JP5177408B2

JP5177408B2 - シールリング矯正治具

Info

Publication number: JP5177408B2
Application number: JP2008185665A
Authority: JP
Inventors: 直弘上瀧
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2028-07-17
Also published as: JP2010025188A

Description

本発明は、例えばピストンや軸等、円筒又は円柱状のシールリング装着対象部品の外周面に形成された環状溝にシールリングを装着した後で、このシールリングを締め付けて矯正するために用いられる矯正治具に関する。

従来、例えばピストンの外周面に形成された環状の装着溝にピストンシールを装着するための治具としては、下記の特許文献１に記載された装着治具が知られている。
特開２００１−１６２５５３号公報

すなわち、特許文献１に記載された装着治具は、案内治具と押し込み治具からなるものであって、ピストンにかぶせた案内治具の小径端部にピストンシールを外挿し、これを押し込み治具で軸方向へ押し込んで行くことによって、このピストンシールが、案内治具における円錐面状の外周面に沿って移動しながら拡径変形され、ピストンの装着溝の外周に到達した時点で、自らの縮径力によって前記装着溝に嵌合して装着されるようになっている。

ここで、ピストンシールには、ピストンの外周面に形成された装着溝の溝底側に装着されたゴム状弾性材料からなるバックリングによって、その外周に配置した低摩擦係数のフッ素樹脂からなるシールリングに、シリンダの内周面に対する密接力を与えるようにしたものがある。そして、このようなピストンシールを、例えば特許文献１のような装着治具を用いて装着する場合、まずバックリングを装着してから、その外周にシールリングを装着することになる。ところが、シールリングはフッ素樹脂からなるものであるため、ゴム状弾性材料からなるバックリングと異なり、装着治具等によっていったん拡径変形されると、自己の復元力だけでは、バックリングの外周面に密接された状態へは縮径されない。したがって、矯正治具を用いてシールリングを締め付けて矯正する必要がある。

そこで発明者らは、従来、図７に示されるようなシールリング矯正治具を提供している。すなわちこのシールリング矯正治具１００は、締め付けバンド１０１及びこの締め付けバンド１０１を巻き取る巻き取り軸１０２と、ピストン２００の外周面に形成された環状溝に装着されたシールリング２０１の外周面に当接される凹面状の押し付け面１０３ａを有するアダプタ１０３とを備え、前記締め付けバンド１０１が前記巻き取り軸１０２への巻き取りによって縮径されるループ状をなするものであって、アダプタ１０３の押し付け面１０３ａを、シールリング２０１の外周面に当接させた状態で、シールリング２０１の外周に締め付けバンド１０１を巻き付け、巻き取り軸１０２を回転させて締め付けバンド１０１を巻き取って行くことにより、アダプタ１０３ごとシールリング２０１を締め付け、これによってシールリング２０１の全周を締め付けて縮径矯正することができるものである。

ところが、ピストン２００及びシールリング２０１の外径が大きく、巻き取り軸１０２による締め付けバンド１０１の巻き取り位置と反対側へ作業者の手が届かないような場合は、巻き取り軸１０２と反対側で締め付けバンド１０１がシールリング２０１からずれてもそれを一人で直すことができないため、多人数での作業となってしまい、作業効率が悪いといった問題があった。また、締め付けバンド１０１がシールリング２０１からずれた状態で締め付けた場合、シールリング２０１が損傷してしまうおそれがあった。

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、一人の作業者でも締め付けバンドをシールリングの外周に確実に位置決めして締め付けることのできるシールリング矯正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、本発明に係るシールリング矯正治具は、締め付けバンドと、この締め付けバンドを巻き取る巻き取り軸と、前記締め付けバンドを円筒又は円柱状のシールリング装着対象部品の外周面に形成された環状溝に装着されたシールリングの外周に保持するホルダとを備え、前記締め付けバンドが前記巻き取り軸への巻き取りによって縮径されるループ状をなし、前記ホルダが、前記シールリング装着対象部品への固定部と、前記締め付けバンドの一部を前記シールリングの外周側の位置に保持可能な本体部とからなるものである。

また、上記構成において一層好ましくは、ホルダが、低摩擦係数のフッ素樹脂からなるものである。

上記構成のシールリング矯正治具は、シールリング装着対象部品の外周面に形成された環状溝に装着されたシールリングの外周に締め付けバンドを巻き付け、巻き取り軸を回転させて締め付けバンドを巻き取って行くことにより、締め付けバンドのループ径を縮小させてシールリングを締め付け矯正するものである。締め付けバンドの巻き付けに際しては、予めホルダをシールリング装着対象部品の周方向任意の位置に固定し、その本体部を経由するように締め付けバンドを巻き付けることによって、締め付けバンドをシールリングの外周に位置決めすることができる。

