JP5029829B2

JP5029829B2 - パッキン装着用治具

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Publication number: JP5029829B2
Application number: JP2007314647A
Authority: JP
Inventors: 賢一安喰
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2027-12-05
Also published as: JP2009138833A

Description

本発明は、回転、軸方向往復動、又は揺動する部材の外周をシールするパッキンを、ハウジングの内周面に形成したパッキン装着溝へ装着するのに使用する治具に関する。

ハウジングの内周面に形成されたパッキン装着溝にパッキンを装着するための方法としては、従来、特許文献１に開示されたようなものが知られている。しかしながら、この方法では、パッキン装着溝を特殊な断面形状に形成する必要があった。
特開平６−５８３３５号公報

これに対し、パッキン装着溝を特殊な断面形状にすることなく、専用の治具を用いてパッキンを装着する方法がある。図１４は、従来のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着方法を示す説明図で、図１５は、従来のパッキン装着用治具における問題点を説明するための断面図である。

図１４において、参照符号１００はパッキンが装着される円筒状のハウジングで、その内周面には円周方向へ連続したパッキン装着溝１０１が形成されており、参照符号１１０はゴム状弾性材料からなる断面略Ｕ字形のパッキン、参照符号１２０は合成樹脂材料からなる平ワッシャ状のバックアップリングである。パッキン装着用治具は、プラグ２００と押し棒２１０とを備え、このうちプラグ２００は、ハウジング１００の内周への本体部２０１と、その軸方向外側に形成された台座部２０２からなり、本体部２０１をハウジング１００の内周へ挿入すると共に前記台座部２０２をハウジング１００の一端面１００ａに当接させた状態においてパッキン装着溝１０１の内周に位置する本体部２０１の先端には、先端へ向けて小径になる略円錐面状のガイド面２０１ａが形成されている。

ハウジング１００のパッキン装着溝１０１にパッキン１１０を装着する手順について説明すると、まず図１４（Ａ）は、プラグ２００にハウジング１００をセットした状態を示している。この状態では、プラグ２００の本体部２０１にハウジング１００が外挿されると共にその一端面１００ａがプラグ２００の台座部２０２上に当接されている。また、ハウジング１００のパッキン装着溝１０１にはバックアップリング１２０が装着されている。

次に図１４（Ｂ）に示されるように、ハウジング１００の他端開口部１００ｂから、パッキン１１０を挿入する。パッキン１１０はハウジング１００の内径より大径であるため、変形させながら斜めに挿入する。このとき、パッキン１１０における挿入方向先頭部分１１０ａは、プラグ２００の略円錐面状のガイド面２０１ａに案内されてパッキン装着溝１０１内のバックアップリング１２０上へ滑り込むように移動して嵌まり込む。そして図１４（Ｃ）に示されるように、パッキン装着溝１０１に嵌まっていない部分１１０ｂを押し棒２１０で押し込むことによって、パッキン１１０は弾性変形しながら、その反力でパチンと弾けるようにパッキン装着溝１０１内へ嵌まり込んで装着されるのである。

ところが従来のパッキン装着用治具によれば、図１５に示される例のように、ハウジング１００におけるプラグ挿入側の内周面に形成されたパッキン装着段部１０２に、工程上、すでに他のパッキン１３０が装着されているような場合、既設パッキン１３０のシールリップ１３１との干渉を避けるために、プラグ２００の本体部２０１の外径を既設パッキン１３０の内径より小さくする必要がある。このため、プラグ２００にハウジング１００をセットした状態において前記本体部２０１の外径とパッキン装着溝１０１内のバックアップリング１２０の内径との間の隙間Ｇが大きくなるので、パッキン１１０の装着過程でその挿入方向先頭部分１１０ａがプラグ２００のガイド面２０１ａからパッキン装着溝１０１内のバックアップリング１２０上へ滑り込む際に前記隙間Ｇに噛み込まれてしまい、パッキン１１０の装着ができなくなったり、噛み込みによって損傷するおそれがあった。

また、隙間Ｇへのパッキン１１０の噛み込みによって、プラグ２００とハウジング１００が相対的に偏心し、既設パッキン１３０のシールリップ１３１がプラグ２００の本体部２０１と干渉して変形や損傷を受けてしまうおそれもあった。

