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特表2022-549822ねじりばね装置、支承体、および、振動緩衝体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-29
(54)【発明の名称】ねじりばね装置、支承体、および、振動緩衝体
(51)【国際特許分類】
   F16F 1/373 20060101AFI20221121BHJP
   F16F 15/10 20060101ALI20221121BHJP
【FI】
F16F1/373
F16F15/10 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022518374
(86)(22)【出願日】2020-09-16
(85)【翻訳文提出日】2022-03-30
(86)【国際出願番号】 EP2020075844
(87)【国際公開番号】W WO2021053003
(87)【国際公開日】2021-03-25
(31)【優先権主張番号】19198412.9
(32)【優先日】2019-09-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522110418
【氏名又は名称】ロスタ・アクチエンゲゼルシャフト
(74)【代理人】
【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史
(74)【代理人】
【識別番号】100111486
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
(74)【代理人】
【識別番号】100191835
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 真介
(74)【代理人】
【識別番号】100221981
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 大成
(72)【発明者】
【氏名】クラーマー・エーリヒ
(72)【発明者】
【氏名】モレンコプフ・マルク
(72)【発明者】
【氏名】マンハルト・ブルーノ
(72)【発明者】
【氏名】シュミッター・ファビアン
【テーマコード(参考)】
3J059
【Fターム(参考)】
3J059AA02
3J059AE04
3J059AE05
3J059BA64
3J059BA75
3J059BB01
3J059BB03
3J059BB04
3J059BC06
3J059BD04
3J059CB03
3J059EA03
3J059GA28
3J059GA33
(57)【要約】
【解決手段】ねじりばね装置1、101~106であって、このねじりばね装置が、外側ハウジング2と、この外側ハウジング2内において配置されている内側ハウジング3と、弾性的な要素4とを備えている。この弾性的な要素は、前記内側ハウジング3を、互いに相対的な前記外側ハウジング2および前記内側ハウジング3の旋回による撓みの際にこの外側ハウジング2とこの内側ハウジング3との間で復帰力が形成されるように、前記外側ハウジング2に対して相対的に支承している。復帰力-撓み曲線は、前記外側ハウジング2と、前記内側ハウジング3と、前記弾性的な要素4との形状及び/または材料の選択により調節可能であり、及び/または、その際、前記外側ハウジング2と、前記内側ハウジング3と、前記弾性的な要素4との形状及び/または材料の選択により、ヒステリシスが調節可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ねじりばね装置(1、101~106)であって、このねじりばね装置が、
-外側ハウジング(2)と、
-この外側ハウジング(2)内において配置されている内側ハウジング(3)と、
-弾性的な要素(4)とを備えており、
この弾性的な要素が、前記内側ハウジング(3)を、
互いに相対的な前記外側ハウジング(2)および前記内側ハウジング(3)の旋回による撓みの際にこの外側ハウジング(2)とこの内側ハウジング(3)との間で復帰力が形成されるように、
前記外側ハウジング(2)に対して相対的に支承している上記ねじりばね装置において、
復帰力-撓み曲線が、前記外側ハウジング(2)と、前記内側ハウジング(3)と、前記弾性的な要素(4)との形状及び/または材料の選択により調節可能であること、及び/または、
前記外側ハウジング(2)と、前記内側ハウジング(3)と、前記弾性的な要素(4)との形状及び/または材料の選択により、ヒステリシスが調節可能であること、
を特徴とするねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項2】
ねじりばね装置(1、101~106)であって、このねじりばね装置が、
-外側ハウジング(2)と、
-この外側ハウジング(2)内において配置されている内側ハウジング(3)と、
-弾性的な要素(4)とを備えており、
この弾性的な要素が、前記内側ハウジング(3)を、
互いに相対的な前記外側ハウジング(2)および前記内側ハウジング(3)の旋回による撓みの際にこの外側ハウジング(2)とこの内側ハウジング(3)との間で復帰力が形成されるように、
前記外側ハウジング(2)に対して相対的に支承している上記ねじりばね装置において、
前記弾性的な要素(4)が、1つの部材として形成されていることを特徴とするねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項3】
前記外側ハウジング(2)は、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っていることを特徴とする請求項1または2に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項4】
前記外側ハウジング(2)の前記合成物質材料は、少なくとも1つのコポリエステルを含んでおり、このコポリエステルが、有利には熱可塑性のコポリエステルであり、このコポリエステルが、更に有利には低融点の熱可塑性のコポリエステルであることを特徴とする請求項3に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項5】
前記内側ハウジング(3)は、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項6】
前記内側ハウジング(3)の前記合成物質材料は、少なくとも1つのコポリエステルを含んでおり、このコポリエステルが、有利には熱可塑性のコポリエステルであり、この熱可塑性のコポリエステルが、更に有利には低融点の熱可塑性のコポリエステルであることを特徴とする請求項5に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項7】
前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とは、同じ材料、有利には同じ合成物質材料を含んでいることを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項8】
前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とは、異なる材料、有利には異なる合成物質材料を含んでいることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項9】
前記弾性的な要素(4)は、弾性的な材料、有利にはエラストマーを含んでおり、
このエラストマーが、更に有利には放射線架橋可能なエラストマー、特に有利にはTPE-Eであることを特徴とする請求項1から8のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項10】
前記弾性的な要素(4)の第1の領域は、前記外側ハウジング(2)を、この外側ハウジングの内側面において、少なくとも部分的に内張りをしており、
前記弾性的な要素(4)の第2の領域が、前記内側ハウジング(3)を、この内側ハウジングの外側面において、少なくとも部分的に包囲しており、および、
前記弾性的な要素(4)の前記第1の領域と前記第2の領域との間で、この弾性的な要素(4)の第3の領域が、ウェブ(41、42、43、44)の形態で配置されている、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項11】
前記ウェブ(41、42、43、44)は、一貫した連続体として形成されていること、及び/または、これらウェブが、螺旋状に配置されていること、
を特徴とする請求項10に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項12】
前記ウェブ(41、42、43、44)は、前記外側ハウジング(2)の内側稜部の領域から、前記内側ハウジング(3)の外側面の領域へと延在することを特徴とする請求項10または11に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項13】
前記弾性的な要素(4)は、前記外側ハウジング(2)および前記内側ハウジング(3)と融合されており、
選択的に、付着支援のために、アンダーカット部が、前記外側ハウジング(2)及び/または前記内側ハウジング(3)において設けられていることを特徴とする請求項1から12のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項14】
前記外側ハウジング(2)は、開口した端部(21、22)を有する中空の多角形型材であり、この多角形型材が、有利には、多角形の、n角形の横断面を有しており、
このnが、更に有利には、3、4、および、6から成るグループから選択されており、
このnが、更に有利には、4である、
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項15】
前記内側ハウジング(3)は、前記外側ハウジング(2)の内部において配置されている多角形型材であり、この多角形型材が、有利には、多角形の、n角形の横断面を有しており、
このnが、更に有利には、3、4、および、6から成るグループから選択されており、
このnが、更に有利には4である、
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項16】
前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とは、それぞれに、多角形の、n角形の横断面を有する多角形型材であり、
このnが、前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とに関して、同じ値を有しており、および、
前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とが、有利には、180°/nだけ、共通の長手方向軸線に関して、相対して角度をずらされている、
ことを特徴とする請求項14または15に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項17】
前記内側ハウジング(3)は、
前記ねじりばね装置(1)に所属しない構造部材とのこの内側ハウジング(3)の結合のための、少なくとも、1つの貫通孔(33、332)、及び/または、1つの貫通穿孔(331、332)、及び/または、めくら穿孔(33、331、332)を有している、
ことを特徴とする請求項1から16のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項18】
前記ねじりばね装置(1、101~106)は、射出成形方法によって製造されていることを特徴とする請求項1から17のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項19】
ばね弾性的に支承されるべき対象物(14)のための支承体(107)であって、この支承体が、
請求項1から18のいずれか一つによる、少なくとも1つのねじりばね装置(1、101~106)を備えることを特徴とする支承体(107)。
【請求項20】
1つまたは複数の対象物(14、14a、14b)の、振動緩衝された支承のための振動緩衝体(108)であって、この振動緩衝体が、
