(57)【要約】本発明は、受容位置決め手段（４２０）を含むタイプの挿入装置（Ｄ）を設置した工作機械により、このために設けられた受容ゾーン（２１０）を含む部品（２００）に、いわゆる挿入部品（１００）を挿入する方法に関し、受容ゾーン（２１０）に挿入装置（Ｄ）の一端を入れて前記受容部品（２００）で支持することにより万力を形成し、受容部品（２００）で支持される支点（４１０）と、挿入部品（１００）の受容位置決め手段（４２０）とからなる万力のあごの作動により、挿入装置（Ｄ）に設置された挿入部品（１００）を前記部品（２００）の受容ゾーン（２１０）に向かって導き、受容部品の内部に挿入することを特徴とする。本発明は、また、この方法を実施可能にする装置に関する。
2005504645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
いわゆる挿入部品（１００）を、前記挿入部品（１００）の受容位置決め手段（４２０）を含むタイプの挿入装置（Ｄ）を設置した工作機械により、このために設けられた受容ゾーン（２１０）を含むいわゆる受容部品（２００）に挿入する方法であって、受容ゾーン（２１０）に挿入装置（Ｄ）の少なくとも一端を入れて前記受容部品（２００）で支持することにより万力を形成し、受容部品（２００）で支持される支点（４１０）と、挿入部品（１００）の受容位置決め手段（４２０）とからなる万力のあごの作動により、挿入装置（Ｄ）に設置された挿入部品（１００）を前記受容部品（２００）の受容ゾーン（２１０）に向かって導き、この受容部品の内部に挿入することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記挿入装置（Ｄ）が、形成された受容ゾーン（２１０）に挿入装置（Ｄ）の一端を導入後、
−少なくとも一つの支点（４１０）を展開する操作と、
−前記受容部品（２００）の支持ゾーンに挿入装置を接近させる操作と、
−前記受容部品（２００）の支持ゾーンで支持する操作と、
−前記受容部品（２００）に設けられた受容ゾーン（２１０）に向かって挿入部品（１００）を相対運動により接近させる操作と、
−挿入操作とを、実施することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
リニアモータその他を含む工作機械に取り付けられる挿入装置（Ｄ）を選択し、この挿入装置（Ｄ）の作動により、受容部品（２００）で挿入装置を支持しながら挿入部品（１００）と受容部品（２００）との間で相対運動を発生するように、挿入軸に対応する電動手段を解放することからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
工作機械に取り付けられる、受容部品（２００）への挿入部品（１００）の挿入装置（Ｄ）であって、前記受容部品（２００）で支持される手段（４１０）、前記挿入部品（１００）の受容位置決め手段（４２０）、および、前記支持手段（４１０）と前記受容手段（４２０）とを離隔または接近させる動力モジュール（５００）とから構成され、前記動力モジュール（５００）の作動が、独立した作動手段により確保されることを特徴とする、請求項１に記載の方法を実施する挿入装置（Ｄ）。
【請求項５】
前記工作機械が、請求項４に記載の工具ホルダ電子ピン（Ｅ）タイプの工具の作動手段を含んでおり、前記独立した作動手段が、前記電子ピン（Ｅ）のモータから構成されることを特徴とする挿入装置（Ｄ）。
【請求項６】
前記支持手段を構成する格納式の少なくとも一つの支点（４１０）を含んでおり、前記受容部品（２００）の受容ゾーンに入ることができるように収縮し、前記動力モジュール（５００）の作動開始時に展開して前記受容部品（２００）の支点となることを特徴とする請求項４に記載の挿入装置（Ｄ）。
【請求項７】
前記動力モジュール（５００）が、作動手段の回転を並進運動に変換する螺旋結合手段から構成され、前記並進運動によって、挿入装置（Ｄ）の一端で支点（４１０）を展開および収縮させるとともに、支点（４１０）と挿入部品（１００）の受容位置決め手段（４２０）とを接近または離隔させることを特徴とする請求項４、５、６に記載の挿入装置。
【請求項８】
前記動力モジュール（５００）の作動手段が、工作機械で使用される流体供給手段（矢印Ｆ）から構成されることを特徴とする請求項４に記載の挿入装置（Ｄ）。
【請求項９】
