JP7150649B2 - 軸部材の組立装置 - Google Patents

Description

本発明は、軸部材を部品に挿入する軸部材の組付装置に関する。

従来、特許文献１に開示された軸部材の組付方法が知られている。
特許文献１に開示された軸部材の組付方法は、嵌入孔を有する本体（部品）の該嵌入孔に軸部材を嵌め込む軸部材の嵌め込み方法であって、嵌入孔は段付き孔に成形され、及び／ 又は軸部材は段付き形状に成形されており、本体を嵌入孔が鉛直方向となるように治具に固定し、該嵌入孔に少なくとも軸部材の先端付近を挿入した状態で、該本体及び該治具の固有振動数又は固有振動数付近の振動数にて該本体及び該治具を振動させ、軸部材を嵌入孔に嵌入させる。

特開２００６－２６７８１号公報

しかしながら、特許文献１では、嵌入孔と軸部材とのクリアランスが数μｍ程度の狭嵌合である場合に、軸部材を嵌入孔の深部まで十分に挿入することができない場合や、軸部材を挿入するのに長い時間が掛かる場合があった。また、特許文献１では、本体の嵌入孔を段付き孔に成形するか、或いは軸部材を段付き形状に成形する必要があるので、適用対象とする製品が限られるという問題、及び製造コストがかかるという問題があった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、狭嵌合の場合であっても嵌入孔や軸部材に特別な加工を施すことなく、軸部材を嵌入孔に適切に挿入することができる軸部材の組立装置の提供を目的とする。

本発明の一態様に係る軸部材の組立装置は、固定台に固定された部品の嵌入孔に軸部材を挿入する軸部材の組立装置であって、軸部材を保持する保持機構と、保持機構を上方から固定台に向けて移動させる移動機構と、保持機構を移動機構に対して支持するフローティング支持機構と、を備え、フローティング支持機構は、圧縮気体が導入され、且つ、保持機構と移動機構との相対移動を許容するクリアランスを含む気体導入室を形成する支持ボディを有し、保持機構は、気体導入室に挿入される挿入部を含み、支持ボディは、当該支持ボディの側面と挿入部との間にクリアランスを形成する縦内壁部と、当該支持ボディの上面及び下面と挿入部との間にクリアランスを形成する横内壁部と、横内壁部に形成され、気体導入室に連通し、且つ、圧縮気体が供給される複数の気体導入路と、横内壁部に形成され、気体導入室に連通し、且つ、気体導入室に供給された圧縮気体を外部に排出する気体排出路と、を含み、支持ボディの側面と挿入部との間のクリアランスの水平方向の長さよりも、支持ボディの上面及び下面と挿入部との間のクリアランスの鉛直方向の長さの方が長い。

上記軸部材の組立装置によれば、狭嵌合の場合であっても嵌入孔に軸部材に特別な加工を施すことなく、軸部材を嵌入孔に適切に挿入する。

部品及び軸部材を示す平面断面図である。 軸部材の組立装置を示す正面図である。 移動機構、保持機構、及びフローティング支持機構を示す正面図である。 移動機構、保持機構、及びフローティング支持機構を示す側面図である。 移動機構が上方から下方に移動する状態を示す側面図である。 保持機構、及びフローティング支持機構を示す正面図である。 保持機構、及びフローティング支持機構を示す側面図である。 フローティング支持機構の正面断面図である。 挿入部と気体導入孔との位置関係を示すフローティング支持機構の下面断面図である。 軸部材の組立装置が軸部材を挿入する状態を示す正面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る組立装置１によって軸部材８０が組み付けられた部品６０を示す正面断面図である。
図１の部品６０は、流体の流通状態を切り換えるバルブのバルブボディ、即ち作動油によって切り換わる油圧切換弁や、励磁によって切り換わる電磁切換弁等であり、鋳物や樹脂などで形成されている。部品６０は、作動油を流す複数のポート６１と、複数の流路６２と、を有している。

複数のポート６１には、ホースやパイプ等の作動油を流す管部材が接続される。複数のポート６１は、管部材から作動油を供給され、又は管部材に作動油を排出する。
複数の流路６２は、部品６０の内部に形成され、作動油を流す経路である。複数の流路６２は、複数のポート６１と接続されており、第１ポートから作動油を供給され、第２ポートに作動油を排出する。

