(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部に内孔を有し且つテーパ状内周面が形成されたテーパ状チューブ部と前記テーパ状内周面に連なるストレート状内周面が形成された先端チューブ部とを備えるワークの前記端部にアッセンブリを圧入する圧入装置において、前記ワークの先端に開口する中空部内に挿入されることで前記ワークの先端に装入可能な圧入ヘッド、前記圧入ヘッド内に配設され且つ前記ワークに装入された前記圧入ヘッドを前記ワークの前記内孔の内周面にクランプするクランプ機構、前記圧入ヘッドを取り囲み且つ前記アッセンブリに当接可能な環状プッシャとしての押圧プッシャ、及び前記圧入ヘッドと前記押圧プッシャとの間に配設されて前記圧入ヘッドと前記押圧プッシャとを相対変位させることにより前記アッセンブリを前記ワークの前記端部に対して圧入する圧入用油圧アクチュエータを備え、
前記クランプ機構は、前記テーパ状内周面に係合する第１クランプ機構と、前記ストレート状内周面に係合する第２クランプ機構とを有し、前記第１クランプ機構及び前記第２クランプ機構は、それぞれ、前記ワークに装入されている状態の前記圧入ヘッド内を当該圧入ヘッドに対して軸方向に相対移動し且つ軸方向に傾斜したカム面を備えるロック作動部材と、前記ロック作動部材が前記ワークへの当該装入状態にある前記圧入ヘッドに対して軸方向に相対移動するときの前記カム面のカム作用に基づいて径方向に押されて前記ワークの中空部内面に係合するロック部材とを備えるとともに、
前記両ロック作動部材は、前記圧入ヘッド内に配設されたクランプ用油圧アクチュエータによって前記圧入ヘッド内で軸方向に相対移動されること、
から成るワークへのアッセンブリ圧入装置。
【請求項２】
前記第２クランプ機構において、前記ロック作動部材は、前記圧入ヘッド内に配置され且つ前記クランプ用油圧アクチュエータによって作動されるプッシャロッド、当該プッシャロッドの周面に摺動可能に配置されているボールプレッシャ、及び前記ボールプレッシャを前記ロック部材としてのボールに押圧させるスプリングを備えていることから成る請求項１に記載のワークへのアッセンブリ圧入装置。
【請求項３】
前記圧入用油圧アクチュエータは環状に形成された油圧アクチュエータであり、前記クランプ用油圧アクチュエータは、前記圧入用油圧アクチュエータの中心部に設けられていることから成る請求項１又は２に記載のワークへのアッセンブリ圧入装置。
【請求項４】
前記ワークはブレーキアッセンブリが取り付けられているアクスルケースであり、前記アッセンブリは予め内周部に軸受が装着されたハブ・ドラムアッセンブリであり、前記押圧プッシャは前記ハブ・ドラムアッセンブリに装着された前記軸受に当接可能であり、前記圧入用油圧アクチュエータは前記ハブ・ドラムアッセンブリを前記軸受と共に前記アクスルケースの前記端部に圧入することから成る請求項１〜３のいずれか１項に記載のワークへのアッセンブリ圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブレーキアッセンブリが取り付けられたアクスルケース、特に後車軸用リジッドアクスルケースの端部に、軸受が予め装着されたワークとしてのハブ・ドラムアッセンブリを圧入する手操作可能なアクスルケースへのハブ・ドラムアッセンブリ圧入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トラックやバスのような大型車、或いは普通乗用車等の後車軸においては、ブレーキ作動時に、後車軸に制動力を作用させるため、後車軸用リジッドアクスルケースを貫通する後車軸の軸端には、ハブ・ドラムアッセンブリが取り付けられる。具体的には、ハブ・ドラムアッセンブリのハブ部が後車軸の軸端に取り付けられ、ハブ部と一体又は強固に固定されたドラム部がブレーキアッセンブリの周囲を取り巻くように配置される。アクスルケースに固定されたバッキングプレート上に、ブレーキシューやブレーキシューを半径方向外側に拡開するホイールシリンダ等のブレーキアッセンブリが設けられており、後車軸と共に回転するハブ・ドラムアッセンブリに対して、ブレーキアッセンブリのホイールシリンダを作動させてブレーキシューを拡開させることにより、後車軸の回転に抵抗を与えて、車両にブレーキを作用させている。
【０００３】
ハブ・ドラムアッセンブリは、予めハブ・ドラムアッセンブリのハブ内周部に装着された軸受を介して、アクスルケースの外周部に圧入することによって、アクスルケースに回転可能に取り付けられる。アクスルケースの端部にハブ・ドラムアッセンブリを取り付ける作業は、通常、エアハンマによってハブ・ドラムアッセンブリを打撃して、アクスルケースへ打ち込むことによって行われている。
【０００４】
軸受が予め装着されたハブ・ドラムアッセンブリを、アクスルケースを貫通する後車軸の軸端に取り付けるための作業は、詳細には、次のようにして行われる。即ち、組立工場内において、ハブ・ドラムアッセンブリに吊り具をセットし、ホイストにてハブ・ドラムアッセンブリを吊り上げ、ホイストを操作することによって、ハブ・ドラムアッセンブリはコンベヤにて搬送されてくる組み込むべきアクスルケースの近くまで運ばれる。ハブ・ドラムアッセンブリは、作業者の手によって、アクスルケースに対して、ドラム部が既にアクスルケースに装着されているブレーキアッセンブリのブレーキシューの外側に押し込まれる。吊り具をハブ・ドラムアッセンブリから外した後、ハブ・ドラムアッセンブリは、ハブ部が軸受と共にアクスルケースの外周部にエアハンマ等の圧入装置で圧入される。軸受の抜出しを防止するため、ベアリングナットがレンチ等の工具にて所定の強さまで締め付けられ、更に、アクスルケースには、ロックワッシャを、その爪がアクスルケースに形成されているキー溝に合わせて装着された状態で、ボルトにて締め付けられる。このとき、ハブ・ドラムアッセンブリは、軸受によってアクスルケースに対して相対回転自在な状態で装着されることになる。