本発明に係るシールリング矯正治具によれば、巻き取り軸による締め付けバンドの巻き取り位置と反対側へ作業者の手が届かないほどシールリングの外径が大きい場合であっても、ホルダを用いることによって、一人の作業者でも締め付けバンドをシールリングの外周に確実に位置決めすることができるので、作業効率が向上すると共に、締め付けバンドのずれによるシールリングの損傷を防止することができる。

また、ホルダが低摩擦係数のフッ素樹脂からなるものとすることによって、締め付けバンドを巻き取る際の摺動抵抗が軽減されるので、シールリングの締め付け作業を円滑に行うことができる。

以下、本発明に係るシールリング矯正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。まず図１は、矯正対象のシールリングを、ピストンへの装着状態で示す一部切断した斜視図、図２は、同じく軸心Ｏを通る平面で切断して示す装着状態の半断面図である。

これら図１及び図２において、参照符号２００は、シールリング装着対象部品としてのピストン、２０１は、ピストン２００の外周面に円周方向へ連続して形成された環状溝２００ａに装着されＰＴＦＥ等の低摩擦係数のフッ素樹脂からなるシールリング、２０２は、このシールリング２０１の内周面と環状溝２００ａの溝底面との間に介在され断面が円形のゴム状弾性材料からなるバックリングである。そして図２に二点鎖線で示されるシリンダ２１０の内周にピストン２００が挿入された状態では、環状溝２００ａの溝底面と、シールリング２０１との間で圧縮されるバックリング２０２の弾性によって外周側へ付勢されたシールリング２０１が、シリンダ２１０の内周面と摺動可能に密接され、シリンダ２１０の内周におけるピストン２００の軸方向両側空間Ｓ１，Ｓ２の間を密封するようになっている。

フッ素樹脂からなるシールリング２０１は、ゴム状弾性材料からなるバックリング２０２とは異なり、ピストン２００の環状溝２００ａへの装着過程でいったん拡径されると、自己の復元力だけではバックリング２０２の外周面に密接された状態へは縮径されない。本発明に係るシールリング矯正治具は、このようなシールリング２０１を外周側から締め付けて矯正するために用いられるものである。

図３は、本発明に係るシールリング矯正治具の好ましい実施の形態を概略的に示す斜視図、図４は、本発明に係るシールリング矯正治具によるシールリング矯正作業を示す斜視図である。

これら図３及び図４に示されるように、このシールリング矯正治具は、締め付けバンド１と、この締め付けバンド１を巻き取る巻き取り軸２と、アダプタ３と、締め付けバンド１をピストン２００（図１及び図２に示される環状溝２００ａ）に装着されたシールリング２０１の外周に保持するホルダ４とを備える。

締め付けバンド１は、ポリエステル等の合成樹脂からなる帯状の素材を補強布により補強したものであって、図３に示されるように、一部が巻き取り軸２の一端に形成されたすり割り２ａに適当な方法で固定されてループ状に延びており、シールリング２０１の外周に巻き付けるのに十分な長さを有する。

巻き取り軸２は金属製であって、締め付けバンド１が固定されたすり割り２ａと反対側の端部近傍に、ハンドル２ｂが設けられている。

アダプタ３はＰＴＦＥ等の低摩擦係数のフッ素樹脂からなるものであって、略クサビ形の外観を呈し、図２に示されるシリンダ２１０の内周面の半径ｒと略同等の曲率半径で湾曲した円筒状凹面をなして延びる内周側の押し付け面３ａと、この押し付け面３ａに対して所定の傾斜角度で交差するように延びると共に押し付け面３ａの曲率半径より僅かに大きな曲率半径で湾曲した円筒状凹面をなす外周側の背面３ｂと、前記押し付け面３ａと背面３ｂが交差した尖端部３ｃと反対側で円筒状凹面をなす基端面３ｄとを有する。また、基端面３ｄの幅Ｗの肉厚は、巻き取り軸２の外径よりも大きい。

なお、このアダプタ３は、押し付け面３ａの曲率半径及び背面３ｂの曲率半径の異なる複数種類のものが用意され、シリンダ２１０の内周面の半径ｒに応じて適切なサイズのものが使用される。

