JP2002174282A - ウエーブコイルばね - Google Patents
ウエーブコイルばねInfo
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- JP2002174282A JP2002174282A JP2000374159A JP2000374159A JP2002174282A JP 2002174282 A JP2002174282 A JP 2002174282A JP 2000374159 A JP2000374159 A JP 2000374159A JP 2000374159 A JP2000374159 A JP 2000374159A JP 2002174282 A JP2002174282 A JP 2002174282A
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- coil spring
- axial direction
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 荷重−撓み線図において屈曲点を有するウエ
ーブコイルばねの提供。 【解決手段】 帯状のばね材をコイル状に巻き回して、
該各巻回部毎にその軸心方向に対して波状に湾曲する複
数の山部２と谷部３とを交互に設け、軸心方向で対向す
ることとなる山部２と谷部３とが接触するウエーブコイ
ルばねにおいて、上記軸心方向で対向する山部２と谷部
３とが、その自由状態において、外周縁２ａ・３ａ側又
は内周縁２ｂ・３ｂ側の一方においてのみ点接触するこ
とにより、圧縮過程で、荷重−撓み線図に所定の屈曲点
と荷重を有するばね特性が得られる。
ーブコイルばねの提供。 【解決手段】 帯状のばね材をコイル状に巻き回して、
該各巻回部毎にその軸心方向に対して波状に湾曲する複
数の山部２と谷部３とを交互に設け、軸心方向で対向す
ることとなる山部２と谷部３とが接触するウエーブコイ
ルばねにおいて、上記軸心方向で対向する山部２と谷部
３とが、その自由状態において、外周縁２ａ・３ａ側又
は内周縁２ｂ・３ｂ側の一方においてのみ点接触するこ
とにより、圧縮過程で、荷重−撓み線図に所定の屈曲点
と荷重を有するばね特性が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷重−撓み線図に
おいて屈曲点を有するウエーブコイルばねに関するもの
である。
おいて屈曲点を有するウエーブコイルばねに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ウエーブコイルばねは、例えば、自動車
の自動変速機のクラッチスプリングとして、或いは、各
種機器類における緩衝用のスプリングとして広く一般に
使用されているが、このウエーブコイルばねにおいて
は、両座巻部から圧縮力が加えられた際に、山部と谷部
とが密着する方向に撓むことでその作動が得られる。
の自動変速機のクラッチスプリングとして、或いは、各
種機器類における緩衝用のスプリングとして広く一般に
使用されているが、このウエーブコイルばねにおいて
は、両座巻部から圧縮力が加えられた際に、山部と谷部
とが密着する方向に撓むことでその作動が得られる。
【０００３】ところで、上記のような用途に使用される
ウエーブコイルばねは、圧縮力が加えられた初期段階に
おいては、波高さの製造上のバラツキ等から、ばね定数
が小さく、又、圧縮の進行によりウエーブコイルばねが
密着に近い状態になったときには、ばね定数が大きくな
るばね特性となり、その中間領域では、略直線状のばね
特性となるのが、一般的である。しかし、使用状況によ
っては、中間領域でばね特性を直線状とせず、屈曲点の
あるものが必要とされるケースも多い。
ウエーブコイルばねは、圧縮力が加えられた初期段階に
おいては、波高さの製造上のバラツキ等から、ばね定数
が小さく、又、圧縮の進行によりウエーブコイルばねが
密着に近い状態になったときには、ばね定数が大きくな
るばね特性となり、その中間領域では、略直線状のばね
特性となるのが、一般的である。しかし、使用状況によ
っては、中間領域でばね特性を直線状とせず、屈曲点の
あるものが必要とされるケースも多い。
【０００４】そこで、例えば、実用新案登録第２５８６
１１２号公報に示す如く、一部の山部の高さ及び周方向
の長さを、残余の山部の高さ及び周方向の長さよりも大
きく設定することにより、圧縮力が加えられた際に、初
期段階では高さ及び周方向の長さが大きい山部のみが撓
み、また、圧縮が進行すると、大きな山部と残余の山部
とが共に撓むよう構成して、荷重−撓み線図に屈曲点を
有するばね特性を持たせた改良型のウエーブコイルばね
が提案されている。
１１２号公報に示す如く、一部の山部の高さ及び周方向
の長さを、残余の山部の高さ及び周方向の長さよりも大
きく設定することにより、圧縮力が加えられた際に、初
期段階では高さ及び周方向の長さが大きい山部のみが撓
み、また、圧縮が進行すると、大きな山部と残余の山部
とが共に撓むよう構成して、荷重−撓み線図に屈曲点を
