JP2007195717A - 渦巻ばねアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】中心軸に発生する横力を抑制可能な渦巻ばねアセンブリを提供することを課題とする。
【解決手段】渦巻ばねアセンブリ１は、中心軸２と、中心軸２の周囲に配置され、外端３ａと、内端３ｂと、外端３ａと内端３ｂとを渦巻状に連結する渦巻部３ｃと、を持つ渦巻ばね３と、内端３ｂがトルク伝達可能に固定された内端固定部材４と、外端３ａが固定され、第一状態から第二状態までの所定区間内において、内端固定部材４に対して移動可能な外端固定部材５と、を備える。外端３ａは、外端固定部材５に対して、トルク伝達可能に、かつ所定区間内における所定状態において中心軸２に発生する横力を抑制可能に、固定されている。
【選択図】図１３

Description

本発明は、例えば自動車のリクライニングシートやウィンドウレギュレータなどに用いられる渦巻ばねアセンブリに関する。

例えば、特許文献１、２には、リクライニングシートのシートバック付勢用として用いられる渦巻ばねアセンブリが紹介されている。図３４に、渦巻ばねアセンブリの模式図を示す。

図３４に示すように、渦巻ばねアセンブリ９００は、非接触形渦巻ばね９０１と中心軸９０２とピン９０３とを備えている。中心軸９０２は、シートクッション（図略）とシートバック（図略）とを連結している。シートバックは、中心軸９０２を中心に、シートクッションに対して、前後方向に傾動可能である。

ピン９０３は、シートバックに固定されている。非接触形渦巻ばね９０１は、中心軸９０２の軸方向両端に配置されている。非接触形渦巻ばね９０１は、外端９０１ａと内端９０１ｂとを備えている。外端９０１ａは、ピン９０３に引っかけられている。内端９０１ｂは、中心軸９０２に固定されている。

シートバックを後傾させると、ピン９０３も一緒に後傾する。このため、非接触形渦巻ばね９０１は、巻き締められる。巻き締めにより、非接触形渦巻ばね９０１に弾性エネルギが蓄積される。当該弾性エネルギは、シートバックを前傾させる際の付勢エネルギとして利用される。
特開平６−２９６５２６号公報 特開２００４−９７２５７号公報

ところで、非接触形渦巻ばね９０１の外端９０１ａは、ピン９０３に引っかけられているに過ぎない。このため、シートバックを後傾あるいは前傾させる際、ピン９０３に対する外端の回転は、何等拘束されていない（以下、適宜、「外端自由」と称す）。したがって、渦巻ばねアセンブリ９００における荷重の釣り合いは、図３４のようになる。すなわち、外端９０１ａには荷重Ｆｏｕｔが、内端９０１ｂには荷重Ｆｉｎが、それぞれ発生する。また、これら二つの荷重Ｆｏｕｔ、Ｆｉｎによる非接触形渦巻ばね９０１の回転を抑制する方向に、内端９０１ｂにトルクＭｉｎが発生する。

このように、外端自由の場合、内端９０１ｂに、荷重Ｆｉｎが不可避的に発生してしまう。このため、中心軸９０２の円滑な回転が、荷重Ｆｉｎにより阻害されてしまう。具体的には、シートバックを前傾させる際の応答性が悪くなる。

また、中心軸９０２には、シートバックの自重、シートバックとシートクッションとの摩擦などにより、軸直方向に作用する荷重が発生する。この荷重と荷重Ｆｉｎとが同方向に作用すると、さらにシートバックを前傾させる際の応答性が悪くなる。

ここで、中心軸９０２に対するピン９０３の位置を調整することにより、横力を抑制することも考えられる。つまり、横力の作用する方向に対して、荷重Ｆｏｕｔを反対方向に作用させることにより、横力を抑制することも考えられる。しかしながら、外端自由の場合、荷重Ｆｏｕｔの緻密な制御は困難である。

本発明の渦巻ばねアセンブリは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、中心軸に発生する横力（軸直方向に作用する荷重）を抑制可能な渦巻ばねアセンブリを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の渦巻ばねアセンブリは、中心軸と、該中心軸の周囲に配置され、外端と、内端と、該外端と該内端とを渦巻状に連結する渦巻部と、を持つ渦巻ばねと、該内端がトルク伝達可能に固定された内端固定部材と、該外端が固定され、第一状態から第二状態までの所定区間内において、該内端固定部材に対して移動可能な外端固定部材と、を備えてなる渦巻ばねアセンブリであって、前記外端は、前記外端固定部材に対して、トルク伝達可能に、かつ前記所定区間内における所定状態において前記中心軸に発生する横力を抑制可能に、固定されていることを特徴とする。

ここで、外端固定部材が「内端固定部材に対して移動可能」とは、例えば、不動の内端固定部材に対して外端固定部材が動く場合や、不動の外端固定部材に対して内端固定部材が動く（自転を含む）場合などを含む。

外端と外端固定部材とは、トルク伝達可能に接続されている（以下、適宜、「外端固定」と称す）。外端固定の場合、所定状態において、渦巻ばねの巻き締まり分を広げるように、外端および内端に荷重が発生する。本発明の渦巻ばねアセンブリは、この外端および内端に発生する荷重のうち少なくとも一方（以下、適宜、「外内端荷重」と称す）の大きさ（０を含む）や方向などを制御することにより、中心軸に発生する横力を抑制するものである。

本発明の渦巻ばねアセンブリによると、例えば、中心軸の周囲の部材（たとえば軸受など）が中心軸に横力を及ぼしている場合は、外内端荷重を制御することにより、当該横力を抑制することができる。また、例えば、外内端荷重自体が中心軸の回転を阻害している場合（つまり外端あるいは内端が中心軸に横力を及ぼしている場合）は、外内端荷重を抑制することにより、当該横力を抑制することができる。

（２）好ましくは、前記第一状態は、前記所定区間内において、前記渦巻ばねに蓄積される弾性エネルギが最小となる最小負荷状態であり、前記第二状態は、該所定区間内において、該弾性エネルギが最大となる最大負荷状態である構成とする方がよい。

つまり、本構成は、内端固定部材と外端固定部材との相対的移動区間（つまり所定区間）を、最小負荷状態から最大負荷状態までの区間とするものである。本構成によると、内端固定部材と外端固定部材との相対的な移動を、スムーズに行うことができる。

（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記最小負荷状態において、前記外端は、前記外端固定部材に、径方向および接線方向のうち少なくとも一方向の荷重を印加している構成とする方がよい。

外端に発生しうる二つの荷重の方向（径方向と接線方向）は、互いに略９０°に交差している。これらの二つの荷重の大きさを調整することにより、二つの荷重の合力の方向、大きさを制御することができる。一方、内端には、外端に発生する合力と反対方向に合力が発生する。このように、外端に発生しうる二つの荷重の大きさを調整することにより、外端に発生する合力の方向、大きさ、および内端に発生する合力の方向、大きさ（つまり外内端荷重の方向、大きさ）を自在に制御することができる。

（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記最小負荷状態において、前記外端と前記外端固定部材とは、略同径位置に配置されており、該外端と該外端固定部材とが固定されていないセット前状態において、該外端と該外端固定部材とは、径方向にずれて配置されている構成とする方がよい。

セット前状態において、外端と外端固定部材とは、径方向にずれて配置されている。一方、最小負荷状態において、外端と外端固定部材とは、略同径位置に配置されている。このため、内端固定部材および外端固定部材に渦巻ばねをセットする場合、外端固定部材の位置まで、外端を径方向に弾性的に変位させる必要がある。この径方向変位量に応じて、外端に径方向の荷重が発生する。また、内端に、当該荷重と反対方向の荷重が発生する。本構成によると、セット前状態において、渦巻ばねの外端を、外端固定部材に対して、予め径方向に変形させておくという比較的簡単な作業により、外内端荷重を発生させることができる。

