JPH0487743A - カルダン継手の組立方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 この発明は、自動車のプロペラシャフトのジヨイント等
に用いられているカルダン継手の組立方法と装置、更に
詳しくは、ヨークにスパイダを組付けるため、ヨークの
軸受は孔に軸受を圧入し、スパイダの軸に軸受を嵌合し
た後、軸受は孔にカシメ部を施す方法と装置に関する。

〔従来の技術〕

第２６図はカルダン継手を用いて構成した自動車のプロ
ペラシャフトの一例を示しており、フランジヨーク１と
チューブヨーク２をスパイダ３で結合したカルダン継手
４と、スリーブヨーク５とチューブヨーク２をスパイダ
３で結合したカルダン継手６を使用し、両チューブヨー
ク２と２をチューブ７で連結した構造になっている。

第２７図はフランジヨーク１とスパイダ３の組付は構造
を示し、フランジヨーク１は二叉状のヨーク部８．８に
各々軸受は孔９．９を設け、基端側にフランジ部１０と
いんろう部１１が設けられている。

スパイダ３は四本の軸１２が四方に突出する十字状に形
成され、同軸線−Ｆに位置する二本の軸１２ａをヨーク
部８．８の軸受は孔９、Ｓに嵌挿し、軸受１３．１３を
軸受は孔９．９に圧入して軸１２ａ、１２ａに嵌合し、
この後軸受は孔９．９の開口端例の周囲にカシメ部１４
を施し、軸受１３．１３を捨止状とすることにより、フ
ランジヨーク１　（以下ヨークという）にスパイダ３を
組付けている。

なお、チューブヨーク２及びスリーブヨーク５とスパイ
ダ３の組付けも、上記と同様に、軸受の圧入とカシメ部
の形成によって行なわれる。

前記軸受１３は、組立装置の油圧シリンダで作動する圧
入ベンチでヨーク部８の軸受は孔Ｓに締り嵌めとなるよ
う圧入され、スパイダ３０軸１２ａを回動自在に支持す
ることにより、動力伝達時の継手のガタッキを防止し、
またカシメ部１４の油圧シリンダで作動するカシメパン
チによる押圧によって形成され、軸受１３自体の抜けを
防止している。

ところで、各ヨークとスパイダの組立てにおいて、軸受
１３はカップ１３ａの端面がスパイダ３の軸１２ａの端
面に当接し、かつヨーク部８に施したカシメ部１４が軸
受１３に対して適度なカシメ量で接触していないと、継
手の回転時に軸受にガタッキが発生し、振動や騒音が生
じ、回転トルクが重くなると共に、カシメ量が不十分で
あると、軸受の抜止効果が低下することになる。

上記のようなヨークの軸受は孔に対する軸受けの圧入と
軸受は孔の周囲にカシメ部を施す組立装置は従来から提
案されている。

例えば、特開昭６３−２００９３２号に示されている組
立装置は、第２８図に示すように、定位置に固定配置し
たヨーク１を挾む両側の位置に、ヨ一り部８の軸受は孔
Ｓと同軸心状の配置となる圧入バンチ２１と、この圧入
バンチ２１に外嵌するカシメパンチ２２を軸方向に移動
自在となるように設け、圧入バンチ２１の後端に圧入用
シリンダ２３とカシメパンチ２２の後端にカシメ用シリ
ンダ２４を連結した構造になっている。

ヨーク部８に対して軸受１３の圧入とカソメ加工を施す
には、ヨーク１のヨーク部８を拡開爪２５で拡開保持し
た状態で、圧入バンチ２１を一定量前進させることによ
って軸受１３を軸受は孔Ｓ内に圧入し、次にカシメパン
チ２２を一定量前進させて軸受は孔９の内周にカシメ部
１４を施し、軸受１３を抜止状にすることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、スパイダ３及びヨーク１には寸法的にバラツ
キがあり、このため、従来の組立装置のように、軸受の
圧入及びカシメ部の加工を一部量行なう構造では、スパ
イダ３の軸１２ａに対して軸受１３を軸１２ａの端面に
当接するまで確実に嵌挿することかできない場合や、カ
シメ部１４のカシメ量の過不足が発生し、このため、軸
受にガタッキが生したり軸受の抜止力が低下し、ひいて
は組付精度に悪影響を生しるという問題がある。

そこでこの発明は、スパイダ及びヨークの寸法バラツキ
を吸収し、軸受の圧入とカシメ加工を精度よく行なうこ
とのできるカルダン継手の組立方法と装置を提供するこ
とを課題としている。

（課題を解決するための手段〕 上記のような課題を解決するため、第１の発明は、ヨー
クの軸受孔内に圧入パンチで軸受をスパイダの軸端面に
当接する位置まで圧入し、次にカシメパンチを低圧でヨ
ークの端面に当接させてこのカシメパンチと前記圧入パ
ンチの相対位置を電気的に検出し、検出した相対位置に
基づいてカシメパンチのカシメ量を設定し、設定したカ
シメ量だけカシメパンチを高圧で移動させてヨークの軸
受は孔周囲にカシメ部を施す方法を採用したものである
。

