(57)【要約】      （修正有）【課題】弾性変形動作時の局所的な応力集中を防止又は低減しつつ固有振動数を上昇させ得るぜんまいばねの効率的な製造方法を提供する。【解決手段】一対の搬送ローラ１２０によって略直線状の長尺部材１００を長手方向に沿った第１方向の一方側へ搬送しつつ第２方向移動可能とされた押圧部材１３０に前記長尺部材１００の前記第２方向一方側を係合させることで、直線状の前記長尺部材１００から固定巻き部、第１可動巻き部及び第２可動巻き部を含む螺旋体を形成する螺旋形成工程を含む。前記螺旋形成工程は、前記搬送ローラ１２０の回転数を検出する回転数センサからの信号に基づき、前記押圧部材１３０に係合している長尺部材１００の長手方向位置と螺旋体に形成された後の周方向位置との関係を認識した状態で、前記押圧部材１３０の第２方向位置を制御するものとされる。【選択図】図６
2014117717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座巻き部として作用する固定巻き部と前記固定巻き部の終端部から続く複数の可動巻き部とが実質的に同一平面内で螺旋状に巻き回されたぜんまいばねであって、前記複数の可動巻き部のうち少なくとも径方向最内方に位置する第１可動巻き部が、前記ぜんまいばねが自由長状態から縮径する方向に弾性変形された保有弾性状態において、径方向内方側に隣接する前記固定巻き部及び径方向外方側に隣接する第２可動巻き部の双方とは周方向同一位置において接触せず、且つ、周方向に変位された複数の位置で前記固定巻き部又は前記第２可動巻き部の何れか一方とのみ接触しているぜんまいばねの製造方法において、
少なくとも一対の搬送ローラによって略直線状の長尺部材を長手方向に沿った第１方向の一方側へ搬送しつつ、前記第１方向及び前記搬送ローラの回転軸方向の双方と直交する第２方向に移動可能とされ且つ前記一対の搬送ローラより前記第１方向の一方側の作業領域に配置された押圧部材に前記長尺部材の前記第２方向一方側を係合させることで、直線状の前記長尺部材から前記固定巻き部、前記第１可動巻き部及び前記第２可動巻き部を含む螺旋体を形成する螺旋形成工程を含み、
前記螺旋形成工程は、前記一対の搬送ローラの少なくとも一方の回転数を検出する回転数センサからの信号に基づき、前記押圧部材に係合している前記長尺部材の長手方向位置と前記螺旋体に形成された後の周方向位置との関係を認識した状態で、前記押圧部材の前記第２方向位置を制御するように構成されていることを特徴とするぜんまいばねの製造方法。
【請求項２】
前記螺旋形成工程は、前記第１可動巻き部における複数の周方向位置に小曲率部を形成し、且つ、前記第２可動巻き部には前記複数の小曲率部に対応した周方向位置に大曲率部を形成するように構成され、前記複数の小曲率部が、前記固定巻き部には接触しない状態で対応する前記大曲率部に接触することを特徴とする請求項１に記載のぜんまいばねの製造方法。
【請求項３】
前記螺旋形成工程の前に実行される始端側切断工程であって、前記長尺部材の先端側が前記作業領域に到達するように前記一対の搬送ローラによって前記長尺部材を搬送した状態で前記作業領域に配設された切断部材によって前記長尺部材を切断して前記ぜんまいばねの始端部を形成すると共に、この時点での前記回転数センサからの信号に基づき前記始端部に対応した初期位置を認識する始端側切断工程と、
前記螺旋形成工程の後に実行される終端側切断工程であって、前記作業領域に配置された前記切断部材によって前記螺旋体を前記長尺部材から切断して前記ぜんまいばねを得る終端側切断工程とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のぜんまいばねの製造方法。
【請求項４】
前記始端側切断工程及び前記螺旋形成工程の間に実行される内端側取付フック形成工程であって、前記長尺部材のうち前記始端部から続く所定部位に対して、前記作業領域に配置された内端側取付フック形成部材を作用させて内端側取付フックを形成する内端側取付フック形成工程と、
前記螺旋形成工程及び前記終端側切断工程の間に実行される外端側取付フック形成工程であって、前記螺旋形成工程によって形成された前記螺旋体の外端部位に対して、前記作業領域に配置された外端側取付フック形成部材を作用させて外端側取付フックを形成する外端側取付フック形成工程とをさらに含み、
前記終端側切断工程は、前記外端側取付フックの搬送方向下流側を切断することを特徴とする請求項３に記載のぜんまいばねの製造方法。
【請求項５】
前記長尺部材は、断面形状が対向する一対の第１辺及び対向する一対の第２辺を有する矩形状とされており、
前記螺旋形成工程において、前記押圧部材は前記長尺部材の前記一対の第１辺の一方に係合しており、前記押圧部材が前記第２方向に沿って前記一対の第１辺の一方の側から他方の側へ向かって移動されるに従って前記押圧部材によって螺旋状に形成されている部位の曲率半径が小さくなり且つ前記押圧部材が前記第２方向に沿って前記一対の第１辺の他方の側から一方の側へ向かって移動されるに従って前記押圧部材によって螺旋状に形成されている部位の曲率半径が大きくなるように構成されており、
