JP3816879B2 - リング状スプリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプリング装置に関し、そしてさらに特に自動車用の自動変速装置に使用されるタイプのスプリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の自動変速装置は、しばしば、変速装置内の種々のギアの係合をコントロールするクラッチ板に対して偏倚力を適用するように適合される複数のコイルスプリングを含む。これらのコイルスプリングは、それらの間に設置された複数の円周上に間隔を置いて配置された平行に圧縮されたコイルスプリングを有する２個の環状のプレートからなるリング状の装置に組み立てられる。このリング状のスプリング装置は、特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第５３０６０８６号明細書
【０００４】
特許文献１は、本発明が関係している基本的な背景技術として本明細書に参考として引用される。
【０００５】
特許文献１に開示されているリング状スプリング装置では、スプリング装置のリングの形状を画定している間隔を置いて配置された１組の第一及び第二の環状の支持プレートがある。円周上に間隔を置いて配置されかつ平行に設置された複数のコイルスプリングは、１枚のプレートの他のものに向かう垂直な移動がスプリングを圧縮するように、環状のプレート間に配置される。プレートを相互に接続するために、一体となったフックが１枚のプレートに形成され、そしてループが他のプレートと一体となった関係で形成される。フック及びループは、種々のコイルスプリングを配置し次に１枚のプレートから他のものに向かって押すだけで装置が組立できるようにデザインされる。フックは、ループの上ではめられてプレートをともにロックし、コイルスプリングは一部圧縮される。しかし、変速装置に組み立てられるとき、リング状のスプリング装置がさらに圧縮されて、フックがループを外すことが実際に生ずる。その結果、長年にわたりスプリングアセンブリの操作を繰り返していると、個々のコイルは、スプリングの定数を低下させそして幾分傾いて損傷及び／または目的としない偏倚力を生じさせる。自動変速装置のギアをシフトするスプリング装置を圧縮することにより、コイルスプリングの環状の方向の歪みが増大する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
その結果、特許文献１に示されるような従来技術のリング状のスプリング装置は、一体となった相互接触手段の概念を用いるに過ぎず、スプリング装置の長期の操作中間隔を置いて配置されたプレートの環状の移動をコントロールする問題を解決していない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リングの回りの円周上に間隔を置いて配置された位置に設置された複数のガイドアセンブリが存在する、特許文献１に示されたようなリング状スプリング装置に関する。これらガイドアセンブリのそれぞれは、プレートの１枚から他のプレートに向かって延在する第一のタブ並びに他のプレートから反対の方向に延在する第二のタブを含み、間隔を置いて配置されたプレートが垂直に移動してコイルスプリングを圧縮し解除するとき、第一のタブと第二のタブとの間にほぼ滑動する接触を形成する。第一のタブは、所定の幅を有するガイドスロットを有する。スロットは、プレートに対して垂直な方向に延在する。第二のタブは、ガイドスロットを通して半径方向に延在する組み立てられた細長いガイド部材を有して、２枚のプレート間の垂直移動を確実に導く。プレートの２個のタブが、組み立てられた細長いガイド部材である第三の部材によりともに結合されているため、一体となった相互接続手段は存在しない。ガイドスロットは、それから第二のタブが延在しているプレートから遠い方の末端を有する。プレートとこの末端との間隔は、装置が組み立てられたとき、ガイド部材の作動によりコイルスプリングの圧縮を生じさせる。従って、スプリングは、２枚の環状のプレート間に位置し、プレートは、他のプレート上の間隔を置いて配置されたタブと滑動接触する１枚のプレート上の間隔を置いて配置されたタブにより、向きをとらされる。スプリングは次に圧縮され、そして細長いガイド部材は１個のタブを通してはめ込まれさらに他のタブのガイドスロット中に延在する。