JP5279742B2 - Coil spring breakage prevention method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプレス金型などの緩衝用，戻し用，圧力用、特にＪＩＳ Ｂ ５０１２で使用されるスプリングの折損を防止して耐久寿命を延ばすと共にスプリングガイドリテーナーの磨耗も減少させ、且つ、金属粉末や騒音の発生を激減させることが可能となるコイルスプリングの折損防止方法に関する。 The present invention is used for buffering, returning, and pressure such as press dies, and in particular, to prevent breakage of a spring used in JIS B 5012 to prolong durability life and reduce wear of a spring guide retainer. The present invention relates to a method for preventing breakage of a coil spring that can drastically reduce generation of noise and noise.
従来、プレス金型に取付けるＪＩＳ Ｂ ５０１２のコイルスプリングとしては、金属製コイルスプリングが用いられているが、この金属製コイルスプリングの折損防止として、収縮時の金属製コイルスプリングの曲がりを防止するために金属製スプリングガイドリテーナーが使用されている。該金属製スプリングガイドリテーナーはコイルスプリングの内側に装着されるので、この金属製スプリングガイドリテーナーのガイドリテーナー本体の外周はコイルスプリングの収縮時にコイルスプリングの内周と干渉して摺動しながら磨耗される。この磨耗に伴って一定箇所に磨耗が集中し易く、集中すると金属製ガイドリテーナー本体とコイルスプリングの両方に傷が付き易くなり、且つ金属粉末が発生する。この時、コイルスプリングに傷が付くと折損し易くなる。尚、前記コイルスプリングは伸縮時に回転力が働くため、金属製ガイドリテーナー本体と単に上下方向に摺動するだけではなく、回転力も加わった状態で摺動し、金属製ガイドリテーナー本体の外周の片側が特に磨耗される。 Conventionally, a metal coil spring has been used as a coil spring of JIS B 5012 to be attached to a press die. In order to prevent the metal coil spring from being broken, in order to prevent the metal coil spring from bending when contracted. A metal spring guide retainer is used. Since the metal spring guide retainer is mounted inside the coil spring, the outer periphery of the guide retainer body of the metal spring guide retainer is worn while sliding while interfering with the inner periphery of the coil spring when the coil spring contracts. The With this wear, wear tends to concentrate on a certain location, and when concentrated, both the metal guide retainer body and the coil spring are easily damaged, and metal powder is generated. At this time, if the coil spring is damaged, it is easy to break. In addition, since the coil spring rotates when it expands and contracts, it does not simply slide in the vertical direction with the metal guide retainer body, but also slides with the rotational force applied to one side of the outer periphery of the metal guide retainer body. Are particularly worn.
一方、金属粉末が発生すると、コイルスプリングの周囲の摺動部や部品或いはその周辺部の機器に金属粉末が付着し、部品や機器を傷めると共に騒音が発生し易かった。また製品に金属粉末が付着し易くなると共にコイルスプリングの内周が削られると、金属製ガイドリテーナー本体とのガタが大きくなって、コイルスプリングが傾斜し、正常な作用が出来なくなる恐れを生じているのが現状である。 On the other hand, when the metal powder is generated, the metal powder adheres to the sliding part and parts around the coil spring or the equipment in the peripheral part, and the parts and equipment are damaged and noise is easily generated. In addition, if the metal powder easily adheres to the product and the inner periphery of the coil spring is scraped off, the backlash with the metal guide retainer main body will increase, causing the coil spring to tilt and possibly causing a malfunction. The current situation is.
この磨耗した金属製スプリングガイドリテーナーは、図５に示すような状態で磨耗される。つまり、面取（22）側は表面が削られ更に金属製ガイドリテーナー本体（２）の外周も削られて、先端側が長いテーパー状になり、且つそのテーパー状の表面には長手方向へ多数の筋が付けられ、また金属製ガイドリテーナー本体（２）の面取（22）側の外周面は片寄って磨耗され、且つ、金属製ガイドリテーナー本体（２）の外周には、図５や図６に示すような凹みが多く形成され、更に深く削り取られて凹みが溝状に形成されている外周箇所も生じていた。この時には、コイルスプリングと金属製ガイドリテーナー本体（２）の干渉により、大量の金属粉末となってコイルスプリング周辺に散乱していた。 The worn metal spring guide retainer is worn in the state shown in FIG. That is, the surface of the chamfer (22) side is cut and the outer periphery of the metal guide retainer main body (2) is also cut, the tip side becomes a long taper shape, and the taper surface has a large number in the longitudinal direction. The outer periphery of the metal guide retainer body (2) on the chamfer (22) side is worn away, and the outer periphery of the metal guide retainer body (2) is attached to the outer periphery of FIG. As shown in Fig. 2, there are many dents, and there are also outer peripheral portions where the dents are formed in a groove shape by being deeply cut. At this time, due to the interference between the coil spring and the metal guide retainer main body (2), a large amount of metal powder was scattered around the coil spring.
