JP4169341B2

JP4169341B2 - 圧入装置

Info

Publication number: JP4169341B2
Application number: JP2003335131A
Authority: JP
Inventors: 伸二菱岡; 宏司高須; 正一村上; 昌也駒田; 健二大浦
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP2005096051A

Description

本発明は、ベアリングアウタレース等の圧入部品をワークに設けられた組付穴の両側から圧入するための圧入装置に関するものである。

例えば特許文献１に記載されているように、自動車のステアリングナックル等のワークに設けられた組付穴の一側からベアリング等の圧入部品を圧入するための従来の圧入装置は、Ｃ型フレーム等を用いてワークをバックアップしながら油圧シリンダ等によって圧入部品を組付穴に圧入するようにしている。
特開２０００−２４６５５５公報

また、１つの軸受部分に２つのベアリングを組合わせて使用するため、ワークの組付穴の両側からベアリングを圧入する場合には、Ｃ型フレームの上下に２つの油圧シリンダを
備えた圧入装置が用いられる。この圧入装置では、先ず、一方の油圧シリンダによって、組付穴の一側から一方のベアリングを圧入し、次いで、他方の油圧シリンダによって、組付穴の他側から他方のアウタレースを圧入する。

上述のＣ型フレームの上下に２つの油圧シリンダを備えた圧入装置では、次のような問題がある。２つの油圧シリンダを用いるため、構造が複雑であり、圧入ストロークも長く、装置が大型になる。一方のシリンダによって圧入を行う際、反対側の油圧シリンダによってワークをバックアップする必要があり、工程が煩雑になる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造でワークの組付穴の両側から圧入部品を圧入することができる圧入装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、ワークに設けられた組付穴の両側から圧入部品を圧入するための圧入装置であって、前記組付穴の両側に配置されて、該組付穴に対して軸方向に移動可能に支持され、前記圧入部品を保持する第１圧入ヘッド及
び第２圧入ヘッドと、前記第１圧入ヘッドに取付けられ、前記第２圧入ヘッドへ向って延びて軸方向に移動する作動ロッドを有する圧入アクチュエータと、前記第２圧入ヘッドと前記作動ロッドとを結合、離脱可能な結合手段とを備え、前記作動ロッドを前記第２圧入ヘッドに結合して、前記圧入アクチュエータによって前記第１ヘッドと前記第２ヘッドとを互いに引寄せることによって前記圧入部品を前記組付穴に圧入するようにしたことを特徴とする。
請求項２の発明に係る圧入装置は、上記請求項１の構成において、前記作動ロッドは、前記ワークの組付穴に挿通されて前記第２圧入ヘッドに結合されることを特徴とする。
請求項３の発明に係る圧入装置は、上記請求１又は２の構成において、前記第１又は第２圧入ヘッドの一方のワーク側への移動に対して抵抗力を付与する圧入位置調整手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項４の発明に係る圧入装置は、上記請求項３の構成において、前記圧入位置調整手段は、前記第１又は第２圧入ヘッドの一方のワーク側への移動に対してばね力を付与するばね手段を含むことを特徴とする。

本発明に係る圧入装置によれば、結合手段によって、作動ロッドを第２圧入ヘッドに結合し、圧入アクチュエータを作動させて第１圧入ヘッドと第２圧入ヘッドとを引寄せることにより、ワークの組付穴の両側から圧入部品を圧入することができる。また、圧入位置調整手段によって、第１又は第２圧入ヘッドの一方の移動に抵抗力を付与することにより、圧入部品の一方を先行して圧入することができ、圧入位置を調整することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の一実施形態として、トランスアクスルケースに設けられた組付穴の両側からテーパローラベアリングのアウタレースを圧入するための圧入装置について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る圧入装置１は、ワークＷ（トランスアクスルケース）を固定するクランプ（図示せず）と、固定されたワークＷの組付穴２の上側に対向して配置された上側圧入ヘッド３（第1圧入ヘッド）と、上側圧入ヘッド３に連結された圧入シリンダ４（圧入アクチュエータ）と、圧入シリンダ４に連結された昇降シリンダ５と、組付穴２の下側に対向して配置された下側圧入ヘッド６（第２圧入ヘッド）と、下側圧入ヘッド６に設けられた圧入位置調整機構７（圧入位置調整手段）とを備えている。
ワークＷの組付穴２には、中央部に内周溝８が形成されており、この内周溝８には、位置決め用のスナップリング９が予め嵌合されている。