有するばね特性を持たせた改良型のウエーブコイルばね
が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】通常、ウエーブコイル
ばねは、コイリングマシンにより、帯状のばね材に波状
に湾曲する山部と谷部とを交互に付与しながらコイル状
に巻き回すことで製造されるものであるが、上記改良型
のウエーブコイルばねのように、一部の山部の高さ及び
周方向の長さを変える構成の下では、山部の高さを変え
る際に、山部の周方向の長さを変えた部分が、残余の山
部の周方向位置と一致しないことから、接触点が定まら
ず、ばね特性の予測が難しいという欠点があった。
ばねは、コイリングマシンにより、帯状のばね材に波状
に湾曲する山部と谷部とを交互に付与しながらコイル状
に巻き回すことで製造されるものであるが、上記改良型
のウエーブコイルばねのように、一部の山部の高さ及び
周方向の長さを変える構成の下では、山部の高さを変え
る際に、山部の周方向の長さを変えた部分が、残余の山
部の周方向位置と一致しないことから、接触点が定まら
ず、ばね特性の予測が難しいという欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、斯かる従来の
改良型ウエーブコイルばねが抱える課題を有効に解決す
るために開発されたもので、請求項１記載の発明は、帯
状のばね材をコイル状に巻き回して、該各巻回部毎にそ
の軸心方向に対して波状に湾曲する複数の山部と谷部と
を交互に設け、軸心方向で対向することとなる山部と谷
部とが接触するウエーブコイルばねにおいて、上記軸心
方向で対向する山部と谷部とが、その自由状態におい
て、外周縁側又は内周縁側の一方においてのみ点接触し
ている構成を採用した。
改良型ウエーブコイルばねが抱える課題を有効に解決す
るために開発されたもので、請求項１記載の発明は、帯
状のばね材をコイル状に巻き回して、該各巻回部毎にそ
の軸心方向に対して波状に湾曲する複数の山部と谷部と
を交互に設け、軸心方向で対向することとなる山部と谷
部とが接触するウエーブコイルばねにおいて、上記軸心
方向で対向する山部と谷部とが、その自由状態におい
て、外周縁側又は内周縁側の一方においてのみ点接触し
ている構成を採用した。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１を前提と
して、全ての接触点が外周縁側である構成を採用した。
して、全ての接触点が外周縁側である構成を採用した。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１を前提と
して、全ての接触点が内周縁側である構成を採用した。
して、全ての接触点が内周縁側である構成を採用した。
【０００９】依って、請求項１記載の発明にあっては、
自由状態において、軸心方向で対向することとなる山部
と谷部とが、その外周縁側又は内周縁側の一方において
のみ点接触している関係で、圧縮過程では、荷重−撓み
線図に所定の屈曲点と荷重を有するばね特性が得られる
こととなる。
自由状態において、軸心方向で対向することとなる山部
と谷部とが、その外周縁側又は内周縁側の一方において
のみ点接触している関係で、圧縮過程では、荷重−撓み
線図に所定の屈曲点と荷重を有するばね特性が得られる
こととなる。
【００１０】請求項２記載の発明にあっては、特に、初
期段階においては、ばね定数を小さくできることで屈曲
程度を大きくすることが可能となり、又、屈曲程度が大
きいと、ばね高さによって固有振動数が大きく変化する
こととなるので、ばねの共振を抑制する性能が高く、共
振しにくいウエーブコイルばねを提供することができ
る。
期段階においては、ばね定数を小さくできることで屈曲
程度を大きくすることが可能となり、又、屈曲程度が大
きいと、ばね高さによって固有振動数が大きく変化する
こととなるので、ばねの共振を抑制する性能が高く、共
振しにくいウエーブコイルばねを提供することができ
る。
【００１１】請求項３記載の発明にあっては、特に、製
造後の検査工程において、線間ピッチの状況を計測した
り目視したりすることが必要となるが、接触点が全て内
周縁側にあるので、外周縁側から内周縁側に至るまで目
線が行き届き、検査が容易となる。
造後の検査工程において、線間ピッチの状況を計測した
り目視したりすることが必要となるが、接触点が全て内
周縁側にあるので、外周縁側から内周縁側に至るまで目
線が行き届き、検査が容易となる。
【００１２】尚、請求項１記載の発明の下で、接触点が
外周縁側と内周縁側とで交番するように構成すれば、全
体として円筒状を呈するばねの座巻部が、圧縮されてい
く過程で、外周縁側に傾いていったり、逆に、内周縁側
に傾いていくような現象を回避して、平行状態を保持し
て作動することが可能となる。
外周縁側と内周縁側とで交番するように構成すれば、全
体として円筒状を呈するばねの座巻部が、圧縮されてい
く過程で、外周縁側に傾いていったり、逆に、内周縁側
に傾いていくような現象を回避して、平行状態を保持し
