JP6972696B2 - コイルドウェーブスプリング - Google Patents

Description

本発明は、扁平な線材を軸線方向に沿う高さの振幅で蛇行させつつ螺旋状に形成したコイルドウェーブスプリングに関する。

従来から、扁平な線材を軸線方向に沿う高さの振幅で蛇行させつつ螺旋状に形成したコイルドウェーブスプリング（単に「ウェーブスプリング」と称するものもある）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

コイルドウェーブスプリングは、例えば、自動変速機のクラッチユニットにおいて、摩擦係合要素を押圧するピストンと固定側部材に係止されたスプリングリテーナとの間に、ピストンの軸線方向に沿う変位に伴って伸縮するリターンスプリングとして配置している（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１５−０４３７２８号公報 特開２０１０−２０１０４１号公報

しかしながら、このような先行技術文献に開示のコイルドウェーブスプリングにあっては、伸縮したときに接触部分が周方向にずれ、線材が頂点で接触しなくなってしまう虞がある（ねじれ）。また、軸線方向とずれて伸縮した場合には各段が径方向にずれ、線材が頂点で接触しなくなってしまう虞がある（倒れ）。さらに、このような周方向のずれや径方向のずれが発生すると、上下に位置する線材の順序が入れ替わったり絡まったりする虞がある（よじれ）。したがって、コイルドウェーブスプリングにこのようなずれが発生した場合、所期のバネ機能を十分に発揮させることができなくなる虞がある。

本開示の技術は、上述のような課題を解決するために、線材のずれを抑制し、よって所期のバネ機能を十分に発揮させることができるコイルドウェーブスプリングを提供することを目的とする。

本開示の技術は、上記目的を達成のため、螺旋状に巻かれた線材からなる複数段の巻部に軸線方向に沿う振幅で複数の谷部と複数の山部とを交互に設けたコイルドウェーブスプリングであって、線材は、金属材料により径方向に長幅な矩形状の断面形状を有し、複数の谷部と複数の山部とは、前段の各谷部と次段の各山部とが互いに接触可能に対向しているとともに、当該対向部位における谷部及び山部の各外周縁部又は内周縁部に、一方から他方に向けて屈曲して外周縁部又は内周縁部と接触し、かつ、互いに周方向と交差する面が接触する係合部を備える、ものである。

また、係合部は、対向部位における谷部及び山部の各外周縁部又は内周縁部の何れか一方の周縁部に配置されるとともに、周方向と直交する面が接触するのが好ましい。

また、係合部は、対向部位における谷部から山部に向かって屈曲した谷側屈曲部を一体に有する谷側切起部と、対向部位における山部から谷部に向かって屈曲した山側屈曲部を一体に有する山側切起部と、を備えるのが好ましい。

また、係合部は、対向部位における谷部から山部に向かって屈曲した谷側屈曲部を一体に有する谷側係合部材と、対向部位における山部から谷部に向かって屈曲した山側屈曲部を一体に有する山側係合部材と、を備えるのが好ましい。

本開示の技術によれば、線材のずれを抑制し、よって所期のバネ機能を十分に発揮させることができる。

第一実施形態に係るコイルドウェーブスプリングを示し、（Ａ）はコイルドウェーブスプリングの側面図、（Ｂ）はコイルドウェーブスプリングの平面図である。 第一実施形態に係るコイルドウェーブスプリングを平面的に展開した状態の説明図である。 第一実施形態に係るコイルドウェーブスプリングを示し、（Ａ）は要部の拡大側面図、（Ｂ）は図３（Ｃ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図、（Ｃ）は要部の拡大平面図である。 第二実施形態に係るコイルドウェーブスプリングを示し、（Ａ）は要部の拡大側面図、（Ｂ）は要部の拡大断面図、（Ｃ）は要部の拡大平面図である。 他の実施形態に係るコイルドウェーブスプリングを示し、（Ａ）はコイルドウェーブスプリングの側面図、（Ｂ）は要部の拡大側面図、（Ｃ）は係合部の配置関係を示す説明図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るコイルドウェーブスプリングについて説明する。なお、同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［第一実施形態］
図１は、第一実形態に係るに示すコイルドウェーブスプリングを示している。本実施形態のコイルドウェーブスプリング１０は、例えば、車両用のダンパーユニット、フライホイールユニット、ディファレンシャルユニット、クラッチユニット、などに配置される。

