JP2015139848A - 圧入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設備コスト及び設備スペースの増大やサイクルタイムの延長を招くことなく、貫通孔の有無を簡易且つ正確に検査する圧入装置を提供する。
【解決手段】本発明の圧入装置１は、内側部材２に当接して外側部材３の内周３ａに押し込む圧入部材５を備え、圧入部材５は、内側部材２の内孔２ａをシールすることで、貫通孔２ｂを介して外部と連通した検査空間Ｓを形成するシール部５２ｄと、検査空間Ｓに検査流体Ｆを吐出する吐出部５２ｃと、検査流体Ｆの吐出流量を検知する検知部６とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、外側部材の内周に内側部材を圧入する圧入装置に関し、特に内側部材の内孔と外部とを連通する貫通孔の有無を検査する装置に関する。

自動車用トランスミッションには、例えば、下記特許文献１に記載されているような遊星歯車機構が設けられる。遊星歯車の出力軸は、ベアリングの内周に圧入固定される。

特開２０００−３３７４８４号公報

ところで、遊星歯車機構の出力軸には、先端が閉じた内孔が設けられると共に、この内孔と外部とを連通する貫通孔が設けられる。出力軸の内孔には潤滑油が供給され、この潤滑油が貫通孔を介して遊星歯車機構の他の部分に供給されることで、遊星歯車機構全体の潤滑が行われる。このような貫通孔は、加工ミスにより貫通孔が形成されていないことがあるため、遊星歯車機構の製造ラインにおいて、出力軸に貫通孔が形成されているか否かを検査する必要がある。

従来、出力軸を他部品に組み付ける際などに、作業者が目視により貫通孔の有無を確認していた。しかし、作業者による確認は、作業工数がかかると共に、貫通孔の加工不良を見逃す恐れがある。また、貫通孔の検査を行う検査装置を別途設けると、設備コストや設備スペースが嵩むと共に、別途の検査工程を要するため、サイクルタイムが長くなる。

本発明は、設備コスト及び設備スペースの増大やサイクルタイムの延長を招くことなく、貫通孔の有無を簡易且つ正確に検査することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、先端部に、内孔と外部とを連通する貫通孔が形成された内側部材を外側部材の内周に圧入する圧入装置であって、内側部材に当接して外側部材の内周に押し込む圧入部材を備え、圧入部材は、内側部材の内孔をシールすることで、貫通孔を介して外部と連通した検査空間を形成するシール部と、検査空間に検査流体を吐出する吐出部と、吐出流体の吐出流量を検知する検知部とを有する圧入装置を提供する。

このように、本発明では、内側部材（例えば出力軸）を外側部材（例えばベアリング）の内周に圧入する圧入装置に、内側部材の貫通孔の有無を検査する検査機構を組み込んだ。具体的に、この圧入装置では、圧入部材に設けたシール部で内側部材の内孔をシールして検査空間を形成し、この検査空間に吐出部から検査流体を吐出する。このとき、内側部材に、内孔と外部とを連通する貫通孔が形成されていれば、検査空間に吐出された検査流体が貫通孔を介して漏れ出す。そのため、検査流体が検査空間内に吐出され続けるので、吐出流量は比較的大きくなる。一方、内側部材に貫通孔が形成されていなければ、検査流体の出口が無いため、検査空間の圧力が上昇し、検査流体の流量が小さくなる。従って、検査流体の吐出流量を検知部で検知することで、貫通孔の有無を検査することができる。

圧入部材は、内側部材に当接して圧入力を付与する当接部材と、当接部材に対して圧入方向で移動可能とされ、シール部及び吐出部を有する検査部材と、検査部材を当接部材に対して内側部材の先端側へ向けて付勢する付勢手段とを備えた構成とすることができる。

このように圧入部材を、当接部材と検査部材とで構成し、付勢手段によって検査部材を内側部材の先端側へ向けて付勢することで、当接部材が内側部材へ付与する圧入力とは別に、検査部材に内側部材の先端へ向けて付勢する付勢力を付与することができる。

以上のように、本発明では、吐出部の検査流体の吐出流量で貫通孔の有無を検知するため、作業者が目視で貫通孔を確認する場合と比べて、検査の信頼性が向上すると共に、作業者の負担が軽減される。また、圧入装置で貫通孔の検査を行うため、別途の検査装置で貫通孔の有無を検査する場合と比べて、設備コスト及び設備スペースが削減できる。さらに、圧入工程で貫通孔の検査を行うため、別途の検査工程を要さず、サイクルタイムの短縮が図られる。

本発明の一実施形態に係る圧入装置の全体の構成を示す正面図である。 図１の要部拡大断面図であって、内側部材の内孔がシールされた状態を示す図である。 図１の変形例に係る圧入装置の全体の構成を示す正面図である。 図３の要部拡大断面図であって、内側部材の内孔がシールされた状態を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る圧入装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、自動車用トランスミッションに取り付けられる遊星歯車機構の出力軸をベアリングに圧入する場合を例にとって説明する。

