JP7049022B1

JP7049022B1 - 構造体

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Publication number: JP7049022B1
Application number: JP2021172306A
Authority: JP
Inventors: 大彰夏目
Original assignee: Nature Architects Inc
Current assignee: Nature Architects Inc
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-10-21
Publication date: 2022-04-06
Anticipated expiration: 2041-07-30
Also published as: JP2023020807A

Abstract

【課題】構造体のサイズ（特に枠部のサイズ）を大きくすることなく、弾性部を支持する枠部が弾性部の変位に伴って変位することを抑制し、受圧部の所定の変位範囲でそれ以外の変位範囲よりも絶対値が十分に低い剛性（例えば、略ゼロ剛性）を実現する。【解決手段】外部からの押圧力または押圧力による反力を受ける受圧部２１を備える構造体２０であって、枠部２２と、押圧力（荷重）を受ける受圧部２１に繋がると共に枠部２２に繋がり且つ受圧部２１の任意の変位範囲で正剛性を有する弾性部２６と、受圧部２１に繋がると共に枠部２２に繋がり且つ受圧部２１の所定の変位範囲で負剛性を有する弾性部３０と、枠部２２に繋がり且つ受圧部２１の変位による弾性部３０の変形に伴う枠部２２の変形を抑制する変形抑制部３４とを備える。【選択図】図１

Description

本開示は、構造体に関する。

従来、質量体と、質量体と底部とに接続されるコイルばねと、質量体とフレームとに接続されると共に互いに逆の剛性を有する第１、第２弾性梁と、を備える構造体が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の段落００１７には、「運動質量体２の所定の行程範囲内で、質量体２が予め定められた剛性を経験するように構成されており、この所定の剛性は、ゼロ剛性又はほぼゼロの剛性であることが好ましい。」と記載されている。

特許６１９７２５１号

特許文献１に開示された上述の構造体においては、第１、第２弾性梁を支持するフレームが第１、第２弾性梁の変位に伴って変位しうることは考慮されていない。質量体が受ける力による第１、第２弾性梁の変位に伴ってフレームが変形すると、第１、第２弾性梁の剛性が本来の剛性から変化してしまい、その結果として、質量体の所定の行程範囲内で質量体がゼロ剛性またはほぼゼロの剛性をもたらすことが困難となる可能性がある。

本開示の一態様によれば、
外部からの押圧力または前記押圧力による反力を受ける受圧部を備える構造体であって、
枠部と、
前記受圧部に繋がると共に前記枠部に繋がり、前記受圧部の任意の変位範囲で正剛性を有する第１弾性部と、
前記受圧部に繋がると共に前記枠部に繋がり、前記受圧部の所定の変位範囲で負剛性を有する第２弾性部と、
前記枠部に繋がり、前記受圧部の変位による前記第２弾性部の変形に伴う前記枠部の変形を抑制する変形抑制部と、
を備える構造体が提供される。

本開示の他の特徴事項および利点は、例示的且つ非網羅的に与えられている以下の説明および添付図面から理解することができる。

実施例の構造体２０の外観斜視図である。構造体２０の正面図である。比較例の各構造体２０Ａ～２０Ｄの正面図である。比較例の各構造体２０Ａ～２０Ｄにおける、外部から受圧部２１が受ける下向きの押圧力と受圧部２１の初期位置からの変位との関係の一例を示す説明図である。構造体２０Ｂの変形の様子を示す説明図である。構造体２０の変形の様子を示す説明図である。実施例および比較例の各構造体２０，２０Ａ，２０Ｂにおける、外部から受圧部２１が受ける下向きの押圧力と受圧部２１の初期位置からの変位との関係の一例を示す説明図である。構造体２０Ｂの変形の様子を示す説明図である。変形例の構造体１２０の正面図である。変形例の構造体１２０における、外部から受圧部２１が受ける下向きの押圧力（荷重）と受圧部２１の初期位置からの変位との関係の一例を示す説明図である。変形例の構造体２２０の正面図である。変形例の構造体３２０の正面図である。

次に、本開示を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本開示の一実施例としての構造体２０の外観斜視図であり、図２は、実施例の構造体２０の正面図である。なお、実施例において、左右方向（Ｘ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）、上下方向（Ｚ軸方向）は、図１や図２に示した通りとする。

実施例の構造体２０は、例えば、樹脂材料の射出成形、ブロー成形、押出し成形、３Ｄ印刷や、金属材料の鋳造、鍛造、プレス、切削、押出し成形、３Ｄ印刷などにより一体成形された一体成形部材として構成されている。一例として、この構造体２０は、図２に示すように、ベース部材１０により支持される。

