特開 2025-23507 ばね、ばねを挿入する方法、およびばねを挿入するための治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025023507

(43)【公開日】2025-02-17

(54)【発明の名称】ばね、ばねを挿入する方法、およびばねを挿入するための治具

(51)【国際特許分類】

   F16F 1/06 20060101AFI20250207BHJP

   B25B 27/30 20060101ALI20250207BHJP

   F16L 55/00 20060101ALN20250207BHJP

【ＦＩ】

F16F1/06 N

F16F1/06 K

B25B27/30

F16L55/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】22

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023127675

(22)【出願日】2023-08-04

(71)【出願人】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】中川 祥太

(72)【発明者】

【氏名】佐々 治

(72)【発明者】

【氏名】橋本 大輔

(72)【発明者】

【氏名】池崎 明博

(72)【発明者】

【氏名】薬師寺 光

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 裕介

(72)【発明者】

【氏名】松村 南月

(72)【発明者】

【氏名】熊見 彰仁

【テーマコード（参考）】

3C031

3J059

【Ｆターム（参考）】

3C031EE27

3J059AD01

3J059BA05

3J059BB01

3J059BC01

3J059CA04

3J059CB15

3J059EA20

(57)【要約】

【課題】構造体内で支持部材として機能するばねを提供すること
【解決手段】ばねは、第１端に位置する第１のフック、第１端の反対側の第２端に位置する第２のフック、および第１のフックと第２のフックの間のコイル部を有する。第１端側の外径は、第２端側の外径よりも大きい。第１のフックは、コイル部の中心軸に平行な方向においてコイル部と重なるロッドであり、当該方向において中心軸と重ならない。第２のフックは、当該方向においてコイル部と重なるロッドであり、当該方向において中心軸と重なってもよい。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端に位置する第１のフック、
前記第１端の反対側の第２端に位置する第２のフック、および
前記第１のフックと前記第２のフックの間のコイル部を有し、
前記第１端側の外径は、前記第２端側の外径よりも大きく、
前記第１のフックは、前記コイル部の中心軸に平行な方向において前記コイル部と重なるロッドであり、前記方向において前記中心軸と重ならない、ばね。

【請求項2】

前記ロッドの延伸方向は、前記方向において前記中心軸と交差しない、請求項１に記載のばね。

【請求項3】

前記第２のフックは、前記方向において前記コイル部と重なるロッドであり、前記方向において前記中心軸と重なる、請求項１に記載のばね。

【請求項4】

前記コイル部は、前記第１端側の第１部分、前記第２端側の第２部分、および前記第１部分と前記第２部分の間の中間部分を有し、
前記第１部分と前記第２部分の外径は一定であり、前記中間部分の外径は、前記第１部分からの距離が増大するに従って減少する、請求項１に記載のばね。

【請求項5】

ばねをチューブに挿入する方法であり、
前記ばねは、
第１端に位置する第１のフック、
前記第１端の反対側の第２端に位置する第２のフック、および
前記第１のフックと前記第２のフックの間のコイル部を有し、
前記方法は、
前記第２端を前記チューブ内に配置すること、および
前記第２端を固定した状態で前記ばねの巻き数を増大するように前記第１のフックを前記コイル部の中心軸を中心として回転しつつ、前記ばねを前記チューブ内に移動させることを含み、
前記第１端側の外径は、前記第２端側の外径と前記チューブの内径よりも大きく、
前記第１のフックは、前記コイル部の中心軸に平行な方向において前記コイル部と重なるロッドであり、前記方向において前記中心軸と重ならない、方法。

【請求項6】

前記ロッドの延伸方向は、前記方向において前記中心軸と交差しない、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記第２のフックは、前記方向において前記コイル部と重なるロッドであり、前記方向において前記中心軸と重なる、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記コイル部は、前記第１端側の第１部分、前記第２端側の第２部分、および前記第１部分と前記第２部分の間の中間部分を有し、
前記第１部分と前記第２部分の外径は一定であり、前記中間部分の外径は、前記第１部分からの距離が増大するに従って減少する、請求項５に記載の方法。

【請求項9】

ばねをチューブに挿入するための治具であり、
第１の端部にスリットを有し、第２の端部にグリップ部を有するシャフト、および
中心に前記シャフトが貫通可能な貫通孔を有し、前記貫通孔と交差しない直線状の溝を備える台座を備える、治具。

