JP4539411B2 - かしめ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの本体部を取り囲む筒状ハウジングのかしめ加工を行ってワークの本体部と筒状ハウジングとを固定するためのかしめ装置に関する。

本体部とこれを取り囲む筒状ハウジングとによって構成されるワークの組み立てでは、筒状ハウジングの端部の一部又は全部をかしめ工具でワークの内側にかしめることにより、筒状ハウジングを本体部に固定することがある。このようなかしめ加工は、例えば、燃料ポンプのポンプ本体の周囲に筒状ハウジングを固定する場合、或いはモータのエンドフレームにヨークを固定する場合等に行われている。

このようなかしめ加工を行うかしめ装置では、一般にワークを載置台に載せた状態で、載置台とワークの加工側端部と対向するかしめ装置本体とを相対的に接近させ、ワークの加工側端部と対面して配置された装置本体の押圧体によりワークを押圧しつつ、かしめ工具でワークの加工側端をワークの内側にかしめている。

このようなかしめ装置では、かしめ加工の際に生じる加工屑がかしめ工具に付着したままになっていると、かしめ加工の際にかしめ工具に付着していた加工屑がワークの本体部内に侵入することを許し、ワークの動作不良を招くことがある。また、ワークの加工側端部に付着してかしめ装置内に持ち込まれた異物も押圧体に付着して同様にワークの動作不良の原因となることがある。

かかる問題を解消し、かしめ工具に付着した加工屑や押圧体に付着した異物を除去すると共に、除去した加工屑や異物を回収できるようにしたかしめ装置を、本出願は先に特願２００４−２４６３７８号で提案している。この先に提案したかしめ装置は、図４，５に示されているように本体部を筒状ハウジングによって取り囲むことにより構成されたワークＷを載置する載置台Ａと、ワークＷの加工側端部に対面して設けられたワークＷの加工側端部を受容可能なワーク受容凹部内に配置された押圧体Ｂとを有し、ワークＷの加工側端部をワーク受容凹部内に侵入させ、かつ押圧体ＢによってワークＷの加工側端部を押圧した状態で、周方向に等間隔に放射状に配設された複数のかしめ体（かしめ工具）Ｃによって、筒状ハウジングの端部の少なくとも一部を本体部の内側に向かってかしめるようにしたものである。

しかしながら、上記かしめ装置では、複数のかしめ体Ｃが、かしめ装置本体Ｄとカム溝が形成された閉鎖された環状部材Ｅとで形成された空間内に完全に閉じ込められた形で装着されている。この場合、図示されない回動機構によって環状部材Ｅが回動することで、各かしめ体Ｃが径方向に動いてワークＷへのかしめ加工が行われる。
このようなかしめ装置では、かしめ体Ｃの摩耗及び欠損によりかしめ体Ｃを交換する必要が生じたときには、かしめ装置を分解して新しいかしめ体Ｃに交換しなければならなかった。そのため、かしめ体Ｃの交換には、多大な時間と必要とする工具とを用意しなければならないという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、多大の時間と工具とを必要とすること無く、かしめ体の交換を容易に行うことのできるかしめ装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のかしめ装置を提供する。
請求項１に記載のかしめ装置は、ワークＷを保持し、昇降可能な保持部１と、ワークＷを保持部１との間で押圧保持する押圧部２と、ワークＷをかしめる複数個のかしめ体３と、かしめ体３を径方向に移動可能に保持するかしめ部本体４と、かしめ部本体４に対し回転自在に支持され、かしめ体３を往復移動させるカム体５と、カム体５を駆動する駆動部６と、押圧部２、かしめ部本体４及び駆動部６を支持する装置本体７とより構成されていて、カム体５のカム溝５１，５２の一部がカム体５の外周に開放されるようにすると共に、かしめ部本体４が装置本体７に対して回転可能又は回転不可能になるように、ピン部材９によって両者４，７が非係合又は係合されるようにしたものであり、これにより、かしめ装置を分解すること無く、かしめ体３をカム体５のカム溝５１，５２から取り外し及び取り付けることができるので、かしめ体３が摩耗や欠損した場合でも、容易に新しいかしめ体３に交換することができる。また、かしめ部本体４とカム体５とがそれぞれ自由に回転できるようになり、任意の位置でかしめ体３を取り付け取り外しして交換できるようになる。

