JPS63318332A

JPS63318332A - スプリング

Info

Publication number: JPS63318332A
Application number: JP6017488A
Authority: JP
Inventors: ポール　ジエイ　ジンボーン
Original assignee: Acushnet Co
Current assignee: Acushnet Co
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1988-12-27
Also published as: GB8813703D0; GB2208130B; GB2208130A; CA1311506C

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）本発明はスプリング、特に圧縮されると収縮し、圧縮状
態において座屈を防止できるよう剛性のあるドエル部材
で強化されているカプセル封じスプリングに関する。

（従来の技術）スプリングはその形状によって６種類に分類される。そ
れは偏平ばねすなわち板ばね、コイルばね、うず巻きば
ね、トーションバースプリング、さらばね、一定弾力ス
プリングの６種類である。

コイルばねはらせん状に巻回された均一断面を有するバ
ーまたはワイヤーである。コイルばねを圧縮力の抵抗に
使用するよう計画している場合は、各コイルの間に間隙
が存在するようらせんがゆるくなっていて、このコイル
ばねの両端における最後の巻回または最後の２巻回が該
ばねの軸線に垂直な平面になるよう修正されている。コ
イルばねを伸張力に対する抵抗として使用したい場合、
らせん状巻回を堅く巻いてコイルとコイルの間にスペー
スが存在しないようにし、一般にこのばねの両端にフッ
クを備えている。

カプセル封じスプリングは圧縮型スプリング、コイルば
ね、一定弾力スプリングの改良型である。

このカプセル封じスプリングはポリマー材料例えばポリ
ウレタンでカプセル封じした圧縮型コイルばねである。

カプセル封じスプリングは圧縮型コイルばねの圧縮時及
び伸張時に一定の弾力を出す。

カプセル封じスプリングはアームや背もたれのような家
具の部分品の使用時に抵抗力を与えるよう計画した場合
に特に効果的である。

理想的には、圧縮型コイルばねを一杯に圧縮した場合コ
イルの端部がすぐ近くのコイルに接触し、その軸線方向
にどのコイルも重ならないようにして１端から他端まで
連続状の円筒になる。

これらの圧縮型スプリングは有効長を有する。

本明細書に使用する“を効長”と言う言葉はスプリング
をその作動予定の最小長さに圧縮したときの該スプリン
グの軸方向長さを意味している。この有効長は一般にス
プリングの全圧縮時の長さより長く、圧縮していないと
きすなわち休んでいるときのスプリングの長さより短い
。

（発明が解決しようとする課題）このような圧縮型コイルばねに発生する問題点は圧縮時
に、特にその有効長まで圧縮したときまたは完全圧縮に
近い状態まで圧縮したとき、このスプリングが座屈して
最早やコイルの軸線方向に圧縮できないようになること
である。これらの圧縮型コイルばねが座屈すると該スプ
リングの圧縮力が大きく減少して最早や適正に作動しな
い。

この座屈問題を解決するために、この座屈するスプリン
グをアスベクトレイショすなわち外径に対する直径の比
率の低いスプリングに交換することが提案されてきた。

この解決法の欠点は直径の大きいスプリングには広いス
ペースを必要とすることである。スペースが広くなるこ
とは特に細身の一層簡単な傾倒構造を作る趨勢にあるリ
クライニング家具において、外径の大きいスプリングを
使用することは許容できる解決法とならない。

（課題を解決するための手段）本発明の発明者は圧縮時に座屈に抵抗する圧縮型コイル
ばねを発明した。本発明によれば外径が大きい従来の圧
縮型コイルばねを本発明の小さな外径のスプリングに代
えることができ、本発明の外径の小さいスプリングは従
来の大径のスプリングとほぼ同等の作用をすることが判
明した。

