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ELASTIC MECHANISM

Foreign code F170009133
File No. S2017-0222-N0
Posted date Jul 20, 2017
Country WIPO
International application number 2016JP073113
International publication number WO 2017043230
Date of international filing Aug 5, 2016
Date of international publication Mar 16, 2017
Priority data
  • P2015-175377 (Sep 7, 2015) JP
Title ELASTIC MECHANISM
Abstract In a spring mechanism 11, a negative spring mechanism 17D for biasing a loading plate 15 to the positive side of the z direction comprises a spring shaft 27D and an interspring 29D. The spring shaft 27D is rotatably connected to a fixed part 13 and is connected, via a slider 25D, to the loading plate 15 so as to be rotatable and movable in the x direction. The connection to the loading plate 15 is positioned on the positive side of the z direction and the positive side of the x direction with respect to the connection to the fixed part 13. An elastic force that opposes compression is generated. The interspring 29D is connected to the loading plate 15 and is connected to the spring shaft 27D via the slider 25D, and generates an elastic force that opposes displacement of the connection of the spring shaft 27D to the loading plate 15 to the positive side of the x direction.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
As the elastic mechanism, for example, the constant force spring mechanism (for example Patent Document 1) are known. The constant force spring mechanism of the patent document 1, the spring constant of the spring having positive, negative spring constant of the spring mechanism, any elastic force thereof in the vertical direction is above the combined. Therefore, the spring force of the spring constant of the positive increases or decreases and, conversely, a negative spring constant decrease or increase the elastic force of the spring mechanism. As a result, the displacement in the vertical direction is kept constant irrespective of the size of the elastic force is generated in the upward direction becomes possible. In addition, a negative spring constant of the patent document 1 is a spring mechanism, a spring having a spring constant of the positive (the aforementioned positive spring having a spring constant of the spring is different.) And, the spring connected to the link mechanism which, by the change in the direction of the elastic force of the springs and linkages in the vertical direction by increasing or decreasing the component, this is realized by means of a spring constant.