JP2008303891A - Seal ring correction tool - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention is used, for example, for tightening and correcting a seal ring after mounting the seal ring in an annular groove formed on the outer peripheral surface of a cylindrical or columnar seal ring mounting target part such as a piston or a shaft. It relates to a correction jig.
図6は、ピストンシールを装着したピストンを示す半断面図である。この図6において、参照符号100はピストンで、その外周面には円周方向へ連続した環状溝101が形成されている。環状溝101にはピストンシール110が装着されており、このピストンシール110は、低摩擦係数の合成樹脂製のシールリング111と、このシールリング111と環状溝101の溝底との間に介在されて、シールリング111を不図示のシリンダの内周面に摺動自在に密接させるためのゴム状弾性材料製のバックリング112からなる。
FIG. 6 is a half sectional view showing a piston equipped with a piston seal. In FIG. 6,
従来、上述のようなピストン100の環状溝101にピストンシール110を装着するための治具として、下記の特許文献に記載された装着治具が知られている。
図7は、前掲の特許文献に記載されたものと同種の装着治具によるピストンシールの装着手順を示す説明図である。すなわち、装着治具200は、案内治具201と押し込み治具202からなるものであって、ピストンシール110を環状溝101に装着するに際しては、まず図7(A)に示されるように、案内治具201の筒状端部201aをピストン100の一端外周面に嵌合してから、この案内治具201の小径端部にゴム状弾性材料からなるバックリング112を外挿し、押し込み治具202で軸方向へ押し出すことによって、このバックリング112は、案内治具201における円錐状の本体201bの外周面に沿って移動しながら引き伸ばされ、前記筒状端部201aから、図7(B)に示されるように、自らの縮径力によって環状溝101に嵌め込まれる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a piston seal mounting procedure using the same type of mounting jig as described in the aforementioned patent document. That is, the
次に、図7(C)に示されるように、案内治具201の小径端部に、合成樹脂製のシールリング111を外挿し、押し込み治具202で軸方向へ押し出すことによって、このシールリング111は、案内治具201における円錐状の本体201bの外周面に沿って移動しながら拡径変形され、前記筒状端部201aから、図7(D)に示されるように、自らの縮径力によって、環状溝101内におけるバックリング112の外周に嵌め込まれる。
Next, as shown in FIG. 7C, a synthetic
ここで、ゴム状弾性材料からなるバックリング112と異なり、シールリング111は合成樹脂からなるものであるため、案内治具201によっていったん拡径されると、自己の復元力だけでは、元の径には復元されない。したがって、ピストンシール110を装着したピストン100を、シリンダ内へ挿入する際に、シールリング111がシリンダと干渉して損傷するおそれがあるため、ピストン100にピストンシール110を装着した後は、シールリング111を外周側から矯正治具によって締め付けて矯正する必要がある。
Here, unlike the
図8及び図9は、従来の矯正治具によるシールリング111の矯正過程を示す説明図、図10は、矯正治具の他の従来例を示す半断面図である。すなわち、従来の矯正治具300は円筒状を呈するものであって、内周に、円錐面状の絞り面301が形成されており、先の図7のようにしてバックリング112及びシールリング111を装着してから、図8(A)の状態から同(B)のように矯正治具300をピストン100へ外挿して行くことによって、シールリング111が外周から絞り面301でしごかれて縮径されるようになっている。
8 and 9 are explanatory views showing a correction process of the
ところが、図8(A)の状態から矯正治具300をピストン100へ外挿して行く過程で、図9(A)のように、シールリング111が矯正治具300の絞り面301に倣って傾斜変形しながら環状溝101の内側面に干渉し、矯正治具300の挿入抵抗が著しく大きくなって、それ以上の挿入が困難になることがある。そしてこのような場合は、図9(A)の状態からいったん矯正治具300をピストン100から抜き出して、図9(B)から同(C)のように、逆方向から再度外挿することによって、シールリング111の矯正作業を行っていた。しかしながら、このような方法は、作業の煩雑化を来すものであった。しかも図10に示されるように、ピストン100が、その軸方向一端にフランジ102を有するものであるような場合は、矯正治具300をフランジ102と反対側から外挿した後でいったん抜き出し、フランジ102側から再度外挿するといった方法は採用できなかった。
However, in the process of extrapolating the correction jig 300 to the
また、矯正治具300をピストン100へ外挿する過程でのシールリング111の傾斜変形を抑制するには、図10に示されるように、絞り面301の傾斜角度αを小さくすれば良いが、この場合は絞り面301の軸方向長さが長くなってしまうので、矯正治具300が長くて重いものにならざるを得ず、またこのため、ピストン100が、その軸方向一端にフランジ102を有するものであるような場合は、先端部が前記フランジ102に干渉することによって、シールリング111が完全に絞られた状態となるまで矯正治具300を外挿することができなくなるケースもあり得る。
Further, in order to suppress the inclination deformation of the
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、その技術的課題とするところは、ピストン等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する際に、いったん拡径されたシールリングを締め付けて元の径に可及的に復元させるシールリング矯正治具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the technical problem is that a seal ring is provided in an annular groove formed on an outer peripheral surface of a seal ring mounting target part such as a piston. It is an object of the present invention to provide a seal ring correction jig that tightens a seal ring that has been expanded once and restores the original diameter as much as possible.
