JP2005246529A - 圧入装置および圧入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被圧入部材の２度打ち作業を防止することができる圧入装置および圧入方法を提供すること。
【解決手段】 圧入装置１は、ワークＷに形成された圧入部Ｗｂに、被圧入部材Ｏを圧入する装置である。圧入装置１は、被圧入部材Ｏの圧入前に、ワークＷに当接する当接部材（８，９）と、当接部材（８，９）を摺動自在に支持すると共に、被圧入部材Ｏを保持するホルダ７と、ホルダ７をワークＷに対して所定の低押圧力で移動させることで、被圧入部材ＯをワークＷに位置決めすると共に、被圧入部材Ｏを低押圧力よりも強い押圧力で押圧することで、被圧入部材Ｏを圧入部Ｗｂに圧入する押圧装置５と、当接部材（８，９）がホルダ７内の所定位置まで後退したときに、低押圧力から高押圧力に押圧装置５を切り替える切替手段（Ｖ１，Ｖ２）と、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、自動車のデフケースなどのワークの組付孔にオイルシールなどの被圧入部材を圧入するための圧入装置および圧入方法に関する。

従来、オイルシールを自動車のデフケースなどに形成された軸部材挿入孔（組付孔）に自動的に圧入するときには、デフケースの軸部材挿入孔に外側方向からオイルシールを保持するシールガイドを空気圧によって進退させて圧入する圧入装置が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
特に、多機種少量生産でオイルシールをワークの軸部材挿入孔に圧入する場合や、オイルシールをデフケースに圧入する場合には、前記特許文献１に開示されているようなオイルシール圧入装置が使用されている。

この特許文献１のオイルシール圧入装置は、前記シールガイドに嵌入させたオイルシールが押し部で押圧されることによって軸部材挿入孔に圧入されて、その後に、オイルシールが正常に圧入されたか、あるいは傾いて圧入されたかを第１および第２エア吐出口で検出することができるように構成されている。
実開昭６３−１４４１３６号公報（第９頁〜第１１頁、第１図）

しかしながら、このようなオイルシール圧入装置におけるオイルシールの圧入方法では、オイルシールの圧入工程は順調に行われるが、その後の圧入状態を検出する時期がオイルシールの圧入工程後となる。このため、例えば、オイルシールがシールガイドに嵌着されていない場合、その異常をオイルシール圧入装置が検出するのは、１サイクル後の作業工程時になるため、オイルシールの嵌着の有無の検出に時間がかかり、時間の無駄になっている。
また、ワークの軸部材挿入孔に挿入されたオイルシールが傾いていることが検出された場合には、その軸部材挿入孔からオイルシールを抜き取る作業が必要となるため、作業の無駄となる。そして、オイルシールが一度ワークの軸部材挿入孔に圧入されたことにより、その軸部材挿入孔は、径が広がって寸法公差外となり、ワークそのものを廃棄しなければならないという不具合が発生するものであった。

また、このような作業工程が人によって行われる場合には、一度、軸部材挿入孔にオイルシールが圧入されたワークに、休憩時間などの間をおいてその作業を継続したときに、誤って再度ワークにオイルシールを打ち込んでしまう所謂２度打ちをしてしまうおそれもある。前記特許文献１のオイルシール圧入装置では、このような場合であっても、ワークにオイルシールを打ち込んだ後でしかそのような異常を検出することができないという問題点がある。

そこで、本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の課題は、オイルシールなどの被圧入部材をワークに打ち込む前に、ワークに被圧入部材が圧入されているかを検出して、被圧入部材の２度打ち作業を防止することができる圧入装置および圧入方法を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の圧入装置は、ワークに形成された圧入部に、被圧入部材を圧入する圧入装置であって、前記被圧入部材の圧入前に、前記ワークに当接する当接部材と、前記当接部材を摺動自在に支持すると共に、前記被圧入部材を保持する保持部を有するホルダと、前記ホルダを前記ワークに対して所定の低押圧力で移動させることで、前記被圧入部材を前記ワークに位置決めすると共に、前記ワークに位置決めされた前記被圧入部材を前記低押圧力よりも強い高押圧力で押圧することで、前記被圧入部材を前記圧入部に圧入する押圧装置と、前記当接部材が前記ホルダ内の所定位置まで後退したときに、前記低押圧力から前記高押圧力に押圧装置を切り替える切替手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、圧入装置は、保持部によって被圧入部材を保持したホルダが所定の低押圧力で移動すると、まず、当接部材が被圧入部材の圧入前に、ワークに当接して被圧入部材をワークに位置決めする。さらに、ホルダが移動すると、このホルダに摺動自在に支持された当接部材がホルダ内の所定位置まで後退した場合に、切替手段が押圧装置を低押圧力から高押圧力に切り替える。すると、押圧装置は、高押圧力でホルダを移動させて被圧入部材を前記ワークに圧入する打ち込みを行う。
例えば、既に被圧入部材が圧入されているワークに、さらに被圧入部材を圧入しようとしたときは、押圧装置によってホルダが低押圧力で移動すると、このホルダに保持された被圧入部材が、既にワークに圧入されている被圧入部材に当接する。そして、被圧入部材同士が当接したことにより、当接部材がホルダ内の所定位置まで後退することができず、切替手段が作動しない。これにより、押圧装置は、駆動せず被圧入部材をワークに圧入する打ち込みを行わない。したがって、圧入装置は、被圧入部材をワークに打ち込む前に、ワークに被圧入部材が既に１つ圧入されているか否かを時間的に効率良く検出すると共に、被圧入部材が圧入されているワークに、さらにもう１つの被圧入部材が打ち込まれる所謂２度打ちが行われることを防止できる。
また、切替手段は、例えば、ホルダに保持された被圧入部材が面取り部を有するときに、被圧入部材がワークの圧入口の開口端に押圧されて、当接部材が面取り部の高さ分（所定位置）まで後退したときに、前記切替手段が切り替わるようにすることにより、圧入装置は、被圧入部材に面取り部が形成されていない非適合品である否かを検出することができるようになる。これにより、圧入装置は、被圧入部材が面取り部のある適合品のときに押圧装置を作動させて打ち込みを行い、被圧入部材が面取り部のない非適合品のときに押圧装置を作動させず、非適合品の被圧入部材がワークに圧入されることを防止することができる。

