(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向外側へ突出するつば部を有し、被圧入部品を固定する部品固定部と、
前記被圧入部品の中心軸に垂直であって互いに交差する複数の直線上にそれぞれ配置され、前記部品固定部を前記直線を中心に回動可能かつ前記中心軸に垂直な方向に移動可能に支持する支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記部品固定部の軸方向において上方および下方から前記つば部を挟み込んで前記部品固定部を支持していることを特徴とする被圧入部品支持装置。
【請求項２】
前記支持部材は、凸曲面形状の面で前記部品固定部を支持していることを特徴とする請求項１記載の被圧入部品支持装置。
【請求項３】
前記支持部材は、球形状であることを特徴とする請求項２記載の被圧入部品支持装置。
【請求項４】
前記直線は前記中心軸に垂直な平面上で所定の角度をなして交差する第１直線および第２直線であって、前記支持部材は前記部品固定部を前記第１直線上で支持する第１支持部材と、前記第１支持部材が配置されている支持容器を前記第２直線上で支持する第２支持部材とを有することを特徴とする請求項１、２または３のいずれか記載の被圧入部品支持装置。
【請求項５】
前記部品固定部の位置決めをする第１位置決め手段と、前記支持容器の位置決めをする第２位置決め手段とをさらに備えることを特徴とする請求項４記載の被圧入部品支持装置。
【請求項６】
前記第１直線と前記第２直線とは、直角に交差していることを特徴とする請求項４または５記載の被圧入部品支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被圧入部品を支持する被圧入部品支持装置（以下、単に「支持装置」という。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金属部品などの部品の組み付け工程において、圧入工程が用いられている。例えば燃料噴射ノズルの場合、被圧入部品であるノズルホルダへ圧入部品であるノズルボディを圧入して組み付けている。
圧入工程を実施する場合、被圧入部品を固定治具などに固定し、固定された被圧入部品に圧入部品を圧入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
圧入工程を実施する場合、圧入部品と被圧入部品の同軸度を高い精度で確保する必要がある。圧入部品と被圧入部品との間で同軸度が確保されないと、例えば上述のような燃料噴射ノズルの場合、接触面積が増大するため圧入が困難であったり、ノズルボディあるいはノズルホルダが変形するおそれがある。ノズルボディが変形するとノズルボディに形成されている弁座部が変形するため、燃料噴射ノズルの弁密度が低下し、閉弁時にシール部からの燃料漏れが発生するおそれがある。
同軸度の低下は、圧入時における圧入部品の中心軸と被圧入部品の中心軸とのずれ、または圧入部品の中心軸と被圧入部品の中心軸との傾きによって生じる。
【０００４】
従来用いられている例えば図９に示すような支持装置の場合、被圧入部品１１０を固定する部品固定部１１１を球形状の支持部材１１２で支持している。この支持装置は球形状の支持部材１１２を使用することにより、被圧入部品１１０の中心軸と垂直な方向すなわち図９の前後左右に部品固定部１１１が移動可能である。部品固定部１１１を移動可能とすることで、圧入時に発生する圧入部品１１３の中心軸と被圧入部品１１０の中心軸とのずれを吸収している。すなわち、圧入部品１１３の中心軸と被圧入部品１１０との中心軸とのずれを２次元の平面上で吸収している。圧入部品１１３の中心軸と被圧入部品１１０の中心軸とのずれを吸収することにより、圧入部品１１３と被圧入部品１１０の同軸度を高めている。
【０００５】
しかしながら、図９に示すような支持装置では部品固定部１１１を３点以上で支持しているため、圧入部品１１３の中心軸と被圧入部品１１０の中心軸とが傾いている場合、その傾きを吸収することはできない。
圧入部品の中心軸と被圧入部品の中心軸とが傾いていると、この傾きは圧入部品または被圧入部品が変形することで見かけ上吸収され、圧入部品は被圧入部品へ傾いた状態で圧入される。そのため、圧入部品と被圧入部品とは同軸度を確保することができず、所望の精度を満足することができない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、圧入部品の中心軸と被圧入部品の中心軸との間のずれだけでなく傾きも吸収することで、圧入部品と被圧入部品との同軸度を高めることができる支持装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の支持装置によると、支持部材は、径方向外側へ突出するつば部を有しており被圧入部品を固定する部品固定部を、被圧入部品の中心軸に垂直な直線を中心に回動可能かつ被圧入部品の中心軸に垂直な方向に移動可能に支持している。そのため、部品固定部は被圧入部品の中心軸に垂直な平面上を２次元方向に移動可能なだけでなく、その直線を中心に回動することもできる。直線を中心に部品固定部が回動することにより、圧入部品の中心軸と被圧入部品の中心軸との間の傾きを吸収することができる。
