JP5765732B2 - ばね組立体とその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、自動車の自動変速機のクラッチ機構における多板クラッチピストンの戻しばね手段などとして使用されるばね組立体に関する。

特許文献１は、従来のこの種のばね組立体を開示している。同文献１に開示されたばね組立体は、具体的には図示しないが、１枚の円盤状基板（１）と形成した円筒状保持壁（３）に圧縮コイルばね（Ｓ２）の端部をかしめ固定するとともに、同基板（１）に形成した保持爪（４）により圧縮コイルばね（Ｓ１）の端部をかしめ固定する構成となっている。なお、括弧内の符号は、同文献１に付されている符号である。
このうち、円筒状保持壁（３）は、圧縮コイルばね（Ｓ２）の内周縁をかしめる構成のため、ポンチ工具をもって一回の操作でかしめ作業が完了する。しかし、保持爪（４）は、圧縮コイルばね（Ｓ１）の外周縁側から押し曲げられて当該圧縮コイルばね（Ｓ１）をかしめ固定する構成となっている。このように圧縮コイルばねの外周縁側をかしめ固定するには、従来、かしめ治具を保持爪の側方から圧縮コイルばね（Ｓ１）の内径方向に向かって押し込む操作をもって、保持爪を同方向へ押し曲げる方法のかしめ作業が行われている。
かかるかしめ作業は、基板（１）に形成された保持爪（４）の一本一本に対して同じ操作を繰り返して行う必要があることから手間のかかる煩雑な作業であった。しかも、基板には周方向に間隔をおいて複数箇所に圧縮コイルばねをかしめ固定する箇所が設けられているため、それらすべての箇所について上述した手間のかかる煩雑な作業が必要とされる従来の構造は、生産性を低下させる要因ともなっていた。

実願平５−１６００１号（実開平６−６９４４６号）のマイクロフィルム

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、基板のばね保持部から延出する複数本のかしめ爪を、かしめ治具による一回のかしめ操作をもって一括して押し曲げて、コイルばねの端部を外周縁側からかしめることのできるばね組立体の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、円環状をした一対の基板にそれぞれ複数のばね保持部が周方向に間隔をおいて形成され、これら各基板のばね保持部にコイルばねの両端をかしめ固定する構成のばね組立体であって、
前記ばね保持部は、前記基板の外縁及び／又は内縁から延出する複数本のかしめ爪を有し、
前記基板の軸方向に沿って移動させる操作をもって前記かしめ爪の先端に押圧面が当接して当該かしめ爪を押し曲げ、前記ばね保持部に前記コイルばねの端部をかしめ固定するかしめ治具の使用を前提とし、
前記かしめ爪の根元は、前記かしめ治具の押圧面が移動する軌道から外れた前記基板側に配置してあり、
前記かしめ治具により前記かしめ爪の先端が前記基板の軸方向に沿って押圧されたとき、当該かしめ爪に前記基板の内側へ向かうトルクが発生し、前記かしめ爪の先端が前記基板側に曲げられて、前記ばね保持部に配置されたコイルばねの端部を外周縁側からかしめる構成であることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の記載を前提として、前記一対の基板には、当該基板を対向して配置したとき、前記複数本のかしめ爪が対称に向き合う位置に形成してあることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の記載を前提として、前記基板には、外縁又は内縁から側方に突き出して、複数の位置決め突起が形成してあることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項の記載を前提として、前記ばね保持部は、前記基板の外縁から２本の前記かしめ爪が延出するとともに前記基板の内縁から１本の前記かしめ爪が延出する第１のばね保持部と、
前記基板の外縁から１本の前記かしめ爪が延出するとともに前記基板の内縁から２本の前記かしめ爪が延出する第２のばね保持部とに分けられており、
これら第１及び第２のばね保持部が、前記基板の周方向に間隔をおいて交互に形成してあることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項の記載を前提として、前記ばね保持部は、前記基板の外縁及び内縁の一方から少なくとも１本の前記かしめ爪が延出するとともに、他方から少なくとも１本の支持壁が延出する構成であることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項の記載を前提として、前記基板のばね保持部にかしめ固定されるコイルばねの内側に、別の内側コイルばねを挿入配置し、当該内側コイルばねの両端を前記一対の基板に当接させることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１に記載したばね組立体の製造方法であって、
前記一対の基板の一方に形成した複数のばね保持部にそれぞれ前記コイルばねの一端をかしめ固定した後、前記一対の基板の他方に形成した複数のばね保持部を当該コイルばねの他端に位置合わせして配置し、
すでにかしめ作業が終了している前記一方の基板をすり抜けて前記かしめ治具を当該基板の軸方向に移動させ、この移動操作をもって当該かしめ治具により、前記他方の基板に形成されたばね保持部の前記かしめ爪をかしめることを特徴とする。

