JP2022015190A - Oリング組付用治具、oリング組付装置、oリング組付方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】Oリングの過度な変形や捻じれを防ぎ、Oリングの組み付け精度および組み付け速度を向上することの可能なOリング組付用治具を提供する。【解決手段】ガイド部材10は、ワーク1の有する柱状部3に着脱可能であり、柱状部3からの距離が遠くなるに従い外径が次第に小さくなるテーパ部13を有する。押圧部材20は、基部21および基部21から延びる複数の板部22を有し、複数の板部22が環状に並び且つガイド部材10の外周面に沿って移動するように構成されている。弾性部材30は、複数の板部22に対しガイド部材10の径方向内側に向かう力を与える。シャフト40は、押圧部材20の内側に設けられ、ガイド部材10に当接することで押圧部材20の溝部4側への移動を制限する。Oリング組付用治具は、ガイド部材10の外周面に設置したOリング2を複数の板部22によりワーク側へ移動させて溝部4に組み付けることが可能である。【選択図】図1
Description
本発明は、気密・液密を必要とする部品、例えば自動車用センサなどへOリングを組付ける作業に用いるOリング組付用治具に関するものである。また、本発明は、そのOリング組付用治具を用いたOリング組付装置、および、Oリング組付方法に関するものである。
従来、特許文献1に示すように組付け治具を介してOリングを組み付ける方法としては、Oリングの内側に挿入される挿入部を一端に形成し、Oリングを装着する装着部の面積よりも大きな断面積を有してOリングを拡張する拡張部を他端に形成した装着用治具を用い、Oリングを拡張部に向けて移動させることで均一に拡張し、拡張したOリングを装着部の外側に収縮させて装着する方法がある。なお、特許文献1ではOリングはリング状パッキンと呼ばれている。
Oリングの組付けに関する従来技術として特許文献2がある。特許文献2は、Oリングを形状の異なるOリング溝に自動組付する方法および装置を開示するものである。この方法は、長方形部材の外周に設けられたOリング溝に、Oリングを所定方向に引き伸ばす工程と、チャック爪を閉じた状態でOリングに挿入し、チャック爪を開いてOリングを保持する工程と、チャック爪の間に開き方向と平行に長方形部材を挿入し、Oリング溝の位置と同じ高さに保持する工程と、チャック爪または長方形部材を90度回転させる工程と、チャック爪を引き抜いてOリングを嵌入する工程を有している。
しかしながら、特許文献1に示す従来技術の治具を使用して手作業によりOリングを挿入すると、Oリングが取り付けられる対象物表面を擦りながら移動することになり、且つ、移動の仕方に偏りが生じるため、Oリングに捻れが発生する。捻じれが生じると、シール性に大きく影響する。
また、特許文献2に示す従来技術の治具を使用した場合、一度、Oリング内径を多角形或いは円形の断面を有する構造を介して拡張する。その際、Oリングを過度に変形させることでOリングの品質が低下することに加え、移動の仕方に偏りが生じてOリングに捻れが発生する。
したがって、いずれの方法もOリングを取り付けた後、捻れを確認し、これを修正する行為が必要となる。この作業は非常に手間がかかるものであり、Oリングに対してのキズも懸念され品質および作業性確保が課題となっている。
本発明は上記点に鑑みて、Oリングの過度な変形や捻じれを防ぎ、Oリングの組み付け精度および組み付け速度を向上することの可能なOリング組付用治具、Oリング組付装置、Oリング組付方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、ワーク(1)の有する柱状部(3)に設けられた溝部(4)にOリング(2)を組み付けるOリング組付用治具において、次の構成を備える。ガイド部材(10)は、ワークの有する柱状部の軸方向の端部に着脱可能であり、柱状部からの距離が遠くなるに従い外径が次第に小さくなるテーパ部(13)を有する。押圧部材(20)は、基部(21)および基部から延びる複数の板部(22)を有し、複数の板部が環状に並び且つガイド部材の外周面に沿って移動するように構成されている。弾性部材(30)は、押圧部材がガイド部材の外周面に沿ってワークの溝部側へ移動するときに複数の板部に対しガイド部材の径方向内側に向かう力を与える。シャフト(40)は、押圧部材の内側に設けられ、ガイド部材に当接することで押圧部材の溝部側への移動を制限する。そして、このOリング組付用治具は、ガイド部材の外周面に設置したOリングを複数の板部によりワーク側へ移動させて溝部に組み付けることが可能に構成されている。
これによれば、複数の板部が環状に並び且つガイド部材の外周面に沿って移動するように構成されているので、複数の板部からOリングの周方向に略均一に押圧力が作用する。そのため、Oリングを過度に変形させることなく、また、Oリングに捻じれを生じさせることなくワークの溝部に組み付けることが可能である。したがって、このOリング組付用治具は、Oリングの組付け精度を向上すると共に、Oリング組み付け後の捻じれの修正などが不要であるのでその組み付け速度を向上することができる。
