JP7063786B2 - Spring device - Google Patents
Spring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7063786B2 JP7063786B2 JP2018189358A JP2018189358A JP7063786B2 JP 7063786 B2 JP7063786 B2 JP 7063786B2 JP 2018189358 A JP2018189358 A JP 2018189358A JP 2018189358 A JP2018189358 A JP 2018189358A JP 7063786 B2 JP7063786 B2 JP 7063786B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring device
- washer
- case
- bolt
- flange portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
- F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
- F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
- F16B39/24—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of washers, spring washers, or resilient plates that lock against the object
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
- F16F1/32—Belleville-type springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/02—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
- Springs (AREA)
Description
ここに開示する技術は、バネ装置に関する。 The technique disclosed herein relates to a spring device.
一般に、内燃機関に締結される部品は、その内燃機関の運転に起因して熱伸びする場合がある。よって、ボルト等の締結具が変形・破損しないように、熱伸びの影響を抑制するような仕組みが求められる。 In general, parts fastened to an internal combustion engine may heat up due to the operation of the internal combustion engine. Therefore, a mechanism for suppressing the influence of heat elongation is required so that fasteners such as bolts are not deformed or damaged.
そうした仕組みの一例として、特許文献1には、内燃機関に部品を締結するためのボルトに対し、複数枚の皿バネが内蔵されたバネ装置を挿通させることが記載されている。
As an example of such a mechanism,
具体的に、前記特許文献1に開示されている内燃機関のマニホルド取付構造は、ボルト頭部とマニホルドとの間に配置される筒状のケースと、ケースに収容され、かつボルトの軸方向に並んで配置される複数の皿バネ(皿ばね座金)と、を備えたバネ装置として構成されている。
Specifically, the manifold mounting structure of the internal combustion engine disclosed in
また特許文献2には、前記特許文献1とは異なる観点から創作されたバネ装置として、皿バネによって付勢される座金(バネ受)を備えた締付装置が開示されている。同文献に係る座金は、筒形のバネ箱に没入する部位と、このバネ箱の開口端から突出する部位と、を有している。バネ箱から突出する部位は、このバネ箱よりも若干小径であり、その突出量(バネ受とバネ箱の距離a)を測定することで、ボルト(締付ボルト)の締付力を知ることができる。
Further,
また特許文献3には、前記特許文献2と同様に、ボルト頭部と皿ばねとの間に配置され、かつ複数の皿ばねによってボルト頭部へ付勢される座金(可動側座金)を備えたバネ装置(締付け力管理装置)が開示されている。
Further,
本願発明者らは、内燃機関に燃料噴射弁を締結するために、前記特許文献1に記載されているようなバネ装置を用いることを検討した。このようなバネ装置は、種々の事情から、前記特許文献2および3に係る座金と併せて用いる場合がある。
The inventors of the present application have considered using a spring device as described in
この場合、経時劣化等に起因した皿バネのヘタリは、その皿バネによって付勢される座金の突出量(没入量)に反映されることになる。すなわち、座金の突出量(没入量)を定期的に計測することで、皿バネのヘタリを判定することが可能となる。 In this case, the settling of the disc spring due to deterioration over time is reflected in the amount of protrusion (immersion amount) of the washer urged by the disc spring. That is, by periodically measuring the amount of protrusion (immersion) of the washer, it is possible to determine the settling of the disc spring.
皿バネのヘタリを的確に判定するためには、座金の突出量を精度よく計測することが求められる。こうした計測は、通常、ノギス等の一般的な測定器を用いて行われるものの、前記特許文献2および3に開示されているような座金を計測対象とした場合、測定器を当てるための座面が確保され難く、その計測精度に改善の余地があった。
In order to accurately determine the settling of the disc spring, it is necessary to accurately measure the amount of protrusion of the washer. Such measurement is usually performed using a general measuring instrument such as a caliper, but when a washer as disclosed in
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、皿バネのヘタリを的確に判定することにある。 The technique disclosed here has been made in view of this point, and the purpose thereof is to accurately determine the settling of the disc spring.
本開示は、内燃機関に燃料噴射弁を締結するためのボルトが挿通されるバネ装置に係る。このバネ装置は、前記燃料噴射弁およびボルト頭部の間に配置され、かつ開口端を有するケースと、前記ケースに収容され、かつ前記ボルトの軸方向に並んで配置される複数の皿バネと、前記ボルト頭部と前記複数の皿バネとの間に配置され、かつ該複数の皿バネによって前記ボルト頭部へ向かって付勢される座金と、を備え、前記座金は、前記ケースに没入する部位と、該ケースの開口端から突出する部位とを有する。 The present disclosure relates to a spring device through which a bolt for fastening a fuel injection valve is inserted into an internal combustion engine. This spring device includes a case arranged between the fuel injection valve and the bolt head and having an open end, and a plurality of disc springs housed in the case and arranged side by side in the axial direction of the bolt. The washer is disposed between the bolt head and the plurality of disc springs and is urged toward the bolt head by the plurality of disc springs, and the washer is immersed in the case. It has a portion to be formed and a portion to protrude from the open end of the case.
