JP5599263B2

JP5599263B2 - 曲線状バネ及びスライド機構

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Publication number: JP5599263B2
Application number: JP2010191369A
Authority: JP
Inventors: 哲也勝田
Original assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2030-08-27
Also published as: KR101447107B1; WO2012026598A1; JP2012049917A; EP2610520A4; CN103069190A; US20130145873A1; EP2610520A1; KR20130029820A; US9022367B2; EP2610520B1; CN103069190B

Description

本発明は、例えば携帯電話、携帯端末等の本体部と副体部とを具備する機器において、副体部を本体部に対してスライド可能とするスライド機構及びスライド機構に用いられる曲線状バネに関する。

携帯電話等の電子機器においては、テンキー及びマイク等を有した本体部と、液晶表示装置及びスピーカ等を有した副体部と、本体部に対して副体部をスライドさせるスライド機構とを備えて、本体部に対して副体部をヒンジ動作に換えてスライド動作により移動させるものが知られている。

この電子機器においては、本体部に対してスライド機構を介して連結された副体部をスライドさせることにより、スピーカをユーザの耳に位置させ、マイクをユーザの口又は顎近傍に位置させること、あるいはテンキーを露出させてディスプレイに並列させることが行われる。

この種の電子機器に用いられるスライド機構として特許文献１に開示されたものがある。特許文献１に記載のスライド機構は、副体部に回動自在に一端が連結されかつ副体部に他端が回動自在に連結される線バネを複数条含むバネを備えており、このバネの付勢力により、スライド前半においてはユーザの操作に対する反力を付与し、スライド後半においては、ユーザの操作に対する補助力を付与している。

特開２００９−１３３４９５号公報

ところが、このような構成のスライド機構においては、バネの一方端及び他方端における線バネの固定部における寸法が大きくなり、電子機器内部の他部品との干渉が問題となり、配置自由度が低いという問題が生じる。また、バネの製造にあたっては、線バネの端部を一方端及び他方端において束ねて固定する工程が含まれることとなるため生産性が低いという問題が生じる。

本発明は、上記問題に鑑み、適用される電子機器内部において配置自由度が高く、生産性が高い曲線状バネ及びスライド機構を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するために本発明では、
一方側軸受部と他方側軸受部の相対的な接離方向の接近変位に基づいて前記一方側軸受部及び前記他方側軸受部を相互に離隔する離隔方向の付勢力を発生する曲線状バネであって、前記一方側軸受部の周方向に沿う一方側部分と前記他方側軸受部の周方向に沿う他方側部分を含む閉曲線上に延在して、前記一方側部分と前記他方側部分の間に二条の弾性部を構成する線状弾性体を含む曲線状バネであって、
前記線状弾性体を二つ含み、当該線状弾性体の一方が前記一方側軸受部及び前記他方側軸受部の外周面に接する内周側線状弾性体であり、前記線状弾性体の他方が前記内周側線状弾性体の外周側に位置する外周側線状弾性体であり、
前記外周側線状弾性体が前記内周側線状弾性体を囲うよう構成したことを特徴とする。

本発明に係る曲線状バネ及びスライド機構によれば、適用される電子機器内部において配置自由度が高く、生産性が高い曲線状バネ及びスライド機構を提供することができる。

実施例１の曲線状バネ１の一実施形態を示す模式図である。実施例１の曲線状バネ１の一実施形態を厚み方向Ｔ視にて示す模式図である。実施例１の曲線状バネ１の一実施形態が含む線バネ４（内周側線状弾性体）と線バネ５（外周側線状弾性体）及び接離方向Ｓ一対のリング２、３を厚み方向Ｔに並列して示す模式図である。実施例１の曲線状バネ１の一実施形態を図２中のＡＡ断面にて示す模式図である。実施例１の曲線状バネ１が適用されたスライド機構における曲線状バネ１の占有態様を閉状態（ａ）中立状態（ｂ）開状態（ｃ）の各状態にて示す模式図である。実施例１の曲線状バネ１の比較対象となる従来のバネ１０１の空間占有態様を閉状態（ａ）中立状態（ｂ）開状態（ｃ）の各状態にて示す模式図である。実施例２の曲線状バネ１１の一実施形態を示す模式図である。実施例２の曲線状バネ１１の他の実施形態を示す模式図である。実施例３の曲線状バネ２１の一実施形態を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１に示されるように、本実施例１の曲線状バネ１は、全体として左右両端を結ぶ線に対して左右中央が垂直方向に突出する同一平面内に延在するＬ字平板状の屈曲形態をなし、ほぼ左右対称のブーメラン形状をなしている。図１中左側にほぼ円環柱状のリング２（一方側軸受部）を有し、右側にこれもほぼ円環柱状のリング３（他方側軸受部）を具備している。リング２及びリング３は特に材質を限定するものではないが、後述するように溶接に適した金属により構成される。

