(57)【要約】【課題】弾性部における最も内側の弾性材層の上端内側端部に、亀裂や剥離が生じるおそれを払拭し、耐久性向上が図れるように改善された軸ばねを提供する。【解決手段】主軸１と、主軸１を囲繞する外筒２と、三つの弾性材層４ａ，４ｂ，４ｃと二つの硬質材壁５ａ，５ｂとを交互に積層させて主軸１と外筒２との間に設けられた弾性部３と、を有する軸ばねにおいて、主軸１の外周面１ａと外筒２の内周面２ａとが、軸心Ｐに対して互いに同じ方向に傾斜した円錐面を有して形成され、外周面１ａにおける主軸１の先窄まり側の先端部９の軸心Ｐに対する傾斜角度θ３が、外周面１ａにおける先端部９を除いたその他部分１０，１１の軸心Ｐに対する傾斜角度θ４，θ５よりも大きい角度に設定されている。【選択図】図２
2018100762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸と、
前記主軸の軸心方向視で前記主軸を囲繞する状態で配備される外筒と、
複数の弾性材層と一又は複数の硬質材壁とを前記軸心に対する径内外方向へ交互に積層させた状態で、前記主軸と前記外筒との間に介装されている弾性部と、
を有してなる軸ばねであって、
前記主軸の外周面と前記外筒の内周面とが、前記軸心に対して互いに同じ方向に傾斜した円錐面を有して形成され、
前記外周面における前記主軸の先窄まり側の先端部の前記軸心に対する傾斜角度が、前記外周面における前記先端部を除いたその他部分の前記軸心に対する傾斜角度よりも大きい角度に設定されている軸ばね。
【請求項２】
前記外周面の前記主軸の先窄まり側の基端部の前記軸心に対する傾斜角度を、前記その他部分における前記先窄まり側の基端部を除いた部分の前記軸心に対する傾斜角度よりも小として、前記外周面の平均角度が前記内周面の前記軸心に対する傾斜角度に近づけられている請求項１に記載の軸ばね。
【請求項３】
前記外周面の平均角度が前記内周面の前記軸心に対する傾斜角度に等しく設定されている請求項２に記載の軸ばね。
【請求項４】
前記外筒は前記主軸に対して、前記軸心の方向における前記外周面の先窄まり側に寄せて配置されている請求項１〜３の何れか一項に記載の軸ばね。
【請求項５】
前記弾性材層のうちの前記外周面に連設されている第１弾性材層は、前記外周面の先窄まり側端を覆って前記主軸の先窄まり側頂面に及ぶ状態に延設されている請求項１〜４の何れか一項に記載の軸ばね。
【請求項６】
前記硬質材壁の前記軸心に対する傾斜角度が、前記内周面の前記軸心に対する傾斜角度より小さい角度に設定されている請求項１〜５の何れか一項に記載の軸ばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型建機、大型船舶、とりわけ鉄道車両用として好適な軸ばねに係り、詳しくは、主軸と、主軸の軸心方向視で主軸を囲繞する状態で配備される外筒と、複数の弾性材層と一又は複数の硬質材壁とを軸心に対する径内外方向へ交互に積層させた状態で、主軸と外筒との間に介装されている弾性部と、を有してなる軸ばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の軸ばねは、例えば鉄道車両においては、その蛇行動や上下動時の衝撃を吸収緩和するために、台車枠と車軸側部材との間に介装されている。即ち、軸箱支持装置の一例としての軸ばねは、主軸とその周囲に配置された外筒との間に、二つの硬質材壁と三つのゴム層とが同心状態で、かつ、半径方向に交互に積層されてなる構成のものが多い。
【０００３】
鉄道車両用軸ばねの傾向としては、乗り心地の良さを考慮すれば弾性層をばね定数の柔らかい方が望ましいが、定員以上の乗車時などの大きな重量が負荷された場合の耐荷重を考慮すればばね定数が硬い方が望ましい。このように相反する要求を満たすため、従来では、特許文献１（図３，６を参照）や特許文献２にて開示されたように、主軸の外周面、弾性層、及び外筒の内周面を互いに同方向に傾けた傾斜型の軸ばねとされていた。