（５）好ましくは、上記（３）の構成において、前記最小負荷状態において、前記外端と前記外端固定部材とは、互いの延在方向同士が略平行になるように配置されており、該外端と該外端固定部材とが固定されていないセット前状態において、該外端と該外端固定部材とは、互いの延在方向同士が交差するように配置されている構成とする方がよい。

セット前状態において、外端と外端固定部材とは、互いの延在方向同士が交差するように配置されている。一方、最小負荷状態において、外端と外端固定部材とは、互いの延在方向同士が略平行になるように配置されている。このため、内端固定部材および外端固定部材に渦巻ばねをセットする場合、外端固定部材の位置まで、外端を弾性的に湾曲させる必要がある。この湾曲量に応じて、外端にトルクが発生する。また、このトルクに応じて、外端に接線方向の荷重が発生する。また、内端に、当該荷重と反対方向の荷重が発生する。本構成によると、セット前状態において、渦巻ばねの外端を、外端固定部材に対して、予め湾曲させておくという比較的簡単な作業により、外内端荷重を発生させることができる。

（６）好ましくは、前記渦巻ばねは、前記外端と前記外端固定部材とが固定されていないセット前状態において、径方向に隣り合う部分同士が接触していない非接触形渦巻ばねである構成とする方がよい。

本構成によると、所定状態において、径方向に隣り合う部分同士の摩擦を考慮する必要が小さくなる（所定状態において径方向に隣り合う部分同士が接触する場合も本構成に含まれる）。このため、より緻密に外内端荷重を制御することができる。

（７）好ましくは、上記（６）の構成において、前記所定状態において、前記外端固定部材が前記外端に印加する荷重の方向に対して略垂直方向に延びかつ前記中心軸の軸心を通る境界線に対して、前記渦巻部は、前記荷重の方向に位置する荷重側区間と、該境界線を挟んで該荷重側区間の反対側に位置する反荷重側区間と、に区画され、該外端に連なる部分を除いて、前記セット前状態において、該反荷重側区間を構成する部分同士の平均ピッチは、該荷重側区間を構成する部分同士の平均ピッチよりも、大きく設定されている構成とする方がよい。

ここで、「外端に連なる部分」とは、渦巻部において外端に隣接する部分である。セット前状態において、外端は、外端固定部材に対して、例えば径方向、あるいは互いの延在方向同士が交差する方向などに、変位している。渦巻部において、当該変位を設定するために敢えて変形された部分が、「外端に連なる部分」に相当する。

所定状態において、渦巻ばねの渦巻部は、荷重側区間と反荷重側区間とに区画される。荷重側区間と反荷重側区間とは、境界線により仕切られる。境界線は、外端固定部材が外端に印加する荷重の方向に対して、略垂直方向に延びている。並びに、境界線は、中心軸の軸心を通っている。

仮に、渦巻部が等ピッチの場合、所定状態においては、セット前状態と比較して、当該反荷重側区間を構成する部分同士のピッチ（線間距離）が小さくなる。ここで、仮に、渦巻部に線間接触が発生すると、最大負荷状態を解除する際、線間摩擦により、解除当初のトルクが急落してしまう。このため、渦巻ばねアセンブリの応答性が悪くなるおそれがある。

この点、本構成によると、セット前状態において、反荷重側区間を構成する部分同士の平均ピッチは、荷重側区間を構成する部分同士の平均ピッチよりも、予め大きく設定されている。このため、最大負荷状態において、反荷重側区間を構成する部分同士が、接触するおそれが小さい。したがって、最大負荷状態を解除する際、線間摩擦により、解除当初のトルクが急落してしまうおそれが小さい。

（８）好ましくは、前記所定状態は、前記所定区間内において、前記渦巻ばねに蓄積される弾性エネルギが最大となる最大負荷状態である構成とする方がよい。本構成によると、最大負荷状態において中心軸に発生する横力を抑制することができる。

本発明の渦巻ばねアセンブリによると、中心軸に発生する横力を抑制することができる。

以下、本発明の渦巻ばねアセンブリの実施の形態について説明する。まず、渦巻ばねアセンブリにおける外内端荷重の制御方法について説明する。当該外内端荷重の制御方法の原理は、各実施形態に共通するものである。

＜外内端荷重の制御方法＞
以下、外内端荷重の制御方法の一例を、模式図を用いながら説明する。説明の便宜上、内端固定部材が中心軸に連結されている構成について説明する。つまり、内端および外端のうち、内端に発生する荷重により、中心軸に発生する横力を抑制する場合について説明する。また、渦巻ばねとして非接触形渦巻ばね（上記（６）の構成に含まれる）を用いる。また、外端を不動とし、内端を回転させる（つまり中心軸を自転させる）。また、第一状態を最小負荷状態とし、第二状態を最大負荷状態とする（上記（２）の構成に含まれる）。また、所定状態を最大負荷状態とする（上記（８）の構成に含まれる）。また、以下に示す模式図の符号は統一して示す。

なお、以下に示す模式図は、外内端荷重の制御方法を説明するためだけに用いられるものであり、本発明の内容（例えば、渦巻ばね、中心軸、内端固定部材、外端固定部材の形状、大きさなど）を何等限定するものではない。

以下、（１）最大負荷状態において内端に荷重を発生させない方法、（２）最大負荷状態において内端に径方向に荷重を発生させる方法、（３）最大負荷状態において内端に（２）と略直交する方向（以下、適宜、「直交方向」と称す）に荷重を発生させる方法、に分けてそれぞれ説明する。

（１）最大負荷状態において内端に荷重を発生させない方法
本方法は、最小負荷状態から最大負荷状態に切り替わる際の非接触形渦巻ばねの巻き締まり量だけ、セット前状態において、予め外端を外径方向にシフトしておくものである。まず、最小負荷状態から最大負荷状態に切り替わる場合の巻き締まり量について説明する。図１に、渦巻ばねアセンブリの模式図を示す。図１に示すように、最小負荷状態の非接触形渦巻ばね１０１（図中、実線で示す）の外端１０１ａは、中心軸（内端固定部材）１０２の軸心から、半径ｒ１だけ離間している。この状態から、中心軸１０２（つまり内端１０１ｂ）を、図中、白抜き矢印で示す方向に回転させ、かつ外端１０１ａを径方向に固定していないと、非接触形渦巻ばね１０１が巻き締まり、最大負荷状態となる。最大負荷状態の非接触形渦巻ばね１０１（図中、点線で示す）の外端１０１ａは、中心軸１０２の軸心から、半径ｒ２だけ離間している。半径差δ０（＝ｒ１−ｒ２）が巻き締まり量に相当する。

次に、巻き締まり量に応じて発生する外内端荷重について説明する。最大負荷状態において、外端１０１ａを外端固定部材１０３に固定すると、巻き締まり量δ０に応じた荷重が、外端１０１ａおよび内端１０１ｂに、それぞれ発生する。図２に、図１の最大負荷状態において、外端１０１ａを外端固定部材１０３に固定した場合の模式図を示す。図中、荷重Ｆｏｕｔは外端１０１ａが外端固定部材１０３に印加する荷重を、Ｍｏｕｔは外端１０１ａが外端固定部材１０３に印加するトルクを、荷重Ｆｉｎは内端１０１ｂが中心軸１０２に印加する荷重を、Ｍｉｎは内端１０１ｂが中心軸１０２に印加するトルクを、それぞれ示す。

図２に示すように、外端１０１ａを外端固定部材１０３に固定すると、前出図１の巻き締まり量δ０に応じた荷重Ｆｏｕｔ（外端１０１ａが内径方向に移動しようとする荷重）、荷重Ｆｉｎ（内端１０１ｂが外径方向に移動しようとする荷重）が、発生する。したがって、これら荷重Ｆｏｕｔ、Ｆｉｎを無くすことができれば、最大負荷状態において、内端に荷重Ｆｉｎが発生しないことになる。