構造体２０は、図１や図２に示すように、受圧部２１と、枠部２２と、一対の弾性部（第１弾性部）２６と、一対の弾性部（第２弾性部）３０と、一対の梁部（変形抑制部）３４とを備える。この構造体２０は、構造体２０の重心を通るＹＺ平面である所定平面Ｐｙｚ（図２参照）に対して鏡像（面対称）となるように、且つ、各部の奥行き（前後方向における長さ）が一定となるように形成されている。

受圧部２１は、構造体２０の左右方向における中央部に位置しており、受圧部２１の上面２１ａは、左右方向に延在する平坦面として形成されている。この上面２１ａは、外部から下向きの押圧力（荷重）を受ける受圧面として機能する。枠部２２は、底部２３と、一対の側壁部２４とを有する。底部２３は、左右方向に延在するように形成されており、底部２３の下面２３ａは、ベース部材１０に載置（当接）または固定される。一対の側壁部２４は、それぞれ、底部２３の左右方向における対応する端部から上側に延出されるように形成されている。

一対の弾性部２６は、それぞれ、受圧部２１の下端部から延出されると共に底部２３の左右方向における中央部から延出され、上下方向に見て受圧部２１との繋がり部（上端部）および底部２３との繋がり部（下端部）から中央部に向かうにつれて半円状に所定平面Ｐｙｚから離間して延在するように形成されている。

一対の弾性部３０は、それぞれ、受圧部２１の下端部から延出されると共に対応する側壁部２４の上端部から延出され、受圧部２１との繋がり部から側壁部２４との繋がり部に向かうにつれてサイン波状に斜め下側に延在するように形成されている。

一対の梁部３４は、それぞれ、第１梁部３５と、第２梁部３６と、２個の連絡部３７とを有する。第１梁部３５は、受圧部２１の側部から左右方向に延出されて側壁部２４よりも所定平面Ｐｙｚから若干遠い位置まで延在するように形成されている。第２梁部３６は、対応する第１梁部３５の受圧部２１から遠い側の端部から下側に延出されるように形成されている。２個の連絡部３７は、対応する第２梁部３６の下端部と、対応する側壁部２４の上端部近傍（弾性部３０との繋がり部近傍）と、を上下方向に間隔をおいて左右方向で繋ぐように形成されている。なお、連絡部３７の数は、２個に限定されるものではなく、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。

次に、実施例や比較例の各構造体２０，２０Ａ～２０Ｄの動作について説明する。図３（Ａ）～（Ｄ）は、比較例の各構造体２０Ａ～２０Ｄの正面図であり、図４は、比較例の各構造体２０Ａ～２０Ｄにおける、外部から受圧部２１が受ける下向きの押圧力（荷重）と受圧部２１の初期位置からの変位との関係の一例を示す説明図である。図３（Ａ）の構造体２０Ａは、実施例の構造体２０から一対の梁部３４を除くと共に枠部２２を剛体（力を加えても変形しない物体）とみなした構造であり、図３（Ｂ）の構造体２０Ｂは、実施例の構造体２０から一対の梁部３４を除いた構造であり、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）の各構造体２０Ｃ，２０Ｄは、図３（Ｂ）の構造体２０Ｂに対して枠部２２の側壁部２４の厚み（左右方向における長さ）を２倍程度、４倍程度にした構造である。

