(57)【要約】【課題】軸や軸受をケース等に固定する場合、ネジ、溶接、接着などで固定する場合が多いが、固定の工数が多い、複雑、中心に設置するのが難しい等の課題があった。また、バネ支持、減衰機構の組み込みなどが必要なことが多く、容易にできることが望まれている。【解決手段】軸受を軸受ケースに組み込むときを考える。軸受ケースと軸受との間に適切な隙間を設けて、板バネを送入し、板バネに設けられた舌状部が板バネを曲げることによって、平面形状を維持しようとする舌状部の曲げに対する反力で両者の隙間をバネ支持で維持、同時に中心維持の復元力や減衰力が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板バネに設けられた溝状切除部で形成され、板バネの長さ方向に向いた舌状部の少なくとも一部が板バネと一体化した舌状部を複数個設けたことを特徴とする板バネ。
【請求項２】
請求項1の板バネの舌状部の先端に複数の子舌状部が設けられていることを特徴とする板バネ。
【請求項３】
請求項1及び2において、逆向きの舌状部2個を一組として複数組を配列したことを特徴とする板バネ。
【請求項４】
軸受外輪と軸受ケース間に請求項1から3のいずれかの板バネを挿入したことを特徴とする軸受のバネ支持構造。
【請求項５】
請求項1から3のいずれかの板バネが、地面又は何らかの重量物等に固定された基礎ブロックと柱間に挿入されたことを特徴とするバネ支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
板ばねの形状と板バネを使った軸や構造物などのセンターや位置の保持機構
【背景技術】
【０００２】
軸や構造物を固定する方法として、ねじ止め、接着、溶接等の方法が使われている。これらを用いる場合、隙間なしで固定される。もし、隙間を設ける場合は、隙間に相当するスペーサが必要である。例えば、円形断面形状の長い軸を、パイプ内に固定する場合、中心部に固定するためには、適切な寸法のスペーサが必要であり、軸とスペーサ、スペーサとパイプの間に適切なスペースを設けなければ、パイプ内に軸とスペーサを挿入できないか、挿入できても隙間ができるために固定が難しい。本考案では、パイプなどの円筒に、軸を送入する場合、軸とパイプ間に板バネを送入することで、パイプと軸を適切な隙間で設置し、尚且つ、適切なバネ力で支持可能なバネと保持構造を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表  2014-524558 軸受装置
【特許文献２】特表  2016-531256  空気軸受装置
【特許文献３】特開  2017-114187  タイヤ構造体
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】田浦裕生、すべり軸受で支持された柔な回転軸の安定性に及ぼす軸受油膜の傾斜ばね係数・減衰係数の影響、日本機械学会論文集(C編) 77巻775号(2011-３)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特表2014-524558の軸受装置では、少なくとも１つのラジアル空気軸受（１）を有し、および／またはアキシアル空気軸受（１５’）を有する軸受装置（２８）であって、ラジアル空気軸受（１）は内側の環状の軸受プレート（７）、および外側で軸受プレート（７）を囲むばね板（１０）を有し、前記軸受プレートおよびばね板は一体形成の構成要素として形成される、軸受装置（２８）に関する。、より単純な構造で、より組み立てやすい、請求項１の前提部に記載のタイプの軸受装置を提供することである。ラジアル空気軸受の軸受プレートおよびばね板が一体形成の構成要素として形成されるようになる。この目的のために、例えば細長いプレート片を曲げることが可能であり、そして、外側にあるそのプレート片部分は、ばね板を形成するために波形構造とする。この考案では、波状構造のバネを使用しており、バネの波板部の剛性が強く、周方向に伸びた1枚の波板が曲がることによる弱い剛性との組合せで軸受が支持される構造となる。このために、バネの剛性や減衰力の調整範囲が限られる。
【０００６】
