JP2017159385A - 圧入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプルな構成で比較的低コストにて供給でき、使い勝手がよく、トン単位の圧入力が必要なブシュの圧入作業等に用いるのに好適なハンドヘルド型圧入装置を提供することを課題とする。
【解決手段】駆動機構を備えた装置本体１と装置本体１のアタッチメント取付部１１に取り付けられるアタッチメントとから成る。装置本体１は、充電器２を有するグリップ３とオイルタンク４とを備え、その内部に駆動モータと油圧ポンプとシリンダーシャフト５が装備されて成り、前記アタッチメントは、シリンダーシャフト５に固定されるプッシャー２３と、プッシャー２３に設けられるガイドアーム２４、２４ａを摺動させ得る間隔を保持して対設される一対の枠材２２から成るフレーム２１とを備え、フレーム２１の空間部内においてプッシャー２３が前進することにより、部品圧入対象部への部品圧入が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧入装置に関するものであり、より詳細には、例えば、各種機械器具における軸孔やボスへのブシュ圧入作業等の部品圧入作業に用いる簡易な構成のハンドヘルド型圧入装置に関するものである。

軸を備える各種機械器具、機械部品等においては、その軸孔内に軸を低摩擦支持するブシュが圧入される。通例、このブシュの圧入にはトン単位の圧入力が必要となるため、その圧入作業は容易ではない。

従来、このブシュの圧入作業を機械的に行うための種々のブシュ圧入装置が提唱されている（特開２００５−３２４６３５号公報、特開２００５−２３８３９７号公報、特開２００１−６２６４５号公報等）。しかし、従来提唱されているこれらのブシュ圧入装置は、いずれも大掛かりな構成で導入にコストがかかるものであり、手軽に利用し得るものではない。

特開２００５−３２４６３５号公報 特開２００５−２３８３９７号公報 特開２００１−６２６４５号公報

上述したように、従来提唱されているブシュ圧入装置は、いずれも大掛かりな構成で導入にコストがかかり、手軽に利用し得るものではなかった。そこで本発明は、シンプル且つコンパクトな構成で比較的低コストにて供給でき、使い勝手がよく、トン単位の圧入力が必要なブシュの圧入作業等に用いるのに好適なハンドヘルド型圧入装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、駆動機構を備えた装置本体と前記装置本体のアタッチメント取付部に取り付けられるアタッチメントとから成るハンドヘルド型圧入装置であって、前記装置本体は、その下面に充電器を有するグリップとオイルタンクとを備え、その内部に駆動モータと、前記駆動モータによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプによって進退駆動されるシリンダーシャフトが装備されて成り、前記アタッチメントは、前記シリンダーシャフトに固定されるプッシャーと、前記プッシャーの上面及び下面に設けられるガイドアームを摺動させ得る間隔を保持して対設される一対の枠材から成るフレームとを備え、前記フレームの空間部内に部品圧入対象部を挿入した状態で前記プッシャーが前進することにより前記部品圧入対象部への部品圧入が行われることを特徴とする圧入装置である。

一実施形態においては、前記アタッチメント取付部は、前記シリンダーシャフトのストローク調整ピースを介して前記本体に設置される。例えば、前記ストローク調整ピースは、前記本体の先端部と前記アタッチメント取付部との間にネジ付けられる外装筒と、前記外装筒内に嵌装される補助シリンダーと、前記補助シリンダー内に摺動可能に配設されて、前記シリンダーシャフトに連結される補助シャフトとで構成される。

一実施形態においては、前記ガイドアームは水平方向に伸びる鞘管を有し、前記鞘管に、前記フレームの前端面側から水平方向に伸びて一半部にリターンスプリングが巻装された芯杆の、前記リターンスプリングが巻装されていない他半部が挿入され、前記ガイドアームは前記鞘管を介して前記リターンスプリングによって常時復帰方向に付勢される。

一実施形態においては、前記フレームに、前記プッシャーの移動量測定のためのセンサ機構が設置され、また、前記フレームの前端側内端面にロードセルが設置される。更に一実施形態においては、前記フレームに、圧入作業時に握持するハンドルが設置される。

