JPH1076435A

JPH1076435A - 圧入装置

Info

Publication number: JPH1076435A
Application number: JP8233337A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sakai; 泰広酒井
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】圧入工程が必要な製品の構成部品の寸法公差を
厳しく管理する必要がなく、所望の圧入量を正確に得る
ことができる圧入装置を提供する。【解決手段】ボディ５４を支持する支持部材３と、キャ
ップ５２をボディ５４に向けて押圧し、キャップ５２を
ボディ５４に圧入する押圧具５と、押圧具５の押圧方向
の可動範囲を規制して押圧具５による圧入量を任意に調
整可能な圧入ストッパ７と、圧入ストッパ７を駆動する
モータＭと、キャップ５２のボディ５４への圧入量を決
定するために必要な情報を測定するリニアゲージ２０
と、圧入ストッパ７をモータＭにより駆動制御して押圧
具５による圧入量を仮圧入量として押圧具５に仮圧入を
行なわせ、その後にリニアゲージ２０からの信号に基づ
いて押圧具５の圧入量が所望の量となるように圧入スト
ッパ７を駆動制御し、押圧具５に再度圧入を行わせる制
御装置１６とを有するものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧入部材を被圧入
部材に圧入する圧入装置に関し、特に正確な圧入量が得
られる圧入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧入部材を被圧入部材に圧入する際に、
両部材同士の位置関係を正確に管理したい場合がある
が、その一例として、図１１に示す電磁弁のサブアセン
ブリ品５０のような場合がある。図１１において、サブ
アセンブリ品５０は、被圧入部材であるボディ５４と、
ボディ５４の挿入穴５４ｈ内に移動可能に設けられ、球
状弁体５１ａが形成されたロッド５１およびプランジャ
５５からなる可動体と、この可動体の可動ストーローク
Ｓを規定するためにボディ５４内に圧入された圧入部材
であるキャップ５２と、このキャップ５２と上記のプラ
ンジャ５５との間に設けられ、このプランジャ５５をば
ね付勢して上記の球状弁体５１ａを弁座５４ｇに押しつ
け流路５４ｆを閉じるスプリング５３とからなる。

【０００３】上記のサブアセンブリ品５０は、ボディ５
４の外周のプランジャ５５の側部にソレノイドコイルが
配置される。このソレノイドコイルの電磁力によって、
プランジャ５５がキャップ５２に当接する位置まで移動
し、球状弁体５１ａが弁座５４ｇから離間されて、流路
５４ｆが開くようになっている。上記の可動体のストー
ロークＳは、電磁弁の性能を左右するものであるため、
所定の範囲、例えば０．２±０．０２ｍｍに収める必要
がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の可動ストーロー
クＳを所定の範囲に収めるには、ボディ５４に対するキ
ャップ５２の相対位置を正確に決定する必要がある。こ
のため、例えば、サブアセンブリ品５０の構成部品の寸
法公差を厳しく管理し、これらを精度よく組み立てたう
えで、キャップ５２のボディ５４への圧入量を一定にす
ることが考えられる。一方、上記のボディ５４は、プラ
ンジャ５５の周囲に位置する部分は非磁性体とし、その
他の部分は磁性体とする必要があるため、磁性体からな
る部品５４ａ〜５４ｃおよび５４ｅならびに非磁性体か
らなる部品５４ｄの複数部品を蝋材によって結合し、こ
れを高温炉でブレージングすることによって得られる。
このため、ボディ５４に精度の高い寸法公差を要求する
ことは非常に難しく、所要の寸法公差を満たそうとする
と、ボディ５４が非常に高価なものとなってしまうとい
う問題があった。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであって、圧入工程が必要な製品の構成部品の
寸法公差を厳しく管理する必要がなく、所望の圧入量を
正確に得ることができる圧入装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る圧入装置
は、圧入部材（５２）を被圧入部材（５４）に圧入する
圧入装置であって、前記被圧入部材（５４）を支持する
支持手段（３）と、前記圧入部材（５２）を前記被圧入
部材（５４）に向けて押圧し、当該圧入部材（５２）を
被圧入部材（５４）に圧入する押圧手段（５）と、前記
押圧手段（５）の押圧方向の可動範囲を規制して当該押
圧手段（５）による圧入量を任意に調整可能な圧入量調
整手段（７）と、前記圧入量調整手段（７）を駆動する
駆動手段（Ｍ）と、前記圧入部材（５２）の前記被圧入
部材（５４）への圧入量を決定するために必要な情報を
測定する測定手段（２０）と、前記圧入量調整手段
（７）を前記駆動手段（Ｍ）により駆動制御して前記押
圧手段（５）による圧入量を仮圧入量として前記押圧手
段（５）に仮圧入を行なわせ、その後に前記測定手段
（２０）からの信号に基づいて前記押圧手段（５）の圧
入量が所望の量となるように前記圧入量調整手段（７）
を駆動制御し、前記押圧手段（５）に再度圧入を行わせ
る制御手段（１６）とを有する。