請求項２のかしめ装置は、駆動部６をカム体５に着脱自在に取り付けるようにしたものであり、これにより、駆動部６をカム体５から分離し、手動でカム体５を回転することにより、かしめ体３を取り付け及び取り外しする位置にカム溝５１，５２の開放位置を移動させることができ、かしめ体３を交換することができる。

請求項３のかしめ装置は、かしめ部本体４を押圧部２を介して装置本体７に支持され、位置決め固定されるようにしたものであり、これにより、簡単な構造で、かしめ部本体４を回転自由に支持できるようになる。

以下、図面に従って本発明の実施の形態のかしめ装置について説明する。
本発明のかしめ装置は、ワークの本体部を取り囲む筒状ハウジングの縁端部の一部又は全部を内側にかしめることにより、筒状ハウジングを本体部に固定されるために使用される。例えば、内部に吸引機構等の精密な機構を備えたポンプ本体の周囲を筒状ポンプハウジングで取り囲んで構成される燃料ポンプの製造や、モータのエンドフレームを取り付けた後のエンドフレームにヨークをかしめて一体固定する等に使用される。本発明のかしめ装置において行われるかしめ加工には、かしめ体（かしめ工具）で筒状ハウジングの縁端部の一部をタブ状に切り曲げて本体部の端部や肩部に押し付ける切りかしめ加工と、かしめ体で筒状ハウジングの縁端部全体を内側に折り曲げて本体部の端部や肩部に押し付ける曲げかしめ加工とが含まれる。

図１は、本発明の実施の形態のかしめ装置の正面図であり、図２は、その平面図であり、図３は、かしめ装置のカム溝形状の詳細図である。本発明のかしめ装置は、基本的に被かしめ物であるワークＷを保持する保持部１、ワークＷを保持部１との間で押圧保持する押圧部２と、ワークＷをかしめる複数のかしめ体３と、かしめ体３を径方向に移動可能に保持するかしめ部本体４と、かしめ部本体４に回転自在に支持され、かしめ体３を往復移動させるカム体５と、カム体５を駆動する駆動部６と、押圧部２、かしめ部本体４及び駆動部６を支持する装置本体７等により構成されている。

保持部１は、ワークＷを載置するための載置台１１と、ワークＷが不安定な形状である場合に使用されるホルダ１２とを含んでいる。載置台１１は、図示されていない昇降機構により昇降できるようになっており、載置台１１に載置されたワークＷを後述する押圧部３に接近離反させることができ、押圧部３との間でワークＷを押圧保持することができる。載置台１３には、ラインの上流側から本体部Ｗ₁を筒状ハウジングＷ₂で取り囲んだ状態に組み立てられたワークＷが供給される。

押圧部２は、基本的に押圧体２１からなり、この押圧体２１は後述のかしめ部本体４を貫通して、装置本体７のアーム７４に回転可能に保持されている。押圧体２１の先端部２１ａは、大径に形成されていて、かしめ部本体４の下面に形成されたワーク受容凹部４１内に臨んでいる。この押圧体２１の先端部２１ａの先端面が押圧面となっていて、この押圧面と保持部２とでワークＷが押圧保持され、かしめ加工が行われる。

かしめ部本体４は、これに貫通して延在している押圧体２１を介して装置本体７のアーム７４に回転可能に支持されている。かしめ部本体４と押圧体２１とは嵌合結合している。かしめ部本体４の下面の略中央部には、押圧体２１の先端部２１ａ及びワークＷの一部を受け入れ可能なワーク受容凹部４１が形成されている。更に、このかしめ部本体４には、径方向に移動可能にかしめ体３を保持する複数の横穴４２が形成されている。この横穴４２は、周方向に等間隔に放射状に複数（本実施形態では７つ）設けられていて、一端側は、ワーク受容凹部４１の内周面に開口され、他端側は外部に開口されている。