本発明は上述したとおりであって、シンプル且つコンパクトな構成であって、比較的低コストにて供給でき、使い勝手がよく、トン単位の圧入力が必要なブシュの圧入作業等に用いるのに好適なハンドヘルド型圧入装置を提供し得る効果がある。

本発明に係る圧入装置の第１の実施形態の要部正面図である。 本発明に係る圧入装置の第１の実施形態の要部側面図である。 本発明に係る圧入装置のストローク調整ピースの構成を示す部分破断図である。 本発明に係る圧入装置の第１の実施形態（一部省略）の使用状態図である。 本発明に係る圧入装置の第２の実施形態の要部正面図である。 本発明に係る圧入装置の第２の実施形態の要部側面図である。

本発明を実施するための形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。先ず、図1乃至図５に示される実施形態について説明する。本発明に係る圧入装置は、ガンタイプのハンドヘルド型圧入装置であって、その装置本体１の下面には、下端部に充電器２を備えたグリップ３と、オイルタンク４が設置される。図示してないが、装置本体１内には駆動モータと、該駆動モータによって駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプによって進退駆動されるピストンが装備され、ピストンに連結されたシリンダーシャフト５が進退動作する。なお、装置本体1内の構成は一般的なものであるので、詳細な説明は省略する。

装置本体１の先端部６にはネジが切られ、そこにアタッチメント連結具１１がねじ付け固定されるが、この構成では、シリンダーシャフト５のストロークが、本発明において企図するストロ−クに足りない場合が少なくない。そこで、本発明においては、装置本体１の先端部６とアタッチメント連結具１１との間に、シリンダーシャフト５のストロークを伸長させるための調整ピース１２を介在させることとする。即ち、装置本体１の先端部６からアタッチメント連結具１１を外し、そこに調整ピース１２の一端部をネジ付け、調整ピース１２の他端部にアタッチメント連結具１１をネジ付ける（図３参照）。

調整ピース１２は、外装筒１３と、その内側に嵌装される補助シリンダー１４と、補助シリンダー１４内に摺動自在に配設される補助シャフト１５とで構成される。外装筒１３は、後端部に装置本体１の先端部６をネジ込むためのメネジ部１３ａを備え、前端部にアタッチメント連結具１１をネジ付けるためのオネジ部１３ｂを備える。また、補助シャフト１５は、後端部にシリンダーシャフト５の先端部をネジ込むためのメネジ部を備え、アタッチメント連結具１１から伸び出るその先端部に、後述するプッシャー２１をネジ付け固定するためのオネジ部１５ａを備える。

シリンダーシャフト５のストロークの所望伸長長さに対応し得るように、調整ピース１２として長さの異なる複数種のものを用意して、選択交換可能にしてもよい。

アタッチメント連結具１１には、一対の枠材２２を適宜間隔を置いて対設して成るフレーム２１が固定される。通例、フレーム２１の枠材２２は中抜きの四角形状に形成されるが、そのサイズは、ブシュ５１の圧入作業時においてその内側空間部に、種々の機器のブシュ５１の圧入対象となる軸受部５２を挿入するのに十分な大きさとされる（図４参照）。フレーム２１の端板３０の内側面にロードセル２９が定着され、プッシャー２３による圧縮荷重が検出される。

フレーム２１内に臨む補助シャフト１５の先端オネジ部１５ａにプッシャー２３がネジ付け固定され、プッシャー２３は補助シャフト１５に駆動されてフレーム２１の空間部内を進退動作する。プッシャー２３の上面及び下面には、それぞれフレーム２１の枠材２２間を摺動するガイドアーム２４、２４ａが設置される。

各ガイドアーム２４、２４ａには、１本又は複数本の鞘管２５が水平方向に突設され、各鞘管２５内に芯杆２６の前半部が挿通される。芯杆２６は、枠材２２の先端部間に設置されたストッパー２７から鞘管２５に向かって水平方向に伸び、その先端部は鞘管２５を通り抜け、更に、ガイドアーム２４、２４ａを突き抜ける位置まで伸びる。芯杆２６の後半部には、リターンスプリング２８が巻装される。リターンスプリング２８は、その一端がストッパー２７に当接して押え止められ、他端が鞘管２５の端面に当接して押え止められることで、常時、鞘管２５を押圧付勢するよう作用する。