【０００５】
自動車のトランスミッションなどに使用される外周部に周方向の凹部が形成されたシャフト状ワークに、ベアリング等の環状ワークを圧入するのに好適なワーク圧入装置が、実用新案登録第２５４９６１１号公報に開示されている。この公報に開示されているワーク圧入装置は、バランサリールを介して組立ライン上に吊り下げて使用されるハンドプレス形の装置であり、この装置によれば、外筒に対して中間筒が復帰用ばねの弾力によって降下させられているとき、フック部材がシャフト状ワークの凹部に非係合となるので、シャフト状ワークは、外筒の下端部側から開口部を通じてフックベースのワーク挿通部に挿入することができる。アクチュエータによって中間筒を外筒に対し相対的に上昇させるとき、フック部材はシャフト状ワークの凹部に係合することにより、シャフト状ワークと中間筒とが互いに拘束される。この状態で、アクチュエータを同じ方向に更に作動させると、拘束状態にある中間筒に対して外筒が相対的に降下し、外筒の下端部が環状ワークの上面に当接して環状ワークを押し下げるので、環状ワークは、他部品に負荷を及ぼすことなく、シャフト状ワークの所定位置まで圧入される。
【０００６】
また、自動車のアクスルの組立において、サスペンションアームの中空部に予め組み付けられているベアリングの内径空間部に、ハブのような部品を圧入するハブ圧入装置が、実用新案登録第２５６４１７７号公報に開示されている。このハブ圧入装置も、バランサリールを介して組立ライン上に吊り下げて使用され、ベアリングの内径空間部へハブを圧入するためのハンドプレス形の装置であって、サスペンションアームが作業ステージまで送られたとき、作業員は、ハブ圧入治具を持って引き降ろし、ドローバー側からサスペンションアームのハウジング及びベアリングへ差し込む。ハブ圧入装置は、圧入シリンダと、この圧入シリンダのシリンダブロックに固定されてベアリングの側面に当接するように配設された押金具と、ハブに嵌挿されたドローバーと同心にベアリングを支持するガイドブッシュとを具備して一体に構成されている。圧入シリンダの作動に伴って、ピストンと一体のドローバーの端部に取り付けた圧入治具を引き込むことにより、圧入治具の先端面がハブを押圧し、押し出されるガイドブッシュに代わって、押金具で軸方向の移動を規制されているベアリングの内径空間部に圧入される。作業員は、重いワークを搬送するのではなく、ハブ圧入装置を移動させることで圧入作業を実施でき、作業員への作業負担を軽減している。
【０００７】
更に、特開平６−１０６４２７号公報には、上記の実用新案登録第２５６４１７７号公報に開示されているようなサスペンションアームの中空部にベアリングを予め圧入しておき、ベアリングの内径空間部にハブを圧入して一体化する作業を行うハブ圧入装置に関連して、ベアリング及びスナップリングをサスペンションアームの中空部に同時に圧入するベアリング圧入作業と、ベアリングの内径空間部にハブを圧入する圧入作業とを切り替えて１台の装置で実施可能なハンドプレス形のベアリング・ハブ圧入装置が開示されている。
【０００８】
従来のハブ・ドラムアッセンブリのアクスル（又は、アクスルケース）への組付けは、上記のような機械化も行われているが、通常は、図１６及び図１７に示すように、エアハンマ１００によってハブ・ドラムアッセンブリ１を打撃することで、ハブ・ドラムアッセンブリ１をアクスル２（又は、アクスルケース）に圧入している。エアハンマ１００による圧入で製造された車軸アクスルの品質については、次のような問題点がある。即ち、エアハンマ１００の打撃時に予めハブ・ドラムアッセンブリ１に装填した軸受３を打つ可能性があり、軸受３に破損が発生するおそれがある。しかも、軸受３はハブ・ドラムアッセンブリ１の組付け後にはハブ・ドラムの内部構造になるので、軸受３の破損の発見が遅くなる可能性がある。また、作業環境における問題点としては、エアーハンマ１００による衝撃・振動・騒音は非常に強く、作業者の健康にとって良い環境とは言えない。
【０００９】
一般的には、圧入は、図１８に示すように、圧入する部品（この場合、ハブ・ドラムアッセンブリ１）を押す治具、即ち、圧入具１０１により押され、圧入される部品（この場合、アクスルケース２）は、その力を受ける治具、即ち、反力受け１０２により保持される。圧入具１０１の押圧力Ｆ1 と反力受け１０２が受け止める受け力Ｒ1 は同一中心上になければならない。
【００１０】
更に、ハブ・ドラムアッセンブリ１のアクスルケース２への組付けは、図１９に示すように、アクスルケース２の両端２ａ，２ｂにおいて、左側のハブ・ドラムアッセンブリ１ａと右側のハブ・ドラムアッセンブリ１ｂとを押圧具１０１によって同時に押圧力Ｆ1 で圧入するという方法も考えられる。しかしながら、この方法は、片方のみを分解・組立する場合には用いることができない。また、アクスルケース２に対して、左右同時にハブ・ドラムアッセンブリ１ａ，１ｂの圧入を強いるのも、技術的には現実的でない。更にまた、アクスルケース２の端部４の外周部に形成されたねじ部１０３を利用して押圧具１０４をねじ込むことにより、ハブ・ドラムアッセンブリ１をアクスル２に圧入する方式のものが図２０に示されている。この方式は、押圧具１０４のねじ込み及びねじ戻しに時間がかかりサイクルタイムが長いので、量産には不向きである。