特表2016-531256空気軸受装置では、軸空気軸受装置（１３）であって、シャフトを軸方向に載せ受ける端面（２０）を有する基部サポート（２）と、前記端面（２０）に配置されている複数の支圧板（３）と、前記基部サポート（２）と各支圧板（３）との間に配置されている複数のバネ板（４）とを備え、少なくとも組をなす前記支圧板（３）および前記バネ板（４）は、別途の板として分離設計されており、少なくともそれぞれの場合において、前記バネ板（４）および／または支圧板（３）上に位置する締付タブ（５）一つを更に備え、前記締付タブ（５）は、前記基部サポート（２）における切り欠き（６）の中へ突出していることを特徴とする、軸空気軸受装置。この考案は、複数の板曲げ部材を組み合わせたものであり、組込やバネ力、隙間調整が難しいものとなっている。
【０００７】
特開2017-114187タイや構造体では、一側にサイドウォール部４が形成されるとともに他側が開放端３となるリング部５を備えたタイヤ本体１と、タイヤ本体１の内周面側に配設され、タイヤ本体１の内周面に接してリング部５外方から受ける力を緩衝する板バネ部１３を備えたフレーム１１とを有するようにした。これによって起伏の凹凸から衝撃を受けたタイヤ本体１のリング部５は板バネ部１３とともに変形して衝撃を緩衝することができるため、このようなタイヤ構造体を装着した車両では走行において大小様々な起伏に追随することができ、走行においてタイヤがパンクすることもない。この考案では、中心部の円盤状の基盤から放射状に且つ花弁様に複数枚のバネ板が配置されており、花弁様のバネが半径方向に伸びち縮みする構成であり、先端部の動きが大きくなり、円錐状の動きとなる。
【０００８】
非特許文献1において、真円、2円弧、3円弧、4円弧の軸受の比較計算で、安定領域が大きく変わらないことが示されており、本考案の板バネによって軸受形状が変化しても安定性への影響が大きくないことが示されている。
【０００９】
軸や構造物を固定する方法として、ねじ止め、接着、溶接等の方法が使われている。これらを用いる場合、隙間なしで固定される。もし、隙間を設ける場合は、隙間に相当するスペーサが必要である。例えば、円形断面形状の長い軸を、パイプ内に固定する場合、中心部に固定するためには、適切な寸法のスペーサが必要であり、軸とスペーサ、スペーサとパイプの間に適切なスペースを設けなければ、パイプ内に軸とスペーサを挿入できないか、挿入できても隙間ができるために固定が難しい。本考案では、パイプなどの円筒に、軸を送入する場合、軸とパイプ間に板バネを送入することで、パイプと軸を適切な隙間で設置し、尚且つ、適切なバネ力で支持可能なバネと保持構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
適切な板厚を有する板バネにエッチング、ワイヤカット、レーザ加工、溶断などの加工方法を用いて長さ方向に複数の舌状部を形成して、板バネを曲げた時に舌状部が平面形状で残される。この板バネを曲げた状態で舌状部を曲げて円筒内等に入れると、舌状部が復元する力で、外周の円筒面を押すことになる。この時、板バネの内側に軸を、外側に円筒を配置すると、板バネに設けられた舌状部のバネ力で、軸と円筒の間に隙間ができる。板バネに、複数個の舌状部を適当な間隔で設けておくと、軸と円筒間の多くの舌状部で円周にほぼ同じ距離の隙間が形成される。
【００１１】
前述の舌状部の形状等をその位置によって変更することで、周方向の位置の隙間やバネ力を調整可能である。
【発明の効果】
【００１２】
適切な板厚を有する板バネにエッチング、ワイヤカット、レーザ加工、溶断などの加工方法を用いて長さ方向に複数の舌状部を形成して、板バネを曲げた時に舌状部が平面形状で残される。この板バネを曲げた状態で舌状部を曲げて円筒内等に入れると、舌状部が復元する力で、外周の円筒面を押すことになる。この時、板バネの内側に軸を、外側に円筒を配置すると、板バネに設けられた舌状部のバネ力で、軸と円筒の間に隙間ができる。
【００１３】
板バネに、複数個の舌状部を適当な間隔で設けておくと、軸と円筒間の多くの舌状部で円周にほぼ同じ距離の隙間が形成され、円筒の中心に軸を固定できる。更に、板バネの厚さ、舌状部の形状、軸と円筒間の隙間を調整することで、軸と円筒間の支持力を適切に設定することが可能である。また、円筒と軸の間で動きが生じた場合、板バネと軸、板バネと円筒の接触部に摩擦力が生じてエネルギーを消費することにより、振動などの減衰力が生じる。
【００１４】
