JP4275230B2 - Coil spring fixing device, coil spring unit, and sliding door opening / closing auxiliary device and suspension device using the same - Google Patents

Coil spring fixing device, coil spring unit, and sliding door opening / closing auxiliary device and suspension device using the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイルばねを固定するコイルばね用固定具、及びこのコイルばね用固定具で端部が固定されたコイルばねを備えたコイルばねユニット、並びに、これらを用いた煽り戸開閉補助装置及びサスペンション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から様々な機械や装置にはコイルばねが組み込まれて使用されている。コイルばねには、主に圧縮荷重を受ける圧縮コイルばねや、主に引張荷重を受ける引張コイルばねなどの種類がある。このようなコイルばねは、一般に、断面が円形の線材から製造されており、両端部が固定された状態で機械や装置に組み込まれる。
【0003】
コイルばねの両端部を機械や装置に固定する際には、この両端部の形状に合わせた形状のスプリングシートを使用する。この場合、両端部を安定して固定するために様々な種類のコイルばねそれぞれの大きさや形状に合わせた様々な種類のスプリングシートが使用される。また、コイルばねの両端部を固定するためにその両端部を平らにしたり、両端部に傾斜(テーパ)を付けたりする処理(端部処理)を施すことがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようにして両端部が固定されたコイルばねであっても、コイルばねが圧縮されるときに横方向に傾くことがある。このような傾きを防止するには、両端部が傾かないような支えが必要となる。しかし、支えがあっても、傾こうとする力が大きいと支えきれなくなる。この場合、スプリングシートや支えを頑丈にしなければならず、その分、重量が増すという問題がある。また、スプリングシートや支えをあまり頑丈にせずに、コイルばねの傾きを防止するためにはコイル径を大きくすればよい。しかし、この場合、コイルばねを配置するスペースが増えるという問題がある。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑み、軽量化を図れると共に省スペースになるコイルばね用固定具及びコイルばねユニット、これらを用いた煽り戸開閉補助装置及びサスペンション装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のコイルばね用固定具は、コイルばねを固定するコイルばね用固定具において、
(1)コイルばねの端部の少なくとも3箇所がそれぞれ貫通する少なくとも3つの孔が形成されてなることを特徴とするものである。
【0007】
ここで、上記少なくとも3つの孔は、
(2)コイルばねのうち一端から一巻きの範囲内の部分が貫通する3つの孔であってもよい。
【0008】
また、上記少なくとも3つの孔は、
(3)コイルばねが無負荷のときにおけるこのコイルばね端部のリード角と、このコイルばねに最大負荷が作用したときのこのコイルばね端部のリード角との間の範囲内の角度になるように、上記少なくとも3つの孔を端から順に螺旋状に結ぶ曲線のリード角が形成されたものであってもよい。
【0009】
さらに、上記少なくとも3つの孔は、
(4)コイルばねの一端に最も近い端部が貫通する第1の孔と、
(5)上記端部からコイル半巻き分だけ離れた半巻部が貫通する第2の孔と、
(6)上記端部と上記半巻部との間に位置する中間部が貫通する第3の孔とからなる3つの孔であってもよい。
【0010】
さらにまた、上記少なくとも3つの孔は、
(7)コイルばねが無負荷のときにおけるこのコイルばね端部のリード角と、このコイルばねに最大負荷が作用したときのこのコイルばね端部のリード角との間の範囲内の角度だけ傾いた長孔であって、
(8)この長孔の短径は、コイルばねの端部の線径と略同一であってもよい。
【0011】
また、本発明のコイルばねユニットは、
(9)上記したコイルばね用固定具と、
(10)このコイルばね用固定具で端部が固定されたコイルばねとを備えたことを特徴とするものである。
【0012】
また、本発明の煽り戸開閉補助装置は、煽り戸を開閉する際に補助をする煽り戸開閉補助装置において、
(11)上記したコイルばねユニットを備えたことを特徴とするものである。
【0013】
また、本発明のサスペンション装置は、車輪と車体とをつなぎ、路面からの振動や衝撃が車体に伝達することを防止するサスペンション装置において、
(12)上記したコイルばねユニットを備えたことを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【0015】
図1と図2を参照して、本発明のコイルばねユニットの一実施形態を説明する。
【0016】
図1は、コイルばねユニットの一部を示す斜視図である。図2(a)は、図1のコイルばねユニットを示す平面図であり、(b)は、図1のコイルばねユニットを示す側面図である。これらの図では、コイルばねの一端部しか示されていないが、図示されていない他端部も同様の構造になっている。
【0017】
コイルばねユニット10は、コイルばね20と、このコイルばね20の一端部22が固定されたコイルばね用固定具30を有する。コイルばね20の一端部22の断面は円形であり、この一端部22には端部処理が施されていない。
【0018】
コイルばね用固定具30は、中央部に孔32aの開いた底板32と、この底板32の幅方向両端から立ち上がった2枚の側板34,36で構成されている。側板36よりも側板34のほうが高く、これら2枚の側板34,36それぞれの上端面34a,36aは互いに異なる方向に傾斜している。
【0019】
側板34には2つの長孔38,40が形成されており、側板36には1つの長孔42が形成されている。従って、コイルばね用固定具30には3つの長孔38,40,42が形成されていることとなり、それぞれの長孔38,40,42をコイルばね20の端部の3箇所24,26,28が貫通した状態で固定されている。このため、コイルばね20を引っ張ったり伸ばしたりするときにコイルばね20が傾きにくい。
【0020】
また、これら3箇所24,26,28は、コイルばね20の一端20aから一巻きの範囲内にある部分であり、より正確には、一端20aから半巻きの部分である。即ち、コイルばね20の両端部ではそれぞれ半巻きの部分が固定されており、コイルばね20全体では一巻きの部分が固定されていることとなる。また、コイルばね20の2箇所24,28はちょうど半巻き(1/2巻き)に相当する距離だけ離れている。
【0021】
ここで、コイルばね20が圧縮コイルばねの場合の有効巻数について検討する。
【0022】
コイルばね20に剪断力Pが作用してコイルばね20が撓むとき、上記したコイルばね20の2箇所24,28にはそれぞれ剪断力P/2が作用する。このため、コイルばね20の両端部の固定された部分は合計で一巻き分となるが、この一巻きの部分には剪断力P/2が作用することとなる。従って、コイルばね20の有効巻数は、総巻数から半巻き分を引いた巻数となる。
