本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態の縮長状態保持治具1は、図1および図2に示すように、シリンダ装置11を支持するものである。本実施形態の縮長状態保持治具1は、複数本、具体的には最大三本のシリンダ装置11を支持可能となっている。
シリンダ装置11は、胴部12と底部13とを有して一端部が開口し他端部が閉塞された有底筒状をなすシリンダ14と、シリンダ14の胴部12の開口部内に嵌合された円筒状のロッドガイド15と、ロッドガイド15に摺動可能に挿入されてシリンダ14の一端部から外部に伸縮可能に突出するロッド16と、を有している。ロッド16はシリンダ14と中心軸線を一致させており、ロッド16のシリンダ14内の一端側には、図示略のピストンが連結されている。ピストンは、シリンダ14内に摺動可能に嵌装されており、シリンダ14内を二つの室に区画している。
シリンダ装置11は、シリンダ14内に圧縮空気や圧縮窒素ガス等の加圧された作動流体が封入されており、このガスの圧力によってピストンにロッド16をシリンダ14から突出させる伸長方向の付勢力を発生させるガススプリングである。シリンダ14には、胴部12のロッドガイド15に近い側の所定位置に外周面から径方向内方に凹む縮径部17が形成されており、この縮径部17は、胴部12において内周面からも径方向内方に突出している。ピストンは、この縮径部17と底部13との間に配置されており、縮径部17に当接してロッド16の伸長方向のそれ以上の移動を規制する。ピストンが縮径部17に当接する状態が、シリンダ14に対してロッド16が最も突出してシリンダ装置11が最大長となる最大長状態である。
シリンダ装置11は、ロッド16のシリンダ14から突出する突出側の端部に固定された第1取付部21と、シリンダ14のロッド16の突出側とは反対側の端部に固定された第2取付部22と、を有している。
第1取付部21は、図3(b)に示すように、ロッド16に固定された固定板部25と、固定板部25の一端縁部から固定板部25に垂直にロッド16から離れる方向に延出する延出板部26とを有するL字状に形成されている。延出板部26には、板厚方向に貫通することで板厚方向の両側に開口する取付穴27(第1開口)が形成されている。第1取付部21は、ロッド16に固定された状態で取付穴27がロッド16の中心軸線に対して直交する方向に延出板部26を貫通している。
第2取付部22は、図3(a)に示すように、シリンダ14に固定された固定板部31と、固定板部31の一端縁部から固定板部31に垂直にシリンダ14から離れる方向に延出する延出板部32とを有するL字状に形成されている。延出板部32には、板厚方向に貫通することで板厚方向の両側に開口する取付穴33(第2開口)が形成されている。第2取付部22は、シリンダ14に固定された状態で取付穴33がシリンダ14の中心軸線に対して直交する方向に延出板部32を貫通している。
図1および図2に示す縮長状態保持治具1は、シリンダ装置11を、ロッド16をシリンダ14に対し最大長状態よりも縮長方向に移動させた縮長状態として塗装する際に用いられるものであって、シリンダ装置11を、所定の縮長状態で保持する治具である。縮長状態保持治具1は、具体的には、ロッド16をシリンダ14に対し最も縮長方向に移動させてシリンダ装置11を最小長とする最小長状態に保持する。これにより、塗装を行う際のロッド16のマスキングを不要とする。
縮長状態保持治具1は、シリンダ装置11に向け塗料を噴霧して塗装を行う塗装設備の搬送装置のフック41に吊り下げられて用いられる。フック41は、図2に示すように、棒状部材が折り曲げられて形成されており、図示略の搬送装置から下方に延出した後、半円形状で折り返して若干上方に延出する鉤型形状をなしている。
図1に示すように、縮長状態保持治具1は、下部支持部材51(第1支持部材)と、上部支持部材52(第2支持部材)と、保持枠53とからなっている。
下部支持部材51は、シリンダ装置11を支持する支持部材本体62と、保持枠53に係合する一対の係合部材63と、を有している。
