JPH03184733A - ツェッパジョイントの部品の回転位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ツェッパジョイントの自動組立機等において
、ツェッパジョイントの部品であるケージあるいは外輪
等のワークを所定の位置まで回転させるための回転位置
決め装置に関する。

（従来の技術） 自動車の駆動力伝達系の等速継手部に、第１０図および
第１１図に示されるようなツェッパジョイント１が使わ
れている。ツェッパジョイント１は、軸部２と椀状部３
を有する外輪４と、外輪４の内側に揺動自在に収容され
るケージ５と、ケージ５の内側に揺動自在に収容される
内輪６と、６個のボール７を備えて構成されている。ボ
ール７は、外輪４に設けられたボール溝８と、ケージ５
に設けられた開口窓９と、内輪６に設けられたボール溝
１０に嵌合させられる。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような外輪４．ケージ５．内輪６等からなるツェ
ッパジョイント１を組立てるには、ある種の「こっ」が
必要であるため、機械による自動組立は困難であると考
えられていた。従って従来は人手によって組立作業を行
っていたが、本発明者らはツェッパジョイント１の組立
てを自動的に行える自動組立機を開発した。この自動組
立機においては、組立工程の途中でケージ５や外輪４を
ワークホルダによって保持するとともに、ケージ５の開
口窓９や外輪４のボール溝８が所定の位置にくるように
ワークの回転方向（周方向）の位置を正確に規制する必
要があるが、従来はこのような要望を満たす適当な装置
がなく、その開発が望まれていた。

従って本発明の目的は、ツェッパジョイントのケージお
よび外輪等のワークを扱う自動組立機等において、開口
窓やボール溝が所定の位置にくるようにワークを回転さ
せることができるような回転位置決め装置を提供するこ
とにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を果たすために開発された本発明は、基体と、
この基体に垂直軸回りに回転可能に設けられた中空のス
ピンドルと、上記スピンドルを所定の角度範囲で回転さ
せるアクチュエータと、上記スピンドルの下方に設けら
れていてワークの内側に上方から挿入されかつワークの
開口窓あるいはボール溝に嵌合可能な方向に動く可動爪
と、上記スピンドルに対し昇降可能に保持されていて降
下した状態において上記可動爪を上記ワークの開口窓あ
るいはボール溝に係合させる方向に駆動するロッド部と
、上記ロッド部を上昇させる方向に付勢する第１のばね
と、上記基体に対し回転不能に設けられかつ上記ワーク
の端面に接する方向に付勢される摩擦部材と、上記スピ
ンドル内において上記ロッド部の上方に昇降自在に設け
られていて上記ロッド部の上端に接離する下端部を有す
るスライダと、上記第１のばねよりも強い弾力を有して
いて上記スライダを下方に向って付勢する第２のばねと
、上記スライダを上記第２のばねの弾力に抗して押上げ
る方向に駆動可能なスライダ駆動手段とを具備している
。

（作用） 本発明の回転位置決め装置がワークの上方から降下させ
られると、ワークの上端面に摩擦部材の下端が接する。

また、スライダ駆動手段によるスライダの押上げ力が解
除されることにより、第２のばねの弾力によってスライ
ダとロッド部が一体となって降下し、可動爪がワークの
内面に接する方向に動くこの状態でスピンドルが所定角
度まで回転させられることにより、可動爪がスピンドル
と同じ方向に回転する。摩擦部材は静止しており、摩擦
部材とワークの端面とが互いに摩擦係合しているため、
可動爪が上記方向に回転しても、可動爪がワークの開口
窓あるいはボール溝に嵌合するまではワークは停止状態
を保つ。可動爪が上記開口窓あるいはボール溝に嵌合し
たのちは、ワークは可動爪と一緒にスピンドルの回転に
伴って所定角度まで回転させられる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図および第２図に示されるように、ケージ５用
の回転位置決め装置１２と外輪４用の回転位置決め装置
１３が共通の昇降体ユニット１５に取付けられている。

