JP2018126981A - Method for manufacturing flat spiral spring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ぜんまいばねの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a mainspring spring.
従来、巻尺、シートベルトの巻き取り部、及び掃除機のコードリール等の内部において、線状または帯状の長尺部材を巻き取るためにぜんまいばねが用いられている。ぜんまいばねは、渦巻き状にくせ付けられており、当該渦巻き状に戻ろうとする際の巻き戻しトルクを利用して、長尺部材を巻き取ることができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a mainspring spring has been used to wind up a linear or belt-like long member inside a tape measure, a seat belt winding portion, and a cord reel of a vacuum cleaner. The mainspring spring is wound in a spiral shape, and the long member can be wound up by using a rewinding torque when trying to return to the spiral shape.
このようなぜんまいばねについて、例えば特許文献1には、炭素鋼で形成されたぜんまいばねが提案されている。このような金属製のぜんまいばねの製造方法としては、例えば、1次巻きとして渦巻き状に帯状の素材を巻き締めた状態で、加熱工程と冷却工程を行った後、さらに1次巻きとは逆方向に巻き締める2次巻きの工程を行うという方法がある。
As for such a spring, for example,
しかしながら、金属製のぜんまいばねには、比較的重量が重い、錆びが発生し易い、磁力の影響を受け易い、また、電気工事においては通電し易いといった問題がある。このような問題を解決するため、金属材料ではなく、合成樹脂等の樹脂材料で形成したぜんまいばねが求められている。 However, the metal spring has a problem that it is relatively heavy, easily rusted, easily affected by magnetic force, and easily energized in electrical work. In order to solve such a problem, there is a demand for a mainspring spring formed of a resin material such as a synthetic resin instead of a metal material.
しかしながら、金属製のぜんまいばねと同様の方法で、樹脂材料からなるぜんまいばねを製造しようとした場合、樹脂材料からなる帯状の部材を巻き締めた状態で外側から加熱しても、内側に熱が伝わり難く、くせ付けに時間が掛かり過ぎたり、均一にくせ付けされなかったりするという問題があった。 However, when trying to manufacture a spring spring made of a resin material in the same manner as a metal spring spring, even if the belt-shaped member made of a resin material is wound from the outside and heated from the outside, the heat is generated inside. There was a problem that it was difficult to communicate, and it took too much time to be addicted, or it was not uniformly addicted.
そこで、特許文献2には、渦巻き状の溝が形成された型に、ばね材を設置してから加熱することで、型に伝わる熱を利用して全体をくせ付けする樹脂製ぜんまいばねの製造方法が提案されている。 Therefore, Patent Document 2 discloses the production of a spring spring made of a resin that is heated by installing a spring material in a mold in which a spiral groove is formed and then using the heat transmitted to the mold. A method has been proposed.
しかしながら、特許文献2に記載の方法のように型を用いて製造する場合、径方向に隣接するばね材の間に一定の隙間(ピッチ)が形成されるため、周面同士が密接した状態で巻き締められた高密度のぜんまいばねを形成することができない。そのため、例えば、巻尺等に必要な大きさの巻き戻しトルクを持ったぜんまいばねを形成することが困難であった。 However, when manufacturing using a mold like the method described in Patent Document 2, a constant gap (pitch) is formed between radially adjacent spring members, so that the peripheral surfaces are in close contact with each other. It is not possible to form a high-density spring which is wound up. Therefore, for example, it has been difficult to form a mainspring spring having a rewinding torque of a size necessary for a tape measure or the like.