【0023】
図3を参照して、上記の長孔38,40,42の位置関係や形状などについて説明する。
【0024】
図3(a)は、長孔の位置関係や形状を示す説明図であり、(b)は、側板に形成された停止板(ストッパ)を示す平面図である。この図では、図1と図2に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【0025】
上述したようにコイルばね用固定具30には、3つの長孔38,40,42が形成されている。これら3つの長孔38,40,42を端から順(42,40,38の順)に螺旋状に結ぶ曲線44を想定する。この曲線44のリード角Θは、コイルばね20(図1参照)が無負荷のときにおけるコイルばね20の一端部22のリード角と、コイルばね20に最大負荷が作用したときのコイルばね20の一端部22のリード角との間の範囲内の角度である。このため、曲線44のリード角Θと、無負荷と最大負荷時におけるコイルばね20の2つのリード角との間に大きな差が無く、コイルばね20はコイルばね用固定具30に非常に安定した状態で固定される。この結果、コイルばねが縮められたときでも傾きにくい。なお、曲線44のリード角Θを、コイルばね20の2つのリード角のちょうど中間の角度にすることが好ましい。
【0026】
ここで、2つの長孔38,42の位置関係について説明する。
【0027】
長孔42(本発明にいう第1の孔の一例である)は、コイルばね20の一端20a(図1参照)に最も近い箇所(端部)28が貫通する孔である。この長孔42からコイル半巻き分だけ離れた位置に長孔38(本発明にいう第2の孔の一例である)が形成されている。この長孔38には、コイルばね20の一箇所28からコイル半巻き分だけ離れた一箇所24(半巻部)が貫通する。なお、長孔40(本発明にいう第3の孔の一例である)は、曲線44において長孔38と長孔42のほぼ中央に位置し、コイルばね20の一箇所26(中間部)が貫通する。このような位置関係で3つの長孔38,40,42が形成されているので、最小限の孔の数でコイルばね20を安定して固定できる。
【0028】
次に、各長孔38,40,42それぞれの傾きとサイズについて説明する。各長孔38,40,42の傾きとサイズは同じであるので、ここでは、長孔40を例に挙げて説明する。また、長孔40が傾いた角度とは、コイルばね用固定具30を水平に置いたときに、長孔40を短径(L)方向に2分割する線分(図3(a)では曲線44に一致する)と水平な線分46とがなす角度Θをいう。
【0029】
長孔40の傾き角度Θは、コイルばね20(図1参照)が無負荷のときにおけるコイルばね20の一端部22のリード角と、コイルばね20に最大負荷が作用したときのコイルばね20の一端部22のリード角との間の範囲内の角度である。このため、コイルばね20の端部22を長孔に貫通させ易い。また、コイルばね20の端部22のうち長孔40に貫通している箇所26の「遊び」が少ないので、コイルばね20が伸縮したときでも傾きにくい。
【0030】
長孔40の短径Lは、コイルばね20の端部22の線径とほぼ同一の長さである。このため、コイルばね20の端部22のうち長孔40に貫通している箇所26は長孔にしっかりと固定される。この結果、コイルばね20を伸縮するときにコイルばね20がいっそう傾きにくくなる。
【0031】
ここで、コイルばね20の一端20aを固定する技術を説明する。
【0032】
コイルばね20の一端20aを長孔38,40,42の順に貫通させた場合、一端20aが長孔42を貫通した後、コイルばね20を回転させながら一端20aをさらに先に進ませると、コイルばね用固定具30がコイルばね20の中央部にまで移動する。このようなことを防止するために、一端20aが長孔42を貫通した後に一端20aが進まないように停止させる。このための技術としては、一端20aを側板36に溶接して固定する技術が考えられる。この他、側板36のうち、長孔42の近傍部分に、コイルばね20の一端20aが当接する停止板48を形成してもよい。この停止板48によっても、一端20aが進まないようにできる。
【0033】
なお、上記した実施形態では、端部処理をしていないコイルばね20を固定する場合を説明したが、コイルばね用固定具30を使用すれば、オープンエンドやクローズドエンドなど様々な種類のコイルばねを容易に固定できる。
【0034】
図4を参照して、コイルばね用固定具及びコイルばねユニットの他の例を説明する。
【0035】
図4は、コイルばね用固定具及びコイルばねユニットの他の例を示す平面図である。この図では、図1から図3までの構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【0036】
コイルばねユニット50は、コイルばね20とコイルばね用固定具60を備えている。コイルばね用固定具60は、コイルばね20の中心から放射状に広がる3枚の板62,64,66を備えている。各板62,64,66には、長孔62a,64a,66aが形成されている。これら3つの長孔62a,64a,66aの位置関係やサイズは、上記した長孔38,40,42(図1等参照)と同一である。また、各板62,64,66は互いに一体的に固定されている。このような形状のコイルばね用固定具60であっても、コイルばね用固定具30と同様の作用効果を奏する。
【0037】
上記した2つのコイルばね用固定具30,60は機械や装置の本体に固定されて使用される。機械や装置の本体に上記の長孔38,40,42を形成できる部分がある場合は、その部分に長孔38,40,42を形成してコイルばね用固定具としてもよい。この場合、長孔38,40,42が形成された部分が、本発明のコイルばね用固定具に相当する。なお、長孔は、少なくとも3つが必要であり、4つ以上の孔を開けてもよい。
【0038】
図5、図6を参照して、本発明の煽り戸開閉補助装置の一実施形態を従来のものと比較して説明する。
【0039】
図5は、本発明の煽り戸開閉補助装置の一実施形態を示す側面図であり、図6は、従来の煽り戸開閉補助装置を示す側面図である。これらの図においては、同一の部品には同一の符号が付されている。また、図5では、図1に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【0040】
トラックなどの荷台床板70の縁には、長方形の煽り戸72が取り付けられている。煽り戸72は回転軸72aを中心に矢印A方向に約180°回転して開閉するように構成されている。この煽り戸72の開閉を補助するために煽り戸開閉補助装置80,90が取り付けられている。煽り戸開閉補助装置80が本発明に係る製品であり、煽り戸開閉補助装置90は従来の製品である。
【0041】
煽り戸開閉補助装置80,90は共に、煽り戸72の長手方向中央部に固定された取付ブラケット102と、取付ブラケット102に連結されたリンク機構104と、リンク機構104の動きを規制する圧縮コイルばね106を備えている。
【0042】
リンク機構104は、取付ブラケット102に直接に連結された第1アーム108と、第1アーム108に連結された第2アーム110と、第2アーム110に連結された第3アーム112を有する。第1アーム108は連結軸108aを中心にして回転する。第1アーム108と第2アーム110は連結軸110aを中心にして回転する。第2アーム110と第3アーム112は連結軸112aを中心にして回転する。また、第2アーム110は、荷台床板70の下に固定された固定板114に、中心軸110bを中心にして回転自在に固定されている。第3アーム112は棒状であり、その後端部(第2アーム110から離れた側の部分)には、ねじが切られたねじ部112bが形成されている。