広く君えば、本発明のスプリングは内部中空域の少くと
も１部分と該中空域の中に挿入したドエル部材とを備え
た圧縮型コイルばねを包含する。

前記ドエル部材は圧縮型コイルばねが圧縮時に座屈する
のを防止する。

なるべく、前記ドエル部材は剛性を有し、少くとも１端
なるべくは両端に丸味をつけ、スプリングが圧縮時にス
ムースにドエル部材の上に重なるようにする。丸味のつ
いた端部はスプリングが剛性ドエル部材上で引っ掛かる
のを防止する。

剛性ドエル部材の断面の幅はなるべくスプリングの内径
にほぼ等しく、剛性ドエル部材とスプリングの間に僅か
な間隙が存在するようにする。この僅かな間隙によって
剛性ドエル部材をしっかりとスプリングの中に保持して
該ドエル部材が滑動するのを防ぐ。

また、なるべく剛性ドエル部材の長さはスプリングの有
効長より短かく、またスプリングを完全に圧縮した時の
該スプリングの最大圧縮長さにほぼ等しい。

（実　施　例）以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は金属製の圧縮型コイルばね１２をポリウレタン
１４で封じ込んだカプセル封じスプリング１０を示して
いる。内径１８と外径１９を持った中空域１６がカプセ
ル封じスプリングの内部に形成されており、剛性のある
ドエル部材２０がこの中空域１６の中に挿入されている
。剛性ドエル部材２０の両端２２゜２４にはテーバが形
成されている。ドエル部材２０の主体部は断面が六角形
となっている。ドエル部材２０の全長２８はカプセル封
じスプリング１０を一杯に圧縮したときの長さにほぼ等
しい。

第２図は途中まで圧縮したカプセル封じスプリング１０
を図示しており、またスプリングＩＯが剛性ドエル部材
２０の上で収縮し、該ドエル部材２０が座屈を防止して
いるのを示している。また、該スプリング１０の両端を
密封し、圧縮と伸張の反復作動中にドエル部材２０自体
が自由に作動するのを防止するためのプレート３０．３
２を図示している。例えば本発明のスプリングを家具に
使用するとき、第２図のスプリング１０の両端に設けた
プレート３０゜３２と同じようにスプリングの両端にプ
レートを設ける。

第３図はカプセル封じスプリング１０から分離した剛性
ドエル部材２ａを示している。剛性ドエル部材２０は傾
斜した端部２２．２４と断面六角形の主体部２６を有す
る。

第４図は第３図の剛性ドエル部材２０の平面図である。

剛性ドエル部材２０の総外径３４を示している。

また主体部２６の六角形状も明らかである。テーパ状端
部２２もまた明らかである。剛性ドエル部材２０の総外
径３４は第１図及び第２図に示すようカプセル封じスプ
リングＩＯの内径２６にほぼ等しいのが好まれる。

第１図乃至第４図に示す剛性ドエル部材２０がスプリン
グ１０の座屈時に加わる力に抵抗して該スプリングｌＯ
を正しい姿勢に保つことは明らかである。

第５図は圧縮型コイルばね１２をポリウレタン１４て封
じ込んたカプセル封じスプリングｌＯに関する本発明の
別の実施例を示す。ドエル部材４０は入れ子式になって
いて、上部部材４２がハウジング４４の中に摺動するよ
うになっている。ハウジング４４は肩部４６によってカ
プセル封じスプリング１０に取付けられている。上部部
材４２はそれに取付けているプレート４８によってカプ
セル封じスプリングｌＯに取付けられている。

スプリングｌＯが上下移動するとき上部部材４２が下部
部材４４に出入りするように摺動する。下部部材４４は
傾斜状先端５０を有し、また下部部材４４の主体部５２
は六角形である。傾斜状先端５０によってスプリングＩ
Ｏは圧縮時に下部部材４４の上にスムースにかぶさる。

