JPH02253022A - 形状記憶物質を利用したコイルばねの連結方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コイルばねの連結方法に関する。本発明が適
用されるコイルばねの代表的用途は、ばねを使用したカ
ップリング（継手）のような利用分野もある。

従来技術及びその課題 例えば、一方向クラッチのガータスプリングに装着され
るコイルばねは、その端部を互いに連結して環状にしな
ければならない。従来、この種のコイルばねを環状にす
るには、コイルばねの端部同士が互いに相手端部のコイ
ル隙間に入り込むように捻るか、或いは　コイルばねの
端部同士を対向させてその中に芯金を入れた後、接着剤
によって固着したりしてこれをおこなっている。

ところが、このような方法では、接着不良やその後の振
動等によってコイルばねの連結部がはずれ易いという問
題点がある。

また、このようなコイルばねの中には、コイルの円形部
の直径が僅か２ｍｍ程度というような小さいものもあり
、上記のような連結作業をおこなうこと自体容易でない
という問題もある。

課題を解決するための手段 本発明は、（１）両端部が拡径する形状を記憶させた形
状記憶物質製芯棒をコイルばねの対向させた縮径端部同
士に差し込み、加熱又は冷却して、前記芯棒の両端部を
前記コイルばねの縮径端部の外方において拡径させるこ
とを特徴とするコイルばねの連結方法、及び、（２）縮
径する端部と略々円筒形状を記憶させた形状記憶物質製
シートを開いた状態でコイルばねの対向端部同士の外側
に置き、加熱又は冷却して、前記形状に戻すことを特徴
とするコイルばねの連結方法により、前記課題を解決し
たものである。

本発明の形状記憶物質は、いわゆる形状記憶合金が代表
的なものであるが、形状記憶物質には樹脂を素材とする
もの（ポリマーを含む。）ｔＳる。

作　　　　　　用 コイルばねは、端部が縮径しているものと、縮径してい
ないものがある。第１の発明は、端部が縮径したものを
対象としている。形状記憶物質製芯棒をコイルばねの対
向させた端部同士に差し込み、形状記憶物質の熱的性質
によって、加熱するか冷却することによって芯棒の両端
部をコイルばねの縮径端部外方において拡径させてコイ
ルばねの端部を連結する。すなわち、コイルばねは端部
が縮径しているので、芯棒の拡径変形により、コイルば
ねの縮径部分が芯棒の拡径部分に引っ掛かり、コイルば
ねが連結されるのである。

第２の発明では、形状記憶物質製シートを開いた状態で
コイルばねの対向端部同士の外側に置き、形状記憶物質
の熱的性質によって、加熱するか冷却することによって
記憶させた形状に戻し、形状記憶物質製シートの縮径す
る端部によりコイルばねの端部同士を連結する。形状記
憶物質製シートの端部は、コイルばねの線材の間に係入
してコイルばねの端部を引っ掛け、コイルばねを連結す
る。

この第２の発明は、コイル端部が縮径していなくても実
施できる。

実　　　施　　　例 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図乃至第３図は、本発明の第１実施例を示す。本実
施例では、第１図のように、コイルばね１４ａ、１４ｂ
の端部１６ａ、１６ｂが縮径したものを対象としている
。なお、コイルばねは、このように端部が縮径している
のが普通である。

芯金（芯棒）１０は形状記憶合金製である。本実施例の
形状記憶合金は、高温和で記憶した形状に戻る性質のも
のである。記憶した形状とは、本実施例の場合、第１図
中、仮想線で示されるように、円柱部分１１とその両端
の拡径部分１２ａ。

１２ｂから構成された形状である。実線で示される形状
は、低温相において、すなわち、室温において、高温相
における記憶した形状から圧縮変形させた形状である。

コイルばね１４ａ、１４ｂを連結するには、まず、第２
図に示されるように、形状記憶合金製芯金１０をコイル
ばねの両端部１６ａ、１６ｂに差し込む。次に、芯金１
０を加熱すると、芯金１０は第３図のように高温相にお
ける形状に復帰する。

