(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ部および軸部からなる鍛造成形品であるワークをＸＹＺの３軸方向に沿って搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送されたワークの軸部をクランプするクランプ機構と、
前記クランプ機構によって仮クランプされたワークを所定位置に位置決めする位置決め機構と、
所定位置に位置決めされたワークのカップ部の口元部分および内周面に対して面取り加工を施す面取り加工機構と、
前記カップ部の壁面を洗浄する洗浄機構と、
を備え、
前記クランプ機構は、駆動源の駆動作用下に回転自在に設けられた円板部材と、前記円板部材に周方向に沿って約９０度ずつ離間して配設された４つの把持部材とを有し、
前記４つの把持部材に対応して、それぞれ時計回りに、ワークの軸部を把持部材の孔部に装着する投入ステーションと、ワークの口元部分等に対して面取り加工を行う加工ステーションと、カップ部の内壁面に対して洗浄および乾燥を行う洗浄ステーションと、クランプ状態が解除されたワークを把持部材から離間させて次の工程に搬送する排出ステーションとが設けられることを特徴とする等速ジョイント外輪用加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記面取り加工機構は、回転自在に設けられた切削工具と、前記切削工具をＸＹＺの３軸方向に沿って変位自在に制御するＮＣユニット本体とを有することを特徴とする等速ジョイント外輪用加工装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記位置決め機構は、一対のローラの間を摺動するテーパ面が設けられたロッド部材と、カップ部の案内溝に対応する形状からなる突起部を有し前記ロッド部材を囲繞するカバー部材とを備え、
アクチュエータの駆動作用下にカップ部の少なくとも１つの案内溝に突起部が挿入され、しかも、テーパ面が一対のローラの間を摺動変位して前記一対のローラが相互に離間して案内溝に沿って進入することにより、ワークが所定位置に位置決めされることを特徴とする等速ジョイント外輪用加工装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、
前記洗浄機構は、ブロック体と、前記ブロック体の第１ポートを介して供給されたエアーをカップ部の中心部に向かって吐出する第１管体と、前記第１管体よりも大径に形成され、前記ブロック体の第２ポートを介して供給された洗浄液を複数の小孔から吐出する第２管体と、前記第１管体および第２管体を進退動作させるアクチュエータとを有することを特徴とする等速ジョイント外輪用加工装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、
前記把持部材は、位置決め機構によってワークが位置決めされる前、ワークの軸部を回動可能な仮クランプ状態に保持し、前記位置決め機構によってワークが所定位置に位置決めされた後、ワークの軸部の回動を阻止してクランプ状態に保持することを特徴とする等速ジョイント外輪用加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、等速ジョイントの外輪であるアウタカップの内壁面に対して面取り加工を施すことが可能な等速ジョイント外輪用加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車の駆動力伝達部では、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結し回転力を各車軸へと伝達する等速ジョイントが用いられている。この種の等速ジョイントは、一方の伝達軸に連結される軸部が形成されたアウタカップと、他方の伝達軸に連結されるシャフトを有し前記アウタカップのカップ部の内部に収納されるインナ部材とから構成される。
【０００３】
前記アウタカップは、例えば、冷間鍛造成形によって軸部とカップ部とが一体的に形成され、カップ部の内壁面には軸線方向に沿って延在する少なくも３本のローラ溝が稜線部分を介して設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、カップ部の開口するカップ部口元部分には、形成された案内溝に係合するローラ等の部品を良好に組み付けるために、前記カップ部口元部分に発生するバリを除去する面取り加工が必要となる。
【０００５】
この場合、前記面取り加工を手作業によって行うと生産効率が低下するために、前記面取り加工を自動化して生産効率を向上させたいという要請がある。
【０００６】
また、後工程でカップ部の内壁面に形成された案内溝に対して高周波加熱処理を施す場合、高周波加熱する図示しないコイル部が前記バリに接触することによりショートし、あるいは警報装置が作動して作業停止等のトラブルが発生するという不具合がある。