請求項1から18のいずれか一つによる、少なくとも1つのねじりばね装置(1、101~106)、有利には、少なくとも2つのねじりばね装置(1、101~106)を備えることを特徴とする振動緩衝体(108)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ねじりばね装置、並びに、ねじりばね装置を有する、支承体および振動緩衝体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術から、ゴムばね要素は公知であり、このゴムばね要素が、外側ハウジング(例えば、鋼鋳造部材または鋼成形管体)と、この外側ハウジング内に装入された内側ハウジングを備えている。
外側ハウジングと、この外側ハウジングに対して角度をずらされて配置された内側ハウジングとの間の中間スペース内において、それぞれに、弾性的なゴム連続体が配置されている。これらゴム連続体は、内側ハウジングを、外側ハウジング内の中央で支承する。静止位置を出発点としての互いに相対的なこれらハウジングの旋回(撓み角度だけの旋回)の際、復帰力が形成される。
【0003】
例えば、特許文献1内において、ねじり弾性的な弾性要素が記載されており、この弾性要素は、外側で多角形の内側部分から成っており、この内側部分が、同心的に、内側で多角形の、同じ稜部数の外側部分内において位置している。内側部分と外側部分とは、相応する数の中間支承部によって保持されている。
【0004】
特許文献2内において、ゴムばねシステムが記載されており、このゴムばねシステムは、外側ハウジングと、45°だけ位置ずれされた四角形型材と、並びに、振動を緩衝する4つのゴム体とを備えている。
【0005】
更に、振動緩衝体、即ち、振動緩衝のための弾性的な支承体が公知であり、これらが、上記された様式のねじりばねを備えている。
【0006】
従来技術において記載された様式の装置は、同様に「ナイトハルトばね(Neidhart-Federn)」、「ナイトハルトばね要素(Neidhart-Federelemente)」、「ナイトハルトばね装置(Neidhart-Federvorrichtungen)」、等とも称される。
【0007】
従来技術において記載された様式の装置は、ばね弾性、緩衝、および、支承のために使用され得る。
【0008】
従来技術内において記載されたゴムばね要素のばね特性は、ゴム体によって実現され、これらゴム体が振動を収容し、且つ同時に、内側ハウジングの固定および支承を保証する。
【0009】
回転の形態での、撓みの関数としての復帰力は、復帰力-撓み曲線によって図示される。この曲線は、同様に、ねじりばね装置の「力-撓み曲線(Kraft-Auslenkungs-Kurve)」、または、「特性曲線(charakteristische Kurve)」、または、「ばね特性曲線(Federkennlinie)」とも称され得る。
この曲線は、螺旋ばねの力-道程特性曲線による原理に相応し、この螺旋ばねにおいて、撓みは線形である。
【0010】
従来のゴムばね要素において、復帰力-撓み曲線が小さな撓みに関して比較的に平らであり、しかしながら、所定の撓みから比較的に急勾配に経過することは欠点である。
平らな領域から急勾配の領域への移行は、その際、典型的に突然であり、即ち、復帰力-撓み曲線が、この移行において屈曲部を有している。
時として、復帰力-撓み曲線は、その場合に、更なる回転運動に、突然に極めて大きな抵抗が妨げになっており、且つ、この復帰力-撓み曲線が、これに伴って、いわば、硬い当接部に対して当接するように急勾配に経過する。更なる負荷の際に、ゴム体は過伸長され得、且つ、このことによって損傷され得る。
【0011】
より大きな撓みの際の急勾配の経過によって、従来のゴムばね要素の使用領域は、制限されており、従って、これらゴムばね要素が、それら使用においてより大きな撓みが生じる該使用のために、ねじりばね装置として使用されることは可能でない。
【0012】
従来のゴムばね要素において、更に、可能な撓みが、静止位置を出発点として、典型的に30°の回転角度に制限されていることは欠点である。従来のゴムばね要素において、更に、これらゴムばね要素の形状が、典型的に、これらゴムばね要素のハウジングのために使用されるべき四角形型材の形状によって制限されていることは欠点である。
従来のゴムばね要素において、更に、これらゴムばね要素が典型的に高い重量であることは欠点である。更に、従来のゴムばね要素は、困難に小型化され得る。
これらゴムばね要素が、ハウジングと並んで、典型的に、多くの更に別の部材を備えているので、それに加えて、これらゴムばね要素の製造は、比較的に複雑である。何故ならば、これら部材が、組み立てられる必要があるからである。更に、従来のゴムばね要素は、-特に多くの個別部材から成る構造に基づいて-食料品製造の領域内において、典型的に使用可能ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】独国特許発明第936 835 C号明細書
【特許文献2】独国実用新案第20 2009 010 675 U1号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明の根底をなす課題は、
上述された欠点の内の1つまたは複数の欠点を回避すること、並びに、
改善されたねじりばね装置、改善された支承体、および、改善された振動緩衝体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
この課題は、請求項1に従うねじりばね装置または請求項2に従うねじりばね装置、請求項19に従う支承体、および、請求項20に従う振動緩衝体によって解決される。本発明の更なる構成は、従属請求項内において提示されている。
従属請求項内においてねじりばね装置のために言及された特徴、および、ねじりばね装置に関して、更に以下で説明内において引き合いに出された特徴は、同様に本発明に従う支承体、および、本発明に従う振動緩衝体の更なる構成としても理解され得、および、その逆もまたその通りである。
【発明の効果】
【0016】
本発明の第1の観点に従う、本発明に従うねじりばね装置は、
外側ハウジングと、
この外側ハウジング内において配置されている内側ハウジングと、
弾性的な要素とを備えており、
この弾性的な要素が、前記内側ハウジングを、
互いに相対的な前記外側ハウジングおよび前記内側ハウジングの旋回による撓みの際にこの外側ハウジングとこの内側ハウジングとの間で復帰力が形成されるように、
前記外側ハウジングに対して相対的に支承しており、
その際、復帰力-撓み曲線が、前記外側ハウジングと、前記内側ハウジングと、前記弾性的な要素との形状及び/または材料の選択により調節可能であり、及び/または、
その際、前記外側ハウジングと、前記内側ハウジングと、前記弾性的な要素との形状及び/または材料の選択により、ヒステリシスが調節可能である。
【0017】
ねじりばね装置のもとで、1つの装置が理解され、この装置内において、復帰力が、静止位置からの撓みによって回転の形態で形成される。撓みの関数としての復帰力は、復帰力-撓み曲線に相応する。
【0018】
「ヒステリシス」のもとで、ねじりばね装置の弾性的な挙動のヒステリシス、即ち、復帰力-撓み曲線のヒステリシスが理解される。
【0019】
本発明に従い、それに従って、弾性的な挙動(復帰力-撓み関係、及び/またはヒステリシス)が、例えば、復帰力-撓み曲線が、平ら、または、急勾配、もしくは、対称的(特に線形)、または、非対称的(例えば、一方の回転方向への撓みの際に直接的、および、他方の回転方向への撓みの際に累進的)であるように、または、
強いまたは弱い緩衝作用が与えられるように調節もしくは適合され得る。
大きな緩衝作用は、例えば、それらの使用において高い衝撃エネルギーが生じる衝突保護装置のための該使用において、所望されている。本発明に従い、弾性的な挙動は、それぞれの使用の要求に対して適合され得る。
【0020】
特に本発明に従い、例えば、強い撓みの際に過度に高い復帰力(その回転運動の際に大きな回転角度を経る該回転運動)が形成され、且つ、弾性作用または緩衝作用が大きな撓みの際にもはや満足させる状態で可能ではないことは、防止され得る。
本発明に従うねじりばね装置は、これに伴って、それら使用の際に強い撓みが生じる該使用のために適合されている。何故ならば、ばね作用されるべきまたは緩衝されるべき対象物(例えば、振動状態の機械、または、振動状態の懸吊装置)が、同様に強い撓み(大きな振幅を有する振動)の場合においても、高い信頼性で且つ効果的にばね作用または緩衝されるからである。
このようにして、例えば、同様に強い衝撃も、高い信頼性で緩衝され得る。更に、例えば、ねじりばね装置の弾性的な要素が、過度に高い復帰力に基づいて過伸長され且つこのことによって損傷されることは防止され得る。強い撓み(振動)の場合における信頼性の高い且つ効果的なばね作用または緩衝によって、同様にばね作用または緩衝された対象物の損傷も低減され得る。それに加えて、この対象物の領域内において留まる品物および人員は、激しい揺動運動または衝撃運動から保護される。
【0021】
本発明の第2の観点に従う、本発明に従うねじりばね装置は、
外側ハウジングと、
この外側ハウジング内において配置されている内側ハウジングと、
弾性的な要素とを備えており、
この弾性的な要素が、前記内側ハウジングを、
互いに相対的な前記外側ハウジングおよび前記内側ハウジングの旋回による撓みの際にこの外側ハウジングとこの内側ハウジングとの間で復帰力が形成されるように、
前記外側ハウジングに対して相対的に支承しており、
その際、前記弾性的な要素が、1つの部材として形成されている。
【0022】
このことによって、例えば、ねじりばね装置の弾性的な挙動が適合され得ることは可能であり得る。更にこのことによって、例えば、ねじりばね装置の製造が、容易化され得る。更にこのことによって、例えば、ねじりばね装置の小型化は可能である。
【0023】
有利には、前記外側ハウジングは、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っており、その際、前記合成物質材料が、更に有利には少なくとも1つのコポリエステルを含んでおり、その際、このコポリエステルが、なお更に有利には熱可塑性のコポリエステルであり、その際、このコポリエステルが、特に有利には低融点の熱可塑性のコポリエステルである。
特に有利には、外側ハウジングは、Tritan(登録商標)1501、及び/または、PA12-GF50、及び/または、PTB-GF50から成っている。
【0024】
有利には、前記内側ハウジングは、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っており、その際、前記合成物質材料が、更に有利には少なくとも1つのコポリエステルを含んでおり、その際、このコポリエステルが、なお更に有利には熱可塑性のコポリエステルであり、その際、このコポリエステルが、特に有利には低融点の熱可塑性のコポリエステルである。
特に有利には、内側ハウジングは、Tritan(登録商標)1501、及び/または、PA12-GF50、及び/または、PTB-GF50から成っている。
【0025】
前記外側ハウジングと前記内側ハウジングとが、同じ材料、または、異なる材料を含んでいることは可能である。
【0026】
有利には、前記弾性的な要素は、弾性的な材料、更に有利にはエラストマーを含んでおり、
その際、このエラストマーが、なお更に有利には放射線架橋可能なエラストマー、特に、TPE-Eである。
【0027】
外側ハウジング、内側ハウジング、及び/または、弾性的な要素のための材料の相応する選択によって、例えば、ねじりばね装置の弾性的な挙動の適合は、有利な方法で達成され得る。例えば、特に低融点の熱可塑性樹脂が、弾性的な要素との良好な振動結合を有することは可能である。
更に、例えば、それら材料の性状に基づいてそれぞれの使用領域のために適している材料、例えば無害性、衛生性、洗浄可能性、等に関する食品工業の特別の材料要求を満足させる、そのような材料が使用されることは可能である。更に、例えば、ねじりばね装置の小型化を許容する、及び/または、軽量なねじりばね装置を生み出す材料が使用され得る。
【0028】
有利には、材料は、弾性的な要素が良好に外側ハウジング及び/または内側ハウジングと融合され得、これに伴って良好な付着が生じるように、選択される。そのために、外側ハウジングと内側ハウジングとに関して、低融点の材料が使用される場合、有利である。
更に弾性的な要素の材料が、放射線架橋可能であることは有利であり、且つ、このことによって、例えば、この弾性的な要素の挙動が、生ゴムの挙動に近似され得る。TPEが、弾性的な要素のための材料として、このTPEの融合可能性に基づいて、特に低融点の合成物質材料が外側ハウジングと内側ハウジングとのために使用される場合、特に有利である。
【0029】
有利には、前記弾性的な要素の第1の領域は、前記外側ハウジングを、この外側ハウジングの内側面において、少なくとも部分的に内張りをしており、
