JP3025320B2 - カルダン継手用のチャック装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車のプロペラシ
ャフトのジョイント等に用いられているカルダン継手の
組立用チャック装置、更に詳しくは、スパイダを組込む
ために、フランジヨーク及びスリーブヨークの何れをも
定位置に固定することができるようにしたチャック装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８はカルダン継手を用いて構成した自
動車のプロペラシャフトの一例を示しており、フランジ
ヨーク１とチューブヨーク２をスパイダ３で結合したカ
ルダン継手４と、スリーブヨーク５とチューブヨーク２
をスパイダ３で結合したカルダン継手６を使用し、両チ
ューブヨーク２と２をチューブ７で連結した構造になっ
ている。

【０００３】図９はフランジヨーク１とスパイダ３の組
付け構造を示し、フランジヨーク１は二又状のヨーク部
８、８に各々軸受孔９、９を設け、基端側にフランジ部
１０といんろう部１１が設けられている。

【０００４】図１０はスリーブヨーク５とスパイダ３の
組付け構造を示し、スリーブヨーク５は二又状のヨーク
部８、８に各々軸受孔９、９を設け、基部１２にスリー
ブ１３を連成した構造になっている。

【０００５】フランジヨーク１及びスリーブヨーク５と
スパイダ３の組付け状態において、スパイダ３は四本の
軸１４が四方に突出する十字状に形成され、同軸線上に
位置する二本の軸１４ａをヨーク部８、８の軸受孔９、
９に嵌挿し、軸受１５、１５を軸受孔９、９に圧入して
軸１４ａ、１４ａに嵌合し、この後軸受孔９、９の開口
端側の周囲にカシメ部１６を施し、軸受１５、１５を抜
止状とすることにより、フランジヨーク１又はスリーブ
ヨーク５にスパイダ３を組付けている。

【０００６】なお、チューブヨーク２とスパイダ３の組
付けも、上記と同様に、軸受の圧入とカシメ部の形成に
よって行なわれる。

【０００７】前記軸受１５は、組立装置の油圧シリンダ
で作動する圧入パンチでヨーク部８の軸受孔９に締り嵌
めとなるよう圧入され、スパイダ３の軸１４ａを回動自
在に支持することにより、動力伝達時の継手のガタツキ
を防止し、またカシメ部１６は油圧シリンダで作動する
カシメパンチによる押圧によって形成され、軸受１５自
体の抜けを防止している。

【０００８】ところで、フランジヨーク１又はスリーブ
ヨーク５とスパイダ３の組立てにおいて、フランジヨー
ク１又はスリーブヨーク５の軸受孔９に圧入した軸受１
５はスパイダ３の軸１４ａに嵌合させるため、軸受孔９
とスパイダ３の軸１４ａが同軸心状となるようフランジ
ヨーク１又はスリーブヨーク５を精度よく定位置に固定
配置する必要がある。

【０００９】また、軸受孔９に対する軸受１５の圧入及
び軸受孔９の周囲にカシメ部１６を施すため、フランジ
ヨーク１又はスリーブヨーク５には横方向の押圧力が加
わり、従って軸受の圧入とカシメ工程時にフランジヨー
ク１又はスリーブヨーク５が横移動しないように確実に
固定化しなければならない。

【００１０】しかし、フランジヨーク１とスリーブヨー
ク５は、図９と図１０に示したように形状的に異なり、
このためフランジヨーク１とスパイダ３の組付け及びス
リーブヨーク５とスパイダ３の組付けを行なうために従
来は、フランジヨーク専用とスリーブヨーク専用の二種
類のチャック装置を使用していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、フラン
ジヨーク専用とチューブヨーク専用の二種類のチャック
装置を用意するには経済的な負担が多くなり不経済であ
ると共に、スペース的にも不利になる。