尚、従来、自動車ボデーの板金用などの大型なプレス金型のメンテナンスを行う場合、プレス金型の内部をスチームなどで清掃する際に、上型部に金属製ガイドリテーナー本体が固着されていると、プレス金型のメンテナンス時に金属製スプリングガイドリテーナーが落下する恐れがあり、金属製スプリングガイドリテーナーの重量は重いため、メンテナンス作業が非常に危険であった。 Conventionally, when performing maintenance of large press dies such as for sheet metal of automobile bodies, when cleaning the inside of the press dies with steam etc., a metal guide retainer main body is fixed to the upper die part. Further, the metal spring guide retainer may fall during the maintenance of the press die, and the weight of the metal spring guide retainer is heavy, so that the maintenance work is very dangerous.
このため、中心に貫通穴を有した略円柱状のガイドリテーナー本体が、熱可塑性の合成樹脂で形成されたバネガイドリテーナーを本発明者が特願２００４−２４９５４２で提案したところである。このガイドリテーナー本体は従来の金属製ガイドリテーナー本体より軽量で且つ磨耗を減少させるものであるが、このガイドリテーナー本体はプレス金型側に固定されるものであり、本発明のように回動自在なものではなかった。 For this reason, the present inventor has proposed in Japanese Patent Application No. 2004-249542 a spring guide retainer in which a substantially cylindrical guide retainer body having a through hole in the center is formed of a thermoplastic synthetic resin. This guide retainer body is lighter than conventional metal guide retainer bodies and reduces wear, but this guide retainer body is fixed to the press die side and can be rotated as in the present invention. It was not something.
更に、コイルスプリング内に倒れ防止のためのスプリングガイドリテーナー（本発明で言うガイドリテーナー本体に相当する）と、それをプレス金型に固定するための固定ボルトと、スプリングガイドリテーナーの下部に設けるテーパー状のカラーと、このカラーの外周に設ける弾性体による係止具とから成るプレス金型用スプリングの落下防止具として、特開２００２−３３６９１８が提案されている。これは固定ボルトを回動させることにより、テーパー状のカラーを押下げ、弾性体による係止を水平方向に膨出させスプリングを保持させる金型用スプリングの落下防止具である。この特開２００２−３３６９１８には、本発明のような回動自在で合成樹脂製のガイドリテーナー本体を用いて、コイルスプリングの折損を防止してその耐久寿命を延ばすと共にスプリングガイドリテーナーの磨耗も減少させ、且つ、金属粉末や騒音の発生を激減することが可能とさせる発想はないものであった。 Furthermore, a spring guide retainer (corresponding to the guide retainer body in the present invention) for preventing the coil spring from falling down, a fixing bolt for fixing it to the press die, and a taper provided at the lower part of the spring guide retainer Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-336918 has been proposed as a fall prevention tool for a press die spring comprising a ring-shaped collar and an elastic locking member provided on the outer periphery of the collar. This is a tool for preventing the fall of the mold spring that holds the spring by rotating the fixing bolt to push down the tapered collar and bulge the locking by the elastic body in the horizontal direction. In Japanese Patent Laid-Open No. 2002-336918, a rotatable and synthetic resin guide retainer main body as in the present invention is used to prevent breakage of the coil spring and extend its durability life and reduce wear of the spring guide retainer. In addition, there has been no idea that the generation of metal powder and noise can be drastically reduced.
又、他の部材との耐磨耗性を持たせるための材質として、エンジニアリングプラスチック、特にポリアセタールで形成したスペーサー部材（本発明で言うガイドリテーナー本体に類似する）が、特開２００２−３１６２２４のダイセットで開示されている。このスペーサー部材は、段付き円筒形であり、段部でコイルスプリングの座面を当接させ、スペーサー部材の外周をコイルスプリングの内周と摺動させるものである。前記スペーサー部材を本発明で使用するＪＩＳ Ｂ ５０１２のスプリング用途に使用すると、そのコイルスプリングの座面を当接させ、スペーサー部材の外周がコイルスプリングの内周と摺動させて使用すると、スペーサー部材の段部はコイルスプリングの座面が食い込み、コイルスプリングが傾き、スペーサー部材の外周がコイルスプリングの内周と局所的に摺動されるものとなり、従来の金属製ガイドリテーナー本体の外周の磨耗と比べると、著しい磨耗となり、コイルスプリングの折損が発生し易くなってしまう。従って、本発明で記載するＪＩＳ Ｂ ５０１２の用途に特開２００２−３１６２２４を応用することは、当業者が容易になし得るものではないと共にそのような発想もないものであった。 In addition, as a material for imparting wear resistance to other members, a spacer member (similar to the guide retainer body referred to in the present invention) formed of engineering plastic, particularly polyacetal, is disclosed in JP-A-2002-316224. Disclosed in sets. This spacer member has a stepped cylindrical shape, and the stepped portion makes the seat surface of the coil spring abut, and the outer periphery of the spacer member slides with the inner periphery of the coil spring. When the spacer member is used in the spring application of JIS B 5012 used in the present invention, the seat surface of the coil spring is brought into contact, and the outer periphery of the spacer member is slid with the inner periphery of the coil spring. The stepped portion of the coil spring bites into the coil spring, tilts the coil spring, and the outer periphery of the spacer member is slid locally with the inner periphery of the coil spring. In comparison, the wear becomes remarkable, and the coil spring is likely to break. Therefore, applying Japanese Patent Laid-Open No. 2002-316224 to the use of JIS B 5012 described in the present invention is not easy for those skilled in the art and has no such idea.
