JP2009127717A

JP2009127717A - シールリング組付装置

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Publication number: JP2009127717A
Application number: JP2007302381A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Shirai; 康善白井; Shinichi Hasebe; 慎一長谷部
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-06-11
Anticipated expiration: 2027-11-22
Also published as: JP4935644B2

Abstract

【課題】軟質材からなり、リング形状が円形のシールリングをワークのシール溝に組付けるシールリング組付装置であって、組付の信頼性が高く、コストが安く、さらにシールリングの自動供給系を任意の位置に設置できるシールリング組付装置を提供すること。
【解決手段】エアで導入管１３を通って受入管１４にシールリング２を圧送した後、エアの供給を停止し、シャッター２１を開き受入管１４をガイド管５０のガイド孔５１に繋ぐ。次に少なくとも旋回機構４２を含む軸方向移動機構４４によりシャフト３１の中心軸Ｙから外れた位置に突出して設けた偏芯突起３２を有するシャフト３１をガイド孔５１に移動させ、シールリング２をガイド孔先端５２に適正な組付姿勢で装着させ、シャフト３１を移動させ、ガイド孔先端５２に繋がるワーク５のシール溝５ａにシールリング２を組付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、材質がゴムなどの軟質材で、断面形状が円形（Ｏリング）、あるいは円形と異なる異形形状、例えばＸ形状（Ｘリング）、四角（角リング）で、リング形状が円形のシールリングをシール溝に装着するシールリング組付装置に関する。

特許文献１の従来技術のＯリング組付装置（シールリング組付装置）は、先端外周に縮径したテーパガイド面が形成され、そのテーパガイド面の先端から逆に拡径した逆テーパガイド面が形成された括れ部にＯリングを外挿状態で保持するピン部材と、そのピン部材に軸方向に相対移動可能に外装され、ピン部材の括れ部に保持されたＯリングを押し込む押圧面が先端に形成されたガイド部材とを備え、ピン部材の先端をワークの凹穴に挿入し、その括れ部に保持されたＯリングをピン部材のテーパガイド面とガイド部材の押圧面とで押圧してワークの凹穴に篏入させ、その上でガイド部材によりＯリングを押し込んだ状態でピン部材を軸方向に後退させてその逆テーパガイド面でもってＯリングの篏入時に発生した捩じれを除去にする。

また、このＯリング組付装置は、ピン部材とガイド部材がＯリング組付装置を支持している支持フレームに対し相対移動可能にする駆動機構を備えている。即ち、駆動機構のシリンダ本体にピン部材を連結すると共に、駆動機構のシリンダロッドにガイド部材を連結し、シリンダロッドの伸長によりガイド部材が軸方向に移動してワークの凹穴にＯリングを当接させ、その後さらに、シリンダロッドの伸長を続行することにより、シリンダ本体に連結されたガイド部材の押圧面がＯリングに当接した状態になる。次いで、シリンダ本体をシリンダロッドの伸長と逆方向に移動させることにより、Ｏリングがワークの凹穴に装着された状態で、ピン部材から脱着される。

さらに、Ｏリング組付装置は、Ｏリングをピン部材の括れ部に外挿するＯリング自動供給系の装置を備える。この装置は、Ｏリングを一列に整列搬送する搬送体と、搬送体からＯリングを取出すプッシャと、プッシャにＯリングを正確に嵌め付ける押えと、Ｏリングをピン部材の括れ部に外挿するするため、プッシャからＯリングを移載されるステージとを備え、さらにプッシャへのＯリングと、プッシャからのＯリングの移載のための駆動機構と、ステージに移動する駆動機構を備える。
特開２０００−１６１４９０号公報

しかしながら、特許文献１によれば、ピン部材のテーパガイド面とガイド部材の押圧面とでＯリングを押圧してワークの凹穴にＯリングを篏入させる際、Ｏリングはワークの凹穴の外径側側面からの摩擦力により、Ｏリングの断面外周に沿う回転力を受け、この回転力により捻じれる。次いで、シリンダ本体をシリンダロッドの伸長と逆方向に移動させることにより、Ｏリングがワークの凹穴に装着された状態で、ピン部材から脱着され、この時、Ｏリングはピン部材の逆テーパガイド面からの摩擦力により、Ｏリングの断面外周に沿う上記の反対方向の回転力を受ける。摩擦面であるワークの凹穴の外径側側面とピン部材の逆テーパガイド面の粗さは必ずしも同じではなく、また、凹穴の外径側側面とＯリングとの当接面積と、逆テーパガイド面側のＯリングとの当接面積も同じではない。結果、篏入時の回転力と脱着時の回転力は等しくなく、Ｏリングがピン部材から脱着された時点で、Ｏリングの捻じれは、完全に除去されず、捻じれが残留し、この状態でワークに当接しているガイド部材を上方に移動させると、残留している捻じれによってＯリングがワークの凹穴から外れることが起ることがあり、ワークの凹穴へのＯリング組付の信頼性が低い問題がある。