図１においては、曲線状バネ１に荷重が作用しない無荷重状態における形態を示しており、図１中においてリング２とリング３のそれぞれの中心を結ぶ線は接離方向Ｓを指し、図１中の上方向は接離方向Ｓに垂直な幅方向ＷＴを指し、接離方向Ｓと幅方向ＷＴの双方に垂直な方向は厚み方向Ｔを指している。

厚み方向Ｔについては説明の便宜上、紙面裏側から表側に向かう方向を正とし、幅方向ＷＴについても上方向を正としている。なお、図２は図１の曲線状バネ１を厚み方向Ｔから視て示すものであり、左右方向の位置関係が逆となっている。

図２に示すように、リング２の中心軸線Ｃ２とリング３の中心軸線Ｃ３は相互に平行をなして厚み方向Ｔを指向し、双方の中心軸線Ｃ１、Ｃ２に対して垂直な同一平面内において、リング２とリング３は配置され、曲線状バネ１は延在される。

本実施例１の曲線状バネ１は、リング２とリング３の相対的な接離方向Ｓの接近変位に基づいて、リング２及びリング３を相互に離隔する離隔方向の付勢力を発生する曲線状バネを構成している。

曲線状バネ１は、リング２とリング３との間の図２中上方向つまり幅方向ＷＴに凸曲面をなして屈曲する。加えて、曲線状バネ１は、図２に示すように、リング２の周方向に沿う半円弧をなす一方向部分４ａとリング３の周方向に沿う半円弧をなす他方側部分４ｂを含む二重Ｌ字状の閉曲線上に延在して、一方側部分４ａと他方側部分４ｂの間に二条の弾性部４ｃ、４ｄを構成する線バネ４（線状弾性体）を含む。

すなわち線バネ４が含む閉曲線は、図２に示すように、幅方向ＷＴに間隔を置いて並列された内側の屈曲Ｌ字形状（弾性部４ｄ）と外側の屈曲Ｌ字形状（弾性部４ｃ）のそれぞれの左端相互間を半円弧（一方側部分４ａ）で連結し、それぞれの右端相互間を半円弧（他方側部分４ｂ）で連結した、ブーメラン状の空間を画成する形態をなす。

さらに、曲線状バネ１は、図２に示すように、リング２の周方向に沿う半円弧をなす一方向部分５ａとリング３の周方向に沿う半円弧をなす他方側部分５ｂを含む二重Ｌ字状の閉曲線上に延在して、一方側部分５ａと他方側部分５ｂの間に二条の弾性部５ｃ、５ｄを構成する線バネ５（線状弾性体）を含む。

つまり線バネ５が含む閉曲線についても、図２に示すように、線バネ５が含む閉曲線は、幅方向ＷＴに大きめの間隔を置いて並列された内側の屈曲Ｌ字形状（弾性部５ｄ）と外側の屈曲Ｌ字形状（弾性部５ｃ）のそれぞれの左端相互間を半円弧（一方側部分５ａ）で連結し、それぞれの右端相互間を半円弧（他方側部分５ｂ）で連結した、ブーメラン状の空間を画成する形態をなす。

なお、線バネ４、５は例えば曲げ加工装置と、この曲げ加工装置とは逆の位置関係を有する逆曲げ加工装置を適宜組み合わせた装置によって、例えばバネ鋼からなる直線状あるいはロール状の母材である線材を曲げ加工することにより形成される。

線バネ４、５は閉曲線を一周する間において、閉曲線の内側から視て凸形状を三箇所、凹形状を一箇所含む形態をなすが、凸形状については曲げ加工装置により曲げ加工を行い、凹形状については後者の逆曲げ加工装置により曲げ加工を行う。つまり、本実施例１の線バネ４、５を形成するために必要な曲げ加工の工数は「四」である。

なお、線バネ４、５は一条の線材から構成される関係上、両端を有しており、閉曲線の何れかの箇所で不連続箇所を含むこととなるが、本実施例１においては、この不連続箇所は線バネ４においてはリング２の外周面の接離方向Ｓの外側に位置させ、線バネ５においてはリング３の外周面の接離方向Ｓの外側に位置させている。

