JP2010069488A - Method and structure for holding by caulking and caulking machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自転可能に支持されたかしめ加工用ローラを円筒状ワークの軸周りに公転させて円筒状ワークにかしめ加工することでこの円筒状ワークの端部を内周側に折り曲げてかしめ部を形成し、このかしめ部の挟持力によりワーク内部にワーク基部に沿って被保持部材を保持するかしめ保持方法、かしめ保持構造、及びかしめ加工機に関する。 The present invention revolves a caulking roller supported rotatably so as to revolve around the axis of the cylindrical workpiece and caulks the cylindrical workpiece to bend the end portion of the cylindrical workpiece to the inner peripheral side. The caulking holding method, the caulking holding structure, and the caulking processing machine for holding the held member along the work base inside the work by the clamping force of the caulking part.
内燃機関などを駆動対象装置として、これに直動駆動力を付与するために取り付けられる回転−直動変換アクチュエータが知られている(例えば特許文献1,2参照)。これら特許文献1,2は内燃機関のバルブリフト装置を駆動する回転−直動変換アクチュエータを開示している。この回転−直動変換アクチュエータの本体ケース内にはベアリングを介して回転体が回転可能に支持されている。この回転体がモータ駆動により回転され、このことでネジ軸が直動して軸方向に移動することにより、バルブリフト装置を駆動している。
2. Description of the Related Art A rotation-linear motion conversion actuator is known that has an internal combustion engine or the like as a driving target device and is attached to apply a linear motion driving force thereto (see, for example, Patent Documents 1 and 2). These
特許文献1,2では、回転体を回転可能に支持するためのベアリングを、ハウジング内に固定するために、環状の支持部材をハウジング内部に配置し、この支持部材をハウジング内面にボルト締結している。
In
このようにベアリングを固定するための環状の支持部材をハウジング内部に配置してボルト締結する構成であるために、ハウジングの体格が大型化しやすい。これをかしめ加工(例えば特許文献3,4参照)を組み合わせることによりベアリングを支持する手法が考えられる。
しかしベアリングなどの或る程度の挟持力が必要な被保持部材をハウジングで保持する場合には、単にハウジングをかしめ加工して挟持したのでは保持のための挟持力が不足するおそれがある。すなわち、かしめ加工時の圧力を増加してハウジングのかしめ部による挟持力を強めようとしても、この圧力の増加分のほとんどは、かしめ部にて軸方向とは直交する径方向への塑性変形の増加に寄与するものとなっていた。このことにより最終的に挟持力を発生させる役割を果たすべきハウジングの残留軸力を十分に大きくできないという問題が生じていた。 However, when holding a member to be held such as a bearing that requires a certain level of clamping force with the housing, the holding force for holding may be insufficient if the housing is simply crimped and clamped. That is, even if the pressure during caulking is increased to increase the clamping force by the caulking portion of the housing, most of the increase in pressure is caused by plastic deformation in the radial direction perpendicular to the axial direction at the caulking portion. It contributed to the increase. This has caused a problem that the residual axial force of the housing, which should finally play a role of generating the clamping force, cannot be sufficiently increased.
本発明は、かしめ加工がなされたワークの基部での残留軸力を大きくすることにより被保持部材を保持するための挟持力を向上させることを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve a clamping force for holding a member to be held by increasing a residual axial force at a base portion of a workpiece subjected to caulking.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載のかしめ保持方法は、自転可能に支持されたかしめ加工用ローラを円筒状ワークの軸周りに公転させて円筒状ワークにかしめ加工することでこの円筒状ワークの端部を内周側に折り曲げてかしめ部を形成し、このかしめ部の挟持力によりワーク内部にワーク基部に沿って被保持部材を保持するかしめ保持方法であって、前記円筒状ワークとして、前記かしめ部近傍の外周側に突出するリング状角部が前記ワーク基部に形成されたものを用いて、前記かしめ加工用ローラによるかしめ加工工程と、前記かしめ加工用ローラとは別個に自転可能に支持された圧力付与ローラを前記円筒状ワークの軸周りに公転させることで、この圧力付与ローラにより前記リング状角部に前記挟持力方向と同方向への圧力を付与する圧力付与工程とを実行することを特徴とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In the caulking and holding method according to claim 1, the end of the cylindrical work is squeezed by revolving a caulking roller supported so as to rotate about the axis of the cylindrical work and caulking the cylindrical work. A caulking holding method for forming a caulking portion by bending to the circumferential side, and holding a member to be held along the work base inside the work by a clamping force of the caulking portion, as the cylindrical work, in the vicinity of the caulking portion Using a ring-shaped corner portion projecting to the outer peripheral side formed on the workpiece base, the caulking process step by the caulking process roller and the pressure application supported so as to be able to rotate independently of the caulking process roller A pressure applying step of applying a pressure in the same direction as the clamping force direction to the ring-shaped corner by the pressure applying roller by revolving the roller around the axis of the cylindrical workpiece; Characterized in that it run.
かしめ加工用ローラによるかしめ加工により単純に円筒状ワークの端部を折り曲げて、かしめ部を形成するのみでなく、圧力付与ローラにより圧力付与工程を実行している。この圧力付与工程は、円筒状ワークにおいて外周側に形成されたリング状角部に、被保持部材の挟持力方向と同方向への圧力を付与するものである。 The end portion of the cylindrical workpiece is simply bent by caulking with a caulking roller to form the caulking portion, and the pressure applying step is executed by the pressure applying roller. This pressure applying step applies pressure in the same direction as the holding force direction of the held member to the ring-shaped corner formed on the outer peripheral side of the cylindrical workpiece.
かしめ加工ではかしめ部を形成する際に、折り曲げられていない部分であるワーク基部にも、かしめ加工時の圧力により弾性変形と共に塑性変形が生じる。このことで被保持部材との間で弾性変形量の差が生じ、これが残留軸力となる。 In the caulking process, when the caulking part is formed, the work base part, which is not bent, also undergoes plastic deformation as well as elastic deformation due to the pressure during caulking process. This causes a difference in the amount of elastic deformation between the held member and this becomes a residual axial force.
本発明では、更に圧力付与ローラにより圧力付与工程が実行される。このため、かしめ加工とは別にワーク基部に対して挟持力方向と同方向への圧力が付与され、このことによりワーク基部において塑性変形量が増加することになる。この塑性変形量増加に対応してワーク基部での弾性変形量が減少することになるので、被保持部材との間の弾性変形量の差が、かしめ加工のみの場合よりも大きくなり、ワーク基部での残留軸力の増加となる。 In the present invention, the pressure applying step is further performed by the pressure applying roller. For this reason, a pressure in the same direction as the clamping force direction is applied to the workpiece base separately from the caulking process, and this increases the amount of plastic deformation in the workpiece base. Since the amount of elastic deformation at the workpiece base decreases corresponding to the increase in the amount of plastic deformation, the difference in the amount of elastic deformation with the held member becomes larger than that in the case of only caulking, and the workpiece base The residual axial force is increased.
このようにかしめ加工がなされた円筒状ワークの残留軸力を大きくすることができ、被保持部材を保持するための挟持力を向上させることができる。
特に圧力付与工程は、かしめ加工工程に用いられるかしめ加工用ローラとは別個に支持された圧力付与ローラにて行われる。このため、かしめ加工用ローラによるかしめ加工と、塑性変形量を増加させるための圧力付与ローラによる圧力付与とを独立に実行することが可能となる。このため、かしめ部形成と残留軸力向上とが相互に制約されることなく所望の状態で加工することが可能となり、かしめ保持の自由度を高めることができるので、耐久性が高く十分な残留軸力のかしめ保持構造を実現できるかしめ保持方法を提供できる。
Thus, the residual axial force of the cylindrical workpiece subjected to the caulking process can be increased, and the clamping force for holding the held member can be improved.
In particular, the pressure applying step is performed by a pressure applying roller supported separately from the caulking roller used in the caulking step. For this reason, it is possible to independently perform the caulking process using the caulking process roller and the pressure application using the pressure applying roller for increasing the plastic deformation amount. For this reason, it is possible to process in a desired state without mutually restricting the formation of the caulking portion and the improvement of the residual axial force, and it is possible to increase the degree of freedom of caulking retention, so that the durability is high and sufficient residual A caulking holding method capable of realizing a caulking holding structure for axial force can be provided.