同しく第２の発明は、ヨークの両側に、軸受は孔と同軸
心状の配置となる軸受圧入パンチと、この圧入パンチに
外嵌するカシメパンチを軸方向ニ移動自在となるよう配
置し、軸受圧入パンチの後端にこのパンチを軸受は孔に
対して進退動させる圧入シリンダを連結し、前記カシメ
パンチの後端にこのパンチを軸受は孔に対して進退動さ
せるカシメ用シリンダを連結し、前記カシメパンチの途
中に設けた圧入パンチ露出部分に圧入パンチとの共動部
材を取付け、この共動部材とカシメパンチとに、軸受を
圧入した圧入パンチと先端がヨークに当接したカシメパ
ンチの相対位置を検出する検出機構を設け、前記共動部
材とカシメ方向前方の位置に配置した固定部材との間に
共動部材を介してカシメパンチのカシメ移動量を制限す
るカシメ量調整部材を設け、このカシメ量調整部材の駆
動機構を前記検出機構の相対位置検出値に基づいて制御
し、カシメパンチのカシメ移動量を相対位置検出値に合
わせて設定するようにした構成を採用したものである。

〔作用〕

定位置に固定したヨークの軸受は孔に軸を嵌挿したスパ
イダを位置決め保持した状態で、先ず圧入パンチを前進
動させ、軸受を軸受は孔内に向けて、スパイダの軸に嵌
合する軸受が軸の端面に当接する位置まで圧入し、次に
圧入パンチが圧入位置で停止する状態でカシメパンチを
低圧で前進動させて、その先端がヨーク部端面に当接す
る位置で停止させ、この状態で圧入パンチとカシメパン
チの相対位置を検出機構で電気的に検出し、検出値に基
づいてカシメ量調整部材を作動させ、カシメパンチのカ
シメ移動量を設定する。

上記の状態でカシメパンチを高圧で設定量だけ前進動さ
せて軸受は孔の内周にカシメ部を施す。

スパイダ及びヨークに寸法的なバラツキがあっても、圧
入した軸受の端面からヨーク部の外端面までの寸法を正
確に把握することができ、この寸法に見合うカシメ加工
によって過不足のないカシメ量が得られる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面の第１図乃至第２５
図に基づいて説明する。

第１図は組立装置の全体構造を示す正面図、第２図は同
平面図であり、組立装置は中央部に位置するチャック機
構３１を挾んで左右は等しい対称状の構造になっている
ため、右側部分は一部を省略している。

第１図と第２図において、ベース台３２上にヨーク１を
固持するチャック機構３１を設け、このチャック機構３
１の直上に、ヨーク１と組合せたスパイダ３を保持する
芯出し用の位置決め機構３３を配置し、チャック機構３
１で保持されたヨーク１を挾む両側に、ヨーク部８．８
の上部両側に位置する拡開爪３４．３４と、ヨーク１の
軸受は孔９、Ｓと同軸心状で軸方向に進退動自在となる
圧入パンチ３５．３５と、圧入パンチ３５．３５に外嵌
する状態で軸方向に進退動するカシメパンチ３６．３６
とが配置され、拡開爪３４．３４はチャック機構３１の
後方に設けた拡開機構３７によって拡開駆動される。

前記チャック機構３１は、第９図と第１０図に示すよう
に、ベース台３２に固定した外筒３８内に、」１端内周
面にテーバ面３９を備えた昇降筒４０と、この昇降筒４
０内に納まる筒状のコレア　ｔ・４１とを収納し、外筒
３８の下部にこの下部を貫通して昇降筒４０と一体に上
下動する複数本の軸４２を設け、軸４２の途中に上下動
自在となるよう外嵌した可動プレート４３と軸４２の下
端に固定したプレート４４をシリンダ４５を介して結合
１−１軸４２には中間部外周に設けたストッパー鍔４６
と外筒３８の間に縮設したばね４７で下縫弾性が付勢さ
れている。

上記外筒３８のＬ端部外因に複数の押え爪４８が枢軸４
Ｓを中心に起伏動自在となるよう担止され、この押え爪
４８と前記可動プレート４３が連杆５０を介して連結さ
れている。

第９回はヨーク１を固持する前の状態を示し、シリンダ
４５が伸長して可動プレート４３が上昇位置でストッパ
ー鍔４６に当接し、上昇した可動プレート４３で連杆５
０を介して押上げられた押え爪４８は上方に回動し、更
に昇降筒４０ば下縫位置にあってコレット４１ば拡開し
ており、コレンｌ−４１１こ供給したヨーク１はフラン
ジ部１０がコレット４１上に載り、いんろう部１１がコ
レット４１内に嵌合している。

第１０図はヨーク１を固持した状態を示し、第９図の状
態からシリンダ４５を収縮さセ゛ると、可動プレート４
３が引下げられて下′降動し、連杆５０を介して引下げ
られた名神え爪４８は伏倒し、その先端でフランジ部１
０をコレンＩ・４１上に押圧して挟持する。

押え爪４８によるフランジ部１０の押圧で可動プレート
４３の下降動が停止した時点で、フランジ４５の収縮に
より軸４２が引上げられて昇降筒４０が上昇し、そのテ
ーバ面３９でコレｙ　＋−４１を縮径させ、いんろう部
１１を径方向からチャンキングする。

従って、ヨーク１は軸方向と径方向の固定が同時に行な
われ、チャック機構３１に対してヨーク１を同軸心状態
の配置で正確に固持することかできる。

なお、図示の場合、フランジヨークの固持状態を示した
が、コレット４１、昇降筒４０、外筒３８等が筒状にな
っているので、スリーフヨーク５についても同様に固持
できる。

