JP2897336B2 - コイルバネの変形姿勢測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はコイルバネ圧縮変形時の変形姿勢を測定する
装置に関する。

［従来の技術］ コイルバネは各種機器において弾性支持部材として多
用されているが、圧縮時にバネの一方の端面たる支持面
が他方の端面たる座面に対して常に平行を保って変形す
るものを設計的に量産することは加工技術上困難である
ため、通常は被支持体にガイドを設けて、コイルバネの
変形姿勢に無関係に所定の姿勢を維持して移動するよう
にしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、例えば電磁弁の弁体支持等に使用する
場合には省スペースの観点よりガイドを設けることがで
きない場合も多く、かかる場合は、生産したコイルバネ
の中から仕様を満足するものを選択する必要があり、作
業が面倒である。

本発明は、圧縮時のコイルバネの変形姿勢を迅速かつ
定量的に測定することが可能なコイルバネの変形姿勢測
定装置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］ 本発明の構成を説明すると、水平基台１（第１図）
と、該水平基台１上に形成されてコイルバネＳを垂直姿
勢で位置決めする位置決め部11と、位置決めされた上記
コイルバネＳの上端に載置される平板状で上記上端より
も面積の大きい変位拡大板２と、該変位拡大板２の外周
部の板面までの対向距離を測定する距離測定手段３と、
上記変位拡大板２の、上記コイルバネＳの軸心が通る上
面部に先端が点接触し、変位拡大板２を介して上記コイ
ルバネＳを押圧変形せしめる押圧部材４とを具備してい
る。

［作用］ 上記測定装置において、押圧部材４を変位拡大板２に
点接触せしめてコイルバネＳを押圧圧縮すると、コイル
バネＳは加工のばらつきに応じて内部に偏荷重を生じる
ことがあり、この場合はコイルバネＳ各部の収縮量に差
を生じてその姿勢が変化する。

姿勢が変化すると、コイルバネＳ上に載置した変位拡
大板２は水平に対して角度をなし、距離測定手段３によ
り測定される変位拡大板２の外周部の板面までの距離が
大きく変化する。しかして、この距離変化よりコイルバ
ネＳの姿勢変化の程度を確実かつ定量的に知ることがで
き、仕様を満足するコイルバネＳのみを速やかに選択す
ることができる。

［実施例］ 第１図において、水平面をなす装置のベース板５上に
は垂直にシャフト６が立設され、シャフト６上端には台
形の基台１が固定されて、その頂面は水平面となってい
る。頂面には中心に円柱形の位置決め部11（第２図）が
突出形成してあり、該位置決め部11には図示の如く被測
定物としてのコイルバネＳの下端部が嵌装されて垂直姿
勢に位置決めされている。そして、上記コイルバネＳ上
端の支持面上には、金属製円形平板よりなり、上記支持
面よりも大径の変位拡大板２がその中心部で載置してあ
る。

上記シャフト６を囲んで筒状のハウジング７がベース
板５上に設けられ、該ハウジング７には内壁の上端と下
方中間部にベアリング71、72が設けられて、回転台８を
支持している。回転台８は、中心の筒部81が上記シャフ
ト６の外周に回転自在に嵌装されて上記ベアリング71、
72に支持され、上端の板部82にはステー31が設けられ該
ステー31により例えば渦電流検出型の距離センサ３が支
持されている。この距離センサ３は上記変位拡大板２の
板面外周部に向けて設けられて上記外周部との対向距離
を測定する。

上記変位拡大板２の、コイルバネＳの軸心に一致する
中心上面には、押圧部材を構成するホルダ42により保持
された鋼球41が当接しており、上記ホルダ42はナックル
43を介して水平に延びる支持ビーム91に固定されてい
る。この支持ビーム91は、ベース板５に立設したポスト
51に上下動自在に設けたスライダ92に両端（一方のみ図
示）を固定してあり、スライダ92はポスト92上端との間
に設けたバネ部材93により下方へ付勢されている。

しかして、上記スライダ92をバネ部材93のバネ力に抗
して上方へ引き上げた状態で、上記基台１の位置決め部
11にコイルバネＳをセットし、変位拡大板２を載置する
（第２図）。次にスライダ92を下降せしめて鋼球41を変
位拡大板２の中心に当接せしめると、鋼球41は上記バネ
部材93のバネ力を受けて変位拡大板２を介してコイルバ
ネＳを圧縮変形せしめる。

変形時のコイルバネＳの姿勢が変化しない場合には、
変位拡大板２は水平姿勢を保って下降する（第３図）。
しかして、上記回転台８を回転せしめて距離センサ３を
変位拡大板２の中心回りに周状に移動せしめても、該セ
ンサ３により検出される距離は変化しない。

一方、上記圧縮変形時に、コイルバネＳの内部に偏荷
重を生じてその姿勢が変化すると、変位拡大板２は台４
図に示す如く水平より傾斜し、回転台８により距離セン
サ３を周回移動せしめると、その移動位置に応じて検出
距離は変化する。

しかして、検出される距離の差の最大値よりコイルバ
ネ支持面の傾斜の程度が知られ、上記最大値が所定の許
容範囲内にあるコイルバネＳを選択する。本実施例では
上記支持面の傾きが変位拡大板２により距離差に拡大さ
れて検出されるから、高精度の測定が可能である。

なお、上記実施例では、一台の距離センサを周回せし
めて変位拡大板の傾斜を検出しているが、周上の複数位
置に固定の距離センサを設ける構造としても良い。ま
た、距離センサとしては接触式等の他の種々のセンサを
使用できる。

変位拡大板の押圧は鋼球である必要はなく、点接触を
保証する構造であれば良い。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明の変形姿勢測定装置によれば、圧
縮変形時のコイルバネの姿勢変化を簡易かつ定量的に測
定できるから、姿勢変化のない、あるいは姿勢変化が所
望の範囲内にあるコイルバネを速やかに選択することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は装置の部分断面側面図、第２図ないし第４図は
その要部断面図である。 １……水平基台 11……位置決め部 ２……変位拡大板 ３……距離センサ（距離測定手段） ４……押圧部材 Ｓ……コイルバネ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平基台と、該水平基台上に形成されてコ
   イルバネを垂直姿勢で位置決めする位置決め部と、位置
   決めされた上記コイルバネの上端に載置される平板状で
   上記上端よりも面積の大きい変位拡大板と、該変位拡大
   板の外周部の板面までの対向距離を測定する距離測定手
   段と、上記変位拡大板の、上記コイルバネの軸心が通る
   上面部に先端が点接触し、変位拡大板を介して上記コイ
   ルバネを押圧変形せしめる押圧部材とを具備するコイル
   バネの変形姿勢測定装置。