(57)【要約】【課題】構造が簡素で、コスト的にも有利で、しかも、圧入部品を把持する部材が圧入の際に挟まれることのない圧入装置を提供する。【解決手段】上下動されるジョイント４に対し微少距離上下動可能に圧入部８を支持すると共に、前記圧入部８に対し下向きのばね力を付与し、更に前記圧入部８の側方に複数の送りねじナット１２を支持する一方、前記ジョイント４に、前記送りねじナット１２にそれぞれはまる複数の送りねじ１３を回転自在に支持し、前記送りねじ１３に、前記圧入部８に対しバルブシート１７を支持する把持部材１５を取り付け、前記ジョイント４に対し前記圧入部８が相対的に上下動することにより前記送りねじナット１２との係合を介して前記送りねじ１３及び前記把持部材１５が回転するようにしてなる。【選択図】図１
2008284623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下動される連結部材に対し微少距離上下動可能に圧入部を支持すると共に、前記圧入部に対し下向きのばね力を付与し、更に前記圧入部の側方に複数の送りねじナットを設ける一方、前記連結部材に、前記送りねじナットにそれぞれはまる複数の送りねじを回転自在に支持し、更に前記送りねじに、前記圧入部に対し圧入部品をその縁部で支持する把持部材を取り付け、前記連結部材に対し前記圧入部が相対的に上下動することにより前記送りねじナットとの係合により前記送りねじ及び前記把持部材が回転することを特徴とする圧入装置。
【請求項２】
前記把持部材の先端部が弾性材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧入装置。
【請求項３】
前記送りねじ及び前記送りねじナットがボールねじ及びボールナットであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧入装置。
【請求項４】
圧入部に対し複数の把持部材により支持された圧入部品を、前記圧入部の被圧入箇所に対する下降により前記被圧入箇所に位置させ、更に前記圧入部を下降させることにより、前記圧入部の下降と連動して前記把持部材が回転して前記被圧入箇所から退避し、前記把持部材を挟み込むことなく前記圧入部が前記被圧入箇所に入り込むことにより前記圧入部品を前記被圧入箇所に圧入することを特徴とする圧入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品(圧入部品)を被圧入部品にセッティングする機構を備えた圧入装置及び圧入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧入部品を被圧入部品に圧入する際には、先ず圧入部品が被圧入部品に搬送され、かつ圧入箇所にセッティングされなければならない。圧入部品の被圧入部品への移動及びセッティングは、機械的な把持ハンドや真空ポンプを用いた吸着パッドで圧入部品を把持して移動する把持移動装置によりなされている。しかし、圧入部品の把持・移動と圧入とを別々の装置で行っていたので、圧入部品の圧入箇所への移動・セッティングの後、把持移動装置が退避するまで圧入動作が行えず、待ち時間という無駄な時間が生じていた。また、圧入装置と把持移動装置が別々であるので、駆動系もそれぞれ別に必要であり、装置全体としても構造が複雑なものとならざるを得なかった。
【０００３】
そこで、圧入装置と圧入部品の把持装置とを一体にすることが考えられている。例えば、圧入部品としてのバルブシートを被圧入部品であるバルブハウジングに移動してセッティングする装置として、圧入装置に、圧入部品を吸着把持する吸着機構を一体的に組み付けた装置が考えられる。また、特許文献１には、部品の圧入手段であるシリンダ及び押さえ部材と、圧入部品の保持装置である把持ハンド及びハンド駆動機構とをベース部材に一体的に組み付けた装置が開示されている。この圧入装置では、把持ハンドにより圧入部品を把持した状態で、シリンダによる圧入が行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７６７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、圧入装置に吸着装置を組み込むには、真空発生装置、駆動用バルブ等の部品、及びそれらの配管、配線、更には制御系が必要となり、装置が複雑化し、装置のコストも増大してしまう。また、特許文献１に開示の圧入装置にあっては、把持ハンドで圧入部品を把持したまま圧入手段である押さえ部材により圧入が行われるため、把持ハンドが圧入手段と被圧入部品の間に挟まれたり、損傷したりするおそれがある。更に、把持ハンドを回避させずに圧入部品の圧入が行われるため、把持ハンドの圧入部分との当接部分は毎回圧入部品と擦れながら圧入が行われるため、この点でも把持ハンドの圧入部品との当接部分の劣化が懸念される。