ホルダ４は、ＰＴＦＥ等の低摩擦係数のフッ素樹脂からなるものであって、ピストン２００への固定部４１と、締め付けバンド１の一部をシールリング２０１の外周側の位置に係止可能な本体部４２とからなる。

詳しくは、固定部４１は、図４に示されるようにピストン２００の外周から軸方向一端面２００ｂを経由してその内周縁２００ｃに掛合可能なフック状に形成されている。また、本体部４２は、前記固定部４１をピストン２００に掛合することにより固定した状態において、ピストン２００に装着されたシールリング２０１の外周側の位置を円周方向へ延びるものであって、内周に、図２に示されるシリンダ２１０の内周面の半径ｒと略同等の曲率半径で湾曲した円筒状凹面をなす押し付け面４２ａが形成されており、外周面に、この本体部４２の延長方向へ延びて締め付けバンド１を嵌め込み可能な案内溝４２ｂが形成されており、両端が最も薄肉になるように、図４におけるVI方向（軸方向）から見た形状が略三日月状をなしている。

なお、このホルダ４は、固定部４１の軸方向及び径方向の長さや本体部４２における押し付け面４２ａの曲率半径の異なる複数種類のものが用意され、シリンダ２１０の内周面の半径ｒや環状溝２００ａの軸方向位置などに応じて適切なサイズのものが使用されるが、固定部４１は伸縮可能な構造とすることによってフリーサイズとすることもでき、また、ピストン２００に係止できる形状であれば、図示のようなフック状には限定されない。

以上のように構成されたシールリング矯正治具を用いてのシールリング矯正作業は、次のように行われる。すなわち、先に説明した図１及び図２に示されるように、ピストン２００の環状溝２００ａへバックリング２０２及びシールリング２０１を装着してから、その装着過程で拡径変形されたシールリング２０１を、図３に示されるシールリング矯正治具を用いて締め付けて矯正するには、まずホルダ４の固定部４１を、図４に示されるようにピストン２００の外周から軸方向一端面２００ｂを経由してその内周縁２００ｃに掛合させることにより、このホルダ４をピストン２００の円周方向任意の箇所に固定する。このとき、ホルダ４の本体部４２は、シールリング２０１の外周側に位置することになる。

次に図４に示されるように、締め付けバンド１にピストン２００をくぐらせるようにして、この締め付けバンド１をシールリング２０１に外挿する。そしてその際に、締め付けバンド１の一部をホルダ４の本体部４２に形成された案内溝４２ｂを経由させる。また、アダプタ３を、ホルダ４の固定位置からシールリング２０１の円周方向へ適宜離れた位置で締め付けバンド１とシールリング２０１との間に介在させ、このアダプタ３の基端面３ｄを巻き取り軸２に対向させると共に、このアダプタ３の押し付け面３ａを、シールリング２０１の外周面に当接させる。そしてその後、ハンドル２ｂで巻き取り軸２をその軸心を中心に手動回転させる。

図５は、図４におけるＶ方向から見た部分的な矢視図で、（Ａ）は締め付け前、（Ｂ）は締め付け過程を示し、図６は、図４におけるVI方向から見た部分的な矢視図である。

すなわち、巻き取り軸２をその軸心を中心に図５における時計回りの方向へ手動回転させることによって、締め付けバンド１は、図５（Ａ）の状態から、一方においては、図５（Ｂ）に矢印Ｆ１で示されるように、シールリング２０１と巻き取り軸２の間を通ってこの巻き取り軸２に巻き取られて行き、他方においては、図５（Ｂ）に矢印Ｆ２で示されるように、アダプタ３の背面３ｂを摺動しながら巻き取り軸２に巻き取られて行き、これによって、シールリング２０１に巻き付けられた部分が縮径され、シールリング２０１を締め付けることになる。

また図４に示されるように、締め付けバンド１が、シールリング２０１の外周に位置するホルダ４の本体部４２の案内溝４２ｂを経由して巻き付けられているので、シールリング２０１の外周に位置決めされる。したがって、巻き取り軸２による締め付けバンド１の巻き取り位置と反対側へ作業者の手が届かないほどシールリング２０１（ピストン２００）の外径が大きい場合であっても、ホルダ４によって、一人の作業者でも締め付けバンド１をシールリング２０１の外周に確実に保持することができる。

なお、図示の例ではホルダ４を１個のみ用いているが、シールリング２０１（ピストン２００）の外径の大きさによっては、ホルダ４を複数用い、すなわち円周方向複数箇所で締め付けバンド１を保持しても良い。