最初に、図３（Ａ）の比較例の構造体２０Ａの動作について説明する。比較例の構造体２０Ａでは、外部から受圧部２１（上面２１ａ）に下向きの押圧力（荷重）が作用すると、受圧部２１の下側への移動に伴って、一対の弾性部２６および一対の第２弾性部が変形する。一対の弾性部２６は、受圧部２１の任意の変位範囲で正剛性を有し、一対の弾性部３０は、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ１で負剛性を有すると共にそれ以外の変位範囲で正剛性を有する。一対の弾性部２６と一対の弾性部３０とは並列に接続されており、これら２つの弾性部２６，３０の剛性の和により構造体２０Ａの剛性が決定される。これにより、構造体２０Ａは、図４の実線に示すように、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ１でそれ以外の変位範囲よりも絶対値が十分に低い剛性（例えば、略ゼロ剛性）を実現することができる。これに対して、図４の各々の線の傾きで表現される各構造の剛性に関し、図３（Ｂ）の構造体２０Ｂの場合、図４の破線に示すように、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ１とそれ以外の変位範囲とで破線の傾きの差（すなわち剛性の差）が小さくなっており、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ１で絶対値が十分に低い剛性を実現できているとは言い難い。この理由として、以下のことが考えられる。図５は、構造体２０Ｂの変形の様子を示す説明図である。図中、破線は、構造体２０Ｂが変形していないときの様子であり、実線は、構造体２０Ｂが変形しているときの様子である。図５に示すように、構造体２０Ｂでは、受圧部２１の下側への移動に伴って一対の弾性部３０が変形するときに、一対の弾性部３０から一対の側壁部２４の上端部に外向き（所定平面Ｐｙｚから離間する向き）の力Ｆ１が作用し、一対の側壁部２４の上端部が外側に比較的大きく変形する。このため、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ１で、一対の弾性部３０が適切な負剛性を発揮できずに、構造体２０Ｂとして絶対値が十分に低い剛性を実現できていないと考えられる。これを踏まえて、図３（Ｃ）や図３（Ｄ）の各構造体２０Ｃ，２０Ｄのように、枠部２２の側壁部２４の厚みを厚くすると、受圧部２１の下側への移動に伴って一対の弾性部３０が変形するときに、その変形に伴って一対の側壁部２４の上端部が変形するのを抑制することができる。これにより、構造体２０Ｃ，２０Ｄでは、構造体２０Ｂに比して、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ１で、一対の弾性部３０が適切な負剛性を発揮することできる。この結果、図４の一点鎖線、点線に示すように、構造体２０Ｃ，２０Ｄの特性を、構造体２０Ｂの特性（破線参照）に比して、構造体２０Ａの特性（実線参照）に近づけることができる。しかし、これらの場合、構造体２０Ｃ，２０Ｄのサイズが大きくなってしまうため、例えば、構造体を設置ないし埋め込むための設計空間に制約があるケースにおいては構造体の実装ができない場合が生じ得る。

次に、実施例の構造体２０の動作について説明する。図６は、構造体２０の変形の様子を示す説明図であり、図７は、実施例および比較例の構造体２０，２０Ａ，２０Ｂにおける、外部から受圧部２１が受ける下向きの押圧力（荷重）と受圧部２１の初期位置からの変位との関係の一例を示す説明図である。図６中、破線は、構造体２０が変形していないときの様子であり、実線は、構造体２０が変形しているときの様子である。図６に示すように、実施例の構造体２０では、受圧部２１の下側への移動に伴って一対の弾性部３０が変形するときに、比較例の構造体２０Ｂと同様に（図５参照）、一対の弾性部３０から一対の側壁部２４の上端部に外向き（所定平面Ｐｙｚから離間する向き）の力Ｆ１が作用するものの、受圧部２１と一対の側壁部２４の上端部とに繋がる一対の梁部３４の撓みを伴った変形により、一対の梁部３４から一対の側壁部２４の上端部に力Ｆ１の少なくとも一部をキャンセルする力Ｆ２が作用し、一対の側壁部２４の上端部が外側に変形するのを抑制することができる。これにより、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ２で、一対の弾性部３０が適切な負剛性を発揮することできる。この結果、図７の実線、破線に示すように、実施例の構造体２０では、比較例の構造体２０Ｂに比して、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ２でそれ以外の変位範囲よりも絶対値が十分に低い剛性（例えば、略ゼロ剛性）を実現することができる。なお、実施例の構造体２０では、一対の弾性部２６に加えて、一対の梁部３４も、受圧部２１の任意の変位範囲で正剛性を有する。このため、実施例の構造体２０と比較例の構造体２０Ａとでトータルの正剛性の値が異なり、これに起因して実施例の構造体２０における変位範囲Ｒｚｓ２と比較例の構造体２０Ａにおける変位範囲Ｒｚｓ１とが異なる。なお、十分に低い剛性を実現し得る変位範囲は、弾性部２６，３０および梁部３４の各々の剛性を適宜設定してそれらを構成することによって調節することが可能である。

