JP2008256040A - Method and device for assembling member with o-ring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、Oリング付き部材の組付方法およびその装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for assembling an O-ring member.
水素タンクをはじめとする高圧ガスタンクにおいてはガス気密性を確保することが重要であり、このための密封装置の一つとしてOリングが用いられている(例えば、特許文献1、2参照)。また、金属ガスケットを用いる場合に、この金属ガスケットを焼きばめあるいは冷やしばめによって容器の口部に装着する技術もある(例えば、特許文献3参照)。
例えばゴム等の樹脂からなるOリングは、被嵌合部材(例えばタンクの口金部)に嵌合する組付対象部材(例えばバルブ)の外周の溝に嵌め込まれた状態で用いられるものが多い。
For example, an O-ring made of a resin such as rubber is often used in a state where it is fitted in a groove on the outer periphery of a member to be assembled (for example, a valve) to be fitted to a member to be fitted (for example, a cap portion of a tank).
しかし、溝にOリングが嵌め込まれた状態の取付対象部材(いわばOリング付きの部材)を被嵌合部材に組み付ける際には、被嵌合部材の内周面との摩擦の影響により、噛み込みによるOリングの切断、挿入時の抵抗によるOリングの捻れ等が生じることがある。この場合、Oリングの本来の性能が十分に発揮され得ない可能性がある。 However, when an attachment target member (so-called a member with an O-ring) in which the O-ring is fitted in the groove is assembled to the fitted member, it is bitten by the influence of friction with the inner peripheral surface of the fitted member. Cutting of the O-ring due to insertion, twisting of the O-ring due to resistance during insertion may occur. In this case, the original performance of the O-ring may not be sufficiently exhibited.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、Oリング付きの取付対象部材を被嵌合部材に組み付ける際、無理なく挿入することを可能としてOリングの噛み込みによる切断や捻れ等が生じるのを抑えるようにしたOリング付き部材の組付方法およびその装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. When an attachment target member with an O-ring is assembled to a fitted member, the O-ring can be inserted without difficulty, and cutting or twisting due to the biting of the O-ring is possible. It is an object of the present invention to provide an assembly method for an O-ring member and an apparatus therefor that suppress the occurrence.
上記目的を達成するため、本発明に係るOリング付き部材の組付方法は、被嵌合部材の嵌合孔に嵌合する組付対象部材の嵌合部の外周に形成された溝部にOリングを設け、前記被嵌合部材の嵌合孔と略同一径の保持孔を有するケース体によって前記Oリング付き組付対象部材の前記嵌合部を囲繞し、前記溝部内に液体を注入し、前記液体を凍結させてから前記ケース体を取り外し、前記嵌合部を前記被嵌合部材の嵌合孔へ組み付けるものである。 In order to achieve the above object, the method for assembling a member with an O-ring according to the present invention provides a groove portion formed on the outer periphery of the fitting portion of the member to be assembled that fits into the fitting hole of the fitted member. A ring is provided, and the fitting portion of the assembly target member with the O-ring is surrounded by a case body having a holding hole having substantially the same diameter as the fitting hole of the fitted member, and liquid is injected into the groove portion. The case body is removed after the liquid is frozen, and the fitting portion is assembled to the fitting hole of the member to be fitted.
また、本発明は、組付対象部材の嵌合部の外周に形成された溝部にOリングを設け、該Oリング付きの組付対象部材を被嵌合部材の嵌合孔に組み付けるためのOリング付き部材の組付装置であって、前記被嵌合部材の嵌合孔と略同一径の保持孔を有し、前記取付対象部材の前記嵌合部を囲繞するケース体と、該ケース体により囲繞された前記溝部内に液体を注入する液体注入装置と、該液体注入装置によって前記溝部内に注入された前記液体を凍結させる冷却装置と、を有するものである。 Further, the present invention provides an O-ring in a groove formed on the outer periphery of the fitting portion of the assembly target member, and an O for assembling the assembly target member with the O-ring into the fitting hole of the fitted member. An assembly apparatus for a member with a ring, which has a holding hole having a diameter substantially the same as a fitting hole of the fitted member, and surrounds the fitting portion of the attachment target member, and the case body A liquid injecting device for injecting a liquid into the groove portion surrounded by the above, and a cooling device for freezing the liquid injected into the groove portion by the liquid injecting device.