次に、本方法に用いる渦巻ばねアセンブリのセット前状態について説明する。図３に、内端に荷重を発生させない場合の渦巻ばねアセンブリのセット前状態における模式図を示す。図３に示すように、外端１０１ａは、合計シフト量δ１（＝δ０（最小負荷状態から最大負荷状態に移行する際の巻き締まり量）＋δ２（セット前状態から最小負荷状態に移行する際の巻きシフト量））だけ、外径方向に略平行にシフトしている。つまり、最小負荷状態から最大負荷状態に切り替わる際の非接触形渦巻ばね１０１の巻き締まりを想定して、予め外端１０１ａをシフトしている。

次に、本方法に用いる渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態について説明する。図４に、図３の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における模式図を示す。図４に示すように、内端１０１ｂは、前出図３のセット前状態と比較して、所定角度だけ反時計回り方向に回転している。この回転により、非接触形渦巻ばね１０１は、前出図３の巻きシフト量δ２を消費して巻き締まる。このため、外端１０１ａは、前出図３のセット前状態と比較して、巻き締まり量δ０だけ内径方向に弾性変形した状態で、外端固定部材１０３に固定されていることになる。したがって、外端１０１ａには、外径方向の荷重Ｆｏｕｔが発生している。また、内端１０１ｂには、荷重Ｆｏｕｔと反対方向の荷重Ｆｉｎが発生している。また、内端１０１ｂには、時計回り方向のトルクＭｉｎが発生している。また、外端１０１ａには、反時計回り方向のトルクＭｏｕｔが発生している。

次に、本方法に用いる渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態について説明する。図５に、図４の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における模式図を示す。前出図４中、白抜き矢印で示す方向に、中心軸１０２（つまり内端１０１ｂ）を回転させると、最小負荷状態から最大負荷状態に切り替わる。

図５に示すように、最大負荷状態においては、内端１０１ｂに、中心軸１０２の回転に伴うトルクＭｉｎが発生する。並びに、外端１０１ａに、トルクＭｉｎに対して反対方向のトルクＭｏｕｔが発生する。ただし、内端１０１ｂに、荷重は発生しない。その理由は、最小負荷状態における荷重Ｆｉｎ（前出図４参照）により、巻き締まり量δ０に応じた荷重Ｆｉｎ（前出図２参照）が、相殺されるからである。並びに、最小負荷状態における荷重Ｆｏｕｔ（前出図４参照）により、巻き締まり量δ０に応じた荷重Ｆｏｕｔ（前出図２参照）が、相殺されるからである。このように、外端の径方向変位量（巻きシフト量δ２を除く）を外端の巻き締まり量とすると、最大負荷状態において、内端に荷重が発生しなくなる。

（２）最大負荷状態において内端に径方向に荷重を発生させる方法
本方法は、上記（１）の方法を基準に、外端の径方向変位量を調整するものである。まず、本方法に用いる渦巻ばねアセンブリのセット前状態について説明する。図６に、内端に径方向に荷重を発生させる場合の渦巻ばねアセンブリのセット前状態における模式図を示す。図６に示すように、外端１０１ａは、合計シフト量δ１だけ外径方向に略平行にシフトした位置（前出図３参照）に対して、補正量δだけ内径方向に略平行にシフトしている。

次に、本方法に用いる渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態について説明する。図７に、図６の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における模式図を示す。図７に示すように、外端１０１ａは、巻き締まり量δ０−δだけ内径方向に弾性変形した状態で、外端固定部材１０３に固定されている。このため、外端１０１ａには、外径方向の荷重Ｆｏｕｔ−ｖ（ただし前出図４に示す荷重Ｆｏｕｔより小さい）が発生している。また、内端１０１ｂには、荷重Ｆｏｕｔ−ｖと反対方向の荷重Ｆｉｎ−ｖ（ただし前出図４に示す荷重Ｆｉｎより小さい）が発生している。また、内端１０１ｂには、時計回り方向のトルクＭｉｎが発生している。また、外端１０１ａには、反時計回り方向のトルクＭｏｕｔが発生している。

次に、本方法に用いる渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態について説明する。図８に、図７の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における模式図を示す。前出図７中、白抜き矢印で示す方向に、中心軸１０２（つまり内端１０１ｂ）を回転させると、最小負荷状態から最大負荷状態に切り替わる。

図８に示すように、最大負荷状態においては、内端１０１ｂに、トルクＭｉｎが発生する。並びに、外端１０１ａに、トルクＭｉｎに対して反対方向のトルクＭｏｕｔが発生する。また、外端１０１ａに、荷重Ｆｏｕｔ−ｖ（前出図７参照）と荷重Ｆｏｕｔ（前出図４参照）との較差に起因する荷重Ｆｏｕｔ−ｖが発生する。並びに、内端１０１ｂに、荷重Ｆｉｎ−ｖ（前出図７参照）と荷重Ｆｉｎ（前出図４参照）との較差に起因する荷重Ｆｉｎ−ｖが発生する。

このように、セット前状態における外端の径方向変位量（巻きシフト量δ２を除く）を外端の巻き締まり量未満とすると、最大負荷状態において、内端に、外端方向の荷重が発生する。一方、セット前状態における外端の径方向変位量（巻きシフト量δ２を除く）を外端の巻き締まり量超過とすると、最大負荷状態において、内端に、外端方向に対して反対方向の荷重が発生する。

（３）最大負荷状態において内端に直交方向に荷重を発生させる方法
本方法は、上記（１）の方法を基準に、外端の角度を調整するものである。まず、本方法に用いる渦巻ばねアセンブリのセット前状態について説明する。図９に、内端に直交方向に荷重を発生させる場合の渦巻ばねアセンブリのセット前状態における模式図を示す。図９に示すように、外端１０１ａは、合計シフト量δ１だけ外径方向に略平行にシフトした位置（前出図３参照）に対して、外端１０１ａの延在方向の中心Ａを中心として、角度θだけ内径方向に湾曲（回転）している。

次に、本方法に用いる渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態について説明する。図１０に、図９の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における模式図を示す。図１０に示すように、外端１０１ａは、角度θだけ外径方向に、巻き締まり量δ０だけ内径方向に、それぞれ弾性変形した状態で、外端固定部材１０３に固定されている。セット前状態から最小負荷状態に移行する際の内端１０１ｂの回転、および前出図９の角度θにより、外端１０１ａには、湾曲トルクＭｏｕｔが発生している。湾曲トルクＭｏｕｔは、前出図９の角度θにより発生する時計回り方向のトルクと、内端１０１ｂの回転により発生する反時計回り方向のトルク（前出図７参照）と、の差に相当する。また、内端１０１ｂには、回転によりトルクＭｉｎが発生している。また、外端１０１ａには荷重Ｆｏｕｔ−ｈが、内端１０１ｂには荷重Ｆｉｎ−ｈが、それぞれ発生している。

加えて、巻き締まり量δ０により、外端１０１ａには、外径方向の荷重Ｆｏｕｔ−ｖ（前出図４に示す荷重Ｆｏｕｔに相当）が発生している。また、内端１０１ｂには、荷重Ｆｏｕｔ−ｖと反対方向の荷重Ｆｉｎ−ｖ（前出図４に示す荷重Ｆｉｎに相当）が発生している。

次に、本方法に用いる渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態について説明する。図１１に、図１０の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における模式図を示す。前出図１０中、白抜き矢印で示す方向に、中心軸１０２（つまり内端１０１ｂ）を回転させると、最小負荷状態から最大負荷状態に切り替わる。

