JP4759432B2 - 合成樹脂製ばね - Google Patents
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Description
図9に示すように、この合成樹脂製コイルばね10にあっては、同長さ、同じ螺旋方向、同径、同ピッチの複数のスプリングコイル11a、11b、11cが螺旋状態にて互いに組み合わせられ、これらスプリングコイル11a、11b、11cの上下両端に、リング12a,12bが形成されている。尚、これらスプリングコイル11a、11b、11c及びリング12a,12bは射出成形等の手段により一体に形成される。
なお、図10は前記スプリングコイルの一つを平面状に展開した図であり、横軸に中心角度φ、縦軸にスプリングコイルの高さ寸法(距離)がとられている。
そしてまた、この樹脂製コイルばね20は弁体25の下面に形成され、この弁体25及び樹脂製コイルばね20は塗布先部24の内部に収容されている。
そして、このコイルばね状ばね部22の金型分割面(パーティング)の位置P−Pに、前記ばね部20の斜線形状部22bと連続するように、ばね部20の軸心に対して直角方向の水平形状部22aが設けられている。 即ち、金型分割面 (パーティングライン)P−Pにおける、前記ばね部22の斜線形状部22bのずれを抑制するために水平形状部22aが形成されている。
しかしながら、金型分割面(パーティングライン)において、前記ばね部には水平形状部が形成されるため、ばね部のリード角θ(ばね部の軸線の接線と水平面とのなす角度)は、図12に示すように、下側部から上端部に向けて一定の角度で形成されると共に、前記金型分割面(パーティングライン)において、リード角θが0度(水平)となる部分が存在する。このリード角θが0度の部分、即ち、ばね部20の水平形状部22aは圧縮、引っ張りに全く寄与しないため、この水平形状部を形成することはコイルばねとしての機能を損なうため、あまり好ましいものではなかった。
また同様に、下部第二スプリング部及び上部第二スプリング部によって、あたかも一つのスプリング部が形成され、このスプリング部は螺旋状に略中心角180度から略中心角360度(中心角0度)の範囲に形成される。
したがって、本発明にかかる合成樹脂製ばねにあっては、二つの螺旋状のスプリング部が、互いに他のスプリング部の螺旋中に入りこむことなく形成される。その結果、射出成形のための金型を簡単なものすることができ、合成樹脂製ばねを安価に製造することができる。しかも、前記下部第一スプリング部の上端部と下部第二スプリング部の下端部、下部第一スプリング部の下端部と下部第二スプリング部の上端部、前記上部第一スプリング部の上端部と上部第二スプリング部の下端部、上部第一スプリング部の下端部と上部第二スプリング部の上端部が、圧縮した際、重なり合わないように形成されているため、ばねとして有効に機能する。
このように、軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角180度の間隔をもって交わり、かつその交点が軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であるため、この合成樹脂製ばねは二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく製造することができる。
また、前記複数の曲線が同一半径の円の一部を描く二次曲線であることが望ましい。
これら下部第一スプリング部3a,下部第二スプリング部3bは、同長さ、同じ螺旋方向、同断面形状、同ピッチに形成されている。また、上部第一スプリング部5a,上部第二スプリング部5bも同様に、同長さ、同じ螺旋方向、同断面形状、同ピッチに形成されている。
尚、上部第一スプリング部5a及び上部第二スプリング部5bも、前記した下部第一スプリング部3a及び下部第二スプリング部3bと同一の断面形状を備えている。
この軸線はスプリング部の断面中心を連ねた線であって、スプリング部の軸線を円筒状の合成樹脂製ばね1を平面上に展開すると図6に示すように表される。この図6にあっては、下部第一スプリング部3aと下端リング2との接続点を始点(中心角0度)として、横軸に円筒状合成樹脂製ばねの軸線を中心とする中心角度、縦軸に下端リング部から上端リング部に至る高さ寸法(距離)が取られている。
また、下部第一スプリング部3aの軸線は二つの曲線A1,B1から構成され、パ−ティングライン(金型の分割線)P−P線上で、リード角θが0度になる曲線が選択されている。ここで、前記リード角θは、スプリング部の軸線の接線と水平面とのなす角度である。
即ち、曲線A1は、図6のC点(パ−ティングラインと下端リング部の接点)を中心した円の4分の1円として描かれる。曲線B1は、図6のD点(パ−ティングラインと中間リング部の交点)を中心した円の4分の1円として描かれる。したがって、曲線A1と曲線Bとの接続点Eにおいて、両曲線A1,B1は滑らかな曲線となり、接続点Eにおけるリード角θは0度となる。
上部第一スプリング部5aは、中間リング部4上面の中心角180度の位置から上端リング6部の下面の中心角0度位置まで形成されている。また、上部第二スプリング部5bは、中間リング部4上面の中心角360度の位置から上端リング部6の下面の中心角180度位置まで形成されている。
具体的に一例を挙げれば、二つの曲線A3,B3は、同一半径の円の一部を描く二次曲線である。即ち、曲線A3は、図6のI点(パ−ティングラインと上端リング部の交点)を中心した円の4分の1円として描かれる。曲線B3は、図6のD点(パ−ティングラインと中間リングの交点)を中心した円の4分の1円として描かれる。
したがって、曲線A3と曲線B3との接続点Jにおいて、両曲線A3,B3は滑らかな曲線となり、接続点Jにおけるリード角θは0度となる。
即ち、曲線A4は、図6のL点(パ−ティングラインと上端リング部の交点)を中心した円の4分の1円として描かれる。曲線B4は、図6のG点(パ−ティングラインと中間リング部の交点)を中心した円の4分の1円として描かれる。
