JP2009012100A - つば付きブッシュ圧入装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】つば付きブッシュの圧入不良を抑制する。
【解決手段】本発明は、複数のつば部３ａ，３ｂを有するつば付きブッシュ３をワーク１に圧入するつば付きブッシュ圧入装置１０において、つば付きブッシュ３の一のつば部３ａの圧入中であって、他のつば部３ｂを圧入する前に、ワーク１のブッシュ挿入孔２に対して潤滑油を噴射する潤滑油噴射手段１４を備えることを特徴とする。これにより、他のつば部３ｂを圧入するときのカジリ発生を抑制でき、圧入不良の発生を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、つば付きブッシュ圧入装置及び方法に関する。

従来のブッシュ圧入装置として、ブッシュ挿入孔の内壁面へ向けて潤滑油を噴射するノズルを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６２−１９１３１号公報

しかしながら、前述した従来のブッシュ圧入装置は、ブッシュ挿入孔にブッシュを圧入する直前に潤滑油を噴射し、ブッシュ挿入孔の内壁面に予め潤滑油を塗布しておくものであった。そのため、ブッシュ挿入孔にブッシュを圧入していくと、ブッシュの先端によってブッシュ挿入孔の内壁面に塗布された潤滑油が掻き取られていた。しかし、圧入するブッシュがストレートブッシュ（両端につば部を有さない円筒状のブッシュ）であったので、圧入時のカジリ発生はほとんどなかった。

ところが、ブッシュの両端につば部を備えたブッシュ（以下「つば付きブッシュ」という）を圧入する場合には、ブッシュ後端のつば部でカジリが発生して圧入不良が発生し、歩留りが低下する虞がある。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、つば付きブッシュ圧入時のカジリ発生を防止して、圧入不良の発生を抑制することを目的とする。

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。

本発明は、複数のつば部（３ａ，３ｂ）を有するつば付きブッシュ（３）をワーク（１）に圧入するつば付きブッシュ圧入装置（１０）において、前記つば付きブッシュ（３）の一のつば部（３ａ）の圧入中であって、他のつば部（３ｂ）を圧入する前に、前記ワーク（１）のブッシュ挿入孔（２）に対して潤滑油を噴射する潤滑油噴射手段（１４）を備えることを特徴とする。

本発明よれば、つば付きブッシュの先端によって潤滑油が除去されたブッシュ挿入孔に対して潤滑油を噴射する潤滑油噴射手段を備える構成とした。そのため、つば付きブッシュ後端のつば部を圧入するときには、ブッシュ挿入孔には潤滑油が塗布された状態となっているので、ブッシュ後端のつば部を圧入するときのカジリ発生を抑制でき、圧入不良の発生を抑制することができる。

以下、図面等を参照して本発明の一実施形態について説明する。

まず、図１及び図２を参照して、本発明によるブッシュ圧入装置１０の構成について説明する。図１は、本発明によるブッシュ圧入装置１０の概略構成図である。図２は、図１のII-II線に沿う断面図である。

本発明によるブッシュ圧入装置１０は、圧入ロッド１１と、ロードセル１２と、変位計１３と、スプレーノズル１４とを有し、例えば自動車部品であるワーク１のブッシュ挿入孔２に、両端につば部３ａ，３ｂを備えたつば付きブッシュ３を圧入する。

圧入ロッド１１は、上端が図示しない圧入シリンダのピストンに固定される。圧入ロッド１１は、圧入シリンダのピストンの伸縮によって、軸方向に上下に移動する。圧入ロッド１１の下端には、つば付きブッシュ３を保持するための保持部１１ａが形成される。圧入ロッド１１が軸方向に上下動することによって、下端に保持されたつば付きブッシュ３がワーク１のブッシュ挿入孔２に圧入される。

ロードセル１２は、圧入ロッド１１に設けられ、圧入ロッド１１が受ける荷重を検出する。これにより、つば付きブッシュ３をワーク１のブッシュ挿入孔２に圧入するときの荷重値（以下「圧入力値」という）を検出することができる。

変位計１３は、圧入ロッド１１の変位計測点が変位計１３の基準位置（原点Ａ）からどれだけ下方に移動したかを計測する。これにより、つば付きブッシュ３の圧入量を検出することができる。

スプレーノズル１４は、圧入ロッド１１のノズル取付板１５に取り付けられ、つば付きブッシュ３の圧入量に応じて、つば付きブッシュ３の圧入中に潤滑油を噴射する。また、スプレーノズル１４は、ワーク１のブッシュ挿入孔２の中心に対して左右に１つずつ取り付けられる。このとき、つば付きブッシュ３に潤滑油が塗布されているよりも、ワーク１のブッシュ挿入孔２の内壁面２ａに潤滑油が塗布されている方が、圧入時のカジリの発生を効果的に抑えることができる。そこで、図２に示すように、スプレーノズル１４は、ブッシュ挿入孔２の内壁面２ａの接線方向に向けて潤滑油を噴射できるように取り付けられる。これにより、圧入中にスプレーノズル１４から潤滑油が噴射されると、ワーク１のブッシュ挿入孔２の内壁面２ａとつば付きブッシュ３の外周面３ｃとの隙間に渦流が発生するので、効率的にブッシュ挿入孔２の内壁面２ａに潤滑油を塗布することができる。

