JP4817460B2 - 弾性リング装着工具 - Google Patents

Description

この発明は、ワークの外周に設けた環状溝内に弾性リングを装着させる弾性リング装着工具に関する。

一般に、内径がワークの外径より小さい弾性リングをワークの外周に設けた環状溝内に装着する場合、一旦、弾性リングを拡径する必要があり、これを完全に手作業で行うには効率が悪く、労力も大きいことから、弾性リング装着工具を用いて上記作業を行うようにしている。

この種、ワークの外周に設けた環状溝内に弾性リングを装着させる弾性リング装着工具としては、ワークの一端に被せられるとともに外周に弾性リングを仮装着したキャップと、キャップの外周に装着された弾性リングを押圧してキャップの先端から環状溝へ弾性リングを押し出す押圧部材とを備えて構成されたものが知られている。

詳しくは、キャップは、外周にワーク側が拡径されたテーパ面を備えており、反ワーク側の外径は弾性リングの内径より小径に設定され、ワーク側の外径は弾性リングの内径より大径に設定されている。

このキャップをワークの一端に被せると、キャップの先端は、ワークの外周に設けた環状溝を塞がず、かつ、環状溝の至近に配置されるようになっており、キャップの小径な反ワーク側に装着された弾性リングを押圧部材でワーク側へ押圧していくと、弾性リングは、キャップの外周を滑りながらワーク側へ移動し、ワーク側への移動によって自身の弾発力に抗して拡径せしめられる。そして、最終的には、弾性リングは、押圧部材の押圧によってキャップの先端から押し出されると同時に環状溝内に侵入し自身の弾発力によって縮径して環状溝内に装着されるようになっている（たとえば、特許文献１，２，３参照）。
特開平９−１０８９５９号公報（図１） 特開２００３−３９２５７号公報（図２） 特開２００４−３０６１５２号公報（図８）

上述した弾性リング装着工具を使用することで、弾性リングのワーク外周に設けた環状溝への装着作業を効率化でき、ひいては当該作業を自動化することが可能となるのであるが、キャップを用いて弾性リングを拡径させつつ環状溝まで搬送する際に、弾性リングがキャップ外周上をうまく滑らずに、周上の一部の内周が外周へと入れ替わるように回転してしまう場合があり、弾性リングがよじれた状態で環状溝に装着されてしまう場合がある。

このようによじれた弾性リングは、ワークが挿入される相手部材との間のシール性能と摺動時の摩擦抵抗に少なからず悪い影響を与えることがあり、たとえば、ワークがピストンであって相手部材がシリンダであるようなシリンダ装置等である場合には、弾性リングのよじれによって製品毎にシール性能と摩擦抵抗にバラつきが生じることになる。

これを避けようとする場合、弾性リングを環状溝内に装着した後に、手作業によって弾性リングのよじれの有無を確認する作業が必要であり、さらに、よじれを発見した場合、当該よじれを直す作業が発生するので、弾性リングの装着作業の効率が悪化し、作業負担も大きくなってしまう。

そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、弾性リングをよじれることなくワークの環状溝内に装着させることが可能な弾性リング装着工具を提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明の課題解決手段は、ワークの外周に設けた環状溝内に弾性リングを装着させる弾性リング装着工具において、キャップと、ガイド筒と、スライド部材とからなり、上記キャップは円錐状の側面を有するとともに上記ワークの一端側を被せながら上記ガイド筒内に挿入され、上記ガイド筒は先端から基端側へ向けて形成した割りと基端側内周に形成されて上記キャップと対向する段部とを備えた筒から構成され、上記スライド部材は先端から基端側へ向けて形成した割りを備えると共に上記ガイド筒の外周側に摺動自在に装着される筒から構成され、予め上記ガイド筒の外周に弾性リングを装着した状態で当該ガイド筒を上記キャップが上記段部に当接するまで拡径させながら上記キャップに沿ってスライドさせ、次いで上記スライド部材を上記ガイド筒に沿ってスライドさせて上記弾性リングを押し込んで当該弾性リングを上記ガイド筒の先端側から上記環状溝内に侵入させることを特徴とするものである。

本発明の弾性リング装着工具によれば、弾性リングの環状溝への装着に際して、弾性リングの拡径はガイド筒の外周をスライドさせることなく、仮装着されたガイド筒の先端の外周に留まったままで行われ、スライド部材による弾性リングのスライドの際には、弾性リングは僅かな距離しか移動しないので、弾性リングが環状溝への装着過程においてよじれる危険が無い。

