(57)【要約】      （修正有）【課題】構成部品を取り替えることなく弾性力を状況に応じて任意に変化させることができるショックアブソーバの提供。【解決手段】一端が地面に設置された筒状体２と、同心状に、ばね６，７を介して連結された棒状体３とを備え、棒状体３の一端が筒状体２と抜差し自在に挿入され、ショックアブソーバ１が、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばね６，７を備え、軸心方向において第１のコイルばね６の固定端が固着され、該第１のコイルばね６を介して筒状体２に支持された第１歯車４ａと、一端が第１の駆動源Ｍ１に連結され、他端が第１の固定部に固定され、該第１歯車４ａと噛み合う第１棒歯車４ｂと、棒状体３と一体的に固着された第２歯車５ａと、一端が第２の駆動源Ｍ２に連結され、他端が第２の固定部Ｇ３に固定され、第２歯車５ａと噛み合う第２歯車５ｂとをさらに備えてなることを特徴とするショックアブソーバを提供する。【選択図】図１
2010101450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動が吸収されるべき構造物と地面との間に介装されるショックアブソーバであって、
当該ショックアブソーバが、
一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、
当該ショックアブソーバが、
該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成され、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばねをさらに備え、該一対のコイルばねが、互いに略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねであり、
当該ショックアブソーバが、
軸心方向において該第１のコイルばねの固定端が固着され、該第１のコイルばねを介して該筒状体に支持された第１歯車と、一端が第１の駆動源に連結され、他端が第１の固定部に固定され、該第１歯車と噛み合う第１棒歯車と、
該棒状体と一体的に固着された第２歯車と、一端が第２の駆動源に連結され、他端が第２の固定部に固定され、該第２歯車と噛み合う第２棒歯車とをさらに備え、
該第２歯車が該第１歯車と該構造物の間に配置されており、
該棒状体の外周面には、該第１のコイルばねと略同一ピッチ角を有するらせん状に沿って設けられ、かつ該第１のコイルばねと係合する固定子が設けられ、
互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなる
ことを特徴とするショックアブソーバ。
【請求項２】
振動が吸収されるべき構造物と地面との間に介装されるショックアブソーバであって、
当該ショックアブソーバが、
一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、
当該ショックアブソーバが、
該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成され、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばねをさらに備え、該一対のコイルばねが、互いに略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねであり、
当該ショックアブソーバが、
軸心方向において該第１のコイルばねの固定端が固着され、該第１のコイルばねを介して該筒状体に支持された第１歯車と、一端が第１の駆動源に連結され、他端が第１の固定部に固定され、該第１歯車と噛み合う第１棒歯車と、
該棒状体と一体的に固着された第２歯車と、一端が第２の駆動源に連結され、他端が第２の固定部に固定され、該第２歯車と噛み合う第２棒歯車とをさらに備え、
該第２歯車が該第１歯車と該構造物の間に配置されており、
該棒状体の外周面には、該第１のコイルばねと略同一ピッチ角を有するらせん状に沿って設けられ、かつ該第１のコイルばねと係合する１または複数の突起部が設けられ、
互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなる
ことを特徴とするショックアブソーバ。
【請求項３】
振動が吸収されるべき構造物と地面との間に介装されるショックアブソーバであって、
当該ショックアブソーバが、
一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、
当該ショックアブソーバが、
該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成され、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばねをさらに備え、該一対のコイルばねが、互いに略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねであり、
当該ショックアブソーバが、
軸心方向において該第１のコイルばねの固定端が固着され、該第１のコイルばねを介して該筒状体に支持された第１歯車と、一端が第１の駆動源に連結され、他端が第１の固定部に固定され、該第１歯車と噛み合う第１棒歯車と、
該棒状体と一体的に固着された第２歯車と、一端が第２の駆動源に連結され、他端が第２の固定部に固定され、該第２歯車と噛み合う第２棒歯車とをさらに備え、
該第２歯車が該第１歯車と該構造物の間に配置されており、
