(57)【要約】【課題】コストダウンを図るとともに、製造ラインの長さを短くできるようにしたかしめ装置を提供する。【解決手段】円筒状で端面に歯９５ｃを設けたかしめ工具９５と、ワークを保持するワーク保持用治具と、ワークおよびかしめ工具を互いに接近離間させるアクチュエータとを備え、ワークは、奧から順に小径穴３３、第１段面３４、大径穴３２を形成した第１部品３０と、小径穴に圧入固定される第２部品２５とからなり、歯９５ｃを第１段面３４に接近させることによって、第１段面３４に歯の跡である切欠き３８を形成したかしめ装置において、かしめ工具９５の外周に、円筒状のブッシュの内周を保持する円筒面９５ｂと、ブッシュ４２の端面に当接する第２段面９５ｄとを形成し、ワークおよびかしめ工具９５を互いに接近させる動作で、ブッシュ４２を大径穴３２に圧入嵌合するとともに第１端面３４に切欠き３８を形成した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状で端面に歯を設けたかしめ工具と、前記かしめ工具に向かい合う位置でワークを保持するワーク保持用治具と、前記ワークおよび前記かしめ工具を互いに接近離間させるアクチュエータとを備え、前記ワークは、奧から順に小径穴、第１段面、大径穴を形成した第１部品と、前記小径穴に圧入固定される第２部品とからなり、前記かしめ工具を大径穴に挿入し、前記歯を前記第１段面に接近させることによって、前記第１段面に前記歯の跡である切欠きを形成したかしめ装置において、
前記かしめ工具の外周に、円筒状のブッシュの内周を保持する円筒面と、前記ブッシュの端面に当接する第２段面とを形成し、前記ワークおよび前記かしめ工具を互いに接近させる動作で、前記ブッシュを前記大径穴に圧入嵌合するとともに前記第１端面に前記切欠きを形成したことを特徴とするかしめ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの端面をかしめるかしめ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のかしめ装置として、特許文献１に示すようなものがある。
【０００３】
このものは、出力軸の小径穴にトーションバーの一端を圧入した状態で、出力軸の段面にかしめ工具の歯を接近離間させることによって、段面に歯の跡である切欠きを形成している。特許文献１に示すパワーステアリング装置は、入力軸および出力軸をトーションバーを介して回転連結し、入力軸の一端は出力軸の大径穴に直接、回転可能に嵌合されている。パワーステアリング装置の中には、出力軸の大径穴に円筒状のブッシュを圧入嵌合し、ブッシュに入力軸の一端を回転可能に嵌合したものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６５６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、段面のかしめと、ブッシュの圧入は、別々の機械で、別々の工程で行っていた。このため、ブッシュ圧入用の機械が必要となって、コストアップになるとともに、製造ラインの長さが長くなる問題があった。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、コストダウンを図るとともに、製造ラインの長さを短くできるようにしたかしめ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するかしめ装置は、円筒状で端面に歯を設けたかしめ工具と、前記かしめ工具に向かい合う位置でワークを保持するワーク保持用治具と、前記ワークおよび前記かしめ工具を互いに接近離間させるアクチュエータとを備え、前記ワークは、奧から順に小径穴、第１段面、大径穴を形成した第１部品と、小径穴に圧入固定される第２部品とからなり、前記かしめ工具を大径穴に挿入し、前記歯を前記第１段面に接近させることによって、前記第１段面に前記歯の跡である切欠きを形成したかしめ装置において、前記かしめ工具の外周に、円筒状のブッシュの内周を保持する円筒面と、前記ブッシュの端面に当接する第２段面とを形成し、前記ワークおよび前記かしめ工具を互いに接近させる動作で、前記ブッシュを前記大径穴に圧入嵌合するとともに前記第１端面に前記切欠きを形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
