JP7077159B2

JP7077159B2 - バネ組立体

Info

Publication number: JP7077159B2
Application number: JP2018122244A
Authority: JP
Inventors: 泰崇植松
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2022-05-30
Anticipated expiration: 2038-06-27
Also published as: JP2020002986A

Description

本発明は、複数のコイルバネを支持してなるバネ組立体に関する。

従来から、環状の板材に複数のコイルバネを立設させて構成されたバネ組立体が、例えば、自動車のオートマチックトランスミッションに組み込まれるピストンを付勢するバネとして用いられている。

例えば、下記特許文献１には、２枚の円環状プレートと、それらの間に支持された複数の圧縮コイルばねとからなる、ばね組立体が記載されている。なお、各円環状プレートに形成された突起部を、圧縮コイルばねの両端部にそれぞれ挿入して、内側からかしめることで、圧縮コイルばねが２枚の円環状プレートに支持されるようになっている。

特開２００５－２４００３号公報

上記のようなばね組立体は、例えば、自動車のオートマチックトランスミッション等の、回転駆動構造に用いられると、各コイルばねに回転方向の力が作用することがあった。この場合、コイルばねが座屈することがあり、ばね組立体の本来の性能を発揮させにくくなる。

したがって、本発明の目的は、支持部材に支持されたコイルバネを座屈しにくくすることができる、バネ組立体を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のバネ組立体は、複数のコイルバネと、前記複数のコイルバネの一端部を支持する、円環状をなした支持部材とを有し、前記複数のコイルバネは、前記支持部材の径方向の外側に配置される第１コイルバネと、この第１コイルバネに対して、前記支持部材の径方向の内側に隣接して配置される第２コイルバネとを有しており、前記第１コイルバネ及び前記第２コイルバネは、その軸心が、前記支持部材の、異なる半径の同心円上に位置するように、複数列で配列されており、前記支持部材の周方向に沿って見たときに、前記第１コイルバネの間に、前記第２コイルバネが重なり合うように配置されていることを特徴とする。

本発明のバネ組立体によれば、支持部材に配置される第１コイルバネ及び第２コイルバネは、異なる半径の同心円上に位置し、かつ、支持部材の周方向に沿って見たときに、第１コイルバネの間に、第２コイルバネが重なり合うように配置されているので、コイルバネに対して回転方向（支持部材の周方向）の力が作用したときに、コイルバネどうしが互いに当接可能となるため、コイルバネを座屈しにくくすることができる。

本発明に係るバネ組立体の、第１実施形態を示す分解斜視図である。同バネ組立体において、一部のコイルバネを外した状態の斜視図である。同バネ組立体の斜視図である。同バネ組立体において、押え部材を外した状態における平面図である。同バネ組立体において、コイルバネに回転方向の力が作用したときの状態を示す説明図である。本発明に係るバネ組立体の、第２実施形態を示す分解斜視図である。同バネ組立体において、押え部材を外した状態の斜視図である。同バネ組立体において、押え部材を外した状態における平面図である。図８のＨ－Ｈ矢示線における断面図である。同バネ組立体において、コイルバネに回転方向の力が作用したときの状態を示す説明図である。本発明に係るバネ組立体の、第３実施形態を示す分解斜視図である。同バネ組立体の、各部材を組付けた状態の斜視図である。図１２のＪ－Ｊ矢示線における断面図である。本発明に係るバネ組立体の、第４実施形態を示す斜視図である。

以下、図１～５を参照して、本発明に係るバネ組立体の、第１実施形態について説明する。

図１に示すように、この実施形態におけるバネ組立体１０は、互いに平行に配列された複数のコイルバネと、複数のコイルバネの一端部を支持する、円環状をなした支持部材２０と、この支持部材２０に対して、複数のコイルバネの軸方向に所定間隔離れて配置された押え部材５０とを有している。

図４に示すように、複数のコイルバネは、その軸心Ｇ１，Ｇ２が、支持部材２０の、異なる半径の同心円Ｄ１，Ｄ２上に位置するように、複数列で配列されており、図１及び図２に示すように、支持部材２０の径方向の外側（以下、「外径側」ともいう）に配置される第１コイルバネ３０と、同第１コイルバネ３０に対して、支持部材２０の径方向の内側（以下、「内径側」ともいう）に隣接して配置される第２コイルバネ４０とを有している。

