JPS63130938A

JPS63130938A - うず巻きばね

Info

Publication number: JPS63130938A
Application number: JP27530386A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Mukasa; 武笠　吉克
Original assignee: Murata Spring Co Ltd
Current assignee: Murata Spring Co Ltd
Priority date: 1986-11-20
Filing date: 1986-11-20
Publication date: 1988-06-03

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はうす巻きばねに関するものである。

（従来の技術）帯状の薄板をうず巻き状に成形してなるうず巻きばねと
しては、第１３図に示すような、ばねのピッチが無負荷
時に密着しているばね（コンスタントホーススプリング
）と第１５図に示すように無負荷時にばねのピッチの間
に隙間を有する非接触型のばねとが知られ、前者は扉の
開閉、窓の上下、オートリール安全ベルトの巻き込み、
自動販売機の商品の押し出し、工具用バランサー等の用
途に、又後者は玩具、又はオルゴール等の動力源等に広
く用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）第１４図はコンスタント　ホース　スプリングの荷重（
又はトルク）を縦軸、たわみ（又は回転）を横軸とし、
スプリング（ばね）の荷重とたわみの関係を示す荷重−
たわみ特性曲線である。

上記曲線に示すようにたわみが増すとき、すなわち、ば
ねを巻きほぐすときの特性（ｏ　ａ　ｂ）及びばねを巻
きもどすときの特性（ｂ　ｃ　ｄ　ｏ）とも、ばね定数
はほとんど一定である。

但し薄板が密着しているため板間摩擦によりヒステリシ
スが発生している。

第１６図は非接触型のばねの第１４図と同様な特性曲線
である。

上記曲線に示すようにばねを巻きほぐすときにたわみと
共に荷重が著しく増加しくｏ　ａ　ｂ　ｃ）、又巻きも
どすときも、荷重或はトルクの変化が大きい（ｃｄｅｏ
）。

いずれの場合にも荷重はたわみと共に滑らかな曲線をな
して単調に増加又は減少し、又巻きほぐし、巻きもどし
の始め、或は終りの部分を除き荷重は緩に増加或は減少
しており、所望の位置において荷重或はトルクを急激に
増加させたり、或は所望の区間において荷重或はトルク
を減少或は増加させることはできなかだ。

このため、従来のコンスタントホーススプリング或は非
接触型のばねを物品の押し出し等に使用する場合、次の
ような問題点が生じた。

例えば第１７図に示すように物品Ｍ、、Ｍ２　。

・・・、Ｍｎを非接触型のばねを用い、ばねの一端を固
定し、ばねを巻きもどして押し出し、排出口より順次取
出す場合、最後に押し出すべき物品Ｍ、、Ｍ、の重量が
他の物品の重量に比し大きいときには、ばねの荷重がこ
の部分で減少するため、押し出す力が不足し押し出しが
出来なくなる。

又コンスタントホーススプリングを用いて同様に複数の
物品を順次押し出して取り出す場合、当初は複数の物品
を同時に移送する必要があるのでバネの荷重をこの多数
の物品を押し出すのに充分な大きさとしておく必要があ
るが、ばね常数（荷重）の大きなばねを使用すると物品
が順次押し出された後、残った少数の物品に過大な力が
作用し、物品が衝撃を受け、破損を生ずることがある。

又物品の移送通路に上り勾配或は段差がある場合、うす
巻きばねとして通路のこの部分を移送するに充分な大き
さのバネ常数（荷重）を有するばねを使用する必要があ
るが、このようにバネ常数の大きいものを使用すると通
路の他の部分では物品に過大な力が作用してしまう。

移送通路に下り勾配のある場合も同様に、この部分で物
品に過大な力が作用する。

本発明はこのような問題点を解決するための研究に基づ
く新たなる提案であって、従来知られていなかったばね
の荷重（或はバネ常数）を任意の部分で所望の大きさと
することのできるうす巻きばねを提供することを目的と
するものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は前記の問題点を解決すべくなされたものであり
、帯状の薄板をうず巻き状に成形してなるうず巻きばね
に於いて、薄板に断面係数の変化した変化部分を設け、
ばねの荷重−たわみ特性を当該部分において変化させた
ことを特徴とするうず巻きばねにある。

（作　用）本発明においては、断面係数の変化部分においてばね常
数が変化し、物品の移送等において、物品の重量が変化
した場合に、その変化に対応させた荷重変化により対処
させる。