以下に示すコイルドウェーブスプリング１０においては、例えば、変速機のクラッチユニットにおいて、摩擦係合要素を押圧するピストンと、固定側部材に係止されたスプリングリテーナとの間に配置し、リターンスプリングとして機能するものとして例示する。なお、コイルドウェーブスプリング１０は、圧縮した状態で配置するのが好ましい。

コイルドウェーブスプリング１０には、平面視において略真円形状を呈し、周方向と直交する断面形状が径方向に長幅な矩形状、すなわち、扁平な線材が用いられている。コイルドウェーブスプリング１０は、径方向と直交する軸線方向に沿う所定高さの振幅でなだらかに蛇行させつつ螺旋状に形成されたものである。コイルドウェーブスプリング１０には、径方向に沿って幅を有する断面が扁平なステンレス鋼材等の金属材料を線材として用いるのが好ましい。

コイルドウェーブスプリング１０は、図示最上位及び最下位の両端１０ａ，１０ｂを含む一巻（１周）に満たない部分を除き、複数段の巻部１１〜１４を備える。

ここで、「巻部」とは、コイルドウェーブスプリング１０の一巻分（１周分）の部分を意味する。本実施の形態では、コイルドウェーブスプリング１０の巻数は、説明の便宜上、図示最上位及び最下位の両端１０ａ，１０ｂを含む一巻に満たない部分を除き、４本（４段）の巻部１１〜１４で構成されている。

なお、巻部１１〜１４の巻数や蛇行する変位量（振幅の高さに相当）、線材Ｓの幅（径方向）や厚さ（軸線方向）、内径等の条件は、コイルドウェーブスプリング１０を使用する部位やバネ定数等の条件に応じて適宜変更することが可能である。

また、コイルドウェーブスプリング１０は、例えば、図１に示すように、軸線Ｑの延在方向が上下方向（又は鉛直方向）となるように配置（実装）されているとは限らず、左右方向（又は垂直方向）、或いは、傾斜方向で配置される場合もある。

また、各巻部１１〜１４において、図１（Ａ）に示す上下方向で隣接する状態における構成要素に対する関係性の説明においては、特定の巻部１１〜１４を対象として説明している場合を除き、図示上段側を「前段」、図示下段側を「次段」と称して説明する。したがって、以下の説明では、特定の巻部１１〜１４を説明する場合には、図１（Ａ）に示す上段側から、第１巻部１１、第２巻部１２、第３巻部１３、第４巻部１４、と称する。

さらに、最上位及び最下位に位置する両端１０ａ，１０ｂを含む一巻（１周）に満たない部分は、図示例では蛇行状態に形成して反発力の一部として寄与する構成のものを示しているが、蛇行状態に形成せずに平坦な構成としているものもある。したがって、このような平坦な構成とすることで直接的な反発力を有していない場合を考慮して詳細な説明は省略するが、巻部１１〜１４と同一の構成を有している部分に関しては、同一の構成・作用・効果を備えているものとする。

図２に示すように、第１巻部１１は、４つの第１谷部１Ｔａ〜１Ｔｄと４つの第１山部１Ｙａ〜１Ｙｄとを交互に備える。第１谷部１Ｔａ〜１Ｔｄと第１山部１Ｙａ〜１Ｙｃとは、周方向において等間隔に交互に連続（蛇行）している。なお、この蛇行に伴う振幅の数や高さ、波長λ等は、コイルドウェーブスプリング１０を使用する部位や設定するバネ定数等によって適宜変更することが可能である（以下の説明において同じ）。なお、波長λには、例えば、サインカーブやコサインカーブ等を用いることができる。

