JPH0819922A

JPH0819922A - ブッシュ圧入装置

Info

Publication number: JPH0819922A
Application number: JP6151932A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Asano; 昌彦浅野; Shuji Yamamoto; 修司山本; Yoshinori Shigesada; 慶典繁定
Original assignee: WAGOU SEIKI KK; Toyota Motor Corp
Current assignee: WAGOU SEIKI KK; Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-07-04
Filing date: 1994-07-04
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ブッシュの外径をワークのブッシュ穴の内径
よりも小に絞り込む際にブッシュが傾いた場合でも、ブ
ッシュの圧入姿勢を自動的に矯正することを可能にす
る。【構成】弾性変形可能なブッシュ６をワーク２のブッ
シュ穴４に案内するガイド部４０を、ワーク２のブッシ
ュ穴４の外周に当接可能な固定ガイド４２と、固定ガイ
ド４２の内側に傾倒可能に配置されブッシュ６の外径を
ブッシュ穴４の内径よりも小に絞り込むテーパ穴４５ａ
を有する可動ガイド４４から構成し、可動ガイド４４の
外周部を、周方向に所定の間隔をおいて配置された複数
の弾性体４６を介して固定ガイド４２に弾性支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性変形可能なブッシ
ュをワークのブッシュ穴に圧入するブッシュ圧入装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】弾性変形可能なブッシュをワークのブッ
シュ穴に圧入する先行技術の一例として、たとえば実公
平２−６９９４号公報が知られている。本公報に開示さ
れているブッシュ圧入装置は、ブッシュの外径をブッシ
ュ穴の内径よりも小に絞り込むテーパ穴を有するテーパ
ガイドユニットを備えている。テーパガイドユニットに
よって絞り込まれたブッシュは、一方のリップ部がブッ
シュ穴の一端から十分に張り出すようにブッシュ穴に圧
入され、圧入手段によりブッシュ穴に圧入されたブッシ
ュは、他方のリップ部がブッシュ穴の他端から張り出す
まで圧入戻し手段により押し戻される。これにより、ブ
ッシュの両端のリップ部をブッシュ穴の両端部から確実
に張り出させることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のブッシ
ュ圧入装置は、ブッシュの圧入時の衝撃および圧入抵抗
の片寄り等により、ブッシュが所定の圧入姿勢に対して
傾くことがあり、圧入姿勢が不良となる。ブッシュが傾
いたまま圧入を行うと、ブッシュの特定の部位に圧入荷
重が集中し、ゴムからなるブッシュが破断するという問
題がある。したがって、弾性変形可能なブッシュの圧入
作業においては、ブッシュを所定の圧入姿勢に維持する
ことが望まれる。

【０００４】本発明は、ブッシュの外径を小に絞り込む
際にブッシュが傾いた場合でも、ブッシュの圧入姿勢を
自動的に矯正することが可能なブッシュ圧入装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係るブッシュ圧入装置は、弾性変形可能なブ
ッシュをワークのブッシュ穴へ圧入する圧入手段と、該
ブッシュをワークのブッシュ穴に案内するガイド部を有
するブッシュ圧入装置において、前記ガイド部を、前記
ワークのブッシュ穴の外周に当接可能な固定ガイドと、
該固定ガイドの内側に傾倒可能に配置されブッシュの外
径をブッシュ穴の内径よりも小に絞り込むテーパ穴を有
する可動ガイドから構成し、該可動ガイドの外周部を、
周方向に所定の間隔をおいて配置された複数の弾性体を
介して固定ガイドに弾性支持したものから成る。

【０００６】

【作用】本発明に係るブッシュ圧入装置においては、弾
性体からなるブッシュは、圧入手段によってブッシュ穴
に圧入される際に可動ガイドのテーパ穴によって外径が
小に絞り込まれる。可動ガイドは、固定ガイドに対して
傾倒可能であり、複数の弾性体を介して固定ガイドに弾
性支持されているので、ブッシュの外径を小に絞り込む
際にブッシュが傾く場合は可動ガイドもブッシュと一体
になって傾くことになる。可動ガイドが傾くと可動ガイ
ドを弾性支持する複数の弾性体のうちブッシュが傾いた
方向に位置する弾性体の歪み量が多くなり、この弾性体
の反力が大きくなる。この状態では、歪み量が多くなる
弾性体と対向して配置される弾性体の歪み量が少なくな
るので、その弾性体の反力は小となる。さらにブッシュ
の圧入が続行されると、歪み量の小さな弾性体のみが圧
入荷重によって多く歪むようになり、各弾性体に作用す
る圧入荷重はほぼ均一となる。これにより、傾いていた
可動ガイドが水平となり、ブッシュの圧入姿勢が矯正さ
れる。また、ブッシュの圧入手段による圧入時の衝撃
は、可動ガイドを弾性支持する各弾性体の弾性変形によ
って吸収することが可能となり、圧入時の衝撃による圧
入姿勢の不良も防止される。

