JPH0620910Y2 - コイルばね - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はコイルばねに関する。

（従来の技術） 一般にコイルばねは、線材をコイル状に巻回してなり、
該ばねの圧縮に伴い発生するばね反力を利用するように
している。

（考案が解決しようとする課題） ところで以上のコイルばねにあっては、圧縮に伴う該ば
ねへの入力方向と該ばねからの出力とが同方向であり、
即ち該ばねの軸方向への圧縮に伴い、該ばねには軸方向
に伸びようとする弾発力が発生するのが一般的である。
従って例えば前記ばねからの出力方向を転換させたい場
合には、別途、転換機構を設ける必要がある。

本考案は以上の実情に鑑みて開発したものであって、目
的とするところは、軸方向に圧縮した場合において、周
方向に転換されたばね反力を発生するコイルばねを提供
するにある。

（課題を解決するための手段） しかして本考案は、断面方形の素材をコイル状に巻回
し、その巻回周方向に対し直交する軸方向に圧縮可能
で、回転みの可能な回転部材と、軸方向の移動のみ可能
な移動部材との間に介装して用いるコイルばねであっ
て、前記素材は、その巻回方向に対し直交する軸方向に
向って一方向に直線状に屈曲する第１傾斜面（１）とこ
の第１傾斜面（１）に連続して他方向に直線状に屈曲す
る第２傾斜面（２）とを備えた屈曲部（３）が巻回周方
向に連続して多数設けられ、前記素材の両端側は自由端
となっていて、その一端部には、前記回転部材に係合す
る第１係止部（１０）を、他端部には前記移動部材に係
合する第２係止部（１１）を備えており、また、前記軸
方向に隣り合う屈曲部（３）は、これら屈曲部（３）の
第１傾斜面（１）が重なるように巻回周方向に変位して
いて、前記移動部材の移動による圧縮作用時、前記軸方
向に隣り合う屈曲部（３）の第１傾斜面（１）相互が面
接触し、前記回転部材への係止側に回転力を与えるよう
になっていることを特徴とするものである。

（作用） 本考案によれば、前記移動部材の移動によるコイルばね
の軸方向への圧縮に伴い、前記軸方向に隣り合う屈曲部
（３）の第１傾斜面（１）相互が面接触して、隣り合う
屈曲部（３）の一方側屈曲部（３）の第１傾斜面（１）
が、対接する他方側屈曲部（３）の第１傾斜面（１）を
押圧し、他方側屈曲部（３）の第１傾斜面（１）には、
該屈曲部（３）を巻回周方向に押圧する分力が働いて、
巻回周方向に転換されたばね反力を発生させることがで
き、これにより、コイルばねの軸方向への一定量の圧縮
に伴い、コイルばねは軸方向に圧縮されながら巻回周方
向に撓んで前記回転部材への係止側に一定の回転力を与
えられる、つまり、回転部材を一定角度正確に回動させ
ることができるのである。

（実施例） 以下本考案にかかるコイルばねを図に示す実施例に従っ
て説明する。

（Ｓ）は、断面方形の素材をコイル状に巻回し、その巻
回周方向に対し直交する軸方向に圧縮可能で、回転みの
可能な回転部材（４）と、軸方向の移動のみ可能な移動
部材（７）との間に介装して用いるコイルばねである。
該コイルばね（Ｓ）は、基本的には横断面長方形とした
金属素材（Ｌ）を、斜め上方に傾斜する直線状の第１傾
斜面（１）とこの第１傾斜面（１）に対して約１６０°
屈曲して斜め下方に傾斜する直線状の第２傾斜面（２）
とを交互に設け、かかる金属素材（Ｌ）をコイル状に巻
回して、その巻回方向に対し直交する軸方向に向って一
方向に直線状に屈曲する第１傾斜面（１）とこの第１傾
斜面（１）に連続して他方向に直線状に屈曲する第２傾
斜面（２）とを備えた屈曲部（３）を巻回周方向に連続
して多数設けている。図に示す実施例では、該コイルを
構成する各円周間に前記第１傾斜面（１）と第２傾斜面
（２）とを備えた屈曲部（３）がほぼ５個配置してい
る。

