(57)【要約】【課題】リングを確実に装着させるようにしたリング挿入装置を提供する。【解決手段】このリング挿入装置１において、リング保持ロッド２４が第１のバネ部２６の付勢力に抗して後退し続け、それに伴って、内筒２２に設けられた第１のリング押込み爪３２が降下し続けると、リング保持ロッド２４からリングＲが外れる方向に、リングＲが第１のリング押込み爪３２によって押され続ける。そして、リングＲはリング保持ロッド２４から外れながら、第１のリング押込み爪３２によって装着対象物１２内に押し込まれる。その後、内筒２２に続いて降下してくる外筒２０により、今度は、一旦押し込まれたリングＲの外方側を、第２のリング押込み爪３４によって押し続けて、リングＲの更なる押込みが行われる。このように、装着対象物１２にリングＲを装着する際、内筒２２と外筒２０の降下に基づく二段階でリングＲの押込み動作が行われる。【選択図】　図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性変形可能なリングを装着対象物の開口側から挿入して、前記装着対象物の内壁面に前記リングを装着するためのリング挿入装置において、
前記リングの中央開口内に差し込まれて前記リングを保持した状態で、先端部分が前記装着対象物の前記開口に挿入されて前記装着対象物に対し位置決めされるリング保持ロッドと、
前記リング保持ロッドの後部を弾発的に支持する第１のバネ部を収容した内筒と、
前記内筒を包囲すると共に、前記内筒を弾発的に支持する第２のバネ部を収容した昇降自在な外筒と、
前記リング保持ロッドの周面に沿って、前記内筒の先端から突出する第１のリング押込み爪と、
前記第１のリング押込み爪の外面に沿って、前記外筒の先端から突出する第２のリング押込み爪とを備えたことを特徴とするリング挿入装置。
【請求項２】
前記外筒は、昇降方向において二分割した第１の外筒と第２の外筒とからなり、
前記第１の外筒は昇降手段側に固定され、
第２の外筒は、前記内筒を包囲するように巻回した緩衝用バネを介して前記第１の外筒に連結されると共に、先端に前記第２のリング押込み爪を有することを特徴とする請求項１記載のリング挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性変形可能なＣリングやＯリング等を装着対象物の内壁面に装着するために利用されるリング挿入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軸受部品などの装着対象物に対する樹脂製リングの装着は、ピンセット等で摘まれたリングを、装着対象物内に押し込むような手作業によって行われていた。また、特開２００１−８２６０７号公報には、パッキンなどのリング体の周面をチャックで挟んだ後、パッキンをプッシャでパッキン装着溝内に押し込むようにして、パッキンを管継手内に装着させる治具が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した治具は、リングを湾曲状に反らせるためにリングの周面を両側から把持するが、リングが小さい場合や薄い場合など、リングを側方から把持することは困難であり、場合によっては、一旦挟んだリングがチャックから脱落してしまう虞がある。従って、このような治具では、リングを確実に装着させ難いといった問題点がある。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、リングを確実に装着させるようにしたリング挿入装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るリング挿入装置は、弾性変形可能なリングを装着対象物の開口側から挿入して、装着対象物の内壁面にリングを装着するためのリング挿入装置において、リングの中央開口内に差し込まれてリングを保持した状態で、先端部分が装着対象物の開口に挿入されて装着対象物に対し位置決めされるリング保持ロッドと、リング保持ロッドの後部を弾発的に支持する第１のバネ部を収容した内筒と、内筒を包囲すると共に、内筒を弾発的に支持する第２のバネ部を収容した昇降自在な外筒と、リング保持ロッドの周面に沿って、内筒の先端から突出する第１のリング押込み爪と、第１のリング押込み爪の外面に沿って、外筒の先端から突出する第２のリング押込み爪とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
このリング挿入装置において、リング保持ロッドの先端部分は装着対象物の開口に挿入され、装着対象物に対し位置決めされる。そして、その状態で外筒を降下させると、リング保持ロッドが第１のバネ部の付勢力に抗して後退し続け、それに伴って、内筒に設けられた第１のリング押込み爪が降下し続けると、リング保持ロッドからリングが外れる方向において、リングは第１のリング押込み爪によって押され続ける。よって、リングはリング保持ロッドの先端に向かって外されながら、第１のリング押込み爪によって装着対象物内に押し込まれる。その後、内筒に続いて降下してくる外筒によって、今度は、一旦押し込まれたリングの外方側を、第２のリング押込み爪によって押し続けて、リングの更なる押込みが行われる。このように、装着対象物にリングを装着する際、内筒と外筒の降下に基づく二段階の押込み動作により、リングが小さい場合や薄い場合でも、確実にリングを装着することができる。
