JP4056985B2 - 磁性体部品の装着ホルダ - Google Patents

Description

本発明は、例えば磁力を利用してトルクコンバータ用タービンライナのリベット穴に磁性体であるリベットを装着することが可能な磁性体部品の装着ホルダに関する。

磁力を利用して磁性体部品を所定部位に装着する装置として、例えば特許文献１の装置が知られている。
この装置は、車両組立てラインにおいてハブナットをナット受け取り部まで供給する装置であり、ナットセンターのナット保持部が、ナットリフターとナット受け取り部との間を移動自在とされている。ナット保持部は永久磁石を備えており、ナットリフターは、ハブナット（磁性体）をストックしている。そして、ナット保持部を、ナットリフターの上方位置まで移動し、ナットリフターを上昇移動させることで、ナット保持部の永久磁石にハブナットを吸着保持させる。次いで、ナット保持部をナット受け取り位置まで移動し、ナット保持部に備えているナット取り外し用アクチュエータの伸縮ロッドを下方に伸長してハブナットに接触させることで、磁石に吸着保持されているハブナットを落下させてナット受け取り部に供給している。
特開平０７−２４６６０号公報の図２０

しかし、特許文献１の装置は、ナット保持部の永久磁石に吸着保持されているハブナットを、ナット受け取り部に落下させるために、ナット取り外し用のアクチュエータを必要としている。特に、複数のハブナットを同時に吸着して落下させる場合、アクチュエータがハブナットの数だけ必要となり、装置が大型になるおそれがある。また、ナット保持部の永久磁石にハブナットが直に接触しており、接触による劣化によって永久磁石の磁性が変化してしまい、ハブナットの吸着保持力が低下するおそれがある。

一方、トルクコンバータを構成しているタービンライナには複数のリベット穴が設けられており、これら複数のリベット穴にかしめ固定用のリベットを装着する工程は、多くの手間と労力を必要とする手作業で行われているのが現状である。リベットは磁性体部品であり、永久磁石の磁力を利用してリベットを着脱させ、手間と労力を軽減した装置の開発が望まれている。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、永久磁石の磁力を利用して磁性体部品の着脱を行うことで装置の小型化を図るとともに、永久磁石の吸着保持力が低下しない磁性体部品の装着ホルダを提供することを目的としている。

本発明に係る磁性体部品の装着ホルダは、磁性体部品を保持し、ワークに設けた装着部に装着する磁性体部品の装着ホルダであって、前記磁性体部品が係合する係合部を設けたホルダ本体と、前記係合部に近接する方向、或いは離間する方向に移動可能となるように着脱用永久磁石を収納している前記ホルダ本体に設けた磁石収納部と、Ｎ極の操作用永久磁石及びＳ極の操作用永久磁石を交互に並べて配置した磁力操作部とを備え、前記磁力操作部は、前記Ｎ極の操作用永久磁石及び前記Ｓ極の操作用永久磁石の何れかが前記磁石収納部に対応するように前記ホルダ本体に対して移動可能とし、前記Ｎ極の操作用永久磁石及び前記Ｓ極の操作用永久磁石の一方が前記磁石収納部に対応するように前記磁力操作部が移動すると、前記一方に反発した前記着脱用永久磁石が前記係合部に近接することで前記係合部内で前記磁性体部品を吸着保持し、前記Ｎ極の操作用永久磁石及び前記Ｓ極の操作用永久磁石の他方が前記磁石収納部に対応するように前記磁力操作部が移動すると、前記着脱用永久磁石が前記他方に吸着して前記係合部から離間することで前記磁性体部品が前記着脱用永久磁石に対して脱磁状態となって吸着保持を解除し、前記ワークに設けた装着部に装着可能となるようにした。

本発明に係る磁性体部品の装着ホルダによると、前記Ｎ極の操作用永久磁石及び前記Ｓ極の操作用永久磁石の一方が前記ホルダ本体に設けた前記磁石収納部に対応するように前記磁力操作部が移動すると、前記一方に反発した前記着脱用永久磁石が前記係合部に近接することで前記係合部内で前記磁性体部品を吸着保持し、前記Ｎ極の操作用永久磁石及び前記Ｓ極の操作用永久磁石の他方が前記磁石収納部に対応するように前記磁力操作部が移動すると、前記着脱用永久磁石が前記他方に吸着して前記係合部から離間することで前記磁性体部品が前記着脱用永久磁石に対して脱磁状態となって吸着保持を解除し、ワークの装着部に装着することが可能となり、永久磁石の吸着、脱磁状態を利用した簡便な磁力操作部となるので、装着ホルダの小型化を図ることができる。

