JP6600765B1 - ウェーブスプリング - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年2月26日に、日本に出願された特願2018−032465号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
この種のウェーブスプリングの製造方法としては、ばね材料を溶接などによって接合して環状体を形成した後で、この環状体を塑性変形させて山部および谷部を形成する方法も考えられる。しかしながら、このような順序でウェーブスプリングを製造すると、環状体を塑性変形させる際に、接合部に大きな負荷がかかってしまう。このため、C字状のばね材料を予め波形に成形しておき、その両端部同士を接合する方法が一般的に用いられている。
また、接合手段として溶接を用いる場合、精度よく溶接するために、接合部の入熱面(ウェーブスプリングの表面)を環状体の中心軸線に直交する平面と平行となるように配置することが好ましい。しかしながら、特許文献1のウェーブスプリングでは、入熱面が環状体の中心軸線に直交する平面に対して傾斜する。このため、入熱方向が環状体の中心軸線と平行である汎用の溶接機を用いた場合、入熱方向が入熱面と直交しないため、精度よく入熱させることが容易ではなかった。
あるいは、前記山部、前記平坦部、および前記谷部が、周方向でこの順に連なっていてもよい。
以下、本実施形態のウェーブスプリング1Aについて、図1および図2に基づいて説明する。
ウェーブスプリング1Aは、環状体10を備えている。以下、環状体10の中心軸線Oに沿う方向を軸方向という。また、軸方向から見た平面視において、中心軸線O回りに周回する方向を周方向といい、中心軸線Oに交差する方向を径方向という。以下、軸方向における一方側を+Z側といい、軸方向における他方側を−Z側という。
ここで、本実施形態の環状体10は、中心軸線Oに直交する平面内に延びる平坦部13を有している。また、周方向における平坦部13の中央部には、接合部16が形成されている。
本実施形態では、周方向で互いに隣り合う山部11と谷部12との間の周方向における間隔(以下、ピッチPという)は、環状体10の全体で均一になっている。そして、平坦部13の周方向における長さは、ピッチPと実質的に同等になっている。このため、本実施形態のウェーブスプリング1Aは、仮に平坦部13が形成されずに等ピッチで山部11および谷部12が配された場合の1つの山部(図2の破線部)が、平坦部13に置き換わった形状となっている。
次に、山部11の各頂点若しくは谷部12の各頂点を、溶接機(レーザー装置)の溶接作業台上に接触させる。このとき、ばね材料の第1端部13aおよび第2端部13bは、溶接作業台の上面に平行な姿勢となる。
次に、第1端部13aおよび第2端部13bの端面同士を当接若しくは近接させた状態で、これらの端面に向けて、溶接作業台の上面に垂直な方向からレーザー光を照射する。これにより、第1端部13aおよび第2端部13bが互いに溶接される。そして、第1端部13aと第2端部13bとが一体となって平坦部13が形成されるとともに、平坦部13の周方向における中央部に接合部16が形成される。
次に、本発明に係る第2実施形態について説明するが、第1実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
また、シミュレーションの結果から、山部11または谷部12に応力が集中しやすいことが確認された。このため、接合部16を山部11または谷部12に配置せず、山部11および谷部12の間の中間部に接合部16を配置することで、接合部16に応力が集中することを抑制できる。このように、接合部16への応力集中を抑制することで、ウェーブスプリング1A、1Bの強度を高めることができる。
Claims (6)
- 山部および谷部が周方向に交互に連ねられて形成された環状体を備え、
前記環状体は周方向における少なくとも一部が接合されており、
前記環状体において接合された部分が、前記環状体の中心軸線に直交する平面内に延びる平坦部となっており、
前記平坦部は、前記中心軸線に沿う軸方向において、前記山部と前記谷部との間に位置している、ウェーブスプリング。 - 前記平坦部における周方向の両端部が、前記中心軸線の軸方向に向けて突となる曲面状に形成されている、請求項1に記載のウェーブスプリング。
- 前記平坦部は、前記軸方向における前記環状体の中央部に位置している、請求項1または2に記載のウェーブスプリング。
- 前記山部と前記谷部とが配置される周方向におけるピッチが不均一である、請求項1から3のいずれか1項に記載のウェーブスプリング。
- 前記山部および前記谷部のいずれか一方が、前記平坦部の周方向における両端に連ねられている、請求項1から4のいずれか1項に記載のウェーブスプリング。
- 前記山部、前記平坦部、および前記谷部が、周方向でこの順に連なっている、請求項1から4のいずれか1項に記載のウェーブスプリング。
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