上記チャック機構３１で固持したヨーク１には、スパイ
ダ３の同軸心状に位置する一対の軸１２ａ、１２ａを軸
受は孔９．９に挿入することによってスパイダ３が仮に
組込まれ、このチャック機構３１の直上に位置するヨー
クとスパイダの芯出位置決め機構３３は、スパイダ３の
残る一対の軸１２ｂ、１２ｂを定位置に保持することに
よって、軸受は孔９．９とこれに嵌合する軸１２ａ、１
２ａとを同軸心状となるよう位置決めするものである。

第１１図は芯出位置決め機構３３と拡開爪３４．３４の
概略構造を示し、第１２図乃至第１４図は芯出位置決め
機構３３の具体的な構造を示している。

第１２図乃至第１４回において、ベース台３２上でチャ
ック機構３１の後方に垂直の支持壁５１を立設し、この
支持壁５１の前面両側に設けたガイド５２．５２に沿っ
て上下動自在となる昇鋒体５３にチャック機構３１と同
軸心状の配置となる垂直の外筒５４が設けられ、昇鋒体
５３は支持壁５１に取付けたシリンダ５５のビス］・ン
杆５６と連結され、上下動が付与される。

上記外筒５４の内部に遊嵌した内筒５７は下部の前後位
置に同軸心状となるよう突設した支点軸５８．５８が軸
受５９．５９を介して外筒５４で支持され、内筒５７は
チャック機構３１と同軸心状の状態から支点軸５８．５
８を中心に左右に揺動自在となり、外筒５４の両側には
、縮設した皿ばね６０の圧力で内筒５７を両側から軸心
に向けて押圧し、揺動に対して予圧を与えて内筒５７を
チャック機構３１と同軸心状に保持する押圧機構６１．
６１が取付けられている。

前記内筒５７の内部を軸方向に貫通して回動自在の同軸
心状に保持されたスリーブ６２で中心軸６３を上下動自
在に支持し、中心軸６３は上端のストッパー６４とスリ
ーブ６２の上端に螺装した調節軸６５との間に縮設した
ばね６６により常時上陸弾性が付勢されている。

上記中心軸６３の外筒５４の下部から突出する下端に、
第１小径軸６３ａと第２小径軸６３ｂを延長状に突設し
、第１小径軸６３ａに外嵌固定した円筒体６７の下部で
前後の位１に、７字状の切欠６８を備えたスパイダ軸ガ
イド６９．６９を対向状に固定し、シリンダ５５の伸長
による外筒５４の下降動時に両ガイド６９．６９がスパ
イダ３の前後方向に位置する軸１２ｂ、１２ｂに上部か
ら外接することになる。

また、第２小径軸６３ｂには、ばね７０で常時下降する
弾性を付勢したスパイダ押え７１が取付けられ、外筒５
４の下降動時にスパイダ押え７１でスパイダ３の上部平
坦端面を押え込み、スパイダ３の姿勢を整えるようにし
ている。

前記外筒５４の下部で両スパイダ軸ガイド６９．６Ｓを
挾む前後の位１に、外筒５４の下部に設けた水平のガイ
ド７２に沿って前後動自在となり、各々が外筒５４に取
付けたシリンダ７３．７３によって前後動するスパイダ
保持部材７４．７４が配置されている。

両保持部材７４．７４は、スパイダ３を挾んで前後に対
向し、外筒５４の下降位置で互に接近して閉しると、下
部に設けた爪先７４ａ、７４ａがスパイダ３の前後に位
置する軸１２ｂ、１２ｂを支持することになる。

前記外筒５４の上部には、スリーブ６２を挾む両側の位
置に、支点軸５８、Ｓ８を中心として生じるスリーブ６
２の揺動を検出するダイレクトスイッチ７５．７５と、
スリーブ６２の外面に固定した突片７６を両側から弾力
的に挾み、スリーブ６２を回転方向に対して位置決め保
持する押圧部材７７．７７が配置されている。なお、ダ
イレクトスイッチ７５．７５は圧入パンチ３５．３５の
制御に使用するため、その作用は後述する。

第１５図乃至第１７図は、芯出位置決め機構３３におけ
る要部の作動工程を示し、第１５図のように外筒５４が
上昇位置に待機する状態でスパイダ保持部材７４．７４
は拡開し、スパイダ軸ガイド６９．６Ｓとスパイダ押え
７１は保持部材７４．７４に対して下限位置にあり、ま
た、チャック機構３１で定位置に固持されたヨーク１に
仮に組込んだスパイダ３は、両側の軸１２ａ、１２ａが
軸受は孔９．９の下面で支持された状態になっている。

次に、シリンダ５５の伸長で外筒５４が下降動すると、
第１６図の如く、スパイダ軸ガイド６９．６９が前後の
軸１２ｂ、１２ｂに対して上部から外接すると共に、ス
パイダ押え７１がスパイダ３の上面を押圧し、拡開した
保持部材７４．７４は爪先？４ａ、７４ａが前後に位置
する軸１２ｂ、１２ｂの下面よりも少し下方に位置し、
この状態でシリンダ７３．７３が作動し、両保持部材７
４．７４は互に接近して閉し、軸？２ｂ、１２ｂを軸方
向の両端から挾む。

上記の状態で、シリンダ５５の作動で外筒５４が所定ス
トローク上昇すると、第１７図の如（、体に上昇した両
保持部材７４．７４は爪先７４ａ、７４ａが軸１２ｂ、
１２ｂに係合して持上げ、スパイダ軸ガイド６Ｓ、６９
とで軸１２ｂ、１２ｂを上下から挟持した状態でスパイ
ダ３を引上げ、横向きの軸１２ａ、１２ａを軸受は孔Ｓ
、９と同軸心状とする。