以下、本発明に係るタービンライナ用リベット（以下、リベットと称する）の装着ホルダの１実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、タービンライナ２の内部構造を示す図、図２は、装着ホルダ１０を示す要部断面図、図３から図５は、装着ホルダ１０の詳細を示す図、図６から図１０は、リベット３２をタービンライナ２に装着する手順を示す図である。ここで、図２及び図６から図１０では、永久磁石の磁極を示しているが、これらは、互いに対向している永久磁石同士の対向面側の磁極のみを示しており、永久磁石同士が同極であれば反発する磁力が発生し、永久磁石同士が異極であれば吸着する磁力が発生する。

先ず、図１に示すように、トルクコンバータを構成するタービンライナ２はドーナツ形状の外観を有し、中心部にタービン穴４を設けているとともに、放射状に複数の案内羽根６を配置している。また、タービン穴４の周囲の壁部７には、所定半径ｒの円周上に複数のリベット穴８が設けられており、これらリベット穴８に、後述するかしめ固定用のリベットが装着される。なお、リベットは磁性体である。

また、装着ホルダ１０は、図２に示すように、ホルダ本体１２と、部品受け取り部１４と、磁力操作部１６とを備えている。
ホルダ本体１２は、作業者が手で握ることが可能な外径に設定した中空円筒形状の握り部１２ａと、この握り部１２ａの一端側で一体に形成されている外径が大きな大径筒部１２ｂとで構成されている。大径筒部１２ｂの外周には、後述する部品供給部３０に対する装着ホルダ１０のセッテイング位置を決めるためのセッテイング穴１２ｆが複数設けられている（図３参照）。

部品受け取り部１４は、大径筒部１２ｂと略同一の外径に設定した円盤部１４ａと、この円盤部１４ａの内径側から一方側に突出してホルダ本体１２に嵌まり込んでいる円筒形状の嵌合部１４ｂとを備えている。嵌合部１４ｂは、この嵌合部１４ｂの円盤部１４ａから最も離間している位置の外周と大径筒部１２ｂの内周との間にスリーブ１４ｃが圧入されることで、ホルダ本体１２に一体に連結されている。
円盤部１４ａには、リベットの頭部が入り込む複数の受け取り穴１４ｄが周方向に設けられている。すなわち、図３に示すように、タービンライナ２に設けたリベット穴８と同数の受け取り穴１４ｄを、所定半径ｒの円周上に各リベット穴８と同一間隔で設けている。

また、円盤部１４ａの中心凹部１４ｅには円筒形状の位置決め突起部２０が配置されている。すなわち、位置決め突起部２０は、中心凹部１４ｅの底部に配置したバネ部材１８に支持され、先端側が円盤部１４ａから突出した状態で収納されている。この位置決め突起部２０の先端部は円錐形状とされ、この先端部より基端側がタービン穴４の直径より大径な円筒形状となっている。また、この位置決め突起部２０の基端側の外周には、軸方向に切欠き２０ａが設けられており、この切欠き２０ａ内部に、嵌合部１４ｂを貫通した回り止めボルト２０ｂの先端が入り込んでいることで、位置決め突起部２０の回転が規制されている。

一方、磁力操作部１６は、部品受け取り部１４の複数の受け取り穴１４ｄにそれぞれ隔壁１６ｃを介して対向するようにホルダ本体１２の大径筒部１２ｂに設けた複数の磁石収納部１６ａと、これら複数の磁石収納部１６ａに収納されている着脱用永久磁石１６ｂと、複数の受け取り穴１４ｄから離間した複数の磁石収納部１６ａの端部で対向するようにホルダ本体１２に回転自在に連結している回転体２２とを備えている。
複数の磁石収納部１６ａは、図４に示すように、部品受け取り部１４に設けた複数の受け取り穴１４ｄと同数とし、所定半径ｒの円周上に各受け取り穴１４ｄと同一間隔で設けられている。これら各磁石収納部１６ａにそれぞれ収納した着脱用永久磁石１６ｂは、受け取り穴１４ｄに近接する方向、或いは離間する方向に移動可能とされている。

