合成樹脂製ばね
【課題】螺旋状のスプリング部中に圧縮、引っ張りに対して作用しない部分が極力少なく、また２分割の金型で製作することができる合成樹脂製ばねを提供する。
【解決手段】合成樹脂によって一体に成形された円筒状の合成樹脂製ばねであって、合成樹脂製ばねを構成するスプリング部３ａ，３ｂ，５ａ、５ｂを平面に展開した状態において、前記スプリング部の軸線は少なくとも複数の曲線（Ａ１，Ｂ１）、（Ａ２，Ｂ２）、（Ａ３，Ｂ３）、（Ａ４，Ｂ４）からなり、前記曲線はパーティングラインＰ−Ｐとの交点Ｅ，Ｈ，Ｊ，Ｋにおいてリード角が０度となる曲線である。
【解決手段】合成樹脂によって一体に成形された円筒状の合成樹脂製ばねであって、合成樹脂製ばねを構成するスプリング部３ａ，３ｂ，５ａ、５ｂを平面に展開した状態において、前記スプリング部の軸線は少なくとも複数の曲線（Ａ１，Ｂ１）、（Ａ２，Ｂ２）、（Ａ３，Ｂ３）、（Ａ４，Ｂ４）からなり、前記曲線はパーティングラインＰ−Ｐとの交点Ｅ，Ｈ，Ｊ，Ｋにおいてリード角が０度となる曲線である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は合成樹脂製ばねに関し、特に、合成樹脂により成形される合成樹脂製ばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製のばねは、金属製のばねに比べて耐腐食性に優れ、また電気絶縁性に優れているという性質を備え、また合成樹脂製の容器に組み込んで用いた場合には分別廃棄する必要がなく、射出成形により容易にしかも安価に製造することができるという特質を備えているため、従来から各種用途において広く用いられている。
【０００３】
この合成樹脂製ばねとして、例えば、特許文献１（特開平１０−７３１３８号公報）に示されるような合成樹脂製コイルばねが提案されている。この提案された合成樹脂製のコイルばねについて、図９に基づいて説明する。
図９に示すように、この合成樹脂製コイルばね１０にあっては、同長さ、同じ螺旋方向、同径、同ピッチの複数のスプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃが螺旋状態にて互いに組み合わせられ、これらスプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃの上下両端に、リング１２ａ，１２ｂが形成されている。尚、これらスプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及びリング１２ａ，１２ｂは射出成形等の手段により一体に形成される。
【０００４】
そして、これらスプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃが同長さ、同じ螺旋方向、同径、同ピッチで形成されているため、スプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃのリード角θ（スプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃの軸線と水平面とのなす角度）は、図１０に示すように、リング１２ａからリング１２ｂに亘って、一定の角度で形成される。
なお、図１０は前記スプリングコイルの一つを平面状に展開した図であり、横軸に中心角度φ、縦軸にスプリングコイルの高さ寸法（距離）がとられている。
【０００５】
この合成樹脂製のコイルばね１０にあっては、図９に示すように、複数のスプリングコイル１１ａ，１１ｂ，１１ｃが螺旋状態にて互いに組み合わせられているため、射出成形のための金型を複雑なものとし、安価に製造できないという課題があった。因みに、この合成樹脂製コイルばね１０を射出成形で製造する場合には、少なくとも六分割程度に分割された金型を用いる必要がある。
【０００６】
一方、２分割の金型を用いて成形できる樹脂製コイルばねが、特許文献２（特開２００２−１３５６９号公報）に示されている。この樹脂製コイルばねを図１１に基づいて説明する。この樹脂製コイルばね２０は、基部２１と、この基部２１から伸びるコイルばね状ばね部２２とからなり、前記基部２１に樹脂注入部（ゲート）２３が設けられている。
そしてまた、この樹脂製コイルばね２０は弁体２５の下面に形成され、この弁体２５及び樹脂製コイルばね２０は塗布先部２４の内部に収容されている。
【０００７】
この樹脂製コイルばね２０は、前記ばね部２２全長に亘って前記ばね部２２の軸心に対して直角に二方向に開閉作動する金型（割り型）を用い、射出成形法により成形される。
そして、このコイルばね状ばね部２２の金型分割面（パーティング）の位置Ｐ−Ｐに、前記ばね部２０の斜線形状部２２ｂと連続するように、ばね部２０の軸心に対して直角方向の水平形状部２２ａが設けられている。 即ち、金型分割面 （パーティングライン）Ｐ−Ｐにおける、前記ばね部２２の斜線形状部２２ｂのずれを抑制するために水平形状部２２ａが形成されている。
【特許文献１】特開平１０−７３１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記特許文献２に示された合成樹脂製コイルばねにあっては、ばね部の軸心に対して直角に二方向に開閉作動する金型（割り型）を用い、射出成形法により成形することができるため、容易かつ安価に製造することができる。
しかしながら、金型分割面（パーティングライン）において、前記ばね部には水平形状部が形成されるため、ばね部のリード角θ（ばね部の軸線の接線と水平面とのなす角度）は、図１２に示すように、下側部から上端部に向けて一定の角度で形成されると共に、前記金型分割面（パーティングライン）において、リード角θが０度（水平）となる部分が存在する。このリード角θが０度の部分、即ち、ばね部２０の水平形状部２２ａは圧縮、引っ張りに全く寄与しないため、この水平形状部を形成することはコイルばねとしての機能を損なうため、あまり好ましいものではなかった。
【０００９】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、螺旋状のスプリング部において、圧縮、引っ張りに対して作用しない部分が極力少なく、また２分割の金型で製作することができる合成樹脂製ばねを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる合成樹脂製ばねは、下端リング部上に形成された螺旋状のスプリング部と、前記スプリング部の上端に形成された上端リング部とを備え、これら部位が合成樹脂によって一体に成形された円筒状の合成樹脂製ばねであって、前記スプリング部を平面に展開した状態において、前記スプリング部の軸線は少なくとも複数の曲線からなり、前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であることを特徴としている。
【００１１】
このように、スプリング部の軸線を構成する曲線が、スプリングの軸線は少なくとも複数の曲線からなり、前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であるため、スプリング部中に圧縮、引っ張りに対して作用しない部分を極力少なくすることができ、全体がばねとして有効に機能する。尚、前記スプリング部の軸線は、その一部に直線部分を含んでいても良い。
【００１２】
ここで、前記スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、前記スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインの交点が、スプリング部の軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であることが望ましい。
このように、スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、リード角が０度の点（曲線の接続点）が、金型のパ−ティングラインとの交点となるように形成されるため、この合成樹脂製ばねは二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく製造することができる。
【００１３】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる合成樹脂製ばねは、下端リング部上に形成された下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部の上端に形成された中間リング部と、前記中間リング部上に形成された上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部の上端に形成された上端リング部とを少なくとも備え、これら部位が合成樹脂によって一体に成形された合成樹脂製ばねであって、前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部を平面に展開した状態において、各スプリング部の軸線は、夫々少なくとも複数の曲線からなり、前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であることを特徴としている。
