(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板ばねを、それぞれ円弧状に撓んだ状態となるように両極部で相互に固定することで形成された、略球形のばね部を有する球状サスペンションであって、
それぞれの前記板ばねは、両端部にそれぞれ第一ボルト孔が形成されると共に、中央部分に１個の第二ボルト孔が形成され、
それぞれの前記板ばねの前記両端部を、相互に重ね合わせて円環状にした状態で、該板ばねの前記第一ボルト孔に挿通した共通の１個の第一ボルトで締め付け固定し、且つ、
それぞれの前記板ばねの前記中央部分を、相互に重ね合わせた状態で、該板ばねの前記第二ボルト孔に挿通した共通の１個の第二ボルトで締め付け固定し、
隣接する前記板ばねは、前記両端部及び前記中央部分以外で、間隙部を介して互いに離間すると共に、これら板ばね全体が略球形になるように配置された、
ことを特徴とする記載の球状サスペンション。
【請求項２】
複数の板ばねを、それぞれ円弧状に撓んだ状態となるように両極部で相互に固定することで形成された、略球形のばね部を有する球状サスペンションであって、
それぞれの前記板ばねは、一端部にそれぞれ第一ボルト孔が形成されると共に、他端部に１個の第二ボルト孔が形成され、
それぞれの前記板ばねの前記一端部を、相互に重ね合わせた状態で、該板ばねの前記第一ボルト孔に挿通した共通の１個の前記第一ボルトで締め付け固定し、且つ、
それぞれの前記板ばねの前記他端部を、相互に重ね合わせた状態で、該板ばねの前記第二ボルト孔に挿通した共通の１個の前記第二ボルトで締め付け固定し、
隣接する前記板ばねは、前記一端部及び前記他端部以外で、間隙部を介して互いに離間すると共に、これら板ばね全体が略球形になるように配置された、
ことを特徴とする球状サスペンション。
【請求項３】
複数の板ばねを、それぞれ円弧状に撓んだ状態となるように両極部で相互に固定することで形成された、略球形のばね部を有する球状サスペンションであって、
それぞれの前記板ばねは、両端部にそれぞれ第一ボルト孔が形成されると共に、中央部分に１個の第二ボルト孔が形成され、
それぞれの前記板ばねの前記両端部を、相互に重ね合わせて円環状にした状態で、該板ばねの前記第一ボルト孔に挿通した共通の１個の第一ボルトで締め付け固定し、且つ、
それぞれの前記板ばねの前記中央部分を、相互に重ね合わせた状態で、該板ばねの前記第二ボルト孔に挿通した共通の１個の第二ボルトで締め付け固定し、
前記板ばねとして、前記ばね部の球面に沿ってＳ字状及び／又はＺ字状に湾曲した形状のものを有し、
該板ばねが、相互に略格子状に交差した状態で、前記第一、第二ボルトに締め付け固定された、
ことを特徴とする球状サスペンション。
【請求項４】
前記板ばねが、経線方向に沿って配置されるとともに前記第一、第二ボルトで締め付け固定され、
何れかの該板ばねに、緯線方向に沿って配置された円環状弾性片が固定されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の球状サスペンション。
【請求項５】
前記板ばねとして、前記第一ボルト及び前記第二ボルトの両方で締め付け固定されたものと、前記第一ボルト及び前記第二ボルトのいずれか一方で締め付け固定されたものとが含まれ、
前記第一ボルト及び前記第二ボルトのいずれか一方で締め付け固定された前記板ばねは、締め付け固定されていない側の端部外側面が、前記円環状弾性片の内側面に当接するように配設された、
ことを特徴とする請求項４に記載の球状サスペンション。
【請求項６】
前記ばね部が、第一ばね部と、該第一ばね部の外周を覆うように形成された第二ばね部とを含む多重構造を有し、
前記両極部の一方で、前記第一、第二ばね部の各板ばねが共通の１個の前記第一ボルトで相互に締め付け固定され、
前記両極部の他方で、前記第一ばね部の前記板ばねどうしが共通の１個の前記第二ボルトで相互に締め付け固定されると共に、前記第二ばね部の前記板ばねどうしが共通の他の１個の前記第二ボルトで相互に締め付け固定され、これらの締め付け固定部分が所定長さのスペーサを介して連結された、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の球状サスペンション。
【請求項７】
前記ばね部が、第一ばね部と、該第一ばね部の外周を覆うように形成された第二ばね部とを含む多重構造を有し、
前記両極部の一方で、前記第一、第二ばね部の各板ばねが共通の１個の前記第一ボルトで相互に締め付け固定され、
前記両極部の他方で、前記第一ばね部の前記板ばねどうしが共通の１個の前記第二ボルトで相互に締め付け固定されると共に、前記第二ばね部の前記板ばねどうしが共通の他の１個の相互に締め付け固定され、該締め付け固定部分の該他方の極に所定値以上の荷重が与えられたときに該第二ばね部の締め付け固定部分が該第一ばね部の締め付け固定部分に当接するようにした、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の球状サスペンション。
【請求項８】
