JPH1177449A - バックアップリング装着装置及び装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックアップリング装着時の工程品質を高め
て破損を防止して品質を向上させること、及び自動化に
よる生産性向上を図る。 【解決手段】 バックアップリング１０１の内周孔１０
３に搬送棒２１（軸状部材）を挿入してカット部１０２
を拡げ、ブレード３１（板状部材）をカット部１０２に
挿入し、搬送棒２１を内周孔１０３から引き抜いた状態
でバックアップリング１０３をグリッパ部４１（把持手
段）により撚ることにより、前記カット部１０２をさら
に拡げ、バックアップリングが装着される軸の取り付け
部に、さらに拡げられたカット部１０２を押し当てて装
着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックアップリン
グを軸の取り付け部に装着するバックアップリング装着
装置及び装着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、従来技術における円環状のバ
ックアップリング１０１を両端に大径のフランジ部２０
２，２０３を有する溝部２０１（シール部材嵌め込み部
であり、図１４（ｄ）参照）に装着する方法を模式的に
表わした図である。

【０００３】図１４（ａ）はバックアップリング１０１
の平面図であり、図１４（ｂ）はその側面図である。バ
ックアップリング１０１は樹脂材料により製作された
（材料を限定する意味ではなく、可撓性及び形状保持性
を有するものであればゴム状弾性材料や金属材料による
ものも使用することが可能である。）概略平ワッシャ状
であり、環の一部に側面から見て軸方向に対して傾斜す
るカット部１０２が設けられている。

【０００４】このような形態のバックアップリング１０
１を、図１４（ｄ）に示されるような取り付け部２００
の溝部２０１に装着する従来の方法としては、まず、図
１４（ｃ）に示されるように、作業者がバックアップリ
ング１０１のカット部１０２の位置から左右に少し離れ
た位置を両手の指でつまみ、カット部１０２を軸方向に
開くようにしてバックアップリング１０１を開口部１０
４を有するように変形させる。そして、取り付け部２０
０の溝部２０１に対してバックアップリング１０１を縦
に持ちながら（溝部２０１の軸方向とバックアップリン
グ１０１の軸方向が直交する姿勢）、開口部１０４を矢
印Ａ１０１方向に移動してバックアップリング１０１を
溝部２０１に嵌め込む。この時、作業者は嵌め込み方向
に移動させると同時に、バックアップリング１０１を溝
部２０１の軸方向とバックアップリング１０１の軸方向
が同じ方向となるように回転させている（図１４
（ｄ））。

【０００５】図１４（ｅ）は、このようにして取り付け
部２００の溝部２０１にバックアップリング１０１が装
着された状態である。尚、この状態ではバックアップリ
ング１０１の開口部１０４の開きは装填時の回転により
若干狭くなってはいるが、完全に戻されている状態では
ない。

【０００６】また、溝部２０１にはバックアップリング
１０１に加えてその上方にＯリング１１０（断面状態と
して示されている）を装着することになる。

【０００７】Ｏリング１１０の装着は、フランジ部２０
２を乗り越えさせるために不図示の治具により拡径しつ
つ下方に押圧されて嵌め込まれる。そしてこのＯリング
１１０の嵌め込み工程で、バックアップリング１０１は
開口部１０４が小さくなるように変形が戻され、図１４
（ｆ）のような装着完了状態となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに作業者の手作業によるバックアップリングの装着作
業においては、バックアップリングを破損させずに正確
に装着するために、バックアップリングの変形を正確に
行なう必要があり、作業者の高い熟練度を必要としてい
る。

【０００９】即ち、カット部を軸方向に開き過ぎたり、
あるいは径方向に開いてしまうとバックアップリングの
変形が塑性変形領域の許容限度を超えてしまう等、最適
な変形状態ではなくなり、仮に軸部に装着できたとして
も元の形状に戻らなかったり、外径寸法が大きくなって
しまうという問題（バックアップリングの破損）を発生
させることにつながる。

【００１０】また、作業者による作業であるので、カッ
ト面を反対側に開いてしまったり、あるいは未装着等の
ヒューマンエラーを発生させる懸念もある。

【００１１】そして、この問題を防止するために組み立
て工程における作業手順の徹底や、寸法検査や外観検査
等の品質管理の実施が不可避となり、生産性向上が望ま
れていた。