昇降体ユニット１５は、固定ベース１６に設けられた左
右一対の垂直方向のガイド部材１７（一方のみ図示する
）に沿って、エアシリンダ等の直動アクチュエータ１８
によって昇降動させられるようになっている。昇降体ユ
ニット１５の下限側ストロークエンドはストッパ１９に
よって規制される。

まず、ケージ５月の回転位置決め装置１２について第１
図ないし第６図を参照して説明する。

昇降体ユニット１５に水平方向に延びる上下−対の基体
２５．２６が設けられている。基体２５゜２６に、ラジ
アル方向とスラスト方向の荷重を受ける軸受アセンブリ
２７．２８が設けられており、この軸受アセンブリ２７
．２８によって中空のスピンドル３１が垂直軸回りに回
転自在に支持されている。

スピンドル３１は、回転形のアクチュエータ３２の出力
軸３３に連結されている。このアクチュエータ３２はス
ピンドル３１を垂直軸回りに６０°以上の角度、例えば
１．８０　”の角度範囲で往復回動させるようになって
いる。図示例のスピンドル３１は、その側面に取着され
た突起３４と、この突起３４の回動軌跡上にある一対の
ストッパ３５（第２図に片側のみ図示）とによって上記
角度範囲内で回動するようになっている。但し上記以外
の手段によってスピンドル３１の回動範囲を規制するよ
うにしてもよい。

スピンドル３１の下部に爪ユニット４０が設けられてい
る。爪ユニット４０は、キー４１によって回り止めされ
ている円筒状のリテーナ４２と、このリテーナ４２の下
部に設けられた一対の可動爪４３．４４と、垂直方向に
延びるロッド部４５と、このロッド部４５の上端付近に
取着されたばね座４６などを備えて構成されている。リ
テーナ４２の下部には周方向に連続する溝４７が設けら
れている。

可動爪４３．４４は、水平方向の軸５０．５１によって
回動自在に支持されている。可動爪４３゜４４の下端側
はケージ５の内部に挿入できるようになっている。可動
爪４３．４４の下端に接触子５２．５３が設けられてい
る。接触子５２．５３はケージ５の開口窓９に保合可能
な形状に作られている。また、可動爪４３．４４に第１
のカム受は部５４．５５が互いに対向する方向に突出し
ている。可動爪４３．４４の上端部には第２のカム受は
部５６．５７が互いに対向する方向に突出している。

ロッド部４５の下端に上記第１のカム受は部５４．５５
に摺接する先細テーパ状の第１のカム面６０が設けられ
ている。ロッド部４５の軸線方向中間部には、上記第２
のカム受は部５６．５７に摺接するテーバ状の第２のカ
ム面６１が設けられている。更に第２のカム面６１の上
方にフランジ部６２が設置すられている。リテーナ４２
に対するロッド部４５の上昇側ストロークエンドは、上
記フランジ部６２がリテーナ４２に突き当たることによ
って規制される。

ばね座４６とリテーナ４２との間に第１の圧縮コイルば
ね６３が圧縮された状態で設けられている。第１のばね
６３はロッド部４５を常時上昇させる方向に付勢する。

基体２６の下面側に、上下両端が開口する円筒状のハウ
ジング６５が取付けられている。このハウジング６５は
スピンドル３１およびリテーナ４２と同心状に設けられ
ており、係止機構６６によってリテーナ４２に対し係脱
可能としである。

この係止機構６６は、リテーナ４２の溝４７に係脱可能
な突子６７と、手指でつまむことのできる操作子６８と
を備えており、操作子６８を使って突子６７を溝４７か
ら抜く方向に移動させることができるようになっている
。突子６７を溝４７から抜いた状態では、ハウジング６
５を取外すことが可能となる。