すなわち、後述する溶接箇所Ｗとのリング２又は３の周方向における位置関係により、この不連続箇所が必ず隣接する溶接箇所Ｗの間に位置して弾性部内に位置しないこととしている。また、本実施例１における閉曲線は一端の中心軸線と他端の中心軸線がほぼ一致する形態を指し、同一平面内にほぼ二重Ｌ字状に延在する曲線を指す。

上述したように曲線状バネ１は線状弾性体を二つ含み、線状弾性体の一方である線バネ４がリング２及びリング３の外周面に接する内周側線状弾性体を構成し、線状弾性体の他方である線バネ５が線バネ４の外周側に位置する外周側線状弾性体を構成する。本実施例１の曲線状バネ１を構成する上述した構成要素を厚み方向Ｔに並列すると図３に示す通りとなる。

本実施例１の曲線状バネ１を組み立てるにあたっては、例えば、図示しない載置台又は作業台上に、線バネ５を載置して、線バネ４を線バネ５の内側に載置し、さらに、線バネ４の一方側部分４ａのなす半円弧にリング２の外周面を沿わせてリング２を載置し、線バネ４の他方側部分４ｂのなす半円弧にリング３の外周面を沿わせてリング３を載置する。なお、各構成要素の載置順序は適宜変更してもよい。

このように載置された状態において、各構成要素は図２に示す相互位置関係をなす。ここで、線バネ４が含む半円弧状の一方側部分４ａの内周面と、リング２の外周面が例えば溶接により図２中白丸で示す周上等間隔の五箇所の溶接箇所Ｗにおいて接合される。線バネ４が含む半円弧状の一方側部分４ａの外周面と、線バネ５が含む半円弧状の一方側部分５ａの内周面も例えば溶接により図２中白丸で示す周上等間隔の五箇所の溶接箇所Ｗにおいて接合される。

なお、図２中のＡＡ断面について図４に示す。図４は図２に示した溶接箇所Ｗについて周上最も時計回り側に位置する溶接箇所Ｗを含んで例示している。リング３の内筒部の図４中左側は、後述するスライド機構にリング３を固定するためのピン８の頂部を係合するテーパ面を有している。

リング３の外周面と線バネ４の一方側部分４ａの内周面の接触部分の図４中最左に位置する部分について溶接を行う。同様に、線バネ４の一方側部分４ａの外周面と線バネ５の一方側部分５ａの内周面の接触部分の図４中最左に位置する部分について溶接を行う。

線バネ４が含む半円弧状の他方側部分４ｂの内周面と、リング３の外周面は、図１に示すように、溶接により図１中白丸で示す溶接箇所Ｗにおいて接合される。線バネ４が含む半円弧状の他方側部分４ｂの外周面と、線バネ５が含む半円弧状の他方側部分５ｂの内周面も同様に溶接によって接合される。

なお本実施例１の曲線状バネ１は四条の弾性部４ｃ、４ｄ、５ｃ、５ｄを含むが、これらの弾性部のうち任意の組合せの弾性部は相互に同じ方向、つまり、図１中上方向に折り曲げられた屈曲形状をなしている。

最も屈曲外側に位置する弾性部５ｃと外側から二番目の弾性部４ｃとの空隙部の幅方向ＷＴにおける幅は接離方向Ｓの中央から離隔するほど小さく形成される。最も屈曲内側に位置する弾性部５ｄと内側から二番目の弾性部４ｄとの空隙部の幅方向ＷＴにおける幅についても接離方向Ｓの中央から離隔するほど小さく形成される。線バネ４の一部をなす屈曲外側から二番目の弾性部４ｃと三番目の弾性部４ｄとの空隙部の幅方向ＷＴにおける幅は中央に近づくほど小さく形成される。

以上述べた本実施例１の曲線状バネ１は、以下に述べるようなスライド機構に適用して好適なものである。図５に示すように、本実施例１の樹脂バネ１が適用されるスライド機構は、ベースプレート６（基板）、スライドプレート７（摺動板）、及び曲線状バネ１取り付け用の二のピン８を有している。ベースプレート６は、矩形の平板状の部材であり、例えばステンレスにより構成されている。このベースプレート６の長辺となる図５中左右方向両側の端部にはレールが形成されている。

スライドプレート７は、ベースプレート６に対して図５中上下方向であるスライド方向、ここではベースプレート６の長辺方向に、短い形状とされている。このスライドプレート７も矩形の平板状であり、図５中左右方向側の端部には一旦紙面奥側に指向した後、左右方向内側に指向して終了する折曲部が形成されている。この折曲部が構成するスライド方向に延びて左右方向内側に開口する凹状空間には、図示しないガイドの外側面が係合されて装着される。

