JP6598895B2

JP6598895B2 - 可撓性リング嵌め込み装置

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Publication number: JP6598895B2
Application number: JP2018023515A
Authority: JP
Inventors: 欣也深澤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2038-02-13
Also published as: CN110153942B; CN110153942A; JP2019136829A; US11260482B2; US20190247965A1

Description

本発明は、可撓性リング嵌め込み装置に関する。

従来より、外周面に溝（環状溝）が形成された円柱形状のワークの溝に、可撓性リングであるＯリングを嵌める装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。これらの装置においては、ワークの外周面に沿って回転する棒状の部材を、ワークにＯリングを押し付けながら回転させることにより、ワークの溝にＯリングを嵌め込む。

特公平２−１１３８４号公報特開平１１−１１４７３１号公報

上記特許文献１、特許文献２に記載されている従来の装置においては、棒状の部材（腕部）が所定の径を有するワークの軸心を中心として回転する。このため、当該所定の径とは異なる径を有するワークの溝にＯリングを嵌めることはできない。即ち、従来の装置は、１種類の径のワークのみに対して、Ｏリングを嵌め込むことが可能な構成を有していた。

また、従来の装置では、１種類の径のワークに対してＯリングを嵌め込む場合であっても、腕部の回転の軸心とワークの軸心とが一致した位置関係でなければ、ワークの溝にＯリングを嵌めることは困難であった。

本発明は、径の異なるワークに対応して可撓性リングを嵌め込むことが可能であり、且つ、腕部の回転の軸心とワークの軸心とがずれた位置関係であっても可撓性リングを嵌め込むことが可能な可撓性リング嵌め込み装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、外周に環状溝（例えば、後述の溝Ｇ）を有するワーク（例えば、後述のワークＷ）の前記環状溝に可撓性リング（例えば、後述のＯリングＲ）を嵌め込む可撓性リング嵌め込み装置（例えば、後述の可撓性リング嵌め込み装置１）であって、前記可撓性リングを前記ワークの前記環状溝に相対して配置する可撓性リング配置手段（例えば、後述のＯリング供給レール１０、Ｏリング一時載置台４７）と、前記可撓性リングを前記ワークの外周に沿って押さえながら回転する腕部を有する可撓性リング組付手段（例えば、後述の回転部本体４２１、直径方向移動部４２２、腕部４２４）と、を備え、前記可撓性リング組付手段は、前記ワークに対して移動可能であり、前記可撓性リング組付手段の腕部を前記ワークに対して押圧するように付勢する弾性体（例えば、後述のスプリング５１）を備える可撓性リング嵌め込み装置を提供する。

本発明によれば、弾性体の付勢力に抗して可撓性リング組付手段は、ワークに対して押圧するように移動して押圧するため、ワークの径が大きい場合や、小さい場合や、ワークの中心が腕部の回転の軸心からずれている場合であっても、弾性体の伸縮によって、ワークの外周面に位置しておりこれからワークＷの環状溝に嵌め込まれる可撓性リングの周面に倣った適切な位置に移動して、腕部が可撓性リングをワークの環状溝に適切な押圧力により嵌め込むことが可能である。即ち、可撓性リング嵌め込み装置は、様々な径のワークに柔軟に対応して、可撓性リングをワークの環状溝に嵌め込むことができる。

そして、前記可撓性リング組付手段の腕部の面であって前記可撓性リングと接する面は、先端に向けて傾斜している。このため、腕部により可撓性リングを押し付けてワークの環状溝に可撓性リングを嵌め込む際に、傾斜している傾斜面において可撓性リングを押圧することができるため、ワークの径の大きい場合であっても小さい場合であっても、可撓性リングに過度に押圧力が腕部から作用しないようにすることが可能となる。また、腕部が回転するときに、傾斜する傾斜面に可撓性リングが当接するため、スムーズに、可撓性リングをワークの環状溝へ導くことが可能である。また、可撓性リング嵌め込み装置をより小型化する場合には、弾性体によって移動する腕部の移動範囲をより狭い範囲とすることが可能である。

そして、前記可撓性リングの一部を前記ワークの前記環状溝に嵌合させる可撓性リング保持手段（例えば、後述のＯリング保持シャフト４２６）を有する押圧手段を備え、前記押圧手段は、前記可撓性リング組付手段とともに移動する。このため、可撓性リングの一部がワークの環状溝に嵌め込まれた状態が維持されたまま、腕部が可撓性リングの他の部分をワークの環状溝に押込むことができるため、腕部による可撓性リングの他の部分の、ワークの環状溝への嵌め込みを確実にすることができる。

