JPH0510357A - バネ定数可調整型バネ - Google Patents
バネ定数可調整型バネInfo
- Publication number
- JPH0510357A JPH0510357A JP25691191A JP25691191A JPH0510357A JP H0510357 A JPH0510357 A JP H0510357A JP 25691191 A JP25691191 A JP 25691191A JP 25691191 A JP25691191 A JP 25691191A JP H0510357 A JPH0510357 A JP H0510357A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- leaf spring
- linear guide
- shaft
- spring constant
- 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
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は，板バネの取り付け角度を調節す
ることにより，バネ定数の大きさを調整可能にしたバネ
装置に関するものである． 【構成】 軸（２）を介してリニアガイド（１）を板
バネ（３）の先端に設け，板バネ（３）の根元には軸
（４）を一体に設け，軸受（５）で支持する．軸（４）
はアクチュエーター（６）に接続し，板バネの角度を調
整する．リニアガイド（１）を，構造物あるいは機械に
接続することによってバネ支持を行う．構造物の運動方
向に対する板バネ（３）の角度を調整することによっ
て，バネ定数を調整することが可能となる．
ることにより，バネ定数の大きさを調整可能にしたバネ
装置に関するものである． 【構成】 軸（２）を介してリニアガイド（１）を板
バネ（３）の先端に設け，板バネ（３）の根元には軸
（４）を一体に設け，軸受（５）で支持する．軸（４）
はアクチュエーター（６）に接続し，板バネの角度を調
整する．リニアガイド（１）を，構造物あるいは機械に
接続することによってバネ支持を行う．構造物の運動方
向に対する板バネ（３）の角度を調整することによっ
て，バネ定数を調整することが可能となる．
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，構造物あるいは機械な
どの防振，緩衝装置に使用されるバネにおいて，バネ定
数の大きさを任意に調整できるようにした，バネ装置に
関するものであり，構造物や機械の防振，振動絶縁を行
う際に，使用条件が変化しても共振を避け，また力の伝
達を小さくするため，バネ定数を常に最適に調整するこ
とが可能となる．
どの防振，緩衝装置に使用されるバネにおいて，バネ定
数の大きさを任意に調整できるようにした，バネ装置に
関するものであり，構造物や機械の防振，振動絶縁を行
う際に，使用条件が変化しても共振を避け，また力の伝
達を小さくするため，バネ定数を常に最適に調整するこ
とが可能となる．
【０００２】
【従来の技術】従来，防振の目的でバネ支持された構造
物あるいは機械において，質量や形状が変化したり，使
用条件の変化によって励振力の振動数と固有振動数が一
致すると，逆に過大な力を伝達したり共振を引き起こし
て，構造物あるいは機械の使用に支障をきたしたり破損
することが生じる．これを避けるために，バネ定数を調
整する必要があるが，金属あるいはゴムを用いた一般の
バネはその材質，形状および寸法でバネ定数の大きさが
定まってしまい，一旦設定してしまうと調整することは
不可能である．バネ定数を調整できる装置の例として，
空気バネは内圧を調整してバネ定数を変えることは可能
であるが，調整範囲は狭く限定され，かつ微妙な調整が
不可能であり，またコンプレッサー等の複雑な装置から
構成されているために，使用範囲が特殊な場合に限定さ
れている．
物あるいは機械において，質量や形状が変化したり，使
用条件の変化によって励振力の振動数と固有振動数が一
致すると，逆に過大な力を伝達したり共振を引き起こし
て，構造物あるいは機械の使用に支障をきたしたり破損
することが生じる．これを避けるために，バネ定数を調
整する必要があるが，金属あるいはゴムを用いた一般の
バネはその材質，形状および寸法でバネ定数の大きさが
定まってしまい，一旦設定してしまうと調整することは
不可能である．バネ定数を調整できる装置の例として，
空気バネは内圧を調整してバネ定数を変えることは可能
であるが，調整範囲は狭く限定され，かつ微妙な調整が
不可能であり，またコンプレッサー等の複雑な装置から
構成されているために，使用範囲が特殊な場合に限定さ
れている．
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，バネ定数を
連続的に広い範囲で瞬時に調整が可能な装置を開発しよ
うとするものである．
連続的に広い範囲で瞬時に調整が可能な装置を開発しよ
うとするものである．
【０００４】
【課題を解決するための手段】いま，その構成を図面を
