JP4250645B2 - Belleville spring device, guide shaft and disc spring used therefor - Google Patents
Belleville spring device, guide shaft and disc spring used therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP4250645B2 JP4250645B2 JP2006234094A JP2006234094A JP4250645B2 JP 4250645 B2 JP4250645 B2 JP 4250645B2 JP 2006234094 A JP2006234094 A JP 2006234094A JP 2006234094 A JP2006234094 A JP 2006234094A JP 4250645 B2 JP4250645 B2 JP 4250645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- disc spring
- guide shaft
- peripheral surface
- central hole
- disc
- 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
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 86
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 30
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 17
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 4
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F16F1/322—Snap-action springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/24—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
- B23B31/26—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle
- B23B31/261—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2260/00—Details of constructional elements
- B23B2260/136—Springs
Description
本発明は、複数の皿ばねと、各皿ばねの中央孔に挿通され、前記複数の皿ばねを同軸上に案内するガイド軸と、を有する皿ばね装置、並びにそれに用いるガイド軸及び皿ばねに関する。 The present invention relates to a disc spring device having a plurality of disc springs and a guide shaft that is inserted through a central hole of each disc spring and guides the disc springs coaxially, and a guide shaft and disc spring used therefor. .
これまでにも、複数の皿ばねと、各皿ばねの中央孔に挿通されて前記複数の皿ばねを同軸上に案内するガイド軸とを有する皿ばね装置が、工作機械の工具保持装置等に用いられていることが知られている。図16は、このような工具保持装置105を備えた工作機械の主軸101の構成を示す断面図である。この図に示すように、主軸101は、図示しないハウジング内で回動可能に軸支されている。そして、主軸101の軸心に形成された貫通孔102内に、主軸101の前端(図16における左側)に工具ホルダ103を装着するための工具保持装置105が設けられている。工具保持装置105は、貫通孔102内に軸方向へ前後移動可能に収容された引き上げ軸106(上記ガイド軸に相当)と、引き上げ軸106の先端に設けられる把持機構としてのコレット107と、引き上げ軸106に遊挿される複数の皿ばね108とからなる。皿ばね108は、貫通孔102の段部109に当接する第1ストッパ110と、引き上げ軸106の後方で一体に設けられる第2ストッパ111との間で軸方向へ整列して設けられ、引き上げ軸106を同図の後退方向(図16における右側)に付勢している。また、コレット107は、引き上げ軸106の後退位置では、引き上げ軸106と共に後退して収縮し、工具ホルダ103の後端に突設されたプルスタッド104を把持する。一方、引き上げ軸106が主軸101の後方に設けられた図示しない駆動機構により、皿ばね108の付勢に抗して前進すると、コレット107は前進しながら拡大してプルスタッド104の把持を解除する。
Conventionally, a disc spring apparatus having a plurality of disc springs and a guide shaft that is inserted through a central hole of each disc spring and guides the plurality of disc springs coaxially is used as a tool holding device of a machine tool or the like. It is known to be used. FIG. 16 is a cross-sectional view showing the configuration of the
そして、この工具保持装置105では、皿ばね108の長寿命化を図るために、前方側と後方側とで異なるばね定数の皿ばね108を用いている。具体的には、複数の皿ばね108の位置によるたわみ量の相違に基づいて、たわみ量の大きい後方側の皿ばね108としてばね定数の大きいものを使用し、たわみ量の比較的小さい前方側の皿ばね108としてばね定数の小さいものを使用している。これにより、引き上げ軸106の軸方向に配置された複数の皿ばね108の全体についてのたわみ量を均一化し、装置全体としての皿ばね108の長寿命化を図っている。
In the
上記のように、皿ばねの長寿命化を図るためには皿ばねのたわみ量の不均一を解消することが効果的であるが、本件発明者らの研究によると、皿ばねとガイド軸との間の摺動により発生する磨耗粉の詰りによる動作不良、皿ばねが傾いて生じるこじれ等による摺動抵抗、グリースを使用している場合にはグリースの劣化による潤滑不良、等が皿ばねのたわみ量の不均一を生じさせ、皿ばねの破損の原因となることが分かった。すなわち、動作不良やこじれ等が生じると一部の皿ばねのみが圧縮されてたわみ量が不均一になり、部分的に過大な荷重が作用することになって皿ばねの破損が発生し易い。特に、工作機械の主軸等のように、皿ばね及びガイド軸が回転する用途では、回転時の皿ばねの偏りを防止するために、ガイド軸の外周面と皿ばねの中央孔の内周面との間のクリアランスを小さくする必要がある。そのため、磨耗粉の詰りや皿ばねのこじれ等が生じやすく、皿ばねの破損の大きな原因となることが分かった。 As described above, in order to extend the life of the disc spring, it is effective to eliminate unevenness in the amount of deflection of the disc spring, but according to the study by the present inventors, the disc spring, the guide shaft, Operation failure due to clogging of wear powder generated by sliding between the sliding springs, sliding resistance due to twisted disc springs, etc., and poor lubrication due to grease deterioration when using grease, etc. It was found that the amount of deflection was non-uniform, causing the disc spring to break. That is, when malfunction or twisting occurs, only a part of the disc springs are compressed, the amount of deflection becomes non-uniform, and an excessive load is partially applied, and the disc springs are easily damaged. In particular, in applications where the disc spring and guide shaft rotate, such as the main shaft of a machine tool, the outer peripheral surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring are used to prevent the disc spring from being biased during rotation. It is necessary to reduce the clearance between the two. For this reason, it has been found that wear powder is clogged and the disc spring is apt to be distorted, which is a major cause of the disc spring breakage.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、皿ばねとガイド軸との間における磨耗粉の詰りやこじれを防止して皿ばねの更なる長寿命化を図ることができる皿ばね装置、並びにそれに用いるガイド軸及び皿ばねを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to prevent clogging or twisting of wear powder between the disc spring and the guide shaft, thereby further extending the life of the disc spring. DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a disc spring device that can perform the above operation, and a guide shaft and disc spring used therefor.
上記目的を達成するための本発明に係る、複数の皿ばねと、各皿ばねの中央孔に挿通され、前記複数の皿ばねを同軸上に案内するガイド軸と、を有する皿ばね装置の特徴構成は、前記ガイド軸が、その外周面に、前記中央孔の内周面に当接して前記皿ばねを案内する案内面と、該案内面より径方向内側に後退した凹部とを有するとともに、前記ガイド軸の外周面と前記皿ばねの中央孔の内周面との間にグリースを介在させない点にある。 In order to achieve the above object, a disc spring device according to the present invention has a plurality of disc springs and a guide shaft that is inserted through a central hole of each disc spring and guides the disc springs coaxially. configuration, the guide shaft, on the outer peripheral surface thereof, a guide surface for guiding the disc springs in contact with the inner peripheral surface of the central hole, as well as organic and recess retracted radially inward from the guiding surface The grease is not interposed between the outer peripheral surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring .
この特徴構成によれば、ガイド軸の外周面と皿ばねの中央孔の内周面との間に、凹部による空間が形成されることになる。そのため、皿ばねとガイド軸との間の摺動により発生した磨耗粉は、凹部に移動することが可能になる。したがって、磨耗粉がガイド軸の案内面と皿ばねの中央孔の内周面との間に詰まって動作不良が発生することを抑制できる。また、凹部を設けたことによりガイド軸の案内面と皿ばねの中央孔の内周面との接触面積を小さくすることができる。したがって、ガイド軸に対する皿ばねの摺動抵抗を小さくすることができ、こじれの発生も抑制することができる。その結果、皿ばねの長寿命化を図ることが可能となった。 According to this characteristic configuration, a space due to the concave portion is formed between the outer peripheral surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring. Therefore, the wear powder generated by sliding between the disc spring and the guide shaft can move to the recess. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of malfunction due to clogging of wear powder between the guide surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring. Further, by providing the recess, the contact area between the guide surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring can be reduced. Therefore, the sliding resistance of the disc spring with respect to the guide shaft can be reduced, and the occurrence of twisting can be suppressed. As a result, it has become possible to extend the life of the disc spring.
ここで、前記凹部は、前記ガイド軸の軸方向における前記皿ばねを案内する領域の全体にわたって連続して設けられていると好適である。 Here, it is preferable that the concave portion is provided continuously over the entire region for guiding the disc spring in the axial direction of the guide shaft.
このように構成すれば、凹部に移動した磨耗粉がガイド軸の軸方向に移動することが可能となる。したがって、磨耗粉が一部に偏在することを防止でき、例えば、皿ばねやガイド軸に固体潤滑皮膜を設けた場合等のように、磨耗粉が多く発生する場合においても磨耗粉の詰りによる作動不良の発生を抑制することが可能となる。 If comprised in this way, it will become possible for the abrasion powder which moved to the recessed part to move to the axial direction of a guide shaft. Therefore, it is possible to prevent the wear powder from being unevenly distributed. For example, when a large amount of wear powder is generated, such as when a solid lubricant film is provided on the disc spring or the guide shaft, the operation is caused by clogging of the wear powder. It becomes possible to suppress the occurrence of defects.
また、前記凹部は、前記ガイド軸の外周面に、面取り又は溝を形成することにより設けられていると好適である。
このように構成すれば、簡易な加工によりガイド軸の外周面に凹部を形成することができる。
In addition, it is preferable that the concave portion is provided by forming a chamfer or a groove on the outer peripheral surface of the guide shaft.
If comprised in this way, a recessed part can be formed in the outer peripheral surface of a guide shaft by simple process.
また、前記凹部は、前記ガイド軸の外周面に沿って螺旋状に設けられていると好適である。 Further, it is preferable that the concave portion is provided in a spiral shape along the outer peripheral surface of the guide shaft.
このように構成すれば、皿ばねが圧縮された際にガイド軸の軸方向におけるガイド軸と皿ばねとの相対位置が変化すると、皿ばねの中央孔の内周面に対する凹部の位置が周方向に変化することになる。したがって、ガイド軸の案内面と皿ばねの中央孔の内周面との間で発生した磨耗粉の凹部への移動をより効率的に行わせることができる。その結果、磨耗粉の詰りによる作動不良の発生を更に抑制することが可能となる。 According to this structure, when the relative position of the guide shaft and the disc spring in the axial direction of the guide shaft changes when the disc spring is compressed, the position of the recess with respect to the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring is changed in the circumferential direction. Will change. Therefore, the movement of the wear powder generated between the guide surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring can be more efficiently performed. As a result, it is possible to further suppress the occurrence of malfunction due to clogging of wear powder.
本発明に係る、複数の皿ばねと、各皿ばねの中央孔に挿通され、前記複数の皿ばねを同軸上に案内するガイド軸と、を有する皿ばね装置のもう一つの特徴構成は、前記皿ばねが、前記中央孔の内周面に、前記ガイド軸の外周面に当接して案内される被案内面と、該被案内面より径方向外側に後退した凹部とを有するとともに、前記ガイド軸の外周面と前記皿ばねの中央孔の内周面との間にグリースを介在させない点にある。 According to another aspect of the present invention, there is provided a disc spring device having a plurality of disc springs, and a guide shaft that is inserted through a central hole of each disc spring and guides the disc springs coaxially. disc spring, the inner circumferential surface of the central hole, as well as organic and guided surface that is in contact with the guide on the outer peripheral surface of said guide shaft, and a recess set back radially outward from該被guide surface, wherein The grease is not interposed between the outer peripheral surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring .
この特徴構成によれば、皿ばねの中央孔の内周面とガイド軸の外周面との間に、凹部による空間が形成されることになる。そのため、皿ばねとガイド軸との間の摺動により発生した磨耗粉は、凹部に移動することが可能になる。したがって、磨耗粉が皿ばねの被案内面とガイド軸の外周面との間に詰まって動作不良が発生することを抑制できる。また、凹部を設けたことにより皿ばねの被案内面とガイド軸の外周面との接触面積を小さくすることができる。したがって、ガイド軸に対する皿ばねの摺動抵抗を小さくすることができ、こじれの発生も抑制することができる。その結果、皿ばねの長寿命化を図ることが可能となった。 According to this characteristic configuration, a space due to the recess is formed between the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring and the outer peripheral surface of the guide shaft. Therefore, the wear powder generated by sliding between the disc spring and the guide shaft can move to the recess. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of malfunction due to clogging of wear powder between the guided surface of the disc spring and the outer peripheral surface of the guide shaft. Further, by providing the recess, the contact area between the guided surface of the disc spring and the outer peripheral surface of the guide shaft can be reduced. Therefore, the sliding resistance of the disc spring with respect to the guide shaft can be reduced, and the occurrence of twisting can be suppressed. As a result, it has become possible to extend the life of the disc spring.
ここで、前記凹部は、前記中央孔の内周面を多角形状とすることにより設けることができる。また、前記凹部は、前記中央孔の周方向に沿って複数箇所に形成された切欠き部により構成することができる。 Here, the said recessed part can be provided by making the internal peripheral surface of the said center hole into a polygonal shape. Moreover, the said recessed part can be comprised by the notch part formed in multiple places along the circumferential direction of the said center hole.
これらの構成によれば、例えば、板状の素材から皿ばねの形状を得るためのプレス機等による打ち抜き加工と同時に、前記凹部を形成することができる。したがって、少ない手間及びコストで前記凹部を設けることが可能となる。 According to these structures, the said recessed part can be formed simultaneously with the punching process by the press etc. for obtaining the shape of a disk spring from a plate-shaped raw material, for example. Therefore, the concave portion can be provided with less effort and cost.
また、前記凹部は、前記皿ばねの前記中央孔に接する径方向内側の一部の領域の厚さを、当該領域より径方向外側の部分に対して薄く形成することにより設けることもできる。この際、前記皿ばねの前記中央孔に接する径方向内側の一部の領域は、その厚さが前記径方向内側に向かうに従って薄くなる断面テーパ状に形成すると好適である。 Moreover, the said recessed part can also be provided by forming thinly the thickness of the one part area | region inside radial direction which contact | connects the said center hole of the said disk spring with respect to the part outside radial direction from the said area | region. At this time, it is preferable that a part of the radially inner part in contact with the central hole of the disc spring is formed in a cross-sectional taper shape whose thickness becomes thinner toward the radially inner side.
