JPS6133655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軸付キーに嵌入するキー溝付穴を有す
る円筒形状をした部品の自動組立機に関する。

従来、キーを介して丸軸に丸穴を有する部品を
圧入する自動組立、例えばポンプのキー溝付軸端
にキー溝付軸継手をキーを介しての組立はキーが
ないとしても丸軸と丸穴の圧入のため自動組立で
嵌合することは困難であり更に圧入することは困
難なこととされていた。キーを介して丸軸と丸穴
を自動組立にて嵌入することはキーを丸軸に自動
組立する必要がありその技術的課題は従来解決さ
れておらず、これが解決したとしてもキー付の丸
軸に丸穴を嵌入することは至難であり、このよう
な場合、軸端断面形状をキーを用いない角軸、ス
プライン軸、等幅歪円等にし同形の穴とした相手
部品を嵌入するように計画するのが通常である。

処が本発明の発明者はキー取付よりポンプ軸軸
端に軸継手を取付けるまでの自動組立方法を発明
したものであり、該発明は三工程よりなり軸への
キーの中間取付、中間取付したキー付軸への軸継
手の中間取付、軸へのキー及び軸継手の完全取付
よりなる。

本発明の目的は該キーを介してポンプ軸への軸
継手の取付方法の発明に関し、軸継手を完全にポ
ンプ軸へ圧入する手前の段階のキーを中間的に取
付けられたキー付のポンプ軸端に軸継手をくいつ
かせる軸継手の自動組立機械を提供しようとする
ものである。

以下、本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。第１図乃至第３図は本発明による自動組立機
で扱われるワークの例の側面図である。

ポンプケーシングに組立てられるケーシングカ
バーアセンブリは全体を符号１で示される。ケー
シングカバー２にはボルト３により軸受ブラケツ
ト４が固定され、図には現われないケーシングカ
バー２中の軸封装置中を挿通し軸受ブラケツト４
中の軸受に装架されたポンプ軸５が回転可能に組
付けられたケーシングカバーアセンブリ１のポン
プ軸５の軸端のキー溝６に角形のキー７を図示の
ようにポンプ軸５端より高さｈだけ出して圧入し
中間組立てされたものが本発明の軸継手の自動組
立機の前工程までに組立てられたものであり、前
工程はキー７を除いて組立てられたケーシングカ
バーアセンブリ（以下ワークと称する）１のポン
プ軸５にキー７が第１図に示すようにキー７の一
部分をキー溝６に圧入される自動組立である。本
発明の軸継手の自動組立機は穴にキー溝９を備
え、キー溝９はキー７に嵌入すると共にキー溝９
を備える軸継手８の該穴がポンプ軸５に一部圧入
される中間組立を自動で行う工程を受持つもので
あり、本発明の軸継手自動組立機の次の機械は第
２図の状態に組立てられたワーク１を第３図に示
すように軸継手８をポンプ軸５の軸端に完全に圧
入する機械であつて通常の油圧プレスである。

第４図は軸継手自動組立機の平面図である。第
４図において左右に廷在する基準フレーム１１に
は図示矢印の方向にパレツト形式の治具テーブル
１２を夫々の工程間を搬送するフリーフローチエ
ン（図には見えない。）により搬送し、図示位置
において位置決めし固定するようになつている。

治具テーブル１２には第１図に示される姿でワ
ーク１のケーシングカバー２のフランジ部分で当
接固定されて搬送されてくる。基準フレーム１１
の側方にはワーク１に対して軸継手８を供給する
装置が設けられており、供給された軸継手８は基
準フレーム１１の向側の傍らのセツトテーブル１
９上において基準フレーム１１に平行して固設し
た流体圧作動のシリンダ１６のピストンロツド端
に固定したＶブロツクの口金１７と口金１７に対
向してセツトテーブル１９に固設した口金１８に
挾持されて待機するようになつている。

