JP2001038544A - フランジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フランジ付きワークの大小に関わらず、かし
め手段がかしめるロックナットの位置を一定にして、同
じかしめ装置でかしめ処理を可能にするフランジ付きワ
ーク用ロックナットのかしめ装置を提供する。 【解決手段】 クランプ手段３０のクランプアーム３１
は、基準座３９ａ，３９ｂが上下に段差に形成されたク
ランプ部３３を備えている。大型のフランジ付きワーク
９０（図右側）は基準座３９ａと上昇したワーク押さえ
手段４０との間に挟まれ、小型のフランジ付きワーク９
１（図左側）は基準座３９ｂと下降した状態のワーク押
さえ手段４０との間に挟まれている。いずれのフランジ
付きワーク９０，９１であっても、かしめ爪１３，１３
は、ロックナット９５に対して同じ高さ位置をしめ、同
じかしめ装置でかしめ処理を施すことが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車部品のカ
ップリングのようなフランジ付きワークをねじ部を備え
たドライブピニオンのような取付け部材に締結するため
のロックナットの緩みを防止するために、ロックナット
にかしめ処理をするフランジ付きワーク用ロックナット
のかしめ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のエンジン駆動力を後駆動輪
に伝達するため、図１２に示されているようなリヤアク
スル８０が用いられている。リヤアクスル８０のファイ
ナルギヤは、エンジンからの回転が伝達されるドライブ
シャフトに連結されるドライブピニオン８１と、ドライ
ブピニオン８１に噛み合うと共にディファレンシャルケ
ース８３に連結されるリングギヤ８２とから構成されて
いる。ドライブピニオン８１はドライブシャフトにカッ
プリング（フランジ付きワーク９０）を介して連結され
る。ディファレンシャルケース８３は軸受８５を介して
ディファレンシャルキャリヤ８４に回転自在に支持され
ており、ディファレンシャルケース８３はディファレン
シャルギヤ８６に回転連結されている。ディファレンシ
ャルギヤ８６は、ピニオンギヤ８７とピニオンギヤ８７
に噛み合うサイドギヤ８８とからなり、サイドギヤ８８
がリヤアクスルシャフトに連結されている。カップリン
グ（フランジ付きワーク９０）は、ドライブピニオン８
１にロックナット９５によって固定されるが、ロックナ
ット９５が緩むことは車両走行上極めて危険であるの
で、ロックナット９５の一部を変形させてドライブピニ
オン８１のねじ部９６に形成されているかしめ溝９７
（図７参照）に係合させるかしめが施されて、ロックナ
ット９５のドライブピニオン８１に対する緩みが防止さ
れる。

【０００３】ロックナット９５の一部を強制的に変形さ
せてドライブピニオン８１のねじ部９６に係合させるか
しめ処理は、従来、図１１に示すようなかしめ装置１０
０で行われている。かしめ装置１００は、バランサによ
り吊り下げられているかしめ装置本体と空圧式又は油圧
式アクチュエータにより構成されたマニュアル操作のか
しめ機である。かしめ装置１００においては、カップリ
ングのようなフランジ付きワーク９０を、そのフランジ
９２をかしめ装置１００のフレームの固定された基準座
１０１に当接させた状態で、フランジ９２の斜め下方か
ら、クランプ手段１０２，１０２によってフランジ９２
を基準座１０１との間に挟み込むことで、フランジ付き
ワーク９０の特に上下方向のかしめ位置が決定される。
各クランプ手段１０２は、クランプアーム３１と、クラ
ンプアーム３１を作動させるクランプアクチュエータ３
２とから成る。各クランプアーム３１は、かしめ装置１
００の図示しない装置フレームに対してヒンジピン３４
で揺動自在に支持されており、クランプアクチュエータ
３２が作動してピストンロッド３８が進退することで揺
動される。各クランプアクチュエータ３２は、ピストン
側がヒンジピン３７によって各クランプアーム３１の基
端部３６に枢着されており、シリンダ側がヒンジピン３
７ａによって（基板）に枢着されている。クランプアー
ム３１の基端部３６がピストンロッド３８に枢着されて
おり、クランプアクチュエータ３２の作動時に先端部３
５がフランジ９２の下面に当接する。

【０００４】フランジ付きワーク９０がクランプ手段１
０２，１０２によって所定位置に位置決めされた状態で
は、一対のかしめ爪１３，１３が既にフランジ付きワー
ク９０の内部に嵌まり込んでいる。一対のかしめ爪１
３，１３は、枢軸１２によって互いに揺動可能に連結さ
れたかしめアーム１１，１１の下アーム部分１４，１４
に一体的に形成されている。かしめアーム１１，１１の
上アーム部分１５，１５間に、かしめ用の油圧アクチュ
エータを配置し、油圧アクチュエータの出力であるピス
トンロッドに取り付けられたカムプレート２２をリフト
させることにより、かしめアーム１１，１１がカムフォ
ロア１７，１７を介して枢軸１２の回りに回動して、か
しめ爪１３，１３はてこ作用によって大きな力でロック
ナット９５をかしめる。かしめ量は、近接スイッチ２３
により感知して停止することで決められる。近接スイッ
チ２３には、近接感知不良の可能性があるので、メカス
トッパ２４が各かしめアーム１１に対して設けられてい
る。

【０００５】上記のかしめ装置１００は、車両のリヤア
クスルの組立ラインに組み込まれているが、車両の種類
によってカップリング（フランジ付きワーク９０）の形
状が異なり、組立ラインに形状が異なるカップリングが
流されることにすると、その異なるカップリングに応じ
て仕様の異なるかしめ手段１０及びクランプ手段１０
２，１０２を備えたかしめ装置を予め用意しておく必要
があり、組立ラインの複雑化や製造設備のコスト上昇を
招くことになる。また、ドライブピニオン８１に形成さ
れているかしめ溝９７の位置をかしめ爪１３，１３の揺
動方向に一致させる必要があるので、オペレータが目視
にてドライブピニオン８１の軸線周りでの角度位置をか
しめ位置に合わせており、オペレータの負担になるばか
りでなく、作業効率向上の妨げになると共に、ロックナ
ット緩止め強さのバラツキの原因になることもある。

