JP3742713B2 - シール部材およびスナップリングの組み付け装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シャフトの周りをシールするシール部材と、このシール部材を固定するスナップリングとを組み付ける装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０および図１１に示した従来例は、ギヤポンプＰのオイルシールおよびスナップリングを組み付ける装置である。
この従来の装置において、作業台１上に下から順にマウンティングフランジ２、ボディ３およびカバー４を積み重ね、それらを複数のボルト６で締め付けてギヤポンプＰを構成するようにしている。
【０００３】
このようにギヤポンプＰを組み付ける過程では、ボルト６をカバー４側から挿入するが、その理由は次のとおりである。すなわち、マウンティングフランジ２は減速機などに直接固定するので、その固定する面にボルト６の頭部を出っ張らせるわけにはいかない。しかし、カバー４側は他の機器と接触させる箇所がないので、ボルト６の頭部をいくら出っ張らせてもまったく問題ない。そこで、カバー４側にボルト６頭部を位置させるために、そのカバー４側からボルト６を挿入するようにしている。
【０００４】
また、ボルト６を締め付けるときには、図１０のように、作業台１に向かって上から下に力を作用させる方が、ギヤポンプＰの位置決めが簡単であり、しかも、安定的に力を作用させることができる。
以上のような理由から、マウンティングフランジ２を一番下にして、作業台１に載せ、一番上のカバー４側からボルト６を挿入するようにしている。このようにして挿入したボルト６によって、マウンティングフランジ２、ボディ３およびカバー４を一体化してギヤポンプＰを構成するようにしている。
なお、上記ギヤポンプＰ内には、図示していないギヤを組み込んでいて、このギヤのシャフト５をマウンティングフランジ２から突出させている。この突出したシャフト５は、作業台１に形成した孔１ａに挿入している。
【０００５】
上記のようにしてボルト締め作業が終わったら、次に、図１１に示すシール組み付け作業に移る。
なお、マウンティングフランジ２には、オイルシール７を組み込むためのシール孔９と、スナップリング８を組み込むための環状溝１０とを形成している。
そして、これらシール孔９および環状溝１０にオイルシール７やスナップリング８を組み付けるときには、ギヤポンプＰを反転して、マウンティングフランジ２を上側にする。このようにマウンティングフランジ２を上側にすれば、オイルシール７やスナップリング８を上から下に向かって挿入できるので、その作業がやりやすくなる。
【０００６】
上記のようにギヤポンプＰを反転させたら、マウンティングフランジ２の上面に圧入ガイド１１をセットする。この圧入ガイド１１は、図１１に示すように上方に向かって径を大きくしたテーパ状のガイド孔１１ａを形成している。そして、このガイド孔１１ａの軸線と、シール孔９の軸線とを一致させている。
【０００７】
上記のように圧入ガイド１１をセットしたら、シャフト５にキャップ治具１２をかぶせ、このキャップ治具１２にオイルシール７とスナップリング８とを順番にはめ込む。キャップ治具１２は、シャフト５の外周にオイルシール７をはめこむときに、その内周がシャフト５のエッジなどで傷つかないようにするものである。
また、キャップ治具１２の上端には、テーパ面１２ａを形成し、このテーパ面１２ａによってオイルシール７を挿入しやすくするとともに、そのオイルシール７の内周が傷つかないようにしている。
【０００８】
上記のようにオイルシール７とスナップリング８とをはめ込んだら、キャップ治具１２の上から筒状の圧入部材１３をはめ込む。そして、上方に設けた圧入シリンダ１４によってこの圧入部材１３を図中下側に押し、スナップリング８とオイルシール７とを圧入ガイド１１のガイド孔１１ａ内に圧入する。
スナップリング８は、ガイド孔１１ａ内に入っていく過程で、その外周がガイド孔１１ａに接触する。この状態からさらに下がると、スナップリング８の外径は、ガイド孔１１ａによって縮められる。そして、この径を縮められたスナップリング８は、ガイド孔１１ａからマウンティングフランジ２のシール孔９に入り、また、このスナップリング８に押されてオイルシール７もシール孔９に入っていく。
