JP2006194359A - スパイラルスプリング - Google Patents

Abstract

【課題】従来、車輌のシートに設けられたスプリングの反揆力を必要時に規制し、この規制された反揆力を利用して問題の解消(シートバックの衝撃による弊害解消)を意図する発明がある。確かにスプリングの反揆力を必要時に規制し、問題の解消に役立ち、また実用に供し得る。しかし、スプリングの材料の節約と、見かけの板厚を確保して大きな荷重に対応可能とするには、改良点がある。
【手段】本発明は、硬度の高い渦巻き状の鋼板帯部の両面に山部と谷部とでなる凹凸条を形成し、凹凸条は鋼板帯部を積層した状態で嵌合関係を維持するスパイラルスプリングである。材料の節約を最大限に発揮し、また必要とする荷重を最大限に確保し、さらに見かけの板厚を確保する構造を提案することで、大きな荷重に対応可能とし、またシートの迅速な戻りスピードに対応可能としたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輌のリクライニング、またウインドレギュレーター等の分野、又はスパイラルスプリング(スプリングとする)の反力（反揆力）を駆動源とした各種の分野、またこの駆動源を利用して開閉を司る扉、門等の分野等の如く、広範囲での利用ができるスパイラルスプリングに関する。

前述した車輌のリクライニング（装置）のスプリングに関する文献としては、図１３、図１４に示した例があり、この例は、本出願人の提案に係る発明であり、特開２００４−１６４８０の「シートリクライニング装置」である(文献(１))。この発明の概要は、シートクッションとシートバックとで構成したシートに装着されるシートリクライニング装置であって、このシートリクライニング装置は、リクライニング機構のロック、アンロックを司るロック機構を構成するケーシングにスプリングを配し、このスプリングの基端側を前記ロック機構の支軸に固止し、またこのスプリングの自由端側を前記ケーシングに設けた係止端移動用の溝に配し、この自由端側にこのケーシングに設けた操作手段を係止するとともに、この操作手段にスプリングを規制する規制手段を連繋し、この規制手段及び／又は操作手段を介して前記スプリングを制御(圧縮及び／又は開放)することで、前記シートバックの戻りの適正化(急激な戻りの回避及び／又はスムースな戻りの達成等)を図る構成である。そして、これに類するスプリングとしては特開昭５６−９７６４６号の「シートのリクライニング機構」がある(文献(２))。この文献(２)の発明は、リクライニングの復元力(反揆力)を保持するために、スプリングの断面形状を長手方向において、変更した構成であり、例えば、長手方向の１／４又は１／２等の如く、所定の部位において、断面形状及び／又は寸法を変更し、二次モーメントを増大させること、またトルクの特性のヒステリシスを最小値に維持すること等を意図する。またスプリングの小形化、軽量化とともに、局部抵触による異音発生防止等を図る。

また他の分野のスプリングに関する文献としては、実開昭４９−８３４５５号の「渦巻ばね」(文献(３))と、特開昭５５−４４１７４号の「渦巻ばね」(文献(４))等が挙げられる。この文献(３)の考案は、板状素材を渦巻き形状にし、この板状素材の片面又は両面に潤滑剤の溜まりを意図して一条〜数条の凹溝(凹凸形状)を確保する構成であり、この凹溝に潤滑剤を充填し、異音防止、耐久性の向上、又は軽量化等を図ることを意図する。また文献(４)の発明は、ばね片面の長手方向に円弧状の突曲成部を形成し、この突曲成部の曲率半径と、前記ばね片面の肉厚を規定した構成であり、比較的薄い材料で強度と耐久性を確保し、またこの材料の採用で、材料節約と、軽量化を図ることを意図する。

特開２００４−１６４８０ 特開昭５６−９７６４６号 実開昭４９−８３４５５号 特開昭５５−４４１７４号

文献（１）の発明は、前述したように構成の主体をなすスプリングの反揆力を必要時に規制し、この規制された反揆力を利用することで従来の問題の解消(シートバックの衝撃による弊害解消)を意図する。この発明は、スプリングの反揆力を必要時に規制することで、前記問題の解消に役立ち、また実用に供し得る構成である。しかし、この文献（１）の構成では、次の点に改良の余地が考えられる。例えば、材料の節約に関する構造の開示と、また見かけの板厚を確保することで、大きな荷重に対応可能とすること、又はシートの迅速な戻りスピードに対応可能とすること等に関する構造の開示が挙げられる。