それに対して、前記弾性的な要素の第2の領域が、前記内側ハウジングを、この内側ハウジングの外側面において、少なくとも部分的に包囲しており、および、
その際、前記弾性的な要素の前記第1の領域と前記第2の領域との間で、この弾性的な要素の第3の領域が、ウェブの形態で配置されている。
更に有利には、前記ウェブは、一貫した連続体として形成されている、及び/または、螺旋状に配置されている。更に有利には、前記ウェブは、前記外側ハウジングの内側稜部の領域から、前記内側ハウジングの外側面の領域へと延在する。
【0030】
有利には、前記弾性的な要素は、前記外側ハウジングおよび前記内側ハウジングと融合されており、
その際、選択的に、付着支援のために、アンダーカット部が、前記外側ハウジング及び/または前記内側ハウジングにおいて設けられている。
このことによって、例えば、ねじりばね装置は、簡単な構造およびやり方で製造され得る。
【0031】
有利には、前記外側ハウジングは、開口した端部を有する中空の多角形型材であり、
その際、この多角形型材が、更に有利には、多角形の、n角形の横断面を有しており、
その際、このnが、更に有利には、3、4、および、6から成るグループから選択されており、
その際、このnが、更に有利には、4である。
【0032】
有利には、前記内側ハウジングは、前記外側ハウジングの内部において配置されている多角形型材であり、
その際、この多角形型材が、有利には、多角形の、n角形の横断面を有しており、
その際、このnが、更に有利には、3、4、および、6から成るグループから選択されており、
その際、このnが、更に有利には4である。
【0033】
このnは、前記外側ハウジングと前記内側ハウジングとに関して、同じ値を有しており、および、
前記外側ハウジングと前記内側ハウジングとが、特に、180°/nだけ、共通の長手方向軸線に関して、相対して角度をずらされている。
【0034】
外側ハウジング、内側ハウジング、及び/または、弾性的な要素の幾何学的形状の相応する選択によって、例えば、ねじりばね装置の弾性的な挙動の適合は、有利な方法で達成され得る。
【0035】
有利には、前記内側ハウジングは、
前記ねじりばね装置1に所属しない構造部材とのこの内側ハウジングの結合のための、少なくとも、1つの貫通孔、及び/または、1つの貫通穿孔、及び/または、めくら穿孔を有している。
このことによって、例えば、簡単な構造およびやり方で、この構造部材と内側ハウジングとの間の結合が達成され得る。
【0036】
有利には、前記ねじりばね装置は、射出成形方法によって製造されている。
このことによって、例えば、コンポーネントが個々に製造され且つ引き続いて付加的なステップにおいて組み立てられる必要があることは、回避され得る。
【0037】
本発明に従う支承体は、本発明に従う少なくとも1つのねじりばね装置を備えている。
【0038】
本発明に従う振動緩衝体は、本発明に従う少なくとも1つのねじりばね装置を備えている。
【0039】
本発明に従うねじりばね装置、本発明に従う支承体、および、本発明に従う振動緩衝体の、本発明の更なる詳細および合目的性、並びに、特に例示的な実施形態を、以下で添付された図との関連のもとで説明する。実施形態の個々の特徴は、有意義である限り、適宜に互いに組み合わされ得る。
【図面の簡単な説明】
【0040】
図1】本発明の第1の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図2】第1の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な側面図である。
図3】第1の実施形態に従うねじりばね装置の弾性的な要素(FEMシミュレーション)の応力分布の図である。
図4】第2の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図5】第3の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図6】第4の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図7】第5の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図8】第6の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図9】第7の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図10】第8の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な側面図である。
図11】第9の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な側面図である。
図12】第10の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
図1内において、本発明の第1の実施形態に従うねじりばね装置1の斜視図が図示されている。図2は、側方からの、第1の実施形態に従うねじりばね装置1を示している。
【0042】
ねじりばね装置1は、外側ハウジング2を備えている。有利には、外側ハウジング2は、合成物質材料、有利には高負荷可能な合成物質材料、特にコポリエステルを基礎とする材料から成っている。
本発明の具体的な実施形態に従い、外側ハウジング2は、少なくとも基本的に、商品名Tritan(登録商標)1501を有する、熱可塑性のコポリエステルから成っている。
選択的な実施形態において、外側ハウジング2は、少なくとも基本的に、低融点の熱可塑性樹脂、例えば、PA12-GF50、または、PTB-GF50から成っている。
【0043】
選択的な実施形態において、外側ハウジング2は、例えば金属的な材料から成っている。例えば、この外側ハウジングが、鋼鋳造構造部材として構成されていることは可能である。更に、外側ハウジング2が、1つまたは複数の合成物質または1つまたは複数の金属から成る組み合わせ、または、他の材料組み合わせから成ることは可能である。
【0044】
外側ハウジング2が、この外側ハウジングの外側において、例えば、ラッカー塗装、または、コーティングによって、所定の色彩を備えていることは可能である。有利には、しかしながら、その外側ハウジングにこの色彩を付与するために、所定の色彩を有する合成物質材料が外側ハウジングのために使用されることは可能である。
【0045】
本実施形態に従い、外側ハウジング2は、開口した端部21、22を有する、この外側ハウジングの長手方向延在L(長手方向)に沿って中空の四角形型材である。稜部23、24、25、26は、長手方向延在L(以下で「長手方向稜部」)に対して平行であり、且つ、選択的に、内側(内側稜部)及び/または外側(外側稜部)において、丸味を帯びさせられている。
選択的な実施形態において、外側ハウジング2は、例えば、同様に、3つの稜部を有する、4つよりも多くの稜部を有する、円形、長円形、または、異なって成形賦与された断面を有する、中空体として構成されていることも可能であり、その際、場合によっては有り得る稜部が、内側及び/または外側において、丸味を帯びさせられていることは可能である。
【0046】
有利な実施形態において、外側ハウジング2の長手方向稜部は、1mmから500mmまでの長さを、および、この長手方向稜部を横切る稜部が、1mmから100mmまでの長さを有している。
【0047】
ねじりばね装置1は、更に、内側ハウジング3を備えている。
有利には、内側ハウジング3は、合成物質材料、有利には高負荷可能な合成物質材料、特にコポリエステルを基礎とする材料から成っている。
本発明の具体的な実施形態に従い、内側ハウジング3は、少なくとも基本的に、商品名Tritan(登録商標)1501を有する、熱可塑性のコポリエステルから成っている。
選択的な実施形態において、内側ハウジング3は、少なくとも基本的に、低融点の熱可塑性樹脂、例えば、PA12-GF50、または、PTB-GF50から成っている。
外側ハウジング2と内側ハウジング3とが、同じ材料、または、異なる材料から成ることは可能である。内側ハウジング3のために、外側ハウジング2の合成物質材料とは異なる合成物質材料が使用されることは可能である。選択的な実施形態において、外側ハウジング2は、例えば金属的な材料から成っている。更に、外側ハウジング2が、1つまたは複数の合成物質または1つまたは複数の金属から成る組み合わせ、または、他の材料組み合わせから成ることは可能である。
例えば、外側ハウジング2が、基本的に、金属的な材料から構成されている場合、弾性的な要素(下記を参照)を、アンダーカットされた状態で、外側ハウジング2において固着することは有利である。
【0048】
本実施形態に従い、内側ハウジング3は、四角形型材である。稜部は、選択的に丸味を帯びさせられている。
選択的な実施形態において、内側ハウジング3が、例えば、同様に、3つの稜部、または、4つよりも多くの稜部を有していること、または、円形、長円形、または、異なって成形賦与された断面を有して構成されていることも可能であり、その際、場合によっては有り得る稜部が、丸味を帯びさせられていることは可能である。
【0049】
内側ハウジング3は外側ハウジング2内において配置されている。その際、図2内において図示されているように、内側ハウジング3の端部は、有利には、外側ハウジング2から突出しており、このことによって、例えば、ねじりばね装置1に所属しない構造部材(例えば、ばね作用されるべきまたは緩衝されるべき機械の構造部材)の固定が容易化される。
【0050】
本実施形態に従い、内側ハウジング3は、円形の貫通孔33を有しており、この貫通孔が、長手方向Lに延びるこの内側ハウジング3の稜部(以下で「長手方向稜部」)に対して平行に、内側ハウジング3を通って延在している。貫通孔33は、(ねじりばね装置1の如何なる構造部材でもない;および、図内において図示されていない)軸、ロッド、または、ボルトとの内側ハウジング3の結合に利用され、その際、軸またはロッドが、貫通孔33を貫いて案内され、もしくは、ボルトが、貫通孔33内に挿入される。
選択的な実施形態において、貫通孔33の代わりに、内側ハウジング3の両方の端側面のそれぞれの端側面の上に、例えばめくら穴が設けられていることは可能である。選択的に、貫通孔33が、少なくとも、この貫通孔の開口領域内において、雌ねじ、または、他の固定構造を備えていることは可能である。同様に上記されためくら穴が、この目的のために、それぞれに、ねじ山、または、他の固定構造を備えていることも可能である。
選択的な実施形態において、円形の貫通孔33または円形のめくら穴の代わりに、異なって成形賦与された穿孔(貫通穿孔またはめくら穿孔)、例えば、多角形の横断面を有する穿孔が設けられている。これら穿孔は、その際、同様に、ねじりばね装置1に所属しない、例えば機械の構造部材のような、構造部材との、内側ハウジング3の結合に利用される。
【0051】
本実施形態に従い、外側ハウジング2と内側ハウジング3とは、互いに相応する横断面形状を有している。何故ならば、それぞれに四角形型材であるからである。選択的な実施形態において、外側ハウジング2と内側ハウジング3とが、異なる形状を有していることは可能であり、例えば、四角形内側ハウジングが、円形の外側ハウジング内に装入されていることは可能である。
【0052】
本実施形態に従い、内側ハウジング3は、図1内において図示されている静止位置(撓み=0、および、従って、復帰力=0)において、内側ハウジング3の長手方向稜部が、外側ハウジング2の長手方向稜部の間の中心線に向かい合って位置するように外側ハウジング2内において配置されている。
即ち、外側ハウジング2と内側ハウジング3とがn角形の横断面を有する多角形の型材である場合、この内側ハウジング3とこの外側ハウジング2とは、180°/nだけ、相対して角度をずらされている。本実施形態に従い、内側ハウジング3と外側ハウジング2とは、それに従って、45°だけ相対して角度をずらされている。
【0053】
ねじりばね装置1は、更に、弾性的な要素4を備えている。弾性的な要素4は、内側ハウジング3を、有利には外側ハウジング2の中央で支承している。静止位置を出発点としての互いに相対的な外側ハウジング2と内側ハウジング3との旋回の際、即ち撓み角度だけの旋回の際に、復帰力が形成される。
選択的な実施形態において、この弾性的な要素は、離心的に外側ハウジング2内において支承されており;且つ、同様にこの実施形態においても、静止位置を出発点としての互いに相対的な外側ハウジング2と内側ハウジング3との旋回の際に、復帰力が形成される。
【0054】