【００１２】そこでこの発明は、フランジヨークとチュ
ーブでヨークのチャッキングが構成部品の一部を取り換
えるだけで共用して行なえ、経済的及びスペース的に有
利になると共に、何れのヨークにおいても、ヨークの径
方向及び軸方向の固定が同時に行なえ、ヨークの位置決
めが高精度となり、軸受の自動供給による圧入を実現す
ることができるカルダン継手組立用のチャック装置を提
供することを課題としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は、固定外筒の下部にシリンダを上
下に移動自在となるよう同軸心状に取付け、このシリン
ダにピストン杆の軸心を貫通して先端が外筒内に臨む押
上用のピンを固定し、ピストン杆の固定外筒内に突出す
る先端に接続部材を固定した駆動機構と、前記駆動機構
の固定外筒内に上端の開口部から抜差自在に挿入して組
込むフランジヨーク用のチャックユニットと、同じく固
定外筒内に抜差自在に挿入して組込むスリーブヨーク用
のチャックユニットとからなり、前記フランジヨーク用
のチャックユニットは、上端を固定外筒の上端部に載置
固定する支持筒の外部に昇降筒を上下動自在に嵌挿し、
支持筒の内部に押上用のピンによる押上げで縮径してフ
ランジヨークのいんろう部を掴持するコレットチャック
を収納し、前記昇降筒の上部周囲に昇降筒の下降動でフ
ランジヨークのフランジ部をコレットチャック上に押圧
保持する複数の押え爪を揺動自在に枢止し、この昇降筒
の下部に接続部材との係合部を設けて形成され、前記ス
リーブヨーク用のチャックユニットは、上端を固定外筒
の上部に載置固定する支持筒内にスリーブヨークのスリ
ーブを収納する筒状のコレットチャックを組込み、この
コレットチャックにおけるコレットの下端に接続部材と
の係合部を設けて形成されている構成を採用したもので
ある。

【００１４】

【作用】フランジヨークをチャッキングするには、固定
外筒内にフランジヨーク用のチャックユニットを挿入し
て組込み、昇降筒の下部に設けた係合部を接続部材と係
合させ、駆動機構のシリンダに圧力流体を供給し、ピス
トンを上昇動させると、昇降筒とこれに取付けた押え爪
が上昇し、押え爪は外方に開き、コレットが拡開状とな
り、この状態でフランジヨークのフランジ部をコレット
上に載置し、いんろう部をコレット内に嵌合させる。

【００１５】次に、シリンダのピストンを下降させる
と、昇降筒が引下げられて押え爪が内側に閉じ、フラン
ジ部をコレット上に押圧して挾持する。

【００１６】ピストンが下降限位置に達するとシリンダ
が上昇動し、これに固定した押上用のピンでコレットチ
ャックが押上げられて縮径し、いんろう部を径方向から
つかみ、これによってフランジヨークは径方向と軸方向
が同時に固定化され、フランジヨークは軸受孔が一定の
配置となり、軸受の圧入に対応できる。

【００１７】また、スリーブヨークをチャッキングする
には、固定外筒内にスリーブヨーク用のチャックユニッ
トを挿入して組込み、コレットの下端に設けた係合部を
接続部材と係合させ、駆動機構におけるシリンダのピス
トンを上昇させてコレットを拡開させた状態で、スリー
ブヨークのスリーブをコレット内に挿入し、スリーブヨ
ークをコレットチャック上に載置し、この状態でシリン
ダのピストンを下降させるとコレットが引下げられて縮
径し、スリーブをつかむためスリーブヨークは径方向と
軸方向が同時に固定化され、軸受の圧入に対応できる。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１９】図７はチャック装置を用いた組立装置の全
体構造を示す縦断正面図であり、組立装置は中央部に位
置するチャック装置３１を挾んで左右は等しい対称状の
構造になっている。