【００１１】
コンベヤ１０５にて搬送中のアクスル２に、ハブ・ドラムアッセンブリ１を圧入する様子が、イメージ図である図２１及び図２２に示されている。ハブ・ドラムアッセンブリ１の圧入時に、アクスルケース２の盲動を防止するため、ダミーナット等でアクスルケース２をコンベヤ１０５にクランプする作業や、コンベヤ１０５等にクランプ用動力源を設置する必要がある。また、ワークであるアクスルケース２をコンベヤ１０５で搬送中にハブ・ドラムアッセンブリ１を圧入するには、押圧具１０１を、コンベヤ１０５で搬送されるハブ・ドラムアッセンブリ１の動きに追従させる必要がある。このため、同期搬送のための機構が複雑化し、コスト上昇要因となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の各圧入装置は、ハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースへ圧入するときに、実際の圧入動作を開始するまでの準備が煩雑であり車軸構造の製作に要するサイクルタイムを長くする構造となっている。そこで、圧入装置によるハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースへの圧入動作に先立つ準備操作において、ハブ・ドラムアッセンブリとアクスルケースとの圧入装置に対する装着を簡単且つ迅速に行うと共に、エアハンマの打撃というような衝撃荷重をもってハブ・ドラムアッセンブリをアクスルケースに打ち込むのではなく、静圧によって圧入を行ってハブ・ドラムアッセンブリをアクスルケースに装着することを可能にする点で解決すべき課題がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は、上記課題を解決することであり、ハブ・ドラムアッセンブリをアクスルケースに圧入するに先立つ準備操作であるところの、ハブ・ドラムアッセンブリとアクスルケースとの圧入装置に対する装着操作を、簡単且つ迅速に行い得る構造に圧入装置を構成して、圧入作業時間を短縮して生産のサイクルタイムを短くし、且つ作業者に衝撃や振動を与えることなくハブ・ドラムアッセンブリをアクスルケースに圧入することを可能にするコンパクトな、ハブ・ドラムアッセンブリのアクスルへの圧入装置を提供することである。
【００１４】
この発明は、端部に内孔を有するワークの前記端部にアッセンブリを圧入する圧入装置において、前記ワークの先端に装入される圧入ヘッド、前記圧入ヘッド内に配設され且つ前記ワークに装入された圧入ヘッドを前記ワークの内周面にクランプするクランプ機構、前記アッセンブリに当接可能な押圧プッシャ、及び前記圧入ヘッドと前記押圧プッシャとの間に配設されて前記圧入ヘッドと前記押圧プッシャとを相対変位させることにより前記アッセンブリを前記ワークの前記端部に対して圧入する圧入用油圧アクチュエータから構成されることから成るワークへのアッセンブリ圧入装置に関する。
【００１５】
このワークへのアッセンブリ圧入装置によれば、アッセンブリをワークの端部に仮装着し、その状態において、圧入装置の圧入ヘッドをワークの先端に装入し、圧入ヘッド内に配設されているクランプ機構によってワーク内に挿入された圧入ヘッドをワークの内周面にクランプする。更に、圧入ヘッドと押圧プッシャとの間に配設されている圧入用油圧アクチュエータを作動させ、圧入ヘッドと押圧プッシャとを相対変位させると、押圧プッシャは、アッセンブリをワークの前記端部に対して圧入する。
【００１６】
前記圧入ヘッドは、前記ワークの先端に開口する中空部内に挿入されることで前記ワークの先端に装入され、前記クランプ機構は、前記圧入ヘッド内を軸方向に相対移動し且つ軸方向に傾斜したカム面を備えるロック作動部材と、前記ロック作動部材が前記圧入ヘッドと軸方向に相対移動するときの前記カム面のカム作用に基づいて径方向に押されて前記ワークの中空部内面に係合するロック部材とを備え、前記押圧プッシャは、前記圧入ヘッドを取り囲み且つ前記アッセンブリに当接する環状プッシャである。圧入ヘッドは、ワークの先端に開口する中空部内に挿入され、その状態で、クランプ機構を作動させると、ロック作動部材は圧入ヘッド内を軸方向に相対移動し、ロック作動部材のカム面のカム作用により、ロック部材が径方向に押されてワークの中空部内面に強く係合して、ワークをクランプする。押圧プッシャを環状プッシャとすることにより、アッセンブリの側面に等しく当接する。
【００１７】
前記ワークは、テーパ状内周面が形成されたテーパ状チューブ部と、前記テーパ状内周面に連なるストレート状内周面が形成された前記先端チューブ部とを備えており、前記クランプ機構は、前記テーパ状内周面に係合する第１クランプ機構と、前記ストレート状内周面に係合する第２クランプ機構とから構成されている。第１クランプ機構では、ロック部材はテーパ状内周面に係合するので、ワークの圧入ヘッドからの抜け出しが、強固に防止される。また第２クランプ機構でストレート状内周面をクランプすることで、ワークの圧入ヘッドに対するガタツキが防止される。
【００１８】
この発明によるワークへのアッセンブリ圧入装置において、前記ロック部材は、鋼製のボールとすることができる。ロック部材は、鋼製のボールとすることにより、破損が少なく、ロック作動部材やワークとの接触が点状となり、圧入ヘッドは、最も安定した状態でワークをクランプする。前記ボールは、前記圧入ヘッドに対して、例えば、径方向形成されているボール孔に案内することにより、ボールの移動が規制され、クランプ機構はコンパクトに構成され、且つボールの挙動が安定化される。また、特に、第２クランプ機構においては、ロック作動部材は、圧入ヘッド内に配置され且つクランプ用油圧アクチュエータによって作動されるプッシャロッドに摺動可能であってスプリングでボールに向かって付勢されるボールプレッシャを備えることができる。