第２巻部１２は、第１巻部１１から連続して延在されており、第１巻部１１の下方（次段）に位置する。第２巻部１２は、４つの第２谷部２Ｔａ〜２Ｔｄと４つの第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄとを交互に備える。第２谷部２Ｔａ〜２Ｔｄと第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄとは、周方向において等間隔に交互に連続されている。なお、第１巻部１１の周方向次段寄り端部（図示右側端部）の第１谷部１Ｔｄと第２巻部１２の周方向前段寄り端部（図示左側端部）の第２谷部２Ｔａとは、最も下向きに突出した頂点を境として兼用している。

ここで、第２谷部２Ｔａ〜２Ｔｄは第１山部１Ｙａ〜１Ｙｄと対応しており、第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄは第１谷部１Ｔａ〜１Ｔｄと対応している。なお、「対応する」とは、図１（Ａ）に示す状態、すなわち、コイルドウェーブスプリング１０を径方向から見たときの周方向（図１（Ａ）の紙面左右方向）及び軸線方向（図１（Ａ）の紙面上下方向）を基準としている。

例えば、第２谷部２Ｔａ〜２Ｔｄと第１山部１Ｙａ〜１Ｙｄとが対応しているとは、第２谷部２Ｔａ〜２Ｔｄの谷底と第１山部１Ｙａ〜１Ｙｄの山頂とが、軸線Ｑに沿う方向において最も遠い位置にあり、かつ、周方向において最も近い位置にあることを示す。

具体的に、第２山部２Ｙａの山頂は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第１谷部１Ｔａの谷底と最も離間し、第２山部２Ｙｂの山頂は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第１谷部１Ｔｂの谷底と最も離間し、第２山部２Ｙｃの山頂は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第１谷部１Ｔｃの谷底と最も離間し、第２山部２Ｙｄの山頂は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第１谷部１Ｔｄの谷底と最も離間している。

同様に、第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄと第１谷部１Ｔａ〜１Ｔｄとが対応しているとは、第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄの山頂と第１谷部１Ｔａ〜１Ｔｄの谷底とが、軸線方向及び周方向において最も近い位置にあることを示す。なお、本実施の形態において、第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄの山頂と第１谷部１Ｔａ〜１Ｔｄの谷底とは、少なくともピストンとスプリングリテーナとの間に圧縮状態で配置されたときに、互いに接触状態となっている。

具体的に、第２山部２Ｙａの山頂は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第１谷部１Ｔａの谷底と接触し、第２山部２Ｙｂの山頂は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第１谷部１Ｔｂの谷底と接触し、第２山部２Ｙｃの山頂は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第１谷部１Ｔｃの谷底と接触し、第２山部２Ｙｄの山頂は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第１谷部１Ｔｄの谷底と接触している。

なお、線材Ｓは径方向に長幅となっている。このため、「接触」している状態とは、厳密には各第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄの山頂における前段側表面の径方向に沿う稜線（以下、「山側稜線」とも称する。）が、各第１谷部１Ｔａ〜１Ｔｄの谷底における次段側表面の径方向に沿う稜線（以下、「谷川稜線」とも称する。）と、互いに一致して接触していることを意味する。ただし、誤差を含め、山側稜線と谷側稜線とが必ずしも周方向で互いに一致した状態で接触しているとは限らない。また、以下の説明においては、説明の便宜上、「山側稜線」を「山側頂点」若しくは単に「頂点」とも称し、「谷側稜線」を「谷側頂点」若しくは単に「頂点」とも称する。さらに、互いに蛇行した状態で稜線同士が接触しているため、圧縮度合いによっては、両者は線接触ではなく線材Ｓの弾性変形に伴って周方向にも長さを有する面接触となる場合もある。

第３巻部１３は、第２巻部１２から連続して延びており、第２巻部１２の下方に位置する。第３巻部１３は、４つの第３谷部３Ｔａ〜３Ｔｄと４つの第３山部３Ｙａ〜３Ｙｄとを交互に有している。第３谷部３Ｔａ〜３Ｔｄと第３山部３Ｙａ〜３Ｙｄとは周方向において等間隔に交互に連続している。なお、第２巻部１２の周方向次段寄り端部（図示右側端部）の第２谷部２Ｔｄと第３巻部１３の周方向前段寄り端部（図示左側端部）の第３谷部３Ｔａとは、最も下向きに突出した頂点を境として兼用している。

