弾まないばねとその製造方法および振動減衰装置

【課題】コイルスプリングと軟質樹脂を一体化することで、塑性変形可能とされた振動減衰特性のある弾まないばねとその製造方法および振動減衰特性のある弾まないばねを備えた振動減衰装置を提供する。
【解決手段】コイルスプリングである芯材１と軟質樹脂２からなる構造体であって、該芯材１は該軟質樹脂２に被覆されるとともに、上記軟質樹脂２と一体化して塑性変形可能とされた振動減衰特性のある弾まないばねＡ、とその製造方法および振動減衰特性のある弾まないばねＡを備えた振動減衰装置Ｃ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動減衰特性のある弾まないばねに関する。さらに詳しくは軟質樹脂と一体化して塑性変形可能とされた振動減衰特性のある弾まないばねおよびその製造方法、弾まないばねを備えた振動減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動減衰特性のある弾まないばねとしてはコイルばねに粘弾性体シートを周着するダンピングコイルばねが、従来、用いられている。特許文献１によればダンピングコイルばねは、粘弾性体シートをコイルばねに周着させ、該コイルばねのコイル間の隙間に該シートを入れ込むという製造方法が用いられている。
【特許文献１】特開２００５−２０７５８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
振動減衰特性のある弾まないばねとしてはコイルばねに粘弾性体シートを周着するものがある。この方法ではコイルばねと粘弾性体シートが一体化していないので、コイルばねと粘弾性体シートの接着がはがれるという、耐久性の問題がある。
【０００４】
また、粘弾性体シート間をコイルばねに周着させ、該コイルばねのコイル間の隙間に該シート間を入れ込む方法では、作業性が悪く、製造にバラツキが生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明においては、次のような技術的手段を講じている。すなわち、本願第一発明においては、コイルスプリングである芯材と軟質樹脂からなる構造体であって、該芯材は該軟質樹脂に被覆されるとともに、上記軟質樹脂と一体化して塑性変形可能とされた振動減衰特性のある弾まないばねが提供される。
【０００６】
上記芯材がコイルスプリングで構成されることが好ましく用いられる。コイルスプリングは、圧縮コイルスプリング、引っ張りコイルスプリング、ねじりコイルスプリングが好ましく使用できる。
【０００７】
上記軟質樹脂としては、伸び率の高いウレタン樹脂系、ポリウレタン系、エポキシ樹脂系、シリコーン樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系が好ましく使用できる。軟質樹脂の成形形状は所要の特性を考慮して決めることができる。粘弾性の高い軟質樹脂を使用することで、塑性変形可能とされた振動減衰特性のある弾まないばねが提供できる。
【０００８】
さらに、本願第二発明によれば、台座のついたタワー状の型枠に芯材を搭載し、外周の半分となる型枠に合うように位置を調整し、残り半分の外周となる型枠を嵌合する。注入口より軟質樹脂を注型し、硬化反応終了後、外周となる型枠を開放し、台座のついたタワー状の型枠から離型して、上記芯材が軟質樹脂と一体成形された、塑性変形可能とされた振動減衰特性のある弾まないばねの製造方法が提供される。
【０００９】
本願第三発明によれば、本願第一発明の振動減衰特性のある弾まないばねを備えた振動減衰装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の本願第一発明は上記のとおりであり、コイルスプリングである芯材と軟質樹脂からなる構造体であって、該芯材は該軟質樹脂に被覆されるとともに、上記軟質樹脂と一体化して塑性変形可能とされているため、弾性力の相互作用によって振動減衰特性のある弾まないばねを得ることができる。
【００１１】
上記軟質樹脂が、該芯材と一体化することで、はがれなど接着部の耐久性が改善される。
【００１２】
