JPH0737794Y2 - 組付具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は組付装置に取り付けて使用される組付具に関す
るものであり、特に３個以上の部品を互いに組み付ける
組付具に関するものである。

従来の技術 ３個以上の部品を組付装置によって互いに組み付けるこ
とが従来から行われている。そのために組付装置には組
付具が取り付けられた。組付具は、一般に、第一部品を
保持する第一保持部材と、第二部品および第三部品を保
持して、第二部品を第一部品に、第三部品を第二部品に
それぞれ組み付ける第二，第三保持部材とを含むように
構成される。第二，第三保持部材は、例えば、特開昭60
-228051号公報に記載されているように、一軸線に対称
に開閉する複数の爪を有する組付ハンドを備えており、
この組付ハンドに第二，第三保持部材が取り付けられる
一方、第一保持部材が支持台に取り付けられ、組付ハン
ドと支持台との上記一軸線に平行な方向の接近・離間運
動と組付ハンドの開閉運動との組合せにより、第一，第
二，第三部品あるいはそれ以上の部品の組付けが行われ
る。組付ハンドの複数の爪は一軸線に対称に開閉するた
め、それら爪の各々に第二，第三保持部材を取り付けれ
ば、第二，第三保持部材も一軸線に対称に開閉すること
となる。したがって、第一部品を第一保持部材に保持さ
せておき、第二部品を第二保持部材に保持させて第一部
品に組み付けた後、第三部品を第三保持部材に保持させ
て第二部品に接近させれば、両者を嵌合することができ
る。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、第二部品が第一部品に対して前記一軸線
と交差する方向に移動可能に組み付けられる場合、ある
いは第一部品自体が移動可能である場合には、第二部品
が第二保持部材から解放される際もしくはその後に中心
線の位置がずれることがある。そのため、次に第三部品
が第二部品の正規の中心線上に移動させられても、第二
部品に嵌合することができないという問題があった。

また、上記不都合を回避するために、組付装置に各部品
を同心的に案内するためのガイド装置を設ければ、組付
装置の構造が複雑となり、コストが上昇するという問題
があった。

本考案は上記問題に鑑み、第二部品と第三部品との中心
線がずれた場合にも、そのずれを修正して両者を嵌合し
得る組付具を得ることを課題として為されたものであ
る。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本考案に係る組付具は、
（ａ）第一部品を保持する第一保持部材と、（ｂ）第二
部品を保持する保持面と、その保持面の前記第一保持部
材側にテーパを有して設けられた案内面とを有して一軸
線に対称に開閉させられ、保持面において第二部品を保
持して一軸線に平行な方向に第一保持部材と接近・離間
させられ、第二部品を第一部品に組み付ける複数の第二
保持部材と、（ｃ）それら第二保持部材と一体的に開閉
させられ、第三部品を保持して前記一軸線に平行な方向
に第一保持部材と接近・離間させられ、第三部品を第一
部品と第二部品との少なくとも一方に嵌合する複数の第
三保持部材とを含むように構成され、かつ、第二保持部
材が、第三保持部材による第三部品の組付時に案内面の
案内により保持面において第二部品と摺動可能に嵌合
し、第二部品と第三部品とを同心的に位置決めする形
状，寸法を有するものとされる。

作用 上記構成の組付具は組付装置に取り付けて使用される。
第一保持部材が支持台に取り付けられ、第二保持部材お
よび第三保持部材が組付ハンドに取り付けられるのであ
る。そして、第一部品が第一保持部材により保持された
状態で、まず、第二部品が第二保持部材の保持面に保持
され、中心線に平行に移動させられて第一部品に組み付
けられる。次に、第三部品が第三保持部材によって保持
され、第二部品に嵌合される。この際、第二保持部材に
形成されたテーパ状の案内面の案内によって第二保持部
材の保持面が第二部品に摺動可能に嵌合する。第二保持
部材が第二部品を保持する場合には、保持面が第二部品
に密着して第二部品を保持するが、第三部品の組付時に
は、保持面は第二部品に僅かな隙間を残して嵌合し、第
二部品の摺動を許容するように第二保持部材の形状，寸
法が決められているからである。そのため、第二部品の
中心線が第三部品の中心線に対してずれている場合に
も、第二保持部材が第二部品と嵌合することにより第二
部品のずれが修正されて第二部品と第三部品とが同心的
に位置決めされ、第三部品と第二部品とが確実に嵌合す
る。

