JP2601383Y2 - コイルスプリングの偏荷重測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、コイルスプリングに荷
重を付与した際の偏荷重を測定するコイルスプリングの
偏荷重測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮コイルスプリングは、その軸線方向
の圧縮荷重を付与したとき、コイルスプリングの端部に
形成される座面によって円周状に一様な力で被押圧面を
押圧するのが理想的であるが、コイルスプリングの座面
仕上り加工の状態により荷重分布が若干不均一になるこ
とは止む得ない。

【０００３】この荷重分布がコイルスプリングの両端に
形成される座面間で異なると、コイルスプリングの一端
から圧縮力を付与したときに、コイルスプリングにコイ
ルスプリングの軸線に対して傾斜したモーメントが作用
する。この結果コイルスプリングは、コイルスプリング
の座面によって被押圧部品を前記軸線に対して傾斜した
方向の偏荷重により押圧する結果となる。

【０００４】この荷重分布の不均一に起因する偏荷重
は、一般には、それほど大きくなく、支障となる場合は
少ないが、例えば油圧のサーボバルブのようにスプール
の一方にスプリングの荷重を付与し、他方に油圧を作用
させてスプリング力と均合わせて油圧を変化させること
によりスプールを動かしてポートの流路を調整する場合
等においてはその機能に大きな支障となることがある。

【０００５】従ってこの不具合を未然に防止するために
コイルスプリングの偏荷重を測定する有効な測定装置の
開発が望まれていた。

【０００６】なお、受圧した荷重を計測する先行技術と
しては、例えば特公平２−４８０４９号公報等がある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】従って、本考案の目的
は、コイルスプリングの偏荷重測定を有効的に行え得る
コイルスプリングの偏荷重測定装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本考
案におけるコイルスプリングの偏荷重測定装置は、装置
本体に設けられた測定テーブルと、測定テーブル上面に
沿って移動可能に配設された測定すべきコイルスプリン
グの一方の座面を載置支持するスプリング支持台と、ス
プリング支持台に載置支持された前記コイルスプリング
の他方の座面を測定テーブル上面に対して垂直方向から
押圧する荷重付与部と、荷重付与部によるコイルスプリ
ングの押圧量を設定する押圧量設定部と、測定テーブル
に対するスプリング支持台の相対位置を検知する偏位位
置測定部と、偏位位置測定部によって検知したスプリン
グ支持台の前記相対位置を表示する表示部とを有するも
のである。

【０００９】

【作用】スプリング支持台上に測定すべきコイルスプリ
ングの一方の座面を載置して、コイルスプリングの他方
の座面を荷重付与部によって所定の押圧荷重で押圧し、
このときの測定テーブルとスプリング支持台との相対移
動位置を偏位位置測定部で検知し、この検知した相対移
動位置をコイルスプリングの偏荷重として表示部に表示
する。

【００１０】

【実施例】以下、本考案におけるコイルスプリングの偏
荷重測定装置の一つ実施例を図に基づいて説明する。

【００１１】図１は本実施例におけるコイルスプリング
の偏荷重測定装置の一部断面側面図、図２はその一部断
面正面図であり、図５は測定すべきコイルスプリングで
ある。

【００１２】装置本体１は、測定テーブル２と、測定テ
ーブル２の一端に立設された側板３及び側板３の上部か
ら測定テーブル２と対峙するように延設された軸受部材
４を主構成部とする側面視略コ字状であって、その測定
テーブル２上にはスプリング支持台５が配設されてい
る。

【００１３】スプリング支持台５は、測定テーブル２の
上面２ａに配設され、この上面２ａに沿って直線状、例
えば装置本体１の幅方向（以下Ｘ方向と称する）へ往復
動可能な第１のスライダ６と、この第１のスライダ６上
に配設されて第１のスライダ６の往復動方向、即ちＸ方
向と平面視直交し、かつ測定テーブル２の上面２ａに沿
う直線状（以下Ｙ方向と称する）に往復動する第２のス
ライダ７と、この第２のスライダ７上に固着されたスプ
リング受部８によって構成され、スプリング受部８は、
被測定物となるコイルスプリングＳの一方の座面Ｓａが
当接する基板８ａと、基板８ａから上方へ突設してコイ
ルスプリングＳ内に嵌入してスプリングＳの座面との相
対位置決めを果たす円柱状の突設部８ｂを有している。
そして、上記各スライダ６、７は微小な力で作動可能で
あり、例えばリニヤボールスライド等で構成されてい
る。