【００１９】
前記ロック作動部材は、クランプ用油圧アクチュエータによって前記圧入ヘッド内で軸方向に相対移動される。ロック作動部材の駆動をクランプ用油圧アクチュエータによって行うことにより、ロック作動部材は静圧にて、衝撃、振動及び騒音が少ない状態で安定して駆動される。
【００２０】
前記圧入用油圧アクチュエータは環状に形成された油圧アクチュエータであり、前記クランプ用油圧アクチュエータは、前記圧入用油圧アクチュエータの中心部に設けられている。圧入用油圧アクチュエータとクランプ用油圧アクチュエータとを同心状に配置することにより、圧入装置がコンパクトに構成される。
【００２１】
前記ワークはブレーキアッセンブリが取り付けられているアクスルケースであり、前記アッセンブリは予め内周部に軸受が装着されたハブ・ドラムアッセンブリであり、前記押圧プッシャは前記ハブ・ドラムアッセンブリに装着された前記軸受に当接可能であり、前記圧入用油圧アクチュエータは前記ハブ・ドラムアッセンブリを前記軸受と共に前記アクスルケースの前記端部に圧入することで、ハブ・ドラムアッセンブリがアクスルケースに圧入される。即ち、予め軸受が装着されたハブ・ドラムアッセンブリを、ブレーキアッセンブリが取り付けられているアクスルケースの端部に仮装着し、その状態において、圧入装置の圧入ヘッドをアクスルケースの先端に装入し、圧入ヘッド内に配設されているクランプ機構によって圧入ヘッドをアクスルケースの内周面にクランプする。更に、圧入ヘッドと押圧プッシャとの間に配設されている圧入用油圧アクチュエータを作動させて圧入ヘッドと押圧プッシャとを相対変位させることにより、押圧プッシャは、ハブ・ドラムアッセンブリを軸受と共にアクスルケースの端部に圧入する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、この発明によるワークへのアッセンブリ圧入装置（以下、単に圧入装置という）の実施例を説明する。図１〜図３には、ワークとしてのアクスルケースに、アッセンブリとしてハブ・ドラムアッセンブリを圧入する、アクスルケースへのハブ・ドラムアッセンブリ圧入装置の概略が示されており、図１はこの発明による圧入装置の一実施例を示す平面図、図２は図１に示す圧入装置の縦断面図、及び図３は図１に示す圧入装置の左側面図（前方側から見た図）である。
【００２３】
図１に示す圧入装置１０は、二つの軸受３ａ，３ｂ（総称するときには、符号３を用いる）が軸方向の隔置して予め装着されたアッセンブリとしてのハブ・ドラムアッセンブリ１（想像線で示す、以下、実施例において単に「アッセンブリ１」と称する）をワークとしてのアクスルケース２（想像線で示す）の先端外周部に仮に装着された状態において、アッセンブリ１をアクスルケース２の外周部の所定位置にまで圧入する装置である。アッセンブリ１は、ブレーキドラム（図示せず）に連結されると共に軸方向に延びるハブ４と、ハブ４の内径部４ａに軸方向に隔置した位置に設けられている円錐ころ軸受として軸受３ａ，３ｂとを備えている。車両内側に配置される軸受３ａは、車両外側に配置される軸受３ｂと比較して大径の軸受である。
【００２４】
アッセンブリ１が圧入されるアクスルケース２は、車体フレームに取り付けられ且つ車体外側に向かうに従って窄まるテーパ状チューブ部５と、テーパ状チューブ部５から一体に延びる先端チューブ部６とから成る。テーパ状チューブ部５の内径部も次第に滑らかに窄まるテーパ状内周面５ａとなっている。先端チューブ部６は、アクスルケース２の先端８に向かうに従って段差をもって次第に小さくなる外周面７を備えている。図１において、アッセンブリ１は、図下側半分では圧入前の仮装着の状態にて示されており、図上側半分では圧入完了状態で示されている。アッセンブリ１をアクスルケース２に圧入したときには、軸受３ａの内輪は外周面の大径周面７ａに、軸受３ｂの内輪は小径周面７ｂに嵌合される。先端チューブ部６の内径部は、ストレート状内周面６ａとなっている。
【００２５】
圧入装置１０は、基本的には、基板１１ａ及びカバー１１ｂから成る本体基部１１、本体基部１１に対して摺動案内部１４（図２参照）によって周方向には位置決めされるが軸方向にスライド可能である中空本体１２、及び本体基部１１に固定ボルト・ナット１５によって固定され且つ中空本体１２の先端側に延びる圧入ヘッド１３とから構成されている。摺動案内部１４は、位置決めピン１４ａと位置決めピン１４ａを貫通するブッシュ及びその押さえ１４ｂから成る。本体基部１１と中空本体１２との外部には、それぞれカバー１６，１７が取り付けられており、カバー１６には起動ボタン１９を有するスイッチボックス１８とハンガグリップ２０が、またカバー１７には起動ボタン２２を有するスイッチボックス２１とハンガグリップ２３が設けられている。両手で起動ボタン１９，２２を同時に操作するときのみ、圧入装置１０は作動開始可能である。カバー１６には、圧入装置１０による圧入作業が完了したときに緑色に点灯する圧入完了ランプ２４が設けられている。
【００２６】