文献（２）の発明は、前述したようにリクライニングの復元力の保持を意図し、スプリングの断面形状を長手方向において変更した構成であり、原則として材料の板厚を変更することなく、形状の変更で対応する。従って、相似形のスプリングの捲装時にズレが発生し、例えば、捲装時のタケノコ捲上げが考えられ、確実な捲装及び／又は戻りに問題を残す。そして、この発明では、剛性(大きな荷重への対応、又はシートの迅速な戻りスピードへの対応が可能となる強度の確保)の面で問題を残す。

文献（３）の考案は、板状素材を渦巻き形状にし、この板状素材の片面又は両面に潤滑剤の溜まりを意図して一条〜数条の凹溝(凹凸形状)を確保する構成であるが、この凹溝と、この凹溝に対峙する突条との嵌合関係はなく、同じ形状の凹溝と突条とが衝止する。従って、捲装時のズレの発生(前述の捲装時のタケノコ捲上げ)と、剛性(前述と同じ)の面で問題を残すこと等が考えられる。尚、この考案では、潤滑剤を溜めることを意図することから、嵌合関係が成立しないことは、当然である。

文献(４)の発明は、ばね片面の長手方向に円弧状の突曲成部を形成した構成であり、この突曲成部で、強度の確保と材料の節約化等を意図する。しかし、単なる突曲成部の構成では、車輌のシートに要求される剛性の確保に十分対応できないこと、又は材料の節約といっても程度の問題であり、見かけの板厚を確保し、本発明が意図する大きな荷重に対応可能とすること、又はシートの迅速な戻りスピードに対応可能とすること等に関して問題を残す。

そこで、本発明は、このスプリングの材料の節約を最大限に発揮しつつ、スプリングが必要とする荷重を最大限に確保すること、またスプリングの材料の節約に関する構造を開示し、また見かけの板厚を確保する構造を提案することで、大きな荷重に対応可能とすること、又はシートの迅速な戻りスピードに対応可能とすること等を意図する。さらに捲上げ時の径(捲上げ径)を小さくし、コンパクトな収容を図ること、捲装時のズレの発生を回避すること等を意図する。またこのスプリングの材料の節約を最大限に発揮し、製造時の燃料の節約化、環境保護を達成する。またこのスプリングの軽量化を達成し、この軽量化したスプリングの車輌への採用を介して環境保護を達成し、また燃費の向上化等を図る。

請求項１の発明は、このスプリングの材料の節約を最大限に発揮しつつ、スプリングが必要とする荷重を最大限に確保すること、またスプリングの材料の節約に関する構造を開示し、また見かけの板厚を確保する構造を提案することで、大きな荷重に対応可能とすること、又はシートの迅速な戻りスピードに対応可能とすること等を意図する。さらに捲上げ時の径(捲上げ径)を小さくし、コンパクトな収容を図ること、捲装時のズレの発生を回避し、またタケノコ捲上げを回避すること等を意図する。

請求項１は、硬度の高い鋼板帯部を渦巻き状に形成してなるスパイラルスプリングであって、
この鋼板帯部の両面に山部と谷部とでなる凹凸条を形成し、この凹凸条は当該鋼板帯部を積層した状態で嵌合する関係を維持することを特徴としたスパイラルスプリングである。

請求項２の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適で精度の高い鋼板帯部を提供すること等を意図する。

請求項２は、請求項１に記載の鋼板帯部に形成した凹凸条であって、
この凹凸条は、前記鋼板帯部の一方側に設けた三条の山部、及びこの三条の山部間に形成された二条の谷部と、また前記鋼板帯部の他方側に設けた二条の山部、及びこの二条の山部を囲繞する三条の谷部とで構成するとともに、前記三条の山部は三条の谷部に進入し、この二条の山部は二条の谷部に進入可能とする構成としたスパイラルスプリングである。

