JP2000061743A - しまり嵌合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】互いにしまり嵌合させられるべき２部材のうち
の一方である第２部材を、それに圧力気体を作用させる
ことにより加速し、それにより２部材のうちの他方であ
る第１部材に衝突によりしまり嵌合させるしまり嵌合装
置において、２部材がしまり嵌合を開始する前に第２部
材の加速を止めて実質慣性運動状態とする。 【解決手段】しまり嵌合装置において、第２部材として
のトーションバー１２を第１部材としての出力シャフト
１０に接近する方向に移動可能に保持する保持穴３６
と、圧力気体によりトーションバーを加速する加速装置
２２との間に、圧力気体の保持穴内への流入を選択的に
遮断する通路遮断装置２４を設け、その通路遮断装置に
より、トーションバーが十分に加速された後であって、
出力シャフトと衝突する前に圧力気体を遮断して、トー
ションバーの加速を止める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２部材を互いにし
まり嵌合させるしまり嵌合装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】そのしまり嵌合装置の一従来例が特開平
８─１６８４９６号公報に記載されている。この従来例
は、本出願人が開発したものであり、具体的には、(a)
互いにしまり嵌合させられるべき２部材の一方である第
１部材を保持する保持装置と、(b) ２部材の他方である
第２部材を、しまり嵌合の方向において、保持装置に保
持された第１部材に接近可能に案内する案内通路であっ
て、第２部材と実質的に気密にかつしまり嵌合の方向に
移動可能に嵌合されるものと、(c) その案内通路に嵌合
された第２部材の両端部のうち、保持装置に保持された
第１部材から遠い端部に圧力気体を作用させることによ
り、第２部材を第１部材に向かって加速し、それによ
り、それら第２部材と第１部材とを衝突により互いにし
まり嵌合させる加速装置とを含む構成となっている。本
出願人は、第２部材の加速開始後であってしまり嵌合の
開始前に、第２部材の加速を止めて、第２部材を実質的
に慣性運動させることが望ましいことに気づいた。第２
部材を実質慣性運動状態で第１部材に衝突させれば、し
まり嵌合の際に第２部材に不要な応力の発生を防ぎ、第
２部材の予定外の変形を回避することができるのであ
る。そして、第２部材の実質慣性運動を実現するため
に、本出願人は、案内通路を形成する部材にその案内通
路内の内部空間と大気とを互いに連通させる連通路を設
けることを提案した。この連通路も前記公報に記載され
ており、以下、具体的に説明する。案内通路の内部空間
は、その案内通路に第２部材が実質的に気密に嵌合され
ることにより、２つの部分空間に仕切られている。第２
部材の両端部のうち第１部材に近い前端部の前方に位置
する前方空間と、第１部材から遠い後端部の後方に位置
する後方空間とに仕切られているのである。一方、連通
路の一端部は案内通路内の内部空間、他端部は大気とそ
れぞれ常時連通させられている。そして、連通路は、第
２部材が圧力気体作用前の初期位置にあるときには、第
２部材によって後方空間から遮断される。この状態にお
いては、加速装置により圧力気体が後方空間に供給され
れば、後方空間が昇圧して第２部材が加速させられる。
これに対して、第２部材が第１部材に衝突する直前で
は、連通路は、後方空間に連通させられる。この状態に
おいては、加速装置から後方空間に供給された圧力気体
が連通路を経て大気に放出されるため、第２部材が加速
させられずに実質慣性運動を行わせられる。以上の説明
から明らかなように、上記公報には、後方空間と大気と
の間の流通状態を、第２部材と連通路との相対移動によ
り、第２部材に圧力気体を作用させることが必要である
場合には遮断状態、そのことが必要でない場合には連通
状態とする技術が記載されているのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような事情を背景
にして、本発明は、新規な方式により第２部材の実質慣
性運動を実現可能なしまり嵌合装置を提供することを課
題としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段，作用および発明の効果】
上記課題は、下記の本発明の各態様により解決される。
なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞ
れに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項
に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明
示するためであり、ここに記載された組合せ以外の組合
せを採用することの可能性を排除したり、ここに記載さ
れた特徴以外の特徴を組み合わせることの可能性を排除
するものではない。

