JP6159646B2 - Universal joint assembly method and universal joint assembly apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、自在継手の組立方法および自在継手の組立装置に関する。 The present invention relates to a universal joint assembling method and a universal joint assembling apparatus.
従来の自在継手の組立方法の一例は、軸受が軸受孔に圧入されるとき、軸受の中心軸および軸の中心軸を一致させるように十字軸に対して軸受を変位させる。これにより、十字軸の軸および軸受の転動体が傷付くことが抑制される。なお、特許文献1は、従来の自在継手の組立方法および自在継手の組立装置の一例を開示している。 In an example of a conventional method for assembling a universal joint, when the bearing is press-fitted into the bearing hole, the bearing is displaced with respect to the cross shaft so that the center axis of the bearing and the center axis of the shaft coincide with each other. Thereby, it is suppressed that the axis | shaft of a cross shaft and the rolling element of a bearing are damaged. Patent Document 1 discloses an example of a conventional universal joint assembly method and universal joint assembly apparatus.
特許文献1の自在継手の組立方法は、十字軸に対する軸受の変位として、軸受の圧入方向とは異なる方向に軸受が変位する方法、および、軸受の圧入方向に沿う方向に往復変位する方法を開示している。 The method of assembling the universal joint disclosed in Patent Document 1 discloses a method of displacing the bearing in a direction different from the press-fitting direction of the bearing as a displacement of the bearing with respect to the cross shaft, and a method of reciprocating in a direction along the press-fitting direction of the bearing. doing.
特許文献1の自在継手の組立装置は、十字軸を保持する十字軸押さえ治具、軸受を保持する軸受押さえ治具、および、軸受を押す圧入用パンチを有している。また、特許文献1の自在継手の組立装置は、圧入用パンチを軸受の圧入方向に移動させるためのアクチュエータを有していることが考えられる。 The universal joint assembling apparatus of Patent Document 1 includes a cross shaft pressing jig that holds a cross shaft, a bearing pressing jig that holds a bearing, and a press-fitting punch that presses the bearing. In addition, the universal joint assembling apparatus of Patent Document 1 may have an actuator for moving the press-fitting punch in the press-fitting direction of the bearing.
ところで、特許文献1の自在継手の組立装置は、軸受が十字軸に対して変位する方向が軸受の圧入方向とは異なる場合、軸受の圧入方向とは異なる方向に軸受を変位させるための移動装置がさらに必要となると考えられる。このため、自在継手の組立装置が複雑化する。また、特許文献1の自在継手の組立方法において軸受を圧入方向に往復変位させて軸受の中心軸および軸の中心軸を一致させる場合、軸受のヨークへの圧入開始から軸受のヨークへの圧入完了までの時間が長くなる。このため、自在継手の組立時間が長くなる。 By the way, the universal joint assembling device of Patent Document 1 is a moving device for displacing a bearing in a direction different from the press-fitting direction of the bearing when the direction in which the bearing is displaced with respect to the cross shaft is different from the press-fitting direction of the bearing. Is considered to be necessary. For this reason, the assembly apparatus of a universal joint becomes complicated. Further, in the method of assembling the universal joint of Patent Document 1, when the bearing is reciprocally displaced in the press-fitting direction so that the central axis of the bearing and the central axis of the bearing coincide with each other, press-fitting to the yoke of the bearing is completed after the press-fitting of the bearing into the yoke is completed. The time until is longer. For this reason, the assembly time of a universal joint becomes long.
本発明は、装置の複雑化を抑制し、かつ、組立時間を短縮することが可能な自在継手の組立方法、および、自在継手の組立装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a universal joint assembling method and a universal joint assembling apparatus capable of suppressing complication of the apparatus and shortening an assembling time.
〔1〕本自在継手の組立方法の独立した一形態は、次の事項を有する。すなわち、一対の腕を有し、前記腕に軸受孔が形成された2個のヨークと、前記軸受孔のそれぞれに挿入された4個の軸を有する十字軸と、円環状に配列されて内部空間を形成する複数の転動体、および、前記複数の転動体を収容し、前記軸受孔に圧入された軸受カップを有し、前記軸が挿入された軸受とを備える自在継手の組立方法であって、前記ヨークが保持された状態において、前記一対の腕のうちの一方の腕の前記軸受孔にピンが挿入され、前記一対の腕のうちの他方の腕の前記軸受孔に前記軸が挿入され、前記他方の腕に向けて前記ピンに前記十字軸が押されることにより、前記十字軸が前記他方の腕側に偏って配置され、前記十字軸が前記他方の腕側に偏って配置された状態において、前記軸受カップが圧入されて前記複数の転動体が前記軸受の径方向の内側に移動する前に前記軸の先端部に前記軸受カップが挿入されて前記軸の先端部および前記複数の転動体が嵌め合わせられ、前記軸の先端部が前記複数の転動体に嵌め合わせられた状態において前記軸受カップが前記他方の腕の前記軸受孔に圧入される。 [1] An independent form of the method for assembling the universal joint has the following matters. That is, two yokes having a pair of arms and bearing holes formed in the arms, a cross shaft having four shafts inserted into the bearing holes, and an annularly arranged inner A universal joint assembling method comprising: a plurality of rolling elements that form a space; and a bearing that houses the plurality of rolling elements, has a bearing cup press-fitted into the bearing hole, and has the shaft inserted therein. In the state where the yoke is held , a pin is inserted into the bearing hole of one arm of the pair of arms, and the shaft is inserted into the bearing hole of the other arm of the pair of arms. When the cross shaft is pushed by the pin toward the other arm, the cross shaft is biased toward the other arm , and the cross shaft is biased toward the other arm. In this state, the bearing cup is press-fitted and the plurality of rolling Before the body moves inward in the radial direction of the bearing, the bearing cup is inserted into the distal end portion of the shaft, and the distal end portion of the shaft and the plurality of rolling elements are fitted together, and the distal end portion of the shaft is The bearing cup is press-fitted into the bearing hole of the other arm while being fitted to a plurality of rolling elements.
本自在継手の組立方法によれば、軸受カップが軸受孔に圧入されることにより転動体が軸受の径方向の内側に移動する前に軸受カップが軸の先端部に挿入されて軸および複数の転動体が嵌め合わせられる。このとき、軸および複数の転動体の嵌め合いの関係はすきまばめとなる。このため、軸と軸受とが同心ではない場合、複数の転動体が軸の先端部に嵌められやすい。そして、軸の中心軸が軸受の中心軸に対して傾く場合、複数の転動体が軸の先端部に嵌められることにより、複数の転動体および軸が接触して軸の中心軸および軸受の中心軸が互いに一致する方向に軸および軸受の少なくとも一方が移動する。そして、軸受の中心軸に対する軸の中心軸の傾きが小さくなった状態において軸受カップが圧入される。そして、軸受カップの圧入により転動体が軸受の径方向の内側に移動するにつれて転動体が軸に接触することにより軸受の中心軸に対する軸の中心軸の傾きが小さくなる。このため、軸受カップの圧入により転動体が軸受の径方向の内側に移動した後に軸および複数の転動体が嵌め合わせられると仮定した構成と比較して、軸受カップが軸受孔に圧入される期間において軸および転動体の摩擦力が小さくなりやすい。このため、軸および転動体が傷付くことが抑制される。 According to the method for assembling the universal joint, the bearing cup is inserted into the tip end portion of the shaft before the rolling element moves inward in the radial direction of the bearing by press-fitting the bearing cup into the bearing hole. The rolling elements are fitted together. At this time, the fitting relationship between the shaft and the plurality of rolling elements is a clearance fit. For this reason, when the shaft and the bearing are not concentric, a plurality of rolling elements are likely to be fitted to the tip of the shaft. When the center axis of the shaft is tilted with respect to the center axis of the bearing, the plurality of rolling elements are fitted to the tip of the shaft, so that the plurality of rolling elements and the shaft come into contact with each other. At least one of the shaft and the bearing moves in a direction in which the shafts coincide with each other. The bearing cup is press-fitted in a state where the inclination of the central axis of the shaft relative to the central axis of the bearing is small. As the rolling element moves inward in the radial direction of the bearing due to the press-fitting of the bearing cup, the rolling element comes into contact with the shaft, so that the inclination of the central axis of the shaft with respect to the central axis of the bearing becomes small. For this reason, the period during which the bearing cup is press-fitted into the bearing hole as compared to the configuration in which the shaft and the plurality of rolling elements are fitted together after the rolling element has moved inward in the radial direction of the bearing by press-fitting the bearing cup In, the frictional force of the shaft and rolling elements tends to be small. For this reason, it is suppressed that a shaft and a rolling element are damaged.
