JP2005199413A - 部品組付用治具 - Google Patents

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康孝 佐野
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Abstract

【課題】凹所の取付位置に簡単且つ効率良く部品を挿入することが出来る、部品組付用治具を提供する。
【解決手段】部品組付用治具30は、嵌合部32が下端に設けられた冶具本体34と、その外周に摺動可能に嵌合する押さえ部材36と、嵌合部32の内部を貫通する挿通孔に挿通され、嵌合部32を内部から押圧して拡径させることにより弁座ユニットを下方から押圧する押圧部40が形成された軸部材42と、冶具本体34の貫通孔の内周に形成されためねじ44と、それに螺合されたおねじ部材46と、冶具本体34より上方に突出する軸部材42の上端部に設けられた回動操作部48とを有する。部品組付用治具30は、回動操作部48を回すことにより、ねじ手段の作用により押圧部40が嵌合部32を下方から押圧して弁座ユニットを保持し、保持状態のまま凹所に挿入された状態で回動操作部48を逆方向に回動操作して弁座ユニットに対する保持を解除する。
【選択図】図3

Description

本発明は部品組付用治具に係り、特に凹所に形成された組付位置に被組付部品を組み付けるのに好適な部品組付用治具に関する。
例えば、図1に示されるように、弁装置10においては、アクチュエータ12の作動により、弁軸14の先端に設けられた弁体16を弁座ユニット18から離座させて弁開動作し、また弁軸14が下動することで弁体16を弁座ユニット18に嵌合させる方向に移動させて弁閉動作するように構成されている。
この弁装置10は、例えば、遮断弁として用いられており、緊急時には、アクチュエータ12が作動されて弁体16を弁座ユニット(被組付部品)18に嵌合させて、流路20を閉止する。この流路20に設けられた弁座ユニット18は、弁本体22の内部に形成された凹所24の所定取付位置に取り付けられている。
図2に示されるように、弁座ユニット18は、4フッ化エチレン製のシール部材18aと、ステンレス製のベース部材18bと、弁体16が嵌合する4フッ化エチレン製のシール部材18cと、シール部材18cの上面に当接するシール押さえ部材18dとを重ね合わせたものである。この種の弁装置10では、弁軸14の先端に設けられた弁体16が丸棒状に形成されており、且つ弁座ユニット18は、環状に形成された4個の各部材18a〜18dを積層した円筒形状に形成されている。
そして、弁座ユニット18の上部には、流路20に連通する通路を有すると共に弁体16の挿入をガイドするガイド部材19が当接する。従って、弁座ユニット18は、弁本体22の上部に蓋部材26を締結することにより、ガイド部材19を介して各部材18a〜18dを上下方向から押圧されて挟持される。
また、弁体16は、各部材18a〜18dの各中央孔21に挿通されて流路20を閉止するため、各部材18a〜18dが同軸的に取付られることが重要であり、各部材18a〜18dの一つでも傾いたり、あるいは偏心した状態で取り付けられた場合は、弁体16に対する摺動抵抗が増大したり、弁体16の挿入が阻害されてしまう。
ところで、弁座ユニット18を構成する各部材18a〜18dは、比較的深い位置にある弁本体22の凹所24に取り付けられるため、組付け作業の際に指先を取付位置まで挿入することができない。
そのため、組付け作業を行う作業員は、上記弁座ユニット18の各部材18a〜18dが弁本体22の内壁に摺接して傾かないように注意しながら各部材を凹所24の所定取付位置に挿入し、その後、細長い棒状部材などで各部材18a〜18dを所定の取付位置へ降下させ、最終的には弁本体22に締結される蓋部材26により押圧して弁座ユニット18の各部材18a〜18dを保持させる。
