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特許7021169打ち抜かれ屈曲した支持リングを有するばねパッケージ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-07
(45)【発行日】2022-02-16
(54)【発明の名称】打ち抜かれ屈曲した支持リングを有するばねパッケージ
(51)【国際特許分類】
   F16F 3/04 20060101AFI20220208BHJP
   F16D 13/69 20060101ALI20220208BHJP
   F16F 1/12 20060101ALI20220208BHJP
   B21D 53/88 20060101ALI20220208BHJP
   B21D 28/00 20060101ALI20220208BHJP
【FI】
F16F3/04 Z
F16D13/69 B
F16F1/12 N
B21D53/88 Z
B21D28/00 B
【請求項の数】 14
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019210408
(22)【出願日】2019-11-21
(65)【公開番号】P2020109320
(43)【公開日】2020-07-16
【審査請求日】2020-07-17
(31)【優先権主張番号】10 2018 130 880.9
(32)【優先日】2018-12-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】507301198
【氏名又は名称】シェルデル・イノテック・フォルシュングス-ウント・エントヴィックルングス-ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】110000442
【氏名又は名称】特許業務法人 武和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】サイデル,ルーディガー
(72)【発明者】
【氏名】ドッタール,ぺーター
【審査官】鵜飼 博人
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2017/204098(WO,A1)
【文献】特開昭62-147137(JP,A)
【文献】実開平05-087348(JP,U)
【文献】特開2003-247579(JP,A)
【文献】独国特許出願公開第102006028512(DE,A1)
【文献】実開昭61-137139(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16F 1/00- 6/00
F16D 11/00- 23/24
B21D 47/00- 55/00
B21D 28/00- 28/36
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
クラッチおよび/またはトランスミッションに用いるばねパッケージ(2)であって、
前記ばねパッケージ(2)は、
第1支持リング(4)と、
前記第1支持リング(4)から軸方向に離間されて配置された第2支持リング(6)と、
前記第1支持リング(4)と前記第2支持リング(6)との間にそれらの周縁全体に分散するように配置された複数のコイルばね(8)と、
を備え、
前記支持リング(4,6)のうちの少なくとも1つは、その周縁全体に分散した凹部(12)を有し、
さらに、前記支持リング(4,6)のうちの少なくとも1つは、板金ストリップ(22)であって、打ち抜かれ、次いでリング形状に屈曲され、その両端部が互いに恒久的に接続された板金ストリップ(22)から形成され
前記支持リング(4,6)のうちの少なくとも1つは、前記凹部(12)の内側周辺側または外側周辺側に、前記支持リング(4,6)の面からそれに対向して/平行に配置された前記支持リング(6,4)に向かって前記軸方向に突出する接続ウェブ(18)を有する、ばねパッケージ。
【請求項2】
前記支持リング(4,6)のうちの少なくとも1つは、前記コイルばね(8)のそれぞれを位置決めするために、その周縁全体に分散したばね保持部を有する、
請求項1に記載のばねパッケージ(2)。
【請求項3】
前記ばね保持部は、カップ状の突起として、突出した周縁縁部(14)を有する、ほぼ円形の開口(10)、またはタブ(68)にて形成される、
請求項2に記載のばねパッケージ(2)。
【請求項4】
前記縁部(14)または前記カップ状の突起は、軸方向のコイルばね端部の径方向内側または前記軸方向のコイルばね端部の径方向外側に配置される、
請求項3に記載のばねパッケージ(2)。
【請求項5】
前記凹部(12)のそれぞれは、2つ円形開口(10)の間に配置される、
請求項1から4のいずれか一項に記載のばねパッケージ(2)。
【請求項6】
前記支持リング(4,6)は、そのリング内側部(16)および/またはリング外側部(44)に、前記ばねパッケージ(2)の軸方向に突出する周縁縁部(40,52)をさらに備える、
請求項1からのいずれか一項に記載のばねパッケージ(2)。
【請求項7】
前記凹部(12)は、閉じられた輪郭を有する、
請求項からのいずれか一項に記載のばねパッケージ(2)。
【請求項8】
屈曲前の前記閉じられた輪郭は、長方形、台形、または金床形を有するように形成される、
