JPH02159432A - バネ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、゛ドアやテンショナを揺動自在に、
かつ、一方向に付勢して枢支する場合や、戸当りやスト
ッパを通常は所定の位置に保持させながらも他物との衝
突時には後退揺動させて衝撃緩和を図るように枢支する
場合、或いは、制御器や車体を防振支持する場合等、各
種の用途に用いられるバネに関する。詳しくは、嵌合す
る軸と筒体との間に介装したゴム等の弾性体を圧縮変形
させる状態で入力に伴って前記軸と筒体とを相対揺動さ
せることにより、圧縮変形した弾性体の反発力で前記軸
と筒体との入力による相対揺動に抵抗を与えるようにし
てあるバネに関する。

〔従来の技術〕

この種のバネとしては、ナイトハルトバネが従来より知
られている。このナイトハルトバネは、嵌合する軸と筒
体との間にゴムを周方向に分散させて介装し、軸と筒体
とにそれらの軸周りの相対揺動に伴って前記ゴムを圧縮
変形させる押圧面を形成したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記ナイトハルトゴムでは、軸と筒体とをゴ
ムの弾性力に抗して相対揺動させ得る揺動角の限界が最
大で３０〜４５度程度であることが知られている。従っ
て、ドアやテンショナのように９０度近い揺動角で揺動
させる必要のある部材の枢支に用いる場合には、第２４
図及び第２５図に示すように、複数のナイトハルトバネ
（Ｂ）を用意し、部材（Ｃ）を枢支するナイトハルトバ
ネ（Ｂ）を他のナイトハルトバネ（Ｂ）に揺動自在に枢
支することにより、各ナイトハルトバネ（Ｂ）夫々での
揺動の和として部材（Ｃ）を所定の揺動角をもって揺動
させなければならない。その結果、部材の枢支構造が大
型化し、しかも、部材の揺動支店が移動するといった欠
点があった。

本発明の目的は、上記従来欠点を解消する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるバネの特徴構成は、互いに径が異なる複数
個の筒体を回忌又はほぼ同芯状に嵌合させ、前記筒体の
うち最内側の筒体に軸を内嵌させ、その軸と最内側の筒
体との間および、内外方向で隣合う筒体の間の夫々に、
弾性体を周方向に分散する状態に介装し、前記軸および
筒体の夫々に、それら軸および筒体の内外方向で隣合う
ものの軸周りでの相対揺動に伴ってその隣合うものの間
の弾性体を圧縮変形させる押圧面を形成してある点にあ
る。

〔作　用〕

軸と最外側の筒体とを相対揺動させたとき、軸と最内側
の筒体とが相対揺動するとともに、隣合う筒体同士の全
てが相対揺動する。換言すれば、軸と最外側の筒体との
相対揺動量は、軸と最内側の筒体との相対揺動量と、隣
合う筒体同十全ての相対揺動量の和となる。従って、軸
と最内側の筒体とが弾性体の弾性力に抗して揺動できる
揺動範囲および、隣合う筒体同士の弾性体の弾性力に抗
して揺動できる揺動範囲がともに前述したナイトハルト
バネと同様に最大でも３０〜４５度程度であるものの、
軸と最外側の筒体とが相対揺動できる揺動範囲は、筒体
が２つの場合は、３０　（４５）　＋　３０　（４５）
の２倍に、筒体が３つの場合は３０　（４５）　＋　３
０　（４５）　＋　３０　（４５）の３倍にといったよ
うに筒体数の増加に応じて増大する。

しかも、各筒体は軸周りに揺動するから、軸と最外側の
筒体との相対揺動の軸芯は軸となる。

その上、筒体の径を異にしてそれら筒体を嵌合させであ
るから、最外側の筒体内に納められた形となる。

〔発明の効果〕

従って、本発明によれば、小型、コンパクトで、しかも
、芯ずれなく揺動範囲を大きくすることができるバネを
提供できるようになった。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を示す。

ハネは、第１図および第２図に示すように、互いに径が
異なる大中小の３つの筒体（１）と、１つの軸（２）と
、弾性体であるゴム（３）とから成る。

前記筒体（１）は、角筒であり、はぼ同芯状でかつ、内
側のものに対して外側のものが軸芯周りで４５度回転し
た姿勢で嵌合している。

前記軸（２）は、角軸であり、前記筒体（１）のうち最
内側の筒体（１）に、はぼ同芯状で、かつ、最内側の筒
体（１）に対して軸芯周りで４５度回転した姿勢で内嵌
している。

