JP2011251397A - 環状部品の組立・分解用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】大型で重量のある環状部品を、当該環状部品にアイボルト等を装着することなく、安全に、能率良く、かつ、確実に、組立または分解することが可能な治具を提供することを目的とする。
【解決手段】環状部品の組立及び分解に用いられる治具において、基体の外周側面に３個以上のロッド装着手段を等角度の間隔で設け、該ロッド装着手段により各ロッドが半径方向に移動可能に装着されるとともに、基体の上面の中心に、フック等の吊上げ用金具が係合可能な係合金物が装着されることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプ、攪拌機などの産業機械における環状部品、たとえば、メカニカルシールの構成部材である摺動材などを組立または分解するために用いられる環状部品の組立・分解用治具に関する。

従来、一般的なポンプ、攪拌機等において、大径で重量のあるの環状部品を組立・分解する場合、クレーン等の動力を用いて吊り上げ・吊り下げ、組立・分解作業を行っている。環状部品が金属材料から形成されている場合は、環状部品にアイボルトやアイナットを装着してクレーン等のロープで吊り上げ・吊り下げを行うことができる。しかしながら、機内側の取扱い液の性状により環状部品にタップ加工ができない場合はアイボルトやアイナットを装着することができないため、環状部品に直接ロープ等を掛けて作業を行わざるを得なくなり作業性が劣る。また、メカニカルシールにおける摺動材の場合は、強度上の問題や材質（超硬合金、シリコンカーバイド等の脆性材料）の問題から摺動材にタップ加工ができないため、人力による運搬やロープ等を掛けて作業を行うことになり、作業性も劣る上、危険な作業となる。
また、図４に示すように、メカニカルシールの金属フランジ３０から環状部品である摺動材３１を引き抜く場合、シール用のパッキン３２の締め代による抵抗が摺動材３１に作用し、簡単に引き抜くことができない。このため、摺動材３１の背面３３や摺動材３１の背面３３に設けた切り欠き溝３５（たとえば、円周上に４個所）に木製またはプラスチック製の棒３６を当てがい、プラスチックハンマー３７などで少しずつ押し出す。このため、作業性が悪く、取扱いによっては、摺動材３１を破損させる危険がある。また、引き抜いた摺動材３１は仮固定などがされていないため、パッキン３２の抵抗が無くなった瞬間、落下や金属フランジ３０との接触により破損する危険性がある。

本出願人には、従前に、図５に示すようなメカニカルシールのシートリングを抜くための治具の考案を出願している（特許文献１参照）。
この考案は、機器ハウジング４１の軸孔４２内に装着したメカニカルシールのシートリング４３を機外へ取り出すための治具４０において、１枚のプレートを略Ｕ字形に屈曲形成して可撓性を備えた係合爪４４、４４としたものである。シートリング４３を機外へ取り出す場合には、両係合爪４４、４４の間隔を鎖線で示すように狭め、端部をシートリング４３の後端面に形成した係合凹部４６の内径側に挿入し、次いで、両係合爪４４、４４の間隔を開いて先端の係合突起４５、４５を係合凹部４６に係合し、治具４０全体を後方へ引くことにより軸孔４２からシートリング４３を取り出す。
この治具４０は、基本的に人力の操作によるものであり、小型・軽量のシートリングの場合には取り出し等が可能であるが、大型の重量物の場合、対応できないという問題がある。

実開昭６２−７４９７９号公報

本発明は、上記した従来技術の問題を解決するためになされたものであって、大型で重量のある環状部品を、当該環状部品にアイボルト等を装着することなく、安全に、能率良く、かつ、確実に、組立または分解することが可能な治具を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために本発明の環状部品の組立・分解用治具は、第１に、環状部品の組立及び分解に用いられる治具において、基体の外周側面に３個以上のロッド装着手段を等角度の間隔で設け、該ロッド装着手段により各ロッドが半径方向に移動可能に装着されるとともに、基体の上面の中心に、フック等の吊上げ用金具が係合可能な係合金物が装着されることを特徴としている。

