(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ、およびカム、フランジ、ベアリングスリーブ、トリガ円板、歯付きギヤまたはチェーンギヤのごとき、前記チューブ上で摺動される取着可能な部材からなり、前記チューブが、前記取着可能な部材内部で、この取着可能な部材が永続的な圧力嵌めによって前記チューブに固定されるように内部圧力を印加することによって個々の部分において半径方向に可塑的に膨張される、組み立てられた中空軸を接合するための中空軸接合方法において、
前記取着可能な部材および前記チューブが相対的に個々に位置決めされかつ固定されそして前記チューブが個々の取着可能な部材と連係する個々の部分において連続して可塑的に膨張され、
前記取着可能な部材が、空間内に個々に位置決めされかつ固定され、各取着可能な部材のために、前記チューブが連係された、予め定められた軸方向および角度的位置に動かされ、
そして、前記取着可能な部材と軸方向に連係された個々のチューブ部分が可塑的に膨張されることを特徴とする中空軸接合方法。
【請求項２】
チューブ、およびカム、フランジ、ベアリングスリーブ、トリガ円板、歯付きギヤまたはチェーンギヤのごとき、前記チューブ上で摺動される取着可能な部材からなり、その場合、前記チューブが、前記取着可能な部材内部で、この取着可能な部材が永続的な圧力嵌めによって前記チューブに固定されるように内部圧力を印加することによって個々の部分において半径方向に可塑的に膨張される、組み立てられた中空軸を接合するための接合ステーションとしての中空軸接合装置において、
前記取着可能な部材用の単一の位置決めおよび固定ユニット（４０）および前記チューブ用の単一の位置決めおよび保持装置（２０）が設けられ、
前記位置決めおよび固定ユニット（４０）が、空間に固定されると共に、
前記位置決めおよび保持装置（２０）が、前記チューブの軸線に関連して、前記位置決めおよび固定ユニット（４０）に対して軸方向にかつ回転して駆動可能であることを特徴とする中空軸接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブ、およびカム、フランジ、ベアリングスリーブ、トリガ円板、歯付きギヤまたはチェーンギヤのごとき、前記チューブ上で摺動される取着可能な部材からなり、前記チューブが、前記取着可能な部材内部で、この取着可能な部材が永続的な圧力嵌めによって前記チューブに固定されるように内部圧力を印加することによって個々の部分において半径方向に可塑的に膨張される、組み立てられた中空軸を接合するための中空軸接合方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１工程の作業において中空軸上にカム、歯車およびベアリングブッシュのごとき複数の駆動要素を同時に固定するための方法および装置は知られており（例えば、特許文献１参照）、中空軸上にすべての駆動要素を位置決めするための方法および装置も知られており（例えば、特許文献２参照）、さらに上記の型の軸を接合する方法および装置も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
欧州特許公開第０２１３５２９Ｂ１号明細書
【特許文献２】
独国特許第３９３３５６５Ｃ１号明細書
【特許文献３】
欧州特許公開第０２９５２８１Ｂ１号明細書
【０００４】
本方法の本質は、すべての駆動要素、とくにカム軸のすべてのカムおよび駆動部分が貫通開口を備えた個々の要素として製造されかつチューブ上で摺動されることに存する。その後、プローブがチューブ内に摺動され、そのプローブは駆動要素と軸方向に連係しかつ各々２つの環状密封体によって画成されかつその中に油圧媒体が３０００バールまでの高圧で印加され得るここの作動領域を含んでいる。結果として、チューブはそれぞれの長手方向部分において可塑的に膨張させられ、かきして中空軸上での駆動要素の堅固な嵌合を生じる。駆動要素の変形は好ましくは純粋に弾性の範囲に行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１から、１作動において中空軸上にカム、歯車およびベアリングブッシュのごとき複数の駆動要素を同時に固定するための方法および装置は知られている。中空軸に対して正確な位置に駆動要素を保持する問題は大部分は解決されなかった。
【０００６】
特許文献２は中空軸上にすべての駆動要素を位置決めするための方法および装置を記載している。この場合に、また、すべての駆動要素が位置決めされた後、すべての駆動要素は中空軸を同時に膨張させることによって駆動要素と連係する個々の部分において中空軸上に共同して接合される。駆動要素は電磁力によってそれらの軸方向のかつ角度的な位置に関連して位置決めされる。駆動要素のおよび中空軸の磁気特性に関連してこの位置決め方法の精度は曖昧である。中空軸が水平軸線により保持される装置は自動化するのが非常に難しい。
【０００７】