【００２０】図７において、ベース台上にフランジヨー
ク１又はスリーブヨーク５を固持するチャック装置３１
を設け、このチャック装置３１の直上に、フランジヨー
ク１又はスリーブヨーク５と組合せたスパイダ３を保持
する心出し用の位置決め機構３３を配置し、チャック装
置３１で保持されたフランジヨーク１又はスリーブヨー
ク５を挾む両側に、ヨーク部８、８の上部両側に位置す
る拡開爪３４、３４と、ヨーク部８、８の軸受孔９、９
と同軸心状で軸方向に進退動自在となる圧入パンチ３
５、３５と、圧入パンチ３５、３５に外嵌する状態で軸
方向に進退動するカシメパンチ３６、３６とが配置さ
れ、拡開爪３４、３４はチャック装置３１の後方に設け
た拡開機構３７によって拡開駆動される。

【００２１】図１乃至図６のように、チャック装置３１
は、平行するレール４１、４１上に水平状態で支持され
たベース台４２の下面に固定外筒４３の上端を固定し、
この外筒４３の下部にシリンダ４４を同軸心状の配置で
取付けた駆動機構４５と、前記固定外筒４３内に上端の
開口部から抜差自在に挿入して組込むフランジヨーク１
用のチャックユニット４６と、同じく外筒４３内に抜差
自在となるよう挿入して組込むスリーブヨーク５用のチ
ャックユニット４７との組合せからなり、駆動機構４５
を共用して両チャックユニット４６と４７の使用を選択
することにより、フランジヨーク１とスリーブヨーク５
の何れをもチャッキングできるようになっている。

【００２２】前記駆動機構４５は、ベース台４２に設け
た段付孔４８と同軸心状の配置となるよう固定外筒４３
の上端をベース台４２に固定し、固定外筒４３の下端に
設けたリング状下板４９を上下動自在に貫通するシリン
ダ４４は下端のフランジ５０と下板４９の間に縮設した
スプリング５１で下降弾性が付勢されている。

【００２３】シリンダ４４内に上下動するよう収納した
ピストン５２のピストン杆５３はこのシリンダ４４の上
部を貫通して固定外筒４３内に突出し、シリンダ４４の
下部に設けたポート５４、５５からの圧力流体の給排に
よりピストン５２は上下動すると共に、ピストン杆５３
の上端には両チャックユニット４６又は４７とピストン
杆５３を連結するための円筒状に形成された接続部材５
６が設けられている。

【００２４】上記シリンダ４４には、ピストン５２及び
ピストン杆５３を軸心に沿って貫通し、上端が接続部材
５６の内部に臨む押上用のピン５７が固定されている。

【００２５】なお、シリンダ４４とピストン杆５３は、
固定外筒４３の下板４９に立設したガイドピン５８にそ
れぞれ外周の凹溝５９、６０が外嵌し、回り止状態で軸
方向に移動するようになっている。

【００２６】また、接続部材５６の外側には、シリンダ
４４の上端位置を検出し、シリンダ４４に対する圧力流
体の給排を制御するためのセンサー６１が取付けられて
いる。

【００２７】前記フランジヨーク１用のチャックユニッ
ト４６は、図１乃至図４に示すように、ベース台４２の
段付孔４８内に嵌め合せて着脱自在に取付ける環状プレ
ート６２の下面に支持筒６３を固定し、この支持筒６３
の外側に昇降筒６４を上下動自在に嵌挿し、支持筒６３
の内部にコレットチャック６５を収納すると共に、昇降
筒６４の上部で軸心を挾む両側の位置に一対の押え爪６
６、６６を揺動自在に枢着し、この昇降筒６４の下部に
接続部材５６との係合部６７を設けて形成されている。