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
固定部と、
前記固定部に対して所定の主方向において移動可能な可動部と、
前記可動部を前記固定部に対して前記主方向の第1側に付勢する弾性力を生じ、かつ前記主方向の前記第1側への前記可動部の変位に伴って弾性力を増加させる負弾性機構と、
を有しており、
前記負弾性機構は、
前記固定部に対して前記可動部を付勢する弾性力を生じる負側主弾性部と、
前記主方向に交差する第1副方向において、前記可動部に対して前記負側主弾性部を付勢する弾性力を生じる負側副弾性部と、を有し、
前記負側主弾性部は、
前記固定部に対して、前記主方向及び前記第1副方向に直交する第1回転軸方向に平行な軸回りに回転可能に連結されており、
前記可動部に対して、前記第1副方向において移動可能かつ前記第1回転軸方向に平行な軸回りに回転可能に連結されており、
前記可動部との連結部が前記固定部との連結部に対して前記主方向の前記第1側かつ前記第1副方向の第2側に位置しており、
前記固定部との連結部と前記可動部との連結部との間の圧縮に抗する弾性力を生じる正のばね特性を有しており、
前記負側副弾性部は、
前記可動部に連結されており、
前記負側主弾性部の前記可動部との連結部に連結されており、
前記負側主弾性部の前記可動部との連結部の、前記第1副方向の前記第2側への変位に抗する弾性力を生じる正のばね特性を有している
弾性機構。
[請求項2]
前記可動部を前記固定部に対して前記主方向の前記第1側へ付勢しており、かつ前記主方向の前記第1側への前記可動部の変位に伴って弾性力を減少させる正弾性機構を更に有し、
前記正弾性機構は、
前記固定部に対して前記可動部を付勢する弾性力を生じる正側主弾性部と、
前記主方向に交差する第2副方向において、前記可動部に対して前記正側主弾性部を付勢する弾性力を生じる正側副弾性部と、を有し、
前記正側主弾性部は、
前記固定部に対して連結されており、前記固定部の所定位置から前記可動部へ至る部分を有しており、
前記可動部に対して、前記第2副方向において移動可能かつ前記第2回転軸方向に平行な軸回りに回転可能に連結されており、
前記可動部との連結部が前記固定部の前記所定位置に対して、前記主方向の前記第1側とは反対側かつ前記第2副方向の第3側に位置しており、
前記固定部の前記所定位置と前記可動部との連結部との間の引張りに抗する弾性力を生じる正のばね特性を有しており、
前記正側副弾性部は、
前記可動部に連結されており、
前記正側主弾性部の前記可動部との連結部に連結されており、
前記正側主弾性部の前記可動部との連結部の、前記第2副方向の前記第3側とは反対側への変位に抗する弾性力を生じる正のばね特性を有している
請求項1に記載の弾性機構。
[請求項3]
前記負側主弾性部の前記固定部との連結部の、前記固定部における位置を前記主方向において調整可能な負側主弾性部位置調整機構を更に有している
請求項1又は2に記載の弾性機構。
[請求項4]
前記負側副弾性部の前記可動部との連結部の、前記可動部における位置を、前記負側副弾性部の弾性力の方向において調整可能な負側副弾性部位置調整機構を更に有している
請求項1~3のいずれか1項に記載の弾性機構。
[請求項5]
前記第1副方向は前記主方向に直交しており、
前記負側主弾性部のばね定数をkS
前記負側副弾性部のばね定数をKI
前記負側主弾性部の前記第1副方向における弾性力と前記負側副弾性部の前記第1副方向における弾性力とが釣り合う状態における、
前記負側主弾性部の、
前記固定部との連結部から前記可動部との連結部までの長さをlc
弾性力を生じない状態からの縮みをΔl0
前記固定部との連結部から前記可動部との連結部への方向の、前記第1副方向からの傾斜角をθc
前記負側副弾性部の、弾性力を生じない状態からの変形量をΔlIとしたときに、
KI=kS×Δl0/lc、及び
ΔlI=lc×cosθcが成り立つ
請求項1~4のいずれか1項に記載の弾性機構。
[請求項6]
前記第2副方向は前記主方向に直交しており、
前記正側主弾性部のばね定数をkPS
前記正側副弾性部のばね定数をKPI
前記正側主弾性部の前記第2副方向における弾性力と前記正側副弾性部の前記第2副方向における弾性力とが釣り合う状態における、
前記正側主弾性部の、
前記固定部の前記所定位置から前記可動部との連結部までの長さをlPc
弾性力を生じない状態からの伸びをΔlP0