【０００７】

【実施例】図１ないし図８は、本発明の一実施例を示し
ている。図１は、ブッシュ圧入装置２０の全体を示して
いる。ブッシュ圧入装置２０は、たとえば自動車部品で
あるワーク２のブッシュ穴４に図８に示すブッシュ６を
圧入するのに用いられる。ブッシュ６は、インナーカラ
ー８と弾性体としてのゴム１０とから構成されている。
ゴム１０は、インナーカラー８の外周面に接合されてい
る。ゴム１０の両端部には、半径方向外方に突出するリ
ップ部１０ａが形成されている。

【０００８】ブッシュ圧入装置２０は、下フレーム２２
を備えている。下フレーム２２の上方には、上フレーム
２４が設けられている。下フレーム２２と上フレーム２
４は、一対の上フレームクランプシリンダ２６を介して
連結されている。上フレームクランプシリンダ２６は、
上下方向に伸縮可能となっている。上フレーム２４は、
上フレームクランプシリンダ２６の伸縮により、下フレ
ーム２２に対して昇降可能となっている。左右の上フレ
ームクランプシリンダ２６の間には、バックアップ受け
治具２８が設けられている。バックアップ受け治具２８
は、下フレーム２２に固定されている。

【０００９】下フレーム２２と上フレーム２４との間に
は、ワーク２をクランプするためのワーク受け治具３０
が設けられている。ワーク受け治具３０は、下受け部３
０ａと上受け部３０ｂとから構成されている。下受け部
３０ａと上受け部３０ｂは、図示しない駆動手段によっ
てワーク２のクランプまたはアンクランプを行うように
なっている。本実施例では、バックアップ受け治具２８
と下受け部３０ａは、下フレーム２２側に固定されてお
り、ワーク２の下面側はバックアップ受け治具２８と下
受け部３０ａの双方にて支持される。

【００１０】上フレーム２４の下面側には、保持プレー
ト３２が取付けられている。保持プレート３２は、下端
部が水平となるようにＬ字状に屈曲されている。バック
アップ受け治具２８の上方には、ブッシュ６が挿入され
るブッシュ挿入部３４が設けられている。ブッシュ挿入
部３４は、保持プレート３２に固定されている。ブッシ
ュ６は、作業者又は自動供給装置（図示略）によってブ
ッシュ挿入部３４の挿入穴３４ａに供給されるようにな
っている。

【００１１】上フレーム２４には、ブッシュ６をワーク
２のブッシュ穴４に圧入する圧入手段３６が設けられて
いる。圧入手段３６は、圧入シリンダ３７と圧入ヘッド
３８とから構成されている。圧入シリンダ３７は、上方
に延びており、油圧シリンダ本体部が上フレーム２４に
固定されている。圧入ヘッド３８は、圧入シリンダ３７
のロッドに取付けられている。圧入ヘッド３８は、先端
部がブッシュ６のインナーカラー８の内周面に嵌合する
圧入具であり、圧入ヘッド３８を圧入シリンダ３７によ
って下方に移動させることにより、ブッシュ挿入部３４
に供給されたブッシュ６をワーク２のブッシュ穴４に圧
入することができる。

【００１２】ブッシュ挿入部３４には、ガイド部４０が
取付けられている。ガイド部４０は、固定ガイド４２と
可動ガイド４４から構成されている。固定ガイド４２
は、略筒状に形成されている。固定ガイド４２の上端部
には、半径方向に膨出するフランジ４２ａが形成されて
いる。フランジ４２ａは、ブッシュ挿入部３４のフラン
ジ３４ｂに結合されている。固定ガイド４２の下部は、
下方にいくつにつれて先細りとなるテーパ状に形成され
ており、ワーク２のブッシュ穴４の外周に当接可能とな
っている。固定ガイド４２の内周面４２ｂは、可動ガイ
ド４４と摺接可能な摺動面に形成されている。固定ガイ
ド４２の内周壁の段差部には、弾性体としての圧縮コイ
ルスプリング４６の下部を保持する保持穴４２ｃが形成
されている。各保持穴４２ｃは、周方向に等間隔に配置
されている。