前記動力モジュール（５００）が、挿入装置（Ｄ）の一端で支点（４１０）を展開および収縮させるとともに、支点（４１０）と挿入部品（１００）の受容位置決め手段（４２０）とを接近または離隔させるピストンの組み合わせから構成されることを特徴とする請求項４、６、８に記載の挿入装置（Ｄ）。
【請求項１０】
前記動力モジュール（５００）が及ぼす応力と、辿る行程とを測定することを特徴とする請求項４に記載の挿入装置（Ｄ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工分野に関し、特に、加工段階の最中に加工部品の内部に各種の部品を挿入する操作を最適条件で実現できる構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
一定の自動車部品の製造段階では、加工部品の内部への各種部品の挿入操作を、この加工部品の加工段階中に実施しなければならないことがある。
【０００３】
ガイド軸受またはガイドリングの挿入を要するギヤボックスの加工がそうしたケースであり、ガイド軸受またはガイドリングは、部品に挿入されて、それ自体が加工される。
【０００４】
製造時間を短縮するとともに、加工操作とは異なる操作となるこうした挿入操作を行う際の、機械交換による再位置決め欠陥を少なくするために、工作機械の設計者は、厳密な意味での嵌め込み操作を行うために、加工工作機械の運動量を利用できる様々な嵌め込み装置を設計している。
【０００５】
工具の従来の連結部材を含む嵌め込み装置により、工作機械は、
−このために設けられた自動据付装置に設置される挿入部品を採取し、
−加工を終えた部品にこれを挿入し、次いで、
−工具を交換後、加工部品の一連の加工を続行する。
【０００６】
しかしながら、加工工作機械によるこうした挿入操作には、多数の制約および欠点があり、そのうちの主なものを以下に挙げる。
【０００７】
挿入は、締めつけ調整に従って実施しなければならないので、この操作を行うには強い力が必要である。ところで、このようなトルクまたは力は、工作機械が挿入操作用に設計されていない場合、工作機械の軸で常に利用可能であるとは限らない。
【０００８】
しかも、こうした力を利用可能な場合、挿入運動の際に加工部品または挿入部品が損傷し、製造終了時を除いては、これを保証する可能性が全くない。
【０００９】
事実、既存の嵌め込み装置では、加工部品で挿入部品の位置制御を行うことは難しく、また、この挿入のために実施される応力を制御することは難しい。
【００１０】
こうした挿入に必要な力を備えた加工工作機械は、挿入操作用には設計されていない。従って、構成エレメント、特に、挿入軸での作動に必要なガイド部材および駆動部材が、時期尚早に損傷または磨耗し、工作機械の精度に関してあらゆる結果をもたらす可能性がある。
【００１１】
上記の不都合は、工作機械の可動部材を駆動する運動が、必ずしも必要な力を提供できないリニアモータにより実施されるだけに、ますます重大である。このような工作機械に従来の嵌め込み装置を適用する場合、リニアモータ手段を必要以上に大型化しなければならず、その外形寸法ならびにコストおよび機械性能に多大な影響が出る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
こうした現状から、出願人は、機械の品質を保持しながら工作機械の駆動ガイド手段を省いて、１個の部品を別の部品に挿入する方法を考案することにより、上記の不都合の解消をめざして研究を行った。
【００１３】
本発明の別の目的は、リニアモータを備えた工作機械で挿入操作を実施可能にすることにある。
【００１４】
本発明の別の目的は、挿入された部品または挿入すべき部品の位置決めや、工作機械が引き受ける力とは無関係に、挿入操作の制御を最適化可能にすることにある。
【００１５】
上記の研究から、あらゆるタイプの工作機械で使用可能な、特に有効な挿入方法を実現することができた。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、いわゆる挿入部品を、この挿入部品の受容位置決め手段を含むタイプの挿入装置を設置した工作機械により、このために設けられた受容ゾーンを含むいわゆる受容部品に挿入する方法は、受容ゾーンに挿入装置の少なくとも一端を入れて前記受容部品で支持することにより万力を形成し、受容部品で支持される支点と、挿入部品の受容位置決め手段とからなる万力のあごの作動により、挿入装置に設置された挿入部品を受容部品の受容ゾーンに向かって導き、この受容部品の内部に挿入することを特徴とする。
【００１７】
