JPH01224537A - ばね装置 - Google Patents
ばね装置Info
- Publication number
- JPH01224537A JPH01224537A JP4755788A JP4755788A JPH01224537A JP H01224537 A JPH01224537 A JP H01224537A JP 4755788 A JP4755788 A JP 4755788A JP 4755788 A JP4755788 A JP 4755788A JP H01224537 A JPH01224537 A JP H01224537A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- characteristic
- moving member
- magnetic attraction
- magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
- F16F1/04—Wound springs
- F16F1/12—Attachments or mountings
- F16F1/128—Attachments or mountings with motion-limiting means, e.g. with a full-length guide element or ball joint connections; with protective outer cover
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
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。
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、ばねの正の特性以外の特性を具現化したばね
装置に関する。
装置に関する。
［従来の技術とその問題点］
一般に、ばねの荷重とたわみの関係はばね定数で表わさ
れる。このばね定数は一部の例外を除いて、たわみが増
えると荷重も増加する正の特性を有しており、ばねは正
の特性を利用することで各種産業機器に組み付けられて
いる。負の特性、すなわち、たわみが増えると荷重が減
少する特性はばね単独では得ることができないものであ
り、負の特性を具現化し、産業上の利用に供することは
不可能であった。ただ、皿ばねあるいはスナップアクシ
ョンを伴うばねにおいては、作動の全ストロークの極く
限られた範囲内で負の特性が生じるが、この領域は極め
て狭いばかりでなく、領域を越えて使用する場合にはば
ねが復帰しなくなることから、到底実用に供せるもので
はない。
れる。このばね定数は一部の例外を除いて、たわみが増
えると荷重も増加する正の特性を有しており、ばねは正
の特性を利用することで各種産業機器に組み付けられて
いる。負の特性、すなわち、たわみが増えると荷重が減
少する特性はばね単独では得ることができないものであ
り、負の特性を具現化し、産業上の利用に供することは
不可能であった。ただ、皿ばねあるいはスナップアクシ
ョンを伴うばねにおいては、作動の全ストロークの極く
限られた範囲内で負の特性が生じるが、この領域は極め
て狭いばかりでなく、領域を越えて使用する場合にはば
ねが復帰しなくなることから、到底実用に供せるもので
はない。
そこで、本発明は、ばねの正の特性以外の負の特性、定
荷重特性を具現化すると共に、その特性の調整をも可能
として、その特性を広範囲の分野に有効利用することが
可能な新規なばね装置を提供することを目的とする。
荷重特性を具現化すると共に、その特性の調整をも可能
として、その特性を広範囲の分野に有効利用することが
可能な新規なばね装置を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するため本発明は、ばねと、マグネット
を有しばねの作動範囲内を移動する移動部材と、磁性体
を有し前記移動部材の移動終端に設けられる制限部材と
を具備していることを特徴とする。
を有しばねの作動範囲内を移動する移動部材と、磁性体
を有し前記移動部材の移動終端に設けられる制限部材と
を具備していることを特徴とする。
［作 用］
上記の構成では、移動部材が制限部材に接近すると、こ
れらの間に磁気吸引力が作用し、この磁気吸引力とばね
のたわみに対する荷重とが合成されることにより装置全
体は正の特性以外の特性で作動する。
れらの間に磁気吸引力が作用し、この磁気吸引力とばね
のたわみに対する荷重とが合成されることにより装置全
体は正の特性以外の特性で作動する。
［実施例］
第１図は本発明の実施例を示す側面図である。
圧縮ばねからなるばね１と、ばね１の上端部に配設され
る移動部材２と、ばね１の下端部に設けられる制限部材
３とを備えてばね装置が構成されている。ばね１は等ピ
ッチで巻回されている。移動部材２はこのばねｌにフラ
ンジ部４ｂが当接される本体４と、本体４に取り付けら