このように、本自在継手の組立方法は、軸受の圧入方向とは異なる方向に軸受を変位させないため、自在継手の組立装置の複雑化が抑制される。また、軸受を圧入方向に沿う方向に往復変位させるものではないため、軸受を軸受孔に圧入する時間が短くなる。したがって、自在継手の組立時間が短縮される。 As described above, since the method for assembling the universal joint does not displace the bearing in a direction different from the press-fitting direction of the bearing, complication of the universal joint assembling apparatus is suppressed. Further, since the bearing is not reciprocated in the direction along the press-fitting direction, the time for press-fitting the bearing into the bearing hole is shortened. Therefore, the assembly time of the universal joint is shortened.
〔2〕本自在継手の組立装置の独立した一形態は、次の事項を有する。すなわち、一対の腕を有し、前記腕に軸受孔が形成された2個のヨークと、前記軸受孔のそれぞれに挿入された4個の軸を有する十字軸と、円環状に配列されて内部空間を形成する複数の転動体、および、前記複数の転動体を収容し、前記軸受孔に圧入された軸受カップを有し、前記軸が挿入された軸受とを備える自在継手の組立装置であって、前記軸が嵌め込まれる凹部を有し、前記一対の腕のうちの一方の腕の前記軸受孔に挿入される中空軸、前記凹部に挿入されたピン、前記ピンに接続される弾性部材を有し、前記弾性部材が前記ピンを押すことにより前記軸が前記一対の腕のうちの他方の腕に向けて押されて、前記十字軸を前記他方の腕側に偏らせる保持ピンと、前記他方の腕に配置され、前記軸受カップを収容するシリンダ、前記軸受カップを前記他方の腕の前記軸受孔に向けて押し、前記軸受カップを前記軸受孔に圧入させるためのピストン、および、前記ピストンを前記他方の腕に向けて移動させるアクチュエータを有する圧入装置とを備える。 [2] An independent form of the universal joint assembling apparatus has the following matters. That is, two yokes having a pair of arms and bearing holes formed in the arms, a cross shaft having four shafts inserted into the bearing holes, and an annularly arranged inner A universal joint assembling apparatus comprising: a plurality of rolling elements that form a space; and a bearing that houses the plurality of rolling elements, has a bearing cup press-fitted into the bearing hole, and has the shaft inserted therein. A hollow shaft inserted into the bearing hole of one arm of the pair of arms, a pin inserted into the recess, and an elastic member connected to the pin. A holding pin that biases the cross shaft toward the other arm side when the elastic member pushes the pin and the shaft is pushed toward the other arm of the pair of arms, and the other A cylinder disposed on the arm of the housing and containing the bearing cup, A press-fitting device having a piston for pushing the receiving cup toward the bearing hole of the other arm and press-fitting the bearing cup into the bearing hole; and an actuator for moving the piston toward the other arm; Is provided.
本自在継手の組立装置によれば、ピンにより十字軸が他方の腕に向けて押されるため、圧入装置により軸受カップが軸受孔に圧入されることにより転動体が軸受の径方向の内側に移動する前に軸受カップが軸の先端部に挿入されて軸および複数の転動体が嵌め合わせられる。このとき、軸および複数の転動体の嵌め合いの関係はすきまばめとなる。このため、軸の中心と軸受の中心とが互いに異なる場合、複数の転動体が軸の先端部に嵌められやすい。そして、軸の中心軸が軸受の中心軸に対して傾く場合、複数の転動体が軸の先端部に嵌められることにより、複数の転動体および軸が接触して軸の中心軸および軸受の中心軸が互いに一致する方向に軸および軸受の少なくとも一方が移動する。そして、軸受の中心軸に対する軸の中心軸の傾きが小さくなった状態において軸受カップが圧入される。そして、軸受カップの圧入により転動体が軸受の径方向の内側に移動するにつれて転動体が軸に接触することにより軸受の中心軸に対する軸の中心軸の傾きが小さくなる。このため、軸受カップの圧入により転動体が軸受の径方向の内側に移動した後に軸および複数の転動体が嵌め合わせられると仮定した構成と比較して、軸受カップが軸受孔に圧入される期間において軸および転動体の摩擦力が小さくなりやすい。このため、軸および転動体が傷付くことが抑制される。 According to this universal joint assembly device, since the cross shaft is pushed toward the other arm by the pin, the rolling element moves inward in the radial direction of the bearing by the press-fitting device press-fitting the bearing cup into the bearing hole. Before the bearing cup is inserted into the tip of the shaft, the shaft and a plurality of rolling elements are fitted together. At this time, the fitting relationship between the shaft and the plurality of rolling elements is a clearance fit. For this reason, when the center of the shaft and the center of the bearing are different from each other, a plurality of rolling elements are easily fitted to the tip of the shaft. When the center axis of the shaft is tilted with respect to the center axis of the bearing, the plurality of rolling elements are fitted to the tip of the shaft, so that the plurality of rolling elements and the shaft come into contact with each other. At least one of the shaft and the bearing moves in a direction in which the shafts coincide with each other. The bearing cup is press-fitted in a state where the inclination of the central axis of the shaft relative to the central axis of the bearing is small. As the rolling element moves inward in the radial direction of the bearing due to the press-fitting of the bearing cup, the rolling element comes into contact with the shaft, so that the inclination of the central axis of the shaft with respect to the central axis of the bearing becomes small. For this reason, the period during which the bearing cup is press-fitted into the bearing hole as compared to the configuration in which the shaft and the plurality of rolling elements are fitted together after the rolling element has moved inward in the radial direction of the bearing by press-fitting the bearing cup In, the frictional force of the shaft and rolling elements tends to be small. For this reason, it is suppressed that a shaft and a rolling element are damaged.
このように、本自在継手の組立装置は、軸受の圧入方向とは異なる方向に軸受を変位させないため、自在継手の組立装置の複雑化が抑制される。また、軸受を圧入方向に沿う方向に往復変位させるものではないため、軸受を軸受孔に圧入する時間が短くなる。したがって、自在継手の組立時間が短縮される。 Thus, since the assembly apparatus of this universal joint does not displace the bearing in a direction different from the press-fitting direction of the bearing, complication of the assembly apparatus of the universal joint is suppressed. Further, since the bearing is not reciprocated in the direction along the press-fitting direction, the time for press-fitting the bearing into the bearing hole is shortened. Therefore, the assembly time of the universal joint is shortened.
本自在継手の組立方法および本自在継手の組立装置は、装置の複雑化を抑制し、かつ、組立時間を短縮することができる。 The universal joint assembling method and the universal joint assembling apparatus can suppress the complication of the apparatus and can shorten the assembling time.
図1を参照して、自在継手1の構成について説明する。
自在継手1は、例えば、ステアリング装置のインターミディエイトシャフトおよびピニオンシャフト(ともに図示略)の連結に用いられている。自在継手1は、十字軸10、2個のヨーク20、および、4個の軸受30を有している。
The configuration of the universal joint 1 will be described with reference to FIG.
The universal joint 1 is used, for example, for connecting an intermediate shaft and a pinion shaft (both not shown) of a steering device. The universal joint 1 has a cross shaft 10, two yokes 20, and four bearings 30.
