JP3556360B2

JP3556360B2 - Assembly method and assembly apparatus for cross joint

Info

Publication number: JP3556360B2
Application number: JP30769395A
Authority: JP
Inventors: 耕二浜崎; 有一中川
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JPH09150329A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの被結合軸のヨークの対向アームの軸受孔内に、十字軸の各軸部を支承するための有底円筒状の軸受ケースが配置されており、軸受ケースの底部を介して軸部の端面にヨークの拡開反力が及ぼされている形式の十字軸継ぎ手の組立方法及び組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記の十字軸継ぎ手の組立において、ヨークの軸受孔に軸受を圧入し固定する場合、軸受ケースの内底面と十字軸の軸部の端面との間に適当な予圧を与えておく必要がある。
しかしながら、軸受の圧入がヨークの外面から行われるため、その圧入力によってヨークの対向アームがその間隔を狭める方向に弾性変形し、従って、軸受固定後、上記圧入力を解除すると、上記ヨークが元の状態に弾性的に復帰し、ケース内底面と十字軸の軸部端面との間に与えた予圧が解消するだけでなく、その間に僅かな隙間が発生するという不都合がある。
【０００３】
このような不都合を除くために、軸受の上記圧入時に上記ヨークの対向アーム間を一定寸法だけ拡開し、その拡開状態で軸受をヨークに固定し、固定後上記拡開を解除して、上記対向アームを元の状態に弾性復帰させ、軸受ケースの内底面と十字軸の軸部端面との間に予圧を作用させるようにした組立法が提供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ヨークの対向アームの対向面間の間隔は、製造上、かなりのばらつきを持っている。
このため、上記対向アームにフックを引っ掛けて拡開する際に、拡開後のフックの停止位置（即ち拡開位置）を一定としておいた場合には、ヨークが実際に拡開される量が異なり、予圧にばらつきを生じてしまう。
【０００５】
このような問題を解消するために、無負荷状態の対向アーム間にフックを引っ掛けて、弾性変形を殆ど生じさせない程度の弱い力がフックから対向アームの内端面に及ぼされる状態に、フックを対向アームの内端面に当接させて、ヨークのセンタ出しをした後、拡開時に、フックを上記当接位置から一定ストローク量だけ拡開方向に離れた拡開位置まで移動させて、拡開することが提案されている。
【０００６】
実際には、上記の拡開位置の規定は、拡開時にフックと共に移動する部材の停止位置を、ロックナット付きの主ナットとボルトの締結位置を調整することにより規定していた。
ところが、調整後にロックナットを締め込む際に、主ナット自身が回ってしまうことも多く、実際上、１回の作業では、締結位置を精度良く調整することができなかった。即ち、所望の締結位置が得られるまで、緩めては締めるという作業を何度か繰り返す必要があった。しかも、上記ボルト・ナットの周囲に十分な作業空間が得られない場合も多く、作業自体が非常に困難であった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、拡開位置の設定に手間がかからず且つ精度良く設定することができる十字軸継ぎ手の組立方法及び組立装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、
（１）請求項１に係る発明は、２つの被結合軸のヨークの対向アームの軸受孔内に、十字軸の各軸部を支承するための有底円筒状の軸受ケースが配置されており、軸受ケースの底部を介して軸部の端面にヨークの拡開反力が及ぼされている形式の十字軸継ぎ手の組立方法において、無負荷状態の対向アームの内端面に拡開用フックをそれぞれ当接させ、対向アームの芯出しをしてフックの初期位置を検出する工程と、検出された各フックの初期位置に基づいて、各フックの拡開位置を規定する工程と、上記規定された拡開位置まで各フックを移動させてヨークをその弾性範囲内で拡開する工程と、対向アームに対して正しい相対位置に置かれた十字軸の軸部の端面に軸受ケースの底部を当接させた状態で、上記軸受ケースの底部の外周縁に、軸受孔の内周面の少なくとも一部を盛り上げてかしめる工程と、かしめ終了後にヨークを元の状態に弾性復帰させるべく、ヨークの拡開を解除する工程とを備え、上記規定する工程では、フックを拡開位置に停止させるためのストッパの位置を、該ストッパを固定した流体圧シリンダのロッドの突出量に基づいて設定することを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成によれば、製造誤差により対向アームの内端面の位置がばらついていても、個々のアームの位置を検出し、これを基準にしてフックの拡開位置を設定するようにしたので、ヨークに対して高い位置精度で軸受ケースを固定することができる。特に、拡開位置の規定は、ストッパ位置設定用の流体圧シリンダのロッド突出量を調整するだけで良いので、従来のボルト・ナットの締結位置を調整する方式と比較して、調整精度及び作業性の点で格段に優れている。
【００１０】
なお、対向アームに対して正しい相対位置に十字軸を配置するのは、拡開する工程の前であっても後であっても良く、何れにしても、かしめる前に相対位置が調整されていれば良い。
（２）請求項２に係る発明は、２つの被結合軸のヨークの対向アームの軸受孔内に、十字軸の各軸部を支承するための有底円筒状の軸受ケースが配置されており、軸受ケースの底部を介して軸部の端面にヨークの拡開反力が及ぼされている形式の十字軸継ぎ手の組立装置において、上記対向アームの内端面にそれぞれ引っ掛け可能な拡開用フックと、ヨークをその弾性範囲内で拡開するべく上記フックを拡開位置へ移動させる手段と、上記軸受孔に軸受ケースを圧入することにより、該軸受ケースの底部が十字軸の軸部の端面に当接し且つ十字軸が対向アームに対して正しい相対位置に置かれるように上記フックと協働して位置決めする圧入部材と、各軸受孔に対応して設けられ、軸受孔の内周面の少なくとも一部を盛り上げて、上記位置決めされた軸受ケースの底部外周縁にかしめるかしめ部材と、無負荷状態の対向アームの内端面にそれぞれ当接させ芯出しして検出したフックの初期位置に基づいて、各フックの上記拡開位置を規定する手段とを備え、この拡開位置を規定する手段は、拡開時にフック又はフックと一体に移動する部材に当接してこれらを停止させるストッパと、このストッパの位置を調整する、ロッド突出量をロック可能な流体圧シリンダとを含むことを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、無負荷状態の対向アームの内端面にそれぞれ当接させて検出したフックの初期位置に基づいて、各フックの拡開位置を規定し、この拡開位置まで各フックを移動させてヨークを拡開し、次いで、かしめにより軸受ケースを軸受孔に固定した後、拡開を解除する。なお、かしめる前には、圧入部材によって十字軸が対向アームに対する正しい相対位置に置かれている必要がある。上記の拡開位置の規定は、ストッパ位置設定用の流体圧シリンダのロッド突出量を調整するだけで良いので、従来のボルト・ナットの締結位置を調整する方式と比較して、調整精度及び作業性の点で格段に優れている。
（３）請求項３に係る発明は、請求項２記載の十字軸継ぎ手の組立装置において、上記ストッパは、拡開方向と直交する方向に進退自在であって互いに合致可能な逆向きのテーパ面を有する第１及び第２の楔部材からなり、上記第１の楔部材は、フック又はフックと一体に移動する部材に当接可能であって且つ拡開方向に進退自在であり、上記流体圧シリンダは、第１及び第２の楔部材をそれぞれ進退させると共にそのロッドの突出量をロック可能な第１及び第２の流体圧シリンダからなることを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成によれば、第２の楔部材の位置をロックした状態で、第１の楔部材を進出させて、フック又はフックと一体に移動する部材と第１の楔部材との隙間を埋めさせた後、第１の楔部材の進出位置をロックする。次いで、第２の楔部材のロックを解除し、第２の楔部材を予め定める量だけ後退させてこの位置にロックする。これにより、フックの拡開位置が規定される。
（４）請求項４に係る発明は、請求項２又は３記載の十字軸継ぎ手の組立装置において、上記圧入部材を圧入のために移動させる流体圧シリンダをさらに備え、この流体圧シリンダと上記フックを拡開位置に移動させる手段とは、拡開方向と直交する方向に並べて配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
上記構成によれば、従来拡開方向に直列的に配置されていたために大型化していた組立装置の配置スペースを大幅に削減することができる。
