树脂制弹簧的制作方法

1.本发明涉及树脂制弹簧。


背景技术：

2.在专利文献1中记载了一种弹簧，其整体由合成树脂材料一体形成，并由具有适当间隔且使轴心相同地平行配置的多个环状构件、以及将该环状构件彼此在多处连结的弹性连结构件构成，该弹性连结构件呈沿着由各环状构件形成的假想筒状面配置且在环状构件的周向上弯曲的倒u字形，所述弹簧的特征在于，使所述环状构件的直径在相邻的环状构件相互间不同，且使弹性连结构件的一端部与另一端部在环状构件的径向上错开设置，它们在弹簧的伸缩方向上不重合。
3.在专利文献2中记载了一种阀构件，其中，在按压构件中一端支承于所述壳体构件，另一端连接于所述阀芯，按压构件具有在阀芯的中心轴的方向上空开间隔而排列的第一环部～第三环部、将第一环部与第二环部连接的多根第一柱部、以及将第二环部与第三环部连接的多根第二柱部，在沿着阀芯的中心轴的方向观察时，第一柱部不与第二柱部重合。
4.在先技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开平11-13804号公报
7.专利文献2：日本特开2015-214367号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的课题
9.当利用以往的树脂弹簧来承担物体的重量时，为了耐高负荷的应力而需要提高刚性。在树脂弹簧中为了提高刚性，除了增大壁厚、尺寸以外别无他法，会引起重量增加。由此，存在与铁制的弹簧之间的重量差变小，采用树脂制的弹簧变得没有意义这样的课题。
10.本发明是为了解决所述课题而完成的，其目的在于提供能够不损害弹簧的刚性而实现轻量化的树脂制弹簧。
11.用于解决课题的方案
12.为了达到所述目的，技术方案1的发明的树脂制弹簧的特征在于，具备：多个环状构件，它们在弹簧的轴向上隔开间隔而配置；以及连结构件，其将相邻的所述环状构件连接，所述连结构件包括将相对于各环状构件在一侧相邻的所述环状构件连接的至少1个第一连结构件、以及将在另一侧相邻的所述环状构件连接的至少1个第二连结构件，所述第一连结构件和所述第二连结构件配置于在弹簧的轴向上互不对置的位置，所述环状构件具备：顶部，其能够供所述第一连结构件或所述第二连结构件连接；薄壁部，其通过使所述环状构件的弹簧的轴向上的厚度减小而得到；以及锥形部，其从所述顶部到所述薄壁部而使所述环状构件的弹簧的轴向上的壁厚逐渐减小。
13.发明效果
14.根据本发明，能够不损害弹簧的刚性而实现轻量化。
附图说明
15.图1是本发明的实施方式的树脂制弹簧的立体图。
16.图2是比较例1的树脂制弹簧的立体图。
17.图3是表示从上方对图2所示的比较例的树脂制弹簧施加了载荷f的情况下的树脂制弹簧的应力分布的图。
18.图4是说明构成本发明的实施方式的树脂制弹簧的圆环状构件的板簧的构造的图。
19.图5是表示图4的板簧的应力分布的图。
20.图6是说明图4的两端固定梁的计算式的图。
21.图7是说明本发明的实施方式的树脂制弹簧的两端固定梁的厚度(高度)h的设计的图。
22.图8是表示构成本发明的实施方式的树脂制弹簧的圆环状构件的两端固定梁模型的应力分布的图。
23.图9是表示本发明的实施方式的树脂制弹簧的比较例2的两端固定梁模型的应力分布的图。
24.图10是将本发明的实施方式的树脂制弹簧的两端固定梁模型的锥形部和比较例2的两端固定梁模型的锥形部比较示出的构造剖视图。
25.图11是表示本发明的实施方式的树脂制弹簧的比较例3的两端固定梁模型的应力分布的图。
26.图12是将本发明的实施方式的树脂制弹簧的两端固定梁模型的锥形部和比较例3的两端固定梁模型的锥形部比较示出的构造剖视图。
27.图13是表示本发明的实施方式的树脂制弹簧的上下表面加工后的两端固定梁模型的侧视图。
