(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの被結合軸のヨークの対向アームの軸受孔内に、十字軸の各軸部を支承するための有底円筒状の軸受ケースが配置されており、軸受ケースの底部を介して軸部の端面にヨークの拡開反力が及ぼされている形式の十字軸継ぎ手の組立方法において、
十字軸の４つの軸部にそれぞれ対応する４つの組立ユニットのうち、互いに対向する一方の対の組立ユニットと互いに対向する他方の対の組立ユニットとで、互いに対応する複数の組立工程の一部または全部の実施タイミングが相互にずらされており、
上記複数の組立工程は、ヨーク拡開用のフックをヨークを拡開するときにフックにかかる応力に基づいて規定された拡開位置まで移動させるヨーク拡開工程と、ヨークの対向アームの軸受孔内に軸受ケースを圧入するための圧入ロッドを圧入時に圧入ロッドにかかる応力に基づいて規定された進出位置まで進出させる軸受ケース圧入工程とを含むことを特徴とする十字軸継ぎ手の組立方法。
【請求項２】
２つの被結合軸のヨークの対向アームの軸受孔内に、十字軸の各軸部を支承するための有底円筒状の軸受ケースが配置されており、軸受ケースの底部を介して軸部の端面にヨークの拡開反力が及ぼされている形式の十字軸継ぎ手の組立装置において、
十字軸の４つの軸部にそれぞれ対応する４つの組立ユニットと、
上記４つの組立ユニットのうち、互いに対向する一方の対の組立ユニットと互いに対向する他方の対の組立ユニットとで、互いに対応する複数の組立工程の一部または全部の実施タイミングを相互にずらすように４つの組立ユニットの動作を制御する制御手段とを備え、
各組立ユニットは、ヨーク拡開用のフックを移動させる拡開用サーボモータと、軸受ケース圧入用の圧入ロッドを進出させる圧入ロッド駆動サーボモータとをそれぞれ含み、
上記複数の組立工程は、ヨークを拡開するときにヨーク拡開用サーボモータにかかる負荷に基づいて規定された拡開位置までフックを移動させるヨーク拡開工程と、圧入ロッドにより軸受ケースを圧入するときに圧入ロッド駆動サーボモータにかかる負荷に基づいて規定された進出位置まで圧入ロッドを進出させる軸受ケース圧入工程とを含むことを特徴とする十字軸継手の組立装置。
【請求項３】
請求項２において、上記圧入ロッドの進退する方向と同じ方向にかしめユニット駆動用サーボモータにより進退駆動されるかしめユニットと、
このかしめユニットにより支持されたかしめ機構とを備え、
このかしめ機構は、軸受孔の内周面の一部を盛り上げて軸受ケースの外周縁にかしめるためのかしめパンチを含み、
上記圧入ロッドはカシメパンチを同心に貫いており、
圧入ロッド駆動サーボモータは、圧入ロッドと同軸上に並ぶ中間ロッドを介して圧入ロッドを押すようにしてあり、
かしめ機構と圧入ロッドが互いに独立して進退できるように、圧入ロッドおよび中間ロッドは互いに離反できるようにしてあることを特徴とする十字軸継ぎ手の組立装置。
【請求項４】
請求項３において、当該組立装置のベースに固定され、上記かしめユニットをその進退方向の所定位置にロックするためのロック機構をさらに備え、
上記かしめユニット駆動サーボモータは上記ベースに固定され、ボールねじを介してかしめユットをベースに対して移動させる十字軸継手の組立装置。
【請求項５】
請求項３または４において、上記かしめ機構のかしめパンチをその周方向に所定角度ずつ旋回させるための旋回機構を備える十字軸継手の組立装置。
【請求項６】
請求項２ないし５の何れか１項において、上記制御手段は、互いに対向する組立ユニットにおいて、互いに対応する拡開用サーボモータの動作を同調させるとともに互いに対応する圧入ロッド駆動サーボモータの動作を同調させることにより、互いに対向する組立ユニットにおいて、ヨークを拡開する動作を同調させるとともに軸受ケースを軸受孔内に圧入する動作を同調させる十字軸継手の組立装置。
【請求項７】
請求項２ないし６の何れか１項において、
上記フックを支持する支持体と、
この支持体に拡開力を伝えるための部材と、
この拡開力を伝えるための部材と支持体との間に設けられる拡開方向の所定量の遊びの範囲内で圧縮されることにより、上記拡開力を伝えるための部材から支持体に拡開力を伝達する圧縮コイルばねとを備える十字軸継手の組立装置。
【請求項８】
請求項７において、上記拡開力を伝えるための部材と支持体との上記拡開方向の相対移動量に基づいて、ヨークへのフックの引っ掛け不良を検出するための手段を備える十字軸継手の組立装置。
【請求項９】
請求項８において、上記引っ掛け不良を検出する手段は、上記拡開力を伝えるための部材に一体移動可能に設けられた近接センサを含み、この近接センサは、上記支持体に固定された基準体の基準面に一定距離まで近づいたときに信号を出力する十字軸継手の組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの被結合軸のヨークの対向アームの軸受孔内に、十字軸の各軸部を支承するための有底円筒状の軸受ケースが配置されており、軸受ケースの底部を介して軸部の端面にヨークの拡開反力が及ぼされている形式の十字軸継ぎ手の組立方法及び組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
