JP6934389B2

JP6934389B2 - バネ組立体

Info

Publication number: JP6934389B2
Application number: JP2017200290A
Authority: JP
Inventors: 泰崇植松
Original assignee: Piolax Inc
Current assignee: Piolax Inc
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2037-10-16
Also published as: JP2019074131A

Description

本発明は、複数のバネを保持するバネ組立体に関する。

特許文献１には、自動車のクラッチ機構に設けられるバネ組立体が開示される。このバネ組立体は、一対の円環状基板と、一対の円環状基板の間に設けられた複数の圧縮コイルバネと、一方の円環状基板に固定されて他方の円環状基板に向かって延びる軸部材と、他方の円環状基板に固定されて軸部材を差し込まれた円筒状のガイド部材とを有する。圧縮コイルバネの両端の座巻部は、一対の円環状基板に形成された円筒状突起の外周面に嵌合される。

実開平２−９６０５４号公報

特許文献１の技術では、圧縮コイルバネの座巻部が円環状基板の円筒状突起に巻き付けられことで圧縮コイルバネが円環状基板に固定されているが、座巻部が円筒状突起から外れる可能性があり、一対の円環状基板が離れていくおそれがある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のバネを挟む一対のプレートの離れる動きを制限できるバネ組立体を簡素な構成で提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のバネ組立体は、複数のバネと、複数のバネを挟んで対向配置され、複数のバネによって互いに離れる方向に付勢される第１プレートおよび第２プレートと、第１プレートおよび第２プレートの離れる方向の動きを制限する棒状体と、を備える。第１プレートは、第２プレートに向かって立設する複数の第１壁部を有する。第２プレートは、第１プレートに向かって立設する複数の第２壁部を有する。第１壁部は、棒状体に当接することで第１プレートが第２プレートから離れる動きを規制する第１規制面を有する。第２壁部は、棒状体に当接することで第２プレートが第１プレートから離れる動きを規制する第２規制面を有する。

本発明によれば、複数のバネを挟む一対のプレートの離れる動きを制限できるバネ組立体を簡素な構成で提供できる。

第１実施例のバネ組立体の斜視図である。バネ組立体の分解図である。図３（ａ）は、バネ組立体の上面図であり、図３（ｂ）は、バネ組立体の側面図である。図３（ａ）に示すバネ組立体の線分Ａ−Ａ断面図である。バネ組立体の縮む動作について説明するための図である。変形例のバネ組立体の斜視図である。図６に示すバネ組立体の線分Ｂ−Ｂ断面図である。

図１は、第１実施例のバネ組立体１０の斜視図である。また、図２は、バネ組立体１０の分解図である。バネ組立体１０は、車両のトランスミッションのクラッチ機構に設けられ、ピストンの位置を戻す弾性体として機能し、管部材の外周または内周に設けられる。バネ組立体１０は、軸方向に伸縮可能であり、ピストンを付勢する。軸方向とは、円環状のバネ組立体１０の中心軸に沿う向きをいう。

バネ組立体１０は、第１プレート２０、第２プレート２２、第３プレート２４、棒状体２６、第１バネ２８および第２バネ３０を備える。

第１プレート２０は、円環状に形成され、第１壁部３２、第１基部３６、第１支持部３８およびガイド部４０を有する。第１壁部３２は、第１基部３６の外縁から軸方向に立設し、すなわち第１基部３６から第２プレート２２に向かって立設し、周方向に離間して複数形成される。第１突出部３４は、第１壁部３２の先端側から径方向外向きに突出し、棒状体２６に引っかかり可能である。

第１支持部３８は、第１基部３６に突起状に複数形成され、第１バネ２８に入り込んで第１バネ２８を支持する。第１支持部３８は、第１バネ２８の内径に応じて形成され、周方向に離間して形成される。第１支持部３８は第１バネ２８の座巻部に巻き付かれて、第１バネ２８を固定する。