支持部材本体62は、長方形板状をなすベース部材71と、ベース部材71からその板厚方向の同側に突出する複数(具体的には三本)の支持ピン72(第1支持ピン)とを有している。複数の支持ピン72は、互いに平行をなしてベース部材71の長さ方向に並んでおり、同一直線上に等間隔で配置されている。支持ピン72は、図3(b)に示すようにベース部材71側が一定外径の円柱状部75となっており、円柱状部75のベース部材71とは反対側がベース部材71から離れるほど小径となる先細のテーパ部76となっている。
複数の支持ピン72は、それぞれシリンダ装置11の第1取付部21の取付穴27に挿通可能であり、挿通状態で円柱状部75が第1取付部21に当接して、これを係止する。
図1に示す一対の係合部材63は、いずれも棒状部材が折り曲げられて形成されるものであり、ベース部材71の長手方向両側の端縁部に固定されている。一対の係合部材63は、ベース部材71に固定される固定棒部81と、固定棒部81から垂直に延出する中間棒部82と、中間棒部82の固定棒部81とは反対側の端縁部から垂直に延出する係合ピン83(第1係合ピン)とを有している。
一対の係合部材63は、それぞれの固定棒部81が、互いに平行をなしてベース部材71に固定されている。また、一対の係合部材63は、それぞれの中間棒部82が、同一直線上で互いに反対方向に延出している。この直線がベース部材71の長手方向に平行となっている。一対の係合部材63の固定棒部81および中間棒部82は、同一平面に配置されており、一対の係合部材63の係合ピン83は、この平面に対し垂直かつ互いに同側に延出している。係合ピン83は、図2に示すように中間棒部82側が一定外径の円柱状部85となっており、円柱状部85の中間棒部82とは反対側が中間棒部82から離れるほど小径となる先細のテーパ部86となっている。一対の係合ピン83および複数の支持ピン72は、平行をなしてベース部材71に対し同側に延出している。
図1に示すように、上部支持部材52は、フック41に吊り下げられる被吊部材91と、シリンダ装置11を支持する支持部材本体92と、保持枠53に係合する一対の係合部材93と、を有している。
被吊部材91は、棒状部材が同一平面内で折り曲げられて形成されるものである。被吊部材91は、U字状をなしてフック41に当接する中央棒部101と、中央棒部101の両側から、中央棒部101から離れるほど互いの間隔が広くなるように延出する一対の傾斜棒部102と、一対の傾斜棒部102の中央棒部101とは反対側の端部から同一直線上で互いに反対方向に延出する一対の固定棒部103とを有している。
支持部材本体92は、長方形板状をなすベース部材111と、ベース部材111からその板厚方向の同側に突出する複数(具体的には三本)の支持ピン112(第2支持ピン)とを有している。ベース部材111は、その長手方向に延在する一端縁部が被吊部材91の一対の固定棒部103に平行に固定されている。ここで、支持ピン112の数は、下部支持部材51に設けられた支持ピン72の数と同数となっている。複数の支持ピン112は、互いに平行をなしてベース部材111の長さ方向に並んでおり、同一直線上に等間隔で配置されている。支持ピン112は、図3(a)に示すようにベース部材111側が一定外径の円柱状部115となっており、円柱状部115のベース部材111とは反対側がベース部材111から離れるほど小径となる先細のテーパ部116となっている。
複数の支持ピン112は、それぞれシリンダ装置11の第2取付部22の取付穴33に挿通可能であり、挿通状態で円柱状部115が第2取付部22に当接して、これを係止する。
図1に示す一対の係合部材93は、いずれも棒状部材が折り曲げられて形成されるものであり、ベース部材111の長手方向両側の端縁部に固定されている。一対の係合部材93は、ベース部材111に固定される固定棒部121と、固定棒部121のベース部材111とは反対側の端縁部から垂直に延出する中間棒部122と、中間棒部122の固定棒部121とは反対側の端縁部から垂直に延出する係合ピン123(第2係合ピン)とを有している。
