JPH02301683A - 内接型ギヤポンプのロータ組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、内接型ギヤポンプの外ロータに、内ロータを
自動的に嵌め込むためのロータ組立装置に関する。

「従来の技術」 上記内接型ギヤポンプのロータの一例を、第図および筆
画に示す。

これは、内周面にＮ枚のトロコイド歯を有する円筒状の
外ロータ１に、外周面にＮ−１枚のトロコイド歯を有す
る円柱状の内ロータ２を偏心状態で収めたもので（以下
、この偏心量を組立時偏心量と称する）、外ロータ１と
内ロータ２の相対回転により、これらの間の空間３を順
次移動させ、圧油などの吸入・吐出を行なう。なお、内
ロータ２には、中心孔４と、中心孔４の周囲に等間隔で
並ぶ位置決め孔５・・・が形成されている。

ところで、前記外ロータ１と内ロータ２は、一般に別々
の製造工程により成形されるため、ギヤポンプ組立時に
は、外ロータｌに内ロータ２を嵌め込む作業が必要とな
る。しかし、外ロータｌと内ロータ２の間には、各空間
３を略気密的に区画するために極めて僅かな間隙しかな
く、各ロータ１．２　　の偏心量と相対角度を正確に合
わせなければ内ロータ２は嵌まらない。このため、嵌め
込み作業を機械的に行なうことは極めて難かしく、従来
は仕方無く人手により、内ロータ２を外ロータ■にひと
つづつ嵌め込んでいた。

「発明が解決しようとする課題」 しかし上記の方法は、作業員が試行錯誤により嵌め込む
方法であるから、手間がかかるうえ、個々のロータ１．
２　　で嵌め込みに要する時間がばらつくため、流れ作
業に向かず、生産性が非常に悪かった。

また、人手では、内ロータ２を傾いた状態で外ロータ１
に押し込んでしまうことがあり、各ロータ１，２　　の
摺動面に傷を付けたり、エツジを変形させ、不良品を生
じるおそれがあるうえ、人手に付着していたゴミなどが
各ロータ１，２　　の空間３に落ち込む確率も高く、こ
のゴミが排出されないまま次工程に送られると、各ロー
タ１，２　　のかみ合いが悪化し、やはり歩留まりを低
下させる一因となる。

［課題を解決するための手段」 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
外ロータを水平状態で軸線回り回転可能に所定位置で支
持しうるとともに、内ロータを外ロータに収納した状態
で係止する係合部を有する外ロータ支持機構と、前記被
支持状態にある外ロータの上方で、前記内ロータを外ロ
ータの軸線から組立時偏心量だけ偏心させて水平に支持
しうる内ロータ支持機構と、被支持状態にある外ロータ
の下方において被支持状態にある内ロータと同軸に設け
られ、上端部には内ロータを水平状態のまま上方に離脱
可能かつ軸線回りに回転不能に固定しうる内ロータ枢支
ロッドと、この内ロータ枢支ロッドを、被支持状態にあ
る内、ロータを固定可能な位置まで外ロータを通して昇
降操作するとともに、軸線回りに回転操作する内ロータ
回転降下機構と、内ロータの嵌め込みが完了した外ロー
タを一体のまま、外ロータ支持機構から次工程へ排出す
るロータ排出機構とを具備することを特徴としている。

また、本発明の第２項に係わる内接型ギヤポンプのロー
タ組立装置は、前記内ロータ回転降下機構に、内ロータ
枢支ロッドの回転トルクを測定するトルク測定器を付設
したことを特徴とする。

「作　用」 この装置では、まず、外ロータ支持機構により外ロータ
を回転可能に所定位置で水平支持するとともに、この外
ロータの上方において、内ロータ支持機構により内ロー
タを組立時偏心量だけ外ロータから偏心させて水平支持
する。

次に、内ロータ回転降下機構により、内ロータ枢支ロッ
ドを外ロータを通して上昇させ、この枢支ロッドの上端
部に内ロータを載せて固定する。

そして、内ロータ支持機構による支持を解除するととも
に、内ロータ枢支ロッドを低速回転させつつ降下させ、
回転する内ロータを外ロータの上面に当接させる。する
と内ロータは、相対角度が一致した瞬間に外ロータ内に
自重で速やかに落ち込む。その後さらに内ロータ枢支ロ
ッドを降下させれば、内ロータは外ａ−タ支持機構の係
合部に係止され、外ロータ内に残る。

