(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記従来のウェーブスプリングでは、前述の工程を経て形成されるため、
図7に示されるように、規制突片104の周端面104aが、環状体103の中心軸線Oに沿う軸方向の一方側から他方側に向かうに従い漸次、周方向の外側に向けて延び、この周端面104aにおける軸方向の他端縁104bが、窪み部の内面105に対向していた。したがって、規制突片104のうち、エッジ部分である、周端面104aにおける軸方向の他端縁104bが、規制突片104の窪み部内でのがたつき時に、窪み部の内面105に衝突し、両者が摩耗するおそれがあった。この課題は、
図7に示されるように、規制突片104の配設された周方向の位置によらず生ずる。
【0005】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、規制突片の窪み部内でのがたつき時に、規制突片の周端面のエッジ部分が、窪み部の内面に衝突するのを抑制することができるウェーブスプリングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のウェーブスプリングは、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るウェーブスプリングであって、前記環状体の外周面および内周面のうちの少なくとも一方に、径方向に突出する規制突片が配設され、この規制突片の、周方向を向く周端面のうち、少なくとも最も周方向の外側に位置する部分は、前記環状体の中心軸線に沿う軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となって
おり、前記規制突片の外面のうち、前記軸方向を向く表裏面、および径方向を向く先端面は、前記山部および前記谷部に沿う、このウェーブスプリングの前記軸方向の湾曲形状に沿って湾曲していることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、ケース体の窪み部に係合される規制突片の周端面のうち、少なくとも最も周方向の外側に位置する部分が、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となっているので、規制突片におけるこの部分を窪み部の内面に沿わせた状態で、規制突片を窪み部内に配置することができる。したがって、規制突片の窪み部内でのがたつき時に、規制突片の周端面のエッジ部分が、窪み部の内面に衝突するのを抑制することが可能になり、規制突片および窪み部の内面の摩耗を抑制することができる。これにより、ケース体が、耐摩耗性の低い、例えばアルミニウム合金などで形成されていたとしても、窪み部の内面の摩耗を抑えることができる。
なお、ウェーブスプリングに、ウェーブスプリングが平坦になるように前記軸方向の圧縮力が加えられると、規制突片の周端面が窪み部の内面に対して傾いて、周端面におけるエッジ部分である、前記軸方向の両端縁のうちのいずれか一方の端縁が、窪み部の内面に対向するものの、ウェーブスプリングそのもののケース体に対するがたつきが抑えられることとなり、規制突片および窪み部の内面は摩耗しない。
また、規制突片の周端面が、前述のように平坦面となっていることから、例えばウェーブスプリングを、ケース体内に前記軸方向に複数並べて配設する場合においても、ケース体の窪み部の内面を、前記軸方向に真っ直ぐ延在させて形成すれば足り、前述の作用効果を容易かつ確実に奏功させることができる。
また、規制突片の外面のうち、前記軸方向を向く表裏面、および径方向を向く先端面が、山部および谷部に沿う、このウェーブスプリングの前記軸方向の湾曲形状に沿って湾曲しているので、前述の作用効果を奏するウェーブスプリングを容易に形成することができる。
【0008】
ここで、前記環状体と前記規制突片の周端面との接続部分に凹曲面部が形成されてもよい。
【0009】
この場合、環状体と規制突片の周端面との接続部分に凹曲面部が形成されているので、例えば、製造時および使用時等に規制突片に加えられた外力に起因して前記接続部分に生ずる応力を緩和させることが可能になり、耐久性を向上させることができる。
なお、凹曲面部は、例えば、規制突片の周端面から周方向の内側に向けて窪み、かつ環状体から径方向に離れて位置する、若しくは環状体の外周面若しくは内周面に接してもよい。
【0011】
また、前記規制突片の周端面は、その全域にわたって、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となってもよい。
この場合、規制突片の周端面が、その全域にわたって、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となっているので、規制突片の周端面を全域にわたって窪み部の内面に沿わせた状態で、規制突片を窪み部内に配置することが可能になり、窪み部の内面の摩耗を確実に抑えることができる。
【発明の効果】
【0012】
この発明に係るウェーブスプリングによれば、規制突片の窪み部内でのがたつき時に、規制突片の周端面のエッジ部分が、窪み部の内面に衝突するのを抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に係るウェーブスプリングの一実施形態を、
図1〜
図5を参照しながら説明する。
本実施形態のウェーブスプリング1は、中心軸線Oに沿う軸方向のうち、一方側に向けて突となる山部11、および他方側に向けて突となる谷部12が、前記中心軸線O回りに沿う周方向に交互に連ねられて形成された環状体13を備えている。環状体13の外周面13aおよび内周面13bのうちの少なくとも一方に、径方向に突出する規制突片14が配設されている。規制突片14は、
図5に示されるように、ウェーブスプリング1が収容されるケース体31の内面に形成された窪み部31aに係合される。
【0015】
規制突片14は、
図1に示すように、環状体13の外周面13aに配設されている。規制突片14は、前記軸方向から見て矩形状を呈し、その4つの辺のうち、2辺が径方向に延び、残りの2辺が周方向に延びる向きに配設されている。規制突片14および環状体13はそれぞれ、同等の厚さの板体となっている。環状体13および規制突片14は一体に形成され、前記軸方向を向くそれぞれの表裏面13c、14aは段差なく連なっている。規制突片14の周方向の大きさは、径方向の全域にわたって同等になっている。
【0016】
なお、環状体13および規制突片14をそれぞれ別部材として、両者を接合する等してもよい。規制突片14は、板体に限らず例えばブロック体など適宜変更してもよい。環状体13および規制突片14それぞれの表裏面13c、14aにおける境界部に段差を設けてもよい。規制突片14の周方向の大きさを、例えば、径方向の外側に向かうに従い漸次、小さくしてもよいし、大きくしてもよい。
【0017】
規制突片14の外面のうち、前記軸方向を向く表裏面14a、および径方向を向く先端面14dは、山部11および谷部12に沿う、このウェーブスプリング1の前記軸方向の湾曲形状に沿って湾曲している。
【0018】
規制突片14が、環状体13の山部11に配設されている場合、
図2(a)に示されるように、規制突片14の表裏面14aは、前記軸方向の一方側に向けて突の曲面状に形成され、径方向から見た側面視において、規制突片14の先端面14dは、前記軸方向の一方側に向けて突となるように湾曲し、かつ規制突片14の表裏面14aは互いに平行となっている。
規制突片14が、環状体13の谷部12に配設されている場合、
図3(a)に示されるように、規制突片14の表裏面14aは、前記軸方向の他方側に向けて突の曲面状に形成され、径方向から見た側面視において、規制突片14の先端面14dは、前記軸方向の他方側に向けて突となるように湾曲し、かつ規制突片14の表裏面14aは互いに平行となっている。
規制突片14が、環状体13における山部11と谷部12との間の中間部15に配設されている場合、
図4(a)に示されるように、規制突片14の表裏面14aは、周方向に沿う山部11側から谷部12側に向かうに従い漸次、前記軸方向の一方側から他方側に向けて延びる傾斜面に形成されるとともに、径方向から見た側面視で、互いに平行となっている。
【0019】
そして本実施形態では、規制突片14の外面のうち、周方向を向く周端面14cは、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となっている。図示の例では、規制突片14の周端面14cは、その全域にわたって、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となっている。具体的には、規制突片14の周端面14cは、前記軸方向の全長にわたって、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面とされるとともに、径方向の全長にわたって、前述のような平坦面となっている。なお、規制突片14の周端面14cのうち、少なくとも最も周方向の外側に位置する部分が、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となっていればよい。
規制突片14の周端面14cは、周方向の位置が全域にわたって同等になっている。規制突片14の周端面14cは、
図2(a)、
図3(a)、および
図4(a)に示されるように、規制突片14の配設された周方向の位置によらず、前記軸方向の全長にわたって前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となっている。
【0020】
以上のように構成されたウェーブスプリング1は、例えば次のようにして形成される。
【0021】
まず、平坦な金属板に打ち抜き加工を施し、平面視形状がウェーブスプリング1と同等の平板体23を形成する。