また、Ｏリング組付装置は、Ｏリングをワークの凹穴に組付ける際、ガイド部材の押圧面の中心軸をＯリングのリングの中心軸と合うように正確にガイド部材の押圧面をＯリングに当接させなければならない。このためシリンダロッドに連結しているガイド棒は、支持フレームに挿通され、挿通されたガイド棒の下方部位は支持フレームの挿通孔より小径にしスキマを設け、支持フレームより上方のガイド棒の上方部位は挿通孔より大径にし、下方部位と上方部位の間にテーパ面を形成して、テーパ面が支持フレームから浮き上がらせることで、ガイド部材の押圧面の中心軸がＯリングのリングの中心軸に合うようにＯリングの当接面に倣わせているが、前記のスキマとテーパ面とによる位置決めではガイド部材の押圧面の位置決めが不安定で不確実になるためワークの凹穴へのＯリング組付の信頼性が低い問題がある。

さらに、Ｏリング組付装置は、Ｏリングをピン部材の括れ部に外挿するＯリング自動供給系の装置を備えており、この装置は、メカニカルに駆動される機構となっているため、Ｏリング自動供給系の装置のコストが高くなる問題がある。また設置場所も制限される問題がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、シールリングをシール溝に組付ける信頼性が高く、コストが安く、さらにシールリングの自動供給系の装置を任意の位置に設置できるシールリング組付装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、軟質材のシールリングをワークのシール溝に組付けるシールリング組付装置であって、気体によって圧送される前記シールリングを導入する導入管と、前記導入管と交わり、前記導入管から前記シールリングが導入される受入管と、前記受入管に流入した前記気体を排出する排気孔と、前記受入管の一端に設けられ、閉状態において前記シールリングの移動を規制するシャッターと、前記シャッターを介在し前記受入管と繋がり、前記ワーク側の内径が前記シール溝の内径より小さいガイド管と、偏芯突起が設けられ前記受入室の前記シールリングを押動するシャフトと、前記シャフトを旋回しながら軸方向に移動する軸方向移動機構と、を設けた組付手段と、を備える。

また、請求項２に記載の発明は、前記シャフトの旋回角度は１８０度以上である。

また、請求項３に記載の発明は、前記偏芯突起の前記シャフトの中心軸からの偏芯量は、前記シールリングの幅より大きく、且つ、前記シールリングの内径の半分より小さい。

また、請求項４に記載の発明は、前記受入管の前記シャフト側の内周面および前記シャフトの少なくともいずれかに排気流路を備え、前記導入管から前記受入管へ流入した前記気体は、前記シャフト方向と前記シャッター方向に別れ、前記シャフト方向の前記気体は、前記排気流路から排出され、前記シャッター方向の前記気体は、前記排出孔から排出される。

また、請求項５に記載の発明は、前記排気流路から排出される前記気体の流量は、前記排気孔からから排出される前記気体の流量より多い。

請求項１に記載の発明では、シールリング組付装置のガイド管のワーク側の先端（以下、ガイド管先端）をワークのシール溝に繋ぐ。次に、シャッターが閉、導入管と受入管との交差する流路口を全開にし、導入管から受入管を通って排気孔に流れる気体の流れに乗って、シールリングは導入管のシャッター側に搬送され、その後、気体の供給が停止される。次にシャッターが開かれ、受入管がガイド管に繋がり、シャフトがガイド管へ移動できる状態になる。

導入管のシャッター側に搬送されたシールリングは、シャッター上面を予めシール溝の底面に平行にすることで、シールリングをワークのシール溝に組付できる姿勢、即ち、シールリングがシール溝の底面に略平行になる姿勢（以後、適正な組付姿勢）でシャッター面に着座するが、シール溝への組付に不適正な姿勢（以後、不適正な組付姿勢）で導入管のシャッター側に留まる場合もある。即ち、シャッターは、圧送されたシールリングをガイド管に搬送するのを一旦、規制する。

不適正な姿勢でシャッター側に留まったシールリングは、シャッターが全開された後、組付手段が作動して所定の位置にシャフトが移動し、次に、旋回にながら軸方向に移動する軸方向移動機構よりシャフトの偏芯突起はシャフトの中心軸を軸として旋回して、シールリングに当り、さらに偏芯突起がシールリングの内径側に入り込み、偏芯突起によりシールリングが回転され、適正な組付姿勢に修正される。次に、組付手段の軸方向移動により、シャフトが軸方向に移動して、シャフトの端面で適正な組付姿勢を維持しつつシールリングを押し、適正な組付姿勢でガイド管のワーク側に装着する。

一方、適正な組付姿勢でシャッター面上に着座したシールリングは、旋回を含む組付手段の軸方向移動によりシャフトの端面で押されて適正な組付姿勢を維持しつつ、受入管からガイド管のワーク側に装着される。

ガイド管のワーク側は、内径がシールリングの外径より小さいので、ガイド管のワーク側に装着されたシールリングは、ガイド孔の内周面から押え圧力を受け、適正な組付姿勢で保持される。また、ガイド管のワーク側の内径は、シールリングの外周が当接するシール溝の側面の内径より小さいので、ガイド管先端の内径をシール溝側面の内側に位置させ、ガイド管先端の内周をワークのシール溝に繋ぐことで、ガイド管のワーク側のシールリングは、組付手段により、シャフトの端面に押されてガイド管先端から離脱され、シール溝へ移動する。この時、シールリングはガイド管先端側の内周面の押え圧力から解除され、シール溝に所定の外径シメシロを持って組付られる。