そして、上述のようにして締め付けバンド１を巻き取り軸２に巻き取って行くことによって、締め付けバンド１がシールリング２０１の外周面に直接巻き付いている部分では、締め付けバンド１の張力が、シールリング２０１の外周面を直接締め付けるように作用し、締め付けバンド１がアダプタ３の背面３ｂに巻き付いている部分では、締め付けバンド１の張力が、アダプタ３を介してシールリング２０１の外周面を締め付けるように作用し、更に、締め付けバンド１がホルダ４の本体部４２の案内溝４２ｂに巻き付いている部分では、締め付けバンド１の張力が、ホルダ４の本体部４２を介してシールリング２０１の外周面を締め付けるように作用する。このため、シールリング２０１は、図１及び図２に示されるバックリング２０２を径方向に圧縮しながら縮径変形して行く。

また、アダプタ３及びホルダ４は、シールリング２０１と同様、ＰＴＦＥ等の低摩擦係数のフッ素樹脂からなるため、巻き取り軸２へ締め付けバンド１を巻き取る過程でこの締め付けバンド１がアダプタ３の背面３ｂ及びホルダ４の本体部４２の案内溝４２ｂと摺動しても、その摺動抵抗は僅かなものであり、したがってシールリング２０１の締め付け作業を円滑に行うことができる。

このようにして、シールリング２０１を、その半径が図２に示されるシリンダ２１０の内周面の半径ｒと略同一となるまで縮径変形させることによって、アダプタ３の押し付け面３ａがシールリング２０１の外周面に密接状態となる。そして、このような締め付け状態を所要時間（例えば１０秒以上）維持してから、締め付けバンド１を弛緩させると、圧縮されたバックリング２０２の復元力によって、シールリング２０１がシリンダ２１０の内径よりも適宜大径に拡径されると共にバックリング２０２と密接された状態となり、適切な径寸法に矯正される。

そして、締め付けバンド１がホルダ４によってシールリング２０１の外周に確実に保持されるので、締め付けバンド１がずれたままでシールリング２０１が締め付けられることによるシールリング２０１の損傷が防止される。しかも、一人の作業者でも締め付けバンド１をシールリング２０１の外周に確実に位置決めすることができるので、作業効率が向上する。

なお、アダプタ３は、巻き取り軸２の先端部に、この巻き取り軸２の軸心を中心として揺動可能な状態に結合された構成とすることもできる。そしてこの場合、アダプタ３を巻き取り軸２に対して着脱自在とし、基端面３ｄが巻き取り軸２の外周面に、締め付けバンド１の巻き取りに必要な適当な隙間を介して対向してなるものとすることが好ましい。

また、上述の形態では、シールリング２０１がエンドレスタイプであるが、ポリアミドなどのような硬い材質からなるシールリングの場合は、円周方向一箇所が切断された構造のものが採用され、本発明の矯正治具は、このようなカット形状のシールリングの矯正にも使用することができる。

本発明に係るシールリング矯正治具による矯正対象のシールリングを、ピストンへの装着状態で示す一部切断した斜視図である。本発明に係るシールリング矯正治具による矯正対象のシールリングを、ピストンへの装着状態で軸心を通る平面で切断して示す半断面図である。本発明に係るシールリング矯正治具の好ましい実施の形態を概略的に示す斜視図である。本発明に係るシールリング矯正治具によるシールリング矯正作業を示す斜視図である。図４におけるＶ方向から見た部分的な矢視図である。図４におけるVI方向から見た部分的な矢視図である。従来の矯正治具によるシールリングの矯正過程を示す説明図である。

符号の説明

１締め付けバンド
２巻き取り軸
３アダプタ
４ホルダ
４１固定部
４２本体部
４２ａ押し付け面
４２ｂ案内溝
２００ピストン（シールリング装着対象部品）
２００ａ環状溝
２０１シールリング
２０２バックリング
２１０シリンダ

Claims

締め付けバンドと、この締め付けバンドを巻き取る巻き取り軸と、前記締め付けバンドを円筒又は円柱状のシールリング装着対象部品の外周面に形成された環状溝に装着されたシールリングの外周に保持するホルダとを備え、前記締め付けバンドが前記巻き取り軸への巻き取りによって縮径されるループ状をなし、前記ホルダが、前記シールリング装着対象部品への固定部と、前記締め付けバンドの一部を前記シールリングの外周側の位置に保持可能な本体部とからなることを特徴とするシールリング矯正治具。
ホルダが、低摩擦係数のフッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載のシールリング矯正治具。