(57)【要約】【課題】寸法が異なる等、様々な種類の外輪部材を保持し得る汎用性に優れた外輪部材保持装置を提供する。【解決手段】外輪部材保持装置１０において、外輪部材１４を保持するためのチャック機構１６は、柱状係合部材１８が設けられた複数個の基台部材２０と、前記基台部材２０の各々に支持されて外輪部材１４のカップ状部９２に挿入される爪部位４８を有するチャック爪部材２２と、基台部材２０とチャック爪部材２２の間に介在された第１スペーサ５４とを具備する。この中、チャック爪部材２２には挿入孔２４が形成され、この挿入孔２４には柱状係合部材受部材２６が嵌合される。支持盤１２から離間するに従ってテーパ状に縮径する形状の柱状係合部材１８は、柱状係合部材受部材２６に形成されて柱状係合部材１８の形状に対応する形状の係合孔５２に対し、第２スペーサ６０を介して係合される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速ジョイントを構成してカップ状部を有する外輪部材をチャック機構によって保持するための外輪部材保持装置であって、
前記チャック機構は、１個の支持盤に変位可能に装着され、且つ前記支持盤から離間する方向に延在する柱状係合部材が設けられた複数個の基台部材と、
前記基台部材の各々に支持されるともに、前記カップ状部に挿入される爪部位を有するチャック爪部材と、
前記チャック爪部材に形成された挿入孔に嵌合されるとともに、前記柱状係合部材が係合される係合孔が形成された柱状係合部材受部材と、
を備え、
前記柱状係合部材が前記支持盤から離間するに従ってテーパ状に縮径するとともに、前記係合孔が前記柱状係合部材の形状に対応してテーパ状に縮径し、
前記基台部材と前記チャック爪部材との間に第１スペーサが介在され、且つ前記柱状係合部材受部材が第２スペーサを介して前記チャック爪部材の前記挿入孔に嵌合されることを特徴とする外輪部材保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等速ジョイントを構成する外輪部材に対して機械加工を施す際に前記外輪部材を保持するための外輪部材保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、等速ジョイントを構成する外輪部材は、素材から数工程の鍛造加工が施されることによって軸部とカップ状部とを有する軸付きカップ形状に成形された後、旋削加工、熱処理及び研磨処理等を経ることにより、所望の形状に成形されている。
【０００３】
例えば、バーフィールド型等速ジョイント用の外輪部材の場合、最終回の鍛造工程において、カップ状部の内壁に対してボール溝を形成すると同時に外壁を成形する。次いで、外輪部材を最終寸法に近づけるための旋削加工が実施される。
【０００４】
この旋削加工に先んじて、その後の加工の基準となる加工基準を形成するためのセンタリングが行われる。すなわち、外輪部材の全長を決定するために軸部の先端の所定長が切削されるとともに、この軸部先端にセンタリング穴が形成される。
【０００５】
この際には、外輪部材は外輪部材保持装置によって芯出しされる。この種の外輪部材保持装置に関し、本出願人は、特許文献１に記載のものを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１９２３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は特許文献１記載の技術に関連してなされたもので、様々な寸法の外輪部材を保持することが可能であり、このために汎用性に優れ、しかも、保持すべき外輪部材が異なる寸法のものに変更されたときに、その準備に要する時間を短縮し得る外輪部材保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、等速ジョイントを構成してカップ状部を有する外輪部材をチャック機構によって保持するための外輪部材保持装置であって、
前記チャック機構は、１個の支持盤に変位可能に装着され、且つ前記支持盤から離間する方向に延在する柱状係合部材が設けられた複数個の基台部材と、
前記基台部材の各々に支持されるともに、前記カップ状部に挿入される爪部位を有するチャック爪部材と、
前記チャック爪部材に形成された挿入孔に嵌合されるとともに、前記柱状係合部材が係合される係合孔が形成された柱状係合部材受部材と、
を備え、
前記柱状係合部材が前記支持盤から離間するに従ってテーパ状に縮径するとともに、前記係合孔が前記柱状係合部材の形状に対応してテーパ状に縮径し、
前記基台部材と前記チャック爪部材との間に第１スペーサが介在され、且つ前記柱状係合部材受部材が第２スペーサを介して前記チャック爪部材の前記挿入孔に嵌合されることを特徴とする。