第１の特徴によれば、大型で重量のある環状部品を、当該環状部品にアイボルト等を装着することなく、治具の係合金物を介することにより、クレーン等の動力を用いて組立または分解することが可能であり、作業上の安全を確保することができる。また、治具のロッドの簡単な操作により、大型で重量のある環状部品を確実に保持することができるため、環状部品の安定した移動が可能となり、作業時間を短縮することができるとともに、環状部品の破損を防止することができる。

本発明の環状部品の組立・分解用治具は、第２に、第１の特徴において、基体の外周側面に設けられる各ロッド装着手段がタップ穴であり、各ロッドの基端部にはタップ穴に螺合する雄ネジが形成されることを特徴としている。

第２の特徴によれば、各ロッドを回動させるだけで、各ロッドの半径方向の移動が可能であるため、治具と環状部品の固定作業が簡便・迅速に行うことができる。

本発明の環状部品の組立・分解用治具は、第３に、第２の特徴において、各ロッドの中間部分にはロッド回動用の工具に係合する係合部が設けられることを特徴としている。

第３の特徴によれば、各ロッドをスパナ等の工具で回動することができ、各ロッドを確実に半径方向に移動できる。

本発明の環状部品の組立・分解用治具は、第４に、第１乃至３のいずれかの特徴において、各ロッドの先端側にはストッパー部材が移動可能に装着されることを特徴としている。

第４の特徴によれば、各ロッドのストッパー部材を環状部品の内周面に押圧することにより、治具と環状部品との固定を堅固にできる。

本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
（１）基体の外周側面に３個以上のロッド装着手段を等角度の間隔で設け、該ロッド装着手段により各ロッドが半径方向に移動可能に装着されるとともに、基体の上面の中心に、フック等の吊上げ用金具が係合可能なアイボルト、アイナット又はアイプレート等の係合金物が装着されることにより、大型で重量のある環状部品を、当該環状部品にアイボルト等を装着することなく、治具の係合金物を介することにより、クレーン等の動力を用いて組立または分解することが可能であり、作業上の安全を確保することができる。また、治具のロッドの簡単な操作により、大型で重量のある環状部品を確実に保持することができるため、環状部品の安定した移動が可能となり、作業時間を短縮することができるとともに、環状部品の破損を防止することができる。

（２）基体の外周側面に設けられる各ロッド装着手段がタップ穴であり、各ロッドの基端部にはタップ穴に螺合する雄ネジが形成されることにより、各ロッドを回動させるだけで、各ロッドの半径方向の移動が可能であるため、治具と環状部品の固定作業が簡便・迅速に行うことができる。
（３）各ロッドの中間部分にはロッド回動用の工具に係合する係合部が設けられることにより、各ロッドをスパナ等の工具で回動することができ、各ロッドを確実に半径方向に移動できる。
（４）各ロッドの先端側にはストッパー部材が移動可能に装着されることにより、各ロッドのストッパー部材を環状部品の内周面に押圧することにより、治具と環状部品との固定を堅固にできる。

本発明の実施形態１に係る環状部品の組立・分解用治具を示す斜視図であって、機器ハウジングに装着されていたメカニカルシールが取り外され、そのフランジから摺動材を引き出す場合を説明するものである。 本発明の実施形態１に係る環状部品の組立・分解用治具を示す側面断面図であって、フランジから摺動材が引き出された状態を示すものである。 本発明の実施形態２に係る治具を示す側面断面図であって、機器ハウジングに装着されていた既設のメカニカルシールが取り外され、そのフランジから摺動材を引き出す応用例を説明するものである。 従来の手作業によりメカニカルシールの金属フランジから環状部品である摺動材を引き抜く場合を示す断面図である。 本出願人による従来技術を説明するための断面図である。

本発明に係る環状部品の組立・分解用治具を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加えうるものである。

