JPH0617865A - バネ組立体及びその製造方法 - Google Patents
バネ組立体及びその製造方法Info
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- JPH0617865A JPH0617865A JP3215585A JP21558591A JPH0617865A JP H0617865 A JPH0617865 A JP H0617865A JP 3215585 A JP3215585 A JP 3215585A JP 21558591 A JP21558591 A JP 21558591A JP H0617865 A JPH0617865 A JP H0617865A
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- F16F1/04—Wound springs
-
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コイルバネとこれを取り巻く弾性材料との共
働により、バネ組立体の力／たわみ特性を改善する。 【構成】 バネ組立体１０は離間した関係にて相互連結
された複数個のコイル１４を有し、これらのコイルは、
これらのコイルの中心線１６に関する接線に対してほぼ
垂直な負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわみに応じて
負荷方向におけるバネ組立体による力を生じさせるよう
にする。コイルに接着しない状態又は部分的に接着した
状態で、弾性材料１８をコイル間及びそのまわりに配置
し、負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわみに応じてバ
ネ組立体による力を修正する。
働により、バネ組立体の力／たわみ特性を改善する。 【構成】 バネ組立体１０は離間した関係にて相互連結
された複数個のコイル１４を有し、これらのコイルは、
これらのコイルの中心線１６に関する接線に対してほぼ
垂直な負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわみに応じて
負荷方向におけるバネ組立体による力を生じさせるよう
にする。コイルに接着しない状態又は部分的に接着した
状態で、弾性材料１８をコイル間及びそのまわりに配置
し、負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわみに応じてバ
ネ組立体による力を修正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、所定の弾性特性即ち荷
重／たわみ特性を有する圧縮バネに関し、特に、中空の
コイル横断面を呈するエラストマー材料又はプラスチッ
ク材料で充填された傾斜コイルバネに関する。
重／たわみ特性を有する圧縮バネに関し、特に、中空の
コイル横断面を呈するエラストマー材料又はプラスチッ
ク材料で充填された傾斜コイルバネに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】コイルのあるたわみ範囲
内で、発生した力を比較的一定に保つように、傾斜した
コイルバネを製造できることが知られている。この型式
のバネの利点は米国特許第４，６５５，４６２号明細書
に記載されている。所期の応用における要求を満たすよ
うなバネの弾性特性を得るために、コイルの寸法や、コ
イルの間隔や、ワイヤの直径や、バネの中心線に対する
コイルの傾斜角度が広く研究されてきたが、傾斜コイル
バネの産業上の利用可能性を増大させるべく広い範囲の
バネ弾性特性を提供するような研究が続けられている。
内で、発生した力を比較的一定に保つように、傾斜した
コイルバネを製造できることが知られている。この型式
のバネの利点は米国特許第４，６５５，４６２号明細書
に記載されている。所期の応用における要求を満たすよ
うなバネの弾性特性を得るために、コイルの寸法や、コ
イルの間隔や、ワイヤの直径や、バネの中心線に対する
コイルの傾斜角度が広く研究されてきたが、傾斜コイル
バネの産業上の利用可能性を増大させるべく広い範囲の
バネ弾性特性を提供するような研究が続けられている。
【０００３】しかし、従来から、負荷方向に沿ってのバ
ネのたわみに応じてバネ組立体により発生せしめられる
力を修正するために弾性体又はプラスチックを利用する
試みはなされなかった。従来、傾斜コイルバネと組合せ
てのプラスチック材料の使用は、補強のために弾性材料
内に埋設される傾斜コイルバネに限られており、この場
合は、バネの荷重／たわみ特性を全体的に犠牲にしてい
た。
ネのたわみに応じてバネ組立体により発生せしめられる
力を修正するために弾性体又はプラスチックを利用する
試みはなされなかった。従来、傾斜コイルバネと組合せ
てのプラスチック材料の使用は、補強のために弾性材料
内に埋設される傾斜コイルバネに限られており、この場
合は、バネの荷重／たわみ特性を全体的に犠牲にしてい
た。
【０００４】Ｏ─リングに負荷を加えた場合、これによ
り発生する力がそのたわみに比例することは周知であ
る。従って、米国特許第３，１８３，０１０号明細書に
開示された発明のように、傾斜コイルバネをＯ─リング
エラストマー内に埋設した場合、バネとエラストマーと
の組合せにより、たわみに直接比例した一層大きな力が
得られるだけである。従って、このような組合せがない
場合に得られる傾斜コイルバネの利点が、この組合せに
より失われてしまう。
り発生する力がそのたわみに比例することは周知であ
る。従って、米国特許第３，１８３，０１０号明細書に
開示された発明のように、傾斜コイルバネをＯ─リング
エラストマー内に埋設した場合、バネとエラストマーと
の組合せにより、たわみに直接比例した一層大きな力が
得られるだけである。従って、このような組合せがない
場合に得られる傾斜コイルバネの利点が、この組合せに
より失われてしまう。
【０００５】
【発明の構成並びに作用効果】本発明は、傾斜コイルバ
ネの重要な力／たわみ特性を維持したまま、しかも、そ
の利点を増長させるために使用できる傾斜コイルバネと
エラストマーとの組合せに関し、傾斜コイルバネのみ、
Ｏ─リングのみ、及びこれらの組合せによっては従来不
可能であった装置の形状に対する要求を満たせる状態
で、傾斜コイルバネとエラストマーとの組合せを容易に
する。
ネの重要な力／たわみ特性を維持したまま、しかも、そ
の利点を増長させるために使用できる傾斜コイルバネと
エラストマーとの組合せに関し、傾斜コイルバネのみ、
Ｏ─リングのみ、及びこれらの組合せによっては従来不
可能であった装置の形状に対する要求を満たせる状態
で、傾斜コイルバネとエラストマーとの組合せを容易に
する。
【０００６】本発明に係るバネ組立体は、離間した関係
にて相互連結された複数個のコイルと、複数個のコイル
と接着しない状態でこれらの間及びこれらのまわりに位
置し、たわみに応じてコイルによる力を修正する弾性手
段とを有する。代わりに、弾性手段は複数個のコイルに
部分的に接着していてもよい。
にて相互連結された複数個のコイルと、複数個のコイル
と接着しない状態でこれらの間及びこれらのまわりに位
置し、たわみに応じてコイルによる力を修正する弾性手
段とを有する。代わりに、弾性手段は複数個のコイルに
部分的に接着していてもよい。
【０００７】複数個のコイルは離間した状態で相互連結
され、その中心線に関する接線に対してほぼ垂直な負荷
方向に沿ってのバネ組立体のたわみに応じて、負荷方向
においてバネ組立体による力を生じさせる手段を提供す
る。弾性手段は、負荷方向に沿ってのバネのたわみに応
じてバネ組立体による力を修正するような中空横断面を
呈する弾性又は可撓性材料で構成するとよい。バネ組立
体は直線状でもよいし、その両端を結合してもよい。両
端を結合したバネ組立体は円形を呈するとよく、コイル
の形状及び方位に応じて半径方向又は軸方向に負荷を受
けるようになっている。本発明の一実施例においては、
複数個のコイルは、中心線に関する接線に対してほぼ垂
直な負荷方向においてバネ組立体による実質上一定な力
を生じさせるような方法で、相互連結される。
され、その中心線に関する接線に対してほぼ垂直な負荷
方向に沿ってのバネ組立体のたわみに応じて、負荷方向
においてバネ組立体による力を生じさせる手段を提供す
る。弾性手段は、負荷方向に沿ってのバネのたわみに応
じてバネ組立体による力を修正するような中空横断面を
呈する弾性又は可撓性材料で構成するとよい。バネ組立
体は直線状でもよいし、その両端を結合してもよい。両
端を結合したバネ組立体は円形を呈するとよく、コイル
