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ばね装置 新技術説明会

国内特許コード P04A004594
整理番号 U2002P168
掲載日 2005年10月14日
出願番号 特願2002-335562
公開番号 特開2004-169795
登録番号 特許第3769615号
出願日 平成14年11月19日(2002.11.19)
公開日 平成16年6月17日(2004.6.17)
登録日 平成18年2月17日(2006.2.17)
発明者
  • 白井 達也
  • 三浦 史晴
  • 冨岡 巧
出願人
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
発明の名称 ばね装置 新技術説明会
発明の概要

【課題】この発明は、構成簡易にして、安全性の向上を図り得、且つ、剛性の調整を容易に実現し得るようにすることにある。
【解決手段】網目状外装チューブ部材11内に棒状の弾性部材10を内装して網目状外装チューブ部材11の両端を閉塞し、この網目状外装チューブ部材11の両端に荷重が付与されるように構成し、所期の目的を達成した。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要
一般に、この種のばね装置としては、単一の金属や非金属製の線材を螺旋状に巻回して製作されるコイルスプリングが知られている。このコイルスプリングは、この構造上、引っ張り荷重が付与されると、延びて、その延び量に応じてばね定数が減少されて柔らかくなる物理特性を有する。そして、このようなコイルスプリングは、弾性限界を越えると、塑性変形を起こし、最終的に破断等を招く特性を有する。
【0003】
ところが、上記コイルスプリングでは、機械的に柔らかくすると、衝撃力を効果的に吸収可能となるが、動特性が悪化されて位置決め等の制御性が低下される。このため、状況に応じてその剛性を柔らかくも硬くも容易に調整することが困難で、その取扱いが面倒であるという不都合を有する。
【0004】
そこで、上記コイルスプリングにあっては、圧縮ばねとして組み合わせ配置し、組み合わせた機構全体が延びて、個々の圧縮ばねが縮む程、その剛性が向上されるように構成したばね構造のものも出現されている。
【0005】
しかしながら、上記ばね構造にあっては、コイルスプリングを圧縮ばねとして使用する構成上、その座屈防止用のカバーを外部に配したりしなければならないために、その構成が非常に複雑となるという不都合を有する。
【0006】
また、上記コイルスプリングでは、引っ張り荷重が付与されると、その線材間の間隔が変化するため、例えば外部に露出して配置するような場合、その線材間に物等が挟まったりして、安全を損なうという不都合を有する。このため、コイルスプリングでは、安全が要請される仕様形態の場合、その外周部にカバー部材を被着したりして、安全を確保しなければならないために、その取扱いが煩雑となるという不都合を有する。
【0007】
係る事情は、特にロボットシステムにおける関節部、医療分野におけるウエアラブ機器、福祉介護機器、リハビリ用機器等に使用するばね装置の場合、剛性の容易な調整を実現したうえで、安全性の高いばね構造ものが強く要求されることで、重大な課題の一つとなっている。
産業上の利用分野
この発明は、例えばロボットシステムの関節等の高精度なばね特性の要求される機器に配するのに好適するばね装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 棒状に形成された弾性部材と、
この棒状の弾性部材が内装されて、両端が該弾性部材の周囲部全体を覆うように閉塞されて配される網目状外装チューブ部材と、
この網目状外装チューブ部材の両端に設けられ、該網目状外装チューブ部材に荷重を付与する外部連結部と
を具備することを特徴とするばね装置。
【請求項2】 さらに、前記網目状外装チューブ部材内であって、前記棒状の弾性部材の端部に対向して配される該弾性部材に比して硬度が高い終端子を備えることを特徴とする請求項1記載のばね装置。
【請求項3】 前記終端子は、略球体状に形成されることを特徴とする請求項2記載のばね装置。
【請求項4】 前記棒状の弾性部材は、充実状に形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載のばね装置。
産業区分
  • 機構・伝動
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2002335562thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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