JPH08174352A - カルダン継手の組付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カルダン継手における軸受カップの組付精度
を高める。 【構成】 内周部にニードル２０を備えた軸受カップ１
４を、ヨークの各軸受孔にそれぞれ圧入することによっ
て各シャフト１２ａ端部に被着する軸受カップ圧入工程
において、軸受カップ１４の圧入を完了する前に、カッ
プ圧入力を減少させる工程を少なくとも１回行うことに
よってニードル２０の傾きを矯正して、組付け精度の向
上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カルダン継手のヨー
クにスパイダーシャフトを組付ける組付方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図８は特開昭６３−２００９３
２号公報に記載されている従来のカルダン継手の組付装
置を示す断面側面図である。この装置は、カルダン継手
のスパイダーシャフトをヨークに組付けるものであり、
ヨークを位置決めして載せるワーク台１と、このワーク
台１上に載置されたヨーク２の二股状のアームに形成さ
れた軸受孔２ａに嵌挿されるスパイダーシャフト３の同
一軸線上に位置する２本のシャフトのうち、一方のシャ
フトに被着されるように前記軸受孔２ａに軸受カップ４
を圧入する第１圧入ユニット５と、他方のシャフトに被
着されるように他方の軸受孔に軸受カップ４を圧入する
第２圧入ユニット６とを備えている。また、前記スパイ
ダーシャフト３の位置決めを行うとともに少なくとも前
記第１圧入ユニット５による圧入時にスパイダーシャフ
ト３に加わる負荷を受けるスパイダーシャフト受け治具
７と、軸受カップ４の圧入時に各部品の加工誤差を吸収
するとともに、それぞれ別個にスライドして前記ヨーク
２に当接し、圧入時にヨーク２に加わる負荷を受けるヨ
ーク受け治具８と、前記スパイダーシャフト受け治具７
とヨーク受け治具８とにそれぞれ加わる負荷を受け、か
つ上下方向にスライド可能に設けられた昇降基台９とを
備えている。

【０００３】この従来のカルダン継手の組付装置におい
ては、ワーク台１上にヨーク２を、該ヨーク２の中心線
をワーク台１の中心線に位置合わせして載置し、このヨ
ーク２の軸受孔２ａに嵌挿してスパイダーシャフト３を
仮支持させて配置する。次に、昇降基台９を下降させる
とスパイダーシャフト受け治具７により前記スパイダー
シャフト３の位置が正しい位置に修正されるとともに、
ヨーク受け治具８がヨーク２の両アームの内側にそれぞ
れ当接し、かつスパイダーシャフト受け治具７が十字形
のスパイダーシャフト２の直角方向の側面に当接して、
それぞれ圧入シリンダによる圧入時の側方からの負荷を
受圧可能に配設されている。

【０００４】そして、先ず第１圧入ユニット５により、
スパイダーシャフト３の一端側が嵌挿されているヨーク
２の軸受孔２ａに、内周部にニードル１０を配置した軸
受カップ４を、該軸受カップ４の内底部がスパイダーシ
ャフト３の先端面に当接するまで押圧するとともに、該
軸受カップ４の外周面を軸受孔２ａの内周面に圧着させ
る。そして、同様に他方の軸受孔２ａに軸受カップ４を
圧入して組付けが完了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の組付装置によってカルダン継手の組付けを行った場合
には、最終工程である軸受カップ圧入工程において、軸
受カップ４の内周部に、この軸受カップ４の軸芯と平行
に配設されている多数の軸受用のニードル１０が、軸受
カップ４内に嵌入するスパイダーシャフト３との接触す
るため、圧入時に組付け部品であるヨーク２，スパイダ
シャフト３あるいは軸受カップ４が正規の位置にあれば
よいが、これらの位置関係がずれている場合（特にヨー
ク２がワーク台１に正しく当たっていない場合）には、
軸受カップ４の圧入方向がスパイダシャフト３の軸線方
向からずれてしまい、その結果、ニードル１０が傾いて
しまう虞があった。（図９参照）。

