JP6501545B2 - リテーナ組付装置及びリテーナ組付方法 - Google Patents

Description

本発明は、リテーナ組付装置及びリテーナ組付方法に関する。

リテーナは、コッタを介してバルブステムに取り付けられる。コッタはバルブステムに形成された係合溝に係合する部品であり、一対のコッタ片からなる。一般に、コッタが既に組み付けられたリテーナをバルブステムに組み付ける装置では、リテーナからコッタ片を押し上げて一対のコッタ片の間を開き、そのコッタ片間にバルブステムを挿入する。そして、バルブステムの係合溝にコッタ片を係合させてコッタ片をリテーナに戻すことでリテーナをバルブステムに組み付けている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−３１１５５７号公報

特許文献１に記載された技術は、上端面が平坦である押し上げピンによって押し上げられた一対のコッタ片を、上方向からガイドピンによって抑えた状態で、互いに分割する。このとき、一対のコッタ片のそれぞれは、径方向外向きに倒れながら移動させ、分割するが、リテーナ上面の所定の径方向外側位置まで移動できない場合がある。その後ガイドピンが、一対のコッタ片間に下降してくると、移動できなかったコッタ片に引っ掛かってしまう。

従って、本発明の目的は、コッタ片を確実にリテーナの上面で分割する技術を提供することにある。

本発明は、バルブステムに形成された係合溝に係合する、一対のコッタ片からなるコッタを介して前記バルブステムにリテーナを組み付けるリテーナ組付装置において、前記コッタが装着された前記リテーナがその下端に当接され、該下端から前記バルブステムが進入可能な筒体と、前記筒体の前記下端に当接される前記リテーナを保持する保持部と、前記保持部により保持された前記リテーナの下方から進入し、前記コッタを前記筒体内に押し上げる押し上げ軸とを備え、前記押し上げ軸は、前記一対のコッタ片間の内部空間に挿通可能な挿通部と、その挿通部に対してエアを給気、排気するエア給排気部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、バルブステムに形成された係合溝に係合する、一対のコッタ片からなるコッタを介して前記バルブステムにリテーナを組み付けるリテーナ組付方法において、前記バルブステムが下方から挿入される筒体の下端に、前記コッタが装着された前記リテーナを当接した状態で前記リテーナを保持する保持工程と、前記筒体の下端に保持された前記リテーナの下方から押し上げ軸を進入させて、該押し上げ軸の端部を前記一対のコッタ片間の内部空間に挿通させると共に、コッタを押し上げる押し上げ準備工程と、前記コッタを前記押し上げ軸により、前記筒体内に設けられた押圧部材の下面と前記リテーナの上面との間位置の高さまで押し上げる押し上げ工程と、前記端部から前記内部空間に向けてエアを吐出し、エアの圧力で前記コッタ片同士を分離させ、前記押圧部材と前記リテーナとの間に配置された押圧片に両コッタ片の側面を保持させる分離保持工程とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、コッタ片を確実にリテーナの上面で分割することができる。

本発明の一実施形態に係るリテーナ組付装置を用いたシステムの説明図。 （Ａ）はリテーナの拡大断面図、（Ｂ）は押し上げ軸の部分断面図、（Ｃ）は保持ユニットの断面図、（Ｄ）は保持ユニットの部分拡大図。 リテーナ組付装置の動作説明図。 リテーナ組付装置の動作説明図。 リテーナ組付装置の動作説明図。 コッタを分離するエア吐出の詳細を示す動作説明図。 リテーナ組付装置の動作説明図。 リテーナ組付装置の動作説明図。 リテーナ組付装置の動作説明図。 他の実施形態に係る押し上げ軸の部分断面図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ参照符号は、同様の要素を示し、紙面に対する上下左右方向を、本実施形態における装置または部材の上下左右方向として、本文中の説明の際に用いることとする。

＜システムの構成＞
図１は本発明の第一実施形態に係るリテーナ組付装置Ａを用いたシステムの説明図である。リテーナ組付装置Ａは、載置部６上に載置されることにより準備されたリテーナ５を保持し、パレット４上のシリンダヘッド３に組み付けられているバルブ１のバルブステム１ａにリテーナ５を自動的に組み付ける装置である。

リテーナ５はその拡大断面図を図２（Ａ）に示すように、コッタ７が挿入される貫通孔５ｃを有する筒体５ａをなしており、その上部にバルブスプリング２の端部が当接するフランジ部５ｂを有する。コッタ７が挿入される貫通孔５ｃは、その下部から上部に向かって徐々に拡径したテーパ孔となっており、本実施形態の場合、このテーパ孔は最上部においては拡径の度合いが、より急なものとなっている。貫通孔５ｃの最小の内径はＤ３である。

コッタ７は、バルブステム１ａが挿通する孔７１ａを有する筒体７１であり、孔７１ａの上縁内周にはバルブステム１ａに形成された係合溝１ｂ（図８、図９等参照）に係合する半球状の係合部７２が形成されている。コッタ７の孔７１ａの内径はＤ１であるが、係合部７２の内径はＤ２（＜Ｄ１）となっている。

コッタ７の外周はリテーナ５の貫通孔５ｃの内周壁の形状に合わせてテーパ形状となっている。このため、コッタ７はリテーナ５の上方へは挿抜可能であるが、下方へは挿抜不能となっている。コッタ７は、これを半割りした形状の一対のコッタ片７１、７１からなる。バルブステム１ａに対するリテーナ５の装着は、広く知られるように、このコッタ７を介して行う。つまり、コッタ片７１、７１でバルブステム１ａの係合溝１ｂを挟むようにして、コッタ７をバルブステム１ａに装着し、続いてこのコッタ７をリテーナ５の貫通孔５ｃに挿入することで、バルブステム１ａにリテーナ５を組み付けることができる。