【００１４】
このように、各スプリング部の軸線を構成する曲線がパーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であるため、スプリング部中に圧縮、引っ張りに対して作用しない部分を極力少なくすることができ、全体がばねとして有効に機能する。尚、前記スプリング部の軸線は、直線部分を含んでいても良い。
【００１５】
ここで、前記下部第一スプリング部が下端リング部に接続された点を始点として、下部第一リング部が螺旋状に略中心角１８０度の位置まで形成され、前記上部第一スプリング部が中間リング部を介して前記下部第一スプリング部の終点位置である中心角から、下部第一スプリング部の始点である中心角０度まで、前記下部第一スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成され、かつ、下部第二スプリング部が下部第一スプリング部と同一方向に螺旋状に略中心角１８０度の位置から略中心角３６０度の位置まで形成され、前記上部第二スプリング部が中間リング部を介して前記下部第二スプリング部の終点位置である中心角から、下部第二スプリング部の始点である略中心角１８０度の位置まで、前記下部第二スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成され、前記下部第一スプリング部の上端部と下部第二スプリング部の下端部、下部第一スプリング部の下端部と下部第二スプリング部の上端部、前記上部第一スプリング部の上端部と上部第二スプリング部の下端部、上部第一スプリング部の下端部と上部第二スプリング部の上端部が、圧縮した際、重なり合わないように形成されていることが望ましい。
【００１６】
このように構成されているため、下部第一スプリング部及び上部第一スプリング部によって、あたかも一つのスプリング部が形成される。しかも、このスプリング部は螺旋状に中心角０度から略中心角１８０度の範囲に形成される。
また同様に、下部第二スプリング部及び上部第二スプリング部によって、あたかも一つのスプリング部が形成され、このスプリング部は螺旋状に略中心角１８０度から略中心角３６０度（中心角０度）の範囲に形成される。
したがって、本発明にかかる合成樹脂製ばねにあっては、二つの螺旋状のスプリング部が、互いに他のスプリング部の螺旋中に入りこむことなく形成される。その結果、射出成形のための金型を簡単なものすることができ、合成樹脂製ばねを安価に製造することができる。しかも、前記下部第一スプリング部の上端部と下部第二スプリング部の下端部、下部第一スプリング部の下端部と下部第二スプリング部の上端部、前記上部第一スプリング部の上端部と上部第二スプリング部の下端部、上部第一スプリング部の下端部と上部第二スプリング部の上端部が、圧縮した際、重なり合わないように形成されているため、ばねとして有効に機能する。
【００１７】
ここで、前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部の軸線を構成する曲線は二つの曲線であり、前記曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、かつ前記曲線とパーティングラインの交点が、軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であることが望ましい。
このように、軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、かつその交点が軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であるため、この合成樹脂製ばねは二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく製造することができる。
【００１８】
更に、前記上端リング部上に、更に、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と同一のスプリング部と、中間リング部と同一のリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と同一のスプリングとが、順次繰り返し形成されていることが望ましい。このように順次繰り返し形成することにより、所望の高さ寸法を有する合成樹脂製ばねを得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、螺旋状のスプリング部において、圧縮、引っ張りに対して作用しない部分が極力少なく、また２分割の金型で製作することができる合成樹脂製ばねを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明にかかる合成樹脂製ばねの一実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。尚、図１は本発明の一実施形態を示す斜視図、図２は図１に示した合成樹脂製ばねの平面図、図３は図１に示した合成樹脂製ばねの側面図、図４は図１に示した合成樹脂製ばねの正面図、図５は図３におけるＰ−Ｐ断面図、図６は図１に示したスプリング部のリード角の変化を示す図である。
【００２１】
本発明にかかる合成樹脂製ばねは、図１に示すように、下端リング部２上には下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂが形成されている。この下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂの上端には中間リング部４が形成され、この中間リング４部上には、上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂが形成されている。そしてまた、前記上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂの上端には、上端リング部６が形成されている。そして、これら部位は合成樹脂によって一体的に形成されている。
【００２２】
更に、前記合成樹脂製ばね１の下部第一スプリング部３ａ，下部第二スプリング部３ｂ、上部第一スプリング部５ａ，上部第二スプリング部５ｂについて、詳述する。
これら下部第一スプリング部３ａ，下部第二スプリング部３ｂは、同長さ、同じ螺旋方向、同断面形状、同ピッチに形成されている。また、上部第一スプリング部５ａ，上部第二スプリング部５ｂも同様に、同長さ、同じ螺旋方向、同断面形状、同ピッチに形成されている。
【００２３】
また、下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂと、上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂとは、螺旋方向が異なり、同長さ、同断面形状、同ピッチに形成されている。
【００２４】
したがって、以下の説明において、下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂについて説明し、必要に応じて上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂの説明を加える。
【００２５】
前記下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂの断面形状は、図５に示すように、内周側の厚さ寸法Ｔが外周側の厚さ寸法ｔよりも大きな寸法に形成されている。即ち、下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂ断面形状の上下部には、傾斜部３ａ１，３ｂ１が形成されている。また、前記下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂ断面形状の内側部には、直線部３ａ２，３ｂ２が形成され、外側部には、円弧部３ａ３，３ｂ３が形成されている。
尚、上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂも、前記した下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂと同一の断面形状を備えている。
【００２６】
また、下部第一スプリング部３ａ、下部第二スプリング部３ｂ、上部第一スプリング部５ａ、上部第二スプリング部５ｂの軸線は、図６に示すように形成されている。
この軸線はスプリング部の断面中心を連ねた線であって、スプリング部の軸線を円筒状の合成樹脂製ばね１を平面上に展開すると図６に示すように表される。この図６にあっては、下部第一スプリング部３ａと下端リング２との接続点を始点（中心角０度）として、横軸に円筒状合成樹脂製ばねの軸線を中心とする中心角度、縦軸に下端リング部から上端リング部に至る高さ寸法（距離）が取られている。