の形状及び方位に応じて半径方向又は軸方向に負荷を受
けるようになっている。本発明の一実施例においては、
複数個のコイルは、中心線に関する接線に対してほぼ垂
直な負荷方向においてバネ組立体による実質上一定な力
を生じさせるような方法で、相互連結される。
【０００８】弾性材料は実質上管状を呈するとよく、複
数個のコイル手段は実質上管状の弾性材料内に位置する
とよく、これに接着していても接着していなくてもよ
い。詳細には、コイル手段はその中心線に対して鋭角で
位置するとよく、また、引っ張られて離間した関係にて
弾性材料内に位置するとよい。この場合、弾性材料は複
数個のコイルを引っ張られて離間した関係に保持するの
に十分な抵抗を有する。引っ張られて離間した状態での
コイル手段の間隔は、弾性材料により離間した状態に保
持されていない場合のコイル手段の間隔より大きくする
とよい。
数個のコイル手段は実質上管状の弾性材料内に位置する
とよく、これに接着していても接着していなくてもよ
い。詳細には、コイル手段はその中心線に対して鋭角で
位置するとよく、また、引っ張られて離間した関係にて
弾性材料内に位置するとよい。この場合、弾性材料は複
数個のコイルを引っ張られて離間した関係に保持するの
に十分な抵抗を有する。引っ張られて離間した状態での
コイル手段の間隔は、弾性材料により離間した状態に保
持されていない場合のコイル手段の間隔より大きくする
とよい。
【０００９】代わりに、弾性材料をコイルに接着させた
状態又は接着させない状態で負荷方向に沿って複数個の
コイルをたわませるような前負荷状態で、バネを弾性材
料内に配置してもよい。これは、コイルを弾性材料内に
廃止する間にコイルを引っ張った状態に維持するが負荷
方向に沿ってたわませないような先の実施例とは、異な
る。中空の弾性材料を充填したバネを引っ張ることによ
り、半径方向の荷重と圧縮荷重との組合せが発生し、特
にシャフト上で半径方向に負荷を加えた場合等に、実質
上改善したシール能力が得られる。
状態又は接着させない状態で負荷方向に沿って複数個の
コイルをたわませるような前負荷状態で、バネを弾性材
料内に配置してもよい。これは、コイルを弾性材料内に
廃止する間にコイルを引っ張った状態に維持するが負荷
方向に沿ってたわませないような先の実施例とは、異な
る。中空の弾性材料を充填したバネを引っ張ることによ
り、半径方向の荷重と圧縮荷重との組合せが発生し、特
にシャフト上で半径方向に負荷を加えた場合等に、実質
上改善したシール能力が得られる。
【００１０】本発明の別の実施例においては、コイル手
段は卵形の外形を有するとよく、弾性材料はその円形中
空中心部分を画定する手段を有するとよい。代わりに、
弾性材料は、弾性材料に内部において複数個のコイル手
段の内側で複数個の中空領域を画定する手段を備えても
よい。
段は卵形の外形を有するとよく、弾性材料はその円形中
空中心部分を画定する手段を有するとよい。代わりに、
弾性材料は、弾性材料に内部において複数個のコイル手
段の内側で複数個の中空領域を画定する手段を備えても
よい。
【００１１】本発明の更に別の実施例においては、コイ
ル手段は卵形の外形を呈し、弾性手段はその実質上矩形
の中空中心部分を画定する手段を備えるとよい。
ル手段は卵形の外形を呈し、弾性手段はその実質上矩形
の中空中心部分を画定する手段を備えるとよい。
【００１２】弾性手段は、その形状を画定し、負荷方向
を中心線に関する接線に対してほぼ垂直となるようにす
るために、複数個のコイルを位置決めする手段を備える
とよい。弾性手段の形状は、その位置決めを行うために
複数個のコイル手段の直径より実質上大きな従属部分を
有するとよい。
を中心線に関する接線に対してほぼ垂直となるようにす
るために、複数個のコイルを位置決めする手段を備える
とよい。弾性手段の形状は、その位置決めを行うために
複数個のコイル手段の直径より実質上大きな従属部分を
有するとよい。
【００１３】本発明のバネ組立体は上述の如き第１の複
数個のコイル手段と、離間した関係にて相互連結され、
複数個の第１コイル手段内に配置されてこれらと共働す
る第２の複数個のコイル手段とを有するとよく、第２コ
イル手段は、第１及び第２コイル手段の中心線にほぼ垂
直な負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわみに応じて負
荷方向においてバネ組立体による実質上一定の力を生じ
させるようになっている。
数個のコイル手段と、離間した関係にて相互連結され、
複数個の第１コイル手段内に配置されてこれらと共働す
る第２の複数個のコイル手段とを有するとよく、第２コ
イル手段は、第１及び第２コイル手段の中心線にほぼ垂
直な負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわみに応じて負
荷方向においてバネ組立体による実質上一定の力を生じ
させるようになっている。
【００１４】第１及び第２コイル手段はその共通の中心
線に沿って同じ方向に傾斜していてもよく、共通の中心
線に沿って反対方向に傾斜していてもよい。更に、第１
及び第２の複数個のコイル手段のうちの少なくとも一方
は、弾性材料内で上述の如く引っ張られて離間した状態
で配置してもよく、代わりに、第１及び第２の複数個の
コイル手段のうちの少なくとも一方は、弾性材料内で上
述の如く前負荷状態で配置してもよい。
線に沿って同じ方向に傾斜していてもよく、共通の中心
線に沿って反対方向に傾斜していてもよい。更に、第１
及び第２の複数個のコイル手段のうちの少なくとも一方
は、弾性材料内で上述の如く引っ張られて離間した状態
で配置してもよく、代わりに、第１及び第２の複数個の
コイル手段のうちの少なくとも一方は、弾性材料内で上
述の如く前負荷状態で配置してもよい。
【００１５】本発明により提供されるバネ組立体の製造
方法は、離間した状態で相互連結されたコイルをワイヤ
で形成する工程と、次いで、コイルに接着した状態又は
接着しない状態でコイル内及びそのまわりに弾性材料を
配置する工程とから成る。弾性材料はコイルに接着させ
なくてもよいが、この場合は、弾性材料は中心線に沿っ
てコイルの内部を満たさない。本発明の一実施例では、
製造方法は、連続的なバネ組立体を形成するようにワイ
ヤ及び弾性材料の両端を結合する工程を有する。更に、
コイル内及びそのまわりに弾性材料を配置している間
に、コイルをたわませる工程を具備してもよい。また、
コイル内及びそのまわりに弾性材料を配置している間
に、互いに離間する方向へコイルを引っ張る工程を具備
してもよい。
方法は、離間した状態で相互連結されたコイルをワイヤ
で形成する工程と、次いで、コイルに接着した状態又は
接着しない状態でコイル内及びそのまわりに弾性材料を
配置する工程とから成る。弾性材料はコイルに接着させ
なくてもよいが、この場合は、弾性材料は中心線に沿っ
てコイルの内部を満たさない。本発明の一実施例では、
製造方法は、連続的なバネ組立体を形成するようにワイ
ヤ及び弾性材料の両端を結合する工程を有する。更に、
コイル内及びそのまわりに弾性材料を配置している間
に、コイルをたわませる工程を具備してもよい。また、
コイル内及びそのまわりに弾性材料を配置している間
に、互いに離間する方向へコイルを引っ張る工程を具備
してもよい。
【００１６】
【実施例】図１、１ａ、１ｂには、本発明に係るバネ組
立体１０を示し、このバネ組立体は離間した関係で相互
連結された複数個のコイル１２を有する。後述するが、
バネ１４は中心線１６に関する接線に対して垂直な負荷
方向において実質上一定の力を生じさせるように組立て
るとよい。
立体１０を示し、このバネ組立体は離間した関係で相互
連結された複数個のコイル１２を有する。後述するが、
バネ１４は中心線１６に関する接線に対して垂直な負荷
方向において実質上一定の力を生じさせるように組立て
るとよい。
【００１７】複数個のコイル１２の間及びそのまわりに
位置した弾性材料１８は中空横断面２０を呈し、後述す
るような負荷方向に沿ってのバネ組立体１０のたわみに
応じて、バネ組立体１０により発生した力を修正する手
段を提供する。図１ｂに示すように、バネ組立体１０は
その中心線に対して傾斜していない円形コイルを有する
とよいが、後述するように、コイルは傾斜していてもよ
い。
位置した弾性材料１８は中空横断面２０を呈し、後述す
るような負荷方向に沿ってのバネ組立体１０のたわみに
応じて、バネ組立体１０により発生した力を修正する手
段を提供する。図１ｂに示すように、バネ組立体１０は
その中心線に対して傾斜していない円形コイルを有する
とよいが、後述するように、コイルは傾斜していてもよ
い。
【００１８】バネ１４は直線形状を呈しているが、円