請求項2に記載のかしめ保持方法では、請求項1に記載のかしめ保持方法において、前記かしめ加工用ローラと前記圧力付与ローラとを、前記円筒状ワークの軸周りにおいて、異なる位相位置にて公転させることにより、前記かしめ加工工程と前記圧力付与工程とを同時に実行することを特徴とする。
The caulking holding method according to
このことにより、かしめ加工圧力と付与圧力とを同時に円筒状ワークに負荷しても、圧力を円筒状ワークの軸周りに分散することができる。このため、かしめ加工工程と圧力付与工程とを同時に実行しても、円筒状ワークに高精度にかしめ部を形成できると共に、十分な残留軸力を円筒状ワークの軸周りに均一に生じさせることができる。 Thus, even if the caulking pressure and the applied pressure are simultaneously applied to the cylindrical workpiece, the pressure can be distributed around the axis of the cylindrical workpiece. For this reason, even if the caulking process step and the pressure applying step are simultaneously performed, the caulking portion can be formed with high accuracy on the cylindrical workpiece, and sufficient residual axial force is uniformly generated around the axis of the cylindrical workpiece. Can do.
請求項3に記載のかしめ保持方法では、請求項2に記載のかしめ保持方法において、複数の前記かしめ加工用ローラを前記円筒状ワークの軸周りにおいて等位相間隔にて公転させ、複数の前記圧力付与ローラを前記円筒状ワークの軸周りにおいて等位相間隔にて公転させて、前記かしめ加工工程と前記圧力付与工程とを同時に実行することを特徴とする。
In the caulking holding method according to claim 3, in the caulking holding method according to
このように複数のかしめ加工用ローラと複数の圧力付与ローラとをそれぞれ等位相間隔に配置することにより、圧力を円筒状ワークの軸周りに均一に分散することができるため、円筒状ワークに対して、より高精度にかしめ部を形成できると共に、十分な残留軸力を円筒状ワークの軸周りにおいて、より均一に発生させることができる。 By arranging the plurality of caulking rollers and the plurality of pressure applying rollers at equal phase intervals in this way, the pressure can be uniformly distributed around the axis of the cylindrical workpiece. Thus, the caulking portion can be formed with higher accuracy, and a sufficient residual axial force can be more uniformly generated around the axis of the cylindrical workpiece.
請求項4に記載のかしめ保持方法では、請求項3に記載のかしめ保持方法において、2つの前記かしめ加工用ローラを前記円筒状ワークの軸周りにおいて等位相間隔にて公転させ、2つの前記圧力付与ローラを前記円筒状ワークの軸周りにおいて等位相間隔であって前記かしめ加工用ローラとは90°の位相差を設けて公転させて、前記かしめ加工工程と前記圧力付与工程とを同時に実行することを特徴とする。 The caulking holding method according to claim 4 is the caulking holding method according to claim 3, wherein the two caulking rollers revolve around the axis of the cylindrical workpiece at equal phase intervals, and the two pressures The caulking process and the pressure applying process are performed simultaneously by causing the applying roller to revolve with an equal phase interval around the axis of the cylindrical workpiece and a 90 ° phase difference from the caulking process roller. It is characterized by that.
このようにかしめ加工用ローラと圧力付与ローラとを2つずつ用いて、それぞれ等位相間隔で、かしめ加工用ローラと圧力付与ローラとの間に90°の位相差を設けることで、少ない数のローラでも、円筒状ワークに対して、高精度にかしめ部を形成できると共に、十分な残留軸力を円筒状ワークの軸周りにおいて均一に発生させることができる。 By using two caulking rollers and two pressure-applying rollers in this way and providing a phase difference of 90 ° between the caulking roller and the pressure-applying roller at equal phase intervals, a small number of rollers are provided. Even with a roller, a caulking portion can be formed with high accuracy on a cylindrical workpiece, and a sufficient residual axial force can be generated uniformly around the axis of the cylindrical workpiece.
請求項5に記載のかしめ保持方法では、請求項1〜4のいずれか一項に記載のかしめ保持方法において、前記かしめ加工工程と前記圧力付与工程とは、それぞれ独立に前記円筒状ワークに対する圧力が調節されることを特徴とする。 In the caulking holding method according to claim 5, in the caulking holding method according to any one of claims 1 to 4, the caulking processing step and the pressure applying step are each independently pressure applied to the cylindrical workpiece. Is adjusted.
かしめ加工用ローラと圧力付与ローラとが独立であることに加えて、更にかしめ加工用ローラによるかしめ加工のための圧力調節と、塑性変形量を増加させるための圧力付与ローラによる付与圧力調節とを独立に実行することにより、かしめ部形成と残留軸力向上とが、より高い自由度にて所望の状態に調節することが可能となる。 In addition to the fact that the caulking roller and the pressure applying roller are independent, pressure adjustment for caulking by the caulking roller and application pressure adjustment by the pressure applying roller to increase the amount of plastic deformation are further performed. By performing it independently, it is possible to adjust the formation of the caulking portion and the improvement of the residual axial force to a desired state with a higher degree of freedom.
請求項6に記載のかしめ保持方法では、請求項1〜5のいずれか一項に記載のかしめ保持方法において、先に前記かしめ加工工程を開始した後に、このかしめ加工工程中に前記圧力付与工程を開始させることにより、前記かしめ加工工程と前記圧力付与工程とを同時に実行することを特徴とする。 In the caulking and holding method according to claim 6, in the caulking and holding method according to any one of claims 1 to 5, after the caulking process is started first, the pressure applying process is performed during the caulking process. The caulking process step and the pressure applying step are executed simultaneously by starting the process.
このようにかしめ加工工程と圧力付与工程とを共に実行する場合でも、先にかしめ加工工程を開始させておくことにより、圧力付与工程の前に、円筒状ワークの端部をかしめ加工用ローラにて外周側に移動しないように固定できる。したがって、この後に圧力付与工程にて、付与圧力を外周側に突出するリング状角部に作用させることになるので、円筒状ワークの端部の位置が圧力付与工程中にずれにくくなる。 Even when the caulking process and the pressure applying process are executed together in this way, the end of the cylindrical workpiece is moved to the caulking process roller before the pressure applying process by starting the caulking process first. Can be fixed so as not to move to the outer peripheral side. Therefore, since the applied pressure is applied to the ring-shaped corner portion that protrudes to the outer peripheral side in the pressure applying step thereafter, the position of the end portion of the cylindrical workpiece is not easily shifted during the pressure applying step.
このことにより最終的にかしめ加工工程と圧力付与工程とを同時に実行しても、円筒状ワークに高精度にかしめ部を形成できると共に、十分な残留軸力を円筒状ワークの軸周りに均一に生じさせることができる。 As a result, even if the caulking step and the pressure applying step are finally performed at the same time, the caulking portion can be formed on the cylindrical workpiece with high accuracy, and a sufficient residual axial force can be evenly distributed around the axis of the cylindrical workpiece. Can be generated.
請求項7に記載のかしめ保持方法では、請求項1〜6のいずれか一項に記載のかしめ保持方法において、前記被保持部材はベアリングであり、前記円筒状ワークは、このベアリングにより回転可能に配置されている回転部材を内部に収納するハウジング、もしくはこのハウジング内に配置されるベアリングホルダであることを特徴とする。 In the caulking and holding method according to claim 7, in the caulking and holding method according to any one of claims 1 to 6, the held member is a bearing, and the cylindrical workpiece can be rotated by the bearing. It is the housing which accommodates the rotation member arrange | positioned inside, or a bearing holder arrange | positioned in this housing.
このようにハウジングもしくはベアリングホルダ内にベアリングを保持するために本発明を適用でき、ベアリングと、ハウジングもしくはベアリングホルダとの間で軸方向での弾性変形量の差を通常よりも拡大できる。このため、通常のかしめ加工に比較してハウジングもしくはベアリングホルダでの残留軸力が大きくなり、ベアリングを保持するための挟持力を向上させたかしめ保持が実現できる。 Thus, the present invention can be applied to hold the bearing in the housing or the bearing holder, and the difference in the amount of elastic deformation in the axial direction between the bearing and the housing or the bearing holder can be increased more than usual. For this reason, the residual axial force in the housing or the bearing holder is increased as compared with a normal caulking process, and it is possible to realize the caulking holding with improved clamping force for holding the bearing.
