JP2019171549A

JP2019171549A - 保持治具

Info

Publication number: JP2019171549A
Application number: JP2018065554A
Authority: JP
Inventors: 祥克田和; Yoshikatsu Tawa; 直紀下村; Naoki Shimomura
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: JP7045904B2

Abstract

【課題】ワークに対する誤組み付けを最小限に抑制できる保持治具の提供を目的とした。【解決手段】本発明の保持治具は、ワークに組み付けるそれぞれの部品を嵌合可能な保持部を備え、保持部は、対応する部品の標準形状に適合する形状であり保持対象となる部品を嵌合状態で保持可能な規制部材と、適切な部品が保持部に保持された際には、全ての部品の高さが同じ高さに揃うように部品の標準高さの不足分を補填する高さ調整部材とを有する。【選択図】図２

Description

ワークに組み付ける部品を保持する保持治具に関する。

自動車等の機械装置は、様々な種類の部品が組み付けられた各種の機械機構を備えている。例えば、自動車の変速機等の油圧を制御するバルブボデーは、バルブスプール（以下単に、スプールと称す）やスプリング等の部品が組み付けられ、スプールを動作させることで油圧経路を切り替えて、変速機等の動作を制御している。このようなバルブボデーには、大きさや形状等が異なる複数種類のスプールやスプリング等の部品が、それぞれ対応するバルブ穴に組み付けられる。バルブボデーのそれぞれのバルブ穴には、適切な種類で適切な形状の部品（以下、標準形状に適合する部品と称す）を組み込む必要があり、誤って組み付ける（以下、誤組あるいは誤組付けとも称す）とバルブボデーが正常に動作しない。

従来から、このような誤組を防止するために、組み付ける部品を格納するシュートが用いられている。シュートは、組み付けられる種々の部品を個別に格納する複数の区画を備え、組み付けられる順番に応じて部品を格納する区画が並んでおり、区画毎に対応する部品が複数格納される構成である。そして並んだ区画の順に、区画から部品を取り出してバルブボデーに組み付けることにより、適切な部品を組み付けることができる構成である。しかしながら、どの区画の部品までを取り付けたかが明確でなくなる場合があり、同じ部品を別のバルブ穴にも取り付けたり、取り付けるべき部品を飛ばして不適切な部品を取り付けたりすることにより、誤組が発生する場合がある。

そのため、特許文献１に開示されている発明では、バルブボデーのバルブ穴にスプール及びスプリングを挿入した状態でスプリングを押し込むことが可能な組立用治具を用い、組立用治具にはスプリングの端面を支持する貫通キーを挿入可能なキー穴が設けられ、キー穴は適切な形状の貫通キーのみが挿入できる構成とすることにより、貫通キーの誤組を防止している。

また、特許文献２に開示される組立検査装置は、バルブボデーに組み付けられた組付部品の組付け高さを測定して、組付部品が正常に組付けられているか否かを検査することにより、誤組を防止している。

特開２０１１−６７８７９号公報特開２００９−１２１４０号公報

しかしながら、特許文献１の組立用治具は、貫通キーの誤組を防止することはできるが、スプールやスプリング等の他の部品の誤組を防止することはできない。

また、特許文献２の組立検査装置は、高さが不適切な部品が組付けられたときには誤組を検出できるが、高さが適切でも形状や径等が不適切な部品が組付けられても誤組を検出できない。

そこで、本発明は、組み付け対象である部品とは種類の異なる部品や、種類が同一であっても形状に不具合がある部品（標準形状に適合しない部品）が、ワークに対して誤組み付けされることを最小限に抑制できる保持治具の提供を目的とした。

上述した課題を解決すべく、発明者らが鋭意検討した結果、機械機構等（以下、ワークと称す）に組付けられる部品を組付けに備えて保持治具に一旦保持し、保持治具にて適切な部品であるか否かを判断することにより、誤組を防止できるという知見に至った。

