JP7741376B2 - スプリングカバー - Google Patents

Description

本発明は、工作機械の重力方向に沿った伸縮部材の外周を保護するスプリングカバーに関するものである。

工場等において設けられている工作機械には、ボールねじやシャフト、シリンダー等の伸縮部材が使用されている。この伸縮部品を被覆して保護するカバーとして、例えば特許文献１にスパイラル状摺動体が開示されている。特許文献１のスパイラル状摺動体では、「帯状弾性材の表面にポリテトラフルオルエチレン等の潤活性、弾性、物理的強度のあるコーティング膜を被覆した後、この帯状弾性材を螺旋状に巻き付けてスパイラル状摺動体を形成するとともに、スパイラル状摺動体の各巻き付け部の上端および下端を相互に一部分重ねて、各巻き付け部を摺動可能に構成した伸縮可能な構成」としている。

実開平６－０７１９７０号公報

伸縮部品を被覆して保護するカバー（以下、スプリングカバーと称する）は、回転を伴いながら伸縮し、帯状の部位（特許文献１の帯状弾性体に相当）同士が摺動しながら動作する。このため、帯状の部位の全体において潤滑性が担保されていないと動作時にカバーの破損が発生しやすくなってしまう。そこで従来では帯状の部位に潤滑油を定期的に塗布または散布（以下、塗布と称する）することで潤滑性を確保していたが、特許文献１によれば、帯状弾性材の両面にコーティング膜を形成することで、スパイラル状摺動体の各巻き付け部の伸縮動作時の摩擦抵抗を少なくし、潤滑油の塗布を必要とすることなく、巻き付け部の摺動をスムースにすることができるとしている。

しかし、部材コストや設計寸法等の条件によっては特許文献１のスパイラル状摺動体を適用できない場合もある。すると、従来と同様に帯状の部位に手作業で潤滑油を塗布する必要が生じるが、潤滑油を塗布する作業は、作業そのものが手間である上に、設備の構造上、作業者からみて裏面となる領域に潤滑油を塗布する作業は難しいため、潤滑ムラが生じやすくなる。また加工用クーラントが噴射される箇所では、潤滑油が流されてしまい、早期破損が生じやすい傾向があった。

本発明は、このような課題に鑑み、潤滑油を塗布する作業を不要とすることで作業者の手間を削減し、且つ高い潤滑性を継続して保持することが可能なスプリングカバーを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明にかかるスプリングカバーの代表的な構成は、工作機械の重力方向に沿って設けられた伸縮部材の外周を保護するスプリングカバーであって、重力方向に沿った上下方向に伸縮して伸縮部材を保護するスパイラル状の防塵カバーと、防塵カバーの重力方向の上部に配置される上ガイドと、上ガイドの外面に形成された油注入穴と、上ガイドの天井面に形成され油注入穴に連通していて防塵カバーの重力方向の上方から防塵カバーの内周面に油を吐出する吐出穴と、を備えたことを特徴とする。

上記上ガイドの内部に形成され油注入穴と吐出穴とに連通する溝を備え、吐出穴は防塵カバーの外径の内側に沿って複数配置されているとよい。

本発明によれば、潤滑油を塗布する作業を不要とすることで作業者の手間を削減し、且つ高い潤滑性を継続して保持することが可能なスプリングカバーを提供することが可能になる。

本実施形態のスプリングカバーを説明する図である。 上ガイドを説明する図である。 上ガイドを説明する図である。 下ガイドの全体斜視図である。 上ガイドの取付リングにおける吐出穴の位置について説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示または説明を省略する。

図１は、本実施形態のスプリングカバー１００を説明する図である。図１に示すスプリングカバー１００は、工作機械（不図示）の重力方向に沿った（以下、縦向きと称す）伸縮部材１０の外周を保護する部材である。図１には伸縮部材１０の例としてボールねじを図示している。スプリングカバー１００は、防塵カバー１１０、上ガイド１２０および下ガイド１４０を含んで構成される。防塵カバー１１０は、金属の帯をスパイラル状に巻いた部材であり、上下方向に伸縮して伸縮部材１０を保護する。防塵カバー１１０の上部および下部には、上ガイド１２０および下ガイド１４０がそれぞれ配置されている。