この特徴は、受容部品で支持しながら受容部品に作動挿入応力を伝達可能にすることによって、工作機械の駆動ガイド部材を省略できるので、特に有利である。そのため、応力が万力の２個のあごの間に閉じ込められ、特定化される。
【００１８】
その結果、工作機械で利用可能なパワーに作動がもはや依存しない限り、工作機械の駆動部材を必要以上に大きくしなくてもよい。同様に、本発明の方法は、加工機能を挿入機能から独立させることによって、あらゆるタイプの工作機械に適用可能である。
【００１９】
従って、応力は、部品自体に集中し、万力の原理を用いることによって適切に配分される。この結果、受容部品も挿入部品も、従来技術の方法を用いる場合に部品が被っていたプレスタイプの応力を受けない。
【００２０】
本発明による方法は、工作機械が、部品の挿入軸にリニアモータ、その他を備えている工作機械である場合に適しており、そうした場合に最適化される。実際、特に有利な別の特徴によれば、この挿入方法は、挿入装置の作動により、加工部品で挿入装置を支持しながら挿入部品と受容部品との間で相対運動を発生するように、挿入軸に対応する電動手段を解放することからなることを特徴とし、挿入軸の作動手段が介在したり障害になったりしない。
【００２１】
この特徴は、リニアモータのように、非供給時に相対運動を行わない第一および第二のブロックを備えたモータの性能によって可能になる。そのため、限定的ではないが、リニアモータにより三つの軸で移動物を作動するタイプの加工工作機械では、挿入操作がＺ軸に平行に行われるが、受容部品で支持させる本発明による方法は、Ｚ軸で駆動部材を解放可能であり、挿入部品はＺ軸で並進から解放されるので、この自由度を挿入運動に用いて移動物を受容部品に導く。
【００２２】
本発明の別の目的は、このような方法を実施可能にする装置にある。本発明によれば、工作機械に取り付けられる、受容部品への挿入部品の挿入装置は、受容部品で支持される少なくとも一つの支持手段、挿入部品の受容位置決め手段、および、支持手段と受容手段とを離隔または接近させる動力モジュールとから構成され、前記動力モジュールの作動が、独立した作動手段により確保されることを特徴とする。
【００２３】
独立した作動手段を用いることにより、特に受容部品で支持される工作機械の駆動ガイド手段を省くことができる。また、本発明による単独装置の内部に様々な応力を閉じ込めることによって、本発明の特に有利な特徴が得られ、すなわち、動力モジュールが及ぼす応力と、このモジュールが辿る行程とが測定される。
【００２４】
この動力モジュールは、後述する様々な実施形態により実現可能である。
【００２５】
実際、最も基本的な形態で以上に開示した本発明の基本概念、他の細部および特徴は、限定的ではなく一例として、添付図面を参照しながら、本発明による挿入方法と、この方法を実施可能にする装置との複数の実施形態を示す以下の説明を読めば、いっそう明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図３ａ、３ｂ、３ｃは、挿入部品をなすガイドリング１００を、受容部品をなす加工部品２００の内部に挿入する操作を示しており、受容部品の内部に、前記リング１００を嵌め込んで受容する中ぐり２１０を設けたところである。
【００２７】
本発明によれば、挿入方法は、前記挿入装置Ｄが、形成された受容ゾーン２１０に挿入装置Ｄの一端を導入後、
−少なくとも一つの支点を展開する操作（図３ｂ）と、
−受容部品２００の支持ゾーンに挿入装置を接近させる操作と、
−受容部品２００の支持ゾーンで支持する操作と、
−受容部品２００に設けられた受容ゾーン２１０に向かって挿入部品１００を相対運動により接近させる操作（図３ｃ）と、
−挿入操作とを、実施することを特徴とする。
【００２８】
この方法は、複数の装置により実施可能であり、限定的ではないが、そのうちの二つの好適な実施形態について以下に説明する。
【００２９】
一般に、本発明によれば、挿入装置Ｄは工作機械に取り付けられ、この機械は、どんな工具であってもよい。このため、装置Ｄは、その一端に、たとえば短い破線で部分的に示した電子ピンＥの一端に配置可能な、標準連結手段３００を含む。この構成は、挿入装置を保管したり使用したりするために工作機械を特別に適合させなくてもすむという点で、特に有利である。
【００３０】
