JP6397512B2 - 伸縮可能なばね式支持具 - Google Patents

Description

本発明は、伸縮可能なばね式支持具に関する。

従来のばね式支持具は、何らかの構成要素を荷重方向に弾性的に支持する支持具として、プラントエンジニアリング又はパイプライン建設において使用されている。構成要素によってばね式支持具の支持部に及ぼされる負荷力が状況に応じて変化して、その負荷力に対して弾性的に応じるという用途では、特にこのようなばね式支持具の使用が必要とされる。例えば、熱によって発生し得る構成要素の膨張による荷重方向への変位などが挙げられる。このような要求は、特にパイプライン建設において、異なる温度によりパイプラインが異なる膨張挙動を起こし、荷重方向へのパイプラインの膨張による変位が起こるような場合に、よくある。

従来のばね式支持具は、ばね式支持具が構成要素の荷重を支えるよう、構成要素をばね式支持具の上に配置して使用される。構成要素は、これを支えているばね式支持具上に、その自重による負荷力を荷重方向に沿って及ぼす。ばね式支持具による構成要素の弾性的な支持を保証するため、ばね式支持具は、通常、予め張力を与えた圧縮ばねを収納している筐体を備えており、そのプリテンションされた圧縮ばねに構成要素の荷重がかかるようになっている。もし、ばね式支持具上の構成要素によって及ぼされる負荷力が特定の大きさで変化するならば、圧縮ばねは、そのばね特性曲線に応じて、支持された構成要素の荷重方向への変位を特定の大きさ（ストローク）だけ許容する。

したがって、従来のばね式支持具は構成要素を支えつつ、構成要素の膨張挙動に合った動きをし得る。その結果、構成要素を有するシステムにおいて、許容できないほど高い張力と破損とが効率的に防止される。一般的なばね式支持具では、その変位の大きさが通常１０ｍｍまで、時には２０ｍｍまで、あるいはさらに３０ｍｍまでとなるように形成される。例えば、パイプライン建設での変位量は、ばね特性曲線およびその建設で典型的に提供されている要件に基づいて決定される。ここでのばね式支持具上のパイプラインが及ぼす負荷力が、パイプラインシステムの全ての状況において２５％より大きく変動してはならない。一般的なばね式支持具は、ばね式支持具にかなり大きな負荷力を及ぼす構成要素を支えるために使用され、典型的には約０．２から４００ｋＮの範囲、特に０．５から１００ｋＮの範囲の負荷力に対して使用される。

従来のばね式支持具は、筐体、圧力板、荷重管及び圧縮ばねを備えて形成される。

筐体は停止面（スタンド面とも呼ぶ）と上面を備える。上面には開口部が設けられている。圧力板は、筐体内に配置され、筐体内で荷重方向に変位することができる。圧縮ばねは、圧力板と停止面との間に配置され、圧力板にばね力を及ぼす。圧縮ばねが常に圧力板を筺体に対して上面に向けて押すように、圧縮ばねには、筐体内での圧力板の各位置において荷重方向に予め張力がかけられている。荷重管は、圧力板に接続され、圧力板の各位置において筐体の内部から開口部を通って外側へ延伸するように配置されている。荷重管が圧力板に接続されていて、圧縮ばねが圧力板にばね力を及ぼしているため、構成要素が荷重管の上に置かれた場合、構成要素が弾性的に支えられることになる。

特定の負荷力を及ぼす構成要素を支えるための従来のばね式支持具は、以下のように用意される。まず、荷重管は、荷重方向に構成要素の想定される特定の負荷力を受ける。その結果、荷重管に接続された圧力板は、荷重方向に沿って停止面へ向けて筐体内の特定の位置になるだろう。

筐体内の圧力板の位置は、ブロック装置によって固定される。それから、このように用意されたばね式支持具の上に構成要素を置くことができる。特定の負荷力を伴う構成要素が置かれた後、ばね式支持具の筺体との関係で圧力板および荷重管の相対的な位置を実質的に変えることなく、ブロック装置が取り除かれる。

荷重方向におけるばね式支持具の高さは、ばね式支持具に対して荷重方向に働く負荷力、又は、ばね式支持具に設定されている負荷力によって決定される。数々の既知のばね式支持具においては、それぞれの負荷力にかかわらず、ばね式支持具の荷重方向における高さを、わずかに変化させることができる。ここで、圧力板に対する荷重管の相対的な位置を、荷重方向における特定の範囲になるように、通常、１０から３０ｍｍの範囲内で変えることができる。これによって、必要とされた設置環境に合わせてばね式支持具の高さを調整することができる。

従来、ばね式支持具は、広範囲の荷重を支えられるように形成されていた。

ばね式支持具による弾性的な支持が可能となるような最小の負荷力は、通常、ばね式支持具が同様に弾性的に支持できる最大の負荷力の半分より小さい。従来のばね式支持具をこのような広い範囲へ適用できるのは、荷重方向に長いコイルばねを圧縮ばねとして使用しているからであり、長いコイルばねであるから、筐体内で圧力板を変位させることによって所望の負荷力に対応するプリテンションを設定することができる。この結果、圧縮ばねに対して最小限のプリテンションしか加えない状態での荷重方向における圧縮ばねの長さによって決定された筺体の荷重方向の高さということになってしまう。