また、比較例の構造体２０Ｂでは、製造ばらつきなどにより受圧部２１が所定平面Ｐｙｚに対して鏡像から若干ずれているときや、外部から受圧部２１に作用する押圧力が下向きに対してＹ軸周りに若干傾いているときなどに、外部から受圧部２１に作用する押圧力により、受圧部２１の意図しない変位が生じ、一対の弾性部２６や一対の弾性部３０の意図しない変形が生じる場合がある。例えば、図８の構造体２０Ｂの変形の様子に示すように、受圧部２１がＹ軸周りに回転し、一対の弾性部２６や一対の弾性部３０がそれぞれ互いに異なる変形を生じる場合がある。この場合、構造体２０Ｂの弾性部３０で正剛性と負剛性との切り替わりが適切に生じずに、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ１で絶対値が十分に低い剛性をより実現しにくくなると考えられる。構造体２０Ａ，２０Ｃ，２０Ｄについても同様に考えることができる。これらに対して、実施例の構造体２０では、一対の側壁部２４の上端部に繋がる一対の梁部３４がそれぞれ受圧部２１の側部にも繋がっているから、受圧部２１の意図しない変位が生じるのを抑制し、一対の弾性部２６や一対の弾性部３０の意図しない変形が生じるのを抑制することができる。この結果、構造体２０では、所定平面Ｐｙｚに対して鏡像から若干ずれているときや、外部から受圧部２１に作用する押圧力が下向きに対してＹ軸周りに若干傾いているときなどでも、比較例の構造体２０Ａ～２０Ｄに比して、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ２でそれ以外の変位範囲よりも絶対値が十分に低い剛性（例えば、略ゼロ剛性）を安定して実現することができる。

以上説明した実施例の構造体２０では、受圧部２１と枠部２２と一対の弾性部２６と一対の弾性部３０とを備えるのに加えて、それぞれ、受圧部２１の側部に繋がると共に対応する側壁部２４の上端部近傍（弾性部３０との繋がり部近傍）に繋がる、一対の梁部３４を備える。これにより、構造体２０のサイズ（特に枠部２２のサイズ）を大きくすることなく、弾性部３０を支持する枠部２２が弾性部３０の変位に伴って変位することを抑制し、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ２でそれ以外の変位範囲よりも絶対値が十分に低い剛性（例えば、略ゼロ剛性）を実現することができる。

実施例では、構造体２０は、図１や図２の向きに配置され、枠部２２の底部２３の下面２３ａがベース部材１０に載置（当接）または固定され、受圧部２１の上面２１ａが外部から下向きの押圧力（荷重）を受けるものとした。しかし、これに代えて、構造体２０は、図１や図２の向きに配置され、受圧部２１の上面２１ａが他のベース部材（不図示）に当接または固定され、底部２２の下面が外部から上向きの押圧力を受けるものとしてもよい。この場合、受圧部２１は、外部からの押圧力による反力を受けることになる。また、構造体２０は、図１や図２の向きとは上下反対の向きに配置されるものとしてもよい。この場合、受圧部２１は、外部からの押圧力を受けるものとしてもよいし、外部からの押圧力による反力を受けるものとしてもよい。

実施例では、構造体２０は、受圧部２１と枠部２２と一対の弾性部２６と一対の弾性部３０と一対の梁部３４とを備えるものとした。しかし、図９の変形例の構造体１２０に示すように、実施例の構造体２０から一対の弾性部２６を除いた構造としてもよい。図１０は、変形例の構造体１２０における、外部から受圧部２１が受ける下向きの押圧力（荷重）と受圧部２１の初期位置からの変位との関係の一例を示す説明図である。上述したように、構造体２０において、一対の弾性部２６だけでなく、一対の梁部３４も、受圧部２１の任意の変位範囲で正剛性を有する。したがって、構造体２０から一対の弾性部２６を除いた構造体１２０でも、梁部３４の正剛性と弾性部３０の負剛性とを合成した剛性がゼロまたは実質的にゼロとなるように梁部３４および弾性部３０を構成することで、実施例と同様の効果を奏することができる。即ち、図１０に示すように、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ３でそれ以外の変位範囲よりも絶対値が十分に低い剛性（例えば、略ゼロ剛性）を実現することができる。また、構造体１２０は、構造体２０から一対の弾性部２６を除いた構造であるから、構造体２０に比して、構造の簡素化やサイズの小型化を図ることができる。さらに、構造体１２０は、構造体２０に比して、一対の側壁部２４の上下方向における長さを短くすることにより、受圧部２１の下側への移動に伴って一対の弾性部３０が変形するときにその変形に伴って一対の側壁部２４の上端部が変形するのをより抑制することができ、受圧部２１の変位範囲Ｒｚｓ３で、一対の弾性部３０がより適切な負剛性を発揮することできる。

