JP2004306252A - Component press-fit method and device, watch manufacturing method, and watch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は部品圧入方法及び装置並びに時計の製造方法に係り、特に、板状部品にピン類を圧入する場合に好適な製造技術に関する。 The present invention relates to a component press-fitting method and apparatus and a watch manufacturing method, and more particularly to a manufacturing technique suitable for press-fitting pins into a plate-shaped component.
一般に、ある部品に孔や穴を設けておき、これらの孔や穴に他の部品を圧入する方法が種々の製造現場において行われている。たとえば、時計の製造ラインにおいては、地板(基枠)や輪列受けなどの板状部品にピン類を打ち込む部品圧入工程があり、この部品圧入工程では、大型のプレス装置を用いてピン類を大きな力で圧入するようにしている。 2. Description of the Related Art In general, a method of providing a hole or a hole in a certain component and press-fitting another component into the hole or the hole is performed at various manufacturing sites. For example, in a watch production line, there is a component press-in process in which pins are driven into plate-shaped components such as a base plate (base frame) and a train wheel receiver. In the component press-in process, the pins are pressed using a large press machine. We press in with big power.
上記のような部品圧入工程を備えた時計の製造技術としては、たとえば、基枠1に金属ピン2を圧入し、この金属ピン2に設けられた貫通孔21内にタッピングネジ3がセルフタッピングにより螺合された構造が知られている。このような構造は、たとえば、以下の特許文献1に記載されている。
As a technique for manufacturing a timepiece having the above-described component press-fitting step, for example, a metal pin 2 is press-fitted into a base frame 1 and a tapping
しかしながら、上記従来の部品圧入方法においては、板状部品にピン類を大きな力で一度に圧入するようにしているため、ピン類の圧入姿勢に不良が生じたり、板状部品に反りが発生したりするという問題点があり、部品圧入工程の歩留まりが極端に悪化していた。特に、時計においては小型化、薄型化、軽量化などが強く要請されることから、部品圧入工程において部品の変形が生じやすいという状況がある。たとえば、板状部品を薄くすると上記部品圧入工程において板状部品の反りその他の変形が著しくなる。このため、腕時計などの薄型化が困難になり、外形デザインにも影響を与えるという問題点があった。 However, in the above-mentioned conventional component press-fitting method, pins are press-fitted into the plate-shaped component at a time with a large force, so that the press-fitting posture of the pins or the plate-shaped component is warped. And the yield of the component press-fitting process has been extremely deteriorated. In particular, since there is a strong demand for timepieces to be smaller, thinner, lighter, and the like, there is a situation in which components are likely to be deformed in the component press-fitting process. For example, when the plate-shaped component is made thin, the plate-shaped component is significantly warped or deformed in the component press-fitting step. For this reason, there has been a problem that it is difficult to reduce the thickness of a wristwatch or the like, which also affects the external design.
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、圧入不良や部品の変形などを生じにくい新規の部品圧入方法を提供することにある。また、この部品圧入方法を用いることによって、時計の小型化、薄型化、軽量化などを図ることのできる新規の時計の製造方法を実現することにある。 Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a new component press-fitting method which is less likely to cause poor press-fitting and deformation of components. Another object of the present invention is to realize a novel timepiece manufacturing method that can reduce the size, thickness, and weight of the timepiece by using the component press-fitting method.
上記課題を解決するために本発明の部品圧入方法は、第1部品を加圧して第2部品に圧入する方法であって、押圧手段により前記第1部品に前記第2部品に対する圧入方向の押圧力を加える押圧ステップを複数回繰り返すことにより前記第1部品を前記第2部品に圧入することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a component press-fitting method according to the present invention is a method for press-fitting a first component into a second component, wherein the pressing means presses the first component into the first component in a press-fit direction with respect to the second component. The first part is press-fitted into the second part by repeating a pressing step of applying pressure a plurality of times.
この発明によれば、複数回の押圧ステップを繰り返す方法で第1部品の押圧を行うことにより、押圧手段の押圧力を小さくしても第1部品を第2部品に圧入することが可能になり、その結果、第1部品の第2部品に対する圧入方向の自己規制が働きやすくなるために圧入不良が生じにくくなり、また、押圧力が小さいことによって部品の変形も生じにくくなることから、歩留まりを向上させることができる。 According to the present invention, by pressing the first component by a method of repeating the pressing step a plurality of times, the first component can be pressed into the second component even if the pressing force of the pressing unit is reduced. As a result, self-regulation of the first component in the press-fitting direction with respect to the second component becomes easy to work, so that poor press-fitting does not easily occur, and deformation of the component hardly occurs due to a small pressing force. Can be improved.