28.图14是表示本发明的实施方式的树脂制弹簧的两端固定梁模型的应力分布的图。
29.图15是表示本发明的实施方式的树脂制弹簧的上表面加工后的两端固定梁模型的侧视图。
30.图16是表示本发明的实施方式的树脂制弹簧的下表面加工后的两端固定梁模型的侧视图。
31.图17是说明本发明的实施方式的树脂制弹簧的连结构件各为1个的情况的配置的示意图。
32.图18是说明本发明的实施方式的树脂制弹簧的连结构件各为2个的情况的配置的示意图。
33.图19是说明本发明的实施方式的树脂制弹簧的两种连结构件各为3个的情况的配置的示意图。
34.图20是说明本发明的实施方式的树脂制弹簧的连结构件各为4个的情况的配置的示意图。
35.图21是示意性地表示本发明的实施方式的树脂制弹簧的上下的圆环状构件的间隔的立体图。
36.图22是表示本发明的实施方式的树脂制弹簧的从上方施加了载荷f的情况下的树脂制弹簧的应力分布的图。
37.图23是表示本发明的实施方式的树脂制弹簧的圆环状构件的立体图。
38.附图标记说明：
[0039]1ꢀꢀ
树脂制弹簧
[0040]
10、10a～10g
ꢀꢀ
圆环状构件(多个环状构件)
[0041]
21
ꢀꢀ
第一连结构件(多个连结构件)
[0042]
22
ꢀꢀ
第二连结构件(多个连结构件)
[0043]
30
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弹簧的轴
[0044]
111
ꢀꢀ
顶部
[0045]
112
ꢀꢀ
薄壁部
[0046]
113
ꢀꢀ
锥形部
[0047]oꢀꢀ
圆环的中心轴。
具体实施方式
[0048]
以下，关于本发明的实施方式的树脂制弹簧，一边适当参照附图一边详细说明。需要说明的是，在各图中，对共通的部分标注相同的附图标记并省略重复的说明。另外，为了便于说明，构件的尺寸及形状有时变形或夸张而示意性地表示。
[0049]
[树脂制弹簧1的基本结构]
[0050]
图1是本发明的实施方式的树脂制弹簧的立体图。
[0051]
本实施方式的树脂制弹簧1例如是用于悬架的圆筒形状弹簧。树脂制弹簧1为树脂注塑成形弹簧，能够通过注塑成形来制作。
[0052]
如图1所示，树脂制弹簧1具备在上下方向上隔开间隔而多层(层叠)配置的多个圆环状构件10a～10g(多个环状构件)和将在上下方向上相邻的圆环状构件10a～10g连接的连结构件21、22(多个连结构件)。
[0053]
在上端配置的圆环状构件10a是外筒及内筒具有相同的中心轴且上下方向(弹簧的轴30的方向)上的厚度均匀的圆环状构件。圆环状构件10a的截面呈相对于上下方向而言径向较长的长方形截面。
[0054]
图23是表示图1所示的圆环状构件10b～10g的立体图。
[0055]
如图23所示，圆环状构件10b～10g除连接连结构件21、22的部分以外，基本形状相同，呈相对于圆环状构件10a而上表面侧的板厚被局部削掉而得到的形状。
[0056]
如图1所示，圆环状构件10a～10g的各中心轴将中心轴对齐而沿上下方向配置，且与弹簧的轴30一致。
[0057]
各圆环状构件10a～10g利用将相邻的圆环状构件相连的两处第一连结构件21、以及将与第一连结构件21所连接的圆环状构件在上下方向上不同的方向上相邻的圆环状构件连接的两处第二连结构件22而连结。
[0058]
连结构件21、22包括将相对于各圆环状构件10b～10g在一侧相邻的圆环状构件
10b～10g连接的至少1个第一连结构件21、以及将在另一侧相邻的所述环状构件连接的至少1个第二连结构件22。
[0059]
两处第一连结构件21配置于相对于弹簧的轴30对置的位置(两次旋转对称位置)，两处第二连结构件22也同样地配置于相对于弹簧的轴30对置的位置。
[0060]
