバネ３を収容する。ハウジング２は、本実施形態では、図４および図５に示されるように、ハウジング本体２１と、後述する被覆部２２とを有している。

ハウジング本体２１は、被覆部２２と共にゼンマイバネ３を収容する収容空間を形成する。本実施形態では、ハウジング本体２１は、軸Ｘ方向で一方側（本実施形態では巻取部ＷＩ側）が開放した有底筒状に形成されている。より具体的には、ハウジング本体２１は、図５に示されるように、軸Ｘ方向に垂直に延びる円板状の底部２１ａと、底部２１ａの外周から軸Ｘ方向に沿って延びる周壁２１ｂとを備えた、有底の円筒体である。ハウジング本体２１の底部２１ａに対して軸Ｘ方向で反対側には、被覆部２２によって覆われる開口を有している。底部２１ａの中央部には、貫通孔Ｈが形成されており、後述する回転軸部材Ａがシャフト４に差し込まれた状態で、回転軸部材Ａの軸Ｘ方向で一方の端部が、貫通孔Ｈの内部でナット等の固定部材Ｎによってシャフト４に固定されている。

被覆部２２は、図４および図５に示されるように、ゼンマイバネ３のうち、シャフト４の軸Ｘ方向で一方側を少なくとも部分的に覆うように設けられている。本実施形態では、被覆部２２は、ハウジング本体２１の軸Ｘ方向で一方側の開口を覆うように設けられている。被覆部２２は、本実施形態では、図４および図５に示されるように、ゼンマイバネ３の自然状態で、ゼンマイバネ３の大部分（ゼンマイバネ３の中心近傍以外の大部分）を覆っている。

被覆部２２の形状は、ゼンマイバネ３のうち、軸Ｘ方向で一方側を少なくとも部分的に覆うことができれば特に限定されない。本実施形態では、被覆部２２は、円板状に形成されている。より具体的には、被覆部２２は、中央部に後述する挿通孔２２ｂが形成されたドーナツ形状に形成されている。なお、被覆部２２は、本実施形態では、被覆部２２の外周に係合爪２２ａを有し、係合爪２２ａがハウジング本体２１（周壁２１ｂ）の外周に設けられた被係合部２１ｃに係合するように構成されている。しかし、被覆部２２は、ネジ等の固定部材によってハウジング本体２１に固定されてもよいし、融着等によってハウジング本体２１と一体に形成されていてもよい。

被覆部２２は、図５に示されるように、ハウジング２の外側を向く外側面ＯＳと、ハウジング２の内側を向く内側面ＩＳとを有している。本実施形態では、被覆部２２の内側面ＩＳは、軸Ｘ方向でゼンマイバネ３と対向する面であり、外側面ＯＳは内側面ＩＳの反対側の面であり、巻取部ＷＩと対向している。被覆部２２は、図４および図５に示されるように、シャフト４が挿通される挿通孔２２ｂを有している。挿通孔２２ｂは、シャフト４が軸Ｘ周りに回転できるように構成されている。具体的には、挿通孔２２ｂは、被覆部２２の中央領域を軸Ｘ方向に貫通する、軸Ｘ方向で見たときに円形の孔である。被覆部２２の詳細については後述する。

ゼンマイバネ３は、シャフト４が軸Ｘ周りで一方の方向に回転するようにシャフト４を付勢する。図４に示されるように、ゼンマイバネ３の径方向内側（ゼンマイバネ３の螺旋の内側）の一端３ａは、シャフト４に取り付けられている。また、ゼンマイバネ３の径方向外側（螺旋の外側）の他端３ｂは、ハウジング２に取り付けられている。ゼンマイバネ３の一端３ａは、図４に示されるように、シャフト４の後述する取付軸部４１のバネ係合部Ｅ１に係合し、ゼンマイバネ３の他端３ｂは、ハウジング本体２１の周壁２１ｂに設けられたバネ係合部Ｅ２に係合している。

