(57)【要約】【課題】  円弧に沿って配置された複数個の圧入孔１ａのそれぞれに対し、圧入パーツ２を圧入する装置を改良して、圧入孔１ａ相互の間隔が狭くても対応が容易であり、装置全体を小型・軽量・低コストに構成し得るようにする。【解決手段】  クランク軸８の主軸をクランク軸受箱９で回動可能に支持し、クランクアーム７の先端に圧入矢６を装着する。上記クランクアーム７を間欠的に回動させると、圧入矢６が圧入孔１ａに対向する位置になる。この状態でプレスシリンダ１４を伸張させると、圧入矢６は参考線βに沿って上昇する。このようにして、複数個の圧入孔１ａに対して、１個ずつ順次に圧入パーツ２を圧入してゆく。このとき、圧入力が圧力センサ１３によって検出される。上述のようにして、１個のプレスシリンダ１４によって複数個の圧入パーツ２を圧入することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚ軸を想定し、Ｚ軸上に中心を有しＺ軸に直角半径ｒの円に沿って配置された複数の圧入孔のそれぞれに、圧入パーツを圧入する装置であって、
回転半径がｒのクランクアームを有するクランク軸がＺ軸と同心に支持されるとともに、該クランクアームの先端付近に圧入矢が装着されており、
かつ、上記圧入矢を圧入孔に対向する位置ならしめるようにクランク軸を間欠的に回動させる手段と、該クランク軸をＺ軸方向に往復駆動させる手段とが設けられていることを特徴とする、個別圧入装置。
【請求項２】
前記のクランク軸を回転可能に支承している軸受手段が昇降ベースに設置されており、
かつ、該昇降ベースが、前記Ｚ軸方向に作動するプレスシリンダに搭載されていて、上記プレスシリンダの伸縮作動によって前記の圧入矢がＺ軸方向に往復駆動されるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載した個別圧入装置。
【請求項３】
前記昇降ベースとプレスシリンダとの間に圧力センサが介装されていて、プレスシリンダの伸長力＝圧入パーツの圧入力が検出されるようになっていることを特徴とする、請求項２に記載した個別圧入装置。
【請求項４】
クランクアームの先端付近に装着された圧入矢が描く半径ｒの軌跡円と、前記複数の圧入孔との間にピンガイドが配置されるとともに、
該ピンガイドに、複数の圧入孔のそれぞれに対してＺ軸方向に対向する複数のガイド孔が穿たれており、
かつ、上記ガイド孔のそれぞれに圧入ピンが、Ｚ軸方向の摺動可能に嵌合されていて、圧入矢の上下動が、圧入ピンを介して圧入パーツに伝動されるようになっていることを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れかに記載した個別圧入装置。
【請求項５】
Ｚ軸に垂直な頂面を有する反力受板が、昇降ベースに対して固定的に支持されていて、
クランクアームに装着された圧入矢が、上記の反力受板に対して微小間隙、もしくはゼロ間隙で対向していることを特徴とする、請求項２ないし請求項４の何れかに記載した個別圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象である部材に設けられた複数の孔のそれぞれに対してパーツを圧入する装置に係り、各種の機器に対して各種のパーツを圧入する場合に広く適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
部材の圧入を目的として設けられた孔（以下、圧入孔という）に対して、圧入固着すべき部材（以下、圧入パーツという）を圧入する技術に関しては、種々の研究工夫が為されている。
例えば下記の特許文献に挙げた特開２００５−１９８４８号公報の「チップ部品の圧入方法およびチップ部品の圧入装置」は、圧入用のプレスピンの破損を防止するための位置合わせ技術を提案している。
また、特開２００３−３０５５９０号公報の「プリント回路基板へのコネクタ等圧入用プレス機」、および特開２００３−２４３５８９号公報の「ダイオード、ダイオード圧入方法、ダイオード装着方法」は、圧入パーツの変形を防止するための技術を提案している。