各コイルバネ３０，４０は、所定径の円形断面の線材を所定ピッチで巻回して、線材間に隙間を空けて形成されたものである。そして、各コイルバネ３０，４０は、軸方向の一端部３１，４１が支持部材２０に支持され、軸方向の他端部３３，４３が押え部材５０に支持されて、支持部材２０や押え部材５０の支持面に対して直交するように、かつ、その軸心Ｇ１，Ｇ２が互いに平行となるように配置される（図３参照）。なお、各コイルバネ３０，４０としては、互いに平行に配列されていなくとも、一方のコイルバネ３０，４０の軸心に対して、他方のコイルバネ３０，４０の軸心が傾斜して配列されていてもよい。また、この実施形態におけるコイルバネ３０，４０は、その外径や、軸方向の長さ、線材の線径は同一となっているが、それらは同一でなくてもよい。更に、各コイルバネは、角形断面の線材で形成してもよく、更に線材間に隙間を空けない密巻き形状としてもよい。

前記支持部材２０は、内周及び外周が円形とされた、略円環状をなした板状となっている。図４を併せて参照すると、この支持部材２０は、その平面方向から見たとき（コイルバネの軸方向から見たとき）に、支持部材２０の中心Ｃに対して所定外径とされた同心円Ｄ１と、この同心円Ｄ１と同心状となるように、支持部材２０の中心Ｃに対して同心円Ｄ１の外径よりも小さい外径とされた同心円Ｄ２とを有している。そして、このような支持部材２０の中心Ｃに対して異なる半径とされた同心円Ｄ１，Ｄ２上に、複数の貫通孔２１，２２がそれぞれ形成されている。

ここでは、支持部材２０の外径側の同心円Ｄ１上に、丸穴状をなした複数の貫通孔２１が、周方向に沿って均等な間隔をあけて形成されている。また、支持部材２０の内径側の同心円Ｄ２上に、丸穴状をなした複数の貫通孔２２が、周方向に沿って均等な間隔をあけて、かつ、その中心Ｅ２が、同心円Ｄ１上の貫通孔２１，２１の中心Ｅ１，Ｅ１間の中央に位置するように配置されている（図４参照）。この実施形態では、支持部材２０の２つの同心円Ｄ１，Ｄ２上に、それぞれ８個ずつ貫通孔２１，２２が形成されている。また、図１に示すように、支持部材２０の内面（押え部材５０との対向面で且つコイルバネの３０，４０の支持面）側であって、前記貫通孔２１，２２の周縁からは、環状突起状をなした支持突部２３，２４がそれぞれ突設されている。なお、貫通孔２１，２２の個数や形状は特に限定されない。

そして、同心円Ｄ１側の貫通孔２１に設けた支持突部２３が、第１コイルバネ３０の一端部３１の内周に挿入されることで、第１コイルバネ３０の一端部３１が支持される。また、同心円Ｄ２側の貫通孔２２に設けた支持突部２４が、第２コイルバネ４０の一端部４１の内周に挿入されることで、第２コイルバネ４０の一端部４１が支持される。なお、各支持突部２３，２４の外周に環状突部を設けておき、この環状突部を、コイルバネ３０，４０の一端部３１，４１に係止させて抜け止め固定してもよい。

上記のようにして支持突部２３，２４にコイルバネ３０，４０が支持されることで、支持部材２０の外径側に、複数の第１コイルバネ３０が支持部材２０の周方向に沿って均等な間隔をあけて配置される。また、これらの第１コイルバネ３０に対して、支持部材２０の内径側に隣接した位置に、複数の第２コイルバネ４０が周方向に沿って均等な間隔をあけて、かつ、その軸心Ｇ２が、複数の第１コイルバネ３０，３０の軸心Ｇ１，Ｇ１間の、中央に位置するように配置される。

その結果、図４に示すように、コイルバネの軸方向から見たとき、第１コイルバネ３０と第２コイルバネ４０とは、支持部材２０の周方向に沿って、かつ、支持部材２０の径方向に対して互い違いとなるように、すなわち、図４に示すように、コイルバネ３０，４０の軸心Ｇ１，Ｇ２を、支持部材２０の周方向に沿って順番に結ぶことで得られる線分Ｋがジグザグとなるように、コイルバネ３０，４０が支持部材２０に配置された構造となっている。なお、この実施形態では、支持部材２０の外径側に８個の第１コイルバネ３０が配置され、これらの第１コイルバネ３０に対して、その内径側に８個の第２コイルバネ４０が配置される。