特許文献３は、すべての駆動要素がまず中空軸上で摺動されかつ中空軸が次いで装置全体に挿入され、装置全体は個々の駆動要素用の分割可能なダイを含みかつそれぞれの中空軸および残りの駆動要素に関連して予め定めた軸方向のかつ角度的な位置に保持する。その軸線が水平位置にありかつその軸線が垂直位置にある実施例が設けられる。これらの装置は自動化するのが非常に難しくかつ加えて、それらは、各接合型がその固有のダイインサートセットを必要としかつ装置全体が個々の分割可能なダイの軸方向の一に関連して新たに設定されねばならないため異なる設計を有する軸には全体として適さない。
【０００８】
上述した方法は、プローブの多数の作動部分のため、発生するかもしれない考え得る欠点の数が増加されかつ欠点の源を即座に認識することが容易でないという共通の不都合を有している。油圧力曲線がプローブが作動されていながら何等かの機能不全を示しているならば、全体の組み立てられた軸は不良品としてみなされねばならない。
【０００９】
異なる油圧が、例えば、一方でスパーギヤフランジ用の、かつ他方でカム用の、中空軸の異なる個々の部分に印加されねばならないならば、これは非常に複雑なプローブ設計によってのみ達成され得る。
【００１０】
比較的短い時間内で、プローブでの、対で作動部分を画成する環状密封体の回避できない磨耗は、複雑な作動である、環状プローブ密封体を置き換えることが必要となる。
【００１１】
それゆえ、本発明の目的は、装置の簡単化された設計を特徴としながら、かなりの範囲に工程を自動化するのに適する、方法および装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的は、前記取着可能な部材および前記チューブが相対的に個々に位置決めされかつ固定されそして前記チューブが個々の取着可能な部材と連係する個々の部分において連続して可塑的に膨張され、前記取着可能な部材が、空間内に個々に位置決めされかつ固定され、各取着可能な部材のために、前記チューブが連係された、予め定められた軸方向および角度的位置に動かされ、そして、前記取着可能な部材と軸方向に連係された個々のチューブ部分が可塑的に膨張されることを特徴とする方法を使用することによって達成される。
【００１３】
さらに、本発明の目的は、取着可能な部材用の単一の位置決めおよび固定ユニットおよびチューブ用の単一の位置決めおよび保持装置が設けられ、前記位置決めおよび固定ユニットが、空間に固定されると共に、前記位置決めおよび保持装置が、前記チューブの軸線に関連して、前記位置決めおよび固定ユニットに対して軸方向にかつ回転して駆動可能であることを特徴とする装置によって達成される。
【００１４】
すなわち、駆動要素が中空軸上に個々に位置決めされかつその後次々に固定されるこの方法を応用することによって、装置は単一の位置決めおよび固定装置のみが、連続して再び負荷される、駆動要素のために必要とされることによってまた簡単化される。
【００１５】
好適な方法によれば、取着可能な部材が空間内に個々に位置決めされかつ固定され、各取着可能な部材のために、チューブが連係された、予め定められた軸方向および角度的位置に動かされそして前記取着可能な部材と軸方向に連係された個々のチューブ部分が可塑的に膨張されることが提案される。それぞれの装置は、位置決めおよび固定ユニットが空間内に固定されかつチューブ用の保持および位置決め装置が、チューブの軸線に関連して、前記位置決めおよび固定装置において対して軸方向にかつ回転して駆動可能であるように設計される。
【００１６】
更に、本発明の中空軸接合方法並びに装置によれば、取着可能な部材、とくにカム用の一きめおよび固定装置が、同時に、位置決めおよび固定装置の自動負荷を非常に容易にする一方互いに対する部材の相対的な位置が空間内でチューブの軸方向のおよび回転運動によって制御されることができるためにかなりの利点を有している。それぞれの制御過程はＮＣ制御ユニットによって実施されねばならない。チューブ上での互いに対する取着可能な部材の相対的な位置は保持および固定装置の同一の位置決めのため非常に性格である。全体の過程の間中、チューブの締め付け条件は不変である。
【００１７】
本方法の第１の実施の形態によれば、チューブ上へのすべての取着可能な部材の接合段階は単一の共通の装置（接合ステーション）において行われることが提案される。とくに、これは少量生産に適用される。チャック内でのチューブの締め付け状態が不変であることにより、互いに対して取着可能な部材の考え得る最大の位置精度となる。
【００１８】
本方法の第２の実施の形態によれば、各接合ステーションにおいて単一の取着可能な要素がチューブ上に位置決めされかつそれと接合される、複数の装置（接合ステーション）が設けられることが提案される。接合ステーションの数は軸用の取着可能な要素の数に対応し、全体のシステムは、任意に、予備のステーションを備えている。角度的精度が維持され続けることを保証するために、チューブの締め付け状態は、この場合に、また、不変でなければならない。このために、チューブは、ステーションの各々において、正確な角度的位置にかつ正確な高さにおいて受容または保持装置のチャックで締め付けおよびストッパ面によって固定されることができる。
【００１９】
