JP6687660B2 - シール装着装置およびシール装着方法 - Google Patents

Description

本発明は、カバーの環状溝にシール部材を装着するシール装着装置、および、シール装着装置によりカバーの環状溝にシール部材を装着するシール装着方法に関する。

下記特許文献１には、収容部に形成された溝部に介在部材が装着されているものが開示されている。

特開２００６−１０８２５７号公報

ロボット等により溝部（環状溝）に介在部材（シール部材）を装着することが難しく、溝部に介在部材を装着する工程の自動化の妨げとなっていた。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、カバーに形成された環状溝にシール部材を容易に装着することができるシール装着装置、および、シール装着方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、一方が開口し他方が底面によって閉塞されている収容部を有するカバーと、前記カバーに対してシール部材を装着する治具と、を有するシール装着装置であって、前記カバーは、前記収容部の開口部分の外周に環状に形成された環状溝と、前記環状溝と前記収容部とを隔てる側面壁に形成され、前記環状溝と前記収容部とを径方向に連通する複数の連通部と、を有し、前記治具は、前記収容部の側面の形状に沿って形成された挿入部と、前記挿入部の外周面であって前記連通部に対応する位置に突出して形成された複数のシール取付部と、を有し、前記シール取付部の外周に前記シール部材が取り付けられる。

本発明の第２の態様は、上記のシール装着装置により、前記環状溝に前記シール部材を装着するシール装着方法であって、前記シール部材を前記シール取付部の外周側に取り付けるシール部材取付ステップと、前記連通部と前記シール取付部との位置を合わせた状態で、前記シール部材が前記環状溝に挿入される位置まで前記挿入部を前記収容部に挿入する装着ステップと、前記挿入部を、前記収容部から引き抜く引抜ステップと、を有してもよい。

本発明によれば、カバーに形成された環状溝にシール部材を容易に装着することができる。

ロータリエンコーダの側面図である。 カバーの斜視図である。 カバーを収容部が開口する側から見た図である。 カバーの連通部付近の拡大斜視図である。 カバーの連通部付近の拡大断面図である。 カバーと治具との斜視図である。 カバーと治具との斜視図である。 治具を挿入部側から見た図である。 治具の側面図である。 治具の挿入部がカバーの収容部に挿入された状態の連通部付近の拡大断面図である。

〔第１の実施の形態〕
［ロータリエンコーダの構成］
図１は、ロータリエンコーダ１０の側面図である。図２は、カバー１２の斜視図である。図３は、カバー１２を収容部１４が開口する側から見た図である。なお、図２のカバー１２はシール部材２４が装着された状態が示されており、図３のカバー１２はシール部材２４が装着されていない状態が示されている。

ロータリエンコーダ１０は、金属製のハウジング１６と樹脂のカバー１２とを有している。カバー１２は、ハウジング１６にねじ１８によって固定されている。カバー１２は、有底カップ状に形成された収容部１４を有している。収容部１４の側面２０は円筒状に形成されている。収容部１４内に、図示しない回転符号盤、発光素子、受光素子等が収容されている。以下のカバー１２の説明では、図３のようにカバー１２を収容部１４が開口する側から見たときの収容部１４の径方向を単に径方向と称し、収容部１４の周方向を単に周方向と称する。

カバー１２の収容部１４が開口する側の面であって、収容部１４の外周には、環状に形成された環状溝２２が設けられている。環状溝２２は、カバー１２を収容部１４が開口する側から見たときに円形状に形成されている。環状溝２２には、シール部材２４が装着される。シール部材２４は、弾性材料により形成された環状の部材である。

環状溝２２と収容部１４とを隔てる側面壁２６には、環状溝２２と収容部１４とを径方向において連通する連通部２８が設けられている。本実施の形態では、連通部２８は６箇所に、隣り合う連通部２８とは離間して設けられている。連通部２８の周方向の幅は、シール部材２４が環状溝２２に装着された状態におけるシール部材２４の断面の径の２倍以下、より好ましくは２倍未満である。