肩部４６によって下部部材４４はスプリングＩＯの下部
に留まっている。プレート４８によって上部部材４２が
スプリングの移動について行く。

ドエル部材４０はスプリング１０の座屈時に加わる力に
抵抗し、スプリングＩＯを正しい姿勢に保つことが分る
。

第６図の本発明の別の実施例であるスプリング１０は上
部部材７２を下部部材７４からなる入れ子式ドエル部材
７０を備えている。スプリングＩＯの両端はプレート７
８．７８によって密封されている。内部スプリング８０
が下部ドエル部材７４の中に収容されている。内部スプ
リング８０は従来の圧縮型コイルばねである。上部ドエ
ル部材７２が内部スプリング８０の上に載っている。

スプリングＩＯが圧縮時と伸張時にコイルの軸線方向に
移動し、上部ドエル部材７２が下部ドエル部材７４に入
ったり出たりする。内部スプリング８０が上部ドエル部
材７２を上部プレート７６に押しつける。

内部スプリング８０は上部ドエル部材７２を単にスプリ
ング１０に従動させるだけの弾性を有するか、または内
部スプリング８０が実際に圧縮に耐えてスプリングＩＯ
の圧縮及び伸張時に加わる力に抵抗するようにすること
もてきる。

スプリング８０は圧縮型コイルスプリングやカプセル封
じスプリングのような任意の従来のスプリングであって
も良い。内部スプリング８０を普通の液圧シリンダーを
製作するための上部ドエル部材７２と下部ドエル部材７
４を備えた普通の油圧型構造にしてもよいことは当業者
に容易にわかることである。ドエル部材７０はスプリン
グ１０の座屈時に加わる力に耐え、スプリング１０を正
しい姿勢に保つことがわかる。

第７図に示す本発明の別の実施例であるスプリング１０
はその中に剛性ドエル部材９０を挿入している。剛性ド
エル部材９０はスプリング１０の有効長に等しい長さ９
２を有する。第７図の剛性ドエル部材はスプリングの座
屈を防止する装置として役立つのみならずスプリングの
圧縮を制限する装置として役立ち、リクライニング家具
の場合に前記剛性ドエル部材は本発明のスプリングを使
用した家具の特定部分の移動を制限する装置として役立
つ。

ドエル部材９０はスプリング１（＋が座屈するときに加
わる力に抵抗し、かくしてスプリング１０を正しい姿勢
に保持することがわかる。

本発明の圧縮型コイルスプリングは金属製圧縮型コイル
ばねと、圧縮型エラストマー管スプリングとカプセル封
じスプリングを含んでいる。好適なスプリングは第１図
、第２図、第５図乃至第７図に示す金属製カプセル封じ
コイルスプリングである。なるべく、本発明のカプセル
封じスプリングはポリウレタンに封じ込まれている。

本発明に使用されているスプリングは本発明のドエル部
材を入れるため内側に中空域を持たねばならない。この
中空域は金属製圧縮型コイルスプリング及びカプセル封
じスプリングの場合のようにスプリングの内部全体にわ
たって存在する。

本発明のドエル部材は中空域の中のスプリングの内側に
入れられる。

ドエル部材の外径はスプリングの内径より小さい。なる
べく、剛性ドエル部材の外径はスプリングの内径にほぼ
等しい。剛性ドエル部材の外径がスプリングの内径にほ
ぼ等しい場合に該ドエル部材がしっかりとスプリングの
内部中空域に保持される。

ドエル部祠の外側は前記中空域内に嵌まる六角形、四角
形その他の任意の形状となっている。剛性ドエル部材に
はなるべく六角形が使用される。

カプセル封じスプリングに使用される六角形はカプセル
封じ用のポリウレタンを圧縮時に切断することなく、い
くぶん膨張させることがわかった。

剛性ドエル部材の少くとも１端は丸味を帯び、なるべく
剛性ドエル部材の両端にも丸味をつける。

第１図乃至第４図と第７図に示すようにドエル部材ノ両
端ニテーパをつけることにより良好な結果が１１られた
。剛性ドエル部材の端部の丸味は圧縮時スプリングに引
掛かるのを避けるようになる。

