JPS59117928A - ばね - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、弾性体の荷重の作用方向と直角方向へのたわ
みによって弾性エネルギを貯えるようにしたばねに関す
る。

弾性体の弾性変形によってエネルギを貯えるばねは、形
状、変形の仕方等を異にする多くの種類があって、用途
、目的に応じて適宜使い分けられている。例えば、車輌
懸架用のばねとしては、主に板はわが用いられるが、こ
の板ばねは、荷重の作用方向と直角方向に細長い形状と
なっていて、その方向に板はねの長さに対応する数句ス
ペースを設ける必要かある。ところが、車体設計上の都
合等によって、このような取イ」スペースを十分に確保
できない場合があり、かくる場合には、板はねに代えて
、荷重の作用方向と直角方向にスペースを要しない圧縮
コイルばねが用いられるのであるが、この圧縮コイルは
ねは、コイル素線のねじり変形によって弾性エネルギを
貯えるものであって、荷重が加わった際にせん断応力が
コイル素線の軸心に対して左右に約４５度をなす方向に
生ずるため、例えば、現在軽量化を計るのを目的として
板ばねに採用されつ＼ある繊維強化合成樹脂を素材とし
て圧縮コイルばねを製造しようとすると、コイル素線の
ねじり剛性を確保するために、補強用の繊維束をせん断
応力の生ずる方向と直交するように、コイル素線の軸心
に対して約４５度の角度をなして格子状に埋設する必要
があり、製造トの困難性が伴なって、簡単に適用するこ
とができなかった。

本発明は、上述した事情に鑑み完成されたものであって
、荷重の作用方向と直角方向に広いスペースを要さず、
かつ、弾性体の曲げ変形のみによって弾性エネルギを貯
えることができるばねを提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図に示す第１実施例の車輌懸架用のはね１は、同図
の（ａ）に示すように、弾性を有する長方形断面をなす
調製の棒材ｌｌを素材として、その中央部１２が一側へ
円弧形に湾曲されているとともに、両端には数句孔１４
を透設した円筒形の取付部【３か一体に形成されている
。

そして、このばね１は、両方の取イ」部１３の数句孔１
４内に夫々軸を通して、これらの軸によって車体及び車
輪支持部に固定されたブラケットと連結され、車輪が振
動して取付部１３にはねｌの長さ方向に沿った上下の荷
重Ｐが加わると、棒材１１の中央部１２が予め一側に湾
曲しているために、棒材１１が圧縮変形することなく、
同図の（１））に示すように、その中央部１２をさらに
湾曲させるようにして、荷重Ｐの作用方向と直角方向に
たわみ、このたわみによって弾性エネルギが貯えられ、
車輪が振動したときにこれを弾力的に規制するのである
。

このように、本実施例のはね１は、細長い一本のｉｌ’
ｌｌによって構成されていて、その長さ方向が荷重Ｐの
作用方向に沿った状態て取伺けられ、荷重Ｐが加わった
際のたわみ量を考慮してもなお荷重Ｐの作用方向と直角
方向のスペースが少なくて済む利点を有する。

また、棒材１１がたわんたときに生ずる応力は、曲げに
よる中央部１２の長さ方向に沿った凸面側の引張応力と
凹面側の圧縮応力及び長さ方向のぜん断応力だけである
から、棒材ＩＩの素材に繊維強化合成樹脂を用いる場合
に、補強用の繊維束を長さ方向に沿った一方向に埋設し
ておけばその剛性を確保できるため、製造が容易になり
、繊維強化合成樹脂製に代替させることが可能となって
、ばね１の軽量化を計ることができる。

第２図に示す第２実施例の車輌懸架用のはね２は、前記
第１実施例で示した棒材１１と同様に、中央部を一側に
湾曲し、かつ、両端に中心孔２４を透設した連結部２３
を形成した弾性を有する複数の鋼製の棒材２１を、その
中央部の凸面を外側に向け、さらに、夫々の両端の連結
部２３を、中心孔２４に通した連結リング２５に固定し
て連結することによって軸方向を長さ方向としたたる形
に形成したものであって、各棒材２１が予め外側に湾曲
しているため、ばね２の細心に沿った上下の荷重Ｐが加
わると、各棒材２１は荷重Ｐの作用方向と直角方向をな
す外側にたわんで弾性エネルギを貯えるのである。この
ばね２も、前記第１実施例のはね１と同様に、その長さ
方向が荷重Ｐの作用方向に対応しているから、荷重Ｐの
作用方向と直角方向のスペースが少なくて済み、第１実
施例のはね１に比べて、大きな荷＠Ｐが作用する場合に
特に有効となる。また、前記第１実施例で述べたのと同
様の理由によって、棒ｖＪ２１を繊維強化合成樹脂製と
することも可能であって、これによってばね２の軽量化
を計ることができる。