図１１に示すように、最大負荷状態においては、外端１０１ａには、トルクＭｏｕｔ（前出図５参照）と湾曲トルクＭｏｕｔ（前出図１０参照）との較差に起因するトルクＭｏｕｔが発生している。ここで、トルクＭｏｕｔの大きさは、湾曲トルクＭｏｕｔ（前出図１０参照）の分だけ、トルクＭｏｕｔ（前出図５参照）よりも、小さい。このため、内端１０１ｂには、外端１０１ａにかかる荷重Ｆｏｕｔ−ｈとトルクＭｏｕｔに釣り合うように、トルクＭｉｎが発生している。また、内端１０１ｂには、荷重Ｆｉｎ−ｈが発生している。

最小負荷状態における荷重Ｆｏｕｔ−ｖ（前出図１０参照）は、巻き締まり量δ０に応じた荷重Ｆｏｕｔ（前出図２参照）を、相殺する。並びに、最小負荷状態における荷重Ｆｉｎ−ｖ（前出図１０参照）は、巻き締まり量δ０に応じた荷重Ｆｉｎ（前出図２参照）を、相殺する。このため、外端１０１ａには、荷重Ｆｏｕｔ−ｈに直交する方向の荷重が発生しない。並びに、内端１０１ｂには、荷重Ｆｉｎ−ｈに直交する方向の荷重が発生しない。

このように、セット前状態において外端を内径方向に湾曲（回転）させると、最大負荷状態において、内端に、外端の延在方向に対して略平行方向（つまり直交方向）であって、かつ外端に発生する荷重と反対方向の荷重が発生する。なお、セット前状態において外端を外径方向に湾曲（回転）させると、内端に、図１１の荷重Ｆｉｎ−ｈの方向に対して、反対方向の荷重が発生する。以下、上述した外内端荷重の制御方法を用いた渦巻ばねアセンブリの実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
まず、本実施形態の渦巻ばねアセンブリが組み付けられているシートの構成について説明する。図１２に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリが組み付けられているシートの透過斜視図を示す。なお、図中、左右は車両後方から車両前方に向かう方向を基準に定義している。

図１２に示すように、シート８は、シートクッション８０（説明の便宜上、一点鎖線で示す）とシートバック８１（説明の便宜上、一点鎖線で示す）とを備えている。シートクッション８０は、鋼製であって板状のクッションフレーム８００を備えている。クッションフレーム８００は、左右一対配置されている。クッションフレーム８００は、シートスライド機構（図略）を介して、車両フロア（図略）に固定されている。

シートバック８１は、鋼製のバックフレーム８１０を備えている。バックフレーム８１０は、左右一対配置されている。一対のバックフレーム間は、鋼製の連結ロッド（図略）により連結されている。バックフレーム８１０下端とクッションフレーム８００後端とは、後述するシャフト２により揺動可能に連結されている。つまり、シートバック８１は、シートクッション８０に対して、シャフト２を中心に、前後方向に揺動可能である。

次に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの構成について説明する。本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１は、シート８の左右両側に、合計二つ配置されている。二つの渦巻ばねアセンブリ１の構成は同じである。したがって、ここでは左側の渦巻ばねアセンブリ１の構成についてのみ説明し、右側の渦巻ばねアセンブリ１の説明は割愛する。渦巻ばねアセンブリ１は、シャフト２と非接触形渦巻ばね３と内端固定部材４と外端固定部材５とを備えている。

シャフト２は、鋼製であって丸棒状を呈している。シャフト２は、本発明の中心軸に含まれる。シャフト２は、バックフレーム８１０下端とクッションフレーム８００後端とを、相対的に揺動可能に連結している。シャフト２の左右両端（軸方向両端）は、クッションフレーム８００外面から突出している。

内端固定部材４は、シャフト２の左右両端に配置されている。図１３に、図１２の円ＸＩＩ内の拡大図を示す。図１４に、図１３の分解斜視図を示す。これらの図に示すように、内端固定部材４は、鋼製であって、内側円板部４０と外側円板部４１と架橋部４２とを備えている。内側円板部４０の中央には、ピン孔４００が穿設されている。一方、シャフト２の軸方向左端からは、ピン２０が突設されている。ピン２０はピン孔４００に挿入され、固定されている。外側円板部４１は、内側円板部４０の左側に配置されている。架橋部４２は、Ｃ字状を呈している。架橋部４２のＣ字両端は、各々、外側円板部４１と内側円板部４０とに接続されている。つまり、架橋部４２は、外側円板部４１と内側円板部４０とを連結している。

外端固定部材５は、鋼製であってＬ字板状を呈している。つまり、外端固定部材５は、基部５０と外端固定部５１とを備えている。基部５０は、板状であってバックフレーム８１０に溶接されている。外端固定部５１は、板状であって、基部５０から左方向に突設されている。

非接触形渦巻ばね３は、ばね鋼製であって、外端３ａと内端３ｂと渦巻部３ｃとを備えている。外端３ａは、内径方向に湾曲したＵ字状を呈している。外端３ａは、外端固定部材５の外端固定部５１に、固定されている。詳しく説明すると、板状の外端固定部５１が、外端３ａのＵ字内部に、所定のクリアランスを確保した状態で、挿入されている。このため、非接触形渦巻ばね３が巻き締まっても、外端３ａは、外端固定部材５に対して、当該クリアランス分しか、相対的に動くことができない。したがって、外端３ａは、外端固定部材５に対して、トルク伝達可能である。

内端３ｂは、渦巻中心方向に湾曲したＬ字状を呈している。内端３ｂは、内端固定部材４の架橋部４２に係止されている。内端３ｂは、内端固定部材４に対して、言い換えるとシャフト２に対して、トルク伝達可能である。

渦巻部３ｃは、外端３ａと内端３ｂとを渦巻状に連結している。セット前状態において、渦巻部３ｃにおける外端３ａから所定区間以外の部分は、略アルキメデス渦巻線状を呈している。

操作者がシートバック８１を後傾させると、バックフレーム８１０に固定された外端固定部材５も後傾する。一方、シャフト２つまり内端固定部材４は自転しない。このため、非接触形渦巻ばね３の外端３ａは、内端３ｂに対して、後方に移動する。つまり、非接触形渦巻ばね３が巻き締められる。巻き締めにより、非接触形渦巻ばね３に弾性エネルギが蓄積される。当該弾性エネルギにより、シートバック８１は前傾方向に付勢されている。

なお、シート８右側におけるバックフレーム８１０下端とクッションフレーム８００後端との間には、ラチェット機構（図略）が介装されている。ラチェット機構は、ラチェットとポールと操作レバーとを備えている。操作者が操作レバーを引くと、ポールがラチェットから解除される。このため、操作者は、非接触形渦巻ばね３の弾性エネルギを利用しながら、シートバック８１の角度を変更することができる。反対に、操作者が操作レバーを戻すと、ポールがラチェットに係止される。このため、操作者は、シートバック８１の角度を固定することができる。

次に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリのシート操作時における動きについて説明する。非接触形渦巻ばね３の付勢力により、シートバック８１は、前方に付勢されている。シートバック８１は、操作区間の範囲内において、シートクッション８０との挟角が最も小さい最小負荷状態から、当該挟角が最も大きい最大負荷状態まで、シャフト２を中心に揺動可能である。

まず、最小負荷状態について説明する。図１５に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリが組み付けられているシートの最小負荷状態における透過側面図を示す。図１６に、図１５の円ＸＶ内の拡大図を示す。なお、これらの図において、シートクッション８０およびシートバック８１は一点鎖線で示す。

これらの図に示すように、最小負荷状態におけるクッションフレーム８００とバックフレーム８１０との挟角は、略９０°である。また、外端固定部材５は、内端固定部材４つまりシャフト２の略直上に配置されている。言い換えると、外端３ａは内端３ｂの略直上に配置されている。最小負荷状態においては、非接触形渦巻ばね３に若干弾性エネルギが確保された状態で、前出のラチェット機構により、クッションフレーム８００とバックフレーム８１０との挟角が保持されている。つまり、バックフレーム８１０は、非接触形渦巻ばね３の付勢力により若干前方に付勢された状態で、固定されている。

