JP2009125674A - 環状体や筒状体の塗装用治具 - Google Patents
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Abstract
【課題】ピストンリングを変形させることなしに、ピストンリング若しくはその内側に設けた吸い取り紙を真円に近い姿勢で保持することができ、したがって、ピストンリングに対する塗料の吹き付け及び吸い取り紙による余剰塗料の吸い取り効果を均一にし、塗膜厚の均一な塗装をすることができ、かつ構造が簡単で、動作の確実なピストンリング塗装用治具を提供すること
【解決手段】ピストンリング2の内周辺7の内側の領域に挿入可能な仮想の円筒面8に沿って前記円筒面の中心線方向3に配置されかつ前記中心線3周りに等角度間隔に配置された3本以上の当接部材5と、前記当接部材5を支持し前記当接部材5を前記円筒面8の半径方向に変位させる駆動機構6を有する
【選択図】 図1
Description
この発明はピストンリングなどの環状体や鏡筒などの筒状体を塗装する場合に、それらの被塗装体を保持する塗装用治具に関するものである。以下ピストンリングなどの環状体や鏡筒などの筒状体の一例としてピストンリングについて説明する。
ピストンリングなどの環状体や鏡筒などの筒状体を塗装する場合がある。例えば、ピストンリングには潤滑や防錆の目的で固体潤滑剤等を含有する塗料を使用して塗装が施される。
その塗装工程においては、作業の効率化を図り、かつむらのない均一厚の塗膜を実現するために、多数のピストンリングを整列させて治具に保持し、塗装装着に送り込む。塗装装置では塗料吹き付けノズルから塗料をピストンリングに吹きつけ、その後、乾燥焼付工程で、塗膜の乾燥焼付けが行なわれて、塗装が完了する。
塗装装置において、塗装の効率化を図り、良好な塗膜を形成するためには、塗装装置内におけるピストンリングの姿勢が重要であり、このため従来から各種の治具が開発されて来た。
従来の塗装装置ではピストンリングをメッシュ上に載置して塗料の吹き付けをする方法、多数のピストンリングを中心線方向に同心状に並べて、その内側に治具を挿入し、ピストンリングの内側から治具を機械的に張り出させてピストンリングを内側から押えて保持する方法(特許文献1参照)、さらには多数のピストンリングをハンガーに掛けて塗装する方法(特許文献2参照)などがあった。
しかし第1の金網を使用する方法では金網自体に付着した余剰の塗料がそれぞれのピストンリングに転移して、均一な塗膜を形成することが困難であった。
張り出し、収縮する治具を使用する第2の方法では、伸縮するパンタグラフの機構の先端に当接部材を取り付け、この当接部材が、パンタグラフの伸縮によってピストンリングの直径方向に移動し、ピストンリングを内側から押えて保持するものであるが、当接部材がピストンリングを内側から押えるのは、ピストンリングの直径線上に対向する2点であるので、この2点に当接部材からの押圧力が作用する結果、ピストンリングの円形の形状が長円状もしくはC字状に変形することとなり、ノズルからの吹き付け状態が均一にならないといった問題がある。
また塗装においてはピストンリングに吹き付けられた塗料のうちの余剰の部分がピストンリングに再付着すると塗膜厚が不均一になるので、余剰の塗料を吸い取るための吸い取り紙をピストンリングの内側に設けるのであるが、当接部材との当接点が直径上の2点であると吸い取り紙が均一に分布せずにしわが生ずることがあって、余剰の塗料に対する吸い取り効果も均一にならず、ひいては、ピストンリング上の塗膜厚が均一にならないという問題がある。
また、ピストンリングを吊り下げる第3の方法ではピストンリングの姿勢が安定しないので、ノズルからの吹き付け状態が均一にならないという問題がある。また吸取り紙も設けることができない。
また塗装においてはピストンリングに吹き付けられた塗料のうちの余剰の部分がピストンリングに再付着すると塗膜厚が不均一になるので、余剰の塗料を吸い取るための吸い取り紙をピストンリングの内側に設けるのであるが、当接部材との当接点が直径上の2点であると吸い取り紙が均一に分布せずにしわが生ずることがあって、余剰の塗料に対する吸い取り効果も均一にならず、ひいては、ピストンリング上の塗膜厚が均一にならないという問題がある。
