JP2012218075A - 部品圧入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、安価に製作できる部品圧入装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
市販品のアクチュエータ１０を購入した後、アクチュエータ１０のシリンダ１２に開口部２４を形成加工し、下端シリンダキャップ１４上にワークホルダ３６を取り付けると共に、ピストン２０の下面にパンチ３８を取り付ける。これにより、はす歯歯車２６（被圧入物）の回転軸にベアリング２８（圧入物）を圧入するための部品圧入装置を構成した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えばベアリングなどの部品を例えば歯車の回転軸に圧入するための部品圧入装置に関するものである。

従来、この種の例えばベアリングなどの部品の部品圧入組み立て装置は、例えばベアリングなどの部品（被加工物）を保持するコラム（フレーム）と、そのコラムに取り付けられたシリンダとにより構成され、コラムに保持された部品をシリンダにより加圧し、圧入するようにしていた。このような部品圧入組み立て装置としては、例えば、特許文献１に記載された圧入装置が知られている。

この特許文献１に記載された圧入装置は、略水平に配置された基台と、その基台より直立する支柱と、その支柱に昇降可能に支持されたスライドベースと、そのスライドベースを駆動するためのシリンダシャフトとから構成され、シリンダシャフトによりスライドベースを降下させることによりベアリングを被圧入物に圧入するように構成されている。

特開平２−７１９３７号公報

しかし、この特許文献１に記載された圧入装置においては、略水平に配置された基台、その基台より直立する支柱、その支柱に昇降可能に支持されたスライドベース、そのスライドベースを駆動するためのシリンダシャフトなどの多数の部材から構成されるので、構造が複雑となって装置が高価になり、延いては製品の価格が高くなるという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、構造が簡単で、安価に製作できる部品圧入装置を提供することを目的とする。

上記の問題点を解決するために、本発明の部品圧入装置は、次の構成を有している。
（１）シリンダと、その内部摺動可能に配置されたピストンとからなる部品圧入装置であって、前記シリンダの両端側に配置されたシリンダキャップと、前記ピストンから一方の前記シリンダキャップを貫通して前記シリンダ外に突出するピストンロッドと、前記ピストンロッドと前記一方のシリンダキャップとの間に配置された復帰手段と、前記シリンダの他方のシリンダキャップ側に形成された開口部とから成ることを特徴とする。

（２）（１）に記載する部品圧入装置において、前記他方のシリンダキャップには、ワークを保持するワーク保持手段が配置されていることを特徴とする。
（３）（１）乃至（２）に記載する部品圧入装置において、前記シリンダ内の、前記開口部よりも前記一方のシリンダキャップ側には、防塵板が配置されていることを特徴とする。

上記構成を有する本発明の部品圧入装置の作用・効果について説明する。
（１）シリンダと、その内部摺動可能に配置されたピストンとからなる部品圧入装置であって、前記シリンダの両端側に配置されたシリンダキャップと、前記ピストンから一方の前記シリンダキャップを貫通して前記シリンダ外に突出するピストンロッドと、前記ピストンロッドと前記一方のシリンダキャップとの間に配置された復帰手段と、前記シリンダの他方のシリンダキャップ側に形成された開口部とから成るので、構造が簡単となって、安価に製作可能であり、延いては製品の価格を低下させることが可能となるなどの優れた効果を奏する。

（２）（１）に記載する部品圧入装置において、前記他方のシリンダキャップには、ワークを保持するワーク保持手段が配置されているので、簡単な構造ながら安定して作業を進めることが可能となり、作業効率が向上すると共に被加工物の品質が安定する。

（３）（１）乃至（２）に記載する部品圧入装置において、前記シリンダ内の、前記開口部よりも前記一方のシリンダキャップ側には、防塵板が配置されているので、シリンダ内が汚染されることが無く、装置の耐久性が向上する。

実施形態１に係る部品圧入装置を実施するベアリング圧入装置の部分断面図である。 図１におけるＩ−Ｉ線断面図である。

（実施形態１）
以下、本発明に係る部品圧入装置について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は、適宜簡略化或いは変形誇張されて描画されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確ではない。