上記の十字軸継ぎ手の組立において、ヨークの軸受孔に軸受を圧入し固定する場合、軸受ケースの内底面と十字軸の軸部の端面との間に適当な予圧を与えておく必要がある。
しかしながら、軸受の圧入がヨークの外面から行われるため、その圧入力によってヨークの対向アームがその間隔を狭める方向に弾性変形し、従って、軸受固定後、上記圧入力を解除すると、上記ヨークが元の状態に弾性的に復帰し、ケース内底面と十字軸の軸部端面との間に与えた予圧が解消するだけでなく、その間に僅かな隙間が発生するという不都合がある。
【０００３】
このような不都合を除くために、軸受の上記圧入時に上記ヨークの対向アーム間を一定寸法だけ拡開し、その拡開状態で軸受をヨークに固定し、固定後上記拡開を解除して、上記対向アームを元の状態に弾性復帰させ、軸受ケースの内底面と十字軸の軸部端面との間に予圧を作用させるようにした組立法が提供されている。
【０００４】
ところで、ヨークの対向アームの対向面間の間隔は、製造上、かなりのばらつきを持っている。
このため、上記対向アームにフックを引っ掛けて拡開する際に、拡開後のフックの停止位置（即ち拡開位置）を一定としておいた場合には、ヨークが実際に拡開される量が異なり、予圧にばらつきを生じてしまう。
【０００５】
そこで、無負荷状態の対向アーム間にフックを引っ掛けて、弾性変形を殆ど生じさせない程度の弱い力がフックから対向アームの内端面に及ぼされる状態に、フックを対向アームの内端面に当接させて、ヨークのセンタ出しをした後、拡開時に、フックを上記当接位置から一定ストローク量だけ拡開方向に離れた拡開位置まで移動させて、拡開することが提案されている。
【０００６】
ところが、このように一定のストローク量を拡開させた場合、ヨークの剛性の差によってヨークの拡開トルクが異なる結果、予圧にばらつきを生じていた。
一方、従来、十字軸の軸受孔内に軸受ケースを圧入するための圧入ロッドに関しても、軸受ケースの底部への当接位置から、一定のストローク量を移動させて圧入するようにしていた。このため、十字軸の各軸部の全長や、軸受ケースの底部の厚みのばらつきにより、実際の圧入寸法にばらつきが生じる結果、予圧にばらつきを生じていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、確実に一定の予圧を得ることのできる十字軸継ぎ手の組立方法及び組立装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る十字軸継ぎ手の組立方法は、２つの被結合軸のヨークの対向アームの軸受孔内に、十字軸の各軸部を支承するための有底円筒状の軸受ケースが配置されており、軸受ケースの底部を介して軸部の端面にヨークの拡開反力が及ぼされている形式の十字軸継ぎ手の組立方法において、十字軸の４つの軸部にそれぞれ対応する４つの組立ユニットのうち、互いに対向する一方の対の組立ユニットと互いに対向する他方の対の組立ユニットとで、互いに対応する複数の組立工程の一部または全部の実施タイミングが相互にずらされており、上記複数の組立工程は、ヨーク拡開用のフックをヨークを拡開するときにフックにかかる応力に基づいて規定された拡開位置まで移動させるヨーク拡開工程と、ヨークの対向アームの軸受孔内に軸受ケースを圧入するための圧入ロッドを圧入時に圧入ロッドにかかる応力に基づいて規定された進出位置まで進出させる軸受ケース圧入工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成では、フックの拡開位置を拡開時のフックの応力に基づいて規定するので、ヨークの剛性にかかわらず、ヨークの拡開トルクを一定にすることができる。また、ロッドの進出位置を、圧入時のロッドに実際にかかる応力に基づいて決めるので、十字軸の軸部の全長や、軸受ケースの底部の厚みがばらついていたとしても、軸受ケースの底部を確実に十字軸の軸部の端面に密着させることができ、ヨーク中心と十字軸中心とを精度良く合致させることができる。特に、一方の対の組立ユニットと他方の対の組立ユニットとで、互いに対応する複数の組立工程の一部または全部の実施タイミングを相互にずらすことにより、十字軸の基準位置のずれ防止に十分な効果を得ることができる。
【００１０】
請求項２の発明に係る十字軸継ぎ手の組立装置は、２つの被結合軸のヨークの対向アームの軸受孔内に、十字軸の各軸部を支承するための有底円筒状の軸受ケースが配置されており、軸受ケースの底部を介して軸部の端面にヨークの拡開反力が及ぼされている形式の十字軸継ぎ手の組立装置において、十字軸の４つの軸部にそれぞれ対応する４つの組立ユニットと、上記４つの組立ユニットのうち、互いに対向する一方の対の組立ユニットと互いに対向する他方の対の組立ユニットとで、互いに対応する複数の組立工程の一部または全部の実施タイミングを相互にずらすように４つの組立ユニットの動作を制御する制御手段とを備え、各組立ユニットは、ヨーク拡開用のフックを移動させる拡開用サーボモータと、軸受ケース圧入用の圧入ロッドを進出させる圧入ロッド駆動サーボモータとをそれぞれ含み、上記複数の組立工程は、ヨークを拡開するときにヨーク拡開用サーボモータにかかる負荷に基づいて規定された拡開位置までフックを移動させるヨーク拡開工程と、圧入ロッドにより軸受ケースを圧入するときに圧入ロッド駆動サーボモータにかかる負荷に基づいて規定された進出位置まで圧入ロッドを進出させる軸受ケース圧入工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成では、拡開時のフックにかかる応力は拡開用サーボモータの負荷と相関があり、また、軸受ケース圧入時のロッドにかかる応力は圧入ロッド駆動サーボモータの負荷と相関があることに着目し、サーボモータの負荷に応じてフックの拡開位置およびロッドの進出位置を規定するようにした。