かかる知見に基づいて提供される本発明の保持治具は、ワークに組み付ける複数種の部品を組み付けに備えて保持する保持冶具であって、前記部品をそれぞれ個別に保持可能な複数の保持部を備え、前記保持部は、保持対象となる前記部品の標準形状に適合する形状とされ、保持対象となる前記部品を嵌合状態で保持可能な規制部材と、所定の基準高さに対し、保持対象となる前記部品の標準高さが不足する不足分を補填する高さ調整部材とを有することを特徴とする。

本発明の保持治具には、ワークに組み付けるそれぞれの部品に応じて保持部が設けられる。それぞれの保持部に部品を保持させる際、標準形状に適合しない不適切な部品を保持させようとしても、規制手段により部品が嵌合されることが阻害される。そのため各保持部には、組み付け対象である部品とは種類の異なる部品や、種類が同一であっても形状に不具合がある部品のような、組み付けるのに不適切な部品を保持させることができず、標準形状に適合する部品のみを保持することができる。

また、本発明の保持冶具では、保持部に上述したような高さ調整部材が設けられている。そのため、適切な部品が保持部に保持された際には、全ての部品の高さが同じ高さに揃う一方、不適切な長さの部品が保持されていると、その部品だけ高さが異なることになる。その結果、高さの違いの有無により、不適切な部品が保持されているか否かを容易かつ適切に確認できる。

上述したように、本発明の保持冶具を用いれば、ワークへの部品の組み付けに備えて標準形状及び標準高さの観点で適切な部品が準備されているか否かを容易に判別できる。従って、本発明の保持冶具によれば、組み付け対象である部品とは種類の異なる部品や、種類が同一であっても形状に不具合がある部品（標準形状に適合しない部品）が、ワークに対して誤組み付けされることを最小限に抑制できる。

上述した本発明の保持治具は、前記規制部材が、保持対象となる前記部品の外形に沿う形状に開口し、前記部品を挿入可能な孔を有するものであっても良い。

かかる構成によれば、規制部材に設けられた孔の内径により、部品の標準形状のうち外径の大きさの観点で適切な部品が準備されたか否かを確認できる。具体的には、標準形状の外径より大きな外径の部品を孔に挿入することが阻害され、部品の標準形状に比べて外径の大きさが大きな不適切な部品を保持することを抑制することが可能となる。従って、本発明の保持冶具を用いれば、外径の大きさの観点からワークへの組み付けのために準備した部品の適否を容易かつ確実に確認し、誤組み付けの防止に貢献できる。

上述した本発明の保持治具は、前記規制部材が、保持対象となる前記部品に対して差し込み可能な軸を備えても良い。

かかる構成によれば、軸の外径によって部品の標準形状の内の内径の大きさを規制することができ、標準形状の内径より小さな内径の部品を軸に差し込むことが阻害され、部品の標準形状に比べて内径の大きさが小さな不適切な部品を保持することを抑制することが可能となる。

上述した本発明の保持治具は、前記保持部が、前記ワークに複数並んで設けられた組み付け箇所の並び順に則って第一方向に並ぶように配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、第一方向に並ぶ順に部品を組み付けることにより、適切な組み付け箇所に部品を容易かつ適切に組み付けることができる。

上述した本発明の保持治具は、前記ワークの組み付け箇所の少なくとも１つには複数の部品が所定の順で組み付けられるものであり、１つの前記組み付け箇所に組み付けられる前記部品に対応する前記保持部は、組み付けられる順に前記第一方向と交差する第二方向に並んで配置されても良い。

かかる構成によれば、第一方向に並ぶ順に部品を組み付け、かつ第二方向に並ぶ順に部品を組み付けることにより、適切な組み付け箇所に、適切な順に部品を容易に組み付けることができ、誤組み付けを抑制して、適切に部品を組み付けることができる。