図２において、中心軸線より上半分はロックヘッド５３及びプッシャロッド５４が進出した状態を、中心軸線より下半分はロックヘッド５３及びプッシャロッド５４が後退した状態を示している。図２に示すように、中空本体１２は圧入用油圧アクチュエータ２５の油圧シリンダ２６を構成しており、圧入ヘッド１３は圧入用油圧アクチュエータ２５のピストン２７と一体に構成されている。ピストン２７の油圧シリンダ２６との摺動面には、作動油のシールのため、前後をバックアップリング２９で支持されたＯリング２８が設けられている。ピストン２７の前後において油圧シリンダ２６との間には、圧入用油圧室３０と、戻し用油圧室３１とが形成されている。圧入用油圧室３０及び戻し用油圧室３１には、それぞれ、圧入用の油圧を給排するホース３２又は戻し用の油圧を給排するホース３３が接続されている。また、本体基部１１及び中空本体１２には、後述するロックヘッド５３及びプッシャロッド５４を駆動するためピストンとシリンダ（いずれも図示せず）とから成るクランプ用油圧アクチュエータ３４が内蔵されており、クランプ用油圧アクチュエータ３４にはホース３５を通じて油圧が給排される。油圧シリンダ２６は、圧入先端側に中空本体１２と一体的に延びて、軸受３ｂの側面、特に軸受３ｂの内輪側面に当接する押圧プッシャ３６となっている。
【００２７】
アクスルケース２の先端部の位置は、リミットスイッチ３８で検出されている。即ち、押圧プッシャ３６と圧入ヘッド１３との間に形成される環状空間にアクスルケース２の先端８に当接可能であり、且つ押圧プッシャ３６と圧入ヘッド１３とに対して摺動可能なセンサスリーブ３９ａが設けられ、環状空間の最奥部に装着されたばね受け３９ｂとの間にばね３９ｃが設けられている。圧入用油圧アクチュエータ２５の作動によって、圧入ヘッド１３がアクスルケース２を押圧プッシャ３６側に引き寄せる場合、アクスルケース２の先端８がセンサスリーブ３９ａに当接してばね３９ｃを圧縮しつつ移動させるセンサスリーブ３９ａの位置を見ることで、アクスルケース２の先端８の位置を検出することができる。
【００２８】
次に、図４〜図９に基づいて、圧入装置に用いられる圧入ヘッドの詳細を説明する。図４は図２に示す圧入装置の圧入ヘッドを一部断面で示す側面図、図５は図４に示す圧入ヘッドのＡ−Ａ断面図、図６は図４に示す圧入ヘッドのＢ−Ｂ断面図、図７は図４に示す圧入ヘッドのＣ−Ｃ断面図、図８は圧入ヘッドの先端クランプ部に適用される第１クランプ機構の第１ボールの抜出しを防止するボールストッパを示す断面図、及び図９は第１クランプ機構と隔置して設けられる第２クランプ機構の第２ボールの抜出しを防止するボールストッパを示す図である。
【００２９】
図４は、図の上半分が断面で示されている。圧入ヘッド１３は、概して、両端が開放するように貫通孔４０が形成され且つ真っ直ぐなパイプから形成されており、圧入ヘッド１３の先端部４１の開口部４２には、異物の侵入を防止するため、ヘッドカバー４３（図２）が止め輪にて係止されている。また、圧入ヘッド１３の開口部４２から僅かに基部寄りの位置には、周方向に隔置して、パイプを貫通孔４０にまで径方向に貫通した複数（図示の例では３個）の第１ボール孔４４が形成されている。各第１ボール孔４４には鋼球から成る第１ボール４５が配設されており、第１ボール４５は後述するロックヘッド５３の楔作用によってボール孔４４内を径方向に出没可能である。第１ボール４５が第１ボール孔４４から外側に飛び出すのを防止するため、図８に拡大して示すように、各第１ボール孔４４に対応して第１ボール孔４４よりも小径の孔４８ｃが形成された筒状の第１ボールストッパ４８が、圧入ヘッド１３に嵌着された状態で、溝４８ａに取り付けられた一対の止め輪４８ｂにて抜出し防止状態に取り付けられている。
【００３０】
圧入ヘッド１３の第１ボール孔４４から基部側に隔置した位置は、第１ボール４５よりも小径な複数の第２ボール４７が、第１ボール４５の場合と同様に、各々、圧入ヘッド１３を貫通孔４０にまで径方向に貫通する第２ボール孔４６内を径方向に出没可能に配設されている。第２ボール４７が第２ボール孔４６から外側に飛び出すのを防止するため、図９に示すように、リング状の第２ボールストッパ４９が第２ボール孔４６の両縁部に形成されている一対の溝４９ａにオーバーラップする状態に圧入ヘッド１３の外周面上に嵌着されている。第１ボール４５の位置と第２ボール４７の位置との軸方向間隔は、アッセンブリ１に予め装填されている軸受３ａ，３ｂ間の距離よりも長く設定されている。第１ボール４５及び第２ボール４７は、ロック部材として機能している。圧入ヘッド１３の第１ボール孔４４と第２ボール孔４６との中間位置の外周面には、図４及び図７に示すように、ねじ込み・抜き用の回り止めとして平坦面６８に切り欠かれている。
【００３１】
次に、図２及び図１０〜図１２に基づいて、圧入装置１０に用いられるロックヘッド及びプッシャロッドの詳細を説明する。図１０は図２に示す圧入装置のロックヘッドの側面図、図１１は図１０に示すロックヘッドの正面図、図１２は図１０に示すロックヘッドに連結されるプッシャロッドの側面図である。
【００３２】
図２に示すように、圧入ヘッド１３の貫通孔４０内には、第１ボール４５と第２ボール４７とを径方向外側に押し出してアクスルケース２を圧力ヘッド１３に対してロックする又はロック解除を行うクランプ機構５０が配設されている。クランプ機構５０は、先端側に配置されるロックヘッド５３と、ロックヘッド５３に連結されるプッシャロッド５４とを備えており、ロックヘッド５３に関連して第１クランプ機構５１が配設されていると共に、第１クランプ機構５１から軸方向に隔置した位置に第２クランプ機構５２が配設されている。ロックヘッド５３は、図１０及び図１１に示すように、先端部５５が円錐状の先細になっており、先端から周方向に等間隔に隔置して第１ボール４５の個数と同数の放射状の溝５６が形成されている。溝５６は、テーパ形状が終了して一定の柱状になっても、母線の延長上を軸方向に延びる溝５７に接続している。溝５６，５７は、第１ボール４５が転動するのを案内する第１クランプ機構５１となっており、第１ボール４５が滑らかに転動可能なように第１ボール４５の曲率半径と同じ半径に形成されている。ロックヘッド５３が圧入ヘッド１３に対して相対的に進出するとき、第１ボール４５を第１ボール孔４４内で径方向外側に押し出す。