上述した構成によれば、段面のかしめと、ブッシュの圧入を一台の機械で行うことができ、コストダウンを図るとともに、製造ラインの長さを短くできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる油圧パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるかしめ装置の全体構成図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるかしめ工具の接近状態図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる図３の要部拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるかしめ工具の離間状態図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるかしめ工具の下面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態である油圧パワーステアリング装置について、図１を参酌しつつ説明する。図１は油圧パワーステアリング装置の全体構成図である。
【００１０】
図１に示すように油圧パワーステアリング装置１０は、ギヤハウジングと、このギヤハウジングに回転可能に軸承された入力軸２０および出力軸３０と、入力軸２０および出力軸３０を回転連結するトーションバー２５と、入力軸２０および出力軸３０の相対回転に応じて作動するサーボバルブと、出力軸３０に噛合するラック軸５０と、出力軸３０と反対側の背後からラック軸５０を出力軸３０に押し付けるラックガイド５５とを有する。ラック軸５０には図略のパワーシリンダが設けられ、パワーシリンダの両室へサーボバルブからの油圧が択一的に供給されるようになっている。
【００１１】
ギヤハウジングは、第１ハウジング１１と、第１ハウジング１１に図略のボルトを介して連結された第２ハウジング１６とからなる。
【００１２】
ギヤハウジングには、ラック軸５０と同軸に図略の挿通穴が貫通して形成され、ラック軸５０と立体的に交差する方向にシャフト挿入穴１７が形成され、挿通穴およびシャフト挿入穴１７に対して立体的に交差する方向にガイド穴１８が形成されている。
【００１３】
出力軸３０は、玉軸受４０およびころ軸受４１を介してギヤハウジングに回転可能に軸支されている。玉軸受４０およびころ軸受４１は、ギヤハウジングのシャフト挿入穴１７に設置されている。出力軸３０の外周には止め輪４８が嵌め込まれ、玉軸受４０の内輪は、出力軸３０の段面および止め輪４８によって軸方向に挟持されている。玉軸受４０の外輪は、第２ハウジング１６の段面および第１ハウジング１１の一端面によって軸方向に挟持されている。出力軸３０の外周には、一端より順に、小径軸部３６と、ピニオン段面３７と、ピニオン３１が形成されている。小径軸部３６の外周をころ軸受４１のころが転動する。ピニオン段面３７は、後述するワーク保持用治具６１の受け段面７５に接触するようになっている。
【００１４】
トーションバー２５は、他端が入力軸２０の他端にピン２６を介して回転連結され、一端が出力軸３０の他端に回転連結されている。出力軸３０の他端には、奧から順に、小径穴３３と、出力段面３４と、小径穴３３より大径の大径穴３２が形成されている。小径穴３３にトーションバー２５の一端が圧入嵌合され、トーションバー２５は出力軸３０と一体化している。大径穴３２には、円筒状の樹脂製のブッシュ４２が圧入嵌合され、ブッシュ４２の内周に入力軸２０の一端が回転可能に嵌合されている。
【００１５】
サーボバルブは、入力軸２０の外周に形成されたインナーバルブと、インナーバルブの外周および第１ハウジング１１のシャフト挿入穴１７の間に回転可能に配置されたアウターバルブ２８とからなる。入力軸２０の外周には第１止め輪４７が嵌め込まれ、アウターバルブ２８は、第１止め輪４７および出力軸３０の他端面によって軸方向に挟持されている。入力軸２０は、アウターバルブ２８を介して第１ハウジング１１に回転可能に支持されている。
【００１６】
アウターバルブ２８は、出力軸３０に回転連結されている。このために、アウターバルブ２８の一端に軸方向に係合溝２９が形成され、この係合溝２９に回転方向に係合する係合ピン３５が出力軸３０の他端に外径方向に突出する形で突設されている。
【００１７】
サーボバルブの軸方向両側にオイルシール４４、４５が配置されている。オイルシール４４、４５の外周は、第１ハウジング１１のシャフト挿入穴１７に圧入嵌合され、オイルシール４４の内周は、入力軸２０の外周に摺接し、オイルシール４５の内周は、出力軸３０の外周に摺接している。オイルシール４４によって、サーボバルブに供給された圧油が、ギヤハウジングの外部へ漏れるのを防止でき、オイルシール４５によって、サーボバルブに供給された圧油が、ピニオン３１側へ漏れるのを防止できる。
【００１８】
第１ハウジング１１には、サーボバルブに対応する位置で、図略の供給ポンプに連通する供給ポート１２と、図略のリザーバタンクに連通する排出ポート１３と、パワーシリンダの両室の一方に連通する第１選択ポート１４と、パワーシリンダの両室の他方に連通する第２選択ポート１５とが形成されている。
【００１９】
サーボバルブは、インナーバルブに対しアウターバルブ２８が一方向に回転すると、供給ポート１２を第１選択ポート１４に連通させるとともに、第２選択ポート１５を排出ポート１３に連通させ、インナーバルブに対しアウターバルブ２８が他方向に回転すると、供給ポート１２を第２選択ポート１５に連通させるとともに、第１選択ポート１４を排出ポート１３に連通させる機能を有する。
【００２０】
出力軸３０にはピニオン３１が形成され、このピニオン３１に前記ラック軸５０のラック５１が噛合している。入力軸２０の他端には、図略のステアリングコラム等を介してハンドルが回転連結され、ハンドルの回転動作は、ピニオン３１およびラック５１によってラック軸５０の軸方向移動に変換されるようになっている。
【００２１】
ギヤハウジングには図略の挿通穴が貫通して形成され、この挿通穴にラック軸５０が挿通されている。ラック軸５０の両端に図略のボールジョイントの一端が連結され、ボールジョイントの他端には図略の転蛇輪がそれぞれ連結され、ラック軸５０の軸方向の移動によって転蛇輪の向きが変えられるようになっている。ラック軸５０および第２ハウジング１６間には、操舵力を補助する図略のパワーシリンダが設けられている。
【００２２】
ギヤハウジングには、挿通穴およびシャフト挿入穴１７に対して立体的に交差する方向にガイド穴１８が形成され、このガイド穴１８にラックガイド５５が摺動可能に案内されている。ガイド穴１８の開口側の一端にはめねじが形成され、このめねじに蓋５７が螺着されている。蓋５７およびラックガイド５５間にはコイルバネ５６が介挿され、コイルバネ５６によってラック軸５０は出力軸３０側へ押し付けられている。
【００２３】
ラックガイド５５のラック軸５０側には、ラック軸用シート５２が固着され、ラック軸用シート５２にラック軸５０が摺動可能に摺接している。ラック軸用シート５２は、断面円弧状の形状を有し、樹脂製の材料からなっている。
