(57)【要約】【課題】引張コイルばねの全長をばねとして作用させるとともに応力集中を緩和させる支持部材を提供する。【解決手段】支持部材１７が、引張コイルばねの伸張時または非伸張時の何れにおいても線材２０の一端部２０ａを所定の位置に係止する第１の係止部材１７ａと、伸張時にのみ第１の部分２０ｂと第２の部分２０ｃを所定の位置に係止する第２の係止部材１７ｂ、１７ｃと、引張コイルばねの伸張時にのみ第３の部分２０ｄを所定の位置に係止するとともに非伸張時において第４の部分２０ｅを所定の位置に係止する第３の係止部材１７ｄを備え、引張コイルばねの伸張時に最初に第１の部分２０ｂが第２の係止部材１７ｂに当接し、次に第２の部分２０ｃ、第３の部分２０ｄの順に第２の係止部材１７ｃ、第３の係止部材１７ｄに当接するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材を複数回巻回してなる引張コイルばねの端部を支持し、引張コイルばねを対象物に装着するための支持部材であって、
引張コイルばねの伸張時または非伸張時の何れにおいても線材の一端部を所定の位置に係止する第１の係止部材と、伸張時にのみ線材の一端部から離れた位置にある部分の線材を所定の位置に係止する第２の係止部材を備えた支持部材。
【請求項２】
引張コイルばねの非伸張時において線材の一端部から離れた位置にある部分を所定の位置に係止する第３の係止部材をさらに備え、引張コイルばねの端部を予め伸張させた状態に維持する請求項１に記載の支持部材。
【請求項３】
引張コイルばねの伸張方向において前記第１係止部材と前記第３係止部材の間となる位置に前記第２の係止部材を複数備え、引張コイルばねの伸張時に前記第１の係止部材側の前記第２の係止部材から順に線材が当接する請求項１または２に記載の引張コイルばねの支持部材。
【請求項４】
部品収納部に収納された部品を基板に実装するための駆動系の一部に引張コイルばねを用いた部品実装装置であって、請求項１乃至３の何れかに記載の支持部材によって引張コイルばねの端部が支持された部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は引張コイルばねの端部に装着する支持部材および部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
引張コイルばねは、一定の内径で複数巻回した線材同士を密着させる方向に力が作用する弾性部材である。従来、引張コイルばねの両端には、線材の端部を加工して装着用のフックが形成されていたが、フックの形成には急激な形状変化を伴うため、応力集中や加工時の破損等の問題が生じていた。このような問題を解決するため、線材と一体的に加工するのではなく、別の部材に引張コイルばねの端部と螺合するねじ溝を形成し、引張コイルばねの端部の数巻分を螺合させることで引張コイルばねを支持する構造のものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭５６−１０８７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような構造によって支持された引張コイルばねは、ねじ溝と螺合した部分の線材の移動が拘束されるため、その端部がばねとして作用しない。そのため、引張コイルばねは、全長からばねとして作用しない両端部を排除した長さがばねとして作用する有効長となる。また、ばねとして作用する部分とばねとして作用しない部分との境界にあたる線材には、引張コイルばねが伸縮を繰り返す度にねじり応力が集中して発生する。
【０００４】
そこで本発明は、引張コイルばねの全長をばねとして作用させるとともに応力集中を緩和させる支持部材、およびこの支持部材を備えた部品実装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の支持部材は、線材を複数回巻回してなる引張コイルばねの端部を支持し、引張コイルばねを対象物に装着するための支持部材であって、引張コイルばねの伸張時または非伸張時の何れにおいても線材の一端部を所定の位置に係止する第１の係止部材と、伸張時にのみ線材の一端部から離れた位置にある部分の線材を所定の位置に係止する第２の係止部材を備えた。
【０００６】
請求項２に記載の支持部材は、請求項１に記載の支持部材であって、引張コイルばねの非伸張時において線材の一端部から離れた位置にある部分を所定の位置に係止する第３の係止部材をさらに備え、引張コイルばねの端部を予め伸張させた状態に維持する。