次に、図３を参照して、本発明によるブッシュ圧入装置１０の作用について説明する。

図３は、つば付きブッシュ３がワーク１に圧入される様子を、段階を追って示した図である。

図３（Ａ）は、つば付きブッシュ３の圧入を開始する前のブッシュ圧入装置１０の状態を示した図である。この状態のとき、圧入ロッド１１の変位計測点は、変位計１３の原点Ａの位置にある。また、ワーク１は、図示しないクランプ機構等によって保持されており、ワーク１のブッシュ挿入孔２の内壁面２ａには、予め潤滑油が塗布されている。

図３（Ａ）の状態から圧入ロッド１１が下方に移動すると、つば付きブッシュ３の圧入が開始され、図３（Ｂ）の状態となる。

図３（Ｂ）の状態では、つば付きブッシュ３の圧入が進むにつれて、ワーク１のブッシュ挿入孔２の内壁面２ａに予め塗布されていた潤滑油が、つば付きブッシュ３のワーク側（以下「ブッシュ先端」という）のつば部３ａによって除去される。ワーク１のブッシュ挿入孔２の内壁面２ａの潤滑油が除去されたままで圧入を進めると、つば付きブッシュ３の圧入ヘッド側（以下「ブッシュ後端」という）のつば部３ｂをワーク１に圧入するときに、つば部３ｂとワーク１との間でカジリが発生しやすくなる。

そこで、図３（Ｃ）の状態となったときに、潤滑油が除去された内壁面２ａに対して、スプレーノズル１４から潤滑油を噴射する（潤滑油噴射工程）。これにより、ブッシュ後端のつば部３ｂをワーク１に圧入するときには、ワーク１のブッシュ挿入孔２の内壁面２ａは潤滑油が塗布された状態となっているので、つば部３ｂとワーク１との間のカジリの発生を抑制できる。なお、図３（Ｃ）の状態は、ブッシュ後端のつば部３ｂをワーク１に圧入する前の状態であり、基準位置（原点Ａ）から所定距離圧入ロッド１１が下方に移動し、圧入ロッド１１の変位計測点がスプレー開始点（Ｂ点）に到達した状態である。

そして、図３（Ｄ）の状態となり、圧入ロッド１１の変位計測点がスプレー終了点（Ｃ点）に到達すると、つば付きブッシュ３の圧入が終了し、同時にスプレーノズル１４からの潤滑油の噴射も終了する。

次に、図４及び図５を参照して、本発明によるブッシュ圧入装置１０の効果について説明する。

ブッシュが圧入されたワークへの要求特性として、ブッシュに規定の荷重値を加えたときに、ブッシュがワークから抜けることなく保持されることがあげられる。つまり、ワークに圧入されたブッシュをワークから抜きとるのに必要な荷重値（以下「抜き力値」という）が、一定値より大きいことが要求される。この要求特性である抜き力値を保証する方法として、圧入力値と抜き力値との相関関係から圧入力値の管理幅を設定し、圧入力値を管理することで抜き力値を保証する方法がある。

図４は、本発明によるブッシュ圧入装置１０によって、つば付きブッシュ３を圧入したときの圧入力値と抜き力値との相関関係を示した散布図と圧入力値の分布図とを示した図である。散布図の実線は回帰直線であり、一点鎖線の帯は９５％以上の確率で抜き力値がこの範囲内に入ることを示す上下９５％の信頼限界である。以下、上側の一点鎖線（以下「上側信頼限界」という）と下側の一点鎖線（以下「下側信頼限界」という）との幅を信頼限界幅という。また、散布図には、圧入力値と抜き力値との相関関係を調べるため、ワーク１の挿入孔の大きさを意図的に大きくした場合と小さくした場合の圧入力値もプロットしてある。

なお、発明の理解を容易にするため、比較の対象として、図３（Ｃ）の状態となったときに、意図的に潤滑油を噴射せず、ブッシュ後端のつば部３ｂの圧入時にカジリを発生させた場合における上記散布図及び分布図を図５に示す。

図４（Ａ）に示すように、図３（Ｃ）の状態で潤滑油を噴射した場合には、ブッシュ後端のつば部３ｂでのカジリ発生が抑制されるため、圧入力値に対する抜き力値の相関が高い。また、カジリの発生が抑制されることで、常に安定した圧入力値を確保できる。そのため、散布図のばらつきが小さく、信頼限界幅も狭くなる。

