JP4048973B2 - ブッシュ圧入装置 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム等の弾性部材からなるブッシュ(弾性ブッシュ)をワークに圧入するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば自動車のサスペンションメンバーのうち車体側へのマウント部となる部分にはマウントインシュレータと称される弾性ブッシュが圧入されており、その弾性ブッシュをブッシュ挿入孔に圧入するための装置として特許文献1に記載のものが知られている。
【0003】
特許文献1に記載の技術では、ワーク支持台上にサスペンションメンバーを位置決め固定する一方、その上方側に予め弾性ブッシュを支持させた保持部材とガイド部材とを設け、弾性ブッシュをガイド部材に通すことで縮径させながらその下方のサスペンションメンバーのブッシュ挿入孔に圧入するようになっている。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−263350号公報 (図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の技術では、サスペンションメンバー側のブッシュ挿入孔と弾性ブッシュの軸心を相互に一致させた上で、ブッシュ挿入孔に対してその上方から弾性ブッシュを圧入することを基本とするものであるが、ブッシュ挿入孔が加工誤差等のために数度程度の倒れ角のばらつきを有していることが全く考慮されていない。そのため、ブッシュ挿入孔に対して弾性ブッシュが垂直に圧入されずに斜めに圧入されることがあり、弾性ブッシュの破損等の圧入不良の発生が余儀なくされる。なお、サスペンションメンバーの左右のブッシュ挿入孔相当位置にて高さのばらつきを有している場合に、そのサスペンションメンバーを水平に置いた場合にも同様のことが起こり得る。
【0006】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、特に弾性ブッシュが圧入されることになるブッシュ挿入孔が数度程度の倒れ角のばらつきを有していたとしてもそれに十分に対応できるようにしたブッシュ圧入装置を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
ワーク支持部材上に置かれたワークのブッシュ挿入孔に弾性ブッシュを仮支持させておき、ワーク支持部材と対向配置された圧入手段にてその弾性ブッシュをブッシュ挿入孔に圧入するようにした装置であって、ワークを直接位置決め支持することになるワーク受け治具をワーク支持部材に遊嵌状態をもって挿入,支持させることにより当該ワーク受け治具がワーク支持部材に対して上下動可能で且つ傾動変位可能となっていて、そのワーク受け治具に点接触のかたちで下方から当接するバックアップ部材をもって当該ワーク受け治具を支え、ワークがワーク受け治具とともに非弾性的にフローティング可能な状態でそのワークのブッシュ挿入孔に対し弾性ブッシュを圧入するようにしたことを特徴とする。
【0009】
したがって、この請求項1に記載の発明では、ワーク支持部材に設けたワーク受け治具が独立してフローティング可能であることから、例えばワークが所定の倒れ角を有している場合にはそのワークに倣ってワーク受け治具がフローティング動作する。そのため、ワーク側のブッシュ挿入孔が倒れ角のばらつきを有していたとしても、そのブッシュ挿入孔の軸心と弾性ブッシュの軸心とを相互に一致させることができ、圧入手段によるブッシュ圧入力をもってワーク側のブッシュ挿入孔弾性ブッシュをスムーズに圧入することができ、弾性ブッシュが斜めに圧入されるのを未然に防止できるようになる。
【0010】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、ワーク側のブッシュ挿入孔の軸心が所定の倒れ角等を有している場合であってもそれに倣わせるかたちで弾性ブッシュの軸心を一致させることができるから、弾性ブッシュをスムーズに且つ正確に圧入することができるようになり、弾性ブッシュの破損等の圧入不良の発生を未然に防止できる効果がある。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1以下の図面は本発明の好ましい実施の形態を示しており、特に図1は自動車のサスペンションメンバーの概略構造を示している。
【0012】
図1の(A),(B)に示すように、サスペンションメンバー1のメンバー本体2のうち車体側へのマウント部となる四隅には円筒状のカラー3が溶接等にて固定されており、このカラー3の内筒部であるブッシュ挿入孔にゴム等の弾性体からなるブッシュすなわち弾性ブッシュ4が圧入され、これをもって左右各一対のフロントメンバーインシュレータ5およびリアメンバーインシュレータ6が形成されている。
【0013】
この弾性ブッシュ4の圧入作業は、例えばサスペンションメンバー1のメンバー本体2を水平に置いた状態で各カラー3ごとに独立して行われ、その弾性ブッシュ4の圧入作業を司るブッシュ圧入装置の一例を図2〜4に示す。
【0014】
図2に示すように、架台10上には定位置固定式のワーク支持部材としてワークポスト11が立設されており、そのワークポスト11の上にワークとしてのサスペンションメンバー1のカラー3が位置決め載置される。