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、請求項1の発明に係る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シールリングを拡径しながら装着した後で、このシールリングを締め付けて前記拡径による残留変形を解消させるためのシールリング矯正治具であって、内径が拡径による残留変形状態のシールリングの外径より大径の先端部と、前記シールリング装着対象部品に外挿可能で前記残留変形状態のシールリングの外径より小径に形成された小径内周面と、この小径内周面と前記先端部の間に位置し、前記小径内周面より大径かつ前記残留変形状態のシールリングの外径より小径に形成された中間内周面と、前記先端部の内周から前記中間内周面へ向けて漸次小径になる円錐面状に形成された大径側絞り面と、前記中間内周面から前記小径円筒面へ向けて漸次小径になる円錐面状に形成された小径側絞り面とを有するものである。
As a means for effectively solving the technical problem described above, the seal ring correcting jig according to the invention of
シールリング装着対象部品の環状溝への装着過程で、大きく拡径されることによる残留変形状態のシールリングは、その装着後に、上記構成のシールリング矯正治具を前記シールリング装着対象部品へ外挿していくことによって、まず大径側絞り面でしごかれて縮径される。そして、この縮径過程では、シールリングが前記大径側絞り面に倣って傾斜変形しながら環状溝の内側面に干渉しても、このシールリングは、ある程度縮径された時点で中間内周面により傾斜変形状態が解消されるので、環状溝の内側面との干渉による摩擦抵抗も緩和される。そしてさらに継続してシールリング矯正治具を外挿していくことによって、前記シールリングは、小径側絞り面でしごかれて、小径内周面に達するまで縮径され、このような縮径過程で、前記残留変形が解消される。 In the process of mounting the seal ring mounting target part in the annular groove, the seal ring in the residual deformation state due to the large expansion of the diameter is attached to the seal ring mounting target part after mounting. By inserting, the diameter is first reduced by squeezing on the large diameter side diaphragm surface. In this diameter reduction process, even if the seal ring interferes with the inner surface of the annular groove while being inclined and deformed following the above-mentioned large-diameter side diaphragm surface, the seal ring has an intermediate inner circumference when the diameter is reduced to some extent. Since the inclined deformation state is eliminated by the surface, the frictional resistance due to the interference with the inner surface of the annular groove is also alleviated. Further, by continuously extrapolating the seal ring correction jig, the seal ring is squeezed by the small diameter side diaphragm surface and reduced in diameter until it reaches the inner diameter surface of the small diameter. Thus, the residual deformation is eliminated.
また、請求項2の発明に係るシールリング矯正治具は、請求項1に記載の構成において、中間内周面が軸方向複数箇所に形成され、この中間内周面は、小径内周面側に位置するものほど小径であって、各中間内周面間がそれぞれ円錐面状の絞り面を介して連続した多段絞り形状としたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the seal ring correcting jig according to the first aspect, wherein the intermediate inner peripheral surface is formed at a plurality of positions in the axial direction, and the intermediate inner peripheral surface is on the small diameter inner peripheral surface side. The smaller the diameter is, the smaller the diameter is, and the intermediate inner peripheral surface is formed in a multistage aperture shape with continuous conical aperture surfaces.
本発明に係るシールリング矯正治具によれば、シールリング装着対象部品への矯正治具の外挿によりシールリングが絞り面でしごかれて縮径される過程で、このシールリングが傾斜変形しながら環状溝の内側面に干渉しても、中間内周面により前記傾斜変形状態がいったん解消されるので、矯正治具を一度抜き出して再度外挿するといった煩雑な作業を行うことなく、継続して外挿して行くことができるので、シールリングの縮径・矯正を容易に行うことができる。 According to the seal ring correction jig according to the present invention, the seal ring is inclined and deformed in the process where the diameter of the seal ring is reduced by squeezing the diaphragm surface by extrapolation of the correction jig to the seal ring mounting target part. However, even if it interferes with the inner surface of the annular groove, since the inclined deformation state is once eliminated by the intermediate inner peripheral surface, it can be continued without performing complicated work such as extracting the correction jig and extrapolating it again. Thus, the seal ring can be easily reduced in diameter and corrected.
以下、本発明に係るシールリング矯正治具について、図面を参照しながら説明する。図1は、ピストンシールを装着したピストンを示す半断面図である。 Hereinafter, a seal ring correction jig according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a half sectional view showing a piston equipped with a piston seal.