れたマグネット５とからなっている。本体４はばねｌ内
に垂下する筒状の脚部４ａを有しており、マグネット５
はこの筒状の脚部４ａ内に嵌め込まれている。又、本体
４の上面は受圧部分となっており、この上面に力を加え
ると、本体４のフランジ部４ｂから加圧力がばねｌに作
用するためばね１は加圧力方向にたわむようになってい
る。従って、移動部材２を加圧すると、移動部材２はば
ね１をたわませながら加圧方向に移動する。なお、この
場合、本体４の脚部４ａは下端部が開放され、マグネッ
ト５が露出している。制限部材３はばね１の下端部に設
けられており、ばね１の下端部を支持してばね受は座を
兼ねると共に、移動部材２の移動動作の移動終端となっ
ている。この制限部材３は全体あるいは少なくとも移動
部材２との対向面部分が磁性体で構成され、移動部材２
が接近すると、移動部材２のマグネット５との間に磁気
吸引力が作用する。かかる磁気吸引力ばばね１のたわみ
による荷重方向と逆方向であるため、これらを合成させ
た装置全体の特性を正の特性以外とすることができる。
る移動部材２と、ばね１の下端部に設けられる制限部材
３とを備えてばね装置が構成されている。ばね１は等ピ
ッチで巻回されている。移動部材２はこのばねｌにフラ
ンジ部４ｂが当接される本体４と、本体４に取り付けら
れたマグネット５とからなっている。本体４はばねｌ内
に垂下する筒状の脚部４ａを有しており、マグネット５
はこの筒状の脚部４ａ内に嵌め込まれている。又、本体
４の上面は受圧部分となっており、この上面に力を加え
ると、本体４のフランジ部４ｂから加圧力がばねｌに作
用するためばね１は加圧力方向にたわむようになってい
る。従って、移動部材２を加圧すると、移動部材２はば
ね１をたわませながら加圧方向に移動する。なお、この
場合、本体４の脚部４ａは下端部が開放され、マグネッ
ト５が露出している。制限部材３はばね１の下端部に設
けられており、ばね１の下端部を支持してばね受は座を
兼ねると共に、移動部材２の移動動作の移動終端となっ
ている。この制限部材３は全体あるいは少なくとも移動
部材２との対向面部分が磁性体で構成され、移動部材２
が接近すると、移動部材２のマグネット５との間に磁気
吸引力が作用する。かかる磁気吸引力ばばね１のたわみ
による荷重方向と逆方向であるため、これらを合成させ
た装置全体の特性を正の特性以外とすることができる。
次に、作動を説明する。
圧縮ばね１は移動部材からの加圧力に比例して、そのた
わみ量が増減し、たわみ量が増大すると荷重に対する附
勢力（すなわち復元力）が増大する。又、移動部材２の
マグネット５と磁性体である制限部材３との間の磁気吸
引力はこれらの距離に反比例する。本実施例ではその移
動始端では吸引力が作用しないように移動部材２が設け
られており、移動部材２の移動途中から磁気吸引力が作
用するようになっている。第２図はこれらの特性図を示
しており、特性曲線Ａは圧縮ばね１のたわみ一荷重曲線
であり、この勾配かばね定数（正）となっている。特性
曲線Ｂは移動部材２のマグネット５と制限部材３との間
に作用する磁気吸引力曲線である。この場合、マグネッ
ト５は圧縮ばね１内に挿入されて、その作動範囲内に設
けられているので、圧縮ばねｌがたわむと、移動部材２
が制限部材３方向に移動して、これらの間の距離が減少
する。従って、横軸であるばねのたわみ量は同時に磁性
体である制限部材３とマグネット５を有する移動部材２
との距離となっている。この場合、移動部材２の移動に
よろばねｌのたわみに対するばね力は上方向であるのに
対し移動部材２のマグネット５と制限部材３との間の磁
気吸引力は下方向となっており、これらの力を合成した
特性曲線Ｃが装置全体の特性となっている。この特性曲
線をさらに解析すると、移動部材２の移動始端およびこ
れから所定の移動範囲内では磁気吸引力が作用せず、ば
ね１のたわみに対するばね力だけが装置全体の特性とな
っている。従って、磁気吸引力が作用するまで装置全体
としては特性曲線Ａと同一の特性、すなわちたわみが増
えると荷重が増大する正の特性を有している。次に、移
動部材２の移動でマグネット５が制限部材３に接近して
、これらの間に磁気吸引力が作用すると、装置全体では
ばねｌの特性曲線Ａと磁気吸引力特性曲線Ｂとを合わせ
た特性となっている。そして、これらの特性曲線Ａ、Ｂ
は勾配が正負逆であるので装置全体では特性曲線Ａから
分岐して特性領域Ｃ３となる。ここで、特性曲線Ｂから
近似特性曲線りを求め、この特性曲線りの勾配と絶対値
が同じの反対勾配を有するばね１を採択使用した場合に
は、装置全体の特性Ｃの内、特性領域ＣＩは荷重が一定
の定荷重特性を有する。従って、装置全体では一定の加
圧力でばね１をたわませることができる。この加圧をさ
らに続行してマグネット５と制限部材３とを接近させる
と、これらの間の磁気吸引力が急勾配で増大するので装
置全体としてはばねのたわみ量が増大しても荷重が減少
する負の特性を示す。特性領域Ｃ２はこの負の特性を示
す。
わみ量が増減し、たわみ量が増大すると荷重に対する附