一対の係合部材93は、それぞれの固定棒部121が、互いに平行をなしてベース部材111から被吊部材91とは反対方向に延出している。また、一対の係合部材93は、それぞれの中間棒部122が、同一直線上で互いに反対方向に延出している。この直線がベース部材111の長手方向に平行となっている。一対の係合部材93の固定棒部121および中間棒部122は同一平面に配置されており、一対の係合部材93の係合ピン123は、この平面に対し垂直かつ互いに同側に延出している。係合ピン123は、図2に示すように中間棒部122側が一定外径の円柱状部125となっており、円柱状部125の中間棒部122とは反対側が中間棒部122から離れるほど小径となる先細のテーパ部126となっている。一対の係合ピン123および複数の支持ピン112は、平行をなしてベース部材111に対し同側に延出している。
図1に示す下部支持部材51の一対の係合ピン83間の距離は、上部支持部材52の一対の係合ピン123間の距離と同じである。また、下部支持部材51の一対の係合ピン83を結ぶ方向において、一方の係合ピン83とこれに最も近い支持ピン72との距離は、他方の係合ピン83とこれに最も近い支持ピン72との距離と同じである。この距離は、上部支持部材52の一対の係合ピン123を結ぶ方向において、一方の係合ピン123とこれに最も近い支持ピン112との距離および他方の係合ピン123とこれに最も近い支持ピン112との距離と同じである。
保持枠53は、一対の長方形板状の保持本体部材131(本体)と、一対の直線棒状の連結部材132とを有している。一対の保持本体部材131は、同一平面に配置されており、それぞれの長手方向一側の端縁部が一方の連結部材132の長手方向の両端部に固定され、それぞれの長手方向他側の端縁部が他方の連結部材132の長手方向の両端部に固定されている。これにより、一対の保持本体部材131は互いに平行をなし、一対の連結部材132は互いに平行をなして一対の保持本体部材131に直交する。保持枠53は、平面状の長方形枠状をなしている。
一対の保持本体部材131は、内側に板厚方向に貫通して板厚方向両側に開口する本体開口141を有している。本体開口141は、保持本体部材131の長手方向に長い長穴形状をなしている。
本体開口141には、保持枠53の内周に近い側に配置されて本体開口141の長手方向に延在する一方の縁部に、保持枠53の内周側に向かってU字状に凹む係止開口142が複数形成されている。これら係止開口142は、等ピッチで本体開口141の長手方向に直列状に配置されており、内側係止開口群143(第1係止開口群および第2係止開口群の一方)を構成している。複数の係止開口142は、保持本体部材131の板厚方向に貫通しており、保持本体部材131の板厚方向両側に開口している。
また、本体開口141には、保持枠53の外周に近い側に配置されて本体開口141の長手方向に延在する他方の縁部に、保持枠53の外周側に向かってU字状に凹む係止開口152が複数形成されている。これら係止開口152は、等ピッチで本体開口141の長手方向に直列状に配置されており、外側係止開口群153(第1係止開口群および第2係止開口群の他方)を構成している。複数の係止開口152は、保持本体部材131の板厚方向に貫通しており、保持本体部材131の板厚方向両側に開口している。係止開口152の配置ピッチは、係止開口142の配置ピッチと同じになっている。係止開口152は、係止開口142と同形状をなしている。
内側係止開口群143と外側係止開口群153とは、互いに平行をなして対向配置されており、互いの係止開口142および係止開口152の配列方向の位置を半ピッチ分ずらしている。