【０００７】
本発明は、前記の不具合等を考慮してなされたものであり、バリを精度よく且つ確実に除去して後工程でトラブルが発生することを阻止するとともに、面取り加工を自動化することにより生産効率を向上させることが可能な等速ジョイント外輪用加工装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、カップ部および軸部からなる鍛造成形品であるワークをＸＹＺの３軸方向に沿って搬送する搬送機構と、
前記搬送機構によって搬送されたワークの軸部をクランプするクランプ機構と、
前記クランプ機構によって仮クランプされたワークを所定位置に位置決めする位置決め機構と、
所定位置に位置決めされたワークのカップ部の口元部分および内周面に対して面取り加工を施す面取り加工機構と、
前記カップ部の壁面を洗浄する洗浄機構と、
を備え、
前記クランプ機構は、駆動源の駆動作用下に回転自在に設けられた円板部材と、前記円板部材に周方向に沿って約９０度ずつ離間して配設された４つの把持部材とを有し、
前記４つの把持部材に対応して、それぞれ時計回りに、ワークの軸部を把持部材の孔部に装着する投入ステーションと、ワークの口元部分等に対して面取り加工を行う加工ステーションと、カップ部の内壁面に対して洗浄および乾燥を行う洗浄ステーションと、クランプ状態が解除されたワークを把持部材から離間させて次の工程に搬送する排出ステーションとが設けられることを特徴とする。
【００１０】
また、前記面取り加工機構には、回転自在に設けられた切削工具と、前記切削工具をＸＹＺの３軸方向に沿って変位自在に制御するＮＣユニット本体とを設けるとよい。
【００１１】
前記位置決め機構は、一対のローラの間を摺動するテーパ面が設けられたロッド部材と、カップ部の案内溝に対応する形状からなる突起部を有し前記ロッド部材を囲繞するカバー部材とを備え、
アクチュエータの駆動作用下にカップ部の少なくとも１つの案内溝に突起部が挿入され、しかも、テーパ面が一対のローラの間を摺動変位して前記一対のローラが相互に離間して案内溝に沿って進入すると、ワークが所定位置に位置決めされ、好適である。
【００１２】
前記洗浄機構には、ブロック体と、前記ブロック体の第１ポートを介して供給されたエアーをカップ部の中心部に向かって吐出する第１管体と、前記第１管体よりも大径に形成され、前記ブロック体の第２ポートを介して供給された洗浄液を複数の小孔から吐出する第２管体と、前記第１管体および第２管体を進退動作させるアクチュエータとを設けると好適である。
【００１３】
なお、前記把持部材は、位置決め機構によってワークが位置決めされる前、ワークの軸部を回動可能な仮クランプ状態に保持し、前記位置決め機構によってワークが所定位置に位置決めされた後、ワークの軸部の回動を阻止してクランプ状態に保持するとよい。
【００１４】
本発明によれば、４つの把持部材に対応して、それぞれ時計回りに、ワークの軸部を把持部材の孔部に装着する投入ステーションと、ワークの口元部分等に対して面取り加工を行う加工ステーションと、カップ部の内壁面に対して洗浄および乾燥を行う洗浄ステーションと、クランプ状態が解除されたワークを把持部材から離間させて次の工程に搬送する排出ステーションとが設けられ、ワークの搬入、ワークの位置決め、ワークの切削加工、ワークの洗浄およびワークの搬出等が順次、連続して自動的に行われる。
【００１５】
この結果、バリを精度よく且つ確実に除去して後工程でトラブルが発生することを阻止するとともに、面取り加工を自動化することにより生産効率を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る等速ジョイント外輪用加工装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１７】
図１において、参照数字１０は、本実施の形態に係る等速ジョイント外輪用加工装置（以下、単に加工装置という）を示す。
【００１８】
この加工装置１０は、冷間鍛造成形されたワーク１２であるアウタカップをＸＹＺの３軸方向に沿って搬送自在に設けられた搬送機構１４と、前記搬送機構１４によって搬送されたワーク１２の軸部１６をクランプするクランプ機構１８と、前記クランプ機構１８によって仮クランプされたワーク１２を所定位置に位置決めする位置決め機構２０と、所定位置に位置決めされたワーク１２の口元部分等に対して面取り加工を施す面取り加工機構２２と、面取り加工が施されたカップ部２４の内周面を洗浄することによりカップ部２４の内周面に付着した切り屑等を外部に排出する洗浄機構２６とから構成される。
【００１９】
搬送機構１４は、図示しない支柱によって略水平方向に延在するように支持された横架部材２８と、第１モータ３０の駆動作用下に前記横架部材２８の軸線方向（略水平方向）に沿って移動するとともに、第２モータ３２の駆動作用下に前記軸線と直交する鉛直方向に沿って移動自在に設けられた変位部材３４と、図示しないシリンダの駆動作用下に一対の爪部３６ａ、３６ｂによってワーク１２を把持するチャック部材３８とを有する。
