特許 6973838 Ｏリング組付け機構及びＯリング組付け方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6973838

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】Ｏリング組付け機構及びＯリング組付け方法

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/02 20060101AFI20211118BHJP

【ＦＩ】

   B23P19/02 E

【請求項の数】10

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2021-96759(P2021-96759)

(22)【出願日】2021年6月9日

【審査請求日】2021年6月9日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】599067053

【氏名又は名称】株式会社ピーエムティー

(74)【代理人】

【識別番号】100114627

【弁理士】

【氏名又は名称】有吉 修一朗

(74)【代理人】

【識別番号】230110397

【弁護士】

【氏名又は名称】田中 雅敏

(74)【代理人】

【識別番号】100182501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100175271

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 宣圭

(74)【代理人】

【識別番号】100190975

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 聡子

(72)【発明者】

【氏名】一ノ瀬 憲一

【審査官】 加藤 三慶

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６０５９８３５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１６−０１６４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２７７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１７７３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ １９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｏリングが保持される供給ユニットと、該供給ユニットから前記Ｏリングが供給され、同Ｏリングを保持すると共に、前記Ｏリングの組付け対象となるワークに向けて同Ｏリングを送り出す挿入ヘッドユニットと、該挿入ヘッドユニットから前記Ｏリングが送り出される際に、前記ワークと前記挿入ヘッドユニットとの間に配置され、同ワークに向けた搬送経路を形成するアダプタ部と、前記ワークの孔部に形成された環状溝の位置で、前記挿入ヘッドユニットから送り出された前記Ｏリングの位置を規定するワーク受け部と、を備え、前記ワークの前記環状溝に、前記Ｏリングを組み付けるＯリング組付け機構であって、
前記供給ユニットは、
同供給ユニットが前記挿入ヘッドユニットと対向した状態で、前記Ｏリングが保持され、同挿入ヘッドユニットの方に向けて進退動可能なステージ部と、該ステージ部の内側に形成され、前記挿入ヘッドユニットの方に向けて進退動可能、かつ、同ステージ部よりも突出可能であると共に、前記Ｏリングに当接して、前記挿入ヘッドユニットの内部で、同Ｏリングを、その直径方向で略二つ折りに変形させた状態で搬送するリフター部を有し、
前記挿入ヘッドユニットは、前記供給ユニットが配置された位置と、前記アダプタ部、前記ワーク及び前記ワーク受け部が配置された位置に移動可能に構成されると共に、
筒状に形成され、その貫通孔であるホルダー部貫通孔の内径が、前記リフター部で搬送され、その直径方向で略二つ折りに変形した前記Ｏリングが、同リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状を維持した状態で、同Ｏリングを保持可能な大きさに形成されたホルダー部と、
前記ホルダー部の前記供給ユニットと対向する端部側に形成され、前記ホルダー部貫通孔と連通した、略すり鉢状の貫通孔であると共に、前記ホルダー部の端面側である径大部の内径が、前記Ｏリングの外径よりも大きく形成され、前記ホルダー部貫通孔と連通した径小部の内径が、同ホルダー部貫通孔の内径と同一の大きさに形成されたガイド孔部と、
前記挿入ヘッドユニット、前記アダプタ部、前記ワーク、及び、前記ワーク受け部が同一直線上に位置した状態で、前記ホルダー部に保持された前記Ｏリングを、その形状を維持したままで、前記ワークの前記環状溝に向けて送り出す挿入ヘッド部を有し、
前記アダプタ部は、前記ガイド孔部に嵌合可能な外形を有し、その内側に、同ガイド孔部に嵌合した状態で、前記ホルダー部貫通孔及び前記ワークの前記孔部に連通するアダプタ貫通孔が形成され、
前記ワーク受け部は、前記ワークの前記アダプタ部とは反対側に配置されると共に、前記ワークの前記孔部に挿通され、同ワークの前記環状溝の近傍に、その先端が位置する受け軸が形成された
Ｏリング組付け機構。

【請求項2】

前記ホルダー部貫通孔の内径、前記アダプタ貫通孔の内径、及び、前記ワークの前記孔部の内径が、同一の大きさに形成された
請求項１に記載のＯリング組付け機構。

【請求項3】

前記挿入ヘッド部は、
前記ワークの方に向けて進退動可能な挿入ヘッド本体と、前記挿入ヘッド本体の先端に形成され、前記ワークの方に向けて突出し、前記受け軸の先端に当接して、同挿入ヘッド本体の内部に収容可能に形成されたプッシャーを有し、
前記プッシャーが、前記ホルダー部に保持された前記Ｏリングを、その形状を維持したままで、同プッシャーが前記受け軸の先端に当接するまで、同Ｏリングを前記ワークの前記環状溝に向けて送り出し、
前記挿入ヘッド本体が、前記プッシャーが前記受け軸の先端に当接した後、同プッシャーをその内部に収容しながら、変形したＯリングを前記ワークの前記環状溝に組み付けるまで、同挿入ヘッド本体の先端で同Ｏリングを押し込む
請求項１または請求項２に記載のＯリング組付け機構。

【請求項4】

前記ホルダー部貫通孔の軸心方向と略直交する方向の断面から見て、前記リフター部の形成方向と、前記プッシャーの形成方向とがなす角度が略９０度である
請求項３に記載のＯリング組付け機構。

【請求項5】

前記プッシャーは、変形した前記Ｏリングに当接する端面が湾曲して形成されると共に、前記端面を前記プッシャーが進退動する方向から見た断面における短手方向の長さをＣ、前記ホルダー部貫通孔の内径をｄｈ、前記Ｏリングの線径をｄとした場合、前記短手方向の長さＣが、下記の式（１）で算出される長さに等しい
請求項３または請求項４に記載のＯリング組付け機構。
Ｃ＝０．７ｄｈ−１．７ｄ・・・（１）

【請求項6】

前記リフター部は、同リフター部の前記Ｏリングに当接する端面を同リフター部が進退動する方向から見た断面における長手方向の長さが、前記ガイド孔部における前記径大部から前記径小部に向かう移動に伴い小さくなる幅調整機構を有する
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５に記載のＯリング組付け機構。

【請求項7】

前記受け軸は、前記環状溝と対応する位置に、その先端に向けて径が小さくなる部分円錐状の案内部を有する
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６に記載のＯリング組付け機構。

【請求項8】

Ｏリングを保持した供給ユニットから、該供給ユニットと対向して配置した挿入ヘッドユニットに向けて前記Ｏリングを供給して、前記挿入ヘッドユニットで同Ｏリングを保持する供給保持工程と、前記挿入ヘッドユニットで保持した前記Ｏリングを、前記挿入ヘッドユニットと前記ワークを接続するアダプタ部を介して、前記Ｏリングの組付け対象となるワークの孔部に形成された環状溝に挿入する挿入工程とを備える、前記ワークの前記環状溝に、前記Ｏリングを組み付けるＯリング組付け方法であって、
前記供給保持工程は、前記挿入ヘッドユニットを前記供給ユニットが配置された位置に移動させ、前記供給ユニットに保持された前記Ｏリングを、前記挿入ヘッドユニットにおける前記Ｏリングを変形した形状で保持可能なホルダー部のホルダー部貫通孔に向けて、前記供給ユニットと前記挿入ヘッドユニットを繋ぐ方向と、略直交する方向の断面における前記Ｏリングの中心位置を、同断面における前記ホルダー部貫通孔の中心位置に合わせながら、前記供給ユニットのリフター部が、前記挿入ヘッドユニットの内部で、前記Ｏリングを、その直径方向で略二つ折りに変形させた状態で搬送すると共に、前記ホルダー部貫通孔の所定の位置で、その直径方向で略二つ折りに変形した前記Ｏリングが、同リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状を維持した状態で保持され、
前記挿入工程は、前記挿入ヘッドユニットを前記アダプタ部及び前記ワークが配置された位置に移動させ、前記挿入ヘッドユニット、前記アダプタ部、前記ワーク、及び、前記ワークの孔部に形成された環状溝の位置で、前記挿入ヘッドユニットから送り出された前記Ｏリングの位置を規定するワーク受け部が同一直線上に位置した状態で、前記ホルダー部に保持された前記Ｏリングを、その形状を維持したままで、前記ワークの前記環状溝に向けて送り出す
Ｏリング組付け方法。

【請求項9】

前記ホルダー部貫通孔の内径、前記アダプタ部の貫通孔の内径、及び、前記ワークの前記孔部の内径が、同一の大きさに形成された
請求項８に記載のＯリング組付け方法。

【請求項10】

ワークの孔部の内径と同じ内径のアダプタ貫通孔が形成されたアダプタ部を介し、Ｏリングを、Ｏリング供給部より前記ワークの前記孔部内に形成された環状溝に装着するＯリング組み付け機構であって、
前記Ｏリングを収容可能な空間が内部に形成され、同Ｏリングの外径よりも大きな内径を一端、前記ワークの前記孔部の内径を他端とするテーパ部と、
前記テーパ部の他端を起点とし、前記ワークの前記孔部の内径と同じ内径のホルダー部貫通孔が内部に形成されたホルダー部と、
前記テーパ部を介して、前記Ｏリングを、前記ホルダー部貫通孔へ挿入するリフター部と、
前記アダプタ部を介して、前記Ｏリングを、前記ホルダー部貫通孔から前記ワークの前記孔部へ挿入する挿入ヘッド部を有し、
前記ホルダー部は、前記リフター部が配置された位置と、前記アダプタ部及び前記ワークが配置された位置に移動可能に構成され、
前記Ｏリングを前記ホルダー部貫通孔に前記リフター部を用いて挿入した後に、前記挿入ヘッド部を用いて、前記アダプタ部を介し、前記ワークの前記環状溝に前記Ｏリングを装着することを特徴とする
Ｏリング組付け機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｏリング組付け機構及びＯリング組付け方法に関する。詳しくは、Ｏリングを対象物に組み付ける際に、Ｏリング自身の寸法ばらつきや供給位置のばらつきに影響されにくく、簡易な構造であると共に、Ｏリングを安定した変形形状にして、精度高く、かつ、再現性、信頼性に優れた高品質な対象物への組み付け処理が可能なＯリング組付け機構及びＯリング組付け方法に係るものである。

【背景技術】

【0002】

従来、エアー機器や配管部品をはじめ、気体や液体の漏れ防止機能を求められる各種装置や部材において、Ｏリングが用いられている。

【0003】

また、一般的に、Ｏリングはゴム製のリング状部材であり、組付けの対象となる筒状のワークの外周面や、その内周面等に形成された環状溝に組み付けて使用される。

【0004】

また、ワークの内周面に形成される環状溝に、Ｏリングを組み付ける場合の作業は、例えば、細長い棒状の専用治具等を用いて、手作業により、Ｏリングを徐々に環状溝に嵌め込む方法が取られていた。

【0005】

しかしながら、弾性を有し、かつ、小径であるＯリングを、専用治具等で正確に環状溝に組み付ける作業には手間が掛かり、作業効率の面で問題があった。

【0006】

そこで、近年では、Ｏリングの組付け作業を効率良く行うため、自動的にＯリングを、ワークの環状溝へ組み付ける技術が開発され、いくつかの装置等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0007】

ここで、特許文献１に記載されたＯリング組付け機構では、図１３（ａ）に示すように、孔部２００へ挿入されるガイド３００と、ガイド３００へ挿抜される軸体４００と、軸体４００の外周面（符号省略）に係止される複数の爪部材（符号省略）と、を備える構造を有している。