前記素材（Ｌ）の両端部は自由端となっており、その一
端部には、前記回転部材（４）に係合する第１係止部
（１０）を、他端部には前記移動部材（７）に係合する
第２係止部（１１）を備えている。

また、前記軸方向に隣り合う屈曲部（３）は、これら屈
曲部（３）の各第１傾斜面（１）が重なるように巻回周
方向に変位していて、前記移動部材（７）の移動による
圧縮作用時、前記軸方向に隣り合う屈曲部（３）の第１
傾斜面（１）相互が面接触し、前記回転部材（４）への
係止側に回転力を与えるように構成している。

第１図及び第２図に示す実施例では、各円周間に位置す
る各屈曲部（３）を、軸方向に隣接する円周間の各屈曲
部（３）に対し、ほぼこれら各傾斜面（１）及び（２）
の長さ（Ｌ）のほぼ二分の一の距離だけ周方向に変位さ
せた位置で軸方向に相対向させ、且つ斯く相対向する前
記第１傾斜面（１）を軸方向で相互に弾性的に面接触さ
せている。

しかして以上のコイルばねは、例えば第３図及び第４図
に概略的に示すごとく、油圧回路の途中に介装する安全
弁（３）の弁体（回転部材）（４）をピストン（移動部
材）（７）の軸方向移動で作動させるのに用いることが
出来る。

具体的には油圧回路（５）の途中に、タンク（Ｔ）に延
びる分岐油路（６）を形成すると共に、該分岐油路
（６）の途中に形成した弁室（Ａ）に前記弁体（４）を
回転のみ自由に内装し、該弁体（４）の回動位置により
前記分岐油路（６）を該弁体に形成した連通孔（４０）
を介してタンク（Ｔ）に開放したりあるいは遮断したり
するようにしている。

また前記弁体（４）の背面側にシリンダ室（Ｂ）を設
け、該シリンダ室（Ｓ）にピストン（７）を軸方向のみ
往復動自由に内装して、該ピストン（７）の背面側に前
記油圧回路（５）から分岐した制御油路（８）を接続す
る一方、前記シリンダ室（Ｂ）における前記ピストン
（７）と前記弁体（４）との間に前記コイルばね（Ｓ）
を内装して、該コイルばね（Ｓ）の一端側第１係止部
（１０）を前記弁体（４）の背面外周部に、他端側第２
係止部（１１）を前記ピストン（７）にそれぞれ係止し
ている。

しかして前記油圧回路（５）の作動油圧が所定値以上と
なって、前記ピストン（７）の背面側に前記制御油路
（８）を介して前記作動油圧がかかると、該ピストン
（７）が往動して、前記コイルばね（Ｓ）を圧縮するの
である。

そしてかかるコイルばねの圧縮に伴い、前記軸方向に隣
り合う屈曲部（３）の第１傾斜面（１）の一方が、対接
する他方の第１傾斜面（１）を押圧するのであるが、他
方の第１傾斜面（１）には、第３図において矢印Ｘで示
すように該傾斜面（１）を巻回周方向に押圧する分力が
働いて、該分力が連鎖的に前記弁体（４）側まで伝達さ
れ、かかる分力により、コイルばねは、第４図に示すよ
うに軸方向に圧縮されながら巻回周方向に巻き込むよう
に撓んで、前記弁体（４）を所定角度回動させ、前記分
岐油路（６）をタンク（Ｔ）に開放し、上昇した前記油
圧回路（５）内の油圧を低下させるのである。