このとき、スパイダ３は、前後に位置する軸１２ｂ、１
２ｂが保持部材７４．７４とスパイダ軸ガイド６９．６
９の切欠６８．６８によって上下から挟持され、かつス
パイダ３の上部平坦面がスパイダ押え７１によって押圧
されるため、両側の軸１２ａ、１２ａは、軸心が水平状
となり、保持部材７４．７４による持上げによってヨー
ク１の軸受は孔９．９と正確に軸心が合うことになる。

前記チャック機構３１の上部両側に配置した拡開爪３４
．３４は、第１１図の概略図に示す如く、チャック機構
３１の後方に設けた回転拡開部７８とその両側の移動部
材７９．７９からなる拡開機構３７により、拡開圧力検
出器８０．８０を介して拡開操作される。

第１図乃至第７図は、拡開爪３４．３４と拡開機構３７
の具体的な構造を示し、拡開爪３４．３４は、揺動アー
ム８１の先端下部にヨーク部８の上端耳部に対して係合
する爪先８２を設けて形成されている。

第４図のように、前述したカシメパンチ３６を軸方向に
移動自在となるよう支持する軸受スリーブ８３の後端寄
りに可動部材８４を軸方向に可動となるよう装着し、こ
の可動部材８４に第３図の如く上記揺動アーム８１の後
端を枢軸８５で取付け、枢軸８５を中心に揺動アーム８
１を上下に揺動自在とすると共に、第２図の如く可動部
材８４にばね８６もしくはシリンダで両爪光８２と８２
が互に接近する方向の移動弾性を付勢している。

また、揺動アーム８１はばね８７で上方への回動弾性を
付勢すると共に、固定部分に配置したシリンダ８８によ
って下降位置に押下げられるようになっている。

従って拡開爪３４．３４は、シリンダ８８で下降位置に
押下げると爪先８２がヨーク部８の上端耳部に対して保
合可能となると共に、シリンダ８８での押下げを解くと
爪先８２は上昇動して保合が外れることになる。

前記拡開機構３７は、芯出位置決め機構３３の後方に固
定配置した水平のガイド軸８９に、回転拡開部７８とそ
の両側の移動部材７９．７９を各々軸方向に移動自在と
なるよう取付けて構成され、回転拡開部７８は、第４図
と第６図に示すように、ガイド軸８９に回転と軸方向へ
の移動が自在となるよう外嵌装した円筒カムＳＯにウオ
ームホイル９１を外嵌固定し、このウオームホイル９１
を覆うよう円筒カム９０に外嵌装着したケース９２内に
ウオームホイル９１と噛合するウオーム９３を取付け、
ケースＳ２の外部に固定したサーボモタ９４でウオーム
Ｓ３を駆動することにより、円筒カム９０に回転を与え
るようになっている。

ケース９２はヘース台３２上との間に設けたガイド９５
によって、回り止状態で軸方向乙こ移動自在となるよう
保持され、円筒カム９０の軸方向への移動を許容してい
る。

両側の移動部材７９．７９は、ガイド軸８９に軸方向へ
の移動が自在となるよう外嵌する円筒部９６に軸受スリ
ーブ８３へ外嵌する筒状部９７を連ねて設け、円筒部Ｓ
６の円筒カム９０と対応する端面にカム板９８を固定し
て構成され、筒状部９７の外面に設けた突部Ｓ９と揺動
アーム８１の中間受部１００との間に拡開圧力検出器８
０が設けられている。なお、可動部材８４はガイド軸８
９に外嵌する円筒ステ４１部１０３が一体に設ＬＪられ
、ガイド軸８９で軸方向の移動が誘導される。

前記円筒カム９０の両端面と両側カム板９８．９８のカ
ム面には第７図に示すように、３６０″′の範囲に二組
の傾斜面１０１．１０２が互に対応するように設けられ
、両傾斜面１０１．１０２が互に当接する状態で円筒カ
ム９０を回転させると、両側の移動部材７９と７９は互
に相反する軸方向へ移動し、再移動部材７９．７９は拡
開圧力検出器８０．８０を介して拡開爪３４．３４をヨ
ーク部８．８の拡開方向に移動させることになる。

上記拡開圧力検出器８０．８０は、例えばロードセルを
用い、移動部材７９．７９が拡開爪３４．３４を拡開方
向に移動させたとき圧縮力を受け、拡開力を電気的に検
出する。

両拡開圧力検出器８０．８０は回転拡開部７８のサーボ
モータ９４と電気的に接続され、両検出器８０と８０が
共に設定した圧力を検出すると、回転拡開部７８のモー
タ９４を停止させるようになっている。

チャック機構３１で固定したヨーク１のスパイダ３を芯
出位置決め機構３３で位置決め保持した状態で、両軸受
は孔９．９に軸受１３．１３を圧入するに際し、ヨーク
部８．８を拡開保持するには、爪先８２が前進位置で上
昇する拡開爪３４．３４を、シリンダ８８の押下げＯこ
より下方に回動させて爪先８２．８２をヨーク部８．８
の上端耳部に係合させる。

このとき、可動部材８４にばね８６もしくはシリンダで
付与した前進力が、揺動アーム８１と拡開圧力検出器８
０及び突部９９を介して移動部材７Ｓ、７９に伝達され
、両側移動部材７９．７９のカム板９８．９８が円筒カ
ム９０を両側から挾んでいる。

