JPH0921440A - 横変形防止用コイルバネ - Google Patents
横変形防止用コイルバネInfo
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- JPH0921440A JPH0921440A JP17171895A JP17171895A JPH0921440A JP H0921440 A JPH0921440 A JP H0921440A JP 17171895 A JP17171895 A JP 17171895A JP 17171895 A JP17171895 A JP 17171895A JP H0921440 A JPH0921440 A JP H0921440A
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- Japan
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- coil spring
- cylindrical coil
- spring
- holder
- cylindrical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧縮によって横変形するのを防止する。ま
た、圧縮によってトルクが生じるのを少なくする。 【構成】 中央部に第1円筒コイルバネ1aを設け、そ
の一方の端部に第2円筒コイルバネ1b、他方の端部に
第3円筒コイルバネ1cを配置し、第1円筒コイルバネ
1aと第2円筒コイルバネ1bの間、第1円筒コイルバ
ネ1aと第3円筒コイルバネ1cの間に保持具7を設け
て接続した円筒コイルバネ1と、保持具7を円筒コイル
バネ1の軸方向に摺動可能に案内し軸方向とほぼ直角方
向の移動を押さえる保護筒2とを備える。
た、圧縮によってトルクが生じるのを少なくする。 【構成】 中央部に第1円筒コイルバネ1aを設け、そ
の一方の端部に第2円筒コイルバネ1b、他方の端部に
第3円筒コイルバネ1cを配置し、第1円筒コイルバネ
1aと第2円筒コイルバネ1bの間、第1円筒コイルバ
ネ1aと第3円筒コイルバネ1cの間に保持具7を設け
て接続した円筒コイルバネ1と、保持具7を円筒コイル
バネ1の軸方向に摺動可能に案内し軸方向とほぼ直角方
向の移動を押さえる保護筒2とを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮荷重に対して
横変形を起こし難いコイルバネに関する。
横変形を起こし難いコイルバネに関する。
【0002】
【従来の技術】圧縮コイルバネは製作費用も比較的安
く、コンパクトで効率も高いので広く用いられている。
円筒コイルバネは製作が容易であるためよく用いられ、
用途に応じて幾つかの変形もある。図3は弁に用いられ
た円筒コイルバネの一例を示す。円筒コイルバネ1は保
護と支持を兼ねた保護筒2内に設けられている。保護筒
2の下端には端板4が固着され、この端板4を弁のロッ
ド3が摺動自在に貫通している。ロッド3の先端は縮径
してネジ切りされており、バネ押さえ板5をナット6で
固定している。このバネ押さえ板5と保護筒2の頂部2
aの間に円筒コイルバネ1が設けられ、ロッド3の上方
への移動に対して抵抗力を発生する。
く、コンパクトで効率も高いので広く用いられている。
円筒コイルバネは製作が容易であるためよく用いられ、
用途に応じて幾つかの変形もある。図3は弁に用いられ
た円筒コイルバネの一例を示す。円筒コイルバネ1は保
護と支持を兼ねた保護筒2内に設けられている。保護筒
2の下端には端板4が固着され、この端板4を弁のロッ
ド3が摺動自在に貫通している。ロッド3の先端は縮径
してネジ切りされており、バネ押さえ板5をナット6で
固定している。このバネ押さえ板5と保護筒2の頂部2
aの間に円筒コイルバネ1が設けられ、ロッド3の上方
への移動に対して抵抗力を発生する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】円筒コイルバネはコイ
ル直径に対して高さがある程度以上高くなると座屈を起
こし横変位(高さに対して直角方向の変位)を生ずる。
この座屈は両端の支持条件により発生のし易さは変わり
両端固定で起こり難く、両端回転で発生し易い。荷重が
大きくなると、バネ中央部で横変形が起こり、コイルバ
ネどうしの密着が生じるが、密着する範囲は全周ではな
く限られた角度の範囲である。このような限られた範囲
のコイルバネの密着が生じると曲げモーメントが発生
し、コイルバネの密着部Aは保護筒2に押し付けられ
る。このため摩擦力が発生しロッド3には計画値以上の
抵抗力が加えられ、弁が正常に機能しなくなる。またコ
イルバネは圧縮されてたわむときバネの巻いてある向き