また、ピストンリングを吊り下げる第3の方法ではピストンリングの姿勢が安定しないので、ノズルからの吹き付け状態が均一にならないという問題がある。また吸取り紙も設けることができない。
この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたものであって、
多数のピストンリングを中心線方向に同心状に並べて、その内側に治具を挿入し、ピストンリングの内側から治具を機械的に張り出させてピストンリングを内側から押えて保持する形式のピストンリング塗装用の治具であって、ピストンリングを内側から支える当接点が3点以上あって、ピストンリングをいびつに変形させることなしに、ピストンリング若しくはその内側に設けた吸い取り紙を真円に近い姿勢で保持することができ、したがって、ピストンリングに対する塗料の吹き付け及び吸い取り紙による余剰塗料の吸い取り効果を均一にし、塗膜厚の均一な塗装をすることができ、かつ構造が簡単で、動作の確実なピストンリング塗装用治具を提供することを目的とするものである。
多数のピストンリングを中心線方向に同心状に並べて、その内側に治具を挿入し、ピストンリングの内側から治具を機械的に張り出させてピストンリングを内側から押えて保持する形式のピストンリング塗装用の治具であって、ピストンリングを内側から支える当接点が3点以上あって、ピストンリングをいびつに変形させることなしに、ピストンリング若しくはその内側に設けた吸い取り紙を真円に近い姿勢で保持することができ、したがって、ピストンリングに対する塗料の吹き付け及び吸い取り紙による余剰塗料の吸い取り効果を均一にし、塗膜厚の均一な塗装をすることができ、かつ構造が簡単で、動作の確実なピストンリング塗装用治具を提供することを目的とするものである。
この目的に対応してこの発明のピストンリングの塗装用治具は、仮想の円筒面に沿って前記円筒面の中心線方向に配置されかつ前記中心線周りに所定の角度間隔で配置された3本以上の当接部材と、
前記当接部材を支持し前記当接部材を前記円筒面の半径方向に変位させる駆動機構を有することを特徴としている。
前記当接部材を支持し前記当接部材を前記円筒面の半径方向に変位させる駆動機構を有することを特徴としている。
請求項1に記載された発明では、当接部材が等角度間隔でピストンリングまたは吸い取り紙の内側から3点以上で当接してピストンリングを支えるので、ピストンリングは真円に近い姿勢で、塗料が供給されるので、塗膜厚を均一にすることができる。吸い取り紙も真円に近い形状になってピストンリングに接するので、余剰の塗料を均等に吸い取ることができる。
請求項2に記載された発明では、当接部材が長尺で多数のピストンリングを同時に支持することができるので、塗装作業効率を向上させることができる。
請求項3に記載された発明では、当接部材が90度の間隔で配置された4本であるので、ピストンリングまたはその内側の吸い取り紙を真円により近い姿勢で保持できるので、塗料の吹き付けや余剰塗料の吸い取りを均一に行うことができる。
請求項4に記載された発明では、パンタグラフの駆動装置がメインシャフトとそれに摺動可能に内挿された内面パイプとの同心的な相対直線摺動を利用してパンタグラフを伸縮させるので、構造が簡単で、動作が確実である。
請求項5に記載された発明では、それぞれのパンタグラフは2本のリンク部材を有し、一本のリンク部材は基端部がメインシャフトの外側に枢着し、他のリンク部材は基端部が内面パイプの外側に枢着するのでメインシャフトと内面パイプの直線相対運動をパンタグラフの伸縮に確実に変換することができる。
請求項6に記載された発明では、パンタグラフのリンク部材の基端部が取り付け部材に枢着されてメインシャフトまたは内面パイプに取付けられるので、パンタグラフとメインシャフトまたは内面パイプとの干渉を避けることができて、パンタグラフの動きを円滑にすることができる。