【0043】
第3アーム112の長手方向中央部からねじ部112bにかけては、圧縮コイルばね106が組み込まれている。第3アーム112は、圧縮コイルばね106の径方向中心部をその長手方向に延びている。
【0044】
ここで、本発明の煽り戸開閉補助装置80では、圧縮コイルばね106の一端部106aを固定するために、コイルばね用固定具30(図1参照)が使用されている。また、圧縮コイルばね106の他端部106bを固定するために、固定板114に、長孔38,40,42(図1参照)と同様の長孔114a,114b,114c(114cは図示されていない)が形成されている。従って、圧縮コイルばね106の両端部106a,106bは、本発明のコイルばね用固定具で固定されていることとなる。このため、圧縮コイルばね106が伸縮するときに傾きにくい。
【0045】
一方、従来の煽り戸開閉補助装置90では、圧縮コイルばね106の長手方向一端部106aはスプリングシート116で押えられている。このスプリングシート116はねじ部112bに嵌め込まれている。ねじ部112bのうちスプリングシート116を挟んだ圧縮コイルばね106の長手方向一端部106aとは反対の側の部分には、調整ナット118が嵌め合わされている。また、圧縮コイルばね106の一端部106aとは反対側の他端部106bは皿状シート120に当接している。
【0046】
上記した2種類の煽り戸開閉補助装置80,90における圧縮コイルばね106の固定方法を比べると、本発明の煽り戸開閉補助装置80ではコイルばね用固定具30を用いているので、圧縮コイルばね106が傾きにくく安定して固定されている。一方、煽り戸開閉補助装置90において、圧縮コイルばね106を傾きにくくするためには、スプリングシート116や皿状シート120に、圧縮コイルばね106の傾きを防止するカバー等が必要になる。従って、その分だけ、費用が増し、また、重量もスペースも増大する。これに対し、本発明の煽り戸開閉補助装置80においては、圧縮コイルばね106の傾きを防止するカバー等を用いていないので、低コストで、しかも、省スペースと軽量化を図れることとなる。
【0047】
図7と図8を参照して、本発明のサスペンション装置の一実施形態を説明する。
【0048】
図7は、本発明のサスペンション装置を適用したフロントサスペンションを模式的に示す斜視図であり、図8は、本発明のサスペンション装置を適用したリアサスペンションを模式的に示す斜視図である。これらの図においては、図1に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【0049】
車両には、車輪と車体とをつなぎ、路面からの振動や衝撃が車体に伝達することを防止するサスペンション装置が使用されている。サスペンション装置には、車両のフロント部分に配置されるフロントサスペンション140と、リア部分に配置されるリアサスペンション160がある。
【0050】
フロントサスペンション140は、図7に示すように、サスペンションメンバ142に連結されたサスペンションアーム144の端部に配置される。フロントサスペンション140のコイルばね146の両端部は共にコイルばね用固定具30で固定される。下方のコイルばね用固定具30はショックアブソーバ148に固定され、上方のコイルばね用固定具30は車体(図示せず)に固定される。なお、フロントサスペンション140の近傍には、ブレーキディスク150やスタビライザ152が配置されている。
【0051】
上記のように、フロントサスペンション140のコイルばね146の両端部を固定する際にコイルばね用固定具30を用いているので、コイルばね146が傾きにくい。このため、コイルばね146の傾きを防止する部品などが不要であり、その分、省スペースや低コストとなり、また、軽量化を図れる。
【0052】
リアサスペンション160は、図8に示すように、アクスルケース162の上に配置される。リアサスペンション160のコイルばね164の上端部はコイルばね用固定具30で固定され、下端部は、アクスルケース162に固定されたコイルばね用固定具170に固定される。コイルばね用固定具170は、向き合う2枚の板166,168から構成されている。板166には、図1に示す2つの長孔38,40と同様の長孔172,174が形成されている。一方、板168には、図1に示す長孔42と同様の長孔176が形成されている。コイルばね用固定具30は車体(図示せず)に固定される。
【0053】
上記のように、リアサスペンション160のコイルばね164の両端部を固定する際にコイルばね用固定具30,170を用いているので、コイルばね164が傾きにくい。このため、コイルばね164の傾きを防止する部品などが不要であり、その分、省スペースや低コストとなり、また、軽量化を図れる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のコイルばね用固定具を用いてコイルばねを固定する際には、コイルばねの端部の少なくとも3箇所がそれぞれ孔を貫通した状態で固定される。従って、コイルばねの端部の少なくとも3箇所が固定されているので、コイルばねを引っ張ったり伸ばしたりするときにこのコイルばねが傾きにくい。
【0055】
ここで、上記少なくとも3つの孔は、コイルばねのうち一端から一巻きの範囲内の部分が貫通する3つの孔である場合は、上記の部分が3つの孔を貫通することによりコイルばねが固定されるので、コイルばねの他の部分は伸縮できることとなる。
【0056】
また、上記少なくとも3つの孔は、コイルばねが無負荷のときにおけるこのコイルばね端部のリード角と、このコイルばねに最大負荷が作用したときのこのコイルばね端部のリード角との間の範囲内の角度になるように、上記少なくとも3つの孔を端から順に螺旋状に結ぶ曲線のリード角が形成されたものである場合は、上記した曲線のリード角が上記範囲内の角度になるように少なくとも3つの孔が形成されているので、それぞれのリード角に大きな差が無く、コイルばねはコイルばね用固定具に非常に安定した状態で固定される。このため、コイルばねが縮められたときでも傾きにくい。
【0057】
さらに、上記少なくとも3つの孔は、コイルばねの一端に最も近い端部が貫通する第1の孔と、上記端部からコイル半巻き分だけ離れた半巻部が貫通する第2の孔と、上記端部と上記半巻部との間に位置する中間部が貫通する第3の孔とからなる3つの孔である場合は、このような3つの孔が形成されているので、最小限の孔の数でコイルばねを安定して固定できる。
【0058】
さらにまた、上記少なくとも3つの孔は、コイルばねが無負荷のときにおけるこのコイルばね端部のリード角と、このコイルばねに最大負荷が作用したときのこのコイルばね端部のリード角との間の範囲内の角度だけ傾いた長孔であって、この長孔の短径は、コイルばねの端部の線径と略同一である場合は、上記した所定の範囲内の角度だけ長孔が傾いているので、コイルばねの端部を長孔に貫通させ易い。また、上記した所定の範囲内の角度だけ長孔が傾いており、このため、コイルばね端部のうち長孔に貫通している部分の「遊び」が少ないので、コイルばねが縮められたときでも傾きにくい。また、長孔の短径はコイルばね端部の線径と略同一であるので、コイルばねの端部のうち長孔に貫通している部分は長孔にしっかりと固定される。このため、コイルばねを引っ張ったり伸ばしたりするときにこのコイルばねがいっそう傾きにくくなる。
【0059】
また、本発明のコイルばねユニットでは、圧縮されたりや引っ張られたりしても傾きにくいコイルばねとなるので、様々な分野で使用できる使い勝手の良いコイルばねユニットが得られる。
