(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状または柱状のワークの外周面に形成した斜めＯリング溝にＯリングを組み付ける方法であって、
上記斜めＯリング溝は、上記ワークの軸と垂直な面に対して少なくとも溝の一部が傾斜する形状のＯリング溝であり、
一方の端部が上記斜めＯリング溝に沿う形状であり上記ワークの外形より大きい筒状治具の外周に、上記Ｏリングを拡径して装着するＯリング装着工程と、
上記ワークの外周に上記Ｏリングとともに上記筒状治具を覆着するＯリングセット工程と、
対向する端面が上記斜めＯリング溝に沿う形状であり、上記筒状治具の外周に対して摺動可能な一対の斜めガイド治具を、上記Ｏリングが上記対向する端面の間に位置するように上記筒状治具の外周に装着するガイド治具セット工程と、
上記一対の斜めガイド治具を、上記対向する端面の全周が上記Ｏリングに当接するまで移動させて、上記対向する端面間に上記Ｏリングを保持するＯリング保持工程と、
上記筒状治具または上記一対の斜めガイド治具を移動させて、上記対向する端面間に保持された上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝に嵌込むＯリング嵌込工程と、を有することを特徴とする斜めＯリング溝へのＯリング組付方法。
【請求項２】
上記ガイド治具セット工程は、上記筒状治具の上記一方の端部を、上記斜めＯリング溝の端縁に沿って配置した状態で、上記一対の斜めガイド治具を少なくとも一方が上記Ｏリングに当接するように装着し、
上記Ｏリング保持工程は、上記一対の斜めガイド治具の少なくとも一方を移動させて、上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝と同じ形状に変形させて保持し、
上記Ｏリング嵌込工程は、上記一対の斜めガイド治具を、上記Ｏリングを保持した状態を保ちながら上記斜めＯリング溝の位置まで移動させて、上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝に嵌入する請求項１記載の斜めＯリング溝へのＯリング組付方法。
【請求項３】
上記ガイド治具セット工程は、上記筒状治具を、上記Ｏリングが上記斜めＯリング溝の外方に位置するように配置した状態で、上記一対の斜めガイド治具の少なくとも一方が上記Ｏリングに当接するように装着し、
上記Ｏリング保持工程は、上記一対の斜めガイド治具の少なくとも一方を移動させて、上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝と重なる形状に変形させて保持し、
上記Ｏリング嵌込工程は、上記一対の斜めガイド治具にて上記Ｏリングを保持した状態を保ちながら、上記筒状治具を引き抜いて、上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝に嵌入する請求項１または２に記載の斜めＯリング溝へのＯリング組付方法。
【請求項４】
筒状または柱状のワークの外周面に形成した斜めＯリング溝にＯリングを組付ける装置であって、
上記斜めＯリング溝は、上記ワークの軸と垂直な面に対して少なくとも溝の一部が傾斜する形状のＯリング溝であり、
一方の端部が上記斜めＯリング溝に沿う形状であり上記ワークの外形より大きい筒状治具と、
上記筒状治具の外周に上記Ｏリングを拡径して装着するＯリング装着手段と、
上記ワークの外周に上記筒状治具に装着した上記Ｏリングを配置するＯリングセット手段と、
対向する端面が上記斜めＯリング溝に沿う形状であり、上記筒状治具の外周に対して摺動して、上記対向する端面間に上記Ｏリングを保持する一対の斜めガイド治具と、を備え
上記筒状治具または上記一対の斜めガイド治具を軸方向に移動させて、上記対向する端面間に保持された上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝に嵌込むことを特徴とする斜めＯリング溝へのＯリング組付装置。
【請求項５】
上記Ｏリング装着手段は、上記筒状治具と同軸上に設けられる円錐状のガイド冶具と、該ガイド冶具の先端側に対向して配置されるＯリングを支持する保持部と、上記円錐状のガイド冶具の円錐面に潤滑液を供給する供給手段と、上記筒状治具とともに上記円錐状のガイド冶具を軸方向に駆動して、上記Ｏリング内に挿通し拡径して上記筒状冶具に装着させる駆動手段を備える請求項４記載の斜めＯリング溝へのＯリング組付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜め形状のＯリング溝へＯリングを組付けるためのＯリング組付方法と組付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、装置の形状によっては斜め形状を有する斜めＯリング溝に、Ｏリングを装着するものがある。この装着は、斜めＯリング溝に向けてＯリングを挿入することで行なわれるが、挿入過程で、例えばワーク表面に凹凸が存在していた場合、Ｏリングにねじれが発生しやすい。そのねじれた状態でＯリングが装着されるとシール性が均一とならず、経年変化により微小漏れを起こす原因となるおそれがある。
【０００３】