次に本発明を更に具体的に説明する。

本発明において、うず巻きばねを成形する帯状の薄板１
の材質、形状に特に限定はなく各種のものを用いること
ができる。

薄板の所定部分に断面係数の変化した変化部分３を設け
る。

断面係数を変化させる手段に特に限定はなく、薄板の当
該部分の幅を小とし、或は孔を穿つことにより断面係数
を小とし、或は当該部分の幅を大とすることにより断面
係数を大とすることができる。

又断面係数の変化した変化部分を複数個所に形成させ、
場所ごとに断面係数を変化させることもできる。

薄板を所望回数巻回し、うす巻き状に成形するが、この
際、隙間を形成させて非接触型としてもよく、又薄板同
志の密着したコンスタントホーススプリングとしてもよ
い。

次に本発明の好適な実施例を図面に基いて説明する。

（実施例１）第１図は板厚０．１５ｍｍ、幅２５．３ｍｍ、長さ５５
０　ｍｍの鋼製薄板ｌの一端２から１４０　ｍｍ　〜２
６０　ｍｍの間の変化部分３，３を切欠いて形成して、
幅を１５ｍｍと小さくすることによりこの変化部分３．
３の断面係数を小としたものである。

第２図はこのような薄板ｌを外径１５゜１１のうず巻き
状に回巻したコンスタントホーススプリング（うす巻き
ばね）４（第３図参照）のたわみと荷重の関係を示す特
性曲線で、破線で示す曲線■は巻きほぐし時、曲線■は
巻きもどし時の特性であり、断面係数の変化した変化部
分は荷重が急激に小となっている。

実線で示す曲線Ｉ’、ＩＩ’は幅を一定（２５，：１ｍ
ｍ）とした、上記実施例と同一仕様のうす巻きばねの巻
きほぐし時、巻きもどし時の特性曲線であり、荷重はほ
ぼ一定である。第３図は特性曲線を求めるための測定方
法を示す正面図で、ばね４の一端２に設けた無効部７を
固定し、芯金５にばね計９６を係合し、破線で示すよう
にばね計り６を引張り、たわみδと荷重Ｐの関係を測定
する。

（実施例２）第４図は第２実施例に用いられる薄板の形状を示す平面
図で、無効部７に接する薄板の有効部の一端２から長さ
δＡの間に変化部分３をほぼ３角形状の先細りの開孔で
形成し、この部分の断面係数を変化せしめている。

第５図は第２実施例の特性曲線で、δＡの部分で断面係
数が小さく、且つこの部分で断面係数は徐々に増加して
いる。

（実施例３）第６図は第３実施例に用いられる薄板の形状を示す平面
図で、一端２から長さδＡの個所において両端に傾斜し
た状態に切欠いて両側に変化部分３を設けて薄板の幅が
小さく形成し、且つその幅を次第に増加させることによ
り、この部分の断面係数を変化させている。特性曲線は
第５図と同様なので省略する。

（実施例４）第７図は第４実施例に用いられる薄板の形状を示す平面
図であり、δＡ、δＢ、δＣの距離の点を中心として円
形に開孔した変化部分３が形成され、且つ、この変化部
分３の開孔の大きさを次第に小ならしめることにより断
面係数を変化させている。

第８図は第４実施例の特性曲線であり、断面係数を変化
させた変化部分３において荷重は緩かに減少し、ついで
又緩かに増加し、且つこの減少増加の程度は開孔の大き
さが小さくなるにつれ小さくなっている。

（実施例５）第９図は第５実施例に用いられる薄板ｌの形状を示す平
面図であり、一端２から長さδＡの範囲に亘って方形に
切欠いた変化部分３，３を両側に設け、両側において板
幅を小且つ一定とし、続く長さδＢの範囲は変化させず
、続く先端までの長さδＣの範囲において両側に傾斜さ
せた変化部分３を設けて板幅な次第に減少させることに
より断面係数を変化させている。

第１０図は第５実施例の特性曲線で長さδＡの部分では
荷重は小さく、ついで急激に増加し、長さδＣの部分３
において、荷重は緩かに減少している。

（実施例６）第１１図は第６実施例に用いられる薄板ｌの形状を示す
平面図で、一端２から長さδＡを隔てた長さδＢの範囲
において両端に方形に突出した変化部分３を設けて板幅
を増加させることにより断面係数を変化させている。