請求項２に記載の本願第二発明は上記のとおりであり、台座のついたタワー状の型枠に芯材を搭載し、外周の半分となる型枠に合うように位置を調整し、残り半分の外周となる型枠を嵌合する。注入口より軟質樹脂を注型し、硬化反応終了後、外周となる型枠を開放し、台座のついたタワー状の型枠から離型して、振動減衰特性のある弾まないばねを製造するため、簡単で作業性が良く、芯材が均一に軟質樹脂と一体成形された振動減衰特性のある弾まないばねを得ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の本願第三発明は上記のとおりであり、本願第一発明の振動減衰特性のある弾まないばねを備えた振動減衰装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して、詳細に説明する。図１は、本発明にかかる振動減衰特性のある弾まないばねＡの構成を示す断面図である。図１から明らかなように、上記振動減衰特性のある弾まないばねＡは、コイルスプリングである芯材１に軟質樹脂２を被覆、一体化して形成されている。以下、上記振動減衰特性のある弾まないばねＡについて、その製造方法にも言及しながら詳細に説明する。
【００１５】
振動減衰特性のある弾まないばねＡの、芯材１を被覆する軟質樹脂２の形態は、図２、図３、図４があり、図５の従来用いられているダンピングコイルばねＢとは異なり、いずれも芯材１と軟質樹脂２は一体化されている。
【００１６】
上記芯材１に使われるコイルスプリングは、圧縮コイルスプリング、引っ張りコイルスプリング、ねじりコイルスプリング等が好ましく使用される。上記芯材を軟質樹脂２に被覆、一体化して本発明の振動減衰特性のある弾まないばねを得るのであるが、その製造方法は型枠を用いる注型法により行われる。
【００１７】
以下、注型法により上記振動減衰特性のある弾まないばねを製造する方法について説明する。まず、図６に示すように、平面視逆Ｔ字型の型枠５の垂直部分に芯材１をセットする。次に図７に示すように、型枠６に合わせて芯材１の位置を調整し、図８に示すように、型枠７を嵌合し、型枠６と型枠７を結合する。図９に示すように、シリコーン粘着剤などの軟質樹脂２を注入口８から注型し、芯材１を被覆する。これを真空槽に入れることで、軟質樹脂が均等になるようにする。その後、常圧にて硬化させ、硬化反応終了後、図１０に示すように型枠６、７を開放し、図１１に示すように型枠５から離型し、図１に示すように本発明の振動減衰特性のある弾まないばねＡを得る。あらかじめ型枠５、６、７に離型剤を塗布したり、芯材１に接着性を高める前処理をすることが好ましく用いられる。
【００１８】
上記注型法に限定されず、射出成形法やブロー成形法など他の方法により本発明の振動減衰特性のある弾まないばねＡを製造することも可能である。
【実施例】
【００１９】
小ロットを扱う場合、注型法ではなく、次の方法を取り入れることができる。図１２に示すように軟質樹脂２と接着しないシート９に硬化前の軟質樹脂２を塗布し、図１３に示すように芯材１に貼り合わせた後、図１４に示すように形状を整え硬化させ、硬化後、軟質樹脂２と接着しないシート９を取り除くことで、振動減衰特性のある弾まないばねＡを得ることができる。図１５に示すように軟質樹脂２の塗布量を調整することで、芯材１と軟質樹脂２の被覆状態を調整することができる。
【００２０】
本願第三発明である、本願第一発明の振動減衰特性のある弾まないばねを備えた振動減衰装置の実施例として、振動減衰特性のある弾まないばねの上端・下端に、ナット付き取付板を付けた振動減衰装置Ｃがあり、製造方法も含め詳細に説明する。
【００２１】
図１６で示すようにナット付き取付板１０、１１と芯材１と軟質樹脂２からなる振動減衰装置Ｃである。
【００２２】
ナット付き取付板は、図１７に示す一体型１２でも、図１８に示す取付板にボルトを取り付けたもの１３でもよい。
【００２３】
図１９において、取付板１１の上部に芯材１を載せ、図２０に示すように型枠１４に合わせた位置に調整する。図２１に示すように取付板１０を芯材１の上部に取り付け、型枠１４に合わせる。図２２に示すように型枠１５を型枠１４と嵌合し結合する。図２３に示すように型枠の注入口１６から粘弾性の軟質樹脂２を注型し、エアーなどの気体を注型する。気体は粘弾性の軟質樹脂２の種類によって選び、温度や圧力の管理を行う。型枠１４、１５には注入口１６とエアー抜き口１７を備えることで、粘弾性の軟質樹脂２が型枠１４、１５に均一に塗布される。粘弾性の軟質樹脂２の硬化後、型枠１４、１５を開放し、離型することで、図１６に示す振動減衰特性のある弾まないばねの上端・下端に、ナット付き取付板を接着した振動減衰装置Ｂを得ることができる。