弾性的な要素4は、外側ハウジング2を、長手方向延在Lに対して平行に位置する内側面で少なくとも部分的に内張りし、且つ、内側ハウジング3を、長手方向延在Lに対して平行に位置する外側面で少なくとも部分的に包囲する。外側ハウジング2を内張りする弾性的な要素4の領域と、内側ハウジング3を包囲する弾性的な要素4の領域との間で、この弾性的な要素4は、ウェブ41、42、43、44の形態で配置されている。
ウェブ41、42、43、44が、長手方向Lにおいて外側ハウジング2の全長さにわたって、または、この長さのただ一部にわたって延在していることは可能である。これらウェブ41、42、43、44が、長手方向Lにおいて延びる、一貫した連続体として形成されていることは可能であり、または、中断部を有することは可能である。
本実施形態に従い、ウェブ41、42、43、44は、外側ハウジング2の内側稜部の領域を、内側ハウジング3の外側面に領域と結合している。選択的な実施形態において、ウェブ41、42、43、44が、例えば、同様に内側ハウジング3の長手方向稜部の領域を、外側ハウジング2の内側面の領域と結合することも可能である。
本発明の選択的な実施形態において、これらウェブが、非対称的に、及び/または、螺旋状に配置されていることは可能である。このことによって、例えば、非対称的な特性曲線が達成され得る。
【0055】
弾性的な要素4は、有利には、外側ハウジング2および内側ハウジング3と融合されている、即ち、弾性的な要素4が、外側ハウジング2および内側ハウジング3と、それぞれに結合状態にある。この融合は、例えば、ねじりばね装置1の製造のための射出成形方法の使用によって達成され得る。
選択的に、付着支援のために、アンダーカット部が、付加的な固着のための働きをする。異なるコンポーネントが個々に組み立てられる必要があることは念頭に置かれていない。
【0056】
弾性的な要素4は、少なくとも部分的に、弾性的な材料、有利には、エラストマー、例えばTPE-Eのような特に放射線架橋可能なエラストマーから成っている。
【0057】
本実施形態に従い、弾性的な要素4は、1つの部材として形成されている。
弾性的な要素4が、選択的な実施形態に従い、同様に異なる部材から構成されていることも可能であり、その際、異なる部材が同じ材料、または、異なる材料から成ることは可能であり、その際、外側ハウジング2と内側ハウジング3とにおける弾性的な要素4の十分な付着が存在する。
【0058】
具体的な実施例として、図3内において、有限要素法シミュレーション(FEMシミュレーション(FEM-Simulation(Simulation mittels der Finite-Elemente-Methode))を用いて得られた、第1の実施形態に従うねじりばね装置1の弾性的な要素4の応力分布が描写されており、その際、このねじりばね装置1が、外側ハウジング2と内側ハウジング3との旋回によって、互いに相対的に撓まされている。
図3内における応力分布は、明色の領域内において高い応力値が、暗色の領域内において低い応力値が存在する。
【0059】
図4内において、本発明の第2の実施形態に従う、ねじりばね装置101が、斜視図において図示されている。第1の実施形態に相応する本実施形態の要素は、同じ参照符号を備えている。
【0060】
第2の実施形態に従うねじりばね装置101は、第1の実施形態のねじりばね装置1と、第2の実施形態に従い、矩形、有利には正方形の横断面を有する貫通穿孔311もしくはめくら穿孔331が内側ハウジング3内に埋め込まれている、という趣旨で相違する。このことによって、例えば、矩形の軸を、簡単な且つ旋回に対して保護された方法で、内側ハウジング3と結合することは可能である。
選択的な実施形態において、3つの角部または3つよりも多くの角部を備える横断面、または、他の横断面を有する、貫通穿孔またはめくら穿孔は可能である。
【0061】
図5内において、本発明の第3の実施形態に従う、ねじりばね装置102が、斜視図において図示されている。図6内において、本発明の第4の実施形態に従う、ねじりばね装置103が、斜視図において図示されている。
上記で説明された実施形態に相応する本実施形態の要素は、同じ参照符号を備えている。
【0062】
第3および第4の実施形態に従うねじりばね装置102、103は、上記で説明された実施形態に従うねじりばね装置1、101と、第3および第4の実施形態に従い、平行な、複数の貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332が内側ハウジング3内に埋め込まれている、という趣旨で相違する。
図5および図6内において図示された、貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332の横断面形状と配置とは、その際、ただ例示的なだけである。従って、同様に2つ、3つ、または、5つよりも多くの貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332が設けられていることも可能である。
貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332が、対称的なまたは非対称的に配置されていることは可能である。複数の貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332は、例えば、ねじりばね装置1に所属しない構造部材(例えば、ばね作用されるべきまたは緩衝されるべき機械の構造部材)を、簡単な且つ旋回に対して保護された方法で、内側ハウジング3と結合することを可能にする。
【0063】
図7内において、本発明の第5の実施形態に従う、ねじりばね装置104が、斜視図において図示されている。上記で説明された実施形態に相応する本実施形態の要素は、同じ参照符号を備えている。第5の実施形態に従うねじりばね装置104は、外側ハウジング2を周囲から把持する固定ブラケット10を備えており、この固定ブラケットが、固定要素11によってベース12に固定され得る。固定要素11とベース12とは、ねじりばね装置104の構成要素としては見なされない。
固定要素11が、例えばねじまたはリベットであることは可能である。ベース12が、例えば、床、位置固定式に附設された台座、位置固定式に附設された担持体、または、ばね作用されるべきまたは緩衝されるべき機械の構造部材であることは可能である。
外側ハウジング2、内側ハウジング3、および、弾性的な要素4の構造および機能は、上記で説明された実施形態に従う構造および機能に相応する。特に、図7内において図示された、1つの貫通穿孔を有する構成は、ただ例示的なだけである。
【0064】
図8内において、本発明の第6の実施形態に従う、ねじりばね装置105が、斜視図において図示されている。このねじりばね装置は、第5の実施形態の固定ブラケット10の代わり、固定突出部13を備えており、これら固定突出部が、外側ハウジング2が固定要素11によってベース12に固定され得るように、外側ハウジング2に附設されている。
【0065】
選択的な実施形態において、外側ハウジング2の固定は、例えば、締付け拳状体(Klemmfaust)、または、その他の締付け装置、差込み結合装置、この外側ハウジング2に設けられたねじ山付きアイレット、フランジによって、または、この外側ハウジング2と強固に結合されたレバーアームによって、ベース12において固定されていることは可能である。
【0066】
例えば機械の構造部材またはベース12のような、ねじりばね装置1に所属しない構造部材との内側ハウジング3の結合は、上記で説明された実施形態内において、例えば、締付け結合、ねじ結合、差込み結合、または、フランジ結合によって行われ得る。
【0067】
図9内において、本発明の第7の実施形態に従う、ねじりばね装置106が、斜視図において図示されている。上記で説明された実施形態に相応する本実施形態の要素は、同じ参照符号を備えている。
第7の実施形態に従うねじりばね装置106は、1つの外側ハウジング2と、2つの内側ハウジング3とを有している。これら内側ハウジング3は、この外側ハウジング2内において、長手方向Lに対して平行に配置されている。本実施形態に従うねじりばね装置106は、更に、2つの弾性的な要素4を備えている。これら弾性的な要素4のそれぞれの弾性的な要素は、これら内側ハウジング3の1つの内側ハウジングを外側ハウジング2内において支承している。本実施形態に従うねじりばね装置106は、これに伴って、上記で説明された実施形態との比較において、二重のねじりばね装置、もしくは、並列接続されたねじりばね装置に相応する。
選択的に、両方の内側ハウジング3が、相応して成形された唯一の弾性的な要素によって支承されることは可能である。本実施形態に従うねじりばね装置106は、有利な方法で、振動緩衝体の製造のために適している。選択的な実施形態において、外側ハウジング2内において、同様に2つよりも多くの内側ハウジング3が配置され、且つ、1つまたは複数の弾性的な要素4によって支承されることも可能である。
【0068】
上記で説明された実施形態に従うねじりばね装置は、例えば、ばね付勢された支承を提供するために使用され得る。ばね付勢された支承が、例えば、振り子支承部(Pendellagerung)であることは可能である。ばね付勢された支承によって、例えば、モーターまたは機械が、ばね弾性的に支承され得、このことは、特に不均衡モーター(Unwuchtmotoren)および振動機(Ruettlern)において有利である。
【0069】
図10内において、本発明の第8の実施形態に従う、ばね弾性的に支承されるべき対象物14のための支承体107が、斜視図において図示されている。
この支承体は、ねじりばね装置1、101~105を備えている。対象物14は、懸吊装置15を介して、内側ハウジング3と結合されており、その際、この結合が、有利には剛固である。外側ハウジング2は、固定式のベース12、例えば床と結合されている。互いに相対的な、外側ハウジング2および内側ハウジング3の旋回による撓みの際に、復帰力が形成される。対象物14のばね弾性的に支承が形成される。
【0070】
本発明の選択的な実施形態において、対象物14が外側ハウジング2と、および、ベース12が内側ハウジング3と結合されるというやり方で、支承体が同様に逆の方法で構成されていることも可能である。
【0071】
図11内において、本発明の第9の実施形態に従う、対象物14の振動緩衝された支承のための振動緩衝体108が、斜視図において図示されている。振動緩衝体は、複数のねじりばね装置1、101~105を、振動緩衝体として備えている。これらねじりばね装置1、101~105の内側ハウジング3は、懸吊装置15を介して、天井16、固定式に配置された担持体16、またはこれに類する物と結合されている。
対象物14は、ねじりばね装置1、101~105の外側ハウジング2と結合されている。対象物14の振動の結果としての、互いに相対的な、外側ハウジング2および内側ハウジング3の旋回による撓みの際に、復帰力が形成される。これら復帰力は、振動緩衝を生じさせる。
【0072】
本発明の選択的な実施形態において、対象物14が内側ハウジング3と、および、天井16または担持体16が外側ハウジング2と結合されるというやり方で、振動緩衝体108が、同様に逆の方法で構成されていることも可能である。
【0073】
図12内において、本発明の第10の実施形態に従う、互いに相対的な、2つの対象物14a、14の振動緩衝された支承のための振動緩衝体109が、斜視図において図示されている。
対象物14a、14bは、それぞれに、ねじりばね装置1、101~105の外側ハウジング2と結合されている。これら対象物14a、14bの内の1つの対象物が、同様に天井、床、固定式に配置された担持体16またはこれに類する物であることも可能である。ねじりばね装置1、101~105のこれら内側ハウジング3は、例えば、プレート17によって互いに剛固に結合されている。
対象物14a、14bの振動の結果としての、互いに相対的な、外側ハウジング2および内側ハウジング3の旋回による撓みの際に、復帰力が形成される。これら復帰力は、振動緩衝を生じさせる。ねじりばね装置1、101~105の弾性的な要素4は、図12内において図示されていない。
【0074】
本発明の選択的な実施形態において、互いに相対的な2つの対象物の振動緩衝された支承のための振動緩衝体が、同様に1つの外側ハウジング2と複数の内側ハウジング3とを有するねじりばね装置、例えば本発明の第7の実施形態に従うねじりばね装置106を備えることも可能である。支承されるべき対象物のための振動緩衝体は、それぞれに懸吊装置を介して、これら内側ハウジング3の内の1つの内側ハウジングと結合されている。
振動緩衝されて支承されるべきこれら対象物の振動の結果としての、互いに相対的な、外側ハウジング2および内側ハウジング3の旋回による撓みの際に、復帰力が形成される。これら復帰力は、振動緩衝を生じさせる。