上記のように支持されたコイルバネ３０，４０は、図４に示すように、支持部材２０の周方向に位置ずれし、かつ、図４の矢印Ｗ１で示すように、支持部材２０の周方向に沿って見たときに、第１コイルバネ３０，３０の間に第２コイルバネ４０が重なり合うように配置されている。また、図４の矢印Ｗ２で示すように、第１コイルバネ３０及び第２コイルバネ４０は、支持部材２０の径方向から見たときに、重なり合うように配置されている。

なお、本発明において、コイルバネを「支持部材の周方向に沿って見たとき」とは、図４の矢印Ｗ１で示すように、「支持部材における異なる半径の同心円Ｄ１，Ｄ２の間の領域から、円環状をなした支持部材の周方向に沿って第１，第２コイルバネを見たとき」を意味している。また、本発明において、コイルバネを「支持部材の径方向から見たときに」とは、図４の矢印Ｗ２で示すように、「支持部材の外径側から支持部材の中心Ｃに向かって第１，第２コイルバネを見たとき、又は、支持部材の中心Ｃから支持部材の外径方向に向かって第１，第２コイルバネを見たとき」を意味している。

また、本発明において、「支持部材の周方向に沿って見たときに、第１コイルバネの間に、第２コイルバネが重なり合うように配置されている」とは、図４に示すように、支持部材２０の周方向に隣接する第１コイルバネ３０，３０の、最も内径に位置する箇所を通る、支持部材２０の中心Ｃに対する同心円Ｄ３の軌跡上に、第２コイルバネ４０が配置されることを意味する。

更に、本発明において、「第１コイルバネ及び第２コイルバネは、支持部材を径方向から見たときに、重なり合うように配置されている」とは、図４に示すように、支持部材２０の中心Ｃと、周方向に隣接する第１コイルバネ３０，３０の、互いに対向する内側部分との接線Ｓ１，Ｓ１の間に、第２コイルバネ４０が位置することを意味し（支持部材を内径方向から見た場合）、又は、支持部材２０の中心Ｃ及び第１コイルバネ３０の軸心Ｇ１を通る延長線Ｓ２上の所定位置Ｓ３から、周方向に隣接する第２コイルバネ４０，４０の、互いに対向する内側部分との接線Ｓ４，Ｓ４の間に、第１コイルバネ３０が位置することを意味する（支持部材を外径方向から見た場合）。

そして、図５に示すように、押え部材５０を介して第１コイルバネ３０や第２コイルバネ４０に対して回転方向（支持部材２０の周方向）の力が作用したときに、支持部材２０の周方向及び径方向に隣接するコイルバネ３０，４０どうしが互いに当接可能となっている。なお、第１コイルバネ３０，３０どうし、又は、第２コイルバネ４０，４０どうしが当接することはない。また、図５においては、両コイルバネ３０，４０の当接状態を分かりやすくすため、便宜上、支持部材２０の支持突部２３，２４等は省略している。

また、コイルバネ３０，４０の、支持部材２０の周方向に沿って見たときの重なり合い量、及び、支持部材２０の径方向から見たときの重なり合い量は、第１コイルバネ３０や第２コイルバネ４０に対して回転方向の力が作用したときに、支持部材２０の周方向及び径方向に隣接するコイルバネ３０，４０どうしが互いに当接可能な程度の量とされている。更に、上述した説明において、コイルバネ３０，４０が周方向に位置ずれするとは、第１コイルバネ３０の軸心Ｇ１、及び、第２コイルバネ４０の軸心Ｇ２が、支持部材２０の中心Ｃを通り、支持部材２０の径方向に延びる同一直線上に、位置しないことを意味する。

また、この実施形態においては、第２コイルバネ４０の軸心Ｇ２が、複数の第１コイルバネ３０，３０の軸心Ｇ１，Ｇ１間の中央位置に配置されているが、複数の第１コイルバネ３０，３０の軸心Ｇ１，Ｇ１間の中央から、一方向に偏位した位置に配置してもよい。更に、この実施形態では、第１コイルバネ３０、及び、第２コイルバネ４０は、それぞれ支持部材２０の周方向に均等な間隔をあけて複数形成されているが、不均等な間隔で配置してもよい。

また、各コイルバネ３０，４０の個数は８個に限らず、それ以上でもそれ以下であってもよい。ただし、第１コイルバネの間に第２コイルバネが重なり合うように配置されているという関係から、本発明における「第１コイルバネ」は複数であることが必要である。更に、この実施形態では、第１コイルバネ３０と第２コイルバネ４０とが、支持部材２０の径方向に２列で配列されているが、第２コイルバネ４０の内径側に、更に別のコイルバネを配列して、コイルバネを３列以上に配列してもよい。