【特許文献１】特開２００５−１９８４８号公報
【特許文献２】特開２００３−３０５５９０号公報
【特許文献３】特開２００３−２４３５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記の各公知技術は、それぞれの目的を達成するために為され、それぞれ優れた効果を奏した旨が公報に記載されている。
しかし、機器に対するパーツの圧入は、多種多様な形態で行なわれるので、解決すべき課題も沢山あり、前記の公報に記載された発明では解決されない課題が有る。
本発明は、円弧に沿って配列された複数の圧入孔のそれぞれに対して、圧入パーツを圧入する場合の課題を解決しようとするものである。
【０００４】
図３（Ａ）は、円弧に沿って配列された複数の圧入孔のそれぞれに対して、圧入パーツを圧入する作業の従来例を説明するために示した模式図である。
プレート１に、複数の圧入孔１ａが円弧状に配列されていて、該圧入孔１ａのそれぞれに対して圧入パーツ２が圧入される
このような圧入作業は、例えばダイオードを放熱板に装着する場合等に必要とされる。
ダイオードは、単に放熱板に固着されていれば良いというのではなく、伝熱性を確保するために適正な嵌合が求められる。
このような作業条件において、個々の圧入パーツ２を圧入しながら、その圧入力を検知して圧入状態の良否を判定しなければならない。その理由を次に述べる。
【０００５】
図３（Ｂ）は、縦軸に圧入力をとり、横軸に圧入ストロークをとった図表である。圧入孔１ａと圧入パーツ２との嵌合が適正であれば、実線で描いたような正常カーブＮが得られる。
ところが、嵌合が過度に密（シビアー）であると過密嵌合カーブＳのように圧入力の立ち上がりが急峻になり、過度に緩（ルース）であると過緩カーブＬのように立ち上がりが遅い。
このため、圧入力ー圧入ストローク図表を監視することによって嵌合状態の良否を判定することができる。
【０００６】
複数の圧入孔１ａに圧入パーツ２を圧入しながら、嵌合状態の良否を判定するため、従来技術においては図３（Ａ）に示したように、圧入孔１ａと同数の圧入ユニット３と、同数の管理ユニットとを設けていた。
本図の例では、５個の圧入孔１ａが円弧状に配列され、これに対して５組の圧入ユニット３が配設されている。
すなわち、シリンダ３ａと押圧座３ｂとが、圧力センサ３ｃを介して連結されて１組の圧入ユニット３が形成され、このような圧入ユニットが５組配列されている。
それぞれの組の圧力センサ３ｃに対して管理ユニットＣａ〜Ｃｅが設けられて、個々に圧入力を検出している。
この従来技術は、「５個の圧入孔１ａのそれぞれに対する５個の圧入パーツ２の嵌合状態を個々に検出して管理する」という目的を達成し得たものである。
【０００７】
しかしながら、図３（Ａ）に示した従来例の装置においては、次の点に改良の余地が有った。
イ．ｎ個（この例では５個）の圧入孔１ａに対して５組の圧入ユニット３を設けると、製造コストが割高である。
ロ．ｎ組の圧入ユニット３を密集させて配置しなければならないので、各圧入ユニット３を小型・精密に構成しなければならない（無理に小型にすると高価になるのみでなく、耐久性や作動信頼性が落ちる）上に、圧入孔１ａ相互の間隔が非常に狭い場合は製作が不可能になりかねない。
【０００８】
本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、円弧状に配列された圧入孔に圧入パーツを圧入する装置を改良して、
ａ．製造コストが低廉で、
ｂ．小型化に好適であり、
ｃ．嵌合状態を高精度で管理し得る、
個別圧入装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明装置の構成は、（図１参照）
Ｚ軸を想定し、Ｚ軸上に中心を有しＺ軸に直角半径ｒの円（１ｓ）に沿って配置された複数の圧入孔（１ａ）のそれぞれに、圧入パーツ（２）を圧入する装置であって、