好適な実施の形態において、各ステーションは工具交換ユニットを含みそれによって追加の取着可能な部材を備えたチューブがそれぞれの取着可能な要素を備えねばならないチューブによって置き換えられ得る。既述されたごとく、引渡しおよび締め付け作業はチューブと連係する自由に搬送可能なチャックにおいて直接行われる。前記工具交換ユニットは好ましくはチューブ用の保持および位置決め装置に配置される。
【００２０】
さらに他の好適な実施の形態において、ステーションからステーションへ搬送軌道上で案内され、搬送路に摺動され得るストッパによって個々のステーションで停止されるパレット型の加工片搬送ユニットが設けられ、そしてその搬送ユニットが搬送路内の位置に対してかつチューブの垂直整列に対して正確な位置に締め付け手段によって締め付けられることが提案される。かかる加工片搬送ユニットは好ましくはまた個々のステーションにおいて使用されることができ、その結果ステーションに加工片を入れかつステーションから加工片を除去する過程が自動化されることができる。
【００２１】
とくら好適な実施の形態において、パレット型の前記加工片搬送ユニットは、また、ダイ内に、完全な中空軸、とくにカムシャフト用の取着可能な部材の完全なセットを支持し、前記ダイ内の部材の数はステーションからステーションへ１つだけ減少される。
【００２２】
特定のステーションにおいて、搬送ユニットの１つが移動さされかつ固定された後、まず搬送ユニット上に新たに移動されたチューブがすでにステーションに置かれておりかつそれぞれの取着可能な部材を備えたチューブを置き換えるならば、取着可能な部材を部分的に備えたチューブが、各ステーションにおいて、最初のステーションに入る前にまず挿入された搬送ユニットに対して１つのステーションだけ後ろに留まる。
【００２３】
搬送ユニットはステーションからステーションへ同一の位相において動かされる。したがって、接合作業はすべてのステーションにおいて同一の位相によって行われる。
【００２４】
部材の完全なセットを搬送ユニットに設けることは、完全なシステムのために、装備が単一の取り付けステーションにおいて行われることができ、その取り付け作業は手で実施され得るが、大量生産によりまた、自動的に実施することも正当化されることによって非常に好都合である。手動取り付けの場合において、取り付けステーションには装備の補正および完全化のために自動チェックステーションが追随することができる。
【００２５】
搬送ユニットは好ましくは閉ループうえで走行する。最後の接合ステーションの後ろに、完成された中空軸が放出され、チャック内の締め付け手段は好ましくは解放されない、すなわち、チャックは、このチャックが高速締め付け手段によって前記作業ステーションにおいてそれぞれの受容装置に再び締め付けられることによって直線化、長さ切断および測定のごとき次に続く作業を、多分、容易にするために中空軸とともにプラントを出る。
【００２６】
好適な実施の形態において、取着可能な要素は、それらが前記パレット型搬送ユニットから除去されかつ位置決めおよび固定装置に挿入されるときステーションからステーションへそれらの搬送平面を出ない。この方法において、ステーション中の取着可能な要素用の搬送手段は、これらが２つの軸線に沿って１平面内でのみ動かされるように簡単化されることができる。これは、前記要素がステーションに単に配置されることができ、これに反してそれらは接合作業後チューブ用の位置決め手段を制御することによってステーションから持ち上げられることによって達成される。
【００２７】
ここの接合ステーションが同一に設計されかつ自在に使用されることができることは非常に好都合である。もちろん、ステーションは、チューブ上の最も高い位置における取着可能な部材が最初の接合ステーションにおいてかつそこから接合されるようにプログラムされねばならず、前記要素は最後のステーションにおいてチューブ上の最も下方の位置における取着可能な部材に下がっている段階において接合される。
【００２８】
チューブ膨張プローブは好ましくは２つのレベル間で調整可能でありかつ取着可能な部材を位置決めおよび固定ユニットに挿入するとき、作動部分を有するプローブ自由端は取着可能な部材が挿入されかつ固定された後のみ下方に向かってかつ連続して撤退させられ、前記プローブ自由端は、作動部分が取着可能な部材の内部に位置決めされるように位置決めおよび固定ユニット内で前進させられる。プローブ端での正確な軸方向位置を保証するために、プローブ自由端は、前進させられるために、緊張させられることができかつプローブがそれを通って摺動されるのを阻止しないガイド内で一時的に心出しされる。
【００２９】
プローブが取着可能な部材内に摺動されかつさらに心出しされかつその中に保持されると直ぐに、チューブの下方解放端は上方から下降され、心出し装置に導入されかつプローブ端を超えて案内される。チューブがプローブを取り囲むと直ぐに、プローブ固定装置が解放され、その結果、チューブは、必要なかぎり、プローブ上で下方に向かって摺動されることができる。その後、チューブはその下方端で堅固に締め付けられ、プローブはそれ自体チューブ内で作動部分の両側で密封リングを介して心出しする。空気手段によって固定される取着可能な要素は続いて起こる油圧膨張作動の間中半径方向に膨張することができかつしたがってそれ自体チューブ上で心出しする。
【００３０】