前記両極部の距離が所定距離だけ接近したときに、該両極部にそれぞれ当接して該所定距離以上の接近を防止するブロック材をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の球状サスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗り物や貨物運搬物等に与えられる衝撃や振動等を緩和する球状サスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗り物や貨物運搬物には、地面やエンジン等から搭乗者や搭載物に伝わる衝撃や振動を緩和するために、サスペンションが使用される。従来、乗り物や貨物運搬物のサスペンションとしては、金属製のコイルばねを使用する物が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０２７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のサスペンションは、コイルばねが軸方向にのみ変形するように構成されている。このため、特許文献１のサスペンションは、ばねの変形に伴う加重の分散が起き難く、従って衝撃や振動に対する緩衝が不十分になりやすいという欠点を有している。【０００５】
一方、ゴム等のエラストマの塊や袋状に形成したエラストマの中に液体や気体を封入したものを使用するサスペンションも、知られている。しかし、このようなサスペンションは、温度や気圧の変化が激しい場所（例えば宇宙空間等）で、エラストマ自体或いはエラストマに封入した気体や液体の体積変化が大きくなりすぎ、このために、ばね本体が破裂してしまう恐れがあるという欠点を有する。【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、温度や気圧の条件が厳しい環境でも安定的に使用できて、衝撃や振動に対し良好な緩衝効果を得ることができる球状サスペンションを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る球状サスペンションは、複数の板ばねを、それぞれ円弧状に撓んだ状態となるように両極部で相互に固定することで形成された、略球形のばね部を有する球状サスペンションであって、それぞれの前記板ばねは、両端部にそれぞれ第一ボルト孔が形成されると共に、中央部分に１個の第二ボルト孔が形成され、それぞれの前記板ばねの前記両端部を、相互に重ね合わせて円環状にした状態で、該板ばねの前記第一ボルト孔を共通の１個の第一ボルトで締め付け固定し、且つ、それぞれの前記板ばねの前記中央部分を、相互に重ね合わせた状態で、該板ばねの前記第二ボルト孔を共通の１個の第二ボルトで締め付け固定し、隣接する前記板ばねは、前記両端部及び前記中央部分以外で、間隙部を介して互いに離間すると共に、これら板ばね全体が略球形になるように配置されたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明に係る球状サスペンションは、複数の板ばねを、それぞれ円弧状に撓んだ状態となるように両極部で相互に固定することで形成された、略球形のばね部を有する球状サスペンションであって、それぞれの前記板ばねは、一端部にそれぞれ第一ボルト孔が形成されると共に、他端部に１個の第二ボルト孔が形成され、それぞれの前記板ばねの前記一端部を、相互に重ね合わせた状態で、該板ばねの前記第一ボルト孔を共通の１個の前記第一ボルトで締め付け固定し、且つ、それぞれの前記板ばねの前記他端部を、相互に重ね合わせた状態で、該板ばねの前記第二ボルト孔を共通の１個の前記第二ボルトで締め付け固定し、隣接する前記板ばねは、前記一端部及び前記他端部以外で、間隙部を介して互いに離間すると共に、これら板ばね全体が略球形になるように配置されたことを特徴とする。
【００１０】
第３の発明に係る球状サスペンションは、複数の板ばねを、それぞれ円弧状に撓んだ状態となるように両極部で相互に固定することで形成された、略球形のばね部を有する球状サスペンションであって、それぞれの前記板ばねは、両端部にそれぞれ第一ボルト孔が形成されると共に、中央部分に１個の第二ボルト孔が形成され、それぞれの前記板ばねの前記両端部を、相互に重ね合わせて円環状にした状態で、該板ばねの前記第一ボルト孔に挿通した共通の１個の第一ボルトで締め付け固定し、且つ、それぞれの前記板ばねの前記中央部分を、相互に重ね合わせた状態で、該板ばねの前記第二ボルト孔に挿通した共通の１個の第二ボルトで締め付け固定し、前記板ばねとして、前記ばね部の球面に沿ってＳ字状及び／又はＺ字状に湾曲した形状のものを有し、該板ばねが、相互に略格子状に交差した状態で、前記第一、第二ボルトに締め付け固定されることを特徴とする。
【００１１】
上記第１乃至第３の発明においては、前記板ばねが、経線方向に沿って配置されるとともに前記第一、第二ボルトで締め付け固定され、何れかの該板ばねに、緯線方向に沿って配置された円環状弾性片が固定されていることが望ましい。
【００１２】
上記第１乃至第３の発明においては、前記板ばねとして、前記第一ボルト及び前記第二ボルトの両方で締め付け固定されたものと、前記第一ボルト及び前記第二ボルトのいずれか一方で締め付け固定されたものとが含まれ、前記第一ボルト及び前記第二ボルトのいずれか一方で締め付け固定された前記板ばねは、締め付け固定されていない側の端部外側面が、前記円環状弾性片の内側面に当接するように配設されることが望ましい。
【００１３】
上記第１乃至第３の発明においては、前記ばね部が、第一ばね部と、該第一ばね部の外周を覆うように形成された第二ばね部とを含む多重構造を有し、前記両極部の一方で、前記第一、第二ばね部の各板ばねが共通の１個の前記第一ボルトで相互に締め付け固定され、前記両極部の他方で、前記第一ばね部の前記板ばねどうしが共通の１個の前記第二ボルトで相互に締め付け固定されると共に、前記第二ばね部の前記板ばねどうしが共通の他の１個の前記第二ボルトで相互に締め付け固定され、これらの締め付け固定部分が所定長さのスペーサを介して連結されることが望ましい。
【００１４】