【０００５】(1) 互いにしまり嵌合させられるべき２部
材の一方である第１部材を保持する保持装置と、前記２
部材の他方である第２部材とそれと一緒に運動する別の
部材とのうち少なくとも第２部材を有する運動部材の両
端部のうち、前記保持装置に保持された第１部材から遠
い端部である後端部に圧力気体を作用させることによ
り、運動部材を第１部材に向かって加速し、それによ
り、それら第２部材と第１部材とを衝突により互いにし
まり嵌合させる加速装置と、それら保持装置と加速装置
との間に設けられた通路であって、(a) 前記運動部材と
実質的に気密にかつ前記しまり嵌合の方向に移動可能に
嵌合されることにより、運動部材を前記保持装置に保持
された第１部材にしまり嵌合の方向において接近可能に
案内する案内部と、(b) 前記圧力気体を前記加速装置か
ら、前記案内部に嵌合された運動部材の後端部に導く導
入部とを有する通路とを含むしまり嵌合装置において、
前記通路のうち、それの両端部のうち前記加速装置に近
い端部と前記運動部材の後端部との間の部分に、その通
路を選択的に閉じる通路遮断装置を設けたことを特徴と
するしまり嵌合装置〔請求項１〕。このしまり嵌合装置
によれば、運動部材と加速装置との間に通路遮断装置が
設けられるため、運動部材を実質慣性運動状態で第１部
材に衝突させることが可能となる。また、通路遮断装置
は、運動部材および前記公報に記載の連通路を利用する
ことが不可欠ではない。したがって、このしまり嵌合装
置によれば、その公報に記載の方式とは異なる方式によ
り、運動部材の実質慣性運動を実現可能となる。ところ
で加速装置は普通、圧力気体を運動部材に作用させる状
態と作用させない状態とに切り換わる制御弁を有するよ
うに設計されるため、本項に記載のしまり嵌合装置にお
いては、運動部材から見れば、制御弁と通路遮断装置と
いうように、遮断装置が２重に設けられることになる。
したがって、このしまり嵌合装置によれば、例えば、制
御弁が何らかの理由で故障してしまい、圧力気体を作用
させる位置でロックしてしまった場合でも、通路遮断装
置を制御弁として機能させることが可能となり、よっ
て、しまり嵌合装置の信頼性を向上させることが可能と
なる。なお、このしまり嵌合装置における「２部材」と
は、一方が穴部を有する部材であり、他方がその穴部に
嵌合されるべき嵌合部分を有する部材である。これら２
部材のうち加速されるべき第２部材は、穴部を有する部
材であっても、嵌合部分を有する部材であってもよい。
ところで、第２部材を加速する方式が、本項に記載のし
まり嵌合装置におけるように、第２部材の後端部に圧力
気体を作用させる方式である場合には、第２部材が通路
の案内部に実質的に気密に嵌合されることが必要であ
る。しかし、第２部材の断面が円形等、単純な形状を有
していない場合や、中空部を有する場合には、別の部材
を案内部に嵌合させてその別の部材に圧力気体を作用さ
せて加速するとともに、その別の部材によって第２部材
を加速することが望ましい。このような知見に基づき、
本項に記載のしまり嵌合装置においては、また、「運動
部材」は、第２部材のみから構成したり、第２部材とそ
れとは別の部材であって第２部材と一緒に運動するもの
とから構成することができる。 (2) 前記通路遮断装置が、前記加速装置が前記運動部材
を加速するときには前記通路を開き、その加速開始後で
あって、前記第２部材が前記第１部材に衝突する前に
は、通路を閉じるものである(1) 項に記載のしまり嵌合
装置〔請求項２〕。このしまり嵌合装置においては、圧
力気体による運動部材の加速開始後であって、第２部材