〔実施の形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係る環状部品の組立・分解用治具を示す斜視図であって、機器ハウジングに装着されていたメカニカルシールが取り外され、そのフランジから摺動材を引き出す場合を説明するものであり、図２は、フランジから摺動材が引き出された状態を示す側面断面図である。

図１において、機器ハウジングから取り外されたメカニカルシールのフランジ１及び摺動材２は工場等の床３の上に水平に置かれた状態にあり、本発明の実施形態１に係る環状部品の組立・分解用治具１０（以下、単に「治具１０」と略す。）は、環状のフランジ１及び摺動材２の内側の中心位置に配設され、床３上に置かれた状態にある。
治具１０は、金属材料等からなる基体１１を備え、基体１１の外周側面１２には等角度で４本のロッド１４が半径方向に移動可能に装着される。本例では、基体１１の形状は、円盤状をしているが、これに限らず、例えば、多角形状でもよい。また、ロッド１４の数も、３本以上であればよく、基体１１の外周側面１２に等角度で設けられればよい。さらに、ロッド１４の装着される個所には、基体１１の中心に向かうタップ穴１３が外周側面１２から所定の深さで設けられる。タップ穴１３はロッド１４を半径方向に移動可能に装着するための１つの手段に過ぎず、スプライン継手の穴などの他の公知の手段を採用することも可能である。

ロッド１４は、金属材料製等の棒状部材であり、径及び長さは設計的に決められるものであるが、基端部の所定の長さにわたって基体１１のタップ穴１３に螺合する雄ネジ１５が形成される。また、タップ穴１３に代わってスプライン継手の穴が設けられる場合は、基端部の所定の長さにわたってスプライン加工が施される。一方、ロッド１４の中央部には、ロッド１４を回動する工具に係合する係合部１６が設けられ、工具により回動されるようになっている。
なお、長さの異なる複数種類のロッド１４を用意しておき、径の異なる環状部品に対して、ロッド１４を交換することで対応することも可能である。
他方、メカニカルシールの摺動材２の摺動面と反対側である後面４の内径部分には、各ロッド１４に対応する４個所の位置に切欠き５が設けられる。

基体１１の上面の中心には、吊り上げ用のフック１８に係合可能なアイボルト、アイナット又はアイプレート等の係合金物１７が螺子結合等により装着されている。治具１０は、基体１１の軸中心を中心として対称形をしており、吊り上げ用のフック１８により吊り上げられた場合、水平状態を保ち、バランスするようになっている。

治具１０を用いてフランジ１から摺動材２を引き出すには、図２に示すように、４本のロッド１４をスパナ等の工具を用いて回動し、摺動材２の切欠き５内にロッド１４の先端が嵌入するように径方向外方に飛び出させる。ロッド１４の先端が摺動材２の切欠き５内に確実に嵌入したのを確認したら、係合金物１７に吊り上げ用のフック１８を係合し、クレーン等で治具１０を吊り上げる。その際、摺動部材２は、フランジ１に設けられたＯリング６の締め代による抵抗力を受けるが、４本のロッド１４に安定して支持されながらフランジ１から引き出される。Ｏリング６の締め代による抵抗力がフランジ１の重量を上回るような場合、たとえば、フランジ１と摺動材２とが斜めになって抜けづらい状況などでは、プラスチックハンマーなどでフランジ１を叩いて抜けやすくする。また、フランジ１が持ち上げられないようにフランジ１を押さえつけることもある。引き出された摺動部材２は、床３上に置かれる。
また、メカニカルシールを組立てる場合には、治具１０を用いて摺動材２を吊り上げ、フランジ１内に摺動材２を嵌入させ、一体に組立てることができることはもちろんである。フランジ１内に摺動材２が嵌入しづらい場合は、プラスチックハンマーなどで摺動材２を傷付けないように叩いて嵌入させる。