第二连结构件22配置于从第一连结构件21的配置位置在圆环状构件10a～10g的圆周方向上错开90度的位置。也就是在俯视下，将两处第一连结构件21连结的线和将两处第二连结构件22连结的线配置成正交(在俯视下，相对于弹簧的轴30，第一连结构件21或第二连结构件22配置于四次旋转对称位置)。
[0061]
如图1所示，与圆环状构件10b、10d、10f连接的第一连结构件21及第二连结构件22配置成相对于弹簧的轴30而言的圆周方向的位置及上下的连接方向各自相同。与圆环状构件10b、10d、10f连接的第一连结构件21与上方的圆环状构件连接，第二连结构件22与下方的圆环状构件连接。与圆环状构件10c、10e连接的第一连结构件及第二连结构件以上下反向的方式连接。
[0062]
将圆环状构件10a～10g连接的第一连结构件配置于上下对齐的位置(在上下方向上对置的位置)，将各圆环状构件在上下方向上跳过一片而连结，将圆环状构件10a～10g连接的第二连结构件配置于上下对齐的位置(在上下方向上对置的位置)，将各圆环状构件在上下方向上跳过一片而连结。
[0063]
需要说明的是，在将圆环状构件10a～10g总称的情况下，记载为圆环状构件10。在本实施方式中，圆环状构件10在俯视下呈圆形(正圆)的面包圈状，但也可以是椭圆的面包圈状，还可以是多边形的面包圈状。
[0064]
每个圆环状构件10具备：顶部111，其能够供连结构件21、22连接；薄壁部112，其通过使圆环状构件10的上下方向的厚度减小而得到；以及锥形部113，其从顶部111到薄壁部112而使圆环状构件10的上下方向上的壁厚逐渐减小。
[0065]
薄壁部112配置于从顶部111的配置位置在圆环状构件10圆周方向上错开45度的位置(配置于在圆环状构件10的圆周方向上相邻的两处顶部的中间)。
[0066]
如后所述，薄壁部112的厚度理论上为0，但若如此则注塑成形困难。因此，以成为能够成形的最小壁厚的方式，设为将薄壁部112的左右的锥形部113彼此平滑地相连的形状，其最小壁厚部分附近为薄壁部。
[0067]
如图23所示，圆环状构件10b～10g分别具有四处顶部和四处薄壁部，各顶部111及薄壁部112为相同的形状。也就是，圆环状构件10b～10g分别相对于圆环状构件10的轴而呈四次旋转对称形状。
[0068]
圆环状构件10a～10g的截面也可以是圆形状、四边形形状、多边形形状的任一者。
[0069]
圆环状构件10a使轴向的厚度恒定，但也可以与其他的圆环状构件同样地变更厚度。需要说明的是，此时，期望的是以未变更厚度的面(平坦的面)处于上方的方式配置。
[0070]
另外，圆环状构件10g变更了上下方向上的厚度，但也可以与圆环状构件10a同样，使上下方向上的厚度恒定。
[0071]
圆环状构件10b～10f配置为变更上方的壁厚(期望如后述那样变更上方的壁厚)，但根据弹簧的成形、弹簧的配置布局等原由，不会妨碍变更下方、上下双方的壁厚。
[0072]
[本实施方式的树脂制弹簧的作用]
[0073]
接着，一边与比较例的树脂制弹簧1000对比，一边适当参照附图来说明本实施方式的树脂制弹簧的作用。
[0074]
(比较例)
[0075]
图2是比较例1的树脂制弹簧1000的立体图。
[0076]
如图2所示，比较例1的树脂制弹簧1000与本实施方式的树脂制弹簧1同样地具备隔开间隔而配置的多个圆环状构件1010a～1010g、以及将相邻的圆环状构件1010a～1010g连接的多个连结构件1021、1022。
[0077]
树脂制弹簧1000对于树脂制弹簧1废除了薄壁部及锥形部。
[0078]
图3是表示从上方向图2所示的比较例的树脂制弹簧1000施加了载荷f的情况下的树脂制弹簧1000的应力分布的图。图3的浓淡表示应力分布的不均匀(越淡则不均匀越大)。
[0079]