本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ハウジングの内周のパッキン装着溝へ、パッキンを容易に装着することのできるパッキン装着用治具を提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係るパッキン装着用治具は、ハウジングの内周面に形成されたパッキン装着溝にパッキンを装着するために使用されるものであって、プラグとプラグ拡径棒とを備え、前記プラグに、前記ハウジングの内周へ挿入可能な本体部が形成され、この本体部は、前記ハウジングへの位置決め挿入状態において前記パッキン装着溝の内周側となる位置に、先端へ向けて小径になるガイド面が形成されると共に、このガイド面の内径側を軸方向に貫通した棒挿入孔及びこの棒挿入孔から延びるスリットによって円周方向複数の弾性セグメントに分割されており、前記プラグ拡径棒は、先端へ向けて漸次小径となる円錐面部を有し、この円錐面部の最小径部が前記棒挿入孔より小径に形成され、最大径部が前記棒挿入孔より大径に形成されたものである。

上記構成を備えるパッキン装着用治具は、プラグの本体部をハウジングの内周へ位置決め挿入した状態で、このプラグが挿入された側と反対側から、ハウジングの内周へ、パッキンを変形させながら斜めに挿入して行くことによって、このパッキンの挿入方向先頭部分を、前記本体部に形成されたガイド面に案内されてパッキン装着溝内へ滑り込むように移動させて嵌め込むことができるものである。そして前記本体部は、スリットによって円周方向複数の弾性セグメントに分割されているため、この本体部の棒挿入孔へプラグ拡径棒の円錐面部を圧入して行くことによって拡径変形させることができる。したがって、前記本体部をハウジングへ挿入した後でこの本体部を拡径変形させることによって、ハウジングに対するプラグの偏心を抑制すると共に、前記パッキン装着溝へ先行装着されたバックアップリング又はハウジングの内径との隙間を小さくすることができる。

また、上記構成のパッキン装着用治具において一層好ましい例では、プラグの本体部の外周に、環状の弾性体が装着される。

すなわちこの構成において、環状の弾性体はプラグの本体部を構成する複数の弾性セグメントを縮径方向に付勢するものであり、したがって、プラグの材質として弾性に乏しい合成樹脂材料等を用いることができる。

また、上記構成のパッキン装着用治具において一層好ましい他の例では、プラグの本体部の根元に、ハウジングの端部内周面と嵌合可能なガイド突条が前記本体部と同心に形成される。

すなわちこの構成によれば、プラグの本体部をハウジングの内周へ挿入する際に、前記本体部の根元のガイド突条をハウジングの端部内周面に嵌合させることによって、ハウジングに対するプラグの偏心が確実に防止される。

本発明に係るパッキン装着用治具によれば、プラグの本体部をハウジングへ挿入した後でプラグ拡径棒により拡径変形させることによって、先行装着されたバックアップリングの内径又はハウジングの内径との隙間を小さくすることができるので、パッキンがその装着過程で前記隙間への噛み込みが防止されて、装着作業性が向上すると共に、パッキンの損傷等を有効に防止することができる。

以下、本発明に係るパッキン装着用治具の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、パッキンが装着されるハウジングを示す断面図、図２は、本発明に係るパッキン装着用治具の一形態を示す断面図、図３は、図２のパッキン装着用治具におけるプラグを示す斜視図、図４〜図１１は、図２のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着作業を示すもので、このうち図４は、プラグへのハウジングのセット工程を示す断面図、図５は、バックアップリングの装着状態を示す断面図、図６は、図５におけるVI−VI’断面図、図７は、プラグの本体部を拡径変形させる工程を示す断面図、図８は、図７におけるVIII−VIII’断面図、図９は、ハウジングへのパッキン挿入工程を示す断面図、図１０は、ハウジングへのパッキン装着完了状態を示す断面図、図１１は、作業を完了した状態を示す断面図である。

まず図１において、参照符号１００は本発明に係るパッキン装着用治具によりパッキンが装着される円筒状のハウジングで、内周面に、パッキン装着溝１０１が形成され、一端開口部の内周にパッキン装着段部１０２が形成されている。パッキン装着溝１０１は、図１１に示されるように、パッキン１１０及びバックアップリング１２０を軸方向に並べて装着可能な軸方向幅を有する。また、パッキン装着段部１０２には、本発明に係るパッキン装着用治具による装着対象のパッキン１１０とは異なるパッキン１３０が、工程上、すでに装着されている（以下、既設パッキン１３０という）。

