JPH05228748A - 圧入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハウジングの各部を変形させることなくラッ
クチューブを圧入することができる圧入装置を提供す
る。 【構成】 まず、チューブ把持ユニット４０でラックチ
ューブＴが保持され、駆動機構７４，７６によりハウジ
ングＨの軸方向に垂直な方向（水平方向）に前進するク
サビ部材５２に押されてフランジ部支持部材６０，６２
が上昇し、ハウジングＨのフランジ部Ｈａの下面に当接
して支持する。この際、駆動機構７４，７６は弾性部材
７０を介してクサビ部材５２を押すため、過大な力がか
かることなくハウジングＨがラックチューブＴに当接す
る。この状態から圧入機構３８によって圧入力以上の力
でラックチューブＴが移動させられ、ラックチューブＴ
の下端がハウジングＨの上端に圧入される。この際の圧
入力は機械的強度の大きいフランジ部Ｈａで支持され、
クサビ部材５２で受け止められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車のパワ
ーステアリング機構を構成するラックチューブをハウジ
ングに圧入するための圧入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のパワーステアリング機構の組み
立てにおいては、ラックチューブがハウジングに圧入さ
れるが、この際圧入する力に抗してハウジングを支持し
ておく必要がある。この場合、図５に示されるように、
ハウジングＨの圧入端側の周囲にあるフランジ部Ｈａの
背面において圧入力を受けるのが、機械的強度も高く最
も望ましい。そこで、このフランジ部Ｈａの背面と、研
削加工されて面の精度が出ているハウジングの反圧入側
の端面Ｈｃおよび側面の開口部（ラックガイド穴）Ｈｂ
に、各々バックアップピン２００，２０２，２０４を設
けている。そして、これらのバックアップピン２００〜
２０４をハウジングＨの各部Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃに当接さ
せることによって、ラックチューブＴの圧入時の圧入力
を受けている。なお、この圧入の際に、ハウジングＨの
先端に置かれたリング状のスペーサＳも、同時に圧入さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、フランジ部Ｈａの背面は非加工面で鋳造時の黒
皮がそのまま残っており、この黒皮の厚さによってフラ
ンジ部背面の軸方向の位置にばらつきが生じる。このた
め、バックアップピン２００のハウジングＨの軸方向の
位置は、フランジ部Ｈａの背面に対して最大の黒皮の厚
み分だけの隙間Ｌをとる必要がある。そして、ラックチ
ューブＴに対するハウジングＨの軸方向の位置決めは、
ラックガイド穴Ｈｂに側方から挿入されたバックアップ
ピン２０２によって行われる。従って、黒皮の厚さが薄
い場合には、フランジ部Ｈａの背面がバックアップピン
２００に当接するまでは、バックアップピン２０２のみ
で圧入力を受けることになる。このため、ラックガイド
穴Ｈｂの周囲に過大な力がかかって、ラックガイド穴Ｈ
ｂが変形してしまうという問題点があった。そこで本発
明では、ハウジングの各部を変形させることなくラック
チューブを圧入することができるラックチューブ圧入装
置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明において
は、上記課題を解決するために、フランジ部を有する第
１の部材に第２の部材を圧入するための装置であって、
前記第２の部材の非圧入部位を掴んで保持する把持機構
と、前記第１の部材のフランジ部に当接して前記第１の
部材の軸方向に移動可能なフランジ支持部材と、該フラ
ンジ支持部材に当接して前記第１の部材の軸方向に垂直
な方向に移動することによって該フランジ支持部材を前
記第１の部材の軸方向の前記フランジ部に当接する方向
に移動させるクサビ部材と、該クサビ部材に接続された
弾性部材と、該弾性部材を介して前記クサビ部材を前後
進させる駆動機構と、前記第２の部材を前記第１の部材
の方向に移動させる圧入機構とを有する圧入装置を創出
した。

【０００５】

【作用】さて、上記の構成を備えた本発明の圧入装置に
おいては、第２の部材の第１の部材への圧入が、次のよ
うに実行される。まず、把持機構によって第２の部材が
保持される。続いて、駆動機構によってクサビ部材が第
１の部材の軸方向に垂直な方向に前進し、このクサビ部
材に押されてフランジ支持部材が軸方向に前進して、第
１の部材のフランジ部に当接して支持する。この際、駆
動機構は弾性部材を介してクサビ部材を押すため、過大
な力がかかることなく第１の部材が第２の部材に対して
軸方向に正確に位置決めされ、当接させられる。そし
て、駆動機構の最大前進位置においても、弾性部材の弾
性力によってクサビ部材を介してフランジ支持部材に軸
方向にかかる力は圧入に必要な力より小さいため、第１
の部材と第２の部材が当接した状態が保持される。