【０００６】
本発明は、このような技術的状況にかんがみてなされたもので、構造が簡略化され、コスト的に有利で、しかも、圧入部品を把持する部材が圧入の際に挟まれることのない圧入装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る圧入装置は、上下動される連結部材に対し微少距離上下動可能に圧入部を支持すると共に、前記圧入部に対し下向きのばね力を付与し、更に前記圧入部の側方に複数の送りねじナットを設ける一方、前記連結部材に、前記送りねじナットにそれぞれはまる複数の送りねじを回転自在に支持し、更に前記送りねじに、前記圧入部に対し圧入部品をその縁部でもって支持する把持部材を取り付け、前記連結部材に対し前記圧入部が相対的に上下動することにより前記送りねじナットとの係合により前記送りねじ及び前記把持部材が回転することを特徴とするものである。
【０００８】
また、この発明に係る圧入方法は、圧入部に対し複数の把持部材により支持された圧入部品を、前記圧入部の被圧入箇所に対する下降により前記被圧入箇所に位置させ、更に前記圧入部を下降させることにより、前記圧入部の下降と連動して前記把持部材が回転して前記被圧入箇所から退避し、前記把持部材を挟み込むことなく前記圧入部が前記被圧入箇所に入り込むことにより前記圧入部品を前記被圧入箇所に圧入することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る圧入装置によれば、圧入部の下降と同時に送りねじナットと送りねじとの機械的係合を介して把持部材が回転して圧入部品の被圧入箇所から退避するので、把持部材が圧入部と被圧入箇所との間に挟まれることはなく、またその回避動作も、送りねじナットと送りねじとの機械的係合を介してなされるので、回避動作のための動力が不要となり、構造の簡素化、装置コストの低減が図れる。
【００１０】
この発明に係る圧入方法によれば、圧入部の下降と同時に把持部材が回転して圧入部品の被圧入箇所から退避するので、把持部材が圧入部と被圧入箇所との間に挟まれることはなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、圧入装置の断面図である。なお、この実施の形態は、本発明を、圧入部品としてバルブシートをバルブハウジングのバルブシート装着部に圧入する装置に適用したものである。
【００１２】
圧入装置１の空圧シリンダ(図示せず)のピストンロッド(シリンダ駆動部)２の先端(下端)には継手部材３が設けられており、この継手部材３に連結部材であるジョイント４がボルト５により結合されている。ジョイント４の下端側には一段目凹部６と二段目凹部７とが連続して形成されている。下側の一段目凹部６には圧入部８が上下動自在に嵌合されている。ジョイント４には、ジョイント４を上下方向に貫通するストリッパボルト９が複数同心状に設けられている。これらのストリッパボルト９は圧入部８に対し上下方向に摺動可能となっている。ストリッパボルト９の頭部９ａはジョイント４の上面に当接している。ストリッパボルト９の先端部（下端部）はねじ部９ｂとなっており、一段目凹部６の天井面６ａから突き出して圧入部８に結合されている。二段目凹部７の天井面７ａと圧入部８の上面８ａとの間には、圧入部８に下向きのばね力を付勢するコイルスプリング１０が設けられている。図１においては、コイルスプリング１０により圧入部８は下方に押し下げられた状態にあり、この状態で、ジョイント４の一段目凹部６の天井面６ａと圧入部８の上面８ａとの間には、所定の隙間Ｇができている。
【００１３】