請求項に記載のばねパッケージ(2)。
【請求項9】
クラッチおよび/またはトランスミッションに用いるばねパッケージ(2)であって、
前記ばねパッケージ(2)は、
第1支持リング(4)と、
前記第1支持リング(4)から軸方向に離間されて配置された第2支持リング(6)と、
前記第1支持リング(4)と前記第2支持リング(6)との間にそれらの周縁全体に分散するように配置された複数のコイルばね(8)と、
を備え、
前記支持リング(4,6)のうちの少なくとも1つは、前記コイルばね(8)のそれぞれを位置決めするために、その周縁全体に分散したばね保持部を有し、
前記ばね保持部は、突出する周縁縁部(14)を有する、ほぼ円形開口(10)として形成され、
前記支持リング(4,6)のうちの少なくとも1つは、その周縁全体に分散した凹部(12)を有し、
さらに、
前記支持リング(4,6)のうちの少なくとも1つは、板金ストリップ(22)であって、打ち抜かれ、次いでリング形状に屈曲され、その両端部が互いに恒久的に接続された板金ストリップ(22)から形成され、
前記凹部(12)は、それぞれ2つの円形開口(10)の間に配置され、前記凹部(12)および前記開口(10)は、周縁全体に交互に配置され、
前記凹部(12)は、開かれた輪郭を有し、
前記開かれた輪郭は、前記支持リング(4,6)の内側周辺縁部または外側周辺縁部を形成する前記板金ストリップ(22)の長手方向側部(26)に向かって刻まれ、前記板金ストリップ(22)のほぼ長手方向中央軸へと延在する、ばねパッケージ。
【請求項10】
前記縁部(14)は、軸方向のコイルばね端部の径方向内側または前記軸方向のコイルばね端部の径方向外側に配置される、
請求項に記載のばねパッケージ(2)。
【請求項11】
前記支持リング(4,6)は、そのリング内側部(16)および/またはリング外側部(44)に、前記ばねパッケージ(2)の軸方向に突出する周縁縁部(40,52)をさらに備える、
請求項9または10に記載のばねパッケージ(2)。
【請求項12】
ばねパッケージ(2)のための支持リング(4,6)を製造する方法であって、前記方法は、
所定の長さ(l)および所定の幅(b)の板金ストリップ(22)を打ち抜くステップと、
ばね保持部(10,68)を形成するステップと、
リング形状を形成しつつ、前記板金ストリップ(22)の長手方向縁部(26)に窪みを形成するステップと、
2つの軸方向端部を接続するステップと、
を備える方法。
【請求項13】
前記ばね保持部(10、68)は、開口(10)、カップ状の突起、またはタブ(68)として形成される、
請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記長手方向縁部(26)への窪みの前記形成の前に、2つのばね保持部の間に凹部(12)が形成され、前記凹部(12)は、屈曲前に、閉じられた輪郭を有する、
請求項12または13に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多板クラッチならびにクラッチおよび/またはトランスミッションに類似の機能を有する用途のための復元部材として用いるばねパッケージであって、ばねパッケージは、第1支持リングと、第1支持リングから平行に軸方向に離間されて配置された第2支持リングと、第1支持リングと第2支持リングとの間にそれらの周縁全体にほぼ均一に分散するように配置された複数のコイルばねとを備えるばねパッケージに関する。本発明は、支持リングを製造するための方法にも関する。
【背景技術】
【0002】
板金で製造されたリングおよびその製造は、様々な分野における適用例で知られている。例えば、欧州特許出願公開第0765101号明細書では、支持リングと、少なくとも1つの支持リング側に設けられ、少なくともほぼ径方向のオイル溝を形成する摩擦ライニングとからなる平坦な摩擦リングを製造する方法を開示しており、摩擦ライニングは、まず、後のオイル溝のためのスロットを有する摩擦ライニングウェブから切り抜かれ、次いで支持リングに接着される。摩擦ライニングは、ストリップ状の摩擦ライニングウェブから切り抜かれ、スロットにて分割された摩擦ライニングセクタの間の接続ウェブの領域において、リングへ多角形的に屈曲されて支持リングに付着される。
【0003】
独国特許出願公開第102006028512号明細書は、板金からリング体を製造するための方法および装置を開示している。リング体は、打ち抜かれた領域および/または折り畳まれた領域を備える。これらは、まず、板金ストリップ上に形成され、板金ストリップは丸められ、リング体を形成するために、その自由端部が一体的に溶着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】欧州特許出願公開第0765101号明細書
【文献】独国特許出願公開第102006028512号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
支持リングを有するばねパッケージには、必要とされる強度/剛性により、製造中に固体材料から生まれる多くの廃棄物が存在し、材料コストが非常に高くなるという問題がある。
【0006】
本発明の目的は、材料廃棄物をより少なくして製造され得る、少なくとも1つの支持リングを備えるばねパッケージを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的は、独立請求項の主題にて満たされる。有利な発展形態は、従属請求項にて示される。