床上の基準フレーム１１の手前側とセツトテー
ブルの向側に竪枠２１，２２が立設されている。
基準フレーム１１に直交して水平平行に配され、
竪枠２１，２２の上部に固定されたガイドバー２
４に軸継手組立ヘツド２３が備える主ヘツド２５
が滑入されており、主ヘツド２５には竪枠２１に
ガイドカバー２４と平行に固定された流体圧作動
のシフトシリンダ２６のピストンロツド端が固定
され、基準フレーム１１上方において基準フレー
ム１１に直交してセツトテーブル１９と、治具テ
ーブル１２の中心に固定されたワーク１との間を
移動可能となつている。

第５図は自動組立装置の正面に平行な縦断面
図、第６図は第５図の側面図である。図形は90度
回動して示してあり右側が上部である。

ガイドバー２４の一端は直接竪枠２１に固定さ
れ、他端は竪枠２２に嵌入固定されたブラケツト
２７に嵌入しており、ブラケツト２７に主ヘツド
２５が当接して主ヘツド２５の位置決めがされる
ようになつている。

主ヘツド２５には流体圧作動の上下シリンダ２
８が固定され、該シリンダ２８の垂下するピスト
ンロツド端にはアダプタ２９が嵌入して該ピスト
ンロツド端にねじ込まれたナツト３１により固定
されている。

アダプタ２９にはピン３２が打込まれており、
円筒形で両側の開口した上枠３３がアダプタ２９
の下部の円筒形軸部に嵌入してピン３２により回
り止めされ、ロツクワツシヤー３４を介してロツ
クナツト３５をアダプタ２９の円筒形軸部端のね
じにねじ込み、アダプタ２９と上枠３３は締結さ
れている。尚図示されないが上枠３３は回動しな
いように例えば垂直なガイドバーにて案内されて
いる。この上枠３３は主ヘツド２５、上下シリン
ダ８等の上記のものを除く組立ヘツド各部を担持
する支持枠である。上枠３３の下部の端板にはボ
ルト３６による流体圧作動の圧入シリンダ３７が
固定されている。上枠３３の下部の端板の外周側
はフランジになつており、上枠３３の下端インロ
には模範軸及びその回転装置（後述）を支持する
ホルダ３８が嵌入し固定されている。

第６図に示されるように上枠３３とホルダ３８
の嵌合している部分のフランジ部には切欠き３９
が設けてありこの部分にアーム４１が入り、切欠
き両側の上枠３３とホルダ３８の当接面に夫々半
円形溝を設け、両者の溝に嵌入して固定されたピ
ン４２にアーム４１が枢着されている。

第７図は第５図の背面図である。上枠３３の下
部にブラケツト４３が一体に形成されており、ブ
ラケツト４３上に固定されたソレノイド４４の可
動片にはワイヤ４５の一端が結ばれワイヤ４５の
他端はブラケツト４３に立設したスタンド４６に
ピン４７により枢着されたレバー４８の一端に結
合されている。レバー４８の両端にはワイヤ４９
が夫々結合され、ワイヤ４９の他端はアーム４１
端に結合されている。アーム４１は第５図に示す
ように下端に軸継手８を挾持する一対のバケツト
５１が固定されており、ワイヤ４９が緩められた
ときはバケツト５１が互に近よるようにアーム４
１の形状が選ばれ、更にアーム４１には軸継手８
を把持するが軸継手８を軸方向に移動可能な適度
の圧力で圧するようにおもり５２，５３が固定さ
れている。

圧入シリンダ３７のピストンロツドはホルダ３
８中に突出して該ピストンロツド端には下部に圧
力リング５４が嵌入し固定された圧入具５５が嵌
入し、該ピストンロツド端のねじにねじ込んだナ
ツト５６により固定されている。

第５図のＡ−Ａ断面図の第８図に示すように圧
入具５５は圧入リング５４と圧入シリンダ３７の
ピストンロツドに取付けられた円形上端板間は三
本の支柱５７で結合されたものであつて支柱５７
は円筒形のホルダ３８の下端板中を挿通し上下方
向に案内されている。

