JP4703491B2 - 部材嵌合治具 - Google Patents

Description

この発明は、二つの部材を嵌合する部材嵌合治具に関する。

図４，５を用いて、従来の部材嵌合治具について説明する。
図４，５に示す部材嵌合治具は、油圧緩衝器等のショックアブソーバに用いるアウターチューブ１を、ナックル２の嵌合穴３に挿入して嵌合するための装置である。
アウターチューブ１は、組み付け体保持機構４に設けた支持部材５および保持部材６に保持されるが、これら支持部材５および保持部材６は、組み付け体保持機構４に設けた一対のシャフト７，８に挿着している。なお、支持部材５および保持部材６の上面にはＶ字型の凹み５ａ，６ａを形成しており、この凹み５ａ，６ａにアウターチューブ１を掛け渡して保持するようにしている。

アウターチューブ１を支持部材５および保持部材６上に保持した上記組み付け体保持機構４は、図中ｘ方向に移動自在にするとともに、アウターチューブ１の軸方向前方に嵌合対象保持機構９を設けている。この嵌合対象保持機構９は、上記ナックル２を保持するものであるが、ナックル２を嵌合対象保持機構９上に保持したとき、ナックル２に形成した嵌合穴３の中心と、上記アウターチューブ１における軸心とが一致する位置関係を維持している。

また、シャフト７の側面には、その軸方向に複数の位置調整孔１０を設けている。そして、保持部材６の側面に形成したボルト通し孔１１を、上記位置調整孔１０に一致させた状態で、位置調整孔１０およびボルト通し孔１１にボルト１２を貫通するようにしている。このように、複数の位置調整孔１０のうち、いずれかの孔１０とボルト通し孔１１とを一致させた状態で、両孔１０，１１にボルト１２を貫通させて締め付けることによって、保持部材６の位置を調整して固定することができる。

上記のように、保持部材６を、アウターチューブ１の軸方向に移動して調整できるようにしたのは、製品ごとにアウターチューブ１の長さが異なるからである。
すなわち、アウターチューブ１をナックル２に嵌合する際には、組み付け体保持機構４がｘ方向に移動することによって、嵌合対象保持機構９上に保持したナックル２の嵌合穴３内に、アウターチューブ１の先端を挿入する。このとき、嵌合穴３内に挿入するアウターチューブ１の先端部分は、保持部材６よりもナックル２側に十分に突出させておかなければならない。なぜなら、アウターチューブ１の先端部分が保持部材６から十分に突出していないと、アウターチューブ１が嵌合穴３内に十分進入する前に、保持部材６とナックル２とが当接してしまい、嵌合穴３内の正規位置までアウターチューブ１の先端を挿入することができなくなってしまうからである。

ところが、上記したように、アウターチューブ１の長さは製品によって異なるとともに、生産工程においては、長さの異なるアウターチューブ１が順次搬送されてくる。そのため、同一の部材嵌合治具を用いた場合において、短いアウターチューブ１とナックル２とを嵌合する場合には、アウターチューブ１の先端が保持部材６から十分に突出しなくなってしまう。
そこで、アウターチューブ１の長さに応じて保持部材６の位置を調整することで、アウターチューブ１の先端が、保持部材６よりもナックル２側に常に突出するようにしたのである。
このように、アウターチューブ１の先端が、保持部材６よりもナックル２側に十分に突出した状態で、組み付け体保持機構４をｘ方向に移動すれば、アウターチューブ１の先端がナックル２の嵌合穴３内にしっかりと進入して、両者を正規位置において嵌合することができる。
特開２００２−０１１６２４号公報

上記の部材嵌合治具においては、アウターチューブ１の長さが変わるたびに保持部材６の位置を調整して、保持部材６よりもナックル２側にアウターチューブ１の先端が、正規の嵌合量を見込んで十分に突出するようにしなければならない。言い換えれば、支持部材５および保持部材６上に保持するアウターチューブ１のバランスと、ナックル２の嵌合行程でも保持部材６とナックル２とが当接しないこととを両立した最適な位置に保持部材６を固定しなければならない。
ところが、保持部材６の位置を調整するためには、ボルト通し孔１１からボルト１２を外して、保持部材６をシャフト７，８に沿って摺動させ、上記した最適な位置調整孔１０に保持部材６のボルト通し孔１１を一致させ、そして、再度ボルト１２を締め付けなければならない。このように、従来の部材嵌合治具においては、保持部材６の位置を調整する位置調整作業に少なくとも３０秒程度の時間を要する。したがって、長さの異なるアウターチューブ１が搬送されるたびに、全工程を一時的に停止させて位置調整作業を行わなければならず、生産性が低下するという問題があった。