本発明において、相対的に小さな前記押圧力を相対的に短時間加える第1工程と、その後、前記第1工程よりも大きな前記押圧力を前記第1工程よりも長時間加える第2工程とを有することが好ましい。これによれば、第1工程では小さな押圧力が短時間加えられるため、第1部品の第2部品に対する圧入方向の自己規制がさらに働きやすくなり、圧入精度をさらに向上させることができる。また、第2工程では、大きな押圧力が長時間加えられるため、第1部品を第2部品に確実に圧入することができる。 In the present invention, a first step of applying the relatively small pressing force for a relatively short time and a second step of subsequently applying the pressing force larger than the first step for a longer time than the first step are performed. It is preferred to have. According to this, since a small pressing force is applied for a short time in the first step, self-regulation of the press-fitting direction of the first component with respect to the second component becomes easier to work, and press-fitting accuracy can be further improved. In the second step, a large pressing force is applied for a long time, so that the first component can be securely pressed into the second component.
本発明において、前記第1工程及び前記第2工程はそれぞれ複数回の前記押圧ステップを含むことが好ましい。第1工程及び第2工程をそれぞれ複数回の前記押圧ステップにて実施することによって、両工程において加えられる押圧力を小さくしても圧入が可能になることから、圧入精度をさらに向上させることができるとともに、部品変形をさらに抑制できる。 In the present invention, the first step and the second step each preferably include a plurality of pressing steps. By performing the first step and the second step in each of the plurality of pressing steps, press-fitting can be performed even when the pressing force applied in both steps is reduced, so that press-fitting accuracy can be further improved. And deformation of parts can be further suppressed.
本発明において、前記第2工程の後に、前記第2工程よりも小さな前記押圧力を前記第2工程よりも短時間加える第3工程をさらに有することが好ましい。第2工程で比較的大きな押圧力によって圧入された第1部品に対してさらに第3工程を実施することによって、第1部品を第2部品に対して既定の圧入深さまで確実に押し込むことができるとともに、最終的な圧入深さに到達した時点で、第2工程よりも小さな押圧力が第2工程よりも短時間加えられるだけであるため、部品の変形をさらに低減できる。 In the present invention, it is preferable that the method further includes, after the second step, a third step of applying the pressing force smaller than that of the second step for a shorter time than that of the second step. By further performing the third step on the first component press-fitted by the relatively large pressing force in the second step, the first component can be reliably pressed into the second component to a predetermined press-fit depth. At the same time, when the final press-fitting depth is reached, a smaller pressing force than in the second step is only applied for a shorter time than in the second step, so that the deformation of the part can be further reduced.
本発明において、前記第3工程は複数回の前記押圧ステップを含むことが好ましい。第3工程にも複数回の押圧ステップを設けることにより、さらに確実に既定の圧入深さまで押し込むことができるとともに、第3工程における押圧力及び押圧時間を低下させることができるので、部品変形をさらに低減できる。 In the present invention, the third step preferably includes a plurality of pressing steps. By providing a plurality of pressing steps also in the third step, it is possible to more reliably press into the predetermined press-fitting depth, and it is possible to reduce the pressing force and the pressing time in the third step. Can be reduced.
本発明において、前記第1部品はピン類であり、前記第2部品は板状部品であることが好ましい。このように板状部品にピン類を圧入する場合には、特に板状部品に変形が生じやすいが、本発明を適用することによって板状部品の変形を抑制できる。したがって、板状部品の薄型化や軽量化が容易になる。 In the present invention, it is preferable that the first component is a pin and the second component is a plate-shaped component. In the case where the pins are pressed into the plate-shaped component as described above, the plate-shaped component is particularly liable to be deformed. Therefore, the thickness and weight of the plate-shaped component can be easily reduced.
次に、本発明の部品圧入装置は、第1部品を加圧して第2部品に圧入するための部品圧入装置であって、押圧力及び押圧時間を変更可能に構成された押圧機構と、該押圧機構の押圧方向に対向配置された支持体と、前記押圧機構の押圧力を経時的に制御する制御駆動部とを有することを特徴とする。 Next, a component press-fitting device of the present invention is a component press-fitting device for pressurizing a first component and press-fitting it into a second component, wherein a pressing mechanism and a pressing mechanism configured to change a pressing force and a pressing time are provided. It is characterized in that it has a support member arranged opposite to the pressing direction of the pressing mechanism, and a control drive section for controlling the pressing force of the pressing mechanism with time.
この発明によれば、制御駆動部によって押圧機構の押圧力を経時的に制御することができるため、複数回の押圧ステップにより部品の圧入を行うことが可能になる。 According to the present invention, since the pressing force of the pressing mechanism can be controlled over time by the control driving unit, it is possible to press-fit the component by a plurality of pressing steps.