また、この弾性リング装着工具によれば、弾性リングの環状溝への装着過程において弾性リングがよじれることが無いので、弾性リングのシール性能を良好な状態に維持し、摺動時の摩擦抵抗も安定するので、製品毎にシール性能と摩擦抵抗にバラつきが生じることがなく、さらに、弾性リングを環状溝内に装着した後のよじれの確認作業や手直し作業が不要であるので、弾性リングの装着を効率的に行うことができるとともに作業負担を軽減することができる。
更に、ガイド筒は、挿入が進むに連れてキャップの側面に沿って拡径が進み、最終的には、キャップの上端が段部に当接するとキャップの挿入が規制されその状態でガイド筒の先端が環状溝を閉塞せず環状溝の至近に配置できる。
請求項２の発明によれば、ガイド筒の先端に装着した弾性リングを切欠内に収めてワークの環状溝内へ装着するまで保護することができる。
また、請求項３の発明によれば、切欠の端部は面取りされているので弾性リングの収容時にこの弾性リングを傷つけることが無い。

以下に、図示した一実施の形態に基づいて、この発明を説明する。図１は、一実施の形態における弾性リング装着工具の断面図である。図２は、一実施の実施の形態の弾性リング装着工具におけるガイド筒の側面図である。図３は、一実施の形態の弾性リング装着工具におけるスライド部材の側面図である。図４は、ソケットを用いてガイド筒の先端外周に弾性リングを装着する工程を示した図である。図５は、ワークにガイド筒を嵌合させる工程を示した図である。図６は、弾性リング装着工具を使用してワークに弾性リングを装着する工程を示した図である。

一実施の形態における弾性リング装着工具１は、図１から図６に示すように、先端２ａの外周に弾性リングたるＯリングＲが装着されるガイド筒２と、上記ＯリングＲを押してガイド筒２に装着されたＯリングＲをガイド筒２の先端２ａからワークＷの外周に設けた環状溝Ｇ内にスライドさせるスライド部材３とを備えて構成されている。

そして、この弾性リング装着工具１は、ＯリングＲをガイド筒２の先端２ａの外周に装着したまま、ガイド筒２の先端２ａをワークＷの外周に嵌合させることで、ＯリングＲを拡径させるとともに、スライド部材３でＯリングＲをワークＷ側へ押し出してワークＷの外周に形成された環状溝Ｇ内にＯリングＲを装着させることができるようになっている。

ワークＷは、この実施の形態の場合、図５に示すように、軸１０と、軸１０の途中にピストン１１とを備えて構成され、ピストン１１の外周に環状溝Ｇが形成されている。そして、具体的には、このワークＷは、図示しないシリンダ内に挿入されて、環状溝Ｇ内に装着されるＯリングＲでピストン１１とシリンダとの間がシールされ、ピストン１１を境にシリンダ内に二つの部屋が形成されるようになっている。

なお、ワークＷは、上記した構成に限られず、外周に弾性リングが装着される環状溝を有しているものであれば、ＯリングＲの装着に際しこの弾性リング装着工具１を適用することができる。

以下、弾性リング装着工具１の各部について詳細に説明すると、図１および図２に示すように、ガイド筒２は、図中下端となる先端２ａから基端側へ向けて形成した割り２ｂを備えた筒とされており、割り２ｂは、この場合、四つ設けられ、割り２ｂによって先端２ａ側を拡径することができるようになっている。すなわち、ガイド筒２の内径より大径の外周を持つワークＷがガイド筒２の先端２ａ内に挿入されると、先端２ａが外方側へ弾性変形し割り２ｂの幅が拡大して先端２ａの外径が拡径するようになっており、ワークＷが取外されると割り２ｂの幅が元に戻って先端２ａの外径は元の径に復元されるようになっている。

また、このガイド筒２の肉厚は、割り２ｂより上方側が厚肉となっており、内周側に段部２ｃが形成されている。

なお、割り２ｂの形状は、任意であるが、基端部の形状を円弧状として拡径時における応力集中を避けるようにしてある。

さらに、先端２ａの外周はテーパ面２ｄが設けられており、ＯリングＲを先端２ａに着脱するときに、先端２ａの外周でＯリングＲを傷つけないように配慮されている。

他方、スライド部材３は、図１および図３に示すように、図中下端となる先端３ａから基端側へ向けて形成した割り３ｂを備えた筒とされており、割り３ｂは、この場合、四つ設けられ、割り３ｂによってガイド筒２と同様に先端３ａ側を拡径することができるようになっている。そして、このスライド部材３は、ガイド筒２の外周に摺動自在に装着されており、ガイド筒２の拡径に伴って割り３ｂの幅が拡大して先端３ａが拡径し、ガイド筒２の拡径が解消されると割り３ｂの幅が元に戻って先端３ａの外径は元の径に復元されるようになっている。

