圧入装置

【課題】簡単な構成により下冶具に設置された被圧入部品と、上冶具に装着された圧入部品との中心軸を一致させて、圧入することができ、その結果、部品同士の干渉による破損原因を軽減できる自己センタリング機構を備えた圧入装置を提供する。
【解決手段】下部に鍔７ｂを有し、装置架台上に設置された円柱形状のベース部７と、上部に鍔６ｆを有し、この鍔６ｆの上面６ｃの中央部に被圧入部品を設置するための受け皿６ｂとを備え、受け部６は、鍔６ｆと鍔７ｂとの間に配設したコイルスプリング８により、上下左右方向に動作自在なフローティング状態にベース部７と連結されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自己センタリング機構を備えた圧入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６（ａ）に示すように、従来の圧入装置１は、真空ポンプ（図示せず）に接続された真空管２ｃと、真空管２ｃと連通してバルブシート等の圧入部品４を真空吸着する装着口２ｂを有する上冶具２と、上冶具２の突起部２ａと連結したジョイント１ｃと、ジョイント１ｃの先端に取り付けた駆動軸１ｄを油圧やモータ等を動力として圧入方向に駆動するプレス機構１ｂと、ハウジング等の被圧入部品５を設置するための受け皿３ａを有し、装置架台１ａに設置固定された下冶具３とを備え、作業員や搬送機器等により、装着口２ｂに圧入部品４を装着し、受け皿３ａに被圧入部品５を設置し、プレス機構１ｂにより圧入部品４を被圧入部品５へ圧入していた。しかしながら、このような圧入装置では、装置自体の寸法精度が低いと図６（ｂ）に示すように、圧入部品４の中心軸Ａと被圧入部品５中心軸Ｂとが一致せず、圧入時に、圧入部品４と被圧入部品５とが干渉してしまう。このため、下冶具３の受け皿３ａに設置された被圧入部品５の中心軸Ａと、上冶具２に装着された圧入部品４の中心軸Ｂとを高精度に一致させるため、圧入装置自体の寸法精度を高くしなければならず、圧入装置の製造コストが高くなるという問題があった。このため、ばねとピンから構成され、受け皿の中心方向に向かって被圧入部品を押圧するプッシャピンを受け皿の側面に１２０度毎に設け、被圧入部品が受け皿の中央に設置されるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−９６４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の圧入装置は、プッシャピンの押圧により、被圧入部品が受け皿の中央に設置されるようにしているため、各プッシャピンが被圧入部品を均等に押圧するように、プッシャピンの寸法精度を非常に高くしなければならないという課題があった。また、使用によりプッシャピンが磨耗したり、ばねが弱ったりすると、各プッシャピンが被圧入部品を均等に押圧することができず、被圧入部品が受け皿の中央に設置されなくなるという課題があった。この場合、圧入部品と被圧入部品とが干渉した状態で圧入されるため圧入部品等が破損してしまうという課題があった。また、プッシャピンの先端が受け皿内部に突出した状態で、被加工物を設置しなければならないため作業性が悪化するという課題があった。また、この作業性の悪化を改善するためには、プッシャピンの作動機構を別途設ける必要があり、生産コストが増大するという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成により下冶具に設置された被圧入部品と、上冶具に装着された圧入部品との中心軸を一致させて、圧入することができ、その結果、部品同士の干渉による破損原因を軽減できる自己センタリング機構を備えた圧入装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る圧入装置は、下冶具が装置架台上に設置されたベース部と、前記受け皿を有し、弾性体により前記ベース部へフローティング状態に連結された受け部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、簡単な構成により、下冶具に設置された被圧入部品と上冶具に装着された圧入部品との中心軸を一致させる自己センタリング機構を実現することができるので、圧入装置の製造コストを削減できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明における、実施の形態の一例について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１による圧入装置の特徴となる部分の構成の一例を示した部分断面図である。