ここで、第３谷部３Ｔａ〜３Ｔｄは第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄと対応しており、第３山部３Ｙａ〜３Ｙｄは第２谷部２Ｔａ〜２Ｔｄと対応している。

例えば、第３谷部３Ｔａ〜３Ｔｄと第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄとが対応しているとは、第３谷部３Ｔａ〜３Ｔｄの頂点と第２山部２Ｙａ〜２Ｙｄの頂点とが、軸線方向において最も遠い位置にあり、かつ、周方向において最も近い位置にあることを示す。

具体的に、第３山部３Ｙａの頂点は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第２谷部２Ｔａの頂点と最も離間し、第３山部３Ｙｂの頂点は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第２谷部２Ｔｂの頂点と最も離間し、第３山部３Ｙｃの頂点は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第２谷部２Ｔｃの頂点と最も離間し、第３山部３Ｙｄの頂点は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第２谷部２Ｔｄの頂点と最も離間している。

同様に、第３山部３Ｙａ〜３Ｙｄと第２谷部２Ｔａ〜２Ｔｄとが対応しているとは、第３山部３Ｙａ〜３Ｙｄの頂点と第２谷部２Ｔａ〜２Ｔｄの頂点とが、軸線方向及び周方向において最も近い位置にあることを示す。なお、本実施の形態において、第３山部３Ｙａ〜３Ｙｄの頂点と第２谷部２Ｔａ〜２Ｔｄの頂点とは、少なくともピストンとスプリングリテーナとの間で圧縮状態で配置されたときに、互いに接触状態となっている。

具体的に、第３山部３Ｙａの頂点は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第２谷部２Ｔａの頂点と接触し、第３山部３Ｙｂの頂点は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第２谷部２Ｔｂの頂点と接触し、第３山部３Ｙｃの頂点は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第２谷部２Ｔｃの頂点と接触し、第３山部３Ｙｄの頂点は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第２谷部２Ｔｄの頂点と接触している。

第４巻部１４は、第３巻部１３から連続して延びており、第３巻部１３の下方に位置する。第４巻部１４は、４つの第４谷部４Ｔａ〜４Ｔｄと４つの第４山部４Ｙａ〜４Ｙｄとを交互に有している。第４谷部４Ｔａ〜４Ｔｄと第４山部４Ｙａ〜４Ｙｄとは周方向において等間隔に交互に連続している。なお、第３巻部１３の周方向次段寄り端部（図示右側端部）の第３谷部３Ｔｄと第４巻部１４の周方向前段寄り端部（図示左側端部）の第４谷部４Ｔａとは、最も下向きに突出した頂点を境として兼用している。

ここで、第４谷部４Ｔａ〜４Ｔｄは第３山部３Ｙａ〜３Ｙｄと対応しており、第４山部４Ｙａ〜４Ｙｄは第３谷部３Ｔａ〜３Ｔｄと対応している。

例えば、第４谷部４Ｔａ〜４Ｔｄと第３山部３Ｙａ〜３Ｙｄとが対応しているとは、第４谷部４Ｔａ〜４Ｔｄの頂点と第３山部３Ｙａ〜３Ｙｄの頂点とが、軸線方向において最も遠い位置にあり、かつ、周方向において最も近い位置にあることを示す。

具体的に、第４山部４Ｙａの頂点は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第３谷部３Ｔａの頂点と最も離間し、第４山部４Ｙｂの頂点は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第３谷部３Ｔｂの頂点と最も離間し、第４山部４Ｙｃの頂点は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第３谷部３Ｔｃの頂点と最も離間し、第４山部４Ｙｄの頂点は軸線方向における距離が最も遠く及び周方向における距離が最も近い第３谷部３Ｔｄの頂点と最も離間している。

同様に、第４山部４Ｙａ〜４Ｙｄと第３谷部３Ｔａ〜３Ｔｄとが対応しているとは、第４山部４Ｙａ〜４Ｙｄの頂点と第３谷部３Ｔａ〜３Ｔｄの頂点とが、軸線方向及び周方向において最も近い位置にあることを示す。なお、本実施の形態において、第４山部４Ｙａ〜４Ｙｄの頂点と第３谷部３Ｔａ〜３Ｔｄの頂点とは、少なくともピストンとスプリングリテーナとの間に圧縮状態で配置されたときに、互いに接触状態となっている。