【００１２】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、バック
アップリング装着時の工程品質を高めて破損を防止して
品質を向上させること、及び生産性向上のために自動化
を図ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、カット部を有するバックアップリ
ングを軸の取り付け部に装着するバックアップリング装
着装置であって、前記バックアップリングの内周孔に対
して挿抜可能であり、該内周孔に挿入された状態で前記
カット部を拡げる軸状部材と、前記軸状部材により拡げ
られたカット部に挿入される板状部材と、前記軸状部材
により拡げられたカット部と前記板状部材との位置合わ
せを行なう位置決め手段と、前記板状部材が挿入された
バックアップリングのカット部の反対側の部位を把持す
ると共に、前記軸状部材を内周孔から引き抜いた状態で
バックアップリングを撚ることにより、前記カット部を
さらに拡げる把持手段と、前記軸の取り付け部にバック
アップリングのさらに拡げられたカット部を押し当てて
装着する移動装着手段と、を備えることを特徴とする。

【００１４】これにより、バックアップリングを軸の取
り付け部に装着することが可能となる。

【００１５】また、前記移動装着手段は、把持手段によ
り把持されたバックアップリングを前記軸の取り付け部
に押し当てて装着し、前記把持手段は、バックアップリ
ングが装着される際に、前記取り付け部の軸方向とバッ
クアップリングの軸方向が異なる第１の角度から、前記
取り付け部の軸方向に対しバックアップリングの軸方向
が略同じとなる第２の角度にバックアップリングを撚る
ことを特徴とする。

【００１６】これによると、バックアップリングは取り
付け部の軸方向とバックアップリングの軸方向が略同じ
となる第２の角度で軸の取り付け部に装着される。

【００１７】バックアップリング装着方法においては、
カット部を有するバックアップリングを軸の取り付け部
に装着するバックアップリング装着方法であって、前記
バックアップリングの内周孔に対して挿抜可能な軸状部
材を、該内周孔に挿入してバックアップリングのカット
部を拡げ、前記軸状部材により拡げられたカット部に板
状部材を挿入し、前記板状部材が挿入されたバックアッ
プリングのカット部の反対側の部位を把持手段で把持す
ると共に、前記軸状部材を内周孔から引き抜いた状態で
バックアップリングを撚ることにより、前記カット部を
さらに拡げ、前記軸の取り付け部にバックアップリング
のさらに拡げられたカット部を押し当てて装着すること
を特徴とする。

【００１８】また、バックアップリング装着方法におい
て、前記軸の取り付け部にバックアップリングのさらに
拡げられたカット部を押し当てて装着する際に、前記取
り付け部の軸方向とバックアップリングの軸方向が異な
る第１の角度から、前記取り付け部の軸方向に対しバッ
クアップリングの軸方向が略同じとなる第２の角度にバ
ックアップリングを撚ることも好適である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００２０】まず、本発明によるバックアップリングの
装着装置の対象とするバックアップリングとしては、例
えば、図１４で示されたものと同様のカット部１０２を
備えた環状形状を呈するバックアップリング１０１であ
る。

【００２１】バックアップリングの材質に関しては特に
限定されるものではないが、この実施の形態において
は、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）を材料としてデ
ュロメータＤ硬度が７０、引張強さ１９．６（ＭＰ
ａ）、伸び１２０（％）のものを使用している。また、
アルミニウム（合金）や銅等の一般的に柔らかいとされ
ている金属も使用可能である。

【００２２】尚、本発明の装着方法では、バックアップ
リング１０１のカット部１０２を軸方向に開いた後、そ
の状態を所定時間保持することが必要であるが、バック
アップリング１０１の径寸法に関しては、カット部１０
２を軸方向に開いても塑性変形する程拡がらないものが
好ましい。

【００２３】カット部１０２のカット形状に関しても、
バックアップリング１０１の側面からみて斜めにカット
するバイアスカット（図１４（ｂ）参照）の他に、側面
からみて軸方向にカットするストレートカットや階段状
となるステップカットのものを使用することも可能であ
る。

【００２４】また、この実施の形態におけるバックアッ
プリング１０１の装着される相手部材の軸の取り付け部
の構成も限定されるものではないが、図１４に示された
取り付け部２００と同じ構成を備えたものとする。