【0008】

また、図１３（ｂ）に示すように、複数の爪部材は、軸体４００が、ガイド３００の内部３０１へ挿入される以前に、Ｏリング５００がそれぞれの係止部５１０ａに係止される一対の係止爪５１０、５１０と、軸体４００が、ガイド３００の内部３０１へ挿入された場合に、一対の係止爪５１０、５１０に係止されたＯリング５００を押圧する一対の押圧爪５１１、５１１と、から構成されている。

【0009】

そして、図１３（ａ）に示すように、ワーク５２０の孔部２００へガイド３００を挿入し、軸体４００、一対の係止爪５１０、５１０及び一対の押圧爪５１１、５１１を、ワーク５２０及びガイド３００の直上に配置し、さらに係止部５１０ａ、５１０ａにＯリング５００を係止した後、軸体４００、一対の係止爪５１０、５１０及び一対の押圧爪５１１、５１１をそれぞれ異なるタイミングで下降させる動作により、Ｏリング５００を環状溝５３０に組み付けるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】第６０５９８３５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、特許文献１に記載されたＯリング組付け機構では、動作の開始時に、Ｏリング５００が、このＯリング取り付け機構における、ワーク５２０、ガイド３００、及び、軸体４００と同心円の位置に供給されていることが前提であり、この供給方法が具体的に記載されていない。

【0012】

そのため、手動または供給装置により、Ｏリング５００が供給されると類推しても、Ｏリング５００を係止部５１０ａに係止するためには、Ｏリング５００の一方を、一方の係止部５１０ａに引っ掛けた状態で、Ｏリング５００の他方に引っ張り張力をかけ、その内径を伸ばした後に、他方の係止部５１０ａに固定せざるを得ない。

【0013】

さらに、特許文献１に記載されたＯリング組付け機構では、係止爪５１０、軸体４００、及び、押圧爪５１１の断面図をみると、Ｏリング５００を係止する部分は、略長方形である１つの爪部材に形成された２か所の係止部５１０ａ、５１０ａとなっている。

【0014】

この２か所の係止部５１０ａ、５１０ａに対して、特許文献１では、Ｏリング５００を係止する装置について説明が無いため、手動で係止するものと思われるが、手作業による場合、長時間安定して同じ動作をすることは困難であり、必ず一定の割合で係止位置にばらつきが生じる。さらに、Ｏリング５００も製造時のばらつきにより、Ｏリング自身の寸法に、製造誤差のばらつきを持っている。

【0015】

そのため、Ｏリング５００を平面視した状態で、２か所の係止部５１０ａ、５１０ａを結ぶ線分で、左右均等に分かれるように係止されていれば問題はないが、ある確率でＯリング５００が、左右均等でない状態で取り付けられることが想定される。

【0016】

このように、Ｏリング５００を平面視した状態で、左右均等でない状態で取り付けられると、Ｏリング５００を押圧爪５１１でワーク５２０の環状溝５３０の方向に押しても、不均一な状態で、押圧爪５１１の応力がＯリング５００にかかるため、環状溝５３０にうまく嵌らない、あるいは、嵌ったとしても不均一ないびつな状態で環状溝５３０に嵌ってしまうという重大な問題点につながるおそれがある。

【0017】

また、Ｏリング５００が左右均等でない状態でなかったり、ねじれたりした状態で、環状溝５３０に無理に押し込むと、Ｏリング１００がいびつな形状で環状溝５３０に嵌り込み、気体や液体の漏れという品質的な問題点に繋がってしまう。

【0018】

さらに、例えば、自動化で処理を行うＯリング組付け機構に、Ｏリング５００を組み付ける際に、一定以上の出力を検知して動作を停止する安全機構が設けられた場合、Ｏリング５００が左右均等でない状態に起因する負荷が生じ、この安全機構が作動して、環状溝５３０への組付けの処理が停止し、却って、全体の作業効率が悪くなることも考えられる。

【0019】

また、特許文献１に記載されたＯリング組付け機構は、係止部５１０ａにＯリング５００を係止した後に、ワーク５２０の環状溝５３０へ挿入するまでを自動化したものに過ぎず、ワーク５２０の供給、Ｏリング５００の供給、または、ワーク５２０の供給は手作業で行わなければならず、完全に自動化する省人化製造ラインに適用することはできないという問題があった。

【0020】

また、特許文献１に記載されたＯリング組付け機構をはじめ、従前のＯリング組付け機構では、Ｏリング自身の寸法のばらつきや供給位置のばらつきを許容する仕組み、また、より簡易な構造にする点において改善の余地があった。

【0021】

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、Ｏリングを対象物に組み付ける際に、Ｏリング自身の寸法ばらつきや供給位置のばらつきに影響されにくく、簡易な構造であると共に、Ｏリングを安定した変形形状にして、精度高く、かつ、再現性、信頼性に優れた高品質な対象物への組み付け処理が可能なＯリング組付け機構及びＯリング組付け方法を提供すること、さらに、そのＯリング組付け機構及びＯリング組付け方法を、完全に自動化できる省人化製造ラインに適用することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0022】

上記の目的を達成するために、本発明のＯリング組付け機構は、Ｏリングが保持される供給ユニットと、該供給ユニットから前記Ｏリングが供給され、同Ｏリングを保持すると共に、前記Ｏリングの組付け対象となるワークに向けて同Ｏリングを送り出す挿入ヘッドユニットと、該挿入ヘッドユニットから前記Ｏリングが送り出される際に、前記ワークと前記挿入ヘッドユニットとの間に配置され、同ワークに向けた搬送経路を形成するアダプタ部と、前記ワークの孔部に形成された環状溝の位置で、前記挿入ヘッドユニットから送り出された前記Ｏリングの位置を規定するワーク受け部と、を備え、前記ワークの前記環状溝に、前記Ｏリングを組み付けるＯリング組付け機構であって、前記供給ユニットは、同供給ユニットが前記挿入ヘッドユニットと対向した状態で、前記Ｏリングが保持され、同挿入ヘッドユニットの方に向けて進退動可能なステージ部と、該ステージ部の内側に形成され、前記挿入ヘッドユニットの方に向けて進退動可能、かつ、同ステージ部よりも突出可能であると共に、前記Ｏリングに当接して、前記挿入ヘッドユニットの内部で、同Ｏリングを、その直径方向で略二つ折りに変形させた状態で搬送するリフター部を有し、前記挿入ヘッドユニットは、筒状に形成され、その貫通孔であるホルダー部貫通孔の内径が、前記リフター部で搬送され、その直径方向で略二つ折りに変形した前記Ｏリングが、同リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状を維持した状態で、同Ｏリングを保持可能な大きさに形成されたホルダー部と、前記ホルダー部の前記供給ユニットと対向する端部側に形成され、前記ホルダー部貫通孔と連通した、略すり鉢状の貫通孔であると共に、前記ホルダー部の端面側である径大部の内径が、前記Ｏリングの外径よりも大きく形成され、前記ホルダー部貫通孔と連通した径小部の内径が、同ホルダー部貫通孔の内径と同一の大きさに形成されたガイド孔部と、前記挿入ヘッドユニット、前記アダプタ部、前記ワーク、及び、前記ワーク受け部が同一直線上に位置した状態で、前記ホルダー部に保持された前記Ｏリングを、その形状を維持したままで、前記ワークの前記環状溝に向けて送り出す挿入ヘッド部を有し、前記アダプタは、前記ガイド孔部に嵌合可能な外形を有し、その内側に、同ガイド孔部に嵌合した状態で、前記ホルダー部貫通孔及び前記ワークの前記孔部に連通するアダプタ貫通孔が形成され、前記ワーク受け部は、前記ワークの前記アダプタとは反対側に配置されると共に、前記ワークの前記孔部に挿通され、同ワークの前記環状溝の近傍に、その先端が位置する受け軸が形成され、構成されている。

【0023】

ここで、供給ユニットが、供給ユニットが挿入ヘッドユニットと対向した状態で、Ｏリングが保持され、挿入ヘッドユニットの方に向けて進退動可能なステージ部を有することによって、ステージ部でＯリングを保持しながら、挿入ヘッドユニットの方にＯリングを移動させることできる。

【0024】

また、供給ユニットが、ステージ部の内側に形成され、挿入ヘッドユニットの方に向けて進退動可能なリフター部を有することによって、ステージ部とリフター部を共に進退動させ、ステージ部で保持されたＯリングを、ステージ部とリフター部を介して、挿入ヘッドユニットの方に移動させることできる。

【0025】

また、挿入ヘッドユニットが、筒状に形成され、その貫通孔であるホルダー部貫通孔の内径が、Ｏリングを保持可能な大きさに形成されたホルダー部を有することによって、リフター部により搬送されたＯリングを、ホルダー部貫通孔の内側で保持することができる。

【0026】

また、リフター部が、ステージ部の内側に形成され、挿入ヘッドユニットの方に向けて進退動可能、かつ、ステージ部よりも突出可能であると共に、Ｏリングに当接して、挿入ヘッドユニットの内部で、Ｏリングを、その直径方向で略二つ折りに変形させた状態で搬送し、ホルダー部が、筒状に形成され、その貫通孔であるホルダー部貫通孔の内径が、リフター部で搬送され、その直径方向で略二つ折りに変形したＯリングが、リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状を維持した状態で、Ｏリングを保持可能な大きさに形成されたことによって、リフター部によりＯリングを、その直径方向で略二つ折りに変形した形状にして搬送し、ホルダー部貫通孔の内側で、Ｏリングが変形しつつも、安定した形状で保持することができる。また、ここでＯリングにおける、リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状が、Ｏリングが変形しつつも、安定した形状となる。より詳細には、リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状とは、例えば、ホルダー部を正面視した状態で、Ｏリングの左右の端部に対して、Ｏリングの中央が突出した半円状となる形状である。また、この形状では、ホルダー部を正面視した状態で、Ｏリングの中央が、リフター部と当接して、突出するように変形する箇所であり、Ｏリングの左右の端部が、ホルダー部貫通孔と当接して、その左右の端部を結ぶ線部が、半円状の形状における直径を構成する。こうした、リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状を維持した状態で、Ｏリングが保持されることで、次の、ワークに向けてＯリングを移動させる工程で、Ｏリングが不均一にゆがんで、好ましくない形状で、ワークに向けて搬送されてしまう現象を抑止できる。また、Ｏリングをリフター部で変形させながら搬送し、変形した状態で、ホルダー部貫通孔の内周面で保持することから、Ｏリング自身の寸法のばらつきの違いにも幅広く対応することができる。

【0027】

また、挿入ヘッドユニットが、ホルダー部の供給ユニットと対向する端部側に形成され、ホルダー部貫通孔と連通した、略すり鉢状の貫通孔であると共に、ホルダー部の端面側である径大部の内径が、Ｏリングの外径よりも大きく形成され、ホルダー部貫通孔と連通した径小部の内径が、ホルダー部貫通孔の内径と同一の大きさに形成されたガイド孔部を有することによって、ステージ部及びリフター部により搬送されるＯリングが、ホルダー部貫通孔の方に向かう移動に伴って、Ｏリングの外縁が、ガイド孔部の内周面に当たり、Ｏリングの位置を規定することができる。即ち、Ｏリングがホルダー部貫通孔の方に向かうにつれて、どこかのタイミングで、Ｏリングの外縁の全周が、略すり鉢状のガイド孔部の内周面に当たるものとなり、ホルダー部貫通孔の軸心と略直交する方向において、Ｏリングの中心と、ホルダー部貫通孔の中心の位置が合うように、Ｏリングの位置を決めることができる。このことによれば、例えば、ステージ部に置かれたＯリングの位置にばらつき、または、製造時にＯリング自身の寸法にばらつきがある際に、ガイド孔部を通過する時に位置が規定され、Ｏリングの中心が決まった位置に位置決めされた状態で、リフター部によりＯリングを変形させながら搬送させ、Ｏリングを供給することができる。即ち、供給ユニットでのＯリングの位置のばらつきや、Ｏリング自身の寸法のばらつきを吸収して、ホルダー部への安定した搬送が可能となる。また、ガイド孔部の径小部の部分から、リフター部により、Ｏリングを変形させながら搬送することができる。