【００２０】
なお、前記チャック部材３８は、クランプ機構１８に対してワーク１２を挿入するために、図示しないシリンダの駆動作用下にＺ軸方向に向かって進退自在に設けられている。この結果、前記チャック部材３８にクランプされるワーク１２は、第１モータ３０、第２モータ３２および図示しないシリンダの駆動作用下に、ＸＹＺの３軸方向に沿って変位自在に設けられている。
【００２１】
クランプ機構１８は、第３モータ４０の駆動作用下に中心部を回転中心として周方向に沿って回動自在に設けられた円板部材４２と、前記円板部材４２の平面部に周方向に略９０度ずつ離間して４つ配置され、孔部４４を介して挿入されるワーク１２の軸部１６を把持する把持部材４６とを有する。なお、前記把持部材４６の詳細については、本出願人の提案に係る特開平７−３１４２２１号公報を参照するとよい。
【００２２】
この場合、各把持部材４６によってクランプされたワーク１２の軸部１６を回動中心としてワーク自体を周方向に沿って回動させる図示しない回動手段を設けると好適である。
【００２３】
位置決め機構２０は、図２に示されるように、ハウジング４８と、前記ハウジング４８の内部に配設されたシリンダ５０と、前記シリンダ５０の駆動作用下に略水平方向に沿って変位自在に設けられたピストンロッド５２と、前記ピストンロッド５２の一端部に連結され、一対のローラ５４ａ、５４ｂの間を摺動するテーパ面５６が設けられたロッド部材５８（図３および図４参照）と、カップ部２４の案内溝６０に対応する形状からなる突起部６２を有し前記ロッド部材５８を囲繞するカバー部材６４とを備える。
【００２４】
この場合、シリンダ５０の駆動作用下にピストンロッド５２およびロッド部材５８が一体的に変位し、テーパ面５６が一対のローラ５４ａ、５４ｂの間を摺動変位することにより前記一対のローラ５４ａ、５４ｂが相互に離間して案内溝６０に沿って挿入される。この結果、カップ部２４の下部側に位置する案内溝６０に突起部６２等が挿入されてワーク１２が所定位置に位置決めされる。
【００２５】
なお、前記ロッド部材５８は、ばね部材６６の弾発力によってワーク１２から離間する方向に付勢された状態にある。また、前記突起部６２は、カップ部２４の下部側に位置する案内溝６０に挿入されるように少なくとも１つ設けているが、これに限定されるものではなく、案内溝６０の数に対応させて複数個設けてもよい。さらに、締付用ピン６８を外して図示しない他のカバー部材等と交換することにより、案内溝６０の幅等が異なる他のアウタカップに対応させることも可能である。
【００２６】
面取り加工機構２２は、図１に示されるように、切削液の供給作用下にカップ部２４の口元部分等に対して面取り加工を行う切削工具７０が回動自在に装着されたＮＣユニット本体７２と、ガイド部材７４の案内作用下に前記ＮＣユニット本体７２をＸＹＺの三軸方向に沿ってそれぞれ変位させる第４乃至第６モータ７６ａ〜７６ｃとを有する。なお、ＮＣユニット本体７２には、切削工具７０を回動させるスピンドルモータ７８が付設され、図示しない駆動力伝達手段を介してスピンドルモータ７８の回転運動が切削工具７０に伝達される。
【００２７】
洗浄機構２６は、図５に示されるように、ベースプレート８０に固定されたシリンダ８２と、前記シリンダ８２のピストンロッド８４の一端部に同軸状に連結されたシャフト８６と、前記シャフト８６を挿通自在に支持するガイドブロック８８と、前記シャフト８６の一端部に連結され、前記シリンダ８２の駆動作用下に略水平方向に沿って変位するブロック体９０とを有する。
【００２８】
さらに、洗浄機構２６は、図６に示されるように、前記ブロック体９０に装着され、ワーク１２を囲繞するカバー部材９２と、前記ブロック体９０の第１ポート９４を介して供給されたエアーをカップ部２４の中心部に向かって吐出する第１管体９６と、前記第１管体９６よりも大径に形成され、前記ブロック体９０の第２ポート９８を介して供給された洗浄液を複数の孔部１００から吐出する第２管体１０２とを有する。前記カバー部材９２は、洗浄液および切り粉等の飛散を防止する機能を営む。
【００２９】
この場合、前記第１管体９６と第２管体１０２とによって実質的に二重管が構成され、また、前記洗浄機構２６で使用される洗浄液を、切削工具７０によって面取り加工を行う際に供給する切削液と同一のものを使用すると好適である。
【００３０】
なお、図１に示されるように、冷間鍛造成形された複数のワーク１２が連設した状態で載置されるテーブル１０４が設けられ、搬送機構１４は、前記テーブル１０４上に載置されたワーク１２をそれぞれ把持して加工装置１０内に搬入するものとする。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る等速ジョイント外輪用加工装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３２】
