(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが内部に挿入される上下方向を軸方向とする筒状部と、この筒状部の内周面に開口した水平な複数の開口溝と、これら開口溝にそれぞれ筒状部の径方向に移動自在に組付けられた支持棒と、この支持棒を開口溝から筒状部内へ突出する方向へ付勢する付勢手段とを備えたことを特徴とするワーク保持装置。
【請求項２】
支持棒の軸方向への移動を規制する規制部を筒状部と一体的に設けたことを特徴とする請求項１記載のワーク保持装置。
【請求項３】
ワークが内部に挿入される上下方向を軸方向とする筒状部と、この筒状部における軸対称位置にそれぞれ形成され筒状部の内周面に開口した水平な一対の開口溝と、これら開口溝にそれぞれ筒状部の径方向に移動自在に組付けられた互いに平行な一対の支持棒と、これら支持棒の端部にそれぞれ掛け渡され両支持棒を開口溝から筒状部内へ突出する方向へ付勢するばねと、前記筒状部と一体的に設けられ前記両支持棒の両端面にそれぞれ当接ないし近接対向する規制片とを備えたことを特徴とするワーク保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば粉末冶金の矯正プレスなどで利用されるワーク保持装置に係わり、特に内周面が異形で外周面にギヤ部を有するヘリカルギヤなどのワークを保持するのに適したワーク保持装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
図６は、粉末冶金により製造されるヘリカルギヤの一例を示している。このヘリカルギヤ１は、その内側に嵌合される軸体の回り止めのために、内周面２が平面部を有して異形状すなわち非円形状になっており、傾斜したギヤ部３を外周面に有している。すなわち、このヘリカルギヤ１は、ほぼ円形状ではあるが異形な形状を有し、かつ外周にギヤ部３からなる傾斜部を有している。
【０００３】
粉末冶金においては、金属を主成分とする原料粉末を粉末成形プレスで圧縮して圧粉体を成形し、この圧粉体を焼結炉で加熱して焼結するが、所定の形状や寸法を得るために、焼結後の焼結体にさらに矯正プレスにより再圧縮である矯正を施すことがある。この矯正では、例えば特開平５−７０８０７号公報に記載されているように、ターンテーブルに焼結体すなわちワークを装填して、ターンテーブルを回転させることによりワークを搬送するようにしている。そして、ターンテーブルの回転に伴い、ワークを矯正プレスのダイ上に搬送してこのダイに装填し、矯正後ワークをターンテーブルに戻して搬出するようにしている。
【０００４】
また、ターンテーブルにおいてほぼ円環状のワークを保持するために、前記特開平５−７０８０７号公報には、図７にも示すように、ターンテーブルに固定された円筒状の治具本体101の内周部に、この治具本体101の径方向へ移動自在に複数のボール102を設け、これらボール102をばね103により治具本体101内へ突出する方向へ付勢することが記載されている。そして、治具本体101内に前記ヘリカルギヤなどのワーク１を入れ、このワーク１を複数のボール102上に載せて保持するものである。ワーク１を矯正プレスに装填する際には、治具本体101内のワーク１が図示していない上パンチにより押し下げられると、ばね103の付勢に抗してボール102がいったん引っ込み、ワーク１がボール102を乗り越えて治具本体101から矯正プレスのダイ内に入る。矯正後には、逆に図示していない下パンチによってワーク１が押し上げられることにより、ばね103の付勢に抗してボール102がいったん引っ込み、ワーク１が治具本体101内でボール102の上側に戻る。
【０００５】
ところが、前記ヘリカルギヤのような異形な形状を有するワーク１の場合、このワーク１が所定の方向に方向付けられていないと、ワーク１を矯正プレスに装填できない。そのため、一般的にはワーク１を矯正プレスに装填する前に、位置決め装置によりワーク１を方向付けする、あるいは方向性を確認することが行われる。この位置決めでは、図７に示すように、ワーク１の異形な内周に嵌合する異形嵌合部106を有する位置決め子107をワーク１の内周に嵌合するとともに、所定角度の位置まで回転させることによりワーク１を所定の方向に方向付ける。
【０００６】
