特許 7453464 ばね組立体

(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】2024-03-11

(45)【発行日】2024-03-19

(54)【発明の名称】ばね組立体

(51)【国際特許分類】

   F16F 3/04 20060101AFI20240312BHJP

   F16D 13/71 20060101ALI20240312BHJP

   F16D 25/06 20060101ALI20240312BHJP

   F16F 1/12 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

F16F3/04 Z

F16D13/71 B

F16D25/06

F16F1/12 N

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023500590

(86)(22)【出願日】2021-12-23

(86)【国際出願番号】 JP2021048048

(87)【国際公開番号】W WO2022176392

(87)【国際公開日】2022-08-25

【審査請求日】2023-08-09

(31)【優先権主張番号】P 2021024281

(32)【優先日】2021-02-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000124096

【氏名又は名称】株式会社パイオラックス

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】植松 泰崇

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－０８７３４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－３７２０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７４１３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ ３／０４

Ｆ１６Ｆ １／１２

Ｆ１６Ｄ １３／７１

Ｆ１６Ｄ ２５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のばねと、
環状に設けられ、複数の前記ばねの一端を支持する第１基板と、
環状に設けられ、複数の前記ばねの他端を支持し、前記第１基板と対向する第２基板と、を備え、
前記第１基板および前記第２基板のうち、一方の基板の内周縁に内周壁部が立設され、他方の基板の外周縁に外周壁部が立設され、
複数の前記ばねは、周方向に離れて、前記内周壁部および前記外周壁部の間に配置され、
前記内周壁部および前記外周壁部の少なくとも一方は、複数の前記ばねの外周をそれぞれガイドする複数のガイド面を有し、
前記ガイド面は、隣り合う前記ばねの間に入るように湾曲して形成され、前記内周壁部および前記外周壁部にそれぞれ形成されることを特徴とするばね組立体。

【請求項3】

複数のばねと、
環状に設けられ、複数の前記ばねの一端を支持する第１基板と、
環状に設けられ、複数の前記ばねの他端を支持し、前記第１基板と対向する第２基板と、を備え、
前記第１基板および前記第２基板のうち、一方の基板の内周縁に内周壁部が立設され、他方の基板の外周縁に外周壁部が立設され、
複数の前記ばねは、周方向に離れて、前記内周壁部および前記外周壁部の間に配置され、
前記内周壁部および前記外周壁部の少なくとも一方は、複数の前記ばねの外周をそれぞれガイドする複数のガイド面を有し、
前記ガイド面は、隣り合う前記ばねの間に入るように湾曲して形成され、
前記内周壁部または前記外周壁部において周方向に隣り合う前記ガイド面の間に、複数の前記ばねが配置されることを特徴とするばね組立体。

【請求項5】

複数のばねと、
環状に設けられ、複数の前記ばねの一端を支持する第１基板と、
環状に設けられ、複数の前記ばねの他端を支持し、前記第１基板と対向する第２基板と、を備え、
前記第１基板および前記第２基板のうち、一方の基板の内周縁に内周壁部が立設され、他方の基板の外周縁に外周壁部が立設され、
複数の前記ばねは、周方向に離れて、前記内周壁部および前記外周壁部の間に配置され、
前記内周壁部および前記外周壁部の少なくとも一方は、複数の前記ばねの外周をそれぞれガイドする複数のガイド面を有し、
前記ガイド面は、隣り合う前記ばねの間に入るように湾曲して形成され、
前記内周壁部は、軸方向に見て前記他方の基板よりも内周側に位置し、
前記外周壁部は、軸方向に見て前記一方の基板よりも外周側に位置することを特徴とするばね組立体。

【請求項6】

複数のばねと、
環状に設けられ、複数の前記ばねの一端を支持する第１基板と、
環状に設けられ、複数の前記ばねの他端を支持し、前記第１基板と対向する第２基板と、を備え、
前記第１基板および前記第２基板のうち、一方の基板の内周縁に内周壁部が立設され、他方の基板の外周縁に外周壁部が立設され、
複数の前記ばねは、周方向に離れて、前記内周壁部および前記外周壁部の間に配置され、
前記内周壁部は、複数の前記ばねの外周をそれぞれガイドする複数のガイド面を有し、
前記ガイド面は、隣り合う前記ばねの間に入るように湾曲して形成され、
前記第１基板は、複数の前記ばねの一端をそれぞれ支持する複数の第１支持部を有し、
前記ガイド面が前記内周壁部の内接円から径方向外向きに凹む距離は、前記内接円から前記第１支持部の中心位置までの距離よりも長いことを特徴とするばね組立体。