したがって、ヨークの剛性にかかわらず、ヨークの拡開トルクを一定にすることができる。また、十字軸の軸部の全長や、軸受ケースの底部の厚みがばらついていたとしても、軸受ケースの底部を確実に十字軸の軸部の端面に密着させることができ、ヨーク中心と十字軸中心とを精度良く合致させることができる。特に、一方の対の組立ユニットと他方の対の組立ユニットとで、互いに対応する複数の組立工程の一部または全部の実施タイミングを相互にずらすことにより、十字軸の基準位置のずれ防止に十分な効果を得ることができる。
また、上記組立装置において、上記圧入ロッドの進退する方向と同じ方向にかしめユニット駆動用サーボモータにより進退駆動されるかしめユニットと、このかしめユニットにより支持されたかしめ機構とを備え、このかしめ機構は、軸受孔の内周面の一部を盛り上げて軸受ケースの外周縁にかしめるためのかしめパンチを含み、上記圧入ロッドはカシメパンチを同心に貫いており、圧入ロッド駆動サーボモータは、圧入ロッドと同軸上に並ぶ中間ロッドを介して圧入ロッドを押すようにしてあり、かしめ機構と圧入ロッドが互いに独立して進退できるように、圧入ロッドおよび中間ロッドは互いに離反できるようにしてある場合がある。
また、上記組立装置において、当該組立装置のベースに固定され、上記かしめユニットをその進退方向の所定位置にロックするためのロック機構をさらに備え、上記かしめユニット駆動サーボモータは上記ベースに固定され、ボールねじを介してかしめユットをベースに対して移動させる場合がある。
また、上記組立装置において、上記かしめ機構のかしめパンチをその周方向に所定角度ずつ旋回させるための旋回機構を備える場合がある。
また、上記組立装置において、上記制御手段は、互いに対向する組立ユニットにおいて、互いに対応する拡開用サーボモータの動作を同調させるとともに互いに対応する圧入ロッド駆動サーボモータの動作を同調させることにより、互いに対向する組立ユニットにおいて、ヨークを拡開する動作を同調させるとともに軸受ケースを軸受孔内に圧入する動作を同調させる場合がある。
また、上記組立装置において、上記フックを支持する支持体と、この支持体に拡開力を伝えるための部材と、この拡開力を伝えるための部材と支持体との間に設けられる拡開方向の所定量の遊びの範囲内で圧縮されることにより、上記拡開力を伝えるための部材から支持体に拡開力を伝達する圧縮コイルばねとを備える場合がある。
また、上記組立装置において、上記拡開力を伝えるための部材と支持体との上記拡開方向の相対移動量に基づいて、ヨークへのフックの引っ掛け不良を検出するための手段を備える場合がある。
また、上記組立装置において、上記引っ掛け不良を検出する手段は、上記拡開力を伝えるための部材に一体移動可能に設けられた近接センサを含み、この近接センサは、上記支持体に固定された基準体の基準面に一定距離まで近づいたときに信号を出力する場合がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
まず、組立後の十字軸継ぎ手の斜視図である図８を参照して、同軸上に配置された一対の被結合軸３，３は、互いに９０°位相をずらして配置されるＵ字状のヨーク４を有している。図８および組立中の十字軸継ぎ手の要部の一部破断側面図（図８のＹ−Ｙ線に沿う断面に相当）である図９を参照して、各ヨーク４の各アーム５にそれぞれ設けた軸受孔６内には軸受ケース７が挿入され、この軸受ケース７を介して、十字軸１の各軸部２が支承されている。
【００１３】
上記の軸受ケース７の内周面と軸部２の外周面との間に、ニードル８が転動するようになっている。図９では、拡開用のフック４１がアーム５の内端面５ａに引っ掛けられており、また、圧入ロッド５１が軸受ケース７の底部７ａを軸部２の端面２ａに押圧しており、さらに、一対のかしめパンチ６１が軸受孔６の内周面の一部を盛り上げて軸受ケース７の外周縁にかしめている。
【００１４】
なお、図９において、Ｃ１は十字軸１の中心であり、Ｃ２は対向するアーム５，５同士間の中心である。
全体構成