【００１３】可動ガイド４４は、略筒状に形成されてお
り、固定ガイド４２の内側に配置されている。可動ガイ
ド４４は、固定ガイド４２に対して上下方向に移動可能
であり、かつ全方向に傾倒可能となっている。可動ガイ
ド４４の上端部には、半径方向外方に膨出するフランジ
４４ａが形成されている。フランジ４４ａの外周面４４
ｂは、固定ガイド４２の内周面４２ｂと摺接可能な摺動
面に形成されている。可動ガイド４４のフランジ４４ａ
の段差面には、圧縮コイルスプリング４６の上部を保持
する保持穴４４ｃが形成されている。各保持穴４４ｃ
は、周方向に等間隔に配置されている。可動ガイド４４
には、ブッシュ６のゴム１０の外径をブッシュ穴４の内
径よりも小に絞り込むテーパ穴４５ａが形成されてい
る。テーパ穴４５ａは、直上に位置するストレート穴４
５ｂと連らなって形成されている。

【００１４】可動ガイド４４は、周方向に等間隔に配置
された複数の圧縮コイルスプリング４６を介して固定ガ
イド４２に弾性支持されている。圧縮コイルスプリング
４６は、図４に示すように、自由長Ｘ₀が４０ｍｍであ
り、外径Ｄが１０ｍｍとなっている。また、圧縮コイル
スプリング４６は、最大たわみ量が１５ｍｍ、線径１．
６ｍｍ、ばね定数１．０Ｋｇｆである。圧縮コイルスプ
リング４６の材質は、ＪＷＰ−Ａ（ＪＩＳ）である。図
５は、ブッシュの圧入荷重と圧縮コイルスプリング４６
の撓み量との関係を示している。特性Ｆ₁は、圧縮コイ
ルスプリング４６の使用個数が４本の場合であり、特性
Ｆ₂は圧縮コイルスプリング４６の使用個数は６本の場
合である。特性Ｆ₃は、圧縮コイルスプリング４６の使
用個数が８本の場合である。

【００１５】可動ガイド４４は、ブッシュの圧入時以外
は、各圧縮コイルスプリング４６の付勢力によって上端
面４４ｄがブッシュ挿入部３４の底面３４ｃに密着する
ようになっている。可動ガイド４４は、ブッシュ２の圧
入時には各圧縮コイルスプリング４６の圧縮方向の弾性
変形により、固定ガイド４２に対して下方に移動するよ
うになっている。ブッシュ２の圧入姿勢が中心線Ｅに対
して角度θ傾いた場合は、複数の圧縮コイルスプリング
４６のうち特定の圧縮コイルスプリング４６の歪み量が
大きくなるようになっている。

【００１６】下フレーム２２側には、圧入戻し手段５０
が設けられている。圧入戻し手段５０は、圧入戻しシリ
ンダ５２と圧入戻しヘッド５４とから構成されている。
圧入戻しシリンダ５２は、本体部が下フレーム２２に固
定されている。圧入戻しヘッド５４は、圧入戻しシリン
ダ５２のロッドに取付けられている。圧入戻しヘッド５
４は、バックアップ受け治具２８のガイド穴２８ａに摺
動可能に嵌合されている。圧入戻しヘッド５４の中心
は、圧入ヘッド３８の中心と合致している。圧入戻しヘ
ッド５４は、先端部がブッシュ６のインナーカラー８の
内周面に嵌合する圧入具であり、圧入戻しヘッド５４を
圧入戻しシリンダ５２によって上方に移動させることに
より、ブッシュ穴４に圧入されたブッシュ６を圧入方向
と逆方向に押し戻すことができる。

【００１７】ブッシュ挿入部３４には、可動ガイド４４
のテーパ穴４５ａに潤滑油を供給する潤滑油供給装置
（図示略）が接続されている。可動ガイド４４のテーパ
穴４５ａに潤滑油を供給するのは、ブッシュ６の圧入時
にブッシュ６と可動ガイド４４との摩擦抵抗を低減する
ためである。なお、本実施例では可動ガイド４４のテー
パ穴４５ａに潤滑油を自動供給する構成としたが、供給
されるブッシュ６自体に潤滑油を予め塗布する構成であ
ってもよい。