のトルクを発生し各コイルが均等に変形するのを妨げる
働きをする。
ル直径に対して高さがある程度以上高くなると座屈を起
こし横変位(高さに対して直角方向の変位)を生ずる。
この座屈は両端の支持条件により発生のし易さは変わり
両端固定で起こり難く、両端回転で発生し易い。荷重が
大きくなると、バネ中央部で横変形が起こり、コイルバ
ネどうしの密着が生じるが、密着する範囲は全周ではな
く限られた角度の範囲である。このような限られた範囲
のコイルバネの密着が生じると曲げモーメントが発生
し、コイルバネの密着部Aは保護筒2に押し付けられ
る。このため摩擦力が発生しロッド3には計画値以上の
抵抗力が加えられ、弁が正常に機能しなくなる。またコ
イルバネは圧縮されてたわむときバネの巻いてある向き
のトルクを発生し各コイルが均等に変形するのを妨げる
働きをする。
【0004】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、横変形を防止するようにしたコイルバネを提供す
ることを目的とする。また圧縮によってトルクが生じる
のを少なくするようにしたコイルバネを提供することを
目的とする。
ので、横変形を防止するようにしたコイルバネを提供す
ることを目的とする。また圧縮によってトルクが生じる
のを少なくするようにしたコイルバネを提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明では、複数の円筒コイルバネを軸方
向に各円筒コイルバネ間に接続部材を設けて接続した複
合円筒コイルバネと、前記接続部材を複合円筒コイルバ
ネの軸方向に摺動可能に案内し軸方向とほぼ直角方向の
移動を押さえるガイドとを備える。
め、請求項1の発明では、複数の円筒コイルバネを軸方
向に各円筒コイルバネ間に接続部材を設けて接続した複
合円筒コイルバネと、前記接続部材を複合円筒コイルバ
ネの軸方向に摺動可能に案内し軸方向とほぼ直角方向の
移動を押さえるガイドとを備える。
【0006】複数の円筒コイルバネは接続部材により接
続され、接続部材はガイドにより複合円筒コイルバネの
軸方向とほぼ直角方向の移動を押さえられるので、各円
筒コイルバネは接続部材の位置で支持されたことにな
る。このため各円筒コイルバネの座屈強度は大幅に上が
り、横変形し難くなるのでコイルの部分的な密着も発生
しなり、摩擦力による抵抗力の増加も生じなくなる。
続され、接続部材はガイドにより複合円筒コイルバネの
軸方向とほぼ直角方向の移動を押さえられるので、各円
筒コイルバネは接続部材の位置で支持されたことにな
る。このため各円筒コイルバネの座屈強度は大幅に上が
り、横変形し難くなるのでコイルの部分的な密着も発生
しなり、摩擦力による抵抗力の増加も生じなくなる。
【0007】請求項2の発明では、前記複数の円筒コイ
ルバネの連続する2個の円筒コイルバネは巻かれたバネ
の向きを互いに反対の向きとしている。これにより、圧
縮時連続する2個の円筒コイルバネに発生するトルクは
互いに打ち消し合うため、トルクの発生は大幅に少なく
なる。
ルバネの連続する2個の円筒コイルバネは巻かれたバネ
の向きを互いに反対の向きとしている。これにより、圧
縮時連続する2個の円筒コイルバネに発生するトルクは
互いに打ち消し合うため、トルクの発生は大幅に少なく
なる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照して説明する。図1は実施の形態
の円筒コイルバネの一部側面図を含む縦断面図である。
コイルバネはその巻かれた向きを示すため側面図で表し
ている。図3と同一機能を有するものは同一符号で表
す。円筒コイルバネ1は中央部の第1円筒コイルバネ1
a、上部の第2円筒コイルバネ1b及び下部の第3円筒
コイルバネ1cを保持具7(接続部材)で接続して構成
される。保持具7は円板7aの外周に円筒状の縁材7b
を円板7aが高さのほぼ中心にくるように設けたもの
で、縁材7bの内径内に各円筒コイルバネ1が嵌合して
いる。なお、第1円筒コイルバネ1aが右巻きバネのと
きは、第2円筒コイルバネ1b及び第3円筒コイルバネ
1cは左巻きバネとし、また、この逆に第1円筒コイル
バネ1aが左巻きバネのときは、第2円筒コイルバネ1
b及び第3円筒コイルバネ1cは右巻きバネとしてい
る。これにより圧縮荷重が加わったとき、右巻きバネと
左巻きバネに発生するトルクが相殺されバネの変形を均
等にする効果を生じる。
態について図面を参照して説明する。図1は実施の形態
の円筒コイルバネの一部側面図を含む縦断面図である。
コイルバネはその巻かれた向きを示すため側面図で表し
ている。図3と同一機能を有するものは同一符号で表
す。円筒コイルバネ1は中央部の第1円筒コイルバネ1
