JPS59205034A - コイルばね - Google Patents
コイルばねInfo
- Publication number
- JPS59205034A JPS59205034A JP7751283A JP7751283A JPS59205034A JP S59205034 A JPS59205034 A JP S59205034A JP 7751283 A JP7751283 A JP 7751283A JP 7751283 A JP7751283 A JP 7751283A JP S59205034 A JPS59205034 A JP S59205034A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- spring
- cross
- section
- semicircle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/02—Springs 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
- F16F1/04—Wound springs
- F16F1/042—Wound 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１ｉ上の利用分野）
この発明は、コイルはね、特にその緊線の断面１し状が
卵形を有するコイルはねに関する。
卵形を有するコイルはねに関する。
（従来技術）
フィルはねは一般に円形断面を有する緊線によって作ら
れているか、コイル内周部の応力が外周部の応力に比し
て著しく大きくなシ、はねが折損する場合には大部分が
コイル内周部の最大応力点が破壊の起点となることはよ
く知られている。
れているか、コイル内周部の応力が外周部の応力に比し
て著しく大きくなシ、はねが折損する場合には大部分が
コイル内周部の最大応力点が破壊の起点となることはよ
く知られている。
この理由は次のように説明されている。すなわち、コイ
ルはねは真直な棒のねじシと異なシ、第１図に示すよう
に、素線はコイルを形成するため曲げられている。その
微少部分をとって考えると、該微少部分の両端■断面ａ
ａ、ｂｂ’はばねがその中心軸Ｃ方向の力Ｐをうけると
ねじりモーメン）ＰＲを生じて微小角度たけ回転する。
ルはねは真直な棒のねじシと異なシ、第１図に示すよう
に、素線はコイルを形成するため曲げられている。その
微少部分をとって考えると、該微少部分の両端■断面ａ
ａ、ｂｂ’はばねがその中心軸Ｃ方向の力Ｐをうけると
ねじりモーメン）ＰＲを生じて微小角度たけ回転する。
このとき、コイルの内側の弧ａ′ｂ′は外側の弧ａｂよ
シ短いので、内側の方がぜん断金すなわち応力が大きく
なる。コイル半径Ｒ１素線直ｌｄから定められるばね指
数２Ｒ／ｄが小さい惟、内外側の弧長の差が大きくなる
ので、両者の応力Ｑ差はよシ増大する。
シ短いので、内側の方がぜん断金すなわち応力が大きく
なる。コイル半径Ｒ１素線直ｌｄから定められるばね指
数２Ｒ／ｄが小さい惟、内外側の弧長の差が大きくなる
ので、両者の応力Ｑ差はよシ増大する。
ばねの中心軸Ｃに直角にとったａ ａ’軸に沿い中心軸
Ｃに子桁な方向の成分応力τ８ の分布状況のルすを第
２図に示す。素線断面の回転中心は凹面重心Ｏよυεだ
け、ばね中心転Ｃ側にずれた点Ｏ′にある。これはτ８
が断面上で静的な釣合いを保たなければならないため
である。
Ｃに子桁な方向の成分応力τ８ の分布状況のルすを第
２図に示す。素線断面の回転中心は凹面重心Ｏよυεだ
け、ばね中心転Ｃ側にずれた点Ｏ′にある。これはτ８
が断面上で静的な釣合いを保たなければならないため
である。
これに対して、第３図に示すように、素線の断面形状を
半円と半だ円を粗分せた卵形とし、だ内側をコイルの内
ｌｌｌ］、半円側］をコイルの外側にしてコイルばねを
製作すると、ばね特性の同じ円形断面を有する素線で製
作したはねに比べ、外周側の最大に１、力πａ２は大き
く、内周側の最大応力πａ１は小さくなシ、全体的に厄
、力■均等化を図ることが出来る。
半円と半だ円を粗分せた卵形とし、だ内側をコイルの内
ｌｌｌ］、半円側］をコイルの外側にしてコイルばねを
製作すると、ばね特性の同じ円形断面を有する素線で製
作したはねに比べ、外周側の最大に１、力πａ２は大き
く、内周側の最大応力πａ１は小さくなシ、全体的に厄
、力■均等化を図ることが出来る。
これは、断面の回転中心Ｏ′が円形−１面のそれに比べ
て断面重心Ｏに近づくため、偏心蓋εが円形呻１曲のそ
れよシ小さくな９、コイル内側と外側とのねじりモーメ
ントによるぜん断金、従ってせん〃ｒ応力が均等化され
るためである。
て断面重心Ｏに近づくため、偏心蓋εが円形呻１曲のそ
れよシ小さくな９、コイル内側と外側とのねじりモーメ
ントによるぜん断金、従ってせん〃ｒ応力が均等化され
るためである。
この：ヒめ、このよりなり１」形障１而Ｖ）素線で製作
されたコイルはねは、コづル内側Ｖ）し乙、力集中が緩
和され、寿命の長いものが肯られることか知られている