しかし、前記従来の保持装置では、ボール102上にワーク１を載せるようにしていたため、前述のようにワーク１を方向付けるとき、あるいはワーク１を押し下げて矯正プレスに装填するとき、ボール102がワーク１の外周のギヤ部３の谷部に入ると、この谷部に沿ってボール102が移動することによりワーク１が回転しながら下降してしまい、正確な方向付けができない、あるいはワーク１の方向性がずれるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので、外周にヘリカルギヤ部を有するようなワークでも確実に保持できるワーク保持装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のワーク保持装置は、前記目的を達成するために、ワークが内部に挿入される上下方向を軸方向とする筒状部と、この筒状部の内周面に開口した水平な複数の開口溝と、これら開口溝にそれぞれ筒状部の径方向に移動自在に組付けられた支持棒と、この支持棒を開口溝から筒状部内へ突出する方向へ付勢する付勢手段とを備えたものである。
【０００９】
矯正などに際してワーク保持装置によりワークを保持するには、このワークを上から筒状部内に入れる。ワークは、複数の支持棒上に載って支持される。また、例えば矯正プレスなどへの装填のために、筒状部内のワークを押し下げて排出するときには、付勢手段の付勢に抗して支持棒がいったん引っ込むことにより、これら支持棒を乗り越えてワークが筒状部内から排出される。前述のようにワークをボールではなく支持棒により支持するので、ワークが例えばヘリカルギヤで外周面に傾斜部があるような場合でも、筒状部内でワークを下方へ押圧するときにこのワークが回転してしまうようなことはない。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明のワーク保持装置において、支持棒の軸方向への移動を規制する規制部を筒状部と一体的に設けたものである。
【００１１】
この規制部により、支持棒が軸方向に移動することが防止される。
【００１２】
請求項３の発明のワーク保持装置は、ワークが内部に挿入される上下方向を軸方向とする筒状部と、この筒状部における軸対称位置にそれぞれ形成され筒状部の内周面に開口した水平な一対の開口溝と、これら開口溝にそれぞれ筒状部の径方向に移動自在に組付けられた互いに平行な一対の支持棒と、これら支持棒の端部にそれぞれ掛け渡され両支持棒を開口溝から筒状部内へ突出する方向へ付勢するばねと、前記筒状部と一体的に設けられ前記両支持棒の両端面にそれぞれ当接ないし近接対向する規制片とを備えたものである。
【００１３】
矯正などに際してワーク保持装置によりワークを保持するには、このワークを上から筒状部内に入れる。ワークは、一対の支持棒上に載って支持される。また、例えば矯正プレスなどへの装填のために、筒状部内のワークを押し下げて排出するときには、ばねの付勢に抗して支持棒がいったん引っ込むことにより、これら支持棒を乗り越えてワークが筒状部内から排出される。前述のようにワークをボールではなく支持棒により支持するので、ワークが例えばヘリカルギヤで外周面に傾斜部があるような場合でも、筒状部内でワークを下方へ押圧するときにこのワークが回転してしまうようなことはない。また、規制片によって支持棒が軸方向に移動することが防止される。
【００１４】
【発明の実施形態】
以下、本発明のワーク保持装置の一実施例について、図１から図５を参照しながら説明する。本実施例のワーク保持装置は、粉末冶金の矯正に利用されるものである。また、矯正されるワークは、先に説明した図６に示すようなヘリカルギヤ１である。なお、以下の説明においては、ワークにも参照符号１を付す。
【００１５】
図５は、本ワーク保持装置10を利用したターンテーブル11を示している。このターンテーブル11は、図１および図２にも示すように固定台12上に支持され、鉛直な回転軸13を有しているが、この回転軸13を中心とする一円周上に等間隔で並んだ複数の開口部14を有しており、これら開口部14にそれぞれワーク保持装置10が設けられている。矢印Ａで示す方向へ回転するターンテーブル11には、供給位置ａでワーク１が供給される。また、姿勢検知位置ｂでワーク１の方向性が検知され、ワーク１の方向付けが行われる。さらに、矯正位置ｃで矯正プレスによりワーク１の矯正が行われ、排出位置ｄでターンテーブル11からワーク１が搬出されるようになっている。
【００１６】
