JP4179549B2 - スナップリング組付装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｃ字形のスナップリングをワークの内周溝又は外周溝に組付けるためのスナップリング組付装置に関するものである。

従来、ワークに設けられた組付穴の内周面に形成された環状溝に、Ｃ字形のスナップリングを組付けるための装置としては、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されているようなスナップリング組付装置が知られている。
特開平６−１１４６４５号公報 特開２００２−３４６８５５号公報

特許文献１に記載されたスナップリング組付装置は、Ｃ字形のスナップリングの割口部を径方向に外側に突出させ、その突出部をチャックによって把持してスナップリングを縮径し、チャックによって把持されたスナップリングを突出部の逃げ部が設けられたワークの組付穴に挿入し、チャックを解除してスナップリングをその弾性によって拡径させることにより、スナップリングの内周溝への組付けを行うようにしている。

また、特許文献２に記載されたスナップリング組付装置は、スナップリングをテーパ状の治具に通過させることによって徐々に縮径しながらワークの組付穴内に挿入し、治具から押出して、スナップリングをその弾性によって拡径させることにより、スナップリングの内周溝への組付けを行うようにしている。

しかしながら、上記従来のスナップリング組付装置では、次のような問題がある。特許文献１に記載されたものでは、スナップリングにチャックによって把持するための突出部を設ける必要があり、また、この突出部を逃がすためにワーク側にも逃げ部を設ける必要があるため、スナップリング及びワークの形状に制限があり、適用範囲が限定される。

特許文献２に記載されたものでは、スナップリングをテーパ状の治具に通過させるため、スナップリングのセット位置から環状溝への組付位置までの経路が長くなり、組付装置の小型化が困難である。また、スナップリングがテーパ状の治具を通過する際、スナップリングと治具との摩擦によって、（切粉）摩耗粉が発生するというが問題ある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、摩耗粉の発生を防止し、かつ、小型化を達成することが可能なスナップリング組付装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、Ｃ字形のスナップリングをワークに設けられた組付穴の内周溝に組付けるためのスナップリング組付装置であって、
前記スナップリングの外周部を径方向外側から複数の爪部によって押圧して、前記スナップリングを縮径するチャックユニットと、
該チャックユニットによって縮径された前記スナップリングを挿入可能な内径及び前記ワークの組付穴に挿入可能な外径を有し、内周部に縮径された状態の前記スナップリングを嵌合して保持する略円筒状の保持手段と、該保持手段に保持された前記スナップリングを前記保持手段から押出す押出し手段とからなる組付ユニットとを備え、
前記チャックユニットは、前記スナップリングをセットする待機位置と、縮径した前記スナップリングを前記保持手段に挿入する保持位置との間を移動し、前記組付ユニットは、前記チャックユニットが保持位置に移動したとき、該チャックユニットによって縮径されたスナップリングを前記保持手段によって保持し、前記チャックユニットが待機位置に移動したとき、前記スナップリングを保持した前記保持手段を前記ワークの組付穴に挿入し、前記前記押出し手段によって前記スナップリングを前記保持手段から押出して前記ワークの組付穴の内周溝に組付けることを特徴とする。
請求項２の発明に係るスナップリング組付装置は、上記請求項１の構成において、前記チャックユニットは、前記複数の爪部を有する開閉可能な一対のアームであることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、Ｃ字形のスナップリングをワークに設けられた外周溝に組付けるためのスナップリング組付装置であって、
前記スナップリングの内周部を径方向内側から複数の爪部によって押圧して、前記スナップリングを拡径するチャックユニットと、
該チャックユニットによって拡径された前記スナップリングに挿入可能な外径有及び前記ワークの外周溝が形成された部分に外嵌可能な内径を有し、外周部に拡径された状態の前記スナップリングを外嵌して保持する略円筒状の保持手段と、該保持手段に保持された前記スナップリングを前記保持手段から押出す押出し手段とからなる組付ユニットとを備え、
前記チャックユニットは、前記スナップリングをセットする待機位置と、拡径した前記スナップリングに前記保持手段を挿入する保持位置との間を移動し、前記組付ユニットは、前記チャックユニットが保持位置に移動したとき、該チャックユニットによって拡径されたスナップリングを前記保持手段によって保持し、前記チャックユニットが待機位置に移動したとき、前記スナップリングを保持した前記保持手段を前記ワークの外周溝が形成された部分に外嵌し、前記前記押出し手段によって前記スナップリングを前記保持手段から押出して前記ワークの組付穴の外周溝に組付けることを特徴とする。
また、請求項４の発明に係るスナップリング組付装置は、上記請求項３の構成において、前記チャックユニットは、前記複数の爪部を有する開閉可能な一対のアームであることを特徴とする。