環状溝２２の外周側にはフランジ部３０が形成されている。フランジ部３０には４つのねじ穴３２が形成され、このねじ穴３２にねじ１８が挿入される。

図４は、カバー１２の連通部２８付近の拡大斜視図である。図５は、カバー１２の連通部２８付近の拡大断面図である。側面壁２６には、径方向外側に向かって（環状溝２２の内側に向かって）突出して形成される突出部３４を有している。突出部３４は１２箇所に形成され、２つの突出部３４により連通部２８を周方向において挟み込むように配置されている。突出部３４は周方向において連通部２８の近傍に形成され、突出部３４と連通部２８との周方向における距離は、隣り合う２つの連通部２８の間の周方向における距離の４分の１以下である。

収容部１４の側面２０には、側面２０の一部を凹状に形成された係合溝３６が設けられている。係合溝３６は、連通部２８よりも収容部１４の底面３８側の位置に、連通部２８と連続して形成されている。係合溝３６は、底面３８側に向かうほど、径方向の深さが浅くなるように形成されている。図５に示すように、カバー１２を収容部１４が開口する側から見たときに、係合溝３６の一部は環状溝２２とオーバラップしている。環状溝２２の底面上において、係合溝３６は、係合溝３６の径方向外側の位置が、突出部３４の径方向外側の位置よりも径方向外側となるように形成されている。

［治具の構成］
本実施の形態では、カバー１２の環状溝２２に治具４０を用いてシール部材２４を装着する。治具４０は図示しないロボットにエンドエフェクタとして取り付けられる。図６および図７は、カバー１２と治具４０との斜視図である。図８は、治具４０を挿入部４２側から見た図である。図９は、治具４０の側面図である。図９では、治具４０にシール部材２４が取り付けられており、シール部材２４は断面図で示されている。なお、治具４０とカバー１２によって、シール装着装置５２を構成する。

治具４０は、シャフト４４から軸方向に延びて形成された挿入部４２を有している。挿入部４２の外周面４６は、カバー１２の収容部１４の側面２０の形状に沿って円柱状に形成されている。以下の治具４０の説明では、図８のように治具４０を挿入部４２側から見たときの挿入部４２の径方向を単に径方向と称し、挿入部４２の周方向を単に周方向と称する。

挿入部４２の外周面４６には、カバー１２の連通部２８と対応する位置に径方向外側に向かって突出して形成されたシール取付部４８が設けられている。治具４０により、カバー１２の環状溝２２にシール部材２４が装着されるときには、シール取付部４８の外周にシール部材２４が取り付けられる。図１０は、治具４０の挿入部４２がカバー１２の収容部１４に挿入された状態の連通部２８付近の拡大断面図である。シール取付部４８は、シール取付部４８の径方向外側の位置が、突出部３４の径方向外側の位置よりも径方向外側となるように形成されている。

挿入部４２の外周面４６には、ガイド部５０が設けられている。ガイド部５０は、シール取付部４８よりも挿入部４２の先端側の位置に、シール取付部４８と連続して形成されている。図９に示すように、ガイド部５０は、挿入部４２の先端側に向かうほど、径方向の高さが低くなるように形成されている。

［シール部材の装着方法］
カバー１２の環状溝２２にシール部材２４が装着されるときには、まず治具４０の挿入部４２をシール部材２４の内周に挿入し、シール取付部４８の外周にシール部材２４が取り付けられる。治具４０に対するシール部材２４の取り付けは、ロボットにより自動で行われるようにしてもよいし、オペレータによる人手で行われるようにしてもよい。

次に、カバー１２の連通部２８の位置と治具４０のシール取付部４８の位置とを合わせた状態で、治具４０に取り付けられたシール部材２４が、カバー１２の環状溝２２に挿入される位置まで、挿入部４２が収容部１４に挿入される。次に、治具４０の挿入部４２をカバー１２の収容部１４から引き抜く。