【0008】
本発明によると、支持リングは、板金ストリップであって、打ち抜かれ、次いでリング形状に屈曲され、またはリング形状に変形され、その両端部が互いに恒久的に接続された板金ストリップから形成される。
【0009】
このことは、既存の支持リングと比べ70%にも及ぶ材料の節約を可能にする。さらにこのため、本発明による支持リングを製造するためのツール構造をモジュール式設計とすることも可能である。両端部を恒久的に接続するために、これらは、例えば一体的に溶着され、接着され、クリンチされ、または他の方法により互いに恒久的に接続される。
【0010】
さらに、本発明は、本発明によるばねパッケージのための支持リングを製造するための方法でも達成され、この方法は、所定の長さおよび所定の幅の細長状の板金ストリップを打ち抜くステップを備え、細長状とは、ほぼ長方形で、長手方向における延伸が幅方向における延伸よりも大きい形状として理解される。さらなるステップは、例えば、長手方向に沿って、好ましくは一定の間隔で円形開口または穴を導入および/または拡大し、それによって高さ方向に突出する連続的な周縁縁部を形成することによって、ばね保持部を提供するステップである。任意選択的に、板金ストリップは、すでに穴開けされていてよく、すなわち長さ方向に沿って、好ましくは一定の間隔で円形開口を備えていてもよい。別のステップは、リング形状を形成しつつ、板金ストリップの長手方向側部に圧痕または窪みを設けるステップであり、窪みは、リング内側部またはリング外側部に配置され、さらに好ましくは、鼻状または肩状の接続ウェブが形成される。続いて、板金ストリップの幅方向における横方向の縁部に対応する2つの軸方向の端部が互いに接続される。
【0011】
従属請求項において特許請求される有利な実施形態が、以下に説明される。
【0012】
ばねパッケージにおいて、仮に支持リングのうちの少なくとも1つが、その周縁全体に、コイルばねのそれぞれを位置決めするための、ほぼ均等に分散されたばね保持部を有すると有利であることが判明した。ばね保持部は、一方で、コイルばねを位置合せまたは配置するために役立ち、他方で、コイルばねをその位置に保持するために役立ち、それによって、ばねパッケージの屈曲、伸張などの際、および遠心力の影響下においても、動作中にばねが外れることがなく、ばねパッケージの機能が保証される。
【0013】
ばね保持部において、仮にばね保持部が、コイルばねに向かう方向に突出するカップ状の突起またはタブとして、ばねパッケージの軸方向でコイルばねに向かう方向に突出する周縁縁部を有するほぼ円形開口として形成されると有利であることが判明した。
【0014】
これに関し、有利な実施形態は、縁部またはカップ状の突起が、ばねパッケージの組み立てられた状態において、軸方向のコイルばねの端部の径方向の内部に配置される。この場合に、組み立てられた状態の縁部は、一方の軸方向のコイルばねの端部に包囲され、ばねパッケージの負荷に晒されたコイルばねが、例えば動作中に外れたり、または抜け出したりすることさえも防止し得る。したがって、この縁部は、ばねピンとも称され得る。代替的に、縁部またはカップ状の突起は、ばねパッケージの組み立てられた状態において、軸方向のコイルばね端部の径方向の外側に配置されることも考えられる。これは、縁部がコイルばねの軸方向の端部を包囲することを意味する。特に、カップ状の突起は、コイルばねを包囲、またはコイルばねにて包囲されるかに応じ、コイルばねから離れる(軸)方向、またはコイルばねに向かう(軸)方向に延在する。
【0015】
有利な実施形態は、支持リングのうちの少なくとも1つが、その周縁全体に(ほぼ均等に)分散された凹部またはノッチを備える。これらは、板金ストリップをリング状に形成または屈曲することを容易にする。
【0016】
特に有利な実施形態は、凹部がそれぞれ2つの円形開口の間に配置される。これは、凹部および開口が周縁全体に交互に配置されることを意味する。これは、屈曲によって、例えば鼻状または肩状の接続ウェブの形態で設けられる窪みが、開口またはばねピンの間に形成され、その結果として、設置中のコイルばねの位置決めおよび動作中のコイルばねの可動性に影響しないという利点を有する。
【0017】
これに関し、仮に支持リングが、その内側周辺縁部または外側周辺縁部に、ばねパッケージの軸方向に突出する周縁縁部を有すると有利である。この縁部は、内側周辺縁部または外側周辺縁部を剛性化し、それによって全体的な支持リングの剛性をも増加させ、これは特に組み立てのために非常に重要である。
【0018】
さらに、仮に支持リングのうちの少なくとも1つが、凹部の内側周辺側に、支持リングの面から、それに対向してまたは平行に離間された支持リングに向って軸方向に突出する鼻状または肩状の接続ウェブを有すると有利であることが判明した。その結果、接続ウェブは、コイルばねに向かって軸方向に突出し、結果として追加的な空間を必要としない。接続ウェブは、支持リングが板金ストリップから形成される屈曲動作にて設けられる事実によって、接続ウェブは屈曲リブとも称され得る。
【0019】
凹部について異なる実施形態が考えられる。凹部は、特に屈曲前、例えば閉じられた輪郭、または開かれもしくは刻まれた輪郭を有し得る。
【0020】