【００２７】
そして、下部第一スプリング部３ａは中心角０度から中心角１８０度まで形成され、下部第二スプリング部３ｂは中心角１８０度から中心角３６０度形成され、夫々の上端に中間リング部４が形成されている。
また、下部第一スプリング部３ａの軸線は二つの曲線Ａ１，Ｂ１から構成され、パ−ティングライン（金型の分割線）Ｐ−Ｐ線上で、リード角θが０度になる曲線が選択されている。ここで、前記リード角θは、スプリング部の軸線の接線と水平面とのなす角度である。
【００２８】
具体的に一例を挙げれば、二つの曲線Ａ１，Ｂ１は、同一半径の円の一部を描く二次曲線を選択するのが望ましい。
即ち、曲線Ａ１は、図６のＣ点（パ−ティングラインと下端リング部の接点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｂ１は、図６のＤ点（パ−ティングラインと中間リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。したがって、曲線Ａ１と曲線Ｂとの接続点Ｅにおいて、両曲線Ａ１，Ｂ１は滑らかな曲線となり、接続点Ｅにおけるリード角θは０度となる。
【００２９】
また、下部第二スプリング部３ｂは、前記下部第一スプリング部３ａと始点が中心角で１８０度ずれているのみで、同一の曲線で構成されている。即ち、曲線Ａ２は、図６のＦ点（パ−ティングラインと下端リング部の接点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｂ２は、図６のＧ点（パ−ティングラインと中間リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。したがって、曲線Ａ２と曲線Ｂ２との接続点Ｈにおいて、両曲線Ａ２，Ｂ２は滑らかな曲線となり、接続点Ｈにおけるリード角θは０度となる。
【００３０】
更に、上部第一スプリング部５ａ、上部第二スプリング部５ｂについて説明する。
上部第一スプリング部５ａは、中間リング部４上面の中心角１８０度の位置から上端リング６部の下面の中心角０度位置まで形成されている。また、上部第二スプリング部５ｂは、中間リング部４上面の中心角３６０度の位置から上端リング部６の下面の中心角１８０度位置まで形成されている。
【００３１】
また、上部第一スプリング部５ａの軸線は二つの曲線Ａ３，Ｂ３から構成され、パ−ティングライン（金型の分割線）Ｐ−Ｐ線上で、リード角θが０度になる曲線が選択される。
具体的に一例を挙げれば、二つの曲線Ａ３，Ｂ３は、同一半径の円の一部を描く二次曲線である。即ち、曲線Ａ３は、図６のＩ点（パ−ティングラインと上端リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｂ３は、図６のＤ点（パ−ティングラインと中間リングの交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。
したがって、曲線Ａ３と曲線Ｂ３との接続点Ｊにおいて、両曲線Ａ３，Ｂ３は滑らかな曲線となり、接続点Ｊにおけるリード角θは０度となる。
【００３２】
また、上部第二スプリング部５ｂは、前記上部第一スプリング部５ａと始点が中心角として１８０度ずれているのみで、同一の曲線で構成されている。
即ち、曲線Ａ４は、図６のＬ点（パ−ティングラインと上端リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｂ４は、図６のＧ点（パ−ティングラインと中間リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。
したがって、曲線Ａ４と曲線Ｂ４との接続点Ｋにおいて、両曲線Ａ４，Ｂ４は滑らかな曲線となり、接続点Ｈにおけるリード角θは０度となる。
【００３３】
尚、この具体例にあっては、前記説明から明らかなように、曲線Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２，Ａ３，Ｂ３，Ａ４，Ｂ４は、同一半径の円の一部を描く二次曲線が用いられている。
【００３４】
このように、各スプリング部の軸線が形成されているため、図１２に示すようなばね部に水平形状部を形成することなく、リード角が中心角０度の極小領域を形成することができため、スプリング部中において圧縮、引っ張りに対して作用しない部分を極力少なくすることができる。
また、リード角が０度の点（曲線の接続点）が中心角１８０度の間隔をもって形成され、しかも前記点を金型のパ−ティングラインが横切るように形成されるため、二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく合成樹脂製ばねを製造することができる。
【００３５】
また、上部第一のスプリング部５ａは，中間リング部４を介して下部第一スプリング部３ａと共に一つのスプリングを形成し、また上部第二のスプリング部５ｂも，中間リング部４を介して下部第二スプリング部３ｂと共に一つのスプリングを形成している。
【００３６】
即ち、前記下部第一スプリング部３ａと上部第一のスプリング部５ａによって形成されるスプリングは、下部第一スプリング部３ａによって中心角０度の位置から中心角１８０度の位置まで右回りの螺旋状に形成され、更に上部第一スプリング部５ａによって中心角１８０度の位置から中心角０度の位置まで左周りの螺旋状に形成されている。
また下部第二スプリング部３ｂと上部第二のスプリング部５ｂによって形成されるスプリングは、下部第二スプリング部３ｂによって中心角１８０度の位置から中心角３６０度の位置まで右回りの螺旋状に形成され、更に上部第二のスプリング部５ｂによって中心角３６０度の位置から中心角１８０度の位置まで左周りの螺旋状に形成されている。
【００３７】
このように、上部第一のスプリング部５ａ及び下部第一スプリング部３ａとで形成されるスプリング部内部に、上部第二のスプリング部５ｂ及び下部第二のスプリング部３ｂとで形成されるスプリング部が螺旋状に入り込んでいないために、金型を容易にかつ安価に製造することができる。
【００３８】
上記実施形態形態にあっては、各スプリング部を構成する二つの曲線として円を形成する二次曲線を例示したが、本発明にあっては二つの曲線に限定されるものではなく、また円を形成する二次曲線に限定されるものではない。例えば、放物線を形成する二次曲線であっても良いし、また３つ以上の曲線を組み合わせたものであっても良い。尚、下端リング部、中間リング部、上端リング部の近傍において、前記スプリング部の軸線が直線状に形成されていても良い。
【００３９】
また、上記実施形態では、前記下部第一スプリング部の中心角が０度から１８０度、下部第二スプリング部の中心角が１８０度から３６０度、上部第一スプリング部の中心角が１８０度から０度、上部第二スプリング部の中心角が３６０度から１８０度であることを説明したが、ばねを圧縮した際、前記下部第一スプリング部の上端部と下部第二スプリング部の下端部、下部第一スプリング部の下端部と下部第二スプリング部の上端部、前記上部第一スプリング部の上端部と上部第二スプリング部の下端部、上部第一スプリング部の下端部と上部第二スプリング部の上端部が重なり合わないようにするため、その角度を若干、小さめの角度に形成するのが好ましい。
【００４０】
更に、上端リング部上に、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と同一のスプリング部を形成し、更にその上に中間リング部と同一のリング部を形成し、更にそのリング部の上に、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と同一のスプリングを形成しても良く、これらを順次繰り返し形成しても良い。
このように形成することにより、所望の高さ寸法を有する合成樹脂製ばねを得ることができる。
【００４１】
次に、本発明にかかる合成樹脂製ばねの第二の実施形態について、図７及び図８に基づいて説明する。尚、図７（ａ）は、第二の実施形態の側面図、（ｂ）は平面図であり、図８は、図８は図７に示したスプリング部のリード角の変化を示す図である。
この合成樹脂製ばね７は、下端リング部７ａ上に形成された螺旋状のスプリング部７ｂと、前記スプリング部７ｂの上端に形成された上端リング部７ｃとを備えている。そして、これら部位は、合成樹脂によって一体に成形され、全体形状として、円筒形状に形成れている。
【００４２】
前記スプリング部７ｂを平面に展開すると、その軸線は、図８に示すように、複数の曲線が接続された曲線として表すことができる。この軸線はスプリング部７ｂの断面中心を連ねた線であり、この図８にあっては、下端リング部７ａとスプリング部７ｂとの接続点を始点（中心角０度）として、横軸に円筒状合成樹脂製ばね７の軸線を中心とする中心角度、縦軸に下端リング部７ｂから上端リング部７ｃに至る寸法（距離）が取られている。