ゼンマイバネ３は、本実施形態では、金属製の板状片が軸Ｘ周りに螺旋状に巻かれることによって構成されており、ゼンマイバネ３の板状片は、図５に示されるように、径方向に厚さを有し、軸Ｘ方向に所定の幅を有している。ゼンマイバネ３は、図４および図５に示される初期状態（ゼンマイバネ３に力が加わっていない状態またはほぼ力が加わっていない状態）において、径方向外側が密となり、径方向内側が疎となるように構成されている。図４および図５に示される状態では、ハウジング２内の径方向外側の領域において、ゼンマイバネ３の板状片が径方向に何重にも重なった状態で外側に寄っている。

シャフト４が初期状態から軸Ｘ周り方向で他方の方向（ゼンマイバネ３の付勢方向と反対の方向）に回転すると、ゼンマイバネ３は、径方向内側が密となり、径方向外側が疎となるようにシャフト４の周りに巻かれて、ゼンマイバネ３に付勢力が蓄積される。ゼンマイバネ３に付勢力が蓄積された状態で、シャフト４を他方の方向に回転させる力が解除されると、シャフト４は、ゼンマイバネ３の付勢力によって、軸Ｘ周り方向で一方の方向に回転する。

シャフト４は、ハウジング２に対して軸Ｘ周りに回転する軸部材である。シャフト４は、本実施形態では、巻取部ＷＩに直接または間接的に接続されて、巻取部ＷＩと共に回転する。本実施形態では、シャフト４は、上述したように、ゼンマイバネ３と接続され、軸Ｘ周り方向で一方の方向に付勢されている。本実施形態では、シャフト４がゼンマイバネ３の付勢力によって軸Ｘ周りで一方の方向に回転することによって、シャフト４に直接または間接的に接続された巻取部ＷＩを軸Ｘ周りで一方の方向に回転させる。なお、本実施形態では、シャフト４は、巻取部ＷＩに対して、回転軸部材Ａを介して間接的に接続されている。回転軸部材Ａは、図５に二点鎖線で示されるように、シャフト４の貫通孔Ｈ２に挿通されるとともに、巻取部ＷＩの筒部ＷＩ１に挿入されて、シャフト４と巻取部ＷＩとを間接的に接続している。回転軸部材Ａと巻取部ＷＩとは互いに対する軸Ｘ周りの相対回転が規制されるように接続され、回転軸部材Ａとシャフト４とは軸Ｘ周りの相対回転が規制されるように接続され、これにより、シャフト４と巻取部ＷＩとは共に回転する。

回転軸部材Ａは、図５に示されるように、軸Ｘ方向の一端の外周にネジ部を有し、ネジ部にナットＮが螺合されることで、シャフト４に対して固定され（軸Ｘ方向の相対移動が規制され）、シャフト４と共に軸Ｘ周りに回転するように構成されている。なお、シャフト４と回転軸部材Ａとは、他の公知の方法で接続されてもよい。また、回転軸部材Ａを用いずに（またはシャフトを、図５に示されるシャフト４と回転軸部材Ａとを一体とした形状とすることにより）、シャフト４と巻取部ＷＩとを直接接続しても構わない。

また、本実施形態では、図５に示されるように、シャフト４は、ベアリングＢを介して、巻取部支持部Ｓに回転可能に支持されている。より具体的には、ベアリングＢは、後述するシャフト４の外側軸部４３の外周に設けられ、シャフト４の延出部４２にベアリングＢの内輪の軸Ｘ方向の一端が支持されている。ベアリングＢの外輪は、巻取部支持部Ｓに取り付けられ、ベアリングＢの外輪の軸方向の一端は被覆部２２の外側面ＯＳに支持されている。付勢機構１がウインチ装置Ｗに設けられたときに、シャフト４は、ベアリングＢによって軸Ｘ周りに安定して回転し、巻取部ＷＩを円滑に回転させることができる。なお、ベアリングＢは任意の構成であり、また、ベアリングＢが設けられる位置は図示する位置に限定されない。