このように構成すれば、前記ガイド軸の軸方向に重ねられた複数の皿ばねが接する部分に、前記中央孔に面して前記凹部による空間を形成することができる。また、前記凹部を前記皿ばねの全周にわたって同じ形状とした場合には、前記皿ばねの両面(凸面及び凹面)の少なくとも一方に簡易な加工を行うだけで前記凹部を形成することができる。なお、前記凹部は、前記皿ばねの全周にわたって設けると好適であるが、前記皿ばねの周方向の一部の領域のみに設けることも可能である。この場合、前記中央孔の周方向に沿って複数箇所に形成すると好適である。 If comprised in this way, the space by the said recessed part can be formed facing the said center hole in the part which the some disc spring piled up in the axial direction of the said guide shaft contact | connects. Moreover, when the said recessed part is made into the same shape over the perimeter of the said disk spring, the said recessed part can be formed only by performing a simple process on at least one of the both surfaces (convex surface and concave surface) of the said disk spring. In addition, although it is suitable to provide the said recessed part over the perimeter of the said disk spring, it is also possible to provide only in the one part area | region of the circumferential direction of the said disk spring. In this case, it is preferable to form at a plurality of locations along the circumferential direction of the central hole.
また、前記凹部は、前記中央孔の周方向に沿って連続し、少なくとも前記中央孔側に開口するように形成された凹溝により構成することができる。或いは、前記凹部は、前記中央孔の内周面に設けられた複数の凹穴により構成することもできる。これらの構成によっても、前記皿ばねの中央孔に面して前記凹部による空間を形成することができる。 Moreover, the said recessed part can be comprised by the ditch | groove formed so that it may continue along the circumferential direction of the said center hole, and it may open to the said center hole side at least. Or the said recessed part can also be comprised by the several recessed hole provided in the internal peripheral surface of the said center hole. Also by these structures, the space by the said recessed part can be formed facing the center hole of the said disk spring.
本発明に係る、複数の皿ばねの中央孔に挿通されることにより、前記複数の皿ばねを同軸上に案内するガイド軸の特徴構成は、その外周面に、前記中央孔の内周面に当接して前記皿ばねを案内する案内面と、該案内面より径方向内側に後退した凹部とを有するとともに、前記外周面と前記皿ばねの中央孔の内周面との間にグリースを介在させない点にある。 According to the present invention, the guide shaft that guides the plurality of disc springs coaxially by being inserted into the center holes of the plurality of disc springs is arranged on the outer peripheral surface thereof and on the inner peripheral surface of the central hole. a guide surface for guiding the disc springs in contact, as well as organic and recesses recessed from the guiding surface radially inward, the grease between the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring and the outer peripheral surface There is no intervening point.
この特徴構成によれば、ガイド軸の周囲に複数の皿ばねを組み付けた際に、ガイド軸の外周面と皿ばねの中央孔の内周面との間に、凹部による空間が形成されることになる。そのため、皿ばねとガイド軸との間の摺動により発生した磨耗粉は、凹部に移動することが可能になる。したがって、磨耗粉がガイド軸の案内面と皿ばねの中央孔の内周面との間に詰まって動作不良が発生することを抑制できる。また、凹部を設けたことによりガイド軸の案内面と皿ばねの中央孔の内周面との接触面積を小さくすることができる。したがって、ガイド軸に対する皿ばねの摺動抵抗を小さくすることができ、こじれの発生も抑制することができる。その結果、このガイド軸に組み付けられる皿ばねの長寿命化を図ることが可能となった。 According to this characteristic configuration, when a plurality of disc springs are assembled around the guide shaft, a space is formed by a recess between the outer peripheral surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring. become. Therefore, the wear powder generated by sliding between the disc spring and the guide shaft can move to the recess. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of malfunction due to clogging of wear powder between the guide surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring. Further, by providing the recess, the contact area between the guide surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring can be reduced. Therefore, the sliding resistance of the disc spring with respect to the guide shaft can be reduced, and the occurrence of twisting can be suppressed. As a result, it has become possible to extend the life of the disc spring assembled to the guide shaft.
本発明に係る、ガイド軸が挿通される中央孔を有し、前記ガイド軸の外周面に案内される皿ばねの特徴構成は、前記中央孔の内周面に、前記ガイド軸の外周面に当接して案内される被案内面と、該被案内面より径方向外側に後退した凹部とを有するとともに、前記ガイド軸の外周面と前記中央孔の内周面との間にグリースを介在させない点にある。 According to the present invention, the disc spring having a central hole through which the guide shaft is inserted and guided to the outer peripheral surface of the guide shaft has an inner peripheral surface of the central hole and an outer peripheral surface of the guide shaft. mediated a guided surface that abuts guided, as well as organic and recess receding radially outwardly from該被guide surface, the grease between the inner peripheral surface of the central hole and the outer peripheral surface of the guide shaft It is in the point not to let you .
この特徴構成によれば、皿ばねをガイド軸の周囲に組み付けた際に、皿ばねの中央孔の内周面とガイド軸の外周面との間に、凹部による空間が形成されることになる。そのため、皿ばねとガイド軸との間の摺動により発生した磨耗粉は、凹部に移動することが可能になる。したがって、磨耗粉が皿ばねの被案内面とガイド軸の外周面との間に詰まって動作不良が発生することを抑制できる。また、凹部を設けたことにより皿ばねの被案内面とガイド軸の外周面との接触面積を小さくすることができる。したがって、ガイド軸に対する皿ばねの摺動抵抗を小さくすることができ、こじれの発生も抑制することができる。その結果、皿ばねの長寿命化を図ることが可能となった。 According to this characteristic configuration, when the disc spring is assembled around the guide shaft, a space is formed by the recess between the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring and the outer peripheral surface of the guide shaft. . Therefore, the wear powder generated by sliding between the disc spring and the guide shaft can move to the recess. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of malfunction due to clogging of wear powder between the guided surface of the disc spring and the outer peripheral surface of the guide shaft. Further, by providing the recess, the contact area between the guided surface of the disc spring and the outer peripheral surface of the guide shaft can be reduced. Therefore, the sliding resistance of the disc spring with respect to the guide shaft can be reduced, and the occurrence of twisting can be suppressed. As a result, it has become possible to extend the life of the disc spring.