【０００６】また、軸受カップ４内のニードル１０が傾
いたまま圧入が行われると、圧入抵抗が大きくなるた
め、圧入量が不足して軸受カップ４の内底面とスパイダ
ーシャフト３の端面との間にガタが発生したり、あるい
はニードル１０がスパイダシャフト３と軸受カップ４と
の間に噛み込んで、ニードル１０がスムーズに回転しな
くなり、継手の動きがスムーズにいかなくなるという問
題点があった。

【０００７】この発明は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、軸受カップ圧入時に軸受用のニードルの傾きを防
止して組付けることのできるカルダン継手の組付方法を
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの発明の組付方法は、十字形のスパイ
ダーシャフトのうち同軸上の２つのシャフト端部をヨー
クの一対のアームに形成された軸受孔にそれぞれ嵌挿し
て取付けるシャフト取付工程と、このシャフト取付工程
の後に、内周部にニードルベアリングを備えた軸受カッ
プを、前記各軸受孔にそれぞれ圧入することによって前
記各シャフト端部に被着する軸受カップ圧入工程とを含
むカルダン継手の組付方法において、前記軸受カップ圧
入工程において、カップの圧入を完了する前に、カップ
圧入力を減少させる工程を少なくとも１回行うことを特
徴としている。

【０００９】

【作用】この発明のカルダン継手の組付方法において
は、ヨークにスパイダーシャフトを取付けた後に行う軸
受カップ圧入工程において、軸受孔に圧入する軸受カッ
プの圧入力を減少させる工程を少なくとも１回行うこと
によって、圧入時の歪みが解消し、ニードルベアリング
の傾いたニードルが軸受カップの軸芯と平行となるよう
に矯正され、軸受カップのその後の圧入が無理なくでき
るようになる。また組付完了後の軸受カップとスパイダ
ーシャフト間の相対的な動きが円滑となる。

【００１０】

【実施例】以下、この発明のカルダン継手の組付方法の
一実施例を、図１ないし図７に基づいて説明する。

【００１１】図１は、この発明のカルダン継手の組付方
法のうちの軸受カップの圧入工程の一部を示したもの
で、この組付方法を実施するのに使用する組付装置は、
カルダン継手の二股状のアーム１１ａ，１１ａを一端側
に備えたヨーク１１と、十字形のスパイダーシャフト１
２とを組付ける装置であり、前記ヨーク１１をその他端
側のいんろう継手部もしくはフランジ部を芯出しして固
定するワーク台１３と、このワーク台１３上に固定した
ヨーク１１の図１において左側のアーム１１ａに設けら
れた軸受孔１１ｂに軸受カップ１４を、サーボモータで
ラム１５ａを前進させて圧入する第１圧入機１５と、同
様に右側のアーム１１ａの軸受孔１１ｂに軸受カップ１
４を、サーボモータでラム１６ａを前進させて圧入する
第２圧入機１６とを備えている。

【００１２】また、軸受カップ１４の圧入を行う際に各
アーム１１ａの上部内側に係合させてヨーク１１の変形
を防ぐヨーク受け治具１７，１７と、下向きに突出した
４本の爪１８ａを、水平に支持されたスパイダーシャフ
ト１２の４本のシャフト１２ａの根本にそれぞれ嵌合さ
せることによって、このスパイダーシャフト１２を芯出
しするとともに、この芯出しした状態に保持するスパイ
ダーシャフト保持治具１８と、軸受カップ１４の圧入時
に、この軸受カップ１４の底部に当接して押される前記
スパイダーシャフト保持治具１８の変位量からスパイダ
ーシャフト１２等の弾性変形荷重を検出する歪みゲージ
１９とを備えており、この歪みゲージ１９とスパイダー
シャフト保持治具１８とは一体に昇降するように構成さ
れている。なお、前記軸受カップ１４の外周には、抜け
止め兼位置決め用のスナップリング装着用の周溝１４ａ
が形成されている。また、軸受カップ１４の内周部に
は、ニードルベアリング２０が配設されていて、スパイ
ダーシャフト１２の各端部側を回動可能かつ軸方向に所
定量スライド可能に保持されるようになっている。また
軸受カップ１４の内底部には、前記スパイダーシャフト
１２の端面との間に挟圧されて所定の回動抵抗を発生す
る弾性体である円板状の樹脂スペーサ２１が、接着剤等
により保持されている。