請求項３の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適で捲上げが容易な(収納の容易な)鋼板帯部を提供すること等を意図する。

請求項３は、請求項１に記載の鋼板帯部に形成した凹凸条であって、
この凹凸条の連結部位の少なくとも一方を傾斜面に形成する構成としたスパイラルスプリングである。

請求項４の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適で、かつ多目的に利用できる鋼板帯部を提供すること等を意図する。

請求項４は、請求項１に記載の鋼板帯部に形成した凹凸条であって、
この凹凸条の谷部に、螺子部を形成する構成としたスパイラルスプリングである。

請求項５の発明は、請求項１の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適で、かつ多用途に利用できる鋼板帯部を提供すること等を意図する。

請求項５は、請求項１に記載の鋼板帯部を肉薄形状に形成し、剛性を維持しつつ軽量化を図る構成としたスパイラルスプリングである。

請求項６の発明は、請求項２の目的を達成すること、この目的を達成するのに最適で、かつ小型化が図れる鋼板帯部を提供すること等を意図する。

請求項６は、請求項２に記載の三条の山部が三条の谷部に進入し、前記二条の山部が二条の谷部に進入した状態で、この三条の山部と三条の谷部との間、又は前記二条の山部と二条の谷部との間に隙間を形成する構成としたスパイラルスプリングである。

請求項１の発明は、硬度の高い鋼板帯部を渦巻き状に形成してなるスパイラルスプリングであって、
鋼板帯部の両面に山部と谷部とでなる凹凸条を形成し、凹凸条は鋼板帯部を積層した状態で嵌合する関係を維持するスパイラルスプリングである。

従って、請求項１は、このスプリングの材料の節約を最大限に発揮しつつ、スプリングが必要とする荷重を最大限に確保できること、またスプリングの材料の節約に関する構造を開示し、また見かけの板厚を確保する構造を提案することで、大きな荷重に対応可能となること、又はシートの迅速な戻りスピードに対応可能となること等の特徴がある。さらに捲上げ時の径(捲上げ径)を小さくし、コンパクトな収容が図れること、捲装時のズレの発生を回避し、またタケノコ捲上げを回避できること等の特徴がある。

請求項２の発明は、請求項１に記載の鋼板帯部に形成した凹凸条であって、
凹凸条は、鋼板帯部の一方側に設けた三条の山部、及び三条の山部間に形成された二条の谷部と、また鋼板帯部の他方側に設けた二条の山部、及び二条の山部を囲繞する三条の谷部とで構成するとともに、三条の山部は三条の谷部に進入し、二条の山部は二条の谷部に進入可能とするスパイラルスプリングである。

従って、請求項２は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適で精度の高い鋼板帯部を提供できること等の特徴がある。

請求項３の発明は、請求項１に記載の鋼板帯部に形成した凹凸条であって、
凹凸条の連結部位の少なくとも一方を傾斜面に形成するスパイラルスプリングである。

従って、請求項３は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適で捲上げが容易な(収納の容易な)鋼板帯部を提供できること等の特徴がある。

請求項４の発明は、請求項１に記載の鋼板帯部に形成した凹凸条であって、
凹凸条の谷部に、螺子部を形成するスパイラルスプリングである。

従って、請求項４は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適で、かつ多目的に利用できる鋼板帯部を提供できること等の特徴がある。

請求項５の発明は、請求項１に記載の鋼板帯部を肉薄形状に形成し、剛性を維持しつつ軽量化を図るスパイラルスプリングである。

従って、請求項５は、請求項１の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適で、かつ多用途に利用できる鋼板帯部を提供できること等の特徴がある。

請求項６の発明は、請求項２に記載の三条の山部が三条の谷部に進入し、二条の山部が二条の谷部に進入した状態で、三条の山部と三条の谷部との間、又は二条の山部と二条の谷部との間に隙間を形成するスパイラルスプリングである。