（５）請求項５に係る発明は、請求項４記載の十字軸継ぎ手の組立装置において、上記圧入部材を圧入のために移動させる流体圧シリンダと、上記フックの拡開位置を規定する手段とは、拡開方向と直交する方向に並べて配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
上記構成によれば、組立装置の配置スペースをより一層削減することができる。
（６）請求項６に係る発明は、請求項２ないし５の何れか一つに記載の十字軸継ぎ手の組立装置において、各ヨークの各軸受孔に対応した上記かしめ部材をかしめのために移動させる流体圧シリンダをさらに備え、これらの流体圧シリンダは、各かしめ部材を同時に移動させることを特徴とするものである。
【００１５】
上記構成によれば、十字軸の４つの軸部に対応する軸受ケースが、同時にかしめ荷重を受けることになるので、既に位置決めされている十字軸と各ヨークとの位置関係がずれることがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
まず、組立中の十字軸継ぎ手の一部破断側面図である図７を参照して、十字軸１の軸部２は、被結合軸３のヨーク４のアーム５の軸受孔６内に挿入された軸受ケース７によって支承されている。この軸受ケース７の内周面と軸部２の外周面との間に、ニードル８が転動するようになっている。図７では、拡開用のフック４１がアーム５の内端面５ａに引っ掛けられており、また、圧入ロッド５１が軸受ケース７の底部７ａを軸部２の端面２ａに押圧しており、さらに、一対のかしめパンチ６１が軸受孔６の内周面の一部を盛り上げて軸受ケース７の外周縁にかしめている。
【００１７】
全体構成
図１及び図２は本発明の一実施形態に係る十字軸継ぎ手の組立装置（以下、単に組立装置という）の部分断面側面である。図１は組立装置の左半分を表し、図２は右半分を表し、中央部分は若干重複させてある。図３は組立装置の部分断面平面図である。図４及び図５はかしめ工程中の組立装置の左半分と右半分をそれぞれ示している。本組立装置は、十字軸１の各軸部２に対応して全部で４つ設けられている。
【００１８】
図１〜図５を参照して、本組立装置は、▲１▼ベース１０と、▲２▼このベース１０に前後方向に（図においてＸ方向を前方向という）スライド自在に支持されたかしめユニット２０と、▲３▼このかしめユニット２０のスライド位置をロックするロック機構３０と、▲４▼アーム５の内端面５ａ（図７参照）に引っ掛けられるフック４１を含むフック開閉機構４０と、▲５▼軸受ケース７を軸受孔６内に圧入する圧入ロッド５１を含む圧入機構５０、▲６▼かしめユニット２０に対して前後にスライド自在に設けられ、軸受孔６内で軸受ケース７にかしめを行うかしめパンチ６１を含むかしめ機構６０と、▲８▼フック４１の拡開位置を規定するべく、かしめユニット２０の後退位置を規定する位置規定機構７０とを主要部として備えている。
【００１９】
ベース１０，かしめユニット２０及びロック機構３０
ベース１０は、底板１１と、側板１２と、後板１３と、スライドレール１４と、後述する位置決めストッパ２３を保持するプレート１５とを備えている。
かしめユニット２０は、ベース１０の後板１３に固定された油圧式のユニット駆動シリンダ８１によって前後方向に進退される。ユニット駆動シリンダ８１は、両軸シリンダであり、図２において左右に、それぞれロッド８１ａ，８１ｂを有している。
【００２０】
左側のロッド８１ａは、かしめユニット２０側に固定され、右側のロッド８１ｂは、上記ロック機構３０によってクランプされる被クランプロッド８２に固定されている。
図２を参照して、ロック機構３０は、▲１▼ベース１０の後板１３に固定された円筒体３１と、▲２▼この円筒体３１の内周面に軸方向に移動不能に取り付けられ且つ上記被クランプロッド８２をクランプするクランピングスリーブ３２と、▲３▼クランピングスリーブ３２の外周側に形成された油室３３とを備えている。このロック機構３０では、上記油室３３内に高圧油が導入されることにより、クランピングスリーブ３２が被クランプロッド８２をクランプし、これにより、かしめユニット２０の前後位置がロックされる。
【００２１】
図１及び図２を参照して、かしめユニット２０の下部には、前後一対のスライダ２１が固定されており、これらスライダ２１は、ベース１０の上記スライドレール１４によって前後方向にスライド自在に支持されている。また、かしめユニットの下部には、取付ステー２２が固定されている。この取付ステー２２には、上記第１油圧シリンダ８１のロッド８１ａが、エクステンションロッド８３を介して固定され又はフローティング機構にて連結されており、これにより、ロッド８１ａの伸縮によって、スライダ２１がスライドレール１４上をスライドされ、かしめユニット２０全体が進退されるようになっている。
【００２２】
また、取付ステー２２の前面２２ａは、ストッパ２３に当接することにより、ストッパとしての機能を果たす。
かしめユニット２０は、上記スライダ２１上に固定された可動ベッド２８を有しており、この可動ベッド２８には、第１の支持体２５、第２の支持体２６及び第３の支持体２７が固定されている。
【００２３】
圧入機構５０
図１及び図２を参照して、圧入機構５０は、▲１▼上記の第１、第２及び第３の支持体２５，２６，２７を貫通した長尺の圧入ロッド５１と、▲２▼圧入ロッド５１の後端を一方のロッド５２ａに固定し、且つベース１０の後板１３に固定された両軸の圧入シリンダ５２と、▲３▼この圧入シリンダ５２の他方のロッド５２ｂに固定された圧入ロッド５１の進出位置を位置決めする位置決め機構５３とを備えている。
【００２４】
上記圧入ロッド５１は、かしめ機構６０のかしめパンチ６１を先端に形成した長尺のスリーブ６２を介して、上記第１、第２及び第３の支持体２５，２６，２７によって軸方向にスライド自在に支持されている。
上記位置決め機構５３は、▲１▼ロッド５２ｂの途中部に固定された高圧用ストッパ５３ａと、▲２▼ロッド５２ｂに軸方向にスライド自在に支持された低圧用ストッパ５３ｂと、▲３▼ロッド５２ｂの先端に固定されたフランジ付きボルト５３ｃと、▲４▼このフランジ付きボルト５３ｃのフランジ部５３ｄと低圧用ストッパ５３ｂとの間に介在し、低圧用ストッパ５３ｂを付勢する皿ばね群５３ｅと、▲５▼各ストッパ５３ａ，５３ｂを当接させて位置決めする位置決め面５３ｈを有し、圧入シリンダ５２の反圧入側端面に固定された位置決め板５３ｇとを備えている。
【００２５】
低圧用ストッパ５３ｂは、高圧用ストッパ５３ａを包含する有底筒状をしており、各ストッパ５３ａ，５３ｂが機能していない状態では、低圧用ストッパ５３ｂの筒状部の先端縁は、高圧用ストッパ５３ａの端面よりも所定のストローク量ｅだけ突出している。この突出量を規定するための複数のピン５３ｆが、低圧用ストッパ５３ａに固定されており、これらのピン５３ｆは、低圧用ストッパ５３ｂを貫通して皿ばね５３ｅに当接している。
【００２６】
この位置決め機構５３の動作について説明する。まず、圧入シリンダ５２に低圧の圧油が導入されると、低圧用ストッパ５３ｂの筒状部の先端縁が位置決め面５３ｈに当接し、圧入ロッド５１の低圧時圧入位置を位置決めする。このとき、高圧用ストッパ５３ａは、上記のストローク量ｅだけ、位置決め面５３ｈから離れている。そして、圧入シリンダ５２に高圧の圧油が導入されると、図４に示すように圧入ロッド５１が圧入方向へさらに突出され、図５に示すように皿ばね５３ｅが圧縮されると共に高圧用ストッパ５３ｂが位置決め面５３ｈに当接して、圧入ロッド５１の高圧時の圧入位置の位置決めがなされる。
【００２７】
前記位置決め機構５３については、第８図の位置決め機構５３’を適用することを可能である。
この位置決め機構５３’は、▲１▼ロッド５２ｂの途中部に固定された高圧位置決めナット１０１と、▲２▼ロッド５２ｂに軸方向にスライド自在に支持された低圧用ストッパ１０３と、▲３▼この低圧用ストッパ１０３の位置を調整する低圧位置決めナット１０２と、▲４▼ロッド５２ｂの先端に固定されたナット１０６と、▲５▼このナット１０６のプレート部１０５と低圧位置決めナット１０２との間に介在し、低圧位置決めナット１０２を付勢するスプリング１０４と、▲５▼各ストッパ５３ａ，５３ｂを当接させて位置決めする位置決め面５３ｈを有し、圧入シリンダ５２の反圧入側端面に固定された位置決め板５３ｇとを備えている。
【００２８】
低圧用ストッパ１０３は、高圧位置決めナット１０１を包含する有底筒状をしており、各ストッパ１０３，１０１が機能していない状態では、低圧用ストッパ１０３の筒状部の先端縁は、高圧位置決めナット１０１の端面よりも所定のストローク量ｅだけ突出している。
この位置決め機構５３’の動作について説明する。まず、圧入シリンダ５２に低圧の圧油が導入されると、低圧用ストッパ１０３の筒状部の先端縁が位置決め面５３ｈに当接し、圧入ロッド５１の低圧時圧入位置を位置決めする。このとき、高圧位置決めナット１０１は、上記のストローク量ｅだけ、位置決め面５３ｈから離れている。そして、圧入シリンダ５２に高圧の圧油が導入されると、図４に示すように圧入ロッド５１が圧入方向へさらに突出され、図５に示すようにスプリング１０４が圧縮されると共に高圧位置決めナット１０１が位置決め面５３ｈに当接して、圧入ロッド５１の高圧時の圧入位置の位置決めがなされる。
【００２９】