請求項6に記載された発明では、パンタグラフのリンク部材の基端部が取り付け部材に枢着されてメインシャフトまたは内面パイプに取付けられるので、パンタグラフとメインシャフトまたは内面パイプとの干渉を避けることができて、パンタグラフの動きを円滑にすることができる。
請求項7に記載した発明によれば、中心線回りに複数のパンタグラフが所定の角度間隔で配置される場合に、隣り合う2つのパンタグラフのうちの一方のパンタグラフと他方のパンタグラフとは前記中心線方向に直線距離を隔てて設けられているので、パンタグラフ対どうしの干渉がなく、すべてのパンタグラフの円滑な駆動が可能である。
以下、この発明の詳細をこの発明を実施するための最良の形態を示す図面を参照しつつ説明する。
図1及び図2並びにそれらの拡大図である図3及び図4において、1はピストンリング塗装用の治具である。
治具1は塗装装置において複数のピストンリング2を中心線3方向に同心状に間隔を置いて並べて保持するための治具である。
治具1は塗装装置において複数のピストンリング2を中心線3方向に同心状に間隔を置いて並べて保持するための治具である。
この治具1は複数のピストンリングを中心線3方向に同心円状に整列させてなるピストンリング列4の内側に挿入して内側からピストンリング2または、必要に応じて塗料を吸い取る吸い取り紙をピストンリング2の内側に配置するときはその吸い取り紙を押えて保持する。
治具1は当接部材5と駆動機構6とを有する。
治具1は当接部材5と駆動機構6とを有する。
当接部材5は図12、図13に示すピストンリング2の内周辺7の内側の領域に挿入可能な仮想の円筒面8に沿って円筒面8の中心線11の方向に配置されている棒状の部材で、ピストンリング2の内周面7に内側(中心線11側)から当接してピストンリング列4を保持するものである。
但しピストンリング列4の内側には、必要によっては、余剰の塗料を吸い取るための吸い取り紙が配置されるのであって、この場合は当接部材5はその吸い取り紙を介してピストンリング2の内周面に当接するのであるが、ここでは当接部材5がピストンリング2の内周面に当接するというのは吸い取り紙を介してピストンリング2の内周面に当接する場合を含めた意味で使用し、特に吸い取り紙と当接部材5との当接については言及しない。
当接部材5は断面溝状長尺の型鋼材で仮想の円筒面8の円筒面上に中心線11方向に配置されている。
当接部材5は4本で、中心線11回りに90°の等角度間隔で配置されている。
当接部材5は図7に示すように中心線11方向に間隔を置いて整列するピストンリング2の複数からなるピストンリング列4の全長に行きわたる長さを有し、溝形断面の底辺の外面が各ピストンリング2の内周辺7に当接する当接面12となっている。
当接部材5は駆動機構6によって駆動されてピストンリング2の内周辺7に当接し、または離隔する。
駆動機構は6はパンタグラフ13a〜13dを有する左右にパンタグラフ集合体9とそれぞれの左右のパンタグラフ集合体9に対応した左右のパンタグラフ駆動機構10を有する直線変位機構14とを有している。パンタグラフ13a〜13hは伸縮して当接部材5を当接、離隔の変位を生じさせるための駆動をする機構であり、直線変位機構14はパンタグラフ13a〜13dの伸縮を生じさせる駆動をする機構である。
パンタグラフ集合体9とパンタグラフ駆動機構10とは治具1についてそれぞれ1個または複数個設けるが、この実施形態では、左右に1個ずつ設けている。
それぞれのパンタグラフ集合体9におけるパンタグラフ13は各々別個に他のパンタグラフ13から独立して形成してもよいが、装置全体の部品点数を減らし、また構成を簡単にし、かつ製造工数を減らす観点から仮想の円筒面8の一の直径上に配置された2個のパンタグラフ13が関連をもって構成され、他の直径上に配置された2個のパンタグラフ13が関連をもって構成され、この実施形態では、図1及び図2並びに図3及び図4で示した状態において垂直な直径上に配置された2個のパンタグラフ13a、13cがグループ化(垂直グループ)されて関連をもって構成され、水平な直径上に配置された2個のパンタグラフ13b、13dが他にグループ化(水平グループ)されて関連をもって構成される。
