JP5613706B2 - ブッシュ圧入装置 - Google Patents

Description

本発明はブッシュ圧入装置に関し、例えば、車体のサスペンションメンバ（ワーク）にブッシュを圧入するブッシュ圧入装置に関する。

従来から、車体のサスペンションメンバ（ワーク）にブッシュを圧入する装置として、ブッシュ圧入装置が知られている。
このブッシュ圧入装置について、図１４乃至図１６に特許文献１に記載されたブッシュ圧入装置を示すと共に、これら図に基づいて説明する。
図１４に示すように、このブッシュ圧入装置１００は、躯体１０１の所定位置に基台１０２が設けられ、基台１０２上の左右方向（図１４における左右方向）両側には、サスペンションメンバ（ワーク）の被圧入部１０３，１０４に対応して、圧入ヘッド１０６，１０７が配設されている。

また、ブッシュ圧入装置１００は、躯体１０１の上部の左右方向両側に、各圧入ヘッド１０６，１０７に対応して、圧入ユニット１０８，１０９が配設されている。尚、各被圧入部１０３，１０４、各圧入ヘッド１０６，１０７、各圧入ユニット１０８，１０９は同一構成であるため、以下、右側に配置された被圧入部１０３、圧入ヘッド１０６、圧入ユニット１０８について説明する。

前記圧入ユニット１０８は、フレームがＣ形に形成された加圧部１１０を備え、フローティング機構１２０を介して躯体１０１に吊下げられている。また、この加圧部１１０は手動操作によって移動可能に構成されている。

また、前記加圧部１１０は、コ字状のフレームの両端部に固定部材１１１ａ、１１１ｂが設けられ、一の固定部材１１１ｂには、加圧シリンダ１１２が固定されている。この加圧シリンダ１１２のピストンの先端部には、可動部材１１３が固定部材１１１ａに対向して取り付けられている。
また、固定部材１１１ａ、１１１ｂの間には、ガイドシャフト１１４が設けられ、前記可動部材１１３は加圧シリンダ１１２の力によって、ガイドシャフト１１４に案内されつつ、固定部材１１１に向けて移動可能に構成されている。

更に、 図１５、図１６に基づいて圧入ヘッド１０６について説明する。
前記圧入ヘッド１０６は、ブッシュＢが装着されるブッシュセットアタッチメント１０６ａ（ブッシュ装着部）と、該ブッシュセットアタッチメント１０６ａを保持するアタッチメントホルダ１０６ｂを備えている。
また、圧入ヘッド１０６は、マウントゴム１１５を介して前記アタッチメントホルダ１０６ｂを支持するスライドベース１１６（支持台）と、前記スライドベース１１６を案内する直動ガイド１１７と備えている。

次に、このブッシュ圧入装置１００の動作について説明する。
まず、サスペンションメンバ（ワーク）を基台１０２上に固定する。そして、ブッシュＢを圧入ヘッド１０６のブッシュセットアタッチメント１０６ａに装着する。そして、この圧入ヘッド１０６を移動させ、前記ブッシュＢを被圧入部１０３に外側（図１５における右側）から宛がう。
次に、圧入ユニット１０８を手動操作によって移動させ、図１５に示すように前記圧入ユニット１０８の固定部材１１１ａと可動部材１１３との間に、ブッシュ５が宛がわれた被圧入部１０３を位置させる。

その後、加圧シリンダ１１２の力によって、図１５の矢印に示すように可動部材１１３を固定部材１１１ａに向けて移動させ、固定部材１１１ａと可動部材１１３とによって被圧入部１０３及び圧入ヘッド１０６を挟圧する。
これにより、圧入ヘッド１０６に装着されたブッシュＢは、被圧入部１０３の外側から圧入される。
このとき、図１６に示すように、マウントゴム１１５に与えられる力に応じて、前記マウントゴム１１５が弾性変形し、圧入ヘッド１０６（ブッシュセットアタッチメント１０６ａ）に装着されたブッシュＢは被圧入部１０３に倣って揺動する。この揺動により、ブッシュＢは被圧入部１０３に対して自発に芯出しされ、ブッシュＢはこじられることなく真直に被圧入部１０３へ圧入される。尚、図１６において、実線で表わされた状態が初期の状態であり、仮想線が芯出しされた状態を示している。