ガイドは、例えば上述したレールに対する滑性を良好とするため、樹脂等により形成されている。一対のガイドの左右方向に対向する面には溝部が形成されており、この溝部はベースプレート６に形成されたレールとスライド可能に係合される。

ガイドがレールと係合することにより、スライドプレート７はベースプレート６に対して図５中上下方向にスライド可能とされる。本実施例１の曲線状バネ１のリング２とリング３は、例えば、リング２がピン８によりスライドプレート７に回動自在に連結され、リング３がピン８によりベースプレート６に回動自在に連結される。

図５中（ａ）は、スライドプレート７がベースプレート６に対して図４中の最も下方に位置する閉位置を示しており、（ｃ）はスライドプレート７がベースプレート６に対して図４中の最も上方に位置する開位置を示しており、（ｂ）は閉位置から開位置に至る途中の中立位置を示している。

曲線状バネ１は、荷重が作用しない無荷重状態においては図１に示した形態を示す。曲線状バネ１は、スライド装置にピン８を介して組みつけられかつ、図５中（ａ）の閉位置又は図５（ｃ）の開位置である状態においては、接離方向Ｓの間隔が若干短縮される程度に屈曲変形される。

図５（ａ）に示す閉位置又は図５（ｃ）に示す開位置から図５（ｂ）に示す中立位置にスライドプレート７が変位されると、さらに屈曲変形されてＶ字状の最屈曲状態となる。この最屈曲状態においても、空隙部の幅はゼロとはならず、隣接する弾性部相互間において干渉を発生させないよう、図１の無荷重状態における空隙部の幅と曲線状バネ１の弾性部４ｃ、４ｄ、５ｃ、５ｄのそれぞれの弾性係数が設定される。

以上述べた本実施例１の曲線状バネ１及びスライド機構によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、本実施例１の曲線状バネ１によりスライドプレート７とベースプレート６が連結されるため、図５に示した開状態、閉状態、中立状態がそれぞれ選択されて、状態遷移がなされた場合のいずれにおいても、ピン８に連結される部分の径方向寸法を小さくすることができる。

ここで、参照のためリング２及びリング３の外周面に、閉曲線を構成しない単なる湾曲線状の四条の線バネの両端部を径方向に積層して構成したバネ１０１とバネ１０１を用いたスライド機構を図６に示す。図６中においても図５と同様に、（ａ）は、閉位置を示しており、（ｃ）は開位置を示しており、（ｂ）は閉位置から開位置に至る途中の中立位置を示している。

すなわち従来技術のバネ１０１においては、図６中αの円内に示すように、特にピン８に連結される部分の外径寸法が線バネの径方向厚みの四倍分リングよりも大きくなり、スライド機構及びスライド機構周辺の他部品との干渉が問題となりやすい。ところが、本実施例１の曲線状バネ１によれば、外形寸法をリング２又は３の外径に対して線バネ４、５の厚みの二倍分だけ大きい、すなわち従来技術のバネ１０１よりも小さいものとすることができる。これによって、スライド機構及びその他の他部品との干渉を極力抑制することができる。

加えて、従来技術のバネ１０１においては、付勢力の発生に寄与する弾性部を湾曲外側から内側に向けて四条並列するにあたって、図６（ａ）に示す閉位置において弾性部相互間の間隔を確保するためには、外側に位置する弾性部よりも内側に位置する弾性部の湾曲度合を小さくする必要がある。このため、最も内側に位置する弾性部の湾曲度合が最も小さくなりより偏平に近い形態とする必要が生じて内側への突出量が大きくなり、図６（ａ）中央の破線の四角に示すＦＰＣやハーネスなどの部品との干渉が課題となる。

ところが、本実施例１の曲線状バネ１においては、既に述べたように、二つの閉曲線を組み合わせた形態で弾性部５ｃ、４ｃ、４ｄ、５ｄを配置していることに起因して、外側に位置する弾性部よりも内側に位置する弾性部の屈曲度合を小さくする必要そのものをなくすことができる。このため、最も内側に位置する弾性部５ｄにおいても屈曲度合を大きくして、内側への突出量を小さくして、図５中（ａ）中央の破線の四角に示すＦＰＣやハーネスなどの部品との干渉を防止することができる。