以上により、シールリングはワークのシール溝に所定の外径シメシシロを持って組付られ、また、ガイド管先端の内周面の内径はシールリングが自然落下しない寸法にすれば良いので、従来技術のシールリング断面回りの捻れによる組付不具合は起こらず、さらには、ガイド管先端の内径をシール溝の側面の内側に位置させガイド管先端の内周をワークのシール溝に繋ぐので、従来技術での押圧面の位置決めの不確実よる組付不具合は起らず、シールリングを組付ける信頼性が向上する。

また、シールリングのシールリング組付装置への供給は、大気より圧力の高い気体（以下、気体）、例えばエアをホースに供給し、ホースを通ってシールリングを圧送すると共に、シールリングのシール溝への組付前工程で実施されるガイド管のワーク側のシールリングの装着は、組付手段により行なわれるので、従来技術のＯリングをピン部材の括れ部に外挿する機械式のＯリング自動供給系の装置は不要となり、シールリングの自動供給系を任意の位置に設置でき、しかもコストの安いシールリング組付装置を提供できる。

また、請求項２に記載の発明では、シャフトの中心軸を軸とした旋回角度は、シャフトがシャッター上面からシールリングの外径寸法の位置を基点に、シャッター方向に旋回する角度で１８０度以上であるので、偏芯突起は中心軸を軸として１８０度以上、シャッター方向に旋回する。従って、不適正な組付姿勢のシールリングがあると、シャフトが１８０度旋回する間に偏芯突起がシールリングに当り、さらにシールリングの内径側に入り込み、偏芯突起によりシールリングが回転され、旋回が終了するまでにシールリングを適正な組付姿勢に修正する。結果、シールリング組付装置の信頼性が向上する。

また、請求項３に記載の発明では、偏芯突起のシャフトの中心軸からの偏芯量がシールリングの幅より大きくシールリングの内径の半分より小さいので、偏芯突起は中心軸の回りを旋回しながら不適正な組付姿勢のシールリングの内径側に入り込むことができ、偏芯突起とシャフトの端面とで不適正な組付姿勢のシールリングを回転させ、適正な組付姿勢に修正する。結果、シールリング組付装置の信頼性が向上する。

また、請求項４に記載の発明では、導入管に流入した気体は、排気孔と排気流路とに分岐され、排気流路から排出される気体は、シャフトが挿入された方向に流し大気へ排出さする。排気流路に流れる気体は、シールリングが導入管から受入管に圧送される際、シールリングがシャッター上面に対し略垂直に立ってシャッターに向かって移動するのを防ぎ、シールリングの先頭を持上げ斜めに移動させ、シールリングの先頭を受入管の内壁に当らせる。排気孔へ流れた気体は、先頭が持上ったシールリングをシャッターに向けて吹付け、シャッター上面にシールリングを適正な組付姿勢で着座させる。

また、請求項５に記載の発明では、排気流路から排出される気体の流量は、排気孔から排出される流量より多いので、シールリングが導入管から受入管に圧送される際、排気流路に流れる気体によりシールリングはシャッター上面に対し平行姿勢になる。平行姿勢になったシールリングは、排気孔に流れる気体によりシャッター方向に吹付けられてシャッター上面に適正な組付姿勢で着座する。

以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係わるシールリング組付装置の断面図である。シールリング組付装置１は、圧送部１０と、機械駆動部３０と、ガイド管５０と、シャッター部２０から構成され、図中のシールリング２は搬送途中の状態を示し、矢印Ｂは図示していないエア供給源（供給源）から供給されるエア（気体）の流れを示す。

圧送部１０は、ブロック１１と管１２を備え、ブロック１１には、受入管１４と、受入管１４に斜交する導入管１３が設けられ、導入管１３は管１２の管路を含む。管１２には、シールリング２を導入管１３に供給するホース３が接続され、導入管１３の流路径はシールリング２の外径Ｄより大きい。

ブロック１１の下面には、受入管１４を開閉するシャッター２１が配備され、ブロック１１の上面側の受入管１４には、シャフト３１が微小間隙を持って摺動可能に内接する。シャフト３１の下面３１ｃ（端面）と、シャッター２１との間の受入管１４はシールリング２を受入れる受入室１５を形成する。

また、シャッター２１には開閉機構２２が連結され、シャッター部２０が構成され、空圧でシャッター２１が開閉される。

機械駆動部３０は、カムフォロア３３を備えるシャフト３１と、シャフト３１に連結されるロッド３４ａを有する駆動装置３４と、駆動装置３４を固定する支持台３５と、カムフォロア３３が倣うカム溝３７を設けたカムガイド３８とから構成される。

シャフト３１の上端側は、上記したようにロッド３４ａにネジ結合され、ネジ結合部は接着材が塗布され緩み防止がなされる。シャフト３１には、カムフォロア３３がシャフト３１の中心軸Ｙに対し直交しボルト３３ａで固定される。シャフト３１の下面３１ｃには、略円錐形状の偏芯突起３２が設けられる。偏芯突起３２は、シャフト３１の中心軸Ｙを軸とし、シールリング２の幅Ｗを半径とする円柱の外側で、シールリング２の内径（直径）ｄを直径とする円柱の内側に位置する。

駆動装置３４は、ロッド３４ａ、シリンダ３４ｂと、ロッド３４ａを接続したピストン（図示せず）とを備え、ロッド３４ａは空圧により軸方向に往復運動すると共に、シャフト３１の中心軸Ｙを中心に回転できる可能に配設される。従って、ロッド３４ａと、シャフト３１は一体となって回転できる。