次に、最大負荷状態について説明する。最小負荷状態から最大負荷状態に切り替えるには、操作者が、操作レバーを引きながら、シートバック８１を、非接触形渦巻ばね３の付勢力に抗して、後傾させる。図１７に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリが組み付けられているシートの最大負荷状態における透過側面図を示す。図１８に、図１７の円ＸＶＩＩ内の拡大図を示す。なお、これらの図において、シートクッション８０およびシートバック８１は一点鎖線で示す。

これらの図に示すように、最大負荷状態におけるクッションフレーム８００とバックフレーム８１０との挟角は、略１６５°である。また、外端固定部材５は、内端固定部材４つまりシャフト２の後方に移動している。言い換えると、外端３ａは内端３ｂの後方に移動している。最大負荷状態においては、非接触形渦巻ばね３に、最大量、弾性エネルギが蓄積された状態で、前出のラチェット機構により、クッションフレーム８００とバックフレーム８１０との挟角が保持されている。

ところで、最大負荷状態においては、シートバック８１の自重により、バックフレーム８１０からシャフト２に、下方向の横力Ｆ’が加わる。一方、外端３ａは、外端固定部材５およびバックフレーム８１０を介して、シャフト２に、後述する外端３ａと外端固定部材５との固定機構により、上方向の荷重Ｆｏｕｔを印加する。ここで、荷重Ｆｏｕｔの大きさは、横力Ｆ’を相殺可能に設定されている。このため、最大負荷状態においては、シャフト２に加わる横力（荷重Ｆｏｕｔと横力Ｆ’との合力）は略０になる。

次に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの外端３ａと外端固定部材５との固定機構について説明する。図１９に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリのセット前状態の模式図を示す。なお、説明の便宜上、シャフト２および外端固定部材５にハッチングを施す。また、図１９中、一点鎖線は、外端３ａの延在方向（外端３ａの接線方向）を示す。

図１９に示すように、外端３ａは、非接触形渦巻ばね３を内端固定部材（シャフト２）および外端固定部材５に組み付けたセット状態（つまり最小負荷状態）と比較して、補正量δ’だけ外径方向に、略平行にシフトしている。補正量δ’により、外端３ａに発生する径方向の荷重が調整されている（前出図６〜図８参照）。並びに、外端３ａは、セット状態と比較して、外端３ａの延在方向（接線方向）の中心Ａ’を中心として、角度θ’だけ、内径方向に、湾曲（回転）している。角度θ’により、外端３ａに発生する接線方向の荷重が調整されている（前出図９〜図１１参照）。

なお、非接触形渦巻ばね３は、まず所定長さのばね鋼帯の長手方向一端（外端３ａとなる方の端）に上記形状を付与し、次に長手方向他端（内端３ｂとなる方の端）をマンドレル（図略）のスリットに挿入し、この状態のままマンドレルを回転させることにより作製される。

非接触形渦巻ばね３を内端固定部材（シャフト２）および外端固定部材５に組み付ける場合は、まず内端固定部材に内端３ｂを固定する。それから、外端３ａを、ちょうど内径方向に押し込むように、外端固定部材５に固定する。このようにして、非接触形渦巻ばね３の組み付けが行われる。また、当該組み付けにより、最大負荷状態において、前出図１８に示す荷重Ｆｏｕｔが発生する。

次に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの作用効果について説明する。本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１によると、外端３ａが、外端固定部材５に対して、トルク伝達可能に固定されている。また、最小負荷状態と比較すると、セット前状態において、外端３ａは、外径方向に補正量δ’だけ略平行にシフトしており、かつ内径方向に中心Ａ’を中心として角度θ’だけ湾曲している。このため、最大負荷状態において、外端３ａに荷重Ｆｏｕｔが発生する。当該荷重Ｆｏｕｔにより、シャフト２に発生する横力Ｆ’を相殺することができる。

また、本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１によると、補正量δ’および角度θ’を調整することにより、外端３ａに発生する荷重（径方向荷重と接線方向荷重との合力）の大きさ、方向を自在に制御することができる。このため、例えば、横力Ｆ’の方向が下方向以外の場合（例えば、シートバック８１自重の他、シートバック８１とシートクッション８０との接触などによる荷重がシャフト２に横力として作用する場合）であっても、自在に対応することができる。

また、本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１によると、本発明の渦巻ばねとして非接触形渦巻ばね３が用いられている。このため、荷重Ｆｏｕｔの設定の際（外端３ａの補正量δ’、角度θ’を決定する際）、線間接触の影響を考慮する必要が小さい。したがって、より緻密に荷重Ｆｏｕｔを制御することができる。

また、本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１によると、外端固定部５１が、外端３ａのＵ字内部に、所定のクリアランスを確保した状態で、挿入されている。このため、組み付け作業が簡単である。

＜第二実施形態＞
本実施形態の渦巻ばねアセンブリと第一実施形態の渦巻ばねアセンブリとの相違点は、外端固定部材が一対のピンにより構成されている点である。また、内端固定部材とシャフトとが一体に構成されている点である。また、セット前状態において、渦巻部のピッチが不等ピッチとなっている点である。したがって、ここでは相違点について説明する。

図２０に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの分解斜視図を示す。なお、図１４と対応する部位については、同じ符号で示す。図２０に示すように、外端固定部材５は、一対の外端固定ピン５ａ、５ｂからなる。外端固定ピン５ａ、５ｂは、鋼製であって、各々、丸棒状を呈している。外端固定ピン５ａ、５ｂは、所定間隔離間した状態で、バックフレーム８１０に溶接されている。外端固定ピン５ａには外端３ａのＵ字底部が、外端固定ピン５ｂには外端３ａのＵ字一端部（渦巻部３ｃに連なる方の端部）が、各々、固定されている。

シャフト２の、クッションフレーム８００突出端には、内端固定部４３が形成されている。内端固定部４３は、本発明の内端固定部材に含まれる。内端固定部４３端面には、直径方向に延在するスリット４３０が凹設されている。スリット４３０には、板状の内端３ｂが挿入、固定されている。

図２１に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における側面図を示す。図２１に示すように、最大負荷状態においては、外端固定部材５から外端３ａに、下向きの荷重Ｆ’’が発生する。境界線Ｌ２は、当該荷重Ｆ’’方向Ｌ１に対して、略垂直方向に延在している。並びに、境界線Ｌ２は、シャフト２の軸心Ｏを通っている。境界線Ｌ２により、渦巻部３ｃは、荷重側区間３ｃａ（境界線Ｌ２の下方部分）と、反荷重側区間３ｃｂ（境界線Ｌ２の上方部分。説明の便宜上、ハッチングを施す）と、に上下方向に区画されている。

図２２に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリのセット前状態における側面図を示す。図２２に示すように、セット前状態においては、最大負荷状態において巻き締められていた渦巻部３ｃが、自然長状態に復元している。このため、荷重側区間３ｃａおよび反荷重側区間３ｃｂの位置も変化している。ピッチＰ２は、反荷重側区間３ｃｂを構成するばね線材同士（詳しくは、ばね線材の径方向中央同士）の線間距離を示す。ピッチＰ１は、荷重側区間３ｃａを構成するばね線材同士（詳しくは、ばね線材の径方向中央同士）の線間距離を示す。外端連結部分Ｅを除いて、ピッチＰ２平均値は、ピッチＰ１平均値よりも、大きく設定されている。

本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１は、第一実施形態の渦巻ばねアセンブリと同様の作用効果を有する。また、最大負荷状態においては、外端３ａに印加される荷重Ｆ’’により、反荷重側区間３ｃｂの線間距離の方が、荷重側区間３ｃａの線間距離よりも、小さくなりやすい。

仮に、渦巻部３ｃに線間接触が発生すると、最大負荷状態を解除する際、線間摩擦により、解除当初のトルクが急落してしまう。このため、渦巻ばねアセンブリ１の応答性が悪くなる。