本発明によれば、径の異なるワークに対応して可撓性リングを嵌め込むことが可能であり、且つ、腕部の回転の軸心とワークの軸心とがずれた位置関係であっても可撓性リングを嵌め込むことが可能な可撓性リング嵌め込み装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る可撓性リング嵌め込み装置を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る可撓性リング嵌め込み装置を示す拡大斜視図である。本発明の一実施形態に係る可撓性リング嵌め込み装置のスプリング及びその周辺の構成を示す拡大斜視図である。本発明の一実施形態に係る可撓性リング嵌め込み装置においてワークからＯリング等が離間した位置にある状態を示す拡大上方斜視図である。本発明の一実施形態に係る可撓性リング嵌め込み装置においてワークにＯリングを押圧した状態を示す拡大前方斜視図である。本発明の一実施形態に係る可撓性リング嵌め込み装置においてワークにＯリングを押圧した状態を示す拡大上方斜視図である。本発明の一実施形態に係る可撓性リング嵌め込み装置においてワークにＯリングを押圧した状態を示す拡大側方斜視図である。本発明の一実施形態に係る可撓性リング嵌め込み装置において腕部の回転により、ワークの溝にＯリングが嵌め込まれている状態を示す拡大側方斜視図である。

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。可撓性リング嵌め込み装置１は、例えば、車両におけるクランクケースやディファレンシャルケース等のケースとケースとを接続する管部材（パイプ）である円筒形状を有するワークＷの、長手方向における端部の外周面にそれぞれ形成された、ワークＷの周方向に延びて一周する溝Ｇ（環状溝Ｇ）に、可撓性リングであるゴム製のＯリングＲを嵌め込むために用いられる。
図１は、可撓性リング嵌め込み装置１を示す斜視図である。

以下の説明においては、後述の一対のロータリシリンダー４１の回転軸が延びる方向（図１において左側のロータリシリンダー４１と右側のロータリシリンダー４１とを結ぶ方向である図１の略左右方向）を左右方向と定義して説明する。また、後述のＯリング供給レール１０からワーク保持部４８に向かう方向（図１における左斜め手前下方向）を前方向と定義し、その反対の方向（図１における右斜め後上方向）を後方向と定義して説明する。また、ベースプレート１０１からＯリング供給レール１０へ向かう方向（図１における上方向）を上方向と定義し、その反対の方向（図１における下方向）を下方向と定義して説明する。また、可撓性リング嵌め込み装置１は、左右対称の構成を有しているため、主に右側についてのみ説明し、左側については、説明を省略する。

可撓性リング嵌め込み装置１は、図１に示すように、Ｏリング供給レール１０と、可撓性リング組付部３０と、スプリング５１（図３参照）と、を備えており、これらは、長方形状を有する平板状のベースプレート１０１上に配置されている。

具体的には、ベースプレート１０１には、一対のロータリシリンダー４１が左右方向に対向して配置されている。ロータリシリンダー４１は、それぞれシリンダー支持部材４２によって、ベースプレート１０１に対して前後方向に移動可能に支持されている。

一対のロータリシリンダー４１の間には、Ｏリング供給レール１０が配置されている。Ｏリング供給レール１０は、長方形状の板状を有している。左右方向におけるＯリング供給レール１０の両端が一対の支持板４４にそれぞれ固定されて長手方向が上下方向に一致する位置関係で、支持されている。Ｏリング供給レール１０の内部には、Ｏリング供給レール１０の長手方向に延びる一対のＯリング搬送空間４５が形成されており、Ｏリング搬送空間４５において、ＯリングＲは、Ｏリング供給レール１０の上端部から下端部へと搬送されるように構成されている。

Ｏリング供給レール１０の下端部の下側には、図２に示すように、Ｏリング一時載置台４７が設けられている。図２は、可撓性リング嵌め込み装置１のワーク保持部４８を示す拡大斜視図である。