前記長尺部材が前記押圧部材によって前記螺旋体に形成される前の状態において、前記一対の第１辺の他方は前記一対の第２辺の対応端部同士を結ぶ直線に沿いつつ、前記一対の第１辺の一方は前記一対の第２辺の対応端部同士を結ぶ直線に比して外方へ膨出された凸状とされていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のぜんまいばねの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ぜんまいばねの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ぜんまいばねは、例えば、内燃機関においてクランク軸から回転動力を受けてカム軸を回転駆動する為のバルブタイミング調整装置等の種々の用途において広く利用されている。
【０００３】
前記バルブタイミング調整装置は、クランク軸に作動連結されたハウジングとカム軸に作動連結されたベーンロータとを備え、前記ハウジングの内部空間が前記ベーンロータにおけるベーンによって遅角室及び進角室に区画されており、前記遅角室又は前記進角室の一方に作動油を供給し且つ他方から排出させることによって、前記ハウジングに対する前記ベーンロータの回転位相を変化させ得るようになっている。
【０００４】
ここで、前記バルブタイミング調整装置には、さらに、前記ハウジングに対する前記ベーンロータの回転位相を最も遅角側の位置と最も進角側の位置との間の中間位相に保持して、内燃機関の始動性向上を図る為に、ぜんまいばねが備えられている。
【０００５】
前記ぜんまいばねは、前記ベーンロータが中間位相よりも遅角側に位置する際において前記ベーンロータを中間位相へ向けて進角側へ付勢し得るように前記ハウジング及び前記ベーンロータの間に介挿されており、これにより、内燃機関の始動時における前記ベーンロータの回転移動を中間位相に保持して、内燃機関の始動性を向上させ得るようになっている。
【０００６】
ぜんまいばねは、長尺の線材が略同一平面内において螺旋状に巻き回されてなる部材であり、縮径する方向に内端部及び外端部が周方向に相対移動されることで保有弾性を有する状態となる。
【０００７】
図９に、従来のぜんまいばねの平面図を示す。
図９(a)〜(c)は、それぞれ、ぜんまいばねの自由長状態、初期トルク発生状態（ぜんまいばねが所定の初期トルクを発生するように自由長状態から縮径方向に弾性変形された状態）及び最大トルク発生状態（ぜんまいばねが最大トルクを発生するように初期トルク発生状態から縮径方向に弾性変形された状態）を示している。
【０００８】
図９(a)に示すように、従来のぜんまいばねは、自由長状態において、径方向内方に位置する内端部から径方向外方に位置する外端部へ行くに従って曲率半径が略一定割合で大きくなる（半径が略一定割合で大きくなる）ように構成されている。
【０００９】
斯かる構成の従来のぜんまいばねにおいては、図９(b)及び(c)に示すように、初期トルク発生状態や最大トルク発生状態等の保有弾性を有する状態に置かれた際に、最内方に位置する第１巻き部分から径方向最外方に位置する第ｎ巻き部分（図示の形態においては第３巻き部分）に至る全ての巻き部分が周方向に関し略同一位置（以下、周方向第１位置と称す）の一箇所のみで径方向に隣接する他の巻き部分と接触することになる。
【００１０】
即ち、前記従来のぜんまいばねにおいては、全ての巻き部分において、前記周方向第１位置以外の周方向全領域が、周方向に隣接する他の巻き部分との摩擦接触を受けること無く、自由に弾性変形可能な領域となっており、従って、ぜんまいばね全体の固有振動数が低くなるという問題があった。
【００１１】
このような従来のぜんまいばねが、例えば、前記特許文献１に記載のようなバルブタイミング調整装置に用いられた場合には、内燃機関の出力回転数が増加して、ぜんまいばねに付加される振動の周波数が固有振動数に近づくと共振が生じ、ぜんまいばねに大きな負荷が掛かってしまう。
【００１２】
さらに、径方向に関し中央に位置する巻き部が前記周方向第１位置において径方向内方に位置する巻き部及び径方向外方に位置する巻き部に接触状態で狭圧されることになり、弾性変形動作時に前記周方向第１位置に応力が集中し、この部分の損傷を招く虞があった。
