JP3743483B2 - 組付方法および組付装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組付方法および組付装置に関し、特に、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付方法および組付装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ワークを互いに接合するための手法のうちの一つとして、摩擦圧接が用いられている。摩擦圧接は、ワークの端面を互いに突き合わせて軸方向に加圧した状態で回転や振動等の相対運動をさせ、摩擦によって両端面間に生ずる摩擦熱を利用して両ワークの接合部を軟化させながら軸方向に送って両ワークの端面を圧着するものである。そして、摩擦圧接において、ワークを軸方向に送る送り代（寄り代ともいう）は、両ワークの接合部を軟化させるために所定の摩擦圧力で軸方向に送る摩擦寄り代と、ワークの回転を停止させてさらに所定のアプセット圧力を加えて軸方向に送るアプセット寄り代とにより構成されている。
【０００３】
ところで、これらのような手法が用いられて接合されるワークとしては、例えば、車両のデファレンシャルギヤを収容するアクスルハウジングがある。図８に示すように、一般に、アクスルハウジングは、一のワークとしての本体Ｗ１の両端に他のワークとしてのチューブＷ２，Ｗ３を接合することにより構成されている。本体Ｗ１のほぼ中央にはプロペラシャフトと結合するデファレンシャルギヤを組み付けるための孔Ｗ１ｈが形成されており、この孔Ｗ１ｈの中心軸線（基準位置）ＣＬから各チューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの長さＬ２，Ｌ３が所定の寸法となるように、本体Ｗ１とチューブＷ２，Ｗ３とをそれぞれ接合する必要がある。
【０００４】
このように、一のワークの両端に他のワークをそれぞれ接合するような摩擦圧接を行うための従来の技術としては、例えば特開平１０−１１８７７７号公報に開示されているように、一のワーク（第１のワーク）と２つの他のワーク（第２、第３のワーク）とを同時に接合するものがある。そして、特開平１０−１１８７７７号公報には、第１のワークに対しその両側から第２、第３のワークを圧接し、第１ないし第３のワークを結合させる摩擦圧接方法であって、第２のワークから第１のワークへと加える力と、第３のワークから第１のワークへと加える力とが互いに相殺されるタイミングで、第２および第３のワークを送ることが記載されている。また、この特開平１０−１１８７７７号公報には、第２、第３のワークを支持する一対の主軸ユニットと、第１のワークを支持するクランプと、両ワークの端面を互いに当接させるべくワークを軸方向に送るための送り手段とを有する摩擦圧接装置が開示されている。
【０００５】
特開平１０−１１８７７７号公報に開示された摩擦圧接方法によれば、第１のワークの外力による変位やずれの発生が理論上なくなるため、第１のワークを把持する力を小さく抑えながら、摩擦圧接完了することができため、第１のワークに変形や傷が発生することを防ぎ、高品質の摩擦圧接製品を得ることができる等の効果を奏する。
【０００６】
また、本体Ｗ１に片側づつチューブＷ２，Ｗ３を接合する場合や、車両のプロペラシャフトにおけるシャフトとヨークとを接合する等、一のワークＷ１の片側に他のワークＷ２を接合するような場合には、図７に示すように、一のワークＷ１を保持するクランプ５１と他のワークＷ２を保持する単一の主軸ユニット５２と、両ワークＷ１，Ｗ２の端面を互いに当接させるべくワークを軸方向に送るための送り手段５３と、送り手段５３によって押し当てられる力に対抗するように設けられたストッパ５６とを有する摩擦圧接装置が用いられる。さらに、図７に示した摩擦圧接装置には、送り手段５３によって軸方向に送られたワークＷ２の寄り代を測定するための寄り代測定手段５８が設けられているものがある。
【０００７】
主軸ユニット５２は、ワークＷ２を保持するチャック５９を備えている。主軸ユニット５２には基台５７内に突出するアーム６０が設けられている。送り手段５３は、アーム６０に設けられたボールねじ機構６０ａと、このボールねじ機構６０ａが螺合される圧接送りシャフト６１と、圧接送りシャフト６１を軸回りに回動駆動するサーボモータ６２とにより構成されている。サーボモータ６２を駆動することにより、圧接送りシャフト６１に螺合されたボールねじ機構６０ａが軸方向に移動し、アーム６０を有する主軸ユニット５２が送られることとなる。なお、主軸ユニット５２を送るために、ボールねじ機構６０ａ、圧接送りシャフト６１、およびサーボモータ６２による構成に代えて、図示は省略するが、油圧等により軸方向に沿って伸縮するように作動する流体圧シリンダを主軸ユニット５２に設けられたアームと基台５７との間に介装した構成が用いられる場合もある。また、寄り代測定手段５８として、主軸ユニット５２と基台５７との間にストロークセンサ６５ａ，６５ｂが設けられており、主軸ユニット５２（すなわち、ワークＷ２）の送り代等が測定される。このような摩擦圧接装置においては、あらかじめ送り代が設定されており、寄り代測定手段５８によって摩擦圧接後の寄り代の寸法を検出し、所定の寸法の製品を得ることができたか否かを判定している。
【０００８】
一方、摩擦圧接以外で、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付方法および組付装置が適用される例としては、しまりばめによって一のワークと他のワークとのいずれか一方をいずれか他方に対して圧入する場合もある。この場合にも、圧入のための送り代があらかじめ設定されており、送り代を寄り代測定手段によって圧入後の寄り代の寸法を検出し、所定の寸法の製品を得ることができたか否かを判定している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平１０−１１８７７７号公報に記載されているように、第２、第３のワークを支持する一対の主軸ユニットを備えた摩擦圧接装置にあっては、一度の工程で第１のワークの両端に第２、第３のワークを同時に接合することができる。そして、第１のワークがアクスルハウジングの本体であるような場合には、図７に示したような寄り代測定手段５８によって、本体Ｗ１の両端に接合されたチューブＷ２，Ｗ３の各非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂの間の寸法ＬＴを測定することもできる。しかしながら、上述した従来の摩擦圧接装置では、寄り代測定手段５８によって摩擦圧接後の寄り代を測定し、所定の寸法の製品を得ることができたか否かを判定するものであるため、接合されたチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂ間の寸法ＬＴしか測定することができず、しかも、この検出は接合後に行われていた。
【００１０】
すなわち、従来の技術では、図１０に示すように、本体Ｗ１の基準位置となる孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬから両端に接合されたチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの各寸法Ｌ２，Ｌ３をそれぞれ制御するようなことは行われていなかったために、接合されたチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂ間の寸法ＬＴが設定された寸法どおりであっても、孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬから両端に接合されたチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの各寸法Ｌ２，Ｌ３が設定されたとおりとならず、ワークを互いに精度よく接合することができないという問題があった。そして、従来の技術では製品の接合精度がよくないために、歩留を向上させることができないという問題があった。さらにまた、一度の工程で第１のワークの両端に第２、第３のワークを同時に接合するような摩擦圧接装置にあっては、第２、第３のワークをそれぞれ支持する主軸ユニット５２（図７を参照）が個別に必要となるため、装置全体が大型となって設備コストがかかるという問題があった。
【００１１】
また、ワークの接合精度を向上させること等を目的として、図７に示したような単一の主軸ユニット５２およびストッパ５６等を備えた組み付け装置を用いて、一のワークとしての本体Ｗ１の一方の片側に他のワークとしてのチューブＷ２を接合し、その後さらに本体Ｗ１の他方の片側に別の新たなチューブＷ３を接合することが考えられる。しかしながら、このような場合には、図９に示すように、一のワークとしての本体Ｗ１の一方の片側に他のワークとしてのチューブＷ２を接合するときの寸法Ｓ１と、一のワークとしてのチューブＷ２が接合された本体Ｗ１の他方に他のワークとしての次の新たなチューブを接合するときの寸法Ｓ２とでは、大きな差が生じている。このように寸法が大きく異なるワークに単一の摩擦圧接装置で対応しようとすると、送り手段５３のストロークも大きく変化させることができるような構成としなければならないという問題があった。また、このような大きな差に応じて主軸ユニット５２を大きなストロークで送ることは時間等がかかり効率を向上させることができないという問題もあった。一方、寸法が大きく異なるワークに応じて専用の複数の摩擦圧接装置で対応しようとすると、設備費や設置スペース等の増大を招くことになるという問題があった。
【００１２】
さらには、摩擦圧接および圧入のいずれの場合も、ワークを相対的に軸方向に送る送り代があらかじめ設定されているのが一般的である。そのため、従来の技術にあっては、高い寸法精度で互いに接合するワークを成形する必要があり、したがって、ワークの寸法誤差（バラツキ）をなくすための時間や労力が費やされることにより製造効率を向上させることができないという問題があった。
そして、ワークのバラツキをなくすのは非常に困難であり、ワークを互いに接合した後の製品にもバラツキが生じ、製品の寸法精度を向上させることができないという問題もあった。さらにまた、寄り代測定手段の測定結果に基づいて所定の寸法精度の製品を得ることができなかったと判定された場合には、その接合された製品が無駄となるという問題があった。
【００１３】
さらにまた、図１１に示すように、ワークＷ１にバラツキαがある場合には、送り手段５３（図７）によって押し当てられる力に対抗するように設けられたストッパ５６のワークＷ１と接する面に、ワークＷ１のバラツキαを補正することが可能なボルト等からなる調節手段７０を設けることによってワークＷ１のバラツキαを補正することが考えられる。しかしながら、このような調節手段７０では、ワークＷ１のバラツキαに応じて個々に手作業により補正しなければならない。このような手作業によって個々のワークＷ１のバラツキαを補正すべく調節手段７０を調整するのは非常に手間と時間がかかるという問題もあった。
【００１４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付方法を提供することを目的とする。また、本発明は、簡単な構成で寸法精度に誤差を有するワークを互いに精度よく容易に組み付けることができる組付方法を提供することを目的とする。
また本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付装置を提供することを目的とする。また、本発明は、簡単な構造で、寸法精度に誤差を有するワークを互いに精度よく容易に組み付けることができる組付装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の組付方法に係る発明は、上記課題を解決するため、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付方法であって、一のワークを他のワークに対して軸方向に移動するように設けられた第１保持手段に保持させると共に、他のワークを第２保持手段に保持させて、両ワークの接合される端面を対向するように配置し、また、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に設けられたブロックを配置し、該ブロックを介して一のワークの接合される端面とは反対側の端面を送り手段によって押圧して、一のワークを保持している第１保持手段をブロックとともに軸方向に移動させ、一のワークの接合される端面を他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、一のワークと他のワークとを接合することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の組付方法に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明において、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間からブロックを退避移動させると共に、第１保持手段および第２保持手段による一のワークおよび他のワークの保持を解除し、新たに他のワークを第２保持手段に保持させると共に、他のワークが接合された一のワークの反対側の端面が第２保持手段に保持された新たな他のワークの端面と対向するように一のワークを第１保持手段に保持させ、先に接合された他のワークを介して一のワークを送り手段によって押圧して軸方向に移動させ、一のワークの反対側の端面を新たな他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、他のワークが接合された一のワークと新たな他のワークとを接合することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３の組付方法に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項１または２に記載の発明において、一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さにそれぞれ誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付けるための組付方法であって、一のワークが送り手段によって軸方向に移動されてその端面が他のワークの端面と当接したときに、一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面との間の長さを測定し、該測定した一のワークの基準位置と他のワークの非接合端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し制御することを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項４の組付装置に係る発明は、上記課題を解決するため、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付装置であって、一のワークを保持する第１保持手段と、一のワークの接合する端面と他のワークの端面とが互いに対向するように、他のワークを保持する第２保持手段と、一のワークの接合される端面とは反対側の端面を押圧して、一のワークの接合される端面を他のワークの接合される端面に対して加圧するように、一のワークを軸方向に送る送り手段と、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に、軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に配設されたブロックと、を備え、一のワークを保持する第１保持手段およびブロックを軸方向に移動可能に支持するスライドユニットを設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５の組付装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項４に記載の発明において、一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さにそれぞれ誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付けるための組付装置であって、一のワークと他のワークとの接合端面を互いに当接させたときの一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面との間の長さを測定する測定手段と、該測定手段により測定された一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し送り手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１の発明では、第１保持時手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間にブロックを配置する。このブロックは、接合するワークの軸方向長さによっては、退避移動させることが可能である。そして、送り手段によってブロックを介して一のワークを押圧し、一のワークをブロックとともに軸方向に移動させて、他のワークの対向するよう配置された端面に近づけ、一のワークと他のワークとを接合する。
【００２１】
請求項２の発明では、請求項１に記載の発明において、先に他のワークが接合された一のワークと次の新たな他のワークを接合する場合には、ブロックを退避移動させ、先に接合された他のワークを介して一のワークを送り手段によって軸方向に移動させ、次の新たな他のワークの対向するよう配置された端面に近づけ、先に他のワークが接合された一のワークと新たな他のワークとを接合する。
【００２２】
請求項３の発明では、請求項１または２に記載の発明において、一のワークの端面が他のワークの端面と当接したときの一のワークの基準位置と他のワークの非接合端面との間の長さを測定し、この長さに基いて基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し制御する。
【００２３】
請求項４の発明では、第１保持時手段によって一のワークを保持し、第２保持手段によって他のワークを保持する。そして、スライドユニットに支持された第１保持時手段によって保持されている一のワークを、軸方向および退避する方向に移動可能に配設されたブロックを介して送り手段によって押圧し、スライドユニットに支持された一のワークを保持する第１保持手段を、ブロックとともに軸方向に移動させて他のワークの対向するよう配置された端面に近づけ、一のワークと他のワークとを接合する。また、先に他のワークが接合された一のワークと次の新たな他のワークを接合する場合には、ブロックを退避する方向に移動させ、送り手段によって先に接合された他のワークを介して一のワークを押圧して、次の新たな他のワークの対向するよう配置された端面に近づけるように軸方向に移動させ、一のワークと次の新たな他のワークとを接合する。
【００２４】
請求項５の発明では、請求項４に記載の発明において、一のワークの端面が他のワークの端面と当接したときの一のワークの基準位置と他のワークの非接合端面との間の長さを測定手段により測定し、この長さに基いて制御手段が送り代を決定し送り手段を制御して、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付ける。
【００２５】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明の組付装置の実施の一形態を、図１〜図６に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、接合され組み付けられる製品が車両のアクスルハウジングであり、一のワークＷ１がほぼ中心に、中心軸線ＣＬを有する孔Ｗ１ｈが形成された本体であり、他のワークＷ２，Ｗ３が本体Ｗ１の両端にそれぞれ接合されるチューブであり、本体Ｗ１とチューブＷ２，Ｗ３とを摩擦圧接によって接合する場合により説明する。図において同一符号は同一部分または相当部分とする。
【００２６】
この実施の形態において本発明の組付装置により接合され組み付けられるワークは、本体Ｗ１が設定された基準位置としての孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブＷ２，Ｗ３と接合される両端面までの長さにそれぞれ誤差（バラツキ）を有し、チューブＷ２，Ｗ３が本体Ｗ１と接合される端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａとこの端面とは反対側の端面（以下、非接合端面という）Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの間で設定された所定の精度の長さを有している。そして、本発明のこの実施の形態における組付装置は、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブの非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの長さ（製品寸法という）Ｌ２，Ｌ３（図８を参照）が所望する長さとなるように、本体Ｗ１とチューブＷ２，Ｗ３とを相対的に軸方向に送って、本体Ｗ１の一方の端面とチューブの端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａとを片側づつ摩擦圧接により接合し組み付けるものである。
【００２７】
本発明の組付装置は、概略、接合する本体Ｗ１の端面とチューブＷ２，Ｗ３の端面とが互いに対向するように、本体Ｗ１を回転不能にかつ孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬに対して位置決め可能に保持する第１保持手段１と、チューブＷ２，Ｗ３を軸回りに回転駆動可能に保持する第２保持手段２と、本体Ｗ１のチューブＷ２，Ｗ３と接合される端面とは反対側の端面を押圧して、本体Ｗ１の接合される端面をチューブＷ２，Ｗ３の接合端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａに対して加圧するように、本体Ｗ１を軸方向に送る送り手段としての加圧ユニット３と、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面と加圧ユニット３との間に、軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１と加圧ユニット３との間から退避する方向に移動可能に配設されたブロック５と、を備えており、本体Ｗ１を保持する第１保持手段１とブロック５をそれぞれ軸方向に移動可能に支持するスライドユニット４が設けられている。
【００２８】
さらに、本発明の組付装置は、本体Ｗ１とチューブの接合端面Ｗ２ａ，Ｗ３ｂとを互いに当接させたときの本体Ｗ１の基準位置となる孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの間の長さ（接合前寸法という）を測定する測定手段（後述する）と、この測定手段により測定された接合前寸法に基づいて、製品寸法Ｌ２，Ｌ３が所定の長さとなるように、送り代Ｕ１を決定し加圧ユニット３を制御する制御手段（後述する）と、を備えている。
【００２９】
本体を保持する第１保持手段１は、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈが挿入され径方向に拡開可能に設けられた複数の爪１０ａ，１０ａを有する拡開ユニット１０と、本体Ｗ１の両端近傍を把持する把持手段１１とを備えてなる。拡開ユニット１０は、各爪１０ａ，１０ａが径方向に拡開されることにより本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの内周縁に当接し、孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬを中心として本体Ｗ１を位置決め支持する。把持手段１１は、拡開ユニット１０によって孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬを中心として位置決めされた本体Ｗ１の両端近傍を解放可能に把持する把持部材１５と、この把持部材１５を進退移動可能に支持する駆動ロッド１６を有し、本体Ｗ１の接合する端面がチューブの端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａと互いに対向するように把持部材１５の位置を手動またはセンサ等によって自動で制御されて調整する駆動装置１７とを備えてなる。駆動装置１７は、駆動ロッド１６を調整可能に進退移動させるように伸長・退縮させることができるものであれば、ボールねじ機構やウオーム歯車機構、ラック・ピニオン、流体圧シリンダ等、公知の機構を用いることができる。拡開ユニット１０の爪１０ａを孔Ｗ１ｈの径方向内側に移動させると共に把持手段１１の把持部材１５を解放することにより、本体Ｗ１は、チューブＷ２，Ｗ３と接合される両端面が旋回移動するように孔Ｗ１ｈを中心として回動することが可能となる。そして、本体Ｗ１は、拡開ユニット１０の爪１０ａと把持手段１１の把持部材１５とにより、その軸回りに回転不能に位置決め把持される。なお、第１保持手段１は、後述するように、送り手段としての加圧ユニット３の加圧力を受けるが、スライドユニット４に支持されて軸方向に移動するため、加圧ユニット３の加圧力に対して耐えて反力を生じさせる得るような強度は必要とされない。
【００３０】
チューブＷ２，Ｗ３を保持する第２保持手段２は、この実施の形態の場合、チューブＷ２またはＷ３を本体Ｗ１に対して軸回りに回転させることにより摩擦熱を発生させるためのスピンドル２０に設けられたチャック２１と、チューブの非接合端面Ｗ２ａまたはＷ３ａがそれぞれ当接されて軸方向に移動不能に保持するストッパ２２とを備えてなる。スピンドル２０は、基台７上の一方端側（図の左側）に配設され、ベルト等を介してモータが接続されると共に、ブレーキ機構が設けられている（図示は省略する）。スピンドル２０は、図示しないモータを駆動することにより、図５に参照されるように、チャック２１に把持されたチューブＷ２またはＷ３を軸回りに所定の回転速度Ｎで回転駆動させ、また、図示しないブレーキ機構により回転が停止される。
【００３１】
加圧ユニット３は、軸方向に進退移動するように設けられた加圧部材３０と、この加圧部材３０を所定の圧力で伸長・退縮させるよう駆動する駆動装置３２とを備えてなるもので、基台７上の組付装置のスピンドル２０とは反対側（図の右側）に配設されている。駆動装置３２は、ボールねじ機構や、ワークの端面の摩擦熱による影響がなければ流体圧シリンダ等、公知の手法を用いることができる。加圧ユニット３は、図５に参照されるように、図示しない制御手段によって所定の圧力Ｐ１，Ｐ２および寄り代Ｕ１，Ｕ２で駆動装置３２が加圧部材３０を進退移動させるように制御される。
【００３２】
スライドユニット４は、基台７上のスピンドル２０と加圧ユニット３との間であって、本体Ｗ１およびチューブＷ２，Ｗ３の軸方向と平行に延在するように配設されたベースガイドレール４０と、このベースガイドレール４０に沿って移動可能なようにベースガイドレール４０上に載置されたスライド定盤４１とを備えてなる。スライド定盤４１上には、上述した第１保持手段１と、後述するブロック５とが支持されている。