加えて、本実施例１においては、弾性部５ｃ、５ｄについては外周側線状弾性体を構成する線バネ５により、相互にほぼ平行をなす二のＬ字形状と両端の半円弧を組み合わせた閉曲線上に形成し、弾性部４ｃ、４ｄについては外周側線状弾性体を構成する線バネ４により、接離方向Ｓ中央に近いほど相互の幅方向ＷＴの距離が短くなる二のＬ字形状と両端の半円弧を組み合わせた閉曲線状に形成している。

このため、本実施例１の曲線状バネ１においては、図５（ａ）に示す閉位置、図５（ｃ）に示す開位置、図５（ｂ）に示す中立位置の全てにおいて、接離方向Ｓの中央部分が幅方向ＷＴにおいて膨張する形態をなすことを防止して、ほぼ平行な二重Ｌ字線状とすることができる。これによっても、図６に示した従来技術のバネ１０１に対して配置自由度を高めることができる。

さらに、従来技術のバネ１０１においては線バネをリングの径方向に四条積層して相互に溶接することに起因して、バネ１０１の面精度を保つことが困難となり、バネ１０１の変位に伴って、特には接離方向中央部分の厚み方向への変位が大きくなる「あおり」が発生しやすいという課題がある。

本実施例１の曲線状バネ１においては、線バネ４、５のリング２、３の径方向への積層数を半分に削減し、さらに、一の閉曲線状の線バネ４、５がそれぞれ二の弾性部４ｃ、４ｄ及び５ｃ、５ｄを構成して、径方向における溶接箇所数を減らしているので、面剛性を高めて面精度を保つことをより容易なものとすることができる。

特に同一の線バネ４内に構成される二の弾性部４ｃ、４ｄ相互間は溶接を介さずに構成され、同じく同一の線バネ５内に構成される二の弾性部５ｃ、５ｄ相互間も溶接を介さずに構成されるため、さらに面剛性を高めて、高い面精度を保つことができる。

このため、本実施例１の曲線状バネ１においては、曲線状バネ１のリング２とリング３が相互に接近する方向に荷重が入力されて、曲線状バネ１が屈曲外側に突出する変形が発生した場合の、リング２及びリング３を含む同一平面から弾性部４ｃ、４ｄ、５ｃ、５ｄの接離方向Ｓの中央近辺部分が厚み方向Ｔに変位してしまう「あおり」をより効果的に防止することができる。

つまり本実施例１の曲線状バネ１においては、上述した「あおり」が効果的に防止され、初期設定された同一平面内においてのみ屈曲変形及び弾性変形されるため、スライド機構及びスライド機構が適用される電子機器内部の他部品との干渉をこの観点からもより効果的に防止することができる。

また従来のトーションバネに比べても、本実施例の曲線状バネ１は曲線状バネ１の厚み方向Ｔの厚みをより薄くすることができるため、上述した他部品への干渉をこの観点からも防止できる。これとともに、スライドプレート７のスライドにあたって、曲線状バネ１の変位と屈曲変形を許容するために予め設定される内部空間の、特には厚さを薄くすることができる。これにより、スライド機構及び電子機器双方の厚さ方向Ｔの寸法を低減することができ、実装密度も高めることができる。

上述したように本実施例１の曲線状バネ１は従来のバネに比べて、実装上においてより配置自由度を高めるという顕著で有利な効果を得ることができることに加えて、製造段階においても以下の有利な効果を有する。以下それについて説明する。

既に述べたように、本実施例１の曲線状バネ１は、四条の弾性部５ｃ、４ｃ、４ｄ、５ｄを、内側の線バネ４と外側の線バネ５の二個のバネにより構成することができるので、部品点数を削減し、曲線状バネ１の組立工数を削減することができる。

加えて、線バネ４及び線バネ５の個々の製造工程においても、曲げ加工を四回行うことにより、構成することができ、曲線状バネ１全体においても曲げ加工の工数を八回とすることができる。これに比べて、上述したバネ１０１においては、一の線バネを構成するにあたって、両端のカール部と接離方向中央の屈曲部を構成するにあたり曲げ加工が三回必要となり、全体として十二回の曲げ加工が必要なる。このため、本実施例１の曲線状バネ１においては、曲げ加工数を三分の二程度に削減することができる。これにより製造工程を短縮しコストダウンを図ることができる。

さらに、溶接による溶接箇所数についても、本実施例１の曲線状バネ１においては、周上五箇所を径方向に二倍した溶接箇所数を接離方向双方において行うことにより二倍を乗じて合計二十箇所の溶接箇所数とすることができる。これに対して、上述したバネ１０１においては周上五箇所を径方向に四倍した溶接箇所数を二倍した四十箇所の溶接箇所数を必要とすることとなる。このため、本実施例１の曲線状バネ１においては、溶接工程数を二分の一程度に削減することができる。これによっても製造工程を短縮しコストダウンを図ることができる。