従って、固有振動数を上昇させることができ且つ弾性変形動作時における局所的な応力集中を防止又は低減できるぜんまいばねが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−１８０８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、固有振動数を上昇させることができ且つ弾性変形動作時における局所的な応力集中を防止又は低減できるぜんまいばねを効率的に製造し得る製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前記目的を達成する為に、座巻き部として作用する固定巻き部と前記固定巻き部の終端部から続く複数の可動巻き部とが実質的に同一平面内で螺旋状に巻き回されたぜんまいばねであって、前記複数の可動巻き部のうち少なくとも径方向最内方に位置する第１可動巻き部が、前記ぜんまいばねが自由長状態から縮径する方向に弾性変形された保有弾性状態において、径方向内方側に隣接する前記固定巻き部及び径方向外方側に隣接する第２可動巻き部の双方とは周方向同一位置において接触せず、且つ、周方向に変位された複数の位置で前記固定巻き部又は前記第２可動巻き部の何れか一方とのみ接触しているぜんまいばねの製造方法において、少なくとも一対の搬送ローラによって略直線状の長尺部材を長手方向に沿った第１方向の一方側へ搬送しつつ、前記第１方向及び前記搬送ローラの回転軸方向の双方と直交する第２方向に移動可能とされ且つ前記一対の搬送ローラより前記第１方向の一方側の作業領域に配置された押圧部材に前記長尺部材の前記第２方向一方側を係合させることで、直線状の前記長尺部材から前記固定巻き部、前記第１可動巻き部及び前記第２可動巻き部を含む螺旋体を形成する螺旋形成工程を含み、前記螺旋形成工程は、前記一対の搬送ローラの少なくとも一方の回転数を検出する回転数センサからの信号に基づき、前記押圧部材に係合している前記長尺部材の長手方向位置と前記螺旋体に形成された後の周方向位置との関係を認識した状態で、前記押圧部材の前記第２方向位置を制御するように構成されたぜんまいばねの製造方法を提供する。
【００１６】
一形態においては、前記螺旋形成工程は、前記第１可動巻き部における複数の周方向位置に小曲率部を形成し、且つ、前記第２可動巻き部には前記複数の小曲率部に対応した周方向位置に大曲率部を形成するように構成され、前記複数の小曲率部が、前記固定巻き部には接触しない状態で対応する前記大曲率部に接触するものとされる。
【００１７】
好ましくは、本発明に係る前記ぜんまいばねの製造方法は、さらに、前記螺旋形成工程の前に実行される始端側切断工程であって、前記長尺部材の先端側が前記作業領域に到達するように前記一対の搬送ローラによって前記長尺部材を搬送した状態で前記作業領域に配設された切断部材によって前記長尺部材を切断して前記ぜんまいばねの始端部を形成すると共に、この時点での前記回転数センサからの信号に基づき前記始端部に対応した初期位置を認識する始端側切断工程と、前記螺旋形成工程の後に実行される終端側切断工程であって、前記作業領域に配置された前記切断部材によって前記螺旋体を前記長尺部材から切断して前記ぜんまいばねを得る終端側切断工程とを含み得る。
【００１８】
より好ましくは、本発明に係る前記ぜんまいばねの製造方法は、さらに、前記始端側切断工程及び前記螺旋形成工程の間に実行される内端側取付フック形成工程であって、前記長尺部材のうち前記始端部から続く所定部位に対して、前記作業領域に配置された内端側取付フック形成部材を作用させて内端側取付フックを形成する内端側取付フック形成工程と、前記螺旋形成工程及び前記終端側切断工程の間に実行される外端側取付フック形成工程であって、前記螺旋形成工程によって形成された前記螺旋体の外端部位に対して、前記作業領域に配置された外端側取付フック形成部材を作用させて外端側取付フックを形成する外端側取付フック形成工程とをさらに含み得る。
この場合、前記終端側切断工程は、前記外端側取付フックの搬送方向下流側を切断するものとされる。
【００１９】
前記長尺部材は、断面形状が対向する一対の第１辺及び対向する一対の第２辺を有する矩形状とされ得る。
そして、前記螺旋形成工程において、前記押圧部材は前記長尺部材の前記一対の第１辺の一方に係合し、前記押圧部材が前記第２方向に沿って前記一対の第１辺の一方の側から他方の側へ向かって移動されるに従って前記押圧部材によって螺旋状に形成されている部位の曲率半径が小さくなり且つ前記押圧部材が前記第２方向に沿って前記一対の第１辺の他方の側から一方の側へ向かって移動されるに従って前記押圧部材によって螺旋状に形成されている部位の曲率半径が大きくなるように構成され得る。
【００２０】
この場合、好ましくは、前記長尺部材が前記押圧部材によって前記螺旋体に形成される前の状態においては、前記一対の第１辺の他方は前記一対の第２辺の対応端部同士を結ぶ直線に沿いつつ、前記一対の第１辺の一方は前記一対の第２辺の対応端部同士を結ぶ直線に比して外方へ膨出された凸状とされ得る。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るぜんまいばねの製造方法によれば、保有弾性状態において、第１可動巻き部が径方向内方側に隣接する固定巻き部及び径方向外方側に隣接する第２可動巻き部の双方とは周方向同一位置において接触せず、且つ、周方向に変位された複数の位置で前記固定巻き部又は前記第２可動巻き部の何れか一方とのみ接触するぜんまいばねを、効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１(a)〜(c)は、本発明の一実施の形態に係るぜんまいばねの製造方法によって製造されたぜんまいばねの平面図であり、図１(a)〜(c)は、それぞれ、自由長状態、初期トルク発生状態及び最大トルク発生状態を示している。