十字軸10は、磁性体により形成されている。十字軸10は、胴体部11および4個の軸12を有している。4個の軸12は、胴体部11から突出している。4個の軸12は、胴体部11の周方向において90°等配されている。軸12の先端部は、面取り加工されている。 The cross shaft 10 is made of a magnetic material. The cross shaft 10 has a body portion 11 and four shafts 12. The four shafts 12 protrude from the body part 11. The four shafts 12 are equally spaced by 90 ° in the circumferential direction of the body portion 11. The tip of the shaft 12 is chamfered.
2個のヨーク20は、十字軸10および4個の軸受30により互いに連結されている。ヨーク20は、一対の腕21および固定部23を有している。腕21には、軸受孔22が形成されている。一方のヨーク20の腕21の軸受孔22には、180°離間した2個の軸12が挿入されている。他方のヨーク20の腕21の軸受孔22には、残りの軸12が挿入されている。 The two yokes 20 are connected to each other by the cross shaft 10 and the four bearings 30. The yoke 20 has a pair of arms 21 and a fixing portion 23. A bearing hole 22 is formed in the arm 21. Two shafts 12 spaced apart by 180 ° are inserted into the bearing holes 22 of the arm 21 of one yoke 20. The remaining shaft 12 is inserted into the bearing hole 22 of the arm 21 of the other yoke 20.
4個の軸受30は、一端密閉形のシェル形針状ころ軸受である。軸受30、軸12、および、軸受孔22は、同軸の関係を有する。軸受30は、軸受カップ31、および、複数の転動体としての複数のニードルローラ32を有している。 The four bearings 30 are one-end sealed shell needle roller bearings. The bearing 30, the shaft 12, and the bearing hole 22 have a coaxial relationship. The bearing 30 has a bearing cup 31 and a plurality of needle rollers 32 as a plurality of rolling elements.
軸受カップ31は、軸受孔22に圧入されている。軸受カップ31は、複数のニードルローラ32を収容している。
複数のニードルローラ32は、軸受カップ31の中心軸と同軸となる円環状に配置されることにより、内部空間33を形成している。内部空間33の径方向の大きさは、複数のニードルローラ32の内接円径(以下、「内接円径φFw」)により規定されている。軸12が、内部空間33に挿入されている。複数のニードルローラ32および軸12の嵌め合いの関係は、しまりばめである。ニードルローラ32の表面には、グリス(図示略)が塗布されている。
The bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22. The bearing cup 31 accommodates a plurality of needle rollers 32.
The plurality of needle rollers 32 are arranged in an annular shape that is coaxial with the central axis of the bearing cup 31, thereby forming an internal space 33. The size of the internal space 33 in the radial direction is defined by the inscribed circle diameter of the plurality of needle rollers 32 (hereinafter, “inscribed circle diameter φFw”). The shaft 12 is inserted into the internal space 33. The relationship of the fitting of the plurality of needle rollers 32 and the shaft 12 is an interference fit. Grease (not shown) is applied to the surface of the needle roller 32.
図2を参照して、自在継手1の組立装置100の構成について説明する。
組立装置100は、保持ピン110および圧入装置120を有している。保持ピン110は、ヨーク20の一対の腕21のうちの一方の腕21(以下、「腕21A」)の軸受孔22(以下、「軸受孔22A」)に挿入されている。圧入装置120は、一対の腕21のうちの他方の腕21(以下、「腕21B」)の外側に配置されている。
With reference to FIG. 2, the structure of the assembly apparatus 100 of the universal joint 1 is demonstrated.
The assembling apparatus 100 includes a holding pin 110 and a press-fitting device 120. The holding pin 110 is inserted into a bearing hole 22 (hereinafter, “bearing hole 22 </ b> A”) of one arm 21 (hereinafter, “arm 21 </ b> A”) of the pair of arms 21 of the yoke 20. The press-fitting device 120 is disposed outside the other arm 21 (hereinafter referred to as “arm 21 </ b> B”) of the pair of arms 21.
保持ピン110は、十字軸10(図1参照)を保持する。保持ピン110は、中空軸111、蓋115、弾性部材の一例としてのコイルばね116、および、ピン117を有している。 The holding pin 110 holds the cross shaft 10 (see FIG. 1). The holding pin 110 includes a hollow shaft 111, a lid 115, a coil spring 116 as an example of an elastic member, and a pin 117.
中空軸111の先端部には、挿入部112が形成されている。挿入部112の外径は、中空軸111の挿入部112以外の部分の外径よりも小さい。挿入部112には、凹部113が形成されている。中空軸111の孔114は、凹部113の内部空間と連続している。蓋115は、中空軸111の基端部に固定されている。コイルばね116は、孔114に収容されている。コイルばね116の一方の端部は、蓋115に固定されている。コイルばね116の他方の端部は、ピン117に固定されている。ピン117は、永久磁石により形成されている。ピン117の磁極は、例えば先端部がN極、および基端部がS極である。ピン117の先端面は、平面により形成されている。ピン117の先端部は、コイルばね116が自然長のとき、挿入部112から突出している。 An insertion portion 112 is formed at the distal end portion of the hollow shaft 111. The outer diameter of the insertion portion 112 is smaller than the outer diameter of the portion other than the insertion portion 112 of the hollow shaft 111. A recess 113 is formed in the insertion portion 112. The hole 114 of the hollow shaft 111 is continuous with the internal space of the recess 113. The lid 115 is fixed to the proximal end portion of the hollow shaft 111. The coil spring 116 is accommodated in the hole 114. One end of the coil spring 116 is fixed to the lid 115. The other end of the coil spring 116 is fixed to the pin 117. The pin 117 is formed of a permanent magnet. For example, the magnetic pole of the pin 117 has an N pole at the tip and an S pole at the base. The tip surface of the pin 117 is formed by a flat surface. The tip portion of the pin 117 protrudes from the insertion portion 112 when the coil spring 116 has a natural length.
圧入装置120は、軸受30を軸受孔22に圧入させる。圧入装置120は、シリンダ121、ピストン122、アクチュエータ123、操作部(図示略)、および、制御装置(図示略)を有している。 The press-fitting device 120 press-fits the bearing 30 into the bearing hole 22. The press-fitting device 120 includes a cylinder 121, a piston 122, an actuator 123, an operation unit (not shown), and a control device (not shown).
シリンダ121は、ピストン122を収容している。ピストン122は、アクチュエータ123に接続されている。アクチュエータ123の一例は、電動モータ、および、電動モータの出力軸に接続されたねじ軸を有している。ねじ軸は、ピストン122に形成された雌ねじ(図示略)にねじ込まれている。操作部は、制御装置と電気的に接続されている。操作部は、アクチュエータ123を駆動させるための開始信号を制御装置に出力する。制御装置は、アクチュエータ123と電気的に接続されている。制御装置は、アクチュエータ123の動作を制御する。制御装置は、操作部の開始信号に基づいてアクチュエータ123を駆動させる。 The cylinder 121 accommodates the piston 122. The piston 122 is connected to the actuator 123. An example of the actuator 123 has an electric motor and a screw shaft connected to the output shaft of the electric motor. The screw shaft is screwed into a female screw (not shown) formed on the piston 122. The operation unit is electrically connected to the control device. The operation unit outputs a start signal for driving the actuator 123 to the control device. The control device is electrically connected to the actuator 123. The control device controls the operation of the actuator 123. The control device drives the actuator 123 based on the start signal from the operation unit.
図2〜図7を参照して、自在継手1の組立方法について説明する。
自在継手1の組立方法は、軸受セット工程、ヨーク保持工程、保持ピン挿入工程、十字軸偏倚工程、および、軸受圧入工程を含む。ヨーク保持工程は、治具(図示略)にヨーク20の固定部23が挟み込まれることによりヨーク20を保持する工程である。保持ピン挿入工程は、ヨーク保持工程の次に行われ、ヨーク20の腕21Aに保持ピン110を取り付ける工程である。十字軸偏倚工程は、保持ピン挿入工程の次に行われ、保持ピン110の凹部113に十字軸10の一方の軸12(以下、「軸12A」)を挿入し、腕21Bの軸受孔22(以下、「軸受孔22B」)に十字軸10の他方の軸12(以下、「軸12B」)を挿入する工程である。軸受圧入工程は、十字軸偏倚工程の次に行われ、軸受孔22Bに軸受30を圧入する工程である。なお、軸受セット工程、ヨーク保持工程、保持ピン挿入工程、および、十字軸偏倚工程は、手動により行われる。
A method for assembling the universal joint 1 will be described with reference to FIGS.
