(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール材を支持して縮径する縮径ユニットと、
前記縮径ユニットを挿入穴方向に押す圧入シリンダーと、
からなり、
前記縮径ユニットは、
シール材を外周からシール材半径方向内側に押すと共にシール材をシール材軸方向に挿入穴方向に押すクランプアームと、
前記クランプアームを駆動するクランプアーム駆動装置と、
シール材を挿入穴に対してラフに位置決めする第１の保持レバーと、
シール材の姿勢、位置を安定化させる第２の保持レバーと、
前記第１の保持レバーの高さ位置を調整する保持レバー高さ調整用モーターと、
を有している、
シール材圧入装置。
【請求項２】
前記クランプアームが回動アームからなり、前記クランプアーム駆動装置が前記クランプアームをテーパコーンを介して回動させるクランプシリンダーからなる請求項１記載のシール材圧入装置。
【請求項３】
前記クランプアームがチャック装置の半径方向に移動される爪からなり、前記クランプアーム駆動装置が前記爪を駆動するチャック装置駆動部からなる請求項１記載のシール材圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性材のシール材を縮径して穴に自動圧入するシール材圧入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム等の弾性材からなるシール材をシール材の外径よりも径の小さな穴に圧入する場合、これまでは以下の方式がとられていた。
▲１▼  手作業による圧入方式
▲２▼  専用装置と治具を用いたプレス圧入方式（図１０）
プレス圧入方式では、図１０に示すように、弾性シール材１をその内径からエアーチャック３等のクランプ機構により保持し、挿入穴２に対して高精度に位置決めした後、圧入プレス４によりシール材側面を均等に押し、穴２に圧入する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来方式には以下の問題がある。
▲１▼  手作業による圧入方式
手作業による弾性シール材の圧入は、シール材外径を縮めながらの圧入作業となるため、大変な労力を必要とし、非効率な作業となる。
▲２▼  専用装置と治具を用いたプレス圧入方式
シール材を縮径せずに小さな穴に無理に圧入するため、挿入穴に対しシール材外径を高精度に位置決めする必要があり、センタリング機構を備えた複雑な装置になる。シール材が挿入穴に対して位置ずれを起こした場合、圧入プレスの押し力はシール材に部分的にしか伝わらず、シール材を圧入できないばかりかシール材外周が損傷するおそれがある
また、シール材を内径でチャックし保持、位置決めする際、シール材が弾性体であるため、チャックストロークをシール材内径に合わせて高精度に規制しなければ、シール材が変形して圧入できない。しかし、実際にはシール材内径は製品によりばらつきがあるため、シール材内径が規定寸法より小さい場合は、チャックはシール材を無理に拡げながらクランプすることとなり、シール材外径も大きくなるから圧入が困難となり、シール材内径が規定寸法より大きい場合は、チャックストロークが足りなくなるため、保持、位置決めが不安定となり、挿入穴に対する高精度な位置決めができないから、この場合も圧入が困難となる。
さらに、シール材圧入治具およびシール材クランプ機構は各品種（サイズ）に対応した専用治具が必要であるから、品種替え時には各サイズ毎の交換段取りが必要となる。
本発明の目的は、穴へのシール材の圧入を自動化でき、シール材の内外径のばらつきに影響されずに縮径して穴に挿入でき、しかもシール材のサイズ毎の治具等の段取り交換を不要にできるシール材圧入装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の装置はつぎの通りである。
（１）  シール材を支持して縮径する縮径ユニットと、
前記縮径ユニットを挿入穴方向に押す圧入シリンダーと、
からなり、
前記縮径ユニットは、
シール材を外周からシール材半径方向内側に押すと共にシール材をシール材軸方向に挿入穴方向に押すクランプアームと、
前記クランプアームを駆動するクランプアーム駆動装置と、
シール材を挿入穴に対してラフに位置決めする第１の保持レバーと、
シール材の姿勢、位置を安定化させる第２の保持レバーと、
前記第１の保持レバーの高さ位置を調整する保持レバー高さ調整用モーターと、
を有している、
シール材圧入装置。
（２）  前記クランプアームが回動アームからなり、前記クランプアーム駆動装置が前記クランプアームをテーパコーンを介して回動させるクランプシリンダーからなる（１）記載のシール材圧入装置。
（３）  前記クランプアームがチャック装置の半径方向に移動される爪からなり、前記クランプアーム駆動装置が前記爪を駆動するチャック装置駆動部からなる（１）記載のシール材圧入装置。
【０００５】
上記（１）の装置では、縮径ユニットでシール材を縮径し、圧入シリンダーでシール材を穴に押し込むので、従来のシール材を縮径しながらの圧入手作業が、自動化される。また、クランプアームはシール材を外周から半径方向内側に押すので、シール材の内外径のばらつきに影響されずにシール材は縮径される。また、クランプアームのストロークをシール材の各種サイズを吸収できるように大きくとっておくことにより、シール材サイズが変化したときの治具等の交換と段取りが不要になる。