回転体２２は、図５に示すように、着脱用永久磁石１６ｂに対して同極の吸着用永久磁石２２ａと、着脱用永久磁石１６ｂに対して異極の脱磁用永久磁石２２ｂとを備えている。これら吸着用永久磁石２２ａ及び脱磁用永久磁石２２ｂは同数であり、且つ、それぞれ着脱用永久磁石１６ｂと同数である。したがって、吸着用永久磁石２２ａ及び脱磁用永久磁石２２ｂの数は、着脱用永久磁石１６ｂの２倍である。そして、回転体２２の所定半径ｒの円周上に、吸着用永久磁石２２ａ及び脱磁用永久磁石２２ｂが交互に配置されており、当初、吸着用永久磁石２２ａ及び脱磁用永久磁石２２ｂの一方が、複数の受け取り穴１４ｄから離間した複数の磁石収納部１６ａの端部で対向し、回転体２２が所定角度回転すると、他方が磁石収納部１６ａの端部で対向するようになっている。
ここで、回転体２２及びホルダ本体１２（握り部１２ａ）には、径方向にピン穴２２ｃ、１２ｃが設けられており、磁石収納部１６ａの端部に吸着用永久磁石２２ａが対向したときに、ピン穴２２ｃ、１２ｃ同士が連通して固定ピン２４の挿入が可能となっている。

次に、リベットをタービンライナ２のリベット穴８に装着する方法について、前述した図面と図６から図１０を参照しながら説明する。
先ず、図６に示すように、回転体２２の脱磁用永久磁石２２ｂを磁石収納部１６ａに対応させ、着脱用永久磁石１６ｂが脱磁用永久磁石２２ｂに吸着して脱磁状態とした装着ホルダ１０を部品供給部３０のセット台３０ａ上に載置する。このとき、部品供給部３０は、装着ホルダ１０の大径筒部１２ｂの外周に設けたセッテイング穴１２ｆにセッテイング用アーム（図示せず）を挿入し、装着ホルダ１０のセッテイング位置を決定する。

次に、図７に示すように、部品受け取り部１４の下方位置で待機していたパーツトレイ３４を上昇させ、これにセットされている複数のリベット３２の頭部を、部品受け取り部１４の各受け取り穴１４ｄに入れる。
次に、図８に示すように、回転体２２のピン穴２２ｃに固定ピン２４を挿入して回転体２２を所定角度だけ回転し、ピン穴２２ｃとホルダ本体１２のピン穴１２ｃが連通したときに固定ピン２４をピン穴１２ｃまで挿入する。このとき、回転体２２の吸着用永久磁石２２ａが磁石収納部１６ａに対応し、着脱用永久磁石１６ｂが吸着用永久磁石２２ａから離間して部品受け取り部１４側に移動するので、吸着状態となった装着ホルダ１０が、各受け取り穴１４ｄに位置している複数のリベット３２を吸着保持する。そして、パーツトレイ３４のみが下降していく。

次に、部品供給部３０のセッテイング用アームを、装着ホルダ１０のセッテイング穴１２ｆから抜く動作を行った後、握り部１２ａを持ちながら装着ホルダ１０をタービンライナ２側に移動し、部品受け取り部１４に吸着保持されている複数のリベット３２をそれぞれのリベット穴８に対向させながらタービン穴４側に近づけていく。そして、部品受け取り部１４から下方に突出している位置決め突起部２０の先端をタービン穴４に係合させることで、リベット穴８に対するリベット３２の位置決めを行う。そして、図９に示すように、位置決め突起部２０をタービン穴４に押し付けていくと、バネ部材１８に支持されている位置決め突起部２０が後退しつつ、複数のリベット３２が対向しているリベット穴８にそれぞれ同時に挿入されていく。

次に、回転体２２のピン穴２２ｃとホルダ本体のピン穴１２ｃに挿入されている固定ピン２４を引き抜き、回転体２２を所定角度だけ回転し、回転体２２の脱磁用永久磁石２２ｂを磁石収納部１６ａに対応させる。これにより、着脱用永久磁石１６ｂが脱磁用永久磁石２２ｂに吸着して装着ホルダ１０が脱磁状態となるので、部品受け取り部１４の各リベット３２は吸着保持が解除される。そして、図１０に示すように、握り部１２ａを持ちながらホルダ本体１２をタービンライナ２から離間して上昇させることで、全てのリベット３２がリベット穴８に装着される。

