JP4569776B2

JP4569776B2 - ブッシュ圧入装置

Info

Publication number: JP4569776B2
Application number: JP2006029821A
Authority: JP
Inventors: 裕一郎岡; 弘之藪木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2026-02-07
Also published as: JP2007210040A

Description

本発明は、ブッシュ圧入装置の改良に関する。

車体のサスペンションメンバにブッシュを圧入する場合、例えば、特許文献１に記載のブッシュ圧入装置が用いられる。このブッシュ圧入装置では、圧入ヘッドに装着されたブッシュが圧入軸線上に位置決めされ、この状態で、加圧シリンダによってブッシュに圧入加圧力を作用させることにより、当該ブッシュがサスペンションメンバの被圧入部に圧入される。ところで、この種のブッシュ圧入装置では、サスペンションメンバがトグルクランプ等によって治具に位置決め固定されるが、被圧入部の穴加工の精度やサスペンションメンバの治具への取付誤差等に起因し、被圧入部の位置がばらつき、圧入ヘッドの圧入軸線（圧入ヘッドに装着されたブッシュの軸線）が被圧入部の軸線に対して傾きをなす。しかしながら、従来のブッシュ圧入装置では、圧入時に、圧入ヘッドがＸ−Ｙ方向へ移動するだけであるため、上記傾きを圧入ヘッドの動作によって吸収することができない。したがって、従来のブッシュ圧入装置では、圧入時にブッシュが被圧入部で抉られ、大きな異音（騒音）が生じて作業環境を悪化させていた。

また、従来のブッシュ圧入装置では、ブッシュセットアタッチメントが圧入ヘッドに一体に構成されるため、圧入方向が異なるワークに対応させる場合（例えば、被圧入部の外側からブッシュが圧入されるワークから、被圧入部の内側からブッシュが圧入されるワークヘ変更される場合。）には、圧入ヘッドをＸ−Ｙ平面上で１８０°回動させることができないため、圧入方向に応じて圧入ヘッドを交換する必要があり、段替えに多くの時間と手間とを要すると共に設備コストの増大が問題になっていた。
特開２００５−１３８２６３号公報

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ブッシュ圧入時の騒音が抑制され、且つ多種類及び多方向へのブッシュの圧入が可能なブッシュ圧入装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ブッシュが脱着可能に装着される専用部と、該専用部に装着されたブッシュを加圧部で加圧してワークの被圧入部に圧入させる汎用部と、を備え、前記専用部は前記被圧入部を挟んで一対で設けられ、前記加圧部は固定部材と可動部材と加圧シリンダとを有し、前記汎用部は前記加圧部をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びＺ軸回りのθ方向へ移動可能に支持するフローティング機構を有し、前記専用部が前記汎用部と切り離されて設けられ、さらに、前記ブッシュの圧入時に、前記被圧入部の軸線位置に対応してＸＹ平面上に設定された前記専用部の圧入軸線と前記被圧入部の軸線とがなす傾きに応じて前記専用部を揺動させて前記専用部を前記被圧入部に対して芯出しさせる芯出し手段を具備し、前記ブッシュの圧入時には、一対の前記専用部のうち、一方の前記専用部に装着された前記ブッシュが、圧入位置に位置決めされた前記被圧入部の一側に宛がわれ、該ブッシュが宛がわられた前記被圧入部が、前記固定部材と前記可動部材との間に位置され、この状態で、前記加圧シリンダの推力によって前記可動部材を前記固定部材に向けて移動させて、前記固定部材と前記可動部材とによって前記被圧入部及び前記一方の専用部が挟圧されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブッシュ圧入装置において、芯出し手段は、ブッシュが装着されるブッシュ装着部と、該ブッシュ装着部を支持する支持台との間に介装される弾性部材であって、圧入時に、該弾性部材を弾性変形させてブッシュを被圧入部に倣わせることにより専用部が被圧入部に対して芯出しされることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のブッシュ圧入装置において、弾性部材はマウントゴムであることを特徴とする。