そして、前記座金のうち、前記ケースの開口端から突出する部位には、前記ケースに没入する部位に比して拡径させた鍔部が設けられるとともに、前記鍔部は、前記複数の皿バネが正規の付勢力を発現する場合、前記ケースの開口端に対し、所定以上の間隔を空けて突出する。 A flange portion having a diameter larger than that of a portion immersed in the case is provided at a portion of the washer that protrudes from the open end of the case, and the flange portion is provided with the plurality of disc springs. When it exerts a regular urging force, it protrudes from the open end of the case at a predetermined interval or more.
前記の構成によれば、座金に鍔部を設けたことで、ノギス等の測定器を当てるための座面が確保される。これにより、鍔部とケースの開口端との間隔を精度よく計測し、皿バネのヘタリを的確に判定することが可能になる。 According to the above configuration, by providing the flange portion on the washer, a seat surface for hitting a measuring instrument such as a caliper is secured. This makes it possible to accurately measure the distance between the flange and the open end of the case and accurately determine the settling of the disc spring.
すなわち、前記座金は、複数の皿バネによって付勢された結果、ケースから突出する。この座金に設けた鍔部は、複数の皿バネが正規の付勢力を発現する場合、ケースの開口端に対して所定以上の間隔を空ける。言い換えれば、各皿バネにヘタリが生じると、正規の付勢力が発揮されず、座金がケースへ没入する。その結果、鍔部と開口端との間隔が、所定よりも狭まることになる。よって、座金に設けた鍔部と、ケースの開口端との間隔を計測することで、皿バネのヘタリを的確に判定することができる。 That is, the washer protrudes from the case as a result of being urged by a plurality of disc springs. When a plurality of disc springs exert a normal urging force, the flange portion provided on the washer is spaced apart from the open end of the case by a predetermined value or more. In other words, if each disc spring is settled, the regular urging force will not be exerted and the washer will immerse in the case. As a result, the distance between the flange and the open end becomes narrower than specified. Therefore, by measuring the distance between the flange portion provided on the washer and the open end of the case, it is possible to accurately determine the settling of the disc spring.
また、従来の構造では、各皿バネにヘタリが生じると、ケースの開口端に対して座金の頂面が沈降する可能性があった。この場合、座金の頂面に溜った水やゴミがケース内へ侵入し、バネ装置の耐用年数に悪影響を与えるおそれがあった。 Further, in the conventional structure, if the disc springs are settled, the top surface of the washer may settle with respect to the open end of the case. In this case, water or dust accumulated on the top surface of the washer may enter the case and adversely affect the service life of the spring device.
対して、前記のように座金に鍔部を設けた場合、この鍔部がケースの開口端と接触することによって、座金の沈降が規制される。これにより、水やゴミの侵入が抑制され、バネ装置の耐用年数を確保する上で有利になる。 On the other hand, when a flange portion is provided on the washer as described above, the sedimentation of the washer is restricted by contacting the flange portion with the opening end of the case. This suppresses the intrusion of water and dust, which is advantageous in ensuring the useful life of the spring device.
また、前記鍔部の外面には、該鍔部と、前記ケースの開口端との間隔の目安が表示される、としてもよい。 Further, on the outer surface of the flange portion, a guideline for the distance between the flange portion and the open end of the case may be displayed.
前記の構成によれば、座金に鍔部を設けたことで、測定器による計測値の目安を表示するためのスペースが確保される。これにより、皿バネのヘタリを的確に判定する上で有利になる。 According to the above configuration, by providing the flange portion on the washer, a space for displaying a guideline of the measured value by the measuring instrument is secured. This is advantageous in accurately determining the settling of the disc spring.
また、前記鍔部は、該鍔部の外縁を切り欠いてなる被計測部を有する、としてもよい。 Further, the flange portion may have a measured portion formed by cutting out the outer edge of the flange portion.
前記の構成によれば、鍔部の外縁を切り欠くことで、その切り欠いた部位に対し、ノギス等の測定器を差し込むことが可能になる。これにより、測定器による計測を安定させ、ひいては、皿バネのヘタリを的確に判定する上で有利になる。 According to the above configuration, by cutting out the outer edge of the collar portion, it becomes possible to insert a measuring instrument such as a caliper into the cutout portion. This is advantageous in stabilizing the measurement by the measuring instrument and, by extension, in accurately determining the settling of the disc spring.
さらに、前記の構成によれば、鍔部の外縁に被計測部を設けることで、測定の度に異なる箇所を計測させるのではなく、毎回、同じ箇所を計測させることが可能になる。これにより、測定器による計測を安定させ、ひいては、皿バネのヘタリを的確に判定する上で有利になる。 Further, according to the above configuration, by providing the measured portion on the outer edge of the flange portion, it is possible to measure the same portion each time instead of measuring a different portion each time. This is advantageous in stabilizing the measurement by the measuring instrument and, by extension, in accurately determining the settling of the disc spring.