【０００７】
また、外筒は、昇降方向において二分割した第１の外筒と第２の外筒からなり、第１の外筒は昇降手段側に固定され、第２の外筒は、内筒を包囲するように巻回した緩衝用バネを介して第１の外筒に連結されると共に、先端に第２のリング押込み爪を有すると好適である。このような構成を採用すると、リング装着時において、第２のリング押込み爪の先端が装着対象物に突き当てられた場合でも、第２の外筒は、緩衝用バネの弾性力を介して瞬間的に後退するので、装着対象物や第２のリング押込み爪に対する損傷を適切に回避することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るリング挿入装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１及び図２に示すように、リング挿入装置１は、据付け台２の上面に固定されたインデックス機構３を有し、このインデックス機構３に設けられた回転昇降シャフト３ａの先端には、水平方向に延びるアーム４の中央が固定されている。このインデックス機構３は、昇降手段と回転手段とを併せもる機構であり、具体的には、内部に設けられた回転カム機構に基づいて半回転毎に回転昇降シャフト３ａの昇降を繰り返す周知の機構である。また、インデックス機構３に設けられた入力側スプロケット６と、据付け台２に固定された制御モータ７のスプロケット５とをチェーン８を介して連結し、この制御モータ５はインデックス機構３の駆動源として利用される。なお、制御モータ７に代え、外部の駆動源と同期させながらスプロケット５を回転制御する場合もある。
【００１０】
このようなインデックス機構３によって回転及び昇降を繰り返すアーム４の両端には、リングＲ（図５参照）の装着時間短縮化を目的として、後述するリング装着ヘッド９（図３及び図４参照）が取付けられている。さらに、据付け台２の上面にはパーツフィーダ１０が取付けられ、このパーツフィーダ１０から接線方向に搬送レール１１が延び、この搬送レール１１は、シャフト３ａを中心としたリング装着ヘッド９の公転軌跡Ｓ上に位置するリング取得位置Ａまで延在する。これに対し、リング装着ヘッド９の公転軌跡Ｓ上には、リング取得位置Ａの反対側に位置するリング装着位置Ｂが存在し、このリング装着位置Ｂには、装着対象物としての軸受部品１２（図５参照）を載置させるための部品搭載台１３が配置されている。このように、アーム４の左右にリング装着ヘッド９をそれぞれ配置させた結果、リング取得位置ＡでピックアップされたリングＲをリング装着位置Ｂで軸受部品１２に効率良く装着することができる。
【００１１】
なお、装着対象物としての軸受部品１２は、小型モータなどに組み込まれたメタル軸受として利用されるものであり、図５で示すように、５ｍｍ程度の直径を有する円筒状の金属製スリーブ１４を有し、このスリーブ１４内には、オイル含浸メタルからなる円筒状の軸受部１６が圧入されている。また、スリーブ１４の内壁面には、軸受部１６の一端近傍においてリング装着溝１７が環状に形成され、このリング装着溝１７内には、スリーブ１４の開口側からＣ字状のリングＲが挿入される。このリングＲは、厚さが０．２ｍｍ、外径が４ｍｍ、環状幅Ｃが１ｍｍ程度の樹脂材（例えばＰＥＴ）からなり、径方向及び反り方向において弾性変形可能であり、軸受部１６のパッキンとして機能する。
【００１２】
このような軸受部品１２内にリングＲを確実に装着するために、前述したリング装着ヘッド９が利用される。図６及び図７に示すように、このリング装着ヘッド９は、アーム４の端部に固定される外筒２０を有し、この外筒２０内には、軸線Ｌ方向（昇降方向）に摺動自在な内筒２２が配置されている。さらに、内筒２２の中央には、軸線Ｌ方向に延在するリング保持ロッド２４が配置され、リング保持ロッド２４の先端部分は内筒２２から外部に露出する。
【００１３】
このような内筒２２内には、リング保持ロッド２４の後部を弾発的に支持するための圧縮バネからなる第１のバネ部２６が収容されている。この第１のバネ部２６の一端は、内筒２２の後端に固定したスプリングガイド２８に当接し、第１のバネ部２６の他端は、バネ受けリング２３を介してリング保持ロッド２４の後端部に当接する。これに対し、内筒２２を包囲する外筒２０内には、内筒２２を弾発的に支持するための圧縮バネからなる第２のバネ部３０が収容されている。この第２のバネ部３０の一端は外筒２０の後端に当接し、第２のバネ部３０の他端は、内筒２２に固定したスプリングガイド２８に当接する。
【００１４】