ハウジング６５の下端開口側に、ハウジング６５と同心
状の摩擦部材７０が昇降自在に設けられている。この摩
擦部材７０も円筒状をなしており、圧縮コイルばね７１
によって下向きに付勢されている。摩擦部材７０の下端
面７０ａの径は、ケージ５の端面５ａに接することので
きる寸法としである。

スピンドル３１の軸線方向中間部に中空のスライダ７５
が内蔵されている。スライダ７５はスピンドル３１の内
部において軸線方向に昇降自在である。スライダ７５の
径方向にピン７６が貫通した状態で固定されている。ビ
ン７６の両端部は、スピンドル３１に設けられた上下方
向の長孔７７゜７８を貫通してスピンドル３１の外面側
に突出している。スライダ７５の下端部７９は、ロッド
部４５の上端８０に対向している。

スライダ７５とばね座８５との間に、第２のばね８６が
圧縮された状態で設けられている。第２のばね８６はス
ライダ７５を下方に向って付勢している。第２のばね８
６のばね定数は第１のばね６３のばね定数よりも大きい
。

フランジ９０を有する環状部材９１がピン７６によって
スライダ７５に取付けられている。環状部材９１はビン
７６を介してスライダ７５と一体に昇降するものであり
、フランジ９０の下面側をローラ９２によって支持可能
としである。第２図に示されるように、ローラ９２は揺
動アーム９３に取付けられている。この揺動アーム９３
は水平方向の軸９４によって上下方向に回動可能に支持
されており、アクチュエータ９５によって第２図に実線
で示す位置と２点鎖線で示す位置とにわたって駆動され
る。上記アクチュエータ９５やアーム９３．ローラ９２
等はスラ゛イダ駆動手段９６を構成する。フランジ９０
の近傍に、このフランジ９０が所定位置まで降下したこ
とを検出するセンサ９７が設けられている。

ケージ５はワークホルダ９８によって爪ユニ・ソト４０
の真下に保持される。ワークホルダ９８は上面側が開口
しており、ケージ５の端面５ａを上に向けた状態でケー
ジ５を垂直軸回りに回転可能に底台保持するようになっ
ている。

次に上記構成の一実施例装置１２の作用について説明す
る。

ケージ５は、図示しない移送機構によってワークホルダ
９８と一緒に爪ユニット４０の真下にまで移送されてく
る。昇降用アクチュエータ１８によって昇降体ユニット
１５が所定位置まで降下させられると、第３図に示され
るように可動爪４３゜４４の下端部がケージ５の内部に
進入するとともに、摩擦部材７０の下端面７０ａがケー
ジ５の端面５ａに接する。

そののち、第４図に示されるように、ローラ９２がフラ
ンジ９０の下面から離れる方向に駆動されることにより
、スライダ７５が自由状態になると、第２のばね８６の
弾力によってスライダ７５が降下させられ、スライダ７
５の下端部７９がロッド部４５の上端８０に当たる。第
２のばね８６の弾力は第１のばね６３の弾力よりも強い
ため、第２のばね８６の弾力が第１のばね６３の弾力に
打ち勝ち、スライダ７５と一緒にロッド部４５が降下す
るようになる。この時、可動爪４３゜４４の接触子５２
．５３がケージ５の開口窓９゜９に対向していれば、接
触子５２．５３はそのまま開口窓９，９に嵌合する。接
触子５２．５３が開口窓９，９に対向していなければ、
接触子５２゜５３がケージ５の内面に接したところでロ
ッド部４５が止まる。

回転用アクチュエータ３２が作動させられることにより
、スピンドル３１が回転する。スピンドル３１が回転す
ると、リテーナ４２と可動爪４３゜４４がスピンドル３
１・と一体に回転する。

