JP3030801B2 - ドライブシャフト組立装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等車両のドライ
ブシャフト組立装置に係り、一層詳細にはドライブシャ
フトに互いに装着される等速ジョイントとブーツとの自
動組付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は車両のフロントアクスルを表す
一部切欠斜視図、図１３は等速ジョイント及び防塵用ブ
ーツ等が装着されたドライブシャフトの断面図である。

【０００３】図１２及び図１３に示すように、ドライブ
シャフト１はホイール側の端部にバーフィールドジョイ
ント（等速ジョイント）２が装着される一方、デファレ
ンシャル側の端部にはトリポードジョイント（等速ジョ
イント）３が装着されており、各ジョイント２，３には
それぞれ防塵用ブーツ４，５が取り付けられている。ま
た、ドライブシャフト１の中間部にはダイナミックダン
パ６が取り付けられている。そして、前記トリポードジ
ョイント３は図示しないデファレンシャルを介してトラ
ンスミッションに連結されている。また、バーフィール
ドジョイント２はナックル７に回転自在に支持されたハ
ブ８に連結されており、このハブ８に図示しないホイー
ルが取り付けられる。

【０００４】一般に、図示した一方の防塵用ブーツ４は
樹脂製で中空の蛇腹状に形成されており、小径部４ａが
ドライブシャフト１に嵌合して小径ブーツバンド９によ
り締め付けられて固定され、大径部４ｂはバーフィール
ドジョイント２の外径に嵌合して大径ブーツバンド１０
により締め付けられて固定されている。一方、図示した
他方の防塵用ブーツ５はゴム製で中空の蛇腹状に形成さ
れており、小径部５ａはドライブシャフト１に嵌合して
小径ブーツバンド１１により締め付けられて固定され、
大径部５ｂはトリポードジョイント３の外径に嵌合して
大径ブーツバンド１２により締め付けられて固定されて
いる。また、ダイナミックダンパ６はドライブシャフト
１に嵌合してクランプバンド１３により締め付けられて
固定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したド
ライブシャフト１の組立は、従来、作業者の手作業で行
っていた。例えば、ドライブシャフト１に装着されたゴ
ム製で柔らかな防塵用ブーツ５の大径部５ａと金属製で
硬いトリボードジョイント３のケース３ａとの組付にあ
たっては、前記大径部５ａの一部を捲りながら且つスパ
イダ１４との位相合わせをしながら前記ケース３ａの開
口端部を大径部５ａに嵌合した後、この嵌合部分に千枚
通し等を差し込んで前記防塵用ブーツ５及びケース３ａ
内のエアー抜きを行っていた。

【０００６】そのため、組付作業に熟練を要し、熟練者
がいない場合は、組付作業に多大な時間が掛り、生産性
が大幅に低下するという問題点があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、ジョイントケー
スとブーツの自動組付を図り、生産性を向上させること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のドライブシャフト組立装置は、支持柱に、
ドライブシャフトを上下方向に立てた状態で保持し得る
取付治具と、該取付治具上方に位置して前記ドライブシ
ャフトに装着されたブーツの芯出しを行えるブーツ芯出
し装置と、前記ブーツに対し進退自在に設けられて該ブ
ーツにジョイントケースを嵌合する際にジョイントケー
スの案内とブーツ内のエアー抜きを行える案内兼エアー
抜き装置と、前記嵌合の際にジョイントケースに係合し
て同ケースを揺動させつつブーツ内に押込み得る揺動押
込み装置と、をそれぞれ設けたことを特徴とする。ま
た、前記ブーツ芯出し装置において、左右一対の開閉爪
とこれを開閉するシリンダとを載置した支持板が支持柱
に対しアクチュエータにより上下移動可能に構成される
と、寸法の異なるブーツにも容易に対応できて好適であ
る。また、前記案内兼エアー抜き装置が複数枚のへらを
有して開閉爪の何れか一方に一体的に組み付けられる
と、駆動手段が兼用できる等で装置の簡略化の面で好適
である。また、前記揺動押込み装置において、ジョイン
トケースの軸部に係合する二股状の係合板を揺動自在に
支持すると共に該係合板を揺動させるシリンダを載置し
た支持板が支持柱に対しアクチュエータにより前後及び
上下移動可能に構成されると、揺動と押込み動作が同時
に行えて作業時間の面で好適である。