また、第二部品が第一部品に組み付けられた状態では両
者にずれは生ぜず、第一部品がずれるために第二部品が
ずれる場合には、第二保持部材が第二部品に嵌合して第
二部品と第三部品とを同心的に位置決めすることによ
り、結果的に第三部品と第一部品との中心線のずれも解
消される。したがって、第三部品と第二部品とを嵌合す
ることは勿論、それと共にもしくはそれに代えて第三部
品と第一部品とを嵌合することもできる。

なお、互いに嵌合する部品に面取り等を施して案内面と
することも可能であるが、この場合には案内面の大きさ
が自ずから制限され、部品同士の心ずれが大きい場合に
は目的を達し得ない。それに対し、第二保持部材の案内
面の大きさに制限はなく、修正すべき心ずれの大きさに
合わせて決定することができる。

考案の効果 このように、本考案の組付具を使用すれば、第二部品と
第三部品との中心線がずれている場合にも、第二保持部
材が第二部品と第三部品とを同心的に位置決めするた
め、第三部品を第二部品（場合によっては第一部品）に
確実に嵌合することができる。

しかも、第二保持部材が第二部品の第一部品への組付時
には保持部材として機能し、第三部品の組付時には第二
部品の位置決めガイドとして機能するため、専用のガイ
ド部材を設ける場合に比較して構造が簡単となり、装置
コストを低く抑えることができる。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図ないし第４図に、本考案をパワーステアリングバ
ルブの組付具に適用した場合の一実施例を示す。第１図
において10は第一保持部材であり、組付装置の図示しな
い支持台に固定されている。第一保持部材10は内周面の
一部に内歯歯車部12を有する嵌合穴14を備えており、嵌
合穴14内に第一部品たるピニオン16が回転不能にかつ精
度よく嵌合され、軸方向および半径方向の位置決めが行
われる。ピニオン16の上端部は第一保持部材10から突出
させられており、外周面には予めベアリング18が嵌合さ
れている。また、ピニオン16には上端面に開口する段付
の軸方向穴20が形成されており、その小径部22内には、
ピニオン16と同心に延びるトーションバー24の基端部が
嵌合され、ピン25により固定されている。さらに、ピニ
オン16の軸方向穴20の大径部にはプッシュ26が嵌合され
ている。プッシュ26の開口周縁には面取りが施されてい
る。

第一保持部材10の上方には、一対の台に保持部材30が設
けられている。各第二保持部材30は第二部品たるバルブ
ボデー36を保持する保持面38を備えている。各保持面38
は第５図および第８図に示すように互いに向き合う部分
円周面を成しており、各保持面38の下部には案内面42が
形成されている。これら案内面42は、第二保持部材30が
バルブボデー36を保持したときピニオン16に向かって開
くテーパ穴を形成するようにされている。一方、バルブ
ボデー36は軸方向に貫通する貫通穴48を備えるととも
に、ピニオン16の直径より大径で、ピニオン16の上端部
と半径方向に相対移動可能に嵌合する嵌合穴50を備えて
いる。また、第二保持部材30の各保持面38の案内面42側
とは反対側には、嵌合面52およびそれに連続する案内面
56が形成されている。嵌合面52は互いに向き合う部分円
筒面を成しており、第２図に示す第三部品たるバルブシ
ャフト60の大径部62に嵌合可能とされるとともに、それ
ら嵌合面52がバルブシャフト60に嵌合したとき、案内面
56が上方に向かって開くテーパ穴を形成するようにされ
ている。

バルブシャフト60は中心部に、トーションバー24が嵌入
可能な貫通穴64を備えており、下端の小径部66において
ピニオン16の軸方向穴20内に嵌入するようになってい
る。また、バルブシャフト60の大径部62の外周面にはＯ
リング68が取り付けられており、Ｏリング68の外周部が
大径部62の外周面から突出している。

第二保持部材30の上方には一対の第三保持部材70が設け
られている。各第三保持部材70は、互いに向き合う部分
円筒面を成してバルブシャフト60の先端部を保持する保
持面76を備えている。また、上端には半径方向内向きの
フランジ80が設けられている。