【０００４】
傾斜型とすることにより、クッションストロークが増すほどにばね定数も大きくなるという、いわゆるプログレッシブ特性が得られ、クッションストロークが少ないときにはソフトなばね定数による良好な乗車感を出せ、かつ、クッションストロークが大きいときにはハードなばね定数による大荷重にも踏ん張りの効く軸ばねが実現されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０７３７２６号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６９３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような軸ばねにおいて、主軸と外筒とが近付く方向の荷重が作用すると、弾性層における各弾性材層にもせん断応力及び圧縮応力が作用する。そして、径方向の断面で見た場合、各弾性材層においては、上部内側部は主軸から、下部外側部は硬質材壁からそれぞれ引き剥がされる力も作用する。形状的には、下部外側部より上部内側部の方がより強い引き剥がし力が作用する。これは、実験データからも裏付けられている。
【０００７】
そのため、実機に用いられている軸ばねにおいては、経時により、主軸外周面に連設されている最も内側の弾性材層における上端内側端の部位に、主軸との剥離や亀裂といった不具合の生じるおそれがあった。
【０００８】
本発明の目的は、さらなる構造工夫により、弾性部における最も内側の弾性材層の上端内側端部に、亀裂や剥離が生じるおそれを払拭し、耐久性向上が図れるように改善された軸ばねを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、主軸１と、前記主軸１の軸心Ｐ方向視で前記主軸１を囲繞する状態で配備される外筒２と、複数の弾性材層４ａ，４ｂ，４ｃと一又は複数の硬質材壁５ａ，５ｂとを前記軸心Ｐに対する径内外方向へ交互に積層させた状態で、前記主軸１と前記外筒２との間に介装されている弾性部３と、を有してなる軸ばねにおいて、
前記主軸１の外周面１ａと前記外筒２の内周面２ａとが、前記軸心Ｐに対して互いに同じ方向に傾斜した円錐面を有して形成され、前記外周面１ａにおける前記主軸１の先窄まり側の先端部９の前記軸心Ｐに対する傾斜角度θ３が、前記外周面１ａにおける前記先端部９を除いたその他部分１０，１１の前記軸心Ｐに対する傾斜角度θ４，θ５よりも大きい角度に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の軸ばねにおいて、
前記外周面１ａの前記主軸１の先窄まり側の基端部１０の前記軸心Ｐに対する傾斜角度θ４を、前記その他部分１０，１１における前記先窄まり側の基端部１０を除いた部分１１の前記軸心Ｐに対する傾斜角度θ５よりも小として、前記外周面１ａの平均角度θＡが前記内周面２ａの前記軸心Ｐに対する傾斜角度θ１に近づけられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の軸ばねにおいて、
前記外周面１ａの平均角度θＡが前記内周面２ａの前記軸心Ｐに対する傾斜角度θ１に等しく設定されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の軸ばねにおいて、
前記外筒２は前記主軸１に対して、前記軸心Ｐの方向における前記外周面１ａの先窄まり側に寄せて配置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の軸ばねにおいて、