リテーナ５は、コッタ７が装着された状態で、不図示の搬送機構により順次載置部６上に供給される。バルブ１は、バルブスプリング２と共にシリンダヘッド３に組み付けられた状態でパレット４と共に所定の作業位置に供給される。バルブ１の軸方向が上下方向となるようにシリンダヘッド３の姿勢が調整される。

＜リテーナ組付装置Ａ＞
リテーナ組付装置Ａは、保持ユニット１０と、駆動ユニット２０と、これらを支持する支持部材４０と、支持部材４０を昇降する昇降ユニット５０と、昇降ユニット５０を移動する移動ユニット５１と、載置部６の下方に配置され、押し上げ軸３１を昇降する昇降ユニット３０とを備える。

支持部材４０は、保持ユニット１０の筒体１１に接続されたＬ字型の部材４２と、部材４２及び駆動ユニット２０を支持する板状の部材４１と、部材４１を吊り下げる、上下に延びる棒状部材４３とを備える。

棒状部材４３は昇降ユニット５０に昇降自在に支持されており、昇降ユニット５０により保持ユニット１０、駆動ユニット２０並びに支持部材４０が全体として昇降する。昇降ユニット５０は棒状部材４３を昇降する不図示の駆動機構を備える。この駆動機構としては、例えば、モータ等の駆動源と、ラック−ピニオン機構等の機構の組み合わせを挙げることができる。

昇降ユニット５０は移動ユニット５１に支持されている。移動ユニット５１はレール部材５２に案内されて水平方向に移動する。移動ユニット５１は水平方向移動のための駆動機構を備え、このような駆動機構としては、例えば、モータ等の駆動源と、ボールねじ機構等の機構の組み合わせを挙げることができる。

移動ユニット５１は、保持ユニット１０、駆動ユニット２０、支持部材４０並びに昇降ユニット５０の全体をレール部材５２に沿って水平方向に移動し、特に、保持ユニット１０を、図１に実線で示す押し上げ軸３１上の位置と、図１に二点鎖線で示すバルブステム１ａ上の位置とで移動する。

駆動ユニット２０は、プランジャ２１を上下に移動するアクチュエータであり、例えば、電動シリンダや流体シリンダである。プランジャ２１は、アーム部材２２を介して後述する保持ユニット１０のカムスライダ１３と連結されており、駆動ユニット２０によるプランジャ２１の移動により、カムスライダ１３を上下に移動させることができる。

昇降ユニット３０は押し上げ軸３１を上下に移動するアクチュエータである。昇降ユニット３０は、例えば電動シリンダや流体シリンダである。図２（Ｂ）に部分拡大断面図として示す押し上げ軸３１は、その軸方向が上下方向に配置される軸であり、一対のコッタ片７１からなるコッタ７が装着されたリテーナ５に対して、コッタ７の孔７１ａの下端から進入され、コッタ７を上方へ押し上げる。

＜押し上げ軸３１＞
押し上げ軸３１は、その上端部（先端部）に一対のコッタ片７１、７１間の内部空間（孔７１ａ）に挿通可能な挿通部である縮径端部３２を備える。つまり、縮径端部３２は、押し上げ軸３１の本体の先端側に設けられ、一対のコッタ片７１、７１間に挿通可能である。縮径端部３２は、押し上げ軸３１の外周面３１ａに対して段差部３１ｂを介して設けられ、コッタ７の内径（係合部７２の内径Ｄ２）よりも小径の小径部となる。押し上げ軸３１の外周面３１ａは、コッタ７の内径（例えば、コッタ７の孔７１ａの径Ｄ１）よりも大径に形成される。したがって、押し上げ軸３１にてコッタ７を押し上げる際には、縮径端部３２はコッタ７の孔７１ａおよび係合部７２内を挿通するが、押し上げ軸３１の段差部３１ｂはコッタ７の底面に引っかかる。その結果、コッタ片７１、７１同士は閉じ合わさったまま、コッタ７の底面が押し上げ軸３１の段差部３１ｂに載置された状態で、コッタ７は押し上げ軸３１によって持ち上げられる。

また、押し上げ軸３１は、縮径端部３２（挿通部）に対して後述するエアを給気、排気するエア給排気部３３を備える。エア給排気部３３は、コンプレッサ、真空ポンプ、エアポンプ等のエア給排気装置３４に接続され、エアの給気や排気が行われる（図２（Ｃ）参照）。また、エア給排気部３３は、押し上げ軸３１本体の内部に軸方向へ延びて設けられ、給気、排気されるエアが通過する通気路３３ａと、通気路３３ａと縮径端部３２の表面とを連通する開口３３ｂとを有する。

開口３３ｂは、縮径端部３２の周面に複数形成され、本実施形態では、縮径端部３２の外周面の周方向に対して９０度の角度で等間隔に合計４か所配置される。なお、開口３３ｂの数や外周面３１ａに対する配置は、上記実施形態の数、配置に限定されるものではなく、縮径端部３２の形状、コッタ７の形状等に応じて適宜設定されてもよい。例えば、二つの開口３３ｂ、３３ｂが、一対のコッタ片に正対する位置に対向配置（周方向で１８０度ずれて配置）されてもよい。また、本実施形態においてエア給排気部３３は、エア給排気装置３４からエアの給気及び排気が行われる形態を例示したが、これに限定されるものではなく、エアの給気のみが行われる形態としてもよい。