【０００６】この状態から、圧入機構によって、圧入に
必要な力以上の力で第２の部材が第１の部材の方向に移
動させられ、第２の部材が第１の部材に圧入される。こ
の際、圧入力は機械的強度の大きいフランジ部で受けら
れるとともに、クサビ部材で受け止められる。クサビ部
材に第１の部材の軸方向の大きな力がかかっても、クサ
ビ部材と周囲の面との間に生じる摩擦力によって、クサ
ビ部材が軸方向に垂直な方向に後退することはない。こ
れによって、圧入開始前に、黒皮の厚みの大小によらず
フランジ支持部材と第１の部材と第２の部材とが相互に
当接し合った位置関係に位置決めすることができる。こ
のため、圧入開始時から第１の部材のフランジ部をフラ
ンジ支持部材で受け止められる。これによって、第１の
部材を変形させることなく、確実に第２の部材を第１の
部材に圧入することができる。

【０００７】

【実施例】次に本発明を具現化した一実施例について図
１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明の圧入装
置の一実施例を示す正面図である。参照符号２が圧入装
置としてのラックチューブ圧入装置であり、パワーステ
アリング装置のハウジングＨ（第１の部材）にラックチ
ューブＴ（第２の部材）を圧入するための装置である。
このラックチューブ圧入装置２は、ハウジング支持ユニ
ット１０，圧入ユニット３０，ラックチューブ把持ユニ
ット４０，フランジ支持ユニット５０等を中心として構
成されている。以下、各部の構造について詳細に説明す
る。

【０００８】パレット搬送装置２０は、複数の脚部２４
の上に一対のレール２６およびレールカバー２８が設置
されてなる。レール２６は、図１の紙面に垂直な方向
（図２の左右方向）に伸びており、このレール２６の上
をパレットＰが搬送される。図２に示されるように、こ
のパレットＰの上面には、ラックチューブＴの下端に嵌
合して支持するラックチューブ支持部２１と、ハウジン
グＨの下端Ｈｃに嵌合して支持するハウジング支持部２
２が固定されている。この各支持部２１，２２にラック
チューブＴおよびハウジングＨが直立支持されて、パレ
ットＰとともに搬送される。パレット搬送装置２０の近
傍に設置された基台９８上には、そのレール部９８ａ上
をスライド可能に、本体ベース９２が載置されている。
この本体ベース９２は、基台９８に設けられた前後進用
シリンダ９６が作動して前後進用ピストン９４が前後動
すると、これに従動してレール部９８ａ上を図１の左右
方向に前後進する。この本体ベース９２にはＣ形フレー
ム９０が一体に固定され、本体ベース９２の前後進とと
もにＣ形フレーム９０も前後進する。

【０００９】このＣ形フレーム９０の上部には、圧入ユ
ニット３０が設けられている。この圧入ユニット３０
は、以下のように構成されている。前記Ｃ形フレーム９
０の左右一対の側板（図２の９０ａ，９０ｂ）の間に固
定された取り付け板３３の上に、圧入装置上下動用シリ
ンダ３２が固定されている。この圧入装置上下動用シリ
ンダ３２のスライドピストン３４の下端には、圧入装置
３８が固定されており、圧入装置上下動用シリンダ３２
が作動してスライドピストン３４が上下動することによ
って、圧入装置３８も上下動する。この圧入装置３８の
作動によって、圧入ヘッド３９の下端が後述するチュー
ブ把持ユニット４０に把持されたラックチューブＴの上
端を高圧で押すことによって、ラックチューブＴがハウ
ジングＨに圧入される。従って、この圧入装置３８は、
前記ラックチューブを圧入力以上の力で前記ハウジング
の方向に移動させる圧入機構として機能する。