【0075】
本発明に従うねじりばね装置の使用のもとでの、支承体および振動緩衝体のための、更に別の使用例は、
特に、ショックアブソーバ(衝撃緩衝装置)において、
ミキサーアーム、例えばコンクリートミキサーの支承部において、
押圧ローラーの支承部において、
ばねジョイントにおいて、
ベルトスクレーパーの支承部において、
振り子ジョイントにおいて、
当接緩衝体および衝撃板において、
クレーン懸吊装置において、
振動防止材、例えば配電盤ボックスの振動防止材において、
ベルト緊張機構およびチェーン緊張機構の支承部において、
独立懸架装置において、
モーター揺動台において、
振動搬送条溝および案内レールの、支承部及び/または振動緩衝部において、
留め金のばね要素において、
担持ローラー懸架装置において、
ベビーカー懸架装置において、
ベビー用ゆりかごにおいて、
ロボット内において、
グリップアームのばね要素において、
軌道突き固め装置の支承部において、
食品工業内において、
存在する。
【0076】
外側ハウジング2、内側ハウジング3、並びに、弾性的な要素4のための適当な材料の選択によって、及び/または、外側ハウジング2、内側ハウジング3、並びに、弾性的な要素4の適当な幾何学的形状の選択によって、復帰力-撓み曲線と、本発明に従うねじりばね装置、本発明に従う支承体および本発明に従う振動緩衝体のヒステリシスとは、それぞれの使用に対して適合可能である。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
【手続補正書】
【提出日】2022-05-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ねじりばね装置、並びに、ねじりばね装置を有する、支承体および振動緩衝体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術から、ゴムばね要素は公知であり、このゴムばね要素が、外側ハウジング(例えば、鋼鋳造部材または鋼成形管体)と、この外側ハウジング内に装入された内側ハウジングを備えている。
外側ハウジングと、この外側ハウジングに対して角度をずらされて配置された内側ハウジングとの間の中間スペース内において、それぞれに、弾性的なゴム連続体が配置されている。これらゴム連続体は、内側ハウジングを、外側ハウジング内の中央で支承する。静止位置を出発点としての互いに相対的なこれらハウジングの旋回(撓み角度だけの旋回)の際、復帰力が形成される。
【0003】
例えば、特許文献1内において、ねじり弾性的な弾性要素が記載されており、この弾性要素は、外側で多角形の内側部分から成っており、この内側部分が、同心的に、内側で多角形の、同じ稜部数の外側部分内において位置している。内側部分と外側部分とは、相応する数の中間支承部によって保持されている。
【0004】
特許文献2内において、ゴムばねシステムが記載されており、このゴムばねシステムは、外側ハウジングと、45°だけ位置ずれされた四角形型材と、並びに、振動を緩衝する4つのゴム体とを備えている。
【0005】
更に、振動緩衝体、即ち、振動緩衝のための弾性的な支承体が公知であり、これらが、上記された様式のねじりばねを備えている。
【0006】
従来技術において記載された様式の装置は、同様に「ナイトハルトばね(Neidhart-Federn)」、「ナイトハルトばね要素(Neidhart-Federelemente)」、「ナイトハルトばね装置(Neidhart-Federvorrichtungen)」、等とも称される。
【0007】
従来技術において記載された様式の装置は、ばね弾性、緩衝、および、支承のために使用され得る。
【0008】
従来技術内において記載されたゴムばね要素のばね特性は、ゴム体によって実現され、これらゴム体が振動を収容し、且つ同時に、内側ハウジングの固定および支承を保証する。
【0009】
回転の形態での、撓みの関数としての復帰力は、復帰力-撓み曲線によって図示される。この曲線は、同様に、ねじりばね装置の「力-撓み曲線(Kraft-Auslenkungs-Kurve)」、または、「特性曲線(charakteristische Kurve)」、または、「ばね特性曲線(Federkennlinie)」とも称され得る。
この曲線は、螺旋ばねの力-道程特性曲線による原理に相応し、この螺旋ばねにおいて、撓みは線形である。
【0010】
従来のゴムばね要素において、復帰力-撓み曲線が小さな撓みに関して比較的に平らであり、しかしながら、所定の撓みから比較的に急勾配に経過することは欠点である。
平らな領域から急勾配の領域への移行は、その際、典型的に突然であり、即ち、復帰力-撓み曲線が、この移行において屈曲部を有している。
時として、復帰力-撓み曲線は、その場合に、更なる回転運動に、突然に極めて大きな抵抗が妨げになっており、且つ、この復帰力-撓み曲線が、これに伴って、いわば、硬い当接部に対して当接するように急勾配に経過する。更なる負荷の際に、ゴム体は過伸長され得、且つ、このことによって損傷され得る。
【0011】
より大きな撓みの際の急勾配の経過によって、従来のゴムばね要素の使用領域は、制限されており、従って、これらゴムばね要素が、それら使用においてより大きな撓みが生じる該使用のために、ねじりばね装置として使用されることは可能でない。
【0012】
従来のゴムばね要素において、更に、可能な撓みが、静止位置を出発点として、典型的に30°の回転角度に制限されていることは欠点である。従来のゴムばね要素において、更に、これらゴムばね要素の形状が、典型的に、これらゴムばね要素のハウジングのために使用されるべき四角形型材の形状によって制限されていることは欠点である。
従来のゴムばね要素において、更に、これらゴムばね要素が典型的に高い重量であることは欠点である。更に、従来のゴムばね要素は、困難に小型化され得る。
これらゴムばね要素が、ハウジングと並んで、典型的に、多くの更に別の部材を備えているので、それに加えて、これらゴムばね要素の製造は、比較的に複雑である。何故ならば、これら部材が、組み立てられる必要があるからである。更に、従来のゴムばね要素は、-特に多くの個別部材から成る構造に基づいて-食料品製造の領域内において、典型的に使用可能ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】独国特許発明第936 835 C号明細書
【特許文献2】独国実用新案第20 2009 010 675 U1号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明の根底をなす課題は、
上述された欠点の内の1つまたは複数の欠点を回避すること、並びに、
改善されたねじりばね装置、改善された支承体、および、改善された振動緩衝体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
この課題は、請求項1に従うねじりばね装置または請求項2に従うねじりばね装置、請求項19に従う支承体、および、請求項20に従う振動緩衝体によって解決される。本発明の更なる構成は、従属請求項内において提示されている。
従属請求項内においてねじりばね装置のために言及された特徴、および、ねじりばね装置に関して、更に以下で説明内において引き合いに出された特徴は、同様に本発明に従う支承体、および、本発明に従う振動緩衝体の更なる構成としても理解され得、および、その逆もまたその通りである。
【発明の効果】
【0016】
本発明の第1の観点に従う、本発明に従うねじりばね装置は、
外側ハウジングと、
この外側ハウジング内において配置されている内側ハウジングと、
弾性的な要素とを備えており、
この弾性的な要素が、前記内側ハウジングを、
互いに相対的な前記外側ハウジングおよび前記内側ハウジングの旋回による撓みの際にこの外側ハウジングとこの内側ハウジングとの間で復帰力が形成されるように、
前記外側ハウジングに対して相対的に支承しており、
その際、復帰力-撓み曲線が、前記外側ハウジングと、前記内側ハウジングと、前記弾性的な要素との形状及び/または材料の選択により調節可能であり、及び/または、
その際、前記外側ハウジングと、前記内側ハウジングと、前記弾性的な要素との形状及び/または材料の選択により、ヒステリシスが調節可能であり、且つ、
その際、前記外側ハウジング(2)が、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っている。
【0017】
ねじりばね装置のもとで、1つの装置が理解され、この装置内において、復帰力が、静止位置からの撓みによって回転の形態で形成される。撓みの関数としての復帰力は、復帰力-撓み曲線に相応する。
【0018】
「ヒステリシス」のもとで、ねじりばね装置の弾性的な挙動のヒステリシス、即ち、復帰力-撓み曲線のヒステリシスが理解される。
【0019】
本発明に従い、それに従って、弾性的な挙動(復帰力-撓み関係、及び/またはヒステリシス)が、例えば、復帰力-撓み曲線が、平ら、または、急勾配、もしくは、対称的(特に線形)、または、非対称的(例えば、一方の回転方向への撓みの際に直接的、および、他方の回転方向への撓みの際に累進的)であるように、または、
強いまたは弱い緩衝作用が与えられるように調節もしくは適合され得る。
大きな緩衝作用は、例えば、それらの使用において高い衝撃エネルギーが生じる衝突保護装置のための該使用において、所望されている。本発明に従い、弾性的な挙動は、それぞれの使用の要求に対して適合され得る。
【0020】
特に本発明に従い、例えば、強い撓みの際に過度に高い復帰力(その回転運動の際に大きな回転角度を経る該回転運動)が形成され、且つ、弾性作用または緩衝作用が大きな撓みの際にもはや満足させる状態で可能ではないことは、防止され得る。
本発明に従うねじりばね装置は、これに伴って、それら使用の際に強い撓みが生じる該使用のために適合されている。何故ならば、ばね作用されるべきまたは緩衝されるべき対象物(例えば、振動状態の機械、または、振動状態の懸吊装置)が、同様に強い撓み(大きな振幅を有する振動)の場合においても、高い信頼性で且つ効果的にばね作用または緩衝されるからである。
このようにして、例えば、同様に強い衝撃も、高い信頼性で緩衝され得る。更に、例えば、ねじりばね装置の弾性的な要素が、過度に高い復帰力に基づいて過伸長され且つこのことによって損傷されることは防止され得る。強い撓み(振動)の場合における信頼性の高い且つ効果的なばね作用または緩衝によって、同様にばね作用または緩衝された対象物の損傷も低減され得る。それに加えて、この対象物の領域内において留まる品物および人員は、激しい揺動運動または衝撃運動から保護される。
【0021】
本発明の第2の観点に従う、本発明に従うねじりばね装置は、
外側ハウジングと、
この外側ハウジング内において配置されている内側ハウジングと、
弾性的な要素とを備えており、
この弾性的な要素が、前記内側ハウジングを、
互いに相対的な前記外側ハウジングおよび前記内側ハウジングの旋回による撓みの際にこの外側ハウジングとこの内側ハウジングとの間で復帰力が形成されるように、
前記外側ハウジングに対して相対的に支承しており、
その際、前記弾性的な要素が、1つの部材として形成されており、
、且つ、
その際、前記外側ハウジング(2)が、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っている。
【0022】
このことによって、例えば、ねじりばね装置の弾性的な挙動が適合され得ることは可能であり得る。更にこのことによって、例えば、ねじりばね装置の製造が、容易化され得る。更にこのことによって、例えば、ねじりばね装置の小型化は可能である。
【0023】
本発明に従い、前記外側ハウジングは、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っており、その際、前記合成物質材料が、有利には少なくとも1つのコポリエステルを含んでおり、その際、このコポリエステルが、更に有利には熱可塑性のコポリエステルであり、その際、このコポリエステルが、更に有利には低融点の熱可塑性のコポリエステルである。
特に有利には、外側ハウジングは、Tritan(登録商標)1501、及び/または、PA12-GF50、及び/または、PTB-GF50から成っている。
【0024】
有利には、前記内側ハウジングは、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っており、その際、前記合成物質材料が、更に有利には少なくとも1つのコポリエステルを含んでおり、その際、このコポリエステルが、なお更に有利には熱可塑性のコポリエステルであり、その際、このコポリエステルが、特に有利には低融点の熱可塑性のコポリエステルである。