従来のばね式支持具のこの構成は、多くの適用の分野で不適切であったことが証明された。例えば、パイプライン建設においてよくあるケースとして、パイプラインの下のばね式支持具を設置するための空間が狭いため、荷重方向にばね式支持具の筐体を大きく拡張させるということが問題となっていた。狭いことに対しては、通常、非常にばね剛性の高いばね式支持具を使用することで対処していた。これにより、一方で、荷重方向における筐体の高さを低くすることを保証するが、他方では、高いばね剛性による負荷力の変化により、荷重方向の変位量がとても小さくなる。これによって、支持される構成要素及びその配管システムにおいて、望ましくない張力につながってしまう。通常のばね式支持具は、例えば、米国特許公開公報（ＵＳ３，０００，６００Ａ）に開示されている。このばね式支持具は、筐体内に配置されたばねと同様に、圧力板を備える。ここで、圧力板は荷重管に接続され、この圧力板にばね力が及ぶ。筐体の上面および圧力板の間の距離要素は、ばねのプリテンションを定める。さらに、伸縮可能な筐体を備えた公知のばねユニットがある。例えば、米国特許公開公報（ＵＳ４，４５７，１９６Ａ）には、２つの部品からなる筐体の中に入れ込まれたばねユニットが開示されている。このばねユニットは、穴開け装置用として設計されている。欧州特許公開公報（ＥＰ２６６４８１６Ａ２）には、２つの部品を弾性的に接続するために設計されたばねが開示されている。このばねは、２つの部品からなる筐体を備え、これら２つの部品は互いに相対的に移動できるようになっている。

本発明は、従来のばね式支持具の不利益を少なくとも部分的に取り除く、伸縮可能なばね式支持具を提供することを目的とする。

この技術的目的の解決方法として、本発明は、請求項１に記載された特徴を持つ伸縮可能なばね式支持具を提案する。本発明のばね式支持具は、伸縮可能であり、筐体、圧力板、荷重管、及び圧縮ばねを備える。筐体は停止面および上面を有する。上面は、荷重方向において、停止面に対して相対的にオフセットしている。上面は、特に、停止面の反対側の面である。筐体内には、圧力板、圧縮ばね、及び、少なくとも一部の荷重管のために十分な自由空間が提供されるように、筐体の内部は実質的に空洞である。筐体は、特に、中空の円筒として形成されており、その停止面は円筒形状の第一ベース領域を表し、その上面は円筒形状の第二ベース領域を表す。圧力板は筐体内に配置され、筐体内で荷重方向に変位可能である。この荷重方向へ変位の際、例えば圧力板は筐体の停止面から上面までの間に延伸している筐体の側壁によって案内され得る。特に、筺体内での荷重方向への変位の全ストロークにわたって、圧力板は筐体の側壁と係合する、または、圧力板は側壁から少しだけ離れて位置するとよい。これにより、荷重方向への潜在的な変位の全ストロークにわたって圧力板の案内が保証される。側壁は、例えば少なくともいくつかの部品によって荷重方向に延伸するように設けられているとよい。

圧縮ばねは、圧力板と停止面の間に配置され、圧力板にばね力を及ぼす。ばね力は、荷重方向において、上面に向けられる。圧縮ばねは、荷重方向への圧力板の全ての変位可能な位置において、予め張力がかけられており、それらの各変位位置で圧力板にばね力を及ぼす。圧縮ばねによって圧力板に及ぼされるばね力の大きさは、圧力板の荷重方向における位置に依存し、圧縮ばねにかけられるプリテンションに依存する。特に、圧縮ばねは、荷重方向に延びるばね方向を有するコイルばねとして形成されてもよい。

荷重管は、圧力板に接続され、筐体内での変位のストロークに沿った圧力板の全ての変位可能な位置において、筐体の上面に設けられた開口部を通って筐体の内部から外部へと延伸している。ばね式支持具がいつでも動作可能な状態における、圧力板の変位位置に特に焦点が置かれる。筐体の上面に設けられた開口部は、特に圧縮ばねのばね力によって圧力板が開口部を通って外部に出ないよう、圧力板の寸法に合わせて調節される。つまり、上面は、荷重方向における、停止面からの圧力板の最大距離を限定する。圧力板の各変位位置で、荷重管が開口部を通って外側に延伸しているため、ばね式支持具の上側からの荷重が、常に、荷重管にかかり、当該荷重は圧縮ばねを介して弾性的に支持される。荷重管は、固定位置で圧力板に恒久的に接続されてもよい。例えば、荷重管は圧力板にボルトで留められてもよい。荷重方向において様々に異なる圧力板および荷重管の位置で、該圧力板および荷重管の互いの固定位置を設定できるため、圧力板と荷重管の間のこのような異なる位置での接続が可能となる。圧力板と荷重管の相対的な位置は、荷重方向における様々な位置で異なることになる。

本発明に係る伸縮可能なばね式支持具は、筐体が停止筐体（スタンド筐体とも呼ぶ）と可動筐体を備えることを特徴とする。可動筐体は、停止筐体に関連して、荷重方向に変位可能である。停止筐体は停止面を備え、可動筐体は開口部を備える。つまり、停止筐体と可動筐体は、本発明に係るばね式支持具の筐体の筐体要素である。ばね式支持具は、可動筐体と停止筐体の変位能力に応じて、本発明に係る様式で荷重方向に伸縮可能である。この工程において、荷重方向における筐体の延伸、及び、荷重方向における筺体の高さは、二つの筐体要素の変位能力に応じて変化する。このため、ばね式支持具の筐体は、伸縮可能である。これは、停止筐体が停止面を備え、可動筐体が開口部と上面の少なくとも一部を備える、という事実によって達成される。例えば、荷重方向に対する直角方向に関しては、停止筐体が可動筐体内に配置され得てもよいし、例えば、荷重方向に対する直角方向に関して、可動筐体が停止筐体内に配置され得てもよい。圧縮ばねが、停止面から停止筐体を越えて可動筐体へと荷重方向に延伸するように、停止筐体は、停止面とは反対側の端部で荷重方向に開口していてもよい。特に、停止筐体の荷重方向における停止面の反対側は開口していてよく、その開口は、圧力板が筐体内を荷重方向に変位できるような寸法の通り道になり、このような方法で、圧力板が停止筐体および可動筐体の両方の内部に配置され得る。ここで、圧力板のそれぞれの変位位置では、圧縮ばねがプリテンション又は荷重を伴っていなければならない。一つの実施形態において、可動筺体に対する停止筺体の相対的位置は、ブロック装置によって固定され得る。

