JP5014660B2 - アーク状コイルスプリングの製造方法 - Google Patents

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本発明は、例えばクラッチディスク等に使用するアーク状コイルスプリングの製造方法に関する。
従来のアークスプリングの製造は、冷間にて直線状のコイルスプリング３の外周側の各ピッチ間にくさび状治具を打ち込んで強制的に広げアーク状に成形する方法、又はアーク状の溝に直線状のコイルスプリングを勘合させ熱処理を行いアーク状に成形する方法がある。
従来の製造方法を開示していう文献としては、特許文献１−１７がある。
特開平０１−０２７２９０ 実開平０５−０４４３３９ 特開平０７−００１０６５ 特開平０８−００４８３５ 特開平０８−０９３８５２ 特開平０８−１０５５０８ 特開平０８−１２１５３５ 特開平０８−１３５７０４ 特開平０８−２２４６３２ 特開平１０−２３７５４６ 特開平１１−０１９７４３ 特表平１１−５００６６８ 特開２０００−１２９３５９ 特開２００３−１８１５８１ ＷＯ ９１／０６７８５ ＵＳＰ ５０５２６６４ ＥＰ ０５８４４７４Ａ１
しかし、くさび状治具による成形は作業性が悪い上、くさび状治具でコイルスプリング表面を傷つけるおそれがあり耐久性の低下に繋がる。また、直線状のコイルスプリングをアーク状の溝に勘合する方法は装置が大掛かりとなる欠点がある。更に両者ともスプリング溝２に勘合するように一定の曲率半径に成形することが難しい。もし、アーク状コイルスプリング４が一定の曲率半径で成形されていないとコイルスプリング溝２との摩擦抵抗が大きくなりクラッチとしての機能が発揮されない恐れがある。
本発明によると、上記課題が、直線状のコイルスプリングをアーク状に成形する方法において、コイル内径側にアーク状の芯金を挿入することによってばねを湾曲した状態に保ち熱処理することを特徴とする製造方法を提供することによって、解決される。
例えば、アーク成形に先立って、直線状のコイルスプリングを所定の温度と時間で加熱する第１の熱処理工程、アーク成形に先立って、ばね端部の研削をする工程、直線状のコイルスプリングをアーク状に成形するためコイル内径側にアーク状の芯金を挿入することによってばねを湾曲した状態に保ち所定の温度と時間で低温焼なまし処理する工程、及びアーク成形工程の後に、ショットピーニング等の強化処理工程と、この工程が完了した前記コイルスプリングを所定の温度と時間で低温焼なまし処理する工程を有する。
本発明の製造方法によれば、過大な力を加えることなくアーク状芯金の曲率半径を最適形状とすることにより最終製品として一定な曲率半径を有するアーク状コイルスプリングが容易に得られる。
発明の実施形態
以下に本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明により製造したアーク状コイルスプリングを示す。
図２は本発明の製造方法による、直線状のコイルスプリング３にアーク状芯金５を挿入した状態である。
例えば、図４に示したとおり、トルク伝達用のクラッチディスクには複数のコイルスプリング３を取付けるための円弧状のスプリング溝２が設けられている。この溝に挿入するコイルスプリング３を、図２に示したとおりに、前記スプリング溝２に適合するように直線状のコイルスプリング３のコイル内径側にアーク状の芯金５を挿入した状態で所定の温度と時間で低温焼なまし処理を施す工程、アーク成形後ショットピーニング等の強化処理を施す工程、及び前述の工程が完了した前記コイルスプリング４を所定の温度と時間で低温焼なまし処理を施す工程によりアーク状コイルスプリング４を成形する。アーク状芯金５の断面は、丸線または矩形断面等任意の断面が使用できる。
また、このアーク状芯金を一定の曲率半径にしてアーク状コイルスプリング４を成形すると両端部の曲率半径は、中央部のそれより大きくなり一定の曲率を有するアーク状コイルスプリングが成形できない。図３に示したとおり、そのためあらかじめアーク状芯金５の両側の端部５ｂ，５ｃの曲率半径Ｒを中央部５ａの曲率半径Ｒより暫時小さく成形しておくことにより、一定の曲率半径を有するアーク状コイルスプリング４が成形できる。
また、直線状のコイルスプリング３には、アーク状芯金５の平面上の拘束のみでありコイルスプリングの周方向の拘束はないため平面度が良い安定したアーク状コイルスプリング４が成形できる。
本発明により製造したアーク状コイルスプリングを示す図。 本発明のアーク成形（芯金挿入）状態を示す図。 芯金の曲率半径を示す図。 クラッチディスクの正面図。
符号の説明
１ クラッチディスク
２ スプリング溝
３ コイルスプリング
４ アーク状コイルスプリング
５ アーク状芯金
５ａ 芯金の中央部
５ｂ 芯金の端部
５ｃ 芯金の端部

Claims (3)

  1. 直線状のコイルスプリングをアーク状に成形する、アーク状コイルスプリングの製造方法において、コイル内径側にアーク状の芯金を挿入することによってばねを湾曲した状態に保ち熱処理し、
    上記アーク成形時に用いる芯金の曲率半径がコイルスプリング中央部に比べ両端末側へ暫時小さくし、上記アーク成形に先立って、直線状のコイルスプリングに第１の加熱工程を施し、この第１の加熱工程は、約２００℃〜２５０℃で時間は２０分〜３０分であることを特徴とする製造方法。
  2. 上記アーク成形の間に行われる熱処理は低温焼なまし工程に対応し、温度は、約３５０℃〜４５０℃で時間は、３０分〜６０分であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  3. 上記アーク成形において、スプリングのコイル内径側に挿入されるアーク状芯金とスプリングは、固定することなく、熱処理により生じるスプリングの巻数，コイル径の変化に対して回転可能にすることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
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