図３は本発明の一実施形態に係る十字軸継ぎ手の組立装置（以下、単に組立装置という）の概略平面図である。図３を参照して、二対の組立ユニットＡ，Ａ’が配置されている。図３においては図示していないが、各組立ユニットＡ，Ａ’で囲まれる中央位置に十字軸１が取り付けられるようになっており、各組立ユニットＡ，Ａ’は、十字軸１の各軸部２に対応している。互いに対向する一方の対の組立ユニットＡ，Ａは、図８に示すような上向きに開いたヨーク４に対応して、拡開用のフック４１の先端が下向きになるようにされており、一方、他方の対の組立ユニットＡ’，Ａ’は、拡開用のフック４１が上向きになるようにされている。組立ユニットＡと組立ユニットＡ’とでは、フック４１を含むフック係脱機構の配置のみが異なり、他の構成については同様であるので、以下では、組立ユニットＡに則して説明する。
【００１５】
組立ユニットＡの概略側面図である図１を参照して、組立ユニットＡは、
▲１▼ベース１０と、
▲２▼このベース１０に前後方向に（図において十字軸継ぎ手側へ向かうＸ方向を前方向という）スライド自在に支持され、ユニット駆動用サーボモータ８１にて前後に進退されるかしめユニット２０と、
▲３▼アーム５の内端面５ａ（図８参照）に引っ掛けられる拡開用のフック４１を、油圧シリンダ４２にて上下動させて、アーム５の内端面５ａに係合、離脱させるフック係脱機構４０と、
▲４▼軸受ケース７を軸受孔６内に圧入するための圧入ロッド５１を、圧入ロッド駆動サーボモータ５２にて前後方向に進退させる圧入機構５０と、
▲５▼かしめユニット２０に対して前後にスライド自在に設けられ、軸受孔６内で軸受ケース７にかしめを行うためのかしめパンチ６１を含むかしめ機構６０と
を主要部として備えている。
【００１６】
ベース１０およびかしめユニット２０
図１を参照して、上記ベース１０は、底板１１と、側板１２と、後板１３と、スライドレール１４とを備えている。
上記かしめユニット２０は可動ベッド２３を備えており、この可動ベッド２３の下部には、前後一対のスライダ２１が固定されている。これらスライダ２１は、ベース１０の上記スライドレール１４によって前後方向にスライド自在に支持されている。また、可動ベッド２３の下部には、取付ステー２２が固定されている。この取付ステー２２の下部には、ボールナット２４が前後に一体移動可能に取り付けられている。
【００１７】
一方、ベース１０の後板１３には、上記のかしめユニット駆動サーボモータ８１が固定されており、このかしめユニット駆動サーボモータ８１には、上記ボールナット２４にねじ込み貫通されたボールねじ８２が連結されている。かしめユニット駆動サーボモータ８１がボールねじ８２を回転駆動すると、スライダ２１がスライドレール１４上をスライドされ、かしめユニット２０全体が前後方向に進退されるようになっている。８３はスライドレール１４の下面に固定され、且つボールねじ８２の端部を回転自在に支持する軸受である。
【００１８】
可動ベッド２３の上面の前側部分には、支持体２５が固定され、後側部分には前後に延びるスライドレール２６が固定されている。このスライドレール２６には可動ベッド２７が前後にスライド自在に設けられ、この可動ベッド２７には、可動体２８が固定されている。この可動体２８の内部には、圧入機構５０のボールねじ５５とねじ結合されるボールナット３３が固定されている。
【００１９】
一方、上記支持体２５の前側には、支持体２９が固定されている。この支持体２９の上下には上板３０および下板３１が固定され、これら上板３０と下板３１との間に、上下にスライド自在に設けられたＴ字形部材４３が配置されている。このＴ字形部材４３の前端には、上記の拡開用のフック４１が取り付けられている。また、下板３１の下面には、Ｔ字形部材４３を上下動させるフック係脱用油圧シリンダ４２が固定されている。４４は下板３１を貫通してＴ字形部材４３に連結された、フック係脱駆動シリンダ４２のロッドである。
【００２０】
フック係脱駆動シリンダ４２がロッド４４を伸長させると、フック４１がヨーク４から離れ、ロッド４４を短縮させると、フック４１がヨーク４に引っ掛けられるようになっている。フック係脱駆動シリンダ４２およびＴ字形部材４３によって、フック係脱機構４０が構成されている。
図５（ａ），（ｂ）を参照して、上記拡開用のフック４１は、フック支持体４５を介してＴ字形部材４３に取り付けられており、このフック支持体４５は、Ｔ字形部材４３に対して所定量（例えば０．１〜０．２ｍｍ）の遊びｅを持って取り付けられている。すなわち、両者４３，４５は、Ｔ字形部材４３に固定され且つフック支持体４５の前後方向のスライド移動を許容する頭部付きボルト４６と、このボルト４６の軸部に遊嵌された圧縮コイルばね４７とを介して、互いに連結されている。したがって、かしめユニット２０の後退と共にＴ字形部材４３が後退すると、上記の遊びｅの範囲では、圧縮コイルばね４７が圧縮され、この圧縮コイルばね４７の反力でフック４１を引っ張ることになり、上記の遊びｅの範囲を超えると、図５（ｂ）に示すように、Ｔ字形部材４３とフック支持体４５とが直接接触した状態で、フック４１を引っ張ることになる。なお、上記のボルト４６は、フック支持体４５に形成された孔４５ａを貫通してＴ字形部材４３にねじ込み固定されており、圧縮コイルばね４７は、ボルト４６の頭部４６ａと孔４５ａの底との間に介在している。
【００２１】