本発明において、前記制御駆動部は、相対的に小さな前記押圧力を相対的に短時間加える第1工程と、その後、前記第2工程よりも大きな前記押圧力を前記第1工程よりも長時間加える第2工程とを、前記押圧機構に順次実行させるように構成されていることが好ましい。この場合に、前記第1工程及び前記第2工程はそれぞれ複数回の押圧ステップを含むことが望ましい。 In the present invention, the control drive section applies a relatively small pressing force in a relatively short time, and then applies the pressing force greater than the second step for a longer time than the first step. The second step to be added is preferably configured to be sequentially executed by the pressing mechanism. In this case, it is preferable that each of the first step and the second step includes a plurality of pressing steps.
本発明において、前記制御駆動部は、前記第2工程の後に、前記第2工程よりも小さな前記押圧力を前記第2工程よりも短時間加える第3工程をさらに前記押圧機構に実行させるように構成されていることが好ましい。この場合に、第3工程は複数回の押圧ステップを含むことが望ましい。 In the present invention, the control drive unit may cause the pressing mechanism to further execute a third step of applying the pressing force smaller than the second step for a shorter time than the second step after the second step. Preferably, it is configured. In this case, the third step desirably includes a plurality of pressing steps.
本発明において、前記押圧機構を前記支持体に対して接近及び離間させる移動手段を有することが好ましい。これによって、押圧機構の押圧ストロークを小さく構成することが可能になるので、押圧精度を向上させることが可能になり、これによって圧入精度を高めることができる。 In the present invention, it is preferable to have a moving means for moving the pressing mechanism toward and away from the support. As a result, the pressing stroke of the pressing mechanism can be made small, so that the pressing accuracy can be improved, and thereby the press-fitting accuracy can be increased.
本発明において、前記支持体上の前記第2部品を押圧保持する保持手段が設けられていることが好ましい。これによれば、支持体上に第2部品が配置されたときに保持手段によって第2部品が押圧保持された状態となるため、第1部品の圧入時の押圧力に起因する第2部品の位置ずれや反りなどの変形を低減できる。 In the present invention, it is preferable that holding means for pressing and holding the second component on the support is provided. According to this, when the second component is placed on the support, the second component is pressed and held by the holding means, so that the second component is pressed and pressed by the first component. Deformation such as displacement or warpage can be reduced.
次に、本発明の時計の製造方法は、上記いずれかの部品圧入方法を用いることを特徴とする。上記の部品圧入方法を用いて時計を製造することによって、製品の歩留まりを向上させることができるとともに、部品の圧入精度を高め、部品の変形量を低減できるなど、製品の品位を向上させることができる。また、部品の変形が抑制されることから、部品の小型化、薄型化、軽量化を図ることが可能になる。 Next, a timepiece manufacturing method according to the present invention is characterized by using any one of the above-described component press-fitting methods. By manufacturing a watch using the above-described component press-fitting method, it is possible to improve the product yield, such as improving the product yield, increasing the component press-in accuracy, and reducing the amount of deformation of the component. it can. Further, since the deformation of the component is suppressed, it is possible to reduce the size, thickness, and weight of the component.
本発明によれば、部品の変形が抑制されることから、部品の小型化、薄型化、軽量化を図ることが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since deformation | transformation of a component is suppressed, it becomes possible to attain size reduction, thickness reduction, and weight reduction of a component.