また、前記座金には、前記ボルトの軸方向における前記鍔部の移動を案内する一方、前記ボルトの周方向における前記鍔部の回動を規制する規制機構が設けられる、としてもよい。 Further, the washer may be provided with a regulating mechanism that guides the movement of the collar portion in the axial direction of the bolt and regulates the rotation of the collar portion in the circumferential direction of the bolt.
前記の構成によれば、ケースに対する鍔部の回動を規制することが可能となる。そのことで、被計測部と、ケースの開口端との位置関係を略一定に保つことができる。これにより、測定器による計測を安定させ、ひいては、皿バネのヘタリを的確に判定する上で有利になる。 According to the above configuration, it is possible to regulate the rotation of the collar portion with respect to the case. As a result, the positional relationship between the measured portion and the open end of the case can be kept substantially constant. This is advantageous in stabilizing the measurement by the measuring instrument and, by extension, in accurately determining the settling of the disc spring.
以上説明したように、前記のバネ装置によると、皿バネのヘタリを的確に判定することができる。 As described above, according to the above-mentioned spring device, it is possible to accurately determine the settling of the disc spring.
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。図1は燃料噴射弁2の構成を例示する斜視図であり、図2はバネ装置4の構成を例示する部分透視図である。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The following description is an example. FIG. 1 is a perspective view illustrating the configuration of the
(1)燃料噴射弁
図1に示す燃料噴射弁2は、内燃機関としての舶用ディーゼルエンジン1に締結される。この舶用ディーゼルエンジン1は、ユニフロー掃気方式を採用した2ストローク1サイクル機関として構成されており、タンカー、コンテナ船、自動車運搬船等、大型の船舶に搭載される。
(1) Fuel injection valve The
舶用ディーゼルエンジン1における燃焼室は、シリンダライナ(不図示)、ピストン(不図示)およびシリンダカバー11によって区画されている。燃料噴射弁2は、シリンダカバー11に対して上方から挿入された上で、このシリンダカバー11の上面に締結されるようになっている(図2を参照)。
The combustion chamber of the
具体的に、燃料噴射弁2は、燃焼室の内部に挿入される噴口部21と、シリンダカバー11の上面に締結される締結部22と、を有している。噴口部21は、燃料噴射弁2における先端部に相当し、舶用ディーゼルエンジン1に取り付けられた状態にあっては、燃焼室内に臨むように配置される。一方、締結部22は、燃料噴射弁2における基端部に相当し、舶用ディーゼルエンジン1に取り付けられた状態にあっては、シリンダカバー11の上面に沿うように配置される。
Specifically, the
具体的に、締結部22は、フランジ状に形成された鍔部からなり、その鍔部の両端には、ボルト3を挿通可能な左右一対の挿通口22aが設けられている。各挿通口22aにボルト軸部32を挿通した上で、そのボルト軸部32の先端をシリンダカバー11にねじ込んでナット5を締めることにより、シリンダカバー11に締結部22が締結される。そうして締結された状態にあっては、ボルト3の頭部31およびナット5によって締結部22が締め付けられることになる。
Specifically, the
なお、前記ボルト軸部32とは、後述の図3Aに示すように、ボルト3の頭部31から軸状に延びる部位をいう。また以下の説明では、ボルト3の頭部31を単に「ボルト頭部31」ともいう。
The
図2に示すように、ボルト3によって燃料噴射弁2を締結したとき、ボルト頭部31は、ボルト軸部32およびナット5に比して上方に位置するようになっている。同図に示すように、ボルト頭部31、ナット5、後述のバネ装置4、締結部22およびシリンダカバー11は、上方からこの順に並ぶ。
As shown in FIG. 2, when the
前述のように、燃料噴射弁2の噴口部21は、燃焼室内に配置される。したがって、燃焼室内においてディーゼル燃料を燃焼させると、その燃焼により燃料噴射弁2が熱伸びする場合がある。この場合、前述の締結部22がボルト頭部31に向かって熱伸びすることにより、ナット5と締結部22との間の面圧、ひいてはボルト3の締付力が過大となり、ボルト3およびナット5が変形・破損したり、燃料噴射弁2の先端に取り付けられたガスケットが破損し、燃焼ガスが燃焼室の外部に漏れるおそれがある。
As described above, the
そこで、本実施形態に係る舶用ディーゼルエンジン1は、シリンダカバー11に燃料噴射弁2を締結するためのボルト3に対し、図2に示すようなバネ装置4を挿通せしめた構成とされている。
Therefore, the
バネ装置4は、ナット5と締結部22との間に配置されており、複数の皿バネ42を内蔵している。これら皿バネ42の弾性力によって、締付力を発生させることができる。そして、燃料噴射弁2が熱伸びした場合には、各皿バネ42が弾性的に圧縮されて、ボルト頭部31およびナット5周辺の面圧を緩和する。これにより、締付力を略一定に保つことができる。