請求項9に係る発明は、請求項1に記載のOリング組付用治具を用いてワークの溝部にOリングを組み付けるOリング組付装置に関するものである。このOリング組付装置は、次の構成を備えている。固定台(70)は、ワークを固定する。第1設置機構(71)は、ワークの有する柱状部の軸方向の端部にガイド部材を設置する。第2設置機構(72)は、ガイド部材の有するテーパ部の外周面にOリングを設置する。往復移動機構(73)は、ガイド部材と同軸に配置した押圧部材をワーク側へ移動することでOリングをワークの溝部に組み付ける動作と、押圧部材をワークとは反対側へ移動する動作を行うものである。
これによれば、ワークの溝部に対するOリングの組み付け作業を自動で行うことが可能である。また、このOリング組付装置は、請求項1に記載のOリング組付用治具を用いるものであるので、請求項1に係る発明と同様の作用効果を奏することができる。
請求項10に係る発明は、ワークの有する柱状部に設けられた溝部にOリングを組み付けるOリング組付方法に関するものである。このOリング組付方法は、次の工程を含んでいる。請求項1に記載のOリング組付用治具を用意すること(S10)。ワークの有する柱状部の軸方向の端部にガイド部材を設置すること(S20)。ガイド部材の有するテーパ部の外周面にOリングを設置すること(S30)。ガイド部材と同軸に配置した押圧部材をワーク側へ移動することで、複数の板部によりOリングを移動してワークの溝部にOリングを組み付けること(S40)。
これによれば、このOリング組付方法は、請求項1に記載のOリング組付用治具を用いるものであるので、請求項1に係る発明と同様の作用効果を奏することができる。
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
(第1実施形態)
第1実施形態ついて図1~図6を参照して説明する。第1実施形態では、ワーク1に対してOリング2を組み付ける作業に用いるOリング組付用治具と、そのOリング組付用治具を用いたOリング組付方法について説明する。ワーク1として、例えば自動車用センサなどが挙げられる。Oリング2は、ワーク1とそのワーク1が設置される箇所との間の気密性または液密性を保つ機能を有するものである。
第1実施形態ついて図1~図6を参照して説明する。第1実施形態では、ワーク1に対してOリング2を組み付ける作業に用いるOリング組付用治具と、そのOリング組付用治具を用いたOリング組付方法について説明する。ワーク1として、例えば自動車用センサなどが挙げられる。Oリング2は、ワーク1とそのワーク1が設置される箇所との間の気密性または液密性を保つ機能を有するものである。
まず、Oリング組付用治具およびワーク1の構成について説明する。
図1~図3に示すように、Oリング組付用治具は、ガイド部材10、押圧部材20、弾性部材としての固定用Oリング30、シャフト40、スプリング50、および、調整ねじ60などを備えている。なお、図1および図3では、Oリング組付用治具が備えるガイド部材10の下側にワーク1を記載し、ガイド部材10と押圧部材20との間にOリング2を記載している。
図1~図3に示すように、Oリング組付用治具は、ガイド部材10、押圧部材20、弾性部材としての固定用Oリング30、シャフト40、スプリング50、および、調整ねじ60などを備えている。なお、図1および図3では、Oリング組付用治具が備えるガイド部材10の下側にワーク1を記載し、ガイド部材10と押圧部材20との間にOリング2を記載している。
ワーク1は、円柱状に形成された柱状部3と、その柱状部3の軸方向の途中に設けられた溝部4を有している。溝部4は、柱状部3の外壁から径方向内側に環状に凹むように設けられている。Oリング2は、ワーク1に設けられた溝部4に嵌合するものである。なお、ワーク1は、柱状部3から軸方向に突出する突起5を有している。
Oリング組付用治具が備えるガイド部材10は、大径部11、テーパ部13および嵌合穴15を一体に有している。ガイド部材10は、例えば金属により形成されている。ガイド部材10は、ワーク1の有する柱状部3の軸方向の端部に着脱可能な構成とされている。
大径部11は、円柱状に形成されている。大径部11の外径D1は、ワーク1の有する柱状部3の外径D2と略同一である。また、大径部11のワーク側の面には、ワーク1の有する突起5に嵌合可能な嵌合穴15が設けられている。
図5Aおよび図5Bに示すように、ワーク1の有する突起5とガイド部材10の有する嵌合穴15とは嵌合可能である。ワーク1の有する突起5とガイド部材10の有する嵌合穴15とが嵌合した状態で、ワーク1の柱状部3とガイド部材10とが同軸に配置される。また、ワーク1の有する突起5とガイド部材10の有する嵌合穴15とが嵌合することで、ワーク1とガイド部材10との径方向の位置ずれが防がれる。
なお、ガイド部材10の有する嵌合穴15の形状、大きさは任意に設定することが可能である。また、ワーク1の有する突起5の形状、大きさについても、ガイド部材10の有する嵌合穴15に嵌合可能な範囲で任意に設定することが可能である。
図1、図3に示すように、ガイド部材10のテーパ部13は、大径部11のうちワーク1とは反対側に設けられている。テーパ部13は、ワーク1の柱状部3からの距離が遠くなるに従い外径が次第に小さくなるテーパ状の外周面を有している。そのテーパ部13の外周面に配置したOリング2をワーク側へ移動させることで、Oリング2をワーク1の溝部4に組み付けることが可能である。テーパ部13の外周面に沿ってOリング2をワーク側へ移動させる際に、Oリング2は弾性変形により径方向外側に拡大する。そのため、テーパ部13のテーパ角は、Oリング2をワーク側へ移動する際にOリング2に過度な負荷が掛からないように比較的小さく設定されている。