一つの実施形態において、荷重方向における圧力板の位置によって停止筐体および可動筐体の相対的な位置が決定されることから、停止筐体および可動筐体が互いに案内し合うように構成してもよい。例えば、開口部が荷重方向において停止面から最小の距離となるように、停止筐体内に圧力板が位置している場合を、停止筐体と可動筐体とは、第一の相対的位置に配置されているとする。そして、荷重方向において停止筐体の外部に圧力板が位置している場合、停止面から開口部までの距離が、停止面から圧力板までの距離の増加とともに長くなる。特に、停止筐体と可動筐体は、荷重方向において互いに連続的に且つ自由に変位可能であるように、互いに関連性をもって形成されているとよい。停止筐体は、好ましくは、筒状ガイドを備える。筒状ガイドは、停止筐体の停止面において内部空間を向く面に設けられ、該筒状ガイドの筒中心軸が荷重方向に延伸する。筒状ガイドは、荷重管内まで延伸して該荷重管を案内するために形成される。

例えば、筒状ガイドは、その筒中心軸の方向において荷重管がガイドに沿ってスライドできるように形成されているとよい。荷重管は、その変位可能な各位置においてガイドを介して安定した機構で保持され案内される。例えば、構成要素による荷重管への偏った荷重に起因する荷重管の傾きを、ガイドによって効率的に防ぐことができる。例えば、筒状ガイドは、停止面に溶接されてもよい。いずれの場合においても、筒状ガイドは、停止筐体の停止面に、ある位置に固定させる方法で、接続され得る。圧力板の案内は、荷重管の案内に加えて、筒状ガイドによっても保証される。又は、圧力板は、いつでも作動できる状態にある本発明のばね式支持具の係る荷重管に常に接続されていることから、特定の方法で支持されていると言える。

本発明に係る伸縮可能なばね式支持具は、筐体の高さが荷重方向に可変であるという利点を提供する。その結果、本発明に係る伸縮可能なばね式支持具は、構成要素を支えるための空間が構成要素の下に少ししかない場合に、従来のばね式支持具よりも優れていて、そのような条件での適用において優れている。さらに、本発明に係るばね式支持具は、荷重方向における筐体の高さを過剰に高くすることなく、ばね式支持具に対し荷重方向に大きな負荷力を及ぼす構成要素を弾性的に支える支持具において、低いばね定数のばね式支持具を利用できる利点を提供する。

本発明に係るばね式支持具は、荷重又はプレテンションの増加とともに、圧縮ばねの長さが荷重方向に減少して筐体の高さが低くなるように形成されているとよい。この場合、筐体内の圧力板のそれぞれの位置、および、停止筐体に対する可動筐体のそれぞれの変位が、以下のように設けられる必要がある。すなわち、圧力板の位置および可動筐体の変位は、荷重方向における停止側から開口部までの距離が短く、つまり、筐体の高さが低くなるように、設けられる必要がある。

本発明に係るばね式支持具は、重い構成要素を弾性的に支持することができて、荷重方向の高さが低いばね式支持具の供給を保証する。また、低いばね定数による十分なストロークの変位をも保証する。さらに、本発明に係るばね式支持具は、広い負荷力範囲において、特定のばね定数を有する圧縮ばねの使用を可能にする。これは、一つ及び同じ型の圧縮ばねの頻繁な使用が可能になって、ばね式支持具の製造に積極的な効果を奏する。例えば、本発明に係るばね式支持具は、最大負荷力又は最大ばね力の３０％から１００％までの間の負荷力を弾性的に支持できるように、形成され得る。

一つの実施形態において、停止筐体と可動筐体はそれぞれ、中空筒部を備える。二つの中空筒部は、それぞれの筒中心軸が合致し、荷重方向に延伸するように配置される。例えば、二つの筐体要素の中空筒部は、管部によって形成されてもよい。例えば、荷重方向に対する直角方向に関しては、一方の中空筒部が、他方の中空筒部内に配置されるように、二つの筐体要素の中空筒部が配置されてもよい。これにより、中空筒部による停止筐体と可動筐体との相対的な変位の際に、二つの筐体要素の案内が保証される。二つの筐体要素に中空筒部を用いることで、筐体要素同士の案内を保証するという利点がある。特に、停止筐体に対する可動筐体の相対的な変位を可能とせしめるストロークの全体にわたって、二つの筐体要素についての一様で良好な案内が保証される。さらに、中空筒部を備えた二つの筐体要素を製造することは、管部を用いて中空筒部を実現する場合に、簡易化され得る。

好ましくは、停止筐体は第一係止突起を備え、可動筐体は第二係止突起を備える。前述の二つの係止突起は、停止筐体と可動筐体との荷重方向における相対的な変位能力を制限するために形成される。二つの係止突起は、停止面から可動筐体までの荷重方向の距離が最大となるところで互いに係合するように、筐体内に配置される。例えば、第一係止突起は、上面を向く停止筐体の端部に配置されてもよい。例えば、第一係止突起は、荷重方向における、停止面とは反対側の停止筐体の端部でストロークを限定することができる。例えば、第二係止突起は、停止面を向く可動筐体の端部に配置されてもよい。二つの係止突起のうち少なくとも一つが、荷重方向に延伸するそれぞれの筐体要素の側壁に配置されてもよく、荷重方向に対する直角方向に側壁から延伸してもよい。

停止筐体に対する可動筐体の相対的な変位能力は、二つの係止突起を介して効率的に制限され得る。停止面から可動筐体までの最大の距離は、荷重方向においてその変位能力によって規定される。その結果、荷重方向にばね式支持具が過剰に延伸された場合などに、ばね式支持具の不安定化を防ぐことができる。特に、二つの係止突起は、可動筐体が停止筐体との関係で強固に保持されることを保証する。これは、例えば構成要素がばね式支持から突然滑り落ちてしまう、など、荷重管の荷重が突如減少した場合においても有効である。