a、上部の第2円筒コイルバネ1b及び下部の第3円筒
コイルバネ1cを保持具7(接続部材)で接続して構成
される。保持具7は円板7aの外周に円筒状の縁材7b
を円板7aが高さのほぼ中心にくるように設けたもの
で、縁材7bの内径内に各円筒コイルバネ1が嵌合して
いる。なお、第1円筒コイルバネ1aが右巻きバネのと
きは、第2円筒コイルバネ1b及び第3円筒コイルバネ
1cは左巻きバネとし、また、この逆に第1円筒コイル
バネ1aが左巻きバネのときは、第2円筒コイルバネ1
b及び第3円筒コイルバネ1cは右巻きバネとしてい
る。これにより圧縮荷重が加わったとき、右巻きバネと
左巻きバネに発生するトルクが相殺されバネの変形を均
等にする効果を生じる。
【0009】円筒コイルバネ1は保護筒2内に設けられ
る。保護筒2には頂板2aと下部に端板4が固着され、
端板4の中心に設けられた開口を弁等のロッド3が摺動
自在に貫通している。ロッド3の先端は縮径されネジ切
りされており、バネ押さえ板5をナット6により固定す
る構成となっている。円筒コイルバネ1は頂板2aとバ
ネ押さえ板5に挟まれて設けられている。頂板2a、バ
ネ押さえ板5と円筒コイルバネ1との取合面は凹状とし
円筒コイルバネ1が嵌合するように構成されている。保
持具7の縁材7b外周は保護筒2内面と摺動し、保持具
7の横方向(円筒コイルバネ1の軸に直角方向)の移動
は拘束されている。このように保護筒2は保持具7のガ
イドとして働く。なおバネ押さえ板5の外周は保護筒2
の内面と間隙を有し接触しない構成となっている。
る。保護筒2には頂板2aと下部に端板4が固着され、
端板4の中心に設けられた開口を弁等のロッド3が摺動
自在に貫通している。ロッド3の先端は縮径されネジ切
りされており、バネ押さえ板5をナット6により固定す
る構成となっている。円筒コイルバネ1は頂板2aとバ
ネ押さえ板5に挟まれて設けられている。頂板2a、バ
ネ押さえ板5と円筒コイルバネ1との取合面は凹状とし
円筒コイルバネ1が嵌合するように構成されている。保
持具7の縁材7b外周は保護筒2内面と摺動し、保持具
7の横方向(円筒コイルバネ1の軸に直角方向)の移動
は拘束されている。このように保護筒2は保持具7のガ
イドとして働く。なおバネ押さえ板5の外周は保護筒2
の内面と間隙を有し接触しない構成となっている。
【0010】次に本実施の形態の横変形防止機能につい
て説明する。図2は座屈の生じるたわみを示す図で、横
軸は縦横比、横軸は座屈の生じるたわみ比を示す。縦横
比とはコイルの自由高さ(荷重を受けないときの高さ)
を平均コイル直径で除した値であり、座屈の生じるたわ
み比とはたわみ(圧縮長さ)をコイルの自由高さで除し
た値である。図1においてHは円筒コイルバネ1が保持
具7を用いないで一体のときの高さとほぼ等しい高さ
し、hは3等分した高さ(h=H/3)とする。Dは円
筒コイルバネ1の平均直径とする。H,Dのコイルを
A、h,DのコイルをBとした場合の座屈強度の変化に
ついて検討する。
て説明する。図2は座屈の生じるたわみを示す図で、横
軸は縦横比、横軸は座屈の生じるたわみ比を示す。縦横
比とはコイルの自由高さ(荷重を受けないときの高さ)
を平均コイル直径で除した値であり、座屈の生じるたわ
み比とはたわみ(圧縮長さ)をコイルの自由高さで除し
た値である。図1においてHは円筒コイルバネ1が保持
具7を用いないで一体のときの高さとほぼ等しい高さ
し、hは3等分した高さ(h=H/3)とする。Dは円
筒コイルバネ1の平均直径とする。H,Dのコイルを
A、h,DのコイルをBとした場合の座屈強度の変化に
ついて検討する。
【0011】比較するコイルは両端回転支持として説明
する。Aの縦横比を、例えば、9とするとBの縦横比は
3となる。図2の両端回転の曲線から、座屈の生じるた
わみ比はAの場合が0.03となり、Bの場合が0.4
となる。コイルの自由高さのみ異なり、支持条件、コイ
ルの径、材質等が全て同一の2つのコイルの場合、同一
荷重に対して、たわみ比(=(たわみ)/(コイルの自
由高さ))は同一となる。このたわみ比は上述の座屈を
生じるたわみ比と同じ式となっている。故に、座屈を生
じるたわみ比からBの場合、Aに対して0.4/0.0
3=13.3倍座屈が生じ難くなっており、これはたわ
み比よりBの場合、Aより13.3倍の荷重まで座屈
(横移動)を生ぜず耐えられることを示している。
する。Aの縦横比を、例えば、9とするとBの縦横比は
3となる。図2の両端回転の曲線から、座屈の生じるた
わみ比はAの場合が0.03となり、Bの場合が0.4
となる。コイルの自由高さのみ異なり、支持条件、コイ
ルの径、材質等が全て同一の2つのコイルの場合、同一
荷重に対して、たわみ比(=(たわみ)/(コイルの自
