JP3211628B2 - リヤアクスルハウジングの把持装置 - 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、リヤアクスルハウジ
ングを摩擦圧接する際に把持するリヤアクスルハウジン
グの把持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】中空体からなるワークを他のワークと摩
擦圧接する際、あるいは中空体からなるワークを旋盤等
によって機械加工する際にはワークを機械の回転主軸に
把持する必要がある。

【０００３】例えば、図５（ａ）に示すように、回転主
軸１のチャック２に中空体からなるワーク３の基端部を
把持した状態で、ワーク３を摩擦圧接あるいは旋盤等に
よって機械加工する場合、ワーク３が片持ち支持状態と
なり、ワーク３を回転させたときにワーク３の先端側に
振れが生じ、その振れ量はワーク３の軸方向の長さが長
くなるほど大きくなり、加工力に耐えられない。

【０００４】そこで、同図（ｂ）に示すように、ワーク
３を回転主軸１の中空部に深く挿入したり、同図（ｃ）
に示すように、心押し台４によってワーク３の先端部を
支持し、ワーク３の振れを防止している。

【０００５】しかしながら、同図（ｄ）に示すように、
ワーク３が車両のリヤアクスルハウジングのハウジング
チューブ５のように、軸方向の各部によってその外径が
変化したり、外壁にあらかじめ付属部品６が溶接等によ
って固定されている場合には回転主軸１の中空部に深く
挿入することはできないし、またワーク３の端面を加工
する場合には心押し台４によって支持することはできな
い。

【０００６】そこで、車両のリヤアクスルハウジングの
場合には、次のような方法を採用している。図６は第１
の従来例であり、７はハウジングピース、８ａ，８ｂは
左右ハウジングチューブ、９ａ，９ｂは左右ハウジング
エンドである。ハウジングピース７はピース材溶接後、
荒加工されている。左右ハウジングチューブ８ａ，８ｂ
は、チューブ材１０の外壁にブラケット１１が溶接され
ている。左右ハウジングエンド９ａ，９ｂは鍛造によっ
て形成されたエンド材に荒加工されている。

【０００７】そして、リヤアクスルハウジングを組立て
る場合、ハウジングピース７の両端面に左右ハウジング
チューブ８ａ，８ｂの端面を突合わせ、治具によって位
置決めした状態で、その突合わせ部１３をアーク溶接す
る。次に、左右ハウジングチューブ８ａ，８ｂの端面に
左右ハウジングエンド９ａ，９ｂの端面を突合わせ、治
具によって位置決めした状態で、その突合わせ部１４を
アーク溶接する。

【０００８】次に、前記リヤアクスルハウジングの歪取
り（心出し）、仕上げ加工が行われる。図７は第２の従
来例であり、ハウジングピース７の両端面に左右チュー
ブ材１０の端面を突合わせ、チューブ材１０を回転させ
てその突合わせ部１３を摩擦圧接する。次に、左右ハウ
ジングチューブ材１０にブラケット１１を治具によって
位置決めしてアーク溶接する。次に、左右ハウジングチ
ューブ８ａ，８ｂの端面に左右ハウジングエンド９ａ，
９ｂの端面を突合わせ、その突合わせ部１４をアーク溶
接する。次に、前記リヤアクスルハウジングの歪取り、
仕上げ加工が行われる。

【０００９】図８は第３の従来例であり、左右ハウジン
グチューブ８ａ，８ｂの端面に左右ハウジングエンド９
ａ，９ｂの端面を突合わせ、その突合わせ部１４を左右
ハウジングエンド９ａ，９ｂを回転させて摩擦圧接す
る。次に、前記リヤアクスルハウジングピース７の両端
面に左右ハウジングチューブ８ａ，８ｂの端面を突合わ
せ、その突合わせ部１３をアーク溶接する。次に、前記
リヤアクスルハウジングの歪取り、仕上げ加工が行われ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、リヤ
アクスルハウジングの組立てに際し、ハウジングピース
７の両端面に左右ハウジングチューブ８ａ，８ｂの端面
を突合わせ、その突合わせ部１３を摩擦圧接しようとし
たとき、ハウジングチューブ８ａ，８ｂを回転主軸１に
装着して回転する必要があるが、ハウジングチューブ８
ａ，８ｂの外壁にはブラケット１１があらかじめ溶接さ
れているため、従来の把持装置では把持できない。