Ｏリング一時載置台４７は、水平な上面を有する水平板状部４７１と、水平板状部４７１の後部から上方向へ立ち上がる背壁部４７２とを有している。Ｏリング供給レール１０の下端部から下方向へ落下したＯリングＲは、水平板状部４７１の上面に当接して、下方向の落下が阻止され、その位置においてＯリングＲは、水平板状部４７１の上面，及び、背壁部４７２に当接することにより、図２に示すように、ＯリングＲの軸心が略前後方向に指向する位置関係で、水平板状部４７１の上面，及び、背壁部４７２によって支持されるように構成されている。このように支持された状態のＯリングＲは、ワークＷの溝Ｇに相対、より具体的には正対して配置されている。なお、ＯリングＲは、ワークＷの溝Ｇに正対していなくても相対していればよい。

Ｏリング供給レール１０の下端部の前側には、ワーク保持部４８が設けられている。ワーク保持部４８は、下側支持部４８１と、上側支持部４８２とを備えている。下側支持部４８１の上面には、Ｖ字状に下方向に窪んだ下側凹部４８３（図５参照）が形成されている。また、上側支持部４８２の下面には、Ｖ字状に上方向に窪んだ図示しない上側凹部が形成されている。下側支持部４８１の上面が上側支持部４８２の下面に接近して近接配置されることにより、下側凹部４８３と図示しない上側凹部とで貫通孔が形成され、この貫通孔において、円柱形状のワークＷは、図２に示すように、下側支持部４８１と上側支持部４８２とによって挟まれるようにして、ベースプレート１０１に対して移動不能に保持される。

可撓性リング組付部３０及びスプリング５１は、ロータリシリンダー４１の回転部４２に設けられている。具体的には、回転部４２には、図２、図３等に示すように、回転部本体４２１を備えており、可撓性リング組付部３０は、直径方向移動部４２２と、腕部４２４とを有している。
図３は、可撓性リング嵌め込み装置１のスプリング５１及びその周辺の構成を示す拡大斜視図である。

回転部本体４２１は、外形が円柱形状を有しており、ロータリシリンダー４１の図示しない回転軸と同軸的な位置関係で、ロータリシリンダー４１の図示しない回転軸と一体回転可能に接続されている。回転部本体４２１の直径位置には、回転部本体４２１の直径方向に延びるガイド溝４２１１が形成されている。ガイド溝４２１１には、直径方向移動部４２２が、ガイド溝４２１１内を回転部本体４２１の直径方向に移動可能に配置されている。

直径方向移動部４２２は、ガイド溝４２１１に嵌合してガイド溝４２１１内を回転部本体４２１に対して摺動する移動部基部４２２１と、移動部基部４２２１から突出する略長円形状の基部突出部４２２２と、基部突出部４２２２の突出端面の長手方向における端部から更に突出する腕部４２４とを有している。

移動部基部４２２１は、長方形状を有している。移動部基部４２２１の一端部は、移動部基部４２２１がガイド溝４２１１内を移動することにより、ガイド溝４２１１の一端部にピン４２１３により固定された抜け止め４２１４に当接可能である。また、移動部基部４２２１の他端部は、圧縮ばねにより構成される弾性体としてのスプリング５１の一端部に当接している。スプリング５１の他端部は、ガイド溝４２１１の他端部において回転部本体４２１に固定されたスプリング当接部４２１５に当接している。これによりスプリング５１は、直径方向移動部４２２を抜け止め４２１４に近づく方向、即ち、腕部４２４をワーク保持部４８に保持されたワークＷに対して押圧する方向へ付勢する。

基部突出部４２２２は、移動部基部４２２１の長手方向の中央部に一体成形されて設けられている。腕部４２４は、基部突出部４２２２に一体成形されて設けられている。腕部４２４の先端部の一部には、図４等に示すように、矩形の切欠き４２４１が形成されている。矩形の切欠き４２４１においては、後述のように、Ｏリング保持シャフト４２６がＯリングＲの一部をワークＷの溝Ｇに嵌め込むときに通過する。

また、腕部４２４の先端部の切欠き４２４１が形成されていない部分であって、後述のようにＯリングＲに当接する部分は、図４等に示すように、延出端である先端に向けて先細りとなるように傾斜する傾斜面４２４２を有している。腕部４２４は、ロータリシリンダー４１が駆動することにより、傾斜面４２４２がＯリングＲに当接して、ＯリングＲをワークＷの外周に沿って押さえながら回転し、これにより、ＯリングＲをワークＷの溝Ｇに嵌め込むように構成されている。
図４は、可撓性リング嵌め込み装置１においてワーク＃からＯリングＲ等が離間した位置にある状態を示す拡大上方斜視図である。

