(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端外周面に縮径したテーパガイド面が形成され、そのテーパガイド面の先端から逆に拡径した逆テーパガイド面が形成された括れ部にＯリングを外挿状態で保持するピン部材と、そのピン部材に軸方向に相対移動可能に外装され、ピン部材の括れ部に保持されたＯリングを押し込む押圧面が先端に形成されたガイド部材とを備え、前記ピン部材の先端をワークの凹穴に挿入し、その括れ部に保持されたＯリングを、ピン部材のテーパガイド面とガイド部材の押圧面とで押圧してワークの凹穴に嵌入させ、その上でガイド部材によりＯリングを押し込んだ状態でピン部材を軸方向に後退させてその逆テーパガイド面でもってＯリングの嵌入時に発生した捻じれを除去可能としたことを特徴とするＯリング組付装置。
【請求項２】
前記ピン部材及びガイド部材を支持フレームに軸方向に沿って相対移動可能に装着し、ピン部材をシリンダ本体と連結すると共にガイド部材をシリンダロッドと連結し、ガイド部材がＯリングと当接することによりガイド部材を位置規制した状態で、シリンダロッドを伸長させることによりピン部材をシリンダロッドの伸長と反対方向に移動させてガイド部材に対して退入させる駆動機構を具備したことを特徴とする請求項１記載のＯリング組付装置。
【請求項３】
縮径したテーパガイド面と、そのテーパガイド面の先端から逆に拡径した逆テーパガイド面とが形成された括れ部を先端に有するピン部材により、その括れ部に外挿状態で保持されたＯリングをワークの凹穴に挿入し、ピン部材に軸方向に相対移動可能に外装されたガイド部材により、その先端に形成された押圧面とピン部材のテーパガイド面とでＯリングを押し込んで凹穴に嵌入させた後、ガイド部材によりＯリングを押し込んだ状態でピン部材を軸方向に後退させてその逆テーパガイド面でもってＯリングの嵌入時に発生した捻じれを取り除くことを特徴とするＯリング組付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車エンジンのシリンダブロック等に形成された円形の凹穴にゴム製のＯリングを弾圧嵌合させて組み付けるＯリング組付装置及び組付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車エンジンのシリンダブロックに形成された冷却水通路用凹穴に組み付けられるＯリングは、組み付け時に少し縮径させながら凹穴に弾圧嵌合させる構造を採用するため、その外径寸法を凹穴の内径寸法より若干大き目に設定している。このようなＯリング１の凹穴２への組み付けは、図１３（ａ）〜（ｄ）に示すようなチャック部材３と押圧部材４とを使用して以下のような要領でもって行われている。
【０００３】
図１３（ａ）は、自動車エンジンのシリンダブロック５（以下、単にワークと称す）の凹穴２にゴム製のＯリング１をチャック部材３と押圧部材４とで組み付ける直前の組付装置を示す。ワーク５は、凹穴２を水平にして定位置に配置されている。一方、凹穴２の開口端部は座ぐり加工され、その凹穴２の直径ｄ1 はＯリング１の外径ｄ2 より若干小さく設定されている。この凹穴２の直上にチャック部材３と押圧部材４の組付ユニット６が配置される。
【０００４】
チャック部材３は、例えば図１４に示すような３つの円弧状チャック７に分割され、各チャック７が開閉シリンダ（図示せず）で放射状に開閉動作する。チャック７が閉じると、チャック７の開口端部近くの内周面でＯリング１が挟持される。チャック７の開口端部の内周には、下方へ向けて縮径した円錐状のテーパガイド面８が形成され、各チャック７が閉じてＯリング１を挟持したときのテーパガイド面８の開口端の内径ｄ2 は、凹穴２の直径ｄ1 より若干小さ目に設定されている。
【０００５】
押圧部材４は、チャック部材３に同軸に、かつ、チャック部材３に対して軸方向（上下方向）に相対移動可能に内蔵されている。図１３（ａ）の押圧部材４は後退位置にあって、その下面の周縁部がチャック部材３で挟持されたＯリング１の全周の直上で平行に対向する。
【０００６】