The method for assembling the universal joint 1 includes a bearing setting process, a yoke holding process, a holding pin insertion process, a cross shaft biasing process, and a bearing press-fitting process. The yoke holding step is a step of holding the yoke 20 by holding the fixing portion 23 of the yoke 20 in a jig (not shown). The holding pin insertion step is a step that is performed after the yoke holding step and attaches the holding pin 110 to the arm 21 </ b> A of the yoke 20. The cross shaft biasing step is performed after the holding pin insertion step, and one shaft 12 of the cross shaft 10 (hereinafter referred to as “shaft 12A”) is inserted into the recess 113 of the holding pin 110, and the bearing hole 22 ( Hereinafter, it is a step of inserting the other shaft 12 of the cross shaft 10 (hereinafter referred to as “shaft 12B”) into the “bearing hole 22B”). The bearing press-fitting step is performed after the cross shaft biasing step and press-fits the bearing 30 into the bearing hole 22B. The bearing setting process, the yoke holding process, the holding pin insertion process, and the cross shaft biasing process are performed manually.
軸受セット工程は、以下の作業を含む。
図2に示されるように、軸受30が圧入装置120のシリンダ121に挿入される。軸受カップ31の底部31Bは、ピストン122と接触する。軸受カップ31およびピストン122の嵌め合いの関係は、すきまばめである。このとき、軸受30の中心軸とシリンダ121の中心軸とは概ね一致している。なお、図2は、ヨーク20および圧入装置120が隣り合う配置構成を示している。しかし、ヨーク20は、軸受セット工程において圧入装置120の隣に配置されていない。
The bearing setting process includes the following operations.
As shown in FIG. 2, the bearing 30 is inserted into the cylinder 121 of the press-fitting device 120. The bottom 31 </ b> B of the bearing cup 31 is in contact with the piston 122. The fitting relationship between the bearing cup 31 and the piston 122 is a clearance fit. At this time, the central axis of the bearing 30 and the central axis of the cylinder 121 substantially coincide. FIG. 2 shows an arrangement configuration in which the yoke 20 and the press-fitting device 120 are adjacent to each other. However, the yoke 20 is not disposed next to the press-fitting device 120 in the bearing setting process.
ヨーク保持工程は、以下の作業を含む。
治具は、圧入装置120の近くに配置されている。ヨーク20の固定部23は、治具に挟み込まれる。ヨーク20の腕21Bは、圧入装置120のシリンダ121と隣り合う。このとき、腕21Bの軸受孔22Bの中心軸とシリンダ121の中心軸とは一致している。すなわち、軸受孔22Bの中心軸と軸受30の中心軸とは一致している。
The yoke holding process includes the following operations.
The jig is disposed near the press-fitting device 120. The fixed portion 23 of the yoke 20 is sandwiched between jigs. The arm 21 </ b> B of the yoke 20 is adjacent to the cylinder 121 of the press-fitting device 120. At this time, the central axis of the bearing hole 22B of the arm 21B and the central axis of the cylinder 121 coincide. That is, the central axis of the bearing hole 22B and the central axis of the bearing 30 are coincident.
保持ピン挿入工程は、以下の作業を含む。
図2に示されたとおり、中空軸111の挿入部112は、ヨーク20の軸受孔22Aに挿入される。中空軸111の段部111Aは、軸受孔22Aの周縁部に接触する。
The holding pin insertion process includes the following operations.
As shown in FIG. 2, the insertion portion 112 of the hollow shaft 111 is inserted into the bearing hole 22 </ b> A of the yoke 20. The step portion 111A of the hollow shaft 111 is in contact with the peripheral portion of the bearing hole 22A.
十字軸偏倚工程は、以下の作業を含む。
まず、ピン117が蓋115側に押される。このとき、コイルばね116が圧縮される。次に、一対の腕21の間に十字軸10が挿入される。そして、ピン117が軸12Aに吸着する。次に、図3に示されたとおり、軸12Aが凹部113に挿入される。このとき、軸12Aの中心軸と軸受孔22Aの中心軸とが概ね一致する。また、軸12Bの中心軸と軸受孔22Bの中心軸とが概ね一致する。このとき、作業者により十字軸10が保持された状態において、コイルばね116の復元力に基づいてピン117により軸12Aが腕21B側に押されている。
The cross shaft biasing process includes the following operations.
First, the pin 117 is pushed to the lid 115 side. At this time, the coil spring 116 is compressed. Next, the cross shaft 10 is inserted between the pair of arms 21. Then, the pin 117 is attracted to the shaft 12A. Next, as shown in FIG. 3, the shaft 12 </ b> A is inserted into the recess 113. At this time, the central axis of the shaft 12A and the central axis of the bearing hole 22A substantially coincide. Further, the central axis of the shaft 12B and the central axis of the bearing hole 22B substantially coincide. At this time, in a state where the cross shaft 10 is held by the operator, the shaft 12A is pushed to the arm 21B side by the pin 117 based on the restoring force of the coil spring 116.
次に、十字軸10が腕21Bに向けて移動する。そして、図4に示されたとおり、胴体部11が腕21Bに接触する。軸12Bの先端面は、腕21Bから腕21Aとは反対側に突出している。胴体部11が腕21Bに接触したとき、コイルばね116は、圧縮された状態が維持される。このため、ピン117は、コイルばね116の復元力により軸12Aを腕21B側に押している。これにより、ピン117および腕21Bにより十字軸10が挟み込まれている。 Next, the cross shaft 10 moves toward the arm 21B. Then, as shown in FIG. 4, the body portion 11 contacts the arm 21 </ b> B. The tip surface of the shaft 12B protrudes from the arm 21B to the side opposite to the arm 21A. When the trunk portion 11 comes into contact with the arm 21B, the coil spring 116 is maintained in a compressed state. For this reason, the pin 117 pushes the shaft 12A toward the arm 21B by the restoring force of the coil spring 116. As a result, the cross shaft 10 is sandwiched between the pin 117 and the arm 21B.
軸受圧入工程は、以下の作業を含む。
作業者が圧入装置120の操作部(図示略)を操作することにより、アクチュエータ123を駆動させる。これにより、ピストン122が軸受30を軸受孔22Bに圧入する。なお、軸受30が軸受孔22Bに圧入される前の状態において、複数のニードルローラ32および軸12Bの嵌め合いの関係は、すきまばめである。
The bearing press-fitting process includes the following operations.
The operator operates the operation unit (not shown) of the press-fitting device 120 to drive the actuator 123. Thereby, the piston 122 press-fits the bearing 30 into the bearing hole 22B. Note that, in a state before the bearing 30 is press-fitted into the bearing hole 22B, the fitting relationship between the plurality of needle rollers 32 and the shaft 12B is clearance fit.
以下、軸受孔22Bへの軸受30の圧入過程における軸12Bおよび軸受30の関係について説明する。
図5に示されたとおり、軸受カップ31の開口部31Aが軸受孔22Bに圧入されたとき、軸受カップ31は、軸12Bの先端部に挿入される。そして、軸12Bおよび複数のニードルローラ32が嵌め合わせられる。このとき、軸12Bおよび複数のニードルローラ32の嵌め合いの関係は、すきまばめが維持されている。これにより、軸12Bの先端部は、内部空間33に位置している。なお、軸受孔22Bへの軸受カップ31の開口部31Aの圧入にともない、アクチュエータ123の駆動電流が増加する。
Hereinafter, the relationship between the shaft 12B and the bearing 30 in the process of press-fitting the bearing 30 into the bearing hole 22B will be described.
As shown in FIG. 5, when the opening 31A of the bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B, the bearing cup 31 is inserted into the distal end portion of the shaft 12B. Then, the shaft 12B and the plurality of needle rollers 32 are fitted together. At this time, a clearance fit is maintained in the fitting relationship between the shaft 12B and the plurality of needle rollers 32. Thereby, the tip of the shaft 12B is located in the internal space 33. Note that the drive current of the actuator 123 increases as the opening 31A of the bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B.