【００１１】また、外壁にブラケット１１が溶接されて
いるハウジングチューブ８ａ，８ｂを把持可能にするた
めには回転主軸１の中空部の内径を大きくしたり、チャ
ック片のストロークを大きくする必要があるが、このよ
うな手段を採用すると、回転体のイナーシャが直径の４
乗に比例して増大するため、大掛かりな設備になってし
まう。

【００１２】また、ハウジングピース７とチューブ材１
０を摩擦圧接した後、ブラケット１１をチューブ材１０
にアーク溶接しようとすると、あらかじめ溶接するのに
比較して大掛かりな溶接設備を必要とすると共に、溶融
溶接であるため、溶接歪を避けることができず、後工程
における歪取り工程に多くの時間を費やすという問題が
ある。

【００１３】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、リヤアクスルハウジ
ングの外径が軸方向の各部において異なっても、また外
壁に付属物が存在しても、リヤアクスルハウジングを確
実に把持することができ、他のワークとの摩擦圧接も可
能なリヤアクスルハウジングの把持装置を提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、前述した目
的を達成するために、請求項１は、回転主軸に設けられ
車両のリヤアクスルハウジングの基端部を外側から縮径
方向に押圧してリヤアクスルハウジングの基端部を把持
する第１のチャックと、前記リヤアクスルハウジングの
基端側から中空部に挿通され前記回転主軸と一体に回転
する軸部材に設けられ前記リヤアクスルハウジングの先
端部を内側から拡径方向に押圧してリヤアクスルハウジ
ングの先端部を把持する第２のチャックとからなり、前
記第２のチャックは、リヤアクスルハウジングの中空部
に挿通される回転自在な円筒部と、この円筒部の先端部
にリヤアクスルハウジングの径方向に回動自在な少なく
とも３個のチャック片と、前記円筒部に挿通され軸方向
に進退自在なシャフトと、このシャフトの先端部に設け
られ軸方向の進退運動によって前記チャック片をリヤア
クスルハウジングの径方向に回動させる操作部とから構
成されていることを特徴とするリヤアクスルハウジング
の把持装置にある。

【００１５】請求項２は、請求項１の前記第２のチャッ
クの少なくとも３個のチャック片は 、 前記中空部に基端
部を支点として同中空部の径方向に回動自在に枢支さ
れ 、 これらチャック片の基端部は前記中空部に嵌合され
た回動規制筒体で同中空部の軸心方向に引き揃えられて
いることを特徴とする。請求項３は、請求項１の前記リ
ヤアクスルハウジングは、その外壁に付属部品が設けら
れていることを特徴とする。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１および図２は中空体の把持
装置を示し、図３は摩擦圧接装置を示す。図３に示す、
２１は摩擦圧接装置の本体を示し、この本体２１には横
方向に貫通孔２２が設けられている。この貫通孔２２に
は軸方向に離間して軸受２３が設けられており、この軸
受２３には円筒状の回転主軸２４が軸支されている。

【００１９】回転主軸２４の基端部には従動ギャ２５が
嵌着され、この従動ギャ２５は中間ギャ２６を介してモ
ータ２７の駆動ギャ２８に噛合されている。そして、モ
ータ２７の回転駆動力によって回転主軸２４が回転する
ようになっている。さらに、回転主軸２４の基端部には
油圧シリンダ２９が設けられ、この油圧シリンダ２９は
油圧スリップリング３０、油圧回路３１および開閉弁３
２を介して油圧供給源（図示しない）に接続されてい
る。

【００２０】油圧シリンダ２９の内部にはピストン３３
が進退自在に収納され、このピストン３３にはピストン
ロッド３４が連結されている。回転主軸２４の先端部に
はフランジ３５が設けられ、このフランジ３５には中空
体の把持装置３６が着脱可能に結合されている。

【００２１】リヤアクスルハウジングの把持装置３６
は、図１および図２に示すように、前記フランジ３５に
対してボルト３７によって固定されるフランジ３８を有
した円筒部３９が設けられている。この円筒部３９はワ
ーク４０としてのリヤアクスルハウジングの中空部に挿
通可能な外径で、同ワーク４０の軸方向の長さよりやや
短く形成されている。

【００２２】前記円筒部３９のフランジ３８には第１の
チャック４１が設けられている。この第１のチャック４
１は、ガイドブロック４２と、このガイドブロック４２
に形成された周方向に等間隔に配置された３つのガイド
溝４３と、これらガイド溝４３に係合され円筒部３９の
径方向に進退自在なチャック片４４とから構成され、油
圧によってワーク４０の一端部を把持できるようになっ
ている。