【０００６】一方、一様で安定した行程能力の高いナッ
トのかしめを可能にし、かしめ作業の安全性を確保し、
ロックナットのかしめ位置の位相ずれを防止するため、
ロックナットかしめ装置が提案されている（特開平７−
２５１２２７号公報）。このロックナットかしめ装置に
よれば、ロックナットが締着された部材を把持部材によ
って把持した状態において、かしめ機構の一対のかしめ
爪部材の揺動運動によってロックナットに対してかしめ
加工が施され、ロックナットに対するかしめ機構の位置
決めが位置決め機構によって行われ、把持機構及びかし
め機構はシーケンス回路によってエアの給排が制御され
た気圧シリンダによって駆動される。

【０００７】上記ロックナットかしめ装置においては、
ロックナットが締着されたカップリングのフランジをク
ランプによって把持し、その状態でかしめ爪を作動させ
てロックナットをかしめ溝内に塑性変形させている。し
かしながら、ワークと装置とは横置きであり、手動操作
にて、位置決めプレートに形成されている突起を軸に形
成されているかしめ溝に係合させている。クランプとか
しめ爪の段階的な作動を行わせるための機構について
は、別の例も挙げられているが、ワークの形状違いに対
処する具体的な対策については開示がない。

【０００８】また、別のかしめ装置の例として、特開平
１０−２１１５３０号公報に開示されているものがあ
る。このかしめ装置は、プロペラシャフトを構成するセ
ンターベアリングシャフトをフランジコンパニオンに接
続するためのワークとしてのナットをかしめるための装
置であり、かしめ部位検出センサとかしめ爪とを同じ支
持部材に支持することにより、装置のガタツキがあって
もかしめ部位検出センサとかしめ爪との相対位置が常に
一定になり、かしめ部位検出センサがワークのかしめ部
位を検出してからかしめ爪をワークにかしめ部位まで移
動させる際の位置ずれを生じ難くしている。かしめ位置
は、ナットをその上面に割出しピンを当接させた状態で
回転し、割出しピンがナットに形成されているかしめ部
位の溝に係合降下することで割り出される。

【０００９】また、ロックナットの薄肉部をボルトの先
端に形成されている凹溝内に圧入してロックナットの緩
み止めを行うかしめ装置として、かしめ荷重とかしめス
トロークとによってかしめの良否を管理するものが、特
開平２−９９２３３号公報に開示されている。また、固
定用ナットにかしめられる廻り止めカップのかしめ量を
判定する判定工具であって、廻り止めカップのかしめ量
を固定用ナットに位置決めされた位置決め部材と廻り止
めカップに位置決めされたつめ部材の相対的位置関係と
して、その最低量を設定することにより、固定用ナット
のかしめ量が充分であれば、かしめ量に対応したストロ
ークが得られてリミットスイッチがオン作動し、かしめ
量が不十分であるときにはストローク不足によってリミ
ットスイッチがオン作動しないことにより、かしめ量の
正常、不正常を検出するものが、特開平５−３０１１３
０号公報に開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】フランジ付きワークの
機種違いに起因して、かしめ手段に対するロックナット
位置が変化する場合には、クランプ手段やかしめ手段の
作動を全自動化して、各手段が自動的に対応するのが望
ましいが、そのような自動化機構は、複雑であり且つ製
作コストが上昇する。そこで、フランジ付きワークのク
ランプ手段に工夫を施すことにより、フランジ付きワー
クのワークの大小に関係なく、かしめ手段に対するロッ
クナットの位置を一定にすることができれば、同じかし
め装置によってロックナットをかしめることが可能にな
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
課題を解決することであり、フランジ付きワークのワー
クの大小に関係なくロックナットをかしめることを可能
にし、しかも簡単な同じ構造を有し低コストで製作可能
なフランジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置を提
供することである。

【００１２】この発明は、取付け部材のねじ部にロック
ナットを螺合することにより前記取付け部材に対して締
結されたフランジ付きワークのフランジが当接されるワ
ーク押さえ手段、前記ワーク押さえ手段との間に前記フ
ランジを挟み込むことにより前記フランジ付きワークを
保持するクランプ手段、前記ロックナットが前記ねじ部
に対して緩むのを防止するため、及び前記ワーク押さえ
手段と前記クランプ手段との間に保持された状態の前記
フランジ付きワークを前記取付け部材に対して締結して
いる前記ロックナットの一部を前記ねじ部に形成されて
いる凹部にかしめるかしめ手段を具備し、機種の異なる
前記フランジ付きワークに対する前記かしめ手段による
前記ロックナットのかしめ位置を一定位置に維持するた
め、前記クランプ手段のクランプ部には、前記フランジ
付きワークの機種に応じて前記フランジが選択的に位置
決めされる複数の段状の基準座が形成されていることか
ら成るフランジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置
に関する。

【００１３】このフランジ付きワーク用ロックナットの
かしめ装置によれば、フランジ付きワークは、クランプ
手段のクランプ部に形成されている複数の段状の基準座
に、その機種に応じてフランジを選択的に位置決めされ
た状態で、ワーク押さえ手段とクランプ手段との間に保
持されるので、かしめ手段がかしめるロックナットの位
置は同じになり、同一のかしめ手段によってロックナッ
トをねじ部に対してかしめることができる。

【００１４】前記クランプ手段の前記クランプ部に形成
されている前記基準座は、前記フランジのクランプ状態
において、大型の機種の前記フランジ付きワークに対す
る前記基準座ほど、前記かしめ位置から径方向及び軸方
向に遠い位置に形成されている。即ち、クランプ部に
は、フランジ付きワークの大きさに合わせて、基準座は
階段状という簡単な構造に形成することが可能となる。

【００１５】前記ワーク押さえ手段は、前記フランジ付
きワークを前記クランプ手段に向かう方向に進退可能な
押さえプレートと、前記押さえプレートを前記クランプ
手段に向かって付勢する押圧手段とから構成されてい
る。複数の段状の基準座にフランジを選択的に位置決め
されるフランジ付きワークに対応して、押さえプレート
の位置が進退し、その進退位置に応じて押圧手段によっ
てフランジ付きワークをクランプ部と押さえプレートと
の間で挟んだ状態に保持する。