シャフト４は、図５に示されるように、ハウジング２の内部に位置し、ゼンマイバネ３の一端３ａが取り付けられる取付軸部４１と、取付軸部４１の外周に対して径方向外側に延出した延出部４２とを有している。また、シャフト４は、取付軸部４１に軸Ｘ方向で連続し、ハウジング２の外部に位置する外側軸部４３を有している。本実施形態では、取付軸部４１と外側軸部４３とは軸Ｘ方向に垂直な断面において、外面が円形、内面が四角形状となる筒状に形成されている。取付軸部４１と外側軸部４３の内側に形成された貫通孔Ｈ２には、貫通孔Ｈ２の形状に対応して、軸Ｘ方向に垂直な断面が四角形状の回転軸部材Ａが挿通されて、シャフト４と回転軸部材Ａとの間の軸Ｘ周りの相対回転が規制されている。

取付軸部４１は、ゼンマイバネ３の一端３ａが取り付けられ、ハウジング２の内部で軸Ｘ周りに回転する部分である。本実施形態では、シャフト４とハウジング２との間の関係では、取付軸部４１がゼンマイバネ３を介してハウジング２に回転可能に接続されているだけであり、シャフト４の他の部位は基本的にはハウジング２に接続されていない（偶発的に接触することを除く）。なお、付勢機構１は、例えば、ハウジング本体２１の底部２１ａと取付軸部４１の軸Ｘ方向の端部（図５における下側の端部）とが摺動しながら回転するように構成されていてもよい。

取付軸部４１の形状は、ゼンマイバネ３の一端３ａを取り付けることができれば、特に限定されない。本実施形態では、取付軸部４１は円筒状に形成されている。取付軸部４１は、図４に示されるように、ゼンマイバネ３の一端３ａを係合させるバネ係合部Ｅ１を有している。

延出部４２は、取付軸部４１の外周から径方向外側に突出している。本実施形態では、延出部４２は、図５に示されるように、取付軸部４１の外周の全周から径方向外側に突出しているが、延出部４２は、取付軸部４１の外周の周方向で少なくとも一部から突出するように構成されていてもよい。延出部４２の形状および構造は、取付軸部４１の外周から径方向外側に突出していれば、特に限定されない。本実施形態では、延出部４２は、取付軸部４１および外側軸部４３の両方の外周に対して、軸Ｘ方向に垂直な方向に所定の長さで延びている円板状に形成されている。延出部４２の径方向外側への延出量は特に限定されない。延出部４２は、図６に示されるように、ハウジング２の外側を向く外側面４２１と、ハウジング２の内側を向く内側面４２２とを有している。また、延出部４２は、図６に示されるように、延出部４２の径方向外側に位置する先端部４２３を有している。

本実施形態では、図６に示されるように、延出部４２の径方向外側の先端部４２３と、被覆部２２の挿通孔２２ｂを画定する開口縁部２２１とは、互いに対して非接触状態となるように隙間を介して径方向に対向して設けられている。これにより、シャフト４が被覆部２２と接触せずに、シャフト４を円滑に回転させることができる。ここで、「互いに対して非接触」とは、付勢機構１の各部材の設計上で、先端部４２３と開口縁部２２１とが軸Ｘ方向および径方向で非接触となるように構成されていることをいい、各部材の寸法誤差や各部材の一時的な位置ズレに起因する偶発的な接触は除かれる。

なお、開口縁部２２１は、延出部４２の先端部４２３と径方向に対向する部位である。本実施形態では、開口縁部２２１は、被覆部２２の外側面ＯＳの径方向内側の外側エッジＯＳ１と、内側面ＩＳの径方向内側の内側エッジＩＳ１とを繋ぐ連結部分である。延出部４２は、開口縁部２２１に径方向で対向する対向面Ｆを有している。本実施形態では、先端部４２３の対向面Ｆは、延出部４２の外側面４２１の径方向外側の外側エッジ４２１ａと、延出部の内側面４２２の径方向外側の内側エッジ４２２ａとの間の部分（外側エッジ４２１ａから内側エッジ４２２ａまでの面全体）である。

なお、先端部４２３と開口縁部２２１との間の軸Ｘ方向および径方向の隙間の大きさは、先端部４２３と開口縁部２２１とが互いに接触せず、隙間の大きさが所定範囲（例えば、軸Ｘ方向および径方向の隙間が１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下）であり、かつ、後述するように軸Ｘ方向に見たときに先端部４２３と開口縁部２２１とが径方向でオーバーラップするように設定されていれば、特に限定されない。

