(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ部の力を受けて筒状物の端縁に遠近するかしめローラを用いて前記端縁を塑性変形させて被組付け物の外周溝部に入り込ませてかしめ結合するかしめ装置において、
前記かしめローラは、被組付け物の外周に平行に配置し且つ筒状物の外面に当接するローラ胴部と、ローラ胴部の外周の全周に一体に且つ、前記外周溝部の凹形状に対応する凸状に形成して、前記端縁の外周と同時に内周の全周を径内方へ塑性変形させて前記外周溝部に入り込ませるかしめ突条部と、を備え、前記かしめ突条部の前記ローラ胴部からの突出代を外周溝部の深さより小さくし、かしめ突条部をローラ胴部が当接するまで押し込み、かしめ深さを一定にすることで、前記入り込んだ端縁をほぼ一定にしたことを特徴とするかしめ装置。
【請求項２】
前記ローラ胴部を、ローラ胴中心部と、これの外周に嵌めるローラ胴外筒部と、で構成したことを特徴とする請求項１記載のかしめ装置。
【請求項３】
シリンダ部の力を受けて筒状物の端縁に遠近するかしめローラを用いて前記端縁を塑性変形させて被組付け物の外周溝部に入り込ませてかしめ結合するかしめ結合方法において、
前記端縁にかしめローラのローラ胴部の外周の全周に一体に形成したかしめ突条部を当接させ、
かしめ突条部で端縁を塑性変形させ前記外周溝に入り込ませる際に、
被組付け物の外周に平行に配置し且つ筒状物の外面に当接する前記ローラ胴部を、筒状物の外面に当接させることによりかしめ突条部による押し込みは停止するとともにかしめ結合を完了させることを特徴とするかしめ結合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はローラを用いて筒状物の端縁をかしめ結合するかしめ装置及びかしめ結合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ローラを用いたかしめ装置には、例えば、特開平６−２９７０５６号公報「かしめ装置」が知られている。このかしめ装置は、同公報の図１によれば、かしめヘッド４（符号は公報記載のものを使用した。以下同様。）でケーシングＤを押圧し、可動シーブＢにケーシングＤを結合するもので、具体的には、同公報の図３のトグル機構４４のクランプアーム４５がストッパ４７に当接するまで第２ローラ４６，４６でケーシングＤを押圧するとともに、第１ローラ４２のフランジ部４２ａ（図４参照）でケーシングＤを受けつつ、かしめることで、均等に加圧でき、かしめ作業を安定して正確に行うことができるというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報のかしめ装置では、ケーシングＤの肉厚がばらつくと、公差内の肉厚のばらつきであっても、第１ローラ４２のフランジ部４２ａで形成したかしめ深さに大きなばらつきが生じることがある。このため、ケーシングＤの肉厚に対応して第２ローラ４６，４６の位置が移動するようにストッパ４７を微調整する必要があった。このように、かしめ作業中に調整作業が介在し、生産性の向上を図り難かった。
また、ケーシングＤの外径が変わった場合に、ストッパ４７をその都度設定し直す必要があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、筒状物の肉厚にばらつきがあっても、調整することなく、かしめ深さを確保した確実なかしめを行い、ワークの径が変わっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保した確実なかしめを行うかしめ装置及びかしめ結合方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１では、シリンダ部の力を受けて筒状物の端縁に遠近するかしめローラを用いて端縁を塑性変形させて被組付け物の外周溝部に入り込ませてかしめ結合するかしめ装置において、かしめローラは、被組付け物の外周に平行に配置し且つ筒状物の外面に当接するローラ胴部と、ローラ胴部の外周の全周に一体に且つ、外周溝部の凹形状に対応する凸状に形成して、端縁の外周と同時に内周の全周を径内方へ塑性変形させて外周溝部に入り込ませるかしめ突条部と、を備え、かしめ突条部のローラ胴部からの突出代を外周溝部の深さより小さくし、かしめ突条部をローラ胴部が当接するまで押し込み、かしめ深さを一定にすることで、入り込んだ端縁をほぼ一定にしたことを特徴とする。
