JP3569095B2 - 圧入及びセレーション加工方法とそれに用いる装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スリーブ状のワークに対してロッド状のワークを圧入した後、例えばロッド状のワークの外周にセレーション加工を行うための方法とそれに用いる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このように二種類の作業を行うための技術が、例えば実開平６−９７２４号公報に開示されている。この技術では、ワークに対する加工ブロックの一ストローク内において二つ以上の作業を行っている。すなわち前記加工ブロックの移動により、一つのワーク（エアブリーザ用のパッキン）の外周に他のワーク（エアブリーザ用の缶部材）を圧入すると同時にその一部をかしめ加工し、このかしめ加工と同一ストロークによって第三のワーク（リング材）を前記パッキンに圧入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の圧入あるいはかしめ加工といった作業は、ワークに対して加工ブロックを単に加圧方向へ移動させるだけで行うことができる。しかしセレーション加工などのようにその加工に先立ってワークの軸芯回り方向の位相を決めなければならない場合には、前記の従来技術を適用するのは困難である。したがってワークに対して圧入とセレーション加工とが必要な場合には、それぞれを個別の設備によって行うほかはなく、設備の投資額及びスペースの増加を招く。
【０００４】
本発明の目的は、一つのワークに対する他のワークの圧入と、これらのワークの軸芯回り方向の位相を決めることが必要なセレーション加工とを加工ユニットの一ストローク内において行うことにより、設備の投資額及びスペースの減少を図ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、スリーブ状のワークに対するロッド状のワークの圧入を行うとともに、ロッド状のワークにセレーション加工を行うための方法であって、前記の両ワークを所定の状態にセットし、これらのワークに対する加工ユニットの第一段階の下降に基づき、この加工ユニットに設けられているパンチによって前記の圧入を行った後、前記加工ユニットに設けられているダイスに対するワークの軸芯回り方向の位相を決めるとともに、前記パンチを加工ユニットに対して上昇させた後、加工ユニットの第二段階の下降に基づく前記ダイスの機能によって前記のセレーション加工を行うことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の圧入及びセレーション加工方法に用いる装置であって、前記の両ワークがセットされるベースと、これらのワークにその軸芯回り方向の回転を与えて位相を決めることが可能な割り出し機構と、前記ベースに対して昇降動作可能に配置された加工ユニットと、この加工ユニットと共に昇降動作するように設けられたパンチ及びダイスとを備えている。そしてこのパンチは加工ユニットに対して相対的な上昇動作可能に構成されている。
【０００７】
請求項１，２記載の発明によれば、前記加工ユニットの一ストローク内においてワーク相互の圧入と、ワークの軸芯回り方向の位相を決めることが必要なセレーション加工とをそれぞれ行うことができる。これによって圧入とセレーション加工とを一つの設備で行うことができ、設備の投資額及びその設置スペースが少なくて済む。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１，２は圧入及びセレーション加工のための装置を表した断面図である。これらの図面で示すようにベース１０には、回転体１３がその上面に設けられた治具１６及びマンドレル１７の軸芯回りに回転できるように複数個のベアリング１４によって支持されている。この回転体１３の外周には従動ギア１８が固定されているとともに、回転体１３の下端部にはロータリーエンコーダ１９が設けられている。
【０００９】
前記ベース１０には、前記回転体１３の回転軸線と平行に配置された回転軸２２がベアリング２４によって回転自在に支持されている。この回転軸２２はステッピングモーターやサーボモーターなどの回転及び停止の制御が可能なモーター２０の駆動によって回転するとともに、その上端部には回転体１３の前記従動ギア１８と噛み合ったギア２６が固定されている。したがって前記モーター２０の駆動により、前記回転体１３が治具１６及びマンドレル１７と共にその軸芯回りに回転することとなる。これらによって後述するワーク５０，５２の軸芯回り方向の位相を決めるための割り出し機構１２が構成されている。
【００１０】
前記ベース１０の上方には、本装置のメインシリンダ（図示外）の作動によって昇降動作する加工ユニット３０が配置されている。この加工ユニット３０の構成を説明すると、その昇降ベース３２には前記マンドレル１７と同軸線上において圧入用のパンチ３８及びセレーション加工用のダイス４０がそれぞれ設けられている。このパンチ３８は、昇降ベース３２とダイス４０の軸芯部とをそれぞれ貫通しているとともに、これらに対して相対的に昇降動作できるようになっている。なおこのパンチ３８はスプリング３９の力によって常に上方へ付勢されている。
【００１１】
前記昇降ベース３２の上面には、支持ブラケット３３を通じてノックアウトシリンダ３４が下向きの姿勢で組み付けられている。このノックアウトシリンダ３４におけるスピンドル３５の端部にはロードセル３６が設けられており、このロードセル３６は前記のようにスプリング３９によって付勢されているパンチ３８の上端部を受けている。したがってこのパンチ３８に加わる荷重は前記ロードセル３６によって検出可能である。
【００１２】