この際、平板体23のうち、山部11および谷部12の形成時に環状体13となる環状体形成予定部21の外周面および内周面は、前記軸方向に真っ直ぐ延びている。また、平板体23のうち、山部11および谷部12の形成時に規制突片14となる規制突片形成予定部22の周端面22aは、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となっている。
【0022】
次に、規制突片形成予定部22に、塑性加工若しくは切削加工などを施す。
ここで、規制突片14を、環状体13の山部11に配設する場合、
図2(b)に示されるように、規制突片形成予定部22を、周端面22aが、前記軸方向の他方側から一方側に向かうに従い漸次、周方向の内側に向けて延びるように加工する。
規制突片14を、環状体13の谷部12に配設する場合、
図3(b)に示されるように、規制突片形成予定部22を、周端面22aが、前記軸方向の他方側から一方側に向かうに従い漸次、周方向の外側に向けて延びるように加工する。
規制突片14を、環状体13における山部11と谷部12との間の中間部15に配設する場合、
図4(b)に示されるように、規制突片形成予定部22を、周端面22aが、前記軸方向の他方側から一方側に向かうに従い漸次、周方向に沿って谷部12側から山部11側に向けて延びるように加工する。
【0023】
そして、平板体23に塑性加工を施し、環状体形成予定部21および規制突片形成予定部22を一体に前記軸方向に湾曲させることにより、
図2(a)、
図3(a)、および
図4(a)に示されるような、山部11および谷部12が周方向に交互に連なる湾曲形状に形成されるとともに、規制突片14の周端面14cが、前記軸方向の全長にわたって前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となるウェーブスプリング1が得られる。
【0024】
次に、ウェーブスプリング1が装着されたクラッチ装置30について説明する。なお、不図示の構成は従来と同様であるため省略している。
【0025】
クラッチ装置30は、
図5に示されるように、ケース体(クラッチドラム)31と、筒状のピストン34と、環状のリターンスプリング35と、摩擦機構36と、ウェーブスプリング1と、クラッチハブ37と、スナップリング38と、を備えている。
これらのうち、ケース体31以外の部材1、34〜38は、ケース体31の内側に収容されている。ピストン34、リターンスプリング35、摩擦機構36、クラッチハブ37、およびスナップリング38は、ウェーブスプリング1と同軸に配設されている。
【0026】
ケース体31は、例えばアルミニウム合金などで形成されている。
ピストン34は、横向きの有底筒状に形成されている。ピストン34の底壁部34aに、中心軸線Oと同軸に位置する貫通孔34bが形成され、この貫通孔34bの内側に、ケース体31に形成された支持突部31bが配設されている。ピストン34の周壁部34cにおける開放端部34dが、摩擦機構36に対して前記軸方向に対向している。ピストン34の周壁部34cの内側に、リターンスプリング35、およびスナップリング38が、前記軸方向に沿って底壁部34a側から開放端部34d側に向けてこの順に配設されている。
スナップリング38のうち、内周部は支持突部31bに固定され、外周部は、リターンスプリング35の内周部を前記軸方向に沿う開放端部34d側から支持している。
リターンスプリング35は、支持突部31bに外嵌されている。リターンスプリング35の外周部は、ピストン34の内面に当接している。
ウェーブスプリング1は、ピストン34の周壁部34cにおける開放端部34dと摩擦機構36との間の前記軸方向の隙間に配設されている。
以上の構成において、ピストン34は、前記軸方向に沿う開放端部34d側に移動したときに、リターンスプリング35およびウェーブスプリング1を弾性変形させる。このうち、リターンスプリング35によって、ピストン34が前記軸方向に復元移動させられ、ウェーブスプリング1によって、ピストン34が摩擦機構36に当接する際に生ずる衝撃力を緩和する。
【0027】
摩擦機構36は、ピストン34の開放端部34dに、前記軸方向に沿うピストン34の外側から対向して配設されている。摩擦機構36は、環状の従動プレート40と、従動プレート40より内径および外径が小さい環状の摩擦プレート39と、が前記軸方向に交互に配設されて構成されている。従動プレート40および摩擦プレート39は、中心軸線Oと同軸に配設されている。従動プレート40の外周面には、径方向の外側に向けて突出する外規制突片40aが形成されている。摩擦プレート39の内周面には、径方向の内側に向けて突出する内規制突片39aが形成されている。
【0028】
従動プレート40の外規制突片40a、およびウェーブスプリング1の規制突片14は、ケース体31の内面に形成された窪み部31aに係合されている。
窪み部31aは、前記軸方向に延びるとともに、径方向の内側に向けて開口した溝状に形成されている。窪み部31aは、前記軸方向から見て矩形状を呈し、その4つの辺のうちの2辺は径方向に延びている。窪み部31aを画成する3つの内面31c、31dは、前記軸方向に真っ直ぐ延びている。窪み部31aを画成する内面31c、31dのうち、周方向で互いに対向する一対の対向面31cが、規制突片14の周端面14cに、周方向で対向している。
