JPH0716745B2 - ばね材及びその製造方法 - Google Patents
ばね材及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0716745B2 JPH0716745B2 JP31365889A JP31365889A JPH0716745B2 JP H0716745 B2 JPH0716745 B2 JP H0716745B2 JP 31365889 A JP31365889 A JP 31365889A JP 31365889 A JP31365889 A JP 31365889A JP H0716745 B2 JPH0716745 B2 JP H0716745B2
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- Japan
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- shape
- spring material
- metal wire
- spring
- bent
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車のエアバッグ、航空機の緊急脱出用座席
の射出装置、バルブの緊急開閉装置、船舶用浮力発生装
置等のガス発生器と組み合わせて使用されるばね材及び
その製造方法に関するものである。
の射出装置、バルブの緊急開閉装置、船舶用浮力発生装
置等のガス発生器と組み合わせて使用されるばね材及び
その製造方法に関するものである。
（従来の技術） この種のガス発生器としては、火薬室内の火薬を燃焼さ
せて発生した高温ガスを用いる方法が広く採用されてい
る。このためには、火薬室内に例えばアジ化ナトリウム
(NaN3)のような火薬を充填しておく必要があるが、例え
ば自動車のエアバッグ用ガス発生器の場合には走行中の
振動によって火薬が動き誤って着火することのないよう
に、火薬をばね材によって火薬室内に防振して内蔵して
おく必要がある。
せて発生した高温ガスを用いる方法が広く採用されてい
る。このためには、火薬室内に例えばアジ化ナトリウム
(NaN3)のような火薬を充填しておく必要があるが、例え
ば自動車のエアバッグ用ガス発生器の場合には走行中の
振動によって火薬が動き誤って着火することのないよう
に、火薬をばね材によって火薬室内に防振して内蔵して
おく必要がある。
このためのばね材としては、構造が簡単であること、環
状の火薬室の蓋として利用できること、ばね定数が適正
な範囲にあり共振防止ができること、軽量であること、
長時間使用しても弾性力の低下がないこと、高温ガスの
冷却効果があること等の多くの特性が要求されるが、従
来のコイルバネ等はそれ単独では火薬室の蓋として利用
できず、高温ガスの冷却効果等の点で不適当であった。
状の火薬室の蓋として利用できること、ばね定数が適正
な範囲にあり共振防止ができること、軽量であること、
長時間使用しても弾性力の低下がないこと、高温ガスの
冷却効果があること等の多くの特性が要求されるが、従
来のコイルバネ等はそれ単独では火薬室の蓋として利用
できず、高温ガスの冷却効果等の点で不適当であった。
また、特開昭63-93440号公報に示されるように、金属線
材全体に外力を加えて「より」を与え、しかる後にそれ
を圧縮加圧したばね材がある。しかしこのばね材は線材
相互の絡み付き方が低く、使用中に振動その他の外力が
加わることによって次第にばらばらになる可能性が高
く、使える場所が限定されてしまうという欠点があっ
た。即ち、このばね材を置く場所は閉空間が望ましく、
外部からの規制によってそのばね材の形状が保持できる
条件のある所が望ましかった。
材全体に外力を加えて「より」を与え、しかる後にそれ
を圧縮加圧したばね材がある。しかしこのばね材は線材
相互の絡み付き方が低く、使用中に振動その他の外力が
加わることによって次第にばらばらになる可能性が高
く、使える場所が限定されてしまうという欠点があっ
た。即ち、このばね材を置く場所は閉空間が望ましく、
外部からの規制によってそのばね材の形状が保持できる
条件のある所が望ましかった。
その上、線材の形状加工方法としてこの方法では「よ
り」を与えるために線材全体に張力を加える必要があ
り、調整いかんによっては線材切断の可能性もあり調整
が難しく、装置自体も複雑高価になるという欠点があっ
た。
り」を与えるために線材全体に張力を加える必要があ
り、調整いかんによっては線材切断の可能性もあり調整