本発明方法はコイルスプリングとスプリングガイドリテーナーの磨耗が激減され、ＪＩＳ Ｂ ５０１２のコイルスプリングの耐久寿命が延びるコイルスプリングの折損防止方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a method for preventing breakage of a coil spring in which the wear of the coil spring and the spring guide retainer is drastically reduced and the durable life of the coil spring of JIS B 5012 is extended.
本発明方法の他の目的は、スプリングガイドリテーナーを軽量化させて、プレス金型等の軽量化が可能となると共に金属粉末が殆ど出ず、且つ、金属粉末や騒音の発生も減少することが可能となるコイルスプリングの折損防止方法を提供するにある。 Another object of the method of the present invention is to reduce the weight of the spring guide retainer, to reduce the weight of the press die and the like, to produce almost no metal powder, and to reduce the generation of metal powder and noise. An object of the present invention is to provide a method for preventing breakage of a coil spring.
本発明方法は上記現状に鑑み成されたものであり、つまり、プレス金型に取付けられるＪＩＳ Ｂ ５０１２のコイルスプリングの内側に、略円柱状のスプリングガイドリテーナーを配置し、そのスプリングガイドリテーナーのガイドリテーナー本体が、熱可塑性の合成樹脂で円筒状に形成され、ガイドリテーナー本体内部にはそれよりも長い固定スリーブを遊嵌し、該固定スリーブをプレス金型側に固定ボルトで固着させ、コイルスプリングの収縮時、ガイドリテーナー本体をコイルスプリングと一緒に回動して摩擦抵抗が減少されることにより、コイルスプリングの折損防止方法と成す。また前記固定スリーブの役目を固定ボルトに兼用させた構成としても良く、更にガイドリテーナー本体の材質をポリオキシメチレンとするのが好ましい。 The method of the present invention has been made in view of the above situation, that is, a substantially cylindrical spring guide retainer is arranged inside a coil spring of JIS B 5012 attached to a press die, and the guide of the spring guide retainer is arranged. The retainer body is formed in a cylindrical shape with a thermoplastic synthetic resin, and a fixed sleeve longer than that is loosely fitted inside the guide retainer body, and the fixed sleeve is fixed to the press mold side with a fixing bolt, and a coil spring. At the time of contraction, the guide retainer main body is rotated together with the coil spring to reduce the frictional resistance, thereby forming a coil spring breakage prevention method. Further, the role of the fixing sleeve may be combined with a fixing bolt, and the material of the guide retainer main body is preferably polyoxymethylene.