該棒状体の外周面には、該第１のコイルばねと略同一ピッチ角を有するらせん状に沿って設けられ、かつ該第１のコイルばねと係合するらせん状体が設けられ、
互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなる
ことを特徴とするショックアブソーバ。
【請求項４】
振動が吸収されるべき構造物と地面との間に介装されるショックアブソーバであって、
当該ショックアブソーバが、
一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、
当該ショックアブソーバが、
該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成され、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばねをさらに備え、該一対のコイルばねが、互いに略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねであり、
当該ショックアブソーバが、
軸心方向において該第１のコイルばねの固定端が固着され、該第１のコイルばねを介して該筒状体に支持された第１スプロケットと、一端が第１の駆動源に連結され、他端が第１の固定部に連結された第２スプロケットと、該第１スプロケットおよび第２スプロケットを、互いの外面を介して連結する第１のチェーンと、
前記棒状体と同一の軸心上で該棒状体に一体的に固着されてなる第３スプロケットと、一端が第２の駆動源に連結され、他端が第２の固定部に連結された第４スプロケットと、該第３スプロケットおよび第４スプロケットを、互いの外面を介して連結する第２のチェーンとをさらに備え、該第３スプロケットが該第１スプロケットと該構造物の間に配置されており、
該棒状体の外周面には、該第１のコイルばねと略同一ピッチ角を有するらせん状に沿って設けられ、かつ該第１のコイルばねと係合する固定子が設けられ、
互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなる
ことを特徴とするショックアブソーバ。
【請求項５】
振動が吸収されるべき構造物と地面との間に介装されるショックアブソーバであって、
当該ショックアブソーバが、
一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、
当該ショックアブソーバが、
該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成された複数のコイルばねをさらに備え、該複数のコイルばねが、それぞれ略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、少なくとも一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねを有しており、
第１のトルクが第１トルク伝達機構を介して第１のコイルばねに伝達され、
第２のトルクが第２トルク伝達機構を介して棒状体に伝達され、
互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなる
ことを特徴とするショックアブソーバ。
【請求項６】
前記棒状体の構造物側端部に構造物を支持する支持部が設けられてなり、
該支持部が、棒状体の外径よりも大きい内径を有しており、棒状体に対して軸心方向においてのみ固定されてなる
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のショックアブソーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はショックアブソーバに関する。さらに詳しくは、構造物および地面の間に配設され、地面からの衝撃を緩和し、かつ地面からの揺れの大きさに対応することのできるショックアブソーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば自動車では、構造物を走行時に路面から受ける振動や衝撃から自動車を守るために、鋼板等の剛性を有した硬質板と、粘弾性的性質を有したゴム等の軟質板とを複数個、交互に積層した積層ゴムを構成要素とするショックアブソーバが構造物に適用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術では、揺れを収縮させる際のダンパー等の特性が可変ではなく、規模が大幅に異なる振動に対応するためには各規模に適応したダンパーを予め取り替えておく必要があり、コスト面、労力面でも問題があった。また、事前に設計を変更する必要があるので迅速性に欠け、事前に予測不可能な振動に対応することができないという問題があった。
【０００４】
つまり、従来のショックアブソーバでは、大きな振動に対応するように強い弾性力を有するショックアブソーバを用いる場合には小さな振動では作動せず、逆に小さな振動に対応したショックアブソーバを用いる場合には大きな振動には対応できないという問題があった。
【０００５】
