JP2013130240A - 引張ばねユニット - Google Patents

Abstract

【課題】安定して動作する引張ばねユニットを提供すること。
【解決手段】軸方向に相対移動自在に組み付けられ対象物に介装される第１ガイド１及び第２ガイド２と、第１ガイド１及び第２ガイド２の少なくとも一方の外周面に沿って配置されたばね３と、第１ガイド１及び第２ガイド２のそれぞれに設けられ第１ガイド１及び第２ガイド２が互いに離れる引張方向に相対移動した際に互いに近づきばね３を圧縮する第１ばね圧縮部１４，１５及び第２ばね圧縮部２１ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、引張方向に使用される引張ばねユニットに関するものである。

引張方向に使用され、引っ張られた際に引張荷重を受ける引張ばねが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−８９６２１号公報

一般的に、引張ばねには、対象物に引っ掛けるためのフックが設けられる。引張ばねは、その作動時の振動や振れによってフックの根元で折れてしまうことがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、安定して動作する引張ばねユニットを提供することを目的とする。

本発明は、軸方向に相対移動自在に組み付けられ、対象物に介装される第１ガイド及び第２ガイドと、前記第１ガイド及び前記第２ガイドの少なくとも一方の外周面に沿って配置されたばねと、前記第１ガイド及び前記第２ガイドのそれぞれに設けられ、前記第１ガイド及び前記第２ガイドが互いに離れる引張方向に相対移動した際に互いに近づき前記ばねを圧縮する第１ばね圧縮部及び第２ばね圧縮部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、第１ガイド及び第２ガイドが引張方向に相対移動した際にばねが圧縮される構成であるため、ばねを対象物に引っ掛ける必要がなく、ばねの折れを防止することができる。したがって、安定して動作する引張ばねユニットを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る引張ばねユニットの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る引張ばねユニットの平面図である。 本発明の第１実施形態に係る引張ばねユニットの第１ガイドの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る引張ばねユニットの第２ガイドの斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る引張ばねユニットの第１ガイドと第２ガイドを組み付けた状態の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る引張ばねユニットの断面図である。 本発明の第２実施形態に係る引張ばねユニットの斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る引張ばねユニットの平面図である。 本発明の第２実施形態に係る引張ばねユニットの第１ガイドの斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る引張ばねユニットの第２ガイドの斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る引張ばねユニットの第１ガイドと第２ガイドを組み付けた状態の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る引張ばねユニットの断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態に係る引張ばねユニット１００について説明する。

引張ばねユニット１００は、対象物に介装されて引張方向に使用されるものである。

引張ばねユニット１００は、軸方向に相対移動自在に組み付けられる一対のガイドである第１ガイド１及び第２ガイド２と、一対のガイド１，２の外周面１１ａ，２１ａに沿って配置され一対のガイド１，２が互いに離れる引張方向に相対移動した際に圧縮されるばねとしてのコイルスプリング３とを備える。

図３に示すように、第１ガイド１は、対象物に取り付けるための取付孔１０ａが形成された締結部１０と、軸方向に延びる複数の溝１２が形成された円柱状の本体部１１とを有する。締結部１０と本体部１１は一体に形成される。

溝１２は、本体部１１の周方向に等間隔に複数形成される。本実施形態では、溝１２は便宜上４つ形成されているものとして説明するが、これに限られるものではない。各溝１２は、一端部が第１ガイド１の端面に開口する開口部１２ａとして形成され、他端部が底部１２ｂとして形成される。本体部１１における溝１２が形成されない外周面１１ａは、同一円周上の円弧状に形成される。

本体部１１の先端部には、締結部材としてのナット１４，１５が締結されるおねじ部１３が形成される。ナット１４，１５は、コイルスプリング３の一端部に対向して配置され、コイルスプリング３が一対のガイド１，２から外れるのを防止する。本実施形態では、ナット１４，１５は、緩み止めのためにダブルナットにて構成しているが、シングルナットにて構成するようにしてもよい。

図４に示すように、第２ガイド２は、対象物に取り付けるための取付孔２０ａが形成された締結部２０と、一対のガイド１，２の相対移動に伴って第１ガイド１の溝１２内を摺動する複数の摺動部２１とを有する。締結部２０と摺動部２１は一体に形成される。