舌状部に子舌状部が設けらると、子舌状部が先に曲り、相対的に小さな反力が作用し、更に大きく曲がるときに舌状部が曲がって大きな反力が発生する。変位量が小さな時と、大きな時で反力の大きさの分布を変えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】リングフォイルの正面図と側面図
【図２】スプリングモデル詳細図
【図３】スプリングモデル円筒状設定
【図４】リングフォイル円筒状設定切欠き有
【図５】リングフォイル円筒形状セッティング図
【図６】リングフォイル円筒形状セッティング図分割部有
【図７】リングフォイル円筒形状セッティング分割有の正面図と側面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
板バネ100に図1に示すような形状の切り込みを入れて、舌状部300、子舌状部310及び320を形成する。この舌状部300を板バネに複数個設ける。舌状部300が複数個設けられた板バネ100をパイプを外周側に設けられ、中心部に設けられた円柱との間に形成される円筒形状の空間内に収まるように曲げることで、舌状部300は、平面形状を保つように働くので、円筒形状の空間の外周部に位置する円筒のない面と接触して曲げられる。舌状部300が曲がるときに、その反力が外周のパイプの内面と円柱の外面を押し広げる働きをする。
【００１７】
板バネ100に複数の舌状部300が設けられている場合、複数の舌状部300が円柱とパイプの間隔を押し広げるように働く。この時、舌状部300がほぼ同じ形状であれば、円柱はパイプの中心部に位置するようになる。また、円柱とパイプ間には、舌状部300を有する板バネ100があり、舌状部300のバネ力で抑えられ、外力が作用しても、円柱には常にパイプの中心部に戻る力が作用している。
【実施例】
【００１８】
図5の実施例1は、固定具500の中心部に軸400を板バネ100でバネ支持するケースを示す。板バネ100を曲げた時の形状を固定具500と軸400との隙間に挿入したものである。この時、板バネ100に設けられた複数の舌状部300が固定具500と軸400の間で曲げられる為に反力が作用して両者の間の隙間が一様になり、舌状部300のバネ力で両者が互いに押され、いずれかに外力が働いた場合、復元力として作用し、軸400は常に固定具500の中心部に位置する。
【００１９】
実施例2を図6に示す。実施例2は玉軸受600を軸受ケース660に固定する場合、玉軸受600の外輪６１０と軸受ケース660の間に板バネ１００を曲げて挿入し、バネ支持構造としたものである。この場合、玉軸受600は、板バネ100に設けられた舌状部300のバネ力で支持され、尚且つ、板バネ100が外輪610と軸受ケース660との間で滑ることにより、外輪610、軸受ケース660のいずれかに外力等が働く場合、その外力等による振動を減衰する減衰力が生じる。
【００２０】
実施例3を図7に示す。柱1000と基礎ブロック1100の間に板バネ100が曲げて挿入されている。板バネ100は、柱1000と基礎ブロック1100の間をバネ支持するとともに、柱1000と基礎ブロック1100との間で摩擦が生じ、振動を減衰する。バネ支持力は、板バネ100の厚さや巾、舌状部300の形状等で調整可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
産業上の可能性を実施例2と実施例3で示しているように、軸受のバネ支持構造、柱の固定などに使用される。本考案の板バネとこれを使った支持構造は、多様な産業分野で利用可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１００  板バネ
200  切欠き
300、301、350  舌状部
310、３１１、360  子舌状部
320、321、370  子舌状部
330  溝状切除部
400  軸
500  固定具
600  玉軸受
610  外輪
620  内輪
630  リテーナ
640  ボール
650  回転軸
660  軸受ケース
1000  柱
1100  基礎ブロック
【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】
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