【０００９】
一般的な外輪部材保持装置では、支持盤に対してチャック爪部が直接設けられている。このため、加工すべき外輪部材が別種のものに交換された場合、該外輪部材の寸法・形状に対応する寸法・形状のチャック爪部が設けられた支持盤に交換する必要がある。しかしながら、支持盤は概して重量が大であり、このため、支持盤の交換作業を行うこと自体容易ではない。
【００１０】
これに対し、上記のように構成される本発明によれば、チャック爪部材を交換することのみで新たな形状・寸法の外輪部材に対応することが可能となる。チャック爪部材は支持盤に比して著しく軽量であり、このため、交換作業を容易に実施することができる。従って、作業効率が向上する。
【００１１】
また、上記から諒解されるように、本発明によれば、様々な形状・寸法、換言すれば、多種類の外輪部材に対応することが可能である。すなわち、この外輪部材保持装置は、汎用性に優れる。
【００１２】
ここで、柱状係合部材を、例えば、円柱形状、すなわち、直線状に延在するように形成し、且つ該柱状係合部材を係合するための係合孔を、これに対応する形状に形成した場合、柱状係合部材の直径と係合孔の直径との寸法差に起因して柱状係合部材にガタツキが生じる懸念がある。このような事態が発生すると、チャック爪部材が揺動するので外輪部材の芯出し作業が困難となる。
【００１３】
しかしながら、本発明においては、柱状係合部材を支持部材から離間するに従ってテーパ状に縮径する形状に設けるようにし、且つ係合孔を、これに対応するテーパ形状としている。このため、柱状係合部材が、その側壁が係合孔の内壁に当接するまで係合孔に進入する。すなわち、柱状係合部材の側壁が係合孔の内壁に確実に当接するので、柱状係合部材にガタツキが生じる懸念が払拭される。従って、外輪部材の芯出し作業を遂行することが容易となる。
【００１４】
なお、加工すべき外輪部材が異種のものに交換されたとき、例えば、外輪部材の凹部の深さに対してチャック爪部材の突出長さ（突き出し量）が短い場合や長い場合には、基台部材と前記チャック爪部材との間に介在された第１スペーサの厚みを適切なものに設定して突出長さを調整すればよい。
【００１５】
また、本発明においては、柱状係合部材受部材を、第２スペーサを介してチャック爪部材の挿入孔に嵌合しているので、柱状係合部材受部材が堅牢に位置決め固定されるようになる。従って、柱状係合部材受部材の係合孔に嵌合された柱状係合部材、ひいてはチャック爪部材にガタツキが生じることを一層回避することができる。
【００１６】
外輪部材の好適な例としては、ボールを収容するためのボール溝がカップ状部の内壁に形成されたバーフィールド型等速ジョイント用のものを挙げることができる。この場合、チャック爪部材に、前記ボール溝に係合する球体を設けるようにすればよい。これにより、外輪部材を容易に保持することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、支持盤に対して基台部材とチャック爪部材を設けるようにしたので、加工すべき外輪部材が別種のものに交換された場合、該外輪部材の寸法・形状に対応した寸法・形状のチャック爪部材に交換することのみで対応することが可能となる。すなわち、様々な種類の外輪部材に対して対応が可能であり、汎用性に優れる。しかも、支持盤を交換する場合に比して交換作業が容易となるとともに、交換作業に要する時間も短縮される。
【００１８】
そして、柱状係合部材をテーパ状とし、該柱状係合部材を係合するための係合孔をこれに対応するテーパ形状としているので、柱状係合部材の側壁が係合孔の内壁に確実に当接する。このため、柱状係合部材にガタツキが生じる懸念が払拭され、外輪部材の芯出し作業を遂行することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る外輪部材保持装置の要部概略分解斜視図である。
【図２】図１の外輪部材保持装置の正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】図１の外輪部材保持装置と、該外輪部材保持装置に保持されるバーフィールド型等速ジョイントの外輪部材とを示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る外輪部材保持装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る外輪部材保持装置１０の要部概略分解斜視図であり、図２はその正面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。これら図１〜図３に示されるように、この外輪部材保持装置１０は、図示しない自動工具交換装置（ＡＴＣ）に保持される支持盤１２と、図４に示す外輪部材１４を保持するためのチャック機構１６とを具備する。なお、チャック機構１６は、前記支持盤１２に変位可能に装着されて柱状係合部材１８が設けられた３個の基台部材２０（図１参照）と、該基台部材２０の各々に位置決め固定された３個のチャック爪部材２２（図１〜図３参照）と、各チャック爪部材２２に形成された挿入孔２４（図３参照）に嵌合された柱状係合部材受部材２６とを有する。