しかもハウジングもしくはベアリングホルダでのかしめ部形成と残留軸力向上とが相互に制約されることなく所望の状態に調節することが可能となり、かしめ保持の自由度を高めることができるので、耐久性が高く十分な残留軸力のかしめ保持構造を実現できる。 In addition, the formation of the caulking portion in the housing or the bearing holder and the improvement of the residual axial force can be adjusted to a desired state without being mutually restricted, and the degree of freedom of caulking retention can be increased, so durability is improved. A high and sufficient residual axial force caulking holding structure can be realized.
このようにベアリングを、ハウジングもしくはベアリングホルダ内にボルト等にて取り付ける機構を別に用意することなく、耐久性が高く十分な残留軸力にて挟持力を向上させたかしめ保持が可能となるので、ハウジングもしくはベアリングホルダ全体を小型化できる。 In this way, it is possible to hold and improve the clamping force with a high durability and sufficient residual axial force without separately preparing a mechanism for mounting the bearing in the housing or the bearing holder with a bolt or the like. The entire housing or bearing holder can be reduced in size.
請求項8に記載のかしめ保持方法では、請求項7に記載のかしめ保持方法において、前記ベアリング及び前記ハウジングもしくは前記ベアリングホルダは、回転−直動変換アクチュエータにおけるベアリング及びハウジングもしくはベアリングホルダであり、この回転−直動変換アクチュエータは、駆動対象装置に取り付けられる前記ハウジングもしくは前記ベアリングホルダ内に前記ベアリングを介して回転可能に回転部材を配置すると共に、この回転部材の回転により前記円筒状ワークの軸方向に移動する出力シャフトを前記ハウジングから外部に突出させた状態に配置してこの出力シャフトから前記駆動対象装置に駆動力を伝達するものであることを特徴とする。
In the caulking and holding method according to
このような回転−直動変換アクチュエータの製造に対して本発明を適用できる。このことによりハウジングもしくはベアリングホルダでは大きな残留軸力が設定でき、かしめ加工により耐久性が高くて十分なベアリング保持が実現できる。このため回転−直動変換アクチュエータを小型化でき、更に駆動対象装置全体に対しても小型化に貢献できる。 The present invention can be applied to the manufacture of such a rotation-linear motion conversion actuator. As a result, a large residual axial force can be set in the housing or the bearing holder, and the bearing can be sufficiently retained with high durability by caulking. For this reason, the rotation-linear motion conversion actuator can be reduced in size, and further, the entire drive target device can be reduced in size.
請求項9に記載のかしめ保持方法では、請求項8に記載のかしめ保持方法において、前記回転部材は遊星差動ネジ型回転−直動変換機構のナットであり、前記出力シャフトはサンシャフトであり、ナットとサンシャフトとの間にはプラネタリシャフトが配置されていることにより、前記ナット内に形成された前記サンシャフト、前記プラネタリシャフト及び前記ナット間の噛み合い機構により回転−直動変換がなされることを特徴とする。
In the caulking and holding method according to claim 9, in the caulking and holding method according to
回転−直動変換アクチュエータはこのような遊星差動ネジ型回転−直動変換機構として構成しても良く、請求項8と同様な作用・効果を生じる。
請求項10に記載のかしめ保持方法では、請求項8又は9に記載のかしめ保持方法において、前記駆動対象装置は内燃機関であることを特徴とする。
The rotation-linear motion conversion actuator may be configured as such a planetary differential screw type rotation-linear motion conversion mechanism, and the same operation and effect as in
The caulking holding method according to
このことにより、内燃機関全体として小型化が可能となる。
請求項11に記載のかしめ保持構造は、請求項1〜10のいずれか一項に記載のかしめ保持方法にて前記かしめ加工工程及び前記圧力付与工程が実行されたことにより前記円筒状ワーク内に前記被保持部材を保持したことを特徴とする。
As a result, the entire internal combustion engine can be reduced in size.
The caulking holding structure according to claim 11 is formed in the cylindrical workpiece by performing the caulking process step and the pressure applying step by the caulking holding method according to any one of claims 1 to 10. The held member is held.
このように請求項1〜10のいずれか一項に記載のかしめ保持方法にて被保持部材が保持されたかしめ保持構造は、前述したごとく被保持部材と、これを保持する円筒状ワークとの間で挟持力方向での弾性変形量の差が拡大されたものとなり、ワーク基部での残留軸力を大きなものにできる。このことにより本発明のかしめ保持構造は、被保持部材を保持するための挟持力を向上させることができる。 Thus, the caulking holding structure in which the held member is held by the caulking holding method according to any one of claims 1 to 10 includes the held member and the cylindrical workpiece that holds the held member as described above. Thus, the difference in the amount of elastic deformation in the clamping force direction is enlarged, and the residual axial force at the work base can be increased. Thus, the caulking holding structure of the present invention can improve the clamping force for holding the held member.
しかも、かしめ加工工程と、塑性変形量を増加させるための付与圧力工程とが独立にされているので、かしめ部形成と残留軸力向上とが相互に制約されることなく、高い自由度にて所望の状態にかしめ保持構造が形成される。したがって耐久性が高く十分な残留軸力のかしめ保持構造が実現される。 In addition, since the caulking process and the applied pressure process for increasing the amount of plastic deformation are made independent, the formation of the caulking part and the improvement of the residual axial force are not mutually restricted, with a high degree of freedom. The caulking holding structure is formed in a desired state. Therefore, a caulking holding structure having high durability and sufficient residual axial force is realized.
請求項12に記載のかしめ加工機は、円筒状ワークの端部を折り曲げてかしめ部を形成することでこのかしめ部の挟持力により円筒状ワークの基部に沿って被保持部材を保持するためのかしめ加工用ローラと、前記かしめ部の折り曲げ方向とは逆側で前記円筒状ワークの基部に形成されたリング状角部に前記挟持力方向と同方向への圧力を付与するための圧力付与ローラと、前記かしめ加工用ローラを自転可能に支持して円筒状ワークの軸周りに公転させる加工用ローラ回転軸体と、前記加工用ローラ回転軸体とは別個に設けられ、前記圧力付与ローラを自転可能に支持して円筒状ワークの軸周りに公転させる圧力付与ローラ回転軸体とを備えたことを特徴とする。
The caulking machine according to
このようなローラ及びローラ回転軸体とを備えたかしめ加工機により、前述したごとくのかしめ保持方法の実行が可能となり、円筒状ワークにおいて被保持部材を保持するための挟持力を向上させることができる。 By using a caulking machine equipped with such a roller and a roller rotating shaft, the caulking holding method can be executed as described above, and the clamping force for holding the held member in the cylindrical workpiece can be improved. it can.
更に、かしめ加工用ローラと圧力付与ローラとをそれぞれ独立の回転軸体としたことにより、かしめ加工用ローラによるかしめ加工と、塑性変形量を増加させるための圧力付与ローラによる圧力付与処理とを独立して実行可能となる。このためかしめ部形成と残留軸力向上とが相互に制約されることなく所望の状態にて実行することが可能となり、円筒状ワークにおいてかしめ保持の自由度を高めることができるので、耐久性が高く十分な残留軸力のかしめ保持構造が実現できる。 Furthermore, the caulking process roller and the pressure applying roller are respectively independent rotating shafts, so that the caulking process by the caulking process roller and the pressure applying process by the pressure applying roller for increasing the amount of plastic deformation are independent. Can be executed. For this reason, it is possible to execute the caulking portion formation and the improvement of the residual axial force in a desired state without being mutually restricted, and it is possible to increase the degree of freedom of caulking holding in the cylindrical workpiece, so that the durability is improved. A high and sufficient residual axial force caulking holding structure can be realized.
請求項13に記載のかしめ加工機では、請求項12に記載のかしめ加工機において、前記かしめ加工用ローラによるかしめ用圧力と、前記圧力付与ローラによる付与圧力とを、それぞれ独立して調節する圧力調節機構を備えたことを特徴とする。
In the caulking machine according to claim 13, in the caulking machine according to
かしめ加工用ローラと圧力付与ローラとが独立の回転軸体であることに加えて、更に圧力調節機構により、かしめ加工用ローラによるかしめ加工のための圧力調節と、塑性変形量を増加させるための圧力付与ローラによる付与圧力調節とを独立に実行する。このことにより、かしめ部形成と残留軸力向上とを、相互に制約されることなく所望の状態に調節することが可能となる。このように、圧力調節についても独立にすることにより、かしめ保持の自由度を更に高めることができ、耐久性が高く十分な残留軸力のかしめ保持構造の実現が容易にできる。 In addition to the caulking roller and the pressure applying roller being independent rotating shafts, the pressure adjusting mechanism further adjusts the pressure for caulking by the caulking roller and increases the amount of plastic deformation. The application pressure adjustment by the pressure application roller is performed independently. This makes it possible to adjust the formation of the caulking portion and the improvement of the residual axial force to a desired state without being mutually restricted. Thus, by making pressure adjustment independent, the degree of freedom of caulking and holding can be further increased, and a caulking holding structure having high durability and sufficient residual axial force can be easily realized.