Ｏリングの組付けに関する従来技術として特許文献２がある。特許文献２は、Ｏリングを形状の異なるＯリング溝に自動組付する方法および装置を開示するものである。この方法は、長方形部材の外周に設けられたＯリング溝に、Ｏリングを所定方向に引き伸ばす工程と、チャック爪を閉じた状態でＯリングに挿入し、チャック爪を開いてＯリングを保持する工程と、チャック爪の間に開き方向と平行に長方形部材を挿入し、Ｏリング溝の位置と同じ高さに保持する工程と、チャック爪または長方形部材を９０度回転させる工程と、チャック爪を引き抜いてＯリングを嵌入する工程を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８７２３６号公報
【特許文献２】特許第２７７７４０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の方法または装置は、Ｏリングの変形が水平方向のみであるため、高さを同位置に保持することで、同一平面内に位置するＯリング溝への組付けは比較的容易である。しかしながら、斜めＯリング溝に組付けるには、Ｏリングを水平方向および軸方向に引き伸ばす必要があるのみならず、斜めＯリング溝の形状に沿うように変形させる必要がある。このため、特許文献２に記載される方法または装置を、本発明の対象とする形状のＯリング溝への組付けに適用することは難しい。また、手作業であっても、Ｏリングのはみ出しやねじれを生じずに組付けるのは容易でなく、特に、Ｏリングを嵌着する際にねじれが生じると、シール性に大きく影響する。これについて、次に説明する。
【０００６】
図１１（ａ）は、一般的なＯリングの製造に用いられる金型１００であり、一対の上型２０１と下型２０２の対向面に円形の凹部２０３を有している。製造工程は、金型１００を開いて、下型の凹部２０３に生ゴムを仕込み、上型２０１を被せる工程と、図１１（ｂ）のように熱をかけてプレスする工程からなり、金型から取り出して製品とする。ところが、この方法では、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、成形後のＯリング２０４内外表面に、型割隙間に起因する円周方向のバリが生じる（パーティクルライン）。そして、Ｏリング溝内にパーティクルラインがねじれた状態でＯリングが組付けられると、シール性が全周で均一とならず、経年劣化により微少漏れを起こす原因となるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、各種部品のシールに使用されるＯリングを、ワーク外周の斜め形状のＯリング溝へ、はみ出しやねじれを生じることなく組付けることが可能な組付方法および組付装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の発明は、筒状または柱状のワークの外周面に形成した斜めＯリング溝にＯリングを組付ける方法であって、
上記斜めＯリング溝は、上記ワークの軸と垂直な面に対して少なくとも溝の一部が傾斜する形状のＯリング溝であり、
一方の端部が上記斜めＯリング溝に沿う形状であり上記ワークの外形より大きい筒状治具の外周に、上記Ｏリングを拡径して装着するＯリング装着工程と、
上記ワークの外周に上記Ｏリングとともに上記筒状治具を覆着するＯリングセット工程と、
対向する端面が上記斜めＯリング溝に沿う形状であり、上記筒状治具の外周に対して摺動可能な一対の斜めガイド治具を、上記Ｏリングが上記対向する端面の間に位置するように上記筒状治具の外周に装着するガイド治具セット工程と、
上記一対の斜めガイド治具を、上記対向する端面の全周が上記Ｏリングに当接するまで移動させて、上記対向する端面間に上記Ｏリングを保持するＯリング保持工程と、
上記筒状治具または上記一対の斜めガイド治具を移動させて、上記対向する端面間に保持された上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝に嵌込むＯリング嵌込工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明において、
上記ガイド治具セット工程は、上記筒状治具の上記一方の端部を、上記斜めＯリング溝の端縁に沿って配置した状態で、上記一対の斜めガイド治具を少なくとも一方が上記Ｏリングに当接するように装着し、
上記Ｏリング保持工程は、上記一対の斜めガイド治具の少なくとも一方を移動させて、上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝と同じ形状に変形させて保持し、
上記Ｏリング嵌込工程は、上記一対の斜めガイド治具を、上記Ｏリングを保持した状態を保ちながら上記斜めＯリング溝の位置まで移動させて、上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝に嵌入する。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明において、
上記ガイド治具セット工程は、上記筒状治具を、上記Ｏリングが上記斜めＯリング溝の外方に位置するように配置した状態で、上記一対の斜めガイド治具の少なくとも一方が上記Ｏリングに当接するように装着し、
上記Ｏリング保持工程は、上記一対の斜めガイド治具の少なくとも一方を移動させて、上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝と重なる形状に変形させて保持し、
上記Ｏリング嵌込工程は、上記一対の斜めガイド治具にて上記Ｏリングを保持した状態を保ちながら、上記筒状治具を引き抜いて、上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝に嵌入する。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、筒状または柱状のワークの外周面に形成した斜めＯリング溝にＯリングを組付ける装置であって、