次いで、こうして組み合わされた内外ロータを、ロータ
排出機構によりそのまま次工程へ排出し、１組立サイク
ルを完了する。

一方、本発明の第２項に係わる装置では、前記内ロータ
枢支ロッドにより内ロータを外ロータに収めた時点で、
一旦、内ロータ枢支ロッドの下降を停止するとともに回
転を続行し、その回転トルクをトルク測定器によって測
定する。すると万一、組み立てられた内ロータと外ロー
タの間に異物が挟まっていれば、この異物により内ロー
タと外ロータのかみ合いが悪化し、枢支ロッドの回転ト
ルクが上昇するので、異物の存在を容易に検知して次工
程における不良品発生を防止できる。

「実施例」 第１図は、本発明に係わる内接型ギヤポンプのロータ組
立装置の一実施例を示す全体の平面図である。なお、説
明の便宜上、第１図中左側を前方、右側を後方とする。

図中符号ｌＯは基台であり、この基台１０の後部上面に
は、内ロータ供給フィーダ１２および外ロータ供給フィ
ーダ１４がそれぞれの導出路１２Ａ、１４Ａ　を前方に
向けて配置されている。これら供給フィーダ１２．１４
　　は振動器（図示路）を備え、上面に収容した多数の
ロータ１．２　を振動で順次移動させ、導出路＋２Ａ、
１４Ａ　から一つづつ送り出す。

内ロータ導出路１２Ａの終端にはストッパ（図示路）が
設けられ、このストッパにより最前列の内ロータ２が停
められる。また、この最前列の内ロータ２の下方では、
内ロータ２の位置決め孔５の位相を検知するための光学
センサ（図示路）が内ロータ導出路１２Ａに埋設されて
いる。

一方、外ロータ導出路１４Ａの終端には、上向きにピン
シリンダ（図示路）が埋設され、そのシリンダピン１６
を突き出すと導出路１４Ａ上の外ロータｌが停められる
ようになっている。

基台ｌＯの台板１０Ａの下面には、第２図に示すように
、一対のスライドレール１８が面後方向に向けて平行に
固定されている。これらスライドレール１８には、レー
ル受け２０を介して移動板２２が水平に取り付けられ、
この移動板２２は基台ＩＯに固定された水平シリンダ（
図示路）により、レール１８に沿って往復動される。

この移動板２２の中央上面には、左および右に向けて一
対の開閉シリンダ２４が固定されている。

これらシリンダ２４のロッド２４Ａには、取付具２６が
それぞれ上向きに固定され、台板１０Ａに形成された前
後方向に延びる一対の矩形状開口部２８を通って、それ
ぞれ台板１０Ａ上まで延びている。そして、これら取付
具２６の上端には、前後方向に長い挟持板（外ロータ支
持機構）３０がそれぞれ固定され、これら挟持板３０は
第３図に示すように、外ロータ導出路１４Ａの延長線に
沿って、互いの対向面が平行になるように配置されてい
る。

また、これら挟持板３０の対向面には、外ロータ導出路
１４Ａの側から順次、第１ポケツト３２、第２ボケツ゛
ト３４、第３ポケツト３６が等間隔で形成されている。

第１ポケツト３２の位置は、挟持板３０を導出路１４Ａ
側に移動した際に、シリンダピン１６で係止された外ロ
ータｌを挾み込め°る位置とされている。

各挟持板３０にはまた、第２ポケツト３４の近傍で第２
ポケツト３４内に若干突出するように、それぞれ一対の
水平ローラ３８が固定されており、挟持板３０を閉じる
と、計４つのローラ３８が外ロータｌを回転自在に支持
する。一方、第１ポケツト３２および第３ポケツト３６
は、両挾持板３０を閉じると外ロータｌを緩く挾む大き
さとされている。