なお、図８においては、中心角度として７２０度まで図示し、その後は省略している。
【００４３】
そして、スプリング部７ａの軸線は、複数の曲線Ｍ１〜Ｍｎから構成され、パ−ティングライン（金型の分割線）Ｐ−Ｐ線上で、リード角θが０度になる曲線が選択されている。ここで、前記リード角θは、スプリング部の軸線の接線と水平面とのなす角度である。
【００４４】
具体的に一例を挙げれば、複数の曲線Ｍ１〜Ｍｎは、同一半径の円の一部を描く二次曲線を選択するのが望ましい。即ち、曲線Ｍ１は、図８のＮ１点（パ−ティングラインと下端リング部の接点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｍ２は、図８のＮ２点を中心した円の４分の１円として描かれる。そして、順次、Ｎ３点、Ｎ４点、Ｎ５点…ＮＮ点を中心した円の４分の１円として描かれる。
したがって、複数の曲線Ｍ１〜Ｍｎの接続点は、Ｏ１点、Ｏ２点、Ｏ３点、Ｏ４点，Ｏ５点…ＯＮ点（図示せず）において接続されると共に、滑らかな曲線となり、前記接続点におけるリード角θは０度となる。
【００４５】
また、前記スプリング部７ａの軸線を構成する曲線Ｍ１〜ＭｎとパーティングラインＰ−Ｐとが中心角９０度、中心角２７０度、中心角４５０度、中心角６３０度…と、中心角１８０度の間隔をもって交わる。更に、前記スプリング部７ａの軸線を構成する曲線Ｍ１〜ＭｎとパーティングラインＰ−Ｐの交点が、スプリング部７ａの軸線を構成する曲線同士が交わる接続点Ｏ１点、Ｏ３点、Ｏ５点…等でもある。
【００４６】
したがって、前記接続点Ｏ１点、Ｏ３点、Ｏ５点等のパーティングラインとの交点においてもリード角が０度となるため、スプリング部中に圧縮、引っ張りに対して作用しない部分を極力少なくすることができる。
また、スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、リード角が０度の点（曲線の接続点）が、金型のパ−ティングラインとの交点となるように形成されるため、この合成樹脂製ばねは二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく製造することができる。
【００４７】
尚、上記実施形態にあっては、前記スプリング部の軸線が複数の曲線から成る場合を示したが、図８の仮想線で示すように、パーティングラインとの交点を含まない領域において、直線部分Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を含んでいても良い。
また、上記第二の実施形態形態にあっては、各スプリング部を構成する二つの曲線として円を形成する二次曲線を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、放物線を形成する二次曲線であっても良いし、また３つ以上の曲線を組み合わせたものであっても良い。
更に、上端リング部上に、スプリング部と同一のスプリング部を形成し、更にその上に下端リング部と同一のリング部を形成しても良く、これらを順次繰り返し形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、成形技術によって製造される合成樹脂製ばねに好適に用いられるものであり、製造された合成樹脂製ばねは、各種用途において用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は本発明の一実施形態にかかる合成樹脂製ばねを示す斜視図である。
【図２】図２は図１に示した合成樹脂製ばねの平面図である。
【図３】図３は図１に示した合成樹脂製ばねの側面図である。
【図４】図４は図１に示した合成樹脂製ばねの正面図である。
【図５】図５は図３におけるＰ−Ｐ断面図である。
【図６】図６は図１に示したスプリング部のリード角の変化を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、第二の実施形態の側面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】図８は、図７に示したスプリング部のリード角の変化を示す図である。
【図９】図９は従来の合成樹脂製ばねを示す斜視図である。
【図１０】図１０は図９に示した合成樹脂製ばねのリード角の変化を示す図である。
【図１１】図１１は従来の合成樹脂製ばねを示す斜視図である。
【図１２】図１２は図１１に示した合成樹脂製ばねのリード角の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 構成樹脂製ばね
２ 下端リング部
３ａ 下部第一スプリング部
３ｂ 下部第二スプリング部
４ 中間リング部
５ａ 上部第一スプリング部
５ｂ 上部第二スプリング部
６ 上端リング部
Ａ１〜Ａ４ 各スプリング部の軸線を構成する曲線
Ｂ１〜Ｂ４ 各スプリング部の軸線を構成する曲線
Ｍ１〜ＭＮ スプリング部の軸線を構成する曲線
Ｐ−Ｐ パーティングライン
θ リード角
【技術分野】
【０００１】
本発明は合成樹脂製ばねに関し、特に、合成樹脂により成形される合成樹脂製ばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂製のばねは、金属製のばねに比べて耐腐食性に優れ、また電気絶縁性に優れているという性質を備え、また合成樹脂製の容器に組み込んで用いた場合には分別廃棄する必要がなく、射出成形により容易にしかも安価に製造することができるという特質を備えているため、従来から各種用途において広く用いられている。
【０００３】
この合成樹脂製ばねとして、例えば、特許文献１（特開平１０−７３１３８号公報）に示されるような合成樹脂製コイルばねが提案されている。この提案された合成樹脂製のコイルばねについて、図９に基づいて説明する。
図９に示すように、この合成樹脂製コイルばね１０にあっては、同長さ、同じ螺旋方向、同径、同ピッチの複数のスプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃが螺旋状態にて互いに組み合わせられ、これらスプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃの上下両端に、リング１２ａ，１２ｂが形成されている。尚、これらスプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及びリング１２ａ，１２ｂは射出成形等の手段により一体に形成される。
【０００４】
そして、これらスプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃが同長さ、同じ螺旋方向、同径、同ピッチで形成されているため、スプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃのリード角θ（スプリングコイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃの軸線と水平面とのなす角度）は、図１０に示すように、リング１２ａからリング１２ｂに亘って、一定の角度で形成される。
なお、図１０は前記スプリングコイルの一つを平面状に展開した図であり、横軸に中心角度φ、縦軸にスプリングコイルの高さ寸法（距離）がとられている。
【０００５】
この合成樹脂製のコイルばね１０にあっては、図９に示すように、複数のスプリングコイル１１ａ，１１ｂ，１１ｃが螺旋状態にて互いに組み合わせられているため、射出成形のための金型を複雑なものとし、安価に製造できないという課題があった。因みに、この合成樹脂製コイルばね１０を射出成形で製造する場合には、少なくとも六分割程度に分割された金型を用いる必要がある。
【０００６】
一方、２分割の金型を用いて成形できる樹脂製コイルばねが、特許文献２（特開２００２−１３５６９号公報）に示されている。この樹脂製コイルばねを図１１に基づいて説明する。この樹脂製コイルばね２０は、基部２１と、この基部２１から伸びるコイルばね状ばね部２２とからなり、前記基部２１に樹脂注入部（ゲート）２３が設けられている。
そしてまた、この樹脂製コイルばね２０は弁体２５の下面に形成され、この弁体２５及び樹脂製コイルばね２０は塗布先部２４の内部に収容されている。
【０００７】
この樹脂製コイルばね２０は、前記ばね部２２全長に亘って前記ばね部２２の軸心に対して直角に二方向に開閉作動する金型（割り型）を用い、射出成形法により成形される。
そして、このコイルばね状ばね部２２の金型分割面（パーティング）の位置Ｐ−Ｐに、前記ばね部２０の斜線形状部２２ｂと連続するように、ばね部２０の軸心に対して直角方向の水平形状部２２ａが設けられている。 即ち、金型分割面 （パーティングライン）Ｐ−Ｐにおける、前記ばね部２２の斜線形状部２２ｂのずれを抑制するために水平形状部２２ａが形成されている。
