JPS6224826A - リング状ワ−クのかしめ装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、棒状、筒状などをなす軸部材の外周に、ピ
ストンその他のリング状をなすワークをかしめ固定する
に用いて好適なリング状ワークのかしめ装置に関するも
のである。

（従来の技術） 従来のこの種のかしめ装置としては、たとえば、第３図
に要部を平面で示すものがある。

図中１はリング状ワークの一例としてのピストンを、２
はこのピストン１に嵌め合せた軸部材を、それぞれ示し
、また、３は、軸部材２に掛合させたＣリングを示す。

ここでこのＣリング３は、それとピストン１との当接下
において、ピストン１の軸部材２に対する相対位置を一
方向に特定すべく作用する。

さらに、図中４は、軸部材２の一方側で、ピストン１の
かしめ加工部１ａと対応して位置することができ、かつ
ピストン１の軸線と直交する方向へ進退されるかしめロ
ーラを、５は、軸部材２の、かしめローラ４とは反対側
に配置され、軸部材２の軸線と直交する方向へ進退され
るバックアップローラをそれぞれ示し、これらのローラ
４，５はいずれも、それらの軸線方向位置を常に一定に
維持されて各軸線の周りに自由に回動することができる
。

このような装置によるピストン１の軸部材上へのかしめ
固定に際しては、まず、ここでは図の右側に配置した図
外の位置決めシリンダーによって、軸部材２をピストン
１とともに、図に矢印Ａで示すように前進運動させてピ
ストン１の側面を、かしめローラ４の側面に接触させ、
次いで、軸部材２の一端部、ここでは左端部を、これも
図外のチャックにてクランプし、引き続き、このチャッ
クを介して軸部材２を回転駆動する。

軸部材２がこのようにして回転駆動された場合には、主
には、軸部材２に掛合させたＣリング３が、かしめロー
ラ４にてそこに押圧されるピストン１とＣリング３との
摩擦力に基づいてピストン１の連れ回りをもたらす。

そこでその後、かしめローラ４を、たとえばシリンダー
の作用によって、ピストン１かしめ加工部１ａに向けて
前進させ、併せて、バックアップローラ５をこれもたと
えば、かしめローラ４の速度と等しい速度で、軸部材２
に向けて前進させる。

このことにより、かしめローラ４は、かしめ加工部１ａ
に接触してその加工部の周速と等しい周速で回転しなが
ら、そこに作用するシリンダー押圧力によって、かしめ
加工部１ａを、軸部材２の、かしめ加工部１ａと対応す
る位置に設けた環状溝２８内へ徐々に塑性変形させ、つ
いには、かしめ加工部１ａの所期した通りの完全なる塑
性変形、いいかえればかしめをもたらす。なお一方にお
いて、バックアップローラ５は、少なくとも、かしめ加
工部１ａの塑性変形終了時に、軸部材２の局面に接触し
、軸部材２のかしめローラ４による曲げ変形を有効に防
止すべく作用する。

このようにしてピストン１の軸部材２へのかしめ加工を
終了した装置は、軸部材２をチャックから取り外すこと
によって、次のかしめ加工を待機する。

（発明を解決しようとする問題点） ところが、かかる従来技術にあっては、ピストン１の回
転運動を、それとＣリング３との摩擦力によってもたら
し、また、かしめローラ４の回転運動を、それとピスト
ン１との摩擦力のみにもたらしていることから、たとえ
ばピストン１とＣリング３との摩擦力が、軸部材２の回
動位置によって部分的に、または軸部材２の全周にわた
って、所期した値より小さくなった場合、いいかえれば
、その摩擦力が、かしめローラ４を適正に回転させるほ
どに大きくならない場合はには、かしめローラ４の前進
運動に際し、ピストン１の軸部材２に対するスリップに
よって生じるたとえば、ピストン１の断続的な回転、ピ
ストン１の完全なる停止などに起因してかしめローラ４
が、そこに作用するシリンダー押圧力によって、ピスト
ン１のかしめ加工部１ａに局部的な塑性変形をもたらす
ことにケリ、この故に、ピストン１に所期した通りのか
しめ加工を施すことができなくなるという問題があった
。