この状態で回転拡開部７８のサーボモータ９４を起動し
て円筒カム９０を回転させ、円筒カム９０をカム板９８
．９８の傾斜面１０１と１０２の作用により、両側の移
動部材７９．７９を互に離反する方向に移動させる。

両移動部材７９．７９の移動は、突部９９と拡開圧力検
出器８０を介して揺動アーム８１に伝わり、両拡開爪３
４．３４は拡開方向に移動し、爪先８２．８２がヨーク
部８．８を両側に拡開する。

このとき、両拡開圧力検出器８０．８０には圧縮力が作
用し、拡開力を電気的に検出すると共に、両ヨーク部８
．８に、ヨーク軸心からの振分は寸法にバラツキがあっ
た場合、両ヨーク部８．８を拡開させるために生しる抵
抗が回転拡開部７８の両側で異なり、このため円筒カム
９０が拡開方向に回転する回転拡開部７８はガイド軸８
９に沿って抵抗の小さい方へ移動し、両側の拡開抵抗が
釣合うようにする。

従って、両ヨーク部８．８には、振分は寸法にバラツキ
があっても等しい拡開力が作用することになる。

両側の拡開圧力検出器８０と８０が予め設定された圧力
を共に検出すると、回転拡開部７８のサーボモータＳ４
を停止させ、両ヨーク部８．８を所定の拡開保持状態と
する。

また、軸受１３の圧入とカシメ部１４の加工後において
は、回転拡開部７８はサーボモータＳ４が逆転して円筒
カム９０が始動位置に戻るため、両側移動部材７９．７
Ｓと拡開爪３４．３４は内側に移動し、シリンダ８８を
収縮させると爪先８２．８２は上昇してヨーク部８．８
から外れ、チャンク機構３１からヨーク１の取り外しが
可能な状態になる。

次に、第１８図乃至第２１図は圧入パンチ３５とカシメ
パンチ３６の概略構造と作動順序を、第３図乃至第５図
は同上の具体的な構造を示している。

第４図と第５図のように、ベース台３２上に固定した支
持部材１０４で前記軸受スリーブ８３を水平に支持し、
このスリーブ８３で円筒状にカシメパンチ３６を軸方向
に移動自在となるよう支持し、更にカシメパンチ３６内
に圧入パンチ３５を軸方向に移動自在となるよう収納し
、カシメパンチ３６及び圧入バンチ３５が、チャック機
構３１で固持したヨーク１の軸受は孔Ｓと同軸心状の配
置となっている。

上記カシメパンチ３６の後端にカシメ用の高圧シリンダ
１０５が接続され、このシリンダ１０５のピストンロッ
ド１０６の後端に低圧用のシリンダ１０７が連結され、
第４図の退勤位置に停止するカシメパンチ３６が第２０
図の如く、ヨーク部８に当接するまでの前進移動は、低
圧用のシリンダ１０７によって行ない、カシメ加工の前
進移動は高圧シリンダ１０５によって行なうことになる
。

圧入バンチ３５は、カシメパンチ３６内に組込んだばね
１０８により、カシメパンチ３６に対して後方への移動
弾性が付勢されていると共に、圧入パンチ３５の後端側
は高圧シリンダ１０５のピストンロッド１０６を貫通し
て後方に突出し、その後端にロードセル１０９を介して
微小送り機構１１０と圧入用シリンダ１１１が接続され
ている。

微小送り機構１１０は、第５図に示すように、ベース台
３２上に設置したガイドレール１１２上に可動台１１３
を設置し、この可動台１１３の前後両端に立設した支持
壁１１４．１１５でロフト１１６を軸方向に移動自在と
なるよう支持し、ロッド１１６の先端に設けた頭部１１
７と後部支持壁１１５の間に、ロッド１１６に対して回
動自在に外嵌する円筒カム１１８と、頭部１１７及び後
部支持壁１１５に固定したカム板１１９．１２０とが装
着されている。

ロッド１１６は円筒カム１１８とカム板１１９．１２０
が常時圧接するようばね１２１で後方へ向けての弾性が
付勢されていると共に、頭部１１７の先端側に保持した
ロードセル１０９に圧入バンチ３５の後端が当接してい
る。

圧入用のシリンダ１１１は、後部支持壁１１５の後端面
にピストンロッド１２２が連結され、微小送り機構１１
０全体をセンサ１２３と１２４によって設定された距離
だけ前後動させ、圧入バンチ３５に進退動を付与する。

前記微小送り機構１１０の円筒カム１１８とカム板１１
９．１２０は、先に述べた拡開爪３４．３４の回転拡開
部７８と同様の構造になっており、圧入用シリンダ１１
１によって前進位置に停止する状態で、ウオームホイル
とウオームを介してモータで円筒カム１１８を回転させ
ると、ロッド１１６が前方に移動し、ロードセル１０Ｂ
を介して圧入パンチ３５を微小前進させることになる。

上記圧入パンチ３５は、第１８図に示す退勤位置から圧
入用シリンダ１１１の作動で一部ストロークを前進し、
ヨーク部８との間に予め供給しである軸受１３を軸受は
孔９に向けて圧入するが、軸１２ａに対して軸受１３が
完全に嵌合する手前、例えば０．５閣程度手前で前進動
が停止するようにストロークが設定され、嵌合量の残り
を微小送り機構１１０によって補うことになる。