図２に示されるように、本発明に係るパッキン装着用治具は、プラグ１と、このプラグ１に装着されるＯリング２と、プラグ拡径棒３とを備える。

プラグ１は、図３に示されるように、ＭＣナイロン（登録商標）などの合成樹脂材料で成形されたものであって、図１に示されるハウジング１００の内周へ遊挿可能な本体部１１と、その基端部に形成され、本体部１１をハウジング１００の内周へ遊挿した状態においてハウジング１００の一端面１００ａと当接される台座部１２からなる。

プラグ１における本体部１１は、図３及び図４に示されるように、ハウジング１００への位置決め挿入状態においてパッキン装着溝１０１の内周側となる先端近傍に、先端へ向けて小径になる円錐面状のガイド面１１ａが形成された有底円筒状をなすものであって、ガイド面１１ａの内径側を軸方向に貫通した棒挿入孔１１ｂ及びこの棒挿入孔１１ｂを中心として円周方向６０度間隔で延びるスリット１１ｃによって円周方向６片の弾性セグメント１１ｄに分割されている。また、この本体部１１における先端近傍の外周面には、Ｏリング装着溝１１ｅが形成され、ガイド面１１ａの内径側には棒挿入孔１１ｂの開口端部外周に沿って突部１１ｆが形成され、ガイド面１１ａの裾部とＯリング装着溝１１ｅとの間は、図４に示される本体部１１の位置決め挿入状態においてパッキン装着溝１０１の下部内周側に位置するフランジ１１ｇとなっている。

Ｏリング２は、請求項２に記載された環状の弾性体に相当するものであって、ゴム状弾性材料からなり、図３に示されるように、プラグ１の本体部１１におけるＯリング装着溝１１ｅに装着されることによって、本体部１１を構成する各弾性セグメント１１ｄを縮径方向へ付勢するものである。そして、本体部１１がＯリング２によって縮径された状態では、この本体部１１の最大径部であるフランジ１１ｇの外径が、ハウジング１００の既設パッキン１３０の内径及び後述するバックアップリング１２０（図５参照）の内径よりも小さいものとなっている。

プラグ拡径棒３は、ＳＵＳ鋼材からなるものであって、プラグ１における本体部１１の棒挿入孔１１ｂへ圧入可能な棒本体３１と、その一端に形成された鍔状の頭部３２とを有する。棒本体３１の先端近傍（頭部３２と反対側の端部近傍）は、先端へ向けて漸次小径となる円錐面部３１ａとなっており、この円錐面部３１ａの最小径部は前記棒挿入孔１１ｂより小径に形成され、最大径部は前記棒挿入孔１１ｂより大径に形成されている。

すなわち、このプラグ拡径棒３は、棒本体３１を棒挿入孔１１ｂへ圧入することによって、その円錐面部３１ａが前記棒挿入孔１１ｂを押し開き、プラグ１の本体部１１を構成する各弾性セグメント１１ｄをその弾性及びＯリング２の緊迫力に抗して拡径変形させるものである。また、プラグ拡径棒３の頭部３２は、プラグ１におけるガイド面１１ａの内径側に形成された突部１１ｆと嵌合可能な形状となっている。

以上のように構成されたパッキン装着用治具を用いて、ハウジング１００の内周面のパッキン装着溝１０１にパッキンを装着するには、まず図４に示されるように、プラグ１の本体部１１のＯリング装着溝１１ｅにＯリング２を嵌着しておき、このプラグ１を、不図示の作業台上に本体部１１が上向きの状態にして設置し、ハウジング１００を、既設パッキン１３０が装着された開口端部が下側となるように前記本体部１１に外挿（言い換えれば本体部１１をハウジング１００に遊挿）して、その一端面１００ａが台座部１２に当接した状態にセットする。