【請求項7】

複数のばねと、
環状に設けられ、複数の前記ばねの一端を支持する第１基板と、
環状に設けられ、複数の前記ばねの他端を支持し、前記第１基板と対向する第２基板と、を備え、
前記第１基板および前記第２基板のうち、一方の基板の内周縁に内周壁部が立設され、他方の基板の外周縁に外周壁部が立設され、
複数の前記ばねは、周方向に離れて、前記内周壁部および前記外周壁部の間に配置され、
前記外周壁部は、複数の前記ばねの外周をそれぞれガイドする複数のガイド面を有し、
前記ガイド面は、隣り合う前記ばねの間に入るように湾曲して形成され、
前記第１基板は、複数の前記ばねの一端をそれぞれ支持する複数の第１支持部を有し、
前記ガイド面が前記外周壁部の外接円から径方向内向きに凹む距離は、前記外接円から前記第１支持部の中心位置までの距離よりも長いことを特徴とするばね組立体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のバネを保持するばね組立体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ピストンを付勢する複数のリターンスプリングと、キャンセルプレートとを備える密封装置が開示されている。リターンスプリングの一端は、キャンセルプレートに形成された半円筒状の凹状部と突起とにより位置規制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－３７２０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の技術では、リターンスプリングの一端をキャンセルプレートに組み付ける際に凹状部と突起の間に差し込むことになり、組付性がよくない。一方で、組付性を向上するため、凹状部と突起のクリアランスをリターンスプリングよりも大きくし過ぎるとリターンスプリングのガイド性が低下する。

【0005】

本発明の目的は、ばねを組み付け容易にしつつ、ばねのガイド性の低下を抑える技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様のばね組立体は、複数のばねと、環状に設けられ、複数のばねの一端を支持する第１基板と、環状に設けられ、複数のばねの他端を支持し、第１基板と対向する第２基板と、を備える。第１基板および第２基板のうち、一方の基板の内周縁に内周壁部が立設され、他方の基板の外周縁に外周壁部が立設され、複数のばねは、第１基板および第２基板の間で周方向に離れて配置され、内周壁部および外周壁部の間に配置され、内周壁部および外周壁部の少なくとも一方は、複数のばねの外周をそれぞれガイドする複数のガイド面を有する。ガイド面は、隣り合うばねの間に入るように湾曲して形成される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ばねを組み付け容易にしつつ、ばねのガイド性の低下を抑える技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施例のばね組立体の斜視図である。

【図2】第１実施例のばね組立体の分解図である。

【図3】図３（ａ）は、第１基板の下面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す第１基板の線分Ａ－Ａ断面図である。

【図4】図４（ａ）は、第２基板の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す第２基板の線分Ｂ－Ｂ断面図である。

【図5】図５（ａ）は、第１実施例のばね組立体の上面図であり、図５（ｂ）は、第２実施例のばね組立体の下面図である。

【図6】図５（ａ）に示すばね組立体の線分Ｃ－Ｃ断面図である。

【図7】第２実施例のばね組立体の斜視図である。

【図8】図８（ａ）は、第２実施例の組立体の上面図であり、図８（ｂ）は、第２実施例のばね組立体の下面図である。

【図9】第３実施例のばね組立体の斜視図である。

【図10】図１０（ａ）は、第３実施例の組立体の上面図であり、図１０（ｂ）は、第３実施例のばね組立体の下面図である。

【図11】第４実施例のばね組立体の斜視図である。

【図12】第５実施例のばね組立体の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、第１実施例のばね組立体１０の斜視図である。また、図２は、第１実施例のばね組立体１０の分解図である。ばね組立体１０は、第１基板１２と、第２基板１４と、複数のばね１６とを備える。なお、ばね組立体１０の使用態様は、第１基板１２が第２基板１４の上方に位置する態様に限られず、第１基板１２が第２基板１４の下方に位置してもよい。

【0010】

ばね組立体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。ばね組立体１０は、ばね１６の軸方向に伸縮可能であり、ピストンを付勢する。なお、以下の説明では、ばね１６の軸方向を単に軸方向という。

【0011】

第１基板１２および第２基板１４は、金属材料で板状に形成され、複数のばね１６の一端および他端を支持する。第１基板１２および第２基板１４は、環状にそれぞれ形成され、対向して配置される。