【０００７】
請求項３に記載の支持部材は、請求項１または２に記載の引張コイルばねの支持部材であって、引張コイルばねの伸張方向において前記第１係止部材と前記第３係止部材の間となる位置に前記第２の係止部材を複数備え、引張コイルばねの伸張時に前記第１の係止部材側の前記第２の係止部材から順に線材が当接する。
【０００８】
請求項４に記載の部品実装装置は、部品収納部に収納された部品を基板に実装するための駆動系の一部に引張コイルばねを用いた部品実装装置であって、請求項１乃至３の何れかに記載の支持部材によって引張コイルばねの端部が支持されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、支持部材によって支持された引張コイルばねの端部もばねとして作用させることができるので、引張コイルばねの全長を短縮することができるとともにねじり応力の集中を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態における部品実装装置の構成を図１に示す。この部品実装装置は、部品１のリードを貫通させるためのスルーホールが形成された基板２に複数の部品１を連続実装するための駆動系を備えた装置である。部品収納部３にリードを下向きにした姿勢で収納された部品１は、ピックアップ装置４によってリードの部分からピックアップされた後にリードを横向きにした姿勢に変換されて（矢印ａ）搭載装置５に受け渡され、搭載装置５によってリードを再度下向きにした姿勢に変換されて（矢印ｂ）基板２に搭載される（矢印ｃ）。ピックアップ装置４は、カムボックス６に組み込まれたカム機構とリンク機構によって支点７を中心に約９０度の範囲で揺動（矢印ａ）することによって部品１を搭載装置５に受け渡す動作を連続して行う。支点８を中心に回転する（矢印ｄ）カム９の外周に接触する接触子１０の従動によって第１の従節１１が支点１２を中心として揺動し（矢印ｅ）、第１の従節１１に支点１３を介して上端部が連結された第２の従節１４が鉛直方向に往復動し（矢印ｆ）、この第２の従節１４の往復動をリンク機構１５によってピックアップ装置４の揺動に変換する。
【００１１】
第１の従節１１はカムボックス６に固定された支点１２に対して力点となる一端部１１ａと作用点となる他端部１１ｂを有し、一端部１１ａに荷重を印加することで他端部１１ｂにある接触子１０をカム９の外周に押接させる構成となっている。これにより接触子１０がカム９の外周に向けて押圧され、カム９が高速回転する場合でもカム９の外周の接触子１０が接触した状態を維持することができる。
【００１２】
第１の従節１１の一端部１１ａに荷重を印加するための荷重印加手段として引張コイルばね１６が用いられる。引張コイルばね１６はその一端部が支持部材１７を介して第１の従節１１の一端部１１ａに装着され、他端部を同じく支持部材１８を介してカムボックス６から第１の従節１１の一端部１１ａの鉛直上方となる位置まで延長されたブラケット１９に装着される。引張コイルばね１６をある程度伸張させた状態（予備伸張状態）で装着することで、カム９の回転により引張コイルばね１６が伸張、収縮を繰り返しても引張コイルばね１６には常に収縮方向に復元力が作用し、これにより第１の従節１１の一端部１１ａには常時荷重が印加された状態が維持される。
【００１３】
引張コイルばねの端部に取り付けられた支持部材の構成を図２に示す。線材２０を一定の内径で複数回巻回して形成された引張コイルばねは、非伸張時において線材２０の一端部２０ａが第１の係止部材１７ａによって係止され、第４の部分２０ｅが第３の係止部材１７ｄによって係止され、これにより端部が支持部材１７に支持された状態になっている。第３の係止部材１７ｄは、一端部２０ａから第４の部分２０ｅまでの間の線材２０を所定のピッチｐに伸張させた状態に維持できる程度に第１の係止部材１７ａから離間した位置で第１の係止部材１７ａと反対側に配されている。
【００１４】
第１の係止部材１７ａと第３の係止部材１７ｄの間には２つの第２の係止部材１７ｂ、１７ｃが配され、このうち第２の係止部材１７ｂは、第１の係止部材１７ａ寄りに第３の係止部材１７ｄと同じ側に配され、非伸張時において線材２０の一端部２０ａから半巻の位置にある第１の部分２０ｂと隙間ｂをおいて対峙している。また第２の係止部材１７ｃは、第３の係止部材１７ｄ寄りに第１の係止部材１７ａと同じ側に配され、線材２０の一端部２０ａから１巻の位置にある第２の部分２０ｃと隙間ｂより大きい隙間ｃをおいて対峙している。第３の係止部材１７ｄは、線材２０の一端部２０ａから１巻半の位置にある第３の部分２０ｄと隙間ｃより大きい隙間ｄをおいて対峙している。