また、ワーク保持部４８の後側には、Ｏリング保持シャフト４２６が設けられている。Ｏリング保持シャフト４２６は、長手方向が前後方向に指向する位置関係で、前後方向にロータリシリンダー４１と一体的に移動可能に、図示しないスプリングやシリンダー等によって駆動可能に構成されている。Ｏリング保持シャフト４２６が前方向に移動してＯリングＲの一部をワークＷの溝Ｇに嵌合させる。

次に、上述の構成の可撓性リング嵌め込み装置１によってＯリングＲをワークＷの溝Ｇに嵌め込む動作について説明する。
先ず、Ｏリング供給レール１０の下端部からＯリングＲが落下されて、Ｏリング一時載置台４７に支持される。次に、ベースプレート１０１に対してロータリシリンダー４１が前方向へ移動して、ＯリングＲは、腕部４２４によって前方向へ移動させられ、図５〜図７に示すように、腕部４２４とワークＷとによって挟まれるような位置関係とされる。
図５は、可撓性リング嵌め込み装置１においてワークにＯリングＲを押圧した状態を示す拡大前方斜視図である。図６は、可撓性リング嵌め込み装置１においてワークＷにＯリングＲを押圧した状態を示す拡大上方斜視図である。図７は可撓性リング嵌め込み装置１においてワークＷにＯリングＲを押圧した状態を示す拡大側方斜視図である。

このとき、ロータリシリンダー４１の前方向への移動が終了して停止する。この腕部４２４及びロータリシリンダー４１の移動と同時にＯリング保持シャフト４２６が前方向へ移動してＯリングＲの一部に当接して、ＯリングＲの一部が溝Ｇに嵌め込まれる。そして、Ｏリング保持シャフト４２６は、溝Ｇに嵌め込まれた状態のＯリングＲをワークＷに対して押し付け続け、ＯリングＲは、この状態で保持される。このように、Ｏリング保持シャフト４２６の移動が、腕部４２４及びロータリシリンダー４１の移動と同時に行われるため、ＯリングＲをワークＷの溝Ｇに嵌め込む工程のサイクルタイムを向上させることが可能となる。

次に、ロータリシリンダー４１が駆動して腕部４２４が回転部本体４２１の回転軸を中心として、２７０度回転する。この際、図８に示すように、腕部４２４によってＯリングＲ及びワークＷは、腕部４２４の回転の軸心に近づく方向へ押圧されている。図８は、可撓性リング嵌め込み装置１において腕部４２４の回転により、ワークＷの溝ＧにＯリングＲが嵌め込まれている状態を示す拡大側方斜視図である。

ワークＷの径が大きい場合や小さい場合、ワークＷの中心が腕部４２４の回転の軸心からずれている場合には、この押圧による反力により、腕部４２４がワークＷの外周面に倣った位置に、より具体的には、ワークＷの外周面に位置しておりこれからワークＷの溝Ｇに嵌め込まれるＯリングＲの周面に倣った位置に移動するように、スプリング５１の付勢力に抗して直径方向移動部４２２は、ガイド溝４２１１に沿って移動する。これにより、ＯリングＲに極端に強い押圧力が作用せずに、図８に示すように、ＯリングＲが腕部４２４によって押圧されて嵌め込まれてゆく。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、外周に環状溝Ｇを有するワークＷの環状溝Ｇに可撓性リングとしてのＯリングを嵌め込む可撓性リング嵌め込み装置１は、ＯリングをワークＷの環状溝Ｇに相対して配置する可撓性リング配置手段と、ＯリングをワークＷの外周に沿って押さえながら回転する腕部４２４を有する可撓性リング組付手段としての回転部本体４２１、直径方向移動部４２２、腕部４２４と、を備える。
可撓性リング組付手段は、ワークＷに対して移動可能であり、可撓性リング組付手段の腕部４２４をワークＷに対して押圧するように付勢する弾性体を備える。

これにより、スプリング５１の付勢力に抗して直径方向移動部４２２は、ガイド溝４２１１に沿って移動することにより、ワークＷの径が大きい場合や、小さい場合や、ワークＷの中心が腕部４２４の回転の軸心からずれている場合であっても、スプリング５１の伸縮によって、ワークＷの外周面に位置しておりこれからワークＷの溝Ｇに嵌め込まれるＯリングＲの周面に倣った適切な位置に移動して、腕部４２４がＯリングＲをワークＷの溝Ｇに適切な押圧力により嵌め込むことが可能である。即ち、可撓性リング嵌め込み装置１は、様々な径のワークＷに柔軟に対応して、ＯリングＲをワークＷの溝Ｇに嵌め込むことができる。