【図２】図２は、図１に示す前記ぜんまいばねが初期トルク発生状態とされた際の巻数と曲率との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、図１に示す前記ぜんまいばねが最大トルク発生状態とされた際の巻数と曲率との関係を示すグラフである。
【図４】図４(a)及び(b)は、本発明の一実施の形態に係るぜんまいばねの製造方法における工程模式図であり、それぞれ、前記ぜんまいばねの素材となる長尺部材を搬送している状態、及び、始端側切断工程を示している。
【図５】図５(a)及び(b)は、本発明の一実施の形態に係るぜんまいばねの製造方法における工程模式図であり、それぞれ、内端側取付フック形成工程、及び、螺旋形成工程の一部を示している。
【図６】図６(a)及び(b)は、本発明の一実施の形態に係るぜんまいばねの製造方法における工程模式図であり、それぞれ、螺旋形成工程の一部、及び、外端側取付フック形成工程の一部を示している。
【図７】図７(a)及び(b)は、本発明の一実施の形態に係るぜんまいばねの製造方法における工程模式図であり、それぞれ、外端側取付フック形成工程の一部、及び、終端側切断工程を示している。
【図８】図８(a)及び(b)は、それぞれ、図６(a)におけるVIII(a)-VIII(a)線及びVIII(b)-VIII(b)線に沿った断面図である。  図８(c)及び(d)は、それぞれ、従来のぜんまいばねにおける図８(a)及び(b)に対応した断面図である。
【図９】図９(a)〜(c)は、従来のぜんまいばねの平面図であり、図９(a)〜(c)は、それぞれ、自由長状態、初期トルク発生状態及び最大トルク発生状態を示している。
【図１０】図１０は、図９に示す従来のぜんまいばねが初期トルク発生状態とされた際の巻数と曲率との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、図９に示す前記ぜんまいばねが最大トルク発生状態とされた際の巻数と曲率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係るぜんまいばねの製造方法の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
まず、本実施の形態に係る製造方法によって製造されるぜんまいばね１の構成について説明する。
図１に前記ぜんまいばね１の平面図を示す。
図１(a)〜(c)は、それぞれ、前記ぜんまいばね１の自由長状態、初期トルク発生状態（所定の初期トルクを発生するように自由長状態から縮径方向に弾性変形された状態）及び最大トルク発生状態（最大トルクを発生するように初期トルク発生状態から縮径方向に弾性変形された状態）を表している。
【００２５】
図１(a)〜(c)に示すように、前記ぜんまいばね１は、長尺部材１００が実質的に同一平面内で螺旋状に巻き回されることで、径方向最内方に位置し、座巻き部として作用する固定巻き部１０と、前記固定巻き部１０の終端部から続く複数の可動巻き部２０とを有している。
【００２６】
前記固定巻き部１０は、始端側の一端部１０ａが前記ぜんまいばね１の内端部を形成し、且つ、他端部１０ｂが前記一端部１０ａから螺旋状に延びて前記可動巻き部２０につながる終端部を形成している。
【００２７】
図示の形態においては、前記ぜんまいばね１の内端部から略１．２５巻き領域が前記固定巻き部１０として作用している。
又、前記ぜんまいばね１の内端部（前記固定巻き部の始端部）には内端側取付フック２ａが形成されている。
【００２８】
前記複数の可動巻き部２０は、前記固定巻き部１０の径方向外方に位置するように前記固定巻き部１０の終端部１０ｂから延びる第１可動巻き部２０（１）と、前記第１可動巻き部２０（１）の径方向外方に位置するように前記第１可動巻き部２０（１）の終端部から延びる第２可動巻き部２０（２）とを有している。
【００２９】
図１(a)〜(c)に示すように、前記ぜんまいばね１においては、前記第２可動巻き部２０（２）の終端部が前記ぜんまいばね１の外端部を形成しており、前記外端部（前記第２可動巻き部２０（２）の終端部）には外端側取付フック２ｂが形成されている。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、前記可動巻き部が２つとされている前記ぜんまいばね１を製造する場合を例に説明するが、当然ながら、本発明は斯かる形態に限定されるものではなく、前記可動巻き部が３つ以上とされたぜんまいばねを製造する際にも適用可能である。
【００３１】