このスプリングガイド２８は、ヘッド部２８ａから軸線Ｌ方向に延びて内筒２２にネジ込み固定される雄ねじ部２８ｂと、ヘッド部２８ａから上方に突出する円柱状のバネ支持突部２８ｃと、雄ねじ部２８ｂから下方に突出する円柱状のバネ支持突部２８ｄとからなる。さらに、リング保持ロッド２４の後端には、円柱状のバネ支持突部２４ａが形成され、第１のバネ部２６は、リング保持ロッド２４に固定したＣ字状のバネ受けリング２３によって支持される。
【００１５】
さらに、内筒２２の先端には、リング保持ロッド２４の周面に沿って突出する円筒状の第１のリング押込み爪３２が設けられ、第１のリング押込み爪３２は、リング保持ロッド２４の周面に沿って昇降方向に摺動する。これに対し、外筒２０には、第１のリング押込み爪３２の外面に沿って突出する円筒状の第２のリング押込み爪３４が設けられ、第２のリング押込み爪３４は、第１のリング押込み爪３２の周面に沿って昇降方向に摺動する。そして、リングＲにおける内方側から外方側にかけて、リングＲの二段階押込みを達成させるため、軸線Ｌ方向において、第１のリング押込み爪３２の先端より後方の位置に第２のリング押込み爪３４の先端を配置させる。
【００１６】
また、外筒２０は、昇降方向において二分割した第１の外筒２０ａと第２の外筒２０ｂとからなり、第１の外筒２０ａはアーム４を介してインデックス機構（昇降手段）３に固定され、第２の外筒２０ｂは、内筒２２を包囲するように巻回した緩衝用バネ３６を介して第１の外筒２０ａに連結される。さらに、第２の外筒２０ｂは、スペーサ４ｂ（図６参照）を介してアーム４にネジ固定された下側プレート４ａに対し昇降方向に貫通する。そして、この第２の外筒２０ｂには、抜け止めを達成するためのフランジ部２０ｃが形成され、このフランジ部２０ｃは、バネ３６の弾性力によって下側プレート４ａの上面に圧接する。なお、第２の外筒２０ｂの先端には第２のリング押込み爪３４が設けられている。
【００１７】
このように外筒２０を二分割構成にすると、リングＲの装着時において、第２のリング押込み爪３４の先端が軸受部品１２に強く当たった場合でも、第２の外筒２０ｂは、緩衝用バネ３６の弾性力を介して瞬間的に後退するので、軸受部品１２や第２のリング押込み爪３４に対する損傷を適切に回避させることができる。
【００１８】
次に、前述した構成に基づいて、リング装着ヘッド９の動作を説明する。
【００１９】
先ず、インデックス機構３によって回転昇降シャフト３ａを回転させ、リング取得位置Ａまでリング装着ヘッド９を移動させる。このとき、図７に示すように、一個のリングＲがリング載置面４０上に水平に置かれ、リング載置面４０の真上にはリング保持ロッド２４が位置決めされる。その後、図８に示すように、インデックス機構３によって回転昇降シャフト３ａを降下させ、ロッド受け穴４２内にリング保持ロッド２４の先端が挿入される。その結果、リングＲの中央開口４４内にリング保持ロッド２４が上方から突き刺さる。このとき、リングＲの中央開口４４の径よりリング保持ロッド２４の径が僅かに大きく形成されているので、リングＲの中央開口４４が径方向に押し広げられながら、リング保持ロッド２４の端部がリングＲの中央開口４４内に嵌り込み、リング保持ロッド２４でリングＲが取得される。
【００２０】
この状態で、インデックス機構３により回転昇降シャフト３ａを上昇させた後、回転昇降シャフト３ａの回転によって、リング装着ヘッド９をリング装着位置Ｂまで移動させる。このとき、図９に示すように、部品搭載台１３に配置させた軸受部品１２の真上でリング保持ロッド２４を停止させ、軸受部１６の軸受孔１６ａの軸線延長上にリング保持ロッド２４を位置決めする。
【００２１】
この状態で、図１０及び図１１に示すように、回転昇降シャフト３ａを降下させながら、リング保持ロッド２４の先端部分を、軸受部品１２の開口１２ａ内に挿入して、軸受部１６における軸受孔１６ａの開口１６ｂに嵌め込む。このとき、リング保持ロッド２４の先端部分に設けられた円錐状テーパ面２４ｂを軸受孔１６ａの円錐状面取り部４５に押し当てることで、軸受部１６の軸受孔１６ａの軸線とリング保持ロッド２４の軸線Ｌとを一致させることができ、これによって、両者の位置合わせが確実なものになる。
【００２２】
この状態で、図１２及び図１３に示すように、回転昇降シャフト３ａを更に降下させ続けると、リング保持ロッド２４が第１のバネ部２６の付勢力に抗して後退し続け、それに伴って、第１のリング押込み爪３２が降下し続けると、リング保持ロッド２４からリングＲが外れる方向に、リングＲの内方側が第１のリング押込み爪３２により押され続ける。そして、リングＲは、リング保持ロッド２４から外されながら、第１のリング押込み爪３２によって軸受部１６に端面１６ｃに押し付けられる。これにより、リングＲにおける内方側の押込み動作が完了する。
【００２３】