【０００６】
かしめローラは、被組付け物の外周に平行に配置し且つ筒状物の外面に当接するローラ胴部と、ローラ胴部の外周の全周に一体に且つ、外周溝部の凹形状に対応する凸状に形成して、端縁の外周と同時に内周の全周を径内方へ塑性変形させて外周溝部に入り込ませるかしめ突条部と、を備え、かしめ突条部のローラ胴部からの突出代を外周溝部の深さより小さくし、かしめ突条部をローラ胴部が当接するまで押し込み、かしめ深さを一定にすることで、入り込んだ端縁をほぼ一定にした。すなわち、塑性変形して被組付け物の外周溝部に入り込だ端縁の内周の全周が外周溝部の底に当たる前にローラ胴部は突条部の突出代だけ押し込んだ位置で筒状物の外面に当接し、突条部による押し込みは停止する。その結果、かしめ装置は、筒状物の肉厚にばらつきがあっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保することで、入り込んだ端縁をほぼ一定にした確実なかしめを行うとともに、ワークの径が変わっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保した確実なかしめを行う。
【０００７】
請求項２は、ローラ胴部を、ローラ胴中心部と、これの外周に嵌めるローラ胴外筒部と、で構成したことを特徴とする。
突出代だけ押し込んだ位置でローラ胴外筒部が筒状物に当たって突条部の押し込みは停止する。その結果、かしめ装置は、筒状物の肉厚にばらつきがあっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保した確実なかしめを行うとともに、被組付け物の外径ならびに筒状物の外径が変わっても、調整することなく、かしめ深さを確保した確実なかしめを行う。
【０００８】
また、ローラ胴部を、ローラ胴中心部と、これの外周に嵌めるローラ胴外筒部と、で構成したので、異なる材質の選択が可能となる。例えば、ローラ胴中心部の材質として高硬度を得られるものを採用することで、突条部の耐摩耗性の向上を図るとともに、突条部の強度の向上を図り、一方、ローラ胴外筒部の材質として比較的低硬度で軟らかさを得られるものを採用することで、ローラ胴外筒部が接触する筒状物の外面に対してのきずの発生を防ぐ。
【０００９】
請求項３は、シリンダ部の力を受けて筒状物の端縁に遠近するかしめローラを用いて端縁を塑性変形させて被組付け物の外周溝部に入り込ませてかしめ結合するかしめ結合方法において、端縁にかしめローラのローラ胴部の外周の全周に一体に形成したかしめ突条部を当接させ、かしめ突条部で端縁を塑性変形させ外周溝に入り込ませる際に、被組付け物の外周に平行に配置し且つ筒状物の外面に当接するローラ胴部を、筒状物の外面に当接させることによりかしめ突条部による押し込みは停止するとともにかしめ結合を完了させることを特徴とする。
【００１０】
かしめ結合方法では、塑性変形して被組付け物の外周溝部に入り込だ端縁の内周の全周が外周溝部の底に当たる前にローラ胴部は突条部の突出代だけ押し込んだ位置で筒状物の外面に当接し、突条部による押し込みは停止する。その結果、筒状物の肉厚にばらつきがあっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保することで、入り込んだ端縁をほぼ一定にした確実なかしめを行うとともに、ワークの径が変わっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保した確実なかしめを行う。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るかしめ装置の斜視図であり、かしめ装置１０は、ベース１１と、このベース１１に設けたローラ締め機構１２と、このローラ締め機構１２の動作を制御する制御部１３と、を備えたもので、ワークＷを図に示していない回転装置で回転させ、かしめ加工を実施する。
【００１２】
ここで、図下方の軸は、座標軸であり、直線又は回転で動く方向を示す。Ｘは水平な直線運動を示す軸、ＹはＸに直交する軸、ＺはＸ，Ｙに直交する軸、ＢはＹ軸の周りの回転運動を示す軸である。
【００１３】
ワークＷは、被組付け物Ｊと、筒状物Ｋとを有し、例えば、無段変速機のＶプーリである。
回転装置は、ワークＷを所定の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向）に保持しつつ、所定の回転数で回転（Ｂ軸方向）させる。
【００１４】
