JP5016091B2 - 搬送パレット及び圧入装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧入対象部品を保持して圧入ステーションに搬送するための搬送パレット、及び前記搬送パレットを使用する圧入装置に関する。

例えば、ハイブリッド車両や電気車両等に使用されるモータ（電動機）は、種々の部品から構成されており、通常、組み立てラインによって自動的に製造されている。

例えば、特許文献１には、回転磁界を発生するステータと、上記ステータのステータコア内に同軸的に配置されるロータと、上記ロータの出力軸の両端側に取り付けられる一対のベアリングと、一方の上記ベアリングに沿って配置される与圧ばね及び他方の上記ベアリングに沿って配置されるベアリング受けと、上記ステータの両面を絶縁する一対の絶縁シートとを少なくとも含むモータ内装部品と、実質的に上記モータ内装部品を内部に収納する第１ブラケットと、上記第１ブラケットに対して蓋として被せられる第２ブラケットとを備えるモータを、所定の搬送レーン上を移動して所定の組み立てステージに運搬される搬送パレット上で組み立てるモータの組立装置が開示されている。

そして、搬送パレットには、第１ブラケットを収納するカップホルダーが設けられており、上記カップホルダーに上記第１ブラケットを取り付け、その第１ブラケット内に一方の絶縁シートとステータとを仮入れした状態で上記ステータを上記第１ブラケット内に圧入するステータ圧入ステージと、与圧ばねをステーターコア内を通して上記第１ブラケット底部に配置する与圧ばね挿入ステージと、上記与圧ばねに一方のベアリングが接触するようにロータを上記ステータコア内に挿入するロータ挿入ステージと、圧入された上記ステータ上に他方の絶縁シートを挿入する絶縁シート挿入ステージと、他方のベアリングに向けてベアリング受けを挿入するベアリング受け挿入ステージと、第２ブラケットをモータ内装部品が挿入された上記第１ブラケットに載置する第２ブラケット載置ステージと、上記第２ブラケットを上記第１ブラケットに一体的に固定するシーミングステージとを備えている。

特開２００３−３２４９０９号公報

上記の特許文献１では、搬送パレット上に圧入対象部品を載置した状態で、各組み立てステーションに順次移送し、モータの組み立て作業を自動的に行うとともに、前記搬送パレット上の前記圧入対象部品に対して、同一の方向から各組み立て作業が行われている。

しかしながら、モータの組み立て作業において、例えば、ロータの一方の端面側からヨークアセンブリを圧入するとともに、前記ロータの他方の端面側からレゾルバ（角度センサ）を圧入する場合がある。

このため、特許文献１では、圧入対象部品を一旦搬送パレットから取り外してこの圧入対象部品を反転させ、再度、前記搬送パレットに載置する作業が必要である。従って、圧入対象部品の反転作業が相当に煩雑化するとともに、時間がかかってしまう。これにより、モータの組み立て作業全体を効率的且つ自動的に行うことが困難になるという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、圧入対象部品を反転させることがなく、前記圧入対象部品に対して互いに反対方向から圧入部品を圧入することができ、組み立て作業全体を効率的且つ自動的に行うことが可能な搬送パレット及び圧入装置を提供することを目的とする。

本発明は、圧入対象部品を保持して圧入ステーションに搬送するための搬送パレットに関するものである。

この搬送パレットは、貫通孔が形成されるパレット部材と、前記貫通孔を閉塞し、前記パレット部材に対して移動可能に配置されるとともに、第１の圧入部品が保持される圧入パンチプレートと、前記圧入パンチプレートに対して、前記パレット部材とは反対側に配置されるとともに、前記圧入ステーションに配置される第２の圧入部品に対向して前記圧入対象部品を保持するワーク受け部材とを備えている。

そして、圧入ステーションに設けられたピン部材を貫通孔に挿通し、圧入パンチプレートを圧入対象部品側に押圧することにより、第１の圧入部品を前記圧入対象部品に圧入する一方、第２の圧入部品を、前記第１の圧入部品とは反対方向から前記圧入対象部品に圧入している。