一方、台板１０Ａには、挟持板３０が後退した状態で第
２ポケツト３４と対向する位置に、第４図に示すように
開口部４０が形成されている。この開口部４０には円筒
形の回転受筒４２が垂直に嵌め込まれ、合板１ＯＡの下
面に固定された受板４４で軸受４６を介し回転自在に支
持されている。

また、台板１０Ａの上面には第１図に示すように、両フ
ィーダ１２．１４　　の前方に左右方向に延びる水平シ
リンダ４８が設置されている。この水平シリンダ４８の
移動体４８Ａには、直立する取付板５０が固定され、こ
の取付板５０の後面には、内ロータ導出路１２Ａ側に内
ロータ支持機構５２が、反対側にロータ押さえ機構５４
がそれぞれ取り付けられている。

内ロータ支持機構５２は、第２図に示すように取付板５
０に昇降シリンダ５６を下向きで固定し、そのロッドに
エアチャック５８を下向きに固定したものであり、この
エアチャック５８は、左右方向に対向する一対の挟持爪
６０を開閉して内ロータ２の外周を挾むことができる。

そして、これら挟持爪６０は、エアチャック５８を内ロ
ータ導出路１２Ａ側に移動させると最前列の内ロータ２
の真上に位置し、また反対側に移動させると、回転受筒
４２の上で支持された外ロータｌの軸線から組立時偏心
量だけ偏心した位置で内ロータ２を挟持するようになっ
ている。

一方、ロータ押さえ機構５４は、第２図および第４図に
示すように、取付板５０に垂直に固定された昇降シリン
ダ６２と、このシリンダ６２の移動体６２Ａに取付板６
４を介して垂直に取り付けられたロータ押圧体６６とか
ら構成されている。

この内ロータ押圧体６６は、第５図に示すように取付板
６４に形成された孔６８に挿通された中心軸７０と、取
付板６４の上面に固定され中心軸７０の外周に軸受７２
を介して回転自在に取り付けられた円筒状の上体７４と
、取付板６４の下で中心軸７０に軸受７６を介して取り
付けられた円筒状の下体７８とからなり、下体７８の下
端部の径は外ロータ１と同等とされている。

一方、基台！０の内部には、回転受筒４２の下方におい
て、第６図に示す内ロータ回転下降機構８０が設置され
ている。まず基台１０内部にはサーボモータ８２が上向
きに固定され、このサーボモータ８２の回転軸にはカブ
ラ８４を介してスクリュウフィーダ８６が連結され、こ
のスクリュウフィーダ８６の昇降体８６Ａには取付板８
８を介してトルク測定器９０が上向きに固定されている
。

このトルク測定器９０の下側の入力軸９ＱＡにはカブラ
９２を介して、取付板８８に固定されたステッピングモ
ータ９４の回転軸が連結され、他方、上側の出力軸９０
Ｂには、カブラ９６を経て取付板８８に軸受９８で支持
された内ロータ枢支ロッドｌＯＯが連結されている。

この内ロータ枢支ロッド！ＯＯは、内ロータ２の外径よ
りも細く、その上端には水平面１０２が形成されるとと
もに、この水平面１０２から上に突出するように中心ビ
ン１０４および偏心ビン１０６が共に上向きに固定され
ている。これらビン１０４．１０６の先端は丸みを帯び
、中心ビン１０４は偏心ピン１０６よりも長い。そして
中心ビン１０４は内ロータ中心孔４に、また偏心ピン１
０６は内ロータ位置決め孔５にそれぞれ隙間なく貫入で
き、内ロータ２は水平面１０２にがたつきなく載る。

一方、第１図に示すように、挟持板３０が前進した際に
第３ポケツト３６が来る位置には、前方に延びる搬送コ
ンベヤ１０８が設置されている。

また、この搬送コンベヤｌＯ８の側方には、搬送コンベ
ヤ１０８に向けて押し出しシリンダ１１０が固定され、
そのロッドを前進させると、搬送コンベヤ１０８上のロ
ータ１．２　を反対側に設置されている不良品受は皿１
１２に落とす。

また、搬送コンベヤ１０８の終端部には送りシリンダ１
１４が上向きに埋設され、搬送コンベヤ１０Ｂ上のロー
タ１．２　　を一つづつ前に送る。さらに、搬送コンベ
ヤ１０８の終端にはロータ受は皿１１６が設置され、搬
送コンベヤ１０Ｂから滑り落ちるロータ！、２　を平ら
に並べて蓄える。

