JP7182377B2 - コイルばね - Google Patents
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Description
即ち、例えば、前記コイルばねを往復動するプランジャーの押圧部材として用いた場合に横力が生じると、前記プランジャーと当該プランジャーが往復動可能に収容される案内面との間に生じる摩擦力が大きくなる。
前記摩擦力の増加は、前記プランジャーの摺動抵抗に起因する摩耗や摩擦熱の上昇を招き、前記プランジャーが用いられる高圧ポンプ等の装置に作動不具合を生じさせる恐れがある。
図1~図5に、それぞれ、本実施の形態に係るコイルばね1の自然長状態での正面図、上方斜視図、下方斜視図、平面図及び底面図を示す。
なお、本実施の形態に係る前記コイルばね1においては、前記ばね線材100は断面円形とされているが、断面楕円形又は断面矩形等の種々の断面形状のばね線材を用いることができる。
図6に示すように、本実施の形態に係るコイルばね1は、前記第1座巻き部10、前記中央巻き部30及び前記第2座巻き部20を含めて6巻きとされている。
また、巻き数「6」の位置が前記第2端部102に対応し、巻き数「5」の位置から巻き数「6」の位置までの間が前記第2座巻き部20に相当しており、巻き数「1」の位置から巻き数「5」の位置までの間が前記中央巻き部30に相当している。
図7には、本実施の形態の変形例及び従来例における巻き数及び軸線方向変位量の関係も併せて示している。
図8には、本実施の形態の変形例及び従来例における巻き数及び軸線方向変位量の関係も併せて示している。
斯かる変形例によっても、本実施の形態におけると同様の効果を得ることができる。
図9に、前記コイルばね1における線間巻き数と線間隙間との関係を表すグラフを示す。
なお、図9に示す線間巻き数「0」~「5」は、図6に示す巻きの「1」~「6」に相当する。
従って、前記コイルばね1の圧縮動作に、軸線方向一方側D1及び他方側D2において、隣接するばね線材100が意に反して接触して有効巻き数に変化を生じさせることを有効に防止でき、これにより、圧縮動作時の横力発生を有効に抑えることができる。
図10に示すように、前記製造装置200は、ばね線材100を供給する供給ローラ210と、前記供給ローラ210によって搬送されるばね線材100をガイドするガイド部材215と、前記ガイド部材215によってガイドされた状態で前記供給ローラ210によって搬送されるばね線材100の搬送方向下流側に設けられ、直線状のばね線材100を螺旋状のコイルばね1に成形する第1及び第2コイリングツール220(1)、220(2)と、前記第1及び第2コイリングツール220(1)、220(2)によって螺旋状に成形されたコイルばね1をガイドする芯金部材225と、前記コイルばね1のピッチを調整するピッチツール230と、前記芯金225と共働してばね線材100を切断する切断ツール235とを有している。
10 第1座巻き部
11 第1座巻き部の外端部
12 第1座巻き部の内端部
20 第2座巻き部
21 第2座巻き部の外端部
22 第2座巻き部の内端部
30 中央巻き部
31 中央巻き部の軸線方向一方側の端部
32 中央巻き部の軸線方向他方側の端部
60a 第1線間隙間ゼロ点
60b 第2線間隙間ゼロ点
61 第1変化領域
63 第1移行領域
65 基準領域
67 第2移行領域
69 第2変化領域
100 ばね線材
101 第1端部
102 第2端部
C1 第1変曲点
C2 第2変曲点
D1 軸線方向一方側
D2 軸線方向他方側
Claims (6)
- 軸線方向一方側の第1端部から軸線方向他方側の第2端部へ向かってばね線材が螺旋形状に成形されてなるコイルばねであって、
軸線方向一方側を向く第1座面を有し、前記第1端部を形成する外端部から軸線方向他方側の内端部へ向かって周方向に沿って延びる第1座巻き部と、軸線方向他方側を向く第2座面を有し、前記第2端部を形成する外端部から軸線方向一方側の内端部へ向かって周方向に沿って延びる第2座巻き部と、前記第1座巻き部の内端部から軸線方向他方側へ向かって周方向に沿って螺旋状に延びて、前記第2座巻き部の内端部に連結される中央巻き部とを備え、
前記中央巻き部の軸線方向一方側の端部及び前記第1座巻き部の外端部の間の線間隙間がゼロとなるように前記第1座巻き部の外端部から内端部までの間の軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の変位量が前記ばね線材の厚みとされた上で、前記第1座巻き部の外端部から内端部へ向けて進むに従って前記ばね線材の中心位置が徐々に軸線方向他方側に位置されつつ、前記第1座巻き部の外端部と当該外端部から前記第1座巻き部の内端部へ向けて半周だけ進んだ地点との間の軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の変位量は前記ばね線材の厚みの1/4よりも小とされ、且つ、前記第1座巻き部の外端部から内端部へ向けて周方向に沿って進む前記ばね線材の周方向移動量と前記第1座巻き部の外端部からの軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の軸線方向変位量との関係が、前記座巻き部の外端部から内端部までの全域に亘って上方に開く曲線とされており、