【請求項10】

前記台座に取り付けられ、前記台座を前記シャフトを中心として回転するためのハンドルをさらに備える、請求項９に記載の治具。

【請求項11】

前記ばねは、
第１端に位置する第１のフック、
前記第１端の反対側の第２端に位置する第２のフック、および
前記第１のフックと前記第２のフックの間のコイル部を有し、
前記第１のフックは、前記コイル部の中心軸に平行な方向において前記コイル部と重なるロッドであり、前記方向において前記中心軸と重ならず、
前記溝は、前記第１のフックが収容されるように構成される、請求項９に記載の治具。

【請求項12】

前記ロッドの延伸方向は、前記方向において前記中心軸と交差しない、請求項１１に記載の治具。

【請求項13】

前記第１端側の外径は、前記第２端側の外径と前記チューブの内径よりも大きい、請求項１１に記載の治具。

【請求項14】

前記第２のフックは、前記方向において前記コイル部と重なるロッドであり、前記方向において前記中心軸と重なり、
前記スリットは、前記第２のフックが収容されるように構成される、請求項１１に記載の治具。

【請求項15】

前記コイル部は、前記第１端側の第１部分、前記第２端側の第２部分、および前記第１部分と前記第２部分の間の中間部分を有し、
前記第１部分と前記第２部分の外径は一定であり、前記中間部分の外径は、前記第１部分からの距離が増大するに従って減少する、請求項１１に記載の治具。

【請求項16】

ばねをチューブに挿入するための治具であり、
一方の端部に前記ばねの第２端を収容する第１の係合部を有するシャフト、
前記シャフトが貫通可能な貫通孔を有するロータ、および
前記ロータに取り付けられ、前記ロータから前記第１の係合部側に延伸するクランプバーを備え、
前記クランプバーは、先端に前記ばねの前記第２端の反対側の第１端を収容する第２の係合部を有する、治具。

【請求項17】

前記ロータに取り付けられ、前記ロータを前記シャフトを中心として回転するためのハンドルをさらに備える、請求項１６に記載の治具。

【請求項18】

前記ばねは、
前記第１端に位置する第１のフック、
前記第２端に位置する第２のフック、および
前記第１のフックと前記第２のフックの間のコイル部を有し、
前記第１のフックは、前記コイル部の中心軸に平行な方向において前記コイル部と重なるロッドであり、前記方向において前記中心軸と重ならない、請求項１６に記載の治具。

【請求項19】

前記ロッドの延伸方向は、前記方向において前記中心軸と交差しない、請求項１８に記載の治具。

【請求項20】

前記第１端側の外径は、前記第２端側の外径と前記チューブの内径よりも大きい、請求項１８に記載の治具。

【請求項21】

前記第２のフックは、前記方向において前記コイル部と重なるロッドであり、前記方向において前記中心軸と重なる、請求項１８に記載の治具。

【請求項22】

前記コイル部は、前記第１端側の第１部分、前記第２端側の第２部分、および前記第１部分と前記第２部分の間の中間部分を有し、
前記第１部分と前記第２部分の外径は一定であり、前記中間部分の外径は、前記第１部分からの距離が増大するに従って減少する、請求項１８に記載の治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態の一つは、ばね、およびばねをチューブなどの構造体に挿入するための治具と方法に関する。あるいは、本発明の実施形態の一つは、ばねをその外径よりも小さいチューブに挿入するための方法と治具に関する。

【背景技術】

【0002】

ばね（コイルばね）は、トルクを掛けて巻き数を増大させることで、全長が増大するとともに外径が小さくなり、トルクを解放することで元の形状に戻ろうとする性質を有する。この性質を利用することで、ばねをその外径よりも小さいチューブなどの構造体に挿入することができる。構造体に挿入されたばねは、構造体を完全に閉塞しないため、チューブ内に一定の大きさの固体を保持しつつ、気体や液体などの流体の通過を許容する支持部材として機能することができる（例えば、特許文献１、２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－１４２２９９号公報