形、又は図示の形状、又は例えば矩形の開口のまわりに
ガスケット型式のシールを形成するのに有用な他の形状
を呈したバネ組立体１０を形成するように、その両端を
結合するとよい。弾性材料１８は任意の適当な型式のプ
ラスチックでよく、バネ組立体１０の全体の設計上の目
的に適した弾力性を有する。
形、又は図示の形状、又は例えば矩形の開口のまわりに
ガスケット型式のシールを形成するのに有用な他の形状
を呈したバネ組立体１０を形成するように、その両端を
結合するとよい。弾性材料１８は任意の適当な型式のプ
ラスチックでよく、バネ組立体１０の全体の設計上の目
的に適した弾力性を有する。
【００１９】弾性材料１８をコイル１２に施す前に、コ
ーティング２２をコイル１２に施して、コイルへの弾性
材料１８の接着を制御するとよい。弾性材料に応じて、
任意の普通の離型材料等のコーティングを適正に選択す
ることにより、弾性材料１８をコイル１２に部分的に接
着させてもよいし、完全に接着させなくてもよい。しか
し、金属に対するエラストマーの接着を制御する従来周
知の任意の方法を利用してもよい。例えば、金属への接
着を得るために金属表面を適当な材料で地膚塗りする必
要のある、米国ミシガン州ミッドランド(Midland) 在住
のダウ・コーニング社(Dow Corning) 製の商品名シラス
ティック(Silastic)７３２ＲＴＶなる接着シーラントの
如きエラストマーを用いるとよい。従って、コイル１２
を地膚塗りしなかったり、部分的に地膚塗りした場合
は、接着が全く生じないか、部分的な接着が生じる。
ーティング２２をコイル１２に施して、コイルへの弾性
材料１８の接着を制御するとよい。弾性材料に応じて、
任意の普通の離型材料等のコーティングを適正に選択す
ることにより、弾性材料１８をコイル１２に部分的に接
着させてもよいし、完全に接着させなくてもよい。しか
し、金属に対するエラストマーの接着を制御する従来周
知の任意の方法を利用してもよい。例えば、金属への接
着を得るために金属表面を適当な材料で地膚塗りする必
要のある、米国ミシガン州ミッドランド(Midland) 在住
のダウ・コーニング社(Dow Corning) 製の商品名シラス
ティック(Silastic)７３２ＲＴＶなる接着シーラントの
如きエラストマーを用いるとよい。従って、コイル１２
を地膚塗りしなかったり、部分的に地膚塗りした場合
は、接着が全く生じないか、部分的な接着が生じる。
【００２０】図２ないし図７は、複数個のコイル３８、
４０、４２、４４をそれぞれ有する本発明に使用するに
適した多数の傾斜コイル組立体３０、３２、３４、３６
を示す。バネ３０、３２は円形バネ３０、３２の軸方向
に沿っての主荷重／たわみ特性を有する円形バネを形成
するような方法で相互連結されたコイル３８、４０を有
する。図２、３に示すバネ３０は、後端部分５０を画定
するバックアングル即ち後角度４８がバネ３０の内径５
２に沿い、コイル３０の前端部分５８を画定するフロン
トアングル即ち前角度５６がバネ３０の外径６０に沿う
ように、相互連結されたコイル３８を備えた右回りに傾
斜したコイルを有する。
４０、４２、４４をそれぞれ有する本発明に使用するに
適した多数の傾斜コイル組立体３０、３２、３４、３６
を示す。バネ３０、３２は円形バネ３０、３２の軸方向
に沿っての主荷重／たわみ特性を有する円形バネを形成
するような方法で相互連結されたコイル３８、４０を有
する。図２、３に示すバネ３０は、後端部分５０を画定
するバックアングル即ち後角度４８がバネ３０の内径５
２に沿い、コイル３０の前端部分５８を画定するフロン
トアングル即ち前角度５６がバネ３０の外径６０に沿う
ように、相互連結されたコイル３８を備えた右回りに傾
斜したコイルを有する。
【００２１】図４、５には、軸方向のバネ３２を示し、
このバネは、左回りに傾斜したコイルを提供するような
態様で相互連結されたコイル４０を有し、バネ３２の内
径６８に沿って後端部分６６を画定する後角度６４と、
バネ３２の外径７４に沿って前端部分７２を画定する前
角度７０とを有する。
このバネは、左回りに傾斜したコイルを提供するような
態様で相互連結されたコイル４０を有し、バネ３２の内
径６８に沿って後端部分６６を画定する後角度６４と、
バネ３２の外径７４に沿って前端部分７２を画定する前
角度７０とを有する。
【００２２】図６、７には、バネ３４、３６を示し、こ
れらのバネは、矢印７６、７８にてそれぞれ示す半径方
向に沿って主荷重／たわみ特性を有する円形バネを形成
するような方法で相互連結された複数個のコイル４２、
４４を有する。図６に示すように、コイルは、頂部８６
に沿って後端部分８４を画定する後角度８２とバネ３４
の底部１００に沿って位置した前端部分９２を画定する
前角度８８とを有する右回りのコイルを提供するような
方法で相互連結されている。
れらのバネは、矢印７６、７８にてそれぞれ示す半径方
向に沿って主荷重／たわみ特性を有する円形バネを形成
するような方法で相互連結された複数個のコイル４２、
４４を有する。図６に示すように、コイルは、頂部８６
に沿って後端部分８４を画定する後角度８２とバネ３４
の底部１００に沿って位置した前端部分９２を画定する
前角度８８とを有する右回りのコイルを提供するような
方法で相互連結されている。
【００２３】代わりに、図７に示すように、バネ３６
は、バネ３６の底部１０２に沿って後端部分１００を画
定する後角度９８とバネ３６の頂部１１０に沿って前端
部分１０８を画定する前角度１０６とを有するように、
左回りにコイルを傾斜させるような方法で連結されたコ
イル４４を有してもよい。
は、バネ３６の底部１０２に沿って後端部分１００を画
定する後角度９８とバネ３６の頂部１１０に沿って前端
部分１０８を画定する前角度１０６とを有するように、
左回りにコイルを傾斜させるような方法で連結されたコ
イル４４を有してもよい。
【００２４】後述するが、すべてのバネ３０、３２、３
４、３６は、その作動たわみ内でほぼ一定の力／たわみ
特性を有するとよい。
４、３６は、その作動たわみ内でほぼ一定の力／たわみ
特性を有するとよい。
【００２５】傾斜コイル組立体３０、３２、３４、３６
の更に別の構成においては、弾性材料１８内でのその方
位に特徴がある。米国特許第４，８９３，７９５号明細
書に開示されているように、バネ組立体は弾性材料によ
り巻回角方位に保持するとよい。
の更に別の構成においては、弾性材料１８内でのその方
位に特徴がある。米国特許第４，８９３，７９５号明細
書に開示されているように、バネ組立体は弾性材料によ
り巻回角方位に保持するとよい。
【００２６】図７ａは本発明に係る傾斜コイルバネ３４
の横断面を略示し、その巻回角度はθで示し、測定した
コイル幅をＣＷで示し、測定したコイル高さをＣＨで示
し、バネ３４の測定したバネ高さをＨで示す。図７ａに
示すように、巻回角度は右回り（実線で示す）でもよい
し、左回り（点線で示す）でもよい。巻回角度θは、バ
ネの位置に応じて、円錐体又は逆円錐体を形成する実質
上円形のバネにより形成される角度として定義され、バ
ネ３４の中心線１１２と水平線との間の角度である。
の横断面を略示し、その巻回角度はθで示し、測定した
コイル幅をＣＷで示し、測定したコイル高さをＣＨで示
し、バネ３４の測定したバネ高さをＨで示す。図７ａに
示すように、巻回角度は右回り（実線で示す）でもよい
し、左回り（点線で示す）でもよい。巻回角度θは、バ
ネの位置に応じて、円錐体又は逆円錐体を形成する実質
上円形のバネにより形成される角度として定義され、バ
ネ３４の中心線１１２と水平線との間の角度である。
【００２７】図８はバネ３０、３２、３４、３６のため
の代表的な荷重／たわみ曲線Ａを示し、バネに荷重を加
えたとき、バネが最小荷重地点１２６に到達するまで、
バネは直線１２４にて示すようなほぼ一次元的荷重／た
わみ関係を示す。その後、荷重／たわみ曲線は、最小荷
重地点１２６と最大荷重地点１３２との間での作動たわ
み範囲１３０内で比較的一定に維持される。最小荷重地
点１２６と最大荷重地点１３２との間では、荷重／たわ
み曲線は一定でもよく、または図８に示すように僅かに
増大を示すようなものでもよい。
の代表的な荷重／たわみ曲線Ａを示し、バネに荷重を加
えたとき、バネが最小荷重地点１２６に到達するまで、
バネは直線１２４にて示すようなほぼ一次元的荷重／た
わみ関係を示す。その後、荷重／たわみ曲線は、最小荷
重地点１２６と最大荷重地点１３２との間での作動たわ
み範囲１３０内で比較的一定に維持される。最小荷重地
点１２６と最大荷重地点１３２との間では、荷重／たわ
み曲線は一定でもよく、または図８に示すように僅かに
増大を示すようなものでもよい。