微小送り機構１１０の始動は、先に述べた芯出位置決め
機構３３のダイレクトスイッチ７５．７５による外筒５
４の揺動を検出して行なわれる。

即ち、両側の圧入パンチ３５．３５が互に前進し、ヨー
ク１の両側軸受は孔９，９に軸受１３．１３を圧入する
と、軸受１３．１３が嵌合するスパイダ３に押圧力が加
わり、両側の軸１２ａ、１２ａに対する軸受１３．１３
の嵌合にはずれが生しるため、軸受１３の端面が先に軸
１２ａの端面に当接した側は、圧入パンチ３５の押込力
がスパイダ３に対してダイレクトに伝わり、この時点で
スパイダ３に作用する両側の押込力のバランスが（ずれ
、このため芯出位置決め機構３３で保持されたスパイダ
３は、支点軸５８を中心に揺動し、これによって支点軸
５８を中心に傾斜した外筒５４が、ダイレクトに押込力
を伝えた圧入パンチ側に位置するダイレクトスインチア
５を押すことになる。

外筒５４で押されたダイレクトスイッチ７５は同し側に
位置する圧入シリンダ１１１の圧入動を停止させ、もう
一方の圧入シリンダ１１１は軸受の圧入を続け、その軸
受が軸の端面に当接すると、スパイダ３に作用する両側
の押圧力は等しくなって釣合うため、スパイダ３は元の
位置に戻り、外筒５４は垂直に復帰してダイレクトスイ
ッチ７５の押圧を解く。

このように、ダイレクトスインチア５．７５が押圧され
た後、両側の軸１２ａ、１２ａに対する軸受１３．１３
の嵌合条件が等しくなった時点で両側の微小送り機構１
１０．１１０を作動させ、軸受１３．１３を軸１２ａ、
１２ａに完全に嵌合するよう圧入する。

微小送り機構１１０は、円筒カム１１８の回転により、
軸受は孔９の所定位置にまで圧入された軸受１３を圧入
パンチ３５で更に微小前進させ、軸１２ａの端面に軸受
１３の端面が当接する完全な嵌合位置にまで圧入する。

微小送り機構１１０による微小圧入時において、ロード
セル１０９に作用する圧力は軸１２ａの端面に軸受１３
の端面が当接した時点で増大するため、軸１２ａに対す
る軸受１３の完全な嵌合を電気的に検出することができ
、従ってロードセル１０９は完全な嵌合を検出すると微
小送り機構１１０を停止させるようになっている。

前記カシメパンチ３６の途中で支持部材１０４とカシメ
用高圧シリンダ１０５の間に、軸受１３を完全に圧入し
た圧入パンチ３５と先端がヨーク１に当接したカシメパ
ンチ３６の相対位置を検出する検出機構１２５と、この
検出機構１２５によって作動するカシメ量調整部材１２
６とが設けられ、カシメパンチ３６のカシメ移動量を相
対位置検出値に合わせて変化させ、ヨーク１及びスパイ
ダ３に寸法のバラツキがあっても、最適のカシメを施す
ことができるようにしている。

上記検出機構１２５は、第３図と第４図及び第８図に示
すように、カシメパンチ３６の途中に二又部１２７を設
け、圧入パンチ３５の上記二又部１２７に露出する部分
に、この圧入パンチ３５の軸方向に移動可能となる共動
部材１２８を取付け、−又部１２７の後方位置に共動部
材１２８と対向し、この共動部材１２８との対向間隔を
電気的に検出するセンサ１２９が取付けられている。

圧入パンチ３５とカシメパンチ３６が共に退勤位置にあ
る状態で、圧入パンチ３５の二又部１２７内に臨む位置
に段部１３０が設けられ、共動部材１２８はばね１３１
により段部１３０に常時当接する方向の前進弾性が常時
付勢されていると共に、共動部材１２８の前面は傾斜面
１３１′に形成され、カシメパンチ３６における二叉部
１２７の前端面も対応する傾斜面１３２になっている。

カシメ量調整部材１２６は、支持部材１０４の後端面に
固定したガイド部材１３３で保持され、横方向の長孔１
３４がカシメパンチ３６に外嵌する状態で水平方向に移
動自在となり、共動部材１２８と対向する後面が傾斜面
１３５となるクサビ状になっている。

このカシメ量調整部材１２６は、ベース台３２上に設置
したサーボモータ１３６と送りねし軸１３７及びナンド
１３８を介して結合され、サーボモータ１３６の正逆回
転により、センサ１３９と１４０間の位置を進退動する
ことになる。

第１８図乃至第２１圀は、ヨーク１の寸法バラツキに対
し、カシメパンチ３６のストロークを個々のヨーク寸法
に合わせる検出機構１２５とカシメ量調整部材１２６の
作動工程を示している。

第１８図は圧入バンチ３５とカシメパンチ３６が共に退
勤位置にある状態を示し、共動部材１２８は圧入バンチ
３５の段部１３０で後方に押され、カシメパンチ３６の
傾斜面１３２から後退していると共に、カシメ量調整部
材１２６は退勤位置に待機している。（第８図参照） 第１９図は圧入バンチ３５が前進し、軸受１３を軸受は
孔９に圧入した状態を示し、圧入バンチ３５は前進によ
り、段部１３０が前方に移動し、ばね１３１で押圧され
た共動部材１２８は傾斜面１３１がカシメパンチ３６の
傾斜面１３２に当接した状態になっている。