実施例や変形例では、構造体２０，１２０の一対の梁部３４のそれぞれにおいて、第１梁部３５は、受圧部２１の側部から左右方向に延出されて側壁部２４よりも所定平面Ｐｙｚから若干遠い位置まで延在するように形成され、第２梁部３６は、対応する第１梁部３５の端部から下側に延出されるように形成され、連絡部３７は、対応する第２梁部３６の下端部と対応する側壁部２４の上端部近傍とを繋ぐように形成されるものとした。しかし、これに限定されるものではない。例えば、図１１の変形例の構造体２２０に示すように、一対の梁部２３４において、第１梁部２３５は、受圧部２１の側部から左右方向に延出されて側壁部２４よりも所定平面Ｐｙｚに近い位置まで延在するように形成され、第２梁部２３６は、対応する第１梁部２３５の端部から延出されて所定平面Ｐｙｚから離間しつつ下側に延在するように形成され、連絡部２３７は、対応する第２梁部２３６の下端部と対応する側壁部２４の上端部近傍とを繋ぐように形成されるものとしてもよい。また、図１２の変形例の構造体３２０に示すように、一対の梁部３３４において、第１梁部３３５は、受圧部２１の側部から左右方向に延出されて側壁部２４よりも所定平面Ｐｙｚからある程度遠い位置まで延在するように形成され、第２梁部３３６は、対応する第１梁部３３５の端部から延出されて所定平面Ｐｙｚに接近しつつ下側に延在して対応する側壁部２４の上端部近傍に繋がるように形成されるものとしてもよい。なお、構造体２２０，３２０から一対の弾性部２６を除いた構造としてもよい。

実施例や変形例では、各構造体２０，１２０，２２０，３２０の一対の梁部３４は、それぞれ、受圧部２１の側部に繋がるものとした。しかし、一対の梁部３４は、受圧部２１に繋がらずに互いに繋がるものとしてもよい。

実施例や変形例では、各構造体２０，１２０，２２０，３２０の一対の弾性部２６は、それぞれ、上下方向に見て受圧部２１との繋がり部（上端部）および底部２３との繋がり部（下端部）から中央部に向かうにつれて半円状に所定平面Ｐｙｚから離間して延在するように形成されるものとした。しかし、弾性部２６は、これに限定されるものではなく、受圧部２１の任意の変位範囲で正剛性を有するものであればよい。例えば、弾性部２６は、一対（２個）でなく１個で且つコイルばね状などに形成されるものとしてもよい。

実施例や変形例では、各構造体２０，１２０，２２０，３２０の一対の弾性部３０は、それぞれ、受圧部２１との繋がり部から側壁部２４との繋がり部に向かうにつれてサイン波状に斜め下側に延在するように形成されるものとした。しかし、弾性部３０は、これに限定されるものではなく、受圧部２１の所定の変位範囲で負剛性を有すると共にそれ以外の変位範囲で正剛性を有するものであればよい。例えば、弾性部３０は、直線状の梁で形成されるものとしてもよい。

実施例や変形例では、各構造体２０，１２０，２２０，３２０は、各構造体２０，１２０の重心を通るＹＺ平面である所定平面Ｐｙｚに対して鏡像（面対称）となるように形成されるものとした。即ち、構造体２０，１２０は、所定平面Ｐｙｚに対して一方側（例えば右側）の弾性要素を、構造体２０，１２０の重心を通る上下方向の直線（受圧部２１の左右方向および前後方向における中心と、底部２３の左右方向および前後方向における中心と、を通る直線）である軸線Ｌｚの周りに１８０°の間隔をおいて回転対称となるように２個備えるものとした。しかし、この弾性要素を、軸線Ｌｚの周りに１２０°や９０°などの間隔をおいて回転対称となるように３個や４個など備える構造としてもよい。また、構造体２０，１２０における、重心（軸線Ｌｚ）を通るＸＺ平面である所定平面Ｐｘｚの断面（図２や図９の構造体２０，１２０の正面図と同一形状の断面）を、軸線Ｌｚの周りに１８０°回転させて得られる回転体の構造としてもよい。

実施例や変形例では、各構造体２０，１２０は、樹脂材料や金属材料などにより一体成形された一体成形部材として構成されるものとした。しかし、複数部品として成形され、互いに接合されて構成されるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した開示の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、枠部２２が「枠部」に相当し、弾性部２６が「第１弾性部」に相当し、弾性部３０が「第２弾性部」に相当し、梁部３４が「変形抑制部」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した開示の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した開示を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した開示の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した開示についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した開示の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本開示を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本開示はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