したがって、請求項１に記載の発明では、圧入するブッシュに応じて専用部を選択することにより、多種類及び多方向へのブッシュの圧入が可能になる。また、圧入時に専用部を揺動させることにより、専用部が被圧入部に対して芯出しされる。
請求項２に記載の発明では、圧入時に、専用部の圧入軸線と被圧入部の軸線とがなす傾きに応じて弾性部材を弾性変形させてブッシュを被圧入部に倣わせることにより、専用部が被圧入部に対して芯出しされる。
請求項３に記載の発明では、マウントゴムが弾性変形されることにより専用部が揺動される。

ブッシュ圧入時の騒音が抑制され、且つ多種類及び多方向へのブッシュの圧入が可能なブッシュ圧入装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１に示されるように、本ブッシュ圧入装置１は、サスペンションメンバ２（ワーク）の幅方向（図１における左右方向）両側の各被圧入部３,４（以下、単に被圧入部３,４と称する。）にブッシュ５を圧入させるものであって、圧入ヘッド６,７（専用部）が圧入ユニット８,９（汎用部）と切り離されて（別個に）設けられる。これにより、本ブッシュ圧入装置１では、圧入されるブッシュ５に対応する圧入ヘッド６,７を選択することが可能になり、多種類及び多方向へのブッシュ５の圧入に対応することができる構造になっている。また、図４に示されるように、本ブッシュ圧入装置１は、圧入ヘッド６,７に芯出し機構（芯出し手段）が設けられ、圧入時に、上記圧入ヘッド６,７に設けられたマウントゴム１０（弾性部材）を上記被圧入部３,４の軸線に対する上記圧入ヘッド６,７の圧入軸線C1,C2の傾きに応じて弾性変形させる。これにより、圧入ヘッド６,７が被圧入部３,４に倣って揺動されて圧入ヘッド６,７の圧入軸線C1,C2と上記被圧入部３,４の軸線とが同一直線上に位置決めされ、圧入ヘッド６,７が被圧入部３,４に対して自発に芯出しされる構造になっている。

図２に示されるように、本ブッシュ圧入装置１は、躯体１１の正面（図２における左側の面）にワーク取付治具１２が接続され、該ワーク取付治具１２にサスペンションメンバ２が位置決め固定されることにより、図１に示される各被圧入部３,４が、当該ブッシュ圧入装置１に設定された各圧入位置（図１及び図３参照）に位置決めされる構造になっている。図１に示されるように、本ブッシュ圧入装置１は、躯体１１の所定位置に基台２６が設けられ、該基台２６上の左右方向（図１における左右方向）両側には、各被圧入部３,４に対応する各圧入ヘッド６,７が配設される。また、本ブッシュ圧入装置１は、躯体１１の上部の左右方向（図１における左右方向）両側に、各圧入ヘッド６,７に対応する各圧入ユニット８,９が配設される。なお、本ブッシュ圧入装置１では、圧入ヘッド６,７（専用部）及び圧入ユニット８,９（汎用部）が左右対称に形成される。したがって、躯体１１の右側（図１における右側）に配置される圧入ヘッド６及び該圧入ヘッド６に対応する圧入ユニット８のみを説明し、躯体１１の左側に配置される圧入ヘッド７及び該圧入ヘッド７に対応する圧入ユニット９の詳細な説明を省く。