本実施形態では、以下の効果を奏する。
（ａ）ホルダ本体１２の磁石収納部１６ａに配置した着脱用永久磁石１６ｂが磁力操作部１６の吸着用永久磁石２２ａと反発して受け取り穴１４ｄ側に移動すると、頭部を受け取り穴１４ｄに入れたリベット３２は、着脱用永久磁石１６ｂによって吸着保持され、着脱用永久磁石１６ｂが磁力操作部１６の脱磁用永久磁石２２ｂと吸着して受け取り穴１４ｄ側から離間すると、着脱用永久磁石１６ｂが脱磁状態となってリベット３２の吸着保持が解除され、リベット穴８に装着することが可能となり、永久磁石の吸着、脱磁状態を利用した簡便な磁力操作部１６となるので、装着ホルダ１０の小型化を図ることができる（請求項１に対応）。

（ｂ）装着ホルダ１０がリベット３２を吸着保持する際には、着脱用永久磁石１６ｂが隔壁１６ｃを介してリベット３２に吸引磁力を発生しており、リベット３２が直に接触しない構造とした着脱用永久磁石１６ｂは磁性が容易に変化しにくいので、着脱用永久磁石１６ｂの吸着保持力の低下を防止することができる（請求項２に対応）。
（ｃ）部品受け取り部１４から下方に突出している位置決め突起部２０を、タービン穴４に係合させることで、複数のリベット穴８にそれぞれ対応するリベット３２の位置決めが行われるので、リベット３２の装着作業を簡単に行うことができる（請求項３に対応）。

（ｄ）位置決め突起部２０をタービン穴４に押し付けていくと、バネ部材１８に支持されている位置決め突起部２０が後退しつつ、複数のリベット３２が対向しているリベット穴８にそれぞれ同時に挿入されていくので、リベット穴８へのリベット３２の挿入動作を容易に行うことができる（請求項４に対応）。
（ｅ）回転体２２は、吸着用永久磁石２２ａ及び脱磁用永久磁石２２ｂの一方が磁石収納部１６ａの端部で対向するようにホルダ本体１０の外周で回転するので、磁力操作部１６の操作を容易に行うことができる（請求項５に対応）。

（ｄ）回転体２２を特定角度だけ回転すると、吸着用永久磁石２２ａ及び脱磁用永久磁石２２ｂの一方が磁石収納部１６ａの端部に対向し、さらに特定角度だけ回転すると、吸着用永久磁石２２ａ及び脱磁用永久磁石２２ｂの他方が磁石収納部１６ａの端部に対向するので、磁力操作部１６の操作をさらに容易に行うことができる（請求項６に対応）。
（ｅ）装着ホルダ１０を部品供給部３０のセット台３０ａ上に載置すると、部品供給部３０は、装着ホルダ１０のセッテイング穴１２ｆにセッテイング用アームを挿入して装着ホルダ１０のセッテイング状態を確認する。したがって、確認される装着ホルダ１０は正規位置にセットされているので、部品供給部３０から装着ホルダ１０にリベット３２を確実に供給することができる（請求項７に対応）。

（ｆ）複数のリベット３２の頭部を部品受け取り部１４の複数の受け取り穴１４ｄに入れた状態とし、磁力操作部１６が、複数のリベット３２に対して吸引磁力を発生すると複数のリベット３２が同時に吸着保持され、脱磁状態とすることで複数のリベット３２の吸着保持を同時に解除して複数のリベット穴８に装着することができるので、タービンライナ２のリベット穴８へのリベット３２の装着作業を簡単に行うことができる（請求項８に対応）。
（ｇ）特別な位置決め冶具を用いず、タービンライナ２のタービン穴４を利用してリベット３２の位置決めを行っているので、リベット３２の装着作業を少ない工程で短時間に行うことができる（請求項９に対応）。

なお、図６から図１０では、作業者の手作業でリベット３２をタービンライナ２のリベット穴８に装着する方法について説明したが、本発明の要旨がこれに限定されるものではなく、例えば装着ホルダ１０の握り部１２ａを保持した装着用アクチュエータが部品供給部３０とタービンライナ２との間を往復移動し、リベット３２の受け取り動作からリベット穴８への装着動作を自動的に行うようにしても、同様の効果を奏することができる。