それゆえ本発明は、樹脂材料からなり、密接した状態で巻き締められたぜんまいばねの形成が可能となる、ぜんまいばねの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a mainspring spring that is made of a resin material and can form a mainspring spring that is tightly wound.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明のぜんまいばねの製造方法は、樹脂材料からなる帯状部材を、一端が内側で他端が外側となるように密接した状態で巻き締める1回目の1次巻き工程と、
前記1回目の1次巻き工程で巻き締めた状態を維持しながら、前記帯状部材を加熱した後、冷却する第1加熱冷却工程と、
前記帯状部材を、前記一端が外側で前記他端が内側となるように、前記1回目の1次巻き工程と同方向に密接した状態で巻き締める2回目の1次巻き工程と、
前記2回目の1次巻き工程で巻き締めた状態を維持しながら、前記帯状部材を加熱した後、冷却する第2加熱冷却工程と、を含むことを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and the method of manufacturing the mainspring spring of the present invention is a state in which a belt-shaped member made of a resin material is in close contact so that one end is inside and the other is outside. The first primary winding step of tightening with,
A first heating / cooling step of cooling the belt-shaped member after being heated while maintaining the state of being tightened in the first primary winding step;
A second primary winding step of tightening the band-shaped member in a close contact state in the same direction as the first primary winding step so that the one end is on the outside and the other end is on the inside;
A second heating / cooling step of cooling the belt-shaped member after the belt-shaped member is heated while maintaining the state of being tightened in the second primary winding step.
なお、本発明のぜんまいばねの製造方法にあっては、前記第2加熱冷却工程の後で、
前記一端が内側で前記他端が外側となるように、前記1回目の1次巻き工程と逆方向に密接した状態で巻き締める2次巻き工程を含むことが好ましい。
In the method for manufacturing the mainspring spring of the present invention, after the second heating and cooling step,
It is preferable to include a secondary winding step in which the one end is inside and the other end is outside, and the winding is tightened in close contact with the first primary winding step.
本発明によれば、樹脂材料からなり、密接した状態で巻き締められたぜんまいばねを形成することが可能なぜんまいばねの製造方法を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to form the mainspring spring which consists of resin material and was wound up tightly, and it becomes possible to provide the manufacturing method of a mainspring spring.
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について例示説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明のぜんまいばねの製造方法は、1回目の1次巻き工程S1と、第1加熱冷却工程S2と、2回目の1次巻き工程S3と、第2加熱冷却工程S4とを含むものである。なお、必要に応じて2次巻き工程S5を行うことにより、より大きな巻き戻しトルクを得ることができ、例えば、巻尺、シートベルトの巻き取り部、掃除機のコードリール等に適したぜんまいばねを製造することができる。一方で、ミニカー等の玩具、または時計のてんぷ等、比較的小さな巻き戻しトルクが求められるぜんまいばねについては、2次巻き工程S5を行わなくともよい。 As shown in FIG. 1, the spring spring manufacturing method of the present invention includes a first primary winding step S1, a first heating / cooling step S2, a second primary winding step S3, and a second heating / cooling step. S4 is included. In addition, by performing the secondary winding step S5 as required, a larger rewinding torque can be obtained. For example, a mainspring spring suitable for a tape measure, a seat belt winding portion, a cord reel of a vacuum cleaner, etc. Can be manufactured. On the other hand, for the mainspring spring that requires a relatively small unwinding torque, such as a toy such as a minicar or a balance with a watch, the secondary winding step S5 may not be performed.
図2(a)は、1回目の1次巻き工程S1において巻き締めた帯状部材1を示している。帯状部材1は、樹脂材料で形成され、長手方向に所定の長さを有するテープ状の部材であり、弾性変形可能となっている。樹脂材料としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、LPC(液晶ポリマー)、PEN(ポリエチレンナフタレート)等とすることができるが、特に限定されず、種々の樹脂材料を採用することができる。