図２は、図１のブロック１１のＡ矢視図である。ブロック１１の下面には、溝１１ｂ（図２）が設けれ、溝１１ｂとシャッター上面２１ａとで受入室１５に流入する大気より圧力の高いエア（以下、エア）を開放する排気孔１１ａが形成される。シャフト３１の下面３１ｃには、導入管１３に流入したエアが分岐して大気に排出される流路３１ｂ（排気流路）が設られ、流路３１ｂはブロック１１の受入管１４の内周面上方に設けた流路１１ｃを介在して流路孔１１ｄへ連通され、流路３１ｂと、流流路１１ｃと、流路孔１１ｄとでバイパス流路３１ａが形成される。バイパス流路３１ａの最小流路断面は、排気孔１１ａの最小流路断面積の約２倍に設定される。尚、受入管１４の内周面とシャフト３１の外周面との微小間隙は、エアを大気に対しシールするクリアランスシール機能を果たす。

また、バイパス流路３１ａの流路口１１ｅにエアを供給し、バイパス流路３１ａは流路３１ｂから受入室１５内のシールリング２にエアを吹付ける吹付流路３１ｄとすることもできる。吹付流路３１ｄは、バイパス流路３１ａとは別にシャフト３１に設けても良い。

また、流路口１１ｅに図示の一点鎖線で囲まれエア回路４５を設けても良い。エア回路４５は、排気弁４６の一端と、供給弁４７の一端を共に流路口１１ｅに接続し、排気弁４６の他端は大気に開放し、供給弁４７の他端はエア供給源（図示せず）に接続する。排気弁４６と、供給弁４７を切換えることにより、バイパス流路３１ａを排気用流路と、エア供給用の吹付流路の両流路として使用できる。尚、排気弁４６の最小流路断面は、排気孔１１ａの最小流路断面積の約２０倍以上が好ましい。

次に、組付手段の構成を説明する。カムガイド３８は、円筒３８ａの下端にフランジ３８ｂを備える。フランジ３８ｂは、カムガイド３８とシャフト３１とが同軸を保ち、ブロック１１の上面と支持台３５の下面とに挟まれ、多数本のボルト４で支持台３５と共にブロック１１に固定される。

カムガイド３８の円筒３８ａには、カムフォロア３３が内接するカム溝３７が設けられ、カム溝３７は、円筒３８ａの上側から下側に向かって順次、直線溝３７ａｂと、螺旋溝３７ｂｃと、直線溝３７ｃｄと繋がって形成される。シャフト３１は、カム溝３７にカムフォロア３３が倣い、中心軸Ｙの上下方向（以下軸方向）に移動する。即ち、ロッド３４ａが上方から下方へ移動すると、シャフト３１は、（直線溝３７ａｂに倣う移動量Ｌ１の直線移動，螺旋溝３７ｂｃに倣う移動量Ｌ２の旋回，直線溝３７ｃｄに倣う移動量Ｌ３の直線移動）のシャッター２１方向に近づく軸方向移動をし、ロッド３４ａが下方から上方移動すると、（直線溝３７ｃｄに倣う移動量Ｌ３の直線移動，螺旋溝３７ｂｃに倣う移動量Ｌ２、旋回，直線溝３７ａｂに倣う移動量Ｌ１の直線移動）のシャッター２１から離れる軸方向移動をする。

直線溝３７ａｂの上端３７ａの位置は、シャフト３１が上方に移動した時、受入管１４から離脱しない条件と、エア供給時にシャフト３１が導入管１３の流路（導入管１３と受入管１４の交叉流路）を全開にする条件とを確保できる位置であれば良い。

直線溝３７ｃｄの下端３７ｄの位置は、シャフト３１が下方向移動してガイド管５０のガイド孔５１の先端５２（以下、ガイド孔先端５２）側に装着されるシールリング２をワーク５のシール溝５ａに組付できる条件が確保できれば良い。即ち、組付完了した時点でのシャフト３１の下面３１ｃとシール溝５ａの底面５ｃの間の距離がシールリング２の高さＨ以上を確保できれば良い。

螺旋溝３７ｃの回転角度は、シャフト３１の端面３１ｃが閉状態のシャッター上面２１ａからシールリング２の外径寸法Ｄの位置を基点に、シャッター２１方向に旋回する角度で１８０度以上回転できれば良い。図１の実施形態では、旋回する角度を１８０度、旋回の直線移動量Ｌ２はシールリング２がガイド孔先端５２に至る距離に設定している。

また、シャフト３１の端面３１ｃが閉状態のシャッター上面２１ａからシールリング２の外径寸法Ｄの位置を基点に、シャッター２１方向に向かう移動量が、シールリングの外径Ｄ以上であれば良い。

また、上記の螺旋溝３７ｂｃの回転角度と、移動距離が確保できれば、シャフト３１は、カム溝３７の上端３７ａからカム溝３７の下端３７ｄの間の軸方向移動が旋回だけの移動でも、あるいは旋回移動と直線移動の組合せた移動でも良い。

