JPS5824647B2 - ばね座金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボルトとナツトとの間に生じる衝撃を緩衝す
るために用いるばね座金に関する。

従来この種のばね座金は種々公知であるが、代表的なも
のとしては、山部と谷部とが交互に連続した波形座金、
切割溝の前後で相反する向きに反らせたばね座金等があ
げられる。

前者の波形座金では、第１図に示すように各山部と谷部
が連続しているため、波形座金のばね弾性は、波形座金
を形成するばね材の剛性に直接的に依存し、比較的厚い
ばね材を用いた場合には必要な弾性が得られず、逆に薄
いばね材を用いた場合には、必要な弾性が得られるもの
の、強い衝撃で簡単に塑性変形して以後のばね作用を期
待できない難点があり、また後者のばね座金では、第２
図に示すように、切割溝の前後でのばね弾性が大きくな
って、全周における均一なばね弾性が得られず、切割溝
の前後で上、下から作用する力で捩れに基づく過大な歪
応力が発生し疲労が著しく耐；人件が悪いといった難点
がある。

本発明は、か＼る従来の難点を解消すべくなされたもの
であって、対称性にすぐれたばね弾性を耐久性よく維持
することができ、しかも製造が容易で製造コストの安い
ばね座金を提供することを目的としている。

以下より具体的に添付の図面について本発明を説明する
と、本発明に係るばね座金１は、断面が矩形、小判形、
もしくは円形等のばね線材を、第３図に示すようにリン
グ状に巻成し、第４図にも示すように、周方向に円弧状
の山部Ｍと谷部Ｖとが、６０°の角度間隔において交互
に連続するように、相互に１２０°の角度間隔を有する
計３個の山部Ｍと、相互に１２０°の角度間隔を有し、
山部Ｍに対して６０°の角度間隔を有する計３個の谷部
■とを形成するとともに、ばね座金１のボルトもしくは
ナツトによる締付は方向が右巻きのときには、右巻き方
向にみて、いずれか−の谷部Ｖから山部Ｍに向かう中間
部に、第４図から明らかなように、傾斜面と直角に径方
向に横断する切割溝Ｓを設けたものである。

上記の如く、三つ山に形成した場合には、第５図に示す
ように、山部Ｍと谷部Ｖとの間の傾斜角θを最適なばね
弾性を得ることができる比較的小さな角度に設定するこ
とができる。

たとえばばね座金の断面における中心が一つの軸線を形
成する該中心軸の載置基板に対する好ましい傾斜角θは
、７°〜３０°、さらに最も好ましい角度は１２°〜１
７°である。

四つ山以上では、傾斜角が大きくなりすぎて必要なばね
弾性を得ることができず、三田では、傾斜角は小さく設
定することができるが、山部が相互に１８０°の角度間
隔となるため、支持構造が不安定となるうえ、三田のば
ね座金の場合にはボルトへの組人工程において容易に重
り合って引離すのに苦労しなければならない難点がある
。

かかる難点は、三田の場合には、山どうしが当接する等
によりはゾ皆無となる。

また、上記した如く、締付は方向にみて谷部Ｖから山部
Ｍに向う中間部に切割溝Ｓを設けることによって、ボル
トもしくはナツトをばね座金１を介装して締付けていく
ときに、相対的に持上げられる谷部■側切割端ａは、ボ
ルトもしくはナツトの締付面に沿うように僅かな傾斜を
もつにすぎないため逃げ勝手となり締付けに支障をきた
すことはない。

これに対し、山部Ｍをはさんで反対側に切割溝を設けた
場合には、谷部Ｖ側切割端が、ボルトもしくはナツトの
締付面に喰込むように持上げられるため締付けに支障を
きたす。

上記切割溝Ｓの溝巾は、ばね座金１が締付けられたとき
に、両方の切割端ａ、ｂが相互に接近するように弾性変
形して必要なばね弾性を維持することができるように設
定すればよいが、製造上の要請からすれば、ばね材の厚
みｔの約８０〜９０％程度とし、ばね座金１が別のばね
座金１の切割溝Ｓから入り込んで連鎖状に連結するのを
防止することが望ましい。

勿論、溝巾Ｗのばね材厚みｔに対する設定は、ばね座金
１の直径、ばね材の形状等に関係するが、実用上は上記
８０〜９０％の設定ではゾ充分であり、連鎖の防止が行
える。