【００１０】なお、図１に示されるように、この圧入装
置３８の側面はＣ形フレーム９０に固定された圧入装置
移動用レール３６にスライド可能に嵌合しており、この
圧入装置移動用レール３６によって圧入装置３８の上下
動がガイドされる。さらに、図２に示されるように、こ
の圧入装置３８には、圧入装置３８の上下方向の位置を
検出するための、上下位置検出器１６０が接続されてい
る。この上下位置検出器１６０は、圧入装置３８に固定
されて一体に上下動する上下動フレーム１６２と、前記
Ｃ形フレーム９０に固定された検出部１６４、および上
下動フレーム１６２に固定されるとともに検出部１６４
を貫通して、検出部１６４に対してスライドする一対の
スライドレール１６６から構成されている。そして、圧
入装置３８の上下動によるスライドレール１６６の上下
動が検出部１６４において測定され、これにより圧入装
置３８の上下位置が検出される。

【００１１】さて、前記圧入ユニット３０の下方には、
チューブ把持ユニット４０が、Ｃ形フレーム９０に設け
られている。このチューブ把持ユニット４０は、以下の
ように構成されている。前記Ｃ形フレーム９０に、上下
一対のチューブ把持枠４２が固定されている。このチュ
ーブ把持枠４２に向かい合うようにして、チューブ把持
アーム４４がＣ形フレーム９０に取り付けられている。
そして、このチューブ把持アーム４４は、同じくＣ形フ
レーム９０に取り付けられたチューブ把持用シリンダ４
６の作動によって回動して、チューブ把持枠４２に対し
て接近・離間する。これによって、上下一対のチューブ
把持枠４２とチューブ把持アーム４４の間に、ラックチ
ューブＴの中央部分を挟んで把持することができる。従
って、チューブ把持枠４２，チューブ把持アーム４４，
チューブ把持用シリンダ４６を中心として構成されたチ
ューブ把持ユニット４０は、ラックチューブＴの非圧入
部位を掴んで保持する把持機構として機能する。なおチ
ューブ把持ユニット４０へのラックチューブＴの移送
は、後述するチューブ移送ユニット１４０（図２参照、
図１では図示省略）によって行われる。

【００１２】さらに、図２に示されるように、前記Ｃ形
フレーム９０の下部には、フランジ支持ユニット５０が
設けられている。このフランジ支持ユニット５０におい
ては、Ｃ形フレーム９０の下部に固定されたシリンダ部
材５６内に、クサビ部５２ａを有するクサビロッド５２
が水平方向にスライド可能に嵌合している。そして後で
詳しく説明するように、シリンダ部材５６に設けられた
溝に上下方向にスライド可能に嵌合したスライド部材６
０が、その中央部分に設けられたクサビ形の溝において
前記クサビロッド５２と噛み合っている。さらに、この
スライド部材６０には、Ｌ字形のフランジ支持部材６２
が一体に固定されている。一方、前記クサビロッド５２
の後端は中間部材６４に固定されており、この中間部材
６４はスプリング７０を介して、接続部材７２によって
クサビロッド前後進用シリンダ７６（駆動機構）のピス
トン７４に接続されている。

【００１３】図３を参照して、このフランジ支持ユニッ
ト５０をさらに詳細に説明する。図３は、ラックチュー
ブ圧入装置２のフランジ支持ユニット５０部分を示す部
分拡大図である。図３（Ａ）は平面図であり、図３
（Ｂ）は図２と同じ方向から見た側面図、また図３
（Ｃ）は図１と同じ方向から見た正面図である。図３
（Ａ）に示されるように、前記Ｃ形フレーム９０の下部
に固定された一対のシリンダ部材５６と、さらにこれに
一体となった一対のシリンダ部材５８によって、フラン
ジ支持ユニット５０の一対のシリンダ部分が構成されて
いる。このシリンダ部分にそれぞれクサビロッド５２が
スライド可能に嵌合しており、この一対のクサビロッド
５２には、図３（Ｂ），図３（Ｃ）に示されるように、
それぞれ内側（すなわちシリンダ部材５８の側）に突出
したクサビ部５２ａが設けられている。このクサビ部５
２ａは、図３（Ｃ）に示されるように、前端（図示左
側）が低く後端（図示右側）が高い、傾斜のある形状を
有している。なお、シリンダ部材５６，５８の前端面お
よび後端面のクサビロッド５２の貫入口の周囲には、押
え部材５３および５４が設けられている。