組付手段４０は、少なくともカムフォロア３３と螺旋溝３７ｂｃによる旋回機構４２を含む軸方向移動機構４４を備える。即ち、組付手段４０は、前記の旋回機構４２と、カムフォロア３３と直線溝３７ａｂによる直線移動機構４１、および、カムフォロア３３と直線溝３７ｃｄによる直線移動機構４３のうち少なくとも旋回機構４２を備える。軸方向移動機構４４は、シャフト３１が中心軸Ｙ上に移動する機構であれば良く、旋回機構４２でも、直線移動機構４１、４３でも、また他の軸方向に移動する機構でも良い。

ガイド管５０は、ブロック１１の下面にボルト６で固定され、ガイド管５０の上面にはシャッター２１が開閉可能にする溝が設けられる。ガイド管５０は、シャッター２１が開状態で受入管１４に同軸で連通するガイド孔５１が設けられる。

ガイド孔５１は、順次、シャッター２１側の導入部５１ａ、移行部５１ｂ、ガイド部５１ｃが接続され形成される。導入部５１ａの内径は、受入管１４の内径、および、シールリング２の外径Ｄより僅かに大きい。移行部５１ｂとガイド部５１ｃの接続位置の内径は、導入部５１ａの内径より小さく、ガイド孔先端５２側の内径より大きく、好ましくはシールリング２の外径Ｄより僅かに小さい。即ち、ガイド部５１ｃは、ガイド孔先端５２側が少なくともガイド孔先端５２に向かうにつれ僅かに内径が小さなる縮径したテーパ状であるのが好ましい。また、ガイド部５１ｃは、シールリング２の外径Ｄより僅かに小さいストレート状でも良い。移行部５１ｂは、導入部５１ａからガイド部５１ｃにスムーズに移行するように細められる。

尚、本実施形態は、ガイド孔５１が、導入部５１ａ、移行部５１ｂ、ガイド部５１ｃから形成されているが、この形成に限らない。例えば、ガイド孔５１に導入部５１ａ、移行部５１ｂを配設せず、ガイド孔５１がテーパ状のガイド部５１ｃを形成し、シャッター２１側のガイド孔５１の入口内径は受入管１４の内径、および、シールリング２の外径Ｄより僅かに大きく、ガイド孔先端５２側の内径はシールリング２の外径Ｄより僅かに小さい。

ガイド孔先端５２側の内径は、シールリング２の外径Ｄより小さく、且つシールリング２の外周が当接するシール溝５ａの側面５ｂ（以下シール溝側面５ｂ）の内径より小さい。

シールリング組付装置１とワーク５の関係は、ワーク５が架台７の所定位置に配置され、シールリング組付装置１が移動して、シールリング組付装置１のガイド管５０のガイド孔先端５２の端面がワーク５の上面に当接し、且つシール溝側面５ｂの内側に配置され、ガイド部５１ｃがシール溝５ａに繋がる。

尚、偏芯突起３２がワーク５のシール溝５ａの底面５ｃに当る場合は、図３に示すようにバネ６３の力に抗し偏芯突起６２がシャフト６１の内側に引込む構造にすれば良い。

また、図１ではガイド管５０は、ブロック１１の下面に設けられているが、ブロック１１の下面側を延長してガイド管５０とし、ガイド孔５１を設けても良い。

次に、図１の実施形態の作用と効果について説明する。

（シールリングが適正な組付姿勢でシャッター上面に着座する場合）
図４は、シャッター上面に適正組付姿勢で着座した場合のシールリング組付の一連の工程を示す。各工程は以下の通りである。

（工程１）：シール組付リング組付装置１がワーク５の所定位置に移動する。シャフト３１の下面３１ｃが導入管１３を全開にする位置に位置し、シャッター２１は閉状態にある。

（工程２）：ホース３からエアが供給される。エアの流れ（導入管１３，受入室１５，排気孔１１ａ，大気）により、シールリング２が導入管１３を通過して受入室１５に圧送されたシールリング２は、大気に排出されるエアに吹付けられ、細線で示される動きをし、適正な組付姿勢でシャッター上面２１ａに着座（規制）する。

（工程３）：ホース３（図１）からのエア供給が停止され、シャッター２１が開かれる。シールリング２は受入室１５で工程２の状態を保持する。

（工程４）：組付手段４０の直線溝３７ａｂに倣う直線移動機構４１（図１）により、シャフト３１は下方に距離Ｌ１直線移動する。シールリング２は受入室１５で工程３の状態を保持する。

（工程５）：組付手段４０の旋回機構４２（図１）によりシャフト３１が下方に旋回して、シャフト３１の下面３１ｃがシールリング２に当り、引き続きシャフト３１はシールリング２を適正な組付姿勢を保ちつつ押し、１８０度、旋回して下方に距離Ｌ２移動し、シールリング２は適正な組付姿勢でガイド孔先端５２に至る（実線図示のシールリング２）。この時、シールリング２はガイド管５０のガイド孔先端５２側の内周面から僅かな押え圧力を受ける。

（工程６）：組付手段４０の直線溝３７ｃｄに倣う直線移動機構４３（図１）により、シャフト３１は下方に距離Ｌ３直線移動し、ガイド孔先端５２側の内周面からシールリング２を脱離させる。この時、シールリング２はガイド孔先端５２側の内周面からの押え圧力が解除され、シール溝５ａに所定のシメシロをもって組付られる。