【特許文献１】特開平１０−７３１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前記特許文献２に示された合成樹脂製コイルばねにあっては、ばね部の軸心に対して直角に二方向に開閉作動する金型（割り型）を用い、射出成形法により成形することができるため、容易かつ安価に製造することができる。
しかしながら、金型分割面（パーティングライン）において、前記ばね部には水平形状部が形成されるため、ばね部のリード角θ（ばね部の軸線の接線と水平面とのなす角度）は、図１２に示すように、下側部から上端部に向けて一定の角度で形成されると共に、前記金型分割面（パーティングライン）において、リード角θが０度（水平）となる部分が存在する。このリード角θが０度の部分、即ち、ばね部２０の水平形状部２２ａは圧縮、引っ張りに全く寄与しないため、この水平形状部を形成することはコイルばねとしての機能を損なうため、あまり好ましいものではなかった。
【０００９】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、螺旋状のスプリング部において、圧縮、引っ張りに対して作用しない部分が極力少なく、また２分割の金型で製作することができる合成樹脂製ばねを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる合成樹脂製ばねは、下端リング部上に形成された螺旋状のスプリング部と、前記スプリング部の上端に形成された上端リング部とを備え、これら部位が合成樹脂によって一体に成形された円筒状の合成樹脂製ばねであって、前記スプリング部を平面に展開した状態において、前記スプリング部の軸線は少なくとも複数の曲線からなり、前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であることを特徴としている。
【００１１】
このように、スプリング部の軸線を構成する曲線が、スプリングの軸線は少なくとも複数の曲線からなり、前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であるため、スプリング部中に圧縮、引っ張りに対して作用しない部分を極力少なくすることができ、全体がばねとして有効に機能する。尚、前記スプリング部の軸線は、その一部に直線部分を含んでいても良い。
【００１２】
ここで、前記スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、前記スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインの交点が、スプリング部の軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であることが望ましい。
このように、スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、リード角が０度の点（曲線の接続点）が、金型のパ−ティングラインとの交点となるように形成されるため、この合成樹脂製ばねは二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく製造することができる。
【００１３】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる合成樹脂製ばねは、下端リング部上に形成された下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部の上端に形成された中間リング部と、前記中間リング部上に形成された上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部の上端に形成された上端リング部とを少なくとも備え、これら部位が合成樹脂によって一体に成形された合成樹脂製ばねであって、前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部を平面に展開した状態において、各スプリング部の軸線は、夫々少なくとも複数の曲線からなり、前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であることを特徴としている。
【００１４】
このように、各スプリング部の軸線を構成する曲線がパーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であるため、スプリング部中に圧縮、引っ張りに対して作用しない部分を極力少なくすることができ、全体がばねとして有効に機能する。尚、前記スプリング部の軸線は、直線部分を含んでいても良い。
【００１５】
ここで、前記下部第一スプリング部が下端リング部に接続された点を始点として、下部第一リング部が螺旋状に略中心角１８０度の位置まで形成され、前記上部第一スプリング部が中間リング部を介して前記下部第一スプリング部の終点位置である中心角から、下部第一スプリング部の始点である中心角０度まで、前記下部第一スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成され、かつ、下部第二スプリング部が下部第一スプリング部と同一方向に螺旋状に略中心角１８０度の位置から略中心角３６０度の位置まで形成され、前記上部第二スプリング部が中間リング部を介して前記下部第二スプリング部の終点位置である中心角から、下部第二スプリング部の始点である略中心角１８０度の位置まで、前記下部第二スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成され、前記下部第一スプリング部の上端部と下部第二スプリング部の下端部、下部第一スプリング部の下端部と下部第二スプリング部の上端部、前記上部第一スプリング部の上端部と上部第二スプリング部の下端部、上部第一スプリング部の下端部と上部第二スプリング部の上端部が、圧縮した際、重なり合わないように形成されていることが望ましい。
【００１６】
このように構成されているため、下部第一スプリング部及び上部第一スプリング部によって、あたかも一つのスプリング部が形成される。しかも、このスプリング部は螺旋状に中心角０度から略中心角１８０度の範囲に形成される。
また同様に、下部第二スプリング部及び上部第二スプリング部によって、あたかも一つのスプリング部が形成され、このスプリング部は螺旋状に略中心角１８０度から略中心角３６０度（中心角０度）の範囲に形成される。
したがって、本発明にかかる合成樹脂製ばねにあっては、二つの螺旋状のスプリング部が、互いに他のスプリング部の螺旋中に入りこむことなく形成される。その結果、射出成形のための金型を簡単なものすることができ、合成樹脂製ばねを安価に製造することができる。しかも、前記下部第一スプリング部の上端部と下部第二スプリング部の下端部、下部第一スプリング部の下端部と下部第二スプリング部の上端部、前記上部第一スプリング部の上端部と上部第二スプリング部の下端部、上部第一スプリング部の下端部と上部第二スプリング部の上端部が、圧縮した際、重なり合わないように形成されているため、ばねとして有効に機能する。
【００１７】
ここで、前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部の軸線を構成する曲線は二つの曲線であり、前記曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、かつ前記曲線とパーティングラインの交点が、軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であることが望ましい。
このように、軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、かつその交点が軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であるため、この合成樹脂製ばねは二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく製造することができる。
【００１８】
更に、前記上端リング部上に、更に、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と同一のスプリング部と、中間リング部と同一のリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と同一のスプリングとが、順次繰り返し形成されていることが望ましい。このように順次繰り返し形成することにより、所望の高さ寸法を有する合成樹脂製ばねを得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、螺旋状のスプリング部において、圧縮、引っ張りに対して作用しない部分が極力少なく、また２分割の金型で製作することができる合成樹脂製ばねを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明にかかる合成樹脂製ばねの一実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。尚、図１は本発明の一実施形態を示す斜視図、図２は図１に示した合成樹脂製ばねの平面図、図３は図１に示した合成樹脂製ばねの側面図、図４は図１に示した合成樹脂製ばねの正面図、図５は図３におけるＰ−Ｐ断面図、図６は図１に示したスプリング部のリード角の変化を示す図である。