第５図に示すようにホルダ３８下端板の中心の
円孔には軸受ブツシユ５８が嵌入固定され、軸受
ブツシユ５８に嵌め込まれた推力軸受５９は軸受
ブツシユ５８に滑入された回転軸６１に嵌入しボ
ルト６２により固定された歯車６３に当接し推力
を担持している。ホルダ３８に固定されたブラケ
ツト６４には軸６５が打込まれ、軸６５には歯車
６３にかみ合う歯車６６が回転自在に嵌入し、ブ
ラケツト６４に固定された電動機６７の軸端に固
定されたウオーム６８が歯車６６にかみ合つてい
る。従つて電動機６７に通電されるとウオーム６
８の回転は減速して歯車６６に伝わり、歯車６６
は歯車６３を回転し、回転軸６１が回される。

回転軸６１端には模範軸６９がねじ込み固定さ
れている。模範軸６９は圧入リング５４中を挿通
する。模範軸６９は端面にポンプ軸５の加工用の
センタ穴に嵌入するガイドテーパを附した突起７
０を中心に備えた軸端７１はポンプ軸５のキー溝
６の底のポンプ軸５の中心までの距離よりわずか
に小さい寸法の半径の円形であり、軸端７１の長
さは第１図に示す前工程で組立てられたキー７の
ポンプ軸５端よりの突出長さｈよりも大である。
模範軸６９の軸端７１に続く軸部７２は軸継手８
に滑入する円筒形断面に、軸継手８のキー溝に滑
入する先端端面は残すが先端の三側面に勾配７４
を附したキー７３を固定したものである。

治具テーブル１２がワーク１を搬送して軸継手
組立機の位置にセツトされる前にポンプ軸５への
軸継手８の組立中に軸継手８の供給装置はセツト
テーブル１９上にて口金１７，１８にて軸継手８
を挾んで待機している。ポンプ軸５への軸継手８
の組付が終るとバケツト５１は開き上下シリンダ
２８により上枠３３、ホルダ３８は上昇し、ホル
ダ３８に担持される部分は上昇し、模範軸６９も
上昇し、圧入シリンダ３７は上昇しており圧入具
５５は上昇位置にある。この状態で第２図に示さ
れた形の組立剤のワーク１は治具テーブル１２に
担持されて送られ、第１図に示された形のワーク
が前工程より治具テーブル１２に固定されて送ら
れて来て軸継手組立機下方に位置決め固定され
る。

一方軸継手組立ヘツド２３は前述のように上昇
して圧力リング５４、模範軸６９は上昇すると続
いてシフトシリンダ２６が退いてワーク１の中心
位置より軸継手組立ヘツド２３をセツトテーブル
１９上へ移動させる。続いて電動機６７は通電さ
れ、回転軸６１は回り模範軸６９は低速回転す
る。次に上下シリンダ２８が下方に附勢され模範
軸６９は低速で回転し乍ら下降し、軸継手８の孔
へ入り込み、模範軸６９は回転しているから模範
軸のキー７３は軸継手８のキー位置が何処にあつ
ても合致する。この際は模範軸６９の軸端は関係
はなく、次の軸部７２が軸継手８の孔に入るので
あり、その際に軸継手８の孔の入口と模範軸６９
の軸部端で模範軸のキー７３が軸継手８のキー溝
に一致してない間はホルダ３８が下降しても回転
軸６１は軸受ブツシユ５８中を上方へ移動し、歯
車６３は歯車６６の歯筋の方向に滑つて止つてお
り、模範軸６９は回転するから軸継手８のキー溝
付の孔に模範軸６９の軸部７２、キー７３が合致
するのである。その際模範軸のキー７３は勾配７
４が附されているから軸継手８のキー溝９に入り
易い。ホルダ３８が停止し、軸継手８の孔に模範
軸６９が嵌入したことが図示されないスイツチに
より確認されると、ソレノイド４４が消勢されソ
レノイド４４の可動片は第７図において左行し、
レバー４８はピン４７を中心にバケツト５１が互
に近づくよう回動するのでアーム４１の上端は互
に遠のき、ワイヤ４９がレバー４８を引きレバー
４８は第７図において反時計方向に回動して第７
図図示の状態となる。バケツト５１が近づくとセ
ツトテーブル上の口金１７，１８に挾まれてい
る。軸継手８のフランジを挾持し、軸継手８のフ
ランジ外径にバケツト５１が当ると停止する。
尚、バケツト５１は自重で動くため各サイズの軸
継手を自在に把握できる。