次に、図1~図3に示すように、Oリング組付用治具が備える押圧部材20は、基部21およびその基部21から延びる複数の板部22を一体に有している。押圧部材20は、例えば樹脂により形成されている。押圧部材20を形成する樹脂として、例えばポリアセタールを使用することが好ましい。ポリアセタールは、エンジニアリングプラスチックの一種であり、高い弾性と弾性回復率を有し、且つ、高い耐摩耗性を有するものである。
基部21は、略円筒状に形成されている。基部21の軸方向の一端には雌ねじ23が設けられている。その雌ねじ23に対し、調整ねじ60が螺合している。
基部21のうち調整ねじ60とは反対側の部位に複数の板部22が設けられている。本実施形態では、4個の板部22が設けられている。図2に示すように、複数の板部22は、押圧部材20の軸周りに環状に並ぶように配置されている。また、複数の板部22は、押圧部材20の軸に垂直な断面が扇状に形成されている。
図3に示すように、複数の板部22は、基部21から延びる薄肉部24と、その薄肉部24に対して基部21とは反対側に設けられる厚肉部25とを有している。薄肉部24の内側にはシャフト40が収容される。厚肉部25は、薄肉部24に対して肉厚が径方向内側に厚く形成されている。厚肉部25のうち基部21側の面(すなわち、厚肉部25のうちシャフト40側の面)は、テーパ面となっている。その厚肉部25のうち基部21側のテーパ面に対して、シャフト40の先端のテーパ形状がフィットすることで、シャフト40が押圧部材20から落下することが防がれている。
図2および図3に示すように、シャフト40の先端部の中央には、円錐穴41が設けられている。この円錐穴41に対し、ガイド部材10のテーパ部13の先端が嵌合するように構成されている。シャフト40の円錐穴41とガイド部材10のテーパ部13の先端とが嵌合することで、シャフト40とガイド部材10とを同軸に配置できると共に、シャフト40とガイド部材10との径方向の位置ずれが防がれる。なお、シャフト40の円錐穴41のテーパ角は任意に設定可能であるが、上記のような効果を奏するために、円錐穴41のテーパ角は110°~145°に設定するのが好ましく、125°~130°に設定するのがより好ましい。
図5C~図5Dに示すように、押圧部材20をガイド部材10側へ移動すると、複数の板部22は径方向外側に開き、ガイド部材10の有するテーパ部13の外側に摺接する。そして、図5Eに示すように、押圧部材20をさらにワーク側へ移動してゆくと、複数の板部22は、径方向外側に次第に大きく開きつつ、テーパ部13および大径部11の外周面に沿って移動する。その際、複数の板部22の端部26により、Oリング2をワーク側へ押圧する。そして、図5Fに示すように、テーパ部13の外周面に設置したOリング2をワーク1へ移動させてワーク1の溝部4に組み付けることが可能である。
図1~図3に示すように、複数の板部22の外側には、弾性部材としての固定用Oリング30が設けられている。固定用Oリング30は、押圧部材20がガイド部材10の外周面に沿ってワーク1の溝部4側へ移動するときに複数の板部22に対してガイド部材10の径方向内側に向かう力を与えるものである。
複数の板部22は、径方向外側の外壁に、固定用Oリング30を係止するための係止部27、28を有している。係止部27、28は、固定用Oリング30の軸方向の一方側と他方側とにそれぞれ設けられている。固定用Oリング30は、その係止部27、28により押圧部材20の軸方向への位置ずれが防がれている。
押圧部材20の内側には、シャフト40と共にスプリング50が設けられている。スプリング50は、シャフト40に対して厚肉部25とは反対側に設けられている。すなわち、スプリング50は、シャフト40と調整ねじ60との間に設けられている。押圧部材20の基部21に螺合する調整ねじ60のねじ込み量の調整により、スプリング50の位置を調整することが可能である。
なお、図5Fに示すように、Oリング組付用治具は、スプリング50とシャフト40とガイド部材10とが当接し且つスプリング50が収縮した状態でOリング2がワーク1の溝部4に嵌合するように、ガイド部材10の長さ、シャフト40の長さ、調整ねじ60のねじ込み量を調整可能である。これにより、Oリング2の到達距離を調整できるので、様々なワーク1にOリング2を取り付けることができる。
次に、ワーク1に対してOリング2を組み付けるOリング組付方法について、図4のフローチャートおよび図5A~図5Hの説明図を参照して説明する。
このOリング組付方法では、まず、図4のステップS10で、上述したOリング組付用治具を用意する。
次に、図4のステップS20で、Oリング組付用治具が備えるガイド部材10をワーク1に設置する。この工程では、図5Aおよび図5Bに示すように、ワーク1の有する突起5に対し、ガイド部材10の有する嵌合穴15を嵌合する。これにより、ワーク1の柱状部3とガイド部材10とが同軸に配置され、ワーク1とガイド部材10との径方向の位置ずれが防がれる。
続いて、図4のステップS30で、ガイド部材10の有するテーパ部13の外周面にOリング2を設置する。その状態は、図5Cに示されている。なお、上述したステップS10、ステップS20、ステップS30の工程は、順序を入れ替えてもよい。