第２０図は、カシメパンチ３６が低圧前進し、その先端
がヨーク部８の外端面に当接した状態を示し、カシメパ
ンチ３６と共に前進した共動部材１２８は途中で圧入バ
ンチ３５の段部１３０に当接して停止し、センサ１２９
も等しい量だけ前進する。

これによって、共動部材１２８は、圧入バンチ３５が前
進したストロークと等しい距離だけ移動したことになり
、この共動部材１２８の後面とセンサ１２９の対向面間
の間隔Ｘが圧入バンチ３５とカシメパンチ３６の前進移
動量の差となり、この間隔Ｘの距離をセンサ１２９によ
って検出する。

上記間隔Ｘは、軸受は孔９に圧入した軸受１３の外端面
までの寸法に該当し、ヨーク部８の寸法的なバラツキに
よって間隔Ｘは変化することになる。

従って、カシメパンチ３６のカシメストロークは、間隔
Ｘの変化に対応して調整する必要がある。

そこで、センサ１２９による間隔Ｘによってサーボモー
タ、１３６を作動させ、カシメ量調整部材１２６を移動
させて共動部材１２８を押し戻し、センサ１２９の検出
によって間隔Ｘがカシメ量に該当する所定の値Ｙになる
ように設定する。

カシメパンチ３６の先端を低速で前進させてヨーク部８
に当接させたときの間隔ＸをＸｉとし、カシメ量調整部
材１２６を移動させて間隔Ｘｉを所定の値Ｙｉにするに
は、第２２図に例示するように、ヨーク１の材質や寸法
より導かれるカシメ量算出式を実験より求め、この算出
式に基づいた条件でサーボモータ１３６を電気的に制御
することによって行なう。

センサ１２Ｓと共動部材１２８の間隔Ｘを所定の値Ｙｉ
に設定した状態でカシメ用の高圧シリンダ１０５を作動
させ、カシメパンチ３６を前進動させて軸受は孔９の周
囲にカシメ部１４を加工する。

カシメパンチ３６は、第２１図のように、二叉部１２７
の後面が共動部材１２８に当接位１で停止し、カシメパ
ンチ３６は設定した値Ｙｉだけ移動してカシメ部１４を
施すことになる。

カシメ部１４を施すと、圧入バンチ３５とカシメパンチ
３６はシリンダ１０５．１１１の作動で退勤位置に戻り
、ヨーク１から離反すると共に、カシメ量調整部材１２
６も退勤し、この後拡開爪３４．３４がヨーク部８．８
の拡開を解き、ヨーク１に対するスパイダ３の組付けが
完了する。

この発明の組立装置は上記のような構成であり、次に組
立ての方法を説明する。

チャック機構３１で定位置に固持したヨーク１の軸受は
孔９．９にスパイダ３の軸１２ａ、１２ａを挿入した状
態で、先ず、拡開爪３４．３４が両側のヨーク部８．８
を拡開保持すると共に、芯出位置決め機構３３が作動し
、スパイダ３を前後の軸１２ｂ、１２ｂで保持して両側
の軸１２ａ、１２ａを軸受は孔９．９と同軸心状となる
ように位置決めする。

ヨーク１の両側で軸受は孔９．９に臨む位置に、シュー
ト等で軸受１３．１３が供給されている。

次に、両側の圧入バンチ３５．３５が圧入用シリンダ１
１１の作動で前進し、軸受１３．１３を軸受は孔９、Ｓ
内に圧入し、軸受１３を軸１２ａに、その端面が軸１２
ａの端面に当接する位置にまで確実に嵌合する。（第２
３図参照）続いてカシメパンチ３６．３６が低圧用のシ
リンダ１０７の作動で低圧前進し、その先端がヨーク部
８の端面に当接する状態で停止すると、圧入バンチ３５
とカシメパンチ３６の相対位置を検出機構１２５によっ
て検出し、この検出値に基づいてカシメ量調整部材１２
６を作動させ、カシメ量を軸受１３の外端面からヨーク
部８の外端面までの寸法に合わせて設定する。（第２４
図参照）次に、高圧シリンダ１０５の作動でカシメパン
チ３６．３６が高圧前進し、先端が軸受は孔９に向けて
進入することにより軸受は孔９の周囲にカシメ部１４を
形成する。カシメパンチ３６のカシメ移動量は、カシメ
調整部材１２６によって設定されているため、軸受１３
の抜止めに必要な量のカシメ部１４を正確に形成するこ
とができる。

（第２４図参照） カシメが完了すると、圧入バンチ３５とカシメパンチ３
６が退勤し、拡開爪３４．３４がヨーク部８．８の拡開
を解き、芯出位置決め機構３３がスパイダ３の保持を解
き、チャ・ンク機構３１からヨーク１を取外せば、ヨー
ク１に対するスパイダ３の組付けが完了する。

〔効果〕

以上のように、この発明によると、軸受を軸受は孔に圧
入した圧入パンチと低圧でヨーク部の端面に当接したカ
シメパンチの相対位置を電気的に検出し、この検出値に
基づいてカシメパンチのカシメ移動量を設定するように
したので、ヨークに寸法のバラツキ及びスパイダ軸長さ
のバラツキがあってもこれらを吸収し、個々のコーク寸
法及びスパイダ軸長さに合わせたカシメを施すことがで
き、軸受にガタッキの発生がなく、しかも軸受が確実な
抜止状態となるカルダン継手の組立てが可能になる。