本発明に係るタービンライナの内部構造を示す図である。 本発明に係るタービンライナ用リベットの装着ホルダを示す要部断面図である。 図２のIII-III線矢視図である。 図２のIV-IV線矢視図である。 図２のV-V線矢視図である。 本発明に係るタービンライナ用リベットの装着ホルダを部品供給部に載置した状態を示す図である。 本発明に係る装着ホルダの部品受け取り部に、部品供給部のパーツトレイがリベットを供給している状態を示す図である。 本発明に係る装着ホルダの部品受け取り部に、複数のリベットが吸着保持された状態を示す図である。 複数のリベットを吸着保持した装着ホルダが、タービンライナのナット穴にリベットを挿入している状態を示す図である。 タービンライナのナット穴へのリベットの装着が完了した状態を示す図である。

符号の説明

２ タービンライナ（ワーク）
４ タービン穴（ワーク位置決め部）
８ リベット穴（装着部）
１０ 装着ホルダ
１２ ホルダ本体
１２ａ 握り部
１２ｂ 大径筒部
１２ｆ セッテイング穴（確認手段）
１４ 部品受け取り部
１４ａ 円盤部
１４ｄ 受け取り穴（係合部）
１４ｅ 中心凹部（収納凹部）
１６ 磁力操作部
１６ａ 磁石収納部
１６ｂ 着脱用永久磁石
１６ｃ 隔壁
１８ バネ部材
２０ 位置決め突起部（位置決め部材）
２２ 回転体
２２ａ 吸着用永久磁石（操作用永久磁石）
２２ｂ 脱磁用永久磁石（操作用永久磁石）
３０ 部品供給部
３２ リベット（磁性体部品）

Claims (9)

1. 磁性体部品を保持し、ワークに設けた装着部に装着する磁性体部品の装着ホルダであって、
   前記磁性体部品が係合する係合部を設けたホルダ本体と、前記係合部に近接する方向、或いは離間する方向に移動可能となるように着脱用永久磁石を収納している前記ホルダ本体に設けた磁石収納部と、Ｎ極の操作用永久磁石及びＳ極の操作用永久磁石を交互に並べて配置した磁力操作部とを備え、
   前記磁力操作部は、前記Ｎ極の操作用永久磁石及び前記Ｓ極の操作用永久磁石の何れかが前記磁石収納部に対応するように前記ホルダ本体に対して移動可能とし、前記Ｎ極の操作用永久磁石及び前記Ｓ極の操作用永久磁石の一方が前記磁石収納部に対応するように前記磁力操作部が移動すると、前記一方に反発した前記着脱用永久磁石が前記係合部に近接することで前記係合部内で前記磁性体部品を吸着保持し、前記Ｎ極の操作用永久磁石及び前記Ｓ極の操作用永久磁石の他方が前記磁石収納部に対応するように前記磁力操作部が移動すると、前記着脱用永久磁石が前記他方に吸着して前記係合部から離間することで前記磁性体部品が前記着脱用永久磁石に対して脱磁状態となって吸着保持を解除し、前記ワークに設けた装着部に装着可能となることを特徴とする磁性体部品の装着ホルダ。
2. 前記ホルダ本体に、前記係合部に係合した前記磁性体部品に隔壁を介して前記着脱用永久磁石が対向していることを特徴とする請求項１記載の磁性体部品の装着ホルダ。
3. 前記ホルダ本体は、前記ワークに設けたワーク位置決め部に係合する位置決め部材を設けていることを特徴とする請求項１又は２記載の磁性体部品の装着ホルダ。
4. 前記位置決め部材は、前記ホルダ本体に設けた収納凹部にバネ部材を介して進退自在に収納されていることを特徴とする請求項３記載の磁性体部品の装着ホルダ。
5. 前記磁力操作部は、円周上に前記Ｎ極及びＳ極の操作用永久磁石を交互に並べて配置し、前記ホルダ本体に回転自在に連結していることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の磁性体部品の装着ホルダ。
6. 前記着脱用永久磁石を前記ホルダ本体に複数個配置し、前記Ｎ極の操作用永久磁石及び前記Ｓ極の操作用永久磁石を、それぞれ前記着脱用永久磁石の個数と同数としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の磁性体部品の装着ホルダ。
7. 前記ホルダ本体に、装着ホルダを部品供給部に正規に取り付けたことを確認する確認手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の磁性体部品の装着ホルダ。
8. 前記ワークに設けた装着部は、トルクコンバータ用タービンライナの所定半径の円周上に設けた複数のリベット穴であることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の磁性体部品の装着ホルダ。
9. 前記ワーク位置決め部を、前記トルクコンバータ用タービンライナの中心に設けたタービン穴とすることを特徴とする請求項７又は８記載の磁性体部品の装着ホルダ。

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