特に有利には、内側ハウジングは、Tritan(登録商標)1501、及び/または、PA12-GF50、及び/または、PTB-GF50から成っている。
【0025】
前記外側ハウジングと前記内側ハウジングとが、同じ材料、または、異なる材料を含んでいることは可能である。
【0026】
有利には、前記弾性的な要素は、弾性的な材料、更に有利にはエラストマーをを含んでおり、
その際、このエラストマーが、なお更に有利には放射線架橋可能なエラストマー、特に、TPE-Eである。
【0027】
外側ハウジング、内側ハウジング、及び/または、弾性的な要素のための材料の相応する選択によって、例えば、ねじりばね装置の弾性的な挙動の適合は、有利な方法で達成され得る。例えば、特に低融点の熱可塑性樹脂が、弾性的な要素との良好な振動結合を有することは可能である。
更に、例えば、それら材料の性状に基づいてそれぞれの使用領域のために適している材料、例えば無害性、衛生性、洗浄可能性、等に関する食品工業の特別の材料要求を満足させる、そのような材料が使用されることは可能である。更に、例えば、ねじりばね装置の小型化を許容する、及び/または、軽量なねじりばね装置を生み出す材料が使用され得る。
【0028】
有利には、材料は、弾性的な要素が良好に外側ハウジング及び/または内側ハウジングと融合され得、これに伴って良好な付着が生じるように、選択される。そのために、外側ハウジングと内側ハウジングとに関して、低融点の材料が使用される場合、有利である。
更に弾性的な要素の材料が、放射線架橋可能であることは有利であり、且つ、このことによって、例えば、この弾性的な要素の挙動が、生ゴムの挙動に近似され得る。TPEが、弾性的な要素のための材料として、このTPEの融合可能性に基づいて、特に低融点の合成物質材料が外側ハウジングと内側ハウジングとのために使用される場合、特に有利である。
【0029】
有利には、前記弾性的な要素の第1の領域は、前記外側ハウジングを、この外側ハウジングの内側面において、少なくとも部分的に内張りをしており、
それに対して、前記弾性的な要素の第2の領域が、前記内側ハウジングを、この内側ハウジングの外側面において、少なくとも部分的に包囲しており、および、
その際、前記弾性的な要素の前記第1の領域と前記第2の領域との間で、この弾性的な要素の第3の領域が、ウェブの形態で配置されている。
更に有利には、前記ウェブは、一貫した連続体として形成されている、及び/または、螺旋状に配置されている。更に有利には、前記ウェブは、前記外側ハウジングの内側稜部の領域から、前記内側ハウジングの外側面の領域へと延在する。
【0030】
有利には、前記弾性的な要素は、前記外側ハウジングおよび前記内側ハウジングと融合されており、
その際、選択的に、付着支援のために、アンダーカット部が、前記外側ハウジング及び/または前記内側ハウジングにおいて設けられている。
このことによって、例えば、ねじりばね装置は、簡単な構造およびやり方で製造され得る。
【0031】
有利には、前記外側ハウジングは、開口した端部を有する中空の多角形型材であり、
その際、この多角形型材が、更に有利には、多角形の、n角形の横断面を有しており、
その際、このnが、更に有利には、3、4、および、6から成るグループから選択されており、
その際、このnが、更に有利には、4である。
【0032】
有利には、前記内側ハウジングは、前記外側ハウジングの内部において配置されている多角形型材であり、
その際、この多角形型材が、有利には、多角形の、n角形の横断面を有しており、
その際、このnが、更に有利には、3、4、および、6から成るグループから選択されており、
その際、このnが、更に有利には4である。
【0033】
このnは、前記外側ハウジングと前記内側ハウジングとに関して、同じ値を有しており、および、
前記外側ハウジングと前記内側ハウジングとが、特に、180°/nだけ、共通の長手方向軸線に関して、相対して角度をずらされている。
【0034】
外側ハウジング、内側ハウジング、及び/または、弾性的な要素の幾何学的形状の相応する選択によって、例えば、ねじりばね装置の弾性的な挙動の適合は、有利な方法で達成され得る。
【0035】
有利には、前記内側ハウジングは、
前記ねじりばね装置1に所属しない構造部材とのこの内側ハウジングの結合のための、少なくとも、1つの貫通孔、及び/または、1つの貫通穿孔、及び/または、めくら穿孔を有している。
このことによって、例えば、簡単な構造およびやり方で、この構造部材と内側ハウジングとの間の結合が達成され得る。
【0036】
有利には、前記ねじりばね装置は、射出成形方法によって製造されている。
このことによって、例えば、コンポーネントが個々に製造され且つ引き続いて付加的なステップにおいて組み立てられる必要があることは、回避され得る。
【0037】
本発明に従う支承体は、本発明に従う少なくとも1つのねじりばね装置を備えている。
【0038】
本発明に従う振動緩衝体は、本発明に従う少なくとも1つのねじりばね装置を備えている。
【0039】
本発明に従うねじりばね装置、本発明に従う支承体、および、本発明に従う振動緩衝体の、本発明の更なる詳細および合目的性、並びに、特に例示的な実施形態を、以下で添付された図との関連のもとで説明する。実施形態の個々の特徴は、有意義である限り、適宜に互いに組み合わされ得る。
【図面の簡単な説明】
【0040】
図1】本発明の第1の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図2】第1の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な側面図である。
図3】第1の実施形態に従うねじりばね装置の弾性的な要素(FEMシミュレーション)の応力分布の図である。
図4】第2の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図5】第3の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図6】第4の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図7】第5の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図8】第6の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図9】第7の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な斜視図である。
図10】第8の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な側面図である。
図11】第9の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な側面図である。
図12】第10の実施形態に従うねじりばね装置の概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
図1内において、本発明の第1の実施形態に従うねじりばね装置1の斜視図が図示されている。図2は、側方からの、第1の実施形態に従うねじりばね装置1を示している。
【0042】
ねじりばね装置1は、外側ハウジング2を備えている。外側ハウジング2は、合成物質材料、有利には高負荷可能な合成物質材料、特にコポリエステルを基礎とする材料から成っている。
本発明の具体的な実施形態に従い、外側ハウジング2は、少なくとも基本的に、商品名Tritan(登録商標)1501を有する、熱可塑性のコポリエステルから成っている。選択的な実施形態において、外側ハウジング2は、少なくとも基本的に、低融点の熱可塑性樹脂、例えば、PA12-GF50、または、PTB-GF50から成っている。
【0043】
選択的な実施形態において、外側ハウジング2は、例えば金属的な材料から成っている。例えば、この外側ハウジングが、鋼鋳造構造部材として構成されていることは可能である。更に、外側ハウジング2が、1つまたは複数の合成物質または1つまたは複数の金属から成る組み合わせ、または、他の材料組み合わせから成ることは可能である。
【0044】
外側ハウジング2が、この外側ハウジングの外側において、例えば、ラッカー塗装、または、コーティングによって、所定の色彩を備えていることは可能である。有利には、しかしながら、その外側ハウジングにこの色彩を付与するために、所定の色彩を有する合成物質材料が外側ハウジングのために使用されることは可能である。
【0045】
本実施形態に従い、外側ハウジング2は、開口した端部21、22を有する、この外側ハウジングの長手方向延在L(長手方向)に沿って中空の四角形型材である。稜部23、24、25、26は、長手方向延在L(以下で「長手方向稜部」)に対して平行であり、且つ、選択的に、内側(内側稜部)及び/または外側(外側稜部)において、丸味を帯びさせられている。
選択的な実施形態において、外側ハウジング2は、例えば、同様に、3つの稜部を有する、4つよりも多くの稜部を有する、円形、長円形、または、異なって成形賦与された断面を有する、中空体として構成されていることも可能であり、その際、場合によっては有り得る稜部が、内側及び/または外側において、丸味を帯びさせられていることは可能である。
【0046】
有利な実施形態において、外側ハウジング2の長手方向稜部は、1mmから500mmまでの長さを、および、この長手方向稜部を横切る稜部が、1mmから100mmまでの長さを有している。
【0047】
ねじりばね装置1は、更に、内側ハウジング3を備えている。
有利には、内側ハウジング3は、合成物質材料、有利には高負荷可能な合成物質材料、特にコポリエステルを基礎とする材料から成っている。
本発明の具体的な実施形態に従い、内側ハウジング3は、少なくとも基本的に、商品名Tritan(登録商標)1501を有する、熱可塑性のコポリエステルから成っている。選択的な実施形態において、内側ハウジング3は、少なくとも基本的に、低融点の熱可塑性樹脂、例えば、PA12-GF50、または、PTB-GF50から成っている。
外側ハウジング2と内側ハウジング3とが、同じ材料、または、異なる材料から成ることは可能である。内側ハウジング3のために、外側ハウジング2の合成物質材料とは異なる合成物質材料が使用されることは可能である。選択的な実施形態において、外側ハウジング2は、例えば金属的な材料から成っている。更に、外側ハウジング2が、1つまたは複数の合成物質または1つまたは複数の金属から成る組み合わせ、または、他の材料組み合わせから成ることは可能である。
例えば、外側ハウジング2が、基本的に、金属的な材料から構成されている場合、弾性的な要素(下記を参照)を、アンダーカットされた状態で、外側ハウジング2において固着することは有利である。
【0048】
本実施形態に従い、内側ハウジング3は、四角形型材である。稜部は、選択的に丸味を帯びさせられている。
選択的な実施形態において、内側ハウジング3が、例えば、同様に、3つの稜部、または、4つよりも多くの稜部を有していること、または、円形、長円形、または、異なって成形賦与された断面を有して構成されていることも可能であり、その際、場合によっては有り得る稜部が、丸味を帯びさせられていることは可能である。
【0049】
内側ハウジング3は外側ハウジング2内において配置されている。その際、図2内において図示されているように、内側ハウジング3の端部は、有利には、外側ハウジング2から突出しており、このことによって、例えば、ねじりばね装置1に所属しない構造部材(例えば、ばね作用されるべきまたは緩衝されるべき機械の構造部材)の固定が容易化される。
【0050】
本実施形態に従い、内側ハウジング3は、円形の貫通孔33を有しており、この貫通孔が、長手方向Lに延びるこの内側ハウジング3の稜部(以下で「長手方向稜部」)に対して平行に、内側ハウジング3を通って延在している。貫通孔33は、(ねじりばね装置1の如何なる構造部材でもない;および、図内において図示されていない)軸、ロッド、または、ボルトとの内側ハウジング3の結合に利用され、その際、軸またはロッドが、貫通孔33を貫いて案内され、もしくは、ボルトが、貫通孔33内に挿入される。
選択的な実施形態において、貫通孔33の代わりに、内側ハウジング3の両方の端側面のそれぞれの端側面の上に、例えばめくら穴が設けられていることは可能である。選択的に、貫通孔33が、少なくとも、この貫通孔の開口領域内において、雌ねじ、または、他の固定構造を備えていることは可能である。同様に上記されためくら穴が、この目的のために、それぞれに、ねじ山、または、他の固定構造を備えていることも可能である。
