JP6652080B2 - トリポード型ジョイントの組付装置 - Google Patents

Description

本発明は、トリポード型ジョイントの組付装置に関する。

トリポード型ジョイントのうち、トリポードが組み付けられるドライブシャフトには、トリポードの他に継手用ブーツが装着されることが多い。継手用ブーツは、一端側の小口径部がドライブシャフトに挿通されて、ドライブシャフトに固定される。トリポードは、中心部に圧入孔を有し、当該圧入孔をドライブシャフトの先端部に圧入して、ドライブシャフトに組み付けられる。そして、トリポードのローラがアウタ部材の内周溝に遊嵌され、継手用ブーツの他端側の大口径部に設けられた厚肉部がアウタ部材の外周溝に嵌挿されて、トリポード、継手用ブーツ、アウタ部材の三者の位置が確定される。

特開２０１４−２２８０４９号公報

これまでの組付け手順においては、トリポードをドライブシャフトに組み付ける時と、トリポードと継手用ブーツをアウタ部材に組み付ける時に、それぞれ位相合わせの作業が必要であり、多大な手間を要した。治具を用いてこれらの組付けを自動化する場合には、それぞれの作業に対して、部材を揺動させるモータや位置を認識するセンサなどが必要であった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、トリポード型ジョイントの各部材の組み付けを容易にする組付装置を提供するものである。

本発明の第１の態様における組付装置は、トリポード型ジョイントのドライブシャフトに継手用ブーツとトリポードを組付ける組付装置であって、トリポードを収容する収容部を有する第１部材と、トリポードを通過させる通過孔と継手用ブーツを仮装着する装着部とを有し、第１部材に対向して設けられた第２部材と、第２部材に対して第１部材を回転させる回転機構とを備え、第１部材と第２部材は、回転機構が所定位置となる初期状態において、組み付けるドライブシャフトの中心軸に対して、収容部に収容されたトリポードの位相と装着部に装着された継手用ブーツの位相とが一定となるように、互いに連結されている。

このような構成の組付装置により、トリポードを揺動させながらドライブシャフトに組み付けられると共に、継手用ブーツがトリポードに対して一定の位相でドライブシャフトに組み付けられる。すなわち、トリポードと継手用ブーツとがドライブシャフトに組み付けられた段階で、トリポードは、その後に組み付けられるアウタ部材の内周溝に対して、継手用ブーツは、同じくアウタ部材の外周溝に対して、それぞれ位相が揃った状態となる。したがって、アウタ部材を組み付ける段階では位相合わせが容易となり、トリポード型ジョイントの組み付け作業の効率化を図ることができる。

本発明により、トリポード型ジョイントの各部材の組み付けを容易にする組付装置を提供することができる。

本実施形態に係る組付装置の初期状態の様子を図示する外観斜視図である。 組付装置の外観斜視図である。 組付装置を用いて、ドライブシャフトに継手用ブーツとトリポードを装着する手順のうち第１手順を説明する説明図である。 組付装置を用いて、ドライブシャフトに継手用ブーツとトリポードを装着する手順のうち第２手順を説明する説明図である。 組付装置を用いて、ドライブシャフトに継手用ブーツとトリポードを装着する手順のうち第３手順を説明する説明図である。 組付装置を用いて、ドライブシャフトに継手用ブーツとトリポードを装着する手順のうち第４手順を説明する説明図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る組付装置１００に継手用ブーツ２２０とトリポード２３０をセットした初期状態の様子を図示する外観斜視図である。組付装置１００は、トリポード型ジョイントの組付装置であり、具体的には、ドライブシャフト２１０へ、継手用ブーツ２２０とトリポード２３０を、位相を揃えて組み付けるまでの工程を担う装置である。継手用ブーツ２２０とトリポード２３０が組み付けられたドライブシャフト２１０には、さらに別の装置を使って、アウタ部材が組み付けられる。

組付装置１００は、主に、第１部材としての上プレート１１０と、上プレート１１０に対向して設けられた第２部材としての下プレート１２０と、下プレート１２０に対して上プレート１１０を回転させる回転機構１４０とから成る。上プレート１１０は、トリポード２３０を収容するための収容部１１５を有している。収容部１１５は、トリポード２３０の外周の輪郭に沿って形成された貫通孔である。図示する初期状態においては、支持爪１４５が上プレート１１０の底面側において貫通孔の中心方向へ向かって突出しており、落とし込みにより載置されたトリポード２３０を、その下面側から支持している。

下プレート１２０は、図１には現れないが、上プレート１１０と対向する面とは反対の下面側に、継手用ブーツ２２０を仮装着する装着部を有する。図１は、継手用ブーツ２２０が装着部に仮装着されている様子を示している。具体的には後述するが、装着部は、継手用ブーツ２２０の回転位相と一致する場合に限って、継手用ブーツ２２０を装着できるように形成されている。