なお、本実施例１のスライド機構においては図５中上下方向を、ベースプレート６の長辺方向としたが、ベースプレート６のスライド方向における長さが、図５中左右方向における長さより短い形状である場合には、短辺方向としてもよい。

また、上述した実施例１の曲線状バネ１においては、四条の弾性部４ｃ、４ｄ、５ｃ、５ｄを有しているが、これに換えて、六条の弾性部又は二条の弾性部を有する構成としてもよく、条数については適宜設定することが可能である。特に荷重変更にあたっては、弾性部の断面積の変更により微調整を容易なものとすることができる。ここで、断面形状は方形状、楕円形状、丸形状等種々の形態を使用することが可能である。

上述した実施例１においては、曲線状バネ１を構成する線バネ４及び線バネ５の一方端部及び他方端部を全て接離方向Ｓの外側に配置する形態としたが、線バネ４の一方端部及び他方端部を接離方向Ｓの内側に配置する形態としてもよい。以下それについての実施例２について述べる。なお、実施例２においては、実施例１と共通する特徴事項については説明を割愛又は簡略化している。

図７に示すように、本実施例２の曲線状バネ１１は、リング２、３と線バネ１４、線バネ１５を含む。線バネ１５の円弧状の一方側部分１５ａの内周面はリング２の接離方向Ｓ外側の外周面に沿って接する形態をなし、線バネ１５の円弧状の他方側部分１５ｂの内周面はリング３の接離方向Ｓ外側の外周面に沿って接する形態をなす。

線バネ１４の一方側部分１４ａは接離方向Ｓの内側に向けて突出する部分円弧状をなし、一方側部分１４ａの内周面はリング２の接離方向Ｓ内側の外周面に沿って接する形態をなし、線バネ１４の他方側部分１４ｂは接離方向Ｓの内側に向けて突出する部分円弧状をなし、他方側部分１４ｂの内周面はリング３の接離方向Ｓ内側の外周面に沿って接する形態をなす。

外周側線状弾性体である線バネ１５が含む一方側部分１５ａ及び他方側部分１５ｂと、リング２及びリング３の外周面がそれぞれ周上四箇所の溶接箇所ＷＯにおいて接合される。内周側線状弾性体である線バネ１４が含む一方側部分１４ａ及び他方側部分１４ｂと、リング２及びリング３の外周面がそれぞれ周上二箇所の溶接箇所ＷＩにおいて接合される。

さらに、線バネ１４の一方側部分１４ａと弾性部１４ｃ及び１４ｄとの境界部分は、溶接箇所ＷＳにおいて対応する線バネ１５の弾性部１５ｃ及び１５ｄと接合される。同様に、線バネ１４の他方側部分１４ｂと弾性部１４ｃ及び１４ｄとの境界部分は、溶接箇所ＷＳにおいて対応する線バネ１５の弾性部１５ｃ及び１５ｄと接合される。

本実施例２の曲線状バネ１１においても実施例１に示した曲線状バネ１に示したものと同様の作用効果を得ることができる。加えて、リング２、リング３の径方向における線バネ４、５の積層数を二からさらに削減して一とすることができるので、面精度を確保して「あおり」を防止すること、配置自由度を高める効果をさらに高めることができる。

加えて、実施例１に比べて、溶接箇所数を二十から十六に減らすことができ、溶接工程数をさらに削減することができる。なお、実施例１の線バネ４に比べると、線バネ１４は閉曲線の内側から視て凸形状を五箇所、凹形状を三箇所含む形態をなすため、曲げ工程数の削減の観点からは実施例１の方が有利となる。また、五箇所の凸形状の内、上述した境界部分をなす四箇所の凸形状の半径が小さくなることを招くため、凸形状の半径が小さくなることによる製造上の困難性を招かないという点でも実施例１の方が有利となる。

この製造上の困難性を招くことを防止するために、図７に示したものに替えて、線バネ１４を図８に示す形態とすることもできる。図７に示すように、本実施例２の変形例の線バネ１４の一方側部分１４ａは接離方向Ｓの外側に向けて突出してリング２に接する半円弧をなし、線バネ１４の他方側部分１４ｂは接離方向Ｓの外側に向けて突出してリング３に接する半円弧をなす。