次に、図4のステップS40で、ガイド部材10の軸方向に配置した押圧部材20をワーク側へ移動し、ワーク1の溝部4にOリング2を組み付ける。このステップS40の工程を、図5C~図5Fを参照して詳細に説明する。
図5Cでは、ガイド部材10の軸方向の一方に押圧部材20を配置した状態を示している。
次に、図5Dに示すように、押圧部材20をワーク側へ移動し、ガイド部材10の有する複数の板部22の端部26をOリング2に当接させる。このとき、押圧部材20の有する複数の板部22のうち厚肉部25の内壁と、ガイド部材10の有するテーパ部13の外壁とが摺接している。そして、固定用Oリング30は、径方向外側に僅かに拡大しており、径方向内側に向かう収縮力を複数の板部22に対して与えている。
続いて、図5Eに示すように、押圧部材20をワーク側へさらに移動すると、押圧部材20の有する複数の板部22の内壁は、ガイド部材10の有するテーパ部13の外周面に摺接した状態でワーク側へ移動する。その際、複数の板部22の端部26がOリング2を押圧し、Oリング2をワーク側へ移動させる。このとき、複数の板部22の端部26からOリング2の周方向に略均一に押圧力が作用する。そのため、Oリング2は過度に変形することなく、また、捻じれることなくワーク側へ移動する。そして、この図5Eに示したように、ガイド部材10の有するテーパ部13とシャフト40とスプリング50と調整ねじ60とが互いに当接した状態となる。詳細には、ガイド部材10の有するテーパ部13の先端とシャフト40の一端とが当接し、シャフト40の他端とスプリング50の一端とが当接し、スプリング50の他端と調整ねじ60とが当接した状態となる。
次に、図5Fに示すように、押圧部材20をワーク側へさらに移動すると、スプリング50が収縮し、ワーク1の溝部4にOリング2が組み付けられる。このときのスプリング50の力は、調整ねじ60のねじ込み量により予め調整しておくことが可能である。
続いて、図4のステップS50で押圧部材20をワーク1とは反対側へ移動し、押圧部材20と共にガイド部材10をワーク1から取り外す。このステップS50の工程を、図5G~図5Hを参照して詳細に説明する。
図5Gでは、ワーク1の溝部4にOリング2を組み付けた後、押圧部材20をワーク1とは反対側へ移動した状態を示している。この状態で、押圧部材20の有する複数の板部22のうち厚肉部25の内壁と、ガイド部材10の有するテーパ部13の外壁とが摺接している。そして、固定用Oリング30は、径方向内側に向かう収縮力を複数の板部22に対して与えている。したがって、厚肉部25の内壁とガイド部材10の有するテーパ部13の外壁との間には所定の摩擦力が発生している。
続いて、図5Hに示すように、押圧部材20をワーク1とは反対側へさらに移動すると、複数の板部22がガイド部材10の有するテーパ部13を掴んで、ガイド部材10がワーク1から取り外される。
これにより、ワーク1の溝部4に対するOリング2の組み付け作業が完了する。
これにより、ワーク1の溝部4に対するOリング2の組み付け作業が完了する。
ここで、図6に、本実施形態のOリング組付治具によりワーク1の溝部4にOリング2が組み付けられた状態を示す。
Oリング2の内周面および外周面には、金型成形時にパーティングライン7がリング状に形成されている。シリンダ等のシールに用いられるOリング2には、Oリング装着時のみならず長期に渡りシール性を確保することが要求され、Oリングシール部からの漏れの要因として、Oリング装着時の捻じれが指摘されている。ここで、Oリング2の捻じれがないとは、好適には、溝部4に対してパーティングライン7が略平行であること、少なくとも内外周のパーティングライン7全周が、それぞれ溝部4の幅Wの範囲内にあることを示す。一方、Oリング2の捻じれとは、溝部4に対してパーティングライン7の傾斜が溝部4の幅Wの範囲内に納まらず、パーティングライン7が溝部4の上面または下面に当接した状態であり、全周に均等なシール性を保つことが困難になる。Oリング2の捻じれの発生は、ワーク1の溝部4にOリング2を組付ける工程、もしくは、Oリング2を組付けたワーク1を製品ハウジングに組付ける工程において生じる。これに対して上述した本実施形態のOリング組付用治具を用いた組付方法では、Oリング2を捻じれなく変形保持し、その状態を保ったままワーク1の溝部4に組付けることができる。
Oリング2の内周面および外周面には、金型成形時にパーティングライン7がリング状に形成されている。シリンダ等のシールに用いられるOリング2には、Oリング装着時のみならず長期に渡りシール性を確保することが要求され、Oリングシール部からの漏れの要因として、Oリング装着時の捻じれが指摘されている。ここで、Oリング2の捻じれがないとは、好適には、溝部4に対してパーティングライン7が略平行であること、少なくとも内外周のパーティングライン7全周が、それぞれ溝部4の幅Wの範囲内にあることを示す。一方、Oリング2の捻じれとは、溝部4に対してパーティングライン7の傾斜が溝部4の幅Wの範囲内に納まらず、パーティングライン7が溝部4の上面または下面に当接した状態であり、全周に均等なシール性を保つことが困難になる。Oリング2の捻じれの発生は、ワーク1の溝部4にOリング2を組付ける工程、もしくは、Oリング2を組付けたワーク1を製品ハウジングに組付ける工程において生じる。これに対して上述した本実施形態のOリング組付用治具を用いた組付方法では、Oリング2を捻じれなく変形保持し、その状態を保ったままワーク1の溝部4に組付けることができる。