さらに、凹部について異なる形状が考えられる。閉じられた輪郭のための可能な実施形態において、閉じられた輪郭は、特に屈曲前に、長方形、台形、金床形または類似の形状を有するように形成される。開かれた輪郭のための可能な実施形態において、開かれた輪郭は、支持リングの内側周辺縁部または外側周辺縁部を形成する板金ストリップの長手方向側部に刻まれ、板金ストリップのほぼ長手方向中央軸まで延在する。
【0021】
コイルばねのための有利な実施形態は、コイルばねが、引っ張りばねまたは圧縮ばねのいずれかとして設計される。これは、ばねパッケージの用途の意図される分野に応じて変更され得る。これに関し、例えば筒形状、バレル形状または円錐形状の設計など、コイルばねの様々な設計も考えられる。
【0022】
本発明によるばねパッケージのためのばね支持リングの製造方法において、仮にばね保持部が、開口、カップ状の突起またはタブとして形成されると有利である。
【0023】
さらに、その方法は、長手方向縁部への窪みの形成の前に、2つのばね保持部の間に凹部を形成し、板金ストリップのリング形状への屈曲前の凹部は、さらに閉じられた輪郭、または開かれた、例えば刻まれた輪郭を有すると有利である。
【0024】
さらに、支持リングの製造方法において、ばねパッケージの有利な実施形態を生むために、板金ストリップの長手方向側部、すなわち長手方向に延在する横方向の縁部は、屈曲前に、円形開口の周縁縁部と同じ方向に突出するように縁部が折り畳まれるものとされ得る。これによって、リングは追加的に補強され得る。
【0025】
言い換えると、本発明は、少なくとも1つの支持リングを有するばねパッケージと、本発明によるばねパッケージのための支持リングの製造方法とを含む。この関連において、知られているばねピンが板金ストリップに導入される。ピンの間に、特別な形状に形成されたノッチが打ち抜かれる。これに続くリング内側部には、内側縁部を「短縮」することでストリップが屈曲してリングを形成するように、特別な窪みが設けられる。次に、2つの端部が適切な方法にて接続される。こうして、支持リング当たり約70%の材料節約が達成され得る。さらに、モジュール式のツール設計が実現され得、全体的な製造が1つの場所だけで実行され得るので、大きな追加的価値をもたらす。
【0026】
以下において、本発明は、添付の図面を参照し、実施形態としてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0027】
図1】本発明によるばねパッケージの第1実施形態の斜視図である。
図2】第1実施形態における支持リング側部からの部分斜視図である。
図3図2と同様のさらなる部分斜視図を拡大した縮尺で図示する図である。
図4】第1実施形態において支持リングがそこから形成される板金ストリップの一部の平面図である。
図5図4に示す板金ストリップの一部の斜視図である。
図6】目標リング形状を一点鎖線で示した第1実施形態における板金ストリップの平面図である。
図7図6の詳細図VIIを拡大した縮尺で示す図である。
図8図6の板金ストリップの長手方向側部の側面図である。
図9図8の詳細図IXを拡大した縮尺で示す図である。
図10】下から見た第1実施形態における板金ストリップの斜視図である。
図11】第1実施形態における支持リングの斜視図である。
図12】目標リング形状を一点鎖線で示した第2実施形態における板金ストリップの平面図である。
図13図12の詳細図XIIIを拡大した縮尺で示す図である。
図14図12の板金ストリップの長手方向側部の側面図である。
図15図14の詳細図XVを拡大した縮尺で示す図である。
図16】第3実施形態における板金ストリップの平面図である。
図17図16の板金ストリップの長手方向側部の側面図である。
図18】長手方向側部が折り畳まれた状態の第3実施形態における板金ストリップの一部の平面図である。
図19図18の板金ストリップの横方向側部の側面図である。
図20】下から見た第3実施形態における板金ストリップの斜視図である。
図21】第3実施形態における支持リングの斜視図である。
図22】目標リング形状を一点鎖線で示した第4実施形態における板金ストリップの平面図である。
図23図22の板金ストリップの長手方向側部の側面図である。
図24図23の詳細図XXIVを拡大した縮尺で示す図である。
図25】下から見た第4実施形態における板金ストリップの斜視図である。
図26】第4実施形態における支持リングの斜視図である。
図27】上から見た第5実施形態における板金ストリップからの支持リングの斜視図である。
図28】下から見た第5実施形態における板金ストリップからの支持リングの斜視図である。
図29図27および図28の支持リングの様々な詳細斜視図である。
図30図27および図28の支持リングの様々な詳細斜視図である。
図31図27および図28の支持リングの様々な詳細斜視図である。
図32図27および図28の支持リングの様々な詳細斜視図である。
図33】ブランクの形態の第5実施形態の板金の一部の斜視図である。
図34】板金ストリップの長手方向側部に折り畳み部が形成された状態の図35の板金の一部の斜視図である。
