傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構

【課題】負荷を受けた時のバネの変形分を吸収して、防振性、静音性を向上させた傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構の提供。
【解決手段】傾斜角α_０を以って一方向に傾斜させた傾斜型オーバルコイルバネとゴム状弾性体とを組合せ、上部フランジを備えたバネ受フランジの上部フランジとバネ受フランジに対向して溝部を設け、この溝部に傾斜型オーバルコイルバネをコイルバネの軸方向に対して横臥して遊嵌・設置し、バネ受フランジ側の溝部の両側上縁部に設けた凹処内にゴム状弾性体を上部フランジと離れて並設し、上部フランジに働く負荷に対して傾斜型オーバルコイルバネの傾斜角α_０の変形率が適用範囲内で傾斜型オーバルコイルバネを働かせ、ついで上部フランジと係止させて前記ゴム状弾性体を働かせ、弾性体とバネと協働で全荷重を受け、更にコイルバネの軸方向変形分を吸収するための軸受ユニットを一体に組合せたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、広く一般に使用される防振、耐震構造等に利用される傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に防振装置に用いられる防振材料としては、振動や音を吸収して減衰させる機能が優れ、且つ強度の高い材料が望まれる。防振ゴム、空気バネ、金属バネ等が知られ、建築物用、輸送機関やその他のエンジン用、また、例えば、防振ゴムは、車両、機械、その他の設備に取り付けて、振動の伝搬防止、または緩衝の目的で使用されているのが通例である（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３０４３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然しながら上述の先行例において、負荷を受けた時の傾斜型オーバルコイルバネの変形に対する機能面での改善が望まれていた。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みて成されたもので、特許文献１を基に更に研鑚して機能を向上させたものであり、傾斜型オーバルコイルバネの負荷を受けた時のバネの変形分を吸収して無駄なエネルギーの発生を除去可能とし、防振性、静音性を向上させた傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【０００６】
（１）傾斜度を示すピッチ角α_０を以って一方向にコイルを傾斜させた傾斜型オーバルコイルバネとゴム状弾性体とを組合わせ、上部フランジを備えたバネ受フランジの上部フランジとバネ受フランジには相対向して所定の溝部を設け、この溝部に前記傾斜型オーバルコイルバネをコイルバネの軸方向に対して横臥して遊嵌・設置し、更に前記バネ受フランジ側の溝部の両側上縁部に設けた凹処内に前記ゴム状弾性体を上部フランジと離れて単層状、若しくは積層状に並設すると共に上部フランジに働く負荷に対して前記傾斜型オーバルコイルバネの傾斜度を示すピッチ角α_０の変形率が適用範囲内で前記傾斜型オーバルコイルバネを働かせ、ついで前記上部フランジと係止させて前記ゴム状弾性体を働かせ、これにより前記傾斜型オーバルコイルバネと協働で全荷重を受けるように構成し、更に前記傾斜型オーバルコイルバネの軸方向変形分を吸収するための軸受ユニットを一体に組合せた構成とした傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構。
【０００７】
（２）前記傾斜型オーバルコイルバネと前記ゴム状弾性体とを組合せた対を複数並設して成る上部フランジを備えたバネ受フランジを単段若しくは多段構造とした前項（１）記載の傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構。
【０００８】
（３）前記軸受ユニットは、対向する対となる上下軸受フランジを有し、該フランジの対向する面にそれぞれ係合する溝部を設け、この溝部に沿って転動する複数の転動体から構成される前項（１）記載の傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構。
【０００９】
（４）前記転動体は、球体、円筒状ころ、截頭円錐状ころのいずれかから構成される前項（３）記載の傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、小さな負荷変動に対して、変形率が大きく、振動や音の吸収減衰機能が高い傾斜型オーバルコイルバネを横臥状態で利用し、且つ弾性体を並設することにより、負荷に対する応力を分散して、地震その他の外力により発生する衝撃等を緩和し、且つバネの変形分を吸収する構成としたことで静音性を向上させると共に防振部材、耐震部材としての寿命を更に向上させ、経済的な緩衝機構を提供出来るという効果を呈する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１は、実施例１における要部構成を示す縦断面図、図２は、実施例２における要部構成を示す縦断面図、図３は、実施形態における要部構成を示す断面拡大図、（ａ）はコイルバネの軸方向に直交する面に沿った断面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図４は、負荷が掛かった時の状態を示す断面拡大図、（ａ）はコイルバネの軸方向に直交する面に沿った断面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図５は、実施例３における要部構成を示す縦断面図、図６は、実施例４における要部構成を示す縦断面図、図７は、実施例５における要部構成を示す説明図、（ａ）は模式的斜視図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部平面図、図８は、実施例６における要部構成を示す縦断面図である。