【0028】

また、挿入ヘッドユニットが、挿入ヘッドユニット、アダプタ部、ワーク、及び、ワーク受け部が同一直線上に位置した状態で、ホルダー部に保持されたＯリングを、その形状を維持したままで、ワークの環状溝に向けて送り出す挿入ヘッド部を有することによって、ホルダー部で保持されたＯリングを、ワークの環状溝に向けて移動させ、ワークの環状溝にＯリングを組み付けることができる。また、ホルダー部において、安定した形状で変形して保持されたＯリングを、その形状のまま、ワークの環状溝に向けて移動させることができる。このことによれば、ワークの環状溝への安定した搬送が可能となる。また、環状溝にＯリングを組み付ける際に、Ｏリングが不均一にゆがんで、好ましくない形状となり、環状溝に取り付けができなかったり、歪な形のままＯリングが、環状溝に装着されたりすることを抑止できる。

【0029】

また、アダプタ部が、ガイド孔部に嵌合可能な外形を有し、その内側に、ガイド孔部に嵌合した状態で、ホルダー部貫通孔及びワークの孔部に連通するアダプタ貫通孔が形成されたことによって、アダプタ部で、挿入ヘッドユニットとワークを繋げて、アダプタ貫通孔により、ホルダー部で保持されたＯリングをワークの環状溝まで搬送する搬送経路を構築することができる。

【0030】

また、ワーク受け部が、ワークのアダプタとは反対側に配置されると共に、ワークの孔部に挿通され、ワークの環状溝の近傍に、その先端が位置する受け軸が形成されたことによって、挿入ヘッド部により搬送されるＯリングを、受け軸の先端で受けて、挿入ヘッド部による、ワークの環状溝へのＯリングの組付けの精度を高めることができる。

【0031】

また、ホルダー部貫通孔の内径、アダプタ貫通孔の内径、及び、ワークの孔部の内径が、同一の大きさに形成された場合には、挿入ヘッド部で、ホルダー部で保持されたＯリングをワークの環状溝に向けて搬送する際に、より一層確実に、ホルダー部において、安定した形状で変形して保持されたＯリングを、その形状のまま、ワークの環状溝に向けて移動させることができる。即ち、ワークの環状溝への、より一層安定した搬送が可能となる。また、環状溝にＯリングを組み付ける際に、Ｏリングが不均一にゆがんで、好ましくない形状となり、環状溝に取り付けができなかったり、歪な形のままＯリングが、環状溝に装着されたりすることを、より一層抑止できる。

【0032】

また、Ｏリングが、ホルダー部に保持された状態で、ホルダー部貫通孔の軸心方向と略直交する方向の断面から見て、変形したＯリングの形状は線対称であり、かつ、変形したＯリングの中心点を基準に、均等な距離にある４点でホルダー部貫通孔の内周面と接している場合には、ホルダー部貫通孔の内側で、Ｏリングが変形しつつも、最も安定した形状で保持することが可能となる。即ち、ホルダー部貫通孔を平面視した状態では、変形したＯリングは、ホルダー部貫通孔の内周面に対して４点で接しており、この４点の当接箇所は、左右対称に位置し、かつ、変形したＯリングの中心点を基準に、それぞれの当接箇所が中心から均等な距離に位置するものとなる。こうした、均一かつ安定した変形の形状を維持した状態で、Ｏリングが保持されることで、次の、ワークに向けてＯリングを移動させる工程で、Ｏリングが不均一にゆがんで、好ましくない形状で、ワークに向けて搬送されてしまう現象を、より一層抑止できる。

【0033】

また、挿入ヘッド部が、ワークの方に向けて進退動可能な挿入ヘッド本体と、挿入ヘッド本体の先端に形成され、ワークの方に向けて突出し、受け軸の先端に当接して、挿入ヘッド本体の内部に収容可能に形成されたプッシャーを有することによって、ホルダー部に保持された、変形したＯリングを、挿入ヘッド本体とプッシャーにより、ワークの環状溝に向けて搬送することができる。

【0034】

また、プッシャーが、ホルダーに保持されたＯリングを、その形状を維持したままで、プッシャーが受け軸の先端に当接するまで、Ｏリングをワークの環状溝に向けて送り出すことによって、変形したＯリングの形状を維持したまま、プッシャーで、Ｏリングを、ワークの環状溝の近傍に位置する、受け軸の先端の位置まで搬送することができる。

【0035】

また、挿入ヘッド本体が、プッシャーが受け軸の先端に当接した後、プッシャーをその内部に収容しながら、変形したＯリングをワークの環状溝に組み付けるまで、挿入ヘッド本体の先端でＯリングを押し込むことによって、Ｏリングを、ホルダー保持部に保持された状態と同じである変形した形状から、挿入ヘッド本体の先端で変形した部分を押しつつ、変形前の通常のリング状に戻るようにして、ワークの環状溝にＯリングを組み付けることができる。即ち、環状溝に向けてＯリングを押す役割を、プッシャーの先端から挿入ヘッド本体の先端に切り替えつつ、変形したＯリングを元の形状に戻しながら、環状溝にしっかりと嵌め込むことが可能となる。

【0036】

また、ホルダー部貫通孔の軸心方向と略直交する方向の断面から見て、リフター部の形成方向と、プッシャーの形成方向とがなす角度が略９０度である場合には、Ｏリングの円周上において、リフター部に押される２つの部分を結ぶ線分と、プッシャーに押される２つの部分を結ぶ線分とが、略直交する位置関係になる。このことによれば、ホルダー部で保持されたＯリングの中の、リフター部で搬送され、ガイド孔部とは反対の方向に突出した２つの部分ができた状態で、Ｏリングの中の、ガイド孔部の方に残った部分で、最もガイド孔部側に突出した位置を、プッシャー部で、ワークの方に向けて押すことができる。即ち、Ｏリングの変形の形状を崩すことなく、プッシャーでワークの環状溝に向け、より一層、安定して搬送することが可能となる。

【0037】

また、プッシャーが、変形したＯリングに当接する端面が湾曲して形成されると共に、端面をプッシャーが進退動する方向から見た断面における短手方向の長さをＣ、ホルダー部貫通孔の内径をｄｈ、Ｏリングの線径をｄとした場合、短手方向の長さＣが、下記の式（１）で算出される長さに等しい場合には、ホルダー部に保持され、変形した状態のＯリングに対して作用するプッシャーのサイズが、搬送に最も適したサイズとなる。
（Ｃ＝０．７ｄｈ−１．７ｄ・・・（１）
即ち、変形したＯリングに当接するプッシャーの領域が充分に大きくなり、Ｏリングをワークの環状溝に向けて搬送する際に、変形したＯリングの先端、即ち、最初に環状溝の位置に到達する部分が、環状溝に入りやすくなる。また、変形したＯリングの先端における、環状溝に最初に挿入される部分の挿入幅が大きくなり、Ｏリングをスムーズに、ワークの環状溝に組み付けることができる。

【0038】

また、リフター部が、リフター部のＯリングに当接する端面をリフター部が進退動する方向から見た断面における長手方向の長さが、ガイド孔部における径大部から径小部に向かう移動に伴い小さくなる幅調整機構を有する場合には、ガイド孔部におけるＯリングの位置の規定と、ホルダー部貫通孔の中でのＯリングの搬送を、スムーズに行うことができる。即ち、ガイド孔部の内径の変化や、ホルダー部貫通孔の内径に対して、リフター部のサイズ（幅）を追従させることができる。また、これにより、ガイド孔部及びホルダー部貫通孔において、リフター部で搬送しながら、Ｏリングを均一な形状に変形させやすくなる。

【0039】

また、受け軸が、環状溝と対応する位置に、その先端に向けて径が小さくなる部分円錐状の案内部を有する場合には、ワークの環状溝に向けて搬送されてきた、変形したＯリングの先端、即ち、最初に環状溝の位置に到達する部分が、案内部により環状溝の方に案内され、より一層、変形したＯリングの先端が環状溝に入りやすくなる。

【0040】

また、上記の目的を達成するために、本発明のＯリング組付け方法は、Ｏリングを保持した供給ユニットから、該供給ユニットと対向して配置した挿入ヘッドユニットに向けて前記Ｏリングを供給して、前記挿入ヘッドユニットで同Ｏリングを保持する供給保持工程と、前記挿入ヘッドユニットで保持した前記Ｏリングを、前記挿入ヘッドユニットと前記ワークを接続するアダプタ部を介して、前記Ｏリングの組付け対象となるワークの孔部に形成された環状溝に挿入する挿入工程とを備える、前記ワークの前記環状溝に、前記Ｏリングを組み付けるＯリング組付け方法であって、前記供給保持工程は、前記供給ユニットに保持された前記Ｏリングを、前記挿入ヘッドユニットにおける前記Ｏリングを変形した形状で保持可能なホルダー部のホルダー部貫通孔に向けて、前記供給ユニットと前記挿入ヘッドユニットを繋ぐ方向と、略直交する方向の断面における前記Ｏリングの中心位置を、同断面における前記ホルダー部貫通孔の中心位置に合わせながら、前記供給ユニットのリフター部が、前記挿入ヘッドユニットの内部で、前記Ｏリングを、その直径方向で略二つ折りに変形させた状態で搬送すると共に、前記ホルダー部貫通孔の所定の位置で、その直径方向で略二つ折りに変形した前記Ｏリングが、同リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状を維持した状態で保持され、前記挿入工程は、前記挿入ヘッドユニット、前記アダプタ部、前記ワーク、及び、前記ワークの孔部に形成された環状溝の位置で、前記挿入ヘッドユニットから送り出された前記Ｏリングの位置を規定するワーク受け部が同一直線上に位置した状態で、前記ホルダーに保持された前記Ｏリングを、その形状を維持したままで、前記ワークの前記環状溝に向けて送り出すように構成されている。

【0041】

ここで、供給保持工程が、供給ユニットに保持されたＯリングを、挿入ヘッドユニットにおけるＯリングを変形した形状で保持可能なホルダー部のホルダー部貫通孔に向けて、供給ユニットのリフター部が、挿入ヘッドユニットの内部で、Ｏリングを、その直径方向で略二つ折りに変形させた状態で搬送すると共に、ホルダー部貫通孔の所定の位置で、その直径方向で略二つ折りに変形したＯリングが、リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状を維持した状態で保持されることによって、リフター部によりＯリングを、その直径方向で略二つ折りに変形した形状にして搬送し、ホルダー部貫通孔の内側で、Ｏリングが変形しつつも、安定した形状で保持することができる。また、ここでＯリングにおける、リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状が、Ｏリングが変形しつつも、安定した形状となる。こうした、リフター部と当接した位置を中心に略対称となる形状を維持した状態で、Ｏリングが保持されることで、次の、挿入工程で、Ｏリングが不均一にゆがんで、好ましくない形状で、ワークに向けて搬送されてしまう現象を抑止できる。また、Ｏリングをリフター部で変形させながら搬送し、変形した状態で、ホルダー部貫通孔の内周面で保持することから、Ｏリング自身の寸法のばらつきにも幅広く対応することができる。