図35】第6実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図36】第6実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図37】第6実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図38】第6実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図39】第6実施形態の板金ストリップから形成される支持リングの斜視図である。
図40】第7実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図41】第7実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図42】第7実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図43】第7実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図44】第7実施形態の板金ストリップから形成される支持リングの斜視図である。
図45】第8実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図46】第8実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図47】第8実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図48】第8実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図49】第8実施形態の板金ストリップから形成される支持リングの斜視図である。
図50】第9実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図51】第9実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図52】第9実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図53】第9実施形態における板金ストリップの様々な図である。
図54】第9実施形態の板金ストリップから形成される支持リングの斜視図である。
図55】第10実施形態における板金ストリップの平面図である。
図56図55の板金ストリップの斜視図である。
図57】第10実施形態の板金ストリップから形成される支持リングの斜視図である。
図58】第10実施形態の板金ストリップから形成される支持リングの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
図面は単に概略的な性質のものであり、本発明の理解のためにのみ役立つものである。類似の要素は同一の参照番号を有する。
【0029】
個々の実施形態の特徴は、他の実施形態においても実現され得る。したがって、それらは互いに交換可能である。
【0030】
図1は、例示的な第1実施形態における本発明のばねパッケージ2を図示する。ばねパッケージ2は、第1支持リング4と、第2支持リング6と、第1支持リング4および第2支持リング6の間に配置される複数のコイルばね8とを備える。
【0031】
コイルばね8は、引っ張りばねまたは圧縮ばねとして形成され得、ここに示す実施形態においては、2つの支持リング4,6の周縁に沿って均一に分散され、互いから離間して配置される。さらに、支持リング4,6は、各コイルばね8の中央軸と位置合わせされた円形開口10を有することが分かる。2つのこのような隣接する円形開口10の間に凹部12があり、これは、後続の図面を参照してより詳細に説明される。
【0032】
図2および図3は、支持リング4,6のうちの1つをばねパッケージ2のコイルばね8に対向する側から図示する(図1を参照)。ここで、円形開口10は、組み立てられた状態において軸方向に延在し、コイルばね8に対向する連続的な周縁縁部14を有することが分かる。周縁縁部14は、コイルばね8を位置決めし、その位置を固定するために役立ち、ばねピンとも称される。
【0033】
図1から図3において、リング形状、すなわち支持リング4,6の形態における凹部12は、リング内側部16またはリング内径Diに接続ウェブ18を有し、これは、リング形状において鼻部または肩部のように形成され、支持リング4,6の軸方向に突出することが分かる。ばねパッケージにおいて、接続ウェブ18の肩部または鼻部20はコイルばね8に対向している(図1参照)。
【0034】
図4および図5は、支持リング4,6のための、いわゆるブランクとして初期コンポーネントとなる打ち抜かれた板金ストリップ22を図示する。板金ストリップという用語は、ここでは、細長状を有する、すなわち、その長さlがその幅bよりも著しく大きい金属材料のストリップとして理解される。板金ストリップ22の長さlは予め定められ、支持リング4,6の所望の外径Daの周縁に対応している(図1参照)。さらに図4および図5を参照すると、板金ストリップ22は、リング形状への屈曲の前に、すでに開口24および凹部12を有し、それらは、板金ストリップ22の長手方向に沿って交互に配置されていることが分かる。開口24は、まだ円形開口10よりずっと小さい。開口24は、通常、周縁の突出する縁部14、すなわちばねピンを有し円形開口10が形成されるように屈曲前に拡げられる。仮に板金ストリップ22の打ち抜き動作、または少なくとも板金ストリップ22のリング形状への屈曲の前に、凹部12がすでに形成されている場合には、凹部12は、打ち抜き窓とも称され得る。