。
されたコイルはねは、コづル内側Ｖ）し乙、力集中が緩
和され、寿命の長いものが肯られることか知られている
。
また、こ■ようなはねに１、はね釉性が同一であっても
、円形＠面の素線の直脱ｄに比べて卵形断面の短径Ｂは
小さいので、ばねの密着＾さが小さくできる効果がある
。
、円形＠面の素線の直脱ｄに比べて卵形断面の短径Ｂは
小さいので、ばねの密着＾さが小さくできる効果がある
。
このようなばねは、主としてスタンフォード大学のＨ，
０，Ｆｕｃｈｓ 教授によって開発されたが、そのは
ね定数には、Ｇを横弾性係数、ｎを鳴動巻数、Ｄを障１
面重心位置におけるコイル直脱、Ａ、ＢＱ第３図に示す
嫂ｒ面の長匝、短径として、同氏によって与えられた次
式で衣わされるものとされてきた。
０，Ｆｕｃｈｓ 教授によって開発されたが、そのは
ね定数には、Ｇを横弾性係数、ｎを鳴動巻数、Ｄを障１
面重心位置におけるコイル直脱、Ａ、ＢＱ第３図に示す
嫂ｒ面の長匝、短径として、同氏によって与えられた次
式で衣わされるものとされてきた。
ｋ＝ＧＢ４（２，１（Ａ／Ｂ） １．１）／８ｎＤ３
−・・（１）しかし、この式によって与えられる結果は
、Ａ／１３が小さい４．会にはよいが、”Ａが大となる
に従って上式によって理論的に予測されるばね定数と央
験的に得られるものとの喰違いが大となる傾向が見られ
るという開路があった。
−・・（１）しかし、この式によって与えられる結果は
、Ａ／１３が小さい４．会にはよいが、”Ａが大となる
に従って上式によって理論的に予測されるばね定数と央
験的に得られるものとの喰違いが大となる傾向が見られ
るという開路があった。
（発明の目的）
この発明の目的は、上記Ａ／Ｂの大きい素線を用いて′
ＩＡＩ／ｌニジたコイルばねにおいて、上記のような問
題を含１ないコイルばねを得ようとするものである。
ＩＡＩ／ｌニジたコイルばねにおいて、上記のような問
題を含１ないコイルばねを得ようとするものである。
（発←す」のイ４・ｊ・ξ、７ ）
とＶ発明は、ばね定αを
によって表わし、該式を用いて最通なはね素線’／）
ｉＬ１面杉状をｆ４Ｊようとするものである。
ｉＬ１面杉状をｆ４Ｊようとするものである。
（発り１：の効果）
第４図に（１）式と（２）式とで各Ａ／Ｂ（直について
得らｆする（）内の式をグラフとして示す。（１）式は
嫉醜のような直線となり近似解であることを示すが、（
２）式は失脚で示す曲線を与える。両省を１シＩＬす°
ると、Ａ／／］３が小さい範囲では着るしい差ねないか
、Ａ／／Ｂが１１以」二になると従来のもＯとの差が目
立ってくる。例えはへ４が１．４になるとげね定数は約
１３％程度の差が生じる０従って、鞘確な荷重特性を賢
求されるはね、或は、ばねの密着萬さを小にするたＫ）
Ａ／Ｂが大きい素線を匣朗する場合にシＪ１この発明の
（２）式による断面）し状を有するばね（づ顕著な効果
を女するようになる。
得らｆする（）内の式をグラフとして示す。（１）式は
嫉醜のような直線となり近似解であることを示すが、（
２）式は失脚で示す曲線を与える。両省を１シＩＬす°
ると、Ａ／／］３が小さい範囲では着るしい差ねないか
、Ａ／／Ｂが１１以」二になると従来のもＯとの差が目
立ってくる。例えはへ４が１．４になるとげね定数は約
１３％程度の差が生じる０従って、鞘確な荷重特性を賢
求されるはね、或は、ばねの密着萬さを小にするたＫ）
Ａ／Ｂが大きい素線を匣朗する場合にシＪ１この発明の
（２）式による断面）し状を有するばね（づ顕著な効果
を女するようになる。
第１図はコイルばね０円）し断面を有する素線■ねじυ
モーメントによるぜん断歪Ｏ説明図、８ｐＪ２図はその
コイル中心軸にｍｌ角な幌上のに、力分布の説明１図、
第３図はこの発明のはね素線の断面図、第４図は長匝・
短径の比とはね定数の関係を示すグラフである。 Ｃ：コイルはね中心軸 Ｒ：コイル半匝ｄ：素醐直上
Ａ；卯匝長匝 Ｂニジ■Ｉ径特計出願人 村出発ｆ＃
株式会社 出願人代理人 弁理士 佐 藤 文 男（＃丘か
１名ン 卯、２１′／、１ 第 、λ ］ノＩ □Ａ／’１１ 第 ４１７１
モーメントによるぜん断歪Ｏ説明図、８ｐＪ２図はその
コイル中心軸にｍｌ角な幌上のに、力分布の説明１図、
第３図はこの発明のはね素線の断面図、第４図は長匝・
短径の比とはね定数の関係を示すグラフである。 Ｃ：コイルはね中心軸 Ｒ：コイル半匝ｄ：素醐直上
Ａ；卯匝長匝 Ｂニジ■Ｉ径特計出願人 村出発ｆ＃
株式会社 出願人代理人 弁理士 佐 藤 文 男（＃丘か
１名ン 卯、２１′／、１ 第 、λ ］ノＩ □Ａ／’１１ 第 ４１７１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 索線肋面形状が、コイル外につ側が半円形であり、内周
側が該半円の直径Ｂを短径とする半だ円からなり、全体
として卵形形状をなす長径をＡとしたとき、比Ａ／Ｂが
１．１以上であり、ばね定藪が 但１．Ｇ、：横弾性係数、ｎ：有効巻数Ｄ：断面重心位
置におけるコイル直径 によって決定されていることを特徴とするコイルばね
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7751283A JPS59205034A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | コイルばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7751283A JPS59205034A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | コイルばね |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59205034A true JPS59205034A (ja) | 1984-11-20 |
Family
ID=13636016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7751283A Pending JPS59205034A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | コイルばね |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59205034A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2609125A1 (fr) * | 1986-12-26 | 1988-07-01 | Aisin Seiki | Disque d'embrayage; notamment ressort pour ce disque |
| US4923183A (en) * | 1987-10-20 | 1990-05-08 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Non-circular cross-section coil spring |
| EP1363041A1 (de) * | 2002-05-14 | 2003-11-19 | Federntechnik Knörzer GmbH | Zugfeder mit angeformter Öse |
| WO2021249686A1 (en) | 2020-06-12 | 2021-12-16 | Nv Bekaert Sa | Helical compression spring with non-round cross-section for an actuator for opening and closing a door or a tailgate of a car |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2998242A (en) * | 1959-05-18 | 1961-08-29 | John G Schwarzbeck | Stress equalized coil spring |
-
1983
- 1983-05-04 JP JP7751283A patent/JPS59205034A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2998242A (en) * | 1959-05-18 | 1961-08-29 | John G Schwarzbeck | Stress equalized coil spring |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2609125A1 (fr) * | 1986-12-26 | 1988-07-01 | Aisin Seiki | Disque d'embrayage; notamment ressort pour ce disque |
| US4923183A (en) * | 1987-10-20 | 1990-05-08 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Non-circular cross-section coil spring |
| EP1363041A1 (de) * | 2002-05-14 | 2003-11-19 | Federntechnik Knörzer GmbH | Zugfeder mit angeformter Öse |
| WO2021249686A1 (en) | 2020-06-12 | 2021-12-16 | Nv Bekaert Sa | Helical compression spring with non-round cross-section for an actuator for opening and closing a door or a tailgate of a car |
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