図6に示されるとおり、軸受カップ31の軸受孔22Bへの圧入がさらに進められることにともない、軸受カップ31の底部31Bが軸12Bの先端部に接近する。このとき、ニードルローラ32の開口部31A側の端部、かつ、軸12Bに対向する側面は、軸12Bに接触する。このため、軸12Bおよび複数のニードルローラ32の嵌め合いの関係は、軸12Bの先端部およびニードルローラ32の中間部がすきまばめとなり、軸12Bの中間部およびニードルローラ32の開口部31A側の端部がしまりばめとなる。なお、軸受孔22Bへの軸受カップ31の圧入にともない、アクチュエータ123の駆動電流がさらに増加する。 As shown in FIG. 6, as the press-fitting of the bearing cup 31 into the bearing hole 22B is further advanced, the bottom 31B of the bearing cup 31 approaches the tip of the shaft 12B. At this time, the end of the needle roller 32 on the opening 31A side and the side surface facing the shaft 12B are in contact with the shaft 12B. For this reason, the fitting relationship between the shaft 12B and the plurality of needle rollers 32 is such that the tip portion of the shaft 12B and the intermediate portion of the needle roller 32 are clearance fit, and the intermediate portion of the shaft 12B and the opening portion 31A side of the needle roller 32 are provided. The end of is an interference fit. Note that the drive current of the actuator 123 further increases as the bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B.
そして、軸受カップ31の底部31Bが軸12Bの先端面に接触する。このとき、軸12Bおよび複数のニードルローラ32の嵌め合いの関係は、しまりばめとなる。そして、十字軸10が軸受30とともに腕21Aに向けて移動する。このとき、軸12Aによりピン117が蓋115側に押されるため、コイルばね116が圧縮される。このため、アクチュエータ123の駆動電流がさらに増加する。 And the bottom part 31B of the bearing cup 31 contacts the front end surface of the shaft 12B. At this time, the fitting relationship between the shaft 12B and the plurality of needle rollers 32 is an interference fit. Then, the cross shaft 10 moves toward the arm 21 </ b> A together with the bearing 30. At this time, since the pin 117 is pushed to the lid 115 side by the shaft 12A, the coil spring 116 is compressed. For this reason, the drive current of the actuator 123 further increases.
そして、図7に示されるとおり、軸12Aの先端面が凹部113の底面113Aに接触したとき、アクチュエータ123の駆動電流が急激に増加し、閾値以上となる。このとき、圧入装置120の制御装置は、アクチュエータ123の駆動を停止する。 As shown in FIG. 7, when the tip surface of the shaft 12 </ b> A comes into contact with the bottom surface 113 </ b> A of the recess 113, the drive current of the actuator 123 increases rapidly and exceeds the threshold value. At this time, the control device of the press-fitting device 120 stops driving the actuator 123.
軸受孔22Bへの軸受30の圧入が完了した後、保持ピン110が腕21Aから取り外され、圧入装置120が腕21Bから取り外される。次に、圧入装置120が腕21Aにセットされる。そして、圧入装置120により軸受30が軸受孔22Aに圧入される。これにより、軸12Aが軸受30に挿入される。なお、残りのヨーク20、軸12、および、軸受30の組立も上述の組立方法の軸受セット工程から軸受圧入工程までにわたり同様である。 After the press-fitting of the bearing 30 into the bearing hole 22B is completed, the holding pin 110 is removed from the arm 21A, and the press-fitting device 120 is removed from the arm 21B. Next, the press-fitting device 120 is set on the arm 21A. Then, the bearing 30 is press-fitted into the bearing hole 22 </ b> A by the press-fitting device 120. Thus, the shaft 12A is inserted into the bearing 30. The assembly of the remaining yoke 20, shaft 12, and bearing 30 is the same from the bearing setting process to the bearing press-fitting process of the above assembling method.
図4、図5、および、図8〜図10を参照して、自在継手1の組立方法の作用について説明する。
自在継手1の組立方法の作用は、図8〜図10に示される比較例の自在継手1の組立方法(以下、「比較組立方法」)との比較に基づいて説明することができる。図8に示されるように、比較組立方法は、比較保持ピン200および圧入装置120を用いて自在継手1が組み立てられる。比較保持ピン200は、保持ピン110からコイルばね116およびピン117が省略された構成である。
The operation of the method for assembling the universal joint 1 will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 8 to 10.
The operation of the assembly method of the universal joint 1 can be described based on a comparison with the assembly method of the universal joint 1 of the comparative example shown in FIGS. 8 to 10 (hereinafter referred to as “comparative assembly method”). As shown in FIG. 8, in the comparative assembly method, the universal joint 1 is assembled using the comparative holding pin 200 and the press-fitting device 120. The comparison holding pin 200 has a configuration in which the coil spring 116 and the pin 117 are omitted from the holding pin 110.
比較組立方法は、軸受セット工程、ヨーク保持工程、比較保持ピン挿入工程、十字軸配置工程、および、軸受圧入工程を有している。軸受セット工程およびヨーク保持工程は、本実施形態の軸受セット工程およびヨーク保持工程と同様である。比較保持ピン挿入工程は、ヨーク保持工程の後に行われ、比較保持ピン200がヨーク20の軸受孔22Aに挿入される工程である。比較保持ピン挿入工程は、本実施形態の保持ピン挿入工程と同様である。十字軸配置工程は、比較保持ピン挿入工程の次に行われ、一対の腕21の間に十字軸10を配置する工程である。軸受圧入工程は、十字軸配置工程の次に行われ、軸受30を軸受孔22Bに圧入する工程である。なお、軸受セット工程、ヨーク保持工程、比較保持ピン挿入工程、および、十字軸配置工程は、手動により行われる。 The comparative assembling method includes a bearing setting step, a yoke holding step, a comparative holding pin insertion step, a cross shaft placement step, and a bearing press-fitting step. The bearing setting process and the yoke holding process are the same as the bearing setting process and the yoke holding process of the present embodiment. The comparison holding pin insertion step is performed after the yoke holding step, and the comparison holding pin 200 is inserted into the bearing hole 22 </ b> A of the yoke 20. The comparison holding pin insertion step is the same as the holding pin insertion step of the present embodiment. The cross shaft placement step is performed after the comparison holding pin insertion step, and is a step of placing the cross shaft 10 between the pair of arms 21. The bearing press-fitting process is a process that is performed after the cross shaft arranging process and press-fits the bearing 30 into the bearing hole 22B. The bearing setting process, the yoke holding process, the comparison holding pin inserting process, and the cross shaft arranging process are performed manually.
十字軸配置工程は、以下の作業を含む。
まず、十字軸10の軸12Aが比較保持ピン200の凹部202に挿入される。軸12Aの先端面は、凹部202の底面202Aに接触する。このとき、胴体部11と腕21Aの間の距離と、胴体部11と腕21Bとの間の距離とは、互いに等しい。軸12Aの先端面は、軸受孔22Aの軸方向において軸受孔22Aの中央位置に位置している。また、軸12Bが軸受孔22Bに挿入される。軸12Bの先端面は、軸受孔22Bの軸方向において軸受孔22Bの中央位置に位置している。
The cross shaft arrangement process includes the following operations.
First, the shaft 12 </ b> A of the cross shaft 10 is inserted into the recess 202 of the comparison holding pin 200. The front end surface of the shaft 12A is in contact with the bottom surface 202A of the recess 202. At this time, the distance between the trunk portion 11 and the arm 21A and the distance between the trunk portion 11 and the arm 21B are equal to each other. The tip surface of the shaft 12A is located at the center position of the bearing hole 22A in the axial direction of the bearing hole 22A. The shaft 12B is inserted into the bearing hole 22B. The tip surface of the shaft 12B is located at the center position of the bearing hole 22B in the axial direction of the bearing hole 22B.