第１２図は第６実施例の特性曲線で、δＢの部分で荷重
は他の部分より大きく、且つ一定であり、又荷重は急激
に増加或は減少している。

（発明の効果）ばねの荷重を任意の位置において所望値とすることがで
き、ばねの荷重を常に適正値とすることができる。

したがって、物品の移送において荷重が変化するような
場合においても、その変化に対処し、物品を破損させる
ようなことがなく、目的個所へ移送させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の薄板の形状を示す平面図
、第２図は第１実施例の特性曲線、第３図は特性曲線の
測定方法を示す正面図、第４図は第２実施例の薄板の形
状を示す平面図、第５図は第２実施例の特性曲線、第６
，７図は夫々第３゜４実施例の薄板の形状を示す平面図
、第８図は第４実施例の特性曲線、第９図は第５実施例
の薄板の形状を示す平面図、第１０図は第５実施例の特
性曲線、第１１図は第６実施例の薄板の形状を°示す平
面図、第１２図は第６実施例の特性曲線、第１３図は従
来のコンスタントホーススプリングの正面図、第１４図
はその特性曲線、第１５は非接触型うす巻きばねの正面
図、第１６図はその特性曲線、第１７図はばねの使用方
法を示す図面で（イ）は側面図、（ロ）は正面図である
。なお図中１は薄板、２は薄板の一端、３は断面係数の変
化した部分、４はうす巻きばね、５は芯金、６はばね計
り、７は無効部を示す。第３図第４図第５図第９図第１１図貴 υ Ｔ二わみ（入コロＩ五）第１７図手続補正書昭和６１年１２月２６日特許庁長官　黒　１）明　雄　殿工、事件の表示昭和６１年　特　許　願　第２７５３０３号２、発明の
名称うず巻きばね４、代　理　人住　所　（〒１０５）東京都港区虎ノ門１丁目１１番７
号自発補正６、補正の対象（１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。（２）明細書第１頁第１７乃至１８行、第２頁第７行、
第３頁第１０乃至１１行、第４頁第１行、第６頁第１２
乃至１３行、第７頁第３行、第１１頁第７行の「コンス
タントホーススプリング」を夫々「コンスタントフォー
ススプリング」と訂正する。（３）明細書第２頁第１０行「荷重−たわみ特性曲線」
の次に「又はトルク−回転特性曲線」を挿入する。（４）明細書第２頁第１４行「ばね定数」を「荷重又は
トルク」と訂正する。（５）明細書第２頁末行「たわみと共に荷重」を「たわ
み又は回転と共に荷重又はトルク」と訂正する。（６）明細書第３頁第１行、第３頁第７行及び第３頁第
８行の「荷重或はトルク」を夫々「荷重又はトルク」と
訂正する。（７）明細書第３頁第３行、第３頁第５乃至６行、第３
頁第１８行、第７頁第７行、第７頁第１２行、第１０頁
第９行、第１０頁第１０行、第１０頁第１２行の「荷重
」の次に「又はトルク」を挿入する。（８）明細書第４頁第５乃至６行「ばね常数（荷重）」
を「荷重又はトルク」と訂正する。（９）明細書第４頁第１２行「バネ常数（荷重）」を「
荷重又はトルク」と訂正する。（１０）明細書第４頁第１３行「ハネ常数」を「荷重又
はトルク」と訂正する。（１１）明細書第４頁末行「荷重（或はバネ常数」を「
荷重又はトルク」と訂正する。（１２）明細書第５頁第８行「ばねの荷重−たわみ特性
」の次に「又はばねのトルク−回転特性」を挿入する。（１３）明細書第５頁第１３行「ばね常数」を「荷重又
はトルク」と訂正する。（１４）明細書第５頁第１５行「荷重変化」の次に「又
はトルク変化」を挿入する。（１５）明細書第７頁第４乃至５行の「たわみと荷重」
の次に「又は回転とトルク」を挿入する。２、特許請求の範囲帯状の薄板をうず巻き状に成形してなるうず巻きばねに
於いて、薄板に断面係数の変化した変化部分を設け、ば
ねの荷重−たわみ特性又はばねのトルク−回転特性を当
該部分において変化させたことを特徴とするうず巻きば
ね。

Claims

【特許請求の範囲】

帯状の薄板をうず巻き状に成形してなるうず巻きばねに
於いて、薄板に断面係数の変化した変化部分を設け、ば
ねの荷重−たわみ特性を当該部分において変化させたこ
とを特徴とするうず巻きばね。