この場合、圧縮ばねによって作動する圧力板は、停止面から荷重方向に飛び出してしまう。二つの筐体要素が離れて、圧力板と圧縮ばねが共に周囲の環境に放出されてしまうような場合も、係止突起がそれを効率的に防ぐことができる。このことは、圧縮ばねの高いばね力を利用する場合には、特に両者の関連性が高くなって有利であり、また、支持する負荷力が高い場合にも、必要となる。

一つの実施形態において、可動筐体は、上面側の端部に設けられた保持突起を備える。保持突起は荷重方向に対する直角方向に延伸し、開口部の境界を定める。可動筐体を中空筒形状に形成する際、保持突起は、可動筐体の軸端に設けられ、保持突起は、半径方向に延伸する。保持突起で開口部の境界を定めることによって、開口部は、圧力板が開口部を通じて外部に出ないような寸法に限定される。圧力板を上面に向けて、開口部の隅に対して、また、保持突起に対して、荷重方向に圧縮ばねの高いばね力で押したとしても、圧力板が外部に出ることは不可能である。

好ましくは、停止筐体及び／又は可動筐体は、管部材で形成される中空筒部を備える。２つの係止突起のうちの少なくとも一つ、又は、保持突起は、管部材の加工成形において形成される。各突起は、筒の成形によって、容易に、且つ、安定的に形成することができる。成形は、内側に向かって、又は外側に向かって形成された部分として形成されてもよい。突起の少なくとも一部が、それぞれの中空筒部に溶接されるような形で形成することができる。その結果、突起の形状は、簡易的な方法で調節することができ、突起の製造方法も、安定性の高い形成が保証されていることで、簡易的な方法が提供され得る。

好ましくは、荷重方向に対する直角方向に関しては、可動筐体は停止筐体内に配置される。その結果として、荷重方向に対する直角方向に関して、停止筐体の比較的大きい延伸と、停止面上でのばね式支持具の安定した起立が保証される。さらに、二つの筐体要素の変位能力は、特に簡易的な方法で実現でき、可動筐体内の圧縮ばねと圧力板の案内が特に有利な方法で提供される。また、荷重方向に対する直角方向に関して、好ましくは、圧縮ばねは、可動筐体内かつ停止筐体内に配置されるとよい。その結果として、一方で、圧縮ばねが筐体内で特に強固に保持され、もう一方では、圧力板及び／又は圧縮ばねの良好な案内が保証されて、筐体内で案内される圧力板の変位能力が保証される。

一つの実施形態において、停止筐体の停止面において筐体の内部空間を向く面には、固定突起が設けられ、及び／又は、圧力板において停止面を向く面には、別の固定突起が設けられ、これらの固定突起は、特に筐体内において荷重方向に対する直角方向に圧縮ばねが変位することを防ぐために、荷重方向に対する直角方向において圧縮ばねの内部または外部に配置されている。固定突起は、好ましくは、停止面又は圧力板に対して、ある位置に固定させる方法によって配置されている。例えば、固定突起は、一体型圧力板と一体となるように提供されてもよい。固定突起は、停止面に溶接されてもよい。例えば、固定突起は、環状に形成されてもよい。圧縮ばねは、固定突起に係合することができ、特に固定突起の全周に係合することができる。筐体内での圧縮ばねの案内を確保するために設けられたそれらの固定突起によって、特に有利な方法で、ばね式支持具の安定性が高まる。特に、圧力板上の固定突起によって、圧力板と圧縮ばねの間の特に良好な案内が保証される。その結果、例えば荷重方向に延伸する筐体の側壁を介した圧力板の案内には、圧縮ばねの案内が必然的に必要となり、逆に言えば、圧縮ばねの案内が圧力板の案内を可能とした。

一つの実施形態において、圧力板が貫通孔を有し、荷重管が貫通孔を通って延伸している。荷重管は、圧力板の両側で荷重方向に延伸している。これにより、荷重管と圧力板の良好な案内が保証される。貫通孔は、好ましくは、めねじを備える。めねじは、荷重管の外側の面に配置されたおねじと対応する。荷重管は、対応するおねじとめねじにより圧力板に接続される。停止面から荷重管までの特定の距離は、圧力板が特定の位置にある状態で、荷重方向に調節可能である。この実施形態において、筐体の荷重方向の高さの多様性を増し加えるために、荷重方向のばね式支持具の高さを、荷重管から停止面までの距離を適宜設定することによって、さらに可変にすることができる。このことは、本発明に係るばね式支持具をさらに広い分野での応用に適合させられる。これに関し、圧力板、荷重管及び筐体が互いに対応関係をもって次のように形成されているとよい。つまり、可動筐体の上面に圧力板が係合した状態で、可動方向において筐体の高さが調節可能な最小の高さの場合において、圧力板および荷重管の各ねじが、荷重管が停止面に接触しない程度に、荷重管から停止面までの距離を減少させることができるように、これらを形成するとよい。これにより、ばね式支持具が荷重方向に負荷を受けた際、この圧力板の位置で十分なばねの縮小が保証される。圧力板のめねじ及び荷重管のおねじは、圧力板と荷重管の互いの相対的変位位置が３０ｍｍまでの部分範囲、特に２０ｍｍまでの部分範囲になるように、形成されているとよい。

一つの実施形態において、可動筐体は、少なくとも一つのビードを備える。圧力板についての荷重方向を軸とする可動筐体との相対的なねじれを防ぐため、圧力板が筐体の上面部分のうちの内部空間を向く面と係合する状態で、ビードが圧力板のくぼみ内に位置している。
例えば、圧力板は、この目的通り、内部空間を向く上面の一部に係合することができる。例えば、圧力板は、この目的通り、開口部の境界を定める保持突起に係合することができる。可動筐体のビードを圧力板のくぼみに配置することによって、ばね式支持具の特に安定した位置が提供される。特に、この構成によれば、例えば停止筐体の停止面から荷重管までの距離を設定するために、圧力板に対する荷重管の相対的なねじりを確実に実行することができる。