従来は、上記のように弁座ユニット18を構成する各部材18a〜18dを重ね合わせた状態で弁本体22の凹所24に挿入する必要があるが、各部材18a〜18dが一体のまま組付けることができず、一枚ずつ手作業で組付けることになるので、手間がかかり、組付け時間が長くなるばかりか、一枚でも凹所24内で傾いた状態になると、凹所24に至る途中で係止されてしまい、例えば、ピンセットなどで各部材18a〜18dの傾きを直すなどの修正作業を行う必要があり、組付け作業効率を高めることが難しかった。
そこで、本発明は上記課題を解決した部品組付用治具を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、凹所に形成された組付位置に被組付部品を組み付ける部品組付用治具であって、冶具本体と、該冶具本体の一端側に設けられ、前記被組付部品の貫通孔に嵌合される嵌合部と、冶具本体に挿通されるように設けられた軸部材と、該軸部材の一端側に設けられ、前記軸部材が軸方向に移動するのに伴って前記嵌合部を拡径し、あるいはそれ自体が拡径して冶具本体との間で前記被組付部品を押圧保持させる押圧部と、前記冶具本体の外周に軸方向に摺動可能に嵌合し、前記被組付部品を前記凹所の組付位置に押圧する押さえ部材と、からなることを特徴とする。
また、請求項2記載の発明は、凹所に形成された組付位置に被組付部品を組み付ける部品組付用治具であって、前記被組付部品の貫通孔に挿通されて前記被組付部品に嵌合する嵌合部が一端に設けられた冶具本体と、該冶具本体の外周に軸方向に摺動可能に嵌合し、前記被組付部品を前記凹所の組付位置に押圧する押さえ部材と、前記冶具本体の内部を貫通する挿通孔にねじ手段により螺合されて挿通された軸部材と、該軸部材の一端側に設けられ、前記嵌合部を拡径させ前記被組付部品に押圧する押圧部と、を備え、前記軸部材の回動操作により、前記押圧部が前記嵌合部を下方から押圧して前記被組付部品を保持し、この保持状態のまま前記凹所に挿入された状態で前記軸部材を逆方向に回動操作して前記被組付部品に対する保持を解除することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記押圧部を、軸部材の一端側に設けられ拡径方向に付勢されたばね部材で構成したことを特徴とする。
本発明によれば、軸部材が軸方向に移動するのに伴って押圧部が嵌合部を拡径し、あるいはそれ自体が拡径して冶具本体との間で被組付部品を押圧保持させる、冶具本体の外周に軸方向に摺動可能に嵌合し、被組付部品を凹所の組付位置に押圧することにより、複数の被組付部品を重ね合わせた状態のまま複数の被組付部品を傾くことなく凹所に挿入することができると共に、複数の被組付部品を凹所の取付位置に正確に取り付けることが可能になる。
以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。
図3は本発明になる部品組付用治具の実施例1を示す外観図である。図4は本発明になる部品組付用治具の実施例1を示す縦断面図である。
図3及び図4に示されるように、部品組付用治具30は、例えば、前述した弁装置10(図1参照)の凹所24に形成された組付位置に被組付部品としての弁座ユニット18を構成する各部材18a〜18dを組み付けるよう構成されている。
部品組付用治具30の具体的な構成は、嵌合部32が下端に設けられた冶具本体34と、冶具本体34の外周に軸方向に摺動可能に嵌合し、弁座ユニット18を凹所24の組付位置に押圧する押さえ部材36と、嵌合部32の内部を貫通する挿通孔38に挿通され、嵌合部32を内部から押圧して拡径させることにより弁座ユニット18を下方から押圧する押圧部40が形成された軸部材42と、冶具本体34の貫通孔34aの内周に形成されためねじ(ねじ手段)44と、めねじ44に螺合されたおねじ部材(ねじ手段)46と、冶具本体34より上方に突出する軸部材42の上端部に設けられた回動操作部48とを有する。