【００２３】前記円筒部３９の中空部にはシャフト４５
が軸方向に進退自在に挿通されており、このシャフト４
５の基端部は前記ピストンロッド３４と連結されてい
る。シャフト４５の先端部と円筒部３９の先端部との間
には第２のチャック４６が設けられている。

【００２４】すなわち、円筒部３９の先端部には周方向
に等間隔に３つの突出片４７が設けられており、これら
突出片４７にはチャック片４８の基端部が枢支ピン４９
によって円筒部３９の径方向に回動自在に枢支されてい
る。また、これらチャック片４８の基端側は円筒部３９
の先端部に嵌合された回動規制筒体５０に覆われてお
り、チャック片４８がシャフト４５の外周方向に引き揃
えられている。

【００２５】さらに、前記シャフト４５の先端部には先
端方向に向かって漸次大径となるテーパ面５１を有した
略円錐台状の操作部５２が一体に設けられている。そし
て、前記油圧シリンダ２９によってピストンロッド３４
を引き込むと、シャフト４５を介して操作部５２が３つ
のチャック片４８の内部に引き込まれ、チャック片４８
がテーパ面５１によって枢支ピン４９を支点として外側
に回動するようになっている。したがって、チャック片
４８はワーク４０の先端部を内側から拡径方向に押圧し
てワーク４０の先端部を把持することができるようにな
っている。

【００２６】次に、前述のように構成された中空体の把
持装置にリヤアクスルハウジングのハウジングチューブ
としてのワーク４０を把持し、ハウジングピースとして
のワーク４０ａと摩擦圧接する作用について説明する。

【００２７】第１のチャック４１のチャック片４４を外
側に退避した状態で、しかも油圧シリンダ２９のピスト
ンロッド３４を突出させると、シャフト４５を介して操
作部５２が第２のチャック４６のチャック片４８より突
出しており、チャック片４８は回動規制筒体５０によっ
て引き揃えられた状態に保持されている。

【００２８】この状態で、ワーク４０を円筒部３９に嵌
合し、その一端部を第１のチャック４１のフランジ３９
に当接すると、第２のチャック４６のチャック片４８は
ワーク４０の他端部における内側に位置する。

【００２９】次に、第１のチャック４１のチャック片４
４を油圧駆動力によってワーク４０の軸心方向に移動さ
せると、ワーク４０の一端部は３つのチャック片４４に
よってその外側から把持されるとともに芯出しされる。
次に、油圧シリンダ２９によってピストンロッド３４を
引き込むと、シャフト４５を介して操作部５２が第２の
チャック４６のチャック片４８の内部に引き込まれ、チ
ャック片４８がテーパ面５１によって枢支ピン４９を支
点として外側に回動する。したがって、３つのチャック
片４８はワーク４０の他端部は内側から拡径方向に押圧
してワーク４０の端部が把持するされるとともに芯出し
される。

【００３０】このように第１と第２のチャック４１，４
６によってワーク４０の軸方向の両端部が把持され、し
かも芯出しされているため、モータ２７の駆動によって
駆動ギャ２８、中間ギャ２６および従動ギャ２５の順に
動力伝達されて回転する回転主軸２４によってワーク４
０は回転する。

【００３１】この状態で、回転するワーク４０の端面を
固定されているハウジングピースとしてのワーク４０ａ
の端面と突き合わせると、突き合わせ部が摩擦熱によっ
て溶融直前の状態になる。この状態からモータ２７を急
停止させ、回転主軸２４の回転を急停止させると同時に
ワーク４０をワーク４０ａに押圧し、接触圧を発生させ
ると両者の端面が圧接される。

【００３２】圧接部の強度が向上するまで押圧を保持し
た後、油圧シリンダ２９のピストンロッド３４を突出さ
せると、シャフト４５を介して操作部５２が第２のチャ
ック４６のチャック片４８より突出しており、チャック
片４８はワーク４０の内周面から離間し、回動規制筒体
５０によって引き揃えられた状態に保持される。また、
第１のチャック４１のチャック片４４を油圧駆動力によ
ってワーク４０から離間する方向に移動させると、チャ
ック片４４はワーク４０から退避し、ワーク４０は開放
状態となる。したがって、ワーク４０をワーク４０ａと
ともに中空体の把持装置から取り外すことができる。