かしめ体３はかしめ部本体４に形成された横穴４２の数と同数設けられていて、各かしめ体３の先端部にはワーク受容凹部４１の中心部に向かって突出する突出刃部３１が設けられている。かしめ加工時には、かしめ体３を半径方向内向きに移動させて、かしめ体３の突出刃部３１をワーク受容凹部４１の内周面から内側に突出させる。これにより、ワークＷの本体部Ｗ₁を取り囲む筒状ハウジングＷ₂の先端部の一部をタブ状に切り抜いて一辺を筒状ハウジングＷ₂に接続したままタブ状部を内側に曲げ倒し、タブ状部を本体部Ｗ₁の端部又は肩部に押し付けて筒状ハウジングＷ₂を本体部Ｗ₁にかしめ固定する。

かしめ体３の突出刃部３１と反対側の端部には、第１カムローラ３２及び第２カムローラ３３が回転可能に軸支されている。この第１カムローラ３２及び第２カムローラ３３が後述するカム体５の第１カム溝５１及び第２カム溝５２と各々協働するようになっている。更に、かしめ体３の突出刃部３１の反対側の端部には、カムローラ３２を越えて突出している把持部３４が設けられている。したがって、かしめ体３をかしめ部本体４から取り出したり或いは取り付けたりするときは、把持部３３を摘むことで容易に行うことができる。

かしめ体３の半径方向の往復移動は、様々な公知の駆動機構を用いて行うことができる。図示されている実施形態では、駆動機構としてカム機構が利用されている。即ち、かしめ部本体４の外周部には、カム体５が軸受５０を介して回転可能に装着されている。このカム体５には、第１カム溝５１及び第２カム溝５２が設けられ、各々、かしめ体３の第１カムローラ３２及び第２カムローラ３３と協働している。第１カム溝５１と第２カム溝５２とは段差部５３を介してつながっていて、１つの溝となっている。このカム体５に形成された第１カム溝５１の外側カム表面５１ａにかしめ体３の第１カムローラ３２が当接した状態でカム体５が回動することで、かしめ体３を半径方向内向きに移動させる。一方、かしめ体３の突出刃部３１をかしめ部本体４内に後退させるときは、カム体５を上記とは逆方向に回動させる。すると、第２カムローラ３３がカム体５の第２カム溝５２の内側カム表面に従動し、かしめ体３を半径方向外向きに移動させる。第１カム溝５１及び第２カム溝５２は、中心部から遠ざかるように円弧状に形成されている。

本実施形態では、中心部から遠ざかった位置にある第１カム溝５１及び第２カム溝５２の両者の端部が略一致して外周に開放されている。即ち、カム体５の外周面には、第１カム溝５１及び第２カム溝５２の共通の開放口５４が設けられている。したがって、かしめ体３のカムローラ３２が第１、第２カム溝５１，５２の外周に開放された位置に達した場合に、かしめ体３をかしめ部本体４及びカム体５から外部に取り出すことが可能となる。同様に外部から新しいかしめ体３をかしめ部本体４及びカム体５の内部に挿入することも可能である。

カム体５の外周部には、連結部５５が設けられていて、この連結部５５が後述する駆動部６に第１ピン部材８によって着脱自在に取り付けられている。したがって、駆動部６の駆動によって連結部５５、即ちカム体５が回動し、かしめ体３が径方向に移動することになる。