【0012】

複数のばね１６は、第１基板１２および第２基板１４の間で周方向に離れて配置される。ばね１６の一端および他端に位置する座巻部は、ばね１６のコイル平均径よりも小径に形成されてよい。これにより、縮径させた座巻部だけをカシメしやすくできる。ここで、第１基板１２、第２基板１４について新たな図面を参照しつつ説明する。

【0013】

図３（ａ）は、第１基板１２の下面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す第１基板１２の線分Ａ－Ａ断面図である。第１基板１２は、第１台座部２０、内周壁部２２、第１支持部２４、第１ガイド面２６および第１切欠部２８を有する。第１台座部２０は、略円環状で板状に形成される。内周壁部２２は、第１台座部２０の内周縁から立設し、第１台座部２０の内周縁の全周に亘って形成される。

【0014】

第１支持部２４は、ばね１６の端部をカシメするために突出して形成される。第１支持部２４の内側には孔が形成されている。複数の第１支持部２４は、ばね１６の位置に合わせて周方向に離間して設けられる。

【0015】

第１ガイド面２６は、内周壁部２２に湾曲して形成され、内周壁部２２を径方向外向きに凹ませるように形成される。第１ガイド面２６は、第１支持部２４の間に位置し、２つの第１支持部２４の間隔をあけて形成される。複数のばね１６が、内周壁部２２において周方向に隣り合う第１ガイド面２６の間に配置される。これにより、湾曲した第１ガイド面２６を形成する数を減らして成形を容易にできる。

【0016】

第１ガイド面２６は、隣り合うばね１６の間に入るように径方向外向きに湾曲して形成され、ばね１６の外周の一部をガイドする。これにより、第１ガイド面２６がばね１６の側部に近接して、ばね１６が倒れようとした場合に支持してばね１６の倒れ込みを抑えることができる。第１切欠部２８は、第１台座部２０の外周縁側を凹ませるように切り欠いて形成する。第１切欠部２８は、２つの第１支持部２４の間隔をあけて形成される。第１切欠部２８は、第１ガイド面２６に対して周方向にずれて位置する。

【0017】

図４（ａ）は、第２基板１４の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す第２基板１４の線分Ｂ－Ｂ断面図である。第２基板１４は、第２台座部３０、外周壁部３２、第２支持部３４、第２ガイド面３６および第２切欠部３８を有する。第２台座部３０は、略円環状で板状に形成される。外周壁部３２は、第２台座部３０の外周縁から立設し、第２台座部３０の外周縁の全周に亘って形成される。

【0018】

第２支持部３４は、ばね１６の端部をカシメするために突出して形成される。複数の第２支持部３４は、ばね１６の位置に合わせて周方向に離間して設けられる。

【0019】

第２ガイド面３６は、外周壁部３２に湾曲して形成され、外周壁部３２を径方向内向きに凹ませるように形成される。第２ガイド面３６は、第２支持部３４の間に位置し、２つの第２支持部３４の間隔をあけて形成される。つまり、複数のばね１６が、外周壁部３２において周方向に隣り合う第２ガイド面３６の間に配置される。これにより、湾曲した第２ガイド面３６を形成する数を減らして成形を容易にできる。第２ガイド面３６は、隣り合うばね１６の間に入るように径方向外向きに湾曲して形成され、ばね１６の外側面の一部をガイドする。

【0020】

第２切欠部３８は、第２台座部３０の外周縁側を凹ませるように切り欠いて形成する。第２切欠部３８は、２つの第２支持部３４の間隔をあけて形成される。第２切欠部３８は、第２ガイド面３６に対して周方向にずれて位置する。

【0021】

第１ガイド面２６が内周壁部２２の内接円２９から径方向外向きに凹む距離Ｄ１は、内周壁部２２の内接円２９から第１支持部２４（ばね１６）の中心位置Ｃまでの距離ＤＣよりも長い。つまり、第１ガイド面２６は、第１支持部２４の中心位置Ｃよりも径方向外向きに凹むように形成される。これにより、ばね１６の周方向への倒れ込みを抑えられる。

【0022】

図５（ａ）は、第１実施例のばね組立体１０の上面図であり、図５（ｂ）は、第２実施例のばね組立体１０の下面図である。図５（ａ）に示すように、外周壁部３２は、軸方向に見て第１基板１２よりも外周側に位置し、第１台座部２０よりも径方向外側に位置する。第１基板１２の第１台座部２０には、第２基板１４の第２ガイド面３６の位置に応じて第１切欠部２８が形成されている。これによって、内向きに湾曲する第２ガイド面３６と第１基板１２の干渉を避けることができる。