この状態で、図１４及び図１５に示すように、回転昇降シャフト３ａを更に降下させ続けると、内筒２２が第２のバネ部３０の付勢力に抗して後退し続け、それに伴って、第２のリング押込み爪３４が降下し続け、リングＲの外方側が第２のリング押込み爪３４により押され続ける。そして、図１６及び図１７に示すように、最終的にこのリングＲは、第２のリング押込み爪３４の先端によって軸受部１６の端面１６ｃに押し付けられる。これにより、リングＲの外周部分が、リング装着溝１７に嵌め込まれ、リングＲの外方側における押込み動作が完了する。このようにリングＲの押込みを二段階で行うことは、リングＲが確実に装着され、特に、リングＲの環状幅Ｃが広く、リング装着溝１７内にリングＲを嵌め込み難い場合に適する。
【００２４】
このような二段階押込み完了後、回転昇降シャフト３ａを上昇させると、図１８及び図１９に示すように、リング装着ヘッド９が上昇し、リングＲからリング保持ロッド２４が離間する。そして、回転昇降シャフト３ａを回転させ、空になった状態のリング装着ヘッド９をリング取得位置Ａまで移動させて、前述した動作を繰り返す。なお、アーム４の両端にリング装着ヘッド９が設けられているので、リング取得位置Ａで一方のリング装着ヘッド９がリングＲを取得している間、リング装着位置Ｂで他方のリング装着ヘッド９がリングＲを軸受部品１２に装着させる。これによって、リングＣの装着時間の短縮化を図っている。
【００２５】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、リングＲは、樹脂に限らずゴムであってもよく、Ｏリングであってもよい。また、バネ部２６，３０として圧縮エアーを利用することもできる。また、装着対象物１２は軸受部品に限定されるものではない。そして、リング挿入装置１においてリング装着ヘッド９の個数を増やすことによって、リングＣの装着時間の短縮化が促進されることは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によるリング挿入装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、弾性変形可能なリングを装着対象物の開口側から挿入して、装着対象物の内壁面にリングを装着するためのリング挿入装置において、リングの中央開口内に差し込まれてリングを保持した状態で、先端部分が装着対象物の開口に挿入されて装着対象物に対し位置決めされるリング保持ロッドと、リング保持ロッドの後部を弾発的に支持する第１のバネ部を収容した内筒と、内筒を包囲すると共に、内筒を弾発的に支持する第２のバネ部を収容した昇降自在な外筒と、リング保持ロッドの周面に沿って、内筒の先端から突出する第１のリング押込み爪と、第１のリング押込み爪の外面に沿って、外筒の先端から突出する第２のリング押込み爪とを備えたことにより、リングを確実に装着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリング挿入装置の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示したリング挿入装置の平面図である。
【図３】リング挿入装置のアームを示す平面図である。
【図４】図３に示したアームの側面図である。
【図５】軸受部品を示す断面図である。
【図６】本発明に係るリング挿入装置に適用するリング装着ヘッドを示す正面図である。
【図７】リング装着ヘッドを示す断面図である。
【図８】リング装着ヘッドによるリングの取得状態を示す断面図である。
【図９】リング装着ヘッドが軸受部品の真上で停止した状態を示す断面図である。
【図１０】リング装着ヘッドのリング保持ロッドが軸受部品に押し当てられた状態を示す断面図である。
【図１１】図１０の要部拡大断面図である。
【図１２】第１のリング押込み爪が完全に降下した状態を示す断面図である。
【図１３】図１２の要部拡大断面図である。
【図１４】第２のリング押込み爪が降下する途中の状態を示す断面図である。
【図１５】図１４の要部拡大断面図である。
【図１６】第２のリング押込み爪が完全に降下した状態を示す断面図である。
【図１７】図１６の要部拡大断面図である。
【図１８】リング装着完了後に、リング装着ヘッドが上昇した状態を示す断面図である。
【図１９】図１８の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…リング挿入装置、３…インデックス機構（昇降手段）、９…リング装着ヘッド、１２…軸受部品（装着対象物）、１２ａ…軸受部品（装着対象物）の開口、２０…外筒、２０ａ…第１の外筒、２０ｂ…第２の外筒、２２…内筒、２４…リング保持ロッド、２６…第１のバネ部、３０…第２のバネ部、３２…第１のリング押込み爪、３４…第２のリング押込み爪、３６…緩衝用バネ、４４…リングの中央開口、Ｒ…リング。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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