如图3的附图标记h所示可知，比较例的树脂制弹簧1000在周向上观察圆环状构件1010a～1010g的情况下，存在应力分布不均匀的地方。例如，由图3的椭圆包围所示，第一连结构件1021与第二连结构件1022之间的圆环状构件1010a～1010g的应力分布不均匀。
[0080]
(原理说明)
[0081]
图4是说明构成本实施方式的树脂制弹簧1的圆环状构件10的板簧的构造的图，图4a是该板簧的立体图，图4b是该板簧的侧视图。对与图1相同的构成部分标注相同的附图标记。需要说明的是，在图4a和图4b中，在图示上，选取出圆环状构件10的周向一部分(圆弧)，且呈直线状示出。在图4a中，虽然板簧以直线状示出，但将本来圆弧状的物体以直线状示出。
[0082]
·
两端固定梁模型
[0083]
图4a及图4b所示的是如下模型：将在第二连结构件所连接的两处顶部切断为一半的圆环状构件10b呈直线状配置，用于计算施加于圆环状构件10b的载荷与应力的关系。
[0084]
如图22(后述)所示，在对弹簧施加了来自上方的载荷f的情况下，圆环状构件10b利用第二连结构件22从下方支承两处顶部111，经由第一连结构件21而对圆环状构件10b的另外两处顶部111施加来自上方的载荷。
[0085]
返回图4a及图4b，如上述那样在两处顶部111将圆环状构件10b切断为一半并呈直线状配置而考虑的情况下，分割成两部分的圆环状构件分别如图5(后述)所示，能够作为将两端的顶部111固定且对中央的顶部111施加了载荷p的两端固定梁而模型化。另外，关于圆环状构件10c～10d也是同样的。
[0086]
顶部111是原本(与比较例相同)的壁厚高度，是从薄壁部112及锥形部113观察的情况下的凸部。两端的顶部111为两端固定梁的端部。顶部111是将第一连结构件21与第二连结构件22连接的连接部。
[0087]
图5是表示图4的板簧的应力分布的图。图5的浓淡表示应力分布的不均匀(越淡则不均匀越大)。
[0088]
在图5中，顶部111的两端被固定，成为了两端固定梁。在如图5的附图标记p所示那样从上部施加了力的情况下，不会观察到过剩的应力的产生(后述)。
[0089]
·
两端固定梁计算式
[0090]
说明两端固定梁计算式。
[0091]
图6是说明图4的两端固定梁的计算式的图。图6的上图是从侧面观察图4的两端固
定梁时的图，图6的中图是说明一般的两端固定梁的应力的图，图6的下图是说明图6中图的bmd(弯曲力矩)的图。
[0092]
如图6的中图所示，设为两端固定梁的长度(全长)是1、被施加力p的中央部距两端的长度为1/2，其一半的长度为1/4、31/4。
[0093]
如图6的下图的附图标记a所示，关于图6的中图所示的两端固定梁的弯曲力矩，两端固定且在弯曲力矩负侧最大为m1max、m2max，在被施加力p的中央部的弯曲力矩正侧最大为m3max。
[0094]
如图6的下图的附图标记b所示，图6的中图所示的两端固定梁的长度1/4、31/4的弯曲力矩m4min、m5min的发现应力为0。1/4、31/4部分理论上发现应力为0，因此能够实现薄壁化。
[0095]
在图6的上图的横轴上取两端固定梁的长度1，在纵轴上取两端固定梁的厚度(高度)h时，如图6的上图的附图标记c所示，能够进行1/4、31/4部分处的两端固定梁的薄壁化。以上所述的两端固定梁的弯曲力矩与两端固定梁的应力分布σ之间的关系由计算式(1)～(3)表示。
[0096]
【数1】
[0097]
m4min，m5min＝0
…
(1)
[0098][0099][0100]
·
两端固定梁的厚度(高度)h，
[0101]
说明两端固定梁的厚度(高度)h。
[0102]
图7是说明两端固定梁的厚度(高度)h的设计的图。如图7所示，将两端固定梁的长度分为从一方的端部到1/4为止的长度的区域(i)、从1/4到1/2为止的长度的区域(ii)、从1/2到31/4为止的长度的区域(iii)、以及从31/4到另一方的端部1为止的长度的区域(iv)。