この実施の形態１の圧入装置は、下部に鍔７ｂを有し、装置架台（図示せず）上に設置された円柱形状のベース部７と、上部に鍔６ｆを有し、この鍔６ｆの上面６ｃの中央部分にバルブシート等の被圧入部品を設置するための受け皿６ｂが設けられた円柱形状の受け部６とを備え、受け部６は、鍔６ｆと鍔７ｂとの間に配設したコイルスプリング８により、上下左右方向に動作自在な状態（以下、フローティング状態）にベース部７と連結されている。また、コイルスプリング８との引っ掛かりを防止するために、受け部６の下面６ｄ及びベース部７の上面７ｃの端部には、それぞれＲ部６ａ、７ａが設けられている。さらにコイルスプリング８の挟み込みを防止するため、ベース部７の上面７ｃの外径７ｄは、受け部６の下面６ｄの外径６ｅよりも小さく構成されている。その他の構成については、従来の圧入装置と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【０００９】
次に動作について説明する。
図２は、この実施の形態１による圧入装置の動作を示した図である。（ａ）は、圧入部品４を上冶具２の装着口２ｂへ装着し、被圧入部品５を受け皿６ｂへ設置した状態を示した図である。圧入部品４及び被圧入部品５には、それぞれの中心軸Ａ及びＢを一致させるためのテーパー部４ａ、５ａが設けられている。この状態では、圧入部品４の中心軸Ａと、被圧入部品５の中心軸Ｂとは一致していない。（ｂ）は、プレス機構（図示せず）により上冶具２が下降し、圧入部品４と被圧入部品５とが当接した状態を示している。（ｃ）は、上冶具２がさらに下降し、圧入部品４のテーパー部４ａと被圧入部品５のテーパー部５ａとにより、コイルスプリング８によりフローティング状態にベース部７に連結された受け部６が、圧入方向に垂直な面内で移動して、圧入部品４の中心軸Ａと、被圧入部品５の中心軸Ｂとが一致した状態を示している。（ｄ）は、上冶具２が下降することにより、受け部６の下面６ｄと、ベース部７の上面７ｃとが当接し、さらに上冶具２が下降して、圧入部品４が被圧入部品５へ圧入された状態を示している。（ｅ）は、装着口２ｂの真空吸着を解除して、上冶具２を上昇させた状態を示している。
【００１０】
以上のように、本実施の形態１による圧入装置は、受け部６をコイルスプリング８によりフローティング状態にベース部７へ連結するように構成したので、簡単な構成により圧入部品４の中心軸Ａと被圧入部品５の中心軸Ｂとを一致させて自己センタリングを行うことができるため圧入装置の製造コストを削減できるとともに、部品同士の干渉による破損原因を軽減できる効果がある。また、圧入部品４及び被圧入部品５に設けられたテーパー４ａ及び５ａにより自己センタリングされる範囲内で圧入装置自体の寸法精度が確保されていればよく、従来の圧入装置ほどの精度を必要としない。このため、さらに製造コストを削減できる効果がある。また、受け皿６ｂにプッシャピンのようなものを設ける必要がなく、生産性が悪化することも無い。
【００１１】
実施の形態２．
図３は、圧入装置の他の実施の形態を示した図である。（ａ）は受け部９の上面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線での断面を示した図である。実施の形態１では、１本のコイルスプリング８で受け部６をフローティング状態にベース部７へ連結するようにしたが、適正な内径、ばね定数及び自然長を満たすコイルスプリングが市販されていない場合には、図３に示すように、受け部９及びベース部１０に、対向して突起部９ａ及び１０ａを設け、この突起部９ａ及び１０ａに端部を嵌合させて、コイルスプリング８を９０度毎に４本設けるようにして、受け部９とベース部１０を連結するようにしてもよい。また、コイルスプリング８の本数は、４本に限られず、１２０度毎に３本設けるようにしてもよい。コイルスプリング８は、圧入部品４と被圧入部品５との中心軸Ａ、Ｂを一致させた状態で受け部９の下面とベース部１０の上面とが接触しないばね係数を持つものを選択する必要があるが、上記のように構成すれば、前記条件を満たすコイルスプリングを作成しなくとも、安価な市販品のコイルスプリングを使用して、自己センタリング機構を構成できるという効果がある。
【００１２】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３による圧入装置の特徴となる部分の構成の一例を示した部分断面図である。実施の形態１では、下冶具に自己センタリング機構を設けたが、この実施の形態３は、上冶具１１に自己センタリング機構を設けたものであり、プレス機構（図示せず）の摺動軸先端に取り付けられたジョイント（図示せず）に連結された突起部１２ａを有するベース部１２と、外部の真空ポンプに接続された真空管１３ａと、真空管１３ａに連通した装着口１３ｂとを有し、コイルスプリング８によりベース部１２にフローティング状態に連結された圧入部品保持部１３とを備えている。また、圧入部品保持部１３の周りを囲み、下部を内向きに水平に折曲げ、この水平折曲げ部１４ａで圧入部品保持部１３の底面を支え、圧入部品保持部１３が必要以上に動作しないように規制するガイド部１４を備える。なお、従来技術及び実施の形態１で説明したものと同様の構成については、同じ符号を付し説明を省略する。