The
以下、バネ装置4について詳細に説明をする。
Hereinafter, the
(2)バネ装置
図3Aは自由状態にあるバネ装置4の構成を例示する縦断面図であり、図3Bは締付状態にあるバネ装置4の構成を例示する縦断面図である。また、図4はバネ装置4の鍔部44の構成を例示する斜視図であり、図5はバネ装置4の鍔部44の構成を例示する平面図である。
(2) Spring device FIG. 3A is a vertical cross-sectional view illustrating the configuration of the
なお、以下の説明では、ボルト軸部32に沿う方向を「ボルト3の軸方向」、又は単に「軸方向」と呼称し、ボルト軸部32の中心軸C周りの円周に沿う方向を「ボルト3の周方向」、又は単に「周方向」と呼称する。
In the following description, the direction along the
図2に示すように、バネ装置4は、ボルト3が挿通された状態で、ボルト頭部31と締結部22との間(具体的には、ナット5の下方かつ締結部22の上方)に介在している。
As shown in FIG. 2, the
詳しくは図3Aおよび図3Bに示すように、本実施形態に係るバネ装置4は、ボルト頭部31および燃料噴射弁2(具体的には締結部22)の間に配置され、かつ両端に開口端41a,41bを有する筒体41と、筒体41に収容され、かつボルト3の軸方向に並んで配置される複数の皿バネ42と、ボルト頭部31および複数の皿バネ42の間に配置され、かつ複数の皿バネ42によってボルト頭部31へ向かって付勢される座金43と、を備えている。
More specifically, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
さらに詳しくは、筒体41は、上下方向に延び、かつボルト軸部32を挿通可能な長筒状に形成されている。具体的に、筒体41の上端は、座金43を介してナット5の下面と当接する開口端41aをなす。一方、筒体41の下端は、締結部22の上面と接する開口端41bをなす。なお、筒体41は「ケース」の例示である。
More specifically, the
図3Aおよび図3Bに示すように、筒体41の開口端41a,41bには共通のボルト軸部32が挿通されている。また、筒体41における上端側の開口端41aを通じて、筒体41内に皿バネ42が導入される。一方、筒体41における下端側の開口端41bは、皿バネ42が抜け落ちないように、下方から皿バネ42を支持する。
As shown in FIGS. 3A and 3B, a common
また、複数の皿バネ42は、上下方向に積み重ねられた状態で筒体41に収容されている。各皿バネ42には、共通のボルト軸部32が挿通されている。
Further, the plurality of disc springs 42 are housed in the
複数の皿バネ42は、ボルト軸部32が延びる方向、具体的にはボルト頭部31(およびナット5)と締結部22とを離間させる方向に付勢力を発現する。この付勢力の大きさは、複数の皿バネ42全体のばね定数によって規定される。本実施形態では、複数の皿バネ42全体のばね定数は、ボルト3、特にボルト頭部31のばね定数と、燃料噴射弁2、特に締結部22のばね定数と、の双方よりも小さくなるように設定されている。
The plurality of disc springs 42 exert an urging force in the direction in which the
また、座金43は、上下方向に延び、かつボルト軸部32を挿通可能な短筒状に形成されている。具体的に、座金43には、該座金43を上下方向に貫く挿通孔43cが設けられている。挿通孔43cの内径は、ボルト軸部32よりも若干、大径である。
Further, the
そして、座金43の下端部43bは、筒体41に没入しており、複数の皿バネ42に対して上方から当接している。一方、座金43の上端部43aは、筒体41における上端側の開口端41a(以下、単に「筒体41の開口端41a」ともいう)から突出しており、ナット5に対して下方から当接している。座金43は、筒体41の内壁と、ボルト軸部32の外周面とに沿って軸方向にスライド可能である。
The
なお、座金43の下端部43bは「筒体に没入する部位」の例示であり、座金43の上端部43aは「筒体の開口端から突出する部位」の例示である。
The
図3Aおよび図3Bに示すように、座金43の挿通孔43cには、筒体41に挿通されるものと同じボルト軸部32が挿通されている。座金43には、複数の皿バネ42が発現する付勢力が作用する。この付勢力によって、座金43は、筒体41の開口端41aから突出する方向に付勢されて、ナット5の下面に押し付けられるようになっている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the same
そして、座金43の上端部43aには、座金43の下端部43bに比して拡径させた鍔部44が設けられている。この鍔部44は、筒体41の外周面と略同径とされており、複数の皿バネ42が座金43を付勢することで、筒体41の開口端41aに対して離間するように突出している。
The
鍔部44は、例えばバネ装置4を組み立てた直後など、複数の皿バネ42が正規の付勢力を発現すると想定される場合は、筒体41の開口端41aに対し、所定以上の間隔hを空けて突出するようになっている。この間隔hは、図3Bに示す締付状態(ナット5を締め付けた状態)にあっては、図3Aに示す自由状態(ナット5を緩めた状態)に比して狭くなる。
When it is assumed that a plurality of disc springs 42 exert a regular urging force, for example, immediately after assembling the
また、各皿バネ42にヘタリが生じると、正規の付勢力が発揮されず、座金43が筒体41へ没入する。この場合、鍔部44と、筒体41の開口端41aとの間隔hは、所定よりも狭まることになる。この間隔hは、例えば、筒体41の開口端41aから鍔部44の上面にかけての寸法Hに応じて増減する。よって、寸法Hを計測することで、皿バネ42のヘタリを判定することができる。寸法Hは、長期にわたって使用するにつれて、次第に小さくなる。寸法Hが小さくなるにつれて、皿バネ42による付勢力が小さくなるとみなすことができる。