【0042】

また、供給保持工程が、供給ユニットに保持されたＯリングを、挿入ヘッドユニットにおけるＯリングを変形した形状で保持可能なホルダー部のホルダー部貫通孔に向けて、供給ユニットと挿入ヘッドユニットを繋ぐ方向と、略直交する方向の断面におけるＯリングの中心位置を、同断面におけるホルダー部貫通孔の中心位置に合わせながら、供給ユニットのリフター部が、挿入ヘッドユニットの内部で、Ｏリングを、その直径方向で略二つ折りに変形させた状態で搬送することによって、リフター部により搬送されるＯリングが、ホルダー部貫通孔の方に向かう移動に伴って、Ｏリングの中心位置を規定することができる。即ち、Ｏリングがホルダー部貫通孔の方に向かうにつれて、供給ユニットと挿入ヘッドユニットを繋ぐ方向と、略直交する方向において、Ｏリングの中心と、ホルダー部貫通孔の中心の位置が合うように、Ｏリングの位置を決めることができる。このことによれば、例えば、供給ユニットに置かれたＯリングの位置にばらつき、または、製造時にＯリング自身の寸法にばらつきがある際に、供給ユニットから、リフター部を介して、ホルダー部貫通孔へと搬送する際に位置が規定され、Ｏリングの中心が決まった位置に位置決めされた状態で、リフター部によりＯリングを変形させながら、Ｏリングを搬送することができる。即ち、供給ユニットでのＯリングの位置のばらつきや、Ｏリング自身の寸法のばらつきを吸収して、ホルダー部への安定した搬送が可能となる。

【0043】

また、挿入工程が、挿入ヘッドユニット、アダプタ部、ワーク、及び、ワークの孔部に形成された環状溝の位置で、挿入ヘッドユニットから送り出されたＯリングの位置を規定するワーク受け部が同一直線上に位置した状態で、ホルダーに保持されたＯリングを、その形状を維持したままで、ワークの環状溝に向けて送り出すことによって、ホルダー部で保持されたＯリングを、ワークの環状溝に向けて移動させ、ワークの環状溝にＯリングを組み付けることができる。また、ホルダー部において、安定した形状で変形して保持されたＯリングを、その形状のまま、ワークの環状溝に向けて移動させることができる。このことによれば、ワークの環状溝への安定した搬送が可能となる。また、環状溝にＯリングを組み付ける際に、Ｏリングが不均一にゆがんで、好ましくない形状となり、環状溝に取り付けができなかったり、歪な形のままＯリングが、環状溝に装着されたりすることを抑止できる。

【0044】

また、ホルダー部貫通孔の内径、アダプタ部の貫通孔の内径、及び、ワークの孔部の内径が、同一の大きさに形成された場合には、挿入行程で、ホルダー部で保持されたＯリングをワークの環状溝に向けて搬送する際に、より一層確実に、ホルダー部において、安定した形状で変形して保持されたＯリングを、その形状のまま、ワークの環状溝に向けて移動させることができる。即ち、ワークの環状溝への、より一層安定した搬送が可能となる。また、環状溝にＯリングを組み付ける際に、Ｏリングが不均一にゆがんで、好ましくない形状となり、環状溝に取り付けができなかったり、歪な形のままＯリングが、環状溝に装着されたりすることを、より一層抑止できる。

【0045】

また、挿入工程では、その直径方向で略二つ折りに変形して保持されたＯリングにおける、挿入ヘッドユニットとワークを結ぶ方向に沿って、Ｏリングのワーク側に撓んだ領域を挿入ヘッドユニットで押して、ワークに向けて移動させる場合には、ホルダー部で保持されたＯリングの中の、リフター部で搬送され、ワーク側とは反対の方向に突出した２つの部分ができた状態で、Ｏリングの中の、ワーク側の方に残った部分で、最もワーク側に突出した位置を、挿入ヘッドユニットで、ワークの方に向けて押すことができる。即ち、Ｏリングの変形の形状を崩すことなく、挿入ヘッドユニットでワークの環状溝に向け、より一層、安定して搬送することが可能となる。

【0046】

また、上記の目的を達成するために、本発明のＯリング組付け機構は、ワークの孔部の内径と同じ内径のアダプタ貫通孔が形成されたアダプタ部を介し、Ｏリングを、Ｏリング供給部より前記ワークの前記孔部内に形成された環状溝に装着するＯリング組み付け機構であって、前記Ｏリングを収容可能な空間であり、同Ｏリングの外径よりも大きな内径を一端、前記ワークの前記孔部の内径を他端とするテーパ部と、前記テーパ部の他端を起点とし、前記ワークの前記孔部の内径と同じ内径のホルダー部貫通孔が内部に形成されたホルダー部と、前記テーパ部を介して、前記Ｏリングを、前記ホルダー部貫通孔へ挿入するリフター部と、前記アダプタ部を介して、前記Ｏリングを、前記ホルダー部貫通孔から前記ワークの前記孔部へ挿入する挿入ヘッド部を有し、前記Ｏリングを前記ホルダー部貫通孔に前記リフター部を用いて挿入した後に、前記挿入ヘッド部を用いて、前記アダプタ部を介し、前記ワークの前記環状溝に前記Ｏリングを装着することを特徴としている。

【発明の効果】

【0047】

本発明に係るＯリング組付け機構は、Ｏリングを対象物に組み付ける際に、Ｏリング自身の寸法ばらつきや供給位置のばらつきに影響されにくく、簡易な構造であると共に、Ｏリングを安定した変形形状にして、精度高く、かつ、再現性、信頼性に優れた高品質な対象物への組み付け処理が可能なものとなっている。
また、本発明に係るＯリング組付け方法は、Ｏリングを対象物に組み付ける際に、Ｏリング自身の寸法ばらつきや供給位置のばらつきに影響されにくく、簡易な構造であると共に、Ｏリングを安定した変形形状にして、精度高く、かつ、再現性、信頼性に優れた高品質な対象物への組み付け処理が可能な方法となっている。
また、本発明に係るＯリング組付け機構及びＯリング組付け方法は、完全に自動化できる省人化製造ラインに適用することが可能なものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】本発明の実施の形態であるＯリング組付け機構の構造を示す概略図であり、（ａ）は、供給ユニット及び挿入ヘッドユニットの概略正面断面図であり、（ｂ）は、図（ａ）の概略側面断面図であり、（ｃ）は、挿入ヘッドユニット、アダプタ、ワーク及び下受け部の概略正面断面図である。

【図2】（ａ）及び（ｂ）は、ステージ及びリフターの上下方向への進退動の状況を示した概略斜視図であり、（ｃ）及び（ｄ）は、プッシャー及び挿入ヘッドの上下方向への進退動の状況を示した概略斜視図である。

【図3】リフターにおける幅の拡縮の動きを示す概略図であり、（ａ）は、リフターの幅が通常時の大きさである状態を示す図であり、（ｂ）は、ホルダー貫通孔を通る際に、リフターの幅が小さくなった状態を示す図である。

【図4】リフターの幅の拡縮機構の他のバリエーションを示す概略図であり、（ａ）は、リフターの幅が通常時の大きさである状態を示す図であり、（ｂ）は、ホルダー貫通孔を通る際に、リフターの幅が小さくなった状態を示す図である。

【図5】ホルダー貫通孔、アダプタ貫通孔及びワーク貫通孔における内径の大きさの関係を示す概略断面である。

【図6】プッシャーの幅の大きさに関する説明図であり、（ａ）は、環状溝への挿入性を説明する図であり、（ｂ）は、Ｏリングの変形幅とプッシャーの幅との関係を説明する図であり、（ｃ）は、プッシャーの幅及び先端面の曲率と、Ｏリングの挿入性との関係を説明する図である。

【図7】（ａ）〜（ｄ）は、供給ユニットから挿入ヘッドユニットに向けてＯリングを搬送する一連の流れを示す概略正面断面図及び概略平面図（正面側が手前）の工程図である。

【図8】（ａ）〜（ｅ）は、挿入ヘッドユニットからワークに向けてＯリングを搬送し、環状溝にＯリングを組み付ける一連の流れを示す概略正面断面図及び概略平面図（正面側が手前）の工程図である。

【図9】（ａ）〜（ｄ）は、供給ユニットから挿入ヘッドユニットに向けてＯリングを搬送する一連の流れを示す概略側面断面図及び概略平面図（側面側が手前）の工程図である。

【図10】（ａ）〜（ｅ）は、挿入ヘッドユニットからワークに向けてＯリングを搬送し、環状溝にＯリングを組み付ける一連の流れを示す概略側面断面図及び概略平面図（側面側が手前）の工程図である。

【図11】Ｏリング組付け機構を自動生産ラインに適用した場合の、供給ユニットの周辺構造を示す概略斜視図である。

【図12】Ｏリング組付け機構を自動生産ラインに適用した場合の、挿入ヘッドユニットの駆動機構、及び、ワーク等の搬送機構の周辺構造を示す概略斜視図である。

【図13】（ａ）及び（ｂ）は、従前のＯリング組付け機構の概略構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0049】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
［実施の形態］
本発明を適用したＯリング組付け機構の一例として、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に示す内容はあくまで、本発明を適用した構造の一例にすぎず、本発明の実施の形態は以下に示す構造に限定されるものではない。

【0050】

［装置の全体構成］
本発明を適用したＯリング組付け機構の一例である、Ｏリング組付け機構Ａは、供給ユニット１と、挿入ヘッドユニット２と、アダプタ３と、ワーク受け部４を備えている（図１（ａ）〜図１（ｃ）参照）。

【0051】

このＯリング組付け機構Ａは、Ｏリング５の組付け対象となるワーク６の内部に形成された環状溝６０または環状溝６１に、Ｏリング５を組み付ける作業を自動的に行う機構である（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）。

【0052】

なお、以下の説明においては、図１（ａ）における中段及び下段の図（正面視の構図）を基準に、供給ユニット１から見た挿入ヘッドユニット２の方を「上または上方」と称し、挿入ヘッドユニット２から見た供給ユニット１を「下または下方」と称し、図中の上下方向を「上下方向またはＺ軸方向」と称する。

【0053】

また、図１（ａ）における中段及び下段の図（正面視の構図）を基準に、図中の左右方向を「Ｘ軸方向」と称し、図１（ｂ）における中段及び下段の図（側面視の構図）を基準に、図中の左右方向を「Ｙ軸方向」と称する。そのため、図１（ａ）の上段の図（平面視の構図）では、図中の左右方向がＸ軸方向となり、図中の上下方向がＹ軸方向となる。

【0054】

また、必要に応じて、図１（ａ）における中段及び下段の図を基準に、「ホルダー２１を正面視した状態」と称し、図１（ｂ）における中段及び下段の図（側面視の構図）を基準に、「ホルダー２１を側面視した状態」と称する場合がある。

【0055】

以下、Ｏリング組付け機構Ａの各構成部の詳細な構造を説明する。

【0056】

［供給ユニット］
供給ユニット１は、後述するＯリングパーツフィーダ機器からＯリング５が供給され、供給されたＯリング５が配置されると共に、挿入ヘッドユニット２に向けてＯリング５を供給する部材である。

【0057】

また、供給ユニット１は、本体部１０と、ステージ１１と、リフター１２と、ステージばね１３と、リフター軸１４を有している（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）。

【0058】

また、本体部１０は、供給ユニット１の本体を構成する部材である。また、ステージ１１は、Ｏリングパーツフィーダ機器から供給されたＯリング５が配置される部分となる。

【0059】

また、ステージ１１は、供給ユニット１の上部が、挿入ヘッドユニット２の下部と対向した状態で、挿入ヘッドユニット２に向けて、Ｏリングを搬送する部材となる。

【0060】

なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）では、供給ユニット１におけるステージ１１及びリフター１２の上下方向への進退動の状況を示している。