また、この実施形態では、第１コイルバネ３０の他端部３３及び第２コイルバネ４０の他端部４３は、押え部材５０により支持されるようになっている。図１及び図３に示すように、この押え部材５０は、基本的に前記支持部材２０と同様の構造となっている。

すなわち、この押え部材５０は円環状をなしており、支持部材２０の複数の貫通孔２１に整合するように、押え部材５０の外径側に、複数の貫通孔５１が周方向に沿って均等な間隔をあけて形成されており、また、支持部材２０の複数の貫通孔２２に整合するように、押え部材５０の内径側に、複数の貫通孔５２が周方向に沿って均等な間隔をあけて、かつ、その中心が貫通孔５１，５１の中心間の中央に位置するように形成されている。なお、押え部材５０の内面側（支持部材２０との対向面で且つコイルバネ３０，４０の支持面）側であって、貫通孔５１，５２の周縁からは、図示しない環状突起状をなした支持突部がそれぞれ突設されている。そして、貫通孔５１に設けた図示しない支持突部が、第１コイルバネ３０の他端部３３の内周に挿入されることで、第１コイルバネ３０の他端部３３が支持される。また、貫通孔５２に設けた図示しない支持突部が、第２コイルバネ４０の他端部４３の内周に挿入されることで、第２コイルバネ４０の他端部４３が支持される。なお、上記押え部材５０はなくともよい。

以上説明した、支持部材２０や押え部材５０は、例えば、合成樹脂や金属材料等から形成することができる。また、支持部材２０に設けた支持突部や、押え部材５０に設けた図示しない支持突部は、環状突起状でなくとも、環状突起よりも長く延びた円筒状としたり（この場合、コイルバネを安定して支持させやすい）、更に、各支持部材２０や押え部材５０が金属板からなる場合には、それらに対して切起こし状に形成してもよい。

また、以上説明したバネ組立体１０は、例えば、自動車のオートマチックトランスミッションに組み込まれる油圧制御用のピストンを付勢するための、ピストンリターン用のバネとして用いたり、或いは、クラッチやブレーキのリターン用バネとして用いたりすることができる。ただし、本発明に係るバネ組立体の適用箇所や設置箇所は、特に限定されるものではない。

次に、上記構成からなるバネ組立体１０の作用効果について説明する。

すなわち、この実施形態のバネ組立体１０は、支持部材２０に配置される第１コイルバネ３０及び第２コイルバネ４０は、図４の矢印Ｗ１で示すように、支持部材２０の周方向に沿って見たときに、第１コイルバネ３０，３０の間に、第２コイルバネ４０が重なり合うように配置されている。そのため、押え部材５０を介して、第１コイルバネ３０や第２コイルバネ４０に対して回転方向（支持部材２０の周方向）の力が作用すると、図５に示すように、第１コイルバネ３０及び第２コイルバネ４０どうしが互いに当接するので、第１コイルバネ３０や第２コイルバネ４０を座屈しにくくすることができる。ここでは、第１コイルバネ３０が、支持部材２０の径方向内側に倒れ込んで、同第１コイルバネ３０の内周の他端部３３側が、第２コイルバネ４０の外周の他端部４３側に当接することとなるので（図５参照）、両コイルバネ３０，４０を座屈しにくくすることができる。なお、第１コイルバネ３０の方が第２コイルバネ４０よりも支持部材２０の径方向外側に配置されているため、第１コイルバネ３０に回転トルクが大きく作用するので、第１コイルバネ３０が第２コイルバネ４０よりも、支持部材２０の径方向内側に大きく倒れ込むようになっている。

ところで、上記特許文献１に記載された、２枚の円環状プレート及び複数の圧縮コイルばねからなるばね組立体において、コイルばねの座屈を抑制する場合は、例えば、円環状プレートに形成され、コイルばねの端部に挿入される突起部を長く形成したり、コイルばねの外周にガイド部材等を設けたり、更には円環状プレートの他に、コイルばねの回転を抑制する周辺部材を設けたりすることで、コイルばねの回転挙動を規制して、その座屈を抑制することが考えられる。しかし、この場合は、円環状プレートの構造が複雑となったり、周辺部材も必要となるので、バネ組立体の構造の複雑化を招くおそれがある。

また、コイルばね自体の剛性を高めることで、その座屈を抑制することも考えられる。しかし、この場合には、コイルばねの高さ方向の制約を受けたり、コイルばねが大径化したり、コイルばねの線径を太くしたりする必要があるので、コイルばねの荷重やばね定数が増加する傾向となり、相手部品（バネ組立体を押圧する部品）による押圧荷重やその作動制御の負荷も増えることとなる。