縮長状態保持治具1は、下部支持部材51が一対の係合ピン83を保持枠53の一対の内側係止開口群143の同列の所定の係止開口142に係合させ、上部支持部材52が一対の係合ピン123を保持枠53の一対の内側係止開口群143の、一対の係合ピン83が係合されたものとは別の同列の所定の係止開口142に係合させた状態で用いられる。その際に、係合ピン83は、保持本体部材131の板厚方向に沿って係止開口142に挿入され、図2に示す円柱状部85で保持本体部材131に当接して、これに係合する。また、係合ピン123も、保持本体部材131の板厚方向に沿って係止開口142に挿入され、図2に示す円柱状部125で保持本体部材131に当接して、これに係合する。この状態では、下部支持部材51と上部支持部材52とが距離の拡大が規制された状態となり、支持ピン72と支持ピン112との間のこのときの距離である規制距離を超える離間を規制する状態となる。
そして、下部支持部材51の一対の係合ピン83の係合先となる同列の係止開口142と、上部支持部材52の一対の係合ピン123の係合先となる同列の係止開口142とをそれぞれ選択設定することで、上記した規制距離を調整可能となる。
例えば、図1に示すように、一対の係合ピン83の係合先となる同列の係止開口142および一対の係合ピン123の係合先となる同列の係止開口142として近いものを選択して規制距離を短くしたり、図4に示すように、一対の係合ピン83の係合先となる同列の係止開口142および一対の係合ピン123の係合先となる同列の係止開口142として遠いものを選択して規制距離を長くしたりする。
ここで、図5に示すように、一対の係合ピン123の係合先を、一対の外側係止開口群153の同列の係止開口152とすることも可能である。このとき、縮長状態保持治具1は、一対の係合ピン123を有する上部支持部材52として、係止開口142に係合するものよりも一対の中間棒部122の長さが長いものを別途備えることになる。なお、図示は略すが、一対の係合ピン83の係合先を、一対の外側係止開口群153の同列の係止開口152とすることも可能であり、その場合、縮長状態保持治具1は、係合ピン83を有する下部支持部材51として、係止開口142に係合するものよりも一対の中間棒部82の長さが長いものを別途備えることになる。ただし、少なくとも、係止開口142に係合する上部支持部材52と係止開口152に係合する上部支持部材52の二種類の上部支持部材52と、係止開口142に係合する一種類の下部支持部材51とがあれば良い。本実施形態の縮長状態保持治具1は、二種類の上部支持部材52および一種類の下部支持部材51のみを有している。
直列状に配置された複数の係止開口142および直列状に配置された複数の係止開口152をそれぞれが有する一対の保持本体部材131と、複数の係止開口142に選択的に係合可能な係合ピン83と支持ピン72と有する下部支持部材51と、複数の係止開口142あるいは複数の係止開口152に選択的に係合可能な係合ピン123と支持ピン112と有する上部支持部材52とが、支持ピン72と支持ピン112との規制距離を超える離間を規制すると共にこの規制距離を調整可能な調整機構161を構成している。
係止開口142のうちの一対の係合ピン83の係合先と、係止開口142および係止開口152のうちの一対の係合ピン123の係合先とが、下部支持部材51の複数の支持ピン72および上部支持部材52の複数の支持ピン112のそれぞれの同列同士の距離が、支持対象のシリンダ装置11の第1取付部21の取付穴27と第2取付部22の取付穴33との最小長状態での距離と一致するように選択設定されて縮長状態保持治具1が組み立てられている。
そして、下部支持部材51の支持ピン72を、最小長状態に縮長された支持対象のシリンダ装置11の取付穴27に挿通させ、この支持ピン72と同列の上部支持部材52の支持ピン112を、同じシリンダ装置11の取付穴33に挿通させて、このシリンダ装置11を縮長状態保持治具1で支持する。縮長状態保持治具1は、同様にして最大三本のシリンダ装置11を支持する。勿論、一本のみ支持したり、二本のみ支持することも可能である。
このとき、シリンダ装置11の支持ピン72,112への取り付けを阻害することがないように、係合ピン83,123の円柱状部85,125の長さの範囲内で保持枠53を支持ピン72,112から離しておくことが可能である。