次に、添付図面を参照して本発明に係る部品圧入方法及び装置並びに時計の製造方法の実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明に係る実施形態の部品圧入装置の全体構成を示す概略構成図である。この部品圧入装置100は、第1部品W1を第2部品W2に圧入するための加圧装置である。部品圧入装置100は、第1部品W1に押圧力を加えるための押圧機構110と、第2部品W2を支持するための支持部120と、押圧機構110を支持体に対して接近及び離間させるための移動機構130とを有する。
Next, with reference to the accompanying drawings, embodiments of a component press-fitting method and apparatus and a timepiece manufacturing method according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the entire configuration of a component press-fitting device according to an embodiment of the present invention. The component press-
押圧機構110は、第1部品W1に押圧力を加えるための押圧ピン111と、この押圧ピン111を加圧する加圧手段112とを有する。加圧手段112は、押圧ピン111に当接された加圧ロッド112aを有し、たとえば、流体圧シリンダ(油圧シリンダや空気圧シリンダなど)で構成できる。また、押圧ピン111を背面側に戻すための復帰手段113が設けられている。この復帰手段113は、コイルばねなどの弾性部材によって構成される。押圧機構110の前面(図示下部)には前面板114が設けられている。この前面板114は、上記押圧ピン111を出没可能に案内している。また、前面板114には、保持手段116が固定されている。保持手段116には出没可能に取り付けられた保持部116aが設けられ、この保持部116aは支持部120側に付勢されている。
The
前面板114の背後には背面板115が設けられている。この背面板115は、上記加圧手段112を支持固定している。また、この背面板115は、移動機構130に固定されている。
Behind the
支持部120は、第2部品W2を支持する支持台121と、この支持台121の平面位置を位置決めするための位置決めテーブル122とを有する。位置決めテーブル122としては、たとえば、支持台121の姿勢をXYθ方向に調整可能なXYθテーブルを用いることができる。
The
移動機構130は、空気圧シリンダまたは油圧シリンダなどの駆動源131と、この駆動源131によって昇降する可動部132と、この可動部132に固定されて上記押圧機構110に接続された接続部133と、可動部132を上下に案内するガイド軸134とを有する。この移動機構130は、駆動源131を稼動させることにより、可動部132及び接続部133を介して押圧機構110を昇降動作させることができるように構成されている。ここで、駆動源131に空気圧シリンダを使用すると、油圧シリンダを使用する場合に比べて、装置の小型化、圧力変更等も容易であり、火災等の安全面からも有利である。
The moving
押圧機構110の加圧手段112は、制御部140に接続されている。制御部140は、加圧手段112の動作を制御することにより、加圧手段112によって駆動される押圧ピン111の押圧力を経時的に制御できるように構成されている。ここで、経時的に制御できるとは、上記押圧力の時間変化態様を制御できることを言う。より具体的には、加圧手段112によって押圧ピン111の第1部品W1に対する押圧力を所定値に設定することができ、しかも、その所定値で押圧力を維持する押圧時間を適宜に設定することができる。
The pressing means 112 of the
図2は、上記押圧機構110をより詳細に示す拡大部分断面図である。押圧ピン111は、前面板114のガイド孔114aを挿通して突出する押圧部111aと、加圧手段112の加圧ロッド112aの先端ブロックに当接する後端部111bとを有する。後端部111bはフランジ状に拡径している。そして、この拡径した後端部111bと、前面板114との間に押圧ピン111を上方に戻すための復帰手段113が収容されている。この復帰手段113は弾性部材で構成できるが、図示例ではコイルばねである。また、前面板114に固定された保持手段116は、内蔵されたばねによって下方に付勢された保持部116aを有する。
FIG. 2 is an enlarged partial sectional view showing the
上記の部品圧入装置100では、支持台121上に第2部品W2を載置し、この第2部品W2の圧入部分(図示例では貫通孔)W2a上に第1部品W1を配置する。ここで、第2部品W2を支持台121に吸着保持するように構成してもよい。また、第1部品W1は、圧入部分W2aに軽く挿入した状態とすることが好ましい。
In the component press-fitting
上記の状態において、制御部140の制御によって移動機構130が動作し、押圧機構110が降下すると、図示点線で示すように、保持手段116の保持部116が第2部品W2に当接し、その付勢力によって上方から第2部品W2が押圧保持された状態になる。このとき、制御部140によって加圧手段112を動作させ、加圧ロッド112aを突出させると、加圧ロッド112aは押圧ピン111を押し下げるので、押圧ピン111の押圧部111aは、第1部品W1を押圧する。このとき、押圧ピン111は、加圧ロッド112aに当接しているだけであるために加圧ロッド112aによってその押圧方向が規制されることがないとともに、第1部品W1に最も近接した位置にある前面板114のガイド孔114aによって案内されているため、第1部品W1を正確に押圧できる。すなわち、押圧ピン111の押圧方向(図示例の場合には垂直方向である。)は、前面板114のガイド孔114aによる案内方向に対して高い精度で一致している。
In the above state, when the moving
図3は、本実施形態による第1部品W1に対する押圧力の経時変化を示すグラフである。本実施形態では、第1部品W1は、押圧ピン111による複数回の押圧ステップにより第2部品W2に圧入される。制御部140は、加圧手段112を複数の工程で制御する。第1工程TAは、押圧力P1及び押圧時間t1の押圧ステップを実行する工程であり、この第1工程TAにおいて押圧ステップは図示例のように複数回繰り返されることが好ましい。また、第2工程TBは、押圧力P2及び押圧時間t2の押圧ステップを実行する工程であり、この第2工程TBにおいて押圧ステップは図示例のように複数回繰り返されることが好ましい。さらに、第3工程TCは、押圧力P3及び押圧時間t3の押圧ステップを実行する工程であり、この第3工程TCにおいて押圧ステップは図示例のように複数回繰り返されることが好ましい。
FIG. 3 is a graph showing a temporal change of the pressing force applied to the first component W1 according to the present embodiment. In the present embodiment, the first component W1 is pressed into the second component W2 by a plurality of pressing steps by the