本実施形態では、図６に示されるように、先端部４２３と開口縁部２２１とは、シャフト４がハウジング２から離脱する方向の移動が規制されるように、軸Ｘ方向に見たときに径方向でオーバーラップするように構成されている。ここで、「シャフト４がハウジング２から離脱する方向の移動が規制されるように」とは、付勢機構１がウインチ装置Ｗに組み付けられる前（図５の実線部分の状態）の搬送中などにおいて、シャフト４がハウジング２から離脱する方向となる軸Ｘ方向の移動が、先端部４２３と開口縁部２２１とが径方向でオーバーラップしていることによって所定の範囲に規制されることを意味している。具体的には、シャフト４が軸Ｘ方向でハウジング２から離脱する方向に移動した際に、シャフト４の先端部４２３が、開口縁部２２１とオーバーラップしている領域Ｒ（図６参照）で開口縁部２２１と軸Ｘ方向に当接することによって、シャフト４の軸Ｘ方向の移動を所定範囲に制限する。本実施形態では、図６に示されるように、先端部４２３と開口縁部２２１とがオーバーラップしている領域Ｒにおいて、先端部４２３が軸Ｘ方向で開口縁部２２１に対してハウジング２の内部に近く、開口縁部２２１が先端部４２３に対してハウジング２の内部から遠くなるように配置されている。

なお、先端部４２３および開口縁部２２１の形状および構造は、シャフト４がハウジング２から離脱する方向の移動が規制されるようにオーバーラップしていれば、特に限定されない。本実施形態では、図６に示されるように、オーバーラップしている領域Ｒにおいて、先端部４２３および開口縁部２２１は傾斜面として構成されているが、湾曲面であってもよい。

本実施形態では、開口縁部２２１および対向面Ｆは、少なくとも部分的に、ハウジング２の内側に向かうにつれて、径方向外側へと延びるように互いに略平行に傾斜または湾曲している。この場合、シンプルな構成で、被覆部２２の開口縁部２２１と、延出部４２の対向面Ｆとの間に径方向および軸Ｘ方向に一定の隙間を形成しつつ、先端部４２３と開口縁部２２１とをオーバーラップさせることができる。なお、本実施形態では、先端部４２３と開口縁部２２１とがオーバーラップしている領域Ｒから外側面ＯＳ側の部分は互いに平行であるが、後述する案内面Ｇが設けられた部分では、開口縁部２２１と対向面Ｆとは互いに平行ではない。しかし、開口縁部２２１および対向面Ｆは、外側面ＯＳから内側面ＩＳまでの全体が互いに略平行になっていてもよい。

なお、開口縁部２２１および対向面Ｆは、図７に示されるように、オーバーラップしている領域Ｒにおいて、軸Ｘに垂直な平面によって構成されていてもよい。また、先端部４２３および開口縁部２２１は、互いに異なる角度や異なる表面形状を有するなど、互いに平行でなくてもよい。

また、先端部４２３と開口縁部２２１との間の径方向のオーバーラップ量は、シャフト４やハウジング２に寸法誤差が生じた場合や、シャフト４がハウジング２に対する理想の位置（設計上の位置）に対して径方向に位置ズレした場合においても、先端部４２３と開口縁部２２１との間の径方向のオーバーラップが維持されるように設定されていることが好ましい。例えば、先端部４２３と開口縁部２２１との間の径方向のオーバーラップ量は、特に限定されないが、先端部４２３と開口縁部２２１との間の設計上の径方向の隙間（図６における隙間の大きさＤ）よりも大きくすることが好ましい。この場合に、仮に図５において、設計上の位置に対してシャフト４が左側に位置ズレして配置され、図５において軸Ｘに対して左側におけるシャフト４の先端部４２３と被覆部２２の開口縁部２２１との間の隙間が無くなったとしても、図５において軸Ｘに対して右側における先端部４２３と開口縁部２２１の間のオーバーラップは維持される。