請求項２に記載の圧入装置は、請求項１に記載の圧入装置であって、前記押圧装置は、圧縮空気を利用することで前記高押圧力を発生させるエアハンマを備えると共に、前記切替手段は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、前記圧縮空気供給源から供給される前記圧縮空気を前記ホルダと前記当接部材との摺動部に取り入れるために前記ホルダに形成される取入口と、前記当接部材に形成され、かつ前記当接部材が前記所定位置まで後退したときに前記取入口と外部とを連通する連通孔と、前記取入口と前記連通口が連通することで流れる圧縮空気によりエアハンマへの圧縮空気の通路を閉状態から開状態へ切り替える切替バルブと、から構成されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、圧入装置は、押圧装置によって被圧入部材を保持したホルダが移動して、当接部材が所定位置まで後退したときに、当接部材が取入口と連通孔とを連通させて、切替バルブを切り替えさせる。すると、切替バルブは、エアハンマに流れる圧縮空気供給源からの圧縮空気を閉状態から開状態に切り替えて、エアハンマに高押圧力を発生させる圧縮空気を流す。これにより、押圧装置は、エアハンマによって被圧入部材をワークに自動圧入する被圧入部材の打ち込みを行う。

請求項３に記載の圧入方法は、請求項１または請求項２に記載の圧入装置を用いた圧入方法であって、前記被圧入部材を前記ホルダの保持部に保持させる保持工程と、前記押圧装置によって前記低押圧力で前記ホルダを移動させることで前記ホルダを前記ワークに対して近づけて位置決めする位置決め工程と、前記位置決め工程において、前記当接部材が前記ホルダ内の所定位置まで後退したときに、前記押圧装置による押圧力を前記高押圧力に切り替える切替工程と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、圧入方法は、当接部材がホルダ内の所定位置まで後退したときに、押圧装置による押圧力を高押圧力に切り替える切替工程を有することにより、例えば、被圧入部材の面取り部がワークの面取り部に当接したときに、当接部材がワークの圧入部の開口端に押圧されて所定位置まで後退すれば、押圧装置の押圧力を高押圧力に切り替えるようにすることができる。押圧装置は、この切替工程によって高押圧力で駆動して、被圧入部材をワークに圧入する打ち込みを行う。
すなわち、押圧装置は、被圧入部材に面取り部が形成された適合品である場合、その被圧入部材を保持しているホルダが面取り部の高さ分だけ余分に移動して、ホルダ内の当接部材を所定位置まで後退させ、高押圧力に切り替えられる。押圧装置は、この高押圧力によって被圧入部材をワークに圧入する。
そして、被圧入部材に面取り部が形成されていない場合や被圧入部材をワークに打ち込む前に既にワークに被圧入部材が圧入されている場合には、被圧入部材とワークの面取り部とが互いに当接すぜ、面取り部の高さ分だけ移動する距離が短くなる。これにより、当接部材が所定距離まで後退できず、押圧装置による被圧入部材をワークに圧入する作業が行われない。
したがって、被圧入部材をワークに２度打ち込むことや、面取り部のない被圧入部材がワークに打ち込まれることを防止して、非適合品による不具合の発生を解消することができる。

本発明に係る圧入装置および圧入方法によれば、オイルシールなどの被圧入部材をワークに打ち込む前に、その被圧入部材に面取り部がない非適合品であるか否かと、ワークに被圧入部材が既に圧入されているか否かとを検出することができる。これにより、その非適合品を排除して、ワークに非適合品の被圧入部材が圧入されることを防止することができる。また、被圧入部材がワークに２度打ちされることを防止して、作業の効率化を図ることができると共に、非適合品の被圧入部材によって不具合が発生することを解消することができる。