【００１６】前記ワーク押さえ手段は装置フレームと前
記フランジとの間に介装され且つ前記フランジ付きワー
クの機種に応じて厚さが設定されているスペーサであ
る。スペーサの厚さは、クランプ部との間でフランジ付
きワークを挟んだときに、かしめ手段がかしめ処理をす
るロックナットに位置が一定になるようにフランジ付き
ワークの機種に応じて設定されている。

【００１７】前記ワーク押さえ手段は、シリンダ側が装
置フレームに保持されており、ピストン進出量が前記フ
ランジ付きワークの機種に応じて設定される流体圧アク
チュエータである。

【００１８】前記ワーク押さえ手段は、前記かしめ手段
のかしめ作動時に浮き上がるのを防止する浮上がり防止
機構を備えている。かしめ手段がロックナットをかしめ
るときに、ワーク押さえ手段が浮き上がる現象が生じる
ことがあるが、浮上がり防止機構がワーク押さえ手段の
リフトを阻止する。浮上がり防止機構は、機械的なスト
ッパ、或いは圧力変更可能な流体的アクチュエータとす
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、こ
の発明の実施例を説明する。図１はこの発明によるフラ
ンジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置の一例を示
す正面図、図２は図１に示すフランジ付きワーク用ロッ
クナットのかしめ装置の側面図、図３は図１に示すフラ
ンジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置のクランプ
手段とワーク押さえ手段との一例を示す概略図、図４は
大きさの異なる二つのフランジ付きワークに対するクラ
ンプ手段とワーク押さえ手段との動作を説明する説明図
である。

【００２０】図１〜図４に示すフランジ付きワーク用ロ
ックナットのかしめ装置において、図１１に示す従来の
かしめ装置に用いられているのと同一の構成要素につい
ては、図１１に示された符号と同一の符号を付してい
る。図１においては、左半分はクランプ手段が非クラン
プ位置にある状態を、右半分はクランプ手段がクランプ
位置にある状態を示している。図１及び図２を参照する
と、フランジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置１
（以下、簡単のために「かしめ装置１」と略す）におい
ては、２枚の同形状の一対の基板２，２が複数の支柱３
で前後方向に一定の距離を置いて平行に連結ボルト４に
よって連結されている。基板２，２及び支柱３は、かし
め装置１の内部にかしめに要する各手段、即ち、かしめ
手段１０、クランプ手段３０、ワーク押さえ手段４０、
及び位置決め手段７５等を所定の箇所に収容する装置フ
レームを構成している。

【００２１】装置フレームの最上部にはアイボルト５が
ねじ込まれており、かしめ装置１は、一端がアイボルト
５に係止され且つ他端にかしめ装置１の荷重と釣り合わ
されたバランスウエイト（図示せず）が設けられたワイ
ヤによって、フランジ付きワーク９０が搬送されてくる
コンベヤ（図示せず）の上方において吊り下げられてい
る。オペレータがかしめ装置１を操作するため、装置フ
レームには、左右両側にそれぞれハンドグリップ６，６
が配設されている。かしめ装置１の荷重はバランスウエ
イトと釣り合っているため、オペレータは、ハンドグリ
ップ６，６を握ることでかしめ装置１を僅かな力で左右
上下及び回転させることができる。

【００２２】基板２，２間のスペース７において、中央
下方寄りの位置に枢軸１２で回動可能に配設されたかし
め手段１０を構成するかしめアーム１１，１１の下端に
は、フランジ付きワーク９０の内部に入り込んでロック
ナット９５をかしめるためのかしめ爪１３が設けられて
いる。かしめアーム１１，１１の下アーム部分１４，１
４間には、かしめ時にも互いに接触することがなく、後
述する位置決め手段７５を配設するためのスペース１６
を形成している。各かしめアーム１１の上アーム部分１
５，１５は、前後方向に二股に分かれており、上端にカ
ムフォロア１７が設けられている。かしめ用の油圧アク
チュエータ２０が、基板２，２間のスペース７内の上部
中央に且つ両上アーム部分１５，１５間において、取付
けプレート８（図２参照）を介して基板２，２に支持さ
れて配設されている。油圧アクチュエータ２０のピスト
ンロッド２１には、上に向かって凸の形状に形成された
カムプレート２２が取り付けられており、カムプレート
２２は、二股に分かれた上アーム部分１５，１５の上端
に設けられているカムフォロア１７に当接している。上
アーム部分１５，１５間には、カムフォロア１７に対応
した位置において、かしめアーム１１，１１を非作動位
置に戻すリターンスプリング１８，１８（図２参照）が
配設されている。

【００２３】ピストンロッド２１がカムプレート２２を
押し上げることにより、かしめアーム１１，１１が枢軸
１２の回りに回動してロックナット９５がかしめられ
る。なお、かしめアーム１１，１１の間に油圧アクチュ
エータを配置し、一方のかしめアーム１１に油圧アクチ
ュエータのシリンダ端を枢着し、他方のかしめアーム１
１にピストンロッドに枢着させて、基板２，２から浮動
状態に支持するか、或いは基板２，２に固定支持して、
油圧アクチュエータの伸縮でかしめアーム１１，１１を
直接作動させてもよい。

【００２４】かしめアーム１１の回動量を検知するため
の近接スイッチ２３が、上アーム部分１５に対して基板
２に設けられている。かしめアーム１１の回動により、
近接スイッチ２３が上アーム部分１５を検知すると、油
圧アクチュエータ２０の作動を停止させるように油圧制
御回路を構成することができる。近接スイッチ２３が設
けられているにもかかわらず、かしめアーム１１，１１
が所定量を超えて回動することがあると、かしめ量が過
大になったり、かしめ爪１３がロックナット９５から外
れて破損するおそれがあるので、かしめアーム１１の回
動を所定量で強制的に停止させるストッパ２４が基板
２，２に設けられている。

