JPS58149432A - コイルばね - Google Patents
コイルばねInfo
- Publication number
- JPS58149432A JPS58149432A JP3192882A JP3192882A JPS58149432A JP S58149432 A JPS58149432 A JP S58149432A JP 3192882 A JP3192882 A JP 3192882A JP 3192882 A JP3192882 A JP 3192882A JP S58149432 A JPS58149432 A JP S58149432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- section
- cross
- coil spring
- spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
- F16F1/04—Wound springs
- F16F1/08—Wound springs with turns lying in mainly conical surfaces, i.e. characterised by varying diameter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Springs (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、重量軽減および密着長の短縮勢が１れるコイ
ルばねに関する。
ルばねに関する。
コイルばねは自動車などの乗物あるいは一般産業機械用
として広く使用されている＝、 ４ＩＫ乗物用として用
いられるばねの軽量化が強く曹オれている。また、乗り
心地を良くする九めにコイルｄねの伸縮ストロータを長
くとること、すなわち圧縮し喪際の密着長を４１１１１
することも望まれている。
として広く使用されている＝、 ４ＩＫ乗物用として用
いられるばねの軽量化が強く曹オれている。また、乗り
心地を良くする九めにコイルｄねの伸縮ストロータを長
くとること、すなわち圧縮し喪際の密着長を４１１１１
することも望まれている。
ところで従来から一般に使用されている断面円形のコイ
ルばねの場合、コイルの内側と外側とで応力の大きさに
違いがあることが知られている。すなわち、コイル内側
に作用する応力はコイルの外側に作用する応力は 〔−翼コイル素線径、Ｄｍ平均；イル径、で表わされる
。
ルばねの場合、コイルの内側と外側とで応力の大きさに
違いがあることが知られている。すなわち、コイル内側
に作用する応力はコイルの外側に作用する応力は 〔−翼コイル素線径、Ｄｍ平均；イル径、で表わされる
。
つマクコイル内＠に作用する応力の方が大きい訳である
が、このように不均一な応力分布を生じるものは均一な
応力分布のものに比べて無駄な断面形状であふと考えら
れる。そこで特公昭２７−３２６１号および特開昭５４
−１３２４６１号のように、応力分布の均一化を図る上
で、コイル内側がほぼ半楕円状でコイル外側を半円形と
した断面形部以下マユ形と称す）のコイル素線を本出願
人が開発した。また、上記のようなマユ形断面の隼１Ｉ
Ｆｉ米国特許第２，９９８，２４２号にも見られるが、
単にこのような断面形状の素ａｔ採用するだけでは十分
な軽量化を図）かつストロークを長くすることはできな
かった。
が、このように不均一な応力分布を生じるものは均一な
応力分布のものに比べて無駄な断面形状であふと考えら
れる。そこで特公昭２７−３２６１号および特開昭５４
−１３２４６１号のように、応力分布の均一化を図る上
で、コイル内側がほぼ半楕円状でコイル外側を半円形と
した断面形部以下マユ形と称す）のコイル素線を本出願
人が開発した。また、上記のようなマユ形断面の隼１Ｉ
Ｆｉ米国特許第２，９９８，２４２号にも見られるが、
単にこのような断面形状の素ａｔ採用するだけでは十分
な軽量化を図）かつストロークを長くすることはできな
かった。
本発明は上記事情のもとになされたものでその目的とす
るところは、従来からの断面円形のコイル素線を使用し
たものに比べてはね重量の軽量化および書着長の短縮が
図れるコイルばねｔ提供することにある。
るところは、従来からの断面円形のコイル素線を使用し
たものに比べてはね重量の軽量化および書着長の短縮が
図れるコイルばねｔ提供することにある。
すなわち本発明は、コイル素線の断面形状をマユ形とす
るとともに、コイル中心径管コイル輪線方向に連続的ま
たは段階的に変化させえことｔ−特徴とするコイルばね
である。
るとともに、コイル中心径管コイル輪線方向に連続的ま
たは段階的に変化させえことｔ−特徴とするコイルばね
である。
以下本発明の一実施９４について菖１図ないし第４図を
参照して説明する。第１８１１は本発明をたる形コイル
ばねに適用した例會示すものである。すなわちこのコイ
ルばねは、コイル中心憂りがコイル軸線方向Ｋｌ化する
ような形状、つまｐコイル両端側が小さくなるような形
状１１にしている。
参照して説明する。第１８１１は本発明をたる形コイル
ばねに適用した例會示すものである。すなわちこのコイ
ルばねは、コイル中心憂りがコイル軸線方向Ｋｌ化する
ような形状、つまｐコイル両端側が小さくなるような形
状１１にしている。
そしてコイル素Ｉ１１の断面形状は、８２図に示すよう