すなわち、かしめ加工部１ａに局部的な塑性変形をもた
らした債のかしめローラ・４は、ピストン１から回動駆
動力をほとんど受は得ないことに加え、その塑性変形部
分を乗り越えるに際し、極めて大きな回動抵抗を受ける
ため、その塑性変形部分から脱出することができず、か
しめ加工部、１　ａの他の部分に所要の塑性変形をもた
らすことができなくなるという事があった。

この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決するも
のであり、軸部材上のピストンが、軸部材に対してスリ
ップしたときに、かしめローラを強制的に回転駆動する
ことによって、リング状ワークに常に適切なるかしめ加
工を施すことができるリング状ワークのかしめ装置を提
供するものである。

（問題点を解決するための手段） この発明の、リング状ワークのかしめ装置は、従来技術
として述べた形式の装置において、とくに、かしめロー
ラを、ワンウェイクラッチを介して回転駆動手段に連結
してなる。

（作用） この装置では、リング状ワークと軸部材との直接的もし
くは間接的な接触に基いて生じる摩擦力が十分大きい場
合には、そのワークのかしめ加工部に接触するかしめロ
ーラが、かしめ部分の周速と実質的に等しい周速にて回
転運動することができるので、かしめローラは、回転し
ながら前進運動を行ない、かしめ加工部に、その全周に
わたる適正なる塑性変形いいかえればしめ加工をもたら
すことになる。

また一方において、リング状ワークと軸部材との摩擦力
が、軸部材の回転初期からまたはその回転途中から所要
の摩擦力より小さくなり、リング状ワークおよびそのか
しめ加工部に当接させたかしめローラの適切なる回転を
もたらすことができない場合には、そのかしめローラは
、回転駆動手段の作用下にて、それら両者の摩擦力が十
分大きい場合におけるかしめ加工部の周速よりも幾分小
さい周速にて強制的に回転駆動されることになる。

従って、かしめローラの前進運動に際し、そのローラの
リング状ワークへの当接当初から、リング状ワークによ
るかしめローラの回転駆動をもたらし得ない場合には、
そのかしめロニラは、回転駆動手段からの駆動力によっ
て回転されつつ前進し、このことにて、リング状ワーク
のかしめ加工部を、そのローラ周速と等しい速度で回転
させながらそこに塑性変形をもたらす。そして、そのか
しめ加工部の塑性変形が進行することにより、リング状
ワークと軸部材とのＦＪＬＩ力が十分大きくなったとき
には、リング状ワークと軸部材との一体的な回転運動が
もたらされ、この結果として、かしめローラは、ワンウ
ェイクラッチの作用下にて、回転駆動手段による駆動速
度よりも速い速度で、リング状ワークにて駆動されるこ
とになり、そのかしめローラは、かかる駆動状態で、そ
れのさらなる前進運動に基づぎ、ワークのかしめ加工部
全体に所期した通りの適正なる塑性変形をもたらす。

また、かしめ加工の開始に際しては、リング状ワークと
軸部材との十分大きな摩擦力に基づき、かしめローラが
、そのリング状ワークに回転駆動されるも、かしめ加工
の途中において、リング状ワークが、摩擦力不足により
、かしめローラを駆動させ得なくなった場合には、その
かしめローラは、回転駆動手段によって、低い速度での
回転駆動を肩代りされ、回転駆動手段の十分大きな回転
駆動力に基づき、かしめ加工部の局部的な塑性変形部分
を乗り越えてかしめ加工を継続する。なおこの場合にお
いて、かしめローラは、常に一定速度で前進運動を行っ
ていることはもちろんである。

そしてそれ以侵は、上述した場合と同様にしてワークの
かしめ加工部全体に、所期した通りの塑性加工を施す。

（実施例） 以下にこの発明を図示例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す正面図であり、図中
１１はベースを示す。

このベース１１には、その一方何から順次に、軸部材１
２を前進運動させてそれをその長さ方向の所定位置にも
たらす往復運動手段の一例としての位置決めシリンダー
１３ど、軸部材１２を所定の高さに保持する振れ止め手
段１４と、軸部材１２の所定位置へのリング状ワークの
かしめ加工を行うかしめ手段１５と、軸部材１２の一端
部を挟持してその軸部材１２に回転運動を伝達するクラ
ンプ手段の一例としてのチャック１６と、このチャック
１６に連結されてそれを回転させる駆動モータ１７とを
設ける。