上記第１乃至第３の発明においては、前記ばね部が、第一ばね部と、該第一ばね部の外周を覆うように形成された第二ばね部とを含む多重構造を有し、前記両極部の一方で、前記第一、第二ばね部の各板ばねが共通の１個の前記第一ボルトで相互に締め付け固定され、前記両極部の他方で、前記第一ばね部の前記板ばねどうしが共通の１個の前記第二ボルトで相互に締め付け固定されると共に、前記第二ばね部の前記板ばねどうしが共通の他の１個の前記第二ボルトで相互に締め付け固定され、該締め付け固定部分の該他方の極に所定値以上の荷重が与えられたときに該第二ばね部の締め付け固定部分が該第一ばね部の締め付け固定部分に当接するようにすることが望ましい。
【００１７】
上記第１乃至第３の発明においては、前記両極部の距離が所定距離だけ接近したときに、該両極部にそれぞれ当接して該所定距離以上の接近を防止するブロック材をさらに備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ばね部が略球形に形成されているので、荷重が加わるとばね部が全方向に変位する。このため、荷重が全方向に分散して、衝撃や振動を効率良く緩衝することができる。【００１９】
また、本発明によれば、ばね部が金属製の長尺状の弾性片を撓ませて形成されているので、温度変化や気圧変化に対する耐性が高い。さらには、弾性片の間に間隙が形成されるのでばね部の内部と外側が通気可能な状態になり、このため、温度変化や気圧変化が生じてもばね部の内側をばね部の外側と等しい気圧に保つことができる。従って、本発明によれば、宇宙空間等の温度や気圧の条件が厳しい環境でも、衝撃や振動に対して良好な緩衝性を得ることができる。【００２０】
さらに、長尺状の板ばねどうしを、ばね部の両極部で、それぞれ、共通の１個のボルトで締め付け固定しているため、ばね部に荷重が加わったときに、これら両局部でそれぞれ、ばね部間に摩擦が生じる。そして、この摩擦によるダンパー効果のために、ばね部の振動エネルギーが低減して、衝撃や振動を減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係る球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図である。
【図２Ａ】実施の形態１に係る球状サスペンションの、各部材の取付状態の一例を概念的に示す分解斜視図である。
【図２Ｂ】実施の形態１で使用される弾性片の他の例を概念的に示す分解斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る球状サスペンションが使用されている状態の一例を示す概念図である。
【図４Ａ】実施の形態１に係る球状サスペンションの使用時の動作原理を説明するための概念図である。
【図４Ｂ】実施の形態１に係る球状サスペンションの使用時の動作原理を説明するための概念図である。
【図５】実施の形態２に係る球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図である。
【図６】実施の形態２に係る球状サスペンションの、各部材の取付状態を概念的に示す斜視図である。
【図７】実施の形態３に係る球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図である。
【図８】実施の形態３に係る球状サスペンションの構造を概念的に示す図であり、図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】実施の形態４に係る球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図である。
【図１０】実施の形態５に係るの球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図及び部分拡大図である。
【図１１】実施の形態６に係るの球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図である。
【図１２】実施の形態７に係るの球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［発明の実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る球状サスペンションについて、図１乃至図４Ｂを用いて説明する。
【００２３】
図１は、実施の形態１の球状サスペンションの全体構造を示す図である。また、図２Ａは、実施の形態１に係る球状サスペンションの、各部材の取付状態の一例を概念的に示す分解斜視図である。
【００２４】
同図に示すように、球状サスペンション１Ａのばね部１は、複数の弾性片２によって形成されている。この実施の形態１において、ばね部１は、８本の金属製弾性片２を有している。そして、これらの弾性片２を円環状に撓ませて、所定の間隔で配置することにより、略球形のばね部１が構成されている。
【００２５】
弾性片２は、例えば鋼鉄やステンレス等、剛性と弾性とを有する金属製の板材で形成される。この実施の形態１において、弾性片２の寸法は、長さ約３００ミリメートル、幅約１０ミリメートル、厚さ約０．３ミリメートルである。なお、弾性片２の長さ、幅、厚さは、ばね部１を形成する際に十分な剛性と弾性を得られるものであれば、どのようなものであってもよい。また、弾性片２の形状は、ばね部１を形成した際に十分な剛性と弾性を得られるものであればどのような形状であってもよい。例えば、弾性片２は、板状であっても良いし、他の形状、例えば断面が略円形、略楕円形、略多角形など棒状であってもよい。
【００２６】
弾性片２の一方の端部には、第一の挿通孔３が、中央部には第二の挿通孔４が、他方の端側には第三の挿通孔５が、それぞれ貫通形成されている。
【００２７】
