JP4989400B2 - 組立構造体及び固定具の取り付け方法 - Google Patents
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Description
この種の流量計は、ガスの供給流路(ガス配管)に介挿されて用いられるものであり、通常、上記ブロック体における流路の上流側および下流側の開口端内壁面には、継ぎ手用のねじが形成されている。
上記したブロック体の流路に対する整流体の組み付けは、円柱状の整流体を流路の一端側から段差に当接する位置まで挿入した後、その上からコイルばね部及びこのコイルばね部よりも若干大径の穴用止め輪部を有する固定具を挿入し、該固定具の穴用止め輪部を上記リング状の溝に嵌め込むことによって行われ、整流体は、固定具のコイルばね部の弾性力で上記流路の内部に固定される。
この状態において、籠型のスプリングの性質上、穴用止め輪部には径方向に拡がる向きの反力が生じており、本来であれば、流路の径よりも若干大径で且つ穴用止め輪部よりも若干小径に設計されているリング状の溝に穴用止め輪部が到達した時点で、取り付け用冶具による穴用止め輪部の拘束を解けば、上記反力によって穴用止め輪部を径方向に拡張させて嵌合させることができる。
そして、上記取り付け用冶具を徐々に引き抜く場合には、性質上軸方向にも縮んでいた固定具がその反力で軸方向に伸びて、穴用止め輪部がリング状の溝の位置に戻った段階において、取り付け用冶具の先端に当接している固定具の穴用止め輪部には径方向に拡がろうとする力が作用しているものの、取り付け用冶具の先端及び穴用止め輪部間には、相反する軸方向の力が作用して押圧し合っていることから、これで生じる穴用止め輪部を径方向へ縮める方向の摩擦力によって、穴用止め輪部の径方向への拡がり動作が阻害されることとなる。
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、内挿部品を筒部に安定して組み付け得る固定具、すなわち、軸方向に弾性変形するコイルばね部及びこのコイルばね部の一端に位置する大径の穴用止め輪部を具備した固定具を容易にそして歩留まりよく装着することが可能な組立構造体及び固定具の取り付け方法を提供することを目的としている。
この嵌合に際して、固定具のコイルばね部は内挿部品に接触せずに自然長さを保っているので、すなわち、コイルばね部には軸方向の弾性力が作用していないので、取り付け用冶具と固定具の穴用止め輪部との間には、この穴用止め輪部の径方向への拡がり動作を阻害する摩擦力は生じないこととなり、その結果、固定具の穴用止め輪部は、仮止め溝にスムーズに嵌合することとなる。
次いで、固定具の穴用止め輪部を仮止め溝に嵌合させた状態で、仕上げ治具などの他の治具で固定具をより奥に押し込めば、固定具の穴用止め輪部が仮止め溝から離脱するのに続いて、筐体の筒部の内壁面に設けたリング状の溝に円滑に嵌め込まれることとなる。
図1〜図5は、本発明の一実施形態に係る組立構造体及び固定具の取り付け方法を示しており、この実施形態では、本発明に係る組立構造体が、筒部に内挿部品としての整流体を装着した流量計である場合を例に挙げて説明する。
図1は、この実施形態において用いる固定具10の概略的な形状を示す斜視図であり、図2(a),(b)は、上記固定具10の構造を示す平面図及び側面図である。
上記コイルばね部11は、板厚方向に波状に変化する所定幅の板体をその板厚方向に複数ターンに亘って螺旋状に巻回して成る軸方向(板厚方向)に弾性変形する籠型のスプリング(所謂ハイブリッドスプリング(商標))としている。
この実施形態において、上記固定具10は、板厚0.2mm、板幅0.8mmのばね鋼(例えば燐青銅やステンレス鋼)を、外径11mm、コイル長3.3mmのコイルばね部(籠型スプリング)11として5ターンに亘って巻回し、穴用止め輪部12を外径11.9mmの略1ターンの平坦なCリングとしており、コイルばね部11は、例えば、1ターン当たり3.5回の波(ウェーブ)を形成するように加工されている。
したがって、コイルばね部11が流路1の内壁面に接触してその軸方向の弾性力が妨げられる等の不具合を招来することがない。また、コイルばね部11が籠型のスプリングからなっているので、整流体4の周縁部をその全周に亘って均一な力で安定に押圧することができる。
次に、上述した固定具10を用いた流路1内への整流体4の組み込み作業について説明する。この組み込み作業は、例えば、図4(a)に示すような組付治具20を用いて行われる。この組付治具20は、弾性的に縮径可能な棒状を成し、その先端部に固定具10の穴用止め輪部12に内側から係合して該固定具10を装着可能な係止部21を有する軸体22を備えていると共に、先端部に固定具10を装着した上記軸体22を挿通可能な貫通孔31を有し、この貫通孔31に挿入された軸体22をその挿入長に応じて縮径させる筒体30を備えている。
一方、筒体30は、前述した流路1の開口端部に装着されるもので、特にこの例において、流路1の継ぎ手用ねじ5aの内面に沿って嵌め込まれる肉薄の円筒状ガイド32を備えている。そして、前記軸体22が挿入される貫通孔31は、その一端部側から上記円筒状ガイド32を形成した他端部側に向けて徐々に縮径する内壁面31aを有しており、この内壁面32は、例えば1°程度の傾斜面からなり、貫通孔31内への前記軸体22の押し込み量に応じて該軸体22の先端部を径方向に押圧することで、軸体22を先端部を徐々に縮径させる役割を担っている。