特開２００７−２１００４０号公報

ところで、前記特許文献１に記載されたブッシュ圧入装置にあっては、前記したように圧入ヘッドに設けられたマウントゴムによって圧入ヘッドの圧入方向を傾けことにより芯出し、ワークと圧入ヘッドの位置ずれを吸収できる構造が採用されている。
しかしながら、前記マウントゴムによる位置ずれ吸収量にも限界があるため、ブッシュ圧入に際しては、ワークをブッシュ圧入装置（基台）に対して精度良く固定する必要があった。

そのため、従来のブッシュ圧入装置では、ワークを固定するための専用の取付け台、取付け治具を用意し、固定することが行われていた。
このような専用の取付け台、取付け治具はワークの形状に対応して製作されるため、ワークが変更される毎に、それに対応した取付け台、取付け治具を製作しなればならず、コストが嵩む原因になっていた。
また、ブッシュ圧入作業が取付け台（基台）にワークを固定した状態でなされるため、広い作業スペースを必要とするという技術的課題があった。

本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、ワークを固定するための取付け台、取付け治具を用いることなく、ブッシュの圧入作業を行うことができるブッシュ圧入装置を提供することを目的とするものである。

上記技術的課題を解決するためになされた本発明にかかるブッシュ圧入装置は、ワークに取り付けられるブッシュアタッチメントと、前記ブッシュアタッチメントに力を加え、ブッシュをワークに圧入する圧入ユニットとを備えたブッシュ圧入装置であって、前記ブッシュアタッチメントは、ワークを保持するワーク保持部材と、前記ワーク保持部材に相対向して配置され、前記ワーク保持部材に対して移動可能に形成された、ブッシュを保持するブッシュ保持部材と、前記圧入ユニットに係止される被係止部とを有し、前記圧入ユニットは、両端部に設けられた側板と、側板間に移動可能に形成された可動板と、前記可動板に力を作用させ移動させることにより、前記ワーク保持部材及び前記ブッシュ保持部に力を加える加圧手段と、前記ブッシュアタッチメントの係止部を係止する係止手段とを有し、前記ブッシュアタッチメントを前記圧入ユニットに係止した状態で、前記加圧手段が可動板に力を作用させ移動させることによって、ワーク保持部材あるいはブッシュ保持部材を移動させ、ブッシュをワークに圧入することを特徴としている。

このように、ブッシュアタッチメントを前記圧入ユニットに係止した状態で、前記加圧手段が可動板に力を作用させ、前記可動板を移動させることにより、ワーク保持部材あるいはブッシュ保持部材を移動させ、ブッシュをワークに圧入するように構成されているため、ワークとブッシュの軸線と可動板の移動方向に位置ずれが生じても、圧入ユニットあるいはブッシュアタッチメントが回動し、ワークとブッシュの軸線と可動板の移動方向とが徐々に一致する。

その結果、ワークとブッシュの軸線と可動板の移動方向に位置ずれが生じても、ブッシュはこじられることなく真直にワークに圧入される。
即ち、前記可動板の移動と共に、圧入ユニットあるいはブッシュアタッチメントが回動し、位置ずれを吸収することができるため、圧入ユニットに対して、ワークを正確な位置精度をもって装置（基台）に取付けられる必要はなく、ワークを固定するための取付け台あるいは取付け治具を用いなくても、ブッシュの圧入作業を行うことができる。
しかも、固定するための取付け台を用いない場合には、作業スペースも極力小さなものとすることができる。

ここで、前記被係止部は、ワーク保持部材の外側面に形成された柱状部と、前記柱状部の先端に形成された球状の突起とを備え、前記係止手段は、側板の内側面の上下方向に延設された溝と、前記溝の下端部を塞ぐように設けられた係止板とを備え、前記係止板が前記溝に収容された突起を係止することによって、ブッシュアタッチメントを圧入ユニットに係止するように構成されていることが望ましい。

このような簡単な構成により、ブッシュアタッチメントを圧入ユニットに係止することができ、しかもブッシュアタッチメントに対して圧入ユニットを回動させることができる。
しかも、作業者がブッシュアタッチメントの球状の突起を前記溝に収容するという簡単な作業によって、ブッシュアタッチメントを圧入ユニットに係止することができる。

また、前記加圧手段が、圧入ユニットの側板の外側面に設けられたモータと、前記モータによって回転するボールネジとからなり、前記可動板が螺合しているボールネジを前記モータによって回転させることにより、前記可動板を移動させることが望ましい。

更に、前記圧入ユニットの上部には吊下げフレームが設けられ、トグルクランプを介して、吊下げフレームがスプリングバランサに取り付けられていることが望ましい。
このように、吊下げフレームがスプリングバランサに取り付けられているため、圧入ユニットに対して引き上げる力を作用させることができる。一方、ワークには自重があるため、引き下げる力が作用し、両者の力のバランスでワークを吊り下げることができる。

本発明によれば、ワークを固定するための取付け台あるいは取付け治具を用いることなく、ブッシュの圧入作業を行うことができるブッシュ圧入装置を得ることができる。

図１は、本発明の実施形態にかかるブッシュ圧入装置の概略構成図である。 図２は、図１の示すブッシュ圧入装置のブッシュアタッチメント及び圧入ユニットを示す側面図である。 図３は、圧入ユニットの側板を示す正面図である。 図４は、ブッシュアタッチメント（ブッシュ及びワークの非装着状態）の平面図である。 図５は、ブッシュアタッチメントにブッシュを取付ける状態を説明する側面図である。 図６は、ブッシュアタッチメントにワークを取付ける状態を説明する側面図である。 図７は、ブッシュアタッチメントにブッシュ及びワークを取付ける状態を説明する側面図である。 図８は、ブッシュの先端部をワークに挿入する状態を説明する側面図である。 図９は、図８に示すブッシュアタッチメントが圧入ユニットに係合した状態を示す側面図である。 図１０は、圧入ユニットを動作させ、ブッシュをワークに圧入する状態を説明する側面図である。 図１１は、ブッシュアタッチメントの移動方向と、圧入ユニットの移動方向のずれを説明する側面図である。 図１２は、図１１に示す状態から芯出しが行われ、ブッシュアタッチメントの移動方向と、圧入ユニットの移動方向が徐々に一致する状態を説明する側面図である。 図１３は、本発明の実施形態の変形例を示す側面図である。 図１４は、従来のブッシュ圧入装置を示す側面図である。 図１５は、従来のブッシュ圧入装置の圧入ユニット、圧入ヘッドを示す側面図である。 図１６は、従来のブッシュ圧入装置の芯出し機構を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態にかかるブッシュ圧入装置について、図１乃至図１３に基づいて説明する。
本発明にかかるブッシュ圧入装置１は、図１に示すように、サスペンションメンバであるワークＷが取り付けられるブッシュアタッチメント１０と、前記ブッシュアタッチメント１０に外力を加え、ブッシュＢをワークＷに圧入する圧入ユニット２０とを備えている。

また、ブッシュ圧入装置１は、前記圧入ユニット２０を吊下げるスプリングバランサ２と、前記スプリングバランサ２が取り付けられ、モータ等の駆動手段によってガイドレール４上を移動する移動ベース３と、前記ガイドレール４を回動可能に支持する支柱７とを備えている。尚、前記ガイドレール４は、支柱７から水平方向に延設されている。
更に、作業者の操作により、ガイドレール４の回動動作、移動ベース３の移動、圧入ユニット２０の圧入動作等を制御する制御盤８と、前記ワークＷを載置する載置台９が設けられている。尚、載置台９は、ワークＷを単に載せて置くためのものであり、必ずしも設ける必要はない。

更に、図２に基づいて圧入ユニット２０の構成について説明する。
前記圧入ユニット２０は、天板２１、前記天板２１の左右両端部に設けられた側板２２、２３が形成されている。また、前記天板２１の上面に、円弧状の吊下げフレーム２４が設けられている。
この吊下げフレーム２４は、スプリングバランサ２のワイヤ２ａに取付けられたトグルクランプ２９によって挟持されおり、吊下げフレーム２４におけるトグルクランプ２９の挟持の位置を変更できるように構成されている。
また、前記側板２３の外側面には減速機２５を介してモータ２６が取付けられ、その出力軸はボールネジ２７に連結されている。このボールネジ２７は、前記側板２２、２３に回転可能に支持される。

また前記側板２２、２３間におけるボールネジ２７には、可動板２８が螺合している。この可動板２８の上面は天板２１の下面に接し、このボールネジ２７が回転することにより、図２の矢印方向に移動するように構成されている。
また、前記側板２３の内側面には、図３に示すように、上下方向に延設された溝２３ａが形成され、この溝２３ａの下端部には溝２３ａを塞ぐ係止板２３ｂが設けられている。この係止板（係止手段）２３ｂは、前記溝２３ａに収容されたブッシュアタッチメント１０の突起（被係止部）１３を係止し、ブッシュアタッチメント１０を圧入ユニット２０に係止するように構成されている。

次に、図２、図４〜図８に基づいてブッシュアタッチメント１０の構成について説明する。
このブッシュアタッチメント１０は、ワークＷを保持するワーク保持部材１１と、前記ワーク保持部材１１に相対向して形成されたブッシュＢを保持するブッシュ保持部材１２とを備えている。このブッシュアタッチメント１０は、前記圧入ユニット２０の可動板２８から外力を受けることにより、ブッシュ保持部材１２あるいはワーク保持部材１１を他方側に移動させ、ブッシュＢをワークＷに圧入するものである。

前記ワーク保持部材１１の側面の外側面には柱状部１３ａが形成され、その柱状部１３ａの先端に、前記溝２３ａに係合する球状の突起１３が形成されている。
尚、突起１３はワーク保持部材１１側に設けられた場合を示したが、ブッシュ保持部材１２側に設けられていても良い。

また、図４に示すように、ワーク保持部材１１の側面の内側面には、ワークＷを保持する保持部１１ａが形成されている。この保持部１１ａには溝部１１ａ１が形成され、ワークＷの一部が嵌合するように構成されている。
このように、ワークＷが保持部１１ａには溝部１１ａ１に嵌合しているため、ワークＷが保持部１１ａ内で位置ずれを起こすことなく、精度良く保持することができる。

また、前記ワーク保持部材１１の上部には、内側に延設されたフレーム１１ｂ、１１ｃが形成され、このフレーム１１ｂ、１１ｃには、このフレーム１１ｂ、１１ｃの延設方向と直交し、かつ外側方向に延びるピン１１ｄが形成されている。

また、前記ブッシュ保持部材１２の側面の内側面には、ブッシュＢを保持する保持部１２ａが形成されている。尚、図示しないが、保持部１２ａに凹凸を形成し、ブッシュＢに形成された凹凸と嵌合させることにより、ブッシュＢを保持部１２ａ内で位置ずれを起こすことなく、精度良く保持するのが好ましい。
また、前記ブッシュ保持部材１２の上部には、内側に延設されたフレーム１２ｂ、１２ｃが形成され、このフレーム１２ｂ、１２ｃには、長孔１２ｄが形成され、前記ピン１１ｄが移動可能に挿通している。

したがって、このブッシュアタッチメント１０にブッシュＢを装着するには、図５に示すように、ブッシュ保持部材１２を、前記ピン１１ｄを中心に回動させ、挿入口Ｓを拡開する。この拡開状態において、ブッシュＢを保持部１２ａに取付ける。続いて、前記ブッシュＢを保持部材１２ａに取付けた後、図６に示すように、ワークＷを保持部１１ａに取り付ける。
そして、図７に示すように、ワーク保持部材１１にワークＷが装着され、ブッシュ保持部材１２にブッシュＢが装着された後、ブッシュ保持部材１２を、前記ピン１１ｄを中心に回動させ、挿入口Ｓを閉じると、図８に示すように、ワークＷとブッシュＢの軸線ｌが同一直線状に配置される。

更に、図８の矢印に示すように、ブッシュ保持部材１２をワーク保持部材１１側に移動させ、ブッシュＢの先端部分をワークＷに挿入、嵌合することにより、ワーク保持部材１１とブッシュ保持部材１２とを一体化する。このブッシュＢの先端部分のワークＷへの挿入、嵌合は、作業者の人手によってなされる。
このように、ワーク保持部材１１とブッシュ保持部材１２とを一体化することにより、ワークＷにブッシュアタッチメント１０を装着することができる。

続いて、作業者によって、ワークＷに装着されたブッシュアタッチメント１０の突起１３を、圧入ユニット２０の溝２３ａに収容する。
このとき、圧入ユニット２０には、前記スプリングバランサ２によって引き上げる力が作用する。一方、ブッシュアタッチメント１０にはワークＷの自重が作用する。
その結果、突起１３は、溝２３ａの下端部に形成された係止板２３ｂ係止され、ブッシュアタッチメント１０は圧入ユニット２０に取り付けられる。
尚、作業者が、圧入ユニット２０に取り付けられたブッシュアタッチメント１０を圧入ユニット２０に対して持ち上げることにより、前記突起１３と前記係止板２３ｂとの係合を解くことができ、圧入ユニット２０から取り外すことができる。

次に、圧入ユニット２０の動作により、ワークＷにブッシュＢを圧入する動作について、図９〜図１２に基づいて説明する。
先ず、ブッシュアタッチメント１０が圧入ユニット２０に取り付けられ状態について説明すると、前記スプリングバランサ２によって引き上げる力と、ブッシュアタッチメント１０の引き下げる力（ワークＷの自重）との力のバランスから、２つの状態が生じる。
即ち、図９、図１０に示すようなワークＷとブッシュＢの軸線ｌがボールネジ２７の軸線ｍと平行に配置される場合と、図１１、図１２に示すようなワークＷとブッシュＢの軸線ｌがボールネジ２７の軸線ｍに対して、所定の角度θが生じる場合が生じる。

最初に、図９、図１０に示す状態における圧入ユニット２０の動作について説明する。
図９に示す状態からモータ２６を駆動し、減速機２５を介してボールネジ２７を回転させ、可動板２８を矢印方向に移動させる。前記ブッシュアタッチメント１０は、前記圧入ユニット２０の可動板２８の移動により可動板２８と接触し、可動板２８から外力を受ける。これにより、ブッシュ保持部材１２をワーク保持部材１１側に移動させ、ブッシュＢをワークＷに圧入する。

次に、図１１及び図１２に基づいて、ワークＷとブッシュＢの軸線ｌがボールネジ２７の軸線ｍ（可動板２８の移動方向ｍ）と所定の角度θを有している場合におけるワークＷにブッシュＢを圧入する動作について説明する。
図１１に示す状態から、モータ２６を駆動し、減速機２５を介してボールネジ２７を回転させ、可動板２８を移動させる。この可動板２８の移動により、図１２に示すように、ワーク保持部材１１の上端部が可動板２８と接触し、可動板２８から力を受ける。

この可動板２８からの外力によって、圧入ユニット２０は前記突起１３と係止板２３ｂとの係合部を中心Ｏとして、図１２の矢印方向に回動し、ワークＷとブッシュＢの軸線ｌとボールネジ２７の軸線ｍとが一致するようになる。
そして、前記可動板２８の移動と共に、ワークＷとブッシュＢの軸線ｌとボールネジ２７の軸線ｍとが一致し、ブッシュ保持部材１２とワーク保持部材１１と相対移動により、ブッシュＢがワークＷに圧入される。

尚、前記ワークＷは重量物であり、圧入ユニット２０は吊り下げられた状態にある。そのため、この可動板２８から力を受けると、ブッシュアタッチメント１０が回動することなしに、前記突起１３と係止板２３ｂとの係合部を中心に圧入ユニット２０が回動する。

また、ワークＷとブッシュＢの軸線ｌがボールネジ２７の軸線ｍに対して、所定の角度を超える大きな角度を持っている場合には、図１３に示すように、トグルクランプ２９の吊下げフレーム２４における挟持する位置を変更して、ワークＷとブッシュＢの軸線ｌがボールネジ２７の軸線ｍに対して所定角度の範囲内なるようにしても良い。

尚、上記実施形態にあっては、ワークとしてスペンションメンバの場合を例に説明したが、他の種類のワークにも適用することができる。
また、前記加圧手段として、圧入ユニットの側板の外側面に設けられたモータと、前記モータによって回転するボールネジとからなる場合について説明したが、例えば、ピストンシリンダのような加圧手段を用いることもできる。

１ ブッシュ圧入装置
２ スプリングバランサ
３ 移動ベース
４ ガイドレール
５ 支柱
１０ ブッシュアタッチメント
１１ ワーク保持部材
１１ａ ワーク保持部
１１ｂ フレーム
１１ｃ フレーム
１１ｄ ピン
１２ ブッシュ保持部材
１２ａ ブッシュ保持部
１２ｂ フレーム
１２ｃ フレーム
１２ｄ 長孔
１３ 突起（被係止部）
１３ａ 柱状部
２０ 圧入ユニット
２１ 天板
２２ 側板
２３ 側板
２３ａ 溝
２３ｂ 係止板（係止手段）
２４ 吊下げフレーム
２５ 減速機
２６ モータ
２７ ボールネジ
２８ 可動板

Claims (4)

1. ワークに取り付けられるブッシュアタッチメントと、前記ブッシュアタッチメントに力を加え、ブッシュをワークに圧入する圧入ユニットとを備えたブッシュ圧入装置であって、
   前記ブッシュアタッチメントは、ワークを保持するワーク保持部材と、前記ワーク保持部材に相対向して配置され、前記ワーク保持部材に対して移動可能に形成された、ブッシュを保持するブッシュ保持部材と、前記圧入ユニットに係止される被係止部とを有し、
   前記圧入ユニットは、両端部に設けられた側板と、側板間に移動可能に形成された可動板と、前記可動板に力を作用させ移動させることにより、前記ワーク保持部材及び前記ブッシュ保持部に力を加える加圧手段と、前記ブッシュアタッチメントの係止部を係止する係止手段とを有し、
   前記ブッシュアタッチメントを前記圧入ユニットに係止した状態で、前記加圧手段が可動板に力を作用させ移動させることによって、ワーク保持部材あるいはブッシュ保持部材を移動させ、ブッシュをワークに圧入することを特徴とするブッシュ圧入装置。
2. 前記被係止部は、ワーク保持部材の外側面に形成された柱状部と、前記柱状部の先端に形成された球状の突起とを備え、
   前記係止手段は、側板の内側面の上下方向に延設された溝と、前記溝の下端部を塞ぐように設けられた係止板とを備え、
   前記係止板が前記溝に収容された突起を係止することによって、ブッシュアタッチメントを圧入ユニットに係止するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のブッシュ圧入装置。
3. 前記加圧手段が、圧入ユニットの側板の外側面に設けられたモータと、前記モータによって回転するボールネジとからなり、
   前記可動板が螺合しているボールネジを前記モータによって回転させることにより、前記可動板を移動させることを特徴とする請求項１または請求項２記載のブッシュ圧入装置。
4. 前記圧入ユニットの上部には吊下げフレームが設けられ、トグルクランプを介して、吊下げフレームがスプリングバランサに取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のブッシュ圧入装置。

Images