図１に示すように、部品６０には、軸部材８０が挿入される嵌入孔６３が形成されている。嵌入孔６３は、部品６０の一端から他端に延びる環状（円筒状）の孔である。嵌入孔６３にはそれぞれ、複数の流路６２が繋がっている。本実施形態において、嵌入孔６３は、部品６０に２つ形成されている。なお、嵌入孔６３の数は、部品６０に挿入される軸部材８０の数に対応しており、嵌入孔６３の数は、２つに限定されず１つでもよいし、３つ以上でもよい。嵌入孔６３の一端側の内部には、当該嵌入孔６３の周方向に沿った無端状の嵌入溝６３ａが形成されている。嵌入溝６３ａは、嵌入孔６３の内周において段落ちするように形成された円環溝であり、嵌入溝６３ａの内径は、嵌入孔６３の内径よりも大きい。嵌入溝６３ａには、パッキン（弾性部材）７０が嵌入される。

図１に示すように、軸部材８０は、長尺の円柱状に形成されており、部品６０の嵌入孔６３に挿入される。軸部材８０は、嵌入孔６３の内部を長手方向に移動可能なスプールである。軸部材８０は、部品６０の内部を長手方向に移動することによって、部品６０に形成された複数の流路６２の接続先を変更し、流通状態の切換を行う。
図１に示すように、軸部材８０は、接続部８１と、接続部８１の両端部からそれぞれ軸方向に突出した突出部８２と、を有している。接続部８１、及び少なくとも一方の突出部８２が嵌入孔６３に挿入される。本実施形態において、接続部８１と、一方（図１の左端側）の突出部８２が嵌入孔６３に挿入される。軸部材８０のうち、嵌入孔６３に挿入される部分（接続部８１、及び少なくとも一方の突出部８２）の外径は、嵌入孔６３の内径よりもわずかに小さく、嵌入孔６３の内径と当該部分の外径との差は、例えば、４～７μｍである。

図１に示すように、突出部８２のうち、嵌入孔６３に挿入される突出部８２には、先細りの傾斜部８３が形成されるよう面取り加工がされている。また、嵌入孔６３に挿入される側とは反対側の突出部８２には、軸部材８０の位置を切り換えるよう力を付与する弾性部材（バネ）８４が取り付けられている。なお、突出部８２は、切換弁が油圧切換弁である場合には、例えば作動油から圧力を付与される受圧部が設けられ、上記構成に限定されない。

以下、図２Ａ～図５を用いて、軸部材８０を嵌入孔６３に挿入する軸部材８０の組立装置１について説明する。
軸部材８０の組立装置１は、固定台３に固定された部品（バルブボディ）６０の嵌入孔６３に軸部材（スプール）８０を挿入することで、部品６０に軸部材８０を組み付ける。本実施形態において、軸部材８０の組立装置１は、気体を供給するコンプレッサ２を備えており、軸部材８０の組立装置１は、当該コンプレッサ２が供給する空気などの気体により動作する。なお、組立装置１は、外部の圧縮気体供給源から供給される圧縮気体により動作する構成であってもよい。また、軸部材８０の組立装置１は、圧縮気体により動作する構成に限らず、例えば電気モーターの駆動により動作するような構成であってもよいし、その駆動方法は、上記構成に限定されない。

図２Ａに示すように、軸部材８０の組立装置１は、固定台３と、保持機構１０と、移動機構３０と、を有している。固定台３は、上面に部品６０が載置され、且つ、当該載置された部品６０を固定する台座である。固定台３は、部品６０の嵌入孔６３の貫通方向が鉛直方向を向くように当該部品６０を固定する。例えば、固定台３は、部品６０の外方から内方に向かって部品６０を挟持することで、嵌入孔６３における軸部材８０の挿入方向の基端側が上方を向くように、部品６０を固定する。なお、固定台３は、嵌入孔６３における軸部材８０の挿入方向の基端側が上方を向くように部品６０を固定することができればよく、固定台３は、部品６０に形成された孔にボルト等の締結部材を締結することで部品６０を固定してもよく、その固定方法は、上記構成に限定されない。

図２Ａに示すように、保持機構１０は、固定台３の上方に設置され、軸部材８０を保持する。保持機構１０は、軸部材８０の挿入方向の先端側が部品６０（嵌入孔６３）を向くように、即ち、軸部材８０の中心軸Ｃが鉛直方向を向くように、当該軸部材８０の挿入方向の基端側を保持する。
以下の説明において、保持機構１０に保持された軸部材８０の中心軸Ｃを基準軸線として説明する。