請求項14に記載のかしめ加工機では、請求項13に記載のかしめ加工機において、前記かしめ加工用ローラを円筒状ワークの軸周りに公転させて前記かしめ用圧力を調節して円筒状ワークにかしめ加工することでこの円筒状ワークの端部を内周側に折り曲げてかしめ部を形成するかしめ加工工程と、前記圧力付与ローラを前記円筒状ワークの軸周りに公転させて前記付与圧力を調節して前記リング状角部に前記挟持力方向と同方向への圧力を付与する圧力付与工程とを同時に行う制御装置を備えたことを特徴とする。
In the caulking machine according to
このような制御装置を機能させることでかしめ加工圧力と付与圧力とを同時に円筒状ワークに負荷しても、これらの圧力は円筒状ワークの軸周りに分散することができる。このため、かしめ加工工程と圧力付与工程とを同時に実行しても、円筒状ワークに高精度にかしめ部を形成できると共に、十分な残留軸力を円筒状ワークの軸周りに均一に生じさせることができる。 Even if the caulking pressure and the applied pressure are simultaneously applied to the cylindrical workpiece by causing such a control device to function, these pressures can be distributed around the axis of the cylindrical workpiece. For this reason, even if the caulking process step and the pressure applying step are simultaneously performed, the caulking portion can be formed with high accuracy on the cylindrical workpiece, and sufficient residual axial force is uniformly generated around the axis of the cylindrical workpiece. Can do.
請求項15に記載のかしめ加工機では、請求項14に記載のかしめ加工機において、前記制御装置は、前記かしめ加工工程と前記圧力付与工程とを同時に実行する期間に先立って、前記かしめ加工工程を開始する制御を実行することを特徴とする。
In the caulking machine according to claim 15, in the caulking machine according to
このように、かしめ加工工程と圧力付与工程とを共に実行する場合に、先にかしめ加工工程を開始させておくことにより、円筒状ワークの端部をかしめ加工用ローラにて外周側に移動しないように固定できる。そしてこの後に、圧力付与工程にて、付与圧力を外周側に突出するリング状角部に作用させることになるので、円筒状ワークの端部の位置が圧力付与工程中にずれにくくすることができる。 As described above, when both the caulking process and the pressure applying process are executed, the end of the cylindrical workpiece is not moved to the outer peripheral side by the caulking process roller by starting the caulking process first. Can be fixed. And after this, in the pressure application step, the application pressure is applied to the ring-shaped corners protruding to the outer peripheral side, so that the position of the end portion of the cylindrical workpiece can be made difficult to shift during the pressure application step. .
このことにより最終的にかしめ加工工程と圧力付与工程とを同時に実行しても、円筒状ワークに高精度にかしめ部を形成できると共に、十分な残留軸力を円筒状ワークの軸周りに均一に生じさせることができる。 As a result, even if the caulking step and the pressure applying step are finally performed at the same time, the caulking portion can be formed on the cylindrical workpiece with high accuracy, and a sufficient residual axial force can be evenly distributed around the axis of the cylindrical workpiece. Can be generated.
請求項16に記載のかしめ加工機では、請求項13に記載のかしめ加工機において、前記かしめ加工用ローラを円筒状ワークの軸周りに公転させて前記かしめ用圧力を調節して円筒状ワークにかしめ加工することでこの円筒状ワークの端部を内周側に折り曲げてかしめ部を形成するかしめ加工工程と、前記圧力付与ローラを前記円筒状ワークの軸周りに公転させて前記付与圧力を調節して前記リング状角部に前記挟持力方向と同方向への圧力を付与する圧力付与工程とを、異なる期間で行う制御装置を備えたことを特徴とする。
In the caulking machine according to
このような制御装置を機能させることで、かしめ加工圧力と付与圧力とを異なる期間で実行させても、円筒状ワークに対する圧力負荷は時間的に分散させることができる。このことによっても、円筒状ワークに高精度にかしめ部を形成できると共に、十分な残留軸力を円筒状ワークの軸周りに均一に生じさせることができる。 By functioning such a control device, the pressure load on the cylindrical workpiece can be dispersed in time even if the caulking pressure and the applied pressure are executed in different periods. This also enables the caulking portion to be formed on the cylindrical workpiece with high accuracy, and a sufficient residual axial force can be uniformly generated around the axis of the cylindrical workpiece.
請求項17に記載のかしめ加工機では、請求項12〜16のいずれか一項に記載のかしめ加工機において、前記被保持部材はベアリングであり、前記円筒状ワークは、このベアリングにより回転可能に配置されている回転部材を内部に収納するハウジング、もしくはこのハウジング内に配置されるベアリングホルダであることを特徴とする。
In the caulking machine according to claim 17, in the caulking machine according to any one of
このようにハウジングもしくはベアリングホルダ内にベアリングを保持するためのかしめ加工機に本発明を適用でき、ベアリングと、ハウジングもしくはベアリングホルダとの間で軸方向での弾性変形量の差を通常よりも拡大できる。このため、通常のかしめ加工機でのかしめ加工に比較してハウジングもしくはベアリングホルダでの残留軸力が大きくなり、ベアリングを保持するための挟持力を向上させたかしめ保持が実現できる。 Thus, the present invention can be applied to a caulking machine for holding a bearing in the housing or the bearing holder, and the difference in the amount of elastic deformation in the axial direction between the bearing and the housing or the bearing holder is increased more than usual. it can. For this reason, the residual axial force in the housing or the bearing holder is increased as compared with the caulking process with a normal caulking machine, and the clamping force for holding the bearing can be improved.
しかも本発明のかしめ加工機では、ハウジングもしくはベアリングホルダでのかしめ部形成と残留軸力向上とを相互に制約されることなく所望の状態に調節することが可能であることから、かしめ保持構造の自由度を高めることができるので、耐久性が高く十分な残留軸力のかしめ保持構造を実現できる。 Moreover, in the caulking machine according to the present invention, it is possible to adjust the formation of the caulking portion in the housing or the bearing holder and the improvement of the residual axial force to a desired state without mutual restriction. Since the degree of freedom can be increased, a caulking holding structure with high durability and sufficient residual axial force can be realized.
このように、ベアリングを、ハウジングもしくはベアリングホルダ内にボルト等にて取り付ける機構を別に用意することなく、耐久性が高く十分な残留軸力にて挟持力を向上させたかしめ保持構造を実現することが可能となるので、ハウジングもしくはベアリングホルダ全体を小型化できる。 In this way, it is possible to realize a caulking holding structure with high durability and sufficient clamping force with sufficient residual axial force, without preparing a mechanism for mounting the bearing in the housing or bearing holder with bolts or the like. Therefore, the entire housing or bearing holder can be reduced in size.
請求項18に記載のかしめ加工機では、請求項17に記載のかしめ加工機において、前記ベアリング及び前記ハウジングもしくは前記ベアリングホルダは、回転−直動変換アクチュエータにおけるベアリング及びハウジングもしくはベアリングホルダであり、この回転−直動変換アクチュエータは、駆動対象装置に取り付けられる前記ハウジングもしくは前記ベアリングホルダ内に前記ベアリングを介して回転可能に回転部材を配置すると共に、この回転部材の回転により前記円筒状ワークの軸方向に移動する出力シャフトを前記ハウジングから外部に突出させた状態に配置してこの出力シャフトから前記駆動対象装置に駆動力を伝達するものであることを特徴とする。
In the caulking machine according to
このような回転−直動変換アクチュエータの製造に対して本発明のかしめ加工機を適用できる。このかしめ加工機によりかしめ加工することにより、ハウジングもしくはベアリングホルダでは大きな残留軸力が設定でき、かしめ加工により耐久性が高くて十分なベアリング保持構造が実現できる。このため回転−直動変換アクチュエータを小型化でき、更に駆動対象装置全体に対しても小型化に貢献できる。 The caulking machine of the present invention can be applied to the manufacture of such a rotation-linear motion conversion actuator. By caulking with this caulking machine, a large residual axial force can be set in the housing or bearing holder, and a sufficient bearing holding structure with high durability can be realized by caulking. For this reason, the rotation-linear motion conversion actuator can be reduced in size, and further, the entire drive target device can be reduced in size.