かしめ機構６０
図１及び図２を参照して、かしめ機構６０は、▲１▼かしめパンチ６１を先端に形成し、且つ上記第１、第２及び第３の支持体２５，２６，２７によって軸方向にスライド自在に支持されたスリーブ６２と、▲２▼このスリーブ６２を上記支持体２５，２６，２７即ちかしめユニット２０に対して前後方向にスライド駆動する油圧式のかしめシリンダ機構６３と、▲３▼かしめパンチ６１の往復動に伴って、かしめパンチ６１を周方向に所定角度毎（例えば４５度ずつ）、旋回させるための旋回カム機構６４とを備えている。
【００３０】
図１及び図４を参照して、かしめシリンダ機構６３は、▲１▼スリーブ６２の軸方向中央部の外周に固定されたピストン６３ａと、▲２▼第１及び第２の支持体２５，２６間に架設され、上記ピストン６３ａを包含する油室６３ｃをスリーブ６２の外周との間に区画するシリンダ６３ｂとを備えている。第１及び第２の支持体２５，２６には、ピストン６３ａの左右の油室に適宜に油供給／油排出するための油路２５ａ，２６ｂが形成されている。この油供給／油排出によってピストン６３ａを油室６３ａ内で移動させることにより、かしめパンチ６１を軸方向に移動させ、かしめ動作を行わせる。
【００３１】
図２及び図３を参照して、上記の旋回カム機構６４は、▲１▼第３の支持体２７に固定されたカムピン６４ａと、▲２▼このカムピン６４ａを案内するべく、外周面にジグザグ状の案内溝６４ｃを形成したカムスリーブ６４ｂとを備えている。
フック開閉機構４０
図１及び図４を参照して、フック開閉機構４０は、▲１▼側面視でくの字形形状をしており、中央部がかしめユニット２０の可動ベッド２８に軸４２によって回転自在に支持され、且つくの字の一端４３ａに上記フック４１を設けた揺動アーム４３と、▲２▼揺動アーム４３のくの字の他端４３ｂと第２の支持体２６との間に介在し、ロッド４４ａの伸長又は短縮によって揺動アーム４３を揺動させて、フック４１に引っ掛け動作又は引っ掛け解除動作を行わせる油圧式のフック用シリンダ４４とを備えている。
【００３２】
図３を参照して、揺動アーム４３を回転自在に支持する軸４２は、その両端部が、第１の支持体２５によって、支持されている。なお、図３において、揺動アーム４３の一部は図示を省略してある。
位置規定機構７０
図３及び図５を参照して、位置規定機構７０は、かしめユニット２０の第３の支持体２７に固定されたロッド２７ａを介して、かしめユニット２０の位置を規定することにより、フック４１の拡開位置を規定する。この拡開位置は、無負荷状態の対向アーム５の内端面にそれぞれ当接させて検出したフック４１の初期位置に基づいて、規定されるようになっている。
【００３３】
そして、これを実現するための上記位置規定機構７０は、▲１▼拡開方向と直交する方向に進退自在であって互いに合致可能な逆向きのテーパ面７１ａ，７２ａをそれぞれ有する第１の楔部材７１と第２の楔部材７２と、▲２▼これら第１及び第２の楔部材７１，７２をそれぞれ進退駆動させる第１及び第２シリンダ７３，７４とを備えている。第１及び第２の楔部材７１，７２が、拡開時にロッド２７ａに当接して、フック４１を拡開位置に停止させるためのストッパを構成している。
【００３４】
第１シリンダ７３は、そのロッド７３ａを第１の楔部材７１のスリット７１ｂにピン７３ｂを介して連結したエアシリンダからなる。スリット７１ｂの働きで、第１シリンダ７３のロッド７３ａは、第１の楔部材７１が当該ロッド７３ａの進退方向と直交する方向に移動できる状態で第１の楔部材７１を取り付けていることになる。第２シリンダ７４は、そのロッド７４ａを第２の楔部材７２に固定したエアシリンダからなる。また、両シリンダ７３，７４は、何れもロッド７３ａ，７４ａの突出量をロックできるように構成されている。第１及び第２シリンダ７３，７４は、ベース１０に固定された一対の側板１３ｂ，１３ｃにそれぞれ取り付けられている。
【００３５】
かしめユニット２０側のロッド２７ａは、ベース１０の後板１３に固定された枠状のフレーム１３ａ内に進退するようになっている。第１及び第２の楔部材７１，７２は、フレーム１３ａの上下板１３ｄ，１３ｅによって進退を案内されるようになっている。第２の楔部材７２の背面は後板１３によっても案内されるようになっており、アーム拡開時に後退するロッド２７ａを停止させておくときの荷重は、第２の楔部材７２を介して後板１３が受けるようになっている。
【００３６】
この位置規定機構７０では、第２の楔部材７２の位置を、図６（ａ）に示すように、かしめユニット２０側のロッド２７ａから離反した位置にロックした状態で、第１の楔部材７１を進出させて、図６（ｂ）に示すように、上記ロッド２７ａと第２の楔部材７２との隙間を埋めた後、第１の楔部材７１の進出位置をロックする。次いで、第２の楔部材７２のロックを解除し、図６（ｃ）に示すように、第２の楔部材７２を予め定める量だけ後退させてこの位置にロックする。これにより、拡開時のロッド２７ａの後退可能量が設定され、かしめユニット２０の後退位置、即ちフック４１の拡開位置が規定されることになる。
【００３７】
動作
１）まず、図１及び図２に示す初期状態から、圧入シリンダ５２に低圧の圧油を導入することにより、圧入ロッド５１が前進し、軸受ケース７の底部７ａが十字軸１の軸部２の端面２ａに当接する状態に、軸受ケース７を位置決めする。各方向の圧入ロッド５１の前進により、十字軸１が本装置に対してセンタ合わせされることになる。なお、圧入ロッド５１の前進位置は、低圧用ストッパ５３ｂによって規定される。
２）次いで、ユニット駆動シリンダ８１の駆動により、かしめユニット２０と共に、フック４１を前進させ、フック４１が、アーム５に引っ掛け可能な、アーム５の上方位置に到達する状態とする。
３）次いで、フック開閉機構４０のフック用シリンダ４４がロッド４４ａを伸長させ、フック４１をアーム５の内端面に引っ掛けさせる。
４）次いで、ユニット駆動シリンダ８１に対向する２軸に等量に分配された低圧の圧油が導入されて、かしめユニット２０を後退させる。これにより、フック４１がアーム５の内端面に微小の押圧力を及ぼすが、アーム５自体はまだ拡開されていない状態にある。このようにフック４１によるアーム５の内端面５ａの位置の規定を通じて、対向アーム５間のセンタ位置が本組立装置に対してセンタ合わせされることになる。一方、上記の１）の工程で、十字軸１が既にセンタ合わせされていることから、図７に示すように、十字軸１の中心Ｃ１とアーム５間中心Ｃ２とがセンタ合わせされることになる。そして、この状態で、ロック機構３０を作動させ、かしめユニット２０の位置をロックする。
５）次いで、圧入シリンダ５２に高圧の圧油を導入することにより、圧入ロッド５１を前進させ、軸受ケース７の底部７ａが十字軸１の軸部２の端面２ａに密着する状態にする。このとき、圧入ロッド５１の前進位置は、高圧用ストッパ５３ａによって規定される。
６）上記の４）及び５）でのフック４１の位置が初期位置であり、このようにフック４１が初期位置にある状態で、前記した位置規定機構７０が作動し、上記した図６（ａ）〜（ｃ）のようにして、かしめユニット２０の後退可能量を設定することにより、フック４１の拡開位置を規定する。上記の後退可能量は、アーム５の拡開量に相当すると共に、十字軸継ぎ手の組立完了後に軸受ケース７の底部７ａが十字軸１の軸部２の端面２ａに押しつけられる力を得るための予圧量に相当する。
７）次いで、ロック機構３０がかしめユニット２０の位置ロックを解除した後、ユニット駆動シリンダ８１に高圧の圧油が導入され、かしめユニット２０が、上記ロッド２７ａが図５に示すように第１の楔部材７１と第２の楔部材７２を密着させるまで後退すると共に、フック４１が拡開位置に移動される。
８）次いで、かしめシリンダ機構６３が作動することにより、かしめパンチ６１が前進し、図４及び図７に示すように、軸受ケース７の底部７ａの外周縁に、軸受孔６の内周面の一部を盛り上げてかしめる。このとき、十字軸１の各軸部２に対応するかしめシリンダ機構６３が同時に動作して、かしめるので、既に位置決めされている十字軸１と各アームとの位置関係がずれることがない。また、かしめパンチ６１は複数回往復動し、前記した原理によって復動時にかしめパンチ６１を円周方向に旋回させ、かしめ位置を円周方向で複数箇所に異ならせてかしめを行う。例えば、円周方向の対向位置に一対あるかしめパンチ６１を、４５度ずつ回転させて４回のかしめを行うことにより、底部７ａの円周方向の８箇所にかしめを行うことができる。このように、複数回に分けてかしめを行うのは、小型のかしめシリンダ機構６３を用いて十分なかしめ荷重を得るためである。また、大きなかしめ力によるヨークの異常な変形を避け、また、フック４１の劣化を抑えるためである。
９）次いで、かしめユニット２０を前進させ、フック４１をアーム５から外す。次いで、第１シリンダ７１を後退させた後、かしめユニット２０をホームポジションに戻し、さらに、第２の楔部材７２が後退して、１サイクルが終了する。
【００３８】
本実施形態によれば、製造誤差により対向アーム５の内端面の位置がばらついていても、対向するアームのセンターを機械センターに一致させながら、個々のアーム５の位置を検出し、これを基準にしてフック４１の拡開位置を設定するようにしたので、ヨーク４に対して高い位置精度で軸受ケース７を固定することができる。特に、拡開位置の規定は、第２シリンダ７４のロッド突出量を調整するだけで良いので、従来のボルト・ナットの締結位置を調整する方式と比較して、調整精度及び作業性の点で格段に優れている。