図２Ａ～図２Ｆに示すように、保持機構１０は、基端部１１と、グリッパー１２と、を有している。基端部１１は、移動機構３０の下方に設けられており、様々なグリッパー１２を装着可能である。具体的には、基端部１１は、鉛直方向に延びる複数のシャフト等から構成されており、グリッパー１２の上部と連結されている。
図２Ａ～図２Ｆに示すように、グリッパー１２は、軸部材８０を挟持する機構であり、例えば、三爪平行開閉グリッパーである。なお、グリッパー１２は、軸部材８０を保持できればよく、二爪平行開閉グリッパーであってもよいし、三爪平行開閉グリッパーに限定されない。

図２Ｅ、図２Ｆに示すように、グリッパー１２は、複数の把持爪１３と、挟持駆動部１５と、を有している。把持爪１３は、軸部材８０を保持する部分であり、基端側から下方に延び、把持爪１３の下端部は、基準軸線Ｃに向かって屈曲している。把持爪１３の下端部の基準軸線Ｃ側の面、即ち軸部材８０と当接する面は、砲金で形成されている。なお、これに限らず、例えば、把持爪１３における軸部材８０との当接面にゴムやシリコン等の弾性部材１４を取り付けても良い。図２Ａ～図２Ｆに示すように、把持爪１３は、基準軸線Ｃから等距離且つ等間隔に配置されている。本実施形態において、グリッパー１２は、３つの把持爪１３を有している。把持爪１３は、それぞれ略１２０°間隔をあけて配置されている。

挟持駆動部１５は、把持爪１３を支持し、且つ当該把持爪１３を駆動させる部分である。挟持駆動部１５の構成は、特に限定されるものではなく、例えば従来から公知の種々の技術を適用可能である。例えば、図２Ｅ、図２Ｆに示すように、挟持駆動部１５は、把持付与部１６と、被案内部１７と、案内部１８と、空気圧シリンダ１９と、を有している。把持付与部１６は、被案内部１７が基準軸線Ｃに近づくよう力を付与する。具体的には、把持付与部１６は、バネなどの弾性体であり、それぞれ被案内部１７の幅方向外側と連結されている。これにより、把持爪１３が基準軸線Ｃに近づく方向に移動することで、グリッパー１２は、閉鎖状態になる。

被案内部１７は、把持爪１３の上部と連結されており、幅方向外側が把持付与部１６と連結され、当該把持付与部１６から基準軸線Ｃに向かう力を付与される。図２Ｅ、図２Ｆに示すように、被案内部１７は、幅方向内側の面に傾斜面１７ａが形成されている。傾斜面１７ａは、幅方向外側の上部から幅方向内側の下部に向かって傾斜している。
図２Ｅ、図２Ｆに示すように、案内部１８は、被案内部１７（把持爪１３）を基準軸線Ｃから離れる方向に案内する。案内部１８は、上部から下部に向かって先細り形状の傾斜部１８ａが形成された円錐台形状であり、当該傾斜部１８ａは、被案内部１７の傾斜面１７ａと当接する。案内部１８が鉛直方向に移動すると、傾斜部１８ａが被案内部１７の傾斜面１７ａを摺動し、被案内部１７を基準軸線Ｃから離れる方向に案内する。これにより、把持爪１３が基準軸線Ｃから離れる方向に移動し、グリッパー１２は開放状態になる。

空気圧シリンダ１９は、コンプレッサ２から供給された気体（空気）によって駆動し、案内部１８を鉛直方向に移動させる。空気圧シリンダ１９は、シリンダチューブ１９ａと、シリンダチューブ１９ａ内に軸方向移動自在に設けられたピストン１９ｂと、ピストン１９ｂに連結されたロッド１９ｃとを備えている。ロッド１９ｃの先端側には、案内部１８が配置されており、当該案内部１８は、ピストン１９ｂに連動して移動する。

図２Ｅ、図２Ｆに示すように、ピストン１９ｂは、シリンダチューブ１９ａの内部を第１空気室１９ａ１と第２空気室１９ａ２とに区画している。第１空気室１９ａ１は、シリンダチューブ１９ａのボトム側（ロッド１９ｃ側とは反対側）の空気室である。第２空気室１９ａ２は、シリンダチューブ１９ａのロッド１９ｃ側の空気室である。シリンダチューブ１９ａの基端部１１には、空気を給排するポートであって第１空気と連通するポート（図示略）が設けられている。一方、シリンダチューブ１９ａの先端部には、空気を給排するポートであって第２空気室１９ａ２と連通するポート（図示略）が設けられている。即ち、ポートを介して第１空気室１９ａ１に空気が供給されると、第２空気室１９ａ２からポートを介して空気が排出され、ピストン１９ｂがシリンダチューブ１９ａの先端側に移動し、ロッド１９ｃが伸長する。一方、ポートを介して第２空気室１９ａ２に空気が供給されると、ポートを介して第１空気室１９ａ１から空気が排出され、ピストン１９ｂがシリンダチューブ１９ａに基端側に移動し、ロッド１９ｃが収縮する。なお、挟持駆動部１５は、把持爪１３を開閉自在に駆動させることができればよく、油圧によって保持機構１０を移動させてもよいし、電気モーターの駆動によって保持機構１０を移動させてもよい。