にコイル内側の部分Ｊａ＃ｆｉぼ亭楕円形をなし、また
コイル外側の部分１ｂがは埋亭円形【なすいわゆるマユ
形としである。まえ、このコイル素ｌＩノは、コイル軸
線方角の嵩−後〈１．５となるようにＬ１１！ｉと４Ｙ
Ｏ値管設定しである。
にコイル内側の部分Ｊａ＃ｆｉぼ亭楕円形をなし、また
コイル外側の部分１ｂがは埋亭円形【なすいわゆるマユ
形としである。まえ、このコイル素ｌＩノは、コイル軸
線方角の嵩−後〈１．５となるようにＬ１１！ｉと４Ｙ
Ｏ値管設定しである。
上記断面形状のコイル素線を用いることによって、単な
る円形断自のコイル素線を用いえコイルばねに比べてコ
イル内側に応力が集中することｔ防止でき、コイル内側
と外側とＯ応力分布Ｏ均等化が可能となる。すなわち、
コイル素１Ｉ１１の断面形状に無駄がなくなり、以下述
べるようにコイルの有効巻数Ｎを減少することかできる
。ｔた、コイル中心径が漸次変化するコイル形状としで
あるから、圧縮してコイル素線相互を密着させた場合に
、単なる円筒形コイルばねに比べて密着長を短縮するこ
とができる。
る円形断自のコイル素線を用いえコイルばねに比べてコ
イル内側に応力が集中することｔ防止でき、コイル内側
と外側とＯ応力分布Ｏ均等化が可能となる。すなわち、
コイル素１Ｉ１１の断面形状に無駄がなくなり、以下述
べるようにコイルの有効巻数Ｎを減少することかできる
。ｔた、コイル中心径が漸次変化するコイル形状としで
あるから、圧縮してコイル素線相互を密着させた場合に
、単なる円筒形コイルばねに比べて密着長を短縮するこ
とができる。
以下に従来の円形断面コイルばねと本発明による異形断
面コイルばねとを比較する。ｔず、円形断面コイルはね
と本発明のマユ形断面コイルばねを比較する場合、ばね
定数および応力（τ、□漆相勢しいとして各々のコイル
有効巻数會ｎ ｒ Ｎｓ ｊた各々のコイル重量ｔｖ、
Ｗとす舅 ゐと、有効巻数比−１およびコイル重量比！ｍ
Ｗ
は以下の式て表わされる。
面コイルばねとを比較する。ｔず、円形断面コイルはね
と本発明のマユ形断面コイルばねを比較する場合、ばね
定数および応力（τ、□漆相勢しいとして各々のコイル
有効巻数會ｎ ｒ Ｎｓ ｊた各々のコイル重量ｔｖ、
Ｗとす舅 ゐと、有効巻数比−１およびコイル重量比！ｍ
Ｗ
は以下の式て表わされる。
上記■、■式【もとにして−１と４Ｙと０比、とＩＮ４
図に示す。すなわち纂３図は本発明を適用し良コイルに
ねと円形断面コイルばねとの有効巻数比率′を嵌わした
ものであって、この図から明らかなようにＣ−１２の場
合Ｋａαｍ１．４以下であれに有効巻数の鍼、少が見ら
れ、普たＣ−１０の場合にはα諺１．６付近以下で有効
巻数０減少が図れることがわかる。
図に示す。すなわち纂３図は本発明を適用し良コイルに
ねと円形断面コイルばねとの有効巻数比率′を嵌わした
ものであって、この図から明らかなようにＣ−１２の場
合Ｋａαｍ１．４以下であれに有効巻数の鍼、少が見ら
れ、普たＣ−１０の場合にはα諺１．６付近以下で有効
巻数０減少が図れることがわかる。
を友ＪＩ４ａはコイル重量比１表わした４ｏで６って、
Ｃ−１２の場合はα−１，３以下％ １ ＊ Ｃ−ＩＩ
Ｏ場合はα冨１．６以下てコイル重Ｉの薯滅ｔＩＸ図れ
ることがわかる。具体的には、Ｃ■８．α−１，２とす
ると、従来の円形断面０％ｔ）Ｋ比べて約１・−軽量化
て宴る訳である。
Ｃ−１２の場合はα−１，３以下％ １ ＊ Ｃ−ＩＩ
Ｏ場合はα冨１．６以下てコイル重Ｉの薯滅ｔＩＸ図れ
ることがわかる。具体的には、Ｃ■８．α−１，２とす
ると、従来の円形断面０％ｔ）Ｋ比べて約１・−軽量化
て宴る訳である。
しかも、上述し友ように本発ＷＡＫよれはコイル有効巻
数を従来の巻数論よｐ％少なくすることができるから、
サージング０共振点が高くとれるという利点がある。す
なわち、サージンｒの共振点ずｌ＃′ｉ、 〔ｒ・・・材料の単位体積轟りの重量〕で表わされるか
ら、１１に−小さくできることによって共振点を使用条
件下における駆動振動数より高く設定でき、サージング
を防止する上で有利になる。
数を従来の巻数論よｐ％少なくすることができるから、
サージング０共振点が高くとれるという利点がある。す
なわち、サージンｒの共振点ずｌ＃′ｉ、 〔ｒ・・・材料の単位体積轟りの重量〕で表わされるか
ら、１１に−小さくできることによって共振点を使用条
件下における駆動振動数より高く設定でき、サージング
を防止する上で有利になる。
一例として、従来の円形断面の円筒形コイルばねと本発
明によるマエ形断面の円筒形コイルばねとの諸元會比砿
して次表に示す。
明によるマエ形断面の円筒形コイルばねとの諸元會比砿
して次表に示す。
すなわち、従来の円形断面コイルばねに比べ軽量化率１
１１弧、書着長の減少率１８ｆＡ藻となる。
１１弧、書着長の減少率１８ｆＡ藻となる。
そして一般的なコイルｄねのｄね指数Ｃは８〜１２の範
ｉ！！ｉＫあることｔ考直すると、第３図お小さくなる
ほど有効巻数Ｎの減少率が大きくかつ軽量化率も大きく
設計できることになる。
ｉ！！ｉＫあることｔ考直すると、第３図お小さくなる
ほど有効巻数Ｎの減少率が大きくかつ軽量化率も大きく
設計できることになる。
なお本発明は１１５図あるいは第６図に示したように一
部に勢径ｉａ１’ｔもつ円錐形コイルはね、めるい＃′
ｉ第７図に示すような鼓形コイルばねにも適用できる。