Fig.2 (a) has shown the strip | belt-
1回目の1次巻き工程S1においては、図2(a)に示すように、帯状部材1を、一端1aが内側で、他端1bが外側となるように周面同士が密接した状態で巻き締める。そして、図2(b)に示すように、例えばC字状の枠部材2の内側に巻き締めた状態の帯状部材1を収納する。これにより、帯状部材1を、巻き締めた状態で維持することができる。なお、枠部材2は、帯状部材1を巻き締めた状態で維持可能なものであれば特に形状は限定されず、例えば円形など、他の種々の形状のものを採用することができる。
In the first primary winding step S1, as shown in FIG. 2 (a), the belt-
次いで、例えば図2(b)に示すように、内部の温度を自由に調整可能な加熱炉3を用いて、第1加熱冷却工程S2を行う。図2(b)に示すように、帯状部材1を、枠部材2とともに加熱炉3の内部に配置した状態で、加熱炉3の内部の雰囲気温度を所定の温度に加熱し、その後、冷却して例えば25度等の常温に戻す。これにより、加熱炉3の内部に配置した帯状部材1を加熱、冷却することができる。なお、図2(b)の矢印は、帯状部材1が外側から加熱される様子を示している。
Next, as shown in FIG. 2B, for example, a first heating / cooling step S2 is performed using a
ここで、第1加熱冷却工程S2においては、180℃〜220℃の温度で、30分〜90分間、加熱することが好ましい。これによれば、より効率的に帯状部材1を適切にくせ付けすることができる。
Here, in 1st heating-cooling process S2, it is preferable to heat for 30 minutes-90 minutes at the temperature of 180 to 220 degreeC. According to this, the band-
ここで、1回目の1次巻き工程S1及び第1加熱冷却工程S2を終えた段階では、帯状部材1全体を十分にくせ付けすることは難しい。特に、径方向外側に位置する他端1b側に比べて、径方向内側に位置する一端1a側には熱が伝わり難いため、そのままの状態で全体を短時間で均一にくせ付けすることは困難である。また、径方向内側に位置する一端1a側まで十分に加熱するためには、過大な時間が必要となる。
Here, at the stage where the first primary winding step S1 and the first heating / cooling step S2 are finished, it is difficult to sufficiently bond the entire belt-
そこで、本発明では、図3(a)に示すように、1回目の1次巻き工程S1と同方向に帯状部材1を巻き締める2回目の1次巻き工程S3を行う。2回目の1次巻き工程S3では、1回目の1次巻き工程S1の際には内側に位置していた一端1aが外側に位置し、他端1bが内側に位置するように密接した状態で巻き締める。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3A, a second primary winding step S3 is performed in which the belt-
そして、第1加熱冷却工程S2と同様に、枠部材2の内側に巻き締めた状態の帯状部材1を収納し、加熱炉3内で第2加熱冷却工程S4を行う。これにより、帯状部材1の一端1a側も他端1b側と同じように加熱されるため、帯状部材1の全体を均等に、また、周面同士が密接した状態でくせ付けることができる。
And like 1st heating-cooling process S2, the strip | belt-
ここで、第2加熱冷却工程S4においては、180℃〜220℃の温度で、30分〜90分間、加熱することが好ましい。これによれば、より効率的に帯状部材1を適切にくせ付けすることができる。
Here, in 2nd heating-cooling process S4, it is preferable to heat for 30 minutes-90 minutes at the temperature of 180 to 220 degreeC. According to this, the band-shaped
以上説明したように、本実施形態の製造方法によれば、樹脂材料からなり、密接した状態で巻き締められたぜんまいばねを形成することが可能となる。そして、このように密接状態で巻き締められ、帯状部材1の全体がくせ付けられたぜんまいばねは、径方向に隙間を有する従来の樹脂製ぜんまいばねよりも、大きな巻き戻しトルクを発揮することができる。また、本発明の製造方法により形成されたぜんまいばねは樹脂製であるため、金属製のぜんまいばねに比べて重量が小さく、錆びが発生せず、磁力の影響を受け難く、また、感電の危険性も低減することができる。
As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to form a mainspring spring made of a resin material and tightly wound. Then, the mainspring spring that is tightly wound in this manner and the entire belt-
なお、例えば目盛テープが3mの巻尺に使用する場合、帯状部材1の寸法は、長さが約3100mm、幅が約25mm、厚さが約0.25mmであることが好ましい。これによれば、巻尺に適した巻き戻しトルクを有するぜんまいばねを形成することができ、また、より効率的に帯状部材1を適切にくせ付けすることができる。
For example, when the scale tape is used for a tape measure of 3 m, the length of the band-
ここで、図3(b)は、2次巻き工程S5を示している。2次巻き工程S5では、帯状部材1の一端1aが内側で、他端1bが外側となるように、密接した状態で巻き締める。2次巻き工程S5では、1回目の1次巻き工程S1及び2回目の1次巻き工程S3とは逆方向となるように帯状部材1を巻き付けている。このような2次巻き工程S5を行うことで、さらに大きな巻き戻しトルクを発揮する樹脂製のぜんまいばねを形成することができる。
Here, FIG.3 (b) has shown secondary winding process S5. In the secondary winding step S5, the belt-
このようにして製造した樹脂製のぜんまいばねは、例えば巻尺の内部に組み付込むことができ、目盛テープを巻尺内部から引き出した際に、当該目盛テープを引き戻すために必要な巻き戻しトルクを付与することができる。 The resin spring spring manufactured in this way can be assembled, for example, inside the tape measure, and when the scale tape is pulled out from the inside of the tape measure, the rewind torque necessary for pulling back the scale tape is applied. can do.