これに対して、このバネ組立体１０においては、上述したように、支持部材２０の周方向に沿って見たときに、第１コイルバネ３０，３０の間に、第２コイルバネ４０が重なり合うように配置された構造として、コイルバネ３０，４０に回転方向の力が作用した場合に、両コイルバネ３０，４０どうしを互いに当接させて、コイルバネ３０，４０を座屈しにくくしている。すなわち、コイルバネ３０，４０どうしの関係によって、コイルバネ３０，４０を座屈しにくくする構造としたので、バネ組立体の構造を簡素化することができると共に、コイルバネ３０，４０の荷重やばね定数の増加を抑制して、相手部品の押圧荷重や作動制御の負荷が増えることを防止することができる。

また、図４に示すように、第１コイルバネ３０及び第２コイルバネ４０は、支持部材２０の周方向に位置ずれし、かつ、支持部材２０の周方向に沿って見たときに、第１コイルバネ３０，３０の間に、第２コイルバネ４０が重なり合うように配置されているので、円環状をなした支持部材２０の、バネ配置スペースを有効に活用して、複数のコイルバネを無駄なく複数列に配列することができ、支持部材２０をコンパクトにして、バネ組立体１０の大型化を抑制することができる。

更にこの実施形態においては、第１コイルバネ３０及び第２コイルバネ４０は、図４の矢印Ｗ２で示すように、支持部材２０を径方向から見たときに、重なり合うように配置されているので、第１コイルバネ３０や第２コイルバネ４０に対して回転方向の力が作用したときに、第１コイルバネ３０及び第２コイルバネ４０どうしを当接しやすくすることができ、第１コイルバネ３０や第２コイルバネ４０をより座屈しにくくすることができる。

図６～１０には、本発明に係るバネ組立体の、第２実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態におけるバネ組立体１０Ａにおいては、第２コイルバネ４０Ａの外径や長さ、その他端部を支持する部材等が、前記実施形態と異なっている。

すなわち、図６や図７に示すように、支持部材２０Ａの内径側に配置される第２コイルバネ４０Ａの外径が、支持部材２０Ａの外径側に配置される第１コイルバネ３０の外径よりも小さく形成されており、かつ、第２コイルバネ４０Ａの軸方向の長さは、第１コイルバネ３０の軸方向の長さよりも短く形成されている。また、上記のコイルバネ３０，４０Ａは、前記第１実施形態と同様に、支持部材２０の周方向に位置ずれし、かつ、支持部材２０Ａの周方向に沿って見たときに、第１コイルバネ３０，３０の間に第２コイルバネ４０Ａが重なり合うように配置され、第１コイルバネ３０及び第２コイルバネ４０Ａは、支持部材２０Ａの径方向から見たときに、重なり合うように配置されている。

各第２コイルバネ４０Ａは、その一端部４１が支持部材２０Ａに設けた支持突部２４に支持され、他端部４３が、円環状をなした連結部材６０によって支持される。この連結部材６０の外周には、周方向に均等な間隔をあけて、バネ支持部６１が設けられており、これらのバネ支持部６１が、支持部材２０Ａの周方向に隣接配置された第１コイルバネ３０，３０の間に入り込むようになっている（図７，８参照）。また、図９に示すように、各バネ支持部６１に貫通孔６２が形成され、連結部材６０の内面側で前記貫通孔６２の周縁から支持突部６３が突設されており、この支持突部６３が第２コイルバネ４０Ａの他端部４３の内周に挿入されて、第２コイルバネ４０Ａが支持される。

また、図６に示すように、第１コイルバネ３０の他端部３３を支持する押え部材５０Ａは、略円環状の板状となっており、複数の貫通孔５１が形成されると共に、その内面側であって、貫通孔５１の周縁から支持突部５３が突設されており（図９参照）、この支持突部５３が第１コイルバネ３０の他端部３３の内周に挿入されて、第１コイルバネ３０が支持される。なお、図９に示すように、押え部材５０Ａは、その内周部分が、前記連結部材６０のバネ支持突部６１に重なるように配置されており、押え部材５０Ａの押込み量が大きい場合、連結部材６０のバネ支持突部６１に当接する可能性がある。そのため、押え部材５０Ａの内周側の、連結部材６０のバネ支持突部６１に対応する位置に、バネ支持突部６１と重ならない逃げ溝を設けて、押え部材５０Ａが連結部材６０のバネ支持突部６１に干渉しないようにしてもよい。