上述した本発明の保持治具は、前記保持部が着脱可能であることが好ましい。

かかる構成によれば、ワークの構成と、ワークに組み付けられる部品とに対応して任意の順に保持部を設けることができるため、汎用性の高い保持冶具を提供することが可能となる。

上述した本発明の保持治具は、前記保持部が形成される面と異なる面に車輪をさらに備えても良い。

かかる構成によれば、保持冶具に車輪を設けることにより、作業領域に応じて保持冶具を容易に移動することができ、部品をワークに組み付ける作業の効率を向上させることが可能となる。

本発明によれば、ワークに組み付ける部品を誤って組み付けることを抑制し、適切な部品を組み付けることができる。

バルブボデーの構成を例示する概略斜視図であり、組み付けられる部品を透視的に示す図である。本発明の一実施形態に係る保持治具の構成を説明する図であり、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は平面図、図２（ｃ），（ｄ）は保持部の断面図である。本発明の一実施形態に係る保持治具の保持部における部品の適否の判断手法を説明する図であり、それぞれ保持部の断面と保持しようとするスプリングの状態を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る組付け順に部品が保持された保持治具における組み付け手順を説明する断面図であり、図４（ａ）はバルブボデーに部品を組み付ける様子を順に示す図であり、図４（ｂ）は保持治具に保持された部品を組み付けていく様子を順に示す平面図である。作業台上で組み付け作業を行う様子を示す概略図である。

以下、本発明の一実施形態に係る保持治具１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては、保持冶具１０の説明の前に、保持冶具１０を用いた組み付け作業の対象となる機械機構（ワーク）の一例であるバルブボデー１、及びバルブボデー１に組み付けられる部品６について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１に示すように、バルブボデー１には、部品の組み付け箇所となるバルブ穴３が複数形成されている。バルブ穴３は、組み付ける部品に応じて設けられたた穴であり、１または複数の部品を穴に挿入することにより組み付けることが可能な構成である。部品として、スプリング５やスプール７等の様々な部品（以下総称して部品６と称す）が組み付けられる。スプリング５やスプール７等の部品６は、バルブ穴３の形状等に応じて様々な種類の部品６が用いられ、それぞれ、外形形状や外径、長さが異なる。スプリング５については、内径も異なるものがある。また、スプリング５やスプール７等の複数の部品６を１つのバルブ穴３に組み付ける際には、これらが発揮する機能により、組み付ける順番が決まっている。バルブボデー１は、このように各バルブ穴３に適切な部品６を適切な順で組み付けることにより、トランスミッション等の油圧を制御する機能を適確に発揮できる。

次に、本発明の一実施形態に係る保持治具１０について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図２に示すように、保持治具１０は、バルブボデー１に組み付けられる部品６を組み付けに備えて保持するものである。保持治具１０は、複数の保持部１２と、治具本体１４とを備えている。具体的には、治具本体１４は板状の部材であり、その一面上に複数の保持部１２が設けられている。それぞれの保持部１２は、組み付けられるスプリング５やスプール７等の部品６を個別に１つずつ嵌合して保持できるものとされている。バルブボデー１の組み付け作業者は、シュート（図示せず）等から部品６を取り出して保持部１２に保持させることで、部品６の準備を行う。

保持部１２は、それぞれバルブボデー１に設けられた各バルブ穴３に対応するように設けられている。保持部１２は、それぞれ、各バルブ穴３への組み付け対象となる部品６の形状や大きさ（標準形状）に応じて準備されており、標準形状に適合する部品６については保持できるが、不適切な形状の部品６を保持できないものとされている。

