JPH04256527A - 精密部品の圧入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は精密部品の圧入装置に関
し、詳しくはスピンドルモータに使用されるベアリング
等の精密部品の組立製造で利用され、一方が凹部を有し
他方がその凹部に嵌合して圧入され、且つ、少なくとも
いずれか一方の嵌合部位端縁部が面取りされた二つの被
圧入部材を組み付ける精密部品の圧入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベアリング等を有する精密部品の製造に
おいて、例えば、図５に示すようにベアリング（１）を
保持部材（２）の凹部（３）に圧入するに際しては、ま
ず、保持部材（２）を位置決め機構〔図示せず〕により
ステージ上で固定配置する。一方、上記保持部材（２）
に対してベアリング（１）をチャック機構〔図示せず〕
により把持した状態で圧入ポジションに移送して位置決
めする。即ち、上記チャック機構により別ポジションか
ら移送されてきたベアリング（１）を圧入ポジションで
ある保持部材（２）の凹部（３）の上方に停止させて位
置決め配置する。この時、保持部材（２）の凹部（３）
の中心とベアリング（１）の軸中心とを完全に一致させ
る必要がある。そして、位置決め機構により固定配置さ
れたステージ上の保持部材（２）に対してチャック機構
により把持されたベアリング（１）を下降させながら保
持部材（２）の凹部（３）に嵌合させて圧入している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ベアリング
等を有する精密部品の製造において、例えば、ベアリン
グ（１）を保持部材（２）の凹部（３）に圧入する場合
、前述したように保持部材（２）の凹部（３）の中心と
ベアリング（１）の軸中心とを完全に一致させる必要が
ある。そのためには、チャック機構により別ポジション
から移送されてきたベアリング（１）を圧入ポジション
である保持部材（２）の凹部（３）の上方に高精度に停
止させなければならない。しかしながら、保持部材（２
）の凹部（３）の上方でのベアリング（１）の位置決め
精度を向上させることは非常に困難であり、この位置決
め精度を向上させようとすると装置の複雑化或いは大型
化を招来する。このようにベアリング（１）の位置決め
精度が低いと圧入作業も困難性を伴い、その作業上での
調整も非常に難しいという問題があった。

【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、ベアリング等
を有する精密部品の製造において、一方の被圧入部材の
他方の被圧入部材に対する位置決め精度の向上を図る必
要なくして一方の被圧入部材の他方の被圧入部材への圧
入を確実に行ない得る精密部品の圧入装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明における上記目的
を達成するための技術的手段は、一方が凹部を有し、他
方がその凹部に嵌合して圧入され、且つ、少なくともい
ずれか一方の嵌合部位端縁部が面取りされた二つの被圧
入部材からなる精密部品について、位置決め機構により
固定配置された一方の被圧入部材に対して、チャック機
構により把持された他方の被圧入部材を往復移動機構で
もって相対的にその圧入方向に沿って直線送りして圧入
するものであって、上記往復移動機構に取り付けられた
ブロックと、上記チャック機構が取り付けられたホルダ
と、ブロックとホルダとの間に挟圧状態で介設されてブ
ロックに対してホルダを被圧入部材の圧入移動方向と直
交する面内で微小変位可能に支持する鋼球と、ブロック
に対してホルダをその変位方向で一時的に固定可能とす
る固定手段とからなる位置補正ユニットを有することで
ある。

【０００６】

【作用】本発明に係る精密部品の圧入装置では、二つの
被圧入部材の少なくともいずれか一方の嵌合部位端縁部
が面取りされていることを利用し、一方の被圧入部材を
他方の被圧入部材に対してその圧入移動方向と直交する
面内で微小変位可能とすることで一方の被圧入部材を他
方の被圧入部材に確実に圧入する。即ち、往復移動機構
により圧入方向に直線送りされるブロックに対して、一
方の被圧入部材を把持したチャック機構が取り付けられ
たホルダは、鋼球を介して圧入移動方向と直交する面内
で微小変位可能であるため、一方の被圧入部材が他方の
被圧入部材にその面取り部分で当接すると、一方の被圧
入部材が他方の被圧入部材に対してその圧入移動方向と
直交する面内で微小変位し、これにより上記面取り部分
に倣いながら一方の被圧入部材が他方の被圧入部材に確
実に圧入される。