各弾性片２は、円弧状に撓まされて、略環状に形成されている。一の弾性片２は、第一の挿通孔３と第三の挿通孔５とが重ね合わされた状態になっている。
【００２８】
各弾性片２は、第一の挿通孔３及び第三の挿通孔５の位置と第二の挿通孔４の位置とで、相互に重ね合わせられている。そして、第一の挿通孔３及び第三の挿通孔５側には第一の止め具（取付部）６が装着され、且つ、第二の挿通孔４側には第二の止め具（取付部）７が装着されている。
【００２９】
第一の止め具６は、第一のボルト８と、円板状の止め板９とから成る。止め板９の中央部には、ねじ溝が刻まれた穴部１０が形成され、第一のボルト８が螺合されるようになっている。また、第二の止め具７は、第二のボルト１１と、ナット１２とから成る。
【００３０】
それぞれの弾性片２の重ね合わされたのち、各第一の挿通孔３には、内側から外側に向けて第一のボルト８が挿通され、弾性片２の外側から止め板９が螺合される。さらに、第二の挿通孔４には、内側から外側に向けて第二のボルト１１が挿通され、弾性片２の外側からナット１２が螺合される。
【００３１】
この結果、図１に示すように、球状サスペンション１Ａのばね部１は、略球状に形成される。それぞれの弾性片２は、ばね部１の経線方向に沿って配設される。ここで、経線とは、第一の止め具６（すなわち上側の極）と第二の止め具７（すなわち下側の極）とを、ばね部１の球面に沿って結ぶ線である。そして、経線方向とは、経線に沿って進む方向である。ばね部１の内側は、空洞に形成されている。更に、それぞれの弾性片２の間には間隙部１３が形成され、ばね部１の内側と外側が通気可能な状態となっている。
【００３２】
ばね部１の内部の下方には、ブロック材１４が配設されている。ブロック材１４は、例えばゴム等の、弾性を有する部材で形成される。図２Ａに示す通り、ブロック材１４は、上端に円形の平板部１５が形成され、上端から下方に向けて拡径した拡径部１６が形成され、下側がばね部１の形状に沿った略球面状の底面部１７が形成されている。ブロック材１４は、底面部１７の略中央部で第二のボルト１１の頭部に固着されている。
【００３３】
この球状サスペンション１Ａは、あらゆる使用条件でサスペンションとしての効果を奏する。特に、例えば宇宙空間のような、温度や大気圧の変化が著しい場所での使用される時にも、高いサスペンション効果を得ることができる。
【００３４】
図３、図４Ａ及び図４Ｂは、この実施の形態の球状サスペンション１Ａの使用状態の一例を概念的に示す図である。
【００３５】
図３には人工衛星用の精密機器２０が示されている。この精密機器２０は、宇宙ロケット等に搭載され、宇宙空間の真空状態で使用される。精密機器２０は、精密機器本体２１と、精密機器本体２１を収容する収容部２２とからなり、球状サスペンション１Ａは、この精密機器本体２１と収容部２２との間に配設されている。
【００３６】
具体的には、球状サスペンション１Ａの第一の止め具６（すなわち上側の極）は精密機器本体２１の底面に固定接続され、第二の止め具７は（すなわち下側の極）収容部２２の底面に固定接続されている。この結果、精密機器２０の底部に配置された球状サスペンション１Ａでは、ばね部１の両極に対して荷重と衝撃とが加わる。
【００３７】
また、精密機器本体２１の側部と収容部２２の側面との間にも、球状サスペンション１Ａが配設されている。この球状サスペンション１Ａは、ばね部１の非両極部分が精密機器本体２１と収容部２２とに接触しており、この接触部分に精密機器本体２１からの荷重と収容部２２からの衝撃とが加わる。
【００３８】
図４Ａ及び図４Ｂは、実施の形態１に係る球状サスペンション１Ａを使用する時の動作原理を示す図である。図４Ａに示すように、球状サスペンション１Ａに一方向（同図では下方向）の荷重Ｗ１が加わると、全ての弾性片２が弾性変形する。即ち、全ての弾性片２が変位して、ばね部１全体の形状が変化する。その結果、図４ＢにＷ２で示す通り、ばね部１の全方向に荷重が分散して、振動を吸収する。これにより、球状サスペンション１Ａは、軸方向にのみ形状が変化するサスペンション（例えばコイルばねを用いたサスペンション）と比較して、高い振動吸収効果を得ることができる。
【００３９】
また、実施の形態１に係る球状サスペンション１Ａは、全方向から加わった荷重に対して荷重分散効果があり、従って、全方向から加わった振動や衝撃を吸収することができる。それゆえ、精密機器２０の側面に配設された球状サスペンション１Ａ（図３参照）は、ばね部１の両極以外の部分に荷重や衝撃等が加わった場合でも、分散や吸収を行うことができる。
【００４０】
上述のように、ばね部１は複数の弾性片２が第一の挿通孔３及び第三の挿通孔５の位置と、第二の挿通孔４の位置とで重ね合わせられている。そして、ばね部１に振動が加わると、これらの重ね合わされたそれぞれの弾性片２どうしに摩擦が発生し、これにより、ダンパー効果が生ずる。すなわち、ばね部１に与えられた振動エネルギーが摩擦熱に変換されることにより、衝撃または振動の振幅が軽減される。このため、弾性体どうしの摩擦が生じないサスペンション（例えばコイルばねを用いたサスペンション）と比較して、高い振動吸収効果を得ることができる。
【００４１】
更に、ばね部１が複数の金属製の板状弾性片２を用いているため、ばね部１の内側は空洞であるが、ばね部１の内側と外側は間隙部１３によって通気可能である。そのため、温度や気圧が著しく変化した場合でも、弾性片２の形状や大きさはそれほど変化せず、従って、ばね部１の形状や体積等もそれほど変化しない。このため、温度や気圧が変化しても、ばね部１は、衝撃や振動等の吸収特性が良好である。その結果、地上から宇宙に搬送するときや宇宙空間で使用するときに、球状サスペンション１Ａは、衝撃や振動等の吸収効果が良好である。