第７図および第８図に示すように、第三保持部材70には
それぞれ上下方向に延びる切欠84が形成されており、各
切欠84に組付ハンドとしてのロボットハンド86の一対の
爪87が嵌合され、ボルトにより固定されているロボット
ハンド86は、第５図に示すようにアダプタ装置88を介し
てロボットアーム89に取外し容易に取り付けられてお
り、ロボットの作動により図に一点鎖線で示す軸線ｌに
平行な方向に移動させられるとともに、爪87が軸線ｌに
対して対称に開閉させられる。したがって、第三保持部
材70は爪87と共に軸線ｌと平行な方向に移動可能かつ軸
線ｌに対して対称に開閉可能である。また、第三保持部
材70にはそれぞれプッシュ94を介して一対のロッド96
が、軸線ｌに平行かつ軸方向移動可能に挿通されてお
り、各ロッド96の先端部が第二保持部材30の上端部に固
定されることによって、第三保持部材30と第三保持部材
70とが一体的に軸線ｌに対称に移動させられるようにな
っている。軸線ｌはバルブボデー36およびバルブシャフ
ト60の中心線と一致させられており、バルブボデー36,
バルブシャフト60が中心線に平行な状態で保持され、移
動させられるようになっている。

また、第二保持部材30と第三保持部材70との間にはスプ
リング102が配設されており、これらスプリング102によ
って常には第二保持部材30と第三保持部材70とが互いに
離間する向きに付勢されている。各ロッド96はそれぞれ
頭部106を備えており、第６図に示すように頭部106が第
三保持部材70の上端面に当接することによって、第二保
持部材30と第三保持部材70との離間限度が規定されるよ
うになっている。なお、110は一対の側板であり、第三
保持部材70に固定されて第二保持部材30の外面に接触
し、第二保持部材30の外方への位置ずれを防止するもの
である。

上記のように構成された組付具を備えた組付装置によっ
てパワーステアリングバルブを組み付ける場合について
説明する。

まず、第１図に示すように、第二保持部材30および第三
保持部材70が上昇させられた状態で、トーションバー24
が取り付けられたピニオン16が第一保持部材10に保持さ
れる。次に、ロボットハンド86の作動により第二保持部
材30が開閉されて保持面38によりバルブボデー36が保持
され、ロボットの作動により軸線ｌに平行に下降させら
れる。それによりバルブボデー36の嵌合穴50にピニオン
16の先端部が嵌合するのであるが、嵌合穴50の内径はピ
ニオン16の先端部の外径より十分大きいため、両者は問
題なく嵌合する。その後、第二保持部材30が開状態とさ
れてバルブボデー36が解放され、第二保持部材30および
第三保持部材70が上昇させられる。

次に、第２図に示すように、第三保持部材70が開閉され
てバルブシャフト60が保持面76に保持される。このと
き、第三保持部材70が閉状態となるのに伴って第二保持
部材30も閉状態となり、嵌合面52がバルブシャフト60の
Ｏリング68よりやや下方の部分に嵌合する。また、フラ
ンジ80がバルブシャフト60の上端に当接することによ
り、軸方向の位置決めを行う。この状態で第二保持部材
30および第三保持部材70が下降させられれば、バルブシ
ャフト60の嵌合穴64内にトーションバー24の先端部が嵌
入する。両保持部材30,70と第一保持部材10とはロボッ
トによりほぼ正確に位置決めされており、かつ、トーシ
ョンバー24の先端部に形成されている面取部が案内作用
を為すため、上記嵌入は確実に行われる。

第３図に示すように、第二および第三保持部材30,70が
さらに下降させられれば、第二保持部材30の案内面42が
先に嵌合されたバルブボデー36の上端部に接触してバル
ブボデー36を案内する。バルブボデー36はピニオン16に
嵌合されているが、嵌合穴50の内径が大きいため、バル
ブボデー36はピニオン16に対して半径方向に相対移動す
ることが可能であり、ピニオン16への組付後に心ずれが
発生する可能性がある。案内面42がバルブボデー36を案
内してこの心ずれを修正するのであり、それによってバ
ルブボデー36が保持面38に嵌合される。また、第三保持
部材70にバルブシャフト60の上端部が保持された状態で
は、第二保持部材30は嵌合面52においてバルブシャフト
60の大径部と摺動可能に嵌合し、バルブシャフト60を正
確に位置決めしているため、その第二保持部材30がバル
ブボデー36と嵌合すればバルブシャフト60とバルブボデ
ー36とが同心的に位置決めされることとなり、バルブシ
ャフト60がバルブボデー36の嵌合穴48内に確実に嵌合す
る。