本発明の好適な実施の形態が図面に示されかつ以下で説明される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下で、図１、図２および図３による接合ステーションをこれらの図を共同して説明する。３つの運動軸線は参照記号ｘ，ｙおよびｚが付与されて示されている。ラック（台）９０が矢印Ｐの方向に水平方向に搬送可能でありかつパレット１１およびスタンド１５からなっている加工片搬送ユニット１０を含んでおり、そのパレット１１は装置内に延びる搬送軌道１３上で走行する。
【００３２】
とくに、ここで、運動方向に対して平行に延びる溝縁部でパレット１１に１つの溝および搬送方向に対して平行に延びる反対の縁部に２つの孔を設けることが可能で、受容手段は搬送方向に対して平行に延びる９０°プリズムによって一方の側からかつ他方の側から、同一水平面内に位置決めされた２つのテーパ付きピンによって負荷され、その結果パレット１１は正確に水平方向に整列された位置にかつその搬送路上の正確な位置に固定される。パレット基板１２上には、本発明のカムシャフト用の取着可能な要素の完全なセットを正確に位置決めするのに役立つダイ１４が位置決めされる。
【００３３】
パレット基板１２上には、その上方端に個々のチャック１７用の保持および締め付け装置１６が固定される正確に垂直に整列されたスタンド１５が配置されている。チャック１７は遊びがなくかつ角度的に正確な方法において保持装置１６に位置決めされる必要がある外方係合手段を含んでいる。チューブ１８がチャック１７に堅固に締め付けられかつ本発明による全接合過程の間中前記堅固に締め付けられた位置に維持する。
【００３４】
ラック９０は、精密に数値的に制御されるチューブ保持および位置決め装置２０がさらに他のスタンド１９を備えており、その中を直線駆動モータ２１が垂直に動き得るようになっている。位置決め装置２０には、チャック１７と同一の型からなるさらに他のチャック２３が設けられる。しかしながら、保持装置２０は、保持装置２２をかつしたがってチャック２３をラック９０内のあらゆる回転位置に動かすことができるために保持装置１６から離れた場所に位置つけられる。さらに他のチューブ１８'がチャック２３に締め付けられる。チャック２３中のチューブ１８'は取着されるべき部材をすでに取り付けられておりかつこの場合に、スタンド１５内のチューブ１８によって置き換えられる。
【００３５】
２つのチャック１７，２３の間には、位置決め装置２０に固定されかつ２つの半径方向に対向する把持アーム２６，２７および回転ヘッド２８を含むチャック交換装置２５が設けられる。回転ヘッド２８を９０°だけ回転することにより、標準的な工具交換装置に組み込まれた回転ヘッドは、チャック１７，２３を同時に抱え込み、その後、それらを各保持装置１６，２２から解放し、かつ回転ヘッド２８を引き続き１８０°回転することにより、チャックは、それらが保持装置１６，２２によって再び取着されるように相互に交換することができる。
【００３６】
その後、空の回転ヘッド２８は９０°だけ戻し回転され、そこで、符号１７の位置に位置付けられたチューブ１８'はパレット１１をさらに搬送しかつ他のパレット内を移動させることで別のチューブに置き換えられることが可能であり、その間、符号２３で示された位置に位置決めされたチューブ１８は引き続き接合作業に必要とされる段階的処理および動作を受けることができる。加えて、ラック９０は、３つのフォーク状の把持ヘッド３２を有する水平搬送装置３０を備えており、この搬送装置は、前記把持ヘッド３２を先端部分に有しかつ搬送方向を横切って水平に伸びるキャリッジ３１用の第１ガイド３３を含みかつ、同様にスライドガイド３５の上を搬送方向に移動可能なスライド３４に固定される。
【００３７】
把持体３２は、順次、垂直ガイド３６を含んでいる。把持体ヘッド３２および上述したガイド等の案内手段は、個々のチューブに対して取着可能な要素の運動を精密に数値的に制御するのに使用され、ダイ１４の保持手段から個々の取着可能な要素を取り外しかつその中心がチャック２３の軸線の下に位置決めされる位置決めおよび固定装置４０（以下、単に便宜上「固定装置４０」と言う）に個々の取着可能な要素を移動させることができる。固定装置４０の下に、油圧剤プローブ６４（以下、便宜上単に「プローブ６４」と言う）が保持されかつ軸方向の２つの位置に動かすことができるプローブ保持および摺動ユニット６０が配置される。
【００３８】
さらに、装置は把持ユニット６５を含み、それによってプローブ６４はチューブ１８’が摺動されるとき、一時的に固定することができる。しかしながら、チューブ上の取着可能な要素の予め定めた位置に応じて、前記把持ユニット６５が再び直ぐに開放され、チューブ１８’は油圧剤プローブ６４を超えて下方に動かすことができる。固定装置４０に取着可能な要素を挿入するために、プローブ６４はその下方位置に軸方向に動かされ、その結果挿入運動は妨害されず、続いてかつチューブを下降する前に、プローブ６４はその第２のより高い位置に動かされ、プローブの作動部分が取着可能な要素の内側に位置付けられるようになっている。
【００３９】