また、支持部材は複数の直線上にそれぞれ配置されているので、各直線ごとの部品固定部の回動を合成することにより、部品固定部は被圧入部品をあらゆる角度に保持することができる。
【０００８】
したがって、圧入部品の中心軸と被圧入部品の中心軸との間のずれだけでなく傾きも吸収することができ、圧入部品と被圧入部品との同軸度を高めることができる。
【０００９】
本発明の請求項２記載の支持装置によると、支持部材は凸曲面形状の面で部品固定部を支持している。したがって、部品固定部は被圧入部品の中心軸に垂直な直線を中心になめらかに回動し、かつ被圧入部品の中心軸に垂直な平面上を２次元方向になめらかに移動することができる。
本発明の請求項３記載の支持装置によると、支持部材は球形状である。したがって、被圧入部品の中心軸に垂直な直線を中心とする部品固定部の回動、ならびに被圧入部品の中心軸に垂直な平面上の２次元方向の移動を滑らかに支持することができる。
【００１０】
本発明の請求項４記載の支持装置によると、部品固定部は第１支持部材に支持されているので、部品固定部は第１直線を含み被圧入部品の中心軸に垂直な平面上を２次元方向に移動することができ、かつ第１直線を中心に回動することができる。また、第１支持部材が配置されている支持容器は、被圧入部品の中心軸に垂直な平面上で第１直線とは所定の角度をなして交差する第２直線上の第２支持部材で支持されている。そのため、支持容器は第２直線を含み被圧入部品の中心軸に垂直な平面上も２次元方向に移動することができ、かつ第２直線を中心に回動することができる。その結果、部品固定部は被圧入部品の中心軸に垂直な第１直線および第２直線を含む平面上で２次元方向に移動でき、かつ第１直線および第２直線についてそれぞれ回動することができる。
【００１１】
本発明の請求項５記載の支持装置によると、部品固定部および支持容器は第１位置決め手段および第２位置決め手段によりそれぞれ定位されている。第１位置決め手段および第２位置決め手段は、固定部および支持容器の回動および移動を制限し、固定部および支持容器の不要な回動および移動を吸収することができる。また、第１位置決め手段および第２位置決め手段は、固定部の中心軸および支持容器の中心軸の位置を定位することができる。
【００１２】
本発明の請求項６記載の支持装置によると、第１直線と第２直線とは直角に交差している。したがって、第１直線を中心とした部品固定部の回動および第２直線を中心とした支持容器の回動とを合成することで、被圧入部品のあらゆる傾きに傾斜させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施例）
図１、図２および図３に示すように、本発明の第１実施例による支持装置１は、部品固定部としてのソケット２０と、第１支持部材３０と、支持容器としての内部ボディ４０、第２支持部材５０と、第１位置決め手段としての第１付勢手段６０と、第２位置決め手段としての第２付勢手段７０とを備えている。
本実施例では、圧入部品として燃料噴射ノズルのノズルボディ２、ならびに被圧入部品の一例としてノズルホルダ３を適用した例について説明する。
【００１４】
ソケット２０は、一方の端部が開口した円筒形状のソケット本体２１と、ソケット本体２１の周囲に突出したつば部２２とを有している。ソケット本体２１の内部には、被圧入部品であるノズルホルダを固定するための固定部２３が形成されている。固定部２３の形状はノズルホルダ３の外部形状に対応している。
つば部２２は、ソケット本体２１の外周部の径方向外側に突出して、ソケット本体２１を包囲するように形成されている。
【００１５】
第１支持部材３０は、ソケット２０のつば部２２を挟み込むように図２に示すつば部２２の上方に配置されているボール３１およびボール３２、ならびにつば部２２の下方に配置されているボール３３およびボール３４を有している。第１支持部材３０は、ソケット２０を第１直線１１上の２カ所で支持している。また、ボール３１、３２、３３、３４はそれぞれ真球形状に形成され、ソケット２０の移動および回動を滑らかに支持している。
【００１６】
第１支持部材３０は、ノズルホルダ３の中心軸と交わりこの中心軸に垂直な第１直線１１上に１対配置されている。第１支持部材３０は、ソケット２０を第１直線１１上の２カ所で支持している。すなわち、第１直線１１上には、ソケット２０のつば部２２を支持するボール３１およびボール３３と、ボール３２およびボール３４とからなる２つの支持部が配置されている。
【００１７】