第二保持部材30がバルブボデー36に嵌合した後、さら
に、ロボットハンド86が下降させられれば、第二保持部
材30は第３図に示すようにバルブボデー36に当接するこ
とにより下降を阻止されるが、第４図に示すように、第
三保持部材70はスプリング102を圧縮しつつ下降する。
このとき、バルブシャフト60に取り付けられたＯリング
68が第二保持部材30のテーパ状の案内面56によって案内
され、噛込みに起因する損傷を受けることなくバルブボ
デー36の貫通穴48内に挿入される。また、第三保持部材
70の下降に伴ってバルブシャフト60の先端部が、ピニオ
ン16の軸方向穴20にブッシュ26を介して嵌合する。バル
ブシャフト60の小径部66の先端外周縁とブッシュ26の開
口周縁とには面取りが施されているため、これらが案内
作用を為し、バルブシャフト60が容易にブッシュ26に嵌
合する。また、バルブシャフト60のピニオン16への嵌合
に伴ってトーションバー24の先端部がバルブシャフト60
の貫通穴64から突出し、第三保持部材70のフランジ80の
内側を通って上方へ延び出させられる。

バルブシャフト60がピニオン16に嵌合すれば、ピニオン
16,バルブボデー36およびバルブシャフト60の組付けが
完了し、第二保持部材30,第三保持部材70がバルブボデ
ー36およびバルブシャフト60から離間させられる。この
状態では、これら３個の部材が半径方向に相対移動不能
に組み付けられるため、バルブボデー36およびバルブシ
ャフト60が解放されても、これらの部材の間に心ずれが
生ずることはない。

本実施例においては、第三保持部材70はバルブシャフト
60の一端部を保持するのみであるが、第二保持部材30が
嵌合面52においてバルブシャフト60に嵌合するようにさ
れているため、バルブシャフト60が二箇所において位置
決めされ、中心線方向に傾斜することが良好に防止され
る。また、第二保持部材30の案内面56がＯリング68を案
内するようになっているため、Ｏリング68の外周部がバ
ルブシャフト60の大径部62の外周面より突出しているに
もかかわらず、Ｏリング68のバルブボデー36への嵌入時
の損傷が良好に防止される。

なお、第三部品の軸方向長さが短い場合や、第三保持部
材が広い軸方向の範囲で第三部品を保持する場合には、
第二保持部材による第三部品の位置決めを省略してもよ
い。

次に、本考案の別の実施例を第９図に示す。

本実施例において、第一部品120は平面122を有してお
り、円筒状の第二部品124が平面122上に載置された後、
第三部品126小径穴部128が第二部品124の外周面に嵌合
し、かつ第三部品126の大径部130が平面122上に設けら
れた円環状の係合突部132の外周面に嵌合することによ
って、第一部品120,第二部品124および第三部品126が互
いに位置決めされて組み付けられる。

上記各部品の組付けを行う組付具は、第一部品120を保
持する図示しない第一保持部材と、第二部品124および
第三部品126を保持する一対ずつの第二保持部材136およ
び第三保持部材138とを含んで構成されている。第二保
持部材136は第二部品124をその内周面142側から保持す
る保持面144と、その保持面144の下側、すなわち第一部
品120側のテーパ状の案内面148とを有しており、図示し
ない組付ハンドにより軸線ｌに対して対称に開閉させら
れるとともに、昇降装置により軸線ｌに平行に昇降させ
られる。第二保持部材136が閉状態のときには、保持面1
44と第二部品126の内周面142との間に隙間が生じ、第二
保持部材136が第二部品126に嵌入可能であるが、開状態
とされれば、保持面144が内周面142に密着して内側から
第二部品126を保持する。

第二保持部材136の上部は大径とされて保持面152が形成
され、第三部品126の小径穴部128において第三部品126
を保持するようになっている。第三保持部材138の保持
面152が第三部品126を保持した状態では、保持面144が
第二部品124と摺動可能に嵌合するように保持面144の形
状，寸法が決められている。すなわち、本実施例におい
ては、保持面152を有する第三保持部材138が保持面144
および案内面148を有する第二保持部材136と一体に形成
されているのである。