上記斜めＯリング溝は、上記ワークの軸と垂直な面に対して少なくとも溝の一部が傾斜する形状のＯリング溝であり、
一方の端部が上記斜めＯリング溝に沿う形状であり上記ワークの外形より大きい筒状治具と、
上記筒状治具の外周に上記Ｏリングを拡径して装着するＯリング装着手段と、
上記ワークの外周に上記筒状治具に装着した上記Ｏリングを配置するＯリングセット手段と、
対向する端面が上記斜めＯリング溝に沿う形状であり、上記筒状治具の外周に対して摺動して、上記対向する端面間に上記Ｏリングを保持する一対の斜めガイド治具と、を備え
上記筒状治具または上記一対の斜めガイド治具を軸方向に移動させて、上記対向する端面間に保持された上記Ｏリングを上記斜めＯリング溝に嵌込むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の発明において、上記Ｏリング装着手段は、上記筒状治具と同軸上に設けられる円錐状のガイド冶具と、該ガイド冶具の先端側に対向して配置されるＯリングを支持する保持部と、上記円錐状のガイド冶具の円錐面に潤滑液を供給する供給手段と、上記筒状治具とともに上記円錐状のガイド冶具を軸方向に駆動して、上記Ｏリング内に挿通し拡径して上記筒状冶具に装着させる駆動手段を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１の方法によれば、予め筒状治具の外周にＯリングを拡径して装着し、これをワークに覆着してＯリングを案内するガイド治具をセットする。ガイド治具は、対向端面が斜めＯリング溝に沿う形状であり、この間にＯリングを配置してガイド治具を対向方向へ移動させることで、Ｏリングを溝形状に容易に変形させることができる。さらに、筒状治具は、端部が斜めＯリング溝に沿う形状であるので、Ｏリングが斜めＯリング溝の外方に位置する状態で、ワークとＯリングの間の筒状治具を外すことで、Ｏリングの収縮力により容易に斜めＯリング溝に嵌込むことができる。
【００１５】
したがって、筒状治具とガイド治具により、Ｏリングを斜め形状を保持したまま、はみ出しやねじれを生じることなく斜めＯリング溝に組付けることが可能であり、工程の自動化により作業性、生産性を大幅に向上させることができる。
【００１６】
本発明の方法は、ワークの外周に少なくとも一部が傾斜する形状のＯリング溝に対して有効であり、筒状治具とガイド治具の端部形状を一致させることで、任意の溝形状に対応させて、効果的に組付けることができる。
【００１７】
本発明の請求項２の方法によれば、Ｏリングを両側に配置した一対の斜めガイド治具の端面間で変形させてから、斜めＯリング溝の位置に移動する。一対の斜めガイド治具に保持した状態で移動させるので、ねじれ等を生じにくく、また、予め配置した筒状治具の斜め形状の端部に沿って斜めＯリング溝内へ嵌込まれるので、組付けが容易で、はみ出し等を生じにくい。
【００１８】
本発明の請求項３の方法によれば、予めＯリングが斜めＯリング溝の外方に同一形状に位置するように、一対の斜めガイド治具で変形させるので、移動によるねじれを生じにくい。そして、その状態で、筒状治具を引き抜くことで、容易にＯリングを斜めＯリング溝に嵌込むことができるので、組付けが容易で、はみ出し等を生じにくい。
【００１９】
本発明の請求項４の装置によれば、端部を斜め形状とした筒状治具に、Ｏリング装着手段を用いて、Ｏリングを容易に拡径して装着することができる。そして、Ｏリングセット手段にてワークの外周にＯリングを配置し、Ｏリングの両側に一対の斜めガイド治具を装着して摺動可能とすることで、Ｏリングを対向する端面間に変形させて保持することができる。この形状を保持したまま斜めＯリング位置に移動させることで、Ｏリングを容易に嵌込むことができるので、組付の自動化が可能であり、生産性を大幅に向上させることができる。
【００２０】
本発明の請求項５に記載の装置によれば、Ｏリング装着手段が、筒状治具と同軸の円錐状のガイド冶具を備えるので、ガイド冶具と対向するＯリングに先端側を挿入することで、Ｏリングを容易に拡径することができる。そして、拡径したＯリングに潤滑液を供給しながら、筒状治具の外周を移動させて、容易に筒状治具の外周に装着することができるので、自動組付により生産性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施形態のＯリング組付方法を実施するために使用される組付機構の分解図、（ｂ）は組付機構の概略構成図で（ｃ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は組付機構の概略構成図である。
【図２】（ａ）は、組付機構を構成する冶具の概略図、（ｂ）は、本発明の組付方法が適用されるワークとＯリングの概略図である。
【図３】組付機構を用いた組付方法を説明するための工程図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態となるＯリング組付装置の構成図である。
【図５】第２実施形態のＯリング組付装置を用いた組付方法を説明するための工程図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のＯリング組付装置において使用されるＯリング装着装置の構成と、それを用いたＯリングの装着方法を説明するための工程図である。