図１、２に示したように、挿入装置Ｄは、受容部品２００で支持される支持手段４１０と、挿入部品の受容位置決め手段４２０と、支持手段４１０と受容手段４２０との間で離隔または接近を行う動力モジュール５００とを含む本体４００から構成され、前記動力モジュールの作動手段は独立している。図示された実施形態によれば、挿入部品１００の受容位置決め手段４２０は、ここでは、溝に予め形成された円筒部分４２１から構成されており、前記リング１００を円筒部分４２１に挿入したときにこのリングを所定の位置に保持するパッキン４２２を、この部分に収容する。位置決めは、前記円筒部分４２１に隣接するショルダ４２３によって行われる。ショルダ４２３は、一つまたは複数の支点４１０と共に、本発明による装置Ｄからなる万力のあごを構成する。
【００３１】
こうした細部から、図３ａは、リング１００を挿入するために受容部品２００に設けた中ぐり２１０に面して装置Ｄが設置されるところを示している。支点４１０は、収縮されている。そのため、装置Ｄの一端が中ぐり２１０に挿入される。
【００３２】
図３ｂは、装置Ｄの支点４１０が展開され、受容部品２００で支持されるところを示している。
【００３３】
図３ｃは、装置Ｄの支点４１０と受容位置決め手段４２０とが互いに接近して、リング１００の中ぐり２１０の内部に入るところを示している。
【００３４】
図１に示した実施形態は、工作機械が、工具ホルダ電子ピンＥタイプの工具の作動手段を含む用途に特に適している。実際、本発明の特に有利な特徴によれば、独立した作動手段が、電子ピンＥのモータから構成され、すなわち電子ピン自体から構成される。かくして、本発明によれば、部品または移動物を作動するための電動手段が使用されるのではなく、工作機械の電子ピンＥの回転用の電動手段が使用される。この解決方法は、中ぐり内部へのリングの挿入に必要な応力を、モータが適切な条件で提供不能であるリニアモータを備えた機械に適用する場合、特に有利である。
【００３５】
本発明によれば、図示されているように、装置Ｄは、その他端に少なくとも一つの格納式の支点４１０を含み、この支点が、前記支持手段を構成し、受容部品２００の受容ゾーンすなわち中ぐり２１０に入ることができるように収縮されて、前記動力モジュール５００の作動開始時に展開されることにより、直接または中間装置を介して、受容部品２００で支持される支点を構成する。図１、２に示した実施形態によれば、装置Ｄは、２個の支点４１０を備える。
【００３６】
図１に示した特に有利な実施形態によれば、動力モジュール５１０が、電子ピンＥの回転を並進運動に変換する螺旋状の結合手段から構成され、この結合手段は、装置Ｄの一端で支点４１０の展開および収縮を行うとともに、支点４１０と、挿入部品１００の受容位置決め手段４２０との接近または離隔を行う。より詳しくは、連結部材３００が、シャトル部材５２０との螺旋結合手段であるねじ切りロッド５１０を回転駆動し、シャトル部材では、ねじ切りロッド５１０の回転軸に沿った並進運動だけが自在に行われる。この並進運動は、傾斜面により装置Ｄの一端で支点４１０を展開させ、その後で、支点４１０と、固定され続けるリング１００の受容位置決め手段４２０との間にある距離を徐々に縮めるという第一の効果がある。そのため、支点は受容部品２００で支持される。装置Ｄが支持部品２００で支持されると、シャトル部材５２０の内部並進運動を続け、装置Ｄまたは、支持部品２００を支持するアセンブリを作動して、厳密な意味での挿入段階を得られるようにする。
【００３７】
実際、本発明による装置Ｄの使用は、３軸に沿って移動する移動物を用いた工作機械に制限されるものではなく、加工部品２００を支持するサブアセンブリが可動式である工作機械にも非常に適切に取り付けることができる。
【００３８】
この工作機械がリニアモータを備えている場合、リニアモータは、挿入軸で電源を切って、電子ピンＥのモータだけが動力モジュール５００の応力および作動を確保するようにする。ここでは、螺旋結合手段の使用により、減速によって、また、ねじのピッチに応じて利用できる倍力によって、この手段の長所全てが発揮される。
【００３９】
工作機械が他のタイプの解放不能な電動手段を備えている場合、モータは、本発明による装置Ｄからなる万力のあごの接近時に、付随的な役割を果たす。
【００４０】
螺旋結合手段を用いる別の長所は、受容部品２００で支持される支点の位置と、受容位置決め手段における挿入部品１００の位置とが分かれば、実施される応力と行程とを容易にデジタル化可能なことにある。従って、この特徴は、特に、挿入に必要な応力が一定区間にあるようにすることにより挿入操作の高品質管理を検討できるという点で、とりわけ有利である。事実、調整がゆるすぎる、従って応力が弱すぎたり、あるいは、調整がきつすぎる、従って応力が強すぎたりするのは、中ぐりの不良、リングの不良、もしくは、受容位置決め手段へのリングの位置づけ不良の結果である。