前記ゴム（３）は、前記軸（２）と最内側の筒体（１）
との間および、内外方向で隣合う筒体（１）の間の夫々
に、周方向で分散する軸芯で４つづつ介装されている。

詳述すると、軸（２）と最内側の筒体（１）との間のゴ
ム（３）は、軸（２）の４つの側面とそれら側面に対向
する最内側の筒体（１）の角部とで囲まれた４箇所の夫
々に、軸（２）と最内側の筒体（１）との軸（２）周り
での相対揺動に伴って軸（２）の側面および最内側の筒
体（１）のコーナ部の内面を夫々押圧面（ａ）とする状
態で圧縮変形されるように配置されている。他方、隣合
う筒体（１）の間のゴム（３）も、内側の筒体（１）の
４つの側面とそれら側面に対向する外側の筒体（１）の
角部とで囲まれた４箇所の夫々に、隣合う筒体（１）の
軸（２）周りでの相対揺動に伴って内側の筒体（１）の
側面および外側の筒体（１）のコーナ部の内面を夫々押
圧面（ａ）とする状態で圧縮変形されるように配置され
ている。

かつ、ゴム（３）は、予備圧縮を受けた状態で圧入され
ている。

従って、上記の構成によれば、軸（２）と最外側の筒体
（１）とを相対揺動させると、軸（２）と最内側の筒体
（１）とが最大３０度の揺動範囲でゴム（３）の弾性力
に抗して相対揺動し、最内側の筒体（１）とそれの外側
に位置する中間の筒体（１）とが同様に最大３０度の揺
動範囲でゴム（３）の弾性力に抗して相対揺動し、中間
の筒体（１）と最外側の筒体（１）とも同様に最大３０
度の揺動範囲でゴム（３）の弾性力に抗して相対揺動す
る。そして、軸（２）と最外側の筒体（１）との相対揺
動量は、軸（２）と最内側の筒体（１）との相対揺動量
と、最内側の筒体（１）と中間の筒体（１）との相対揺
動量と、中間の筒体（１）と最外側の筒体（１）との相
対揺動量との和となる。その結果、軸（２）と最外側の
筒体（１）とは、最大で３０　＋　３０＋３０の計９０
度の揺動範囲でゴム（３）の弾性力に抗して相対揺動で
きることになる。

上記のように構成されたハネ（八）は、各種の荷重付与
用のバネや各種の緩衝用のバネ、各種の防振用のバネ等
として用いることができる。

荷重付与用のバネとしての使用例を次に示す。

［１］第３図、第４図に示すように、中心吊代の扉（４
）を支持する上下一対のヒンジ（５）　、　（５’　）
のうち、扉（４）に閉塞姿勢への揺動力を付与する機能
を備えたヒンジ（５）（図では下側のものを示すが、上
側のものであっても、また、両方であっても良い。）と
してバネ（＾）を設ける。具体的には、最外側の筒体（
１）を回止め状態で扉（４）に取付ける一方、軸（２）
を回止め状態で固定部に取付けることにより、内側およ
び外側の夫々に９０度の揺動角度で解放自在に扉（４）
を支持するとともに、その扉（４）に閉塞姿勢への揺動
力を付与するようにする。

［２］第５図、第６図に示すように、丁番支持式のＲ（
６）を支持するとともに、扉（６）に閉塞姿勢への揺動
力を付与する丁番（７）としてバネ（Ａ）を設ける。具
体的には、最外側の筒体（１）を回止め状態で扉（６）
に取付ける一方、固定部に連設のブラケット（８）に軸
（２）を口止め状態に取付けることにより、９０度の揺
動角度で解放自在に扉（６）を支持するとともに、その
扉（６）に閉塞姿勢への揺動力を付与するようにする。

［３］第７図に示すように、ベルト伝動装置において、
伝動ベルト（９）にテンションを付与するための揺動式
のテンショナ（１０）に、伝動ベルト（９）を押圧する
ための揺動力を付与するバネとして設ける。具体的には
、最外側の筒体（１）を回止め状態で固定部に取付ける
一方、軸（２）にテンショナ（１０）の基端部を口止め
状態に取付けることにより、テンショナ（１０）を揺動
自在に枢支するとともに、そのテンショナ（１０）に前
記の揺動から付与するようにする。

［４］第８図に示すように、ベルトコンベアにおいて、
コンベアベル）　（１１）の付着物を掻き取る揺動式の
スクレーバ（１２）に、コンベアベルト（１１）を押付
けるための揺動力を付与するバネとして設ける。具体的
には、最外側筒体（１）を回止め状態で固定部に取付け
る一方、スクレーバ（１２）の基端部を口止め状態で軸
（２）に取付けることにより、スクレーバ（１２）を揺
動自在に枢支するとともに、前記の揺動力をスクレーバ
（１２）に付与するようにする。