バケツト５１が軸継手８を把持するとワークセ
ツト用のシリンダ１６は第４図において右方へ附
勢され口金１７は右行する。続いて上下シリンダ
２８が上昇方向に附勢され、上枠３３、ホルダ３
８は上昇し、アーム４１も上昇する。その際バケ
ツト５１は第５図の正面より見る如くコ字形をし
ており、上下方向には軸継手８のフランジとは間
隙を設けてあり、アーム４１及びアーム４１が担
持するおもり５２，５３、バケツト５１の自重に
より閉じようとするバケツト５１に挾持されてい
るだけであるから軸継手８のフランジ外周はバケ
ツト５１の底との間で滑りバケツト５１の下部片
５０に当り軸継手８は支持される。電動機６７は
消勢されないので模範軸６９はバケツト５１で把
握した軸継手８を引き続いて回転する。軸継手８
がかくして持上げられ上下シリンダ２８の上昇端
が図示されないスイツチにより確認されると、シ
フトシリンダ２６が附勢され、主ヘツド２５はガ
イドバー２４上を滑り、主ヘツド２５がブラケツ
ト２７に当り位置決めされ、軸継手８は治具テー
ブル１２に固定されたワーク１の直上に来る。続
いて上下シリンダ２８は下方に附勢され、軸継手
組立ヘツド２３全体がゆつくり下降し、キー７が
セツトされているポンプ軸５に軸継手８が接近す
る。前述したように模範軸６９、軸継手８は低速
回転を継続している。

ポンプ軸５に組込れているキー７に軸継手８が
接触すると軸継手８はその位置で下降を止め、模
範軸６９はそのまま下降し、ガイドテーパ付の突
起７０がポンプ軸５の軸端穴に合わさつて下降を
停止する。この時、軸継手８は模範軸６９と共に
低速回転し、模範軸６９をガイドとして、キー７
の上にあり、バケツト５１の下部片５０より浮き
上がつている。

ポンプ軸のキー７が軸継手８のキー溝をのぞく
と軸継手８の自重でポンプ軸のキー７が軸継手８
のキー溝に入り込み模範軸６９の回転と共にポン
プ軸５が回転する。続けて軸継手組立ヘツド２３
が降下するとホルダ３８は下降するので歯車６６
は下降し、軸受ブツシユ５８、推力軸受５９も下
降する。一方模範軸６９は下り得なくなつている
から歯車６３は軸方向に移動できず、歯車６６が
歯車６３の歯筋方向に移動してかみ合が外れ、模
範軸６９、軸継手８、ポンプ軸５の回転が停止す
る。その後電動機６７、歯車６３，６６のかみ合
いが外れると同時に電動機６７を消勢して停止す
る。即ち、歯車６３，６６が再びかみ合いできる
ように直ちに停止する。従つて歯車６３，６６が
歯筋方向にずれる途中で電動機６７を停止しても
よい。

次に圧入シリンダ３７が作動して圧入具５５が
下降し、圧入リング５４が軸継手８を押しキー７
を介してポンプ軸５に軽くかじりつく程度に軸継
手８を圧する。このときポンプ軸５の下端部は図
示されない基準フレーム１１に装着されたジヤツ
キシリンダで対向して押上げる。