部に勢径ｉａ１’ｔもつ円錐形コイルはね、めるい＃′
ｉ第７図に示すような鼓形コイルばねにも適用できる。
まえ、諏８図に示すようにコイルの内径寸法上コイル全
長にわたって同じに１コイル中心径り會コイル軸線方向
に変化させるようにした略６箇状コイルはねでありても
よい。
長にわたって同じに１コイル中心径り會コイル軸線方向
に変化させるようにした略６箇状コイルはねでありても
よい。
また、これらの実施例ではコイル素−１の径を嵩−の長
さ方向にチーＩ４状に変化させているが、喪とえば素纏
の全長にわたって同一径のコイル素−を用いてもよいし
、あるいは長さ方向の一部分のＳ會段階的に変化させる
ようにしてもよい。
さ方向にチーＩ４状に変化させているが、喪とえば素纏
の全長にわたって同一径のコイル素−を用いてもよいし
、あるいは長さ方向の一部分のＳ會段階的に変化させる
ようにしてもよい。
また、第９図に一例を示したように、コイル素１１１の
長さ方向の−１１に従来と同様の断−円形の部分Ｊｕｌ
設け、他の部分を本発明による！工形断面形状の素線と
したものであってもよい。また、第１０図に示すように
１コイル嵩−として／ｆイ！材會用いて、一層の＠量化
ｔＩｇｌるとともできる。
長さ方向の−１１に従来と同様の断−円形の部分Ｊｕｌ
設け、他の部分を本発明による！工形断面形状の素線と
したものであってもよい。また、第１０図に示すように
１コイル嵩−として／ｆイ！材會用いて、一層の＠量化
ｔＩｇｌるとともできる。
本発明は前記したごとき断面形状のコイル素線【用い、
かつコイル軸一方向に；イル中心径が変化するコイル形
状とし良から、従来の断面円形コイルはねと同勢のばね
性能會もたせながらコイル有効巻数の減少と軽量化が可
能となｐｌかつコイル密着長ｔ−４Ｉｉ−する上ても非
常に有効である。したがって伸縮ストローク長會長（と
れ、自動車などの乗物用ばねに適用した場合には軽量化
とともに乗心地を教養する上て大１１な効果がある。
かつコイル軸一方向に；イル中心径が変化するコイル形
状とし良から、従来の断面円形コイルはねと同勢のばね
性能會もたせながらコイル有効巻数の減少と軽量化が可
能となｐｌかつコイル密着長ｔ−４Ｉｉ−する上ても非
常に有効である。したがって伸縮ストローク長會長（と
れ、自動車などの乗物用ばねに適用した場合には軽量化
とともに乗心地を教養する上て大１１な効果がある。
纂１図は本発町の一與施例會示すたる形コイｉ腎バの縦
断面図、第２図は同コイルばねにおけるコイル嵩！１０
断面図、第３ｒＩ！Ｊは有効巻数比第５図ないし講ｌＯ
図はそれぞれ本発明の他の実施例管示すコイルばねの全
体を九は一部の縦断１ｌｉ１図である。 ｌ・・・コイル素線、Ｊｍ・・・コイル内側部分、１ｂ
・・・コイル外側部分、Ｄ・・・コイル中心径。 出願人代塩入 弁理士 鈴 江 武 彦第１図
第２図 第３＠ 第４ｒＩＡ 工 第５図 第６図 第７図 １１１．１−一−■−−−雫一：−雫一一一一舎第９図 Ｃ 第８９ 第１０図
断面図、第２図は同コイルばねにおけるコイル嵩！１０
断面図、第３ｒＩ！Ｊは有効巻数比第５図ないし講ｌＯ
図はそれぞれ本発明の他の実施例管示すコイルばねの全
体を九は一部の縦断１ｌｉ１図である。 ｌ・・・コイル素線、Ｊｍ・・・コイル内側部分、１ｂ
・・・コイル外側部分、Ｄ・・・コイル中心径。 出願人代塩入 弁理士 鈴 江 武 彦第１図
第２図 第３＠ 第４ｒＩＡ 工 第５図 第６図 第７図 １１１．１−一−■−−−雫一：−雫一一一一舎第９図 Ｃ 第８９ 第１０図
Claims (4)
- （１） コイル素線の断面形状をコイル内側がほぼ半
楕円形でコイル外側がほは半円形をなす形状とするとと
もに、コイル中心径をコイル軸線方向に変化させたこと
ｔ％徽とするコイルにね。 - （２） コイルの素線の径を素線の長さ方向にテーノ
臂状に変化させたことを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載のコイルばね。 - （３） コイル素線の長さ方向の一部の断面形状を真
円形としたことｔ％黴とする特許請求の範囲ＩＮ（１）
］Ｊまたは第２項記載のコイルばね。 - （４） コイル素−としてパイグ材を用いたこと１に％
黴とする特許請求の範ｒ８第（１）項ないし絡（３）項
のいずれかに記載のコイルはね。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192882A JPS5945857B2 (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | コイルばね |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192882A JPS5945857B2 (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | コイルばね |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58149432A true JPS58149432A (ja) | 1983-09-05 |
| JPS5945857B2 JPS5945857B2 (ja) | 1984-11-09 |
Family