ガイド部材を支持するために、第二のタブは、突き出されたボスにより画定されるくり穴を含み、それは、ボス中のガイド部材のはめ込みを可能にしてガイド部材を適切な水平位置に維持する。本発明の構造物を組み立てる方法及び操作は、特許文献１のリング状スプリング装置とは異なる。これらの特徴は、自動変速装置のスプリング装置の長期にわたる操作中、間隔を置いて配置されたプレート間に適切な環状の配向を維持できる利点をもたらす。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、相対する環状のプレートの円周の回りに、偶数のガイドアセンブリが存在する。ガイドアセンブリの１つの群は、第一のプレートから延在する第一のタブを有し、そして第二の群は、第二のプレートから延在する第二のタブを有する。ガイドアセンブリの２つの群を使用することにより、プレートのタブは、ガイドスロットを有するタブとガイド部材を有するタブとが一つ置きになっている。タブは、ガイドプレートと一体となって形成され、２枚のプレートは同じである。好ましい態様では、４個のガイドアセンブリは、１つの構造を有する１２時の位置及び６時の位置の一体となったタブ及び反対の構造を有する３時の位置及び９時の位置のタブにより使用される。単にプレートを９０゜間欠送りすることにより、同じプレートがリング状スプリング装置を組み立てるのに使用できる。
【００１０】
本発明の他の態様は、環状プレートの回りにコイルスプリングを設置するためにタブを延在することを含む。これらのスプリングを設置するタブは、プレートの縁から突き出し、そしてリングの円周上の間隔を置いた配置で下方に曲げられる。縁から突き出したタブは、プレートのほぼ中ほどの位置から下方に曲げられ、それによりコイルスプリングは、間隔を置いて配置されたプレートの中心にタブにより配置される。この態様では、パンチプレス操作は、プレートの円周上にコイルスプリングを配置するために、タブを突き出しそして曲げるだけである。タブは、特許文献１のやり方で必要な複雑な曲げ操作とは反対に、簡単な曲げ操作によりプレートから容易に形成される。
【００１１】
本発明の主な目的は、円周上に間隔を置いて配置されたコイルスプリングを捉えそして配置するのに使用される２枚の環状プレートを有するリング状スプリング装置を提供し、そのスプリング装置は、スプリングが圧縮されるかまたは解除されるとき、環状プレートの移動を導く。
【００１２】
本発明の他の目的は、そのスプリング装置がスロット中で別のピンを使用して、他のプレートの滑動タブに対する１枚のプレートのタブの移動をコントロールする、上記のようなスプリング装置を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、プレートが垂直に移動してコイルスプリングを圧縮及びまたは解除するとき、間隔を置いて配置された環状のプレートが、ほぼ垂直な滑動移動へプレート間の移動を規定する部材を有するガイドアセンブリにより一緒に保持される、リング状スプリング装置を提供することにある。
【００１４】
これら及び他の目的並びに利点は、図を参照して以下の記述から明らかになるだろう。
【００１５】
図１は、本発明の好ましい態様の外観図である。
【００１６】
図２は、本発明の好ましい態様の拡大外観図である。
【００１７】
図３は、本発明の好ましい態様に従って組み立てられたリング状スプリング装置の半分を示す平面図である。
【００１８】
図４は、１個のコイルスプリングを有するリング状スプリングアセンブリの断面及び変速装置に設けられるために予めプレスされたアセンブリの一部を示す、図３において線４−４にほぼ沿ってとられた拡大断面図である。
【００１９】
図４Ａは、さらに圧縮されそして１個の滑動移動をコントロールするタブを除去したスプリング装置を示す図４に類似した図である。
【００２０】
図５は、図３において線５−５にほぼ沿ってとられた断面図である。
【００２１】
図６は、図３において線６−６にほぼ沿ってとられた断面図である。
【００２２】