また、従来のシステムでは、水平方向の振動エネルギーは吸収できるものの、垂直方向の振動エネルギーをほとんど吸収することができなかった。つまり、従来のショックアブソーバでは三次元方向の振動エネルギーを吸収できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述した問題点を解決するためのものであって、構成部品を取り替えることなく弾性力を状況に応じて任意に変化させることができ、様々な振動に柔軟に対応することができるショックアブソーバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するため、本発明の第１の態様にかかるショックアブソーバは、一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、当該ショックアブソーバが、該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成され、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばねをさらに備え、該一対のコイルばねが、互いに略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねであり、当該ショックアブソーバが、軸心方向において該第１のコイルばねの固定端が固着され、該第１のコイルばねを介して該筒状体に支持された第１歯車と、一端が第１の駆動源に連結され、他端が第１の固定部に固定され、該第１歯車と噛み合う第１棒歯車と、該棒状体と一体的に固着された第２歯車と、一端が第２の駆動源に連結され、他端が第２の固定部に固定され、該第２歯車と噛み合う第２棒歯車とをさらに備え、該第２歯車が該第１歯車と該構造物の間に配置されており、該棒状体の外周面には、該第１のコイルばねと略同一ピッチ角を有するらせん状に沿って設けられ、かつ該第１のコイルばねと係合する固定子が設けられ、互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様にかかるショックアブソーバは、一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、当該ショックアブソーバが、該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成され、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばねをさらに備え、該一対のコイルばねが、互いに略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねであり、当該ショックアブソーバが、軸心方向において該第１のコイルばねの固定端が固着され、該第１のコイルばねを介して該筒状体に支持された第１歯車と、一端が第１の駆動源に連結され、他端が第１の固定部に固定され、該第１歯車と噛み合う第１棒歯車と、該棒状体と一体的に固着された第２歯車と、一端が第２の駆動源に連結され、他端が第２の固定部に固定され、該第２歯車と噛み合う第２棒歯車とをさらに備え、該第２歯車が該第１歯車と該構造物の間に配置されており、該棒状体の外周面には、該第１のコイルばねと略同一ピッチ角を有するらせん状に沿って設けられ、かつ該第１のコイルばねと係合する１または複数の突起部が設けられ、互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の態様にかかるショックアブソーバは、一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、当該ショックアブソーバが、該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成され、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばねをさらに備え、該一対のコイルばねが、互いに略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねであり、当該ショックアブソーバが、軸心方向において該第１のコイルばねの固定端が固着され、該第１のコイルばねを介して該筒状体に支持された第１歯車と、一端が第１の駆動源に連結され、他端が第１の固定部に固定され、該第１歯車と噛み合う第１棒歯車と、該棒状体と一体的に固着された第２歯車と、一端が第２の駆動源に連結され、他端が第２の固定部に固定され、該第２歯車と噛み合う第２棒歯車とをさらに備え、該第２歯車が該第１歯車と該構造物の間に配置されており、該棒状体の外周面には、該第１のコイルばねと略同一ピッチ角を有するらせん状に沿って設けられ、かつ該第１のコイルばねと係合するらせん状体が設けられ、互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第４の態様にかかるショックアブソーバは、一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、当該ショックアブソーバが、該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成され、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばねをさらに備え、該一対のコイルばねが、互いに略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねであり、当該ショックアブソーバが、軸心方向において該第１のコイルばねの固定端が固着され、該第１のコイルばねを介して該筒状体に支持された第１スプロケットと、一端が第１の駆動源に連結され、他端が第１の固定部に連結された第２スプロケットと、該第１スプロケットおよび第２スプロケットを、互いの外面を介して連結する第１のチェーンと、前記棒状体と同一の軸心上で該棒状体に一体的に固着されてなる第３スプロケットと、