が第１部材に衝突する前に、通路遮断装置により、圧力
気体が運動部材に作用することが止められる。よって、
第２部材は実質慣性運動状態で第１部材に衝突させられ
る。 (3) 前記通路遮断装置が、自らを貫通する回転軸線を有
する弁体がその回転軸線を中心に回転することによって
前記通路を閉じる状態と開く状態とに切り換わる回転弁
を含む(1) または(2) 項に記載のしまり嵌合装置〔請求
項３〕。一般に弁体を回転させることにより通路開閉を
制御する回転弁は、弁体を移動させることにより通路開
閉を制御するスライド弁よりも作動力が小さくて済む。
したがって、本項に記載のしまり嵌合装置によれば、そ
のような特徴を有する回転弁を主体として通路遮断装置
が構成されるため、通路遮断装置の作動速度の高速化お
よび通路遮断装置の小形化を容易に図り得る。なお、こ
のしまり嵌合装置において「回転軸線」は例えば、通路
に対して直角に設定したり、平行に設定することができ
る。 (4) 前記回転弁が、さらに、前記通路の導入部を形成す
る部材の内壁の一部に形成され、前記弁体との接触によ
って通路を閉じる弁座を含み、前記弁体が、前記回転軸
線と同軸に回転可能に設けられた円筒部であって、外周
部に切欠部が形成され、かつ、その外周部のうち切欠部
が形成されていない非切欠部の外周面が前記弁座と接触
可能な面とされた円筒部を含み、それにより、前記回転
弁が、非切欠部が弁座と接触するように弁体が回転させ
られた状態では、通路を閉じるものである(3) 項に記載
のしまり嵌合装置。 (5) 前記弁体が合成樹脂製であることと中空であること
との少なくとも一方を特徴とする(3) または(4) 項に記
載のしまり嵌合装置。弁体を合成樹脂製としたり、中空
として軽量化すれば、弁体の慣性モーメントが小さくな
るので、通路遮断装置の作動力をさらに小さくすること
がより容易となる。 (6) さらに、前記通路内において前記運動部材と前記通
路遮断装置とによって仕切られる空間の圧力が大気圧よ
り低下することを防止する圧力低下防止機構を含む(1)
ないし(5) 項のいずれかに記載のしまり嵌合装置〔請求
項４〕。前記(1) ないし(5) 項に記載のしまり嵌合装置
においては、通路遮断装置が通路を遮断すると、運動部
材の後方空間が遮断される。したがって、その状態で運
動部材が第１部材に接近すると後方空間の容積が増加す
るため、後方空間の圧力が大気圧より低下する可能性が
ある。このように、後方空間の圧力が大気圧よりも低く
なると、運動部材が減速される可能性がある。そこで、
本項に記載のしまり嵌合装置においては、圧力低下防止
装置により、運動部材の後方空間の圧力が大気圧より低
下することが防止される。したがって、このしまり嵌合
装置によれば、運動部材がその後方空間の負圧により減
速されることを防止することができる。 (7) 前記圧力低下防止機構が、(a) 前記通路を形成する
部材に設けられ、その通路内において前記第１部材に衝
突する直前における前記運動部材と前記通路遮断装置と
によって規定される内部空間と大気とを互いに連通させ
る連通路と、(b) その連通路の途中に設けられ、内部空
間への大気の流入は許容するが、内部空間からの圧力気
体の流出は阻止する逆止弁とを含む(6) 項に記載のしま
り嵌合装置〔請求項５〕。このしまり嵌合装置によれ
ば、比較的簡単な構成により圧力低下防止機構を実現で
きるため、圧力低下防止機構の採用に伴うコストアップ
および大形化を容易に回避し得る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態のいくつ
かを図面に基づいて詳細に説明する。