請求項１のようにプレス金型（１）に取付けられるＪＩＳ Ｂ ５０１２のコイルスプリング（６）の内側に略円柱状のスプリングガイドリテーナー（Ａ）を配置し、そのスプリングガイドリテーナー（Ａ）のガイドリテーナー本体（２）が、熱可塑性の合成樹脂で円筒状に形成され、ガイドリテーナー本体（２）内部にはそれよりも長い固定スリーブ（３）を遊嵌し、該固定スリーブ（３）をプレス金型（１）側に固定ボルト（４）で固着させ、コイルスプリング（６）の収縮時に、該コイルスプリング（６）の内周側が、合成樹脂製のガイドリテーナー本体（２）の外周側と摺動されると共に回動して摩擦抵抗を減少させることにより、ガイドリテーナー本体（２）に加わる摩擦力が激減され、コイルスプリング（６）の折損を防止してその耐久寿命が数倍に延びると共に金属粉末を殆ど出さず、且つ、ガイドリテーナー本体（２）が軽量化されるので、特に大型なプレス金型（１）のメンテナンスを安全に行うことが可能となる。このため、コイルスプリング（６）の周囲の部品やその周辺部の機器に金属粉末を付着させる恐れがなくなり、部品や機器を傷めることなく長期間に渡って使用出来るものとなり、更に騒音の発生が激減でき、且つ、コイルスプリング（６）のガタが殆ど大きくならず、コイルスプリング（６）が傾斜する恐れもなく、正常な作用が安定して長期間確保でき、プレス作業などの能率が向上可能なものとなる。 A substantially cylindrical spring guide retainer (A) is arranged inside a coil spring (6) of JIS B 5012 attached to a press die (1) as in claim 1, and the guide of the spring guide retainer (A) The retainer body (2) is formed in a cylindrical shape with a thermoplastic synthetic resin, and a longer fixed sleeve (3) is loosely fitted inside the guide retainer body (2), and the fixed sleeve (3) is pressed. When the coil spring (6) is contracted, the inner peripheral side of the coil spring (6) is fixed to the outer peripheral side of the synthetic resin guide retainer body (2). By sliding and rotating to reduce the frictional resistance, the frictional force applied to the guide retainer body (2) is drastically reduced, and the coil spring (6) is prevented from being broken. The life of the metal plate is extended several times, metal powder is hardly produced, and the weight of the guide retainer body (2) is reduced, so that particularly large press dies (1) can be maintained safely. Become. For this reason, there is no risk of the metal powder adhering to the components around the coil spring (6) and the peripheral devices, and it can be used for a long time without damaging the components and devices, and further noise is generated. It can be drastically reduced, the backlash of the coil spring (6) is hardly increased, there is no fear of the coil spring (6) tilting, normal operation can be secured stably for a long time, and the efficiency of press work etc. can be improved. It will be something.
請求項２のようにプレス金型（１）に取付けられるＪＩＳ Ｂ ５０１２のコイルスプリング（６）の内側に略円柱状のスプリングガイドリテーナー（Ａ）を配置し、そのスプリングガイドリテーナー（Ａ）のガイドリテーナー本体（２）が、熱可塑性の合成樹脂で円筒状に形成され、前記ガイドリテーナー本体（２）内部にはそれよりも長い軸部（41）を遊嵌すると共に該軸部（41）の端部からネジ部（42）を突出させた固定ボルト（４）で、前記プレス金型（１）側に前記スプリングガイドリテーナー（Ａ）を取付け、前記コイルスプリング（６）の収縮時に、合成樹脂製のガイドリテーナー本体（２）の外周側はコイルスプリング（６）の内周側と摺動されると共に一緒に回動して摩擦抵抗を減少するものとなるため、請求項１と同様の効果が得られると共に部品点数が減り、構造も簡単なスプリングガイドリテーナー（Ａ）となる。 A substantially cylindrical spring guide retainer (A) is arranged inside a coil spring (6) of JIS B 5012 attached to the press die (1) as in claim 2, and the guide of the spring guide retainer (A) The retainer main body (2) is formed in a cylindrical shape with a thermoplastic synthetic resin, and a longer shaft (41) is loosely fitted inside the guide retainer main body (2), and the shaft (41) A fixing bolt (4) with a threaded portion (42) protruding from the end, the spring guide retainer (A) is attached to the press die (1) side, and when the coil spring (6) contracts, a synthetic resin Since the outer peripheral side of the made guide retainer main body (2) slides with the inner peripheral side of the coil spring (6) and rotates together with it, the frictional resistance is reduced. As a result, the number of parts is reduced and the spring guide retainer (A) has a simple structure.
請求項３に示すようにガイドリテーナー本体（２）の材質として、ポリオキシメチレンを用いると、コイルスプリング（６）とスプリングガイドリテーナー（Ａ）の磨耗が減少され、コイルスプリング（６）の耐久寿命が従来の金属製ガイドリテーナー本体（２）を用いる方法より数倍に延びるものとなる。 If polyoxymethylene is used as the material of the guide retainer main body (2) as shown in claim 3, the wear of the coil spring (6) and the spring guide retainer (A) is reduced, and the durable life of the coil spring (6). Is several times longer than the conventional method using the metal guide retainer body (2).