他にも、シートベルトの巻き取り部に組み込むことも可能であり、引き出したシートベルトに巻き戻しトルクを付与することができる。さらに、掃除機のコードリールに組み込むことも可能であり、引き出した電源コードに対して巻き戻しトルクを付与することができる。他にも、帯状又は線状の種々の長尺部材を巻き戻す機構に組み込むことが可能である。 In addition, the seat belt can be incorporated in the winding portion of the seat belt, and a rewinding torque can be applied to the pulled-out seat belt. Further, it can be incorporated into a cord reel of a vacuum cleaner, and rewinding torque can be applied to the drawn power cord. In addition, it is possible to incorporate various belt-like or linear long members into a mechanism for rewinding.
なお、図4に示すように、両側の端部(一端1a及び他端1b)がそれぞれ内側となるように、両側から同方向に巻き付けた状態で、加熱冷却工程を行うことも可能である。このような構成とすることで、それぞれの巻き数が少なくなるため、巻き締められた帯状部材1のそれぞれの厚みが薄くなる。このため、加熱炉3等からの熱が内側まで伝わり易くなり、加熱時間を短縮することが可能となる。
In addition, as shown in FIG. 4, it is also possible to perform a heating-cooling process in the state wound in the same direction from both sides so that the edge part (one
以上、図示例に基づき説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができるものであり、例えば、第1加熱冷却工程S2における加熱方法は、加熱炉3を用いる方法に限られるものではなく、例えば、油浴等の種々の方法を採用することができる。油浴による場合、温度の調整が容易であり、また、帯状部材1の全体に熱が伝わり易いという利点がある。
The present invention has been described based on the illustrated examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the claims. For example, the first heating and cooling The heating method in step S2 is not limited to the method using the
1 帯状部材
1a 一端
1b 他端
2 枠部材
3 加熱炉
S1 1回目の1次巻き工程
S2 第1加熱冷却工程
S3 2回目の1次巻き工程
S4 第2加熱冷却工程
S5 2次巻き工程
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記1回目の1次巻き工程で巻き締めた状態を維持しながら、前記帯状部材を加熱した後、冷却する第1加熱冷却工程と、
前記帯状部材を、前記一端が外側で前記他端が内側となるように、前記1回目の1次巻き工程と同方向に密接した状態で巻き締める2回目の1次巻き工程と、
前記2回目の1次巻き工程で巻き締めた状態を維持しながら、前記帯状部材を加熱した後、冷却する第2加熱冷却工程と、を含むことを特徴とする、ぜんまいばねの製造方法。 A first primary winding step of winding a belt-shaped member made of a resin material in a close state so that one end is inside and the other is outside;
A first heating / cooling step of cooling the belt-shaped member after being heated while maintaining the state of being tightened in the first primary winding step;
A second primary winding step of tightening the band-shaped member in a close contact state in the same direction as the first primary winding step so that the one end is on the outside and the other end is on the inside;
A second heating and cooling step of heating and cooling the band-like member while maintaining the state of being tightened in the second primary winding step, and a method of manufacturing a mainspring spring.
前記一端が内側で前記他端が外側となるように、前記1回目の1次巻き工程と逆方向に密接した状態で巻き締める2次巻き工程を含む、請求項1に記載のぜんまいばねの製造方法。 After the second heating / cooling step,
2. The spring spring according to claim 1, further comprising a secondary winding step in which the one end is inside and the other end is outside, and the secondary winding step is performed in close contact in the opposite direction to the first primary winding step. Method.
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JPH0978137A (en) * | 1995-09-13 | 1997-03-25 | Chuo Spring Co Ltd | Treatment of flat spiral spring |
JPH09257069A (en) * | 1996-03-21 | 1997-09-30 | Nikkiso Co Ltd | Spiral spring |
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