以上説明した本実施形態のOリング組付用治具は、次の作用効果を奏するものである。
(1)本実施形態では、Oリング組付用治具は、テーパ状の外周面を有するガイド部材10、複数の板部22を有する押圧部材20、固定用Oリング30およびシャフト40を備えている。その押圧部材20の有する複数の板部22は、環状に並び、且つ、ガイド部材10の外周面に沿って移動するように構成されている。そのため、ガイド部材10の外周面に設置したOリング2を複数の板部22によりワーク側へ移動させる際、複数の板部22からOリング2の周方向に略均一に押圧力が作用する。そのため、Oリング2を過度に変形させることなく、また、Oリング2に捻じれを生じさせることなくワーク1の溝部4に組み付けることが可能である。したがって、このOリング組付用治具は、Oリング2の組付け精度を向上すると共に、Oリング2を組み付けた後の捻じれの修正などが不要であるのでその組み付け速度を向上することができる。
(1)本実施形態では、Oリング組付用治具は、テーパ状の外周面を有するガイド部材10、複数の板部22を有する押圧部材20、固定用Oリング30およびシャフト40を備えている。その押圧部材20の有する複数の板部22は、環状に並び、且つ、ガイド部材10の外周面に沿って移動するように構成されている。そのため、ガイド部材10の外周面に設置したOリング2を複数の板部22によりワーク側へ移動させる際、複数の板部22からOリング2の周方向に略均一に押圧力が作用する。そのため、Oリング2を過度に変形させることなく、また、Oリング2に捻じれを生じさせることなくワーク1の溝部4に組み付けることが可能である。したがって、このOリング組付用治具は、Oリング2の組付け精度を向上すると共に、Oリング2を組み付けた後の捻じれの修正などが不要であるのでその組み付け速度を向上することができる。
(2)本実施形態では、複数の板部22は、内側にシャフト40を収容する薄肉部24と、その薄肉部24に対して基部21とは反対側の部位に形成される厚肉部25とを有している。
これにより、ワーク1の溝部4にOリング2を組み付けた後、押圧部材20をワーク1から離れる方向へ移動すると、複数の板部22の有する厚肉部25がガイド部材10のテーパ部13を掴み、ガイド部材10がワーク1から取り外される。そのため、ガイド部材10をワーク1から取り外す作業を無くすことで、作業効率を向上することができる。また、ガイド部材10をワーク1に取り残した状態で作業を終了してしまうことを防ぐことができる。
さらに、複数の板部22が有する厚肉部25により、押圧部材20の内側からシャフト40が脱落することを防ぐことが可能である。したがって、シャフト40の交換を容易に行うことができる。
これにより、ワーク1の溝部4にOリング2を組み付けた後、押圧部材20をワーク1から離れる方向へ移動すると、複数の板部22の有する厚肉部25がガイド部材10のテーパ部13を掴み、ガイド部材10がワーク1から取り外される。そのため、ガイド部材10をワーク1から取り外す作業を無くすことで、作業効率を向上することができる。また、ガイド部材10をワーク1に取り残した状態で作業を終了してしまうことを防ぐことができる。
さらに、複数の板部22が有する厚肉部25により、押圧部材20の内側からシャフト40が脱落することを防ぐことが可能である。したがって、シャフト40の交換を容易に行うことができる。
(3)本実施形態では、Oリング組付用治具は、押圧部材20の内側に設けられるスプリング50と、そのスプリング50の位置を調整可能な調整ねじ60を備えている。そして、Oリング2の組付け時に、スプリング50とシャフト40とガイド部材10とが当接し、且つ、スプリング50が収縮した状態で、Oリング2がワーク1の溝部4に嵌合する構成となっている。
これにより、ワーク1の溝部4にOリング2を組み付ける際のスプリング50の力を、調整ねじ60のねじ込み量により調整することができる。
これにより、ワーク1の溝部4にOリング2を組み付ける際のスプリング50の力を、調整ねじ60のねじ込み量により調整することができる。
(4)本実施形態では、スプリング50とシャフト40とガイド部材10とが当接し且つスプリング50が収縮した状態でOリング2がワーク1の溝部4に嵌合するように、ガイド部材10の長さおよび外径D1、シャフト40の長さ、調整ねじ60のねじ込み量のうち少なくとも1つを調整可能に構成されている。
これにより、様々な種類のワーク1に対応することができる。
これにより、様々な種類のワーク1に対応することができる。
(5)本実施形態では、ワーク1は、柱状部3から軸方向に突出する突起5を有している。ガイド部材10は、ワーク1の突起5が嵌合する嵌合穴15を有している。そして、ワーク1の突起5とガイド部材10の嵌合穴15とが嵌合した状態で、ワーク1の柱状部3とガイド部材10とが同軸に配置され、ワーク1の柱状部3とガイド部材10との径方向の位置ずれが防がれるように構成されている。