上側圧入ヘッド３は、ワークＷの組付穴２に上側から圧入されるアウタレース１０（圧入部品）を保持するテーパ面３Ａを有し、上下方向に移動可能に支持されている。上側圧入ヘッド３の背面側には、圧入シリンダ４のシリンダ部１１が結合されている。圧入シリンダ４は、複動型油圧シリンダであり、シリンダ部１１内に嵌装されたピストン１２によって画成されたシリンダ室１１Ａ、１１Ｂに、それぞれ作動油を給排するための油路１３、１４が連通されている。ピストン１２に連結された作動ロッド１５は、上側圧入ヘッド３に挿通されて、下側圧入ヘッド６へ向けて延ばされている。図２に示すように、作動ロッド１５の先端部には、放射状の突起１６Ａを有する花弁状に形成されたジョイントオス部１６（結合手段）が形成されている。
圧入シリンダ４のシリンダ部１１には、昇降シリンダ５（エアシリンダ）の作動ロッド１７が連結されており、昇降シリンダ５にエアを給排することによって、上側圧入ヘッド３及び圧入シリンダ４を昇降させられるようになっている。

下側圧入ヘッド６は、ワークＷの組付穴２の下側から圧入されるアウタレース１８（圧入部品）を保持するテーパ面６Ａ及び回転軸１９を有しており、回転軸１９の軸方向に沿って上下方向に移動可能かつ軸回りに回転可能に支持されている。下側圧入ヘッド６には、圧入シリンダ４のジョイントオス部１６に結合、離脱可能なジョイントメス部２０（結合手段）が設けられている。ジョイントメス部２０は、図２に示すように、ジョイントオス部１６が挿通可能な花弁形の開口部２０Ａを有し、その開口部２０Ａにジョイントオス部１６を挿入し、回転させることにより、ジョイントオス部１６と結合及び離脱可能となっている。回転軸１９には、下側圧入ヘッド６を回転させるためのアクチュエータ（図示せず）が連結されている。

圧入位置調整機構７は、下側圧入ヘッド６に摺動可能に外嵌されて、その底部に回転軸１９が挿通された有底円筒状の調整部材２１と、回転軸１９に固定されたばね受２２と、調整部材２１の底部とばね受２２との間に介装された複数の皿ばね２３（圧縮ばね、ばね手段）とを有している。調整部材２１は、皿ばね２３のばね力によって、上方に付勢されており、通常は、その底部が下側圧入ヘッド６の背部に当接して、側面部の先端部２４が下側圧入ヘッド６に保持されたアウタレース１８の後端面１８Ａよりも上方に突出している。

以上のように構成した本実施形態の作用について、図３及び図４を参照して説明する。
図３（Ａ）に示すように、昇降シリンダ５によって、上側圧入ヘッド３及び圧入シリンダ４を上方へ移動させ、圧入シリンダ４の油路１４からシリンダ室１１Ｂに作動油を供給し、油路１３からシリンダ室１１Ａの作動油を排出してピストン１２及び作動ロッド１５を下降させる。この状態で、予めスナップリング９が装着されたワークＷをクランプによって図示の位置にセットし、上側圧入ヘッド３及び下側圧入ヘッド６に、それぞれアウタレース１０及び１８をセットする。

図３（Ｂ）に示すように、昇降シリンダ５によって、上側圧入ヘッド３及び圧入シリンダ４を下降させ、作動ロッド１５のジョイントオス部１６を下側圧入ヘッド６の開口２０Ａに挿入し、アクチュエータによって回転軸１９を回転させて、ジョイントオス部１６とジョイントメス部２０とを結合させる。

図３（Ｃ）に示すように、昇降シリンダ５のエア室を開放し、圧入シリンダ４のシリンダ室１１Ａに作動油を供給し、シリンダ室１１Ｂの作動油を排出して、上側圧入ヘッド３と下側圧入ヘッド６とを互いに引寄せることによって、ワークＷの組付穴２に両側からアウタレース１０、１８を圧入する。このとき、アウタレース１０、１８は、圧入条件が同じであれば、圧入位置調整機構７の調整部材２１の先端部２４がワークＷに当接するまで、同じ速度で組付穴２に圧入される。

図４（Ａ）に示すように、調整部材２１の先端部２４がワークＷに当接した後は、下側のアウタレース１８の圧入によって皿ばね２３が圧縮されるため、そのばね力の分だけ下側のアウタレース１８を圧入するのに必要な力が増大する。その結果、上側のアウタレース１０が下側のアウタレース１８に先行して圧入されて、スナップリング９に当接する。これにより、スナップリング９が確実に内周溝８の下側の端面に当接することになるので、これらの当接面を基準としてアウタレース１０を正確な位置に圧入することができる。

図４（Ｂ）に示すように、さらに、シリンダ室１１Ａに作動油を供給し、シリンダ室１１Ｂから作動油を排出して圧入を進めると、下側のアウタレース１８がスナップリング９に当接して、圧入が完了する。このとき、スナップリング９は、先行して圧入された上側のアウタレース１０に押圧されて内周溝８の下側の端面に当接して正確に位置決めされているので、下側のアウタレース１８を正確な位置に圧入することができる。

図４（Ｃ）に示すように、アクチュエータによって回転軸１９を回転させ、ジョイントオス部１６とジョイントメス部２０との結合を解除し、昇降シリンダ５によって上側圧入ヘッド３及び圧入シリンダ４を上昇させ、シリンダ室１１Ａの作動油を排出して、ワークＷから上側圧入ヘッド３及び下側圧入ヘッド６を離脱する。

このようにして、アウタレース１０、１８をワークＷの組付穴２の両側から正確な位置に圧入することができる。上側圧入ヘッド３と下側圧入ヘッド６とをジョイントオス部１６及びジョイントメス部２０によって結合することにより、Ｃ型フレーム及びバックアップ用シリンダを用いることなく単一の圧入シリンダ４によってワークＷの両側からアウタレース１０、１８の圧入を行うことができるので、構造を簡単にすることができる。また、圧入シリンダ４のストローク長を最小限に抑えることができるので、小型化が可能となる。さらに、圧入位置調整機構７によって、上側のアウタレース１０を下側のアウタレース１８に先行して圧入することができ、これらを正確な位置に圧入することができる。

なお、上記実施形態では、圧入位置調整機構７に皿ばね２３を用いているが、このほか、コイルばね等のばね手段を用いてもよい。また、上記実施形態では、一例として、本発明をトランスアクスルケースの組付穴にテーパローラベアリングのアウタレースを圧入する圧入装置に適用した場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、他のワークの組付穴に圧入部品を圧入するものにも、同様に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る圧入装置を示す縦断面図である。図１に示す装置のジョイントオス部とジョイントメス部との結合部を示す斜視図である。図１に示す装置による圧入工程の前半を示す図である。図１に示す装置による圧入工程の後半を示す図である。

符号の説明

１圧入装置、２組付穴、３上側圧入ヘッド（第１圧入ヘッド）、４圧入シリンダ（圧入アクチュエータ）、７圧入位置調整機構（圧入位置調整手段）、６下側圧入ヘッド（第２圧入ヘッド）、１０アウタレース（圧入部品）、１５作動ロッド、１６ジョイントオス部（結合手段）、１８アウタレース（圧入部品）、２０ジョイントメス部（結合手段）、２３皿ばね（ばね手段）

Claims

ワークに設けられた組付穴の両側から圧入部品を圧入するための圧入装置であって、前記組付穴の両側に配置されて、該組付穴に対して軸方向に移動可能に支持され、前記圧入部品を保持する第１圧入ヘッド及び第２圧入ヘッドと、前記第１圧入ヘッドに取付けられ、前記第２圧入ヘッドへ向って延びて軸方向に移動する作動ロッドを有する圧入アクチュエータと、前記第２圧入ヘッドと前記作動ロッドとを結合、離脱可能な結合手段とを備え、前記作動ロッドを前記第２圧入ヘッドに結合して、前記圧入アクチュエータによって前記第１ヘッドと前記第２ヘッドとを互いに引寄せることによって前記圧入部品を前記組付穴に圧入するようにしたことを特徴とする圧入装置。
前記作動ロッドは、前記ワークの組付穴に挿通されて前記第２圧入ヘッドに結合されることを特徴とする請求項１に記載の圧入装置。
前記第１又は第２圧入ヘッドの一方のワーク側への移動に対して抵抗力を付与する圧入位置調整手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧入装置。
前記圧入位置調整手段は、前記第１又は第２圧入ヘッドの一方のワーク側への移動に対してばね力を付与するばね手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の圧入装置。