前記ぜんまいばね１においては、自由長状態（図１(a)に示す状態）から縮径する方向に弾性変形されて保有弾性状態（図１(b)及び(c)に示す状態）とされた際に、前記第１可動巻き部２０（１）が、径方向内方側に隣接する前記固定巻き部１０及び径方向外方側に隣接する前記第２可動巻き部２０（２）の双方とは周方向同一位置においては接触せず、且つ、周方向に変位された複数の位置で前記固定巻き部１０又は前記第２可動巻き部２０（２）の何れか一方とのみ接触するように構成されている。
【００３２】
具体的には、図１(b)及び(c)に示すように、前記第１可動巻き部２０（１）は、前記保有弾性状態において、始端部から周方向外方へ所定角度離間された第１位置２５ａにおいて前記固定巻き部１０とは径方向に離間された状態で前記第２可動巻き部２０（２）とのみ接触し、前記第１位置２５ａから周方向外方へ所定角度離間された第２位置２５ｂにおいて前記固定巻き部１０とは径方向に離間された状態で前記第２可動巻き部２０（２）とのみ接触し、且つ、前記第２位置２５ｂから周方向外方へ所定角度離間された第３位置２５ｃにおいて前記固定巻き部１０とは径方向に離間された状態で前記第２可動巻き部２０（２）とのみ接触している。
【００３３】
なお、前記ぜんまいばね１においては、前記保有弾性状態の際に、前記第１可動巻き部２０（１）は、さらに、周方向に関し前記第２位置２５ｂ及び前記第３位置２５ｃの間の第４位置２５ｄにおいて前記第２可動巻き部２０（２）とは径方向に離間された状態で前記固定巻き部１０とのみ接触している。
【００３４】
このように、前記ぜんまいばね１においては、前記保有弾性状態において、前記第１可動巻き部２０（１）が、前記固定巻き部１０及び第２可動巻き部２０（２）の双方と周方向同一位置において接触せず、且つ、周方向に変位された複数の位置で前記固定巻き部１０又は前記第２可動巻き部２０（２）の何れか一方とのみ接触するように構成されている。
【００３５】
斯かる構成を備えた前記ぜんまいばね１は、従来のぜんまいばねに比して、固有振動数を高めることができ、さらに、局所的な応力集中を有効に防止することができる。
【００３６】
図９(a)〜(c)に、それぞれ、従来のぜんまいばね２００の自由長状態、初期トルク発生状態及び最大トルク発生状態における平面図を示す。
【００３７】
又、図１０に、従来のぜんまいばね２００が初期トルク発生状態（図９(b)）とされた際の巻数と曲率との関係を示す。
図１１に、従来のぜんまいばね２００が最大トルク発生状態（図９(c)）とされた際の巻数と曲率との関係を示す。
【００３８】
図９(a)に示すように、従来のぜんまいばね２００は、自由長状態において、径方向内方に位置する内端部から径方向外方に位置する外端部へ行くに従って曲率半径が略一定割合で大きくなる（半径が略一定割合で大きくなる）ように構成されている。
【００３９】
斯かる構成の従来のぜんまいばね２００においては、図９(b)及び(c)に示すように、初期トルク発生状態や最大トルク発生状態等の保有弾性状態とされた際には、最内方に位置する第１巻き部分２１０（１）から径方向最外方に位置する第３巻き部分２１０（３）に至る全ての巻き部分が周方向に関し略同一位置（以下、周方向第１位置２０５と称す）の一箇所のみで径方向に隣接する他の巻き部分と接触することになる。
【００４０】
この場合、全ての巻き部分の各々において、前記周方向第１位置２０５以外の周方向全領域が、径方向に隣接する他の巻き部分との摩擦接触を受けること無く自由に弾性変形可能な領域となり、従って、ぜんまいばね全体の固有振動数が低くなり、共振が生じやすい。
【００４１】
さらに、前記従来構成においては、径方向に関し中央に位置する巻き部（図示の形態においては第２巻き部分２１０（２））が前記周方向第１位置２０５において径方向内方に位置する巻き部（２１０（１））及び径方向外方に位置する巻き部２１０（３）によって狭圧されることになり、弾性変形動作時に前記周方向第１位置２０５に応力が集中するという問題も生じる。
【００４２】
これに対し、前記ぜんまいばね１においては、前記第１可動巻き部２０（１）は周方向に変位された複数の位置２５ａ、２５ｂ、２５ｃで前記固定巻き部１０又は前記第２可動巻き部２０（２）の何れか一方とのみ接触している。従って、固有振動数を上昇させて、共振の発生を有効に防止することができる。
【００４３】
さらに、前記第１可動巻き部２０（１）は、周方向同一位置において前記固定巻き部及び前記第２可動巻き部の双方と同時には接触しないように構成されている。従って、弾性変形動作時に所定箇所に応力集中が生じることを有効に防止できる。
【００４４】
図２及び図３に、それぞれ、前記ぜんまいばね１が初期トルク発生状態（図１(b)）とされた際及び最大トルク発生状態（図１(c)）とされた際の巻数と曲率との関係を示す。
【００４５】
図１(a)〜(c)、図２及び図３に示すように、前記第１可動巻き部２０（１）は、周方向両側に比して曲率半径が小とされた複数の小曲率部を有している。