嵌合部32は、軸方向に延在する複数の割り溝32aと外側に撓むフラップ32bとが交互に設けられており、この割り溝32aが内側から押圧されて幅広となることによりフラップ32bが外側に拡径される。また、押圧部40は、下方ほど直径が大きくなるようにテーパ状に形成された第1傾斜面40aと、下方ほど直径が小さくなるようにテーパ状に形成された第2傾斜面40bとを有する。第1傾斜面40aは、フラップ32bを内側から外側に押圧する押圧部であり、第2傾斜面40bは弁座ユニット18の中央孔21に挿入する際のガイドとして機能するものである。また、押圧部40の外径(第1傾斜面40aと第2傾斜面40bとの境界部分の外径)は、弁座ユニット18の中央孔21の内径よりも若干小径であり、且つ嵌合部32の外径とほぼ同径となるように形成されている。
そのため、嵌合部32は、押圧部40が上動することにより、押圧部40の傾斜面40aに押圧されて割り溝32aの溝幅が広がると共に、フラップ32bの下端部分が外側に広がるように弾性変形する。これにより、嵌合部32は、弁座ユニット18の中央孔21に挿通された状態で押圧部40が上動してフラップ32bの下端部分を外側に撓ませることにより、各部材18a〜18dを重ね合わせた状態のまま内側から保持することができる。
また、冶具本体34の貫通孔34aに挿入された軸部材42と、めねじ44の下端部との間に形成された空間45は、軸部材42が上方に移動するための空間であり、軸部材42がめねじ44の下端部に当接するまで上動することが可能である。このように、嵌合部32は、押圧部40が軸方向に移動することにより保持状態(拡径状態)あるいは保持解除状態(縮径状態)に動作することができる。
また、部品組付用治具30は、押圧部40が軸部材42と一体に設けられており、回動操作部48の回動操作に伴って軸方向に移動できるため、弁座ユニット18に限らず、貫通孔を有する被組付部品であれば、上記被組付部品の形状に拘らず貫通孔の内側から被組付部品を保持することが可能である。
さらには、部品組付用治具30は、押圧部40の第1傾斜面40aに押圧されて拡径されたフラップ32bの下端部分が上記被組付部品の貫通孔の内側を押圧して保持する構成であるので、被組付部品の厚さ寸法に関係なく押圧部40の第1傾斜面40aに押圧されて拡径されたフラップ32bの下端部分が貫通孔の内側を押圧して保持することが可能である。
回動操作部48は、軸部材42の上端部より半径方向に突出するハンドル48aを有するため、回動操作しやすく構成されている。
上記のように構成された部品組付用治具30は、後述するように、回動操作部48のハンドル48aを回すことにより、めねじ44に螺合されたおねじ部材46のねじ作用により押圧部40が嵌合部32を下方から押圧して被組付部品としての弁座ユニット18を保持し、この保持状態のまま凹所24に挿入された状態で回動操作部48を逆方向に回動操作して弁座ユニット18に対する保持を解除することで弁座ユニット18を凹所24に取り付けることができる。
また、嵌合部32は、弁座ユニット18の中央孔21の寸法に応じた直径を有しており、冶具本体34の下部に対して交換可能に取り付けられている。従って、予め外径寸法の異なる複数の嵌合部32を用意しておき、弁座ユニット18の内径寸法に応じて適宜交換することにより、口径の異なる弁装置の組付け作業にも対応することが可能になる。
ここで、図5乃至図10を参照して弁座ユニット18の組付け作業及び上記部品組付用治具30の操作手順について説明する。
図5に示されるように、手順1では、各部材18a〜18dを積層した弁座ユニット18の中央孔21に部品組付用治具30の嵌合部32を挿入する。嵌合部32の先端から突出する押圧部40には、第2傾斜面40bが設けられている。そのため、押圧部40及び嵌合部32を弁座ユニット18の中央孔21に合わせた状態で回動操作部48を下方に押圧することで、押圧部40及び嵌合部32を弁座ユニット18の中央孔21に挿通させることができる。
図6に示されるように、手順2では、回動操作部48のハンドル48aを上方からみて反時計方向に回動させる。そのため、めねじ44に螺合されたおねじ部材46のねじ作用により、嵌合部32が上動して押圧部40の第1傾斜面40aが嵌合部32の内側を外側に押圧する。そのため、嵌合部32は、フラップ32bの下端部が外側に拡径されるように撓む。よって、嵌合部32のフラップ32bは、嵌合部32の上動に伴って弁座ユニット18の中央孔21に対して内側より外側に押圧することで弁座ユニット18を冶具本体34の下端部との間で挟持する。