ガイド部４０は、第１基部３６の内周縁に屈曲して形成され、第１バネ２８が外れることを抑える。また、ガイド部４０は、第２プレート２２のガイド部４９に当接可能に設けられ、バネ組立体１０の過剰な縮みを制限するストッパとして機能してよい。

第２プレート２２は、円環状に形成され、第１バネ２８を挟んで第１プレート２０に対向配置される。第２プレート２２は、第２壁部４２、第２基部４６、第２支持部４８およびガイド部４９を有する。

第２壁部４２は、第２基部４６の外縁から軸方向に立設し、すなわち第２基部４６から第１プレート２０に向かって立設し、周方向に離間して複数形成される。第２突出部４４は、第２壁部４２の先端側から径方向外向きに突出し、棒状体２６に引っかかり可能である。

第２支持部４８は、第２基部４６に突起状に複数形成され、第１バネ２８の座巻部に入り込んで第１バネ２８を支持する。第２支持部４８は、第１バネ２８の内径に応じて形成され、周方向に離間して形成される。第２支持部４８は第１バネ２８の座巻部に巻き付かれて、第１バネ２８を固定する。

ガイド部４９は、第２基部４６の内周縁に屈曲して形成され、第１バネ２８が外れることを抑える。第３支持部５０は、第２基部４６に窪んで形成され、第２バネ３０を受け入れて支持する。第３支持部５０は、第２支持部４８をボス加工することで形成される窪みである。

第１バネ２８は、第１プレート２０および第２プレート２２の間に設けられ、第１プレート２０および第２プレート２２を離れる方向に付勢する。複数の第１バネ２８は、異なるバネ径のコイルバネを含む。第１バネ２８の一端は第１支持部３８に支持され、第１バネ２８の他端は第２支持部４８に支持される。第１バネ２８の付勢方向はバネ組立体１０の軸方向に沿う。

第３プレート２４は、円環状に形成され、第２バネ３０を支持する不図示の第４支持部を有する。第４支持部は突起状に形成され、第２バネ３０の座巻部に挿入される。第２バネ３０は、第２プレート２２および第３プレート２４の間に設けられ、第２プレート２２および第３プレート２４を離れる方向に付勢する。第１バネ２８と第２バネ３０を別の階層に設けることで、バネ組立体１０のバネ特性を段階的に設定できる。

棒状体２６は、スリット２６ａを有する環状に形成される。棒状体２６は、バネ組立体１０の外周に設けられ、第１壁部３２および第２壁部４２の外側に位置し、第１突出部３４および第２突出部４４に挟まれる。これにより、棒状体２６は、第１プレート２０および第２プレート２２の離れる方向の動きを制限する。スリット２６ａを設けることで、棒状体２６の組み付けが容易になり、第１プレート２０および第２プレート２２を容易に一体化できる。

図３（ａ）は、バネ組立体１０の上面図であり、図３（ｂ）は、バネ組立体１０の側面図である。図３（ａ）に示すバネ組立体１０は、円環状であるが、この態様に限られず、円弧状や直線状に形成されてもよい。

図３（ｂ）に示すように、棒状体２６が複数の第１突出部３４と複数の第２突出部４４により上下に挟まれている。第１バネ２８が第１プレート２０および第２プレート２２を離れる方向に付勢しているが、第１プレート２０および第２プレート２２の離れる方向の動きは棒状体２６により制限されている。これにより、バネ組立体１０を一体にして搬送や部品管理を容易にできる。

図３（ｂ）に示すように、第１壁部３２と第２壁部４２が周方向にずれて配置され、第１壁部３２同士の間に第２壁部４２が配置される。これにより、バネ組立体１０が伸縮する際に第１壁部３２および第２壁部４２が干渉しないように構成される。

