JP4751423B2 - Spring lamination mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、第1部材と第2部材との間で複数個のばねを積層して使用可能とするばねの積層機構に係り、特にばねの積層機構による固定技術に関する。 The present invention relates to a spring laminating mechanism that can be used by laminating a plurality of springs between a first member and a second member, and more particularly to a fixing technique using a spring laminating mechanism.
自動車産業や、精密機器産業、家電等の各種分野では、振動伝達の抑制技術が要求されている。具体的には、振動伝達の抑制技術は、エンジンや、高速回転するモータ、洗濯機の脱水槽に適用されている。振動伝達の抑制技術としては、対象物と支持部により構成される系の固有振動数を、所定の振動数帯域よりも十分に低く設定することが有効である。その手法として、支持部のばね定数を小さくすることが考えられるが、この場合、ばね定数を小さくすると、たわみ量が大きくなって、ばねが大型化するという問題がある。 In various fields such as the automobile industry, precision equipment industry, and home appliances, vibration transmission suppression technology is required. Specifically, vibration transmission suppression technology is applied to an engine, a motor that rotates at high speed, and a dehydration tank of a washing machine. As a technique for suppressing vibration transmission, it is effective to set the natural frequency of a system composed of an object and a support sufficiently lower than a predetermined frequency band. As a method for this, it is conceivable to reduce the spring constant of the support portion. In this case, however, there is a problem that if the spring constant is reduced, the amount of deflection becomes large and the spring becomes large.
そこで、対象物と支持部の間に皿ばねを介在させる手法が提案されている。皿ばねの荷重特性では、荷重を支えることができるとともにばね定数を小さく設定することができる平坦な領域を得ることができる。このような皿ばねは、マシニングセンタのチャック部や橋桁の大荷重を支持する機構によく使用されている。 Therefore, a method has been proposed in which a disc spring is interposed between the object and the support portion. With the load characteristic of the disc spring, a flat region can be obtained in which the load can be supported and the spring constant can be set small. Such a disc spring is often used in a mechanism for supporting a large load of a chuck portion of a machining center or a bridge girder.
ところで、大荷重を支持する系に皿ばねを用いたときに対象物から大変位の入力があった場合、ストロークを長くするために複数の皿ばねを重ねて使用している。しかしながら、この場合、皿ばねでは、荷重印加時にその外周部は移動するため、皿ばね同士を互いに固定していなかった。このため、皿ばね同士の軸合わせ時に軸ずれ量を測定する手間がかかったり、皿ばねの中央部の孔部や外周部にガイド部材を設けたりする必要があった(たとえば特許文献1,2)。また、皿ばね同士の重ね合わされた面に外力が軸線方向以外から加わった時、軸ずれが生じる虞があった。 By the way, when a large displacement is input from the object when a disc spring is used in a system that supports a large load, a plurality of disc springs are used in an overlapping manner in order to lengthen the stroke. However, in this case, the disc springs are not fixed to each other because their outer peripheral portions move when a load is applied. For this reason, it is necessary to measure the amount of misalignment when the disc springs are aligned with each other, or it is necessary to provide a guide member in the hole or outer peripheral portion of the central portion of the disc spring (for example, Patent Documents 1 and 2). ). Further, when an external force is applied to the surface where the disc springs are overlapped with each other from other than the axial direction, there is a possibility that an axial deviation occurs.
皿ばね以外のばねでは、重ねて使用する際、ばね同士を固定していなく、皿ばねと同様にガイド部材を用いていたため、皿ばねと同様な上記問題が発生する虞があった。また、メッシュばねのように、そもそも重ねて使用されていないばねでは、ばね同士の固定技術がなかった。 When the springs other than the disc springs are used in a stacked manner, the springs are not fixed to each other, and the guide member is used in the same manner as the disc springs. Further, in the case of a spring that is not used in the first place such as a mesh spring, there is no technique for fixing the springs.
したがって、本発明は、ばね同士を重ねて使用する場合、手間が不要で、かつ部品点数を増加することなく、ばね同士の軸合わせを行うことができるとともに、軸線方向以外から加わった外力による軸ずれの発生を防止することができるばねの積層機構を提供することを目的としている。 Therefore, according to the present invention, when the springs are used in an overlapping manner, the effort is not required and the shafts can be aligned with each other without increasing the number of parts, and the shaft by an external force applied from other than the axial direction is used. An object of the present invention is to provide a spring laminating mechanism capable of preventing the occurrence of deviation.
本発明のばねの積層機構は、第1部材と第2部材との間で複数個のばねを積層して使用可能とするばねの積層機構であって、 ばねの本体部における相手のばねが重ねられる面に、相手のばねに向けて突出するように形成される筒状部と、筒状部の端面に形成されるとともに、凹部および凸部を有する積層部とを備え、積層部は、相手のばねの筒状部の積層部と嵌合することを特徴としている。 The spring laminating mechanism of the present invention is a spring laminating mechanism that can be used by laminating a plurality of springs between a first member and a second member. Provided with a cylindrical portion formed so as to protrude toward the counterpart spring and a laminated portion formed on the end surface of the cylindrical portion and having a concave portion and a convex portion. It is characterized by being fitted to the laminated portion of the cylindrical portion of the spring.