【０００９】
シール孔９に入ったスナップリング８は、環状溝１０に達すると、縮められていた径が自らの弾性力で広がる。そのため、このスナップリング８が環状溝１０から抜けなくなる。そして、このスナップリング８によってオイルシール７もシール孔９から抜けなくなる。このようにしてオイルシール７およびスナップリング８の組み付け作業が完了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ボルト締め作業時と、シール組み付け作業時とで、ギヤポンプＰを反転させなければならないし、この反転作業を人手に頼っていた。しかし、ギヤポンプＰは重量がかさむので、その反転作業が大変で作業効率が悪くなるだけでなく、ややもすると作業者の手首を痛めたりするという問題があった。
そこで、オイルシール等の組み付け作業を機械によって自動化することも考えられるが、この場合には、ギヤポンプＰを反転させる装置と、反転させるだけのスペースとが必要となり、装置が大型化したり複雑化したりするという問題があった。
【００１１】
この発明の目的は、シール部材およびスナップリングを自動的に組み付けることができ、かつ、小型のシール部材およびスナップリングの組み付け装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、シール部材およびスナップリングの組み付け対象と、この組み付け対象に形成した貫通孔と、この貫通孔に挿入したシャフトと、このシャフトを囲むようにしたシール孔と、このシール孔の内周に形成した環状溝と、上記シール孔に組み込むシール部材と、上記環状溝に組み込むとともにシール孔よりもその径を大きくしたスナップリングと、上記組み付け対象の下面に当接させ、かつ軸線方向下に向かって広がるテーパ状のガイド孔を形成した圧入ガイドと、この圧入ガイドの真下に位置するとともにその軸線を上記ガイド孔の軸線に一致させた筒部材と、この筒部材の孔に挿入するキャップ治具と、上記筒部材を上下動させる駆動機構とを備え、上記圧入ガイドは、その上面に位置するガイド孔の最小径を上記シール孔の径とほぼ同じにし、その下面に位置する最大径を上記スナップリングの外径よりも大きくする一方、上記筒部材の径は、上記シール孔の径よりも小さくした点に特徴を有する。
【００１３】
そして、ガイド孔の最小径側を上面にした圧入ガイドを、シール孔を下側にした組み付け対象の下面に当接するとともに、これらガイド孔の軸線とシール孔の軸線とを一致させる。
一方、上記圧入ガイドの下方に設けた筒部材の上端面に、スナップリングとシール部材とを順に置き、キャップ治具を筒部材の孔に挿入する。次に、この筒部材を移動して、その軸線とガイド孔の軸線とを一致させてからシリンダを作動し、筒部材を上昇させる。筒部材が上昇すると、キャップ治具にシャフトが入り、シャフトのエッジなどがキャップ治具によって覆われる一方、ガイド孔に筒部材が入っていく。筒部材がガイド孔に入っていく過程で、ガイド孔によってスナップリングの外周が押されて縮径され、この縮径したスナップリングがガイド孔からシール孔に入る。そして、環状溝に達すると、このスナップリングは拡径し、抜けなくなる。また、このスナップリングによってシール部材もシール孔から抜けなくなる。
【００１４】
第２の発明は、筒部材の上端面に凸部を形成し、筒部材の上端面にスナップリングを置いたときに、上記凸部とこのスナップリングの内径との間に所定のすき間ができる構成にした点に特徴を有する。
第３の発明は、筒部材に径方向の小孔を形成し、この小孔にピンを出し入れ自在にする一方、キャップ治具は、上記ピンを挿入する凹部を形成した点に特徴を有する。
シール部材およびスナップリングを組み付け対象に組み付けた後、上記ピンを小孔に入れて、その先端をキャップ治具の凹部に臨ませる。そして、シリンダを作動し、筒部材を下げると、キャップ治具も一体となって下がり、シャフトからキャップ治具が抜ける。
【００１５】
第４の発明は、筒部材内に、そこに挿入されたキャップ治具を受ける可動台と、この可動台を支えるスプリングとを備えた点に特徴を有する。