【００２５】図１は、実施の形態におけるバックアップ
リングの装着装置ＢＲ１（以下単に装着装置ＢＲ１と記
載）の構成を模式的に説明するための平面構成配置図で
ある。また、図２は矢視Ｖ１−Ｖ１方向（側面方向）か
ら見た装着装置ＢＲ１の側面構成配置図である。

【００２６】図１により、構成部材を簡単に説明する
と、１０は装着するバックアップリング１０１をスタッ
カ部１１に多数保有し、かつ一つずつ所定の供給位置Ｐ
１へと給送するバックアップリング供給装置である。

【００２７】２０は、供給位置Ｐ１にあるバックアップ
リング１０１の内周孔１０３に差し込む軸状部材として
の搬送棒２１を備える搬送装置であり、搬送棒２１を、
上下方向（矢印Ａ１）、左右方向（矢印Ａ２）に移動さ
せると共に、軸方向（矢印Ａ３）回転させることが可能
である。

【００２８】３０は、バックアップリング１０１のカッ
ト部１０２に挿入する板状部材としてのブレード３１を
備えるブレード挿入装置であり、付随して検知センサ３
２とバックアップリング１０１の落下を防止する保持部
材３３を備えている。

【００２９】この実施の形態における保持部材３３は、
搬送棒２１を回転させる駆動手段を備えており、搬送棒
２１と共にバックアップリング１０１を回転させること
ができる。また、バックアップリング１０１の底面に当
接する台座部を備え、高さ方向の位置決め手段としても
機能させている。Ｐ２はバックアップリング１０１のブ
レード３１を挿入する挿入位置である。

【００３０】４０は、挿入位置Ｐ２にあるバックアップ
リング１０１を把持する把持手段としてのハンド（ロボ
ットハンド）であり、グリッパ部４１でバックアップリ
ング１０１を把むことが可能であり、前後方向（矢印Ａ
４）、左右方向（矢印Ａ５）、上下方向（矢印Ａ６）に
移動し、かつ、グリッパ部４１を回転させる（矢印Ａ
７）ことができる。

【００３１】５０は、取り付け部２００をバックアップ
リング装着位置Ｐ３に供給する給送装置であり、この実
施の形態においては、ロータリー式の搬送経路５１と位
置決めステーション５２を備えている。

【００３２】次に、バックアップリング１０１に対する
各構成部材や装置の動作を工程順に説明する。尚、参照
する図は、その工程に関係する構成のみを抜き出して模
式的に示したものであり、実際の形状よりも簡素化され
て示されている。

【００３３】（ステップ１）まず、バックアップリング
供給装置１０により、スタッカ部１１から供給位置Ｐ１
へ一個のバックアップリング１０１を搬送・供給する
（図２参照）。

【００３４】（ステップ２）供給位置Ｐ１に位置するバ
ックアップリング１０１の内周孔１０３に、搬送棒２１
を挿入する。搬送棒２１の先端部にテーパ部２１ａを備
え、内周孔１０３の径寸法よりも太い直径を有する搬送
棒２１をスムーズに挿入可能としている（図３参照）。

【００３５】搬送棒２１が挿入されたバックアップリン
グ１０１は、図４に示されるように、径方向の弾性変形
限度内でカット部１０２が拡げられ、隙間Ｇ１が形成さ
れている。

【００３６】（ステップ３）バックアップリング１０１
を嵌着させた搬送棒２１を供給位置Ｐ１から、一端上側
に引き上げ、ブレード３１を挿入する挿入位置Ｐ２へと
搬送させる（図５参照）。

【００３７】（ステップ４）図５の状態で、ブレード３
１をカット部１０２の隙間Ｇ１に挿入することになる
が、カット部１０２の位置はこれまでの工程では位置決
めされておらず、隙間Ｇ１とブレード３１の位置合わせ
を行なう必要がある。

【００３８】この実施の形態では、位置決め手段として
の検知センサ３２を挿入位置Ｐ２に近接させて備え、搬
送棒２１を軸方向（矢印Ａ３方向）に回転させてカット
部１０２の隙間Ｇ１の位置を検出し、隙間Ｇ１とブレー
ド３１が対向する位置で搬送棒２１の回転を停止させ
る。そして、ブレード３１を矢印Ａ８方向に移動させて
ブレード３１をカット部１０２の隙間Ｇ１に挿入する
（図６参照）。