【０００７】本発明に係る圧入装置では、制御手段はま
ず、押圧手段による圧入量が仮圧入量となるように押圧
手段を制御し、仮圧入を行う。ここで、測定手段によっ
て圧入量を決定するために必要な情報を取得し、この情
報に基づいて圧入量が所望の量となるように圧入量調整
手段を駆動制御して再度圧入を行う。これにより、所望
の圧入量が得られる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る圧入装置の実
施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本
発明に係る圧入装置の一実施形態を示す説明図である。
なお、本実施形態においては、図１に示す圧入装置１に
よって圧入を行う対象例として、図１１に示した電磁弁
のサブアセンブリ品５０の場合について説明する。

【０００９】図１において圧入装置１は、基台１２上に
矢印Ａ1 およびＡ2 方向に移動可能に設けられたテーブ
ル１４と、このテーブル１４上に固定された支持部材２
と、支持部材２に形成された支持用穴２ａに嵌合挿入さ
れ、内周にソレノイドコイル４が設けられた筒状部材３
と、支持部材２の端部外周に設けられた圧入ストッパ７
と、圧入ストッパ７の外周に形成された歯車部７ａと噛
み合う歯車８と、支持具１０によって支持部材２に固定
され歯車８を回転するモータＭと、テーブル１４の上方
に設けられた押圧具５と、押圧具５を矢印Ｂ1 およびＢ
2 方向に駆動する駆動装置６と、テーブル１４の上方に
設けられたリニアゲージ２０と、ドライバ１８を通じて
モータＭを駆動制御する制御装置１６とを有する。

【００１０】テーブル１４は、基台１２に設けられた図
示しない駆動装置によって基台１２上を矢印Ａ1 および
Ａ2 方向に移動可能となっている。なお、上記の図示し
ない駆動装置は、後述する制御装置１６によって起動可
能となっている。

【００１１】支持部材２は、円柱状の部材であって、軸
方向に後述する筒状部材３を支持するための支持用穴２
ａが形成されている。また、上端部の外周には後述する
圧入ストッパ７の雌ねじ部７ｂと螺合する雄ねじ部２ｃ
が形成されている。この支持部材２が本発明に係る支持
手段として機能する。

【００１２】筒状部材３は、外周にフランジ部３ａが形
成され、一方端に挿入用孔３ｂが形成された円筒状の部
材であって、フランジ部３ａが支持部材２の上面に当接
するように支持部材２に形成された支持用穴２ａに挿入
される。また内周には、ソレノイドコイル４が設けられ
ている。挿入用孔３ｂからサブアセンブリ品５０が挿入
された際に、ソレノイドコイル４に通電することによ
り、サブアセンブリ品５０のロッド５１およびプランジ
ャ５５からなる可動体が上昇するようになっている。な
お、ソレノイドコイル４への通電制御は、図示しない
が、制御装置１６によって行うことが可能になってい
る。