[0103]
两端固定梁的厚度(高度)h基于上述式(2)，针对两端固定梁的每个长度，插入各条件，求出h。两端固定梁的厚度(高度)h由计算式(4)～(7)表示。
[0104]
【数2】
[0105][0106][0107][0108][0109]
其中，1为两端固定梁模型的长度，a为常数。
[0110]
使用上述计算式(4)～(7)，来设计两端固定梁的厚度(高度)h。
[0111]
·
基于设计出的两端固定梁的厚度(高度)h得到的圆环状构件10(参照图1)的主体部的构造
[0112]
在理论上将应力设为均匀的情况下，图6的上图的附图标记c所示的部分的高度h＝0。不过，若如此则注塑成形困难，因此实际上施加边缘圆角，带有厚度。在本实施方式中，圆环状构件10(参照图1)的锥形部113的高度使用上述计算式(4)～(7)来求出。由此，与使用单纯的圆弧的情况相比，应力被整体地分散，因此能够实现有效的轻量化。
[0113]
[模拟]
[0114]
·
锥形部113的形状
[0115]
参照图8至图12来说明锥形部113的形状。
[0116]
图8是表示构成本实施方式的圆环状构件10(参照图1)的两端固定梁模型的应力分布的图。具体而言，对锥形部112适用式(4)～(7)，锥形部113为上凸的弯曲形状。在图8中，顶部111的两端被固定，成为两端固定梁。如图8所示，在从该两端固定梁的上部施加了力的情况下，未观察到产生过剩的应力。
[0117]
图9是表示比较例2的两端固定梁模型的应力分布的图。比较例2的两端固定梁模型参照后述的图10可知，锥形部113a为直线平面形状。在比较例2的情况下，如图9所示，在从具有该锥形部113a的两端固定梁的上部施加了力的情况下，产生过剩的应力。
[0118]
图10是将图8所示的本实施方式的两端固定梁模型的锥形部与图9所示的比较例2的两端固定梁模型的锥形部比较示出的构造剖视图。
[0119]
若比较例2的锥形部113a(参照图10的虚线)为直线模型，则需要壁厚的部分成为薄壁，因此产生过剩的应力。与此相对，在具有本实施方式的锥形部113(参照图10的实线)的两端固定梁模型中，锥形部113具有上凸的壁厚，在该部分处应力被分散，因此未观察到产生过剩的应力。
[0120]
图11是表示比较例3的两端固定梁模型的应力分布的图。比较例3的两端固定梁模型参照后述的图12可知，锥形部113c为圆弧形状。如图11所示，在从具有该锥形部113c的两端固定梁的上部施加了力的情况下，产生应力变得不均匀。
[0121]
图12是将图6所示的本实施方式的两端固定梁模型的锥形部与图11所示的比较例3的两端固定梁模型的锥形部比较示出的构造剖视图。
[0122]
若比较例的锥形部113c(参照图12的虚线)为圆弧形状模型，则存在过剩的壁厚部分，因此产生应力变得不均匀。与此相对，在具有本实施方式的锥形部113(参照图12的实线)的两端固定梁模型中，锥形部113具有上凸的壁厚但为适度的壁厚，因此相对于长度方向而言产生应力变得均匀。另外，本实施方式的两端固定梁模型为适度的壁厚，因此确认到与比较例3的两端固定梁模型相比实现了约两成的轻量化。
[0123]
·
两端固定梁模型的上表面加工与上下表面加工(两面加工)的比较
[0124]
说明两端固定梁模型的上表面加工与上下表面加工(两面加工)的比较。
[0125]
图13是表示进行了上下表面加工的两端固定梁模型的侧视图。
[0126]
图13所示的两端固定梁模型对下表面实施了与图4的两端固定梁模型的上表面加工同样的加工。图14是表示图13的两端固定梁模型的应力分布的图。
[0127]
图13的上下表面加工的两端固定梁模型比本实施方式的两端固定梁模型轻量。这是因为，图13中的顶部111的高度(厚度)与图1等所示的顶部111的高度(厚度)相同。然而，如图14的附图标记e所示，在从上部施加了力的情况下，在薄壁部112存在应力集中。因此，在本实施方式中，采用上表面加工的两端固定梁模型。
[0128]
·
两端固定梁模型的上表面加工与下表面加工的比较
[0129]
说明两端固定梁模型的上表面加工与下表面加工的比较。
[0130]
图15是表示进行了上表面加工的两端固定梁模型的侧视图，图15的左图是将两端固定且未对上表面施加力的情况，图15的右图是将两端固定并对上表面施加力且使两端固定梁挠曲了的情况的例子。如图15的右图所示，进行了上表面加工的两端固定梁在对上表面施加力并使两端固定梁挠曲了的情况下，能够减小挠曲量，因此梁的底面部收纳于挠曲变形幅度d内。
[0131]
图16是表示进行了下表面加工的两端固定梁模型的侧视图，图16的左图是将两端固定并未对上表面施加力的情况，图16的右图是将两端固定并对上表面施加力且使两端固定梁挠曲了的情况的例子。如图16的右图所示，进行了下表面加工的两端固定梁在对上表面施加力并使两端固定梁挠曲了的情况下，挠曲量变大，因此梁的顶部111超过挠曲变形幅度d而突出。
[0132]
这样，构成本实施方式的圆环状构件10的两端固定梁为图15所示的进行了上表面加工的两端固定梁模型、即在圆环状构件10的上表面加工出薄壁部112，因此锥形部113趋向薄壁部112而逐渐减小。并且，在对上表面施加力而使两端固定梁挠曲了的情况下，主体部的底面部向下方突出。因此，构成本实施方式的圆环状构件10的两端固定梁能够降低重心。另外，与图16所示的进行了下表面加工的两端固定梁模型相比，如图16的右图所示，能够减小挠曲量，因此能够抑制触底。
[0133]
·
多个连结构件21、22的配置
[0134]
图17至图20说明连结构件21、22的配置。需要说明的是，为了说明连结构件21、22的配置，关于圆环状构件10的形状，以厚度一样的圆环形状简化地表现。
[0135]
图17是说明连结构件21、22各为1个的情况的配置的示意图。图17的上图为其立体图，图17的下图为其俯视图。
[0136]
图17所示的树脂制弹簧使用1个连结构件在一处将上下的圆环状构件连接。即，将圆环状构件10a和圆环状构件10b用第一连结构件21连接，并在圆环的中心轴o方向上错开一层，并且利用相对于圆环的中心轴o而对置配置的第二连结构件22将圆环状构件10b与圆环状构件10c连接。
[0137]
当俯视(圆环的中心轴视)观察时，1个第一连结构件21和1个第二连结构件22相对于圆环的中心轴o而配置于两次旋转对称位置(从圆环的中心轴o出发而角度为180度的位置)。
[0138]
图18是说明连结构件21、22各为2个的情况的配置的示意图。图18的上图为其立体图，图18的下图为其俯视图。
[0139]
图18所示的树脂制弹簧使用2个连结构件在两处将上下的圆环状构件连接。在图18中，使用2个第一连结构件21在两处将圆环状构件10a与圆环状构件10b连接，使用2个第二连结构件22在两处将圆环状构件10b与圆环状构件10c连接。
[0140]
2个第一连结构件21配置于相对于圆环的中心轴o在径向上对置的位置。同样，2个第二连结构件22配置于相对于圆环的中心轴o在径向上对置的位置。
[0141]
第一连结构件21和第二连结构件22配置于在圆环的轴向上互不对置的位置，在此配置于在圆环的径向上正交的位置(在图18的例子中使相位错开了90度)。
[0142]
也就是，2个第一连结构件21相对于圆环的中心轴o而配置于两次旋转对称位置(2个第二连结构件22也同样)，第一连结构件21与第二连结构件22配置于在圆环的径向上彼此正交的位置，因此当俯视(圆环的中心轴视)观察时，2个第一连结构件21与2个第二连结构件22相对于圆环的中心轴o而配置于四次旋转对称位置。