回転半径がｒのクランクアーム（７）を有するクランク軸（８）がＺ軸と同心に支持されるとともに、該クランクアームの先端付近に圧入矢（６）が装着されており、
かつ、上記圧入矢を圧入孔に対向する位置ならしめるようにクランク軸を間欠的に回動させる手段（本例では、モータ１０、およびベルト１１）と、該クランク軸をＺ軸方向に往復駆動させる手段（本例ではプレスシリンダ１４）と、が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明装置の構成は、前記請求項１の発明装置の構成要件に加えて、（図１、及び図２参照）
前記クランク軸（８）を回転可能に支承している軸受手段（例えばクランク軸受箱９）が、昇降ベース（１２）上に設置されており、
かつ、該昇降ベースが、前記Ｚ軸方向に作動するプレスシリンダ（１４）に搭載されていて、上記プレスシリンダの伸縮作動によって前記の圧入矢（６）がＺ軸方向に往復駆動されるようになっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明装置の構成は、前記請求項２の発明装置の構成要件に加えて、（図１、及び図２参照）
前記昇降ベース（１２）とプレスシリンダ（１４）との間に圧力センサ（１３）が介装されていて、「プレスシリンダの伸長力＝圧入パーツの圧入力」が検出されるようになっていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明装置の構成は、前記請求項１ないし請求項３の内の何れか１つの発明装置の構成要件に加えて、（図１参照）、
クランクアーム（７）の先端付近に装着されている圧入矢（６）が描く半径ｒの軌跡円（６ｔ）と、前記複数の圧入孔（１ａ）との間にピンガイド（４）が配置されていて、
該ピンガイドに、複数の圧入孔のそれぞれに対してＺ軸方向に対向する複数のガイド孔（４ａ）が穿たれており、
かつ、上記ガイド孔のそれぞれに圧入ピン（５）が、Ｚ軸方向の摺動可能に嵌合されていて、前記圧入矢の上下動が、圧入ピンを介して圧入パーツ（２）に伝動されるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明装置の構成は、前記請求項２ないし請求項４の内の何れか１つの発明装置の構成要件に加えて、（図２参照）
Ｚ軸に垂直な頂面を有する反力受板（１６）が、昇降ベース（１２）に対して固定的に支持されていて、
クランクアーム（７）に装着された圧入矢（６）が、上記の反力受板に対して微小間隙、もしくはゼロ間隙で対向していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明装置を適用すると、クランクアーム（７）の回動に伴って、その先端に設置された圧入矢（６）が半径ｒの円弧軌跡を描いて移動するので、該１個の圧入矢を移動させることにより、複数個の圧入孔（１ａ）のそれぞれに対して順次に（Ｚ軸方向に）対向させることができる。
上述の機能により、１個の圧入矢（６）を回動させながら上下（Ｚ軸方向）に駆動して複数個の圧入パーツ（２）を順次に圧入孔（１ａ）の中へ圧入することができる。
このため、従来技術におけるがごとく複数組の圧入ユニット３（図３参照）を設ける必要が無く、装置全体が小型軽量に構成され、複数の圧入孔（１ａ）相互の配列間隔が狭い場合にも対応することができる。
その上、構造が簡単で構成部品点数が少ないので、材料コストも、加工コストも、組立コストも低減される。
【００１５】
請求項２の発明装置を、前記請求項１の発明装置に併せて実施すると、１個のクランク軸（８）を支承している１組の軸受機構を１個のプレスシリンダ（１４）で上下（Ｚ軸方向）に往復させることができるので、機械的な駆動機構が簡単であるのみでなく、制御手段が簡単になる。機械的にも制御的にも簡単であるから作動信頼性が高く、メンティナンス工数が少なくて済む。  
【００１６】