【実施例１】
【００１３】
傾斜度を示すピッチ角α_０を以って一方向にコイルを傾斜させた傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳとゴム状弾性体３とを組合わせ、上部フランジ１を備えたバネ受フランジ２の上部フランジ１とバネ受フランジ２には相対向して所定の溝部１ａ、２ａを設け、この溝部１ａ、２ａに前記傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳをコイルバネの軸方向に対して横臥して遊嵌・設置し、更に前記バネ受フランジ２側の溝部２ａの両側上縁部に設けた凹処３ａ、３ａ内に前記ゴム状弾性体３を上部フランジ１と離れて（図中ｈｘ）単層状、若しくは積層状に並設すると共に上部フランジ１に働く負荷Ｐに対して前記傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳの傾斜度を示すピッチ角α_０の変形率が適用範囲内で前記傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳを働かせ、ついで前記上部フランジ１と係止させて前記ゴム状弾性体３を働かせ、これにより前記傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳと協働で全荷重を受けるように構成し、更に前記傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳの軸方向（長手方向）変形分を吸収するための軸受ユニットＹｂを一体に組合せた構成としたことを特徴とする。
【００１４】
軸受ユニットＹｂは、対向する対となる上下軸受フランジ４、５を有し、該フランジの対向する面にそれぞれ係合する溝部４ａ、５ａを設け、この溝部４ａ、５ａに沿って転動する複数の転動体Ｂｒから構成されている。
【００１５】
尚、図示するように、傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳ、ゴム状弾性体３、上部フランジ１、バネ受フランジ２とで構成される組合せがバネユニットＹｓである。
【００１６】
実施例１の場合は、図１に示すように、傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳとゴム状弾性体３とを複数列配置して上部フランジ１とバネ受フランジ２とで挟持し、この下方側に転動体Ｂｒを形成する球体６を挟持する上部軸受フランジ４と下部軸受フランジ５を支持体を構成するごとく添設し、傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳ長手方向軸心に沿って設けられた溝（この場合転動体Ｂｒを形成する球体６に係合する断面円弧状の溝）４ａ、５ａをガイドとして転動するため、負荷Ｐが発生して図３（ａ）、（ｂ）の状態から図４（ａ）、（ｂ）の状態となり、傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳの傾斜度を示すピッチ角α_０がα_１となって傾斜度が大となり、前記コイルバネが沈みこんだ時、傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳが長手方向に変形して抵抗が生ずるが、転動体Ｂｒを形成する球体６の転動作用（歪を打ち消す方向（矢印イに沿って）に転動する）によりずれようとする変形エネルギーを軸受ユニットＹｂが吸収するので、振動、騒音などを防止することが出来る。
【実施例２】
【００１７】
実施例２は、図２に示すように、傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳとゴム状弾性体３（図中、積層ゴム状弾性体）を並列して複列に配置し、上部フランジ１とバネ受フランジ２とで挟持して一段を形成するバネユニットＹｓを多段として多段式構造（この場合、３段式とした例）とし、最下部に軸受ユニットＹｂを一体に組合せた構成とした例である。その他実施例１と同様の部分は、説明を省略する。
【実施例３】
【００１８】
実施例３は、図５に示すように、傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳとゴム状弾性体３とを並列して複列に配置し、上部フランジ１とバネ受フランジ２とで挟持し、単段式複列の構成として一段を形成するバネユニットＹｓの上側に転動体Ｂｒを形成する球体６を挟持する上部軸受フランジ４と下部軸受フランジ５とから成る軸受ユニットＹｂを添設した場合である。その他実施例１と同様の部分は、説明を省略する。
【実施例４】
【００１９】
実施例４は、図６に示すように、実施例２の場合とは、逆に多段のバネユニットＹｓの最上部に軸受ユニットＹｂを添設した場合である。その他実施例１及び２と同様の部分は、説明を省略する。
【実施例５】
【００２０】
