JP3789299B2 - Wave coil spring - Google Patents
Wave coil spring Download PDFInfo
- Publication number
- JP3789299B2 JP3789299B2 JP2000374159A JP2000374159A JP3789299B2 JP 3789299 B2 JP3789299 B2 JP 3789299B2 JP 2000374159 A JP2000374159 A JP 2000374159A JP 2000374159 A JP2000374159 A JP 2000374159A JP 3789299 B2 JP3789299 B2 JP 3789299B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral edge
- spring
- coil spring
- inner peripheral
- wave coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
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。
【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。
【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。
【0004】
そこで、例えば、実用新案登録第2586112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。
【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、その軸心方向で対向することとなる下側の山部と上側の谷部とを、ばね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させ、他方においては間隔を有するように、下側の山部では他方に向かう程下側へと、上側の谷部では他方に向かう程上側へと、帯状のばね材を傾けて、波状に湾曲させる構成を採用した。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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、L1=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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wave coil spring having a bending point in a load-deflection diagram.
[0002]
[Prior art]
Wave coil springs are widely used, for example, as clutch springs for automatic transmissions of automobiles or as springs for buffering in various devices. However, in this wave coil spring, a compression force is applied from both end winding parts. When is added, the operation is obtained by bending in the direction in which the peak and the valley are in close contact with each other.
[0003]
By the way, the wave coil spring used for the above-mentioned applications has a small spring constant due to variations in manufacturing of the wave height at the initial stage when the compression force is applied, and the wave coil spring is caused by the progress of the compression. When the spring is in close contact, the spring characteristic increases in spring constant, and in the middle region, the spring characteristic is generally linear.
However, depending on the situation of use, there are many cases where the spring characteristics are not linear in the intermediate region, but those having a bending point are required.
[0004]
Therefore, for example, as shown in Utility Model Registration No. 2586112, the height and circumferential length of some peaks are set larger than the height and circumferential length of the remaining peaks. When a compressive force is applied, only the peak portion having a large height and circumferential length is bent at the initial stage, and when the compression progresses, the large peak portion and the remaining peak portion are both bent. An improved wave coil spring having a spring characteristic having a bending point in a load-deflection diagram has been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Usually, a wave coil spring is manufactured by coiling a coil-shaped spring material while alternately applying ridges and valleys that are curved in a wave shape to a strip-shaped spring material. Under the configuration in which the height and circumferential length of some peaks are changed, such as the wave coil springs, when changing the height of the peaks, the circumferential length of the peaks was changed. Since the portion does not coincide with the circumferential position of the remaining peak portion, the contact point is not determined, and it is difficult to predict the spring characteristics.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention was developed in order to effectively solve the problems of the conventional improved wave coil spring. The invention according to claim 1 is a method in which a belt-shaped spring material is wound in a coil shape. The lower crest and the upper trough that face each other in the axial direction are point-contacted only on one of the outer peripheral edge side or the inner peripheral edge side in the free state of the spring, and the other has an interval. The belt-shaped spring material is inclined and curved in a wave shape toward the other side in the lower peak portion and toward the upper side in the upper valley portion toward the other.
[0007]
The invention described in
[0008]
The invention described in
[0009]
Therefore, in the invention according to claim 1, in the free state, the peak and the valley that are opposed in the axial direction are point-contacted only on one of the outer peripheral edge side or the inner peripheral edge side. Therefore, in the compression process, a spring characteristic having a predetermined bending point and load is obtained in the load-deflection diagram.