が難しく、装置自体も複雑高価になるという欠点があっ
た。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記したような従来の問題点を解決して、火薬
室の蓋として利用でき、高温ガスの冷却効果があり、ば
ね定数が適正な範囲にあり、軽量でしかも長期間使用し
ても弾性力の低下がなく、絡み付きの程度が強いので形
状の自己保持性が高く閉空間でなくても任意の場所で使
用することができる新規なばね材及びその単純にして安
価な製造方法を提供するために完成されたものである。
室の蓋として利用でき、高温ガスの冷却効果があり、ば
ね定数が適正な範囲にあり、軽量でしかも長期間使用し
ても弾性力の低下がなく、絡み付きの程度が強いので形
状の自己保持性が高く閉空間でなくても任意の場所で使
用することができる新規なばね材及びその単純にして安
価な製造方法を提供するために完成されたものである。
（課題を解決するための手段） 上記の課題は、異なる２方向からそれぞれピッチの異な
る波形状に屈曲された立体波形状の金属線材の集合体か
らなり、全体が皿ばね状、筒状又は柱状に圧縮成形され
た状態にあることを特徴とするばね材により解決するこ
とができる。
る波形状に屈曲された立体波形状の金属線材の集合体か
らなり、全体が皿ばね状、筒状又は柱状に圧縮成形され
た状態にあることを特徴とするばね材により解決するこ
とができる。
また上記の課題は、金属線材を互いにかみ合う第１の歯
形により波形状に屈曲加工し、次いで第１の歯形よりモ
ジュールの小さい互いにかみ合う第２の歯形により、前
記屈曲加工により得られた波形面とは異なる方向から波
形状に屈曲加工することにより、金属線材を異なる方向
に異なるピッチの立体波形状に屈曲加工し、これを積層
して集合体としたうえ、皿ばね状、筒状又は柱状に圧縮
成形することを特徴とするばね材の製造方法により解決
することができる。
形により波形状に屈曲加工し、次いで第１の歯形よりモ
ジュールの小さい互いにかみ合う第２の歯形により、前
記屈曲加工により得られた波形面とは異なる方向から波
形状に屈曲加工することにより、金属線材を異なる方向
に異なるピッチの立体波形状に屈曲加工し、これを積層
して集合体としたうえ、皿ばね状、筒状又は柱状に圧縮
成形することを特徴とするばね材の製造方法により解決
することができる。
以下にこれらの発明を実施例とともに更に詳細に説明す
る。
る。
（実施例） 第１図は本発明のばね材の実施例を示すものであり、全
体の形状は火薬室の大きさに対応する皿ばね状で、例え
ば外径D2＝75mm、内径D1＝50mm、高さＨ＝7mm、肉厚ｔ
＝2mmのものである。
体の形状は火薬室の大きさに対応する皿ばね状で、例え
ば外径D2＝75mm、内径D1＝50mm、高さＨ＝7mm、肉厚ｔ
＝2mmのものである。
本発明のばね材は異なる２方向からそれぞれピッチの異
なる波形状に屈曲された立体波形状の金属線材の集合体
を皿ばね状に圧縮加工したものであって、実施例では金
属線材として線径が0.25〜0.45mmのばね用ステンレス鋼
線（JIS G 4314 SUS304-WPB）が用いられている。金属
線材の線径が細すぎると第２図に示されるこの種のばね
材に要求されるばね定数が得られず、太すぎるとやはり
必要なばね定数が得られないうえに重量が大となる。
なる波形状に屈曲された立体波形状の金属線材の集合体
を皿ばね状に圧縮加工したものであって、実施例では金
属線材として線径が0.25〜0.45mmのばね用ステンレス鋼
線（JIS G 4314 SUS304-WPB）が用いられている。金属
線材の線径が細すぎると第２図に示されるこの種のばね
材に要求されるばね定数が得られず、太すぎるとやはり
必要なばね定数が得られないうえに重量が大となる。
次に本発明のばね材の製造方法を説明する。
本発明においては、まず金属線材（１）を立体波形に屈
曲加工する。第３図に示す実施例では、金属線材（１）
は先ず互いに噛み合う一対の第１歯車（２）、（２）の
間を通過して１方向に一定ピッチで一平面上に波状に
（平面波形）屈曲される。この第１歯車（２）はそのモ
ジュールを4.0〜1.0とした平歯車が適当である。次に、
金属線材（１）はガイド（３）を通って互いに噛み合う
一対の第２歯車（４）、（４）の間を通過する。第２歯
車（４）に入るときには金属線材（１）は第１歯車
（２）による屈曲面が第２歯車（４）の歯面と平行とな
るように自然に捩られるが、第２歯車（４）、（４）を
通過するとこの屈曲面に対して異なる方向に立体波状に
屈曲した凹凸（立体波形）が形成される。第２歯車
（４）はそのモジュールを2.0〜0.5とした平歯車であ
り、このように第１歯車（２）よりも第２歯車（４）の
モジュールを小さくしておくことによって、異なる２方
向から異なるピッチで立体波状に屈曲加工された金属線
材（１）を得ることができる。なお、第２歯車（４）の
モジュールM2に対する第１歯車（２）のモジュールM1の
比は、M1/M2＝1.5〜2.5にすることが好ましい。本実施
例では、屈曲加工のピッチは５〜10mm、波の高さ３〜6m
mとされている。このように金属線材（１）を立体波状
に屈曲加工することにより、圧縮成形後の嵩比重を均一
化しばね特性を向上させることができるとともに、金属
線材（１）の絡み付きを強めて形状の自己保持性を高め
ることができる。
曲加工する。第３図に示す実施例では、金属線材（１）
は先ず互いに噛み合う一対の第１歯車（２）、（２）の
間を通過して１方向に一定ピッチで一平面上に波状に
（平面波形）屈曲される。この第１歯車（２）はそのモ
ジュールを4.0〜1.0とした平歯車が適当である。次に、
金属線材（１）はガイド（３）を通って互いに噛み合う
一対の第２歯車（４）、（４）の間を通過する。第２歯
車（４）に入るときには金属線材（１）は第１歯車
（２）による屈曲面が第２歯車（４）の歯面と平行とな
るように自然に捩られるが、第２歯車（４）、（４）を
通過するとこの屈曲面に対して異なる方向に立体波状に
屈曲した凹凸（立体波形）が形成される。第２歯車
（４）はそのモジュールを2.0〜0.5とした平歯車であ
り、このように第１歯車（２）よりも第２歯車（４）の
モジュールを小さくしておくことによって、異なる２方
向から異なるピッチで立体波状に屈曲加工された金属線
材（１）を得ることができる。なお、第２歯車（４）の
モジュールM2に対する第１歯車（２）のモジュールM1の
比は、M1/M2＝1.5〜2.5にすることが好ましい。本実施
例では、屈曲加工のピッチは５〜10mm、波の高さ３〜6m
mとされている。このように金属線材（１）を立体波状
に屈曲加工することにより、圧縮成形後の嵩比重を均一
化しばね特性を向上させることができるとともに、金属
線材（１）の絡み付きを強めて形状の自己保持性を高め
ることができる。
次に金属線材（１）は連続的にドラムに巻取られるか、
一定幅の帯状に折り曲げられるか、あるいは短く切断し
たうえで所定形状に積み重ねる等の任意の方法によっ
て、第４図に示されるような積層された金属線材（１）
の集合体（５）とされる。この状態でも異なる２方向か
らそれぞれピッチの異なる波形状に屈曲された立体波形
状の金属線材（１）は既に相互に絡まり合ってある程度
の保形性を備えているが、実施例においてはドラムへの
巻取りにより得られた集合体（５）の環状部の周囲に図
示のように更に金属製の締結線材（６）を巻き付けて所
定形状に締結し、保形性を高めている。しかし締結線材
（６）の使用は必ずしも必要ではない。
一定幅の帯状に折り曲げられるか、あるいは短く切断し
たうえで所定形状に積み重ねる等の任意の方法によっ
て、第４図に示されるような積層された金属線材（１）
の集合体（５）とされる。この状態でも異なる２方向か
らそれぞれピッチの異なる波形状に屈曲された立体波形
状の金属線材（１）は既に相互に絡まり合ってある程度
の保形性を備えているが、実施例においてはドラムへの
巻取りにより得られた集合体（５）の環状部の周囲に図
示のように更に金属製の締結線材（６）を巻き付けて所
定形状に締結し、保形性を高めている。しかし締結線材
（６）の使用は必ずしも必要ではない。
このようにして得られた金属線材の集合体（５）は次に
第５図のような環状の上型（７）、芯型（８）、外型
（９）、突上型（10）とからなる第１の金型（11）内に
収納して環状に１次圧縮成形される。このとき、図示の
ように集合体（５）の上面にウレタンゴム等からなる環
状の弾性リング（12）を当てて上型（７）による圧縮成
形を行えば、金属線材（１）が型相互の隙間からはみ出
して金型（11）を損傷したり、成形不良品を発生させた
りすることを防止できる。
第５図のような環状の上型（７）、芯型（８）、外型
（９）、突上型（10）とからなる第１の金型（11）内に
収納して環状に１次圧縮成形される。このとき、図示の
ように集合体（５）の上面にウレタンゴム等からなる環
状の弾性リング（12）を当てて上型（７）による圧縮成
形を行えば、金属線材（１）が型相互の隙間からはみ出
して金型（11）を損傷したり、成形不良品を発生させた
りすることを防止できる。