ローラ締め機構１２は、スライド（Ｘ軸方向）可能に設けたスライドベース２１，２２と、このスライドベース２１，２２間に設けたトグル機構２３と、このトグル機構２３に回転可能に取付けたバックアップローラ２４，２５と、スライドベース２２に設けたかしめローラ２６と、からなる。
【００１５】
図２は図１の２−２線断面図であり、バックアップローラ２４の断面を示す。
バックアップローラ２４は、ローラ本体部２７の外周に押圧部２７ａを形成し、ローラ本体部２７の中央に孔２７ｂを開け、この孔２７ｂに軸受２７ｃを嵌め、軸受２７ｃに軸２７ｄを通してトグル機構２３に取付けたものである。２７ｅ，２７ｅはスラストワッシャを示す。
バックアップローラ２５（図１参照）は、バックアップローラ２４と同じであり、説明を省略する。
【００１６】
図３は本発明に係るかしめローラの断面図であり、かしめローラ２６は、スライドベース２２にスライド可能に取付けたローラ支持ベース３１と、このローラ支持ベース３１の中央に配置した軸部材３２と、軸部材３２で支持したローラ胴部３３と、ローラ胴部３３の外周に形成したかしめ突条部３４と、かしめ検出手段３５と、を備えたものである。
かしめ突条部３４のローラ胴部３３からの突出代ａを被組付け物Ｊの外周溝部Ｊ２の深さｂより小さく設定した。
【００１７】
かしめ検出手段３５は、かしめの状態を検出するもので、スライドベース２２にロードセル３６を一体的に取付けるとともに、ローラ支持ベース３１の当接面３１ａが触れるように取付け、ローラ支持ベース３１に取付け部材３７ａを介して距離検出器３７を取付け、距離検出器３７が検出する検出片３８をベース１１の上に一体的に取付けたものである。
【００１８】
図４は図１の４−４線矢視図であり、上のスライドベース２１（図１参照）およびワークＷを取外した状態で且つ、かしめ加工前の状態を示す平面図で、下のスライドベース２２にかしめローラ２６をガイド２６ａでスライド可能（Ｘ軸方向）に取付けるとともに、ロードセル３６をかしめローラ２６に触れるように設け、スライドベース２２にトグル機構２３を配置し、このトグル機構２３にバックアップローラ２４，２５を取付けたことを示す。２６ｂは、ローラ支持ベース３１に取付けた回転センサを示す。
【００１９】
トグル機構２３は、スライドベース２２にスライド可能にシリンダ部４１をガイド４２，４３で取付け、シリンダ部４１に第１リンク４４，４４を第１支持ピン４５で連結し、第１リンク４４，４４に第２リンク４６，４６を第２支持ピン４７，４７で連結し、スライドベース２２に第２リンク４６，４６の中央を支持軸４８，４８で旋回可能に支持したものである。
なお、かしめ作業を開始する場合は、図に示していない回転装置にワークＷを図の如くセットする。
【００２０】
以上に述べたかしめ装置の作用を次に説明するとともに、このかしめ装置を用いたかしめ結合方法を説明する。
図５は本発明に係るかしめ装置の第１作用図兼かしめ結合方法を説明する第１図である。
ワークＷ（被組付け物Ｊ、筒状物Ｋ）を回転装置にセットし、所定の回転数Ｎで回転させ、一方、シリンダ部４１のロッド４１ａを油圧で前進作動させると、ロッド４１ａのみが矢印丸１の如く前進し、第１リンク４４，４４は第２リンク４６，４６を矢印丸２、丸２の如く旋回させるため、バックアップローラ２４，２５がともにワークＷに当接する。
【００２１】
引き続き、第２リンク４６，４６が旋回を続けると、反力でシリンダ部４１とともに、スライドベース２２は矢印丸３の如くＸ軸方向に前進して、かしめローラ２６がワークＷに当接すると同時に、バックアップローラ２４，２５との３点でワークＷを押圧する。そして、バックアップローラ２４，２５の押付けによるかしめ荷重Ｆでかしめローラ２６はワークＷに対して塑性加工を行う。
【００２２】
図６は本発明に係るかしめ装置の第２作用図兼かしめ結合方法を説明する第２図である。
ここで、ワークＷの被組付け物Ｊは、外周Ｊ１に外周溝部Ｊ２を有し、外周溝部Ｊ２の深さをｂに設定し、外周Ｊ１の外径をＤｊに設定したものである。一方、筒状物Ｋは、端縁Ｋ１と、端縁Ｋ１の近傍の外面Ｋ２を有し、筒状物Ｋの肉厚をｔに設定し、外径をＤｋに設定した。Ｑはかしめ深さを示す。
【００２３】
筒状物Ｋの端縁Ｋ１にかしめ荷重Ｆでかしめローラ２６の突条部３４を押付けると、突条部３４によって端縁Ｋ１は塑性変形して被組付け物Ｊの外周溝部Ｊ２に入り込むとともに、入り込んだ端縁Ｋ１が外周溝部Ｊ２の底に当たる前にローラ胴部３３は突条部３４の突出代ａだけ押し込んだ位置で筒状物Ｋの端縁Ｋ１の近傍の外面Ｋ２に当接するので、突条部３４による押し込みは停止するとともに、かしめも完了する。従って、かしめ深さＱを常に均一にすることができる。