【図７】第３実施形態のＯリング組付装置と、それを用いたＯリングの組付方法を説明するための工程図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の組付機構を用いない組付例を示す図である。
【図９】本発明の作用効果を説明するための図で、Ｏリングの断面とＯリング溝内の状態を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、本発明のＯリング組付方法または装置において使用されるガイド治具構成の他の例を示す図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、本発明に使用されるＯリングの成形方法を説明するための図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、図１１の方法で成形されたＯリングの全体形状および断面形状をそれぞれ示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態を詳細に説明する。図１〜３は、本発明によるＯリングの組付方法を説明するための図で、図１は、本実施形態で使用される組付機構１の概略図であり、図２は、本発明の組付方法が適用されるワークＷとＯリング４の概略図、図３は、組付機構１を用いた組付工程を示す図である。図２（ｂ）に示すワークＷの外周面には、斜めＯリング溝１１が形成されている。
【００２３】
斜めＯリング溝１１は、ワークＷの軸と垂直な面に対して少なくとも溝の一部が傾斜する形状を有する。具体的には、図２（ｂ）のように、図示される半部において、近接する吸入口１１、１２間を区画するように略直線状に傾斜する形状に形成される。図示されない裏半部の形状も、同様の形状とすることができる。
【００２４】
図２（ｂ）において、斜めＯリング溝１１には、図示するように、Ｏリング４を斜めＯリング溝１１に沿う斜め形状に変形させて組付ける必要がある。そこで、本発明では、Ｏリング４の組付けを容易にするために、図１に示すように、筒状冶具である円筒治具２と、斜めガイド治具であるガイド冶具３を備える組付機構１を用いる。図１（ａ）、（ｃ）は組付機構１の分解図および組立図、（ｂ）は（ｃ）のＡ−Ａ線断面図、図２（ａ）は円筒治具２およびガイド冶具３の概略図である。
【００２５】
図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、組付機構１の円筒治具２は、一対の上円筒治具２１と下円筒治具２２からなる。これら上円筒治具２１と下円筒治具２２は、ワークＷの外周に上下から覆着されるものであり、ワークＷの外形（最大径）より、内径が大きく形成される。これにより、図１（ｂ）、（ｃ）において、ワークＷの外周に覆着された時に、ワークＷと接触することがなく、容易に着脱可能となる。斜めＯリング溝１１に装着されるＯリング４の径よりも大きいことはもちろんである。また、下円筒治具２２の内周面の少なくとも一部を段付きに形成し、段部２２２にてワークＷの下端を位置決め保持することができる。後述するように、組付方法によっては、円筒治具２を必ずしも上下一対とする必要はなく、一方のみとすることもできる。
【００２６】
一対の上円筒治具２１と下円筒治具２２は、比較的薄肉の円筒体からなり、それぞれ一方の端部形状を、ワークＷの斜めＯリング溝１１と、同じ形状となるように成形する。すなわち、図１（ａ）に示すように、ワークＷを挟んで対向する端部２１１、２２１の形状を、斜めＯリング溝１１に沿う形状に成形している。これにより、上円筒治具２１と下円筒治具２２の端部２１１、２２１を密接させ、一体の円筒治具２として使用することができる。また、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、ワークＷの外周に覆着された時に、上円筒治具２１と下円筒治具２２の間に、斜めＯリング溝１１と同一形状の隙間２ａを形成することができる。この隙間２ａは、後述するＯリング４の組付け時に用いられる。
【００２７】
図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、組付機構１のガイド冶具３は、一対の上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２からなる。これら上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２は、内周径が、円筒治具２と略同径に形成されている。これにより、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、円筒治具２に上下から外挿されて、その外周面に対してそれぞれ摺動自在となっている。一対の上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２は、比較的厚肉の円筒体からなり、対向する端面３１１、３２１を、それぞれワークＷの斜めＯリング溝１１と、同じ形状となるように成形している。
【００２８】
これにより、一対の上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２は、対向する端面３１１、３２１間に、Ｏリング４を配置し、斜めＯリング溝１１と同一形状に変形させることができる。また、対向する端面３１１、３２１間にＯリング４を保持する保持機能と、形状を保ったまま斜めＯリング溝１１の位置まで案内し、斜めＯリング溝１１の形状に沿って溝内に嵌め入れるガイド機能を有する。この一対のガイド冶具３により、斜めＯリング溝１１へのＯリング４の組付けが容易にできる。