前記曲線は、当該曲線に対する接線の傾きが前記座巻き部の外端部から内端部へ進むに従って大きくなる形状とされていることを特徴とするコイルばね。 - 軸線方向一方側の第1端部から軸線方向他方側の第2端部へ向かってばね線材が螺旋形状に成形されてなるコイルばねであって、
軸線方向一方側を向く第1座面を有し、前記第1端部を形成する外端部から軸線方向他方側の内端部へ向かって周方向に沿って延びる第1座巻き部と、軸線方向他方側を向く第2座面を有し、前記第2端部を形成する外端部から軸線方向一方側の内端部へ向かって周方向に沿って延びる第2座巻き部と、前記第1座巻き部の内端部から軸線方向他方側へ向かって周方向に沿って螺旋状に延びて、前記第2座巻き部の内端部に連結される中央巻き部とを備え、
前記中央巻き部の軸線方向一方側の端部及び前記第1座巻き部の外端部の間の線間隙間がゼロとなるように前記第1座巻き部の外端部から内端部までの間の軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の変位量が前記ばね線材の厚みとされた上で、前記第1座巻き部の外端部から内端部へ向けて進むに従って前記ばね線材の中心位置が徐々に軸線方向他方側に位置されつつ、前記第1座巻き部の外端部と当該外端部から前記第1座巻き部の内端部へ向けて半周だけ進んだ地点との間の軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の変位量は前記ばね線材の厚みの1/4よりも小とされ、且つ、前記第1座巻き部の外端部から内端部へ向けて周方向に沿って進む前記ばね線材の周方向移動量と前記第1座巻き部の外端部からの軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の軸線方向変位量との関係が上方に開く曲線状とされていることを特徴とするコイルばね。 - 軸線方向に隣接するばね線材間の線間隙間によって画される線間巻きは、前記中央巻き部の軸線方向一方側の端部及び前記第1座巻き部の外端部の間において線間隙間がゼロとされた第1線間隙間ゼロ点から軸線方向他方側へ周方向に沿って進むに従って線間隙間が大きくなる第1変化領域と、前記第1変化領域よりも軸線方向他方側に位置し、線間隙間が基準値のままで軸線方向他方側へ周方向に沿って延びる基準領域とを含み、
前記第1変化領域は、軸線方向外端の前記第1線間隙間ゼロ点から軸線方向他方側へ向かって周方向に1巻き未満の位置で終焉し且つ軸線方向内端の終端での線間隙間が基準値よりも大きくなるように構成されており、
前記第1変化領域及び前記基準領域の間には、前記第1変化領域の終端から前記基準領域の軸線方向一方側の端部へ向かって周方向に進むに従って線間距離が小さくなって基準値となる第1移行領域が設けられてい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。 - 軸線方向一方側の第1端部から軸線方向他方側の第2端部へ向かってばね線材が螺旋形状に成形されてなるコイルばねであって、
軸線方向一方側を向く第1座面を有し、前記第1端部を形成する外端部から軸線方向他方側の内端部へ向かって周方向に沿って延びる第1座巻き部と、軸線方向他方側を向く第2座面を有し、前記第2端部を形成する外端部から軸線方向一方側の内端部へ向かって周方向に沿って延びる第2座巻き部と、前記第1座巻き部の内端部から軸線方向他方側へ向かって周方向に沿って螺旋状に延びて、前記第2座巻き部の内端部に連結される中央巻き部とを備え、
前記中央巻き部の軸線方向一方側の端部及び前記第1座巻き部の外端部の間の線間隙間がゼロとなるように前記第1座巻き部の外端部から内端部までの間の軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の変位量が前記ばね線材の厚みとされた上で、前記第1座巻き部の外端部から内端部へ向けて進むに従って前記ばね線材の中心位置が徐々に軸線方向他方側に位置されつつ、前記第1座巻き部の外端部と当該外端部から前記第1座巻き部の内端部へ向けて半周だけ進んだ地点との間の軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の変位量は前記ばね線材の厚みの1/4よりも小とされ、且つ、前記第1座巻き部の外端部から内端部へ向けて周方向に沿って進む前記ばね線材の周方向移動量と前記第1座巻き部の外端部からの軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の軸線方向変位量との関係が上方に開く曲線状とされ、