上述したように、先端部４２３と開口縁部２２１とが軸Ｘ方向に見たときに径方向でオーバーラップしていることによって、シャフト４がハウジング２から離脱する方向の移動が、所定範囲（先端部４２３と開口縁部２２１との間の軸Ｘ方向の隙間の大きさの範囲）に規制される。したがって、付勢機構１の搬送中など、取付対象に組み付けられる前の状態において、シャフト４がハウジング２から離脱することや、シャフト４がハウジング２に対して軸Ｘ方向に大きく移動することで、ゼンマイバネ３が望ましくない変形を受けることが抑制される。

また、先端部４２３と開口縁部２２１とが軸Ｘ方向に見たときに径方向でオーバーラップしていることによって、ウインチ装置Ｗに組み付けられたときなど、付勢機構１の動作時に、シャフト４とハウジング２との間に設けられた隙間に、ゼンマイバネ３の一部が入り込んで隙間に拘束されてしまうことを抑制することができる。以下、参考例を用いて、隙間にゼンマイバネ３が拘束されてしまう理由と、本実施形態の、隙間にゼンマイバネ３が拘束されることを抑制する効果について詳述する。

図８は、シャフト４０の延出部４２０の先端部４２３０と、被覆部２２０の開口縁部２２１０とがオーバーラップしていない参考例の構造を示している。図８に示されるように、先端部４２３０と開口縁部２２１０とがオーバーラップしていない構造であっても、ゼンマイバネ３０は完全な円形ではなく螺旋状に延びているので、先端部４２３０と開口縁部２２１０との間の隙間が所定の範囲内の大きさで、軸Ｘ周り方向で隙間の大きさが等間隔になっていれば、ゼンマイバネ３０が隙間に入り込む可能性はそれほど大きくない。図１０に示されるように、ゼンマイバネ３０の中心が自然状態（シャフト４０に組み付けられる前の状態）で、ハウジング２０の中心（軸Ｘ）に近い位置となっている場合は、シャフト４０にゼンマイバネ３０が組み付けられたときに、シャフト４０はゼンマイバネ３０から径方向にずらされる力をほとんど受けない。したがって、シャフト４０にゼンマイバネ３０が組み付けられて付勢機構とされたときに、シャフト４０の先端部４２３０と、被覆部２２０の開口縁部２２１０との間の隙間は、図１２に実線で示されるように、周方向で比較的に等間隔となる。なお、図１２では理解を容易にするため、先端部４２３０と開口縁部２２１０との間の隙間の大きさを誇張している。

一方、図１１に示されるように、ゼンマイバネ３０の中心が自然状態で、ハウジング２０の中心（軸Ｘ）に対して径方向でずれた状態（図１１では軸Ｘに対して下方にずれた状態）となってしまうゼンマイバネ３０がシャフト４０に組み付けられる場合がある。この場合、シャフト４０にゼンマイバネ３０が組み付けられたときに、シャフト４０はゼンマイバネ３０から径方向（図１２では下方に）にずらされる力を受ける。すると、シャフト４０にゼンマイバネ３０が組み付けられて付勢機構とされたときに、シャフト４０の先端部４２３０（図１２において二点鎖線で示す）と、被覆部２２０の開口縁部２２１０との間の隙間は、径方向の一方側（図１２の下側）では狭くなり、径方向の他方側（図１２の上側）においては広くなる。

この状態の付勢機構がウインチ装置などの取付対象に組み付けられて、シャフト４０が軸Ｘ周りに回転すると、シャフト４０にゼンマイバネ３０が巻き付けられていく。シャフト４０にゼンマイバネ３０が巻き付けられていくと、ゼンマイバネ３０は径方向内側において疎な状態であったのが、徐々に密な状態となり、ゼンマイバネ３０の形状も円形に近い形状となる。そのため、図９に示されるように、先端部４２３０と開口縁部２２１０との間の隙間が大きくなった部分に、ゼンマイバネ３０の一部が入り込んでしまう。特に、図９のように先端部４２３０と開口縁部２２１０とが径方向にオーバーラップしていない場合、ゼンマイバネ３０は、被覆部２２０の外側面ＯＳを突き抜けて深く入り込んでしまい、ゼンマイバネ３０が隙間から離脱しにくく隙間内で拘束されてしまう。この場合、付勢機構のゼンマイバネ３０の付勢力が付勢対象（例えば巻取部ＷＩ）に作用しなくなるので、付勢機構の所望の付勢作用を得ることができなくなる。