先ず、搬送機構１４のチャック部材３８によってテーブル１０４上に載置されたワーク１２を把持し、第１モータ３０、第２モータ３２および図示しないシリンダの駆動作用下に前記チャック部材３８をＸＹＺの３軸方向に変位させることにより、前記ワーク１２の軸部１６を把持部材４６の孔部４４内に装着する。その際、ワーク１２の軸部１６は、把持部材４６によって仮クランプされた状態にあるものとする。
【００３３】
続いて、位置決め機構２０のシリンダ５０を駆動させ、ロッド部材５８をワーク１２側に向かって一体的に略水平方向に変位させることにより、カバー部材６４に形成された突起部６２がカップ部２４の下側に位置する案内溝６０に進入する。その際、ロッド部材５８のテーパ面５６が一対のローラ５４ａ、５４ｂの間を摺動変位することにより前記一対のローラ５４ａ、５４ｂが離間する方向に変位し、該一対のローラ５４ａ、５４ｂがカップ部２４の下側の案内溝６０に沿って回動しながら該案内溝６０に進入することにより、ワーク１２が所定の位置に位置決めされる。所定位置に位置決めされたワーク１２は、クランプ機構１８の把持部材４６によって確実にクランプされる。
【００３４】
次に、第３モータ４０の駆動作用下に中心部を回転中心として円板部材４２を周方向に沿って所定角度だけ回動させることにより、把持部材４６によってクランプされたワーク１２のカップ部２４と面取り加工機構２２の切削工具７０とを対峙させる。面取り加工機構２２では、スピンドルモータ７８の駆動作用下に切削工具７０を回転させ、第４乃至第６モータ７６ａ〜７６ｃの駆動作用下にＮＣユニット本体７２をＸＹＺの３軸方向に変位させてカップ部２４の内周側の口元部分等に対して面取り加工が施される。なお、前工程において、図示しない加工装置により、隣接する案内溝６０の間に膨出する膨出部１０６とカップ部２４の一端面との境界部分である第１面取り面１０８と、カップ部２４の底部に向かい前記第１面取り面１０８に連続する第２面取り面１１０に対して既に面取り加工が施されているものとする。
【００３５】
すなわち、面取り加工機構２２によって施される面取り加工は、図７乃至図９に示されるように、カップ部２４の一端面と案内溝６０との境界部分からなり、案内溝６０および膨出部１０６の形状に沿ってコ字状に形成されたカップ部口元面取り面１１２と、前記カップ部口元面取り面１１２に連続し、第１および第２面取り面１０８、１１０の縁部に沿って湾曲して形成された内周側面取り面１１３とを有する。
【００３６】
このように、ＮＣユニット本体７２に設けられた切削工具７０の回転作用下に、カップ部口元面取り面１１２および内周側面取り面１１３に対して面取り加工を施すことにより、精度よく且つ確実にバリが除去される。なお、切削工具７０によって面取り加工を行う際、図示しない切削液供給手段によって加工部位に切削液が吐出されることは勿論である。
【００３７】
面取り加工機構２２によって面取り加工が施された後、第３モータ４０の駆動作用下に中心部を回転中心として円板部材４２を周方向に沿って所定角度だけ回動させることにより、ワーク１２が洗浄機構２６と対峙する。
【００３８】
洗浄機構２６では、シリンダ８２の駆動作用下にカバー部材９２およびブロック体９０をワーク１２側に接近する方向に一体的に変位させ、第１管体９６および第２管体１０２をカップ部２４の内部に臨む所定位置でその変位を停止させる（図６参照）。
【００３９】
そこで、第２ポート９８を介して導入された洗浄液を第２管体１０２の複数の孔部１００から吐出させて、前記カップ部口元面取り面１１２および内周側面取り面１１３を含むカップ部２４の内周面を洗浄液によって洗浄した後、第１ポート９４を介して導入されたエアーを第１管体９６からカップ部２４の略中心部に向けて吐出させることにより前記洗浄面を乾燥させることができる。第１管体９６から吐出されたエアーは、カップ部２４の略中心部に衝突した後、図６の矢印に示されるように、カップ部２４の口元部分と第２管体１０２との間を通過して外部に排出される。
【００４０】
この結果、面取り加工によって発生する切り粉や塵埃等がカップ部２４の内周面から外部に向かって排出される。
【００４１】
なお、洗浄液をカップ部２４の内周面に向かって吐出させる洗浄工程と、エアーブローによる乾燥工程とを複数回連続して繰り返し行うとよい。
【００４２】
洗浄工程および乾燥工程が終了した後、第３モータ４０の駆動作用下に中心部を回転中心として円板部材４２を周方向に沿って所定角度だけ回動させることにより、ワーク１２が円板部材４２の上部側に位置した状態となる。そして、クランプ状態を解除した後、搬送機構１４のチャック部材３８によってワーク１２を把持して次の工程に搬送する。
【００４３】