また、部材嵌合治具の周辺には、アウターチューブ１を保持部材５，６上に配置する搬送装置や、嵌合後のアウターチューブ１を次の装置に搬送する搬送装置、さらには、嵌合対象保持機構９上にナックル２を配置する搬送装置等、さまざまな機械装置が満遍なく配置されている。そのため、生産現場においては、保持部材６の位置調整作業を行う際に、隙間から手を伸ばしてボルト１２を外したり、あるいは保持部材６を移動させたりせざるを得ないという実態がある。
このように、隙間から手を伸ばして行わなければならない作業スペースの限られた位置調整作業は、熟練した作業者を必要とするため、不慣れな作業者が位置調整作業を行うと、一層、位置調整作業に時間を要しなければならないという問題があった。

この発明の目的は、保持部材の位置調整作業を不要にすることで、生産性を向上するとともに、誰でも簡単に作業ができる部材嵌合治具を提供することである。

第１の発明は、ガイドに設けた保持部材に組み付け体を保持する組み付け体保持機構と、上記組み付け体の嵌合対象を保持する嵌合対象保持機構とを備え、上記保持部材には、上記組み付け体の先端を嵌合対象保持機構側へ突出させて保持させるとともに、上記組み付け体保持機構と嵌合対象保持機構とが相対移動して、組み付け体において上記保持部材から突出させた先端側と嵌合対象とを嵌合する部材嵌合治具において、上記保持部材は、弾性体の弾性力によって所定の位置を保つ一方、上記ガイドに沿って組み付け体保持機構の移動方向に摺動可能に構成し、組み付け体保持機構と嵌合対象保持機構とが近づく方向に相対移動して、嵌合対象または嵌合対象保持機構が、上記弾性体の弾性力に抗して保持部材を押圧したとき、上記保持部材は上記組み付け体の先端が上記嵌合対象内に侵入した以降も組み付け体を保持した状態を保ってガイド部材に沿って移動するとともに上記組み付け体に対して移動し、上記組み付け体の先端が上記嵌合対象内の所定位置に侵入する構成にした点に特徴を有する。

第２の発明は、組み付け体保持機構の移動方向に沿って固定するシャフトによってガイドを構成するとともに、このシャフトには所定の間隔を保って第１ストッパーおよび第２ストッパーを固定し、これら両ストッパー間に、上記保持部材を固定したボールブッシュからなるスライダを摺動自在に組み付けるとともに、上記第１ストッパーとスライダとの間にコイルスプリングからなる弾性体を介在させ、このコイルスプリングのバネ力によって、上記スライダを上記第２ストッパーに当接させた点に特徴を有する。
第３の発明は、保持部材とスライダとを一体に形成した点に特徴を有する。

第１〜３の発明によれば、組み付け体と嵌合対象とを嵌合する際に、保持部材がガイドに沿って移動する構成にしたので、組み付け体の長さが変わっても、保持部材の位置を調整する必要がない。
このように、組み付け体の長さによって保持部材の位置を調整する必要がないので、長さの異なる組み付け体ごとに保持部材の位置調整をする必要がない。したがって、長さの異なる組み付け体が搬送されるたびに生産工程を停止する必要がなく、搬送される組み付け体の長さに関わらず、連続的に組み付け体を嵌合することが可能となり、生産性を向上することができる。
また、保持部材の位置調整が不要となることで、熟練作業者だけでなく、作業初心者でも確実な嵌合作業のオペレートを実現することができる。

図１〜３を用いて、この発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態においては、油圧緩衝器等のショックアブソーバに用いるアウターチューブに、ナックルを嵌合する部材嵌合治具を用いて説明する。
図１，２に示すように、ｘ方向に往復移動する組み付け体保持機構１３は、底部１３ａと、移動方向ｘに対して底部１３ａの両端から上方に突出する背板部１３ｂおよび前板部１３ｃとからなる。なお、上記背板部１３ｂは、前板部１３ｃよりも上方に高く突出している。

そして、上記背板部１３ｂと前板部１３ｃとの間には、移動方向ｘに沿うようにして一対のシャフト１４，１５を所定の間隔を保って固定するとともに、これら一対のシャフト１４，１５に支持部材１６を挿着している。また、一対のシャフト１４，１５であって、上記支持部材１６よりも前板部１３ｃ側には、後述する一対のスライダ１７，１７を設けるとともに、このスライダ１７，１７に保持部材１８を固定している。これら支持部材１６および保持部材１８には、その上面にＶ字型の凹み１６ａ，１８ａを形成するとともに、これら凹み１６ａ，１８ａに、組み付け体であるアウターチューブＴを掛け渡して着座するようにしている。

上記スライダ１７，１７は、図２に示すように、複数のボールを円周上に配置したボールブッシュからなり、シャフト１４，１５に対して、その軸方向にスムーズに摺動することができる。そして、上記スライダ１７，１７には、ボルト１９，１９によって保持部材１８を固定しているため、スライダ１７、１７をシャフト１４，１５に沿って摺動させれば、スライダ１７，１７と一体になって保持部材１８も摺動することになる。

また、図１，２からも明らかなように、上記一対のシャフト１４，１５には、第１ストッパー２０，２０および第２ストッパー２１，２１を所定の間隔を保って固定するとともに、これら第１，２ストッパー２０，２１間に上記スライダ１７および保持部材１８が位置するようにしている。そして、一対のシャフト１４，１５外周であって、第１ストッパー２０，２０とスライダ１７，１７との間には、コイルスプリングからなる弾性体２２，２２を介在させるとともに、この弾性体２２，２２によって、スライダ１７，１７を第２ストッパー２１，２１に当接させている。したがって、保持部材１８は、通常、スライダ１７，１７が第２ストッパー２１，２１に当接する位置において停止することとなる。

また、組み付け体保持機構１３の移動方向ｘ前方には、嵌合対象保持機構２３を設けている。この嵌合対象保持機構２３は、上記組み付け体（アウターチューブＴ）の嵌合対象であるナックルＮを保持するものであるが、ナックルＮを嵌合対象保持機構２３上に保持したとき、ナックルＮに形成した嵌合穴２４の中心と、上記アウターチューブＴにおける軸心とが一致する位置関係を維持している。

次にこの実施形態における部材嵌合治具の作用について説明する。
図示しない搬送装置によって、支持部材１６および保持部材１８上にアウターチューブＴが搬送されるとともに、嵌合対象保持機構２３上にナックルＮが搬送されて、アウターチューブＴおよびナックルＮが図２に示すように位置する。アウターチューブＴおよびナックルＮが、図２に示すように位置すると、ナックルＮの嵌合穴２４にアウターチューブＴの先端を挿入するように、組み付け体保持機構１３がｘ方向に移動する。

このとき、アウターチューブＴの長さが短いと、アウターチューブＴの先端が、嵌合穴２４内において所定の位置まで十分に進入する前に、ナックルＮまたは嵌合対象保持機構２３が保持部材１８に当接する。
このように、ナックルＮと保持部材１８とが当接した状態で、さらに組み付け体保持機構１３がｘ方向に移動すると、図３に示すように、保持部材１８がナックルＮまたは嵌合対象保持機構２３に押される。すると、ナックルＮおよび嵌合対象保持機構２３の押圧力によって、保持部材１８とともにスライダ１７，１７が、弾性体２２の弾性力（コイルスプリングのバネ力）に抗しながら、シャフト１４，１５に沿って摺動する。

上記のように、スライダ１７，１７が、弾性体２２の弾性力に抗して摺動すれば、アウターチューブＴの先端が、嵌合穴２４内において所定の位置に進入するまで保持部材１８を移動することとなる。
このようにして、アウターチューブＴの先端が、嵌合穴２４内において所定の位置まで進入することで、アウターチューブＴとナックルＮとが圧入嵌合されるとともに、再び搬送装置によって次の製造工程に搬送される。そして、圧入嵌合したアウターチューブＴとナックルＮとが、搬送装置によって搬送されたら、組み付け体保持機構１３がもとの位置に移動する。

このように、アウターチューブＴが次の工程に搬送されて、支持部材１６および保持部材１８上からアウターチューブＴがなくなるとともに、組み付け体保持機構１３と嵌合対象保持機構２３とが離れると、弾性体２２の弾性力（コイルスプリングのバネ力）によって、スライダ１７が第２ストッパー２１に当接するまで摺動する。したがって、保持部材１８がもとの位置に復帰して、次のアウターチューブＴが搬送されてくるのを待機することとなる。
なお、アウターチューブＴが長く、その先端が保持部材１８からナックルＮ側に嵌合長さ分だけ突出している場合には、ナックルＮが保持部材１８に当接する前に、アウターチューブＴの先端が嵌合穴２４の正規位置まで到達するので、保持部材１８が摺動することなく両者が嵌合されることとなる。

上記したように、この実施形態によれば、組み付け体であるアウターチューブＴと嵌合対象であるナックルＮとを嵌合する際に、保持部材１８がシャフト１４，１５に沿って移動する構成にしたので、アウターチューブＴの長さが変わっても、保持部材１８の位置を調整する必要がない。
このように、アウターチューブＴの長さによって保持部材１８の位置を調整する必要がないので、長さの異なるアウターチューブＴが搬送されるたびに保持部材１８の位置調整をする必要がない。したがって、長さの異なるアウターチューブＴが搬送されるたびに生産工程を停止する必要がなく、搬送されるアウターチューブＴの長さに関わらず、連続的にアウターチューブＴを嵌合することが可能となり、生産性を向上することができる。
また、保持部材の位置調整が不要となることで、熟練作業者だけでなく、作業初心者でも確実な嵌合作業のオペレートを実現することができる。

なお、上記実施形態においては、アウターチューブとナックルとを嵌合する治具について説明したが、この発明の組み付け体および嵌合対象は、アウターチューブおよびナックルに限らず、あらゆる部材に広く用いることができる。
また、上記実施形態においては、弾性体としてコイルスプリングを用いたが、弾性体は保持部材を所定の位置に復帰させることができればよく、特にその構造等限定されるものではない。

また、上記実施形態においては、組み付け体保持機構が嵌合対象保持機構に向かって移動するようにしたが、嵌合対象保持機構が組み付け体保持機構に向かって移動するようにしても構わない。いずれにしても、両者が相対移動するものであればよい。
また、支持部材と保持部材との間隔は、もっとも短いアウターチューブを掛け渡すことができるように設定しておくことが望ましい。このように設定しておけば、長さの異なるアウターチューブが搬送されても、確実に保持することができる。そして、支持部材を、シャフトに沿って移動できるようにすれば、より短いアウターチューブにも対応することができる。

また、組み付け体保持機構に設けるガイドはシャフトに限らず、例えば、組み付け体保持機構の底部に溝を形成してガイドを構成してもよい。いずれにしても、組み付け体保持機構の移動方向に沿って保持部材を摺動させるガイドとなれば、特にその構成等限定されるものではない。
ただし、上記したようにガイドを溝で形成すると、組み付け体保持機構の構造が複雑となり、その分設備コストが高くなったり、清掃等のメンテナンス作業が面倒になったりするため、ガイドはシャフトで構成することが望ましい。
また、ガイドをシャフトで構成する場合には、シャフトを複数並列して設けてもよいし、１つのシャフトを設けてもよい。ただし、一対のシャフトでガイドを構成した方が、嵌合作業時の圧入荷重によって両部材間の軸心振れや軸心倒れが発生することなく、常時安定した嵌合作業を実現することができる。
なお、上記実施形態においては、保持部材とスライダとを別部材で構成するとともに、これら両者を固定するようにしたが、保持部材とスライダとを一体に形成してもよい。

この実施形態における部材嵌合治具の俯瞰図である。 この実施形態における部材嵌合治具の側面図である。 組み付け体と嵌合対象とを嵌合した状態を示す図である。 従来の部材嵌合治具の側面図である。 従来の部材嵌合治具の俯瞰図である。

符号の説明

１３ 組み付け体保持機構
１４，１５ ガイドであるシャフト
１７ スライダ
１８ 保持部材
２０ 第１ストッパー
２１ 第２ストッパー
２２ 弾性体
２３ 嵌合対象保持機構
Ｎ 嵌合対象であるナックル
Ｔ 組み付け対象であるアウターチューブ

Claims (3)

1. ガイドに設けた保持部材に組み付け体を保持する組み付け体保持機構と、上記組み付け体の嵌合対象を保持する嵌合対象保持機構とを備え、上記保持部材には、上記組み付け体の先端を嵌合対象保持機構側へ突出させて保持させるとともに、上記組み付け体保持機構と嵌合対象保持機構とが相対移動して、組み付け体において上記保持部材から突出させた先端側と嵌合対象とを嵌合する部材嵌合治具において、上記保持部材は、弾性体の弾性力によって所定の位置を保つ一方、上記ガイドに沿って組み付け体保持機構の移動方向に摺動可能に構成し、組み付け体保持機構と嵌合対象保持機構とが近づく方向に相対移動して、嵌合対象または嵌合対象保持機構が、上記弾性体の弾性力に抗して保持部材を押圧したとき、上記保持部材は上記組み付け体の先端が上記嵌合対象内に侵入した以降も組み付け体を保持した状態を保ってガイド部材に沿って移動するとともに上記組み付け体に対して移動し、上記組み付け体の先端が上記嵌合対象内の所定位置に侵入する構成にした部材嵌合治具。
2. 組み付け体保持機構の移動方向に沿って固定するシャフトによってガイドを構成するとともに、このシャフトには所定の間隔を保って第１ストッパーおよび第２ストッパーを固定し、これら両ストッパー間に、上記保持部材を固定したボールブッシュからなるスライダを摺動自在に組み付けるとともに、上記第１ストッパーとスライダとの間にコイルスプリングからなる弾性体を介在させ、このコイルスプリングのバネ力によって、上記スライダを上記第２ストッパーに当接させた請求項１記載の部材嵌合治具。
3. 保持部材とスライダとを一体に形成した請求項２記載の部材嵌合治具。

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