この点、本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１によると、セット前状態において、反荷重側区間３ｃｂを構成する部分同士のピッチＰ２平均値は、荷重側区間３ｃａを構成する部分同士のピッチＰ１平均値よりも、予め、大きく設定されている。このため、最大負荷状態において、反荷重側区間３ｃｂを構成する部分同士が、接触するおそれが小さい。したがって、最大負荷状態を解除する際、線間摩擦により、解除当初のトルクが急落してしまうおそれが小さい。

また、本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１によると、外端固定部材５が一対の外端固定ピン５ａ、５ｂにより構成されている。このため、外端固定部材５の設置コスト延いては渦巻ばねアセンブリ１の製造コストを削減できる。

＜第三実施形態＞
本実施形態の渦巻ばねアセンブリと第一実施形態の渦巻ばねアセンブリとの相違点は、外端の形状のみである。したがって、ここでは相違点について説明する。図２３に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における模式側面図を示す。なお、図１６と対応する部位については、同じ符号で示す。

図２３に示すように、外端３ａは、内径側壁部３ａａと外径側壁部３ａｂとを有するＵ字状を呈している。内径側壁部３ａａは渦巻部３ｃと連なっている。一方、外径側壁部３ａｂは開放されている。外径側壁部３ａｂは、固定部３ａｂａと導入部３ａｂｂとを有している。導入部３ａｂｂは、固定部３ａｂａの延在方向に対して、外径方向に湾曲している。最小負荷状態においては、外端固定部材５が、外径側壁部３ａｂの固定部３ａｂａと、内径側壁部３ａａと、により挟持、固定されている。

外端固定部材５および内端固定部材４に対する非接触形渦巻ばね３の組み付け方法について説明する。組み付け方法は、第一工程と第二工程とからなる。第一工程においては、内端３ｂを内端固定部材４に固定する。図２４に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの組み付け方法の第一工程における模式側面図を示す。図２４に示すように、第一工程においては、まず内端３ｂを内端固定部材４に係止する。次いで、外端３ａのＵ字開口が外端固定部材５方向を向くように、外端３ａを外端固定部材５の後方に配置する。

第二工程においては、内端３ｂ固定済みの非接触形渦巻ばね３を、内端固定部材４（つまりシャフト２）を中心に回転させることにより、外端３ａを外端固定部材５に固定する。図２５に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの組み付け方法の第二工程における模式側面図を示す。本工程においては、非接触形渦巻ばね３を、図中、反時計回り方向に回転させる。当該回転により、外端３ａは前方に移動し、外端固定部材５に接近する。

ここで、前出図２４に示すように、渦巻部３ｃにおける外端３ａに連なる部分、および外端３ａの半径は、外端固定部材５とシャフト２との間の距離よりも、大きい。このため、図２５に示すように、非接触形渦巻ばね３を回転させると、外端固定部材５に、渦巻部３ｃにおける外端３ａに連なる部分が、内径側から摺接する。すなわち、外径方向に張り出した渦巻部３ｃは、外端固定部材５により規制され、縮径しながら回転する。さらに、非接触形渦巻ばね３を回転させると、外端固定部材５が、導入部３ａｂｂと内径側壁部３ａａとの間に形成された開口に、挿入される。さらに、非接触形渦巻ばね３を回転させ、外端固定部材５の後端部が、外端３ａのＵ字底部にまで到達すると、非接触形渦巻ばね３の組み付けが完了する（前出図２３の最小負荷状態となる）。

本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１は、第一実施形態の渦巻ばねアセンブリと同様の作用効果を有する。また、本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１によると、まず内端固定部材４に内端３ｂを係止し、次いで非接触形渦巻ばね３を回転させるという比較的簡単な作業により、外端固定部材５および内端固定部材４に非接触形渦巻ばね３を組み付けることができる。このため、外径方向に張り出した渦巻部３ｃおよび外端３ａを、弾性力に抗しながら、手作業や特別な組み付け機を用いて、内径方向に押し込む必要がない。したがって、本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１は、組み付け作業性に優れている。

また、非接触形渦巻ばね３の外端３ａには、導入部３ａｂｂが配置されている。すなわち、導入部３ａｂｂにより、外端３ａのＵ字開口の開口幅が広げられている。このため、より簡単に、外端３ａ内に外端固定部材５を誘導することができる。

なお、仮に、渦巻部３ｃにおける外端３ａに連なる部分、および外端３ａの半径が、外端固定部材５とシャフト２との間の距離よりも小さい場合であっても、導入部３ａｂｂの長さ、角度を適宜調整することにより、導入部３ａｂｂで外端固定部材５を誘導することができる。この場合、渦巻部３ｃにおける外端３ａに連なる部分、および外端３ａは、外径方向から外端固定部材５に規制される（引っ張られる）ことにより、拡径しながら回転する。

＜第四実施形態＞
本実施形態の渦巻ばねアセンブリと第一実施形態の渦巻ばねアセンブリとの相違点は、内端固定部材とシャフトとが連結されていない点である。したがって、ここでは相違点について説明する。

図２６に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの分解斜視図を示す。なお、図１４と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、内端固定部材７は、鋼製であって、内側円板部７０と外側円板部７１と架橋部７２と上方翼部７３と後方翼部７４とを備えている。

内側円板部７０の中央には、ピン孔７００が穿設されている。一方、シャフト２の軸方向左端からは、ピン２０が突設されている。ピン２０はピン孔７００に挿入されている。ピン２０は、ピン孔７００内を、回転（自転）可能である。

上方翼部７３は、内側円板部７０の上方に配置されている。上方翼部７３の上縁には、段差７３０が形成されている。後方翼部７４は、内側円板部７０の後方に配置されている。後方翼部７４の後縁には、段差７４０が形成されている。バックフレーム８１０は、外端固定部材５が段差７３０と当接する最小負荷状態と、外端固定部材５が段差７４０と当接する最大負荷状態と、の間で、シャフト２を中心に揺動可能である。

外側円板部７１は、内側円板部７０の左側に配置されている。架橋部７２は、Ｃ字状を呈している。架橋部７２のＣ字両端は、各々、外側円板部７１と内側円板部７０とに接続されている。つまり、架橋部７２は、外側円板部７１と内側円板部７０とを連結している。架橋部７２には、非接触形渦巻ばね３の内端３ｂが固定される。内側円板部７０および上方翼部７３および後方翼部７４は、図中、ハッチングで示すように、クッションフレーム８００に、ボルト（図略）により固定されている。

図２７に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における側面図を示す。図２７に示すように、ピン２０（つまりシャフト）には、シートバック８１の自重により、下方向の横力Ｆ’が加わる。一方、外端３ａは、外端固定部材５に、上方向の荷重Ｆｏｕｔを印加する。荷重Ｆｏｕｔは、外端固定部材５およびバックフレーム８１０を介して、シャフト２に伝達される。本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１は、第一実施形態の渦巻ばねアセンブリと同様の作用効果を有する。

＜第五実施形態＞
本実施形態の渦巻ばねアセンブリと第二実施形態の渦巻ばねアセンブリとの相違点は、外端固定ピンに対する外端の固定方法だけである。したがって、ここでは相違点について説明する。

図２８に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの外端付近の拡大図を示す。なお、図２０と対応する部位については、同じ符号で示す。図２８に示すように、外端３ａは、外端固定ピン５ａ、５ｂにＳ字状に固定されている。すなわち、外端３ａは、外端固定ピン５ｂの外径側を通過し、外端固定ピン５ａに対して内径側から巻き付けられている。

本実施形態の渦巻ばねアセンブリは、第二実施形態の渦巻ばねアセンブリと同様の作用効果を有する。また、本実施形態の渦巻ばねアセンブリによると、外端固定ピン５ａに引っかけるための鉤部３ａｃの長さが、比較的短くて済む。このため、非接触形渦巻ばね全長において、ばねとして機能しない無駄な部分を節約することができる。