図２および図３は、上ガイド１２０を説明する図である。図２（ａ）－（ｃ）は上ガイド１２０の三面図であり、図３は図２（ａ）のＡ－Ａ断面を含む上ガイド１２０の全体斜視図である。図２および図３に示すように上ガイド１２０は、外筒１２２およびその上部に配置される取付リング１２４を有する。図４は下ガイド１４０の全体斜視図である。図４に示すように下ガイド１４０は、内筒１４２およびその下部に配置されるフランジ１４４を有する。

図１に示すように、防塵カバー１１０は下方に向かって径が小さくなるように巻かれている。上ガイド１２０の外筒１２２は防塵カバー１１０の外側にかぶさるように配置されていて、下ガイド１４０の内筒１４２は防塵カバー１１０の内側に挿入されて配置されている。これにより、防塵カバー１１０を収縮した状態とすると、外筒１２２と内筒１４２との間に防塵カバー１１０が収容された状態となる。

また図２および図３に示すように上ガイド１２０にはボルト穴１２６が形成されている。このボルト穴１２６にボルト（不図示）を挿入することにより、上ガイド１２０が工作機械の上側台座１２に取り付けられる。このとき、防塵カバー１１０は工作機械の上側台座１２および下側台座１４の間で伸長して突っ張った状態となり（突っ張りばねになっている）、下ガイド１４０が工作機械の下側台座１４に付勢される。

特に本実施形態の１００では、図１－図３に示すように上ガイド１２０の取付リング１２４には油注入穴１３２および吐出穴１３４が形成されている。油注入穴１３２は、上ガイド１２０の取付リング１２４の外面１２４ａに形成されていて、外部と連通している。吐出穴１３４は、上ガイド１２０の天井面すなわち取付リング１２４の下面１２４ｂに形成され、油注入穴１３２と連通している。かかる構成によれば、ポンプ２０によって潤滑油が油注入穴１３２に注入されると、かかる潤滑油は「防塵カバー１１０の上方から防塵カバー１１０の内周面１１０ａ（図１参照）」に向かって吐出穴１３４から吐出される。

そしてスプリングカバー１００が縦向きの伸縮部材１０に沿って配置されていることで、吐出穴１３４から吐出された防塵カバー１１０の内周面１１０ａを伝って下方（矢印Ｂ方向）に流下する。防塵カバー１１０は下方に向かって径が小さくなるように巻かれているため、巻かれたスプリングの帯の上辺が内側にある。したがって内周面１１０ａを潤滑油が流下すると、スプリングの螺旋に沿って流れ落ちると共に、スプリングの帯同士の隙間（摺動面）に潤滑油が円滑に供給される。したがって本実施形態のスプリングカバー１００によれば、潤滑油を塗布する作業が不要となるため作業者の手間を削減することができ、防塵カバー１１０の摺動面に潤滑油が供給された状態となることで高い潤滑性を継続して保持することが可能である。

また本実施形態のスプリングカバー１００では、防塵カバー１１０の内周面１１０ａから潤滑油が供給されているため、防塵カバー１１０に対して加工用クーラントが噴射されても潤滑油が流されることがない。したがって、潤滑性を確実に維持し続けることができ、動作時の摩擦に起因する破損リスクを大幅に軽減することが可能となる。

なお本実施形態では、ポンプ２０として手動のポンプを用いることを想定したが、これに限定するものではなく、自動のポンプを用いてもよい。またポンプ２０は、油注入穴１３２に直結してもよいし、潤滑油が通過する管（不図示）によって油注入穴１３２と連結する構成としてもよい。

更に本実施形態のスプリングカバー１００では、図１－図３に示すように上ガイド１２０の取付リングの内部には、油注入穴１３２と吐出穴１３４とに連通する円環状の溝１３６（いわゆる油溜まり）が形成されている。そして上述した吐出穴１３４は防塵カバー１１０の外径の内側に沿って複数（本実施形態では８つ）配置されている（図２（ａ）参照）。