【0061】

また、ステージ１１は、リフター１２と共に、同一の駆動源（後述するリフターシリンダ１４０）に接続され、上下方向に沿って進退動可能に構成されている。

【0062】

また、リフター１２は、ステージ１１によりガイド孔部２０に向けて搬送されたＯリング５を、ガイド孔部２０から更に、Ｏリング５を変形させながら、挿入ヘッドユニット２におけるホルダー貫通孔２２の内周面の所定の位置まで搬送する部材である。

【0063】

即ち、リフター１２は、Ｏリング５をホルダー２１に保持させるために、搬送する部材となる。

【0064】

また、リフター１２は、ホルダー２１にＯリング５を保持させる際に、ガイド孔部２０及びホルダー貫通孔２２の内周面を通過しながら、Ｏリング５を、ホルダー２１を正面視した状態で、半円状かつ左右対称な、安定した変形形状（以下、「正面視で均一な二つ折りの形状」と称する。）に変形させる部材でもある。

【0065】

また、リフター１２は、２枚の板状のパネル部材１２０を、回転軸１２１を介して、拡縮可能に構成されている（図１（ａ）、図１（ｂ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）では、リフターにおける幅の拡縮の動きを示している。

【0066】

図１（ａ）及び図３（ａ）で見ると、Ｘ軸方向に沿って、２枚のパネル部材１２０が重なって、その上部の先端面で、ステージ１１に配置されたＯリング５を、さらに上部に押せるようになっている。

【0067】

また、この２枚のパネル部材１２０で構成された上端面を平面視した場合、Ｘ軸方向に沿って、その上端面の短手方向があり、Ｙ軸方向に沿って、その上端面の長手方向を有する略矩形状の外縁を有している（図１（ａ）の上段の図、図３（ａ）及び図３（ｂ）の中段の図参照）。

【0068】

また、２枚のパネル部材１２０は、拡縮ばね１２２を介して、回転軸１２１を中心に、Ｙ軸方向に沿って、左右方向（外側の方向）に向けて開く向きに付勢されている。

【0069】

即ち、２枚のパネル部材１２０が、回転軸１２１を中心に拡縮可能であり、拡縮ばね１２２で付勢されたことで、後述するガイド孔部２０やホルダー貫通孔２２を通過する際に、リフター１２の先端部は、ガイド孔部２０やホルダー貫通孔２２の内径の縮小に伴い、Ｙ軸方向に沿って、その板幅を小さくできる。これにより、リフター１２を介して、Ｏリング５をスムーズに上方へ搬送可能となる。

【0070】

また、ステージ１１は、ステージばね１３を介して、また、リフター１２は、後述するリフターシリンダ１４０（図１１参照）に接続されたリフター軸１４に取り付けられ、リフター軸１４の上下動に伴い、ステージ１１及びリフター１２は、上下動可能に構成されている。

【0071】

また、ステージ１１の下部には、ステージばね１３を配置する空間（符号省略）が設けられている。

【0072】

また、ステージ１１が、Ｏリング５をガイド孔部２０に搬送し、リフター１２がさらに、ガイド孔部２０から上方に向けて、Ｏリング５を、正面視で均一な二つ折りの形状へと変形させて、リフター１２で搬送する際に、ステージばね１３の付勢力に抗してリフター軸１４が上昇することで、ステージ１１は上昇せず、リフター１２とＯリング５のみを上昇させることが可能となる。

【0073】

ここで、必ずしも、リフター１２を構成する２枚のパネル部材１２０が、拡縮ばね１２２により付勢された構造となる必要はなく、ガイド孔部２０やホルダー貫通孔２２の内径の縮小に伴い、リフター１２の先端面の板幅が小さくできるように構成されていれば充分である。

【0074】

例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すリフター１２ａでは、一対の板ばね１２２ａが設けられ、この板ばね１２２ａにより、リフター１２ａを構成する２枚のパネル部材（符号省略）の先端面の板幅が拡縮可能となっている。このように、リフターの板幅を拡縮させる構造は、適宜設計することができる。

【0075】

［挿入ヘッドユニット］
挿入ヘッドユニット２は、供給ユニット１から供給されたＯリング５を保持すると共に、アダプタ３を介して、ワーク５に向けてＯリングを搬送し、その環状溝６０または環状溝６１に、Ｏリング５の組付けを行う部材である。

【0076】

また、挿入ヘッドユニット２は、ガイド孔部２０と、ホルダー２１と、プッシャー２３と、プッシャーばね２４と、挿入ヘッド２５と、挿入ヘッドばね２６と、ユニット基部２７を有している（図１（ａ）〜図１（ｃ）参照）。

【0077】

また、挿入ヘッドユニット２は、後述する搬送ユニットにより、供給ユニット１が配置された位置と、アダプタ３、ワーク６及びワーク受け部４が配置された位置（図１２に示す受け軸シリンダ４３が配置された位置）に移動可能に構成されている。

【0078】

また、挿入ヘッドユニット２は、後述する搬送ユニットにより、供給ユニット１、または、ワーク６の上部に配置されたアダプタ３との間で、上下方向に移動可能に構成されている。

【0079】

また、挿入ヘッドユニット２は、アダプタ３を挟んで、挿入ヘッドユニット２とワーク６が繋がった状態で、プッシャー２３及び挿入ヘッド２５を上下動させる駆動機構（図１２に示すプッシャー用電動シリンダ２８２と、プッシャーばね２４及び挿入ヘッドばね２６で構成）を有している。プッシャー２３及び挿入ヘッド２５の駆動の詳細は後述する。

【0080】

また、ホルダー２１は、リフター１２から搬送され、正面視で均一な二つ折りの形状へと変形したＯリング５を保持する部材である。また、ホルダー２１は、挿入ヘッドユニット２の下部側に設けられた筒状の部材であり、その内側にホルダー貫通孔２２が形成されている（図１（ａ）及び図１（ｃ）参照）。

【0081】

また、ホルダー貫通孔２２の内径は、Ｏリング５が変形していない状態での、Ｏリング５の外周縁における直径よりも小さく形成されている。これにより、リフター１２で搬送されるＯリング５は、ホルダー貫通孔２２の内周面に当接して、正面視で均一な二つ折りの形状へと変形することができる。

【0082】

また、図５に示すように、ホルダー貫通孔２２の内径（図５中の符号ｄｈ）は、アダプタ３におけるアダプタ貫通孔３０の内径（図５中の符号ｄａ）、及び、ワーク６におけるワーク貫通孔６２の内径（図５中の符号ｄ０）と、同一の大きさに形成されている。

【0083】

即ち、ホルダー貫通孔２２、アダプタ貫通孔３０及びワーク貫通孔６２から構成されたＯリング５の搬送経路は、全て同一の内径を有する経路となる。これにより、ホルダー貫通孔２２の内周面で保持され、正面視で均一な二つ折りの形状に変形したＯリング５を、その形状を維持したままで、挿入ヘッドユニット２により、ワーク６の環状溝６０または環状溝６１の位置まで、安定して搬送することが可能となる。

【0084】

また、ガイド孔部２０は、ステージ１１に配置され、挿入ヘッドユニット２の方に搬送されてくるＯリング５の位置を規定する（センタリングを行う）部分である。

【0085】

より詳細には、ステージ１１の上部にＯリング５が配置される際に、Ｘ軸方向またはＹ軸方向において、処理ごとにＯリング５が置かれる位置がずれることがあり、ステージ１１上でのＯリング５の位置のばらつきが生じる。

【0086】

そのため、ガイド孔部２０は、ステージ１１がＯリングを搬送する際に、ステージ１１上での配置位置のばらつきや、Ｏリング自身の寸法のばらつきがあっても、Ｘ軸方向及びＹ軸方向でなす面（ホルダー貫通孔２２の軸心と略直交する面）において、搬送されるＯリングの中心位置が、ホルダー貫通孔２２の中心位置に揃うように、Ｏリングの位置を調整して、位置決め（センタリング）を行う部分となる。

【0087】

また、ガイド孔部２０は、ホルダー２１の下部側に形成された、略すり鉢状の孔部であり、ガイド孔部２０は、アダプタ３の外形と嵌合可能な形状に形成されている。即ち、ガイド孔部２０は、アダプタ３と繋がる部分でもある。

【0088】

また、ガイド孔部２０の下部の径大部２０ａが、ホルダー２１の下端に位置した開口部となる。また、ガイド孔部２０の上部の径小部２０ｂが、ホルダー貫通孔２２との境界部分となる（図１（ｃ）参照）。

【0089】

また、ガイド孔部２０の径大部２０ａの内径は、Ｏリング５が変形していない状態での、Ｏリング５の外周縁における直径よりも大きく形成されている。これにより、ステージ１１で搬送されるＯリング５を、スムーズにガイド孔部２０に入れ、上昇させることができる。なお、径大部２０ａの内径の大きさは、図示しない搬送手段、または、手動によって、Ｏリング５をステージ１１上に供給する際に生じる、Ｏリング５の位置ばらつきに対応できる程度の大きさで設定されている。

【0090】

また、ガイド孔部２０は、上述したように、略すり鉢状に形成され、径大部２０ａから径小部２０ｂに向かって、内径が徐々に小さくなっている。

【0091】

そのため、ステージ１１で搬送されるＯリング５が、ガイド孔部２０を通過する際に、ガイド孔部２０の途中で、Ｏリング５の外周面が、ガイド孔部２０の内周面に当たり、上述したように、Ｏリング５は自動的にセンタリングされる。

【0092】

また、ガイド孔部２０の内径が小さくなるため、Ｏリング５を上方へ搬送する途中の地点で、Ｏリング５がリング状の形状を保てなくなり、Ｏリング５をリフター１２で上昇させることで、正面視で均一な二つ折りの形状へと変形させていくことができる。

【0093】

また、ガイド孔部２０の径小部２０ｂの内径は、Ｏリング５が変形していない状態での、Ｏリング５の外周縁における直径よりも小さく形成され、かつ、ホルダー貫通孔２２の内径と同じ大きさに形成されている。

【0094】

これにより、リフター１２で搬送されるＯリング５は、径小部２０ｂより上方に進むことで、安定した変形形状である、正面視で均一な二つ折りの形状へと変形され、ホルダー貫通孔２２における径小部２０ｂよりやや上方の位置で、変形した状態で保持可能となる。

【0095】

また、プッシャー２３は、挿入ヘッドユニット２がＯリング５をワーク６の環状溝６０または環状溝６１まで搬送する際に、ホルダー貫通孔２２の内周面で、正面視で均一な二つ折りの形状で変形して保持されたＯリング５を、その形状を維持したまま、変形したＯリング５の下端の内側に当接して、変形したＯリング５の下端を、環状溝６０または環状溝６１まで押していく部材である。

【0096】

また、プッシャー２３は、Ｙ軸方向に略平行な断面から見て、下部先端に曲面を有する略かまぼこ状の部材に形成されている（図１（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図９及び図１０参照）。

【0097】

このプッシャー２３の下部先端の曲面が、正面視で均一な二つ折りの形状に変形したＯリング５のうち、下部側に凹んだ凹部に沿って、その内側から当接する部分となる（図６（ｂ）、図６（ｃ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）参照）。

【0098】

また、プッシャー２３は、ホルダー２１の正面側を手前にして、かつ、平面視した状態では、プッシャー２３は、Ｘ軸方向に沿って、その上端面の長手方向があり、Ｙ軸方向に沿って、その上端面の短手方向を有する略矩形状の外縁を有している（図１（ｃ）の上段の図参照）。