【特許文献2】特開２０１５－１６４２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の実施形態の課題の一つは、新規な構造を有するばねを提供することを課題の一つとする。あるいは、本発明の実施形態の一つは、チューブなどの構造体内で支持部材として機能するばねを提供することを課題の一つとする。あるいは、本発明の実施形態の一つは、上記ばねをその外径よりも小さいチューブに挿入するための方法と治具を提供することを課題の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施形態の一つは、ばねである。このばねは、第１端に位置する第１のフック、第１端の反対側の第２端に位置する第２のフック、および第１のフックと第２のフックの間のコイル部を有する。第１端側の外径は、第２端側の外径よりも大きい。第１のフックは、コイル部の中心軸に平行な方向においてコイル部と重なるロッドであり、当該方向において中心軸と重ならない。

【0006】

本発明の実施形態の一つは、ばねをチューブに挿入する方法である。ばねは、第１端に位置する第１のフック、第１端の反対側の第２端に位置する第２のフック、および第１のフックと第２のフックの間のコイル部によって構成される。当該方法は、第２端をチューブ内に配置すること、および第２端を固定した状態でばねの巻き数を増大するように第１のフックをコイル部の中心軸を中心として回転しつつ、ばねをチューブ内に移動させることを含む。第１端側の外径は、第２端側の外径とチューブの内径よりも大きい。第１のフックは、コイル部の中心軸に平行な方向においてコイル部と重なるロッドであり、当該方法において中心軸と重ならない。

【0007】

本発明の実施形態の一つは、ばねをチューブに挿入するための治具である。治具は、シャフト、および台座を備える。シャフトは、第１の端部にスリットを有し、第２の端部にグリップ部を有する。台座は、中心にシャフトが貫通可能な貫通孔を有し、貫通孔と交差しない直線状の溝を備える。

【0008】

本発明の実施形態の一つは、ばねをチューブに挿入するための治具である。治具は、一方の端部にスリットを有するシャフト、シャフトが貫通可能な貫通孔を有するロータ、およびロータに取り付けられ、少なくとも一部が貫通孔の中心軸と平行な方向に延伸するクランプバーを備える。クランプバーは、先端にスリットを有する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1A】本発明の実施形態に係るばねの模式的側面図。

【図1B】本発明の実施形態に係るばねの第１端の模式図。

【図2】本発明の実施形態に係るばねの模式的側面図。

【図3A】本発明の実施形態に係るばねの模式的側面図。

【図3B】本発明の実施形態に係るばねの第１端の模式図。

【図4A】本発明の実施形態に係る、ばねを構造体に挿入するための治具の模式的側面図。

【図4B】本発明の実施形態に係る、ばねを構造体に挿入するための治具の模式的正面図。

【図5A】本発明の実施形態に係る、ばねを構造体に挿入するための治具の模式的斜視図。

【図5B】本発明の実施形態に係る、ばねを構造体に挿入するための治具の模式的正面図。

【図6A】本発明の実施形態に係るばねが挿入される構造体の模式的斜視図。

【図6B】本発明の実施形態に係るばねを構造体に挿入する方法を示す模式的側面図。

【図6C】本発明の実施形態に係るばねを構造体に挿入する方法を示す模式的側面図。

【図7】本発明の実施形態に係るばねを構造体に挿入する方法を示す模式的側面図。

【図8A】本発明の実施形態に係る、ばねを構造体に挿入するための治具の模式的側面図。

【図8B】本発明の実施形態に係る、ばねを構造体に挿入するための治具の一部の模式的上面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本出願で開示される発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

【0011】

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。

【0012】

本明細書および図面において、同一、あるいは類似する複数の構成を総じて表記する際には同一の符号を用い、これら複数の構成のそれぞれを区別して表記する際には、さらにハイフンと自然数を添えて表記する。一つの構成のうちの複数の部分をそれぞれ区別して表記する際には、同一の符号を用い、さらにアルファベットを用いる。

【0013】

以下、本発明の実施形態の一つであるばね、およびばねを構造体に挿入するための方法と治具を説明する。

【0014】

１．ばね
図１Ａに本発明の実施形態の一つに係るばね１００の模式的側面図を示す。ばね１００は所謂コイルばねである。ばね１００は、鉄やアルミニウム、銅、クロム、モリブデン、タングステン、チタンなどの金属（０価の金属）、またはステンレスなどの合金を含む素線によって構成され、素線は、図１Ａの鎖線で示される中心軸Ａｘを中心としてコイル状に巻かれる。以下、中心軸Ａｘに平行な方向をｚ方向とし、ｚ方向に対して垂直であり、かつ、互いに垂直な方向をｘ方向とｙ方向とする。