選択的な実施形態において、円形の貫通孔33または円形のめくら穴の代わりに、異なって成形賦与された穿孔(貫通穿孔またはめくら穿孔)、例えば、多角形の横断面を有する穿孔が設けられている。これら穿孔は、その際、同様に、ねじりばね装置1に所属しない、例えば機械の構造部材のような、構造部材との、内側ハウジング3の結合に利用される。
【0051】
本実施形態に従い、外側ハウジング2と内側ハウジング3とは、互いに相応する横断面形状を有している。何故ならば、それぞれに四角形型材であるからである。選択的な実施形態において、外側ハウジング2と内側ハウジング3とが、異なる形状を有していることは可能であり、例えば、四角形内側ハウジングが、円形の外側ハウジング内に装入されていることは可能である。
【0052】
本実施形態に従い、内側ハウジング3は、図1内において図示されている静止位置(撓み=0、および、従って、復帰力=0)において、内側ハウジング3の長手方向稜部が、外側ハウジング2の長手方向稜部の間の中心線に向かい合って位置するように外側ハウジング2内において配置されている。
即ち、外側ハウジング2と内側ハウジング3とがn角形の横断面を有する多角形の型材である場合、この内側ハウジング3とこの外側ハウジング2とは、180°/nだけ、相対して角度をずらされている。本実施形態に従い、内側ハウジング3と外側ハウジング2とは、それに従って、45°だけ相対して角度をずらされている。
【0053】
ねじりばね装置1は、更に、弾性的な要素4を備えている。弾性的な要素4は、内側ハウジング3を、有利には外側ハウジング2の中央で支承している。静止位置を出発点としての互いに相対的な外側ハウジング2と内側ハウジング3との旋回の際、即ち撓み角度だけの旋回の際に、復帰力が形成される。
選択的な実施形態において、この弾性的な要素は、離心的に外側ハウジング2内において支承されており;且つ、同様にこの実施形態においても、静止位置を出発点としての互いに相対的な外側ハウジング2と内側ハウジング3との旋回の際に、復帰力が形成される。
【0054】
弾性的な要素4は、外側ハウジング2を、長手方向延在Lに対して平行に位置する内側面で少なくとも部分的に内張りし、且つ、内側ハウジング3を、長手方向延在Lに対して平行に位置する外側面で少なくとも部分的に包囲する。外側ハウジング2を内張りする弾性的な要素4の領域と、内側ハウジング3を包囲する弾性的な要素4の領域との間で、この弾性的な要素4は、ウェブ41、42、43、44の形態で配置されている。
ウェブ41、42、43、44が、長手方向Lにおいて外側ハウジング2の全長さにわたって、または、この長さのただ一部にわたって延在していることは可能である。これらウェブ41、42、43、44が、長手方向Lにおいて延びる、一貫した連続体として形成されていることは可能であり、または、中断部を有することは可能である。
本実施形態に従い、ウェブ41、42、43、44は、外側ハウジング2の内側稜部の領域を、内側ハウジング3の外側面に領域と結合している。選択的な実施形態において、ウェブ41、42、43、44が、例えば、同様に内側ハウジング3の長手方向稜部の領域を、外側ハウジング2の内側面の領域と結合することも可能である。
本発明の選択的な実施形態において、これらウェブが、非対称的に、及び/または、螺旋状に配置されていることは可能である。このことによって、例えば、非対称的な特性曲線が達成され得る。
【0055】
弾性的な要素4は、有利には、外側ハウジング2および内側ハウジング3と融合されている、即ち、弾性的な要素4が、外側ハウジング2および内側ハウジング3と、それぞれに結合状態にある。この融合は、例えば、ねじりばね装置1の製造のための射出成形方法の使用によって達成され得る。
選択的に、付着支援のために、アンダーカット部が、付加的な固着のための働きをする。異なるコンポーネントが個々に組み立てられる必要があることは念頭に置かれていない。
【0056】
弾性的な要素4は、少なくとも部分的に、弾性的な材料、有利には、エラストマー、例えばTPE-Eのような特に放射線架橋可能なエラストマーから成っている。
【0057】
本実施形態に従い、弾性的な要素4は、1つの部材として形成されている。
弾性的な要素4が、選択的な実施形態に従い、同様に異なる部材から構成されていることも可能であり、その際、異なる部材が同じ材料、または、異なる材料から成ることは可能であり、その際、外側ハウジング2と内側ハウジング3とにおける弾性的な要素4の十分な付着が存在する。
【0058】
具体的な実施例として、図3内において、有限要素法シミュレーション(FEMシミュレーション(FEM-Simulation(Simulation mittels der Finite-Elemente-Methode))を用いて得られた、第1の実施形態に従うねじりばね装置1の弾性的な要素4の応力分布が描写されており、その際、このねじりばね装置1が、外側ハウジング2と内側ハウジング3との旋回によって、互いに相対的に撓まされている。
図3内における応力分布は、明色の領域内において高い応力値が、暗色の領域内において低い応力値が存在する。
【0059】
図4内において、本発明の第2の実施形態に従う、ねじりばね装置101が、斜視図において図示されている。第1の実施形態に相応する本実施形態の要素は、同じ参照符号を備えている。
【0060】
第2の実施形態に従うねじりばね装置101は、第1の実施形態のねじりばね装置1と、第2の実施形態に従い、矩形、有利には正方形の横断面を有する貫通穿孔311もしくはめくら穿孔331が内側ハウジング3内に埋め込まれている、という趣旨で相違する。このことによって、例えば、矩形の軸を、簡単な且つ旋回に対して保護された方法で、内側ハウジング3と結合することは可能である。
選択的な実施形態において、3つの角部または3つよりも多くの角部を備える横断面、または、他の横断面を有する、貫通穿孔またはめくら穿孔は可能である。
【0061】
図5内において、本発明の第3の実施形態に従う、ねじりばね装置102が、斜視図において図示されている。図6内において、本発明の第4の実施形態に従う、ねじりばね装置103が、斜視図において図示されている。
上記で説明された実施形態に相応する本実施形態の要素は、同じ参照符号を備えている。
【0062】
第3および第4の実施形態に従うねじりばね装置102、103は、上記で説明された実施形態に従うねじりばね装置1、101と、第3および第4の実施形態に従い、平行な、複数の貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332が内側ハウジング3内に埋め込まれている、という趣旨で相違する。
図5および図6内において図示された、貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332の横断面形状と配置とは、その際、ただ例示的なだけである。従って、同様に2つ、3つ、または、5つよりも多くの貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332が設けられていることも可能である。
貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332が、対称的なまたは非対称的に配置されていることは可能である。複数の貫通穿孔及び/またはめくら穿孔332は、例えば、ねじりばね装置1に所属しない構造部材(例えば、ばね作用されるべきまたは緩衝されるべき機械の構造部材)を、簡単な且つ旋回に対して保護された方法で、内側ハウジング3と結合することを可能にする。
【0063】
図7内において、本発明の第5の実施形態に従う、ねじりばね装置104が、斜視図において図示されている。上記で説明された実施形態に相応する本実施形態の要素は、同じ参照符号を備えている。第5の実施形態に従うねじりばね装置104は、外側ハウジング2を周囲から把持する固定ブラケット10を備えており、この固定ブラケットが、固定要素11によってベース12に固定され得る。固定要素11とベース12とは、ねじりばね装置104の構成要素としては見なされない。
固定要素11が、例えばねじまたはリベットであることは可能である。ベース12が、例えば、床、位置固定式に附設された台座、位置固定式に附設された担持体、または、ばね作用されるべきまたは緩衝されるべき機械の構造部材であることは可能である。
外側ハウジング2、内側ハウジング3、および、弾性的な要素4の構造および機能は、上記で説明された実施形態に従う構造および機能に相応する。特に、図7内において図示された、1つの貫通穿孔を有する構成は、ただ例示的なだけである。
【0064】
図8内において、本発明の第6の実施形態に従う、ねじりばね装置105が、斜視図において図示されている。このねじりばね装置は、第5の実施形態の固定ブラケット10の代わり、固定突出部13を備えており、これら固定突出部が、外側ハウジング2が固定要素11によってベース12に固定され得るように、外側ハウジング2に附設されている。
【0065】
選択的な実施形態において、外側ハウジング2の固定は、例えば、クランプキャリパー(Klemmfaust)、または、その他の締付け装置、差込み結合装置、この外側ハウジング2に設けられたねじ山付きアイレット、フランジによって、または、この外側ハウジング2と強固に結合されたレバーアームによって、ベース12において固定されていることは可能である。
【0066】
例えば機械の構造部材またはベース12のような、ねじりばね装置1に所属しない構造部材との内側ハウジング3の結合は、上記で説明された実施形態内において、例えば、締付け結合、ねじ結合、差込み結合、または、フランジ結合によって行われ得る。
【0067】
図9内において、本発明の第7の実施形態に従う、ねじりばね装置106が、斜視図において図示されている。上記で説明された実施形態に相応する本実施形態の要素は、同じ参照符号を備えている。
第7の実施形態に従うねじりばね装置106は、1つの外側ハウジング2と、2つの内側ハウジング3とを有している。これら内側ハウジング3は、この外側ハウジング2内において、長手方向Lに対して平行に配置されている。本実施形態に従うねじりばね装置106は、更に、2つの弾性的な要素4を備えている。これら弾性的な要素4のそれぞれの弾性的な要素は、これら内側ハウジング3の1つの内側ハウジングを外側ハウジング2内において支承している。本実施形態に従うねじりばね装置106は、これに伴って、上記で説明された実施形態との比較において、二重のねじりばね装置、もしくは、並列接続されたねじりばね装置に相応する。
選択的に、両方の内側ハウジング3が、相応して成形された唯一の弾性的な要素によって支承されることは可能である。本実施形態に従うねじりばね装置106は、有利な方法で、振動緩衝体の製造のために適している。選択的な実施形態において、外側ハウジング2内において、同様に2つよりも多くの内側ハウジング3が配置され、且つ、1つまたは複数の弾性的な要素4によって支承されることも可能である。
【0068】
上記で説明された実施形態に従うねじりばね装置は、例えば、ばね付勢された支承を提供するために使用され得る。ばね付勢された支承が、例えば、振り子支承部(Pendellagerung)であることは可能である。ばね付勢された支承によって、例えば、モーターまたは機械が、ばね弾性的に支承され得、このことは、特に不均衡モーター(Unwuchtmotoren)および振動機(Ruettlern)において有利である。
【0069】
図10内において、本発明の第8の実施形態に従う、ばね弾性的に支承されるべき対象物14のための支承体107が、斜視図において図示されている。
この支承体は、ねじりばね装置1、101~105を備えている。対象物14は、懸吊装置15を介して、内側ハウジング3と結合されており、その際、この結合が、有利には剛固である。外側ハウジング2は、固定式のベース12、例えば床と結合されている。互いに相対的な、外側ハウジング2および内側ハウジング3の旋回による撓みの際に、復帰力が形成される。対象物14のばね弾性的に支承が形成される。
【0070】
本発明の選択的な実施形態において、対象物14が外側ハウジング2と、および、ベース12が内側ハウジング3と結合されるというやり方で、支承体が同様に逆の方法で構成されていることも可能である。
【0071】
図11内において、本発明の第9の実施形態に従う、対象物14の振動緩衝された支承のための振動緩衝体108が、斜視図において図示されている。振動緩衝体は、複数のねじりばね装置1、101~105を、振動緩衝体として備えている。これらねじりばね装置1、101~105の内側ハウジング3は、懸吊装置15を介して、天井16、固定式に配置された担持体16、またはこれに類する物と結合されている。