これにより、ワーク1の柱状部3の外径D2とガイド部材10のワーク側の外径D1とを略同一に揃えることが可能である。したがって、Oリング2をガイド部材10からワーク1の柱状部3に移動させる際、Oリング2が過度に変形することや、捻じれることを防ぐことができる。
これにより、ワーク1の柱状部3の外径D2とガイド部材10のワーク側の外径D1とを略同一に揃えることが可能である。したがって、Oリング2をガイド部材10からワーク1の柱状部3に移動させる際、Oリング2が過度に変形することや、捻じれることを防ぐことができる。
(6)本実施形態では、複数の板部22は、径方向外側の外壁に固定用Oリング30を係止する係止部27、28を有している。そして、固定用Oリング30は、その係止部27、28により軸方向の位置ずれが防がれている。
これにより、固定用Oリング30から複数の板部22に作用する力のばらつきを防ぐことが可能である。そのため、複数の板部22が確実にガイド部材10の外周面に沿って移動し、複数の板部22からOリング2の周方向に略均一に押圧力が作用する。したがって、Oリング2を過度に変形させることなく、また、Oリング2に捻じれを生じさせることなくワーク1の溝部4に組み付けることができる。
さらに、固定用Oリング30から複数の板部22に対してガイド部材10の径方向内側に向かう力が確実に作用するので、押圧部材20をワーク1から離れる方向へ移動するときに、複数の板部22の有する厚肉部25がテーパ部134を確実に掴み、ガイド部材10をワーク1から取り外すことができる。
これにより、固定用Oリング30から複数の板部22に作用する力のばらつきを防ぐことが可能である。そのため、複数の板部22が確実にガイド部材10の外周面に沿って移動し、複数の板部22からOリング2の周方向に略均一に押圧力が作用する。したがって、Oリング2を過度に変形させることなく、また、Oリング2に捻じれを生じさせることなくワーク1の溝部4に組み付けることができる。
さらに、固定用Oリング30から複数の板部22に対してガイド部材10の径方向内側に向かう力が確実に作用するので、押圧部材20をワーク1から離れる方向へ移動するときに、複数の板部22の有する厚肉部25がテーパ部134を確実に掴み、ガイド部材10をワーク1から取り外すことができる。
(7)本実施形態では、押圧部材20を樹脂により形成し、ガイド部材10を金属により形成している。これにより、押圧部材20の有する複数の板部22がガイド部材10の外周面に摺接しても、ガイド部材10の外周面が傷つくことが防がれる。そのため、そのガイド部材10の外周面をOリング2が移動する際に、Oリング2の内周面がガイド部材10によって傷つくことを防ぐことができる。
(8)本実施形態のOリング組付方法は、上述したステップS10~S40の工程により、ワーク1の溝部4にOリング2を組み付けるものである。このOリング組付方法は、Oリング2を過度に変形させることなく、また、Oリング2に捻じれを生じさせることなくワーク1の溝部4に組み付けることが可能である。
(9)本実施形態のOリング組付方法では、上述したステップS50の工程で、押圧部材20をワーク1とは反対側へ移動するときに、複数の板部22によりテーパ部13を掴み、ワーク1からガイド部材10を取り外す。これにより、ガイド部材10をワーク1から取り外す作業を無くすことで、作業効率を向上することができる。また、ガイド部材10をワーク1に取り残した状態で作業を終了してしまうことを防ぐことができる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態で説明したOリング組付用治具を用いたOリング組付装置について説明する。
第2実施形態では、第1実施形態で説明したOリング組付用治具を用いたOリング組付装置について説明する。
図7に示すように、Oリング組付装置は、固定台70、第1設置機構71、第2設置機構72、往復移動機構73などを備えている。固定台70は、ワーク1を固定する機能を有している。第1設置機構71は、矢印M1に示す方向に動作することで、ワーク1の有する柱状部3の軸方向の端部にガイド部材10を設置することの可能な機構である。第2設置機構72は、Oリング2を掴んだ状態で矢印M2に示す方向に動作し、所定の位置でOリング2を離す動作を行うことで、ガイド部材10の有するテーパ部13の外周面にOリング2を設置することの可能な機構である。往復移動機構73は、矢印M3に示す方向に動作し、ガイド部材10と同軸に配置した押圧部材20をワーク側へ移動することでOリング2をワーク1の溝部4に組み付ける動作と、押圧部材20をワーク1とは反対側へ移動する動作を行うことの可能な機構である。第1設置機構71、第2設置機構72、往復移動機構73はそれぞれ図示しないアクチュエータの駆動により動作するように構成されている。
以上説明した第2実施形態のOリング組付装置は、ワーク1の溝部4に対するOリング2の組み付け作業を自動で行うことが可能である。また、このOリング組付装置は、第1実施形態で説明したOリング組付用治具を用いるものであるので、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
(第3実施形態)
第3実施形態について。図8および図9を参照しつつ説明する。第3実施形態は、第1実施形態等に対してワーク1の形状の一部と、ガイド部材10の形状の一部を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
