JP2006348968A - タンクの組み付け方法およびタンク組み付け部の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材を、傷の発生や、捩れや、偏りを抑制しつつ、確実に組み込み、タンク組み付け部のシール性を確保する。
【解決手段】 タンク１の供給孔１ａが開口する接続部１１を、Ｏ−リング１２を介して本体ハウジング２に嵌合して組み付けるタンクの組み付け方法であって、タンク１の接続部１１にＯ−リング１２を装着する工程と、Ｏ−リング１２を装着したタンク１の接続部１１を、本体ハウジング２の嵌合凹部２１に当接させる工程と、Ｏ−リング１２を装着したタンク１の接続部１１を本体ハウジング２の嵌合凹部２１に当接させた状態で、タンク１内部を減圧用ポンプ５１により減圧する工程と、大気圧によりタンク１の嵌合部１１ｂが本体ハウジング２の嵌合凹部２１へ嵌合され、タンク１内部を減圧した状態で、タンク１を本体ハウジング２にボルト１３等で締結して固定する工程とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、油圧系フルードのリザーバタンク等のタンクを、Ｏ−リングを介して本体ハウジングに組み付ける際の、タンクの組み付け方法およびタンク組み付け部の検査方法に関する。

一般的に、車両には油圧系フルードを貯溜しておくためのリザーバタンクが設けられており、そのリザーバタンクは、該リザーバタンクに形成される供給孔をＯ−リング等のシール部材を介して本体ハウジングに接続することで、該本体ハウジングに組み付けられている。
例えば、図８に示すように、リザーバタンク１の供給孔１ａが開口している接続部１１にはフランジ１１ａが形成されており、該接続部１１におけるフランジ１１ａの先端側には、本体ハウジング２の嵌合凹部２１と嵌合接続される、嵌合部１１ｂが形成されている。
そして、この嵌合部１１ｂにシール部材であるＯ−リング１２を嵌装した状態で、該嵌合部１１ｂを本体２の嵌合凹部２１に嵌合接続することで、両者が組み付けられている。

このように、Ｏ−リング１２を介してリザーバタンク１と本体ハウジング２とを接続する場合、リザーバタンク１のフランジ１１ａを、専用の治具を用いて本体ハウジング２側へ押し当てて、リザーバタンク１の嵌合部１１ｂおよびＯ−リング１２を本体ハウジング２の嵌合凹部２１に嵌め込むようにしている。
この嵌合部１１ｂを嵌合凹部２１に嵌め込むことで、嵌合部１１ｂに形成されるテーパー面と嵌合凹部２１の内周面との間でＯ−リング１２が弾性変形して、該嵌合部１１ｂのテーパー面および嵌合凹部２１の内周面に所定の面圧で当接し、リザーバタンク１の接続部１１と本体ハウジング２の嵌合凹部２１との間のシール性が確保されている。

また、Ｏ−リングを介して２つの部材を接続する場合、一方の部材の嵌合凹部に予めＯ−リングを嵌装しておき、Ｏ−リングが嵌装された状態の嵌合凹部に、他方の部材を嵌合させる場合もある。
このような場合には、特許文献１に示すようなＯ−リング組付装置を用いて、一方の部材の嵌合凹部にＯ−リングを嵌装することができる。特許文献１に記載の装置では、Ｏ−リングに捩れが残らないように、該Ｏ−リングを嵌合凹部に嵌装することが可能となっており、これにより、Ｏ−リングの装着不良による両部材の接続不良の発生を防止している。
特開２０００−１６１４９０号公報

しかし、前述の図８に示したように、Ｏ−リング１２を嵌装した状態の嵌合部１１ｂを、本体ハウジング２の嵌合凹部２１に嵌合して組み付けるときに、治具によりフランジ１１ａを押し込むようにすると、該フランジ１１ａを押し込む力を均一にすることが困難であり、Ｏ−リング１２の弾性変形度合いが場所によって異なったり、Ｏ−リング１２が嵌合部からはみ出したり、さらにはＯ−リング１２に傷つきが発生したりして、リザーバタンク１と本体ハウジング２との接続部のシール性を確保できない場合があった。
また、リザーバタンク１は、接続部１１に開口している供給孔１ａが大きいほど吸入抵抗が少なく機能的に優れているものとなるが、供給孔１ａを大きくすると、リザーバタンク１の接続部１１を本体ハウジング２の嵌合凹部２１へ押し込むのに大きな力を要することとなる。従って、リザーバタンク１のフランジ１１ａの剛性が場所によって異なる場合や、該フランジ１１ａの剛性が不足する場合には、Ｏ−リング１２の嵌合凹部２１への押し込み力が均一にならず、該Ｏ−リング１２の弾性変形度合いが場所によって異なってしまい、接続部のシール性を確保できなくなるおそれがある。