【0023】

内周壁部２２は、軸方向に見て第２基板１４よりも内周側に位置し、第２台座部３０よりも径方向内側に位置する。第２基板１４の第２切欠部３８が第１基板１２の第１ガイド面２６の位置に応じて形成されており、外向きに湾曲する第１ガイド面２６と第２基板１４の干渉を避けることができる。これにより、ばね１６が縮んで第１基板１２および第２基板１４が接近した場合に、第１基板１２および第２基板１４が当たることを避けることができ、ストローク量を十分に確保できる。第１基板１２の内周縁および外周縁に壁部を設けた場合と比べて、内周縁のみに内周壁部２２を形成することで、ばね１６を外側から径方向に差し込むことができ、取付作業性がよい。そのため、ばね１６を内周壁部２２に近接した状態で取り付けやすい。

【0024】

第２ガイド面３６が外周壁部３２の外接円３９から径方向内向きに凹む距離Ｄ２は、外周壁部３２の外接円３９から第１支持部２４（ばね１６）の中心位置Ｃまでの距離ＤＣよりも長い。つまり、第２ガイド面３６は、第１支持部２４の中心位置Ｃよりも径方向内向きに凹むように形成される。これにより、ばね１６の周方向への倒れ込みを抑えられる。

【0025】

図６は、図５（ａ）に示すばね組立体１０の線分Ｃ－Ｃ断面図である。複数のばね１６は、内周壁部２２および外周壁部３２の間に配置される。これにより、ばね１６が径方向内向きに倒れ込んだり、径方向外向きに倒れ込んだりしても倒れ込みを抑えることができる。

【0026】

第１基板１２が内周壁部２２を有し、第２基板１４が外周壁部３２を有することで、両方の基板の剛性を高めることができる。内周壁部２２および外周壁部３２は、ばね１６の自由長の３分の１以上の高さであってよい。

【0027】

複数のばね１６の一端および他端は、カシメによって第１基板１２または第２基板１４に支持される。内周壁部２２および外周壁部３２がカシメ時におけるばね１６のガイドとしてそれぞれ機能する。第１基板１２に内周壁部２２と第１支持部２４を形成することで、ばね１６の位置と内周壁部２２との間隔を設定しやすく、ばね１６と内周壁部２２を近接させることができる。また、第２基板１４の外周壁部３２も同様にばね１６に近接できる。

【0028】

図１に戻る。第１ガイド面２６および第２ガイド面３６は、内周壁部２２および外周壁部３２にそれぞれ形成されており、周方向にずれて配置され、ばね１６を挟むように配置される。第１基板１２および第２基板１４が周方向に入力を受けた場合、周方向にずれようとし、ばね１６が周方向に倒れ込む。このとき、第１ガイド面２６および第２ガイド面３６がばね１６の周方向の倒れ込みを抑えることができる。また、第１ガイド面２６および第２ガイド面３６がばね１６を挟むように配置されることで、第１基板１２および第２基板１４の回転ずれがいずれの方向に発生しても、いずれかのガイド面２６，３６がばね１６をガイドできる。

【0029】

内周壁部２２に形成された第１ガイド面２６と外周壁部３２に形成された第２ガイド面３６とは、周方向にずれて配置される。これにより、湾曲したガイド面２６，３６の数を減らして、成形を容易にできる。

【0030】

図７は、第２実施例のばね組立体１００の斜視図である。図８（ａ）は、第２実施例の組立体１００の上面図であり、図８（ｂ）は、第２実施例のばね組立体１００の下面図である。図７に示す第２実施例のばね組立体１００は、図１に示すばね組立体１０と比べて、下側の第２基板１１４に形成された第２ガイド面１３６の数が少ない。

【0031】

ばね組立体１００は、第１基板１１２、第２基板１１４およびばね１６を備える。第１基板１１２は、第１台座部１２０、内周壁部１２２、第１支持部１２４および第１ガイド面１２６を有する。第２基板１１４は、第２台座部１３０、外周壁部１３２、第２支持部１３４および第２ガイド面１３６を有する。

【0032】

第１ガイド面１２６は、図８（ａ）に示すように２つのばね１６の間隔を開けて形成されるが、第２ガイド面１３６は、図８（ｂ）に示すように４つのばね１６の間隔を開けて形成される。これにより、第１ガイド面１２６および第２ガイド面１３６の数を減らして成形容易にできる。第１ガイド面１２６および第２ガイド面１３６は、内周壁部１２２および外周壁部１３２にそれぞれ形成されており、周方向にずれて配置される。いずれのばね１６にも、第１ガイド面１２６および第２ガイド面１３６のいずれかが近接して、ガイドしている。