【００４２】
ばね部１において、過剰な荷重や振動によって第一の止め具６が下方に大きく変位してしまった場合には、ブロック材１４の平板部１５に当接する。これにより、ばね部１が過剰に変形して弾性限界点を越えてしまうことを防止でき、これにより、元の略球形に戻らなくなる事態を防止できる。この結果、球状サスペンション１Ａは、衝撃や振動に対する良好な吸収効果を、長期間安定して保つことができる。
【００４３】
以上、実施の形態１に係る球状サスペンション１Ａでは、ばね部１が略球形に形成されているので、荷重が加わるとばね部１が全方向に変位する。この結果、荷重が全方向に分散して、衝撃や振動を効率良く緩衝することができる。また、ばね部１が金属製の長尺状の弾性片２を撓ませて形成されており、このため、ばね部１自体が温度変化や気圧変化に対する耐性が高い。さらに、弾性片２の間に間隙が形成されているので、ばね部１の内部と外側とが通気可能であり、従って、温度変化や気圧変化が生じてもばね部１の内側とばね部１の外側とを等しい気圧に保つことができる。これにより、温度や気圧の条件が厳しい環境でも安定的に使用できて、衝撃や振動に対して良好な緩衝を得ることができる。
【００４４】
実施の形態１において、弾性片２は、ばね部１の経線方向に沿って配設されているので、衝撃や荷重に対するばね部１の撓み具合が良好になる。また、実施の形態１に係るばね部１は、弾性片２の両極側に取付部（すなわち、止め具６、７）が設けられており、これらの取付部を用いて他の部材に取り付けることができる。このため、他の部材から加えられた衝撃や荷重をばね部の極に相当する部分で受けることができ、このため、衝撃や振動に対して非常に良好な緩衝を得ることができる。
【００４５】
上述したように、実施の形態１に係る球状サスペンション１Ａは、真空状態や気圧の条件が厳しい環境においても、安定的に使用することができ、衝撃や振動に対して良好な緩衝を得ることができる。
【００４６】
上述のように、実施の形態１では、各弾性片２の両端の挿通孔３、５を第一の止め具６で相互に締め付け固定し、各弾性片２の中央の挿通孔４を第二の止め具７で相互に締め付け固定する構造を採用した（図２Ａ参照）。しかし、図２Ｂに示したように、各弾性片２の一端側の挿通孔３を第一の止め具６で相互に締め付けし、各弾性片２の他端側の挿通孔５を第二の止め具７で相互に締め付け固定する構造としてもも良い。
［発明の実施の形態２］
【００４７】
図５は、実施の形態２に係る球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図である。また、図６は、実施の形態２に係る球状サスペンションの、各部材の取付状態を概念的に示す斜視図である。
【００４８】
本発明の実施の形態２について、図５及び図６を用いて説明する。
【００４９】
実施の形態２の球状サスペンション１Ｂは、それぞれの弾性片２が螺旋状に形成されている点等で、実施の形態１と異なる。
【００５０】
具体的には、図５及び図６に示す通り、球状サスペンション１Ｂのばね部１は、複数のＳ字状弾性片２Ａと、複数のＺ字状弾性片２Ｂとによって略球形に形成されている。
【００５１】
図６に示す通り、Ｓ字状弾性片２ＡとＺ字状弾性片２Ｂとは、長尺状の金属製板材で形成され、板材一端部には第一の挿通孔３１が、他端側には第二の挿通孔３２が、それぞれ貫通形成されている。
【００５２】
ばね部１を形成するそれぞれのＳ字状弾性片２ＡとＺ字状弾性片２Ｂとは、それぞれ螺旋状の円弧状に撓まされ、第一の挿通孔３１と第二の挿通孔３２とがそれぞれ相互に重ね合わされた状態になっている。
【００５３】
図５に示す通り、それぞれのＳ字状弾性片２ＡとＺ字状弾性片２Ｂとは略格子状に交差しており、これにより、間隙部３３が形成されている。これらの間隙部３３によって、ばね部１の内側と外側が通気可能な状態となっている。それ以外の構成は実施の形態１と同じである。
【００５４】
このように、実施の形態２の球状サスペンション１Ｂでは、Ｓ字状弾性片２ＡとＺ字状弾性片２Ｂとは、略格子状に配設されている。このため、ばね部１が弾性変形すると、両極部分だけで無く、Ｓ字状弾性片２ＡとＺ字状弾性片２Ｂとが交差した部分でも、摩擦が生じてダンパー効果が発生する。これにより、ばね部１は振動エネルギーを効果的に消散させて、衝撃や振動に対して一層良好な緩衝を得ることができる。
【００５５】
上述のように、実施の形態２では、各弾性片２Ａの一端側の挿通孔３１を第一の止め具６で相互に締め付け固定し、各弾性片２Ａの他端側の挿通孔３２を第二の止め具７で相互に締め付け固定する構造を採用した（図６参照）。しかし、弾性片２Ａ、２Ｂを一体化して、各弾性片の両端の挿通孔３、５を第一の止め具６で相互に締め付け固定し、且つ、各弾性片の中央の挿通孔４を第二の止め具７で相互に締め付け固定してもよい。
【００５６】
なお、実施の形態２では板状の弾性片を用いたが、かかる弾性片の形状は、ばね部１を形成した際に十分な剛性と弾性を得られるものであればどのような形状であってもよい。例えば、弾性片２は、板状であっても良いし、他の形状、例えば断面が略円形、略楕円形、略多角形など棒状であってもよい。
［発明の実施の形態３］
【００５７】
図７及び図８は実施の形態３に係る球状サスペンションの構造を概念的に示す図であり、図７は正面図、図８は図７のＡ−Ａ断面図である。
【００５８】
実施の形態３に係る球状サスペンション１Ｃでは、ばね部１が、三種類の弾性片２Ｃ、２Ｄ及び２Ｅを用いて構成される。第一、第二弾性片２Ｃ、２Ｄは、経線方向に沿って設けられる。一方、第三弾性片２Ｅは、緯線方向に沿って設けられる。ここで、緯線とは、第一の止め具６（すなわち上側の極）と第二の止め具７（すなわち下側の極）とを結ぶ軸線に直交する面が、ばね部１の球面と交差する線である。そして、緯線方向とは、緯線に沿って進む方向である。