上記（２）は縮径ユニットの一例に対応し、上記（３）は縮径ユニットのもう一例に対応する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図８は本発明の第１実施例に係るシール材圧入装置を示しており、図９は本発明の第２実施例に係るシール材圧入装置を示している。両実施例にわたって共通な構成部分には、両実施例にわたって同じ符号を付してある。
まず、本発明の第１、第２実施例にわたって共通な構成部分を、たとえば図１〜図８を参照して説明する。
本発明実施例のシール材圧入装置１０は、弾性材（たとえば、ゴム）のシール材１を挿入穴２に圧入する装置で、挿入穴２はたとえば無限軌道帯のブッシュ穴であり、シール材１はたとえばブッシュ穴端部に圧入される環状のシール材でブッシュ穴とそこに嵌入されるピンとの間の摺動面に異物が侵入することを防止するシール材である。
【０００７】
本発明実施例のシール材圧入装置１０は、図１に示すように、弾性材（たとえば、ゴム）のシール材１を支持して縮径する縮径ユニット１１と、縮径ユニット１１をシール材軸方向（図１の左右方向）に付勢して挿入穴２方向に突き当て物に対して押す圧入シリンダー１２と、からなる。圧入シリンダー１２はエアシリンダーからなる。
縮径ユニット１１は、シール材１をシール材の外周側からシール材半径方向内側に押す複数（たとえば４ケ）のクランプアーム１３と、クランプアーム１３を駆動するクランプアーム駆動装置１４と、を有している。
【０００８】
縮径ユニット１１は、ブラケット１５を有しており、クランプアーム１３、クランプアーム駆動装置１４はブラケット１５に支持されている。ブラケット１５は圧入シリンダー１２に連結されて圧入シリンダー１２によって挿入穴２に対して進退され、ブラケット１５が移動された時クランプアーム１３もクランプアーム駆動装置１４もブラケット１５と共に動く。
【０００９】
縮径ユニット１１は、図１〜図３に示すように、さらにシール材１を挿入穴２に対してラフに位置決めするための保持レバー１６と、シール材１の姿勢、位置を安定化させるための保持バー１７と、保持レバー１６の高さを調整する保持レバー高さ調整用モーター１８と、を備えている。保持レバー高さ調整用モーター１８はプレート１９を吊っており、プレート１９を上下させる。プレート１９はリンク２０を介して保持レバー１６を支持しており、リンク２０により保持レバー１６を姿勢を維持したまま前後（図３の左右方向）に移動可能に支持している。リンク２０とプレート１９との間にはスプリング２１が張られており、保持レバー１６を前方に付勢している。保持バー１７は図２で左右に延びて、シール材１の図２、図３における前後、左右方向の姿勢を維持している。保持バー１７は中央で下方に延び、その下端で図２で再び左右に延び、その両端部で２本のロッド２２で前後方向に移動可能な状態で自重を支持され、ロッド２２部位でスプリング２３により前方に付勢されている。このスプリング２３の付勢によって、保持バー１７自体も図２における左右方向の姿勢を維持される。
【００１０】
つぎに、本発明の各実施例に特有な構成を説明する。
本発明の第１実施例では、図１〜図８に示すように、クランプアーム１３は支点２４まわりに回動可能にブラケット１５に支持された回動アームからなり、シール材１の周方向に図２に示す如く複数箇所（たとえば、４ケ）設けられている。クランプアーム１３は、その前端部でシール材１を縮径させるとともに挿入穴２に押し込み、その後端部でばね２５により連結されて後端部が半径方向に互いに寄せられる方向に回動付勢されている。
【００１１】
クランプアーム駆動装置１４はクランプシリンダー（エアシリンダー）からなり、ブラケット１５によって支持されている。クランプシリンダー１４のロッドにはテーパコーン２６が取り付けられており、テーパコーン２６のテーパ部は前端から後方に向って拡開しており、このテーパ部は各クランプアーム１３の後端部に摺動自在に接触している。クランプシリンダー１４がテーパコーン２６を前進させると、各クランプアーム１３はその前端部（シール材１に接触する側の端部）が半径方向に互いに寄せられる方向に回動され、シール材１を縮径させる。クランプアーム１３はブラケット１５で支持されブラケット１５は圧入シリンダー１２で前方に付勢されているので、クランプアーム１３も前方に付勢されており、クランプアーム１３の外径が挿入穴２の内径よりも小さくなる位置迄回動されたときにクランプアーム１３は挿入穴２に侵入しシール材１を挿入穴２の奥へと押し込む。
【００１２】
本発明の第２実施例では、図９に示すように、クランプアーム１３はチャック装置２７の半径方向に移動される複数の爪からなり、クランプアーム駆動装置１４は爪を半径方向に駆動するチャック装置駆動部からなる。チャック装置２７はブラケット１５に固定されており、ブラケット１５が圧入シリンダー１２によって前方に付勢されるので、爪も前方に付勢されて、シール材１を前方に挿入穴２に押し込む。
【００１３】
つぎに、作動を説明する。
まず、第１、第２実施例の共通の作動を説明する。
シール材１を保持レバー１６で支持する。
ついで、圧入シリンダー１２を作動させて縮径ユニット１１を突き当て物に押し当てかつ付勢する。