勢力（すなわち復元力）が増大する。又、移動部材２の
マグネット５と磁性体である制限部材３との間の磁気吸
引力はこれらの距離に反比例する。本実施例ではその移
動始端では吸引力が作用しないように移動部材２が設け
られており、移動部材２の移動途中から磁気吸引力が作
用するようになっている。第２図はこれらの特性図を示
しており、特性曲線Ａは圧縮ばね１のたわみ一荷重曲線
であり、この勾配かばね定数（正）となっている。特性
曲線Ｂは移動部材２のマグネット５と制限部材３との間
に作用する磁気吸引力曲線である。この場合、マグネッ
ト５は圧縮ばね１内に挿入されて、その作動範囲内に設
けられているので、圧縮ばねｌがたわむと、移動部材２
が制限部材３方向に移動して、これらの間の距離が減少
する。従って、横軸であるばねのたわみ量は同時に磁性
体である制限部材３とマグネット５を有する移動部材２
との距離となっている。この場合、移動部材２の移動に
よろばねｌのたわみに対するばね力は上方向であるのに
対し移動部材２のマグネット５と制限部材３との間の磁
気吸引力は下方向となっており、これらの力を合成した
特性曲線Ｃが装置全体の特性となっている。この特性曲
線をさらに解析すると、移動部材２の移動始端およびこ
れから所定の移動範囲内では磁気吸引力が作用せず、ば
ね１のたわみに対するばね力だけが装置全体の特性とな
っている。従って、磁気吸引力が作用するまで装置全体
としては特性曲線Ａと同一の特性、すなわちたわみが増
えると荷重が増大する正の特性を有している。次に、移
動部材２の移動でマグネット５が制限部材３に接近して
、これらの間に磁気吸引力が作用すると、装置全体では
ばねｌの特性曲線Ａと磁気吸引力特性曲線Ｂとを合わせ
た特性となっている。そして、これらの特性曲線Ａ、Ｂ
は勾配が正負逆であるので装置全体では特性曲線Ａから
分岐して特性領域Ｃ３となる。ここで、特性曲線Ｂから
近似特性曲線りを求め、この特性曲線りの勾配と絶対値
が同じの反対勾配を有するばね１を採択使用した場合に
は、装置全体の特性Ｃの内、特性領域ＣＩは荷重が一定
の定荷重特性を有する。従って、装置全体では一定の加
圧力でばね１をたわませることができる。この加圧をさ
らに続行してマグネット５と制限部材３とを接近させる
と、これらの間の磁気吸引力が急勾配で増大するので装
置全体としてはばねのたわみ量が増大しても荷重が減少
する負の特性を示す。特性領域Ｃ２はこの負の特性を示
す。
以上のような作動はマグネット５の磁気吸引力およびば
ね１のばね定数を適宜、変更することで装置全体の特性
を任意に調整することができ、応用機器に応じた適用が
可能となる。
ね１のばね定数を適宜、変更することで装置全体の特性
を任意に調整することができ、応用機器に応じた適用が
可能となる。
第３図はばね１として不等二段ピッチの圧縮ばねを使用
した特性図である。不等二段ピッチの圧縮ばねとしては
、そのばね定数が磁気吸引力特性曲線Ｂから得られる近
似特性曲線りと絶対値が同一のものを選択することがで
きる。すなわち特性曲線Ｂの特性部Ｄ１およびＤ２に対
し、特性部り、と反対の勾配となるばね定数を有するコ
イル部（特性部ＡＩ）と、特性部Ｄ２の反対の勾配とな
るばね定数を有するコイル部（特性部Ａ２）とを有する
ばねを使用することにより、全体としての特性曲線Ｃが
平坦となる定荷重特性を有する装置とすることができる
。なお、このような不等二段ピッチに限らず、不等三段
ピッチその他のピッチを有するばねの場合には、上述と
同様な手段により定荷重特性を有する装置とすることが
できると共に、上記ピッチの段数を増加させることによ
って定荷重特性の精度を向上させることができる。
した特性図である。不等二段ピッチの圧縮ばねとしては
、そのばね定数が磁気吸引力特性曲線Ｂから得られる近
似特性曲線りと絶対値が同一のものを選択することがで
きる。すなわち特性曲線Ｂの特性部Ｄ１およびＤ２に対
し、特性部り、と反対の勾配となるばね定数を有するコ
イル部（特性部ＡＩ）と、特性部Ｄ２の反対の勾配とな
るばね定数を有するコイル部（特性部Ａ２）とを有する
ばねを使用することにより、全体としての特性曲線Ｃが
平坦となる定荷重特性を有する装置とすることができる
。なお、このような不等二段ピッチに限らず、不等三段
ピッチその他のピッチを有するばねの場合には、上述と
同様な手段により定荷重特性を有する装置とすることが
できると共に、上記ピッチの段数を増加させることによ
って定荷重特性の精度を向上させることができる。
尚、本発明は上記した実施例に限定されることなく種々
の変更が考えられる。ばね圧縮ばねに換えて、ねじりば
ね、渦巻きばねをも採用することができ、この場合制限
部材はばね作用端の作用終端位置に配設される。
の変更が考えられる。ばね圧縮ばねに換えて、ねじりば
ね、渦巻きばねをも採用することができ、この場合制限
部材はばね作用端の作用終端位置に配設される。
［発明の効果］
以上説明したように本発明は、ばねの作動範囲を移動す