従って、請求項６は、請求項２の目的を達成できること、この目的を達成するのに最適で、かつ小型化が図れる鋼板帯部を提供できること等の特徴がある。

以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。
図面の説明をすると、図１はスプリングの基本的な構造の斜視図、図２は図１の拡大断面図、図３−１は図１のスプリングの展開図、図３−２は図１のスプリングの谷部に螺子部を設けた他の例を示す展開図、図３−３は図１のスプリングの山部に螺子部を設けたさらに他の例を示す展開図、図３−４は図１のスプリングの谷・山部に螺子部を設けた別の例を示す展開図、図３−５は図１のスプリングの山部に空洞部を設けた他の例を示す展開図、図４はスプリングを駆動源として利用した一例で、スプリングとピニオン等との構成を示した平面図、図５は図４の側面図、図６は図４の例におけるスプリングの縮小状態の模式図、図７は図４の例におけるスプリングの拡大状態の模式図、図８はスプリングをシートのリクライニングに利用した一例で、このシートを側面視して示した図、図９は図８の要部の拡大断面図、図１０は図９の断面図、図１１はスプリングを水門扉(ゲート) に利用した一例で、このゲートを側面視して、一部を省略した図、図１２は図１１の要部の図（図１１が転倒した状態の図か）、図１３はスプリングの他の一例を示した拡大断面図、図１４はスプリングのさらに他の一例を示した拡大断面図、図１５はスプリングの捲装時のヒステリシスを、本発明の一例と従来例とで比較した図で、（イ）が従来例、（ロ）が本発明を示す。

本発明のスプリング１は、基本的には、図１、図２と図３−１で開示されており、渦巻き形状を呈する鋼板帯部１００(スプリング本体)と、この鋼板帯部１００の外側１００ａの長手方向には三条の山部２と、この山部２間に形成される二条の谷部３とがそれぞれ設けられており、この山部２と谷部３とで外側の凹凸条Ａを構成する。またこの鋼板帯部１００の内側１００ｂの長手方向には二条の山部４と、この山部４を囲繞するように形成される三条の谷部５とがそれぞれ設けられており、この山部４と谷部５とで内側の凹凸条Ｂを構成する。そして、この山部２と谷部３とは鋼板帯部１００の幅方向において大小に形成されており、山部２＜谷部３との関係を維持しており、鋼板帯部１００の剛性を維持しつつ、軽量化を達成すること、前記山部４の挿入及び／又は谷部５の添接を容易にすること、又は谷部３と山部４とに祐度Ｙを設け、必要により潤滑剤等の充填を可能とすること等を意図する。そして、この鋼板帯部１００と、山部２・４と谷部３・５等の寸法関係の一例を説明すると、鋼板帯部１００の肉厚と、山部２・４の高さを略同一とし、このスプリング１に対する荷重の均等化、各部所の剛性の確保と、材料の節約化に有効に作用すること等を意図する。また鋼板帯部１００の外側１００ａに設けた三条の山部２と、二条の谷部３との構成では、略中央の山部２を両サイドの山部２に対して、低く構成し(山部２の頂点２００)、この鋼板帯部１００の内側１００ｂに設けた中央の谷部５(谷部５の底部５００)への衝止をなくし、図示の如く、隙間Ｘを形成することで、このスプリング１の捲装時の安定性と、摩擦抵抗の低減化・騒音等の減少化、又はスムーズ・確実な収納と、ズレ防止を図る。

尚、この隙間Ｘを構成する例は種々あるので、その一例を図２に示し、表１に総括して示す。この表１の例では、谷部３、５と山部４、２とで形成される接触部位を、(イ)〜(ホ)として示した。そして、この隙間Ｘの数は一箇所又は数箇所とし、その箇所により、前述した各効果を始めとして、別の特別な効果が期待できる。