【０００９】

【作用】前記構成によれば、ドライブシャフトを立てた
状態で、ブーツの芯出しとこのブーツ内へのジョイント
ケースの揺動・押込みとこの揺動・押込みの際のブーツ
内のエアー抜きが自動的に行われる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１１】図１は本発明に係るドライブシャフト組立
装置の全体斜視図、図２はブーツ芯出し装置部の側面
図、図３は同じく平面図、図４は同じく正面図、図５は
揺動押込み装置部の正面図、図６は同じく平面図、図７
は同じく側面図、図８は案内兼エアー抜き装置部の平面
図、図９は同じく正面図、図１０は組付工程図、図１１
は本実施例のドライブシャフト組立装置を含むドライブ
シャフトの組付ラインを示す平面図である。

【００１２】まず、本実施例のドライブシャフトの組付
ラインを説明する。図１１に示すように、フロアの一端
部には長さの異なる２種類のドライブシャフト１を供給
する供給台２０，２１が並設されており、この各供給台
２０，２１にはドライブシャフト１を水平状態で搬送す
る第１搬送装置２２が接続されている。この第１搬送装
置２２の一側にはダイナミックダンパ６（図１２及び図
１３参照）を供給する供給台２３及び２種類のブーツ
４，５（図１２及び図１３参照）を供給する供給台２
４，２５が接続されると共に、供給台２３のダイナミッ
クダンパ６、各供給台２４，２５のブーツ４，５を第１
搬送装置２２上のドライブシャフト１に装着する多関節
装着ロボット２６が設けられている。

【００１３】そして、第１搬送装置２２上には多関節装
着ロボット２６の前後に位置してダイナミックダンパ６
をクランプバンド１３（図１３参照）により締め付けて
固定するクランプバンド締付装置２７及びブーツ４，５
の小径部をブーツバンド９，１１（図１３参照）により
締め付けて固定するブーツバンド締付装置２８が設けら
れている。

【００１４】また、フロアにはドライブシャフト１を垂
直状態で搬送するシャトル式の第２搬送装置２９Ａが設
置されており、第１搬送装置２２の下流側と第２搬送装
置２９Ａの上流側との間には第１搬送装置２２上にある
水平状態のドライブシャフト１を垂直状態として第２搬
送装置２９Ａに移送する多関節移送ロボット３０が設け
られている。この第２搬送装置２９Ａと次工程における
シャトル式の第３搬送装置２９Ｂとの間には垂直状態に
支持されたドライブシャフト１を上下に１８０°反転さ
せる反転装置３１が設置されている。

【００１５】そして、第２搬送装置２９Ａ側にはバーフ
ィールドジョイント２（図１２及び図１３参照）を供給
する供給台３２が接続されると共に、該供給台３２上の
バーフィールドジョイント２を第２搬送装置２９Ａ上の
ドライブシャフト１に装着する多関節装着ロボット３３
が設けられ、更に、この多関節装着ロボット３３に隣接
してバーフィールドジョイント２の引抜検査を行った
り、ブーツ４の大径部４ｂをブーツバンド１０により締
め付けて固定する（図１３参照）ジョイント引抜検査・
バンドかしめ装置３４が設けられている。