第２壁部４２は、第１壁部３２に隣接し、第２壁部４２および第１壁部３２の側面同士が対向する。第１プレート２０が複数の第１バネ２８の配列方向に移動して第２プレート２２に対して位置ずれする場合、すなわち第１プレート２０および第２プレート２２が相対回転する場合に、第２壁部４２が第１壁部３２に当たって移動を制限する。つまり、第１壁部３２および第２壁部４２の側部が、第１プレート２０および第２プレート２２の相対回転を止めるストッパとして機能する。

これにより、第１プレート２０および第２プレート２２の相対回転によって第１バネ２８が外れることを抑えることができる。また、第１プレート２０および第２プレート２２の相対回転を規制する構成、および第１プレート２０および第２プレート２２を一体化する構成を、第１プレート２０または第２プレート２２の縁に設けることで、第１バネ２８の配置スペースを十分に確保することができる。なお、第１プレート２０および第２プレート２２の相対回転を規制する構成として、第１壁部３２の側面と第２突出部４４を当接可能に設ける、または、第２壁部４２の側面と第１突出部３４を当接可能に設けることで実現してもよい。

図４は、図３（ａ）に示すバネ組立体１０の線分Ａ−Ａ断面図である。第１バネ２８は、第１支持部３８および第２支持部４８に支持され、第１プレート２０および第２プレート２２を離れるように付勢する。

第１壁部３２および第２壁部４２は、周方向に見て交差する。第１突出部３４は、先端から突出して第１規制面３４ａを構成する。第２突出部４４は、先端から突出して第２規制面４４ａを構成する。第１バネ２８の付勢により、第１基部３６および第２基部４６が離れる方向の力を受け、一方で第１規制面３４ａおよび第２規制面４４ａは接近する方向の力を受けて棒状体２６を挟持する。外力が加わっていない自由状態のバネ組立体１０では、第１規制面３４ａおよび第２規制面４４ａが棒状体２６を挟持した状態にある。

第１突出部３４は、第１壁部３２により第１基部３６から棒状体２６を越えて第２基部４６側に位置し、第１突出部３４の第１規制面３４ａが棒状体２６に当接して第１プレート２０が第２プレート２２から離れることを規制する。第２突出部４４は、第２壁部４２により第２基部４６から棒状体２６を越えて第１基部３６側に位置して、第２突出部４４の第２規制面４４ａが棒状体２６に当接して第２プレート２２が第１プレート２０から離れることを規制する。これにより、第１プレート２０および第２プレート２２を一体にできる。

図５は、バネ組立体１０の縮む動作について説明するための図である。図５（ａ）には、通常状態のバネ組立体１０を示し、バネ組立体１０を縮ませる軸方向の荷重が加えられていない状態を示す。バネ組立体１０がピストン等に押されると、第１バネ２８より撓みやすい第２バネ３０が大きく縮む。

図５（ｂ）に示すように、バネ組立体１０がさらに押されて、第３プレート２４が第２プレート２２に接近して接触する。さらにバネ組立体１０が押されると、第１バネ２８のみ縮むため、バネ組立体１０のバネ特性が変わる。

図５（ｃ）に示すように、バネ組立体１０がさらに押されて、第１バネ２８が縮み、第１規制面３４ａが棒状体２６から離れて第２プレート２２が第１プレート２０に接近する。ガイド部４０およびガイド部４９が当接して第１プレート２０および第２プレート２２の接近を止める。第１プレート２０および第２プレート２２が第１バネ２８に抗して接近すると、第１規制面３４ａおよび第２規制面４４ａの少なくとも一方が棒状体２６から離れた状態になる。このように、第１規制面３４ａおよび第２規制面４４ａに挟まれた棒状体２６が、規制面の一方から離れて第１プレート２０および第２プレート２２の接近開始をスムーズにする。

図６は、変形例のバネ組立体１００の斜視図である。また、図７は、図６に示すバネ組立体１００の線分Ｂ−Ｂ断面図である。図６に示す第１プレート１２０は、図４に示す第１プレート２０と比べて第１壁部１３２が傾斜している点、張出部６０および係合孔部６２が設けられている点で異なる。また、図６に示す第２プレート１２２は、図４に示す第１プレート２０と比べて当接部６４が設けられる点で異なる。