軸受圧入工程は、本実施形態の軸受圧入工程と同様の作業を含む。
一方、軸受孔22Bの軸方向において、軸受孔22Bに対する軸12Bの位置が異なるため、軸受孔22Bへの軸受カップ31の圧入と内部空間33への軸12Bの挿入との関係が本実施形態の軸受圧入工程と異なる。
The bearing press-fitting process includes the same operation as the bearing press-fitting process of the present embodiment.
On the other hand, since the position of the shaft 12B with respect to the bearing hole 22B differs in the axial direction of the bearing hole 22B, the relationship between the press-fitting of the bearing cup 31 into the bearing hole 22B and the insertion of the shaft 12B into the internal space 33 is the present embodiment. Different from the bearing press-fitting process.
図9に示されるとおり、軸受カップ31が軸受孔22Bに圧入されて、複数のニードルローラ32が軸受30の径方向の内側に移動した後、すなわち複数のニードルローラ32の内接円径φFwが小さくなった後、軸受カップ31が軸12Bの先端部に挿入される。このため、ニードルローラ32と軸12Bとの嵌め合いの関係がしまりばめとなる。 As shown in FIG. 9, after the bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B and the plurality of needle rollers 32 move inward in the radial direction of the bearing 30, that is, the inscribed circle diameter φFw of the plurality of needle rollers 32 is increased. After being reduced, the bearing cup 31 is inserted into the tip of the shaft 12B. For this reason, the fitting relationship between the needle roller 32 and the shaft 12B is an interference fit.
ところで、比較保持ピン200の挿入部201が軸受孔22Aに円滑に挿入されるため、挿入部201の外径が軸受孔22Aの内径よりも僅かに小さい。また軸12Aが凹部202に円滑に挿入されるため、凹部202の内径が軸12Aの外径よりも僅かに大きい。 By the way, since the insertion part 201 of the comparison holding pin 200 is smoothly inserted into the bearing hole 22A, the outer diameter of the insertion part 201 is slightly smaller than the inner diameter of the bearing hole 22A. Further, since the shaft 12A is smoothly inserted into the recess 202, the inner diameter of the recess 202 is slightly larger than the outer diameter of the shaft 12A.
このため、軸受孔22Aおよび挿入部201が同心ではない場合、および、凹部202および軸12Aが同心ではない場合がある。これらの少なくとも一方により、軸12Bおよび軸受孔22Bが同心ではない場合がある。また、軸受孔22Aの中心軸に対して挿入部201の中心軸が傾く場合、および、凹部202の中心軸に対して軸12Aの中心軸が傾く場合がある。これらの少なくとも一方により、十字軸10がヨーク20に対して傾く場合がある。 For this reason, the bearing hole 22A and the insertion portion 201 may not be concentric, and the recess 202 and the shaft 12A may not be concentric. Due to at least one of these, the shaft 12B and the bearing hole 22B may not be concentric. Further, the central axis of the insertion portion 201 may be inclined with respect to the central axis of the bearing hole 22A, and the central axis of the shaft 12A may be inclined with respect to the central axis of the recess 202. At least one of these may cause the cross shaft 10 to tilt with respect to the yoke 20.
軸12Bおよび軸受孔22Bが同心ではない場合、ニードルローラ32および軸12Bが嵌め合わせられる前にニードルローラ32の開口部31A側の端面が軸12Bに接触する。そして、ニードルローラ32の開口部31A側の端面が軸12Bに接触した状態で軸受カップ31が軸受孔22Bに圧入される。このため、ニードルローラ32が軸12Bをかじってしまう。 When the shaft 12B and the bearing hole 22B are not concentric, the end surface on the opening 31A side of the needle roller 32 contacts the shaft 12B before the needle roller 32 and the shaft 12B are fitted together. The bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B with the end surface of the needle roller 32 on the opening 31A side in contact with the shaft 12B. For this reason, the needle roller 32 bites the shaft 12B.
十字軸10がヨーク20に対して傾いた場合、軸12Bの中心軸が軸受孔22Bの中心軸に対して傾いた状態で軸受孔22Bに軸受30が圧入される。このため、ニードルローラ32および軸12Bが嵌め合わせられる前に一部のニードルローラ32が軸12Bに接触する。そして、一部のニードルローラ32が軸12Bに接触した状態で軸受カップ31が軸受孔22Bに圧入される。このように、内接円径φFwが小さくなった状態かつニードルローラ32が軸12Bに接触した状態で軸受カップ31が軸受孔22Bに圧入されるため、ニードルローラ32および軸12Bの摩擦力が大きくなる。このため、軸12Bの先端部によりニードルローラ32の表面のグリスが剥がされやすい。なお、軸12Bおよび軸受孔22Bが同心でなく、かつ、軸12Bの中心軸が軸受孔22Bの中心軸に対して傾く場合、上述の両方の問題が生じる。特に、自在継手1の組立後、軸12Bとニードルローラ32との嵌め合いの関係がしまりばめの場合、複数のニードルローラ32の内接円径φFwと軸12Bとの間の隙間が小さくなり、上述の両方の問題が発生しやすくなる。 When the cross shaft 10 is inclined with respect to the yoke 20, the bearing 30 is press-fitted into the bearing hole 22B with the central axis of the shaft 12B inclined with respect to the central axis of the bearing hole 22B. For this reason, some needle rollers 32 contact the shaft 12B before the needle roller 32 and the shaft 12B are fitted together. Then, the bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B in a state where some of the needle rollers 32 are in contact with the shaft 12B. Thus, since the bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B in a state where the inscribed circle diameter φFw is small and the needle roller 32 is in contact with the shaft 12B, the frictional force between the needle roller 32 and the shaft 12B is large. Become. For this reason, the grease on the surface of the needle roller 32 is easily peeled off by the tip of the shaft 12B. When the shaft 12B and the bearing hole 22B are not concentric and the central axis of the shaft 12B is inclined with respect to the central axis of the bearing hole 22B, both of the above-described problems occur. In particular, after the universal joint 1 is assembled, when the fitting relationship between the shaft 12B and the needle roller 32 is an interference fit, the gap between the inscribed circle diameter φFw of the plurality of needle rollers 32 and the shaft 12B is reduced. Both of the above problems are likely to occur.
また、ニードルローラ32の表面のグリスが剥がされる量は、軸受30が軸受孔22Bに圧入される速度、すなわち軸12Bが内部空間33に挿入される速度が高くなるにつれて多くなると考えられる。これにより、軸受30が軸受孔22Bに高速で圧入される場合、ニードルローラ32の表面のグリスが必要十分な量を確保できない、いわゆるグリス切れが発生する場合がある。このため、比較組立方法は、ニードルローラ32のグリス切れを発生しにくくするため、軸受30が軸受孔22Bに低速で圧入する必要がある。このため、比較組立方法は、自在継手1の組立時間が長くなる。 Further, it is considered that the amount of the grease removed from the surface of the needle roller 32 increases as the speed at which the bearing 30 is press-fitted into the bearing hole 22B, that is, the speed at which the shaft 12B is inserted into the internal space 33 increases. Thereby, when the bearing 30 is press-fitted into the bearing hole 22B at a high speed, there may be a so-called grease breakage in which a necessary and sufficient amount of grease on the surface of the needle roller 32 cannot be secured. For this reason, the comparative assembly method requires that the bearing 30 be press-fitted into the bearing hole 22B at a low speed in order to make it difficult for the needle roller 32 to be broken. For this reason, in the comparative assembly method, the assembly time of the universal joint 1 becomes long.