【００１８】つぎに、ブッシュ圧入装置における作用に
ついて説明する。圧入作業が開始される前の状態では、
上フレームクランプシリンダ２６の伸長により上フレー
ム２４は上昇しており、ワーク受け治具３０の上受け部
３０ｂも上昇している。この状態でワーク２がバックア
ップ受け治具２８とワーク受け治具３０の下受け部３０
ａに載置される。ワーク２のセットが完了すると、ワー
ク受け治具３０の上受け部３０ｂが下降し、ワーク２は
下受け部３０と上受け部３０ｂとの挾持によってクラン
プされる。

【００１９】ワーク受け治具３０によるワーク２のクラ
ンプが完了すると、上フレームクランプシリンダ２６が
収縮し、上フレーム２４が下降を開始する。これによ
り、上フレーム２４側に取付けられているガイド部４０
がワーク２に当接し、ワーク２の一方はバックアップ受
け治具２８とガイド部４０の固定ガイド４２によって挾
持される。この状態では、ワーク２のブッシュ穴４の中
心とガイド部４０の中心は一致しており、ブッシュ穴４
の中心と圧入ヘッド３８および圧入戻しヘッド５４の中
心も一致している。

【００２０】バックアップ受け治具２８とガイド部４０
とによるワーク２の挾持が終了すると、ブッシュ挿入部
３４にブッシュ６が供給される。ブッシュ６の供給が終
了すると、圧入シリンダ３７のロッドの伸長によって圧
入ヘッド３８が下降し、ブッシュ６のインナーカラー８
が圧入ヘッド３８によって押圧される。これにより、ブ
ッシュ６は可動ガイド４４のストレート穴４５ｂ内に移
動し、可動ガイド４４のテーパ４５ａによってブッシュ
６のゴム１０の外径がブッシュ穴４の内径よりも小に絞
られる。

【００２１】図６は、ブッシュ６の圧入ストロークと圧
入荷重との関係を示している。ブッシュ６をワーク２の
ブッシュ穴４に圧入する直前では、可動ガイド４４を弾
性支持する圧縮コイルスプリング４６が圧縮方向に弾性
変形するので、従来のようにブッシュの径を小に絞り込
むガイド部が固定の場合に比べて、圧入時の衝撃を吸収
することが可能となる。すなわち、図６に示すように、
本実施例では、圧入荷重の急激な立上がりが抑制され、
圧入荷重は滑らかに変化する。したがって、圧入時の衝
撃によるブッシュ６の圧入姿勢の不良を抑制することが
可能となる。

【００２２】可動ガイド４４は、固定ガイド４２に対し
て全方向に傾倒可能となっているので、可動ガイド４４
によってブッシュ６の外径を小に絞り込む際に、ブッシ
ュ６が傾く場合は可動ガイド４４もブッシュ６と一体に
なって傾くことになる。可動ガイド４４は、複数の圧縮
コイルスプリング４６を介して固定ガイド４２に弾性支
持されているので、可動ガイド４４が傾いた場合は、複
数の圧縮コイルスプリング４６のうちブッシュ６が傾い
た方向に位置する圧縮コイルスプリング４６の歪み量が
多くなり、この圧縮コイルスプリング４６の反力が特に
大きくなる。

【００２３】図７の（Ａ）は、ブッシュ６が傾いた状態
を示しており、この状態では一方の圧縮コイルスプリン
グ４６の歪み量はＸ₀−Ｘ₁であり、他方の圧縮コイル
スプリング４６の歪み量はＸ₀−Ｘ₂である。ここで、
Ｘ₀は圧縮コイルスプリング４６の自由長であり、
Ｘ₁、Ｘ₂は可動ガイド４６が傾いた際の圧縮コイルス
プリング４６の長さである。したがって、Ｘ₁＜Ｘ₂の
場合は、歪み量は（Ｘ₀−Ｘ₁）＞（Ｘ₀−Ｘ₂）の関
係となる。また、一方の圧縮コイルスプリング４６の反
力はＫ（Ｘ₀−Ｘ₁）であり、他方の圧縮コイルスプリ
ング４６の反力Ｋ（Ｘ₀−Ｘ₂）となる。したがって、
Ｘ₁＜Ｘ₂の場合の反力は、Ｋ（Ｘ₀−Ｘ₁）＞Ｋ（Ｘ
₀−Ｘ₂）の関係となる。なお、Ｋはばね定数である。

【００２４】可動ガイド４４がブッシュ６とともに傾い
た状態でさらにブッシュ６の圧入が続行されると、歪み
量の小さな圧縮コイルスプリング４６のみが圧入荷重に
よって多く歪むようになり、ブッシュ６のブッシュ穴４
への圧入直前では、各圧縮コイルプリング４６に作用す
る圧入荷重はほぼ均一となる。これにより、傾いていた
可動ガイド４６が図７の（Ｂ）に示すように水平とな
り、ブッシュ６の圧入姿勢が矯正される。