剛性ドエル部材の軸方向の長さはなるべくスプリングの
有効長より短かく、また一杯に圧縮したときのスプリン
グの軸方向長さにほぼ等しい。剛性ドエル部材はスプリ
ングの休止時に該スプリングの長さより長（することが
できず、長い剛性ドエル部材はスプリングより突出する
。このような状態は一般に家具において受は入れられな
い。

剛性ドエル部材はプラスチックや金属や木材のような任
意の堅い材料で作る。それには金属材料が好まれている
。

剛性ドエル部材は中空体または中実体である。

中実体が好まれている。

剛性ドエル部材がそれ自体スプリングから分離するのを
防ぐためスプリングの両端を密封するのがよい。このこ
とはスプリングの両端を第２図に示すように単に堅いス
トップ材に衝接させて行う。

また両端をテープのような別の装置で密封する。

本発明のこれらの点やその他の点は次の例の説明から充
分に理解される。

例　　］この例は本発明のスプリングを使用して得られた結果を
示す。下記表１はテストした３個のスプリングの寸ｌム
とそこから得られた結果を示す。

表　　１スプリング　　　　　　　圧縮力　結　果カプセル封じ１インチ（２５，４ｍｍ）外径　　３／４圧縮　座屈な
し全圧縮　座屈なしカプセル封じ５／８インチ（１８ｍｍ）外径　　３／４圧縮　座屈な
し全圧縮　座屈低下カプセル封じ５／８インチ（１６ｍｍ）外径　　３／４圧縮　座屈な
し中に剛性ドエル部材を　　全圧縮　座屈なし入れる（
本発明）カプセル封じスプリングは非圧縮時に全長が２丁インチ
（［ｉ３．５ｍ＋ｓ）である。本発明の５７８インチ（
ＩＧ＋ｗ）スプリングの中の金属製ドエル部材の全長は
１インチ（２５，４ｍｍ）であり、約５１１６インチ（
８ｍｍ　）の主体部を越える幅を持っている。この例に
使用したドエル部材は断面が六角形であり、その両端は
第３図に示すようにテーパを有する。

１インチ（２５，４ｍｍ）のスプリングを作るために使
用したワイヤーは全体が８巻回で、６巻回が作動コイル
となる偏平ワイヤーである。前記ワイヤーは厚さが約０
．０６インチ（１，５ｍｍ）で、幅が約０．２１インチ
（５，３ｍ１１）であった。５部８インチ（１６ｍｍ）
スプリングはＤ　ｉ　ｅｃｏ会社のト１２３として販売
した標準の５部８インチ（１６ｍ＋＊）スプリングであ
った。

この５部８インチ（１８ｍ＋ｓ）スプリングは全体で１
５巻回を有し、その中の１３巻回が作動コイルであった
。

この例で前記ワイヤースプリングをカプセル封じするた
めに使用した材料はポリウレタンであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は剛性ドエル部材をカプセル封じスプリングの内
部に挿入しである本発明の好適な実施例の１部を断面に
した正面図、第２図は第１図の強化式スプリングを１部
分圧縮した状態を示す断面図、第３図は第１図の剛性ド
エル部材の正面図、第４図は第３図の剛性ドエル部材の
平面図、第５図はドエル部材が入れ子式ドエル部材であ
る本発明の別の好適な実施例の断面図、第６図はスプリ
ングをドエル部材の中に入れている本発明の別の実施例
の断面図、第７図は剛性ドエル部材の長さがスプリング
の有効長より短い本発明の好適な実施例の断面図である
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）内部中空域を有する圧縮型コイルばね、（
ｂ）前記内部中空域の中に挿入されたドエル部材、を包含するスプリング。
（２）（ａ）内径を有する内部中空域を備えたカプセル
封じスプリングと、（ｂ）前記中空域の中に挿入され、六角形断面を有し、
前記内部中空域の内径にほぼ等しい外径を有し、各端部
が傾斜している剛性中実金属ドエルとからなるスプリン
グ。