実施例５は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、全体構成が円盤状となる構成とした場合であり、円板状の上部フランジ７と円板状のバネ受フランジ８との間に傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳとゴム状弾性体３とを並列に対を成して周設してバネユニットＹｓ−１を形成し、このバネユニットＹｓ−１の下側に円板状の上部軸受フランジ９と下部軸受フランジ１０とを有し、この間に転動体Ｂｒを形成する複数の截頭円錐状ころ１１を挟持して成る軸受ユニットＹｂ−１を添設した場合であり、上方から負荷が掛かった場合、傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳが傾斜側に傾斜角度を増して変形すると円周方向に撓みが生じ、この作用を打ち消すように円板状のバネ受フランジ８と上部軸受フランジ９とが回転しようとする方向に転動体Ｂｒを形成する複数の截頭円錐状ころ１１が従動して傾斜型オーバルコイルバネＴＯＳの変形分を吸収するために最下部の基盤となる下部軸受フランジ１０が固定され安全な状態を維持することが出来る。図７（ｃ）は截頭円錐状ころ１１の形状を説明したものであり、円盤の中心ＣＬから円周側に向かって放射状の線分の広がり角度βに沿って描かれる外側に向かって末広がりの截頭円錐状ころを構成する。截頭円錐状ころ１１の形状、大きさ及び個数は円盤の大きさ、負荷の大きさに対応して自由に決めることができる。
【００２１】
符号１２は、組立て式着脱自在の回転軸である。
【実施例６】
【００２２】
実施例６は、図８に示すように、実施例５の転動体Ｂｒを球体１５に置き換えた場合であり、その他の構成は実施例５の場合と同様である。
【００２３】
尚、図７（ｂ）中の符号９ａ、１０ａは転動体Ｂｒを形成する截頭円錐状ころ１１に係合するガイド用の溝部であり、また図８中の符号１３ａ、１４ａは転動体Ｂｒを形成する球体１５に係合するガイド用の断面円弧状の溝部である。
【００２４】
更に尚、軸受ユニットを構成する転動体は、負荷の状況、構造などの条件に応じて球体、円筒状ころ、截頭円錐状ころ、のいずれかを自由に選択でき、また材質については、金属製、合成樹脂製等負荷に適応出来るものであれば良く、限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１における要部構成を示す縦断面図
【図２】実施例２における要部構成を示す縦断面図
【図３】実施形態における要部構成を示す断面拡大図、（ａ）コイルバネの軸方向に直交する面に沿った断面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図
【図４】負荷が掛かった時の状態を示す断面拡大図、（ａ）コイルバネの軸方向に直交する面に沿った断面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図
【図５】実施例３における要部構成を示す縦断面図
【図６】実施例４における要部構成を示す縦断面図
【図７】実施例５における要部構成を示す説明図、（ａ）模式的斜視図、（ｂ）Ｃ−Ｃ断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部平面図
【図８】実施例６における要部構成を示す縦断面図
【符号の説明】
【００２６】
１、７上部フランジ
２、８バネ受フランジ
３ゴム状弾性体
４、９、１３上部軸受フランジ
５、１０、１４下部軸受フランジ
６、１５球体
１１截頭円錐状ころ
Ｂｒ転動体
ＴＯＳ傾斜型オーバルコイルバネ
Ｙｂ軸受ユニット
Ｙｓバネユニット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜度を示すピッチ角α_０を以って一方向にコイルを傾斜させた傾斜型オーバルコイルバネとゴム状弾性体とを組合わせ、上部フランジを備えたバネ受フランジの上部フランジとバネ受フランジには相対向して所定の溝部を設け、この溝部に前記傾斜型オーバルコイルバネをコイルバネの軸方向に対して横臥して遊嵌・設置し、更に前記バネ受フランジ側の溝部の両側上縁部に設けた凹処内に前記ゴム状弾性体を上部フランジと離れて単層状、若しくは積層状に並設すると共に上部フランジに働く負荷に対して前記傾斜型オーバルコイルバネの傾斜度を示すピッチ角α_０の変形率が適用範囲内で前記傾斜型オーバルコイルバネを働かせ、ついで前記上部フランジと係止させて前記ゴム状弾性体を働かせ、これにより前記傾斜型オーバルコイルバネと協働で全荷重を受けるように構成し、更に前記傾斜型オーバルコイルバネの軸方向変形分を吸収するための軸受ユニットを一体に組合せた構成としたことを特徴とする傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構。
【請求項２】
前記傾斜型オーバルコイルバネと前記ゴム状弾性体とを組合せた対を複数並設して成る上部フランジを備えたバネ受フランジを単段若しくは多段構造としたことを特徴とする請求項１記載の傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構。
【請求項３】
前記軸受ユニットは、対向する対となる上下軸受フランジを有し、該フランジの対向する面にそれぞれ係合する溝部を設け、この溝部に沿って転動する複数の転動体から構成されることを特徴とする請求項１記載の傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構。
【請求項４】
前記転動体は、球体、円筒状ころ、截頭円錐状ころのいずれかから構成されることを特徴とする請求項３記載の傾斜型オーバルコイルバネ利用の緩衝機構。

【図１】