【００１４】そして、これら測定テーブル２、第１のス
ライダ６、第２のスライダ７及びスプリング受部８の突
設部８ｂは、測定テーブル２上に設定された基準点０を
上下方向に通る基準軸線ａ上に、第１のスライダ６に設
定された基準点０₁ 及び第２のスライダ７に設定された
基準点０₂ が位置した際、突設部８ｂの中心軸線ｂが一
致するよう設定されている。

【００１５】測定テーブル２と第１のスライダ６との間
には、測定テーブル２上に設定した基準点０に対する第
１のスライダ６上に設定した基準点０₁ のＸ方向への変
位位置を電気的に検知する第１のセンサ９ａが設けら
れ、かつ第１のスライダ６と第２のスライダ７との間に
は、第１のスライダ６上に設定した基準点０₁ に対する
第２のスライダ７上に設定した基準点０₂ のＹ方向への
変位位置を検知する第２のセンサ９ｂが設けられ、これ
ら第１及び第２のセンサ９ａ、９ｂと、第１のセンサ９
ａ及び第２のセンサ９ｂによる検知情報に基づいてスプ
リング受部８の中心軸線ｂの位置を検出する検出手段
（図示せず）とによって偏位位置測定部９を構成してい
る。

【００１６】従って偏位位置測定部９の第１のセンサ９
ａによって前記基準点０に対する基準点０₁ のＸ方向へ
の変位位置を検知し、かつ第２のセンサ９ｂによって基
準点０₁ に対する基準点０₂ のＹ方向への変位位置を検
知し、これら第１のセンサ９ａ及び第２のセンサ９ｂに
よって検知された検知情報に基づいて測定テーブル２に
設定した基準点０に対する突設部８ｂの中心軸線ｂの変
位位置を検知することが可能である。

【００１７】これら第１のセンサ９ａ及び第２のセンサ
９ｂによって検知された情報は、表示部１０へ送られ、
表示部１０において、測定テーブル２に設定した基準点
０に対する突設部８ｂの中心軸線ｂの変位位置を表示す
るよう構成されている。

【００１８】一方装置本体１の軸受部材４には荷重付与
部１１が設けられている。荷重付与部１１は、軸受部材
４に開口する軸受部４ａに案内されて前記測定テーブル
２上に設定された基準点０を通る基準軸線ａを軸線とす
る測定テーブル２上の上面２ａに垂直な上下動可能に配
設された押圧軸１２及び押圧軸１２を上下動させる揺動
ハンドル１３を有している。

【００１９】押圧軸１２の先端には、被測定物となるコ
イルスプリングＳ内に嵌合可能で基準軸線ａを軸心とす
る円柱状の突出部１２ａが形成され、突出部１２ａの基
端にはスプリングＳの座面Ｓｂと当接する押圧板１２ｂ
が設けられている。

【００２０】一方揺動ハンドル１３は、その基端１３ａ
が装置本体１の側板３の上端に揺動可能に軸支され、か
つ押圧軸１２の上端部に設けられた軸棒１２ｃが移動可
能に貫通する揺動ハンドル１３の長手方向に沿って開口
する長穴１３ｂが形成されている。従って揺動ハンドル
１３を上下方向に揺動することにより押圧軸１２が基準
軸線ａに沿って測定テーブル２と接離する上下方向に往
復動可能に構成されている。

【００２１】更に装置本体１の測定テーブル２上には、
頂部１５ａが上下調整可能に形成された押圧量設定部１
５が配設され、この頂部１５ａが下降する押圧軸１２に
設けた押圧板１２ｂに当接して押圧軸１２の下降を規制
することによって荷重付与部１１によるスプリングＳへ
の押圧量を調整する。

【００２２】なお図中符号１６は装置本体１の側板３に
設けられ、スプリング受部８の基板８ａの上面と押圧軸
１２の先端に設けた押圧板１２ｂの下面との間の離間距
離を計測するためのスケールである。

【００２３】次にこのように構成された本実施例におけ
る偏荷重測定装置によるコイルスプリングの偏荷重測定
について図５に側面図、図５（ａ）に底面図を示す自由
高さＬ₀ が３０ｍｍ、最大圧縮時の高さＬ₁ が２５ｍｍ
のコイルスプリングＳの偏荷重を測定する場合を例に説
明する。