由高さ))は同一となる。このたわみ比は上述の座屈を
生じるたわみ比と同じ式となっている。故に、座屈を生
じるたわみ比からBの場合、Aに対して0.4/0.0
3=13.3倍座屈が生じ難くなっており、これはたわ
み比よりBの場合、Aより13.3倍の荷重まで座屈
(横移動)を生ぜず耐えられることを示している。
【0012】上述の数値例は、一例を示したものである
が、支持条件を同じくして、コイルの長さ(自由高さ)
を短くすると、座屈強度は著しく向上することを示して
いる。本実施の形態では保持具7の横移動を保護筒2に
より拘束することにより、第1円筒コイルバネ1a、第
2円筒コイルバネ1b、第3円筒コイルバネ1cを回転
支持とすることはできる。なお、頂板2aとバネ押さえ
板5においては回転支持または固定支持とすることは容
易にできる。保持具7において固定支持とするために
は、バネと保持具7との取合を固定とするのみならず、
保持具7が回転しないように保護筒2との間隙を少なく
するか、または縁材7bの高さを高くすればよい。しか
し、縁材7bの高さを高くするとバネが縁材7bに乗り
上げてしまうことがあるので、あまり高くすることは望
ましくない。
が、支持条件を同じくして、コイルの長さ(自由高さ)
を短くすると、座屈強度は著しく向上することを示して
いる。本実施の形態では保持具7の横移動を保護筒2に
より拘束することにより、第1円筒コイルバネ1a、第
2円筒コイルバネ1b、第3円筒コイルバネ1cを回転
支持とすることはできる。なお、頂板2aとバネ押さえ
板5においては回転支持または固定支持とすることは容
易にできる。保持具7において固定支持とするために
は、バネと保持具7との取合を固定とするのみならず、
保持具7が回転しないように保護筒2との間隙を少なく
するか、または縁材7bの高さを高くすればよい。しか
し、縁材7bの高さを高くするとバネが縁材7bに乗り
上げてしまうことがあるので、あまり高くすることは望
ましくない。
【0013】各円筒コイルバネ1a〜1cの長さは、支
持条件が同じであれば、等しい長さとすれば座屈強度が
最も大きくなる。頂板2aとバネ押さえ板5において固
定支持とし保持具7において回転支持とすれば、中央の
第1円筒コイルバネ1aを他1b、1cより短くして座
屈強度を同じ値とするのがよいが、このようにするとバ
ネの巻きかたによるトルクの減少効果が少なくなるの
で、座屈強度とトルクの減少効果を勘案して長さを決定
する。
持条件が同じであれば、等しい長さとすれば座屈強度が
最も大きくなる。頂板2aとバネ押さえ板5において固
定支持とし保持具7において回転支持とすれば、中央の
第1円筒コイルバネ1aを他1b、1cより短くして座
屈強度を同じ値とするのがよいが、このようにするとバ
ネの巻きかたによるトルクの減少効果が少なくなるの
で、座屈強度とトルクの減少効果を勘案して長さを決定
する。
【0014】上述の実施の形態では、3個の円筒コイル
バネを連続した場合について説明したが、円筒コイルバ
ネは複数個であればよく、2個、4個等の偶数個である
とトルクの相殺効果が大きい。
バネを連続した場合について説明したが、円筒コイルバ
ネは複数個であればよく、2個、4個等の偶数個である
とトルクの相殺効果が大きい。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は円筒コイルバネを保持具を介して接続し、保持具の横
移動を保護筒などのガイドにより拘束したので、円筒コ
イルバネの座屈強度が向上し横変形を防ぐことができ
る。また、巻きかたの異なるバネを組み合わせることに
よりバネがたわむ時に発生するトルクを軽減することが
できる。
は円筒コイルバネを保持具を介して接続し、保持具の横
移動を保護筒などのガイドにより拘束したので、円筒コ
イルバネの座屈強度が向上し横変形を防ぐことができ
る。また、巻きかたの異なるバネを組み合わせることに
よりバネがたわむ時に発生するトルクを軽減することが
できる。
【図1】実施の形態の円筒コイルバネの一部側面図を含
む縦断面図である。
む縦断面図である。
【図2】座屈を生じるたわみ比と縦横比の関係を示す図
である。
である。
【図3】従来の円筒コイルバネの縦断面図である。
1 円筒コイルバネ 1a第1円筒コイルバネ 1b第2円筒コイルバネ 1c第3円筒コイルバネ 2 保護筒(ガイド) 2a頂板 3 ロッド 4 端板 5 バネ押さえ板 6 ナット 7 保持具 7a円板 7b縁材
Claims (2)
- 【請求項1】 複数の円筒コイルバネを軸方向に各円筒
コイルバネ間に接続部材を設けて接続した複合円筒コイ
ルバネと、前記接続部材を複合円筒コイルバネの軸方向
に摺動可能に案内し軸方向とほぼ直角方向の移動を押さ
えるガイドとを備えたことを特徴とする横変形防止用コ