シール部材２４が治具４０のシール取付部４８の外周に取り付けられた状態で、シール部材２４の隣り合う２つのシール取付部４８の間の部分は、径方向内側に撓んでいる。シール部材２４がカバー１２の環状溝２２に挿入される位置まで、挿入部４２が収容部１４に挿入されると、シール部材２４は環状溝２２の側面壁２６と接触する。シール部材２４が側面壁２６と接触する部分の面積は、シール部材２４がシール取付部４８と接触する部分の面積よりも大きい。そのため、シール部材２４と側面壁２６との間の摩擦力は、シール部材２４とシール取付部４８との間の摩擦力よりも大きい。このため、治具４０の挿入部４２をカバー１２の収容部１４から引き抜いたときに、シール部材２４は環状溝２２側に残る。

［作用効果］
シール部材２４は弾性材料により形成されているため、その形状が安定せず、ロボット等によりカバー１２の環状溝２２にシール部材２４を装着することが困難であった。そのため、環状溝２２へのシール部材２４の装着は人手で行われることが多い。また、ロボット等により環状溝２２へのシール部材２４の装着が行われている場合は、成功率が高くはなかった。したがって、環状溝２２へのシール部材２４の装着工程の時間を要していた。

本実施の形態では、カバー１２は、環状溝２２と収容部１４とを隔てる側面壁２６に、環状溝２２と収容部１４との径方向に連通する複数の連通部２８を有する。また、カバー１２の環状溝２２にシール部材２４を装着するときに用いられる治具４０は、カバー１２の収容部１４に挿入される挿入部４２の外周面４６に、カバー１２の連通部２８に対応する位置に突出して形成された複数のシール取付部４８を有する。

カバー１２の環状溝２２にシール部材２４が装着されるときの治具４０の動作は、カバー１２の収容部１４に治具４０の挿入部４２が挿入される動作と、その後、収容部１４から挿入部４２が引き抜かれる動作のみである。これにより、ロボット等により容易にカバー１２の環状溝２２にシール部材２４を装着することができる。

また、本実施の形態では、カバー１２の連通部２８の周方向の幅は、シール部材２４の径の２倍以下に形成される。これにより、カバー１２の環状溝２２に装着されたシール部材２４が連通部２８からはみ出ることを抑制することができる。

また、本実施の形態では、カバー１２は、側面壁２６に突出部３４を有する。この突出部３４は、連通部２８から周方向に所定距離以下の位置に、環状溝２２の内側に向けて突出して形成されている。また、治具４０の挿入部４２がカバー１２の収容部１４に挿入されて、治具４０のシール取付部４８がカバー１２の連通部２８に係合された状態で、シール取付部４８は突出部３４よりも外周側に位置する。

環状溝２２に突出部３４が設けられることにより、環状溝２２に装着されたシール部材２４が環状溝２２から脱落することを抑制することができる。また、環状溝２２にシール部材２４が装着されるときに、突出部３４にシール部材２４が引っ掛かると、シール部材２４は環状溝２２に挿入され難くなる。本実施の形態では、治具４０のシール取付部４８が、突出部３４よりも外周側に位置するため、環状溝２２にシール部材２４が装着されるときに、シール部材２４を容易に環状溝２２に挿入させることができる。

また、本実施の形態では、治具４０の挿入部４２の軸方向長さは、シール部材２４の径よりも長く形成され、シール取付部４８の長さもシール部材２４の径よりも長く形成されている。これにより、シール取付部４８の外周に取り付けられたシール部材２４が治具４０から脱落することを抑制することができる。

また、本実施の形態では、治具４０の挿入部４２の先端側にシール取付部４８に連続してガイド部５０が設けられている。挿入部４２の先端側にガイド部５０が設けられていることにより、治具４０のシール取付部４８とカバー１２の連通部２８との位置を一致させた状態で、挿入部４２を収容部１４に挿入させ易くすることができる。