図４および図５の２つの図が共同して説明される。それらは、拡大詳細図の形でパレットパレット基板１２、前記パレット基板１２にボルト止めされた位置決めダイ１４、またパレット基板１２にボルト止めされたスタンド１５、ならびにスタンドに取着された保持装置１６を有する加工片搬送ユニット１０を示しており、その保持装置１６は下方のチャックに向けられる。位置決めダイ１４は取着可能な要素を構成する個々のカムが挿入される１２個の凹所３７を備えており、カムの角度的位置は前記凹所、ならびに筒状ベアリングスリーブが挿入される例えば六角形の凹所３８の位置にほぼ対応する。
【００４０】
これらの種々の凹所３７，３８に挿入されたカム等の個々の取着可能な要素は上述した精密に数値制御される把持体ヘッド３２の移動及び把持作業によって取り出される。保持装置１６の下には、少なくとも１つの取着可能な要素を備えたチューブから滴下しているオイルを捕捉することができるオイル捕捉皿３９が設けられ、その結果前記オイルは失われることがなく、または、搬送手段において再利用される。既述したごとく、保持手段１６は、チャック１７をその回転角度の精度をを出すように保持し、パレット基板１２に対して垂直に、したがって、パレット１１の平面とパレットを締め付けられているラック９０との角度も直角となるように正確に配置されねばならない。
【００４１】
図６および図７の２つの図がまた、以下においてまとめて説明される。これらの図はＹ−軸線の方向に実質的に第１ガイドを構成するレール３３上で移動可能なキャリッジ３１に取着された把持体ヘッド３２を示している。レール３３は、順次、Ｘ−軸線に沿ってスライドガイド３５上で移動可能なスライド３４内に保持される。把持体ヘッド３２は、順次、Ｚ−軸線の方向に高さに関連してキャリッジ３１でガイド３６内で動くことができる。把持体ヘッド３２は半径方向に調整可能な３本のフォーク３９を含んでいる。必要ならば、Ｚ−軸線の方向に高さに関連する把持体ヘッドの調整可能性は排除し得る、即ち、もし、フォーク３９が取着可能な部材に横方向から接近しかつフォークの中央で取着可能な部材を取り囲みかつ把持し、或いは、把持したフォークを開放できればである。
【００４２】
図８および図９の２つの図を同時に参照して以下に説明される。その全体的構成のみを図１に示した位置決めおよび固定装置４０は、パレット基板５２を含んでおりかつその上には幾つかの空気式締め付け装置および保持装置が取り付けられるいる。締め付け顎部４３，４４を有する第１の対のシリンダハウジング４１，４２は取着可能な部材の１つ、とくにカムを保持しかつ固定するのに役立つ。顎部対の前方端には、垂直ローラ軸線を供えたローラ４５，４６，４７が設けられ、その結果、環状円板４９上に置かれたカムは締め付け顎部４３，４４が閉止されるとき軸線５０上に心出しされる。
【００４３】
締め付け顎部４４のシリンダハウジング４１はＸ−軸線の方向にパレット基板５２に対してスライド５１によって調整可能である。このために、調整クランク５３が設けられる。他方で、締め付け顎部４４のシリンダハウジング４２はパレット基板５２上に堅固に配置される。シリンダハウジング４１はシリンダハウジング４２より高い空気圧力で作動し、その結果、一方で締付け顎部４３は固定ストッパをそして他方で締付け顎部４４は弾性ストッパを形成する。カムが円板４９上に置かれかつ軸線５０上で心出しされると直ぐに、半円形の凹所を備えた２つの締め付け顎部５５，５６が互いに向かって前進させられ、円板上に置かれたカムは向き合った前記半円形の凹所の頂部端で把持される。
【００４４】
把持された結果として軸線５０上で心出しされたカムの円錐導入開口は、チューブが下降される次の工程において、カムの貫通開口に正確にチューブをねじ込むことを可能にする。チューブが更に挿入されかつ固定されそしてカムの内部でチューブ部分を膨張させる次の作業工程に先立って、２つの測定スキャナ５７，５８が膨張作業の間中、時間の関数としてカムの変形を継続的に測定するためにカムへの接触状態が維持される。一方で、カムの亀裂形成を回避するために、弾性変形作業においてその許容量は超過されるべきでなく、かつ他方で、残りの弾性変形量でカムの固定のかつ堅固な嵌合を保証するために、チューブ部分に十分な高い可塑的変形を引き受けさせるようにすべきである。
【００４５】
図１０は図１と同一の図においてプローブ保持および案内手段６０を示している。シリンダハウジング６１内には、Ｚ−軸線の方向に動くことができかつ図示された上方位置と第２の下方位置との間で調整可能である作動シリンダ６２が設けられる。作動シリンダ６２には、鎖線でのみ示されるプローブ６４に締め付ける締め付け装置６３が設けられる。下方端を破断された状態で示されるプローブ６４には、その下方端で、油圧媒体用の圧力媒体、すなわち油圧剤が導入され、同じく破断された状態で示されたプローブ６４の上方端で、２つの環状密封体の間に形成された油圧媒体用の出口開口を備えた限定された軸方向長さを有する作動部分が取着されている。
【００４６】