具体的には、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、それぞれの保持部１２は、規制部材１７が設けられており、標準形状に適合しない部品６が保持部１２に保持されることを阻害することができる。規制部材１７は、外径規制部材１６及び内径規制部材１８の少なくとも一方を備えている。外径規制部材１６は、保持される部品６の標準形状に応じた筒状の部材であり、外径規制部材１６内に適切な部品６を嵌合可能な孔を備える構成である。外径規制部材１６の内径ｒは、寸法公差等を考慮し標準形状の範囲内とみなすことができる部品６の外形と略同一、あるいはわずかに大きく、部品６を略隙間なく収容できる大きさである。内径規制部材１８は軸状の部材であり、スプリング５等のように長さ方向に空洞部分が有る部品６に対し差し込んで保持可能なものとされている。内径規制部材１８の外径Ｒは、スプリング５の内径等の空洞部分の内径と略同一、あるいはわずかに小さく、部品６を差し込むのに適した大きさである。

図２（ｂ）に示すように、保持部１２ａはスプリング５を保持するものであり、外径規制部材１６及び内径規制部材１８を備える。スプリング５は、外径規制部材１６と内径規制部材１８との間に挿入された状態で保持される。保持部１２ｂはスプール７を保持するものであり、外径規制部材１６を備える。スプール７は、外径規制部材１６で囲まれた領域（孔）に挿入された状態で保持される。

さらに、保持部１２の基底部には、高さ調整部材２０が設けられている。上述した保持部１２ａについては、外径規制部材１６の内側、かつ内径規制部材１８の下方に高さ調整部材２０が設けられている。また、保持部１２ａについては、外径規制部材１６の内側かつ基底部に設けられている。高さ調整部材２０は、適切な部品６がそれぞれの保持部１２に保持された際には、全ての部品６の高さが同じ高さに揃うように構成される。

具体的には、高さ調整部材２０は、保持部１２に部品６が保持された場合に、いずれの部品６も上端部が一定の基準高さで揃うように、適切な部品６の長さ（保持された状態においては標準高さとも称す）に応じて高さＨが決定される。そのため、保持される部品６に応じて相対的に高さＨが異なる。具体的には、保持される部品６の標準高さをｈ、治具本体１４の表面からの基準高さをＸとした場合、Ｈ＋ｈ＝Ｘの関係が成立するように、各部品６の標準高さｈ及び標準高さＸとの関係で保持部１２の高さＨが規定される。そのため、保持される部品６の標準高さが高い（長さが長い）場合は高さ調整部材２０の高さは低く、保持される部品６の標準高さが低い（長さが短い）場合は高さ調整部材２０の高さは高くなる。

次に、保持部１２が、標準形状に合致しない不適切な部品６が保持されることを排除（阻害）しつつ、標準長さに合致しない不適切な長さの部品６が保持されたことを確認できるものであることについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず、標準形状に合致しない不適切な部品６が保持されることを排除（阻害）する例について、部品６として主にスプリング５を例に説明する。図３（ａ）に示すように、本来組み付けるべき適切なスプリング５に比べて内径が小さいスプリング５を保持部１２に嵌合させようとした場合、スプリング５が内径規制部材１８に当接する。そのため、このように標準形状よりも小さいスプリング５を保持部１２に保持することができない。同様に、図３（ｂ）に示すように、本来組み付けるべき適切なスプリング５に比べて外径が大きいスプリング５を保持部１２に嵌合させようとした場合、スプリング５が外径規制部材１６に当接する。あるいは、スプリング５が外径規制部材１６を内包するようにはめ込まれる。そのため、このスプリング５を保持部１２の外径規制部材１６と内径規制部材１８との間に保持することができない。このように、標準形状に適合しない不適切なスプリング５を保持部１２に保持させようとしても、外径規制部材１６または内径規制部材１８によりスプリング５が嵌合されることが阻害される。そのため各保持部１２には、組み付け対象であるスプリング５とは種類の異なる部品６や、種類が同一であっても形状に不具合があるスプリング５のような、組み付けるのに不適切な部品６を保持させることができず、標準形状に適合するスプリング５のみを保持することができる。なお、保持部１２にスプール７を保持させる際も、同様に、適切なスプール７に比べて外径が大きいスプール７を嵌合させようとしてもスプール７が外径規制部材１６に当接し、保持部１２に不適切なスプール７を保持することができない。なお、前述したように、スプール７を保持する保持部１２は、内径規制部材１８を備えない。

次に、不適切な長さの部品６が保持されたことを確認できる構成について、部品６としてスプリング５を図示して説明する。本発明の一実施形態に係る保持治具１０では、適切な長さの部品６（スプリング５）がそれぞれ対応する保持部１２に保持された場合、保持治具１０に保持されている全ての部品６の高さが同じ高さに揃うように高さ調整部材２０が設けられている。そのため、図３（ｃ）に示すように、全ての保持部１２に適切な部品６が保持された場合は、保持される部品６の高さが全て同じ高さになる。これに対して、図３（ｄ）に示すように、複数の保持部１２のうちのいずれかに、不適切な長さの部品６が保持された場合、その部品６は他の部品６と高さが異なることになる。その結果、高さの違いの有無により、不適切な部品６が保持治具１０に保持されているか否かを容易かつ適切に確認できる。

以上より、本発明の保持治具１０を用いれば、バルブボデー１への部品６の組み付けに備えて標準形状及び標準高さの観点で適切な部品６を確実に準備でき、バルブボデー１に対する各部品６の誤組み付けを最小限に抑制できる。

なお、保持された部品６の高さ（標準高さ）の差が小さい場合、不適切な部品６が保持されていることを目視で確認することが困難な場合がある。例えば、適切な部品６の長さと不適切な部品６の長さとの差が２ｍｍ程度である場合、保持治具１０に保持された状態で、２ｍｍの差を確実に確認することが困難である。そのため、高さセンサーを設けて、わずかな高さの差を確実に検出できる構成としても良い。高さセンサーは、保持治具１０に装着しても良いし、作業領域に別途設けても良い。

さらに、バルブボデー１のバルブ穴３の並び順に応じて、保持治具１０の保持部１２を並べることもできる。このような保持治具１０によると、各バルブ穴３に対応する位置にある保持部１２に対し、各バルブ穴３に組み付けるべき部品６をセットした後、各保持部１２にセットされた各部品６を順に手に持ち、各バルブ穴３に順番に組み付けていくだけで、誤ったバルブ穴３に部品６を組付けることを抑制することができる。

例えば、図４（ａ）に示すように、紙面の左から順にバルブ穴３ａ，バルブ穴３ｂ，バルブ穴３ｃ，バルブ穴３ｄが並ぶように設けられ、バルブ穴３ａにスプリング５ａとスプール７ａとを順に組付け、バルブ穴３ｂにスプール７ｂとスプリング５ｂとを順に組付け、バルブ穴３ｃにスプール７ｃとスプリング５ｃとを順に組付け、バルブ穴３ｄにスプリング５ｄとスプール７ｄとを順に組付けることによりバルブボデー１を形成する場合には、次のような保持冶具１０を準備し、各保持部１２に部品６をセットした後、組み付け作業を行う。具体的には、保持治具１０をこのような構造のバルブボデー１への部品６の組付けに用いる場合には、例えば図４（ｂ）に示すように、紙面の左から右に向かう方向（第１方向）に、バルブ穴３ａに組付けられる部品６，バルブ穴３ｂに組付けられる部品６，バルブ穴３ｃに組付けられる部品６，バルブ穴３ｄに組付けられる部品６が準備並ぶようにセットできるように保持部１２を並べて配置すると共に、紙面の上から下に向かう方向（第２方向）に各バルブ穴３ａ〜３ｄに組み付けるべき部品６を保持するための保持部１２が順に並んだ保持冶具１０を用いることが好ましい。

保持治具１０にこのような順で部品６が並ぶように準備することにより、バルブ穴３の並び順に応じて、適切な順番で部品６を組み込むことができる。具体的な組み付け手順は、まず、バルブ穴３ａに対して、保持治具１０の最も左の列に保持された部品６のうちの紙面の上側に保持されたスプリング５ａを組み付け、続けて、同じ列の紙面の下側に保持されたスプール７ａをスプリング５ａ上に組み付ける。次に、バルブ穴３ｂに対して、保持治具１０の左から２番目の列に保持された部品６のうちの紙面の上側に保持されたスプール７ｂを組み付け、続けて、同じ列の紙面の下側に保持されたスプリング５ｂをスプール７ｂ上に組み付ける。次に、バルブ穴３ｃに対して、保持治具１０の左から３番目の列に保持された部品６のうちの紙面の上側に保持されたスプール７ｃを組み付け、続けて、同じ列の紙面の下側に保持されたスプリング５ｃをスプール７ｃ上に組み付ける。最後に、バルブ穴３ｄに対して、保持治具１０の最も右の列に保持された部品６のうちの紙面の上側に保持されたスプリング５ｄを組み付け、続けて、同じ列の紙面の下側に保持されたスプール７ｄをスプリング５ｄ上に組み付けて、バルブボデー１に全ての部品６が組付けられる。

このような手順で組み付けを行うことにより、適切なバルブ穴３に、適切な順に部品６を容易に組み付けることができ、さらに、組付け漏れを防ぐこともでき、誤組み付けを抑制して、適切に部品６を組み付けることができる。

なお、保持部１２は治具本体１４に対して着脱自在な構成とすることもできる。保持部１２を着脱自在とすることにより、バルブボデー１に対応して保持治具１０に設けられる保持部１２の構成を自由に変更でき、保持治具１０の汎用性を高めることができる。

例えば、図２（ａ）に示すように、保持部１２に雄ねじ２２を設け、治具本体１４に設けた雌ねじ部２４に雄ねじ２２を装着することにより、バルブボデー１のバルブ穴３に組み付けられる部品６を保持する保持部１２を任意の位置に付け替えることが可能となる。

また、図２（ａ）に示すように、保持治具１０は、治具本体１４の保持部１２が形成される面に対する裏面に車輪２６等を設けても良い。保持治具１０に車輪２６等も設けることにより、部品６が組み付けられる作業台２８上において、保持治具１０を容易に移動させることができ、作業効率を向上させることができる。

例えば、図５に示すように、１つの作業台２８上で、複数の作業者３０がバルブボデー１に部品６を組み付ける作業を分担して行う場合がある。このような場合、保持治具１０を各作業者３０の作業位置に移動させて組み付け作業が行われる。一般的には、作業台２８にローラーコンベアー等の施設を設け、保持治具１０をローラーコンベアー上を移動させる。これに対して、保持治具１０に車輪２６等を設けることにより、保持治具１０を平板状の作業台２８上を自走させることが可能となり、ローラーコンベアー等の施設の設置が不要となって、作業施設の簡易化を図ることが可能となる。

なお、上記説明では、バルブボデー１に部品６を取り付ける場合を例に説明したが、部品６を取り付けるワークは、その他の様々な機械機構や装置であっても良く、複数種類の部品６が取り付けられるワークであれば良い。

本発明は、ワークに部品を組み付ける作業全般において好適に利用できる。

１バルブボデー
３バルブ穴
５スプリング
６部品
７スプール
１０保持治具
１２保持部
１４治具本体
１６外径規制部材
１７規制部材
１８内径規制部材
２０高さ調整部材

Claims

ワークに組み付ける複数種の部品を組み付けに備えて保持する保持冶具であって、
前記部品をそれぞれ個別に保持可能な複数の保持部を備え、
前記保持部は、
保持対象となる前記部品の標準形状に適合する形状とされ、保持対象となる前記部品を嵌合状態で保持可能な規制部材と、
所定の基準高さに対し、保持対象となる前記部品の標準高さが不足する不足分を補填する高さ調整部材とを有することを特徴とする保持治具。