一方、図５（Ａ）に示すように、図３（Ｃ）の状態で潤滑油を噴射しなかった場合には、ブッシュ後端のつば部３ｂでカジリが発生しやすくなるので、圧入力値に対する抜き力値の相関が低くなる。また、カジリが発生することで、圧入力値自体もばらつきが大きくなる。そのため、散布図のばらつきが大きくなり、信頼限界幅も広くなる。信頼限界幅が広くなると、下側信頼限界が下がってしまうので、要求特性として求められる要求抜き力値を満足する圧入力値の下限値が高くなる。したがって、圧入力値の管理幅の上限値が同じであれば、圧入力値の管理幅が狭くなってしまう。

図５（Ｂ）に示すように、カジリ発生により、圧入力値の管理幅が狭くなり、また、圧入力値のばらつきが大きくなると、管理値外れとなる製品（要求特性を満たさない可能性のある製品）が増加してしまう。

これに対して、図４（Ｂ）に示すように、本発明によれば、ブッシュ後端のつば部３ｂでのカジリ発生を抑制できるため、圧入力値の管理幅を広くできる一方で、圧入力値のばらつきを小さくすることができる。この結果として、管理値外れとなる製品の発生を無くすことができる。

以上説明した本実施形態によれば、つば付きブッシュ３を圧入するブッシュ圧入装置１０において、ブッシュ先端のつば部３ａによって潤滑油が掻き取られたブッシュ挿入孔２の内壁面２ａに対して、ブッシュ圧入量に応じて潤滑油を噴射するスプレーノズル１４を有する構成とした。

これにより、ブッシュ後端のつば部３ｂを圧入するときには、ブッシュ挿入孔２の内壁面２ａには潤滑油が塗布された状態となっているので、ブッシュ後端のつば部３ｂを圧入するときのカジリ発生を抑制できる。そのため、常に安定した圧入力値を確保でき、圧入力値に対する抜き力値の相関を高くすることができる。換言すれば、圧入力値の管理幅を広くできる一方で、圧入力値のばらつきを小さくすることができる。この結果として、管理値外れとなる製品の発生を無くすことができる。

また、スプレーノズル１４を、挿入孔の内壁面２ａの接線方向に向けて潤滑油を噴射できる構成とした。これにより、スプレーノズル１４から潤滑油が噴射されると、ワーク１のブッシュ挿入孔２の内壁面２ａとつば付きブッシュ３の外周面３ｃとの隙間に渦流が発生するので、効率的にブッシュ挿入孔２の内壁面２ａに潤滑油を塗布することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、本実施形態ではスプレーノズル１４を圧入ロッド１１のノズル取付板１５に取り付けたが、図６に示すように、ワーク押え２１の内部から潤滑油を噴射するスプレーノズル２２を有する構成としてもよい。

本発明によるブッシュ圧入装置の概略構成図である。 図１のII-II線に沿う断面図である。 本発明によるブッシュ圧入装置の作用について説明する図である。 本発明によるブッシュ圧入装置によって、つば付きブッシュを圧入したときの圧入力値と抜き力値との相関関係を示した散布図と圧入力値の分布図とを示した図である。 図３（Ｃ）の状態となったとき、潤滑油を噴射しなかった場合における散布図及び分布図を示した図である。 本発明の他の実施形態によるブッシュ圧入装置の概略構成図である。

符号の説明

１ ワーク
２ ブッシュ挿入孔
３ つば付きブッシュ
３ａ ブッシュ先端のつば部（一のつば部）
３ｂ ブッシュ後端のつば部（他のつば部）
１３ 変位計（ブッシュ圧入量検出手段）
１４ スプレーノズル（燃料噴射手段）

Claims (4)

1. 複数のつば部を有するつば付きブッシュをワークに圧入するつば付きブッシュ圧入装置において、
   前記つば付きブッシュの一のつば部の圧入中であって、他のつば部を圧入する前に、前記ワークのブッシュ挿入孔に対して潤滑油を噴射する潤滑油噴射手段を備える
   ことを特徴とするつば付きブッシュ圧入装置。
2. 前記つば付きブッシュの圧入量を検出するブッシュ圧入量検出手段を備え、
   前記潤滑油噴射手段は、前記つば付きブッシュの圧入量に応じて潤滑油を噴射する
   ことを特徴とする請求項１に記載のつば付きブッシュ圧入装置。
3. 前記ワークのブッシュ挿入孔は略円形であり、
   前記潤滑油噴射手段は、前記ワークのブッシュ挿入孔の接線方向へ向けて潤滑油を噴射するスプレーノズルである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のつば付きブッシュ圧入装置。
4. 複数のつば部を有するつば付きブッシュをワークに圧入するつば付きブッシュ圧入方法において、
   前記つば付きブッシュの一のつば部の圧入中であって、他のつば部を圧入する前に、前記ワークのブッシュ挿入孔に対して潤滑油を噴射する潤滑油噴射工程を備える
   ことを特徴とするつば付きブッシュ圧入方法。

Images