第５の発明は、キャップ治具の挿入方向先端に、先細りのテーパ面を形成した点に特徴を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜９にギヤポンプに関する実施例を示す。
図１(b)に示すように、テーブル１６には、この発明の筒部材に相当する圧入ブロック１７を固定している。この圧入ブロック１７の外径は、図１(a)に示すマウンティングフランジ２に形成したシール孔９の内径よりもわずかに小さくしている。また、テーブル１６には、この発明の駆動機構に相当するシリンダ１５のロッド１５ａを固定していて、このシリンダ１５の作動によって、テーブル１６とともに圧入ブロック１７が上昇したり下降したりする。
【００１７】
上記圧入ブロック１７には軸線に沿った孔１８を形成するとともに、この孔１８には、可動台２０と、この可動台２０を支えるスプリング２１とを設けている。そして、この圧入ブロック１７の孔１８内に、図３に示すようなキャップ治具１９を挿入したとき、上記可動台２０とスプリング２１とでこのキャップ治具１９を支えるようにしている。
【００１８】
上記キャップ治具１９は、図１(a)に示すシャフト５の外周に、オイルシール７をはめ込むときに、その内周がシャフト５のエッジやスプラインなどで傷つかないようにするものである。また、このキャップ治具１９の挿入方向の先端には、テーパ面１９ａを形成するとともに、このテーパ面１９ａよりも図中上側に、環状凹部３０を形成している。さらに、この環状凹部３０の上下にもテーパ面３０ａ、３０ｂを形成している。そして、これらテーパ面１９ａ、３０ａ、３０ｂによって、オイルシール７を挿入しやすくするとともに、そのオイルシール７の内周が傷つかないようにしている。
【００１９】
一方、圧入ブロック１７の上端面１７ａには、図９(a)に示すＣ形の凸部２２を形成し、この凸部２２の外周には、図９(b)に示すようにスナップリング８を置くようにしている。凸部２２の外径は、スナップリング８の内径よりも小さく設定し、上記上端面１７ａにスナップリング８を置いたとき、凸部２２とスナップリング８の内径との間にすき間Ｌができる。このようにすき間Ｌを形成したのは、このすき間Ｌ分だけ、スナップリング８を径方向に縮めるからである。また、このすき間Ｌは、スナップリング８が縮まったとき、このスナップリング８の外径が後で説明するシール孔よりも小さくなるだけの間隔を保持している。
【００２０】
また、圧入ブロック１７の側面には、小孔２３を形成し、この小孔２３にピン２５を挿入している。このピン２５は、小シリンダ２４のロッド２４ａに固定されていて、小シリンダ２４の作動によって小孔２３内を移動し、その先端を孔１８に出し入れ可能にしている。
なお、小シリンダ２４は、支柱２６を介してテーブル１６に固定している。
【００２１】
さらに、テーブル１６は、図示していない移動装置によって、図４に示すようにマウンティングフランジ２の下、すなわちこのマウンティングフランジ２を支える図示していない支持機構の真下に位置したり、その真下から退避したりできるようにしている。
このマウンティングフランジ２は、この発明の組み付け対象に相当するもので、貫通孔３１にシャフト５を回転自在に組み込んでいる。また、このシャフト５の周りに上記貫通孔３１よりも大きなシール孔９を形成している。そして、このシール孔９の内周に環状溝１０を形成している。
【００２２】
上記マウンティングフランジ２の下面２ａには、圧入ガイド１１を設けている。この圧入ガイド１１は、下方に向かって径を大きくしたテーパ状のガイド孔２７と、このガイド孔２７の上側に連続する最小径部２８とからなり、最小径部２８はマウンティングフランジ２のシール孔９の径よりもわずかに小さくしている。また、このガイド孔２７の最大径は、上記スナップリング８の外径よりも十分大きくしている。
【００２３】
なお、図示するようにマウンティングフランジ２の下面とガイド部材１１の上面とを合わせたとき、マウンティングフランジ２に形成したシール孔９の軸線とガイド部材１１に形成したガイド孔２７の軸線とが一致するようにしている。