本発明に係るスナップリング組付装置によれば、Ｃ字形のスナップリングをチャックユニットによって縮径又は拡径してワークの内周溝又は外周溝に組付けることができる。このとき、従来のテーパ状の治具を使用する場合に比して、スナップリングの移動経路が短縮され、装置の小型化が可能となる。また、スナップリングの縮径又は拡径時に、治具との摩擦によって摩耗粉が発生することもない。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態として、トランスアクスルケースに設けられたテーパローラベアリングの組付穴に形成された内周溝に、位置決め用のセンタスナップリングを組付けるためのスナップリング組付装置について、図１乃至図７を参照して説明する。

図１乃至図５に示すように、本実施形態に係るスナップリング組付装置１は、ワークＷ（トランスアクスルケース）を位置決めするクランプユニット２と、スナップリング３を縮径するチャックユニット４と、縮径されたスナップリング４をワークＷに組付ける組付ユニット５とを備えている。

ワークＷは、テーパローラベアリングのアウタレース（図示せず）が両側から圧入される組付穴６を有しており、組付穴６には、中央部に、ベアリングアウタレースの位置決め用のスナップリング３を組付けるための内周溝７が形成されている。スナップリング３は、矩形断面を有するばね材からなり、リング形状の一部に割口３Ａ（切欠）が設けられたＣ字形のものである。

クランプユニット２は、ワークＷを位置決めピン８によって固定して、組付ユニット５によるスナップリング３の組付位置へ位置決めするものである。クランプユニット２には、ワークＷの組付穴６の内周溝７に隣接してバックアップ９が設けられており、組付ユニット５によってワークＷの組付穴６に挿入されるスナップリング３が内周溝７を超えないように、その挿入位置を制限している。

チャックユニット４は、図２に示すように、昇降テーブル１０上に、スナップリング３を載置するトレイ１１と、トレイ１１に載置されたスナップリング３をチャックして縮径する一対の縮径アーム１２（縮径手段）と、一対の縮径アーム１２を開閉するアーム開閉シリンダ１３（油圧シリンダ）とが設けられている。トレイ１１は、位置決め凸部１４を割口３Ａに係合させてスナップリング３を所定の向きに位置決めする。縮径アーム１２は、略Ｌ字形に形成され、折曲部が支点１４によって回動可能に支持されている。縮径アーム１２は、一端部がスナップリング３の外周に沿って円弧状に形成され、その上部にスナップリング３の外周面に当接可能な２つの爪部１５が突出されている。縮径アーム１２の他端部には、アーム開閉シリンダ１３の作動ロッド１６が連結されており、作動ロッド１６の伸縮によって、一対の縮径アーム１２を回動させ、その先端を開閉して、４つの爪部１５によってスナップリング３をチャックして縮径させ、また、チャックを解除する。なお、図２の上側半分は縮径アーム１２が開いた状態を示し、下半分は縮径アーム１２が閉じた状態を示している。

昇降テーブル１０は、左右動シリンダ１７によって、図３中に実線で示す組付ユニット５の側部の待機位置と、仮想線で示す組付ユニットと同軸上の保持位置との間を移動可能となっている。また、昇降シリンダ１８（油圧シリンダ）によって、所定のストロークだけ上下動可能となっている。

組付ユニット５は、円筒状のユニット本体１９がブラケット２０を介してスライダ２１に連結され、ガイドロッド２２に沿って上下方向に移動可能に支持されており、組付シリンダ２３によって、所定ストロークだけ上下に移動可能となっている。ユニット本体の下端部には、円筒状のホルダ２４が取付けられている。ホルダ２４の先端部は、ワークＷの組付穴６に挿入可能な外径及びチャックユニット４の縮径アーム１２によって縮径されたスナップリング３を挿入可能な内径を有する円筒状に形成されており、また、縮径アーム１２の４つの爪部１５を逃がすための４つの逃げ部２５（切欠、図４参照）が形成されている。これにより、スナップリング３は、縮径アーム１２によって縮径した状態でホルダ２４に挿入した後、チャックを解除することにより、自身のばね力によって拡径してホルダ２４に保持される。

ユニット本体１９内には、円筒状の連結部材２６が摺動可能に嵌合されており、連結部材２６は、下端部に円筒状の組付ヘッド２７（押出し手段）が取付けられ、上端部がブラケット２０に固定された押出しシリンダ２８（油圧シリンダ）の作動ロッド２９に連結されている。そして、組付ヘッド２７は、ユニット本体１９及びホルダ２４（保持手段）の内周面に案内され、押出しシリンダ２８の作動ロッド２９の伸縮によって所定ストロークだけ進退動することができ、これにより、ホルダ２４の先端部に対して突出及び格納することができる。ブラケット２０には、ユニット本体１９に対する組付ヘッド２７の移動を検出する位置センサ３０が取付けられている。

連結部材２６には、検測ロッド３１が摺動可能に挿通されている。検測ロッド３１の下端部には、略コ字形の検測子３２が取付けられている。検測子３２の先端部は、組付ヘッド２７の側壁に形成された切欠に挿入されて、ホルダ２４の内周面に沿って組付ヘッド２７の先端側へ延ばされている。検測子３２は、連結部材２６との間に介装されたばね３３によって下方へ付勢されて、検測ロッド３１の他端部に取付けられたストッパ３４が連結部材２６に当接する位置に保持されており、この状態で検測子３２の先端部が組付ヘッド２７の先端部から突出している。検測子３２の先端部には、図７に示すように、スナップリング３のワークＷの内周溝７への組付状態を検出するための段部３５が形成されている。連結部材２６には、連結部材２６に対するストッパ３４（すなわち検測子３２）の変位を検測する変位センサ３６が取付けられている。

スナップリング組付装置１は、さらに、上述の開閉シリンダ１３、左右動シリンダ１７、昇降シリンダ１８、組付シリンダ２３及び押出しシリンダ２８等の油圧シリンダに作動油を給排する油圧ユニット（図示せず）と、位置センサ３０及び変位センサ３６等による検出に基づいて、所定のシーケンスで油圧ユニット制御するコントローラ（図示せず）とを備えている。

以上のように構成した本実施形態の作用いついて次に説明する。
次の工程を順次実行することによって、スナップリング３をワークＷの内周溝７に組付ける。

チャックユニット４を図３中に実線で示す待機位置として、トレイ１１にスナップリング１１をセットする。ワークＷをクランプユニット２によってクランプし、図１に示す所定位置に搬入して位置決めする。左右動シリンダ１７によって、チャックユニット４の昇降テーブル１０を図３中に仮想線で示す保持位置に移動させる。開閉シリンダ１３によって、縮径アーム１２を閉じて、４つの爪部１５によってスナップリング３をチャックして縮径させる。昇降シリンダ１８によって昇降テーブル１０を上昇させて、縮径アーム１２によってチャックされたスナップリング３を組付ユニット５のホルダ２４内に挿入する。開閉シリンダ１３によって、縮径アーム１２を開いてチャックを解除し、スナップリング３をその弾性力によってホルダ２４で保持する。昇降テーブル１０を昇降シリンダ１８によって下降させ、左右動シリンダ１７によって待機位置へ戻す。

次いで、組付ユニット５の組付シリンダ２３によって、ユニット本体１９を下降させ、図６の向って右半分に示すように、スナップリング３を保持したホルダ２４をワークＷの組付穴６に挿入し、ホルダ２４の先端を内周溝７に隣接させる。そして、図６の向って左半分に示すように、押出しシリンダ２８によって、組付ヘッド２７を下降させて、ホルダ２４からスナップリング３を押出し、スナップリング３をそのばね力によって拡径させて内周溝７に嵌合させる。

このとき、ばね３３によって下方に付勢された検測子３２が連結部材２６と共に下降して、図７に示すように、内周溝７に組み付けられたスナップリング３に検測子３２の先端部が当接する。ここで、図７（Ａ）に示すように、スナップリング３が内周溝７に正しく組み付けられていれば、検測子３２の段部３５の肩部がスナップリング３に当接して、検測子３２の連結部材２６に対する初期位置からの変位はＡとなる。図７（Ｂ）に示すように、スナップリング３が内周溝７に嵌合せず、拡径していないと、検測子３２の先端がスナップリング３に当接して、検測子３２の連結部材２６に対する初期位置からの変位はＢとなる。また、図７（Ｃ）に示すように、スナップリング３が組み付けられていない場合には、測定子３２の先端がバックアップ９に当接して検測子３２の連結部材２６に対する初期位置からの変位はＣとなる。これにより、検測子３２の連結部材２６に対する初期位置からの変位を変位センサ３６によって検出して、上述の変位Ａ、Ｂ及びＣと比較することにより、スナップリング３の内周溝７への組付の成否を判定することができる。

次いで、押出しシリンダ２８によって、組付ヘッド２７を後退させ、組付シリンダ２３によってユニット本体１９を上昇させ、ワークＷを搬出する。
コントローラによって、位置センサ３０及び変位センサ３６による検出等に基づいて、油圧ユニットを制御して、開閉シリンダ１３、左右動シリンダ１７、昇降シリンダ１８、組付シリンダ２３及び押出しシリンダ２８等の油圧シリンダを所定のシーケンスで作動させて、上述の工程を順次実行することにより、スナップリング３をワークＷの組付穴６の内周溝７に自動的に組付けることができる。

スナップリング組付装置１によれば、スナップリング３は、チャック及び縮径するために特別な形状とする必要がない。スナップリング３は、チャックユニット４の縮径アーム１２によって縮径されるので、従来のテーパ状の治具を使用する場合に比して、スナップリングの移動経路が短縮され、装置の小型化が可能とになる。また、スナップリングの縮径時に治具との摩擦によって、摩耗粉が発生することもない。

次に、本発明の第２実施形態について、図８乃至図１１を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
図８乃至図１１に示すように、本実施形態のスナップリング組付装置４０は、ワークＷの組付穴６が設けられた円筒状のボス部４１の外周溝４２に、スナップリング３を組付けるためのものである。

チャックユニット４は、図９に示すように、一対の拡径アーム４２を有しており、拡径アームの４つの爪部４３によってスナップリング３を径方向内側からチャックして、拡径させる。また、組付ユニット５のホルダ４４の先端部は、ボス部４１の外周に嵌合可能な内径及び拡径アーム４２よって拡径されたスナップリング３に挿入可能な外径を有し、拡径アーム４２の４つの爪部４３を逃がすための逃げ部が形成されている。

組付ユニット５は、スナップリング３を保持するホルダ４４の外周に円筒状の組付ヘッド４６が嵌合されており、組付ヘッド４６によってホルダ４４に保持されたスナップリング３を押出してワークＷの外周溝４２に嵌合させる。また、スナップリング３の組付けの成否を判定するための検測子４７は、組付ヘッド４６の外周部に配置されている。なお、図８中、符号４８は制御盤を示している。

この構成により、上記第１実施形態に対して、チャックユニット４の縮径アーム１２によってスナップリング３を縮径してホルダ２４で保持する代りに、拡径アーム４２によって拡径してホルダ４４で保持するほかは、同様な工程を順次実行することにより、ワークＷのボス部４１の外周溝４２にスナップリング３を組付けることができ、上記第１実施形態と同様な作用及び効果を奏することができる。