これに対して、本実施形態では、図６および図１３に示されるように、先端部４２３と開口縁部２２１とが径方向にオーバーラップしていることによって、図１３に示されるように、仮に先端部４２３と開口縁部２２１との間の隙間にゼンマイバネ３が入ってしまったとしても、ゼンマイバネ３が隙間に深く入ることが抑制され、隙間から離脱しやすい。したがって、ゼンマイバネ３が先端部４２３と開口縁部２２１との間の隙間内で拘束されることが抑制される。

このように、本実施形態では、シャフト４の延出部４２の径方向外側の先端部４２３と、被覆部２２の開口縁部２２１とが径方向でオーバーラップしている構成は、付勢機構１の搬送時等におけるシャフト４のハウジング２からの離脱防止と、付勢機構１の作動時におけるゼンマイバネ３の拘束防止との両方の作用を得ることができる。

また、本実施形態では、図６および図１３に示されるように、開口縁部２２１は、外側面ＯＳから内側面ＩＳに向かうにつれて、径方向外側へと延びるように傾斜または湾曲した案内面Ｇを有している。案内面Ｇは、先端部４２３と開口縁部２２１との間の隙間に入り込んだゼンマイバネ３を隙間から排出するように案内する面である。本実施形態では、図６および図１３に示されるように、案内面Ｇは、（開口縁部２２１のうち）軸Ｘ方向に見たときに対向面Ｆと径方向でオーバーラップしていない、内側エッジＩＳ１から外側エッジＯＳ１に向かう所定の領域に設けられている。

上述したように、ゼンマイバネ３は、径方向外側が密な初期状態から、シャフト４が回転することで径方向内側へとシャフト４に巻き取られることで付勢力が蓄積される。したがって、シャフト４を軸Ｘ周りで他方の方向に回転させる力が解除されると、シャフト４に巻き取られたゼンマイバネ３は、径方向内側から径方向外側に向かって戻るように移動する（図１３において右側にシフトするように移動する）。したがって、ゼンマイバネ３が先端部４２３と開口縁部２２１との間の隙間に入り込んだとしても、ゼンマイバネ３が付勢力によって元の状態に復元しようとしたときに、図１３に示されるように、径方向外側に移動しようとするゼンマイバネ３は、案内面Ｇによって隙間から外れる方向（ハウジング２内に向かう方向）に案内される。したがって、案内面Ｇによって、ゼンマイバネ３が先端部４２３と開口縁部２２１との間の隙間に拘束されることがさらに抑制される。

また、本実施形態では、図６および図１３に示されるように、案内面Ｇと対向面Ｆとの間の径方向の間隔は、軸Ｘ方向で内側エッジＩＳ１に近付くにつれて広くなるように構成されている。すなわち、案内面Ｇと対向面Ｆとの間の径方向の間隔が、ゼンマイバネ３が隙間から出る出口となる、開口縁部２２１の内側エッジＩＳ１と先端部４２３の内側エッジ４２２ａとによって画定される開口部ＯＰに向かって隙間が広くなるように構成されている。この場合、案内面Ｇと対向面Ｆとの間の隙間に、図１３に示されるように、一時的にゼンマイバネ３の一部が入り込んだとしても、案内面Ｇと対向面Ｆとの間の径方向の間隔が開口部ＯＰに向かって徐々に広くなっているので、ゼンマイバネ３は隙間内で引っ掛かって拘束されにくく、容易に隙間から外れる。