る移動部材にマグネットを具備させ、移動部材の移動終
端に磁性体を設けて、これらの磁気吸引力とたわみに対
するばねの荷重とが合成されることにより、装置全体と
して正の特性などの各特性を具現化したものであるから
、移動部材の全移動範囲に亘る正の特性、負の特性ある
いは定荷重特性を得ることができる。しかもその特性曲
線のパターンも適宜、変更でき、応用範囲の広い特性を
奏するばね装置とすることができ、その適用範囲は法尻
なものとなる。
る移動部材にマグネットを具備させ、移動部材の移動終
端に磁性体を設けて、これらの磁気吸引力とたわみに対
するばねの荷重とが合成されることにより、装置全体と
して正の特性などの各特性を具現化したものであるから
、移動部材の全移動範囲に亘る正の特性、負の特性ある
いは定荷重特性を得ることができる。しかもその特性曲
線のパターンも適宜、変更でき、応用範囲の広い特性を
奏するばね装置とすることができ、その適用範囲は法尻
なものとなる。
第１図は本発明の実施例の断面図、第２図はそのたわみ
一荷重特性図、第３図は別の実施例のたわみ一荷重特性
図、である。 ｌ・・・ばね、２・・・移動部材、 ３・・・制限部材、５・・・マグネット。 特許出願人 日本発条株式会社 代理人 弁理士 佐 藤 英 昭 あ３図
一荷重特性図、第３図は別の実施例のたわみ一荷重特性
図、である。 ｌ・・・ばね、２・・・移動部材、 ３・・・制限部材、５・・・マグネット。 特許出願人 日本発条株式会社 代理人 弁理士 佐 藤 英 昭 あ３図
Claims (1)
- ばねと、マグネットを有しばねの作動範囲内を移動する
移動部材と、磁性体を有し前記移動部材の移動終端に設
けられる制限部材とを具備していることを特徴とするば
ね装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4755788A JPH01224537A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | ばね装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4755788A JPH01224537A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | ばね装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01224537A true JPH01224537A (ja) | 1989-09-07 |
Family
ID=12778486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4755788A Pending JPH01224537A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | ばね装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01224537A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3007134U (ja) * | 1994-07-22 | 1995-02-07 | 義英 土橋 | 反動吸収磁石付きバネ |
| JP2007244600A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Fujitsu Ltd | 脈波検出方法及び装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152435A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-15 | Nhk Spring Co Ltd | 磁石を利用したばね装置 |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP4755788A patent/JPH01224537A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152435A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-15 | Nhk Spring Co Ltd | 磁石を利用したばね装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3007134U (ja) * | 1994-07-22 | 1995-02-07 | 義英 土橋 | 反動吸収磁石付きバネ |
| JP2007244600A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Fujitsu Ltd | 脈波検出方法及び装置 |
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