図２Ｄに示すように、移動機構３０は、保持機構１０を上方から下方（固定台３側）、下方から上方に向けて、鉛直方向に相対移動させる。移動機構３０は、摺動レール３１と駆動部３２とを有している。摺動レール３１は、鉛直方向に延びており、固定台３に対して相対位置が固定されている。駆動部３２は、例えば、コンプレッサから供給された空気によって駆動可能な空気圧シリンダである。駆動部３２は、シリンダチューブ３２ａと、シリンダチューブ３２ａ内に軸方向移動自在に設けられたピストン３２ｂと、ピストン３２ｂに連結されたロッド３２ｃとを備えている。ロッド３２ｃの先端側には、保持機構１０が配置されており、ピストン３２ｂに連動して保持機構１０は移動する。

図２Ｂ、図２Ｃに示すように、ピストン３２ｂは、シリンダチューブ３２ａの内部を第１空気室３２ａ１と第２空気室３２ａ２とに区画している。第１空気室３２ａ１は、シリンダチューブ３２ａのボトム側（ロッド３２ｃ側とは反対側）の空気室である。第２空気室３２ａ２は、シリンダチューブ３２ａのロッド３２ｃ側の空気室である。シリンダチューブ３２ａの基端部１１には、空気を給排するポートであって第１空気室と連通するポート（図示略）が設けられている。一方、シリンダチューブ３２ａの先端部には、空気を給排するポートであって第２空気室３２ａ２と連通するポート（図示略）が設けられている。即ち、ポートを介して第１空気室３２ａ１に空気が供給されると、第２空気室３２ａ２からポートを介して空気が排出され、ピストン３２ｂがシリンダチューブ３２ａの先端側に移動し、ロッド３２ｃが伸長する。一方、ポートを介して第２空気室３２ａ２に空気が供給されると、ポートを介して第１空気室３２ａ１から空気が排出され、ピストン３２ｂがシリンダチューブ３２ａに基端側に移動し、ロッド３２ｃが収縮する。なお、移動機構３０は、保持機構１０を上方から固定台３に向けて移動させることができればよく、油圧によって保持機構１０を移動させてもよいし、電気モーターの駆動によって保持機構１０を移動させてもよい。

図２Ａ～図２Ｆに示すように、保持機構１０は、フローティング支持機構４０によって移動機構３０に対して支持されている。フローティング支持機構４０は、保持機構１０を移動機構３０に対して浮動可能に支持している。図２Ｂ、図２Ｃ、図３に示すように、フローティング支持機構４０は、空気導入室Ｅを有している。空気導入室（気体導入室）Ｅは、コンプレッサ２から供給された気体が導入され、且つ、保持機構１０と移動機構３０との相対移動を許容するクリアランス４２ａ，４３ａを含んでいる。なお、本実施形態では、組立装置１がコンプレッサ２を備えており、このコンプレッサ２から気体を空気導入室Ｅに導入するものとしているが、これに限るものではない。例えば、コンプレッサ２を省略し、組立装置１の外部の圧縮気体供給源から供給される圧縮気体を空気導入室Ｅに導入するようにしてもよい。保持機構１０は、空気導入室Ｅに挿入される挿入部２０を含んでおり、フローティング支持機構４０は、空気導入室Ｅに挿入部２０を収容することで、保持機構１０を支持している。

図２Ａ、図２Ｂ、図３に示すように、挿入部２０は、基端部１１の上部の中央に設けられている。挿入部２０は、空気導入室Ｅに挿入される部分であり、軸部２０ａとフランジ部２０ｂとを有している。軸部２０ａは、基端部１１の上部の中央から上方に延びる軸状の部分である。フランジ部２０ｂは、軸部２０ａの端部から当該軸部２０ａの径外方に延設された円盤状の部分である。フランジ部２０ｂは、上壁部２０ｂ１と下壁部２０ｂ２とを含んでいる。本実施形態において、上壁部２０ｂ１は、フランジ部２０ｂの上側の部分であり、下壁部２０ｂ２は、フランジ部２０ｂの下側の部分である。