【００３３】
ブロック５は、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１のチューブＷ２またはＷ３と接合される端面とは反対側の端面と加圧ユニット３の加圧部材３０との間に配置されるもので、スライド定盤４１上に本体Ｗ１の軸線の延長線とほぼ直交する方向に且つ平行方向に移動可能に支持されている。このブロック５をスライド定盤４１上で上記方向にそれぞれ移動可能に支持するための機構は、本体Ｗ１の軸線の延長線とほぼ直交する方向に延在するように配設された直交方向ガイドレール５０と、この直交方向ガイドレール５０に沿って移動可能なように直交方向ガイドレール５０上に載置されたベース部材５１と、このベース部材５１上に本体Ｗ１の軸線の延長線と平行方向に延在するように配設された平行方向ガイドレール５２とを備えてなるもので、この平行方向ガイドレール５２に沿ってブロック５が移動可能に載置されている。さらに、スライド定盤４１上には直交方向ガイドレール５０に沿って駆動ロッド５３を伸長・退縮駆動する流体圧シリンダ等の公知の駆動装置５４が設けられている。駆動ロッド５３の先端は、ベース部材５１に設けられたフランジ５５に接続されている。駆動ロッド５３を伸長・退縮駆動することにより、ブロック５は、ベース部材５１および平行方向ガイドレール５２を介して、本体Ｗ１および加圧ユニット３間の位置（図１を参照）とこれらの間から退避する位置（図３を参照）とに移動される。また、ブロック５が本体Ｗ１および加圧ユニット３間に位置されているときに、加圧ユニット３を伸長駆動することにより、平行方向ガイドレール５２に支持されたブロック５は、本体Ｗ１の軸線の延長線上を軸方向に移動することとなる。なお、ブロック５の軸方向の長さは、加圧ユニット２が退縮駆動されているときに、ブロック５の両端面と、これに対向する第１保持手段１に保持されたバラツキを有する本体Ｗ１の端面および加圧ユニット３の加圧部材３０との間にそれぞれ適当なクリアランスＣ１，Ｃ２（図２を参照）が形成され得るように設定されている。
【００３４】
測定手段（図示を省略した）は、本体Ｗ１とチューブの接合端面Ｗ２ａまたはＷ３ａとが互いに当接したことを検知する当接センサと、スライド定盤４１上に設けられた第１保持手段１の拡開ユニット１０の爪１０ａ，１０ａの中心（すなわち、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬ）とスピンドル２０に設けられたストッパ２２の、チューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂまたはＷ３ｂが当接される面との距離を測定するマグネスケール等の長さセンサにより構成されている。長さセンサは、測定した本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの距離の信号を後述する制御手段に出力する。
【００３５】
制御手段（図示を省略した）は、スピンドル２０を回転駆動するモータの駆動および回転速度Ｎの制御やブレーキ機構の制御、並びに、加圧ユニット３の駆動装置３２の本体Ｗ１に対する加圧力Ｐ１，Ｐ２および寄り代Ｕを制御すると共に、当接センサおよび長さセンサから出力された信号を受けて、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの距離（接合前寸法）から送り代Ｕ１（図６を参照）を決定するものである。
【００３６】
ここで、図６を参照しながら、摩擦圧接の送り代について説明する。摩擦圧接における送り代（寄り代）は、従来の技術でも既に述べたように、摩擦寄り代Ｕ１とアプセット寄り代Ｕ２とにより構成され、総寄り代Ｕは摩擦寄り代Ｕ１とアプセット寄り代Ｕ２との和により表わされる。図６は、総寄り代Ｕに対する摩擦寄り代Ｕ１の関係を示すグラフである。
【００３７】
一般的に、摩擦圧接により互いにワークＷ１，Ｗ２またはＷ１，Ｗ３を接合した製品の接合品質を保証するためには、ワークＷ１，Ｗ２またはＷ１，Ｗ３の間に充分な摩擦熱を発生させるために必要な最小限度以上の摩擦寄り代Ｕ１と、摩擦熱によって溶融軟化されたワークＷ１，Ｗ２またはＷ１，Ｗ３を互いに圧着するために必要な所定のアプセット寄り代Ｕ２が必要である。アプセット寄り代Ｕ２は、ワークＷ２，Ｗ３の回転速度や互いに押圧する圧力Ｐ等他の諸条件によっても異なるが、一定量に設定することができる。また、摩擦圧接においては、摩擦寄り代Ｕ１が一定量を超えると、一定のアプセット寄り代Ｕ２を確保することができる領域が存在する（以下、この領域をＵ２安定領域という）。
【００３８】
ところで、この実施の形態で接合されるチューブＷ２，Ｗ３は、両端Ｗ２ａ，Ｗ２ｂおよびＷ３ａ，Ｗ３ｂ間の長さが所定の精度で設定された所定の長さに成形されている。一方、本体Ｗ１は、チューブＷ２，Ｗ３と接合される両端間の長さ（寸法）にバラツキαが生じている。しかしながら、本体Ｗ１の長さのバラツキαは、Ｕ２安定領域に達するように一定量以上の摩擦寄り代Ｕ１を確保できる範囲で設定されている。したがって、この実施の形態においては、ワークとしての本体Ｗ１のバラツキαに応じて摩擦寄り代Ｕ１を変化させればよいこととなる。
【００３９】
そこで、本発明の組付装置では、摩擦圧接を行う場合に、当接センサから出力された信号を受けて、長さセンサが本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの距離を測定し、その測定された本体Ｗ１のバラツキαに応じて制御手段が摩擦寄り代Ｕ１を決定し、制御手段が決定した摩擦寄り代および一定のアプセット寄り代で加圧ユニットの駆動装置を駆動させるように制御する。より具体的には、長さセンサにより測定された接合前寸法がｌａであるとき、制御手段は、接合前寸法ｌａから一定に設定されたアプセット寄り代Ｕ２を差し引いた差を求め、この差を摩擦寄り代Ｕ１ａとして決定する。一方、接合前寸法がｌｂであるとき、制御手段は、この接合前寸法ｌｂから一定に設定されたアプセット寄り代Ｕ２を差し引いた差を求め、この差を摩擦寄り代Ｕ１ｂとして決定し制御する。
【００４０】
次に、本発明の組み付け方法を、上述したように構成された組付装置を用いて、車両のアクスルハウジングを構成する本体Ｗ１とチューブＷ２，Ｗ３とを摩擦圧接によって組み付ける場合によって説明する。なお、この実施の形態において本発明の組付方法により接合され組み付けられるワークは、本体Ｗ１が設定された基準位置としての孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブＷ２，Ｗ３と接合される両端面までの長さにバラツキがあり、チューブＷ２，Ｗ３が本体Ｗ１と接合される端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａと非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの間で設定された所定の精度の長さを有していること、および、本発明のこの実施の形態における組付方法は、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの長さ（製品寸法）Ｌ２，Ｌ３が所望する長さとなるように、本体Ｗ１とチューブＷ２またはＷ３とを相対的に軸方向に送って、本体Ｗ１の一方の端面とチューブＷ２，Ｗ３の接合端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａとを片側づつ摩擦圧接により接合し組み付けるものであることは、上述した組付装置と同様である。
【００４１】
本発明の組付方法は、概略、本体Ｗ１をチューブＷ２に対して軸方向に移動するように設けられた第１保持時手段１に保持させると共に、チューブＷ２を第２保持手段２に保持させて、接合される本体Ｗ１の一方の端面とチューブＷ２の接合端面Ｗ２ａとを対向するように配置し、また、第１保持手段に保持された本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面と加圧ユニット３との間に、軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１と加圧ユニット３との間から退避する方向に移動可能に設けられたブロック５を配置し、このブロック５を介して、本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面を加圧ユニット３によってチューブＷ２の対向するよう配置された接合端面Ｗ２ａに近づけるように本体Ｗ１を保持している第１保持手段１をブロック５とともに軸方向に移動させ、本体Ｗ１とチューブＷ２とを接合するものである。
【００４２】
そして、本発明の組付方法は、概略、本体Ｗ１の一方の端面にチューブＷ２が接合されると、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面と加圧ユニット３との間からブロック５を退避移動させると共に、第１保持手段１および第２保持手段２による本体Ｗ１およびチューブＷ２の保持を解除し、新たにチューブＷ３を第２保持手段２に保持させると共に、チューブＷ２が接合された本体Ｗ１の反対側の端面が第２保持手段２に保持された新たなチューブＷ３の端面と対向するように本体Ｗ１を第１保持手段１に保持させ、先に接合されたチューブＷ２を介して本体Ｗ１を加圧ユニット３によって押圧して軸方向に移動させ、本体Ｗ１の反対側の端面を新たなチューブＷ３の対向するよう配置された接合端面Ｗ３ａに近づけて、先にチューブＷ２が接合された本体Ｗ１と新たなチューブＷ３とを接合するものである。
【００４３】
さらに、本発明の組付方法は、本体Ｗ１が加圧ユニット３によって軸方向に移動されてその端面がチューブの端面Ｗ２ａまたはＷ３ａと当接したときに、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂまたはＷ３ｂとの間の長さを測定し、この測定した孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂまたはＷ３ｂと間の長さに基づいて、孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブの非接合端面Ｗ２ｂまたはＷ３ｂまでの長さＬ２またはＬ３が所定の長さとなるように、送り代を決定し制御するものである。
【００４４】
図１および図２に示すように、本体Ｗ１とチューブＷ２とを接合するに際しては、最初に、本体Ｗ１を第１保持時手段１に保持させると共に、チューブＷ２を第２保持手段２に保持させる。第１保持時手段１による本体Ｗ１の保持は、拡開ユニット１０の閉じた状態の爪１０ａに本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈを挿通し、爪１０ａを拡開して孔Ｗ１ｈの内周縁に当接させる。これにより、本体Ｗ１は、その孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬを中心として位置決め支持される。そして、把持手段１１の把持部材１５により本体Ｗ１の両端近傍を把持する。本体Ｗ１は、拡開ユニット１０の爪１０ａと把持手段１１の把持部材１５とにより、その軸回りに回転不能に把持される。また、第２保持手段２によるチューブＷ２の保持は、チャック２１が解放した状態のスピンドル２０内にチューブＷ２を挿入し、非接合端面Ｗ２ｂをストッパ２２に当接させた状態でチャック２１を締める。これにより、チューブＷ２は、スピンドル２０に対して相対的に回転不能に、且つ、軸方向に移動不能に固定されることとなる。そして、第１保持手段１における把持手段１１の駆動装置１７の駆動ロッド１６を伸長・退縮駆動して、チューブＷ２の接合端面Ｗ２ａに対して本体Ｗ１の接合される端面を整合して対向させるように調整位置決めする。
【００４５】
この時点では、加圧ユニット３の加圧部材３０は図の右方に後退した状態とされ、ブロック５は駆動装置５４により直交方向レール５０上で第１保持手段１に保持された本体Ｗ１と加圧ユニット３との間に位置され、スライド定盤４１は本体Ｗ１がチューブＷ２と当接しない程度に図の右方へ後退されている。
【００４６】
その後、図示しないモータを駆動してスピンドル２０のチャック２１に把持されたチューブＷ２を軸回りに所定の速度Ｎで回転駆動させると共に、加圧ユニット３の加圧部材３０を駆動装置３２により前進移動させる。加圧ユニット３の加圧部材３０は、最初にブロック５の端面に当接して、ブロック５を平行方向ガイドレール５２に沿って移動させる。そして、ブロック５が本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面に当接されて加圧ユニット３の加圧力を伝達することにより、スライド定盤４１が前進移動される。本体Ｗ１は、ブロック５を介して加圧ユニット３の駆動を受けてチューブＷ２に近づくように軸方向に送られる。
【００４７】
このとき、図示しない測定手段の当接センサは、軸方向に送られた本体Ｗ１がチューブＷ２に当接したことを検知し、図示しない制御手段に出力する。制御手段では、本体Ｗ１がチューブＷ２に当接した時点での長さセンサにより測定される本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブＷ２の非接合端面Ｗ２ｂとの長さ（以下、接合前寸法という）から、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブＷ２と接合される端面との間の寸法のバラツキを求め、この本体Ｗ１のバラツキに応じて摩擦寄り代Ｕ１を決定する。すなわち、この実施の形態におけるアクスルハウジングは、本体Ｗ１の基準位置としての孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬから接合された後のチューブＷ２の非接合端面Ｗ２ｂまでの寸法（製品寸法）Ｌ２が設定されており、長さセンサにより測定された接合前寸法から製品寸法Ｌ２を差し引いた長さが総寄り代Ｕとなる。そして、総寄り代Ｕのうちでアプセット寄り代Ｕ２は一定に設定することができるため、総寄り代Ｕからアプセット寄り代Ｕ２を差し引いた長さが摩擦寄り代Ｕ１として決定されるのである。