【００１４】このクサビ部５２ａと同じ傾斜の、クサビ
部５２ａが嵌合する溝６０ａが、スライド部材６０に設
けられている。このスライド部材６０は、前記一対のシ
リンダ部材５６，５８内に内側に向いて上下方向に設け
られた溝に、スライド可能に嵌合している。そして、ス
ライド部材６０の溝６０ａには、クサビ部５２ａがスラ
イド可能に嵌合している。これによって、クサビロッド
５２が図３（Ｃ）の左方向に前進すると、クサビ部５２
ａの上斜面によって溝６０ａの上斜面が押し上げられ
て、スライド部材６０が上昇する。また、クサビロッド
５２が右方向に後退すれば、クサビ部５２ａの下斜面で
溝６０ａの下斜面が押し下げられ、スライド部材６０が
下降する。

【００１５】さらに、この一対のスライド部材６０の各
々内側には、Ｌ字形状のフランジ支持部材６２が一体に
固定されている。このフランジ支持部材６２の下端に
は、ハウジングＨのフランジ部Ｈａと類似の形状を有す
るフランジ当接部６２ａが設けられている。そして、上
述の如くスライド部材６０が上昇すると、フランジ支持
部材６２も一体に上昇して、フランジ当接部６２ａがハ
ウジングＨのフランジ部Ｈａの下面に当接して支持す
る。従って、このフランジ支持部材６２は、ハウジング
Ｈのフランジ部Ｈａに当接してハウジングＨの軸方向に
移動可能なフランジ支持部材として機能する。またクサ
ビロッド５２は、フランジ支持部材６２に当接してハウ
ジングＨの軸方向に垂直な方向に移動することによって
フランジ支持部材６２をハウジングＨの軸方向のフラン
ジ部Ｈａに当接する方向に移動させるクサビ部材を構成
している。

【００１６】一方、図３（Ａ）および図３（Ｃ）に示さ
れるように、前記クサビロッド５２の後端は中間部材６
４に嵌め合い固定されており、この中間部材６４には接
続ロッド６８が貫入して接続されている。中間部材６４
は中空部６４ａを有しており、この中空部６４ａの内壁
に、接続ロッド６８の先端に設けられたピストン部６８
ａの外周がスライド可能に嵌合している。さらに、接続
ロッド６８の後端近くにはストッパ部６８ｂが設けられ
ており、このストッパ部６８ｂと前記中間部材６４の後
端面との間に、スプリング７０が嵌挿されている。そし
て、接続ロッド６８の後端には接続部材７２を介して、
クサビロッド前後進用シリンダ７６のピストン７４の先
端が接続されている。そして、クサビロッド前後進用シ
リンダ７６の作動によってピストン７４が前進すると、
ピストン７４の前進力がスプリング７０のばね力を介し
て中間部材６４に伝えられ、クサビロッド５２が前進
（図３（Ｃ）の左方向に移動）する。従ってスプリング
７０は、クサビ部材５２に接続された弾性部材であり、
クサビロッド前後進用シリンダ７６およびピストン７４
は、弾性部材７０を介してクサビ部材５２を前後進させ
る駆動機構を構成している。

【００１７】ここで、前記中間部材６４の中空部６４ａ
の長さ（すなわち接続ロッド６８のピストン部６８ａが
スライド可能なストロークの長さ）と、スプリング７０
の長さおよびばね力と、クサビロッド前後進用シリンダ
７６によるピストン７４のストロークとは、以下のよう
に調節されている。すなわち、クサビロッド前後進用シ
リンダ７６によるピストン７４のストローク前端におい
て、縮められたスプリング７０の弾性力がクサビロッド
５２のクサビ部５２ａを介してスライド部材６０を上昇
させようとする力は、ハウジングＨにラックチューブＴ
を圧入するために必要な力よりも小さい。このように、
駆動機構７４，７６の最大前進位置において弾性部材７
０の弾性力によってクサビ部材５２を介してフランジ支
持部材に軸方向にかかる力がラックチューブＴの圧入力
より小さくなるように調整されているのである。このた
め、フランジ支持部材６２がハウジングＨを上昇させて
ハウジングＨの上端がラックチューブＴの下端に当接す
ると、ハウジングＨはそれ以上は上昇できない。従っ
て、フランジ支持部材６２およびスライド部材６０の上
昇も停止し、これによってクサビロッド５２の前進も停
止される。このとき、ピストン７４のストローク前端に
おいても、接続ロッド６８のピストン部６８ａが中空部
６４ａの前端まで押し切らないように調節されている。