また、可撓性リング組付手段の腕部４２４の面であって可撓性リングとしてのＯリングＲと接する面は、先端に向けて傾斜している傾斜面４２４２を有している。これにより、腕部４２４によりＯリングＲを押し付けてワークＷの溝ＧにＯリングＲを嵌め込む際に、傾斜面４２４２においてＯリングＲを押圧することができるため、ワークＷの径の大きい場合であっても小さい場合であっても、ＯリングＲに過度に押圧力が腕部４２４から作用せず、ＯリングＲを溝Ｇの方へ押し流すことが可能となる。また、腕部４２４が回転するときに、傾斜面４２４２にＯリングＲが当接するため、スムーズに、ＯリングＲをワークＷの溝Ｇへ導くことが可能である。また、可撓性リング嵌め込み装置１をより小型化する場合には、スプリング５１によって移動する直径方向移動部４２２の移動範囲をより狭い範囲とすることが可能である。

また、Ｏリングの一部をワークＷの溝Ｇに嵌合させる可撓性リング保持手段としてのＯリング保持シャフト４２６を有する押圧手段を備えている。押圧手段のＯリング保持シャフト４２６は、可撓性リング組付手段としての腕部４２４等とともに移動する。これにより、ＯリングＲの一部がワークＷの溝Ｇに嵌め込まれた状態が維持されたまま、腕部４２４がＯリングＲの他の部分をワークＷの溝Ｇに押込むことができるため、腕部４２４によるＯリングＲの他の部分の、ワークＷの溝Ｇへの嵌め込みを確実にすることができる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、可撓性リング嵌め込み装置の各部の構成は、本実施形態における可撓性リング嵌め込み装置１の各部の構成に限定されない。即ち、可撓性リング配置手段、可撓性リング組付手段、弾性体、傾斜面、可撓性リング保持手段、押圧手段、等の各構成は、本実施形態における、Ｏリング供給レール１０、Ｏリング一時載置台４７、回転部本体４２１、直径方向移動部４２２、腕部４２４、スプリング５１、傾斜面４２４２、Ｏリング保持シャフト４２６、等の各構成に限定されない。従って、例えばＯリングＲを保持できるのであれば、可撓性リング嵌め込み装置は、Ｏリング保持シャフト４２６を備えていなくてもよい。
また、本実施形態では、ピン４２１３により固定された抜け止め４２１４によって、移動部基部４２２１の抜け止めが行われたが、この構成に限定されない。例えば、移動部基部４２２１の抜け止めは、抜け止め４２１４が設けられずにピン４２１３で行われるようにしても良い。

１…可撓性リング嵌め込み装置
１０…Ｏリング供給レール
４７…Ｏリング一時載置台
５１…スプリング
４２１…回転部本体
４２２…直径方向移動部
４２４…腕部
４２６…Ｏリング保持シャフト
Ｇ…溝
Ｒ…Ｏリング
Ｗ…ワーク

Claims

外周に環状溝を有するワークの前記環状溝に可撓性リングを嵌め込む可撓性リング嵌め込み装置であって、
前記可撓性リングを前記ワークの前記環状溝に相対して配置する可撓性リング配置手段と、
前記可撓性リングを前記ワークの外周に沿って押さえながら回転する腕部を有する可撓性リング組付手段と、を備え、
前記可撓性リング組付手段は、前記ワークに対して移動可能であり、
前記腕部は、前記腕部を回転させる回転機構の直径方向に移動可能であり、
前記可撓性リング組付手段の腕部を前記回転機構の直径方向に押圧するように付勢する弾性体を備える可撓性リング嵌め込み装置。
前記可撓性リング組付手段の腕部の面であって前記可撓性リングと接する面は、先端に向けて傾斜している請求項１に記載の可撓性リング嵌め込み装置。
前記可撓性リングの一部を前記ワークの前記環状溝に嵌合させる可撓性リング保持手段を有する押圧手段を備え、
前記押圧手段は、前記可撓性リング組付手段とともに移動する請求項１に記載の可撓性リング嵌め込み装置。