第１壁部１３２は、第１プレート２０および第２プレート２２の対向方向に対して傾斜する傾斜面１３２ａを有する。傾斜面１３２ａは、第１壁部１３２の外面に形成され、バネ組立体１０の軸方向に対して傾斜する。一方、第２壁部４２は、傾斜しておらず、バネ組立体１０の軸方向に沿って立設する。傾斜面１３２ａは、第２プレート２２に向かって延びるにつれて、径方向外向きに張り出すように傾斜する。棒状体２６の径方向内向きの弾性力を利用して棒状体２６が第２壁部４２に接触する一方で、第１壁部１３２に非接触となるように構成してよい。

これにより、第１プレート２０および第２プレート２２が接近するにつれて、棒状体２６が傾斜面１３２ａから離れるため、第１プレート２０および第２プレート２２の接近時に棒状体２６が第１壁部１３２に擦らず、第１プレート２０および第２プレート２２がスムーズに接近でき、予め設定したバネ特性を実現できる。

当接部６４は、第２プレート１２２の第２基部４６に凸状に形成され、第２壁部４２と比べて軸方向高さが低く、棒状体２６に当接可能である。当接部６４は、第１プレート１２０および第２プレート１２２が接近すると、棒状体２６に当接して、棒状体２６を第１プレート１２０側に押す。

張出部６０は、第１壁部１３２の中途から径方向外向きに張り出すように形成される。第１プレート１２０および第２プレート１２２が接近して、当接部６４が棒状体２６を第１プレート１２０に向かって押すと、張出部６０が棒状体２６の移動を止める。これにより、張出部６０および当接部６４が第１プレート１２０および第２プレート１２２の接近を止めるストッパとして機能する。

また、第１壁部１３２に係合孔部６２が形成され、棒状体２６の端部２６ｂが屈曲して係合孔部６２に入り込む。これにより、棒状体２６を安定して保持できる。また、第１プレート１２０および第２プレート１２２が接近して、当接部６４が棒状体２６を第１プレート１２０に向かって押したときに、棒状体２６の端部２６ｂが係合孔部６２の縁に当たって、第１プレート１２０および第２プレート１２２の接近を止める。

本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。

実施例では、バネ組立体１０が第１バネ２８および第２バネ３０を用いて、２段階のバネ特性を持つ態様を示したが、この態様に限られず、バネ組立体１０が第２バネ３０および第３プレート２４を有さない構成であってよい。

また、実施例では、第１壁部３２および第２壁部４２が第１プレート２０および第２プレート２２の外縁に立設する態様を示したが、この態様に限られず、第１プレート２０および第２プレート２２の内縁に立設する態様であってよい。第１壁部および第２壁部が、第１プレート２０および第２プレート２２の内縁に立設する場合、第１突出部および第２突出部は径方向内向きに突出し、棒状体２６は第１壁部および第２壁部の径方向内側で第１突出部および第２突出部に挟まれる。この変形例では、バネ組立体を管部材の内周側に取り付けやすくなる。

また、実施例では、第１壁部３２および第２壁部４２に第１突出部３４および第２突出部４４を形成して、棒状体２６を挟む態様を示したが、この態様に限られない。例えば、第１壁部３２および第２壁部４２が、棒状体２６の動きを規制する第１規制面および第２規制面として、規制孔部が形成されてよい。この場合、棒状体２６は、第１壁部３２および第２壁部４２の規制孔部に入り込むように、径方向内向きに突出するように屈曲された突出部が複数形成される。この変形例によっても、第１壁部３２の第１規制面が棒状体２６に当接して第１プレート２０が第２プレート２２から離れることを規制し、第２壁部４２の第２規制面が棒状体２６に当接して第２プレート２２が第１プレート２０から離れることを規制する。