ID=12344630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3192882A Expired JPS5945857B2 (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | コイルばね |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945857B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62251537A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-02 | Tougou Seisakusho:Kk | コイルばね |
| US4810231A (en) * | 1985-08-08 | 1989-03-07 | Fichtel & Sachs Ag | Torsional vibration damper having springs with progressive characteristics |
| US6481701B2 (en) * | 2001-03-09 | 2002-11-19 | Delphi Technologies, Inc. | Spring having coils of varying diameters |
| US8485505B2 (en) * | 2006-12-18 | 2013-07-16 | Muhr Und Bender Kg | Wheel suspension |
| JP2018071596A (ja) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 中央発條株式会社 | 車両のサスペンションに用いられるコイルばね |
| WO2018179258A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 排気バイパス装置及び過給機 |
| US10358008B2 (en) * | 2013-08-12 | 2019-07-23 | Nhk Spring Co., Ltd. | Suspension coil spring |
| CN111022539A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-17 | 浙江兰菱弹簧有限公司 | 一种可满足大载荷大行程要求的气门弹簧及其成型方法 |
-
1982
- 1982-03-01 JP JP3192882A patent/JPS5945857B2/ja not_active Expired
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4810231A (en) * | 1985-08-08 | 1989-03-07 | Fichtel & Sachs Ag | Torsional vibration damper having springs with progressive characteristics |
| JPS62251537A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-02 | Tougou Seisakusho:Kk | コイルばね |
| US6481701B2 (en) * | 2001-03-09 | 2002-11-19 | Delphi Technologies, Inc. | Spring having coils of varying diameters |
| US8485505B2 (en) * | 2006-12-18 | 2013-07-16 | Muhr Und Bender Kg | Wheel suspension |
| US10358008B2 (en) * | 2013-08-12 | 2019-07-23 | Nhk Spring Co., Ltd. | Suspension coil spring |
| JP2018071596A (ja) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | 中央発條株式会社 | 車両のサスペンションに用いられるコイルばね |
| WO2018179258A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 排気バイパス装置及び過給機 |
| JPWO2018179258A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2019-06-27 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 排気バイパス装置及び過給機 |
| CN111022539A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-17 | 浙江兰菱弹簧有限公司 | 一种可满足大载荷大行程要求的气门弹簧及其成型方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5945857B2 (ja) | 1984-11-09 |
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