トリポード２３０は、主に、ローラ２３１、スパイダ２３２によって構成される。スパイダ２３２は、中心軸周りに１２０度間隔で中心軸から放射方向へ延びる３つの腕部を有する。それぞれ腕部の先には、ローラ２３１が回転可能に設けられている。スパイダ２３２は、中心軸と同軸に圧入孔２３４が貫通しており、その内周面には、中心軸方向に沿って内スプライン２３３が刻まれている。トリポード２３０は、内スプライン２３３がドライブシャフト２１０の先端部に設けられた外スプライン２１１と噛み合わされて圧入されることにより、ドライブシャフト２１０に固定される。

回転機構１４０は、回転ダイヤル１４１とリンクギヤ１４３を有する。具体的には後述するが、図示する回転ダイヤル１４１とリンクギヤ１４３の位置関係が回転機構の初期位置である。回転機構が初期位置である場合に、上プレート１１０と下プレート１２０は相対的に初期状態となり、組み付けるドライブシャフト２１０の中心軸に対して、収容部１１５に収容されたトリポード２３０の位相と装着部に装着された継手用ブーツ２２０の位相とが一定となる。換言すると、上プレート１１０と下プレート１２０は、初期状態においてこれらの位相差が許容ずれ量を下回るように、回転機構１４０を介して互いに連結されている。すなわち、初期状態において、トリポード２３０を収容部１１５に落とし込み、継手用ブーツ２２０を装着部に組み付けさえすれば、相互の位相差を許容ずれ量未満にすることができる。

図２は、組付装置１００の外観斜視図である。上プレート１１０には、上述のように、収容部１１５がトリポード２３０の外周の輪郭に沿って形成された貫通孔として設けられているが、下プレート１２０にも、相似形状で若干大きめの通過孔１２５が設けられている。初期状態においては、３つの支持爪１４５が上プレート１１０と下プレート１２０の間から孔の中心に向かって突出しておりトリポード２３０を下面側から支えるが、支持爪１４５が孔から退避すると、トリポード２３０は通過孔１２５の位置まで落下する。

具体的には、回転ダイヤル１４１を実線の矢印方向へ回転すると、回転ダイヤル１４１の裏面側に設けられたギヤがリンクギヤ１４３の外周面に設けられたギヤと噛み合ってリンクギヤ１４３を回動させる。そして、リンクギヤ１４３の回動に伴ってカムピン１４４がカム溝１１１に沿って移動し、支持爪１４５が孔から退避する。

回転ダイヤル１４１の上面には、規制ピン１４２が立設されており、ハンドル１１２の端面によって移動が規制されることにより、回転ダイヤル１４１の回転範囲が定められている。図示するように、規制ピン１４２がハンドル１１２の端部１１２ａと接する状態が回転機構１４０としての初期位置であり、このとき、支持爪１４５は、孔方向へ突出した状態となる。

支持爪１４５が孔から退避した後も回転ダイヤル１４１を回転し続けると、ハンドル１１２が点線の矢印方向へ揺動し始める。ハンドル１１２は、上プレート１１０に、収容部１１５の中心から放射方向へ延伸するように固定されており、ハンドル１１２が揺動されると、収容部１１５も中心軸周りに揺動する。

支持爪１４５が退避してトリポード２３０が下プレート１２０の位置まで落下した状態で収容部１１５を揺り動かすと、トリポード２３０も揺り動かされ、スパイダ２３２の内スプライン２３３とドライブシャフト２１０の外スプライン２１１とが噛み合う。ここで、両スプラインを噛み合わせるために、収容部１１５は、スプラインの一歯分の揺動角にわたって揺り動く。すなわち、回転ダイヤル１４１は、収容部１１５がこの揺動角分だけ揺り動くように、正回転および反回転を行う。

なお、回転ダイヤル１４１の回転は、使用者が操作して行っても良いし、モータを使って行っても良い。モータを使って回転させる場合は、位相合わせのために必要なモータがこの一つで済むので、従来に比べて装置の簡素化を実現することができる。

図３は、組付装置１００を用いて、ドライブシャフト２１０に継手用ブーツ２２０とトリポード２３０を装着する手順のうち第１手順を説明する説明図である。まず、継手用ブーツ２２０が、下プレート１２０の下面側に設けられた装着部１２１に対して仮装着される。継手用ブーツ２２０は、一端側に大口径部２２１を、他端側に小口径部２２２を有し、装着部１２１には、大口径部２２１を装着する。大口径部２２１は、その開口に沿って厚肉部と薄肉部が形成されており、厚肉部は、後にアウタ部材の外周溝に嵌挿される。厚肉部と外周溝とが噛み合うことにより、トリポード型ジョイントの使用時において、継手用ブーツ２２０は、アウタ部材に対して回転せずに密着を維持できる。

装着部１２１にもアウタ部材の外周溝と同様に厚肉部が嵌挿される溝部が設けられており、大口径部２２１は、厚肉部が当該溝部と噛み合うように、仮装着される。すなわち、継手用ブーツ２２０は、装着部１２１に対して、一定の位相関係となるように仮装着される。