前記弾性材層４ａ，４ｂ，４ｃのうちの前記外周面１ａに連設されている第１弾性材層４ａは、前記外周面１ａの先窄まり側端を覆って前記主軸１の先窄まり側頂面１ｔに及ぶ状態に延設されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の軸ばねにおいて、
前記硬質材壁５ａ，５ｂの前記軸心Ｐに対する傾斜角度θ２が、前記内周面２ａの前記軸心Ｐに対する傾斜角度θ１より小さい角度に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、外周面における先窄まり側の先端部（先窄まり先端面）の傾斜角度を、外周面における先端部を除いたその他部分の傾斜角度よりも大きい角度とされているので、主軸に連設されている最内側の弾性材層の上端内側部は、従来の軸ばねのものに比べて内側に拡大されている。従って、最内側の弾性材層の上端内側部は体積が拡大されていて応力集中が従来のものより減少し、亀裂や主軸との剥離が生じたりする不都合が解消又は軽減されるようになる。
その結果、さらなる構造工夫により、弾性部における最も内側の弾性材層の上端内側端部に、亀裂や剥離が生じるおそれを払拭し、耐久性向上が図れるように改善された軸ばねを提供することができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、外周面における先窄まり側の基端部（先窄まり基端面）の傾斜角度を、その他部分における先窄まり側の基端部を除いた部分の傾斜角度よりも小として、外周面の平均角度が内周面の傾斜角度に近づけられている。従って、主軸の外周面と外筒の内周面とが互いに同じ傾斜角度である従来の軸ばねと、最大荷重時の弾性変形量をあまり変わらないようにすることができ、ばね定数のソフト化を図りながら踏ん張りの効く軸ばねを提供することができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、外周面の平均角度が内周面の傾斜角度に等しく設定されているので、弾性部における最大荷重時の弾性変形量は、主軸の外周面と外筒の内周面とが互いに同じ傾斜角度の従来の軸ばねと同じになり、請求項２の発明による前記作用効果をより強化することができる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、外筒が主軸に対して軸心方向で主軸外周面の先窄まり側に寄せられた軸ばねであれば、請求項１〜３の発明による作用効果をより一層明確に得ることができる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、最内側の弾性材層は、外周面の先窄まり側端を覆って主軸の先窄まり側頂面に延設されているので、主軸の防錆上で有利としながら、最内側の弾性材層の上端内側部に亀裂や剥離が生じるおそれをより軽減可能となる利点がある。
【００２０】
請求項６の発明によれば、少ないクッションストローク初期或いは前半部においてばね定数を無理なくソフト化し、耐最大荷重を落とすことなく乗り心地の改善が図れる軸ばねを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態１による軸ばねの平面図
【図２】図１の軸ばねを「前−軸心Ｐ−右」で切った断面図
【図３】荷重と変位量との関係グラフを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明による軸ばねの実施の形態を、鉄道車両用軸ばねとして図面を参照しながら説明する。
【００２３】
〔実施形態１〕
