JP2013108627A - コイルばね - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コイル形状に巻かれるばね素線3の断面外周形状につき、コイル外径側部分7を、x2+y2=b2で表わされる半円形状とし、コイル内径側部分5を、(x/a)α+(y/b)α=1で表わされる長径=a,短径=bの非円形形状とし、αの値を、α=1.85〜2.45の範囲としたコイルばね1であって、ばね素線3における断面外周形状のコイル内外径側部分5,7間に、コイル軸線4方向に隣接するコイル部分が当接可能な扁平面9,11を半円形状及び非円形形状に渡って設けたことを特徴とする。
【選択図】図6
Description
図14は、扁平率T/Wの相違によるばね指数D/Wと密着高さ比との関係を示すグラフである。図15のばね素線101の符号を参照すると、Tは、コイル軸線方向の最大寸法、Wは、コイル半径方向の最大寸法、Dは、コイル中心径である。
図1は、本発明実施例1に係るコイルばねの正面図、図2は、本発明参考例に係るコイル形状内径側の要部拡大断面図、図3は、参考例に係るばね素線の拡大断面図、図4は、参考例に係るばね素線の断面に用いる外周基礎形状を示す説明図である。
円形状のコイル内径側部分5と(x/a)α+(y/b)α=1で表わされる長径=a,
短径=bの非円形形状のコイル外径側部分7とでなる外周基礎形状(図4)に対し、成形当接面としての扁平面9,11を設けた構成となっている。αの値は、α=1.85〜2.45の範囲とした。
図5は、参考例に係り、有限要素法による応力分布状態の解析結果を示した説明図である。図5のように、ばね素線3では、扁平面9,11の形成によりコイル内径側部分5の応力を扁平面9,11にまで連続して分散できている。同じ扁平率T/W=0.76の図15の例と比較して明らかなように、図5の本参考例では扁平率を小さくしながら応力の連続した均一な分散を確実に達成できた。
公平6−23583号公報)。
図7は、外周基礎形状(ベース)の相違によるばね指数D/Wと応力比との関係を示すグラフ、図8は、ベースの相違によるばね指数D/Wと密着高さ比との関係を示すグラフ、図9は、ベースの相違によるばね指数D/Wと重量比との関係を示すグラフ、図10は、ばね指数D/Wの相違による扁平率T/Wと応力比との関係を示すグラフ、図11は、ばね指数D/Wの相違による扁平率T/Wと密着高さ比の関係を示すグラフである。
図12は、αの値を変えたときの応力比の変化を示すグラフである。図12は、ベースが半円部外径側(図6の断面形状)、扁平率T/W=0.76のばね素線に係り、ばね定数、コイル外径、密着高さを一定とした。図12には、比較例として、ベースが円形で扁平率T/W=0.76、0.92の2例と、ベースが矩形で扁平率T/W=0.76との応力比も併せて示している。
本発明実施例1は、コイル形状に巻かれるばね素線3の断面外周形状につき、コイル外径側部分7を、x2+y2=b2で表わされる半円形状とし、コイル内径側部分5を、(x/a)α+(y/b)α=1で表わされる長径=a,短径=bの非円形形状とし、前記αの値を、α=1.85〜2.45の範囲としたコイルばね1であって、前記ばね素線3における断面外周形状のコイル内外径側部分5,7間に、コイル軸線4方向に隣接するコイル部分が当接可能な扁平面9,11を半円形状及び非円形形状に渡って設けたため、扁平面9,11により密着状態で負荷を安定して受けさせると共に扁平率T/Wを小さくして密着長を短くし、且つ断面形状の周方向での応力分散の連続性により応力分布の均一性をより向上させることができる。
[その他]
成形当接面は、扁平面9,11に限らず、多少の凸面又は凹面で形成することもできる。また、成形当接面は、ばね素線3のコイル軸線4方向一方側が多少の凸面、同他側が多少の凹面等に形成することもできる。
3 ばね素線
4 コイル軸線
5 コイル内径側部分
7 コイル外径側部分
9,11 扁平面(成形当接面)
Claims (8)
- コイル形状に巻かれるばね素線の断面外周形状につき、
コイル外径側部分を、x2+y2=b2で表わされる半円形状とし、
コイル内径側部分を、(x/a)α+(y/b)α=1で表わされる長径=a,短径=bの非円形形状とし、
前記αの値を、α=1.85〜2.45の範囲としたコイルばねであって、
前記ばね素線における断面外周形状のコイル内外径側部分間に、コイル軸線方向に隣接するコイル部分が当接可能な成形当接面を前記半円形状及び非円形形状に渡って設けた、
ことを特徴とするコイルばね。 - 請求項1記載のコイルばねであって、
前記αの値を、α=2.1〜2.4の範囲に特定した、
ことを特徴とするコイルばね。 - 請求項1又は2記載のコイルばねであって、
前記成形当接面を、前記ばね素線における断面形状のコイル軸線方向両側に設けた、
ことを特徴とするコイルばね。 - 請求項3記載のコイルばねであって、
T:前記成形当接面間のコイル軸線方向の最大寸法
W:前記ばね素線のコイル半径方向の最大寸法
とし、
扁平率0.6≦T/W≦0.76とした、
ことを特徴とするコイルばね。 - 請求項3又は4記載のコイルばねであって、
前記両成形当接面は、ばね素線の断面形状が楔状となるように相互に傾斜形成されている、
ことを特徴とするコイルばね。 - 請求項1〜5の何れか1項記載のコイルばねであって、
前記ばね素線のコイル形状は、自由状態でコイル軸線が円弧形状である、
ことを特徴とするコイルばね。 - 請求項1〜6何れか1項記載のコイルばねであって、
前記ばね素線のコイル形状は、コイル軸線が組付け状態での曲率半径を有した円弧形状である
ことを特徴とするコイルばね。 - 請求項1〜7の何れか1項記載のコイルばねであって、
デュアルマス・フライ・ホイール又はトルク・コンバーター用ロック・アップ又は湿式或いは乾式のクラッチ機構用フリクションディスクのトーショナル・ダンパ(捩り振動減衰器)内に組付けられる
ことを特徴とするコイルばね。
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2013
- 2013-02-25 JP JP2013034482A patent/JP5827637B2/ja active Active
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