＜保持ユニット１０＞
図１及び図２を参照して保持ユニット１０について説明する。図２（Ｃ）には、保持ユニット１０全体の断面図と、載置部６と、昇降ユニット３０とを示し、図２（Ｄ）には、保持ユニット１０の一部拡大断面図を示す。保持ユニット１０は、そのハウジングを構成する筒体１１を備える。筒体１１には、上下方向に延びる断面円形の貫通孔１１ａがその内部に形成されている。この貫通孔１１ａは、その上部においてカムスライダ１３の案内孔を形成し、その下部においてバルブステム１ａ、押し上げ軸３１、コッタ７、及び押圧部材１７（後述）の進入可能な空間を形成する。具体的には、筒体１１はその下端にリング状の底部１１ｄを有する(図６参照)。底部１１ｄは、その中央に孔１１ｅを備える（図６参照）。この孔１１ｅは、コッタ７は進入（通過）可能に、リテーナ５及び押圧部材１７（後述）は進入不能な大きさに設けられる。

本実施形態の場合、筒体１１の上部が２部材構成となっており、別体の筒体１１ｂ１、１１ｂ２を有しているが、一体としてもよい。筒体１１ｂ１は貫通孔１１ａの上部（カムスライダ１３の案内孔）を形成している。筒体１１の下部側部には、少なくとも２か所にスリット１１ｃ、１１ｃが形成されている。２か所のスリット１１ｃ、１１ｃは対向配置（周方向で１８０度ずれて配置）されている。スリット１１ｃ、１１ｃには、それぞれ、保持部材１５が挿入されている。保持部材１５は、その下部が爪状の保持部１５ａとなっており、後述するように筒体１１の下端に当接されるリテーナ５を保持する。なお、保持部１５ａがリテーナ５を保持する際に、保持部１５ａが載置部６と衝突しないように、載置部６の上面には保持部１５ａの開閉移動を許容するための凹部６ａが形成されている。また、本実施形態においては、図示省略するが、保持ユニット１０の周方向に対して９０度の角度で等間隔に合計４か所に保持部材１５が配置される。このとき、スリット１１ｃも同様に保持ユニット１０の周方向に対して９０度の角度で等間隔に合計４か所配置される。

＜保持部材１５＞
保持部材１５の上部は軸（ピン）１５ｂを介して筒体１１に対して回動自在（図２（Ｄ）中の矢印Ａ方向）に支持されており、後述するカムスライダ１３によって軸１５ｂ周りに両保持部材１５を回動させることで、保持部１５ａが開閉される（図２（Ｄ）中の矢印Ｂ方向）。保持部材１５は、カムスライダ１３と隣接する側部に、保持ユニット１０の軸方向下方に向かうにつれて、径方向内側から外側に向けて傾斜する傾斜部１５ｃと、傾斜部１５ｃの上端と接続され、カムスライダ１３と平行に延びる平行部１５ｄとを備える。後述するカムスライダ１３のカム突起１３ｆが、保持部材１５の傾斜部１５ｃまたは平行部１５ｄと当接することで、保持部材１５は、保持部１５ａが互いに近接する閉位置、または保持部１５ａが互いに離間する開位置をとる。具体的には、カムスライダ１３が下方向に移動し、カム突起１３ｆの当接位置が平行部１５ｄから傾斜部１５ｃに推移し始めると、保持部１５ａが筒体１１の中心に近付く方向に移動する（開位置から閉位置へ）。一方、カムスライダ１３が上方向に移動し、カム突起１３ｆの当接位置が傾斜部１５ｃから平行部１５ｄに推移し始めると、保持部１５ａが筒体１１の中心から離れる方向に移動する（閉位置から開位置へ）。

なお、図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）は保持部材１５が閉位置にある状態を示しており、これは一対の保持部１５ａ、１５ａがリテーナ５を保持する位置である。同図の閉位置から保持部１５ａが保持ユニット１０の径方向外側に回動することで、両保持部材１５が開き、リテーナ５が解放される。保持ユニット１０の下部には、保持部材１５の外周にリング状の弾性部材１０ａを複数嵌合させており、弾性部材１０ａは保持部材１５を常時閉位置に付勢している。本実施形態では保持部材１５を回動自在とすることで、リテーナ５の保持及び解放のための開閉動作を行うようにしたが、保持部１５ａを弾性部材で構成し、その弾性変形によりリテーナ５の保持及び解除を行う等、種々の構成を採用可能である。

＜カムスライダ１３＞
カムスライダ１３は、長尺部材であり、中実な円柱ロッド部材の下部に下向きに開口した穴である挿入穴１３ａを備える筒体である。カムスライダ１３は筒体１１の貫通孔１１ａに案内されて貫通孔１１ａと同軸上で移動可能となっている。カムスライダ１３の周面における上部には、筒状のブラケット１４が挿通して設けられている。ブラケット１４はカムスライダ１３の軸方向に沿って移動可能であると共に、アーム部材２２に接続されている。カムスライダ１３の最上部にはブラケット１４の脱落を防止するストッパ１２が固定されている。カムスライダ１３の下方への移動は、筒体１１に固定して設けられた規制部材（例えば規制ピン）１３ｒにより下端位置が規制される。

カムスライダ１３のブラケット１４から所定距離離れた位置には、円環状の受け部材１３ｂが固定されている。受け部材１３ｂとブラケット１４との間には弾性部材１３ｃが装着されている。本実施形態の場合、弾性部材１３ｃはコイルスプリングである。駆動ユニット２０の作動によりアーム部材２２を下降させるとブラケット１４も下降され、弾性部材１３ｃを介してカムスライダ１３に下向きの力が作用する。この結果、カムスライダ１３を下降させることができる。