このようにして１次圧縮成形を行ったうえ、更に第６図
のように上型（7a）、芯型（８）、外型（20）、突上型
（21）からなる第２の金型（13）により２次圧縮成形が
なされる。この結果、目的とする皿ばね状のばね材を得
ることができる。圧縮成形後の嵩比重は0.5〜3.0が好ま
しい。なお１次圧縮成形品に対して更に締結線材（６）
を巻き付けたり、外周面に溝加工を行ったりしたうえ
で、２次圧縮成形することもできる。また本実施例では
１次圧縮成形と２次圧縮成形とを行ったが、ばね材の形
状、構造及び用途によっては２次圧縮成形を省略するこ
ともできる。
のように上型（7a）、芯型（８）、外型（20）、突上型
（21）からなる第２の金型（13）により２次圧縮成形が
なされる。この結果、目的とする皿ばね状のばね材を得
ることができる。圧縮成形後の嵩比重は0.5〜3.0が好ま
しい。なお１次圧縮成形品に対して更に締結線材（６）
を巻き付けたり、外周面に溝加工を行ったりしたうえ
で、２次圧縮成形することもできる。また本実施例では
１次圧縮成形と２次圧縮成形とを行ったが、ばね材の形
状、構造及び用途によっては２次圧縮成形を省略するこ
ともできる。
第７図は本発明のばね材を自動車のエアバッグ用のガス
発生器に組込んだ使用例を示すものである。図中、（1
5）はケーシングであり、隔壁（16）の内側の点火室（1
7）の内部には点火器（18）及び窒化リン等の点火剤が
充填されており、隔壁（16）の外側の火薬室（19）内に
はアジ化ナトリウム(NaN3)のような火薬が充填されてい
る。本発明のばね材は火薬室（19）の上部に２段に填め
込まれ、下段のばね材は火薬室（19）の蓋および冷却
材、弾性材として作用し、上段のばね材は冷却材、弾性
材として火薬を支持している。
発生器に組込んだ使用例を示すものである。図中、（1
5）はケーシングであり、隔壁（16）の内側の点火室（1
7）の内部には点火器（18）及び窒化リン等の点火剤が
充填されており、隔壁（16）の外側の火薬室（19）内に
はアジ化ナトリウム(NaN3)のような火薬が充填されてい
る。本発明のばね材は火薬室（19）の上部に２段に填め
込まれ、下段のばね材は火薬室（19）の蓋および冷却
材、弾性材として作用し、上段のばね材は冷却材、弾性
材として火薬を支持している。
（発明の効果） 以上に説明したように、本発明のばね材は構造が簡単で
圧縮成形品であるためケーシング内への装填が容易であ
る利点を持つ。しかも本発明のばね材は異なる２方向か
らそれぞれピッチの異なる波形状に屈曲された立体波形
状の金属線材の集合体からなるので、金属線材が相互に
密に嵌まり合った均質性と適度の弾力性を持ち、かつ相
互に密に絡まりあっていることによりばね材としての形
状の自己保持性が高く任意の場所で使用することがで
き、密度の不均一によるガスのショートパスのおそれも
ない。このため、本発明のばね材は従来の金属ばねと比
較して火薬室の蓋として利用もでき、高温ガスの冷却効
果も有し、線径および嵩比重等によりばね特性範囲が容
易に調整でき、防振効果が高く、また軽量で長期間使用
しても弾性力の低下がない利点を持つ。
圧縮成形品であるためケーシング内への装填が容易であ
る利点を持つ。しかも本発明のばね材は異なる２方向か
らそれぞれピッチの異なる波形状に屈曲された立体波形
状の金属線材の集合体からなるので、金属線材が相互に
密に嵌まり合った均質性と適度の弾力性を持ち、かつ相
互に密に絡まりあっていることによりばね材としての形
状の自己保持性が高く任意の場所で使用することがで
き、密度の不均一によるガスのショートパスのおそれも
ない。このため、本発明のばね材は従来の金属ばねと比
較して火薬室の蓋として利用もでき、高温ガスの冷却効
果も有し、線径および嵩比重等によりばね特性範囲が容
易に調整でき、防振効果が高く、また軽量で長期間使用
しても弾性力の低下がない利点を持つ。
また本発明のばね材の製造方法によれば、上記のような
優れた特性を持つばね材を容易かつ能率良く製造するこ
とができる。特に異なる２方向からそれぞれピッチの異
なる波形状に屈曲された金属線材を積層して集合体とし
たうえ、圧縮成形を行うので、均質性、ばね定数、寸法
精度等の要求をよく満足させることができる。以上に説
明したように、本発明は従来の問題点を解決したばね材
及びその製造方法として、産業の発展に寄与するところ
は極めて大きいものである。
優れた特性を持つばね材を容易かつ能率良く製造するこ
とができる。特に異なる２方向からそれぞれピッチの異
なる波形状に屈曲された金属線材を積層して集合体とし