また、棒状体２６は、第１壁部３２および第２壁部４２のいずれか一方の壁部にカシメにより固定されてよい。例えば、第２壁部４２の第２突出部が湾曲して棒状体２６を囲んで固定してよい。

１０バネ組立体、２０第１プレート、２２第２プレート、２４第３プレート、２６棒状体、２６ａスリット、２６ｂ端部、２８第１バネ、３０第２バネ、３２第１壁部、３４第１突出部、３４ａ第１規制面、３６第１基部、３８第１支持部、４０ガイド部、４２第２壁部、４４第２突出部、４４ａ第２規制面、４６第２基部、４８第２支持部、４９ガイド部、５０第３支持部、１３２ａ傾斜面。

Claims

複数のバネと、
複数の前記バネを挟んで対向配置され、複数の前記バネによって互いに離れる方向に付勢される第１プレートおよび第２プレートと、
前記第１プレートおよび前記第２プレートの離れる方向の動きを制限する棒状体と、を備え、
前記第１プレートは、前記第２プレートに向かって立設する複数の第１壁部を有し、
前記第２プレートは、前記第１プレートに向かって立設する複数の第２壁部を有し、
前記第１壁部は、先端から突出し、前記棒状体に当接することで前記第１プレートが前記第２プレートから離れる動きを規制する第１突出部を有し、
前記第２壁部は、先端から突出し、前記棒状体に当接することで前記第２プレートが前記第１プレートから離れる動きを規制する第２突出部を有し、
前記棒状体は、前記第１突出部と前記第２突出部とによって前記第１プレートおよび前記第２プレートが対向する方向に挟まれていることを特徴とするバネ組立体。
前記第１突出部および前記第２突出部は前記バネの付勢により前記棒状体を挟持しており、前記第１プレートおよび前記第２プレートが前記バネに抗して接近すると、前記第１突出部および前記第２突出部の少なくとも一方が前記棒状体から離れた状態になることを特徴とする請求項１に記載のバネ組立体。
複数のバネと、
複数の前記バネを挟んで対向配置され、複数の前記バネによって互いに離れる方向に付勢される第１プレートおよび第２プレートと、
前記第１プレートおよび前記第２プレートの離れる方向の動きを制限する棒状体と、を備え、
前記第１プレートは、前記第２プレートに向かって立設する複数の第１壁部を有し、
前記第２プレートは、前記第１プレートに向かって立設する複数の第２壁部を有し、
前記第１壁部は、前記棒状体に当接することで前記第１プレートが前記第２プレートから離れる動きを規制する第１規制面を有し、
前記第２壁部は、前記棒状体に当接することで前記第２プレートが前記第１プレートから離れる動きを規制する第２規制面を有し、
前記第１壁部は、前記第１プレートの縁から立設し、
前記第２壁部は、前記第２プレートの縁から立設して前記第１壁部に隣接し、前記第１プレートが複数の前記バネの配列方向に移動した場合に前記第１壁部に当たって、前記バネの配列方向への移動を制限することを特徴とするバネ組立体。
複数のバネと、
複数の前記バネを挟んで対向配置され、複数の前記バネによって互いに離れる方向に付勢される第１プレートおよび第２プレートと、
前記第１プレートおよび前記第２プレートの離れる方向の動きを制限する棒状体と、を備え、
前記第１プレートは、前記第２プレートに向かって立設する複数の第１壁部を有し、
前記第２プレートは、前記第１プレートに向かって立設する複数の第２壁部を有し、
前記第１壁部は、
先端から突出し、前記棒状体に当接することで前記第１プレートが前記第２プレートから離れる動きを規制する第１突出部と、
前記第１プレートおよび前記第２プレートの対向方向に対して傾斜する傾斜面と、を有し、
前記第２壁部は、先端から突出し、前記棒状体に当接することで前記第２プレートが前記第１プレートから離れる動きを規制する第２突出部を有し、
前記第１プレートおよび前記第２プレートが接近するにつれて、前記棒状体が前記傾斜面から離れることを特徴とするバネ組立体。