【０００７】

【実施例】本発明に係る精密部品の圧入装置の一実施例
を図１乃至図４を参照しながら説明する。この実施例で
は、図１に示すようにスピンドルモータの組み立てライ
ンで使用される精密部品の製造において説明し、その精
密部品の一方の被圧入部材は、中央に大径部（１１）を
、且つ、両端に小径部（１２）（１３）を夫々有する円
柱形状の軸状部材（１４）であり、他方の被圧入部材は
、上記軸状部材（１４）が嵌まり込む上端開口で有底円
筒形状のケース部材（１５）で、その底部にはリング状
のベアリング（１６）が嵌着されており、このベアリン
グ（１６）の中央に貫通した凹部（１７）を有する。尚
、上記軸状部材（１４）はその下端の小径部（１３）を
ケース部材（１５）のベアリング（１６）の凹部（１７
）に嵌合させることによりケース部材（１５）に圧入さ
れる。また、軸状部材（１４）及びケース部材（１５）
の相互の嵌合部位端縁部、即ち、軸状部材（１４）の小
径部（１３）の下端縁部、及びケース部材（１５）のベ
アリング（１６）の凹部（１７）の上端縁部は面取りさ
れている。

【０００８】図１に示す精密部品の圧入装置において、
（１８）は上記軸状部材（１４）を把持するチャック機
構で、軸状部材（１４）の上端の小径部（１２）を抱持
することにより軸状部材（１４）をその軸方向に沿って
垂下保持する。（１９）は後述する本発明の位置補正ユ
ニット（２０）を介してチャック機構（１８）の上方に
連結された往復移動機構で、チャック機構（１８）に保
持された軸状部材（１４）をその軸方向に沿って上下動
させる。この往復移動機構（１９）では、ベース（２１
）に取り付けられた駆動用シリンダ（２２）のシリンダ
ロッド（２３）の先端に上記位置補正ユニット（２０）
が固着され、駆動用シリンダ（２２）の作動によるシリ
ンダロッド（２３）の突出退入によってガイド〔図示せ
ず〕を介して位置補正ユニット（２０）を上下動させて
いる。（２４）は軸状部材（１４）が圧入されるケース
部材（１５）を固定配置する位置決め機構で、例えば、
ケース部材（１５）はパレット（２５）に着脱自在に複
数個載置され、そのパレット（２５）は搬送レール（２
６）上で図中Ａ方向に間欠的に移送される。そして、上
記パレット（２５）上のケース部材（１５）が圧入ポジ
ションに配置されると、その両側に配設された押さえ爪
（２７）（２８）でケース部材（１５）が押さえ付けら
れて位置決め固定される。尚、押さえ爪（２７）（２８
）は駆動機構（２９）（３０）により開閉される。また
、圧入ポジションに配置されたケース部材（１５）では
、軸状部材（１４）のケース部材（１５）への圧入をよ
り一層容易にするため、その下方にガイドピン（３１）
が突出退入自在に配置されており、下方からそのガイド
ピン（３１）が突出してベアリング（１６）の凹部（１
７）に嵌入している。