内部ボディ４０は、内部にソケット２０および第１支持部材３０を収容している。内部ボディ４０は、ソケット２０および支持部材３０を収容する収容部４１と、収容部４１の周囲に突出するつば部４２とを有している。つば部４２はソケット２０のつば部２２と同様に、収容部４１の周囲を包囲するように形成されている。
収容部４１の底部４３にボール３３およびボール３４が配置され、ボール３３およびボール３４の上方にソケット２０のつば部２２、ならびにボール３１およびボール３２が順に搭載されている。ボール３１およびボール３２の上方には、蓋部４４が設置されている。蓋部４４は内部ボディ４０と結合されている。
【００１８】
ボール３３およびボール３４は内部ボディ４０の底部４３とソケット２０のつば部２２との間に配置されることにより図２の上下方向の移動が規制され、ボール３１およびボール３２はソケット２０のつば部２２と蓋部４４との間に配置されることにより図２の上下方向への移動が規制されている。また、ソケット２０のつば部２２には、第１支持部材３０のボール３１、３２、３３、３４がソケット２０の周方向あるいは径方向に移動するのを規制するための規制壁２４が形成されている。
【００１９】
第２支持部材５０は、内部ボディ４０のつば部４２を挟み込むように図３に示すつば部４２の上方に配置されているボール５１およびボール５２ならびにつば部４２の下方に配置されているボール５３およびボール５４を有している。第２支持部材５０は、内部ボディ４０を第２直線１２上の２カ所で支持している。また、ボール５１、５２、５３、５４はそれぞれ真球形状に形成され、内部ボディ４０の移動および回動を滑らかに支持している。
【００２０】
第２支持部材５０は、ノズルホルダ３の中心軸と交わりこの中心軸に垂直な第２直線１２上に１対配置されている。第２支持部材５０は、内部ボディ４０を第２直線１２上の２カ所で支持している。すなわち、第２直線１２上には、内部ボディ４０のつば部４２を支持するボール５１およびボール５３と、ボール５２およびボール５４とからなる２つの支持部が配置されている。
【００２１】
第１直線１１および第２直線１２はノズルホルダ３の中心軸に直角に交差し、かつノズルホルダ３の中心軸に垂直な平面上で第１直線１１と第２直線１２とは直角に交差している。
外部ボディ８０は、ソケット２０および第１支持部材３０が配置された内部ボディ４０を収容する収容部８１を有している。外部ボディ８０は、圧入時に支持装置１が移動しないように例えば図示しない加工台などに固定されている。
【００２２】
外部ボディ８０の段差部８２にボール５３およびボール５４が配置され、ボール５３およびボール５４の上方に内部ボディ４０のつば部４２、ならびにボール５１およびボール５２が順に搭載されている。ボール５１およびボール５２の上方には、蓋部８３が設置されている。蓋部８３は外部ボディ８０と結合されている。
【００２３】
ボール５３およびボール５４は外部ボディ８０の段差部８２と内部ボディ４０のつば部４２との間に配置されることにより図３の上下方向の移動が規制され、ボール５１およびボール５２は内部ボディ４０のつば部４２と蓋部８３との間に配置されることにより図３の上下方向への移動が規制されている。また、つば部４２には、ボール５１、５２、５３、５４が内部ボディ４０の周方向あるいは径方向に移動するのを規制するための規制壁４５が形成されている。
【００２４】
ソケット２０と内部ボディ４０との間には所定のクリアランスが設けられているため、ソケット２０は内部ボディ４０の収容部４１の内部を図１の上下左右方向に移動可能である。また、ソケット２０は図４に示すように第１直線１１を中心に回動可能である。
【００２５】
同様に、内部ボディ４０と外部ボディ８０との間にも所定のクリアランスが設けられており、内部ボディ４０は外部ボディ８０の収容部８１の内部を図１の上下左右方向に移動可能であり、かつ図４に示すソケット２０と同様に内部ボディ４０も第２直線１２を中心に回動可能である。
【００２６】
第１付勢手段６０は、第２直線１２と平行にソケット２０を径方向外側から挟み込むように内部ボディ４０の底部４３に配置されている。第１付勢手段６０は、ソケット２０の径方向外側からソケット２０を中心軸方向へ付勢している。第１付勢手段６０は、ソケット２０の外周部と当接する当接部６１、ならびに当接部６１をソケット２０の中心軸方向へ付勢するスプリング６２を有している。  第１付勢手段６０はソケット２０を中心軸方向へ付勢することにより、ソケット２０の不要な回動および移動を制限している。また、第１付勢手段６０は、ソケット２０を所定の位置に定位させ、ソケット２０の中心軸の位置を位置決めしている。
【００２７】
