JPH0128351Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、捩りコイルばね装置に関し、特にば
ね定数が二段階に変化する非線形特性を示す捩り
コイルばね装置に関する。

従来の技術及び考案が解決しようとする問題点 一般に捩りコイルばねの捩りモーメント・捩れ
角特性は、捩りの全行程にわたつてばね定数が一
定となる線形特性を示すのであるが、使用目的に
よつては、捩りコイルばねに、捩り力が小さい領
域ではばね定数が小さく、一定値を超えるとばね
定数が大きくなるようなばね定数が二段階に変化
する非線形特性、或は、ばね定数が上記とは逆の
二段階に変化する非線形特性が要求される場合が
ある。

このため従来、前者の捩り力が小さい領域でば
ね定数が小さく、一定値を超えるとばね定数が大
きくなる非線形特性を示す捩りコイルばね装置と
して、捩りコイルばねのコイル部若しくはコイル
部内に嵌入する心棒の何れか一方を長さ方向に径
を変化させた段付きとして、コイル部の内周面と
心棒の外周面の間の間隔が小さい部分と大きい部
分とを形成し、捩りコイルばねを巻き付け方向に
捩る際に、コイル部の縮径により間隔の小さい部
分のコイル部を先に心棒に密着させることによつ
て、捩り行程の途中でコイル部の有効長を短かく
するようにしたものが提案されたが、コイル部の
縮径量は極く僅かである上に、コイル部の内径寸
法を正確に出すことが困難であつて、有効長を確
実に変化させることができない不具合があり、ま
た、後者の捩り力が小さい領域でばね定数が大き
く、一定値を超えるとばね定数が小さくなる非線
形特性を示す捩りコイルばね装置として、巻き戻
し方向に捩つて使用するコイル部の一部分に初期
捩り力を付与して心棒に密着させ、捩り力が初期
捩り力を超えて初めて密着部分が捩られるように
して、捩り行程の途中で有効長を長くするように
したものが提案されたが、捩りコイルばねを初期
捩り力に抗して心棒に嵌着する必要があることか
ら、取付作業に手間が掛かる不具合があり、何れ
の装置も実用化されていないのが実状である。

考案の目的 本考案は、叙上の点に鑑み成されたものであつ
て、ばね定数が確実に二段階に変化する非線形特
性が得られるとともに、捩りコイルばねの装着が
極めて簡単な捩りコイルばね装置を提供すること
を目的とするものである。

実施例 以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１実施例を示す第１図乃至第３図において、
１は捩りコイルばねであつて、一定長さのばね素
線２を両端から互いに逆向きの螺旋形に密着巻き
してコイル部３ａ，３ｂを形成し、中央部のばね
素線２を外方に延出して折り返すことにより、係
合部４を突成するとともに、両端のばね素線２を
係合部４と逆方向に延出して腕５ａ，５ｂを形成
した構造になり、この捩りコイルばね１のコイル
部３ａ，３ｂが、フレーム７に突設した位置決め
用の心棒８に外嵌めされ、一方の腕５ａが捩りコ
イルばね１に矢線方向の回転力を付与する図示し
ないレバーに当接されているとともに、他方の腕
５ｂがフレーム７に固定されたピン９に当接され
て捩りコイルばね１の矢線方向の回転が規制され
ており、さらに、フレーム７には先端部が捩りコ
イルばね１の係合部４がその捩り方向の前方にお
いて係合する係止棒１０が固定されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

捩りコイルばね１に捩りモーメントが作用する
と、係合部４が係止棒１０に当たるまで捩りモー
メントＴが小さい領域では、両方のコイル部３
ａ，３ｂが捩られて、その捩りモーメントＴ・捩
れ角θ特性は、第３図の直線ａで示すように、勾
配の緩かな直線特性となり、第２図のｂに示すよ
うに係合部４が係止棒１０に当たつた後の領域で
は、固定端側のコイル部３ｂがロツクされて作動
端側のコイル部３ａのみが捩られ、有効長が略半
分に減少することから、同図の直線ｂで示すよう
に勾配の急な直線特性となり、捩りモーメントＴ
が小さい領域でばね定数が小さく、一定値を超え
るとばね定数が大きくなるようなばね定数が二段
階に変化する非線形特性が得られる。