各パンタグラフ13は2本のリンク15、16を有している。2本のリンク15、16はそれぞれの先端部において軸17で互いに枢着しており図10に示すように先端部に軸孔29を有しており、基端部に軸孔30を有していて、これらの軸孔29、30を、利用して一方のリンク15の基端部は軸18でメインシャフト21の取り付け部材22に枢着している。他方のリンク16の基端部は軸23で内面パイプ24の取り付け部材25に枢着している。但し水平グループのパンタグラフ13b、13dは垂直グループのパンタグラフ13a、13cとは中心線3方向に距離xだけ位置がずれている。
各パンタグラフ13の先端部は軸17で当接部材5と枢着している。一方、直線変位機構14は中心線11方向に配置されたメインシャフト21とその中に摺動可能に収納された内面パイプ24とを有する。
メインシャフト21は図5、図6に示すように、4辺を有する角パイプで構成されていて、中心線11上に配置されている。メインシャフト21の4辺にはパンタグラフ駆動機構10において、管壁を貫通する貫通長孔28(28a、28b、28c、28d)が4個のパンタグラフ13に対応して中心線11方向に形成されている。貫通長孔28は各パンタグラフ13に対応して形成されるので、したがって垂直グループのパンタグラフ13a、13cに対応する上下辺31、33に形成される貫通長孔28a、28cは水平グループのパンタグラフ13b、13dに対応する左右辺32、34に形成される貫通長孔28b、28dとは中心線3方向に位置が距離xだけ位置がずれている。
4辺31、32、33、34の外面には各貫通長孔28の中心線3方向の縁の近くにメインシャフト側の取付部材22(22a、22b、22c、22d)が取付けられている。取付部材22a、22cと取付部材22b、22dとは貫通長孔28a、28cと貫通長孔28b、28dの位置の違いに対応して、位置が距離xだけずれている。
また、メインシャフト21内の端部寄りの位置にはナット46が溶接固着している。ナット46には押えねじ44が螺合している。
一方、メインシャフト21内には内面パイプ24が摺動可能に内挿されている。
内面パイプ24も4辺を有する角パイプであるが、長さはメインシャフト21よりも短かい。
内面パイプ24の4辺36、37、38、41の外面にはメインシャフト21側の取付部材22に対応して内面パイプ側の取付部材25(25a、25b、25c、25d)が取付けられている。内面パイプ側の取付部材25a、25cと取付部材25b、25dとは貫通長孔28a、28cと貫通長孔28b、28dの位置の違いに対応して、位置が距離xだけずれている。
内面パイプ24には連結部材43(43A、43B)が固定されている。連結部材43Aは内面パイプ24の孔39を貫通して内面パイプ24の上下の辺36、38からメインシャフト21の貫通長孔28a、28cを通して外側に突出していて、この外側に突出した部分が取付部材25a、25cを構成し、かつ連結部材43Bが内面パイプ24の孔40を貫通して左右の辺37、41からメインシャフト21の貫通長孔28b、28dを通して外側に突出していて、この外側に突出した部分が取付部材25b、25dを構成している。パンタグラフ13のうちのリンク15の基端部は軸18でメインシャフト21の取付部材22に枢着し、リンク16の基端部は軸23で内面パイプ24の取付部材25に枢着しており、メインシャフト21内で内面パイプ24が直線変位して軸18と軸23が近づけばパンタグラフ13は外方に突出し、当接部材5が外方に変位して(仮想の円筒面8の径が増加して)ピストンリング2の内周辺7を押圧してピストンリング2を保持し、軸18と軸23が遠ざかれば、パンタグラフ13の先端の軸17は中心線11に向って後退し、当接部材5が中心線11に向って後退し、(仮想の円筒面8の径が減少して)ピストンリング2の内周辺7から離隔してピストンリング2を解放する。