て作動することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する好適な実
施の形態に基づいて詳述すれば、該実施の形態に係るウ
エーブコイルばねも、図１に示す如く、帯状のばね材１
をコイル状に巻き回して、該各巻回部毎にその軸心方向
に対して波状に湾曲する複数の山部２と谷部３とを交互
に設け、軸心方向で対向することとなる山部２と谷部３
とを接触させるものである。尚、この対向する山部２と
谷部３とは、巻回部毎で位置をずらして接触できるよう
に形成されている。
施の形態に基づいて詳述すれば、該実施の形態に係るウ
エーブコイルばねも、図１に示す如く、帯状のばね材１
をコイル状に巻き回して、該各巻回部毎にその軸心方向
に対して波状に湾曲する複数の山部２と谷部３とを交互
に設け、軸心方向で対向することとなる山部２と谷部３
とを接触させるものである。尚、この対向する山部２と
谷部３とは、巻回部毎で位置をずらして接触できるよう
に形成されている。
【００１４】そして、本実施の形態にあっては、斯かる
構成を前提として、上記軸心方向で対向する山部２と谷
部３とを接触させるに際して、図２のＡに示す如く、各
部２・３の外周縁２ａ・３ａ側のみを接触させるか、或
いは、同図のＢに示す如く、逆に、各部２・３の内周縁
２ｂ・３ｂ側のみを接触させて、今までのように、山部
２と谷部３とを線接触させずに、いずれにしても、その
自由状態においては、全ての山部２と谷部３とを点接触
させることを特徴とするものである。尚、ここからは、
便宜上、各部２・３の外周縁２ａ・３ａ側のみを点接触
させたものとして説明する。
構成を前提として、上記軸心方向で対向する山部２と谷
部３とを接触させるに際して、図２のＡに示す如く、各
部２・３の外周縁２ａ・３ａ側のみを接触させるか、或
いは、同図のＢに示す如く、逆に、各部２・３の内周縁
２ｂ・３ｂ側のみを接触させて、今までのように、山部
２と谷部３とを線接触させずに、いずれにしても、その
自由状態においては、全ての山部２と谷部３とを点接触
させることを特徴とするものである。尚、ここからは、
便宜上、各部２・３の外周縁２ａ・３ａ側のみを点接触
させたものとして説明する。
【００１５】依って、斯かる構成のウエーブコイルばね
にあっては、その両座巻部に圧縮力が加えられると、軸
心方向に圧縮されることとなるが、図３に示す如く、最
初は、両座巻部が平坦面でなかったり、製造上のバラツ
キにより非接触部があったりするため、Ａ区間において
は、小さなばね定数となる。次いで、Ｂ区間において
は、山部２の外周縁２ａ側と谷部３の外周縁３ａ側とが
点接触した状態を維持したまま撓むこととなるので、線
接触状態より小さなばね定数が可能となる。
にあっては、その両座巻部に圧縮力が加えられると、軸
心方向に圧縮されることとなるが、図３に示す如く、最
初は、両座巻部が平坦面でなかったり、製造上のバラツ
キにより非接触部があったりするため、Ａ区間において
は、小さなばね定数となる。次いで、Ｂ区間において
は、山部２の外周縁２ａ側と谷部３の外周縁３ａ側とが
点接触した状態を維持したまま撓むこととなるので、線
接触状態より小さなばね定数が可能となる。
【００１６】そして、Ｂ区間での撓み量は、図２のＡの
内周縁２ｂ・３ｂの距離Ｌ１・Ｌ２により予測され、Ｌ
１＝Ｌ２とすれば、Ｂ区間の撓み量≒Ｌ１×有効巻数と
なるので、ばね特性の予測が容易である。又、この区間
の荷重増分についても、１／２波長の曲がり梁のねじり
変形として扱うことで、予測可能となる。
内周縁２ｂ・３ｂの距離Ｌ１・Ｌ２により予測され、Ｌ
１＝Ｌ２とすれば、Ｂ区間の撓み量≒Ｌ１×有効巻数と
なるので、ばね特性の予測が容易である。又、この区間
の荷重増分についても、１／２波長の曲がり梁のねじり
変形として扱うことで、予測可能となる。
【００１７】更に、圧縮が進むと、今度は、Ｃ区間にお
いては、各部２・３の外周縁２ａ・３ａ側同士の接触に
加えて、山部２の内周縁２ｂ側と谷部３の内周縁３ｂ側
も接触して、山部２と谷部３とは線接触した状態のまま
撓み、通常のウエーブコイルばねの直線域のばね定数と
なる。その後のＤ区間においては、山部２と谷部３が撓
みきって、ウエーブコイルばね全体が接触を開始するの
で、これにより、各区間毎に屈曲点Ｔを有する非線形の
ばね特性が得られることとなる。
いては、各部２・３の外周縁２ａ・３ａ側同士の接触に
加えて、山部２の内周縁２ｂ側と谷部３の内周縁３ｂ側
も接触して、山部２と谷部３とは線接触した状態のまま
撓み、通常のウエーブコイルばねの直線域のばね定数と
なる。その後のＤ区間においては、山部２と谷部３が撓
みきって、ウエーブコイルばね全体が接触を開始するの
で、これにより、各区間毎に屈曲点Ｔを有する非線形の
ばね特性が得られることとなる。
【００１８】又、この場合において、特に、全ての接触
点が外周縁２ａ・３ａ側にあることは、初期段階におい
ては、ばね定数を小さくできることで屈曲程度を大きく
することが可能となり、且つ、屈曲程度が大きいと、ば
ね高さによって固有振動数が大きく変化することとなる
ので、ばねの共振を抑制する性能が高く、共振しにくい