ワーク５の凹穴２の直上に組付ユニット６が配置されると、同図（ｂ）に示すように組付ユニット６が下降してチャック部材３の下端が凹穴２の周縁部に当接する。この状態で押圧部材４が下降してＯリング１の全体を押し下げる。これにより、Ｏリング１は、テーパガイド面８に沿って滑りつつ縮径され、そのままテーパガイド面８から離脱して凹穴２に押し込まれ、同図（ｃ）に示すように凹穴２の座ぐり加工された底面に押圧部材４で押し付けられる。Ｏリング１は、凹穴２内で自己復帰力で拡径して凹穴２の内周面で弾圧嵌合する。最後に、同図（ｄ）に示すように押圧部材４とチャック部材３が上昇する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の組付装置では、チャック部材３で挟持されたＯリング１を押圧部材４で押圧して凹穴２に挿入する際に、Ｏリング１の外周がチャック部材３のテーパガイド面８と強く擦れてＯリング１に捻じれが発生し、そのまま凹穴２に嵌合することがある。このようにＯリング１が捻じれた状態で凹穴２に組み付けられると、組み付け後にＯリング１が捻じれに基づく弾性復元力で凹穴２から飛び出すことがあり、Ｏリング１の自動組み付けの信頼性を悪くしていた。
【０００８】
そこで、本発明は前述した問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、Ｏリングの自動組み付けの信頼性を向上させ得るＯリング組付装置及び組付方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための技術的手段として、本発明装置は、先端外周面に縮径したテーパガイド面が形成され、そのテーパガイド面の先端から逆に拡径した逆テーパガイド面が形成された括れ部にＯリングを外挿状態で保持するピン部材と、そのピン部材に軸方向に相対移動可能に外装され、ピン部材の括れ部に保持されたＯリングを押し込む押圧面が先端に形成されたガイド部材とを備え、前記ピン部材の先端をワークの凹穴に挿入し、その括れ部に保持されたＯリングを、ピン部材のテーパガイド面とガイド部材の押圧面とで押圧してワークの凹穴に嵌入させ、その上でガイド部材によりＯリングを押し込んだ状態でピン部材を軸方向に後退させてその逆テーパガイド面でもってＯリングの嵌入時に発生した捻じれを除去可能としたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明方法は、縮径したテーパガイド面と、そのテーパガイド面の先端から逆に拡径した逆テーパガイド面とが形成された括れ部を先端に有するピン部材により、その括れ部に外挿状態で保持されたＯリングをワークの凹穴に挿入し、ピン部材に軸方向に相対移動可能に外装されたガイド部材により、その先端に形成された押圧面とピン部材のテーパガイド面とでＯリングを押し込んで凹穴に嵌入させた後、ガイド部材によりＯリングを押し込んだ状態でピン部材を軸方向に後退させてその逆テーパガイド面でもってＯリングの嵌入時に発生した捻じれを取り除くことを特徴とする。
【００１１】
本発明では、Ｏリングをワークの凹穴に組み付けるに際して、ピン部材の括れ部に保持されたＯリングを、ピン部材のテーパガイド面とガイド部材の押圧面とで押圧しながらワークの凹穴に嵌入させるが、この時、Ｏリングの外周がピン部材のテーパガイド面と強く擦れてＯリングに一方向の捻じれが発生する。
【００１２】
しかしながら、その後、ガイド部材によりＯリングを押し込んだ状態でピン部材を後退させることにより、Ｏリングの外周がピン部材の逆テーパガイド面と強く擦れてＯリングに逆方向の捻じれを発生させ、この逆方向の捻じれにより前述したＯリングの挿入時での一方向の捻じれが取り除かれる。
【００１３】
さらに、本発明装置は、前述したピン部材及びガイド部材を支持フレームに軸方向に沿って相対移動可能に装着し、ピン部材をシリンダ本体と連結すると共にガイド部材をシリンダロッドと連結し、ガイド部材がＯリングと当接することによりガイド部材を位置規制した状態で、シリンダロッドを伸長させることによりピン部材をシリンダロッドの伸長と反対方向に移動させてガイド部材に対して退入させる駆動機構を具備したことを特徴とする。
【００１４】
このようにすれば、ピン部材とガイド部材を支持フレームに対して相対移動させる駆動源として、１台のシリンダ等の単一の駆動源でピン部材とガイド部材とを連動させることができて組付ユニットの機構が簡略化され、両者を正確に連動させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＯリング組付装置の実施形態を以下に詳述する。
【００１６】