［付記］
本開示の構造体は、外部からの押圧力または前記押圧力による反力を受ける受圧部を備える構造体であって、枠部と、前記受圧部に繋がると共に前記枠部に繋がり、前記受圧部の任意の変位範囲で正剛性を有する第１弾性部と、前記受圧部に繋がると共に前記枠部に繋がり、前記受圧部の所定の変位範囲で負剛性を有する第２弾性部と、前記枠部に繋がり、前記受圧部の変位による前記第２弾性部の変形に伴う前記枠部の変形を抑制する変形抑制部と、を備える。本開示の構造体によれば、受圧部の変位により第２弾性部が変形するときに、その変形に伴って枠部が変形するのを抑制することができるから、受圧部の所定の変位範囲で第２弾性部が適切な負剛性を発揮することができ、受圧部の所定の変位範囲でそれ以外の変位範囲よりも絶対値が十分に低い剛性（例えば、略ゼロ剛性）を実現することができる。即ち、枠部のサイズを大きくすることなく、弾性部を支持する枠部が弾性部の変位に伴って変位することを抑制し、受圧部の所定の変位範囲でそれ以外の変位範囲よりも絶対値の低い剛性を実現することができる。

本開示の構造体において、前記変形抑制部は、前記受圧部の変位による前記第２弾性部の変形に伴って前記第２弾性部から前記枠部に第１力が作用するときに、前記第１力の少なくとも一部をキャンセルする第２力を前記枠部に作用させて前記枠部の変形を抑制するものとしてもよい。

本開示の構造体において、前記変形抑制部は、前記受圧部に繋がるように形成されているものとしてもよい。こうすれば、外部から受圧部に押圧力が作用したときに、受圧部の意図しない変位（例えば、押圧力の向きに直交する直交軸周りの回転）が生じるのを抑制し、第１弾性部や第２弾性部の意図しない変形が生じるのを抑制することができる。

本開示の構造体において、前記変形抑制部は、前記第１弾性部と兼用されるものとしてもよい。こうすれば、構造の簡素化やサイズの小型化を図ることができる。

本開示の構造体において、前記第２弾性部は、サイン波状に形成されているものとしてもよい。また、前記枠部と前記第１弾性部と前記第２弾性部と前記変形抑制部とを有する弾性要素を、前記受圧部の第１位置と前記枠部の第２位置とを通る軸線周りに複数備えるものとしてもよい。さらに、前記枠部と前記第１弾性部と前記第２弾性部と前記変形抑制部とを形成するための断面を、所定軸線周りに回転させて得られる回転体の構造であるものとしてもよい。加えて、前記構造体は、一体成形部材であるものとしてもよい。

Claims

外部からの押圧力または前記押圧力による反力を受ける受圧部を備える構造体であって、
枠部と、
前記受圧部に繋がると共に前記枠部に繋がり、前記受圧部の任意の変位範囲で正剛性を有する第１弾性部と、
前記受圧部に繋がると共に前記枠部に繋がり、前記受圧部の所定の変位範囲で負剛性を有する第２弾性部と、
前記枠部に繋がり、前記受圧部の変位による前記第２弾性部の変形に伴う前記枠部の変形を抑制する変形抑制部と、
を備える構造体。
請求項１記載の構造体であって、
前記変形抑制部は、前記受圧部の変位による前記第２弾性部の変形に伴って前記第２弾性部から前記枠部に第１力が作用するときに、前記第１力の少なくとも一部をキャンセルする第２力を前記枠部に作用させて前記枠部の変形を抑制する、
構造体。
請求項１または２記載の構造体であって、
前記変形抑制部は、前記受圧部に繋がるように形成されている、
構造体。
請求項１ないし３の何れか１つの請求項に記載の構造体であって、
前記変形抑制部は、前記第１弾性部と兼用される、
構造体。
請求項１ないし４の何れか１つの請求項に記載の構造体であって、
前記第２弾性部は、サイン波状に形成されている、
構造体。
請求項１ないし５の何れか１つの請求項に記載の構造体であって、
前記枠部と前記第１弾性部と前記第２弾性部と前記変形抑制部とを有する弾性要素を、前記受圧部の第１位置と前記枠部の第２位置とを通る軸線周りに複数備える、
構造体。
請求項１ないし５の何れか１つの請求項に記載の構造体であって、
前記枠部と前記第１弾性部と前記第２弾性部と前記変形抑制部とを形成するための断面を、所定軸線周りに回転させて得られる回転体の構造である、
構造体。
請求項１ないし７の何れか１つの請求項に記載の構造体であって、
前記構造体は、一体成形部材である、
構造体。