JP6790912B2 - マスキング治具 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン組付ラインの油リークテストで使用されるマスキング治具に関する。

従来、このような分野の技術として、特開２０１２−１３７４４５号公報がある。この公報に記載されたリーク検査装置は、複数の治具プレートからなる組立式のマスキングユニットを備えている。このマスキングユニットには、複数の治具プレートの位置決めを行うためのノック穴およびピンが設けられており、位置決めが実行される。

特開２０１２−１３７４４５号公報

しかしながら、前述した従来のリーク検査装置の組立式マスキングユニットでは、組み立ての時間が掛かり、作業者の作業効率が低下するという問題がある。また作業者によって、マスキングユニットをワークに取り付ける際の締め付け方や力が異なるため、マスキング治具とエンジンが密着した状態となるように取り付けることができないことがあり、マスキング不良となり、リーク状態がＮＧとなる場合がある。

例えば、従来のマスキング治具では、作業者が取っ手を回転させることにより、取っ手に連動して動作するネジ部が回転し、このネジ部がワークのボルト穴に締め付けられることで、マスキング治具とワークの固定が実行される。しかしながら、ネジ部がボルト穴に締め付けられる力は作業者に依存するため、その力が弱い場合等にはマスキング不良が発生し、リーク状態がＮＧとなる場合がある。また、マスキング治具に２つの取っ手が設けられており、夫々の取っ手を回転させることで各取っ手に連動した２つのネジ部が回転してマスキング治具とワークの固定が実行される場合において、２つの取っ手に連動するネジ部の締め付けが不均等である場合に、マスキング治具がワークに対して歪んで取り付けられ、マスキング不良となる場合がある。
本発明は、マスキングを効率化するとともに、マスキングの信頼性を向上したマスキング治具を提供するものである。

本発明にかかるマスキング治具は、ワークに対向するマスキングプレートと、前記マスキングプレートに平行に取り付けられた第１及び第２のプレートと、を有するマスキング治具であって、前記第１のプレートと前記マスキングプレートとの間に前記第２のプレートが配置されており、前記第１のプレートに連結され、使用者の操作に応じて前記第１のプレートをプレート面に対して垂直方向に移動させるハンドルと、前記第１のプレートに取り付けられたナットと、前記ナットを通り上下方向に延在するすべりねじと、前記すべりねじのマスキングプレート側の先端に取り付けられたネジと、前記第２のプレートと前記マスキングプレートの間に設けられたスプリングと、前記第２のプレートに当接するトグルクランプと、を備え、前記ハンドルの操作に応じて前記第１のプレートが動作することで、前記すべりねじの先端の前記ネジを前記ワークに仮付けし、前記トグルクランプの操作に応じて開放される前記スプリングの張力を用いて前記ワークに前記マスキングプレートを押圧する。
これにより、マスキングプレートをワークに密着させた状態でマスキングが実行できる。

これにより、マスキングを効率化するとともに、マスキングの信頼性を向上することができる。

マスキング治具の概略を示す図である。 マスキングプレートの下方からの視点によるマスキング治具の図である。 ハンドルの拡大図である。 マスキング治具をワークの上方から下降させる状態を示す図である。 マスキング治具をワークにセットして仮付けする前の状態を示した図である。 マスキング治具をワークにセットし、ハンドル操作により仮付けした後の状態を示した図である。 使用者によるトグルクランプのレバーの操作を示す図である。 スプリングの張力により下降したマスキングプレートがワークを押圧する状態を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、マスキング治具１は、マスキングプレート１１と、マスキングプレート１１の上方に配置された第１のプレート１２と、マスキングプレート１１と第１のプレート１２の間に配置された第２のプレート１３と、第１のプレート１２の上方に配置された第３のプレート１４と、を備える。マスキングプレート１１と、第１乃至第３のプレート１２〜１４は、夫々のプレート面が平行になるように配置されている。なお、マスキングプレート１１及び第１乃至第３のプレート１２〜１４はいずれも同様に上面視した場合に略矩形状であり、図１に示すように、Ｙ方向に比べてＸ方向に長く形成されたプレートである。

また、マスキング治具１は、第１のプレート１２及び第３のプレート１４に連結された２つのハンドル２１と、第１のプレート１２を貫通するガイドシャフト２２と、第１のプレート１２を貫通するすべりねじ２３と、第１のプレート１２に設けられ、すべりねじ２３が貫通するナット２４と、第２のプレート１３に軸の先端部が当接するトグルクランプ２５と、マスキングプレート１１と第２のプレート１３の間に配置される複数のスプリング２６と、を備える。

マスキングプレート１１は、図２に示すように、下面に複数のマスキングゴム３１を備える。具体的には、複数のマスキングゴム３１が、マスキングプレート１１の下面においてＸ方向に連続して配置されている。また、マスキングプレート１１の下方には、エンジン等のワークが配置され、マスキングプレート１１の下面が、ワークのマスキング対象となる位置と対向するように配置される。なおマスキングゴム３１は、マスキングプレート１１が下降してワークに押し付けられることにより、マスキングを実行する。