【００４８】
保持手段１により軸回りに回転不能に保持された本体Ｗ１は、ブロック５を介して加圧ユニット３により設定された摩擦圧力Ｐ１（図５）で所定の回転速度Ｎで回転駆動されているチューブＷ２に対して決定された摩擦寄り代Ｕ１だけ前進されて加圧される。これにより、本体Ｗ１とチューブＷ２との端面は、充分に摩擦熱が発生することにより溶融軟化された状態で加圧される。
【００４９】
本体が加圧ユニット３によりブロック５を介して前進移動しチューブＷ２と当接してから摩擦寄り代Ｕ１だけ送られると、制御手段は、スピンドル２０のブレーキ機構を作動させ、その後所定のタイミング（アプセットタイミング）で摩擦圧力Ｐ１からアプセット圧力Ｐ２に昇圧するよう切り替えると共に、一定のアプセット寄り代Ｕ２だけ前進させるよう加圧ユニット３を制御する。本体Ｗ１の一方の端部には、ブロック５を介して加圧ユニット３によってアプセット圧力Ｐ２でアプセット寄り代Ｕ２だけ加圧されることにより、本体Ｗ１とチューブＷ２とが安定して精度よく固着されることとなる。
【００５０】
続いて、本体Ｗ１の他方の端部に次の新たなチューブＷ３を固着する工程を行う。この工程においては、まず最初に、加圧ユニット３を後退駆動すると共に、ブロック５を平行方向レール５２に沿って後退移動させて、加圧部材３０および本体Ｗ１からブロック５を引き離す。次いで、図３に示すように、駆動装置５４によりブロック５を直交方向レール上で本体Ｗ１と加圧ユニット３との間から退避するように移動させる。
【００５１】
この状態から、把持手段１１の把持部材１５を解放し拡開ユニット１０の爪１０ａを孔Ｗ１ｈの径方向内側に移動させて、片側にチューブＷ２が接合された本体Ｗ１を孔Ｗ１ｈの回りに旋回させ、新たなチューブＷ３と接合される端面をスピンドル２０側に向ける。そして、上述の本体Ｗ１の片側に先にチューブＷ２を接合する工程と同様にして、チューブＷ２が接合された本体Ｗ１を第１保持時手段１に保持させると共に、次の新たなチューブＷ３を第２保持手段２に保持させる。このとき、スライド定盤４１は本体Ｗ１が次に新たに接合されるチューブＷ３と接触しない程度に図の右方へ後退されている。
【００５２】
その後、スピンドル２０のチャック２１に把持された次の新たなチューブＷ３を軸回りに所定の回転速度Ｎで回転駆動させると共に、加圧ユニット３の加圧部材３０を駆動装置３２により前進移動させる。加圧ユニット３の加圧部材３０は、本体Ｗ１に先に接合されたチューブＷ２の非接合端面Ｗ２ｂに直接当接して、スライド基盤４１と共に本体Ｗ１をベースガイドレール４０に沿って移動させる。そして、先に接合されたチューブＷ２を介して加圧ユニット３の駆動を受けて、本体Ｗ１が次の新たなチューブＷ３に近づくように軸方向に送られ、当接センサにより本体Ｗ１が新たなチューブＷ３に当接したことを検知すると、接合前寸法が長さセンサにより測定され、制御手段が摩擦寄り代Ｕ１を決定して加圧ユニット３を先のチューブＷ２を接合する場合と同様に、製品寸法Ｌ３が設定通りとなるように制御する。
【００５３】
このように、本発明では、本体Ｗ１の片側にチューブＷ２を接合する場合にはブロック５を介して、先にチューブＷ２が接合された本体Ｗ１に次のチューブＷ３を接合する場合には先に接合されたチューブＷ２を介して、加圧ユニット３により軸方向に送るため、加圧ユニット３のストロークを大きくすることなく、いずれの場合であっても同様に加圧することができる。
また、上述したように送り代（摩擦寄り代Ｕ１）をその都度決定して接合されたアクスルハウジングは、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからいずれのチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの製品寸法Ｌ２，Ｌ３も精度よく製造されることとなる。
【００５４】
なお、上述した実施の形態では、本発明を摩擦圧接に適用し、本体Ｗ１の両側にチューブＷ２，Ｗ３をそれぞれ接合する場合によって説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、車両に用いられるステアリングシャフトとヨークのように、一のワークの片側と他のワークとを接合する場合に適用することもでき、また、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送ることにより接合するものであれば、しまりばめのような圧入にも適用することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、一のワークを他のワークに対して軸方向に移動するように設けられた第１保持手段に保持させると共に、他のワークを第２保持手段に保持させて、両ワークの接合される端面を対向するように配置し、また、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に設けられたブロックを配置し、該ブロックを介して一のワークの接合される端面とは反対側の端面を送り手段によって押圧して、一のワークを保持している第１保持手段をブロックとともに軸方向に移動させ、一のワークの接合される端面を他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、一のワークと他のワークとを接合することにより、簡単な構成で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付方法を提供することができる。
【００５６】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明において、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間からブロックを退避移動させると共に、第１保持手段および第２保持手段による一のワークおよび他のワークの保持を解除し、新たに他のワークを第２保持手段に保持させると共に、他のワークが接合された一のワークの反対側の端面が第２保持手段に保持された新たな他のワークの端面と対向するように一のワークを第１保持手段に保持させ、先に接合された他のワークを介して一のワークを送り手段によって押圧して軸方向に移動させ、一のワークの反対側の端面を新たな他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、他のワークが接合された一のワークと新たな他のワークとを接合することにより、一のワークの両端にそれぞれ他のワークを接合する場合にも、簡単な構成で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付方法を提供することができる。
【００５７】
請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さにそれぞれ誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付ける場合に、一のワークが送り手段によって軸方向に移動されてその端面が他のワークの端面と当接したときに、一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間の長さを測定し、該測定した一のワークの基準位置と他のワークの非接合端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し制御することにより、簡単な構成で、寸法精度に誤差を有するワークを互いに精度よく容易に組み付けることができる組付方法を提供することができる。
【００５８】
請求項４の発明によれば、一のワークを保持する第１保持手段と、一のワークの接合する端面と他のワークの端面とが互いに対向するように、他のワークを保持する第２保持手段と、一のワークの接合される端面とは反対側の端面を押圧して、一のワークの接合される端面を他のワークの接合される端面に対して加圧するように、一のワークを軸方向に送る送り手段と、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に、軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に配設されたブロックと、、を備え、一のワークを保持する第１保持手段およびブロックを軸方向に移動可能に支持するスライドユニットを設けたことにより、簡単な構造で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付装置を提供することができる。
【００５９】
請求項５の発明によれば、請求項４に記載の発明において、一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さに誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付ける場合に、一のワークと他のワークとの接合端面を互いに当接させたときの一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面との間の長さを測定する測定手段と、該測定手段により測定された一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し送り手段を制御する制御手段と、を備えたことにより、簡単な構造で、寸法精度に誤差を有するワークを互いに精度よく容易に組み付けることができる組付装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の組付装置の実施の一形態において、本体と最初のチューブとを接合する状態を示す平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】本発明の組付装置の実施の一形態において、先にチューブが接合された本体と次の新たなチューブとを接合する状態を示す平面図である。
【図４】図３の正面図である。
【図５】摩擦圧接の場合の制御内容とその制御タイミングを示すグラフである。
【図６】総寄り代と摩擦寄り代との関係を示すグラフである。
【図７】従来の摩擦圧接装置の一例を示す正面図である。
【図８】摩擦圧接により接合されるアクスルハウジングの説明図である。
【図９】一方の片側にチューブを接合されるときの本体のみの寸法と、先に一方の片側にチューブが接合された本体寸法とで寸法が大きく異なる様子を示す説明図である。
【図１０】一度の工程により本体の両端にそれぞれチューブを接合した場合を示す説明図である。
【図１１】従来のワークのバラツキを補正するための構造を示す説明図である。
【符合の説明】
Ｗ１ 本体（一のワーク）
Ｗ１ｈ 孔
ＣＬ 中心軸線（基準位置）
Ｗ２ 先に接合されるチューブ（他のワーク）
Ｗ３ 次に接合される新たなチューブ（他のワーク）
Ｗ２ａ，Ｗ３ａ接合端面
Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂ非接合端面
１ 第１保持手段
２ 第２保持手段
３ 加圧ユニット（送り手段）
４ スライドユニット
５ ブロック
【発明の属する技術分野】
本発明は、組付方法および組付装置に関し、特に、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付方法および組付装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ワークを互いに接合するための手法のうちの一つとして、摩擦圧接が用いられている。摩擦圧接は、ワークの端面を互いに突き合わせて軸方向に加圧した状態で回転や振動等の相対運動をさせ、摩擦によって両端面間に生ずる摩擦熱を利用して両ワークの接合部を軟化させながら軸方向に送って両ワークの端面を圧着するものである。そして、摩擦圧接において、ワークを軸方向に送る送り代（寄り代ともいう）は、両ワークの接合部を軟化させるために所定の摩擦圧力で軸方向に送る摩擦寄り代と、ワークの回転を停止させてさらに所定のアプセット圧力を加えて軸方向に送るアプセット寄り代とにより構成されている。
【０００３】
ところで、これらのような手法が用いられて接合されるワークとしては、例えば、車両のデファレンシャルギヤを収容するアクスルハウジングがある。図８に示すように、一般に、アクスルハウジングは、一のワークとしての本体Ｗ１の両端に他のワークとしてのチューブＷ２，Ｗ３を接合することにより構成されている。本体Ｗ１のほぼ中央にはプロペラシャフトと結合するデファレンシャルギヤを組み付けるための孔Ｗ１ｈが形成されており、この孔Ｗ１ｈの中心軸線（基準位置）ＣＬから各チューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの長さＬ２，Ｌ３が所定の寸法となるように、本体Ｗ１とチューブＷ２，Ｗ３とをそれぞれ接合する必要がある。
【０００４】