【００２４】
続いて、本発明の一実施形態であるかしめ装置について、図２乃至図６を参酌しつつ説明する。図２はかしめ装置の全体構成図であり、図３はかしめ工具の接近状態図であり、図４は図３の要部拡大図であり、図５はかしめ工具の離間状態図であり、図６はかしめ工具の下面図である。
【００２５】
図２に示すようにかしめ装置６０は、テーブル６２と、テーブル６２に載置され、出力軸３０を保持するワーク保持用治具６１と、出力軸３０に向かい合う位置に配置され、円筒状で端面に歯９５ｃを設けたかしめ工具９５と、かしめ工具９５を保持するホルダ機構８０と、ホルダ機構８０に連結され、ホルダ機構８０とともにかしめ工具９５を出力軸３０に対し接近離間させるシリンダ装置８１と、ホルダ機構８０に連結され、ホルダ機構８０を案内支持するガイド機構とを有する。
【００２６】
テーブル６２は、鉄製でかつ平板状で、かなりの肉厚を有している。
【００２７】
ワーク保持用治具６１は、ボルト６４を介してテーブル６２に固定される治具本体６３と、治具本体６３のカップ状の凹部６５に嵌め込まれるアダプター７０と、治具本体６３に対するアダプター７０の抜けを防止するネジ軸７８とを有する。
【００２８】
治具本体６３は、上向きに開口するカップ状の凹部６５が形成され、上面に凹部６５の周囲で受け面６６が形成されている。治具本体６３の側面にネジ軸７８が螺合され、ネジ軸７８の円すい形状の先端が凹部６５へ露出している。凹部６５にアダプター７０の後述する胴部７２が嵌合され、受け面６６でアダプター７０の後述する頭部７１が受け止められている。
【００２９】
アダプター７０は、凹部６５に嵌合される胴部７２と、胴部７２に対して外径方向に突出する頭部７１とを有する。頭部７１の胴部７２側に頭部段面７３が形成され、これが受け面６６に接触している。胴部７２の側面には、ネジ軸７８と対応する位置に円すい状の凹み７７が形成され、凹み７７にネジ軸７８の円すい状の先端が係合している。アダプター７０には、テーブル６２側から順に、小径嵌合穴７６と、受け段面７５と、大径嵌合穴７４が形成されている。小径嵌合穴７６に出力軸３０の小径軸部３６が嵌合され、大径嵌合穴７４に出力軸３０のピニオン３１が嵌合され、受け段面７５に出力軸３０のピニオン段面３７が接触されている。こうして、出力軸３０はアダプター７０に対して同軸に位置決めされ、かつテーブル６２に対して所定の高さに位置決めされる。
【００３０】
図２および図４に示すようにかしめ工具９５は、円筒状の形状を有する。かしめ工具９５の外周は、出力軸３０側から順に、小径の円筒面９５ｂと、段面９５ｄと、大径の嵌合面を有する。段面９５ｄは、円筒面９５ｂの他端より外径方向に延びている。かしめ工具９５の一端面には、円周上２箇所で歯９５ｃが形成されている（図６）。歯９５ｃは、円周方向に延び、出力軸３０側へ突出している。歯９５ｃは、断面三角形状を有している。円筒面９５ｂにブッシュ４２の内周が数μ程度の締め代で持って圧入嵌合され、ブッシュ４２の他端面は段面９５ｄに当接している。嵌合面には、断面三角形状の環状溝９５ａが形成され、これに後述するネジ軸９６の円すい形状の先端が係合するようになっている。
【００３１】
ホルダ機構８０は、かしめ工具９５を保持する第１ホルダ９２と、第１ホルダ９２を保持する第２ホルダ９０と、第２ホルダ９０を軸方向に移動可能に案内するガイド部材８７と、ガイド部材８７を取り付けた連結部材８３と、かしめ工具９５を第１ホルダ９２に着脱可能に固定するネジ軸９６と、第１ホルダ９２を第２ホルダ９０に着脱可能に固定するノブ９３と、第２ホルダ９０および連結部材８３の間に介挿された圧縮バネ９１とを有する。
【００３２】