【0015】

ばね１００は、コイル状に巻かれたコイル部１０２、素線の一端（第１端）に設けられる第１のフック１０４、第１端に対して反対側に位置する素線の一端（第２端）に設けられる第２のフック１０６によって構成される。ばね１００の外径は全体に亘って一定ではなく、図１Ａに示すように、ばね１００が自然状態では、第１端側の外径Ｄ_１は、第２端側の外径Ｄ_２よりも大きい。したがって、コイル部１０２は、複数の部分で構成することができ、例えば、第１端側の第１部分１０２－１、第２端側の第２部分１０２－２、および第１部分１０２－１と第２部分１０２－２の間に位置する中間部分１０２－３よってコイル部１０２を構成することができる。第１部分１０２－１、第２部分１０２－２、および中間部分１０２－３の中心軸は実質的に同軸であり、中心軸Ａｘと一致する。第１部分１０２－１の外径Ｄ_１は、中心軸Ａｘに沿って一定または略一定であり、同様に、第２部分１０２－２の外径Ｄ_２も中心軸Ａｘに沿って一定または略一定である。一方、中間部分１０２－３の外径は、第１部分１０２－１からの距離が増大するに従って外径Ｄ_１から外径Ｄ_２へ減少する。

【0016】

あるいは、図２に示すように、コイル部１０２が第１端側から第２端側に亘って徐々に外径がＤ_２からＤ_１へ変化するようにばね１００を構成してもよい。

【0017】

図１Ｂに示すように、第１端では素線が曲げられ、第１のフック１０４が形成される。素線が曲線状であるコイル部１０２と異なり、第１のフック１０４は直線状のロッドである。第１のフック１０４は、中心軸Ａｘに平行な方向（すなわち、ｚ方向）において、第１のフック１０４以外の部分、すなわち、コイル部１０２と重なる。第１のフック１０４は、中心軸Ａｘに対して垂直または実質的に垂直な方向（すなわち、ｘｙ平面内）に延伸してもよく、図示しないが、ｘｙ平面と交差するように延伸してもい。また、第１のフック１０４は、ｚ方向において中心軸Ａｘと重ならない。さらに、第１のフック１０４の長さは、外径Ｄ_１よりも短い。

【0018】

より具体的には、図１Ａと図１Ｂに示すように、第１のフック１０４がｚ方向において中心軸Ａｘと重ならないだけでなく、その延伸方向もｚ方向において中心軸Ａｘと重ならない（交差しない）ようにばね１００が構成される。あるいは、図３Ａと図３Ｂに示すように、第１のフック１０４の延伸方向はｚ方向において中心軸Ａｘと重なる（交差する）ものの、第１のフック１０４自体はｚ方向において中心軸Ａｘと重ならないようにばね１００が構成される。第１のフック１０４の末端は、その直上に回り込む素線と重なってもよく（図１Ｂ）、図示しないが、その直上に回り込む素線と重ならなくてもよい。後述するように、第１のフック１０４自体がｚ方向において中心軸Ａｘと重ならないように配置することで、外径Ｄ_１よりも小さい内径を有するチューブに対して容易にばね１００を挿入することができる。

【0019】

同様に、図１Ｃに示すように、第２端でも素線が曲げられ、第２のフック１０６が形成される。第１のフック１０４と同様、第２のフック１０６も直線状のロッドであり、ｚ方向において、第２のフック１０６以外の部分、すなわち、コイル部１０２と重なる。ただし、第２のフック１０６は、ｚ方向において中心軸Ａｘと重なる。第２のフック１０６は、中心軸Ａｘに対して垂直または実質的に垂直な方向（すなわち、ｘｙ平面内）に延伸してもよく、あるいは、図示しないが、ｘｙ平面と交差するように延伸してもい。第２のフック１０６の末端も、その直下に回り込む素線と重なってもよく（図１Ｃ）、図示しないが、その直下に回り込む素線と重ならなくてもよい。なお、ばね１００が自然長の時の第１のフック１０４と第２のフック１０６の延伸方向は任意に決定でき、互いに平行でも垂直でもよく、あるいは任意の角度で交差してもよい。