請求項19に記載のかしめ加工機では、請求項18に記載のかしめ加工機において、前記回転部材は遊星差動ネジ型回転−直動変換機構のナットであり、前記出力シャフトはサンシャフトであり、ナットとサンシャフトとの間にはプラネタリシャフトが配置されていることにより、前記ナット内に形成された前記サンシャフト、前記プラネタリシャフト及び前記ナット間の噛み合い機構により回転−直動変換がなされることを特徴とする。
In the caulking machine according to claim 19, in the caulking machine according to
回転−直動変換アクチュエータはこのような遊星差動ネジ型回転−直動変換機構として構成したものでも良く、このような回転−直動変換アクチュエータを用いても請求項18と同様な作用・効果を生じる。
The rotation-linear motion conversion actuator may be configured as such a planetary differential screw type rotation-linear motion conversion mechanism, and even if such a rotation-linear motion conversion actuator is used, the same actions and effects as in
請求項20に記載のかしめ加工機では、請求項18又は19に記載のかしめ加工機において、前記駆動対象装置は内燃機関であることを特徴とする。
このかしめ加工機を用いてかしめ加工したベアリング保持構造を採用した内燃機関は全体として小型化が可能となる。
The caulking machine according to
An internal combustion engine that employs a bearing holding structure that is caulked using the caulking machine can be downsized as a whole.
[実施の形態1]
図1に示した縦断面図は、上述した発明が適用された回転−直動変換アクチュエータ(以下、「アクチュエータ」と称する)2の構成を表している。このアクチュエータ2は、内燃機関を駆動対象装置として、そのシリンダヘッドあるいはカムキャリアの外面に取り付けられる。特にアクチュエータ2はシリンダヘッド上の可変動弁機構を駆動するために、可変動弁機構に備えられたコントロールシャフトを軸方向に駆動するものである。ここではアクチュエータ2は、一点鎖線にて示すごとくカムキャリア4の外周面4aに取り付けられるものである。
[Embodiment 1]
The longitudinal cross-sectional view shown in FIG. 1 represents the structure of the rotation-linear motion conversion actuator (henceforth an "actuator") 2 to which the invention mentioned above was applied. The
アクチュエータ2のハウジング6内には、前方側(図示F側)にベアリングホルダ8がボルト締結されており、後方側(図示B側)にステータ10がボルト締結されている。ハウジング6の後端側は制御盤12にて閉塞状態とされている。
In the housing 6 of the
ベアリングホルダ8の内部には、後端側にベアリング14が取り付けられている。ベアリングホルダ8は、このベアリング14を介して遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16の外周を構成しているナット16aを回転可能に支持している。
A
この遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16は、ハウジング6の内部空間に軸方向の全長にわたって配置されている。図2の部分破断斜視図に示すごとく、遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16は、回転部材であるナット16a、サンシャフトである出力シャフト16b、及びナット16aと出力シャフト16bとの間に配置されたプラネタリシャフト16cを備えている。ナット16aとプラネタリシャフト16cとはギヤとネジとで噛み合い、同様にプラネタリシャフト16cと出力シャフト16bとの間についてもギヤとネジとで噛み合っている。
The planetary differential screw type rotation-linear
ナット16aの後端部には図1に示したごとくロータ18が圧入により取り付けられており、制御盤12からの駆動信号により前述したステータ10を介してロータ18が回転駆動され、このことによりナット16aは軸周りに回転する。このナット16aの回転により、プラネタリシャフト16cは自転しつつ出力シャフト16bの周りを公転する。このプラネタリシャフト16cの自転と公転とにより生じるネジの差動作用により、ベアリングホルダ8の先端との間でスプライン嵌合されて軸周りの回転が阻止されている出力シャフト16bは軸方向(矢線F−B方向)移動を生じる。この出力シャフト16bの軸方向移動に連動して、カムキャリア4内の空間に存在する可変動弁機構のコントロールシャフトが軸方向に移動し、この移動により内燃機関の各気筒において吸気バルブの最大バルブリフト量が連続的に調節される。
A
遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16の全体を支持するベアリング14(被保持部材に相当)は、そのアウターレース14aが、段差によりベアリングホルダ8内部に設置された当接面8aと、後端部のかしめ部8bとにより軸方向に挟持されている。このことにより遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16全体がベアリングホルダ8を介してハウジング6内の基準位置に保持されている。
A bearing 14 (corresponding to a member to be held) that supports the entire planetary differential screw type rotation-linear
ここでかしめ部8bを形成するためのかしめ加工について説明する。かしめ加工直前の組立状態を図3の断面図に示す。かしめ加工前では、ベアリングホルダ8(円筒状ワークに相当)の後方側(図3では上側)の端部は円筒状に立ち上がった形状の未加工部8xである。したがって後方側は開放されており、この後方側からベアリングホルダ8内部に遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16が挿入されている。この遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16は、挿入に先立って、ナット16aの外周にベアリング14を嵌合してスナップリング20により固定した状態とされている。この他、シールリング22についても、予め後方側から挿入されて所定の位置に配置されている。尚、シールリング22は、予め遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16に嵌合されることで遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16の挿入時に同時に配置しても良い。
Here, the caulking process for forming the
かしめ加工に際しては、図3に示した構成を、図4のブロック図に示すごとくかしめ加工機23に配置する。このことで図5〜7に示すごとくかしめ加工機23に備えられた2つのかしめ加工用ローラ24と2つの圧力付与ローラ26とがベアリングホルダ8に対してその軸Ax周りに配置される。図5は配置状態を示す平面図、図6は正面側からの配置説明図、図7は右側面側からの配置説明図である。
In the caulking process, the configuration shown in FIG. 3 is arranged in the
図示するごとく、2つのかしめ加工用ローラ24がベアリングホルダ8の軸Ax周りで180°の位相間隔で対向するように配置されており、2つのかしめ加工用ローラ24に共通の回転軸Bxはベアリングホルダ8の軸Axに直交する状態とされている。
As shown in the figure, the two
2つの圧力付与ローラ26についてもベアリングホルダ8の軸Ax周りで180°の位相間隔で対向するように配置されており、2つの圧力付与ローラ26に共通の回転軸Cxはベアリングホルダ8の軸Axに直交する状態とされている。尚、2つのかしめ加工用ローラ24と2つの圧力付与ローラ26との位置関係については、ベアリングホルダ8の軸Ax周りにて90°の位相差にて配置されている。このことにより、4つのローラ24,26がベアリングホルダ8の軸Ax周りに90°の位相間隔にて配置されていることになる。
The two
この配置状態で、図8に示すごとく、かしめ加工用ローラ24の先端部外周に形成されているかしめ面28を、ベアリングホルダ8の未加工部8xにベアリングホルダ8の軸Ax方向に沿って下降させて接触させる。更に図9に示すごとく、圧力付与ローラ26の先端外周に形成されている圧力付与面30を、ベアリングホルダ8のリング状角部8yにベアリングホルダ8の軸Ax方向に沿って下降させて接触させる。
In this arrangement, as shown in FIG. 8, the
図8,9に示した当接状態にて、かしめ加工用ローラ24及び圧力付与ローラ26をかしめ加工機23に設けられた回転機構23aによりベアリングホルダ8の軸Ax周りに公転させる。そして、加工用ローラ回転軸体24aと圧力付与ローラ回転軸体26aとに、各軸Bx,Cxに直交する方向、すなわちベアリングホルダ8の軸Ax方向に沿って下方へ、かしめ加工機23に備えられている加圧機構23b,23cからの圧力を加える。この加圧機構23b,23cには、油圧などの圧力発生装置が設けられていると共に、圧力調節機構が設けられており、この圧力調節機構により、各ローラ24,26に対して要求される圧力が独立に加えられる。これら一連の工程はかしめ加工機制御装置23dを介して、作業者による手動あるいは自動処理により実行される。
