JPH1151800A - シール治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リーク試験に使用されるシール冶具のシール
用Ｏリングの磨耗を防止すること。 【解決手段】 治具本体５の外周に嵌着したＯリング
を、治具本体５の先端の凸段部６の後端の段面ｍと、治
具本体５の外周に軸方向移動可能に配設した筒状押圧体
７の先端面ｎとの間に挟む。平常時のＯリング４の外径
をワーク穴２の内径より少し小さく設定する。冶具本体
５をワーク穴２に挿入後、筒状押圧体７だけを前進移動
させて弾性Ｏリング４を圧縮する。これによりＯリング
４の外径を拡げてワーク穴２に弾圧接触させワーク穴４
をシールする。リーク試験の後、筒状押圧体７を後退さ
せてＯリング４を元の外径に戻してから冶具本体５をワ
ーク穴４から引き抜く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シール性を要求さ
れる中空部分を有するワークの前記中空部分のリーク試
験に使用されるシール治具に係り、特にシール治具に嵌
着されたシール用Ｏリングがワークと擦れるのを防止し
たシール冶具に関する。

【０００２】

【従来の技術】中空ワークのリーク試験に使用されるシ
ール治具として、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すような丸棒
状の軸部材２０が用いられている。軸部材２０の先端部
の外周に溝２１が形成され、この溝２１に弾性のＯリン
グ２２が嵌着される。Ｏリング２２の外径は軸部材２０
の外径より大きく、また図４（Ａ）に示すように平常時
のＯリング２２の外径は、リーク試験されるワーク１に
形成された円形のワーク穴２の内径より少し大きく設定
されている。

【０００３】図４（Ｂ）に示すように軸部材２０をワー
ク穴２に挿入するとき、Ｏリング２２の外周がワーク穴
２の内周面に押圧されてＯリング２２が若干圧縮され、
この状態でＯリング２２がワーク穴２の内周面を軸方向
に摺動する。ワーク穴２の定位置まで軸部材２０が挿入
されると、Ｏリング２２がワーク穴２の内周面に弾圧接
触してワーク穴２をシールして、所望のリーク試験が行
われる。リーク試験が終了すると、ワーク穴２の内周面
に沿ってＯリング２２を摺動させてワーク穴２から軸部
材２０が抜き出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のようなシール治
具は構造簡単であるが、軸部材２０のワーク穴２での挿
脱時にＯリング２２がワーク穴２の内周面および軸部材
２０の溝２１によって強く擦られて磨耗し、Ｏリング２
２によるワーク穴２のシール性が早期に劣化していた。
そこで、Ｏリング２２のシール性が劣化してくると新し
いものと交換するようにしているが、この交換頻度が高
くて不経済である問題や、Ｏリング交換に伴う部品管理
や交換の手間が面倒である問題があった。

【０００５】本発明の目的は、Ｏリングの摩耗が少ない
シール治具を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、リーク試験さ
れるワークに形成されたワーク穴に嵌挿され、ワーク穴
の内周面に弾性のＯリングを弾圧接触させてワーク穴を
シールするシール治具であって、以下の治具本体、凸段
部、筒状押圧体でＯリングを支持した構造にすることで
前記目的を達成するものである。

【０００７】前記治具本体は、ワーク穴の穴径より小さ
い外径のＯリングを先端部外周に嵌着する丸棒状の軸で
ある。前記凸段部は、治具本体の先端の外周にワーク穴
の穴径より小さい外径で突設されて、治具本体に嵌着さ
れたＯリングが接触する段面を後端に有するキャップ状
のものである。前記筒状押圧体は、治具本体の外周に軸
方向摺動可能に嵌挿されて先端面がＯリングに対向する
筒体で、その外径はワーク穴の穴径より小さい。

【０００８】本発明のシール治具においては、Ｏリング
を装着した治具本体を凸段部を先にワーク穴に挿入した
後、治具本体に対して筒状押圧体を凸段部側に前進移動
させてＯリングを凸段部の段面に押圧し、この押圧力で
弾性Ｏリングをその外径を拡大させるよう圧縮して、拡
径したＯリングの外周をワーク穴の内周面に弾圧接触さ
せてシールする。また、ワーク穴に挿入された治具本体
をワーク穴から抜き出す場合は、Ｏリングを押圧してい
た筒状押圧体を後退させてＯリングの外径を元の大きさ
まで縮径させてから行う。このようにワーク穴に対して
シール治具の挿脱を行えば、挿脱時にＯリングがワーク
穴の内周面に強く擦られることが無くなり、Ｏリングの
磨耗が軽減される。

【０００９】また、本発明においては、前記筒状押圧体
の先端面と凸段部の段面の少なくとも一方を、筒状押圧
体でＯリングを凸段部に押圧したときにＯリングの内径
を拡げるようにＯリングを内径側から押圧する円錐状の
テーパ押圧面にして、Ｏリングの拡縮動作をより大きく
することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１乃至図３を参照して説明すると、この実施形態は
図４のワーク１のリーク試験時にワーク穴２をシールす
るシール治具３に適用したもので、丸棒状の治具本体５
の先端に凸段部６が一体に形成され、治具本体５の先端
部外周に弾性のＯリング４が嵌着され、治具本体５のＯ
リング４から後方の外周に筒状の押圧体７が軸方向摺動
可能に嵌挿された構造である。