【００２８】最小荷重地点１２６と最大荷重地点１３２
との間の領域はバネの作動たわみ範囲１３０として知ら
れている。
との間の領域はバネの作動たわみ範囲１３０として知ら
れている。
【００２９】バネ３０、３２、３４、３６は、地点１３
４にて示すように、この範囲内で作動するように通常負
荷を受ける。
４にて示すように、この範囲内で作動するように通常負
荷を受ける。
【００３０】最大荷重地点１３２を越えてバネ３０、３
２、３４、３６を負荷すると、突合せ地点１３６に到達
するまでは急激なたわみ応答となり、オーバーロード
（過負荷）の結果としてバネに恒久的な硬化が生じる。
また、図８には、ゼロ地点１４０と最大荷重地点１３２
との間でのたわみを表す合計たわみ範囲１３８も示す。
後述するが、本発明に適したエラストマー即ち弾性材料
１８（図１）は変形後に元の寸法及び形状に戻ることの
できる任意の合成又は天然材料でよい。即ち、材料は弾
性的なものである。
２、３４、３６を負荷すると、突合せ地点１３６に到達
するまでは急激なたわみ応答となり、オーバーロード
（過負荷）の結果としてバネに恒久的な硬化が生じる。
また、図８には、ゼロ地点１４０と最大荷重地点１３２
との間でのたわみを表す合計たわみ範囲１３８も示す。
後述するが、本発明に適したエラストマー即ち弾性材料
１８（図１）は変形後に元の寸法及び形状に戻ることの
できる任意の合成又は天然材料でよい。即ち、材料は弾
性的なものである。
【００３１】図１に示すバネ組立体１０は実質上円形の
形状を呈するが、横断面が中空形状である限り、図９に
示すバネ組立体１５０のように任意の不規則形状でもよ
いことを諒解されたい。代わりに、バネ１２は、例えば
図１に示すように、その端部を結合してなくてもよい。
この場合、エラストマーで被覆又は充填されたある長さ
のコイルは直線バネとして適する応用に供する。
形状を呈するが、横断面が中空形状である限り、図９に
示すバネ組立体１５０のように任意の不規則形状でもよ
いことを諒解されたい。代わりに、バネ１２は、例えば
図１に示すように、その端部を結合してなくてもよい。
この場合、エラストマーで被覆又は充填されたある長さ
のコイルは直線バネとして適する応用に供する。
【００３２】押出し、モールド成形、スプレー、バネ１
４のコイル１２内及びそのまわりにエラストマー１８を
導入するに適したその他の任意の方法の如き、エラスト
マーを使用するに適した任意の製造方法により、バネの
中心線１６に沿って中空の横断面２０を残した状態で、
バネ１４にエラストマーを充填する。このようなその他
の方法としては、一方がバネ１４の内側に位置し他方が
バネ１４の外側に位置した２つの管状部材（図示せず）
を溶融してコイル１２間の間隔を溶融部材で満たす方法
がある。
４のコイル１２内及びそのまわりにエラストマー１８を
導入するに適したその他の任意の方法の如き、エラスト
マーを使用するに適した任意の製造方法により、バネの
中心線１６に沿って中空の横断面２０を残した状態で、
バネ１４にエラストマーを充填する。このようなその他
の方法としては、一方がバネ１４の内側に位置し他方が
バネ１４の外側に位置した２つの管状部材（図示せず）
を溶融してコイル１２間の間隔を溶融部材で満たす方法
がある。
【００３３】代わりに、エラストマー１８は、コイル１
２内に揮発性化合物のロッド１５１（図１ａ）を配置し
た状態で、コイル１２内及びそのまわりに形成してもよ
い。その後、周知の方法で熱又は溶剤により揮発性化合
物を発散除去する。
２内に揮発性化合物のロッド１５１（図１ａ）を配置し
た状態で、コイル１２内及びそのまわりに形成してもよ
い。その後、周知の方法で熱又は溶剤により揮発性化合
物を発散除去する。
【００３４】本発明の種々の実施例を図１０ないし図１
５に示す。図１０においては、内側のエラストマー１５
４を備えたコイル１５２は楕円形を呈し、エラストマー
１５４は円形の貫通開口１５６を有する。図１１はオフ
セットしたほぼ矩形の開口１６０を有する中空横断面の
エラストマー１５８を備えた楕円形のコイル１５６を示
し、図１２はほぼ円形の横断面領域１６８、１６８′か
ら成る不規則形状の開口１６６を備えたエラストマー１
６４を有する楕円形のコイル１６２を示す。
５に示す。図１０においては、内側のエラストマー１５
４を備えたコイル１５２は楕円形を呈し、エラストマー
１５４は円形の貫通開口１５６を有する。図１１はオフ
セットしたほぼ矩形の開口１６０を有する中空横断面の
エラストマー１５８を備えた楕円形のコイル１５６を示
し、図１２はほぼ円形の横断面領域１６８、１６８′か
ら成る不規則形状の開口１６６を備えたエラストマー１
６４を有する楕円形のコイル１６２を示す。
【００３５】上述のように、弾性材料は、図１０、１
１、１２に示すようにコイル１５２、１５６、１６２の
内部に配置してもよいし、代わりに、図１３に示すよう
に、エラストマー１６８Ａはコイル１７２Ａの一側１７
０Ａ上に配置してもよい。この実施例は、コイル１７２
Ａの一側１７０Ａ上に一層大なる荷重を分布させたい応
用にとって最も有効である。
１、１２に示すようにコイル１５２、１５６、１６２の
内部に配置してもよいし、代わりに、図１３に示すよう
に、エラストマー１６８Ａはコイル１７２Ａの一側１７
０Ａ上に配置してもよい。この実施例は、コイル１７２
Ａの一側１７０Ａ上に一層大なる荷重を分布させたい応
用にとって最も有効である。
【００３６】本発明の他の実施例１７０、１７２、１７
４を図１４ないし図１６にそれぞれ示す。これらの実施
例１７０、１７２、１７４は、エラストマー１８６、１
８８、１９０をそれぞれ備えたコイル１７８、１８０、
１８２を有する。実施例１７０では、圧力変化、冷却又
は潤滑の目的のために流体（図示せず）の流通を容易に
する開拡領域１９０がコイル１７８の内側に設けてあ
る。
４を図１４ないし図１６にそれぞれ示す。これらの実施
例１７０、１７２、１７４は、エラストマー１８６、１
８８、１９０をそれぞれ備えたコイル１７８、１８０、
１８２を有する。実施例１７０では、圧力変化、冷却又
は潤滑の目的のために流体（図示せず）の流通を容易に
する開拡領域１９０がコイル１７８の内側に設けてあ
る。
【００３７】図１５から分かるように、エラストマー１
８８はコイル１８０の内側１９４及び外側１９６の両方
を被覆しており、図１６はコイル１８２の外側に沿って
配置したエラストマー１９０を示す。これらすべての実
施例は、実施例１７０、１７２、１７４の応用に応じ
て、実施例１７０、１７２、１７４の力／たわみ特性に
異なる効果を示す。
８８はコイル１８０の内側１９４及び外側１９６の両方
を被覆しており、図１６はコイル１８２の外側に沿って
配置したエラストマー１９０を示す。これらすべての実
施例は、実施例１７０、１７２、１７４の応用に応じ
て、実施例１７０、１７２、１７４の力／たわみ特性に
異なる効果を示す。
【００３８】あるたわみ範囲内で比較的一定の力を維持
する能力は、図１０ないし図１６に示すようなエラスト
マーの横断面及びコイル上のエラストマーの位置、エラ
ストマーの厚さ、エラストマーの可撓性、バネ１５２、
１５６、１６２、１７８、１８０、１８２と対応するエ
ラストマー１５４、１５８、１６４、１８６、１８８、
１９０との接着の度合い、コイル１５２、１５６、１６
２、１７８、１８０、１８２間の間隔、ワイヤの直径、
コイルの高さ及びコイルの幅、その他の因子等の考慮し
うる多数のパラメータの影響を受ける。
する能力は、図１０ないし図１６に示すようなエラスト
マーの横断面及びコイル上のエラストマーの位置、エラ
ストマーの厚さ、エラストマーの可撓性、バネ１５２、
１５６、１６２、１７８、１８０、１８２と対応するエ
ラストマー１５４、１５８、１６４、１８６、１８８、
１９０との接着の度合い、コイル１５２、１５６、１６
２、１７８、１８０、１８２間の間隔、ワイヤの直径、
コイルの高さ及びコイルの幅、その他の因子等の考慮し
うる多数のパラメータの影響を受ける。
【００３９】傾斜コイルバネをエラストマーで充填した
場合、特にコイルバネの外側にエラストマーを配置した
場合は、コイルバネに加わる力は一層均一に伝達され、
適合部分に作用する応力は実質上一層小さくなる。傾斜
コイルバネ組立体１０をシール装置に関連して使用する
ような応用においては、実質的に良好なシール能力を提
供し、シール挙動及びシール寿命を実質的に増大させ
る。
場合、特にコイルバネの外側にエラストマーを配置した
場合は、コイルバネに加わる力は一層均一に伝達され、
適合部分に作用する応力は実質上一層小さくなる。傾斜
コイルバネ組立体１０をシール装置に関連して使用する
ような応用においては、実質的に良好なシール能力を提