トリポード２３０は、収容部１１５に落とし込まれて収容される。図３の状態は初期状態であるので、支持爪１４５が突出した状態であり、トリポード２３０は、支持爪１４５によって下面側から支持されている。

継手用ブーツ２２０の下端に位置する小口径部２２２の開口に、分割治具１９１が差し込まれ、小口径部２２２の開口が拡張される。ドライブシャフト２１０は、外スプライン２１１が設けられた先端部から、拡張された小口径部２２２へ挿入される。

図４は、組付装置１００を用いて、ドライブシャフト２１０に継手用ブーツ２２０とトリポード２３０を装着する手順のうち第２手順を説明する説明図である。回転ダイヤル１４１を回転させて支持爪１４５を退避させると、トリポード２３０は、下プレート１２０通過孔１２５の高さまで落下する。このとき、外スプライン２１１と内スプライン２３３が噛み合えば、そのまま次の手順に移るが、両スプラインの凸部と凸部が干渉して噛み合わない場合には、さらに回転ダイヤル１４１を回転して、トリポード２３０を揺動する。揺動により両スプラインが噛み合えば、次の手順に移る。

図５は、組付装置１００を用いて、ドライブシャフト２１０に継手用ブーツ２２０とトリポード２３０を装着する手順のうち第３手順を説明する説明図である。外スプライン２１１と内スプライン２３３は、軸方向に互いに接触する長さが長くなるほど強固に噛み合うように形成されている。そこで、両スプラインが噛み合ったら、圧入ヘッド１９２によりスパイダ２３２の上面を押圧して、トリポード２３０をドライブシャフト２１０へ圧入する。この作業により、トリポード２３０とドライブシャフト２１０は互いに固定される。

図６は、組付装置１００を用いて、ドライブシャフト２１０に継手用ブーツ２２０とトリポード２３０を装着する手順のうち第４手順を説明する説明図である。トリポード２３０をドライブシャフト２１０へ固定したら、組付装置１００を退避させる。そして、ドライブシャフト２１０の先端部に設けられた止め溝２１２にＣリング２１９を装着して、トリポード２３０の抜け止めを施す。

分割治具１９１を小口径部２２２から取り除いて小口径部２２２をドライブシャフト２１０に密着させれば、組み付けが完了する。このようにドライブシャフト２１０に組み付けられたトリポード２３０と継手用ブーツ２２０は、互いに一定の位相関係にある。すなわち、トリポード２３０と継手用ブーツ２２０とがドライブシャフト２１０に組み付けられた段階で、トリポード２３０は、その後に組み付けられるアウタ部材の内周溝に対して、継手用ブーツ２２０は、同じくアウタ部材の外周溝に対して、それぞれ位相が揃った状態となる。つまり、トリポード２３０と継手用ブーツ２２０の相対的な位相調整を行う手間を掛けることなく、そのまま上方からアウタ部材を被せることができる。したがって、トリポード型ジョイントの組み付け作業全体の効率化を図ることができる。また、トリポード２３０をアウタ部材の内周溝に嵌め込む前にドライブシャフト２１０へ固定するので、トリポードをアウタ部材の内周溝に嵌め込んだ後にドライブシャフトへ圧入する場合に比べて、アウタ部材の内周溝が圧力を受けて変形したり、使用時に異音を発生したりする問題を回避することができる。

１００ 組付装置、１１０ 上プレート、１１１ カム溝、１１２ ハンドル、１１５ 収容部、１２０ 下プレート、１２１ 装着部、１２５ 通過孔、１４０ 回転機構、１４１ 回転ダイヤル、１４２ 規制ピン、１４３ リンクギヤ、１４４ カムピン、１４５ 支持爪、１９１ 分割治具、１９２ 圧入ヘッド、２１０ ドライブシャフト、２１１ 外スプライン、２１２ 止め溝、２１９ Ｃリング、２２０ 継手用ブーツ、２２１ 大口径部、２２２ 小口径部、２３０ トリポード、２３１ ローラ、２３２ スパイダ、２３３ 内スプライン、２３４ 圧入孔

Claims (1)

1. トリポード型ジョイントのドライブシャフトに継手用ブーツとトリポードを組付ける組付装置であって、
   前記トリポードを収容する収容部を有する第１部材と、
   前記トリポードを通過させる通過孔と前記継手用ブーツを仮装着する装着部とを有し、前記第１部材に対向して設けられた第２部材と、
   前記第２部材に対して前記第１部材を回転させる回転機構と
   を備え、
   前記第１部材と前記第２部材は、前記回転機構が所定位置となる初期状態において、組み付ける前記ドライブシャフトの中心軸に対して、前記収容部に収容された前記トリポードの位相と前記装着部に装着された前記継手用ブーツの位相とが一定となるように、互いに連結されている組付装置。

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