外周側線状弾性体である線バネ１５が含む一方側部分１５ａ及び他方側部分１５ｂと、リング２及びリング３の外周面がそれぞれ周上四箇所の溶接箇所ＷＯにおいて接合される。内周側線状弾性体である線バネ１４が含む一方側部分１４ａが本変形例では不連続箇所を含んでおり、この不連続箇所を利用して周上二箇所の溶接箇所ＷＩにおいてリング２に対して接合される。他方側部分１４ｂについては周上一箇所の溶接箇所ＷＩにおいてリング３に接合される。

本変形例によれば凸形状の半径が小径化することを防止して、製造上の困難性を招くことを防止することができる。但し、線バネ１４が構成する弾性部１４ｃ、１４ｄの接離方向Ｓの長さが短縮化されるため、バネ定数の設定にあたり、例えば線バネ１４の断面積を線バネ１５の断面積よりも小さくする等の適宜の調節を行うことが好ましい。

上述した実施例１及び実施例２においては、リング２及びリング３を必須とする構成を示したが、実施例２で示した形態を応用して線バネ４と線バネ５の一方端部相互の組合せと、他方端部相互の組合せにより一方側軸受部と他方側軸受部を構成して、リング２及びリング３を無くす形態とすることもできる。以下それについての実施例３について述べる。なお、実施例３においても、実施例１又は２と共通する特徴事項については説明を割愛又は簡略化している。

図９に示すように、本実施例３の曲線状バネ２１は、一方側軸受部２２と他方側軸受部２３の相対的な接離方向の接近変位に基づいて一方側軸受部２２及び他方側軸受部２３を相互に離隔する離隔方向の付勢力を発生する曲線状バネである。本実施例３は、一方側軸受部２２を線バネ２４の一方側軸受部分２４ａと線バネ２５の一方側軸受部分２５ａにより構成し、他方側軸受部２３を線バネ２４の他方側部分２４ｂと線バネ２５の他方側軸受部分２５ｂにより構成する。

線バネ２４は内周側線状弾性体を構成し、一方側軸受部２２の接離方向Ｓ内側の一部をなす一方側軸受部分２４ａと、他方側軸受部２３の接離方向Ｓ内側の一部をなす他方側軸受部分２４ｂを含む閉曲線上に延在して、一方側軸受部分２４ａと他方側軸受部分２４ｂの間に二条の弾性部２４ｃ、２４ｄを構成する。

線バネ２４の外周側に位置する線バネ２５は外周側線状弾性体を構成し、一方側軸受部２２の接離方向Ｓ外側の一部をなす一方側軸受部分２５ａと、他方側軸受部２３の接離方向Ｓ外側の一部をなす他方側軸受部分２５ｂを含む閉曲線上に延在して、一方側軸受部分２５ａと他方側軸受部分２５ｂの間に二条の弾性部２５ｃ、２５ｄを構成する。

本実施例３の曲線状バネ２１は、図９に示すように、図７に示した実施例２の曲線状バネ１１とほぼ同様の構成を含むが、リング２、リング３を含まず、線バネ２４の一方側軸受部分２４ａと他方側軸受部分２４ｂの双方、及び、線バネ２５の一方側軸受部分２５ａと他方側軸受部分２５ｂの双方がリングには接合されない。

このため、線バネ２４の弾性部２４ｃ及び２４ｄの双方において、一方側軸受部分２４ａと他方側軸受部分２４ｂに近い近傍部分２４ｅを、線バネ２５の弾性部２５ｃ、２５ｄに平行に沿わせて、この近傍部分２４ｅを二の溶接箇所ＷＳにおいて接合する。

本実施例３の曲線状バネ２１においては、リング２、３を必須の部品としないことから、部品点数をさらに削減することができる。加えて、リング２、３との接合を不要なものとすることにより、溶接点数を削減して製造工程をさらに簡略化することができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば上述した溶接は接触式のものであっても非接触式のものであってもよく、比較的外形寸法の小さい部品相互間を適切に溶接できる手法であれば、種々の形態の手法を用いることが可能である。

また、溶接箇所として例えば図１においては右側のリング３側については厚み方向Ｔ側を溶接箇所とし、左側のリング２側については厚み方向Ｔと反対側を溶接箇所としているが、これらは相互に逆とすることも可能であり、双方ともに厚み方向Ｔ側とする、あるいは双方ともに反対側とすることももちろん可能である。

さらに、上述した不連続箇所すなわち切り欠き部分については必須のものではなく、不連続箇所を構成する一対の端部について、予め溶接等の手段により相互に接合して不連続箇所を無くすことも可能であり、線状弾性体の長さの調節により一対の端部を当接させて予め不連続箇所を無くすことも可能である。