上記の第1工程TAにおいては、その押圧ステップの押圧力P1よりも、第2工程TBの押圧ステップの押圧力P2が大きく設定されている。これは、第1工程TAでは、第1部品W1が第2部品W2の圧入部分W2aに完全に挿入されていないことから第1部品W1の姿勢が崩れやすいとともに、第1部品W1が圧入部分W2aに対して正確な圧入姿勢に設定されているとは限らないため、小さな押圧力で第1部品W1を押圧することにより、部品間の自己規制作用によって第1部品W1の圧入姿勢(垂直度)を正確に設定する必要があるからである。また、第1工程TAの押圧ステップの押圧時間t1よりも、第2工程TBの押圧ステップの押圧時間t2が長くなるように設定されている。これは、上記の自己規制作用を有効に発現させるためには、第1部品W1に極めて短時間だけ衝撃を与える必要があるためである。すなわち、長時間押圧力を加えると、第1部品W1を第2部品W2に押し付けてしまうため、充分な自己規制作用を生じさせることができないからである。 In the first step TA, the pressing force P2 of the pressing step of the second step TB is set to be larger than the pressing force P1 of the pressing step. This is because, in the first step TA, since the first component W1 is not completely inserted into the press-fitting portion W2a of the second component W2, the posture of the first component W1 is likely to collapse, and the first component W1 is pressed into the press-fitting portion W2a. Pressing the first component W1 with a small pressing force is not necessarily set to an accurate press-fitting posture with respect to the first component W1. Is required to be set accurately. The pressing time t2 of the pressing step of the second process TB is set to be longer than the pressing time t1 of the pressing process of the first process TA. This is because it is necessary to apply an impact to the first component W1 for a very short time in order to effectively exert the above-described self-regulating action. That is, if the pressing force is applied for a long time, the first component W1 is pressed against the second component W2, so that a sufficient self-regulating action cannot be generated.
上記のように第1工程TAにおいて自己規制作用によって第1部品W1の圧入姿勢が正確に設定されると、第2工程TBでは、大きな押圧力及び長い押圧時間によって第1部品W1を第2部品W2の圧入部分W2aに少しずつ圧入していく。ここで、第2工程TBを複数の押圧ステップで実行することによって、過大な衝撃を部品に与えることなく、しかも、確実に圧入を行うことができる。 As described above, when the press-fitting posture of the first component W1 is accurately set by the self-regulating action in the first process TA, in the second process TB, the first component W1 is separated from the second component W1 by a large pressing force and a long pressing time. The press-fitting portion W2a of W2 is press-fitted little by little. Here, by executing the second step TB in a plurality of pressing steps, the press-fitting can be performed reliably without giving an excessive impact to the components.
第3工程TCは、第1部品W1が第2部品W2の圧入部分W2aにおいて既定の圧入深さまで確実に圧入するための追加工程である。圧入は基本的に第2工程TBにおいて実質的に行われるが、第2工程では押圧力が比較的高いので、第1部品W1が圧入部分W2aの突き当たり部に衝突したときの反力で既定の圧入深さより浅い位置に戻ってしまう場合がある。そこで、この第3工程TCでは、第2工程の押圧力P2よりも小さい押圧力P3で第1部品W1を押圧する。これによって、より確実に既定の圧入深さまで第1部品W1を圧入することができる。
また、このときの押圧時間は、第2工程の押圧時間t2よりも短い押圧時間t3とする。これによって、既定の圧入深さに対する残り深さが小さくても、少しずつ確実に押し込むことができるため、第1部品W1の既定の圧入深さとのずれ量をさらに低減できるという効果が期待される。
The third step TC is an additional step for securely press-fitting the first component W1 to a predetermined press-fit depth in the press-fit portion W2a of the second component W2. The press-fitting is basically performed substantially in the second step TB. However, in the second step, the pressing force is relatively high, so that the predetermined force is generated by the reaction force when the first component W1 collides with the butting portion of the press-fitting portion W2a. It may return to a position shallower than the press-fitting depth. Therefore, in the third step TC, the first component W1 is pressed with a pressing force P3 smaller than the pressing force P2 in the second step. Thereby, the first component W1 can be more securely press-fitted to the predetermined press-fitting depth.
The pressing time at this time is a pressing time t3 shorter than the pressing time t2 in the second step. As a result, even if the remaining depth with respect to the predetermined press-fitting depth is small, it can be pushed in little by little, so that the effect of further reducing the deviation from the predetermined press-fitting depth of the first component W1 is expected. .