弁座ユニット18の中央孔21の下端側は、下方に向かって拡径されるテーパ面18eが形成されており、嵌合部32のフラップ32bは、このテーパ面18eに沿うように外側に撓んで傾斜した状態に変化する。
尚、弁座ユニット18を構成する各部材18a〜18dは、中央孔21の内側から挟持されるため、同軸上に積層された状態のまま保持されており、半径方向にずれることがない。
図7に示されるように、手順3では、部品組付用治具30の下端に保持された弁座ユニット18を弁装置(図1を参照)の凹所24に挿入する。その際、作業員は、弁座ユニット18が下端に位置するように部品組付用治具30を垂直状態に把持する。そして、弁座ユニット18を水平状態のまま凹所24の内部に降下させる。
この挿入工程では、弁座ユニット18の外径が凹所24の内径より僅かに小さいため、弁座ユニット18の外周を凹所24の内壁24aに摺接させながら弁座ユニット18を挿入することになる。しかしながら、弁座ユニット18は、部品組付用治具30によって、各部材18a〜18dが一体化された状態で保持されているので、各部材18a〜18dが傾いたり、半径方向にずれることなく挿入される。
また、嵌合部32の先端には、押圧部40が突出しているが、押圧部40の端面には第2傾斜面40bが設けられているので、スムーズに押圧部40を流路20に挿入することができる。
そして、弁座ユニット18が凹所24の底面24bに当接したとき、挿入操作を停止する。この挿入完了状態では、押さえ部材36の上端、及び回動操作部48が凹所24の上方に突出している。
図8に示されるように、手順4では、回動操作部48のハンドル48aを上方からみて時計方向に回動させる。そのため、めねじ44に螺合されたおねじ部材46のねじ作用により嵌合部32が下動して押圧部40の第1傾斜面40aが嵌合部32から離間すると共に、嵌合部32のフラップ32bが内側に復帰して弁座ユニット18に対する保持を解除する。押圧部40は、嵌合部32より下方に移動すると共に、凹所24より下方に延在する流路20に挿入される。
図9に示されるように、手順5では、押さえ部材36を下方に押圧して弁座ユニット18を凹所24の底面24bに押圧した状態で回動操作部48のハンドル48aを上方に引き上げる。これにより、嵌合部32及び押圧部40は、冶具本体34及び軸部材42と共に上方に移動して弁座ユニット18の中央孔21から上方に引き抜かれる。
従って、回動操作部48のハンドル48aを上方に引き上げることで嵌合部32及び押圧部40を弁座ユニット18の中央孔21から引き抜くことができ、そのまま上方に引き上げることで押さえ部材36から冶具本体34を引き抜くことができる。
この引き抜き操作を行う際は、押さえ部材36を下方に押圧しているため、弁座ユニット18が凹所24の底面24bから浮き上がることが防止され、凹所24の取付位置に取り付けられた状態のまま嵌合部32及び押圧部40を中央孔21から上方に引き抜くことができる。
手順6では、弁座ユニット18を凹所24の底面24bに押圧していた押さえ部材36を凹所24から引き上げる。これで、弁座ユニット18は凹所24の底面24bに当接された所定取付位置に取り付けられる。
この後は、図1に示すように、ガイド部材19が凹所24に挿入され、弁本体22の上部に蓋部材26を締結することにより、弁座ユニット18がガイド部材19を介して挟持される。
このように、部品組付用治具30を用いることにより、凹所24の底面24bに弁座ユニット18を正確且つ簡単に取り付けることができ、各部材18a〜18dがずれることなく短時間で取り付けることができる。
図10は本発明の実施例2を示す縦断面図である。尚、図10において、上記実施例1と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