【００１３】
次に動作について説明する。
図５は、実施の形態３による圧入装置の動作を示した図である。（ａ）は、バルブシート等の圧入部品４を上冶具１１へ装着し、ハウジング等の被圧入部品５を下冶具３の受け皿３ａへ設置した状態を示した図である。この状態では、圧入部品４の中心軸Ａと、被圧入部品５の中心軸Ｂとは一致していない。（ｂ）は、プレス機構（図示せず）により上冶具１１が下降し、圧入部品４と被圧入部品５とが当接した状態を示している。（ｃ）は、上冶具１１がさらに下降し、圧入部品４のテーパー部４ａと被圧入部品５のテーパー部５ａとにより、コイルスプリング８によりフローティング状態にベース部１２と連結された圧入部品保持部１３が、圧入方向と垂直な平面内で移動して、圧入部品４の中心軸Ａと被圧入部品５の中心軸Ｂとが一致した状態を示している。（ｄ）は、上冶具１１が下降することによりベース部１２の下面１２ｂと圧入部品保持部１３の上面１３ｃと当接し、さらに上冶具１１が下降して、圧入部品４が被圧入部品５へ圧入された状態を示している。（ｅ）は、装着口１３ｂの真空吸着を解除して、上冶具１１を所定の位置まで上昇させた状態を示している。
【００１４】
以上のように、本実施の形態１による圧入装置は、圧入部品保持部１３をコイルスプリング８によりベース部１２とフローティング状態に連結するようにしたので、下冶具３が圧入装置の装置架台と一体化している等、下冶具３を改造等できない場合にも、自己センタリング機構を圧入装置に組み込むことができるという効果がある。その他の効果については実施の形態１と同様である。なお、実施の形態１と実施の形態２とを同時に実施することも可能である。この場合、一方のコイルスプリング８のばね定数を、他方のコイルスプリング８のばね定数より高くしておく等により、自己センタリングをより安定して行うことができる。なお、実施の形態２と同様に、複数のコイルスプリング８を使用するようにしてもよい。
【００１５】
また、上記の各実施の形態１から３では、圧入部品の装着を真空吸着することで説明したが、電磁吸着力による吸着保持、その他の保持手段で行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１による圧入装置の特徴となる部分の構成の一例を示した部分断面図である。
【図２】実施の形態１による圧入装置の動作を示した図である。
【図３】実施の形態２による圧入装置の特徴となる部分の構成の一例を示した部分断面図である。
【図４】実施の形態３による圧入装置の特徴となる部分の構成の一例を示した部分断面図である。
【図５】実施の形態３による圧入装置の動作を示した図である。
【図６】従来の圧入装置を示した部分断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１圧入装置、１ａ装置架台、１ｂプレス機構、１ｃジョイント、１ｄ駆動軸、２，１１上冶具、２ａ，９ａ，１０ａ，１２ａ突起部、２ｂ，１３ｂ装着口、２ｃ，１３ａ真空管、３下冶具、４圧入部品、４ａ，５ａテーパー部、５被圧入部品、６，９受け部、６ａ，７ａＲ部、６ｂ受け皿、６ｃ，７ｃ，１３ｃ上面、６ｄ，１２ｂ下面、６ｅ，７ｄ外径、６ｆ，７ｂ鍔、７，１０，１２ベース部、８コイルスプリング、１３圧入部品保持部、１４ガイド部、１４ａ水平折曲げ部。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧入部品を装着する装着口を有し、圧入方向に駆動するプレス機構の駆動軸に設けられた上冶具と、被圧入部品を設置する受け皿を有し、装置架台に設置された下冶具とを備え、前記圧入部品を前記被圧入部品へ圧入する圧入装置において、
前記下冶具は、装置架台上に設置されたベース部と、前記受け皿を有し、弾性体により前記ベース部へフローティング状態に連結された受け部とを備えたことを特徴とする圧入装置。
【請求項２】
圧入部品を装着する装着口を有し、圧入方向に駆動するプレス機構の駆動軸に設けられた上冶具と、被圧入部品を設置する受け皿を有し、装置架台に設置された下冶具とを備え、前記圧入部品を前記被圧入部品へ圧入する圧入装置において、
前記上冶具は、前記プレス機構の駆動軸に設けられたベース部と、前記装着口を有し、弾性体により前記ベース部へフローティング状態に連結された圧入部品保持部とを備えたことを特徴とする圧入装置。

【図１】