なお、本実施形態では、第3工程TCにおける押圧力P3は、第1工程TAの押圧力P1よりも大きくなっている。これは、既に第2工程TBにおいて大きな押圧力P2で圧入された状態となっているため、第2工程TBの押圧力P2よりは小さいものの、第1工程TAの押圧力P1よりも大きくしないと、既定の圧入深さに到達させるために第1部品W1を充分に押し込むことができないからである。また、第3工程TCにおける押圧時間t3は、第1工程TAにおける押圧時間t1よりもさらに小さく設定されている。これは、一回の押圧ステップによる第1部品W1の圧入量(移動量)が大きくなると、その分、第1部品W1が圧入部分W2aの突き当たりに突したときの跳ね返りも大きくなるので、第1部品W1を既定の圧入深さに正確に押し込むことができないためである。すなわち、一回の押圧ステップにおける第1部品W1の深さ方向の移動量を小さくすることにより、第1部品W1が圧入部分W2aの突き当たりに当たって跳ね返る量も低減できるので、最終的に既定の圧入深さにより近い位置まで第1部品W1を押し込むことができる。 In the present embodiment, the pressing force P3 in the third step TC is larger than the pressing force P1 in the first step TA. This is because the press-fitting force P2 in the second process TB has already been press-fitted. Therefore, the press-fit force P2 must be smaller than the press force P2 in the second process TB but larger than the press force P1 in the first process TA. This is because the first component W1 cannot be sufficiently pushed in to reach the predetermined press-fitting depth. Further, the pressing time t3 in the third step TC is set shorter than the pressing time t1 in the first step TA. This is because, when the press-fit amount (movement amount) of the first component W1 in one pressing step increases, the rebound when the first component W1 hits the end of the press-fit portion W2a also increases, so that the first component W1 rebounds. This is because the component W1 cannot be accurately pushed into the predetermined press-fitting depth. That is, by reducing the amount of movement of the first component W1 in the depth direction in one pressing step, the amount of the first component W1 rebounding when the first component W1 abuts on the press-fit portion W2a can be reduced. The first component W1 can be pushed to a position closer to the end.
制御部140は、上記の第1工程TAの押圧力P1及び押圧時間t1並びに押圧ステップ数を設定できる。また、上記の第2工程TBの押圧力P2及び押圧時間t2並びに押圧ステップ数を設定できる。さらに、上記の第3工程TCの押圧力P3及び押圧時間t3並びに押圧ステップ数を設定できる。上記の押圧力P1〜P3は、いずれにしても従来のように一回の押圧ステップで圧入する場合に較べて充分に小さな値に設定できる。また、押圧時間t1〜t3は、いずれも0.01〜1.0秒程度に設定することが好ましい。押圧ステップの周期は0.1〜1.0秒程度に設定されることが好ましい。
The
また、上記の説明では、図3に示すように各工程毎に押圧ステップの押圧力および押圧時間が一定となっているが、必ずしもこのような態様である必要はない。たとえば、最初は押圧力が小さく押圧時間も小さい押圧ステップが実行され、その後、徐々に押圧力及び押圧時間が大きくなっていき、ある時点で再び押圧力及び押圧時間が低下していくといった経時変化をたどるように設定されていても構わない。また、第1部品W1の圧入深さの精度がそれほど重要でない場合には、第3工程を省略してもよい。なお、図3における第1工程TAの押圧力P1及び押圧時間t1、第2工程TBの押圧力P2及び押圧時間t2、第3工程TCの押圧力P3及び押圧時間t3は矩形波で示されているが、これは模式的にしめしたものであり、その形状は三角波、正弦波等であっても構わない。 Further, in the above description, as shown in FIG. 3, the pressing force and the pressing time of the pressing step are constant for each process, but this is not necessarily required. For example, a pressing step in which the pressing force is small and the pressing time is also small at first is performed, and thereafter, the pressing force and the pressing time gradually increase, and at some point, the pressing force and the pressing time decrease again. May be set to follow. If the accuracy of the press-fit depth of the first component W1 is not so important, the third step may be omitted. The pressing force P1 and pressing time t1 of the first step TA, the pressing force P2 and pressing time t2 of the second step TB, and the pressing force P3 and pressing time t3 of the third step TC in FIG. 3 are indicated by rectangular waves. However, this is schematically shown, and the shape may be a triangular wave, a sine wave, or the like.