図10に示されるように、部品組付用治具50は、冶具本体34の上部と円盤形状の押圧操作部52との間にコイルバネ54が介装されており、このコイルバネ54により軸部材42が上方(Za方向)に付勢されている。また、コイルバネ54は、上端が押圧操作部52の下面に突出するバネ支持部52aに嵌合し、下端が冶具本体34の上面に突出するバネ支持部34bに嵌合している。また、軸部材42と押圧操作部52との間は、軸56により結合されている。
尚、実施例2では、冶具本体34の貫通孔34aには、軸56が挿通される挿通孔58が設けられ、且つ軸56には、おねじが設けられていないので、軸部材42は軸方向に摺動可能に挿入されている。
従って、部品組付用治具50は、コイルバネ54のバネ力に抗して押圧操作部52が下方(Zb方向)に押圧されることにより、軸部材42が下方(Zb方向)に摺動し、押圧部40が嵌合部32から下方に離間して嵌合部32に対する押圧を解除することができる。
また、押圧操作部52への押圧操作を止めると、軸部材42及び押圧部40が圧縮されていたコイルバネ54のバネ力により上方(Za方向)に付勢され、押圧部40が嵌合部32に嵌合する。これにより、押圧部40が上動して押圧部40の第1傾斜面40aが嵌合部32の内側を外側に押圧する。そのため、嵌合部32のフラップ32bは、下端部が外側に拡径されるように撓み、弁座ユニット18の中央孔21に対して外側に押圧することで弁座ユニット18を冶具本体34の下端部との間で挟持する。
このように、部品組付用治具50においては、押圧操作部52が上方(Za方向)に移動することで弁座ユニット18を保持することができ、押圧操作部52を下方に押圧することで弁座ユニット18の保持を解除することができる。従って、部品組付用治具50は、実施例1のものより簡単な操作で弁座ユニット18を凹所24の底面24bに取り付けることができる。
図11(A)(B)は本発明の実施例3を示す縦断面図である。尚、図11(A)(B)において、上記実施例1,2と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
図11(A)に示されるように、部品組付用治具60は、軸部材42の下端に板バネからなる押圧部62が設けられている。この押圧部62は、4本の押圧片62aが周方向に90度間隔で形成されており、夫々がS字状に曲げ加工されている。
さらに、軸部材42の下端には、下方(Zb方向)に突出する円筒状の嵌合部66が設けられている。この嵌合部66は、弁座ユニット18の中央孔21に嵌合して弁座ユニット18を保持する際のガイドになると共に、内周が押圧部62を収納する収納部として機能する。
また、押圧部62は、軸部材42の下端に締結されており、軸部材42が軸方向に摺動することにより、冶具本体34の嵌合部66に挿入されて弁座ユニット18の保持を解除したり、または嵌合部66から離脱して弁座ユニット18の中央孔21を係止する。
図11(B)に示されるように、押圧操作部52への押圧操作を止めると、軸部材42及び押圧部40が圧縮されていたコイルバネ54のバネ力により上方(Za方向)に付勢され、押圧部40が嵌合部66に嵌合する。これにより、押圧部62が上動して押圧片62aが嵌合部66の内側に形成されたテーパ部66aを摺動して内側に撓む。そのため、押圧部62の押圧片62aは、弁座ユニット18の中央孔21から離脱して冶具本体34の貫通孔34aに収納される。なお、押圧片62aは、嵌合部66に収納されるため、弁座ユニット18の中央孔21を損傷することがない。
図11(A)に示されるように、部品組付用治具60は、コイルバネ54のバネ力に抗して押圧操作部62が下方(Zb方向)に押圧されることにより、軸部材42及び押圧部62が下方(Zb方向)に摺動し、押圧片62aが嵌合部66から下方(Zb方向)に突出すると共に、外側に拡径するように半径方向に広がる。これにより、外側に広がった押圧片62aは、弁座ユニット18の中央孔21を外側に押圧することで弁座ユニット18を保持する。
このように、部品組付用治具60においては、押圧操作部52が上方(Za方向)に移動させることで弁座ユニット18の保持を解除することができ、押圧操作部52を下方(Zb方向)に押圧することで弁座ユニット18を保持することができる。従って、部品組付用治具50は、実施例1のものより簡単な操作で弁座ユニット18を凹所24の底面24bに取り付けることができる。