【0035】
ここに示す実施形態において、凹部12は金床状に形成される。しかしながら、他の類似の形状も同様に考えられ、その選択は他の実施形態を参照して以下に説明される。さらに、接続ウェブ18は、将来的なリング内側部16に対応する板金ストリップ22の長手方向縁部26に形成されることが分かる。しかしながら、接続ウェブ18は、ここでは未だ平面的であり、突出する鼻状または肩状の幾何学的形状をまだ有していない。
【0036】
接続ウェブ18の鼻部または肩部20は、板金ストリップ22が支持リング4,6の一方へと形成または屈曲される前には形成されない。このため、所定の窪みが設けられ、これは、鼻部または肩部20の形成、ひいては長手方向縁部26の「短縮」に影響しており、それによって支持リング4,6のための環状の形状を形成する。したがって、接続ウェブ18および鼻部20は、屈曲リブ19とも称され得る。
【0037】
環状またはリング形状を形成する際に、2つの端縁部(板金ストリップ22の幅bを有する縁部)は、適切な方法によって一体的に接合される。図1において、例えば2つの端縁部が一体的に溶着されていることが分かる(図1において、図の右側に図示されている)。溶着接続は、参照番号28が付されている。
【0038】
図6から図11は、支持リング4,6の第1実施形態の様々な例を図示し、図6は、板金ストリップ22の平面図を図示し、目標リング形状を一点鎖線で示す。図7は、図6の詳細VIIの拡大図を図示する。図8は、第1実施形態における板金ストリップ22の側面図を図示し、図9は、図8の詳細IXの拡大図を図示する。図10は、平坦面、すなわちばね8から離れる向きに向けられた側を上にした斜視図にて板金ストリップ22を示し、図11は、同様に斜視図において、第1実施形態の板金ストリップ22からそれに応じて形成された支持リング4,6を示す。
【0039】
板金ストリップ22は、長さlおよび幅bを有し、その全体的な長さlに亘って、ばねピンまたはばねノズルとも称される縁部14を有する円形開口10が均一に離間されて配置されている。例えば、ここでは20個のばねピンが図示されている(図8も参照)。
【0040】
板金ストリップ22の第1実施形態において、凹部12は、金床状に形成され、鋭い角部を生じさせる応力を減少させるために、角部は半径r1,r2,r3で丸められている(図7を参照)。金床状のより広い側は、この場合、板金ストリップ22の長手方向縁部26に形成され、長手方向縁部26と凹部12との間に配置された材料が接続ウェブ18に対応している。
【0041】
図8は、側部から板金ストリップ22を示し、円形開口10の縁部14がはっきりと視認され得る。詳細なIXの領域には、コイルばね8が示され、組み立てられたばねパッケージ2において、どのように前記ばね8が縁部14に当接するかを示している。この領域は、図9にて拡大して図示されている。縁部14は、板金ストリップ22の表面30から突出し、高さhを有することが分かる。まず、縁部14は、表面30に対して少なくともほぼ垂直に延在し、次いで高さh1から最終的な高さhまで僅かにテーパー状になっている(高さh2の距離に対応する)。ばねパッケージ2を組み立てるとき、このテーパー状は、コイルばね8をばねピンに位置決め、または設置することを容易にする。さらに、発生する応力を最小化するように半径も遷移する。
【0042】
2つのばねピンの間にはビーズ32(破線)が示されており、これは、板金ストリップ22が支持リング4,6のリング形状に形成されたときにリング内側部16に設けられ、接続ウェブ18もしくは屈曲リブ19の鼻部または肩部20に対応する。
【0043】
さらに図6を参照すると、支持リング4,6のための所望のリング形状または目標となるリング形状が一点鎖線にて認識され得る。3つの直径、すなわち外径Da、内径Di、およびリング幅の半分における直径に対応する径Dmが示されている。さらに、板金ストリップ22の仮定的なニュートラルファイバ(neutral fiber)nFが示されている。ニュートラルファイバは、ゼロラインとも称され得、屈曲中にその長さが変化しないファイバまたはレイヤであり、その結果、負荷、すなわち屈曲が、引っ張り応力または圧縮応力を生じさせない場所である。
【0044】
図11は、板金ストリップ22の2つの端部の接続箇所または接合部23を示す。接続箇所23において、2つの端部は、例えば一体的に溶着され、接着され、クリンチされ、または他の方法によって互いに恒久的に接続される。
【0045】
図12から図15は、板金ストリップ22の例示的な第2実施形態を示し、これは、第1実施形態と概して同一であり、従って、相違点のみが以下にて論じられる。
【0046】
例示的な第2実施形態において、凹部12は長方形である(図12および図13を参照)。ここでも、角部は、そこに発生する応力を最小化するために半径r4を有する。
【0047】
開口10の縁部14またはばねピンの形状は、第1実施形態における形状に対応する。すなわち、板金ストリップ22をリング形状に屈曲するときに、ビーズ34がリング内側部16に形成され、これは、鼻状または肩状の接続ウェブ18に対応する。
【0048】