【0020】

２．治具
図１Ａから図２に示すばね１００、すなわち、第１のフック１０４が中心軸Ａｘと重ならず、かつ、第１のフック１０４の延伸方向が中心軸Ａｘと交差しないばね１００をチューブなどの構造体へ挿入するための治具１２０の模式的側面図と正面図をそれぞれ図４Ａと図４Ｂに示す。これらの図に示すように、治具１２０は、シャフト１２２、グリップ部１２４、および台座１２６を主な構成として備える。治具１２０は、さらにハンドル１２８を備えてもよい。シャフト１２２、グリップ部１２４、台座１２６、およびハンドル１２８のすべてまたは一部は、鉄、アルミニウム、銅などの金属、またはステンレスや真鍮などの合金を含んでもよく、あるいはエポキシ樹脂やフェノール樹脂、フッ素樹脂などの樹脂を含んでもよい。樹脂は、ガラス繊維や炭素繊維などを含む繊維強化プラスチックでもよい。シャフト１２２、グリップ部１２４、台座１２６、およびハンドル１２８のすべてまたは一部が樹脂を含むことで、軽量化によって操作性が向上した治具１２０を提供することができる。

【0021】

シャフト１２２は直線状に延伸し、一方の端部に切込み（スリット）１２２ａを有する。切込み１２２ａは、ばね１００の第２端に設けられる第２のフック１０６を収容して噛み合うように形成される。したがって、切込み１２２ａは、その幅（切込み１２２ａが延伸する方向に垂直な方向の長さ）と深さ（シャフト１２２が延伸する方向の長さ）がばね１００を構成する素線の直径以上となるように設けられる。一方、シャフト１２２の他の端部には、グリップ部１２４が設けられる。グリップ部１２４の構造は任意であり、後述するように、切込み１２２ａにばね１００の第２のフック１０６を収容した状態で構造体に挿入されたばね１００を保持できるように構成すればよい。したがって、例えばグリップ部１２４は、シャフト１２２の延伸方向から傾くバー、あるいはシャフト１２２から分岐したＴ字またはＹ字状のロッドなどでもよい。グリップ部１２４は、シャフト１２２と一体化されていてもよく、あるいは独立した部材としてシャフト１２２に取り付けられていてもよい。グリップ部１２４とシャフト１２２は固定されるため、グリップ部１２４、シャフト１２２、および切込み１２２ａの相対的な距離と位置関係は変化しない。なお、図示しないが、切込み１２２ａに替えて、ばね１００の第２のフックが貫通する貫通孔をシャフト１２２の端部に設けてもよい。

【0022】

台座１２６は、ばね１００の第１のフック１０４を把持し、第１のフック１０４に対して巻き数を増大するようにトルクを掛けてばね１００を中心軸Ａｘを中心として回転しながらｚ方向に押し出すための基材として機能する。台座１２６の形状は、円板状でもよく、多角形でもよく、あるいはｘｙ平面の輪郭が曲線と直線で構成されてもよい。台座１２６には、シャフト１２２が貫通可能な貫通孔が設けられ、これにより、シャフト１２２を貫通孔に挿入した状態で台座１２６とシャフト１２２を相対的に回転することができ、かつ、シャフト１２２の延伸方向に沿って相対的に移動することができる。ハンドル１２８は台座１２６に連結または固定され、ハンドル１２８を用いることで台座１２６をシャフト１２２の延伸方向を中心として回転することができる。ハンドル１２８の構成も適宜選択することができ、シャフト１２２に取り付けられた状態で台座１２６を回転できる任意の構成を採用すればよい。例えば図４Ａや図４Ｂに示すように、台座１２６の側面からシャフト１２２の延伸方向に対して垂直に延伸する一つまたは複数のロッドでもよく、図示しないが、台座１２６のグリップ部１２４側に設けられるステアリングでもよい。ハンドル１２８は、台座１２６と一体化されていてもよく、あるいは独立した部材として台座１２６に取り付けられていてもよい。

【0023】

台座１２６の表面（グリップ部１２４に対して反対側の面）には、ｘｙ平面上を延伸する直線状の溝１２６ａが設けられる。溝１２６ａは、ばね１００の第１のフック１０４を収容して噛み合うように構成される。したがって、切込み１２２ａと同様、溝１２６ａは、その幅（溝１２６ａが延伸する方向に垂直な方向の長さ）と深さ（シャフト１２２が延伸する方向の長さ）がばね１００の素線の直径以上となるように設けられる。台座１２６は、そのｘｙ平面における最大長（円板形状であれば直径）Ｄ_３がばね１００の外径Ｄ_１よりも小さくなるように構成される。このため、ばね１００にシャフト１２２を挿入し、溝１２６ａに第１のフック１０４を収容した状態で、台座１２６を介してばね１００をｚ方向に押し出すことができ、かつ、ばね１００が挿入される対象であるチューブなどの構造体との干渉を避けることができる。