【００１８】さらに、図３（Ｃ）に示されるように、こ
のフランジ支持ユニット５０の下方には、ノックピン８
０とその前後進機構が設けられている。このノックピン
８０は、図３（Ｃ）に想像線で示されるように、前進し
たときにハウジングＨの側面の開口部（ラックガイド
穴）Ｈｂに挿入されることによって、ハウジングＨの回
り止め（軸回りの位置決め）を行うものである。このノ
ックピン８０は、ノックピンスリーブ８２内にスライド
可能に嵌合しており、その後端部に接続ロッド８４が固
定されている。そして、この接続ロッド８４の後端部
は、ノックピンスリーブ８２の後方に設けられたノック
ピン用シリンダ８８のピストン８６に接続されている。
そして、ノックピン用シリンダ８８の作動によってピス
トン８６が図３（Ｃ）の左右方向に前後進すると、ノッ
クピン８０も前後進する。

【００１９】次に、図２を参照して、チューブ移送ユニ
ット１４０について説明する。このチューブ移送ユニッ
ト１４０は、前記基台９８の近傍に設置された基台１４
２の上に設けられており、Ｘ方向移動ユニット１４４，
Ｚ方向移動ユニット１４６，およびＹ方向移動ユニット
１４８からなる三次元移動機構と、その先端に取り付け
られたチューブクランプ１５２を中心として構成されて
いる。Ｙ方向移動ユニット１４８にはチューブクランプ
１５２とクランプシリンダ１５０が取り付けられ、チュ
ーブクランプ１５２とクランプシリンダ１５０は、Ｙ方
向移動ユニット１４８上を図２の紙面に垂直な方向に水
平移動可能である。このＹ方向移動ユニット１４８はＺ
方向移動ユニット１４６に取り付けられていて、Ｚ方向
移動ユニット１４６上を上下方向に移動できる。そし
て、Ｚ方向移動ユニット１４６はＸ方向移動ユニット１
４４に取り付けられ、Ｘ方向移動ユニット１４４上を前
記基台１４２に対して、図２の左右方向に水平移動可能
である。さらに、チューブクランプ１５２は、図２に示
されるように上下に配置された三本の爪を有しており、
クランプシリンダ１５０の作動で中央の爪が上下二本の
爪に対して開閉して、その間にラックチューブＴを挟ん
でクランプする。

【００２０】次に、図１および図４を参照して、スペー
サ移送ユニット１００およびスペーサ把持ユニット１２
０について説明する。図１に示されるように、前記基台
９８の近傍には、ベース１１８上にスペーサ基台レール
１１６が設けられ、このスペーサ基台レール１１６には
スライダー１１４が上下方向にスライド可能に取り付け
られている。このスライダー１１４の上部には、スペー
サＳが載置されるスペーサ基台１１２が固定されてい
る。さらに図１に示されるように、前記本体ベース９２
のＣ形フレーム９０と反対側には、スペーサ移送ユニッ
ト１００が設けられている。このスペーサ移送ユニット
１００は、次のように構成されている。本体ベース９２
に固定されたスペーサ移送ガイド１０２の下面は、図１
の左右方向に伸びたガイドレール１０２ａとなってお
り、スライダー１０４がスライド可能に嵌合している。
スライダー１０４の下部には移送ベース１０６が一体に
固定され、この移送ベース１０６の側面には上下方向に
スライド可能に、スペーサ搬送部１０８が取り付けられ
ている。そして、このスペーサ搬送部１０８には、図２
に示されるように２本の爪を有するスペーサ搬送爪１１
０が取り付けられている。この２本の爪が開くことによ
って、図５に示されるようなリング状のスペーサＳを、
下方に屈曲した爪の先端で内側からクランプする。

【００２１】さらに、前記フランジ支持ユニット５０の
一対のシリンダ部材５６，５８の間の空間には、図４に
示されるようなスペーサ把持ユニット１２０が設けられ
ている。このスペーサ把持ユニット１２０は、次のよう
に構成されている。前記Ｃ形フレーム９０の下部の、前
記フランジ支持ユニット５０の載置されたと同じベース
の上に支持柱１２８が固定され、この支持柱１２８に上
下方向にスライド可能にスライド部材１２６が嵌合して
いる。このスライド部材１２６には、スペーサ把持部１
２２およびスペーサ把持用シリンダ１２４が取り付けら
れており、スペーサ把持用シリンダ１２４の作動でスペ
ーサ把持部１２２が開閉して、スペーサＳを外側からク
ランプ・アンクランプする。前記スライド部材１２６に
は、間接部１３０を介して第１ロッド１３２の一端が接
続され、第１ロッド１３２の他端は接続部材１３４に回
動可能に接続されている。そして、この接続部材１３４
には、第２ロッド１３５の一端がスライド可能に嵌合し
ており、第２ロッド１３５の他端はピストン１３６に回
動可能に接続されている。上下動用シリンダ１３８は、
ラックチューブＴが圧入されるに従い、スペーサ把持部
１２２がスライド部材１２６を介して下降する際におい
て、下方に作用する力を緩衝するバネとしての作用を有
する。