【0099】

また、プッシャー２３の上端面の長手方向は、リフター１２における２枚のパネル部材１２０の上端面の長手方向と、直交する向きとなっている。即ち、平面視した状態では、リフター１２の上端面の長手方向と、プッシャー２３の上端面の長手方向は、９０度ずれた位置関係となっている。

【0100】

この位置関係とすることで、リフター１２で、Ｏリング５を正面視で均一な二つ折りの形状にして、ホルダー２１に保持させる共に、その後、正面視で均一な二つ折りの形状を維持したまままで、プッシャー２３で、Ｏリング５のうち、下部側に凹んだ形状部分の凹部を押して、ワーク６に向けて安定して搬送することが可能となる。

【0101】

また、プッシャー２３の上端は、プッシャーばね２４を介して、挿入ヘッド２５の内側の凹部（符号省略）に取り付けられている。このため、プッシャー２４は、挿入ヘッド２５と一緒に上下動可能に構成されている。

【0102】

また、プッシャー２３の下部先端の曲面が、Ｏリング５の下端の内側に当接してＯリング５を搬送し、プッシャー２３の下端が、ワーク受け部４の受け軸４０の上端面に当接して、挿入ヘッド２５がさらに下降すると、プッシャー２３の下部は、プッシャーばね２４が縮んで、挿入ヘッド２５の凹部２５０に収容されるように構成されている（図２（ｃ）及び図２（ｄ）参照）。

【0103】

また、挿入ヘッド２５は、プッシャー２３を取り付ける部材である共に、挿入ヘッド２５の先端２５１は、プッシャー２３の下端が挿入ヘッド２５の凹部２５０に収容された後、変形したＯリング５を、ワーク６の環状溝６０または６１に押し込む部材となる（図２（ｄ）参照）。

【0104】

また、挿入ヘッド２５は、挿入ヘッドばね２６を介して、ホルダー２１に取り付けられている。そのため、挿入ヘッド２５は、通常時は、挿入ヘッドばね２６により待機位置に保持されている。

【0105】

また、プッシャー２３の先端が受け軸４０の上端面に当接して、ユニット基部２７が下降することで、挿入ヘッドばね２６が縮み、その付勢力に抗して、挿入ヘッド２５の先端２５１がさらに下降することが可能になる。

【0106】

なお、ユニット基部２７は、プッシャー用電動シリンダ２８２を介して下方に押され、下向きへの移動が可能となっている。また、プッシャー２３及び挿入ヘッド２５の先端２５１でのＯリング５の搬送の詳細については後述する。

【0107】

また、図６を用いて、プッシャー２３の形状について、さらに説明する。上述したように、プッシャー２３は、その下部先端の曲面が、変形したＯリング５の下端の内側に当接してＯリング５をワーク６に向けて搬送していく。

【0108】

ここで、プッシャー２３の下部先端の部分における、Ｙ軸方向に沿った幅Ｃ（図６（ｂ）参照）の大きさは、ホルダー２１を側面視した状態で、ホルダー貫通孔２２の内側で変形したＯリング５の、変形した略Ｕ字形状の内寸より小さい範囲で、なるべく広い幅となることが好ましい。

【0109】

このプッシャー２３の下部先端の部分の幅Ｃを大きくすることで、変形したＯリング５の下部先端を、ワーク６の環状溝６１に、よりスムーズに挿入可能となる（図６（ａ）参照）。

【0110】

また、プッシャー２３の下部先端の部分の幅Ｃを大きくすることで、プッシャー２３の先端に当接したＯリング５の下部の変形具合（曲がり方）が変化する。即ち、プッシャー２３の幅Ｃが大きいほど、ホルダー２１を側面視した状態で、これと当接したＯリング５の下部の曲率半径Ｒが大きくなる。

【0111】

このことにより、変形したＯリング５の下部先端が、ワーク６の環状溝６１に接触する挿入幅Ｔが大きくなり、プッシャーの幅Ｃが、より小さい場合よりも、小さな挿入力で、変形したＯリング５の先端を、環状溝６１にスムーズに挿入することができる。

【0112】

さらに、プッシャー２３の下部先端の部分の幅Ｃを大きくし、ホルダー２１を側面視した状態で、これと当接したＯリング５の下部の曲率半径Ｒを大きくすることで、変形したＯリング５の上端位置の高さＨが小さくなる（図６（ｃ）参照）。なお、図６（ｃ）には、比較対象として、Ｏリング５の下部の曲率半径を小さくしたときの図（プッシャーは符号２３ａ、曲率半径は符号ｒ、高さは符号ｈ、Ｏリング５の挿入幅は符号ｔで示す）を点線で示している。

【0113】

この結果、ワーク６のように、二段の環状溝６０及び環状溝６１を有する場合、上段側の環状溝６０に、変形したＯリング５の上端部分が引っ掛かることを抑止でき、下部側の環状溝６１に対して、より安定してＯリング５を組み付けることが可能となる（図６（ｃ）参照）。

【0114】

もし、仮に、変形したＯリング５の先端が、後述する受け軸４０の上端に到達した状態で、上段側の環状溝６０にＯリング５が入ってしまうと、プッシャー２３で押し込んでも、Ｏリング５が抜けず、下段側の環状溝６１へのＯリング５の挿入が不安定となる。

【0115】

ここで、プッシャー２３の下部先端の部分の幅Ｃは、具体的には、次のように設定することができる。即ち、ホルダー貫通孔２２の内径を「ｄｈ」、Ｏリング５の線径を「ｄ」とし、かつ、平面視で、Ｏリング５と、ホルダー貫通孔２２の内周が当接した４点の当接箇所（符号５０で示す）において、Ｏリング５の中心を通る線分Ｙと、Ｏリング５の中心と各当接箇所５０を結ぶ線分とが、４５度の角度をなす場合、幅Ｃは、下記の式（１）で算出された値とすることが好ましい（図６（ｂ）参照）。
Ｃ＝０．７ｄｈ−１．７ｄ・・・（１）
なお、ここでいうＯリングの線径とは、Ｏリング断面の直径であり、Ｏリング５の外周縁と、内周縁の間の長さに相当する部分である。

【0116】

上記の場合、変形したＯリング５の変形幅Ｂは、「Ｂ≒（ｄｈ）ｓｉｎ４５°−ｄ（１＋ｓｉｎ４５°）≒０．７（ｄｈ）−１．７ｄ」で求められるため、プッシャー２３の下部先端の部分の幅Ｃを、Ｏリング５の変形幅Ｂと同じ長さにする（式（１）で算出する）ことで、プッシャーの幅Ａが最も大きな値となる。

【0117】

このように、プッシャー２３の下部先端の部分における、Ｙ軸方向に沿った幅Ｃを大きくすることで、より安定して、プッシャー２３で、変形したＯリング５を、ワーク６の環状溝６１に挿入することができる。

【0118】

［アダプタ］
アダプタ３は、ホルダー２１で保持された変形したＯリング５を、ワーク６に向けて搬送して、環状溝６０または環状溝６１にＯリング５を組み付ける際に、挿入ヘッドユニット２と、ワーク６を繋いで、ホルダー貫通孔２２からワーク貫通孔６２への、Ｏリング５の搬送経路となる部材である。

【0119】

また、アダプタ３は、その内側にアダプタ貫通孔３０が形成された筒状の部材である。また、アダプタ３は、上部側に部分円錐状のテーパ部３１が形成されている（図１（ｃ）参照）。

【0120】

また、アダプタ貫通孔３０が、Ｏリング５が通過する搬送経路となる。また、テーパ部３１が、ガイド孔部２０と嵌合する部分となる。

【0121】

［ワーク受け部］
ワーク受け部４は、プッシャー２３及び挿入ヘッド２５が搬送するＯリング５を受け止め、ワーク６の環状溝６１への案内する部材である。

【0122】

また、ワーク受け部４は、ベース部４１と、ベース部４１の上部に設けられた受け軸４０で構成されている（図１（ｃ）参照）。

【0123】

また、受け軸４０は、ワーク６の下部から、ワーク貫通孔６２に挿入され、受け軸４０の先端が、ワーク６の環状溝６１の近傍に位置する長さに形成されている（図８（ｂ）〜（ｄ）及び図１０（ｂ）〜（ｄ）参照）。

【0124】

ここで、ベース部４１と、その受け軸４０のサイズは、ワーク６の環状溝６１の位置に合わせて形成されている。即ち、環状溝６０にＯリング５を嵌め込みたい場合には、環状溝６０の高さ位置に合わせて形成された下受け部（下受け軸）を用いるものとなる。

【0125】

また、受け軸４０の先端の外周縁部には、部分円錐状のテーパ部４２が形成されている（図１（ｃ）参照）。このテーパ部４２により、挿入ヘッド２５の先端２５１で押されたＯリング５を、環状溝６１の方に案内して、Ｏリング５を嵌め込みやすくなっている。

【0126】

ここで、必ずしも、受け軸４０の先端の外周縁部に、部分円錐状のテーパ部４２が形成される必要はない。但し、上述したように、挿入ヘッド２５の先端２５１で押されたＯリング５を、環状溝６１の方に案内して、Ｏリング５を嵌め込みやすくなる点から、受け軸４０の先端の外周縁部に、部分円錐状のテーパ部４２が形成されることが好ましい。

【0127】

以上で説明した構造が、本発明を適用したＯリング組付け機構の一例であるＯリング組付け機構Ａの構造である。なお、本発明におけるＯリング組付け機構は、各構成部材を備える専用の装置に適用することができる。即ち、Ｏリングの組付け作業を行う独立した装置にすることができる。

【0128】

また、本発明を適用したＯリング組付け機構は、専用の装置とするだけでなく、ワークを含む装置機器等の製造ラインにおいて、製造ラインの一部に組み込むことができる。即ち、製造ラインでワーク、または、ワークを一部に有する装置等を処理するラインにおいて、ライン上で稼働する処理機器の一部として、Ｏリング組付け機構を構成する各部材等を用いることができる。

【0129】

これにより、ワークを含む装置機器等の製造ラインにおいて、本発明を適用したＯリング組付け機構を用いることで、Ｏリングの供給ユニットへの供給から、Ｏリングの搬送、ワークの環状溝へのＯリングの組付けまでの全工程を自動化して、製造ラインの一部を構築することもできる。

【0130】

続いて、Ｏリング組付け機構Ａを自動生産ラインに適用した場合における、各ユニット、Ｏリング、アダプタ、ワーク、及び、ワーク受け部に関する搬送機構、または、駆動機構の一例について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。

【0131】

図１１に示すように、供給ユニット１の近傍には、Ｏリングパーツフィーダ機器７と、Ｏリング移載装置８と、供給ユニット位置移動機構９と、リフターシリンダ１４０が設けられている。

【0132】

また、Ｏリングパーツフィーダ機器７は、Ｏリング５の供給源となるボールフィーダ（図示省略）と、ボールフィーダと接続され、供給ユニット１の上端面の近傍まで延びた直進フィーダ７０を有している。ボールフィーダと直進フィーダ７０は、振動しながらＯリング５を直進フィーダ７０の先端位置まで搬送する部材である。

【0133】

また、直進フィーダ７０には、Ｏリング５のサイズに応じて、搬送経路を構成する幅調整用プレート７１が着脱自在に取り付けられている。即ち、Ｏリングのサイズに適した板幅の幅調整用プレート７１が選択され、直進フィーダ７０に取り付けられ、直進フィーダ７０の搬送経路をＯリングのサイズに合わせている。

【0134】

また、直進フィーダ７０の先端位置側には、同先端位置に向けて搬送されてきたＯリング５を止めるＯリングストッパ７２が設けられている。このＯリングストッパ７２はストッパ用シリンダ７３に接続され、直進用フィーダ７０と供給ユニット１との間で、上下動可能に構成されている。

