[发明专利]盘簧

说明书

技术领域

本发明涉及使用于按压单元或冲击缓冲单元等各种用途的盘簧，尤其涉及盘簧的本体的形状的改良。

背景技术

盘簧具备盘形状(大致圆锥形状)的本体，本体在中央部具有孔部，呈环状。盘簧在车辆或产业用机械、家电等领域中使用于按压单元或冲击缓冲单元等各种用途。在例如混合动力汽车或电动汽车的变换器(转换器和反相器)中，将盘簧用作用于将半导体元件按到散热器的按压单元。在车辆用驱动装置中，将盘簧用作离合器机构的离合器接合时的冲击缓冲单元(例如，专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献1：日本实公平4-38127；

专利文献2：日本专利第4065178。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在将盘簧用作半导体元件用的按压单元的情况下，在变换器中，通常，多个半导体元件以直线状并排而排列，按压单元的设置空间的形状是长方形。然而，例如，如图7(A)所示，在使用1个盘簧1的情况下，有必要使圆形的盘簧1的外径与设置空间S的长方形的短边相对应，但在该情况下，在设置空间S的长方形的长边侧，产生不能进行盘簧1导致的按压的无效空间。结果，有必要在每个半导体元件设置盘簧1，因而例如，如图7(B)所示，需要多个盘簧1。因此，招致零件数和成本的增大。

于是，考虑使用呈现与设置空间的长方形相对应的形状的板簧。可是，板簧的负荷特性，不同于如图8(A)所示地示出非线形特性的盘簧的负荷特性，成为图8(B)所示的线形特性，因而如果由于半导体元件彼此之间的高度的偏差或热膨胀而导致高度稍微变化，则生成负荷大大地变动。于是，为了谋求零件数和成本的削减且得到非线形的负荷特性，考虑使盘簧的外周成为椭圆形。

另一方面，将盘簧用作离合器机构用的冲击缓冲单元的专利文献1、2提出使本体的外周成为椭圆形。例如，在专利文献2中，将盘簧用作离合器机构的冲击缓冲单元，为了谋求盘簧向离合器机构的组装性的提高，使盘簧的本体和孔部成为椭圆形。在该情况下，在盘簧的本体的全部中，将板宽设定为相等。在离合器机构中，在活塞中的摩擦板侧的对置面设有环状槽部，使盘簧的孔部的内周部卡合于该环状槽部。可是，在椭圆形的盘簧中，在外周部，长半径部侧弯曲部的应力比短半径部侧弯曲部的应力更高，在设计时有必要考虑长半径部侧弯曲部的应力，因而对设计造成制约。此外，在本申请中，长半径部侧弯曲部是曲率半径小的长半径部侧的部分，是椭圆形的外周部的从长轴起既定角度的范围内的部分，短半径部侧弯曲部是曲率半径比长半径部侧弯曲部更大的短半径部侧的部分，是椭圆形的外周部中的除了长半径部侧弯曲部以外的部分。

因此，本发明的目的在于，提供椭圆形的盘簧，该盘簧当然能够与配置空间的长方形相对应并能够得到非线形的负荷特性，能够降低长半径部侧弯曲部与短半径部侧弯曲部的应力差。

用于解决课题的方案

本发明的盘簧，其特征在于，具备盘形状的本体，该本体具有孔部，并且，外周呈椭圆形，本体的长半径部的板宽设定为比本体的短半径部的板宽更大。此外，在本申请中，如下地定义长半径部和短半径部。椭圆形的本体中的具有最大外径(长径)的部分是长轴部，椭圆形的本体中的具有最小外径(短径)的部分是短轴部，长轴部和短轴部的各个关于椭圆形的中心而对称。长半径部是由椭圆形的中心分割长轴部而得到的各个部分，短半径部是由椭圆形的中心分割短轴部而得到的各个部分。关于板宽，长半径部的板宽是长轴部的外径(长径)与内径的差的1/2，短半径部的板宽是短轴部的外径(短径)与内径的差的1/2。

在本发明的盘簧中，由于具备盘形状的本体，因而与外周呈圆形的现有的盘簧同样地，能够得到非线形的负荷特性。而且，由于本体的外周呈椭圆形，能够适当设定长径和短径，因而能够与配置空间的长方形相对应。在本体的外周呈椭圆形的盘簧中，在将长半径部和短半径部的板宽设定为相等的情况下，长半径部侧弯曲部的生成应力与曲率半径比长半径部侧弯曲部更大的短半径部侧弯曲部的生成应力相比而更高，但在本发明的盘簧中，由于将长半径部的板宽设定为比短半径部的板宽更大，因而能够降低长半径部侧弯曲部与短半径部侧弯曲部的应力差。结果，能够在本体的周方向上谋求生成应力的均匀化。因此，不同于现有的椭圆形的盘簧，不受曲率半径小的长半径部侧弯曲部处的应力限制，能够将行程的适用范围(负荷)设定为较大。

本发明的盘簧能够使用各种构成。例如，能够使用长轴部的内径设定为短轴部的内径以上的方式。在该方式中，能够有效地降低长半径部侧弯曲部与短半径部侧弯曲部的应力差，能够在本体的周方向上有效地谋求生成应力的均匀化。

发明的效果