フレーム２１には更に、圧入作業時に握持するハンドル３１と、ガイドアーム２４、２４ａの移動量、換言すれば、プッシャー２３の移動量を検出するためのセンサ機構が設置される。ハンドル３１は、フレーム２１の端板３０に取り付けられる。センサ機構は、各枠材２２から上方に伸びるセンサ取付アーム３２に設置されるセンサ本体３３と、上側のガイドアーム２４に設置される移動ヘッド３４とから成る。移動ヘッド３４はプッシャー２３と一体に移動し、センサ本体３３によってプッシャー２３の移動距離が検出される。

そして、このプッシャー２３の移動距離と、ロードセル２９によって検出される当該移動距離に対応するプッシャー２３の圧縮荷重とがトレースされることで、適正な押圧力を得るためのプッシャー２３の移動量が取得され、それに基づいて、装置本体１内の駆動モータが制御される。

上記構成の圧入装置を用いてブシュ５１を軸受部５０に圧入する作業を行うに当たっては、治具をセットしたブシュ５１を軸受部５０に仮嵌めし、装置本体１のグリップ３及びハンドル３１を握持して、軸受部５０をフレーム２１内に進入させる（図４参照）。そこで、グリップ３に配備されているトリガー３ａを引いて装置本体１内のモーターを始動すると、油圧ポンプ等が作動し、治具に当接しているプッシャー２３が、シリンダーシャフト５及び補助シャフト１５を介し、リターンスプリング２８の付勢力に抗して前進し、フレーム２１の端板３０との間に軸受部５０を挟み込んで強圧する。かくして、軸受部５０に仮嵌めされているブシュ５１が、軸受部５０内に完全に圧入される。

圧入作業終了後、トリガー３ａを離して装置本体１内のモーターを停止させると、プッシャー２３による軸受部５０に対する押圧作用が解除されるに伴い、リターンスプリング２８による付勢力がガイドアーム２４，２４ａを介してプッシャー２３に伝わることで、プッシャー２３は元の位置に戻る。

次いで、図５及び図６に示される第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態は、上記第１の実施形態の構成に対し、主に、センサ機構の構成とスイッチ部分の構成を変更したものである。なお、第１の実施形態におけると同じ符号を付した部分は同じ構成部分を示しているので、詳細な説明は省略する。

第２の実施形態においては、直線型アブソリュート方式（０を基準にして、そこからの距離を表わす絶対番地方式）のエンコーダである位置検出センサ３５が用いられる。図示した位置検出センサ３５は、センサ本体３６に２本のロッド３７が摺動自在に挿通されたツインロッド方式のものであって、センサ本体３６は、一対の枠材２２の端部を跨ぐようにして枠材２２に固定されるセンサブラケット３８上に固定設置される。２本のロッド３７の端部は連結部材３９、４０によって連結され、一方の連結部材４０に、ガイドアーム２４の上端から伸びるＬ字形のロッド駆動アーム４１の先端部が固定される。

このセンサ機構の場合は、プッシャー２３が進退動作すると、その動きに追随してガイドアーム２４及びロッド駆動アーム４１を介し、連結部材４０に連結されている一対のロッド３７が一体に進退動作する。その際センサ本体３６は、センサブラケット３８により固定支持されていて移動しないので、ロッド３７がセンサ本体３６内を摺動することになる。かくして、センサ本体３６内においてロッド移動量、換言すれば、プッシャー２３の移動量が検出され、第１の実施形態と同様に、そのプッシャー２３の移動距離と共に、その移動距離に対応するプッシャー２３の圧縮荷重が、ロードセル２９によって検出される。

また、第２の実施形態においては、プッシャー２３駆動のオン・オフ操作をするための第１スイッチ４３が、ハンドル３１の先端部に配備される。また、装置本体１の調整ピース１２付近に上方に伸びる補助アーム４４が設置され、それに、補助グリップ４５と、オン・オフ表示ランプ、計測値表示窓等を備えた表示盤４６とが取り付けられる。そして、補助グリップ４５に第２スイッチ４５ａが配備される。なお、本装置はハンドヘルド型ではあるが、重量のあるものであるので、それを支持させて作業の円滑化を図るために、補助アーム４４の先端部に吊下用リング４７を配設し、そこに、作業場に掛け渡したワイヤー等を通すようにする。