一方、Ｔ字形部材４３には、近接センサ４８が一体移動可能に取り付けられており、この近接センサ４８がフック支持体４５に固定された基準体４９の基準面４９ａに一定距離まで近づいた場合には、フック４１がヨーク４に引っ掛かっていて正常であると判断される。これに対して、かしめユニット２０の後退にかかわらず近接センサ４８が基準面４９ａに一定距離まで近づかない場合には、何かの原因でフック４１がヨーク４に引っ掛かっていない等の不良が発生したと想定されるので、後述するＣＰＵ９１が信号を発してかしめユニット駆動サーボモータ８１の駆動を停止するようにしている。
【００２２】
また、上記支持体２５の後側上部には、かしめ機構６０のかしめ進退駆動シリンダ６２が固定されている。このかしめ進退駆動シリンダ６２は、筒状のスリーブ６３を介して、かしめパンチ６１を前後方向に進退させる。
次いで、組立ユニットＡの概略平面図である図２を参照して、上記のかしめユニット２０には、一体に前後動する一対のロッド３２が設けられている。各ロッド３２は、ベース１０の後板１３に固定されたロック機構としての油圧式のクランプシリンダ９０によって、所要時にクランプされ、これにより、かしめユニット２０の前後位置がロックされるようになっている。かしめユニット２０に支持されたかしめ機構６０がかしめを行う際に、仮に、かしめの反力をかしめユニット２０のボールねじ８２およびかしめユニット駆動サーボモータ８１で受けるとすると、これらが損傷したり、耐久性が低下したりするおそれがある。これに対して、本実施形態では、ロック機構９０を介してベース１０の後板１３によってかしめ反力を受けるので、ボールねじ８２およびかしめユニット駆動サーボモータ８１に不要な荷重をかけないで済む。
【００２３】
圧入機構５０
図１及び図４を参照して、圧入機構５０は、▲１▼かしめパンチ６１を同心に貫く圧入ロッド５１と、▲２▼この圧入ロッド５１を押圧するべく同軸上に並んだ複数の中間ロッド５３，５４と、▲３▼この押圧ロッド５４を押す上記可動体２８と、▲４▼この可動体２８をボールねじ５５を介して前後に駆動する上記圧入ロッド駆動サーボモータ５２とを備えている。
【００２４】
上記の中間ロッド５３，５４は、かしめパンチ６１を押圧する筒状ロッド６３を貫通している。中間ロッド５３の後端部と中間ロッド５４の前端部には、それぞれ筒状部５７，５８が形成されており、これら筒状部５７，５８同士が突き当てられている。また、両筒状部５７，５８には、両者５７，５８に跨がる状態で圧縮コイルばね５６が収容されている。
【００２５】
従来であれば、押圧駆動用の油圧シリンダから長尺の一体式圧入ロッドを採用していたので、圧入ロッドが前進しないとかしめユニットが前進できず、また、かしめユニットが後退しないと圧入ロッドが後退できないという問題があったが、本実施形態では、上記のように互いに離反できる複数のロッド５１，５３，５４を同軸上に並べて用いているので、圧入ロッド５１とかしめユニット２０とが互いに独立して移動できる。すなわち、圧入ロッド５１とかしめユニット２０との駆動順序にこだわることなく、それぞれを駆動でき、また、両者を同時に駆動することも可能となっており、その結果、組立のサイクルタイムを大幅に短縮できる。
【００２６】
かしめ機構６０
図１及び図４を参照して、かしめ機構６０は、▲１▼かしめパンチ６１を先端に形成し、且つ上記支持体２９、かしめ進退駆動シリンダ６２によって軸方向にスライド自在に支持されたスリーブ６３と、▲２▼このスリーブ６３を介してかしめパンチ６１を前後方向にスライド駆動する、上記スリーブ６３に形成されたピストン６４とを備えている。
【００２７】
上記のかしめ進退駆動シリンダ６２は、シリンダ本体７４の両側に環状のガイドロッド７５（このガイドロッド７５はシール部材を兼用している）を挿入し、且つシリンダ本体７４の両端に環状のサイドプレート７６を取り付けた両軸シリンダである。
図示していないが、ピストン６４の左右の油室７７，７８に適宜に油供給／油排出するための油路がそれぞれ形成されており、この油供給／油排出によってピストン６４を移動させることにより、かしめパンチ６１を軸方向に移動させ、かしめ動作を行わせる。
【００２８】
上記のスリーブ６３は、第１スリーブ７１、第２スリーブ７２および第３スリーブ７３からなり、第２スリーブ７２と第３スリーブ７３とは、ピニオンギア６６を介して一体に連結されている。このピニオンギア６６は、第２スリーブ７２を介してかしめパンチ６１と一体回転する。
また、上記かしめ機構６０のスリーブ６３を介してかしめパンチ６１をその周方向に所定角度毎（例えば４５度ずつ）に、旋回させるための旋回機構６５を備えている。この旋回機構６５は、上記のピニオンギア６６と、このピニオンギア６６と噛み合うラック軸６７と、このラック軸６７を軸方向に進退させるかしめ旋回駆動シリンダ６８とを備えている。６９はラック軸６７を収容したケースである。
【００２９】
制御部
次いで、本組立装置の制御系の概略ブロック図である図６を参照して、本制御部Ｂは、各組立ユニットＡ，Ａ’を制御する。制御部Ｂと一つの組立ユニットＡとの関係を示す図７のブロック図を参照して、本制御部Ｂは、制御中枢を司るＣＰＵ９１と、予め定められた順序に従って各駆動シリンダをシーケンス制御するシーケンサ９２とを備えている。
【００３０】