表１

そして、この山部２と谷部３とでなる外側の凹凸条Ａと、谷部５と山部４とでなる内側の凹凸条Ｂとは、鋼板帯部１００を中心として嵌合関係となっている。その一例を以下に説明する。先ず、この外内側１００ａ、１００ｂに設けた山部２、４の関係を説明すると、外側１００ａに設けた両端(外方)の山部２、２と、内側１００ｂに設けた内方の山部４、４とが対峙関係を維持する一方で、この外側１００ａに設けた中央の山部２は、この外側１００ａにのみ設けられた関係であって、内側１００ｂには、これに対峙する山部（想定した山部）は形成されていない。一方、この外内側１００ａ、１００ｂに設けた谷部３、５の関係を説明すると、外側１００ａに設けた両内方の谷部３、３と、内側１００ｂに設けた両端(外方)の谷部５、５とが対峙関係を維持する一方で、この内側１００ｂに設けた中央の谷部５は、この内側１００ｂにのみ設けられた関係であって、外側１００ａには、これに対峙する谷部（想定した谷部）は形成されていない。しかし、内側１００ｂに設けた中央の谷部５は、外側１００ａに設けた両内方の谷部３、３に一部重なり合う関係を維持する。そして、前述の如く、外側１００ａの両端(外方)の山部２、２を、内側１００ｂに設けた内方の山部４、４に嵌合する(外側１００ａの両端(外方)の山部２、２で、内側１００ｂに設けた内方の山部４、４を挾持する)ことで、スプリング１捲装時のズレの発生を回避し、またタケノコ捲上げを回避できる。

尚、図３−２は少なくとも外側１００ａ(内側１００ｂもあり得る。以下同じ)の谷部３及び／又は谷部３(対の例では一方で説明する)に螺子部６を設けた構成であり、例えば、図４〜図７に示したスプリング１の鋼板帯部１００を装置１０に設けた駆動軸１１に軸支及び／又はこの装置１０に固止し、この駆動軸１１の駆動及び／又は開放等を利用して鋼板帯部１００の緊張及び／又は弛緩を図る(駆動機構Ｃ)。そして、スプリング自由端１０１を装置１０外に延設する。この一例では、スプリング１の螺子部６にピニオン１３及び／又はピニオン１３(対の例では一方で説明する)を螺合（囓合）する。従って、この一例では、前述の操作を利用して鋼板帯部１００の緊張及び／又は弛緩を司ることで、前記スプリング自由端１０１は図面上において左右に移動し、この移動でピニオン１３を回転させる。このピニオン１３の回転は、このピニオン１３を支持する従動軸１２に伝達される。この伝達が図れることで、スプリング１の反揆力を、回転の動力として利用できる。尚、他の一例では（構造は前述の一例に準ずる）、ピニオン１３の回転により、このピニオン１３と螺合する螺子部６を左右に移動し、この移動で鋼板帯部１００を緊張及び／又は弛緩する。この鋼板帯部１００の緊張及び／又は弛緩で、この鋼板帯部１００に軸支する駆動軸１１を回転させる。即ち、この例では、駆動軸１１が従動軸１２側に代替される構造である。さらに他の一例では、前述の各一例を選択及び／又は併用することも可能である（併用により、多目的に利用できる。他の例も同じ）。そこで、図面に基いて、スプリング１(スプリング自由端１０１)の移動方向及び鋼板帯部１００の緊張及び／又は弛緩と、ピニオン１３の回転方向を説明すると、図６では鋼板帯部１００が左回転(反時計方向に回転＝左回転「逆回転」とするし、この鋼板帯部１００が拡大の状態から縮小の状態に移行していく場合には、このスプリング自由端１０１が図面上において左に移動し、ピニオン１３が正回転(時計方向に回転＝正回転「右回転」とするし、このピニオン１３の正回転により従動軸１２が正回転する。これにより、スプリング１の縮小に基く動力を従動軸１２の正回転として利用する。また図７では鋼板帯部１００が右回転し、この鋼板帯部１００が縮小の状態から拡大の状態に移行していく場合には、このスプリング自由端１０１が図面上において右に移動し、ピニオン１３が逆回転し、このピニオン１３の逆回転により従動軸１２が逆回転する。これにより、スプリング１の拡大に基く反揆力を従動軸１２の逆回転として利用する。そして、この例では、スプリング１の反揆力を動力源として利用し、省動力化を図る(他の例も同じ)。尚、図３−３は少なくとも外側１００ａの山部２に螺子部６を設けた構成であり、例えば、図４〜図７に示した例に採用できる。さらに図３−４は少なくとも外側１００ａの谷部３と山部２に螺子部６を設けた構成であり、例えば、図４〜図７に示した例に採用できる。