図4は、本実施形態の装置及び方法を用いて圧入された部品圧入構造を示す拡大断面図である。この構造は、腕時計のムーブメントの一部に相当するものである。ここで、上記第1部品W1に相当する黄銅、ステンレス鋼等の材料からなる金属ピンW1が上記の第2部品W2に相当する金属製の地板W2に圧入固定されている。地板の材質としては黄銅やステンレス鋼が用いられる。ここで、金属ピンW1は、小径の先端部W11と、先端部W11よりやや大きな外径を有する中間部W12と、中間部W12よりもさらにやや大きな外形を有する基端部W13と、基端部W13に隣接してフランジ状に張り出した拡径部W14とを有する。ここで、金属ピンは加工硬化する特性をもった材料(黄銅、ステンレス鋼等)で構成されていることが望ましい。拡径部W14の外周部は、地板W2とは係合せず、基端部W13のみが、地板W2と圧入されるようになっている。拡径部W14の外周部が地板W2と係合して圧入されると、圧入時、地板が反ってしまいやすくなるので、基端部W13のW2aのみが、地板W2と圧入されるようになっている。なお、図4では、拡径部W14の底面部は、地板W2との間に段差が設けられているが、この段差はないほうが好ましい。ねじ3を固定する時、その押圧力を金属ピンW1および地板W2の両者で受け止めるので、ムーブメント全体の変形を最小限に抑えることができる。ここで、金属ピンW1の圧入部分W2aの表面には、“ローレット加工”や“すじめ加工”を施してあることが望ましい。圧入時に、地板W2との接触面積が多くなり、固定力がアップするためである。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a component press-fitting structure press-fitted by using the apparatus and the method of the present embodiment. This structure corresponds to a part of the movement of the wristwatch. Here, a metal pin W1 made of a material such as brass or stainless steel corresponding to the first component W1 is press-fitted and fixed to a metal base plate W2 corresponding to the second component W2. Brass or stainless steel is used as the material of the base plate. Here, the metal pin W1 includes a distal end portion W11 having a small diameter, an intermediate portion W12 having an outer diameter slightly larger than the distal end portion W11, a base end portion W13 having an outer shape slightly larger than the intermediate portion W12, and a base end portion. An enlarged diameter portion W14 that protrudes in a flange shape adjacent to W13. Here, it is desirable that the metal pin is made of a material having a property of work hardening (brass, stainless steel, or the like). The outer peripheral portion of the enlarged diameter portion W14 does not engage with the main plate W2, and only the base end portion W13 is pressed into the main plate W2. When the outer peripheral portion of the enlarged diameter portion W14 engages with the main plate W2 and is press-fitted, the main plate easily warps at the time of press-fitting. Therefore, only W2a of the base end portion W13 is press-fitted with the main plate W2. ing. In FIG. 4, a step is provided between the bottom surface of the enlarged diameter portion W14 and the base plate W2, but it is preferable that there is no step. When fixing the
この場合、上記部品圧入以前においては、地板の貫通孔である圧入部分W2aに先端部W11のみが挿入された状態で上記支持台121上に配置される。そして、上記第1工程TAでは、圧入部分W2aに中間部W12が少しずつ挿入されていき、金属ピンの垂直姿勢が規制されていく。そして、第2工程TBにおいては、大きな押圧力で基端部W13が孔内に圧入される。最後に、第3工程TCにおいて、圧入部分W2aの上記突き当たりに相当する開口縁W2bに拡径部W14の段差面W1bが当接するまで押し込まれる。これによって、金属ピンは既定の圧入深さに到達したことになる。なお、図4において、地板W2には受座4及び押さえ板8が重ねられ、金属ピンW1に螺合するネジ3によって固定されている。ネジ3はセルフタッピングによって金属ピンW1に螺合するタッピングネジであることが好ましい。ここで、地板W2の圧入部W2aとの接触部において金属ピンW1の外周は加工硬化するので、圧入によって地板W2の変形を抑止しながら、機械的強度アップを図ることができるため、アッセンブルという機会を利用して、ムーブメントの基枠が強固になり、時計全体の小型化および薄型化が達成できる。また、個々の部品(金属ピンW1、地板W2)を個別に強度アップするための処理工程も不要となる。
In this case, before the component press-fitting, the component is placed on the
図5は、腕時計のムーブメントの構造の一部を示す断面図である。この構造において、基枠1と押さえ部材4との間に、ロータ12とステータ13を含むステッピングモータ、五番車14、四番車15、二番車16、筒車17等の時計部品が配置されている。また、回路受け6、回路ブロック7、電池プラス端子8などもそれぞれ配置されている。金属ピン2は、上述と同様に基枠1に圧入固定され、この金属ピン2に対して、金属ピン2の圧入方向とは反対側からねじ3が螺合している。
FIG. 5 is a sectional view showing a part of the structure of the movement of the wristwatch. In this structure, between the base frame 1 and the holding member 4, a stepping motor including the rotor 12 and the stator 13, and a clock component such as a