また、パレット部材は、圧入パンチプレートを収容するための溝部を有することが好ましい。

さらに、圧入パンチプレートは、第１の圧入部品を収容するための溝部を有することが好ましい。

さらにまた、圧入パンチプレートのワーク受け部材に向かう面には、複数のばね部材が配設されることが好ましい。

また、圧入対象部品は、モータを構成するロータであり、第１の圧入部品は、レゾルバであるとともに、第２の圧入部品は、ヨークアセンブリであることが好ましい。

さらに、本発明は、搬送パレットを使用する圧入装置に関するものである。この圧入装置は、第１の圧入部品を圧入対象部品に圧入する第１圧入機構と、搬送パレットを挟んで前記第１圧入機構に対向して配置され、第２の圧入部品を前記圧入対象部品に圧入する第２圧入機構とを備えている。

そして、第１圧入機構は、圧入対象部品とは反対側から貫通孔に挿入され、第１の圧入部品を載置した圧入パンチプレートを前記圧入対象部品側に押圧することにより、前記第１の圧入部品を該圧入対象部品に圧入させるピン部材と、前記ピン部材を進退させる可動部とを備えている。

本発明では、搬送パレットが圧入ステーションに配置されると、ワーク受け部材に保持されている圧入対象部品に、一方向から第２の圧入部品が圧入される。また、圧入パンチプレートが、パレット部材に対してワーク受け部材側に移動すると、前記圧入パンチプレートに保持されている第１の圧入部品が、一方向とは反対の他方向から圧入対象部品に圧入される。

このため、搬送パレットに保持されている圧入対象部品に対し、第１の圧入部品と第２の圧入部品とを互いに反対方向から圧入することができる。これにより、圧入対象部品を反転させる必要がなく、組み立て作業全体を効率的且つ自動的に行うことが可能になる。

また、本発明では、ピン部材が貫通孔に挿入されることにより、圧入パンチプレートが圧入対象部品側に押圧される。従って、ピン部材と貫通孔との案内作用下に、第１の圧入部品は、圧入対象部品に正確且つ円滑に圧入される。

本発明の第１の実施形態に係る搬送パレットが用いられる圧入装置の概略構成図である。 前記圧入装置により組み立てられるモータの要部分解斜視説明図である。 前記搬送パレットの分解斜視説明図である。 前記圧入装置によりヨークアセンブリを圧入する際の動作説明図である。 前記圧入装置によりレゾルバを圧入する際の動作説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る搬送パレットが用いられる圧入装置の概略構成図である。 前記搬送パレットの分解斜視説明図である。 前記圧入装置によりレゾルバを圧入する際の動作説明図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る搬送パレット１０は、圧入装置１２に使用される。この搬送パレット１０により圧入ステーションに搬送される圧入対象部品は、モータの構成部品の中、ロータ１４である。

図２に示すように、ロータ１４は、一端１４ａ側に端面板１６を有するとともに、前記一端１４ａよりも軸方向外方に突出して小径なリング部１８が設けられる。ロータ１４の他端１４ｂ側から軸方向に周面部２０が設けられる。

リング部１８には、レゾルバ（角度センサ）（第１の圧入部品）２２が圧入される。周面部２０には、他端１４ｂ側からヨークアセンブリ（第２の圧入品）２４が圧入される。ヨークアセンブリ２４は、複数の磁石２６を設ける。

図３に示すように、搬送パレット１０は、図示しない搬送手段を介して圧入ステーションに移送されるパレット部材３０を備える。パレット部材３０は、板体３２と、前記板体３２の中央側に嵌合配置されるベースプレート３４とを有する。板体３２には、複数の位置決め座３６と、前記ベースプレート３４を固定するためのストッパ（ソレノイド等）３８とが設けられる。

べースプレート３４は、中央部に円形状の開口部４０を設けるとともに、前記開口部４０の外周には溝部４２が形成される。溝部４２を形成する底面部には、複数、例えば、４つの貫通孔４４が軸方向（矢印Ａ方向）に貫通形成される。

溝部４２には、圧入パンチプレート４６が収容される。圧入パンチプレート４６は、溝部４２に矢印Ａ方向に移動可能に配置されるとともに、複数の貫通孔４４を閉塞する。圧入パンチプレート４６の中央部には、比較的大径な開口部４８が形成されるとともに、前記開口部４８の外周には、レゾルバ２２を収容するための溝部５０が形成される。

圧入パンチプレート４６の溝部５０が設けられる面４６ａには、複数のばね部材５２が配設される。圧入パンチプレート４６には、パレット部材３０とは反対側にワーク受け部材５４が配置される。ワーク受け部材５４は、略リング形状を有し、中央部に比較的大径な開口部５６を有する。ワーク受け部材５４は、圧入ステーションに配置されるヨークアセンブリ２４に対向して、ロータ１４を収容保持するための溝部５８を設ける。

図１に示すように、圧入装置１２は、レゾルバ２２をロータ１４に圧入するための第１圧入機構６０と、搬送パレット１０を挟んで前記第１圧入機構６０に対向して配置され、ヨークアセンブリ２４を前記ロータ１４に圧入するための第２圧入機構６２とを備える。

第１圧入機構６０側には、搬送パレット１０を載置するためのパレット載置部６４が分割して（又は一体的に）設けられる。パレット載置部６４には、パレット部材３０の複数の貫通孔４４と同軸上に複数の貫通孔６６が形成される。貫通孔６６は、実質的には下方に拡径する段付孔部を構成することができる。

第１圧入機構６０は、ガイド筒部６８の内周面に沿って、矢印Ａ方向に摺動自在なピストン部７０を備える。ピストン部７０は、図示しない油圧シリンダ等のアクチュエータに連結された可動部を構成する。ピストン部７０には、それぞれ同軸上に配置される各貫通孔４４、６６に一体に挿入可能な複数本のピン部材７２が設けられる。各ピン部材７２には、ロータ１４側への移動位置を規制するための係止部７４が形成され、前記係止部７４が貫通孔６６に配置されることにより、各先端位置が規制される。

第２圧入機構６２は、矢印Ａ方向に移動自在な昇降型８０を備え、前記昇降型８０の先端には、ばね部材８２を介して押圧部材８４が支持される。昇降型８０の外方には、圧入型８６が昇降自在に配置されるとともに、前記圧入型８６の内周側には、ヨークアセンブリ２４を保持するための溝部８８が形成される。

このように構成される搬送パレット１０及び圧入装置１２の動作について、以下に説明する。

先ず、図３に示すように、搬送パレット１０では、パレット部材３０を構成するベースプレート３４の溝部４２に、圧入パンチプレート４６が収容される。圧入パンチプレート４６は、そのリング状の底面によりベースプレート３４に形成されている複数の貫通孔４４を閉塞する。

一方、圧入パンチプレート４６の溝部５０には、レゾルバ２２が収容されるとともに、面４６ａには、複数のばね部材５２が配置される。圧入パンチプレート４６上には、ワーク受け部材５４が載置されるとともに、前記ワーク受け部材５４の底面側には、複数のばね部材５２が当接する。ワーク受け部材５４の溝部５８には、ロータ１４が端面板１６を下方にして載置される。

上記のように、レゾルバ２２及びロータ１４が配置された搬送パレット１０は、図１に示すように、圧入ステーションに移送され、パレット載置部６４上に位置決め保持される。圧入ステーションでは、搬送パレット１０がパレット載置部６４に保持される一方、ヨークアセンブリ２４が第２圧入機構６２を構成する圧入型８６の溝部８８に配置される。

次いで、第２圧入機構６２を構成する昇降型８０が下降し、押圧部材８４がばね部材８２の弾発力を介してロータ１４をワーク受け部材５４上に押圧保持する。一方、圧入型８６の下降作用下に、ヨークアセンブリ２４が下降される。

このため、図４に示すように、ヨークアセンブリ２４は、搬送パレット１０の上方からロータ１４に対して所定の速度で周面部２０に圧入され、所定の突き当て荷重を超えるまで押圧される。従って、ロータ１４の周面部２０には、ヨークアセンブリ２４が圧入され、この状態のまま、第１圧入機構６０が駆動される。その際、ヨークアセンブリ２４とロータ１４とは、溝部８８の作用下に正確に圧入される。

第１圧入機構６０では、図示しない油圧シリンダ等の作用下に、ピストン部７０がガイド筒部６８の内周面に沿って上方に摺動する。ピストン部７０に設けられている複数のピン部材７２は、貫通孔６６に沿って上昇し、ベースプレート３４に設けられている貫通孔４４に挿入される。

ピストン部７０の上昇作用下に、各ピン部材７２は、各貫通孔４４から圧入パンチプレート４６の底面に当接し、前記圧入パンチプレート４６をロータ１４側に押圧する。これにより、圧入パンチプレート４６の溝部５０に収容されているレゾルバ２２は、ロータ１４のリング部１８に所定の速度及び所定の荷重で圧入処理される（図５参照）。なお、レゾルバ２２の圧入速度及び荷重は、ヨークアセンブリ２４の圧入速度及び突き当て荷重よりも小さな値に設定される。

この場合、第１の実施形態では、搬送パレット１０が圧入ステーションに配置されると、先ず、ワーク受け部材５４に保持されているロータ１４に対し、第２圧入機構６２の作用下にヨークアセンブリ２４が圧入される。次に、第１圧入機構６０の作用下に、圧入パンチプレート４６がワーク受け部材５４側に移動し、前記圧入パンチプレート４６に保持されているレゾルバ２２が、ロータ１４のリング部１８に圧入される。

このため、搬送パレット１０に保持されているロータ１４に対し、ヨークアセンブリ２４とレゾルバ２２とを互いに反対方向から圧入することができる。これにより、搬送パレット１０に保持されているロータ１４を反転させる必要がなく、モータの組立作業全体を効率的且つ自動的に行うことが可能になるという効果が得られる。

さらに、第１圧入機構６０は、可動部であるピストン部７０に、複数のピン部材７２を設けている。そして、ピン部材７２がベースプレート３４の複数の貫通孔４４に挿入されることにより、圧入パンチプレート４６がロータ１４側に押圧されている。従って、複数のピン部材７２と複数の貫通孔４４との案内作用下に、レゾルバ２２は、ロータ１４に対して正確且つ円滑に圧入されるという利点がある。

また、第１の実施形態では、圧入荷重の大きなヨークアセンブリ２４をロータ１４に圧入した後、圧入荷重の小さなレゾルバ２２を前記ロータ１４に圧入している。このため、レゾルバ２２に係る負担を低減することができ、前記レゾルバ２２を有効に保護することが可能になる。

さらにまた、第１の実施形態では、ベースプレート３４には、圧入パンチプレート４６全体が収容される溝部４２が設けられている。従って、第２圧入機構６２を介してヨークアセンブリ２４をロータ１４に圧入する際に、比較的大きな圧入荷重は、ワーク受け部材５４とベースプレート３４とで受けることができる。このため、レゾルバ２２が保持されている圧入パンチプレート４６には、上記の荷重が作用することはない。これにより、レゾルバ２２が圧入荷重によって損傷等を惹起することを良好に抑制することが可能になる。

また、圧入パンチプレート４６には、レゾルバ２２を位置決めするための溝部５０が設けられている。従って、溝部５０の深さをレゾルバ２２が収容される深さに設定することにより、前記レゾルバ２２にかかる荷重の低減が容易に図られる。

さらに、レゾルバ２２は、ロータ１４の底面である一端１４ａからさらに下方へ突出するリング部１８に圧入されている。このため、レゾルバ２２は、ロータ１４の外周部よりも外方に突出することができ、回転検知が一層確実に遂行されるという利点がある。

さらにまた、ワーク受け部材５４は、レゾルバ２２が圧入処理される部分を除いて、すなわち、開口部５６を設けて、ロータ１４を強固に保持することができる。これにより、レゾルバ２２の圧入時に、ロータ１４が不要にずれることがなく、前記レゾルバ２２の圧入処理が高精度に遂行されるという効果がある。

なお、パレット部材３０では、板体３２とベースプレート３４とが個別に構成されているが、前記板体３２と前記ベースプレート３４とを一体に構成してもよい。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る搬送パレット９０が用いられる圧入装置９２の概略構成図である。

なお、第１の実施形態に係る搬送パレット１０及び圧入装置１２と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

図６及び図７に示すように、搬送パレット９０は、パレット部材９４を備える。パレット部材９４を構成するベースプレート９６には、凹部９８が設けられるとともに、前記凹部９８の中央部には、単一の貫通孔１００が連通する。凹部９８には、圧入パンチプレート１０２が収容される。圧入パンチプレート１０２は、円板状を有し、凹部９８に矢印Ａ方向に移動可能に配置されるとともに、貫通孔１００を閉塞する。圧入パンチプレート１０２の中央部には、レゾルバ２２を収容するための比較的大径な凹部１０３が形成される。

図６に示すように、圧入装置９２は、レゾルバ２２をロータ１４に圧入するための第１圧入機構１０４と、搬送パレット９０を挟んで前記第１圧入機構１０４に対向して配置され、ヨークアセンブリ２４を前記ロータ１４に圧入するための第２圧入機構６２とを備える。