＜第六実施形態＞
本実施形態の渦巻ばねアセンブリと第二実施形態の渦巻ばねアセンブリとの相違点は、外端固定ピンの本数および外端固定ピンに対する外端の固定方法である。したがって、ここでは相違点について説明する。

図２９に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの外端付近の拡大図を示す。なお、図２０と対応する部位については、同じ符号で示す。図２９に示すように、外端固定部材５は、合計三本の外端固定ピン５ａ、５ｂ、５ｃを備えている。外端固定ピン５ａ、５ｂ、５ｃは、シャフト（図略）を中心とする円周上に配置されている。ここで、外端固定ピン５ｃは、外端固定ピン５ａ、５ｂに対して、外径方向に、所定間隔だけずれて配置されている。外端固定ピン５ｃと、外端固定ピン５ａ、５ｂとの径方向隙間には、外端３ａが圧入されている。外端３ａの先端は、外端固定ピン５ａに巻き付けられ、内径方向に湾曲している。

本実施形態の渦巻ばねアセンブリは、第二実施形態の渦巻ばねアセンブリと同様の作用効果を有する。また、本実施形態の渦巻ばねアセンブリによると、外端固定ピン５ａに引っかけるための鉤部３ａｃの長さが、比較的短くて済む。このため、非接触形渦巻ばね全長において、ばねとして機能しない無駄な部分を節約することができる。また、鉤部３ａｃの湾曲角度が小さくて済む（本実施形態では略９０°）。このため、鉤部３ａｃの成形が比較的容易である。

＜第七実施形態＞
本実施形態の渦巻ばねアセンブリと第二実施形態の渦巻ばねアセンブリとの相違点は、外端固定ピンの代わりに一対の外端固定片が配置されている点である。したがって、ここでは相違点について説明する。

図３０に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの外端付近の拡大図を示す。なお、図２０と対応する部位については、同じ符号で示す。図３０に示すように、外端固定部材５は、合計二つの外端固定片５ｄ、５ｅを備えている。外端固定片５ｄ、５ｅは、各々、鋼製であって直方体状を呈している。外端固定片５ｄ、５ｅは、所定間隔だけ離間して、シャフト（図略）を中心とする円周上に配置されている。外端固定片５ｄと外端固定片５ｅとの周方向隙間には、Ｌ字状の外端３ａの先端が、内径方向から外径方向に、挿入されている。

本実施形態の渦巻ばねアセンブリは、第二実施形態の渦巻ばねアセンブリと同様の作用効果を有する。また、本実施形態の渦巻ばねアセンブリによると、外端３ａを固定するのに必要なのは、外端固定片５ｄと外端固定片５ｅとの周方向隙間だけである。ここで、外端３ａは、当該隙間に挿入される。このため、当該隙間の幅は、外端３ａの板厚以下でよい。したがって、本実施形態の渦巻ばねアセンブリによると、外端固定部材５の設置スペースが小さくて済む。

＜第八実施形態＞
本実施形態の渦巻ばねアセンブリと第一実施形態の渦巻ばねアセンブリとの相違点は、内端に発生する荷重によりシャフトに発生する横力を抑制している点である。したがって、ここでは相違点について説明する。

図３１に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの分解斜視図を示す。なお、図１４と対応する部位については、同じ符号で示す。図３２に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における側面図を示す。なお、図１６と対応する部位については、同じ符号で示す。

図３１、図３２に示すように、外端固定部材５２は、鋼製であってＬ字板状を呈している。つまり、外端固定部材５２は、基部５２０と外端固定部５２１とを備えている。基部５２０は、板状であってクッションフレーム８００上端に溶接されている。外端固定部５２１は、板状であって、基部５２０から左方向に突設されている。

シャフト２１は、鋼製であって短軸円柱状を呈している。シャフト２１は、本発明の中心軸に含まれる。シャフト２１は、バックフレーム８１０下端から左方向に突設されている。このため、シャフト２１は、バックフレーム８１０が前後方向に揺動する際、共に回転（自転）する。シャフト２１の軸方向左端には、ピン２１０が突設されている。ピン２１０は、クッションフレーム８００外面から突出している。

非接触形渦巻ばね３の外端３ａは、外端固定部材５２の外端固定部５２１に、固定されている。一方、内端３ｂは、内端固定部材４の架橋部４２に係止されている。なお、非接触形渦巻ばね３の渦巻き方向は、前出図１４、図１６の非接触形渦巻ばね３に対して、逆方向に設定されている。

図３３に、本実施形態の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における側面図を示す。なお、図１８と対応する部位については、同じ符号で示す。図３３に示すように、最大負荷状態においては、バックフレーム８１０の後傾に応じて、シャフト２１つまり内端固定部材４が回転（自転）する。内端３ｂは、内端固定部材４に対して、上向きの荷重Ｆｉｎを加える。当該荷重Ｆｉｎにより、シャフト２１がクッションフレーム８００に加える下向きの横力Ｆ’を、抑制することができる。

本実施形態の渦巻ばねアセンブリは、第一実施形態の渦巻ばねアセンブリと同様の作用効果を有する。また、本実施形態の渦巻ばねアセンブリ１によると、内端３ｂに発生する荷重Ｆｉｎにより、シャフト２１に発生する横力Ｆ’を抑制することができる。

＜その他＞
以上、本発明の渦巻ばねアセンブリの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、横力Ｆ’の方向は、下方向に限定しない。例えば、シートバック８１の自重、シートバック８１下端とシートクッション８０後端との接触などにより、横力Ｆ’の方向は変わる。

また、上記実施形態においては、車両のシート８のリクライニング機構用として本発明の渦巻ばねアセンブリを用いたが、例えばトランクオープナー用、ウィンドウレギュレータ用として用いてもよい。

また、外端固定部材５に対する外端３ａの固定方法も特に限定しない。外端固定部材５に対して外径方向から固定しても、あるいは内径方向から固定してもよい。すなわち、巻き締めの際、外端３ａが外端固定部材５から脱落しなければよい。また、外端３ａが外端固定部材５に対してトルク伝達可能であればよい。

また、シャフト２は、丸棒状でなくてもよい。角材状などであってもよい。また、シャフト２は、シート８の左右方向全体に亘って配置されていなくてもよい。クッションフレーム８００に対するバックフレーム８１０の揺動中心であればよい。したがって、例えば、クッションフレーム８００後端に凸部を形成し、バックフレーム８１０下端に凹部を形成し、これら凸部と凹部とによりバックフレーム８１０を揺動させてもよい。この場合、凸部が本発明の中心軸となる。また、上記実施形態においては、最小負荷状態をセット状態としたが、最小負荷状態とセット状態とが異なっていてもよい。

また、第一実施形態においては、外端固定部５１が、外端３ａのＵ字内部に、所定のクリアランスを確保した状態で、挿入されている。しかしながら、外端固定部５１を、外端３ａのＵ字内部に、圧入してもよい。こうすると、クリアランスが０になるため、外端３ａと外端固定部５１との間のトルク伝達ロスが０になる。

また、シート８に対する渦巻ばねアセンブリ１の配置数も特に限定しない。例えば、シート８の左右いずれか片側だけに、渦巻ばねアセンブリ１を配置してもよい。また、最小負荷状態におけるクッションフレーム８００とバックフレーム８１０との挟角も特に限定しない。例えば、略６０°、略７０°、略８０°などであってもよい。また、クッションフレーム８００に対するバックフレーム８１０の可動域（最小負荷状態から最大負荷状態までの領域）も特に限定しない。

また、上記実施形態においては、本発明の「所定状態」（横力の抑制対象となる状態）を最大負荷状態としたが、例えばシートバック８１が立っている状態（運転状態）を所定状態としてもよい。この場合であっても、上記実施形態同様に横力を制御することができる。