【００２９】
次に、図３により、これら一対の円筒治具２と一対のガイド冶具３を用いた、ワークＷへのＯリング４の組付方法を説明する。まず、（１）に示す工程において、円筒治具２の上円筒治具２１の外周に、Ｏリング４を拡径して装着する（Ｏリング装着工程）。次いで、ワークＷの上方から上円筒治具２１を、下方から下円筒治具２２をそれぞれ外挿して、（２）に示す工程において、端部２１１、２２１を当接させ、ワークＷの外周に円筒治具２を覆着する（Ｏリングセット工程）。この時、図示するように、ワークＷの下端を下円筒治具２２の段部２２２に当接させ、斜めＯリング溝１１と下円筒治具２２の端部２２１を一致させることで、軸方向および回転方向の位置決めが可能としてあり、円筒治具２の端部２１１、２２１を、ワークＷの斜めＯリング溝１１の外方に形状が一致するように配置することができる。
【００３０】
さらに、円筒治具２を覆着したワークＷに、（３）に示す工程において、上方から上ガイド治具３１を、下方から下ガイド治具３２をそれぞれ外挿する（ガイド治具セット工程）。（３）の工程では、上方から外挿した上ガイド治具３１を、端面３１１の一部がＯリング４の上辺に当接する位置に、下ガイド治具３２を、端面３２１の一部がＯリング４の上辺に当接する位置に移動させる。この状態では、下ガイド治具３２がワークＷの外周位置にあり、Ｏリング４は、斜めＯリング溝１１より上方位置にある。そこで、この状態から、まず上ガイド治具３１を下降させ、斜め形状の端面３２１にてＯリング４を変形させながら押し下げる。これにより、（４）に示す工程において、上ガイド治具３１の端面３１１の全周がＯリング４の上辺に、下ガイド治具３２の端面３２１の全周がＯリング４の上辺に当接する位置に移動し、一対の上ガイド治具３１と下ガイド治具３２の間に、Ｏリング４が保持される（Ｏリング保持工程）。
【００３１】
この状態で、Ｏリング４は、斜めＯリング溝１１と同じ形状に変形している。さらに、Ｏリング４を保持したまま、一対の上ガイド治具３１と下ガイド治具３２を下降させ、（５）に示す工程において、Ｏリング４をワークＷの斜めＯリング溝１１の外側に重なる位置とする。そして、（６）に示す工程において、上円筒治具２１を上方に引き抜き、上円筒治具２１と下円筒治具２２の間に隙間２ａが形成されると、引き伸ばされていたＯリング４が収縮し、斜めＯリング溝１１に嵌込まれる（Ｏリング嵌込工程）。次いで、（７）に示す工程において、上ガイド治具３１と上方に、下ガイド治具３２と下円筒治具２２を下方に引き抜く。
【００３２】
本発明の組付方法では、このように、円筒治具２とガイド治具３を備える組付け機構１を用いることで、Ｏリング４を容易に斜めＯリング溝１１に沿う形状に変形させ、かつ形状を保持したまま、斜めＯリング溝１１に嵌込むことができる。また、円筒治具２へのＯリング４の装着、円筒治具２とガイド治具３の動作は自動化することが可能であり、図３の一連の工程を組込んだ自動組付装置により、作業性を大きく向上させることができる。この組付装置の具体例について、次に説明する。
【００３３】
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態となるＯリング組付装置であり、図３の組付機構１を基本構造としている。ここでは、ワークＷが斜めＯリング溝１１と、隣り合う環状のＯリング溝１２を有する場合に、同時にＯリングを装着するための装置として構成する。この装置を用いることにより、ワークＷへ複数のＯリングを容易に組付けることが可能になる。
【００３４】
図４（ａ）、（ｂ）の組付装置において、図３の組付機構１と同一の部材には、同一符号を付している。組付機構１は、第１実施形態と同様に、円筒治具２とガイド治具３を備えるが、円筒治具２が、上下一対ではない点で異なっている。本実施形態の円筒治具２は、第１実施形態の上円筒治具２１と同様に、下端部２３が斜めＯリング溝１１と同じ形状に成形され、外周に複数のＯリング４を装着するために、比較的長い軸方向長を有している。
【００３５】
また、本実施形態のガイド治具３は、一対の上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２が、それぞれ２分割されている。上ガイド冶具３１は、それぞれ半円筒形状の位置決めガイド３１２、３１３からなり、両端面を衝合させることで上ガイド冶具３１形状となるとともに、下端面３１１が斜めＯリング溝１１に沿う形状となる。同様に、下ガイド冶具３２は、それぞれ半円筒形状の位置決めガイド３２２、３２３からなり、両端面を衝合させることで下ガイド冶具３２形状となるとともに、上端面３２１が斜めＯリング溝１１に沿う形状となる。
【００３６】
ここで、上ガイド冶具３１となる位置決めガイド３１２、３１３には、内周面に半円形溝が形成されており、衝合された時に、Ｏリング４を保持するための環状溝３３が形成されるようになっている。これにより、一対の上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２の間にＯリング４を保持するとともに、他のＯリング４を環状溝３３に保持した状態で、円筒治具２の外周を摺動可能となる。
【００３７】
ワークＷおよび円筒治具２は、Ｏリングセット手段となる台座５上に位置決め保持される。この時、ワークＷの外周に覆着される円筒治具２を同心状に保持するとともに、ワークＷの斜めＯリング溝１１に対して、円筒治具２の外周に装着されるＯリング４が適切な位置となるように調整可能としている。