供し、シール挙動及びシール寿命を実質的に増大させ
る。
【００４０】高い度合いのたわみを達成させ大きなたわ
み範囲内で比較的一定の負荷を維持するような、中空中
心部を有するエラストマーで充填した中空傾斜コイルバ
ネの能力は、シールを行うに必要な力の総量を減少さ
せ、これは、特に動的な条件下で顕著な利点を与える。
中空でエラストマーにより充填したバネの引っ張りに対
する能力は、ピストン（図示せず）やハウジング（図示
せず）内にバネ組立体１０を装着するようなＯ─リング
としての応用におけると同様に、単一の溝構造内への組
立てを容易にする。
み範囲内で比較的一定の負荷を維持するような、中空中
心部を有するエラストマーで充填した中空傾斜コイルバ
ネの能力は、シールを行うに必要な力の総量を減少さ
せ、これは、特に動的な条件下で顕著な利点を与える。
中空でエラストマーにより充填したバネの引っ張りに対
する能力は、ピストン（図示せず）やハウジング（図示
せず）内にバネ組立体１０を装着するようなＯ─リング
としての応用におけると同様に、単一の溝構造内への組
立てを容易にする。
【００４１】中空横断面２０を有するエラストマーで充
填したバネ１４の別の極めて重要な特徴は、シール自体
として使用できることである。従来は、エラストマー
は、エラストマーのシール表面間に緊密な接触を維持す
るために負荷手段として傾斜コイルバネを使用してい
た。従来の大半の応用においては、エラストマーは、エ
ラストマーの老化硬さのため又は繰り返し温度のために
老化即ち弾性喪失を生じる傾向を有し、バネはエラスト
マーをシール表面に接触当接させるために使用してき
た。しかるに、本発明においては、バネ１４とエラスト
マー１８とを組合せ、中空横断面２０を提供することに
より、両者を一体とし、大きな弾力性及びシール能力を
提供する。従って、静的な応用のみならず往復運動、回
転運動、振動運動についての応用にも十分に供すること
ができる。
填したバネ１４の別の極めて重要な特徴は、シール自体
として使用できることである。従来は、エラストマー
は、エラストマーのシール表面間に緊密な接触を維持す
るために負荷手段として傾斜コイルバネを使用してい
た。従来の大半の応用においては、エラストマーは、エ
ラストマーの老化硬さのため又は繰り返し温度のために
老化即ち弾性喪失を生じる傾向を有し、バネはエラスト
マーをシール表面に接触当接させるために使用してき
た。しかるに、本発明においては、バネ１４とエラスト
マー１８とを組合せ、中空横断面２０を提供することに
より、両者を一体とし、大きな弾力性及びシール能力を
提供する。従って、静的な応用のみならず往復運動、回
転運動、振動運動についての応用にも十分に供すること
ができる。
【００４２】他の重要な特徴は、シール表面（図示せ
ず）上に一層均一な負荷を提供するように負荷手段とし
てバネ組立体１０を使用することであり、これにより、
実質上良好な挙動が得られる。その理由は、一層細いワ
イヤの使用を可能にし、従って、均一な荷重分布を可能
にし、それによって、一層有効なシール能力と一層長い
シール寿命とを提供できるからである。
ず）上に一層均一な負荷を提供するように負荷手段とし
てバネ組立体１０を使用することであり、これにより、
実質上良好な挙動が得られる。その理由は、一層細いワ
イヤの使用を可能にし、従って、均一な荷重分布を可能
にし、それによって、一層有効なシール能力と一層長い
シール寿命とを提供できるからである。
【００４３】これらすべての応用において、エラストマ
ー１８は、シリコン、ブナ(Buna)Ｎ、ニトリル、フッ化
シリコン、ＰＴＦＥ、エラストマー等の如き任意の型式
のエラストマー材料でよい。また、エラストマーの特性
を有するある種のプラスチックも、その大なる摩擦係数
及びその作動温度故に、使用することができる。
ー１８は、シリコン、ブナ(Buna)Ｎ、ニトリル、フッ化
シリコン、ＰＴＦＥ、エラストマー等の如き任意の型式
のエラストマー材料でよい。また、エラストマーの特性
を有するある種のプラスチックも、その大なる摩擦係数
及びその作動温度故に、使用することができる。
【００４４】コイル１２を有するバネ１４に対する力／
たわみ特性の特定の例を図１７に示し、その曲線Ａを図
１８に示す。前述のダウ・コーニング社製のシラスティ
ック７３２ＲＴＶの如きエラストマーで、コイル１２間
及びその内部を、厚さ０．０１６インチ（約０．４１ｍ
ｍ）及び図１０に示す横断面となるように、充填した場
合、得られた力／たわみ曲線は図１８の曲線Ｂのように
なる。図１２に示す横断面を呈し厚さが０．０２６イン
チ（約０．６６ｍｍ）となるように、同じエラストマー
をコイル１２間及びコイル１２内部に配置した場合は、
得られた力／たわみ曲線は図１８の曲線Ｃのようにな
る。
たわみ特性の特定の例を図１７に示し、その曲線Ａを図
１８に示す。前述のダウ・コーニング社製のシラスティ
ック７３２ＲＴＶの如きエラストマーで、コイル１２間
及びその内部を、厚さ０．０１６インチ（約０．４１ｍ
ｍ）及び図１０に示す横断面となるように、充填した場
合、得られた力／たわみ曲線は図１８の曲線Ｂのように
なる。図１２に示す横断面を呈し厚さが０．０２６イン
チ（約０．６６ｍｍ）となるように、同じエラストマー
をコイル１２間及びコイル１２内部に配置した場合は、
得られた力／たわみ曲線は図１８の曲線Ｃのようにな
る。
【００４５】図１８の曲線Ａ、Ｂ、Ｃにて示すように、
バネ組立体１５２、１５６の力／たわみ曲線は比較的一
定値を保つが、曲線Ａにて示すエラストマーの無いバネ
１２に比べて一層大きな値を示す。エラストマーの量が
増大するか、コイルの外側又は内側にエラストマーを付
加することにより横断面が変化するにつれて、発生する
力は増大する。
バネ組立体１５２、１５６の力／たわみ曲線は比較的一
定値を保つが、曲線Ａにて示すエラストマーの無いバネ
１２に比べて一層大きな値を示す。エラストマーの量が
増大するか、コイルの外側又は内側にエラストマーを付
加することにより横断面が変化するにつれて、発生する
力は増大する。
【００４６】図１９ａには、本発明のバネ組立体２００
を示し、そのバネ２０２（図１９ｂ、図１９ｃ）はエラ
ストマー２０６内に埋設する前に前負荷（プレロード）
した複数個のコイル２０４を有する。これはバネ組立体
２００の力／たわみ曲線の仕立てを更に可能にする。図
２０の曲線Ａはバネ２０２だけの力／たわみ曲線を示
し、曲線Ｂは前負荷バネ及びエラストマー（上述のシラ
スティック７３２ＲＴＶなる接着シーラント）の力／た
わみ曲線を示す。バネのたわみは制限されるが、一層高
い負荷が生じ、更に、前負荷での１７．５％のたわみを
図２０の地点Ｃにて示す。この例においては、コイル３
８、４０、４２、４４はエラストマーに接着していな
い。
を示し、そのバネ２０２（図１９ｂ、図１９ｃ）はエラ
ストマー２０６内に埋設する前に前負荷（プレロード）
した複数個のコイル２０４を有する。これはバネ組立体
２００の力／たわみ曲線の仕立てを更に可能にする。図
２０の曲線Ａはバネ２０２だけの力／たわみ曲線を示
し、曲線Ｂは前負荷バネ及びエラストマー（上述のシラ
スティック７３２ＲＴＶなる接着シーラント）の力／た
わみ曲線を示す。バネのたわみは制限されるが、一層高
い負荷が生じ、更に、前負荷での１７．５％のたわみを
図２０の地点Ｃにて示す。この例においては、コイル３
８、４０、４２、４４はエラストマーに接着していな
い。
【００４７】図２０に示す曲線Ｄ、Ｅは、コイル３８、
４０、４２、４４に接着していない中実横断面を呈する
エラストマー（曲線Ｅ）及びコイル３８、４０、４２、
４４に接着した中空横断面を呈するエラストマー（曲線
Ｄ）を有するバネ３０、３２、３４、３６の力／たわみ
曲線である。
４０、４２、４４に接着していない中実横断面を呈する
エラストマー（曲線Ｅ）及びコイル３８、４０、４２、
４４に接着した中空横断面を呈するエラストマー（曲線
Ｄ）を有するバネ３０、３２、３４、３６の力／たわみ
曲線である。
【００４８】コイル３８、４０、４２、４４とエラスト
マーとの接着度合いが大きい程、発生する力が大きくな
り、バネ組立体の可撓性が小さくなることを諒解された
い。図２０の曲線Ａ−Ｅを参照すると、バネのみ（曲線
Ａ）の場合は力が最も小さく、地膚塗りして接着した中
空エラストマーを有するバネ（曲線Ｄ）は最も大きな負
荷を与えることが分かる。中実エラストマーを有するバ
ネは一層急勾配の角度で増大する力曲線の傾きを提供す
る。このような傾きはエラストマー材料の硬度及び可撓
性に応じて変化する。極めて可撓性の大きい材料の場
合、曲線の傾きは小さいが、大きなジュロメータの読み
値を有する接着したエラストマー材料の場合は、曲線は
たわみにほぼ比例する。