圧入部８の周囲には側方に延びた複数の固定アーム１１が圧入部８と一体に設けられている。この実施の形態では、固定アーム１１が１８０度離れて二つ、つまり圧入部８の直径方向両側に設けられている。各固定アーム１１の端部には、送りねじナット１２が固定されている。ジョイント４の下面には、送りねじナット１２にはまる送りねじ１３が軸受１４により回転自在に支持されている。送りねじナット１２と送りねじ１３は、送りねじ１３に軸方向の力がかかったときに、固定の送りねじナット１２に対し送りねじ１３が回転するようになっている。つまり、例えば、送りねじ１３に軸方向の力がかかったときに、固定の送りねじナット１２に対し送りねじ１３が回転するようにリードが決められ、送りねじナット１２と送りねじ１３との摩擦係数が決められているのである。送りねじナット１２と送りねじ１３は、ボールねじとボールナットの組合せとすることもできる。なお、送りねじナット１２、固定アーム１１を介さず直接圧入部８の側面に設けられていてもよい。
【００１４】
送りねじナット１２の下端から突出する送りねじ１３の先端にはねじ部１３ａが形成されており、そこには、水平方向を向く棒状の把持部材１５の一端部が嵌め込まれ、ねじ部１３ａにナット１６を嵌め込むことにより、把持部材１５は送りねじ１３と一体とされている。把持部材１５の他端部（先端部分）は弾性を有する弾性部１５ａとなっている。把持部材１５は、少なくとも先端部が弾性を示せばよく、例えば、図２（ａ）に示すように、把持部材１５の先端部に、弾性材製の弾性部１５ａを焼付けや接着、ねじなどにより取り付けて構成される。また、把持部材１５としては、図２（ｂ）に示すように、全体がコイルスプリング材で、根元から先端部にかけて厚さが薄くなる形状のようなものでもよい。図１には、圧入部品としてバルブシート１７が、対向する把持部材１５の先端の弾性部１５ａに支持されている状態を示す。ジョイント４と圧入部８との間に設けられている前述のコイルスプリング１０は、バルブシート１７をハウジングに圧入するのに必要な弾性力よりは十分に小さい圧縮弾性力を有する。
【００１５】
次に、この実施の形態１に係る圧入装置によるバルブシートの圧入動作について図３（ａ）〜（ｆ）を参照しながら説明する。図３（ａ）は、バルブシート１７を、圧入装置１の圧入部８に対しセットした状態を示す。圧入装置１の空圧シリンダのピストンロッド２は縮んだ状態にある。圧入部８の下方には、取り付け台１８がありその上に設けられている下治具１９に被圧入部品であるバルブハウジング２０が設置されている。バルブシート１７は、例えば搬送装置により搬送され、圧入部８の下方から把持部材１５の弾性部１５ａをたわませながら圧入部８の下部に当てられる共に、弾性部１５ａを越えて弾性部１５ａの先端により弾力的に支持される。この状態は、図１に示した状態と同じである。
【００１６】
把持部材１５の弾性部１５ａにバルブシート１７が支持されると、図３（ｂ）に示すように、空圧シリンダの駆動によりピストンロッド２が下降し、把持部材１５に支持されているバルブシート１７がバルブハウジング２０のバルブシート装着部２０ａに接した状態となる。この状態から更にピストンロッド２が下降すると、図３（ｃ）に示すように、圧入部８が、バルブハウジング２０のバルブシート装着部２０ａに接した状態のバルブシート１７の凹部内に更に入り込むと共に、把持部材１５がバルブシート１７から離れる。
【００１７】
次いで、空圧シリンダのピストンロッド２が更に下降する。このピストンロッド２の下降によっては圧入部８は動かず、つまり圧入部８はバルブシート１７をバルブハウジング２０のバルブシート装着部２０ａに押し込んでは行かず、コイルスプリング１０を縮めてジョイント４のみが下降する。圧入部８が動かないのであるから、固定アーム１１を介して圧入部８と一体となっている送りねじナット１２も動かない。一方、送りねじ１３は、ジョイント４と一緒に下降する。動かない送りねじナット１２に対し送りねじ１３が下降するから、送りねじ１３は回転し、送りねじ１３の先端に一体に取り付けられている把持部材１５も送りねじ１３と共に回転し、図３（ｄ）に示すように把持部材１５は、バルブシート１７とバルブハウジング２０との間から退避する。ジョイント４は、ジョイント４の一段目凹部６の天井面６ａが圧入部８の上面８ａに当たるまで下降する。つまり隙間Ｇの距離分下降する。送りねじ１３のピッチを、図３（ｃ）に示す状態から図３（ｄ）に示す状態まで(隙間Ｇ分)ジョイント４が下降する距離の２倍程度のものに選定しておけば、把持部材１５は約１８０度回転し、バルブシート１７とバルブハウジング２０との間から確実に退避できる。勿論、把持部材１５は、１８０度回転する必要はなく、少なくともバルブシート１７とバルブハウジング２０との間から退避できればよく、９０度程度の回転でも足りる。