【0060】
また、本発明の煽り戸開閉補助装置では、コイルばねが傾きにくいのでこの傾きを防止する部品などが不要であり、その分、省スペースや低コストとなる。
【0061】
また、本発明のサスペンション装置では、コイルばねが傾きにくいので、この傾きを防止する部品などが不要であり、その分、省スペースや低コストとなり、また、軽量化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコイルばねユニットの一部を示す斜視図である。
【図2】(a)は、図1のコイルばねユニットを示す平面図であり、(b)は、図1のコイルばねユニットを示す側面図である。
【図3】(a)は、長孔の位置関係や形状を示す説明図であり、(b)は、側板に形成された停止板(ストッパ)を示す平面図である。
【図4】コイルばね用固定具及びコイルばねユニットの他の例を示す平面図である。
【図5】本発明の煽り戸開閉補助装置の一実施形態を示す側面図である。
【図6】従来の煽り戸開閉補助装置を示す側面図である。
【図7】本発明のサスペンション装置を適用したフロントサスペンションを模式的に示す斜視図である。
【図8】本発明のサスペンション装置を適用したリアサスペンションを模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
10,50 コイルばねユニット
20,146,164 コイルばね
22 コイルばねの一端部
24,26,28 コイルばねの3箇所
30,60,170 コイルばね用固定具
38,40,42,62a,64a,66a 長孔
80 煽り戸開閉補助装置
140 フロントサスペンション
160 リアサスペンション
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coil spring fixing tool for fixing a coil spring, a coil spring unit including a coil spring whose end is fixed by the coil spring fixing tool, and a sliding door opening / closing assisting device using them. The present invention relates to a suspension device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, coil springs are incorporated in various machines and devices. There are various types of coil springs such as a compression coil spring that mainly receives a compression load and a tension coil spring that mainly receives a tensile load. Such a coil spring is generally manufactured from a wire having a circular cross section, and is incorporated into a machine or apparatus with both ends fixed.
[0003]
When fixing both ends of the coil spring to a machine or device, a spring seat having a shape that matches the shape of both ends is used. In this case, various types of spring seats are used in accordance with the size and shape of various types of coil springs in order to stably fix both ends. Moreover, in order to fix the both ends of a coil spring, the both ends may be flattened, or a process (end process) for inclining (tapering) both ends may be performed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Even if the coil spring has both ends fixed as described above, the coil spring may be tilted in the lateral direction when compressed. In order to prevent such tilting, it is necessary to provide support that does not tilt both ends. However, even if there is support, it cannot be supported if the force to tilt is large. In this case, there is a problem that the spring seat and the support must be sturdy, and the weight increases accordingly. Further, in order to prevent the coil spring from tilting without making the spring seat and the support too strong, the coil diameter may be increased. However, in this case, there is a problem that a space for arranging the coil spring increases.
[0005]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a coil spring fixture and a coil spring unit that can be reduced in weight and save space, and a sliding door opening / closing assisting device and a suspension device using these.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a coil spring fixture according to the present invention is a coil spring fixture for fixing a coil spring.
(1) It is characterized in that at least three holes through which at least three of the end portions of the coil spring respectively penetrate are formed.