１ 付勢機構
２、２０ ハウジング
２１ ハウジング本体
２１ａ 底部
２１ｂ 周壁
２１ｃ 被係合部
２２、２２０ 被覆部
２２ａ 係合爪
２２ｂ 挿通孔
２２１、２２１０ 開口縁部
３、３０ ゼンマイバネ
３ａ ゼンマイバネの一端
３ｂ ゼンマイバネの他端
４、４０ シャフト
４１ 取付軸部
４２、４２０ 延出部
４２１ 外側面
４２１ａ 外側エッジ
４２２ 内側面
４２２ａ 内側エッジ
４２３、４２３０ 先端部
４３ 外側軸部
Ａ 回転軸部材
Ｂ ベアリング
Ｄ 隙間の大きさ
ＤＲ 駆動部
ＤＲ１ モータ
Ｅ１、Ｅ２ バネ係合部
Ｆ 対向面
Ｇ 案内面
Ｈ、Ｈ２ 貫通孔
ＩＳ 内側面
ＩＳ１ 内側エッジ
Ｌ 長尺部材
Ｌ１ ベルト
Ｌ２ フック
Ｎ 固定部材（ナット）
ＯＰ 開口部
ＯＳ 外側面
ＯＳ１ 外側エッジ
Ｒ 先端部と開口縁部とがオーバーラップしている領域
Ｓ 巻取部支持体
ＳＬ スロープ
Ｖ 車両
Ｗ ウインチ装置
ＷＣ 車椅子
ＷＩ 巻取部
ＷＩ１ 筒部
ＷＩ２ フランジ部
Ｘ 軸

Claims (5)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに収容されたゼンマイバネと、
   前記ゼンマイバネの付勢力によって前記ハウジングに対して軸周りに回転するシャフトと
   を備えた付勢機構であって、
   前記ゼンマイバネの径方向内側の一端は、前記シャフトに取り付けられ、前記ゼンマイバネの径方向外側の他端は、前記ハウジングに取り付けられ、
   前記ハウジングは、前記ゼンマイバネのうち、前記シャフトの軸方向で一方側を少なくとも部分的に覆うように設けられた被覆部を有し、
   前記被覆部は、前記シャフトが挿通される挿通孔を有し、
   前記シャフトは、前記ハウジングの内部に位置し、前記ゼンマイバネの一端が取り付けられる取付軸部と、前記取付軸部の外周に対して径方向外側に延出した延出部とを有し、
   前記延出部の径方向外側の先端部と、前記被覆部の前記挿通孔を画定する開口縁部とは、互いに対して非接触状態となるように隙間を介して径方向に対向して設けられ、
   前記先端部と前記開口縁部とは、前記シャフトが前記ハウジングから離脱する方向の移動が規制されるように、前記軸方向に見たときに前記径方向でオーバーラップしており、
   前記被覆部は、前記ハウジングの外側を向く外側面と、前記ハウジングの内側を向く内側面とを有し、前記開口縁部は、前記外側面の径方向内側の外側エッジと、前記内側面の径方向内側の内側エッジとを繋ぐ連結部分であり、前記開口縁部は、前記外側面から前記内側面に向かうにつれて、径方向外側へと延びるように傾斜または湾曲した案内面を有している、付勢機構。
2. 前記延出部は、前記開口縁部に径方向で対向する対向面を有し、
   前記案内面は、前記軸方向に見たときに前記対向面と前記径方向でオーバーラップしていない、前記内側エッジから前記外側エッジに向かう所定の領域に設けられ、
   前記案内面と前記対向面との間の径方向の間隔は、前記軸方向で前記内側エッジに近付くにつれて広くなるように構成されている、請求項１に記載の付勢機構。
3. 前記延出部は、前記開口縁部に径方向で対向する対向面を有し、前記開口縁部および前記対向面は、少なくとも部分的に、前記ハウジングの内側に向かうにつれて、径方向外側へと延びるように互いに略平行に傾斜または湾曲している、請求項１または２に記載の付勢機構。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の付勢機構と、
   前記付勢機構の前記シャフトに直接または間接的に接続される巻取部と、
   前記巻取部に巻き取りされ、および、前記巻取部から繰り出される長尺部材と、
   前記巻取部を、前記長尺部材を巻き取る方向に駆動する駆動部と
   を備えた、ウインチ装置。
5. 前記ウインチ装置は、車両の内部に車椅子を牽引するように構成される、請求項４に記載のウインチ装置。

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