【0024】

また、ばね１００に対してトルクを掛ける際に第１のフック１０４をより確実に把持できるよう、台座１２６に溝１２６ａに連続する係合部１２６ｂを設けてもよい。係合部１２６ｂは溝１２６ａの一部を構成し、ｚ方向において台座１２６から露出しない部分である。換言すると、溝１２６ａは、台座１２６の表面において延伸する方向（図５Ｂにおけるｘ方向）と図５Ｂにおいて点線で示された底面が延伸する方向が交差するように形成してもよい。係合部１２６ｂは、その高さ（ｚ方向における長さ）が素線の直径以上となるように設けられる。

【0025】

３．ばねの挿入方法
ばね１００が挿入される構造体の一例としてチューブを挙げ、ばね１００の挿入方法を図６Ａの模式的斜視図、図４Ａおよび図６Ｂから図７の模式的側面図、および図４Ｂの模式的正面図を用いて説明する。

【0026】

ばね１００が挿入されるチューブ１３０の内径Ｄ_４は（図６Ａ参照。）、ばね１００の第２端側の外径Ｄ_２よりは大きいものの、第１端側の外径Ｄ_１よりも小さい。このため、チューブ１３０にばね１００が挿入された後、ばね１００はチューブ１３０から脱落しない。また、ばね１００は素線によって構成されるため、素線間の隙間が存在する。このため、チューブ１３０を閉塞することなく、少なくともチューブ１３０に挿入された状態における素線の隙間よりも大きい固体をチューブ１３０内に保持することができると同時に、液体や気体などの流体の通過を許容することができる。

【0027】

まず、図４Ａに示すように、ばね１００を治具１２０に取り付ける。すなわち、シャフト１２２を台座１２６の貫通孔に挿入し、さらにばね１００に挿入する。また、ばね１００の第１のフック１０４と第２のフック１０６をそれぞれ溝１２６ａと切込み１２２ａに収容する。この状態において、コイル部１０２の中心軸Ａｘとシャフト１２２の延伸方向が概ね一致する。

【0028】

その後、ばね１００の第２端をチューブ１３０に挿入し、ｚ方向に移動させる（図６Ｂ）。内径Ｄ_４は外径Ｄ_１よりも小さいので、ばね１００をｚ方向に移動すると、チューブ１３０がばね１００の中間部分１０２－３または第１部分１０２－１と当接する。この状態において、グリップ部１２４の回転を固定し、ばね１００をｚ方向に移動させつつ、ばね１００の巻き数が大きくなるように台座１２６を回転させる（図４Ｂの点線矢印参照。）。台座１２６の回転は、ハンドル１２８を用いて行ってもよく、これにより、ばね１００に対してより大きなトルクを掛けることができる。上述したように、ばね１００の第２端に設けられる第２のフック１０６が切込み１２２ａに収容されるが、グリップ部１２４と切込み１２２ａの相対的な距離や位置関係は変化しない。また、台座１２６の溝１２６ａにはばね１００の第１端に設けられる第１のフック１０４が収容される。したがって、台座１２６の回転により、第１のフック１０４が回転することなく第２のフック１０６が回転し、その結果、ばね１００の巻き数を増大させることができる。

【0029】

ばね１００の巻き数が増大するとばね１００の外径がＤ_１から減少する。このため、ばね１００のｚ方向への移動に伴ってばね１００の中間部分１０２－３や第１部分１０２－１を徐々にチューブ１３０内に挿入することができる。最終的にばね１００の外径がチューブ１３０の内径Ｄ_４以下の外径Ｄ_１´に到達すると（図７）、ばね１００の全体をチューブ１３０内に挿入することができる。

