JP7288972B2 - ばね組立体 - Google Patents

Description

本発明は、複数のバネを保持するばね組立体に関する。

特許文献１には、複数のリターンスプリングとスプリングリテーナを有する自動変速機のピストン機構が開示されています。このスプリングリテーナは、円環状の円盤部と、リターンスプリングを保持する保持部と、ピストンの押圧部を挿通する通過孔とを有する。通過孔は円盤部を貫通する。

特開２０１９－６５９２８号公報

特許文献１に開示されるスプリングリテーナは、ピストンの押圧部を挿入するための通過孔を形成することで、円盤部の剛性が低下する。ピストンの押圧部を挿入するための通過孔を形成しなければ、ピストンとスプリングリテーナが大きくずれる可能性がある。

本発明の目的は、ばね組立体とピストンとのずれを抑えつつ、ばね組立体のベース板の剛性を確保する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、ピストンと、ピストンから延設された当接部が当接可能な被当接部材との間に介在するばね組立体であって、ピストンを被当接部材から離れる方向に付勢する複数のばねと、環状に形成され、周方向に並んだ複数のばねを支持するベース板と、を備える。ベース板は、ばねが縮んだときに当接部を挿通させて被当接部材に当接させるための複数の貫通孔と、当接部が挿入され、複数の貫通孔の縁にそれぞれ形成される複数の筒部と、を有する。筒部は、ピストンの進退方向に沿って延設する。

本発明によれば、ばね組立体とピストンとのずれを抑えつつ、ばね組立体のベース板の剛性を確保する技術を提供できる。

実施例のばね組立体の斜視図である。 図２（ａ）は、ばね組立体の側面図であり、図２（ｂ）は、ばね組立体の下面図である。 取付時の基準状態のばね組立体の斜視図である。 取付時の当接状態のばね組立体の斜視図である。 取付状態のばね組立体の動作について説明するための図である。 第１変形例のばね組立体の斜視図である。 図６に示すばね組立体の線分Ａ－Ａ断面図である。 第２変形例のばね組立体の斜視図である。 第３変形例のばね組付体の斜視図である。

図１は、実施例のばね組立体１０の斜視図である。図１（ａ）は斜め上方から見た図であり、図１（ｂ）は斜め下方から見た図である。また、図２（ａ）は、ばね組立体１０の側面図であり、図２（ｂ）は、ばね組立体１０の下面図である。ばね組立体１０は、ベース板２０、支持板２２およびばね２４を備える。

ばね組立体１０は、車両のトランスミッションのクラッチ機構に設けられ、ピストンの位置を戻す弾性体として機能し、管部材の外周または内周に設けられる。ばね組立体１０は、ピストンと、ピストンが当接可能な被当接部材との間に介在する。ばね組立体１０は、ばね２４の軸方向に伸縮可能である。なお、以下の説明では、ばね２４の軸方向を単に軸方向という。

ベース板２０および支持板２２は、金属材料で円環状にそれぞれ形成される。ベース板２０および支持板２２は、軸方向に対向し、ばね２４を挟持するようにばね２４の両端を支持する。

複数のばね２４は、コイルばねであって、ベース板２０および支持板２２に支持される。ばね２４の両端は、カシメによってベース板２０および支持板２２に固定される。複数のばね２４は、周方向に離れて、並列して配置される。

ベース板２０の筒部２６は、深絞り加工によって軸方向に沿って立設するよう形成される。筒部２６は、ピストンの進退方向に沿ってベース板２０の本体から延設する。筒部２６の内側には、貫通する貫通孔２８が形成される。筒部２６を形成することで、貫通孔２８周りのベース板２０の剛性を確保できる。

筒部２６は、図２（ａ）に示すように貫通孔２８の縁から支持板２２に向かって延出する。図２（ｂ）に示すように、筒部２６および貫通孔２８は、下面視にて長孔状に形成されるが、長孔状に限らず、楕円状や真円状に形成されてよい。筒部２６および貫通孔２８は、周方向に離れて複数形成される。また、複数の貫通孔２８の間にはばね２４をカシメするためのカシメ用孔３３が複数形成される。貫通孔２８およびカシメ用孔３３は、ばね組立体１０の中心軸から同径の位置に設けられる。筒部２６の軸方向高さは、ベース板２０の板厚の２倍から、自由状態におけるベース板２０および支持板２２の間隔の３／４までの範囲に設定されてよい。