また、圧入バンチとカシメパンチの相対位置を電気的に
検出し、カシメ量調整部材の駆動機構を制御して、カシ
メパンチのカシメ移動量を設定するようにしたので、ヨ
ークの寸法バラツキ及びスパイダ軸長さのバラツキを正
確に検出し、ヨークの寸法及びスパイダ軸長さに見合っ
たカシメを簡単な構造で高精度に施すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は組立装置の全体を示す正面図、第２図は同平面
図、第３図は同上要部の拡大正面図、第４図は同じく要
部の拡大縦断面図、第５図は同上における後部圧入シリ
ンダ部分の拡大断面図、第６図は第４図の矢印■−■に
沿う断面図、第７図は円筒カムとカム板のカム面を示す
説明図、第８図はカシメ量の検出機構と調整部材を示す
横断平面図、第９図はチャック機構の拡大縦断面図、第
１０図は同上のヨーク固持状態を示す拡大縦断面図、第
１１図は芯出位置決め機構と拡開機構の概略構造を示す
説明図、第１２図は芯出位置決め機構の横断平面図、第
１３図は同一部切欠正面図、第１４図は同縦断側面図、
第１５図乃至第１７図は芯出位置決め機構の作動工程を
示す説明図、第１８図乃至第２１図はカシメ量の検出と
調整の作動工程を示す説明図、第２２図はカシメ量の検
出と調整の関係を示すグラフ、第２３図乃至第２５図は
軸受の圧入とカシメの工程を拡大して示す工程図、第２
６図はプロペラシャフトの正面図、第２７図は同上にお
けるカルダン継手の拡大断面図、第２８図は従来の組立
装置を示す説明図である。 １・・・・・・ヨーク、　　　　　３・・・・・・スパ
イダ、８・・・・・・ヨーク部、　　　９・・・・・・
軸受は孔、１０・・・・・・フランジ部、　　１２・・
・・・・軸、１３・・・・・・軸受、　　　　　１４・
・・・・・カシメ部、３１・・・・・・チャック機構、
３２・・・・・・ベース台、３３・・・・・・芯出位置
決め機構、 ３４・・・・・・拡開爪、　　　３５・・・・・・圧入
パンチ、３６・・・・・・カシメパンチ、３７・・−・
・・拡開機構、６９・・・・・・スパイダ軸ガイド、 ７１・・・・・・スパイダ押え、 ７４・・・・・・スパイダ保持部材、 ７８・・・・・・回転拡開部、　７９・・・・・・移動
部材、８０・・・・・・圧力検出器、　　１０５・・・
・・・高圧シリンダ、１０？・・・・・・低圧用シリン
ダ、 １１０・・・・・・微小送り機構、 １２５・・・・・・検出機構、 １２６・・・・・・カシメ量調整部材、１２８・・・・
・・共動部材、　　１２９・・・・・・センサ。 特許出願人　　エヌティエヌ株式会社 同

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定位置に固定したヨークの軸受け孔にスパイダの
   同一軸線上に位置する二本の軸をそれぞれ嵌挿し、ヨー
   クに対してスパイダを位置決め保持した状態で軸受を軸
   受け孔に圧入してスパイダの軸に嵌合し、軸受け孔の周
   囲にカシメ部を施して軸受を抜止状とするカルダン継手
   の組立方法において、ヨークの軸受孔内に圧入パンチで
   軸受をスパイダの軸端面に当接する位置まで圧入し、次
   にカシメパンチを低圧でヨークの端面に当接させてこの
   カシメパンチと前記圧入パンチの相対位置を電気的に検
   出し、検出した相対位置に基づいてカシメパンチのカシ
   メ量を設定し、設定したカシメ量だけカシメパンチを高
   圧で移動させてヨークの軸受け孔周囲にカシメ部を施す
   ことを特徴とするカルダン継手の組立方法。
2. （２）定位置に固定したヨークの軸受け孔にスパイダの
   同一軸線上に位置する二本の軸をそれぞれ嵌挿し、ヨー
   クに対してスパイダを位置決め保持した状態で軸受を圧
   入パンチで軸受け孔に圧入してスパイダの軸に嵌合し、
   この後カシメパンチで軸受け孔の周囲にカシメ部を施し
   て軸受を抜止状とするカルダン継手の組立装置において
   、ヨークの両側に、軸受け孔と同軸心状の配置となる軸
   受圧入パンチと、この圧入パンチに外嵌するカシメパン
   チを軸方向に移動自在となるよう配置し、軸受圧入パン
   チの後端にこのパンチを軸受け孔に対して進退動させる
   圧入シリンダを連結し、前記カシメパンチの後端にこの
   パンチを軸受け孔に対して進退動させるカシメ用シリン
   ダを連結し、前記カシメパンチの途中に設けた圧入パン
   チ露出部分に圧入パンチとの共動部材を取付け、この共
   動部材とカシメパンチとに、軸受を圧入した圧入パンチ
   と先端がヨークに当接したカシメパンチの相対位置を検
   出する検出機構を設け、前記共動部材とカシメ方向前方
   の位置に配置した固定部材との間に共動部材を介してカ
   シメパンチのカシメ移動量を制限するカシメ量調整部材
   を設け、このカシメ量調整部材の駆動機構を前記検出機
   構の相対位置検出値に基づいて制御し、カシメパンチの
   カシメ移動量を相対位置検出値に合わせて設定するよう
   にしたことを特徴とするカルダン継手の組立装置。