図１は、本発明に係る部品圧入装置について、はす歯歯車の回転軸にベアリングを圧入するためのベアリング圧入装置１を具体例として、以下に詳細に説明する。図１は、実施形態１に係る部品圧入装置を実施するベアリング圧入装置の部分断面図である。図２は、図１におけるＩ−Ｉ線断面図である。
図１において、ベアリング圧入装置１を構成するアクチュエータ１０は、市販品のアクチュエータが利用されており、汎用品なので安価に入手可能である。アクチュエータ１０は、円筒状の両端が開放されたシリンダ１２と、前記シリンダ１２の開放端を閉鎖するように配置された下端シリンダキャップ１４および上端シリンダキャップ１６と、前記上下端シリンダキャップ１４、１６を前記シリンダ１２に固定するための４本のボルト１８およびそのボルトに螺合するナット１９と、前記シリンダ１２内を移動可能なピストン２０と、前記ピストン２０から前記上端シリンダキャップ１６を貫通して前記シリンダ１２外に突出するピストンロッド２２とを備えている。なお、前記上下端シリンダキャップ１４、１６が本発明のシリンダキャップに相当する。

本実施例においては、市販品の前記アクチュエータ１０のシリンダ１２の、前記下端シリンダキャップ１４側の側面には、開口部２４が購入後に加工形成される。被圧入物であるはす歯歯車２６および圧入物であるベアリング２８は、前記開口部２４を介して前記シリンダ１２内に挿入され、またそこから取り出される。図２に示すように、前記開口部２４は、前記シリンダ１２の相対向する部分に２箇所形成されている。したがって、前記シリンダ１２の、中央より前記下端シリンダキャップ１４側部分には、前記開口部２４の両側に位置する側壁部２４Ａおよび前記下端シリンダキャップ１４に沿って延びる端壁部２４Ｂが残存し、本実施例では、これらがベアリング圧入装置１のコラム（フレーム）を構成する。したがって、本実施例では、アクチュエータ１０とは別のコラム（フレーム）を特別に準備する必要がなく、構造が簡単となる。

前記４本のボルト１８は、その一端側に形成された雄ネジが、下端シリンダキャップ１４の四隅に形成された雌ねじに螺合されている。また、その他端側は、前記上端シリンダキャップ１６に形成された貫通孔を貫通して前記上端シリンダキャップ１６の上面に突出し、その突出部に形成された雄ネジにはナット１９が螺着されている。したがって、前記上下端シリンダキャップ１４、１６は、前記シリンダ１２の両端開口部を閉鎖するようにして前記シリンダ１２に固定される。
前記ピストンロッド２２の上端には、板状のストッパ３０が前記ピストンロッド２２の上端に螺着するナット３２により固定されており、前記ストッパ３０と上端シリンダキャップ１６との間には、復帰用のコイルバネ３４が設けられている。これにより、前記ピストン２０およびピストンロッド２２は、図１において上方向に付勢されている。

前記シリンダ１２内の下端シリンダキャップ１４上には、前記はす歯歯車２６を保持するためのワークホルダ３６が配置されており、それより上方に突出する突起３６Ａが前記はす歯歯車２６の回転軸に形成された凹部に嵌入することによりはす歯歯車２６をワークホルダ３６上に支持することができる。また、前記ピストン２０の下面には、ベアリング２８を押圧するためのパンチ３８が図示しないネジなどにより固定されている。
前記シリンダ１２内の前記開口部２４の近傍には、塵埃がピストン側に侵入しないようにするための防塵板６０が取り付けられ、その中央には前記パンチ３８が下方に突出する開口が形成されている。

前記上端シリンダキャップ１６には、前記シリンダ１２の、前記ピストン２０と前記上端シリンダキャップ１６の下面との空間内にエアーを導くための空気通路４０が形成され、前記空気通路４０は、制御弁４２を介して空気供給源４４に接続されている。

前記ストッパ３０に近接してセンサ５０、５２が配置され、前記センサ５０、５２の出力は、制御部５４に入力される。前記制御部５４は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどで構成されており、前記制御弁４２を制御可能である。また、前記制御部５４には、スタートスイッチ５６が接続されている。

以上のように構成されたベアリング圧入装置において、その製作方法を以下に説明すると、市販品のアクチュエータ１０を購入した後、周知の工作機械によって、アクチュエータ１０のシリンダ１２に、側壁部２４Ａおよび端壁部２４Ｂを残して開口部２４を加工形成する。また、下端シリンダキャップ１４上にワークホルダ３６を取り付けると共に、ピストン２０の下面にパンチ３８を取り付ける。さらに、ピストンロッド２２の上端にナット３２を螺着するによりストッパ３０を固定して上端シリンダキャップ１６との間に復帰用のコイルバネ３４を狭持すると、ベアリング圧入装置が完成する。このように本実施例においては、市販品のアクチュエータ１０を利用しているので、安価に製作できる。
その後、空気通路４０を制御弁４２に接続すると共にストッパ３０の近傍にセンサ５０、５２を取り付けると完成する。