【００２８】上記コレットチャック６５は、支持筒６３
内に昇降動が可能となるように挿入した可動筒６８の上
端部内周面に上端広がりのテーパ面６９を設け、この可
動筒６８内に収納したコレット７０の外周に上記テーパ
面６９と対応するテーパ面７１を設け、コレット７０の
上端部外周の段部が環状プレート６２の中央透孔７２に
嵌合し、可動筒６８内の下部に可動筒６８とコレット７
０を上下相反する方向に押圧するスプリング７３を縮設
し、可動筒６８の下端中央に収納筒６３の下部を貫通
し、チャックユニット４６を固定外筒４３内にセットし
たときその下端が押上用ピン５７の上端に当接する突軸
７４を設け、この突軸７４の下端と支持筒６３の間に可
動筒６８を常時下降位置に引下げるスプリング７５を縮
設して形成されている。

【００２９】図２と図３に示すように、フランジヨーク
１はフランジ部１０が環状プレート６２上に支持されて
いんろう部１１がコレット７０の上端開口に嵌合し、押
上用のピン５７で押上げられた可動筒６８が上昇する
と、テーパ面６９と７１でコレット７０が縮径し、いん
ろう部１１を径方向からつかむことになる。

【００３０】前記ピストン杆５３に設けた接続部材５６
と昇降筒６４の下端に設けた係合部６７の結合構造は、
図１や図３に示すように、接続部材５６の外周面にＬ字
状の係合溝７６を複数設け、昇降筒６４はチャックユニ
ット４６を固定外筒４３内にセットした状態でその下端
部が接続部材５６に外嵌する上下長さに設定され、この
昇降筒６４の下端部内周面で各係合溝７６と対応する位
置に、先端が係合溝７６内に係合する係合部６７を突設
して構成されている。

【００３１】従って、チャックユニット４６のセット時
において、係合部６７を係合溝７６の上下直径部に挿入
した後、チャックユニット４６を少し回動させ、係合部
６７を係合溝７６の水平部分に係合させれば、昇降筒６
４と接続部５６が軸方向に結合され、ピストン５２の移
動によって昇降筒６４に上下動が付与されることにな
る。

【００３２】前記昇降筒６４の上部に対する押え爪６
６、６６の取付構造は、図１や図３等に示すように、昇
降筒６４の上部両側に形成した窓孔７７の両側に軸受部
７８を設け、両端が両軸受部７８で支持された軸７９に
押え爪６６の根元部分８０を枢止している。

【００３３】上記押え爪６６は昇降筒６４の外方に突出
する根元部分８０の先端に立上り部８１を設け、この立
上り部８１の上端に爪先８２を連成してコ字状に形成さ
れ、軸７９を中心に揺動自在になると共に、軸７９に組
込んだスプリング８３で常時起立する方向の回動弾性が
付与されている。

【００３４】なお、昇降筒６４に対する押え爪６６の取
付けのために、固定外筒４３及び支持筒６３の上部に押
え爪６６を逃がす窓孔８４、８５が設けられ、ベース台
４２の段付孔４８には図２に示すように押え爪６６、６
６が収まる凹欠部８６が両側に設けられている。

【００３５】図４は押え爪６６が開いた状態を示し、下
降位置にあるシリンダ４４に対してピストン５２が上昇
位置にあり、昇降筒６４が押上げられて上昇し、この昇
降筒６４の上端に取付けた押え爪６６は根元部分８０の
上部傾斜面８０ａが環状プレート６２の外周部下面に押
当てられ、この押当て部分によって押え爪６６は外方に
開いた状態が保持され、環状プレート６２上に対するフ
ランジヨーク１の着脱が自由となる。

【００３６】図３は押え爪６６が閉じて環状プレート６
２上のフランジヨーク１を固定した状態を示し、ポート
５４から圧力流体を供給してピストン５２を下降動させ
ると昇降筒６４が引下げられ、下降した押え爪６６の傾
斜面８０ａは環状プレート６２から離れるためスプリン
グ８３によって起立方向に回動し、立上り部８１の内面
が環状プレート６２の外周面に当接して直立状態が保持
され、この状態で更に下降することによって図３の如く
爪先８２がフランジ部１０の四隅を環状プレート６２上
に押圧して挾持する。