支持板２２の挿通孔３０は、図２（ｂ）に示すように長孔状に形成され、貫通孔２８と同軸に配置される。ピストンの当接部は、支持板２２側からベース板２０に向かって、貫通孔２８および挿通孔３０に挿入される。挿通孔３０は、ベース板２０の貫通孔２８より小さくなるように形成される。これにより、挿通孔３０がピストンの当接部の根元の動きを規制できる。

挿通孔３０の周りには周状段部３２が形成される。周状段部３２は、挿通孔３０の縁を段差状に形成したもので、ベース板２０に向かって突出している。周状段部３２により、挿通孔３０周りの支持板２２の剛性を確保できる。

図３は、取付時の基準状態のばね組立体１０の斜視図である。図３では、ばね組立体１０に載置されたピストン３６を示す。ピストン３６は、複数の当接部３４を有しており、環状に形成される。当接部３４は、ピストン３６の本体から延設されて、柱状に突出し、貫通孔２８および挿通孔３０に挿入される。当接部３４は、貫通孔２８および挿通孔３０と同様に断面が長孔状に形成される。

ばね組立体１０は、初期荷重を加えた状態でクラッチ機構に取り付けられる。ばね組立体１０の基準状態とは、初期荷重のみを加えた取付状態をいい、ピストン３６および被当接部材に介在した取付状態でばね２４が最も伸びた状態をいう。

ピストン３６は、支持板２２に同軸で載置されており、当接部３４は、挿通孔３０から筒部２６、貫通孔２８へと挿入されている。このように、当接部３４は基準状態で筒部２６に挿入されている。なお、当接部３４は、ベース板２０から突き出てはいない。

図４は、取付時の当接状態のばね組立体１０の斜視図である。図４はばね組立体１０に載置されるピストン３６を示す。当接状態とは、当接部３４が不図示の被当接部材に当接した状態をいい、クラッチ機構が接続した状態をいう。図３に示すばね組立体１０の基準状態ではクラッチ機構は接続されていない。

当接状態のばね組立体１０は、ばね２４が縮み、当接部３４が貫通孔２８を突き抜けて、ベース板２０の下方に出ている。

図５は、取付状態のばね組立体１０の動作について説明するための図である。図５（ａ）は基準状態のばね組立体１０の部分断面図であり、図５（ｂ）は当接状態のばね組立体１０の部分断面図である。

ばね組立体１０は、管部材４２の内側に配置され、台座部４０に載置される。台座部４０は、円環状に形成され、管部材４２の内周面から張り出し、ばね組立体１０の下方への移動を規制する。ばね組立体１０は、当接部３４と被当接部材３８とに介在しており、ばね２４は、当接部３４を被当接部材３８から離れる方向に付勢する。

図５（ａ）に示す基準状態のばね組立体１０では、当接部３４が筒部２６に挿入されているものの、被当接部材３８から離れている。図５（ｂ）に示す当接状態のばね組立体１０では、当接部３４が貫通孔２８を突き抜けて被当接部材３８に当接している。

筒部２６は、当接部３４が被当接部材３８に向かって進行する際のガイドとして機能する。ばね２４の伸縮時に当接部３４の進退をガイドすることで、ばね２４が過度に倒れることを抑え、ばね２４が座屈することを抑えられる。

当接部３４の先端部３４ａは、ばね組立体１０の基準状態において、ベース板２０により手前側で筒部２６の中に位置する。つまり、当接部３４は、筒部２６に挿入された状態でベース板２０から突き出ないように設定される。これにより、当接部３４が常に筒部２６に挿入されているため、筒部２６のガイドを確実に受けることができる。また、当接部３４の先端部３４ａが被当接部材３８に近い位置に配置することができ、当接部３４のストローク量を短く設定することが可能となる。そのため、ピストン３６および被当接部材３８を接近させて設け、クラッチ機構の軸方向長さを短く小型にできる。当接部３４は、支持板２２の挿通孔３０およびベース板２０の筒部２６にそれぞれ挿入されるため、２箇所で径方向のガイドを受けられる。

挿通孔３０は、ベース板２０の貫通孔２８より小さくなるように形成されているため、挿通孔３０と当接部３４の外周面とのクリアランスは、貫通孔２８と当接部３４の外周面とのクリアランス以下になるように設定される。これにより、当接部３４の径方向の動きを、当接部３４の根元側で制限でき、支持板２２とピストン３６のずれを制限できる。

周状段部３２が形成されることで、当接部３４の根元の外周面に湾曲したアールが付与されても挿通孔３０の縁に干渉することを避けることができ、ピストン３６を支持板２２に密着させることができる。

図６は、第１変形例のばね組立体１００の斜視図である。また、図７は、図６に示すばね組立体１００の線分Ａ－Ａ断面図である。第１変形例のばね組立体１００は、図１（ａ）に示すばね組立体１０と比べて、支持板１２２が内挿筒部４４を有する点で異なる。