【０００９】次に、前述した本発明の位置補正ユニット
（２０）を図２及び図３に基づいて詳述する。同図に示
す位置補正ユニット（２０）において、（３２）は前記
往復移動機構（１９）のシリンダロッド（２３）に一体
的に取り付けられた円柱状のブロックで、その下部には
後述する鋼球の上下部受け面を形成したフランジ部（３
３）を有する。（３４）は天板部（３５）、側板部（３
６）及び底板部（３７）からなり、上記ブロック（３２
）に外嵌されたホルダで、この下部に前記チャック機構
（１８）が取り付けられている。このホルダ（３４）の
天板部（３５）の中央にはブロック（３２）の外径より
も大径の孔（３８）を貫通形成し、この孔（３８）にブ
ロック（３２）を挿通させてブロック（３２）とホルダ
（３４）との間にギャップｇを形成することによりブロ
ック（３２）に対してホルダ（３４）を圧入移動方向〔
鉛直方向〕と直交する面〔水平ＸＹ面〕内で微小変位可
能としている。また、上記ホルダ（３４）の天板部（３
５）の孔（３８）と連通する内部空間ｍには、ブロック
（３２）のフランジ部（３３）、後述する鋼球及び押さ
え板が収納配置される。（３９）…（４０）…はブロッ
ク（３２）のフランジ部（３３）の上下に配置された上
下部鋼球で、水平ＸＹ面で複数個の鋼球（３９）…（４
０）…が保持器（４１）（４２）により回転自在に支持
されている。上部鋼球（３９）…はブロック（３２）の
フランジ部（３３）と押さえ板（４３）とに挟み込まれ
、そのフランジ部（３３）の上面及び押さえ板（４３）
の下面は上部鋼球（３９）…が転動する受け面となる。 下部鋼球（４０）…はブロック（３２）のフランジ部（
３３）とホルダ（３４）の底板部（３７）とに挟み込ま
れ、そのフランジ部（３３）の下面及び底板部（３７）
の上面は下部鋼球（４０）…が転動する受け面となる。 この上下部鋼球（３９）…（４０）…は、ホルダ（３４
）の天板部（３５）に螺着されたボルト（４４）で押さ
え板（４３）を下方へ押圧することにより押さえ板（４
３）、ブロック（３２）のフランジ部（３３）及びホル
ダ（３４）の底板部（３７）の間で挟圧されている。（
４５）は上記ブロック（３２）に設けられた固定手段で
、ブロック（３２）に対してホルダ（３４）をその変位
方向で一時的に固定可能とする。具体的には、往復移動
機構（１９）のシリンダロッド（１８）に固定用シリン
ダ（４６）を、ブロック（３２）と共に一体的に取り付
け、そのシリンダロッド（４７）に水平方向に張りだす
レバー（４８）を装着する。 このレバー（４８）の両端には位置決めピン（４９）（
４９）を鉛直下方に向けて突設し、この位置決めピン（
４９）（４９）をブロック（３２）に固着されたガイド
板（５０）のガイド孔（５１）（５１）に挿通させた上
でホルダ（３４）の天板部（３５）に穿設されたピン孔
（５２）（５２）に挿入抜脱可能とする。

【００１０】上記構成からなる精密部品の圧入装置の動
作を以下に説明する。まず、搬送レール（２６）上で図
中Ａ方向に間欠的に移送されるパレット（２５）上のケ
ース部材（１５）を圧入ポジションに配置し、その両側
に配設された押さえ爪（２７）（２８）でケース部材（
１５）を押さえ付けて位置決め固定する。この時、圧入
ポジションに配置されたケース部材（１５）では、下方
からガイドピン（３１）が突出してベアリング（１６）
の凹部（１７）に嵌入している。一方、チャック機構（
１８）により把持された軸状部材（１４）を上記ケース
部材（１５）の上方に軸状部材（１４）の軸中心とケー
ス部材（１５）のベアリング（１６）の中心とをほぼ一
致させた状態で位置決め配置する。この時、本発明では
、後述するように位置補正ユニット（２０）により、従
来と違って軸状部材（１４）の軸中心とケース部材（１
５）のベアリング（１６）の中心とを完全に一致させる
必要はない。尚、この軸状部材（１４）のケース部材（
１５）に対する位置決め後、軸状部材（１４）の圧入動
作を開始するが、この圧入動作を開始するまで、例えば
、チャック機構（１８）への軸状部材（１４）の装着な
どの所定の動作時には、チャックミス等を防止するため
、位置補正ユニット（２０）において、ブロック（３２
）に対してホルダ（３４）を固定手段（４５）でもって
固定することによりチャック機構（１８）が水平ＸＹ面
内で微小変位しないようにしておく。これは、固定用シ
リンダ（４６）の作動によりそのシリンダロッド（４７
）を突出させ、レバー（４８）を介して位置決めピン（
４９）（４９）をガイド板（５０）のガイド孔（５１）
（５１）で誘導しながらホルダ（３４）の天板部（３５
）のピン孔（５２）（５２）に挿入することにより行な
われる。従って、圧入動作を開始するに際しては、上記
固定手段（４５）を上述とは逆に作動させてホルダ（３
４）を介してチャック機構（１８）を水平ＸＹ面内で微
小変位可能な状態とする。その後、往復移動機構（１９
）の駆動用シリンダ（２２）の作動によりそのシリンダ
ロッド（２３）を突出させ、位置補正ユニット（２０）
及びチャック機構（１８）を介して軸状部材（１４）を
下降させる。ケース部材（１５）に嵌入した軸状部材（
１４）はその下端の小径部（１３）がケース部材（１５
）の内部で突出するガイドピン（３１）に当接し、この
ガイドピン（３１）により誘導されながらガイドピン（
３１）を押し下げつつ下降を続ける。そして、上記軸状
部材（１４）の小径部（１３）がケース部材（１５）の
ベアリング（１６）に当接した時点で位置補正ユニット
（２０）が作動する。即ち、図４に示すように軸状部材
（１４）の小径部（１３）の下端縁部にある面取り部分
とケース部材（１５）のベアリング（１６）の凹部（１
７）の上端縁部にある面取り部分とが相互に当接すると
、位置補正ユニット（２０）において、水平ＸＹ方向で
固定状態であるブロック（３２）に対して、上下部鋼球
（３９）…（４０）…の転動により、ホルダ（３４）が
水平ＸＹ面内で上記面取り部分が当接している方向とは
反対方向、即ち、軸状部材（１４）の小径部（１３）の
軸中心がベアリング（１６）の凹部（１７）の中心に対
してずれている方向とは反対方向に微小変位する。この
軸状部材（１４）の小径部（１３）の下降と水平ＸＹ面
内での微小変位により、軸状部材（１４）の小径部（１
３）の面取り部分がベアリング（１６）の凹部（１７）
の面取り部分に倣いながら最終的にその小径部（１３）
が凹部（１７）に挿入されて軸状部材（１４）がケース
部材（１５）に確実に圧入される。ここで、上記ホルダ
（３４）は、水平ＸＹ面内のみで微小変位するため、軸
状部材（１４）が圧入移動方向に対して傾くことはない
。また、軸状部材（１４）の小径部（１３）の軸中心の
、ベアリング（１６）の凹部（１７）に対するずれは、
相互の面取り部分の範囲内であれば許容される。