第３図は、上記第２実施例のはね２の変形例になるばね
２を示し、前記した中央部を一側に湾曲し、かつ、両端
に中心孔２４を透設した連結部２３を形成した弾性を有
する複数の鋼製の棒材２１を、その中央部の凸面を内側
に向け、夫々の両端の連結部２３を連結リング２５て連
結することによって、軸方向を長さ方向としたつづみ形
に形成したものであって、軸心に沿った一Ｌ下方向の荷
重Ｐが加わると、同図に鎖線で示すように、各棒材２１
が荷重Ｐの作用方向と直角方向をなす内側にたわんで弾
性エネルギを貯えるように作用し、荷重Ｐの作用方向と
直角方向のスペースが少なくて済み、前記したばね２と
同様に、大きな荷重Ｐが作用する場合に有効となり、ま
た、各棒材２１を繊維強化合成樹脂製とすることも可能
である。

第４図は第３実施例の車輌懸架用のはね３を示し、同図
の（１１）に示すように、素材となる弾性を有する長方
形の繊維強化合成樹脂製の板材３１には、繊維束３２が
上下方向に埋設されているとともに、その中央部に上下
に細長い複数の孔３３が左右に間隔をおいて透設されて
おり、この板材３１を円形に同曲してその両端を融着に
より結合し、さらに、その中央部を外側に膨出すること
によって、同図（１１）に示すように、たる形のばね３
が形成され、上下の荷重Ｐが加わると、中央部が予め外
側に膨出し、しかも、孔３３を透設したことによって中
央部の剛性が両端部に比へて低くなっているから、中央
部が荷重Ｐの作用方向と直角方向をなす外側にさらに膨
らみ、この変形によって弾性エネルギが貯えられる。

このばね３も、前記したばね１及び２と同様に、その長
さ方向が荷重Ｐの作用方向に対応しているため、荷重Ｐ
の作用方向と直角方向に広いスペースを必要としない。

また、板イ第３１は曲げ変形をするたけであり、それに
よって生ずる応力は、軸方向に沿った外面側の引張応力
と内面側の圧縮応力が主であるから、前記したように、
軸方向に沿った一方向にだけ繊維束３２が埋設されてい
れば相当な強度が確保され、板材３１自体の製造が容易
となって実用に供し得るところとなる。

以」―の各実施例の説明から明らかなように、本発明の
ばねは、弾性体の荷重の作用方向と直角方向へのたわみ
によって弾性エネルギを貯える構成としたから、荷重の
作用方向と直角方向を長さ方向とした板ばねに比べて、
荷重の作用方向と直角方向の取付はスペースを少なくす
ることができ、また、コイルはねのように素材がねじり
変形することなく、その曲げ変形によってのみ弾性エネ
ルギを貯えることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のばねを示し、同図（ａ）
は常態での斜視図、同図（ｂ）はたわんだ状態の斜視図
である。第２図は第２実施例のばねの一部切欠斜視図で
ある。第３図は第２実施例の変形例になるばねを下す縦
断面図である。第４図は第３実施例を示し、同図（ａ）
は板材の平面図、同図（ｂ）はばねの斜視図である。 １１２．２．３：ばね　１１：棒材　１２：中央部　１
３：取イ」部　２１：棒材　２３：連結部　３１：板材 出願人　中央発條株式会社 代理人　　弁理士　野　口　　宏 箔４図 ３２３３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　弾性体の荷重の作用方向と直角方向へのたわみによ
   って弾性エネルギを貯える構成としたことを特徴とする
   はね ２　両端に戦利部を形成するとともに、中央部を一側へ
   湾曲した棒状の弾性体によって構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のはね ３　外側に湾曲した複数の棒状の弾性体を夫々の両端部
   で連結してたる形に形成したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のはね４一枚の板状の弾性体を円筒形
   に同曲し、その中央部を外側に膨出することによってた
   る＋＋ｔに形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のはね ５　繊維強化合成樹脂製の弾性体を使用したことを特徴
   とする特、ｉ″ｒｒ請求囲第１項記載のはね