駆動部６としては、様々な公知の駆動機構を用いることができるが、図示されている実施形態では、ピストン−シリンダ機構が用いられている。即ち、駆動部６は、シリンダ６１、ピストン（図示されず）、ピストンロッド６２及びピストンロッド６２の移動範囲を規制する規制部６３とより構成されており、ピストンロッド６２が第１ピン部材８によって連結部５５に連結している。この第１ピン部材８は容易に抜き取ることができ、これによってピストンロッド６２と連結部５３との連結が解除される。規制部６３には長穴６３ａが形成されていて、第１ピン部材８は長穴６３ａ内を挿通しており、これによって、第１ピン部材８の移動範囲が長穴６３ａ内に限定されることによって、ピストンロッド６２の移動範囲も規制されている。駆動部６の作動は、好適には空気圧によって行われる。

装置本体７は、ベース７１、支柱７２、上板部７３、アーム７４及び駆動部取付部７５等から構成されていて、この装置本体７に押圧部３、かしめ部本体４駆動部６が支持されている。即ち、押圧部３は、装置本体７の上板部７３に設けられたアーム７４に回転自在に支持されており、かしめ部本体４は、その上部が上板部７３に嵌合されると共に、かしめ部本体４の中央部を挿通している押圧部３を介してアーム７４に支持されている。この場合、押圧部３とかしめ部本体４とは一体的に装置本体７に対して回転することができる。また、上板部７３とかしめ部本体４とは、第２ピン部材９によって係合するようになっており、第２ピン部材９が両者７３，４間に渡って挿入されたときは、両者は係合され、かしめ部本体４は装置本体７に対して回転することができない。第２ピン部材９が引き抜かれ、両者が非係合にされたときは、かしめ部本体４は装置本体７に対して回転することが可能である。

更に、駆動部６は装置本体７の駆動部取付部７５に軸部７６によって軸支されている。したがって、駆動部６は軸部７６を中心に回動でき、装置本体７に対してその傾きを変えることができる。こうして、駆動部６は、回動と直線移動とを合わせた動きをカム体５の連結部５５に与えることができ、カム体５を回動させることができる。

上記構成よりなる本実施形態のかしめ装置の動作について説明する。
かしめ部本体４のワーク受容凹部４１と対面する載置台１１上にワークＷが供給されると、載置台１１が上昇し、ワークＷの上端部が押圧体２１の押圧面に当接し、ワークＷは押圧部２と保持部１との間で押圧保持される。次いで駆動部６を駆動しカム体５を図３において時計回りに回動する。すると、かしめ体３の第１カムローラ３２が第１カム溝５１の外側カム表面に従動し、かしめ体３を半径方向内向きに移動させる。その結果、押圧体２１によってワークＷの上端部を押圧した状態でかしめ体３の先端の突出刃部３１がワークＷの本体部Ｗ₁を取り囲む筒状ハウジングＷ₂に押し当てられ、一部につながった部分を残すように筒状ハウジングＷ₂の一部をタブ状に切り抜く。そして、かしめ体３を更に半径方向内向きに押し込むことによって切り抜かれたタブ状部が折り曲げられて、ワークＷの本体部Ｗ₁の上端部又は肩部に押し付けられ、筒状ハウジングＷ₂がワークＷの本体部Ｗ₁に固定される。

切りかしめ加工が終了すると、駆動部６によりカム体５を図３において反時計回りに回動する。これにより、かしめ体３の第２カムローラ３３がカム体５の第２カム溝５２の内側カム表面に従動し、かしめ体３を半径方向外向きに移動して、かしめ部本体４内に後退させる。次いで載置台１１を下降させてワークＷの上端部をワーク受容凹部４１から退出させる。最後に、切りかしめ加工済みのワークＷを載置台１１からラインの下流側に排出し、１つのワークＷに対する切りかしめ加工サイクルが終了する。

次に、かしめ体３が摩耗及び欠損により、交換する必要がある場合の交換作業について説明する。
かしめ体３を交換する場合は、まず、カム体５の連結部５５と駆動部６のピストンロッド６２とを結合している第１ピン部材８を引き抜き、カム体５と駆動部６との結合を解除する。次に、かしめ部本体４を装置本体７の上板部７３に固定している第２ピン部材９を引き抜き、装置本体７との固定を解除する。

次いで、押圧体２１を回転することで、押圧体２１に嵌合結合しているかしめ部本体４を回転し、交換を要するかしめ体３が作業者の前方に向く位置に向ける。次にカム体５を手動で回動し、第１、第２カム溝５１，５２をかしめ体３と同じ方向に位置決めする。交換を要するかしめ体３の把持部３４を摘んで、第１、第２カム溝５１，５２の共通の開放口５４からかしめ体３を取り出し、次いで新しいかしめ体３をこの開放口５４から挿入してかしめ部本体４に組み付ける。

かしめ部本体４には、かしめ体３が複数（図３では７個）収まっているので、交換を必要とするかしめ体３に対しては、上記作業を繰り返し、新しいかしめ体３に交換する。かしめ体３の交換が終わったら、かしめ部本体４を所定位置に回転して位置決めし、装置本体７の上板部７３から第２ピン部材９を挿入して、かしめ部本体４を装置本体７に回転しないように固定する。次に、カム体５を回転位置決めし、カム体５の連結部５３と駆動部６のピストンロッド６２とを第１ピン部材８を挿入することで結合する。
このようにして、かしめ体３の交換作業が完全に終了したら、ワークＷのかしめ加工を行う。

以上説明したように、本発明では、かしめ部本体４とカム体５とを自由に回転させることができることから、取り出し易い位置にカム体５に設けたカム溝５１，５２の開放口５４を位置決めすることで、容易にかしめ体５を交換することができるようになる。

本発明の実施の形態のかしめ装置の全体構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態のかしめ装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態のかしめ装置のカム溝形状の詳細図である。 従来のかしめ装置を説明する図である。 従来のかしめ装置のカム溝形状の詳細図である。

符号の説明

１ 保持部
１１ 載置台
２ 押圧部
２１ 押圧体
３ かしめ体（かしめ工具）
３１ 突出刃部
３２ 第１カムローラ
３３ 第２カムローラ
３４ 把持部
４ かしめ部本体
４１ ワーク受容凹部
４２ 横穴
５ カム体
５１ 第１カム溝
５２ 第２カム溝
５３ 段差部
５４ 開放口
５５ 連結部
６ 駆動部
６１ シリンダ
６２ ピストンロッド
６３ 規制部
７ 装置本体
７３ 上板部
７４ アーム
７６ 軸部
８ 第１ピン部材
９ 第２ピン部材
Ｗ ワーク（被かしめ物）
Ｗ₁ 本体部
Ｗ₂ 筒状ハウジング

Claims (3)

1. 被かしめ物であるワークＷを保持し、昇降可能な保持部（１）と、
   前記ワークＷを前記保持部（１）との間で押圧保持する押圧部（２）と、
   押圧保持される前記ワークＷをかしめる、周方向に配置された複数のかしめ体（３）と、
   押圧保持される前記ワークＷの一部を受け入れると共に、前記かしめ体（３）を径方向に移動可能に保持するかしめ部本体（４）と、
   前記かしめ部本体（４）に対し回転自在に支持され、前記かしめ体（３）を往復移動させるカム体（５）と、
   前記カム体（５）を駆動する駆動部（６）と、
   前記押圧部（２）、前記かしめ部本体（４）及び駆動部（６）を支持する装置本体（７）と、
   より構成されているかしめ装置において、
   前記カム体（５）のカム溝（５１，５２）の一部が前記カム体（５）の外周に開放されており、かつ
   前記かしめ部本体（４）は、前記装置本体（７）に対して回転可能又は回転不可能になるように、ピン部材（９）によって両者（４，７）が非係合又は係合されることを特徴とするかしめ装置。
2. 前記駆動部（６）が前記カム体（５）に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のかしめ装置。
3. 前記かしめ部本体（４）は、前記押圧部（２）を介して前記装置本体（７）に支持され、位置決め固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のかしめ装置。

Images