一般に、高圧領域での水素シール性能を確保するため、Oリングとしては圧縮代(しろ)の大きいものが採用されているが、この場合、組付時における取付対象部材(例えばバルブ)の挿入抵抗が大きい。また、被嵌合部材(例えばガスタンク)が樹脂製の場合には収縮性にばらつきがあり、圧縮代が大きいことの一因となっていることもある。
一方、本発明では、ケース体により嵌合部を囲繞することにより、Oリングは圧縮代のぶん圧縮された状態となり、かかる状態下でOリングを凍結させてこのように圧縮された状態を維持できるようにする。これにより、組付の際、被嵌合部材の嵌合孔にOリング付きの組付対象部材を無理なく挿入することが可能となり、Oリングの噛み込みによる切断、捻れ、傷などが生じるのを抑えることができる。また、組付対象部材の嵌合部を挿入して組付ける際、噛み込み防止用などのその他の治具を必要とすることもない。
In general, in order to ensure hydrogen sealing performance in a high pressure region, an O-ring having a large compression allowance is employed. In this case, the insertion resistance of a mounting target member (for example, a valve) at the time of assembly is used. Is big. Further, when the member to be fitted (for example, a gas tank) is made of resin, there is a variation in contractibility, which may be a cause of a large compression allowance.
On the other hand, in the present invention, by surrounding the fitting portion with the case body, the O-ring is compressed to the extent of the compression allowance, and in this state, the O-ring is frozen and maintained in this compressed state. It can be so. As a result, during assembly, the assembly target member with the O-ring can be inserted into the fitting hole of the mated member without difficulty, and cutting, twisting, scratches, etc. due to the biting of the O-ring occur. Can be suppressed. Further, when the fitting part of the assembly target member is inserted and assembled, other jigs for preventing biting are not required.
本発明において、例えば前記被嵌合部材はガスタンクの口金部材であり、前記Oリング付きの組付対象部材はバルブである。 In the present invention, for example, the fitted member is a cap member of a gas tank, and the assembly target member with the O-ring is a valve.
本発明によれば、Oリング付きの取付対象部材を被嵌合部材に組み付ける際、無理なく挿入できるようにして、Oリングの噛み込みによる切断、捻れ、傷等が生じるのを抑えることが可能となる。 According to the present invention, when an attachment target member with an O-ring is assembled to a member to be fitted, it can be inserted without difficulty, and it is possible to suppress the occurrence of cutting, twisting, scratches, and the like due to the biting of the O-ring. It becomes.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るOリング付き部材の組付方法およびその装置について説明する。 Hereinafter, a method and an apparatus for assembling a member with an O-ring according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はガスタンクの上部付近の概略断面図である。
図1に示すように、ガスタンク1は、内部に高圧ガス(例えば水素ガス)を充填保管するための構成部品であるライナー11と口金部材12とを有しており、口金部材(被嵌合部材)12に、バルブ(組付対象部材)13が装着されている。
FIG. 1 is a schematic sectional view of the vicinity of the upper part of the gas tank.
As shown in FIG. 1, the gas tank 1 has a
口金部材12は、ライナー11の軸線方向一側に形成された口部14に取り付けられたもので、図示は略すが、これらライナー11及び口金部材12を有するガスタンク1は、例えば、合成樹脂製のライナー11の外側を繊維強化樹脂層で補強して構成されるものである。
The
口金部材12は、ガスタンク1の内部側が小径孔21aとされ、ガスタンク1の外部側が大径孔21bとされた嵌合孔21を有しており、小径孔21aと大径孔21bとの境に、段差21cが形成されている。
The
バルブ13は、ガス取り出し用の流路(図示略)を有したもので、軸線方向一端側にフランジ部22が形成され、軸線方向他端側に略円筒状の嵌合部23が形成されている。このバルブ13の嵌合部23は、フランジ部22側から順に、大径部23a、小径部23bとされ、これら大径部23aと小径部23bとの境に、段部23cが形成されている。
The
そして、このバルブ13は、フランジ部22が口金部材12に当接するとともに、嵌合部23の段部23cが嵌合孔21の段差21cに当接するまで嵌合部23を口金部材12の嵌合孔21に押し込んで嵌合させることにより、口金部材12に装着される。
The
本実施形態において、円筒状の嵌合部23には、その小径部23bの外周側に、周方向にわたる溝部24が形成されている。この溝部24には、断面円形状であってEPDM等のゴム製のOリング25が嵌合されている。
そして、このOリング25によって、口金部材12と、この口金部材12に装着したバルブ13との間がシールされている。
In the present embodiment, the
The O-
次に、Oリング25が設けられたバルブ13をガスタンク1の口金部材12に組み付ける場合について説明する。
まず、図2に示すように、バルブ13の嵌合部23の小径部23bに形成された溝部24にOリング25を嵌合させる。
この状態にて、図3に示すように、このバルブ13の嵌合部23の小径部23bに、液封入ケース(ケース体)31を装着する。
Next, the case where the