【００１８】
この後、ピストンロッド２が更に下降することにより、ジョイント４と圧入部８は一体となって下降し、図３（ｄ）から図３（ｅ）に示すように、圧入部８は、バルブシート１７の縁部を介してバルブハウジング２０の上面に当たるまでバルブシート１７をバルブ装着部２０ａに押し込んで行き、圧入を完了する。なお、このとき、ジョイント４と圧入部８とは一体となって下降するので、送りねじナット１２と送りねじ１３との間に相対的な動きはなく、把持部材１５が回転することはない。
【００１９】
圧入完了後は、空圧シリンダの逆方向への駆動によりピストンロッド２が上昇し、ジョイント４、圧入部８は元の位置に戻る。ジョイント４が上昇する過程において、コイルスプリング１０のばね力により圧入部８に対しジョイント４が相対的に移動することにより、送りねじナット１２に対し送りねじ１３は軸方向に移動すると共に回転し、図３（ｆ）に示すように元の状態に戻る。
【００２０】
以上でバルブシート１７の圧入工程は終了する。この後、バルブシート１７が圧入されたバルブハウジング２０は下治具１９から取り外され、下治具１９には新しいバルブハウジング２０がセットされる。一方、把持部材１５の弾性部１５ａには、新しいバルブシート１７が供給される。
【００２１】
この実施の形態１に係る圧入装置によれば、圧入部８の下降と同時に送りねじナット１２と送りねじ１３との機械的係合を介して把持部材１５が回転してバルブシート１７とバルブハウジング２０との間から退避するので、把持部材１５がバルブシート１７とバルブハウジング２０との間に挟まれることがなくなり、また圧入機構と把持部材１５の退避構造とが一体となり、圧入工程において退避動作が、送りねじナット１２と送りねじ１３との機械的係合を介してなされるため、把持部材の退避のための特別の動力が不要となり、装置構造の簡素化、装置コストの低減が図れる。
【００２２】
更に、この圧入装置により実施される圧入方法によれば、圧入部８の下降と同時に送りねじナット１２と送りねじ１３との機械的係合を介して把持部材１５が回転してバルブシート１７とバルブハウジング２０との間から退避するので、把持部材１５がバルブシート１７とバルブハウジング２０との間に挟まれることがなくなる。
【００２３】
上記実施の形態１では、圧入部品としてバルブシートをあげたが、圧入部品としてはバルブシートに限らす、種々のものに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る圧入装置の断面図である。
【図２】（ａ）は把持部材の１例の側面図であり、（ｂ）は把持部材の他の例の部分側面図である。
【図３（ａ）】本発明の実施の形態１に係る圧入装置による圧入動作の説明図である。
【図３（ｂ）】図３（ａ）に続く動作の説明図である。
【図３（ｃ）】図３（ｂ）に続く動作の説明図である。
【図３（ｄ）】図３（ｃ）に続く動作の説明図である。
【図３（ｅ）】図３（ｄ）に続く動作の説明図である。
【図３（ｆ）】図３（ｅ）に続く動作の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  圧入装置、２  ピストンロッド、３  継手部材、４  ジョイント、６  一段目凹部、７  二段目凹部、８  圧入部、９  ストリッパボルト、１０  コイルスプリング、１１  固定アーム、１２  送りねじナット、１３  送りねじ、１４  軸受、１５  把持部材、１５ａ  弾性部、１７  バルブシート、１９  下治具、２０  バルブハウジング。
【図１】
2008284623.tif 000003
【図２】
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【図３（ａ）】
2008284623.tif 000005
【図３（ｂ）】
2008284623.tif 000006
【図３（ｃ）】
2008284623.tif 000007
【図３（ｄ）】
2008284623.tif 000008
【図３（ｅ）】
2008284623.tif 000009
【図３（ｆ）】
2008284623.tif 000010