8 and 9, the
尚、これらローラ24,26は回転軸体24a,26aを介して軸Bx,Cx周りに自転可能に支持されているため、加圧による公転と同時に自転も生じる。
この加圧による公転と自転とにより、かしめ加工用ローラ24はベアリングホルダ8の未加工部8xをかしめ加工する。このかしめ加工により、図10に示すごとく、ベアリングホルダ8の端部にある未加工部8xはベアリングホルダ8の内周側にベアリングホルダ8の軸Axに直交する方向に折り曲げられて、かしめ部8bを形成する。このことでアウターレース14aをかしめ部8bと当接面8aとの間で挟持でき、ベアリング14をベアリングホルダ8内部に保持することができる。
Since these
The
圧力付与ローラ26については、図11に示すごとく、ベアリングホルダ8の内で、かしめ加工用ローラ24にては折り曲げられない周壁部8c(ワーク基部に相当)の先端位置にあるリング状角部8yの先端に当接する。このことにより周壁部8cに対してベアリングホルダ8の軸Ax方向、ここではかしめ部8bによる挟持力方向と同じ方向(図示下向き)の圧力を加える。
With respect to the
図12の(a)に拡大して示すごとく、折り曲げ対象とならない周壁部8cには、かしめ加工時に未加工部8x(かしめ加工後のかしめ部8bに相当)側から、加工用ローラ24のかしめ面28による圧力が、実線の矢線にて示すごとく、ベアリングホルダ8の軸Axに沿った方向(挟持力方向)に加わる。これに対して、更に図12の(b)に示すごとく、圧力付与ローラ26の圧力付与面30が、リング状角部8yを加圧することにより、リング状角部8yからも周壁部8cに圧力が同方向に加わることになる。
As shown in enlarged view in FIG. 12 (a), the
かしめ加工用ローラ24による未加工部8xに対するかしめ加工時には、弾性変形と塑性変形とが生じる。この塑性変形は、かしめ部8bにては図12に破線の矢線にて示すごとく先端側への塑性流動を生じる。そして、このかしめ加工によって周壁部8c側へも塑性流動を実線の矢線にて示したごとく生じるが、圧力付与ローラ26が未加工部8x近傍に存在するリング状角部8yを加圧することで周壁部8c側への塑性流動が促進されて、これに伴う塑性変形量が増加することになる。
When caulking is performed on the
この塑性変形量増加が周壁部8cで生じると、その分、周壁部8cでの弾性変形量が減少することになる。尚、かしめ加工時に未加工部8x(かしめ部8b)を介して、端面14bから圧力を受けるベアリング14のアウターレース14aについては、硬質材料であり弾性変形のみである。例えば、ベアリングホルダ8とアウターレース14aとは共にスチール製であるが、ベアリングホルダ8よりもアウターレース14aの方が高硬質のスチール製である。例えば、ベアリングホルダ8は一般的なステンレススチールなどを材質とし、アウターレース14aは高炭素クロム鋼などの高硬度のスチールを材質としている。
When this increase in the amount of plastic deformation occurs in the
このベアリング14のアウターレース14aでの弾性変形量とベアリングホルダ8の周壁部8cでの弾性変形量との差により、かしめ加工後にベアリングホルダ8に残留軸力が生じる。この残留軸力によりアウターレース14aが当接面8aに当接した状態にて、かしめ部8bから挟持圧を受け、ベアリング14全体がベアリングホルダ8内に保持されることになる。このことにより遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16のナット16aがベアリングホルダ8内にて回転可能に支持されることになる。
Due to the difference between the amount of elastic deformation at the
上述したごとく圧力付与ローラ26による圧力付与がベアリングホルダ8の周壁部8cになされているため、ベアリングホルダ8の周壁部8cでの弾性変形量が小さくなり、ベアリング14のアウターレース14aでの弾性変形量とベアリングホルダ8の周壁部8cでの弾性変形量との差が拡大する。このことによりかしめ加工後に生じるベアリングホルダ8の残留軸力が大きくなり、ベアリング14のアウターレース14aを挟持する挟持力も大きくなる。
As described above, since pressure is applied by the
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果が得られる。
(イ).本実施の形態では、かしめ加工用ローラ24によるかしめ加工のみにより単純にベアリングホルダ8の端部(未加工部8x)を折り曲げてかしめ保持構造を形成するものではない。かしめ加工工程に加えて同時に圧力付与ローラ26により圧力付与工程を実行している。このことで、ベアリングホルダ8の基部(周壁部8c)において、未加工部8x(かしめ加工後のかしめ部8b)近傍の外周側に形成されたリング状角部8yに、被保持部材(ベアリング14)の挟持力方向と同方向への圧力を付与している。このことにより上述したごとく、ベアリングホルダ8における残留軸力が大きくなりベアリング14のアウターレース14aを保持するための挟持力を向上させることができる。
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). In the present embodiment, the end of the bearing holder 8 (
このようにかしめ加工工程と圧力付与工程とは同時に行われるが、それぞれ別個のローラ24,26により実行している。このためかしめ加工用ローラ24によるかしめ加工と、塑性変形量を増加させるための圧力付与ローラ26による圧力付与とが独立に実行できるので、かしめ部8bの形成と周壁部8cにおける残留軸力向上とが相互に制約されることがない。したがってかしめ加工に大きく影響されることなく、アウターレース14aの挟持力設定が高い自由度にて行えるので、形成されたかしめ保持構造の耐久性が高く、かつ十分な残留軸力のかしめ保持構造を実現できる。
Thus, the caulking process and the pressure applying process are performed simultaneously, but are performed by
このことによりベアリング14をベアリングホルダ8内にボルト等にて取り付ける機構を別に用意することなく、耐久性が高く十分な残留軸力にて挟持力を向上させたかしめ保持構造が可能となるので、ベアリングホルダ8全体を小型化でき、アクチュエータ2全体の小型化及びこれを適用している内燃機関全体の小型化に貢献できる。
As a result, a caulking holding structure with high durability and sufficient clamping force can be achieved without preparing a separate mechanism for attaching the
(ロ).本実施の形態では複数のかしめ加工用ローラ24と複数の圧力付与ローラ26とを用いて、同時にかしめ加工工程と圧力付与工程とを実行している。ここでは特に2つのかしめ加工用ローラ24をベアリングホルダ8の軸Ax周りにおいて等位相間隔(180°間隔)にて公転させている。更に2つの圧力付与ローラ26をベアリングホルダ8の軸Ax周りにおいて等位相間隔(180°間隔)であってかしめ加工用ローラ24とは90°の位相差を設けて公転させている。
(B). In this embodiment, a plurality of
このようにローラ24,26を配置して、かしめ加工工程と圧力付与工程とを同時に実行することにより、少ない数のローラでもベアリングホルダ8に対して高精度にかしめ部8bを形成できると共に、十分な残留軸力をベアリングホルダ8の軸Ax周りにおいて均一に発生させることができる。
By arranging the
このことにより遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16を高精度に形成でき、その作動を高精度なものにできると共に、耐久性も向上する。
(ハ).かしめ加工機23において、かしめ加工用ローラ24のかしめ圧力と圧力付与ローラ26の付与圧力とはそれぞれ独立して調節されている。このためかしめ部8bの形成と周壁部8cでの残留軸力向上とが相互に制約されることなく所望の状態に調節して実現することができる。このように圧力調節についても独立にすることにより、アウターレース14aに対するかしめ保持の自由度を更に高めることができ、耐久性が高く十分な残留軸力のかしめ保持構造の実現が容易にできる。
As a result, the planetary differential screw type rotation-linear
(C). In the
[実施の形態2]
本実施の形態では、かしめ加工機制御装置23dにより、図13のフローチャートに示すかしめ加工制御が実行される点が前記実施の形態1と異なり、他の構成については前記実施の形態1と同じである。
[Embodiment 2]
In the present embodiment, the caulking processing control device 23d performs caulking processing control shown in the flowchart of FIG. 13, unlike the first embodiment, and other configurations are the same as those in the first embodiment. is there.
ここでかしめ加工機制御装置23dはマイクロコンピュータを利用した電子制御回路が組み込まれた制御装置であり、プログラムにより図13に示したかしめ加工制御が実行される。 Here, the caulking machine control device 23d is a control device in which an electronic control circuit using a microcomputer is incorporated, and the caulking processing control shown in FIG. 13 is executed by a program.