この内面パイプ24の前進は押えねじ44を回転させることによって行う。
内面パイプ24の軸端には押えねじガイド45が固定していてこの押えねじガイド45の端部には皿状のねじ当接面47が設けられている。
このねじ当接面47には押えねじ44の先端が当接して内面パイプ24を中心線3方向に押圧可能である。また押えねじ44を逆転させることによって押えねじ44は後退し、ねじ当接面47から離れる。
このように構成された治具1を使用してピストンリング列4を保持する場合の治具1の動作は次の通りである。
すべてのパンタグラフ13を縮めた状態で、すなわち仮想の円筒面8を縮径させた状態で、同心状に配置したピストンリング2からなるピストンリング列4の内側に治具1を挿入する。
吸い取り紙を使用する場合には、吸い取り紙を治具1に巻いてからピストンリング列4の内側に治具1を挿入する。
次に押えねじ44を正転させるとメインシャフト21に固定しているナット46に対して押えねじ44は前進し、その先端が内面パイプ24の端部の押えねじガイド45のねじ当接面47に当接して押し、これによって内面パイプ24が前進する。内面パイプ24が前進すると、内面パイプ24の連結部材43もメインシャフト21の貫通長孔28に沿って移動しその結果、内面パイプの取付部材25の軸23が固定側のメインシャフト21側の取付部材22の軸18に接近し、パンタグラフ13が伸長し、パンタグラフ13の先端に軸17で枢着している当接部材5が外側に変位し、仮想の円筒面8の径が伸長して、当接部材5がピストンリング2の内周辺7に当接し、それを押圧してピストンリング2を保持する。このように保持された状態でピストンリング列4を塗装装置に送り込む。
治具1をパンタグラフ13が収縮したもとの形状に戻すには、押えねじ44を逆転して後退させ、内面パイプ24の直線変位を自由にしておいてから、手で当接部材5を中心線3側に押圧して直径方向の力を負荷するとリンク15、16に角度に応じた中心線3方向の分力が作用し、これにより内面パイプ24が後退し、パンタグラフ13が収縮して治具1は原型に戻る。
このようにこの発明の治具1では多数のピストンリングを中心線方向に同心状に並べて、その内側に治具を挿入し、ピストンリングの内側に治具を機械的に膨張、収縮させてピストンリングを内側から押えて保持する形式のピストンリング塗装用の治具であって、ピストンリングを内側から支える当接点が3点以上あって、ピストンリングをいびつに変形させることなしに、ピストンリング若しくはその内側に設けた吸い取り紙を真円に近い姿勢で保持することができ、したがって、ピストンリングに対する塗料の吹き付け及び吸い取り紙による余剰塗料の吸い取り効果を均一にし、塗膜厚の均一な塗装をすることができ、かつ構造が簡単で、動作の確実なピストンリング塗装用治具を得ることができる。
なお、以上の説明はピストンリングなどの環状体や鏡筒などの筒状体の一例としてピストンリングを被塗装体とする場合について説明したが、この発明の治具はピストンリング以外の環状体や鏡筒などの筒状体を被塗装体とする治具としても適用することができる。
1 治具
2 ピストンリング
3 中心線
4 ピストンリング列
5 当接部材
6 駆動機構
7 内周辺
8 円筒面
9 パンタグラフ集合体
10 パンタグラフ駆動機構
11 中心線
12 当接面
13 (13a、13b、13c、13d)パンタグラフ
14 直線変位機構
15 リンク
16 リンク
17 軸
18 軸
21 メインシャフト
22 (22a、22b、22c、22d)取付部材
23 軸
24 内面パイプ
25 (25a、25b、25c、25d)取付部材
28 貫通長孔(28a、28b、28c、28d)
29 軸孔
30 軸孔
31 上辺
32 左辺
33 下辺
34 右辺
36 上辺(内面パイプ)
37 左辺(内面パイプ)
38 下辺(内面パイプ)
39 孔
41 右辺(内面パイプ)
43 (43A、43B)連結部材
44 押えねじ
45 押えねじガイド
46 ナット
47 ねじ当接面
2 ピストンリング
3 中心線
4 ピストンリング列
5 当接部材