図示の形態においては、前記複数の小曲率部は、第１〜第３小曲率部２１ａ〜２１ｃを含んでいる。
【００４６】
前記第１小曲率部２１ａは、前記固定巻き部１０の終端部１０ｂから周方向に離間された位置に設けられている。
前記第２小曲率部２１ｂは、前記第１小曲率部２１ａから周方向に離間された位置に設けられている。
前記第３小曲率部２１ｃは、前記第２小曲率部２１ｂから周方向に離間された位置に設けられている。
【００４７】
図１(a)〜(c)、図２及び図３に示すように、前記ぜんまいばね１においては、前記第１小曲率部２１ａより周方向始端側及び終端側に、それぞれ、前記第１小曲率部２１ａよりも曲率半径が大とされた第１移行領域２２ａ及び第２移行領域２２ｂが設けられている。
即ち、前記第１小曲率部２１ａは、周方向に関し前記第１及び第２移行領域２２ａ、２２ｂの間に位置している。
【００４８】
前記第２小曲率部２１ｂは前記第２移行領域２２ｂの周方向終端側に位置しており、前記ぜんまいばね１には、さらに、前記第２小曲率部２１ｂより周方向終端側に前記第２小曲率部２１ｂよりも曲率半径が大とされた第３移行領域２２ｃが設けられている。
即ち、前記第２小曲率部２１ｂは、周方向に関し前記第２及び第３移行領域２２ｂ、２２ｃの間に位置している。
【００４９】
前記第３小曲率部２１ｃは前記第３移行領域２２ｃの周方向終端側に位置しており、前記ぜんまいばね１には、さらに、前記第３小曲率部２１ｃより周方向終端側に前記第３小曲率部２１ｃよりも曲率半径が大とされた第４移行領域２２ｄが設けられている。
即ち、前記第３小曲率部２１ｃは、周方向に関し前記第３及び第４移行領域２２ｃ、２２ｄの間に位置している。
【００５０】
一方、前記第２可動巻き部２０（２）には、周方向に関し前記第１〜第３小曲率部２１ａ〜２１ｃとそれぞれ対応した位置に第１〜第３大曲率部２３ａ〜２３ｃが設けられており、前記第１〜第３大曲率部２３ａ〜２３ｃの各々は、周方向両側に比して曲率半径が大とされている。
【００５１】
斯かる構成において、前記第１〜第３小曲率部２１ａ〜２１ｃが、それぞれ、対応する前記第１〜第３大曲率部２３ａ〜２３ｃに接触している。
【００５２】
詳しくは、前記第１小曲率部２１ａは前記固定巻き部１０との間に隙間を存しつつ前記第１大曲率部２３ａに接触し、前記第２小曲率部２１ｂは前記固定巻き部１０との間に隙間を存しつつ前記第２大曲率部２３ｂに接触し、前記第３小曲率部２１ｃは前記固定巻き部１０との間に隙間を存しつつ前記第３大曲率部２３ｃに接触している。
【００５３】
なお、前記ぜんまいばね１には、図１(a)〜(c)に示すように、前記第４移行領域２２ｄより周方向終端側に、順に、前記第４移行領域２２ｄよりも曲率が小とされた第４小曲率部２１ｄ、前記第４小曲率部２１ｄより曲率が大とされた第５移行領域２２ｅ、前記第５移行領域２２ｅよりも曲率が小とされた第５小曲率部２１ｅ、前記第５小曲率部２１ｅより曲率が大とされた第６移行領域２２ｆ、前記第６移行領域２２ｆよりも曲率が小とされた第６小曲率部２１ｆ、及び、前記第６小曲率部２１ｆより曲率が大とされた第７移行領域２２ｇが設けられている。
【００５４】
斯かる構成において、前記第５〜第７移行領域２２ｅ〜２２ｇが、それぞれ、前記第１〜第３大曲率部２３ａ〜２３ｃとして作用している。
【００５５】
又、前記ぜんまいばね１においては、図１(b)及び(c)に示すように、前記第１可動巻き部２０（１）は、前記保有弾性状態において、周方向に関し前記第２及び第３小曲率部２１ｂ、２１ｃの間の中間が前記第２可動巻き部２０（２）との間に隙間を存しつつ前記固定巻き部１０に接触しており、これにより、固有振動数のさらなる上昇を図っている。
【００５６】
次に、前記ぜんまいばね１を製造する為の本実施の形態に係る製造方法について説明する。
図４(a)及び(b)、図５(a)及び(b)、図６(a)及び(b)並びに図７(a)及び(b)に、前記製造方法における工程模式図を示す。
【００５７】
前記製造方法は、少なくとも一対の搬送ローラ１２０によって略直線状の長尺部材１００を長手方向に沿った第１方向の一方側へ搬送しつつ、位置変更可能な押圧部材１３０に係合させることで、直線状の前記長尺部材１００から前記固定巻き部１０、前記第１可動巻き部２０（１）及び前記第２可動巻き部２０（２）を含む螺旋体を形成する螺旋形成工程を含んでいる（図６(a)）。
【００５８】
前記押圧部材１３０は、図６(a)に示すように、前記第１方向及び前記搬送ローラ１２０の回転軸方向の双方と直交する第２方向に移動可能とされている。
前記押圧部材１３０は、前記一対の搬送ローラ１２０より前記第１方向の一方側に位置する作業領域１９０において前記長尺部材１００の前記第２方向一方側に係合するように配置されており、前記押圧部材１３０の前記第２方向位置を変化させることで、前記螺旋体の曲率半径を変化させ得るようになっている。
