(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ軸の一端面を加締めるための第１加締パンチＰ１と該ローラ軸の他端面を加締めるための第２加締パンチＰ２とが、該ローラ軸の加締方向と同一軸線上に相対可動できるように両端同時加締機に備えられ、第１加締パンチＰ１は、該両端同時加締機の上方圧板に設けた上部固定フレームの下方に固着される上基部に固着され、該第１加締パンチＰ１の先部の前端面には、加締用成形突部が周方向に一体に形成され、第２加締パンチＰ２は該両端同時加締機の下方圧板に設けた下部固定フレームの上方に固着される下基部に固着され、該第２加締パンチＰ２の先部の前端面には、加締用成形突部が周方向に一体に形成され、両加締パンチＰ１，Ｐ２は鉛直な加締方向と同一軸線上に配列され、前記上方圧板および下方圧板は、両側でねじ方向が異なる左右ボールねじを介して、前記同一軸線上に相対可動できるように螺設され、被加締物の両端が同時に加締められる両端同時加締機であって、前記上方圧板および下方圧板の相対可動の動作制御が、サーボモーターによる電気制御にて行われていることを特徴とする両端同時加締機。
【請求項２】
前記左右ボールねじの左右ピッチが同ピッチであることを特徴とする請求項１記載の両端同時加締機。
【請求項３】
前記左右ボールねじが加締機１機につき２本設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の両端同時加締機。
【請求項４】
前記被加締物の両端面周縁部が正常に加締られたか否かを、加締時の加締荷重と加締量より自動判定させていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の両端同時加締機。
【請求項５】
加締荷重がロードセルにより制御されていることを特徴とする請求項４記載の両端同時加締機。
【請求項６】
加締量がマグネスケールによって制御されていることを特徴とする請求項４または５に記載の両端同時加締機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する技術分野】
本発明は、被加締物の両端面周縁部を同時に加締める両端同時加締機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる両端同時加締機の基本構造および機構については、特開平１１−１８８４３５号公報等で既に知られている。しかしながら、左右ボールねじを構成要件とする両端同時加締機は従来知られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
先行技術として特開平１１−１８８４３５号公報のように両端同時加締機で、下方の加締パンチを固定し、上方の加締パンチを下降させて被加締物である軸の両端を同時に加締められるものはあった。しかし、このような両端同時加締機は下方の加締パンチが固定されているため、加締め加工時に下側の加締量分、軸が下降して中心がズレるという問題が発生する。また、加締パンチの昇降に油圧シリンダ等のアクチュエータを用いて制御すると、加締荷重や加締量等の微妙な調整が困難であり加工精度が優れているとはいえない。さらに油圧シリンダ等を用いると、その機構上加締機の大型化を招くことになり、広い設置スペースの確保が必要となる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決して効率よく加締め加工が行える両端同時加締機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討した結果、ボールねじの両側で異なるねじ方向を有する左右ボールねじの一方に第１加締パンチを備えた上方圧板、他方に第２加締パンチを備えた下方圧板が被加締物の加締め方向と平行に相対可動できるように螺設され、被加締物の両端が同時に加締められるようにした両端同時加締機が上記従来技術の課題を解決することを知見した。
【０００５】
また本発明者らは、前記上方圧板および下方圧板の相対可動の動作制御を、サーボモーターによる電気制御にて行わせることで、加締荷重や加締量等の微妙な調整ができることも知見した。しかも加締機の可動にサーボモーターを利用することで、加締機自体の小型化を図ることができることも知見した。
【０００６】
さらに本発明者らは、種々検討を重ねて本発明を完成させるに至った。
したがって本発明は、
（１）ボールねじの両側で異なるねじ方向を有する左右ボールねじの一方に第１加締パンチを備えた上方圧板と他方に第２加締パンチを備えた下方圧板とが、被加締物を加締めるために、加締物の加締め方向と平行に相対可動できるように螺設され、被加締物の両端が同時に加締められるようにしたことを特徴とする両端同時加締機、
（２）前記左右ボールねじの左右ピッチが同ピッチであることを特徴とする前記（１）記載の両端同時加締機、
（３）前記左右ボールねじが加締機１機につき２本設けられていることを特徴とする前記（１）または（２）記載の両端同時加締機、
（４）前記上方圧板および下方圧板の相対可動の動作制御が、サーボモーターによる電気制御にて行われていることを特徴とする前記（１）〜（３）の何れかに記載の両端同時加締機、および