【００１６】第３搬送装置２９Ｂ側には、図示しないス
パイダを供給する供給台３５及びトリボードジョイント
３（図１２及び図１３参照）を供給する供給台３６が接
続されている。そして、供給台３５に近接してスパイダ
１４（図１３参照）を第３搬送装置２９Ｂ上のドライブ
シャフト１に装着する多関節装着ロボット３７及びスパ
イダ引抜検査装置３８が設けられ、供給台３６に近接し
てトリボードジョイント３（厳密にはケース３ａ（図１
３参照））を第３搬送装置２９Ｂ上のドライブシャフト
１に装着する多関節装着ロボット３９が設けられてい
る。

【００１７】更に、この多関節装着ロボット３９に隣接
してブーツ５の大径部５ｂをブーツバンド１２により締
め付けて固定する（図１３参照）バンドかしめ装置４０
が設けられている。また、第３搬送装置２９Ｂの下流側
の端部には、組み付けられた第３搬送装置２９Ｂ上のド
ライブシャフト１を搬出する多関節搬出ロボット４１が
設けられている。

【００１８】従って、ドライブシャフト１が供給台２
０，２１から第１搬送装置２２に搬入され、この第１搬
送装置２２によって水平状態で搬送されると、まず、多
関節装着ロボット２６が供給台２３上のダイナミックダ
ンパ６をドライブシャフト１に装着してクランプバンド
締付装置２７がクランプバンド１３を締め付けてダイナ
ミックダンパ６を固定する。

【００１９】次に、多関節装着ロボット２６が供給台２
４及び２５上のブーツ４及び５をドライブシャフト１に
装着してブーツバンド締付装置２８がブーツバンド９，
１１を締め付けてブーツ４及び５の各小径部を固定す
る。ダイナミックダンパ６、ブーツ４及び５が固定され
たドライブシャフト１は多関節移送ロボット３０によっ
て水平状態から垂直状態として第２搬送装置２９Ａに移
送される。

【００２０】そして、この第２搬送装置２９Ａの上流側
では多関節装着ロボット３３が供給台３２上のバーフィ
ールドジョイント２をドライブシャフト１に装着し、次
に、ジョイント引抜検査・バンドかしめ装置３４により
ジョイント引抜検査を行った後ブーツバンド１０を締め
付けてブーツ４の大径部を固定する。

【００２１】ドライブシャフト１の一端部の組付作業が
完了すると、反転装置３１はドライブシャフト１を上下
に１８０°反転させる。そして、第３搬送装置２９Ｂで
は多関節装着ロボット３７が供給台３５上のスパイダを
ドライブシャフト１に装着すると共にスパイダ引抜き検
査装置３８がその引抜検査作業を行う。

【００２２】更に、多関節装着ロボット３９が供給台３
６上のトリボードジョイント３をドライブシャフト１に
装着し、バンドかしめ装置４０がブーツバンド１２を締
め付けてブーツ５の大径部５ｂを固定する。最後に、多
関節搬出ロボット４１が全ての組付が完了した第３搬送
装置２９Ｂ上のドライブシャフト１をこの第３搬送装置
２９Ｂから所定の位置に搬出する。

【００２３】ここで、上述したドライブシャフトの組付
ラインに組み込まれた本発明に係る多関節装着ロボット
３９部におけるドライブシャフト組立装置について説明
する。

【００２４】図１に示すように、支持柱５０に、ドライ
ブシャフト１を上下方向に立てた状態で保持し得る取付
治具５１と、該取付治具５１上方に位置して前記ドライ
ブシャフト１に装着されたブーツ５の芯出しを行えるブ
ーツ芯出し装置５２と、前記ブーツ５に対し進退自在に
設けられて該ブーツ５（大径部５ｂ）にトリボードジョ
イント３（ケース３ａ）を嵌合する際にトリボードジョ
イント３の案内とブーツ５内のエアー抜きを行える案内
兼エアー抜き装置５３と、前記嵌合の際にトリボードジ
ョイント３に係合して同トリボードジョイント３を揺動
し且つブーツ５内に押込み得る揺動押込み装置５４と、
がそれぞれ設けられる。