【００２４】
別の製造方法でも、振動減衰特性のある弾まないばねの上端・下端に、ナット付き取付板を接着した振動減衰装置Ｃを得ることができる。図２４のように、振動減衰特性のある弾まないばねＡとナット付き取付板１０、１１を接着性樹脂１８で接着する方法である。この場合、位置合わせを行うだけの治具１９を用意することで、振動減衰特性のある弾まないばねの上端・下端に、ナット付き取付板を接着した振動減衰装置Ｃを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の振動減衰特性のある弾まないばねは、使用するコイルスプリングである芯材と軟質樹脂の特性によって、自由に所要の特性を得ることができる。このため産業上の利用は極めて広汎である。たとえば、振動を嫌う光学系製造装置や計測機器の機構部品としての実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかる振動減衰特性のある弾まないばねＡの構成を示す断面図である。
【図２】軟質樹脂がコイルスプリング全面に被覆された斜図である。
【図３】軟質樹脂がコイルスプリング外面に被覆された斜図である。
【図４】軟質樹脂がコイルスプリング内面に被覆された斜図である。
【図５】公知の粘弾性体シートを周着してなるダンピングコイルばねの図である。
【図６】本発明にかかる製造方法において、型枠５にコイルスプリングをセットした断面図である。
【図７】型枠６に図６のコイルスプリングを合わせたときの断面図である。
【図８】型枠６と型枠７を嵌合したときの断面図である。
【図９】軟質樹脂を注型するときの断面図である。
【図１０】軟質樹脂が硬化後、型枠６、７を開放したときの断面図である。
【図１１】振動減衰特性のある弾まないばねＡを型枠５から離型したときの断面図である。
【図１２】シートに軟質樹脂を塗布した図である。
【図１３】軟質樹脂を塗布したシートをコイルスプリングに貼り合わせたときの断面図である。
【図１４】軟質樹脂を塗布したシートの形状を整えたときの断面図である。
【図１５】軟質樹脂の被覆状態を示す図である。
【図１６】振動減衰特性のある弾まないばねＡの上端・下端に、ナット付き取付板を付けた振動減衰装置Ｃを示す断面図である。
【図１７】一体型のナット付き取付板を示す形状図である。
【図１８】取付板にボルトを取り付けたナット付き取付板を示す形状図である。
【図１９】本発明にかかる振動減衰装置の製造において、取付板にコイルスプリングを載せた図である。
【図２０】型枠１４に図１９のコイルスプリングを合わせたときの断面図である。
【図２１】取付板を型枠１４に合わせたときの断面図である。
【図２２】型枠１４と型枠１５を嵌合したときの断面図である。
【図２３】軟質樹脂を注型するときの断面図である。
【図２４】本発明にかかる振動減衰装置を製造する別の方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ａ本発明にかかる振動減衰特性のある弾まないばね
Ｂ公知の粘弾性シートを周着してなるダンピングコイルばね
Ｃ振動減衰特性のある弾まないばねの上端・下端に、ナット付き取付板を接着した振動減衰装置
１芯材
２軟質樹脂
３圧縮コイルばね
４粘弾性体シート
５型枠
６型枠
７型枠
８注入口
９軟質樹脂と接着しないシート
１０ナット付き取付板
１１ナット付き取付板
１２一体型ナット付き取付板
１３取付板にボルトを取り付けたナット付き取付板
１４型枠
１５型枠
１６注入口
１７エアー抜き口
１８接着性樹脂
１９位置合わせ治具

【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルスプリングである芯材と軟質樹脂からなる構造体であって、該芯材は該軟質樹脂に被覆されるとともに、上記軟質樹脂と一体化して塑性変形可能とされた振動減衰特性のある弾まないばね。

【請求項２】
台座のついたタワー状の型枠に芯材を搭載し、外周の半分となる型枠に合うように位置を調整し、残り半分の外周となる型枠を嵌合する。注入口より軟質樹脂を注型し、硬化反応終了後、外周となる型枠を開放し、台座のついたタワー状の型枠から離型して、上記芯材が軟質樹脂と一体成形された、塑性変形可能とされた振動減衰特性のある弾まないばねの製造方法。

【請求項３】
請求項１記載の振動減衰特性のある弾まないばねを備えた振動減衰装置。

【図１】