【００２２】
図１及び図２から諒解されるように、略円盤形状である支持盤１２の側壁には、ボルト穴２８が形成された扇形形状の連結部材３０が連結される。この連結部材３０のボルト穴２８に通される図示しないボルトを介して、支持盤１２が前記ＡＴＣに連結される。なお、ＡＴＣは公知であるため、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図３に示すように、支持盤１２の内部には、図示しないシリンダの作用下に前進・後退動作するロッド３４が挿入される。このロッド３４は、該支持盤１２の内部で図示しないカムに係合しており、さらに、該カムにはスライド部材３６が係合している。後述するように、前記カムを介してスライド部材３６、ひいては基台部材２０及びチャック爪部材２２が変位する。このような構成については、前記特許文献１に詳細に記載されている。
【００２４】
前記スライド部材３６には、連結ボルト３８（図１及び図３参照）を介して略直方体形状の基台部材２０が連結されている。従って、基台部材２０は、スライド部材３６の変位に追従して該スライド部材３６と一体的に変位する。
【００２５】
基台部材２０には、その中腹部に段部が形成された挿入孔３９が貫通形成される（図３参照）。この挿入孔３９におけるスライド部材３６に臨む側の開口からは連結ボルト４０が挿入され、一方、チャック爪部材２２に臨む側の開口からは柱状係合部材１８の等径部４２が挿入される。勿論、連結ボルト４０は柱状係合部材１８に螺合され、これにより柱状係合部材１８が基台部材２０に上に位置決め固定された状態で設けられている。なお、連結ボルト４０の頭部は、挿入孔３９内の前記段部に着座する。
【００２６】
柱状係合部材１８における挿入孔３９から露呈した部位は、支持盤１２から離間するように延在しており、且つ支持盤１２から離間するに従ってテーパ状に縮径している。換言すれば、柱状係合部材１８は略円錐台形状に形成されており、その頂面にはネジ部４４が立設されている。
【００２７】
チャック爪部材２２は、各々、略直方体形状のブロック部位４６と、該ブロック部位４６に立設されて中心角が略１２０°である扇形形状の爪部位４８とを有する。この中のブロック部位４６には、上記したように挿入孔２４が形成されており、この挿入孔２４に、柱状係合部材受部材２６の等径部５０が嵌合されている（図３参照）。
【００２８】
柱状係合部材受部材２６には、柱状係合部材１８を係合するための係合孔５２が形成されている。勿論、この係合孔５２は、柱状係合部材１８のテーパ形状に対応して、該柱状係合部材１８の延在方向に沿ってテーパ状に縮径している。
【００２９】
基台部材２０と、チャック爪部材２２のブロック部位４６との間には、円環形状の第１スペーサ５４が介在される。この第１スペーサ５４の厚みを設定することにより、チャック爪部材２２の爪部位４８における支持盤１２からの離間距離（以下、突き出し量とも表記する）を調整することが可能となる。なお、柱状係合部材１８が第１スペーサ５４の貫通孔５６を通ることは勿論である。
【００３０】
柱状係合部材受部材２６は、挿入孔２４に比して大径な大径部５８を有し、この大径部５８が柱状係合部材受部材２６の挿入孔２４からの抜け止めをなしている。そして、大径部５８とブロック部位４６との間には、円環形状の第２スペーサ６０が介在される。
【００３１】
第２スペーサ６０の貫通孔６２の直径は、柱状係合部材受部材２６を構成する前記等径部５０の直径に略対応する。従って、仮に等径部５０と挿入孔２４との間にクリアランスが形成されるような場合であっても、ブロック部位４６に螺合される支持ボルト６３によって第２スペーサ６０が位置決め固定されることに伴い、柱状係合部材受部材２６が堅牢に位置決め固定される。すなわち、柱状係合部材受部材２６にガタツキが発生することが回避される。
【００３２】
柱状係合部材１８の頂面に設けられた前記ネジ部４４は、係合孔５２から突出する。この突出したネジ部４４にはワッシャ６４を介してナット６６が螺合され、この螺合により、チャック爪部材２２が基台部材２０に支持される。なお、ワッシャ６４と柱状係合部材１８の頂面との間には、円筒形状のカラー６８が介在される。