請求項３の発明装置を、前記請求項２の発明装置と併せて実施すると、１個の圧力センサ（１３）によって複数個の圧入パーツ（２）の圧入力を検出し、その嵌合状態を個々に管理することができる。従来例（図３）におけるがごとく複数個の圧力センサ（３ｃ）や複数個の管理ユニット（Ｃａ〜Ｃｅ）を設ける必要が無いので、構造が簡単で、作動信頼性が高く、製作コストが低廉である。
【００１７】
請求項４の発明装置を前記請求項１ないし請求項３の内の何れか１つの発明装置と併せて実施すると、圧入矢（６）の上下動（Ｚ軸方向）が圧入ピン（５）を介して圧入パーツ（２）に伝えられる。
該圧入ピンが、ピンガイド（４）のガイド孔（４ａ）によって正確にＺ軸方向に案内されているので、圧入パーツ（２）に対して正確にＺ軸方向の押圧力が与えられ、高精度の圧入操作が遂行される。
このため、圧入矢（６）を支持しているクランク軸（８）や、その駆動手段（例えばプレスシリンダ１４）の上下作動（Ｚ軸方向）に格別の精度を要せずに、圧入パーツ（２）を高精度で圧入孔（１ａ）内に圧入することができる。
【００１８】
請求項５の発明装置を、前記請求項２ないし請求項４の内の何れか１つの発明装置に併用すると、圧入パーツ（２）の圧入反力によってクランクアーム（７）が撓まされようとするのを、反力受板（１６）が支承して変形を防止する。これにより、クランクアーム（７）、クランク軸（８）、及びその軸受機構の応力が軽減される。応力の軽減により、これらの構成部材が小型・軽量化され、製作コストが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明装置の１実施形態を模式的に描いた分解斜視図、図２は上記実施形態を断面して描いた正面図である。
先ず、図１を参照しつつ全体的な構成について述べる。符号１を付して示したのは、作業対象物であるプレートで、複数個（本実施形態において５個、以下同様）の圧入孔１ａが穿たれている。作業目的は、これらの圧入孔それぞれの中へ圧入パーツ２を圧入する。
垂直軸Ｚを設定し、Ｚ軸に直交する仮想の平面に、「Ｚ軸との交点を中心とする、半径ｒの円１ｓを想定する。
前記５個の圧入孔１ａは、上記の円１ｓに沿って配列されている（正しくは、圧入孔１ａが円１ｓ上に並ぶよう、プレート１を位置決めしてセットする。
【００２０】
説明の便宜上、５個の圧入孔１ａそれぞれの中心を通りＺ軸に平行な５本の補助軸βを想定する。
Ｚ軸に直交する厚板状のピンガイド４を配設し、前記５本の補助軸βと同心に５個のガイド孔４ａを設けるとともに、
それぞれのガイド孔に圧入ピン５を摺動可能に嵌合する。
ピンガイド４の面上に、Ｚ軸との交点を中心とする半径ｒの円４ｓを想定すると、前記ガイド孔４ａは、この円４ｓに沿ってならんでいる。
【００２１】
一方、符号８を付して示したのはクランク軸であり、符号７はクランクアームである。
上記クランク軸８は、主軸（ジャーナル）をＺ軸に揃えて回動自在に支承されている。
符号９を付して示したのはクランク軸受箱であって、その具体的な構造は図２に表されている。
（図１参照）前記クランク軸受箱９は昇降ベース１２上に搭載され、該昇降ベースはプレスシリンダ１４に連結されていて、該プレスシリンダの伸縮作動によって上下動せしめられる。
【００２２】
前記クランクアーム７の先端付近に、Ｚ軸方向の圧入矢６が装着されていて、前記プレスシリンダ１４の伸縮作動に伴ってＺ軸方向に上下動する。
上記クランクアーム７の旋回半径寸法は、ｒである。すなわち、該クランクアーム７の先端に装着されている圧入矢６の旋回軌跡円は、前記圧入孔の配列円１ｓ、及びガイド孔の配列円４ｓと、Ｚ軸方向に対向している。
このため、クランク軸８を間欠的に回動させると、圧入矢６を前記の補助軸βと同心に位置せしめることができる。
前記クランク軸８の回動は、モータ１０により、ベルト１１を介して行なわれる。
【００２３】