マーとの接着度合いが大きい程、発生する力が大きくな
り、バネ組立体の可撓性が小さくなることを諒解された
い。図２０の曲線Ａ−Ｅを参照すると、バネのみ（曲線
Ａ）の場合は力が最も小さく、地膚塗りして接着した中
空エラストマーを有するバネ（曲線Ｄ）は最も大きな負
荷を与えることが分かる。中実エラストマーを有するバ
ネは一層急勾配の角度で増大する力曲線の傾きを提供す
る。このような傾きはエラストマー材料の硬度及び可撓
性に応じて変化する。極めて可撓性の大きい材料の場
合、曲線の傾きは小さいが、大きなジュロメータの読み
値を有する接着したエラストマー材料の場合は、曲線は
たわみにほぼ比例する。
【００４９】図２１ａは中空中心部２１４を有するエラ
ストマー材料２１２で充填した半径方向のバネ２１０を
示す。
ストマー材料２１２で充填した半径方向のバネ２１０を
示す。
【００５０】この場合、材料を充填するときには、バネ
は自由状態にある。これに対し、図２１ｂに示すバネ２
１０は、エラストマー材料２１８で充填するときには、
コイル２１０間に一層大なる間隔（矢印２２０で示す）
を提供するように引っ張られている。この場合、図２１
ｃに示すような中空コア２１４を有する。バネ２１０に
より生起される力はエラストマーの機械的な引っ張りの
量、接着の度合い、コイル間の間隔、コイル高さ対コイ
ル幅の比率等に依存する。この型式のバネは引張り荷重
を提供するために使用してもよいし、引張り荷重と圧縮
荷重との組合せを提供するために使用してもよい。いず
れの場合も、バネ２１０の力／たわみ曲線を更に修正す
るためにコイルの引っ張りを使用できる。
は自由状態にある。これに対し、図２１ｂに示すバネ２
１０は、エラストマー材料２１８で充填するときには、
コイル２１０間に一層大なる間隔（矢印２２０で示す）
を提供するように引っ張られている。この場合、図２１
ｃに示すような中空コア２１４を有する。バネ２１０に
より生起される力はエラストマーの機械的な引っ張りの
量、接着の度合い、コイル間の間隔、コイル高さ対コイ
ル幅の比率等に依存する。この型式のバネは引張り荷重
を提供するために使用してもよいし、引張り荷重と圧縮
荷重との組合せを提供するために使用してもよい。いず
れの場合も、バネ２１０の力／たわみ曲線を更に修正す
るためにコイルの引っ張りを使用できる。
【００５１】バネ組立体２１０の製造においては、図２
２に示すような溝２５０（ピストン又はハウジング（図
示せず）に形成される）内に完全な円として配置するに
必要な長さより長いバネ１４を形成する。この場合、過
剰なバネの長さがエラストマー１８を当接させ、バネ端
部間のギャップを除去する。
２に示すような溝２５０（ピストン又はハウジング（図
示せず）に形成される）内に完全な円として配置するに
必要な長さより長いバネ１４を形成する。この場合、過
剰なバネの長さがエラストマー１８を当接させ、バネ端
部間のギャップを除去する。
【００５２】図２３ａ、２３ｂには、別の実施例に係る
バネ組立体３００を示し、このバネ組立体は、中心線３
０４に関する接線に垂直な負荷方向においてバネ組立体
３００によるほぼ一定の力を生じさせるように、離間し
た関係にて相互連結された第１の複数個のコイル３０２
を有する。複数個のコイル１２について既述したよう
に、弾性材料３０６を複数個のコイル３０２間及びその
まわりに配置して、中空横断面３０８をを提供し、この
中空横断面は、上述のように、負荷方向に沿ってのバネ
組立体３００のたわみに応じてバネ組立体３００による
力を修正する手段を提供する。
バネ組立体３００を示し、このバネ組立体は、中心線３
０４に関する接線に垂直な負荷方向においてバネ組立体
３００によるほぼ一定の力を生じさせるように、離間し
た関係にて相互連結された第１の複数個のコイル３０２
を有する。複数個のコイル１２について既述したよう
に、弾性材料３０６を複数個のコイル３０２間及びその
まわりに配置して、中空横断面３０８をを提供し、この
中空横断面は、上述のように、負荷方向に沿ってのバネ
組立体３００のたわみに応じてバネ組立体３００による
力を修正する手段を提供する。
【００５３】複数個のコイル３０２の内側には、離間し
た関係にて相互連結された第２の複数個のコイル３１０
が位置し、これらのコイル３１０は外側の第１の複数個
のコイルと共働して、中心線３０４にほぼ垂直な負荷方
向においてバネ組立体３００による実質上一定の力を生
じさせるようにする。
た関係にて相互連結された第２の複数個のコイル３１０
が位置し、これらのコイル３１０は外側の第１の複数個
のコイルと共働して、中心線３０４にほぼ垂直な負荷方
向においてバネ組立体３００による実質上一定の力を生
じさせるようにする。
【００５４】複数個のコイル３１０間及びそのまわりに
配置した弾性材料３１２は中空横断面３１４を有する。
図２３ｂはバネ組立体３００の横断面図で、弾性材料３
０６、３１２がギャップ３２０を伴って互いに分離し、
バネ組立体３００の負荷時に弾性材料間の相対運動を許
容するようにした状態をも示す。
配置した弾性材料３１２は中空横断面３１４を有する。
図２３ｂはバネ組立体３００の横断面図で、弾性材料３
０６、３１２がギャップ３２０を伴って互いに分離し、
バネ組立体３００の負荷時に弾性材料間の相対運動を許
容するようにした状態をも示す。
【００５５】バネ組立体３００と同様、図２４ａ、２４
ｂに示すバネ組立体３３０は、弾性材料３３４をまわり
に配置した第１の複数個のコイル３３２と、弾性材料３
３８をまわりに配置した第２の複数個のコイル３３６と
を有する。第１及び第２の複数個のコイル３３２、３３
６及び弾性材料３３４、３３８は、中心線３４２に沿っ
て第１の複数個のコイル３３２が第２の複数個のコイル
３３６とは反対方向に傾斜している点を除いて、図２３
ａ、２３ｂに示したバネ組立体３００と同じである。図
２３ａ、２３ｂ及び図２４ａ、２４ｂに示す実施例の挙
動はバネ組立体１０について既述した挙動と同じである
が、力／たわみ曲線の設計範囲を更に広げる。
ｂに示すバネ組立体３３０は、弾性材料３３４をまわり
に配置した第１の複数個のコイル３３２と、弾性材料３
３８をまわりに配置した第２の複数個のコイル３３６と
を有する。第１及び第２の複数個のコイル３３２、３３
６及び弾性材料３３４、３３８は、中心線３４２に沿っ
て第１の複数個のコイル３３２が第２の複数個のコイル
３３６とは反対方向に傾斜している点を除いて、図２３
ａ、２３ｂに示したバネ組立体３００と同じである。図
２３ａ、２３ｂ及び図２４ａ、２４ｂに示す実施例の挙
動はバネ組立体１０について既述した挙動と同じである
が、力／たわみ曲線の設計範囲を更に広げる。
【００５６】図２５ー２７には、本発明の他の実施例３
５０、３５２を示し、これらの実施例においては、弾性
材料３５８、３６０をまわりに配置した複数個のコイル
３５４、３５６を有する。これらの実施例３５０、３５
２の特徴は、弾性材料３５８、３６０の形状にあり、こ
れらの弾性材料は、負荷方向を中心線３７０、３７２に
それぞれ実質上垂直にするように複数個のコイル３５
４、３５６を位置決めする手段を提供する従属部分３６
４、３６６、３６８をそれぞれ有する。図２６には示さ
ないが、弾性材料３５８は図１９ａ、２３ａ、２４ａに
ついて既述したようにコイル３５４間に配置するとよ
い。
５０、３５２を示し、これらの実施例においては、弾性
材料３５８、３６０をまわりに配置した複数個のコイル
３５４、３５６を有する。これらの実施例３５０、３５
２の特徴は、弾性材料３５８、３６０の形状にあり、こ
れらの弾性材料は、負荷方向を中心線３７０、３７２に
それぞれ実質上垂直にするように複数個のコイル３５
４、３５６を位置決めする手段を提供する従属部分３６
４、３６６、３６８をそれぞれ有する。図２６には示さ
ないが、弾性材料３５８は図１９ａ、２３ａ、２４ａに
ついて既述したようにコイル３５４間に配置するとよ
い。
【００５７】以上、特定の実施例につき本発明を説明し
たが、本発明はこれらの実施例のみに限定されず、従っ
て、本発明の要旨を逸脱することなく種々の修正、変形
が可能であることは言うまでもない。
たが、本発明はこれらの実施例のみに限定されず、従っ
て、本発明の要旨を逸脱することなく種々の修正、変形
が可能であることは言うまでもない。
【図１】図１ａおよび図１ｂは、弾性材料内に位置した
複数個のコイル手段を有する本発明に係るバネ組立体の
部分破断斜視図であり、図１ｃは、図１ｂのバネ組立体
の断面図で、本発明の方法により後に除去される揮発性
材料のロッドをも示す図であり、図１ｄは、中空コアを
有する弾性材料で充填した本発明の円形バネ組立体の実
施例を示す断面図である。