図１の圧入装置１は、内側部材としての出力軸２を外側部材としてのベアリング３の内周３ａに圧入するものである。出力軸２は、軸方向に延びる内孔２ａと、内孔２ａと外部とを連通する貫通孔２ｂとを有する。圧入装置１は、ベアリング３を支持する支持台４と、支持台４に対して軸方向（上下方向）に移動可能な圧入部材５と、圧入部材５を駆動する図示しない駆動部とを備えている。以下、各構成要素の詳細を説明する。

圧入部材５は、出力軸２を軸方向先端側（図中下側）に押し込んで圧入する当接部材５１と、当接部材５１に対して、圧入方向に移動可能に設けられた検査部材５２とを有している。

当接部材５１は、円筒形状を有しており、その内周に検査部材５２が収容されている。当接部材５１の下面には、出力軸２の端面２ｃに当接する当接面５１ａが設けられている。なお、当接部材５１と支持台４とは同軸上に配されており、当接部材５１に形成されている当接面５１ａと出力軸２の端面２ｃとは、軸方向に直交する平坦面である。

検査部材５２は、当接部材５１の内周に収容される本体部５２ａと、本体部５２ａから出力軸２の先端に向かって突き出た突出部５２ｂとで構成され、当接部材５１と同軸上に配置されている。突出部５２ｂの先端面５２ｂ１の軸心には、検査流体Ｆが吐出される吐出部５２ｃが形成されている。また、突出部５２ｂの先端面５２ｂ１の外周部分には、後述するシール部５２ｄが設けられている（図２参照）。

また、検査部材５２は、検査流体Ｆ（例えば、エア）が流通し、吐出部５２ｄに連通する流通路５２ｅが設けられている。流通路５２ｅには、吐出部５２ｄから吐出される検査流体Ｆを送り込む図示しないポンプが設けられている。ポンプと検査部材５２との間には、検査流体Ｆの吐出流量を検知する検知部としての流量計６と、貫通孔２ｂの有無を判別する判別部（図示省略）とが設けられている。

当接部材５１と検査部材５２の本体部５２ａとの間には、検査部材５２を当接部材５１に対して出力軸２の先端側（図中下側）へ向けて付勢する付勢手段としてのスプリング７が設けられている。

以下、上記構成の圧入装置１を用いた出力軸２の圧入作業の一例を図１及び図２に基づいて説明する。

まず、支持台４にベアリング３をセットする。具体的には、支持台４の内周面にベアリング３の外周面を嵌合させながら、ベアリング３を支持台４の端面上に載置する。これにより、ベアリング３と支持台４とが同軸上に配置される。

次に、出力軸２を圧入部材５にセットする。具体的には、圧入部材５の下方から出力軸２を上昇させ、検査部材５２の突出部５２ｂを出力軸２の内孔２ａに挿入する。そして、図２に示すように、検査部材５２の突出部５２ｂの先端面５２ｂ１に、出力軸２の内孔２ａの内壁を当接させる。このとき、検査部材５２の突出部５２ｂの先端面５２ｂ１を、出力軸２の内孔２ａのうち、貫通孔２ｂよりも上方部分に当接させる。図示例では、内孔２ａの先端部（底面２ｅ）に当接させる。さらに出力軸２を上昇させて、スプリング７を圧縮しながら出力軸２で検査部材５２を押し上げ、出力軸２の端面２ｃに当接部材５１の当接面５１ａを当接させる。この状態で、出力軸２と圧入部材５とを図示しない固定手段で固定する。このとき、出力軸２と圧入部材５とは同軸上に配置される。

こうして出力軸２を圧入部材５にセットした状態では、検査部材５２の突出部５２ｂの先端面５２ｂ１の外周部分（シール部５２ｄ）が、出力軸２の内孔２ａの底面２ｅに、スプリング７の付勢力により押し付けられる。これにより、検査部材５２のシール部５２ｄと出力軸２の内孔２ａの底面２ｅとが全周で密着し、検査部材５２の先端面５２ｂ１と出力軸２の内孔２ａの底面２ｅとの間に、検査空間Ｓが形成される。

その後、圧入部材５を降下させ、出力軸２をベアリング３の内周３ａに圧入する。このとき、圧入部材５に設けられた当接部材５１の当接面５１ａが出力軸２の端面２ｃを押圧することにより、駆動部からの圧入力が出力軸２に付与される。当接部材５１の当接面５１ａと、出力軸２の端面２ｃとは、軸方向に直交して設けられた平坦面であるため、出力軸２をベアリング３に圧入する際、出力軸２の端面２ｃが当接部材５１の当接面５１ａによって均等に押圧される。