【００１３】次に、上記のように構成されるカルダン継
手を組み立てる場合について、図１ないし図７を参照し
て説明する。

【００１４】図１は、軸受カップ圧入工程のうちの仮圧
入工程を示すもので、組付装置のワーク台１３上にヨー
ク１１を載置してチャックすると、ヨーク１１は自動的
に調心されて固定される。この固定されたヨーク１１の
一対のアーム１１ａ，１１ａの各軸受孔１１ｂに、スパ
イダーシャフト１２の同軸上の２本のシャフト１２ａ，
１２ａを嵌挿するとともに、前記各軸受孔１１ｂに対し
て、アーム１１ａ，１１ａの外側から軸受カップ１４
を、そのカップ開口側を挿入して孔内のシャフト１２ａ
の端部の外周に係合・被着させる。

【００１５】そして次に、ヨーク保持治具１７，１７に
よって、ヨーク１１のアーム１１ａ，１１ａの上端内側
に係合させた後、歪みゲージ１９とスパイダーシャフト
保持治具１８とを下降させると、４本の爪１８ａの間に
各シャフト１２ａが嵌挿されることによってスパイダー
シャフト１２が自動的に調心されるとともに、調心され
た状態に保持される。この状態において、第１圧入機１
５と第２圧入機１６を移動させてラム１５ａ，１６ａ
を、その中心線ＣＬが、圧入を行う軸受カップ１４，１
４の中心線の延長線上に位置するようにセットした後、
先ず、軸受カップ１４の仮圧入工程を行う。

【００１６】この仮圧入工程は、第１圧入機１５と第２
圧入機１６とを同時に作動させて、軸受カップ１４を各
軸受孔１１ｂにそれぞれ所定量圧入する。この仮圧入工
程は、圧入量を各シャフト１２ａの先端面が軸受カップ
１４の底部の樹脂スペーサ２１に接触しない位置までと
することによって、圧入停止精度を考慮せずに第１，第
２の両圧入機を早送り可能として、サイクルタイムの短
縮を図るために行う工程である。

【００１７】そして、この仮圧入工程においては、第１
圧入機１５と第２圧入機１６とを交互に作動させて、一
方のラム１５ａを前進させて圧入させる際には、他方の
ラム１６ａがバックアップするようにして軸受カップ１
４を各軸受孔１１ｂに圧入する。また、一方の第１圧入
機１５によって、左側の軸受カップ１４を圧入する途中
で、シャフト１２ａの先端が、軸受カップ１４内の樹脂
スペーサ２１の表面に当接する前に、少なくとも１回は
ラム１５ａの前進を止め（図２において矢印）、この
ラム１５ａを若干後退させ（図２において矢印）、そ
の後、再びラム１５ａを前進させる圧入力減少操作を行
わせる。

【００１８】このように、圧入途中でラム１５を後退さ
せるのは、軸受カップ１４内に配設されているニードル
２０，ヨーク１１，スパイダシャフト１２および軸受カ
ップ１４等の部品がそれぞれが正規の位置関係にある時
に最も安定するため、圧入力により各ニードル２０が平
行になろうとするのを利用して、ニードル２０のずれや
傾きを修正するものである。すなわち、圧入途中におい
て各部材が正規の位置に復帰しようとする力は圧入力に
よって生じるが、前記ヨーク１１，スパイダシャフト１
２および軸受カップ１４のどれかが位置ずれした状態の
まま圧入を続けると、これら部品間の摩擦抵抗が大きく
なって、各部品が正規の位置に復帰しようとする力が打
ち消されてしまうため、正規の位置に戻らなくなる虞が
あり、そこで、この仮圧入工程の途中において、圧入力
を一旦減少させることによって、各部品を正規の位置へ
復帰させて、軸受カップ１４内のニードル２０のずれや
傾きを修正している。

