(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側支持部と、この外側支持部の内縁部に一端が接続されて円の中心に向かって延びる複数のスポークと、この複数のスポークの他端が接続される外縁部を有する内側支持部とを備え、
前記外側支持部の内縁部と内側支持部の外縁部とをつなぐ基準面に対して、前記複数のスポークには基準面から互いに逆方向に突出する弾性突起が少なくとも一対設けられ、
前記少なくとも一対の弾性突起は、前記外側支持部の内縁部に近い方に設けられる第１弾性突起が、前記内側支持部の外縁部に近い方に設けられる第２弾性突起より大きい頂角を有する皿バネ。
【請求項２】
外側支持部と、この外側支持部の内縁部に一端が接続されて円の中心に向かって延びる複数のスポークと、この複数のスポークの他端が接続される外縁部を有する内側支持部とを備え、
前記外側支持部の内縁部と内側支持部の外縁部とをつなぐ基準面に対して、前記複数のスポークには基準面から互いに逆方向に突出する弾性突起が少なくとも一対設けられると共に、前記複数のスポークが前記外側支持部の内縁部と内側支持部の外縁部との間でＳ字状に形成されている皿バネ。
【請求項３】
前記複数のスポークは、外側支持部の内縁部から前記内側支持部の外縁部までスポーク幅が同一幅で延びている請求項１又は２に記載の皿バネ。
【請求項４】
前記複数のスポークは、外側支持部の内縁部に近い方に、前記内側支持部の外縁部に近い方のスポーク幅より細い細幅部を有している請求項１又は２に記載の皿バネ。
【請求項５】
前記外側支持部の内縁部及び内側支持部の外縁部は、いずれも円形状に形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の皿バネ。
【請求項６】
前記スポークに設けられる少なくとも一対の弾性突起は、それぞれが頂角を有する山形形状に形成されている請求項１乃至５に記載の皿バネ。
【請求項７】
前記スポークに設けられる少なくとも一対の弾性突起は、前記スポークの一部を屈曲させることにより形成されている請求項１乃至６に記載の皿バネ。
【請求項８】
前記スポークに設けられる少なくとも一対の弾性突起は、前記外側支持部の内縁部に近い方に設けられる第１弾性突起が、前記内側支持部の外縁部に近い方に設けられる第２弾性突起より頂角が大きい請求項２乃至７に記載の皿バネ。
【請求項９】
前記スポークに設けられる少なくとも一対の弾性突起は、いずれも頂角が同一である請求項２乃至７に記載の皿バネ。
【請求項１０】
前記外側支持部が平板状の円環によって形成され、円環には円周上に沿って複数の取付孔が設けられている請求項１又は２に記載の皿バネ。
【請求項１１】
前記内側部材が平板状の円板によって形成され、円板の中心に支持孔が設けられている請求項１又は２に記載の皿バネ。
【請求項１２】
前外側支持部及び前記内側支持部の一方側を固定し他方側を回転駆動させることで、スポークが周方向の回転に対してバネ力を有する請求項１又は２に記載の皿バネ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は径方向に変動しない皿バネに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や精密機器など制振性が要求される製品には従来からこの種の皿バネが使用されている（特許文献１、２参照）。特許文献１に記載されているバネは、バネの本体部に形成された摩擦発生部が基台に向かって突出し、摩擦発生部の下端部と基台との間に隙間を設けた構成からなり、系の共振周波数付近の低周波数帯域の振動伝達率を低減できるといった効果を有している。また、特許文献２に記載されているバネは、往復駆動装置の一部を構成するものであり、円環状外縁部と該外縁部から中心に向かって形成された複数本の連結部とを備え、ヨークの両端に固定されて可動子を常にヨークの中空部の径方向中心位置にあるように保持するといった効果を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２７４号公報
【特許文献２】実公昭５８−２８４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたバネにあっては、摩擦発生部が基台に向かって突出しており、摩擦発生部の下端部と基台との間に隙間を有する構成からなり、また、上記特許文献２のバネにあっては、円環状外縁部から中心に向かって形成された複数本の連結部にはそのほぼ中間部に山形の突出部が一方向に形成された構成となっているので、バネが径方向と直交する二方向に変位した場合に一方向と他方向とでバネ特性が異なり、所定の制振効果が得られない。