【００２５】前記取付治具５１は、図３でもわかるよう
に、二車種分即ち、上下一対のクランプ部５５がドライ
ブシャフト１の長短二組宛それぞれ隣接して設けられて
いる。そして、取付治具５１は、図２でもわかるよう
に、リニアガイド５６及びシリンダ５７により支持柱５
０に対し左右方向（水平方向）に移動可能に設けられて
おり、図示しない所定のストッパにより規制されて所定
のドライブシャフト１を作業位置に位置決めするように
なっている。

【００２６】前記ドライブシャフト１には、前述したよ
うに、前工程で、所定のブーツ４，５とバーフィールド
ジョイント２とダイナミックダンパ６とスパイダ１４と
が組み付けられている。

【００２７】前記ブーツ芯出し装置５２は、図２乃至図
４に示すように、前後方向に長い支持台６０上に、左右
一対の開閉爪６１がヒンジピン６２でそれぞれ左右（水
平）方向に開閉可能に枢支されると共に、これらの開閉
爪６１を開閉駆動する左右一対のシリンダ６３が前向き
に取り付けられ、シリンダ６３の伸長で開閉爪６１が閉
じることで、ブーツ５の大径部５ｂが左右方向から挾持
されてセンタリングがなされるようになっている。

【００２８】前記支持台６０は、縦プレート６４及びＬ
Ｍガイド６５を介して支持柱５０に対し上下動可能に支
持され、この支持台６０を運動変換機構６６を介して上
下動させるリニアアクチュエータ６７が支持柱５０に横
向きに取り付けられる。

【００２９】前記運動変換機構６６は、リニアアクチュ
エータ６７により左右方向へ移動するプレート６８と、
該プレート６８の前面上部に付設された上下一対の斜め
ガイド６９と、この斜めガイド６９間を転動すべく前記
縦プレート６４の後面に枢支されたカムフォロア７０と
から構成される。

【００３０】従って、リニアアクチュエータ６７により
プレート６８が左右方向へ移動すると、縦プレート６４
が上下動し、該縦プレート６４と一体の支持台６０も上
下動して左右一対の開閉爪６１のブーツ５に対する挾持
位置が上下方向に変化することになり（図２中の想像線
参照）、ブーツ５に対する挾持位置が上下方向に異なる
複数車種に対応できることになる。

【００３１】前記案内兼エアー抜き装置５３は、図８及
び図９に示すように、前記左右一対の開閉爪６１の一方
（図示例では右方の開閉爪６１）に一体的に組み付けら
れて、開閉爪６１と同期してブーツ５に対し進退するよ
うになっている。

【００３２】そして、案内兼エアー抜き装置５３は、開
閉爪６１上に垂直方向に揺動自在に枢支されたレバー７
１と、該レバー７１を揺動すべくロッド先端が同レバー
７１の一端にナックル７２を介して連結されると共にシ
リンダ部が前記開閉爪６１にブラケット７３を介して上
向きに取り付けられた薄形シリンダ７４と、前記レバー
７１の他端に垂直方向に揺動自在に枢支された前後方向
に長いリンク７５と、該リンク７５の内側面に前後方向
へ所定間隔離間して固定されてブーツ５の大径部５ｂの
一側内に臨入し得る３枚のへら７６と、前記リンク７５
を手前側（へら７６がブーツ５から後退する方向）に付
勢する引張ばね７７とから構成される。尚、図中７８は
動作位置を検出する近接スイッチである。

【００３３】従って、薄形シリンダ７４の伸長でリンク
７５部がブーツ５に対し前進されてへら７６がブーツ５
内に臨入した状態で、トリボードジョイント３（ケース
３ａ）がブーツ５（大径部５ｂ）内に揺動・押込みされ
る際には、前記３枚のへら７６が所謂靴べらのように案
内すると共に、互いに隣接するへら７６間の隙間よりブ
ーツ５内のエアーが抜かれることになる。