以下、フローティング支持機構４０について詳しく説明する。フローティング支持機構４０は、移動機構３０に取り付けられ、且つ、空気導入室Ｅを形成する支持ボディ４１を含んでいる。図２Ｃに示すように、支持ボディ４１には、ロッド３２ｃと、摺動部４１ａと、が連結されている。具体的には、支持ボディ４１の上部には、ロッド３２ｃの下端が連結されており、支持ボディ４１の後部には、摺動部４１ａが連結されている。摺動部４１ａは、摺動レール３１を摺動可能であり、フローティング支持機構４０は、移動機構３０が駆動し、摺動部４１ａが摺動レール３１を鉛直方向に摺動することで、保持機構１０とともに鉛直方向に移動可能である。

空気導入室Ｅは、挿入部２０をフローティング支持機構４０に対して相対移動に収容する空間である。図３、図４に示すように、空気導入室Ｅは、支持ボディ４１の内部の壁部によって形成されている。具体的には、支持ボディ４１は、空気導入室Ｅを形成する縦内壁部４２及び横内壁部４３を含んでいる。
図３、図４に示すように、縦内壁部４２は、空気導入室Ｅの側部を形成する壁部である。縦内壁部４２は、フランジ部２０ｂの側方に位置しており、挿入部２０との間に水平方向、即ち支持ボディ４１の側面と挿入部２０との間にクリアランス（間隙）４２ａを形成する。

一方、図３に示すように、横内壁部４３は、空気導入室Ｅの上部及び下部を形成する壁部である。横内壁部４３は、フランジ部２０ｂの上側と下側とに位置しており、挿入部２０におけるフランジ部２０ｂの上部（上壁部２０ｂ１）及び下部（下壁部２０ｂ２）との間、即ち支持ボディ４１の上面及び下面と挿入部２０との間に垂直方向のクリアランス（間隙）４３ａを形成する。このため、挿入部２０は、空気導入室Ｅの内部において、当該空気導入室Ｅが含むクリアランス４２ａ，４３ａによって、移動機構３０と相対移動を許容される。

図３に示すように、支持ボディ４１は、空気導入室Ｅと外部とを連通する挿入路４４を含んでいる。挿入路４４は、空気導入室Ｅの中央において鉛直方向に貫通した孔である。空気導入室Ｅは、挿入部２０のうちフランジ部２０ｂを収容しており、挿入路４４は、軸部２０ａが挿入される。図４に示すように、挿入路４４の内径は、軸部２０ａの外径よりも大きく、挿入路４４と軸部２０ａとの間にはクリアランス（間隙）４４ａが形成されている。

図３に示すように、支持ボディ４１には、空気導入室Ｅとコンプレッサ２とを連通し、空気を流す複数の経路として、複数の導入ポート４５と、複数の気体導入路４６と、が形成されている。導入ポート４５の一端側は、ホースやパイプなどの管部材によりコンプレッサ２と接続されており、コンプレッサ２から供給された気体（空気）を空気導入室Ｅに導入する。導入ポート４５は、例えば、支持ボディ４１の側部に形成されている。

気体導入路４６は、空気導入室Ｅと連通している経路である。図３に示すように、気体導入路４６の一端側は、導入ポート４５の他端側と接続されており、コンプレッサ２から供給された気体を空気導入室Ｅに導入する経路である。気体導入路４６は、支持ボディ４１の上部側と下部側とにそれぞれ形成されている。支持ボディ４１の上部側の気体導入路４６は、支持ボディ４１の外方から基準軸線Ｃに向かって延び、中途部で分岐し、下方に屈曲している。一方、支持ボディ４１の下部側の気体導入路４６は、支持ボディ４１の外方から基準軸線Ｃに向かって延び、中途部で分岐し、上方に屈曲している。

図３に示すように、気体導入路４６は、気体導入孔４６ａを含んでおり、当該気体導入孔４６ａは、気体導入路４６の他端側に形成されている。気体導入孔４６ａは、挿入部２０の上壁部２０ｂ１及び下壁部２０ｂ２に向けて気体を導入する。気体導入孔４６ａは、挿入部２０の上壁部２０ｂ１と、下壁部２０ｂ２と、にそれぞれ同程度の圧力、体積の気体を導入して、挿入部２０の上方及び下方に同程度の力を付与する。