第２付勢手段７０は、第１直線１１と平行に内部ボディ４０を径方向外側から挟み込むように外部ボディ８０に配置されている。第２付勢手段７０は、内部ボディ４０の径方向外側から内部ボディ４０を中心軸方向へ付勢している。第２付勢手段７０は、内部ボディ４０の外周部と当接する当接部７１、ならびに当接部７１を内部ボディ４０の中心軸方向へ付勢するスプリング７２を有している。  第２付勢手段７０は内部ボディ４０を中心軸方向へ付勢することにより、内部ボディ４０の不要な回動および移動を制限している。また、第２付勢手段７０は、内部ボディ４０を所定の位置に定位させ、内部ボディ４０の中心軸の位置を位置決めしている。
【００２８】
上記の構成による支持装置１の作動について説明する。
被圧入部品であるノズルホルダ３をソケット２０の固定部２３へ挿入し固定する。圧入部品であるノズルボディ２は、図２に示すようにノズルホルダ３の上方からノズルホルダ３に向けて圧入される。
【００２９】
（中心軸のずれの吸収）
例えば図５に示すようにソケット９０が移動しない形態の支持装置の場合、ノズルボディ９１の中心軸Ｌ1とノズルホルダ９２の中心軸Ｌ2とが第１直線方向または第２直線方向にずれていると、図５に示すようにノズルボディ９１の外壁面９１１とノズルホルダ９２の内壁面９２１とが接触する。この状態で圧入を継続すると、硬い材質で形成されているノズルボディ９１がそれよりも柔らかい材質で形成されているノズルホルダ９２へ食い込んでいく。そして、ノズルボディ９１がノズルホルダ９２を切削し、ノズルホルダ９２が変形した状態で圧入が完了する。そのため、ノズルボディ９１の中心軸Ｌ1とノズルホルダ９２の中心軸Ｌ2とがずれたまま圧入が完了し、ノズルボディ９１とノズルホルダ９２との間の同軸度を確保することができない。
【００３０】
これに対し、本実施例では、支持部材３０に支持されているソケット２０は図１の上下左右方向に２次元に移動可能であるので、ノズルボディ２の中心軸とノズルホルダ３の中心軸とのずれを吸収する。また、第２支持部材５０に支持されている内部ボディ４０も図１の上下左右方向に２次元に移動可能であるので、ソケット２０の移動だけでは吸収できないノズルボディ２の中心軸とノズルホルダ３の中心軸とのずれを吸収する。
【００３１】
（中心軸の傾きの吸収）
例えば図６に示すようにソケット９３が回動しない形態の支持装置の場合、ノズルボディ９４の中心軸Ｌ3に対しノズルホルダ９５の中心軸Ｌ4が傾いていると、図６に示すようにノズルボディ９４の外壁面９４１とノズルホルダ９５の内壁面９５１とが接触する。この状態で圧入を継続すると、硬い材質で形成されているノズルボディ９４がそれよりも柔らかい材質で形成されているノズルホルダ９５へ食い込んでいく。そして、ノズルボディ９４がノズルホルダ９５を切削し、ノズルホルダ９５が変形した状態で圧入が完了する。そのため、ノズルボディ９４の中心軸Ｌ3とノズルホルダ９５の中心軸Ｌ4とが傾いたまま圧入が完了し、ノズルボディ９４とノズルホルダ９５との間の同軸度を確保することができない。
【００３２】
これに対し、本実施例では、第１支持部材３０に支持されているソケット２０は第１直線１１を中心に回動し、かつ第２支持部材５０に支持されている内部ボディ４０は第２直線１２を中心に回動する。ソケット２０の回動および内部ボディ４０の回動を合成することにより、ソケット２０に固定されているノズルホルダ３は任意の角度に３次元的に傾斜する。そのため、ノズルボディ２の中心軸とソケット２０に固定されているノズルホルダ３の中心軸とが傾いている場合であっても、ソケット２０および内部ボディ４０はその傾きを吸収する。
【００３３】
以上説明したように第１実施例では、支持装置１のソケット２０および内部ボディ４０はノズルホルダ３の中心軸に垂直な平面上を２次元に移動することができる。また、ソケット２０と内部ボディ４０とが異なる２つの直線である第１直線１１および第２直線１２を中心として回動させることで、ソケット２０の回動と内部ボディ４０の回動とが合成され、ソケット２０に固定されたノズルホルダ３は３次元的にあらゆる角度に傾斜することができる。そのため、支持装置１はノズルボディ２の中心軸とソケット２０に固定されたノズルホルダ３の中心軸とのずれを吸収することができるだけでなく、中心軸の傾きをも吸収することができる。したがって、圧入部品であるノズルボディ２と被圧入部品であるノズルホルダ３との同軸度を高めることができる。
【００３４】
また、第１実施例では、ソケット２０および内部ボディ４０をそれぞれ第１付勢手段６０および第２付勢手段７０により中心軸方向へ付勢している。これにより、ソケット２０および内部ボディ４０の不要な移動あるいは不要な傾きを制限することができ、かつソケット２０および内部ボディ４０の中心の位置決めをすることができる。
【００３５】
（第２実施例）
本発明の第２実施例による支持装置を図７に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図７に示すように第１支持部材１００および第２支持部材１０１は円柱形状に形成されている。第１支持部材１００および第２支持部材１０１と、ソケット２０、内部ボディ４０および外部ボディ８０との位置関係は第１実施例と同様である。