【００２１】
本発明にかかる合成樹脂製ばねは、図１に示すように、下端リング部２上には下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂが形成されている。この下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂの上端には中間リング部４が形成され、この中間リング４部上には、上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂが形成されている。そしてまた、前記上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂの上端には、上端リング部６が形成されている。そして、これら部位は合成樹脂によって一体的に形成されている。
【００２２】
更に、前記合成樹脂製ばね１の下部第一スプリング部３ａ，下部第二スプリング部３ｂ、上部第一スプリング部５ａ，上部第二スプリング部５ｂについて、詳述する。
これら下部第一スプリング部３ａ，下部第二スプリング部３ｂは、同長さ、同じ螺旋方向、同断面形状、同ピッチに形成されている。また、上部第一スプリング部５ａ，上部第二スプリング部５ｂも同様に、同長さ、同じ螺旋方向、同断面形状、同ピッチに形成されている。
【００２３】
また、下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂと、上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂとは、螺旋方向が異なり、同長さ、同断面形状、同ピッチに形成されている。
【００２４】
したがって、以下の説明において、下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂについて説明し、必要に応じて上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂの説明を加える。
【００２５】
前記下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂの断面形状は、図５に示すように、内周側の厚さ寸法Ｔが外周側の厚さ寸法ｔよりも大きな寸法に形成されている。即ち、下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂ断面形状の上下部には、傾斜部３ａ１，３ｂ１が形成されている。また、前記下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂ断面形状の内側部には、直線部３ａ２，３ｂ２が形成され、外側部には、円弧部３ａ３，３ｂ３が形成されている。
尚、上部第一スプリング部５ａ及び上部第二スプリング部５ｂも、前記した下部第一スプリング部３ａ及び下部第二スプリング部３ｂと同一の断面形状を備えている。
【００２６】
また、下部第一スプリング部３ａ、下部第二スプリング部３ｂ、上部第一スプリング部５ａ、上部第二スプリング部５ｂの軸線は、図６に示すように形成されている。
この軸線はスプリング部の断面中心を連ねた線であって、スプリング部の軸線を円筒状の合成樹脂製ばね１を平面上に展開すると図６に示すように表される。この図６にあっては、下部第一スプリング部３ａと下端リング２との接続点を始点（中心角０度）として、横軸に円筒状合成樹脂製ばねの軸線を中心とする中心角度、縦軸に下端リング部から上端リング部に至る高さ寸法（距離）が取られている。
【００２７】
そして、下部第一スプリング部３ａは中心角０度から中心角１８０度まで形成され、下部第二スプリング部３ｂは中心角１８０度から中心角３６０度形成され、夫々の上端に中間リング部４が形成されている。
また、下部第一スプリング部３ａの軸線は二つの曲線Ａ１，Ｂ１から構成され、パ−ティングライン（金型の分割線）Ｐ−Ｐ線上で、リード角θが０度になる曲線が選択されている。ここで、前記リード角θは、スプリング部の軸線の接線と水平面とのなす角度である。
【００２８】
具体的に一例を挙げれば、二つの曲線Ａ１，Ｂ１は、同一半径の円の一部を描く二次曲線を選択するのが望ましい。
即ち、曲線Ａ１は、図６のＣ点（パ−ティングラインと下端リング部の接点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｂ１は、図６のＤ点（パ−ティングラインと中間リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。したがって、曲線Ａ１と曲線Ｂとの接続点Ｅにおいて、両曲線Ａ１，Ｂ１は滑らかな曲線となり、接続点Ｅにおけるリード角θは０度となる。
【００２９】
また、下部第二スプリング部３ｂは、前記下部第一スプリング部３ａと始点が中心角で１８０度ずれているのみで、同一の曲線で構成されている。即ち、曲線Ａ２は、図６のＦ点（パ−ティングラインと下端リング部の接点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｂ２は、図６のＧ点（パ−ティングラインと中間リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。したがって、曲線Ａ２と曲線Ｂ２との接続点Ｈにおいて、両曲線Ａ２，Ｂ２は滑らかな曲線となり、接続点Ｈにおけるリード角θは０度となる。
【００３０】
更に、上部第一スプリング部５ａ、上部第二スプリング部５ｂについて説明する。
上部第一スプリング部５ａは、中間リング部４上面の中心角１８０度の位置から上端リング６部の下面の中心角０度位置まで形成されている。また、上部第二スプリング部５ｂは、中間リング部４上面の中心角３６０度の位置から上端リング部６の下面の中心角１８０度位置まで形成されている。
【００３１】
また、上部第一スプリング部５ａの軸線は二つの曲線Ａ３，Ｂ３から構成され、パ−ティングライン（金型の分割線）Ｐ−Ｐ線上で、リード角θが０度になる曲線が選択される。
具体的に一例を挙げれば、二つの曲線Ａ３，Ｂ３は、同一半径の円の一部を描く二次曲線である。即ち、曲線Ａ３は、図６のＩ点（パ−ティングラインと上端リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｂ３は、図６のＤ点（パ−ティングラインと中間リングの交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。
したがって、曲線Ａ３と曲線Ｂ３との接続点Ｊにおいて、両曲線Ａ３，Ｂ３は滑らかな曲線となり、接続点Ｊにおけるリード角θは０度となる。
【００３２】
また、上部第二スプリング部５ｂは、前記上部第一スプリング部５ａと始点が中心角として１８０度ずれているのみで、同一の曲線で構成されている。
即ち、曲線Ａ４は、図６のＬ点（パ−ティングラインと上端リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｂ４は、図６のＧ点（パ−ティングラインと中間リング部の交点）を中心した円の４分の１円として描かれる。
したがって、曲線Ａ４と曲線Ｂ４との接続点Ｋにおいて、両曲線Ａ４，Ｂ４は滑らかな曲線となり、接続点Ｈにおけるリード角θは０度となる。
【００３３】
尚、この具体例にあっては、前記説明から明らかなように、曲線Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２，Ａ３，Ｂ３，Ａ４，Ｂ４は、同一半径の円の一部を描く二次曲線が用いられている。
【００３４】
このように、各スプリング部の軸線が形成されているため、図１２に示すようなばね部に水平形状部を形成することなく、リード角が中心角０度の極小領域を形成することができため、スプリング部中において圧縮、引っ張りに対して作用しない部分を極力少なくすることができる。
また、リード角が０度の点（曲線の接続点）が中心角１８０度の間隔をもって形成され、しかも前記点を金型のパ−ティングラインが横切るように形成されるため、二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく合成樹脂製ばねを製造することができる。
【００３５】
また、上部第一のスプリング部５ａは，中間リング部４を介して下部第一スプリング部３ａと共に一つのスプリングを形成し、また上部第二のスプリング部５ｂも，中間リング部４を介して下部第二スプリング部３ｂと共に一つのスプリングを形成している。