イルバネ。 - 【請求項2】 前記複数の円筒コイルバネの連続する2
個の円筒コイルバネは巻かれたバネの向きが互いに反対
の向きであることを特徴とする請求項1記載の横変形防
止用コイルバネ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17171895A JPH0921440A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 横変形防止用コイルバネ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17171895A JPH0921440A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 横変形防止用コイルバネ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0921440A true JPH0921440A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15928389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17171895A Pending JPH0921440A (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 横変形防止用コイルバネ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0921440A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007002939A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Toyota Motor Corp | 位置決め構造 |
US7249757B2 (en) | 2002-09-26 | 2007-07-31 | Japan Servo Co., Ltd. | Brush type small motor having non-linear spring device |
WO2019163265A1 (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | Kyb株式会社 | 緩衝器 |
JP2020006427A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | 東亜工業株式会社 | 自動車ボディ部品加工用プレス金型及びワーク押えピンユニット |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP17171895A patent/JPH0921440A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7249757B2 (en) | 2002-09-26 | 2007-07-31 | Japan Servo Co., Ltd. | Brush type small motor having non-linear spring device |
US7362030B2 (en) | 2002-09-26 | 2008-04-22 | Japan Servo Co., Ltd. | Brush type small motor having non-linear spring device |
JP2007002939A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Toyota Motor Corp | 位置決め構造 |
WO2019163265A1 (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | Kyb株式会社 | 緩衝器 |
JP2019143715A (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | Kyb株式会社 | 緩衝器 |
JP2020006427A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | 東亜工業株式会社 | 自動車ボディ部品加工用プレス金型及びワーク押えピンユニット |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040510 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041102 |