図２には、矯正プレスの金型の概略が示されている。この金型は、ダイ16と、このダイ16の孔部17内に同軸的に位置するコアロッド18と、これらダイ16およびコアロッド18間に上下摺動自在に嵌合された下パンチ19と、ダイ16およびコアロッド18間に挿脱自在にかつ上下摺動自在に嵌合される上パンチ20とを備えている。前記ダイ16はワーク１の外周面を形成するものである。また、前記下パンチ19および上パンチ20はワーク１の端面を形成するものである。さらに、前記コアロッド18はワーク１の内周面２を形成するものである。ワーク１はヘリカルのギヤ部３を外周に有しているとともに、内周が異形になっているため、例えば上パンチ20およびコアロッド18は回転自在になっている。
【００１７】
つぎに、図３及び図４によりワーク保持装置10の構成を説明する。21は保持装置本体で、この保持装置本体21は上下方向を軸方向とするほぼ円筒形状の筒状部22を有している。この筒状部22は内径がワーク１の外径よりも若干大きくなっており、このワーク１が内部に同軸的に挿入されるものである。また、筒状部22の外周下部および上部には下フランジ部23および上フランジ部24がそれぞれ形成されている。また、両フランジ部23，24間に位置して筒状部22には、その中心軸を挟む軸対称位置に水平な直線状の開口溝25がそれぞれ形成されている。これら開口溝25は互いに平行になっているが、筒状部22の外周面に開口しており、さらに筒状部22の内周面にも一部開口している。そして、両開口溝25には直線丸棒状の支持棒26が筒状部22の径方向に摺動自在にそれぞれ挿通されている。すなわち両支持棒26は互いに平行になっているとともに、互いに接近および離反する方向に移動するものであり、筒状部22の中心軸に最も近付いた状態では筒状部22の内周面から突出するようになっている。また、前記下フランジ部23上には、支持棒26の各端面にそれぞれ当接ないし近接対向する規制部としての規制片27が垂直に立設されている。下フランジ部23に固定されたこれら規制片27により、両支持棒26の軸方向への移動が規制されている。さらに、筒状部22の外周面における両開口溝25間の位置にはばね受け28が突設されており、これらばね受け28と両支持棒26の端部との間に付勢手段としてのばね29がそれぞれ掛け渡されている。これにより、両支持棒26は開口溝25から筒状部22内へ突出する方向へ付勢されている。
【００１８】
つぎに、前記の構成についてその作用を説明する。矯正に際して、ヘリカルギヤであるワーク１は、図５に示すターンテーブル11の供給位置ａにおいてワーク保持装置10の筒状部22内に上から挿入される。そして、ばね29の付勢により筒状部22内へ突出している両支持棒26上に載って保持される。このとき、ワーク１の下端は図１で示すようにターンテーブル11の下面よりも若干上方に位置している。
【００１９】
ターンテーブル11の回転に伴ってワーク1が搬送されていくが、ワーク１が姿勢検知位置ｂに達すると、前記図７に示すような位置決め子107が下降するとともに回転し、その異形嵌合部106がワーク1の内周面２に嵌合するとともに所定の回転位置まで回転することにより、内周が異形状になったワーク1が所定の方向に方向付けられる。
【００２０】
その後、図２に示すように、ターンテーブル11の回転によりワーク１が矯正位置ｃつまり矯正プレスに達すると、上パンチ20が下降してワーク保持装置10内のワーク１を押し下げる。このとき、図２に矢印Ｂで示すようにばね29の付勢に抗して両支持棒26が互いに離反する方向へ引っ込むことにより、ワーク１が支持棒26を乗り越えてワーク保持装置10から下方へ排出され、ダイ16の孔部17内に装填される。そして、上パンチ20の押圧によりダイ16とコアロッド18との間でワーク１が矯正された後、上パンチ20が上昇するとともに、上昇する下パンチ19によりワーク１が押し上げられる。このとき、ワーク１により押圧されて両支持棒26が互いに離反する方向へ引っ込むことにより、ワーク１が支持棒26を乗り越えてワーク保持装置10の筒状部22内に戻る。そして、ワーク１は、再び両支持棒26上に載って支持された状態になる。
【００２１】
これにより、ワーク１は、再びターンテーブル11の回転に伴って搬送され、排出位置ｄでターンテーブル11から排出される。
【００２２】
前記実施例の構成によれば、ボールではなく支持棒26によりワーク１を支持するようにしたので、このワーク１が傾斜したギヤ部３を外周に有するヘリカルギヤであるにもかかわらず、支持棒26上のワーク１に押し下げ圧力が加わる位置決め子107による方向付けや矯正プレスへの装填時などにおいても、支持棒26がギヤ部３の谷部間に入ってワーク１が異状回転してしまうことはない。したがって、ワーク１の方向性が正しく保持され、このワーク１を矯正プレスに装填するときに支障が生じるようなことがない。