図２に示すように第１ホルダ９２は、下向きに開口するカップ状の凹部９２ｂを有し、凹部９２ｂにかしめ工具９５の嵌合面が嵌合されている。凹部９２ｂの底面にかしめ工具９５の他端面が当接している。第１ホルダ９２の外周は、出力軸３０側から順に、大径の大径嵌合面と、段面と、小径の小径嵌合面を有している。第１ホルダ９２にネジ軸９６が螺合され、ネジ軸９６の円すい状の先端は、環状溝９５ａに係合している。小径嵌合面には、環状溝９２ａが形成され、環状溝９２ａにノブ９３の先端が係合している。環状溝９２ａは、出力軸３側に向かって溝深さが深くなるようなテーパ形状を有している。
【００３３】
第２ホルダ９０は、下向きに開口するカップ状の凹部９０ｂを有し、凹部９０ｂに第１ホルダ９２の大径嵌合面および小径嵌合面が嵌合されている。凹部９０ｂには、出力軸３０側から順に、大径の大径嵌合穴と、段面と、小径の小径嵌合穴が形成されている。大径嵌合穴には大径嵌合面が嵌合され、小径嵌合穴には小径嵌合面が嵌合されている。第１ホルダ９２の段面に第２ホルダ９０の段面が接触し、第２ホルダ９０に対する第１ホルダ９２の軸方向位置が決められる。第２ホルダ９０にノブ９３が螺合され、ノブ９３の球形状の先端は、環状溝９２ａに係合している。第２ホルダ９０の外周は、小径の小径嵌合面と、段面と、大径の大径嵌合面を有している。大径嵌合面には、軸方向にガイド溝９０ａが形成され、ガイド溝９０ａの両端は行き止まりになっており、行き止まりに後述ガイドピンが係合することによって、ガイド部材８７に対する第２ホルダ９０の抜けを防止している。
【００３４】
ガイド部材８７は、円筒状の形状を有し、ボルト８８を介して連結部材８３に固定されている。ガイド部材８７の内周には、円筒形状の摺動面８７ａが形成され、これに第２ホルダ９０の大径嵌合面が摺動可能に嵌合されている。ガイド部材８７には、摺動面８７ａより内径側へ突出するような形でガイドピン８９が突設され、ガイドピン８９がガイド溝９０ａに係合している。ガイド溝９０ａにガイドピン８９が係合することによって、ガイド部材８７に対する第２ホルダ９０の軸方向の移動量を制限することができ、しかもガイド部材８７に対する第２ホルダ９０の回転を防止できるようになっている。
【００３５】
シリンダ装置８１は、ピストンロッドと、ピストンロッドに連結されたアダプタを有する。アダプタは、ボルト８２を介して連結部材８３に固定されている。シリンダ装置８１は、ピストンロッドを進退させる機能を有する。
【００３６】
ガイド機構は、ガイドブッシュ８４と、ガイドブッシュ８４に案内支持されるガイドロッド８５を有する。ガイドロッド８５の一端は、ボルト８６を介して連結部材８３に固定されている。ガイド機構は、ホルダ機構８０をシリンダ装置８１とともに進退可能に案内支持する機能を有する。
【００３７】
上述した構成に基づいて、出力軸３０、トーションバー２５および玉軸受４０からなる組立て品の組付け動作を説明する。
【００３８】
出力軸３０の小径穴３３にトーションバー２５の一端を圧入嵌合し、出力軸３０およびトーションバー２５を一体化する。出力軸３０の外周に玉軸受４０の内輪を圧入嵌合し、出力軸３０に止め輪４８を嵌め、玉軸受４０の内輪を出力軸３０の段面および止め輪４８によって軸方向に挟持する。こうして、かしめる前の出力軸３０およびトーションバー２５からなる組立て品を用意する。
【００３９】
続いて、かしめ動作およびブッシュ４２の圧入動作を説明する。
【００４０】
作業者の手作業によって、出力軸３０およびトーションバー２５からなる組立て品を、ワーク保持用治具６１に載置する。小径嵌合穴７６に出力軸３０の小径軸部３６が嵌合され、大径嵌合穴７４に出力軸３０のピニオン３１が嵌合され、受け段面７５に出力軸３０のピニオン段面３７が接触され、出力軸３０がかしめ工具９５に対して同軸に配置され、出力軸３０がテーブル６２に対して所定の高さ位置に配置される。
【００４１】
作業者の手作業によって、かしめ工具９５の円筒面９５ｂにブッシュ４２を圧入し、ブッシュ４２の他端面をかしめ工具９５の段面９５ｄに当接させる（図２）。
【００４２】