[0007]
Here, the at least three holes are
(2) Three holes through which a portion within one turn from one end of the coil spring penetrates may be used.
[0008]
The at least three holes are
(3) An angle within a range between the lead angle of the coil spring end when the coil spring is unloaded and the lead angle of the coil spring end when the maximum load is applied to the coil spring. As described above, a curved lead angle that connects the at least three holes in a spiral shape from the end may be formed.
[0009]
Further, the at least three holes are
(4) a first hole through which an end closest to one end of the coil spring passes;
(5) a second hole through which a half-turn portion that is separated from the end portion by a half turn of the coil passes,
(6) Three holes including a third hole through which an intermediate portion located between the end portion and the half winding portion passes may be used.
[0010]
Furthermore, the at least three holes are
(7) The coil spring is inclined by an angle within a range between the lead angle of the coil spring end when no load is applied and the lead angle of the coil spring end when the maximum load is applied to the coil spring. A long hole,
(8) The short diameter of the long hole may be substantially the same as the wire diameter of the end of the coil spring.
[0011]
The coil spring unit of the present invention is
(9) the coil spring fixture described above;
(10) A coil spring having an end portion fixed by the coil spring fixing tool is provided.
[0012]
Further, the sliding door opening / closing assisting device of the present invention is a sliding door opening / closing assisting device that assists when opening / closing the sliding door,
(11) The coil spring unit described above is provided.
[0013]
Further, the suspension device of the present invention is a suspension device that connects a wheel and a vehicle body, and prevents vibrations and shocks from the road surface from being transmitted to the vehicle body.
(12) The coil spring unit described above is provided.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, one Embodiment of the coil spring unit of this invention is described.
[0016]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a coil spring unit. 2A is a plan view showing the coil spring unit shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a side view showing the coil spring unit shown in FIG. In these figures, only one end of the coil spring is shown, but the other end not shown has the same structure.
[0017]
The coil spring unit 10 includes a coil spring 20 and a coil spring fixture 30 to which one end 22 of the coil spring 20 is fixed. The cross section of the one end portion 22 of the coil spring 20 is circular, and the end portion 22 is not subjected to end treatment.
[0018]
The coil spring fixture 30 is composed of a bottom plate 32 having a hole 32a in the center and two side plates 34 and 36 rising from both ends of the bottom plate 32 in the width direction. The side plate 34 is higher than the side plate 36, and the upper end surfaces 34a, 36a of the two side plates 34, 36 are inclined in different directions.
[0019]
Two long holes 38 and 40 are formed in the side plate 34, and one long hole 42 is formed in the side plate 36. Accordingly, the coil spring fixture 30 is formed with three elongated holes 38, 40, 42, and the elongated holes 38, 40, 42 are provided at the three locations 24, 26, 26 at the end of the coil spring 20. 28 is fixed in a penetrating state. For this reason, when the coil spring 20 is pulled or stretched, the coil spring 20 is not easily tilted.
[0020]
Further, these three locations 24, 26, and 28 are portions within a range of one turn from the one end 20a of the coil spring 20, and more precisely, are portions that are half-turned from the one end 20a. That is, the half-turned portions are fixed at both ends of the coil spring 20, and the one-turned portion is fixed in the entire coil spring 20. Further, the two locations 24 and 28 of the coil spring 20 are separated by a distance corresponding to exactly half a turn (1/2 turn).
[0021]
Here, the effective number of turns when the coil spring 20 is a compression coil spring will be examined.
[0022]
When the shearing force P acts on the coil spring 20 and the coil spring 20 bends, the shearing force P / 2 acts on the two locations 24 and 28 of the coil spring 20 described above. For this reason, the fixed portions at both ends of the coil spring 20 are one turn in total, and the shearing force P / 2 acts on the one turn portion. Therefore, the effective number of turns of the coil spring 20 is the number of turns obtained by subtracting a half turn from the total number of turns.
[0023]
With reference to FIG. 3, the positional relationship and shape of the long holes 38, 40, and 42 will be described.
[0024]
FIG. 3A is an explanatory view showing the positional relationship and shape of the long holes, and FIG. 3B is a plan view showing a stop plate (stopper) formed on the side plate. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
[0025]
As described above, the coil spring fixture 30 is formed with the three long holes 38, 40 and 42. A curved line 44 is assumed in which these three long holes 38, 40, 42 are spirally connected in order from the end (in the order of 42, 40, 38). The lead angle Θ of the curve 44 corresponds to the lead angle of the one end portion 22 of the coil spring 20 when the coil spring 20 (see FIG. 1) is unloaded and the coil spring 20 when the maximum load is applied to the coil spring 20. The angle is within a range between the lead angle of the one end portion 22. For this reason, there is no big difference between the lead angle Θ of the curve 44 and the two lead angles of the coil spring 20 at the time of no load and maximum load, and the coil spring 20 is very stable to the coil spring fixture 30. Fixed in state. As a result, it is difficult to tilt even when the coil spring is contracted. Note that the lead angle Θ of the curve 44 is preferably set to an intermediate angle between the two lead angles of the coil spring 20.
[0026]
Here, the positional relationship between the two long holes 38 and 42 will be described.
[0027]
The long hole 42 (which is an example of the first hole in the present invention) is a hole through which a portion (end portion) 28 closest to the one end 20a (see FIG. 1) of the coil spring 20 passes. A long hole 38 (an example of the second hole in the present invention) is formed at a position separated from the long hole 42 by a half turn of the coil. One portion 24 (half-turn portion) that is separated from the one portion 28 of the coil spring 20 by a half turn of the coil passes through the long hole 38. The long hole 40 (which is an example of the third hole in the present invention) is located at the approximate center of the long hole 38 and the long hole 42 in the curve 44, and one place 26 (intermediate portion) of the coil spring 20 is located. To penetrate. Since the three long holes 38, 40, 42 are formed in such a positional relationship, the coil spring 20 can be stably fixed with the minimum number of holes.