摺動部２１は溝１２と同数の４つ形成され、各摺動部２１は溝１２内を摺動できるように周方向に等間隔に形成される。各摺動部２１の外周面２１ａは、同一円周上の円弧状に形成される。摺動部２１は、一端部が締結部２０に連結され他端部が自由端として形成される。摺動部２１の自由端部には径方向に延びる鍔部２１ｂが形成される。鍔部２１ｂは、コイルスプリング３の他端部に対向して配置され、コイルスプリング３が一対のガイド１，２から外れるのを防止する。

図５に示すように、第１ガイド１の溝１２は、第２ガイド２の摺動部２１が収容された状態で、第１ガイド１の外周面１１ａと摺動部２１の外周面２１ａとの間に周方向に段差ができる深さに形成される。つまり、摺動部２１の外周面２１ａは第１ガイド１の溝１２内に入り込んで形成され、溝１２は摺動部２１によって閉塞されない。

次に、引張ばねユニット１００の組み立て方法について説明する。

（１）第２ガイド２の摺動部２１の４つの鍔部２１ｂに渡って環状のカバー２２を取り付ける。なお、カバー２２は必ずしも鍔部２１ｂに取り付ける必要はない。

（２）第２ガイド２の各摺動部２１を第１ガイド１の各溝１２内に開口部１２ａから挿入して、第１ガイド１と第２ガイド２を組み付ける。

（３）第１ガイド１及び第２ガイド２の外周面１１ａ，２１ａに沿って第２ガイド２側からコイルスプリング３を挿入する。

（４）最後に、ナット１４，１５を第１ガイド１のおねじ部１３に締結する。これにより、コイルスプリング３は、第１ガイド１のナット１４，１５と第２ガイド２のカバー２２との間に配置され、引張ばねユニット１００の組み立てが完了する。

次に、引張ばねユニット１００の動作について説明する。

引張ばねユニット１００は、一対のガイド１，２が互いに離れる引張方向に相対移動するように、取付孔１０ａ，２０ａを介して対象物に介装される。その際、コイルスプリング３は、その両端部が第１ガイド１のナット１４，１５と第２ガイド２のカバー２２に当接し、僅かに圧縮された状態であることが望ましい。この状態が引張ばねユニット１００の初期状態である。

対象物に力を加え動作させると、第２ガイド２の摺動部２１が第１ガイド１の溝１２内を摺動し、一対のガイド１，２が引張方向に相対移動する。これにより、第１ガイド１のナット１４，１５と第２ガイド２の鍔部２１ｂとは互いに近づき、コイルスプリング３はナット１４，１５と鍔部２１ｂとの間で圧縮されてばね反力を発生する。このように、引張ばねユニット１００は、通常の引張ばねとは異なり、引張方向に使用された場合にコイルスプリング３が圧縮される。本第１実施形態では、ナット１４，１５及び鍔部２１ｂのそれぞれが、コイルスプリング３を圧縮する第１ばね圧縮部及び第２ばね圧縮部に該当する。

対象物はコイルスプリング３の圧縮に伴うばね反力に抗して動作することになる。その後、対象物に加えていた力を取り除くと、コイルスプリング３はばね反力によって伸長し、一対のガイド１，２は互いに近づく方向に相対移動して初期状態に戻る。これにより、対象物も元の状態に戻る。

第１ガイド１の溝１２には底部１２ｂが形成されるため、一対のガイド１，２が互いに近づく方向に大きく移動したとしても、摺動部２１の鍔部２１ｂが溝１２の底部１２ｂに当接して、それ以上の一対のガイド１，２の相対移動が規制される。このように、溝１２の底部１２ｂは、一対のガイド１，２の互いに近づく方向の所定以上の移動を規制するストッパとして機能する。