ここで、最小長状態に縮長されたシリンダ装置11は、伸長方向に付勢力が発生しているため、下部支持部材51および上部支持部材52を相互離間方向に付勢することになり、これにより、下部支持部材51の一対の係合ピン83が各係合先の一対の係止開口142のそれぞれの下側の壁面に押し付けられ、上部支持部材52の一対の係合ピン123が各係合先の一対の係止開口142あるいは一対の係止開口152のそれぞれの上側の壁面に押し付けられる。これにより、シリンダ装置11が最小長状態に保持されると共に下部支持部材51と上部支持部材52とが保持枠53に摩擦により接合された状態となる。
なお、保持枠53への係合前に、下部支持部材51および上部支持部材52にシリンダ装置11を支持させてから、シリンダ装置11を最小長状態にしつつ下部支持部材51および上部支持部材52を保持枠53に係合させても良い。
上記のようにして、一本から三本のシリンダ装置11を支持した縮長状態保持治具1が、塗装設備の搬送装置のフック41に吊り下げられる。このとき、縮長状態保持治具1は、上部支持部材52の被吊部材91と支持部材本体92とで囲まれた部分に、フック41が挿入されて、中央棒部101がフック41に掛けられる。そして、塗装設備は、搬送装置で縮長状態保持治具1およびシリンダ装置11を移動させながら、シリンダ装置11に向け塗料を噴霧して塗装を行う。これにより、縮長状態保持治具1で最小長状態に保持されたシリンダ装置11は、ロッド16のシリンダ14内に挿入されている部分が塗装されずに、他の露出する部分が塗装される。
上記した特許文献1には、塗装時におけるピストンロッドの摺動部のマスキングを不要とするために、ピストンロッドに取り付けられたキャップ部材を回転させて、キャップ部材の係止片を、シリンダ部に固定された係合部材の係合部に係合させることにより、シリンダ装置を最小長位置でロックして塗装を行うことが記載されている。このように、シリンダ装置自体に縮長状態に保持する機構を設けるのでは、シリンダ装置のコストが増大してしまう。また、特に径の細いシリンダ装置には適用が困難な場合がある。
これに対して、本実施形態の縮長状態保持治具1は、ロッド16に設けられた第1取付部21の取付穴27に挿通可能な支持ピン72と、シリンダ14に設けられた第2取付部22の取付穴33に挿通可能な支持ピン112と、支持ピン72と支持ピン112との規制距離を超える離間を規制すると共にこの規制距離を調整可能な調整機構161と、を備えている。これにより、この縮長状態保持治具1を用いれば、シリンダ装置11の取付穴27,33間の距離を規制距離に保持することができ、その結果、シリンダ装置11を所定の縮長状態に保持することができる。このように、シリンダ装置11とは別の縮長状態保持治具1でシリンダ装置11を所定の縮長状態に保持するため、シリンダ装置11自体に縮長状態に保持する機構を設ける必要がなくなり、シリンダ装置11のコスト増を抑制することができる。また、径の細いシリンダ装置11にも適用可能となる。
しかも、調整機構161は、支持ピン72,112間の規制距離を調整可能であるため、所定の縮長状態での取付穴27,33間の規制距離が異なる複数種類のシリンダ装置11に対して縮長状態保持治具1を共用できる。例えば、図1に示すように取付穴27,33間の規制距離が短いシリンダ装置11と、図4に示すように取付穴27,33間の規制距離が長いシリンダ装置11とで縮長状態保持治具1を共用できる。したがって、縮長状態保持治具1のコスト増を抑制することができ、その結果、シリンダ装置11のコスト増を一層抑制することができる。また、取付穴27,33間の規制距離が異なる複数種類のシリンダ装置11に対して縮長状態保持治具1を共用できるため、それぞれ専用の縮長状態保持治具を用いる場合と比べて段取り替え作業も容易となり、管理も容易となる。具体的には、係止開口142の係合ピン83の係合先を、図1,図4に示すように異ならせることで取付穴27,33間の規制距離が異なるシリンダ装置11をそれぞれ所定の規制距離に保持できる。