プレス金型（１）に取付けられるＪＩＳ Ｂ ５０１２のコイルスプリング（６）の内側に略円柱状のスプリングガイドリテーナー（Ａ）を配置し、そのスプリングガイドリテーナー（Ａ）のガイドリテーナー本体（２）が、熱可塑性の合成樹脂で円筒状に形成され、ガイドリテーナー本体（２）内部にはそれよりも長い固定スリーブ（３）を遊嵌し、該固定スリーブ（３）をプレス金型（１）側に固定ボルト（４）で固着させ、コイルスプリング（６）の収縮時に、該コイルスプリング（６）の内周側が、合成樹脂製のガイドリテーナー本体（２）の外周側と摺動されると共に一緒に回動して摩擦抵抗を激減させることにより、コイルスプリング（６）の折損防止が実現した。 A substantially cylindrical spring guide retainer (A) is arranged inside the coil spring (6) of JIS B 5012 attached to the press die (1), and the guide retainer body (2) of the spring guide retainer (A) is The guide retainer main body (2) is loosely fitted with a longer fixing sleeve (3), and the fixing sleeve (3) is connected to the press die (1) side. When the coil spring (6) is contracted, the inner peripheral side of the coil spring (6) is slid with the outer peripheral side of the synthetic resin guide retainer body (2). The coil spring (6) can be prevented from being broken by pivoting to a position to reduce frictional resistance.
図１は本発明方法の効果を確認するための斜荷重試験装置にスプリングガイドリテーナー（Ａ）を取付けると共にコイルスプリング（６）が取付けられた際の主要部品を示す図であり、この図示した番号について説明する。（１）はプレス金型であり、（11）はプレス金型（１）の上型部である。（２）はＪＩＳ Ｂ ５０１２のコイルスプリング（６）の内側に配置して設けるスプリングガイドリテーナー（Ａ）のガイドリテーナー本体であり、該ガイドリテーナー本体（２）の中心には貫通穴（21）が穿設されており、前記ガイドリテーナー本体（２）の一端側には面取（22）が設けられている。又、このガイドリテーナー本体（２）は熱可塑性の合成樹脂で円筒状に形成されており、その材質としては、ポリオキシメチレン，ポリエチレン，ポリプロピレン，ＡＢＳ樹脂，ポリアミド，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリフェニレンサルファイド，ポリフェニレンエーテル，ポリエーテルエーテルケトン，ポリビニリデンフロライド，ポリテトラフルオロエチレンなどを用いると良い。特に剛性が高く摩擦磨耗特性に優れた高結晶性樹脂として、ポリオキシメチレンを用いるのが好ましい。このポリオキシメチレンは、使用環境に対する化学的な安定性の点からその分子鎖に共重合成分をランダムに含むコポリマーが更に好ましい。該コポリマーは劣化しにくいため、プレス金型（１）を屋外で管理する場合であってもスプリングガイドリテーナー（Ａ）の品質は長期に渡って安定維持出来るものとなる。 FIG. 1 is a view showing main parts when a spring guide retainer (A) is attached to a slant load test apparatus for confirming the effect of the method of the present invention and a coil spring (6) is attached. Will be described. (1) is a press mold, and (11) is an upper mold part of the press mold (1). (2) is a guide retainer main body of the spring guide retainer (A) provided inside the coil spring (6) of JIS B 5012, and a through hole (21) is formed at the center of the guide retainer main body (2). The guide retainer body (2) is provided with a chamfer (22) on one end side. The guide retainer body (2) is made of a thermoplastic synthetic resin and is formed into a cylindrical shape. The material of the guide retainer body (2) is polyoxymethylene, polyethylene, polypropylene, ABS resin, polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene. Sulfide, polyphenylene ether, polyether ether ketone, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or the like may be used. In particular, it is preferable to use polyoxymethylene as a highly crystalline resin having high rigidity and excellent frictional wear characteristics. The polyoxymethylene is more preferably a copolymer having random copolymer components in the molecular chain in view of chemical stability with respect to the use environment. Since the copolymer is hardly deteriorated, the quality of the spring guide retainer (A) can be stably maintained for a long time even when the press die (1) is managed outdoors.
（３）はガイドリテーナー本体（２）の貫通穴（21）に遊嵌する金属製の固定スリーブであり、該固定スリーブ（３）はガイドリテーナー本体（２）よりも若干長い。この時の固定スリーブ（３）の長さとしては、ガイドリテーナー本体（２）よりも５mm前後長くするのが好ましい。（４）は固定スリーブ（３）をプレス金型（１）側に固着させるための六角穴付きの固定ボルトである。尚、前記スプリングガイドリテーナー（Ａ）は、ガイドリテーナー本体（２）と、固定スリーブ（３）と、固定ボルト（４）とから構成されている。（５）はコイルスプリング（６）の両端に取付けた受板である。（６）はプレス金型（１）に取付けられた２本の試験用コイルスプリングであり、該コイルスプリング（６）はＪＩＳ Ｂ ５０１２の長尺なものである。 (3) is a metal fixing sleeve loosely fitted in the through hole (21) of the guide retainer body (2), and the fixing sleeve (3) is slightly longer than the guide retainer body (2). The length of the fixing sleeve (3) at this time is preferably about 5 mm longer than the guide retainer body (2). (4) is a fixing bolt with a hexagonal hole for fixing the fixing sleeve (3) to the press die (1) side. The spring guide retainer (A) includes a guide retainer body (2), a fixing sleeve (3), and a fixing bolt (4). (5) is a receiving plate attached to both ends of the coil spring (6). (6) is two test coil springs attached to the press die (1), and the coil springs (6) are long JIS B 5012.