1.第一の実施形態
以下に、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る皿ばね装置1の全体構成を示す断面図であり、図2は、図1のA−A断面図である。これらの図に示すように、皿ばね装置1は、複数の皿ばね3と、各皿ばね3の中央孔3aに挿通され、複数の皿ばね3を同軸上に案内するガイド軸2と、を有する。ガイド軸2の一方側(図1の左側)の端部近傍には、雄ねじ部2aが設けられており、ストッパ5が螺合されている。また、ガイド軸2の他方側(図1の右側)の端部近傍には、段差部2bが設けられており、この段差部2bの一方側(図1の左側)の端面に端部プレート6が当接している。ストッパ5及び端部プレート6は、皿ばね3の外径より大きい外径を有する。複数の皿ばね3は、ストッパ5と端部プレート6との間において、自由長より圧縮された状態で納められている。そして、端部プレート6が、段差部2bの一方側(図1の左側)においてガイド軸2に対して相対移動することにより、ガイド軸2に案内されている複数の皿ばね3が圧縮又は伸張する。
1. First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a
1−1.ガイド軸2
ガイド軸2は、雄ねじ部2aと段差部2bとの間の領域の外周面に、案内面2c及び面取り部2dを有している。段差部2bは、ガイド軸2の案内面2cより大きい外径を有する円筒状に形成されており、案内面2cに対して段差を形成している。この段差部2bは、ガイド軸2の本体と一体又は別体で構成される。面取り部2dは、図2に良く示されるように、ガイド軸2の外周面の接線方向に平行な平面であって、ここでは、ガイド軸2の外周面における周方向の8箇所に一定間隔で離間して設けられている。また、図1に良く示されるように、面取り部2dは、雄ねじ部2aと段差部2bとの間の全域にわたって設けられている。すなわち、面取り部2dは、ガイド軸2の軸方向における皿ばね3を案内する領域の全体にわたって連続して設けられている。案内面2cは、図2に良く示されるように、面取り部2dが設けられていないガイド軸2の外周面により構成される断面円弧状の面である。この案内面2cは、皿ばね3の中央孔3aの内周面で構成される被案内面3bに当接し、皿ばね3を案内する。ガイド軸2の表面には、固体潤滑皮膜やめっき等の表面処理が施される。本実施形態においては、面取り部2dが、本発明における凹部4に相当する。なお、面取り部2dの周方向の数及びその間隔は、任意に変更することが可能である。
1-1.
The
1−2.皿ばね3
皿ばね3は、切頭円錐面状に形成され、径方向中央部に中央孔3aが設けられた円板状のばねである。本実施形態においては、中央孔3aは円形とされている。この中央孔3aの内周面が、ガイド軸2の案内面2cに当接する被案内面3bとなる。中央孔3aの内径は、皿ばね3をガイド軸2に対して摺動可能にするために、ガイド軸2の案内面2cの外径に対してわずかに大きく形成されている。またここでは、図1に示すように、同じサイズの皿ばね3を同じ向きに複数枚(後述する実施例では3枚)重ね合わせたものを一組とし、各組毎に軸方向の向きを交互に入れ替えた複数組(後述する実施例では42組)が、ガイド軸2の周囲に同軸上に配置されている。皿ばね3の表面には、固体潤滑皮膜やめっき等の表面処理が施される。なお、皿ばね3の一組の枚数及び組数は、任意に変更することが可能である。
1-2.
The
1−3.ストッパ5及び端部プレート6
ストッパ5は、皿ばね3の外径よりやや大きい外径を有する円筒状の部材であって、その径方向中央部における長さ方向中央部付近に雌ねじ部が設けられ、当該雌ねじ部の他方側(図1の右側)にガイド軸2の案内面2cにより大径の円穴が設けられている。そして、ストッパ5は、ガイド軸2の雄ねじ部2aに螺合されるナットとしての機能も有し、このように螺合した状態で、前記円穴がガイド軸2の一方側(図1の左側)における案内面2cの一部を覆うように配置される。
端部プレート6は、皿ばね3の外径よりやや大きい外径を有する円板状部材である。そして、径方向中央部にガイド軸2が挿通される円孔が設けられ、ガイド軸2に対して摺動可能とされている。この端部プレート6は、ガイド軸2の段差部2bに当接することによりガイド軸2の他方側(図1の右側)への移動が規制される。
1-3.
The
The
1−4.実施例
次に、本実施形態に係る皿ばね装置1の実施例及び比較例に関して行った耐久試験の結果について説明する。図3は、本実施形態に係る皿ばね装置1の実施例及び比較例についての耐久試験の結果を示す表である。実施例に係る皿ばね装置1は、皿ばね3として、板厚2.00〔mm〕、外径40.00〔mm〕、内径20.40〔mm〕、自由高さ3.10〔mm〕の寸法のものを用いた。ガイド軸2の案内面2cの直径は20.38〔mm〕とした。ガイド軸2の外周面には、上記のとおり周方向の8箇所に一定間隔で面取り部2dを設けている。ガイド軸2及び皿ばね3の表面には、共にフッ素系の固体潤滑皮膜が施されている。そして、皿ばね3を3枚重ね合わせたものを一組とした42組を、各組毎に軸方向の向きを交互に入れ替えてガイド軸2の周囲に同軸上に配置している。そして、自由長が298.2〔mm〕の42組126枚の皿ばね3の全長を、277.4〔mm〕に縮めた状態でストッパ5と端部プレート6との間に納めている。比較例に係る皿ばね装置1は、ガイド軸2に面取り部2dが設けられていない円形断面の軸を用いる点以外の条件は、上記実施例と全く同一の構成としている。
1-4. Example Next, the result of the endurance test performed regarding the Example and comparative example of the
耐久試験は、背景技術として説明したような工作機械に使用されるものと同等の油圧シリンダを用いて、実施例及び比較例に係る皿ばね装置1のストッパ5と端部プレート6との間の複数枚の皿ばね3に繰り返し荷重を与えることにより行った。ここでは、ストッパ5の雌ねじ部をガイド軸2の雄ねじ部2aに螺合した初期締付状態での全長が277.4〔mm〕の複数枚の皿ばね3を、269.8〔mm〕に圧縮する動作を毎秒1回繰り返し行った。そして、およそ100万回ごとに皿ばね3の折損の有無を外観から確認し、複数枚の皿ばね3が発生する伸張時の荷重を計測した。図3の表にこの耐久試験の結果を示す。なお、表の「外観」の欄は、「○」が折損なし、「×」が折損ありを示している。この表に示すように、円形断面のガイド軸2を用いた比較例では、400万回で皿ばね3が折損したのに対して、実施例では、1000万回を超えても皿ばね3が折損しないという結果が得られた。このことから、ガイド軸2の外周面に案内面2cより径方向内側に後退した面取り部2d等の凹部4を設けることにより、皿ばね3の寿命を大幅に延長できることが実証された。なお、伸張時荷重の計測結果にはばらつきが存在するが、実施例と比較例との間で顕著な相違は見られなかった。
The durability test is performed between the
試験後、実施例及び比較例に係る皿ばね装置1の状態を観察したところ、以下のことが分かった。
(1)比較例に係る皿ばね装置1のガイド軸2と皿ばね3との隙間に磨耗粉が詰まっており、一部の皿ばね3の摺動が妨げられていた。これに対して、実施例に係る皿ばね装置1では、ガイド軸2の面取り部2dに固体潤滑皮膜等の磨耗粉が付着しており、ガイド軸の案内面2cと皿ばね3の被案内面3bとの隙間での磨耗粉の詰りは発生しておらず、動作不良を防止できたことが分かった。
(2)比較例に係る皿ばね装置1のガイド軸2には、軸方向の一部に大きな磨耗があり、その付近で皿ばね3が折損していた。これに対して、実施例に係る皿ばね装置1のガイド軸2には、部分的な磨耗は見られなかった。このことから、実施例に係る皿ばね装置1では、皿ばね3のガイド軸2に対するこじれの発生を抑制できたことが分かった。