したがって、曲線A4と曲線B4との接続点Kにおいて、両曲線A4,B4は滑らかな曲線となり、接続点Hにおけるリード角θは0度となる。
また、リード角が0度の点(曲線の接続点)が中心角180度の間隔をもって形成され、しかも前記点を金型のパ−ティングラインが横切るように形成されるため、二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく合成樹脂製ばねを製造することができる。
また下部第二スプリング部3bと上部第二のスプリング部5bによって形成されるスプリングは、下部第二スプリング部3bによって中心角180度の位置から中心角360度の位置まで右回りの螺旋状に形成され、更に上部第二のスプリング部5bによって中心角360度の位置から中心角180度の位置まで左周りの螺旋状に形成されている。
このように形成することにより、所望の高さ寸法を有する合成樹脂製ばねを得ることができる。
この合成樹脂製ばね7は、下端リング部7a上に形成された螺旋状のスプリング部7bと、前記スプリング部7bの上端に形成された上端リング部7cとを備えている。そして、これら部位は、合成樹脂によって一体に成形され、全体形状として、円筒形状に形成れている。
なお、図8においては、中心角度として720度まで図示し、その後は省略している。
したがって、複数の曲線M1〜Mnの接続点は、O1点、O2点、O3点、O4点,O5点…ON点(図示せず)において接続されると共に、滑らかな曲線となり、前記接続点におけるリード角θは0度となる。
また、スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角180度の間隔をもって交わり、リード角が0度の点(曲線の接続点)が、金型のパ−ティングラインとの交点となるように形成されるため、この合成樹脂製ばねは二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく製造することができる。
また、上記第二の実施形態形態にあっては、各スプリング部を構成する二つの曲線として円を形成する二次曲線を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、放物線を形成する二次曲線であっても良いし、また3つ以上の曲線を組み合わせたものであっても良い。
更に、上端リング部上に、スプリング部と同一のスプリング部を形成し、更にその上に下端リング部と同一のリング部を形成しても良く、これらを順次繰り返し形成しても良い。
2 下端リング部
3a 下部第一スプリング部
3b 下部第二スプリング部
4 中間リング部
5a 上部第一スプリング部
5b 上部第二スプリング部
6 上端リング部
A1〜A4 各スプリング部の軸線を構成する曲線
B1〜B4 各スプリング部の軸線を構成する曲線
M1〜MN スプリング部の軸線を構成する曲線
P−P パーティングライン
θ リード角
Claims (4)
- 下端リング部上に形成された下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部の上端に形成された中間リング部と、前記中間リング部上に形成された上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部の上端に形成された上端リング部とを少なくとも備え、これら部位が合成樹脂によって一体に成形された合成樹脂製ばねであって、
前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部を平面に展開した状態において、各スプリング部の軸線は、夫々少なくとも複数の曲線からなり、前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が0度となる曲線であって、
前記下部第一スプリング部が下端リング部に接続された点を始点として、下部第一スプリング部が螺旋状に略中心角180度の位置まで形成され、
前記上部第一スプリング部が中間リング部を介して前記下部第一スプリング部の終点位置である中心角から、下部第一スプリング部の始点である中心角0度まで、前記下部第一スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成され、
かつ、下部第二スプリング部が下部第一スプリング部と同一方向に螺旋状に略中心角180度の位置から略中心角360度の位置まで形成され、前記上部第二スプリング部が中間リング部を介して前記下部第二スプリング部の終点位置である中心角から、下部第二スプリング部の始点である略中心角180度の位置まで、前記下部第二スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成されていることを特徴とする合成樹脂製ばね。 - 前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部の軸線を構成する曲線は二つの曲線であり、前記曲線とパーティングラインとが中心角180度の間隔をもって交わり、かつ前記曲線とパーティングラインの交点が、軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であることを特徴とする請求項1に記載された合成樹脂製ばね。
- 前記上端リング部上に、更に、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と同一のスプリング部と、中間リング部と同一のリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と同一のスプリングとが、順次繰り返し形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された合成樹脂製ばね。
- 前記複数の曲線が同一半径の円の一部を描く二次曲線であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載された合成樹脂製ばね。
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