具体的には、気体導入孔４６ａは、空気導入室Ｅの上側の横内壁部４３と、下側の横内壁部４３と、にそれぞれ複数形成されている。気体導入孔４６ａは、挿入部２０の中心から水平方向の一方側及び他方側に設けられ、挿入部２０の中心を中心とする円周上に等間隔に形成されている。図４に示すように、複数の気体導入孔４６ａは、基準軸線Ｃを中心とする仮想円Ｏの周上に配置され、且つ、それぞれ所定の角度θをあけて設定されている。本実施形態において、気体導入孔４６ａは、上側の横内壁部４３と、下側の横内壁部４３と、にそれぞれ６つずつ形成されている。このため、気体導入孔４６ａは、それぞれ６０°間隔をあけて配置されている。なお、気体導入孔４６ａは、挿入部２０の中心から水平方向の一方側及び他方側に設けられ、挿入部２０の上方及び下方に同程度の力を付与できればよく、気体導入孔４６ａの配置や、その数は、上記構成に限定されない。

また、図３に示すように、支持ボディ４１には、空気導入室Ｅと外部とを連通し、外部に空気を排出する複数の経路が形成されている。具体的には、支持ボディ４１は、外部に空気を排出する複数の経路として、気体排出路４７と、排出ポート４８と、クリアランス（排出間隙）４４ａと、を含んでいる。気体排出路４７は、空気導入室Ｅと連通している経路である。図３に示すように、気体排出路４７は、支持ボディ４１の上部を鉛直方向に貫通している。気体排出路４７は、気体排出孔４７ａを含んでおり、気体排出孔４７ａは、気体排出路４７の一端側に形成されている。気体排出孔４７ａは、空気導入室Ｅの上側の横内壁部４３に形成されており、基準軸線Ｃを中心とする仮想円Ｏの周上に配置されている。詳しくは、気体排出孔４７ａは、上側の横内壁部４３に形成された気体導入孔４６ａの間に形成されている。排出ポート４８の一端側は、気体排出路４７の他端側と接続されており、排出ポート４８の他端側は、外部と連通している。クリアランス４４ａは、挿入路４４と軸部２０ａとの間に形成されたクリアランスであり、空気導入室Ｅと外部とを連通する。

以下、主に図３を用いて、コンプレッサ２から空気導入室Ｅに供給される気体（空気）について説明する。コンプレッサ２から供給された空気は、当該コンプレッサ２と接続された管部材を介して、複数の導入ポート４５に供給される（Ｒ１）。複数の導入ポート４５に供給された空気は、当該導入ポート４５、気体導入路４６、及び気体導入孔４６ａを介して空気導入室Ｅに導入される（Ｒ２）。空気導入室Ｅに導入された空気は、当該空気導入室Ｅに形成されたクリアランス４２ａ，４３ａを通り、空気圧によって挿入部２０の上壁部２０ｂ１及び下壁部２０ｂ２の外面に圧力が掛かる。即ち、空気導入室Ｅにおいて、空気が導入されていない場合の圧力に比べて、空気を導入した場合の圧力が高くなり、クリアランス４２ａ，４３ａによってフランジ部２０ｂにおける水平方向及び垂直方向の移動が許容される。つまり、フローティング支持機構４０は、支持ボディ４１の空気導入室Ｅにおいて挿入部２０を浮動させ、保持機構１０を移動機構３０に対して浮動可能に支持する。このため、軸部材８０が嵌入孔６３に対して、位置がずれている場合であっても、軸部材８０を保持する保持機構１０が移動機構３０に対して相対移動可能となり、移動機構３０が固定台３に向けて移動させるに際して、軸部材８０を嵌入孔６３に対して位置合わせすることができる。また、挿入部２０は、空気導入室Ｅにおいて、水平方向と垂直方向に移動することができるため、軸部材８０が嵌入孔６３に対して、軸部材８０の位置がずれている場合であっても、容易に位置合わせすることができる。

気体導入孔４６ａを介して空気導入室Ｅに導入された空気は、支持ボディ４１に形成された経路から外部に排出される（Ｒ３、Ｒ４）。具体的には、空気導入室Ｅに導入された空気は、気体排出孔４７ａ、気体排出路４７、及び排出ポート４８と、クリアランス４４ａと、のいずれか一方を介して外部に排出される。これによって、コンプレッサ２が供給した気体は、気体導入路４６、空気導入室Ｅ、及び気体排出路４７を介して、外部に排出される。このため、コンプレッサ２は、空気導入室Ｅに断続的に空気を導入することができ、フローティング支持機構４０は、保持機構１０を一層安定して支持することができる
。