【００３６】
即ち、前記下部第一スプリング部３ａと上部第一のスプリング部５ａによって形成されるスプリングは、下部第一スプリング部３ａによって中心角０度の位置から中心角１８０度の位置まで右回りの螺旋状に形成され、更に上部第一スプリング部５ａによって中心角１８０度の位置から中心角０度の位置まで左周りの螺旋状に形成されている。
また下部第二スプリング部３ｂと上部第二のスプリング部５ｂによって形成されるスプリングは、下部第二スプリング部３ｂによって中心角１８０度の位置から中心角３６０度の位置まで右回りの螺旋状に形成され、更に上部第二のスプリング部５ｂによって中心角３６０度の位置から中心角１８０度の位置まで左周りの螺旋状に形成されている。
【００３７】
このように、上部第一のスプリング部５ａ及び下部第一スプリング部３ａとで形成されるスプリング部内部に、上部第二のスプリング部５ｂ及び下部第二のスプリング部３ｂとで形成されるスプリング部が螺旋状に入り込んでいないために、金型を容易にかつ安価に製造することができる。
【００３８】
上記実施形態形態にあっては、各スプリング部を構成する二つの曲線として円を形成する二次曲線を例示したが、本発明にあっては二つの曲線に限定されるものではなく、また円を形成する二次曲線に限定されるものではない。例えば、放物線を形成する二次曲線であっても良いし、また３つ以上の曲線を組み合わせたものであっても良い。尚、下端リング部、中間リング部、上端リング部の近傍において、前記スプリング部の軸線が直線状に形成されていても良い。
【００３９】
また、上記実施形態では、前記下部第一スプリング部の中心角が０度から１８０度、下部第二スプリング部の中心角が１８０度から３６０度、上部第一スプリング部の中心角が１８０度から０度、上部第二スプリング部の中心角が３６０度から１８０度であることを説明したが、ばねを圧縮した際、前記下部第一スプリング部の上端部と下部第二スプリング部の下端部、下部第一スプリング部の下端部と下部第二スプリング部の上端部、前記上部第一スプリング部の上端部と上部第二スプリング部の下端部、上部第一スプリング部の下端部と上部第二スプリング部の上端部が重なり合わないようにするため、その角度を若干、小さめの角度に形成するのが好ましい。
【００４０】
更に、上端リング部上に、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と同一のスプリング部を形成し、更にその上に中間リング部と同一のリング部を形成し、更にそのリング部の上に、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と同一のスプリングを形成しても良く、これらを順次繰り返し形成しても良い。
このように形成することにより、所望の高さ寸法を有する合成樹脂製ばねを得ることができる。
【００４１】
次に、本発明にかかる合成樹脂製ばねの第二の実施形態について、図７及び図８に基づいて説明する。尚、図７（ａ）は、第二の実施形態の側面図、（ｂ）は平面図であり、図８は、図８は図７に示したスプリング部のリード角の変化を示す図である。
この合成樹脂製ばね７は、下端リング部７ａ上に形成された螺旋状のスプリング部７ｂと、前記スプリング部７ｂの上端に形成された上端リング部７ｃとを備えている。そして、これら部位は、合成樹脂によって一体に成形され、全体形状として、円筒形状に形成れている。
【００４２】
前記スプリング部７ｂを平面に展開すると、その軸線は、図８に示すように、複数の曲線が接続された曲線として表すことができる。この軸線はスプリング部７ｂの断面中心を連ねた線であり、この図８にあっては、下端リング部７ａとスプリング部７ｂとの接続点を始点（中心角０度）として、横軸に円筒状合成樹脂製ばね７の軸線を中心とする中心角度、縦軸に下端リング部７ｂから上端リング部７ｃに至る寸法（距離）が取られている。
なお、図８においては、中心角度として７２０度まで図示し、その後は省略している。
【００４３】
そして、スプリング部７ａの軸線は、複数の曲線Ｍ１〜Ｍｎから構成され、パ−ティングライン（金型の分割線）Ｐ−Ｐ線上で、リード角θが０度になる曲線が選択されている。ここで、前記リード角θは、スプリング部の軸線の接線と水平面とのなす角度である。
【００４４】
具体的に一例を挙げれば、複数の曲線Ｍ１〜Ｍｎは、同一半径の円の一部を描く二次曲線を選択するのが望ましい。即ち、曲線Ｍ１は、図８のＮ１点（パ−ティングラインと下端リング部の接点）を中心した円の４分の１円として描かれる。曲線Ｍ２は、図８のＮ２点を中心した円の４分の１円として描かれる。そして、順次、Ｎ３点、Ｎ４点、Ｎ５点…ＮＮ点を中心した円の４分の１円として描かれる。
したがって、複数の曲線Ｍ１〜Ｍｎの接続点は、Ｏ１点、Ｏ２点、Ｏ３点、Ｏ４点，Ｏ５点…ＯＮ点（図示せず）において接続されると共に、滑らかな曲線となり、前記接続点におけるリード角θは０度となる。
【００４５】
また、前記スプリング部７ａの軸線を構成する曲線Ｍ１〜ＭｎとパーティングラインＰ−Ｐとが中心角９０度、中心角２７０度、中心角４５０度、中心角６３０度…と、中心角１８０度の間隔をもって交わる。更に、前記スプリング部７ａの軸線を構成する曲線Ｍ１〜ＭｎとパーティングラインＰ−Ｐの交点が、スプリング部７ａの軸線を構成する曲線同士が交わる接続点Ｏ１点、Ｏ３点、Ｏ５点…等でもある。
【００４６】
したがって、前記接続点Ｏ１点、Ｏ３点、Ｏ５点等のパーティングラインとの交点においてもリード角が０度となるため、スプリング部中に圧縮、引っ張りに対して作用しない部分を極力少なくすることができる。
また、スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、リード角が０度の点（曲線の接続点）が、金型のパ−ティングラインとの交点となるように形成されるため、この合成樹脂製ばねは二分割の金型で成形することができ、安価に、しかも効率よく製造することができる。
【００４７】
尚、上記実施形態にあっては、前記スプリング部の軸線が複数の曲線から成る場合を示したが、図８の仮想線で示すように、パーティングラインとの交点を含まない領域において、直線部分Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を含んでいても良い。
また、上記第二の実施形態形態にあっては、各スプリング部を構成する二つの曲線として円を形成する二次曲線を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、放物線を形成する二次曲線であっても良いし、また３つ以上の曲線を組み合わせたものであっても良い。
更に、上端リング部上に、スプリング部と同一のスプリング部を形成し、更にその上に下端リング部と同一のリング部を形成しても良く、これらを順次繰り返し形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、成形技術によって製造される合成樹脂製ばねに好適に用いられるものであり、製造された合成樹脂製ばねは、各種用途において用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は本発明の一実施形態にかかる合成樹脂製ばねを示す斜視図である。
【図２】図２は図１に示した合成樹脂製ばねの平面図である。
【図３】図３は図１に示した合成樹脂製ばねの側面図である。
【図４】図４は図１に示した合成樹脂製ばねの正面図である。
【図５】図５は図３におけるＰ−Ｐ断面図である。
【図６】図６は図１に示したスプリング部のリード角の変化を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、第二の実施形態の側面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】図８は、図７に示したスプリング部のリード角の変化を示す図である。
【図９】図９は従来の合成樹脂製ばねを示す斜視図である。
【図１０】図１０は図９に示した合成樹脂製ばねのリード角の変化を示す図である。
【図１１】図１１は従来の合成樹脂製ばねを示す斜視図である。
【図１２】図１２は図１１に示した合成樹脂製ばねのリード角の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 構成樹脂製ばね
２ 下端リング部
３ａ 下部第一スプリング部
３ｂ 下部第二スプリング部
４ 中間リング部
５ａ 上部第一スプリング部
５ｂ 上部第二スプリング部
６ 上端リング部
Ａ１〜Ａ４ 各スプリング部の軸線を構成する曲線
Ｂ１〜Ｂ４ 各スプリング部の軸線を構成する曲線
Ｍ１〜ＭＮ スプリング部の軸線を構成する曲線
Ｐ−Ｐ パーティングライン
θ リード角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端リング部上に形成された螺旋状のスプリング部と、前記スプリング部の上端に形成された上端リング部とを備え、これら部位が合成樹脂によって一体に成形された円筒状の合成樹脂製ばねであって、