【００１１】治具本体５はワーク穴２の内径より小さな
外径の丸棒であり、その先端に円錐台形のキャップ状の
凸段部６が同軸一体に形成される。凸段部６の外径は治
具本体５の外径より大きく、ワーク穴２の内径より小さ
く設定されて、凸段部６の後端に治具本体５の外周と直
交する段面ｍが形成される。

【００１２】なお、凸段部６や筒状押圧体７の外径は、
望ましくはＯリング４の外径と同程度か、またはＯリン
グ４の外径よりも若干小さ目に設定する。

【００１３】治具本体５の先端部外周と凸段部６の段面
ｍの間にＯリング４が嵌着される。Ｏリング４は断面円
形のゴムリング等であって、その平常時の外径はワーク
穴２の内径より少し小さ目に設定される。Ｏリング４の
平常時の状態が、図１（Ａ）に示される。このＯリング
４を凸段部６の段面ｍとの間で挾むように、筒状押圧体
７が治具本体５に嵌挿される。筒状押圧体７の先端面ｎ
が段面ｍと平行に対向し、この先端面ｎと段面ｍでＯリ
ング４が両側から挾圧されるようにしてある。筒状押圧
体７の軸方向の移動は、例えば筒状押圧体７の後端に連
結された駆動筒８を介して自動、或いは、手動で行われ
る。

【００１４】前記実施形態のシール治具３は、図１
（Ａ）及び（Ｂ）のように使用される。ワーク１のリー
ク試験の開始段階において、図１（Ａ）に示すように凸
段部６と筒状押圧体７でＯリング４を軽く挾持した状態
で、シール治具３をワーク穴２に挿入する。このとき、
Ｏリング４は、その外径がワーク穴２の内径より小さい
平常状態に在り、従って、Ｏリング４はワーク穴２の内
周面に擦られること無くワーク穴２に挿入される。

【００１５】シール治具３がワーク穴２の定位置まで挿
入されると、図１（Ｂ）に示すように、治具本体５に対
して筒状押圧体７を駆動筒８を使って前進移動させ、筒
状押圧体７の先端面ｎでＯリング４を段面ｍに押圧す
る。これにより弾性のＯリング４が凸段部６と筒状押圧
体７で両側から強く押圧されて断面略楕円形に変形して
Ｏリング４の外径が拡がり、この拡径変形したＯリング
４の外周がワーク穴２の内周面に弾圧接触してワーク穴
２をシールする。また、このようにシールするようにＯ
リング４の平常時の外径とワーク穴２の内径の関係が設
定される。

【００１６】図１（Ｂ）の状態でワーク１のリーク試験
が行われ、このリーク試験が終了すると筒状押圧体７を
元の後方位置まで後退させる。これによりＯリング４が
その弾性復帰力で図１（Ａ）の平常時の状態に戻り、こ
の状態でシール治具３をワーク穴２から抜き出す。この
ときもＯリング４は、ワーク穴２の内周面に擦られるこ
と無くワーク穴２から抜き出される。

【００１７】以上のようにワーク穴２に対するシール治
具３の挿脱時において、Ｏリング４がワーク穴２の内周
面に擦られず、また、擦られても軽く摺接する程度であ
るからＯリング４の磨耗が軽減され、Ｏリング４の交換
頻度が大幅に低減される。実際、図４の従来品と同条件
でＯリング交換頻度を比較調査したところ、従来品が約
２５０回のリーク試験でＯリング交換が必要となったの
に対して、本発明品は１０００回程度のリーク試験でや
っとＯリング交換が必要となった。つまり本発明品のＯ
リングの寿命は従来品の約４倍に延長されることが分か
った。また、ワーク穴２に対するシール治具３の挿脱時
に、Ｏリング４がワーク穴２の内周面に強く擦られ無い
ので、シール治具３の挿脱時の摩擦抵抗が軽減されて、
シール治具の挿脱作業性が改善される。

【００１８】図２（Ａ）及び（Ｂ）に示される実施形態
は、筒状押圧体７の先端面ｎを、Ｏリング４の内径Ｒを
拡げるような円錐状のテーパ押圧面ｎ’にしたものであ
る。このテーパ押圧面ｎ’は、筒状押圧体７の先端から
後方に拡がる円錐面で、平常時は図２（Ａ）に示すよう
にテーパ押圧面ｎ’の先端部が断面円形のＯリング４の
内径側に食い込むように接触する。この状態で筒状押圧
体７を治具本体５に対して前進移動させてＯリング４を
押圧すると、図２（Ｂ）に示すようにテーパ押圧面ｎ’
がＯリング４の内径Ｒ’を広げるようにＯリング４を押
圧してＯリング４の外径を広げる。従って、Ｏリング４
の外径の拡径動作がより確実に、より大きな拡径幅で行
われて、Ｏリング４がより確実、強固にワーク穴２の内
周面に弾圧接触してワーク穴２をシールする。