【００３９】
なお、対向アーム４に対して正しい相対位置に十字軸１を配置するのは、拡開する工程の前であっても後であっても良く、何れにしても、かしめる前に相対位置が調整されていれば良い。
また、第１及び第２の楔部材７１，７２を用いることにより、拡開位置を規定するために用いる第１及び第２シリンダ７３，７４を、拡開方向と直交する状態に配置したので、これら第１及び第２シリンダ７３，７４に、大きな力が負荷されない。従って、第１シリンダ７３や第２シリンダ７４としてエアシリンダを用いることが可能となり、また、両シリンダ７３，７４とも小型のもので良いので、装置全体の小型化に寄与できる。
【００４０】
さらに、圧入ロッド５１を駆動する圧入シリンダ５２と、かしめユニット２０を駆動するユニット駆動シリンダ８１と、位置規定機構７０とを拡開方向と直交する方向に並ぶように（即ち上下に並べて）配置したので、本組立装置の拡開方向の寸法を小型にすることができる。
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、位置規定機構７０はフック４１の位置を直接規定するものであっても良い。その他、本発明の範囲で種々の設計変更を施すことができる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、製造誤差により対向アームの内端面の位置がばらついていても、機械中心にヨーク中心を一致させながら個々のアームの位置を検出し、これを基準にしてフックの拡開位置を設定するようにしたので、ヨークに対して高い位置精度で軸受ケースを固定することができる。特に、拡開位置の規定は、ストッパ位置設定用の流体圧シリンダのロッド突出量を調整するだけで良いので、従来のボルト・ナットの締結位置を変更する方式と比較して、調整精度及び作業性の点が格段に優れている。請求項２に係る発明によれば、無負荷状態の対向アームの内端面にそれぞれ当接させて検出したフックの初期位置に基づいて、各フックの拡開位置を規定し、この拡開位置まで各フックを移動させてヨークを拡開し、次いで、かしめにより軸受ケースを軸受孔に固定した後、拡開を解除する。上記の拡開位置の規定は、ストッパ位置設定用の流体圧シリンダのロッド突出量を調整するだけで良いので、従来のボルト・ナットの締結位置を変更する方式と比較して、調整精度及び作業性の点が格段に優れている。
【００４２】
請求項３に係る発明によれば、第２の楔部材の位置をロックした状態で、第１の楔部材を進出させて、フック又はフックと一体に移動する部材と第１の楔部材との隙間を埋めさせた後、第１の楔部材の進出位置をロックする。次いで、第２の楔部材のロックを解除し、第２の楔部材を予め定める量だけ後退させてこの位置にロックする。これにより、フックの拡開位置が規定される。
【００４３】
請求項４に係る発明によれば、従来同軸上に配置されていたために大型化していた組立装置の配置スペースを大幅に削減することができる。
請求項５に係る発明によれば、組立装置の配置スペースを一層削減することができる。
請求項６に係る発明によれば、十字軸の４つの軸部に対応する軸受ケースが同時にかしめ荷重を受けることになるので、既に位置決めされている十字軸と各ヨークとの相対位置関係がずれることがない結果、精度の良い組立が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る十字軸継ぎ手の組立装置の左半分の部分断面側面図であり、初期状態を示している。
【図２】図１の組立装置の右半分の部分断面側面図である。
【図３】組立装置の概略平面図である。
【図４】組立装置の左半分の部分断面側面図であり、かしめ工程を示している。
【図５】図３の組立装置の右半分の部分断面側面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は十字軸継ぎ手の組立過程において、フックの拡開位置を規定する工程を順次に示す概略断面図である。
【図７】かしめ工程での十字軸継ぎ手の要部の部分断面側面図である。
【図８】組立装置に用いられる位置決め機構の別の実施形態である。
【符号の説明】
１十字軸
２軸部
３被結合軸
４ヨーク
５アーム
６軸受孔
７軸受ケース
８ニードル
１０ベース
２０かしめユニット
３０ロック機構
４０フック開閉機構
４１フック
４４フック用シリンダ
５０圧入機構
５１圧入ロッド
５２圧入シリンダ
６０かしめ機構
６１かしめパンチ
６３かしめシリンダ機構
７０位置規定機構
７１第１の楔部材（ストッパ）
７２第２の楔部材（ストッパ）
７１ａ，７２ａテーパ面
７３第１シリンダ
７４第２シリンダ
８１ユニット駆動シリンダ
９０油圧シリンダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a bottomed cylindrical bearing case for supporting each shaft portion of a cross shaft is disposed in a bearing hole of an opposing arm of a yoke of two coupled shafts, and the bearing case is disposed through a bottom portion of the bearing case. The present invention relates to an assembling method and an assembling apparatus for a cross joint of a type in which an expansion reaction force of a yoke is applied to an end face of a shaft portion.
[0002]
[Prior art]
When the bearing is press-fitted into the bearing hole of the yoke and fixed in the above-described cross shaft joint, it is necessary to apply an appropriate preload between the inner bottom surface of the bearing case and the end surface of the shaft portion of the cross shaft.
However, since the press-fitting of the bearing is performed from the outer surface of the yoke, the opposing arm of the yoke is elastically deformed in a direction to reduce the gap due to the press-fitting. In this case, the preload applied between the inner bottom surface of the case and the end surface of the shaft of the cross shaft is not only eliminated, but also a slight gap is generated between them.
[0003]
In order to eliminate such inconvenience, at the time of press-fitting the bearing, the gap between the opposing arms of the yoke is expanded by a certain dimension, the bearing is fixed to the yoke in the expanded state, and after the fixing, the expansion is released. There has been provided an assembling method in which the opposing arm is elastically returned to the original state, and a preload is applied between the inner bottom surface of the bearing case and the shaft end surface of the cross shaft.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the interval between the opposing surfaces of the opposing arms of the yoke has considerable variation in manufacturing.