鉄道車両用軸ばね（以下、軸ばねと略称する）Ａは、図１及び図２に示されるように、主軸１と、主軸１と互いに同一（又はほぼ同一でも良い）の縦向きの軸心Ｐを有する外筒２と、主軸１と外筒２との間に介装されている弾性部３とを有して構成されている。弾性部３は、三層の弾性層４と二層の中間硬質筒５とを軸心Ｐに対して同心状態（又はほぼ同心状態でも良い）で径内外方向へ交互に積層する積層ゴム構造として、主軸１と外筒２との間に構成されている。
【００２４】
ここで、図１においては、弾性層４に形成されている抜き孔６，７と軸心Ｐとを結ぶ線分の方向を左右、主軸１の下端部に形成されている一対のネジ孔１ｇ，１ｇを結ぶ方向を前後と定義する。そして、図２においては、軸心Ｐを有する主軸１を基準として、主軸１の形状から先窄まり側を上、元拡がり側（反先窄まり側）を下と定義する。
【００２５】
主軸１は、図１，２に示されるように、金属製のものであって、上窄まり状の多段（複数段）の円錐面を有してなる多段（複数段）外周面１ａを備える円錐上部１Ａと、最大径の大外周面１ｂを有して円錐上部１Ａの下側に続くフランジ部１Ｂと、径の細い小外周面１ｃを有してフランジ部１Ｂの下側に続く下部直胴部１Ｃとを備える筒状軸に形成されている。
【００２６】
円錐上部１Ａには、軸心Ｐを中心として上端開口している中空部１ｄが形成されており、この中空部１ｄは下部直胴部１Ｃの上下中間位置まで延設されている。下部直胴部１Ｃには、軸心Ｐを有して下端開口している細径縦孔１ｆ、及び細径縦孔１ｆの両脇それぞれに配置される状態でネジ孔１ｇ，１ｇが形成されている。これら細径縦孔１ｆ及びネジ孔１ｇ、１ｇは、中空部１ｄの漏斗状底面１ｅに開口されている。
【００２７】
外筒２は、図１，２に示されるように、金属製のものであって、下拡がり状の円錐面でなる傾斜内周面２ａ、傾斜内周面２ａの上側に続く嵌合内周面２ｂ、円環状の上端面２ｃを有し、縦断面形状がハ字状を呈する筒部材に形成されている。軸心Ｐを備える外筒２は、主軸１に対して上側（先窄まり側）に寄せて配置されている。即ち、主軸１の上端部の高さレベルと、外筒２の下端部の高さレベルがほぼ同じとなるように外筒２が上側に寄せられている。
【００２８】
外筒２において、傾斜内周面２ａの軸心Ｐに対する傾斜角度は第１角度θ１に設定されている。第１角度θ１は、例えば１０度（又は１０度±５度）に設定されているが、それ以外の角度でも良い。
【００２９】
弾性部３は、図１，２に示されるように、環状で三つのゴム層（弾性材層の一例）４ａ，４ｂ，４ｃからなる弾性層４と、金属製又は板金製で二つの環状輪（硬質材壁の一例）５ａ，５ｂとかなる中間硬質筒５とを、軸心Ｐに対する径内外方向へ交互に積層させた状態で、主軸１と外筒２との間に介装することで構成されている。弾性層４は、径方向で内から内ゴム層４ａ、中ゴム層４ｂ、外ゴム層４ｃを有している。内ゴム層４ａは、主軸１の上面（符記省略）の大部分を径外側から覆う薄膜部４ｈを有している。上部中間硬質筒５は、径方向で内から内環状輪５ａ、外環状輪５ｂを有している。
【００３０】
弾性層４及び中間硬質筒５は、軸心Ｐに対して外筒２の傾斜内周面２ａと同じ方向に傾けられている。そして、内及び外の各環状輪５ａ，５ｂの軸心Ｐに対して傾斜する第２角度θ２が、第１角度θ１より小さい角度に設定されている。
第２角度θ２は、例えば第１角度θ１が１０度のときに７．５度に設定されている。その他、（θ１−１．５度）≧θ２≧（θ１−７．５度）、好ましくは（θ１−２．５度）≧θ２≧（θ１−４．５度）、或いは、それら以外の角度（θ１＞θ２）でも良い。
図２においては、内環状輪５ａの補助線ｃと外環状輪５ｂの補助線ｄとを二重矢印マークで互いに平行であることを表している。
【００３１】
内ゴム層４ａ、中ゴム層４ｂ、及び外ゴム層４ｃは、それらのいずれも下端部の厚み（径方向の厚み）が互いに同じ（又はほぼ同じ）である。図２において、弾性部３の配設方向（軸心Ｐに対する径方向での延び方向）を矢印Ｚで表してあり、各ゴム層４ａ〜４ｃの下端部の矢印Ｚ方向での幅は、同じ（又はほぼ同じ）となるように構成されている。