図３及び図４に示されるように、上記圧入ヘッド６は、ブッシュ５が装着されるブッシュセットアタッチメント１３（ブッシュ装着部）と、該ブッシュセットアタッチメント１３を保持するアタッチメントホルダ１４と、該アタッチメントホルダ１４を上記マウントゴム１０を介して支持するスライドベース１５（支持台）と、該スライドベース１５を圧入軸線C1に沿って案内する直動ガイド１６と、を含む。そして、上記圧入ヘッド６は、ブッシュセットアタッチメント１３に装着されたブッシュ５が、圧入軸線C1に対して芯出しされると共に当該圧入軸線C1上を移動する構造になっている。なお、圧入位置に位置決めされた被圧入部３は、当該被圧入部３の穴の加工精度やサスペンションメンバ２のワーク取付治具１２への取付誤差等によって位置がばらつくため、軸線位置が圧入ヘッド６側の圧入軸線C1に対して傾きをなす。

図１に示されるように、上記圧入ユニット８は、フレームがＣ形に形成された加圧部１７が、フローティング機構１８を介して躯体１１の上部に吊持される。これにより、加圧部１７は、Ｘ方向（図１における左右方向）、Ｙ方向（図２における左右方向）、Ｚ方向（図１における上下方向）、及びθ方向への手動操作による移動が可能な構造になっている。なお、上記フローティング機構１８は、クロスレール１９（Ｘ方向及びＹ方向への移動）、バランスアーム２０（Ｚ方向への移動）及びベアリング２１（θ方向への旋回）によって構成される。また、上記加圧部１７は、Ｃ形フレームの一側（図１における左側）内側面に固定部材２２が設けられ、他側（図１における右側）内側面に、固定部材２２に対向する可動部材２３が設けられる。そして、加圧部１７では、上記可動部材２３が、Ｃ形フレームの他側外側面に設けられた加圧シリンダ２４の推力によって、ガイドシャフト２５に案内されつつ固定部材２２に向けて移動される構造になっている。

そして、本ブッシュ圧入装置１では、図８に示されるように、圧入ヘッド６（ブッシュセットアタッチメント１３）に装着されたブッシュ５が、圧入位置に位置決めされた被圧入部３の外側（図８における右側）に宛がわれ、上記加圧部１７が手動操作によって移動され、ブッシュ５が宛がわれた被圧入部３が、当該加圧部１７の固定部材２２と可動部材２３との間に位置される。さらに、この状態で、加圧シリンダ２４の推力によって可動部材２３が固定部材２２に向けて移動され、固定部材２２と可動部材２３とによって被圧入部３及び圧入ヘッド６が挟圧されることにより、圧入ヘッド６に装着されたブッシュ５が被圧入部３に当該被圧入部３の外側から圧入される構造になっている。ここで、被圧入部３の外側にブッシュ５が宛がわれた状態では、圧入ヘッド６の圧入軸線C1が被圧入部３の軸線に対して傾きをなす（芯ずれしている）が、本ブッシュ圧入装置１では、図６に示されるように、圧入時に、マウントゴム１０に入力される外力に応じて当該マウントゴム１０が弾性変形され、これにより、圧入ヘッド６（ブッシュセットアタッチメント１３）に装着されたブッシュ５が被圧入部３に倣って揺動され、当該ブッシュ５が被圧入部３に対して自発に芯出しされる構造になっている。

また、図７に示されるように、本ブッシュ圧入装置１は、ブッシュ５´が被圧入部３´の内側に宛がわれて圧入される他の型式のサスペンションメンバ２´に対応する圧入ヘッド６´が上記基台２６上に配設される。このように、本ブッシュ圧入装置１では、サスペンションメンバ２,２´に応じて圧入ヘッド６,７,６´,７´（図１及び図３参照）を基台２６上に配設することにより、多種類及び多方向（本実施の形態では、２種類及び２方向。）へのブッシュ５,５´の圧入、及び複数の型式のサスペンションメンバ２,２´へのブッシュ５,５´の圧入に対応することができる構造になっている。なお、各圧入ヘッド６´,７´には、ブッシュ５´に対応するブッシュセットアタッチメント１３´が取付けられる。