[0143]
2个连结构件21、20的错开的角度的决定方式如下述那样。
[0144]
360度
÷
两处
÷
2＝90度
[0145]
图18所示的连结构件21、22的配置与图1的树脂制弹簧1的第一连结构件21及第二连结构件22的配置对应。
[0146]
图19是说明两种连结构件21、22各为3个的情况的配置的示意图。
[0147]
图19的上图为其立体图，图19的下图为其俯视图。
[0148]
图19所示的树脂制弹簧使用两种连结构件在三处将上下的圆环状构件连接。在图19中，使用3个第一连结构件21在三处将圆环状构件10a与圆环状构件10b连接，使用3个第二连结构件22在三处将圆环状构件10b与圆环状构件10c连接。
[0149]
3个连结构件21在圆环的径向上分别错开120度而配置。(3个连结构件22也同样)
[0150]
第一连结构件21和第二连结构件22配置于在圆环的轴向上互不对置的位置，在此相对于圆环的径向而错开60度地配置。
[0151]
也就是，3个第一连结构件21相对于圆环的中心轴o而配置于三次旋转对称位置(3个第二连结构件22也同样)，第一连结构件21与第二连结构件22相对于圆环的径向彼此错开60度地配置，因此当俯视(圆环的中心轴视)观察时，3个第一连结构件21与3个第二连结构件22相对于圆环的中心轴而配置于六次旋转对称位置。
[0152]
3个连结构件21、20的错开的角度的决定方式如下述。
[0153]
360度
÷
三处
÷
2＝60度
[0154]
图19所示的树脂制弹簧能够适用于增大圆环状构件的直径的情况、想要增加圆环状构件的层数的情况。
[0155]
图20是说明两种连结构件21、22各为4个的情况的配置的示意图。
[0156]
图20的上图为其立体图，图20的下图为其俯视图。
[0157]
图20所示的树脂制弹簧使用两种连结构件在四处将上下的圆环状构件连接。在图20中，使用4个第一连结构件21在四处将圆环状构件10a与圆环状构件10b连接，使用4个第二连结构件22在四处将圆环状构件10b与圆环状构件10c连接。
[0158]
4个连结构件21在圆环的径向上分别错开90度而配置。(4个连结构件22也同样)
[0159]
第一连结构件21和第二连结构件22配置于在圆环的轴向上互不对置的位置，在此相对于圆环的径向错开45度地配置。
[0160]
图20所示的树脂制弹簧与图19所示的树脂制弹簧同样地，能够适用于增大圆环状构件的直径的情况、想要增加圆环状构件的层数的情况。
[0161]
·
上下的圆环状构件的间隔
[0162]
说明上下的圆环状构件的间隔。
[0163]
图21是示意性地表示上下的圆环状构件的间隔的立体图。需要说明的是，为了说明上下的圆环状构件的间隔，关于圆环状构件10的形状，以圆环形状简化表现。
[0164]
图21所示的树脂制弹簧使上下的圆环状构件的间隔不同。即，以使圆环状构件10a
与圆环状构件10b之间的间隔成为距离d1、圆环状构件10b与圆环状构件10c之间的间隔成为距离d2、圆环状构件10c与圆环状构件10d之间的间隔成为距离d3的方式，使上下的圆环状构件10a～10d的间隔不同。
[0165]
需要说明的是，上下的圆环状构件的间隔的不同化方式也可以是任何方式。另外，也可以不使上下的圆环状构件的间隔全部不同，而是一部分的间隔相同。
[0166]
[效果]
[0167]
如以上所说明那样，本实施方式的树脂制弹簧1具备在弹簧的轴30方向上隔开间隔而配置的多个环状构件10a～10g和将相邻的环状构件10a～10g连接的连结构件21、22，连结构件包括将相对于各环状构件在一侧相邻的所述环状构件连接的至少1个第一连结构件21、以及将在另一侧相邻的所述环状构件连接的至少1个第二连结构件22，第一连结构件21和第二连结构件22配置于在弹簧的轴30方向上互不对置的位置，环状构件10a～10g具备：顶部111，其能够供第一连结构件21或第二连结构件22连接；薄壁部112，其通过使环状构件10a～10g的弹簧的轴30方向上的厚度减小而得到；以及锥形部113，其从顶部111到所述薄壁部112而使环状构件10a～10g的弹簧的轴30方向上的壁厚逐渐减小。