【００３３】
ロックヘッド５３の基部側には雌ねじ部５８が形成されており、プッシャロッド５４の先端部に形成されている雄ねじ部５９が雌ねじ部５８にねじ込まれることにより、プッシャロッド５４はロックヘッド５３にねじ込まれることで連結される。プッシャロッド５４の最基部側には、クランプ用油圧アクチュエータ３４のピストンに連結されるねじ穴６２が形成されている。従って、プッシャロッド５４は、クランプ用油圧アクチュエータ３４の作動によって、軸方向に進退する。ロックヘッド５３及びプッシャロッド５４は、この実施例において、ロック部材（第１ボール及び第２ボール）と協働するロック作動部材を構成している。
【００３４】
図１２に示すように、プッシャロッド５４には、その軸方向中間部において、第２ボール４７を第２ボール孔４６内で径方向に押し出すための第２クランプ機構５２が配設される。第２クランプ機構５２において、一定の距離だけ軸方向に離間した位置に、一対の周方向溝６０，６１が形成されている。各周方向溝６０，６１には、それぞれ止め輪６３，６４は嵌着されている。止め輪６３，６４間のプッシャロッド５４の周面には、先端側である止め輪６３側にスリーブ状のボールプレッシャ６５が、基部側である止め輪６４側にはスリーブ状のばね受け６６が嵌合されており、両者間に圧縮状態に配設されたスプリング６７によって、互いに離間する方向に付勢されている。ボールプレッシャ６５は、先端側が第２ボール４７を径方向に押し出すために、先端側に向かうに従って外周が滑らかに縮径した形状を有している。ばね受け６６は、常に、止め輪６４に当接しているが、ボールプレッシャ６５は、後述するように、第２ボール４７からの反力を受けて、スプリング６７を圧縮しながら、後退可能である。
【００３５】
次に、図１３〜図１５に基づいて、この発明による圧入装置の作動の詳細について説明する。図１３はこの発明による圧入装置に適用される油圧回路を示す回路図、図１４はコンベアにて搬送されるアクスルケースに対するハブ・ドラムアッセンブリの圧入作業の全体概略を示す説明図、図１５はこの発明による圧入装置を用いてハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースへの圧入の様子を示す斜視図である。
【００３６】
図１３に示す油圧回路７０は、左側のアッセンブリ１ａ及び右側のアッセンブリ１ｂをそれぞれアクスルケース２の対応する端部に圧入するための圧入装置１０ａ，１０ｂに作動用の油圧を供給するポンプユニット７１を備えている。ポンプユニット７１は、モータ７３と、モータ７３によって駆動される吐出容量可変型のポンプ７４とから成るモータ・ポンプ装置７２、油タンク８２ａ、油タンク８２ａから汲み上げる油のフィルタ処理を行うフィルタ７５、ポンプ７４からの吐出ライン７７における油圧に応じて作動する圧力スイッチ７６、圧入装置１０ａ，１０ｂの圧入用油圧アクチュエータ２５ａ，２５ｂを駆動する圧入制御用電磁弁７８ａ，７８ｂ、圧入装置１０ａ，１０ｂのクランプ用油圧アクチュエータ３４ａ，３４ｂをそれぞれ駆動するロック制御用電磁弁７９ａ，７９ｂ、及びこれら電磁弁７８ａ，７８ｂ，７９ａ，７９ｂの戻りライン８０に設けられている目詰まり表示付きフィルタユニット８１と戻り油タンク８２ｂを備えている。
【００３７】
圧入制御用電磁弁７８ａ，７８ｂは、絞り弁８５が設けられた圧入用油圧ライン８３（ホース３２にて形成される）及び戻し用油圧ライン８４（ホース３３にて形成される）を通じて、それぞれ、圧入用油圧アクチュエータ２５ａ，２５ｂの圧入用油圧室３０と戻し用油圧室３１とに接続している。一方、ロック制御用電磁弁７９ａ，７９ｂは、それぞれ絞り弁８７が設けられたロック用油圧ライン８６を通じてクランプ用油圧アクチュエータ３４ａ，３４ｂに接続されている。クランプ用油圧アクチュエータ３４ａ，３４ｂに備わるピストン８８は、ロック制御用電磁弁７９ａ，７９ｂから供給される油圧が解放されると、戻しばね８９のばね力によって元の位置にもどる。ロック制御用電磁弁７９ａ，７９ｂを制御してクランプ用油圧アクチュエータ３４ａ，３４ｂを作動させることにより、圧入装置１０ａ，１０ｂがそれぞれクランプ機構５０によってアッセンブリ１ａ，１ｂにロックされる。また、圧入制御用電磁弁７８ａ，７８ｂを制御して圧入用油圧アクチュエータ２５ａ，２５ｂを作動させることにより、アクスルケース２の両端においてアッセンブリ１ａ，１ｂの圧入が行われる。
【００３８】
アッセンブリ１のアクスルケース２への圧入作業は、次のようにして行われる。図１４に示すように、組立ラインのコンベア９０上に載置された状態でＸ方向に搬送されるアクスルケース（後車軸用リジッドアクスルケース）２に対して、左右の各端部に軸受３を装着したアッセンブリ１ａ，１ｂが供給され、仮の状態に装着され、搬送中に作業領域Ｗ内において、この発明による圧入装置１０ａ，１０ｂによって圧入作業が行われる。なお、詳細は図示しないが、アッセンブリ１ａ，１ｂは吊り具にて吊り下げられた状態で所定位置に供給され、圧入装置１０ａ，１０ｂは組立ラインに沿って上方に並設されたレールにバランサリールに釣り具９１（図１５）によって吊り下げた状態で、作業者が手で取扱いし易いように設けられている。以下、アクスルケース２の一方の端部でのアッセンブリの圧入について符号で区別することなく説明するが、他方の端部での圧入についても同様である。