さらに、リザーバタンク１の本体ハウジング２への組み付け工程においては、リザーバタンク１と本体ハウジング２とを接続する工程の後に、両者の接続部のシール性を確認する工程が配されていた。
このシール性を確認する工程は、リザーバタンク１と本体ハウジング２との接続工程とは別工程に構成されていたので、リザーバタンク１と本体ハウジング２との組み付け品を工程間で移動させる手間や時間が多くかかっていた。

上記課題を解決するタンクの組み付け方法およびタンク組み付け部の検査方法は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載のごとく、タンクの開口部を、シール部材を介して本体に嵌合して組み付けるタンクの組み付け方法であって、タンクの開口部にシール部材を装着する工程と、シール部材を装着したタンクの開口部を、本体の嵌合凹部に当接させる工程と、シール部材を装着したタンクの開口部を本体の嵌合凹部に当接させた状態で、タンク内部を減圧する工程と、タンク内部を減圧した状態で、タンクを本体に固定する工程とを備える。
これにより、外部の大気圧力により、タンクの接続部の全体を本体へ均一な力で押し付けることができ、該タンクと本体との間に介装されるシール部材が、組み付け時に均一な力でタンクおよび本体に圧接されることとなる。
従って、シール部材を、傷の発生や、捩れや、偏りを抑制しつつ、タンクと本体との間に組み込むことが可能となり、タンク組み付け部のシール性を確実に得ることが可能となる。

また、請求項２記載のごとく、前記シール部材は、タンクを本体に組み付けた状態で、テーパー状に形成されるタンクの開口部外周と、本体の嵌合凹部内周との間に介装されている。
従って、タンクの開口部を本体の嵌合凹部へ嵌合するのに従って、該タンクの開口部外周のテーパーによって、シール部材が外側へ押し広げられることとなる。
これにより、シール部材がタンクの嵌合部外周面および本体の嵌合凹部内周面に密着し易くなり、タンクと本体との組み付け部を、より確実にシールすることが可能となる。

また、請求項３記載のごとく、タンクの開口部がシール部材を介して本体に嵌合して組み付けられたタンク組み付け部の検査方法であって、シール部材を装着したタンクの開口部を本体の嵌合凹部に当接させた状態で、タンク内部を減圧して、タンクの開口部と本体の嵌合凹部とをシール部材を介して嵌合させ、タンクを本体に固定した後、タンク内部の減圧状態を一定時間維持し、減圧状態維持前後のタンク内部の圧力変化を測定し、圧力変化の測定結果に基づいて、タンク組み付け部の気密状態を検査する。
これにより、検査開始時となるタンクの本体への組み付けの終了時には、すでにタンク内は減圧状態となっており、そのままタンク内の圧力測定を実施するだけで検査を行うことができるため、タンクの本体への組み付け作業と、タンク組み付け部のシール性の検査とを、同じ工程にて、短時間かつ少ない作業量で実施することができる。

本発明によれば、シール部材を、傷の発生や、捩れや、偏りを抑制しつつ、確実に組み込むことが可能となり、タンク組み付け部のシール性を確保することができる。
また、タンク組み付け部のシール性の検査を、タンクの本体への組み付け作業と同じ場所で行うことができるので、低コストで高品質なタンク組み付けを行うことが可能となる。

本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

まず、本発明にかかる組み付け方法により、本体であるハウジング（以降「本体ハウジング」と記載する）へ組み付けられる、タンク１の概略構成について説明する。
図１に示すタンク１は、例えば車両の油圧系フルードを貯溜しておくためのリザーバタンクとして用いられ、例えば合成樹脂部材にて構成されている。

タンク１は、その上面に補給口１ｂが開口しており、この補給口１ｂから、タンク１内に貯溜するフルード等の貯溜液を補給するようにしている。
また、タンク１の１側面には供給孔１ａが開口している。供給孔１ａは、タンク１の１側面から外側へ突出する接続部１１に開口しており、該接続部１１にはフランジ１１ａが形成されている。該フランジ１１ａの先端側には、嵌合部１１ｂが形成されている。