好ましくは、停止面側とは反対を向く荷重管の軸端に、荷重板が配置され、該荷重板上にスライド要素が配置されている。荷重管は、荷重板を介して構成要素の相当な荷重に耐えることができる。スライド要素は、構成要素及び荷重板間のあらゆる摩擦や、ばね式支持具のあらゆる傾きや破損を起こすことなく、圧力板上での構成要素の変位を可能にする。

荷重管は、停止面から外を向いた軸端に、少なくとも一つの穿孔を備える。穿孔は、荷重管を通って荷重方向に対して垂直に延伸する。これにより、特に簡易的な方法で、圧力板及び／又は筐体に対して荷重管をねじることができるようになる。

一つの実施形態において、停止筐体は、荷重方向に延伸する側壁に、少なくとも二つの貫通孔を備える。貫通孔は、停止筐体の荷重方向における長さの少なくとも半分にわたってそれぞれ延伸してもよく、ブロック装置を収容することができる。ブロック装置は、保持機器を備える。保持機器は、停止筐体と可動筐体を互いに相対的な位置で固定するために、可動筐体に配置された突起を保持するためのものである。このようなブロック装置は当業者にとって既知であり、圧縮ばねにプリテンションを設定するために使用され、その結果、構成要素の想定される負荷力に応じたばね式支持具を設定することができる。筐体に対する圧力板の相対的位置の固定は、従来のばね式支持具においても発生する。圧力板は、ある保持機器の作用対象となりえる突起を備えている。しかし、記載された実施形態では、異なるアプローチをとった。記載された実施形態において、突起は可動筐体に配置される。圧縮ばねのプリテンションは、停止筐体と可動筐体との相対的な位置によって設定される。前述の第二係止突起は、このような突起の一例として使用され得る。このような突起は、例えば可動筐体の外側に配置され得て、そこに溶接されていてもよい。可動筐体は、停止筐体内で荷重方向に対する直角方向に延伸して設けられていてもよい。

停止筐体および可動筐体の相対的位置を特に簡易的な方法で固定するには、及び、圧縮ばねのプリテンションを特に簡易的な方法で固定するには、停止筐体内にこのような突起を設けることが好ましい。例えば、停止筐体の互いに反対の面に二つの貫通孔を設けるとよい。これにより、停止筐体に対して可動筐体を均一に固定することが可能になる。例えば、二つ以上の貫通孔を提供することができる。それらの貫通孔にブロック装置をそれぞれ差し込むことできるようになり、ブロック装置に設けられた保持機器が可動筐体の突起に作用する。特に、ブロック装置は、停止筐体の側壁を通って、可動筐体まで延伸することができる。特に、貫通孔は、荷重方向における停止筐体の延伸部の少なくとも７０％にわたって拡張されているとよく、その結果、圧縮ばねのプリテンションを広範囲に渡って設定することが可能になる。

図１Ａは、本発明に係るばね式支持具の実施形態の概略断面図である。 図１Ｂは、図１Ａに係る実施形態の概略的部分断面図である。 図２は、図１Ａに係る実施形態の更なる概略的断面図である。 図３Ａは、ブロック装置を備えた図１Ａに係る実施形態の概略的断面図。 図３Ｂは、ブロック装置を備えた図１Ａに係る実施形態の概略的部分断面図である。

本発明は、概略図によって示された実施形態を参照に、より詳細に以下に説明される。

図１Ａは、本発明に係るばね式支持具１の実施形態の概略的断面図である。ばね式支持具１は、停止筐体（スタンド筐体とも呼ぶ）４と可動筐体３から構成された筐体２を備える。筐体２の二部構成は、一般的に有利となり、特に簡易的である。停止筐体は、中空の円筒として形成される。ばね式支持具１を作動させる位置で、停止面Ａ上にばね式支持具１が設置される。このばね式支持具１の停止面Ａは、停止筐体４に設けられている。停止筐体４は、複数の孔４６の開いた基板４５を備える。これらの孔４６は、基板４５を土台に強固にボルト締めするためにある。第一固定突起４２、円筒状ガイド４３及び管部４４は、基板上に溶接される。管部４４は、中空の円筒として形成され、約２００ｍｍの外径を有する。上面に向けられた停止筐体４の端部には、第一係止突起４１が設けられ、この第一係止突起４１は、管部４４においてその内側へ向けて形成された部分から成る。停止筐体４は、上面に向かって開口しており、その開口は、第一係止突起４１によって限定された直径を有する経路を構成している。

可動筐体３は、荷重方向Ｘに対する直角方向に関して、停止筐体４の内部に配置される。この場合、可動筐体３は、荷重方向Ｘにおいて停止筐体４の経路の両側に位置するように、荷重方向Ｘにおいてその経路を通って延びている。更に可動筐体３も、中空の円筒部として形成されていて、該円筒部には第二係止突起３２および保持突起３１が配置されている。中空の円筒部は、管部材で形成されており、保持突起３１は、該管部材において内側に向けて形成された部分として設けられている。第二係止突起３２は、環部材で形成されており、管部４４に溶接されている。この第二係止突起３２は、可動筐体３の側壁から、荷重方向Ｘに対する直角方向に外側に向かって延伸している。可動筐体３の中空の円筒部を形成する管部４４の直径は、約１８５ｍｍである。停止筐体４の経路の直径は約１９０ｍｍであるため、可動筐体３が、停止筐体４との関係では実質的に摩擦のない変位能力を持てる。第二係止突起３２の外径は約１９５ｍｍである。したがって、停止筐体４との関係では可動筐体３の変位能力が制限されるように、可動筐体３および停止筐体４は、これらの係止突起４１および係止突起３２を備えて形成されている。ここで、停止筐体４の停止面（スタンド面とも呼ぶ）Ａから可動筐体３までの最大距離が予め規定されており、停止面Ａから可動筐体３までの距離が最大に到達する時に、係止突起３２と係止突起４１は互いに係合する。可動筐体３と停止筐体４とが離れてしまうことを、これによって効率的に防ぐことができる。図示された実施形態のように、荷重管８に作用する負荷力が突然減少した場合に、可動筐体３及び／又は圧縮ばね７及び／又は圧力板５が飛び跳ねてばらばらになり、損傷の原因になることを防ぐことができる。