また、本実施の形態では、治具４０の挿入部４２の先端側に設けられたガイド部５０は、挿入部４２の先端側に向かうほど挿入部４２の外周面４６からの径方向の高さが低くなるように形成される。そして、カバー１２の収容部１４の側面２０に形成され、ガイド部５０が係合される係合溝３６は、収容部１４の底面３８側に向かうほど径方向の深さが浅くなるように形成される。これにより、収容部１４の側面２０に係合溝３６が設けられることによるカバー１２の強度の低下を抑制することができる。

上記では、ロータリエンコーダ１０のカバー１２について説明したが、他の機器に取り付けられるカバーであってもよい。収容部１４の形状は円筒形状でなくともよく、環状溝２２も円形状でなくともよい。

〔実施の形態から得られる技術的思想〕
上記実施の形態から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。

一方が開口し他方が底面（３８）によって閉塞されている収容部（１４）を有するカバー（１２）であって、前記収容部（１４）の開口部分の外周に環状に形成された環状溝（２２）と、前記環状溝（２２）と前記収容部（１４）とを隔てる側面壁（２６）に形成され、前記環状溝（２２）と前記収容部（１４）とを径方向に連通する複数の連通部（２８）と、前記環状溝（２２）に装着された環状のシール部材（２４）と、を有する。これにより、ロボット等により容易にカバー（１２）の環状溝（２２）にシール部材（２４）を装着することができる。

上記のカバー（１２）であって、前記連通部（２８）の周方向の幅は、前記シール部材（２４）の径の２倍以下であってもよい。これにより、カバー（１２）の環状溝（２２）に装着されたシール部材（２４）が連通部（２８）からはみ出ることを抑制することができる。

上記のカバー（１２）であって、前記側面壁（２６）は、前記連通部（２８）から周方向に所定距離以下の位置に、前記環状溝（２２）の内側に向けて突出して形成された突出部（３４）を有してもよい。これにより、環状溝（２２）に装着されたシール部材（２４）が環状溝（２２）から脱落することを抑制することができる。

上記のカバー（１２）であって、前記収容部（１４）の側面（２０）において、前記連通部（２８）よりも前記底面（３８）側の位置に、前記連通部（２８）と連続するとともに、前記底面（３８）側に向かうほど径方向の深さが浅くなるように形成された係合溝（３６）を有してもよい。これにより、収容部（１４）の側面（２０）に係合溝（３６）が設けられることによるカバー（１２）の強度の低下を抑制することができる。

一方が開口し他方が底面（３８）によって閉塞されている収容部（１４）を有するカバー（１２）と、前記カバー（１２）に対してシール部材（２４）を装着する治具（４０）と、を有するシール装着装置（５２）であって、前記カバー（１２）は、前記収容部（１４）の開口部分の外周に環状に形成された環状溝（２２）と、前記環状溝（２２）と前記収容部（１４）とを隔てる側面壁（２６）に形成され、前記環状溝（２２）と前記収容部（１４）とを径方向に連通する複数の連通部（２８）と、を有し、前記治具（４０）は、前記収容部（１４）の側面（２０）の形状に沿って形成された挿入部（４２）と、前記挿入部（４２）の外周面（４６）であって前記連通部（２８）に対応する位置に突出して形成された複数のシール取付部（４８）と、を有し、前記シール取付部（４８）の外周に前記シール部材（２４）が取り付けられる。これにより、ロボット等により容易にカバー（１２）の環状溝（２２）にシール部材（２４）を装着することができる。

上記のシール装着装置（５２）であって、前記カバー（１２）は、前記側面壁（２６）において、前記連通部（２８）から周方向に所定距離以下の位置に、前記環状溝（２２）の内側に向けて突出して形成された突出部（３４）を有し、前記挿入部（４２）が前記収容部（１４）に挿入されて、前記シール取付部（４８）が前記連通部（２８）に係合された状態で、前記シール取付部（４８）は前記突出部（３４）よりも外周側に位置してもよい。これにより、環状溝（２２）にシール部材（２４）が装着されるときに、シール部材（２４）を容易に環状溝（２２）に挿入させることができる。