【0033】

図９は、第３実施例のばね組立体２００の斜視図である。図１０（ａ）は、第３実施例の組立体２００の上面図であり、図１０（ｂ）は、第３実施例のばね組立体２００の下面図である。図９に示す第３実施例のばね組立体２００は、図１に示すばね組立体１０と比べて、第１基板２１２に形成された第１ガイド面２２６と第２基板２１４に形成された第２ガイド面２３６の数が少ない。

【0034】

ばね組立体２００は、第１基板２１２、第２基板２１４およびばね１６を備える。第１基板２１２は、第１台座部２２０、内周壁部２２２、第１支持部２２４および第１ガイド面２２６を有する。第２基板２１４は、第２台座部２３０、外周壁部２３２、第２支持部２３４および第２ガイド面２３６を有する。

【0035】

第１ガイド面２２６は、図１０（ａ）に示すように６つのばね１６の間隔を開けて形成されるが、第２ガイド面２３６は、図１０（ｂ）に示すように２つ又は４つのばね１６の間隔を開けて形成される。このように、隣り合う第２ガイド面２３６の間に２つ以上のばね１６が配置される。これにより、第１ガイド面２２６および第２ガイド面２３６の数を減らして成形容易にできる。いずれのばね１６にも、第１ガイド面２２６および第２ガイド面２３６のいずれかが近接して、ガイドしている。

【0036】

図１１は、第４実施例のばね組立体３００の斜視図である。図１１に示す第４実施例のばね組立体３００は、図１に示すばね組立体１０と比べると、第１基板３１２に形成された第１ガイド面３２６の数が多く、第２基板３１４に第２ガイド面が形成されていない点で異なる。

【0037】

ばね組立体３００は、第１基板３１２、第２基板３１４およびばね１６を備える。第１基板３１２は、第１台座部３２０、内周壁部３２２、第１支持部３２４および第１ガイド面３２６を有する。第２基板３１４は、第２台座部３３０、外周壁部３３２および第２支持部を有する。

【0038】

第１ガイド面３２６は、各ばね１６の両側にそれぞれ設けられ、各ばね１６の周方向の倒れ込みを抑える。第１ガイド面３２６が各ばね１６にそれぞれ設けられるのに対し、第２基板３１４にはガイド面が形成されない。

【0039】

第１支持部３２４は、ばね１６にカシメされる。一方で、第２基板３１４の第２支持部は、単なるボス形状であって、ばね１６の座巻部に挿入されるもののカシメしなくてもよい。なお、第４実施例では、内周壁部３２２に第１ガイド面３２６が形成され、外周壁部３３２に第２ガイド面が形成されない態様を示したが、この態様に限られず、内周壁部３２２にガイド面が形成されず、外周壁部３３２にガイド面が形成されてもよい。

【0040】

図１２は、第５実施例のばね組立体４００の斜視図である。図１２に示す第５実施例のばね組立体４００は、図１に示すばね組立体１０と比べて、第１ガイド面４２６および第２ガイド面４３６の数が多い点で異なる。

【0041】

ばね組立体４００は、第１基板４１２、第２基板４１４およびばね１６を備える。第１基板４１２は、第１台座部４２０、内周壁部４２２、第１支持部４２４および第１ガイド面４２６を有する。第２基板４１４は、第２台座部４３０、外周壁部４３２、第２支持部４３４および第２ガイド面４３６を有する。

【0042】

第１ガイド面４２６は、各ばね１６の両側にそれぞれ設けられ、第２ガイド面４３６は、各ばね１６の両側にそれぞれ設けられ、ばね１６の周方向の倒れ込みを抑える。

【0043】

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。

【0044】

実施例では、ばね１６の座巻部が、座巻部以外のコイル径より小さく形成される態様を示したが、この態様に限られず、ばね１６のコイル径は全て均一に形成されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明は、複数のバネを保持するばね組立体に関する。

【符号の説明】

【0046】

１０ ばね組立体、 １２ 第１基板、 １４ 第２基板、 １６ ばね、 ２０ 第１台座部、 ２２ 内周壁部、 ２４ 第１支持部、 ２６ 第１ガイド面、 ２８ 第１切欠部、 ３０ 第２台座部、 ３２ 外周壁部、 ３４ 第２支持部、 ３６ 第２ガイド面、 ３８ 第２切欠部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】