そして前記油圧回路の油圧の低下に伴い、前記コイルば
ね（Ｓ）に発生しているばね反力よりも前記ピストン
（７）の背面側に作用している油圧が低くなると、前記
ピストン（７）が復動すると共に、巻回周方向に撓んで
いた前記コイルばね（Ｓ）が、該コイルばね（Ｓ）に発
生しているばね反力によりその撓みを解消しながら軸方
向に伸びて、それと共に前記弁体（４）が第３図に示す
状態に回動して、前記分岐油路（６）を閉じるのであ
る。

（考案の効果） 以上のごとく本考案は、断面方形の素材をコイル状に巻
回し、その巻回周方向に対し直交する軸方向に圧縮可能
で、回転みの可能な回転部材と、軸方向の移動のみ可能
な移動部材との間に介装して用いるコイルばねであっ
て、前記素材は、その巻回方向に対し直交する軸方向に
向って一方向に直線状に屈曲する第１傾斜面（１）とこ
の第１傾斜面（１）に連続して他方向に直線状に屈曲す
る第２傾斜面（２）とを備えた屈曲部（３）が巻回周方
向に連続して多数設けられ、前記素材の両端側は自由端
となっていて、その一端部には、前記回転部材に係合す
る第１係止部（１０）を、他端部には前記移動部材に係
合する第２係止部（１１）を備えており、また、前記軸
方向に隣り合う屈曲部（３）は、これら屈曲部（３）の
第１傾斜面（１）が重なるように巻回周方向に変位して
いて、前記移動部材の移動による圧縮作用時、前記軸方
向に隣り合う屈曲部（３）の第１傾斜面（１）相互が面
接触し、前記回転部材への係止側に回転力を与えるよう
になっていることにより、前記移動部材の移動によるコ
イルばねの軸方向への圧縮に伴い、前記軸方向に隣り合
う屈曲部（３）の第１傾斜面（１）相互が面接触して、
隣り合う屈曲部（３）の一方側屈曲部（３）の第１傾斜
面（１）が、対接する他方側屈曲部（３）の第１傾斜面
（１）を押圧し、他方側屈曲部（３）の第１傾斜面
（１）には、該屈曲部（３）を巻回周方向に押圧する分
力が働いて、巻回周方向に転換されたばね反力を発生さ
せることができ、これにより、コイルばねの軸方向への
一定量の圧縮に伴い、コイルばねは軸方向に圧縮されな
がら巻回周方向に撓んで前記回転部材への係止側に一定
の回転力を与える、つまり、回転部材を一定角度正確に
回動させることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかるコイルばねの正面図、第２図は
同平面図、第３図及び第４図は前記コイルばねを安全弁
に適用する一例を示す概略断面図である。 （Ｓ）……コイルばね （１）……第１傾斜面 （２）……第２傾斜面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】断面方形の素材をコイル状に巻回し、その
   巻回周方向に対し直交する軸方向に圧縮可能で、回転み
   の可能な回転部材と、軸方向の移動のみ可能な移動部材
   との間に介装して用いるコイルばねであって、前記素材
   は、その巻回方向に対し直交する軸方向に向って一方向
   に直線状に屈曲する第１傾斜面（１）とこの第１傾斜面
   （１）に連続して他方向に直線状に屈曲する第２傾斜面
   （２）とを備えた屈曲部（３）が巻回周方向に連続して
   多数設けられ、前記素材の両端側は自由端となってい
   て、その一端部には、前記回転部材に係合する第１係止
   部（１０）を、他端部には前記移動部材に係合する第２
   係止部（１１）を備えており、また、前記軸方向に隣り
   合う屈曲部（３）は、これら屈曲部（３）の第１傾斜面
   （１）が重なるように巻回周方向に変位していて、前記
   移動部材の移動による圧縮作用時、前記軸方向に隣り合
   う屈曲部（３）の第１傾斜面（１）相互が面接触し、前
   記回転部材への係止側に回転力を与えるようになってい
   ることを特徴とするコイルばね。