【００３７】押え爪６６によるフランジ部１０の押圧に
より昇降筒６４を介してピストン５２の下降動が停止し
た時点で、ポート５４への圧力流体の供給が続くためシ
リンダ４４がセンサー６１で検出される位置まで上昇動
することになり、このシリンダ４４と一体に上昇動する
押上用のピン５７が可動筒６８を押上げ、コレット７０
を縮径させることによりいんろう部１１を径方向からチ
ャッキングする。従って、フランジヨーク１は、軸方向
と径方向の固定が行なわれ、チャック装置に対して同軸
心状態に配置される。

【００３８】次に、スリーブヨーク５用のチャックユニ
ット４７は、図５と図６に示すように、ベース台４２の
段付孔４８内に嵌め合せて着脱自在に取付ける環状プレ
ート９１の下面に保持筒９２を設け、この保持筒９２内
にコレットチャック９３を収納している。

【００３９】コレットチャック９３は保持筒９２内に収
納した固定筒９４の上部内周面に上端広がりのテーパ面
９５を設け、この固定筒９４内に、スリーブ１３が嵌合
する内径を有し上部外周面に上記テーパ面９５と対応す
るテーパ面９６を設けたコレット９７を上下動可能に収
納し、保持筒９２の下面から下方に突出するコレット９
７の下端に接続部材５６との係合部９８を設けて形成さ
れている。

【００４０】上記環状プレート９１は、上面の中央部に
スリーブヨーク５の基部が嵌合して納まる凹段部９９
と、この凹段部９９から下面に貫通するスリーブ挿入孔
１００とが設けられ、コレット９７の係合部９８は、コ
レット９７の下端に接続部材５６へ外嵌するよう設けた
円筒体１０１の内周面で各係合溝７６と対応する位置に
突設され、フランジヨーク用のチャックユニット４６と
同じように、接続部材５６に対して結合する。

【００４１】図６はスリーブヨーク５のチャッキング状
態を示し、ポート５４から圧力流体を供給してピストン
５２を下降位置にするとコレット９７が引下げられて縮
径し、スリーブ１３をチャッキングし、スリーブヨーク
５を心出し状態で固定化する。

【００４２】なお、ピストン５２の下降後にシリンダ４
４と押上用のピン５７は上昇動するが、押上用のピン５
７はチャックユニット４７に対して作用しないようにな
っている。

【００４３】この発明のチャック装置は上記のような構
成であり、駆動機構４５に対してフランジヨーク用のチ
ャックユニット４６とスリーブヨークのチャックユニッ
ト４７を用意し、両チャックユニット４６又は４７の使
用を選択することにより、フランジヨーク１とスリーブ
ヨーク５のチャッキングが駆動機構４５を共用して行な
える。

【００４４】先ず、フランジヨーク１をチャッキングす
るには、駆動機構４５におけるシリンダ４４のポート５
５に圧力流体を供給し、ピストン５２を押上げて接続部
材５６を上昇させた状態で、駆動機構４５の固定外筒４
３内にフランジヨーク用のチャックユニット４６を挿入
し、下端の係合部６７を接続部材５６と連結したセット
状態とすれば、図４に示したように、両側の押え爪６６
は外方に開いている。

【００４５】チャックユニット４６の環状プレート６２
上にフランジヨーク１を載置した状態で圧力流体の供給
をポート５４に切換えると、ピストン５２が下降して押
え爪６６が起立し、図３のように、爪先８２でフランジ
部１０を押圧挾持した後、シリング４４と共に押上用の
ピン５７が上昇し、コレット７０が縮径していんろう部
１１をつかむことになる。

【００４６】なお、フランジヨーク１を取外すには、圧
力流体をポート５５に供給してピストン５２を上昇動さ
せればよく、コレット７０は拡開すると共に押え爪６６
は両側に開くことになる。