【００２４】コイルスプリングＳの測定に先行して、測
定すべきコイルスプリングＳの最大圧縮時の高さＬ₁ に
相応する高さを有し、かつスプリング受部８の突設部８
ｂ及び押圧軸１２の突出部１２ａの嵌入を許容する内径
を有する円筒状のマスタモデルｍをスプリング受部８の
突設部８ｂが嵌入するように基板８ａ上に載置位置決め
し、揺動ハンドル１３を下方へ揺動させて押圧軸１２の
先端に形成した突出部１２ａをマスタモデルｍの上方か
ら挿入して押圧板１２ｂとマスタモデルｍの端部ｍａと
を当接せしめる。

【００２５】この状態で、押圧量設定部１５の頂部１５
ａを上昇させて押圧軸１２に設けた押圧板１２ｂに当接
せしめ、頂部１５ａを固定して押圧軸１２の下降位置規
制を設定する。

【００２６】この時のスプリング受部８の突設部８ｂの
中心軸線ｂの位置、即ちマスタモデルｍの下方に位置す
る端部ｍｂの中心位置を測定テーブル２の基準点０に対
する第１のスライダ６の基準点０₁ のＸ方向への変位位
置を第１のセンサ９ａによって検知し、かつ第１のスラ
イダ６の基準点０₁ に対する第２のスライダ７の基準点
０₂ のＹ方向への変位位置を第２のセンサ９ｂにより検
知する。更にこれら第１のセンサ９ａ及び第２のセンサ
９ｂの検知情報に基づいて測定テーブル２の基準点０に
対する突設部８ｂの中心軸線ｂの位置を求める。 この
中心軸線ｂの位置をマスタモデルｍの下方に位置する端
部ｍｂの中心位置として表示部１０に表示する。

【００２７】表示部１０への表示は、図３に示すよう
に、測定テーブル２上の基準点０と対応する位置を基準
点０とし、前記Ｘ方向及びＹ方向と対応するＸ−Ｙ軸上
における中心軸線ｂと対応する位置に点ａ₁ のように表
示する。

【００２８】次に、図４に示すように表示部１０上の基
準点０上に点ａ₁ が位置するゼロ点調整を行う。その
後、押圧軸１２を上昇させてマスタモデルｍを本装置か
ら取除く。

【００２９】次に測定すべきスプリングＳをスプリング
受部８の突設部８ｂに嵌合するように、かつ座面Ｓａの
エンド部Ｓｃが所定方向、例えば装置の前方側に位置す
るように基板８ａ上に載置位置決めする。

【００３０】続いて、揺動ハンドル１３を下方へ揺動し
て押圧軸１２の突出部１２ａをスプリングＳの上部側の
座面Ｓｂに嵌合させ押圧板１２ｂまでの離間距離がスプ
リングＳの自由長Ｌ₀ 、即ち３０ｍｍになるまで押圧軸
１２をスケール１６により確認しつつ下降せしめる。

【００３１】続いて、揺動ハンドル１３を下方へ揺動し
て押圧軸１２を押圧板１２ｂが押圧量設定部１５の頂部
１５ａに当接するまで下降させてコイルスプリングＳに
最大圧縮時における圧縮力を付与する。

【００３２】この押圧力を付与すると、スプリングＳの
両端の座面Ｓａ、Ｓｂの間における荷重分布の不均一に
起因して基準軸線ａに対して傾斜した偏荷重となってス
プリング受部８に押圧力を付与する。

【００３３】この押圧力に従ってスプリング受部８に基
準軸線ａに対して直交する方向、即ち測定テーブル２の
上面に沿う方向の分力が作用し、それに相応して第１の
スライダ６が測定テーブル２に対してＸ方向に、第２の
スライダ７が第１のスライダ６に対してＹ方向に各々相
対移動して、結果としてスプリング受部８がＸ方向及び
Ｙ方向に移動する。

【００３４】この時のスプリング受部８の突設部８ｂの
中心軸線ｂの位置のＸ方向への変位位置を第１のスライ
ダ６の基準０₁ の変位位置として第１のセンサ９ａによ
って検知し、かつ中心軸線ｂのＹ方向への変位位置を第
２のスライダ７の変位位置として第２のセンサ９ｂによ
って検知し、これら第１のセンサ９ａ及び第２のセンサ
９ｂの検知情報に基づいて測定テーブル２の基準点０に
対する突設部８ｂの中心軸線ｂの位置を求める。