本実施形態の方法で基枠1(上記第2部品W2に相当する。)に金属ピン2(上記第1部品W1に相当する。)を圧入した場合には、従来方法で圧入した場合に較べて、各部品が受ける圧入時の衝撃力が大幅に低減される。これによって、圧入不良や部品変形を低減することができる。また、圧入される部品を導電経路の一部に用いる場合(たとえば、金属ピン2を導電接続部材として用いる場合など)においては、圧入時に受ける衝撃力が小さいことによって金属ピン2自体の加工硬化が抑止され、その結晶構造がほとんど転移せずに維持されるので、電子の移動が妨げられることがなくなって、導電性の低下が抑制され、これによって接続抵抗を低減できるという利点もある。また、上記のようにタッピングねじ3を金属ピン2にセルフタッピングによって螺合させる場合には、金属ピン2の受ける衝撃力が小さいことによって、金属ピン2における加工硬化の生ずる領域が圧入時に当接する部分近傍に限定されることとなることから、タッピングねじ3がタッピングすべき部分(金属ピン2の孔内部)の硬化が抑制されることになるため、タッピングが行いやすいという利点もある。なお、上記の基枠は、地板のみでなく、輪列受け、ケース体、文字板、裏蓋、ケース体と裏蓋が一体化したものであってもよい。
ここで、図5において、本実施形態の方法で基枠1に金属ピン2を圧入した場合には、従来方法で圧入した場合に較べて、各部品が受ける圧入時の衝撃力が大幅に低減されるので、基枠1自体のソリを防止することができる。これにより、ステータ13と基枠1との隙間をゼロにすることが可能となった。すなわち、従来は、基枠1が反っている状態で、ステータ13を載置してタッピングねじ3でねじ締めを行うと、ステータ13に磁気ひずみが発生してしまうので、ステップモータの消費電力が増加してしまうという課題があった。また、前述のような隙間を設けなくてはならないから、時計全体の厚みが増加してしまうという課題があった。さらに、前述のような隙間を設けなくてはならないから、地板にさらい加工を施すため、切削加工をしなくてはならず、基枠の強度が低下してしまうという課題があった。しかしながら、本実施形態の方法では、基枠1自体のソリを防止できるから、ステップモータの消費電力を低減し、かつ、時計全体の厚みを薄くでき、地板の切削加工等も廃止できるようになった。
When the metal pin 2 (corresponding to the first component W1) is pressed into the base frame 1 (corresponding to the second component W2) according to the method of the present embodiment, the metal pin 2 is press-fitted by the conventional method. As a result, the impact force of each component at the time of press fitting is greatly reduced. As a result, poor press-fitting and component deformation can be reduced. Further, when a component to be press-fitted is used as a part of a conductive path (for example, when the metal pin 2 is used as a conductive connection member), the work hardening of the metal pin 2 itself is reduced due to a small impact force received at the time of press-fitting. Since the crystal structure is suppressed and the crystal structure is maintained with almost no transition, there is also an advantage that the movement of electrons is not hindered, and a decrease in conductivity is suppressed, whereby the connection resistance can be reduced. Further, when the tapping
Here, in FIG. 5, when the metal pin 2 is press-fitted into the base frame 1 by the method of the present embodiment, the impact force at the time of press-fitting of each component is significantly reduced as compared with the case where the metal pin 2 is press-fitted by the conventional method. Therefore, warpage of the base frame 1 itself can be prevented. Thereby, the gap between the stator 13 and the base frame 1 can be reduced to zero. That is, conventionally, when the stator 13 is mounted and the screw is tightened with the tapping
尚、本発明の部品圧入方法及び装置並びに時計の製造方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the component press-fitting method and apparatus and the watch manufacturing method of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention. .
100…部品圧入装置、110…押圧機構、111…押圧ピン、112…加圧手段、113…復帰手段、114…前面板、115…背面板、116…保持手段、120…支持部、121…支持台、122…位置決めテーブル、130…移動機構、140…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
押圧力及び押圧時間を変更可能に構成された押圧機構と、該押圧機構の押圧方向に対向配置された支持体と、前記押圧機構の押圧力を経時的に制御する制御駆動部とを有することを特徴とする部品圧入装置。 A component press-fitting device for pressurizing a first component and press-fitting it into a second component,
It has a pressing mechanism configured to be able to change the pressing force and the pressing time, a support body arranged to face the pressing direction of the pressing mechanism, and a control drive unit that controls the pressing force of the pressing mechanism with time. A component press-fitting device.
A timepiece manufactured by the manufacturing method according to claim 12.
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