[0028]
Next, the inclination and size of each of the long holes 38, 40, and 42 will be described. Since the inclination and size of each of the long holes 38, 40, and 42 are the same, here, the long hole 40 will be described as an example. The angle at which the long hole 40 is tilted is a line segment that divides the long hole 40 into two in the direction of the short diameter (L) when the coil spring fixture 30 is placed horizontally (in FIG. 44) and a horizontal line segment 46.
[0029]
The inclination angle Θ of the long hole 40 is such that the lead angle of the one end portion 22 of the coil spring 20 when the coil spring 20 (see FIG. 1) is unloaded and the coil spring 20 when the maximum load is applied to the coil spring 20. The angle is within a range between the lead angle of the one end portion 22. For this reason, it is easy to penetrate the end 22 of the coil spring 20 through the long hole. Moreover, since there is little "play" of the part 26 which has penetrated the long hole 40 among the edge parts 22 of the coil spring 20, even when the coil spring 20 expands and contracts, it is hard to incline.
[0030]
The short diameter L of the long hole 40 is substantially the same as the wire diameter of the end portion 22 of the coil spring 20. For this reason, the part 26 which penetrates the long hole 40 among the end portions 22 of the coil spring 20 is firmly fixed to the long hole. As a result, the coil spring 20 becomes more difficult to tilt when the coil spring 20 is expanded and contracted.
[0031]
Here, a technique for fixing the one end 20a of the coil spring 20 will be described.
[0032]
When one end 20a of the coil spring 20 is passed through the long holes 38, 40, and 42 in this order, after the one end 20a passes through the long hole 42, when the one end 20a is further advanced while rotating the coil spring 20, the coil 20 The spring fixture 30 moves to the center of the coil spring 20. In order to prevent this, after the one end 20a penetrates the long hole 42, the one end 20a is stopped so as not to advance. As a technique for this purpose, a technique of welding and fixing the one end 20a to the side plate 36 is conceivable. In addition, a stop plate 48 with which one end 20a of the coil spring 20 abuts may be formed in the vicinity of the long hole 42 in the side plate 36. The stop plate 48 can also prevent the one end 20a from moving forward.
[0033]
In the above-described embodiment, the case where the coil spring 20 not subjected to end treatment is fixed has been described. However, when the coil spring fixing tool 30 is used, various types of coil springs such as an open end and a closed end are used. Can be fixed easily.
[0034]
With reference to FIG. 4, another example of the coil spring fixture and the coil spring unit will be described.
[0035]
FIG. 4 is a plan view showing another example of a coil spring fixture and a coil spring unit. In this figure, the same components as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
[0036]
The coil spring unit 50 includes a coil spring 20 and a coil spring fixture 60. The coil spring fixture 60 includes three plates 62, 64, 66 that spread radially from the center of the coil spring 20. Each plate 62, 64, 66 is formed with a long hole 62a, 64a, 66a. The positional relationship and size of these three long holes 62a, 64a, 66a are the same as those of the long holes 38, 40, 42 (see FIG. 1 etc.). Further, the plates 62, 64, 66 are fixed integrally with each other. Even the coil spring fixture 60 having such a shape has the same effects as the coil spring fixture 30.
[0037]
The two coil spring fixtures 30 and 60 described above are used by being fixed to the main body of the machine or apparatus. When there is a portion where the long holes 38, 40, 42 can be formed in the main body of the machine or apparatus, the long holes 38, 40, 42 may be formed in the portion to form a coil spring fixture. In this case, the portions where the long holes 38, 40, 42 are formed correspond to the coil spring fixture of the present invention. Note that at least three long holes are necessary, and four or more holes may be formed.
[0038]
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, an embodiment of the sliding door opening / closing assisting device of the present invention will be described in comparison with a conventional one.
[0039]
FIG. 5 is a side view showing an embodiment of a sliding door opening / closing auxiliary device according to the present invention, and FIG. 6 is a side view showing a conventional sliding door opening / closing auxiliary device. In these drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals. In FIG. 5, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0040]
A rectangular sliding door 72 is attached to the edge of the cargo bed floor plate 70 such as a truck. The sliding door 72 is configured to open and close by rotating about 180 ° in the direction of arrow A about the rotation shaft 72a. In order to assist the opening / closing of the sliding door 72, the sliding door opening / closing assisting devices 80, 90 are attached. The sliding door opening / closing auxiliary device 80 is a product according to the present invention, and the sliding door opening / closing auxiliary device 90 is a conventional product.
[0041]
The sliding door opening / closing auxiliary devices 80 and 90 are both provided with a mounting bracket 102 fixed to the center in the longitudinal direction of the sliding door 72, a link mechanism 104 connected to the mounting bracket 102, and a compression coil for restricting the movement of the link mechanism 104. A spring 106 is provided.
[0042]
The link mechanism 104 includes a first arm 108 that is directly connected to the mounting bracket 102, a second arm 110 that is connected to the first arm 108, and a third arm 112 that is connected to the second arm 110. The first arm 108 rotates around the connecting shaft 108a. The first arm 108 and the second arm 110 rotate about the connecting shaft 110a. The second arm 110 and the third arm 112 rotate about the connecting shaft 112a. Further, the second arm 110 is fixed to a fixed plate 114 fixed under the loading bed floor plate 70 so as to be rotatable about the central axis 110b. The third arm 112 has a rod shape, and a threaded portion 112b in which a screw is cut is formed at the rear end portion (the portion on the side away from the second arm 110).
[0043]
A compression coil spring 106 is incorporated from the longitudinal center of the third arm 112 to the threaded portion 112b. The third arm 112 extends in the longitudinal direction at the radial center of the compression coil spring 106.