上述した構成の本発明によれば、かしめ爪の根元がかしめ治具の押圧面が移動する軌道から外れた前記基板側に配置してあるため、基板の軸方向に沿って移動するかしめ治具の押圧面が、かしめ爪の根元と干渉してその移動を阻止されることなく、当該かしめ爪の先端に当接することができる。そして、かしめ治具の押圧面によりかしめ爪の先端が基板の軸方向に沿って押圧されたとき、当該かしめ爪に基板の内側へ向かうトルクが発生する。このトルクをもってかしめ爪の先端が基板側に押し曲げられて、ばね保持部に配置されたコイルばねの端部を外周縁側からかしめる。このようにして、ばね保持部から延出する複数本のかしめ爪を、かしめ治具による一回のかしめ操作をもって一括して押し曲げて、コイルばねの端部を外周縁側からかしめることができる。

上述したとおり、本発明によれば、基板のばね保持部から延出する複数本のかしめ爪を、かしめ治具による一回のかしめ操作をもって一括して押し曲げて、コイルばねの端部を外周縁側からかしめることができる。

本発明の実施形態に係るばね組立体の全体構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線端面図である。 （ａ）はばね保持部を拡大して示す平面図、（ｂ）はかしめ爪を拡大して示す正面図である。 本実施形態に係るばね組立体を組み立てる際のかしめ作業を示す図である。 図３に続く、本実施形態に係るばね組立体を組み立てる際のかしめ作業を示す図である。 本発明の変形例を説明するための図である。 本発明の他の変形例を示す図で、（ａ）はばね保持部の平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ線断面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係るばね組立体は、円環状をした一対の基板１０、１１と、複数本の外側コイルばね２０と、同ばねの内側に挿入される複数本の内側コイルばね３０とを備え、一対の基板１０、１１の間に、複数の外側コイルばね２０と内側コイルばね３０の組が挟まれた状態で保持された構造となっている。
後に製造方法は詳述するが、本実施形態に係るばね組立体は、一方の基板１０に外側コイルばね２０の一端部をかしめ固定するとともに、当該外側コイルばね２０の内側に内側コイルばね３０を挿入配置し、さらに外側コイルばね２０の他端部に他方の基板１１を配置して当該外側コイルばね２０の他端部をかしめ固定することで、図１に示す構造に組み立てられる。

本実施形態では、外側コイルばね２０の内側に内側コイルばね３０を挿入してばね力を上げているが、かかる二重ばね構造において、外側コイルばね２０を基板１０、１１にかしめ固定することで、外側に配置される外側コイルばね２０のがたつきが防止される。その結果、本実施形態に係るばね組立体を自動車の自動変速機等に組み込んだ際、周囲の構造物や部品に外側コイルばね２０が干渉するおそれがなくなる。勿論、外側コイルばね２０の内側に挿入された内側コイルばね３０が、それら周囲の構造物や部品と干渉することはない。
なお、本発明のばね組立体は、内側コイルばね３０を省略し、外側コイルばね２０のみで構成することもできる。