次に本発明のスプリング１の構造である図３−２〜図３−４で開示した渦巻き形状を呈する鋼板帯部１００を車輌のシート２０のシートクッション２１と、シート２０のシートバック２２との間に設け、シートバック２２の起立、折畳み等を司るリクライニング機構(ロック、アンロック機構を備えたロック機構Ｄ)のスプリング機構として採用する例を説明する。このロック機構Ｄは、環状鍔２３０を備えた環状箱形のケーシング本体２３と、このケーシング本体２３に着脱自在に設けられるケーシング蓋体(図示せず)とで構成される。このケーシング本体２３を詳細に説明すると、スプリング１を収容する係止部２４を備えた部屋２５と、この部屋２５の外周辺に設けたスプリング自由端１０１の係止端１０１ｂの係止手段が挿入される円弧状の溝２６と、この溝２６を囲繞する前記スプリング１の数個のガイド片２７と、このガイド片２７より延設した可撓性の規制手段２８（弾性係止片部）とで構成する。このケーシング本体２３は樹脂製とするが、金属、複合材料等を使用することも可能である。この規制手段２８は、スプリング１の略中心部に設けた螺子部６に係止される構成として、この螺子部６との接触及び／又は係止を介してこのスプリング１の収縮及び／又は拡張時のスピードを制御する。具体的には、この収縮及び／又は拡張のスピードを抑制することで、シート２０の少なくともシートバック２２の動きによる人、物等に対する衝撃を緩和する。またこのシートバック２２の起立及び／又は折畳みのスピードを適宜コントロールする。尚、螺子部６を設ける箇所は限定されず、シート２０の動作を勘案して特定する。

また鋼板帯部１００の係止端１０１ａは、前記係止部２４に係止される。尚、このケーシング本体２３には、操作手段を構成する操作ハンドル２９と操作杆３０とが設けられており、操作ハンドル２９の操作で、操作杆３０の移動と、操作アーム３１の可動を介してケーシング本体２３が回転し、ロック機構Ｄをアンロックする。このアンロックを介してスプリング１が反揆し、当該スプリング自由端１０１の係止端１０１ｂが、ケーシング本体２３の溝２６内を図面において左側から右側に移行しつつ、この右側に衝止し、さらに反揆力を介してケーシング本体２３とロック機構Ｄが回動（時計方向に回転）する。このケーシング本体２３とロック機構Ｄの回動により、シートバック２２が順次折畳まれる。そして、この例では、スプリング１の復帰による螺子部６の可動と、この螺子部６と規制手段２８との規制により、スプリング１の反揆力が抑制され、このシートバック２２の急激な折畳みを回避できる。そして、シートバック２２が復帰することで、スプリング自由端１０１の係止端１０１ｂが、ケーシング本体２３の溝２６を向かって右側から左側に移行しつつ、この左側に衝止し、さらに圧縮してケーシング本体２３とロック機構Ｄが逆回動（反時計方向に回転）する。このケーシング本体２３とロック機構Ｄの逆回動により、シートバック２２が順次起立する。この起立時に、このスプリング１の螺子部６と規制手段２８との規制により、圧縮力（反揆力）が抑制されてこのシートバック２２の急激な起立及び／又は折畳み等を回避できる。図中２８０は規制手段２８の係止歯で、前記螺子部６に係合する。尚、スプリング１は前述の図３−２〜図３−４の構造に限定されず、その基本的な構造である図１、図２と図３−１を採用することも可能であるが、図示の例に改良を要する。