【００２５】かしめ装置１には、各ハンドクリップ６の
近傍にオペレータがかしめ装置１の操作をするための操
作ボタン２６が配設されている。一方の操作ボタン２６
の近傍には、かしめ装置１に誤作動を生じたときや、か
しめ手段１０、クランプ手段３０、ワーク押さえ手段４
０等が異物を挟み込む等の危険な状態になったときにか
しめ装置１を非常停止させるための非常停止ボタン２７
が配設されている。また、かしめ装置１の上部には、か
しめ作業が正常に完了した場合に点灯して、その旨を知
らせるランプ２８が設けられている。更に、一対のかし
めアームの下アーム部分１４，１４の間のスペース１６
には、かしめ装置１のフランジ付きワーク９０に対する
位置決めを行う位置決め手段７５（詳細については、後
述する）が配設されている。

【００２６】フランジ付きワーク９０は、かしめ装置１
において、クランプ手段３０とワーク押さえ手段４０と
の間に挟まれた状態に保持される。クランプ手段３０
は、基板２，２に取り付けられたヒンジピン３４に回動
自在に支持され且つ先端部３５にクランプ部３３を備え
たクランプアーム３１，３１と、クランプアーム３１，
３１を揺動させるために基板２，２に設けられたクラン
プアクチュエータ３２，３２とから構成されている。各
クランプアクチュエータ３２は、シリンダの一端が基板
２，２にヒンジピン３７ａによって回動自在に支持さ
れ、ピストンロッド３８の先端がクランプアーム３１の
基端部３６に枢着されている。各クランプアクチュエー
タ３２はエアで作動するアクチュエータであり、クラン
プアクチュエータ３２が作動すると、ピストンロッド３
８の先端でクランプアーム３１の基端部３６を押し下
げ、クランプアーム３１をヒンジピン３４の回りに回動
させて、先端部３５に設けられたクランプ部３３を内方
且つ上方に変位させて、フランジ付きワーク９０をワー
ク押さえ手段４０との間に挟み込んで保持する。かしめ
手段１０とクランプ手段３０とは、基板２，２間に配設
されており、かしめ爪１３、１３の作動方向とクランプ
部３３の揺動方向は同じ方向に揃えてある。また、かし
め装置１に備わるアクチュエータとしては、かしめ用及
び押さえプレートの戻止め用のアクチュエータは油圧式
アクチュエータであるが、その他のアクチュエータは、
すべてエア式のアクチュエータである。

【００２７】図３を参照して、クランプ手段３０及びワ
ーク押さえ手段４０の一例について説明する。図３に
は、フランジ付きワーク９０、クランプ手段３０（右側
のみを示し左側を省略する）及びワーク押さえ手段４０
のみが取り出して図示されている。図３においては、フ
ランジ付きワーク９０のワーク押さえ手段４０対する当
接状態が実線で示され、クランプ手段３０によるクラン
プ状態が想像線で示されている。クランプ手段３０につ
いては、非クランプ位置にある状態が実線で、クランプ
位置にある状態が想像線で示されている。

【００２８】クランプ手段３０のクランプ部３３は、フ
ランジ付きワーク９０に向かう側を階段状に形成されて
おり、上方の階段が、この例で適用されるフランジ付き
ワーク９０に備わるフランジ９２の下面に当接する第１
基準座３９ａであり、下方の階段が、後述する別の機種
のフランジ付きワークで使用される第２基準座３９ｂで
ある。クランプ部３３は、第１基準座３９ａ及び第２基
準座３９ｂの外に、端面３９ｃ、第１及び第２基準座３
９ａ．３９ｂに直交状態に接続される側面３９ｄ及び３
９ｅを備えている。フランジ付きワーク９０は、フラン
ジの先端に伸長部９３を備えている。

【００２９】ワーク押さえ手段４０は、詳細については
後述するが、クランプ手段３０でワークをクランプした
時にワークが浮き上がるのをワークのフランジ９２の上
から押さえ付ける手段である。ワーク押さえ手段４０
は、基本的には、押さえプレート４１と、押さえプレー
ト４１を下方に押圧する押さえばね４３を備えている。
押さえプレート４１は、押さえばね４３によって上方か
ら押さえられつつ装置フレームのガイド壁４４に案内さ
れて昇降可能であるが、上限ストッパ４５によって上昇
を制限されていると共に下限ストッパ４６によって抜け
止めされている。押さえばね４３のばね力は、オペレー
タの力では押さえプレート４１をばね力に抗して変位さ
せることはできないが、クランプ手段３０を作動させる
クランプアクチュエータ３２によるクランプ力より小さ
い値に設定されている。押さえプレート４１は、クラン
プ部３３の基準座３９ａ，３９ｂに対応し且つフランジ
付きワーク９０を間に挟み込む階段構造に形成されてい
る。即ち、押さえプレート４１は、クランプ部３３の端
面３９ｃに対向する第１押さえ面４２ａ、第１押さえ面
４２ａと平行な第２押さえ面４２ｂ、両押さえ面４２
ａ、４２ｂを接続する側面４２ｃを備えている。

【００３０】クランプアーム３１が非クランプ状態にあ
るときに、オペレータがかしめ装置１を下降させると、
フランジ付きワーク９０のフランジ９２の伸長部９３の
端面が押さえプレート４１の第１押さえ面４２ａに当接
する状態となる。フランジ９２が当接状態となっている
押さえプレート４１が、実線で示されている。クランプ
部３３の側面３９ｄと押さえプレート４１の側面４２ｃ
との間には、フランジ９２の伸長部９３が嵌まるのに充
分の隙間が形成されている。押さえばね４３のばね力は
オペレータの力よりも大きく設定されているので、かし
め装置１は、かしめ爪１３がロックナット９５に衝突す
るような異常接近をすることがない。