前記スプリング部を平面に展開した状態において、前記スプリング部の軸線は少なくとも複数の曲線からなり、前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であることを特徴とする合成樹脂製ばね。
【請求項２】
前記スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、かつ前記スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインの交点が、スプリング部の軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製ばね。
【請求項３】
下端リング部上に形成された下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部の上端に形成された中間リング部と、前記中間リング部上に形成された上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部の上端に形成された上端リング部とを少なくとも備え、これら部位が合成樹脂によって一体に成形された合成樹脂製ばねであって、
前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部を平面に展開した状態において、各スプリング部の軸線は、夫々少なくとも複数の曲線からなり、
前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であることを特徴とする合成樹脂製ばね。
【請求項４】
前記下部第一スプリング部が下端リング部に接続された点を始点として、下部第一リング部が螺旋状に略中心角１８０度の位置まで形成され、
前記上部第一スプリング部が中間リング部を介して前記下部第一スプリング部の終点位置である中心角から、下部第一スプリング部の始点である中心角０度まで、前記下部第一スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成され、
かつ、下部第二スプリング部が下部第一スプリング部と同一方向に螺旋状に略中心角１８０度の位置から略中心角３６０度の位置まで形成され、前記上部第二スプリング部が中間リング部を介して前記下部第二スプリング部の終点位置である中心角から、下部第二スプリング部の始点である略中心角１８０度の位置まで、前記下部第二スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成され、
前記下部第一スプリング部の上端部と下部第二スプリング部の下端部、下部第一スプリング部の下端部と下部第二スプリング部の上端部、前記上部第一スプリング部の上端部と上部第二スプリング部の下端部、上部第一スプリング部の下端部と上部第二スプリング部の上端部が、圧縮した際、重なり合わないように形成されていることを特徴とする請求項３に記載された合成樹脂製ばね。
【請求項５】
前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部の軸線を構成する曲線は二つの曲線であり、前記曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、かつ前記曲線とパーティングラインの交点が、軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載された合成樹脂製ばね。
【請求項６】
前記上端リング部上に、更に、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と同一のスプリング部と、中間リング部と同一のリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と同一のスプリングとが、順次繰り返し形成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載された合成樹脂製ばね。
【請求項１】
下端リング部上に形成された螺旋状のスプリング部と、前記スプリング部の上端に形成された上端リング部とを備え、これら部位が合成樹脂によって一体に成形された円筒状の合成樹脂製ばねであって、
前記スプリング部を平面に展開した状態において、前記スプリング部の軸線は少なくとも複数の曲線からなり、前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であることを特徴とする合成樹脂製ばね。
【請求項２】
前記スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、かつ前記スプリング部の軸線を構成する曲線とパーティングラインの交点が、スプリング部の軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であることを特徴とする請求項１記載の合成樹脂製ばね。
【請求項３】
下端リング部上に形成された下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部の上端に形成された中間リング部と、前記中間リング部上に形成された上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部の上端に形成された上端リング部とを少なくとも備え、これら部位が合成樹脂によって一体に成形された合成樹脂製ばねであって、
前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部を平面に展開した状態において、各スプリング部の軸線は、夫々少なくとも複数の曲線からなり、
前記曲線は、パーティングラインとの交点においてリード角が０度となる曲線であることを特徴とする合成樹脂製ばね。
【請求項４】
前記下部第一スプリング部が下端リング部に接続された点を始点として、下部第一リング部が螺旋状に略中心角１８０度の位置まで形成され、
前記上部第一スプリング部が中間リング部を介して前記下部第一スプリング部の終点位置である中心角から、下部第一スプリング部の始点である中心角０度まで、前記下部第一スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成され、
かつ、下部第二スプリング部が下部第一スプリング部と同一方向に螺旋状に略中心角１８０度の位置から略中心角３６０度の位置まで形成され、前記上部第二スプリング部が中間リング部を介して前記下部第二スプリング部の終点位置である中心角から、下部第二スプリング部の始点である略中心角１８０度の位置まで、前記下部第二スプリング部の螺旋方向と異なる方向の螺旋状に形成され、
前記下部第一スプリング部の上端部と下部第二スプリング部の下端部、下部第一スプリング部の下端部と下部第二スプリング部の上端部、前記上部第一スプリング部の上端部と上部第二スプリング部の下端部、上部第一スプリング部の下端部と上部第二スプリング部の上端部が、圧縮した際、重なり合わないように形成されていることを特徴とする請求項３に記載された合成樹脂製ばね。
【請求項５】
前記下部第一スプリング部、下部第二スプリング部、上部第一スプリング部、上部第二スプリング部の各スプリング部の軸線を構成する曲線は二つの曲線であり、前記曲線とパーティングラインとが中心角１８０度の間隔をもって交わり、かつ前記曲線とパーティングラインの交点が、軸線を構成する曲線同士が交わる接続点であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載された合成樹脂製ばね。
【請求項６】
前記上端リング部上に、更に、前記下部第一スプリング部及び下部第二スプリング部と同一のスプリング部と、中間リング部と同一のリング部と、前記上部第一スプリング部及び上部第二スプリング部と同一のスプリングとが、順次繰り返し形成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載された合成樹脂製ばね。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２８５４２３（Ｐ２００７−２８５４２３Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１４０４９（Ｐ２００６−１１４０４９）
【出願日】平成１８年４月１８日（２００６．４．１８）
【出願人】（５０２４１３２０１）エルフ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１８日（２００６．４．１８）
【出願人】（５０２４１３２０１）エルフ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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