また、上述のグリス切れの発生、ならびに、軸12Bおよびニードルローラ32のかじりの発生を抑制するため、軸およびニードルローラが以下の構造を有することが提案されている。すなわち、軸の先端部の面取り部から連続した軸の中間部にテーパ部が形成される。テーパ部の外径は、軸の先端部以外の部分の外径よりも小さい。また、ニードルローラにテーパ部が形成される。しかし、軸にテーパ加工が必要となり、またニードルローラにテーパ加工(クラウニング加工)が必要となるため、軸およびニードルローラの加工コストが高くなる。 Further, in order to suppress the occurrence of the above-mentioned grease breakage and the occurrence of galling of the shaft 12B and the needle roller 32, it has been proposed that the shaft and the needle roller have the following structure. That is, a taper portion is formed in the middle portion of the shaft continuous from the chamfered portion at the tip portion of the shaft. The outer diameter of the tapered portion is smaller than the outer diameter of the portion other than the tip portion of the shaft. Further, a taper portion is formed on the needle roller. However, since the shaft needs to be tapered and the needle roller needs to be tapered (crowning), the processing cost of the shaft and the needle roller increases.
本実施形態の自在継手1の組立方法は、図4に示したとおり、十字軸偏倚工程において、十字軸10がヨーク20の腕21B側に偏倚する。このため、軸12Bが腕21Bから腕21Aとは反対側に突出する。このため、図5に示したとおり、軸受圧入工程において、軸受カップ31が軸受孔22Bに圧入されて内接円径φFwが小さくなる前に軸12Bおよび複数のニードルローラ32が嵌め合わせられる。このため、ニードルローラ32および軸12Bの先端部の嵌め合いの関係は、すきまばめとなる。このため、軸12Bおよび軸受孔22Bが同心ではない場合でも軸12Bおよび複数のニードルローラ32が嵌め合わせられやすい。そして、軸受カップ31が軸受孔22Bへの圧入の進行にともないニードルローラ32が軸受30の径方向の内側に移動するにつれてニードルローラ32が軸12Bに接触する。このとき、軸12Bの中心軸が軸受30の中心軸に対して傾いている場合、ニードルローラ32が軸受30の中心軸に対する軸12Bの中心軸の傾きを小さくする。このため、軸受カップ31が軸受孔22Bに圧入されることによりニードルローラ32が軸受30の径方向の内側に移動した後に軸受カップ31が軸12Bに挿入されると仮定した構成と比較して、軸受カップ31が軸受孔22Bに圧入される期間において軸12およびニードルローラ32の摩擦力が小さくなりやすい。このため、軸12Bおよび複数のニードルローラ32が傷付くこと、および、グリス切れの発生が抑制される。このため、軸受30が軸受孔22Bに高速で圧入された場合でもニードルローラ32のグリス切れの発生を抑制することができる。したがって、自在継手1の組立時間が短くなる。また、上述のようにグリス切れおよび軸12Bおよびニードルローラ32のかじりの発生が抑制されるため、軸12Bのテーパ部およびニードルローラ32のクラウニング部が不要となる。したがって、十字軸10およびニードルローラ32の加工コストが低減される。 In the method for assembling the universal joint 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the cross shaft 10 is biased toward the arm 21 </ b> B side of the yoke 20 in the cross shaft biasing step. For this reason, the shaft 12B protrudes from the arm 21B to the side opposite to the arm 21A. Therefore, as shown in FIG. 5, in the bearing press-fitting step, the shaft 12B and the plurality of needle rollers 32 are fitted together before the bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B and the inscribed circle diameter φFw is reduced. For this reason, the fitting relationship between the needle roller 32 and the tip of the shaft 12B is a clearance fit. For this reason, even when the shaft 12B and the bearing hole 22B are not concentric, the shaft 12B and the plurality of needle rollers 32 are easily fitted. The needle roller 32 comes into contact with the shaft 12B as the needle roller 32 moves inward in the radial direction of the bearing 30 as the bearing cup 31 is pressed into the bearing hole 22B. At this time, when the central axis of the shaft 12B is inclined with respect to the central axis of the bearing 30, the needle roller 32 reduces the inclination of the central axis of the shaft 12B with respect to the central axis of the bearing 30. For this reason, compared with the structure assumed that the bearing cup 31 is inserted into the shaft 12B after the needle roller 32 moves inward in the radial direction of the bearing 30 by press-fitting the bearing cup 31 into the bearing hole 22B. During the period in which the bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B, the frictional force between the shaft 12 and the needle roller 32 tends to be small. For this reason, the shaft 12B and the plurality of needle rollers 32 are damaged, and occurrence of grease breakage is suppressed. For this reason, even when the bearing 30 is press-fitted into the bearing hole 22B at a high speed, the occurrence of grease breakage of the needle roller 32 can be suppressed. Therefore, the assembly time of the universal joint 1 is shortened. Further, as described above, since the breakage of the grease and the occurrence of galling of the shaft 12B and the needle roller 32 are suppressed, the tapered portion of the shaft 12B and the crowning portion of the needle roller 32 become unnecessary. Therefore, the processing cost of the cross shaft 10 and the needle roller 32 is reduced.
本実施形態の自在継手1の組立方法は、以下の効果を奏する。
(1)軸12Bの先端部およびニードルローラ32の嵌め合いの関係がすきまばめの状態で軸受カップ31が軸受孔22Bに圧入される。このため、ニードルローラ32のグリス切れの発生が抑制される。したがって、軸受孔22Bへの軸受30の圧入速度を高くすることができるため、自在継手1の組立時間が短くなる。
The method for assembling the universal joint 1 of the present embodiment has the following effects.
(1) The bearing cup 31 is press-fitted into the bearing hole 22B in a state in which the fitting relationship between the tip end of the shaft 12B and the needle roller 32 is a clearance fit. For this reason, generation | occurrence | production of the grease piece of the needle roller 32 is suppressed. Therefore, since the press-fitting speed of the bearing 30 into the bearing hole 22B can be increased, the assembly time of the universal joint 1 is shortened.
(2)十字軸10が磁性体により構成され、ピン117が永久磁石により構成されている。この構成によれば、ピン117が十字軸10の軸12Aを吸着する。このため、十字軸偏倚工程および軸受圧入工程において、十字軸10がヨーク20に対して傾くことが抑制される。 (2) The cross shaft 10 is made of a magnetic material, and the pin 117 is made of a permanent magnet. According to this configuration, the pin 117 sucks the shaft 12 </ b> A of the cross shaft 10. For this reason, the cross shaft 10 is restrained from being inclined with respect to the yoke 20 in the cross shaft biasing step and the bearing press-fitting step.
なお、本自在継手の組立方法および本自在継手の組立装置が取り得る具体的形態は、上記実施形態に示された内容に限定されない。本自在継手の組立方法および本自在継手の組立装置は、例えば、以下に示される実施形態の変形例の形態を取り得る。 In addition, the specific form which the assembly method of this universal joint and the assembly apparatus of this universal joint can take is not limited to the content shown by the said embodiment. The present universal joint assembling method and the present universal joint assembling apparatus can take the form of modifications of the embodiments described below, for example.
・各軸12の基端部にシールが設けられる。シールの一例は、オイルシールである。
シールを有する自在継手の組立方法は、次の点で異なる。十字軸偏倚工程において、コイルばね116の寸法およびピン117の寸法の少なくとも一方を調整することにより、上記実施形態の十字軸偏倚工程における十字軸10のヨーク20に対する位置よりも十字軸10が腕21A側に位置する。このとき、シールは、腕21Bと接触していない。
A seal is provided at the base end of each shaft 12. An example of the seal is an oil seal.
The assembly method of the universal joint having a seal is different in the following points. In the cross shaft biasing step, by adjusting at least one of the dimension of the coil spring 116 and the size of the pin 117, the cross shaft 10 moves the arm 21A more than the position of the cross shaft 10 with respect to the yoke 20 in the cross shaft biasing step of the above embodiment. Located on the side. At this time, the seal is not in contact with the arm 21B.
・十字軸偏倚工程において、軸12Bの先端部が軸受孔22B内に位置する。この場合、軸12Bの先端部は、内接円径φFwが小さくなる前に内部空間33に位置する。
・ピン117の材料は、永久磁石に代えて、吸着ゴムでもよい。この場合、十字軸10は、磁性体に限定されない。
In the cross shaft biasing process, the tip end of the shaft 12B is located in the bearing hole 22B. In this case, the tip of the shaft 12B is positioned in the internal space 33 before the inscribed circle diameter φFw is reduced.