【００２２】次に、図１および図４を参照して、ハウジ
ング支持ユニット１０について説明する。ハウジング支
持ユニット１０は、前記パレット搬送装置２０の近傍
の、前記基台９８と反対側に設置された基台１１上に設
けられている。基台１１の上面には、ユニットシリンダ
１２が固定され、ユニットシリンダ１２に一対のスライ
ドロッド１４がスライド可能に嵌合している。さらに、
スライドロッド１４の先端にはハウジング支持部１６が
固定されており、このハウジング支持部１６は先端に上
下一対の当接部１７を有している。そして、前記ユニッ
トシリンダ１２の作動によってスライドロッド１４がパ
レット搬送装置２０の方向に前進すると、ハウジング支
持部１６も前進して、パレットＰの上のハウジングＨの
上下の油圧口Ｈｄ，Ｈｅに上下一対の当接部１７が当接
して、ハウジングＨが倒れないように保持する。

【００２３】さて、以上のような構成を有するラックチ
ューブ圧入装置２を使用して、ラックチューブＴをハウ
ジングＨへ圧入する手順について、次に説明する。まず
図２に示されるように、パレット搬送装置２０によっ
て、パレットＰ上に載置されたラックチューブＴおよび
ハウジングＨが、ラックチューブ圧入装置２の近傍に搬
送される。ここで、パレットＰの停止位置は、ラックチ
ューブ圧入装置２の本体ベース９２が前進したとき、パ
レットＰ上のハウジングＨが圧入装置３８の真下に位置
するようになっている。このとき図４に示されるスペー
サ把持ユニット１２０のスペーサ把持部１２２は、上昇
位置で開いた状態にある。続いて、前後進用シリンダ９
６の作動によって前後進用ピストン９４が前進して、本
体ベース９２およびＣ形フレーム９０がパレット搬送装
置２０の方向に前進する。これによって、上述の如く、
Ｃ形フレーム９０上部にある圧入装置３８がパレットＰ
上のハウジングＨの真上に位置する。このとき、ハウジ
ングＨは開口部Ｈｂをノックピン８０によって位置決め
されると同時に、ハウジング支持ユニット１０のハウジ
ング支持部１６の前進により支持される。この後、図４
に示されるスペーサ把持ユニット１２０のスペーサ把持
部１２２は閉じ、スペーサ把持部１２２がハウジングＨ
の上端に被った状態となる。

【００２４】次に、スペーサ移送ユニット１００および
スペーサ把持ユニット１２０によって、スペーサＳがハ
ウジングＨの上端面に載置される。すなわち、図１に示
されるように、スペーサ基台１１２の上にスペーサＳが
載置され、スライダー１１４がスペーサ基台レール１１
６を上昇して、図１に想像線で示されるように、スペー
サ移送ユニット１００のスペーサ搬送爪１１０に接近す
る。続いて、スペーサ搬送部１０８が下降して、スペー
サ搬送爪１１０の先端でスペーサＳを内側からクランプ
した後、上昇する。この後、スライダー１０４がガイド
レール１０２ａ上を図１の左方に向かって移動して、ス
ペーサＳをパレットＰ上のハウジングＨの上方まで搬送
する。そして、図４に示されるように、スペーサ搬送部
１０８が下降してスペーサＳがハウジングＨの上端面に
載置される。続いて、スペーサ把持ユニット１２０の閉
じているスペーサ把持部１２２の中にスペーサ搬送爪１
１０がスペーサＳを開放して上昇し、スライダー１０４
がガイドレール１０２ａ上を図１，図４の右方に向かっ
て移動して、ハウジングＨから離れる。