シリンダハウジング６１の上方端には、プローブ６４の前記２つの位置間の軸方向移動可能を妨害することなくプローブ６４の軸線７０を上述した位置決めおよび保持ユニット４０の軸線５０上に正確に心出しするための調整可能な締め付け装置６５が設けられる。締め付け装置６５はプローブ６４の作動部分がカム等の取着可能な部材によって動かされると直ぐにかつチューブが、次に上方からプローブの外周上に摺動されかつカム等の取着可能な部材の貫通開口に導入される前に開く。ハウジングの下方端には、機能的なストッパがプローブが不正にねじ込まれたチューブによって下方に向かって不正に移動されるならば即座に作動するようにプローブ６４に固定される対応するリフレクタ６７と協働する軽量のバリヤ要素６６が設けられる。
【００４７】
図１１は、それぞれの隅部点において回転ステーション８２を含んでいる無限の矩形の搬送軌道システム８１内に位置決めされる６個の完全な接合ステーション８０を備えたシステムの平面図である。搬送軌道システム８１はコンベヤベルトまたはローラ軌道からなることができる。軌道システム８１の短い端部の一端には、取り付けステーション８３が配置され、この中で加工片搬送ユニットはカム等の取着可能な部材の完全なセットおよびチャックに締め付けられたチューブ１８を備えている。図１１によれば、これらの部材の取り付けを人手で実施するステーションにすることができるが、ステーションは容易に自動化されることができる。
【００４８】
反時計回りに動いている搬送路上には、取り付け作業の結果をチェックするためのチェックステーション８４が追随しており、そのチェックステーションは好ましくは自動化される。多数の加工片搬送ユニット１０が取り付けステーションおよび上述したチェックステーション８４の前方部分に示されている。加工片搬送ユニット１０が回転ステーション８２の１つで回転された後、加工片搬送ユニット１０は、搬送路に一体化される最初の４つの接合ステーション８０1〜８０4を通過する。チューブは工具交換装置を介して接合ステーション８０1〜８０4 の各々に動かされかつ最初のまたは追加の取着可能な部材が装着され、かつ工具交換装置を介して、再び連続搬送のために同一のまたは次の加工片搬送ユニット１０に再び置かれる。
【００４９】
チューブ１８が２つの回転ステーション８０2，８０3を通って横方向に搬送された後、更に、チューブに追加の取着可能な部材を装着するために、次の４つの接合ステーション８０5〜８０8にも各々の前方位置に加工搬送ユニット１０を備えている。また、例えば、取着可能な部材の対をチューブに対して順次同一の回転角度で直接個々のステーションにおいて接合するようにすることができる。最後に、放出ステーション８５において、すべての取着可能な部材が取り付け接合されて仕上げられたカムシャフトが搬送軌道システム８１から除去されかつ搬送ベルト８６上に置かれる。最後に、空の加工片搬送ユニット１０が第４の回転ステーション８２4 を介して取り付けステーション８３に送られる。
【００５０】
図１２は本発明のカムシャフト１００の部分を示す長手方向断面図である。図１３は図１２のカムシャフトの断面図である。２つのカム１０１，１０１'が本発明の方法によって同一の周部位置において管状部材であるチューブ１８上に固定される。ニードルベアリング１０２が前記２つのカム１０１，１０１'の間で緩く摺動される。カムシャフトの端部には、本発明の方法によって固定される摩擦軸受１０３および回転駆動力伝達用のギヤ１０４が設けられる。カバー１０５はカムシャフトの開放端に挿入される。取着可能な部材であるカム１０１，１０１'及び摩擦軸受１０３並びにギヤ１０４は、一方が他方の後ろにチューブ１８の可塑的な変形によって摺動されかつ固定される。
【００５１】
図１４はプローブ６４の上方端を示し、この上方端は、ボルト止めされたプローブヘッド６８を有し、プローブ及びプローブヘッドの両方を通るプローブ軸線７０を有する内方孔６９が貫通する。前記内方孔６９は盲孔の形においてプローブヘッド６８内で終端する。プローブヘッド６８上の２つのカラー部分７１，７２間には、スペーサスリーブ７５が、プローブヘッドに装着される１対の環状密封体７３，７４を相互に間隔を置いて固定するためにそれらの間に位置決めされている。スペーサスリーブ７５の長さはプローブの作動範囲を規定する。半径方向孔７６はプローブの中央に穿設された内方孔６９に連通しておりかつスリーブ７５を貫通する。油圧媒体は環状密封体７３，７４によってチューブ１８の内部で密封された作動範囲に前記半径方向の孔を通って流れる。プローブ６４およびプローブヘッド６８はネジ付き接続手段７７によって互いに接続される。スリーブ７５および環状密封体７３，７４は、別のネジ付き接続手段７８によってカラー部分７２に対して軸方向に緊張させられる。
【００５２】
本発明による中空軸接合方法及び中空軸接合装置に関する工程並びに構成、更にそれらの実施の形態をまとめると概ね以下の通りである。
【００５３】
１．チューブ、およびカム、フランジ、ベアリングスリーブ、トリガ円板、歯付きギヤまたはチェーンギヤのごとき、前記チューブ上で摺動される取着可能な部材からなり、前記チューブが、前記取着可能な部材内部で、この取着可能な部材が永続的な圧力嵌めによって前記チューブに固定されるように内部圧力を印加することによって個々の部分において半径方向に可塑的に膨張される、組み立てられた中空軸を接合するための中空軸接合方法において、前記取着可能な部材および前記チューブが相対的に個々に位置決めされかつ固定されそして前記チューブが個々の取着可能な部材と連係する個々の部分において連続して可塑的に膨張され、前記取着可能な部材が空間内に個々に位置決めされかつ固定され、各取着可能な部材のために、前記チューブが連係された、予め定められた軸方向および角度的位置に動かされ、そして、前記取着可能な部材と軸方向に連係された個々のチューブ部分が可塑的に膨張されることを特徴とする中空軸接合方法。