複数個のコイル手段を有する本発明に係るバネ組立体の
部分破断斜視図であり、図１ｃは、図１ｂのバネ組立体
の断面図で、本発明の方法により後に除去される揮発性
材料のロッドをも示す図であり、図１ｄは、中空コアを
有する弾性材料で充填した本発明の円形バネ組立体の実
施例を示す断面図である。
【図２】右回りに傾斜したコイルを有する本発明の軸方
向の傾斜コイルバネの部分平面図である。
向の傾斜コイルバネの部分平面図である。
【図３】図２の３ー３線における断面図である。
【図４】左回りに傾斜したコイルを有する本発明の軸方
向の傾斜コイルバネの部分平面図である。
向の傾斜コイルバネの部分平面図である。
【図５】図４の５ー５線における断面図である。
【図６】中心線に沿って右回りに傾斜したコイルを有す
る本発明の半径方向のバネの平面図である。
る本発明の半径方向のバネの平面図である。
【図７】図７は、中心線に沿って左回りに傾斜したコイ
ルを有する本発明の半径方向のバネの平面図であり、図
７ａは、巻回角度を有する傾斜コイルの概略断面図であ
る。
ルを有する本発明の半径方向のバネの平面図であり、図
７ａは、巻回角度を有する傾斜コイルの概略断面図であ
る。
【図８】本発明のバネ組立体の典型的な荷重／たわみ曲
線を示すグラフである。
線を示すグラフである。
【図９】中空内部を有する本発明の不規則断面の軸方向
バネを示す図である。
バネを示す図である。
【図１０】本発明の一実施例を示す中空内部を有するバ
ネの断面図である。
ネの断面図である。
【図１１】本発明の一実施例を示す中空内部を有するバ
ネの断面図である。
ネの断面図である。
【図１２】本発明の一実施例を示す中空内部を有するバ
ネの断面図である。
ネの断面図である。
【図１３】本発明の一実施例を示す中空内部を有するバ
ネの断面図である。
ネの断面図である。
【図１４】エラストマーを伴った本発明のコイルの一変
形例を示す断面図である。
形例を示す断面図である。
【図１５】エラストマーを伴った本発明のコイルの一変
形例を示す断面図である。
形例を示す断面図である。
【図１６】エラストマーを伴った本発明のコイルの一変
形例を示す断面図である。
形例を示す断面図である。
【図１７】特定の寸法を記載した複数個のコイルを有す
る本発明のバネの一部を示す図である。
る本発明のバネの一部を示す図である。
【図１８】傾斜コイルバネの力／たわみ曲線における中
空弾性材料の効果を示すグラフである。
空弾性材料の効果を示すグラフである。
【図１９】図１９ａないし図１９ｃは、前負荷状態でエ
ラストマー内に配置したバネの断面図である。
ラストマー内に配置したバネの断面図である。
【図２０】エラストマーにより前負荷状態に保持された
バネの力／たわみ曲線の効果を示すグラフである。
バネの力／たわみ曲線の効果を示すグラフである。
【図２１】図２１ａないし図２１ｃは、自由状態及び引
っ張られた状態でエラストマー内に配置したバネの部分
断面図である。
っ張られた状態でエラストマー内に配置したバネの部分
断面図である。
【図２２】溝内に配置した本発明のバネの断面図であ
る。
る。
【図２３】図２３ａ及び図２３ｂは、同一方向に傾斜し
た第１及び第２の複数個のコイルを有する本発明の別の
実施例を示す断面図である。
た第１及び第２の複数個のコイルを有する本発明の別の
実施例を示す断面図である。
【図２４】図２４ａ及び図２４ｂは、反対方向に傾斜し
た第１及び第２の複数個のコイルを有する本発明の別の
実施例を示す断面図である。
た第１及び第２の複数個のコイルを有する本発明の別の
実施例を示す断面図である。
【図２５】コイルを位置決めするために弾性材料の従属
部分を利用して装着された本発明の他の実施例に係るバ
ネ組立体の断面図である。
部分を利用して装着された本発明の他の実施例に係るバ
ネ組立体の断面図である。
【図２６】図２５の２６ー２６線における断面図であ
る。
る。
【図２７】弾性材料の別の形状を示す本発明の更に別の
実施例の断面図である。
実施例の断面図である。
１０、３０、３２、３４、３６、２００、３００、３３
０ バネ組立体 １２、３８、４０、４２、４４、１５２、１５６、１６
２、１７２Ａ、１７８、１８０、１８２、２０４、３０
２、３１０、３３２、３３６、３５４、３５６コイル １４、２０２、２１０ バネ １６、１１２、３０４、３４２、３７０、３７２ 中心
線 １８、１５４、１５８、１６４、１６８Ａ、１８６、１
８８、１９０、２０６、２１２、３０６、３１２、３３
４、３３８、３５８、３６０ 弾性材料 ２０、３０８、３１４ 中空断面 １５１ 揮発性ロッド ２５０ 溝 ３６４、３６６、３６８ 従属部分
０ バネ組立体 １２、３８、４０、４２、４４、１５２、１５６、１６
２、１７２Ａ、１７８、１８０、１８２、２０４、３０
２、３１０、３３２、３３６、３５４、３５６コイル １４、２０２、２１０ バネ １６、１１２、３０４、３４２、３７０、３７２ 中心
線 １８、１５４、１５８、１６４、１６８Ａ、１８６、１
８８、１９０、２０６、２１２、３０６、３１２、３３
４、３３８、３５８、３６０ 弾性材料 ２０、３０８、３１４ 中空断面 １５１ 揮発性ロッド ２５０ 溝 ３６４、３６６、３６８ 従属部分
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図８】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１７】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１８】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２０】
Claims (31)
- 【請求項１】 バネ組立体において、 相互連結され、離間した関係にて位置する複数個のコイ
ル手段と；前記複数個のコイル手段に一部接着した状態
で同コイル手段間及びそのまわりに位置し、自身のたわ
みに応じて、前記コイル手段による力を修正するための
弾性手段と；から成ることを特徴とするバネ組立体。 - 【請求項２】 バネ組立体において、 相互連結され、離間した関係にて位置する複数個のコイ
ル手段と；前記複数個のコイル手段に接着しない状態で
同コイル手段間及びそのまわりに位置し、自身のたわみ
に応じて、前記コイル手段による力を修正するための弾
性手段と；から成ることを特徴とするバネ組立体。 - 【請求項３】 前記コイル手段が卵形の外形を呈し、前
記弾性手段が円形の中空中心部分を画定するための手段
を有することを特徴とする請求項１又は２のバネ組立
体。 - 【請求項４】 前記コイル手段が卵形の外形を呈し、前
記弾性手段が、その内部でしかも前記複数個のコイル手
段の内側で、複数個の中空領域を画定するための手段を
有することを特徴とする請求項１又は２のバネ組立体。 - 【請求項５】 前記コイル手段が卵形の外形を呈し、前
記弾性手段が実質上矩形の中空中心部分を画定するため
の手段を有することを特徴とする請求項１又は２のバネ
組立体。 - 【請求項６】 バネ組立体において、 相互連結され離間した関係にて位置した複数個のコイル
手段であって、該複数個のコイル手段の中心線に関する
接線に対して実質上垂直な負荷方向に沿ってのバネ組立
体のたわみに応じて同負荷方向において同バネ組立体に
よる力を生じさせるためのコイル手段と；前記複数個の
コイル手段に一部接着した状態で同コイル手段間及びそ
のまわりに位置し、前記負荷方向に沿ってのバネ組立体
のたわみに応じて、同バネ組立体による力を修正するた
めの弾性手段と；から成ることを特徴とするバネ組立
体。 - 【請求項７】 バネ組立体において、 相互連結され離間した関係にて位置した複数個のコイル
手段であって、該複数個のコイル手段の中心線に関する
接線に対して実質上垂直な負荷方向に沿ってのバネ組立
体のたわみに応じて同負荷方向において同バネ組立体に
よる力を生じさせるためのコイル手段と；前記複数個の
コイル手段に接着しない状態で同コイル手段間及びその
まわりに位置し、前記負荷方向に沿ってのバネ組立体の
たわみに応じて、同バネ組立体による力を修正するため
の弾性手段と；から成ることを特徴とするバネ組立体。 - 【請求項８】 前記弾性手段が中空の横断面を呈するこ
とを特徴とする請求項６又は７のバネ組立体。 - 【請求項９】 前記複数個のコイル手段が、同複数個の
コイル手段の中心線に関する接線に対して実質上垂直な
負荷方向においてバネ組立体による実質上一定の力を生
じさせるような方法で、相互連結されていることを特徴
とする請求項８のバネ組立体。 - 【請求項１０】 前記複数個のコイル手段が、その形状
を画定し、その中心線に関する接線に対して前記負荷方