Further, when the disc springs 42 are settled, the regular urging force is not exerted, and the
また、図3Aおよび図3Bに示すように、座金43には止めネジ45が取り付けられている。止めネジ45のネジ先は、座金43における下端部43b側の外周部にねじ込まれている。よって、止めネジ45は、座金43と一体的に軸方向にスライドする。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, a
一方、止めネジ45の頭部45aは、筒体41に設けた貫通溝41cの内側に配置されており、この貫通溝41cを介して外部に露出している。貫通溝41cは、軸方向に延びる長円状に形成されており、筒体41を厚み方向に貫通している。
On the other hand, the
バネ装置4を組み立てるときには、止めネジ45のネジ先を貫通溝41cに挿通させた上で、そのネジ先を、筒体41に挿入された座金43にねじ込む。これにより、止めネジ45が、座金43の抜け止めとして機能する。
When assembling the
また、前述の如き貫通溝41cを用いると、その貫通溝41cが延びる方向に沿って、止めネジ45の頭部45aをスライドさせることができる。そのことで、軸方向における座金43、そして鍔部44の移動を案内するとともに、周方向における座金43、そして鍔部44の回動を規制することができる。止めネジ45および貫通溝41cは、本実施形態に係る規制機構を構成している。
Further, when the through
また、図4および図5に示すように、鍔部44は、この鍔部44の外縁を切り欠いてなる被計測部44aを有する。具体的に、被計測部44aは、鍔部44の外縁を、該鍔部44の径方向中央部(挿通孔43cの中央部に相当)に向かって切り欠いてなる。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the
また、図5に示すように、座金43に鍔部44を設けたことで、各種情報を刻印するためのスペースが確保される。例えば、本実施形態に係る鍔部44の外面には、該鍔部44と、筒体41の開口端41aとの間隔hの目安として、寸法Hの初期値および使用限界が表示されている。
Further, as shown in FIG. 5, by providing the
具体的に、鍔部44の上面には、寸法Hの初期値として、組立時かつ自由状態における寸法Hの計測値“X.XX”が刻印されている。鍔部44の上面にはまた、寸法Hの使用限界として、自由状態における寸法Hの下限値“LIMIT Y.YY”が刻印されている。寸法Hが下限値以下の場合は、複数の皿バネ42が正規の付勢力を発現しておらず、各皿バネ42にヘタリが生じていると判断することができる。寸法Hの初期値および下限値は、バネ装置4毎の皿バネ42の固体差を反映した値であり、通常は、バネ装置4毎に異なる値となる。
Specifically, the measured value "XXX" of the dimension H at the time of assembly and in the free state is engraved on the upper surface of the
(3)バネ装置の管理について
図6Aは従来のバネ装置104を例示する図3A対応図であり、図6Bは従来のバネ装置104を例示する図3B対応図である。従来のバネ装置104は、本実施形態に係るバネ装置4と同様に、筒体141と、複数の皿バネ142と、座金143と、を備えており、上方からボルト3が挿通されるように構成されている。
(3) Management of Spring Device FIG. 6A is a diagram corresponding to FIG. 3A illustrating the
しかしながら、従来のバネ装置104は、座金143に鍔部が設けられていないという点で、本実施形態に係るバネ装置4と相違している。そのため、従来のバネ装置104では、図6Bに示すように、座金143全体を筒体141に没入させることができる。
However, the
従来のバネ装置104においても、各皿バネ142にヘタリが生じると、座金143が筒体141へ没入するということに変わりない。そのため、本実施形態に係るバネ装置4と同様に、座金143の頂面143aと、筒体141の開口端141aとの間隔を計測することで、皿バネ142のヘタリを判定することができる。
Even in the
しかしながら、皿バネ142の性能には、バネ装置104毎に固体差がある。この固体差は、座金143の突出量に反映されるため、そうした固体差を考慮した判定方法が必要となる。
However, there are individual differences in the performance of the
そこで、従来のバネ装置104は、組立直後の締付状態(特に、一定の締付トルクで実現される締付状態)において、座金143の頂面143aと筒体141の開口端141aとが面一になるように、座金143の厚みが調整されていた。こうした管理方法を採用した場合、皿バネ142にヘタリが生じると、筒体141に対して座金143が没入するようになる。組立直後においては面一とされていたものがヘタリに応じて没入することになるから、筒体141に対する座金143の変位量を計測することで、皿バネ142の固体差を考慮しつつ、皿バネ142のヘタリを判定することが可能になる。
Therefore, in the
本願発明者らは、バネ装置の管理方法について検討を進めた結果、以下の課題を新たに見出した。すなわち、皿バネのヘタリを的確に判定するためには、筒体に対する座金の変位量を精度よく計測することが求められる。こうした計測は、通常、ノギス等の一般的な測定器を用いて行われるものの、図6Aおよび図6Bに示すような座金143を計測対象とした場合、測定器を当てるための座面が確保され難く、その計測精度に改善の余地があった。