【００１９】尚、凸段部６の段面ｍも筒状押圧体７のテ
ーパ押圧面ｎ’と同様に、Ｏリング４を内径側から拡げ
る円錐状のテーパ面としてもよい。或いは、段面ｍだけ
をＯリング４を内径側から拡げる円錐状のテーパ面とし
てもよい。

【００２０】図３（Ａ）及び（Ｂ）の実施形態は、筒状
押圧体７をばね材１０で後退させるようにしたものであ
る。この場合の治具本体５は円筒で、内部に駆動軸１１
が軸方向移動可能に挿入され、駆動軸１１と筒状押圧体
７が連結ピン１２で一体に連結される。駆動軸１１と治
具本体５との間に軸方向に圧縮されたばね材１０が装着
される。ばね材１０は、駆動軸１１に常時後方に弾力を
付勢して、図３（Ａ）に示すように筒状押圧体７がＯリ
ング４に軽く接触する平常位置に駆動軸１１と筒状押圧
体７を保持する。

【００２１】図３（Ａ）の状態でシール治具３がワーク
穴２に挿入されると、図３（Ｂ）に示すように治具本体
５に対して駆動軸１１を自動或いは手動で前進移動させ
る。これによりばね材１０を圧縮して駆動軸１１が前進
し、連結ピン１２を介して筒状押圧体７が前進移動して
Ｏリング４を圧縮し、Ｏリング４の外径を拡げてワーク
穴２に弾圧接触させる。駆動軸１１を前進移動させる外
力を解除すると、ばね材１０の弾力で駆動軸１１、連結
ピン１２、筒状押圧体７が元の平常位置に自動復帰す
る。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載のシール治具によれば、ワ
ーク穴に対するシール治具の挿脱時でのＯリングの外径
はワーク穴の内径より小さいので、シール治具挿脱時に
Ｏリングがワーク穴で擦られず、従って、Ｏリングの磨
耗が大幅に軽減されてＯリングの長寿命化が可能とな
り、Ｏリングの交換頻度を大幅に低減できる。また、ワ
ーク穴に対するシール治具の挿脱時にＯリングがワーク
穴に擦られ無いので、シール治具の挿脱時の摩擦抵抗が
軽減されて、シール治具挿脱の作業性が改善される。

【００２３】請求項２記載のシール治具によれば、Ｏリ
ングを押圧して拡径させる筒状押圧体と凸段部の少なく
とも一方を、Ｏリングを内径側から拡げるテーパ押圧面
としたので、Ｏリングの拡径動作がより大きくなり、ワ
ーク穴を確実にシールする高信頼度のシール治具が提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すシール治具の部
分断面図で、（Ａ）はワーク穴に挿入したとき、（Ｂ）
はワーク穴をシールしたときの断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態を示すシール治具の部
分断面図で、（Ａ）はワーク穴に挿入したとき、（Ｂ）
はワーク穴をシールしたときの断面図である。

【図３】本発明の第３の実施形態を示すシール治具の部
分断面図で、（Ａ）はワーク穴に挿入したとき、（Ｂ）
はワーク穴をシールしたときの断面図である。

【図４】従来のシール治具の部分断面図で、（Ａ）はワ
ーク穴に挿入する前のとき、（Ｂ）はワーク穴に挿入し
てシールしたときの断面図である。

【符号の説明】

１ ワーク ２ ワーク穴 ３ シール治具 ４ Ｏリング ５ 治具本体 ６ 凸段部 ７ 筒状押圧体 ｎ’ テーパ押圧面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リーク試験されるワークに形成されたワ
   ーク穴に嵌挿されて、ワーク穴の内周面に弾性Ｏリング
   を弾圧接触させてワーク穴をシールするシール治具であ
   って、 ワーク穴の穴径より小さい外径のＯリングを先端部外周
   に嵌着する軸状治具本体と、 この治具本体の先端の外周にワーク穴の穴径より小さい
   外径で突設されて、治具本体に嵌着されたＯリングが当
   接する段面を後端に有する凸段部と、 前記治具本体の外周に軸方向に摺動可能に嵌挿されて先
   端面がＯリングに対向する、Ｏリングの外径より小さい
   外径の筒状押圧体とを具備し、 Ｏリングを装着した治具本体を凸段部を先にワークの穴
   に挿入した後、治具本体に対して前記筒状押圧体を凸段
   部側に前進移動させて前記筒状押圧体の先端面でＯリン
   グを凸段部の段面に押圧し、この押圧力で弾性Ｏリング
   をその外径を拡大させるよう圧縮して、拡径したＯリン
   グをワーク穴の内周面に弾圧接触させることを特徴とす
   るシール治具。
2. 【請求項２】 前記筒状押圧体の先端面と凸段部の段面
   の少なくとも一方を、筒状押圧体でＯリングを凸段部に
   押圧したときにＯリングの内径を拡げるようにＯリング
   を内径側から押圧する円錐状のテーパ押圧面にしたこと
   を特徴とする請求項１記載のシール治具。