このシーケンサ９２は、チャック駆動シリンダ９３、フック係脱駆動シリンダ４２、かしめ進退駆動シリンダ６２、かしめ旋回駆動シリンダ６８およびクランプシリンダ９０への油供給をそれぞれ断続する電磁弁９４，９５，９６，９７，１０４に接続されており、各電磁弁９４〜９７，１０４に対して信号を出力することにより、チャック１１０（図８参照）による被結合軸３に対するチャック開閉動作、拡開用フック４１のヨーク４への係合・離脱動作、かしめパンチ６１の進退動作、かしめパンチ６１の旋回動作、およびかしめユニット２０の停止位置のロック動作をそれぞれ制御する。
【００３１】
また、ＣＰＵ９１は、上記のシーケンサ９２と接続されていてシーケンサ９２との間で信号をやり取りする他、近接センサ４８に接続されていて近接センサ４８からの信号を入力する。
また、ＣＰＵ９１には、当該ＣＰＵ９１が実行するプログラムを記憶したＲＯＭ９８、およびＣＰＵのワークエリアなどとして用いられるＲＡＭ９９が接続されている。
【００３２】
さらに、ＣＰＵ９１には、かしめユニット駆動サーボモータ８１に装備された位置検出器８４が接続され、また、かしめユニット駆動サーボモータ８１に装備された電流検出器８５がＡ／Ｄ変換器８６を介して接続されている。同様に、ＣＰＵ９１には、圧入ロッド駆動サーボモータ５２に装備された位置検出器８７が接続され、また、圧入ロッド駆動サーボモータ５２に装備された電流検出器８８がＡ／Ｄ変換器８９を介して接続されている。また、ＣＰＵ９１には、各サーボモータ８１，５２の駆動回路としてのドライバ１０１，１０２が接続されており、各ドライバにＣＰＵ９１から信号が与えられることにより、各サーボモータ８１，５２が駆動される。ＣＰＵ９１では、各サーボモータ８１，５２の電流を検出して、これに基づいて負荷を把握し、この負荷が所定のレベルに達した時点で、動作を停止する。
【００３３】
ＣＰＵ９１は、各サーボモータ８１，５２の動作と、シーケンサ９２による各駆動シリンダ９４〜９７の動作とを連係させて各部の動作を統括的に制御する。なお、シーケンサ９２には、各駆動シリンダ９４〜９７の動作に関連する各種のリミッタスイッチが接続されているが、簡単のため図示を省略してある。
ＣＰＵ９１は、対向する一対の組立ユニットＡ，Ａ同士に関して、対応する駆動シリンダ同士や、サーボモータ同士は互いに同調して駆動させるようにしている。対向する一対の組立ユニットＡ’，Ａ’に関しても同様である。
【００３４】
フックによるヨークの拡開や圧入ロッドの圧入に関して、従来では油圧シリンダ同士を同調させていたが、この場合、同調精度が悪いという欠点があった。これに対して、本実施形態では、拡開、圧入をそれぞれサーボモータ８１，５２で同調させるので、同調精度が格段に向上する。
動作
図１０に示すタイミングチャート、および組立工程を順次に示す図１１（ａ）〜（ｆ）を参照しながら、本組立装置の動作について、一対の組立ユニットＡに対応する、十字軸１の対向する一対の軸部２が基準側となる場合に則して説明する。
（１）  まず、予備組立された十字軸継ぎ手を、十字軸の軸線が垂直になるように（図８に示すように）チャック１１０に取り付ける。
（２）  次いで図示しない押しボタンスイッチを押すことにより、自動組立の自動サイクルが開始する。
（３）  まず、各組立ユニットＡ，Ａ’のかしめユニット２０が、フック４１が、図１１（ａ）に示すようにアーム５に引っ掛け可能なアーム５の上方位置に到達する状態となる位置まで前進する〔タイミング（ア）〜（イ）〕。
（４）  次いで、図１１（ｂ）に示すように、十字軸継ぎ手の各被結合軸３，３が対応するチャック１１０、１１０により同時にクランプされる〔タイミング（イ）〜（ウ）〕。
（５）  次いで、各組立ユニットＡ，Ａ’のフック係脱機構４０が図１１（ｃ）に示すようにフック４１を対応するヨーク４のアーム５に引っかける〔タイミング（ウ）〜（エ）〕。
【００３５】
また、各組立ユニットＡ，Ａ’では、上記のフック４１の駆動開始と同時に〔タイミング（ウ）で〕、圧入ロッド５１が前進を開始し、所定の負荷トルクが得られると、すなわち所定の押圧力が生ずると、前進を停止する〔タイミング（オ）〕。この所定の負荷トルクは、相対的に弱く設定されており、４方からの圧入ロッド４１の前進により、十字軸１が本組立装置に対してセンタ合わせされることになる。
（６）  また、基準側となる軸部を組み立てる組立ユニットＡでは、上記のフック４１の引っかけ完了と同時に〔タイミング（エ）で〕、かしめユニット２０を後退させる。タイミング（エ）からタイミング（カ）まで圧縮コイルばね４７を撓ませながら後退する、いわゆるソフトタッチ領域である。この領域では、フック４１がアーム５の内端面にばね反力による微小の押圧力を及ぼすが、アーム５自体はまだ拡開されていない状態にある。このようにフック４１によるアーム５の内端面５ａの位置の規定を通じて、対向アーム間のセンタ位置が本組立装置に対してセンタ合わせされることになる。一方、上記の５）の工程で、十字軸１が既にセンタ合わせされていることから、図８に示すように、十字軸１の中心Ｃ１とアーム５間中心Ｃ２とがセンタ合わせされることになる。
【００３６】
この状態で一旦かしめユニット２０を所定時間の間停止させる〔タイミング（カ）〜タイミング（キ）〕が、これは、ソフトタッチが確実に完了したことを確認するためである。