図16および図21は、板金ストリップ22の例示的な第3実施形態を図示し、図16は、板金ストリップ22を、通常、打ち抜き動作後に示す状態で平面図にて図示する。図17は、図16にて図示される板金ストリップ22の側面図を図示する。図18は、板金ストリップ22の長手方向側部が折り畳まれた後の板金ストリップ22(短縮された)を平面図にて図示し、図19は、図18の板金ストリップ22の短縁部の側面図を図示する。図20は、コイルばね8から離れる向きの(支持リング4,6としての)面を上にした板金ストリップ22の斜視図を図示し、図21は、この板金ストリップ22から形成される支持リング4,6を示す。
【0049】
ここまでに説明した実施形態との最も大きな相違点は、凹部12が閉じられた輪郭を有さず、開かれた輪郭を有することである。この第3実施形態の凹部12には、追加的に参照番号36が付されている。凹部36は、ピン状であり、リングの内径Diの将来的な周縁に対応する長手方向縁部26から、最初はロッド状に板金ストリップの中央に向かう方向に延在し、そこで円形状に変わり、中心Mは、板金ストリップ22の長手方向対称線上にあり、これは、ここでは仮定的なニュートラルファイバnFにも対応する。
【0050】
第1および第2実施形態との別の相違点は、板金ストリップ22が、外径Daの将来的な周縁に対応するその長手方向縁部38に折り畳み部40(図18図19および図21を参照)を有することであり、これは、板金ストリップ22の表面30から開口10の縁部14とほぼ同一の方向に突出している(図19を参照)。この折り畳み部40は、屈曲された板金縁部にほぼ対応し、それが配置された領域におけるコンポーネントの剛性を局所的に増加させる。支持リング4,6に屈曲された形態において、折り畳み部40は、全体的な支持リング4,6の補強を追加的に提供する。ここに図示した実施形態において、凹部12は、開かれた擬似スロット的な幾何学的形状を形成するため、屈曲動作中に屈曲リブ19を形成しない。その代わりに、第3実施形態の板金ストリップ22は、凹部12が支持リング4,6の外側周辺縁部に向かって開かれ、折り畳み部40が支持リング4,6の内側周辺縁部に配置されるように支持リング4,6に形成されることも考えられる。
【0051】
図22から図26は、例示的な第4実施形態を示し、これもやはり、第1および第2実施形態に非常に似ている。したがって、再度本質的な相違点だけが以下にて論じられる。
【0052】
ここまでに示した実施形態との本質的な相違点は、ここに図示する第4の実施形態は、縁部14を有する開口10の間に凹部を有さないことである(図22および図25を参照)。その結果、ニュートラルファイバnFの位置は、長手方向縁部38に向かってシフトする(図22を参照)。
【0053】
図24は、図23の詳細なXXIVを拡大した縮尺で図示する。ここでも、ビーズ42が破線で示されており、これは、多かれ少なかれ、屈曲動作中に形成される屈曲リブ19に対応する(図26も参照)。図26において、ビーズ42は、リング内側部16に開くように形成される。しかしながら、板金ストリップ22をリング形状に形成するときに、ビーズ42が(リング内側部16の代わりに)リング外側部44に開いた第4実施形態の板金ストリップ22から形成される実施形態も考えられる。
【0054】
図26は、板金ストリップ22の2つの端部の接続箇所45を示す。接続箇所45において、2つの端部は、例えば一体的に溶着され、接着され、クリンチされ、または他の方法によって互いに恒久的に接続される。
【0055】
図27から図32は、例示的な第5実施形態を示し、ここでは支持リング4,6としてすでにリング形状で図示されている。
【0056】
図1にて図示した第1実施形態の支持リング4,6とは対照的に、支持リング4,6は、外径Daまたはリング外側部44に向かって開かれ、わずかにV字状になった第1凹部46を有する。加えて、支持リング4,6は、内径Diまたはリング内側部16側に、閉じられた輪郭を有して接続ウェブ50を形成する第2凹部48を有する。しかしながら、この接続ウェブ50は、全体的なリング内側部16とともに折り畳まれ、すなわちほぼ90°の角度で屈曲される。これは、第5実施形態における支持リング4,6は、リング内側部16に連続的な周縁折り畳み部52を有することを意味する。
【0057】
ここまでに図示した全ての他の実施形態と同様に、凹部46,48のそれぞれは、縁部14を有する2つの円形開口10の間に形成される。折り畳み部52、ひいては接続ウェブ50も、縁部14とほぼ同一の方向に延在する。2つの円形開口10の間には、第1凹部46および第2凹部48の両方が常に存在する。
【0058】
特に、図29および図30において、接続ウェブ50は、径方向外側に延在する小さな突起54を有することが分かる。この突起54は、ビーズ32,34,42のそれぞれに似ており、板金ストリップ22のリング形状への屈曲にて形成される。したがって、突起54は、屈曲リブ56とも称され得る。
【0059】
図33および34は、第5実施形態における板金ストリップ22の一部を図示し、図33は、板金ストリップ22を打ち抜き動作後に提示される状態を示し、図34は、長手方向縁部(後にリング内側部16になる部分)が屈曲、すなわち折り畳み52を有するようになった後の板金ストリップ22を示す。
【0060】