まず図1において、参照符号1はピストンで、請求項1に記載されたシールリング装着対象部品に相当するものである。すなわち、このピストン1は、ピストン本体11の一端外周に、フランジ12が張り出し形成されており、ピストン本体11の外周面には円周方向へ連続した環状溝11aが形成されている。
First, in FIG. 1,
ピストン本体11の環状溝11aには、ピストンシール2が装着されている。このピストンシール2は、不図示のシリンダの内周面に摺動自在に密接されるシールリング21と、このシールリング21と環状溝11aの溝底との間に介在されたバックリング22からなる。詳しくは、シールリング21は、耐摩耗性に優れた低摩擦係数の合成樹脂材料からなるものであり、バックリング22は、ゴム状弾性材料で成形された例えばOリング等からなるものであって、シールリング21と環状溝11aの溝底との間を密封すると共に、シールリング21を前記シリンダの内周面に押し付ける作用を有するものである。
A
上述の構成を備えるピストンシール2は、図2及び図3に示される装着治具によって、ピストン1に装着される。図2は、装着治具によるバックリングの装着手順を示す説明図、図3は、装着治具によるシールリングの装着手順を示す説明図である。
The
図2及び図3に示される装着治具3は、金属製の案内治具31と押し込み治具32からなる。このうち案内治具31は、ピストン1におけるピストン本体11の外周に嵌合可能であってその嵌合状態では先端がピストン本体11の環状溝11aの溝肩へ到達可能な筒状端部31aと、この筒状端部31aからその先端と反対側へ向けて漸次小径となる円錐状に形成された本体31bとからなる。一方、押し込み治具32は、案内治具31に外挿可能な筒状部32aを有するものであって、この筒状部32aは、円周方向に分割することによって径方向への弾性変形が可能としても良い。
The mounting
装着治具3を用いて、ピストン1の環状溝11aへピストンシール2を装着するに際しては、まず図2(A)に示されるように、案内治具31の筒状端部31aを、ピストン1におけるピストン本体11の、フランジ12と反対側の端部外周に嵌合してから、この案内治具31の本体31bの小径端部に、バックリング22を外挿する。次に、押し込み治具32を案内治具31へ前記小径端部側から外挿して軸方向へ押し出すことによって、バックリング22は、案内治具31における円錐状の本体31bの外周面に沿って移動しながら引き伸ばされ、案内治具31の筒状端部31aから、図2(B)に示されるように、自らの縮径力によって環状溝11aに嵌め込まれる。
When the
次に、図3(A)に示されるように、案内治具31の本体31bの小径端部に、シールリング21を外挿し、押し込み治具32を案内治具31へ前記小径端部側から外挿して軸方向へ押し出すことによって、シールリング21は、案内治具31における円錐状の本体31bの外周面に沿って移動しながら拡径変形され、案内治具31の筒状端部31aから、図3(B)に示されるように、自らの復元力によって環状溝11aにおけるバックリング22の外周に嵌め込まれる。
Next, as shown in FIG. 3A, the
ここで、ゴム状弾性材料からなるバックリング22と異なり、シールリング21は合成樹脂からなるものであるため、いったん案内治具31によって、自由状態よりも大径に引き伸ばされると、自己の復元力だけでは、元の径には復元されず、変形が残留する。したがって、上述の手順によってピストンシール2を装着したピストン1を、そのままシリンダ内へ挿入すると、拡径変形が残留した状態のシールリング21がシリンダと干渉して損傷するおそれがあるため、ピストン1にピストンシール2を装着した後は、シールリング21を外周側から締め付けて適正な径に矯正する必要がある。本発明の矯正治具は、このような矯正作業に使用するものである。
Here, unlike the
図4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示す半断面図、図5は、図4のシールリング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。 FIG. 4 is a half sectional view showing a preferred embodiment of the seal ring correcting jig according to the present invention, and FIG. 5 is an explanatory view showing the process of correcting the seal ring by the seal ring correcting jig of FIG.