次に、本発明に係るばね座金１の製造方法について説明
すると、例えば偏平で細巾の直線状ばね材を、第６図に
示すように、その長さ方向に所定のピッチで山部と谷部
とが交互に連続した波状ばね材２にプレス成形したのち
、第７図に示すように、製造しようとするばね座金１の
内径に等しい円柱状の巻取軸３上に更に、該軸方向に沿
って、上記波状ばね材２を巾方向を巻取軸３に垂直にし
た状態で巾の内側を巻取軸に当ててその外側を伸張させ
乍ら長さ方向をリング状に巻いて螺旋状に巻付け、この
ようにして巾方向に積層した波状ばね材２の互に隣合う
巻きの山部と山部、谷部と谷部とを相互に密着させ、か
つ一巻きに計３個の山部と計３個の谷部とが交互に連続
するようにしてのち、この一連の波状ばね材２′を、第
７図に矢印入方向で示すような巻取軸の軸線方向に沿っ
た一つの切断線で直線的に切断していくことにより、一
巻き毎に分離するとともに切断線で切断した部分に前記
した如き切割溝を形成し、かつこの切割溝の両端部にお
ける前後の喰い違いを谷部から山部に向けて連続するよ
うにプレス等により矯正すれば、所望のばね座金１を得
ることができる。

なお、上記巻取軸３は、円柱状のものに限られず、例え
ば、正６角形、正８角形等の正多角形状のものを用いれ
ば、正多角形状のばね座金の成形が可能である。

上記の如くに製造したばね座金１の全圧縮締付荷重特性
をＪＩＳ規格Ｂ１２５１−２号の内径６、 Ｏｍｒｎ、
板幅２．７ ｍｒｒｔ、板厚１．５ｍｍのばね座金との
比較実験の結果を第８図に示す。

第８図に示すように、横軸を呼び径（ｍｒｎ ） 、縦
軸を締付荷重（ｋｙ）とした場合、上記ＪＩＳ規格Ｂ１
２５１−２号のばね座金の全圧縮締付荷重特性イに対し
て内径および板幅を上記ばね座金と同一とし、厚みを％
すなわち０．７５ｍｍとした本発明に係るばね座金１の
全圧縮締付荷重特性口は、呼び径に対する立上りがはる
かによく、重荷重用のＪＩＳ規定Ｂ１２５１−３号のば
ね座金にはゾ匹敵する以上の極めて優れた特性を示す。

以上詳述したことから明らかなように、本発明に係るば
ね座金は６０°の角度間隔をおいて山部と谷部とが交互
に連続した三田構造としたから、相互に１２０°の角度
間隔をもった三田部で均等にボルトもしくはナツトの締
付面を支持することができるうえ、有効なばね弾性を得
るに最適な山部と谷部との間の傾斜角の設定が可能とな
る一方、締付方向からみて谷部から山部に向かう中間部
に、傾斜面と直角に、巾方向に横断する、ばね材の厚み
の８０％〜９０％の巾の切割溝を設けたから、切割溝が
締付面に喰い込んで傷つけることなく、ばね材の厚みを
厚くした場合にも、必要なばね弾性を得ることができ、
しかも締付時に支障なくスムーズな締付けが行える。

さらに、本発明に係るばね座金は、前述したことから明
らかなように、製造が極めて容易、かつ大量に行え、し
たがって、本発明によれば製造コストが安く、耐久性、
はね弾性にすぐれたボルトへの組込み用ばね座金を提供
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来のばね座金を夫々示す図、
第３図は、本発明に係るばね座金の平面説明図、第４図
は、同じく正面説明図、第５図は、同じく側面説明図、
第６図および第７図は、本発明に係るばね座金の製造過
程を説明するための斜視説明図、第８図は、本発明に係
るばね座金と従来品との全圧縮締付荷重特性に関する比
較実験の結果を示すグラフである。 Ｍ・・・・・・山部、■・・・・・・谷部、Ｓ・・・・
・・切割溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 略断面同−のばね材を、巾方向全体にまたがって円
   弧状の山部と谷部とが６０°間隔で交互に連続した三田
   構造のリング状に巻成して、上記山部と谷部との間の傾
   斜角を７°〜３０°とするとともに、締めつけ方向から
   みていずれか一つの谷部から山部に向かう中間部に、傾
   斜面と直角に巾方向に横断する、ばね材の厚みの８０％
   〜９０％の巾の切割溝を設けたことを特徴とするばね座
   金。