第４図乃至第６図は本考案の第２実施例を示
し、前記第１実施例と同一構造になる捩りコイル
ばね１の固定端側のコイル部３ｂを、予め矢線で
示す捩り方向に捩り、その復元力により係合部４
を捩り方向の前方から係止棒１０に押し当てて、
固定端側のコイル部３ｂに初期捩り力を付与して
保持したものであつて、初期状態である第５図の
ａの状態から捩りコイルばね１に捩りモーメント
が作用すると、捩りモーメントＴが固定端側のコ
イル部３ｂに付与された初期捩り力によりも小さ
い領域では、作動端側のコイル部３ａのみが捩ら
れ、有効長が全長の略半分であることから、捩り
モーメントＴ・捩れ角θ特性は、第６図の直線ｃ
で示すように、勾配の急な直線特性となり、初期
捩り力よりも大きな捩りモーメントＴが作用する
と、第５図のｂに示すように、係合部４が係止棒
１０から離間して、両コイル部３ａ，３ｂが捩ら
れ、有効長が全長にわたることから、同図の直線
ｄで示すように勾配の緩かな直線特性となり、上
記第１実施例とは逆に、捩りモーメントＴが小さ
い領域ではばね定数が大きく、一定値を超えると
ばね定数が小さくなるようなばね定数が二段階に
変化する非線形特性が得られる。

考案の構成及び作用効果 上記実施例によつて具体的に説明したように、
本考案の捩りコイルばね装置は、ばね素線を筒状
に螺旋巻きしたコイル部の一端を固定部材に係合
し、他端を該コイル部に捩り力を付与する作動部
材に係合した捩りコイルばねの前記コイル部の中
間に、前記ばね素線を延出して折り返した係合部
を突設するとともに、前記固定部材に前記係合部
に係合可能な係止部材を設け、捩り行程の一部に
おいてのみ前記係合部が前記係止部材に当接して
前記コイル部の有効長を変化させる構成としたこ
とを要旨とするものであつて、係合部が係止部材
に当接した行程においてコイル部の固定端側がロ
ツクされて有効長を短かくでき、当接しない行程
において有効長がコイル部の作動端側を含めた全
長となつて有効長を長くできるため、有効長を確
実に二段階に変化させることができて、ばね定数
が二段階に変化する非線形特性を得ることがで
き、また、従来装置のように、コイル部の一部を
心棒に密着させて有効長を短かくするのではない
から、コイル部の内周面と心棒の外周面の間の隙
間を大きく取ることができるため、捩りコイルば
ねの装着を簡単に行なうことができる効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の斜視図、第２図
はその作動説明図、第３図はその捩りモーメン
ト・捩れ角特性線図であり、第４図は第２実施例
の斜視図、第５図はその作動説明図、第６図はそ
の捩りモーメント・捩れ角特性線図である。 １…捩りコイルばね、２…ばね素線、３ａ，３
ｂ…コイル部、４…係合部、７…フレーム、１０
…係止棒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ばね素線を筒状に螺旋巻きしたコイル部の一
   端を固定部材に係合し、他端を該コイル部に捩
   り力を付与する作動部材に係合した捩りコイル
   ばねの前記コイル部の中間に、前記ばね素線を
   延出して折り返した係合部を突接するととも
   に、前記固定部材に前記係合部に係合可能な係
   止部材を設け、捩り行程の一部においてのみ前
   記係合部が前記係止部材に当接して前記コイル
   部の有効長を変化させる構成としたことを特徴
   とする捩りコイルばね装置。 ２ 前記係止部材を、捩り方向の前方において前
   記係合部から離間させて配置し、捩り行程の途
   中で前記係合部が前記係止部材に当接すること
   により、前記コイル部の有効長を短かくする構
   成としたことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の捩りコイルばね装置。 ３ 前記コイル部の固定端側に予め捩り力を付与
   して、前記係合部を前記係止部材に当接し、捩
   り行程の途中で前記係合部を前記係止部材から
   離間させて前記コイル部の有効長を長くする構
   成としたことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の捩りコイルばね装置。