【０００７】図１は、本発明の第１実施形態であるしま
り嵌合装置の側面断面図である。このしまり嵌合装置
は、第１部材としての出力シャフト１０に予め加工され
た穴に第２部材としてのトーションバー１２を高速で圧
入する装置である。それら出力シャフト１０とトーショ
ンバー１２との圧入組立体は、自動車のパワーステアリ
ング装置において使用される部品である。しまり嵌合装
置は、ベース１４と、出力シャフト１０を固定的かつ水
平に保持する第１保持装置１６と、トーションバー１２
を、第１保持装置１６によって保持されている出力シャ
フト１０に接近可能かつ水平に保持する第２保持装置１
８とを備えており、さらに、その第２保持装置１８によ
って保持されているトーションバー１２の運動を制御す
る運動制御装置２０を備えている。運動制御装置２０
は、加速装置２２と通路遮断装置２４とを含んでいる。
それら第１保持装置１６，第２保持装置１８および運動
制御装置２０はいずれもベース１４に設けられている。

【０００８】第１保持装置１６は、フレーム２６を備え
ている。フレーム２６は前記ベース１４に固定されてい
る。フレーム２６には水平方向に延びる穴２８が形成さ
れている。その穴２８に保持部材としての円筒部材３０
が着脱可能に設けられている。その円筒部材３０とフレ
ーム２６とには着脱制御部材としての一対のピン３２が
径方向に着脱可能に設けられている。それら一対のピン
３２は円筒部材３０とフレーム２６とに径方向に同時に
嵌入させられることによって円筒部材３０がフレーム２
６から離脱することを阻止する。

【０００９】出力シャフト１０の第１保持装置１６への
装着は次のようにして行われる。すなわち、まず、一対
のピン３２を第１保持装置１６から取り外し、円筒部材
３０をフレーム２６から取り外す。次に、その円筒部材
３０に出力シャフト１０を同軸的に固定する。さらに、
その円筒部材３０を出力シャフト１０と共に第１保持装
置１６に装着し、一対のピン３２をフレーム２６に装着
して円筒部材３０をフレーム２６に固定する。

【００１０】第２保持装置１８はフレーム３４を備えて
いる。このフレーム３４もベース１４に固定されてい
る。フレーム３４には、第１保持装置１６によって保持
される出力シャフト１０と同軸的に延びるとともに、第
１保持装置１６の側において開口する有底の保持穴３６
が形成されている。保持穴３６は、トーションバー１２
を実質的に気密かつ摺動可能に嵌合することにより、ト
ーションバー１２を第１保持装置１６により保持されて
いる出力シャフト１０に接近可能に保持するものであ
る。保持穴３６の底部は、ストッパ部３８とされてい
る。このストッパ部３８は、トーションバー１２を保持
穴３６内に装填した場合に、トーションバー１２を第２
保持装置１８内において正規の位置に位置決めするため
に設けられている。その正規の位置にあるトーションバ
ー１２の後端部が図において２点鎖線で示されている。

【００１１】フレーム３４には、さらに、エア通路４０
と制御通路４１とが形成されている。これらエア通路４
０および制御通路４１は互いに共同して前記保持穴３６
とポート４２とを互いにつないでいる。ポート４２に
は、プラグ４４により、チューブ４６の一端部が接続さ
れており、ポート４２は、そのチューブ４６等を介し、
常時エアを大気圧より高圧下に蓄積する高圧エアタンク
４８（高圧気体タンクの一例である）と接続されてい
る。エア通路４０の途中には、制御弁としてのニードル
弁５０が設けられている。このニードル弁５０は、フレ
ーム３４に摺動可能に嵌合された弁体５２を有し、図示
のようにエア通路４０を遮断して、高圧エアタンク４８
から高圧エア（圧力気体の一例）が制御通路４１および
保持穴３６内の空間に流入することを阻止する遮断状態
と、エア通路４０を開いて高圧エアタンク４８から高圧
エアが制御通路４１および保持穴３６内の空間に流入す
ることを許容する開放状態とに切り換わる。この切換え
は、カム５４によって行われる。カム５４はフレーム３
４に弁体５２の後端部に近接して配置され、そのカム５
４が図示しない駆動装置によって駆動されることによ
り、ニードル弁５０が開放状態と遮断状態とに切り換え
られる。

