JP4276372B2 - 雌ネジの螺着および固定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、雌ネジの雄ネジに対する螺着、例えばラックピニオン式ステアリング装置のボールジョイント球軸受けハウジングの雌ネジをラックバー両端の雄ネジに螺着するのに好適な雌ネジの螺着および固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
雌ネジを雄ネジに螺着して使用するネジ部品は広く使用されている。雌ネジは、振動を受けるような場所で使用する場合には、長期間の使用で、雌ネジが徐々に弛んで脱落することがある。特に機器に重要な影響を及ぼす雌ネジは、雄ネジに固定して緩まないようにする必要がある。
【０００３】
例えば、図６は、四輪自動車のラックピニオン式前輪操舵装置を示すものであり、図示しない四輪自動車のハンドルに連結したピニオン軸１で、ラックケース２内のラックバー３を左右に摺動させ、ラックバー３の両端にタイロッド４を連結し、このタイロッド４の両端を左右の前輪に連結して、前輪を操舵するようになっている。そして、ラックバー３の両端は雄ネジ５にしてあり、タイロッド４基端とラックバー３端部とは揺動かつ回動可能に球軸受け（ボールジョイント）６に連結されている。詳しくは、この球軸受け６の軸受けハウジング７基部は雌ネジ８にしてあって、ラックバー３端部の雄ネジ５に螺着して連結している。万一、タイロッド４の軸受けハウジング７の雌ネジ８が、車輪の振動などで前記雄ネジから緩むようなことがあると、ハンドル操作にガタが生じて操舵感が好ましくなくなるので、軸受けハウジング７が緩まないようにする必要がある。
【０００４】
そこで、図４および図５に示すように、ラックバー３には、雄ネジ５の基端に、突起９をラックバー３の周面の平面部１０に当接して回転しないようにしたロックワッシャ１１を挿入しておき、軸受けハウジング７の雌ネジ８を雄ネジ５に対してスパナ、トルクレンチなどを用いて所定のトルクで螺着する。そして、球軸受けハウジング７の雌ネジ８側面の角面に設けたロック面１２に合せてロックワッシャ１１をハンマーなどで叩いて折曲げ部１３を形成する。これによって、雌ネジ８が緩んで回ろうとしても、ロック面１２にロックワッシャ１１の折曲げ部１３が当っているので、雌ネジ８が回らないように固定することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
流れ作業による生産では、雌ネジ８を螺着する作業と、ロックワッシャ１１を折曲げ１３して、雌ネジ８を固定する作業を担当する作業者は、同じ作業でしかもハンマーなどを用いる力作業をくり返すことになり、長時間のくり返し作業になって疲労が大きい。また、ハンマーを用いる手作業であるから未熟練者と熟練者とでは折り曲げ部１３をロック面１２に隙間無く当接するように折り曲げる技術に差が生じ、慣れない作業者では歩留まりに悪影響を与えあるいは作業しなおしなど作業負荷が増大する場合が考えられる。
【０００６】
この発明は、雄ネジに雌ネジを螺着し、雄ネジに回転不能に挿入したロックワッシャを雌ネジ側に折曲げて雌ネジが弛まないように固定する一連の作業を自動化することができて省力化が図れる雌ネジの螺着および固定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、次の構成を有する。すなわち、本発明は、回転を規制するロックワッシャを挿入した雄ネジ部材を所定位置で回り止めするように挟む挟み部と、雌ネジ穴側面外角部にロック面が形成された雌ネジ部材を保持するためのスパナ部を有して前記挟み部材と相対的に回転かつ進退動可能な雌ネジ回転用部材と、前記雌ネジ回転用部材を所定トルクで回転させる回転駆動アクチュエータと、前記雌ネジ回転用部材を進退動させる進退駆動アクチュエータとを備えると共に、雌ネジ回転用部材には、雌ネジ部材を雄ネジ部材に所定に螺着した後に前記ロックワッシャの所定周縁部を先端爪部で前記ロック面に向けて折り曲げる折り曲げ部と、該折り曲げ部に折り曲げ動作をさせる折り曲げ駆動アクチュエータとを設けたことを特徴とする雌ネジの螺着および固定装置である。
【０００８】
本発明によれば、回転を規制するロックワッシャを挿入した雄ネジ部材を挟み部材により所定位置で回り止めするように挟み、雌ネジ穴側面外角部にロック面が形成された雌ネジ部材をスパナ部で保持して、雌ネジ回転部材を前記挟み部材と相対的に前進して回転させて雌ネジを雄ネジに所定トルクで螺着する。そして、雌ネジ部材を雄ネジ部材に所定に螺着した後に前記ロックワッシャの所定周縁部を先端爪部で前記ロック面に向けて折り曲げる。したがって、各部材とアクチュエータの作動によりに雄ネジに雌ネジを螺着し、雄ネジに回転規制して（あるいは回転不能に）挿入したロックワッシャを雌ネジ側に折り曲げて雌ネジが緩まないように固定する一連の作業を自動化でき、省力化が図れる。
【０００９】