図７は、本発明の好ましい態様で使用されるアセンブリ操作を示す分解部分図である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図面は、本発明の好ましい態様を説明することを目的とするに過ぎずそして本発明を制限することを目的としない。図１及び２は、それぞれ外側のリム１４、１６を有する間隔を置いて配置された環状のプレート１０、１２を示す。プレート１０の曲げた縁のタブ２０及びプレート１２のタブ２２は、下方に曲げられて、円周上に間隔を置いて配置された位置に多数のコイルスプリング３０を設置する。スプリングを支持するタブ２０、２２は、図２、４、６及び７に最もよく示される。それらは、それらの間に隙間を有する間隔を置いて配置された縁２０ａ、２２ａを有する。一体となった突き出したタブ２０、２２の高さは、縁２０ａと２２ａとの間に隙間を維持する。スプリングを配置するタブの幅Ｗは、図７に示されるように、スプリング３０の内側の空所の直径より僅かに大きい。任意の数のタブ及びスプリングが、プレート１０、１２の回りに間隔を置いて円周上に配置される。好ましい態様では、２０個のスプリングが使用され、４つの群に分かれて配置されている。４個のガイドアセンブリ４０、４２、４４及び４６は、スプリングの群の間に配置される。すべてのガイドアセンブリは、本質的に同じであるが、但しそれらは一つ置きに相対する方向に形成される。好ましい態様では、ガイドアセンブリ４０、４４は１つの方向を向き、そしてガイドアセンブリ４２、４６はその反対の方向を向く。ガイドアセンブリのそれぞれは、同じ基本的な構造を有する。すべてのガイドアセンブリを同じ向きにすることはできるが、しかし、装置Ａで同じプレート１０、１２を相対する面で使用するために、ガイドアセンブリを交互の向きにする。従って、好ましい態様では、プレート１０及び１２は、構造上同じである。プレート１０、１２は、互いに面して位置し、そして９０゜回転して組立ガイドアセンブリ４０、４２、４４及び４６を形成する。この同じプレートを使用する概念の利点は、プレート１０、１２により形成されるリングの回りに同じ間隔を置いて配置された任意の偶数のガイドアセンブリにより得ることができる。
【００２４】
図２、５及び７についてさらに詳しく説明すると、すべてのガイドアセンブリは同じである。唯一ガイドアセンブリ４０のみが詳細に記述されるが、この記述は他のガイドアセンブリに同様に適用することができる。一体となった滑動接触タブ５０、５２が、相対するプレート１０、１２に用意される。プレートが望ましい位置のスプリング３０とともに組み立てられるとき、タブ５０、５２は、一般に互いに滑動する。タブ５０は、内方のほぼ円筒状のくり穴５６を画定する突き出されたボス５４を含む。ピン６０の形の半径方向に延在するガイド部材は、外側に粗い表面６２ａを有する本体部分６２を有し、ピンはタブ５０のくり穴５６中に押し込むことができる。ピン６０の頭部６４は、ボス５６の外側の表面と接して、ピン６０の内側に延在する位置を画定する。このピンは、垂直なガイドスロット７０の幅とほぼ一致する幅即ち直径を有し、変速装置の作動が図４に示される位置と図４Ａに示される位置との間に装置Ａを圧縮するとき、ピン６０及びスロット７０はともに作動してプレート１０、１２を垂直に移動させる。図４に示されるように装置Ａの組立条件を規定するために、スロット７０は、図５及び７に示されるように、プレート１２から距離ａの間隔を置いた遠い方の末端７２を含む。スロット７０の他の末端即ち底部の末端７４は、クリアランスの距離にあり、たとえプレート１０、１２が図４Ａに示されるように圧縮されるときでも、ピン６０と通常接触しない。図５に最も良く示されるように、ピン６０がくり穴５６中に押された後、本体６２は、垂直なスロット７０と共動するガイド部材を構成して、２枚のプレートを垂直に移動させる。アセンブリ４０は、プレート１２にスロットのついたタブ５２を有する。一つ置きのアセンブリ４２、４６は、プレート１０にスロットのついたタブを有する。それ以外は、ガイドアセンブリは同じである。ガイドアセンブリを使用することにより、プレート１０、１２は、垂直の方向にのみ移動する。図４Ａに示されるように、たとえそれらがかなりな程度に圧縮されるときでも、それらをコントロールでき、１枚のプレートが他のプレートへ傾斜する移動が存在しない。この利点は、好ましい態様において、ピン及びスロットの組み合わせにより得られる。もちろん、例えば他のプレートの垂直な円筒状の通路へ延在する１枚のプレートの円筒状のピンなどの他の変更も可能である。この態様では、１枚のプレートの部材間の滑動作用が、第二のプレートの部材により垂直な方向にコントロールされる。他の変更もこの同じ操作を達成するのに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい態様の外観図である。