一端が第２の駆動源に連結され、他端が第２の固定部に連結された第４スプロケットと、該第３スプロケットおよび第４スプロケットを、互いの外面を介して連結する第２のチェーンとをさらに備え、該第３スプロケットが該第１スプロケットと該構造物の間に配置されており、該棒状体の外周面には、該第１のコイルばねと略同一ピッチ角を有するらせん状に沿って設けられ、かつ該第１のコイルばねと係合する固定子が設けられ、互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の態様にかかるショックアブソーバは、一端が地面に設置された筒状体と、該筒状体と略同心状に、ばねを介して連結された棒状体とを備え、該棒状体の一端は該構造物に連結され、該棒状体の他端が該筒状体と抜差し自在に挿入されてなり、当該ショックアブソーバが、該棒状体の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成された複数のコイルばねをさらに備え、該複数のコイルばねが、それぞれ略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有し、少なくとも一端が自由端であり他端が固定端である第１のコイルばねと第２のコイルばねを有しており、第１のトルクが第１トルク伝達機構を介して第１のコイルばねに伝達され、第２のトルクが第２トルク伝達機構を介して棒状体に伝達され、互いに隣接するコイルばねが嵌入された状態で、隣接する線状体間の距離が、当接し合う線状体の線径の和よりも大きく形成されてなることを特徴とする。
【００１２】
また、前記棒状体の構造物側端部に構造物を支持する支持部が設けられてなり、該支持部が、棒状体の外径よりも大きい内径を有しており、棒状体に対して軸心方向においてのみ固定されてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるショックアブソーバによると、構成部品を取り替えることなく弾性力を変化させることができ、様々な振動に即座に対応することができるので、たとえば自動車のショックアブソーバとして有用に使用することができる。
【００１４】
また、本発明のショックアブソーバによると、弾性力だけではなく、ショックアブソーバの長さも変化させることができる（ジャッキ効果）ので、弾性力およびショックアブソーバの長さを同時に変化させることで、ショックアブソーバを取り巻く環境が変化しても、ショックアブソーバに支持されている構造物の地面からの位置を一定に保つことができ、振動や衝撃などから構造物への影響を小さくすることができる。
【００１５】
さらに、弾性力を自在に変化させることができるので、従来のショックアブソーバで必須の要件であったオイルダンパーを使用しないショックアブソーバを提供することができる。オイルダンパーが不要になるので、ショックアブソーバの状態を維持するための費用、メンテナンスなどの労力が減少し、オイルダンパーをショックアブソーバに組み込むために必要となる複雑な機構が必要なくなる。ただし、当然のことながら、オイルダンパーと併用することも可能である。その場合には、より衝撃を吸収することのできる高性能なショックアブソーバを構築することが可能になる。
【００１６】
なお、本発明にかかるショックアブソーバはジャッキとしての機能も有しており、重量物を当該ショックアブソーバで持ち上げる場合には、従来のジャッキとは異なり、ショックアブソーバ機能を有するジャッキであるため、重量物による衝撃を緩和しながら持ち上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付された図面により本発明の技術的構成を詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態１にかかるショックアブソーバを示す平面図、図２は図１において駆動源Ｍ１を駆動させた状態を示す平面図、図３は図１において駆動源Ｍ２を駆動させた状態を示す平面図、図４は本発明の実施の形態２にかかるショックアブソーバを示す平面図、図５は参考例にかかる絡みあう前のばね圧調整式コイルばねを示す図、図６は参考例にかかる完全に絡みあった状態のばね圧調整式コイルばねを示す図、図７ａは参考例にかかる中途に絡みあった状態のばね圧調整式コイルばねを示す図、図７ｂは図７ａの状態のばね圧調整式コイルばねにかかる力を説明するための模式図である。
【００１９】
実施の形態１
本実施の形態１におけるショックアブソーバ１は、図１に示されているように、一端が地面Ｇ１に設置された筒状体２と、ばねを介して該筒状体２に連結された棒状体３とを備え、さらに、該棒状体３ととも回りしないように配設された第１トルク伝達機構４と、該棒状体３と一体的に回転可能である第２トルク伝達機構５と、該棒状体３の軸心方向に向かってらせん状に延びた線状体から形成され、互いに対向する自由端を有する１対のコイルばね６、７とからなる。
【００２０】
ここで、らせん状に延びたとは、ショックアブソーバ１の軸心方向の一端から他端に向かってねじり角を有するような軌跡を描くように設けられることである。
【００２１】
前記筒状体２は有底の中空管であり、閉塞端が地面Ｂに直接または間接的に連結されている。また、該筒状体２の内径は棒状体３の外径よりも大きく形成されているため、棒状体３は筒状体２内を挿通可能である。なお、本実施の形態１では筒状体２を有底の中空管としているが、底のない完全なる筒でもよい。その場合、筒状体２と棒状体３のあいだにごみやほこりが溜まることがなく、ショックアブソーバ１のメンテナンスが容易になる。
【００２２】
また、本実施の形態１では、構造物Ｃ側に棒状体３、地面Ｇ１側に筒状体２が設けられているが、これに限られるものではなく、構造物Ｃ側に筒状体２、地面Ｇ１側に棒状体３を設けてもよい。前述のように、筒状体２を底のない完全な筒にした場合、棒状体３が過剰な力で押圧されることによって地面Ｇ１に棒状体３が衝突してショックアブソーバ１が破損する恐れがあるが、配置を逆にすることで、過剰な力で押圧された場合であっても棒状体３が衝突することがなく、ショックアブソーバ１が破損することを防止できる。
【００２３】
該棒状体３の上部には、構造物Ｃを支持するための支持部８が設けられている。ここで構造物Ｃとは、建築物や車体、その他様々な支持されるべき構造体を意味する。一般的に、構造物Ｃは棒状体３に連動して回転しないことが好ましいので、本実施の形態１では支持部８に棒状体３の上端の外径よりも大きな内径を有する孔８ａを設けているが、構造物Ｃが棒状体３と一体的に回転しても問題のない場合、または回転させることが好ましい場合は、棒状体３と支持部８とが一体的に形成されていてもよい。そうすると、棒状体３を回転させた場合に回転力を構造物Ｃに伝達することが可能になるので、回転テーブルや幼児用の玩具などにも適用可能になる。
【００２４】
また、本実施の形態１では、構造物Ｃは複数の支持ピン８ｂで該棒状体３に対する軸心方向の移動を規制しているが、これに限られるものではなく、棒状体３の上部に１対の土手状リングを形成し、支持部８として、土手状リングに把持される構造の支持部材を設けてもよい。そうすると、ピンが破壊されることによるショックアブソーバ１の故障を防止することができる。ショックアブソーバ１の稼動中に故障すると、構造物Ｃおよび地面Ｇ１に無理な力が加わることになるので、ショックアブソーバ１の破片が人体に衝突するなどの大きな事故につながる恐れがあるため、ショックアブソーバ１の故障を防止できることは実用上では大きな利点である。
【００２５】
第１トルク伝達機構４は、該棒状体３と同心状に、かつ該棒状体３の外表面に対してベアリング９を介して回転可能に設けられる歯車４ａと、一端が駆動源Ｍ１に連結され、他端が固定部Ｇ２に固定され、該歯車４ａと噛み合う棒歯車４ｂとから構成される。
【００２６】
該第１トルク伝達機構４の動作は以下のとおりである。
【００２７】
まず、該駆動源Ｍ１から駆動軸４ｃを介して棒歯車４ｂに駆動力が伝達される。ここで、駆動源Ｍ１は、構造物の中に組み込まれていることが好ましいが、棒歯車４ｂに回転力を伝達することができればよく、配置場所には限定はない。歯車４ａと棒歯車４ｂは、それぞれの外面に形成された歯が噛み合っており、棒歯車４ｂの回転に伴って歯車４ａが回転する。
【００２８】
ここで、後述するように、該歯車４ａの軸心方向一端には第１コイルばね６が固着されており、該歯車４ａの回転に伴ってコイルばね６が回転する。コイルばねの作用については、以下に詳述する。
【００２９】
第２トルク伝達機構５は、前記棒状体３と同心状に設けられ、かつ該棒状体３に一体的に固着されたスプロケット５ａと、一端が駆動源Ｍ２に連結され、他端が固定部Ｇ３に固定され、該棒状体３の軸心と略平行である軸心を有する棒軸上を軸心方向に移動可能に設けられたスプロケット５ｂと、該スプロケット５ａ、５ｂを連結するチェーン５ｃと、該棒状体３の外面において、該第１のコイルばね６と略同一ピッチ角でらせん状に設けられ、該第１のコイルばね６と係合するらせん状体５ｄとから構成される。
【００３０】
該第２トルク伝達機構５の動作は基本的には第１トルク伝達機構４と同様である。第１トルク伝達機構４では、歯車４ａおよび棒歯車４ｂを使用しているので、歯車４ａおよび棒歯車４ｂは直接噛み合っているが、第２トルク伝達機構５では、スプロケット５ａ、５ｂが、チェーン５ｃを介して間接的に噛み合っている点では相違する。ここで、本実施の形態１ではチェーン５ｃを使用しているが、当然これに限定されるものではなく、摩擦力のあるベルトを用いてもよく、スプロケット５ｂに該当する機構の回転力をスプロケット５ａに該当する機構を介して棒状体３に伝達できる機構であれば採用可能である。
【００３１】
ここで、スプロケット５ａが回転すると、棒状体３に設けられたらせん状体５ｄも一体的に回転する。
【００３２】
さらに、本実施の形態１では、入れ子式に形成された筒状体２と棒状体３を２つのコイルばね６、７の中に挿通しているが、これに限定されるものではなく、剛性の強いコイルばねを使うことでばねの中に挿通する軸を省略することができる。実際の軸を省略することができると、左右方向に振れる自由度が得られ、斜めに力が加わった場合などに力が分散され、ショックアブソーバ１が破壊されるのを防止することができる。
【００３３】
ここで、本実施の形態１においては、第１トルク伝達機構４に歯車を、第２トルク伝達機構５にチェーンおよびスプロケットを用いているが、これらは一実施例にすぎず、相互に置換が可能であり、該ショックアブソーバ１を用いるスペースや耐久性、音や摩擦などの状況を勘案して該ショックアブソーバ１の使用状況に適応した機構を用いることができる。
【００３４】
コイルばね６、７は、互いに略同一のピッチ、ピッチ角、コイル径、線径を有していることが好ましい。第１のコイルばね６および第２のコイルばね７の向かい合う一端同士は、互いに嵌入可能に自由端であり、他端はそれぞれ歯車４ａおよび筒状体２に固着される。ここで、コイルばねの形状としては特に限定していないが、２つのコイルばね６、７が互いに接触することから、円柱形であることが好ましい。この場合、嵌入時に動作音が軽減され、嵌入動作もスムーズになる。コイルばね６、７は、絡み合う領域を調整することで、略無段階の弾性力の調節が可能である（以下の参考例参照）。