【０００５】
そこで、本発明は、バネが径方向と直交する二方向に変位した場合に、一方向と他方向とで同じようなバネ特性が得られるようにした皿バネを提供するものである。また、本発明は、周方向の回転力がバネに作用した場合に、周方向においてもバネ力が働くような皿バネを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る皿バネは、外側支持部と、この外側支持部の内縁部に一端が接続されて円の中心に向かって延びる複数のスポークと、この複数のスポークの他端が接続される外縁部を有する内側支持部とを備え、前記外側支持部の内縁部と内側支持部の外縁部とをつなぐ基準面に対して、前記複数のスポークには基準面から互いに逆方向に突出する弾性突起が少なくとも一対設けられている。
【０００７】
また、本発明に係る皿バネにおいて、スポークに設けられる少なくとも一対の弾性突起は、それぞれが頂角を有する山形形状に形成され、一実施形態では前記外側支持部の内縁部に近い方に設けられる第１弾性突起が、前記内側支持部の外縁部に近い方に設けられる第２弾性突起より頂角が大きく形成されている。
【０００８】
また、本発明に係る皿バネの複数のスポークは、一実施形態では外側支持部の内縁部から前記内側支持部の外縁部まで平面視でＳ字状に延びている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る皿バネによれば、外側支持部と内側支持部との間に延びる複数のスポークには、前記外側支持部の内縁部と内側支持部の外縁部とをつなぐ基準面に対して、該基準面から互いに逆方向に突出する弾性突起が少なくとも一対設けられているので、皿バネが前記基準面に対して上下に変位した時の互いのバネ特性の差異を小さくすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る皿バネによれば、前記スポークに設けられる少なくとも一対の弾性突起は、それぞれが頂角を有する山形形状に形成され、前記外側支持部の内縁部に近い方に設けられる第１弾性突起が、前記内側支持部の外縁部に近い方に設けられる第２弾性突起より頂角が大きく形成されているので、皿バネが上下に変位した時に発生する応力を分散させることができ、上下に変位した時の互いのバネ特性の差異をより小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る皿バネによれば、複数のスポークは、前記外側支持部の内縁部から前記内側支持部の外縁部まで平面視で曲線状に延びているので、周方向の回転に対してバネ力を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る皿バネの斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る皿バネの平面図である。
【図３】第１実施形態に係る皿バネの側面図である。
【図４】第１実施形態に係る皿バネの一対の弾性突起を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る皿バネの平面図である。
【図６】図５の一部拡大図である。
【図７】第２実施形態に係る皿バネの一対の弾性突起を示す図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る皿バネの斜視図である。
【図９】第３実施形態に係る皿バネの平面図である。
【図１０】上記第１実施例に係る皿バネをダンパに利用した一例を示す断面図である。
【図１１】上記第３実施例に係る皿バネを回転装置に利用した一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本発明に係る皿バネの実施形態を詳細に説明する。図１乃至図４には本発明の第１実施形態に係る皿バネ１が示されている。この皿バネ１は、外側支持部２と、この外側支持部２の内縁部２ａに一端３ａが接続されて円の中心に向かって延びる複数のスポーク３と、この複数のスポーク３の他端３ｂが接続される外縁部４ａを有する内側支持部４とを備えている。この実施形態において、前記外側支持部２は平板状の円環板によって形成されており、この円環板の内周に沿って前記内縁部２ａが円形状に形成されている。また、前記外側支持部２には円周上に複数の取付孔２ｂが設けられている。
【００１４】