【００２５】なお、ブッシュ６の圧入荷重の急激な変動
を抑制する方策として、サーボモータおよびボールネジ
機構を用いて圧入ヘッドを移動させることも考えられる
が、この場合はサーボモータの回転数、出力値をＮＣ制
御することが必要となり、装置が複雑になるとともに、
コストが高くなる。これに対して、本実施例では圧縮コ
イルスプリング４６の反力を利用しているので、電気的
制御が不要となり、装置の信頼性が向上するとともにコ
スト的にも有利となる。

【００２６】可動ガイド４４のテーパ穴４５ａによって
ゴム１０の外径が小に絞りこまれたブッシュ６は、圧入
ヘッド３８の押圧によりワーク２のブッシュ穴４に圧入
される。圧入ヘッド３８によるブッシュ６のブッシュ穴
４への圧入が終了した状態では、ブッシュ６の下方のリ
ップ部１０ａが自己弾性によってブッシュ穴４の端面か
ら十分に張り出しており、上方のリップ部１０ａはブッ
シュ穴４に入ったままとなっている。

【００２７】つぎに、ブッシュ穴４に圧入されたブッシ
ュ６は、圧入戻し手段５０の圧入戻しヘッド５４の押圧
により、圧入方向と逆方向に押し戻される。これによ
り、下方のリップ部１０ａはブッシュ穴４から張り出し
た状態を保ちつつ、上方のリップ部１０ａはブッシュ穴
４の端面から抜け出し、自己弾性によってブッシュ穴４
の端面から十分に張り出す。したがって、圧入戻し作業
が完了した状態では、ブッシュ６の両端のリップ部１０
ａはブッシュ穴４から確実に張り出すことになる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、弾性変形可能なブッシ
ュをワークのブッシュ穴に案内するガイド部を、ワーク
のブッシュ穴の外周に当接可能な固定ガイドと、この固
定ガイドの内側に傾倒可能に配置されブッシュの外径を
ブッシュ穴の内径よりも小に絞り込むテーパ穴を有する
可動ガイドから構成し、可動ガイドの外周部を、周方向
に所定の間隔をおいて配置された複数の弾性体を介して
固定ガイドに弾性支持したので、ブッシュの外径を小に
絞り込む際に、ブッシュが傾く場合は可動ガイドもブッ
シュと一体で傾くことになり、可動ガイドを弾性支持す
る弾性体の反力を利用してブッシュの圧入姿勢を矯正す
ることができる。したがって、ブッシュの外径を小に絞
り込む際にブッシュの特定部位に圧入荷重が集中し、ブ
ッシュが損傷するのを防止することができる。また、ブ
ッシュの圧入手段による圧入時の衝撃は、可動ガイドを
弾性支持する各弾性体の弾性変形によって吸収すること
ができるので、圧入時の衝撃に起因するブッシュの圧入
姿勢不良を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るブッシュ圧入装置の概
略構成図である。

【図２】図１の装置のガイド部近傍の拡大断面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】図２の弾性体の拡大正面図である。

【図５】図２における弾性体の圧入荷重とたわみ量との
関係を示す特性図である。

【図６】図２のガイド部における圧入ストロークと圧入
荷重との関係を示す特性図である。

【図７】図２のガイド部による圧入時のブッシュの傾き
を矯正する状態を示す断面図である。

【図８】図１におけるブッシュの拡大断面図である。

【符号の説明】

２ワーク４ブッシュ穴６ブッシュ２０ブッシュ圧入装置３６圧入手段４０ガイド部４２固定ガイド４４可動ガイド４５ａテーパ穴４６弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者繁定慶典愛知県豊田市保見町南山205番地和合精機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性変形可能なブッシュをワークのブッ
シュ穴へ圧入する圧入手段と、該ブッシュをワークのブ
ッシュ穴に案内するガイド部を有するブッシュ圧入装置
において、前記ガイド部を、前記ワークのブッシュ穴の
外周に当接可能な固定ガイドと、該固定ガイドの内側に
傾倒可能に配置されブッシュの外径をブッシュ穴の内径
よりも小に絞り込むテーパ穴を有する可動ガイドから構
成し、該可動ガイドの外周部を、周方向に所定の間隔を
おいて配置された複数の弾性体を介して固定ガイドに弾
性支持したことを特徴とするブッシュ圧入装置。