[0044]
Here, in the sliding door opening / closing auxiliary device 80 of the present invention, the coil spring fixture 30 (see FIG. 1) is used to fix the one end portion 106a of the compression coil spring 106. Further, in order to fix the other end 106b of the compression coil spring 106, long holes 114a, 114b, 114c (114c) similar to the long holes 38, 40, 42 (see FIG. 1) are shown in the fixing plate 114. Not) is formed. Accordingly, both end portions 106a and 106b of the compression coil spring 106 are fixed by the coil spring fixture of the present invention. For this reason, it is hard to incline when the compression coil spring 106 expands and contracts.
[0045]
On the other hand, in the conventional sliding door opening / closing auxiliary device 90, one end 106 a in the longitudinal direction of the compression coil spring 106 is pressed by the spring seat 116. The spring seat 116 is fitted into the screw portion 112b. An adjustment nut 118 is fitted into a portion of the screw portion 112b opposite to the longitudinal end portion 106a of the compression coil spring 106 with the spring seat 116 interposed therebetween. Further, the other end 106 b opposite to the one end 106 a of the compression coil spring 106 is in contact with the dish-like sheet 120.
[0046]
Comparing the fixing method of the compression coil spring 106 in the two types of sliding door opening / closing assisting devices 80 and 90 described above, since the sliding door opening / closing assisting device 80 of the present invention uses the coil spring fixture 30, the compression coil spring is used. 106 is not tilted and is stably fixed. On the other hand, in the sliding door opening / closing assisting device 90, in order to make the compression coil spring 106 difficult to tilt, the spring sheet 116 and the dish-like sheet 120 need a cover for preventing the compression coil spring 106 from tilting. Therefore, the cost increases accordingly, and the weight and space also increase. On the other hand, the sliding door opening / closing assisting device 80 of the present invention does not use a cover or the like that prevents the compression coil spring 106 from tilting, so that it is possible to reduce the cost and save space and weight.
[0047]
An embodiment of the suspension device of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0048]
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a front suspension to which the suspension device of the present invention is applied, and FIG. 8 is a perspective view schematically showing a rear suspension to which the suspension device of the present invention is applied. In these drawings, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0049]
A suspension device that connects wheels and a vehicle body and prevents vibrations and shocks from the road surface from being transmitted to the vehicle body is used in the vehicle. The suspension device includes a front suspension 140 disposed at the front portion of the vehicle and a rear suspension 160 disposed at the rear portion.
[0050]
As shown in FIG. 7, the front suspension 140 is disposed at the end of the suspension arm 144 connected to the suspension member 142. Both ends of the coil spring 146 of the front suspension 140 are fixed by the coil spring fixture 30. The lower coil spring fixture 30 is fixed to a shock absorber 148, and the upper coil spring fixture 30 is fixed to a vehicle body (not shown). Note that a brake disk 150 and a stabilizer 152 are disposed in the vicinity of the front suspension 140.
[0051]
As described above, since the coil spring fixing tool 30 is used when fixing both ends of the coil spring 146 of the front suspension 140, the coil spring 146 is not easily tilted. For this reason, the part etc. which prevent the inclination of the coil spring 146 are unnecessary, and it becomes space-saving and cost | corresponding, and can also achieve weight reduction.
[0052]
As shown in FIG. 8, the rear suspension 160 is disposed on the axle case 162. The upper end portion of the coil spring 164 of the rear suspension 160 is fixed by the coil spring fixture 30, and the lower end portion is fixed to the coil spring fixture 170 fixed to the axle case 162. The coil spring fixture 170 is composed of two plates 166 and 168 facing each other. Long holes 172 and 174 similar to the two long holes 38 and 40 shown in FIG. 1 are formed in the plate 166. On the other hand, an elongated hole 176 similar to the elongated hole 42 shown in FIG. The coil spring fixture 30 is fixed to a vehicle body (not shown).
[0053]
As described above, since the coil spring fixtures 30 and 170 are used when fixing both ends of the coil spring 164 of the rear suspension 160, the coil spring 164 is not easily tilted. For this reason, the part etc. which prevent the inclination of the coil spring 164 are unnecessary, and it becomes space saving and low cost, and can achieve weight reduction.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, when the coil spring is fixed using the coil spring fixing tool of the present invention, at least three portions of the end portions of the coil spring are fixed in a state of passing through the holes. Therefore, since at least three portions of the end of the coil spring are fixed, the coil spring is difficult to tilt when the coil spring is pulled or stretched.
[0055]
Here, in the case where the at least three holes are three holes through which a portion within one turn from one end of the coil spring penetrates, the coil spring is fixed by passing through the three holes. Therefore, the other part of the coil spring can be expanded and contracted.
[0056]
The at least three holes are provided between the lead angle of the coil spring end when the coil spring is unloaded and the lead angle of the coil spring end when the maximum load is applied to the coil spring. When the lead angle of the curve connecting the at least three holes in a spiral shape from the end is formed so as to be within the range, the lead angle of the curve described above is the angle within the range. Thus, since at least three holes are formed, there is no great difference in the respective lead angles, and the coil spring is fixed to the coil spring fixture in a very stable state. For this reason, it is difficult to tilt even when the coil spring is contracted.
[0057]
Furthermore, the at least three holes are a first hole through which an end closest to one end of the coil spring passes, a second hole through which a half-winding part separated from the end by a coil half-turn, and In the case of the three holes including the third hole penetrating the intermediate portion located between the end portion and the half-winding portion, since such three holes are formed, the minimum The coil spring can be stably fixed by the number of holes.
[0058]
Furthermore, the at least three holes are provided between the lead angle of the coil spring end when the coil spring is unloaded and the lead angle of the coil spring end when the maximum load is applied to the coil spring. If the long diameter of the long hole is substantially the same as the wire diameter of the end of the coil spring, the long hole is inclined by an angle within the predetermined range. Since it is inclined, the end of the coil spring can be easily passed through the long hole. In addition, the long hole is inclined by an angle within the above-mentioned predetermined range, and therefore, there is little “play” in the portion of the coil spring end portion passing through the long hole, so that the coil spring is contracted. But it is hard to tilt. Further, since the short diameter of the long hole is substantially the same as the wire diameter of the end portion of the coil spring, the portion of the end portion of the coil spring that penetrates the long hole is firmly fixed to the long hole. For this reason, when the coil spring is pulled or stretched, the coil spring becomes more difficult to tilt.