更にこの実施形態のバネ組立体１０Ａは、複数の第１コイルバネ３０，４０Ａを押圧するための、押圧部材７０を有している。図６及び図９に示すように、この押圧部材７０は、略円環板状をなした第１押圧部７１と、この第１押圧部７１の内周縁部から、前記支持部材２０側に向けて延出した円筒壁状の内壁部７２と、この内壁部７２の延出方向先端から、内径側に向けて突出した、環状フランジ状の第２押圧部７３と、第１押圧部７１の外周縁部に設けられた外向きの略Ｌ字状をなした外壁部７４とを有している。

また、図９に示すように、この押圧部材７０は、第１押圧部７１が押え部材５０Ａの上方に位置し、第２押圧部７３が連結部材６０の上方に位置するように配置される。そして、押圧部材７０が支持部材２０Ａ側に向けて押されると、第１押圧部７１が、押え部材５０Ａを介して複数の第１コイルバネ３０を押圧し、第２押圧部７３が、連結部材６０を介して複数の第２コイルバネ４０Ａを押圧するようになっている。

なお、上記実施形態のバネ組立体１０Ａにおいては、上記の押え部材５０Ａや押圧部材７０を有してなくてもよい。また、この実施形態では、第２コイルバネ４０Ａの外径を第１コイルバネ３０の外径よりも小さく形成したが、支持部材２０Ａの外径側の第１コイルバネ３０の外径を、支持部材２０Ａの内径側の第２コイルバネ４０Ａよりも小さく形成してもよく、第１コイルバネ又は第２コイルバネの一方が、他方に比べて外径が小さく形成されていればよい。更に、この実施形態では、第２コイルバネ４０Ａの軸方向の長さを第１コイルバネ３０の軸方向の長さよりも短く形成したが、支持部材２０Ａの外径側の第１コイルバネ３０の軸方向の長さを、支持部材２０Ａの内径側の第２コイルバネ４０Ａの軸方向の長さよりも短く形成してもよく、第１コイルバネ又は第２コイルバネの一方が、他方に比べて長さが短く形成されていればよい。

また、この実施形態では、第２コイルバネ４０Ａの他端部４３が連結部材６０に支持され、そのバネ支持突部６１が、第１コイルバネ３０，３０の間に入り込むようになっているが、例えば、第１コイルバネ３０を第２コイルバネ４０Ａよりも短く形成して、第１コイルバネ３０の他端部３３を連結部材で連結する構造とし、同連結部材の内周側に、第２コイルバネ４０Ａ，４０Ａの間に入り込むようなバネ支持突部を設けてもよい。すなわち、連結部材としては、第１コイルバネ又は第２コイルバネのうち、長さが短い一方のバネの他端部を支持するものであって、第１コイルバネ又は第２コイルバネのうち、長さが長い他方のバネの間に、入り込む形状をなしていればよい。

そして、上記実施形態においては、図６や、図７、図９に示すように、支持部材２０Ａの内径側に配置される第２コイルバネ４０Ａの外径が、支持部材２０Ａの外径側に配置される第１コイルバネ３０の外径よりも小さく形成されている。このように、第１コイルバネ３０又は第２コイルバネ４０Ａの一方は、他方に比べて外径が小さく形成されている場合には、複数のコイルバネ３０，４０Ａを支持部材２０Ａに複数列に配列しやすくなり、バネ組立体１０Ａの大型化を、より抑制することができる。

また、この実施形態においては、図９に示すように、支持部材２０Ａの内径側に配置される第２コイルバネ４０Ａの軸方向の長さが、支持部材２０Ａの外径側に配置される第１コイルバネ３０軸方向の長さよりも短く形成されている。このように、第１コイルバネ３０又は第２コイルバネ４０Ａの一方は、他方に比べて長さが短く形成されている場合には、長さの短い一方のバネ（ここでは第２コイルバネ４０Ａ）を座屈しにくくすることができると共に、この座屈しくい一方のコイルバネに、長さの長い他方のコイルバネが当接可能となるため、他方のコイルバネの座屈を、より抑制することができる。