ここで、摺動部２１の外周面２１ａは第１ガイド１の溝１２内に入り込んでいるため、コイルスプリング３の伸縮時に、コイルスプリング３の内周は摺動部２１の外周面２１ａに当接しない。このように、第１ガイド１と第２ガイド２は、第２ガイド２の摺動部２１の外周面２１ａが第１ガイド１の外周面１１ａに対して窪んで組み付けられる。したがって、一対のガイド１，２の外周面に対するコイルスプリング３の伸縮時の摩擦抵抗が少なく、コイルスプリング３はスムーズに伸縮することが可能となる。

また、カバー２２の内周には、溝１２内に入り込む突起部２２ａ（図５参照）が形成される。突起部２２ａは、一対のガイド１，２の相対移動の際には、溝１２にガイドされ、かつ先端面が摺動部２１の外周面２１ａに摺接する。このように、カバー２２の突起部２２ａによって、一対のガイド１，２は安定して相対移動することが可能となる。

以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

（１）一対のガイド１，２が引張方向に相対移動した際にコイルスプリング３が圧縮される構成であるため、コイルスプリング３を対象物に引っ掛ける必要がなく、コイルスプリング３の折れを防止することができる。したがって、安定して動作する引張ばねユニット１００を提供することができる。

（２）引張ばねユニット１００は、コイルスプリング３とその伸縮をガイドする一対のガイド１，２とを一体化した構造であるため、保管及び運搬上の取り扱いが良好であり、また対象物への取り付けも簡単である。

（３）コイルスプリング３は、一対のガイド１，２の外周面１１ａ，２１ａに沿って伸縮するため、振動や横振れが生じ難く、また、圧縮された際の座屈が防止される。

（４）コイルスプリング３は一対のガイド１，２の外周面１１ａ，２１ａに沿って配置され、一対のガイド１，２に隠れることがないため、コイルスプリング３の目視点検が容易である。

（５）一対のガイド１，２の外周面には周方向に段差があり、一対のガイド１，２の外周面に対するコイルスプリング３の摺動面積が小さいため、コイルスプリング３の伸縮時の摩擦抵抗が少ない。また、一対のガイド１，２の外周面には、コイルスプリング３の伸縮方向である軸方向には段差がない。したがって、コイルスプリング３はスムーズに伸縮することが可能となる。

＜第２実施形態＞
図７〜図１２を参照して、本発明の第２実施形態に係る引張ばねユニット２００について説明する。本第２実施形態において、上記第１実施形態に係る引張ばねユニット１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

引張ばねユニット２００は、上記第１実施形態に係る引張ばねユニット１００と同様に、対象物に介装されて引張方向に使用されるものである。引張ばねユニット２００は、引張方向に使用された場合にコイルスプリングが圧縮される点では上記第１実施形態に係る引張ばねユニット１００とは同じであるが、一対のガイドの構成が相違する。

引張ばねユニット２００は、軸方向に相対移動自在に組み付けられる一対のガイドである第１ガイド３１及び第２ガイド３２と、第１ガイド３１の外周面４１ａと第２ガイド３２の内周面５１ａとの間に配置され一対のガイド３１，３２が互いに離れる引張方向に相対移動した際に圧縮されるコイルスプリング３とを備える。

図９に示すように、第１ガイド３１は、対象物に取り付けるための取付孔４０ａが形成された締結部４０と、外周面４１ａに沿ってコイルスプリング３が配置される丸棒状の本体部４１とを有する。締結部４０と本体部４１は一体に形成される。

本体部４１の先端部には、径方向に延びる鍔部４１ｂが形成される。鍔部４１ｂは、コイルスプリング３の一端部に対向して配置され、コイルスプリング３が一対のガイド３１，３２から外れるのを防止する。

図１０に示すように、第２ガイド３２は、対象物に取り付けるための取付孔５０ａが形成された締結部５０と、内周面５１ａに沿ってコイルスプリング３が配置される円弧状の一対のカバー部５１とを有する。締結部５０とカバー部５１は一体に形成される。

一対のカバー部５１は、コイルスプリング３を挟持するように形成され、コイルスプリング３の一部を覆う。一対のカバー部５１は、同一円周上の円弧形状に形成される。本実施形態では、カバー部５１は、第２ガイドの円周上に２つ形成されているものとして説明するが、これに限られるものではない。一対のカバー部５１の先端部には、互いの側面に渡って平板状の一対の締結部材としてのプレート５２が締結される。一対のプレート５２は、コイルスプリング３の他端部に対向して配置され、コイルスプリング３が一対のガイド３１，３２から外れるのを防止する。