第１のプレート１２は、マスキングプレート１１の上方に配置されており、マスキングプレート１１に対して平行に配置されている。第１のプレート１２のＸ方向の夫々の端部近傍には、Ｚ方向（上下方向）に貫通する貫通孔が形成されている。なお、貫通孔の近傍おいて、第１のプレート１２にナット２４が固定されており、貫通孔及びナット２４にすべりねじ２３が貫通している。さらに、第１のプレート１２には、Ｘ方向の夫々の端部近傍に、ガイドシャフト２２が貫通する貫通孔が設けられている。第１のプレート１２は、後述するハンドル２１の可動軸２１ｃが連結されており、ハンドル２１の操作に応じて、ガイドシャフト２２によりガイドされながら、プレート面に対して垂直方向（Ｚ方向）に動作する。

第２のプレート１３は、マスキングプレート１１と第１のプレート１２の間に配置されており、マスキングプレート１１や第１のプレート１２に対して平行に配置されている。第２のプレート１３のＸ方向側の夫々の端部近傍には、すべりねじ２３がＺ方向に貫通する貫通孔が形成されている。なお、第２のプレート１３の貫通孔では、すべりねじ２３をベアリングにより支持している。なお、第２のプレート１３は、すべりねじ２３の先端がワークに仮付けされ固定された際に、ワークに対して位置が固定される。さらに、第２のプレート１３には、Ｘ方向の夫々の端部近傍に、ガイドシャフト２２が貫通する貫通孔が設けられている。

第３のプレート１３は、第１のプレート１２の上方に配置されており、マスキングプレート１１や第１のプレート１２、第２のプレート１３に対して平行に配置されている。第３のプレート１３のＸ方向側のそれぞれの端部には、取っ手３２が形成されている。例えば、使用者は取っ手３２を持ち、マスキング治具１を移動させてワーク上にセットすることが可能である。

また第３のプレート１３のＸ方向中央部近傍において、トグルクランプ取付台座３３と、ホース３４を取り付けるカプラ３５が固定されている。トグルクランプ取付台座３３にはトグルクランプ２５が取り付けられ、トグルクランプ２５の操作レバーがトグルクランプ取付台座３３の近傍に配置される。また、第３のプレート１３にはハンドル２１の一部が連結されている。ホース３４は、一端部がカプラ３５に接続し、他端部がマスキングプレート１１に接続されている。ホース３４には、カプラ３５を介してエアが挿入されることで、マスキングプレート１１を介してワークにエアを供給する。

２つのハンドル２１は、第３のプレート１４の各Ｘ方向端部近傍において、上方に突出するように配置されている。図３に示すように、ハンドル２１は、固定部２１ａと、可動部２１ｂと、可動部２１ｂに連結された可動軸２１ｃを有している。可動軸２１ｃの先端部は第１のプレート１２に連結されている。使用者は、手の平を固定部２１ａに当てた状態で、指先を可動部２１ｂに掛けて握る動作を行うことによって可動部２１ｂが上昇させることができる。これにより、可動部２１ｂに連結された可動軸２１ｃが上昇することで、第１のプレート１２が上昇する。

ガイドシャフト２２は、上端部が第３のプレート１４に連結され、第１のプレート１２に摺動可能な状態で貫通し、下端部が第２のプレート１３に対して固定されている。なお図１に示すように、２つのガイドシャフト２２が、各プレートにおけるＸ方向の夫々の端部近傍において連結又は貫通するように配置されている。

すべりねじ２３は、上下方向に延在する。すべりねじ２３は、上端近傍において第３のプレート１４を貫通するとともに、第１のプレート１２及び第２のプレート１３を貫通し、下端近傍においてマスキングプレート１１を貫通している。また、すべりねじ２３のマスキングプレート１１側の先端には、マスキングプレート１１の下方に配置されるワークの挿入穴に嵌合可能であるように、ねじ加工されたネジ２３ａが配置されている。言い換えると、マスキング治具１がワークにセットされた状態で、使用者がハンドル２１の操作をすることで第１のプレート１２が上昇した際に、すべりねじ２３が回転しながら下降動作することで、すべりねじ２３の先端のネジ２３ａが、ワークの挿入穴に挿入されて仮付けされる。

ナット２４は、第１のプレート１２に固定されて設けられており、すべりねじ２３が貫通している。第１のプレート１２が上方向に動作することで、ナット２４に挿入されているすべりねじ２３は、ナット２４との噛み合わせにより回転しながら下降する。なお、ナット２４は、すべりねじ２３の本数に合わせて、複数設けられている。

トグルクランプ２５は、第３のプレート１４に設けられたトグルクランプ取り付け台座に取り付けられている。例えば、トグルクランプ２５の操作レバーは、使用者が操作しやすいように、第３のプレート１４の近傍に配置されている（図４参照）。また、トグルクランプ２５の軸の先端は第２のプレート１３の上部に当接している。トグルクランプ２５を締め付け状態とした場合には、第２のプレート１３の上部に対してトグルクランプ２５の軸の先端部が当接するとともに、第２のプレート１３を下方に向かって押圧した状態となる。また、トグルクランプ２５を開放状態となることで、第２のプレート１３の下方への押圧が解除される。このとき、後述するように、ガイドシャフト２２の下端に設けられたスプリング２６の張力が開放される。