ここで、位置決めシリンダー１３と、チャック１６およ
び駆動モータ１７とのベース１１に対する相対位置は、
軸部材１２の長さ、軸部材１２へのワークのかしめ位置
などに応じてベース１１の長さ方向へ適宜に変更するこ
とができる一方、振れ止め手段１４およびかしめ手段１
５の相対位置は変更することができない。

また、ここにおけるかしめ手段１５は、第２図（ａ）に
拡大平面図で示すところから明らかなように、軸部材１
２の一方側で、その軸線と平行に延在する軸１８上に、
ワンウェイクラッチ１９を介してかしめローラ２０を取
り付【プ、その軸１８の軸端に固定した駆動ギヤ２１を
、軸１８と平行に延在する中間軸２２上の中間ギヤ２３
に噛合させ、併せて、その中間軸２２を、ユニバーサル
ジヨイント２４を介して回転駆動手段の一例としてのギ
ヤモータ２５に連結することにより、ギヤモータ２５に
よるかしめ・ローラ２０の回転駆動を可能ならしめ、ま
た、軸部材１２の他方側で、その軸線と平行に延在する
軸２６上に、バックアップローラ２７を取りつけてその
ローラ２７の自由回転を可能ならしめることにより構成
する。

このように構成したかしめ手段において、軸１８および
中間軸２２はそれぞれ、たとえば、ラジアルおよびスラ
ストニードルベアリング２８．２９ならびにボールベア
リング３０を介して一本のクランク３１の上端部に支持
することができ、また、バックアップローラ２７を固定
したｌｌ！［１１２６は、ボールベアリング３２を介し
て他のクランク３３の上端部に支持することができる。

またここで、軸部材１２の軸線方向におけるかしめロー
ラ２０およびバックアップローラ２７のそれぞれの取り
付は位置は、可能な限り近づけることが好ましく、この
ことにより、バックアップローラ２７は、かしめローラ
２０が軸部材１２に及ぼすその曲げ方向の外力を有効に
支持することができる。

なお図中３４は、ワンウェイクラッチ１９の側部で、か
しめローラ２０と軸１８との間に介装したニードルベア
リングを示し、これらのニードルベアリング３４、３４
は、ワンウェイクラッチ１９が、かしめローラ２０に、
軸１８の回転方向へ、その回転速度より速い速度で回転
することを許容するに際し、その回転を円滑ならしめる
べく作用する。

そしてまた、このようなかしめ手段のかしめローラ２０
およびバックアップローラ２７をそれぞれ、軸部材１２
に対してその軸線と直交する方向へ進退運動させるため
、ここでは、第２図（ｂ）に示すように、それぞれのク
ランク３１．３３のの中間部を、ビン３１ａ　、　３３
ａによってブラケットに枢支するとともに、それらの下
端部に、リンク３５．３６をそれぞれ連結し、さらに、
これらのリンク３５．３６の下端部に連結したーのタレ
ビス３７を、ブラケット３８に固定したシリンダー３９
のロッド端に連結する。

ローラ２０．２７の進退駆動手段をこのようにして構成
した場合において、クランク３１．３３およびリンク３
５．３６の寸法を相互に等しくしたときには、シリンダ
ー３９のロッドの進出によって、両ローラ２０゜２７は
ともに等しい速度で軸部材に接近し、逆にロッドの後退
によって、ともに等しい速度で軸部材１２から離間する
。

このような装置により、たとえば第２図（ａ　”）に示
すように軸部材１２に嵌め合わせたリング状ワークの一
例としてのピストン４０を、軸部材１２の所要位置にか
しめ加工するに際しては、まず、第１図に示す位置決め
シリンダー１３の作用によって軸部材１２を、振れ止め
手段１４の案内下にて所要位置まで前進運動させ、この
ことより、軸部材１２に予め掛合させたＣリング４１で
一方向への抜は出めを施したピストン４０の使方の側面
を、第２図（ａ　＞に示すように、かしめローラ２０の
側面に接触させてピストン４０に設けたかしめ加工部４
０ａを、かしめローラ２０の周面いいかえれば作業面に
対向させる。次いで、チャック１６にて軸部材１２の一
端部をクランプし、そのチャック１６から、駆動モータ
１７の回転力を軸部材１２に伝達することにより、直接
的には軸部材１２の、また間接的には、軸部材１２に掛
合させたＣリング４１とピストン４０との摩擦力に基づ
くピストン４０の回転運動をもたらす。なおこのとき、
位置決めシリンダー１３のロッドは、第１に示すような
、予めその後退位置とされている。