【００３５】この中心軸線ｂの位置を前記同様コイルス
プリングＳの下方に位置する座面Ｓａの中心位置として
表示部１０へ表示する。

【００３６】表示部１０の表示は、図４に示すように表
示部上の基準点０上にゼロ点調整された前記点ａ₁ に対
する前記Ｘ−Ｙ軸上に点ａ₂ のように表示する。

【００３７】この時の基準点０、即ち点ａ₁ から点ａ₂
までの距離が最大圧縮時の偏荷重として測定され、この
偏荷重が所定範囲Ａ内であればこのコイルスプリングは
許容範囲内の偏荷重を有する使用に適用し得るものであ
ると判断し、一方所定範囲Ａ外であれば過大の偏荷重を
有するコイルスプリングであり使用に適しないものであ
ると判断する。

【００３８】以上説明では、自由高さＬ₀ が３０ｍｍ、
最大圧縮時の高さＬ₁ が２５ｍｍのコイルスプリングの
偏荷重を測定する例について説明したが、押圧量設定部
１５の頂部１５ａの高さを調整することで他のコイルス
プリングの偏荷重を測定することも可能であり、また自
由高さと最大圧縮時の高さとの間の任意高さの偏荷重の
変移を測定することによりそのコイルスプリングの偏位
荷重の変移を測定することがが可能である。また、上記
実施例では押圧軸１２の上下動作手段として揺動ハンド
ル１３により行わせるものを示したが、他の手段、例え
ば押圧軸１２に流体シリンダを連接し、このシリンダの
流体圧を操作して上下動作を行ってもよい。

【００３９】

【考案の効果】以上説明した本考案におけるコイルスプ
リングの偏荷重測定装置によれば、スプリング支持台上
にコイルスプリングの一方の座面を載置し、さらにコイ
ルスプリングの他方の座面を荷重付与部によって所定の
押圧荷重で押圧し、このときの測定テーブルとスプリン
グ支持台との相対移動位置を偏位位置測定部で検知し、
この検知した相対移動位置をコイルスプリングの偏荷重
として表示することから、コイルスプリングの偏荷重を
容易に測定することが可能になり、構造が簡単なことと
相俟って実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案におけるコイルスプリングの偏荷重測定
装置の一実施例を示す一部断面側面図である。

【図２】本実施例における一部断面正面図である。

【図３】同じく、本実施例における表示部の表示状態を
説明する図である。

【図４】同じく、本実施例における表示部の表示状態を
説明する図である。

【図５】本実施例における被測定物であるコイルスプリ
ングの説明図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 測定テーブル ５ スプリング支持台 ６ 第１のスライダ ７ 第２のスライダ ８ スプリング受部 ９ 偏位位置測定部 ９ａ 第１のセンサ ９ｂ 第２のセンサ １０ 表示部 １１ 荷重付与部 １５ 押圧量設定部 Ｓ コイルスプリング Ｓａ 座面 Ｓｂ 座面

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体に設けられた測定テーブルと、
   測定テーブル上面に沿って移動可能に配設された測定す
   べきコイルスプリングの一方の座面を載置支持するスプ
   リング支持台と、スプリング支持台に載置支持された前
   記コイルスプリングの他方の座面を測定テーブル上面に
   対して垂直方向から押圧する荷重付与部と、荷重付与部
   によるコイルスプリングの押圧量を設定する押圧量設定
   部と、測定テーブルに対するスプリング支持台の相対位
   置を検知する偏位位置測定部と、偏位位置測定部によっ
   て検知したスプリング支持台の前記相対位置を表示する
   表示部とを有することを特徴とするコイルスプリングの
   偏荷重測定装置。
2. 【請求項２】 スプリング支持台が、測定テーブル上面
   に沿って直線移動可能に配設された第１のスライダと、
   この第１のスライダ上に前記第１のスライダの直線移動
   方向と直交し、かつ測定テーブル上面に沿う直線移動可
   能に配設された第２のスライダと、第２のスライダ上に
   設けられてコイルスプリングの一方の座面を載置支持す
   るスプリング受部とを有し、かつ偏位位置測定部が、測
   定テーブル上の基準位置に対する第１のスライダの相対
   位置を検知する第１のセンサと、第１のスライダ上の基
   準位置に対する第２のスライダの相対位置を検知する第
   ２のセンサとを具備し、これら両センサによる検知情報
   に基づいて測定テーブルに対するスプリング受部の相対
   位置を検出する請求項１のコイルスプリングの偏荷重測
   定装置。