ウエーブコイルばねを提供することが可能となる。
点が外周縁２ａ・３ａ側にあることは、初期段階におい
ては、ばね定数を小さくできることで屈曲程度を大きく
することが可能となり、且つ、屈曲程度が大きいと、ば
ね高さによって固有振動数が大きく変化することとなる
ので、ばねの共振を抑制する性能が高く、共振しにくい
ウエーブコイルばねを提供することが可能となる。
【００１９】逆に、全ての接触点が内周縁２ｂ・３ｂ側
にあるものについては、上記と同様な非線形のばね特性
が得られることは言うまでもないが、今度は、製造後の
検査工程において、線間ピッチの状況を計測したり目視
したりすることが必要となっても、接触点が内周縁２ｂ
・３ｂ側にあるので、外周縁側から内周縁側に至るまで
目線が行き届き、検査が容易となる利点がある。これが
外周縁２ａ・３ａ側にあると、内周縁２ｂ・３ｂ側へは
目線が届かないので、ノギスなどの計測器具さえも挿入
することが困難となる。
にあるものについては、上記と同様な非線形のばね特性
が得られることは言うまでもないが、今度は、製造後の
検査工程において、線間ピッチの状況を計測したり目視
したりすることが必要となっても、接触点が内周縁２ｂ
・３ｂ側にあるので、外周縁側から内周縁側に至るまで
目線が行き届き、検査が容易となる利点がある。これが
外周縁２ａ・３ａ側にあると、内周縁２ｂ・３ｂ側へは
目線が届かないので、ノギスなどの計測器具さえも挿入
することが困難となる。
【００２０】又、上記とは異なり、図４に示す如く、接
触点が外周縁２ａ・３ａ側と内周縁２ｂ・３ｂ側とで交
番するように構成すれば、全体として円筒状を呈するば
ねの座巻部が、圧縮されていく過程で、外周縁側に傾い
ていったり、逆に、内周縁側に傾いていくような現象を
回避して、平行状態を保持して作動することが可能とな
る。尚、この場合には、外内外内と一つ交代でなくと
も、外外内内外外のような交番でも良い。
触点が外周縁２ａ・３ａ側と内周縁２ｂ・３ｂ側とで交
番するように構成すれば、全体として円筒状を呈するば
ねの座巻部が、圧縮されていく過程で、外周縁側に傾い
ていったり、逆に、内周縁側に傾いていくような現象を
回避して、平行状態を保持して作動することが可能とな
る。尚、この場合には、外内外内と一つ交代でなくと
も、外外内内外外のような交番でも良い。
【００２１】
【発明の効果】以上の如く、本発明は、上記構成の採用
により、自由状態において、軸心方向で対向することと
なる山部と谷部とが、その外周縁側又は内周縁側の一方
においてのみ点接触している関係で、圧縮過程で、荷重
−撓み線図に所定の屈曲点と荷重を有するばね特性が得
られることとなる。
により、自由状態において、軸心方向で対向することと
なる山部と谷部とが、その外周縁側又は内周縁側の一方
においてのみ点接触している関係で、圧縮過程で、荷重
−撓み線図に所定の屈曲点と荷重を有するばね特性が得
られることとなる。
【図１】本発明の実施の形態に係るウエーブコイルばね
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）は山部と谷部が外周縁側のみで点接触し
ている状態を示す説明図、（Ｂ）は山部と谷部が内周縁
側のみで点接触している状態を示す説明図である。
ている状態を示す説明図、（Ｂ）は山部と谷部が内周縁
側のみで点接触している状態を示す説明図である。
【図３】本発明のウエーブコイルばねのばね特性を示し
た線図である。
た線図である。
【図４】接触点を内外で交番させた他例を示す説明図で
ある。
ある。
１ 板状のばね材 ２ 山部 ２ａ 山部の外周縁 ２ｂ 山部の内周縁 ３ 谷部 ３ａ 谷部の外周縁 ３ｂ 谷部の内周縁 Ｔ 屈曲点
Claims (3)
- 【請求項１】 帯状のばね材をコイル状に巻き回して、
該各巻回部毎にその軸心方向に対して波状に湾曲する複
数の山部と谷部とを交互に設け、軸心方向で対向するこ
ととなる山部と谷部とが接触するウエーブコイルばねに
おいて、上記軸心方向で対向する山部と谷部とが、その
自由状態において、外周縁側又は内周縁側の一方におい
てのみ点接触していることを特徴とするウエーブコイル
ばね。 - 【請求項２】 全ての接触点が外周縁側であることを特
徴とする請求項１記載のウエーブコイルばね。 - 【請求項３】 全ての接触点が内周縁側であることを特
徴とする請求項１記載のウエーブコイルばね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374159A JP3789299B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | ウエーブコイルばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374159A JP3789299B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | ウエーブコイルばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002174282A true JP2002174282A (ja) | 2002-06-21 |