Therefore, when the hook is hooked on the opposing arm and the hook is expanded, if the stop position of the hook after expansion (that is, the expansion position) is fixed, the amount by which the yoke is actually expanded is reduced. Differently, the preload varies.
[0005]
In order to solve such a problem, the hook is hooked between the opposing arms in a no-load state, and the hook is opposed to a state in which a weak force that hardly causes elastic deformation is applied from the hook to the inner end surface of the opposing arm. After the yoke is centered by contacting the inner end surface of the arm and the center of the yoke is expanded, the hook is moved from the contact position to a widening position separated by a predetermined stroke amount in the widening direction at the time of widening. It has been proposed.
[0006]
In practice, the above-described expansion position is defined by adjusting a stop position of a member that moves together with the hook when the expansion is performed by adjusting a fastening position between a main nut with a lock nut and a bolt.
However, when the lock nut is tightened after the adjustment, the main nut itself often turns, and in practice, the fastening position could not be accurately adjusted by one operation. That is, it was necessary to repeat the work of loosening and tightening several times until a desired fastening position was obtained. Moreover, in many cases, a sufficient working space cannot be obtained around the bolts and nuts, and the work itself has been extremely difficult.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide an assembling method and an assembling apparatus of a cross joint, which can set the spread position without any trouble and can be accurately set.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objectives,
(1) In the invention according to claim 1, a bottomed cylindrical bearing case for supporting each shaft portion of a cross shaft is arranged in a bearing hole of an opposing arm of a yoke of two coupled shafts. In a method of assembling a cross joint of a type in which the expansion reaction force of the yoke is exerted on the end surface of the shaft portion through the bottom of the bearing case, the expansion hooks are respectively provided on the inner end surface of the unloaded opposing arm. Abutting, centering the opposing arm to detect the initial position of the hook, and, based on the detected initial position of each hook, defining an expanded position of each hook; and Moving each hook to the expanded position to expand the yoke within its elastic range, and abut the bottom of the bearing case to the end face of the cross shaft located at the correct position relative to the opposing arm In the state of being A step of raising and caulking at least a part of the inner peripheral surface of the bearing hole, and a step of canceling the expansion of the yoke so as to elastically return the yoke to its original state after the caulking is completed. The position of the stopper for stopping the hook at the expanded position is set based on the amount of protrusion of the rod of the hydraulic cylinder to which the stopper is fixed.
[0009]
According to the above configuration, even if the position of the inner end face of the opposing arm varies due to a manufacturing error, the position of each arm is detected, and the expanded position of the hook is set based on this position. , The bearing case can be fixed with high positional accuracy. In particular, the definition of the expanded position requires only adjustment of the rod protrusion amount of the fluid pressure cylinder for setting the stopper position, so that the adjustment accuracy and workability are compared with the conventional method of adjusting the bolt and nut fastening position. It is much better in terms of sex.
[0010]
The cross axis may be arranged at the correct relative position with respect to the opposing arm either before or after the expanding step, and in any case, the relative position is adjusted before swaging. It would be fine.
(2) In the invention according to claim 2, a bottomed cylindrical bearing case for supporting each shaft portion of the cross shaft is disposed in the bearing hole of the opposite arm of the yoke of the two coupled shafts. In a cross-shaft joint assembling apparatus of the type in which the expansion reaction force of the yoke is exerted on the end surface of the shaft portion via the bottom of the bearing case, an expansion hook that can be hooked on the inner end surface of the opposing arm, Means for moving the hook to the expanded position so as to expand the yoke within its elastic range, and press-fitting the bearing case into the bearing hole so that the bottom of the bearing case is at the end face of the shaft of the cross shaft. A press-fitting member that abuts and is positioned in cooperation with the hook so that the cross shaft is positioned at a correct relative position with respect to the opposing arm; Partially raised, the above position Based on the initial position of the hooks, which are caulked to the outer peripheral edge of the bottom of the bearing case and abutted against the inner end surface of the opposing arm in a no-load state and centered and detected, the expansion of each hook is performed. Means for defining the position, the means for defining the expanded position is a stopper for stopping the hook or a member that moves integrally with the hook during the expansion, and adjusting the position of the stopper, And a hydraulic cylinder capable of locking the rod protrusion amount.
[0011]
According to the above configuration, based on the initial positions of the hooks detected by contacting the inner end surfaces of the opposing arms in a no-load state, the expanded positions of the hooks are defined, and the hooks are moved to the expanded positions. Then, the yoke is expanded, and then the bearing case is fixed to the bearing hole by caulking, and then the expansion is released. Before caulking, it is necessary that the cross shaft be placed at a correct relative position with respect to the opposing arm by the press-fitting member. The above-mentioned definition of the widening position requires only adjustment of the rod projecting amount of the fluid pressure cylinder for setting the stopper position. Therefore, compared with the conventional method of adjusting the tightening position of the bolt and nut, the adjustment accuracy and workability are improved. It is much better in terms of sex.
(3) The invention according to claim 3 is the assembling device of the cross shaft joint according to claim 2, wherein the stopper is capable of moving back and forth in a direction orthogonal to the expanding direction and has opposite tapered surfaces that can match each other. The first wedge member is capable of abutting on a hook or a member that moves integrally with the hook, and is capable of moving forward and backward in the expanding direction, and the fluid pressure The cylinder is composed of first and second hydraulic cylinders capable of respectively moving the first and second wedge members forward and backward and locking the amount of protrusion of the rod.
[0012]
According to the above configuration, in a state where the position of the second wedge member is locked, the first wedge member is advanced to fill the gap between the hook or the member that moves integrally with the hook and the first wedge member. After that, the advance position of the first wedge member is locked. Next, the lock of the second wedge member is released, and the second wedge member is retracted by a predetermined amount and locked at this position. Thereby, the expanded position of the hook is defined.
(4) The invention according to claim 4 is the assembling apparatus of the cross shaft joint according to claim 2 or 3, further comprising a hydraulic cylinder for moving the press-fitting member for press-fitting, the hydraulic cylinder and the hook. The means for moving to the expansion position is characterized by being arranged side by side in a direction orthogonal to the expansion direction.
[0013]
According to the above configuration, the arrangement space of the assembling apparatus, which has conventionally been increased in size due to being serially arranged in the expanding direction, can be significantly reduced.
(5) The invention according to claim 5, wherein in the assembling apparatus for the cross shaft joint according to claim 4, a fluid pressure cylinder for moving the press-fitting member for press-fitting, and means for defining an expanded position of the hook. Are characterized by being arranged side by side in a direction orthogonal to the expanding direction.
[0014]
According to the above configuration, the arrangement space of the assembling apparatus can be further reduced.
(6) According to a sixth aspect of the present invention, in the assembly device for a cross shaft joint according to any one of the second to fifth aspects, the caulking member corresponding to each bearing hole of each yoke is moved for caulking. And a hydraulic cylinder for moving each caulking member at the same time.
[0015]
According to the above configuration, the bearing cases corresponding to the four shaft portions of the cross shaft receive the caulking load at the same time, so that the positional relationship between the already positioned cross shaft and each yoke does not shift.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, referring to FIG. 7 which is a partially cutaway side view of the cross shaft joint being assembled, the shaft portion 2 of the cross shaft 1 is inserted into the bearing hole 6 of the arm 5 of the yoke 4 of the shaft 3 to be coupled. Bearing case 7. The needle 8 rolls between the inner peripheral surface of the bearing case 7 and the outer peripheral surface of the shaft portion 2. In FIG. 7, the expanding hook 41 is hooked on the inner end surface 5 a of the arm 5, and the press-fit rod 51 presses the bottom 7 a of the bearing case 7 against the end surface 2 a of the shaft portion 2. A pair of caulking punches 61 raises a part of the inner peripheral surface of the bearing hole 6 and caulks the outer peripheral edge of the bearing case 7.
[0017]
overall structure
1 and 2 are partial cross-sectional side views of an assembling apparatus (hereinafter, simply referred to as an assembling apparatus) of a cross joint according to an embodiment of the present invention. 1 shows the left half of the assembling apparatus, FIG. 2 shows the right half, and the center part is slightly overlapped. FIG. 3 is a partial sectional plan view of the assembling apparatus. 4 and 5 show the left half and the right half of the assembling apparatus during the caulking process, respectively. The four assembling apparatuses are provided in total corresponding to the respective shaft portions 2 of the cross shaft 1.