追いながら説明すると， （イ）軸２を介して，リニアガイド１を板バネ３の先端
に設ける． （ロ）板バネ３の根元に軸４を一体に設ける． （ハ）軸４を軸受５で支持する． （ニ）軸４にアクチュエーター６を接続する． （ホ）構造物あるいは機械に相当する質量７に，リニア
ガイド１を接続する．以上のように装置する。
追いながら説明すると， （イ）軸２を介して，リニアガイド１を板バネ３の先端
に設ける． （ロ）板バネ３の根元に軸４を一体に設ける． （ハ）軸４を軸受５で支持する． （ニ）軸４にアクチュエーター６を接続する． （ホ）構造物あるいは機械に相当する質量７に，リニア
ガイド１を接続する．以上のように装置する。
【０００５】
【作用】本発明は以上のような構造であるから，この作
用を述べると，図２のように矢印ａの方向に運動する質
量７をバネ支持するために，ガイドレールと移動ブロッ
クから構成されたリニアガイド１のガイドレールを質量
７に接続する．リニアガイド１の移動ブロックはガイド
レール方向には相対直線運動が可能であるが，レールと
直角方向には拘束される．したがって，リニアガイド１
の移動ブロックに軸２を介して板バネ３の先端を取り付
けると，板バネ３の先端と質量７が，矢印ａで示された
質量７の運動方向には一体に運動し，これと直角な矢印
ｂの方向には相対運動することを可能とする．さらに，
リニアガイド１の移動ブロックと板バネ３は軸２に対し
て相対的に回転できるような構造にしておく．またリニ
アガイド１と軸２の接続部あるいは軸２と板バネ３の接
続部は軸方向に相対的に直線運動ができるようにしてお
くと，軸方向に無理な力が加わらないので都合が良い．
質量７が静止位置から矢印ａの方向に動くと，板バネ３
の先端は一緒に矢印ａの方向に動くが，板バネ３の根元
は軸４を介して軸受５で支持されており動かないので，
板バネ３が弾性変形して復原力を生じてバネとして作用
する．板バネ３は図３のように細長い長方形断面である
ため，厚さ方向には変形しやすく，幅方向には変形しに
くい．このため板バネ３が図３のような向きになってい
る場合には復原力が最も小さく，したがってバネ定数が
最も小さい状態にある．図４は図３の状態から板バネ３
を９０度回転させた状態を示す．この場合には，板バネ
３は矢印ａの方向にはほとんど変形しないので，復原力
はほぼ無限大となり，バネ定数はほぼ無限大の状態にあ
る．図５は図３と図４の中間の状態を示し，板バネ３が
矢印ｂの方向に対してθの角度を保っている．この場
合，リニアガイド１の作用により質量７と板バネ３の先
端が矢印ｂの方向に相対運動が可能となっているため，
質量７が矢印ａの方向に動くと板バネ３は矢印ｃの方向
に変形し，板バネの復原力の矢印ａ方向の成分は図３と
図４の間の状態にある．以上の結果，板バネの角度θを
０度から９０度の間で変化させると，バネ定数は図３の
ような最小の状態から図４のようなほぼ無限大の状態ま
で連続的に調整可能である．しかも角度θを微妙に調整
することによってバネ定数も微妙に変化させることが可
能である．さらに，アクチュエーターを用いて角度θを
調整することにより，瞬時に次々と連続的にバネ定数を
変化させることができる。
用を述べると，図２のように矢印ａの方向に運動する質
量７をバネ支持するために，ガイドレールと移動ブロッ
クから構成されたリニアガイド１のガイドレールを質量
７に接続する．リニアガイド１の移動ブロックはガイド
レール方向には相対直線運動が可能であるが，レールと
直角方向には拘束される．したがって，リニアガイド１
の移動ブロックに軸２を介して板バネ３の先端を取り付
けると，板バネ３の先端と質量７が，矢印ａで示された
質量７の運動方向には一体に運動し，これと直角な矢印
ｂの方向には相対運動することを可能とする．さらに，
リニアガイド１の移動ブロックと板バネ３は軸２に対し
て相対的に回転できるような構造にしておく．またリニ
アガイド１と軸２の接続部あるいは軸２と板バネ３の接
続部は軸方向に相対的に直線運動ができるようにしてお
くと，軸方向に無理な力が加わらないので都合が良い．
質量７が静止位置から矢印ａの方向に動くと，板バネ３
の先端は一緒に矢印ａの方向に動くが，板バネ３の根元
は軸４を介して軸受５で支持されており動かないので，
板バネ３が弾性変形して復原力を生じてバネとして作用
する．板バネ３は図３のように細長い長方形断面である
ため，厚さ方向には変形しやすく，幅方向には変形しに
くい．このため板バネ３が図３のような向きになってい
る場合には復原力が最も小さく，したがってバネ定数が
最も小さい状態にある．図４は図３の状態から板バネ３
を９０度回転させた状態を示す．この場合には，板バネ
３は矢印ａの方向にはほとんど変形しないので，復原力
はほぼ無限大となり，バネ定数はほぼ無限大の状態にあ
る．図５は図３と図４の中間の状態を示し，板バネ３が
矢印ｂの方向に対してθの角度を保っている．この場
合，リニアガイド１の作用により質量７と板バネ３の先
端が矢印ｂの方向に相対運動が可能となっているため，
質量７が矢印ａの方向に動くと板バネ３は矢印ｃの方向
に変形し，板バネの復原力の矢印ａ方向の成分は図３と