（工程７）：シャフト３１は、組付手段４０により（直線移動機構４３による上方向の直線移動，旋回機構４２による上方向の旋回移動，直線移動機構４１による上方向の直線移動）の各移動が、順次行われ、その後、シャッター２１は閉じられ、工程１の状態に戻り、シールリング２のシール溝５ａへの組付が完了する。

尚、図４の細線で示されるシールリング２は各工程の途中の状態を示す。

（シールリングが受入室で不適正な組付姿勢になる場合：ケース１）
図５は、シールリング２が不適正な組付姿勢で受入室１５に圧送された場合のシールリング組付の一連の工程を示す。図５の工程１と、工程６と、工程７のシールリング２の挙動は、図１の工程１と、工程６と、工程７の場合と同じである。図５の工程２から工程５のシールリング２の挙動は以下の通りである。

（工程２）：ホース３からエアが供給される。エアの流れ（導入管１３，受入室１５，排気孔１１ａ，大気）により、シールリング２が導入管１３を通過して受入室１５に圧送されるが、適正な組付姿勢でシャッター上面２１ａに着座せず、例えば細線で示される挙動をし、シャフト３１の中心軸Ｙ上でシャッター上面２１ａに対し垂直な姿勢で留まる（規制）。

（工程３）：ホース３からのエア供給が停止され、シャッター２１が開かれる。シールリング２は受入室１５で工程２の状態を保持する。

（工程４）：組付手段４０の直線溝３７ａｂに倣う直線移動機構４１（図１）により、シャフト３１は下方に距離Ｌ１直線移動する。この時、シャフト３１の下面３１ｃはシールリング２の外周に接し、シールリング２は受入室１５で工程３の状態を保持する。

（工程５）：組付手段４０の螺旋溝３７ｂｃに倣う旋回機構４２（図１）により、シャフト３１は下方に旋回移動すると、偏芯突起３２はシールリング２の側面に当り、中心軸Ｙを軸として旋回し、シールリング２の内径側に入り込み、偏芯突起３２とシャフト３１の下面３１ｃとによりシールリング２は細線で示される動きをしながら、回転され、徐々に適正な組付姿勢へと修正され、旋回移動距離Ｌ２、下方に移動して適正な組付姿勢でガイド孔先端５２に至る（実線図示のシールリング２）。この時、シールリング２はガイド管５０のガイド孔５１ｃの内周面から僅かな押え圧力を受ける。図４の細線は各工程の途中の状態を示す。

尚、前述の説明ではシャッター２１は、組付手段４０の直線溝３７ａｂに倣う直線移動機構４１による移動が開始される前に開かれるが、偏芯突起３２の構造が図１で示される場合は、偏芯突起３２がシャッター上面２１ａに当る前にシャッター２１を全開にしても良く、偏芯突起３２の構造が図３で示される場合は、シャフト３１がシャッター上面よりシールリングの高さＨの位置に来る前にシャッター２１を全開にしても良よい。

（シールリングが受入室で不適正な組付姿勢になる場合：ケース２）
ケース２は、偏芯突起３２がケース１の偏芯突起３２に対し９０度ずれた位置に取付けらる。従って、前述のケース１の工程２において、シールリング２の外径線が偏芯突起３２の軸Ｘ（図６）にくる。ケース２では、工程４のシールリング２の挙動と、工程５のスタート時のシールリング２の姿勢がケース１と異なる。他の工程はケース１と同じである。図６は、ケース２の工程３と、工程４の説明図である。図中、シャフト３１と、工程３、工程４−１、工程４−１ａのシールリング２は断面でなく外形を示す。

（工程３）：ホース３からエア供給が停止され、シャッター２１が開かれる。シールリング２は受入室１５で工程２の状態（シャフト３１の中心軸Ｙ上でシャッター上面２１ａに対し垂直な姿勢）を保持する。

（工程４）：図６の（工程４−１）は、シャフト３１が直線移動機構４１により下方に直線移動して偏芯突起３２の先端側がシールリング２の外径線に接した状態を示す。図示の（工程４−１ａ）は図６の（工程４−１）のＭ−Ｍ断面図である。

（工程４−２）は、シャフト３１がさらに下方に直線移動した途中の状態を示す。即ち、シャフト３１が前記の接した位置からに下方に移動すると、接点がシールリング２の外径線からずれて、シールリング２の垂直な姿勢が斜めに傾きはじめ、この傾きはシャフト３１が下方に移動するにつれて大きくなる。

（工程４−３）は、シャフト３１が下方に距離Ｌ１直線移動し、直線溝３７ａｂに倣う直線移動が終了した時点の状態を示す。この時点で、さらに傾は大きくなり、偏芯突起３２がシールリング２の内径に入り込む。この時点は、旋回機構４２による下方の旋回のスタート点であり、また、この時点のシールリング２の状態は、ケース１の工程５の途中のシールリング２の状態に相当する。以降の工程はケース１と同様でシールリング２はシール溝５ａに所定の直径シメシロを持って組付られる。

尚、本実施形態では、シールリング２の供給及び組付において、最も劣悪な姿勢である、シールリング２が立った状態にて説明を行しているが、これに限定されるものではなく、例えば、シールリング２が受入室１５の内周壁に倒れかかった姿勢でも同様の効果を奏することができる。