上記のシール装着装置（５２）であって、前記カバー（１２）は、前記収容部（１４）の側面（２０）において、前記連通部（２８）よりも前記底面（３８）側の位置に、前記連通部（２８）と連続するとともに、前記底面（３８）側に向かうほど径方向の深さが浅くなるように形成された係合溝（３６）を有し、前記治具（４０）は、前記挿入部（４２）の外周面（４６）における前記シール取付部（４８）よりも前記挿入部（４２）の先端側の位置に、前記シール取付部（４８）と連続するとともに、前記挿入部（４２）の先端側に向かうほど前記挿入部（４２）の外周面（４６）からの径方向の高さが低くなるように形成されたガイド部（５０）を有してもよい。これにより、収容部（１４）の側面（２０）に係合溝（３６）が設けられることによるカバー（１２）の強度の低下を抑制することができる。

上記のシール装着装置（５２）により、前記環状溝（２２）に前記シール部材（２４）を装着するシール装着方法であって、前記シール部材（２４）を前記シール取付部（４８）の外周側に取り付けるシール部材取付ステップと、前記連通部（２８）と前記シール取付部（４８）との位置を合わせた状態で、前記シール部材（２４）が前記環状溝（２２）に挿入される位置まで前記挿入部（４２）を前記収容部（１４）に挿入する装着ステップと、前記挿入部（４２）を、前記収容部（１４）から引き抜く引抜ステップと、を有する。これにより、ロボット等により容易にカバー（１２）の環状溝（２２）にシール部材（２４）を装着することができる。

１２…カバー １４…収容部
２２…環状溝 ２４…シール部材
２６…側面壁 ２８…連通部
３６…係合溝 ３８…底面
４６…外周面 ５０…ガイド部
５２…シール装着装置

Claims (4)

1. 一方が開口し他方が底面によって閉塞されている収容部を有するカバーと、
   前記カバーに対してシール部材を装着する治具と、
   を有するシール装着装置であって、
   前記カバーは、
   前記収容部の開口部分の外周に環状に形成された環状溝と、
   前記環状溝と前記収容部とを隔てる側面壁に形成され、前記環状溝と前記収容部とを径方向に連通する複数の連通部と、
   を有し、
   前記治具は、
   前記収容部の側面の形状に沿って形成された挿入部と、
   前記挿入部の外周面であって前記連通部に対応する位置に突出して形成された複数のシール取付部と、
   を有し、
   前記シール取付部の外周に前記シール部材が取り付けられる、シール装着装置。
2. 請求項１に記載のシール装着装置であって、
   前記カバーは、前記側面壁において、前記連通部から周方向に所定距離以下の位置に、前記環状溝の内側に向けて突出して形成された突出部を有し、
   前記挿入部が前記収容部に挿入されて、前記シール取付部が前記連通部に係合された状態で、前記シール取付部は前記突出部よりも外周側に位置する、シール装着装置。
3. 請求項１または２に記載のシール装着装置であって、
   前記カバーは、前記収容部の側面において、前記連通部よりも前記底面側の位置に、前記連通部と連続するとともに、前記底面側に向かうほど径方向の深さが浅くなるように形成された係合溝を有し、
   前記治具は、前記挿入部の外周面における前記シール取付部よりも前記挿入部の先端側の位置に、前記シール取付部と連続するとともに、前記挿入部の先端側に向かうほど前記挿入部の外周面からの径方向の高さが低くなるように形成されたガイド部を有する、シール装着装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール装着装置により、前記環状溝に前記シール部材を装着するシール装着方法であって、
   前記シール部材を前記シール取付部の外周側に取り付けるシール部材取付ステップと、
   前記連通部と前記シール取付部との位置を合わせた状態で、前記シール部材が前記環状溝に挿入される位置まで前記挿入部を前記収容部に挿入する装着ステップと、
   前記挿入部を、前記収容部から引き抜く引抜ステップと、
   を有する、シール装着方法。

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