［５］第９図に示すように、地面を加圧して固める作業
車（１３）において、揺動式の加圧アーム（１４）に加
圧側への揺動力を付与するためのハネとして設ける。具
体的には、最外側の筒体（１）を回止め状態で作業車（
１３）に取付ける一力、加圧アーム（１４）の基端部を
回止め状態で軸（２）に取付けることにより、加圧アー
ム（１４）を揺動自在に作業車（１３）に支持させると
ともに、その加圧アーム（１４）に前記の揺動力を付与
するようにする。

［６］第１０図に示すように、ベルト伝動装置において
、ベルト（１５）を張る方向への移動力を駆動モータ（
１６）に付与する為のバネとして設ける。具体的には、
最外側の筒体（１）を回止め状態で固定部に取付ける一
方、前記駆動モータ（１６）の支持台（１７）を回止め
状態で軸（２）に取付けることにより、駆動モータ（１
６）をベルト（１５）の張り弛み方向に揺動移動自在に
支持するとともに、その駆動モータ（１６）に前記の移
動力を付与するようにする。

［７コ第１１図に示すように、固定枠（１８）に搬送枠
（１９）を揺動アーム（２０）を介して搬送方向に揺動
自在に支持させである振動コンベアにおいて、前記揺動
アーム（２０）に一方向への揺動力を付与するためのバ
ネとして設ける。具体的には、固定枠（１８）に回止め
状態で軸（２）を取付ける一方、最外側の筒体（１）に
回止め状態で揺動アーム（２０）を取付けることにより
、揺動゛７−ム（２０）を固定枠（１８）に揺動自在に
支持させるとともに、揺動アーム（２０）に前記の揺動
力を付与するようにする。

次に緩衝用のバネとしての使用例を示す。

［８］第１２図に示すように、クレーンワイヤ（２１）
とフック（２２）との間に介装されたパンタグラフ弐の
緩衝装置において、クレーンワイヤ（２１）とリンク（
２３）との揺動、リンク（２３）同士の揺動、リンク（
２３）とフック（２２）との揺動の夫々に対して緩衝を
行なうためのバネとして設ける。具体的に言うと、クレ
ーンワイヤ（２１）とリンク（２３）との揺動に対する
緩衝を行なうためのバネ（Ａ）は、クレーンワイヤ（２
１）下端のブラケッ）　（２４）に最外側の筒体（１）
を回止め状態で取付ける一方、軸（２）に回止め状態で
リンク（２３）を取付けることにより、ブラケット（２
４）とリンク（２３）とを揺動自在に連結するとともに
、前記の緩衝を行なうように設けである。リンク（２３
）同士の揺動に対する緩衝を行なうためのバネ（Ａ）は
、一方のリンク（２３）に最外側の筒体（１）を回止め
状態に取付ける一方、他方のリンク（２３）を軸（２）
に口止め状態に取付けることにより、リンク（２３）同
士を揺動自在に連結するとともに、前記の緩衝を行なう
ように設けである。リンク（２３）とフック（２２）と
の揺動に対する緩衝を行なうバネ（＾）は、フック（Ａ
）に最外側の筒体（１）を回止め状態に取付ける一方、
リンク（２３）を軸（２）に回止め状態に取付けること
により、リンク（２３）とフック（２２）とを揺動自在
に枢支連結するとともに、前記の緩衝を行なうように設
けである。

［９］第１３図に示すように、クレーンレール（２５）
とそれをリンク（２６）を介して吊下げ支持する画定部
との間に作用する衝撃を緩和する緩衝装置の緩衝用のバ
ネとして設ける。具体的には、最外側の筒体（１）を回
止め状態で固定部に取付ける一方、軸（２）にリンク（
２６）を回止め状態に取付けることにより、前記リンク
（２６）を固定部に揺動自在に支持させるとともに、前
記の衝撃を緩和するように設ける。

［１０］第１４図に示すように、台車（２７）にリンク
機構を介して上下移動自在に支持させた荷台（２８）に
作用する衝撃を緩和する緩衝装置の緩衝用のバネとして
設ける。具体的には、リンク機構のうち荷台（２８）の
上下移動に伴って互いに揺動する２つのリンク（２９）
の一方に最外側の筒体（１）を回止め状態に取付ける一
方、他方のリンク（２９）を軸（２）に回止め状態に取
付けることにより、リンク（２９）同士を揺動自在に連
結するとともに、前記の衝撃を緩和するように設ける。

［１１］第１５図に示すように、チェーン伝動装置にお
いて、モータ（３０）で駆動されるスプロケット（３１
）とチェーン（３２）に作用する衝撃を緩和するための
緩衝装置の緩衝用のバネとして設ける。具体的には、モ
ータ（３０）の出力軸に軸（２）を回止め状態に取付け
る一方、最外側の筒体（１）にスプロケット（３１）を
回止め状態に取付けることにより、スプロケット（３１
）を回転自在に支持するとともに、前記モータ（３０）
とスプロケット（３１）とを相対的に回転させて衝撃緩
和を行なうように設ける。