【００１３】圧入ストッパ７は、環状部材であって、上
面７ｃが押圧具５の先端面５ｃに当接することによっ
て、押圧具５の鉛直下方向の移動を規制する。また、外
周には歯車部７ａが形成され、内周には雌ねじ部７ｂが
形成されている。これにより、圧入ストッパ７は後述す
る歯車８を介して回転モータＭにより回転されることに
よって、支持部材２に対して上下方向に移動可能になっ
ている。したがって、圧入ストッパ７の上下方向の高さ
を調整することにより、押圧具５による圧入量を調整す
ることが可能となる。この圧入ストッパ７が本発明に係
る圧入量調整手段として機能する。

【００１４】歯車８は、モータＭによって駆動され、上
記の圧入ストッパ７の外周に形成された歯車部７ａと噛
み合って、当該圧入ストッパ７を回転させる。モータＭ
は、制御装置１６から回転量指令１６を受けるドライバ
１８を通じて回転量が制御される。

【００１５】押圧具５は、先端部に凹部５ｂが形成さ
れ、この凹部５ｂ内にはサブアセンブリ品５０のボディ
５４の挿入穴５４ｈに挿入されてキャップ５２を押圧す
る押圧部５ａが形成されている。この押圧部５ａには、
サブアセンブリ品５０のロッド５１の一方端部が挿入さ
れる挿入穴５ｄが形成されている。この押圧具５は、詳
細を図示するのを省略した駆動装置６によって矢印Ｂ1
およびＢ2 方向に駆動されるようになっている。駆動装
置６として、例えば油圧シリンダを使用することが可能
である。なお、駆動装置６は、制御装置１６からの起動
信号１６ａによって起動するようになっている。上記の
押圧具５が本発明に係る押圧手段として機能する。

【００１６】リニアゲージ２０は、サブアセンブリ品５
０のストローク量Ｓを測定するために使用される。この
リニアゲージ２０は、図示しない移動装置によって矢印
Ｃ1およびＣ2 方向に移動可能となっている。矢印Ｃ2
方向の所定の位置までリニアゲージ２０を移動させて、
サブアセンブリ品５０のロッド５１の一端部に検出部２
０ａが当接した状態とする。この状態においてソレノイ
ドコイル４に通電すると、サブアセンブリ品５０のロッ
ド５１が上昇して、検出部２０ａが突き上げられる。こ
れにより、ロッド５１およびプランジャ５５からなる可
動体のストローク量Ｓがリニアゲージ２０によって測定
されることになる。そして、ストローク量Ｓの測定信号
２０ｓは制御装置１６に入力されるようになっている。
このリニアゲージ２０が本発明に係る測定手段として機
能する。なお、上記のリニアゲージ２０の図示しない移
動装置は、制御装置１６からの起動信号によって起動可
能になっている。

【００１７】制御装置１６は、リニアゲージ２０からの
ストローク量Ｓと所望のストローク量Ｓとの差を算出
し、これを補正するための圧入ストッパ７の高さを調整
する指令を出力可能になっている。また、押圧具５を駆
動する駆動装置６、基台１２に設けられた図示しないテ
ーブル１４の駆動装置およびリニアゲージ２０を移動す
る図示しない移動装置の起動・停止を制御信号によって
行うことが可能となっている。この制御装置１６が本発
明に係る制御手段として機能する。

【００１８】次に、上記の圧入装置１の動作を図２のフ
ローチャートに基づいて説明する。まず、図３に示すよ
うに、支持部材２の支持用穴２ａに嵌合挿入された筒状
部材４内に、図１１に示した電磁弁のサブアセンブリ品
５０を挿入する。これによりサブアセンブリ品５０の圧
入装置１への装着が完了する（ステップＳ１）。このサ
ブアセンブリ品５０の圧入装置１への装着は、例えば図
示しないハンドリング装置に制御装置１６から起動信号
を送ることによって行われる。

【００１９】次いで、図４に示すように、圧入ストッパ
７をモータＭにより矢印方向に回転させ、圧入ストッパ
７の高さを仮圧入高さまで上昇させる（ステップＳ
２）。仮圧入高さは、キャップ５２のボディ５４への圧
入量が所望の圧入量よりも少なくなるような所定の高さ
とする。