【００１５】
伸張時の引張コイルばねの端部と支持部材の相対位置の変化を図３に示す。引張コイルばねが予備伸張状態から伸張すると、第１の係止部材１７ａによって所定の位置に係止された一端部２０ａ以外の部分の線材２０が矢印ｇ方向への移動し、第１の部分２０ｂが第２の係止部材１７ｂに当接するとともに第４の部分２０ｅが第３の係止部材１７ｄから離反する（図３（ａ）参照）。この状態において、第１の部分２０ｂは第２の係止部材１７ｂによって所定の位置に係止され、一端部２０ａから第１の部分２０ｂまでの間の線材２０の移動が拘束される。さらに伸張すると、第２の部分２０ｃが第２の係止部材１７ｃに当接する（図３（ｂ）参照）。この状態において、第２の部分２０ｃは第２の係止部材１７ｃによって所定の位置に係止され、一端部１０ａから第２の部分２０ｃまでの間の線材２０の移動が拘束される。さらに伸張すると、第３の部分２０ｄが第３の係止部材１７ｄに当接する（図３（ｃ）参照）。この状態において、第３の部分２０ｄは第３の係止部材１７ｄによって所定の位置に係止され、一端部１０ａから第３の部分２０ｄまでの間の線材２０の移動が拘束される。本実施の形態の第３の係止部材１７ｄは、引張コイルばねの伸張時に線材２０の第４の部分２０ｅを所定の位置に係止する第２の係止部材としての機能を備える。
【００１６】
このように、支持部材１７によって支持された引張コイルばねは、その端部の線材２０が完全には拘束されていないので、従来は拘束されていた端部もばねとして作用する。従って引張コイルばねの全長をほぼ有効長として作用させることができるので、同じ有効長であれば従来のものより全長を短縮することが可能である。これに伴い、引張コイルばねの装着に要するスペースの一部を省くことが可能になり、本実施の形態の部品実装装置の小型化が実現できる。
【００１７】
また、引張コイルばねの伸張時には第１の部分２０ｂ、第２の部分２０ｃ、第３の部分２０ｄの順に線材２０が支持部材１７によって係止されるので、伸張による引張力が増大するに従って線材２０の係止箇所が増え、安定した支持状態が確保される。
【００１８】
伸張した引張コイルばねが収縮する際には、伸張時に係止された順序とは逆に、第３の部分２０ｄ、第２の部分２０ｃ、第１の部分２０ｂの順に係止状態から解除される。従って、本実施の形態の支持部材１７によれば、引張コイルばねの伸縮の程度によって線材２０の移動を係止する位置が変化し、各係止位置に係止された複数の部分で線材２０に発生するねじり応力が分散される。これにより引張コイルばねの耐久性が向上し、交換に要する時間やコストを削減することができるとともに初期性能を長期間にわたって維持することができる。
【００１９】
なお係止部材１７ａ〜ｄは、上述したように支持部材１７の所定の位置にそれぞれ独立した部材として形成するだけでなく、支持部材１７の外周に各係止部材１７ａ〜ｄを螺旋状に連続させて形成することも可能である。この場合、引張コイルばねの端部は部分的に係止されるのではなく全体が係止されることになるので、ねじり応力の集中がより緩和されるとともにより安定した状態での支持が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明によれば、支持部材によって支持された引張コイルばねの端部もばねとして作用させることができるので、引張コイルばねの全長を短縮することができるとともにねじり応力の集中を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態における部品実装装置を示す側面図
【図２】本発明の実施の形態における引張コイルばねの端部と支持部材を示す側面図
【図３】本発明の実施の形態における伸張時の引張コイルばねの端部と支持部材の相対位置の変化を示す側面図
【符号の説明】
【００２２】
１  部品
２  基板
３  部品収納部
１６  引張コイルばね
１７  支持部材
１７ａ  第１の係止部材
１７ｂ、１７ｃ  第２の係止部材
１７ｄ  第３の係止部材
２０  線材
２０ａ  一端部
２０ｂ  第１の部分
２０ｃ  第２の部分
２０ｄ  第３の部分
２０ｅ  第４の部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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