【0030】

上述したように、台座１２６に設けられる溝１２６ａは、シャフト１２２が貫通する台座１２６の貫通孔と交差しない、すなわち、貫通孔と干渉しない。このため、溝１２６ａは、台座１２６の回転に伴ってシャフト１２２の延伸方向を中心として回転することができる。また、ばね１００の第１のフック１０４は、コイル部１０２の中心軸とｚ方向において重ならないように設けられる。このため、ばね１００を治具１２０に取り付ける際、第１のフック１０４による干渉を受けること無く切込み１２２ａに第２のフック１０６を容易に、かつ、確実に固定することができる。第１のフック１０４と第２のフック１０６を台座１２６の溝１２６ａとシャフト１２２の切込み１２２ａにそれぞれ収容した状態で台座１２６を回転することで、容易にばね１００に対してトルクを掛け、巻き数を増大させて外径を小さくすることができる。特に、溝１２６ａに第１のフック１０４を収容することで、第１のフック１０４が台座１２６と接触する部分が大きくなるので、大きなトルクを掛けることができる。このため、大型のばね１００をチューブ１３０に挿入する場合でも高い作業効率を維持することができる。さらに、シャフト１２２と第１のフック１０４が干渉しないため、シャフト１２２の外径をばね１００の最小内径（第２部分１０２－２の内径）の範囲で大きく設定することができるので、治具１２０に高い剛性が付与され、大きなトルクをばね１００に対して掛けることができる。その結果、ばね１００をその自然状態における外径Ｄ_１よりも小さい内径Ｄ_４を有するチューブ１３０に容易に挿入、固定することができる。

【0031】

その後、ばね１００に印加されたトルクを解放する。これにより、ばね１００には元の状態に戻ろうとする復元力が働き、外径が増大する。しかしながら、自然状態におけるばね１００の外径Ｄ_１は内径Ｄ_４よりも大きいため、ばね１００の外径は内径Ｄ_４を維持し、その結果、ばね１００とチューブ１３０の間に大きな摩擦力が働く。この摩擦力がばね１００のチューブ１３０からの脱落を防ぐとともに、チューブ１３０内に設けられる固体の保持を可能とする。

【0032】

４．治具の変形例
治具１２０の変形例として、図３Ａと図３Ｂに示すばね１００、すなわち、第１のフック１０４が中心軸Ａｘと重ならないものの、第１のフック１０４の延伸方向が中心軸Ａｘと交差するばね１００をチューブなどの構造体へ挿入するための治具１４０の模式的側面図を図８Ａに示す。図８Ａに示すように、治具１４０は、シャフト１４２、ロータ１４６、および、クランプバー１５０を主な構成として備える。治具１４０は、ハンドル１４８をさらに備えてもよい。これらのシャフト１４２、ロータ１４６、ハンドル１４８、および、クランプバー１５０も、上述した金属、合金、または樹脂を含んでもよい。

【0033】

シャフト１４２は直線状に延伸し、一方の端部に係合部１４２ａを有する。係合部１４２ａは、切込み１２２ａと同様、ばね１００の第２端に設けられる第２のフック１０６を収容して噛み合うように形成される。したがって、係合部１４２ａの形状に制約はなく、例えば、係合部１４２ａは、図８Ａに示すような切込みでもよく、図示しないが、シャフト１４２を貫通する貫通孔、でもよい。係合部１４２ａが切込みの場合、その幅（切込みが延伸する方向に垂直な方向の長さ）と深さ（シャフト１４２が延伸する方向の長さ）がばね１００を構成する素線の直径以上となるように設けられる。係合部１４２ａが貫通孔の場合には、その直径が素線の直径以上となるように係合部１４２ａが設けられる。一方、シャフト１４２の他方の端部は、係合部１４２ａにばね１００の第２のフック１０６を収容した状態で構造体に挿入されたばね１００を保持するために働く。したがって、シャフト１４２の他方の端部は、図８Ａに示すようにロッド状でもよく、図示しないが、治具１２０のグリップ部１２４と同様の形状を有してもよい。

【0034】

ロータ１４６は、シャフト１４２が貫通するための貫通孔を備える。これにより、ロータ１４６の中心軸を中心としてシャフト１４２とロータ１４６を相対的に回転することができる。

【0035】

クランプバー１５０もロータ１４６に連結される。クランプバー１５０は、ロータ１４６側から係合部１４２ａ側に延伸する。クランプバー１５０は、ロータ１４６の貫通孔の中心軸と平行な方向（ｚ方向）に延伸してもよく、ｚ方向から傾いた角度で延伸してもよい。図８Ｂに示すように、クランプバー１５０の先端部にも係合部１５０ａが設けられる。係合部１５０ａは、ばね１００の第１端に設けられる第１のフック１０４を収容して噛み合うように形成される。したがって、係合部１５０ａの構造にも制約はなく、係合部１５０ａは、図８Ｂに示すような切込みでもよく、図示しないが、クランプバー１５０を貫通する貫通孔でもよい。係合部１４２ａと同様、係合部１５０ａが切込みの場合、その幅（切込みが延伸する方向に垂直な方向の長さ）と深さ（クランプバー１５０が延伸する方向の長さ）がばね１００を構成する素線の直径以上となるように設けられる。係合部１５０ａが貫通孔の場合には、その直径が素線の直径以上になるように係合部１５０ａが設けられる。