ついで、クランプアーム駆動装置１４を作動させてクランプアーム１３の前端部を半径方向に互いに寄せ合わせシール材１を縮径させる。この縮径と圧入シリンダー１２による付勢とによって、シール材１を挿入穴２に圧入し、さらに付勢によってシール材１を挿入穴２の奥へと押し込む。
【００１４】
各実施例の作動は、つぎの通りである。
まず、本発明の第１実施例の作動を説明する。
図４に示す如く、圧入シリンダー１２により縮径ユニット全体を突き当て物に突き当たるまで前進させる。
ついで、図５に示す如く、クランプシリンダー１４を作動させテーパコーン２６を前進させ、保持レバー１６および保持バー１７でラフに位置決めされたシール材１をクランプアーム１３でセンタリングしながらクランプする。この時、クランプアーム１３の前端部は円弧状に回動するため、シール材１をクランプするにはユニット全体を一定の押し力で突き当て物に押しつけつつクランプアーム１３を後退させなければならない。それには、圧入シリンダー１２の押し力Ｘ´はクランプシリンダー１４によって発生する軸方向分力Ｘより小でなければならない（そうでなければクランプアーム１３が回転しない）。
ついで、図６に示す如く、更にテーパコーン２６を前進させ、クランプアーム１３を回動し続けると、クランプアーム１３とシール材１の接触角は小さくなっていき、クランプシリンダー１４によって発生する半径方向分力Ｙの増大によりシール材１は縮径される。この段階では、半径方向分力Ｙが軸方向分力Ｘより大きくなるようにクランプアーム１３の前端部のＲまたはテーパの形状を設定しておくことが望ましい。
ついで、図７に示す如く、さらにテーパコーン２６を前進させ、クランプし続けると、クランプアーム１３が回動してシール材１の外径が挿入穴２の内径より小さくなり、圧入シリンダー１２の押力によって、シール材１は挿入穴２に円滑に挿入される。
ついで、図８に示す如く、さらにテーパコーン２６を前進させ、クランプし続けると、クランプアーム１３の外径は挿入穴径よりも小さくなる位置まで縮径する。ここでも圧入シリンダー１２の押し力Ｘ´は維持されているため、クランプアーム１３前端部でシール材１の側面を押し、所定の位置までシール材を押し込むことができる。
【００１５】
本発明の第２実施例の作動はつぎの通りである。
まず、圧入シリンダー１２を作動させて縮径ユニット全体を突き当て物に押し当て、付勢を続ける。
ついで、チャック装置２７を作動させて爪を互いに寄り合う方向に動かし、シール材１を縮径させる。シール材１が挿入穴径より小さくなると、シール材１は挿入穴２に円滑に圧入される。
爪がさらに駆動されて、爪外径が挿入穴径より小さくなると爪の先端部が挿入穴２に侵入し、シール材１を挿入穴２の奥に押し込む。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の装置によれば、縮径ユニットと圧入シリンダーを設けたので、シール材の縮径とシール材の挿入穴への押し込みを自動化できる。また、シール材を縮径して押し込むのでシール材を縮径しないで押し込む場合に比べてシール材の損傷が軽減される。さらに、クランプアームでシール材の外周から押して縮径するので、シール材の挿入穴に対する位置決めに高精度が必要でなくなり、シール材の内外径のばらつきにも影響されなくなる。
請求項２の装置によれば、請求項１の効果に加え、クランプアームを回動アームとし、テーパコーンを介して回動させるようにしたので、シール材縮径力を任意の値に設定できる。この場合、シール材押し込み力は圧入シリンダーによる押し力である。
請求項３の装置によれば、請求項１の効果に加え、クランプアームをチャック装置の爪から構成するとともに、クランプアーム駆動装置をチャック装置駆動部から構成したので、シール材縮径力をシール材押し込み力に制限されることなく任意の値に設定できる。この場合、シール材押し込み力は圧入シリンダーによる押し力である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のシール材圧入装置の側面図である。
【図２】図１の装置の一部の拡大正面図である。
【図３】図２の装置部分の側面図である。
【図４】図１の装置において、圧入シリンダーで縮径ユニットを突き当て物に突き当てた状態の部分側面図である。
【図５】図４の装置で、クランプシリンダーによりテーパコーンを前進させてクランプアームを回動させシール材を縮径していく途中の状態の側面図である。
【図６】図５よりさらにシール材を縮径した状態の装置の側面図である。
【図７】図６よりさらにシール材を縮径して挿入穴に圧入した状態の装置の側面図である。
【図８】図７よりさらにシール材を挿入穴に押し込んだ状態の装置の側面図である。
【図９】本発明の第２実施例のシール材圧入装置の側面図である。
【図１０】従来のシール材プレス圧入方式を実施する装置の部分側面図である。
【符号の説明】
１０  シール材圧入装置
１１  縮径ユニット
１２  圧入シリンダー
１３  クランプアーム
１４  クランプアーム駆動装置
１５  ブラケット
１６  保持レバー
１７  保持バー
１８  保持レバー高さ調整用モーター
２６  テーパコーン
２７  チャック装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003565627.tif 000009
【図９】
0003565627.tif 000010
【図１０】
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