(3)比較例に係る皿ばね装置1では、ガイド軸2の軸方向の一部の皿ばね3に、被案内面3bの大きな磨耗が発生しており、ガイド軸2との間に大きな摺動抵抗があったことがわかる。これに対して、実施例に係る皿ばね装置1では、皿ばね3の被案内面3bは、ガイド軸2の案内面2cと接触する箇所のみが部分的に磨耗しており、磨耗量も小さかった。このことから、実施例に係る皿ばね装置1では、ガイド軸2に対する皿ばね3の摺動抵抗を小さくできたことが分かった。
When the state of the
(1) Wear powder is clogged in the gap between the
(2) The
(3) In the
2.第二の実施形態
次に、本発明の第二の実施形態について図面に基づいて説明する。図4は、本実施形態に係る皿ばね装置1の全体構成を示す断面図であり、図5は、図4のA−A断面図である。これらの図に示すように、本実施形態に係る皿ばね装置1は、凹部4としてガイド軸2に外周面に沿って螺旋状の溝部2eを設けた点で、面取り部2dを設けた上記第一の実施形態と相違する。その他の構成は、上記第一の実施形態と同様である。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 4 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the
本実施形態においては、ガイド軸2は、雄ねじ部2aと段差部2bとの間の領域の外周面に、案内面2c及び溝部2eを有している。本例では、溝部2eは、図5に良く示されるように、断面コの字状形の溝としている。また、溝部2eとして、ガイド軸2の外周面における周方向に一定間隔で離間して複数本(本例では4本)の溝が配置されている。ガイド軸2の軸方向に対する溝部2eの傾斜角度は、皿ばね3の中央孔3aが溝部2eに引っ掛かることを防止するため、あまり大きい角度とすることは好ましくなく、例えば45〔°〕以下とすると好適である。また、図1に良く示されるように、溝部2eは、雄ねじ部2aと段差部2bとの間の全域にわたって設けられている。すなわち、溝部2eは、ガイド軸2の軸方向における皿ばね3を案内する領域の全体にわたって連続して設けられている。案内面2cは、溝部2eが設けられていないガイド軸2の外周面により構成される。
In the present embodiment, the
本実施形態のように、ガイド軸2の外周面に螺旋状の溝部2eを設けた場合、複数枚の皿ばね3の全長が圧縮された際に、ガイド軸2の軸方向におけるガイド軸2と各皿ばね3との相対位置が変化すると、各皿ばね3の被案内面3bに対する溝部2eの位置が周方向に変化することになる。したがって、ガイド軸2の案内面2cと皿ばね3の被案内面3bとの間で発生した磨耗粉を効率的に溝部2e内へ導くことができる。その結果、磨耗粉の詰りによる作動不良の発生を更に抑制することができる。
When the
本実施形態においては、溝部2eが、本発明における凹部4に相当する。なお、溝部2eの断面形状や配置等は、任意に変更することが可能である。したがって、例えば、溝部2eの断面形状を円弧状やV字状等としても良い。また、溝部2eの間隔及び本数も、発生する磨耗粉の量に応じて任意に決定することができる。例えば、ガイド軸2の軸方向の位置によって螺旋状の溝部2eの間隔を変化させることも好適な実施形態の一つである。すなわち、例えば端部プレート6側の皿ばね3の移動量がストッパ5側の皿ばね3に比べて大きい場合には、端部プレート6側の溝部2eの間隔を大きくし、そこからストッパ5側へ向かうに従って間隔が狭くなるように溝部2eを配置することも可能である。また、溝部2eの形状を螺旋状以外の例えばガイド軸2の軸方向に平行な直線状等とすることも好適な実施形態の一つである。
In the present embodiment, the
3.第三の実施形態
次に、本発明の第三の実施形態について図面に基づいて説明する。図6は、本実施形態に係る皿ばね装置1における図1のA−A断面に相当する断面図である。この図に示すように、本実施形態に係る皿ばね装置1は、ガイド軸2が凹部4としての面取り部2dを有さず、皿ばね3側に凹部4を設けた点で、上記第一の実施形態と相違する。その他の構成は、上記第一の実施形態と同様である。
3. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to the AA cross section of FIG. 1 in the
本実施形態においては、ガイド軸2は、雄ねじ部2aと段差部2bとの間の領域で、円形断面の外周面を有し、この外周面の全体が案内面2cを構成する。一方、皿ばね3は、中央孔3aの内周面に、ガイド軸2の案内面2c(外周面)に当接して案内される被案内面3bと、該被案内面3bより径方向外側に後退した凹部4とを有している。具体的には、図6に示すように、皿ばね3の中央孔3aが多角形(本例では八角形)状に形成されており、それぞれの角部3cの近傍が凹部4となる。すなわち、本実施形態では、凹部4は、中央孔3aの内周面を多角形状とすることにより設けられている。また、ガイド軸2の案内面2cに当接する中央孔3aの各辺の中央部が皿ばね3の被案内面3bとなる。なお、中央孔3aの形状は、図示するような八角形に限らず、例えば、五角形、六角形、十角形等、各種の多角形状とすることができる。
In the present embodiment, the
本実施形態のように、凹部4を皿ばね3側に設けた場合であっても、皿ばね3の中央孔3aの内周面とガイド軸2の案内面2cとの間に、凹部4による空間が形成されることになる。そのため、皿ばね3とガイド軸2との間の摺動により発生した磨耗粉は、凹部4に移動し、磨耗粉が皿ばね3の被案内面3bとガイド軸2の案内面2cとの間に詰まって動作不良が発生することを抑制できる。また、凹部4を設けたことにより皿ばね3の被案内面3bとガイド軸2の案内面2cとの接触面積を小さくすることができる。したがって、ガイド軸2に対する皿ばね3の摺動抵抗を小さくすることができ、こじれの発生も抑制することができる。その結果、皿ばね3の長寿命化を図ることが可能となる。
Even when the
4.第四の実施形態
次に、本発明の第四の実施形態について図面に基づいて説明する。図7は、本実施形態に係る皿ばね装置1における図1のA−A断面に相当する断面図である。この図に示すように、本実施形態に係る皿ばね装置1は、凹部4を、皿ばね3の中央孔3aの周方向に沿って複数箇所に形成された切欠き部3dにより構成している点で、上記第三の実施形態における中央孔3aの内周面を多角形状とすることにより凹部4を設けた構成と相違する。その他の構成は、上記第三の実施形態と同様である。
4). Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to the AA cross section of FIG. 1 in the
すなわち、本実施形態においては、ガイド軸2は、雄ねじ部2aと段差部2bとの間の領域で、円形断面の外周面を有し、この外周面の全体が案内面2cを構成する。一方、皿ばね3は、図7に示すように、中央孔3aの周方向における複数箇所に一定間隔で離間した切欠き部3dを設けた構成となっている。本例では、各切欠き部3dを円弧状(略半円形状)とし、中央孔3aの周方向における6箇所に一定間隔で離間させて設けている。そして、これら切欠き部3dのそれぞれが凹部4となる。また、ガイド軸2の案内面2cに当接する中央孔3aの内周面の切欠き部3d以外の部分が皿ばね3の被案内面3bとなる。なお、切欠き部3dの形状、周方向の数及びその間隔等は任意に変更することが可能である。また、複数の切欠き部3dの間隔が一定である必要もない。
In other words, in the present embodiment, the
そして、本実施形態の構成によっても、上記第三の実施形態と同様の効果を得ることができる。以上の第三の実施形態及び第四の実施形態では、皿ばね3の中央孔3aの平面形状を変更することにより凹部4を形成する構成となっている。しかし、皿ばね3に凹部4を形成するための構成は、このようなものに限定されない。そこで、以下に、皿ばね3に凹部4を設けるための各種実施形態について更に説明する。