かしめ加工制御(図13)について説明する。本処理は割り込み処理により一定時間周期で繰り返し実行される処理である。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「S〜」で表す。 The caulking process control (FIG. 13) will be described. This process is a process that is repeatedly executed at regular time intervals by an interrupt process. The steps in the flowchart corresponding to the individual processing contents are represented by “S˜”.
本処理が開始されると、まず、かしめ加工状態が判定される(S102)。かしめ加工機制御装置23dの立ち上がり直後では、初期設定により、かしめ加工完了状態となっているので(S102で完了と判定)、全ての加圧機構23b,23cに対して、全てのローラ24,26が加圧されないようにする加圧停止処理(S104)が行われる。
When this process is started, first, a caulking process state is determined (S102). Immediately after the start of the caulking machine control device 23d, the caulking process is completed by the initial setting (determined to be completed in S102), so that all the
以後、かしめ加工機制御装置23dに対して、製造工程を管理する他のコンピュータからのかしめ加工指示や、かしめ加工機制御装置23dに備えられている指示パネルから、作業者によるかしめ加工指示が行われない限り、ステップS102にて完了と判定されて、かしめ加工処理は実行されない。 Thereafter, a caulking processing instruction from another computer that manages the manufacturing process is given to the caulking machine control device 23d, and an caulking processing instruction by an operator is given from an instruction panel provided in the caulking machine control device 23d. Unless otherwise specified, it is determined that the process is completed in step S102, and the caulking process is not executed.
前記図3に示した構成物が、前記図4に示したごとく、かしめ加工機23に設置されてかしめ加工の準備が整った後、かしめ加工指示をかしめ加工機制御装置23dが受けると、今回のかしめ加工指示に対してかしめ加工は未完了であるので(S102で未完了と判定)、次に予備かしめ加工状態が判定される(S106)。ここにおいても未完了であるので(S106で未完了と判定)、かしめ加工用ローラ24のみによる予備かしめ加工が実行される(S108)。
When the caulking processing instruction is received by the caulking machine control device 23d after the components shown in FIG. 3 are installed in the
この予備かしめ加工では、加圧機構23bに対する制御により、図3に示したベアリングホルダ8の未加工部8xに、かしめ加工用ローラ24のかしめ面28から、折れ曲げを開始させる圧力を与える。このようにすることで、ベアリングホルダ8の未加工部8xを十分にアウターレース14a側に密着させ、アウターレース14aから未加工部8xやその近傍のリング状角部8yが外周側に離れないようにする。
In this preliminary caulking, a pressure for starting bending is applied from the
これ以後の制御周期にて、まだ、かしめ加工は未完了で(S102で未完了と判定)、予備かしめ加工も未完了であるとすると(S106で未完了)、予備かしめ加工(S108)が継続することになる。 In the subsequent control cycle, if the caulking is not yet completed (determined as incomplete in S102) and the preliminary caulking is incomplete (not completed in S106), the preliminary caulking (S108) continues. Will do.
この予備かしめ加工の完了判定は、例えば予備かしめ加工の時間、あるいは未加工部8xの変形量(かしめ加工用ローラ24の変位量として、かしめ加工機23に備えられた計測機等により計測)などにより判定する。
This preliminary caulking process completion determination is, for example, the time of preliminary caulking, or the deformation amount of the
予備かしめ加工が完了すると(S106で完了と判定)、次に加圧機構23b,23cに対する制御により、かしめ加工用ローラ24による未加工部8xに対してかしめ部8bが完全に形成されるまでのかしめ加工の追加工程と、圧力付与ローラ26によりリング状角部8yに対して付与加圧処理する圧力付与工程とが実行される(S110)。すなわち前記実施の形態1に示したごとくの処理がなされる。
When the preliminary caulking process is completed (determined to be completed in S106), the
この圧力付与工程を伴うかしめ加工工程が、時間あるいは変形量、又は時間と変形量との両方の計測により完了と判断されるまでは(S102で未完了と判定、S106で完了と判定)、ステップS110の処理が継続する。 Until the caulking process accompanied by the pressure applying process is determined to be completed by measuring time or the amount of deformation, or both the time and the amount of deformation (determined as incomplete in S102, determined as completed in S106) The process of S110 continues.
そして圧力付与工程を伴うかしめ加工が完了すると(S102で完了と判定)、加圧停止(S104)が行われることで、加圧機構23b,23cによるかしめ加工用ローラ24及び圧力付与ローラ26に対する加圧が停止される。
When the caulking process accompanied by the pressure applying process is completed (determined to be completed in S102), the pressurization is stopped (S104), whereby the pressurizing
以後、再度、かしめ加工指示を受けるまでは、ステップS102にて完了と判定されて、加圧停止(S104)が継続する。
以上説明した本実施の形態2によれば、以下の効果が得られる。
Thereafter, until a caulking process instruction is received again, it is determined to be completed in step S102, and the pressurization stop (S104) continues.
According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
(イ).前記実施の形態1の効果を生じると共に、かしめ加工工程と圧力付与工程とを共に実行する前に、予備かしめ加工、すなわち予備的にかしめ加工工程を先に開始させている。このことによりベアリングホルダ8の端部である未加工部8xをかしめ加工用ローラ24にて固定して、未加工部8xやその近傍のリング状角部8yを外周側に移動しないようにできる。この後に、圧力付与工程にて、圧力付与ローラ26から外周側に突出するリング状角部8yに圧力を作用させることになるので、ベアリングホルダ8の端部の位置が圧力付与工程中にずれにくくなる。
(I). In addition to the effects of the first embodiment, the preliminary caulking process, that is, the preliminary caulking process process is started first before the caulking process and the pressure applying process are performed together. As a result, the
このことにより最終的にかしめ加工工程と圧力付与工程とを同時に実行しても、ベアリングホルダ8に高精度にかしめ部8bを形成できると共に、十分な残留軸力をベアリングホルダ8の軸Ax周りに均一に生じさせることができる。
As a result, the
[その他の実施の形態]
(a).前記各実施の形態では、かしめ加工工程と圧力付与工程とを同時に実行したり、あるいは同時に実行する前に予備的にかしめ加工工程を実行したが、これ以外に、かしめ加工工程と圧力付与工程とを異なる期間にて実行しても良い。例えば、かしめ加工用ローラ24によるかしめ加工工程を実行してかしめ加工が完了した後に、圧力付与ローラ26によるリング状角部8yへの圧力付与工程を実行しても良い。
[Other embodiments]
(A). In each of the above embodiments, the caulking process and the pressure applying process are performed simultaneously, or the preliminary caulking process is performed before the simultaneous execution, but in addition to this, the caulking process and the pressure applying process are performed. May be executed in different periods. For example, after the caulking process is completed by the
更に、かしめ加工工程と圧力付与工程との期間の一部を重複するように実行しても良い。例えば、かしめ加工工程を先に開始して、その後、かしめ加工工程中に圧力付与工程を開始し、そしてかしめ加工工程完了後に、しばらく圧力付与工程を継続した後、圧力付与工程を完了しても良い。又、この逆の順に実行しても良い。 Furthermore, you may perform so that a part of period of a caulking process process and a pressure provision process may overlap. For example, the caulking process is started first, then the pressure applying process is started during the caulking process, and the pressure applying process is continued for a while after the caulking process is completed, and then the pressure applying process is completed. good. Moreover, you may perform in the reverse order.