図１に示す実施形態の組付ユニット１１は、先端外周面に縮径したテーパガイド面１２が形成され、そのテーパガイド面１２の先端から逆に拡径した逆テーパガイド面１３が形成された括れ部１４にＯリング１を外挿状態で保持するピン部材１５と、そのピン部材１５に軸方向に相対移動可能に外装され、ピン部材１５の括れ部１４に保持されたＯリング１を押し込むガイド部材１７とを具備する。このガイド部材１７の下端面には、ピン部材１５の挿通孔が開口する周縁部に形成されたテーパ状の押圧面１６が形成され、この押圧面１６にＯリング１を当接させた状態で押し込む。
【００１７】
また、前述したピン部材１５とガイド部材１７は、同図に示すようにピン部材１５及びガイド部材１７を支持フレーム１９に軸方向に沿って相対移動可能に装着し、ピン部材１５をシリンダ本体２０と連結すると共にガイド部材１７をシリンダロッド２１と連結し、ガイド部材１７がＯリング１と当接することによりガイド部材１７を位置規制した状態で、シリンダロッド２１を伸長させることによりピン部材１５をシリンダロッド２１の伸長と反対方向に移動させてガイド部材１７に対して退入させる駆動機構１８を有する。
【００１８】
この組付ユニット１１の具体的説明の前に、組付ユニット１１へのＯリング自動供給系の装置例を図６乃至図１２を参照しながら詳述する。
【００１９】
図６に示すＯリング組付装置２３は、Ｏリング１をほぼ水平にして一列に整列搬送する搬送体２４と、その搬送体２４からＯリング１を１個ずつ取り出すプッシャ２５と、そのプッシャ２５にＯリング１を正確に嵌め付ける押え２６と、前述の組付ユニット１１と、Ｏリング１を組付ユニット１１へ供給するためにプッシャ２５からＯリング１が移載されるステージ２７とで構成される。なお、搬送体２４は、Ｏリング１が取り付けられるワーク５の凹穴２の位置及び位置に対応させて設置される。
【００２０】
搬送体２４は例えば傾斜させたシュートで、図７及び図８に示すように上面の長手方向にＯリング１の外径の幅で角溝２８を有し、この角溝２８に沿ってＯリング１が一列に連続して整列搬送される。搬送体２４の先端部に、上下を貫通するＵ字形の切欠き２９と、角溝２８の両側面の先端部を切欠き２９まで内方に延在させたストッパ３０が形成される。搬送体２４の先端部に整列搬送された先頭の１個のＯリング１は、前後の円弧部分が切欠き２９を横切る定位置でストッパ３０に当接して停止する。
【００２１】
プッシャ２５は、搬送体２４の切欠き２９を上下に貫通する形状を有するブロック体で、上部の前後にＯリング１の前後の円弧部分が嵌挿される凹段３１を有する。プッシャ２５は、図６に示す搬送体２４の先端部の直下定位置から搬送体２４の直上定位置に押え２６を持ち上げて上昇し、その直上定位置から搬送体２４の前方へ水平移動して、待機している組付ユニット１１の直下定位置に至り、この定位置から下降して、その下方に配置されたステージ２７にＯリング１を移載する。このステージ２７にＯリング１を移載した後、搬送体２４の直下定位置に戻る。
【００２２】
押え２６は、図９に示すように搬送体２４の上方定位置に設置された固定部材３２にスプリング３３を介して上下動可能に配置され、プッシャ２５が上昇して定位置に到達する少し前からプッシャ２５で押し上げられる。この押え２６の下面は、図１０に示すようなＵ字形を有し、このＵ字形下面３４がプッシャ２５のＯリング１に当接してプッシャ２５上でのＯリング１の姿勢を安定させる。
【００２３】
搬送体２４の直下定位置からプッシャ２５が上昇して搬送体２４の切欠き２９を貫通するときに、先頭のＯリング１が凹段３１に嵌合してプッシャ２５と共に搬送体２４から離脱して上昇する。先頭のＯリング１を持ち上げたプッシャ２５が定位置まで上昇する手前で、プッシャ２５に保持されたＯリング１に押え２６が当り、そのまま押え２６とＯリング１がプッシャ２５で定位置まで持ち上げられる。
【００２４】
プッシャ２５がＯリング１と押え２６を定位置まで持ち上げると、プッシャ２５が搬送体２４の切欠き２９の開口側に水平移動して切欠き２９から抜け出し、同時に押え２６のＵ字形下面３４からＯリング１が抜けて、プッシャ２５とＯリング１が組付ユニット１１が待機しているステージ２７の直上定位置まで水平移動する。この水平移動で搬送体２４の先端部に次の１個のＯリング１が移動し、押え２６が自重で元の下限位置まで下がる。
【００２５】
ステージ２７は、図１１及び図１２に示すようにその先端部に、上下を貫通するＵ字形の切欠き３５が形成され、そのほぼ中央部位の両側にＯリング１の円弧部分が載置される円弧状の凹所３６が形成されている。
【００２６】