このとき、プラグ１の本体部１１は、Ｏリング２の緊迫力によって縮径状態にあり、その最大径部であるフランジ１１ｇが、ハウジング１００の内径及びその下端内周のパッキン装着段部１０２に装着された既設パッキン１３０より小径であるため、容易にハウジング１００をセットでき、既設パッキン１３０のシールリップ１３１が前記フランジ１１ｇ等との干渉によって変形や損傷を受けてしまうおそれもない。

次に図５及び図６に示されるように、ハウジング１００におけるパッキン装着溝１０１内の下部に、バックアップリング１２０を装着する。このバックアップリング１２０はＰＴＦＥ等の合成樹脂で成形されたものであって、円周方向１箇所が切断された平ワッシャ状に形成されており、外径がハウジング１００の内径よりも大きいため、装着に際しては、適当に変形させながら一方の切断端部を先頭にして、ハウジング１００におけるプラグ挿入側と反対側の開口部１００ｂからパッキン装着溝１０１内へ挿入して行けば良い。

バックアップリング１２０の内径は、パッキン装着溝１０１への装着状態ではハウジング１００の内周面よりも適宜小径となる。そして、プラグ１の本体部１１のフランジ１１ｇは、パッキン装着溝１０１内の下部に装着されたバックアップリング１２０の内周側に位置していて、このバックアップリング１２０の内径よりも小径であるため、両者の間には隙間Ｇが存在する。

次に図７及び図８に示されるように、プラグ１の本体部１１における棒挿入孔１１ｂへプラグ拡径棒３の棒本体３１を圧入する。この圧入過程では、棒本体３１の円錐面部３１ａが前記棒挿入孔１１ｂを押し開くことによって、プラグ１の本体部１１を構成する各弾性セグメント１１ｄが、自らの弾性及びＯリング２の緊迫力に抗して拡径変形されるので、前記本体部１１のフランジ１１ｇと、これに径方向に対向するバックアップリング１２０との隙間Ｇが小さくなって行き、棒本体３１を完全に圧入した状態では、前記隙間Ｇを殆どなくすことができる。このため、プラグ１とハウジング１００が、バックアップリング１２０を介して互いに調心される。なお、プラグ拡径棒３は、頭部３２が本体部１１の先端の突部１１ｆと嵌合状態となるまで棒挿入孔１１ｂへ押し込む。

次に図９に示されるように、ハウジング１００におけるパッキン装着溝１０１内のバックアップリング１２０上に、ハウジング１００におけるプラグ挿入側と反対側の開口部１００ｂから、装着対象のパッキン１１０を挿入する。このパッキン１１０はゴム状弾性材料で成形されたものであって、内周リップ１１１と外周リップ１１２を有し、外径がパッキン装着溝１０１の底面より僅かに大きく、内周リップ１１１の内径がハウジング１００の内径及びバックアップリング１２０の内径よりも小径に形成されている。

パッキン１１０には予め油を塗布しておくと良い。そしてこのパッキン１１０はハウジング１００の内径より大径であるため、適当に変形させながら斜めに挿入する。また、ハウジング１００の開口部１００ｂには予め不図示のガイド筒を嵌め込んでおき、このガイド筒の内周からハウジング１００内へパッキン１１０を挿入するようにしても良い。

パッキン１１０は、その挿入方向先頭部分１１０ａがハウジング１００内にあるプラグ１の略円錐面状のガイド面１１ａと接触するまで軽く挿入する。このとき、前記挿入方向先頭部分１１０ａがバックアップリング１２０における切断部分と円周方向反対側となるようにすることが望ましい。

そして、ハウジング１００の内周へ挿入可能な適当な大きさの押し棒４などを用いてパッキン１１０を更に押し込むと、その挿入方向先頭部分１１０ａがプラグ１における本体部１１の略円錐面状のガイド面１１ａに案内されてパッキン装着溝１０１内のバックアップリング１２０上へ滑り込むように移動して嵌まり込んだ後、その反対側の部分１１０ｂが、パッキン１１０の弾性変形の反力でパチンと弾けるようにパッキン装着溝１０１内へ嵌まり込み、図１０に示される装着状態となる。

ここで、プラグ１における本体部１１のフランジ１１ｇとバックアップリング１２０との間には殆ど隙間がないので、パッキン１１０の挿入方向先頭部分１１０ａが前記本体部１１のガイド面１１ａ上からバックアップリング１２０上へ移動する過程で前記隙間に噛み込まれてしまうようなことがない。このためパッキン１１０を円滑に装着でき、噛み込みによる損傷も防止される。