次に、装置が金策１図に示す状態にあるとして、上記構
成からなるロータ組立装置の作用を順に説明する。

■　供給フィーダ１２．１４　　を共に作動させ、内ロ
ータ２と外ロータ１を導出路１２Ａ、１４Ａ　　に沿っ
て前進させる。これにより、最前列の内ロータ２はスト
ッパに、最前列の外ロータ１はシリンダビン１６で停め
られる。

■　シリンダピン１６で停められている外ロータｌを、
開閉シリンダ２４で各挟持板３０を閉じることにより、
第１ポケツト３２内に挾み込む。次いで、シリンダピン
１６を没させ、挟持板３０を閉じたまま前進させて、第
１ポケツト３２内の外ロータｌを回転受筒４２の上まで
運ぶ。その後シリンダビン１６は再び突出させておく。

■　挟持板３０を開いて外ロータｌを解放したうえ後退
させ、再び第１ポケツト３２内にビンシリンダ１６で係
止されている外ロータＩを挾み込む。

同時に、第２ポケツト３４の４つの水平ローラ３Ｂで、
回転受筒４２に載置された外ロータ１を挾み、回転自在
に支持する。

■　一方、前記■〜■と平行して、昇降シリンダ５６に
よりエアチャック５８を下降させ、内ロータ導出路１２
Ａの終端で停められている内ロータ２を、このエアチャ
ック５８の挟持爪６０で挾み込む。

■　この挾まれた状態で内ロータ２には、位置決め孔５
の位置が異なる２種の回転位相が存在するため、導出路
１２Ａに埋設された光学センサを作動させて、位置決め
孔５の位相を確認し、位相情報として記憶しておく。

■　エアチャック５８を上昇させ、次いで水平シリンダ
４８によりエアチャック５８を第２ポケツト３４の上方
に移動する。これにより、挟持されている内ロータ２は
、挾持板３０に支持されている外ロータｌの上方で、互
いの軸線を組立時偏心量だけ偏心して位置する。

■　前記の内ロータ位相情報に基づき、枢支ロッド回転
用ステッピングモータ９４を作動させ、内ロータ枢支ロ
ッド１００の偏心ビン１０６の回転位相を、挾持されて
いる内口＝夕２と一致させる。

■　サーボモータ８２を作動させて枢支ロッド１００を
上昇させ、外ロータｌを通して挾持されている内ロータ
２の中心孔４に中心ビン１０４を、位置決め孔５の一つ
に偏心ビン１０６をそれぞれ貫入し、水平面１０２に内
ロータ２を載せる。

■　エアチャック５８の挟持爪６０を開き、内ロータ２
を解放する。そしてステッピングモータ９４およびサー
ボモータ８２を同時に作動させ、枢支口、ラド【ＯＯを
低速回転させつつ降下させる。

降下につれ内ロータ２は外ロータｌの上面に当たり、や
がて回転位相が一致した瞬間に自重で外ロータｌ内に垂
直に落ち込む。

■　水平シリンダ４８を作動させ、エアチャック５８を
内ロータ導出路＋２Ａ側に戻すとともに、ロータ押さえ
機構５４を内外ロータ１．２　上に移動させる。

■　昇降シリンダ６２によりロータ押圧体６６を降下さ
せ、内外ロータ１．２　上に載せる。なお押圧体６６の
下体７８および回転受筒４２は回転自在であるから、こ
の状態で外ロータｌは回転自在である。

＠　ステッピングモータ９４の回転速度を速め、内ロー
タ２と外ロータ！を互いに偏心したまま噛み合い回転さ
せ、同時にトルク測定器９０で枢支ロッド１００の回転
トルクを確認する。もしも外ロータ１と内ロータ２の間
に何等かの異物が存在すれば、噛み合いが悪化して各ロ
ータ１，２　　が一体化するため、外ロータ１は偏心回
転しようとするが、外ロータｌは４つのローラ３８で外
周を支持されているため偏心回転できず、その結果、枢
支ロッド１００の回転トルクが上昇してトルク測定器９
０が異常信号を発する。そしてこの異常信号を記憶して
おく。