【００３９】また、他の挿入方法として、バックアップ
リング１０１と搬送棒２１の嵌着力が大きい場合には、
ブレード３１をバックアップリング１０１の外周部に空
回りしない程度の付勢力で押し当てながら搬送棒２１を
回転させることにより、隙間Ｇ１とブレード３１の位置
が合った時にブレード３１は隙間Ｇ１に挿入される。

【００４０】この場合に搬送棒２１の回転の停止は、ブ
レード３１が隙間Ｇ１に挿入するまで移動したことを検
知する検知センサを備え、この検知センサの信号に基づ
いて回転の停止制御を行なうことで実施可能である。
尚、いずれの方法においても、ブレード３１の傾斜角度
や厚み等は、予めカット部１０２や隙間Ｇ１の形状寸法
に合わせて設定しておく。

【００４１】（ステップ５）次に、グリッパ４１でブレ
ード３１が挿入された状態のバックアップリング１０１
のカット部１０２の反対側の部位を把持すると共に、搬
送棒２１を上側に引き抜く（図７参照）。

【００４２】（ステップ６）そして、図８に示されるよ
うにグリッパ４１を矢印Ａ７のように撚る（バックアッ
プリング１０１の軸方向に直交する回転方向）ことによ
り、バックアップリング１０１のカット部１０２を軸方
向に拡げる方向に変形させる。

【００４３】（ステップ７）ブレード３１を矢印Ａ９方
向に後退させる、あるいはグリッパ４１を矢印Ａ１２方
向に移動させることにより、軸方向に大きな隙間Ｇ２を
確保するように変形したバックアップリング１０１とブ
レード３１を分離する（図９参照）。図１０はこの状態
における、バックアップリング１０１の形状を示す図で
ある。

【００４４】（ステップ８）グリッパ４１を、カット部
１０２に大きな隙間Ｇ２を確保したバックアップリング
１０１を保持したまま、位置決めステーション５２のバ
ックアップリング装着位置Ｐ３に向けて移動し、バック
アップリング１０１の大きな隙間Ｇ２が取り付け部２０
０の溝部２０１に対して、溝部２０１の径方向（矢印Ａ
１０方向）に押し当て、溝部２０１にバックアップリン
グ１０１の内周孔１０３を嵌合させる。（図１１及び図
１２参照）。

【００４５】（ステップ９）ステップ８において、グリ
ッパ４１が矢印Ａ１０方向に移動して、溝部２０１にバ
ックアップリング１０１の内周孔１０３を嵌合させる時
の、溝部２０１の軸方向Ｊ１とバックアップリング１０
１の軸方向Ｊ２は、大きな隙間Ｇ２を溝部２０１に嵌合
させるために角度が異なっている。

【００４６】この姿勢でバックアップリング１０１を保
持するグリッパ４１の角度を第１の角度とし、グリッパ
４１が第１の角度の状態のままバックアップリング１０
１の把持を終了してしまうと、バックアップリング１０
１は取り付け部２００の溝部２０１に対して大きく傾斜
した状態となってしまい、溝部２０１からはずれたり、
その後のＯリング装着が不可能となる恐れがある。

【００４７】従って、図１３に示されるように、溝部２
０１にバックアップリング１０１の内周孔１０３を嵌合
させると同時に、溝部２０１の軸方向Ｊ１とバックアッ
プリング１０１の軸方向Ｊ２がほぼ同じとなるような第
２の角度に、グリッパ４１を矢印Ａ１１の方向に回転
し、バックアップリング１０１を撚ることで、バックア
ップリング１０１を整合した状態で装着することができ
る。

【００４８】以上、装着装置ＢＲ１によりステップ１か
らステップ９の動作を行なうことにより、取り付け部２
００の溝部２０１にバックアップリング１０１を装着す
ることが可能となる。

【００４９】この装着装置ＢＲ１により、従来作業者が
行なっていた装着作業を自動化することができ、常に同
じ動作でバックアップリングを変形するので、変形量の
過不足が発生しにくく、バックアップリングの必要以上
の変形や破損を生じさせることがなく、また作業者のミ
スによるカット部を逆方向に開いてしまうことや、未装
着等の問題も解決され品質が安定する。

【００５０】また、自動化による生産性向上を達成する
ことが可能となる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によると、従来作業者が行なって
いたバックアップリングの装着を自動化することが可能
となり、バックアップリング装着を安定した工程により
行なうことができ、破損や装着ミスを防止することによ
り品質を向上することが可能となる。