[0010]
In the invention described in
[0011]
In the invention described in
[0012]
In addition, if it comprises so that a contact point may alternate on the outer periphery side and the inner periphery side under invention of Claim 1, in the process in which the end winding part of the spring which exhibits a cylindrical shape as a whole is compressed. It is possible to avoid the phenomenon of tilting toward the outer peripheral edge or, conversely, tilting toward the inner peripheral edge, and to operate while maintaining a parallel state.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, if the present invention is described in detail based on a preferred embodiment shown in the drawings, a wave coil spring according to the embodiment is also obtained by winding a belt-shaped spring material 1 in a coil shape as shown in FIG. A plurality of
[0014]
And in this Embodiment, when making the
[0015]
Therefore, in the case of the wave coil spring having such a configuration, when a compressive force is applied to the both ends of the coil winding portion, it is compressed in the axial direction. However, as shown in FIG. Since the end winding part is not a flat surface or there is a non-contact part due to manufacturing variations, the A section has a small spring constant. Next, in the B section, the outer
[0016]
The deflection amount in the B section is predicted by the distances L1 and L2 of the inner
[0017]
When the compression further proceeds, in the C section, in addition to the contact between the outer
[0018]
In this case, in particular, the fact that all the contact points are on the outer
[0019]
On the other hand, it is needless to say that the non-linear spring characteristic similar to the above can be obtained for the case where all the contact points are on the inner
[0020]
Also, unlike the above, as shown in FIG. 4, if the contact point is configured to alternate between the outer
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by adopting the above-described configuration, in a free state, a peak and a valley that are opposed in the axial direction are point-contacted only on one of the outer peripheral edge side or the inner peripheral edge side. Therefore, in the compression process, a spring characteristic having a predetermined bending point and load is obtained in the load-deflection diagram.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a wave coil spring according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams showing a state in which a peak and a valley are in point contact only on the outer peripheral side, and FIG. 2B is a state in which the peak and the valley are in point contact only on the inner peripheral side. It is explanatory drawing which shows.
FIG. 3 is a diagram showing the spring characteristics of the wave coil spring of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another example in which contact points are alternated inside and outside.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plate-shaped
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000374159A JP3789299B2 (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Wave coil spring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000374159A JP3789299B2 (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Wave coil spring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002174282A JP2002174282A (en) | 2002-06-21 |
JP3789299B2 true JP3789299B2 (en) | 2006-06-21 |
Family
ID=18843406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000374159A Expired - Fee Related JP3789299B2 (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Wave coil spring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3789299B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220145956A1 (en) * | 2019-04-11 | 2022-05-12 | Nhk Spring Co., Ltd. | Flexible member |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4549998B2 (en) * | 2006-03-31 | 2010-09-22 | 株式会社パイオラックス | Corrugated coil spring |
JP4611244B2 (en) * | 2006-05-31 | 2011-01-12 | 株式会社パイオラックス | Corrugated coil spring |
JP5920632B2 (en) * | 2013-02-07 | 2016-05-18 | 株式会社デンソー | Valve timing adjustment device |
JP6339841B2 (en) * | 2014-03-31 | 2018-06-06 | 飛騨産業株式会社 | Chair |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3935979B2 (en) * | 1995-07-18 | 2007-06-27 | 日本発条株式会社 | Wave spring device |
JPH0960674A (en) * | 1995-08-28 | 1997-03-04 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | Coiled disk spring |
JPH09229119A (en) * | 1996-02-21 | 1997-09-02 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | Coiled wave spring with countermeasure to suppress swelling of terminal in rotating condition |
-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000374159A patent/JP3789299B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220145956A1 (en) * | 2019-04-11 | 2022-05-12 | Nhk Spring Co., Ltd. | Flexible member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002174282A (en) | 2002-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100228003B1 (en) | Coiled wave spring and production method thereof | |
US9101205B2 (en) | Twisted wire brush and method of making | |
US5622358A (en) | Wave spring | |
US20030178083A1 (en) | Flexible hose and method of manufacture | |
US5062619A (en) | Non-linear spring | |
JP3789299B2 (en) | Wave coil spring | |
CN101504048A (en) | Spring end supporting element | |
JP2007321832A (en) | Waved coil spring | |
JPH0821471A (en) | Wavy spring | |
US6050557A (en) | Coiled disk spring | |
JP2002039243A (en) | Wave coil spring | |
JP5337302B2 (en) | Wave coil spring | |
JPH0629547Y2 (en) | Coil spring | |
JP3935979B2 (en) | Wave spring device | |
US20020132130A1 (en) | Corrugated structural metal plate | |
JP2002276707A (en) | Wave coil spring with different repulsion force | |
JPH076536U (en) | Wave coil spring | |
JP5819253B2 (en) | Disc spring | |
JPH0684037U (en) | Compression coil spring | |
JP2004245313A (en) | Wave coil spring | |
JP5134728B2 (en) | Corrugated coil spring | |
CN110741176B (en) | Spiral corrugated spring | |
JP2001003969A (en) | Corrugated spring | |
PL84255B1 (en) | Spring assembly[US3871634A] | |
JPH01210607A (en) | Open ring wave washer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050118 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050322 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060228 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060328 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110407 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120407 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120407 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130407 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130407 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140407 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |