JP5042256B2

JP5042256B2 - 組付装置

Info

Publication number: JP5042256B2
Application number: JP2009053802A
Authority: JP
Inventors: 重喜山部; 孝之荒木; 幸男西田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: WO2010100814A1; JP2010207927A

Description

本発明は、筒状部材の両端に形成された開口周縁部にグリース塗布作業とボール装着作業を行う組付装置に関する。

従来、自動二輪車のヘッドパイプの両端に形成された開口周縁部（ベアリング用ボールレース部）にグリースを塗布する作業と、グリースが塗布された開口周縁部に所定数のベアリングボールを配列する作業が手作業により行われていることが知られている。

また、ワークに対して常に均一にグリースを塗布するために、グリース供給ノズルに対して傾動可能に配設されたノズルヘッドのテーパ面をヘッドパイプの開口端面に直接当接させることによってボールレース部との位置決めを行い、このボールレース部に複数のグリース吐出通路から一時にグリースを吐出させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２６５７７０号公報

しかし、手作業によるボールレース部へのグリース塗布は、作業者の勘などに頼る手作業であるため塗布が片寄って均一にならない場合がある。また、塗布量も不均一でばらつきが発生する場合がある。更に、ヘッドパイプを支持する治具に付着したグリースを拭き取る作業が発生してしまうという問題がある。
また、特許文献１に記載の技術のように、グリース塗布作業を自動化しても、ボールのヘッドパイプへの配列は、作業者の勘などに頼る手作業であるためボールの落下や数不足が発生してしまうという問題がある。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、筒状部材両端に形成された開口周縁部に定量のグリース塗布作業及び所定数のボール装着作業を確実に行うことができる組付装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく本発明は、筒状部材の両端に形成された開口周縁部にグリース塗布とボール装着を行う組付装置であって、筒状部材両端を挟持する上ヘッド部及び下ヘッド部と、これらのヘッド部に所定数のボールを配列して保持するボール供給手段と、筒状部材両端の開口周縁部近傍に定量のグリースを各ヘッド部より吐出するグリース圧送手段と、このグリース圧送手段により吐出したグリースを前記ボール供給手段により配列保持されたボールで押し出すと共にこれらのボールとグリースを筒状部材両端の開口周縁部に装着するボール圧送手段を備えた。

また、前記ボール圧送手段によりボールとグリースが筒状部材両端の開口周縁部に装着した後に、グリースに冷風を噴射してグリースを一時的に硬化させるグリース硬化手段を設けることができる。

前記上ヘッド部または前記下ヘッド部のいずれか一方を可動にすることができる。

前記ボール供給手段は、溝を形成したプレートにより所定数のボールを傾斜状態で保持することができる。

前記ボール圧送手段は、前記ボール供給手段により配列保持された所定数のボールを一括圧送することができる。

前記筒状部材両端に形成された開口周縁部へのグリース塗布とボール装着を連続して一つの工程で行うようにすることができる。

前記筒状部材を自動二輪車のヘッドパイプとして、本発明を自動二輪車のヘッドパイプに適用することができる。

本発明によれば、筒状部材の両端に形成された開口周縁部に定量のグリース塗布及び所定数のボール装着を確実に行うことができる。また、筒状部材の両端に形成された開口周縁部に対するグリース塗布作業及びボール装着作業のサイクルタイムの短縮が図れる。更に、グリースを筒状部材両端の開口周縁部に的確に定量だけ塗布することができるので、グリース使用量の削減が図れる。

グリース硬化手段を設ければ、冷風の噴射によりグリースが一時的に硬化するので、グリースと共に筒状部材両端の開口周縁部に装着したボールが脱落するのを防止することができる。

上ヘッド部または下ヘッド部のいずれか一方を可動にすれば、筒状部材の両端を容易且つ確実に挟持することができる。

ボール供給手段が溝を形成したプレートにより所定数のボールを傾斜状態で保持すれば、所定数のボールを確実に上ヘッド部と下ヘッド部に供給することができる。

ボール圧送手段がボール供給手段により配列保持された所定数のボールを一括圧送すれば、所定数のボールを筒状部材の両端に形成された開口周縁部の所望な位置に短時間でグリースと共に装着することができる。

グリース塗布とボール装着を連続して一つの工程で行うようにすれば、筒状部材の両端に形成された開口周縁部に対するグリース塗布作業とボール装着作業を効率よく行うことができる。

本発明を自動二輪車のヘッドパイプに適用すれば、自動二輪車のヘッドパイプのボールレース部に対するグリース塗布作業とボール装着作業のサイクルタイムの短縮が図れる。

ヘッドパイプの断面図グリース塗布及びボール装着後のボールレース部の正面図本発明に係る組付装置の概要外観図本発明に係る組付装置の側面図グリース硬化手段を設けた場合の組付装置の側面図グリース塗布及びボール装着前の要部断面図グリース塗布及びボール装着後の要部断面図

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。自動二輪車のフレームを構成するヘッドパイプ１は、図１に示すように、両端の開口周縁部にボールレース部２を形成している。そして、図２に示すように、ボールレース部２，２に定量のグリース３を塗布すると共に、所定数（例えば、２１個）のボール４を装着させるのが本発明に係る組付装置である。

本発明に係る組付装置は、図３及び図４に示すように、自動二輪車のヘッドパイプ１の両端を挟持する上ヘッド部５及び下ヘッド部６と、これらのヘッド部５，６に所定数のボール４を配列して保持するボール供給手段７と、ヘッドパイプ１のボールレース部２，２近傍に定量のグリース３を各ヘッド部５，６より吐出するグリース圧送手段８と、このグリース圧送手段８により吐出したグリース３とボール供給手段７により配列保持されたボール４を同時にボールレース部２に装着するボール圧送手段９を備えている。

上ヘッド部５と下ヘッド部６は、夫々略円柱形状に形成され、外筒部１０と内蔵部１１を備えている。上ヘッド部５と下ヘッド部６はほぼ同じ構成で、夫々の先端部にはヘッドパイプ１のボールレース部２の端部２ａが嵌合する溝部１２が設けられている。上ヘッド部５と下ヘッド部６はハンド部１３で連結され、略コの字形状に形成されている。

ハンド部１３の空洞部１３ａには、電気配線やエア配管などが通されている。上ヘッド部５はハンド部１３に配設されたシリンダ１４により昇降自在になっている。また、上ヘッド部５はハンド部１３内に縮装されたスプリング１５により昇方向に付勢されている。

ボール供給手段７は、溝を形成したプレートによって傾斜状態に保持された所定数のボール４をパーツフィーダ（不図示）により、上ヘッド部５と下ヘッド部６に形成されたボール保持部１６，１６に夫々供給する。外筒部１０と内蔵部１１の隙間で環状に形成されたボール保持部１６，１６には、配列保持されたボール４が脱落しないよう環状の弾性ストッパ１７，１７が配設されている。

また、グリース圧送手段８は、ディスペンサ（不図示）によりグリース３を圧送して上ヘッド部５と下ヘッド部６の内蔵部１１，１１に設けた複数の吐出口１８からヘッドパイプ１のボールレース部２，２近傍に定量のグリース３を吐出する。

ボール圧送手段９は、上ヘッド部５及び下ヘッド部６に設けられ、これらのヘッド部５，６を構成する外筒部１０と内蔵部１１の間を摺動自在に進退動する筒状のピストン２０を備えている。外筒部１０と内蔵部１１とピストン２０でシリンダを構成することになる。ボール保持部１６，１６に配列保持されたボール４は、前進するピストン２０によりボールレース部２，２に一括圧送される。

ピストン２０を前進させることにより、ボール保持部１６，１６に配列保持された所定数のボール４でボールレース部２，２近傍に吐出されたグリース３を押し出すと共に、これらのボール４とグリース３をボールレース部２，２に装着させることができる。

また、図５に示すように、ボール圧送手段９によりボール４とグリース３がヘッドパイプ１両端のボールレース部２，２に装着した後に、グリース３に冷風を噴射してグリース３を一時的に硬化させるグリース硬化手段３０を設けることもできる。グリース硬化手段３０は、グリース３の吐出口１８近傍に設けた冷風噴射口３１と、冷風噴射口３１に冷風を運ぶ配管３２と、冷風を冷風噴射口３１に供給する冷風供給装置３３などからなる。

冷風としては、低温なる窒素ガスや低温なる空気などが用いられる。冷風が低温なる窒素ガスの場合には、冷風供給装置３３が液体窒素のボンベと液体窒素を気化させる液体窒素気化装置などから構成される。また、冷風が低温なる空気の場合には、冷風供給装置３３が超低温の空気を発生させる超低温空気発生装置などから構成される。

以上のように構成された本発明に係る組付装置の動作について説明する。先ず、下側のボールレース部２を下ヘッド部６の溝部１２に嵌合させ、更にシリンダ１４を駆動状態にさせて上ヘッド部５を下降させ上側のボールレース部２に嵌合させる。これにより、ヘッドパイプ１は上ヘッド部５と下ヘッド部６によって安定した状態で挟持される。すると、自動二輪車のフレームを構成するヘッドパイプ１が本装置にセットされる。

次いで、ボール供給手段７により所定数（例えば、２１個）のボール４を上ヘッド部５と下ヘッド部６に供給する。すると、図６に示すように、上ヘッド部５のボール保持部１６と下ヘッド部６のボール保持部１６に夫々供給された２１個のボール４は、環状に配列保持される。ボール４が上ヘッド部５のボール保持部１６に供給されても、環状の弾性ストッパ１７により落下することはない。

次いで、グリース圧送手段８により、グリース３を圧送して上ヘッド部５と下ヘッド部６の内蔵部１１，１１に設けた複数の吐出口１８からボールレース部２，２近傍で外筒部１０と内蔵部１１の間に定量のグリース３を吐出する。グリース３は適度の粘性を有するので、垂れたりすることなく吐出した状態を維持することができる。なお、ボール４をボール保持部１６に配列するのと、グリース３をボールレース部２，２近傍に吐出するのは、いずれを先にしてもよい。

次いで、ボール圧送手段９のピストン２０を前進させることにより、ボール保持部１６，１６に配列保持された所定数のボール４を一括圧送する。すると、図７に示すように、所定数のボール４が弾性ストッパ１７，１７を乗り越えて、ボールレース部２，２近傍に吐出されていたグリース３を押し出すと同時に、グリース３と共にボールレース部２，２に装着する。

更に、グリース硬化手段３０によりボールレース部２，２に装着したグリース３に冷風を噴射することもできる。冷風の噴射によりグリース３が一時的に硬化するので、グリース３と共にヘッドパイプ１両端のボールレース部２，２に装着したボール４が脱落するのを防止することができる。特に、下ヘッド部６から圧送されてボールレース部２に装着したボール４の脱落防止には有効である。

次いで、シリンダ１４の駆動状態を解除する。すると、スプリング１５により上ヘッド部５が上昇し、上ヘッド部５が上側のボールレース部２から離れる。更に、ヘッドパイプ１を持ち上げて下側のボールレース部２を下ヘッド部６から離す。下側のボールレース部２に装着されたボール４は、ボールレース部２とボール４の間に配設されたグリース３の吸着力により落下することはない。

このようにして、ヘッドパイプ１両端のボールレース部２，２に定量のグリース３を塗布すると共に、所定数（例えば、２１個）のボール４を装着させる作業が一つの工程で行われる。

本発明によれば、自動二輪車のフレームを構成するヘッドパイプなどの筒状部材の両端に形成された開口周縁部に定量のグリース塗布及び所定数のボール装着を一つの工程で確実に行うことができ、グリース塗布作業及びボール装着作業のサイクルタイムの短縮が図れ、的確に定量だけグリースを塗布することができるので、グリース使用量の削減が図れる。

１…ヘッドパイプ、２…ボールレース部、３…グリース、４…ボール、５…上ヘッド部、６…下ヘッド部、７…ボール供給手段、８…グリース圧送手段、９…ボール圧送手段、１０…外筒部、１１…内蔵部、１２…溝部、１３…ハンド部、１４…シリンダ、１５…スプリング、１６…ボール保持部、１７…弾性ストッパ、１８…吐出口、２０…ピストン、３０…グリース硬化手段、３１…冷風噴射口。

Claims

筒状部材の両端に形成された開口周縁部にグリース塗布とボール装着を行い、筒状部材両端を挟持する上ヘッド部及び下ヘッド部と、これらのヘッド部に所定数のボールを配列して保持するボール供給手段と、筒状部材両端の開口周縁部近傍に定量のグリースを各ヘッド部より吐出するグリース圧送手段と、このグリース圧送手段により吐出したグリースを前記ボール供給手段により配列保持されたボールで押し出すと共にこれらのボールとグリースを筒状部材両端の開口周縁部に装着するボール圧送手段を備えた組付装置であって、
前記上ヘッド部または前記下ヘッド部のいずれか一方を可動にし、
前記上ヘッド及び下ヘッドの夫々の先端部には、前記筒状部材の前記開口周縁部の端部が嵌合する溝部が設けられ、上ヘッド部と下ヘッド部はハンド部で連結され、前記上ヘッド部と下ヘッド部のどちらか一方のヘッドは、ハンド部に配設されスプリングを縮装したシリンダによって昇降自在であることを特徴とする組付装置。
請求項１記載の組付装置において、前記ボール圧送手段によりボールとグリースが筒状部材両端の開口周縁部に装着した後に、グリースに冷風を噴射してグリースを一時的に硬化させるグリース硬化手段を設けたことを特徴とする組付装置。
請求項１〜２のいずれか一項に記載の組付装置において、前記ボール供給手段は溝を形成したプレートにより所定数のボールを傾斜状態で保持することを特徴とする組付装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の組付装置において、前記ボール圧送手段は前記ボール供給手段により配列保持された所定数のボールを一括圧送することを特徴とする組付装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の組付装置において、前記筒状部材の両端に形成された開口周縁部へのグリース塗布とボール装着を連続して一つの工程で行うことを特徴とする組付装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の組付装置において、前記筒状部材が自動二輪車のヘッドパイプであることを特徴とする組付装置。