前記内側支持部４は、平板状の円形板によって形成されており、この円形板の外周に沿って前記外縁部４ａが円形状に形成されている。また、内側支持部４の中心部には略矩形状の支持孔４ｂが設けられている。この支持孔４ｂは、例えば前記外側支持部２が固定された状態で皿バネ１を使用する際に、皿バネ１の支持孔４ｂに挿入された中心軸を支持するためのものである。なお、図３に示されるように、前記外側支持部２と内側支持部４は同一平面上に設けられている。
【００１５】
前記複数のスポーク３は内側支持部４の周囲に放射状に配列され、それぞれが薄板状の細いロッドからなり、全てが同一形状である。そして、各スポーク３の一端３ａが前記外側支持部２の内縁部２ａに接続され、他端３ｂが内側支持部４の外縁部４ａに接続されている。また、各スポーク３は、図２に示されるように、外側支持部２の内縁部２ａから内側支持部４の外縁部４ａまで同一幅で真っ直ぐに延びている。また、各スポーク３は、図１及び図４に示されるように、前記外側支持部２に接続される一端３ａから皿バネ１の表面側に突出する山形状の第１弾性突起５と、前記内側支持部４に接続される他端３ｂから同一平面上に延びる平面部３ｄを介して皿バネ１の裏面側に突出する山形状の第２弾性突起６とを有している。このように、各スポーク３に皿バネ１の表面側に突出する山形状の第１弾性突起５と裏面側に突出する山形状の第２弾性突起６を設けたので、各スポーク３が表面側に変位した時と裏面側に変位した時に、両側とも同じようなバネ特性が得られることになる。
【００１６】
前記スポーク３の平面部３ｄは、外側支持部２の内縁部２ａと内側支持部４の外縁部４ａとをつなぐ平面状の基準面３ｅ上に位置し、前記一対の弾性突起５，６がこの基準面３ｅから互いに逆方向に同じ高さ寸法ｈ１、ｈ２だけ突出している。また、前記第１弾性突起５の頂部５ａの角度θ１は第２弾性突起６の頂部６ａの角度θ２より大きく、第１弾性突起５の第１傾斜面５ｂが第２弾性突起６の第１傾斜面６ａよりなだらかに形成されている。なお、第１弾性突起５及び第２弾性突起６は共通の第２傾斜面７を有している。このように、第１弾性突起５と第２弾性突起６との間で傾斜角度に差を設けることで、皿バネ１が変位した時に発生する応力を分散させることができ、皿バネ１が表面側に変位した時のバネ特性と裏面側に変位した時のバネ特性との差異がより小さくなる。なお、図１及び図２に示されるように、上述した第１弾性突起５及び第２弾性突起６は、全てのスポーク３に同心円状に設けられている。
【００１７】
上記第１弾性突起５及び第２突起部６の突出高さは適宜選択することができ、高さ寸法ｈを大きくとることで、スポーク３の弾性可動範囲をある程度広げることができる。また、前記第１弾性突起５及び第２弾性突起６の数を増やすことも可能であり、それによってバネ定数をコントロールすることが可能となる。さらに、上記実施形態では第１弾性突起５と第２弾性突起６とが共通の第２傾斜面７を有しているが、第１弾性突起５と第２弾性突起６との間に平面部を設けることで、両者を離して形成することも可能である。さらにまた、第１弾性突起５の頂部５ａの角度θ１と第２弾性突起６の頂部６ａの角度θ２を同一として、両方の弾性突起５，６を同一形状としてもよい。
【００１８】
上記構成からなる皿バネ１は、外側支持部２、スポーク３及び内側支持部４が一枚のステンレス材の打抜き加工によって形成される。また、スポーク３の第１弾性突起５及び第２弾性突起６は、ステンレス材の打抜き加工の際にプレス成形でスポーク３を屈曲変形させることで同時に形成される。
【００１９】
図５乃至図７には本発明の第２実施形態に係る皿バネ１１が示されている。この皿バネ１１は、前記第１実施形態に係る皿バネ１とは、スポーク１３の形状及びスポーク１３に設けられる第１弾性突起１５及び第２弾性突起１６が同一形状で形成されている点を除いてほぼ同一の構成からなるので、同一の構成には第１実施形態に係る皿バネ１と同一の符号を付すことによって詳細な説明を省略する。
【００２０】
前記スポーク１３は、図６に示されるように、外側支持部２の内縁部２ａに接続される一端１３ａから延びる第１弾性突起１５の横幅が、内側支持部４の外縁部４ａに接続される他端１３ｂから延びる平面部１３ｄ及び第２弾性突起１６の横幅より細く形成されており、その境にはロッドの左右両側に段差１７ａ，１７ｂが設けられている。また、この段差１７ａ、１７ｂを境にして外周側に第１弾性突起１５が、内周側に第２弾性突起１６がそれぞれ設けられているが、図７に示されるように、第１実施形態とは異なって、両方の弾性突起は同一形状に形成されている。
【００２１】