このように、一のワークの両端に他のワークをそれぞれ接合するような摩擦圧接を行うための従来の技術としては、例えば特開平１０−１１８７７７号公報に開示されているように、一のワーク（第１のワーク）と２つの他のワーク（第２、第３のワーク）とを同時に接合するものがある。そして、特開平１０−１１８７７７号公報には、第１のワークに対しその両側から第２、第３のワークを圧接し、第１ないし第３のワークを結合させる摩擦圧接方法であって、第２のワークから第１のワークへと加える力と、第３のワークから第１のワークへと加える力とが互いに相殺されるタイミングで、第２および第３のワークを送ることが記載されている。また、この特開平１０−１１８７７７号公報には、第２、第３のワークを支持する一対の主軸ユニットと、第１のワークを支持するクランプと、両ワークの端面を互いに当接させるべくワークを軸方向に送るための送り手段とを有する摩擦圧接装置が開示されている。
【０００５】
特開平１０−１１８７７７号公報に開示された摩擦圧接方法によれば、第１のワークの外力による変位やずれの発生が理論上なくなるため、第１のワークを把持する力を小さく抑えながら、摩擦圧接完了することができため、第１のワークに変形や傷が発生することを防ぎ、高品質の摩擦圧接製品を得ることができる等の効果を奏する。
【０００６】
また、本体Ｗ１に片側づつチューブＷ２，Ｗ３を接合する場合や、車両のプロペラシャフトにおけるシャフトとヨークとを接合する等、一のワークＷ１の片側に他のワークＷ２を接合するような場合には、図７に示すように、一のワークＷ１を保持するクランプ５１と他のワークＷ２を保持する単一の主軸ユニット５２と、両ワークＷ１，Ｗ２の端面を互いに当接させるべくワークを軸方向に送るための送り手段５３と、送り手段５３によって押し当てられる力に対抗するように設けられたストッパ５６とを有する摩擦圧接装置が用いられる。さらに、図７に示した摩擦圧接装置には、送り手段５３によって軸方向に送られたワークＷ２の寄り代を測定するための寄り代測定手段５８が設けられているものがある。
【０００７】
主軸ユニット５２は、ワークＷ２を保持するチャック５９を備えている。主軸ユニット５２には基台５７内に突出するアーム６０が設けられている。送り手段５３は、アーム６０に設けられたボールねじ機構６０ａと、このボールねじ機構６０ａが螺合される圧接送りシャフト６１と、圧接送りシャフト６１を軸回りに回動駆動するサーボモータ６２とにより構成されている。サーボモータ６２を駆動することにより、圧接送りシャフト６１に螺合されたボールねじ機構６０ａが軸方向に移動し、アーム６０を有する主軸ユニット５２が送られることとなる。なお、主軸ユニット５２を送るために、ボールねじ機構６０ａ、圧接送りシャフト６１、およびサーボモータ６２による構成に代えて、図示は省略するが、油圧等により軸方向に沿って伸縮するように作動する流体圧シリンダを主軸ユニット５２に設けられたアームと基台５７との間に介装した構成が用いられる場合もある。また、寄り代測定手段５８として、主軸ユニット５２と基台５７との間にストロークセンサ６５ａ，６５ｂが設けられており、主軸ユニット５２（すなわち、ワークＷ２）の送り代等が測定される。このような摩擦圧接装置においては、あらかじめ送り代が設定されており、寄り代測定手段５８によって摩擦圧接後の寄り代の寸法を検出し、所定の寸法の製品を得ることができたか否かを判定している。
【０００８】
一方、摩擦圧接以外で、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付方法および組付装置が適用される例としては、しまりばめによって一のワークと他のワークとのいずれか一方をいずれか他方に対して圧入する場合もある。この場合にも、圧入のための送り代があらかじめ設定されており、送り代を寄り代測定手段によって圧入後の寄り代の寸法を検出し、所定の寸法の製品を得ることができたか否かを判定している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平１０−１１８７７７号公報に記載されているように、第２、第３のワークを支持する一対の主軸ユニットを備えた摩擦圧接装置にあっては、一度の工程で第１のワークの両端に第２、第３のワークを同時に接合することができる。そして、第１のワークがアクスルハウジングの本体であるような場合には、図７に示したような寄り代測定手段５８によって、本体Ｗ１の両端に接合されたチューブＷ２，Ｗ３の各非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂの間の寸法ＬＴを測定することもできる。しかしながら、上述した従来の摩擦圧接装置では、寄り代測定手段５８によって摩擦圧接後の寄り代を測定し、所定の寸法の製品を得ることができたか否かを判定するものであるため、接合されたチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂ間の寸法ＬＴしか測定することができず、しかも、この検出は接合後に行われていた。
【００１０】
すなわち、従来の技術では、図１０に示すように、本体Ｗ１の基準位置となる孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬから両端に接合されたチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの各寸法Ｌ２，Ｌ３をそれぞれ制御するようなことは行われていなかったために、接合されたチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂ間の寸法ＬＴが設定された寸法どおりであっても、孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬから両端に接合されたチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの各寸法Ｌ２，Ｌ３が設定されたとおりとならず、ワークを互いに精度よく接合することができないという問題があった。そして、従来の技術では製品の接合精度がよくないために、歩留を向上させることができないという問題があった。さらにまた、一度の工程で第１のワークの両端に第２、第３のワークを同時に接合するような摩擦圧接装置にあっては、第２、第３のワークをそれぞれ支持する主軸ユニット５２（図７を参照）が個別に必要となるため、装置全体が大型となって設備コストがかかるという問題があった。
【００１１】
また、ワークの接合精度を向上させること等を目的として、図７に示したような単一の主軸ユニット５２およびストッパ５６等を備えた組み付け装置を用いて、一のワークとしての本体Ｗ１の一方の片側に他のワークとしてのチューブＷ２を接合し、その後さらに本体Ｗ１の他方の片側に別の新たなチューブＷ３を接合することが考えられる。しかしながら、このような場合には、図９に示すように、一のワークとしての本体Ｗ１の一方の片側に他のワークとしてのチューブＷ２を接合するときの寸法Ｓ１と、一のワークとしてのチューブＷ２が接合された本体Ｗ１の他方に他のワークとしての次の新たなチューブを接合するときの寸法Ｓ２とでは、大きな差が生じている。このように寸法が大きく異なるワークに単一の摩擦圧接装置で対応しようとすると、送り手段５３のストロークも大きく変化させることができるような構成としなければならないという問題があった。また、このような大きな差に応じて主軸ユニット５２を大きなストロークで送ることは時間等がかかり効率を向上させることができないという問題もあった。一方、寸法が大きく異なるワークに応じて専用の複数の摩擦圧接装置で対応しようとすると、設備費や設置スペース等の増大を招くことになるという問題があった。
【００１２】
さらには、摩擦圧接および圧入のいずれの場合も、ワークを相対的に軸方向に送る送り代があらかじめ設定されているのが一般的である。そのため、従来の技術にあっては、高い寸法精度で互いに接合するワークを成形する必要があり、したがって、ワークの寸法誤差（バラツキ）をなくすための時間や労力が費やされることにより製造効率を向上させることができないという問題があった。
そして、ワークのバラツキをなくすのは非常に困難であり、ワークを互いに接合した後の製品にもバラツキが生じ、製品の寸法精度を向上させることができないという問題もあった。さらにまた、寄り代測定手段の測定結果に基づいて所定の寸法精度の製品を得ることができなかったと判定された場合には、その接合された製品が無駄となるという問題があった。
【００１３】
さらにまた、図１１に示すように、ワークＷ１にバラツキαがある場合には、送り手段５３（図７）によって押し当てられる力に対抗するように設けられたストッパ５６のワークＷ１と接する面に、ワークＷ１のバラツキαを補正することが可能なボルト等からなる調節手段７０を設けることによってワークＷ１のバラツキαを補正することが考えられる。しかしながら、このような調節手段７０では、ワークＷ１のバラツキαに応じて個々に手作業により補正しなければならない。このような手作業によって個々のワークＷ１のバラツキαを補正すべく調節手段７０を調整するのは非常に手間と時間がかかるという問題もあった。
【００１４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付方法を提供することを目的とする。また、本発明は、簡単な構成で寸法精度に誤差を有するワークを互いに精度よく容易に組み付けることができる組付方法を提供することを目的とする。
また本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付装置を提供することを目的とする。また、本発明は、簡単な構造で、寸法精度に誤差を有するワークを互いに精度よく容易に組み付けることができる組付装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の組付方法に係る発明は、上記課題を解決するため、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付方法であって、一のワークを他のワークに対して軸方向に移動するように設けられた第１保持手段に保持させると共に、他のワークを第２保持手段に保持させて、両ワークの接合される端面を対向するように配置し、また、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に設けられたブロックを配置し、該ブロックを介して一のワークの接合される端面とは反対側の端面を送り手段によって押圧して、一のワークを保持している第１保持手段をブロックとともに軸方向に移動させ、一のワークの接合される端面を他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、一のワークと他のワークとを接合することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の組付方法に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明において、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間からブロックを退避移動させると共に、第１保持手段および第２保持手段による一のワークおよび他のワークの保持を解除し、新たに他のワークを第２保持手段に保持させると共に、他のワークが接合された一のワークの反対側の端面が第２保持手段に保持された新たな他のワークの端面と対向するように一のワークを第１保持手段に保持させ、先に接合された他のワークを介して一のワークを送り手段によって押圧して軸方向に移動させ、一のワークの反対側の端面を新たな他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、他のワークが接合された一のワークと新たな他のワークとを接合することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３の組付方法に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項１または２に記載の発明において、一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さにそれぞれ誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付けるための組付方法であって、一のワークが送り手段によって軸方向に移動されてその端面が他のワークの端面と当接したときに、一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面との間の長さを測定し、該測定した一のワークの基準位置と他のワークの非接合端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し制御することを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項４の組付装置に係る発明は、上記課題を解決するため、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付装置であって、一のワークを保持する第１保持手段と、一のワークの接合する端面と他のワークの端面とが互いに対向するように、他のワークを保持する第２保持手段と、一のワークの接合される端面とは反対側の端面を押圧して、一のワークの接合される端面を他のワークの接合される端面に対して加圧するように、一のワークを軸方向に送る送り手段と、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に、軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に配設されたブロックと、を備え、一のワークを保持する第１保持手段およびブロックを軸方向に移動可能に支持するスライドユニットを設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５の組付装置に係る発明は、上記課題を解決するため、請求項４に記載の発明において、一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さにそれぞれ誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付けるための組付装置であって、一のワークと他のワークとの接合端面を互いに当接させたときの一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面との間の長さを測定する測定手段と、該測定手段により測定された一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し送り手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１の発明では、第１保持時手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間にブロックを配置する。このブロックは、接合するワークの軸方向長さによっては、退避移動させることが可能である。そして、送り手段によってブロックを介して一のワークを押圧し、一のワークをブロックとともに軸方向に移動させて、他のワークの対向するよう配置された端面に近づけ、一のワークと他のワークとを接合する。