また、圧入ガイド１１は、図示していない装置によって移動可能で、上記支持機構に保持されたマウンティングフランジ２の真下に位置したり、そこから退避したりできるようにしている。そして、マウンティングフランジ２の真下にあるときには、この圧入ガイド１１を、図１に示すように、マウンティングフランジ２にぴったりと接触した状態を保てるようにしている。
【００２４】
次に、この実施例におけるオイルシールおよびスナップリングの組み付けについて説明する。
図２に示すように、圧入ブロック１７の上端面１７ａに、スナップリング８とオイルシール７とを下から順に置く。このとき、スナップリング８の内周と凸部２２との間にすき間Ｌができるので、スナップリング８が多少ガタつく。しかし、多少ガタついたとしても、スナップリング８は凸部２２によってある程度センタリングされる。このようにスナップリング８とオイルシール７とをセットしたら、図３に示すように、つかみ装置２９によってキャップ治具１９を圧入ブロック１７の孔１８に挿入する。このようにすれば、キャップ治具１９がスナップリング８とオイルシール７とを貫通し、このキャップ治具１９によってオイルシール７がセンタリングされる。
【００２５】
また、キャップ治具１９の先端には先細りのテーパ面１９ａを形成するとともに、環状凹部３０の両側には互いに向き合うテーパ面３０ａ、３０ｂを形成している。したがって、これらテーパ面１９ａ、３０ａ、３０ｂによって、オイルシール７の内面は傷つかずに、スムーズに相対移動する。
【００２６】
上記のようにキャップ治具１９を孔１８に挿入したら、図示していない移動装置によってテーブル１６を移動して、圧入ブロック１７を、図４に示すように圧入ガイド１１の真下にセットする。このように両者をセットしたら、シリンダ１５を作動して、テーブル１６を上昇する。テーブル１６の上昇にともなって圧入ブロック１７も上昇し、その上端面１７ａが圧入ガイド１１のガイド孔２７に入っていく。また、このとき、キャップ治具１９にシャフト５が入り込み、このシャフト５のエッジやスプラインなどがキャップ治具１９によって覆われる。
【００２７】
圧入ブロック１７がガイド孔２７に入っていくと、図５に示すようにガイド孔２７にスナップリング８の外周が接触するが、この状態からさらに圧入ブロック１７を上昇すると、スナップリング８の外周がガイド孔２７に押しつけられる。このガイド孔２７は、テーパ状になっているので、スナップリング８には径方向の力が作用する。したがって、スナップリング８は、その径をが縮めながら、センタリングされる。また、このように径が縮まったスナップリング８は、圧入ブロック１７の上端面１７ａとともに最小径部２８に入っていく。そして、このスナップリング８が最小径部２８を介してシール孔９に入っていけば、オイルシール７もこのスナップリング８に押されてシール孔９に入っていく。
【００２８】
圧入ブロック１７がさらに上昇すると、図６に示すように、オイルシール７がシール孔９の上部９ａに当たり、スナップリング８が、環状溝１０に達する。スナップリング８が、環状溝１０に達すると、自らの弾性で径が広がり、環状溝１０にぴったりと組み込まれる。このようにして環状溝１０に組み込まれたスナップリング８によって、オイルシール７もシール孔９から抜けなくなる。このようにして、オイルシール７およびスナップリング８の組み付けが完了する。
【００２９】
なお、圧入ブロック１７が上昇すれば、シャフト５の先端がキャップ治具１９の内側に出っ張った環状凹部３０に当たる。そのため、その時点でキャップ治具１９の上昇が止まり、それ以降はキャップ治具１９が可動台２０を押し、スプリング２１が縮まることになる。
【００３０】
オイルシール７およびスナップリング８の組み付けが完了したら、図７に示すように、小シリンダ２４を作動し、ピン２５を孔１８内に突出させることにより、その先端をキャップ治具１９に形成した環状凹部３０に挿入する。次に、シリンダ１５を収縮して、圧入ブロック１７が下降すると、図８(b)に示すように圧入ブロック１７とともにキャップ治具１９も一体的に下降する。このようにすれば、キャップ治部１９をシャフト５から確実に取り外すことができる。
【００３１】
上記のように取り外したキャップ治具１９は、環状凹部３０からピン２５を抜き、スプリング２１のバネ力でその一端を孔１８から突出させる。そして、この突出した一端をつかみ装置２９でつかんで引き抜き、所定の位置に移動して、次の組み付けに備えて待機させる。このようにすれば、一つのキャップ治具１９を何度も使うことができる。