以下、軸部材８０を嵌入孔６３に挿入する手順について説明する。まず、部品６０の一端（左端）が下方を向き、部品６０の他端（右端）が上方を向くように、部品６０を固定台３に載置し、部品６０の嵌入孔６３の中心と基準軸線Ｃとを位置合わせしたうえで固定台３に固定する。挟持駆動部１５の空気圧シリンダ１９を伸長させることで、グリッパー１２を開放状態にする。グリッパー１２を開放状態した状態で、軸部材８０の挿入方向の先端側が部品６０（嵌入孔６３）を向くように、当該軸部材８０の挿入方向の基端側を挟持爪の間（基準軸線Ｃ上）に配置する。グリッパー１２を開放状態した状態から閉鎖状態にすることで、グリッパー１２によって軸部材８０を支持する。

コンプレッサ２から、導入ポート４５、気体導入路４６、及び気体導入孔４６ａを介して空気導入室Ｅに空気を導入する。即ち、挿入部２０の上壁部２０ｂ１及び下壁部２０ｂ２に外圧を加えることで、フローティング支持機構４０により、支持ボディ４１の空気導入室Ｅにおいて挿入部２０を浮動させる。
挿入部２０を浮動した状態、即ち、フローティングが可能な状態で、保持機構１０及び当該保持機構１０に保持された軸部材８０を、鉛直方向下向きに移動させる。ここで、軸部材８０が嵌入孔６３に対して位置がずれている場合であっても、軸部材８０の先端が嵌入孔６３に挿入されさえすれば保持機構１０が移動機構３０に対して軸部材８０の軸心と嵌入孔６３の中心とが一致するように相対移動するため、軸部材８０の位置は、嵌入孔６３に対して合うようになる。嵌入孔６３への軸部材８０の挿入工程において、当該軸部材８０への外圧に応じて、保持機構１０（グリッパー１２）がフローティングするため、軸部材８０は、抵抗なく嵌入孔６３に挿入することができる。

軸部材８０を嵌入孔６３における所定の位置まで挿入すると、グリッパー１２を閉鎖状態から開放状態にすることで、グリッパー１２による軸部材８０の把持を解除する。また、保持機構１０を鉛直方向上向きに移動させる。
上述した軸部材８０の組立装置１は、固定台３に固定された部品６０の嵌入孔６３に軸部材８０を挿入する軸部材８０の組立装置１であって、軸部材８０を保持する保持機構１０と、保持機構１０を上方から固定台３に向けて移動させる移動機構３０と、保持機構１０を移動機構３０に対して支持するフローティング支持機構４０と、を備え、フローティング支持機構４０は、圧縮気体が導入され、且つ、保持機構１０と移動機構３０との相対移動を許容するクリアランス４２ａ，４３ａを含む気体導入室（空気導入室）Ｅを有している。

上記構成によれば、狭嵌合の場合であっても嵌入孔６３や軸部材８０に特別な加工を施すことなく、軸部材８０を嵌入孔６３に適切に挿入することができる。
また、フローティング支持機構４０は、移動機構３０が取り付けられ、且つ、気体導入室（空気導入室）Ｅを形成する支持ボディ４１を含み、保持機構１０は、気体導入室（空気導入室）Ｅに挿入される挿入部２０を含んでいる。上記構成によれば、支持ボディ４１は、気体導入室（空気導入室）Ｅに導入された気体によって、挿入部２０を相対移動可能に保持することができる。

また、支持ボディ４１は、当該支持ボディ４１の側面と挿入部２０との間にクリアランス４２ａを形成する縦内壁部４２と、当該支持ボディ４１の上面及び下面と挿入部２０との間に方向のクリアランス４３ａを形成する横内壁部４３と、を含んでいる。
上記構成によれば、挿入部２０は、気体導入室（空気導入室）Ｅにおいて、水平方向と垂直方向に移動することができる。これによって、軸部材８０が嵌入孔６３に対して、位置がずれている場合であっても、挿入部２０を含む保持機構１０が垂直方向及び水平方向に移動することで、容易に軸部材８０を位置合わせすることができる。

また、支持ボディ４１は、気体導入室（空気導入室）Ｅに連通し、且つ、コンプレッサ２から気体が供給される複数の気体導入路４６と、気体導入室（空気導入室）Ｅに連通し、且つ、気体導入室（空気導入室）Ｅに供給された気体を外部に排出する気体排出路４７と、を含んでいる。
上記構成によれば、コンプレッサ２が供給した気体は、気体導入路４６、気体導入室（空気導入室）Ｅ、及び気体排出路４７を介して、外部に排出される。このため、コンプレッサ２は、気体導入室（空気導入室）Ｅに断続的に空気を導入することができ、フローティング支持機構４０は、保持機構１０を一層安定させることができる。