嵌合部１１ｂは、その外周面に、先端側へいくに従って縮径するテーパー面が形成されており、該嵌合部１１ｂにはシール部材であるＯ−リング１２が嵌合される。
なお、本例ではシール部材としてＯ−リング１２を用いているが、他のシール部材を用いることも可能である。

次に、このように構成されるタンク１の本体ハウジング２（図２図示）への組み付け方法、および本体ハウジング２へ組み付けたタンク１におけるタンク組み付け部の検査方法について図６に示すフローを用いて説明する。
まず、図２に示すように、タンク１を組み付ける本体ハウジング２を、治具３上に載置してセットする（Ｓ０１）。
次に、図１に示したように、タンク１の接続部１１における嵌合部１１ｂにＯ−リング１２を嵌合装着する（Ｓ０２）。

さらに、タンク１における、Ｏ−リング１２が装着された嵌合部１１ｂを、本体ハウジング２に形成される嵌合凹部２１に当接させる（Ｓ０３）。
また、タンク１の補給口１ｂに、排気測定系５を接続する（Ｓ０４）。
排気測定系５は、減圧用ポンプ５１、バルブ５２、圧力計５３、および計測部５４を備えており、減圧用ポンプ５１がバルブ５２を介してタンク１の補給口１ｂに接続されている。また、圧力計５３は、バルブ５２とタンク１との間に介装して、該タンク１内の圧力を測定するようにしている。さらに、計測部５４は圧力計５３に接続されている。

排気測定系５をタンク１に接続するとともに、タンク１の嵌合部１１ｂを本体ハウジング２の嵌合凹部２１に当接させた後は、バルブ５２を閉じた状態で減圧用ポンプ５１を作動させる。その後、バルブ５２を開いて、タンク１内の減圧を開始する（Ｓ０５）。
タンク１内が減圧されて、所定の圧力にまで達すると、バルブ５２と閉じてタンク１内の圧力を保持するとともに、減圧用ポンプ５１を停止する（Ｓ０６）。

この場合、減圧用ポンプ５１の作動を開始してバルブ５２が開かれると、タンク１の嵌合部１１ｂに装着されたＯ−リング１２が本体ハウジング２の嵌合凹部２１の内周面に当接しているため、この当接部はＯ−リング１２によりシールされることとなり、タンク１内が減圧されていく。

また、タンク１内は接続部１１に開口する供給孔１ａにより本体ハウジング２内と連通しているため、タンク１内が減圧されると本体ハウジング２内も同様に減圧される。
一方、タンク１の外部は大気圧となっている。
従って、タンク１内および本体ハウジング２内が減圧されると、外部からの大気圧力により、タンク１の嵌合部１１ｂが本体ハウジング２の嵌合凹部２１へ嵌合される方向（タンク１と本体ハウジング２とが近づく方向）への力が、該タンク１に対して全体的にかかり、図３に示すように、タンク１の嵌合部１１ｂが本体ハウジング２の嵌合凹部２１へ嵌合される。

なお、タンク１にかかる、外部からの大気圧力による本体ハウジング２方向への最大組み付け力は、タンク１と本体ハウジング２との当接面積Ｓ（図３図示）と、タンク１内の減圧圧力との積となる。
具体的には、最大組み付け力Ｆは、次式により表わされる。

ここで、数１におけるｐは、減圧後のタンク１内の圧力である。

図５（ａ）に示すように、タンク１の嵌合部１１ｂが本体ハウジング２の嵌合凹部２１に嵌合された状態においては、該嵌合部１１ｂの外周面と嵌合凹部２１の内周面との間で、Ｏ−リング１２が弾性変形して、該嵌合部１１ｂの外周面および嵌合凹部２１の内周面に所定の面圧で当接している。
これにより、リザーバタンク１の接続部１１と本体ハウジング２の嵌合凹部２１との間のシール性（気密性）を確保している。

特に、該嵌合部１１ｂの外周面がテーパー面に形成されているので、嵌合部１１ｂを嵌合凹部２１へ嵌合するのに従ってＯ−リング１２が外側へ押し広げられることとなる。
これにより、Ｏ−リング１２が嵌合部１１ｂの外周面および嵌合凹部２１の内周面に密着し易くなり、タンク１と本体ハウジング２との組み付け部を、より確実にシールすることが可能となっている。
なお、図５（ｂ）に示すように、タンク１の嵌合部１１ｂの外周部と、嵌合凹部２１の内周面との間にＯ−リング１２を配し、嵌合凹部２１の嵌合部１１ｂとの接触部に面取りを施して、Ｏ−リング１２の傷発生を防止する形態を採っても良い。