このステージ２７の直上定位置にあるプッシャ２５が下降して、ステージ２７の切欠き３５を上方から下方へ向けて貫通するとき、プッシャ２５の凹段３１に嵌合したＯリング１が離脱してステージ２７の凹所３６に移載される。Ｏリング１が離脱したプッシャ２５は、その下限位置まで下降すると、水平移動して搬送体２４の直下定位置まで戻る。
【００２７】
ステージ２７の直上定位置には組付ユニット１１が待機している。組付ユニット１１は、その定位置から下降してピン部材１５がステージ２７の切欠き３５を通過するとき、テーパガイド面１２と逆テーパガイド面１３間の括れ部１４にＯリング１が嵌入して保持される。このようにしてステージ２７からＯリング１を受け取ると、組付ユニット１１は定位置まで上昇してワーク５の凹穴２の直上定位置まで水平移動し、この定位置で１回上下動して凹穴２にＯリング１を取り付けて元の定位置に戻る。
【００２８】
組付ユニット１１の具体的構造は次の通りである。この組付ユニット１１におけるピン部材１５は、図１に示すように支持フレーム１９に上下方向にスライド自在に取り付けられた可動ブロック３７の下端部に同軸的に垂下保持されている。その可動ブロック３７の上端部には、図２に示すように円周方向にほぼ９０°間隔で放射状に張り出した腕部３８が設けられ、各腕部３８に立設された支持柱３９を介してシリンダ本体２０が取り付けられている。なお、ピン部材１５の先端には、前述したように下方へ向けて縮径したテーパガイド面１２と逆に拡径した逆テーパガイド面１３とからなる括れ部１４が形成されており、さらにその先端にはワーク５の凹穴２のＯリング１が嵌合する凹部と連通した穴部に挿入される先頭部４０を有する。
【００２９】
ガイド部材１７は、図１に示すように支持フレーム１９に上下方向にスライド自在に挿通されたガイド棒４１の下端部に取り付けられ、支持フレーム１９との間にガイド棒４１に挿通されたばね材２２が介挿されている。ガイド棒４１は、円周方向にほぼ９０°間隔で４本配設される。一方、前述したシリンダ本体２０から突出退入するシリンダロッド２１の先端にはロッド部材４２が取り付けられ、そのロッド部材４２のほぼ９０°間隔で放射状に張り出した各腕部４３に前述したガイド棒４１の上端部が取り付けられる。なお、前述したピン部材１５の支持柱３９とガイド部材１７のガイド棒４１とは、円周方向にほぼ４５°ずらした位置に配置され、相互干渉がないように設計されている（図２参照）。
【００３０】
次に、組付ユニット１１の動作を詳述する。図３は、ステージ２７からＯリング１を受け取った時点の組付ユニット１１が示される。組付ユニット１１のピン部材１５の括れ部１４にＯリング１が保持された状態にあり、この状態から組付ユニット１１を上昇させてさらに水平移動させることにより、ワーク５の直上定位置に配置する。
【００３１】
図４に示すように、ワーク５の直上定位置から組付ユニット１１を下降させることにより、Ｏリング１を保持したピン部材１５の先端がワーク５の凹穴２に挿入され、ピン部材１５の括れ部１４のテーパガイド面１２とガイド部材１７の押圧面１６がＯリング１に当接する。
【００３２】
なお、ガイド部材１７の押圧面１６をＯリング１に正確に当接させるため、ガイド棒４１は、図１に示すように支持フレーム１９に挿通された部位がその挿通孔４４よりも小径であり、支持フレーム１９より上方部位を挿通孔４４より大径として、その間にテーパ面４５を形成した構造を具備する。これにより、ガイド部材１７の押圧面１６がＯリング１に当接しようとしたとき、ばね材２２の弾性力に抗してガイド棒４１が若干上昇することで前述したテーパ面４５が支持フレーム１９から浮き上がり、ガイド棒４１が支持フレーム１９の挿通孔４５内でがたつきがあるためにガイド部材１７が平面位置で調整可能な状態となる。
【００３３】
前述した組付ユニット１１の下降により、ピン部材１５の括れ部１４のテーパガイド面１２とガイド部材１７の押圧面１６とでＯリング１を押し込むことによってワーク５の凹穴２に弾圧嵌合させる。この時、Ｏリング１は、ピン部材１５の括れ部１４のテーパガイド面１２と強く擦られるため、図４の破線矢印で示す方向に作用する力でもって捻じれが生じた状態にある。
【００３４】
この組付ユニット１１の下降を停止させた後、シリンダロッド２１を伸長させることにより、そのシリンダロッド２１に連結されたガイド部材１７の押圧面１６がＯリング１に当接した状態にあるため、ガイド部材１７の下降が規制されて停止する。このようにしてガイド部材１７の下方への位置規制により、シリンダロッド２１の伸長でもって固定状態のガイド部材１７に対してＯリング１を押し込んだ状態でピン部材１５が逆にシリンダ本体２０ごと上昇する。