【００３４】前記揺動押込み装置５４は、図５乃至図７
に示すように、前記ケース３ａの軸部に係合する二股状
の係合板８０と、該係合板８０を軸部材８１を介して回
動自在に支持する揺動体８２と、該揺動体８２をヒンジ
ピン８３を介して垂直方向に揺動自在に支持するスライ
ダ８４と、同揺動体８２を揺動すべく一方のロッド先端
がナックル８５を介して同揺動体８２の上部に連結され
ると共に他方のロッド先端がナックル８６を介して前記
スライダ８４の上面部に連結される背合せ形シリンダ８
７と、を有する。

【００３５】従って、背合せ形シリンダ８７の何段階か
の伸縮で揺動体８２は図５中左右方向に揺動し、これに
よって、係合板８０を介して前記トリボードジョイント
３（ケース３ａ）も同方向に揺動されることになる。こ
の際、ケース３ａの軸部の傾きに追従して前記係合板８
０が揺動体８２に対して回動することになる。なお、図
中８８は、揺動体８２の揺動限界位置を規制する左右一
対の調整ねじである。

【００３６】また、前記スライダ８４は、ＬＭガイド８
９を介して支持板９０上を前後方向に移動可能になって
おり、このスライダ８４を移動すべくロッド先端を同ス
ライダ８４にナックル９１を介して連結したシリンダ９
２が前記支持板９０上に前向きに取り付けられている。

【００３７】従って、前記シリンダ９２の伸縮により前
記スライダ８４が前後動して前記係合板８０がトリボー
ドジョイント３に対し進退することになる。

【００３８】また、前記支持板９０は、ＬＭガイド９３
を介して支持柱５０の後面部を上下動可能になってお
り、この支持板９０を上下動すべくロッド先端を同支持
板９０の下面部にフローティングジョイント９４を介し
て連結したストローク調整形シリンダ９５が前記支持柱
５０に上向きに取り付けられている。

【００３９】従って、前記ストローク調整形シリンダ９
５の収縮により前記支持板９０が下降することで、前記
係合板８０を介してトリボードジョイント３がブーツ５
内に押し込まれることになる。

【００４０】このように構成される本装置の組付工程を
図１０を参照して説明する。先ず、図１０の（ａ）に示
すように、ブーツ芯出し装置５２における左右一対の開
閉爪６１を閉作動させて取付治具５１に保持されたドラ
イブシャフト１上のブーツ５のセンタリングを行うと共
に、案内兼エアー抜き装置５３におけるレバー７１を揺
動させて３枚のへら７６をブーツ５内に臨入させる。

【００４１】この後、図１０の（ｂ）に示すように、多
関節装着ロボット３９のロボットハンド３９ａにより、
トリボードジョイント３を位相合わせ（回転方向）を行
いつつドライブシャフト１上のスパイダ１４に組み付け
る。この際、トリボードジョイント３のケース３ａ口元
に予めロボット等でオイルを塗布しておくと、後述のブ
ーツ５組付時に組付易くなるので好適である。

【００４２】次に、図１０の（ｃ）に示すように、トリ
ボードジョイント３をロボットハンド３９ａから揺動押
込み装置５４における係合板８０に持ち替えて、該係合
板８０の揺動によりトリボードジョイント３を前記へら
７６臨入側の反対側へ倒しながら係合板８０を下降させ
てトリボードジョイント３の片側をそのままブーツ５へ
押し付ける。

【００４３】次に、図１０の（ｄ）に示すように、係合
板８０を反対側に揺動させてトリボードジョイント３を
へら７６側に垂直になるまで立て直し、その後係合板８
０を下降させてトリボードジョイント３をブーツ５内へ
押し込む。この際、トリボードジョイント３はへら７６
に案内されて円滑にブーツ５内へ嵌合されると共に、ブ
ーツ５内のエアーがへら７６間の隙間から外部へ排出さ
れてブーツ５内が大気圧に保持される。