停止後、かしめユニット２０をさらに後退させ、かしめユニット駆動サーボモータ８１に所定の負荷トルクが得られるタイミング（ク）で停止する。すなわち図１１（ｄ）を参照してヨーク４に所定の拡開応力が生ずる状態までフック４１によりヨーク４を拡開させて、かしめユニット２０を停止させる。実際にヨーク４にかかる力に基づいてかしめユニット２０を停止させるので、フック４１の拡開位置を精度良く設定できる。
（７）  この停止後、組立ユニットＡでは、ロック機構としての油圧のクランプシリンダ９０によってロッド３２をクランプし、かしめユニット２０の停止位置をロックする〔タイミング（ク）〜タイミング（ケ）〕。
（８）  このクランプ終了と同時に〔タイミング（ケ）で〕、組立ユニットＡでは、圧入ロッド５１を相対的に強い力で前進させ、図１１（ｅ）に示すように、軸受ケース７の底部７ａを押し、圧入ロッド駆動サーボモータ８１に所定の負荷トルクが得られるタイミング（コ）で停止させる。これにより、軸受ケース７の底部７ａが十字軸１の軸部２の端面２ａに密着する状態にする。実際の圧入荷重に基づいて圧入ロッド５１を停止させるので、圧入ロッド５１の進出位置を精度良く設定できる。
（９）  次いで、組立ユニットＡ’の側でも、上記の６）〜８）でタイミング（エ）〜タイミング（コ）までの間に、基準側となる組立ユニットＡが先に行った動作と同様の動作を、タイミング（コ）からタイミング（ソ）までの間に行う。
（１０）  次いで、各組立ユニットＡ，Ａ’において、図１１（ｆ）に示すようにかしめパンチ６１を前進させて、図８に示すように、軸受ケース７の底部７ａの外周縁に、軸受孔６の内周面の一部を盛り上げてかしめる。このとき、十字軸１の各軸部２に対応するかしめパンチ進退駆動シリンダ６２が同時に動作して、かしめるので、既に位置決めされている十字軸１と各アーム５との位置関係がずれることがない。
【００３７】
また、かしめパンチ６１は所定の停止時間を挟んで複数回、往動〔タイミング（ソ）〜（タ）およびタイミング（テ）〜（ト）〕および復動〔タイミング（チ）〜（ツ）およびタイミング（ハ）〜（マ）〕し、復動後の停止時間中〔タイミング（ツ）〜（テ）の間〕に、かしめ旋回駆動シリンダ６８によってかしめパンチ６１を円周方向に旋回させ、かしめ位置を円周方向で複数箇所に異ならせてかしめを行う。例えば、円周方向の対向位置に一対あるかしめパンチ６１を、４５度ずつ回転させて２回のかしめを行うことにより、底部７ａの円周方向の４箇所にかしめを行うことができる。このように、複数回に分けてかしめを行うのは、小型のかしめパンチ進退駆動シリンダ６２を用いて十分なかしめ荷重を得るためである。また、大きなかしめ力によるヨークの異常な変形を避け、また、フック４１の劣化を抑えるためである。
（１１）  次いで各組立ユニットＡ，Ａ’では、かしめパンチ６１の最後の復動の開始と同時に〔タイミング（ハ）〕で圧入ロッド５１の後退を開始し、かしめパンチ６１の最後の復動の終了と同時に〔タイミング（ヒ）〕でクランプを解除して、かしめユニット２０の停止位置のロックを解除する。
（１２）  次いで、各組立ユニットＡ，Ａ’では、かしめユニット２０を〔タイミング（フ）〜タイミング（ヘ）で〕前進させた後、フック４１をヨーク４から〔タイミング（ヘ）〜タイミング（ホ）で〕離脱させ、その後、再びかしめユニット２０を〔タイミング（ホ）〜タイミング（ミ）で〕後退させると共に、被結合軸３，３のチャックを〔タイミング（マ）〜タイミング（ミ）で〕解除し、これにより、１サイクルが終了して、次のワークの組立の準備状態となる。
【００３８】
本実施形態では、フック４１の拡開位置を拡開時のフック４１の応力に基づいて規定するので、ヨーク４の剛性にかかわらず、ヨーク４の拡開トルクを一定にすることができる。また、圧入ロッド４１の進出位置を、圧入時の圧入ロッド４１に実際にかかる応力に基づいて決めるので、十字軸１の軸部２の全長や、軸受ケース７の底部７ａの厚みがばらついていたとしても、軸受ケース７の底部７ａを確実に十字軸１の軸部２の端面に密着させることができ、その結果、アーム間中心Ｃ２と（ヨーク中心）と十字軸中心Ｃ１とを精度良く合致させることができる。
【００３９】
特に、サーボモータ８１，５２の負荷に応じてフック４１の拡開位置および圧入ロッド５１の進出位置を規定するようにしたので、アーム間中心Ｃ２（ヨーク中心）と十字軸中心Ｃ１とを、一層精度良く合致させることができる。
また、従来であれば、十字軸の４つの軸部を同時に組み立てていたため、十字軸の基準位置がはっきりせず位置がずれるおそれがあったが、基準となる２つの軸部２（組立ユニットＡに対応）を先に組み立てた後、残りの２つの軸部２（組立ユニットＡ’に対応）を組み立てるようにすることにより、上記十字軸の基準位置からの位置ずれを防止することができる。
なお、本実施形態では、組立工程の一部を相互にずらしている。すなわち、組立ユニットＡにおいてヨーク拡開から圧入ロッド圧入に至るタイミング（エ）〜（コ）の工程部分と、これに相当する組立ユニットＡ’におけるタイミング（コ）〜（ソ）の工程部分とが、相互にずらされている。このように組立工程の一部をずらすだけでも、十字軸の基準位置のずれ防止に十分な効果が得られる。なお、組立工程の全てをずらすことも可能ではあるが、同時にできる工程部分に関しては同時に行ったほうが、サイクルタイムを短縮できる点で好ましい。