【００４１】
図３ｃに示された段階後、すなわち、いったん挿入が行われたら、電子ピンＥは反対方向に回転し、この回転に組み合わされる並進運動によって、第一に、支点４１０の受容位置決め手段４２０を離隔してから、第二に、支点を収縮して、リング１００を備えた中ぐり２１０から装置Ｄを係合解除できるようにする。
【００４２】
図２に示された実施形態によれば、動力モジュール５００の作動手段は、矢印Ｆで示された、工作機械が用いる流体供給手段から構成される。この流体は、加工工作機械で一般に使われている切削剤とすることができる。
【００４３】
図示されているように、動力モジュール５００はピストンの組み合わせから構成され、これらのピストンにより、装置Ｄの端で支点４１０の展開および収縮と、支点４１０と挿入部品１００の受容位置決め手段４２０との接近または離隔とが実施される。動力モジュールを作動するために油圧による解決手段を用いると、特に有利であり、装置Ｄの幾つかの部分の回転を妨げることになる回転運動から並進運動への変換に必要な部材を回避し、あらゆる機械的な解決手段に固有の様々な不都合を回避できる。この実施形態によれば、応力測定は、一つまたは複数の圧力計により実施される。
【００４４】
より詳しくは、装置Ｄの本体４００の内部に穴４３０から流体が入ると、第一のピストン５３０が作動され、その並進によって支点４１０が展開される。支点４１０が展開されると、流体の圧力が第二のピストン５４０に配分され、第二のピストンの並進によって、第一に、受容部品２００で支点４１０が支持され、その後、本発明によれば、第二に、支点４１０と受容位置決め手段４２０とからなる万力のあごが接近する。支点は、受容部品２００により並進をブロックされるので、挿入部品１００は、受容部品２００の中ぐり２１０に嵌め込まれる。圧力を解放すると、ばね等の所定の位置への戻し手段が、ピストン５３０、５４０におけるそれらの当初の位置に戻ることができ、万力は緩められ、支点４１０を収縮させることができる。
【００４５】
以上に説明および図示した実施形態を可能にする挿入方法および装置は、制限するというよりもむしろ説明する目的で開示したものである。もちろん、請求項に定義された発明の範囲を逸脱せずに、上記の実施例に、様々な変形、修正、および改善を行うことができる。
【００４６】
かくして、たとえば、装置Ｄにより画定される支点４１０は、受容部品２００と直接接触している必要はない。実際、この支点は、特に、挿入部品から受容部品に向かう作動または受容部品から挿入部品に向かう作動のための支点を確保する役割を果たす。従って、支点４１０と受容部品２００との間にあらゆる中間手段を介在させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による挿入装置の第一の実施形態を示す概略的な断面図である。
【図２】本発明による挿入装置の第二の実施形態を示す概略的な断面図である。
【図３】ａ、ｂ、ｃは受容部品と挿入部品とにより、本発明による装置の動作段階を示す概略図である。
【国際公開パンフレット】
2005504645.tif 000003
2005504645.tif 000004
2005504645.tif 000005
2005504645.tif 000006
2005504645.tif 000007
2005504645.tif 000008
2005504645.tif 000009
2005504645.tif 000010
2005504645.tif 000011
2005504645.tif 000012
2005504645.tif 000013
2005504645.tif 000014
2005504645.tif 000015
2005504645.tif 000016
2005504645.tif 000017
2005504645.tif 000018
2005504645.tif 000019
2005504645.tif 000020
2005504645.tif 000021
2005504645.tif 000022
【国際調査報告】
2005504645.tif 000023
2005504645.tif 000024
2005504645.tif 000025
2005504645.tif 000026