次に本発明方法の実施形態で用いる別のスプリングガイドリテーナー（Ａ）を、図３に基づいて説明する。前記実施形態のスプリングガイドリテーナー（Ａ）と比べ、固定スリーブ（３）の役目を、固定ボルト（４）の軸部（41）が兼用したものである。つまり、ガイドリテーナー本体（２）は同じであり、固定ボルト（４）としては、ガイドリテーナー本体（２）の貫通穴（21）に遊嵌すると共にガイドリテーナー本体（２）の全長よりも長い軸部（41）と、該軸部（41）の端部から突出するネジ部（42）と、頭部とから成している。尚、前記固定ボルト（４）として六角穴付きストリッパボルトを用いるのが好ましい。 Next, another spring guide retainer (A) used in the embodiment of the method of the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the spring guide retainer (A) of the above embodiment, the shaft (41) of the fixing bolt (4) also serves as the fixing sleeve (3). That is, the guide retainer body (2) is the same, and the fixing bolt (4) is a shaft that is loosely fitted in the through hole (21) of the guide retainer body (2) and is longer than the total length of the guide retainer body (2). It consists of a part (41), the thread part (42) which protrudes from the edge part of this axial part (41), and a head. In addition, it is preferable to use a stripper bolt with a hexagonal hole as the fixing bolt (4).
次に本発明方法と従来品の折損の比較試験として、図１に示すプレス金型（１）と略同一構造の斜荷重試験装置を用い、コイルスプリング（６）とガイドリテーナー本体（２）の干渉によってコイルスプリング（６）が折損するまでの上下往復回数を測定した。この時の上下往復運動はストローク４０mmを１分間に１２０往復する速さで行う。尚、前記斜荷重試験装置としては、スプリングの伸縮状態を繰返し行う一般的な試験装置を用いると良い。またコイルスプリング（６）の両端には受板（５）を取付けるが、下部に取付ける受板（５）としては、その表面に約２度傾斜されたものを用いると良く、この傾斜角度がプレス金型（１）の歪み等による実際の使用状態に近付けるための役目を果す。 Next, as a comparative test of breakage between the method of the present invention and the conventional product, an oblique load test device having substantially the same structure as that of the press die (1) shown in FIG. 1 is used to compare the coil spring (6) and the guide retainer body (2). The number of up and down reciprocations until the coil spring (6) was broken by interference was measured. At this time, the vertical reciprocating motion is performed at a speed of reciprocating 120 mm per stroke of 40 mm. As the oblique load test apparatus, a general test apparatus that repeatedly performs the expansion and contraction of the spring may be used. The receiving plate (5) is attached to both ends of the coil spring (6), and the receiving plate (5) attached to the lower portion is preferably inclined at about 2 degrees on the surface, and this inclination angle is determined by pressing. It plays a role in bringing the mold (1) closer to the actual use state due to distortion or the like.
先ず試験条件について説明する。使用するＪＩＳ Ｂ ５０１２の長尺なコイルスプリング（６）としては、材質がＳＡＥ９２５４で、重量が２．４Kgであり、線径１５．５mm，外径７２．０mm，有効巻数７．２，総巻数８．７であり、自由高さが２００mmで、バネ定数が４９０Ｎ/mmであるものを用意する。又、スプリングガイドリテーナー（Ａ）としては、本発明の合成樹脂製で回動自在なガイドリテーナー本体（２）と、従来の金属製ガイドリテーナー本体（２）と、更に本発明者が特願２００４−２４９５４２で提案した合成樹脂製のガイドリテーナー本体（２）とを、それぞれ同形状で同寸法のものを用意し、長さとしては１３５mmのものを用意する。また前記材質として、合成樹脂はポリオキシメチレンを用い、金属はＳ４５Ｃを用いる。 First, test conditions will be described. As the long coil spring (6) of JIS B 5012 to be used, the material is SAE9254, the weight is 2.4 kg, the wire diameter is 15.5 mm, the outer diameter is 72.0 mm, the effective number of turns is 7.2, and the total number of turns A sample having a free height of 200 mm and a spring constant of 490 N / mm is prepared. Further, as the spring guide retainer (A), the synthetic resin rotatable guide retainer main body (2) of the present invention, the conventional metal guide retainer main body (2), and the present inventors further applied for a patent application 2004. The guide retainer body (2) made of synthetic resin proposed in -249542 is prepared in the same shape and the same size, and the length is 135 mm. Further, as the material, polyoxymethylene is used for the synthetic resin, and S45C is used for the metal.