■　トルク確認後、枢支ロッド１００をさらに降下し、
内ロータ２から引き抜く。内ロータ２は回転受筒４２に
より係止されて外ロータ１内に残り、ロータ組立が完了
する。

■　挟持板３０を閉じたまま前・進させ、第２ポケツト
３４内の内外ロータ１，２　　を先程第３ポケツト３６
のあった位置まで運ぶ。そして挟持板３０を開き、内外
ロータ１，２　　をこの位置に残して挟持板３０を後退
させる。

■　残された内外ロータ１．２　は、再度挟持板３０が
前記のように往復動すると、挟持板３０の第３ポケツト
３６に挾まれて搬送コンベヤ１０８上に運ばれる。ここ
で、前記のトルク異常信号が記憶されていたなら、押し
出しシリンダ１１０を作動させ、この内外ロータ１，２
　　を不良品受は皿ｌ１２に落とし込む。また、トルク
異常信号がなければ搬送コンベヤ１０Ｂを作動してロー
タ受は皿１１６内に滑り落として、！サイクルを完了す
る。

上記構成からなる内接型ギヤポンプのロータ組立装置に
よれば、従来は手作業で行なｔしかなかったロータ組立
を、自動的に連続して行なえるため生産性が高く、人件
費等のコスト低下も図れる。

また、内ロータ２および外ロータｌを互いに平行に保っ
たまま、内ロータ２を自重で外ロータ１内に落とし込む
構成なので、各ロータ１．２　　に無理な力が加わらず
、ロータ摺動面に傷がついたり、エツジを変形させるな
どの支障が生じない。

また、内ロータ２と外ロータｌとを予め組立時偏心位置
に支持したうえ、内ロータ２を回転しつつ外ロータｌに
落とし込むので、動作に確率的な要素がなく、個々の嵌
めこみ作業に要する時間が略一定で、他の動作との連動
において時間的な無駄が生じない。

さらに、人手による組立に比して、内ロータ２と外ロー
タｌとの間にゴミなどの異物が入りにくいうえ、内ロー
タ枢支ロッド１００にトルク測定器９０を付設している
から、組み立てられた内ロータ２と外ロータＩの間に異
物が挟まった場合にも前述のように異物の存在を容易に
検知することができ、不良品を自動選別することが可能
で、次工程における不良品発生を防止し歩留まりを向上
できる。

さらにまた、ロータ押さえ機構５４の作用により、トル
ク測定時に内ロータ２が外ロータ１から飛び出すことを
防止でき、トルク測定および不良品選別の信頼性が極め
て高い。

なお、本発明は上記実施例のみに限られるものではなく
、例えば第７図および第８図のような例も可能である。

この例では、前記実施例とは内ロータ支持機構が異なる
。すなわち内ロータ導出路＋２Ａの延長下方において、
基台ｌＯ内には第７図に示すように昇降シリンダ２００
が固定されている。この昇降シリンダ２００の昇降体２
０２にはロータリアクチュエータ２０４が上向きに固定
され、さらにその回転Ｎｉ２０６の上端には、基台の上
で水平な回動アーム２０８が取り付けられている。この
回動アーム２０８は、第８図に示すように内ロータ導出
路＋２Ａに臨む位置から、回転受部４２の近傍まで回動
される。また回動アーム２０８の先端にはエアチャック
２１０が下向きに固定され、その挟持爪２１２で内ロー
タ２を挟持できるようになっている。

この実施例の作用は、内ロータ導出路１２Ａの終端で停
められた内ロータ２を、エアチャック２１Ｏで挟持した
後、回動アーム２０８を昇降シリンダ２００で上昇およ
びロータリアクチュエータ２０４で回動して、内ロータ
２を第２ポケツト３４内の外ロータ１の上方まで移動し
、偏心状態に支持する。その後は前記実施例と略同じ動
作を行ない、ロータ１，２　を組み立てる。