具体的に、第４山部４Ｙａの頂点は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第３谷部３Ｔａの頂点と接触し、第４山部４Ｙｂの頂点は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第３谷部３Ｔｂの頂点と接触し、第４山部４Ｙｃの頂点は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第３谷部３Ｔｃの頂点と接触し、第４山部４Ｙｄの頂点は軸線方向及び周方向における距離が最も近い第３谷部３Ｔｄの頂点と接触している。

このように、各段の第１巻部１１〜第４巻部１４は、最上段及び最下段を除いて前段と次段とで挟まれた状態で交互に対応、すなわち、各山部が前段の谷部と対応し、各谷部が次段の山部と対応している。なお、この対応関係は、上記巻数が４本の場合に限らず、巻部の数が２本以上の巻数を有していれば、巻数に関係なく同一の状態で対応する。

ところで、このようなコイルドウェーブスプリング１０は、伸縮時に、各接触部分における周方向のずれ（ねじれ）、各段における径方向のずれ（倒れ）、線材Ｓの順序の入れ替わりや絡まり（よじれ）、が発生してしまう虞がある。

そこで、各段の第１巻部１１〜第４巻部１４の各振幅の頂点同士が最も接近（接触）している対向部位には、互いに係合可能となるように、少なくとも外周縁部（又は内周縁部）に、一方から他方に向けて屈曲して外周縁部（又は内周縁部）と接触し、かつ、互いに周方向と交差する面が接触する係合部２０（図３参照）又は係合部４０（図４参照）を設けている。なお、以下の説明において、特定の部位を除く谷部及び山部の説明では、「谷部Ｔ」及び「山部Ｙ」若しくは「谷山ＴＹ」と略称する。

以下、図３に基づいて、本実施形態の係合部２０の詳細構成について説明する。

図３に示すように、係合部２０は、線材Ｓの外周縁部において、互いに対向する前段の谷部Ｔから山部Ｙに向けて切り起しによる谷側屈曲部２１ａを一体に有する谷側切起部２１と、互いに対向する次段の山部Ｙから谷部Ｔに向けて切り起しによる山側屈曲部２２ａを一体に有する山側切起部２２と、を有する。

谷側切起部２１と山側切起部２２とは、谷側屈曲部２１ａと山側屈曲部２２ａとを軸線Ｑに沿って略直角に屈曲させることによって、周方向と直交する面内で互いに接触する谷側面２１ｂと山側面２２ｂとを備える。

ここで、谷側切起部２１と山側切起部２２とは、例えば、トランスミッション等にコイルドウェーブスプリング１０を実装する際に、圧縮状態とすることで所望の付勢力を与えるものである。したがって、その成形時には、谷部Ｔと山部Ｙとは、互いの頂点が非接触な状態であってもよい。

ただし、コイルドウェーブスプリング１０を実装した際には、係合部２０が適正に係合状態となっているのが望ましいため、谷側屈曲部２１ａ及び山側屈曲部２２ａの先端は、他方の切り起しによる谷側切起空間２１ｃ及び山側切起空間２２ｃに臨んでいるのが望ましい。

なお、谷側切起空間２１ｃ及び山側切起空間２２ｃの周方向の長さは、線材Ｓの肉厚と谷側屈曲部２１ａ及び山側屈曲部２２ａの屈曲量（軸線Ｑに双方向）とに依存するが、谷側屈曲部２１ａ及び山側屈曲部２２ａが臨んでいる際に周方向にスペースの少ないのが望ましい。

これにより、谷側屈曲部２１ａは山側切起空間２２ｃと周方向及び径方向の２方向で係合状態となり、山側屈曲部２２ａは谷側切起空間２１ｃと周方向及び径方向の２方向で係合状態となる。したがって、谷側面２１ｂと山側面２２ｂとが接触していることにより、周方向において双方向で擦れを抑制することがでる。また、径方向で対向する他の係合部２０が線材Ｓの外周縁部に配置されているため、径方向の内側及び外側への線材Ｓのずれを相対的に抑制することができる。