すなわち、第１弾性突起１５及び第２弾性突起１６は、外側支持部２の内縁部２ａと内側支持部４の外縁部４ａとをつなぐ基準面３ｅからの高さ寸法ｈ１、ｈ２、及び頂部１５ａ，１６ａの各角度θ１、θ２がいずれも同じ値である。このように、第１弾性突起１５と第２弾性突起１６が同一形状であっても、スポーク１３の外周側の横幅を内周側の横幅より細くすることで、スポーク１３が変位した時に発生する応力を分散させることができ、スポーク全体に均一なバネ弾性を得ることができる。
【００２２】
図８及び図９には本発明の第３実施形態に係る皿バネ２１が示されている。この皿バネ２１は、前記第１実施形態に係る皿バネ１とは、スポーク２３の形状が異なっている点を除いてほぼ同一の構成からなるので、同一の構成には第１実施形態に係る皿バネ１と同一の符号を付すことによって詳細な説明を省略する。
【００２３】
前記スポーク２３は、外側支持部２の内縁部２ａに接続される一端２３ａから皿バネ２１の表面側に突出する第１弾性突起２５と、内側支持部４の外縁部４ａに接続される他端２３ｂから延びる平面部２３ｄを介して皿バネ２１の裏面側に突出する第２弾性突起２６とを有しているが、スポーク２３全体が略Ｓ字状に曲がりくねった形状に形成されている。また、スポーク２３は全長に亘って同一幅で形成されているおり、このスポーク２３に屈曲形成されている第１弾性突起２５及び第２弾性突起２６は、第１実施形態と同様、第１弾性突起２５の方が第２弾性突起２６よりなだらかな傾斜面を形成している。
【００２４】
この実施形態に係る皿バネ２１の特徴は、全てのスポーク２３が略Ｓ字状に曲がりくねった形状に形成されていることであり、その形状を利用して周方向の回転に対してバネ力を有していることである。
【００２５】
図１０には第１実施形態に係る皿バネ１を利用したダンパ３０の一例が示されている。ゴムの代わりに皿バネ１を弾性体として利用するものであり、皿バネ１の外側支持部２が枠体３１に固定されると共に、皿バネ１の内側支持部４で中心軸３２の一端を支持する構造であり、中心軸３２の上下方向の振動を皿バネ１によって制振するものである。従来のゴムの代わりに利用することで、ダンパ３０の全体高さを抑えられる他、耐薬品性を向上させることができる。
【００２６】
図１１には第３実施例に係る皿バネ２１を利用した回転伝達装置４０の一例が示されている。この回転伝達装置４０は、外側のケーシング４１に皿バネ２１の外側支持部２を固定すると共に、ケーシング４１の内壁面に沿って凹部４２を複数個所に設ける一方、回転軸４３と一体に回転する本体４４の外壁面に沿って前記凹部に遊嵌される凸部４５を設けたものである。回転軸４３は皿バネ２１の内側支持部４に支持されており、回転軸４３を駆動させると本体４４の回転と共に皿バネ２１に周方向のバネ力が働き、本体４４の急激な回転が直接ケーシング４１に伝わらないようにして、回転時のショックを和らげることができる。さらに本体４４が回転して凸部４５が凹部４２回転方向の内壁に当たることによって、本体４４と共にケージング４１を一緒に回転させることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１，１１，２１  皿バネ
２  外側支持部
２ａ  内縁部
２ｂ  取付孔
３，１３，２３  スポーク
３ａ，１３ａ，２３ａ  一端
３ｂ，１３ｂ，２３ｂ  他端
３ｄ，１３ｄ，２３ｄ  平面部
３ｅ  基準面
４  内側支持部
４ａ  外縁部
４ｂ  支持孔
５，１５，２５  第１弾性突起
５ａ，６ａ  第１傾斜面
６，１６，２６  第２弾性突起
７  第２傾斜面
１７ａ，１７ｂ  段差
３０  ダンパ
３１  枠体
３２  中心軸
４０  回転伝達装置
４１  ケーシング
４２  凹部
４３  回転軸
４４  本体
４５  凸部
【要約】
【課題】  皿バネが上下に変位する際に、上方向への変位と下方向への変位とでバネ特性の差異を小さくすることである。
【解決手段】  外側支持部２と、この外側支持部２の内縁部２ａに一端３ａが接続されて円の中心に向かって延びる複数のスポーク３と、この複数のスポーク３の他端３ｂが接続される外縁部４ａを有する内側支持部４とを備え、前記外側支持部２の内縁部２ａと内側支持部４の外縁部４ａとをつなぐ基準面に対して、前記複数のスポーク３には基準面から互いに逆方向に突出する第１弾性突起５及び第２弾性突起６が設けられている。
【選択図】      図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005905627.tif 000008
【図８】
0005905627.tif 000009
【図９】
0005905627.tif 000010
【図１０】
0005905627.tif 000011
【図１１】
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