【００２１】
請求項２の発明では、請求項１に記載の発明において、先に他のワークが接合された一のワークと次の新たな他のワークを接合する場合には、ブロックを退避移動させ、先に接合された他のワークを介して一のワークを送り手段によって軸方向に移動させ、次の新たな他のワークの対向するよう配置された端面に近づけ、先に他のワークが接合された一のワークと新たな他のワークとを接合する。
【００２２】
請求項３の発明では、請求項１または２に記載の発明において、一のワークの端面が他のワークの端面と当接したときの一のワークの基準位置と他のワークの非接合端面との間の長さを測定し、この長さに基いて基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し制御する。
【００２３】
請求項４の発明では、第１保持時手段によって一のワークを保持し、第２保持手段によって他のワークを保持する。そして、スライドユニットに支持された第１保持時手段によって保持されている一のワークを、軸方向および退避する方向に移動可能に配設されたブロックを介して送り手段によって押圧し、スライドユニットに支持された一のワークを保持する第１保持手段を、ブロックとともに軸方向に移動させて他のワークの対向するよう配置された端面に近づけ、一のワークと他のワークとを接合する。また、先に他のワークが接合された一のワークと次の新たな他のワークを接合する場合には、ブロックを退避する方向に移動させ、送り手段によって先に接合された他のワークを介して一のワークを押圧して、次の新たな他のワークの対向するよう配置された端面に近づけるように軸方向に移動させ、一のワークと次の新たな他のワークとを接合する。
【００２４】
請求項５の発明では、請求項４に記載の発明において、一のワークの端面が他のワークの端面と当接したときの一のワークの基準位置と他のワークの非接合端面との間の長さを測定手段により測定し、この長さに基いて制御手段が送り代を決定し送り手段を制御して、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付ける。
【００２５】
【発明の実施の形態】
最初に、本発明の組付装置の実施の一形態を、図１〜図６に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態においては、接合され組み付けられる製品が車両のアクスルハウジングであり、一のワークＷ１がほぼ中心に、中心軸線ＣＬを有する孔Ｗ１ｈが形成された本体であり、他のワークＷ２，Ｗ３が本体Ｗ１の両端にそれぞれ接合されるチューブであり、本体Ｗ１とチューブＷ２，Ｗ３とを摩擦圧接によって接合する場合により説明する。図において同一符号は同一部分または相当部分とする。
【００２６】
この実施の形態において本発明の組付装置により接合され組み付けられるワークは、本体Ｗ１が設定された基準位置としての孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブＷ２，Ｗ３と接合される両端面までの長さにそれぞれ誤差（バラツキ）を有し、チューブＷ２，Ｗ３が本体Ｗ１と接合される端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａとこの端面とは反対側の端面（以下、非接合端面という）Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの間で設定された所定の精度の長さを有している。そして、本発明のこの実施の形態における組付装置は、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブの非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの長さ（製品寸法という）Ｌ２，Ｌ３（図８を参照）が所望する長さとなるように、本体Ｗ１とチューブＷ２，Ｗ３とを相対的に軸方向に送って、本体Ｗ１の一方の端面とチューブの端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａとを片側づつ摩擦圧接により接合し組み付けるものである。
【００２７】
本発明の組付装置は、概略、接合する本体Ｗ１の端面とチューブＷ２，Ｗ３の端面とが互いに対向するように、本体Ｗ１を回転不能にかつ孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬに対して位置決め可能に保持する第１保持手段１と、チューブＷ２，Ｗ３を軸回りに回転駆動可能に保持する第２保持手段２と、本体Ｗ１のチューブＷ２，Ｗ３と接合される端面とは反対側の端面を押圧して、本体Ｗ１の接合される端面をチューブＷ２，Ｗ３の接合端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａに対して加圧するように、本体Ｗ１を軸方向に送る送り手段としての加圧ユニット３と、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面と加圧ユニット３との間に、軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１と加圧ユニット３との間から退避する方向に移動可能に配設されたブロック５と、を備えており、本体Ｗ１を保持する第１保持手段１とブロック５をそれぞれ軸方向に移動可能に支持するスライドユニット４が設けられている。
【００２８】
さらに、本発明の組付装置は、本体Ｗ１とチューブの接合端面Ｗ２ａ，Ｗ３ｂとを互いに当接させたときの本体Ｗ１の基準位置となる孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの間の長さ（接合前寸法という）を測定する測定手段（後述する）と、この測定手段により測定された接合前寸法に基づいて、製品寸法Ｌ２，Ｌ３が所定の長さとなるように、送り代Ｕ１を決定し加圧ユニット３を制御する制御手段（後述する）と、を備えている。
【００２９】
本体を保持する第１保持手段１は、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈが挿入され径方向に拡開可能に設けられた複数の爪１０ａ，１０ａを有する拡開ユニット１０と、本体Ｗ１の両端近傍を把持する把持手段１１とを備えてなる。拡開ユニット１０は、各爪１０ａ，１０ａが径方向に拡開されることにより本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの内周縁に当接し、孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬを中心として本体Ｗ１を位置決め支持する。把持手段１１は、拡開ユニット１０によって孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬを中心として位置決めされた本体Ｗ１の両端近傍を解放可能に把持する把持部材１５と、この把持部材１５を進退移動可能に支持する駆動ロッド１６を有し、本体Ｗ１の接合する端面がチューブの端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａと互いに対向するように把持部材１５の位置を手動またはセンサ等によって自動で制御されて調整する駆動装置１７とを備えてなる。駆動装置１７は、駆動ロッド１６を調整可能に進退移動させるように伸長・退縮させることができるものであれば、ボールねじ機構やウオーム歯車機構、ラック・ピニオン、流体圧シリンダ等、公知の機構を用いることができる。拡開ユニット１０の爪１０ａを孔Ｗ１ｈの径方向内側に移動させると共に把持手段１１の把持部材１５を解放することにより、本体Ｗ１は、チューブＷ２，Ｗ３と接合される両端面が旋回移動するように孔Ｗ１ｈを中心として回動することが可能となる。そして、本体Ｗ１は、拡開ユニット１０の爪１０ａと把持手段１１の把持部材１５とにより、その軸回りに回転不能に位置決め把持される。なお、第１保持手段１は、後述するように、送り手段としての加圧ユニット３の加圧力を受けるが、スライドユニット４に支持されて軸方向に移動するため、加圧ユニット３の加圧力に対して耐えて反力を生じさせる得るような強度は必要とされない。
【００３０】
チューブＷ２，Ｗ３を保持する第２保持手段２は、この実施の形態の場合、チューブＷ２またはＷ３を本体Ｗ１に対して軸回りに回転させることにより摩擦熱を発生させるためのスピンドル２０に設けられたチャック２１と、チューブの非接合端面Ｗ２ａまたはＷ３ａがそれぞれ当接されて軸方向に移動不能に保持するストッパ２２とを備えてなる。スピンドル２０は、基台７上の一方端側（図の左側）に配設され、ベルト等を介してモータが接続されると共に、ブレーキ機構が設けられている（図示は省略する）。スピンドル２０は、図示しないモータを駆動することにより、図５に参照されるように、チャック２１に把持されたチューブＷ２またはＷ３を軸回りに所定の回転速度Ｎで回転駆動させ、また、図示しないブレーキ機構により回転が停止される。
【００３１】
加圧ユニット３は、軸方向に進退移動するように設けられた加圧部材３０と、この加圧部材３０を所定の圧力で伸長・退縮させるよう駆動する駆動装置３２とを備えてなるもので、基台７上の組付装置のスピンドル２０とは反対側（図の右側）に配設されている。駆動装置３２は、ボールねじ機構や、ワークの端面の摩擦熱による影響がなければ流体圧シリンダ等、公知の手法を用いることができる。加圧ユニット３は、図５に参照されるように、図示しない制御手段によって所定の圧力Ｐ１，Ｐ２および寄り代Ｕ１，Ｕ２で駆動装置３２が加圧部材３０を進退移動させるように制御される。
【００３２】
スライドユニット４は、基台７上のスピンドル２０と加圧ユニット３との間であって、本体Ｗ１およびチューブＷ２，Ｗ３の軸方向と平行に延在するように配設されたベースガイドレール４０と、このベースガイドレール４０に沿って移動可能なようにベースガイドレール４０上に載置されたスライド定盤４１とを備えてなる。スライド定盤４１上には、上述した第１保持手段１と、後述するブロック５とが支持されている。
【００３３】
ブロック５は、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１のチューブＷ２またはＷ３と接合される端面とは反対側の端面と加圧ユニット３の加圧部材３０との間に配置されるもので、スライド定盤４１上に本体Ｗ１の軸線の延長線とほぼ直交する方向に且つ平行方向に移動可能に支持されている。このブロック５をスライド定盤４１上で上記方向にそれぞれ移動可能に支持するための機構は、本体Ｗ１の軸線の延長線とほぼ直交する方向に延在するように配設された直交方向ガイドレール５０と、この直交方向ガイドレール５０に沿って移動可能なように直交方向ガイドレール５０上に載置されたベース部材５１と、このベース部材５１上に本体Ｗ１の軸線の延長線と平行方向に延在するように配設された平行方向ガイドレール５２とを備えてなるもので、この平行方向ガイドレール５２に沿ってブロック５が移動可能に載置されている。さらに、スライド定盤４１上には直交方向ガイドレール５０に沿って駆動ロッド５３を伸長・退縮駆動する流体圧シリンダ等の公知の駆動装置５４が設けられている。駆動ロッド５３の先端は、ベース部材５１に設けられたフランジ５５に接続されている。駆動ロッド５３を伸長・退縮駆動することにより、ブロック５は、ベース部材５１および平行方向ガイドレール５２を介して、本体Ｗ１および加圧ユニット３間の位置（図１を参照）とこれらの間から退避する位置（図３を参照）とに移動される。また、ブロック５が本体Ｗ１および加圧ユニット３間に位置されているときに、加圧ユニット３を伸長駆動することにより、平行方向ガイドレール５２に支持されたブロック５は、本体Ｗ１の軸線の延長線上を軸方向に移動することとなる。なお、ブロック５の軸方向の長さは、加圧ユニット２が退縮駆動されているときに、ブロック５の両端面と、これに対向する第１保持手段１に保持されたバラツキを有する本体Ｗ１の端面および加圧ユニット３の加圧部材３０との間にそれぞれ適当なクリアランスＣ１，Ｃ２（図２を参照）が形成され得るように設定されている。
【００３４】