コイルスプリング３は、第１ガイド３１の外周面４１ａと第２ガイド３２の内周面５１ａとの間で、かつ第１ガイド３１の鍔部４１ｂと第２ガイド３２のプレート５２との間に配置される。一対のガイド３１，３２が引張方向に相対移動した際には、鍔部４１ｂとプレート５２とは互いに近づき、コイルスプリング３は鍔部４１ｂとプレート５２との間で圧縮されてばね反力を発生する。本第２実施形態では、鍔部４１ｂとプレート５２のそれぞれが、コイルスプリング３を圧縮する第１ばね圧縮部及び第２ばね圧縮部に該当する。

コイルスプリング３の他端部とプレート５２との間に、リング部材としてのワッシャ４２を介装するのが望ましい。ワッシャ４２を設けることによって、プレート５２からコイルスプリング３へ力が伝わり易くなる。

第１ガイド３１の鍔部４１ｂの外周面にはカバー部５１の幅と略同寸法の一対の切り欠き４１ｃが形成され、切り欠き４１ｃ内にはカバー部５１が収まる。一対のガイド３１，３２が相対移動した際には、一対のカバー部５１は切り欠き４１ｃに案内されて移動する。これにより、一対のガイド３１，３２の安定した相対移動が実現される。

次に、引張ばねユニット２００の組み立て方法について説明する。

（１）第２ガイド３２の一対のカバー部５１内に第１ガイド３１を挿入して、第１ガイド３１と第２ガイド３２を組み付ける。

（２）第１ガイド３１の外周面４１ａに沿ってコイルスプリング３及びワッシャ４２を挿入する。

（３）最後に、一対のプレート５２を第２ガイド３２のカバー部５１に締結する。これにより、コイルスプリング３は、第１ガイド３１の鍔部４１ｂと第２ガイド３２のプレート５２との間に配置され、引張ばねユニット２００の組み立てが完了する。

次に、引張ばねユニット２００の動作について説明する。

引張ばねユニット２００の動作は、上記第１実施形態にて説明した引張ばねユニット１００の動作と基本的には同じであるため、簡単に説明する。

引張ばねユニット２００は、一対のガイド３１，３２が互いに離れる引張方向に相対移動するように、取付孔４０ａ，５０ａを介して対象物に介装される。

対象物に力を加え動作させると、第１ガイド３１の鍔部４１ｂが第２ガイド３２のカバー部５１の内周面５１ａに沿って摺動し、一対のガイド３１，３２が引張方向に相対移動する。これにより、第１ガイド３１の鍔部４１ｂと第２ガイド３２のプレート５２とは互いに近づき、コイルスプリング３は鍔部４１ｂとプレート５２との間で圧縮されてばね反力を発生する。このように、引張ばねユニット２００は、通常の引張ばねとは異なり、引張方向に使用された場合にコイルスプリング３が圧縮される。

対象物はコイルスプリング３の圧縮に伴うばね反力に抗して動作することになる。その後、対象物に加えていた力を取り除くと、コイルスプリング３はばね反力によって伸長し、一対のガイド３１，３２は互いに近づく方向に相対移動して初期状態に戻る。これにより、対象物も元の状態に戻る。

以上の第２実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

（１）一対のガイド３１，３２が引張方向に相対移動した際にコイルスプリング３が圧縮される構成であるため、コイルスプリング３を対象物に引っ掛ける必要がなく、コイルスプリング３の折れを防止することができる。したがって、安定して動作する引張ばねユニット２００を提供することができる。

（２）引張ばねユニット２００は、コイルスプリング３とその伸縮をガイドする一対のガイド３１，３２とを一体化した構造であるため、保管及び運搬上の取り扱いが良好であり、また対象物への取り付けも簡単である。