また、駆動ユニット２０の作動によりアーム部材２２を上昇させるとブラケット１４も上昇されるが、ストッパ１２と干渉するため、その上昇は制限される。その干渉後、ブラケット１４を引き続き上昇させると、カムスライダ１３に対して上方へ移動する力として作用する。この結果、カムスライダ１３を上昇させることができる。このように本実施形態では、昇降ユニット５０による保持ユニット１０全体の昇降に加えて、カムスライダ１３単独の昇降も可能な構成となっている。なお、本実施形態では、衝撃吸収用に弾性部材１３ｃを設けたが、アーム部材２２とカムスライダ１３とを固定する構成も採用可能である。

カムスライダ１３の挿入穴１３ａは筒体１１の貫通孔１１ａと同軸上に形成され、この挿入穴１３ａに軸体１６が同軸に、かつ、軸方向に移動可能に内挿される。保持ユニット１０を押し上げ軸３１上の位置（図１の実線位置）に位置させたときに、軸体１６は押し上げ軸３１と同軸上に位置することになる。

軸体１６の上部には、径方向に貫通した長孔１６ａが形成される。長孔１６ａにはカムスライダ１３に固定された軸（ピン）１３ｄが挿入されており、軸体１６の移動範囲を規制する。軸体１６の下部は中実の軸部１６ｂとなっており、その直径は上記の直径Ｄ２よりも大きく、直径Ｄ１よりも小さい。挿入穴１３ａの底部１３ａ１（図２（Ｄ）中では天蓋部）と軸体１６との間には弾性部材１６ｃが設けられている。本実施形態の場合、弾性部材１６ｃはコイルスプリングであり、軸体１６をその軸方向下方側へ常時付勢する。

カムスライダ１３の下部における挿通穴１３ａの開口近傍には、挿入穴１３ａと同軸に、かつ、挿入穴１３ａよりも大径の拡径部１３ｅが形成される。拡径部１３ｅ内には、コッタ７を上方向から押さえて支持する押圧部材１７が軸方向移動可能に挿通される。押圧部材１７は、その内部に軸体１６が軸方向に移動可能に挿通された筒体で、上部に拡径部１３ｅ内に挿通される小径筒部１７ａと、下部に下面がコッタ７の上面と当接する大径筒部１７ｂとを備える。押圧部材１７は、保持ユニット１０内で、筒体１１の下部の所定位置に設けられる。押圧部材１７は、軸体１６及びカムスライダ１３に対して軸方向に移動自在である。押圧部材１７の上方への移動は、小径筒部１７ａと大径筒部１７ｂとの段差部が規制部材１３ｒに当接することによって上端位置が規制される。したがって、カムスライダ１３は、筒体１１に対して相対移動する際に、押圧部材１７に対しても相対移動することになる。このとき、軸体１６の軸部１６ｂは、押圧部材１７の下面から出没自在に移動する。

カムスライダ１３の外周面上で拡径部１３ｅの上方には、保持部材１５と対向する位置にカム突起１３ｆが形成される。カム突起１３ｆは、カムスライダ１３の外周面から円弧を描くように突出した突起で、上記した保持部材１５の平行部１５ｄまたは傾斜部１５ｃの一部と摺接する。本実施形態において、少なくとも一対のカム突起１３ｆが対向配置（周方向で１８０度ずれて配置）されている。平行部１５ｄ及び傾斜部１５ｃがカム面を、カム突起１３ｆがカムフォロワを構成する。

カムスライダ１３の外周面上で、カム突起１３ｆと拡径部１３ｅとの間には、後述する押圧片１８（突起部１８ｂ）を作動させるカム凹部１３ｇが形成されている。カム凹部１３ｇは、カムスライダ１３の外周面から、緩やかな円弧を描くようにカムスライダ１３の径方向内方へ窪む凹部である。本実施形態において、少なくとも一対のカム凹部１３ｇが対向配置（周方向で１８０度ずれて配置）されている。カム凹部１３ｇがカム面を、突起部１８ｂがカムフォロワを構成する。

筒体１１の下方には、カムスライダ１３に隣接して、軸方向におけるカム凹部１３ｇから押圧部材１７の下面（大径筒部１７ｂの下端）よりも下方の位置までへと延びる長さを有する、押圧片１８が配置される。押圧片１８は、保持ユニット１０の径方向において保持部材１５の内側に配置される。

押圧片１８は、その下部にコッタ７の側面に対応した傾斜面を備えた押圧部１８ａを備えており、後述するようにリテーナ５の上面で開いたコッタ片７１の側面を押圧して、コッタ片７１をバルブステム１ａに装着する。押圧片１８は、その上部にカムスライダ１３のカム凹部１３ｇと当接する突起部１８ｂを備える。突起部１８ｂは、押圧片１８から隣接するカムスライダ１３の外周面に向けて突出する突起である。押圧片１８は、押圧片１８の押圧部１８ａと突起部１８ｂとの中間位置において、筒体１１に固定された軸（ピン）１８ｃにより、筒体１１に対して揺動自在とされる。

押圧片１８は、軸１８ｃを介して筒体１１に揺動自在に支持されることで、後述するカムスライダ１３の移動によってカム凹部１３ｇと突起部１８ｂとが相対移動し、軸１８ｃ周りに押圧部１８ａが図２（Ｄ）中の矢印Ｃの方向に開閉される。本実施形態において、少なくとも一対の押圧片１８、１８が、カムスライダ１３を挟んで対向配置（周方向で１８０度ずれて配置）されている。また、カム凹部１３ｇの凹部中央部分（上下方向における中央部分）に突起部１８ｂが位置する際には、一対の押圧片１８の押圧部１８ａが互いにもっとも離れた位置（開位置）にある。一方、突起部１８ｂが、カム凹部１３ｇの凹部両端部付近（上下方向における上端近傍及び下端近傍）に位置している場合には、一対の押圧部１８ａが互いに近づいた位置（閉位置）となる。さらに、本実施形態においては、一対の押圧片１８、１８を例示したが、保持ユニット１０の周方向に対して９０度の角度で等間隔に合計４か所に押圧片１８を配置してもよい。

