(57)【要約】 【課題】本発明方法はコイルバネ３の磨耗を減少させて耐久寿命が延びると共に金属粉が殆ど出ず、騒音の発生も減少し、且つ金型の軽量化が行え、特に大型な金型のメンテナンスを安全に行うことが出来るコイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗減少方法及びそれに用いるバネガイドリテーナーを提供することを目的とする。【解決手段】熱可塑性の合成樹脂で略円柱状に形成したバネガイドリテーナー４が配置され、該バネガイドリテーナー４が固定ボルトで金型側に固着され、コイルバネ３の伸縮時に、その内周側がバネガイドリテーナー４の外周側と摺動することにより、コイルバネ４の磨耗が減少される方法と成す。またポリオキシメチレンでガイドリテーナー本体を形成し、その一端側にテーパー面を設けると共に座グリを設けたバネガイドリテーナー４と成す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス金型に取付けられる緩衝用，戻し用，圧力用のコイルバネ（３）に於いて、前記コイルバネ（３）の内側には、略円柱状で且つ熱可塑性合成樹脂製のバネガイドリテーナー（４）が配置され、該バネガイドリテーナー（４）が固定ボルト（５）で金型側に固着され、前記コイルバネ（３）の伸縮時に、該コイルバネ（３）の内周側が、前記合成樹脂製のバネガイドリテーナー（４）の外周側と摺動されることを特徴とするコイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗減少方法。
【請求項２】
前記バネガイドリテーナー（４）の材質が、ポリオキシメチレンである請求項１記載のコイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗減少方法。
【請求項３】
前記プレス金型の上型部（１）或いは下型部（２）だけに前記バネガイドリテーナー（４）が固着された請求項１又は２記載のコイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗減少方法。
【請求項４】
プレス金型に取付けられる緩衝用，戻し用，圧力用のコイルバネ（３）の内側に配置して設けるものであり、中心に貫通穴（42）を有した略円柱状のガイドリテーナー本体（41）が、熱可塑性の合成樹脂で形成されたことを特徴とするバネガイドリテーナー。
【請求項５】
前記ガイドリテーナー本体（41）の一端側にはテーパー面（43）が設けられ、該テーパー面（43）側には座グリ（44）が設けられた請求項４記載のバネガイドリテーナー。
【請求項６】
前記ガイドリテーナー本体（41）が、ポリオキシメチレンで形成された請求項４又は５記載のバネガイドリテーナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプレス金型などの緩衝用，戻し用，圧力用のコイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗減少方法及びそれに用いるバネガイドリテーナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス金型に取付ける緩衝用，戻し用，圧力用の金属製コイルバネには、そのコイルバネの曲がりを防止するための金属製バネガイドリテーナーが、前記コイルバネの内側に装着されている。このコイルバネが収縮すると、バネガイドリテーナーの外周にコイルバネの内周が干渉されて摺動しながら磨耗する。この磨耗に伴って一定箇所に磨耗が集中し易く、集中するとバネガイドリテーナーとコイルバネの両方に傷が付き易くなり、且つ金属粉が発生する。この時、コイルバネに傷が付くと折損し易くなる。一方、金属粉が発生すると、コイルバネ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。また製品に金属粉が付着し易くなると共にコイルバネの内周が削られると、バネガイドリテーナーとのガタが大きくなって、コイルバネが傾斜し、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。
【０００３】
また従来、自動車ボデーの板金用などの大型な金型のメンテナンスを行う場合、金型内部をスチームなどで清掃する際に、上型部にバネガイドリテーナーが固着されていると、金型のメンテナンス時にバネガイドリテーナーが落下する恐れがあり、金属製のバネガイドリテーナーは重量があるため、メンテナンス作業は非常に危険であった。
【０００４】
尚、大型なプレス金型の摺動部に加工材料の残存一部が入り、作動不良を起こした際にそのメンテナンスを行う場合、能率良く且つ安全にメンテナンス作業が行えるように、特開２００２−３３６９１８が提案されている。この構造は、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ものであり、前記固定ボルトを回転させることにより、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バネ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、本発明のようなコイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗を減少させる記載はどこにもなく、且つコイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗を減少させる発想はないものであった。