たうえ、圧縮成形を行うので、均質性、ばね定数、寸法
精度等の要求をよく満足させることができる。以上に説
明したように、本発明は従来の問題点を解決したばね材
及びその製造方法として、産業の発展に寄与するところ
は極めて大きいものである。
第１図は本発明のばね材の実施例を示す断面図、第２図
は求められるばね特性の一例を示すグラフ、第３図は金
属線材の屈曲加工工程を示す斜視図、第４図は金属線材
の集合体を示す斜視図、第５図は１次圧縮成形工程を示
す断面図、第６図は２次圧縮成形工程を示す断面図、第
７図は本発明のばね材を自動車のエアバッグ用のガス発
生器に組込んだ使用例を示す断面図である。 （１）：金属線材、（５）：金属線材の集合体
は求められるばね特性の一例を示すグラフ、第３図は金
属線材の屈曲加工工程を示す斜視図、第４図は金属線材
の集合体を示す斜視図、第５図は１次圧縮成形工程を示
す断面図、第６図は２次圧縮成形工程を示す断面図、第
７図は本発明のばね材を自動車のエアバッグ用のガス発
生器に組込んだ使用例を示す断面図である。 （１）：金属線材、（５）：金属線材の集合体
Claims (2)
- 【請求項１】異なる２方向からそれぞれピッチの異なる
波形状に屈曲された立体波形状の金属線材の集合体から
なり、全体が皿ばね状、筒状又は柱状に圧縮成形された
状態にあることを特徴とするばね材。 - 【請求項２】金属線材を互いにかみ合う第１の歯形によ
り波形状に屈曲加工し、次いで第１の歯形よりモジュー
ルの小さい互いにかみ合う第２の歯形により、前記屈曲
加工により得られた波形面とは異なる方向から波形状に
屈曲加工することにより、金属線材を異なる方向に異な
るピッチの立体波形状に屈曲加工し、これを積層して集
合体としたうえ、皿ばね状、筒状又は柱状に圧縮成形す
ることを特徴とするばね材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31365889A JPH0716745B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | ばね材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31365889A JPH0716745B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | ばね材及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5327196A Division JP2685427B2 (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | ばね材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03174937A JPH03174937A (ja) | 1991-07-30 |
| JPH0716745B2 true JPH0716745B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=18043959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31365889A Expired - Lifetime JPH0716745B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | ばね材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716745B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9027374B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-05-12 | Ati Properties, Inc. | Methods to improve hot workability of metal alloys |
-
1989
- 1989-12-01 JP JP31365889A patent/JPH0716745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03174937A (ja) | 1991-07-30 |
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