前記押圧部材１３０は、直線状の前記長尺部材１００を螺旋状に変形させ得る限り種々の形態をとり得る。例えば、前記押圧部材１３０は、前記回転軸と平行な状態で前記第２方向に沿って位置変更可能とされるピン状部材と、前記ピン状部材に相対回転自在に支持されるローラー部材とを有し得る。斯かる構成によれば、前記長尺部材１００を直線状から螺旋状に変形させる際に、表面に擦り傷等が生じることを有効に防止できる。
【００５９】
詳しくは、前記一対の搬送ローラ１２０の少なくとも一方には回転数を検出する回転数センサ（図示せず）が備えられている。
そして、前記螺旋形成工程は、前記回転数センサからの信号に基づき、現時点において前記押圧部材１３０に係合している前記長尺部材１００の部分が前記螺旋体に形成された後の状態においてどの部分を形成するか（即ち、前記螺旋体のうちのどの巻き部に位置し且つその巻き部内において周方向に関しどこに位置するか）を認識した状態で、前記押圧部材１３０の前記第２方向に関する位置制御を行うように構成されている。
【００６０】
ここで、前述の通り、前記押圧部材１３０は、前記長尺部材１００のうち前記第２方向に関し一方側（即ち、前記長尺部材１００が螺旋状に形成された後の状態において径方向外方を向く側）に係合するように配置されており（図６(a)参照）、前記押圧部材１３０を前記第２方向他方側へ移動させるに従って螺旋体における曲率半径が小さくなり、且つ、前記押圧部材１３０を前記第２方向一方側へ移動させるに従って螺旋体における曲率半径が大きくなるようになっている。
【００６１】
好ましくは、前記搬送ローラ１２０の搬送方向下流側（前記第１方向一方側）には、前記長尺部材１００を前記作業領域１９０に向けて案内するガイド１４０が備えられる。
本実施の形態においては、前記搬送ローラ１２０の搬送方向上流側（前記第１方向他方側）に、前記長尺部材１００を安定して前記搬送ローラ１２０へ案内するガイド１４５が備えられている。
【００６２】
本実施の形態に係る前記製造方法は、さらに、前記螺旋形成工程の前に実行される始端側切断工程及び前記螺旋形成工程の後に実行される終端側切断工程を含んでいる。
【００６３】
前記始端側切断工程は、前記長尺部材１００の先端側が前記作業領域１９０に到達するように前記一対の搬送ローラ１２０によって前記長尺部材１００を搬送した状態（図４(a)）で、前記作業領域１９０に配設される切断部材１５０によって前記長尺部材１００を切断して前記ぜんまいばねの始端部を形成するように構成されている（図４(b)）。
前記切断部材１５０によって前記長尺部材１００を切断した際の前記回転数センサからの信号に基づき、前記始端部に対応した初期位置を認識することができる。
【００６４】
前記終端側切断工程は、前記作業領域１９０に配置された前記切断部材１５０によって前記螺旋体を前記長尺部材１００から切断するように構成されている（図７(b)）。
なお、前記長尺部材１００から複数の前記ぜんまいばね１を連続的に製造する場合には、一のぜんまいばね１を製造する際の前記終端側切断工程を、次のぜんまいばね１を製造する際の前記始端側切断工程として利用することができる。
当然ながら、これに代えて、一のぜんまいばね１を製造する際の前記終端側切断工程と次のぜんまいばね１を製造する際の前記始端側切断工程とを別作業とすることも可能である。
【００６５】
前述の通り、前記ぜんまいばね１は、内端部（前記固定巻き部１０の始端部１０ａ）に前記内端側取付フック２ａを有しており、且つ、外端部（最外方に位置する可動巻き部２０（２）の終端部）に前記外端側取付フック２ｂを有している。
【００６６】
従って、前記製造方法は、さらに、内端側取付フック形成工程（図５(a)）及び外端側取付フック形成工程（図６(b)及び図７(a)）を含んでいる。
【００６７】
前記内端側取付フック形成工程は、前記始端側切断工程（図４(b)）及び前記螺旋形成工程（図５(b)及び図６(a)）の間に実行され、前記長尺部材１００のうち前記始端部１０ａから続く所定部位に対して、前記作業領域１９０に配置された内端側取付フック形成部材１１０を作用させて前記内端側取付フック２ａを形成するように構成されている。
【００６８】
詳しくは、前記内端側取付フック形成部材は、図５(a)に示すように、前記長尺部材１００のうち前記螺旋体に形成された後の状態において径方向内方を向く側に係合するフック用固定ピン１１１と、前記螺旋体に形成された後の状態において径方向外方を向く側に係合するフック用可動ピン１１５と有している。
【００６９】
前記フック用可動ピン１１５は前記フック用固定ピン１１１との間に前記長尺部材１００の先端部を狭持した状態で前記フック用固定ピン１１１回りに移動され、これにより、前記内端側取付フック２ａが形成される。
【００７０】
前記外端側取付フック形成工程は、前記螺旋形成工程（図５(b)及び図６(a)）及び前記終端側切断工程（図７(b)）の間に実行され、前記螺旋形成工程によって形成された前記螺旋体の外端部位に対して、前記作業領域１９０に配置された外端側取付フック形成部材１６０を作用させて前記外端側取付フック２ｂを形成するように構成されている。