【0036】

任意の構成であるハンドル１４８は、ロータ１４６に連結される。ハンドル１４８を設けることにより、ロータ１４６の回転が補助される。ハンドル１４８の構成も適宜選択することができ、ハンドル１２８と同様、シャフト１４２に取り付けられた状態でロータ１４６を回転できる任意の構成を採用すればよい。治具１２０と同様に、ハンドル１４８もロータ１４６と一体化されていてもよく、あるいは独立した部材としてロータ１４６に取り付けられていてもよい。

【0037】

上述した構成を有する治具１４０を用いる場合には、ばね１００の第２のフック１０６を係合部１４２ａを収容した状態でばね１００を構造体に挿入する。これにより、ばね１００の全体的な回転を抑制することができる。一方、第１のフック１０４がクランプバー１５０の先端に設けられる係合部１５０ａによって把持される。この状態でロータ１４６を回転する。ロータ１４６を回転は、ハンドル１４８を用いておこなってもよく、これにより、ばね１００に対してより大きなトルクを掛けることができる。ロータ１４６の回転に伴ってクランプバー１５０もシャフト１４２の周りを回転するため、ばね１００にトルクを掛けることができる。治具１２０を用いる場合と同様、ばね１００の巻き数が大きくなるようにハンドル１４８を用いてロータ１４６を回転することで、ばね１００の外径がＤ_１から減少するので、ばね１００のｚ方向への移動に伴ってばね１００の中間部分１０２－３や第１部分１０２－１を徐々にチューブ１３０などの構造体内に挿入することができる。その後、ばね１００に印加されたトルクを解放する。これにより、ばね１００には元の状態に戻ろうとする復元力が働き、外径が増大し、その結果、ばね１００の構造体からの脱落が防がれ、構造体内に設けられる固体の保持を可能とする。

【0038】

上述したように、ばね１００の第１のフック１０４は、コイル部１０２の中心軸とｚ方向において重ならないように設けられるため、治具１４０を用いる場合でも、第１のフック１０４はシャフト１４２と干渉しない。このため、ばね１００を治具１４０に取り付ける際、第１のフック１０４による干渉を受けること無く係合部１４２ａに第２のフック１０６を容易に、かつ、確実に固定することができる。また、第１のフック１０４と係合する係合部１５０ａは、台座１２６の回転に伴い、ばね１００を把持した状態でシャフト１２２の延伸方向を中心として回転するため、容易にばね１００に対してトルクを掛け、巻き数を増大させて外径を小さくすることができる。さらに、シャフト１４２と第１のフック１０４が干渉しないため、シャフト１４２の外径をばね１００の最小内径（第２部分１０２－２の内径）の範囲で大きく設定することができるので、治具１４０に高い剛性が付与され、大きなトルクをばね１００に対して掛けることができる。特に、ばね１００にトルクを掛ける際に力が加えられる部分をロータ１４６にすることで治具１４０の軽量化が可能であるため、大型のばね１００を用いる場合でも高い操作性が実現される。その結果、ばね１００をその自然状態における外径Ｄ_１よりも小さい内径Ｄ_４を有するチューブ１３０などの構造体に容易に挿入、固定することができる。

【0039】

本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0040】

また、上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと理解される。

【符号の説明】

【0041】

１００：ばね、１０２：コイル部、１０２－１：第１部分、１０２－２：第２部分、１０２－３：中間部分、１０４：第１のフック、１０６：第２のフック、１２０：治具、１２２：シャフト、１２２ａ：切込み、１２４：グリップ部、１２６：台座、１２６ａ：溝、１２６ｂ：係合部、１２８：ハンドル、１３０：チューブ、１４０：治具、１４２：シャフト、１４２ａ：係合部、１４６：ロータ、１４８：ハンドル、１５０：クランプバー、１５０ａ：係合部

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8A】

【図8B】