【００３２】
なお、上記の実施例の説明では、オイルシール７とスナップリング８とを組み付ける行程を詳細に説明したが、その行程の以前に、マウンティングフランジ２、ボディ３およびカバー４をあらかじめボルト６で締結しておくこと従来と同様である。ただし、この実施例では、オイルシール７とスナップリング８とを、下から組み付けられるようにしているので、上にしたカバー４側からボルト６を締め付けたとしても、オイルシール７およびスナップリング８の組み付け時に、ギヤポンプＰを反転させなくてもよい。このように反転させなくてもよい点が、従来と決定的に違う。このようにギヤポンプＰを反転する必要がなくなるので、その分、作業効率もよくなる。また、ギヤポンプＰを反転する装置もいらなくなるので、装置全体も小型化できる。
【００３３】
そして、この実施例では、ギヤポンプＰを例としているが、この発明の装置は、ギヤポンプＰに限定されない。例えば、シリンダのピストンロッドの周りに、シール部材を組み付ける場合にも用いることができる。つまり、この発明の装置は、組み付け対象に形成した貫通孔に、シャフトを挿入し、この挿入したシャフトの周りにシール部材やスナップリングを組み付けるものであれば、どのようなものにも適用できる。
【００３４】
また、この実施例では、圧入ブロック１７の上端面１７ａに、Ｃ形の凸部２２を形成しているが、この凸部２２の形状はＣ形に限らない。圧入ブロック１７の上端面１７ａにスナップリング８を置いたとき、このスナップリング８を縮径でき、かつ、縮径したスナップリング８の外径がシール孔９よりも小さくできるなら、凸部２２はどのような形状でもよい。そして、スナップリング８をある程度センタリングして上端面１７ａに置くことができれば、この凸部２２はなくてもよい。
さらに、キャップ治具１９に形成した環状凹部３０は、環状に限らない。キャップ治具１９に挿入したシャフト５の先端を位置規制することができ、かつ、ピン２５を挿入することができる位置に凹部があればよい。
【００３５】
【発明の効果】
第１の発明は、例えばギヤポンプのように、上にしたカバー側からボルト締め作業をするとともに、このカバーとは反対側のマウンティングフランジにシール部材やスナップリングを組み付ける場合でも、そのギヤポンプを反転せずにシール部材およびスナップリングを組み付けることができる。したがって、反転作業を人手に頼っていた従来とは異なり、その作業効率が向上するととともに、作業者が、反転作業のために手首を痛めるようなこともなくなる。
また、ギヤポンプを反転する装置がいらなくなる分、装置を小型化できるし、それを反転させるための制御機構も不要になるので、全体的に装置を簡素化して、コストダウンさせることができる。
【００３６】
第２の発明によれば、筒部材の上端面にスナップリングを置いたときに、このスナップリングが凸部によってある程度センタリングされる。そのため、筒部材の上端面に置いたときのスナップリングのズレが少なくなり、その分、このスナップリングをセンタリングする圧入ガイドのガイド孔の最大径を小さくすることができる。したがって、圧入ガイドの径も小さくなり、小型化できる。
【００３７】
第３の発明によれば、キャップ治具を確実に回収できるので、１つのキャップ治具で足りる。
第４の発明によれば、スプリングのバネ力によって、回収したキャップ治具の一端が筒部材の孔から突出するので、キャップ治具をつかみやすく、筒部材から簡単に引き抜くことができる。
第５の発明によれば、キャップ治具をシール部材に挿入するときに、そのシール部材を傷つけたりしない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の装置の断面図であり、(a)はマウンティングフランジ２に圧入ガイド１１を当接した状態を示す図であり、(b)はオイルシール７およびスナップリング８をセットする前の圧入ブロック１７を示す図である。
【図２】実施例の装置の断面図であり、(a)はマウンティングフランジ２に圧入ガイド１１を当接した状態を示す図であり、(b)はオイルシール７およびスナップリング８を圧入ブロック１７にセットした状態を示す図である。