（工程５と工程６におけるガイド孔とシールリングの作用）
ガイド孔５１の導入部５１ａの内径は、受入管１４の内径およびシールリング２の内径より僅かに大きく、且つガイド孔５１と受入管１４は同軸関係にあるので、シールリング２は受入室１５から導入部５１ａにスムーズに移る。また、移行部５１ｂは、導入部５１ａとガイド部５１ｃをスムーズに繋いでいるので、シールリング２は導入部５１ａからガイド部５１ｃにスムーズに移る。

ガイド部５１ｃはガイド孔先端５２に向かうにつれ僅か内径が小さくなるテーパ状で、ガイド部５１ｃの傾きは、シールリング２が自然落下しない程度の微小量で、ガイド部５１ｃの内径はシールリング２の外径より僅かに小さく、シールリング２がガイド部５１ｃを移動中、シールリング２はガイド部５１ｃの内周面から徐々に僅かな押さえ圧しか受けないので、シールリング断面回りにほとんど捻じれない。

ガイド孔先端５２の内径はシールリング２の外径Ｄより小さいので、ガイド孔先端５２に至ったシールリング２は、ガイド孔先端５２のガイド部５１ｃの内周面から押え圧力を受け、適正組付姿勢を保持できる。また、ガイド孔先端５２の内径は、シールリング２の外周が当接するシール溝５ａの側面５ｂの内径より小さく、ガイド孔先端５２の内径をシール溝側面５ｂの内側に位置させ、ガイド孔先端５２がワーク５のシール溝５ａに繋がるようにシールリング組付装置１が移動する。従って、ガイド孔先端５２のシールリング２は、組付手段４０の直線移動機構４３によるシャフト３１の軸方向移動でガイド孔先端５２から離脱され、シール溝５ａへ移動する。この時、前記押え圧力が解除され、シールリング２はシール溝５ａに所定の外径シメシシロを持って組付られる。

以上から、組付手段４０によりシールリング２はガイド孔先端５２に適正な組付姿勢で装着され、そこからシール溝５ａに所定の外径シメシシロを持って組付られるので、従来技術で起るシールリング断面回りの捻れによる組付不具合や、押圧面の位置決めの不確実よる組付不具合は発生せず、シールリング組付１の信頼性が向上し、信頼性の高いシールリング組付装置１を提供できる。

また、シールリング２のシールリング組付装置１への供給は、エアでホース３を通ってシールリング２を圧送すると共に、シールリング２のシール溝５ａへの組付前工程で実施されるガイド孔先端５２側のシールリング２の装着は、組付手段４０により行なわれるので、従来技術のＯリングをピン部材の括れ部に外挿する機械式のＯリング自動供給系の装置は不要となり、シールリング２の自動供給系（図示せず）を任意の位置に設置でき、しかもコストの安いシールリング組付装置１を提供できる。

シャフト３１の中心軸Ｙを軸とした旋回機構１７の回転角度は、シャフト３１がシャッター上面２１ａからシールリング２の外径寸法Ｄの位置を基準に、シャッター２１方向に旋回する角度で１８０度以上であるので、偏芯突起３２も中心軸Ｙを軸として１８０度以上旋回する。従って、不適正な組付姿勢のシールリング２があると、シャフト３１が少なくとも１８０度旋回する間に、偏芯突起３２がシールリング２に当り、さらにシールリング２の内径側に入り込み、偏芯突起３２によってシールリング２が回転され、適正な組付姿勢に修正され、引続き軸方向移動機構４４によりシャフト３１が下方に移動してガイド孔先端５２の内径に適正な組付姿勢で装着される。結果、シールリング組付装置１の信頼性が向上する。

尚、旋回機構４２の旋回角度は１８０より小さくても各種の条件を整えれば、シールリング２を適正な組付姿勢に修正することが出来る。例えば、偏芯突起３２の長さがシールリングの外径Ｄの半分であれば、旋回角度は９０度以上で良い。また、偏芯突起３２から中心軸Ｙを中心の９０度回転した位置に新たに偏芯突起３２を設ければ、旋回角度は９０度以上で良い。

また、偏芯突起３２のシャフト３１の中心軸Ｙからの偏芯量がシールリングの幅Ｗより大きくシールリング内径ｄ（直径）の内径の半分より小さいので、偏芯突起３２は中心軸Ｙの回りを旋回しながら不適正な組付姿勢のシールリング２の内径側に入り込むことができ、偏芯突起３２とシャフト３１の端面とで不適正な組付姿勢のシールリング２を回転させ、適正な組付姿勢に修正する。結果、シールリング組付装置１の信頼性が向上する。即ち、偏芯突起３２はシャフト３１の中心軸Ｙを軸とし、シールリング２の幅Ｗを半径とする円柱の外側で、シールリング２の内径（直径）を直径とすると円柱の内側に位置する。

図７は、バイパス流路３１ａからエアが排出される説明図である。導入管１３に流入したエアは、排気孔１１ａ（図１）とバイパス流路３１ａとに分岐され、バイパス流路３１ａから排出されるエアは、シャフト３１が挿入された方向（上方向）に流れる。バイパス流路３１ａに流れる矢印Ｃで示されるエアは、シールリング２が導入管１３から受入室１５に圧送される際、シールリング２の先頭２ａが直下するのを防ぎ、適正な組付姿勢を確保できるように移動しているシールリング２の先頭２ａを持上げて斜めに落下させ、シールリングの先頭２ａを受入管１４の内壁に当らせる。そして排気孔１１ａに排出される矢印Ｄで示されるエアをシャッター２１方向に向けてシールリング２に吹付け、シャッター上面２１ａにシールリング２を適正な組付姿勢で着座させる。結果、シールリング組付装置１の信頼性が向上する。

バイパス流路３１ａの最小流路面積は排気孔１１ａの最小流路面積より約２倍大きいので、バイパス流路３１ａから排出される気体の流量は、排気孔１１ａから排出される流量より多くなり、シールリング２が導入管１３から受入室１５に圧送される際、バイパス流路３１ａに流れるエアによりシールリング２は適正な組付姿勢、即ちシール溝５ａの底面５ｃに対し平行姿勢になる。平行姿勢になったシールリング２は、排気孔１１ａに流れるエアによりシール溝底面５ｃに平行なシャッター２１方向に吹付けられてシャッター上面２１ａに適正な組付姿勢で着座する。結果、シールリング組付装置１の信頼性が向上する。

図８は、吹付流路３１ｄからエアをシールリング２に吹付ける説明図である。

また、バイパス流路３１ａの流路口１１ｅ（図１）に図示していないエア供給源からエアを供給し、バイパス流路３１ａを吹付流路３１ｄとして使う。排気路流１１ａをシャッター２１側に設けることで、流路口１１ｅ（図１）にエアを供給すると、吹付流路３１ｄであるバイパス流路３１ａ（流路１１ｄ，流路１１ｃ，流路１１ｂ）のシャフト３１の流路１１ｂから、真直ぐシャッター２１方向に向かって矢印Ｅで示されるエアが噴出され、受入室１５のシールリング２に吹付け、排気孔１１ａ（図１）から排出するので、シールリング２は適正な組付姿勢でシャッター上面２１ａに着座する。結果、シールリング組付装置１の信頼性が向上する。

また、バイパス流路３１ａの流路口１１ｅにエア回路４５を接続する。供給弁４７を閉じ、排気弁４６を開き、受入室１５に流入するエアを大気に排出し、バイパス流路３１ａを排気用の流路に使う。その後、排気弁４６を閉じ、供給弁４７を開きエアをイパス流路３１ａの流路口１１ｅにエアを供給し、シャフト３１の流路１１ｂから、真直ぐシャッター２１方向にエアを噴出し、バイパス流路３１ａを吹付流路３１ｄとして使う。結果、シールリング組付装置１の信頼性が向上する。

シールリング２が受入室１５からガイド管５０のガイド孔先端５２まで搬送される過程で、シールリング２の外周側がガイド孔５１の内周面から徐々に押さえ圧受けるが、ガイド管５０のガイド孔５１は、少なくともガイド孔先端５２側が縮径されるテーパ状で、テーパはシールリング２が自然落下しない程度であれば良いので、この押さえ圧は僅かで、シールリング断面回りの捻じれはほとんど発生せずスムーズに搬送され、適正な組付姿勢でガイド孔先端５２に装着される。結果、シールリング組付装置１の信頼性が向上する。

本発明の実施形態に係わるシールリング組付装置の断面図である。図１のブロックのＡ矢視図である。本発明の他の実施形態に係わる偏芯突起の断面図である。図１のシールリング組付工程（適正姿勢の場合）の説明図である。図１のシールリング組付工程（不適正姿勢の場合）の説明図である。図１のシールリング組付工程（他の不適正姿勢の場合）の説明図である。バイパス流路の作用の説明図である。吹付流路の作用の説明図である。

符号の説明

１シールリング組付装置
２シールリング
５ワーク
５ａシール溝
１１ａ排気孔
１３導入管
１４受入管
２１シャッター
３１、６１シャフト
３１ｂ排気流路
３２、６２偏芯突起
４０組付手段
４４軸方向移動機構
５０ガイド管
Ｙ中心軸

Claims

軟質材のシールリングをワークのシール溝に組付けるシールリング組付装置であって、
気体によって圧送される前記シールリングを導入する導入管と、
前記導入管と交わり、前記導入管から前記シールリングが導入される受入管と、
前記受入管に流入した前記気体を排出する排気孔と、
前記受入管の一端に設けられ、閉状態において前記シールリングの移動を規制するシャッターと、
前記シャッターを介在し前記受入管と繋がり、前記ワーク側の内径が前記シール溝の内径より小さいガイド管と、
偏芯突起が設けられ前記受入室の前記シールリングを押動するシャフトと、
前記シャフトを旋回しながら軸方向に移動する軸方向移動機構と、を備えるシールリング組付装置。
前記シャフトの旋回角度は１８０度以上である、ことを特徴とする請求項１に記載のシールリング組付装置。
前記偏芯突起の前記シャフトの中心軸からの偏芯量は、前記シールリングの幅より大きく、且つ、前記シールリングの内径の半分より小さい、ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のシールリング組付装置。
前記受入管の前記シャフト側の内周面および前記シャフトの少なくともいずれかに排気流路を備え、前記導入管から前記受入管へ流入した前記気体は、前記シャフト方向と前記シャッター方向に別れ、前記シャフト方向の前記気体は、前記排気流路から排出され、前記シャッター方向の前記気体は、前記排出孔から排出される、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシールリング組付装置。
前記排気流路から排出される前記気体の流量は、前記排気孔からから排出される前記気体の流量より多い、ことを特徴とする請求項４に記載のシールリング組付装置。