各基板１０、１１には、複数のばね保持部１２が周方向に間隔をおいて形成されており、これら各ばね保持部１２に外側コイルばね２０の両端部がかしめ固定される。
図２（ａ）（ｂ）に拡大して示すように、ばね保持部１２には、基板１０、１１の外縁及び内縁から複数本のかしめ爪１３が延出している。各かしめ爪１３は、基板１０、１１の外縁又は内縁に根元１３ａが繋がっており、当該根元が基板１０、１１の正面（平端面）に対しほぼ直角方向に屈曲して、中腹部が基板１０、１１の軸方向に沿って延び、さらに先端部１３ｂが基板１０、１１の外側へ拡がるように折り曲げられている。

本実施形態に係るばね組立体は、後述するように、かしめ治具１を基板１０、１１の軸方向に沿って移動させる操作をもって、かしめ爪１３を押し曲げてばね保持部１２に外側コイルばね２０の端部をかしめ固定する。このようなかしめ作業を想定して、かしめ爪１３の根元１３ａは、かしめ治具１の押圧面１ａが移動する軌道から外れた基板側に配置してある。一方、かしめ爪１３の先端部１３ｂは、根元１３ａよりも基板１０、１１の外側で、且つかしめ治具１の移動する軌道上に配置してあり、かしめ治具１によりかしめ爪１３の先端部１３ｂが基板１０、１１の軸方向に沿って押圧されたとき、当該かしめ爪１３に基板１０、１１の内側に向かうトルクが発生する構成としてある。このトルクによって、かしめ爪１３の先端部１３ｂが基板側に曲げられて、ばね保持部１２に配置されたコイルばねの端部を外周縁側からかしめる構成となっている。
ここで、「基板１０、１１の外側」とは、基板１０、１１を正面から見て基板１０、１１の縁部よりも外側をいう。また、「基板１０、１１の内側」とは、基板１０、１１を正面から見て基板１０、１１の縁部よりも基板１０、１１の内部側をいう。

本実施形態では、各ばね保持部１２に３本のかしめ爪１３が延出している。ここで、ばね保持部１２は、基板１０、１１の外縁から２本のかしめ爪１３が延出するとともに基板１０、１１の内縁から１本のかしめ爪１３が延出する第１のばね保持部１２ａと、基板１０、１１の外縁から１本のかしめ爪１３が延出するとともに基板１０、１１の内縁から２本のかしめ爪１３が延出する第２のばね保持部１２ｂとに分けられており、これら第１及び第２のばね保持部１２ａ、１２ｂが、基板１０、１１の周方向に間隔をおいて交互に形成してある。このように構成することで、隣接するばね保持部１２の間隔を狭めて、外側コイルばね２０及び内側コイルばね３０の高密度実装が可能となる。

さらに本実施形態では、一対の基板１０、１１にそれぞれ形成された複数本のかしめ爪１３は、それら各基板１０、１１を対向して配置したとき、互いに対称に向き合う位置に形成してある。これにより、後述するようにかしめ治具１を基板１０、１１の軸方向に移動させてかしめ作業を行う際に、対向する基板１０、１１に形成されたかしめ爪１３が同じ周方向位置に配置されるので、各基板１０、１１のかしめ爪１３に対してかしめ治具１の相対位置を変更する必要がなくなり、かしめ治具１の位置合わせが容易になる（図４参照）。

また、各基板１０、１１には、外縁又は内縁から側方に突き出して、複数の位置決め突起１４が形成してある（図１参照）。この位置決め突起により、本実施形態のばね組立体を自動車の自動変速機等に組み込んだ際、関連する周辺部品との間の位置決めを行うことができ、ばね組立体のがたつきや位置ずれを防止することが可能となる。