[0018]
Referring to FIGS. 1 to 5, the present assembling apparatus comprises: (1) a base 10; and (2) a caulking unit slidably supported on the base 10 in a front-rear direction (the X direction is referred to as a front direction in the drawings). 20, a lock mechanism 30 for locking the sliding position of the caulking unit 20, a hook opening / closing mechanism 40 including a hook 41 hooked on the inner end face 5a of the arm 5 (see FIG. 7), and ▼ A press-fit mechanism 50 including a press-fit rod 51 for press-fitting the bearing case 7 into the bearing hole 6. 6) Provided so as to be slidable back and forth with respect to the caulking unit 20, and caulking the bearing case 7 in the bearing hole 6. A caulking mechanism 60 including a caulking punch 61 and a position defining mechanism 70 for defining the retraction position of the caulking unit 20 for defining the expanding position of the hook 41 are provided as main parts. .
[0019]
Base 10, caulking unit 20, and lock mechanism 30
The base 10 includes a bottom plate 11, a side plate 12, a rear plate 13, a slide rail 14, and a plate 15 for holding a positioning stopper 23 described later.
The caulking unit 20 is moved forward and backward by a hydraulic unit drive cylinder 81 fixed to the rear plate 13 of the base 10. The unit drive cylinder 81 is a double-axis cylinder, and has rods 81a and 81b on the left and right in FIG.
[0020]
The left rod 81a is fixed to the caulking unit 20 side, and the right rod 81b is fixed to a clamped rod 82 which is clamped by the lock mechanism 30.
Referring to FIG. 2, lock mechanism 30 is attached to (1) a cylindrical body 31 fixed to rear plate 13 of base 10 and (2) an inner peripheral surface of cylindrical body 31 so as to be axially immovable. The clamping sleeve 32 for clamping the clamped rod 82 is provided, and (3) an oil chamber 33 formed on the outer peripheral side of the clamping sleeve 32. In the lock mechanism 30, when the high-pressure oil is introduced into the oil chamber 33, the clamping sleeve 32 clamps the clamped rod 82, whereby the front and rear positions of the caulking unit 20 are locked.
[0021]
Referring to FIGS. 1 and 2, a pair of front and rear sliders 21 is fixed to a lower portion of the caulking unit 20, and these sliders 21 are slidably supported in the front and rear directions by the slide rails 14 of the base 10. ing. An attachment stay 22 is fixed to a lower portion of the caulking unit. The rod 81a of the first hydraulic cylinder 81 is fixed to the mounting stay 22 via an extension rod 83 or connected to the mounting stay 22 by a floating mechanism. 14, and the entire caulking unit 20 is moved forward and backward.
[0022]
The front surface 22a of the mounting stay 22 functions as a stopper by contacting the stopper 23.
The caulking unit 20 has a movable bed 28 fixed on the slider 21. The movable bed 28 includes a first support 25, a second support 26, and a third support 27. Fixed.
[0023]
Press-in mechanism 50
Referring to FIGS. 1 and 2, the press-fitting mechanism 50 includes: (1) a long press-fit rod 51 penetrating the first, second, and third supports 25, 26, and 27; The rear end of the press-fit rod 51 is fixed to one of the rods 52a, and the press-fit cylinder 52 of both shafts fixed to the rear plate 13 of the base 10, and (3) fixed to the other rod 52b of the press-fit cylinder 52. And a positioning mechanism 53 for positioning an advance position of the press-fit rod 51.
[0024]
The press-fit rod 51 is slidable in the axial direction by the first, second, and third supports 25, 26, and 27 via a long sleeve 62 having a caulking punch 61 of a caulking mechanism 60 formed at the tip. It is supported by.
The positioning mechanism 53 includes (1) a high-pressure stopper 53a fixed in the middle of the rod 52b, (2) a low-pressure stopper 53b slidably supported by the rod 52b in the axial direction, and (3) a rod 52b. And (4) a disc spring group 53e interposed between the flange portion 53d of the flanged bolt 53c and the low-pressure stopper 53b to urge the low-pressure stopper 53b. (5) It has a positioning surface 53h for positioning the stoppers 53a and 53b in contact with each other, and a positioning plate 53g fixed to the end face of the press-fitting cylinder 52 on the side opposite to the press-fitting side.
[0025]
The low-pressure stopper 53b has a bottomed cylindrical shape including the high-pressure stopper 53a, and when the stoppers 53a and 53b are not functioning, the distal end edge of the cylindrical portion of the low-pressure stopper 53b is connected to the high-pressure stopper 53b. It protrudes from the end surface of the stopper 53a by a predetermined stroke amount e. A plurality of pins 53f for defining the protrusion amount are fixed to the low-pressure stopper 53a, and these pins 53f penetrate the low-pressure stopper 53b and abut against the disc spring 53e.
[0026]
The operation of the positioning mechanism 53 will be described. First, when low-pressure oil is introduced into the press-fit cylinder 52, the leading edge of the cylindrical portion of the low-pressure stopper 53b abuts the positioning surface 53h, and the press-fit rod 51 is positioned at the low-pressure press-fit position. At this time, the high-pressure stopper 53a is separated from the positioning surface 53h by the stroke amount e. Then, when high-pressure oil is introduced into the press-fit cylinder 52, the press-fit rod 51 is further protruded in the press-fit direction as shown in FIG. 4, and the disc spring 53e is compressed as shown in FIG. 53b comes into contact with the positioning surface 53h, and the press-fitting position of the press-fitting rod 51 at the time of high pressure is determined.
[0027]
As the positioning mechanism 53, the positioning mechanism 53 'shown in FIG. 8 can be applied.
The positioning mechanism 53 'includes (1) a high-pressure positioning nut 101 fixed at an intermediate portion of the rod 52b, (2) a low-pressure stopper 103 supported slidably in the axial direction by the rod 52b, and (3) A low-pressure positioning nut 102 for adjusting the position of the low-pressure stopper 103; (4) a nut 106 fixed to the tip of the rod 52b; and (5) an interposition between the plate portion 105 of the nut 106 and the low-pressure positioning nut 102. A positioning plate fixed to the non-press-fit side end face of the press-fit cylinder 52, having a spring 104 for urging the low-pressure positioning nut 102, and (5) a positioning surface 53h for positioning the stoppers 53a and 53b in contact with each other. 53 g.
[0028]
The low-pressure stopper 103 has a bottomed cylindrical shape including a high-pressure positioning nut 101. In a state where the stoppers 103 and 101 are not functioning, the distal end edge of the low-pressure stopper 103 has a high-pressure positioning nut. It protrudes from the end surface of the nut 101 by a predetermined stroke amount e.
The operation of the positioning mechanism 53 'will be described. First, when low-pressure hydraulic oil is introduced into the press-fit cylinder 52, the distal end edge of the cylindrical portion of the low-pressure stopper 103 comes into contact with the positioning surface 53h, and the press-fit rod 51 is positioned at the low-pressure press-fit position. At this time, the high-pressure positioning nut 101 is separated from the positioning surface 53h by the stroke amount e. Then, when high-pressure oil is introduced into the press-fit cylinder 52, the press-fit rod 51 is further protruded in the press-fit direction as shown in FIG. 4, and the spring 104 is compressed as shown in FIG. Abuts on the positioning surface 53h to position the press-fitting position of the press-fitting rod 51 at the time of high pressure.
[0029]
Caulking mechanism 60
Referring to FIGS. 1 and 2, the caulking mechanism 60 includes (1) a caulking punch 61 formed at the tip, and is slid in the axial direction by the first, second and third supports 25, 26 and 27. A sleeve 62 freely supported; (2) a hydraulic caulking cylinder mechanism 63 for slidingly driving the sleeve 62 in the front-rear direction with respect to the supports 25, 26, 27, ie, the caulking unit 20, and (3) caulking. A swivel cam mechanism 64 is provided for swiveling the caulking punch 61 at a predetermined angle (for example, 45 degrees) in the circumferential direction with the reciprocation of the punch 61.