［１２］第１６図に示すように、ホッパー（３３）から
コンパ゛？　（３４）上への物品落下を緩衝するための
装置の緩衝用のバネとして設ける。具体的には、固定部
に最外側の筒体（１）を　回止め状態で取付ける一方、
落下物品荷重を受止める支持板（３５）を上下移動自在
に支持するリンク（３６）を軸（２）に口止め状態で取
付けることにより、リンク（３６）を揺動自在に支持す
るとともに、前記の物品落下に対する緩衝を行なうよう
に設ける。

更に防振用のゴムとしての使用例を次に示す。

［１３］第１７図に示すように、壁（３７）に、計器盤
や制御盤等の物品（３８）を防振支持させるためのバネ
として設ける。具体的には、物品（３８）と壁（３７）
に上下揺動自在に支持させるリンク（３９）を軸（２）
に回止め状態に取付ける一方、最外側の筒体（１）を壁
（３７）に回止め状態に取付けることにより、支持と防
振とを行なうように設ける。

［１４］第１８図に示すように、床（４０）に、計器盤
や蓄熱槽、タンク等の物品（４１）を防振支持するため
のバネとして設ける。具体的には、物品（４１）を上下
移動自在に床（４０）に支持させるリンク（４２）を軸
（２）に回止め状態で取付ける一方、最外側の筒体（１
）を床（４０）に回止め状態に取付けることにより、支
持と防振とを行なうように設ける。

［１５］第１９図に示すように、台車（４３）に車体（
４４）を防振支持するバネとして設ける。具体的には、
台車（４３）に最外側の筒体（１）を回止め状態に取付
ける一方、車体（４４）を台車（４３）に上下移動自在
に支持させるリンク（４５）を軸（２）に回止め状態に
取付けることにより、支持と防振とを行なうように設け
る。

［１６］第２０図に示すように、ランフの本体（４６）
に取付けたハンドル（４７）を防振するためのバネとし
て設ける。具体的には、本体（４６）に最外側の筒体（
１）を回止め状態に取付ける一方、軸（２）にハンドル
（４７）を口止め状態に取付けるごとにより、ハンドル
（４７）の取付けと防振とを行なうように設ける。

〔別実施例〕

以下、本発明の別実施例を示す。

［１コ上記実施例において、第２１図に示すように、軸
（２）および筒体（１）に、それらに対して弾性体（３
）が周方向で位置ずれすることを防止する突起（ｂ）を
付設する。

［２］上記実施例において、第２２図に示すように、軸
（２）および筒体（１）の側面からなる押圧面（ａ）を
、周方向の中央部が凹んだ面に形成して、押圧面（ａ）
に対する弾性体（３）の周方向位置ずれを防止するよう
にする。

［３］第２３図に示すように、押圧面（ａ）を周方向で
インボリュート曲線に沿った面に形成する。

この場合、軸（２）とそれの外側の筒体（１）との最大
揺動角度、内外筒（１）同士の最大揺動角度は夫々４５
度程度になる。

［４コ上記実施例では、筒体（１）を３つ備えたものを
示したが、本発明が対象とするバネは、筒体（１）を２
つ以上備えたものであり、筒体（１）の数は、軸（２）
と最外側の筒体（１）とに必要とされる揺動範囲に基づ
いて適宜、決定する。

［５］上記実施例は、弾性体（３）を周方向で４つ配設
したが、弾性体（３）の数は適宜変更可能である。もち
ろん、押圧面（ａ）の数も弾性体（３）の数に応じて変
更する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るバネの実施例を示し、第１図は斜視
図、第２図は平面図であり、第３図乃至第２０図は使用
例を示し、第３図、第５図は正面図、第４図、第６図は
断面図、第７図乃至第２０図は側面図である。第２１図
乃至第２３図は本発明の別実施例を示す平面図である。 第２４図、第２５図は従来例を示す側面図である。 （１）・・・・・・筒体、（２）・・・・・・軸、（３
）・・・・・・弾性体、（ａ）・・・・・・・・・・・
・押圧面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互いに径が異なる複数個の筒体（１）を同芯又はほぼ同
   芯状に嵌合させ、前記筒体（１）のうち最内側の筒体（
   １）に軸（２）を内嵌させ、その軸（１）と最内側の筒
   体（１）との間および、内外方向で隣合う筒体（１）の
   間の夫々に、弾性体（３）を周方向に分散する状態に介
   装し、前記軸（２）および筒体（１）の夫々に、それら
   軸（２）および筒体（１）の内外方向で隣合うものの軸
   （２）周りでの相対揺動に伴ってその隣合うものの間の
   弾性体（３）を圧縮変形させる押圧面（ａ）を形成して
   あるバネ。