【0135】

なお、図１１においては、構造を明確にするため、Ｏリングストッパ７２及びストッパ用シリンダ７３の位置を、本来の位置からずらして明記し、図中の点線で、Ｏリングストッパ７２が上下動する位置を示している。

【0136】

また、Ｏリング移載装置８は、移載シリンダ８０と移載用ピン８１を有している。移載シリンダ８０は、上下方向に移動可能であり、かつ、直進フィーダ７０の先端位置と、供給ユニット１のステージ１１の略中心位置を繋ぐ方向（Ｙ軸方向）に移動可能に構成されている。

【0137】

また、移載シリンダ８０の移動に伴い、移載用ピン８１は、直進フィーダ７０の先端位置まで搬送され、Ｏリングストッパ７２で止められたＯリング５の内側に、その先端が挿入可能に構成されている（上下方向の移動）。

【0138】

また、移載用ピン８１は、その先端をＯリング５の内側に入れた状態で、Ｏリング５を供給ユニット１のステージ１１上の略中心の位置まで搬送可能に構成されている（Ｙ軸方向の移動）。

【0139】

また、供給ユニット位置移動機構９は、供給ユニット１に接続され、直進フィーダ７１に対する供給ユニット１の位置を補正するための位置移動機構である。供給ユニット１の位置は、対象となるＯリングのサイズにより位置が補正される。

【0140】

また、供給ユニット１のリフター軸１４の下部には、リフター軸１４を上下動させるリフターシリンダ１４０が設けられている。

【0141】

このように、Ｏリングパーツフィーダ機器７、Ｏリング移載装置８、供給ユニット位置移動機構９、リフターシリンダ１４０を介して、供給ユニット１のステージ１１上にＯリング５が搬送されるものとなる。

【0142】

次に、挿入ヘッドユニット２を移動させる搬送ユニットについて詳細を説明する。この搬送ユニットは、図１２に示すように、ヘッドユニット搬送用電動シリンダ２８０と、ヘッドユニット上下用シリンダ２８１と、プッシャー用電動シリンダ２８２を有している。

【0143】

ここで、ヘッドユニット搬送用電動シリンダ２８０は、挿入ヘッドユニット２を水平方向に移動させる機構であり、挿入ヘッドユニット２を、供給ユニット１の上方と、後述する受け軸用シリンダ４３の上方との間で移動させる部材である。

【0144】

また、ヘッドユニット上下用シリンダ２８１は、挿入ヘッドユニット２を上下方向に移動させる機構であり、挿入ヘッドユニット２を、供給ユニット１に対して進退動させ、かつ、ワーク６の上部に取り付けられたアダプタ３に対して進退動させる部材である。

【0145】

また、プッシャー用電動シリンダ２８２は、プッシャー２３及び挿入ヘッド２５を下方に押して下向きに移動させる機構である。即ち、プッシャー用電動シリンダ２８２は、プッシャーばね２４や、挿入ヘッドばね２６の付勢力に抗して、プッシャー２３や挿入ヘッド２５を下方に移動させることできる部材である。また、プッシャー用電動シリンダ２８２は、過負荷を検知する検知機能を有している。

【0146】

また、図１２に示すように、ワーク受け部４は、受け軸用シリンダ４３の上部に配置され、受け軸用シリンダ４３を介して上下動可能に構成されている。

【0147】

また、図１２に示すように、ワーク６は、孔部（図示省略）が形成された搬送プレート６３にセットされ、この搬送プレート６３が、回転機構に接続されたロータリーテーブル６４に取り付けられている。

【0148】

また、ロータリーテーブル６４は、ワーク６をセットした搬送プレート６３を搬送し、受け軸用シリンダ４３の上方にワーク６が位置するように移動させる部材である。

【0149】

また、アダプタ３は、アダプタ設置用シリンダ３２（図１２参照）を介して、ワーク６の上方に搬送可能に構成されている。また、アダプタ設置用シリンダ３２は、受け軸用シリンダ４３の上方に位置した、搬送プレート６３の上方に移動し、搬送プレート６３と部分的に重なるように構成されている。

【0150】

なお、図１２においては、アダプタ３、ワーク６及びワーク受け部４の鉛直方向の位置関係が分かりやすい構図としており、アダプタ３とアダプタ設置用シリンダ３２を分離して記載している。実際の装置構成では、アダプタ設置用シリンダ３２の上部にアダプタ３が配置され、搬送プレート６３にセットされたワーク６の上方にアダプタ３が搬送されるものとなる。

【0151】

以上のような構成から、受け軸用シリンダ４３の上方に、直線状に、アダプタ３、ワーク６及びワーク受け部４が搬送され、受け軸用シリンダ４３が上昇することで、ワーク６及びワーク受け部４を一体化させることができる。

【0152】

続いて、本発明を適用したＯリング組付け方法の一例として、上述したＯリング組付け機構Ａを用いた具体的なＯリングの組付けの流れを説明する。なお、以下で説明する内容は、Ｏリング組付け機構Ａを自動生産ラインに適用した場合での流れの一例である。下記の内容はあくまで一例であり、本発明を適用したＯリング組付け方法は、適宜変更することが可能である。

【0153】

また、以下の説明では、図７及び図８の中段及び下段の図が、ホルダー２１を正面視した状態での構図であり、図９及び図１０の中段及び下段の図が、ホルダー２１を側面視した状態での構図である。また、図７〜図１０の上段の図は、リフター１２またはプッシャー２３を平面視した図である。

【0154】

まず、供給ユニット１から挿入ヘッドユニット２に向けてＯリング５を搬送する供給保持工程を説明する。供給保持工程では、まず、ボールフィーダと直進フィーダ７０で構成されるＯリングパーツフィーダ機器７により、直進フィーダ７０の先端位置に向けて、Ｏリング５が搬送される（図１１参照）。

【0155】

また、直進用フィーダ７０の先端位置と、供給ユニット１の間から、Ｏリングストッパ７２がストッパ用シリンダ７３を介して上昇し、Ｏリング５が、直進用フィーダ７０の先端位置で止められる（図１１参照）。

【0156】

次に、Ｏリングストッパ７２が下降して、移載シリンダ８０と移載用ピン８１が、直進用フィーダ７０の先端位置にあるＯリング５の位置に移動して、移載用ピン８１が下降し、移載用ピン８１の先端がＯリング５の内側に挿入される。

【0157】

そして、Ｏリング５の内側に移載用ピン８１の先端が挿入された状態で、移載シリンダ８０と移載用ピン８１が、直進用フィーダ７０の先端位置の隣に配置された供給ユニット１の上面側のステージ１１に向かって移動する。

【0158】

ここでは、移載用ピン８１の先端がＯリング５を引っ掛けた状態で、Ｏリング５が、供給ユニット１のステージ１１の中央に向かって移動していく。この移載シリンダ８０と移載用ピン８１により、１つずつ供給されるＯリング５が、供給ユニット１のステージ１１上に定置される（図７（ａ）及び図９（ａ）参照）。

【0159】

また、供給保持工程では、挿入ヘッドユニット２が、供給ユニット２の上部に位置するように、ヘッドユニット搬送用電動シリンダ２８０（図１２参照）が挿入ヘッドユニット２を移動させている。

【0160】

次に、ヘッドユニット上下用シリンダ２８１（図１２参照）を介して、挿入ヘッドユニット２を降下させ（図７（ｂ）及び図９（ｂ）に示す矢印の方向）、供給ユニット１の上端（本体部１０の上端）と、挿入ヘッドユニット２の下端（ホルダー２１の下端）を当接させる（図７（ｂ）及び図９（ｂ）参照）。

【0161】

この状態となることで、挿入ヘッドユニット２におけるガイド孔部２０の内側に、ステージ１１上に配置されたＯリング５が収容される。

【0162】

続いて、リフターシリンダ１４０を介して（図１１参照）、供給ユニット１のリフター軸１４を上昇させて（図７（ｃ）及び図９（ｃ）に示す矢印の方向）、ステージ１１を上方に移動させ、ガイド孔部２０の内周に、Ｏリング５の外周縁を当てながら、Ｏリング５が上昇する移動に伴い、Ｏリング５のセンタリングを行う（図７（ｃ）及び図９（ｃ）参照）。

【0163】

即ち、ホルダー２１の内部において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向でなす面（ホルダー貫通孔２２の軸心と略直交する面）において、搬送されるＯリング５の中心位置が、ホルダー貫通孔２２の中心位置に揃うように、Ｏリングの位置を調整する。

【0164】

続いて、ステージ１１が上昇しなくなる位置から、さらに、ステージばね１３の付勢力に抗して、リフターシリンダ１４０を介してリフター軸１４を上昇させることで（図７（ｄ）及び図９（ｄ）に示す矢印の方向）、リフター１２とＯリング５のみが上昇していく（図７（ｄ）及び図９（ｄ）参照）。

【0165】

ここで、Ｏリング５は、ガイド孔部２０でセンタリングされた状態で、Ｘ軸方向における略中央の部分が、リフター１２の上端面で上方に押され、中央部分が盛り上がるように、正面視で均一な二つ折りの形状へと変形していく（図７（ｄ）及び図９（ｄ）参照）。

【0166】

また、Ｏリング５が、正面視で均一な二つ折りの形状へと変形しながら、リフター１２で上方に搬送され、ホルダー貫通孔２２に押し込まれていく。また、Ｏリング５の下部側は、ホルダー貫通孔２２の内周面と当接し、Ｏリング５は、安定した変形形状となる。

【0167】

ここで、Ｏリング５が、正面視で均一な二つ折りの形状となると、ホルダー貫通孔２２を平面視した状態では、変形したＯリング５は、ホルダー貫通孔２２の内周面に対して４点（符号５０）で当接する（図７（ｄ）の上段の図参照）。この４点の当接箇所（符号５０）は、平面視した状態で、左右対称に位置し、かつ、変形したＯリング５の中心点を基準に、それぞれの当接箇所（符号５０）が中心から均等な距離に位置するものとなる。

【0168】

このように、Ｏリング５が、正面視で均一な二つ折りの形状となり、安定した変形形状で、ホルダー２１に保持されることで、次工程である、ワーク６に向けてＯリング５を移動させる挿入工程で、Ｏリング５が不均一にゆがんで、好ましくない形状で、ワーク６に向けて搬送されてしまう現象を抑止できる。

【0169】

また、リフター１２が、ガイド孔部２０からホルダー貫通孔２２のＯリング５を保持する位置に移動するまでの間には、ガイド孔部２０及びホルダー貫通孔２２の内径寸法の縮小に追従して、リフター１２における２枚のパネル部材１２０が、回転軸１２１を中心に縮小する（図３（ａ）、図３（ｂ）、図９（ｃ）及び図９（ｄ）参照）。

【0170】

即ち、リフター１２の先端部のＹ軸方向における板幅が小さくなっていく。これにより、リフター１２は、ガイド孔部２０及びホルダー貫通孔２２の内周に引っ掛かって、上方への移動が妨げられず、Ｏリング５をスムーズに上方へ搬送することができる。

【0171】

ここまでの流れで、供給ユニット１から挿入ヘッドユニット２に向けてＯリング５を搬送して、挿入ヘッドユニット２に、安定した変形形状で、Ｏリング５を保持させることができる。

【0172】

次に、挿入ヘッドユニット２からワーク６に向けてＯリング５を搬送し、ワーク６の環状溝６１にＯリング５を組み付ける挿入行程を説明する。挿入工程では、ヘッドユニット搬送用電動シリンダ２８０を介して、挿入ヘッドユニット２を移動させ、挿入ヘッドユニット２を、受け軸シリンダ４３の上方に位置させる（図１２参照）。