【００３５】
次に、図１〜３を用いて本実施の形態１にかかるショックアブソーバの動作について説明する。
【００３６】
図１は、基準となる状態のショックアブソーバ１を示しており、構造物Ｃの高さの基準Ｂは二点鎖線で示される。
【００３７】
図２は、図１の状態においてモータＭ２を作動させた状態である。モータＭ２のみが駆動する場合（モータＭ１は非駆動）、棒歯車４ｂの回転に伴って回転する歯車４ａは棒状体３上とは独立に回転し、第１のコイルばね６が回転して第２のコイルばね７と嵌入する。コイルばね６、７が互いに嵌入すると歯車４ａはベアリング９を介して該棒状体３に対して軸心方向に移動する。
【００３８】
なお、モータＭ１の駆動によって棒状体３がとも回りしてしまうと、ショックアブソーバの長さが変化してしまうため、ショックアブソーバの長さを変える機構（ジャッキ機構）および弾性力を変化させる機構を独立して作動させることができなくなり、所望のショックアブソーバ１を構成することができない。
【００３９】
そこで、歯車４ａと棒状体３とがとも回りしないように、前述するようにベアリング９を用いることが考えられる。しかしながら、ベアリング９に異常が発生した場合（たとえば、ベアリング９と棒状体３の間に異物が混入された場合）にはとも回りしてしまう可能性がある。そこで、より完全に２つの機構が独立したショックアブソーバ１を提供するためには、一方が回転する際には、他方が完全に固定されたガイドとして働くことが望まれる。
【００４０】
そこで、ベアリング９に異常が発生した場合などにもとも回りを防止できるように、駆動源Ｍ１、Ｍ２によって棒状体３および歯車４ａと噛み合う棒歯車４ｂが回転不能に固定されることが好ましい。
【００４１】
たとえば、駆動源Ｍ１、Ｍ２を、外部からの負荷では発電機として作動し得ない程度に起動力（電力を発生させるために必要な力）を強くすることが考えられる。しかし、この場合、設定した値以上の負荷がかかると発電機として作用してしまう（つまり、とも回りしてしまう）ことになり、また、動作させる場合により大きなエネルギーが必要になる。
【００４２】
そこで、より好ましくは、駆動源Ｍ１、Ｍ２と、駆動源Ｍ１、Ｍ２と棒歯車４ｂ、スプロケット５ｂとをそれぞれ連結する回転軸との間にクラッチ状の機構を設けたものが考えられる。さらに詳しくは、断面形状が多角形である回転軸を用い、駆動源Ｍ１、Ｍ２の奥部に回転軸の断面形状と同一もしくは微小角度回転させた形状の凹部を形成し、スイッチ機構などによって回転軸を軸心方向に沿って移動させることで、スイッチをオンにした状態では回転軸が凹部とは切り離されて回転軸が回転可能であり、スイッチをオフにした状態では凹部と回転軸が係合されるので回転軸が回転不能となる機構を設けたものが考えられる。スイッチをオンにした状態でのみ駆動源Ｍ１もしくはＭ２を駆動させることで、駆動させていない駆動源に接続された回転軸は回転不能に制御されているので、駆動源Ｍ１、Ｍ２が破壊されない限り、とも回りを完全に防止することができる。
【００４３】
棒歯車４ｂと歯車４ａの間には、軸心方向に対する移動を防止する要素がないので、歯車４ａは棒歯車４ｂに対して回転可能および軸心方向に移動可能に形成されており、歯車４ａが軸心方向に移動した場合であっても棒歯車４ｂの位置は変わらず、歯車４ａだけが移動する。この場合、棒歯車４ｂの軸心を棒状体３の軸心と平行にしているが、これは棒歯車４ｂと歯車４ａの外径が互いに噛み合う形状である必要があるためである。したがって、歯車４ａの代わりに弾性力のある摩擦車などを用いる場合には、棒歯車４ｂに該当する第１トルク伝達機構４の軸心が棒状体３の軸心に必ずしも平行である必要はない。軸心を平行にする必要がないため、ショックアブソーバ１を設ける空間の規制も緩くなり、本発明の適用範囲が大幅に広がる。
【００４４】
歯車４ａが軸心方向に移動することで、コイルばね６および７が嵌入している状態が変化し、弾性力が変化する。図３に示すように棒歯車４ｂを反時計方向に回転させると歯車４ａが時計回りに回転するため、２つのコイルばね６、７の絡みあう領域が増加し弾性力が上昇する。逆に、棒歯車４ｂを時計方向に回転させると歯車４ａが反時計回りに回転するため、２つのコイルばね６、７の絡みあう領域が減少し弾性力が低下する。これは、以下に示す式（２）、（３）からも明らかであり、コイルばね６、７が絡みあっている状態では、本発明のショックアブソーバの弾性部材は、図７ｂに示すように弾性力の異なるＸ、Ｙ、Ｚの弾性部材を直列接続した弾性部材になるので、以下に示す式（３）より、合成された弾性力はＸ、Ｙ、Ｚそれぞれの弾性力よりも弱くなる。ここで、絡みあう領域が増加すると、Ｘ、Ｚの弾性部材は巻き数減少して弾性力が強くなり（式（２）参照）、弾性部材Ｙは、見かけの線径が太くなるので弾性力が強くなるので、結果として合成された弾性部材の弾性力は強くなる。
【００４５】
図３は、図１の状態においてモータＭ２のみを作動させた状態である。モータＭ２のみが駆動する場合（モータＭ１は非駆動）、棒状体３はチェーン５ｃを介して、スプロケット５ｂから回転力が伝達されたスプロケット５ａと一体的に回転する。
【００４６】
棒状体３が回転することによって、棒状体３の外表面に形成されたらせん状体５ｄも一体的に回転し、第１のコイルばね６の隣接する線状体間を、該線状体に係合しながららせん状に移動する。これによって、当該コイルばねのピッチに応じて棒状体３に軸心方向に移動不能に連結された構造物Ｃが軸心方向に移動する。