【００３３】このように構成された中空体の把持装置に
よれば、ワーク４０が車両のリヤアクスルハウジングの
ハウジングチューブのように、軸方向の各部によってそ
の外径が変化したり、外壁にあらかじめ付属部品が溶接
等によって固定されているものであっても、第１と第２
のチャック４１，４６によって確実に把持して摩擦圧接
することができる。

【００３４】図４は前述した中空体の把持装置を用いて
車両のリヤアクスルハウジングの組立てを行う手順を示
し、同図（ａ）はハウジングピース７の両端面と左右ハ
ウジングチューブ８ａ，８ｂの端面との突合わせ部１３
を摩擦圧接した状態を示し、同図（ｂ）は左右ハウジン
グチューブ８ａ，８ｂの端面と左右ハウジングエンド９
ａ，９ｂの突合わせ部１４をを摩擦圧接した状態を示
す。

【００３５】このように突合わせ部１３，１４の４箇所
を摩擦圧接することにより、従来のアーク溶接と異な
り、相互の芯出しができることから、従来の歪取り工程
が不要となり、作業性の向上を図ることができる。

【００３６】

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ワークとしてのリヤアクスルハウジングの外径が軸
方向の各部において異なっても、また外壁に付属物が存
在しても、リヤアクスルハウジングを確実に把持するこ
とができる。したがって、リヤアクスルハウジングを把
持し、他のワークと摩擦圧接する場合においても、リヤ
アクスルハウジングの振れを防止でき、確実な摩擦圧接
が可能となり、摩擦圧接後の歪取りも不要となり、作業
性の向上を図ることができるという効果がある。

【００３８】したがって、ワークを把持し、他のワーク
と摩擦圧接する場合においても、ワークの振れを防止で
き、確実な摩擦圧接が可能となり、摩擦圧接後の歪取り
も不要となり、作業性の向上を図ることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のリヤアクスルハウジング
の把持装置の要部を示す縦断側面図。

【図２】同実施例のリヤアクスルハウジングの把持装置
の要部を示す斜視図。

【図３】同実施例の摩擦圧接装置の概略的縦断側面図。

【図４】同実施例のリヤアクスルハウジングの組立て手
順を示す説明図。

【図５】従来のリヤアクスルハウジングの把持装置の説
明図。

【図６】従来のリヤアクスルハウジングの組立て手順を
示す説明図。

【図７】従来のリヤアクスルハウジングの組立て手順を
示す説明図。

【図８】従来のリヤアクスルハウジングの組立て手順を
示す説明図。

【符号の説明】

３９…中空部、４０…ワーク、４５…シャフト、４１…
第１のチャック、４４…チャック片、４６…第２のチャ
ック、４８…チャック片、５２…操作部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 20/12 B23B 31/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転主軸に設けられ車両のリヤアクスル
   ハウジングの基端部を外側から縮径方向に押圧してリヤ
   アクスルハウジングの基端部を把持する第１のチャック
   と、 前記リヤアクスルハウジングの基端側から中空部に挿通
   され前記回転主軸と一体に回転する軸部材に設けられ前
   記リヤアクスルハウジングの先端部を内側から拡径方向
   に押圧してリヤアクスルハウジングの先端部を把持する
   第２のチャックとからなり、 前記第２のチャックは、リヤアクスルハウジングの中空
   部に挿通される回転自在な円筒部と、 この円筒部の先端部にリヤアクスルハウジングの径方向
   に回動自在な少なくとも３個のチャック片と、 前記円筒部に挿通され軸方向に進退自在なシャフトと、 このシャフトの先端部に設けられ軸方向の進退運動によ
   って前記チャック片をリヤアクスルハウジングの径方向
   に回動させる操作部と、 から構成されていることを特徴とする リヤアクスルハウ
   ジングの把持装置。
2. 【請求項２】 前記第２のチャックの少なくとも３個の
   チャック片は 、 前記中空部に基端部を支点として同中空
   部の径方向に回動自在に枢支され 、 これらチャック片の
   基端部は前記中空部に嵌合された回動規制筒体で同中空
   部の軸心方向に引き揃えられていることを特徴とする請
   求項１記載のリヤアクスルハウジングの把持装置。
3. 【請求項３】 前記リヤアクスルハウジングは、その外
   壁に付属部品が設けられていることを特徴とする請求項
   １記載のリヤアクスルハウジングの把持装置。