【００４７】次にスリーブヨーク５をチャッキングする
場合は、駆動機構４５に対してチャックユニット４６と
４７をフランジヨーク用からスリーブヨーク用に取換え
ればよく、図５と図６に示したように、環状プレート９
１上に載置したスリーブヨーク５のスリーブ１３をつか
むことができる。

【００４８】

【効果】以上のように、この発明によると、駆動機構に
対して着脱自在にセットするフランジヨーク用チャック
ユニットとスリーブヨーク用チャックユニットを用い、
両チャックユニットを選択することによりフランジヨー
クとスリーブヨークのチャッキングが可能となり、駆動
機構を共用することにより、ヨークの種類に合わせて個
々に専用のチャック装置を用意する場合に比べ製作コス
トの削減が図れ、経済的に有利となる。

【００４９】また、両チャックユニットは、何れも軸受
を圧入してスパイダを組込まんとするヨークを径方向及
び上下軸方向に対して固定化でき、従って軸受圧入及び
カシメ加工のためにヨークを正確に位置決め保持するこ
とができ、ヨークの軸受孔に対する軸受の圧入を自動化
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るチャック装置のフランジヨーク
をチャッキングした縦断正面図

【図２】同上の平面図

【図３】図１の矢印Ａ−Ａに沿う縦断側面図

【図４】同上の押え爪が開いた状態を示す縦断側面図

【図５】スリーブヨークのチャッキング状態を示す縦断
正面図

【図６】図５の矢印Ｂ−Ｂに沿う縦断側面図

【図７】チャック装置を用いたカルダン継手の組立装置
を示す概略構造の縦断正面図

【図８】プロペラシャフトの正面図

【図９】同上におけるカルダン継手のフランジヨークを
示す縦断面図

【図１０】同じくスリーブヨークを示す一部切欠正面図

【符号の説明】

１ フランジヨーク ５ スリーブヨーク ３１ チャック装置 ４３ 固定外筒 ４４ シリンダ ４５ 駆動機構 ４６ フランジヨーク用のチャックユニット ４７ スリーブヨーク用のチャックユニット ５６ 接続部材 ５７ 押上用のピン ６５ コレットチャック ６６ 押え爪 ６７ 係合部 ９３ コレットチャック ９８ 係合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 31/10 B23B 31/18 F16D 3/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定外筒の下部にシリンダを上下に移動
   自在となるよう同軸心状に取付け、このシリンダにピス
   トン杆の軸心を貫通して先端が外筒内に臨む押上用のピ
   ンを固定し、ピストン杆の固定外筒内に突出する先端に
   接続部材を固定した駆動機構と、前記駆動機構の固定外
   筒内に上端の開口部から抜差自在に挿入して組込むフラ
   ンジヨーク用のチャックユニットと、同じく固定外筒内
   に抜差自在に挿入して組込むスリーブヨーク用のチャッ
   クユニットとからなり、前記フランジヨーク用のチャッ
   クユニットは、上端を固定外筒の上端部に載置固定する
   支持筒の外部に昇降筒を上下動自在に嵌挿し、支持筒の
   内部に押上用のピンによる押上げで縮径してフランジヨ
   ークのいんろう部を掴持するコレットチャックを収納
   し、前記昇降筒の上部周囲に昇降筒の下降動でフランジ
   ヨークのフランジ部をコレットチャック上に押圧保持す
   る複数の押え爪を揺動自在に枢止し、この昇降筒の下部
   に接続部材との係合部を設けて形成され、前記スリーブ
   ヨーク用のチャックユニットは、上端を固定外筒の上部
   に載置固定する支持筒内にスリーブヨークのスリーブを
   収納する筒状のコレットチャックを組込み、このコレッ
   トチャックにおけるコレットの下端に接続部材との係合
   部を設けて形成されているカルダン継手用のチャック装
   置。