【００４７】
実施の形態２
本実施の形態２におけるショックアブソーバ２０は、図４に示されているように、第１トルク伝達機構４の代わりに第３トルク伝達機構を用い、第２トルク伝達機構５の代わりに第４トルク伝達機構を用いた点以外は、実施の形態１のショックアブソーバ１と同様である。
【００４８】
第３トルク伝達機構は、内側の側面にねじ溝が設けられている歯車２１と、一端が駆動軸４ｃを介して駆動源Ｍ１と連結され、該歯車２１と噛み合う棒歯車２２とからなる。ねじ溝が設けられている点以外は、第１トルク伝達機構４の構成と同様である。
【００４９】
第４トルク伝達機構は、一端が駆動軸５ｅを介して駆動源Ｍ２と連結され、軸心方向に対する外周面にねじ山が設けられた棒状体２３と、前記ねじ溝が設けられた歯車２１とから構成される。
【００５０】
第３トルク伝達機構の動作は、該歯車２１が、該棒状体２３に設けられたねじ山に沿って軸心方向に移動する点以外は、前記第１トルク伝達機構４と同様である。
【００５１】
第４トルク伝達機構は、前記駆動源Ｍ２によって該棒状体２３が回転させられ、該棒状体２３ト螺合する固定された該歯車２１を介して棒状体２３が軸心方向に移動する。詳しくは、前述したように、クラッチ機構を有した前記駆動源Ｍ１によって、歯車２１が固定されている場合に、駆動源Ｍ２によって棒状体２３を回転させると、歯車２１の内側の側面に設けられたねじ溝と、棒状体２３の外周面に設けられたねじ山とが螺合し、棒状体２３の回転運動によって、ねじのピッチに伴って軸心方向に移動させられる。
【００５２】
ここで、本実施の形態２では、ねじ山およびねじ溝を用いた例をあげているが、これに限定されるものではなく、らせん状の溝を棒状体２３の外周面に設け、歯車２１の内側の側面にカムを設けてもよい。この場合、ねじよりもピッチが大きいカムを用いることで、より少ない回転で、より大きな軸心方向の移動を実現することができる。また、一定の間隔で棒状体３および歯車４ａが軸心方向に移動するのではなく、変則的な移動を実現できるので、弾性力の変化をより非線形にすることもでき、より幅広い用途に適応可能なショックアブソーバ１を提供できる。
【００５３】
また、本出願人は、特願２００８−２５７７０６において本発明の基礎となる発明をしているので、参考例として以下にその内容を示す。
【００５４】
参考例
参考例におけるばね圧調整式コイルばね３０は、図５〜図７ｂに示されているように、第１のばね３１ａと、第２のばね３１ｂとからなる。
【００５５】
第１のばね３１ａは、コイルばね３２ａと、該コイルばね３２ａの一端が１または２以上の固定手段３３ａによって固定される中空の固定部材３４ａとからなる。
【００５６】
第２のばね３１ｂは、該コイルばね３２ａと略同一の外径、内径およびピッチを有するコイルばね３２ｂと、該コイルばね３２ｂの一端が１または２以上の固定手段３３ｂによって中空の固定部材３４ｂに固定され、該固定部材３４ａ内を挿通自在に形成されるパイプ３５が螺子３６によって螺設されている。
【００５７】
前記コイルばね３２ａ、３２ｂは、互いに略同一の外径、内径およびピッチを有しており、一端が開放されており（開放端）、他端が閉塞されている（終端）。図５に示すように、該コイルばね３２ａ、３２ｂは、軸心を同一にして、互いの開放端が対向し、図６〜図７ｂに示すように絡まりあっていく。
【００５８】
前記固定部材３４ａ、３４ｂは、それぞれ把部３７ａ、３７ｂと、コイルばね３２ａ、３２ｂの終端が固定手段３３ａ、３３ｂによって固定されるばね受け部３８ａ、３８ｂとからなる。把部３７ａ、３７ｂの外径は、コイルばね３２ａ、３２ｂの外径よりも大きく形成されてなり、受け部３８ａ、３８ｂおよびパイプ３５の外径は、コイルばね３２ａ、３２ｂの内径よりも小さく形成されてなる。
【００５９】
図６は、参考例におけるばね圧調整式コイルばね３０の第１の状態を示す図であり、該第１の状態におけるばね圧調整式コイルばね３０のばね定数は該コイルばね３２ａ、３２ｂの元来のばね定数よりも大きくなる（以下に示す式（２）参照）。固定部材３４ａ（３４ｂ）をコイルばね３２ａ（３２ｂ）の巻き方向に回転させると図５の状態から図６の状態へ移行する。しかし、それに限らず固定部材３４ａおよび３４ｂの両方を同時に回転させてもよい。この場合、一方を回転させて絡めあう場合の半分の回転数で該第１の状態に移行できるので、ばね圧を調整する速度が倍増し、ばね圧を調整する時間が短縮できる。
【００６０】
図７ａは、参考例におけるばね圧調整式コイルばね３０の第２の状態を示す図であり、図示していないが、たとえば受け部３８ａを介してパイプ３５を螺着することにより第２の状態が維持され得る。なお、図７ａに示すような中途に絡まったばね圧調整式コイルばね３０の場合、ばね圧が元来のコイルばね３２ａ、３２ｂのばね圧、第２の状態におけるばね圧調整式コイルばね３０のばね圧とは異なる値を示す（式（３）参照）。
【００６１】
次に、ばね圧についての基本的事項を説明する。ばね圧とばね定数の関係は、式（１）で示される。
【数１】
2010101450.tif 000003
また、ばね定数ｋは、一般的にはばね材料、ばねの線径、有効巻き数および平均コイル径から決定される。ばね定数ｋは、式（２）によって導出される。
【数２】
2010101450.tif 000004
（ばね定数：ｋ、ばね材料の横弾性係数：Ｇ、ばねの線径：ｄ、有効巻き数：Ｎａ、平均コイル径：Ｄ）つまり、ばね定数ｋは、ばねの線径ｄが太くなると大きくなり、有効巻き数Ｎａおよび平均コイル径Ｄが大きくなると小さくなる。
【００６２】