図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）は一対の押圧片１８、１８が開位置にある状態を示しており、押圧片１８、１８が分割されたコッタ７を保持して、バルブステム１ａに装着する前の位置である。同図の開位置から押圧片１８の押圧部１８ａが筒体１１の中心に近付く方向に回動することで、両押圧部１８ａ、１８ａが閉じて、分割されたコッタ７がバルブステム１ａに装着されるように移動する。なお、押圧片１８の外周側にも、保持部材１５と同様にリング状の弾性部材１０ｂを嵌合させており、弾性部材１０ｂは押圧片１８を常時開位置に付勢している。

＜組み付け動作＞
次に、リテーナ組付装置Ａによるバルブステム１ａに対するリテーナ５の組み付け手順について図３乃至図９を参照して説明する。概説すると、組み付けは、保持ユニット１０によるリテーナ５の保持、コッタ７の筒体１１内への押し上げ、バルブステム１ａへのリテーナ５の装着、という手順となる。このため、まず、図１に示したように移動ユニット５１により保持ユニット１０を押し上げ軸３１上の位置（図１の実線の位置）に移動する。

図３の状態ＳＴ１はこのときの保持ユニット１０と載置部６上のリテーナ５並びに押し上げ軸３１との位置関係を示している。なお、以下に説明で用いる図３乃至図９では、保持ユニット１０の全体の移動を説明するための保持ユニット１０の断面図と、リテーナ５及びコッタ７に対する保持ユニット１０の動作の詳細を説明するための一部拡大断面図を示す。図３の状態ＳＴ１を参照して、押し上げ軸３１、リテーナ５、軸体１６、カムスライダ１３等は、互いに同軸上（上下方向の軸上）に位置することになる。またこの状態では、リテーナ５付近における保持ユニット１０の拡大図を参照して、保持部材１５はリテーナ５を保持していない開位置をとっている。

昇降ユニット５０により、保持ユニット１０全体を下方へ移動させると筒体１１の下端がリテーナ５の上面に当接され、保持ユニット１０の下方位置が規制される（図３の状態ＳＴ１）。その後、図３の状態ＳＴ２に示すように、筒体１１の上下方向位置は保持したままで、駆動ユニット２０によりアーム部材２２を下方へ移動させることで、カムスライダ１３が下方へ移動される。このとき、カムスライダ１３と共に軸体１６も下方へ移動する。下方へ移動されたカムスライダ１３は、規制部材１３ｒと当接することでその移動を阻止される。このとき、カムスライダ１３の移動にともなって、保持部材１５の平行部１５ｄと当接していたカム突起１３ｆが保持部材１５の傾斜部１５ｃの方へ移動する。すると、弾性部材１０ａによって保持ユニット１０の径方向内側へ押圧され、保持部材１５の保持部１５ａが筒体１１の中心に近付く方向へ移動して、リテーナ５のフランジ部を保持する（保持工程）。更にカムスライダ１３が移動すると、カム突起１３ｆは、保持部材１５の傾斜部１５ｃから離間する。リテーナ５の上面は、筒体１１の下端に当接されている。そして、保持部１５ａが載置部６の凹部６ａに収容されてリテーナ５のフランジ部を保持している状態をＳＴ２の拡大図に示す。なお状態ＳＴ１から状態ＳＴ２へカムスライダ１３が移動した距離をＭ１とする。

図４の状態ＳＴ３では、コッタ７の下方から押し上げ軸３１が上昇して、その先端の縮径端部３２がコッタ７の孔７１ａに挿通された状態を示している。状態ＳＴ３の拡大図で示されるように、押し上げ軸３１の縮径端部３２と外周面３１ａとを接続する段差部３１ｂにコッタ７の下面が載置される（押し上げ準備工程）。また、このとき、縮径端部３２の上端面は、軸体１６の軸部１６ｂの下端と当接した状態となり、軸体１６は弾性部材１６ｃの付勢力に抗して僅かに上昇する。

図４の状態ＳＴ４は、押し上げ軸３１がさらに上昇して、コッタ７を筒体１１の内部の押圧部材１７の下面に当接する位置まで持ち上げた状態を示す（押し上げ工程）。すなわち、上昇されたコッタ７は、筒体１１内の押圧部材１７の下面と押し上げ軸３１の段差部３１ｂとで挟持された状態で保持される。コッタ７の押し上げの際、押圧部材１７はコッタ７によって僅かに持ち上げられる。すなわち、押圧部材１７は、その自重によってコッタ７を上から押さえつけるように挟持する。このため、コッタ７の姿勢にズレがあったとしても、この挟持によって、コッタ７の姿勢のズレを矯正し、確実にコッタ７を保持できる。押し上げ軸３１の上端面と当接していた軸体１６は、カムスライダ１３内の弾性部材１６ｃの付勢力に抗してさらに上昇され、押し上げ軸３１の停止と共に停止する。