次に、図１〜図５を参照して、本発明の実施の形態に係る圧入装置および圧入方法を説明する。
≪ワーク≫
まず、図１を参照してワークＷを説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る圧入装置を示す図で、固定台にワークを取り付けた状態を示す概略図である。
図１に示すように、ワークＷは、例えば、自動車のデフケースなどのように、軸部材（図示せず）を挿入するための組付孔Ｗａを有している。このワークＷは、例えば、鋳鉄などの金属によって形成された鋳物からなる。
前記ワークＷの組付孔Ｗａは、貫通孔または盲穴からなり、被圧入部材Ｏが圧入される圧入部Ｗｂと、挿入部品である軸部材が直接軸入される軸受部Ｗｃとから構成されている。
圧入部Ｗｂは、被圧入部材Ｏが圧入される部分であり、組付孔Ｗａの開口端側に形成されている。圧入部Ｗｂの開口端には、圧入される被圧入部材Ｏの圧入をスムーズにするための面取り部Ｃ１が形成されている。
軸受部Ｗｃは、例えば、組付孔Ｗａの圧入部Ｗｂの奥側に、ベアリングＢを介して設けられている。
なお、軸受部Ｗｃと前記圧入部Ｗｂとは、このように別体であってもよく、あるいはベアリングＢをなくして一体に形成してもどちらであってもよい。

≪被圧入部材≫
図１に示すように、被圧入部材Ｏは、組付孔Ｗａ内に供給した潤滑油の漏れや外部から塵埃などが侵入するのを防止するために、圧入部Ｗｂに圧入される部材である。この被圧入部材Ｏは、少なくとも、圧入部Ｗｂに圧入される側の外周端部に、その被圧入部材Ｏが前記面取り部Ｃ１に当接してスムーズに圧入部Ｗｂ内に圧入されるようにするためのガイド用の面取り部Ｃ２が形成されている。
なお、前記被圧入部材Ｏは、例えば、オイルシールからなる。また、被圧入部材Ｏは、オイルシールに限定されるものではなく、リング形状またはＣ字形状に形成されて組付孔Ｗａに圧入される部材であればよい。

≪圧入装置≫
次に、図１〜図３を参照して、圧入装置１を説明する。
以下、本発明の一例として、前記ワークＷを自動車のデフケースとし、前記被圧入部材Ｏをそのデフケースに圧入されるオイルシールとした場合を例にして説明する。また、圧入装置１のピストンロッド６ｂなどが移動する方向は、上下方向に限定されるものではなく、ワークＷの組付孔Ｗａの軸心線方向に移動すればよく、例えば、水平方向であってもよい。以下、その方向を上下方向として説明する。

図１に示すように、圧入装置１は、ワークＷに形成された圧入部Ｗｂに被圧入部材Ｏを、押圧装置５によって自動的に圧入する組み付け機械である。
なお、後記する押圧装置５は、空気または油圧などからなる圧力媒体や、モータ回転装置などによってホルダ７を上下方向に進退させる装置であり、特にその駆動手段は限定されない。圧入装置１は、例えば、後記する押圧装置５とエアハンマ６とを１つにして兼用させたものであってもよい。
この圧入装置１の一例として、以下、圧縮空気を圧力媒体とし、高押圧力でホルダ７を押圧するエアハンマ６と、前記高押圧力よりも弱い低押圧力でホルダ７を移動させる図示せぬ移動装置を備えた押圧装置５とを備えた装置を説明する。

前記圧入装置１は、基台２と、この基台２に立設したフレーム３と、ワークＷを固定するための固定台４と、フレーム３に設けられた押圧装置５と、この押圧装置５を駆動させる圧縮空気を供給するための圧力媒体供給源（圧縮空気供給源）Ｐと、この圧力媒体供給源Ｐを制御するための切替バルブＶ１と、被圧入部材Ｏを保持するためのホルダ７と、ワークＷの軸受部Ｗｃに当接するガイド（当接部材）８と、このガイド８と一体のロッド（当接部材）９と、ガイド８およびロッド９が所定位置まで後退したときに作動するバルブ機構（切替手段）Ｖ２と、押圧装置５が高押圧力で作動するように切り替える切替バルブ（切替手段）Ｖ1とを主に構成されている。
前記圧入装置１は、後記するように、被圧入部材Ｏの面取り部Ｃ２がワークＷの面取り部Ｃ１に当接してガイド８およびロッド９が所定位置まで移動したときに、バルブ機構Ｖ２がＯＮして、前記ロッド９に設けられた吐出口９ｂから吐出される圧縮空気によって切替バルブＶ１が作動する。さらに、この切替バルブＶ１からの圧縮空気で押圧装置５が駆動されることによって、ピストンロッド６ｂおよびホルダ７が下降して、被圧入部材Ｏを前記ワークＷに圧入する圧入装置１の打ち込みが開始されるようになっている。

続いて、図１を主に参照して、圧入装置１の各部を説明する。
≪基台≫
図１に示すように、前記基台２は、圧入装置１の本体を構成するものであって、端部から上方向に向けてフレーム３が垂設されている。この基台２には、ワークＷを固定する固定台４が載設されている。

≪フレーム≫
前記フレーム３は、圧入装置１の骨格を構成するもので、例えば、側面視してＬ字型に形成されている。このフレーム３には、ピストンロッド６ｂを上昇・下降させる押圧装置５が設けられている。
なお、フレーム３の構造は、特に限定されない。