測定手段（図示を省略した）は、本体Ｗ１とチューブの接合端面Ｗ２ａまたはＷ３ａとが互いに当接したことを検知する当接センサと、スライド定盤４１上に設けられた第１保持手段１の拡開ユニット１０の爪１０ａ，１０ａの中心（すなわち、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬ）とスピンドル２０に設けられたストッパ２２の、チューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂまたはＷ３ｂが当接される面との距離を測定するマグネスケール等の長さセンサにより構成されている。長さセンサは、測定した本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの距離の信号を後述する制御手段に出力する。
【００３５】
制御手段（図示を省略した）は、スピンドル２０を回転駆動するモータの駆動および回転速度Ｎの制御やブレーキ機構の制御、並びに、加圧ユニット３の駆動装置３２の本体Ｗ１に対する加圧力Ｐ１，Ｐ２および寄り代Ｕを制御すると共に、当接センサおよび長さセンサから出力された信号を受けて、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの距離（接合前寸法）から送り代Ｕ１（図６を参照）を決定するものである。
【００３６】
ここで、図６を参照しながら、摩擦圧接の送り代について説明する。摩擦圧接における送り代（寄り代）は、従来の技術でも既に述べたように、摩擦寄り代Ｕ１とアプセット寄り代Ｕ２とにより構成され、総寄り代Ｕは摩擦寄り代Ｕ１とアプセット寄り代Ｕ２との和により表わされる。図６は、総寄り代Ｕに対する摩擦寄り代Ｕ１の関係を示すグラフである。
【００３７】
一般的に、摩擦圧接により互いにワークＷ１，Ｗ２またはＷ１，Ｗ３を接合した製品の接合品質を保証するためには、ワークＷ１，Ｗ２またはＷ１，Ｗ３の間に充分な摩擦熱を発生させるために必要な最小限度以上の摩擦寄り代Ｕ１と、摩擦熱によって溶融軟化されたワークＷ１，Ｗ２またはＷ１，Ｗ３を互いに圧着するために必要な所定のアプセット寄り代Ｕ２が必要である。アプセット寄り代Ｕ２は、ワークＷ２，Ｗ３の回転速度や互いに押圧する圧力Ｐ等他の諸条件によっても異なるが、一定量に設定することができる。また、摩擦圧接においては、摩擦寄り代Ｕ１が一定量を超えると、一定のアプセット寄り代Ｕ２を確保することができる領域が存在する（以下、この領域をＵ２安定領域という）。
【００３８】
ところで、この実施の形態で接合されるチューブＷ２，Ｗ３は、両端Ｗ２ａ，Ｗ２ｂおよびＷ３ａ，Ｗ３ｂ間の長さが所定の精度で設定された所定の長さに成形されている。一方、本体Ｗ１は、チューブＷ２，Ｗ３と接合される両端間の長さ（寸法）にバラツキαが生じている。しかしながら、本体Ｗ１の長さのバラツキαは、Ｕ２安定領域に達するように一定量以上の摩擦寄り代Ｕ１を確保できる範囲で設定されている。したがって、この実施の形態においては、ワークとしての本体Ｗ１のバラツキαに応じて摩擦寄り代Ｕ１を変化させればよいこととなる。
【００３９】
そこで、本発明の組付装置では、摩擦圧接を行う場合に、当接センサから出力された信号を受けて、長さセンサが本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの距離を測定し、その測定された本体Ｗ１のバラツキαに応じて制御手段が摩擦寄り代Ｕ１を決定し、制御手段が決定した摩擦寄り代および一定のアプセット寄り代で加圧ユニットの駆動装置を駆動させるように制御する。より具体的には、長さセンサにより測定された接合前寸法がｌａであるとき、制御手段は、接合前寸法ｌａから一定に設定されたアプセット寄り代Ｕ２を差し引いた差を求め、この差を摩擦寄り代Ｕ１ａとして決定する。一方、接合前寸法がｌｂであるとき、制御手段は、この接合前寸法ｌｂから一定に設定されたアプセット寄り代Ｕ２を差し引いた差を求め、この差を摩擦寄り代Ｕ１ｂとして決定し制御する。
【００４０】
次に、本発明の組み付け方法を、上述したように構成された組付装置を用いて、車両のアクスルハウジングを構成する本体Ｗ１とチューブＷ２，Ｗ３とを摩擦圧接によって組み付ける場合によって説明する。なお、この実施の形態において本発明の組付方法により接合され組み付けられるワークは、本体Ｗ１が設定された基準位置としての孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブＷ２，Ｗ３と接合される両端面までの長さにバラツキがあり、チューブＷ２，Ｗ３が本体Ｗ１と接合される端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａと非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂとの間で設定された所定の精度の長さを有していること、および、本発明のこの実施の形態における組付方法は、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの長さ（製品寸法）Ｌ２，Ｌ３が所望する長さとなるように、本体Ｗ１とチューブＷ２またはＷ３とを相対的に軸方向に送って、本体Ｗ１の一方の端面とチューブＷ２，Ｗ３の接合端面Ｗ２ａ，Ｗ３ａとを片側づつ摩擦圧接により接合し組み付けるものであることは、上述した組付装置と同様である。
【００４１】
本発明の組付方法は、概略、本体Ｗ１をチューブＷ２に対して軸方向に移動するように設けられた第１保持時手段１に保持させると共に、チューブＷ２を第２保持手段２に保持させて、接合される本体Ｗ１の一方の端面とチューブＷ２の接合端面Ｗ２ａとを対向するように配置し、また、第１保持手段に保持された本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面と加圧ユニット３との間に、軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１と加圧ユニット３との間から退避する方向に移動可能に設けられたブロック５を配置し、このブロック５を介して、本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面を加圧ユニット３によってチューブＷ２の対向するよう配置された接合端面Ｗ２ａに近づけるように本体Ｗ１を保持している第１保持手段１をブロック５とともに軸方向に移動させ、本体Ｗ１とチューブＷ２とを接合するものである。
【００４２】
そして、本発明の組付方法は、概略、本体Ｗ１の一方の端面にチューブＷ２が接合されると、第１保持手段１に保持された本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面と加圧ユニット３との間からブロック５を退避移動させると共に、第１保持手段１および第２保持手段２による本体Ｗ１およびチューブＷ２の保持を解除し、新たにチューブＷ３を第２保持手段２に保持させると共に、チューブＷ２が接合された本体Ｗ１の反対側の端面が第２保持手段２に保持された新たなチューブＷ３の端面と対向するように本体Ｗ１を第１保持手段１に保持させ、先に接合されたチューブＷ２を介して本体Ｗ１を加圧ユニット３によって押圧して軸方向に移動させ、本体Ｗ１の反対側の端面を新たなチューブＷ３の対向するよう配置された接合端面Ｗ３ａに近づけて、先にチューブＷ２が接合された本体Ｗ１と新たなチューブＷ３とを接合するものである。
【００４３】
さらに、本発明の組付方法は、本体Ｗ１が加圧ユニット３によって軸方向に移動されてその端面がチューブの端面Ｗ２ａまたはＷ３ａと当接したときに、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂまたはＷ３ｂとの間の長さを測定し、この測定した孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブの非接合端面Ｗ２ｂまたはＷ３ｂと間の長さに基づいて、孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからチューブの非接合端面Ｗ２ｂまたはＷ３ｂまでの長さＬ２またはＬ３が所定の長さとなるように、送り代を決定し制御するものである。
【００４４】
図１および図２に示すように、本体Ｗ１とチューブＷ２とを接合するに際しては、最初に、本体Ｗ１を第１保持時手段１に保持させると共に、チューブＷ２を第２保持手段２に保持させる。第１保持時手段１による本体Ｗ１の保持は、拡開ユニット１０の閉じた状態の爪１０ａに本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈを挿通し、爪１０ａを拡開して孔Ｗ１ｈの内周縁に当接させる。これにより、本体Ｗ１は、その孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬを中心として位置決め支持される。そして、把持手段１１の把持部材１５により本体Ｗ１の両端近傍を把持する。本体Ｗ１は、拡開ユニット１０の爪１０ａと把持手段１１の把持部材１５とにより、その軸回りに回転不能に把持される。また、第２保持手段２によるチューブＷ２の保持は、チャック２１が解放した状態のスピンドル２０内にチューブＷ２を挿入し、非接合端面Ｗ２ｂをストッパ２２に当接させた状態でチャック２１を締める。これにより、チューブＷ２は、スピンドル２０に対して相対的に回転不能に、且つ、軸方向に移動不能に固定されることとなる。そして、第１保持手段１における把持手段１１の駆動装置１７の駆動ロッド１６を伸長・退縮駆動して、チューブＷ２の接合端面Ｗ２ａに対して本体Ｗ１の接合される端面を整合して対向させるように調整位置決めする。
【００４５】
この時点では、加圧ユニット３の加圧部材３０は図の右方に後退した状態とされ、ブロック５は駆動装置５４により直交方向レール５０上で第１保持手段１に保持された本体Ｗ１と加圧ユニット３との間に位置され、スライド定盤４１は本体Ｗ１がチューブＷ２と当接しない程度に図の右方へ後退されている。
【００４６】
その後、図示しないモータを駆動してスピンドル２０のチャック２１に把持されたチューブＷ２を軸回りに所定の速度Ｎで回転駆動させると共に、加圧ユニット３の加圧部材３０を駆動装置３２により前進移動させる。加圧ユニット３の加圧部材３０は、最初にブロック５の端面に当接して、ブロック５を平行方向ガイドレール５２に沿って移動させる。そして、ブロック５が本体Ｗ１の接合される端面とは反対側の端面に当接されて加圧ユニット３の加圧力を伝達することにより、スライド定盤４１が前進移動される。本体Ｗ１は、ブロック５を介して加圧ユニット３の駆動を受けてチューブＷ２に近づくように軸方向に送られる。
【００４７】
このとき、図示しない測定手段の当接センサは、軸方向に送られた本体Ｗ１がチューブＷ２に当接したことを検知し、図示しない制御手段に出力する。制御手段では、本体Ｗ１がチューブＷ２に当接した時点での長さセンサにより測定される本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブＷ２の非接合端面Ｗ２ｂとの長さ（以下、接合前寸法という）から、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬとチューブＷ２と接合される端面との間の寸法のバラツキを求め、この本体Ｗ１のバラツキに応じて摩擦寄り代Ｕ１を決定する。すなわち、この実施の形態におけるアクスルハウジングは、本体Ｗ１の基準位置としての孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬから接合された後のチューブＷ２の非接合端面Ｗ２ｂまでの寸法（製品寸法）Ｌ２が設定されており、長さセンサにより測定された接合前寸法から製品寸法Ｌ２を差し引いた長さが総寄り代Ｕとなる。そして、総寄り代Ｕのうちでアプセット寄り代Ｕ２は一定に設定することができるため、総寄り代Ｕからアプセット寄り代Ｕ２を差し引いた長さが摩擦寄り代Ｕ１として決定されるのである。
【００４８】
保持手段１により軸回りに回転不能に保持された本体Ｗ１は、ブロック５を介して加圧ユニット３により設定された摩擦圧力Ｐ１（図５）で所定の回転速度Ｎで回転駆動されているチューブＷ２に対して決定された摩擦寄り代Ｕ１だけ前進されて加圧される。これにより、本体Ｗ１とチューブＷ２との端面は、充分に摩擦熱が発生することにより溶融軟化された状態で加圧される。
【００４９】
本体が加圧ユニット３によりブロック５を介して前進移動しチューブＷ２と当接してから摩擦寄り代Ｕ１だけ送られると、制御手段は、スピンドル２０のブレーキ機構を作動させ、その後所定のタイミング（アプセットタイミング）で摩擦圧力Ｐ１からアプセット圧力Ｐ２に昇圧するよう切り替えると共に、一定のアプセット寄り代Ｕ２だけ前進させるよう加圧ユニット３を制御する。本体Ｗ１の一方の端部には、ブロック５を介して加圧ユニット３によってアプセット圧力Ｐ２でアプセット寄り代Ｕ２だけ加圧されることにより、本体Ｗ１とチューブＷ２とが安定して精度よく固着されることとなる。
【００５０】
続いて、本体Ｗ１の他方の端部に次の新たなチューブＷ３を固着する工程を行う。この工程においては、まず最初に、加圧ユニット３を後退駆動すると共に、ブロック５を平行方向レール５２に沿って後退移動させて、加圧部材３０および本体Ｗ１からブロック５を引き離す。次いで、図３に示すように、駆動装置５４によりブロック５を直交方向レール上で本体Ｗ１と加圧ユニット３との間から退避するように移動させる。
【００５１】
この状態から、把持手段１１の把持部材１５を解放し拡開ユニット１０の爪１０ａを孔Ｗ１ｈの径方向内側に移動させて、片側にチューブＷ２が接合された本体Ｗ１を孔Ｗ１ｈの回りに旋回させ、新たなチューブＷ３と接合される端面をスピンドル２０側に向ける。そして、上述の本体Ｗ１の片側に先にチューブＷ２を接合する工程と同様にして、チューブＷ２が接合された本体Ｗ１を第１保持時手段１に保持させると共に、次の新たなチューブＷ３を第２保持手段２に保持させる。このとき、スライド定盤４１は本体Ｗ１が次に新たに接合されるチューブＷ３と接触しない程度に図の右方へ後退されている。
【００５２】
その後、スピンドル２０のチャック２１に把持された次の新たなチューブＷ３を軸回りに所定の回転速度Ｎで回転駆動させると共に、加圧ユニット３の加圧部材３０を駆動装置３２により前進移動させる。加圧ユニット３の加圧部材３０は、本体Ｗ１に先に接合されたチューブＷ２の非接合端面Ｗ２ｂに直接当接して、スライド基盤４１と共に本体Ｗ１をベースガイドレール４０に沿って移動させる。そして、先に接合されたチューブＷ２を介して加圧ユニット３の駆動を受けて、本体Ｗ１が次の新たなチューブＷ３に近づくように軸方向に送られ、当接センサにより本体Ｗ１が新たなチューブＷ３に当接したことを検知すると、接合前寸法が長さセンサにより測定され、制御手段が摩擦寄り代Ｕ１を決定して加圧ユニット３を先のチューブＷ２を接合する場合と同様に、製品寸法Ｌ３が設定通りとなるように制御する。
【００５３】
このように、本発明では、本体Ｗ１の片側にチューブＷ２を接合する場合にはブロック５を介して、先にチューブＷ２が接合された本体Ｗ１に次のチューブＷ３を接合する場合には先に接合されたチューブＷ２を介して、加圧ユニット３により軸方向に送るため、加圧ユニット３のストロークを大きくすることなく、いずれの場合であっても同様に加圧することができる。
また、上述したように送り代（摩擦寄り代Ｕ１）をその都度決定して接合されたアクスルハウジングは、本体Ｗ１の孔Ｗ１ｈの中心軸線ＣＬからいずれのチューブＷ２，Ｗ３の非接合端面Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂまでの製品寸法Ｌ２，Ｌ３も精度よく製造されることとなる。
【００５４】
なお、上述した実施の形態では、本発明を摩擦圧接に適用し、本体Ｗ１の両側にチューブＷ２，Ｗ３をそれぞれ接合する場合によって説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、車両に用いられるステアリングシャフトとヨークのように、一のワークの片側と他のワークとを接合する場合に適用することもでき、また、一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送ることにより接合するものであれば、しまりばめのような圧入にも適用することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、一のワークを他のワークに対して軸方向に移動するように設けられた第１保持手段に保持させると共に、他のワークを第２保持手段に保持させて、両ワークの接合される端面を対向するように配置し、また、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に設けられたブロックを配置し、該ブロックを介して一のワークの接合される端面とは反対側の端面を送り手段によって押圧して、一のワークを保持している第１保持手段をブロックとともに軸方向に移動させ、一のワークの接合される端面を他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、一のワークと他のワークとを接合することにより、簡単な構成で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付方法を提供することができる。
【００５６】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明において、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間からブロックを退避移動させると共に、第１保持手段および第２保持手段による一のワークおよび他のワークの保持を解除し、新たに他のワークを第２保持手段に保持させると共に、他のワークが接合された一のワークの反対側の端面が第２保持手段に保持された新たな他のワークの端面と対向するように一のワークを第１保持手段に保持させ、先に接合された他のワークを介して一のワークを送り手段によって押圧して軸方向に移動させ、一のワークの反対側の端面を新たな他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、他のワークが接合された一のワークと新たな他のワークとを接合することにより、一のワークの両端にそれぞれ他のワークを接合する場合にも、簡単な構成で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付方法を提供することができる。
【００５７】
請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さにそれぞれ誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付ける場合に、一のワークが送り手段によって軸方向に移動されてその端面が他のワークの端面と当接したときに、一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間の長さを測定し、該測定した一のワークの基準位置と他のワークの非接合端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し制御することにより、簡単な構成で、寸法精度に誤差を有するワークを互いに精度よく容易に組み付けることができる組付方法を提供することができる。
【００５８】
請求項４の発明によれば、一のワークを保持する第１保持手段と、一のワークの接合する端面と他のワークの端面とが互いに対向するように、他のワークを保持する第２保持手段と、一のワークの接合される端面とは反対側の端面を押圧して、一のワークの接合される端面を他のワークの接合される端面に対して加圧するように、一のワークを軸方向に送る送り手段と、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に、軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に配設されたブロックと、、を備え、一のワークを保持する第１保持手段およびブロックを軸方向に移動可能に支持するスライドユニットを設けたことにより、簡単な構造で、寸法の異なるワークに対応して僅かな軸方向への送り量でワークを互いに容易に接合することができ、もって、ワークの組み付けの効率を向上させることができる組付装置を提供することができる。
【００５９】
請求項５の発明によれば、請求項４に記載の発明において、一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さに誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付ける場合に、一のワークと他のワークとの接合端面を互いに当接させたときの一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面との間の長さを測定する測定手段と、該測定手段により測定された一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し送り手段を制御する制御手段と、を備えたことにより、簡単な構造で、寸法精度に誤差を有するワークを互いに精度よく容易に組み付けることができる組付装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の組付装置の実施の一形態において、本体と最初のチューブとを接合する状態を示す平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】本発明の組付装置の実施の一形態において、先にチューブが接合された本体と次の新たなチューブとを接合する状態を示す平面図である。
【図４】図３の正面図である。
【図５】摩擦圧接の場合の制御内容とその制御タイミングを示すグラフである。
【図６】総寄り代と摩擦寄り代との関係を示すグラフである。
【図７】従来の摩擦圧接装置の一例を示す正面図である。
【図８】摩擦圧接により接合されるアクスルハウジングの説明図である。
【図９】一方の片側にチューブを接合されるときの本体のみの寸法と、先に一方の片側にチューブが接合された本体寸法とで寸法が大きく異なる様子を示す説明図である。
【図１０】一度の工程により本体の両端にそれぞれチューブを接合した場合を示す説明図である。
【図１１】従来のワークのバラツキを補正するための構造を示す説明図である。
【符合の説明】
Ｗ１ 本体（一のワーク）
Ｗ１ｈ 孔
ＣＬ 中心軸線（基準位置）
Ｗ２ 先に接合されるチューブ（他のワーク）
Ｗ３ 次に接合される新たなチューブ（他のワーク）
Ｗ２ａ，Ｗ３ａ接合端面
Ｗ２ｂ，Ｗ３ｂ非接合端面
１ 第１保持手段
２ 第２保持手段
３ 加圧ユニット（送り手段）
４ スライドユニット
５ ブロック
Claims (5)
- 一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付方法であって、
一のワークを他のワークに対して軸方向に移動するように設けられた第１保持手段に保持させると共に、他のワークを第２保持手段に保持させて、両ワークの接合される端面を対向するように配置し、また、第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に設けられたブロックを配置し、
該ブロックを介して一のワークの接合される端面とは反対側の端面を送り手段によって押圧して、一のワークを保持している第１保持手段をブロックとともに軸方向に移動させ、一のワークの接合される端面を他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、一のワークと他のワークとを接合することを特徴とする組付方法。 - 第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間からブロックを退避移動させると共に、第１保持手段および第２保持手段による一のワークおよび他のワークの保持を解除し、
新たに他のワークを第２保持手段に保持させると共に、他のワークが接合された一のワークの反対側の端面が第２保持手段に保持された新たな他のワークの端面と対向するように一のワークを第１保持手段に保持させ、
先に接合された他のワークを介して一のワークを送り手段によって押圧して軸方向に移動させ、一のワークの反対側の端面を新たな他のワークの対向するよう配置された端面に近づけて、他のワークが接合された一のワークと新たな他のワークとを接合することを特徴とする請求項１に記載の組付方法。 - 一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さにそれぞれ誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付けるための組付方法であって、
一のワークが送り手段によって軸方向に移動されてその端面が他のワークの端面と当接したときに、一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面との間の長さを測定し、
該測定した一のワークの基準位置と他のワークの非接合端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し制御することを特徴とする請求項１または２に記載の組付方法。 - 一のワークと他のワークとを相対的に軸方向に送って互いの端面を接合し組み付ける組付装置であって、
一のワークを保持する第１保持手段と、
一のワークの接合する端面と他のワークの端面とが互いに対向するように、他のワークを保持する第２保持手段と、
一のワークの接合される端面とは反対側の端面を押圧して、一のワークの接合される端面を他のワークの接合される端面に対して加圧するように、一のワークを軸方向に送る送り手段と、
第１保持手段に保持された一のワークの接合される端面とは反対側の端面と送り手段との間に、軸方向に移動可能に、且つ、第１保持手段に保持された一のワークと送り手段との間から退避する方向に移動可能に配設されたブロックと、を備え、
一のワークを保持する第１保持手段およびブロックを軸方向に移動可能に支持するスライドユニットを設けたことを特徴とする組付装置。 - 一のワークが設定された基準位置から接合される端面までの長さにそれぞれ誤差を有し、他のワークが前記一のワークと接合される端面と該端面とは反対側の端面との間で所定の長さを有しており、一のワークの基準位置から他のワークの前記一のワークと接合される端面とは反対側の端面までの長さが所望する長さとなるように、両ワークを接合し組み付けるための組付装置であって、
一のワークと他のワークとの接合端面を互いに当接させたときの一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面との間の長さを測定する測定手段と、
該測定手段により測定された一のワークの基準位置と他のワークの一のワークと接合される端面とは反対側の端面と間の長さに基づいて、前記基準位置から他のワークの非接合端面までの長さが所定の長さとなるように、送り代を決定し送り手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の組付装置。
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