[0030]
With reference to FIGS. 1 and 4, the caulking cylinder mechanism 63 includes (1) a piston 63a fixed to the outer periphery of a central portion of the sleeve 62 in the axial direction, and (2) first and second support members 25 and 26. A cylinder 63b which is interposed therebetween and partitions the oil chamber 63c including the piston 63a from the outer periphery of the sleeve 62. The first and second supports 25 and 26 are provided with oil passages 25a and 26b for appropriately supplying / discharging oil to the left and right oil chambers of the piston 63a. By moving the piston 63a within the oil chamber 63a by the oil supply / oil discharge, the caulking punch 61 is moved in the axial direction to perform the caulking operation.
[0031]
Referring to FIGS. 2 and 3, the turning cam mechanism 64 includes (1) a cam pin 64a fixed to the third support 27, and (2) a zigzag on its outer peripheral surface to guide the cam pin 64a. And a cam sleeve 64b in which a guide groove 64c is formed.
Hook opening / closing mechanism 40
Referring to FIGS. 1 and 4, the hook opening / closing mechanism 40 has the shape of a letter “1” in a side view, and the center thereof is rotatably supported by the movable bed 28 of the caulking unit 20 by the shaft 42. And a swing arm 43 having the hook 41 provided at one end 43a of the square, and (2) interposed between the other end 43b of the square of the swing arm 43 and the second support 26, There is provided a hydraulic hook cylinder 44 for causing the swing arm 43 to swing by extending or shortening the rod 44a to perform a hooking operation or a hook releasing operation on the hook 41.
[0032]
Referring to FIG. 3, both ends of a shaft 42 that rotatably supports swing arm 43 are supported by first support 25. In FIG. 3, a part of the swing arm 43 is not shown.
Positioning mechanism 70
With reference to FIGS. 3 and 5, the position defining mechanism 70 defines the position of the caulking unit 20 via the rod 27 a fixed to the third support 27 of the caulking unit 20, and Define the expansion position. The widening position is defined based on the initial position of the hook 41 detected by being brought into contact with the inner end surfaces of the opposing arms 5 in a no-load state.
[0033]
The position defining mechanism 70 for realizing this is provided with: (1) first wedges having oppositely tapered surfaces 71a, 72a which are movable forward and backward in a direction orthogonal to the expanding direction and can be matched with each other. There are provided a member 71, a second wedge member 72, and (2) first and second cylinders 73, 74 for driving the first and second wedge members 71, 72 forward and backward, respectively. The first and second wedge members 71 and 72 make contact with the rod 27a at the time of expansion and constitute a stopper for stopping the hook 41 at the expansion position.
[0034]
The first cylinder 73 is an air cylinder whose rod 73a is connected to a slit 71b of the first wedge member 71 via a pin 73b. By the action of the slit 71b, the rod 73a of the first cylinder 73 is attached to the first wedge member 71 in a state where the first wedge member 71 can move in a direction orthogonal to the direction in which the rod 73a advances and retreats. . The second cylinder 74 is an air cylinder having its rod 74a fixed to the second wedge member 72. Both cylinders 73 and 74 are configured so that the protrusion amounts of the rods 73a and 74a can be locked. The first and second cylinders 73, 74 are attached to a pair of side plates 13b, 13c fixed to the base 10, respectively.
[0035]
The rod 27a on the caulking unit 20 side is configured to advance and retreat into a frame 13a fixed to the rear plate 13 of the base 10. The first and second wedge members 71 and 72 are guided to advance and retreat by upper and lower plates 13d and 13e of the frame 13a. The rear surface of the second wedge member 72 is also guided by the rear plate 13, and the load when the retreating rod 27 a is stopped at the time of arm expansion is stopped via the second wedge member 72. The rear plate 13 is to receive.
[0036]
In this position defining mechanism 70, as shown in FIG. 6A, the position of the second wedge member 72 is locked at a position separated from the rod 27a on the caulking unit 20, and the first wedge member 71 is locked. 6A to fill the gap between the rod 27a and the second wedge member 72, and lock the advance position of the first wedge member 71, as shown in FIG. 6B. Next, the lock of the second wedge member 72 is released, and as shown in FIG. 6C, the second wedge member 72 is retracted by a predetermined amount and locked at this position. Thus, the retractable amount of the rod 27a at the time of expansion is set, and the retracted position of the caulking unit 20, that is, the expanded position of the hook 41 is defined.
[0037]
motion
1) First, from the initial state shown in FIGS. 1 and 2, low-pressure hydraulic oil is introduced into the press-fitting cylinder 52, whereby the press-fitting rod 51 advances, and the bottom 7 a of the bearing case 7 is connected to the shaft 2 of the cross shaft 1. The bearing case 7 is positioned so as to be in contact with the end surface 2a of the bearing. As the press-fit rod 51 advances in each direction, the cross shaft 1 is centered with respect to the present apparatus. The forward position of the press-fit rod 51 is defined by the low-pressure stopper 53b.
2) Next, by driving the unit driving cylinder 81, the hook 41 is advanced together with the caulking unit 20, so that the hook 41 reaches a position above the arm 5 where the hook 41 can be hooked on the arm 5.
3) Next, the hook cylinder 44 of the hook opening / closing mechanism 40 extends the rod 44 a and hooks the hook 41 on the inner end surface of the arm 5.
4) Next, low-pressure oil distributed equally to two axes facing the unit drive cylinder 81 is introduced, and the caulking unit 20 is moved backward. As a result, the hook 41 exerts a small pressing force on the inner end surface of the arm 5, but the arm 5 itself is not yet expanded. Thus, the center position between the opposing arms 5 is centered with respect to the present assembling apparatus through the definition of the position of the inner end face 5a of the arm 5 by the hook 41. On the other hand, since the cross shaft 1 is already centered in the step 1), the center C1 of the cross shaft 1 and the center C2 between the arms 5 are centered as shown in FIG. Become. Then, in this state, the lock mechanism 30 is operated to lock the position of the caulking unit 20.
5) Next, the press-fitting rod 51 is advanced by introducing high-pressure oil into the press-fitting cylinder 52, so that the bottom 7a of the bearing case 7 is in close contact with the end surface 2a of the shaft 2 of the cross shaft 1. At this time, the advance position of the press-fit rod 51 is defined by the high-pressure stopper 53a.
6) The position of the hook 41 in the above 4) and 5) is the initial position, and in the state where the hook 41 is in the initial position, the position defining mechanism 70 is operated, and the above-described FIG. By setting the retractable amount of the caulking unit 20 as described in (1) to (c), the expanded position of the hook 41 is defined. The retractable amount is equivalent to the expanding amount of the arm 5 and is used to obtain a force for pressing the bottom portion 7a of the bearing case 7 against the end surface 2a of the shaft portion 2 of the cross shaft 1 after the assembly of the cross shaft joint is completed. It corresponds to the preload amount.
7) Next, after the lock mechanism 30 releases the position lock of the caulking unit 20, high-pressure hydraulic oil is introduced into the unit drive cylinder 81, and the caulking unit 20 moves the rod 27a to the first position as shown in FIG. The hook 41 is retracted until the wedge member 71 and the second wedge member 72 are brought into close contact, and the hook 41 is moved to the expanded position.
8) Then, the caulking cylinder mechanism 63 is operated to advance the caulking punch 61, and as shown in FIGS. 4 and 7, the inner peripheral surface of the bearing hole 6 is formed on the outer peripheral edge of the bottom portion 7a of the bearing case 7. Partly excite and swage. At this time, the caulking cylinder mechanism 63 corresponding to each shaft portion 2 of the cross shaft 1 is simultaneously operated and caulked, so that the positional relationship between the already positioned cross shaft 1 and each arm does not shift. Further, the caulking punch 61 reciprocates a plurality of times, and at the time of reciprocation, rotates the caulking punch 61 in the circumferential direction according to the principle described above, and performs caulking by changing the caulking position to a plurality of locations in the circumferential direction. For example, by caulking four times by rotating the pair of caulking punches 61 at opposite positions in the circumferential direction by 45 degrees, caulking can be performed at eight locations in the circumferential direction of the bottom portion 7a. The reason why the caulking is performed a plurality of times is to obtain a sufficient caulking load using the small caulking cylinder mechanism 63. In addition, this is for preventing abnormal deformation of the yoke due to a large caulking force and for suppressing deterioration of the hook 41.
9) Next, the caulking unit 20 is advanced, and the hook 41 is removed from the arm 5. Next, after the first cylinder 71 is retracted, the caulking unit 20 is returned to the home position, and the second wedge member 72 is further retracted, thereby completing one cycle.