【特許文献１】特開２００２−３３６９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明方法はコイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗が減少し、コイルバネの耐久寿命が延びると共に金属粉が殆ど出ず、且つバネガイドリテーナーが軽量化されるコイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗減少方法を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の他の目的は、コイルバネとの磨耗が減少され、コイルバネの耐久寿命を延ばすと共に磨耗による金属粉の発生が防止でき、且つプレス金型等の軽量化が可能となるバネガイドリテーナー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】
【０００７】
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、プレス金型の緩衝用，戻し用，圧力用のコイルバネの内側には、略円柱状で且つ熱可塑性合成樹脂製のバネガイドリテーナーが配置され、該バネガイドリテーナーが固定ボルトで金型側に固着され、コイルバネの伸縮時に、該コイルバネの内周側が、合成樹脂製のバネガイドリテーナーの外周側と摺動することにより、コイルバネとバネガイドリテーナーの磨耗が減少される方法と成す。
【０００８】
また他の本発明としては、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を、熱可塑性の合成樹脂で成形してバネガイドリテーナーと成す。またガイドリテーナー本体の一端側にはテーパー面を設け、該テーパー面側に座グリを設けると良く、ガイドリテーナー本体を、ポリオキシメチレンで成形するのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１のようにプレス金型に取付けられる緩衝用，戻し用，圧力用のコイルバネ（３）の内側には、略円柱状で且つ熱可塑性合成樹脂製のバネガイドリテーナー（４）が配置され、該バネガイドリテーナー（４）が固定ボルト（５）で金型側に固着され、コイルバネ（３）の伸縮時に、該コイルバネ（３）の内周側が、合成樹脂製のバネガイドリテーナー（４）の外周側と摺動することにより、コイルバネ（３）とバネガイドリテーナー（４）の磨耗が減少され、コイルバネ（３）の耐久寿命が延びると共に金属粉を殆ど出さない磨耗減少方法となると共にバネガイドリテーナー（４）が軽量化されるので、特に大型な金型のメンテナンスを安全に行うことが出来る磨耗減少方法となる。
【００１０】
請求項２のようにバネガイドリテーナー（４）の材質として、ポリオキシメチレンを用いると、コイルバネ（３）とバネガイドリテーナー（４）の磨耗が長期間に渡って減少され、コイルバネ（３）の耐久寿命が従来方法より２倍以上延びるものとなる。
【００１１】
請求項３に示すようにプレス金型の上型部（１）或いは下型部（２）だけにバネガイドリテーナー（４）を固着することにより、コイルバネ（３）の接触長さを長くすることが出来るため、コイルバネ（３）の座屈による応力集中を緩和させることが出来ると共にコイルバネ（３）とバネガイドリテーナー（４）の摺動状態が安定し、コイルバネ（３）の耐久寿命がより長く延びるものとなる。
【００１２】
請求項４に示すように略円柱状のガイドリテーナー本体（41）を熱可塑性の合成樹脂で形成してバネガイドリテーナー（４）と成すことにより、コイルバネ（３）との磨耗が減少するため、従来の如き一定箇所に磨耗が集中することなく、コイルバネ（３）に傷が付きにくく、且つ折損しにくくなり、コイルバネ（３）の耐久寿命を数倍に延ばすことも可能となった。また従来の如き金属粉の発生が殆どなくなるため、コイルバネ（３）の周囲の部品やその周辺部の機器に金属粉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、且つコイルバネ（３）のガタが殆ど大きくならないため、コイルバネ（３）が傾斜する恐れはなく、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するものとなる。しかもバネガイドリテーナー（４）が軽量化されるので、プレス金型等の軽量化が可能となると共に大型な金型のメンテナンスを安全に行うことが可能となる。
【００１３】
請求項５のようにガイドリテーナー本体（41）の一端側にはテーパー面（43）を設け、該テーパー面（43）側に座グリ（44）を設けることにより、ガイドリテーナー本体（41）が長い場合のものに対して、ガイドリテーナー本体（41）自体の重量を軽減し、且つ固定ボルト（５）の長さが短くて済むため、金型の軽量化及びコストダウンに貢献出来るものとなる。
【００１４】