摩擦部材７０は固定側のハウジング６５に対し回転不能
に保持されており、この摩擦部材７０によってケージ５
の端面５ａが押さえられているため、可動爪４３．４４
が上記方向に回転しても、接触子５２．５３が開口窓９
，９に嵌合するまではケージ５は静止状態に保持される
。このため接触子５２．５３はケージ５の内面を滑りな
がら回転し、回転の途中で接触子５２．５３が開口窓９
゜９に嵌合する。第５図および第６図に示されるように
接触子５２．５３が開口窓９，９に嵌合すると、ケージ
５に作用するトルクがケージ５と摩擦部材７０との間の
摩擦力に打ち勝つようになるため、ケージ５は可動爪４
３．４４と一体に回転する。

第６図に示されるように、開口窓９はケージ５の周方向
に８０ｅずつ等間隔で６箇所に設けられているので、爪
ユニット４０が少なくともＢＯ″回転する間に、可動爪
４３．４４の接触子５２．５３が開口窓９．９に嵌合す
る。こうして爪ユニット４０が所定位置Ｐまで回転し、
停止することによって、ケージ５が所定の回転位置に止
まる。なお、ワークホルダ９８の内部において、ケージ
５の外周部２箇所に予めグリスが供給されているから、
上記のようにケージ５が１８０°回転させられることに
より、グリスがケージ５の周方向に塗り広げられる。

上記工程を経ることによってケージ５が所定の回転位置
に保持されたのち、ローラ９２が上昇させられることに
より、スライダ７５が第２のばね８６の弾力に抗して押
し上げられる。このためロッド部４５が第１のばね６３
の弾力によって再び上昇位置に待機するようになり、接
触子５２゜５３が閉方向に動くことによって開口窓９，
９から外れる。また、昇降用アクチュエータ１８が作動
することによって昇降体ユニット１５がガイド部材１７
に沿って上昇し、回転位置決め装置１２がケージ５から
離れる。

次に、外輪４用の回転位置決め装置１３について、第１
図と第７図ないし第９図を参照して説明する。

前述した昇降体ユニット１５に、水平方向に延びる上下
一対の基体１２５，１２６が設けられている。基体１２
５．１２６に、ラジアル方向とスラスト方向の荷重を受
ける軸受アセンブリ１２７゜１２８が設けられており、
この軸受アセンブリ１２７．１２８によって中空のスピ
ンドル１３１が垂直軸回りに回転自在に支持されている
。

スピンドル１３１は、回転形のアクチュエータ１３２の
出力軸１３３に連結されている。このアクチュエータ１
３２はスピンドル１３１を垂直軸回りに６０°以上の角
度、例えば１８０°の角度範囲で往復回動させるように
なっている。図示例のスピンドル１３１は、側面に取着
された突起１３４と、この突起１３４の回動軌跡上にあ
る一対のストッパ（図示せず）とによって上記角度範囲
内で回動するようになっている。

スピンドル１３１の下部に爪ユニット１４０が設けられ
ている。爪ユニット１４０は、キー１４１によって回り
止めされている円筒状のりテーナ１４２と、このリテー
ナ１４２の下部に設けられた一対の可動爪１４３，１４
４と、垂直方向に延びるロッド部１４５と、このロッド
部１４５の上端付近に取着されたばね座１４６などを備
えて構成されている。リテーナ１４２の下部には周方向
に連続する溝１４７が設けられている。

可動爪１４３，１４４は、水平方向の軸１５０゜１５１
によって回動自在に支持されている。可動爪１４３，１
４４の下端側は外輪４の内部に挿入できるようになって
おり、可動爪１４３，１４４の下端に接触子１５２，１
５３が設けられている。

接触子１５２，１５３は外輪４のボール溝８に保合可能
な形状に作られている。可動爪１４３゜１４４に第１の
カム受は部１５４，１５５が互いに対向する方向に突出
している。可動爪１４３゜１４４の上端部には第２のカ
ム受は部１５６゜１５７が互いに対向する方向に突出し
ている。

