JPS59190528A - 異形断面つる巻きバネ - Google Patents

異形断面つる巻きバネ

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JPS59190528A
JPS59190528A JP6435083A JP6435083A JPS59190528A JP S59190528 A JPS59190528 A JP S59190528A JP 6435083 A JP6435083 A JP 6435083A JP 6435083 A JP6435083 A JP 6435083A JP S59190528 A JPS59190528 A JP S59190528A
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JP
Japan
Prior art keywords
spring
helical spring
outer periphery
section
longitudinal section
Prior art date
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Granted
Application number
JP6435083A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS647249B2 (ja
Inventor
Noriyuki Miyamura
宮村 紀行
Shuji Nagano
修治 長野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
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Publication of JPS59190528A publication Critical patent/JPS59190528A/ja
Publication of JPS647249B2 publication Critical patent/JPS647249B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/02Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04Wound springs
    • F16F1/042Wound springs characterised by the cross-section of the wire

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの動弁機構における弁バネに用いて
好適なつる8きバネに関する。
一般に、第1図に示すような円形縦断面形状を有するつ
る巻ぎバネ1の縦断面部2における内側部分2aに作用
する応力は、フィル中心径rに比して線径W。が天外い
場合、捩り力に加えて剪断力による影響を受けて発生す
るため、コイル外側部分2bに作用する応力に比べ過大
となる。
そこで、つる巻きバネの縦断面形状を、@2図に示すよ
うに、半円状の外周BCDを有する外側半面と半楕円状
の外周BADを有する内側半面とを組み合わせた卵形に
することが提案されている。
このような卵形縦断面形状を有するつる巻ぎバネにおい
ては、上端部外周B付近から内側部外周ノ\を経由して
下端部外周D(づ近に至る内側表面部の応力が均一化さ
れるが、最外側外周C付近の表面部における応力は、均
一にならず、円形縦断面を有するつる巻きバネの場合よ
りも低くなる。
すなわち、コイル最外側部C付近における応力分担が少
なく、フィル内側部BADの負担が天外くなり、フィル
全体の荷重負担が均等になっていないという問題点かあ
る。
また、従来の卵形縦断面形状を有するつる巻きバネによ
ると、同一断面積の円形縦断面を有するつる巻ぎバネに
対して縦断面幅Wが大きくなり(1,05〜1.25倍
)、バネ外径(r+ρ)が大きくなって、取付面積を多
く必要とする。これは、このバネを限られたスペースに
配設するエンジン動弁機構の弁バネに使用する場合lこ
深刻な問題となる。
また、従来の卵形縦断面形状を有するつる巻きハネでは
、内外両側面が異なる曲面であるため、製造上の位置決
めが困難であるという問題点もある。
なお、第2図中の符号Gは縦断面部における重心を示す
本発明は、これらの問題点の解消をはかろうとするもの
で、コイル最外側部に偏平部を設けて異形断面形状にす
ることにより、取付面積の縮少をはかりながら応力の均
一化をはかり、しかも製造が容易な、異形断面つる巻き
バネを提供することを目的とする。
このため、本発明の異形断面つる港外バネは、その縦断
面形状において、その内側半面を卵形の縦断面形状を有
するつる巻きバネと同様に形成され、その外側半面の最
外側部には、このつる港外バネの中心軸線の方向に沿う
偏平部をそなえていることを特徴としている。
以下、図面により本発明の一実施例としての異形断面つ
る巻たバネについて説明すると、第3図はその一部を拡
大して示す縦断面図、第4図はその変形例の一部を拡大
して示す縦断面図、第5図はその他の変形例の一部を拡
大して示す縦断面図、第6図は従来の卵形縦断面形状を
有するつる巻きバネの部分縦断面状態と本発明における
実施例の部分縦断面状態とを比較して示す模式図である
第3図に示すように、本発明のつる巻ぎバネは、その縦
断面形状を次のような形状に設定されている。すなわち
、その内側半面の外周BADが、従来の卵形縦断面形状
を有するつる巻きバネと同様、長さdのAOを長軸の半
部とし、長さ2tのBDを短軸とする半楕円状に形成さ
れている。
なお、長さdおよびtは、c3/l=1.2〜1.6を
満たすように設定される。
また、外側半面における斜線部BE、B、′、DF、D
、’の外周はそれぞれ長さaの・E、B、’ 、F、D
、’ を長軸の半部とし、長さしのBB、’ 、DD、
’ を短軸の半部とする楕円の1/4の形状を有してい
る。
ところで、長さaはa=0 、8 t −0、95t+
長さしは1) = (1、3t〜0.75tを満たすよ
うに設定される。
そして、最外1i111 ?flSの外周E 、 C、
F 、には、長さc=t−1)の直線で構成される偏平
部P1が、このつる港外バネの中心軸線の方向に沿うよ
うに設けられている。すなわちこの偏平部P1を立体的
に見ると、つる巻きバネの外側包絡面が、底面の半径r
十ρ′の円筒面として、構成されるようになっている。
なノロ、第3図中の符号Gは縦断面部における重心を示
し、長さd、t、a+bの条件は、重心Gのまわりの断
面1次モーメントのバランスおよび重心Gを通る軸まわ
りの断面2次モーメントのバランスがとれるように設定
されている。
本発明の異形断面つる巻きバネは上述のごとく構成され
ているので、その圧縮または伸張時には、その縦断面部
における最外側外周E、C,F、付近の表面部における
応力分担が従来の卵形縦断面形状を有するつる港外バネ
よりも高まり、これにより縦断面外周ABE+C1F1
DAの表面部にほぼ均一な応力か゛発生する。
したかって、縦断面全体における荷重負担が周方向に均
等化されて、同一断面積を有する円形縦断面つる巻きバ
ネより約10〜15%増の耐荷重性能が得られる。さら
に卵形縦断面形状を有するつる巻きハネと比べても、十
分な耐荷重性能が得られる。
また、第6図に示すように、同一断面積で同一重心位置
Gの縦断面を有するつる巻きバネを考えた場合に、本発
明の縦断面部における最外側面外周C1が、卵形縦断面
形状を有するつる巻きバネにおける最外側面外周C,]
:+)内側に位置するようになり、コイル外径(r+ρ
′)が従来の(r十g)より小さくなって、これにより
取付スペースを縮少することができ、バネを取付ける設
計の自由度が大幅に増すようになる。このことは、本つ
る巻きバネを、エンジン動弁機構の弁バネに使用する場
合、極めて有効であることを示唆している。
そして、本発明の異形断面つる巻ぎバネを製作する際に
は、縦断面部の直線部E、C,,F、に相当する偏平部
P、を力゛イドにして、確実に位置決めを行なうことが
でき、これにより精度の高いつる巻き(ネを容易に製作
できるのである。加えて、つる巻きバネの線間干渉時に
おける当り面積を広くできる利点もある。
次に本発明の異形断面つる巻きバネの変形例について説
明すると、第4,5図に示すようになっており、いずれ
もその縦断面部における外側半面の形状を変形したもの
である。
すなわち、第4図に示す変形例では、縦断面部における
外周B2BADD2が、A C2’ を長軸とし、BD
を短軸とする粁i円の一部をなしており、B、E2問お
よびD2F2間の外周がB、’、D、’ を中心とする
半径rの円弧で構成されるとともに、E、C2F2間に
直線で゛構成された最外周を有する偏平部P2が設けら
れていて、第3図に示す異形縦断面形状を有するものと
ほぼ同様の機能を有するようになっている。
なお、本変形例における縦断面幅AC2は第3図におけ
る縦断面幅AC,と同一長である。
また、第5図に示す変形例では、縦断面部における内側
半面の外周BADが、第3図にJjける外周BADと同
様に構成されており、883問およびDD、間の外周が
直線、B、E、間およびり、F3間の外周が、B3′。
■93′ を中心とする半径rの円弧で構成されるとと
もに、E3C,F、開に直線で構成された外周を有する
偏平部P3が設けられていて、第3図に示す異形縦断面
形状を有するものとほぼ同様の機能を有するようになっ
ている。
なお、この第5図に示す変形例の縦断面幅AC3は、第
3図における縦断面幅A C、と同一長である。
上述のごとく、各変形例の場合も、その圧縮または伸張
時の外周A B B 2E 2C、F 2 D 2D 
A 、 A B B −E −C、F 3D 3D A
’ (”j近の表面部における応力分布がほぼ均一化さ
れるとともに、前述の実施例と同様の作用効果が得られ
る。
以」ニ詳述したように、本発明の異形断面つる巻きバネ
によれば、その縦断面形状において、その内側半面を卵
形の縦断面形状を有するつる巻きバネと同様に形成され
、その外側半面の最外側部には、このつる巻きハネの中
心軸線の方向に沿う偏平部をそなえるという簡素な構成
で、その縦断面部の全周に亘る応力分布を均一化するこ
とができ、これにより荷重負担が均等になって、小型で
強度の高いつる港外バネが得られる利点がある。
そして、従来の卵形縦断面形状を有するつる巻きバネに
比べ、バネ外径か小さくなり、取付面積の節約が可能と
なるほか、バネ外周の偏平部を製作の際にガイF部とし
て使用することがでとるので、容易に精度の高いバネが
祷られる利点もある。
【図面の簡単な説明】
f:tSj図は従来の円形縦断面形状を有するつる巻と
バネの側面図であり、fIS2図は従来の卵形縦断面形
状を有するつる巻きバネの一部を拡大して示す縦断面図
であり、m3〜6図は本発明の一実施例としての異形断
面つる巻bバネを示すもので、第3図はその一部を拡大
して示す縦断面図、第4図はその変形例の一部を拡大し
て示す縦断面図、第5図はその他の変形例の一部を拡大
して示す縦断面図、第6図は従来の卵形縦断面形状を有
するつる巻きバネの部分縦断面8態と本発明における実
施例の部分縦断面状態を比較して示す模式%式% 第1図 第2図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. つる巻きバネの縦断面形状において、その内側半面を卵
    形の縦断面形状を有するつる巻きバネと同様に形成され
    、その外側半面の最外側部には、このつる巻終バネの中
    心軸線の方向に沿う偏平部をそなえていることを特徴と
    する、異形断面つる巻きバネ。
JP6435083A 1983-04-12 1983-04-12 異形断面つる巻きバネ Granted JPS59190528A (ja)

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JP6435083A JPS59190528A (ja) 1983-04-12 1983-04-12 異形断面つる巻きバネ

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JP6435083A JPS59190528A (ja) 1983-04-12 1983-04-12 異形断面つる巻きバネ

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JPS647249B2 JPS647249B2 (ja) 1989-02-08

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ID=13255701

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JP6435083A Granted JPS59190528A (ja) 1983-04-12 1983-04-12 異形断面つる巻きバネ

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JPS647249B2 (ja) 1989-02-08

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