本発明の第１実施形態に係るスナップリング組付装置の側面の縦断面図である。 図１に示す装置のチャックユニットの要部を拡大して示す平面図である。 図１に示す装置のチャックユニット及び組付ユニットの要部を拡大して示す正面の縦断面図である。 図１に示す装置の組付ユニットの要部の下面図である。 図１に示す装置のチャックユニット及び組付ユニットの要部を拡大して示す側面図の縦断面図である。 図１に示す装置において、組付ユニットのホルダがワークの組付穴に挿入された状態を示す要部の縦断面図である。 図１に示す装置において、スナップリングの内周溝への組付状態と検測子の位置との関係を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るスナップリング組付装置の側面の縦断面図である。 図８に示す装置のチャックユニットの要部を拡大して示す平面図である。 図８に示す装置のチャックユニット及び組付ユニットの要部を拡大して示す側面図の縦断面図である。 図８に示す装置において、組付ユニットのホルダがワークに嵌合した状態を示す要部の縦断面図である。

符号の説明

１，４０ スナップリング組付装置、３ スナップリング、６ 組付穴、７ 内周溝、１２ 縮径アーム（アーム、縮径手段）、１５ 爪部、２４ ホルダ（保持手段）、２７ 押出しヘッド（押出し手段）、４２ 拡径アーム（アーム、拡径手段）、４４ ホルダ（保持手段）、４６ 押出しヘッド（押出し手段） Ｗ ワーク

Claims (4)

1. Ｃ字形のスナップリングをワークに設けられた組付穴の内周溝に組付けるためのスナップリング組付装置であって、
   前記スナップリングの外周部を径方向外側から複数の爪部によって押圧して、前記スナップリングを縮径するチャックユニットと、
   該チャックユニットによって縮径された前記スナップリングを挿入可能な内径及び前記ワークの組付穴に挿入可能な外径を有し、内周部に縮径された状態の前記スナップリングを嵌合して保持する略円筒状の保持手段と、該保持手段に保持された前記スナップリングを前記保持手段から押出す押出し手段とからなる組付ユニットとを備え、
   前記チャックユニットは、前記スナップリングをセットする待機位置と、縮径した前記スナップリングを前記保持手段に挿入する保持位置との間を移動し、前記組付ユニットは、前記チャックユニットが保持位置に移動したとき、該チャックユニットによって縮径されたスナップリングを前記保持手段によって保持し、前記チャックユニットが待機位置に移動したとき、前記スナップリングを保持した前記保持手段を前記ワークの組付穴に挿入し、前記前記押出し手段によって前記スナップリングを前記保持手段から押出して前記ワークの組付穴の内周溝に組付けることを特徴とするスナップリング組付装置。
2. 前記チャックユニットは、前記複数の爪部を有する開閉可能な一対のアームであることを特徴とする請求項１に記載のスナップリング組付装置。
3. Ｃ字形のスナップリングをワークに設けられた外周溝に組付けるためのスナップリング組付装置であって、
   前記スナップリングの内周部を径方向内側から複数の爪部によって押圧して、前記スナップリングを拡径するチャックユニットと、
   該チャックユニットによって拡径された前記スナップリングに挿入可能な外径及び前記ワークの外周溝が形成された部分に外嵌可能な内径を有し、外周部に拡径された状態の前記スナップリングを外嵌して保持する略円筒状の保持手段と、該保持手段に保持された前記スナップリングを前記保持手段から押出す押出し手段とからなる組付ユニットとを備え、
   前記チャックユニットは、前記スナップリングをセットする待機位置と、拡径した前記スナップリングに前記保持手段を挿入する保持位置との間を移動し、前記組付ユニットは、前記チャックユニットが保持位置に移動したとき、該チャックユニットによって拡径されたスナップリングを前記保持手段によって保持し、前記チャックユニットが待機位置に移動したとき、前記スナップリングを保持した前記保持手段を前記ワークの外周溝が形成された部分に外嵌し、前記前記押出し手段によって前記スナップリングを前記保持手段から押出して前記ワークの組付穴の外周溝に組付けることを特徴とするスナップリング組付装置。
4. 前記チャックユニットは、前記複数の爪部を有する開閉可能な一対のアームであることを特徴とする請求項３に記載のスナップリング組付装置。

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