【００４０】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば、フック４１や、拡開時にフック４１を介して引っ張り荷重を受ける中間部材（例えばフック支持体４５、Ｔ字形部材４３、ボールねじ８２およびその他の部材）に、応力センサを設けて引っ張り荷重を検出し、検出した引っ張り荷重に基づいて、かしめユニット駆動サーボモータ８１の負荷を検出するようにしても良い。また、ボールねじ８２等の回転伝達部材のトルクを検出するトルクセンサを設け、検出したトルクに基づいて、かしめユニット駆動サーボモータ８１の負荷を検出するようにしても良い。
【００４１】
また、圧入ロッド５１や、拡開時に圧入ロッド５１を介して押圧荷重を受ける中間部材（例えば中間ロッド５３，５４、可動体２８、ボールねじ５５およびその他の部材）に、応力センサを設けて押圧荷重を検出し、検出した押圧荷重に基づいて、圧入ロッド駆動サーボモータ５２の負荷を検出するようにしても良い。また、ボールねじ５５等の回転伝達部材のトルクを検出するトルクセンサを設け、検出したトルクに基づいて、圧入ロッド駆動サーボモータ５２の負荷を検出するようにしても良い。
【００４２】
その他、本発明の範囲で種々の設計変更を施すことができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、フックの拡開位置を拡開時のフックの応力に基づいて規定するので、ヨークの剛性にかかわらず、ヨークの拡開トルクを一定にすることができる。また、ロッドの進出位置を、圧入時のロッドに実際にかかる応力に基づいて決めるので、十字軸の軸部の全長や、軸受ケースの底部の厚みがばらついていたとしても、軸受ケースの底部を確実に十字軸の軸部の端面に密着させることができ、ヨーク中心と十字軸中心とを精度良く合致させることができる。特に、一方の対の組立ユニットと他方の対の組立ユニットとで、互いに対応する複数の組立工程の一部または全部の実施タイミングを相互にずらすことにより、十字軸の基準位置のずれ防止に十分な効果を得ることができる。
【００４４】
請求項２に係る発明では、サーボモータの負荷に応じてフックの拡開位置およびロッドの進出位置を規定するようにした。したがって、ヨークの剛性にかかわらず、ヨークの拡開トルクを一定にすることができる。また、十字軸の軸部の全長や、軸受ケースの底部の厚みがばらついていたとしても、軸受ケースの底部を確実に十字軸の軸部の端面に密着させることができ、ヨーク中心と十字軸中心とを精度良く合致させることができる。特に、一方の対の組立ユニットと他方の対の組立ユニットとで、互いに対応する複数の組立工程の一部または全部の実施タイミングを相互にずらすことにより、十字軸の基準位置のずれ防止に十分な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る十字軸継ぎ手の組立装置の一組立ユニットの概略側面図である。
【図２】図１の組立ユニットの概略平面図である。
【図３】組立装置の概略平面図である。
【図４】組立ユニットの前側部分の概略断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）はそれぞれフック拡開機構の動作を示す図である。
【図６】本組立装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】制御部と一組立ユニットとの関係を示すブロック図である。
【図８】組み立られた十字軸継ぎ手の組立装置への装着姿勢における斜視図である。
【図９】かしめ工程での十字軸継ぎ手の要部の部分断面側面図である。
【図１０】本組立装置の各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】（ａ）〜（ｆ）は組立動作を順次に示す概略図である。
【符号の説明】
１    十字軸
２    軸部
３    被結合軸
４    ヨーク
５    アーム
６    軸受孔
７    軸受ケース
８    ニードル
１０    ベース
２０    かしめユニット
４０    フック係脱機構
４１    フック
５０    圧入機構
５１    圧入ロッド
５２    圧入ロッド駆動サーボモータ
６０    かしめ機構
６１    かしめパンチ
６２    かしめ進退駆動シリンダ
６５    旋回機構
６８    かしめ旋回駆動シリンダ
８１    かしめユニット駆動サーボモータ
８５，８８    電流検出器
８６，８９    Ａ／Ｄ変換器
９０    クランプシリンダ
Ｂ      制御部
９１    ＣＰＵ
９２    シーケンサ
９８    ＲＯＭ
９９    ＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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