次に本発明のスプリング１の基本的な構造である図１、図２と図３−１で開示した渦巻き形状を呈する鋼板帯部１００を、河川のゲート４０（水門扉）に設け、このゲート４０の開閉を図る例を説明する。このゲート４０は河川の底に設けた取付部材４１に枢着されており、起伏自在である。本発明のスプリング１は、この起伏に使用されるものであり、スプリング自由端１０１をゲート４０に支持し、その係止端１０１ａ（図示せず）を前記河川の底及び／又は取付部材４１に支持する。そして、このスプリング１の係止端１０１ａを巻取り、巻戻し用の軸４２に支持する。従って、例えば、この軸４２をモータ４３で回転させることで、スプリング１を捲装し、このスプリング１を圧縮することで、ゲート４０を転倒させる。また後述するようにモータ４３と分離し、スプリング１の反揆力で、ゲート４０を起立させる。尚、図示しないが、この軸４２とモータ４３とは、ジョイント手段で連繋し、一体駆動と個別駆動が保証される構造とする。この実施例では、ゲート４０の起伏に適したスプリング１の大きさ、剛性の確保等を図る。尚、スプリング１は前述の図１、図２と図３−１の基本的な構造に限定されず、他の構造である図３−２〜図３−４を採用することも可能であるが、図示の例の改良及び／又はピニオン機構、ギヤ機構との併用を考える必要がある。またこのゲート４０への採用に適する大型のスプリング１を採用した場合には、図３−５で示したように、軽量化、材料の節約等を考慮し、山部２、４及び／又は鋼板帯部１００に空洞７を一条又は数条設けることも可能である（他の例にも採用できる）。

図１〜図３−５に示した本発明のスプリング１は、渦巻き形状の鋼板帯部１００と、この鋼板帯部１００より延設した線条に形成したスプリング自由端１０１とで構成し、この鋼板帯部１００の外側１００ａの長手方向には突出した三条の山部２と、この山部２間には窪んだ二条の谷部３とがそれぞれ設けられており、この山部２と谷部３とで外側の凹凸条Ａを構成する。またこの鋼板帯部１００の内側１００ｂの長手方向には突出した二条の山部４と、この山部４を囲繞するように窪んだ三条の谷部５とがそれぞれ設けられており、この山部４と谷部５とで内側の凹凸条Ｂを構成する。

そして、この山部２と谷部３とは鋼板帯部１００の幅方向において大小に形成されており、山部２＜谷部３との関係を維持しており、鋼板帯部１００の剛性を維持しつつ、軽量化を達成すること、前記山部４の挿入及び／又は谷部５の添接を容易にすること、又は谷部３と山部４とに佑度Ｙを設け、必要により潤滑剤等の充填を可能とすること等を意図する。
尚、この山部２、４と谷部３、５及び／又は鋼板帯部１００には、採用する目的と用途を考慮し、前述の如く、各種の構造を採用する。

そして、図１３はスプリング１の他の一例を示した拡大断面図、図１４はスプリング１のさらに他の一例を示した拡大断面図であり、山部２と谷部３とを区画する境界線を傾斜面２３００とするとともに、山部４と谷部５とを区画する境界線を傾斜面４５００とすることで、軽量化、節約化等を図り、また捲装時の嵌合関係の確実性と、ブレ（ズレと区別するか）が発生した場合の確実な誘導等を意図する。

前記図１３、図１４では、山部２、４と谷部３、５とを区画する境界線に傾斜面２３００、４５００を形成したが、下記の表２に示す如く、(あ)〜(え)に示した如く、適宜選択する。そして、この傾斜面２３００・４５００の数は一箇所又は数箇所とし、その箇所により、前述した各効果を始めとして、別の特別な効果が期待できる。

表２

また本発明は材料の節約、軽量化、用途の拡充化等を意図するが、他には図１５に示すように、鋼板帯部１００の内外側１００ｂ、１００ａに山部２、４と谷部３、５を形成し、捲装時の接触面積を減少し、スプリング１の捲装時のヒステリシスを、小さくし、機能の拡充が図れる。
尚、説明しないが、前述の表１と表２との構成を組合せることで、更なる特徴と利用範囲の拡充が可能となる。

本発明のスプリング１は、原則として、プレス方式で製作することを意図しており、図示の如く、材料の塑性を利用した形状、又は同様に表裏の形状を確保する。しかし、圧延方式、また剪断方式等による加工も可能であるが、圧延方式では、図示の形状変更し、例えば、谷部３、５を浅く及び／又は山部２、４を低くする形状が理想である。