第１圧入機構１０４側には、搬送パレット９０を載置するためのパレット載置部１０６が分割して（又は一体的に）設けられる。パレット載置部１０６には、パレット部材９４の貫通孔１００と同軸上に貫通孔１０８が形成される。貫通孔１０８は、実質的には下方に拡径する段付孔部を構成することができる。

第１圧入機構１０４を構成するピストン部７０には、互いに同軸上に配置される貫通孔１００、１０８に一体に挿入可能な１本のピン部材１１０が設けられる。ピン部材１１０には、ロータ１４側への移動位置を規制するための係止部１１２が形成され、前記係止部１１２が貫通孔１０８に配置されることにより、先端位置が規制される。

このように構成される第２の実施形態では、上記の第１の実施形態に係る搬送パレット１０及び圧入装置１２と同様に動作する。特に、第２の実施形態では、図８に示すように、第１圧入機構１０４が駆動されてピストン部７０が上昇される際、単一のピン部材１１０は、貫通孔１００から圧入パンチプレート１０２の底面に当接し、前記圧入パンチプレート１０２をロータ１４側に押圧する。

これにより、圧入パンチプレート１０２の凹部１０３に収容されているレゾルバ２２は、ロータ１４のリング部１８に所定の速度及び所定の荷重で圧入処理される。従って、第２の実施形態は、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。

１０、９０…搬送パレット １２、９２…圧入装置
１４…ロータ １８…リング部
２２…レゾルバ ２４…ヨークアセンブリ
３０、９４…パレット部材 ３２…板体
３４、９６…ベースプレート ４２、５０、５８、８８…溝部
４４、６６、１００、１０８…貫通孔 ４６、１０２…圧入パンチプレート
５２…ばね部材 ５４…ワーク受け部材
６０、６２、１０４…圧入機構 ６４、１０６…パレット載置部
７０…ピストン部 ７２、１１０…ピン部材
７４、１１２…係止部 ８０…昇降型
８６…圧入型 ９８、１０３…凹部

Claims (6)

1. 圧入対象部品を保持して圧入ステーションに搬送するための搬送パレットであって、
   貫通孔が形成されるパレット部材と、
   前記貫通孔を閉塞し、前記パレット部材に対して移動可能に配置されるとともに、第１の圧入部品が保持される圧入パンチプレートと、
   前記圧入パンチプレートに対して、前記パレット部材とは反対側に配置されるとともに、前記圧入ステーションに配置される第２の圧入部品に対向して前記圧入対象部品を保持するワーク受け部材と、
   を備え、
   前記圧入ステーションに設けられたピン部材を前記貫通孔に挿通し、前記圧入パンチプレートを前記圧入対象部品側に押圧することにより、前記第１の圧入部品を前記圧入対象部品に圧入する一方、
   前記第２の圧入部品を、前記第１の圧入部品とは反対方向から前記圧入対象部品に圧入することを特徴とする搬送パレット。
2. 請求項１記載の搬送パレットにおいて、前記パレット部材は、前記圧入パンチプレートを収容するための溝部を有することを特徴とする搬送パレット。
3. 請求項１又は２記載の搬送パレットにおいて、前記圧入パンチプレートは、前記第１の圧入部品を収容するための溝部を有することを特徴とする搬送パレット。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の搬送パレットにおいて、前記圧入パンチプレートの前記ワーク受け部材に向かう面には、複数のばね部材が配設されることを特徴とする搬送パレット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送パレットにおいて、前記圧入対象部品は、モータを構成するロータであり、
   前記第１の圧入部品は、レゾルバであるとともに、前記第２の圧入部品は、ヨークアセンブリであることを特徴とする搬送パレット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送パレットを使用する圧入装置であって、
   前記第１の圧入部品を前記圧入対象部品に圧入する第１圧入機構と、
   前記搬送パレットを挟んで前記第１圧入機構に対向して配置され、前記第２の圧入部品を前記圧入対象部品に圧入する第２圧入機構と、
   を備え、
   前記第１圧入機構は、前記圧入対象部品とは反対側から前記貫通孔に挿入され、前記第１の圧入部品を載置した前記圧入パンチプレートを前記圧入対象部品側に押圧することにより、該第１の圧入部品を該圧入対象部品に圧入させる前記ピン部材と、
   前記ピン部材を進退させる可動部と、
   を備えることを特徴とする圧入装置。

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