前記昇降ベース３２には、複数本（例えば二本）のピン４２がこの昇降ベース３２に対して上下方向へスライド可能に貫通した状態で設けられている。これらのピン４２に対しては、前記ダイス４０の下側においてガイド４４が支持されている。このガイド４４の中心孔は、前記マンドレル１７（あるいはパンチ３８、ダイス４０）と同軸線上に位置している。また両ピン４２の上端部は、加工ユニット３０の上昇時に昇降ベース３２の上面に当たって前記ガイド４４を昇降ベース３２と共に上昇させるためのストッパー４３となっている。
【００１３】
つづいて圧入とセレーション加工とについて説明する。
まず前記加工ユニット３０を上昇させた状態（図示外）において、前記マンドレル１７にスリーブ状のワーク５０をセットする。このワーク５０は、すでに一体的に組み付けられた二部品から成っている。一方、ロッド状のワーク５２にはその下端から数ミリメートルの範囲にわたって挿入部５２ａがあり、この挿入部５２ａを前記ワーク５０の内周孔（六角孔）に上側から差し込むことでワーク５０にワーク５２をセットする。なお本実施の形態におけるワーク５０，５２は車両用ステアリング系のシャフト部品であり、その全長、セレーションの長さや位相などが車種によって多少相違する。
【００１４】
さて設備の起動信号に基づく前記メインシリンダ（図示外）の作動によって前記加工ユニット３０が下降し、前記パンチ３８の下端面３８ａが前記ロッド状のワーク５２の上端面にタッチする。これと並行して前記ガイド４４がワーク５２をその外周側から支えるように位置し、これによってワーク５２と前記ダイス４０との芯出しが行われる。なお前記加工ユニット３０は下降を続け、前記ロードセル３６によって検出される荷重（パンチ３８に加わる荷重）が、あらかじめ設定された「車種判定荷重」に達したときの信号に基づいて前記メインシリンダの作動が停止する。
【００１５】
これによって前記加工ユニット３０も停止し、その停止位置を別に設けた測定機（図示外）で測定し、ワーク５０，５２の対応車種を判定する。そしてこの判定による車種と生産指示情報による車種との照合を行い、照合結果が適正（ＯＫ）であれば、その信号に基づいて前記メインシリンダが再び作動を開始する。これに伴う加工ユニット３０の下降により、図１の左側で示すように前記パンチ３８がロッド状のワーク５２を押し下げ、このワーク５２をスリーブ状のワーク５０に圧入する。このときの圧入荷重が前記ロードセル３６で検出され、この検出値が車種に応じて決定されている値に達したときの信号に基づいて前記メインシリンダの作動が停止し、圧入が完了する。
【００１６】
前記ロードセル３６での検出値が前記の所定値に達しているときの信号は、それに基づいて前記のようにメインシリンダの作動を停止させると同時に、生産指示情報による車種に応じて前記割り出し機構１２のモーター２０を回転駆動させる。これにより、すでに説明したように前記回転体１３が治具１６及びマンドレル１７と共に回転し、セレーション加工のための前記ワーク５０，５２の軸芯回り方向の位相決めが行われ、これは前記ロータリーエンコーダ１９によって検出される。
【００１７】
この後、図１の右側（あるいは図２の左側）で示すように前記ノックアウトシリンダ３４がそのスピンドル３５を引き込むように作動し、これに伴って前記パンチ３８がスプリング３９の力で上昇する。ここで本装置のメインシリンダ（図示外）を再び作動させ、図２の右側で示すように前記加工ユニット３０を下降させる。これにより前記ダイス４０がワーク５２に沿って下降し、このワーク５２の外周にセレーション加工が行われる。
【００１８】
このように本実施の形態では、圧入と回転方向の位相を決めることが必要なセレーション加工とを、加工ユニット３０の一ストローク（下降動作）によって行うことができる。なおこのセレーション加工を終えたら、前記メインシリンダを逆に作動させて加工ユニット３０を上昇させる。この上昇の途中において、すでに説明したように前記昇降ベース３２の上面が前記ピン４２のストッパー４３に当たり、その後はピン４２を通じて前記ガイド４４も昇降ベース３２と共に上昇する。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧入及びセレーション加工のための装置の圧入工程を表した断面図。
【図２】同じ装置のセレーション加工工程を表した断面図。
【符号の説明】
１０ ベース
１２ 割り出し機構
３０ 加工ユニット
３８ パンチ
４０ ダイス
５０，５２ ワーク

Claims (2)

1. スリーブ状のワークに対するロッド状のワークの圧入を行うとともに、ロッド状のワークにセレーション加工を行うための方法であって、前記の両ワークを所定の状態にセットし、これらのワークに対する加工ユニットの第一段階の下降に基づき、この加工ユニットに設けられているパンチによって前記の圧入を行った後、前記加工ユニットに設けられているダイスに対するワークの軸芯回り方向の位相を決めるとともに、前記パンチを加工ユニットに対して上昇させた後、加工ユニットの第二段階の下降に基づく前記ダイスの機能によって前記のセレーション加工を行うことを特徴とする圧入及びセレーション加工方法。
2. 請求項１記載の圧入及びセレーション加工方法に用いる装置であって、前記の両ワークがセットされるベースと、これらのワークにその軸芯回り方向の回転を与えて位相を決めることが可能な割り出し機構と、前記ベースに対して昇降動作可能に配置された加工ユニットと、この加工ユニットと共に昇降動作するように設けられたパンチ及びダイスとを備え、このパンチは加工ユニットに対して相対的な上昇動作可能に構成されていることを特徴とする圧入及びセレーション加工装置。

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