【００３５】
これにより、ピン部材１５は、ガイド部材１７の内部を上方へ向けて退入するが、この時、Ｏリング１の外周がピン部材１５の逆テーパガイド面１３と強く擦れてＯリング１に図５の破線矢印で示す方向（図４の場合の逆方向）に捻じれが発生し、Ｏリング１の嵌入時に発生した捻じれ方向と逆であるために、Ｏリング１の嵌入時の捻じれを取り除くことができる。このようにして、Ｏリング１は、捻じれがない状態でワーク５の凹穴２に弾圧嵌合され、その嵌合後に凹穴２からＯリング１が不測に飛び出すことがなくなる。
【００３６】
また、凹穴２にＯリング１を組み付けた後、組付ユニット１１を上昇させる際に、まず、凹穴２に嵌合したＯリング１からピン部材１５を抜脱し、次にガイド部材１７が離脱する。このような凹穴２に組み付けたＯリング１からの各部材１５，１７の段階的な離脱も、凹穴２からのＯリング１の不本意な飛び出しを防止する。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、ピン部材の先端をワークの凹穴に挿入し、その括れ部に保持されたＯリングを、ピン部材のテーパガイド面とガイド部材の押圧面とで押圧してワークの凹穴に嵌入させ、その上でガイド部材によりＯリングを押し込んだ状態でピン部材を後退させてその逆テーパガイド面でもってＯリングの嵌入時に発生した捻じれを取り除くようにしたから、組み付け後のＯリングの凹穴からの不測の飛び出しが防止され、Ｏリング組み付けの信頼性が大幅に向上する。
【００３８】
また、ピン部材とガイド部材を支持フレームに対して相対移動させる駆動源として、１台のシリンダ等の単一の駆動源でピン部材とガイド部材とを連動させることができて組み付けユニットの機構が簡略化され、両者を正確に連動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Ｏリング組付装置の実施形態で組付ユニットを示す断面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図３】図１の組付ユニットへのＯリング供給時の要部断面図
【図４】図１の組付ユニットによりＯリングを押し込んだ状態を示す要部断面図
【図５】図１の組付ユニットにおけるピン部材をＯリングから抜脱した状態を示す要部断面図
【図６】本発明に係るＯリング組付装置の全体を示す概略構成図
【図７】図６のＯリング組付装置の搬送体を示す部分平面図
【図８】図７の搬送体とプッシャの一部省略部分を含む斜視図
【図９】図６のＯリング組付装置におけるプッシャと押えを示す部分断面図
【図１０】図９の押えを示す下面図
【図１１】図６のＯリング組付装置におけるステージを示す部分平面図
【図１２】図１１のステージとプッシャの一部省略部分を含む斜視図
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は従来のＯリング組付装置の要部での各動作状態を示す部分断面図
【図１４】図１３のＯリング組付装置におけるチャック部材と押圧部材の下面図
【符号の説明】
１  Ｏリング
２  凹穴
５  ワーク（シリンダブロック）
１２  テーパガイド面
１３  逆テーパガイド面
１４  括れ部
１５  ピン部材
１６  押圧面
１７  ガイド部材
１８  駆動機構
１９  支持フレーム
２０  シリンダ
２１  シリンダロッド
２２  ばね材
【図１】
0004435317.tif 000002
【図２】
0004435317.tif 000003
【図３】
0004435317.tif 000004
【図４】
0004435317.tif 000005
【図５】
0004435317.tif 000006
【図６】
0004435317.tif 000007
【図７】
0004435317.tif 000008
【図８】
0004435317.tif 000009
【図９】
0004435317.tif 000010
【図１０】
0004435317.tif 000011
【図１１】
0004435317.tif 000012
【図１２】
0004435317.tif 000013
【図１３】
0004435317.tif 000014
【図１４】
0004435317.tif 000015