また、上記実施形態においては、本発明の「第一状態」を最小負荷状態、「第二状態」を最大負荷状態としたが、第一状態、第二状態は特に限定しない。例えば、第一状態と第二状態との間に、最小負荷状態が介在してもよい。

また、セット前状態から最小負荷状態に切り替える場合、敢えて渦巻ばねを巻かなくてもよい。例えば、巻き代が０でもよい。あるいは、渦巻ばねを撓ませてもよい（前出図３を用いて説明すると、巻きシフト量δ２は、＋でも−でも０でもよい）。

本発明の一実施形態となる渦巻ばねアセンブリの模式図である。 図１の最大負荷状態において外端を外端固定部材に固定した場合の模式図である。 内端に荷重を発生させない場合の渦巻ばねアセンブリのセット前状態における模式図である。 図３の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における模式図である。 図４の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における模式図である。 内端に径方向に荷重を発生させる場合の渦巻ばねアセンブリのセット前状態における模式図である。 図６の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における模式図である。 図７の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における模式図である。 内端に直交方向に荷重を発生させる場合の渦巻ばねアセンブリのセット前状態における模式図である。 図９の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における模式図である。 図１０の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における模式図である。 第一実施形態の渦巻ばねアセンブリが組み付けられているシートの透過斜視図である。 図１２の円ＸＩＩ内の拡大図である。 図１３の分解斜視図である。 第一実施形態の渦巻ばねアセンブリが組み付けられているシートの最小負荷状態における透過側面図である。 図１５の円ＸＶ内の拡大図である。 第一実施形態の渦巻ばねアセンブリが組み付けられているシートの最大負荷状態における透過側面図である。 図１７の円ＸＶＩＩ内の拡大図である。 第一実施形態の渦巻ばねアセンブリのセット前状態の模式図である。 第二実施形態の渦巻ばねアセンブリの分解斜視図である。 第二実施形態の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における側面図である。 第二実施形態の渦巻ばねアセンブリのセット前状態における側面図である。 第三実施形態の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における模式側面図である。 第三実施形態の渦巻ばねアセンブリの組み付け方法の第一工程における模式側面図である。 第三実施形態の渦巻ばねアセンブリの組み付け方法の第二工程における模式側面図である。 第四実施形態の渦巻ばねアセンブリの分解斜視図である。 第四実施形態の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における側面図である。 第五実施形態の渦巻ばねアセンブリの外端付近の拡大図である。 第六実施形態の渦巻ばねアセンブリの外端付近の拡大図である。 第七実施形態の渦巻ばねアセンブリの外端付近の拡大図である。 第八実施形態の渦巻ばねアセンブリの分解斜視図である。 第八実施形態の渦巻ばねアセンブリの最小負荷状態における側面図である。 第八実施形態の渦巻ばねアセンブリの最大負荷状態における側面図である。 従来の渦巻ばねアセンブリの模式図である。

符号の説明

１：渦巻ばねアセンブリ、１０１：非接触形渦巻ばね、１０１ａ：外端、１０１ｂ：内端、１０２：中心軸、１０３：外端固定部材、２：シャフト（中心軸）、２０：ピン、２１：シャフト（中心軸）、２１０：ピン、３：非接触形渦巻ばね、３ａ：外端、３ａａ：内径側壁部、３ａｂ：外径側壁部、３ａｂａ：固定部、３ａｂｂ：導入部、３ａｃ：鉤部、３ｂ：内端、３ｃ：渦巻部、３ｃａ：荷重側区間、３ｃｂ：反荷重側区間、４：内端固定部材、４０：内側円板部、４００：ピン孔、４１：外側円板部、４２：架橋部、４３：内端固定部（内端固定部材）、４３０：スリット、５：外端固定部材、５ａ：外端固定ピン、５ｂ：外端固定ピン、５ｃ：外端固定ピン、５ｄ：外端固定片、５ｅ：外端固定片、５０：基部、５１：外端固定部、５２：外端固定部材、５２０：基部、５２１：外端固定部、７：内端固定部材、７０：内側円板部、７００：ピン孔、７１：外側円板部、７２：架橋部、７３：上方翼部、７３０：段差、７４：後方翼部、７４０：段差、８：シート、８０：シートクッション、８００：クッションフレーム、８１：シートバック、８１０：バックフレーム、９００：渦巻ばねアセンブリ、９０１：非接触形渦巻ばね、９０１ａ：外端、９０１ｂ：内端、９０２：中心軸、９０３：ピン。
Ａ：中心、Ａ’：中心、Ｅ：外端連結部分、Ｆ：荷重、Ｆ’：横力、Ｆ’’：荷重、Ｆｉｎ：荷重、Ｆｏｕｔ：荷重、Ｌ１：荷重方向、Ｌ２：境界線、Ｍｉｎ：トルク、Ｍｏｕｔ：トルク、Ｏ：軸心、Ｐ１：ピッチ、Ｐ２：ピッチ、ｒ１：半径、ｒ２：半径、δ：補正量、δ’：補正量、δ０：巻き締まり量（最小負荷状態から最大負荷状態）、δ１：合計シフト量、δ２：巻きシフト量（セット前状態から最小負荷状態）、θ：角度、θ’：角度。

Claims (8)

1. 中心軸と、
   該中心軸の周囲に配置され、外端と、内端と、該外端と該内端とを渦巻状に連結する渦巻部と、を持つ渦巻ばねと、
   該内端がトルク伝達可能に固定された内端固定部材と、
   該外端が固定され、第一状態から第二状態までの所定区間内において、該内端固定部材に対して移動可能な外端固定部材と、を備えてなる渦巻ばねアセンブリであって、
   前記外端は、前記外端固定部材に対して、トルク伝達可能に、かつ前記所定区間内における所定状態において前記中心軸に発生する横力を抑制可能に、固定されていることを特徴とする渦巻ばねアセンブリ。
2. 前記第一状態は、前記所定区間内において、前記渦巻ばねに蓄積される弾性エネルギが最小となる最小負荷状態であり、
   前記第二状態は、該所定区間内において、該弾性エネルギが最大となる最大負荷状態である請求項１に記載の渦巻ばねアセンブリ。
3. 前記最小負荷状態において、前記外端は、前記外端固定部材に、径方向および接線方向のうち少なくとも一方向の荷重を印加している請求項２に記載の渦巻ばねアセンブリ。
4. 前記最小負荷状態において、前記外端と前記外端固定部材とは、略同径位置に配置されており、
   該外端と該外端固定部材とが固定されていないセット前状態において、該外端と該外端固定部材とは、径方向にずれて配置されている請求項３に記載の渦巻ばねアセンブリ。
5. 前記最小負荷状態において、前記外端と前記外端固定部材とは、互いの延在方向同士が略平行になるように配置されており、
   該外端と該外端固定部材とが固定されていないセット前状態において、該外端と該外端固定部材とは、互いの延在方向同士が交差するように配置されている請求項３に記載の渦巻ばねアセンブリ。
6. 前記渦巻ばねは、前記外端と前記外端固定部材とが固定されていないセット前状態において、径方向に隣り合う部分同士が接触していない非接触形渦巻ばねである請求項１に記載の渦巻ばねアセンブリ。
7. 前記所定状態において、前記外端固定部材が前記外端に印加する荷重の方向に対して略垂直方向に延びかつ前記中心軸の軸心を通る境界線に対して、前記渦巻部は、前記荷重の方向に位置する荷重側区間と、該境界線を挟んで該荷重側区間の反対側に位置する反荷重側区間と、に区画され、
   該外端に連なる部分を除いて、前記セット前状態において、該反荷重側区間を構成する部分同士の平均ピッチは、該荷重側区間を構成する部分同士の平均ピッチよりも、大きく設定されている請求項６に記載の渦巻ばねアセンブリ。
8. 前記所定状態は、前記所定区間内において、前記渦巻ばねに蓄積される弾性エネルギが最大となる最大負荷状態である請求項１に記載の渦巻ばねアセンブリ。

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