The same effects as those of the third embodiment can be obtained by the configuration of the present embodiment. In the third embodiment and the fourth embodiment described above, the
5.第五の実施形態
次に、本発明の第五の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に係る皿ばね装置1では、皿ばね3の中央孔3aに接する径方向内側の一部の領域(以下、「薄肉領域」という)3eの厚さを、当該薄肉領域3eより径方向外側の部分に対して薄く形成することにより、凹部4が設けられている。図8は、本実施形態に係る皿ばね装置1の皿ばね3の構成を示す部分断面斜視図である。図9は、本実施形態に係る皿ばね装置1のガイド軸2と皿ばね3との当接部(案内面2cと被案内面3bとの間の案内部)の詳細を示す図であって、図1の要部拡大図に相当する図である。これらの図に示すように、本実施形態では、薄肉領域3eは、その厚さが皿ばね3の径方向内側に向かうに従って薄くなる断面テーパ状に形成されている。この際、薄肉領域3e、すなわち皿ばね3の中央孔3aに接する径方向内側の一部の領域は、皿ばね3の中央孔3aの内周面から一定幅の領域とされている。また、ここでは、薄肉領域3eは、皿ばね3(中央孔3a)の全周にわたって連続的に形成されている。更に、本実施形態では、薄肉領域3eは、皿ばね3の両面に形成されている。
5. Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described based on the drawings. In the
本実施形態の構成によれば、図9に示すように、ガイド軸2の軸方向に沿って、同じ向きに複数枚の皿ばね3を重ね合わせた場合であっても、当該重ね合わせられた複数の皿ばね3が接する部分の径方向内側に、隣接する皿ばね3の薄肉領域3eに囲まれた凹部4による空間が中央孔3aに面して形成される。そのため、皿ばね3とガイド軸2との間の摺動により発生した磨耗粉は、凹部4に移動し、磨耗粉が皿ばね3の被案内面3bとガイド軸2の案内面2cとの間に詰まって動作不良が発生することを抑制できる。したがって、皿ばね3の長寿命化を図ることが可能となる。また、本実施形態では、凹部4を構成するための薄肉領域3eを、皿ばね3(中央孔3a)の全周にわたって連続的に形成しているので、皿ばね3の両面に簡易な切削加工等を行うだけで薄肉領域3e(凹部4)を形成することができる。
According to the configuration of the present embodiment, as shown in FIG. 9, even when a plurality of disc springs 3 are superposed in the same direction along the axial direction of the
5−1.実施例
図10は、本実施形態に係る皿ばね装置1の実施例及び比較例についての耐久試験の結果を示す表である。この耐久試験における基本的な条件は、上述した第一の実施形態の場合と同様である。すなわち、実施例に係る皿ばね装置1は、皿ばね3として、板厚2.00〔mm〕、外径40.00〔mm〕、内径20.40〔mm〕、自由高さ3.10〔mm〕の寸法のものを用いた。そして、皿ばね3には、図8及び図9に示すような断面テーパ状の薄肉領域3eを設けている。この薄肉領域3eの径方向長さは1.0〔mm〕、中央孔3aに面する位置での板厚は1.0〔mm〕とした。ガイド軸2の案内面2cの直径は20.38〔mm〕とした。ガイド軸2及び皿ばね3の表面には、共にフッ素系の固体潤滑皮膜が施されている。そして、皿ばね3を3枚重ね合わせたものを一組とした42組を、各組毎に軸方向の向きを交互に入れ替えてガイド軸2の周囲に同軸上に配置している。そして、自由長が298.2〔mm〕の42組126枚の皿ばね3の全長を、277.4〔mm〕に縮めた状態でストッパ5と端部プレート6との間に納めている。比較例に係る皿ばね装置1は、薄肉領域3eが設けられていない一般的な皿ばね3を用いている点以外の条件は、上記実施例と全く同一の構成としている。
5-1. Example FIG. 10 is a table showing the results of endurance tests for examples and comparative examples of the
耐久試験は、背景技術として説明したような工作機械に使用されるものと同等の油圧シリンダを用いて、実施例及び比較例に係る皿ばね装置1のストッパ5と端部プレート6との間の複数枚の皿ばね3に繰り返し荷重を与えることにより行った。ここでは、ストッパ5の雌ねじ部をガイド軸2の雄ねじ部2aに螺合した初期締付状態での全長が277.4〔mm〕の複数枚の皿ばね3を、269.8〔mm〕に圧縮する動作を毎秒1回繰り返し行った。そして、およそ100万回ごとに皿ばね3の折損の有無を外観から確認し、複数枚の皿ばね3が発生する伸張時の荷重を計測した。図10の表にこの耐久試験の結果を示す。なお、表の「外観」の欄は、「○」が折損なし、「×」が折損ありを示している。この表に示すように、一般的な皿ばね3を用いた比較例では、400万回で皿ばね3が折損したのに対して、実施例では、800万回近くになっても皿ばね3が折損しないという結果が得られた。このことから、皿ばね3の中央孔3aに接する径方向内側の一部に薄肉領域3eによる凹部4を設けることにより、皿ばね3の寿命を大幅に延長できることが実証された。なお、伸張時荷重の計測結果にはばらつきが存在するが、実施例と比較例との間で顕著な相違は見られなかった。
The durability test is performed between the
5−2.その他の構成例
また、皿ばね3の薄肉領域3eの構成は、図8及び図9に示す構成に限定されない。具体的には、薄肉領域3eの形状は、上記のような断面テーパ状に限定されるものではなく、様々な形状とすることが可能である。したがって、例えば、図11に示すように、皿ばね3の中央孔3aに接する径方向内側の一部に、断面が略円弧状の薄肉領域3eを形成することも好適な実施形態の一つである。この図11に示す例においても、薄肉領域3eは、皿ばね3の両面に、皿ばね3(中央孔3a)の全周にわたって連続的に形成されている。なお、図11に示す薄肉領域3eの断面形状は単なる一例であり、この他に様々な形状を採用することが可能である。
5-2. Other Configuration Examples The configuration of the
また、薄肉領域3eは、必ずしも上記のように皿ばね3の両面に形成する必要はなく、例えば図12に示すように、薄肉領域3eを、皿ばね3の片面のみに形成することも好適な実施形態の一つである。なお、図11には、皿ばね3の凸面側のみに薄肉領域3eを形成した構成を示しているが、皿ばね3の凹面側のみに薄肉領域3eを形成した構成としてもよい。また、この際の薄肉領域3eの断面形状は、断面テーパ状に限定されるものではなく、上記と同様に様々な形状とすることが可能である。
Further, the
また、薄肉領域3eは、必ずしも上記のように皿ばね3(中央孔3a)の全周にわたって連続的に形成する必要はなく、例えば図13に示すように、皿ばねの周方向の一部の領域のみに形成ことも可能である。本例では、薄肉領域3eは、中央孔3aの周方向における複数箇所に一定間隔で離間して設けている。この場合、複数箇所の薄肉領域3eのそれぞれが凹部4となる。なお、薄肉領域3eの形状、周方向の数及びその間隔等は任意に変更することが可能である。また、複数の薄肉領域3eの間隔が一定である必要もない。
Further, the
6.第六の実施形態