【００３８】
図５、６により、Ｏリング４の組付方法の詳細を説明する。まず、（１）に示す工程において、円筒治具２の外周に、Ｏリング４を拡径して装着する（Ｏリング装着工程）。本実施形態では、（１）の工程を自動化するために、Ｏリング装着手段としてのＯリング装着装置６を供えており、これを図６に示す。図６（ａ）は、Ｏリング装着装置６の概略構造を示すもので、先端の円錐部６１に続く本体部外周に円筒治具２が装着されるガイド冶具６２と、その外周に設置され、円錐部６１に潤滑液としての混合液を供給する混合液供給部６３（供給手段）と、Ｏリング４を円錐部６１の対向位置に保持する保持部６４を備えている。
【００３９】
ガイド冶具６２は、先端側（図の下端側）へ向けて縮径する円錐部６１が、混合液供給部６３に設けた円錐面６５によって、全周が保持されている。混合液供給部６３内には、複数の混合液供給路６６が軸方向に並設され、円錐部６１を保持する円錐面６５に開口している。保持部６４は、円形穴の内周面にフランジ状に突出するチャック部材６７を有し、チャック部材６７上面にＯリング４を載置するとともに、円錐状の内周縁部にて円錐部６１を当接保持するようになっている。チャック部材６７は、径方向にスライドして保持部６４本体に収容可能に構成されている。保持部６４の円形穴の内径は、円錐部６１を含むガイド冶具６２の外径より大きく形成される。フランジ６７の下方には、Ｏリング４およびガイド治具６２と同軸上に、軸部周りにスプリングを配置したバランサ６８が配置され、円錐部６１の先端と対向している。
【００４０】
Ｏリング４の装着は、まず、図６（ａ）に示すように、円筒治具２を装着したガイド冶具６２先端の円錐部６１を、混合液供給部６３の円錐面６５にて保持した状態で、外部から混合液供給路６６に混合液を供給する。混合液は、円錐面６５に設けた複数の開口から吐出され、円錐部６１の全面に塗布される。チャック部材６７の内周縁部は、円錐部６１の中間部が嵌合する内径の円錐形状であり、嵌合位置で円錐部６１の先端中央に当接するように、バランサ６８が配置されている。
【００４１】
ここで、ガイド冶具６２は、図示しない駆動手段により軸方向に移動可能であり、混合液供給部６３および保持部６４のチャック部材６５は、拡径方向にスライド可能に構成されている。図６（ｂ）において、混合液供給部６３の円錐面６５を図の左右に開いて、円筒治具２とともにガイド冶具６２を下降させると、円錐部６１先端がＯリング４に嵌挿され、バランサ６８に当接支持される。この時、円錐部６１表面に混合液が塗布されているので、円錐部６１の外周面に案内されるＯリング４との摩擦を低減し、同時に、Ｏリング４の表面に混合液が塗布される。この状態から、バランサ６８に先端が保持されたガイド冶具６２をさらに下降させると、チャック部材６７に支持されるＯリング４が、円錐部６１により径方向に引き延ばされながら、円筒治具２方向へ相対移動する。チャック部材６７は、円錐部６１の下降とともに拡径方向にスライドして、ガイド冶具６２の下降を妨げないように構成される。
【００４２】
図６（ｃ）において、円錐部６１に続くガイド冶具６２の本体部は、外周に円筒治具２が装着されて一体の円柱体となる形状であり、Ｏリング４が円錐部６１を越えると、続く本体部から円筒治具２の外周へ容易に移動する。このようにして、拡径したＯリング４を円筒治具２の所定位置に嵌着させることができる。なお、図には、この装着工程を繰り返すことにより、円筒治具２の外周の２箇所にＯリング４を装着した状態を示している。Ｏリング４の装着位置は、例えば、予め円筒治具２の軸線上に機械的ストッパを配置しておくことにより、あるいは、ガイド治具６２のストローク量を予め決定することで、位置決めを行なうことができ、次工程を容易にすることができる。
【００４３】
図５において、（１）に示す工程でＯリング４を装着した円筒治具２を、Ｏリング装着装置６のガイド治具６２から取り外し、（２）に示す工程において、台座５にセットしたワークＷに覆着する（Ｏリングセット工程）。本実施形態の方法では、このＯリングセット工程で、円筒治具２外周の２つのＯリング４が、ワークＷ（シリンダＣ１）の斜めＯリング溝１１とＯリング溝１２にセット可能な位置となるように調整される。軸方向には、前工程のＯリング４装着位置にて位置決めされるので、円筒治具２の下端部２３形状が斜めＯリング溝１１と一致するように回転方向に位置決め調整する手段を設けるとよい。
【００４４】
次いで、（３）に示す工程において、図示しない駆動手段により上ガイド冶具３１となる一対の位置決めガイド３１２、３１３と、一対の下ガイド冶具３２となる一対の位置決めガイド３２２、３２３を、それぞれ左右方向から装着する（ガイド治具セット工程）。この時、上方のＯリング４は、位置決めガイド３１２、３１３両端面を衝合させることで、内部に形成される環状溝３３に保持される。下方のＯリング４は、斜めＯリング溝１１に沿う形状の上ガイド冶具３１下端面３１１と、下ガイド冶具３２上端面３２１の間に位置する。この状態で、図示しない駆動手段により、上ガイド冶具３１および一対の下ガイド冶具３２は、一体で円筒治具２の外周面を軸方向に摺動可能としてある。
【００４５】