対象物14は、ねじりばね装置1、101~105の外側ハウジング2と結合されている。対象物14の振動の結果としての、互いに相対的な、外側ハウジング2および内側ハウジング3の旋回による撓みの際に、復帰力が形成される。これら復帰力は、振動緩衝を生じさせる。
【0072】
本発明の選択的な実施形態において、対象物14が内側ハウジング3と、および、天井16または担持体16が外側ハウジング2と結合されるというやり方で、振動緩衝体108が、同様に逆の方法で構成されていることも可能である。
【0073】
図12内において、本発明の第10の実施形態に従う、互いに相対的な、2つの対象物14a、14の振動緩衝された支承のための振動緩衝体109が、斜視図において図示されている。
対象物14a、14bは、それぞれに、ねじりばね装置1、101~105の外側ハウジング2と結合されている。これら対象物14a、14bの内の1つの対象物が、同様に天井、床、固定式に配置された担持体16またはこれに類する物であることも可能である。ねじりばね装置1、101~105のこれら内側ハウジング3は、例えば、プレート17によって互いに剛固に結合されている。
対象物14a、14bの振動の結果としての、互いに相対的な、外側ハウジング2および内側ハウジング3の旋回による撓みの際に、復帰力が形成される。これら復帰力は、振動緩衝を生じさせる。ねじりばね装置1、101~105の弾性的な要素4は、図12内において図示されていない。
【0074】
本発明の選択的な実施形態において、互いに相対的な2つの対象物の振動緩衝された支承のための振動緩衝体が、同様に1つの外側ハウジング2と複数の内側ハウジング3とを有するねじりばね装置、例えば本発明の第7の実施形態に従うねじりばね装置106を備えることも可能である。支承されるべき対象物のための振動緩衝体は、それぞれに懸吊装置を介して、これら内側ハウジング3の内の1つの内側ハウジングと結合されている。
振動緩衝されて支承されるべきこれら対象物の振動の結果としての、互いに相対的な、外側ハウジング2および内側ハウジング3の旋回による撓みの際に、復帰力が形成される。これら復帰力は、振動緩衝を生じさせる。
【0075】
本発明に従うねじりばね装置の使用のもとでの、支承体および振動緩衝体のための、更に別の使用例は、
特に、ショックアブソーバ(衝撃緩衝装置)において、
ミキサーアーム、例えばコンクリートミキサーの支承部において、
押圧ローラーの支承部において、
ばねジョイントにおいて、
ベルトスクレーパーの支承部において、
振り子ジョイントにおいて、
当接緩衝体および衝撃板において、
クレーン懸吊装置において、
振動防止材、例えば配電盤ボックスの振動防止材において、
ベルト緊張機構およびチェーン緊張機構の支承部において、
独立懸架装置において、
モーター揺動台において、
振動搬送条溝および案内レールの、支承部及び/または振動緩衝部において、
留め金のばね要素において、
担持ローラー懸架装置において、
ベビーカー懸架装置において、
ベビー用ゆりかごにおいて、
ロボット内において、
グリップアームのばね要素において、
軌道突き固め装置の支承部において、
食品工業内において、
存在する。
【0076】
外側ハウジング2、内側ハウジング3、並びに、弾性的な要素4のための適当な材料の選択によって、及び/または、外側ハウジング2、内側ハウジング3、並びに、弾性的な要素4の適当な幾何学的形状の選択によって、復帰力-撓み曲線と、本発明に従うねじりばね装置、本発明に従う支承体および本発明に従う振動緩衝体のヒステリシスとは、それぞれの使用に対して適合可能である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ねじりばね装置(1、101~106)であって、このねじりばね装置が、
-外側ハウジング(2)と、
-この外側ハウジング(2)内において配置されている内側ハウジング(3)と、
-弾性的な要素(4)とを備えており、
この弾性的な要素が、前記内側ハウジング(3)を、
互いに相対的な前記外側ハウジング(2)および前記内側ハウジング(3)の旋回による撓みの際にこの外側ハウジング(2)とこの内側ハウジング(3)との間で復帰力が形成されるように、
前記外側ハウジング(2)に対して相対的に支承しており、
復帰力-撓み曲線が、前記外側ハウジング(2)と、前記内側ハウジング(3)と、前記弾性的な要素(4)との形状及び/または材料の選択により調節可能であること、及び/または、
前記外側ハウジング(2)と、前記内側ハウジング(3)と、前記弾性的な要素(4)との形状及び/または材料の選択により、ヒステリシスが調節可能である、上記ねじりばね装置において、
前記外側ハウジング(2)が、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っていることを特徴とするねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項2】
ねじりばね装置(1、101~106)であって、このねじりばね装置が、
-外側ハウジング(2)と、
-この外側ハウジング(2)内において配置されている内側ハウジング(3)と、
-弾性的な要素(4)とを備えており、
この弾性的な要素が、前記内側ハウジング(3)を、
互いに相対的な前記外側ハウジング(2)および前記内側ハウジング(3)の旋回による撓みの際にこの外側ハウジング(2)とこの内側ハウジング(3)との間で復帰力が形成されるように、
前記外側ハウジング(2)に対して相対的に支承しており、
前記弾性的な要素(4)が、1つの部材として形成されている、
上記ねじりばね装置において、
前記外側ハウジング(2)が、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っていることを特徴とするねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項3】
前記外側ハウジング(2)の前記合成物質材料は、少なくとも1つのコポリエステルを含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項4】
前記コポリエステルは、熱可塑性のコポリエステルであり、このコポリエステルが、有利には低融点の熱可塑性のコポリエステルであることを特徴とする請求項3に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項5】
前記内側ハウジング(3)は、少なくとも部分的に、少なくとも1つの合成物質材料から成っていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項6】
前記内側ハウジング(3)の前記合成物質材料は、少なくとも1つのコポリエステルを含んでおり、このコポリエステルが、有利には熱可塑性のコポリエステルであり、この熱可塑性のコポリエステルが、更に有利には低融点の熱可塑性のコポリエステルであることを特徴とする請求項5に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項7】
前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とは、同じ材料、有利には同じ合成物質材料を含んでいることを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項8】
前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とは、異なる材料、有利には異なる合成物質材料を含んでいることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項9】
前記弾性的な要素(4)は、弾性的な材料、有利にはエラストマーを含んでおり、
このエラストマーが、更に有利には放射線架橋可能なエラストマー、特に有利にはTPE-Eであることを特徴とする請求項1から8のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項10】
前記弾性的な要素(4)の第1の領域は、前記外側ハウジング(2)を、この外側ハウジングの内側面において、少なくとも部分的に内張りをしており、
前記弾性的な要素(4)の第2の領域が、前記内側ハウジング(3)を、この内側ハウジングの外側面において、少なくとも部分的に包囲しており、および、
前記弾性的な要素(4)の前記第1の領域と前記第2の領域との間で、この弾性的な要素(4)の第3の領域が、ウェブ(41、42、43、44)の形態で配置されている、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項11】
前記ウェブ(41、42、43、44)は、一貫した連続体として形成されていること、及び/または、これらウェブが、螺旋状に配置されていること、
を特徴とする請求項10に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項12】
前記ウェブ(41、42、43、44)は、前記外側ハウジング(2)の内側稜部の領域から、前記内側ハウジング(3)の外側面の領域へと延在することを特徴とする請求項10または11に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項13】
前記弾性的な要素(4)は、前記外側ハウジング(2)および前記内側ハウジング(3)と融合されており、
選択的に、付着支援のために、アンダーカット部が、前記外側ハウジング(2)及び/または前記内側ハウジング(3)において設けられていることを特徴とする請求項1から12のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項14】
前記外側ハウジング(2)は、開口した端部(21、22)を有する中空の多角形型材であり、この多角形型材が、有利には、多角形の、n角形の横断面を有しており、
このnが、更に有利には、3、4、および、6から成るグループから選択されており、
このnが、更に有利には、4である、
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項15】
前記内側ハウジング(3)は、前記外側ハウジング(2)の内部において配置されている多角形型材であり、この多角形型材が、有利には、多角形の、n角形の横断面を有しており、
このnが、更に有利には、3、4、および、6から成るグループから選択されており、
このnが、更に有利には4である、
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項16】
前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とは、それぞれに、多角形の、n角形の横断面を有する多角形型材であり、
このnが、前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とに関して、同じ値を有しており、および、
前記外側ハウジング(2)と前記内側ハウジング(3)とが、有利には、180°/nだけ、共通の長手方向軸線に関して、相対して角度をずらされている、
ことを特徴とする請求項14または15に記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項17】
前記内側ハウジング(3)は、
前記ねじりばね装置(1)に所属しない構造部材とのこの内側ハウジング(3)の結合のための、少なくとも、1つの貫通孔(33、332)、及び/または、1つの貫通穿孔(331、332)、及び/または、めくら穿孔(33、331、332)を有している、
ことを特徴とする請求項1から16のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項18】
前記ねじりばね装置(1、101~106)は、射出成形方法によって製造されていることを特徴とする請求項1から17のいずれか一つに記載のねじりばね装置(1、101~106)。
【請求項19】
ばね弾性的に支承されるべき対象物(14)のための支承体(107)であって、この支承体が、
請求項1から18のいずれか一つによる、少なくとも1つのねじりばね装置(1、101~106)を備えることを特徴とする支承体(107)。
【請求項20】
1つまたは複数の対象物(14、14a、14b)の、振動緩衝された支承のための振動緩衝体(108)であって、この振動緩衝体が、
請求項1から18のいずれか一つによる、少なくとも1つのねじりばね装置(1、101~106)、有利には、少なくとも2つのねじりばね装置(1、101~106)を備えることを特徴とする振動緩衝体(108)。
【国際調査報告】