また、調整機構161は、直列状に配置された複数の係止開口142および直列状に配置された複数の係止開口152を有する保持本体部材131と、複数の係止開口142に選択的に係合可能な係合ピン83とロッド16に設けられた第1取付部21の取付穴27に挿通可能な支持ピン72と有する下部支持部材51と、複数の係止開口142あるいは複数の係止開口152に選択的に係合可能な係合ピン123とシリンダ14に設けられた第2取付部22の取付穴33に挿通可能な支持ピン112と有する上部支持部材52と、を備えている。このため、調整機構161の構造が簡素となり、縮長状態保持治具1のコスト増を抑制することができ、その結果、シリンダ装置のコスト増を一層抑制することができる。
また、保持本体部材131が本体開口141を有しており、本体開口141には、複数の係止開口142がそれぞれ凹状をなして直列状に配置された内側係止開口群143と、複数の係止開口152がそれぞれ凹状をなして直列状に配置された外側係止開口群153とが、互いの係止開口142,152の配列方向の位置をずらして対向配置されている。このため、シリンダ装置11の取付穴27,33間のより詳細な規制距離の相違に対応できる。具体的には、図1,図4に示すように係合ピン123の係合先を内側係止開口群143の係止開口142としたり、図5に示すように係合ピン123の係合先を外側係止開口群153の係止開口152としたりする。このとき、縮長状態保持治具1は、係合ピン123を有する上部支持部材52として、図1,図5に示すように一対の中間棒部122の長さの異なる2種類を備えることになる。勿論、上部支持部材52を一種類とし、一対の中間棒部82の長さの異なる二種類の下部支持部材51を備えるようにしても良く、一対の中間棒部82の長さの異なる二種類の下部支持部材51と一対の中間棒部122の長さの異なる二種類の上部支持部材52とを備えるようにしても良い。
ここで、縮長状態保持治具1におけるシリンダ装置11の最大の支持本数は、三本に限定されることはなく、一本でも、二本でも良く、四本以上とすることも可能である。その場合、最大の支持本数に応じて支持ピン72および支持ピン112の数を設定すると共に、下部支持部材51、上部支持部材52および保持枠53の大きさを変更することになる。
以上に述べた実施形態は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダの一端部から伸縮可能に突出するロッドと、前記ロッドの突出側の端部に設けられ第1開口を有する第1取付部と、前記シリンダの他端部に設けられ第2開口を有する第2取付部と、を備えたシリンダ装置を、前記ロッドを前記シリンダに対し縮長方向に移動させた縮長状態で塗装する際に用いられる縮長状態保持治具であって、前記第1開口に挿通可能な第1支持ピンと、前記第2開口に挿通可能な第2支持ピンと、前記第1支持ピンと前記第2支持ピンとの規制距離を超える離間を規制すると共に前記規制距離を調整可能な調整機構と、を備える。これにより、シリンダ装置の第1開口および第2開口間の距離を規制距離に保持することができる。よって、シリンダ装置を所定の縮長状態に保持することができる。このように、シリンダ装置とは別の縮長状態保持治具でシリンダ装置を所定の縮長状態に保持するため、シリンダ装置自体に縮長状態に保持する機構を設ける必要がなくなり、シリンダ装置のコスト増を抑制することができる。
前記調整機構は、直列状に配置された複数の係止開口を有する本体と、前記複数の係止開口に選択的に係合可能な第1係合ピンと前記第1支持ピンと有する第1支持部材と、前記複数の係止開口に選択的に係合可能な第2係合ピンと前記第2支持ピンと有する第2支持部材と、を備える。このため、調整機構の構造が簡素となり、シリンダ装置のコスト増を一層抑制することができる。
前記本体は、本体開口を有しており、前記本体開口には、前記複数の係止開口がそれぞれ凹状をなして直列状に配置された第1係止開口群と、前記複数の係止開口がそれぞれ凹状をなして直列状に配置された第2係止開口群とが、互いの前記係止開口の配列方向の位置をずらして対向配置されている。このため、シリンダ装置の第1開口および第2開口間のより詳細な規制距離の相違に対応できる。