（５）記被加締物の両端面周縁部が正常に加締られたか否かを、加締時の加締荷重と加締量より自動判定させていることを特徴とする前記（１）〜（４）の何れかに記載の両端同時加締機、
に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、添付図面に示した実施例に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の実施例を示すものであり、図１は図３の指定個所５０の部分拡大図であり、加締め前の被加締物の両端面に両加締パンチの加締用成形突部が当接している状態を示す。図２は本発明の両端同時加締機の正面図である。図３は図２の左側面図である。なお、これと関連して示す図４（ａ）、（ｂ）および図５は図１〜３で示される実施例装置とは細部で異なっているが実施例をよりよく説明するための模式図である。
【０００８】
先ず図１において、加締め対象となる製品としては、例えばローラ付ロッカーアームが挙げられ、これは図示しない内燃機関の動弁装置に組み込まれ動弁カムの回転に連動して動弁を開閉駆動させる機能を果たすものである。ロッカーアーム本体１０には、該ロッカーアーム本体１０を揺動可能に支持するロッカーシャフトを連通させるロッカーシャフト孔１１が形成される。また、該ロッカーアーム本体１０の中央部１０ａには、動弁カムに接するローラ１２の支持部がそれぞれ設けられ、該ローラ支持部は、ローラ１２を挟んで相対向する一対の支持壁１０ｂより構成される。その各支持壁１０ｂには、被加締物となる中実のローラ軸１３の両端部を嵌合支持する支持孔１０ｃが設けられる。
【０００９】
前記ローラ軸１３は本発明の被加締物を構成するものであって、その中間部にはローラ１２がニードル１４を介して回動自在に嵌合支持される。ローラ軸１３の両外側面の周縁部はロッカーアーム本体１０の支持孔１０ｃ周縁部に加締締結されるものであって、その加締加工は次に説明する両端同時加締機Ａを用いて行われる。
【００１０】
図２，３を併せて参照して、ローラ軸１３の一端面を加締めるための第１加締パンチＰ１と該ローラ軸１３の他端面を加締めるための第２加締パンチＰ２とが、該ローラ軸１３の加締方向と同一軸線上に相対可動できるように両端同時加締機Ａに備えられる。第１加締パンチＰ１は、該両端同時加締機Ａの上方圧板２０に設けた上部固定フレーム２１の下方に固着される上基部２２に嵌合固着され、該第１加締パンチＰ１の先部１５の前端面には、加締用成形突部１５ａが周方向に一体に形成される。一方、第２加締パンチＰ２は該両端同時加締機Ａの下方圧板２３に設けた下部固定フレーム２４の上方に固着される下基部２５に嵌合固着され、該第２加締パンチＰ２の先部１６の前端面には、加締用成形突部１６ａが周方向に一体に形成される。両加締パンチＰ１，Ｐ２は鉛直な加締方向と同一軸線上に配列され、前記上方圧板２０および下方圧板２３は、両側でねじ方向が異なる左右ボールねじＢを介して、前記同一軸線上に相対可動できるように螺設される。
次に図１〜３で示される装置と細部では一致しない模式図を使って説明する。図５は、左右ボールねじＢと上方圧板２０と下方圧板２３との関係を示す。左右ボールねじＢにおいて、左右の中心を示す水平線を境にして、ネジの回転方向が逆になっていることを示す。又、二つの矢印は加締加工時における上方圧板２０と下方圧板２３とが相対的に反対方向に動くことを示す。
【００１１】
前記左右ボールねじＢは、公知のボールねじの両側（左右）にてねじ方向が異なるように形成されるボールねじのことであり、本実施例では加締めの加工制御を容易にするため、左右のねじピッチを同ピッチとし、また前記両端同時加締機Ａの１機につき該左右ボールねじＢを２本設けている。
【００１２】
上記機構により、前記左右ボールねじＢを例えばサーボモーターＣによって回動駆動させることで、左右ボールねじＢの両側にてねじ方向が異なるため、前記上方圧板２０が下降時は、同時に下方圧板２３が上昇させられるようになり、また、該左右ボールねじＢの回動方向を逆転させることで、該上方圧板２０の上昇時は、同時に下方圧板２３が下降させられるようになる。
ゆえに、前記第１加締パンチＰ１および第２加締パンチＰ２は、各々前記圧板上に嵌合固着されているため、前記ローラ軸１３の加締方向と同一軸線上に相対可動できるようになり、即ち該ローラ軸１３の両端を同時に加締められる。
【００１３】
次に、前記両端同時加締機Ａを用いてローラ軸１３の軸端を加締める工程の一例を概説する。
サーボモーターＣの回動によって出力された動力は、出力側プーリー３０を介してプーリーベルト３１に伝達され、入力側プーリー３２に入力される。入力された動力は減速機３３によって適正な回転数に調整され、該減速機３３に設けられる出力軸３４に連結される駆動歯車３５を介して、各々従動歯車３６に連結される前記左右ボールねじＢを各々ボールねじの軸線上にて回動させる。尚、該左右ボールねじＢが前記両端同時加締機Ａの１機につき２本以上複数本設けられる場合、例えば左右ボールねじ各１本毎に１機づつサーボモーターを設けることも考えられるが、ランニングコストや加締精度の面で好ましくないため、本実施例では該両端同時加締機１機につき１機のサーボモーターにて動力制御を行わせている。
【００１４】