【００７１】
詳しくは、前記外端側取付フック形成部材１６０は、図６(b)及び図７(a)に示すように、前記螺旋体の径方向外方を向く側に係合するフック用固定ピン１６１と、前記螺旋体の径方向内方を向く側に係合するフック用可動ピン１６５と有している。
【００７２】
前記フック用可動ピン１６５は前記フック用固定ピン１６１との間に前記螺旋体を形成する前記長尺部材１００を狭持した状態で前記フック用固定ピン１６１回りに移動され、これにより、前記外端側取付フック２ａが形成される。
【００７３】
本実施の形態に係る前記製造方法は、例えば、前記搬送ローラ１２０、前記押圧部材１３０、前記切断部材１５０、前記内端側取付フック形成部材１１０及び前記外端側取付フック形成部材をそれぞれ作動させるアクチュエータ（図示せず）と、前記アクチュエータに対する動作プログラムが格納され、前記回転数センサからの信号に応じて前記動作プログラムに基づき前記各アクチュエータの作動制御を司る制御装置（図示せず）とを備えた製造装置を用いて好適に実施される。
【００７４】
図８(a)及び(b)に、それぞれ、図６(a)におけるVIII(a)-VIII(a)線及びVIII(b)-VIII(b)線に沿った断面図を示す。
【００７５】
図８(a)に示すように、前記長尺部材１００は、断面形状が対向する一対の第１辺１０１（１）、１０１（２）及び対向する一対の第２辺１０２（１）を有する略矩形状とされている。
本実施の形態に係る前記製造方法においては、図８(a)に示すように、前記長尺部材１００は、前記押圧部材１３０によって螺旋体に形成される前の初期状態において、前記一対の第１辺の他方１０１（２）（螺旋体に形成された際に径方向内方を向く側）が前記一対の第２辺１０２（１）、１０２（２）の対応端部同士を結ぶ直線に沿いつつ、前記一対の第１辺の一方１０１（１）（前記押圧部材１３０に係合する側であり、螺旋体に形成された際に径方向外方を向く側）が前記一対の第２辺１０２（１）、１０２（２）の対応端部同士を結ぶ直線（図８(a)における２点鎖線）に比して外方へ膨出された凸状とされている。
【００７６】
斯かる構成によれば、前記押圧部材１３０によって前記長尺部材１００が直線状から螺旋体に形成された後において、前記長尺部材１００の断面形状を略矩形状とすることができる（図８(b)参照）。
【００７７】
即ち、前記押圧部材１３０によって直線状の前記長尺部材１００から螺旋体を形成する際に、前記長尺部材１００のうち前記押圧部材１３０に係合する側（即ち、前記螺旋体に形成された後の状態において径方向外方を向く側）が前記押圧部材１３０によって押圧されて、薄肉化される。
【００７８】
例えば、図８(c)に示すように、前記押圧部材１３０によって前記螺旋体に形成される前の初期状態において断面略矩形状の長尺部材１００’を用いたとすると、前記押圧部材１３０による前記螺旋体への形成後においては、図８(d)に示すように、径方向外方を向く側１０１（１）が凹状に凹んでしまう。
【００７９】
これに対し、本実施の形態においては、前述の通り、前記長尺部材１００は、前記押圧部材１３０によって前記螺旋体に形成される前の初期状態において、前記一対の第１辺の一方１０１（１）（前記螺旋体に形成された後の状態において径方向外方を向く側）が前記一対の第２辺１０２（１）、１０２（２）の対応端部同士を結ぶ直線に比して外方へ膨出された凸状とされている（図８(a)参照）。
【００８０】
斯かる構成によれば、前記長尺部材１００が前記押圧部材１３０によって直線状から螺旋体に形成された後の状態において、図８(b)に示すように、前記長尺部材１００の断面を略矩形状とすることができる。
従って、径方向に隣接する巻き部との接触面積を有効に確保することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１                ぜんまいばね
２ａ              内端側取付フック
２ｂ              外端側取付フック
１０              固定巻き部
２０（１）        第１可動巻き部
２０（２）        第２可動巻き部
２１ａ〜２１ｃ    第１〜第３小曲率部
２３ａ〜２３ｃ    第１〜第３大曲率部
１００            長尺部材
１０１（１）、１０１（２）  一対の第１辺
１０２（１）、１０２（２）  一対の第２辺
１２０            搬送ローラ
１３０            押圧部材
１５０            切断部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014117717.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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