【００２４】
このように、かしめ装置１０では、かしめローラ２６は、被組付け物Ｊの外周溝部Ｊ２に進入するかしめ突条部３４と、被組付け物Ｊの外周Ｊ１に平行に配置し且つ筒状物Ｋの外面Ｋ２に当接するローラ胴部３３と、を備え、かしめ突条部３４のローラ胴部３３からの突出代ａを外周溝部Ｊ２の深さｂより小さくしたので、突出代ａだけ押し込んだ位置でローラ胴部３３が筒状物Ｋに当たって突条部３４の押し込みは停止する。その結果、筒状物Ｋの肉厚ｔにばらつきがあっても、調整することなく、かしめ深さＱを均一に確保した確実なかしめを行うことができるとともに、被組付け物Ｊの外径Ｄｊならびに筒状物Ｋの外径Ｄｋが変わっても、調整することなく、かしめ深さＱを確保した確実なかしめを行うことができる。
【００２５】
図７は本発明に係るかしめローラとともに使用するバックアップローラの作用図である。
筒状物Ｋの端縁Ｋ１をかしめ加工する際に使用するバックアップローラ２４では、ローラ本体部２７の外周に押圧部２７ａを形成し、且つ、押圧部２７ａのＹ軸方向の位置をかしめ加工する端縁Ｋ１の近傍の外面Ｋ２に当接するように設定したので、かしめ中に外面Ｋ２を支持することができる。すなわち、かしめローラのローラ胴部３３（図６参照）が当接する外面Ｋ２にバックアップローラ２４，２５を当てることができる。
【００２６】
次に、本発明に係るかしめ装置の別実施の形態を示す。
図８は別実施の形態図であり、上記図３に示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。
かしめローラ２６Ｂは、ローラ胴部３３Ｂを備えるもので、ローラ胴部３３Ｂを、ローラ胴中心部５１と、ローラ胴中心部５１の外周５２に嵌めたローラ胴外筒部５３と、で構成したことを特徴とする。５４は止め輪を示す。
【００２７】
図９は別実施の形態の作用図である。
かしめローラ２６Ｂは、かしめローラ２６と同様の効果を発揮することができる。すなわち、かしめローラ２６Ｂのローラ胴部３３Ｂを、ローラ胴中心部５１と、ローラ胴中心部５１の外周５２に嵌めるローラ胴外筒部５３と、で構成したので、突出代ａだけ押し込んだ位置でローラ胴外筒部５３が筒状物Ｋに当たって突条部３４の押し込みは停止する。その結果、筒状物Ｋの肉厚ｔにばらつきがあっても、調整することなく、かしめ深さＱを均一に確保した確実なかしめを行うことができるとともに、被組付け物Ｊの外径Ｄｊならびに筒状物Ｋの外径Ｄｋが変わっても、調整することなく、かしめ深さＱを確保した確実なかしめを行うことができる。
【００２８】
また、かしめローラ２６Ｂは、ローラ胴部３３Ｂを、ローラ胴中心部５１と、ローラ胴中心部５１の外周５２に嵌めるローラ胴外筒部５３と、で構成したので、ローラ胴中心部５１の材質に対して異なる材質のローラ胴外筒部５３を採用することができる。例えば、ローラ胴中心部５１の材質として高硬度を得られるものを採用することで、突条部３４の耐摩耗性の向上を図ることができるとともに、突条部３４の強度の向上を図ることができ、一方、ローラ胴外筒部５３の材質として比較的低硬度で軟らかさを得られるものを採用することで、ローラ胴外筒部５３が接触する筒状物Ｋの外面Ｋ２に対してのすりきずや圧痕などきずの発生を防止することができる。
【００２９】
尚、本発明の実施の形態に示した図６のワークＷの形状は任意である。
かしめ突条部３４の形状は任意であり、かしめの条件によって、変更可能である。
トグル機構２３の構成は一例である。トグル機構２３を図４の状態に戻す場合は、シリンダ部４１のロッド４１ａを油圧で後退させる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、被組付け物の外周溝部に筒状物の端縁をかしめ結合する際に用いるかしめローラは、被組付け物の外周に平行に配置し且つ筒状物の外面に当接するローラ胴部と、ローラ胴部の外周の全周に一体に且つ、前記外周溝部の凹形状に対応する凸状に形成して、前記端縁の外周と同時に内周の全周を径内方へ塑性変形させて前記外周溝部に入り込ませるかしめ突条部と、を備え、前記かしめ突条部の前記ローラ胴部からの突出代を外周溝部の深さより小さくし、かしめ突条部をローラ胴部が当接するまで押し込み、かしめ深さを一定にすることで、前記入り込んだ端縁をほぼ一定にした。