【００５９】
図７及び図８の例では、ばね部１は、１本の第一弾性片２Ｃと、５本の第二弾性片２Ｄ１−２Ｄ５と、１本の第三弾性片２Ｅとを備えている。
【００６０】
第一、第二弾性片２Ｃ及び２Ｄ（すなわち、２Ｄ１−２Ｄ５）は、図２Ａの例と同様、両端の挿通孔（図７、図８では示さず）が第一の止め具６で相互に締め付け固定され、且つ、中央の挿通孔（図７、図８では示さず）が第二の止め具７で相互に締め付け固定されている。
【００６１】
第三弾性片２Ｅは、長尺状の金属製の板材を用いて円環状に形成されている。
【００６２】
第一弾性片２Ｃ及び第二弾性片２Ｄ２、２Ｄ４は、内側面で、第三弾性片２Ｅの外側面と接する。一方、第二弾性片２Ｄ１、２Ｄ３、２Ｄ５は、外側面で、第三弾性片２Ｅの内側面と接する。すなわち、第一、第二弾性片２Ｃ、２Ｄ１−２Ｄ５としては、第３弾性片２Ｅの内側面に接するものと、第３弾性片２Ｅの外側に接するものとが、交互に配置される。
【００６３】
第一弾性片２Ｃと第三弾性片２Ｅとは、一方の交差部分で、ねじ３４によって連結されている。一方、第一弾性片２Ｃと第三弾性片２Ｅとの他方の交差部分では、連結が行われていない。また、第二弾性片２Ｄと第三弾性片２Ｅとは、連結されていない。
【００６４】
他の構成は、実施の形態１又は２とほぼ同じであるので、説明を省略する。
【００６５】
実施の形態３では、第三弾性片２Ｅ（すなわち緯線方向に沿って配置された弾性片）を備えているので、ばね部１の両極（すなわち、止め具６、７）以外の部分に荷重や衝撃等が加わった場合の、ばね部１の撓み具合が、非常に良好になる。このため、実施の形態３に係る球状サスペンション１Ｃは、分散効果及び吸収効果が、非常に高い。
【００６６】
また、実施の形態３に係る球状サスペンション１Ｃでは、衝撃等が与えられたときに、両極だけで無く、第一、第二弾性片２Ｃ、２Ｄと第三弾性片２Ｅとの接触面でも摩擦が発生する。このため、実施の形態１と比較して、ダンパー効果が大きくなる。特に、実施の形態３では、第一、第二弾性片２Ｃ、２Ｄ１−２Ｄ５の外側面が第３弾性片２Ｅの内側面に接する部分と、第一、第二弾性片２Ｃ、２Ｄ１−２Ｄ５の内側面が第３弾性片２Ｅの外側面に接する部分とが、交互に配置されているので、第一、第二弾性片２Ｃ、２Ｄと第三弾性片２Ｅとの接触圧力を高くすることができる。これにより、ダンパー効果は、非常に大きくなる。
【００６７】
上述のように、実施の形態３では、第一、第二弾性片２Ｃ、２Ｄ１−２Ｄ５の両端部分の挿通孔（図示せず）を止め具６で相互に締め付け固定し、これら弾性片２Ｃ、２Ｄ１−２Ｄ５の中央部分の挿通孔（図示せず）を止め具７で相互に締め付け固定する構造を採用した。しかし、図２Ｂの例と同様に、各弾性片２Ｃ、２Ｄ１−２Ｄ５の一端側の挿通孔を止め具６で相互に締め付け固定し、且つ、これら弾性片２Ｃ、２Ｄ１−２Ｄ５の他端側の挿通孔を止め具７で相互に締め付け固定する構造を採用することもできる。
【００６８】
なお、実施の形態３では板状の弾性片を用いたが、各弾性片の形状は、ばね部１を形成した際に十分な剛性と弾性を得られるものであればどのような形状であってもよい。例えば、弾性片２は、例えば断面が略円形、略楕円形、略多角形などの棒状であってもよい。
［発明の実施の形態４］
【００６９】
図９は、実施の形態４に係る球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図である。
【００７０】
実施の形態４に係る球状サスペンション１Ｄでは、ばね部１が、四種類の弾性片２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ及び２Ｆを用いて構成される。第一、第二、第四弾性片２Ｃ、２Ｄ、２Ｆは、経線方向に沿って設けられる。一方、第三弾性片２Ｅは、緯線方向に沿って設けられる。図９の例では、ばね部１は、１本の第一弾性片２Ｃと、１本の第二弾性片２Ｄと、１本の第三弾性片２Ｅと、１６本の第四弾性片（図９では、正面側の８本の第四弾性片２Ｆ１−２Ｆ８のみを示した）を備えている。
【００７１】
第一、第二弾性片２Ｃ及び２Ｄは、実施の形態３と同様、両端部分の挿通孔（図９では示さず）が止め具６で相互に締め付け固定され、且つ、中央の挿通孔（図９では示さず）が止め具７で相互に締め付け固定されている。
【００７２】
第三弾性片２Ｅは、長尺状の金属製の板材を用いて円環状に形成されている。
【００７３】
第四弾性片２Ｆ１、２Ｆ３、２Ｆ５、２Ｆ７は、一方の端部に挿通孔が設けられており（図示せず）、この挿通孔に止め具７が挿通されて相互に締め付け固定される。また、第四弾性片２Ｆ１、２Ｆ３、２Ｆ５、２Ｆ７の他方の端部は、円弧状に撓まされた状態で、第三弾性片２Ｅの内側に当接している。一方、第四弾性片２Ｆ２、２Ｆ４、２Ｆ６、２Ｆ８も、一方の端部に挿通孔が設けられており（図示せず）、この挿通孔に止め具６が挿通されて相互に締め付け固定される。第四弾性片２Ｆ２、２Ｆ４、２Ｆ６、２Ｆ８の他方の端部は、円弧状に撓まされた状態で、第三弾性片２Ｅの内側に当接している。図示しない他の第四弾性片も、同様に構成されている。第四弾性片は、長尺状の金属製の板材を用いて形成される。
【００７４】
他の構造は、上述の実施の形態３とほぼ同じであるため、説明を省略する。
【００７５】
実施の形態３によれば、第四弾性片は、一方の端部のみを相互に締め付け固定すれば良い。従って、弾性片を円環状に形成する場合と比較して、組み立て工程が簡単になる。
【００７６】