図4の形態によるシールリング矯正治具(以下、単に「矯正治具」と略称する)4は、例えば金属で円筒状に製作されたものであって、内径φ41が、拡径による変形が残留したシールリング21の自由状態の外径φ21(図5(A)参照)より大径の先端部41と、ピストン1におけるピストン本体11に僅かな隙間をもって外挿可能で、内径φ42が前記残留変形状態のシールリング21の外径φ21より小径に形成された小径内周面42と、この小径内周面42と前記先端部41の間に位置し、内径φ43が小径内周面42より大径かつ前記残留変形状態のシールリング21の外径φ21より小径に形成された中間内周面43と、前記先端部41の内周から中間内周面43へ向けて漸次小径になる円錐面状に形成された大径側絞り面44と、前記中間内周面43から小径円筒面42へ向けて漸次小径になる円錐面状に形成された小径側絞り面45とを有する。
The seal ring correcting jig (hereinafter simply referred to as “correcting jig”) 4 according to the embodiment of FIG. 4 is made of, for example, a metal in a cylindrical shape, and the inner diameter φ 41 is deformed by expanding the diameter. The remaining
また好ましくは、軸心に対する大径側絞り面44及び小径側絞り面45の傾斜角度θは6〜10°とし、中間内周面43の軸方向長さLは、図1に示されるシールリング21の軸方向幅W以上(L≧W)とする。
Preferably, the inclination angle θ of the large-diameter
先に説明した図2及び図3に示される手順で、ピストン1にピストンシール2を装着した後で、図4の形態による矯正治具4を用いて、シールリング21を締め付けて矯正するには、まず図5(A)のように、矯正治具4を、先端部41側から、ピストン1におけるピストン本体11に外挿して行く。矯正治具4の先端部41は、その内径φ41が、ピストン本体11の外径φ11より大径であることはもとより、拡径による変形が残留したシールリング21の外径φ21より大径であるから、容易に外挿される。
2 and 3 described above, after the
そして、矯正治具4の先端部41から連続した大径側絞り面44は、拡径による残留変形を有するシールリング21の外径φ21より小径である中間内周面43へ向けて漸次小径になる円錐面状に形成されているので、矯正治具4の外挿過程で、前記大径側絞り面44が、シールリング21の外周面と接触する。このため、シールリング21は、図5(B)に示されるように大径側絞り面44によって外周から締め付けられ、内周のバックリング22を圧縮しながら、環状溝11a内へ向けて変位するように縮径され、その過程で、前記残留変形が解消されていく。
Then, the large-diameter
このとき、図5(B)に示されるように、シールリング21が大径側絞り面44に倣って傾斜変形した状態で、その内径部の一端縁21bが、環状溝11aの内側面に干渉したような場合は、締め付けと共に縮径方向への抵抗が大きくなるが、図5(C)に示されるように、このシールリング21は、大径側絞り面44によってある程度縮径された時点で、中間内周面43の内周へ相対的に乗り上がることになる。そして、この中間内周面43は、シールリング21の軸方向幅以上の長さの円筒面状に形成されていることから、ここに乗り上がることによって、シールリング21の傾斜変形状態がいったん解消され、環状溝11aの内側面とシールリング21の一端縁21bのかじり状態が解消される。
At this time, as shown in FIG. 5B, in a state where the
そして、この状態からさらに矯正治具4の外挿を継続していくと、図5(D)に示されるように、シールリング21は中間内周面43から小径内周面42へ向けて漸次小径になる円錐面状に形成された小径側絞り面45に乗り上がり、再びしごきによる締め付けが開始される。このとき、シールリング21の傾斜変形状態がいったん解消された状態から締め付けが再開されるので、小さな抵抗で更なる縮径を行うことができる。
If the extrapolation of the correction jig 4 is further continued from this state, the
そして、図5(E)に示されるように、シールリング21は、小径内周面42から小径内周面42の内周へ相対的に乗り上がることによって、環状溝11a内へほぼ完全に収納された状態まで縮径変形される。したがって、その後図5(F)に示されるように、矯正治具4を取り外せば、圧縮状態から復元されるバックリング22によって外周側へ押し出されるシールリング21が、このバックリング22に対して、適度な縮径力をもって抱き付いた状態に保持される。したがって、このときのシールリング21の外径φ21’は、図5(A)に示される矯正前のシールリング21の外径φ21より小径となる。
Then, as shown in FIG. 5 (E), the
なお、上述の形態では、中間内周面43が一箇所にのみ形成されているが、シールリング21が復元性の悪い材料からなる場合や、縮径方向への矯正量によっては、中間内周面43を小径内周面42側に位置するものほど小径となるように軸方向複数箇所に形成し、各中間内周面間43間にそれぞれ絞り面44,45と同様の円錐面状の絞り面を形成した多段絞り形状としても良い。
In the above-described embodiment, the intermediate inner
また、上述の形態では、シールリング21がエンドレス形状となっているが、ナイロン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。
Moreover, in the above-mentioned form, the
1 ピストン(シールリング装着対象部品)
11 ピストン本体
11a 環状溝
12 フランジ
2 ピストンシール
21 シールリング
22 バックリング
3 装着治具
31 案内治具
32 押し込み治具
4 シールリング矯正治具
41 先端部
42 小径内周面
43 中間内周面
44 大径側絞り面
45 小径側絞り面
1 Piston (Seal ring mounting target part)
11
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012140976A (en) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method of assembling fitting structure |
JP2013158867A (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Honda Motor Co Ltd | Correction tool for seal member, and assembling method of seal member |
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2007
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