【００３３】
爪部位４８には、ボール７０（球体）が設けられる。このボール７０は、長尺な棒状部材７２を構成する小径部７４の傾斜した先端面と、爪部位４８の先端部にボルト７５を介して連結された押さえ板７６とで挟持される。なお、ブロック部位４６と爪部位４８との間には半円筒形状の保護部位７８が設けられ、棒状部材７２は、この保護部位７８に形成された案内孔８０に通されている。この棒状部材７２は、さらに、保護部位７８と略同程度に半径方向外方に半円弧状に突出した大径部８２を有する。
【００３４】
なお、棒状部材７２は、その幅広な後端部がボルト８４及びピン８６を介して保護部位７８及び爪部位４８に連結されることにより、保護部位７８からの抜け止めがなされている。
【００３５】
次に、外輪部材１４につき概略説明する。
【００３６】
図４に示すように、この場合、外輪部材１４はバーフィールド型等速ジョイント用のものであり、軸部９０と、該軸部９０よりも大径なカップ状部９２とを有する。この中の軸部９０の端面には、有底穴であるセンタリング用穴９３が形成されている。
【００３７】
一方、カップ状部９２には略半球形状の凹部９４が開口形成され、且つ該凹部９４の内壁には、６個のボール溝９６が互いに略６０°離間する位置に形成されている。
【００３８】
このように構成された外輪部材１４は、図４に仮想線で示されるように、上記のように構成される外輪部材保持装置１０のチャック機構１６に保持される。この際には、６個のボール溝９６の中の３個に前記ボール７０が係合する。
【００３９】
本実施の形態に係る外輪部材保持装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００４０】
鍛造工程が終了した外輪部材１４は、ローダーによって保持機構（ともに図示せず）まで搬送され、これらローダー及び保持機構によって仮保持される。次に、外輪部材保持装置１０が駆動され、これにより支持盤１２が外輪部材１４に接近して３個の爪部位４８の先端が外輪部材１４のカップ状部９２に挿入されて図４に仮想線で示す状態となる。その結果、各爪部位４８に設けられたボール７０が外輪部材１４のボール溝９６に係合する。隣接するボール７０同士は、互いに略１２０°離間しているため、ボール溝９６に対しては１個おきに挿入される。
【００４１】
次に、図示しない前記シリンダが駆動され、これに追従してロッド３４が図３における矢印Ｂ１方向に前進動作すると、このロッド３４の先端に支持された前記カムの作用下に、３個のスライド部材３６が同時に矢印Ａ１方向に沿って変位する。
【００４２】
この変位に追従し、チャック爪部材２２が矢印Ａ１方向に沿って変位するとともに、カップ状部９２内で３個のボール７０が同時に矢印Ａ１方向、すなわち、カップ状部９２の半径方向外方に変位する。最終的に、ボール７０がボール溝９６の奥部に押接するとともに、棒状部材７２の大径部８２が前記ボール溝９６の開口端近傍に押接する。この結果、外輪部材１４がボール溝９６を基準に芯出しされた状態で外輪部材保持装置１０に保持される。すなわち、センタリング用穴９３が芯出しされる。
【００４３】
次に、図示しない前記保持機構に設けられたツールが駆動され、例えば、外輪部材１４の軸部９０の側壁にスプライン嵌合用の歯部が形成される。
【００４４】
以上の工程においては、チャック爪部材２２にガタツキが発生することが回避される。この理由は、柱状係合部材１８がテーパ形状に構成されるとともに係合孔５２がこれに対応するテーパ形状に形成されているために柱状係合部材１８の側壁が係合孔５２の内壁に確実に当接し、且つ、たとえ柱状係合部材受部材２６を構成する等径部５０の直径と挿入孔２４の直径に寸法誤差が生じていたとしても、上記したように、第２スペーサ６０が柱状係合部材受部材２６を堅牢に支持しており、このため、柱状係合部材受部材２６、ひいては柱状係合部材１８が揺動することが有効に防止されるからである。
【００４５】
その後、前記シリンダが駆動されてロッド３４が図３における矢印Ｂ２方向に向かって後退動作すると、前記カムの作用下に３個のスライド部材３６、ひいてはチャック爪部材２２が矢印Ａ２方向に変位し、これに伴ってボール７０及び棒状部材７２の大径部８２がボール溝９６から離間する。これにより、外輪部材１４がチャック機構１６から解放される。
【００４６】
本実施の形態においては、ボール７０がボール溝９６の凹部９４に押接するとともに、各棒状部材７２の大径部８２が前記ボール溝９６の開口端近傍に押接する。これにより、外輪部材１４がボール溝９６を基準に芯出しされる。従って、センタリング用穴９３の基準軸線とボール溝９６の軸芯とを確実に一致させることができるので、その後に各種の加工を施す際、芯出し作業が容易となる。