図５の状態ＳＴ５は、押し上げ軸３１の開口３３ｂから噴き出させたエアによって、コッタ片７１、７１同士が分割された状態を示す。なお、コッタ片７１，７１のそれぞれが、エアの圧力で分離される様子を詳細に示した拡大図を図６で示す。図６において、縮径端部３２の開口３３ｂからコッタ７の孔（内部空間）７１ａに向けてエアを噴き出させ（図６中矢印Ｄ方向）、エアの圧力で両コッタ片７１、７１を互いに離れる方向へ吹き飛ばし（図６中矢印Ｅ方向）、両コッタ片７１、７１の側面を押圧部材１７とリテーナ５との間に配置された押圧片１８の押圧部１８ａに押し付けて保持させる（分離保持工程）。この時、コッタ片７１、７１の挟持力は押圧部材１７の自重のみであるため、エアの圧力は自重による挟持力を上回る程度であれば良い。これにより、エアの圧力を特段に高くしなくとも、容易にコッタ７の分離保持が可能となる。また、自重による挟持力を上回る程度の圧力でエアを噴き出させることで、コッタ分離保持空間が陽圧となり、押圧部材１７を僅かに浮上させることができる。これにより、コッタ片７１、７１の移動空間、分離保持位置の空間を確実に確保できる。エアの圧力がなくなると押圧部材１７は下降するため、確実にコッタ片７１、７１を挟持することができる。

開口３３ｂから噴き出させるエアの噴き出し方向は水平方向でなくとも良い。例えば、各コッタ片７１、７１が分離保持位置へ移動する際にそれらの姿勢が崩れないよう、コッタ片７１、７１の重心位置を考慮し、斜め上方向に噴き出すようにしても良い。

図５の状態ＳＴ６は、押し上げ軸３１の下降に伴って下降した軸体１６の軸部１６ｂが分離されたコッタ片７１、７１間へ進入した状態を示す。つまり、押し上げ軸３１を下降させつつ、筒体１１内に押し上げ軸３１と同軸に、かつ、同軸上で移動可能に設けられた軸体１６を下降させ、分離状態の一対のコッタ片７１、７１間に軸体１６を進入させ、分離状態を維持する（分離維持工程）。状態ＳＴ４において説明したように軸体１６は、押し上げ軸３１の上昇に伴い、弾性部材１６ｃの付勢力に抗して移動されていることから、状態ＳＴ６示すように押し上げ軸３１の下降に伴って、弾性部材１６ｃに付勢された軸体１６は、下降することになる。

このとき、軸体１６の軸部１６ｂは分離されたコッタ片７１、７１間に挿通され、以降保持ユニット１０が移動する際に、再びコッタ片７１、７１同士が互いに近づかないようにその移動を阻止している。なお、この状態で、保持ユニット１０に装着されたリテーナ５及び、リテーナ５から取り外されたコッタ７は、保持ユニット１０と共に載置部６から離れることができる。

次いで、図１の二点鎖線で示す位置まで保持ユニット１０が移動され、保持ユニット１０内のリテーナ５とコッタ７とがバルブステム１ａに装着される。

図７の状態ＳＴ７は、保持ユニット１０と共に移送されたリテーナ５とコッタ７とが、バルブステム１ａの上方に配置された状態を示す。このとき、軸体１６の軸部１６ｂの下端は、バルブステム１ａの状態と当接した状態となる。

図７の状態ＳＴ８は、筒体１１を下降させてバルブスプリング２の上端部をリテーナ５によって押し付け、保持ユニット１０内のコッタ７の係合部７２がバルブステム１ａの係合溝１ｂと同じ位置になるまで移動させた状態を示す。このとき、リテーナ５は、圧縮されたバルブスプリング２の付勢力に抗してバルブスプリング２を押圧した状態となる。上記した状態ＳＴ４と同様に、軸体１６は、バルブステム１ａの上端によってコッタ７内から押し出されて上昇し、コッタ７内には、軸部１６ｂの代わりにバルブステム１ａの上端部が挿入される。なお状態ＳＴ７から状態ＳＴ８へ筒体１１を含む保持ユニット１０全体が移動した距離をＭ２とする。

図８の状態ＳＴ９は、アーム部材２２によってカムスライダ１３が上昇され、押圧片１８によってコッタ片７１、７１がバルブステム１ａに装着された状態を示す。つまり、押し上げ軸３１が下降、退避した後に、リテーナ５の下端からバルブステム１ａを進入させ、バルブステム１ａに形成された係合溝１ｂにコッタ片７１、７１を係合させる際に、押圧片１８がコッタ片７１、７１をバルブステム１ａ側へ押圧して、コッタ７をバルブステム１ａに装着する（装着工程）。この時、コッタ片７１、７１の挾持力は押圧部材１７の自重のみであるため、押圧片１８の押圧力は押圧部材１７の自重を上回る程度であればよい。

具体的な動作としては、筒体１１の位置は固定した状態でアーム部材２２によってカムスライダ１３が上昇されることで、カムスライダ１３と保持部材１５及び押圧片１８とが相対移動する。このとき、カムスライダ１３のカム突起１３ｆは、保持部材１５の傾斜部１５ｃと対向した位置から上昇して保持部材１５の平行部１５ｄと当接するようになる。こうして、保持部材１５は、カム突起１３ｆによって筒体１１の中心から離れる方向に押されることになり、軸１５ｂを中心として回動する（状態ＳＴ９の拡大図矢印Ｂ参照）。すると、保持部材１５の保持部１５ａとリテーナ５との係合が解除され、リテーナ５は保持ユニット１０から解放される。