また、先端３ａの内周には、ガイド筒２の先端２ａの外周に装着されたＯリングＲの侵入を許容する切欠３ｃが設けられており、ガイド筒２に対してスライド部材３を図１中下方へ移動させることで、切欠３ｃ内に侵入したＯリングＲを下方へ押して、ガイド筒２の先端２ａから脱落させることができるようになっている。なお、切欠３ｃは無くともよいが、切欠３ｃを設けることで、ガイド筒２の先端２ａに装着したＯリングＲを切欠３ｃ内に収めてワークＷの環状溝Ｇ内へ装着するまで保護することができる。また、切欠３ｃの端部は、面取りされており、ＯリングＲの収容時にＯリングＲを傷つけることが無いように配慮されている。

つづいて、ガイド筒２の先端２ａの外周にＯリングＲを装着するには、手作業によって行うようにしてもよいが、図４に示すように、ソケット４を用いると作業が簡単となる。なお、図４は、左半分と右半分で弾性リング装着工具１の異なる状態を示しており、それぞれ、ガイド筒２をソケット４内に挿入する前後の状態を示している。

このソケット４は、開口端となる上端内周にＯリングＲを載置させる切欠５ａを備えた有底筒状のソケット本体５と、ソケット本体５内に挿入されたプレート６と、ソケット本体５の底部とプレート６との間に介装されたバネ７とを備えて構成されている。

ソケット本体５の内周には、段部５ｂが形成され、プレート６の外周に設けたフランジ６ａを段部５ｂに衝合させることで、プレート６のそれ以上の上方への移動が規制され、プレート６の抜け止めとされている。

そして、上記ソケット本体５の切欠５ａ内にＯリングＲを載置しておき、その状態からガイド筒２とスライド部材３を組み合わせた状態（図４中左半分）で、ガイド筒２のみをソケット本体５の内方へと侵入させる（図４中右半分）と、プレート６がガイド筒２の侵入に伴って下降し、ガイド筒２の先端２ａがＯリングＲの内周に侵入する。なお、ガイド筒２の先端２ａの外径はＯリングＲの内径より若干大径に設定されており、ガイド筒２のＯリングＲ内への挿入によって、ＯリングＲは少々拡径されて当該先端２ａを緊迫力をもって締め付ける。そうしておいてから、ガイド筒２を引き上げてソケット本体５の内周から退避させると、ＯリングＲはガイド筒２の先端２ａの外周に装着されたまま引き上げられ、ガイド筒２へＯリングＲを移すことができ、その作業もソケット４の使用によって非常に簡単となる。

引き続き、ガイド筒２の先端２ａの外周に装着したＯリングＲをワークＷの環状溝Ｇ内へ装着する工程について説明する。

まず、図５に示すように、ワークＷの一端側となる上端側に、円錐状の側面８ａを備えたキャップ８を被せる。キャップ８は、この場合、軸１０の挿通を共用できるように筒状とされるとともに、側面８ａの外周は下端が大径となるように勾配した円錐状面とされている。そして、キャップ８は、その下端８ｂをピストン１１の上面に当接させてワークＷに被せられると、側面８ａはピストン１１の外周に面一となるようになっている。

このように、キャップ８をワークＷに被せた状態で、キャップ８をガイド筒２の内方に挿入していくと、ガイド筒２は、挿入が進むに連れてキャップ８の側面８ａに沿って拡径が進み、最終的には、図６中の左側に示すように、挿入が進んでキャップ８の上端がガイド筒２の内周に設けた段部２ｃに当接すると、キャップ８の挿入が規制され、その状態でガイド筒２の先端２ａが環状溝Ｇを閉塞せず、かつ、環状溝Ｇの至近に配置される。なお、図６は、左半分と右半分で弾性リング装着工具１の異なる状態を示しており、それぞれ、ＯリングＲを環状溝Ｇへ装着する前後の状態を示している。

続き、上記状態からガイド筒２に対してスライド部材３を下方へと移動させると、ＯリングＲがスライド部材３によって押圧されて下方へスライドし、ガイド筒２の先端２ａから脱落して環状溝Ｇ内へ対向する。すると、ＯリングＲは、図６中の右側に示すように、それまでガイド筒２によって拡径せしめられていたので、元の内径に戻ろうとする弾発力によって縮径して環状溝Ｇ内に侵入し、環状溝Ｇに装着される。