図７ｂに示すように、該第２の状態におけるばね圧調整式コイルばね３０は、概略的には第１ばね部Ｘ、第２ばね部Ｙおよび第３ばね部Ｚが直列接続されたばねである。ここで、図７ｂに示すように、第１ばね部Ｘ、第２ばね部Ｙおよび第３ばね部Ｚには、第１ばね部Ｘ方向から力Ｆ１をかけた場合、第１ばね部Ｘの上端部において下向きの力Ｆ１が加わり、第１ばね部Ｘがつり合った状態である場合に、下端において上向きの力Ｆ２が加わっている。第１ばね部Ｘの下端に上向きの力Ｆ２が加わっているので、第２ばね部Ｙの上端には、力Ｆ２とつり合う力である下向きの力Ｆ１がかかり、第１ばね部Ｘと同様に、第２ばね部Ｙの下端においても上向きの力Ｆ２が加わる。第３のばね部Ｚにおいても同様である。また、式（１）と、図６ｂの力Ｆ１、Ｆ２により、３本のばねが直列接続された場合のばね定数は式（３）で導出される。
【数３】
2010101450.tif 000005
【００６３】
第１の状態におけるばね圧調整式コイルばね３０は、図６に示すように該第１ばね部Ｘおよび第３ばね部Ｚが存在しないので、該コイルばね３２ａおよび３２ｂが同一の線径を有しているならば、見た目の線径が略２倍になり、式（１）に即してばね定数ｋが増加しばね圧は増加する。
【００６４】
また、参考例において、コイルばね３２ａおよび３２ｂの線径は規定されていないが、該線径は該コイルばね３２ａおよび３２ｂが同一の材質を用いている場合、互いの線径の比率が１：３以内であることが望ましい。
【００６５】
また、参考例において、コイルばね３２ａおよび３２ｂの線径と、該コイルばね３２ａおよび３２ｂの線状体間の離間距離との比率については、線径：離間距離との比率がたとえば１：３〜１：５程度であることが好ましい。ただし、当該ばね圧調整式コイルばね３０のパラメーターはコイルばねの材質などによって変化し得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００６６】
なお、参考例におけるばね圧調整式コイルばね３０は、線状体間の離間距離が互いに略同一であるコイルばね３２ａ、３２ｂを用いているがこれに限定されるものではなく、一方のコイルばね３２ａの線状体間の離間距離が他方のコイルばね３２ｂの線状体の線径よりも大きく、互いに絡みあえる形状であれば十分である。ただし、互いのコイルばね３２ａ、３２ｂが略同一の離間距離を有していることが好ましい。略同一の離間距離を有している場合、スムーズに絡みあわせることができる。
【００６７】
また、該コイルばね３２ａ、３２ｂの外径および内径は略同一であることが好ましいが、これに限定されるものではなく、コイルばね３２ａ、３２ｂが同一軸心上において互いに内径または外径で当接し得る程度の外径および内径を有しているコイルばね３２ａ、３２ｂであれば使用し得る。この場合、同一の外径および内径を有するコイルばね３２ａ、３２ｂに限定されないので、既存のコイルばねを代用することが容易になる。
【００６８】
また、本実施の形態では、モータＭ１およびＭ２として、回転力を発生させるものを取り扱っているが、これに限定されるものではなく、棒状体３、棒歯車４ｂおよび歯車４ａの形状や係止方法によって直線運動を発生させるものを用いてもよい。これによって、単純な構造によるショックアブソーバが実現でき、回転に伴って力が増幅され、制御できなくなることによる故障などを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるショックアブソーバを示す平面図である。
【図２】図１において駆動源Ｍ１を駆動させた状態を示す平面図である。
【図３】図１において駆動源Ｍ２を駆動させた状態を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかるショックアブソーバを示す平面図である。
【図５】参考例にかかる絡みあう前のばね圧調整式コイルばねを示す図である。
【図６】参考例にかかる完全に絡みあった状態のばね圧調整式コイルばねを示す図である。
【図７ａ】参考例にかかる中途に絡みあった状態のばね圧調整式コイルばねを示す図である。
【図７ｂ】図７ａの状態のばね圧調整式コイルばねにかかる力を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００７０】
Ｂ    基準線
Ｃ    構造物
Ｇ１  地面
Ｇ２、Ｇ３  固定部
Ｍ１、Ｍ２  駆動源
１、２０    ショックアブソーバ
２    筒状体
３、２３    棒状体
４    第１トルク伝達機構
４ａ、２１  歯車
４ｂ、２２  棒歯車
５    第２トルク伝達機構
５ａ、５ｂ  スプロケット
５ｃ  チェーン
５ｄ  らせん状体
６、７    コイルばね
８    支持部
８ａ  孔
８ｂ  支持ピン
９    ベアリング
３０    ばね圧調整式コイルばね
３１ａ  第１のばね
３１ｂ  第２のばね
３２ａ、３２ｂ  コイルばね
３３ａ、３３ｂ  固定手段
３４ａ、３４ｂ  固定部材
３５    パイプ
３６    螺子
３７ａ、３７ｂ    把持部
３８ａ、３８ｂ    ばね受け部
【図１】
2010101450.tif 000006
【図２】
2010101450.tif 000007
【図３】
2010101450.tif 000008
【図４】
2010101450.tif 000009
【図５】
2010101450.tif 000010
【図６】
2010101450.tif 000011
【図７ａ】
2010101450.tif 000012
【図７ｂ】
2010101450.tif 000013