組立てが完了するとソレノイド４４は附勢され
た、バケツト５１は互に遠のき軸継手８より離れ
る。上下シリンダ２８は上方に附勢され、上枠３
３、ホルダ３８は上昇し、歯車６６は歯車６３に
歯筋方向に移動してかみ合い、歯車６６は推力軸
受５９と接するので模範軸６９は引き上げられ軸
継手８より抜ける。続いて圧入シリンダ３７を上
方へ附勢して圧入具５５を上昇させる。軸継手組
立ヘツド２３が上昇すると、治具テーブル１２は
軸継手８を組付けられたワーク１を担持して次工
程へ送られ、前工程より軸継手８を取付けていな
いワーク１が治具テーブル１２に担持されて送ら
れてくる。一方軸継手組立ヘツド２３はシフトシ
リンダ２６によりセツトテーブル１９上にて待機
中の軸継手８の上方に移動し、上下シリンダ２８
により該軸継手８を把持すべく下降する。

本発明では軸継手組立ヘツドは上下シリンダの
ピストンロツド端に上枠とホルダよりなる支持体
に対して模範軸を上方への移動を自在に且つ回転
駆動できるように支持し、該支持体には軸継手を
把握するバケツトを先端に備えたアームの上部を
バケツトがアーム、バケツト等の自重により互に
近づくように枢着し、バケツトが開く場合はアー
ムを駆動させるようにしたから、供給すべき軸継
手は供給側の待機位置において回動して下りてく
る模範軸と模範軸と共に移動する回転軸、回転軸
に固定された歯車の自重により、模範軸に備える
キーが軸継手のキー溝を拾つて入るからこぜるこ
となく滑かに入る。該模範軸のキーは下端側面に
勾配を設けてあるから入り易い。バケツトはバケ
ツト等の自重により軸継手を挾むから軸継手フラ
ンジ外径の異るワークを把握できる。

ポンプ軸へ軸継手を差込む際は模範軸端にテー
パガイドの突起を設けたので中心が決りポンプ軸
と中心が決る。その際わずかな中心の相違は軸継
手組立へヘツドが上下シリンダで支持されている
ので模範軸の傾きは極めてわずかで無視できる。
バケツトに下部材を設けて軸継手を前述のように
移動可能に保持するから軸継手のボス側端面がポ
ンプ軸のキー端と当接するとバケツトは軸継手を
回転状態のまゝ置いて下ることができ、軸継手の
キー溝がポンプ軸のキーに合致するとポンプ軸の
キーは軸継手のキー溝に入ることができる。

軸継手組立ヘツドを上下動させるシリンダと別
に軸継手組立ヘツドの上下シリンダに固定された
支持体に圧入シリンダを設けて圧入具を上下動さ
せるように設けたので回転駆動装置により駆動さ
れて上方へ移動可能な模範軸による位置決め後、
圧入シリンダにより圧入具を駆動して軸継手をポ
ンプ軸へ圧入できる。