【0173】

また、搬送プレート６３にセットされたワーク６が、ロータリーテーブル６４を介して、受け軸シリンダ４３の上方に搬送される。また、アダプタ設置用シリンダ３２を介して、アダプタ３が、受け軸シリンダ４３の上方に移動したワーク６の上方に搬送される（図１２参照）。

【0174】

また、挿入ヘッドユニット２は、上下方向に沿って、ワーク受け部４、ワーク６及びアダプタ３に対して、直線状に配置された状態となる（図８（ａ）及び図１０（ａ）参照）。

【0175】

また、受け軸シリンダ４３の上部に配置されたワーク受け部４が、受け軸シリンダ４３により上昇して、その受け軸４０がワーク６のワーク貫通孔６２に下方から挿入され、ワーク受け部４とワーク６が一体化する。

【0176】

また、ワーク受け部４の受け軸４０の上面は、Ｏリング５を挿入する環状溝６１の位置付近に配置される（図８（ｂ）及び図１０（ｂ）参照）。

【0177】

そして、ヘッドユニット上下用シリンダ２８１を介して（図１２参照）、挿入ヘッドユニット２を下降させ、挿入ヘッドユニット２の下部と、ワーク６の上部との間に、アダプタ３を挟んで、挿入ヘッドユニット２をワーク６の上部に設置する（図８（ｂ）及び図１０（ｂ）参照）。

【0178】

続いて、プッシャー用電動シリンダ２８２を介して（図１２参照）、挿入ヘッドユニット２のユニット基部２７を下降させ、挿入ヘッド２５及びプッシャー２３を下降させる（図８（ｂ）及び図１０（ｂ）に示す下向き矢印の方向）。

【0179】

この際、プッシャー２３の下部先端が、変形したＯリング５の下部に内側から当接して、プッシャー２３でＯリング５を下方に搬送する（図８（ｂ）及び図１０（ｂ）参照）。また、Ｏリング５は、正面視で均一な二つ折りの形状（側面視では、下部が凹んだ略Ｕ字の形状）を維持したまま、プッシャー２３で安定して搬送することができる。

【0180】

さらに、挿入ヘッド２５のホルダー貫通孔２２の中で、Ｏリング５を二つ折りの形状（側面視では、下部が凹んだ略Ｕ字の形状）にした後、プッシャー２３でワーク６の方向に搬送する前に、Ｏリング５に対して、リフター１２からも、プッシャー２３からも力がかからない時間を設けたことで、リフター１２で搬送された際に、不均一な応力がかかり、Ｏリング５が、不均一な二つ折りの形状になった場合でも、Ｏリング５自身が有する復元力により、均一な状態（均一な二つ折りの形状）とすることができる。

【0181】

また、プッシャー２３の上端面の長手方向が、リフター１２における２枚のパネル部材１２０の上端面の長手方向と、９０度ずれた位置関係となっているため、Ｏリング５を正面視で均一な二つ折りの形状に維持したまま、プッシャー２３で、Ｏリング５をワーク６に向けて安定して搬送することが可能となる。

【0182】

また、ホルダー貫通孔２２、アダプタ貫通孔３０及びワーク貫通孔６２から構成されたＯリング５の搬送経路が、全て同一の内径を有するように形成されているため、このことによっても、Ｏリング５を正面視で均一な二つ折りの形状に維持したまま、プッシャー２３で、Ｏリング５をワーク６に向けて安定して搬送することが可能となる。

【0183】

さらに、プッシャー用電動シリンダ２８２を介して、挿入ヘッド２５及びプッシャー２３を下降させると、変形したＯリング５は、アダプタ貫通孔３０を通過して、プッシャー２３の下端が、受け軸４０の上端面に当接する（図８（ｃ）及び図１０（ｃ）参照）。

【0184】

また、この際、プッシャー２３の下部先端が、変形したＯリング５の下部先端を、ワーク６の環状溝６１に挿入していく。

【0185】

そして、プッシャー用電動シリンダ２８２を介して、挿入ヘッド２５をさらに下降させると、プッシャーばね２４が縮んで、挿入ヘッド２５の凹部（符号省略）に、プッシャー２３の下部が収容される（図８（ｄ）及び図１０（ｄ）参照）。これにより、Ｏリング５を搬送する部材が、プッシャー２３から、挿入ヘッド２５の先端２５１に切り替わる。

【0186】

続いて、挿入ヘッド２５の先端２５１が、変形したＯリング５の上端部に当接して、この先端２５１が、変形したＯリング５の上端部を、ワーク６の環状溝６１に押し込んでいく（図８（ｄ）及び図１０（ｄ）参照）。

【0187】

この挿入ヘッド２５の先端２５１による、変形したＯリング５の環状溝６１への挿入が完了すると、ワーク６の環状溝６１へのＯリング５の組付けが完了する（（図８（ｄ）及び図１０（ｄ）参照）。

【0188】

以上の流れで、本発明を適用したＯリング組付け方法により、ワーク６の環状溝６１にＯリング５を組み付けることができる。なお、本発明におけるＯリング組付け方法は、上述したＯリング組付け機構の各構成部材を備える専用の装置を用いた、ワークへのＯリングの組付けの作業に適用することができる。

【0189】

また、本発明を適用したＯリング組付け方法は、専用の装置を用いるだけでなく、ワークを含む装置機器等の製造ラインにおいて、ワーク、または、ワークを一部に有する装置等を処理するラインの工程の一部に組み込むことができる。

【0190】

これにより、ワークを含む装置機器等の製造ラインにおいて、本発明を適用したＯリング組付け方法を用いることで、Ｏリングの供給ユニットへの供給から、Ｏリングの搬送、ワークの環状溝へのＯリングの組付けまでの全工程を自動化して、製造ラインの一部の工程を担うこともできる。

【0191】

以上のように、本発明を適用したＯリング組付け機構、または、Ｏリング組付け方法では、供給ユニットから挿入ヘッドユニットにＯリングを供給する際に、Ｏリングを安定した変形形状にしながら、挿入ヘッドユニットに保持させることができるため、繰り返し精度高く、挿入ヘッドユニットにＯリングを保持させることができる。

【0192】

また、次のワークへのＯリングの挿入の際も、安定して、Ｏリングを搬送し、環状溝に精度高く、Ｏリングを嵌め込むことができる。

【0193】

また、供給ユニットから挿入ヘッドユニットにＯリングを移動させる際に、供給ユニット上でのＯリングの配置位置のばらつきや、Ｏリング自身の寸法のばらつきがあっても、Ｏリングをセンタリングして、挿入ヘッドユニットに向けて安定して搬送することができる。

【0194】

また、リフターが、その上端面における板幅の拡縮機構を有することで、ガイド孔部やホルダー貫通孔での内径の縮小に追従して、Ｏリングをスムーズに搬送することができる。

【0195】

また、ホルダー貫通孔と、アダプタ貫通孔及びワークの貫通孔のそれぞれの内径が、同一の内径に形成されたことで、安定した変形形状となったＯリングを、その形状を維持したまま、ワークの環状溝まで安定して搬送することができる。

【0196】

さらに、挿入ヘッドのホルダー貫通孔の中で、Ｏリングに、リフターからもプッシャーからも力がかからない、Ｏリング自身が有する復元力により、均一な状態となることができる時間を設けたことで、安定した変形形状となったＯリングを、その形状を維持したまま、ワークの環状溝まで安定して搬送することができる。この結果、ワークの環状溝にＯリング５を均一に装着することができる。

【0197】

このように、Ｏリングの供給、保持、ワークへの挿入の各作業で、繰り返し精度が高く、高い信頼性能を持つＯリング組付け機構を構築することができる。

【0198】

また、Ｏリングの供給、保持、ワークへの挿入は、作業完了までの工数が少なく、生産性に優れたワークへのＯリングの組付け処理を実現することができる。

【0199】

また、処理に関与する構成部材は、簡易な構造で、かつ、部材の数も少ないため、低コストで、専用の装置または製造ラインの工程を構築することができる。

【0200】

さらに、Ｏリングの供給、保持、ワークへの挿入までの全工程を連続的に行うことができ、一連の作業を自動化することができる。

【0201】

また、本発明を適用した、高品質、高信頼性に優れたＯリング組付け機構、及び、Ｏリング組付け方法では、製品の歩留まり（良品率）を向上させることができ、その結果、製品の製造コストを低減できるという効果がある。

【0202】

以上のように、本発明に係るＯリング組付け機構は、Ｏリングを対象物に組み付ける際に、Ｏリング自身の寸法ばらつきや供給位置のばらつきに影響されにくく、簡易な構造であると共に、Ｏリングを安定した変形形状にして、精度高く、かつ、再現性、信頼性に優れた高品質な対象物への組み付け処理が可能なものとなっている。
また、本発明に係るＯリング組付け方法は、Ｏリングを対象物に組み付ける際に、Ｏリング自身の寸法ばらつきや供給位置のばらつきに影響されにくく、簡易な構造であると共に、Ｏリングを安定した変形形状にして、精度高く、かつ、再現性、信頼性に優れた高品質な対象物への組み付け処理が可能な方法となっている。
また、本発明に係るＯリング組付け機構及びＯリング組付け方法は、完全に自動化できる省人化製造ラインに適用することが可能なものとなっている。

【0203】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0204】

Ａ Ｏリング組付け機構
１ 供給ユニット
１０ 本体部
１１ ステージ
１２ リフター
１２ａ リフター
１２０ パネル部材
１２１ 回転軸
１２２ 拡縮ばね
１２２ａ板ばね
１３ ステージばね
１４ リフター軸
１４０ リフターシリンダ
２ 挿入ヘッドユニット
２０ ガイド孔部
２０ａ 径大部
２０ｂ 径小部
２１ ホルダー
２２ ホルダー貫通孔
２３ プッシャー
２４ プッシャーばね
２５ 挿入ヘッド
２５０ 凹部
２５１ 先端
２６ 挿入ヘッドばね
２７ ユニット基部
３ アダプタ
３０ アダプタ貫通孔
３１ テーパ部
３２ アダプタ設置用シリンダ
４ ワーク受け部
４０ 受け軸
４１ ベース部
４２ テーパ部
４３ 受け軸用シリンダ
５ Ｏリング
５０ 当接箇所
６ ワーク
６０ 環状溝
６１ 環状溝
６２ ワーク貫通孔
６３ 搬送プレート
６４ ロータリーテーブル
７ Ｏリングパーツフィーダ機器
７０ 直進フィーダ
７１ 幅調整用プレート
７２ Ｏリングストッパ
７３ ストッパ用シリンダ
８ Ｏリング移載装置
９ 供給ユニット位置移動機構
２８０ ヘッド搬送用電動シリンダ
２８１ ヘッドユニット上下用シリンダ
２８２ プッシャー用電動シリンダ

【要約】

【課題】Ｏリングを対象物に組み付ける際に、Ｏリング自身の寸法のばらつきや、供給位置のばらつきに影響されにくく、簡易な構造であると共に、Ｏリングを安定した変形形状にして、精度高く、かつ、再現性に優れた対象物への組み付け処理が可能なＯリング組付け機構及びＯリング組付け方法を提供する。
【解決手段】本発明を適用したＯリング組付け機構の一例である、Ｏリング組付け機構Ａは、供給ユニット１と、挿入ヘッドユニット２と、アダプタ３と、ワーク受け部４を備えている。Ｏリング組付け機構Ａは、Ｏリング５の組付け対象となるワーク６の内部に形成された環状溝６０または環状溝６１に、Ｏリング５を組み付ける作業を自動的に行う。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】