【００５４】
２．チューブ用の前記取着可能な部材がそれらの中心軸線および接触面に関連して互いに対応する位置において空間内で連続して位置決めされかつ固定され、そして前記チューブ上に固定されることを特徴とする項目１に記載の中空軸接合方法。
【００５５】
３．チューブ用の種々の取着可能な部材がそれらの中心軸線に関連して相対的に平行にずらされた異なる位置において空間内で位置決めされかつ固定され、そして前記チューブ上に連続して固定されることを特徴とする項目１または２に記載の中空軸接合方法。
【００５６】
４．前記チューブおよび前記取着可能な部材が垂直の中心軸線により動かされかつ位置決めされることを特徴とする項目１〜３の内の何れか１項に記載の中空軸接合方法。
【００５７】
５．前記チューブが取着可能な要素と連係する個々の部分においてプローブによって膨張させられ、そのさい１つの取着可能な部材が空間内に各々位置決めされかつ固定され、前記プローブが前記取着可能な部材内の位置に半径方向に撤退された位置から動かされそして前記チューブが前記プローブを超えて前記取着可能な部材内に導入されかつ前記取着可能な部材と連係する個々の部分を膨張させるために前記取着可能な部材に対して予め定めた軸方向のかつ角度的な位置に動かされることを特徴とする項目１〜４の内の何れか１項に記載の中空軸接合方法。
【００５８】
６．前記すべての取着可能な部材が接合される一方、前記チューブが不変の締め付け位置に直接保持されることを特徴とする項目１〜５の内の何れか１項に記載の中空軸接合方法。
【００５９】
７．前記チューブ用の前記すべての取着可能な部材が実質上対応する高さレベルで前記チューブを接合するために空間内位置決めされかつ固定されることを特徴とする項目１〜６の内の何れか１項に記載の中空軸接合方法。
【００６０】
８．チューブ、およびカム、フランジ、ベアリングスリーブ、トリガ円板、歯付きギヤまたはチェーンギヤのごとき、前記チューブ上で摺動される取着可能な部材からなり、その場合、前記チューブが、前記取着可能な部材内部で、この取着可能な部材が永続的な圧力嵌めによって前記チューブに固定されるように内部圧力を印加することによって個々の部分において半径方向に可塑的に膨張される、組み立てられた中空軸を接合するための接合ステーションとしての中空軸接合装置において、
前記取着可能な部材用の単一の位置決めおよび固定ユニット（４０）および前記チューブ用の単一の位置決めおよび保持装置（２０）が設けられ、
前記位置決めおよび固定ユニット（４０）が空間に固定されると共に、
前記位置決めおよび保持装置（２０）が、前記チューブの軸線に関連して、前記位置決めおよび固定ユニット（４０）に対して軸方向にかつ回転して駆動可能であることを特徴とする中空軸接合装置。
【００６１】
９．前記チューブ用の位置決めおよび保持装置（２０）および前記取着可能な部材用の位置決めおよび固定ユニット（４０）が垂直に一直線に整列されることを特徴とする項目８に記載の中空軸接合装置。
【００６２】
１０．前記チューブの個々の部分を膨張させるためのプローブ部分を有しており、前記プローブ（６４）が前記チューブの個々の部分を膨張させるための単一の作動部分（１８）を含んでいることを特徴とする項目８または１０に記載の中空軸接合装置。
【００６３】
１１．前記プローブ（６４）が２つの軸方向位置間で調整可能であり、前記作動部分が前記位置決めおよび固定ユニット（４０）の下の下方位置にかつ前記位置決めおよび固定ユニット（４０）内の上方位置に位置決めされることを特徴とする項目１０に記載の中空軸接合装置。
【００６４】
１２．前記保持および位置決め装置（２０）がチューブ用の交換可能なチャック（１７，２３）用の受容手段（２２）を含んでいることを特徴とする項目８〜１０の内の何れか１項に記載の中空軸接合装置。
【００６５】
１３．加工片搬送ユニット（１０）がチューブ用の交換可能なチャック（１７，２３）用の受容手段（１６）を含んでいることを特徴とする項目１２に記載の中空軸接合装置。
【００６６】
１４．前記加工片搬送ユニット（１０）がチューブ用の取着可能な部材の完成セット用のダイを含んでいることを特徴とする項目１３に記載の中空軸接合装置。
【００６７】
１５．とくに前記保持および位置決め装置（２０）に配置されるように、交換可能なチャック（１７，２３）を取り扱うための工具交換装置（２５）が設けられることを特徴とする項目１２または１３に記載の中空軸接合装置。
【００６８】
１６．加工片搬送ユニット（１０）用の搬送軌道（１３）および締め付け手段が前記装置うちに配置されることを特徴とする項８〜１５の内の何れか１項に記載の中空軸接合装置。
【００６９】
１７．個々の取着可能な部材を待機位置から位置決めおよび固定ユニット（４０）に受容しかつ搬送するための水平搬送装置が設けられることを特徴とする項目８〜１５の内の何れか１項に記載の中空軸接合システム。