図35から図44は、第6実施形態(図35から図39)および第7実施形態(図40から図44)の様々な例を図示し、これらは、第1実施形態にほぼ対応するが、第1実施形態との唯一の相違点は、屈曲動作の前に板金ストリップ22の長手方向縁部が折り畳まれ、その結果として折り畳み部58を有することである。その結果、板金ストリップの幅方向から見ると、開口10および凹部12は、すでに中央に配置されておらず、板金ストリップ22の長手方向縁部に向かって僅かにシフトしている。
【0061】
第6実施形態と第7実施形態との間の相違点は、この場合において、折り畳み部58が、支持リング4,6のリング内側部16に位置し、そこで内側カラー60を形成し、屈曲リブ62は、リング外側部44に形成されることである(第6実施形態、図39を参照)。第7実施形態において、折り畳み部58は、支持リング4,6のリング外側部44に配置され、その結果として外側カラー64を形成し、屈曲リブ62がリング内側部16に形成される(図44を参照)。
【0062】
図45から図54は、第8実施形態(図45から図49)および第9実施形態(図50から図54)の様々な例を図示し、これらは、示した第4実施形態にほぼ対応するが、第4実施形態との唯一の相違点は、屈曲動作の前に板金ストリップ22の一方の長手方向縁部が折り畳まれ、その結果として折り畳み部58を有することである。よって、板金ストリップのストリップ幅方向から見ると、開口10および凹部12は、すでに中央に位置しておらず、板金ストリップ22の長手方向縁部に向かって僅かにシフトしている。
【0063】
第8実施形態と第9実施形態との間の相違点は、折り畳み部58が、支持リング4,6のリング内側部16に配置され、そこで内側カラー60を形成し、屈曲リブ62は、リング外側部44にビーズ66の形態として形成されることである(第8実施形態、図49を参照)。第9実施形態において、折り畳み部58は、支持リング4,6のリング外側部44に配置され、その結果として外側カラー64を形成し、屈曲リブ62またはビーズ66がリング内側部16に形成される(図54を参照)。
【0064】
図55から図58は、板金ストリップ22の第10実施形態を示し、図55は、板金ストリップ22の平面図を図示する一方、図56は、板金ストリップ22を斜視図にて図示する。図57および図58のそれぞれは、第10実施形態の板金ストリップ22から形成される支持リング4,6の斜視図を図示する。
【0065】
ここまでに図示した実施形態との本質的な相違点は、板金ストリップ22がすでに凹部12および開口10を有さないことにある。ばねピンとして働く開口10の代わりに、この実施形態においては、タブまたはばねタブ68が設けられ、これは、ばねピンと同様に、組み立てられたばねパッケージ2においてコイルばねを定位置に保持するために、コイルばね内に配置される。
【0066】
このために、板金ストリップ22は舌状のタブ68を有し、これは、最初は平坦であるが、それらの輪郭はすでに板金ストリップ22の長手方向対称の中央線の近くまで打ち抜きまたはカットされ、その結果としてタブ68は、後続のステップにおいて、板金ストリップ22から約90°の角度で突出するように屈曲され得る。続いて、板金ストリップ22はリング形状にされ、この結果、図示する実施形態においては、ビーズ70がリング内側部16に形成される。
【0067】
図57において、板金ストリップ22の2つの端部の接続箇所または接合部72が見られる。接合部72において、2つの端部は、例えば一体的に溶着され、接着され、クリンチされ、または他の方法によって互いに恒久的に接続される。
【符号の説明】
【0068】
2 ばねパッケージ
4 第1支持リング
6 第2支持リング
8 コイルばね
10 円形開口
12 凹部
14 縁部
16 リング内側部
18 接続ウェブ
19 屈曲リブ
20 鼻部/肩部
22 板金ストリップ
23 接続箇所
24 開口
26 長手方向縁部
28 溶着接続
30 表面
32 ビーズ
34 ビーズ
36 凹部
38 長手方向縁部
40 折り畳み部
42 ビーズ
44 リング外側部
45 接続箇所
46 第1凹部
48 第2凹部
50 接続ウェブ
52 折り畳み部
54 突起
56 屈曲リブ
58 折り畳み部
60 カラー
62 屈曲リブ
64 カラー
66 ビーズ
68 タブ
70 ビーズ
72 接続箇所
l 長さ
b 幅
Di 内径
Da 外径
Dm リング幅の半分における径
NF 仮定的なニュートラルファイバ
M 中心
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
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図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28
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図30
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図33
図34
図35
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図44
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図55
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図57
図58