The material of the pin 117 may be an adsorption rubber instead of the permanent magnet. In this case, the cross shaft 10 is not limited to a magnetic body.
・弾性部材は、ゴム部材等のコイルばね116以外の材料でもよい。
・保持ピン110の中空軸111の内周部分に軸受が設けられる。軸受の一例は、転がり軸受またはすべり軸受である。軸受は、中空軸111に対するピン117の移動が可能な状態でピン117を支持する。この構成によれば、ピン117の中心軸が中空軸111の中心軸に対して傾くことが抑制される。また、ピン117が中空軸111に対して円滑に移動することができる。
The elastic member may be a material other than the coil spring 116 such as a rubber member.
A bearing is provided on the inner peripheral portion of the hollow shaft 111 of the holding pin 110. An example of a bearing is a rolling bearing or a sliding bearing. The bearing supports the pin 117 in a state where the pin 117 can move with respect to the hollow shaft 111. According to this configuration, the central axis of the pin 117 is suppressed from being inclined with respect to the central axis of the hollow shaft 111. Further, the pin 117 can move smoothly with respect to the hollow shaft 111.
・保持ピン挿入工程において、手動に代えて、移動装置(図示略)によりヨーク20の軸受孔22Aに保持ピン110が挿入される。移動装置の一例は、中空軸111を移動させるねじ軸、および、ねじ軸を回転させるアクチュエータを有する。移動装置により保持ピン110が移動する場合、保持ピン110の中空軸111には、ねじ軸がねじ込まれる雌ねじが形成される。 In the holding pin insertion step, the holding pin 110 is inserted into the bearing hole 22A of the yoke 20 by a moving device (not shown) instead of manually. An example of the moving device includes a screw shaft that moves the hollow shaft 111 and an actuator that rotates the screw shaft. When the holding pin 110 is moved by the moving device, the hollow shaft 111 of the holding pin 110 is formed with a female screw into which the screw shaft is screwed.
・自在継手1は、ステアリングシャフトに代えて、ドライブシャフトに用いられる。ドライブシャフトのアウタージョイントの一部およびインナージョイントの一部として2個の自在継手1が用いられる。 The universal joint 1 is used for a drive shaft instead of the steering shaft. Two universal joints 1 are used as a part of the outer joint of the drive shaft and a part of the inner joint.
本自在継手の組立装置は、以下の課題を解決するための手段を含む。
(付記1)前記ピンは、永久磁石であり、前記十字軸は、磁性体により形成される請求項2に記載の自在継手の組立装置。
The assembly apparatus for a universal joint includes means for solving the following problems.
(Additional remark 1) The said pin is a permanent magnet, The said cross shaft is an assembly apparatus of the universal joint of Claim 2 formed with a magnetic body.
(付記2)前記保持ピンは、前記中空軸の内周部分に取り付けられ、前記中空軸に対する前記ピンの移動を支持する軸受を有する請求項2に記載の自在継手の組立装置。 (Additional remark 2) The said holding pin is an assembly apparatus of the universal joint of Claim 2 which has a bearing attached to the inner peripheral part of the said hollow shaft, and supporting the movement of the said pin with respect to the said hollow shaft.
1…自在継手、10…十字軸、12…軸、12A…軸(一方の軸)、12B…軸(他方の軸)、20…ヨーク、21…腕、21A…腕(一方の腕)、21B…腕(他方の腕)、22…軸受孔、22A…軸受孔(一方の腕の軸受孔)、22B…軸受孔(他方の腕の軸受孔)、30…軸受、31…軸受カップ、31A…開口部、31B…底部、32…ニードルローラ(転動体)、100…組立装置、110…保持ピン、111…中空軸、113…凹部、116…コイルばね(弾性部材)、117…ピン、120…圧入装置、121…シリンダ、122…ピストン、123…アクチュエータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Universal joint, 10 ... Cross axis, 12 ... Axis, 12A ... Axis (one axis), 12B ... Axis (the other axis), 20 ... Yoke, 21 ... Arm, 21A ... Arm (one arm), 21B ... arm (other arm), 22 ... bearing hole, 22A ... bearing hole (bearing hole for one arm), 22B ... bearing hole (bearing hole for the other arm), 30 ... bearing, 31 ... bearing cup, 31A ... Opening portion, 31B ... bottom, 32 ... needle roller (rolling element), 100 ... assembly device, 110 ... holding pin, 111 ... hollow shaft, 113 ... concave, 116 ... coil spring (elastic member), 117 ... pin, 120 ... Press-fitting device, 121 ... cylinder, 122 ... piston, 123 ... actuator.
Claims (2)
前記ヨークが保持された状態において、前記一対の腕のうちの一方の腕の前記軸受孔にピンが挿入され、前記一対の腕のうちの他方の腕の前記軸受孔に前記軸が挿入され、前記他方の腕に向けて前記ピンに前記十字軸が押されることにより、前記十字軸が前記他方の腕側に偏って配置され、
前記十字軸が前記他方の腕側に偏って配置された状態において、前記軸受カップが圧入されて前記複数の転動体が前記軸受の径方向の内側に移動する前に前記軸の先端部に前記軸受カップが挿入されて前記軸の先端部および前記複数の転動体が嵌め合わせられ、
前記軸の先端部が前記複数の転動体に嵌め合わせられた状態において前記軸受カップが前記他方の腕の前記軸受孔に圧入される
自在継手の組立方法。 Two yokes having a pair of arms and bearing holes formed in the arms, a cross shaft having four shafts inserted into the bearing holes, and an annular space arranged in an annular shape A method of assembling a universal joint comprising: a plurality of rolling elements to be formed; and a bearing that houses the plurality of rolling elements, has a bearing cup press-fitted into the bearing hole, and has a bearing into which the shaft is inserted.
In a state where the yoke is held , a pin is inserted into the bearing hole of one arm of the pair of arms, and the shaft is inserted into the bearing hole of the other arm of the pair of arms , When the cross shaft is pushed onto the pin toward the other arm, the cross shaft is arranged to be biased toward the other arm ,
In a state in which the cross shaft is arranged to be biased toward the other arm , the bearing cup is press-fitted and the rolling elements are moved to the inner end in the radial direction of the bearing before the shaft ends. A bearing cup is inserted and the tip of the shaft and the plurality of rolling elements are fitted together,
A method for assembling a universal joint, wherein the bearing cup is press-fitted into the bearing hole of the other arm in a state in which the tip end portion of the shaft is fitted to the plurality of rolling elements.
前記軸が嵌め込まれる凹部を有し、前記一対の腕のうちの一方の腕の前記軸受孔に挿入される中空軸、前記凹部に挿入されたピン、前記ピンに接続される弾性部材を有し、前記弾性部材が前記ピンを押すことにより前記軸が前記一対の腕のうちの他方の腕に向けて押されて、前記十字軸を前記他方の腕側に偏らせる保持ピンと、
前記他方の腕に配置され、前記軸受カップを収容するシリンダ、前記軸受カップを前記他方の腕の前記軸受孔に向けて押し、前記軸受カップを前記軸受孔に圧入させるためのピストン、および、前記ピストンを前記他方の腕に向けて移動させるアクチュエータを有する圧入装置と
を備える
自在継手の組立装置。 Two yokes having a pair of arms and bearing holes formed in the arms, a cross shaft having four shafts inserted into the bearing holes, and an annular space arranged in an annular shape A universal joint assembling apparatus comprising a plurality of rolling elements to be formed, and a bearing in which the plurality of rolling elements are accommodated, a bearing cup press-fitted into the bearing hole, and a bearing into which the shaft is inserted,
A hollow shaft to be inserted into the bearing hole of one arm of the pair of arms, a pin inserted into the recess, and an elastic member connected to the pin. A holding pin that biases the cross shaft toward the other arm side by pressing the pin against the other arm of the pair of arms when the elastic member pushes the pin;
A cylinder disposed on the other arm and containing the bearing cup; a piston for pressing the bearing cup toward the bearing hole of the other arm and press-fitting the bearing cup into the bearing hole; and And a press-fitting device having an actuator for moving the piston toward the other arm.
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