≪固定台≫
固定台４は、ワークＷをワーク位置決め用のピン４ａなどによって固定するための工作台であり、基台２上に水平に設置されている。

≪押圧装置≫
押圧装置５は、ホルダ７が取り付けられたピストンロッド６ｂを上下方向に進退させるための装置である。この押圧装置５は、図示しない操作スイッチなどを備えたコントロール装置によって作動される。なお、押圧装置５は、ホルダ７を下降させて、ホルダ７に保持された被圧入部材ＯがワークＷまたはこのワークＷに圧入された被圧入部材Ｏ２に当接したときに、被圧入部材Ｏの面取り部Ｃ２とワークＷの面取り部Ｃ１とが当接して、その反力によって停止するようになっている。すなわち、押圧装置５は、被圧入部材ＯをワークＷの圧入部Ｗｂに圧入する前にはホルダ７を弱い力で下降させ、被圧入部材ＯとワークＷとが当接したら停止し、その後、所定の条件が満たされたら、後記するエアハンマ６によって被圧入部材Ｏの打ち込みが行われる。
なお、ホルダ７を弱い力で下降させるときは、ホルダ７やピストンロッド６ｂなどの自重によって、行わせるようにしてもよい。

≪エアハンマ≫
前記エアハンマ６は、後記の圧力媒体供給源Ｐから圧縮空気がシリンダ６ａ内に送られることによって、ピストンロッド６ｂおよびホルダ７を強い力で下降させて、被圧入部材Ｏを前記ワークＷに圧入する打ち込みを行う。このエアハンマ６は、切替バルブＶ１から圧縮空気が導入されるシリンダ室（図示せず）を有するシリンダ６ａと、このシリンダ室に挿入されて圧縮空気によって進退するピストンロッド６ｂとから構成されている。
前記ピストンロッド６ｂの下端面には、ホルダ７の上端部に形成されたテーパシャンク７ｄが装着される取付穴６ｃが形成されている。
なお、エアハンマ６は、圧縮空気以外の油圧などの圧力媒体やモータなどによって駆動するような装置であってもよい。

≪圧力媒体供給源≫
図２は、本発明の実施の形態に係る圧入装置の空気圧回路を示すブロック図である。
図２に示すように、前記圧力媒体供給源Ｐは、エアハンマ６を駆動するための圧縮空気を圧縮して高圧化するための装置であって、例えば、コンプレッサからなる。この圧力媒体供給源Ｐは、ホースＨ１、切替バルブＶ１およびホースＨ２を介してエアハンマ６に接続されている。また、この圧力媒体供給源Ｐは、ホースＨ３によってホルダ７（図１参照）に内設されたバルブ機構Ｖ２およびホースＨ４を介して切替バルブＶ１に接続されている。
なお、圧力媒体供給源Ｐは、特許請求の範囲に記載の「圧縮空気供給源」に相当する。

≪ホース≫
前記ホースＨ１〜Ｈ４は、例えば、圧縮空気を送るためのエアホースからなる。ホースＨ１は、一方が圧力媒体供給源Ｐに接続され、他方が切替バルブＶ１に接続されている。ホースＨ２は、一方が切替バルブＶ１に接続され、他方がエアハンマ６に接続されている。ホースＨ３は、一方が圧力媒体供給源Ｐに接続され、他方がバルブ機構Ｖ２に接続されている。ホースＨ４は、一方がバルブ機構Ｖ２に接続され、他方が圧力媒体供給源Ｐに接続されている。

≪切替バルブ≫
前記切替バルブＶ１は、圧力媒体供給源Ｐから供給される圧縮空気の導入先をエアハンマ６やバルブ機構Ｖ２に切り替えるためのバルブであって、例えば、三方口電磁弁からなる。この切替バルブＶ１は、被圧入部材Ｏの面取り部Ｃ２が、ワークＷの開口端に形成された面取り部Ｃ１（図１参照）と当接したときに、後記するバルブ機構Ｖ２の吐出口９ｂから吐出される圧縮空気によって作動するように構成されている。前記切替バルブＶ１は、常時閉方向に付勢されるバルブ機構Ｖ２に圧力媒体供給源Ｐの圧縮空気を供給させて、そのバルブ機構Ｖ２からの空気圧で開放されることで、圧力媒体供給源Ｐからエアハンマ６に圧縮空気を供給させる。なお、切替バルブＶ１は、図示しない電源スイッチなどが設置されたコントロール装置に電気的に接続されている。