【００３２】
二つの環状輪５ａ，５ｂが傾斜内周面２ａに対して立った角度に傾いていることにより、外ゴム層４ｃ上端部の厚み＜中ゴム層４ｂ上端部の厚み＜内ゴム層４ａ上端部の厚み、になっている。また、内環状輪５ａは主軸１に対して上側（先窄まり側）に寄せられ、外環状輪５ｂは内環状輪５ａに対して上側（先窄まり側）に寄せられ、外筒２は外環状輪５ｂに対して上側（先窄まり側）に寄せられている。
【００３３】
図１、図２に示されるように、外ゴム層４ｃと中ゴム層４ｂとには、左右方向に配置された各一対の抜き孔６，７が上下に貫通状態で形成されている。図１に示されるように、外及び中の各抜き孔６，７の幅方向端（軸心Ｐに対する周方向端）を結んで軸心Ｐを通る補助線ｆ、ｇを引くと、各抜き孔６，７の幅角度は互いに等しい第７角度θ７に揃えられている。第７角度θ７は、前後に等しい角度ずつ振り分けられている。各抜き孔６，７は、径方向にはゴム膜４ｇを残してほぼゴム層４ｃ，４ｂの径方向幅に近い幅を有している。ゴム膜４ｇは、外筒２及び各中間硬質筒５，５の防錆に役立つ。
【００３４】
主軸１についてより詳しく説明する。主軸１の多段外周面１ａは、図１，図２に示されるように、第１角度θ１よりも大きい第３角度θ３を有する先窄まり先端面（先窄まり側の先端部）９と、第１角度θ１よりも小さい第４角度θ４を有する先窄まり基端面（先窄まり側の基端部）１０と、第１角度θ１よりも僅かに小さい第５角度θ５を有する先窄まり中間面（その他部分１０，１１における先窄まり側の基端部１０を除いた部分）１１と、を備えた複数段傾斜で先窄まりした外周面に形成されている。
図２において、第４角度θ４は０度（軸心Ｐと平行）であり、先窄まり基端面１０は、径一定の円柱面に形成されている。
【００３５】
多段外周面１ａと内周面２ａとが、軸心Ｐに対して互いに同じ方向に傾斜した円錐面（傾斜内周面２ａ、先窄まり先端面９、先窄まり中間面１１）を有して形成されている。外周面１ａにおける先端部である先窄まり先端面９の軸心Ｐに対する傾斜角度θ３が、先窄まり先端面９を除いたその他部分である先窄まり基端面１０及び先窄まり中間面１１それぞれの軸心Ｐに対する傾斜角度θ４，θ５よりも大きい角度に設定（θ３＞θ４、かつ、θ３＞θ５）されている。
【００３６】
そして、先窄まり基端面１０の軸心Ｐに対する傾斜角度θ４を、その他部分１０，１１における基端部である先窄まり基端面１０を除いた部分である先窄まり中間面１１の軸心Ｐに対する傾斜角度θ５よりも小としてある。従って、多段外周面１ａの平均角度θＡが、傾斜内周面２ａの軸心Ｐに対する傾斜角度である第１角度θ１に近づけられている。例えば、θ３＝３２．５度、θ４＝０度、θ５＝７．５度（＝θ２）である。
【００３７】
図１，図２に示されるように、弾性材層４ａ，４ｂ，４ｃのうちの多段外周面１ａに連設されている内ゴム層（第１弾性材層の一例）４ａは、多段外周面１ａの先窄まり側端を覆って主軸１の先窄まり側頂面１ｔに及ぶ状態に延設された薄膜部４ｈを備えている。また、先窄まり基端面１０は円柱面であるが、先窄まり先端面９及び先窄まり中間面１１は傾斜しているから、多段外周面１ａは、全体として、傾斜内周面２ａと軸心Ｐに対して互いに同方向に傾いた傾斜外周面であると言える。
【００３８】
軸ばねＡにおいては、外筒２に荷重が掛ると、外筒２が主軸１に対して下がる方向に弾性部３が弾性変形して懸架する。多段外周面１ａと傾斜内周面２ａとで挟まれている弾性部３には、せん断荷重に加えて圧縮荷重も掛る構造上、軸心Ｐ方向の荷重が増すに連れて弾性部３のばね定数が増す非線形特性、いわゆるプログレッシブ特性が得られる。
【００３９】