【００５２】また、自動化による生産性向上を達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施の形態における装着装置の平面構成
配置図。

【図２】図２は実施の形態における装着装置の側面構成
配置図。

【図３】図３は装着装置のステップ２における作動を説
明する図。

【図４】図４は装着装置のステップ２における作動を説
明する図。

【図５】図５は装着装置のステップ３における作動を説
明する図。

【図６】図６は装着装置のステップ４における作動を説
明する図。

【図７】図７は装着装置のステップ５における作動を説
明する図。

【図８】図８は装着装置のステップ６における作動を説
明する図。

【図９】図９は装着装置のステップ７における作動を説
明する図。

【図１０】図１０は装着装置のステップ７におけるバッ
クアップリングの状態を説明する図。

【図１１】図１１は装着装置のステップ８における作動
を説明する図。

【図１２】図１２は装着装置のステップ８における作動
を説明する図。

【図１３】図１３は装着装置のステップ９における作動
を説明する図。

【図１４】図１４は従来のバックアップリング装着方法
を説明する図。

【符号の説明】

ＢＲ１ バックアップリングの装着装置 Ｐ１ 供給位置 Ｐ２ 挿入位置 Ｐ３ バックアップリング装着位置 １０ バックアップリング供給装置 １１ スタッカ部 ２０ 搬送装置 ２１ 搬送棒（軸状部材） ３０ ブレード挿入装置 ３１ ブレード（板状部材） ３２ 検知センサ（位置決め手段） ３３ 保持部材 ４０ ハンド（把持部材） ４１ グリッパ部 ５０ 給送装置 ５１ 搬送経路 ５２ 位置決めステーション １０１ バックアップリング １０２ カット部 １０３ 内周孔 １０４ 開口部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カット部を有するバックアップリングを
   軸の取り付け部に装着するバックアップリング装着装置
   であって、 前記バックアップリングの内周孔に対して挿抜可能であ
   り、該内周孔に挿入された状態で前記カット部を拡げる
   軸状部材と、 前記軸状部材により拡げられたカット部に挿入される板
   状部材と、 前記軸状部材により拡げられたカット部と前記板状部材
   との位置合わせを行なう位置決め手段と、 前記板状部材が挿入されたバックアップリングのカット
   部の反対側の部位を把持すると共に、前記軸状部材を内
   周孔から引き抜いた状態でバックアップリングを撚るこ
   とにより、前記カット部をさらに拡げる把持手段と、 前記軸の取り付け部にバックアップリングのさらに拡げ
   られたカット部を押し当てて装着する移動装着手段と、 を備えることを特徴とするバックアップリング装着装
   置。
2. 【請求項２】 前記移動装着手段は、把持手段により把
   持されたバックアップリングを前記軸の取り付け部に押
   し当てて装着し、 前記把持手段は、バックアップリングが装着される際
   に、前記取り付け部の軸方向とバックアップリングの軸
   方向が異なる第１の角度から、前記取り付け部の軸方向
   に対しバックアップリングの軸方向が略同じとなる第２
   の角度にバックアップリングを撚ることを特徴とする請
   求項１に記載のバックアップリング装着装置。
3. 【請求項３】 カット部を有するバックアップリングを
   軸の取り付け部に装着するバックアップリング装着方法
   であって、 前記バックアップリングの内周孔に対して挿抜可能な軸
   状部材を、該内周孔に挿入してバックアップリングのカ
   ット部を拡げ、 前記軸状部材により拡げられたカット部に板状部材を挿
   入し、 前記板状部材が挿入されたバックアップリングのカット
   部の反対側の部位を把持手段で把持すると共に、前記軸
   状部材を内周孔から引き抜いた状態でバックアップリン
   グを撚ることにより、前記カット部をさらに拡げ、 前記軸の取り付け部にバックアップリングのさらに拡げ
   られたカット部を押し当てて装着することを特徴とする
   バックアップリング装着方法。
4. 【請求項４】 前記軸の取り付け部にバックアップリン
   グのさらに拡げられたカット部を押し当てて装着する際
   に、前記取り付け部の軸方向とバックアップリングの軸
   方向が異なる第１の角度から、前記取り付け部の軸方向
   に対しバックアップリングの軸方向が略同じとなる第２
   の角度にバックアップリングを撚ることを特徴とする請
   求項３に記載のバックアップリング装着方法。