このような基本構成において、本実施の形態に係るコイルドウェーブスプリング１０は、線材Ｓのずれを抑制し、よって所期のバネ機能を十分に発揮させるため、螺旋状に巻かれた線材Ｓからなる複数段の巻部１１から１４に軸線方向に沿う振幅で複数の谷部Ｔと複数の山部Ｙとを交互に設けたコイルドウェーブスプリング１０であって、線材Ｓは、金属材料により径方向に長幅な矩形状の断面形状を有し、複数の谷部Ｔと複数の山部Ｙとは、前段の各谷部Ｔと次段の各山部Ｙとが互いに接触可能に対向しているとともに、当該対向部位における谷部Ｔ及び山部Ｙの各外周縁部（又は内周縁部）に、一方から他方に向けて屈曲して外周縁部（又は内周縁部）と接触し、かつ、互いに周方向と交差する谷側面２１ｂ及び山側面２２ｂが接触する係合部２０を備える、ものである。

次に、本実施の形態に係るコイルドウェーブスプリング１０の作用を説明する。上記の構成において、コイルドウェーブスプリング１０は、軸線Ｑに沿う方向、特に、圧縮する方向の荷重を受けると、その荷重に応じて付勢に抗して圧縮される。

この際、各谷部Ｔ及び各山部Ｙは、その頂点の接触部分が互いに逆方向に突出する円弧状であるため、特に周方向にずれようとする作用が働きやすい。

しかしながら、互いに接触可能な対向部位における各谷部Ｔ及び各山部Ｙには、一方から他方に向けて屈曲して外周縁部（又は内周縁部）と接触し、かつ、互いに周方向と交差（直交）する谷側面２１ｂと山側面２２ｂとが接触する係合部２０を設けている。

この係合部２０は、谷側面２１ｂ及び山側面２２ｂの各面同士が周方向と直交する面内で接触しているため、周方向のずれを抑制することができる。また、線材Ｓが径方向にずれようとした場合には、径方向で対向する係合部２０の各外周縁部が谷側屈曲部２１ａ及び山側屈曲部２２ａと接触していることから、径方向のずれを抑制することができる。

このように、本実施の形態に係るコイルドウェーブスプリング１０は、螺旋状に巻かれた線材Ｓからなる複数段の巻部１１〜１４に軸線方向に沿う振幅で複数の谷部Ｔと複数の山部Ｙとを交互に設けたコイルドウェーブスプリング１０であって、線材Ｓは、金属材料により径方向に長幅な矩形状の断面形状を有し、複数の谷部Ｔと複数の山部Ｙとは、前段の各谷部Ｔと次段の各山部Ｙとが互いに接触可能に対向しているとともに、当該対向部位における谷部Ｔ及び山部Ｙの各外周縁部（又は内周縁部）に、一方から他方に向けて屈曲して外周縁部（又は内周縁部）と接触し、かつ、互いに周方向と交差する谷側面２１ｂと山側面２２ｂとが接触する係合部２０を備えることにより、線材Ｓの周方向並びに径方向のずれを抑制し、よって所期のバネ機能を十分に発揮させることができる。

また、本実施の形態に係る係合部２０は、係合部２０は、対向部位における谷部Ｔ及び山部Ｙの外周縁部に配置されるとともに、周方向と直交する谷側面２１ｂ及び山側面２２ｂが接触していることにより、周方向にずれようとする荷重を直交する面同士で受け止めることができ、確実に周方向のずれを抑制することができる。

また、本実施の形態に係るコイルドウェーブスプリング１０は、係合部２０は、対向部位における谷部Ｔから山部Ｙに向かって屈曲した谷側屈曲部２１ａを一体に有する谷側切起部２１と、対向部位における山部Ｙから谷部Ｔに向かって屈曲した山側屈曲部２２ａを一体に有する山側切起部２２と、を備えることにより、簡素な加工で容易に周方向及び径方向に対する線材Ｓのずれを効率よく抑制することができる。