【００１９】したがって、第２圧入機１６によって右側
の軸受カップ１４を圧入する際にも、同様に、圧入途中
で少なくとも１回はラム１６ａを後退させて圧入力を減
少させる工程を挟んで圧入を行う。また、この圧入工程
においてラムを一時的に後退させて圧入力を減少させる
回数は１回以上何回行ってもよい。したがって、この圧
入工程において、例えばラム１５を１mm前進と０．５mm
後退とを交互に繰り返し行って、ラム１５のストローク
量が所定値になるまで行えば、軸受カップ１４を円滑か
つ正確に圧入することができる。

【００２０】すなわち、矢印まで圧入した段階で、軸
受カップ１４内のニードル２０がシャフト１２ａとの接
触抵抗によって仮に傾いたとしても、ラム１５ａが矢印
のように一旦後退することによって、圧入力が減少し
た際に、ニードル２０が傾いていたとしても正常な状態
に自動的に復帰する。したがって、再びラム１５ａを矢
印まで前進させることによって、この軸受カップ１４
が、ニードル２０が正常な状態に圧入され、シャフト１
２ａの先端に被着される。

【００２１】また図４および図５は、次ぎの軸受カップ
１４の本圧入工程を示すもので、先ず図４に示すように
第１圧入機１５によって、左側の軸受カップ１４の本圧
入を行い、樹脂スペーサ２１の表面にシャフト１２ａの
端面が接触した状態からさらに一定量（ｘmm）ストロー
クさせると、対向する右側の軸受カップ１４内のシャフ
ト１２ａと樹脂スペーサ２１との間に隙間があるため、
押されたシャフト１２ａは図において右方向に移動す
る。

【００２２】このとき、左側の軸受カップ１４内の樹脂
スペーサ２１とシャフト１２ａとの接触は、スパイダー
シャフト保持治具１８に付けられた歪みゲージ１９の出
力より検出することができる。すなわち、ヨーク１１の
中心とスパイダーシャフトの中心とが芯合わせされた状
態でセンサ出力をゼロに調整しておき、このセンサ出力
がゼロからプラスに転じた点を、シャフト１２ａと樹脂
スペーサ２１の接触点とする。また、接触点からのスト
ローク量（ｘmm）は、樹脂スペーサ２１の圧縮量（予め
設定しておく）と等しく、また、この樹脂スペーサ２１
の圧縮量は、樹脂スペーサ２１にシャフト１２ａの端面
を圧接させることにより発生するシャフト１２ａの回動
抵抗を設定トルクとすると、設定トルク×α（α：樹脂
スペーサの特性で決まる係数）の式で求められる。

【００２３】次に、図５に示すように第２圧入機１６に
よって右側の軸受カップ１４の本圧入を行うのと同時
に、右方向に変位したシャフト１２ａを左方向へ押し戻
してスパイダーシャフト１２の調心を行う。

【００２４】この調心の方法は、スパイダーシャフト保
持治具１８に付けられた歪みゲージ１９の出力が、プラ
ス側からゼロに戻るように前記右側の軸受カップ１４の
圧入を行うことによって達成される。すなわち、両端に
軸受カップ１４，１４が被着されたスパイダーシャフト
１２は、両軸受カップ１４，１４内の樹脂スペーサ２
１，２１の弾性力よって両端から等しい力で押されて位
置決めされるため、両方の軸受カップ１４，１４の圧入
力、すなわち樹脂スペーサ２１，２１のそれぞれの圧縮
力を等しくすることによって自動的に調心されて、圧入
前の同心状態が復元される。そして、調心後にヨーク保
持治具１７およびスパイダーシャフト保持治具１８等を
外した後も、スパイダーシャフト１２の中心とヨーク１
１の中心とが芯ずれを生じることはない。