この例によれば、水平シリンダ４８を用いた前記実施例
よりも、ロータリアクチュエータ２０４の設置面積が小
さくて済むため小形化しやすいという利点がある。

また、この第２゛実施例に限らず、その他の機構に関し
ても同様に種々の変形が可能であることは勿論である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の内接型ギヤポンプのロー
タ組立装置によれば、以下のような優れた効果が得られ
る。

■　従来は手作業で行なっていたロータ組立作業を自動
的に連続して行なえるため、生産性が高く、人件費等の
コスト低下も図れる。

■　内ロータおよび外ロータを互いに平行に保ったまま
、内ロータを自重で外ロータ内に落とし込む構成なので
、各ロータに無理な力が加わらず、ロータ摺動面に傷が
ついたり、エツジを変形させるなどの支障が生じない。

■　内ロータと外ロータとを予め組立時偏心位置に支持
したうえ、内ロータを回転しつつ外ロータに落とし込む
ので、嵌込動作に確率的な要素がなく、個々の嵌め込み
作業に要する時間が略一定で、他の動作との連動におい
て時間的な無駄が生じない。

■　人手による組立に比して、内ロータと外ロータとの
間に異物が入りにくい。

一方、本発明の第２項の装置によれば、さらに次の効果
が得られる。

■　内ロータ枢支ロッドにトルク測定器を付設している
から、組み立てられた内ロータと外ロータの間に異物が
挟まった場合にも、トルクの異常から異物の存在を容易
に検知することかでき、不良品を自動選別することが可
能で、歩留まり向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は、本発明に係わる内接型ギヤポン
プのロータ組立装置の第１実施例を示し、第１図は全体
の平面図、第２図は縦断面図、第３図は外ロータ支持機
構の平面図、第４図はロータ押さえ機構の側面図、第５
図はロータ押圧体の縦断面図、第６図は内ロータ回転降
下機構の側面図である。 また、第７図および第８図は本発明の第２実施例の要部
を示す側面図および平面図、第９図および第１０図はロ
ータを示す平面図および側面図である。 １０・・・基台、１２・・・内ロータ供給フィーダ、１
４　・外ロータ供給フィーダ、２４・・・開閉シリンダ
、３０・・・挟持板（外ロータ支持機構）、３２・・・
第１ポケツト、３４・・・第２ポケツト（外ロータ支持
位置）、３６・・・第３ポケツト、４８・・・水平シリ
ンダ、５２・・・内ロータ支持機構、５４・・・ロータ
押さえ機構、５８・・・エアチャック、８０・・・内ロ
ータ回転降下機構、９０・・・トルク測定器、＋００・
・・内ロータ枢支ロッド、２００・・・昇降シリンダ、
２０４・・・ロータリアクヂュエータ、２０８・・・回
動アーム、２１Ｏ・・・エアチャック（内ロータ支持機
構）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内周面に歯のある円筒状の外ロータに、外周面に
   歯のある円柱状の内ロータを、偏心させて嵌め込むため
   の内接型ギヤポンプのロータ組立装置であって、 前記外ロータを水平状態で軸線回り回転可能に所定位置
   で支持しうるとともに、内ロータを外ロータに収納した
   状態で係止する係合部を有する外ロータ支持機構と、 前記被支持状態にある外ロータの上方で、前記内ロータ
   を外ロータの軸線から組立時偏心量だけ偏心させて水平
   に支持しうる内ロータ支持機構と、被支持状態にある外
   ロータの下方において、被支持状態にある内ロータと同
   軸に設けられ、上端部には内ロータを水平状態のまま上
   方に離脱可能かつ軸線回りに回転不能に固定しうる内ロ
   ータ枢支ロッドと、 この内ロータ枢支ロッドを、被支持状態にある内ロータ
   を固定可能な位置まで外ロータを通して昇降操作すると
   ともに、軸線回りに回転操作する内ロータ回転降下機構
   と、 内ロータの嵌め込みが完了した外ロータを一体のまま、
   外ロータ支持機構から次工程へ排出するロータ排出機構
   とを具備することを特徴とする内接型ギヤポンプのロー
   タ組立装置。
2. （２）前記内ロータ回転降下機構には、内ロータ枢支ロ
   ッドの回転トルクを測定するトルク測定器が付設されて
   いることを特徴とする第１項記載の内接型ギヤポンプの
   ロータ組立装置。