As a result of studying the management method of the spring device, the inventors of the present application newly found the following problems. That is, in order to accurately determine the settling of the disc spring, it is required to accurately measure the displacement amount of the washer with respect to the cylinder. Such measurement is usually performed using a general measuring instrument such as a caliper, but when a
またそもそも、従来のバネ装置104のように、座金143の頂面143aと、筒体141の開口端141aとを面一に調整するのは、手間がかかり不都合である。
Further, in the first place, it is troublesome and inconvenient to adjust the
対して、本実施形態に係るバネ装置4では、図3Aおよび図3Bに示すように、座金43に鍔部44が設けられている。鍔部44を設けたことで、ノギス等の測定器を当てるための座面が確保される。これにより、鍔部44の上面から筒体41の開口端41aにかけての寸法Hを精度よく計測し、皿バネ42のヘタリを的確に判定することが可能になる。
On the other hand, in the
また、従来のバネ装置104では、各皿バネ142にヘタリが生じると、筒体141の開口端141aに対して座金143の頂面143aが沈降せざるを得なかった。この場合、座金143の頂面143aに溜った水やゴミが筒体141内へ侵入し、バネ装置104の耐用年数に悪影響を与えるおそれがあった。
Further, in the
対して、本実施形態のように、座金43に鍔部44を設けた場合、この鍔部44が筒体41の開口端41aと接触することによって、座金43の沈降が規制される。これにより、水やゴミの侵入が抑制され、バネ装置4の耐用年数を確保する上で有利になる。
On the other hand, when the
また、図5に示すように、座金43に鍔部44を設けたことで、ノギス等の測定器による計測値の目安を表示するためのスペースが確保される。これにより、従来のバネ装置4のように、座金43の頂面と、筒体41の開口端41aとを面一に調整せずとも、バネ装置4毎に独立して設定される目安を作業者に視認させることができる。座金43の頂面と、筒体41の開口端41aとを面一に調整する工程を省略することができるため、バネ装置4の組み立てが容易となる。また、皿バネ42のヘタリを的確に判定する上で有利になる。
Further, as shown in FIG. 5, by providing the
また、図4および図5に示すように、鍔部44の外縁を切り欠いた被計測部44aを設けることで、その被計測部44aに対し、ノギス等の測定器を差し込むことが可能になる。これにより、測定器による計測を安定させ、ひいては、皿バネ42のヘタリを的確に判定する上で有利になる。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, by providing the measured
さらに、鍔部44の外縁に被計測部44aを設けることで、測定の度に異なる箇所を計測させるのではなく、毎回、同じ箇所を計測させることが可能になる。これにより、測定器による計測を安定させ、ひいては、皿バネ42のヘタリを的確に判定する上で有利になる。
Further, by providing the measured
また、図3Aおよび図3Bに示すように、バネ装置4に規制機構(止めネジ45および貫通溝41c)を設けることで、筒体41に対する鍔部44の回動を規制することが可能となる。そのことで、被計測部44aと、筒体41の開口端41aとの位置関係を略一定に保つことができる。これにより、測定器による計測を安定させ、ひいては、皿バネ42のヘタリを的確に判定する上で有利になる。
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, by providing the
-バネ装置の組立および管理要領-
図7は、バネ装置4の組立要領を例示するフローチャートであり、図8は、バネ装置4の管理要領を例示するフローチャートである。
-Assembly and management procedure of spring device-
FIG. 7 is a flowchart illustrating an assembly procedure of the
バネ装置4を組み立てる際には、図7に例示する工程が実施される。
When assembling the
具体的には、まず、図7のステップS11に示すように、筒体41に複数の皿バネ42と、座金43を組み込む。続いて、ステップS12に示すように、自由状態での寸法Hを計測し、その計測値と、当該計測値から所定値だけ差し引いた値と、を算出する。ここでの計測値は、寸法Hの初期値に相当する。一方、計測値から所定値だけ差し引いた値は、前述の使用限界に相当する。
Specifically, first, as shown in step S11 of FIG. 7, a plurality of disc springs 42 and a
そして、ステップS13に示すように、寸法Hの初期値と使用限界を、それぞれ、鍔部44の上面に刻印する。その後、ステップS14に示すように、座金43に対して止めネジ45をねじ込むことにより、バネ装置4の組み立てが完了する。図示は省略するが、バネ装置4を用いる際には、座金43に設けた挿通孔43cからボルト3を挿通し、ナット5を締め付ければよい。
Then, as shown in step S13, the initial value of the dimension H and the usage limit are marked on the upper surface of the
一方、バネ装置4を管理する際には、図8に例示する工程が実施される。
On the other hand, when managing the
具体的には、まず、図8のステップS21に示すように、バネ装置4に挿通されたボルト3を緩めることにより、バネ装置4を自由状態にする。続いて、ステップS22に示すように、筒体41の開口端41aから鍔部44の上面にかけての寸法Hを計測する。この計測は、鍔部44に設けた被計測部44aに計測器を差し込むことで実施される。