以上のように構成されたベアリング圧入装置において、その動作を以下に説明する。
図１において、ピストン２０がシリンダ１２内の一番上方位置に位置する状態では、センサ５０がストッパ３０を検出している。
この状態において、ワークホルダ３６上に、はす歯歯車２６およびベアリング２８を開口部２４を介して載置し、その後、スタートスイッチ５６を作業者が操作すると、制御弁４２および空気通路４０を介して圧搾空気が空気供給源４４からシリンダ１２内に供給される。
すると、ピストン２０は、コイルバネ３４の作用に抗して降下し、パンチ３８を介してベアリング２８をはす歯歯車２６の回転軸に圧入する。この作業時に発生する荷重は、アクチュエータ１０の各部品によって支えられる。
センサ５２がストッパ３０を検出すると、ベアリングの圧入作業が完了し、制御部５４は、制御弁４２を制御してシリンダ１２内の圧搾空気を大気に放出する。すると、コイルバネ３４の作用により、ピストン２０はシリンダ１２内を上昇し、センサ５０がストッパ３０を検出すると、制御部５４は、制御弁４２を制御して弁を閉じ、ピストン２０が上端シリンダキャップ１６の下面に衝突することを回避する。
この状態において、開口部２４を介してベアリング２８が回転軸に圧入されたはす歯歯車２６を取り出すと、圧入作業が完了する。このとき、圧搾空気を使用してピストン２０を下方に駆動するようにしているので、ピストン２０とシリンダ１２との間が多少漏れたとしてもはす歯歯車２６などを汚すことが無く、都合がよい。

以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限
定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。

たとえば、開口部２４には、開閉扉を設置すると共に安全装置を設け、それにより開閉扉が閉じた状態でないと、スタートスイッチ５６を操作したとしてもシリンダ１２内に圧搾空気が供給されないように構成してもよい。

また、ピストン２０は、コイルバネ３４の作用により元位置（待機位置）に復帰するように構成したが、例えば、コイルバネ以外のバネや油圧式アクチュエータ、電気式または空気圧式等の他の方式のアクチュエータが用いられてもよい。

また、はす歯歯車２６（被圧入物）およびベアリング２８（圧入物）を作業者が開口部２４を介してワークホルダ３６に載置したり取り出すように構成したが、ロボットなどの自動機を使用してはす歯歯車２６（被圧入物）およびベアリング２８（圧入物）をワークホルダ３６上に載置したり取り出すように構成してもよい。また、ロボットなどの自動機を使用してワークホルダ３６に載置された状態のはす歯歯車２６（被圧入物）およびベアリング２８（圧入物）を開口部２４を介してシリンダ１２内に搬入したり取り出すようにしてもよい。

また、本実施例では、はす歯歯車２６（被圧入物）にベアリング２８（圧入物）を圧入する作業について説明をしたが、本発明は、それ以外の色々なものの圧入作業に利用できる。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明
は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で
実施することができる。

１０・・・アクチュエータ
１２・・・シリンダ
２０・・・ピストン
２４・・・開口部
２６・・・はす歯歯車
２８・・・ベアリング
３４・・・コイルバネ
６０・・・防塵板

Claims (3)

1. シリンダと、その内部摺動可能に配置されたピストンとからなる部品圧入装置であって、
   前記シリンダの両端側に配置されたシリンダキャップと、
   前記ピストンから一方の前記シリンダキャップを貫通して前記シリンダ外に突出するピストンロッドと、
   前記ピストンロッドと前記一方のシリンダキャップとの間に配置された復帰手段と、
   前記シリンダの他方のシリンダキャップ側に形成された開口部と、
   とから成る部品圧入装置。
2. 請求項１に記載する部品圧入装置において、
   前記他方のシリンダキャップには、ワークを保持するワーク保持手段が配置されていることを特徴とする部品圧入装置。
3. 請求項１乃至２に記載する部品圧入装置において、
   前記シリンダ内の、前記開口部よりも前記一方のシリンダキャップ側には、防塵板が配置されていることを特徴とする部品圧入装置。

Images