【００４７】
しかも、上記したように、第２スペーサ６０の存在によってチャック爪部材２２にガタツキが発生することが回避されるので、外輪部材１４が堅牢に位置決め固定され、揺動することが防止される。このため、所望の部位以外に加工を施すことを回避することができる。換言すれば、加工すべき部位に対してのみ加工を施すことが容易となる。
【００４８】
以上のような理由から、外輪部材１４の寸法精度、ひいては製品品質が向上する。このため、例えば、等速ジョイントとして実使用する際に異音が発生することが回避される。
【００４９】
この外輪部材１４とは異なる寸法の外輪部材１４、例えば、カップ状部９２の内径及び外径の双方が小さいものに対して上記の保持を行う場合、爪部位４８が小型なチャック爪部材２２に交換すればよい。また、爪部位４８、ひいてはボール７０及び大径部８２の突き出し量（支持盤１２からの離間距離）を調整するには、第１スペーサ５４の厚みを適宜変更すればよい。すなわち、第１スペーサ５４として厚みの小さいものを用いれば突き出し量を小さくすることができ、一方、厚みの大きいものを用いれば突き出し量を大きくすることができる。また、第１スペーサ５４を取り除くことで爪部位４８の突き出し量を調整するようにしてもよい。
【００５０】
勿論、チャック爪部材２２を交換するのみで外輪部材１４の寸法に対応可能であれば第１スペーサ５４の厚みを変更する必要はない。また、第１スペーサ５４を除去ないし交換することで突き出し量を調整するのみで対応可能である場合、チャック部材を交換する必要はない。
【００５１】
通常の外輪部材保持装置１０では、異種の外輪部材１４に対して歯部等を形成しようとする場合、外輪部材１４の寸法に対応したチャック爪が設けられた支持盤ごと交換する必要がある。これに対し、上記した外輪部材保持装置１０は、チャック爪部材２２を交換したり、第１スペーサ５４を除去ないし交換したりすることで、様々な種類の外輪部材１４に対応することが可能である。すなわち、汎用性に優れ、このために設備投資を低廉化することができる。従って、コスト的に有利である。
【００５２】
支持盤ごと交換する場合、重量が大なる支持盤をホイスト等で懸吊して外輪部材保持装置１０まで搬送しなければならない。しかも、取り外した支持盤も重量が大であるため、取り外し作業及び交換作業が容易であるとはいえない側面がある。このため、交換作業に長時間を要する上、煩雑である。
【００５３】
これに対し、本実施の形態によれば、チャック爪部材２２のみを取り外して別のチャック部材に交換すればよい。チャック爪部材２２はいずれも支持盤１２に比して著しく軽量であるので、支持盤１２を交換する場合に比して取り外し作業及び交換作業が著しく容易となる。このため、交換に要する作業時間が著しく短縮され、作業効率が大幅に向上する。
【００５４】
なお、上記した実施の形態では、バーフィールド型等速ジョイント用の外輪部材１４を例示して説明したが、外輪部材１４はトリポート型等速ジョイント用のものであってもよい。この場合、外輪部材１４には３本のトラック溝が形成される。従って、チャック爪部材２２の爪部位４８に、前記トラック溝に係合する係合部を設けるようにすればよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０…外輪部材保持装置                  １２…支持盤
１４…外輪部材                          １６…チャック機構
１８…柱状係合部材                      ２０…基台部材
２２…チャック爪部材                    ２４…挿入孔
２６…柱状係合部材受部材                ３４…ロッド
３６…スライド部材                      ４６…ブロック部位
４８…爪部位                            ５２…係合孔
５４…第１スペーサ                      ６０…第２スペーサ
７０…ボール                            ７２…棒状部材
７６…押さえ板                          ９０…軸部
９２…カップ状部                        ９３…センタリング用穴
９６…ボール溝
【図１】
2010194630.tif 000003
【図２】
2010194630.tif 000004
【図３】
2010194630.tif 000005
【図４】
2010194630.tif 000006