そして、タンク１の嵌合部１１ｂが本体ハウジング２の嵌合凹部２１へ嵌合された後、ボルト１３等の締結部材を、タンク１のフランジ１１ａに形成される締結孔１１ｃに挿入するとともに、本体ハウジング２に形成される螺子穴２２に螺装して、タンク１の接続部１１と本体ハウジング２とを締結する（Ｓ０７）。
このように、タンク１内および本体ハウジング２内を減圧して大気圧により嵌合部１１ｂを嵌合凹部２１に嵌合させた後、タンク１の接続部１１と本体ハウジング２とをボルト１３にて締結することで、該タンク１の本体ハウジング２への組み付けを行う。

このように、タンク１内を減圧し、外部の大気圧力を用いて該タンク１を本体ハウジング２に嵌合させて組み付けることで、タンク１の接続部１１の全体を本体ハウジング２へ均一な力で押し付けることができ、該タンク１と本体ハウジング２との間に介装されるＯ−リング１２が、組み付け時に均一な力でタンク１および本体ハウジング２に圧接されることとなる。
これにより、Ｏ−リング１２を、傷の発生や、捩れや、偏りを抑制しつつ、タンク１と本体ハウジング２との間に組み込むことが可能となり、タンク組み付け部のシール性を確実に得ることが可能となっている。

タンク１を本体ハウジング２へ組み付けた後は、そのまま続いて、本体ハウジング２へ組み付けたタンク１におけるタンク組み付け部のシール性（気密性）の検査を行う。
つまり、タンク組み付け部となる、Ｏ−リング１２を介装した、タンク１の嵌合部１１ｂと本体ハウジング２の嵌合凹部２１との接続部のシール性についての検査を行う。

ここで、タンク組み付け部が十分にシールされていれば、減圧状態に保持したタンク１内の圧力は殆ど変化しないが、タンク組み付け部のシール状態が不十分であればタンク組み付け部から外部のエアがタンク内に漏れ込んできて、タンク１内の圧力が上昇することとなる。
従って、本発明にかかるタンク組み付け部の検査方法では、減圧状態に保持したタンク１内の圧力変化の度合いを利用することにより、タンク組み付け部のシール性を検査することとしている。

具体的には、本タンク組み付け部のシール性の検査においては、まず、圧力計５３にて、減圧状態に保持したタンク１内の圧力の測定を開始する（Ｓ０８）。
その後、圧力計５３によるタンク１内の圧力測定を、予め設定した規定時間だけ継続する（Ｓ０９）。

タンク１内の圧力測定が開始されてから、前記規定時間が経過するまでの間、圧力計５３により計測されたタンク１内の圧力が前記計測部５４に入力されており、前記規定時間の経過後に、圧力測定の開始時におけるタンク１内の圧力と、規定時間が経過した時点でのタンク１内の圧力との差を、計測部５４により比較する。
さらに、圧力測定開始時と規定時間経過後との圧力変化の値が、予め設定されている規格値の範囲内に入っているか否かの判定を計測部５４にて行う（Ｓ１０）。

判定の結果、前記圧力変化の値が前記規格値の範囲内に入っていれば、外部からタンク組み付け部を通じてのタンク１内へのエアの流入がなく、該タンク組み付け部のシール性が十分に確保されていると判断して、検査結果はＯＫとなる。
検査結果がＯＫであった場合は、タンク１から排気測定系５を取り外して（Ｓ１１）、タンク組み付け部のシール性の検査を完了する（Ｓ１２）。

一方、前記ステップＳ１０にて、圧力測定開始時と規定時間経過後との圧力変化の値が、予め設定されている規格値の範囲内から外れていると計測部５４にて判定された場合は、タンク組み付け部のシール性が十分でなく、エアが外部からタンク組み付け部を通じてタンク１内へ流入しているとの判断が行われ、検査結果はＮＧとなる。

検査結果がＮＧであった場合は、タンク１から排気測定系５を取り外すとともに（Ｓ２１）、タンク１と本体ハウジング２とを締結している複数のボルト１３・１３・・・を取り外して（Ｓ２２）、タンク１と本体ハウジング２との間に介装されていたＯ−リング１２に傷等の不具合がないかどうかの判定を行う（Ｓ２３）。