【図２】本発明の好ましい態様の拡大外観図である。
【図３】本発明の好ましい態様に従って組み立てられたリング状スプリング装置の半分を示す平面図である。
【図４】断面の１個のコイルスプリングを有するリング状スプリングアセンブリ及び変速装置に設けられるために予め押されたアセンブリの一部を示す、図３において線４−４にほぼ沿ってとられた拡大断面図である。またＡはさらに圧縮されそして１個の滑動移動をコントロールするタブを除去したスプリング装置を示す上図に類似した図である。
【図５】図３において線５−５にほぼ沿ってとられた断面図である。
【図６】図３において線６−６にほぼ沿ってとられた断面図である。
【図７】本発明の好ましい態様で使用されるアセンブリ操作を示す分解部分図である。
【符号の説明】
Ａ 本発明の装置
Ｗ タブの幅
１０ プレート
１２ プレート
１４ リム
１６ リム
２０ タブ
２０ａ 縁
２２ タブ
２２ａ 縁
３０ コイルスプリング
４０ ガイドアセンブリ
４２ ガイドアセンブリ
４４ ガイドアセンブリ
４６ ガイドアセンブリ
５０ タブ
５２ タブ
５４ ボス
５６ くり穴
６０ ピン
６２ ピンの本体
６２ａ 本体表面
６４ ピン頭部
７０ スロット
７２ スロット末端
７４ スロット末端

Claims (22)

1. 中心軸を有するリングを画定する環状のプレートであって、所定の間隔をおいて配置された一組の第一及び第二の環状プレートと、
   該環状プレート間に配置され、コイルスプリングの自由な状態の高さで該環状プレートの円周近傍に間隔をおいて且つ平行する向きに配置された複数のコイルスプリングと、
   該環状プレートに間隔をおいて設けられた複数のガイドアセンブリとからなり、
   該ガイドアセンブリのそれぞれが、一方の該環状プレートから他方の該環状プレートに向かって延在する第一のタブと、該他方の環状プレートから該一方の環状プレートに向かって延在する第二のタブとを含み、
   該環状プレートが垂直に移動して該コイルスプリングを圧縮し、該圧縮を解除するとき、該第一タブと該第二タブとの間に滑動する接触が形成され、
   該第一のタブは、所定の幅を有するガイドスロットを有し、該環状プレートに垂直な方向に延在し、
   該第二のタブは、該リングの半径方向に延在すると共に、該ガイドスロットを通って延在する細長いガイド部材を担持して、該環状プレートの垂直な動きを案内するスプリング装置において、
   該ガイドアセンブリは、
   該第一の環状プレートから伸びる第一のタブと、該第二の環状プレートから伸びる第二のタブとからなる第一のガイドアセンブリの群と、
   該第二の環状プレートから伸びる第一のタブと、該第一の環状プレートから伸びる第二のタブとからなる第二のガイドアセンブリの群とからなり、
   該第一のガイドアセンブリと該第二のガイドアセンブリとは、互いに一つおきに配置され、且つ、それぞれ偶数のガイドアセンブリからなることを特徴とするスプリング装置。
2. 該第一及び第二のガイドアセンブリが、該コイルスプリングの間に配設されていることを特徴とする請求項１記載のスプリング装置。
3. 該第一及び第二のタブは、該第一及び第二のタブが延在しているそれぞれの環状プレートと一体となって形成されていることを特徴とする請求項２記載のスプリング装置。
4. 該第一及び第二のタブは、該第一及び第二のタブが延在しているそれぞれの環状プレートと一体となって形成されていることを特徴とする請求項１記載のスプリング装置。
5. 該第二のタブが、突き出されたボスにより形成されたくり穴を含み、該ガイド部材が該くり穴中に押し込まれていることを特徴とする請求項４記載のスプリング装置。
6. 該第二のタブが、突き出されたボスにより形成されたくり穴を含み、該ガイド部材が該くり穴中に押し込まれていることを特徴とする請求項３記載のスプリング装置。
7. 該第二のタブが、突き出されたボスにより形成されたくり穴を含み、該ガイド部材が該くり穴中に押し込まれていることを特徴とする請求項２記載のスプリング装置。
8. 該第二のタブが、突き出されたボスにより形成されたくり穴を含み、該ガイド部材が該くり穴中に押し込まれていることを特徴とする請求項１記載のスプリング装置。
9. 該ガイド部材の横方向の幅が、該ガイドスロットの横方向の幅より狭いことを特徴とする請求項８記載のスプリング装置。