以上のとおり、本発明によれば自動組立により
ポンプ軸への軸継手の中心の位置決め接近、ポン
プ軸のキーと軸継手のキー溝との位置合せ、中間
組立にて部分的にキーが圧入されているポンプ軸
への軸継手の軸方向への圧入により軸継手をポン
プ軸へ一部嵌入できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は夫々がワークの側面図、第
４図は本発明の実施例の平面図、第５図は軸継手
組立ヘツドの正面に平行な縦断面図、第６図は第
５図の側面図、第７図は第５図の背面図、第８図
は第５図のＡ−Ａ断面図である。 １……ケーシングカバーアセンブリ、２……ケ
ーシングカバー、３……ボルト、４……軸受ブラ
ケツト、５……ポンプ軸、６……キー溝、７……
キー、８……軸継手、９……キー溝、１１……基
準フレーム、１２……治具テーブル、１３……上
固定板、２３……軸継手組立ヘツド、２５……主
ヘツド、２８……上下シリンダ、２９……アダプ
タ、３１……ナツト、３２……ピン、３３……上
枠、３４……ロツクワツシヤー、３５……ロツク
ナツト、３６……ボルト、３７……圧入シリン
ダ、３８……ホルダ、３９……切欠き、４１……
アーム、４２……ピン、４３……ブラケツト、４
４……ソレノイド、４５……ワイヤ、４６……ス
タンド、４７……ピン、４８……レバー、４９…
…ワイヤ、５０……下部片、５１……バケツト、
５４……圧入リング、５５……圧入具、５６……
ナツト、５７……支柱、５８……軸受ブツシユ、
５９……推力軸受、６１……回転軸、６２……ボ
ルト、６３……歯車、６４……ブラケツト、６５
……軸、６６……歯車、６７……電動機、６８…
…ウオーム、６９……模範軸、７０……突起、７
１……軸端、７２……軸部、７３……キー、７４
……勾配。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸端にキー溝を備えた軸の該キー溝に軸端か
   ら軸方向外部側へキーをずらせて嵌入したキー付
   軸への装着部材の嵌入組立機械であつて、キー付
   軸の軸端に対向して軸方向に進退して駆動される
   支持枠を有し、支持枠のキー付軸に対向する端部
   からキー付軸側へ離れた位置において、装着部材
   の外周をキー付軸の軸方向に対して交叉方向周辺
   から中心に向つて進退して着脱するバケツトが配
   され、該バケツトが取付けられたアームが支持枠
   に枢着されると共にアームの駆動装置が支持枠に
   備えられ、支持枠のキー付軸に対向する端部中心
   にキー付軸と同軸上でキー付軸に対して進退自在
   でキー付軸に接近する移動方向には移動を制限さ
   れる制止部材が設けられたキー付軸と同断面の模
   範軸が回転自在に嵌入すると共に該模範軸の回転
   駆動装置が支持枠に設けられ、支持枠中心には装
   着部材をキー付軸に向つて軸方向に押圧して進
   み、退くリングを備えた圧入具が支持枠に案内さ
   れて装着され、該圧入具を装着部材に向つて進退
   させる駆動装置が該支持枠に設けられ、模範軸が
   装着部材に嵌入し、バケツトが装着部材を把握し
   て支持枠がキー付軸に向つて進み、装着部材がキ
   ー付軸に取り付けられたキー端と接触したことを
   検知し、バケツトを開き、一方模範軸の回転駆動
   装置を回転させ、模範軸のキー溝がキー軸に取付
   けたキーと嵌入すると模範軸の回転を停止させ圧
   入リングを下降させる制御装置が備わつているキ
   ー付軸への装着部材の嵌入組立機械。 ２ 模範軸の軸端にキー付軸のキー溝の底までの
   半径を持つ直径と嵌入装着部材を取り付けられる
   軸の軸端より軸方向に突出しているキーの部分よ
   りわずかに長い長さを持つ円筒部分を形成し、模
   範軸軸端面中心にキー付軸のセンター穴に嵌入す
   る芯合せの突起を設けた特許請求の範囲第１項記
   載のキー付軸への装着部材の嵌入組立機械。 ３ 支持枠の駆動装置が流体圧作動のシリンダで
   あり、圧入具の駆動装置が支持枠に固定された流
   体圧作動のシリンダである特許請求の範囲第１項
   記載のキー付軸への装着部材の嵌入組立機械。 ４ 模範軸の回転駆動装置が模範軸上部に直接又
   は間接に模範軸に直結した回転軸を介して固定さ
   れた平歯車もしくははすば歯車とかみ合う模範軸
   に平行する軸を中心に回転する歯車に駆動源より
   回転力が導かれている特許請求の範囲第１項乃至
   第３項の何れか一つに記載のキー付軸への装着部
   材の嵌入組立機械。