(b).前記各実施の形態において、かしめ加工用ローラ24及び圧力付与ローラ26は、回転機構23aによる公転に伴って円筒状ワーク(ここではベアリングホルダ8)との摩擦により自転したが、この自転についても回転機構23aや他の回転機構を利用して、回転駆動力により積極的に回転させても良い。
(B). In each of the embodiments described above, the
(c).前記各実施の形態では、かしめ加工機23は、2つのかしめ加工用ローラ24と2つの圧力付与ローラ26とをそれぞれ180°の位相間隔で対向させて、かしめ加工用ローラ24と圧力付与ローラ26との間を90°の位相間隔に配置したものであった。これ以外に、1つのかしめ加工用ローラ24と1つの圧力付与ローラ26とを180°の位相間隔で対向させて配置して、かしめ加工工程と圧力付与工程とを同時に実行させても良い。この場合も、圧力がベアリングホルダ8の軸Axを挟んで対称にベアリングホルダ8にかかるので、1つのローラよりも圧力バランスが良く、高精度にかしめ部8bを形成でき、残留軸力もベアリングホルダ8の軸Ax周りに均一なものにできる。
(C). In each of the embodiments described above, the
かしめ加工用ローラ24や圧力付与ローラ26はそれぞれ3つ以上配置しても良い。それぞれ等位相間隔に配置することにより、圧力バランスが良好に維持でき、高精度にかしめ部8bを形成でき、残留軸力もベアリングホルダ8の軸Ax周りに均一なものにできる。
Three or
(d).前記各実施の形態において、かしめ加工用ローラ24及び圧力付与ローラ26は、それぞれ1つのローラ24,26に1本の回転軸体24a,26aにて片持ち状に回転可能に支持されていた。ベアリングホルダ8内に配置されている遊星差動ネジ型回転−直動変換機構16などが軸Ax方向での長さが短い場合には、180°で対向するローラ24,26同士を1本の回転軸体にて回転可能に支持するようにしても良い。
(D). In each of the above-described embodiments, the
このことにより、更に安定した軸支持と安定した加圧とが可能となり、より高精度にかしめ部8bを形成でき、残留軸力もベアリングホルダ8の軸Ax周りに、より均一なものにできる。
As a result, more stable shaft support and stable pressurization are possible, the
又、かしめ加工用ローラ24と圧力付与ローラ26との径の差を大きくすれば、加工用ローラ24と圧力付与ローラ26とを、ベアリングホルダ8の軸Ax周りに同一の位相位置に配置することもできる。このことにより未加工部8xとリング状角部8yとにおいて、同一の位相位置に対して、かしめ加工と圧力付与とが同じタイミングでなされることになる。このことから、弾性変形量の差をより大きいものにでき、大きい挟持力にて保持できるかしめ部8bの形成を効果的なものにできる。
Further, if the difference in diameter between the
(e).前記各実施の形態において、ベアリング14のアウターレース14aの挟持はベアリングホルダ8にて行っていたが、ベアリングホルダ8を用いずにハウジングにて直接挟持しても良い。すなわち、かしめ加工をハウジングに加えることで、ハウジングにかしめ部を形成して、ハウジングにてベアリングのアウターレースを直接保持する構造としても良い。この場合にもリング状角部をハウジングに形成して圧力付与工程を実行することにより前述したごとくベアリングホルダ8にて保持する場合と同様な効果を生じる。
(E). In each of the embodiments described above, the
(f).前記各実施の形態では、圧力付与工程実行のために特別にリング状角部をベアリングホルダやハウジングに形成した例を示したが、ベアリングホルダやハウジングにアウターレースの挟持力方向に圧力を付与することのできる部分が既に存在すれば、その部分をリング状角部として利用しても良い。 (F). In each of the above-described embodiments, an example in which the ring-shaped corner portion is formed in the bearing holder or the housing specially for executing the pressure applying process has been described. However, pressure is applied to the bearing holder or the housing in the direction of the clamping force of the outer race. If there is a part that can be used, the part may be used as a ring-shaped corner.
(g).前記各実施の形態では、アクチュエータ2にて駆動される機構としては、内燃機関に設けられた吸気バルブの最大バルブリフト量を連続的に調節できる可変動弁機構であったが、内燃機関に設けられた排気バルブの最大バルブリフト量を連続的に調節できる可変動弁機構でも良い。更に、アクチュエータにて駆動される機構としては可変動弁機構に限らず他の機構でも良い。又、内燃機関での用途に限らない。
(G). In each of the embodiments described above, the mechanism driven by the
(h).前記各実施の形態では、回転−直動変換機構として遊星差動ネジ型回転−直動変換機構を採用していたが、送りネジ機構を用いても良い。 (H). In each of the above embodiments, the planetary differential screw type rotation-linear motion conversion mechanism is employed as the rotation-linear motion conversion mechanism, but a feed screw mechanism may be used.
2…アクチュエータ、4…カムキャリア、4a…外周面、6…ハウジング、8…ベアリングホルダ、8a…当接面、8b…かしめ部、8c…周壁部、8x…未加工部、8y…リング状角部、10…ステータ、12…制御盤、14…ベアリング、14a…アウターレース、14b…端面、16…遊星差動ネジ型回転−直動変換機構、16a…ナット、16b…出力シャフト、16c…プラネタリシャフト、18…ロータ、20…スナップリング、22…シールリング、23…加工機、23a…回転機構、23b,23c…加圧機構、23d…加工機制御装置、24…かしめ加工用ローラ、24a…かしめ加工用ローラ回転軸体、26…圧力付与ローラ、26a…圧力付与ローラ回転軸体、28…かしめ面、30…圧力付与面、Ax…軸、Bx,Cx…回転軸。 2 ... Actuator, 4 ... Cam carrier, 4a ... Outer peripheral surface, 6 ... Housing, 8 ... Bearing holder, 8a ... Contact surface, 8b ... Caulking part, 8c ... Peripheral wall part, 8x ... Unprocessed part, 8y ... Ring-shaped corner , 10 ... stator, 12 ... control panel, 14 ... bearing, 14a ... outer race, 14b ... end face, 16 ... planetary differential screw type rotation-linear motion conversion mechanism, 16a ... nut, 16b ... output shaft, 16c ... planetar Re-shaft, 18 ... rotor, 20 ... snap ring, 22 ... seal ring, 23 ... processing machine, 23a ... rotating mechanism, 23b, 23c ... pressurizing mechanism, 23d ... processing machine control device, 24 ... caulking roller, 24a ... Caulking roller rotating shaft, 26 ... Pressure applying roller, 26a ... Pressure applying roller rotating shaft, 28 ... Caulking surface, 30 ... Pressure applying surface, Ax ... Shaft, Bx, x ... axis of rotation.
Claims (20)
前記円筒状ワークとして、前記かしめ部近傍の外周側に突出するリング状角部が前記ワーク基部に形成されたものを用いて、
前記かしめ加工用ローラによるかしめ加工工程と、
前記かしめ加工用ローラとは別個に自転可能に支持された圧力付与ローラを前記円筒状ワークの軸周りに公転させることで、この圧力付与ローラにより前記リング状角部に前記挟持力方向と同方向への圧力を付与する圧力付与工程と、
を実行することを特徴とするかしめ保持方法。 A caulking roller supported to be able to rotate is revolved around the axis of the cylindrical workpiece and caulked to the cylindrical workpiece to bend the end of the cylindrical workpiece to the inner peripheral side to form a caulking portion. A caulking holding method for holding a member to be held along the work base inside the work by the clamping force of the caulking part,
As the cylindrical workpiece, a ring-shaped corner portion protruding on the outer peripheral side in the vicinity of the caulking portion is formed on the workpiece base,
A caulking process by the caulking roller;
A pressure applying roller supported so as to be capable of rotating independently of the caulking roller is revolved around the axis of the cylindrical workpiece, and this pressure applying roller causes the ring-shaped corner to be in the same direction as the clamping force direction. Applying a pressure to the pressure application step;
A caulking holding method characterized by performing the following.
前記かしめ部の折り曲げ方向とは逆側で前記円筒状ワークの基部に形成されたリング状角部に前記挟持力方向と同方向への圧力を付与するための圧力付与ローラと、
前記かしめ加工用ローラを自転可能に支持して円筒状ワークの軸周りに公転させる加工用ローラ回転軸体と、
前記加工用ローラ回転軸体とは別個に設けられ、前記圧力付与ローラを自転可能に支持して円筒状ワークの軸周りに公転させる圧力付与ローラ回転軸体と、
を備えたことを特徴とするかしめ加工機。 A caulking roller for holding the member to be held along the base of the cylindrical workpiece by the clamping force of the caulking portion by bending the end of the cylindrical workpiece to form a caulking portion;
A pressure applying roller for applying pressure in the same direction as the clamping force direction to a ring-shaped corner formed on the base of the cylindrical workpiece on the side opposite to the bending direction of the caulking portion;
A processing roller rotating shaft that revolves around the axis of a cylindrical workpiece by supporting the caulking roller so as to be capable of rotating;
A pressure applying roller rotating shaft that is provided separately from the processing roller rotating shaft and that revolves around the axis of a cylindrical workpiece by supporting the pressure applying roller in a rotatable manner;
A caulking machine characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008236735A JP2010069488A (en) | 2008-09-16 | 2008-09-16 | Method and structure for holding by caulking and caulking machine |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016198774A (en) * | 2015-04-07 | 2016-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | Caulking method |
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2008
- 2008-09-16 JP JP2008236735A patent/JP2010069488A/en active Pending
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