次に、本ブッシュ圧入装置１の作用を説明する。なお、ここでは、躯体１１の右側（図１における右側）に配置される圧入ヘッド６（専用部）及び圧入ユニット８（汎用部）を用い、サスペンションメンバ２（ワーク）の一方の中間ビームの端部に形成される被圧入部３にブッシュ５を圧入する場合を説明し、躯体１１の左側（図１における左側）に配置される圧入ヘッド７（専用部）及び圧入ユニット９（汎用部）を用い、サスペンションメンバ２の他方の中間ビームの端部に形成される被圧入部４にブッシュ５を圧入する場合の説明を省く。まず、ブッシュ５を圧入ヘッド６のブッシュセットアタッチメント１３に装着して圧入ヘッド６を移動させ、図５及び図８に示されるように、当該ブッシュ５を、被圧入部３に外側（図８における右側）から宛がう。次に、圧入ユニット８を手動操作によって移動させ、図９に示されるように、当該圧入ユニット８の固定部材２２と可動部材２３との間に、ブッシュ５が宛がわれた被圧入部３を位置させる。

そして、加圧シリンダ２４の推力によって可動部材２３を固定部材２２に向けて移動させ、固定部材２２と可動部材２３とによって被圧入部３及び圧入ヘッド６を挟圧することにより、圧入ヘッド６に装着されたブッシュ５が被圧入部３に当該被圧入部３の外側から圧入される。この時、マウントゴム１０に入力される外力に応じて当該マウントゴム１０を弾性変形させ、圧入ヘッド６（ブッシュセットアタッチメント１３）に装着されたブッシュ５を被圧入部３に倣って揺動させる。これにより、ブッシュ５が被圧入部３に対して自発に芯出しされ、ブッシュ５が抉られることなく真直に被圧入部３へ圧入される。

なお、図７に示されるように、ブッシュ５´の圧入方向が異なる（ブッシュ５´が被圧入部３´の内側から圧入される）サスペンションメンバ２´（ワーク）に対応させる場合は、基台２６上に設けられた圧入ヘッド６´にブッシュ５´を装着し、サスペンションメンバ２にブッシュ５を圧入させる場合と同一の手順で、被圧入部３´にブッシュ５´を圧入すればよい。

この実施の形態では以下の効果を奏する。
本ブッシュ圧入装置１によれば、各圧入ユニット８，９は、加圧部１７をＸ方向（図１における左右方向）、Ｙ方向（図２における左右方向）、Ｚ方向（図１における上下方向）及びθ方向へ移動可能に支持するフローティング機構１８を備え、さらに、圧入ヘッド６,７（専用部）が圧入ユニット８,９（汎用部）と切り離されて（別個に）設けられるので、圧入されるブッシュ５に応じて圧入ヘッド６,７を選択することにより、多種類及び多方向へのブッシュ５の圧入に対応することが可能である。また、従来のブッシュ圧入装置においては、圧入ヘッド６,７と圧入ユニット８,９とが一体に構成されるため、ブッシュ５´の圧入方向が異なるサスペンションメンバ２´（ワーク）に対応させる場合、加圧部１７を交換する必要があり、段替えに多くの時間と手間とを要すると共に設備コストが増大するといった問題を抱えていたが、本ブッシュ圧入装置１では、圧入ユニット８,９（加圧部１７）の交換の必要がなく、圧入ヘッド６,７のみを交換するだけで対応することができるため、従来のブッシュ圧入装置が抱えていた問題を解決することができる。

また、本ブッシュ圧入装置１は、圧入ヘッド６,７（専用部）に芯出し機構（芯出し手段）を設け、圧入時に、アタッチメントホルダ１４とスライドベース１５との間に介装させたマウントゴム１０（弾性部材）を、当該マウントゴム１０に入力された外力、即ち、被圧入部３,４の軸線に対する圧入ヘッド６,７の圧入軸線C1,C2の傾きに応じて弾性変形させることにより、ブッシュ５が被圧入部３,４に倣って揺動されて被圧入部３,４に対して自発に芯出しされる。これにより、ブッシュ５を挟ることなく円滑に被圧入部３,４に圧入させることが可能になり、圧入時の騒音が抑制され、作業環境を向上させることができる。

なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施の形態では、弾性部材としてマウントゴム１０を用いて芯出し機構（芯出し手段）を構成したが、弾性部材は、被圧入部３,４の軸線に対する圧入ヘッド６,７の圧入軸線C1,C2の傾きに応じて弾性変形されるものであれば、例えば、コイルスプリングを用いて芯出し機構（芯出し手段）を構成してもよい。

本ブッシュ圧入装置の正面図である。本ブッシュ圧入装置の右側面図である。被圧入部が圧入位置に位置決めされた状態のサスペンションメンバの平面図である。本ブッシュ圧入装置の圧入ヘッド（専用部）の正面図である。本ブッシュ圧入装置の説明図であって、圧入ヘッドに装着されたブッシュが被圧入部の外側に宛がわれた状態を示す平面図である。本ブッシュ圧入装置の説明図であって、マウントゴムを弾性変形させることによりブッシュ（圧入ヘッド）を被圧入部に対して芯出しさせる構造を示す図である。本ブッシュ圧入装置の説明図であって、圧入ヘッドに装着されたブッシュが被圧入部の内側に宛がわれた状態を示す平面図である。本ブッシュ圧入装置の説明図であって、圧入ヘッドに装着されたブッシュが被圧入部の外側に宛がわれた状態を示す正面図である。図８に示される状態で加圧部を移動させて固定部材と可動部材との間に被圧入部と圧入ヘッドとを位置させた状態を示す正面図である。

符号の説明

１ブッシュ圧入装置、２サスペンションメンバ（ワーク）、３，４被圧入部、５ブッシュ、６，７圧入ヘッド（専用部）、８，９圧入ユニット（汎用部）、１０マウントゴム（弾性部材、芯出し手段）、１３ブッシュセットアタッチメント（ブッシュ装着部）、１５スライドベース（支持台）、２２固定部材、２３可動部材、２４加圧シリンダ

Claims

ブッシュが脱着可能に装着される専用部と、該専用部に装着されたブッシュを加圧部で加圧してワークの被圧入部に圧入させる汎用部と、を備え、
前記専用部は前記被圧入部を挟んで一対で設けられ、前記加圧部は固定部材と可動部材と加圧シリンダとを有し、前記汎用部は前記加圧部をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びＺ軸回りのθ方向へ移動可能に支持するフローティング機構を有し、前記専用部が前記汎用部と切り離されて設けられ、さらに、前記ブッシュの圧入時に、前記被圧入部の軸線位置に対応してＸＹ平面上に設定された前記専用部の圧入軸線と前記被圧入部の軸線とがなす傾きに応じて前記専用部を揺動させて前記専用部を前記被圧入部に対して芯出しさせる芯出し手段を具備し、
前記ブッシュの圧入時には、一対の前記専用部のうち、一方の前記専用部に装着された前記ブッシュが、圧入位置に位置決めされた前記被圧入部の一側に宛がわれ、該ブッシュが宛がわられた前記被圧入部が、前記固定部材と前記可動部材との間に位置され、この状態で、前記加圧シリンダの推力によって前記可動部材を前記固定部材に向けて移動させて、前記固定部材と前記可動部材とによって前記被圧入部及び前記一方の専用部が挟圧されることを特徴とするブッシュ圧入装置。
前記芯出し手段は、ブッシュが装着されるブッシュ装着部と、該ブッシュ装着部を支持する支持台との間に介装される弾性部材であって、圧入時に、該弾性部材を弾性変形させてブッシュを前記被圧入部に倣わせることにより前記専用部が前記被圧入部に対して芯出しされることを特徴とする請求項１に記載のブッシュ圧入装置。
前記弾性部材はマウントゴムであることを特徴とする請求項１又は２に記載のブッシュ圧入装置。