JPS581297B2 - 樹脂製ばね部品 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、樹脂製機構部品に係り、とくに、材料力学で
定義されている曲げの断面２次モーメントの小さい柔軟
な部分と曲げの断面２次モーメントの大きい剛体状の部
分からなる一体成形可能な樹脂製はね部品に関するもの
である。

従来、ばね部品の大部分は金属であり、第１図に示すよ
うなコイルバネ、第２図に示すような板バネ等がある。

しかし、これらのばねを組立てる場合、コイルバネは第
３図に示すようなフックを必要とし、板はねは第４図に
示すように台座にねじ止めが必要であった。

それゆえ、組立に時間がかかるという問題があった。

とくに、ばねを多く使用するテープレコーダ、ビデオテ
ープレコーダ等の機構では、組立作業上の大きな問題と
なっている。

また、とくに、コイルバネの場合には、第５図のように
、ばねが相互にからみあうと言う問題が生じ、からみあ
ったばねを分離するのに時間冫がかかると言う問題があ
る。

本発明の目的は、前記のような従来技術の欠点を改善す
るために、ばね固定部（例えば、コイルばねではフック
、板はねでは台座にねじ止め）とばねを樹脂例えば熱可
畑性樹脂で一体成形化した樹脂製ばね部品を提供するこ
とにある。

本発明は、加えられる曲げ圧力によって実質的に変形し
ない曲げの断面２次モーメントを有する剛体からなる基
体部分と、該基体部分と一体成形され、かつ基体部から
延長され曲げ圧力によって該基体部分に接続する基部付
け根部を中心として円弧運動をする帯状はね部、および
該ばね部と一体形成されかつぱね部の先端に形成された
剛体よりなる押圧部を含むことを特徴とする樹脂製ばね
部品に関する。

本発明のばね部品は、押圧力の方向に対し、ほぼ平行な
運動をとり出すために、ばね部を帯状としたものである
。

微細に見れば、上述のように本発明のばね部品の抑圧部
分は前記基部を中心とする円弧運動をするが、押圧力の
大きさを適宣選択すれば、押圧部は押圧の方向に対しほ
ぼ平行となる。

例えば、本発明の一実施例を示した第９図を用いて説明
すると、押圧部６は押圧方向９に対しほぼ平行な方向１
０に移動する。

本発明は、第６図に示すように、材料力学で定義されて
いる曲げの断面２次モーメントの小さい柔軟な部分Ｂと
曲げの断面２次モーメントの大きい剛体状の部分Ａから
なり、Ａ部を固定し、Ｂ部に矢印方向の繰返し力を加え
て用いるようにしたものであり、Ｂ部の柔軟性をばねと
同じ目的で利用するようにしたものである。

上記のような構造では、少なくともはね固定部の一部分
を一体成形化することができるので、組立時間が大巾に
短縮される。

また、形状が単純化され、コイルばね相互のからみあい
のような問題もなくなる。

ここで、繰返し力を負荷して用いる場合、疲労強度σｆ
ｂはＡ部とＢ部の境付け根部の局部曲率半径Ｒの影響を
強く受ける。

このＲの影響を少をくし、σｆｂが強くなるようにする
には、Ｒを１ｍｍ以上にする必要がある。

その理由は、第７図の繰返し回数Ｎとσｆｂの関係図に
示すように、σｆｂはＲが１ｍｍ以上になると、Ｒに依
存しないが、例えばＲが１．０ｍｍである場合のプロッ
トを結ぶ曲線はＲが１．５ｍｍである場合のプロットを
結ぶ曲線と重なる。

１ｍｍ未満では、Ｒが小さくなるに従って、σｆｂが減
少するからである。

ここで、図中の曲線Ａはポリアセタール、ＢはＡＢＳ樹
脂の場合である。

なお、用いた試験片は第８図に示す。

第８図ａ，ｂにおいて、基体部分８の剛性は高く、使用
押圧力によって実質的に変形を受けないようにする。

ばね部７は角柱又は板状であり、押圧部分６に対し矢印
方向から加えられる力によって、基体部分とばね部の付
け根を中心として円弧状または押圧方向に対し実質的に
平行の運動をする。

上記のような樹脂製ばね部品としては、シャーシやフレ
ームなどの機構を組立てる台座となるものにばねの機構
を有する部分を一体成形してしまうことが、組立上、成
形上、その他の製造工程上、最も工程時間が短縮される
。

すなわち、第９図および第１１図に示すように曲げの断
面２次モーメントが大きい平板などの基体部分８上に曲
げの断面２次モーメントが該平板に比べてきわめて小さ
い突起上ばね部７を数多く設置することが工程上最も有
利となる。