シリンダ装置８１を作動させ、ホルダ機構８０をかしめ工具９５とともに出力軸３０側へ接近、すなわち下降させる。ブッシュ４２の外径は、大径穴３２の穴径よりも大きいため、ブッシュ４２の外周の一端側が出力軸３０の大径穴３２の他端側に接触し、かしめ工具９５の下降が阻止される。シリンダ装置８１によって、連結部材８３をさらに下降させると、かしめ工具９５の下降が阻止されているため、圧縮バネ９１が圧縮される。シリンダ装置８１によって連結部材８３を下降させるにつれて、圧縮バネ９１のバネ圧が上昇し、所定のバネ圧以上になると、出力軸３０の大径穴３２にブッシュ４２が圧入され、かしめ工具９５の歯９５ｃが出力軸３０の出力段面３４に喰い込み、出力軸３０の他端面に第１ホルダ９２の一端面が当接する（図３、図４）。
【００４３】
シリンダ装置８１を今までと逆方向に作動させ、連結部材８３を出力軸３０に対して離間、すなわち上昇させる。圧縮バネ９１のバネ圧によって、かしめ工具９５を出力軸３０に残したまま、連結部材８３が上昇する。連結部材８３をさらに上昇させると、圧縮バネ９１のバネ圧がさらに低下し、ガイドピン８９に第２ホルダ９０が当接し、連結部材８３とともにかしめ工具９５が上昇する。ブッシュ４２を出力軸３０に残したまま、出力軸３０に対しかしめ工具９５が離間し、出力軸３０の出力段面３４に歯９５ｃの跡である切欠き３８が形成されていることを確認できる（図５）。
【００４４】
出力軸３０の大径穴３２に対するブッシュ４２の締め代は、かしめ工具９５の円筒面９５ｂに対するブッシュ４２の締め代よりも大きいので、出力軸３０にブッシュ４２を残した状態で、ブッシュ４２に対してかしめ工具９５を離間させることができる。
【００４５】
出力軸３０の他端面に当接する第１ホルダ９２の一端面の位置を最適にすることによって、かしめ工具９５の歯９５ｃが出力軸３０の出力段面３４に喰い込む量を最適にできる。
【００４６】
歯９５ｃに対する円筒面９５ｂおよび段面９５ｄの位置を最適にすることによって、ブッシュ４２の圧入とともに出力段面３４のかしめが同時に完了する。ブッシュ４２の圧入と、出力段面３４のかしめが一台の機械で行うことのよって、ブッシュ４２の圧入用の機械が不要となり、コストダウンを図るとともに、製造ラインの長さを短くできる。
【００４７】
出力軸３０の小径穴３３にトーションバー２５の一端を圧入嵌合することによって、出力軸３０およびトーションバー２５間に圧縮荷重が発生し、互いに一体化している。かしめ工具９５によって切欠き３８を入れることにより、円周上２箇所で出力軸３０およびトーションバー２５間の圧縮荷重がさらに増大し、出力軸３０に対しトーションバー２５が抜けるのを確実に防止できる。
【００４８】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００４９】
上述した実施形態は、かしめ工具９５を出力軸３０に接近離間させた。他の実施形態として、出力軸３０をかしめ工具９５に接近離間させても良い。
【００５０】
上述した実施形態は、かしめ工具の一端面に、円周上２箇所で歯９５ｃを形成した。他の実施形態として、かしめ工具の一端面に、円周上４箇所で歯９５ｃを形成しても良い。かしめ箇所が増えた分だけ、出力軸３０に対しトーションバー２５が抜けるのをより確実に防止できる。
【符号の説明】
【００５１】
２５：トーションバー（ワーク、第２部品）、３０：出力軸（ワーク、第１部品）、３２：大径穴、３３：小径穴、３４：出力段面（第１段面）、３８：切欠き、４２：ブッシュ、６１：ワーク保持用治具、８１：シリンダ装置（アクチュエータ）、９５：かしめ工具、９５ｂ：円筒面、９５ｄ：段面（第２段面）、９５ｃ：歯
【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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