10. 該ガイド部材の横方向の幅が、該ガイドスロットの横方向の幅より狭いことを特徴とする請求項７記載のスプリング装置。
11. 該ガイド部材の横方向の幅が、該ガイドスロットの横方向の幅より狭いことを特徴とする請求項６記載のスプリング装置。
12. 該ガイド部材の横方向の幅が、該ガイドスロットの横方向の幅より 狭いことを特徴とする請求項５記載のスプリング装置。
13. 該ガイド部材の横方向の幅が、該ガイドスロットの横方向の幅より狭いことを特徴とする請求項４記載のスプリング装置。
14. 該ガイド部材の横方向の幅が、該ガイドスロットの横方向の幅より狭いことを特徴とする請求項３記載のスプリング装置。
15. 該ガイド部材の横方向の幅が、該ガイドスロットの横方向の幅より狭いことを特徴とする請求項２記載のスプリング装置。
16. 該ガイド部材の横方向の幅が、該ガイドスロットの横方向の幅より狭いことを特徴とする請求項１記載のスプリング装置。
17. 該ガイドスロットが、該第二のタブが延在している該環状プレートから遠い方の末端を有し、該末端は、該第一のタブの該ガイドスロット中の該ガイド部材の作動により該コイルスプリングを圧縮することができるように、該第二のタブが延在している該環状プレートから離れて配置されていることを特徴とする請求項１６記載のスプリング装置。
18. 該ガイドスロットが、該第二のタブが延在している該環状プレートから遠い方の末端を有し、該末端は、該第一のタブの該ガイドスロット中の該ガイド部材の作動により該コイルスプリングを圧縮することができるように、該第二のタブが延在している該環状プレートから離れて配置されていることを特徴とする請求項８記載のスプリング装置。
19. 該ガイドスロットが、該第二のタブが延在している該環状プレートから遠い方の末端を有し、該末端は、該第一のタブの該ガイドスロット中の該ガイド部材の作動により該コイルスプリングを圧縮することができるように、該第二のタブが延在している該環状プレートから離れて配置されていることを特徴とする請求項４記載のスプリング装置。
20. 該ガイドスロットが、該第二のタブが延在している該環状プレートから遠い方の末端を有し、該末端は、該第一のタブの該ガイドスロット中の該ガイド部材の作動により該コイルスプリングを圧縮することができるように、該第二のタブが延在している該環状プレートから離れて配置されていることを特徴とする請求項２記載のスプリング装置。
21. 該ガイドスロットが、該第二のタブが延在している該環状プレートから遠い方の末端を有し、該末端は、該第一のタブの該ガイドスロット中の該ガイド部材の作動により該コイルスプリングを圧縮することができるように、該第二のタブが延在している該環状プレートから離れて配置されていることを特徴とする請求項１記載のスプリング装置。
22. 中心軸を有するリングを画定する環状のプレートであって、所定の間隔をおいて配置された一組の第一及び第二の環状プレートと、
    該環状プレート間に配置され、コイルスプリングの自由な状態の高さで該環状プレートの円周近傍に間隔をおいて且つ平行する向きに配置された複数のコイルスプリングと、
    該環状プレートに間隔をおいて設けられた複数のガイドアセンブリとからなり、
    該ガイドアセンブリのそれぞれが、一方の該環状プレートから他方の該環状プレートに向かって延在する第一の部材と、該他方の環状プレートから該一方の環状プレートに向かって延在する第二の部材とを含み、
    該環状プレートが垂直に移動して該コイルスプリングを圧縮し、該圧縮を解除するとき、該第一の部材と該第二の部材とが、垂直な方向に延在する滑動面を形成して、該第一の部材と該第二の部材との垂直な滑動を可能にしたスプリング装置において、
    該ガイドアセンブリは、
    該第一の環状プレートから伸びる第一の部材と、該第二の環状プレートから伸びる第二の部材とからなる第一のガイドアセンブリの群と、
    該第二の環状プレートから伸びる第一の部材と、該第一の環状プレートから伸びる第二の部材とからなる第二のガイドアセンブリの群とからなり、
    該第一のガイドアセンブリと該第二のガイドアセンブリとは、互いに一つおきに配置され、且つ、それぞれ偶数のガイドアセンブリからなることを特徴とするスプリング装置。

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