又、図１の状態に於いて、合成樹脂製ガイドリテーナー本体（２）を上型部（11）に２つ回動自在に取付けた試験No１の場合と、従来の金属製ガイドリテーナー本体（２）を上型部（11）に２つ固着させた試験No２の場合と、本発明者の提案した合成樹脂製ガイドリテーナー本体（２）を上型部（11）に２つ固着させた試験No３の場合についてそれぞれ試験を行う。先ず試験No１の場合は、コイルスプリング（６）をガイドリテーナー本体（２）に挿入して装着し、コイルスプリング（６）が折損するまで上下往復運動の試験を行う。そして上下往復回数をチェックすると共に、この時のコイルスプリング（６）の磨耗状態や破断面及びガイドリテーナー本体（２）の磨耗状態などを確認する。次に試験No２の場合は、従来品にコイルスプリング（６）を挿入して装着し、前記同様に試験を行うと共に各部の確認も行う。また試験No３の場合も上記同様にコイルスプリング（６）を挿入して前記同様に試験を行い、且つ各部の確認も行う。尚、１本のコイルスプリング（６）が折損した時は、新たなコイルスプリング（６）と交換して他のコイルスプリング（６）が折損するまで試験を続行するものとする。 Further, in the state of FIG. 1, in the case of test No. 1 in which two synthetic resin guide retainer bodies (2) are rotatably attached to the upper mold part (11), a conventional metal guide retainer body (2 ) Are fixed to the upper mold part (11) in the case of test No2 and the synthetic resin guide retainer body (2) proposed by the present inventor is fixed to the upper mold part (11) in the test No3. Each of the cases is tested. First, in the case of test No. 1, the coil spring (6) is inserted and attached to the guide retainer main body (2), and the test of the vertical reciprocating motion is performed until the coil spring (6) breaks. Then, the number of times of reciprocating up and down is checked, and the worn state and fracture surface of the coil spring (6) and the worn state of the guide retainer body (2) at this time are confirmed. Next, in the case of test No. 2, the coil spring (6) is inserted and attached to the conventional product, the test is performed in the same manner as described above, and each part is also confirmed. Also in the case of test No. 3, the coil spring (6) is inserted in the same manner as described above, the test is performed in the same manner as described above, and each part is also confirmed. When one coil spring (6) is broken, it is replaced with a new coil spring (6) and the test is continued until another coil spring (6) is broken.
先ず試験No１の結果は、１，０００，０００回でも２本のコイルスプリング（６）は折損しなかった。このため、１００万回で折損試験を中断した。尚、前記コイルスプリング（６）の１００万回以上の折損試験は一般に不要とされているので、これ以上の折損試験はしなかった。このコイルスプリング（６）の内側には傷はなく、回転する合成樹脂製ガイドリテーナー本体（２）には、凹みや磨耗が殆どなく、且つ、それによる金属粉末の発生も殆どなかった。 First, as a result of test No. 1, the two coil springs (6) were not broken even after 1,000,000 times. For this reason, the breakage test was interrupted 1 million times. In addition, since the breaking test of the coil spring (6) more than 1 million times is generally unnecessary, no further breaking test was performed. There was no scratch on the inside of the coil spring (6), and the rotating synthetic resin guide retainer body (2) had almost no dents or wear, and almost no metal powder was generated.
次に試験No２の結果は、左側のコイルスプリング（６）が１４４，３５０回で、右側のコイルスプリング（６）が１７０，８６２回で折損した。左側のコイルスプリング（６）の折損箇所は上方から４．２５巻目であり、右側のコイルスプリング（６）の折損箇所は上方から１．７５巻目であり、コイルスプリング（６）の内側には左右両側共に傷が発生し、その傷が起点となる破断面であった。この時の金属製ガイドリテーナー本体（２）の磨耗状態は図５に示すようであった。つまり、面取（22）側は表面が削られ更に金属製ガイドリテーナー本体（２）の外周も削られて、先端側が長いテーパー状になり、且つそのテーパー状の表面には長手方向へ多数の筋が付けられている（図５、図６参照）。又、面取（22）側の端面は片寄って磨耗されている。更に金属製ガイドリテーナー本体（２）の外周には、図６に示すような凹みが多く形成され、且つ金属製ガイドリテーナー本体（２）の外周は凹凸となり、或いは金属製ガイドリテーナー本体（２）の外周は深く削り取られて凹みが溝状に形成されている所もあった。この時、コイルスプリング（６）と金属製ガイドリテーナー本体（２）の干渉により、大量の金属粉末となってコイルスプリング（６）周辺に散乱していた。 Next, as a result of test No. 2, the left coil spring (6) was broken 144,350 times, and the right coil spring (6) was broken 170,862 times. The broken portion of the left coil spring (6) is 4.25 from the top, and the broken portion of the right coil spring (6) is 1.75 from the top, inside the coil spring (6). Was a fracture surface where scratches occurred on both the left and right sides, and the scratches were the starting points. The worn state of the metal guide retainer body (2) at this time was as shown in FIG. That is, the surface of the chamfer (22) side is cut and the outer periphery of the metal guide retainer main body (2) is also cut, the tip side becomes a long taper shape, and the taper surface has a large number in the longitudinal direction. It is streaked (see FIGS. 5 and 6). Further, the end surface on the chamfer (22) side is worn away. Furthermore, the outer periphery of the metal guide retainer body (2) has many depressions as shown in FIG. 6, and the outer periphery of the metal guide retainer body (2) is uneven, or the metal guide retainer body (2). In some cases, the outer periphery was deeply cut away and the dents were formed into grooves. At this time, a large amount of metal powder was scattered around the coil spring (6) due to interference between the coil spring (6) and the metal guide retainer body (2).