二つの環状輪５ａ，５ｂを傾斜内周面２ａより（又は、傾斜内周面２ａ及び多段外周面１ａより）立たせた角度にしてあるので、外筒２と主軸１とが軸心Ｐ方向で近付く方向の荷重が作用したときに、従来構造の弾性部（二つの環状輪５ａ，５ｂと傾斜内周面２ａとが互いに同じ角度）に比べて、弾性部３としての最大荷重条件は変わらないようにしながら、弾性部３の全体としてのばね定数の増加具合を緩やかなものにすることができる。
【００４０】
弾性層４には、軸心Ｐ方向の荷重に対して耐せん断力と耐圧縮力との双方により弾性変位するが、中ゴム層４ｂについては、従来構造（環状輪５ａ，５ｂの傾斜角度θ２が傾斜内周面２ａの傾斜角度θ１に等しい構造）のものより耐せん断力の割合が多くなり、荷重が増すに連れてばね定数が増加する程度、即ちプログレッシブ特性が緩やかになる。内ゴム層４ａや外ゴム層４ｃも、片側の傾斜角度（θ２）が立っていることの影響を受け、中ゴム層４ｂほどではないが従来構造のものよりもプログレッシブ特性が緩やかになる。弾性部３としての内外の傾斜角度（θ１）は従来と同じであるから、ストローク後半部或いは限界近くまで荷重が増加した状態では、プログレッシブ特性は従来よりも大きくなる。従って、弾性部３としての最大荷重時における最大変位量は、従来と変わらないようにすることができる。
【００４１】
軸ばねにおける軸心Ｐ方向の荷重に対する弾性部３の変位量の関係を表した荷重−変位量のグラフの一例を図３に示す。ライン（ａ）は、環状輪５ａ，５ｂの傾斜角度が傾斜外周面１ａ及び傾斜内周面２ａと同じである従来の軸ばねのものを示し、ライン（ｂ）は本願による軸ばねＡの荷重−変位量のグラフを示す。図３のグラフから、従来の軸ばねと実施形態１の軸ばねとでは、最大荷重時の変位量は同じであるが、ある荷重のときの変位量は実施形態１の軸ばねの方が大きく、即ち、ばね定数が小さくなっていることが分かる。
【００４２】
先窄まり先端面９の傾斜角度θ３を、先窄まり中間面１１の傾斜角度θ５よりも大きい角度とされていて、内ゴム層４ａの上端内側部が従来のものより内側に拡大されている。従って、体積が拡大された前記上端内側部の応力集中が従来のものより減少し、内ゴム層４ａの上端部内側に亀裂や、主軸１との剥離が生じたりする不都合が解消又は軽減され、長期に亘って使用可能になるなど、耐久性が改善された軸ばねＡを提供することができる。
【００４３】
内ゴム層４ａは、多段外周面１ａの先窄まり側端を覆って前記主軸１の先窄まり側頂面１ｔに及ぶ状態に延設された薄膜部４ｈを備えているから、主軸１の防錆上で有利としながら、前述した亀裂や剥離をより軽減可能となる利点もある。
【００４４】
そして、多段外周面１ａの下端部である先窄まり基端面１０を円錐面ではなく、径一定の外周面としてあるので、主軸１の径を従来のものより抑えられるとともに作り易くもなり、したがって、コスト及び重量軽減に寄与している。また、それによって、即ち、第１角度θ１に対して先窄まり先端面９とは反対側に傾斜する先窄まり基端面１０を設けたことにより、多段外周面１ａ全体としての傾斜角度を第１角度θ１に近付けられ、最大荷重時の弾性変形量を従来のものと変わらないようにすることができる。
【００４５】
〔実施形態２〕
実施形態２の軸ばねＡは、多段外周面１ａの傾斜角度や長さが実施形態１のものと微妙に異なる以外は、実施形態１の軸ばねＡと同じである。実施形態１と異なる構成は、多段外周面１ａの平均角度θＡが、傾斜内周面２ａの軸心Ｐに対する傾斜角度である第１角度θ１に等しく設定されていることである。
【００４６】
即ち、図２に示されるように、先窄まり先端面９における弾性層４の矢印Ｚに対する幅長さをｗ９、先窄まり基端面１０における弾性層４の矢印Ｚに対する幅長さをｗ１０、先窄まり中間面１１における弾性層４の矢印Ｚに対する幅長さをｗ１１とした場合、式１：θ３×ｗ９＋θ４×ｗ１０＋θ５×ｗ１１≒θ１×（ｗ９＋ｗ１０＋ｗ１１）となる状態に構成されている。