〔実施の形態２〕
図３は、本発明の実施形態２に係る治具を示す側面断面図であって、機器ハウジングに装着されていた既設のメカニカルシールが取り外され、そのフランジから摺動材を引き出す応用例を説明するものである。
図３において、メカニカルシールのフランジ１及び摺動材２は工場等の床３の上に水平に置かれた状態にあり、本発明の実施形態２に係る治具１０は、環状のフランジ１及び摺動材２の内側の中心位置に配設され、床３上に置かれた状態にある。

メカニカルシールのフランジ１の摺動材２の後面４を支持する支持面７の内径部分には、各ロッド１４に対応する位置に切欠き８が設けられている。ロッド１４の基端部の所定の長さにわたってタップ穴１３に螺合する雄ネジ１５が形成され、また、中央部にはロッド１４を回動する工具に係合する係合部１６が設けられ、中央部より先端部寄りにはストッパー部材２０を螺合により取付けるための雄ネジ２１が所定の長さにわたって設けられる。ストッパー部材２０は、例えば、ナット部材のようなもので、ロッド１４の雄ネジ２１に螺合し、回動されることにより半径方向に移動自在に調節される。

図３において、治具１０を用いてフランジ１から摺動材２を引き出すには、ロッド１４をスパナ等の工具を用いて回動し、フランジ１の切欠き８内にロッド１４の先端が嵌入するように径方向外方に飛び出させる。次に、ストッパー部材２０を径方向外方に移動して摺動材２の内周面にストッパー部材２０の外側の面を係合させる。ロッド１４の先端がフランジ１の切欠き８内に確実に嵌入し、ストッパー部材２０により摺動材２と治具１０とがガタつきが無く係合したのを確認したら、係合金物１７に吊り上げ用のフック１８を係合し、クレーン等で治具１０を吊り上げる。摺動部材２は、Ｏリング９の締め代による抵抗力を受けるが、ロッド１４に支持されながらフランジ１から引き出される。Ｏリング６の締め代による抵抗力がフランジ１の重量を上回るような場合、たとえば、フランジ１と摺動材２とが斜めになって抜けづらい状況などでは、プラスチックハンマーなどでフランジ１を叩いて抜けやすくする。また、フランジ１が持ち上げられないようにフランジ１を押さえつけることもある。引き出された摺動部材２は、床３上に置かれる。

本発明においては、環状部品が大型で重量が大であっても、環状部品にアイボルト等を装着することなく、クレーン等の動力を利用して治具により吊上げ又は吊下げることができ、環状部品の組立又は分解を安全且つ容易に行うことができる。本発明において、環状部品は、円環状に限らず、角形の環状であってもよい。

１ メカニカルシールのフランジ
２ 摺動材
３ 工場等の床
４ 摺動材の後面
５ 摺動材の後面の内径部分の切欠き
６ Oリング
７ フランジの摺動材後面を支持する支持面
８ フランジの内径部分の切欠き
９ Oリング
１０ 環状部品の組立・分解用治具
１１ 基体
１２ 外周側面
１３ タップ穴
１４ ロッド
１５ 雄ネジ
１６ 工具の係合部
１７ 係合金物
１８ 吊り上げ用のフック
２０ ストッパー部材
２１ 雄ネジ

Claims (4)

1. 環状部品の組立及び分解に用いられる治具において、基体の外周側面に３個以上のロッド装着手段を等角度の間隔で設け、該ロッド装着手段により各ロッドが半径方向に移動可能に装着されるとともに、基体の上面の中心に、フック等の吊上げ用金具が係合可能な係合金物が装着されることを特徴とする環状部品の組立・分解用治具。
2. 基体の外周側面に設けられる各ロッド装着手段がタップ穴であり、各ロッドの基端部にはタップ穴に螺合する雄ネジが形成されることを特徴とする請求項１記載の環状部品の組立・分解用治具。
3. 各ロッドの中間部分にはロッド回動用の工具に係合する係合部が設けられることを特徴とする請求項２記載の環状部品の組立・分解用治具。
4. 各ロッドの先端側にはストッパー部材が移動可能に装着されること特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の環状部品の組立・分解用治具。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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