【図３】実施例の装置の断面図であり、(a)はマウンティングフランジ２に圧入ガイド１１を当接した状態を示す図であり、(b)はキャップ治具１９を圧入ブロック１７の孔１８に挿入した状態を示す図である。
【図４】実施例の装置の断面図であり、(a)はマウンティングフランジ２に圧入ガイド１１を当接した状態を示す図であり、(b)は圧入ブロック１７をマウンティングフランジ２の真下に移動した状態を示す図である。
【図５】実施例の装置の断面図であり、スナップリング８の外周がガイド孔２７に当接した状態を示す図である。
【図６】実施例の装置の断面図であり、オイルシール７およびスナップリング８の組み付けが完了した状態を示す図でる。
【図７】実施例の装置の断面図であり、ピン２５をキャップ治具１９の環状凹部３０に挿入した状態を示す図である。
【図８】実施例の装置の断面図であり、(a)はマウンティングフランジ２にオイルシール７およびスナップリング８を組み付けた状態を示す図であり、(b)は圧入ブロック１７を下げてマウンティングフランジ２およびガイド部材１１から圧入ブロック１７を抜いた状態を示す図である。
【図９】圧入ブロック１７の上端面１７ａを上から見た図であり、(a)はなにも置いていない状態を示す図で、(b)はスナップリング８をセットした状態を示す図で、(c)はスナップリング８およびオイルシール７をセットした状態を示す図である。
【図１０】従来例の装置を示す図であり、ボルト６を締め付けるときの状態を示す図である。
【図１１】従来例の装置を示す図であり、オイルシール７およびスナップリング８を組み付けるときの状態を示す図である。
【符号の説明】
２ この発明の組み付け対象に相当するマウンティングフランジ
５ シャフト
７ この発明のシール部材に相当するオイルシール
８ スナップリング
９ シール孔
１０ 環状溝
１１ 圧入ガイド
１７ この発明の筒部材に相当する圧入ブロック
１８ 孔
１９ キャップ治具
１９ａテーパ面
２０ 可動台
２１ スプリング
２２ 凸部
２３ 小孔
２５ ピン
２７ ガイド孔
３０ この発明の凹部に相当する環状凹部
３１ 貫通孔

Claims (5)

1. シール部材およびスナップリングの組み付け対象と、この組み付け対象に形成した貫通孔と、この貫通孔に挿入したシャフトと、このシャフトを囲むようにしたシール孔と、このシール孔の内周に形成した環状溝と、上記シール孔に組み込むシール部材と、上記環状溝に組み込むとともにシール孔よりもその径を大きくしたスナップリングと、上記組み付け対象の下面に当接させ、かつ軸線方向下に向かって広がるテーパ状のガイド孔を形成した圧入ガイドと、この圧入ガイドの真下に位置するとともにその軸線を上記ガイド孔の軸線に一致させた筒部材と、この筒部材の孔に挿入するキャップ治具と、上記筒部材を上下動させる駆動機構とを備え、上記圧入ガイドは、その上面に位置するガイド孔の最小径を上記シール孔の径とほぼ同じにし、その下面に位置する最大径を上記スナップリングの外径よりも大きくする一方、上記筒部材の径は、上記シール孔の径よりも小さくしたことを特徴とするシール部材およびスナップリングの組み付け装置。
2. 筒部材の上端面に凸部を形成し、筒部材の上端面にスナップリングを置いたときに、上記凸部とこのスナップリングの内径との間に所定のすき間ができる構成にしたことを特徴とする請求項１記載のシール部材およびスナップリングの組み付け装置。
3. 筒部材に径方向の小孔を形成し、この小孔にピンを出し入れ自在にする一方、キャップ治具は、上記ピンを挿入する凹部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載のシール部材およびスナップリングの組み付け装置。
4. 筒部材内に、そこに挿入されたキャップ治具を受ける可動台と、この可動台を支えるスプリングとを備えた請求項１〜３のいずれかに記載のシール部材およびスナップリングの組み付け装置。
5. キャップ治具の挿入方向先端に、先細りのテーパ面を形成した請求項１〜４のいずれかに記載のシール部材およびスナップリングの組み付け装置。

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