6 駆動機構
7 内周辺
8 円筒面
9 パンタグラフ集合体
10 パンタグラフ駆動機構
11 中心線
12 当接面
13 (13a、13b、13c、13d)パンタグラフ
14 直線変位機構
15 リンク
16 リンク
17 軸
18 軸
21 メインシャフト
22 (22a、22b、22c、22d)取付部材
23 軸
24 内面パイプ
25 (25a、25b、25c、25d)取付部材
28 貫通長孔(28a、28b、28c、28d)
29 軸孔
30 軸孔
31 上辺
32 左辺
33 下辺
34 右辺
36 上辺(内面パイプ)
37 左辺(内面パイプ)
38 下辺(内面パイプ)
39 孔
41 右辺(内面パイプ)
43 (43A、43B)連結部材
44 押えねじ
45 押えねじガイド
46 ナット
47 ねじ当接面
Claims (7)
- 仮想の円筒面の中心線方向に配置されかつ前記中心線周りに所定の角度間隔で配置された3本以上の当接部材と、前記当接部材を支持し前記当接部材を前記円筒面の半径方向に変位させる駆動機構を有することを特徴とする環状体や筒状体の塗装用治具
- 前記当接部材は前記中心線方向に間隔を置いて同心状に整列する前記ピストンリングの複数に行き渡る前記中心線方向の長さを有することを特徴とする請求項1記載の環状体や筒状体の塗装用治具
- 前記当接部材は前記円筒面の前記中心線周りに90度の等角度間隔で配置された4本であることを特徴とする請求項1または2記載の環状体や筒状体の塗装用治具
- 前記駆動機構は、前記中心線方向に配置された角管からなるメインシャフトと、前記メインシャフト内に前記中心線方向に変位可能に収納されている内面パイプと、
前記メインシャフトと前記内面パイプとの前記中心線方向の相対変位によって伸縮する前記当接部材のそれぞれに対応するパンタグラフとを有し、
前記当接部材を前記パンタグラフに取り付けて前記伸縮によって前記円筒面の半径方向に変位させることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の環状体や筒状体の塗装用治具 - 前記パンダグラフは前記パンダグラフの先端部においてそれぞれの先端部で互いに枢着している2体のリンクを有し、前記2体のリンクのうちの一方のリンクの基端部は前記メインシャフトに枢着し他方のリンクの基端部は前記内面パイプに枢着し、前記パンタグラフの前記先端部は前記当接部材に枢着していることを特徴とする請求項4記載の環状体や筒状体の塗装用治具
- 前記駆動機構は、前記中心線方向に配置された角管からなるメインシャフトと、前記メインシャフト内に前記中心線方向に変位可能に収納されている内面パイプと、
前記メインシャフトと前記内面パイプとの前記中心線方向の相対変位によって伸縮する前記当接部材のそれぞれに対応するパンタグラフとを有し、
前記当接部材を前記パンタグラフに取り付けて前記伸縮によって前記円筒面の半径方向に変位させるように構成し、前記メインシャフトはメインシャフト壁を貫通して前記中心線方向に形成された貫通長孔を有し、
前記パンダグラフは前記パンダグラフの先端部においてそれぞれの先端部で互いに枢着している2体のリンクを有し、前記2体のリンクのうちの一方のリンクの基端部は前記メインシャフトから外方に突出しているメインシャフト側取り付け部材に枢着されて前記メインシャフトに枢着し、
前記他方のリンクの基端部は前記内面パイプから外方に突出しかつ前記メインシャフトの前記貫通長孔を通して外方に突出する内面パイプ側取り付け部材に枢着して前記内面パイプに枢着していることを特徴とする請求項4または5記載の環状体や筒状体の塗装用治具 - 前記パンタグラフが前記中心線回りに所定の角度間隔で複数設けられ、前記中心線回りに隣り合うパンタグラフどうしは前記中心線方向の位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載の環状体や筒状体の塗装用治具
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