【００４７】
弾性部３の配設方向Ｚは、三つのゴム層４ａ，４ｂ，４ｃそれぞれの上面どうしを径内外方向に結んだ上線分の軸心Ｐに対する角度と、下面どうしを径内外方向に結んだ下線分の軸心Ｐに対する角度との平均の角度である。
上線分は、三つのゴム層４ａ，４ｂ，４ｃそれぞれの上面において最も下方に凹入した箇所を結ぶ線分、或いは、各上面の径内外の端部それぞれと最も下方凹入した点を平均化した仮想箇所を結ぶ線分、として定義できる。
下線分は、三つのゴム層４ａ，４ｂ，４ｃそれぞれの下面において最も上方に凹入した箇所を結ぶ線分、或いは、各下面の径内外の端部それぞれと最も上方凹入した点を平均化した仮想箇所を結ぶ線分）として定義できる。
そして、図２に示されるように、外周面１ａの各面９，１０，１１それぞれに一体化されている弾性層４の実質厚みを、矢印Ｚに対する幅長さｗ９，ｗ１０，ｗ１１として定義している。
【００４８】
図２に示されるように、θ１＜θ３、θ１＞θ４、θ１＞θ５であるから、式１は、式２：（θ３−θ１）×ｗ９≒（θ１−θ４）×ｗ１０＋（θ１−θ５）×ｗ１１とも現すことができる。例えば、θ１＝１０度、θ３＝３３．３度、θ４＝０度、θ５＝７．５度、ｗ９＝６、ｗ１０＝１１、ｗ１１＝１２であるとき、（３３．３−１０）×６＝１３９．８、（１０−０）×１１＝１１０、（１０−７．５）×１２＝３０であるから、１３９．８≒１４０（１１０＋３０）であり、±１度以下程度なら等しいと言って差し支えない。
【００４９】
弾性層４の幅長さｗ９、ｗ１０、ｗ１１とは、弾性部３の傾きを考慮して各外周面９，１０，１１に対応させた実質的な幅の長さである。つまり、主軸１の多段外周面１ａを形成する３つの外周面９，１０，１１は、それらの長さと角度との合算である算術平均角度θＡがθ１に等しく（又はほぼ等しく）設定されている。
【００５０】
このように、第３〜第５角度θ３〜θ５及び対応する各幅長さｗ９〜ｗ１１を適宜に設定することにより、多段外周面１ａの算術平均角度θＡを第１角度θ１に等しく設定された主軸１を実現させることが可能となる。これにより、ストローク前半部においては従来よりもソフト化しながら、弾性部３の最大変位量時における最大荷重を従来の軸ばねと同じにすることができる（図３を参照）。
【００５１】
〔別実施形態〕
例えば、図示は省略するが、直胴形状の先窄まり基端面１０と先窄まり先端面９との２段による複数段外周面１ａを有する主軸１や、その２段の外周面１ａの平均角度θＡが第１角度θ１と同じ、或いは近付けられた主軸１を持つ軸ばねＡでも良い。また、先窄まり先端面９を含んで４段以上に傾斜した多段外周面を有する主軸１を持つ軸ばねＡでも良い。
【符号の説明】
【００５２】
１          主軸
１ａ        外周面
１ｔ        先窄まり側頂面
２          外筒
２ａ        内周面
３          弾性部
４          弾性層
４ａ〜４ｃ  弾性材層
５          中間硬質筒
５ａ，５ｂ  硬質材壁
９          外周面の先窄まり側の先端部
１０        外周面の先窄まり側の基端部
１１        その他部分における先窄まり側の基端部を除いた部分
Ｐ          軸心
θ１        内周面の軸心に対する傾斜角度
θ２        硬質材壁の軸心に対する傾斜角度
θ３        先窄まり側の先端部の傾斜角度
θ４        先窄まり側の基端部の傾斜角度
θ５        その他部分の傾斜角度
【図１】
2018100762.tif 000003
【図２】
2018100762.tif 000004
【図３】
2018100762.tif 000005