【００２５】また、図６および図７は、軸受カップ１４
の圧入を完了した後にスナップリング２２を装着する工
程を示すもので、軸受カップ１４の圧入が完了した後、
両圧入機１５，１６の各ラム１５ａ，１６ａをそれぞれ
後退させるとともに、ヨーク保持治具１７およびスパイ
ダーシャフト保持治具１８を上昇させ（図６参照）、そ
の後、スナップリング２２を適宜の工具を用いて拡径支
持しながら、各軸受カップ１４に形成された周溝１４ａ
に装着して組付けを完了する。

【００２６】なお、この実施例においては、軸受カップ
１４内の底部に樹脂スペーサ２１が設けられている場合
について説明したが、この樹脂スペーサ２１が無いタイ
プの軸受カップの場合にもほぼ同様に実施することがで
きる。

【００２７】また、上記実施例では、軸受カップ圧入工
程において、第１・第２圧入機１５，１６のラム１５
ａ，１６ａを一旦後退させて圧入力を減少させる場合に
ついて説明したが、例えば圧入機が液体圧または気体圧
シリンダを有し、この液体圧もしくは気体圧によって圧
入が行われる場合には、この液体圧もしくは気体圧を一
旦減少させてあつにゅうりょくを減少させるようにして
も同様な作用効果が得られる。

【００２８】

【発明の効果】この発明のカルダン継手の組付方法は、
圧入工程で圧入力を減少させるので、内周部にニードル
を備えた軸受カップの圧入工程において、圧入を完了す
るまでに少なくとも１回は、カップ圧入力を減少させて
各部品の位置ずれ等を自己修正させるので、傾いたニー
ドル姿勢が矯正されて、圧入による軸受カップの高精度
の組付が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のカルダン継手の組付方法の一実施例
における軸受カップの仮圧入工程を示す図である。

【図２】この実施例の仮圧入工程におけるカップ圧入力
を減少させる工程を示す軸受カップの断面側面図であ
る。

【図３】この実施例の仮圧入工程における軸受カップが
正常に組付けられた状態を示す軸受カップの断面側面図
である。

【図４】一方の軸受カップの本圧入工程を示す図であ
る。

【図５】他方の軸受カップの本圧入工程および芯出し工
程を示す図である。

【図６】圧入工程が終了した後、シャフト保持治具を上
昇させかつラムを後退させた状態を示す図である。

【図７】スナップリングの装着工程を示す図である。

【図８】従来のカルダン継手の組付装置の一例を示す断
面側面図である。

【図９】従来の組付方法によって組付けられた軸受カッ
プを示す断面側面図である。

【符号の説明】

１１ ヨーク １１ａ アーム １２ スパイダーシャフト １２ａ 同軸状のシャフト １４ 軸受カップ １５ 第１圧入機 １６ 第２圧入機 ２０ ニードル ２２ スナップリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 十字形のスパイダーシャフトのうち同軸
   上の２つのシャフト端部をヨークの一対のアームに形成
   された軸受孔にそれぞれ嵌挿して取付けるシャフト取付
   工程と、このシャフト取付工程の後に、内周部にニード
   ルベアリングを備えた軸受カップを、前記各軸受孔にそ
   れぞれ圧入することによって前記各シャフト端部に被着
   する軸受カップ圧入工程とを含むカルダン継手の組付方
   法において、 前記軸受カップ圧入工程において、カップの圧入を完了
   する前に、カップ圧入力を減少させる工程を少なくとも
   １回行うことを特徴とするカルダン継手の組付方法。