次に、本実施形態に係るばね組立体の製造方法について、図３及び図４を参照して説明する。
図３（ａ）に示すように、作業台２の上に一方の基板１０を配置して、当該基板１０のばね保持部１２に形成した複数本のかしめ爪１３の内側に、外側コイルばね２０の一端部を配置する。このとき外側コイルばね２０は、基板１０の軸方向に沿って配置される。
次いで、かしめ治具１を基板１０と対向する位置から基板１０の軸方向に沿って移動させてくる。かしめ治具１の先端部には傾斜面で構成された押圧面１ａが形成してあり、図３（ｂ）に示すように、この押圧面１ａがかしめ爪１３の先端に当接する。
そして、かしめ治具１の移動に伴いかしめ爪１３の先端が基板１０の軸方向に沿って押圧され、当該かしめ爪１３に基板１０の内側へ向かうトルクが発生する。このトルクをもって、図３（ｃ）に示すように、かしめ爪１３の先端が基板１０側に押し曲げられて、ばね保持部１２に配置された外側コイルばね２０の端部を外周縁側からかしめる。
このようにして、ばね保持部１２から延出する複数本のかしめ爪１３を、かしめ治具１による一回のかしめ操作をもって一括して押し曲げて、外側コイルばね２０の端部を外周縁側からかしめることができる。

基板１０に形成したすべてのばね保持部１２に対し、外側コイルばね２０の端部を配置して、上述の操作をもってかしめ固定を実施する。なお、外側コイルばね２０の内側には、内側コイルばね３０を挿入配置しておく。

次に、図４（ａ）に示すように、作業台２の上に他方の基板１１を配置して、当該基板１１のばね保持部１２に形成した複数本のかしめ爪１３の内側に、外側コイルばね２０の他端部を位置合わせして配置する。このときも外側コイルばね２０は、基板１１の軸方向に沿って配置される。
次いで、すでにかしめ作業が終了している一方の基板１０をすり抜けて、かしめ治具１を基板１１と対向する位置から他方の基板１１の軸方向に沿って移動させてくる。このとき、すでにかしめ作業が終了している一方の基板１０は、かしめ爪１３の根元が、かしめ治具１の押圧面１ａが移動する軌道から外れた基板側に配置されるため、かしめ治具１と干渉することはない。
そして、図４（ｂ）に示すように、かしめ治具１の先端部に形成した押圧面１ａを、かしめ爪１３の先端に当接させて、さらに同方向に押し込む。これにより、かしめ治具１の移動に伴いかしめ爪１３の先端が基板１１の軸方向に沿って押圧され、当該かしめ爪１３に基板１１の内側へ向かうトルクが発生する。このトルクをもって、図４（ｃ）に示すように、かしめ爪１３の先端が基板１１側に押し曲げられて、ばね保持部１２に配置されたコイルばねの端部を外周縁側からかしめる。このようにして、他方の基板１１についても、ばね保持部１２から延出する複数本のかしめ爪１３を、かしめ治具１による一回のかしめ操作をもって一括して押し曲げて、コイルばねの端部を外周縁側からかしめることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、基板のばね保持部に形成するかしめ爪の本数は、必要に応じて任意に設定することができる。また、かしめ爪の一部を支持壁に代えて、かしめ爪と支持壁とでコイルばねの端部外周縁を保持する構成とすることもできる。

図５はばね保持部の構造を簡素化した本発明の変形例を示す図である。
同図に示すように、ばね保持部１２は、基板１０、１１の外縁及び内縁の一方から延出する１本のかしめ爪１３と、他方から延出する１本の支持壁１５とで構成してある。外側コイルばね２０は、図５（ａ）（ｂ）に示すかしめ操作をもって、１本のかしめ爪１３によりかしめられるとともに、その際のかしめ圧力により支持壁１５に押し付けられて位置決めされる。

また、図６に示すように、基板１０、１１の外縁及び内縁からかしめ爪１３と支持壁１５をそれぞれ複数本（図では各２本）延出させた構成とすることもできる。

１：かしめ治具、１ａ：押圧面、２：作業台、
１０、１１：基板、１２：ばね保持部、１２ａ：第１のばね保持部、１２ｂ：第２のばね保持部、１３：かしめ爪、１３ａ：根元、１３ｂ：先端部、１４：位置決め突起、１５：支持壁、
２０：外側コイルばね、
３０：内側コイルばね、

Claims (7)