【００１２】第２保持装置１８は、さらに、導管６０も
備えている。導管６０はフレーム３４のうち保持穴３６
が開口する部位から延びて、第１保持装置１６に保持さ
れている出力シャフト１０に至るように配置されてい
る。導管６０は、トーションバー１２と実質的に気密に
かつ摺動可能に嵌合されることにより、トーションバー
１２の運動経路を規制し、トーションバー１２がちょう
ど出力シャフト１０を目掛けて運動するように案内す
る。

【００１３】導管６０の両端部のうち出力シャフト１０
に嵌合させられる端部の外周には、軸方向に延びる溝６
２が形成されている。これにより、トーションバー１２
の前端部と出力シャフト１０の底部とによって画定され
るエア室が常に大気と連通し、トーションバー１２が出
力シャフト１０に接近してそのエア室の容積が減少すれ
ば、そのエア室について排気が行われ、エアの圧縮、す
なわち、トーションバー１２の前方における圧力である
前方圧（高圧エアタンク４８の供給圧に対する背圧）の
上昇が抑制される。その結果、トーションバー１２が前
進してその前方におけるエア室の容積が減少するにもか
かわらず、トーションバー１２の前方圧がほぼ大気圧に
維持される。

【００１４】前記制御通路４１には回転弁６６が設けら
れている。回転弁６６は、(a) 自らを貫通する回転軸線
ＡＲを有する弁体６７と、(b) 前記フレーム３４のうち
制御通路４１を形成する部分の内壁の一部に形成され、
弁体６７との接触によって制御通路４１を閉じる弁座６
８とを含むように構成されている。弁体６７は、回転軸
線ＡＲと同軸に回転可能に設けられた円筒部により構成
されている。その円筒部の外周部には切欠部が形成され
ており、その外周部のうち切欠部が形成されていない非
切欠部の外周面が弁座６８と接触可能な面とされてい
る。

【００１５】本実施形態においては、弁体６７の回転軸
線ＡＲが、図１に示すように、制御通路４１の延びる方
向に対して直角に設定されている。さらに、切欠部が、
図２に示すように、円筒部を、それの中心軸７４からず
れた位置においてその中心軸７４と平行に延びる一平面
で切断することによって形成されている。

【００１６】このように構成された回転弁６６は、図１
に示すように、非切欠部が弁座６８と接触しないように
弁体６７が回転させられた状態では、制御通路４１を開
く一方、接触するように弁体６７が回転させられた状態
では、制御通路４１を閉じる。

【００１７】弁体６７の回転は、図１に示すように、モ
ータ７８によって行われる。モータ７８は、弁体６７と
同軸的に連結されている。

【００１８】モータ７８はモータ制御装置８０によって
制御される。モータ制御装置８０は、ＣＰＵ，ＲＯＭお
よびＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されて
いる。モータ制御装置８０は、概略的に説明すれば、ニ
ードル弁５０を遮断状態から開放状態に切り換えてトー
ションバー１２の加速を開始する加速開始指令が前記駆
動装置に入力されてからの経過時間を計測し、その経過
時間によって回転弁６６を開放状態から遮断状態に切り
換えるために、モータ７８に信号を出力する。