保持部材１５によるリテーナ５の保持解除と平行して、カムスライダ１３の移動によって押圧片１８が移動される。カムスライダ１３の上昇により、押圧片１８の突起部１８ｂは、カムスライダ１３のカム凹部１３ｇとの当接から下方の拡径部１３ｅの外周面と当接する方向へと移動する。このとき、押圧片１８の突起部１８ｂは筒体１１の中心から離れる方向へ移動されることになり、押圧片１８の押圧部１８ａは、筒体１１の中心に近付く方向へ移動される。すると押圧部１８ａと当接していたコッタ片７１、７１がバルブステム１ａ側へ押されることで、コッタ７の係合部７２とバルブステム１ａの係合溝１ｂとが互いに係合する。

図８の状態ＳＴ１０は、筒体１１を固定した状態で、アーム部材２２によってカムスライダ１３を下降させ、押圧片１８のコッタ７への押圧を解除した状態を示す。アーム部材２２によってわずかに移動されたカムスライダ１３によって、押圧片１８の突起部１８ｂはカムスライダ１３のカム凹部１３ｇの下側端と当接した状態となる。このとき押圧片１８の押圧部１８ａは、コッタ片７１、７１の側部を押圧した状態から筒体１１の中心から離れる方向へ僅かに移動され、コッタ７への押圧を解除した状態となる。なお、保持部材１５は、カムスライダ１３のカム突起１３ｆが、保持部材１５の平行部１５ｄと当接しているため、リテーナ５の保持を解除した状態を継続している。なお状態ＳＴ９から状態ＳＴ１０へカムスライダ１３が移動した距離をＭ３とする。距離Ｍ３は、距離Ｍ１よりも短い。

図９の状態ＳＴ１１では、筒体１１を含む保持ユニット１０全体を上昇させて、バルブスプリング２の付勢力によって、保持ユニット１０の上昇に伴ってリテーナ５がバルブステム１ａに対して上昇して、バルブステム１ａに装着されたコッタ７がリテーナ５内に収容された状態を示す。このとき拡大図に示すように、リテーナ５の内周面は上方に向かうにつれて拡径する貫通孔５ｃであり、リテーナ５が上方に押圧されることで、バルブステム１ａに固定されたコッタ７の外周面とのくさび作用によって互いの移動が阻止される。したがって、バルブステム１ａにコッタ７を介してリテーナ５を装着することによって、リテーナ５がバルブステム１ａの上方に抜け出ることがない。

図９の状態ＳＴ１２では、保持ユニット１０がさらに上昇して、リテーナ５から離れた状態を示す。こうして、リテーナ５のバルブステム１ａへの組み付け工程が終了する。

本実施形態によれば、コッタ片７１、７１を適切にリテーナ５の上面で筒体１１の中心から離れる方向へ移動させることができる。つまり、従来のコッタ片のように両側に倒れ込ませながら移動させるのではなく、コッタ７の孔７１ａの内側から筒体１１の中心から離れる方向に向けて所定の圧力でエアを噴き出させ、コッタ片７１、７１を押圧部１８ａに向けて移動させることで、コッタ片７１、７１の姿勢を維持したままリテーナ５の上面で移動させることができる。したがって、コッタ片７１、７１を適切にリテーナ５の上面で筒体１１の中心から離れる方向へ移動させ、下降してくる軸体１６との噛み込みを防止することができ、リテーナ５の組付工程において、組み付けの失敗を低減することができる。また、コッタ７を段差部３１ｂに載置した状態で押し上げ軸３１を上昇させているので、コッタ７を安定して持ち上げることができる。

図１０に第二実施形態態に係る押し上げ軸３１の部分断面図を示す。本実施形態における押し上げ軸３１は、上記した実施形態における押し上げ軸３１と同様の構成を有しているが、縮径端部３２にエア給排気部３３の開口３３ｂから給排気されるエアによって膨張、収縮されるダイヤフラム部３５をさらに備える点で、上記した実施形態と異なる。図１０（Ａ）に示すように、押し上げ軸３１の縮径端部３２には、縮径端部３２全体を覆うように配置されたゴム等の樹脂製のダイヤフラム部３５が配置される。図１０（Ａ）に示す状態は、ダイヤフラム部３５が収縮された状態で、ダイヤフラム部３５と共に縮径端部３２が一対のコッタ片７１、７１内に挿通された状態である。次いでエア吸排気部３３の通気路３３ａにエアを供給することで開口３３ｂを介してエアがダイヤフラム部３５と縮径端部３２の外周面との間に供給される。すると、ダイヤフラム部３５が膨張し、膨張したダイヤフラム部３５によってコッタ片７１、７１が押し広げられる。

上記した第一実施形態においては、エア給排気部３３の開口３３ｂから供給されるエアの圧力によってコッタ７を分離して広げるのに対して、本実施形態においては、開口３３ｂから供給されるエアの圧力によって膨張するダイヤフラム部３５によってコッタ７を分離して広げている。本実施形態によれば、開口３３ｂから供給されたエアによって装置のコッタ７周辺の環境に影響を与えることなく、コッタ７を適切に移動させることができる。

本実施形態においては、縮径端部３２と外周面３１ａとの間の段差部３１ｂにコッタ７の底面を当接させてこれを押し上げることで保持するとしていたが、例えば、押し上げ軸３１がコッタ７を保持する際に、縮径端部３２がコッタ７の係合部７２の内周面に当接し、係合部７２を押し上げることで、コッタ７を保持して上昇させるようにしてもよい。こうすることで、押し上げ軸３１に段差部３１ｂを形成する必要がない。さらに、縮径端部３２は、外周面３１ａと段差部３１ｂを介して接続される構成を例示したが、これに限定されず、縮径端部３２を円錐形状として、縮径端部３２は、その外周面が、押し上げ軸３１の外周面３１ａに連続するテーパ状に形成される構成としてもよい。