図１はスプリングの基本的な構造の斜視図 図２は図１の拡大断面図 図３−１は図１のスプリングの展開図 図３−２は図１のスプリングの谷部に螺子部を設けた他の例を示す展開図 図３−３は図１のスプリングの山部に螺子部を設けたさらに他の例を示す展開図 図３−４は図１のスプリングの谷・山部に螺子部を設けた別の例を示す展開図 図３−５は図１のスプリングの山部に空洞部を設けた他の例を示す展開図 図４はスプリングを駆動源として利用した一例で、スプリングとピニオン等との構成を示した平面図 図５は図４の側面図 図６は図４の例におけるスプリングの縮小状態の模式図 図７は図４の例におけるスプリングの拡大状態の模式図 図８はスプリングをシートのリクライニングに利用した一例で、このシートを側面視して示した図 図９は図８の要部の拡大断面図 図１０は図９の断面図 図１１はスプリングを水門扉(ゲート) に利用した一例で、このゲートを側面視して示し、一部を省略した図 図１２は図１１の転倒状態を示した要部の図 図１３はスプリングの他の一例を示した拡大断面図 図１４はスプリングのさらに他の一例を示した拡大断面図 図１５はスプリングの捲装時のヒステリシスを、本発明の一例と従来例とで比較した図で、(イ)が従来例、(ロ)が本発明を示す

符号の説明

１ スプリング
１００ 鋼板帯部
１００ａ 外側
１００ｂ 内側
１０１ スプリング自由端
１０１ａ 係止端
１０１ｂ 係止端
２ 山部
２００ 頂点
３ 谷部
４ 山部
５ 谷部
５００ 底部
６ 螺子部
７ 空洞
１０ 装置
１１ 駆動軸
１２ 従動軸
１３ ピニオン
２０ シート
２１ シートクッション
２２ シートバック
２３ ケーシング本体
２３０ 環状鍔
２４ 係止部
２５ 部屋
２６ 溝
２７ ガイド片
２８ 規制手段
２８０ 係止歯
２９ 操作ハンドル
３０ 操作杆
３１ 操作アーム
２３００ 傾斜面
４５００ 傾斜面
４０ ゲート
４１ 取付部材
４２ 軸
４３ モータ
Ａ 凹凸条
Ｂ 凹凸条
Ｃ 駆動機構
Ｄ ロック機構
Ｘ 隙間
Ｙ 祐度

Claims (6)

1. 硬度の高い鋼板帯部を渦巻き状に形成してなるスパイラルスプリングであって、
   この鋼板帯部の両面に山部と谷部とでなる凹凸条を形成し、この凹凸条は当該鋼板帯部を積層した状態で嵌合する関係を維持することを特徴としたスパイラルスプリング。
2. 請求項１に記載の鋼板帯部に形成した凹凸条であって、
   この凹凸条は、前記鋼板帯部の一方側に設けた三条の山部、及びこの三条の山部間に形成された二条の谷部と、また前記鋼板帯部の他方側に設けた二条の山部、及びこの二条の山部を囲繞する三条の谷部とで構成するとともに、前記三条の山部は三条の谷部に進入し、この二条の山部は二条の谷部に進入可能とする構成としたスパイラルスプリング。
3. 請求項１に記載の鋼板帯部に形成した凹凸条であって、
   この凹凸条の連結部位の少なくとも一方を傾斜面に形成する構成としたスパイラルスプリング。
4. 請求項１に記載の鋼板帯部に形成した凹凸条であって、
   この凹凸条の谷部に、螺子部を形成する構成としたスパイラルスプリング。
5. 請求項１に記載の鋼板帯部を肉薄形状に形成し、剛性を維持しつつ軽量化を図る構成としたスパイラルスプリング。
6. 請求項２に記載の三条の山部が三条の谷部に進入し、前記二条の山部が二条の谷部に進入した状態で、この三条の山部と三条の谷部との間、又は前記二条の山部と二条の谷部との間に隙間を形成する構成としたスパイラルスプリング。
   

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