≪バルブ機構≫
図３は、本発明の実施の形態に係る圧入装置を示す図で、被圧入部材をホルダに取り付けたときの状態を示す圧入装置の要部拡大断面図である。
図３に示すように、バルブ機構Ｖ２は、後記するガイド８と一体に動くロッド（当接部材）９の進退によって開閉して、切替バルブＶ１に作動信号を送る二方口バルブである。このバルブ機構Ｖ２は、被圧入部材ＯをワークＷ（図１参照）の圧入部Ｗｂに圧入する前に、その被圧入部材Ｏに面取り部Ｃ２が形成されているか否か、および圧入部Ｗｂに既に被圧入部材Ｏが圧入されているか否かを検出して作動する被圧入部材検出バルブの機能を備えている。すなわち、バルブ機構Ｖ２は、ホルダ７に保持された被圧入部材Ｏが面取り部Ｃ２を有して、その面取り部Ｃ２が圧入部Ｗｂの面取り部Ｃ１に当接するまでの間に、既に軸受部Ｗｃの開口端に当接した状態のガイド８がホルダ７内に進入することで、ロッド９がホルダ７に対して上昇し、連通孔９ａがバルブポート７ｋに連通することによってＯＮするようになっている。前記バルブ機構Ｖ２は、このバルブ機構Ｖ２のハウジングを構成して取入口７ｆやバルブポート７ｋやバルブ室７ｅなどを有するホルダ７と、バルブ室７ｅに進退可能に設けられて連通孔９ａおよび吐出口９ｂを有するロッド９と、このロッド９を元の位置に自動復帰させるための弾発部材Ｓとから構成されている。
なお、バルブ機構Ｖ２は、特許請求の範囲に記載の「切替手段」に相当する。

≪ホルダ≫
図３に示すように、前記ホルダ７は、圧入部Ｗｂに圧入する被圧入部材Ｏを保持すると共に、前記押圧装置５（図１参照）によって昇降されて、前記エアハンマ６によって被圧入部材ＯをワークＷの圧入部Ｗｂに打ち込むように保持して運ぶ部材である（図１参照）。また、このホルダ７は、前記バルブ機構Ｖ２のハウジング本体を形成している。前記ホルダ７には、被圧入部材Ｏを保持するための保持部７ａと、ガイド８の基端部側を進退可能（摺動自在）に支持するための筒部７ｃと、ホルダ７をピストンロッド６ｂ（図１参照）に装着するためのテーパシャンク７ｄと、ロッド９の基端部側を進退可能に挿入して支持するためのバルブ室７ｅと、このバルブ室７ｅに圧力媒体供給源Ｐ（図１参照）からの圧縮空気を取り入れるための取入口７ｆと、ロッド９に取り付けたピン１０の移動を規制するための規制孔７ｇと、ロッド９の吐出口９ｂに取り付けたホースＨ４の昇降を可能にするためのホース設置孔７ｈとが形成されている。また、ホルダ７の前記規制孔７ｇおよびホース設置孔７ｈの周囲には、カバー７ｎが設置されている。

前記保持部７ａは、１つの被圧入部材Ｏを保持するためのものであって、ホルダ７の下面外側に形成されている。その保持部７ａは、被圧入部材Ｏを嵌合される筒部７ｃと、被圧入部材Ｏを圧入部Ｗｂに圧入するときに、被圧入部材Ｏの上面が押圧される押圧部７ｂとからなる。
押圧部７ｂは、ホルダ７の下面外側に一体に形成された環状凸部からなる。
筒部７ｃは、ホルダ７の下面に一体に形成された底付円筒体からなり、その外周面には被圧入部材Ｏが嵌合され、内側には弾発部材Ｓを介してガイド８が進退自在（摺動自在）に設けられている。なお、この筒部７ｃは、特許請求の範囲に記載の「摺動部」に相当する。
テーパシャンク７ｄは、ホルダ７を取付穴６ｃに圧入して固定するために形成されたもので、ホルダ７の上端部に形成されている（図１参照）。
バルブ室７ｅは、前記筒部７ｃの中心部からホルダ７の中央部内に向けて穿設された有底の穴からなる。バルブ室７ｅの側壁には、取入口７ｆ、規制孔７ｇ、ホース設置孔７ｈおよびＯリング設置溝７ｉが形成されている。
取入口７ｆの外側には、ホースＨ３が接続され、その内側のバルブ室７ｅの内壁の上下には、ロッド９が所定位置にあるときに、その取入口７ｆから入ってきた圧縮空気をロッド９内に形成された連通孔９ａに送るためのバルブポート７ｋが形成されている。
そのバルブポート７ｋは、取入口７ｆを中心としてその上下のバルブ室７ｅの内壁に形成されたリング状の溝からなる隙間で、圧縮空気の通路の一部を構成している。
前記Ｏリング設置溝７ｉは、そのバルブポート７ｋの上下端部に形成されて、Ｏリング７ｏ，７ｐを装着することによって、圧縮空気がバルブポート７ｋ外へ漏れることを阻止している。
前記規制孔７ｇは、ロッド９に挿着されたピン１０の頭部が上下方向に移動可能に挿入される長孔であり、ロッド９が移動できる範囲を規制している。
ホース設置孔７ｈは、吐出口９ｂに取り付けたホースＨ４がロッド９と共に昇降できるように、吐出口９ｂおよびホースＨ４の形状に合わせて形成された長孔である。