次に、本発明の第六の実施形態について図面に基づいて説明する。図14は、本実施形態に係る皿ばね装置1の皿ばね3の構成を示す部分断面斜視図である。この図に示すように、本実施形態に係る皿ばね装置1は、凹部4を、皿ばね3の中央孔3aの周方向に沿って連続し、少なくとも中央孔3a側に開口するように形成された凹溝3fにより構成している。その他の構成は、上記第五の実施形態と同様である。具体的には、凹溝3fは、ここでは、断面が略V字状に形成され、皿ばね3(中央孔3a)の全周にわたって連続的に形成されている。また、ここでは、凹溝3fは、皿ばね3の中央孔3aにおける厚さ方向の略中央部に形成されている。なお、凹溝3fは、皿ばね3の中央孔3aに対して螺旋状に形成することも可能である。また、凹溝3fの形状は、上記のような断面略V字状に限定されるものではなく、例えば、断面略U字状、断面略コの字状等、他の形状とすることも可能である。
6). Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a partial cross-sectional perspective view showing the configuration of the
7.第七の実施形態
次に、本発明の第七の実施形態について図面に基づいて説明する。図15は、本実施形態に係る皿ばね装置1の皿ばね3の構成を示す部分断面斜視図である。この図に示すように、本実施形態に係る皿ばね装置1は、凹部4を、皿ばね3の中央孔3aの内周面に設けられた複数の凹穴3gにより構成している。その他の構成は、上記第五の実施形態と同様である。具体的には、凹穴3gは、ここでは、皿ばね3の径方向に一定の深さを有する丸穴とされている。本例では、凹穴3gは、中央孔3aの周方向における複数箇所に一定間隔で離間して設けている。この場合、複数箇所の凹穴3gのそれぞれが凹部4となる。なお、凹穴3gの形状、周方向の数及びその間隔等は任意に変更することが可能である。また、複数の凹穴3gの間隔が一定である必要もない。
7). Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 15 is a partial cross-sectional perspective view showing the configuration of the
8.その他の実施形態
(1)ガイド軸2に設ける凹部4の構成は、上記第一及び第二の実施形態において説明したものに限定されない。例えば、上記第一の実施形態に係る面取り部2dを設けたガイド軸2を捻ったものに相当する螺旋状の面取り部2dを設け、これを凹部4とすることも好適な実施形態の一つである。また、凹部4は、ガイド軸2の軸方向に必ずしも連続している必要はなく、不連続な部分を有していてもよい。すなわち、凹部4が不連続な部分を有していても、ガイド軸2の案内面2cと皿ばね3の被案内面3bとの間に空間を形成することができ、同様に本発明の効果を奏することが可能である。また、ガイド軸2に設ける凹部4は、面取り又は溝以外の形状とすることもできる。例えばガイド軸2の径方向に所定の深さまで設けた複数の丸穴等とすることも可能である。この場合、ガイド軸2の周方向及び軸方向の双方に、平均的に丸穴等が配置された構成とすると好適である。
8). Other Embodiments (1) The configuration of the
(2)また、上記第一及び第二の実施形態においては、凹部4をガイド軸2の軸方向における皿ばね3を案内する領域の全体にわたって設ける場合について説明したが、凹部4を設ける領域に関する構成はこのようなものに限定されない。すなわち、凹部4は、ガイド軸2の軸方向における皿ばね3を案内する領域の一部に設けることも好適な実施形態の一つである。この場合、少なくとも皿ばね3とガイド軸2との間における磨耗粉の詰りやこじれが発生し易い領域に、凹部4を設けておくことが望ましい。例えば、図1に示す皿ばね装置1では、ストッパ5に近い側の皿ばね3はガイド軸2に対する相対移動量が小さく、特にガイド軸2の軸方向における皿ばね3を案内する領域の全体の中でストッパ5側の3分の1の領域において磨耗粉の詰りやこじれが発生し易い。したがって、少なくともこの領域に凹部4を設けると好適である。これにより、少なくとも磨耗粉の詰りやこじれが発生し易い領域において、ガイド軸2の案内面2cと皿ばね3の被案内面3bとの間に空間を形成することができ、本発明の効果を奏することが可能となる。
(2) In the first and second embodiments described above, the case where the
(3)上記の各実施形態においては、ガイド軸2及び皿ばね3のいずれか一方に凹部4を設ける構成について説明した。しかし、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、ガイド軸2及び皿ばね3の双方に凹部4を設けることも本発明の好適な実施形態の一つである。例えば、上記の第五から第七の実施形態に係る皿ばね3は、いずれも中央孔3aの平面形状が円形となっているので、面取り部2dや溝部2e等が設けられたガイド軸2と組み合わせて皿ばね装置1を構成した場合であっても、皿ばね3が偏芯することがなく、また周方向に引っ掛かることもないため特に好適である。
(3) In each of the above embodiments, the configuration in which the
(4)上記の実施形態においては、皿ばね3は、複数枚(実施例では3枚)重ね合わせたものを一組とし、各組毎に軸方向の向きを交互に入れ替えた複数組(実施例では42組)をガイド軸2の周囲に同軸上に配置する場合について説明した。しかし、皿ばね3の配置構成については、必要とするばね荷重に応じて任意に決定することができる。したがって、皿ばね3の配置構成は、1枚ずつ交互に向きを変え、或いは全ての皿ばね3を同じ向きに配置することも当然に可能である。
(4) In the above-described embodiment, the disc springs 3 are a plurality of sets (implemented in the embodiment, 3 pieces), and a plurality of sets (implementation) in which the axial direction is alternately changed for each set. In the example, 42 sets) are arranged around the
(5)また、上記の第一から第三の各実施形態において、ガイド軸2の外周面と皿ばね3の内周面との間にグリースを介在させることも好適な実施形態の一つである。すなわち、上記実施例では、ガイド軸2と皿ばね3との間の潤滑として固体潤滑皮膜を用いることとしたが、ガイド軸2及び皿ばね3の表面にめっき処理が施されている場合等、グリースによる潤滑が適している場合がある。この場合であっても、本発明の構成によれば、凹部4に多量のグリースを保持することができるので、グリースの劣化を遅らせることができ、皿ばね3とガイド軸2との間の潤滑をより長期間にわたって良好に行うことが可能となる。
(5) In each of the first to third embodiments described above, it is one of preferred embodiments that grease is interposed between the outer peripheral surface of the
本発明は、工作機械の工具保持装置の付勢機構、或いは弁の開閉装置等の各種装置の付勢機構等に用いる皿ばね装置に好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a disc spring device used for an urging mechanism of a tool holding device of a machine tool or an urging mechanism of various devices such as a valve opening / closing device.