圧縮ばね７は、荷重方向Ｘに対する直角方向に関しては、停止筐体４の内部に配置され、さらに可動筐体３の内部に配置されている。圧縮ばね７の延伸方向の長さは、常時、筐体２の内部空間に向けられた基板４５の面から、停止面Ａに向けられた圧力板５の面まで達している。圧縮ばね７の動作は、停止筐体４の基板４５上にある第一固定突起４２と、圧力板５上の第二固定突起５３とによって誘導される。これにより、荷重方向Ｘに対する直角方向への圧縮ばねの変位を効率的に防ぐことができ、ばね式支持具１の高い安定性が保証される。
第一固定突起４２は環状加工方法で形成され、第二固定突起４３は圧力板５と一体となった突起として提供される。二つの固定突起４２と固定突起５３は、それぞれ、圧縮ばね７の内部で半径方向に拡張されていて、圧縮ばね７の内周面と係合している。

圧縮ばね７の結果として、圧力板５は、筐体２の内部で荷重方向Ｘに沿ったすべての移動可能な位置で、ばね力を掛けられる。このばね力は、荷重方向Ｘにおいて筐体２の上面Ｂに向けられる。圧力板５は、荷重管６が配置される貫通孔（リセスとも呼ぶ）を備える。圧力板５の貫通孔にめねじ５１が設けられ、そのめねじ５１は、荷重管６に設けられたおねじ６１に対応している。そのため、荷重方向Ｘにおける圧力板５と荷重管６との相対的位置を互いに変化させることができる。図示された実施形態において、めねじ５１とおねじ６１とは、圧力板５に対する荷重管６の変位能力を、荷重方向Ｘに約２０ｍｍまで可能にさせる。従って、筐体２内における圧力板５の特定の位置において、また、可動筐体３および停止筐体４の相互の特定の位置関係において、圧力板５に対して荷重管６をねじることで、ばね式支持具１の荷重方向Ｘにおける高さを、前述の約２０ｍｍ程度変化させることができる。このようにして、ばね式支持具１の高さを、作動環境に応じて適宜調節することができる。この目的のために二つの穿孔６２が荷重管６に設けられている。これらの穿孔は、荷重方向Ｘに対する直角方向に、荷重管６を貫通して延びており、この穿孔によって、荷重管６を圧力板５に対して容易にねじることができる。

荷重管６は、円筒状ガイド４３によって案内される。円筒状ガイド４３によって、荷重管６が変位方向Ｘにおいて変位可能に案内されることが保証される。停止筐体４の基板４５に対する荷重管６の傾斜が効率的に防止され、ばね式支持具１の更なる安定性がもたらされる。図１Ａの位置において、圧力板５が筐体２の上面Ｂと係合している。すなわち、圧力板５のセンタリング突起５２が、同じ高さの可動筐体３の保持突起３１と係合している。これが筐体２に対する圧力板５の特に良好な案内を保証し、ばね式支持具１に構成要素を乗せる時に特に有利となる。荷重板８は、ばね式支持具１と構成要素との接触のために設けられている。荷重板は、荷重管６上であってばね式支持具１の端部に配置され、このばね式支持具１の端部は、荷重方向Ｘおいて停止面側とは反対側に向いている。構成要素によって荷重板８に及ぼされる力の均一な伝達が、荷重管６上の荷重板８を介して発生する。

本発明に係るばね式支持具の図１〜３に示された実施形態は、荷重板８上に約３から１０ｋＮの負荷力を及ぼす構成要素を支えることができる。荷重方向Ｘにおける筐体の高さは、特定の負荷力が及ぼされた荷重板８に係る荷重に応じて、特定の大きさを呈する。図１Ａの実施形態において、荷重板８には、約５ｋＮの低い負荷力がかかっている。したがって、可動筐体３は、筐体２の停止面Ａから比較的離れて配置され、荷重方向Ｘにおける筐体の高さは比較的高くなる。

図１Ａに全体断面図で示された本発明に係るばね式支持具の実施形態を説明するため、図１Ｂにおいては、ばね式支持具１を同じ位置で部分断面図として示した。図１Ｂは、圧力板５、荷重管６及びスライドガイド４３をぐるりと一周囲む、停止筐体４および可動筐体３における二つの管部を明瞭に示している。さらに図１Ａ及び図１Ｂには、停止筐体４が二つの貫通孔（リセスとも呼ぶ）４４１を有し、これらの貫通孔４４１が該停止筐体４における荷重方向への延伸部の大部分にわたって延伸していることが示されている。今回の場合、貫通孔４４１は、停止筐体４の延伸部の約８０％よりも長い。これらの貫通孔４４１は、管部の側周において互いに反対側に位置し、以下の目的で形成されている。その目的は、ブロック装置１０を貫通孔４４１に挿入することができて、このブロック装置１０が、可動筐体３および停止筐体４の互いの相対位置を固定するために、可動筐体３の第二係止突起３２に固定されることである。

ブロック装置１０の配置および効果は、図３Ａ及び図３Ｂにおいて詳述される。図１Ｂからわかるように、可動筐体３はビード９を備えている。図１Ｂに明示されていないが、ビード９は、図１Ａおよび図１Ｂに示す位置で圧力板５を固定するため、及び、可動筐体３に関して圧力板５が相対的にねじれることを防ぐため、圧力板５のくぼみ内に位置するように設けられている。