そしてその後、シリンダー３９の作動に基づくクランク
３１．３３の作動により、かしめローラ２０オよびバッ
クアップローラ２７を軸部材１２に向けてたとえば等速
にて前進させてはじめに、かしめローラ２０の周面とか
しめ加工部４０ａとの接触をもたらす。

このとき、Ｃリング４１とピストン４０との摩擦力が所
期した値以上である場合には、かしめローラ２０は、そ
れとかしめ加工部４０ａとの摩擦力によって、かしめ加
工部４０ａの周速とほぼ等しい周速にて回転運動される
。

なおここで、かしめローラ２０のかかる回転運動に際し
、ギＶモータ２５による駆動力は、ユニバーサルジヨイ
ント２４．ギヤ２３．２１および軸１８を経てワンウェ
イクラッチ１９へ伝達されることになるが、Ｃリング４
１とピストン４０との摩擦力が所定値以上である場合に
は、かしめ加工部４０ａによるかしめローラ２０の駆動
速度の方が、ワンウェイクラッチ１９によるそれよりも
速いので、かしめローラ２０は、ワンウェイクラッチ１
９の空転状態下にてかしめ加工部４０ａと同等の周速に
て回転運動することになる。

そして、かしめローラ２０およびかしめ加工部４０ａの
このような回転状態下において、かしめローラ２０の前
進■が徐々に僧加すると、そのローラ２０は、かしめ加
工部４０ａを軸部材１２に設けた環状溝１２ａ内へ次第
に塑性変形させ、この塑性変形いいかえればかしめ加工
は、かしめ加工部４０ａが環状溝１２ａ内へ完全に折曲
された時点にて終了する。

また、バックアップローラ２７は、少なくとも、かしめ
ローラ２０によるかしめ加工の終了時に、軸部材１２の
周面に当接し、かしめローラ２０が軸部材１２に及ぼす
その曲げ方向の外力を有効に支持すべく作用する。

一方において、かしめ加工の開始当初から、Ｃリング４
１とピストン４０との摩擦力が所期した値より小さく、
たとえば、ピストン４０が軸部材上でスリップする場合
には、かしめローラ２０は、ワンウェイクラッチ１９０
作用により、ギヤモータ２５にて回転駆動されることに
なり、このかしめローラ２０は、その前進作動によって
それがかしめ加工部４０ａと接触したときに、少なくと
もその接触初期において、かしめ加工部４０ａをかしめ
ローラ２０とほぼ等しい周速にて回転させる。ここで、
かしめローラ２０は、それおよびかしめ加工部４０ａの
かかる回転中に、その前進作動によって、かしめ加工部
４０ａの全周にわたる均一なる塑性変形をもたらす。そ
してこのことにより、かしめ加工部４０ａ　。

とくにその塑性変形部分と軸部材１２との摩擦力が十分
高くなったときには、ピストン４０はその摩擦力によっ
て軸部材１２とともに、かしめローラ２０の周速より速
い速度での回転を開始し、この故に、かしめローラ２０
もまたかしめ加工部４０ａとの摩擦力により、ワンウェ
イクラッチ１９の作用下で、ギヤモータ２５による駆動
速度よりも速い速度で回転することになり、そのかしめ
ローラ２０は、かかる回転状態においても、かしめ加工
部４０ａに対するかしめ加工を継続する。そしてかしめ
ローラ２０のこのかしめ加工は、それがその前進限位置
へ達したときに終了し、このことにより、かしめ加工部
４０ａに、所期した通り適正なる塑性変形がもたらされ
る。