Specifically, first, as shown in step S21 of FIG. 8, the
そして、ステップS23に示すように、ステップS22において得られた計測値と、鍔部44の上面に打刻された使用限界とを比較する。ここで、計測値が使用限界を上回っている場合(ステップS23:YES)は、皿バネ42のヘタリは十分に小さいとみなし、バネ装置4は寿命に達していないと判断する(ステップS24)。一方、計測値が使用限界以下の場合(ステップS23:NO)は、皿バネ42のヘタリは大きいとみなし、バネ装置4は寿命に達していると判断する(ステップS25)。
Then, as shown in step S23, the measured value obtained in step S22 is compared with the usage limit stamped on the upper surface of the
《他の実施形態》
前記実施形態では、長筒状の筒体41を用いた構成が例示されていたが、この構成には限られない。他の形状を有する部材をケースとして用いてもよい。
<< Other Embodiments >>
In the above-described embodiment, a configuration using a long
1 舶用ディーゼルエンジン(内燃機関)
2 燃料噴射弁
3 ボルト
31 ボルト頭部
4 バネ装置
41 筒体(ケース)
41a 筒体の開口端
41c 貫通溝(規制機構)
42 皿バネ
43 座金
43a 座金の上端部(筒体の開口端から突出する部位)
43b 座金の下端部(筒体に没入する部位)
44 鍔部
44a 被計測部
45 止めネジ(規制機構)
h 間隔
1 Marine diesel engine (internal combustion engine)
2
41a End of
42
43b Lower end of washer (part of immersion in the cylinder)
44
h interval
Claims (4)
前記燃料噴射弁およびボルト頭部の間に配置され、かつ開口端を有するケースと、
前記ケースに収容され、かつ前記ボルトの軸方向に並んで配置される複数の皿バネと、
前記ボルト頭部および前記複数の皿バネの間に配置され、かつ該複数の皿バネによって前記ボルト頭部へ向かって付勢される座金と、を備え、
前記座金は、前記ケースに没入する部位と、該ケースの開口端から突出する部位とを有し、
前記座金のうち、前記ケースの開口端から突出する部位には、該ケースに没入する部位に比して拡径させた鍔部が設けられるとともに、該鍔部は、前記複数の皿バネが正規の付勢力を発現する場合、前記ケースの開口端に対し、所定以上の間隔を空けて突出する
ことを特徴とするバネ装置。 A spring device through which a bolt for fastening a fuel injection valve is inserted into an internal combustion engine.
A case located between the fuel injection valve and the bolt head and having an open end,
A plurality of disc springs housed in the case and arranged side by side in the axial direction of the bolt,
A washer is provided between the bolt head and the plurality of disc springs and is urged toward the bolt head by the plurality of disc springs.
The washer has a portion that is immersed in the case and a portion that protrudes from the open end of the case.
Of the washers, a portion protruding from the open end of the case is provided with a collar portion having a diameter larger than that of a portion immersed in the case, and the flange portion is normally formed by the plurality of disc springs. A spring device characterized in that when the urging force of the case is exerted, the spring device projects at a predetermined interval or more with respect to the open end of the case.
前記鍔部の外面には、該鍔部と前記ケースの開口端との間隔の目安が表示される
ことを特徴とするバネ装置。 In the spring device according to claim 1,
A spring device characterized in that a guideline for the distance between the flange portion and the open end of the case is displayed on the outer surface of the flange portion.
前記鍔部は、該鍔部の外縁を切り欠いてなる被計測部を有する
ことを特徴とするバネ装置。 In the spring device according to claim 1 or 2.
The flange portion is a spring device characterized by having a measured portion formed by cutting out an outer edge of the flange portion.