向が実質上垂直となるように前記複数個のコイル手段を
位置決めする手段を有することを特徴とする請求項６又
は７のバネ組立体。 - 【請求項１１】 前記弾性手段の形状が前記複数個のコ
イル手段の直径より実質上大きな従属部分を有すること
を特徴とする請求項８のバネ組立体。 - 【請求項１２】 バネ組立体において、 実質上管状の弾性材料と；相互連結され離間した関係に
て位置し、かつ前記管状の弾性材料に接着しない状態で
同弾性材料内に位置した複数個のコイル手段であって、
該複数個のコイル手段の中心線に関する接線に対して実
質上垂直な負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわみに応
じて同負荷方向において、同負荷方向におけるバネ組立
体のたわみの範囲にわたって実質上一定な同バネ組立体
による力を生じさせるためのコイル手段と；から成るこ
とを特徴とするバネ組立体。 - 【請求項１３】 バネ組立体において、 実質上管状の弾性材料と；相互連結され離間した関係に
て位置し、かつ前記管状の弾性材料に一部接着した状態
で同弾性材料内に位置した複数個のコイル手段であっ
て、該複数個のコイル手段の中心線に関する接線に対し
て実質上垂直な負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわみ
に応じて同負荷方向において、同負荷方向におけるバネ
組立体のたわみの範囲にわたって実質上一定な同バネ組
立体による力を生じさせるためのコイル手段と；から成
ることを特徴とするバネ組立体。 - 【請求項１４】 前記コイル手段が前記中心線に対して
鋭角をなして位置していることを特徴とする請求項１２
又は１３のバネ組立体。 - 【請求項１５】 前記複数個のコイル手段が引っ張られ
て離間した関係で前記弾性材料内に位置しており、該弾
性材料が、該複数個のコイル手段を前記引っ張られて離
間した関係を保持するのに十分な抵抗を有し、該引っ張
られて離間した関係での前記コイル手段間の間隔が、該
弾性材料により引っ張られて離間した関係に保持されな
い場合の同コイル手段間の間隔より大きくなっているこ
とを特徴とする請求項１２又は１３のバネ組立体。 - 【請求項１６】 前記複数個のコイル手段が、前記負荷
方向に沿って同複数個のコイル手段をたわませる前負荷
状態で、前記弾性材料内に位置していることを特徴とす
る請求項１２又は１３のバネ組立体。 - 【請求項１７】 バネ組立体において、 相互連結され離間した関係にて位置した複数個の第１コ
イル手段であって、該複数個のコイル手段の中心線に関
する接線に対して実質上垂直な負荷方向に沿ってのバネ
組立体のたわみに応じて同負荷方向において同バネ組立
体による実質上一定な力を生じさせるための第１コイル
手段と；相互連結され離間した関係にて位置し、かつ前
記複数個の第１コイル手段内に位置しこれらと共働する
複数個の第２コイル手段であって、該複数個のコイル手
段の中心線に関する接線に対して実質上垂直な負荷方向
に沿ってのバネ組立体のたわみに応じて同負荷方向にお
いて同バネ組立体による実質上一定な力を生じさせるた
めの第２コイル手段と；前記複数の第１及び第２コイル
手段に一部接着した状態で同コイル手段間及びそのまわ
りに位置し、前記負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわ
みに応じて、同バネ組立体による力を修正するための弾
性材料手段と；から成ることを特徴とするバネ組立体。 - 【請求項１８】 前記弾性材料手段が前記複数個の第１
コイル手段のまわりに位置した外側部分と、前記複数個
の第２コイル手段のまわりに位置した内側部分とから成
り、該外側部分及び内側部分が別個で互いに接着されて
いないことを特徴とする請求項１７のバネ組立体。 - 【請求項１９】 バネ組立体において、 相互連結され離間した関係にて位置した複数個の第１コ
イル手段であって、該複数個のコイル手段の中心線に関
する接線に対して実質上垂直な負荷方向に沿ってのバネ
組立体のたわみに応じて同負荷方向において同バネ組立
体による実質上一定な力を生じさせるための第１コイル
手段と；相互連結され離間した関係にて位置し、かつ前
記複数個の第１コイル手段内に位置しこれらと共働する
複数個の第２コイル手段であって、該複数個のコイル手
段の中心線に関する接線に対して実質上垂直な負荷方向
に沿ってのバネ組立体のたわみに応じて同負荷方向にお
いて同バネ組立体による実質上一定な力を生じさせるた
めの第２コイル手段と；前記複数の第１及び第２コイル
手段に接着しない状態で同コイル手段間及びそのまわり
に位置し、前記負荷方向に沿ってのバネ組立体のたわみ
に応じて、同バネ組立体による力を修正するための弾性
材料手段と；から成ることを特徴とするバネ組立体。 - 【請求項２０】 前記弾性材料手段が前記複数個の第１
コイル手段のまわりに位置した外側部分と、前記複数個
の第２コイル手段のまわりに位置した内側部分とから成
り、該外側部分及び内側部分が別個で互いに接着されて
いないことを特徴とする請求項１９のバネ組立体。 - 【請求項２１】 前記第１及び第２コイル手段がその共
通の中心線に関して同じ方向に傾斜していることを特徴
とする請求項１９のバネ組立体。 - 【請求項２２】 前記第１及び第２コイル手段がその共
通の中心線に関して反対方向に傾斜していることを特徴
とする請求項１９のバネ組立体。 - 【請求項２３】 前記第１及び第２コイル手段のうちの
少なくとも一方が引っ張られて離間した関係にて前記弾
性材料手段内に位置しており、該弾性材料手段が、前記
引っ張られた複数個のコイル手段を前記引っ張られて離
間した関係に保持するのに十分な抵抗を有し、該引っ張
られて離間した関係での前記コイル手段間の間隔が、該
弾性材料により引っ張られて離間した関係に保持されな
い場合の同コイル手段間の間隔より大きくなっているこ
とを特徴とする請求項１９のバネ組立体。 - 【請求項２４】 前記第１及び第２コイル手段のうちの
少なくとも一方が、前記負荷方向に沿って同複数個のコ
イル手段をたわませる前負荷状態で、前記弾性材料手段
内に位置していることを特徴とする請求項１９のバネ組
立体。 - 【請求項２５】 バネ組立体を製造する方法において、 互いに離間した関係にて相互連結したコイルを、ワイヤ
で形成する工程と；弾性材料を前記コイルに接着させな
い状態で、同コイル内及び同コイルのまわりに前記弾性
材料を配置する工程と；から成ることを特徴とするバネ
組立体製造方法。 - 【請求項２６】 バネ組立体を製造する方法において、 互いに離間した関係にて相互連結したコイルを、ワイヤ
で形成する工程と；弾性材料を前記コイルに部分的に接
着させた状態で、同コイル内及び同コイルのまわりに前
記弾性材料を配置する工程と；から成ることを特徴とす
るバネ組立体製造方法。 - 【請求項２７】 連続するバネ組立体を形成するように
前記ワイヤ及び前記弾性材料の端部を結合する工程を更
に有することを特徴とする請求項２５又は２６のバネ組
立体製造方法。 - 【請求項２８】 前記コイル内及びそのまわりに前記弾
性材料を配置している間に、同コイルをたわませる工程
を更に有することを特徴とする請求項２５又は２６のバ
ネ組立体製造方法。 - 【請求項２９】 前記コイル内及びそのまわりに前記弾
性材料を配置している間に、同コイルを互いに離間する
方向へ引っ張る工程を更に有することを特徴とする請求
項２５又は２６のバネ組立体製造方法。 - 【請求項３０】 バネ組立体を製造する方法において、 互いに離間した関係にて相互連結したコイルを、ワイヤ
で形成する工程と；前記コイル内に揮発性化合物のロッ
ドを配置する工程と；弾性材料を前記コイルに接着させ
ない状態で、同コイル内及び同コイルのまわり、及び前
記ロッドのまわりに前記弾性材料を配置する工程と；前
記弾性材料でまわりを取り巻いた前記コイルに中空内部
を提供するように前記揮発性化合物のロッドを除去する
工程と；から成ることを特徴とするバネ組立体製造方
法。 - 【請求項３１】 バネ組立体を製造する方法において、 互いに離間した関係にて相互連結したコイルを、ワイヤ
で形成する工程と；前記コイル内に揮発性化合物のロッ
ドを配置する工程と；弾性材料を前記コイルに部分的に
接着させた状態で、同コイル内及び同コイルのまわり、
及び前記ロッドのまわりに前記弾性材料を配置する工程
と；前記弾性材料でまわりを取り巻いた前記コイルに中
空内部を提供するように前記揮発性化合物のロッドを除
去する工程と；から成ることを特徴とするバネ組立体製
造方法。
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