【0015】
また、架台10上にはリニアガイド12を介して水平なスライドベース13が搭載されており、このスライドベース13はエアシリンダ等の直動型アクチュエータ14の伸縮作動に応じて進退動作する。スライドベース13上にはコラム15が立設されていて、このコラム15に対しリニアガイド16を介して略C型状のフレーム17が上下動可能に案内支持されているとともに、そのフレーム17の下降限位置がストッパー18にて規制されている。
【0016】
フレーム17のうちその下端部にはバックアップ部材としてのバックアップ治具19が固定されている一方、フレーム17のうちその上端部には圧入手段としての圧入シリンダ(エアシリンダまたは油圧シリンダ)20がバックアップ治具19と対向するように立設されている。そして、圧入シリンダ20のピストンロッドの先端には半球状の突起部21aを有する圧入ヘッド21が装着されていて、これら圧入ヘッド21とバックアップ治具19は互いに対向するように同一鉛直軸線上に位置しているとともに、バックアップ治具19側にも半球状の突起部19aが設けられている。
【0017】
また、フレーム17の下端面には傾斜カム面22aを有するドライブカム22が固定されていて、後述するようにフレーム17がスライドベース13ごと所定量だけ前進動作したときには、そのドライブカム22が架台10側のカムフォロアローラ23と摺接することでフレーム17が所定量だけ上昇動作するようになっている。
【0018】
ワークポスト11の上端には、ワークであるサスペンションメンバー1のカラー3と直接接触してこれを位置決め支持することになるフローティング可能なワーク受け治具24が設けられている。このワーク受け治具24は、図4に拡大して示すように、ワークポスト11側の支持穴11aに円筒状の胴部25を遊嵌的に挿入,支持させた上でその胴部25の上下面に抜け止め用の面板26,27を装着したものであり、これによりワーク受け治具24はワークポスト11に対し上下動可能で且つ所定量だけ傾動変位可能な構造をもって所定のフローティング自由度を有していることになる。
【0019】
そして、先にも述べたようにフレーム17をスライドベース13ごと前進動作させたときには、図3にも示すように圧入ヘッド21とバックアップ治具19およびワーク受け治具24の三者がほぼ同一鉛直軸線上に位置するように設定されており、同時にフレーム17側のドライブカム22とカムフォロアローラ23との摺接のためにフレーム17が所定量だけ上昇動作することから、これによりバックアップ治具19がワーク受け治具24に当接して、バックアップ治具19本来のフローティング自由度を阻害しないように下側から支えるようになっている。
【0020】
このように構成されたブッシュ圧入装置によれば、図2に示すようにフレーム17が後退している状態で、ワーク受け治具24の上にサスペンションメンバー1のうち該当するカラー3を位置決め支持させる。さらに、圧入対象となる弾性ブッシュ4をカラー3にわずかに圧入して仮支持させるとともに、弾性ブッシュ3の上に皿状の保護プレート28をかぶせる。なお、この保護プレート28は圧入力を効果的に弾性ブッシュ4に加えるためのものであり、その保護プレート28の中心部に突設した軸部を弾性ブッシュ4の内筒部に遊嵌的的に挿入することで弾性ブッシュ4から容易に落下しないように設定してある。
【0021】
また、この時点ではワーク受け治具24の面板26(図4参照)がワークポスト11に接触しているので、ワークポスト11に対するワーク受け治具24のフローティング自由度のうち下方への自由度および傾動自由度は有していない。
【0022】
ワークであるサスペンションメンバー1の位置決めと弾性ブッシュ4の仮支持および保護プレート28のセットが完了したならば、図2の状態からスライドベース13を前進動作させる。スライドベース13が前進動作すると、図3に示すようにフレーム17のC型の開放部にワーク受け治具24やカラー3が入り込み、圧入ヘッド21とバックアップ治具19、ワーク受け治具24およびカラー3がほぼ同一鉛直軸線上に位置することになる。
【0023】
同時に、フレーム17がスライドベース13とともに前進動作することでフレーム17側のドライブカム22とカムフォロアローラ23とが摺接して、フレーム17が所定量だけ上昇動作する。これにより、バックアップ治具19の突起部19aがワーク受け治具24の下面に点接触のかたちで当接してそのワーク受け治具24をカラー3とともにわずかに押し上げる。すなわち、ワーク受け治具24の上下の面板26,27のいずれもがワークポスト11に接触しない程度に押し上げることにより、ワーク受け治具24は上下方向および傾動方向のフローティング自由度を持つことになる。
【0024】
続いて、圧入シリンダ20を伸長動作させると圧入ヘッド21が下降してその突起部21aが保護プレート28に接触し、その保護プレート28を介して弾性ブッシュ4をカラー3に圧入する。すなわち、カラー3を支えているワーク受け治具24が突起部19aとの点接触をもってバックアップ治具19にてバックアップされた状態で、同じく点接触のかたちで保護プレート28に圧入シリンダ20による圧入力が付加されることにより弾性ブッシュ4が圧入される。なお、図3ではカラー3に対する弾性ブッシュ4の圧入が完了する直前の状態を描いている。
【0025】
ここで、図1の(B)に示すようにワークであるサスペンションメンバー1はその製造誤差もしくは加工誤差のためにブッシュ挿入孔であるカラー3の軸心が所定量(例えば±1°程度)だけ倒れ角αを有していることがある。同様にサスペンションメンバー1のうち左右のフロントメンバーインシュレータ5,5同士もしくはリアメンバーインシュレータ6,6同士のカラー3に例えば±1.5mm程度の高さのばらつきがあると、双方のカラー3,3を該当するワーク受け治具24の上に載せた状態では同様の倒れ角αを有することになる。
【0026】
弾性ブッシュ4が圧入されることになるカラー3がこのような倒れ角を有している場合には、図4に示すようにワーク受け治具24がそのフローティング自由度のために上下動もしくは傾動変位して、ワーク受け治具24自体がカラー3の姿勢に倣って姿勢変更するかたちとなる。この倒れ角αを有している状態では、圧入ヘッド21によるブッシュ圧入力作用方向とワーク受け治具24およびカラー3の軸心とが必ずしも一致しないまでも、上記のようにカラー3の姿勢に倣ってワーク受け治具24が姿勢変更する結果、少なくともカラー3の軸心と弾性ブッシュ4との軸心は相互に一致することになる。したがって、ワーク受け治具24および保護プレート28に対して点接触のかたちで圧入ヘッド21およびバックアップ治具19が接触しているために、カラー3と弾性ブッシュ4とではその軸心が相互に一致したままの状態でカラー3に対して弾性ブッシュ4がスムーズに圧入されることになる。これより、従来のような弾性ブッシュ4の圧入不良を未然に防止することができる。
【0027】
しかも、フローティング可能なワーク受け治具24をバックアップ治具19にてバックアップした状態で弾性ブッシュ4の圧入作業が行われるので、より確実に弾性ブッシュ4を圧入することが可能となる。
【0028】
ここで、発明の効果の欄に記載した以外の本実施の形態の主要な効果をその発生要因とともに記載すれば次のとおりである。
【0029】
(1)ワークポスト11上にワークとしてのサスペンションメンバー1をセットする際にはC型のフレーム17は後退しているので、ワークセット時の作業性が良好なものとなる。
【0030】
(2)C型のフレーム17が上下動可能であって、しかもそのフレーム17がドライブカム22により駆動されることで上下動するようになっているので、圧入動作の開始と同時にカラー3の高さに倣った位置で直ちに弾性ブッシュ4の圧入が可能であり、C型のフレーム17を上下動させるためのアクチュエータを必要としない。
【0031】
(3)ワークポスト11に付設されたワーク受け治具24はフレーム17の前進動作に伴ってそのフレーム17とともに上昇動作することになるので、ワーク受け治具24を上下動させるためのアクチュエータも必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動車のサスペンションメンバーの一例を示す図で、(A)はその平面説明図、(B)は同図(A)の右側面説明図。
【図2】図1に示したサスペンションメンバーにおける弾性ブッシュの圧入作業を司るブッシュ圧入装置の非圧入動作時の構成説明図。
【図3】図2のブッシュ圧入装置が同図の非圧入動作状態から圧入動作したときの説明図。
【図4】図3の要部拡大説明図。
【符号の説明】
1…サスペンションメンバー
3…カラー(ブッシュ挿入孔)
4…弾性ブッシュ
11…ワークポスト(ワーク支持部材)
13…スライドベース
17…フレーム
19…バックアップ治具(バックアップ部材)
20…圧入シリンダ(圧入手段)
21…圧入ヘッド
22…ドライブカム
24…ワーク受け治具
Claims (4)
- ワーク支持部材上に置かれたワークのブッシュ挿入孔に弾性ブッシュを仮支持させておき、ワーク支持部材と対向配置された圧入手段にてその弾性ブッシュをブッシュ挿入孔に圧入するようにした装置であって、
ワークを直接位置決め支持することになるワーク受け治具をワーク支持部材に遊嵌状態をもって挿入,支持させることにより当該ワーク受け治具がワーク支持部材に対して上下動可能で且つ傾動変位可能となっていて、
そのワーク受け治具に点接触のかたちで下方から当接するバックアップ部材をもって当該ワーク受け治具を支え、ワークがワーク受け治具とともに非弾性的にフローティング可能な状態でそのワークのブッシュ挿入孔に対し弾性ブッシュを圧入するようにしたことを特徴とするブッシュ圧入装置。 - 定位置固定式のワーク支持部材に対して略C型のフレームが水平方向に進退移動可能となっていて、
そのフレームの上端部には圧入手段が、下端部には圧入手段と対向するバックアップ部材がそれぞれ設けられていて、
ワーク支持部材に対してフレームが前進動作したときに圧入手段とワーク受け治具およびバックアップ部材の三者がほぼ同一軸線上に位置するように設定されていることを特徴とする請求項1に記載のブッシュ圧入装置。 - 水平方向に進退移動可能なスライドベースにフレームが上下動可能に搭載されていることを特徴とする請求項2に記載のブッシュ圧入装置。
- スライドベースが前進動作したときにフレームがカム駆動されて所定量だけ上昇動作し、それに応じてバックアップ部材がワーク受け治具に当接してそのワーク受け治具をフローティング可能な状態で支えるようになっていることを特徴とする請求項3に記載のブッシュ圧入装置。
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