従って、同一方向に回動する左右ボールねじＢにより、この左右ボールねじＢにて螺設される上方圧板２０および下方圧板２３が、該左右ボールねじＢのねじ方向に沿って逆方向に平行に相対可動される。即ち、前記上方圧板２０および下方圧板２３に各々備えられる第１加締パンチＰ１および第２加締パンチＰ２が、前記ローラ軸１３の軸方向に上昇・下降の相対可動させられるため、該ローラ軸１３の両端を同時に加締められる。
【００１５】
前記両端同時加締機Ａにて両端同時加締め加工を行うため、予め前記ロッカーアーム本体１０が所定の位置に定設されるよう、例えば該両端同時加締機Ａに設けられる位置決め装置４０に備えられる挿入治具４１を前記ロッカーシャフト孔１１内に挿入させて、前記ロッカーアーム本体１０を定設させるのが好ましい。尚、この実施例以外でも種々の公知技術を用いて加締め対象となる製品を定設させてもよい。
【００１６】
本実施例では、良好な加締め加工が行えるようサーボモーターＣを用いており、これによる電気制御にて両端同時加締め時の加締量の不均一さや被加締物の軸がズレるのを防止している。即ち、前記上方圧板２０および下方圧板２３に設けられるマグネスケール４２の先端部が当接されるまで、高速に該上方圧板２０と該下方圧板２３が同時に相対可動され、その後各々加締パンチＰ１，Ｐ２の前記加締用成形突部１５ａ，１６ａが前記ローラ軸１３となる被加締物の両軸端に接触し、適当な初荷重が負荷された後、低速にてマグネスケール４２に設定されている規定の加締量分だけ前進して加締め加工が行われる。加締め終了後は再び高速で加締ストローク分だけ両加締パンチが後退させられる。
次に図１〜３で示される装置と細部では一致しない模式図を使って説明する。図４（ａ）は加締用成形突部１５ａ、１６ａが被加締物の両端に接触し、初荷重が負荷される直前の状態を示す。その後に、荷重が負荷されて、加締加工が行われる。図４（ｂ）は加締め終了直後の状態を示す。
【００１７】
また、加締荷重の制御は、前記下方圧板２３上にガイド４３を設けて、前記下部固定フレーム２４を前記相対可動方向のみに規制させ、該下部固定フレーム２４をロードセル４４上に台セットさせて、加締め時のロードセル４４の出力により制御させている。
さらに、前記両端同時加締機Ａ内にリミット装置４５を設けることで、万一加締荷重がオーバーランした場合、瞬時にサーボモーターＣを停止させ、該両端同時加締機Ａの機械的破損を防止させることもできる。
上記加締量や加締荷重の微妙な調整は、従来の油圧シリンダ等のアクチュエータでは困難であるが、サーボモーターによる電気制御にて行わせることでより容易且つ確実にすることができ、加締めの加工精度の向上が図られる。
【００１８】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。例えば前記実施例では、ローラ付ロッカーアームのローラ軸端面を加締め加工する装置および方法を示したが、本発明の加締め対象となる製品は、このようなロッカーアームに限定されず、軸端を加締め加工して支持体に固定するようにした種々の機械部品を被加締物としてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ボールねじの両側で異なるねじ方向を有する左右ボールねじの一方に第１加締パンチを備えた上方圧板、他方に第２加締パンチを備えた下方圧板が被加締物の加締め方向と同一軸線上に相対可動できるように螺設され、被加締物の両端が同時に加締められるようにした両端同時加締機によって、加締めの加工精度を向上させ、且つ効率よく加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３の指定個所５０の部分拡大図であり、加締め前の被加締物の両端面に両加締パンチの加締用成形突部が当接している状態を示す。
【図２】本発明の両端同時加締機の正面図である。
【図３】図２の左側面図である。
【図４】図４（ａ）は加締用成形突部１５ａ、１６ａが被加締物の両端に接触し、初荷重が負荷される直前の状態を模式的に示す加締機の加締部分の概略断面図である。
図４（ｂ）は加締終了直後の状態を模式的に示す加締機の加締部分の概略断面図である。
【図５】図５は左右ボールねじＢと上方圧板２０と下方圧板２３の関係を示す模式概略断面図である。
【符号の説明】
１０・・・ロッカーアーム本体
１０ａ・・中央部
１０ｂ・・支持壁
１０ｃ・・支持孔
１１・・・ロッカーシャフト孔
１２・・・ローラ
１３・・・ローラ軸
１４・・・ニードル
１５，１６・・・先部
１５ａ，１６ａ・・・加締用成形突部
２０・・・上方圧板
２１・・・上部固定フレーム
２２・・・上基部
２３・・・下方圧板
２４・・・下部固定フレーム
２５・・・下基部
３０・・・出力側プーリー
３１・・・プーリーベルト
３２・・・入力側プーリー
３３・・・減速機
３４・・・出力軸
３５・・・駆動歯車
３６・・・従動歯車
４０・・・位置決め装置
４１・・・挿入治具
４２・・・マグネスケール
４３・・・ガイド
４４・・・ロードセル
４５・・・リミット装置
Ａ・・・・両端同時加締機
Ｂ・・・・左右ボールねじ
Ｃ・・・・サーボモーター
Ｐ１・・・第１加締パンチ
Ｐ２・・・第２加締パンチ
Ｏ・・・・被加締物
【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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