支持板１２２の内挿筒部４４は、挿通孔３０の縁から立設し、断面が長孔状に形成される。内挿筒部４４は、筒部２６に挿入される。これにより、ベース板２０および支持板２２がずれることを抑えることができる。また、内挿筒部４４を筒部２６に挿入することで、当接部３４が筒部２６の先端に接触することを避けられる。

図８は、第２変形例のばね組立体２００の斜視図である。なお、図８ではばね組立体２００が当接状態になっており、ばね２４が縮んでいる。第２変形例のばね組立体２００は、図１（ａ）に示すばね組立体１０と比べて、ベース板２２０および支持板２２２が同形状である点が異なる。

ベース板２２０は、第１貫通孔２２８ａおよび第２貫通孔２２８ｂ（これらを区別しない場合「貫通孔２２８」という）と、第１貫通孔２２８ａの縁に形成された筒部２２６とを有する。つまり、第１貫通孔２２８ａには筒部２２６が形成され、第２貫通孔２２８ｂには筒部２２６が形成されない。

支持板２２２は、第１挿通孔２３０ａおよび第２挿通孔２３０ｂ（これらを区別しない場合「挿通孔２３０」という）と、第１挿通孔２３０ａの縁に形成された筒部４６とを有する。第２挿通孔２３０ｂには筒部４６が形成されない。

ベース板２２０の筒部２２６は、支持板２２２の第２挿通孔２３０ｂに対向し、支持板２２２の筒部４６は、ベース板２２０の第２貫通孔２２８ｂに対向する。これにより、筒部２２６と筒部４６が干渉しないようにでき、それぞれが当接部３４の進退をガイドできる。ベース板２２０および支持板２２２が同形状に形成されることで、製造コストを抑えることができる。また、ばね組立体１０がピストン３６および被当接部材３８の間に設ける際に、ばね組立体１０の取付方向が問われないため、容易に取り付けることができる。

ベース板２２０および支持板２２２には、誤組付用の孔部４８が形成される。例えば孔部４８に入る突部をピストン３６に設けることで、ピストン３６の回転位置を定め、当接部３４が第１挿通孔２３０ａおよび第２挿通孔２３０ｂのうち、第２挿通孔２３０ｂに挿入されるように設定できる。

図９は、第３変形例のばね組付体３００の斜視図である。第３変形例のばね組付体３００は、図１（ａ）に示すばね組立体１０と比べて、支持板２２が設けられていない。この態様によっても筒部２６が当接部３４の進退をガイドできる。この態様では、ばね２４が一端のみベース板２０に支持され、ピストン３６を直接付勢する。

本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。

本発明は、複数のバネを保持するばね組立体に関する。

１０ ばね組立体、 ２０ ベース板、 ２２ 支持板、 ２４ ばね、 ２６ 筒部、 ２８ 貫通孔、 ３０ 挿通孔、 ３２ 周状段部、 ３４ 当接部、 ３４ａ 先端部、 ３６ ピストン、 ３８ 被当接部材、 ４０ 台座部、 ４２ 管部材。

Claims (4)

1. ピストンと、前記ピストンから延設された当接部が当接可能な被当接部材との間に介在するばね組立体であって、
   前記ピストンを前記被当接部材から離れる方向に付勢する複数のばねと、
   環状に形成され、周方向に並んだ複数の前記ばねを支持するベース板と、
   環状に形成され、前記ベース板に対向して前記ベース板と複数の前記ばねを挟んで支持する支持板と、を備え、
   前記ベース板は、
   前記ばねが縮んだときに前記当接部を挿通させて前記被当接部材に当接させるための複数の貫通孔と、
   前記当接部が挿入され、複数の前記貫通孔の縁にそれぞれ形成される複数の筒部と、を有し、
   前記筒部は、前記ピストンの進退方向に沿って延設し、
   前記支持板は、前記当接部を挿通する挿通孔を有することを特徴とするばね組立体。
2. 前記挿通孔と前記当接部の外周面とのクリアランスは、前記貫通孔と前記当接部の外周面とのクリアランス以下になるように設定されることを特徴とする請求項１に記載のばね組立体。
3. 前記当接部の先端部は、初期荷重が付与された前記ばね組立体の基準状態において、前記ベース板により手前側で前記筒部の中に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のばね組立体。
4. 前記支持板は、複数の前記挿通孔の縁にそれぞれ立設される筒部を有し、
   前記支持板および前記ベース板は、同形状に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のばね組立体。

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