≪ガイド≫
前記ガイド８は、ホルダ７が押圧装置５（図１参照）によって下降したときに、挿入部８ｂがワークＷの軸受部Ｗｃに挿入されることで、被圧入部材Ｏを圧入部Ｗｂに導くための案内部材である。このガイド８は、ロッド９を装着するための孔および弾発部材Ｓのばね受け部を有する略円筒状の部材からなる。ガイド８の外周面には、挿入部８ｂが圧入部Ｗｂと同一軸線上に配置された軸受部Ｗｃに所定位置まで挿入されたときに、当接する段差部８ａが形成されている。また、ガイド８の先端には、挿入部８ｂがスムーズに軸受部Ｗｃに挿入されるように面取り部Ｃ３が形成されている。

図４は、本発明の実施の形態に係る圧入装置を示す図で、被圧入部材がワークの圧入部に当接したときの状態を示す圧入装置の要部拡大断面図である。
図４に示すように、前記段差部８ａは、ホルダ７が押圧装置５（図１参照）によって下降して、そのホルダ７に保持された１つの被圧入部材Ｏの面取り部Ｃ２が圧入部Ｗｂの面取り部Ｃ１に当接する前、軸受部Ｗｃの上端面Ｗｄに当接する。そして、さらにホルダ７を下降させ、面取り部Ｃ１と面取り部Ｃ２とが当接すると、ガイド８がホルダ７内の所定位置まで後退する。これにより、連通孔９ａがＯリング７ｏ，７ｐ間まで移動して、その連通孔９ａとバルブポート７ｋとが連通し、バルブ機構Ｖ２がＯＮするようになっている。

≪ロッド≫
前記ロッド９は、前記バルブ機構Ｖ２を開閉させるための部材であり、中空部９ｃを有する略有底円筒状の部材からなる。このロッド９は、先端部側がガイド８に固着され、基端部側を前記ホルダ７内に進退可能に挿入されて、ホルダ７が所定位置まで移動したときに連通孔９ａを開放させる。このロッド９には、その周囲に弾発部材Ｓが設けられ、かつ下端部に止めねじＮ１によってガイド８が固定されている。このため、ロッド９は、弾発部材ＳによってワークＷ側に付勢されている。
このロッド９の中空部９ｃには、圧力媒体供給源Ｐ（図１参照）からの圧縮空気を取り入れるための連通孔９ａと、この連通孔９ａから取り入れた圧縮空気を吐出するための吐出口９ｂとが形成されている。そして、中空部９ｃの開口部は、ねじ部材Ｎ２によって閉塞されている。
なお、ロッド９と前記ガイド８は、一体に形成し、一つの部材であってもよい。このロッド９およびガイド８は、特許請求の範囲に記載の「当接部材」に相当する。

≪連通孔≫
前記連通孔９ａは、ロッド９の外周面に配置されたバルブポート７ｋから中空部９ｃに連通する孔からなる。この連通孔９ａは、図３に示すように弾発部材Ｓによってロッド９の連通孔９ａがＯリング７ｏより下側に下降しているときに、バルブ室７ｅの内壁によって閉塞されて、バルブ機構Ｖ２をＯＦＦ状態にし、また、ガイド８が軸受部Ｗｃに当接することによって前記連通孔９ａがＯリング７ｏ，７ｐ間まで上昇したときに、バルブポート７ｋに連通されてバルブ機構Ｖ２がＯＮするように構成されている。このように、前記バルブ機構Ｖ２は、連通孔９ａがＯリング７ｏより上側にあるか、下側にあるかによって開閉する。

≪吐出口≫
吐出口９ｂは、例えば、中空部９ｃの上端部に形成されて、取入口７ｆからバルブ機構Ｖ２の中空部９ｃ内に取り入れた圧縮空気を排出するためのものである。その吐出口９ｂは、常に開口された状態にあり、開口端にはホースＨ４が接続されている。そして、前記連通孔９ａから取り入れた圧縮空気がその吐出口９ｂから吐出して切替バルブＶ１に圧縮空気が流されたときに、前記エアハンマ６（図１参照）が駆動されるようになっている。

≪弾発部材≫
弾発部材Ｓは、バルブ機構Ｖ２のロッド９およびガイド８を下降位置（ＯＦＦ位置）に自動復帰させるためのばねであって、例えば、圧縮コイルばねからなる。

≪動作≫
次に、各図を参照しながら圧入装置１の動作について説明する。
まず、図３に示すように、所定の厚さＴに形成されて、下端部に面取り部Ｃ２を有する被圧入部材ＯがワークＷの圧入部Ｗｂに圧入される場合を説明する。

図１に示すように、エアハンマ６のピストンロッド６ｂに取り付けられたホルダ７を上昇させた状態で、ワークＷを固定台４に載せて、ワーク位置決めピン４ａによってワークＷを固定台４に保持する。
続いて、組み付けロボット（図示せず）または手作業によって、被圧入部材Ｏをホルダ７の保持部７ａに取り付ける（保持工程）。

次に、圧力媒体供給源ＰをＯＮする。そして、コントロール装置（図示せず）を操作して、押圧装置５の図示せぬ移動機構を駆動してホルダ７を低押圧力で下降させる（図３参照）。
このとき、バルブ機構Ｖ２は、ロッド９が弾発部材Ｓによって付勢されて下側に移動したＯＦＦの状態になっている。すなわち、連通孔９ａは、Ｏリング７ｏより下側の位置にあって、バルブ室７ｅの内壁によって閉塞されて圧縮空気が流れない状態にある。