[0038]
According to the present embodiment, even if the position of the inner end face of the opposing arm 5 varies due to a manufacturing error, the position of each arm 5 is detected while the center of the opposing arm coincides with the mechanical center, and this is used as a reference. Thus, the widening position of the hook 41 is set, so that the bearing case 7 can be fixed to the yoke 4 with high positional accuracy. In particular, since the expansion position is defined only by adjusting the rod protrusion amount of the second cylinder 74, compared with the conventional method of adjusting the fastening position of the bolt and nut, in terms of adjustment accuracy and workability. It is much better.
[0039]
Note that the cross shaft 1 may be arranged at the correct relative position with respect to the opposing arm 4 before or after the expanding step. It just needs to be adjusted.
Also, by using the first and second wedge members 71, 72, the first and second cylinders 73, 74 used for defining the expanding position are arranged in a state orthogonal to the expanding direction. A large force is not applied to the first and second cylinders 73 and 74. Therefore, an air cylinder can be used as the first cylinder 73 and the second cylinder 74, and both the cylinders 73 and 74 can be small, which can contribute to downsizing of the entire apparatus.
[0040]
Further, a press-fit cylinder 52 for driving the press-fit rod 51, a unit drive cylinder 81 for driving the caulking unit 20, and a position defining mechanism 70 are arranged so as to be arranged in a direction orthogonal to the expanding direction (that is, arranged vertically). Therefore, the size of the assembling apparatus in the expanding direction can be reduced.
The present invention is not limited to the above embodiments, and the position defining mechanism 70 may directly define the position of the hook 41. In addition, various design changes can be made within the scope of the present invention.
[0041]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, even if the position of the inner end face of the opposing arm varies due to a manufacturing error, the position of each arm is detected while the center of the yoke coincides with the center of the machine, and the hook is used as a reference. Since the widening position is set, the bearing case can be fixed to the yoke with high positional accuracy. In particular, the definition of the expanded position requires only adjustment of the rod protrusion amount of the fluid pressure cylinder for setting the stopper position. Therefore, compared with the conventional method of changing the fastening position of the bolt and nut, the adjustment accuracy and workability are improved. The sex point is much better. According to the invention according to claim 2, the widening position of each hook is defined based on the initial position of the hook detected by being brought into contact with the inner end surface of the opposing arm in a no-load state, and up to this widening position. The yoke is expanded by moving each hook, and then the bearing case is fixed to the bearing hole by caulking, and then the expansion is released. The above-mentioned definition of the widening position requires only adjustment of the rod projecting amount of the fluid pressure cylinder for setting the stopper position. The sex point is much better.
[0042]
According to the third aspect of the present invention, the first wedge member is advanced in a state where the position of the second wedge member is locked, and the hook or a member moving integrally with the hook and the first wedge member are connected to each other. After filling the gap, the advance position of the first wedge member is locked. Next, the lock of the second wedge member is released, and the second wedge member is retracted by a predetermined amount and locked at this position. Thereby, the expanded position of the hook is defined.
[0043]
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to greatly reduce the space required for disposing the assembling apparatus, which has conventionally been coaxially arranged and thus increased in size.
According to the fifth aspect of the present invention, the space for disposing the assembling apparatus can be further reduced.
According to the invention of claim 6, since the bearing cases corresponding to the four shaft portions of the cross shaft receive the caulking load at the same time, the relative positional relationship between the already positioned cross shaft and each yoke deviates. As a result, accurate assembly can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially sectional side view of a left half of an assembly device of a cross joint according to an embodiment of the present invention, showing an initial state.
2 is a partial sectional side view of the right half of the assembling apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic plan view of the assembling apparatus.
FIG. 4 is a partial cross-sectional side view of the left half of the assembling apparatus, showing a caulking step.
5 is a partial sectional side view of the right half of the assembling apparatus of FIG. 3;
6 (a) to 6 (c) are schematic cross-sectional views sequentially showing a process of defining an expanded position of a hook in a process of assembling the cross shaft joint.
FIG. 7 is a partial cross-sectional side view of a main part of a cross joint in a caulking step.
FIG. 8 is another embodiment of the positioning mechanism used in the assembling apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Cross axis
2 Shaft
3 Coupling axis
4 York
5 arm
6 Bearing holes
7 Bearing case
8 Needle
10 base
20 Caulking unit
30 Lock mechanism
40 Hook opening / closing mechanism
41 hook
44 Cylinder for hook
50 Press-fit mechanism
51 Press-fit rod
52 press-fit cylinder
60 Caulking mechanism
61 Caulking Punch
63 Crimping cylinder mechanism
70 Positioning mechanism
71 First wedge member (stopper)
72 Second wedge member (stopper)
71a, 72a Tapered surface
73 1st cylinder
74 2nd cylinder
81 Unit drive cylinder
90 hydraulic cylinder

Claims

A bottomed cylindrical bearing case for supporting each shaft portion of the cross shaft is disposed in the bearing hole of the opposed arm of the yoke of the two coupled shafts, and the shaft portion is supported through the bottom of the bearing case. In a method of assembling a cross joint of a type in which an expansion reaction force of a yoke is exerted on an end face,
A step of contacting the expanding hooks with the inner end face of the opposing arm in a no-load state, and centering the opposing arm to detect an initial position of the hook;
A step of defining an expanded position of each hook based on the detected initial position of each hook;
Moving each hook to the specified expansion position to expand the yoke within its elastic range;
With the bottom of the bearing case abutting on the end surface of the shaft portion of the cross shaft placed at the correct position relative to the opposing arm, at least the inner peripheral surface of the bearing hole is formed on the outer peripheral edge of the bottom of the bearing case. A process of raising and caulking a part,
Canceling the expansion of the yoke to elastically return the yoke to its original state after the caulking is completed,
In the above-described step, the position of the stopper for stopping the hook at the widening position is set based on the amount of protrusion of the rod of the hydraulic cylinder to which the stopper is fixed. .

A bottomed cylindrical bearing case for supporting each shaft portion of the cross shaft is disposed in the bearing hole of the opposed arm of the yoke of the two coupled shafts, and the shaft portion is supported through the bottom of the bearing case. In an assembly device of a cross joint of a type in which the expansion reaction force of the yoke is exerted on the end face,
An expanding hook that can be hooked on the inner end surface of the opposing arm,
Means for moving the hook to an expanded position to expand the yoke within its elastic range;
By press-fitting the bearing case into the bearing hole, the bottom of the bearing case is brought into contact with the end face of the shaft portion of the cross shaft, and cooperates with the hook so that the cross shaft is placed at a correct relative position with respect to the opposing arm. Press-fitting member for positioning
A caulking member which is provided corresponding to each bearing hole, raises at least a part of the inner peripheral surface of the bearing hole, and caulks the bottom outer peripheral edge of the positioned bearing case,
Means for defining the expanded position of each hook based on the initial position of the hook detected by centering and contacting the inner end surface of the opposing arm in a no-load state,
The means for defining the widening position includes a stopper that abuts against the hook or a member that moves together with the hook when the widening is stopped, and a stopper that adjusts the position of the stopper and a fluid pressure that can lock the rod protrusion amount. An assembly device for a cross joint, comprising: a cylinder;

The assembly device for a cross shaft joint according to claim 2,
The stopper includes first and second wedge members having tapered surfaces in opposite directions that can move forward and backward in a direction orthogonal to the expanding direction and that can match each other.
The first wedge member is capable of contacting a hook or a member that moves integrally with the hook, and is capable of moving forward and backward in the expanding direction.
The hydraulic cylinder comprises a first and a second hydraulic cylinder capable of respectively moving a first and a second wedge member forward and backward and locking a projecting amount of a rod thereof. .

The assembly device for a cross joint according to claim 2 or 3,
Further comprising a hydraulic cylinder for moving the press-fitting member for press-fitting,
An assembly device for a cross shaft joint, wherein the fluid pressure cylinder and the means for moving the hook to the expanding position are arranged side by side in a direction orthogonal to the expanding direction.

The assembly device for a cross joint according to claim 4,
A hydraulic cylinder for moving the press-fitting member for press-fitting, and a means for defining an expanded position of the hook, wherein the cross-shaft joint is arranged side by side in a direction orthogonal to the expanding direction. Assembly equipment.

The assembly device for a cross shaft joint according to any one of claims 2 to 5,
The apparatus further includes a fluid pressure cylinder that moves to caulk the caulking member corresponding to each bearing hole of each yoke,
These hydraulic cylinders move each caulking member at the same time.