クラッチハブ37は、摩擦機構36における径方向の内側に配設されている。クラッチハブ37の外周面には、摩擦プレート39の内規制突片39aが係合する係合凹部37aが形成されている。
【0029】
以上説明したように、本実施形態によるウェーブスプリング1によれば、ケース体31の窪み部31aに係合される規制突片14の周端面14cが、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となっているので、
図2(a)、
図3(a)、および
図4(a)に示されるように、規制突片14の周端面14cを窪み部31aの対向面31cに沿わせた状態で、規制突片14を窪み部31a内に配置することができる。したがって、規制突片14の窪み部31a内でのがたつき時に、規制突片14の周端面14cのエッジ部分が、窪み部31aの対向面31cに衝突するのを抑制することが可能になり、規制突片14および窪み部31aの対向面31cの摩耗を抑制することができる。これにより、ケース体31が、耐摩耗性の低い、例えばアルミニウム合金などで形成されていたとしても、窪み部31aの対向面31cの摩耗を抑えることができる。
【0030】
また、ウェーブスプリング1に、ウェーブスプリング1が平坦になるように前記軸方向の圧縮力が加えられると、規制突片14の周端面14cが窪み部31aの対向面31cに対して傾いて、周端面14cにおけるエッジ部分である、前記軸方向の両端縁のうちのいずれか一方の端縁14eが、窪み部31aの対向面31cに対向するものの、ウェーブスプリング1そのもののケース体31に対するがたつきが抑えられることとなり、規制突片14および窪み部31aの対向面31cは摩耗しない。
また、規制突片14の周端面14cが、前述のように平坦面となっていることから、例えばウェーブスプリング1を、ケース体31内に前記軸方向に複数並べて配設する場合においても、ケース体31の窪み部31aの内面31c、31dを、前記軸方向に真っ直ぐ延在させて形成すれば足り、前述の作用効果を容易かつ確実に奏功させることができる。
【0031】
また、規制突片14の表裏面14aおよび先端面14dが、山部11および谷部12に沿う、このウェーブスプリング1の前記軸方向の湾曲形状に沿って湾曲しているので、前述の作用効果を奏するウェーブスプリング1を容易に形成することができる。
また、規制突片14の周端面14cが、その全域にわたって、前記軸方向に真っ直ぐ延びる平坦面となっているので、規制突片14の周端面14cを全域にわたって窪み部31aの対向面31cに沿わせた状態で、規制突片14を窪み部31a内に配置することが可能になり、窪み部31aの対向面31cの摩耗を確実に抑えることができる。
【0032】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0033】
例えば前記実施形態に代えて、
図6に示されるような、環状体13と規制突片14の周端面14cとの接続部分に凹曲面部18が形成されたウェーブスプリング2を採用してもよい。図示の例では、規制突片14は、環状体13の外周面13aに配設されている。凹曲面部18は、規制突片14の周端面14cにおける、環状体13の外周面13aとの接続部分に形成され、周方向の内側に向けて窪んでいる。凹曲面部18は、内面が環状体13の外周面13aに外接するように配置されている。凹曲面部18は、規制突片14における前記軸方向の全長にわたって形成されている。
なお、凹曲面部18は、前記実施形態に限らず例えば、径方向に窪む構成、または周方向および径方向の双方向に対して傾斜する方向に窪む構成など適宜変更してもよい。
【0034】
以上説明したように、本実施形態によるウェーブスプリング2によれば、環状体13と規制突片14の周端面14cとの接続部分に凹曲面部18が形成されているので、例えば、製造時および使用時等に規制突片14に加えられた外力に起因して前記接続部分に生ずる応力を緩和させることが可能になり、耐久性を具備させることができる。
【0035】
前記各実施形態では、規制突片14が、環状体13の外周面13aに配設された構成を示したが、規制突片14は、環状体13の内周面13bに配設してもよいし、環状体13の内周面13bおよび外周面13aの双方に配設してもよい。
前記実施形態では、打ち抜き加工後に、規制突片形成予定部22に塑性加工若しくは切削加工などを施し、その周端面22aを変形させ、
図2(b)、
図3(b)および
図4(b)に示されるような形状にしたが、打ち抜き加工時に、規制突片形成予定部22の周端面22aを、
図2(b)〜
図4(b)に示されるような形状に形成してもよい。
規制突片14は、1つのウェーブスプリング1、2において、山部11、谷部12および中間部15のうちの1つに限定して配設されてもよいし、2つ以上に各別に配設されてもよいし、2つ以上に跨って配設されてもよい。
【0036】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。