また、挿入部２０は、横内壁部４３と対向する上壁部２０ｂ１及び下壁部２０ｂ２とを含み、複数の気体導入路４６は、上壁部２０ｂ１及び下壁部２０ｂ２に向けて気体を導入する複数の気体導入孔４６ａを含んでいる。
上記構成によれば、コンプレッサ２が供給した気体によって、挿入部２０の上壁部２０ｂ１及び下壁部２０ｂ２の外面に対して外圧を加えることができる。このため、フローティング支持機構４０における保持機構１０の浮動（フローティング）の度合を調整することができる。

また、複数の気体導入孔４６ａは、挿入部２０の中心を中心とする円周上に等間隔に形成されている。
上記構成によれば、コンプレッサ２が供給した気体は、挿入部２０に均等に導入される。このため、フローティング支持機構４０は、保持機構１０を比較的水平に保ちつつ、支持できる。

また、部品６０は、流体の流通状態を切り換えるバルブのバルブボディであり、軸部材８０は、バルブボディ６０内を移動することで流通状態の切換を行うスプールである。
上記構成によれば、軸部材８０は、バルブボディ６０に容易に挿入されるため、軸部材８０が嵌入孔６３と接触することで、軸部材８０及び嵌入孔６３が疵付いたり、変形したりすることを抑止することができる。このため、バルブボディ６０に挿入された軸部材８０は、精度を低下させることなく、バルブボディ６０に円滑に組み付けられる。

以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 組立装置
２ コンプレッサ
３ 固定台
１０ 保持機構
２０ 挿入部
２０ｂ１ 上壁部
２０ｂ２ 下壁部
３０ 移動機構
４０ フローティング支持機構
４１ 支持ボディ
４２ 縦内壁部
４２ａ クリアランス（間隙）
４３ 横内壁部
４３ａ クリアランス（間隙）
４６ 気体導入路
４６ａ 気体導入孔
４７ 気体排出路
６０ 部品（バルブボディ）
６３ 嵌入孔
８０ 軸部材（スプール）
Ｅ 気体導入室（空気導入室）

Claims (6)

1. 固定台に固定された部品の嵌入孔に軸部材を挿入する軸部材の組立装置であって、
   前記軸部材を保持する保持機構と、
   前記保持機構を上方から前記固定台に向けて移動させる移動機構と、
   前記保持機構を前記移動機構に対して支持するフローティング支持機構と、
   を備え、
   前記フローティング支持機構は、圧縮気体が導入され、且つ、前記保持機構と前記移動機構との相対移動を許容するクリアランスを含む気体導入室を形成する支持ボディを有し、
   前記保持機構は、前記気体導入室に挿入される挿入部を含み、
   前記支持ボディは、
   当該支持ボディの側面と前記挿入部との間にクリアランスを形成する縦内壁部と、
   当該支持ボディの上面及び下面と前記挿入部との間にクリアランスを形成する横内壁部と、
   前記横内壁部に形成され、前記気体導入室に連通し、且つ、前記圧縮気体が供給される複数の気体導入路と、
   前記横内壁部に形成され、前記気体導入室に連通し、且つ、前記気体導入室に供給された前記圧縮気体を外部に排出する気体排出路と、
   を含み、
   前記支持ボディの側面と前記挿入部との間のクリアランスの水平方向の長さよりも、前記支持ボディの上面及び下面と前記挿入部との間のクリアランスの鉛直方向の長さの方が長い軸部材の組立装置。
2. 前記支持ボディは、前記圧縮気体が供給される複数の導入ポートを含み、
   前記複数の気体導入路は、それぞれ前記複数の導入ポートと接続され、前記気体導入室と前記複数の導入ポートとを連通する請求項１に記載の軸部材の組立装置。
3. 前記挿入部は、前記横内壁部と対向する上壁部及び下壁部とを含み、
   前記複数の気体導入路は、前記上壁部及び前記下壁部に向けて前記圧縮気体を導入する複数の気体導入孔を含んでいる請求項１又は２に記載の軸部材の組立装置。
4. 前記複数の気体導入孔は、前記挿入部の中心を中心とする円周上に等間隔に形成されている請求項３に記載の軸部材の組立装置。
5. 前記気体排出路は、前記横内壁部において、前記複数の気体導入孔と同一の円周上に、２つの気体導入孔の間に形成されている気体排出孔を含んでいる請求項４に記載の軸部材の組立装置。
6. 前記部品は、流体の流通状態を切り換えるバルブのバルブボディであり、
   前記軸部材は、前記バルブボディ内を移動することで前記流通状態の切換を行うスプールである請求項１～５のいずれか１項に記載の軸部材の組立装置。

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