ロッド部１４５の下端に上記第１のカム受は部１５４．
１５５に摺接する先細テーパ状の第１のカム面１６０が
設けられている。ロッド部１４５の軸線方向中間部には
、上記第２のカム受は部１５６．１５７に摺接するテー
バ状の第２のカム面１６１が設けられている。更に第２
のカム面１６１の上方にフランジ部１６２が設けられて
いる。リテーナ１４２に対するロッド部１４５の上昇側
ストロークエンドは、上記フランジ部１６２がリテーナ
１４２に突き当たることによって規制される。

ばね座１４６とリテーナ１４２との間に第１の圧縮コイ
ルばね１６３が圧縮された状態で設けられている。第１
のばね１６３はロッド部１４５を常時上昇させる方向に
付勢する。

基体１２６の下面側に、上下両端が開口する円筒状のハ
ウジング１６５が取付けられている。このハウジング１
６５はスピンドル１３１およびリテーナ１４２と同心状
に設けられており、係止機構１６６によってリテーナ１
４２に対し係脱可能としである。この係止機構１６６は
、リテーナ１４２の溝１４７に係脱可能な突子１６７と
、手指でつまむことのできる操作子１６８とを備えてお
り、操作子１６８を使って突子１６７を溝１４７から抜
く方向に移動させることができるようになっている。突
子１６７を溝１４７から抜いた状態では、ハウジング１
６５を取外すことが可能となる。

ハウジング１６５の下端開口側に、ハウジング１６５と
同心状の摩擦部材１７０が昇降自在に設けられている。

この摩擦部材１７０も円筒状をなしており、圧縮コイル
ばね１７１によって下向きに付勢されている。摩擦部材
１７０の下端面１７０ａの径は、外輪４の端面４ａに接
することのできる寸法としである。

スピンドル１３１の軸線方向中間部に中空のスライダ１
７５が内蔵されている。スライダ１７５はスピンドル１
３１の内部において軸線方向に昇降自在である。スライ
ダ１７５の径方向にピン１７６が貫通した状態で固定さ
れている。ピン１７６の両端部は、スピンドル１３１に
設けられた上下方向の長孔１７７．１７８を貫通してス
ピンドル１３１の外面側に突出している。スライダ１７
５の下端部１７９は、ロッド部１４５の上端１８０に対
向している。

スライダ１７５とばね座１８５との間に、第２のばね１
８６が圧縮された状態で設けられている。

第２のばね１８６はスライダ１７５を下方に向って付勢
している。第２のばね１８６のばね定数は第１のばね１
６３のばね定数よりも大きい。

フランジ１９０を有する環状部材１９１がピン１７６に
よってスライダ１７５に取付けられている。環状部材１
９１はピン１７６を介してスライダ１７５と一体に昇降
するものであり、フランジ１９０の下面側をローラ１９
２によって支持可能としである。ローラ１９２は揺動ア
ーム１９３や図示しないアクチュエータなどからなるス
ライダ駆動手段１９６によって上下方向に駆動されるよ
うになっている。

外輪４はワークホルダ１９８によって爪ユニット１４０
の真下に保持される。ワークホルダ１９８は上面側が開
口しており、外輪４の端面４ａを上に向けた状態で外輪
４を垂直軸回りに回転可能に嵌合保持するようになって
いる。

上記回転位置決め装置１３の基本的動作は、前述したケ
ージ用回転位置決め装置１２と同様である。すなわち、
昇降体ユニット１５が降下させられることによって、第
８図に示されるように摩擦部材１７０が外輪４の端面４
ａに接する。また、ローラ１９２がフランジ１９０の下
面から離れる方向に駆動されることにより、第２のばね
１８６の弾力によってスライダ１７５が降下させられ、
スライダ１７５と一緒にロッド部１４５が降下する。こ
れにより、可動爪１４３，１４４が開く方向に動く。

そして回転用アクチュエータ１３２が作動させられてス
ピンドル１３１が回転すると、爪ユニット１４０がスピ
ンドル１３１と一体に回転し、接触子１５２，１５３が
ボール溝８，８に嵌合するまで外輪４は静止状態に保持
される。第８図に示されるように接触子１５２，１５３
がボール溝８゜８に嵌合すると、外輪４は可動爪１４３
，１４４と一体に垂直軸回りに回転する。