【００２０】次いで、図５に示すように、制御装置１６
から駆動装置６に起動信号を出力して押圧具５を鉛直下
方向（矢印Ｂ2 方向）に駆動し仮圧入を行う（ステップ
Ｓ３）。

【００２１】仮圧入を行った後に、押圧具５を上昇させ
て、図示しない駆動装置によってテーブル１４を駆動し
て、テーブル１４をリニアゲージ２０の下方の所定の位
置に移動する（ステップＳ４）。

【００２２】そして、図６に示すように、図示しない移
動装置によってリニアゲージ２０を矢印Ｃ2 の方向に移
動させて、検出部２０ａがロッド５１の先端に当接する
状態にする。ここで、ソレノイドコイル４に通電してロ
ッド５１を上昇させ、ロッド５１およびプランジャ５５
からなる可動体のストローク量Ｓを測定する（ステップ
Ｓ５）。

【００２３】可動体のストローク量Ｓの測定が完了した
ら、テーブル１４を再度押圧具５の下方の所定の位置に
移動した後（ステップＳ６）、図７に示すように、上記
の測定したストローク量Ｓに基づいてストローク量Ｓが
所望の量となるように圧入ストッパ７を回転させて圧入
ストッパ７の高さを調整する（ステップＳ７）。

【００２４】制御装置１６から駆動装置６に起動信号を
出力して、図８に示すように、押圧具５を矢印Ｂ2 方向
に駆動して再度圧入を行う（ステップＳ８）。これによ
り、ボディ５４にキャップ５２が調整された圧入量で再
度圧入されることになる。

【００２５】そして、押圧具５を上昇させ、図９に示す
ように、圧入が完了したサブアセンブリ品５０が図示し
ないハンドリング装置によって圧入装置１から取り外さ
れる（ステップＳ９）。

【００２６】本実施形態に係る圧入装置１によれば、仮
圧入を行った後に、ロッド５１およびプランジャ５５か
らなる可動体のストローク量Ｓを実測し、この実測した
ストローク量Ｓに対して不足分の圧入量を再度圧入する
ため、電磁弁のサブアセンブリ品５０において所望のス
トローク量Ｓが確実に得られる。したがって、各サブア
センブリ品５０毎にストローク量Ｓがばらつくことがな
く、電磁弁の品質を安定化させることができる。また、
ボディ５４、ロッド５１、プランジャ５５、キャップ５
２等の構成部品の寸法公差の精度によらず、正確なスト
ローク量Ｓを得ることができるため、これらの部品の加
工コストを低く抑えることができる。さらに、本実施形
態に係る圧入装置１によれば、最適な圧入量を得ること
ができるとともに、圧入工程を自動化することができ
る。

【００２７】次に、図１０は本発明に係る圧入装置によ
る圧入の対象となる電磁弁の他の例を示す断面図であ
る。図１０は、電磁弁の一部を示しているが、ボディ６
１には弁体６６とロッド６５とからなる可動体が軸方向
に移動可能に設けられており、この可動体はスプリング
６４により一方向に付勢されており、図示しないソレノ
イドコイルによって駆動される。また、ボディ６１の流
路６１ａから流入する流体は、弁体６６と弁座６１ｃと
の間を通って流路６１ｂから排出されるようになってい
る。ロッド６５の先端部には、ベローズ６３が設けられ
ており、ボディ６１の先端部にはベローズ６３を押圧す
るようにカバー６２が圧入される。

【００２８】このような構成を有する電磁弁６０におい
ては、ベローズ６３がカバー６２によって押圧されてい
るため、カバー６２のボディ６１への圧入量により電磁
弁６０の流量調整性能が変わる。そのため、カバー６２
のボディ６１への圧入量を最適にする必要がある。しか
し、電磁弁６０の流量調整性能はベローズ等の性能から
決定されるため、電磁弁６０の各構成部品の寸法公差を
精度良く管理したとしても最適な圧入量になるとは限ら
ない。このような場合に、本発明に係る圧入装置を用い
ることによって、最適な圧入量を得ることができる。