すなわち、芯金１０の端部は、コイルばね１０の縮径部
分１．８ａ、１８ｂの外側で拡径する。そのため、芯金
１０の円柱部分１１の長さは、各々のコイルばね１４ａ
、１４ｂの縮径部分１８ａ、１８ｂの和以上としておく
。また、芯金１０の拡径部分１２ａ、１２ｂの外径は、
各々のコイルばね１４ａ、１４ｂの縮径部分１８ａ、１
８ｂの内径よりも大きくしておく。

高温相における芯金１０は、各々のコイルばね１４ａ、
１４ｂの縮径部分１８ａ、１８ｂを越えて拡径するから
、拡径部分１２ａ、１２ｂがコイルばね１４ａ、１４ｂ
の縮径部分１８ａ、１８ｂに引っ掛かり、コイルばね１
２ａ、１２ｂは確実に連結され抜けることがない。

第４図は、本発明の第２実施例に係る形状記憶合金製芯
金２０を示し、芯金２０の高温相における形状を仮想線
で、そして、低温相（人為的に変形）における形状を実
線で示している。

芯金２０は、左右対称で、端部２１に４本のスリット２
２を形成した円筒形状である。第１実施例と同じく、コ
イルばねへの挿入後加熱することによって、その端部２
１が拡径し、コイルばねの縮径部分に引っ掛かって、コ
イルばねの端部同志を連結するのである。

第５図及び第６図は、本発明の第３実施例に係る形状記
憶合金製シー１−３０及びコイルばね３４ａ、３４ｂを
示している。本実施例の対象となるコイルばね３４ａ、
３４．ｂは、端部の縮径部分の有無に制約を受けないが
、便宜的に、縮径していないものを例示する。

本実施例に係る形状記憶合金は、低温和で記憶した形状
に戻る性質のもので、高温和（室温とする）では人為的
な変形状態を保つものとする。

第５図に示されるように、シート３０は高温相において
平面的な形状に開かれている。（なお、完全に平面であ
る必要はない。）シート３０は両端部３１ａ、３１ｂに
各々４つの係合片３２を有する。このシート３０は、冷
却することにより、低温相において記憶した形状に戻り
、第６図のように変形する。その形状は、略々円筒形状
であればよく、両端部３１ａ、３１ｂの係合片３２は縮
径して、コイルばね３４．ａ、３４ｂの線材の聞に入り
込む。このようにして、コイルばねは連結される。

なお、本発明の連結方法は、１本のコイルばねの両端を
連結する場合、複数のコイルばねを次々と連結する場合
、いずれの場合にも適用できる。

また、以上の実施例では、室温において人為的に変形さ
せた形状を保つ性質の形状記憶合金を例にしたが、室温
において記憶した形状に戻る性質の形状記憶合金を使用
することもできる。

発　　明　　の　　効　　果 本発明は以上の構成であるから、心棒の端部がコイルば
ねに幾何学的に引っ掛かることによって抜けを防止する
ので、抜は防止が確実であるとともに、連結作業が容易
になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１実施例を示し、第１図
はコイルばね連結前の各々の部材の配置を示す断面図、
第２図は組立優形状記憶合金製芯金変形前の断面図、第
３図は形状記憶合金製芯金変形後の断面図である。 第４図は本発明の第２実施例に係る形状記憶合金製芯金
の斜視図である。 第５図及び第６図は本発明の第３実施例を示し、第５図
はコイルばね連結前の各々の部材の配置を示す斜視図、
第６図は形状記憶合金製シー１−変形後においてコイル
ばねを連結した状態を示す斜視図である。 第１図 １０．２０・・・形状記憶合金製芯金（芯棒）１４ａ、
１４ｂ、３４ａ、３４ｂ ・・・コイルばね １６ａ、１６ｂ・・・端部 ２１・・・端部 ３０・・・形状記憶合金製シート ３１・・・端部 第２図 第３図 第 図 第 図 第 図 、っ　＼７／＼

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端部が拡径する形状を記憶させた形状記憶物質
   製芯棒をコイルばねの対向させた縮径端部同士に差し込
   み、加熱又は冷却して、前記芯棒の両端部を前記コイル
   ばねの縮径端部の外方において拡径させることを特徴と
   する、コイルばねの連結方法。
2. （２）縮径する端部と略々円筒形状を記憶させた形状記
   憶物質製シートを開いた状態でコイルばねの対向端部同
   士の外側に置き、加熱又は冷却して、前記形状に戻すこ
   とを特徴とする、コイルばねの連結方法。