【００３６】
ソケット２０を支持する場合、第１支持部材１００の中心軸と第１直線１１とが平行になるように第１支持部材１００を配置することにより、ソケット２０は図７の上下方向の移動は制限されるのに対し、図７の左右方向へは容易に移動する。また、ソケット２０は第１直線１１を中心として容易に回動する。
【００３７】
一方、内部ボディ４０を支持する場合、第２支持部材１０１の中心軸と第２直線１２とが平行になるように第２支持部材１０１を配置することにより、内部ボディ４０は図７の左右方向への移動は制限されるのに対し、図７の上下方向へは容易に移動する。また、内部ボディ４０は第２直線１２を中心として容易に回動する。
【００３８】
ソケット２０の移動および内部ボディ４０の移動を合成することにより、ソケット２０に固定された被圧入部品であるノズルホルダ３は、第１実施例と同様に図７の上下左右方向へ移動することができ、かつ任意の角度に傾斜することができる。
【００３９】
また、第１支持部材１００の中心軸と第１直線１１、ならびに第２支持部材１０２の中心軸と第２直線１２とが垂直になるように配置した場合でも、第１実施例と同様にノズルホルダ３は移動および傾斜することができる。
【００４０】
（第３実施例）
本発明の第３実施例による支持装置を図８に示す。第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図８に示すように支持部材１０３はソケット２０のつば部２２と一体、ならびに内部ボディ４０のつば部４２と一体に形成されている。この支持部材１０３はソケット２０のつば部２２ならびに内部ボディ４０のつば部４２に半球形の突出部として形成されている。
【００４１】
ソケット２０および内部ボディ４０は、これらの支持部材１０３である突出部により移動可能かつ傾斜可能に支持されている。したがって、第１実施例と同様にノズルホルダ３は移動および傾斜することができる。
【００４２】
また、支持部材１０３を第３実施例のように半球形状に形成するのではなく、半円柱形状に形成することも可能である。この場合、支持部材を第２実施例と同様な配置とすることで第２実施例と同様にノズルホルダ３は移動および傾斜することができる。
第３実施例では、半球形状の突出部を形成したが、凸曲面を有する突出部であれば半球形状に限るものではない。
【００４３】
以上、複数の実施例では圧入部品および被圧入部品として燃料噴射ノズルのノズルボディおよびノズルホルダを適用した例について説明したが、本発明の支持装置にはノズルボディおよびノズルホルダに限らず適用することができる。
また、直線が直交する第１直線および第２直線の２本の例について説明したが、直線の本数ならびに直線同士がなす角度については上記に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による支持装置を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施例による支持装置を第１直線にそって切断した断面図である。
【図３】本発明の第１実施例による支持装置を第２直線にそって切断した断面図である。
【図４】図３と同一の断面を示す断面図であって、ソケットが傾斜した状態を示す図である。
【図５】圧入部品の中心軸と被圧入部品の中心軸とがずれていた場合に生じる中心軸のずれを説明するための図である。
【図６】圧入部品の中心軸と被圧入部品の中心軸とが傾いていた場合に生じる中心軸のずれを説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施例による支持装置を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施例による支持装置を第１直線にそって切断した断面図である。
【図９】従来の支持装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１    支持装置
２    ノズルボディ（圧入部品）
３    ノズルホルダ（被圧入部品）
１１    第１直線
１２    第２直線
２０    ソケット（部品固定部）
３０    第１支持部材
４０    内部ボディ（支持容器）
５０    第２支持部材
６０    第１付勢手段（第１位置決め手段）
７０    第２付勢手段（第２位置決め手段）
【図１】
0003675687.tif 000002
【図２】
0003675687.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003675687.tif 000007
【図７】
0003675687.tif 000008
【図８】
0003675687.tif 000009
【図９】
0003675687.tif 000010