この構成の場合は、操作時に一方の手でハンドル３１を握持し、他方の手で補助グリップ４５を握持することになるが、その場合、ハンドル３１を握持した状態のまま、親指で第１スイッチ４３を操作することが可能となり、また、補助グリップ４５を握持した状態のまま、親指で第２スイッチ４５ａを操作することが可能となるので、操作性がよい。この場合、第１スイッチ４３と第２スイッチ４５ａとをダブルスイッチにし、双方が押されない限り動作しないようにして、安全性を図るようにすることが好ましい。

本発明に係る圧入装置は、上記ブシュの圧入作業に好適なものであるが、これに限らず、他の種々の部品の圧入や、部位の強圧作業に用いることができることは言うまでもない。

１ 装置本体
２ 充電器
３ グリップ
４ オイルタンク
５ シリンダーシャフト
６ 先端部
１１ アタッチメント連結具
１２ 調整ピース
１３ 外装筒
１４ 補助シリンダー
１５ 補助シャフト
２１ フレーム
２２ 枠材
２３ プッシャー
２４、２４ａ ガイドアーム
２５ 鞘管
２６ 芯杆
２７ ストッパー
２８ リターンスプリング
２９ ロードセル
３０ 端板
３１ ハンドル
３２ 取付アーム
３３ センサ本体
３４ 移動ヘッド
３６ センサ本体
３７ ロッド
３８ センサブラケット
３９、４０ 連結部
４１ ロッド駆動アーム
４３ 第１スイッチ
４４ 補助アーム
４５ 補助グリップ
４５ａ 第２スイッチ
４６ 表示盤
５０ 軸受部
５１ ブシュ

Claims (7)

1. 駆動機構を備えた装置本体と前記装置本体のアタッチメント取付部に取り付けられるアタッチメントとから成るハンドヘルド型圧入装置であって、
   前記装置本体は、その下面に充電器を有するグリップとオイルタンクとを備え、その内部に駆動モータと、前記駆動モータによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプによって進退駆動されるシリンダーシャフトが装備されて成り、
   前記アタッチメントは、前記シリンダーシャフトに固定されるプッシャーと、前記プッシャーの上面及び下面に設けられるガイドアームを摺動させ得る間隔を保持して対設される一対の枠材から成るフレームとを備え、前記フレームの空間部内に部品圧入対象部を挿入した状態で前記プッシャーが前進することにより前記部品圧入対象部への部品圧入が行われることを特徴とする圧入装置。
2. 前記アタッチメント取付部は、前記シリンダーシャフトのストローク調整ピースを介して前記本体に設置される、請求項１に記載の圧入装置。
3. 前記ストローク調整ピースは、前記本体の先端部と前記アタッチメント取付部との間にネジ付けられる外装筒と、前記外装筒内に嵌装される補助シリンダーと、前記補助シリンダー内に摺動可能に配設されて、前記シリンダーシャフトに連結される補助シャフトとから成る、請求項１乃至３のいずれかに記載の圧入装置。
4. 前記ガイドアームは水平方向に伸びる鞘管を有し、前記鞘管に、前記フレームの前端面側から前記鞘管に向かって水平方向に伸びて、一半部にリターンスプリングが巻装された芯杆の、前記リターンスプリングが巻装されていない他半部が挿入され、前記ガイドアームは前記鞘管を介して前記リターンスプリングによって常時復帰方向に付勢される、請求項１乃至３のいずれかに記載の圧入装置。
5. 前記フレームに、前記プッシャーの移動量測定のためのセンサ機構が設置された、請求項１乃至４のいずれかに記載の圧入装置。
6. 前記フレームの前端側内端面に、ロードセルが設置された、請求項１乃至５のいずれかに記載の圧入装置。
7. 圧入作業時に握持するハンドルを備えた、請求項１乃至６のいずれかに記載の圧入装置。

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