そこで、（４）に示す工程において、下ガイド冶具３２を上方に移動させ、下方のＯリング４を変形させながら、上ガイド冶具３１下端面３１１に当接する位置まで移動させる。これにより、Ｏリング４を、円筒治具２を挟んで斜めＯリング溝１１の外方位置に、上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２にて同一の斜め形状に変形保持させた状態で配置することができる（Ｏリング保持工程）。（１）の工程にてＯリング４には混合液が塗布されるから、ねじれ等を生じることなく変形し、移動や当接による傷を防止することができる。
【００４６】
（５）に示す工程において、上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２の間にＯリング４を保持したまま、図示しない駆動手段によりワークＷの外周の円筒治具２のみを上方へ移動させる。（１）の工程にてＯリング４を装着する過程で、円筒治具２の外周面にも混合液が塗布されるから、円筒治具２は、上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２に対して摺動自在であり、Ｏリング４との摩擦を生じることなく、引き抜くことができる。そして、円筒治具２が、斜めＯリング溝１１の上方に移動すると、対向位置にあるＯリング４が上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２から外れ、縮径して斜めＯリング溝１１に嵌合する。さらに円筒治具２が、Ｏリング溝１１の上方に移動すると、対向位置にあるＯリング４が上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２から外れ、縮径して斜めＯリング溝１１に嵌合する（Ｏリング嵌込工程）。
【００４７】
このように、予めＯリング４を円筒治具２の所定位置に装着し、ワークＷに対して円筒治具２を軸方向および回転方向に位置決めする方法を採用すれば、上下ガイド冶具３１、３２をセットし、Ｏリング４を変形させた後に、円筒治具２を引き抜く簡単な操作手順で、Ｏリング４の組付けが完了する。また、組付装置は、円筒治具２と一対のガイド治具３および台座５を有する簡易な構成であり、円筒治具２の外周にＯリング４をセットするＯリング装着装置６を用いることで、Ｏリング４の装着作業性を大幅に改善することができる。
【００４８】
上記構成の円筒治具２を用い、図２（ｂ）に示したワークＷのＯリング溝１１へ組付ける組付装置とすることもできる。これを図７に第３の実施形態として示す。Ｏリング装着工程は、図６に示したＯリング装着装置６を用いて同様に行なう。
【００４９】
（１１）に示すＯリングセット工程は、台座５にセットしたワークＷの外周に円筒治具を覆着させる。本実施形態の方法では、このＯリングセット工程で、円筒治具２の下端面に、ワークＷの斜めＯリング溝１１が位置するように調整している。
【００５０】
次いで、（１２）に示すガイド治具セット工程において、上ガイド冶具３１となる一対の位置決めガイド３１２、３１３と、一対の下ガイド冶具３２となる一対の位置決めガイド３２２、３２３を、それぞれ左右方向から装着する。この時、Ｏリング４は、上ガイド冶具３１下端面３１１に当接し、下ガイド冶具３２上端面３２１の上方位置にある。
【００５１】
この状態から、（１３）に示すＯリング保持工程において、下ガイド冶具３２を上方に移動させ、下方のＯリング４を変形させながら、上ガイド冶具３１下端面３１１に当接する位置まで移動させる。これにより、Ｏリング４を斜めＯリング溝１１の上方位置にて、同一形状に変形させた状態で上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２の間に保持することができる。
【００５２】
（１４）に示すＯリング嵌込工程において、本実施形態では、上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２の間にＯリング４を保持したまま、円筒治具２の外周面に沿って下降させる。この場合も、円筒治具２表面の混合液により上ガイド冶具３１と下ガイド冶具３２が容易に摺動し、Ｏリング４はねじれ等を生じることなく移動する。そして、ワークＷの斜めＯリング溝１１の外周位置で停止させると同時に、円筒治具２を上方へ抜くことで、Ｏリング４を縮径させて斜めＯリング溝１１に嵌合することができる。
【００５３】
このように、本発明の組付装置を用いることで、Ｏリング４の円筒治具２への装着、ワークＷへのＯリング４と円筒治具２のセット、Ｏリング４の変形保持、斜めＯリング溝１１への組付けといった一連の手順を、容易に行なうことができる。さらに、これら工程における円筒治具２やガイド治具３の装着や保持、位置決め、軸方向または径方向の移動量の設定等を自動化することで、自動組付装置とすることができる。
【００５４】
これに対して、図８に示すように、円筒治具２のみでガイド治具３を用いない場合には、所望の効果が得られない。特に、図８（ａ）のように、円筒治具２Ａの下端面が水平で、斜めＯリング溝１１形状に沿う形状となっていない場合は、（２３）の工程でＯリング４に円筒治具２Ａの下端面に当接した後、（２４）の工程で、Ｏリング４の一部のみが斜めＯリング溝１１に入るために、ねじれが生じやすい。また、図８（ｂ）のように、下端面が傾斜する円筒治具２を用いた場合も、（３３）の工程でＯリング４の一部のみが円筒治具２Ａの下端面に当接するので、（３４）、（３５）の工程で、Ｏリング４の全体が円筒治具２Ａに当接し、さらに斜めＯリング溝１１に向けて移動する間に、ねじれが生じやすい。
【００５５】