【００２３】
また、特に位置決め子107による方向付け時にはワーク１が回転することにより、支持棒26にその軸方向への力が加わるが、支持棒26の両端外方に位置する規制片27を保持装置本体21に設けたことにより、支持棒26が軸方向に遊動することを防止できる。したがって、支持棒26によるワーク１の支持もより確実なものとできる。
【００２４】
さらに、ボール26ではなく支持棒26によりワーク１を支持するようにしたので、支持棒26が２本のみでも、安定性を確保しつつワーク１を支持できる。特に、実施例のワーク１は、矯正によって軸方向すなわち上下方向の寸法が延び、矯正後には支持棒26上に支持された状態でワーク１の下端がターンテーブル11の下面とほぼ同高になるので、ワーク１を確実に保持できることは重要である。
【００２５】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例のワーク保持装置では、支持棒26を２本にしたが、支持棒を３本以上設けてもよい。また、本発明は、ヘリカルギヤ以外にも、外周に傾斜部を有する適宜のワークに対して効果的である。さらに、ワークの内周の形状も前記実施例のような形状に限るものではなく、内周が星型など、異形状になっているワークすなわち方向付けが必要な適宜のワークに対して、本発明は適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明のワーク保持装置によれば、ワークが内部に挿入される上下方向を軸方向とする筒状部と、この筒状部の内周面に開口した水平な複数の開口溝と、これら開口溝にそれぞれ筒状部の径方向に移動自在に組付けられた支持棒と、この支持棒を開口溝から筒状部内へ突出する方向へ付勢する付勢手段とを備えたことにより、ワークを確実に保持でき、筒状部内でワークを下方へ押圧するときに、このワークが回転してしまう不都合を防止できる。
【００２７】
請求項２の発明のワーク保持装置によれば、請求項１の発明の効果に加えて、支持棒の軸方向への移動を規制する規制部を筒状部と一体的に設けたので、支持棒が軸方向に移動することによるワークの不都合な回転を防ぎ、ワークの方向性をより確実なものとすることができる。
【００２８】
請求項３の発明のワーク保持装置によれば、ワークが内部に挿入される上下方向を軸方向とする筒状部と、この筒状部における軸対称位置にそれぞれ形成され筒状部の内周面に開口した水平な一対の開口溝と、これら開口溝にそれぞれ筒状部の径方向に移動自在に組付けられた互いに平行な一対の支持棒と、これら支持棒の端部にそれぞれ掛け渡され両支持棒を開口溝から筒状部内へ突出する方向へ付勢するばねと、前記筒状部と一体的に設けられ前記両支持棒の両端面にそれぞれ当接ないし近接対向する規制片とを備えたことにより、ワークを確実に保持でき、筒状部内でワークを下方へ押圧するときに、このワークが回転してしまう不都合を防止できるとともに、支持棒が軸方向に移動することにより生じる方向性の不具合も確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワーク保持装置の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】同上ワーク保持装置の矯正プレスに位置した状態の縦断面図である。
【図３】同上ワーク保持装置の水平断面図である。
【図４】同上ワーク保持装置の斜視図である。
【図５】同上ワーク保持装置を装着したターンテーブルの概略平面図である。
【図６】ワークの一例を示す斜視図である。
【図７】従来のワーク保持装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ヘリカルギヤ（ワーク）
10  ワーク保持装置
22  筒状部
25  開口溝
26  支持棒
27  規制片（規制部）
29  ばね（付勢手段）
【図１】
0003837734.tif 000002
【図２】
0003837734.tif 000003
【図３】
0003837734.tif 000004
【図４】
0003837734.tif 000005
【図５】
0003837734.tif 000006
【図６】
0003837734.tif 000007
【図７】
0003837734.tif 000008