請求項６のようにガイドリテーナー本体（41）をポリオキシメチレンで形成すると、自動車ボデーの板金用などの大型な金型のメンテナンスを行う場合、金型内部をスチームなどで清掃する際に、バネガイドリテーナー（４）が軽量化され、バネガイドリテーナー（４）が落下しにくくなると共に前記バネガイドリテーナー（４）が例え落下しても大きな怪我になる恐れがなくなり、メンテナンス作業が安全に行えるものとなる。またプレス金型の軽量化が図られ、且つ金属粉が殆ど出なくなり、摺動部に金属粉が入る心配がなくなるため、プレス加工の作業効率が向上するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１、図２は本発明方法の効果を確認するための斜荷重試験装置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）はプレス金型に相当する上型部であり、（２）は下型部である。（３）は上型部（１）と下型部（２）との間に取付けられた２本の試験用コイルバネであり、（４）は各コイルバネ（３）の内側に配置して設けたバネガイドリテーナーであり、（５）はバネガイドリテーナー（４）を金型側に固着させるための六角穴付きの固定ボルトである（図３参照）。尚、前記バネガイドリテーナー（４）は図１のように上型部（１）だけに固着する長いものと、図２のように上型部（１）と下型部（２）に固着する短いものとがある。（６）はコイルバネ（３）の両端に取付けた受板であり、下部に取付けた受板（６）の表面には約２度の傾斜角が設けられている。尚、この傾斜角度は金型の歪み等による実際の使用状態に近付けるためのものであり、この傾斜角度は２度に限定されるものではない。
【００１６】
図３は本発明のバネガイドリテーナーの実施形態を示す図であり、これについて説明する。（41）はバネガイドリテーナー（４）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（41）は熱可塑性の合成樹脂で略円柱状に形成されており、該ガイドリテーナー本体（41）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ことができる。本発明はコイルバネ（３）の内周側が、合成樹脂製のバネガイドリテーナー（４）の外周と摺動することを特徴とするものであるため、合成樹脂は、剛性が高く摩擦磨耗特性に優れた高結晶性樹脂が好ましく、ポリオキシメチレンが特に好ましい。また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。このコポリマーは劣化しにくいため、金型を屋外で管理する場合であってもバネガイドリテーナー（４）の品質は長期に渡って安定維持出来るものとなる。（42）はガイドリテーナー本体（41）の中心に穿設された貫通穴であり、（43）はガイドリテーナー本体（41）の一端側に設けられたテーパー面であり、（44）はテーパー面（43）側に設けられた座グリである。尚、前記テーパー面（43）と座グリ（44）は必ずしも必要ではない。
【００１７】
次に本発明方法と従来方法の比較試験として、図１、図２に示す斜荷重試験装置を用い、コイルバネ（３）とバネガイドリテーナー（４）の干渉による磨耗でコイルバネ（３）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、バネの伸縮状態を繰返し行う一般的な試験装置を用い、且つ下部に設ける受板（６）の表面は約２度傾斜されたものを下型部（２）に取付けておく。先ず試験条件について説明する。使用するコイルバネ（３）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、バネガイドリテーナー（４）としては、本発明品と従来品をそれぞれ同形状で同寸法のものを用意する。この時、本発明品の材質にはポリオキシメチレンを用い、従来品の材質にはＳ４５Ｃを用いる。また前記バネガイドリテーナー（４）には、図１に示す上部専用の１３５mmの長いものと、図２に示す上下部用の５０mmの短いものとが用いられる。
【００１８】
又、図１の状態に於いて、本発明の合成樹脂製のバネガイドリテーナー（４）を左右両側の上部だけに固着させた試験No１の場合と、従来の金属製のバネガイドリテーナー（４）を左右両側の上部だけに固着させた試験No２の場合と、図２の状態に於いて、本発明の合成樹脂製のバネガイドリテーナー（４）を左側の上下部に固着させると共に従来の金属製のバネガイドリテーナー（４）を右側の上下部に固着させた試験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、本発明品にコイルバネ（３）を挿入して取付け、コイルバネ（３）が折損するまで試験を行う。そして上下往復回数をチェックすると共に、この時のコイルバネ（３）の磨耗状態や破断面及びバネガイドリテーナー（４）の磨耗状態などを確認する。次に試験No２の場合は、従来品にコイルバネ（３）を挿入して取付け、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バネ（３）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、試験No２と試験No３の場合は、一方側のコイルバネ（３）が折損した時は、新たなコイルバネ（３）と交換して他方側のコイルバネ（３）が折損するまで試験を続行するものとする。
【００１９】