図３に示すように、押圧装置５（図１参照）によってホルダ７が下降すると、まず始めに、ガイド８の先端部の面取り部Ｃ３が軸受部Ｗｃの開口端に当接して位置決めされ、ガイド８が案内されながら挿入部８ｂが軸受部Ｗｃに挿入される（位置決め工程）。
ガイド８は、挿入部８ｂが軸受部Ｗｃに挿入されたことにより、被圧入部材Ｏを保持したホルダ７の位置を被圧入部材Ｏが圧入部Ｗｂに圧入される位置に位置決めする。

さらに、押圧装置５（図１参照）によってホルダ７が低押圧力で下降すると、図４に示すように、ガイド８の段差部８ａが軸受部Ｗｃの上端面Ｗｄに当接して、ガイド８の下降が停止する。
しかしながら、ホルダ７の下降は続行されて、弾発部材Ｓを圧縮させながらガイド８およびロッド９がホルダ７に対して上側に進入する。
一方、被圧入部材Ｏは、ホルダ７と共に下降して、まず、被圧入部材Ｏの下端部が圧入部Ｗｂ内に面取り部Ｃ１と面取り部Ｃ２とを合わせた程度の高さＴ１だけ入り込み、圧入部Ｗｂと被圧入部材Ｏの面取り部Ｃ１，Ｃ２同士が当接する。ここで、前記押圧装置５（図１参照）の移動機構は、被圧入部材Ｏを圧入部Ｗｂに圧入させる程の力を具備せず、面取り部Ｃ２と面取り部Ｃ１との当接による反力によって停止する。

このとき、被圧入部材Ｏが面取り部Ｃ２の高さＴ１分だけ圧入部Ｗｂに入り込むことによって、ガイド８およびロッド９がバルブ室７ｅの奥側に後退する。ロッド９がバルブ室７ｅの奥へ後退することで、連通孔９ａがＯリング７ｏの上側のバルブポート７ｋの位置まで上昇して開き、その連通孔９ａとバルブポート７ｋとが連通してバルブ機構Ｖ２がＯＮする。
すると、圧縮空気がバルブポート７ｋ、連通孔９ａおよび吐出口９ｂを通りホースＨ４から切替バルブＶ１に流れて、この切替バルブＶ１が開放することで、エアハンマ６が作動する（図１および図２参照）。
すなわち、バルブ機構Ｖ２は、被圧入部材Ｏが所定の厚さＴで、下端部に面取り部Ｃ２を有する適合品であることを検出したときに、ＯＮしてエアハンマ６（図１参照）を作動させて、ホルダ７を高押圧力で下降させ、被圧入部材Ｏを圧入部Ｗｂに圧入する打ち込みを開始させる（切替工程）。
そして、図１に示すエアハンマ６は、圧力媒体供給源Ｐからの圧縮空気によって駆動して、図５に示すように、ホルダ７に保持された被圧入部材Ｏを圧入部Ｗｂ内に打ち込む。

ガイド８は、エアハンマ６（図１参照）の打ち込みによってホルダ７が下降することによって、弾発部材Ｓを圧縮しながら筒部７ｃ内へ入り込んで行く。そして、ガイド８の上端面８ｃが筒部７ｃ内の奥壁７ｍと当接することにより押圧装置５が停止する。これと同時にエアハンマ６（図１参照）が停止する。

なお、被圧入部材Ｏ１が外周下端部に面取り部Ｃ２がない非適合品である場合、図４に想像線で示すように、被圧入部材Ｏ１の外周下端部が凹んでいないため、被圧入部材Ｏ１は外周下端部が圧入部Ｗｂの開口端の周縁に当接して圧入部Ｗｂ内に入り込まない。
これにより、被圧入部材Ｏ１は、前記面取り部Ｃ２がないことにより、その面取り部Ｃ２の高さＴ１分だけ下降できずに、押圧装置５が被圧入部材Ｏ１とワークＷとが当接することによって停止する。そして、ホルダ７および被圧入部材Ｏ１の上面は、前記被圧入部材Ｏの面取り部Ｃ２の略高さＴ１分だけ上側の位置（ワークＷの上面から高さＴの位置）にある。このため、ガイド８およびロッド９は、バルブ室７ｅの奥側に移動せず、連通孔９ａがＯリング７ｏより下側にあり、バルブ室７ｅの内壁によって閉塞されているため、バルブ機構Ｖ２がＯＦＦ状態にある。
これにより、圧入装置１は、ホルダ７に面取り部Ｃ２が施されていない被圧入部材Ｏ１が取り付けられたとき、エアハンマ６によってその被圧入部材Ｏ１をワークＷの圧入部Ｗｂに圧入する打ち込みを行わない。よって、圧入装置１は、面取り部Ｃ２がない非適合品の被圧入部材Ｏ１を検出して、その被圧入部材Ｏ１がワークＷに圧入されることを自動的に防止することができると共に、非適合品の被圧入部材Ｏ１による不具合の発生を防止することができる。