【００３９】
次に、図１５に示すように、圧入装置１０の圧入用油圧アクチュエータ２５を非圧入状態（戻し用油圧室３１に油圧を供給した状態）にして、圧入装置１０の圧入ヘッド１３をアクスルケース２の先端８に向けた状態にする。その状態で、ハンガグリップ２０，２３にて圧入装置１０を保持しつつ、先端８に開く開口９から、圧入ヘッド１３をアクスルケース２の内に最奥位置まで差し込む。圧入ヘッド１３を差し込んだ状態で、起動ボタン１９，２２を同時に押すことにより、ロック制御用電磁弁７９（図１３参照）が作動し、クランプ用油圧アクチュエータ３４に油圧が供給され、ピストン８８が進出して、ロックヘッド５３及びプッシャロッド５４を押し出す。
【００４０】
圧入装置１０の圧入ヘッド１３の先端部４１に設けられている第１クランプ機構５１が作動し、ロックヘッド５３の円錐形先端部のカム作用により、第１ボール４５がロックヘッド５３の溝５６を転動しつつ第１ボール孔４４内を径方向に押し出され、軸方向の溝５７に移動してアクスルケース２のテーパ状内周面５ａに係合させるクランプ位置を取る。同時に圧入ヘッド１３の基部側に設けられている第２クランプ機構５２も作動し、第２ボール４７は、スプリング６７を圧縮させながらプシャロッド５４に対して相対的に後退する。スプリング６７の圧縮力が大きくなると、先端側が縮径したカム面となっているボールプッシャ６５のカム作用により、第２ボール４７が第２ボール孔４６内を径方向に押し出される。第１クランプ機構５１において、第１ボール４５は、アクスルケース２のテーパ状チューブ部５のテーパ状内周面５ａに強く押し当てられ、第２クランプ機構５２において、第２ボール４７はアクスルケース２の先端チューブ部６のストレート状内周面６ａに強く押し当てられて、アクスルケース２は内側から圧入ヘッド１３によってクランプされ、ワークであるアクスルケース２と圧入装置１０とが固定される。
【００４１】
次に、圧入制御用電磁弁７８（図１３参照）が作動し、圧入用油圧アクチュエータ２５の先端側の圧入用油圧室内３０に油圧を注入し、戻し用油圧室３１内の油圧を戻りタンク８２ｂに回収すると、油圧の作用で油圧シリンダ２６が前に押し出され、油圧シリンダ２６の先端部に形成されている押圧プッシャ３６は、軸受３ｂをアクスルケース２に対して圧入方向に押す。本体基部１１及び中空本体１２は全体として圧入方向（Ｐで示す）に移動し、その反作用として圧入ヘッド１３はアクスルケース２をクランプしたまま反対方向に引き寄せられる。互いに反対方向に変位する押圧プッシャ３６と圧入ヘッド１３とにより、アッセンブリ１は、アクスルケース２の外周面７上に押し込まれていく。油圧は静圧として利用されるので、作動音は静かであり、且つ衝撃や振動をもたらすこともない。
【００４２】
圧入装置１０は、圧入スイッチ７６で圧入用の油圧を検出し、且つアクスルケース２の先端部の位置をリミットスイッチ３８で検出しており、規定圧力以上の油圧があり、アクスルケース２の先端がリミットスイッチ３８を押した後、規定圧入時間に渡って圧入力が保持される。アッセンブリ１のアクスルケース２への圧入作業が１サイクル異常なく作動が完了すると、緑の圧入完了ランプ２４が点灯する。その後、自動で、圧入用油圧アクチュエータ２５の圧入用油圧室３０内の油圧をドレンすると共に戻し用油圧室内３１に油圧を注入し、更にクランプ用油圧アクチュエータ３４の油圧を解除して圧入ヘッド１３を先端側に進出した元の状態に戻す。第１ボール４５及び第２ボール４７は、それぞれアクスルケース２のテーパ状内周面５ａ，及びストレート状内周面６ａとのクランプ状態から離脱する。同時に、圧入異常もモニタしており、規定圧力を超えると、圧入装置１０の作動は非常停止し、作業者に報知する。
【００４３】
【発明の効果】
この発明によるワークへのアッセンブリ圧入装置によれば、アッセンブリを、端部に内孔を有し且つテーパ状内周面が形成されたテーパ状チューブ部とこのテーパ状内周面に連なるストレート状内周面が形成された先端チューブ部とを備えるワークの端部に仮装着し、その状態において、圧入装置の圧入ヘッドをワークの先端に開口する中空部内に挿入することでワークの先端に装入し、圧入ヘッド内に配設されているクランプ機構によって圧入ヘッドをワークの内周面にクランプする。圧入ヘッドと、この圧入ヘッドを取り囲み且つアッセンブリに当接可能な環状プッシャとしての押圧プッシャとの間に配設されている圧入用油圧アクチュエータを作動させて圧入ヘッドと押圧プッシャとを相対変位させることにより、押圧プッシャは、アッセンブリをワークの端部に対して圧入する。クランプ機構は、テーパ状内周面に係合する第１クランプ機構と、ストレート状内周面に係合する第２クランプ機構とを有しており、第１クランプ機構及び第２クランプ機構は、それぞれ、前記ワークに装入されている状態の圧入ヘッド内を当該圧入ヘッドに対して軸方向に相対移動し且つ軸方向に傾斜したカム面を備えるロック作動部材と、このロック作動部材が前記ワークへの当該装入状態にある圧入ヘッドに対して軸方向に相対移動するときのカム面のカム作用に基づいて径方向に押されてワークの中空部内面に係合するロック部材とを備えている。