図４の間の状態にある．以上の結果，板バネの角度θを
０度から９０度の間で変化させると，バネ定数は図３の
ような最小の状態から図４のようなほぼ無限大の状態ま
で連続的に調整可能である．しかも角度θを微妙に調整
することによってバネ定数も微妙に変化させることが可
能である．さらに，アクチュエーターを用いて角度θを
調整することにより，瞬時に次々と連続的にバネ定数を
変化させることができる。
【０００６】
【実施例】なお，本発明の実施に当たって次の如きこと
ができる。 （イ）アクチュエーターとしては，サーボモータ，ステ
ップモータあるいは電磁ソレノイドなどが考えられる。 （ロ）軸受５を質量７に接続し，リニアガイド１のガイ
ドレールを支持側で固定した場合にも効果は同じであ
る。 （ハ）リニアガイド１の代わりに，リンク機構８，ある
いは板バネ９によっても目的を達することができる。 （ニ）板バネ３が薄い場合には板バネ３の根元を回転さ
せても，板バネ３が捻れるため先端が回転しない場合が
ある。これを避けるため，板バネ３の代わりに，板バネ
１０，１１をスペーサー１２，１３で平行に保持した構
造にすることにより，目的を達することができる。 （ホ）板バネ３の部分は，枠１４に一般のバネ１５およ
びリニアガイド１６を設けた構造によっても目的を達す
ることができる．その作用を述べると，リニアガイド１
６は矢印ｄの方向に枠１４と相対的に直線運動が可能で
あり，またリニアガイド１とリニアガイド１６は軸２に
対して相対的に回転することが可能である．リニアガイ
ド１が矢印ａの方向に動いた場合，バネ１５が伸縮して
矢印ｄの方向に復原力が生じる．一方，枠１４と一体に
なった軸４を回転させることによりリニアガイド１６の
運動方向（矢印ｄ）が変化するため，矢印ａの方向に対
する復原力の大きさの成分が変化して，矢印ａの方向の
バネ定数の大きさが変化したことになる．なお，リニア
ガイド１６はリンク機構８あるいは板バネ９と同様の構
造によっても同じ作用が可能である． （ヘ）アクチュエーター６の部分は，ツマミ１７あるい
はネジ頭１８のようにして，板バネの角度θを手動で調
整する方法もある． （ト）アクチュエーターを用いて板バネ３の角度θを調
整する場合には，制御装置を用いて質量７の振動状態を
変位センサ等で計測しながら，常に振動を抑制するため
の最適のバネ定数となるように制御を行うことも可能で
ある．なお，制御装置としては専用の電子回路を作成し
たり，マイクロコンピューターを利用する方法などが考
えられる．
ができる。 （イ）アクチュエーターとしては，サーボモータ，ステ
ップモータあるいは電磁ソレノイドなどが考えられる。 （ロ）軸受５を質量７に接続し，リニアガイド１のガイ
ドレールを支持側で固定した場合にも効果は同じであ
る。 （ハ）リニアガイド１の代わりに，リンク機構８，ある
いは板バネ９によっても目的を達することができる。 （ニ）板バネ３が薄い場合には板バネ３の根元を回転さ
せても，板バネ３が捻れるため先端が回転しない場合が
ある。これを避けるため，板バネ３の代わりに，板バネ
１０，１１をスペーサー１２，１３で平行に保持した構
造にすることにより，目的を達することができる。 （ホ）板バネ３の部分は，枠１４に一般のバネ１５およ
びリニアガイド１６を設けた構造によっても目的を達す
ることができる．その作用を述べると，リニアガイド１
６は矢印ｄの方向に枠１４と相対的に直線運動が可能で
あり，またリニアガイド１とリニアガイド１６は軸２に
対して相対的に回転することが可能である．リニアガイ
ド１が矢印ａの方向に動いた場合，バネ１５が伸縮して
矢印ｄの方向に復原力が生じる．一方，枠１４と一体に
なった軸４を回転させることによりリニアガイド１６の
運動方向（矢印ｄ）が変化するため，矢印ａの方向に対
する復原力の大きさの成分が変化して，矢印ａの方向の
バネ定数の大きさが変化したことになる．なお，リニア
ガイド１６はリンク機構８あるいは板バネ９と同様の構
造によっても同じ作用が可能である． （ヘ）アクチュエーター６の部分は，ツマミ１７あるい
はネジ頭１８のようにして，板バネの角度θを手動で調
整する方法もある． （ト）アクチュエーターを用いて板バネ３の角度θを調
整する場合には，制御装置を用いて質量７の振動状態を
変位センサ等で計測しながら，常に振動を抑制するため
の最適のバネ定数となるように制御を行うことも可能で
ある．なお，制御装置としては専用の電子回路を作成し
たり，マイクロコンピューターを利用する方法などが考
えられる．
【０００７】
【発明の効果】この方法により，構造物や機械等をバネ
で支持して振動あるいは伝達力を抑制する場合，使用条
件が変化して固有振動数が変化したり，励振力の振動数
が固有振動数に近い場合でも，共振を避け，また伝達さ
れる力が最小となるような，常に最適なバネ定数に調整
が可能となる．
で支持して振動あるいは伝達力を抑制する場合，使用条
件が変化して固有振動数が変化したり，励振力の振動数
が固有振動数に近い場合でも，共振を避け，また伝達さ
れる力が最小となるような，常に最適なバネ定数に調整
が可能となる．
【図１】本発明の斜視図
【図２】本発明の使用斜視図