なお、実施の形態４では板状の弾性片を用いたが、各弾性片の形状は、ばね部１を形成した際に十分な剛性と弾性を得られるものであればどのような形状であってもよい。例えば、弾性片２は、板状であっても良いし、他の形状、例えば断面が略円形、略楕円形、略多角形など棒状であってもよい。
［発明の実施の形態５］
【００７７】
図１０は、実施の形態５に係るの球状サスペンションの構造を概念的に示す正面図及び部分拡大図である。
【００７８】
実施の形態５に係る球状サスペンション１Ｅは、それぞれの弾性片が螺旋状に形成されている点で、上述の実施の形態２と同じである。その一方、実施の形態５は、各弾性片がコイルばねで形成されている点等が、実施の形態２と相違する。
【００７９】
具体的には、図１０の部分拡大図に示す通り、Ｓ字状弾性片２ＧとＺ字状弾性片２Ｈとは、複数の細い弾性体を寄り合わせたコイルばねによって形成されている。これらＳ字状弾性片２Ｇ及びＺ字状弾性片２Ｈの両端部分は、プレス加工等によって、第一の止め具６及び第二の止め具７によって締め付け固定できるように形成されている。
【００８０】
他の構成は、実施の形態２とほぼ同じであるので、説明を省略する。
【００８１】
実施の形態５に係る球状サスペンション１Ｅでは、ばね部１が弾性変形すると、Ｓ字状弾性片２Ｇ及びＺ字状弾性片２Ｈにねじれが生じる。このねじれにより、Ｓ字状弾性片２ＧとＺ字状弾性片２Ｈとが交差する部分に、強い摩擦が発生する。そして、この摩擦により、強いダンパー効果が発生する。その結果、ばね部１は、振動エネルギーを効果的に消散させて、衝撃や振動に対する良好な緩衝を得ることができる。
【００８２】
なお、実施の形態１、３及び４のばね部１に使用される弾性片としても、実施の形態５と同様、コイルばねを用いることができる。
［発明の実施の形態６］
【００８３】
図１１は、本発明の実施の形態６に係る金属サスペンションを概念的に示す正面図である。
【００８４】
実施の形態６に係る球状サスペンション１Ｆは、ばね部を二重に構成した点等で、上述の実施の形態１と異なる。
【００８５】
図１１に示したように、実施の形態６に係る球状サスペンション１Ｆでは、第一ばね部１ａと第二ばね部１ｂとを備える。
【００８６】
第一ばね部１ａは、上述した実施の形態１に係るばね部１の構造（図２Ａ等参照）とほぼ同じであるが、第一止め具６が長尺のボルト８ａを使用する点で、実施の形態１と異なる。
【００８７】
第二ばね部１ｂは、複数の弾性片４３を有する。弾性片４３としては、弾性片２よりも長尺の金属板が使用される。弾性片４３の材質及び長さ以外の寸法は、弾性片２と同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００８８】
第二ばね部１ｂは、第一ばね部１ａと異なる固有振動数を有するように構成される。
【００８９】
第二ばね部１ｂにおいて、各弾性片４３は、第一ばね部１ａの弾性片２（図２Ａ参照）と同様、両端部分及び中央部分に挿通孔が設けられる（図示せず）。
【００９０】
また、弾性片４３の両端部分に設けられた挿通孔は、円筒形スペーサ４１を介して、止め具６のボルト８ａに挿通される。そして、ボルト８ａに上方からナット４１が装着されることにより、各弾性片４３が相互に締め付け固定される。このように、第一、第二ばね部１ａ、１ｂの上端部分は、離間した状態で、相互に締め付け固定されている。
【００９１】
一方、各弾性片４３の中央部分の挿通孔は、弾性片２の中央部分の挿通孔と同様、止め具７で締め付け固定される。但し、止め具６と同様にして、弾性片２、４３を離間させることも可能である。
【００９２】
以下、実施の形態６の原理について説明する。
【００９３】
周知のように、外部から与えられる周波数が物体の共振周波数と一致する場合、その物体が共振現象（すなわち共鳴現象）を起こして、振幅が徐々に増大する。すなわち、サスペンションの共振周波数と同じ周波数の振動が外部から与えられた場合、該サスペンションの振幅が増大して、搭載貨物（例えば図３の精密機器２０）が破損するといった不都合が生じるおそれがある。
【００９４】
これに対して、実施の形態委６に係る球状サスペンション１Ｆは、共振周波数が互いに異なる２個のばね部１ａ、１ｂを備えている。このため、一方のばね部が共振現象を起こした場合に、この共振による振動を他方のばね部に吸収させて、振幅の増大を抑えることができる。
【００９５】
なお、２個のばね部１ａ、１ｂの共振周波数の差を十分に大きくしておけば、一方のばね部の共振振動に、他方のばね部がさらに共振してしまうおそれは無い。
【００９６】
加えて、実施の形態６に係る球状サスペンション１Ｆによれば、実施の形態１と同様、真空状態や気圧の条件が厳しい環境においても、安定的に使用することができ、且つ、ダンパー効果等を利用して、衝撃や振動に対する良好な緩衝を得ることができる。
【００９７】
なお、実施の形態６では、弾性片２、４３の両端部分の挿通孔を相互に締め付け固定し、且つ、これら弾性片２、４３の中央部分の挿通孔相互に締め付け固定する構造を採用した。しかし、図２Ｂの例と同様に、各弾性片の一端の挿通孔どうしを相互に締め付け固定し、且つ、これら弾性片の他端の挿通孔を相互に締め付け固定する構造を採用することもできる。
【００９８】
実施の形態６では板状の弾性片を用いたが、各弾性片の形状は、ばね部１を形成した際に十分な剛性と弾性を得られるものであればどのような形状であってもよい。例えば、弾性片２は、例えば断面が略円形、略楕円形、略多角形などの状であってもよい。
【００９９】
また、実施の形態６で使用される第一、第二ばね部の構造として、上述の実施の形態３乃至５の構造を採用することも可能である。更には、第一ばね部１ａと第二ばね部１ｂとで、異なる構造が採用されていても良い。