【００１１】尚、上記実施例では二つの被圧入部材とし
て軸状部材（１４）及びケース部材（１５）に適用した
場合について説明したが、本発明はこれに限定されるこ
となく、一方が凹部を有し他方がその凹部に嵌合して圧
入され、且つ、少なくともいずれか一方の嵌合部位端縁
部が面取りされた二つの被圧入部材に適用可能であるこ
とは勿論である。

【００１２】

【発明の効果】本発明に係る精密部品の圧入装置によれ
ば、位置決め機構により固定配置された一方の被圧入部
材に対して、チャック機構により把持された他方の被圧
入部材を、位置補正ユニットによりその圧入移動方向と
直交する面内で微小変位可能としたから、圧入動作時、
被圧入部材の面取り部分に倣いながら一方の被圧入部材
に他方の被圧入部材が確実に圧入され得る。従って、圧
入動作開始時、一方の被圧入部材の他方の被圧入部材に
対する位置決め精度の向上を図る必要がないので、装置
の小型及び簡略化が容易となり、圧入作業及びその調整
作業についても改善されて作業性並びに歩留まりも大幅
に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る精密部品の圧入装置の一実施例を
示す正面図

【図２】図１の位置補正ユニットを示す拡大断面図

【図
３】図２の一部断面部分を含む側面図

【図４】本発明の
圧入装置による軸状部材のケース部材への圧入状態を示
す要部拡大断面図

【図５】従来の圧入装置によるベアリングの保持部材へ
の圧入状態を示す要部拡大断面図

【符号の説明】

１４　　　　被圧入部材 １５　　　　被圧入部材 １７　　　　凹部 １８　　　　チャック機構 １９　　　　往復移動機構 ２０　　　　位置補正ユニット ２４　　　　位置決め機構 ３２　　　　ブロック ３４　　　　ホルダ ３９　　　　鋼球 ４０　　　　鋼球 ４５　　　　固定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一方が凹部を有し、他方がその凹部に
   嵌合して圧入され、且つ、少なくともいずれか一方の嵌
   合部位端縁部が面取りされた二つの被圧入部材からなる
   精密部品について、位置決め機構により固定配置された
   一方の被圧入部材に対して、チャック機構により把持さ
   れた他方の被圧入部材を往復移動機構でもって相対的に
   その圧入方向に沿って直線送りして圧入するものであっ
   て、上記往復移動機構に取り付けられたブロックと、上
   記チャック機構が取り付けられたホルダと、ブロックと
   ホルダとの間に挟圧状態で介設されてブロックに対して
   ホルダを被圧入部材の圧入移動方向と直交する面内で微
   小変位可能に支持する鋼球と、ブロックに対してホルダ
   をその変位方向で一時的に固定可能とする固定手段とか
   らなる位置補正ユニットを有することを特徴とする精密
   部品の圧入装置。