また、かしめローラ２０の一定速度での前進運動に基づ
くかしめ加工の途中において、ピストン４０がかしめａ
−ラ２０を回転駆動させ得なくなった場合には、それ以
俊は、ワンウェイクラッチ１９の作用により、ギヤモー
タ２５によるかしめローラ２０の回転駆動が行われるこ
とになり、かしめローラ２０は、ギヤモータ２５によっ
て十分大ぎな駆動力で回転されるので、そのローラ２０
は、かしめ加工部４０ａに存在する局部的な塑性変形部
分を乗り越えながらかしめ加工を継続することができる
。そしてかかる回転状態でのかしめ加工は、ピストン４
０との軸部材１２と摩擦力が、ピストン４０によるかし
めローラ２０の駆動が可能となる程度にまで高まったと
きに終了し、その後は、かしめローラ２０がその前進限
位置に達するまで、ピストン４０によるがしめローラ２
０の回転駆動が行われ、このことによってもまた、かし
め加工部４０ａの全周にわたって均一かつ確実なるかし
め加工が施される。

このようにして−のかしめ加工を終了したかしめローラ
２０およびバックアップローラ２７はともに、シリンダ
ー３９の逆方向への作動に基づくシリンダーロッドの後
退によって、軸部材１２から後退され、また、かしめロ
ーラ２０は、かかる後退に先だってギヤモータ２５によ
る駆動を停止される。

そしてこのような一連の作業を終えたこの装置は、チャ
ック１６の回転を停止するとともにそれを解放して軸部
材１２をそのチャック１６から取り外した後、次のかし
め加工を待機する。

従ってこの装置によれば、Ｃリング４１とピストン４０
どの摩擦力の大小のいかんにかかわりなく、かしめ加工
部４０ａに常に確実なるかしめ加工を施すことができる
。

以上この発明を図示例に基づいて説明したが、ローラ２
０．２７の平面形状を所要に応じて適宜に変更すること
、シリンダー１３．３９を歯車機構、ねじ機構などの他
の既知の往復駆動手段とすることもできる。また、クラ
ンク３１．３３およびリンク３５゜３６の長さ、延在方
向、支点位置などをローラ２０゜２７の所要の移動量、
速度その弛に応じて適宜に選択すること、回転駆動手段
の一例としてのギヤモータ２５を他の既知のモータその
他とすることもできる。

なおこの発明は、ピストン以外のリング状ワークを軸部
材にかしめ固定するに際しても適用し得ることはもらろ
んである。

（発明の効果） 従ってこの発明によれば、とくに、かしめローラを、ワ
ンウェイクラッチを介して回転駆動手段に連結すること
により、リング状ワークが軸部材上にてスリップする場
合にも、“その回転駆動手段の作用により、かしめロー
ラの前進運動に際してかしめローうおよびリング状ワー
クを確実に回転運動させてかしめ加工を継続することが
できるので、リング状ワークのスリップの有無に係りな
く、そこに常に適正なるかしめ加工を施すことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す正面図、　第２図（ａ
　＞　　（ｂ　）はそれぞれ第１図のかしめ手段を示す
拡大平面図および側面図、第３図は従来例を示す要部拡
大平面図である。 １２・・・軸部材　　　　　　１３・・・位置決めシリ
ンダー１５・・・かしめ手段　　　　１６・・・チャッ
ク１７・・・駆動モータ　　　　１８・・・軸１９・・
・ワンウェイクラッチ ２０・・・かしめローラ　　　２１・・・駆動ギヤ２３
・・・中間ギヤ ２４・・・ユニバーサルジヨイント ２５・・・ギヤモータ ２７・・・バックアップローラ ４０・・・ピストン　　　　　４０ａ・・・かしめ加工
部４１・・・Ｃリング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、リング状ワーク（４０）を嵌め合せた軸部材（１２
   ）の、所定位置への全身運動をもたらす往復運動手段（
   １３）と、所定位置へ前進された軸部材（１２）の一端
   部を挟持してその軸部材（１２）へ回転運動を伝達する
   クランプ手段（１６）と、軸部材（１２）の一方側で、
   リング状ワーク（４０）のかしめ加工部（４０ａ）と対
   応して位置し、そのワークの軸線と直交する方向へ進退
   されるかしめローラ（２０）と、軸部材（１２）の、か
   しめローラ（２０）とは反対側に配置され、その軸部材
   （１２）の軸線と直交する方向へ進退されるバックアッ
   プローラ（２７）とを具えるかしめ装置において、 前記かしめローラ（２０）を、ワンウェイクラッチ（１
   ９）を介して回転駆動手段（２５）に連結してなるリン
   グ状ワークのかしめ装置。