| JP3789299B2 JP3789299B2 (ja) | 2006-06-21 |
Family
ID=18843406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000374159A Expired - Fee Related JP3789299B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | ウエーブコイルばね |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3789299B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007270934A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Piolax Inc | 波形コイルばね |
| JP2007321832A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Piolax Inc | 波形コイルばね |
| JP2014152671A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Denso Corp | バルブタイミング調整装置 |
| JP2015192825A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 飛騨産業株式会社 | 椅子 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7116004B2 (ja) * | 2019-04-11 | 2022-08-09 | 日本発條株式会社 | 可撓部材 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0932874A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-04 | Nhk Spring Co Ltd | 波形ばね装置 |
| JPH0960674A (ja) * | 1995-08-28 | 1997-03-04 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | コイルドディスクばね |
| JPH09229119A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-02 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 回転時の端末部のふくらみを抑える対策を施したコイルドウェーブスプリング |
-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000374159A patent/JP3789299B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0932874A (ja) * | 1995-07-18 | 1997-02-04 | Nhk Spring Co Ltd | 波形ばね装置 |
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| US7793923B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-09-14 | Piolax, Inc. | Wave coil spring |
| JP4549998B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2010-09-22 | 株式会社パイオラックス | 波形コイルばね |
| JP2007321832A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Piolax Inc | 波形コイルばね |
| JP4611244B2 (ja) * | 2006-05-31 | 2011-01-12 | 株式会社パイオラックス | 波形コイルばね |
| JP2014152671A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Denso Corp | バルブタイミング調整装置 |
| JP2015192825A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 飛騨産業株式会社 | 椅子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3789299B2 (ja) | 2006-06-21 |
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