【図３】図２のＡ−Ａ切断面図
【図４】図２のＡ−Ａ切断面図
【図５】図２のＡ−Ａ切断面図
【図６】本発明の他の実施例の部分図
【図７】本発明の他の実施例の部分図
【図８】本発明の他の実施例の部分図
【図９】本発明の他の実施例の部分図
【図１０】本発明の他の実施例の部分図
【図１１】本発明の他の実施例の部分図
１はリニアガイド
２は軸
３は板バネ
４は軸
５は軸受
６はアクチュエーター
７は本装置で支持する構造物あるいは機械に相当する質
量 ８はリンク機構 ９は板バネ １０は板バネ １１は板バネ １２はスペーサー １３はスペーサー １４は枠 １５はバネ １６はリニアガイド １７はツマミ １８はネジ頭
量 ８はリンク機構 ９は板バネ １０は板バネ １１は板バネ １２はスペーサー １３はスペーサー １４は枠 １５はバネ １６はリニアガイド １７はツマミ １８はネジ頭
Claims (7)
- 【請求項１】（イ）軸２を介して，リニアガイド１を板
バネ３の先端に設ける． （ロ）板バネ３の根元に軸４を設け，軸受５で支持す
る． （ハ）軸４にアクチュエーター６を接続する． 以上の如く構成された，バネ定数可調整型バネ． - 【請求項２】リニアガイド１をリンク機構８にした請求
項１のバネ定数可調整型バネ． - 【請求項３】リニアガイド１を板バネ９にした請求項１
のバネ定数可調整型バネ． - 【請求項４】板バネ３を板バネ１０，１１およびスペー
サー１２，１３で構成した請求項１，２，３のバネ定数
可調整型バネ． - 【請求項５】板バネ３を枠１４，バネ１５およびリニア
ガイド１６で構成した請求項１，２，３のバネ定数可調
整型バネ． - 【請求項６】アクチュエーター６を手動で調整できるよ
うにした請求項１，２，３，４，５のバネ定数可調整型
バネ． - 【請求項７】制御装置によりバネ定数を最適に調整する
請求項１，２，３，４，５のバネ定数可調整型バネ．
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25691191A JPH0510357A (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | バネ定数可調整型バネ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25691191A JPH0510357A (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | バネ定数可調整型バネ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510357A true JPH0510357A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=17299098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25691191A Pending JPH0510357A (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | バネ定数可調整型バネ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510357A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009228723A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Yanmar Co Ltd | 産業機械の振動減衰装置 |
| JP2010014174A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Aisin Seiki Co Ltd | 能動型防振装置 |
| WO2024161849A1 (ja) * | 2023-01-30 | 2024-08-08 | パナソニックホールディングス株式会社 | ばね機構 |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP25691191A patent/JPH0510357A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009228723A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Yanmar Co Ltd | 産業機械の振動減衰装置 |
| JP2010014174A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Aisin Seiki Co Ltd | 能動型防振装置 |
| WO2024161849A1 (ja) * | 2023-01-30 | 2024-08-08 | パナソニックホールディングス株式会社 | ばね機構 |
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