［第二実施形態］
次に、図４に基づいて、第二実施形態に係るコイルドウェーブスプリングの詳細について説明する。第二実施形態は、第一実施形態において、線材Ｓと別体の係合部４０を備えるコイルドウェーブスプリング３０としたものである。

係合部４０は、対向部位における谷部Ｔから山部Ｙに向かって屈曲した谷側屈曲部４１ａを一体に有する谷側係合部材４１と、対向部位における山部Ｙから谷部Ｔに向かって屈曲した山側屈曲部４２ａを一体に有する山側係合部材４２と、を備える。これにより、谷側屈曲部４１ａの谷側面４１ｂと山側屈曲部４２ａの山側面４２ｂとが、周方向と直交する面内で接触して周方向の線材Ｓのずれを抑制することができる。また、谷側屈曲部４１ａが山部Ｙの外周縁と接触し、山側屈曲部４２ａが谷部Ｔの外周縁と接触して径方向の線材Ｓのずれを抑制することができる。

このような構成においても、上記実施の形態と同様に、周方向及び径方向のずれを抑制することができる。

［コイルドウェーブスプリングの応用例］
図５は、上記実施の形態に係るコイルドウェーブスプリング５０を位相値αだけ短くした波長λ−αとすることで接触部分の位相をずらした例を示す。なお、図５において、上記実施の形態と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

すなわち、上記実施の形態では、コイルドウェーブスプリング１０，３０の各頂点が軸線Ｑに沿って接触している場合で説明したが、図５に示すように、角度θで接触部分の位相をずらしたコイルドウェーブスプリング５０に対して適用することも可能である。

すなわち、図５に示したコイルドウェーブスプリング５０は、図１に示したコイルドウェーブスプリング１０及び図４に示したコイルドウェーブスプリング３０と同じ内径及び同じ段数で形成しているが、図５（Ａ）に示すように、上記実施の形態で示した波長λよりも短い波長λ−αで螺旋状とすることによって、図５（Ｂ）に示すように、頂点位置を位相値αだけずらすことによって接触部分（頂点）の位相をずらしたものである。

このような場合、図５（Ｃ）に示すように、例えば、谷部Ｔの頂点位置と山部Ｙの頂点位置とが位相値αだけずれているため、その中間位置で谷側面４１ｂと山側面４２ｂとが周方向と直交する面内で接触することによって、上記と同様の作用・効果を得ることができる。

［その他の応用例・変形例］
その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

例えば、上記実施の形態では、係合部２０，４０を外周縁部に設けたものを開示したが、内周縁部に設けてもよい。この際、径方向で対向する係合部２０，４０とで径方向内側と外側のずれを相殺するため、内周縁部の一方側にのみ配置する。

また、係合部２０，４０は、谷側屈曲部２１ａ，４１ａの外側の谷側面２１ｂ，４１ｂと山側屈曲部２２ｂ，４２ｂの外側の山側面２２ｂ，４２ｂとを押し当てているが、谷側屈曲部２１ａ，４１ａの内側の面と山側屈曲部２２ｂ，４２ｂの内側の面と引き当ててもよい。この際、押し当て構造と引き当て構造とを周方向又は径方向で対向して異ならせてもよい。

なお、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」「一致」「沿う」等の記載がある場合に、これらの各記載は厳密な意味ではない。すなわち、「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上や製造上等における公差や誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」「実質的に一致」「実質的に沿う」という意味である。なお、ここでの公差や誤差とは、本発明の構成・作用・効果を逸脱しない範囲における単位のことを意味するものである。

１０ コイルドウェーブスプリング
１１ 第１巻部（巻部）
１２ 第２巻部（巻部）
１３ 第３巻部（巻部）
１４ 第４巻部（巻部）
２０ 係合部
２１ 谷側切起部
２１ａ 谷側屈曲部
２１ｂ 谷側面
２２ 山側切起部
２２ａ 山側屈曲部
２２ｂ 山側面
Ｓ 線材
Ｑ 軸線
Ｔ 谷部
Ｙ 山部

Claims (2)