共通するクランプ用油圧アクチュエータが作動することにより、第１クランプ機構と第２クランプ機構とにおいて、ロック作動部材はワークに装入されている状態の圧入ヘッド内で当該圧入ヘッドに対して軸方向に相対移動して、両ロック部材をそれぞれワークのテーパ状内周面とストレート状内周面とに係合する。従って、この圧入装置は、アッセンブリをワークに圧入するに先立つ準備操作であるところのアッセンブリとワークとの圧入装置に対する装着操作、即ち、クランプ動作を確実に、簡単且つ迅速に行い得るコンパクトな構造に構成することができ、圧入作業時間が短縮され、生産のサイクルタイムが短縮化される。また、クランプ用油圧アクチュエータの作動によって、ワークに装入された圧入ヘッドをワークの軸方向の２カ所においてその内孔の内周面に同時に且つ確実にクランプするので、ワークを軸方向の２カ所においてそれぞれ径方向に支持し、軸芯を揃えて、環状プッシャとしての押圧プッシャと合わせてアッセンブリの側面に均等に当接させることができ、ワークの圧入ヘッドに対するガタツキを防止することができる。また、圧入の際にも、かじりのないスムーズな圧入を行うことができる。更に、圧入作業において、作業者の健康に配慮すべく、衝撃、振動及び騒音等が非常に抑えらる。ワークをコンベヤで搬送中であっても、圧入装置をワークに追従させる特別な設備を要することなく、ワークの組立を低コストで行うことができる。更に、圧入装置をコンパクトに構成でき、作業スペースを少なくし、取り扱う操作も簡単になる。この発明による圧入装置は、ワークをブレーキアッセンブリが取り付けられているアクスルケースとし、アッセンブリを予め内周部に軸受が装着されたハブ・ドラムアッセンブリとした、ハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースへの圧入に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースへの圧入装置の一実施例を示す平面図である。
【図２】図１に示す圧入装置の要部を拡大して示す側面断面図である。
【図３】図１に示す圧入装置の左側面図である。
【図４】図２に示す圧入装置の圧入ヘッドを一部断面で示す側面図である。
【図５】図４に示す圧入ヘッドのＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４に示す圧入ヘッドのＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図４に示す圧入ヘッドのＣ−Ｃ断面図である。
【図８】圧入ヘッドの第１クランプ機構に適用されるボールストッパの側面図である。
【図９】圧入ヘッドの第２クランプ機構に適用されるボールストッパの側面図である。
【図１０】図２に示す圧入装置のロックヘッドの側面図である。
【図１１】図１０に示すロックヘッドの正面図である。
【図１２】図８に示すロックヘッドに連結されるプッシャロッドの側面図である。
【図１３】この発明による圧入装置に適用される油圧回路を示す回路図である。
【図１４】この発明による圧入装置を用いて、コンベアにて搬送されるアクスルケースに対するハブ・ドラムアッセンブリの圧入作業の全体概略を示す説明図である。
【図１５】この発明による圧入装置を用いてハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースへの圧入の様子を示す斜視図である。
【図１６】従来のハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースへの圧入を説明す概略図である。
【図１７】従来のエアハンマによる打撃によるハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースへの圧入方法を示す概略図である。
【図１８】従来の圧入具によるハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースへの圧入方法を示す概略図である。
【図１９】アクスルケースの両端において、各ハブ・ドラムアッセンブリを押圧具によって同時に圧入する方法を示す概略図である。
【図２０】アクスルケースの端部に形成されたねじ部に押圧具をねじ込むことによるハブ・ドラムアッセンブリのアクスルケースに圧入する方法を示す概略図である。
【図２１】コンベヤにて搬送中のアクスルケースに、ハブ・ドラムアッセンブリを圧入する様子を示す正面説明図である。
【図２２】図２１に示す圧入する様子の平面説明図である。
【符号の説明】
１  ハブ・ドラムアッセンブリ（アッセンブリ）
２  アクスルケース（ワーク）
３  軸受
５  テーパ状チューブ部
５ａ  テーパ状内周面
６  先端チューブ部
６ａ  ストレート状内周面
１０  圧入装置
１３  圧入ヘッド
１９  起動ボタン
２０  ハンガグリップ
２２  起動ボタン
２３  ハンガグリップ
２５  圧入用油圧アクチュエータ
３４  クランプ用油圧アクチュエータ
３６  押圧プッシャ
４４  第１ボール孔
４５  第１ボール（ロック部材）
４６  第２ボール孔
４７  第２ボール（ロック部材）
５０  クランプ機構
５１  第１クランプ機構
５２  第２クランプ機構
５３  ロックヘッド（ロック作動部材）
５４  プッシャヘッド（ロック作動部材）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0004003381.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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