【００２９】まず、カバー６２をボディ６１に仮圧入す
る。そして、カバー６２に設けられた圧力孔６２ａから
一定の圧力Ｐｓを印加し、流入側の圧力Ｐｄを測定す
る。この場合には、図１に示したリニアゲージ２０の代
わりに圧力計を用いる。圧力計によって圧力Ｐｄを測定
し、この測定データに基づいて、調整すべき圧入量を算
出する。そして、カバー６２をボディ６１に再度圧入す
ることにより、最適な圧入量が得られる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る圧入装置は、仮圧入を行っ
た後に、圧入部材の被圧入部材への圧入量を決定するた
めに必要な情報を測定し、この測定データに基づいて圧
入量を調整して再度圧入するため、正確な圧入量を得る
ことができる。また、構成部品の寸法公差の精度によら
ず、正確な圧入量を得ることができるため、これらの構
成部品の加工コストを低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧入装置の一実施形態を示す説明
図である。

【図２】図１に示す圧入装置の動作の一例を示すフロー
チャートである。

【図３】図１に示す圧入装置にサブアセンブリ品を装着
する様子を示す説明図である。

【図４】図１に示す圧入装置において圧入ストッパを仮
圧入の高さにする様子を示す説明図である。

【図５】図１に示す圧入装置において仮圧入を行う様子
を示す説明図である。

【図６】図１に示す圧入装置におけて圧入量を測定する
様子を示す説明図である。

【図７】図１に示す圧入装置において圧入ストッパの高
さを調整する様子を示す説明図である。

【図８】図１に示す圧入装置において再度圧入を行う様
子を示す説明図である。

【図９】図１に示す圧入装置からサブアセンブリ品を取
り外す様子を示す説明図である。

【図１０】本発明に係る圧入装置によって圧入が行われ
る電磁弁のサブアセンブリ品の一例を示す断面図であ
る。

【図１１】電磁弁の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…圧入装置２…支持部材２ａ…支持用穴２ｂ…雄ねじ部３…筒状部材３ａ…フランジ部３ｂ…挿入用孔４…ソレノイドコイル５…押圧具５ａ…押圧部５ｂ…凹部５ｃ…先端面５ｄ…挿入穴６…駆動装置７…圧入ストッパ７ａ…歯車部７ｂ…雌ねじ部７ｃ…上面８…歯車１０…支持具１２…基台１４…テーブル１６…制御装置１８…ドライバ２０…リニアゲージ２０ａ…検出部Ｍ…モータ

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【手続補正書】

【提出日】平成９年６月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１０】本発明に係る圧入装置によって圧入が行われ
る電磁弁のサブアセンブリ品の他の例を示す断面図であ
る。

【図１１】本発明に係る圧入装置によって圧入が行われ
る電磁弁のサブアセンブリ品の一例を示す断面図であ
る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧入部材（５２）を被圧入部材（５４）に
圧入する圧入装置であって、前記被圧入部材（５４）を支持する支持手段（３）と、前記圧入部材（５２）を前記被圧入部材（５４）に向け
て押圧し、当該圧入部材（５２）を被圧入部材（５４）
に圧入する押圧手段（５）と、前記押圧手段（５）の押圧方向の可動範囲を規制して当
該押圧手段（５）による圧入量を任意に調整可能な圧入
量調整手段（７）と、前記圧入量調整手段（７）を駆動する駆動手段（Ｍ）
と、前記圧入部材（５２）の前記被圧入部材（５４）への圧
入量を決定するために必要な情報を測定する測定手段
（２０）と、前記圧入量調整手段（７）を前記駆動手段（Ｍ）により
駆動制御して前記押圧手段（５）による圧入量を仮圧入
量として前記押圧手段（５）に仮圧入を行なわせ、その
後に前記測定手段（２０）からの信号に基づいて前記押
圧手段（５）の圧入量が所望の量となるように前記圧入
量調整手段（７）を駆動制御し、前記押圧手段（５）に
再度圧入を行わせる制御手段（１６）とを有する圧入装
置。