第９図に示されるよ、うに、ボール溝８は外輪４の周方
向に６０°ずつ等間隔で６箇所に設けられているので、
爪ユニット１４０が少なくとも６０°回転する間に、可
動爪１４３，１４４の接触子１５２．１５３がボール溝
８，８に嵌合する。こうして爪ユニット１４０が所定位
置Ｐまで回転し、停止することによって、外輪４が所定
の回転位置に止まる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ツェッパジョイントのケージあるいは
外輪等のワークに設けられている開口窓あるいはボール
溝を利用してワークを所定の周方向位置まで回転させる
ことができる。そして本発明の装置は摩擦部材によって
ワークを保持した状態で、爪ユニットを回転させつつば
ねの弾力を利用して可動爪を開口窓あるいはボール溝に
嵌合させるようにしているため、ワークの表面に無理な
力が加わらず、ワークが損傷するようなことがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はケージ用回転位
置決め装置と外輪用回転位置決め装置の縦断面図、第２
図はケージ用回転位置決め装置を一部断面で示す側面図
、第３図ないし第５図はそれぞれケージ用回転位置決め
装置の互いに異なる作動状態を示すそれぞれ断面図、第
６図はケージと可動爪との関係を示す平面図、′！８７
図は外輪用回転位置決め装置の一部を示す断面図、第８
図は外輪用回転位置決め装置の可動爪がボール溝に係合
した状態を示す断面図、第９図は外輪と可動爪との関係
を示す平面図、第１０図はツェッパジョイントの斜視図
、第１１図はツェッパジョイントの分解斜視図である。 １・・・ツェッパジョイント、４・・・ワーク（外輪）
、５・・・ワーク（ケージ）　８・・・ボール溝、９・
・・開口窓、］２・・・ケージ用回転位置決め装置、１
３・・・外輪用回転位置決め装置、２５．２６・・・基
体、３１・・・スピンドル、３２・・・アクチュエータ
、４０・・・爪ユニット、４３．４４・・・可動爪、４
５・・・ロッド部、６３・・・第１のばね、７０・・・
摩擦部材、７５・・・スライダ、８６・・・第２のばね
、９６・・・スライダ駆動手段、１２５，１２６・・・
基体、１３１・・・スピンドル、１３２・・・アクチュ
エータ、１４０・・・爪ユニット、１４３，１４４・・
可動爪、１４５・・・ロッド部、１６３・・・第１のば
ね、１７０・・・摩擦部材、１７５・・・スライダ、１
８６・・・第２のばね、１９６・・・スライダ駆動手段
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基体と、この基体に垂直軸回りに回転可能に設けられた
   中空のスピンドルと、上記スピンドルを所定の角度範囲
   で回転させるアクチュエータと、上記スピンドルの下方
   に設けられていてワークの内側に上方から挿入されかつ
   ワークの開口窓あるいはボール溝に嵌合可能な方向に動
   く可動爪と、上記スピンドルに対し昇降可能に保持され
   ていて降下した状態において上記可動爪を上記ワークの
   開口窓あるいはボール溝に係合させる方向に駆動するロ
   ッド部と、上記ロッド部を上昇させる方向に付勢する第
   １のばねと、上記基体に対し回転不能に設けられかつ上
   記ワークの端面に接する方向に付勢される摩擦部材と、
   上記スピンドル内において上記ロッド部の上方に昇降自
   在に設けられていて上記ロッド部の上端に接離する下端
   部を有するスライダと、上記第１のばねよりも強い弾力
   を有していて上記スライダを下方に向って付勢する第２
   のばねと、上記スライダを上記第２のばねの弾力に抗し
   て押上げる方向に駆動可能なスライダ駆動手段とを具備
   したことを特徴とするツェッパジョイントの部品の回転
   位置決め装置。