次に、軸体20の先端部に固定具10を装着する。この軸体20への固定具10の装着は、軸体20を把持してその先端部を若干縮径させた状態で上記先端部に形成した張出部27を固定具10における穴用止め輪部12の内側に挿入し、上記軸体20の把持を解除することでその先端部を弾性復帰させて張出部27を固定具10の穴用止め輪部12とコイルばね部11との間の隙間に潜り込ませる。これにより、固定具10の穴用止め輪部12が軸体20の先端部の段差部26と張出部27との間に挟み込まれて、小径部25の外側に嵌め込まれるので、これによって軸体20の先端部に装着されることになる。
この際、貫通孔31内への軸体20の押し込みに伴って、軸体20の先端部は筒体30の内壁面31aにより押圧されて徐々に縮径し、これと同時に、固定具10の穴用止め輪部12も筒体30の内壁面31aにより押圧されて縮径する。したがって、固定具10は軸体20の先端部から外れることなく、図5(a)に示すように、筒体30の奥部まで、つまり、肉薄の円筒状ガイド32の先端部まで押し込まれることになる。
この穴用止め輪部12の嵌合に際して、固定具10のコイルばね部11は先に挿入した整流体4に接触せずに自然長さを保っているので、すなわち、コイルばね部11には軸方向の弾性力が作用していないので、固定具10の穴用止め輪部12には、この穴用止め輪部12の径方向への拡がり動作を阻害する摩擦力は生じないこととなり、その結果、固定具10の穴用止め輪部12は、仮止め溝1cにスムーズに嵌合することとなる。
なお、上記組付治具20の交換に際して、この組付治具20を流路1から引き抜いたときには、固定具10の穴用止め輪部12はすでに仮止め溝1cに嵌合しているので、ブロック体2の継ぎ手用ねじ5aに固定具10が絡まることは生じ得ないこととなる。
この後、この状態から仕上げ治具40を流路1から引き抜けば、固定具10の穴用止め輪部12は既に溝1bに嵌り込んで拡径しているので、固定具10を流路1内に残した状態で仕上げ治具40だけが引き抜かれることになり、これにより、固定具10の組み付け作業を終了する。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。ここではコイルばね部11として籠型スプリングを備えたものを例示したが、線状体または平板体を軸方向に巻回したコイルスプリングであってもよい。また、穴用止め輪部12については二重リング構造のものであってもよい。さらに、固定具10の大きさ(径および長さ)や、コイルばね部11のばね力等については、その固定対象物の仕様に応じて設定すればよいものであい。さらにまた、ここでは流路1内に整流体4を組み付けた流量計を例に説明したが、本発明は筒状体の内部に内挿部品を正確に組み付ける必要のある種々の組立構造体に幅広く適用することができる。
1b 溝
1c 仮止め溝
2 ブロック体(筐体)
4 整流体(内挿部品)
5a,5b 継ぎ手用ねじ
10 固定具
11 コイルばね部
12 穴用止め輪部
20 取り付け治具
40 仕上げ治具
Claims (3)
- 筒部を有する筐体と、
前記筒部に嵌め込まれる内挿部品と、
前記筒部の内壁面における前記内挿部品の装着位置を規定する部位に設けられたリング状の溝と、
前記筒部内に挿入されて前記内挿部品を押さえ込んだ状態で前記溝に装着される固定具を備え、
前記固定具は、軸方向に弾性変形するコイルばね部と、このコイルばね部よりも大径で且つ径方向に弾性変形可能に形成されて該コイルばね部の一端に連続して位置して前記筐体の筒部の内壁面におけるリング状の溝に嵌合する穴用止め輪部を具備し、
前記コイルばね部は、板厚方向に波状に変化する板体を前記板厚方向に複数ターンに亘って螺旋場に巻回して成る籠型のスプリングからなり、
前記穴用止め輪部は、前記スプリングの一端に連なって該スプリングと同軸に螺旋状に巻回された少なくとも1ターンの前記板厚方向に平坦な板状体からなり、
前記固定具のコイルばね部と穴用止め輪部とは一体を形成しており、
前記筐体の筒部の内壁面には、前記固定具を前記筐体の筒部に挿入して前記内挿部品を押さえ込む段階において前記溝の手前で且つ前記内挿部品から少なくとも前記コイルばね部の自然長さ分の距離をおいた部位で前記穴用止め輪部が離脱可能に嵌合するリング状の仮止め溝を設けていると共に、継ぎ手用ねじが形成してある
ことを特徴とする組立構造体。 - 前記筐体は、流体の通流孔を前記筒部として具備して前記通流孔を流れる流体の量を計測する流量計であって、前記通流孔に装着される前記内挿部品は、前記流体の整流体である請求項1に記載の組立構造体。
- 請求項1または2のいずれかに記載の組立構造体の固定具を前記筐体の筒部に取り付けるに際して、
軸体を有する治具の前記軸体の先端部に前記固定具を保持させ、
次いで、前記筐体の筒部に前記治具の軸体を挿入してその先端部に保持した固定具を前記筒部内に挿入し、続いて、前記治具の軸体を押し込んで前記固定具の穴用止め輪部を前記筐体の筒部の内壁面に設けた仮止め溝に嵌合させた後、
前記治具に替えてこの治具とは別の仕上げ治具を前記筐体の筒部に挿入して前記固定具の穴用止め輪部を前記仮止め溝から離脱させると共に、この仮止め溝から離脱した前記固定具の穴用止め輪部を前記筐体の筒部の内壁面に設けたリング状の溝に嵌め込んで、前記固定具を前記筐体の筒部に取り付けることを特徴とする固定具の取り付け方法。
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