図２は、図１Ａと図１Ｂに係るばね式支持具１の全体断面図を示し、圧力板８上に高い負荷力が荷重方向Ｘにかけられた状態での該ばね式支持具１である。図２には、約９ｋＮの負荷力を受けた状態が示されている。図２が示すように、荷重方向Ｘにおける筐体の高さが、図１Ａと図１Ｂの説明に比べて、相当低くなっている。したがって、本発明のばね式支持具１に係る本実施形態において、比較的低いばね定数の圧縮ばね７を使用することができる。この圧縮ばねにより、ばね式支持具１の荷重方向Ｘの高さ、すなわち該ばね式支持具１の設置高さが低い状態で、荷重方向Ｘの大きな負荷力を支えることができる、というばね式支持具１の高い荷重容量が保証される。もし、圧力板５が可動筐体３との関係で、まだ荷重方向Ｘに相対的に変位できる状態であって、可動筐体３が停止筐体４の基板４５に係合するならば、停止筐体４との関係で圧力板５が相対的に変位することも、大抵、可能になる。荷重方向Ｘの負荷力に対するばね式支持具１の最大耐荷重は、基板４５に対する圧縮ばね７又は荷重管６の機械的なリミットストップによって決定される。

図３Ａ及び図３Ｂにおいて、本発明に係るばね式支持具１の実施形態が、図１Ａ及び図１Ｂで説明された配置と同じように示されており、可動筐体３および停止筐体４の互いの相対的位置がブロック装置１０によって保証されている。ブロック装置１０は、ボルト１１と複数のブレード１２とを備える。複数のブレード１２は、ボルト１１にナット１３を締結することで互いに固定されている。図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、複数のブレード１２によって保持機器が表されている。複数のブレードは、停止筐体４の外側から停止筐体４の側壁の貫通孔４４１を通って内方へ延伸している。また、複数のブレードは、荷重方向Ｘに延びている可動筐体３の外壁の高さまで上方にも延伸している。第二係止突起３２の高さに配置されたブレード１２は、ブロック装置１０の残りのブレード１２と比較して別方向を向いている。

これによって、残りのブレード１２の間に隙間が形成され、この隙間に第二係止突起３２が配置されるようになる。停止筐体４と可動筐体３との相対的位置は、貫通孔４４１にブロック装置１０が配置されることによって、また、ブレード１２で形成された保持機器によって第二係止突起３２を固定することによって、しっかりと留められる。例えば、ばね式支持具１は、図３Ａ及び図３Ｂのようにブロック装置１０を用いて、構成要素の下に設置され得る。ここで、筐体２内の圧縮ばね７のプリテンション（予張力）は、ブロック装置１０によって設定され、構成要素の想定される負荷力に合わせて調節される。構成要素がその負荷力を荷重板８に及ぼすと同時に、ナット１３を緩めて第二係止突起３２からブロック装置１０を解除して、ブロック装置１０をばね式支持具１から取り除くことを、荷重方向Ｘにおけるばね式支持具１の高さを実質的に変えることなく実行できる。

本発明に係るばね式支持具１の本実施形態の有利性は、本実施形態の説明に基づき当業者に対して明瞭に説明されている。ばね式支持具１の筐体２が荷重方向Ｘに伸縮可能であるため、ばね式支持具１を幅広い荷重範囲で使用することができる。また、高い負荷力がばね式支持具１に作用した時に、ばね式支持具１の筐体の高さが低くなることが保証される。本発明は、荷重方向Ｘに対する直角方向の停止筐体４の外径が約１００ｍｍから３５０ｍｍまでの範囲内、特に、１２０ｍｍから３２０ｍｍまでの範囲内である場合、また、可動筐体３の外径が約１００ｍｍから３００ｍｍまでの範囲内、特に、１２５ｍｍから２９０ｍｍまでの範囲内であるようなばね式支持具に広く適用する。荷重方向Ｘに対する直角方向において、可動筐体３が停止筐体４内に配置されて、可動筐体３の同方向における外径が停止筐体４の外径の約９０〜９５％の大きさであることが、特に有利になる。これにより、一方では、二つの筐体要素の相互関係において実質的に摩擦なしの変位が保証され、もう一方では、圧縮ばね７と圧力板５のためだけでなく、荷重管６と円筒状ガイド４３のための十分な空間的なゆとりが可動筐体３内に確保される。

１ ばね式支持具
２ 筐体
３ 可動筐体
４ 停止筐体（スタンド筐体）
５ 圧力板
６ 荷重管
７ 圧縮ばね
８ 荷重板
９ ビード
１０ ブロック装置
１１ ボルト
１２ ブレード
１３ ナット
３１ 保持突起
３２ 第二係止突起
４１ 第一係止突起
４２ 第一固定突起
４３ 筒状ガイド
４４ 管部
４５ 基板
４６ 孔
５１ めねじ
５２ センタリング突起
５３ 第二固定突起
６１ おねじ
６２ 穿孔
４４１ 貫通孔（リセス）
Ａ 停止面（スタンド面）
Ｂ 上面
Ｘ 荷重方向

Claims (14)