【００２５】次に、図２に示されるチューブ移送ユニッ
ト１４０によって、ラックチューブＴがハウジングＨの
上方に保持される。すなわち、チューブ移送ユニット１
４０の三次元移動機構１４４，１４６，１４８の作動に
よって、チューブクランプ１５２がパレットＰ上に移動
し、クランプシリンダ１５０の作動によってラックチュ
ーブＴがクランプされる。そして、三次元移動機構１４
４，１４６，１４８によって、チューブクランプ１５２
がチューブ把持ユニット４０まで移動し、ラックチュー
ブＴが上下一対のチューブ把持枠４２と開いたチューブ
把持アーム４４の間に保持される。続いて、チューブ把
持ユニット４０によってラックチューブＴが把持され
る。すなわち、チューブ把持用シリンダ４６が作動し
て、チューブ把持アーム４４が回動して、上下一対のチ
ューブ把持枠４２との間でラックチューブＴを挟む。こ
のようにして、ラックチューブＴがハウジングＨの上方
へ保持される。そして、チューブクランプ１５２はラッ
クチューブＴを開放して、三次元移動機構１４４，１４
６，１４８の作動によって、元の位置へ戻る。なお、こ
の時点では、まだラックチューブＴの下端とハウジング
Ｈの上端の間には隙間が空いている。

【００２６】次に、圧入装置上下動用シリンダ３２が作
動してスライドピストン３４が下降し、圧入装置３８も
一体に下降する。そして、圧入ヘッド３９の下端がラッ
クチューブＴの上端に当接したところで、圧入装置上下
動用シリンダ３２の作動が停止される。このとき、圧入
装置３８の上下方向の位置は、上下位置検出器１６０に
よって正確に検出される。その後、フランジ支持ユニッ
ト５０のクサビロッド前後進用シリンダ７６が作動し
て、ピストン７４が前進する。これによってクサビロッ
ド５２が、図３に示される接続部材７２，スプリング７
０，接続ロッド６８，中間部材６４を介して押されて、
図１および図３（Ｃ）の左方向に前進する。このクサビ
ロッド５２のクサビ部５２ａに押されてスライド部材６
０が上昇し、フランジ支持部材６２も一体に上昇する。
そして、フランジ支持部材６２のフランジ当接部６２ａ
がハウジングＨのフランジ部Ｈａの下面に当接して、ハ
ウジングＨを押し上げる。

【００２７】ここで、クサビロッド５２はスプリング７
０を介して押されるため、ハウジングＨの上端がラック
チューブＴの下端に当接するとスプリング７０が縮ん
で、過大な力がかかることなくハウジングＨの上昇が停
止する。そして、クサビロッド前後進用シリンダ７６に
よるピストン７４のストローク前端において、縮められ
たスプリング７０の弾性力がスライド部材６０を上昇さ
せようとする力は、ハウジングＨにラックチューブＴを
圧入するために必要な力よりも小さいため、ピストン７
４がさらに前進しても、ハウジングＨとラックチューブ
Ｔは当接した状態のままで保持される。ここで、チュー
ブ把持ユニット４０によるラックチューブＴの保持が解
除される。すなわち、チューブ把持用シリンダ４６が作
動してチューブ把持アーム４４が回動し、チューブ把持
枠４２からチューブ把持アーム４４が離れる。

【００２８】この状態から圧入装置３８が作動して圧入
ヘッド３９が下降し、圧入に必要な力以上の力で、圧入
ヘッド３９下端でラックチューブＴ上端が押し下げられ
る。これによって、ラックチューブＴの下端がハウジン
グＨの上端に圧入される。このとき、ハウジングＨの上
端面に置かれたスペーサＳも同時に圧入される。この際
ハウジングＨの受ける圧入力は、機械的強度の大きいフ
ランジ部Ｈａでフランジ支持部材によって支持され、ク
サビ部材５２で受け止められる。ここで、スライド部材
６０の溝部６０ａを介してクサビ部材５２のクサビ部５
２ａに下向きの大きな力がかかっても、クサビ部材５２
と周囲の面（シリンダ部材５６，５８の内面）との間の
摩擦力のため、クサビ部材５２が後退することはない。
ラックチューブＴの圧入が終了すると、圧入ヘッド３９
が元位置まで上昇し、さらに圧入装置上下動用シリンダ
３２が作動して圧入装置３８も元位置まで上昇する。そ
して、圧入されて一体となったラックチューブＴとハウ
ジングＨは、パレットＰとともにパレット搬送装置２０
によって次の工程へ搬送される。このようにして、ラッ
クチューブＴの圧入工程が実施される。