[0168]
当树脂制弹簧1被压缩时，第一连结部21和第二连结部22的上下方向及其周围产生应力及应变。换言之，距第一连结部21及第二连结部22而位于远方的部分不容易产生应力、应变。如原理说明中所述那样，本实施方式的树脂制弹簧1将薄壁部112配置于不容易产生上述应力、应变的位置，由此能够不损害弹簧的刚性而实现轻量化。
[0169]
图22是表示从上方施加了载荷f的情况下的树脂制弹簧1的应力分布的图。对与图1相同的构成部分标注相同的附图标记。
[0170]
如图22的附图标记g所示，在树脂制弹簧1中应力分布均匀。由此，荷载被分散，因此不容易被压坏。与以相同的条件叙述的图3的比较例相比，更加明显。
[0171]
这样，对于将荷载分散的资源，在圆环状构件10设置薄壁部112而形成薄壁，由此能够不损害弹簧的刚性而实现轻量化。
[0172]
在本实施方式中，薄壁部112配置于在环状构件10a～10g的周向上相邻的两处顶部的中间。如原理说明中叙述那样，中间部分在负担荷载时几乎不被施加应力，因此即便使主体部为薄壁也不会压坏，能够实现最佳的轻量化。
[0173]
在本实施方式中，在与各环状构件连结的连结构件21、22中，第一连结构件21将配置数设为n且相对于圆环状构件的中心轴而配置于n次旋转对称位置，第二连结构件22将配置数设为与第一连结构件21相同数量的n，第一连结构件21或第二连结构件22的配置位置配置成相对于圆环状构件的中心轴处于2n次旋转对称位置。通过相对于圆环状构件的中心轴而配置于n次旋转对称位置，由此相对于弹簧的轴30在半径方向上均匀地使力得以分散，能够使产生应力均匀化。
[0174]
在本实施方式中，在第一连结构件21及第二连结构件22分别在各环状构件上配置有两处的情况下的环状构件21、22中，环状构件21、22在弹簧的轴向上的厚度h的理论值由上述计算式(4)～(7)所示，薄壁部112针对厚度h的理论值而将处于薄壁部的周向的两侧的锥形部呈圆弧状连接。由此，能够设计出不存在应力集中的薄壁部112的厚度。能够使产生应力均匀化，与单纯由圆弧构成的情况相比，能够实现约两成的轻量化。
[0175]
在本实施方式中，薄壁112使环状构件的轴向的厚度仅在单侧的面减小。由此，能
够抑制挠曲量过度变大。另外，薄壁部112通过使主体部的上表面的厚度为薄壁而能够降低重心，与使下表面逐渐减小了时相比，能够减小挠曲量，因此能够抑制触底。
[0176]
在本实施方式中，锥形部113具有在弹簧的轴向上凸出的曲面。当使锥形部113单纯由圆弧形成时，不仅会增添壁厚，而且产生应力变得不均匀。通过使锥形部113为具有上凸的曲面的构造，与单纯由圆弧形成的构造相比，产生应力不会变得不均匀，能够实现轻量化。
[0177]
以上说明的多个实施方式示出了本发明的具体表现化的例子。因此，不应该由这些来限定性地解释本发明的技术范围。这是因为，本发明能够在不脱离其主旨或其主要的特征的情况下以各种形态实施。
[0178]
例如，在上述中，树脂制弹簧使用了相同直径的圆环状构件，但也可以是轴向中央部附近的直径鼓出的桶型的弹簧，还可以相反地是中央部附近的直径小的鼓型的弹簧。构成弹簧的各环状构件的上下方向的厚度、径向的厚度也可以互不相同。各环状构件的形状除了圆形以外，也可以是正多边形。需要说明的是，此时，相对于将各环状构件连接的第一连接构件及第二连接构件的数量n(在图18的情况下为4)，期望的是，环状构件的形状为正n边形或其整数倍(正2n边形、正3n边形、
…
)。