次に、図６を参照して被圧入部材ＯがワークＷの圧入部Ｗｂに既に圧入されているときに、さらに被圧入部材Ｏ２を圧入しようとした場合を説明する。
図６は、本発明の実施の形態に係る圧入装置を示す図で、被圧入部材が圧入されているワークにさらに圧入部材を圧入しようとしたときの状態を示す圧入装置の要部拡大断面図である。

図６に示すように、被圧入部材ＯがワークＷに既に圧入されているときに、さらに被圧入部材Ｏ２を圧入しようとした場合、押圧装置５（図１参照）がホルダ７を下降させると、被圧入部材Ｏ２は、既にワークＷに圧入された被圧入部材Ｏに当接する。
このため、押圧装置５（図１参照）は、被圧入部材Ｏ，Ｏ２同士が当接する反力によって停止する。そして、ホルダ７および被圧入部材Ｏ２の上面は、前記した面取り部Ｃ２がない被圧入部材Ｏ１（図４参照）のときと同様に、ワークＷの上面から高さＴの位置にある。このため、ガイド８およびロッド９は、バルブ室７ｅの奥側に移動せず、連通孔９ａがＯリング７ｏ，７ｐ間に存在しないため、バルブ機構Ｖ２が閉状態となる。
このため、圧入装置１（図１参照）は、ホルダ７に既に被圧入部材Ｏが取り付けられたときには、さらに被圧入部材Ｏ２をワークＷの圧入部Ｗｂに圧入する打ち込みを行おうとしても作動せず、被圧入部材Ｏの２度打ちを防止することができる。
よって、圧入装置１は、ワークＷの圧入部Ｗｂに被圧入部材Ｏが圧入されていることも検出して、その被圧入部材ＯがワークＷに２度打ちされることを自動的に防止することができる。

なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。

本発明の実施の形態に係る圧入装置を示す図で、固定台にワークを取り付けた状態を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る圧入装置の空気圧回路を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る圧入装置を示す図で、被圧入部材をホルダに取り付けたときの状態を示す圧入装置の要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係る圧入装置を示す図で、被圧入部材がワークの圧入部に当接したときの状態を示す圧入装置の要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係る圧入装置を示す図で、被圧入部材がワークの圧入部に圧入されたときの状態を示す圧入装置の要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係る圧入装置を示す図で、被圧入部材が圧入されているワークにさらに圧入部材を圧入しようとしたときの状態を示す圧入装置の要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 圧入装置
５ 押圧装置
６ エアハンマ
７ ホルダ
７ａ 保持部
７ｃ 筒部（摺動部）
７ｆ 取入口
８ ガイド（当接部材）
８ａ 段差部
９ ロッド（当接部材）
９ａ 連通孔
９ｂ 吐出口
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ 面取り部
Ｏ，Ｏ１，Ｏ２ 被圧入部材
Ｐ 圧力媒体供給源（圧縮空気供給源）
Ｓ 弾発部材
Ｔ 被圧入部材の厚さ
Ｖ１ 切替バルブ（切替手段）
Ｖ２ バルブ機構（切替手段）
Ｗ ワーク
Ｗｂ 圧入部

Claims (3)

1. ワークに形成された圧入部に、被圧入部材を圧入する圧入装置であって、
   前記被圧入部材の圧入前に、前記ワークに当接する当接部材と、
   前記当接部材を摺動自在に支持すると共に、前記被圧入部材を保持する保持部を有するホルダと、
   前記ホルダを前記ワークに対して所定の低押圧力で移動させることで、前記被圧入部材を前記ワークに位置決めすると共に、前記ワークに位置決めされた前記被圧入部材を前記低押圧力よりも強い高押圧力で押圧することで、前記被圧入部材を前記圧入部に圧入する押圧装置と、
   前記当接部材が前記ホルダ内の所定位置まで後退したときに、前記低押圧力から前記高押圧力に押圧装置を切り替える切替手段と、
   を備えたことを特徴とする圧入装置。
2. 請求項１に記載の圧入装置であって、
   前記押圧装置は、圧縮空気を利用することで前記高押圧力を発生させるエアハンマを備えると共に、
   前記切替手段は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給源と、
   前記圧縮空気供給源から供給される前記圧縮空気を前記ホルダと前記当接部材との摺動部に取り入れるために前記ホルダに形成される取入口と、
   前記当接部材に形成され、かつ前記当接部材が前記所定位置まで後退したときに前記取入口と外部とを連通する連通孔と、
   前記取入口と前記連通口が連通することで流れる圧縮空気によりエアハンマへの圧縮空気の通路を閉状態から開状態へ切り替える切替バルブと、
   から構成されることを特徴とする圧入装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の圧入装置を用いた圧入方法であって、
   前記被圧入部材を前記ホルダの保持部に保持させる保持工程と、
   前記押圧装置によって前記低押圧力で前記ホルダを移動させることで前記ホルダを前記ワークに対して近づけて位置決めする位置決め工程と、
   前記位置決め工程において、前記当接部材が前記ホルダ内の所定位置まで後退したときに、前記押圧装置による押圧力を前記高押圧力に切り替える切替工程と、
   を有することを特徴とする圧入方法。

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