前記座金には、前記ボルトの軸方向における前記鍔部の移動を案内する一方、前記ボルトの周方向における前記鍔部の回動を規制する規制機構が設けられる
ことを特徴とするバネ装置。 In the spring device according to claim 3,
A spring device characterized in that the washer is provided with a regulating mechanism that guides the movement of the flange portion in the axial direction of the bolt and regulates the rotation of the collar portion in the circumferential direction of the bolt.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018189358A JP7063786B2 (en) | 2018-10-04 | 2018-10-04 | Spring device |
| PCT/JP2019/032651 WO2020070997A1 (en) | 2018-10-04 | 2019-08-21 | Spring device |
| KR1020217012354A KR102467098B1 (en) | 2018-10-04 | 2019-08-21 | spring device |
| CN201980065124.9A CN112805488B (en) | 2018-10-04 | 2019-08-21 | Spring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018189358A JP7063786B2 (en) | 2018-10-04 | 2018-10-04 | Spring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020056487A JP2020056487A (en) | 2020-04-09 |
| JP7063786B2 true JP7063786B2 (en) | 2022-05-09 |
Family
ID=70054752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018189358A Active JP7063786B2 (en) | 2018-10-04 | 2018-10-04 | Spring device |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7063786B2 (en) |
| KR (1) | KR102467098B1 (en) |
| CN (1) | CN112805488B (en) |
| WO (1) | WO2020070997A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7221857B2 (en) * | 2019-12-24 | 2023-02-14 | 日立造船株式会社 | Anomaly detection device and anomaly detection method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016169807A (en) | 2015-03-13 | 2016-09-23 | みやび建設株式会社 | Fastening tool |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK128023B (en) * | 1970-03-12 | 1974-02-18 | Burmeister & Wain S Af As | Fuel injection valve for internal combustion engines. |
| JPS5339211U (en) * | 1976-09-09 | 1978-04-05 | ||
| JPS5339211A (en) | 1976-09-22 | 1978-04-11 | Nippon Steel Corp | Damping steel |
| JPS59144160A (en) | 1983-02-07 | 1984-08-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Plastic-sealed ic |
| JPS59144160U (en) * | 1983-03-18 | 1984-09-26 | 日産自動車株式会社 | Composite washer parts for manifold installation |
| JPS61145110A (en) | 1984-12-19 | 1986-07-02 | Nakanishi Eiko | Bathing agent |
| JPH0228266Y2 (en) * | 1985-02-28 | 1990-07-30 | ||
| JPH028093Y2 (en) * | 1985-12-17 | 1990-02-27 | ||
| US8613423B2 (en) | 2009-07-13 | 2013-12-24 | Fisher Controls International Llc | Methods and apparatus to load a valve packing |
| JP2013053720A (en) | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Shimizu Corp | Vibration proof device |
| CN203926760U (en) * | 2014-07-10 | 2014-11-05 | 宁波市天基隆智控技术有限公司 | A kind of bolt seal assembly |
| CN206483910U (en) * | 2016-12-28 | 2017-09-12 | 山东金辰机械股份有限公司 | A kind of die of press is connected clamping device |
-
2018
- 2018-10-04 JP JP2018189358A patent/JP7063786B2/en active Active
-
2019
- 2019-08-21 WO PCT/JP2019/032651 patent/WO2020070997A1/en not_active Ceased
- 2019-08-21 CN CN201980065124.9A patent/CN112805488B/en active Active
- 2019-08-21 KR KR1020217012354A patent/KR102467098B1/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016169807A (en) | 2015-03-13 | 2016-09-23 | みやび建設株式会社 | Fastening tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210057816A (en) | 2021-05-21 |
| JP2020056487A (en) | 2020-04-09 |
| CN112805488B (en) | 2023-01-06 |
| KR102467098B1 (en) | 2022-11-14 |
| CN112805488A (en) | 2021-05-14 |
| WO2020070997A1 (en) | 2020-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4969352A (en) | Combustion pressure sensor | |
| JP3889924B2 (en) | Mounting structure of flow control valve for blow-by gas reduction device | |
| CA2030721A1 (en) | Internal combustion engine having a permanent ground electrode and replaceable center electrode element | |
| JP7063786B2 (en) | Spring device | |
| US10094254B2 (en) | Temperature sensitive valve mechanism | |
| US7975601B2 (en) | Engine cylinder liner | |
| US12049857B2 (en) | Injector cup for engines apparatus and methods of use | |
| US6763794B1 (en) | Vibration sound reducing device, and process for assembling elastic membrane in vibration sound reducing device | |
| JPH05187309A (en) | Cylinder structure of internal combustion engine | |
| US11274627B2 (en) | Spark ignition engine | |
| JP7082523B2 (en) | Heat shield film member | |
| JP2671995B2 (en) | Oil level gauge for internal combustion engine | |
| US20230313895A1 (en) | Oil pressure regulator valve | |
| JP4243239B2 (en) | Combustion pressure detector | |
| EP4166919A1 (en) | Knocking sensor assembly | |
| JPS6339456Y2 (en) | ||
| US9169799B2 (en) | Engine cylinder head provided with light valve spring bosses | |
| JPH09144618A (en) | Unit injector mounting structure for diesel engine | |
| GB2235299A (en) | Combustion chamber pressure 10 sensor | |
| CN1985111A (en) | Sealing system for an internal combustion engine with a divided casting enclosure | |
| JPH0144721Y2 (en) | ||
| US1560155A (en) | Detachable valve mounting | |
| KR100926555B1 (en) | Spark Plug Tube Unit for Engine | |
| JP2002115603A (en) | Engine seal structure | |
| JP3835046B2 (en) | Engine plug mounting structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210716 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220405 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220421 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7063786 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |