JP5987700B2 - かしめ装置及びかしめ方法 - Google Patents

Description

本発明は、かしめ部材を被かしめ部材にかしめ固定するかしめ装置及びかしめ方法に関するものである。

かしめ部材に被かしめ部材をかしめ固定するかしめ装置が従来技術として知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に示すかしめ装置は、ベアリングの外輪が一端側から挿入されて他端側に係止される円筒状のホルダ（かしめ部材）に、ベアリング（被かしめ部材）の外輪をかしめ固定するものである。かしめ装置は、ホルダを支持する基台と、この基台の上方に配置され、ベアリングの外輪をホルダにかしめ固定するかしめローラ（かしめ具）と、かしめローラのストロークを測定するストロークセンサと、ホルダ及びベアリングに作用する荷重の実際値を測定する荷重センサとを備える。ストロークセンサ及び荷重センサからの出力信号は、制御装置に送信される。制御装置は、測定されたストローク及び実荷重に基づいて、かしめローラのかしめ動作を制御する。そして、ホルダの凸部（突起部）が、車輪の凹部に沿って径方向外側から径方向内側に向けて塑性変形されることでかしめ部が形成されることにより、ベアリングの外輪がホルダにかしめ固定される。

また、かしめ中に上述のようなストローク及び荷重をリアタイムで測定して、これらの測定値に基づいて、かしめ部の良否を判定することは一般的に行われている。

特開２０１０−２６４４８０号公報

ところで、突起部の延長方向において、突起部に対応する部分の断面形状が一定形状ではないかしめ部材（例えば、略円環状のかしめ部材であって、内周縁部に突起部が、内周面に雌ねじが形成されたかしめ部材）では、この断面形状の不定の所為で、作用する荷重を同じ大きさにしても、そのかしめ位置によって、かしめ部のスプリングバック量（かしめ量）が異なる。このように、かしめ位置によって、かしめ部のスプリングバック量が違うにも拘わらず、上述の如く、かしめ中にリアルタイムで測定したストローク及び荷重に基づいて、かしめ部の良否を判定すると、その判定精度が低下するという課題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、簡単な手段で、かしめ部の良否の判定精度を向上させることにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、かしめ部を形成した後、かしめ具をかしめ部に当接させ、この当接時におけるかしめ具の移動量を検出し、この移動量に基づいて、かしめ部の良否を判定することを特徴とする。

具体的には、第１の発明は、突起部が形成され且つ該突起部の延長方向において該突起部に対応する部分の断面形状が一定形状ではないかしめ部材に被かしめ部材を、上記突起部を押圧して塑性変形させることで形成したかしめ部によりかしめ固定するかしめ装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、上記突起部を押圧するかしめ具と、上記かしめ具を移動させる制御手段と、上記かしめ具の移動量を検出する移動量検出手段と、上記かしめ部に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、上記かしめ部の良否を判定する判定手段とを備えており、上記制御手段は、上記かしめ具を上記突起部側に移動させることで、該かしめ具により上記突起部を押圧することで上記かしめ部を形成した後、上記かしめ具を上記かしめ部とは反対側に移動させ、さらに、上記かしめ具を上記かしめ部側に再移動させることで、該かしめ具を上記かしめ部に当接させるように構成されており、上記移動量検出手段は、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時に、上記かしめ具の移動量を検出するように構成されており、上記荷重検出手段は、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時に、該かしめ部に作用する荷重を検出するように構成されており、上記判定手段は、上記移動量検出手段により検出された、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量が予め設定された設定移動量に達した時に、上記荷重検出手段により上記かしめ部に作用する荷重が検出されたときには、上記かしめ部を良好と判定する一方、上記移動量検出手段により検出された、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量が上記設定移動量に達する前に、上記荷重検出手段により上記かしめ部に作用する荷重が検出されたときには、上記かしめ部を不良と判定するように構成されていることを特徴とするものである。

これによれば、かしめ具を突起部側に移動させることで、かしめ具により突起部を押圧することでかしめ部を形成した後、かしめ具をかしめ部とは反対側に移動させ、さらに、かしめ具をかしめ部側に再移動させることで、かしめ具をかしめ部に当接させ、この当接時におけるかしめ具の移動量を検出し、この移動量に基づいて、かしめ部の良否を判定する。つまり、かしめ部を形成した後、かしめ具をかしめ部から離反させ（つまり、かしめ部のスプリングバックを許容し）、さらに、かしめ具をかしめ部に再接近させて当接させることで、かしめ部のスプリングバック量を検出し、このスプリングバック量に基づいて、かしめ部の良否を判定する。このため、突起部の延長方向において、突起部に対応する部分の断面形状が一定形状ではないかしめ部材であるにも拘わらず、簡単な手段で、かしめ部の良否の判定精度を向上させることができる。

また、かしめ具のかしめ部への当接時におけるかしめ具の移動量に加えて、この当接時におけるかしめ部に作用する荷重に基づいて、かしめ部の良否を判定するため、かしめ部の良否の判定精度をより一層向上させることができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段は、上記かしめ具を上記突起部の突起方向とは逆向きに移動させることで、上記突起部を押圧するように構成されていることを特徴とするものである。

これによれば、かしめ具を突起部の突起方向とは逆向きに移動させることで、突起部を押圧するため、かしめ具を突起部の突起方向と直交する方向に移動させることで、突起部を倒してかしめ部を形成する場合と比較して、装置のコンパクト化を図ることができる。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記制御手段は、上記判定手段により上記かしめ部が不良であると判定されたときには、該判定直後に上記かしめ部に当接した状態のかしめ具を上記かしめ部側にさらに移動させることで、上記かしめ具により上記かしめ部を押圧するように構成されていることを特徴とするものである。

これによれば、かしめ部が不良であると判定されたときに、その判定直後にかしめ部に当接した状態のかしめ具をかしめ部側にさらに移動させることで、かしめ具によりかしめ部を押圧する。つまり、かしめ部が不良であると判定された直後に連続して、その不良と判定したかしめ部を補正する。このため、かしめ部が不良であると判定されたときに、かしめ部材に被かしめ部材をかしめ固定する時間を短縮することができる。

第４の発明は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、上記被かしめ部材における上記かしめ部によりかしめられる被かしめ位置を検出することで、上記突起部における上記かしめ具により押圧するかしめ位置を決定する被かしめ位置検出手段をさらに備えていることを特徴とするものである。

これによれば、被かしめ部材におけるかしめ部によりかしめられる被かしめ位置を検出することで、突起部におけるかしめ具により押圧するかしめ位置を決定するため、かしめ部材に被かしめ部材を、所望の位置でかしめ固定することができる。

第５の発明は、突起部が形成され且つ該突起部の延長方向において該突起部に対応する部分の断面形状が一定形状ではないかしめ部材に被かしめ部材を、上記突起部を押圧して塑性変形させることで形成したかしめ部によりかしめ固定するかしめ方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第５の発明は、かしめ具を上記突起部側に移動させることで、該かしめ具により該突起部を押圧することで上記かしめ部を形成した後、上記かしめ具を上記かしめ部とは反対側に移動させ、さらに、上記かしめ具を上記かしめ部側に再移動させることで、上記かしめ具を該かしめ部に当接させ、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量及び上記かしめ部に作用する荷重を検出し、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量が予め設定された設定移動量に達した時に、上記かしめ部に作用する荷重が検出されたときには、上記かしめ部を良好と判定する一方、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量が上記設定移動量に達する前に、上記かしめ部に作用する荷重が検出されたときには、上記かしめ部を不良と判定することを特徴とするものである。

これによれば、上記第１の発明と同様の作用効果が得られる。

第６の発明は、上記第５の発明において、上記かしめ具を上記突起部の突起方向とは逆向きに移動させることで、上記突起部を押圧することを特徴とするものである。

これによれば、上記第２の発明と同様の作用効果が得られる。

第７の発明は、上記第５又は第６の発明において、上記かしめ部が不良であると判定されたときに、該判定直後に該かしめ部に当接した状態のかしめ具を上記かしめ部側にさらに移動させることで、該かしめ具により該かしめ部を押圧することを特徴とするものである。

これによれば、上記第３の発明と同様の作用効果が得られる。

本発明によれば、かしめ部を形成した後、かしめ具をかしめ部材から離反させ、さらに、かしめ具をかしめ部に再接近させて当接させることで、かしめ部のスプリングバック量を検出し、このスプリングバック量に基づいて、かしめ部の良否を判定するため、突起部の延長方向において、突起部に対応する部分の断面形状が一定形状ではないかしめ部材であるにも拘わらず、簡単な手段で、かしめ部の良否の判定精度を向上させることができる。また、かしめ具のかしめ部への当接時におけるかしめ具の移動量に加えて、この当接時におけるかしめ部に作用する荷重に基づいて、かしめ部の良否を判定するため、かしめ部の良否の判定精度をより一層向上させることができる。

本発明の実施形態に係るかしめ装置によりかしめ固定される、ロックナットとプラネタリキャリアとが螺合されたワークを示す平面図である。 ワークを示す分解斜視図である。 ロックナットとプラネタリキャリアとの螺合状態を示す断面図である。 かしめ装置を示す底面図である。 図４のV−V線矢視断面図である。 かしめ装置を示すブロック図である。 かしめ具の移動量とかしめ部に作用する荷重との関係を示すグラフ図である。 コントローラによるかしめ機構の動作制御工程を示すフローチャートである。 かしめ機構の下降時の状態を示す図５相当図である。 かしめヘッド及び軸部材の旋回時の状態を示す図５相当図である。 かしめ部の形成時の状態を示す図５相当図である。 かしめヘッドの上昇時の状態を示す図５相当図である。 かしめヘッドの再下降時の状態を示す図５相当図である。 かしめ機構の上昇時の状態を示す図５相当図である。 かしめ部の押圧時の状態を示す図５相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

本発明の実施形態に係るかしめ装置１は、ロックナット２（かしめ部材）にプラネタリキャリア３（被かしめ部材）をかしめ固定するものである。ロックナット２は、金属製のものである。ロックナット２は、図１〜図３に示すように、略円環状に形成されている。ロックナット２の上面の内周縁部には、その全周に亘って突起部２ａが形成されている。つまり、突起部２ａは、円環状に形成されている。突起部２ａは、ロックナット２の上面から上側に突起している。突起部２ａは、その延長方向（ロックナット２の周方向）において、断面形状が略三角形状に形成されている。

ロックナット２の上面における突起部２ａの径方向外側には、その全周に亘って凹部２ｂが形成されている。凹部２ｂは、その延長方向において、断面形状が略三角形状に形成されている。ロックナット２の内周面には、雌ねじ２ｃが形成されている。このため、ロックナット２は、その周方向（突起部２ａの延長方向）において、軸方向から見たときに突起部２ａに対応する部分の断面形状が一定形状ではないようになっている。つまり、ロックナット２における軸方向視において突起部２ａに対応する部分の断面形状は、その周方向の位置によって相違する。

上記プラネタリキャリア３は、金属製のものである。プラネタリキャリア３は、円筒部３ａと、鍔部３ｂとを備えている。円筒部３ａは、上下方向に延びている。円筒部３ａの外周面の上端部には、雄ねじ３ｃ（図３のみ図示）が形成されている。円筒部３ａの上端の外周面側には、被かしめ凹部（被かしめ切欠き）３ｄが形成されている。被かしめ凹部３ｄは、ロックナット２の突起部２ａを押圧して塑性変形させる（潰す）ことで形成したかしめ部２ｄによりかしめられる部分である。被かしめ凹部３ｄは、それぞれ互いに円筒部３ａの軸心を中心に径方向に対称に配置された対のものである。

円筒部３ａの上端の内周面側には、被かしめ位置検出用凹部（被かしめ位置検出用切欠き）３ｅが形成されている。被かしめ位置検出用凹部３ｅは、被かしめ凹部３ｄの位置を検出するためのものである。被かしめ位置検出用凹部３ｅは、円筒部３ａの周方向において、２つの被かしめ凹部３ｄ，３ｄの中間に配置されている。つまり、一方の被かしめ凹部３ｄと被かしめ位置検出用凹部３ｅともう一方の被かしめ凹部３ｄとは、円筒部３ａの周方向において、この順に９０度間隔でそれぞれ配置されている。鍔部３ｂは、円筒部３ａの下端部に径方向外側に延びるように形成されている。

そして、プラネタリキャリア３の円筒部３ａにプライマリギヤ４及びベアリング５（図９等参照）がこの順に外嵌された状態で、ロックナット２がプラネタリキャリア３の円筒部３ａの上端部に螺合される。この螺合により、プライマリギヤ４が固定される。また、ロックナット２がプラネタリキャリア３に螺合された状態で、プラネタリキャリア３がロックナット２にかしめ固定される。このかしめ固定により、ロックナット２が緩むことが抑制される。

図４〜図６に示すように、上記かしめ装置１は、かしめ機構１０と、被かしめ位置検出センサ２０（被かしめ位置検出手段）と、移動量検出センサ２１（移動量検出手段）と、荷重検出センサ２２（荷重検出手段）と、コントローラ３０とを備えている。

上記かしめ機構１０は、かしめヘッド１１と、軸部材１４と、被かしめ位置検出用ピン部材１５（以下、ピン部材という）とを有している。かしめ機構１０は、駆動機構により、その全体が上下方向に移動可能になっている。

上記かしめヘッド１１は、円筒部材１２と、かしめ具１３とを有している。円筒部材１２は、上下方向に延びている。かしめ具１３は、ロックナット２の突起部２ａを押圧するものである。かしめ具１３は、円筒部材１２の下端部に取付固定されている。かしめ具１３は、それぞれ互いに円筒部材１２の軸心を中心に径方向に対称に配置された対のものである。各かしめ具１３の下端部（先端部）の軸径方向内側には、軸径方向外側から内側に行くに従って上側に傾斜する内側傾斜面（テーパ面）１３ａが形成されている。内側傾斜面１３ａは、ロックナット２の突起部２ａを押圧する部分である。各かしめ具１３の下端部の軸径方向外側には、軸径方向内側から外側に行くに従って上側に傾斜する外側傾斜面１３ｂが形成されている。各かしめ具１３の下端部は、かしめ具１３によるロックナット２の突起部２ａ（かしめ部２ｄ）の押圧時及びかしめ具１３のかしめ部２ｄへの当接時に、ロックナット２の凹部２ｂに嵌まる。かしめヘッド１１は、駆動機構により、上下方向に移動可能になっている。これにより、かしめ具１３は、上下方向に移動可能になっている。

上記軸部材１４は、円筒部材１２に挿通されている。軸部材１４は、上下方向に延びている。軸部材１４の軸心は、円筒部材１２の軸心と一致している。軸部材１４の下端部（先端部）は、かしめ装置１によるロックナット２へのプラネタリキャリア３のかしめ固定時に、プラネタリキャリア３の円筒部３ａに挿入される。

上記ピン部材１５は、プラネタリキャリア３の被かしめ凹部３ｄの位置を検出するためのものである。ピン部材１５の軸径方向外側の端部は、軸部材１４の下端部に水平方向に延びる回転軸回りに軸径方向に回転可能に取付支持されている。ピン部材１５の軸径方向内側の端部は、付勢部材１６により下側に付勢されている。ピン部材１５は、それぞれ互いに軸部材１４の軸心を中心に径方向に対称に配置された対のものである。各ピン部材１５は、軸部材１４の周方向において、２つのかしめ具１３，１３の中間に配置されている。つまり、一方のピン部材１５と一方のかしめ具１３ともう一方のピン部材１５ともう一方のかしめ具１３とは、軸部材１４の周方向において、この順に９０度間隔でそれぞれ配置されている。

そして、ピン部材１５は、後述の如く、ロックナット２の上面に当接したときには、付勢部材１６の付勢力に抗して、その回転軸回りに回転して軸径方向内側に倒れる（図１０の二点鎖線参照）。ピン部材１５は、後述の如く、円筒部材１２の軸心回りに回転することで、一方のピン部材１５が被かしめ位置検出用凹部３ｅに嵌まって、付勢部材１６の付勢力により起きて係合する。本実施形態では、ピン部材１５を、上述の如く、軸部材１４の周方向において、１８０度間隔でそれぞれ配置したため、ピン部材１５を円筒部材１２の軸心回りに９０度回転させるまでに、一方のピン部材１５が被かしめ位置検出用凹部３ｅに係合する。

また、かしめヘッド１１及び軸部材１４は、駆動機構により、その軸心回りに一体に回転可能になっている。これにより、かしめヘッド１１に設けたかしめ具１３と軸部材１４に取り付けたピン部材１５とは、上述のような配置位置を保持した状態で、円筒部材１２の軸心回りに回転可能になっている。

上記被かしめ位置検出センサ２０は、透過型のセンサである。被かしめ位置検出センサ２０は、ピン部材１５毎に設けられている。被かしめ位置検出センサ２０は、ピン部材１５の近傍に設けられている。被かしめ位置検出センサ２０は、コントローラ３０に接続されている。そして、被かしめ位置検出センサ２０は、ピン部材１５の被かしめ位置検出用凹部３ｅへの係合を検出することで、被かしめ位置検出用凹部３ｅに対して９０度間隔でそれぞれ配置した被かしめ凹部３ｄの位置を検出する。このとき、かしめ具１３を、上述の如く、円筒部材１２の周方向において、ピン部材１５に対して９０度間隔でそれぞれ配置したため、ロックナット２の突起部２ａにおけるかしめ具１３に上下方向に対向する部分が、かしめ具１３により押圧するかしめ位置となる。このようにして、ロックナット２の突起部２aにおけるかしめ具１３により押圧するかしめ位置が決定される。かしめ位置
は、突起部２ａにおいて一定位置ではなく、ロックナット２とプラネタリキャリア３とが螺合されたワーク６毎に変わる。これは、例えば、ロックナット２とプラネタリキャリア３との螺合量がプライマリギヤ４やベアリング５の厚みばらつき等によってばらつくためである。

上記移動量検出センサ２１は、かしめ具１３の原位置（図１０に示すかしめ具１３の位置）からの上下方向の移動量（ストローク）をリアルタイムで検出するものである。移動量検出センサ２１は、コントローラ３０に接続されている。上記荷重検出センサ２２は、ロックナット２の突起部２ａ又はかしめ部２ｄに作用する荷重をリアルタイムで検出するものである。荷重検出センサ２２は、コントローラ３０に接続されている。

上記コントローラ３０は、かしめ機構１０の動作を制御するものである。コントローラ３０は、制御部３１（制御手段）と、判定部３２（判定手段）とを有している。制御部３１は、かしめ機構１０の上下方向の移動、かしめヘッド１１及びピン部材１５の、円筒部材１２の軸心回りの回転、並びにかしめヘッド１１の上下方向の移動等を制御するものである。

具体的に、制御部３１は、かしめ機構１０をその原位置（図９に示す位置）から下側に移動させることで、ピン部材１５をロックナット２の上面に当接させた後、かしめヘッド１１及び軸部材１４を円筒部材１２の軸心回りに一体に回転させることで、一方のピン部材１５を被かしめ位置検出用凹部３ｅに係合させる。

制御部３１はまた、被かしめ位置検出センサ２０により、ピン部材１５の被かしめ位置検出用凹部３ｅへの係合を検出したときには、被かしめ凹部３ｄの位置を検出したとして、かしめヘッド１１及びピン部材１５の回転を停止させる。このとき、ロックナット２の突起部２ａにおけるかしめ具１３に上下方向に対向する部分が、かしめ具１３により押圧するかしめ位置となる。

そして、制御部３１は、かしめヘッド１１をその原位置から下側（突起部２ａ側）に移動させることで、かしめ具１３の内側傾斜面１３ａによりロックナット２の突起部２ａのかしめ位置を押圧して径方向内側に塑性変形させることで、被かしめ凹部３ｄと合った形状のかしめ部２ｄを形成する。つまり、かしめ具１３は、突起部２ａの突起方向とは逆向きに移動することで、突起部２ａを押圧する。より詳細に、制御部３１は、図７の実線に示すように、移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３（かしめヘッド１１）の移動量（移動距離ともいう）が予め設定された設定移動量（設定距離ともいう）に達し且つ荷重検出センサ２２により検出された突起部２ａ（かしめ部２ｄ）に作用する荷重が予め設定された設定荷重に達するまで、かしめヘッド１１の下側移動を行う。図７において、実線と横軸との交点は、かしめ具１３が突起部２ａに当接して、突起部２ａに作用する荷重が立ち上がった点を示す。このようにして、かしめ部２ｄが、被かしめ凹部３ｄにかしめられる。尚、設定移動量及び設定荷重は、例えば、かしめ部２ｄが所望の形状構造・大きさになるように、前もって実験を行うことで決定されている。

その後、制御部３１は、かしめヘッド１１をその原位置まで上側（かしめ部２ｄとは反対側）に移動させた後、かしめヘッド１１をその原位置から下側（かしめ部２ｄ側）に再移動させることで、かしめ具１３の内側傾斜面１３ａをかしめ部２ｄに当接させる。

制御部３１はさらに、後述の如く、判定部３２により、かしめ部２ｄのスプリングバックが発生したとして、かしめ部２ｄが不良であると判定されたときには、その判定直後にかしめヘッド１１を下側にさらに移動させる、つまり、かしめ部２ｄに当接した状態のかしめ具１３を下側にさらに移動させることで、かしめ具１３の内側傾斜面１３ａによりかしめ部２ｄを押圧する。詳細に、制御部３１は、移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３の移動量が設定移動量に達し且つ荷重検出センサ２２により検出されたかしめ部２ｄに作用する荷重が設定荷重に達するまで、かしめヘッド１１の下側移動を行う（図７の一点鎖線参照）。

尚、後述の如く、移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３の移動量が設定移動量に達した又はほぼ達した時に、荷重検出センサ２２によりかしめ部２ｄに作用する荷重が検出されたものの、その検出された荷重が設定荷重に達しなかったり、設定荷重を超えたりしたときには、かしめヘッド１１のさらなる下側移動を行わない。これは、後述の如く、ロックナット２に切れ目が入っている場合や、ロックナット２とプラネタリキャリア３との間に物が挟まっている場合に、かしめ具１３によりかしめ部２ｄを押圧しても、かしめ部２ｄを補正できないためである。

上記判定部３２は、移動量検出センサ２１により検出された、かしめ具１３のかしめ部２ｄへの当接時におけるかしめ具１３の移動量と、荷重検出センサ２２により検出された、かしめ具１３のかしめ部２ｄへの当接時におけるかしめ部２ｄに作用する荷重とに基づいて、かしめ部２ｄの良否を判定するものである。

具体的に、判定部３２は、図７の破線に示すように、移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３の移動量が設定移動量に達した又はほぼ達した時に、荷重検出センサ２２によりかしめ部２ｄに作用する荷重が検出され、その検出された荷重がその検出直後に設定荷重に達した又はほぼ達したときには、かしめ部２ｄを良好と判定する。図７において、破線と横軸との交点は、かしめ具１３がかしめ部２ｄに当接して、かしめ部２ｄに作用する荷重が立ち上がった点を示す。この当接時におけるかしめ具１３の移動量と設定移動量との差がスプリングバック量である。つまり、この場合、スプリングバック量は、ほぼ０である。

一方、判定部３２は、図７の一点鎖線に示すように、移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３の移動量が設定移動量に達する前に、荷重検出センサ２２によりかしめ部２ｄに作用する荷重が検出されたときには、かしめ部２ｄのスプリングバックが発生したとして、かしめ部２ｄを不良と判定する。図７において、一点鎖線と横軸との交点は、かしめ具１３がかしめ部２ｄに当接して、かしめ部２ｄに作用する荷重が立ち上がった点を示す。そして、この当接時におけるかしめ具１３の移動量と設定移動量との差がスプリングバック量である。

また、判定部３２は、図７の破線に示すように、移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３の移動量が設定移動量に達した又はほぼ達した時に、荷重検出センサ２２によりかしめ部２ｄに作用する荷重が検出されたものの、その検出された荷重が設定荷重に達しなかったり、設定荷重を超えたりしたときには、かしめ部２ｄを不良と判定する。ここに、かしめ部２ｄに作用する荷重が設定荷重に達しないのは、例えば、ロックナット２に切れ目が入っている場合である。かしめ部２ｄに作用する荷重が設定荷重を超えるのは、例えば、ロックナット２とプラネタリキャリア３との間に物が挟まっている場合である。

コントローラ３０によるかしめ機構１０の動作制御工程を、図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。尚、かしめ機構１０の動作制御時には、プラネタリキャリア３にプライマリギヤ４及びベアリング５が外嵌された状態で、ロックナット２がプラネタリキャリア３に螺合されている。また、ロックナット２とプラネタリキャリア３とが螺合されたワーク６が、かしめ装置１におけるかしめ機構１０の下側の所定位置にセットされている（図９参照）。

まず、ステップＳ１では、制御部３１により、かしめ機構１０をその原位置から下降させることで、ピン部材１５をロックナット２の上面に当接させる（図１０参照）。

続くステップＳ２では、制御部３１により、ロックナット２の突起部２ａにおけるかしめ具１３により押圧するかしめ位置を検出するため、かしめヘッド１１及び軸部材１４を円筒部材１２の軸心回りに一体に旋回させる。

続くステップＳ３では、被かしめ位置検出センサ２０により、ピン部材１５の被かしめ位置検出用凹部３ｅへの係合を検出したときには、被かしめ凹部３ｄの位置を検出したとして、制御部３１により、かしめヘッド１１及びピン部材１５の回転を停止させる。このとき、ロックナット２の突起部２ａにおけるかしめ具１３に上下方向に対向する部分が、かしめ具１３により押圧するかしめ位置となる。

続くステップＳ４では、制御部３１により、かしめヘッド１１をその原位置から下降させることで、かしめ具１３によりロックナット２の突起部２ａのかしめ位置を押圧して径方向内側に塑性変形させることで、被かしめ凹部３ｄと合った形状のかしめ部２ｄを形成する（図１１参照）。

そして、移動量検出センサ２１によりかしめ具１３の移動距離が設定距離に達したことが検出され且つ荷重検出センサ２２により突起部２ａ（かしめ部２ｄ）に作用する荷重が設定荷重に達したことが検出されたときは（ステップＳ５。図７の実線参照）、制御部３１により、かしめ具１３をその原位置まで上昇させる（ステップＳ６。図１２参照）。

続くステップＳ７では、制御部３１により、かしめヘッド１１をその原位置から再下降させることで、かしめ具１３をかしめ部２ｄに当接させる（図１３参照）。

続くステップＳ８では、判定部３２により、“移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３の移動距離が設定距離に達した又はほぼ達した時に、荷重検出センサ２２によりかしめ部２ｄに作用する荷重が検出され、その検出された荷重がその検出直後に設定荷重に達した又はほぼ達した”か否かを判定する。

ステップＳ８の判定結果がＹＥＳの場合は（図７の破線参照）、かしめ部２ｄが良好であるとして、ステップＳ９に進み、制御部３１により、かしめヘッド１１を上昇させ、その原位置に復帰させた後、かしめ機構１０も上昇させ、その原位置に復帰させる（ステップＳ１０。図１４参照）。続くステップＳ１１では、制御部３１により、“かしめＯＫ”である旨をＩＤに書き込み、ワーク６を搬出させる。これにより、コントローラ３０によるかしめ機構１０の動作制御が終了する。

一方、ステップＳ８の判定結果がＮＯの場合（つまり、移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３の移動距離が設定距離に達する前に、荷重検出センサ２２によりかしめ部２ｄに作用する荷重が検出された場合や（図７の一点鎖線参照）、移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３の移動距離が設定距離に達した又はほぼ達した時に、荷重検出センサ２２によりかしめ部２ｄに作用する荷重が検出されたものの、その検出された荷重が設定荷重に達しなかったり、設定荷重を超えたりした場合）は、かしめ部２ｄが不良であるとして、ステップＳ１２に進む。

続くステップＳ１２では、かしめ部２ｄのスプリングバックが発生したとして、かしめ部２ｄが不良であると判定されたときは、制御部３１により、ステップＳ８の直後にかしめヘッド１１をさらに下降させる、つまり、かしめ部２ｄに当接した状態のかしめ具１３をさらに下降させることで、かしめ具１３によりかしめ部２ｄを押圧する（図１５参照）。このかしめヘッド１１の下降は、移動量検出センサ２１により検出されたかしめ具１３の移動距離が設定距離に達し且つ荷重検出センサ２２により検出されたかしめ部２ｄに作用する荷重が設定荷重に達するまで行われる（図７の一点鎖線参照）。

続くステップＳ１３では、制御部３１により、かしめヘッド１１を上昇させ、その原位置に復帰させた後、かしめ機構１０も上昇させ、その原位置に復帰させる（ステップＳ１４。図１５参照）。続くステップＳ１５では、ブザーを鳴動させることで、ワーク６のかしめの目視チェックを作業者に促す。続くステップＳ１６では、作業者が“目視ＯＫ”ボタンを押すことで、制御装置により、ワーク６を搬出させる。これにより、コントローラ３０によるかしめ機構１０の動作制御が終了する。

−効果−
以上より、本実施形態によれば、かしめ具１３を突起部２ａ側に移動させることで、かしめ具１３により突起部２ａを押圧することでかしめ部２ｄを形成した後、かしめ具１３を、かしめ部２ｄとは反対側に移動させ、さらに、かしめ具１３をかしめ部２ｄ側に再移動させることで、かしめ具１３をかしめ部２ｄに当接させ、この当接時におけるかしめ具１３の移動量を検出し、この移動量に基づいて、かしめ部２ｄの良否を判定する。つまり、かしめ部２ｄを形成した後、かしめ具１３をかしめ部２ｄから離反させ（つまり、かしめ部２ｄのスプリングバックを許容し）、さらに、かしめ具１３をかしめ部２ｄに再接近させて当接させることで、かしめ部２ｄのスプリングバック量を検出し、このスプリングバック量に基づいて、かしめ部２ｄの良否を判定する。このため、突起部２ａの延長方向において、突起部２ａに対応する部分の断面形状が一定形状ではないロックナット２であるにも拘わらず、簡単な手段で、かしめ部２ｄの良否の判定精度を向上させることができる。

また、かしめ具１３を突起部２ａの突起方向とは逆向きに移動させることで、突起部２ａを押圧するため、かしめ具を突起部の突起方向と直交する方向に移動させることで、突起部を倒してかしめ部を形成する場合と比較して、装置１のコンパクト化を図ることができる。

また、かしめ具１３のかしめ部２ｄへの当接時におけるかしめ具１３の移動量に加えて、この当接時におけるかしめ部２ｄに作用する荷重に基づいて、かしめ部２ｄの良否を判定するため、かしめ部２ｄの良否の判定精度をより一層向上させることができる。

また、かしめ部２ｄのスプリングバックが発生したとして、かしめ部２ｄが不良であると判定されたときに、その判定直後にかしめ部２ｄに当接した状態のかしめ具１３をかしめ部２ｄ側にさらに移動させることで、かしめ具１３によりかしめ部２ｄを押圧する。つまり、かしめ部２ｄが不良であると判定された直後に連続して、その不良と判定したかしめ部２ｄを補正する。このため、かしめ部２ｄが不良であると判定されたときに、ロックナット２にプラネタリキャリア３をかしめ固定する時間を短縮することができる。

また、プラネタリキャリア３におけるかしめ部２ｄによりかしめられる被かしめ凹部３ｄの位置を検出することで、突起部２ａにおけるかしめ具１３により押圧するかしめ位置を決定するため、ロックナット２にプラネタリキャリア３を、所望の位置でかしめ固定することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、かしめ部材をロックナット２で、被かしめ部材をプラネタリキャリア３で構成したが、これに限らず、例えば、これら以外の車両用部材で構成しても良い。

また、上記実施形態では、ロックナット２の内周面に雌ねじ２ｃ（図３のみ図示）が形成されることで、その周方向において、突起部２ａに対応する部分の断面形状が一定形状ではないものとなっているが、これに限らない。例えば、ロックナット２の厚みが変わることで、その周方向において、突起部２ａに対応する部分の断面形状が一定形状ではないものとなっても良い。

また、上記実施形態では、本発明を、突起部２ａをその上側から押圧して潰すものに採用したが、これに限らず、例えば、突起部をその突起方向と直交する方向から押圧して倒すものに採用しても良い。

また、上記実施形態では、突起部２ａを部分的に２箇所押圧したが、これに限れず、突起部２ａを全体的に押圧したり、突起部２ａを部分的に１箇所又は３箇所以上押圧したりしても良い。

また、上記実施形態では、突起部２ａを、略円環状のロックナット２にその周方向に延びるように形成したが、これに限らず、突起部を、所定方向に長く延びるかしめ部材にその長さ方向に延びるように形成しても良い。

以上説明したように、本発明に係るかしめ装置及びかしめ方法は、簡単な手段で、かしめ部の良否の判定精度を向上させることが必要な用途等に適用することができる。

１ かしめ装置
２ ロックナット（かしめ部材）
２ａ 突起部
２ｄ かしめ部
３ プラネタリキャリア（被かしめ部材）
１０ かしめ機構
１１ かしめヘッド
１３ かしめ具
２０ 被かしめ位置検出センサ（被かしめ位置検出手段）
２１ 移動量検出センサ （移動量検出手段）
２２ 荷重検出センサ（荷重検出手段）
３０ コントローラ
３１ 制御部（制御手段）
３２ 判定部（判定手段）

Claims (7)

1. 突起部が形成され且つ該突起部の延長方向において該突起部に対応する部分の断面形状が一定形状ではないかしめ部材に被かしめ部材を、上記突起部を押圧して塑性変形させることで形成したかしめ部によりかしめ固定するかしめ装置であって、
   上記突起部を押圧するかしめ具と、
   上記かしめ具を移動させる制御手段と、
   上記かしめ具の移動量を検出する移動量検出手段と、
   上記かしめ部に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、
   上記かしめ部の良否を判定する判定手段とを備えており、
   上記制御手段は、上記かしめ具を上記突起部側に移動させることで、該かしめ具により上記突起部を押圧することで上記かしめ部を形成した後、上記かしめ具を上記かしめ部とは反対側に移動させ、さらに、上記かしめ具を上記かしめ部側に再移動させることで、該かしめ具を上記かしめ部に当接させるように構成されており、
   上記移動量検出手段は、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時に、上記かしめ具の移動量を検出するように構成されており、
   上記荷重検出手段は、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時に、該かしめ部に作用する荷重を検出するように構成されており、
   上記判定手段は、
   上記移動量検出手段により検出された、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量が予め設定された設定移動量に達した時に、上記荷重検出手段により上記かしめ部に作用する荷重が検出されたときには、上記かしめ部を良好と判定する一方、
   上記移動量検出手段により検出された、上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量が上記設定移動量に達する前に、上記荷重検出手段により上記かしめ部に作用する荷重が検出されたときには、上記かしめ部を不良と判定するように構成されていることを特徴とするかしめ装置。
2. 請求項１記載のかしめ装置において、
   上記制御手段は、上記かしめ具を上記突起部の突起方向とは逆向きに移動させることで、上記突起部を押圧するように構成されていることを特徴とするかしめ装置。
3. 請求項１又は２記載のかしめ装置において、
   上記制御手段は、上記判定手段により上記かしめ部が不良であると判定されたときには、該判定直後に上記かしめ部に当接した状態のかしめ具を上記かしめ部側にさらに移動させることで、上記かしめ具により上記かしめ部を押圧するように構成されていることを特徴とするかしめ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のかしめ装置において、
   上記被かしめ部材における上記かしめ部によりかしめられる被かしめ位置を検出することで、上記突起部における上記かしめ具により押圧するかしめ位置を決定する被かしめ位置検出手段をさらに備えていることを特徴とするかしめ装置。
5. 突起部が形成され且つ該突起部の延長方向において該突起部に対応する部分の断面形状が一定形状ではないかしめ部材に被かしめ部材を、上記突起部を押圧して塑性変形させることで形成したかしめ部によりかしめ固定するかしめ方法において、
   かしめ具を上記突起部側に移動させることで、該かしめ具により該突起部を押圧することで上記かしめ部を形成した後、
   上記かしめ具を上記かしめ部とは反対側に移動させ、
   さらに、上記かしめ具を上記かしめ部側に再移動させることで、上記かしめ具を該かしめ部に当接させ、
   上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量及び上記かしめ部に作用する荷重を検出し、
   上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量が予め設定された設定移動量に達した時に、上記かしめ部に作用する荷重が検出されたときには、上記かしめ部を良好と判定する一方、
   上記かしめ具の上記かしめ部への当接時における上記かしめ具の移動量が上記設定移動量に達する前に、上記かしめ部に作用する荷重が検出されたときには、上記かしめ部を不良と判定することを特徴とするかしめ方法。
6. 請求項５記載のかしめ方法において、
   上記かしめ具を上記突起部の突起方向とは逆向きに移動させることで、上記突起部を押圧することを特徴とするかしめ方法。
7. 請求項５又は６記載のかしめ方法において、
   上記かしめ部が不良であると判定されたときに、該判定直後に該かしめ部に当接した状態のかしめ具を上記かしめ部側にさらに移動させることで、該かしめ具により該かしめ部を押圧することを特徴とするかしめ方法。

Images