更に、この実施形態においては、押え部材５０Ａや連結部材６０を介して、第１コイルバネ３０や第２コイルバネ４０Ａに対して回転方向（支持部材２０の周方向）の力が作用すると、図１０に示すように、第１コイルバネ３０及び第２コイルバネ４０Ａどうしが互いに当接するので、第１コイルバネ３０や第２コイルバネ４０Ａを座屈しにくくすることができる。ここでは、第１コイルバネ３０が、支持部材２０Ａの径方向内側に倒れ込んで、第１コイルバネ３０の内周の軸方向途中部分が、第２コイルバネ４０Ａの外周の他端部４３側に当接するため、両コイルバネ３０，４０Ａを座屈しにくくすることができる（図１０参照）。なお、図１０においては、両コイルバネ３０，４０Ａの当接状態を分かりやすくすため、便宜上、支持部材２０Ａの支持突部２３，２４等は省略している。

また、この実施形態においては、図８に示すように、第１コイルバネ３０又は第２コイルバネ４０Ａのうち、長さが短い第２コイルバネ４０Ａの他端部が、円環状をなした連結部材６０に支持されているので、長さの短い第２コイルバネ４０Ａを、より座屈しにくくすることができると共に、長さの長い第１コイルバネ３０の座屈も、より効果的に抑制することができる。

更に、連結部材６０は、バネ支持突部６１を有しており、このバネ支持突部６１が、支持部材２０Ａの周方向に隣接配置された第１コイルバネ３０，３０の間に入り込むようになっている。すなわち、連結部材６０は、長さが長い第１コイルバネ３０，３０の間に、入り込む形状をなしているので、コイルバネ３０，４０Ａに対して回転方向の力が作用したときに、長さが長い第１コイルバネ３０が、連結部材６０に当接可能となるため（ここでは上述したように、第１コイルバネ３０の内周の軸方向途中部分が、第２コイルバネ４０Ａの外周の他端部４３側に当接する）、第１コイルバネ３０の座屈を、一層効果的に抑制することができる。更に図８に示すように、第２コイルバネ４０Ａが第１コイルバネ３０に対して周方向にオーバーラップ（重なる）していても、長さが短い第２コイルバネ４０Ａを、バランスよく軸方向に押圧することができる。

図１１～１３には、本発明に係るバネ組立体の、第３実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

この第３実施形態におけるバネ組立体１０Ｂにおいては、主として、第１コイルバネ３０の他端部３３を支持する押え部材５０Ｂの構造が、前記第２実施形態と異なっている。この押え部材５０Ｂは、略円環板状をなした押圧部５４と、この押圧部５４の内周縁部から、前記支持部材２０側に向けて延出した円筒壁状の内壁部５５と、この内壁部５５の延出方向先端から、内径側に向けて突出した、環状フランジ状のストッパー部５６と、押圧部５４の外周縁部に設けられた外向きの略Ｌ字状をなした外壁部５７とを有している。また、押圧部５４には、複数の貫通孔５１が形成されると共に、その内面側で貫通孔５１の周縁から突設した支持突部５３が突設されており、この支持突部５３が第１コイルバネ３０の他端部３３の内周に挿入されて、第１コイルバネ３０が支持される（図１３参照）。

そして、図１３に示すように、押え部材５０Ｂが支持部材２０Ａ側に押されておらず、第１コイルバネ３０及び第２コイルバネ４０Ａが縮んでいない状態で、押え部材５０Ｂのストッパー部５６は、第２コイルバネ４０Ａの他端部４３を支持する連結部材６０に対して、所定隙間をあけて配置されている。そのため、押え部材５０Ｂが支持部材２０Ａ側に向けて押されても、ストッパー部５６が連結部材６０にすぐには当接せず、第２コイルバネ４０Ａの弾性反発力が作用しないようになっている。

また、このバネ組立体１０Ｂにおいては、押え部材５０Ｂが押されて、ストッパー部５６が連結部材６０に当接して、第２コイルバネ４０Ａが縮み、第２コイルバネ４０Ａを構成する線材が互いに当接すると、第２コイルバネ４０Ａが、それ以上縮むことが規制される。その結果、２段階の荷重特性を得ることができると共に、第２コイルバネ４０Ａ自体が、押え部材５０Ｂの、支持部材２０Ａに対するそれ以上の押込みを規制することができ、複数の第１コイルバネ３０が過剰に押されること（第１コイルバネ３０のオーバーストローク）を抑制することができ、第１コイルバネ３０の耐久性を高めることができる。なお、この実施形態のバネ組立体１０Ｂにおいては、上記の押え部材５０Ｂを有してなくてもよい。