先ず試験No１の結果は、８８６，９６４回で右側のコイルバネ（３）が折損した。この時、左側のコイルバネ（３）は折損していないが、カタログ値を２倍以上超えているので、試験を中断した。尚、前記コイルバネ（３）のカタログ値（交換目安値）は３０万回である。また前記コイルバネ（３）の折損箇所は上方から３．２５巻目であり、コイルバネ（３）の内側には傷はなく、通常の疲労による破断面であった。一方、バネガイドリテーナー（４）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、且つ製品に金属粉が付着する心配がないものであった。
【００２０】
次に試験No２の結果は、左側のコイルバネ（３）が１２０，２７３回で、右側のコイルバネ（３）が３１１，６３７回で折損した。左側のコイルバネ（３）の折損箇所は上方から４．４５巻目であり、右側のコイルバネ（３）の折損箇所は上方から５．０巻目であり、コイルバネ（３）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。この時のバネガイドリテーナー（４）の磨耗状態は図４に示すようであった。つまり、テーパー面（43）側は表面が削られ更にガイドリテーナー本体（41）の外周も削られて、先端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５参照）。又、座グリ（44）側の端面をＺ方向から見ると、図６（ａ）に示すように片寄って磨耗されている。更にガイドリテーナー本体（41）の外周には、図５に示すような凹みが多く形成され、且つ図４に於けるＸ―Ｘ断面である図６（ｂ）のように、ガイドリテーナー本体（41）の外周は凹凸となり、また図４のＹ―Ｙ断面である図６（ｃ）のように、ガイドリテーナー本体（41）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、コイルバネ（３）とバネガイドリテーナー（４）の干渉により、大量の金属粉となってコイルバネ（３）周辺に散乱していた。
【００２１】
更に試験No３の結果は、先ず右側のコイルバネ（３）が２５１，２６８回で折損した。この時の右側のコイルバネ（３）の折損箇所は上方から１．７５巻目であり、コイルバネ（３）の内側には傷が発生し、その傷が起点となる破断面であった。この時のバネガイドリテーナー（４）の凹みは図示しないが、テーパー面（43）側のガイドリテーナー本体（41）外周が深い溝状に削られていると共にコイルバネ（３）の周辺には大量の金属粉が散乱していた。この散乱した金属粉を除去し、次に右側に新たなコイルバネ（３）を取付け、試験を続行した結果、左側のコイルバネ（３）が６６５，３８１回で折損した。この時の左側のコイルバネ（３）の折損箇所は上方から１．４巻目であり、コイルバネ（３）の内側には傷はなく、通常の疲労による破断面であった。一方、バネガイドリテーナー（４）には凹みが少し生じたが、目視では殆ど気にならない程度であった。また金属粉の発生は微量であった。
【００２２】
このように本発明の磨耗減少方法が行われると、コイルバネ（３）の耐久寿命が２倍以上延びることが確認され、且つ干渉による磨耗で生じる金属粉は殆ど出ないことも確認された。更に上記試験に於いて、バネガイドリテーナー（４）の材質にポリオキシメチレンを用いたが、それ以外の熱可塑性合成樹脂製のものを用いてそれぞれ試験したところ、従来品（金属製）を用いた場合よりもコイルバネ（３）の耐久寿命が、１．５倍〜３倍延びることが確認できた。尚、コイルバネ（３）の内周側とバネガイドリテーナー（４）の外周側の磨耗が減少する理由については不明であるが、バネガイドリテーナー（４）は、コイルバネ（３）よりも軟化材料が使用されていると共に潤滑性があり、コイルバネ（３）の内側部分に折損の起因となる傷の発生が防止されるためではないかと考えられえる。またコイルバネ（３）が磨耗されないため、斜荷重を増長させることがなくなり、耐久性の著しい低下が防止されるためではないかと考えられる。一般的に、金属製のバネガイドリテーナー（４）を用いると、図４に示すように磨耗されるので、合成樹脂製のものを用いる発想はないものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、合成樹脂や軽金属の成型用金型などに使用する緩衝用，戻し用，圧力用のコイルバネ（３）に対しても同様な効果が得られるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明方法の実施形態を示す説明図である。
【図２】本実施形態のバネガイドリテーナーが上下型部に取付けられた状態を示す説明図である。
【図３】本発明のバネガイドリテーナーの実施形態を示す説明図である。
【図４】金属製のバネガイドリテーナーの磨耗状態を示す説明図である。
【図５】図４の磨耗状態を拡大した説明図である。
【図６】図４に於ける各箇所の磨耗状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  上型部
２  下型部
３  コイルバネ
４  バネガイドリテーナー
41  ガイドリテーナー本体
42  貫通穴
43  テーパー面
44  座グリ
５  固定ボルト
【図１】
2006061963.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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