本発明のばねの積層機構では、ばねの本体部における相手のばねが重ねられる面の筒状部の端面に、凹部および凸部を有する積層部を形成し、その積層部を相手のばねの筒状部の積層部と嵌合させることにより、重ねられたばね同士を固定することができる。このようにばね同士の固定では、軸ずれ量の測定等の手間が不要で、かつ他の部材を用いないので、部品点数を増加することなく、ばね同士の軸合わせを容易に行うことができる。また、ばね同士の固定により、軸線方向以外から外力が加わったとき、周方向や径方向の軸ずれの発生を防止することができる。以上のような効果は、ばね自体の筒状部に凹部および凸部を有する積層部を形成するという簡単な構成で得ることができる。 In the spring laminating mechanism of the present invention, a laminating portion having a concave portion and a convex portion is formed on the end surface of the cylindrical portion of the surface of the main body portion of the spring on which the mating spring is superimposed, and the laminating portion is used as the cylinder of the mating spring. The stacked springs can be fixed to each other by fitting with the laminated portion of the shaped portions. As described above, the fixing of the springs does not require the trouble of measuring the amount of axial deviation, and does not use other members, so that the springs can be easily aligned without increasing the number of parts. . Further, by fixing the springs, when an external force is applied from a direction other than the axial direction, it is possible to prevent the occurrence of axial misalignment in the circumferential direction or the radial direction. The effects as described above can be obtained with a simple configuration in which a laminated portion having a concave portion and a convex portion is formed in the cylindrical portion of the spring itself.
本発明のばねの積層機構は、種々の構成を用いることができる。たとえば、筒状部が円筒部であり、積層部の凹部および凸部は、円周方向の長さが互いに等しく、凹部および凸部の組が周期的に複数形成されていることが好適である。この態様では、ばねの互いの積層部を嵌合させる際、一方のばねを、他方のばねに対して軸線回りに半周期分位相をずらして重ねることができる。したがって、全てのばねの積層部の形状を同一とすることができるので、1種類のばねのみを製造すればよく、その結果、製造コストを削減することができる。 Various configurations can be used for the spring laminating mechanism of the present invention. For example, it is preferable that the cylindrical portion is a cylindrical portion, the concave portions and the convex portions of the laminated portion have the same circumferential length, and a plurality of pairs of concave portions and convex portions are periodically formed. . In this aspect, when the stacked portions of the springs are fitted, one spring can be overlapped with the other spring with the phase shifted by a half period around the axis. Therefore, since the shape of the laminated part of all the springs can be made the same, only one type of spring needs to be manufactured, and as a result, the manufacturing cost can be reduced.
また、積層部は、相手のばねの筒状部の積層部と接合することができる。この態様では、ばね同士を確実に固定することができる。また、このような接合時、ばね同士が積層部の嵌合により固定されているから、精度良く接合を行うことができ、その結果、軸合わせの更なる精度の向上を図ることができる。 Moreover, a laminated part can be joined with the laminated part of the cylindrical part of the other spring. In this aspect, the springs can be reliably fixed. Further, since the springs are fixed by fitting the laminated portions at the time of such joining, the joining can be performed with high accuracy, and as a result, the accuracy of the alignment can be further improved.
ばねの積層機構は種々の形状を用いることができる。たとえば、ばねの本体部を、筒状部と同じ断面形状をなす筒状とすることができ、この場合、ばねは一体的に形成することができる。また、メッシュを有する筒状ばねとすることができる。 Various shapes can be used for the spring stacking mechanism. For example, the main body portion of the spring can be formed into a cylindrical shape having the same cross-sectional shape as the cylindrical portion, and in this case, the spring can be formed integrally. Moreover, it can be set as the cylindrical spring which has a mesh.
また、積層部は、第1部材および第2部材からの押圧力が変化しても、軸線方向と垂直な方向にずれない構成を用いることができる。具体的には、本体部は、第1部材および第2部材からの押圧力の方向に交差する方向に延在するとともに、孔部を有するばねに適用され、筒状部は、本体部の内周部および外周部のうちの少なくとも一方の周部に形成され、本体部と筒状部との境界部に角部が形成され、角部は、その角度が押圧力に応じて変化するように弾性変形可能であることが好適である。この場合、本体部の内周部に筒状部が形成されている場合、その内周部の筒状部同士が当接して、互いの積層部が嵌合する。本体部の外周部に筒状部が形成されている場合、その外周部の筒状部同士が当接して、互いの積層部が嵌合する。 Moreover, even if the pressing force from a 1st member and a 2nd member changes, the structure which does not shift | deviate to a direction perpendicular | vertical to an axial direction can be used for a lamination | stacking part. Specifically, the main body extends in a direction intersecting the direction of the pressing force from the first member and the second member, and is applied to a spring having a hole. It is formed in at least one of the peripheral portion and the outer peripheral portion, and a corner portion is formed at the boundary portion between the main body portion and the cylindrical portion, and the corner portion changes its angle according to the pressing force. It is preferably elastically deformable. In this case, when the cylindrical part is formed in the inner peripheral part of a main-body part, the cylindrical parts of the inner peripheral part contact | abut, and a mutual lamination | stacking part fits. When the cylindrical part is formed in the outer peripheral part of the main-body part, the cylindrical parts of the outer peripheral part contact | abut, and a mutual lamination | stacking part fits.
上記態様では、ばねの本体部は、相手のばねからの押圧力の方向に交差する方向(すなわち、第1部材および第2部材からの押圧力の方向に交差する方向)に延在し、筒状部は、本体部の周部から相手のばねの筒状部に向けて(すなわち、第1部材および第2部材からの押圧力の方向に)突出して互いの積層部が嵌合している。 In the above aspect, the main body portion of the spring extends in a direction crossing the direction of the pressing force from the counterpart spring (that is, a direction crossing the direction of the pressing force from the first member and the second member), and the cylinder The protruding portion protrudes from the peripheral portion of the main body portion toward the cylindrical portion of the counterpart spring (that is, in the direction of the pressing force from the first member and the second member), and the stacked portions are fitted to each other. .
第1部材あるいは第2部材に当接するばねに適用される場合、そのばねの本体部のその相手部材側の面に筒状部が形成され、相手部材側の筒状部は、相手部材に向けて突出してそこに当接する当接部を有し、相手部材には、当接部のその相手部材に対する摺動を防止するストッパが設けられていることが好適である。この態様では、ばねと相手部材との固定を行うことができる。 When applied to a spring that contacts the first member or the second member, a cylindrical portion is formed on the surface of the main body of the spring on the side of the mating member, and the cylindrical portion on the side of the mating member faces the mating member. It is preferable that the contact member has a contact portion that protrudes and contacts therewith, and the counterpart member is provided with a stopper that prevents the contact portion from sliding relative to the counterpart member. In this aspect, the spring and the mating member can be fixed.
ストッパは種々の構成を用いることができる。たとえば、当接部には、凹部および凸部を有する積層部が形成され、相手部材には、積層部に嵌合する凹凸部が形成され、当接部の積層部と相手部材の凹凸部とがストッパとしての機能を有することができる。この態様では、部品点数を低減することができるのはもちろんのこと、ばね同士の固定用の積層部を用いることができるので、製造コストを削減することができる。 Various configurations can be used for the stopper. For example, the contact portion is formed with a laminated portion having a concave portion and a convex portion, and the mating member is formed with an uneven portion that fits into the laminated portion, and the contact portion is laminated with the uneven portion of the counterpart member. Can have a function as a stopper. In this aspect, not only the number of parts can be reduced, but also the laminated portion for fixing the springs can be used, so that the manufacturing cost can be reduced.
本発明のばねの積層機構によれば、部品点数を増加することなく、ばね同士の軸合わせを容易に行うことができるとともに、軸線方向以外から加わった外力による軸ずれの発生を防止することができる。このような効果は、ばね自体の筒状部に凹部および凸部を有する積層部を形成するという簡単な構成で得ることができる。 According to the spring laminating mechanism of the present invention, it is possible to easily align the springs without increasing the number of parts, and to prevent the occurrence of axial misalignment due to an external force applied from other than the axial direction. it can. Such an effect can be obtained with a simple configuration in which a laminated portion having a concave portion and a convex portion is formed in the cylindrical portion of the spring itself.
(1)実施形態の構成
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る積層機構が適用されたばね1〜3が重ね合わされて第1部材101と第2部材102の間に設置されている状態を表している。図2は、ばね1の構成を表し、(A)は斜視図、(B)はばね1の右側部分の側断面図である。図3は、図2のばね1の積層機構の構成を表し、(A)はばね1の第1筒状部11の上面図、(B)はばね1の第2筒状部12の下面図である。
(1) Configuration of Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which springs 1 to 3 to which a stacking mechanism according to an embodiment of the present invention is applied are overlapped and installed between a
第1部材101と第2部材102の間の中央部に配置されているばね1は、本発明のばねの基本型である。ばね1は、たとえば中心部に孔部10Aが形成された本体部10を備えている。本体部10は、たとえば第1部材101および第2部材102からの押圧力の方向に対して交差する方向に延在する円錐部である。その円錐部は、たとえば下方に向かうに従って傾斜して皿ばねとしての機能を有する。孔部10Aは、たとえば円形状をなしている。
The spring 1 disposed in the central portion between the
ばね1の本体部10の内周部には、ばね2に向けて突出する第1円筒部11(筒状部)が設けられている。第1円筒部11の端面には、凹部12Aおよび凸部12Bを有する積層部12が形成されている。凹部12Aおよび凸部12Bは、図3(A)に示すように、円周方向の長さl1が互いに等しく、凹部12Aおよび凸部12Bの組が周期的に複数形成されていることが好適である。図3(A)は、凹部12Aおよび凸部12Bの組が2組(2周期分)形成されている例である。
A first cylindrical portion 11 (tubular portion) that protrudes toward the
ばね1の本体部10の外周部には、ばね3に向けて突出する第2円筒部13(筒状部)が設けられている。第2円筒部13の端面には、凹部14Aおよび凸部14Bを有する積層部14が形成されている。凹部14Aおよび凸部14Bは、図3(B)に示すように、円周方向の長さl2が互いに等しく、凹部14Aおよび凸部14Bの組が周期的に複数形成されていることが好適である。図3(A)は、凹部12Aおよび凸部12Bの組が2組(2周期分)形成している例である。
A second cylindrical portion 13 (cylindrical portion) that protrudes toward the spring 3 is provided on the outer peripheral portion of the
第1円筒部11および第2円筒部13における周期的に同数形成している積層部12,14では、それらの位相を互いに半周期分ずらして形成されている。
In the
本体部10と第1円筒部11との境界部には、図2(B)に示すように、第1角部15が形成され、本体部10と第2円筒部12との境界部には第2角部16が形成されている。第1角部15および第2角部16は、第1部材101および第2部材102からの押圧力に応じて、その角度を変化させるように弾性変形可能である。第1角部15および第2角部16は、種々の手法により形成することができる。第1角部15および第2角部16は、たとえば本体部10と第1円筒部11の境界部および本体部10と第2円筒部13の境界部を折り曲げて形成することができる。また、たとえば、本体部10と第1円筒部11の溶接および本体部10と第2円筒部13の溶接により形成することができる。
As shown in FIG. 2B, a
ばね1の第2部材102の側に配置されているばね2は、第2円筒部13に積層部14を有しない以外は、ばね1と同様な構成を有している。すなわち、ばね2の第1円筒部11は積層部12を有し、ばね2の第2円筒部13は積層部14を有していない。ばね2とばね1の重ね合わせでは、互いの積層部14を嵌合させているので、ばね1,2は互いに固定されている。ばね2の第2円筒部13の端面は、平坦面であり、第2部材102に当接している。
The
ばね1の第1部材101側に配置されているばね3は、第1円筒部11に積層部12を有しない以外は、ばね1と同様な構成を有している。すなわち、ばね3の第1円筒部11は、積層部12を有していなく、ばね3の第2円筒部13は、積層部14を有している。ばね1に対するばね3の重ね合わせでは、互いの積層部14を嵌合させているので、ばね1,3は互いに固定されている。ばね3の第1円筒部11の端面は、平坦面であり、第1部材101に当接している。
The spring 3 disposed on the
互いに嵌合している積層部12,14どうし(特に、径の小さな積層部14どうし)は、接合されていることが好適である。
It is preferable that the
積層部12,14は、第1円筒部11,第2円筒部13の不変形部分に形成されていることが好適である。図4は、第1円筒部11,第2円筒部13の不変形部分について説明するための図である。ばね1〜3は、第1円筒部11,第2円筒部13に積層部12,14を有しないばねPと同様な動作を行うので、動作説明では、図示の簡略化のために、そのばねPを第1部材101と第2部材102の間に配置したケースを用いている。図4(A)は、ばねPの動作前(点線)と動作時(実線)の側断面図であり、(B)は、ばねPの動作時の第1角部15および第2角部16の拡大側断面図である。なお、図4では、ばねPの右側部分のみを図示している。
The
図4(A)の点線で示すように、第1部材101と第2部材102の間に配置されたばねPに対して、第1部材101から下側方向の荷重を加える。すると、図4(B)の実線で示すように、ばねPは撓んで第1部材101が下方に移動する。図中の符号dは、ばねPの撓みの大きさを示している。
As indicated by a dotted line in FIG. 4A, a downward load is applied from the
ここで、本体部10は、第1部材101からの押圧力の方向に交差する方向に延在し、ばねPの上側において、第1円筒部11は、本体部10の内周部から第1部材101に向けて突出してそこに当接している。そのような本体部10と第1円筒部11の境界部に形成した第1角部15は、荷重印加時に第1部材101からの押圧力に応じて角度αが変化するように弾性変形することができる。この場合、第1角部15は、上記のような位置関係にある本体部10と第1円筒部11の境界部に形成された部位であるから、そのような第1角部15は、荷重印加時に角度αを変化させながら、本体部10の内周部の外部側(図の左側)に移動することができる。
Here, the
このように荷重印加時に第1角部15は弾性変形することができるので、第1円筒部11の軸線方向の長さを適宜設定することにより、第1円筒部11が荷重印加時に第1部材101側の不変形部分(図4(B)中の点Sより上側)を有することができる。このような第1円筒部11の第1部材101側の不変形部分に、凹部12Aおよび凸部12Bを有する積層部12を形成する。
As described above, the
一方、ばねPの下側において、第2円筒部13は、本体部10の内周部から第2部材102に向けて突出してそこに当接している。この場合、第1角部15と同様な機能を有する第2角部16は、荷重印加による弾性変形時に、第2部材102からの押圧力に応じて、角度βを変化させながら、本体部10の外周部の外部側(図の右側)に移動することができる。
On the other hand, on the lower side of the spring P, the second
このように荷重印加時に第2角部16は弾性変形することができるので、第2円筒部13の軸線方向の長さを適宜設定することにより、第2円筒部13が荷重印加時に第2部材102側の不変形部分(図4(B)中の点Tより下側)を有することができる。このような第2円筒部13の第2部材102側の不変形部分に、凹部14Aおよび凸部14Bを有する積層部14を形成する。
Since the
以上のように第1円筒部11の第1部材101側の不変形部分に積層部12を形成し、第2円筒部13の第2部材102側の不変形部分に積層部14を形成することにより、ばねPは第1円筒部11および第2円筒部13の摺動を防止することができる。このようなばねPと同様な動作を行うばね1〜3を、図1に示すように重ね合わせて第1部材101と第1部材102の間に配置すると、ばね1〜3は互いに対して摺動しなく、ばね1,3は第1部材101と第1部材102に対して摺動しない。その結果、ばね1〜3の荷重特性では、皿ばねで問題となっていたヒステリシスが発生しない。
As described above, the stacked
(2)実施形態の動作
以上のような円筒部および積層部を備えたばねの積層機構の動作について、おもに図5(A)〜5(D)を参照して説明する。図5(A)〜5(D)は、ばね1,2の積層機構の積層部同士の嵌合状態を表し、図5(A)は、通常時の嵌合状態、図5(B)は、ばね1がばね2に対して図の右側へ移動した場合の嵌合状態、図5(C)は、ばね1がばね2に対して図の下側へ移動した場合の嵌合状態、図5(D)は、ばね1がばね2に対して図の右下側へ移動した場合の嵌合状態の断面図である。なお、図5(A)〜(D)では、ばね1、2の凸部12Bを区別するために、ばね1の凸部に符号12B1、ばね2の凸部に符号12B2を付している。また、ばね1,3の積層機構の積層部同士の嵌合状態では、ばね1,2の積層機構の積層部同士の嵌合状態と同様な動作が行われるから、その説明は省略している。
(2) Operation of Embodiment The operation of the spring laminating mechanism including the cylindrical portion and the laminating portion as described above will be described mainly with reference to FIGS. 5 (A) to 5 (D). 5 (A) to 5 (D) show a fitting state between the stacked portions of the stacking mechanism of the
ばね1,2の重ね合わせでは、ばね1およびばね2の一方を他方に対して軸線回りに半周期分位相をずらして互いの積層部を嵌合させる。この場合、ばね1の積層部の凸部12B1およびばね2の積層部の凸部12B2が互いに隣接している。このような互いの積層部の嵌合では、ばね1,2の中心軸C1,C2が一致するから、ばね同士の軸合わせにおいて、軸ずれ量の測定をすることなく、かつガイド部材が不要となる。
In the superposition of the
図5(A)に示す通常時の嵌合状態において、ばね1,2の重ね合わされた面に水平方向の外力が加わった場合、次のように軸ずれの発生が防止される。たとえば図5(B)に示すように、ばね1がばね2に対して図の右側へ移動するような外力が加わった場合、ばね1の左下の凸部12B1がばね2の右下の凸部12B2と、マークHの箇所で当接することにより、ばね1のばね2に対する移動が最小限に抑制される。たとえば図5(C)に示すように、ばね1がばね2に対して図の下側へ移動するような水平方向の外力が加わった場合、ばね1の右上の凸部12B1がばね2の右下の凸部12B2とマークIの箇所当接することにより、ばね1のばね2に対する移動が最小限に抑制される。たとえば図5(D)に示すように、ばね1がばね2に対して図の右下側へ移動するような水平方向の外力が加わった場合、ばね1の左下の凸部12B1がばね2の右下の凸部12B2とマークHの箇所で当接することにより、かつばね1の右上の凸部12B1がばね2の右下の凸部12B2とマークIの箇所で当接することにより、ばね1のばね2に対する移動が最小限に抑制される。
In the normal fitting state shown in FIG. 5 (A), when a horizontal external force is applied to the overlapped surfaces of the
このように図5(A)に示す通常時の嵌合状態において、ばね1,2の重ね合わされた面に水平方向の外力が加わった場合、ばね1の凸部12B1とばね2の凸部12B2が選択的に当接することにより、互いの相対的な自由度が拘束されるので、軸ずれの発生を防止することができる。
Thus, in the normal fitting state shown in FIG. 5A, when a horizontal external force is applied to the superimposed surfaces of the springs 1 and 2, the convex portion 12B1 of the spring 1 and the convex portion of the
以上のように本実施形態のばね1〜3の積層機構では、本体部10における相手のばねが重ねられる面の第1,第2円筒部11,13の端面に凹凸状の積層部12,14を形成し、その積層部12,14を相手のばねの円筒部の積層部12,14と嵌合させることにより、重ねられたばね同士を固定することができる。このようにばね同士の固定では、軸ずれ量の測定等の手間が不要で、かつ他の部材を用いないので、部品点数を増加することなく、ばね同士の軸合わせを容易に行うことができる。また、ばね同士の固定により、軸線方向以外から外力が加わったとき周方向や径方向の軸ずれの発生を防止することができる。以上のような効果は、ばね自体の第1円筒部11および第2円筒部13に積層部12,14を形成するという簡単な構成で得ることができる。
As described above, in the laminating mechanism of the springs 1 to 3 according to the present embodiment, the concavo-convex
特に、第1円筒部11では、積層部12の凹部12Aの円周方向の長さを互いに等しくし、積層部12の凸部12Bの円周方向の長さを互いに等しくし、かつ凹部12Aと凸部12Bの組を周期的に複数形成している。第2円筒部13でも第1円筒部11と同様に、第1円筒部11と同様に積層部14の凹部14Aと凸部14Bの組を周期性に複数形成している。これにより、ばねの互いの積層部12を嵌合させるとき、および、ばねの互いの積層部14を嵌合させるとき、一方のばねを、他方のばねに対して軸線回りに半周期分位相をずらして重ねることができる。したがって、全てのばねの積層部12,14それぞれの形状を同一とすることができるので、1種類のばねのみを製造すればよく、その結果、製造コストを削減することができる。
In particular, in the first
また、積層部12,14は、相手のばねの円筒部の積層部12,14と接合することにより、ばね同士を確実に固定することができる。また、このような接合時、ばね同士が積層部の嵌合により固定されているから、接合を精度良く接合を行うことができ、その結果、軸合わせの更なる精度の向上を図ることができる。
Moreover, the
(3)変形例
以上のように上記実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。なお、以下の変形例では、上記実施形態と同様な構成要素には同符号を付し、その説明は省略している。
(3) Modifications Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. In the following modification, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
上記実施形態では、本体部10が円錐部であるばね1〜3に本発明の積層部を適用したが、これに限定されるものではなく、本体部10の端面に筒状部が形成されている種々のばねに本発明の積層部を適用することができる。たとえば、図6に示すばね4Aでは、本体部40を円筒部42,43と同じ断面形状をなす筒状とすることができ、この場合、本体部40および円筒部42,43を一体的に形成することができる。たとえば、図7に示すばね4Bは、図6に示すばね4Aに複数の孔45が形成されたメッシュ状のばね(いわゆるメッシュばね)である。
In the said embodiment, although the laminated part of this invention was applied to the springs 1-3 whose main-
たとえば、上記実施形態では、筒状部を円筒部とし、円周方向の長さが互いに等しい凹部および凸部を有する積層部を周期的に複数形成したが、これに限定されるものではなく、筒状部の形状や、凹部および凸部の個数や、周方向長さ、形状等は、種々の変形が可能である。筒状部の形状は、筒状であればよく、その断面形状として楕円形状や矩形状等を用いることができる。凹部および凸部の個数は、適宜設定することができ、その個数が多いほど、ばね同士の固定をより確実に行うことができる。 For example, in the above embodiment, the cylindrical portion is a cylindrical portion, and a plurality of laminated portions having a concave portion and a convex portion having the same circumferential length are periodically formed, but the present invention is not limited to this. Various modifications can be made to the shape of the cylindrical portion, the number of concave portions and convex portions, the length in the circumferential direction, the shape, and the like. The shape of the cylindrical portion may be a cylindrical shape, and an elliptical shape, a rectangular shape, or the like can be used as its cross-sectional shape. The number of the concave portions and the convex portions can be set as appropriate, and the larger the number, the more reliably the springs can be fixed.
凹部および凸部の長さは、互いに等しくなくてもよいし、凹部および凸部は周期的でなくてもよく、適宜設定することができる。凹部および凸部の形状は、矩形状に限定されるものではなく、円形や楕円形等でもよく、その形状に微細な形状が付されていてもよい。上記実施形態では、重ね合わせるばねの個数を3としたが、その個数は適宜設定することができる。上記実施形態では、たとえばばね1の個数を調整することにより、重ね合わせるばねの個数を設定することができる。 The lengths of the concave portion and the convex portion may not be equal to each other, and the concave portion and the convex portion may not be periodic and can be appropriately set. The shape of the concave portion and the convex portion is not limited to a rectangular shape, and may be a circle, an ellipse, or the like, and a fine shape may be added to the shape. In the above embodiment, the number of springs to be overlapped is 3, but the number can be set as appropriate. In the above embodiment, for example, the number of springs to be overlapped can be set by adjusting the number of springs 1.
たとえば図8に示す例では、重ね合わせるばねの個数を2とし、ばね5A,5Bの第2円筒部13に積層部51,52を形成し、積層部51,52を互いに嵌合させている。この場合、積層部51は、円弧状の凹部51Aと平坦状の凸部51Bを有し、凹部51Aは等間隔に形成されている。積層部52は、平坦状の凹部52Aと円弧状の凸部51Bを有し、凸部51Bは等間隔に形成されている。
For example, in the example illustrated in FIG. 8, the number of springs to be overlapped is two, the
加えて、ばね3の第1円筒部11およびばね2の第2円筒部13が当接する第1部材101および第2部材102には、ストッパを形成することができる。たとえば、第1,第2円筒部11,13に嵌合する凹部をストッパとして第1部材101および第2部材102に形成することができる。また、第1部材101に当接するばね3の第1円筒部11に積層部12を形成し、その積層部12に嵌合する凹凸部を第1部材101に形成することができる。さらに、第2部材102に当接するばね2の第2円筒部13に積層部14を形成し、その積層部14に嵌合する凹凸部を第2部材102に形成することができる。
In addition, a stopper can be formed on the
ストッパは、凹部や凹凸部に限定されるものではなく、たとえば第1円筒部11あるいは第2円筒部13を固定する固定手段であればよく、種々の変形が可能であるのは言うまでもない。この態様では、ばね1〜3の荷重特性でのヒステリシスの発生をより効果的に防止することができる。
The stopper is not limited to the concave portion or the concave and convex portion, and may be any fixing means for fixing the first
また、本体部10が円錐部であるばねに本発明を適用する場合、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
Moreover, when applying this invention to the spring whose main-
たとえば、上記実施形態では、本体部10および第1,第2円筒部11,13に構造を形成しなかったが、それら部位に種々の構造を形成してもよい。たとえば、本体部10および第1,第2円筒部11,13の少なくとも一方にスリットを形成することができる。具体的には、図9に示すばね6Aでは、第1,第2円筒部11,13の凸部の11B,13Bの側面部にスリット61,62を形成している。図10に示すばね6Bでは、本体部10にスリット63を形成している。このようなスリット61〜63は適宜組み合わせることができ、その形状は適宜設定することができる。この態様では、ばねの軽量化を図ることができる。
For example, in the above embodiment, the
また、たとえば上記実施形態では、内周部から外周部に向かって下方に傾斜する円錐状をなす本体部10を用いたが、これに限定されるものではなく、本体部は種々の形状を用いることができる。たとえば、図11に示すばね7Aでは、内周部から外周部に向かって階段状をなす本体部70を用いている。本体部70の階段状は、縦方向部71および横方向部72からなる複数の段部を有している。縦方向部71と横方向部72の境界部には、角部73が形成され、段部同士の境界部には角部74が形成され、角部73,74は、上記実施形態の角部73,74と同様な機能を有することができる。
For example, in the said embodiment, although the main-
図12に示すばね7Bでは、略S字状をなす本体部75を用いている。図13に示すばね7Cでは、内周部から外周部に向かって上方に傾斜する円錐状をなす本体部76を用いている。この場合、第1円筒部11および第2円筒部13の高さが高い。また、本体部10は、第1円筒部11および第2円筒部13に略直交する平面状をなしてもよい。
The
さらに上記実施形態では、本発明の筒状部として第1,第2円筒部11,13を用いたが、これに限定されるものではなく、筒状部は種々の構成を用いることができる。たとえば、ばねのたわみが小さい場合には、第1,第2円筒部11,13はいずれか一方のみを用いることができる。また、筒状部の形状は、上記実施形態に示す円筒状に限定されるものではなく、円錐状等の種々の形状を用いることができる。また、この場合、その断面は、直線状に限定されるものではなく、略S字状などの曲線状であってもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the 1st, 2nd
また、第1円筒部11および第2円筒部13の本体部10に対する突出方向は、上記実施形態と逆方向としてもよい。すなわち、第1円筒部11の本体部10に対する突出方向を図2の下方とし、第2円筒部13の本体部10に対する突出方向を図2の上方としてもよい。上記実施形態では、第1円筒部11および第2円筒部13を本体部の内周部および外周部に形成したが、第1円筒部11および第2円筒部13のいずれか一方のみ形成してもよい。また、第1角部15および第2角部16の形状は、図示の形状に限定されるものではなく、曲面形状等の種々の形状に変更可能である。
Moreover, the protrusion direction with respect to the main-
以上のように、本体部の形状や、筒状部の形状、形成位置および突出方向、凹部および凸部の個数、周方向長さおよび形状、スリットなどの構造の形成、および、第1角部および第2角部の形状等の変形例は適宜組み合わせることができるのは言うまでもない。 As described above, the shape of the main body part, the shape of the cylindrical part, the formation position and the protruding direction, the number of concave parts and convex parts, the circumferential length and shape, the formation of structures such as slits, and the first corner part Needless to say, modifications such as the shape of the second corner can be appropriately combined.
1〜3,4A,4B,5…ばね、10,40,70,75,76…本体部、10A…孔部、11,41…第1円筒部(筒状部)、12,14,42,44,51,52…積層部、12A,14A,42A,44A,51A,52A…凹部、12B,12B1,12B2,14B,42B,44B,51B,52B…凸部、13…第2円筒部(筒状部)、15…第1角部(角部)、16…第2角部(角部)、45…孔、101…第1部材、102…第2部材、α,β…角度 1-3, 4A, 4B, 5 ... spring, 10, 40, 70, 75, 76 ... main body, 10A ... hole, 11, 41 ... first cylindrical part (cylindrical part), 12, 14, 42, 44,51,52 ... laminated unit, 12A, 14A, 42A, 44A , 51A, 52A ... recess, 12B, 12B 1, 12B 2 , 14B, 42B, 44B, 51B, 52B ... projecting portion, 13 ... second cylindrical portion (Cylindrical part), 15 ... 1st corner (corner), 16 ... 2nd corner (corner), 45 ... Hole, 101 ... 1st member, 102 ... 2nd member, (alpha), (beta) ... Angle
Claims (7)
前記ばねの本体部における相手のばねが重ねられる面に、前記相手のばねに向けて突出するように形成される筒状部と、
前記筒状部の端面に形成されるとともに、凹部および凸部を有する積層部とを備え、
前記積層部は、前記相手のばねの筒状部の積層部と嵌合することを特徴とするばねの積層機構。 In the spring laminating mechanism that enables the use of a plurality of springs stacked between the first member and the second member,
A cylindrical portion formed so as to protrude toward the counterpart spring on the surface of the main body portion of the spring on which the counterpart spring is stacked;
And formed on the end face of the cylindrical portion, and a laminated portion having a concave portion and a convex portion,
The laminated portion of the spring is characterized in that the laminated portion is fitted with a laminated portion of a cylindrical portion of the counterpart spring.
前記積層部の凹部および凸部は、円周方向の長さが互いに等しく、前記凹部と前記凸部との組が周期的に複数形成されていることを特徴とする請求項1に記載のばねの積層機構。 The cylindrical part is a cylindrical part,
2. The spring according to claim 1, wherein the concave portion and the convex portion of the stacked portion have the same circumferential length, and a plurality of pairs of the concave portion and the convex portion are periodically formed. Laminating mechanism.
前記筒状部は、前記本体部の内周部および外周部のうちの少なくとも一方の周部に形成され、
前記本体部と前記筒状部との境界部に角部が形成され、
前記角部は、その角度が前記押圧力に応じて変化するように弾性変形可能であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のばねの積層機構。 The main body portion is applied to a spring that extends in a direction crossing the direction of the pressing force from the first member and the second member, and has a hole portion,
The cylindrical portion is formed on at least one of the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the main body portion,
A corner portion is formed at a boundary portion between the main body portion and the cylindrical portion,
The spring lamination mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the corner portion is elastically deformable so that the angle changes according to the pressing force.
前記部材側の前記筒状部は、前記部材に向けて突出してそこに当接する当接部を有し、
前記部材には、前記当接部のその部材に対する摺動を防止するストッパが設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のばねの積層機構。 When applied to the spring abutting against the member, the tubular portion is formed on the surface of the main body portion of the spring on the member side,
The cylindrical portion on the member side has a contact portion that protrudes toward the member and contacts the member,
The spring lamination mechanism according to any one of claims 1 to 5, wherein the member is provided with a stopper that prevents the contact portion from sliding relative to the member.
前記部材には、前記積層部に嵌合する凹凸部が形成され、
前記当接部の前記積層部と前記部材の前記凹凸部とが、前記ストッパとしての機能を有することを特徴とする請求項6に記載のばねの積層機構。 The contact portion is formed with the laminated portion having the concave portion and the convex portion,
The member is formed with an uneven portion that fits into the laminated portion,
The spring laminating mechanism according to claim 6, wherein the laminated portion of the contact portion and the uneven portion of the member have a function as the stopper.
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