上記説明では、部品組付用治具30を用いて弁座ユニット18を弁装置の凹所24に取り付ける場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、弁装置以外の凹所に部品を取り付けるのにも適用することができる。
弁装置の構成例を示す縦断面図である。 弁座ユニットの構成例を示す斜視図である。 本発明になる部品組付用治具の実施例1を示す外観図である。 本発明になる部品組付用治具の実施例1を示す縦断面図である。 弁座ユニット18の組付け作業及び上記部品組付用治具30の操作手順1を説明するための縦断面図である。 弁座ユニット18の組付け作業及び上記部品組付用治具30の操作手順2を説明するための縦断面図である。 弁座ユニット18の組付け作業及び上記部品組付用治具30の操作手順3を説明するための縦断面図である。 弁座ユニット18の組付け作業及び上記部品組付用治具30の操作手順4を説明するための縦断面図である。 弁座ユニット18の組付け作業及び上記部品組付用治具30の操作手順5を説明するための縦断面図である。 本発明の実施例2を示す縦断面図である。 本発明の実施例3を示す縦断面図である。
符号の説明
10 弁装置
18 弁座ユニット
21 中央孔
24 凹所
30,50,60 部品組付用治具
32,66 嵌合部
32a 割り溝
32b フラップ
34 冶具本体
36 押さえ部材
40 押圧部
40a 第1傾斜面
40b 第2傾斜面
42 軸部材
44 めねじ
46 おねじ部材
48,52 回動操作部
54 コイルバネ
56 軸
62 押圧部
62a 押圧片

Claims (3)

  1. 凹所に形成された組付位置に被組付部品を組み付ける部品組付用治具であって、
    冶具本体と、
    該冶具本体の一端側に設けられ、前記被組付部品の貫通孔に嵌合される嵌合部と、
    冶具本体に挿通されるように設けられた軸部材と、
    該軸部材の一端側に設けられ、前記軸部材が軸方向に移動するのに伴って前記嵌合部を拡径し、あるいはそれ自体が拡径して冶具本体との間で前記被組付部品を押圧保持させる押圧部と、
    前記冶具本体の外周に軸方向に摺動可能に嵌合し、前記被組付部品を前記凹所の組付位置に押圧する押さえ部材と、
    からなることを特徴とする部品組付用治具。
  2. 凹所に形成された組付位置に被組付部品を組み付ける部品組付用治具であって、
    前記被組付部品の貫通孔に挿通されて前記被組付部品に嵌合する嵌合部が一端に設けられた冶具本体と、
    該冶具本体の外周に軸方向に摺動可能に嵌合し、前記被組付部品を前記凹所の組付位置に押圧する押さえ部材と、
    前記冶具本体の内部を貫通する挿通孔にねじ手段により螺合されて挿通された軸部材と、
    該軸部材の一端側に設けられ、前記嵌合部を拡径させ前記被組付部品に押圧する押圧部と、
    を備え、
    前記軸部材の回動操作により、前記押圧部が前記嵌合部を下方から押圧して前記被組付部品を保持し、この保持状態のまま前記凹所に挿入された状態で前記軸部材を逆方向に回動操作して前記被組付部品に対する保持を解除することを特徴とする部品組付用治具。
  3. 前記押圧部を、軸部材の一端側に設けられ拡径方向に付勢されたばね部材で構成したことを特徴とする請求項1記載の部品組付用治具。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010284735A (ja) * 2009-06-10 2010-12-24 Honda Motor Co Ltd アッセンブリ組立方法
CN113020944A (zh) * 2021-03-24 2021-06-25 重庆建设车用空调器有限责任公司 一种车用空调压缩机传动轮压装装置

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