[0059]
In addition, since the coil spring unit of the present invention is a coil spring that is not easily tilted even if it is compressed or pulled, an easy-to-use coil spring unit that can be used in various fields can be obtained.
[0060]
Further, in the sliding door opening / closing assisting device of the present invention, the coil spring is not easily tilted, so that a component for preventing this tilting is unnecessary, and space and cost are reduced correspondingly.
[0061]
Further, in the suspension device of the present invention, since the coil spring is not easily tilted, there is no need for a component for preventing the tilt and the like, so that the space is saved and the cost is reduced, and the weight can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a coil spring unit of the present invention.
2A is a plan view showing the coil spring unit of FIG. 1, and FIG. 2B is a side view showing the coil spring unit of FIG. 1;
3A is an explanatory view showing the positional relationship and shape of the long holes, and FIG. 3B is a plan view showing a stop plate (stopper) formed on the side plate.
FIG. 4 is a plan view showing another example of a coil spring fixture and a coil spring unit.
FIG. 5 is a side view showing an embodiment of a sliding door opening / closing auxiliary device of the present invention.
FIG. 6 is a side view showing a conventional sliding door opening / closing auxiliary device.
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a front suspension to which the suspension device of the present invention is applied.
FIG. 8 is a perspective view schematically showing a rear suspension to which the suspension device of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
10, 50 Coil spring unit 20, 146, 164 Coil spring 22 One end part 24, 26, 28 of coil spring Three places 30, 60, 170 of coil spring Coil spring fixtures 38, 40, 42, 62a, 64a, 66a Long hole 80 Opening door assisting device 140 Front suspension 160 Rear suspension

Claims (8)

コイルばねを固定するコイルばね用固定具において、
コイルばねの一端から一巻きの範囲未満の3箇所がそれぞれ貫通する3つの孔が形成された、該コイルばねの中心軸に沿うと共に互いに並行に広がる少なくとも2枚の板を備えたことを特徴とするコイルばね用固定具。
In the coil spring fixture for fixing the coil spring,
It is characterized by comprising at least two plates extending in parallel with each other along the central axis of the coil spring, in which three holes through which three places less than one turn from one end of the coil spring pass are formed. Coil spring fixing tool.
前記少なくとも2枚の板は、
コイルばねの一端から半巻きの範囲内の3箇所がそれぞれ貫通する3つの孔が形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のコイルばね用固定具。
The at least two plates are:
2. The coil spring fixture according to claim 1, wherein three holes are formed through each of three locations within a half- turn range from one end of the coil spring.
前記少なくとも3つの孔は、
コイルばねが無負荷のときにおける該コイルばね端部のリード角と、該コイルばねに最大負荷が作用したときの該コイルばね端部のリード角との間の範囲内の角度になるように、前記少なくとも3つの孔を端から順に螺旋状に結ぶ曲線のリード角が形成されたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のコイルばね用固定具。
The at least three holes are
To be an angle within a range between the lead angle of the coil spring end when the coil spring is unloaded and the lead angle of the coil spring end when the maximum load is applied to the coil spring, The coil spring fixture according to claim 1 or 2, wherein a lead angle of a curve connecting the at least three holes in a spiral shape in order from the end is formed.
前記少なくとも3つの孔は、
コイルばねの一端に最も近い端部が貫通する第1の孔と、
前記端部からコイル半巻き分だけ離れた半巻部が貫通する第2の孔と、
前記端部と前記半巻部との間に位置する中間部が貫通する第3の孔とからなる3つの孔であることを特徴とする請求項1から3までのうちのいずれか一項に記載のコイルばね用固定具。
The at least three holes are
A first hole through which an end closest to one end of the coil spring passes;
A second hole through which a half-winding portion separated from the end by a coil half-winding length passes;
It is three holes consisting of the 3rd hole which the intermediate part located between the said edge part and the said semi-winding part penetrates, It is any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The fixture for coil springs of description.
前記少なくとも3つの孔は、
コイルばねが無負荷のときにおける該コイルばね端部のリード角と、該コイルばねに最大負荷が作用したときの該コイルばね端部のリード角との間の範囲内の角度だけ傾いた長孔であって、
該長孔の短径は、コイルばねの端部の線径と略同一であることを特徴とする請求項1から4までのうちのいずれか一項に記載のコイルばね用固定具。
The at least three holes are
A long hole inclined by an angle within a range between the lead angle of the coil spring end when the coil spring is unloaded and the lead angle of the coil spring end when the maximum load is applied to the coil spring. Because
5. The coil spring fixture according to claim 1, wherein a short diameter of the long hole is substantially the same as a wire diameter of an end portion of the coil spring. 6.
請求項1から5までのうちのいずれか一つに記載されたコイルばね用固定具と、
該コイルばね用固定具で端部が固定されたコイルばねとを備えたことを特徴とするコイルばねユニット。
A coil spring fixture according to any one of claims 1 to 5,
A coil spring unit comprising: a coil spring having an end portion fixed by the coil spring fixing tool.
煽り戸を開閉する際に補助をする煽り戸開閉補助装置において、
請求項6に記載したコイルばねユニットを備えたことを特徴とする煽り戸開閉補助装置。
In the sliding door opening and closing assistance device that assists when opening and closing the sliding door,
A sliding door opening / closing auxiliary device comprising the coil spring unit according to claim 6.
車輪と車体とをつなぎ、路面からの振動や衝撃が車体に伝達することを防止するサスペンション装置において、
請求項6に記載したコイルばねユニットを備えたことを特徴とするサスペンション装置。
In the suspension device that connects the wheel and the vehicle body to prevent vibrations and shocks from the road surface from being transmitted to the vehicle body,
A suspension device comprising the coil spring unit according to claim 6.
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