【００４４】最後に、前記レバー７１を反対側に揺動さ
せてへら７６をブーツ５から抜き出せば組立が完了す
る。このようにして、ブーツ５内の適性空気圧の確保と
安定した組立精度の確保が達成される。

【００４５】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明のドライブシャフト組立装置によれば、支持
柱に、ドライブシャフトを上下方向に立てた状態で保持
し得る取付治具と、該取付治具上方に位置して前記ドラ
イブシャフトに装着されたブーツの芯出しを行えるブー
ツ芯出し装置と、前記ブーツに対し進退自在に設けられ
て該ブーツにジョイントケースを嵌合する際にジョイン
トケースの案内とブーツ内のエアー抜きを行える案内兼
エアー抜き装置と、前記嵌合の際にジョイントケースに
係合して同ケースを揺動させつつブーツ内に押込み得る
揺動押込み装置と、をそれぞれ設けたので、ドライブシ
ャフトを立てた状態で、ブーツの芯出しとこのブーツ内
へのジョイントケースの揺動・押込みとこの揺動・押込
みの際のブーツ内のエアー抜きが自動的に行われ、生産
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドライブシャフト組立装置の全体
斜視図である。

【図２】ブーツ芯出し装置部の側面図である。

【図３】同じく平面図である。

【図４】同じく正面図である。

【図５】揺動押込み装置部の正面図である。

【図６】同じく平面図である。

【図７】同じく側面図である。

【図８】案内兼エアー抜き装置部の平面図である。

【図９】同じく正面図である。

【図１０】組付工程図である。

【図１１】本実施例のドライブシャフト組立装置を含む
ドライブシャフトの組付ラインを示す平面図である。

【図１２】車両のフロントアクスルを表す一部切欠斜視
図である。

【図１３】等速ジョイント及び防塵用ブーツ等が装着さ
れたドライブシャフトの断面図である。

【符号の説明】

１ ドライブシャフト ３ トリポードジョイント ５ ブーツ １４ スパイダ ５０ 支持柱 ５１ 取付治具 ５２ ブーツ芯出し装置 ５３ 案内兼エアー抜き装置 ５４ 揺動押込み装置 ６１ 開閉爪 ７６ へら ８０ 係合板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 21/00 303 B62D 65/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持柱に、ドライブシャフトを上下方向
   に立てた状態で保持し得る取付治具と、該取付治具上方
   に位置して前記ドライブシャフトに装着されたブーツの
   芯出しを行えるブーツ芯出し装置と、前記ブーツに対し
   進退自在に設けられて該ブーツにジョイントケースを嵌
   合する際にジョイントケースの案内とブーツ内のエアー
   抜きを行える案内兼エアー抜き装置と、前記嵌合の際に
   ジョイントケースに係合して同ケースを揺動させつつブ
   ーツ内に押込み得る揺動押込み装置と、をそれぞれ設け
   たことを特徴とするドライブシャフト組立装置。
2. 【請求項２】 ブーツ芯出し装置は、左右一対の開閉爪
   とこれを開閉するシリンダとを載置した支持板が支持柱
   に対しアクチュエータにより上下移動可能に構成されて
   なる請求項１記載のドライブシャフト組立装置。
3. 【請求項３】 案内兼エアー抜き装置は、複数枚のへら
   を有して開閉爪の何れか一方に一体的に組み付けられる
   請求項２記載のドライブシャフト組立装置。
4. 【請求項４】 揺動押込み装置は、ジョイントケースの
   軸部に係合する二股状の係合板を揺動自在に支持すると
   共に該係合板を揺動させるシリンダを載置した支持板が
   支持柱に対しアクチュエータにより前後及び上下移動可
   能に構成されてなる請求項１、２又は３記載のドライブ
   シャフト組立装置。