図９により、本発明の組付方法による作用効果を説明する。図９は、Ｏリング４の断面形状と、これを溝に組付けた時の状態を並べて示したもので、Ｏリング４の内外周面には、金型成形時にパーティクルラインがリング状に形成されている。シリンダ等のシールに用いられるＯリングには、Ｏリング装着時のみならず長期に渡りシール性を確保することが要求され、Ｏリングシール部からの漏れの要因として、Ｏリング装着時のねじれが指摘されている。ここで、Ｏリング４のねじれがないとは、好適には、溝に対してパーティクルラインが略平行であること、少なくとも内外周のパーティクルライン全周が、それぞれ溝幅の範囲内にあることを示す。一方、Ｏリング４のねじれとは、溝に対してパーティクルラインの傾斜が溝幅の範囲内に納まらず、パーティクルラインが溝の上面または下面に当接した状態であり、全周に均等なシール性を保つことが困難になる。
【００５６】
Ｏリング４のねじれの発生は、ワークＷのＯリング溝にＯリング４を嵌着する工程、もしくは、Ｏリング４を嵌着したワークＷを製品ハウジングに組付ける工程において生じる。特に、本発明で対象とするワークＷのように斜めＯリング溝１１を有する場合には、図８のような通常の方法では、Ｏリング４の嵌着時にねじれを発生させずに組付けることができない。
【００５７】
これに対して、上述した本発明の組付方法および組付装置では、円筒治具２とガイド治具３を用いて、Ｏリング４をねじれなく変形保持し、その状態を保ったまま斜めＯリング溝１１に組付けることができる。この際、Ｏリング装着装置６を用いてＯリング４に潤滑液を塗布し、移動時の摩擦を低減できるので、Ｏリング４の切れや傷を防止し、長期間シール性を確保することができる。
【００５８】
上記実施形態で示した形状に限らず、斜めＯリング溝１１形状は、例えば半部が略Ｓ字形状となるとともに、他の半部が略直線状に傾斜する形状となっていてもよい。このように、斜めＯリング溝１１の形状は、軸方向に傾斜を有する形状であれば、特に限定されるものではない。
【００５９】
上記実施形態では、斜めＯリング溝１１のみ、または隣接する環状のＯリング１２の２つの溝に同時にＯリング４を組付ける方法を説明したが、斜めＯリング溝１１を含む３つ以上の溝に同時にＯリング４を組付けることもできる。図１０（ａ）、（ｂ）は、このような方法に使用するガイド治具３の構成例を示すものである。図１０（ａ）は、ガイド治具３を上下一対の上ガイド治具３１、下ガイド治具３６で構成するとともに、上ガイド治具３１と下ガイド治具３６の内周面に、それぞれＯリング保持用の環状溝３３、３７を形成する。この時、ガイド治具３は、上ガイド治具３１と下ガイド治具３６の間に配置したＯリング４を、斜めＯリング溝１１に組付け、同時に、その上下の環状溝３３、３７に保持するＯリング４を対応する環状のＯリング溝に組付けることができる。
【００６０】
あるいは、図１０（ｂ）のように、上下端面が斜め形状の中間ガイド治具３７を用い、Ｏリング保持用の環状溝３３を有する上ガイド治具３１と下ガイド治具３２の間に配置して、ガイド治具３を構成することもできる。この場合には、上ガイド治具３１と中間ガイド治具３８、中間ガイド治具３８と下ガイド治具３２の間に配置したＯリング４を、それぞれ斜めＯリング溝１１に組付けると同時に、上ガイド治具３１の環状溝３３に保持するＯリング４を対応する環状のＯリング溝に組付けることができる。
【００６１】
上記実施形態では、円筒状のワークＷに対して、円筒治具２とガイド冶具３を備える構成としているが、ワークＷの形状は円筒状に限らず、筒状または柱状のワーク外周に斜めＯリング溝１１を有する形状であれば、その外周に覆着可能な筒状治具と、斜めガイド治具を用いることで、同様の組付けを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のＯリング組付方法および組付装置は、油圧システム、配管継ぎ手、その他装置において、各種部品のシールに使用されるＯリングを、斜め形状のＯリング溝に組付けるために使用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
Ｗ  ワーク
１  Ｏリング組付機構
１１  斜めＯリング溝
１２  Ｏリング溝
２  円筒治具（筒状治具）
２１  上円筒治具
２２  下円筒治具
２１１、２２１、２３  端部
２４  円筒治具
３  ガイド治具
３１  上ガイド治具
３１１  下端面（端面）
３１２、３１３  位置決めガイド
３２  下ガイド治具
３２１  上端面（端面）
３２２、３２３  位置決めガイド
４  Ｏリング
５  台座（Ｏリングセット手段）
６  Ｏリング装着装置（Ｏリング装着手段）
６１  円錐部
６２  ガイド治具
６３  混合液供給部（供給手段）
６４  保持部
６５  円錐面
６６  混合液供給路
６７  チャック部材
６８  バランサ
【図１】
0005605303.tif 000002
【図２】
0005605303.tif 000003
【図３】
0005605303.tif 000004
【図４】
0005605303.tif 000005
【図５】
0005605303.tif 000006
【図６】
0005605303.tif 000007
【図７】
0005605303.tif 000008
【図８】
0005605303.tif 000009
【図９】
0005605303.tif 000010
【図１０】
0005605303.tif 000011
【図１１】
0005605303.tif 000012
【図１２】
0005605303.tif 000013