（３）コイルスプリング３は、第１ガイド３１の外周面４１ａと第２ガイド３２の内周面５１ａとの間に沿って伸縮するため、振動や横振れが生じ難く、また、圧縮された際の座屈が防止される。

（４）第２ガイド３２のカバー部５１は、コイルスプリング３の一部を覆うものであり全体を覆うものではないため、第２ガイド３２の内周面５１ａに対するコイルスプリング３の摺動面積が小さくて済むことにより、コイルスプリング３の伸縮時の摩擦抵抗が少なくなる。さらに、コイルスプリング３の目視点検が容易である。

（５）第１ガイド３１の外周面４１ａと第２ガイド３２の内周面５１ａにはコイルスプリング３の伸縮方向である軸方向に段差がないため、コイルスプリング３はスムーズに伸縮することが可能となる。

なお、上記第１実施形態に係る引張ばねユニット１００では、コイルスプリング３は、一対のガイド１，２の外周面１１ａ，２１ａに沿って配置されるものであり、引張ばねユニット２００では、コイルスプリング３は、第１ガイド３１の外周面４１ａに沿って配置されるものである。このように、本発明の実施形態に係るコイルスプリング３は、一対のガイドの少なくとも一方の外周面に沿って配置されるものである。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、上記第２実施形態において、カバー部５１の先端部に締結される一対のプレート５２に代わり、カバー部５１の先端部にナットを締結するようにしてもよい。

本発明に係る引張ばねユニットは、対象物に介装され引張方向に使用された場合にばね反力を発生する引張ばねとして用いることができる。

１００，２００ 引張ばねユニット
１ 第１ガイド
２ 第２ガイド
３ コイルスプリング
１４，１５ ナット（第１ばね圧縮部，締結部材）
２１ｂ 鍔部（第２ばね圧縮部）
２２ カバー
３１ 第１ガイド
３２ 第２ガイド
４１ｂ 鍔部（第１ばね圧縮部）
４１ｃ 切り欠き
４２ ワッシャ（リング部材）
５１ カバー部
５２ プレート（第２ばね圧縮部，締結部材）

Claims (7)

1. 軸方向に相対移動自在に組み付けられ、対象物に介装される第１ガイド及び第２ガイドと、
   前記第１ガイド及び前記第２ガイドの少なくとも一方の外周面に沿って配置されたばねと、
   前記第１ガイド及び前記第２ガイドのそれぞれに設けられ、前記第１ガイド及び前記第２ガイドが互いに離れる引張方向に相対移動した際に互いに近づき前記ばねを圧縮する第１ばね圧縮部及び第２ばね圧縮部と、
   を備えることを特徴とする引張ばねユニット。
2. 前記第１ガイドは、軸方向に延びる複数の溝を有し、
   前記第２ガイドは、前記溝内を摺動する複数の摺動部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の引張ばねユニット。
3. 前記第１ガイドと前記第２ガイドは、前記第２ガイドの前記摺動部の外周面が前記第１ガイドの外周面に対して窪んで組み付けられることを特徴とする請求項２に記載の引張ばねユニット。
4. 前記第１ガイドの前記第１ばね圧縮部は、前記ばねの一端部に対向して前記第１ガイドに締結され締結部材であり、
   前記第２ガイドの前記第２ばね圧縮部は、前記ばねの他端部に対向して前記摺動部に設けられた鍔部である
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の引張ばねユニット。
5. 前記ばねは、前記第１ガイドの外周面と前記第２ガイドの内周面との間に配置され、
   前記第１ガイドの前記第１ばね圧縮部が前記第２ガイドの内周面に沿って摺動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の引張ばねユニット。
6. 前記第１ガイドの前記第１ばね圧縮部は、前記ばねの一端部に対向して前記第１ガイドに設けられた鍔部であり、
   前記第２ガイドの前記第２ばね圧縮部は、前記ばねの他端部に対向して前記第２ガイドに締結された締結部材である
   ことを特徴とする請求項５に記載の引張ばねユニット。
7. 前記ばねの他端部に対向して配置されるリング部材をさらに備え、
   前記締結部材は、前記リング部材を介して前記ばねを圧縮することを特徴とする請求項６に記載の引張ばねユニット。

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