また、押し上げ軸３１がコッタ７を保持して上昇させる際に、エア給排気部３３内のエアを吸引して、縮径端部３２にコッタ７を吸着させてコッタ７の姿勢を保持するようにしてもよい。

また、開口３３ｂを周方向に４か所設ける構成を例示したが、これに限定されず、周方向に等間隔で４か所設けた構成を上下二段に配置して、互いの開口３３ｂが上下方向で重ならないように（例えば、４５度位相をずらして）配置して、合計８か所に開口３３ｂを設けた構成としてもよい。こうすることで、コッタ７の分割位置に関係なく、コッタ７の内周面に適切にエアを噴き出させることができる。

さらに、通気路３３ａと開口３３ｂとの間を押し上げ軸３１の軸方向に対してらせん状に形成して、開口３３ｂからエアをらせん状に噴き出させる構成としてもよい。こうすることで、上記合計８か所に開口３３ｂを設けることなく、少ない開口３３ｂの数でコッタ７の分割位置に関係なくエアをコッタ７の内周面に噴き出させることができる。

なお、開口の形状、押圧部材の形状、軸体及び軸部の形状は、上記実施形態に示した構成に限定されることなく、コッタの数、形状に応じて適宜設定されてもよい。

１ａ バルブステム、５ リテーナ、７ コッタ、１１ 筒体、１５ａ 保持部、１６ 軸体、１７ 押圧部材、１８ 押圧片、２２ エア給排気部、３１ 押し上げ軸、３１ｂ 段差部、３２ 縮径端部（挿通部）、３３ａ 通気路、３３ｂ 開口、３５ ダイヤフラム部、Ａ リテーナ組付け装置

Claims (11)

1. バルブステムに形成された係合溝に係合する、一対のコッタ片からなるコッタを介して前記バルブステムにリテーナを組み付けるリテーナ組付装置において、
   前記コッタが装着された前記リテーナがその下端に当接され、該下端から前記バルブステムが進入可能な筒体と、
   前記筒体の前記下端に当接される前記リテーナを保持する保持部と、
   前記保持部により保持された前記リテーナの下方から進入し、前記コッタを前記筒体内に押し上げる押し上げ軸と、
   を備え、
   前記押し上げ軸は、前記一対のコッタ片間の内部空間に挿通可能な挿通部と、その挿通部に対してエアを給気、排気するエア給排気部とを備えたことを特徴とするリテーナ組付装置。
2. 前記筒体内に、前記押し上げ軸と同軸に、かつ、同軸上で移動可能に設けられた軸体をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリテーナ組付装置。
3. 軸方向に移動可能に前記筒体内に設けられ、前記コッタの上方から当接する押圧部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリテーナ組付装置。
4. 前記押し上げ軸によって前記筒体内に収容された前記コッタの側面を保持し、前記押圧部材と前記リテーナとの間に配置された押圧片をさらに備え、
   該押圧片は、前記バルブステムに形成された係合溝に前記コッタを係合させる際に、前記コッタを前記バルブステム側へ押圧することを特徴とする請求項３に記載のリテーナ組付装置。
5. 前記挿通部は、前記押し上げ軸本体の先端側に設けられ、前記一対のコッタ片間に挿通可能な縮径端部であり、
   前記エア給排気部は、押し上げ軸本体の内部に設けられ、エアが給気、排気される通気路と、前記通気路と前記挿通部の表面とを連通する開口とを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のリテーナ組付装置。
6. 前記縮径端部は、前記コッタの内径よりも大径の前記押し上げ軸の外周面に対して段差部を介して設けられ、前記コッタの内径よりも小径の小径部を備えることを特徴とする請求項５に記載のリテーナ組付装置。
7. 前記開口は、前記挿通部の周面に複数形成されることを特徴とする請求項５に記載のリテーナ組付装置。
8. 前記エア給排気部は、前記開口に接続され、該開口から給排気されるエアによって膨張、収縮されるダイヤフラム部をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のリテーナ組付装置。
9. バルブステムに形成された係合溝に係合する、一対のコッタ片からなるコッタを介して前記バルブステムにリテーナを組み付けるリテーナ組付方法において、
   前記バルブステムが下方から挿入される筒体の下端に、前記コッタが装着された前記リテーナを当接した状態で前記リテーナを保持する保持工程と、
   前記筒体の下端に保持された前記リテーナの下方から押し上げ軸を進入させて、該押し上げ軸の端部を前記一対のコッタ片間の内部空間に挿通させると共に、コッタを押し上げる押し上げ準備工程と、
   前記コッタを前記押し上げ軸により、前記筒体内に設けられた押圧部材の下面と前記リテーナの上面との間位置の高さまで押し上げる押し上げ工程と、
   前記端部から前記内部空間に向けてエアを吐出し、エアの圧力で前記コッタ片同士を分離させ、前記押圧部材と前記リテーナとの間に配置された押圧片に両コッタ片の側面を保持させる分離保持工程と、
   を備えたことを特徴とするリテーナ組付方法。
10. 前記押し上げ軸を下降させつつ、前記筒体内に押し上げ軸と同軸に、かつ、同軸上で移動可能に設けられた軸体を下降させ、前記分離状態の前記一対のコッタ片間に前記軸体を進入させ、前記分離状態を維持する分離維持工程をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のリテーナ組付方法。
11. 前記押し上げ軸が下降、退避した後に、前記リテーナの下端からバルブステムを進入させ、前記バルブステムに形成された係合溝に前記コッタを係合させる際に、前記押圧片が前記コッタを前記バルブステム側へ押圧して、前記コッタを前記バルブステムに装着する装着工程をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のリテーナ組付方法。

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