前記中央巻き部の軸線方向他方側の端部及び前記第2座巻き部の外端部の間の線間隙間がゼロとなるように前記第2座巻き部の外端部から内端部までの間の軸線方向一方側への前記ばね線材の中心位置の変位量が前記ばね線材の厚みとされた上で、前記第2座巻き部の外端部から内端部へ向けて進むに従って前記ばね線材の中心位置が徐々に軸線方向一方側に位置されつつ、前記第2座巻き部の外端部と当該外端部から前記第2座巻き部の内端部へ向けて半周だけ進んだ地点との間の軸線方向一方側への前記ばね線材の中心位置の変位量は前記ばね線材の厚みの1/4よりも小とされ、且つ、前記第2座巻き部の外端部から内端部へ向けて周方向に沿って進む前記ばね線材の周方向移動量と前記第2座巻き部の外端部からの軸線方向一方側への前記ばね線材の中心位置の軸線方向変位量との関係が、前記第2座巻き部の外端部から内端部までの全域に亘って下方に開く曲線とされており、
前記曲線は、当該曲線に対する接線の傾きが前記第2座巻き部の外端部から内端部へ進むに従って大きくなる形状とされていることを特徴とするコイルばね。 - 軸線方向一方側の第1端部から軸線方向他方側の第2端部へ向かってばね線材が螺旋形状に成形されてなるコイルばねであって、
軸線方向一方側を向く第1座面を有し、前記第1端部を形成する外端部から軸線方向他方側の内端部へ向かって周方向に沿って延びる第1座巻き部と、軸線方向他方側を向く第2座面を有し、前記第2端部を形成する外端部から軸線方向一方側の内端部へ向かって周方向に沿って延びる第2座巻き部と、前記第1座巻き部の内端部から軸線方向他方側へ向かって周方向に沿って螺旋状に延びて、前記第2座巻き部の内端部に連結される中央巻き部とを備え、
前記中央巻き部の軸線方向一方側の端部及び前記第1座巻き部の外端部の間の線間隙間がゼロとなるように前記第1座巻き部の外端部から内端部までの間の軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の変位量が前記ばね線材の厚みとされた上で、前記第1座巻き部の外端部から内端部へ向けて進むに従って前記ばね線材の中心位置が徐々に軸線方向他方側に位置されつつ、前記第1座巻き部の外端部と当該外端部から前記第1座巻き部の内端部へ向けて半周だけ進んだ地点との間の軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の変位量は前記ばね線材の厚みの1/4よりも小とされ、且つ、前記第1座巻き部の外端部から内端部へ向けて周方向に沿って進む前記ばね線材の周方向移動量と前記第1座巻き部の外端部からの軸線方向他方側への前記ばね線材の中心位置の軸線方向変位量との関係が上方に開く曲線状とされ、
前記中央巻き部の軸線方向他方側の端部及び前記第2座巻き部の外端部の間の線間隙間がゼロとなるように前記第2座巻き部の外端部から内端部までの間の軸線方向一方側への前記ばね線材の中心位置の変位量が前記ばね線材の厚みとされた上で、前記第2座巻き部の外端部から内端部へ向けて進むに従って前記ばね線材の中心位置が徐々に軸線方向一方側に位置されつつ、前記第2座巻き部の外端部と当該外端部から前記第2座巻き部の内端部へ向けて半周だけ進んだ地点との間の軸線方向一方側への前記ばね線材の中心位置の変位量は前記ばね線材の厚みの1/4よりも小とされ、且つ、前記第2座巻き部の外端部から内端部へ向けて周方向に沿って進む前記ばね線材の周方向移動量と前記第2座巻き部の外端部からの軸線方向一方側への前記ばね線材の中心位置の軸線方向変位量との関係が下方に開く曲線状とされていることを特徴とするコイルばね。 - 軸線方向に隣接するばね線材間の線間隙間によって画される線間巻きは、前記中央巻き部の軸線方向一方側の端部及び前記第1座巻き部の外端部の間において線間隙間がゼロとされた第1線間隙間ゼロ点から軸線方向他方側へ周方向に沿って進むに従って線間隙間が大きくなる第1変化領域と、前記第1変化領域よりも軸線方向他方側に位置し、線間隙間が基準値のままで軸線方向他方側へ周方向に沿って延びる基準領域と、前記基準領域よりも軸線方向他方側に位置し、軸線方向他方側へ周方向に沿って進むに従って線間隙間が小さくなって線間隙間がゼロとされた第2線間隙間ゼロ点で終焉する第2変化領域とを含み、
前記第1変化領域は、軸線方向外端の前記第1線間隙間ゼロ点から軸線方向他方側へ周方向に1巻き未満の位置で終焉し且つ軸線方向内端の終端での線間隙間が基準値よりも大きくなるように構成され、前記第2変化領域は、軸線方向外端の前記第2線間隙間ゼロ点から軸線方向一方側へ周方向に1巻き未満の位置で終焉し且つ軸線方向内端の終端での線間隙間が基準値よりも大きくなるように構成され、
前記第1変化領域及び前記基準領域の間には、前記第1変化領域の終端から前記基準領域の軸線方向一方側の端部へ向かって周方向に進むに従って線間距離が小さくなって基準値となる第1移行領域が設けられ、前記第2変化領域及び前記基準領域の間には、前記第2変化領域の終端から前記基準領域の軸線方向他方側の端部へ向かって周方向に進むに従って線間距離が小さくなって基準値となる第2移行領域が設けられていることを特徴とする請求項4又は5に記載のコイルばね。
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