1. 螺旋状に巻かれた線材からなる複数段の巻部に軸線方向に沿う振幅で複数の谷部と複数の山部とを交互に設けたコイルドウェーブスプリングであって、
   前記線材は、金属材料により径方向に長幅な矩形状の断面形状を有し、
   前記複数の谷部と前記複数の山部とは、前段の各谷部と次段の各山部とが互いに接触可能に対向して対向部位をなすとともに、当該対向部位における前記谷部及び前記山部の各外周縁を含む外周縁部又は内周縁を含む内周縁部に、周方向に一方から他方に向けて山側の屈曲部を設け、かつ他方から一方に向けて谷側の屈曲部を設け、該屈曲部がそれぞれ山側の屈曲部は谷側の外周縁又は内周縁に、谷側の屈曲部は山側の外周縁又は内周縁に接触し、かつ、山側の屈曲部と谷側の屈曲部とは互いに前記周方向と直交する面で接触する係合部を備えており、
   前記係合部は、
   前記対向部位における前記谷部から前記山部に向かって線材を切り起こして屈曲した谷側屈曲部を線材と一体に有する谷側切起部と、
   前記対向部位における前記山部から前記谷部に向かって線材を切り起こして屈曲した山側屈曲部を線材と一体に有する山側切起部とを備え、
   前記谷部は、前記谷側屈曲部の切り起こしによって形成された、前記周方向において前記谷側屈曲部と隣接する谷側切起空間を有し、
   前記山部は、前記山側屈曲部の切り起こしによって形成された、前記周方向において前記山側屈曲部と隣接する山側切起空間を有し、
   前記谷側屈曲部は、
   前記周方向において延在する第１領域と、
   前記第１領域の前記谷側切起空間側の端部に接続されており、前記山側切起空間に向かって延伸する第２領域と、
   を有し、
   前記山側屈曲部は、
   前記周方向において延在する第３領域と、
   前記第３領域の前記山側切起空間側の端部に接続されており、前記谷側切起空間に向かって延伸する第４領域と、
   を有し、
   前記谷側切起空間の前記周方向における長さは、前記第２領域の前記軸線方向における長さと等しく、前記山側切起空間の前記周方向における長さは、前記第４領域の前記軸線方向における長さと等しい、
   ことを特徴とするコイルドウェーブスプリング。
2. 螺旋状に巻かれた線材からなる複数段の巻部に軸線方向に沿う振幅で複数の谷部と複数の山部とを交互に設けたコイルドウェーブスプリングであって、
   前記線材は、金属材料により径方向に長幅な矩形状の断面形状を有し、
   前記複数の谷部と前記複数の山部とは、前段の各谷部と次段の各山部とが互いに接触可能に対向して対向部位をなすとともに、当該対向部位における前記谷部及び前記山部の各外周縁を含む外周縁部又は内周縁を含む内周縁部に、周方向に一方から他方に向けて屈曲して山側の屈曲部を設け、かつ他方から一方に向けて屈曲して谷側の屈曲部を設け、該屈曲部がそれぞれ山側の屈曲部は谷側の外周縁又は内周縁に、谷側の屈曲部は山側の外周縁又は内周縁に接触し、かつ、山側の屈曲部と谷側の屈曲部とは互いに前記周方向と直交する面で接触する係合部を備えており、
   前記係合部は、前記線材とは別体として設けられており、
   前記対向部位における前記谷部から前記山部に向かって屈曲した谷側屈曲部を構成する谷側係合部材と、
   前記対向部位における前記山部から前記谷部に向かって屈曲した山側屈曲部を構成する山側係合部材と、を備え、
   前記谷側係合部材は、
   前記周方向において延在する第５領域と、
   前記第５領域のうち前記周方向における前記谷部と前記山部とが接触する側に最も近い位置を含む領域から前記山部に向かって延伸する第６領域と、
   を有し、
   前記山側係合部材は、
   前記周方向において延在する第７領域と、
   前記第７領域のうち前記周方向における前記谷部と前記山部とが接触する側に最も近い位置を含む領域から前記谷部に向かって延伸する第８領域と、
   を有し、
   前記第６領域の前記軸線方向における長さ、及び前記第８領域の前記軸線方向における長さは、前記線材の肉厚よりも小さい
   ことを特徴とするコイルドウェーブスプリング。

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