Ｏ−リング１２の判定の結果、Ｏ−リング１２に傷等の不具合がなければ、タンク組み付け部のシール性が確保できずにタンク１内へのエアの漏れ込みが生じるのはタンク１自身に原因があると判断して、該タンク１を廃棄する（Ｓ２４）
逆に、ステップＳ２３における判定の結果で、Ｏ−リング１２に傷等の不具合があった場合には、Ｏ−リング１２をタンク１から取り外して（Ｓ３１）、新たなＯ−リング１２をタンク１に装着し（Ｓ０２）、タンク１の本体ハウジング２への組み付けを再度行う。

このように、タンク組み付け部のシール性の検査は、減圧状態を保持したタンク１内の所定時間内における圧力変化に基づいて行われるが、検査開始時となるタンク１の本体ハウジング２への組み付けの終了時には、すでにタンク１内は減圧状態となっており、そのままタンク１内の圧力測定を実施するだけで検査を行うことができるため、タンク１の本体ハウジング２への組み付け作業と、タンク組み付け部のシール性の検査とを、同じ工程にて、短時間かつ少ない作業量で実施することができる。

また、図７に示すように、排気計測系５の減圧用ポンプ５１とバルブ５２との間には、減圧チャンバー５５を介装することもできる。
そして、タンク１を本体ハウジング２へ組み付ける際に、前記減圧チャンバー５５を予め減圧しておくことで、減圧チャンバー５５を設けない場合に比べて、タンク１内の減圧を短時間で行うことが可能となる。

また、タンク１の本体ハウジング２への組み付け時、およびタンク組み付け部のシール性の検査実施時にタンク１内を減圧するための排気測定系５は、本例のようにタンク１の補給口１ｂに装着する他、本体ハウジング２に装着することもでき、該本体ハウジング２側からタンク１内を減圧することも可能となっている。

本発明の組み付け方法により本体ハウジングへ組み付けられるタンクを示す側面断面図である。 タンクの本体ハウジングへの組み付け時において、タンクの嵌合部を、本体ハウジングの嵌合凹部に当接させた状態を示す側面断面図である。 タンクの本体ハウジングへの組み付け時において、タンク内を減圧して、該タンクの嵌合部を本体ハウジングの嵌合凹部に嵌合させた状態を示す側面断面図である。 タンクの本体ハウジングへの組み付け時において、タンクの嵌合部を本体ハウジングの嵌合凹部に嵌合させた後に、タンクと本体ハウジングとをボルトにて締結した状態を示す側面断面図である。 タンクの嵌合部を本体ハウジングの嵌合凹部に嵌合させた状態での、Ｏ−リングの弾性変形状態を示す側面断面図である。 タンクの本体ハウジングへの組み付け方法、およびタンク組み付け部の検査方法のフローを示す図である。 タンク内を減圧する排気測定系の減圧用ポンプとバルブとの間に減圧チャンバーを介装した例を示す側面断面図である。 従来の組み付け方法により本体ハウジングへ組み付けられるタンクを示す側面断面図である。

符号の説明

１ タンク
１ａ 供給孔
１ｂ 補給口
２ 本体ハウジング
５ 排気測定系
１１ 接続部
１１ａ フランジ
１１ｂ 嵌合部
１２ Ｏ−リング
２１ 嵌合凹部
５１ 減圧用ポンプ
５２ バルブ
５３ 圧力計

Claims (3)

1. タンクの開口部を、シール部材を介して本体に嵌合して組み付けるタンクの組み付け方法であって、
   タンクの開口部にシール部材を装着する工程と、
   シール部材を装着したタンクの開口部を、本体の嵌合凹部に当接させる工程と、
   シール部材を装着したタンクの開口部を本体の嵌合凹部に当接させた状態で、タンク内部を減圧する工程と、
   タンク内部を減圧した状態で、タンクを本体に固定する工程と、
   を備えることを特徴とするタンクの組み付け方法。
2. 前記シール部材は、タンクを本体に組み付けた状態で、テーパー状に形成されるタンクの開口部外周と、本体の嵌合凹部内周との間に介装されていることを特徴とする請求項１に記載のタンクの組み付け方法。
3. タンクの開口部がシール部材を介して本体に嵌合して組み付けられたタンク組み付け部の検査方法であって、
   シール部材を装着したタンクの開口部を本体の嵌合凹部に当接させた状態で、タンク内部を減圧して、タンクの開口部と本体の嵌合凹部とをシール部材を介して嵌合させ、タンクを本体に固定した後、
   タンク内部の減圧状態を一定時間維持し、減圧状態維持前後のタンク内部の圧力変化を測定し、
   圧力変化の測定結果に基づいて、タンク組み付け部の気密状態を検査することを特徴とするタンク組み付け部の検査方法。
   

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