第3実施形態について。図8および図9を参照しつつ説明する。第3実施形態は、第1実施形態等に対してワーク1の形状の一部と、ガイド部材10の形状の一部を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
図8に示すように、ワーク1は、円柱状に形成された柱状部3と、その柱状部3の軸方向の途中に設けられた溝部4を有している。図示は省略するが、その溝部4に対し、Oリング2が嵌合する。また、ワーク1は、柱状部3の端部の外周に傾斜面7を有している。さらに、ワーク1は、柱状部3の端部に軸方向に凹む凹部6を有している。
一方、ガイド部材10は、大径部11、テーパ部13、突出部14、窪み形状16、および、凸部12を一体に有している。大径部11は、円柱状に形成されている。テーパ部13は、大径部11のうちワーク1とは反対側に設けられている。テーパ部13は、ワーク1の柱状部3からの距離が遠くなるに従い外径が次第に小さくなるテーパ状の外周面を有している。突出部14は、テーパ部13のうち小径側の部位から軸方向に突出するように設けられている。突出部14は、軸方向に亘り外径が略同一に形成されている。
ガイド部材10の有する大径部11の底には、窪み形状16が設けられている。その窪み形状16は、ワーク1の有する傾斜面7に嵌合可能な形状となっている。さらに、ガイド部材10は、大径部11の底から軸方向に突出する凸部12を有している。凸部12は、ワーク1の有する凹部6に嵌合可能である。ガイド部材10の有する凸部12とワーク1の有する凹部6とが嵌合した状態で、ガイド部材10とワーク1の柱状部3とが同軸に配置される。また、ガイド部材10の有する凸部12とワーク1の有する凹部6とが嵌合することで、ガイド部材10とワーク1の柱状部3との径方向の位置ずれが防がれる。
以上説明した第3実施形態も、上述した第1実施形態等と同一の作用効果を奏することができる。
(他の実施形態)
(1)上述した各実施形態では、押圧部材20が4個の板部22を有する構成について説明した。板部22の剛性を保ち、且つ、ガイド部材10の外周面に沿って移動させるために、板部22の数を4個とすることが好ましい。但し、押圧部材20が有する複数の板部22の数は、それに限らず、例えば2個、3個、または5個以上としてもよい。
(1)上述した各実施形態では、押圧部材20が4個の板部22を有する構成について説明した。板部22の剛性を保ち、且つ、ガイド部材10の外周面に沿って移動させるために、板部22の数を4個とすることが好ましい。但し、押圧部材20が有する複数の板部22の数は、それに限らず、例えば2個、3個、または5個以上としてもよい。
(2)上述した各実施形態では、押圧部材20が有する複数の板部22が薄肉部24と厚肉部25を有するものについて説明したが、それに限らず、複数の板部22は、軸方向に亘り板厚が一定の形状としてもよい。
(3)上述した各実施形態では、弾性部材として固定用Oリング30を採用したが、それに限らず、例えば平ゴム、または、コイルばねを採用してもよい。また、弾性部材の形状は環状に限らず、例えば複数の板部22同士間をそれぞれ接続する形状としてもよい。
(4)上述した各実施形態では、ワーク1の有する柱状部3、ガイド部材10、押圧部材20をいずれも、軸方向から見て円形のものとして説明したが、それに限らず、それらの構成は軸方向から視て例えば楕円形、多角形、多角形の角を丸くした形状など、種々の形状とすることが可能である。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
1 ワーク
2 Oリング
3 柱状部
4 溝部
10 ガイド部材
13 テーパ部
20 押圧部材
21 基部
22 板部
30 固定用Oリング(弾性部材)
2 Oリング
3 柱状部
4 溝部
10 ガイド部材
13 テーパ部
20 押圧部材
21 基部
22 板部
30 固定用Oリング(弾性部材)
Claims (11)
- ワーク(1)の有する柱状部(3)に設けられた溝部(4)にOリング(2)を組み付けるOリング組付用治具において、
前記ワークの有する前記柱状部の軸方向の端部に着脱可能であり、前記柱状部からの距離が遠くなるに従い外径が次第に小さくなるテーパ部(13)を有するガイド部材(10)と、
基部(21)および前記基部から延びる複数の板部(22)を有し、複数の前記板部が環状に並び且つ前記ガイド部材の外周面に沿って移動するように構成された押圧部材(20)と、
前記押圧部材が前記ガイド部材の外周面に沿って前記ワークの前記溝部側へ移動するときに複数の前記板部に対し前記ガイド部材の径方向内側に向かう力を与える弾性部材(30)と、
前記押圧部材の内側に設けられ、前記ガイド部材に当接することで前記押圧部材の前記溝部側への移動を制限するシャフト(40)と、を備え、
前記テーパ部の外周面に設置した前記Oリングを複数の前記板部により前記ワーク側へ移動させて前記溝部に組み付けることが可能に構成されている、Oリング組付用治具。 - 複数の前記板部は、内側に前記シャフトを収容する薄肉部(24)と、前記薄肉部に対して前記基部とは反対側の部位において肉厚が径方向内側に厚く形成された厚肉部(25)とを有しており、