1:皿ばね装置
2:ガイド軸
2c:案内面
2d:面取り部
2e:溝部
3:皿ばね
3a:中央孔
3b:被案内面
3c:角部
3d:切欠き部
3e:薄肉領域
3f:凹溝
4:凹部
1: disc spring device 2: guide
Claims (13)
前記ガイド軸が、その外周面に、前記中央孔の内周面に当接して前記皿ばねを案内する案内面と、該案内面より径方向内側に後退した凹部とを有するとともに、前記ガイド軸の外周面と前記皿ばねの中央孔の内周面との間にグリースを介在させない皿ばね装置。 A disc spring device having a plurality of disc springs and a guide shaft that is inserted through a central hole of each disc spring and guides the disc springs coaxially;
Said guide shaft, on the outer peripheral surface, as well as organic and guide surfaces for guiding the disc springs in contact with the inner peripheral surface of said central bore, and a recess which is retracted radially inward from the guiding surface, the guide A disc spring device in which grease is not interposed between the outer peripheral surface of the shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring.
前記皿ばねが、前記中央孔の内周面に、前記ガイド軸の外周面に当接して案内される被案内面と、該被案内面より径方向外側に後退した凹部とを有するとともに、前記ガイド軸の外周面と前記皿ばねの中央孔の内周面との間にグリースを介在させない皿ばね装置。 A disc spring device having a plurality of disc springs and a guide shaft that is inserted through a central hole of each disc spring and guides the disc springs coaxially;
The disc spring, the inner circumferential surface of the central hole, as well as organic and guided surface that is in contact with the guide on the outer peripheral surface of said guide shaft, and a recess set back radially outward from該被guide surface, A disc spring device in which grease is not interposed between the outer peripheral surface of the guide shaft and the inner peripheral surface of the central hole of the disc spring.
その外周面に、前記中央孔の内周面に当接して前記皿ばねを案内する案内面と、該案内面より径方向内側に後退した凹部とを有するとともに、前記外周面と前記皿ばねの中央孔の内周面との間にグリースを介在させないガイド軸。 A guide shaft that coaxially guides the plurality of disc springs by being inserted through a central hole of the plurality of disc springs,
On its outer peripheral surface, wherein a guide surface for guiding the disc spring at the inner circumferential surface of the central hole abuts, while organic and recesses recessed from the guiding surface radially inwardly, the disc spring and the outer peripheral surface A guide shaft that does not interpose grease with the inner peripheral surface of the center hole .
前記中央孔の内周面に、前記ガイド軸の外周面に当接して案内される被案内面と、該被案内面より径方向外側に後退した凹部とを有するとともに、前記ガイド軸の外周面と前記中央孔の内周面との間にグリースを介在させない皿ばね。 A disc spring having a central hole through which the guide shaft is inserted and guided to the outer peripheral surface of the guide shaft,
Wherein the inner peripheral surface of the central hole, and the guide surfaces are guided in contact with the outer peripheral surface of said guide shaft, as well as organic and recess receding radially outwardly from該被guide surface, the outer periphery of the guide shaft A disc spring in which grease is not interposed between the surface and the inner peripheral surface of the central hole .
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006234094A JP4250645B2 (en) | 2005-11-04 | 2006-08-30 | Belleville spring device, guide shaft and disc spring used therefor |
DE200610052309 DE102006052309A1 (en) | 2005-11-04 | 2006-11-03 | Plate spring device, e g. for machine tool tool holder, has guide axle with guide surface(s) on outer surface touching inner peripheral surface of central hole to guide spring, recess(es) protruding radially inwards from guide surface |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005320956 | 2005-11-04 | ||
JP2006234094A JP4250645B2 (en) | 2005-11-04 | 2006-08-30 | Belleville spring device, guide shaft and disc spring used therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007147066A JP2007147066A (en) | 2007-06-14 |
JP4250645B2 true JP4250645B2 (en) | 2009-04-08 |
Family
ID=38037921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006234094A Active JP4250645B2 (en) | 2005-11-04 | 2006-08-30 | Belleville spring device, guide shaft and disc spring used therefor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4250645B2 (en) |
DE (1) | DE102006052309A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013011737A1 (en) | 2011-07-19 | 2013-01-24 | 日本発條株式会社 | Disc spring and production method therefor |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5112163B2 (en) * | 2008-05-07 | 2013-01-09 | 輝文 野地川 | Corrugated washer |
DE102015119061B3 (en) * | 2015-11-06 | 2016-12-15 | Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh | jig |
JP6879254B2 (en) * | 2018-03-30 | 2021-06-02 | ブラザー工業株式会社 | Machine tools, control methods and computer programs |
JP7257786B2 (en) * | 2018-04-27 | 2023-04-14 | 清水建設株式会社 | spring device |
-
2006
- 2006-08-30 JP JP2006234094A patent/JP4250645B2/en active Active
- 2006-11-03 DE DE200610052309 patent/DE102006052309A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013011737A1 (en) | 2011-07-19 | 2013-01-24 | 日本発條株式会社 | Disc spring and production method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007147066A (en) | 2007-06-14 |
DE102006052309A1 (en) | 2007-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4250645B2 (en) | Belleville spring device, guide shaft and disc spring used therefor | |
DE60208935T2 (en) | ROLLER BEARINGS AND ROLL BEARING CHAIN | |
US7854425B2 (en) | Belleville spring guide system | |
DE102015105524B4 (en) | transmission | |
JP5265379B2 (en) | Ball spline device | |
JP6540687B2 (en) | Machined cage for thrust ball bearing, method for designing the same, and thrust ball bearing provided with the cage | |
US20150300467A1 (en) | Roller screw mechanism | |
WO2013011694A1 (en) | Seal for rolling screw and rolling screw | |
US8931320B2 (en) | Dimple-forming burnishing tool | |
JP2008215390A (en) | Cage for cylindrical roller bearing | |
US9140301B1 (en) | Machine guideways | |
US20220178427A1 (en) | Ball nut drive assembly | |
DE102016122638A1 (en) | roller bearing | |
JP5727899B2 (en) | Washer | |
EP3249255A1 (en) | High-capacity synchronizer ring for manual transmission and method for manufacturing the same | |
JP3526745B2 (en) | Disc spring and spindle device using the disc spring | |
JP4304151B2 (en) | Sliding device | |
KR20150120297A (en) | Gear transmission device | |
US9868156B2 (en) | Spindle liner component for turning machines | |
JP5200988B2 (en) | Linear motion device | |
JP6047865B2 (en) | Radial roller bearing cage | |
JP6079084B2 (en) | Roller bearing | |
JP5906117B2 (en) | Dimple forming burnishing tool and workpiece machining method using the same | |
JP2016053402A (en) | Damper pulley | |
JP2005069271A (en) | Roller bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081009 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081203 |
|
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: 20090108 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090119 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120123 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4250645 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130123 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140123 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |