JP3616821B2 - 挿入ガイド付カシメ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、嵌め合いおよびカシメを必要とする部品同士の組付け作業に好適な挿入ガイド付カシメ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ソレノイド内のサブアセンブリ品のように嵌め合いおよびカシメを必要とする部品同士の組付け作業は、以下のように行っていた。
図３に示すように、プランジャ１０２とロッド１０１とからなるサブアセンブリ品の組付け作業においては、ロッド１０１をプランジャ１０２の嵌合穴１０２ａに挿入した後、図３（ｂ）に示すように、プランジャ１０２の外側からカシメを行ってプランジャ１０２とロッド１０１とを締結する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の作業においては、固定されたロッド１０１の先端部をプランジャ１０２の嵌合穴１０２ａに挿入する作業を必要とし、その作業には熟練を要し、この作業をロボット等に行わせる自動化は、位置決め精度等の点から困難な場合があり、組付け作業に時間を要するという問題があった。
これは、ロッド１０１の端縁部１０１ａおよび嵌合穴１０２ａの入口部１０２ｂには大きな面取り加工またはＲを施すことができないためと考えられる。
【０００４】
また、ロッド１０１を嵌合穴１０２ａ内に挿入しやすくするために、ロッド１０１の外径を嵌合穴１０２ａに比較して小さくした場合には、カシメによる締結力が十分でなくなるという問題がある。カシメによる両部材間の締結力が十分でない場合に、引張り力が働いたときには、プランジャ１０２が抜け落ちることがあるという問題があった。
このような問題は、プランジャ１０２の嵌合穴１０２ａの径およびロッド１０１の外径のバラツキ等によっても生じる。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたもので、嵌め合いおよびカシメを必要とする部品同士の組付け作業において、嵌め合い作業が簡単で、かつ、カシメ作業により十分な締結力を得ることが可能な挿入ガイド付カシメ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る挿入ガイド付カシメ装置は、ロッド部材の一端部を有底筒状部材の嵌合穴に挿入し、かつカシメを行って両者を締結する装置であって、前記ロッド部材を該ロッド部材の長さ方向に移動可能に案内するロッド案内手段と、前記ロッド部材の他端部を移動可能にかつ移動距離に応じた力で付勢して支持する弾性支持手段と、前記有底筒状部材を前記ロッド部材と同心状にかつ長さ方向に移動可能に案内する有底筒状部材案内手段と、前記有底筒状部材の一端面を前記ロッド部材方向に押圧する押圧手段と、前記押圧手段により前記有底筒状部材の一端面を押圧して前記有底筒状部材が移動した際に、前記有底筒状部材の他端面であって前記嵌合穴の周縁部位に当接して塑性変形を生じさせるカシメ手段とを備えている。
【０００７】
本発明に係る挿入ガイド付カシメ装置では、まず、ロッド部材をロッド案内手段に設置する。次に、有底筒状部材を有底筒状部材案内手段に設置する。この際に、有底筒状部材は、有底筒状部材案内手段により案内されて、ロッド部材と有底筒状部材案内手段とは同心状に配置され、ロッド部材を有底筒状部材の嵌合穴に挿入するための位置決めが完了する。
ここで、押圧手段により有底筒状部材を押圧すると、有底筒状部材は有底筒状部材案内手段に沿って移動するとともに、嵌合穴にロッド部材の一端部が挿入されていく。
このとき、ロッド部材および有底筒状部材は、ロッド部材案内手段および有底筒状部材案内手段により案内されているとともに、弾性支持手段によりロッド部材の他端部が支持されているため、容易に挿入が行われることになる。
このとき、ロッド部材の他端部には該他端部の移動距離に応じた力が働き、この力がロッド部材を嵌合穴に挿入する力となる。
そして、ロッド部材の他端部が嵌合穴に挿入されて、さらに押圧手段により有底筒状部材を押圧していくと、有底筒状部材の他端面であって嵌合穴の周縁部位にカシメ手段が当接して、塑性変形を引き起こす。
これにより、嵌合穴の入口部の径が減少して有底筒状部材とロッド部材とが締結されることになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る挿入ガイド付カシメ装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係る挿入ガイド付カシメ装置の一実施形態を示す断面説明図であって、図の中心線から左側部分は、挿入ガイド付カシメ装置に締結するロッド部材（以下、ロッドという。）７および有底筒状部材（以下、プランジャという。）８をセットした状態を示しており、中心線から右側部分はロッド７とプランジャ８とのカシメを行った状態を示している。
【００１０】
ここで、ロッド７およびプランジャ８からなるサブアセンブリ品としては、例えば、ソレノイド内において用いられるものがある。
通常、このようなサブアセンブリ品においては、プランジャ８とロッド７との材質は異なったものであり、そのため、ロッド７とプランジャ８とを一体に成形するのではなく、別々に成形して、これらを組付けて締結する必要がある。その際に、組付け作業が容易であることと締結力が十分であることが要求される。
【００１１】
図１に示す挿入ガイド付カシメ装置において、ベースブロック５には、コイルバネ６を収容するコイルバネ収容穴５ａが形成されている。このコイルバネ収容穴５ａに連通して、ロッド７の端部を支持するためのノックアウトロッド４を長さ方向に移動可能に支持するノックアウトロッド支持用孔５ｂが形成されている。コイルバネ６およびノックアウトロッド４により弾性支持手段が構成されている。
【００１２】
ベースブロック５上には、ロッド部材案内手段としてのカシメ刃付ワークガイド３が設置されている。このカシメ刃付ワークガイド３は、ロッド７を長さ方向に移動可能に案内するロッド案内用孔３ｂが形成されている。このカシメ刃付ワークガイド３には、後に説明するプランジャ８の下側端面であって嵌合穴８ａの周縁部位に当接して塑性変形を生じさせるカシメ手段としてのカシメ刃３ａが形成されている。
なお、ロッド案内用孔３ｂの上下端部は、面取り処理がされるかまたはＲが形成されている。
【００１３】
また、ベースブロック５上であってカシメ刃付ワークガイド３の外周には、プランジャ案内手段としてのワークガイド２が設置されており、このワークガイド２の内周には、上記のカシメ刃付ワークガイド３を収容する空間が形成されている。このワークガイド２には、プランジャ８を移動可能に案内し、かつロッド案内用孔３ｂと同心のプランジャ案内用孔２ａが形成されている
なお、プランジャ案内用孔２ａの上下端部は、面取り処理がされるかまたはＲが形成されている。
【００１４】
さらに、ワークガイド２の上方には、押圧手段としてのパンチ１が配置されており、このパンチ１は、ワークガイド２のプランジャ案内用孔２ａに挿入されるプランジャ８の上端面を押圧するものである。
【００１５】
一方、図１において示したロッド７およびプランジャ８の形状は、例えば、図２に示すような形状となっている。
【００１６】
すなわち、図２（ａ）に示すように、ロッド７の一端部には、嵌合面７ｂが形成されており、この嵌合面７ｂの外径はロッド７の非挿入部分７ａの外径よりも小さく形成され、段付部７ｃが形成されている。また、ロッド７の非挿入部分７ａと嵌合面７ｂとの間には溝部７ｄが形成されている。
【００１７】
さらに、図２（ｂ）に示すように、プランジャ８は有底の筒状部材であって、上記した嵌合穴８ａが形成されている。
【００１８】
次に、このように構成される挿入ガイド付カシメ装置の動作について説明する。
【００１９】
まず、ロッド７をカシメ刃付ワークガイド３のロッド案内用孔３ｂ内に挿入する。このとき、上述したように、ロッド案内用孔３ｂの上下端部には面取り処理がされるか、またはＲが形成されているため、挿入作業を容易に行うことが可能である。
【００２０】
次に、プランジャ８をワークガイド２のプランジャ案内用孔２ａに挿入する。その際に、プランジャ８はプランジャ案内用孔２ａにより案内され、プランジャ案内用孔２ａはロッド案内用孔３ｂと同心であるため、プランジャ８の嵌合穴８ａとロッド７の端部との間の位置決めが完了する。
また、プランジャ８のプランジャ案内用孔２ａへの挿入は、プランジャ案内用孔２ａの上下端部に面取り処理がされるかまたはＲが形成されているため、容易に行うことが可能である。
【００２１】
この状態で、上記したパンチ１を下方へ移動させてプランジャ８の上面を押圧すると、プランジャ８の嵌合穴８ａにロッド７の端部が容易に挿入される。これは、プランジャ案内用孔２ａおよびロッド案内用孔３ｂによりプランジャ８およびロッドが同心状に案内されているとともに、上述したノックアウトロッド４を介してコイルバネ６によって支持されているためである。図２（ｃ）に示すように、ロッド７の段付部７ｃとプランジャ８の上端面８ｂとが当接することにより、ロッド７の長さ方向の位置決めが行われる。
【００２２】
次に、挿入が完了した後、引き続きパンチ１を下方へ移動させてプランジャ８の上面を押圧し続けると、ロッド７とプランジャ８との挿入位置関係が維持されつつ、プランジャ８が下方に移動する。これは、ロッド７の下端部が、ノックアウトロッド４を介してコイルバネ６により支持されているためである。
【００２３】
そして、カシメ刃付ワークガイド３に形成されたカシメ刃３ａがプランジャ８の下端面であって嵌合穴８ａの周縁部に当接する。
【００２４】
さらに、パンチ１による押圧を続けると、嵌合穴８ａの周縁部は塑性変形を起こして、嵌合穴８ａの周縁部付近の肉の一部が、上記したロッド７に形成された溝部７ｄ内に押し込まれ、これにより、ロッド７とプランジャ８との締結が完了する。
【００２５】
なお、ロッド７に溝部７ｄが形成されていない場合にも、ロッド７とプランジャ８との締結は可能である。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、ワークガイド２およびカシメ刃付ワークガイド３を備えたことにより、ロッド７をプランジャ８の嵌合穴８ａに挿入する嵌め合い作業を容易に行うことが可能になる。
【００２７】
また、カシメ刃付ワークガイド３に形成されたカシメ刃３ａがプランジャ８の下端面であって嵌合穴８ａの周縁部に当接して塑性変形を生じるため、引っ張り力及び回転トルクの印加に対してもプランジャ８の抜け落ち等のない、十分な締結力を得ることが可能になる。
【００２８】
また、上述したように、ロッド７のカシメ刃付ワークガイド３のロッド案内用孔３ｂ内への挿入およびプランジャ８のワークガイド２のプランジャ案内用孔２ａへの挿入は容易であるため、位置決め精度の要求が緩和され、ロボット等を用いた自動化が容易となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る挿入ガイド付カシメ装置によれば、上記の構成にしたことにより、ロッド部材を有底筒状部材の嵌合穴に挿入する嵌め合い作業を容易に行うことが可能になるとともに、カシメ作業により十分な締結力を得ることが可能になる。
【００３０】
また、有底筒状部材の端面にカシメを施すため、ロッド部材および有底筒状部材の形状を変化させないで両者の締結が可能である。
【００３１】
さらに、例えば、ロボットによって有底筒状部材を有底筒状部材案内手段に設置する場合に、ロボットへのティーチング作業の際の位置決め精度が緩和されるため、ティーチング作業等に要する時間を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る挿入ガイド付カシメ装置の一実施形態を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る挿入ガイド付カシメ装置に用いられるロッドおよびプランジャの形状の一例を示す説明図である。
【図３】従来のロッドとプランジャとからなるサブアセンブリ品の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ パンチ（押圧手段）
２ ワークガイド（有底筒状部材案内手段）
２ａ プランジャ案内用孔
３ カシメ刃付ワークガイド（ロッド部材案内手段）
３ａ カシメ刃（カシメ手段）
３ｂ ロッド案内用孔
４ ノックアウトロッド（弾性支持手段）
５ ベースブロック
５ａ ノックアウトロッド案内用孔
５ｂ コイルバネ収容孔
６ コイルバネ（弾性支持手段）
７ ロッド
７ａ 非挿入部分
７ｂ 嵌合面
７ｃ 段付部
７ｄ 溝部
８ プランジャ
８ａ 嵌合穴
８ｂ 上端面

Claims (1)

1. ロッド部材（７）の一端部を有底筒状部材（８）に形成された嵌合穴（８ａ）に挿入し、かつカシメを行って両者を締結する装置であって、 前記ロッド部材（７）を該ロッド部材（７）の長さ方向に移動可能に案内するロッド案内手段（３ｂ）と、
   前記ロッド部材（７）の他端部を移動可能にかつ移動距離に応じた力で付勢して支持する弾性支持手段（４）と、
   前記有底筒状部材（８）を前記ロッド部材（７）と同心状にかつ長さ方向に移動可能に案内する有底筒状部材案内手段（２ａ）と、
   前記有底筒状部材（８）の一端面を前記ロッド部材（７）方向に押圧する押圧手段（１）と、
   前記押圧手段（１）により前記有底筒状部材（８）の一端面を押圧して前記有底筒状部材（８）が移動した際に、前記有底筒状部材（８）の他端面であって前記嵌合穴（８ａ）の周縁部位に当接して塑性変形を生じさせるカシメ手段（３ａ）と
   を備えた挿入ガイド付カシメ装置。

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