前記押圧部材が前記ワークから離れる方向へ移動するときに複数の前記板部の有する前記厚肉部が前記テーパ部を掴んで前記ガイド部材を前記ワークから取り外すように構成されている、請求項1に記載のOリング組付用治具。 - 前記押圧部材の内側で前記シャフトに対して前記厚肉部とは反対側に設けられるスプリング(50)と、
前記押圧部材の前記基部に螺合して前記スプリングの位置を調整可能な調整ねじ(60)と、をさらに備え、
前記スプリングと前記シャフトと前記ガイド部材とが当接し、且つ、前記スプリングが収縮した状態で、前記Oリングが前記ワークの前記溝部に嵌合する構成となっている、請求項2に記載のOリング組付用治具。 - 前記スプリングと前記シャフトと前記ガイド部材とが当接し且つ前記スプリングが収縮した状態で前記Oリングが前記ワークの前記溝部に嵌合するように、前記ガイド部材の長さおよび外径(D1)、前記シャフトの長さ、前記調整ねじのねじ込み量のうち少なくとも1つを調整可能に構成されている、請求項3に記載のOリング組付用治具。
- 前記ワークは、前記柱状部から軸方向に突出する突起(5)を有しており、
前記ガイド部材は、前記ワークの有する前記突起が嵌合する嵌合穴(15)を有しており、
前記ワークの前記突起と前記ガイド部材の前記嵌合穴とが嵌合した状態で、前記ワークの前記柱状部と前記ガイド部材とが同軸に配置され、前記柱状部と前記ガイド部材との径方向の位置ずれが防がれるように構成されている、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のOリング組付用治具。 - 前記ワークは、前記柱状部に軸方向に凹む凹部(6)を有しており、
前記ガイド部材は、前記ワークの有する前記凹部に嵌合する凸部(12)を有しており、
前記ワークの前記凹部と前記ガイド部材の前記凸部とが嵌合した状態で、前記ワークの前記柱状部と前記ガイド部材とが同軸に配置され、前記柱状部と前記ガイド部材との径方向の位置ずれが防がれるように構成されている、請求項1ないし4のいずれか1つに記載のOリング組付用治具。 - 複数の前記板部は、径方向外側の外壁に前記弾性部材を係止する係止部(27、28)を有しており、
前記弾性部材は、複数の前記板部が有する前記係止部により軸方向の位置ずれが防がれている、請求項1ないし6のいずれか1つに記載のOリング組付用治具。 - 前記シャフトは、前記押圧部材の前記基部とは反対側の端部に円錐穴(41)を有しており、
前記シャフトの有する前記円錐穴と、前記ガイド部材の有する前記テーパ部の先端とが嵌合することで、前記シャフトと前記ガイド部材とが同軸に配置される構成となっている、請求項1ないし7のいずれか1つに記載のOリング組付用治具。 - 請求項1に記載の前記Oリング組付用治具を用いて前記ワークの前記溝部に前記Oリングを組み付けるOリング組付装置において、
前記ワークを固定する固定台(70)と、
前記ワークの有する前記柱状部の軸方向の端部に前記ガイド部材を設置する第1設置機構(71)と、
前記ガイド部材の有する前記テーパ部の外周面に前記Oリングを設置する第2設置機構(72)と、
前記ガイド部材と同軸に配置した前記押圧部材を前記ワーク側へ移動することで前記Oリングを前記ワークの前記溝部に組み付ける動作と、前記押圧部材を前記ワークとは反対側へ移動する動作を行う往復移動機構(73)と、を備えるOリング組付装置。 - 前記ワークの有する前記柱状部に設けられた前記溝部に前記Oリングを組み付けるOリング組付方法において、
請求項1に記載の前記Oリング組付用治具を用意すること(S10)と、
前記ワークの有する前記柱状部の軸方向の端部に前記ガイド部材を設置すること(S20)と、
前記ガイド部材の有する前記テーパ部の外周面に前記Oリングを設置すること(S30)と、
前記ガイド部材と同軸に配置した前記押圧部材を前記ワーク側へ移動することで、複数の前記板部により前記Oリングを移動して前記ワークの前記溝部に前記Oリングを組み付けること(S40)を含むOリング組付方法。 - 前記ワークの前記溝部に前記Oリングを組み付けた後、前記押圧部材を前記ワークとは反対側へ移動するときに複数の前記板部により前記ガイド部材が有する前記テーパ部を掴んで前記ワークから前記ガイド部材を取り外すこと(S50)をさらに含む、請求項8に記載のOリング組付方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020117872A JP2022015190A (ja) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | Oリング組付用治具、oリング組付装置、oリング組付方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115366036A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-11-22 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种格莱圈安装装置和方法 |
-
2020
- 2020-07-08 JP JP2020117872A patent/JP2022015190A/ja active Pending
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