【００７０】
１８．複数の接合ステーションからなっており、個々のステーション（８０）が直線的にまたは搬送路（８１）を介してループで互いに接続され、ステーションからステーションへ搬送可能な加工片搬送ユニット（１０）が設けられ、その加工片搬送ユニット（１０）がチューブ用の交換可能なチャック用の受容手段（１６）を含んでおり、そしてステーションの保持および位置決め装置（２０）がまたチューブ用の交換可能なチャック用の受容手段（２２）を含んでいることを特徴とする項目８〜１７の内の何れか１項に記載の中空軸接合システム。
【００７１】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明は、チューブ、およびカム、フランジ、ベアリングスリーブ、トリガ円板、歯付きギヤまたはチェーンギヤのごとき、前記チューブ上で摺動される取着可能な部材からなり、その場合、前記チューブが、前記取着可能な部材内部で、この取着可能な部材が永続的な圧力嵌めによって前記チューブに固定されるように内部圧力を印加することによって個々の部分において半径方向に可塑的に膨張される、組み立てられた中空軸を接合するための中空軸接合方法において、前記取着可能な部材および前記チューブが相対的に個々に位置決めされかつ固定されそして前記チューブが個々の取着可能な部材と連係する個々の部分において連続して可塑的に膨張され、前記取着可能な部材が空間内に個々に位置決めされかつ固定され、各取着可能な部材のために、前記チューブが連係された、予め定められた軸方向および角度的位置に動かされ、そして、前記取着可能な部材と軸方向に連係された個々のチューブ部分が可塑的に膨張される構成としたので、装置の簡単化された設計を特長としながら、かなりの範囲に工程を自動化するのに適する、中空軸接合方法および中空軸接合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の接合ステーションを示す側面図である。
【図２】  図１の接合ステーションの端面図である。
【図３】  図１の接合ステーションの平面図である。
【図４】  詳細な形でチューブ保持装置を有する取着可能な部材用のパレットを示す側面図である。
【図５】  図４のパレットを示す平面図である。
【図６】  詳細な形で取着可能な部材用の水平搬送ユニットを示す側面図である。
【図７】  図６の水平搬送ユニットを示す平面図である。
【図８】  詳細な形で取着可能な部材用の位置決めおよび保持装置を示す側面図である。
【図９】  図８の位置決めおよび保持装置を示す平面図である。
【図１０】  詳細な形でプローブ保持装置を示す側面図である。
【図１１】  図１による８個の個々の接合ステーションを有する完全なシステムを示す平面図である。
【図１２】  本発明のカムシャフトを部分的に示す長手方向断面図である。
【図１３】  図１２のカムシャフトの部分断面図である。
【図１４】  本発明のプローブヘッドを示す長手方向断面図である。
【符号の説明】
１０  加工片搬送ユニット
１１  パレット
１２  パレットパレット基板
１３  搬送軌道
１４  ダイ
１５  スタンド
１６  保持装置
１７  チャック
１８  チューブ
１９  スタンド
２０  チューブ保持および位置決め装置
２１  直線駆動モータ
２２  保持装置
２３  チャック
２４  回転駆動モータ
２５  加工片交換装置
２６  把持アーム
２７  把持アーム
２８  回転ヘッド
３０  水平搬送ユニット
３１  キャリッジ
３２  把持体
３３  横方向ガイド
３４  スライド
３５  長手方向ガイド
３６  垂直ガイド
３７  凹所
３８  凹所
３９  オイル捕捉皿
４０  位置決めおよび固定ユニット
４１  シリンダハウジング
４２  シリンダハウジング
４３  保持顎部
４４  保持顎部
４５  ローラ
４６  ローラ
４７  ローラ
４８  ローラ
４９  支持リング
５０  軸線
５１  スライド
５２  パレット基板
５３  クランク
５５  把持体
５６  把持体
５７  スキャナ
５８  スキャナ
６０  プローブ保持および案内装置
６１  シリンダハウジング
６２  設定ピストン
６３  締め付け装置
６４  プローブ
６５  把持体
６６  軽量バリヤユニット
６７  リフレクタ
６８  プローブヘッド
６９  内方孔
７０  プローブ軸線
７１  カラー
７２  カラー
７３  環状密封体
７４  環状密封体
７５  スペーサスリーブ
７６  半径方向孔
７７  ネジ付き接続手段
７８  ネジ付き緊張手段
８０  接合ステーション
８１  搬送ループ
８２  取り付けステーション
８３  チェックステーション
８４  放出ステーション
８５  コンベヤベルト
９０  ラック
【図１】
0003866203.tif 000002
【図２】
0003866203.tif 000003
【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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