【００２９】このようにして、過大な力をかけることな
くハウジングＨをラックチューブＴに位置決め当接させ
ることができ、かつ、圧入時にハウジングＨにかかる力
をフランジ部Ｈａで確実に受け止められる。これによっ
て、ハウジングＨを変形させることなく確実にラックチ
ューブＴをハウジングＨに圧入することができる。

【００３０】本実施例においては、ハウジングとラック
チューブの軸中心線を上下方向に向けて支持し、ハウジ
ングの上方からラックチューブを圧入する方式とした
が、ハウジングの下方からラックチューブを圧入する方
式としてもよい。また、ハウジングとラックチューブを
水平方向や斜め方向に向けて支持しても構わない。ま
た、本実施例では搬送パレット上で圧入を行っている
が、搬送パレットと圧入装置を離して設置し、ハウジン
グとラックチューブを搬送パレットと圧入装置の間で往
復させる方式とすることもできる。ラックチューブ圧入
装置の他の部分の構造，材質，配置，数量，大きさ等に
ついても、本実施例に限定されるものではない。

【００３１】さらに、本実施例に固有の効果として、以
下のような利点が挙げられる。 (1) ハウジングＨとラックチューブＴの圧入を全て自動
的に行うことができるため、工程の所要時間を大幅に短
縮することができる。 (2) 搬送パレット２２上で圧入を行うことによって、ハ
ウジングＨとラックチューブＴを搬送パレットと圧入装
置の間で往復させる必要がなく、工程時間が短縮され
る。 (3) スペーサＳを挿入直前までガイドしているため、ス
ペーサ取り付けの信頼性が向上する。 (4) ハウジングＨとラックチューブＴの軸中心線を上下
方向に向けて支持する構造としたため、各重量を装置の
フレームで受けることができ、構造が簡単になり、また
ハウジングＨやスペーサＳが傾く等の不具合が起きにく
い。

【００３２】

【発明の効果】本発明では、第１の部材のフランジ部に
当接して支持するフランジ支持部材と、これを支えるク
サビ機構、およびクサビ機構を弾性部材を介して押すこ
とによりフランジ支持部材をフランジ部方向に移動させ
る駆動機構とを有する圧入装置を創出したために、過大
な力をかけることなく第１の部材を第２の部材に位置決
め当接させることができ、かつ第１の部材のフランジ部
で圧入力を受けることができる。これによって、第１の
部材を変形させることなく確実に第２の部材を第１の部
材に圧入することができる。さらに本発明の波及的な効
果として、鋳造時の黒皮が残っているフランジ部に部材
を当接させて圧入力を受けるため、第１の部材の表面に
も傷がつきにくいという利点が得られ、極めて実用的な
圧入装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧入装置の一実施例であるラックチュ
ーブ圧入装置を示す正面図である。

【図２】圧入装置の一実施例であるラックチューブ圧入
装置を示す側面図である。

【図３】ラックチューブ圧入装置のフランジ支持ユニッ
ト部分を示す拡大図である。

【図４】ラックチューブ圧入装置のスペーサ把持ユニッ
ト部分を示す拡大図である。

【図５】ラックチューブ圧入装置の従来例を示す説明図
である。

【符号の説明】

２ ラックチューブ圧入装置（圧入装置） ３８ 圧入機構 ５２ クサビ部材 ６０，６２ フランジ支持部材 ７０ 弾性部材 ７４，７６ 駆動機構 １４０ 把持機構 Ｈ ハウジング（第１の部材） Ｔ ラックチューブ（第２の部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小坂 純文 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浅野 昌彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中島 卓史 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 藤井 智実 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フランジ部を有する第１の部材に第２の
   部材を圧入するための装置であって、 前記第２の部材の非圧入部位を掴んで保持する把持機構
   と、 前記第１の部材のフランジ部に当接して前記第１の部材
   の軸方向に移動可能なフランジ支持部材と、 該フランジ支持部材に当接して前記第１の部材の軸方向
   に垂直な方向に移動することによって該フランジ支持部
   材を前記第１の部材の軸方向の前記フランジ部に当接す
   る方向に移動させるクサビ部材と、 該クサビ部材に接続された弾性部材と、 該弾性部材を介して前記クサビ部材を前後進させる駆動
   機構と、 前記第２の部材を前記第１の部材の方向に移動させる圧
   入機構、とを有する圧入装置。