更に試験No３の結果は８７４，５９３回で右側のコイルスプリング（６）が折損し、左側のコイルスプリング（６）は９８１，８１３回で折損した。前記右側のコイルスプリング（６）の折損箇所は上方から２．２５巻目であり、左側のコイルスプリング（６）の折損箇所は上方から４．７５巻目であった。この各コイルスプリング（６）の内側には傷はなく、通常の疲労による破断面であった。又、合成樹脂製ガイドリテーナー本体（２）の凹みは、目視では殆ど気にならない程度であった。この時の磨耗による金属粉末の発生は微量であり、周囲に影響を及ぼす恐れはなく、且つ製品に金属粉末が付着する心配がないものであった。尚、前記コイルスプリング（６）のカタログ値（交換目安値）は３０万回である。 Further, the result of test No. 3 was 874,593 times and the right coil spring (6) was broken, and the left coil spring (6) was broken 981,813 times. The broken part of the right coil spring (6) was 2.25 from the top, and the broken part of the left coil spring (6) was 4.75 from the top. There was no flaw on the inside of each coil spring (6), and the fracture surface was due to normal fatigue. Moreover, the dent of the synthetic resin guide retainer main body (2) was hardly noticeable visually. The generation of metal powder due to wear at this time was very small, there was no fear of affecting the surroundings, and there was no fear of metal powder adhering to the product. The catalog value (replacement guide value) of the coil spring (6) is 300,000 times.
このように本発明のコイルスプリング（６）の折損防止方法が用いられると、コイルスプリング（６）は上下往復運動を行う際の伸縮時に回転すると共に合成樹脂製ガイドリテーナー本体（２）は、図４の図中の矢印のようにコイルスプリング（６）と一緒に回転するため、従来の固着させたガイドリテーナー本体（２）の如く上下方向に摺動しながら更に回転力が働く場合と比べ、摩擦抵抗が激減されるものとなる。この結果、本発明者が以前に提案した試験No３の合成樹脂製ガイドリテーナー本体（２）を用いる場合よりも本発明方法のものが更にコイルスプリング（６）の耐久寿命を延ばすことが確認され、且つ干渉による磨耗で生じる金属粉末も殆ど出ないことも確認された。特に本発明方法は、コイルスプリング（６）の座屈し易い形状のものに対して有効な効果が見受けられた。 When the method for preventing breakage of the coil spring (6) of the present invention is used in this way, the coil spring (6) rotates during expansion and contraction during vertical reciprocation and the synthetic resin guide retainer body (2) 4 rotates together with the coil spring (6) as shown by the arrow in FIG. 4, so that the rotational force works while sliding in the vertical direction as in the conventional fixed guide retainer body (2). The frictional resistance is drastically reduced. As a result, it was confirmed that the method of the present invention further extended the durability life of the coil spring (6) compared with the case where the synthetic resin guide retainer body (2) of test No. 3 previously proposed by the present inventor was used, In addition, it was confirmed that almost no metal powder was generated due to wear due to interference. In particular, the method of the present invention was found to have an effective effect on the coil spring (6) having an easily buckling shape.
１ プレス金型
Ａ スプリングガイドリテーナー
２ ガイドリテーナー本体
３ 固定スリーブ
４ 固定ボルト
41 軸部
42 ネジ部
５ スプリングガイドリテーナー
６ コイルスプリング
1 Press Die A Spring Guide Retainer 2 Guide Retainer Body 3 Fixing Sleeve 4 Fixing Bolt
41 Shaft
42 Screw part 5 Spring guide retainer 6 Coil spring
Claims (3)
The method for preventing breakage of a coil spring according to claim 1 or 2, wherein the material of the guide retainer body (2) is polyoxymethylene.
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