例えば、本発明の樹脂製ばね部品は樹脂製シャーシと同
時に射出成形して作られる。

このばね部７の先端には、剛性の高い抑圧部６が形成さ
れている。

第９図においてＰは３ ｍｍ，Ｑは２ｍｍである。

この場合、とくに、平板の断面２次モーメントに比べて
、ばね部７の断面２次モーメントを１／２０以下にし、
該ボスの根元の局部曲率半径を１ｍｍ以上とし、しかも
該ボスの根元から押圧部６の先端までの高さＨを１５ｍ
ｍ以上にするととくに良好な耐久性のプラスチック製ば
ね部品が得られる。

ばね部の断面２次モーメントが平板の断面２次モーメン
トに比べて１／２０以下とする理由は、それ以上では、
ばね部に繰返し力を加えると、ばね部の根元の平板ごと
変形するからである。

また、ばね部の根元の局部曲率半径Ｒを１ｍｍ以上とす
るのは、第１０図に示すように、１ｍｍ以上では疲労強
度σｆｂがＲに依存しないのに対して、１ｍｍ未満では
Ｒが小さくなるにつれてσｆｂが減少するからである。

なお、ここで、曲線Ａはポリアセタール、ＢはＡＢＳ樹
脂を示す。

さらに、実験に用いた試験片を第１１図に示す。

図において、Ｘは１００ｍｍ、Ｙは４０ｍｍである。

またＰは３ｍｍ、Ｑは２ｍｍである。

また、同じ形状で押圧部６の高さＨのみを１０〜２５ｍ
ｍの範囲で変えて、σｆｂに及ぼすＨの影響を見ると、
第１２図のようになり、高さＨが１５ｍｍ以上では、σ
ｆｂはＨに依存せず、１５ｍｍ未満では、σｆｂはＨが
小さくなるにつれて減少する。

それゆえ、突起の高さとしては、１５ｍｍ以上が適して
いる。

なお、第１２図で、曲線Ａはポリアセクール、ＢはＡＢ
Ｓ樹脂の場合である。

本発明によれば、他の部品を係止する為のばね部品を基
体と一体に形成できるという効果がある。

本発明の樹脂製ばね部品は、従来のばねに比べて、ばね
の機能を有する部分とばね固定部の機能を有する部分お
よび押圧部は同一の樹脂で一体成形しており、しかも、
樹脂の柔軟性を利用して形状も単純化できるので、製品
への組込のための時間が大巾に短縮される。

さらに、全体としての形状が単純化されるので、製品の
掃除なども行ない易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は従来例のばねを示す略図、第５図
は、コイルばねのからみ合いの例を示す略図、第６図は
、本発明の基本的な構成を示す斜視図、第７図は、疲労
強度σｆｂと曲率半径Ｒおよび繰返し回数Ｎの関係を示
すグラフ、第８図は、第７図の実験結果を得るのに用い
た試験片を示す側面略図、第９図は、平板上に突起を設
置した樹脂製ばね系部品の例を示す斜視図、第１０図は
、第９図のような構造を有するばね部品のσｆｂとＲお
よびＮの関係を示すグラフ、第１１図は、第１０図の実
験結果を得るのに用いた試験片を示す斜視図、第１２図
は、突起の高さＨとσｆｂの関係を示すグラフである。 １……コイルばね、２……フック、３……ベース、４…
…ねじ、５……板ばね、６……押圧部、７……ばね部、
８……基体部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加えられる曲げ圧力によって実質的に変形しない曲
   げの断面２次モーメントを有する剛体からなる基体部分
   と、該基体部分と一体形成されかつ基体部分から延長さ
   れ曲げ圧力によって該基体部分に接続する付け根部を中
   心として円弧運動をする帯状はね部と、該ばね部と一体
   形成されかつぱね部の先端に形成された剛体よりなる押
   圧部とを含むことを特徴とする樹脂製ばね部品。 ２ 前記基体部分と前記はね部との境界の段差部分の局
   部曲率半径を１ｍｍ以上とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の樹脂製はね部品。 ３ 前記基体部分は平板であり、その上に曲げの断面２
   次モーメントが該平板に比べてきわめて小さい前記ばね
   部を突起状に複数個配置したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の樹脂製ばね部品。 ４ 前記基体部分は平板であり、その上に曲げの断面２
   次モーメントが該平板に比べて１／２０以下の前記ばね
   部を突起状に配置し、該ばね部の根元の局部曲率半径を
   １ｍｍ以上とすることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の樹脂製ばね部品。