【００３１】クランプ手段３０のクランプアクチュエー
タ３２が作動されて、クランプアーム３１が回動し、ク
ランプ部３３の第１基準座３９ａがフランジ付きワーク
９０のフランジ９２に当接する。クランプアクチュエー
タ３２のピストンロッド３８の進出量は、センサ４７に
よって検出される。クランプアクチュエータ３２の出力
は押さえばね４３のばね力より大きいので、クランプア
ーム３１は、フランジ９２を押さえプレート４１の第１
押さえ面４２ａとクランプ部３３の第１基準座３９ａと
の間で挟んで保持したままフランジ付きワーク９０を上
昇させ、押さえプレート４１が上限ストッパ４５に当接
したときクランプ動作が終了して、フランジ付きワーク
９０はクランプ状態（想像線で示す）となる。このとき
の押さえプレート４１は、当接を開始した位置から上昇
した想像線で示される位置を占めている。また、クラン
プアーム３１はストッパ４８に当接するか又はその直前
にある。クランプ状態とされているフランジ付きワーク
９０に対して、かしめ爪１３，１３はロックナット９５
のかしめ位置まで降下しており、その後の操作で、かし
め爪１３，１３がロクナット９５にかしめ処理を施すこ
とができる。

【００３２】図４を参照して、機種の異なるフランジ付
きワークに対するクランプ作動について説明する。図４
には、主としてフランジ付きワーク９０，９１、クラン
プ手段３０及びワーク押さえ手段４０が取り出して示さ
れている。この実施例が適用されるフランジ付きワーク
９０，９１は、大型機種ほど軸方向長さが長くなると共
にフランジ９２，９２ａの径も大きくなるワークであ
る。図の右側は大型のフランジ付きワーク９０に対する
クランプ状態を、図の左側は小型のフランジ付きワーク
９１に対するクランプ状態を示している。クランプ手段
３０は、クランプ位置及び非クランプ位置にある状態を
それぞれ実線又は想像線で示されている。

【００３３】図４の右側に示す大型のフランジ付きワー
ク９０がクランプ状態にあるとき、図３に示したよう
に、フランジ付きワーク９０に備わるフランジ９２は、
クランプ部３３に形成されている第１基準座３９ａに、
下面が当接されて位置決めされており、フランジ９２の
伸長部９３が押さえプレート４１の第１押さえ面４２ａ
に当接している。クランプアーム３１はフランジ付きワ
ーク９０を押さえプレート４１が上限ストッパ４５に当
接してそれ以上の回動を制限されており、フランジ９２
は、第１基準座３９ａと上限ストッパ４５に当接した押
さえプレート４１との間に挟み込まれて保持されてい
る。このとき、両クランプアーム３１はストッパ４８に
当接、又は当接直前の状態にある。

【００３４】小型のフランジ付きワーク９１について
は、クランプアーム３１がクランプ位置にあるとき、図
４の左側に示されているように、小型のフランジ付きワ
ーク９１に備わるフランジ９２ａの下面が下方の第２基
準座３９ｂに当接され、フランジ９２ａに備わる伸長部
９３ａが押さえプレート４１の第２押さえ面４２ｂに当
接している。押さえプレート４１は、押さえばね４３に
よって下限ストッパ４６に当接しており、下限ストッパ
４６によって抜け止め状態にある。フランジ９２ａは、
第２基準座３９ｂと第２押さえ面４２ｂとの間に挟まれ
て保持されている。押さえばね４３のばね力はオペレー
タの力よりも大きく設定されているので、かしめ爪１
３，１３が小型のフランジ付きワーク９１に対して衝突
するのを防止することができる。小型及び大型のフラン
ジ付きワーク９０，９１にいずれであっても、かしめ爪
１３は、ロックナット９５に対して同じかしめ高さに整
合させることができる。図示の実施例では２種類のワー
クに対した例であるが、ワークの種類が増えれば、クラ
ンプ部３３の階段状の基準座を小刻みに増設する等して
対応することができる。

【００３５】特に、小型のフランジ付きワーク９１に関
して、かしめ手段１０によってロックナット９５をかし
めるときに、フランジ付きワーク９１が持ち上げられ、
押さえプレート４１が押さえばね４３に抗して浮き上が
る現象が生じることがある。この現象に対処するため、
図５又は図６に示す対策が講じられる。図５は、ワーク
押さえ手段４０の押さえプレート４１がかしめ時の反力
によって浮き上がるのを防止する機械的な浮上がり防止
機構の一例を示す概略図である。浮上がり防止機構５０
は、押さえプレート４１の上方に延びて装置フレームに
案内される軸部５１に形成した切欠き５２、切欠き５２
に係合可能な係止具５３、及び係止具５３を進退作動さ
せるため係止具５３が出力ロッド５４の先端に設けられ
る油圧アクチュエータ５５から構成される。切欠き５２
は上方へ向かうほど浅くなる傾斜面に形成されており、
係止具５３には切欠き５２の傾斜面に対応した傾斜面が
形成されている。フランジ付きワーク９１がクランプ部
３３と押さえプレート４１との間にクランプされ、かし
め行程が開始される前に、油圧アクチュエータ５５が作
動して係止具５３が切欠き５２に係合される。かしめ行
程に伴って押さえプレート４１が浮き上がろうとして
も、切欠き５２に係合した係止具５３がその動きを阻止
する。

【００３６】図６は、押さえプレート４１の浮き上がり
を防止する浮上がり防止機構の別の例を示す概略図であ
る。図６に示す浮上がり防止機構５６では、押さえプレ
ート４１の上方に延びる軸部５１に、可変圧力式油圧ア
クチュエータ５７のピストンロッド５８が連結されてい
る。可変圧力式油圧アクチュエータ５７の油圧力は、か
しめ行程の当初には低い値に設定されている。かしめ行
程中に基準座が動くと図示しないコントローラの制御が
働き、可変圧力式油圧アクチュエータ５７の油圧力が高
められる。高い油圧力により、ロックナット９５のかし
めに起因して生じる押さえプレート４１の動きが抑えら
れる。なお、油圧シリンダ５７の油圧力は、クランプア
クチュエータ３２によって押さえプレート４１が変位し
ようとする力以下に設定されている。

【００３７】フランジ付きワーク用ロックナットのかし
め装置に用いられるワーク押さえ手段の別の例が、図８
及び図９に示されている。図８はワーク押さえ手段を含
むフランジ付きワークのためのかしめ装置の要部を示す
正面図、図９は図８に示すかしめ装置の要部の下面図で
ある。図１〜図４に示した実施例で用いられた構成要素
及び部位と同等の構成要素及び部位には同じ符号を付す
ことにより、再度の説明を省略する。図８において、右
側の図は、大型のフランジ付きワークがワーク押さえ手
段に当接している状態を示しており、左側の図は小型の
フランジ付きワークがワーク押さえ手段に当接している
状態を示している。

【００３８】ワーク押さえ手段６０は、フランジ付きワ
ーク９０，９１と装置フレームである基板２，２にそれ
ぞれ取り付けられている押さえプレート４１との間にス
ペーサ７０を介在自在としたものである。ワーク押さえ
手段６０は、基板２，２に取り付けられた一対の支持枠
体６１に設けられている横軸６２に対してシリンダ側が
揺動可能に配設されている切換えアクチュエータ６３を
備えている。切換えアクチュエータ６３のピストンロッ
ド６４の先端には、支持枠体６１に設けられた固定ヒン
ジピン６５に対して回動自在に設けられたクランク６６
の一方のアーム６７が枢着されている。クランク６６の
他方のアーム６８は屈曲した先端部６９に当接部分７１
を取り付けることにより、スペーサ７０が形成されてい
る。スペーサ７０は、フランジ付きワーク９０，９１に
当接する当接部分７１がねじ７２でアーム６８の先端部
６９に取替え可能に取り付けられている。ワーク押さえ
手段６０のスペーサ７０がフランジ付きワーク９０，９
１に対して進退する方向は、かしめ手段１０及びクラン
プ手段３０がフランジ付きワーク９０，９１に対して進
退する方向と直交する方向に設定されている。

【００３９】大型のフランジ付きワーク９０をクランプ
手段３０（図８及び図９には図示せず）でクランプする
場合には、ワーク押さえ手段６０は、切換えアクチュエ
ータ６３を非作動状態としてピストンロッド６４を後退
させ、クランク６６を押さえプレート４１から離反した
非作動位置にもたらす。大型のフランジ付きワーク９０
は、フランジ９２が押さえプレート４１に直接当接した
状態でクランプ手段３０との間でクランプされる。一
方、小型のフランジ付きワーク９１をクランプする場合
には、ワーク９１のかしめ装置１への取付け前に、切換
えアクチュエータ６３を予め作動させて、ピストンロッ
ド６４が進出してクランク６６を回動し、その結果、ス
ペーサ７０は押さえプレート４１に当接する作動位置に
もたらされる。小型のフランジ付きワーク９１は、フラ
ンジ９２がスペーサ７０を介して押さえプレート４１に
当接する状態で、クランプ手段３０によってクランプさ
れる。スペーサ７０の厚さは、フランジ付きワーク９
０，９１のロックナット９５から各フランジ９２までの
距離の差に相当しているので、大型又は小型のフランジ
付きワーク９０，９１のいずれがクランプされる場合で
も、かしめ手段１０に対するロックナット９５の位置は
常にかしめ作業に適切となる一定の位置となる。

【００４０】位置決め手段７５は、図３に示すように、
一対のかしめ爪１３，１３の間に形成されるスペース１
６において、一対のかしめ爪１３，１３と整列した位置
に配設されている。位置決め手段７５は、スプリングに
よって付勢されて昇降可能な検知ピン７６と、検知ピン
７６を昇降させるエア式アクチュエータ（図示せず）と
から構成される。図７は、位置決め手段７５の作動を説
明する図である。図７に示すように、ロックナット９５
が螺合されるねじ部９６には、直径方向に離れて一対の
かしめ溝９７が形成されている。オペレータがハンドグ
リップ６を操作してかしめ装置１の位相姿勢を調節する
ことで、エア式アクチュエータで下降される検知ピン７
６がねじ部９６に形成されている一方のかしめ溝９７内
に入り込むことを目視にて又は位置決め手段７５が回動
不能になることで確認し、検知ピン７６がかしめ溝９７
に入って止まった位置をかしめ位相位置として、かしめ
装置１はフランジ付きワーク９０（９１）に対して正確
に位相位置決めされる。位置決めが確認された検知ピン
７６は、かしめ爪１３，１３によるかしめ行程移行の前
に、アクチュエータを作動させて引き上げられる。フラ
ンジ付きワークの大小に関わらず同一のかしめ装置１で
扱うと、クランプ手段３０、１０２を機種ごとにセレク
タスイッチで使い分けることになる。クランプ手段３
０、１０２を間違って選択する、即ち、小型のフランジ
付きワーク９１を大型のフランジ付きワーク９０である
と誤認識するとかしめ爪１３，１３がロックナット９５
に衝突して破損する虞れがあるが、検知ピン７６の降下
量を検出することにより、かしめ爪の破損を事前に回避
することができる。フランジ付きワーク９０，９１に対
するかしめ装置１の位相合わせは、熟練を要する作業で
あるが、このかしめ装置１によれば、ある程度簡単に作
業をすることができる。

【００４１】以下、図１０に示すフローを参照しなが
ら、フランジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置１
の作動について説明する。図１０は、フランジ付きワー
ク用ロックナットのかしめ装置１の作動手順を示す作業
フローを示す図である。かしめ装置１にはワーク押さえ
手段６０が備わっているとする。かしめ装置１は、車両
の後車軸の組立ラインにおいて、吊下げ用のアイボルト
５，５にワイヤを掛けてバランサと釣り合わされた状態
に吊り下げられている。オペレータは、コンベヤで搬送
されてきたフランジ付きワーク（９０又は９１）のサイ
ズ等の機種を判別認識し、切換えアクチュエータ６３を
機種変更に対応して切換え操作する。小型のフランジ付
きワーク９１に対しては、スペーサ７０を装置フレーム
に備わる押さえプレート４１とフランジ９２との間に介
在させる。切換え操作が完了したかしめ装置１を、ハン
ドグリップ６，６を操作して仮セットすることにより、
フランジ付きワーク９０（９１）を浮き上がりを抑えた
状態とする（ステップ１）。

【００４２】オペレータがかしめ装置１を軽く下方へ押
さえた状態で回動することにより、かしめ装置１に備わ
る位置決め手段７５のフランジ付きワーク９０（９１）
に対する位相が整合される（ステップ２）。位置決め手
段７５の検知ピン７６がねじ部９６に予め形成されてい
るかしめ溝９７（図７参照）に入り込むことにより、位
置決め手段７５の回転が不可能になる。この位置で、フ
ランジ付きワーク９０（９１）に対するかしめ装置１の
回転方向の姿勢（位相）が所定の姿勢に整合され、かし
め手段１０のかしめ爪１３，１３の作動位置がねじ部９
６に形成されているかしめ溝９７，９７に対応する。か
しめ装置１は、フランジ付きワーク９０の位置決めまで
の行程がマニュアル行程であり、位置決め完了後のクラ
ンプ及びかしめの作動がシーケンサで自動的に行われる
ことから、半自動化されている。

【００４３】オペレータは、フランジ付きワーク９０
（９１）のフランジ９２の上面を、その機種に応じて、
かしめ装置１のワーク押さえ手段４０，６０に当接させ
る（ステップ３）。即ち、大型のフランジ付きワーク９
０については押さえプレート４１に直接に当接させ、小
型のフランジ付きワーク９１についてはスペーサ７０を
介して押さえプレート４１に当接させる。オペレータ
は、フランジ付きワーク９０（９１）の位置決めが完了
したか否かを判断し（ステップ４）、フランジ付きワー
ク９０（９１）の位置決めが完了していれば、オペレー
タは、両手で操作ボタン２６，２６を同時にオン作動さ
せることにより、クランプ手段３０を作動させる（ステ
ップ５）。クランプアクチュエータ３２は前進作動して
（ステップ６）、クランプ手段３０の閉じ動作によりフ
ランジ付きワーク９０（９１）のフランジ９２をワーク
押さえ手段４０，６０との間で挟み込んで保持する。

【００４４】クランプアクチュエータ３２が所定の前進
位置まで前進したか否かを判断するため、クランプアク
チュエータ３２の所定の前進位置に対応して配設されて
いる前進限スイッチ（近接スイッチ）４７がオン作動し
たか否かが判断される（ステップ７）。前進限スイッチ
４７がオン作動した場合には、次のかしめ作業に移行す
る前にねじ部９６のかしめ溝９７に係合している検知ピ
ン７６を後退させるため、位置決めアクチュエータが後
退作動される（ステップ８）。位置決めアクチュエータ
が所定の後退位置まで後退したか否かを判断するため、
所定の後退位置に対応して配設されている後退限スイッ
チ（図示せず）がオン作動したか否かが判断される（ス
テップ９）。

【００４５】位置決めアクチュエータが所定の後退位置
まで後退した場合には、かしめ用の油圧アクチュエータ
２０を作動させる（ステップ１０）。油圧アクチュエー
タ２０が所定の前進位置まで前進したか否かを判断する
ため、油圧アクチュエータ２０所定の前進位置に対応し
て配設されている前進限スイッチ（図示せず）がオン作
動したか否かが判断される（ステップ１１）。前進限ス
イッチがオン作動すれば、油圧アクチュエータ２０が所
定の前進位置まで前進しており、かしめ爪１３，１３に
よるロックナット９５のかしめ動作が終了している。か
しめ動作が終了しているので、油圧アクチュエータ２０
が後退作動される（ステップ１２）。油圧アクチュエー
タ２０が所定の後退位置まで後退したか否かを判断する
ため、油圧アクチュエータ２０の所定の後退位置に対応
して配設されている後退限スイッチ（図示せず）がオン
作動したか否かが判断される（ステップ１３）。

【００４６】後退限スイッチがオン作動した場合には、
油圧アクチュエータ２０が所定の後退位置まで後退して
おり、その状態で位置決めアクチュエータを１サイクル
作動させて（ステップ１４）、検知ピン７６をかしめ溝
９７に進出させた後、後退する。位置決めアクチュエー
タが一旦、所定の前進位置まで前進したか否かを判断す
るため、位置決めアクチュエータの所定の前進位置に対
応して配設されている前進限スイッチがオン作動したか
否かが判断される（ステップ１５）。かしめが正常に施
されていれば、ロックナット９５の塑性変形部分で埋ま
っているかしめ溝９７内を検知ピン７６は降下できない
ので、前進限スイッチはオンにならない。逆に、前進限
スイッチがオンになる場合には、かしめ処理が不完全で
ある。

【００４７】いずれの場合も、クランプアクチュエータ
３２が後退作動され（ステップ１６）、後退限スイッチ
がオン作動するか否かによってクランプアクチュエータ
３２が所定の後退位置まで後退したか否かが判断される
（ステップ１７）。ステップ１５での前進限スイッチが
オンにならず且つクランプアクチュエータ３２が所定の
後退位置まで後退して後退限スイッチがオン作動したと
きには、作業ランプ２８が点灯する（ステップ１８）
が、ステップ１５での前進限スイッチがオンになり且つ
クランプアクチュエータが所定の後退位置まで後退して
後退限スイッチがオン作動したときには、作業ランプ２
８が点灯しない（ステップ１９）。作業ランプ２８の点
灯、不点灯にかかわらず、タイマ（図示せず）が作動し
（ステップ２０）、位置決めアクチュエータが再度、前
進限位置に前進作動して（ステップ２１）、前進限スイ
ッチがオンになるか否かが判断される（ステップ２
２）。前進限スイッチがオンになれば、次のフランジ付
きワーク９０（９１）のかしめ作業の待機状態となる
（ステップ２３）。なお、ステップ４、ステップ７、ス
テップ９、ステップ１１、ステップ１３及びステップ２
２における各判断結果がＮＯとなった場合には、かしめ
作業のサイクルを中断して原位置に復帰する。

【００４８】

【発明の効果】この発明によるフランジ付きワーク用ロ
ックナットのかしめ装置は、上記のように構成されてい
るので、次のような効果を奏する。即ち、このかしめ装
置によれば、フランジ付きワークのフランジ上端面に基
準座を採らず、クランプ部の段差面で基準座を採ってフ
ランジ付きワークを固定する構造としたので、ワークに
係合するワーク押さえ手段の変更を行うのみで、フラン
ジ付きワークの大小に関わらずかしめ位置が同じにな
り、同じかしめ装置によってロックナットのかしめを施
すことができる。したがって、フランジ付きワークが車
両のリヤアクセルに用いられるフランジジョイントであ
る場合には、フランジ付きワークの組立ラインにおい
て、かしめ装置の種類を増加させることがなく、設備コ
ストの低減に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるフランジ付きワーク用ロックナ
ットのかしめ装置の一例を示す正面図である。

【図２】図１に示すフランジ付きワーク用ロックナット
のかしめ装置の側面図である。

【図３】図１に示すフランジ付きワーク用ロックナット
のかしめ装置のクランプ手段とワーク押さえ手段との一
例を示す概略図である。

【図４】大きさの異なる二つのフランジ付きワークに対
するクランプ手段とワーク押さえ手段との動作を説明す
る説明図である。

【図５】この発明によるフランジ付きワーク用ロックナ
ットのかしめ装置において、ワーク押さえ手段の浮上り
を防止する浮上がり防止機構の一例を示す概略図であ
る。

【図６】この発明によるフランジ付きワーク用ロックナ
ットのかしめ装置において、ワーク押さえ手段の浮上り
を防止する浮上がり防止機構の別の例を示す概略図であ
る。

【図７】この発明によるフランジ付きワーク用ロックナ
ットのかしめ装置における位置決め手段を説明する概略
図である。

【図８】この発明によるフランジ付きワーク用ロックナ
ットのかしめ装置に用いられるワーク押さえ手段の別の
例を含む、フランジ付きワークのためのかしめ装置の要
部を示す正面図である。

【図９】図８に示すワーク押さえ手段を含むフランジ付
きワークのためのかしめ装置の要部を示す下面図であ
る。

【図１０】この発明によるフランジ付きワーク用ロック
ナットのかしめ装置１の作動手順を示す作業フローを示
す図である。

【図１１】ロックナットをかしめる従来のフランジ付き
ワーク用ロックナットのかしめ装置の概略図である。

【図１２】車両のエンジン駆動力を後駆動輪に伝達する
従来のファイナルギヤの一部を断面で示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ フランジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置 ２ 基板 １０ かしめ手段 １１ かしめアーム １３ かしめ爪 ２０ 油圧アクチュエータ ２２ カムプレート ３０ クランプ手段 ３１ クランプアーム ３２ クランプアクチュエータ ３３ クランプ部 ３９ａ，３９ｂ 基準座 ４０，６０ ワーク押さえ手段 ４１ 押さえプレート ４２ａ、４２ｂ 押さえ面 ４３ 押さえばね ５０，５６ 浮上がり防止機構 ５２ 切欠き ５３ 係止具 ５５ 油圧アクチュエータ ５７ 可変圧力式油圧アクチュエータ ６３ 切換えアクチュエータ ７０ スペーサ ７５ 位置決め手段 ７６ 検知ピン ９０，９１ フランジ付きワーク ９２，９２ａ フランジ ９５ ロックナット ９６ ねじ部 ９７ かしめ溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付け部材のねじ部にロックナットを螺
   合することにより前記取付け部材に対して締結されたフ
   ランジ付きワークのフランジが当接されるワーク押さえ
   手段、前記ワーク押さえ手段との間に前記フランジを挟
   み込むことにより前記フランジ付きワークを保持するク
   ランプ手段、前記ロックナットが前記ねじ部に対して緩
   むのを防止するため、及び前記ワーク押さえ手段と前記
   クランプ手段との間に保持された状態の前記フランジ付
   きワークを前記取付け部材に対して締結している前記ロ
   ックナットの一部を前記ねじ部に形成されている凹部に
   かしめるかしめ手段を具備し、機種の異なる前記フラン
   ジ付きワークに対する前記かしめ手段による前記ロック
   ナットのかしめ位置を一定位置に維持するため、前記ク
   ランプ手段のクランプ部には、前記フランジ付きワーク
   の機種に応じて前記フランジが選択的に位置決めされる
   複数の段状の基準座が形成されていることから成るフラ
   ンジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置。
2. 【請求項２】 前記クランプ手段の前記クランプ部に形
   成されている前記基準座は、前記フランジのクランプ状
   態において、大型の機種の前記フランジ付きワークに対
   する前記基準座ほど、前記かしめ位置から径方向及び軸
   方向に遠い位置に形成されていることから成る請求項１
   に記載のフランジ付きワーク用ロックナットのかしめ装
   置。
3. 【請求項３】 前記ワーク押さえ手段は、前記フランジ
   付きワークを前記クランプ手段に向かう方向に進退可能
   な押さえプレートと、前記押さえプレートを前記クラン
   プ手段に向かって付勢する押圧手段とから構成されてい
   ることから成る請求項１又は２に記載のフランジ付きワ
   ーク用ロックナットのかしめ装置。
4. 【請求項４】 前記ワーク押さえ手段は装置フレームと
   前記フランジとの間に介装され且つ前記フランジ付きワ
   ークの機種に応じて厚さが設定されているスペーサであ
   ることから成る請求項１又は２に記載のフランジ付きワ
   ーク用ロックナットのかしめ装置。
5. 【請求項５】 前記ワーク押さえ手段は、シリンダ側が
   装置フレームに保持されており、ピストン進出量が前記
   フランジ付きワークの機種に応じて設定される流体圧ア
   クチュエータであることから成る請求項１又は２に記載
   のフランジ付きワーク用ロックナットのかしめ装置。
6. 【請求項６】 前記ワーク押さえ手段は、前記かしめ手
   段のかしめ作動時に浮き上がるのを防止する浮上がり防
   止機構を備えていることから成る請求項１〜５のいずれ
   か１項に記載のフランジ付きワーク用ロックナットのか
   しめ装置。