複数のスプリング２６は、その下端がマスキングプレート１１の上面に連結しており、上端が第２のプレート１３の下面に連結している。例えばスプリング２６は、マスキングプレート１１及び第２のプレート１３のＸ方向の各端部近傍と、Ｘ方向中央付近の合計３箇所に配置されている。トグルクランプ２５が締め付け状態であるときは、マスキングプレート１１と第２のプレート１３の距離が近く、スプリング２６は収縮した状態となる。一方、トグルクランプ２５が開放状態となった場合には、スプリング２６の張力が開放されることで、マスキングプレート１１が第２のプレート１３から離れる力が発生する。

次に、図４〜図８を参照して、マスキング治具１の動作について説明する。

なお、図１に示したマスキング治具１では、ワークの上部からスタッドボルトが突出しており、マスキング治具１のすべりねじ２３の下端にはスタッドボルトを挟持することで仮付けするための構造を有している。すなわち図１に示す構成では、すべりねじ２３の下端がネジ加工されており、すべりねじ２３が下降した際に、ワークに設けられた挿入穴に先端のネジ２３ａが挿入されることによって、すべりねじ２３とワークと仮付けするものであるが、以下では図４に示すように、すべりねじ２３が下降した際にワークのスタッドボルトを挟持することですべりねじ２３とワークと仮付けをするものとして説明する。なお、これらは同様の効果を奏するものである。なお、図４〜８では、マスキング治具１の構成の一部を簡略化して示している。

最初に、図４のようにワークの上方にマスキング治具１を配置する。このとき、すべりねじ２３を下降させたときに、すべりねじ２３の先端がワークのスタッドボルトを挟持し、仮付けすることが可能な位置となるように、マスキング治具１を配置する。なおこのとき、マスキングプレート１１と第２のプレート１３は近接し、スプリング２６は収縮した状態であって、トグルクランプ２５は締め付け状態である。

次に、使用者はハンドル２１を操作する。具体的には、図５及び図６に示すように使用者がハンドル２１を握ることで、第１のプレート１２が上昇する。このとき、第１プレート１２の上昇にあわせてすべりねじ２３が回転することで、すべりねじ２３が下降し、すべりねじ２３の下端がワークのスタッドボルトを挟持して仮付け状態となる。

次に、図７に示すように、使用者はハンドル２１を固定したまま、トグルクランプ２５を開放する。これにより、スプリング２６の張力を開放する。

このとき、図８に示すように、スプリング２６の張力により、第２のプレート１３がすべりねじ２３に押し付けられ、その反力がマスキングプレート１１に伝わり、マスキングプレート１１が下降する。このとき、マスキングプレート１１がワークを押圧し、マスキングプレート１１の下面に設けられたマスキングゴム３１が潰れることによって、ワークのマスキングが実行される。

したがって、各プレートを繋ぐシャフトの代わりに２つのすべりねじを使用してプレート間を繋いでおき、使用者がハンドルを操作して第１のプレートを上昇させることで各すべりねじを均等に回転させることができる。これにより、ワークに対してマスキング治具が歪んだ状態で仮付けされることを抑制できる。さらに、マスキング治具に設けられたスプリングの張力を利用して、マスキングプレートをワークに押圧することで、作業者の力に依存せずにマスキング治具を確実にワークに密着させ、マスキングを実行することができる。したがって、マスキングを効率化するとともに、マスキングの信頼性を向上することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ マスキング治具
１１ マスキングプレート
１２ 第１のプレート
１３ 第２のプレート
１４ 第３のプレート
２１ ハンドル
２１ａ 固定部
２１ｂ 可動部
２１ｃ 可動軸
２２ ガイドシャフト
２３ すべりねじ
２３ａ ネジ
２４ ナット
２５ トグルクランプ
２６ スプリング
３１ マスキングゴム
３２ 取っ手
３３ トグルクランプ取付台座
３４ ホース
３５ カプラ

Claims (1)

1. ワークに対向するマスキングプレートと、前記マスキングプレートに平行に取り付けられた第１及び第２のプレートと、を有するマスキング治具であって、
   前記第１のプレートと前記マスキングプレートとの間に前記第２のプレートが配置されており、
   前記第１のプレートに連結され、使用者の操作に応じて前記第１のプレートを前記第２のプレートのプレート面に対して垂直方向に移動させるハンドルと、
   前記第１のプレートに取り付けられたナットと、
   前記ナットを通り上下方向に延在するすべりねじと、
   前記すべりねじのマスキングプレート側の先端に配置されたネジと、
   前記第２のプレートと前記マスキングプレートの間に設けられたスプリングと、
   前記第２のプレートに当接するトグルクランプと、を備え、
   前記ハンドルの操作に応じて前記第１のプレートが動作することで、前記すべりねじの先端の前記ネジを前記ワークに仮付けし、
   前記トグルクランプの操作に応じて開放される前記スプリングの張力を用いて前記ワークに前記マスキングプレートを押圧する、
   マスキング治具。

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