このように、ＯリングＲの環状溝Ｇへの装着に際して、ＯリングＲの拡径はガイド筒２の外周をスライドさせることなく、仮装着された先端２ａの外周に留まったままで行われ、スライド部材３によるＯリングＲのスライドの際には、ＯリングＲは僅かな距離しか移動しないので、弾性リングたるＯリングＲがＯリングＲの環状溝Ｇへの装着過程においてよじれる危険が無い。

また、この弾性リング装着工具１によれば、ＯリングＲの環状溝Ｇへの装着過程において弾性リングたるＯリングＲがよじれることが無いので、ＯリングＲのシール性能を良好な状態に維持し、摺動時の摩擦抵抗も安定するので、製品毎にシール性能と摩擦抵抗にバラつきが生じることがなく、さらに、ＯリングＲを環状溝Ｇ内に装着した後のよじれの確認作業や手直し作業が不要であるので、ＯリングＲの装着を効率的に行うことができるともに作業負担を軽減することができる。

なお、ガイド筒２の先端２ａの肉厚を厚くするとともに内周に勾配を設けて、軸１０の挿入によって先端２ａが拡径させるようにする場合、キャップ８を用いずともよいが、外径の異なるキャップ８をいくつか用意しておくことで、ガイド筒２およびスライド部材３を径の異なる複数のワークＷに適用することができる。

また、スライド部材３は、ＯリングＲをガイド筒２から環状溝Ｇへ押し出すことができればよいので、その形状および構造は任意であり、必ずしもガイド筒２の外周に装着されている必要は無いが、スライド部材３を筒状としてガイド筒２の先端２ａの拡径に伴ってスライド部材３の先端３ａも拡径するようにしておくことで、ガイド筒２とスライド部材３とを軸ぶれなく一体化することができ、当該ガイド筒２とスライド部材３とを駆動する装置への適用の際に有利となる。

さらに、ガイド筒２とスライド部材３における割り２ｂ，３ｂの数は、それらの先端２ａ，３ａの拡径度合に応じて任意に設定することができる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態における弾性リング装着工具の断面図である。 一実施の実施の形態の弾性リング装着工具におけるガイド筒の側面図である。 一実施の形態の弾性リング装着工具におけるスライド部材の側面図である。 ソケットを用いてガイド筒の先端外周に弾性リングを装着する工程を示した図である。 ワークにガイド筒を嵌合させる工程を示した図である。 弾性リング装着工具を使用してワークに弾性リングを装着する工程を示した図である。

符号の説明

１ 弾性リング装着工具
２ ガイド筒
２ａ ガイド筒における先端
２ｂ ガイド筒における割り
２ｃ ガイド筒における段部
２ｄ ガイド筒におけるテーパ面
３ スライド部材
３ａ スライド部材における先端
３ｂ スライド部材における割り
３ｃ スライド部材における切欠
４ ソケット
５ ソケット本体
５ａ ソケット本体における切欠
５ｂ ソケット本体における段部
６ プレート
６ａ プレートにおけるフランジ
７ バネ
８ キャップ
８ａ キャップにおける側面
８ｂ キャップにおける下端
１０ ワークにおける軸
１１ ワークにおけるピストン
Ｇ 環状溝
Ｒ 弾性リングたるＯリング
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. ワークの外周に設けた環状溝内に弾性リングを装着させる弾性リング装着工具において、キャップと、ガイド筒と、スライド部材とからなり、上記キャップは円錐状の側面を有するとともに上記ワークの一端側を被せながら上記ガイド筒内に挿入され、上記ガイド筒は先端から基端側へ向けて形成した割りと基端側内周に形成されて上記キャップと対向する段部とを備えた筒から構成され、上記スライド部材は先端から基端側へ向けて形成した割りを備えると共に上記ガイド筒の外周側に摺動自在に装着される筒から構成され、予め上記ガイド筒の外周に弾性リングを装着した状態で当該ガイド筒を拡径させながら上記キャップが上記段部に当接するまで上記キャップに沿ってスライドさせ、次いで上記スライド部材を上記ガイド筒に沿ってスライドさせて上記弾性リングを押し込んで当該弾性リングを上記ガイド筒の先端側から上記環状溝内に侵入させることを特徴とする弾性リング装着工具。
2. 上記スライド部材の先端内周には、上記ガイド筒の外周に装着された弾性リングの侵入を許容する切欠が設けられていいることを特徴とする請求項１に記載の弾性リング装着工具。
3. 上記切欠の端部は面取りされていることを特徴とする請求項２に記載の弾性リング装着工具。
4. 筒状とされて開口端の内周に弾性リングを載置させる切欠を有し、切欠側から内方に挿入されるガイド筒の先端の外周に弾性リングを装着させるソケットを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の弾性リング装着工具。

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