前記プレスシリンダ１４と昇降ベース１２との間に、圧力センサ１３が介装されている。本図１は模式的に描いてあるので、クランク軸受箱９と、圧力センサ１３と、プレスシリンダ１４とがＺ軸上に同心に配列されているが、圧力センサ１３及びプレスシリンダ１４は、必ずしもＺ軸と同心でなくても良い（後に詳しく説明する図２では、同心に配列されていない）。  
圧力センサ１３の検出信号はコントローラ１５へ入力される。該コントローラは嵌合状態の適否を判定して、モータ１０及びプレスシリンダ１４を制御する。
このように簡素化されたことによって、製造コストが著しく低減された。
【００２４】
さらに、図３（従来例）と図２（実施形態）とを比較して容易に理解されるように、
従来例においては複数組の圧入ユニット３と複数個の管理ユニットＣａ〜Ｃｅとを設けなければならなかったのに比して、本実施形態においては各１組で足りている。
図３の従来例においては、プレート１の圧入孔１ａ相互の間隔が狭ければ複数組の圧入ユニット３を配列することが非常に困難であったが、
図１の実施形態においては、複数個の圧入孔１ａ相互の間隔が狭くても容易に対応し得ることが分かる。
【００２５】
図１と図２とは同じ実施形態を描いたものであるが、図１は構造機能の理解に便なるごとく模式化して（適宜に変形させて）あるのに対して、図２は写実的な投影図である。
以下に、図１には表されていなかった事項について、図２を参照しつつ説明する。
クランク軸受箱９は昇降ベース１２上に設置され、１対のベアリングによってクランク軸８をＺ軸と同心に、回転自在に支承している。
クランク軸８の上端付近にクランクアーム７が装着されている。キーのマークを付してあるのは、相対的な回動が係止されていることを表している。
【００２６】
前記クランク軸受箱９の頂面に、反力受板１６が取り付けられている。この反力受板はＺ軸に対して直角をなし、クランクアーム７に対して微小間隔もしくはゼロ間隔で対向している。
プレスシリンダ１４が伸張してクランク軸８及びクランクアーム７が押し上げられ、圧入矢６が圧入ピン５を介して圧入パーツ２を圧入する際、該圧入矢６は下向きの圧入反力を受ける。
上記の圧入反力について考察すると、クランクアーム７が撓み変形しないよう丈夫に構成し、クランク軸８及びその支承部材もそれぞれ丈夫に構成しなければならない。
【００２７】
本実施形態のように反力受板１６を設けておけば、この反力受板が圧入反力を支持してクランクアーム７の撓み変形を防止する（クランクアームの所要強度が軽減される）。
本実施形態においては、反力受板１６をクランク軸受箱９の頂面に取り付けたが、この反力受板は、要するに、昇降ベース１２に対して固定的に設置されていれば足りる（ここに固定的とは、Ｚ軸方向の力を支承し得るように、との意であって、文字どおり固定されていなくても良い）。
符号１７を付して示したのは、モータ１０に給電するためのハーネスであり、符号１８を付して示したのは、コントローラ１５の出力信号を図外のコントローラに送るための信号線である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る個別圧入装置の１実施形態を示し、模式的に描いた分解斜視図に制御系統を付記した図
【図２】前掲の図１に示した実施形態の個別圧入装置の主要部を、垂直面で切断して描いた正面図
【図３】圧入孔に圧入パーツを圧入する従来技術を説明するために示したもので、（Ａ）は模式的に描いた斜視図に制御系統を付記した図、（Ｂ）は上記制御系統で検出された圧入力と圧入ストロークとの関係を表した図表
【符号の説明】
【００２９】
１…圧入孔、１ａ…圧入孔、２…圧入パーツ、３…圧入ユニット、３ａ…シリンダ、３ｂ…押圧座、３ｃ…圧力センサ、４…ピンガイド、４ａ…ガイド孔、５…圧入ピン、６…圧入矢、７…クランクアーム、８…クランク軸、９…クランク軸受箱、１１…ベルト、１２…昇降ベース、１３…圧力センサ、１４…プレスシリンダ、１５…コントローラ、  １６…反力受板。
【図１】
2007050489.tif 000003
【図２】
2007050489.tif 000004
【図３】
2007050489.tif 000005