上記組付具を備えた組付装置において組付けを行う場合
には、まず、第一部品120を第一保持部材に保持させ、
第二保持部材136に第二部品124を保持させて軸線ｌに平
行に下降させ、第二部品124を平面122上に載置する。次
に、第三保持部材138に第三部品126を保持させて下降さ
せ、大径穴部130を第一部品120の係合突部132に嵌合す
るとともに、小径穴部128を第二部品124に嵌合する。第
一部品120と第二部品124とは嵌合されていないため、第
二部品124が第一部品120上でずれ、第三部品126の組付
時に、第二部品124と第三部品126とが同心に位置してい
ない場合があるが、第二保持部材136の案内面148が第二
部品124の内周面142に接触して第二部品124を案内する
ことにより、保持面144が第二部品124に嵌合するため、
第二部品124と第三部品126との心ずれが修正され、第三
部品126を第二部品124に嵌合することができる。

本実施例においては、第二保持部材136と第三保持部材1
38とが一体とされているため、第三部品の組付時に第二
部品124と第三部品126との同心度が特に高くなる効果が
得られる。

本考案のさらに別の実施例を第10図に示す。

本実施例の組付具は第一部品160に第二部品162および第
三部品164を組み付けるためのものであるが、第一保持
部材166がほぼ位置決めされた第一部品160を単純に支持
するものである。本組付具においても、第二保持部材16
8と第三保持部材170とが一体に構成されており、第二保
持部材168が保持面172において第二部品162を保持し、
第一部品160のテーパ面174を案内して第一部品160を位
置決めしつつ第二部品162を第一部品160に組み付けた
後、第三保持部材170が保持面176において第三部品164
を保持し、保持面178の案内で保持面172が第二部品162
に嵌合することにより、３部品160,162,164の心ずれを
修正しつつ、第三部品164を第一部品160に嵌合するよう
に形状，寸法が決定されている。

以上、本考案の３つの実施例においては、組付ハンドの
平行移動によって開閉する爪に各保持部材が固定されて
平行移動により開閉するようにされているため、部品の
直径が変化しても保持部材の保持面が傾斜しない利点が
あるが、回動により開閉するようにしてもよい。例え
ば、一対の保持部材を治具により部品保持位置に固定し
た状態で、両保持部材の保持面および案内面を一緒に機
械加工する等の方法を講じれば、部品を保持した状態で
両保持部材の保持面が一円筒上に位置するようにできる
のである。

その他、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施
した態様で、本考案を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第３図，第４図はそれぞれ本考案の一
実施例である組付具の異なる作動状態を示す正面断面図
である。第５図は上記組付具を組付装置の一部であるロ
ボットハンドおよびアダプタ装置と共に示す正面図（一
部断面）であり、第６図は第５図の装置の別の作動状態
を示す正面図（一部断面）である。第７図は第５図の装
置の側面図であり、第８図は同じく平面図（一部断面）
である。第９図および第10図はそれぞれ本考案の別の実
施例である組付具を示す正面断面図である。 10:第一保持部材、30:第二保持部材 38:保持面、42:案内面 70:第三保持部材、76:保持面 86:ロボットハンド、87:爪 136:第二保持部材、138:第三保持部材 144:保持面、148:案内面 152:保持面、166:第一保持部材 168:第二保持部材、170:第三保持部材 172:保持面、176:保持面 178:案内面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 野田 健吾 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 浅野 和利 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 宮崎 秋野 愛知県豊田市トヨタ町６番地 株式会社協 豊製作所内 (72)考案者 山口 尚 愛知県豊田市トヨタ町６番地 株式会社協 豊製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】３個以上の部品を互いに組み付けるために
   組付装置に取り付けて使用される組付具であって、 第一部品を保持する第一保持部材と、 第二部品を保持する保持面と、その保持面の前記第一保
   持部材側にテーパを有して設けられた案内面とをそれぞ
   れ備えて一軸線に対称に開閉させられ、前記保持面にお
   いて前記第二部品を保持して前記一軸線に平行な方向に
   前記第一保持部材と接近・離間させられ、第二部品を第
   一部品に組み付ける複数の第二保持部材と、 それら第二保持部材と一体的に開閉させられ、第三部品
   を保持して前記一軸線に平行な方向に前記第一保持部材
   と接近・離間させられ、第三部品を前記第一部品と第二
   部品との少なくとも一方に嵌合する複数の第三保持部材
   と を含み、かつ、前記第二保持部材が、第三保持部材によ
   る第三部品の組付時に前記案内面の案内により前記保持
   面において前記第二部品と摺動可能に嵌合し、第二部品
   と第三部品とを同心的に位置決めする形状，寸法を有す
   ることを特徴とする組付具。