【０１００】
実施の形態６では、ばね部を二重構造としたが、三重構造或いはそれ以上であっても良い。
［発明の実施の形態７］
【０１０１】
図１２は、本発明の実施の形態７に係る金属サスペンションを概念的に示す正面図である。
【０１０２】
実施の形態７に係る球状サスペンション１Ｇは、第一、第二ばね部１ａ、１ｂの上端部分が、相互に連結固定されていない状態で離間している。
【０１０３】
他の構造は、実施の形態６とほぼ同一であるので、説明を省略する。
【０１０４】
実施の形態７に係る球状サスペンション１Ｇでは、上側から荷重Ｗ２が加わったとき、荷重Ｗ２の値が所定値よりも小さければ、第二ばね部１ｂの上端部は第一ばね部１ａの上端部に当接せず、第二ばね部１ｂのみが弾性変形する。すなわち、この場合には、第二ばね部１ｂのみが、サスペンションとして機能する。
【０１０５】
一方、荷重Ｗ２の値が所定値以上であれば、第二ばね部１ｂの上端部が第一ばね部１ａの上端部に当接し、第一、第二ばね部１ａ、１ｂの両方が弾性変形する。すなわち、この場合には、第一、第二ばね部１ａ、１ｂの両方が、サスペンションとして機能する。
【０１０６】
このように、実施の形態７に係る球状サスペンション１Ｇでは、荷重が所定値よりも小さい場合は第二ばね部のみが使用され、且つ、荷重が所定値以上の場合は第一、第二ばね部１ａ、１ｂの両方が使用される。従って、上述の各実施の形態に係る球状サスペンションと比較して、対応可能な貨物重量の範囲を拡げることができる。
【０１０７】
また、荷重が所定値以上の場合（すなわち、第一、第二ばね部１ａ、１ｂの両方が使用される場合）には、上述の実施の形態６と同様の理由から、共振現象を抑制することができる。
【０１０８】
加えて、上述の各実施の形態１乃至６と同様、真空状態や気圧の条件が厳しい環境においても、安定的に使用することができ、且つ、ダンパー効果等を利用して、衝撃や振動に対する良好な緩衝を得ることができる。
【０１０９】
なお、実施の形態７では、弾性片２、４３の両端部分の挿通孔を相互に締め付け固定し、且つ、これら弾性片２、４３の中央部分の挿通孔相互に締め付け固定する構造を採用した。しかし、図２Ｂの例と同様に、各弾性片の一端の挿通孔どうしを相互に締め付け固定し、且つ、これら弾性片の他端の挿通孔を相互に締め付け固定する構造を採用することもできる。
【０１１０】
実施の形態７では板状の弾性片を用いたが、各弾性片の形状は、ばね部１を形成した際に十分な剛性と弾性を得られるものであればどのような形状であってもよい。例えば、弾性片２は、例えば断面が略円形、略楕円形、略多角形などの状であってもよい。
【０１１１】
また、実施の形態６で使用される第一、第二ばね部の構造として、上述の実施の形態３乃至５の構造を採用することも可能である。更には、第一ばね部１ａと第二ばね部１ｂとで、異なる構造が採用されていても良い。
【０１１２】
実施の形態７では、ばね部を二重構造としたが、三重構造或いはそれ以上であっても良い。この場合、すべてのばね部の上端部分を互いに離間させてもよいし、一部のばね部の上端部分についてのみ、実施の形態６と同様にして互いに連結させても良い。
【０１１３】
上記各実施の形態の球状サスペンション１Ａ乃至１Ｇは、宇宙空間の真空状態で使用することができる（図３参照）が、宇宙空間以外のあらゆる環境でも使用できる。例えば、地上や大気圏内の空中等で人又は貨物の輸送に用いる各種機器（例えば自動車、列車、旅客機、運搬車、コンテナ台車、その他各種運搬機器等）のサスペンションに用いることができる。特に、高品位運搬が求められる各種機器のサスペンションに用いることで、当該高品位運搬を行うことが可能である。
【０１１４】
上記各実施の形態の球状サスペンション１Ａ乃至１Ｇにおいては、ばね部１における第一の止め具６と第二の止め具７とが取付部としての機能（すなわち、機器２１や収容部２２等に接続固定する機能）を有する構成としたが、これに限らず、第一の止め具６と第二の止め具７とのうち少なくとも何れか一方のみが取付部としての機能を奏する構成としてもよい。また、ばね部１に第一の止め具６と第二の止め具７とは別個に取付部が設けられていてもよい。
【０１１５】
上記各実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記各実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。
【符号の説明】
【０１１６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ  球状サスペンション
１  ばね部
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ  弾性片
６，７  止め具（取付部）
【図１】
0005852955.tif 000002
【図２Ａ】
0005852955.tif 000003
【図２Ｂ】
0005852955.tif 000004
【図３】
0005852955.tif 000005
【図４Ａ】
0005852955.tif 000006
【図４Ｂ】
0005852955.tif 000007
【図５】
0005852955.tif 000008
【図６】
0005852955.tif 000009
【図７】
0005852955.tif 000010
【図８】
0005852955.tif 000011
【図９】
0005852955.tif 000012
【図１０】
0005852955.tif 000013
【図１１】
0005852955.tif 000014
【図１２】
0005852955.tif 000015