1. 筐体（２）と圧力板（５）と荷重管（６）と圧縮ばね（７）とを備え、荷重方向（Ｘ）において或る構成要素を弾性的に支持するために形成されたばね式支持具（１）であって、
   前記筐体（２）は、停止面（Ａ）および上面（Ｂ）を有し、
   前記圧力板（５）は、前記筐体（２）内に配置され、前記筐体（２）内で前記荷重方向（Ｘ）に変位可能であり、
   前記圧縮ばね（７）は、前記圧力板（５）と前記停止面（Ａ）との間に配置され、前記荷重方向（Ｘ）において前記上面（Ｂ）側へ前記圧力板（５）に対するばね力を及ぼし、
   前記荷重管（６）は、前記圧力板（５）に接続され、前記圧力板（５）の各変位位置で、前記筐体（２）の前記上面（Ｂ）に形成される開口部を通って前記筐体（２）の内部から外側に延伸するように設けられ、
   前記筐体（２）は、停止筐体（４）と可動筐体（３）とを有し、
   前記可動筐体（３）は、前記荷重方向（Ｘ）において前記停止筐体（４）と相対的に変位可能であって、
   前記停止筐体（４）に前記停止面（Ａ）が形成され、前記可動筐体（３）に前記開口部が形成され、
   前記圧力板（５）は、前記可動筐体（３）内に配置され、前記可動筐体（３）内で前記荷重方向（Ｘ）に変位可能であり、
   前記圧力板（５）の全ての変位可能な位置において、前記圧縮ばね（７）は、前記停止筐体（４）の前記停止面（Ａ）から前記圧力板（５）まで連続して設けられ、かつ、前記圧力板（５）のそれぞれの位置に応じたプリテンションを伴っており、
   前記停止筐体（４）は筒状ガイド（４３）を備え、
   前記筒状ガイド（４３）は、前記停止筐体（４）の前記停止面（Ａ）において内部空間を向く面に設けられ、該筒状ガイド（４３）の筒中心軸が前記荷重方向（Ｘ）に延伸し、
   前記筒状ガイド（４３）は、前記荷重管（６）内まで延伸して該荷重管（６）を案内するために形成されることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
2. 請求項１に記載のばね式支持具（１）において、
   前記停止筐体（４）と前記可動筐体（３）とがそれぞれ中空筒部を有し、
   前記中空筒部のそれぞれの筒中心軸が合致して前記荷重方向（Ｘ）に延びるように、２つの前記中空筒部が配置されることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
3. 請求項１又は２に記載のばね式支持具（１）において、
   前記停止筐体（４）が第一係止突起（４１）を有し、前記可動筐体（３）が第二係止突起（３２）を有し、
   ２つの前記係止突起（３２、４１）は、前記荷重方向（Ｘ）において前記可動筐体（３）の前記停止筐体（４）との相対的な変位能力を制限するために形成され、
   ２つの前記係止突起（３２、４１）は、前記荷重方向（Ｘ）において前記停止面（Ａ）から前記可動筐体（３）までの距離が最大となる位置で相互に係合するように、前記筐体（２）内に配置されることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
   前記可動筐体（３）が、該可動筐体の前記上面（Ｂ）側の端部に設けられた保持突起（３１）を有し、
   前記保持突起（３１）は、前記荷重方向（Ｘ）に対して直角方向に延伸し、かつ、前記開口部の境界を定めることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
   前記停止筐体（４）及び／又は前記可動筐体（３）が、管部材によって形成された中空筒部を有し、
   ２つの前記係止突起（３２、４１）の少なくとも一つ、又は、前記保持突起（３１）は、前記管部材の形成加工において形成されることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
   前記荷重方向（Ｘ）に対する直角方向に関しては、前記可動筐体（３）が前記停止筐体（４）内に配置されることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
   前記荷重方向（Ｘ）に対する直角方向に関しては、前記圧縮ばね（７）が前記可動筐体（３）内かつ前記停止筐体（４）内に配置されることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
   前記停止筐体（４）の前記停止面（Ａ）において内部空間を向く面、及び／又は、前記圧力板（５）において前記停止面（Ａ）を向く面には、前記筐体内における前記圧縮ばね（７）の変位を防ぐための固定突起（４２、５３）が設けられ、
   前記荷重方向（Ｘ）に対する直角方向に関しては、前記圧縮ばね（７）内に前記固定突起（４２、５３）が配置されることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
   前記圧力板（５）が貫通孔を有し、前記荷重管（６）が前記貫通孔を通って延伸していることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
10. 請求項９に記載のばね式支持具（１）において、
    前記貫通孔が、前記荷重管（６）の外側の面に配置されるおねじ（６１）に対応するめねじ（５１）を有し、
    前記荷重管（６）が、対応する前記おねじ（６１）と前記めねじ（５１）を介して前記圧力板（５）に接続され、
    前記圧力板（５）が特定の位置にある状態で、前記停止面（Ａ）から前記荷重管（６）までの特定の距離が、前記荷重方向（Ｘ）に調節可能であることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
    前記可動筐体（３）が、ビード（９）を少なくとも一つ有し、
    前記圧力板（５）についての前記荷重方向（Ｘ）を軸とする前記可動筐体（３）との相対的なねじれを防ぐため、前記圧力板（５）が前記筐体（２）の前記上面（Ｂ）部分のうちの内部空間を向く面と係合する状態で、前記ビード（９）が前記圧力板（５）のくぼみ内に位置していることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
    前記荷重管（６）において前記停止面（Ａ）側とは反対を向く該荷重管（６）の軸端に、荷重板（８）が配置され、該荷重板（８）上にスライド要素が配置されていることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
13. 請求項１から１２のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
    前記荷重管（６）において前記停止面（Ａ）側とは反対を向く該荷重管（６）の軸端に、少なくとも一つの穿孔（６２）が設けられ、
    前記穿孔が、前記荷重方向（Ｘ）に対する直角方向に前記荷重管（６）を貫通して設けられていることを特徴とする、ばね式支持具（１）。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載のばね式支持具（１）において、
    前記停止筐体（４）が、該停止筐体（４）における前記荷重方向（Ｘ）に延伸する側壁に少なくとも二つの貫通孔（４４１）を有し、
    前記貫通孔は、前記停止筐体（４）の前記荷重方向（Ｘ）における長さの少なくとも半分にわたって、それぞれ広がっており、ブロック装置（１０）を収容可能に設けられ、
    前記ブロック装置（１０）は、前記停止筐体（４）と前記可動筐体（３）とを互いに相対的な位置で固定するために、前記可動筐体（３）に配置された突起を保持する保持機構を有することを特徴とする、ばね式支持具（１）。
    

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