図１４には、本発明に係るバネ組立体の、第４実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略する。

この第４実施形態のバネ組立体１０Ｃは、第３実施形態のバネ組立体１０Ｂに対して、連結部材６０を有する構造ではなく、かつ、押え部材が異なる構造となっている。すなわち、この第３実施形態における押え部材５０Ｃは、内壁部５５の延出方向先端面から、帯状をなしたバネ挿入壁部５８が、内壁部５５の周方向に沿って均等な間隔をあけて垂設されており、各バネ挿入壁部５８が、第２コイルバネ４０Ａの他端部４３内に挿入されるようになっている。なお、第２コイルバネを第１コイルバネよりも長く形成した場合には、第２コイルバネの他端部を支持する押え部材に、長さの短い第１コイルバネの他端部内周に挿入されるバネ挿入壁部を設けることができる。

そして、この実施形態においては、第１コイルバネ３０又は第２コイルバネ４０Ａのうち、長さが長い第１コイルバネ３０の他端部３３を支持する押え部材５０Ｃに、長さが短い第２コイルバネ４０Ａの他端部４３内に挿入されるバネ挿入壁部５８を設けたので、長さの短い第２コイルバネ４０Ａの剛性を高めて、その座屈をより効果的に抑制することができる。また、押え部材５０Ｃは、第１コイルバネ３０の他端部３３に支持されると共に、同押え部材５０Ｃに設けたバネ挿入壁部５８が、座屈しにくい長さの短い第２コイルバネ４０Ａの他端部４３内に挿入されるので、押え部材５０Ｃ自体を回転しにくくすることができ、コイルバネ３０，４０Ａの座屈をより適切に抑制することができる。

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く、本発明の要旨の範囲内で、各種の変形実施形態が可能であり、そのような実施形態も本発明の範囲に含まれる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃバネ組立体
２０，２０Ａ支持部材
３０第１コイルバネ
３１一端部
３３他端部
４０，４０Ａ第２コイルバネ
４１一端部
４３他端部
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ押え部材
５８バネ挿入壁部
６０連結部材
７０押圧部材

Claims

複数のコイルバネと、
前記複数のコイルバネの一端部を支持する、円環状をなした支持部材とを有し、
前記複数のコイルバネは、前記支持部材の径方向の外側に配置される第１コイルバネと、この第１コイルバネに対して、前記支持部材の径方向の内側に隣接して配置される第２コイルバネとを有しており、
前記第１コイルバネ及び前記第２コイルバネは、その軸心が、前記支持部材の、異なる半径の同心円上に位置するように、複数列で配列されており、前記支持部材の周方向に沿って見たときに、前記第１コイルバネの間に、前記第２コイルバネが重なり合うように配置されており、
前記第１コイルバネ又は前記第２コイルバネに対して、前記支持部材の周方向に力が作用したときに、前記支持部材の周方向に隣接する前記第１コイルバネ及び前記第２コイルバネが当接可能とされていることを特徴とするバネ組立体。
複数のコイルバネと、
前記複数のコイルバネの一端部を支持する、円環状をなした支持部材とを有し、
前記複数のコイルバネは、前記支持部材の径方向の外側に配置される第１コイルバネと、この第１コイルバネに対して、前記支持部材の径方向の内側に隣接して配置される第２コイルバネとを有しており、
前記第１コイルバネ及び前記第２コイルバネは、その軸心が、前記支持部材の、異なる半径の同心円上に位置するように、複数列で配列されており、前記支持部材の周方向に沿って見たときに、前記第１コイルバネの間に、前記第２コイルバネが重なり合うように配置されており、
前記第１コイルバネ及び前記第２コイルバネは、前記支持部材を径方向から見たときに、重なり合うように配置されていることを特徴とするバネ組立体。
前記第１コイルバネ又は前記第２コイルバネの一方は、他方に比べて外径が小さく形成されている請求項１又は２記載のバネ組立体。
前記第１コイルバネ又は前記第２コイルバネの一方は、他方に比べて長さが短く形成されている請求項１～３のいずれか１つに記載のバネ組立体。
前記第１コイルバネ又は前記第２コイルバネのうち、長さが短い一方のコイルバネの、他端部を支持する、円環状をなした連結部材を有しており、
前記連結部材は、前記第１コイルバネ又は前記第２コイルバネのうち、長さが長い他方のコイルバネの間に、入り込む形状をなしている、請求項４記載のバネ組立体。
前記第１コイルバネ又は前記第２コイルバネのうち、長さが長い他方のコイルバネの、他端部を支持する押え部材を有しており、
この押え部材には、前記第１コイルバネ又は前記第２コイルバネのうち、長さが短い一方のコイルバネの、他端部内に挿入されるバネ挿入壁部が設けられている請求項４記載のバネ組立体。