パッキン１１０の装着が完了したら、プラグ１の本体部１１における棒挿入孔１１ｂからプラグ拡径棒３を引き抜くと、本体部１１を構成する各弾性セグメント１１ｄが、自らの弾性及びＯリング２の緊迫力によって縮径方向へ変位し、これによって本体部１１（フランジ１１ｇ）がバックアップリング１２０及び既設パッキン１３０より小径となるため、ハウジング１００を容易にプラグ１から抜き取ることができ、図１１に示される作業完了状態となる。

図１２は、本発明に係るパッキン装着用治具の他の形態を示す断面図、図１３は、図１２のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着作業を示す断面図である。

この形態において、先に説明した図２に示される形態と異なるところは、プラグ１の本体部１１の根元部分に相当する台座部１２の上面に、図１３に示されるハウジング１００において既設パッキン１３０が装着されたパッキン装着段部１０２の外端部１０２ａに嵌入可能なガイド突条１３が、本体部１１と同心の円周方向へ連続又は断続して形成されたことにある。

この形態によれば、プラグ１の本体部１１をハウジング１００の内周へ遊挿する際に、ガイド突条１３をハウジング１００のパッキン装着段部１０２の外端部１０２ａの内周面に嵌合させることによって、ハウジング１００とプラグ１が互いに同心に保持されるので、既設パッキン１３０への本体部１１の干渉が確実に防止される。

本発明に係るパッキン装着用治具によりパッキンが装着されるハウジングを示す断面図である。本発明に係るパッキン装着用治具の一形態を示す断面図である。図２のパッキン装着用治具におけるプラグを示す斜視図である。図２のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着作業において、プラグへのハウジングのセット工程を示す断面図である。図２のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着作業において、バックアップリングの装着状態を示す断面図である。図５におけるVI−VI’断面図である。図２のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着作業において、プラグの本体部を拡径変形させる工程を示す断面図である。図７におけるVIII−VIII’断面図である。図２のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着作業において、ハウジングへのパッキン挿入工程を示す断面図である。図２のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着作業において、ハウジングへのパッキン装着完了状態を示す断面図である。作業を完了した状態を示す断面図である。本発明に係るパッキン装着用治具の他の形態を示す断面図である。図１２のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着作業を示す断面図である。従来のパッキン装着用治具を用いたパッキン装着方法を示す説明図である。従来のパッキン装着用治具における問題点を説明するための断面図である。

符号の説明

１プラグ
１１本体部
１１ａガイド面
１１ｂ棒挿入孔
１１ｃスリット
１１ｄ弾性セグメント
１１ｅＯリング装着溝
１１ｆ突部
１２台座部
１３ガイド突条
２Ｏリング（環状の弾性体）
３プラグ拡径棒
３１棒本体
３１ａ円錐面部
３２頭部
４押し棒
１００ハウジング
１０１パッキン装着溝
１１０パッキン
１２０バックアップリング
１３０既設パッキン

Claims

ハウジングの内周面に形成されたパッキン装着溝にパッキンを装着するために使用されるものであって、プラグとプラグ拡径棒とを備え、前記プラグに、前記ハウジングの内周へ挿入可能な本体部が形成され、この本体部は、前記ハウジングへの位置決め挿入状態において前記パッキン装着溝の内周側となる位置に、先端へ向けて小径になるガイド面が形成されると共に、このガイド面の内径側を軸方向に貫通した棒挿入孔及びこの棒挿入孔から延びるスリットによって円周方向複数の弾性セグメントに分割されており、前記プラグ拡径棒は、先端へ向けて漸次小径となる円錐面部を有し、この円錐面部の最小径部が前記棒挿入孔より小径に形成され、最大径部が前記棒挿入孔より大径に形成されたことを特徴とするパッキン装着用治具。
プラグの本体部の外周に、環状の弾性体が装着されたことを特徴とする請求項１に記載のパッキン装着用治具。
プラグの本体部の根元に、ハウジングの端部内周面と嵌合可能なガイド突条が前記本体部と同心に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のパッキン装着用治具。