First, as shown in FIG. 2, the O-
In this state, as shown in FIG. 3, a liquid enclosure case (case body) 31 is attached to the
この液封入ケース31は、口金部材12の小径孔21aと略同一径の保持孔32を有するもので、この保持孔32により、バルブ13の嵌合部23の小径部23bを、溝部24にOリング25を取り付けた状態にて囲繞する。
これにより、Oリング25は、嵌合部23の小径部23bに装着された液封入ケース31の保持孔32の内周面によって内周側へ押圧され、溝部24の底面との間で圧縮されて弾性変形する。
The
As a result, the O-
次いで、図4に示すように、液封入ケース31に形成された注入孔(図示略)から、Oリング25が取り付けられた溝部24内に、液体注入装置40を用いて例えば水等の液体を注入し、さらに冷却装置50によって冷却し、溝部24に注入した液体を凍結させる。
そして、この液体を凍結させた後に、液封入ケース31をバルブ13の小径部23bから取り外す。
Next, as shown in FIG. 4, liquid such as water is supplied from an injection hole (not shown) formed in the
Then, after the liquid is frozen, the
このようにすると、図5に示すように、溝部24に嵌合させたOリング25は、凍結した液体によって弾性変形した状態に維持される。
この状態にて、バルブ13を、そのフランジ部22が口金部材12に当接するとともに、嵌合部23の段部23cが嵌合孔21の段差21cに当接するまで嵌合部23を口金部材12の嵌合孔21に押し込んで嵌合させることにより、口金部材12に装着させる。
If it does in this way, as shown in FIG. 5, the O-
In this state, the
このとき、溝部24に嵌合させたOリング25が、凍結した液体によって内周側へ押圧されて弾性変形した状態に維持されているので、口金部材12の嵌合孔21の小径孔21aの内周面から大きな摩擦力を受けることはない。
At this time, since the O-
上記のように、口金部材12にバルブ13を装着した後は、凍結した液体が自然解凍することにより、内周側へ押圧されて弾性変形していたOリング25が復元し、口金部材12の嵌合孔21の小径孔21aの内周面に密着し、口金部材12とバルブ13との間における良好なシール状態が確保される。
As described above, after the
以上に述べた本実施形態によれば、嵌合孔21の小径孔21aと略同一径の保持孔32で嵌合部23の小径部23bを囲繞して溝部24内に注入した液体を凍結させるので、溝部24内のOリング25を内周側へ圧縮して弾性変形した状態に維持することができる。
According to the present embodiment described above, the liquid injected into the
これにより、保持孔32から取り出して被嵌合部材である口金部材12の嵌合孔21へ嵌合する際に、口金部材12の嵌合孔21の小径孔21aの内周面からの大きな摩擦力の付与を抑制することができる。また、凍結した液体(例えば凍結剤)によってOリング25を保護することもできる。
したがって、水素タンクのような高圧タンクの場合や樹脂等から形成された被嵌合部材に精度のバラツキがある場合のように圧縮代の大きなOリング25を用いるときにも、また、Oリング25の圧縮代自体にバラツキがあるときにも、Oリング25に捻れ、損傷、傷等を生じさせることなく、小さな挿入抵抗にて口金部材12に嵌合させることができる。
これによれば、Oリング25のシール性能を維持し、Oリング25による良好な気密状態を確保できる。
Thereby, when it takes out from the holding
Therefore, when the O-
According to this, the sealing performance of the O-
なお、以上の実施形態においては、ガスタンクの口金部材12の嵌合孔21にバルブ13の嵌合部23を組み付ける場合を例にとり説明したが、例えば、ガスタンク1のライナー(被嵌合部材)11の口部14に嵌合される口金部材(組付対象部材)12へのOリングの組み付け等、他の種々の部材へのOリングの組み付けに適用可能であり、いずれにおいても上記と同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the case where the
1…ガスタンク、12…口金部材(被嵌合部材)、13…バルブ(組付対象部材、またはOリング付き部材)、21…嵌合孔、23…嵌合部、24…溝部、25…Oリング、31…液封入ケース(ケース体)、32…保持孔、40…液体注入装置、50…冷却装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas tank, 12 ... Cap member (member to be fitted), 13 ... Valve (member to be assembled or member with O-ring), 21 ... Fitting hole, 23 ... Fitting portion, 24 ... Groove portion, 25 ... O Ring, 31 ... Liquid enclosure case (case body), 32 ... Holding hole, 40 ... Liquid injection device, 50 ... Cooling device.
Claims (4)
前記被嵌合部材の嵌合孔と略同一径の保持孔を有し、前記取付対象部材の前記嵌合部を囲繞するケース体と、
該ケース体により囲繞された前記溝部内に液体を注入する液体注入装置と、
該液体注入装置によって前記溝部内に注入された前記液体を凍結させる冷却装置と、
を有するOリング付き部材の組付装置。 Assembly of a member with an O-ring for providing an O-ring in a groove formed on the outer periphery of the fitting portion of the member to be assembled, and assembling the member to be assembled with the O-ring into the fitting hole of the member to be fitted A device,
A case body that has a holding hole of substantially the same diameter as the fitting hole of the fitted member, and surrounds the fitting portion of the attachment target member;
A liquid injection device for injecting a liquid into the groove surrounded by the case body;
A cooling device for freezing the liquid injected into the groove by the liquid injection device;
A device for assembling a member with an O-ring.
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