なお、クランプ機構１８では、４つの把持部材４６に対応して、それぞれ時計回りに、該ワーク１２の軸部１６を把持部材４６の孔部４４に装着する投入ステーションと、ワーク１２の口元部分等に対して面取り加工を行う加工ステーションと、カップ部２４の内壁面に対して洗浄および乾燥を行う洗浄ステーションと、クランプ状態が解除されたワーク１２を把持部材４６から離間させて次の工程に搬送する排出ステーションとを有し、前記４つのステーションを略同時に且つ周回して連続させることにより自動化が達成される。
【００４４】
本実施の形態では、ワーク１２をＸＹＺの３軸方向に沿って搬送する搬送機構１４と、前記搬送機構１４によって搬送されたワーク１２の軸部１６をクランプするクランプ機構１８と、前記クランプ機構１８によって仮クランプされたワーク１２を所定位置に位置決めする位置決め機構２０と、所定位置に位置決めされたワーク１２の口元部分等に対して面取り加工を施す面取り加工機構２２と、面取り加工が施されたカップ部２４の内周面を洗浄する洗浄機構２６とを設けることにより、面取り加工を自動化して生産効率を向上させることができる。従って、カップ部２４の内周面のバリを精度よく且つ確実に除去することにより、後工程でトラブルが発生することを阻止することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、トリポートタイプのアウタカップを用いて説明しているがこれに限定されるものではなく、図１０に示されるように、バーフィールドタイプのアウタカップ１１４に対して面取り加工を施すことができることは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４７】
すなわち、ワークをＸ軸およびＹ軸方向に沿って搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって搬送されたワークの軸部をクランプするクランプ機構と、前記クランプ機構によって仮クランプされたワークを所定位置に位置決めする位置決め機構と、所定位置に位置決めされたワークの口元部分等に対して面取り加工を施す面取り加工機構と、面取り加工が施されたカップ部の内周面を洗浄する洗浄機構とを設けることにより、面取り加工を自動化して生産効率を向上させることができる。
【００４８】
従って、カップ部の内周面のバリを精度よく且つ確実に除去することにより、後工程でトラブルが発生することを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る等速ジョイント外輪用加工装置の概略構成斜視図である。
【図２】前記等速ジョイント外輪用加工装置を構成する位置決め機構の一部切欠断面図である。
【図３】前記位置決め機構を構成する突起部および一対のローラがカップ部の案内溝に進入した状態を示す縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った横断面図である。
【図５】前記等速ジョイント外輪用加工装置を構成する洗浄機構の一部断面構成図である。
【図６】前記洗浄機構の拡大縦断面構成図である。
【図７】面取り加工が施されるカップ部口元面取り面等を示すワークの斜視図である。
【図８】図７の矢印Ａ方向からみた矢視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【図１０】バーフィールドタイプのアウタカップの面取り加工面を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…等速ジョイント外輪用加工装置  １２…ワーク
１４…搬送機構                      １６…軸部
１８…クランプ機構                  ２０…位置決め機構
２２…面取り加工機構                ２４…カップ部
２６…洗浄機構                      ２８…横架部材
３０、３２、４０、７６ａ〜７６ｃ、７８…モータ
３８…チャック部材                  ４２…円板部材
４６…把持部材                      ５４ａ、５４ｂ…ローラ
５６…テーパ面                      ５８…ロッド部材
６０…案内溝                        ９４、９８…ポート
９６、１０２…管体                  １１２…カップ部口元面取り面
１１３…内周側面取り面
【図１】
0003647335.tif 000002
【図２】
0003647335.tif 000003
【図３】
0003647335.tif 000004
【図４】
0003647335.tif 000005
【図５】
0003647335.tif 000006
【図６】
0003647335.tif 000007
【図７】
0003647335.tif 000008
【図８】
0003647335.tif 000009
【図９】
0003647335.tif 000010
【図１０】
0003647335.tif 000011