前記固定部との連結部から前記可動部との連結部への方向の、前記第2副方向からの傾斜角をθPc
前記正側副弾性部の、弾性力を生じない状態からの変形量をΔlPIとしたときに、
KPI=kPS×ΔlP0/lPc
ΔlPI=lPc×cosθPc及び
kPS×ΔlP0/lPc=kS×Δl0/lcが成り立つ
請求項2を引用する請求項5に記載の弾性機構。
[請求項7]
前記第2副方向は前記主方向に直交しており、
前記正側主弾性部のばね定数をkPS
前記正側副弾性部のばね定数をKPI
前記正側主弾性部の前記第2副方向における弾性力と前記正側副弾性部の前記第2副方向における弾性力とが釣り合う状態における、
前記正側主弾性部の、
前記固定部の前記所定位置から前記可動部との連結部までの前記長さをlPc
弾性力を生じない状態からの伸びをΔlP0
前記固定部との連結部から前記可動部との連結部への方向の、前記第2副方向からの傾斜角をθPc
前記正側副弾性部の、弾性力を生じない状態からの変形量をΔlPIとしたときに、
KPI=kPS×ΔlP0/lPc
ΔlPI=lPc×cosθPc及び
kPS×ΔlP0/lPc≠kS×Δl0/lcが成り立つ
請求項2を引用する請求項5に記載の弾性機構。
[請求項8]
前記可動部を前記固定部に対して前記主方向の前記第1側とは反対側へ付勢しており、かつ前記主方向の前記第1側とは反対側への前記可動部の変位に伴って弾性力を減少させる正弾性機構を更に有し、
前記正弾性機構は、
前記固定部に対して前記可動部を付勢する弾性力を生じる正側主弾性部と、
前記主方向に交差する第2副方向において、前記可動部に対して前記正側主弾性部を付勢する弾性力を生じる正側副弾性部と、を有し、
前記正側主弾性部は、
前記固定部に対して連結されており、前記固定部の所定位置から前記可動部へ至る部分を有しており、
前記可動部に対して、前記第2副方向において移動可能かつ前記第2回転軸方向に平行な軸回りに回転可能に連結されており、
前記可動部との連結部が前記固定部の前記所定位置に対して、前記主方向の前記第1側かつ前記第2副方向の第3側に位置しており、
前記固定部の前記所定位置と前記可動部との連結部との間の引張りに抗する弾性力を生じる正のばね特性を有しており、
前記正側副弾性部は、
前記可動部に連結されており、
前記正側主弾性部の前記可動部との連結部に連結されており、
前記正側主弾性部の前記可動部との連結部の、前記第2副方向の前記第3側とは反対側への変位に抗する弾性力を生じる正のばね特性を有している
請求項1に記載の弾性機構。
[請求項9]
固定部と、
前記固定部に対して所定の主方向において移動可能な可動部と、
前記可動部を前記固定部に対して前記主方向の第1側へ付勢する弾性力を生じ、かつ前記主方向の前記第1側への前記可動部の変位に伴って弾性力を減少させる正弾性機構と、
を有しており、
前記正弾性機構は、
前記固定部に対して前記可動部を付勢する弾性力を生じる正側主弾性部と、
前記主方向に交差する第2副方向において、前記可動部に対して前記正側主弾性部を付勢する弾性力を生じる正側副弾性部と、を有し、
前記正側主弾性部は、
前記固定部に対して連結されており、前記固定部の所定位置から前記可動部へ至る部分を有しており、
前記可動部に対して、前記第2副方向において移動可能かつ前記第2回転軸方向に平行な軸回りに回転可能に連結されており、
前記可動部との連結部が前記固定部の前記所定位置に対して、前記主方向の前記第1側とは反対側かつ前記第2副方向の第3側に位置しており、
前記固定部の前記所定位置と前記可動部との連結部との間の引張りに抗する弾性力を生じる正のばね特性を有しており、
前記正側副弾性部は、
前記可動部に連結されており、
前記正側主弾性部の前記可動部との連結部に連結されており、
前記正側主弾性部の前記可動部との連結部の、前記第2副方向の前記第3側とは反対側への変位に抗する弾性力を生じる正のばね特性を有している
弾性機構。
[請求項10]
前記正側主弾性部は、前記固定部の前記所定位置に連結されており、
前記正側主弾性部が連結されている前記所定位置の、前記固定部における位置を前記主方向において調整可能な正側主弾性部位置調整機構が設けられている
請求項9に記載の弾性機構。
[請求項11]
前記正側副弾性部の前記可動部との連結部の、前記可動部における位置を、前記負側副弾性部の弾性力の方向において調整可能な正側副弾性部位置調整機構を更に有している
請求項9又は10に記載の弾性機構。
[請求項12]
前記主方向に直交する第3回転軸回りに回転可能であり、かつ前記第3回転軸から離れた位置にて前記可動部の前記主方向における変位が伝達される回転部材を更に有している
請求項1~11のいずれか1項に記載の弾性機構。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION SAITAMA UNIVERSITY
  • Inventor
  • SAITOH, Masato
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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