加えて、実施例１中に示した曲げ加工数や溶接箇所数の削減割合についてもあくまで加工数の削減度合の例示を示すものであり、上述した実施例１〜３によれば、線状弾性体を閉曲線状とすることに伴わせて、線バネの部品点数の削減することによって、例えば載置台における配置等のその他の加工数についても削減することができる。

１曲線状バネ
２リング（一方側軸受部）
３リング（他方側軸受部）
４線バネ（内周側線状弾性体）
４ａ一方側部分
４ｂ他方側部分
４ｃ弾性部
４ｄ弾性部
５線バネ（外周側線状弾性体）
５ａ一方側部分
５ｂ他方側部分
５ｃ弾性部
５ｄ弾性部
６ベースプレート（基板）
７スライドプレート（摺動板）
８ピン
１１曲線状バネ
１４線バネ（内周側線状弾性体）
１４ａ一方側部分
１４ｂ他方側部分
１４ｃ弾性部
１４ｄ弾性部
１５線バネ（外周側線状弾性体）
１５ａ一方側部分
１５ｂ他方側部分
１５ｃ弾性部
１５ｄ弾性部
２１曲線状バネ
２４線バネ（内周側線状弾性体）
２４ａ一方側軸受部分
２４ｂ他方側軸受部分
２４ｃ弾性部
２４ｄ弾性部
２５線バネ（外周側線状弾性体）
２５ａ一方側軸受部分（２４ａ＋２５ａ：一方側軸受部２２）
２５ｂ他方側軸受部分（２４ｂ＋２５ｂ：他方側軸受部２３）
２５ｃ弾性部
２５ｄ弾性部

Claims

一方側軸受部と他方側軸受部の相対的な接離方向の接近変位に基づいて前記一方側軸受部及び前記他方側軸受部を相互に離隔する離隔方向の付勢力を発生する曲線状バネであって、前記一方側軸受部の周方向に沿う一方側部分と前記他方側軸受部の周方向に沿う他方側部分を含む閉曲線上に延在して、前記一方側部分と前記他方側部分の間に二条の弾性部を構成する線状弾性体を含む曲線状バネであって、
前記線状弾性体を二つ含み、当該線状弾性体の一方が前記一方側軸受部及び前記他方側軸受部の外周面に接する内周側線状弾性体であり、前記線状弾性体の他方が前記内周側線状弾性体の外周側に位置する外周側線状弾性体であり、
前記外周側線状弾性体が前記内周側線状弾性体を囲うよう構成したことを特徴とする曲線状バネ。
前記内周側線状弾性体が含む前記一方側部分及び前記他方側部分と、前記一方側軸受部及び前記他方側軸受部の外周面が接合されることを特徴とする請求項１に記載の曲線状バネ。
前記内周側線状弾性体が含む前記一方側部分及び前記他方側部分と、前記外周側線状弾性体が含む前記一方側部分及び前記他方側部分が接合されることを特徴とする請求項２に記載の曲線状バネ。
前記外周側線状弾性体が含む前記一方側部分及び前記他方側部分と、前記一方側軸受部及び前記他方側軸受部の外周面が接合されることを特徴とする請求項２に記載の曲線状バネ。
一方側軸受部と他方側軸受部の相対的な接離方向の接近変位に基づいて前記一方側軸受部及び前記他方側軸受部を相互に離隔する離隔方向の付勢力を発生する曲線状バネであって、前記一方側軸受部の一部をなす一方側軸受部分と前記他方側軸受部の一部をなす他方側軸受部分を含む閉曲線上に延在して、前記一方側軸受部分と前記他方側軸受部分の間に二条の弾性部を構成する線状弾性体を含む曲線状バネであって、
前記線状弾性体を二つ含み、当該線状弾性体の一方が内周側線状弾性体であり、前記線状弾性体の他方が前記内周側線状弾性体の外周側に位置する外周側線状弾性体であり、
前記外周側線状弾性体が前記内周側線状弾性体を囲うよう構成したことを特徴とする曲線状バネ。
前記弾性部は相互に同じ方向に折り曲げられた屈曲形状又は湾曲形状をなすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の曲線状バネ。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の前記曲線状バネを含むとともに、基板と、前記基板に所定方向に摺動自在に連結される摺動板と、を含み、前記曲線状バネの前記一方側軸受部が、前記基板に回動自在に連結され、前記曲線状バネの前記他方側軸受部が前記摺動板に回動自在に連結される、ことを特徴とするスライド機構。