1. 円環状をした一対の基板にそれぞれ複数のばね保持部が周方向に間隔をおいて形成され、これら各基板のばね保持部にコイルばねの両端をかしめ固定する構成のばね組立体であって、
   前記ばね保持部は、前記基板の外縁及び／又は内縁に設けられ、当該ばね保持部の外側に向かって延出する複数本のかしめ爪を有し、
   前記かしめ爪のそれぞれは、前記コイルばねの外側に配置され、
   前記基板の軸方向に沿って移動させる操作をもって、前記ばね保持部の外側から前記かしめ爪の先端に押圧面が当接して当該かしめ爪を押し曲げ、前記ばね保持部に前記コイルばねの端部をかしめ固定するかしめ治具の使用を前提とし、
   前記かしめ爪の根元は、前記かしめ治具の押圧面が移動する軌道から外れた前記基板側に配置してあり、
   前記かしめ治具により前記かしめ爪の先端が前記ばね保持部の外側から押圧されたとき、当該かしめ爪に前記基板の内側へ向かうトルクが発生し、前記かしめ爪の先端が前記基板側に曲げられて、前記ばね保持部に配置されたコイルばねの端部を外周縁側からかしめる構成であることを特徴とするばね組立体。
2. 円環状をした一対の基板にそれぞれ複数のばね保持部が周方向に間隔をおいて形成され、これら各基板のばね保持部にコイルばねの両端をかしめ固定する構成のばね組立体であって、
   前記ばね保持部は、前記基板の外縁及び／又は内縁から延出する複数本のかしめ爪を有し、
   前記基板の軸方向に沿って移動させる操作をもって前記かしめ爪の先端に押圧面が当接して当該かしめ爪を押し曲げ、前記ばね保持部に前記コイルばねの端部をかしめ固定するかしめ治具の使用を前提とし、
   前記かしめ爪の根元は、前記かしめ治具の押圧面が移動する軌道から外れた前記基板側に配置してあり、
   前記かしめ治具により前記かしめ爪の先端が前記基板の軸方向に沿って押圧されたとき、当該かしめ爪に前記基板の内側へ向かうトルクが発生し、前記かしめ爪の先端が前記基板側に曲げられて、前記ばね保持部に配置されたコイルばねの端部を外周縁側からかしめる構成であり、
   さらに、前記ばね保持部は、前記基板の外縁から２本の前記かしめ爪が延出するとともに前記基板の内縁から１本の前記かしめ爪が延出する第１のばね保持部と、前記基板の外縁から１本の前記かしめ爪が延出するとともに前記基板の内縁から２本の前記かしめ爪が延出する第２のばね保持部とに分けられており、
   これら第１及び第２のばね保持部が、前記基板の周方向に間隔をおいて交互に形成してあることを特徴とするばね組立体。
3. 前記ばね保持部は、前記基板の外縁及び内縁の一方から少なくとも１本の前記かしめ爪が延出するとともに、他方から少なくとも１本の支持壁が延出する構成であることを特徴とする請求項１に記載のばね組立体。
4. 前記一対の基板には、当該基板を対向して配置したとき、前記複数本のかしめ爪が対称に向き合う位置に形成してあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のばね組立体。
5. 前記基板には、外縁又は内縁から側方に突き出して、複数の位置決め突起が形成してあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のばね組立体。
6. 前記基板のばね保持部にかしめ固定されるコイルばねの内側に、別の内側コイルばねを挿入配置し、当該内側コイルばねの両端を前記一対の基板に当接させる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ばね組立体。
7. 請求項１又は２に記載したばね組立体の製造方法であって、
   前記一対の基板の一方に形成した複数のばね保持部にそれぞれ前記コイルばねの一端をかしめ固定した後、前記一対の基板の他方に形成した複数のばね保持部を当該コイルばねの他端に位置合わせして配置し、
   すでにかしめ作業が終了している前記一方の基板をすり抜けて前記かしめ治具を当該基板の軸方向に移動させ、この移動操作をもって当該かしめ治具により、前記他方の基板に形成されたばね保持部の前記かしめ爪をかしめることを特徴とするばね組立体の製造方法。

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