【００１９】図３は、モータ制御装置８０のコンピュー
タにより実行される回転弁制御プログラムをフローチャ
ートで示したものである。まず、ステップＳ１（以下、
単に「Ｓ１」と表現する。他のステップについても同
じ）において加速開始指令が駆動装置に入力されるのが
待たれる。その加速開始指令が入力されたならば、Ｓ２
において加速開始指令が入力されたときからの経過時間
ｔ₁ が測定される。Ｓ３において、その測定された経過
時間ｔ₁ が設定時間Ｔ₁ 以上であるか否かが判定され
る。設定時間Ｔ₁ は、加速開始指令が入力されたときか
ら、しまり嵌合が開始される直前までに経過すると予想
される時間の長さとされている。また、設定時間Ｔ
₁ は、モータ制御装置８０がモータ７８に信号を供給し
てから回転弁６６が開放状態から遮断状態に切り換わる
際のおくれ時間を考慮して設定されている。経過時間ｔ
₁ が設定時間Ｔ₁ より短い場合はＳ３の判定がＮＯとな
り、Ｓ２において再び経過時間ｔ₁ が測定される。Ｓ２
とＳ３の実行が繰り返された結果、経過時間ｔ₁ が設定
時間Ｔ₁ 以上となれば、Ｓ３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ
４において、予め開放状態とされている回転弁６６を遮
断状態に切り換える回転弁遮断信号がモータ７８に出力
される。次にＳ５において、回転弁６６が遮断状態に切
り換えられたときからの経過時間ｔ₂ が測定され、Ｓ６
においてその測定された経過時間ｔ₂ が設定時間Ｔ₂ 以
上であるか否かが判定される。設定時間Ｔ₂ は、回転弁
６６が遮断状態に切り換えられたときからニードル弁５
０が遮断状態に戻されるときまでに経過すると予想され
る時間の長さとされている。経過時間ｔ ₂ が設定時間Ｔ
₂ よりも短い場合はＳ６の判定がＮＯとなり、Ｓ５に戻
る。Ｓ５とＳ６の実行が繰り返された結果、経過時間ｔ
₂ が設定時間Ｔ₂ 以上となれば、Ｓ６の判定がＹＥＳと
なり、Ｓ７において回転弁６６を開放状態に切り換える
回転弁開放信号がモータ７８に出力される。以上で本プ
ログラムの実行が終了する。

【００２０】本実施形態によれば、回転弁６６により制
御通路４１を遮断して圧力気体がトーションバー１２に
作用することを止めることができる。言い換えれば、ト
ーションバー１２を直接利用することなく、圧力気体に
よるトーションバー１２の加速を止めることができるの
である。

【００２１】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、第１保持装置１６が「保持装置」を構成
し、エア通路４０と、高圧エアタンク４８と、ニードル
弁５０と、カム５４と、図示しない駆動装置とが互いに
共同して加速装置２２を構成し、この加速装置２２が
「加速装置」を構成しているのである。また、導管６０
と保持穴３６とが互いに共同して「通路」のうち「案内
部」を構成し、制御通路４１が「通路」のうち「導入
部」を構成しているのである。また、回転弁６６と、モ
ータ７８と、モータ制御装置８０とが互いに共同して通
路遮断装置２４を構成し、この通路遮断装置２４が「通
路遮断装置」を構成しているのである。

【００２２】次に本発明の第２実施形態であるしまり嵌
合装置を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形
態と基本的な構成が共通するため、共通の要素について
は同じ符号を用いることによって詳細な説明を省略し、
異なる要素についてのみ詳細に説明する。

【００２３】図４に本実施形態のしまり嵌合装置を示
す。本実施形態においては、第２保持装置１８のフレー
ム３４に連通路１００が形成されている。この連通路１
００は、保持穴３６内の内部空間と大気とを互いに常時
連通させる。連通路１００の、保持穴３６内における開
口部はトーションバー１２が初期位置にあるときにはト
ーションバー１２によって遮断されているが、トーショ
ンバー１２が出力シャフト１０に衝突するときまでには
開放される。ただし、連通路１００をそのように配置す
ることは本発明を実施するために不可欠なことではな
く、連通路１００のその開口部は、トーションバー１２
が初期位置から出力シャフト１０に向かって前進して出
力シャフト１０に衝突するまでの期間のいずれの時期に
おいても、トーションバー１２によって遮断されない位
置に配置することが可能である。

【００２４】連通路１００の途中に逆止弁１０２が設け
られている。逆止弁１０２は、保持穴３６内の内部空間
からの圧力気体の流出は阻止するが、その内部空間への
大気の流入は許容する。

【００２５】回転弁６６が遮断状態であるとき、トーシ
ョンバー１２の後方空間１０４、すなわち、導管６０お
よび保持穴３６内の空間のうちトーションバー１２の後
端部と回転弁６６とにより規定される空間は大気から遮
断されている。この後方空間１０４の容積は、トーショ
ンバー１２が前進させられるにつれて増加する。そのた
め、連通路１００がないと、その容積増加によって後方
空間１０４に負圧が発生し、その負圧によってトーショ
ンバー１２の前進が阻害される可能性がある。一方、連
通路１００を設けただけでは、トーションバー１２が十
分に加速させられないうちに、後方空間１０４が連通路
１００によって大気に連通させられ、加速装置２２から
後方空間１０４に供給された高圧エアが連通路１００を
経て大気に放出されてしまう。そこで、本実施形態にお
いては、連通路１００の途中に逆止弁１０２が設けられ
ている。その結果、トーションバー１２を加速させるこ
とが必要である場合には、逆止弁１０２により、加速装
置２２から後方空間１０４に供給された高圧エアが大気
に放出されることが防止され、一方、後方空間１０４に
負圧が発生しようとすると、逆止弁１０２が開いて、大
気が後方空間１０４に流入し、それにより、後方空間１
０４の負圧発生が抑制されている。

【００２６】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、連通路１００とチェック弁１０２とが互
いに共同して「圧力低下防止機構」を構成しているので
ある。

【００２７】次に本発明の第３実施形態であるしまり嵌
合装置について説明する。ただし、本実施形態も、第１
実施形態と基本的な構成が共通するため、共通の要素に
ついては同じ符号を用いることによって詳細な説明を省
略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。

【００２８】図５は、本実施形態であるしまり嵌合装置
を簡略化して示したものである。このしまり嵌合装置
は、第１部材１０６に筒状の第２部材１０８を圧入する
装置である。本実施形態は、第２保持装置１８の保持穴
３６に、第２部材１０８がそれの外周面において摺動可
能に嵌合されている点で第１実施形態と共通する。しか
し、第１実施形態とは異なり、本実施形態における第２
部材１０８は筒状とされている。このため、第１実施形
態と同じ構成を採用するのみでは、加速装置２２が保持
穴３６内に高圧エアを供給しても、高圧エアが第２部材
１０８の後方空間から前方空間へ流出してしまい、よっ
て、後方空間を昇圧して第２部材１０８を加速すること
ができない。

【００２９】そこで、本実施形態は、保持穴３６内の第
２部材１０８の後方に、第２部材１０８と一緒に運動し
て第２部材１０８を加速させる加速部材１１０を配置し
た構成となっている。加速部材１１０は、それの外周面
において保持穴３６と実質的に気密にかつ摺動可能に嵌
合されるとともに、加速部材１１０の前方空間と後方空
間とを互いに連通させる穴部を有しない形状とされてい
る。加速部材１１０は、加速部材１１０の両端部のうち
第１部材１０６に近い前端部において、第２部材１０８
の両端部のうち第１部材１０６から遠い後端部と接触さ
せられている。したがって、本実施形態においては加速
装置２２が保持穴３６内に高圧エアを供給すると、後方
空間が昇圧されて加速部材１１０が加速され、その結
果、その加速部材１１０によって第２部材１０８が加速
される。

【００３０】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、加速部材１１０が「別の部材」を構成
し、その加速部材１１０と第２部材１０８とが互いに共
同して「運動部材」を構成しているのである。

【００３１】以上、本発明の実施形態のいくつかを図面
に基づいて詳細に説明したが、これらの他にも、特許請
求の範囲を逸脱することなく当業者の知識に基づいて種
々の変形、改良を施した形態で本発明を実施することが
できるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるしまり嵌合装置を
示す側面断面図である。

【図２】図１のしまり嵌合装置における回転弁を取り出
して詳しく示す正面図と斜視図である。

【図３】図１におけるモータ制御装置のコンピュータの
ＲＯＭに記憶されている回転弁制御プログラムを示すフ
ローチャートである。

【図４】本発明の第２実施形態であるしまり嵌合装置を
示す側面断面図である。

【図５】本発明の第３実施形態であるしまり嵌合装置を
示す側面断面図である。

【符号の説明】 １０ 出力シャフト １２ トーションバー １６ 第１保持装置 ２２ 加速装置 ２４ 通路遮断装置 ３６ 保持穴 ４０ エア通路 ４１ 制御通路 ４８ 高圧エアタンク ５０ ニードル弁 ５４ カム ６０ 導管 ６６ 回転弁 ７８ モータ ８０ モータ制御装置 １００ 連通路 １０２ チェック弁 １０６ 第１部材 １０８ 第２部材 １１０ 加速部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 英生 愛知県豊田市トヨタ町一番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 乾 美智也 愛知県豊田市トヨタ町一番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中岡 正樹 愛知県豊田市トヨタ町一番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3C030 BC21 BC31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いにしまり嵌合させられるべき２部材の
   一方である第１部材を保持する保持装置と、 前記２部材の他方である第２部材とそれと一緒に運動す
   る別の部材とのうち少なくとも第２部材を有する運動部
   材の両端部のうち、前記保持装置に保持された第１部材
   から遠い端部である後端部に圧力気体を作用させること
   により、運動部材を第１部材に向かって加速し、それに
   より、それら第２部材と第１部材とを衝突により互いに
   しまり嵌合させる加速装置と、 それら保持装置と加速装置との間に設けられた通路であ
   って、(a) 前記運動部材と実質的に気密にかつ前記しま
   り嵌合の方向に移動可能に嵌合されることにより、運動
   部材を前記保持装置に保持された第１部材にしまり嵌合
   の方向において接近可能に案内する案内部と、(b) 前記
   圧力気体を前記加速装置から、前記案内部に嵌合された
   運動部材の後端部に導く導入部とを有する通路とを含む
   しまり嵌合装置において、 前記通路のうち、それの両端部のうち前記加速装置に近
   い端部と前記運動部材の後端部との間の部分に、その通
   路を選択的に閉じる通路遮断装置を設けたことを特徴と
   するしまり嵌合装置。
2. 【請求項２】前記通路遮断装置が、前記加速装置が前記
   運動部材を加速するときには前記通路を開き、その加速
   開始後であって、前記第２部材が前記第１部材に衝突す
   る前には、通路を閉じるものである請求項１に記載のし
   まり嵌合装置。
3. 【請求項３】前記通路遮断装置が、自らを貫通する回転
   軸線を有する弁体がその回転軸線を中心に回転すること
   によって前記通路を閉じる状態と開く状態とに切り換わ
   る回転弁を含む請求項１または２に記載のしまり嵌合装
   置。
4. 【請求項４】さらに、前記通路内において前記運動部材
   と前記通路遮断装置とによって仕切られる空間の圧力が
   大気圧より低下することを防止する圧力低下防止機構を
   含む請求項１ないし３のいずれかに記載のしまり嵌合装
   置。
5. 【請求項５】前記圧力低下防止機構が、(a) 前記通路を
   形成する部材に設けられ、その通路内において前記第１
   部材に衝突する直前における前記運動部材と前記通路遮
   断装置とによって規定される内部空間と大気とを互いに
   連通させる連通路と、(b) その連通路の途中に設けら
   れ、内部空間への大気の流入は許容するが、内部空間か
   らの圧力気体の流出は阻止する逆止弁とを含む請求項４
   に記載のしまり嵌合装置。