すなわち、筒状物の端縁にかしめローラの突条部を押付けると、突条部によって端縁は塑性変形して被組付け物の外周溝部に入り込むとともに、入り込んだ端縁の内周の全周が外周溝部の底に当たる前にローラ胴部は突条部の突出代だけ押し込んだ位置で筒状物の端縁の近傍の外面に当接し、突条部による押し込みは停止するとともに、かしめも完了する。その結果、筒状物の肉厚にばらつきがあっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保することで、入り込んだ端縁をほぼ一定にした確実なかしめを行うとともに、被組付け物の外径ならびに筒状物の外径が変わっても、調整することなく、かしめ深さを確保した確実なかしめを行うことができる。
【００３１】
請求項２では、ローラ胴部を、ローラ胴中心部と、これの外周に嵌めるローラ胴外筒部と、で構成したので、突出代だけ押し込んだ位置でローラ胴外筒部が筒状物に当たって突条部の押し込みは停止する。その結果、筒状物の肉厚にばらつきがあっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保した確実なかしめを行うことができるとともに、被組付け物の外径ならびに筒状物の外径が変わっても、調整することなく、かしめ深さを確保した確実なかしめを行うことができる。
【００３２】
また、ローラ胴部を、ローラ胴中心部と、これの外周に嵌めるローラ胴外筒部と、で構成したので、ローラ胴中心部の材質に対して異なる材質のローラ胴外筒部を採用することができる。例えば、ローラ胴中心部の材質として高硬度を得られるものを採用することで、突条部の耐摩耗性の向上を図ることができるとともに、突条部の強度の向上を図ることができ、一方、ローラ胴外筒部の材質として比較的低硬度で軟らかさを得られるものを採用することで、ローラ胴外筒部が接触する筒状物の外面に対してのすりきずや圧痕などきずの発生を防止することができる。
【００３３】
請求項３は、シリンダ部の力を受けて筒状物の端縁に遠近するかしめローラを用いて端縁を塑性変形させて被組付け物の外周溝部に入り込ませてかしめ結合するかしめ結合方法において、端縁にかしめローラのローラ胴部の外周の全周に一体に形成したかしめ突条部を当接させ、かしめ突条部で端縁を塑性変形させ外周溝に入り込ませる際に、被組付け物の外周に平行に配置し且つ筒状物の外面に当接するローラ胴部を、筒状物の外面に当接させることによりかしめ突条部による押し込みは停止するとともにかしめ結合を完了させることを特徴とする。
【００３４】
かしめ結合方法では、塑性変形して被組付け物の外周溝部に入り込だ端縁の内周の全周が外周溝部の底に当たる前にローラ胴部は突条部の突出代だけ押し込んだ位置で筒状物の外面に当接し、突条部による押し込みは停止する。その結果、筒状物の肉厚にばらつきがあっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保することで、入り込んだ端縁をほぼ一定にした確実なかしめを行うとともに、ワークの径が変わっても、調整することなく、かしめ深さを均一に確保した確実なかしめを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るかしめ装置の斜視図
【図２】  図１の２−２線断面図
【図３】  本発明に係るかしめローラの断面図
【図４】  図１の４−４線矢視図
【図５】  本発明に係るかしめ装置の第１作用図兼かしめ結合方法を説明する第１図
【図６】  本発明に係るかしめ装置の第２作用図兼かしめ結合方法を説明する第２図
【図７】  本発明に係るかしめローラとともに使用するバックアップローラの作用図
【図８】  別実施の形態図
【図９】  別実施の形態の作用図
【符号の説明】
１０…かしめ装置、２６…かしめローラ、３３…ローラ胴部、３４…かしめ突条部、４１…シリンダ部、５１…ローラ胴中心部、５２…ローラ胴中心部の外周、５３…ローラ胴外筒部、ａ…かしめ突条部のローラ胴部からの突出代、ｂ…外周溝部の深さ、Ｄｋ…筒状物の端縁の外径、Ｆ…かしめ荷重（シリンダ部の力）、Ｊ…被組付け物、Ｊ１…被組付け物の外周、Ｊ２…外周溝部、Ｋ…筒状物、Ｋ１…端縁、Ｋ２…筒状物の外面、Ｑ…かしめ深さ、ｔ…筒状物の肉厚。
【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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