かかる構成によれば、油注入穴１３２から注入された潤滑油は溝１３６を経由して吐出穴１３４に至る。このとき、吐出穴１３４が円環状の溝１３６に複数配置されていることにより、潤滑油を防塵カバー１１０の円周方向全体で効率的に供給することができる。したがって、潤滑ムラの発生を抑制し、上述した効果を高めることが可能となる。

なお、本実施形態では８つの吐出穴１３４が設けられている構成を例示したが、これに限定するものではなく、吐出穴１３４の数は適宜変更してよい。また図２（ａ）では８つの吐出穴１３４が防塵カバー１１０の円周方向で等間隔に配置されているが、これにおいても限定されず、複数の吐出穴１３４の間隔は任意に設定してよい。溝１３６の形状においても、本実施形態では円環状を例示したがこれに限定するものではなく、円弧状等の異なる形状としても上述した効果を得ることが可能である。

また本実施形態のスプリングカバー１００では、図４に示すように下ガイド１４０のフランジ１４４の上面１４４ａには排出溝１４６が形成されている。これにより、防塵カバー１１０を伝って流下し、防塵カバー１１０の下端から下ガイド１４０の内筒１４２を伝ってフランジ１４４に至った潤滑油を、矢印Ｃ方向に示すように排出溝１４６を経由して外部に排出することが可能となる。

図５は、上ガイド１２０の取付リング１２４における吐出穴１３４の位置について説明する図である。上ガイド１２０の中心から吐出穴１３４の中心までの距離である「吐出穴１３４の位置」は次の式１によって算出することができる。
Ｒ＝Ｄ－ａ－（φ／２）＋ｐ …式１
Ｒ：吐出穴１３４の位置（上ガイド１２０の中心Ｐから吐出穴１３４の中心までの距離）
Ｄ：防塵カバー１１０の外径（半径）
ａ：防塵カバー１１０と外筒１２２の隙間
φ：吐出穴１３４の径
ｐ：プラス公差（例えば＋０～１）

上記式１により、防塵カバー１１０の外径Ｄ、防塵カバー１１０と外筒１２２の隙間ａ、および吐出穴１３４の径φを考慮して吐出穴１３４の位置Ｒを設定することができる。また上記式１によればプラス公差ｐについても考慮されるため、上ガイド１２０の寸法誤差による影響を低減しつつ吐出穴１３４を防塵カバー１１０側に寄せた位置に配置することができる。したがって、防塵カバー１１０の内周面１１０ａに潤滑油をより確実に供給することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、工作機械の重力方向に沿った伸縮部材の外周を保護するスプリングカバーに利用することができる。

１０…伸縮部材、１２…上側台座、１４…下側台座、２０…ポンプ、１００…スプリングカバー、１１０…防塵カバー、１１０ａ…内周面、１２０…上ガイド、１２２…外筒、１２４…取付リング、１２４ａ…外面、１２４ｂ…下面、１２６…ボルト穴、１３２…油注入穴、１３４…吐出穴、１３６…溝、１４０…下ガイド、１４２…内筒、１４４…フランジ、１４４ａ…上面、１４６…排出溝

Claims (2)

1. 工作機械の重力方向に沿って設けられた伸縮部材の外周を保護するスプリングカバーであって、
   前記重力方向に沿った上下方向に伸縮して前記伸縮部材を保護するスパイラル状の防塵カバーと、
   前記防塵カバーの前記重力方向の上部に配置される上ガイドと、
   前記上ガイドの外面に形成された油注入穴と、
   前記上ガイドの天井面に形成され前記油注入穴に連通していて前記防塵カバーの前記重力方向の上方から前記防塵カバーの内周面に油を吐出する吐出穴と、
   を備え、
   前記防塵カバーは下方に向かって径が小さくなるように巻かれていることを特徴とするスプリングカバー。
2. 前記上ガイドの内部に形成され前記油注入穴と前記吐出穴とに連通する溝を備え、
   前記吐出穴は前記防塵カバーの外径の内側に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のスプリングカバー。