こうして出力軸２をベアリング３の内周に圧入すると同時に、出力軸２に形成された貫通孔２ｂの有無を検査する。

具体的には、検査部材５２の吐出部５２ｃから検査空間Ｓに検査流体Ｆを吐出し、この吐出流量に基づいて出力軸２に形成された貫通孔２ｂの有無を検査する。詳しくは、検査空間Ｓに検査流体Ｆを吐出したとき、出力軸２に貫通孔２ｂが形成されている場合、検査空間Ｓ内の検査流体Ｆが、貫通孔２ｂから検査流体Ｆが漏れ出す。そのため、ポンプから流出した検査流体Ｆは、検査空間Ｓ内に吐出され続けるので、検査流体Ｆの吐出流量は比較的大きくなる。一方、出力軸２に貫通孔２ｂが形成されていない場合、検査空間Ｓ内に吐出された検査流体Ｆは、検査空間Ｓ内に留まるため、検査空間Ｓ内の圧力が高くなり、検査流体Ｆの流量が小さくなる。従って、検査流体Ｆの吐出流量を流量計６で検知し、この吐出流量に基づいて判別部（図示省略）が貫通孔２ｂの有無を検査する。具体的には、流量計６で検知した吐出流量が所定の流量以上である場合は、貫通孔２ｄが形成されていると判別し、一方、吐出流量が所定の流量以下である場合は、貫通孔２ｄが形成されていないと判別する。

以上のことから、本発明によれば、内側部材としての出力軸２を検査部材５２に取り付けて、検査部材５２の先端部と出力軸２の内孔２ａとの間に形成された検査空間Ｓに検査流体Ｆを吐出することにより貫通孔２ｂの有無を検査できる。これにより、別途の検査工程を設ける必要が無いため、サイクルタイムの短縮が図られる。さらに、作業者が目視で貫通孔２ｂの有無を確認する場合と比較して、検査の信頼性を格段に向上させることができると共に、作業者が貫通孔２ｂの有無を確認する負担を軽減することができる。

また、検査部材５２は、当接部材５１に対して軸方向先端側へ移動可能に設けられ、付勢手段としてのスプリング７によって、出力軸２の先端に向かって付勢されるように設けられている。これにより、出力軸２を圧入部材５に取り付けると同時に、出力軸２の内孔２ａに検査空間Ｓが形成されるので、出力軸２を圧入部材５にセットされている間は、いつでも貫通孔４２ｄの検査を行うことができる。

本発明は、上記の実施形態に限られない。上記実施形態では、貫通孔２ｂが出力軸２の先端部に、軸方向に沿って形成されている場合について説明したが、これ以外の部位にも形成されることがある。例えば、図３に示すように、出力軸２に半径方向の貫通孔２ｂが形成されることがある。この場合、図４に示すように、検査部材５２のシール部５２ｄを、出力軸２の内孔２ａのうち、貫通孔２ｂよりも上方部分に当接させる。図示例では、シール部５２ｄを出力軸２の内周面に設けられたテーパ部２ｆに当接させている。これにより、突出部５２ｂのシール部５２ｄによって、出力軸２の内孔２ａがシールされ、出力軸２の内孔２ａの底面２ｅと検査部材５２の先端面５２ｂ１との間に検査空間Ｓを形成することができる。

また、本実施形態では、検知部として流量計６を用いているが、この他にも、検査流体Ｆの吐出圧力を検知する圧力計を用いることもできる。検知部として圧力計を用いた場合でも、出力軸２の貫通孔２ｂの有無によって生じる、検査流体Ｆの吐出圧力の変化を検知することができる。

１ 圧入装置
２ 出力軸（内側部材）
２ａ 内孔
２ｂ 貫通孔
３ ベアリング（外側部材）
４ 支持台
５ 圧入部材
５１ 当接部材
５２ 検査部材
５２ｂ 突出部
５２ｃ 吐出部
５２ｄ シール部
５２ｅ 流通路
６ 流量計（検知部）
７ スプリング（付勢手段）
Ｓ 検査空間
Ｆ 検査流体

Claims (2)

1. 先端部に、内孔と外部とを連通する貫通孔が形成された内側部材を外側部材の内周に圧入する圧入装置であって、
   前記内側部材に当接して外側部材の内周に押し込む圧入部材を備え、
   前記圧入部材は、前記内側部材の内孔をシールすることで、前記貫通孔を介して外部と連通した検査空間を形成するシール部と、前記検査空間に検査流体を吐出する吐出部と、前記検査流体の吐出流量を検知する検知部とを有する圧入装置。
2. 前記圧入部材は、前記内側部材に当接して圧入力を付与する当接部材と、前記当接部材に対して圧入方向で移動可能とされ、前記シール部及び前記吐出部を有する検査部材と、前記検査部材を前記当接部材に対して前記内側部材の先端側へ向けて付勢する付勢手段とを備えた請求項１記載の圧入装置。

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