なお、本発明においては、折り曲げ部は、ロッドが進退動するシリンダーからなる駆動アクチュエータとの間にリンク機構を介して先端爪部が折り曲げ方向に押圧退避階するようになっていることが好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る雄ネジの螺着および固定装置を、ラックピニオン式ステアリング装置の場合を例として、図１ないし図５によって説明する。
【００１１】
図１は雄ネジの螺着および固定装置の要部正面図、図２は同装置の正面図、図３は側面図、図４はロックワッシャを挿入した雄ネジが形成されたラックバー３端部の詳細図、図５は雄ネジの球軸受けハウジングの雌ネジを螺着した状態の説明図である。
【００１２】
本実施形態の雄ネジの螺着および固定装置は、挟み片（挟み部材に相当）１４，１４と、回し金具（雌ネジ回転用部材）１５と、制御モーター（回転駆動アクチュエータ）１９と、エアーシリンダー（進退駆動アクチュエータ）１８と、回転金具１５上に下端爪（先端爪部に相当）２４を設けたリンク片２３と折り曲げエアーシリンダー２２を有している。
【００１３】
全体が床面に対して直立して設置されるベース板３０に挟み片１４，１４が設けられかつその正面側上を、前記回し金具１５、制御モーター１９および折り曲げエアーシリンダー２２を搭載したサブベース３１が前記エアーシリンダー１８で上下方向に進退動するようになっている。
【００１４】
ここで、ラックバー３には、（雌ネジ８の形成された）軸受けハウジング７の回転を規制するロックワッシャ１１を端部の雄ネジ５に挿入する。このラックバー３には、雄ネジ５が形成された端部に隣接する部分（実施形態では図４のように中央部寄りに隣り合う部分）の周面に対向しかつ平行に平面部１０，１０が形成されている。
【００１５】
前記挟み片１４，１４は、左右から対称に位置して、前記ラックバー３の周面に形成された平面部１０，１０を所定位置で回り止めするように挟むようになっている。
【００１６】
また、回し金具１５は、全体が概略下開きのＵ字形状を呈し、雌ネジ８穴側面外角部にロック面が形成された軸受けハウジング７を雌ネジ受け１６で保持するためのスパナ部１７を下端に有して、前記挟み片１４，１４と相対的に回転かつ進退動可能になっている。
【００１７】
また、制御モーター１９は、前記回し金具１５を所定トルクで回転させるべく制御モーター１９と回し金具１５との間にトルク計２０を介装して回転駆動させるようになっており、また、前記エアーシリンダー１８は前記回し金具１５をサブベース３１ごと進退動させる。
【００１８】
また、回し金具１５には、雌ネジ８を雄ネジ５に所定に螺着した後に前記ロックワッシャ１１の所定周縁部を先端爪２４で前記ロック面１２に向けて折り曲げるリンク片２３と、該リンク片２３に折り曲げ動作をさせる折り曲げ駆動用のエアーシリンダー２２とを設けたものである。前記トルク計２０と回し金具１５との間の回転支持部にはエアーシリンダー２２に駆動用エアーを伝達するための回転バルブ２１が設けられている。
【００１９】
上記の構成において、ラックバー３の両端には雄ネジ５が設けてあり、この雄ネジ５にロックワッシャ１１を挿入し、ロックワッシャ１１の突起９をラックバー３の平面部１０に合せて回転不能にしたものを、軸受けハウジング７を螺着しようとするラックバー３一端部の平面部１０を挟み片１４に挟ませて、雄ネジ５を回り止めして所定位置にセットする（ラックバー３一端部を上方に向け、他端部を下方の床面側に設置してセットする）。一方、雄ネジ５の上側の回し金具１５の下部に設けた雌ネジ受け１６に、タイロッド４の基端の軸受けハウジング７を挿入して、該軸受けハウジング７の雌ネジ８形成部の外周部をスパナ部１７に挟持して回り止めする。このように雄ネジ５と雌ネジ８をセットしたところで、エアーシリンダー１８で回し金具１５を下降させて、雌ネジ８を雄ネジ５の先端に押付け、制御モーター１９を起動し、トルク計２０を介して、所定トルクで雌ネジ８を雄ネジ５に螺着する。
【００２０】
次いで、挟み片１４を後退させて雄ネジ５の平面部１０から外して回転自由にし、回し金具１５で雌ネジ８側および雄ネジ５側の全体を回動させて雌ネジ８のロック面１２を左右に向け、回転バルブ２１を介して折曲げエアーシリンダー２２で左右のリンク片２３を可動し、リンク片２３の下端の爪２４で、ロックワッシャ１１の両側を雌ネジ８のロック面１２に向けて折曲げ（折曲げ部１３を形成）して雌ネジ８を固定する。
【００２１】
これによって、雌ネジ８の螺着からロックワッシャ１１の折曲げ（折曲げ部１３形成）による雌ネジ８を固定する一連の作業が終了するので、雄ネジ５側および雌ネジ８側の全体を前側に取外せばよい。このようにして、作業者は雄ネジ５側および雌ネジ８側を装置に着脱するだけで、雌ネジ８の螺着と固定作業ができるようになる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は上述のように構成したので、作業者は、雄ネジおよび雌ネジを装置に着脱するだけで、雌ネジを雄ネジに螺着し、ロックワッシャを雌ネジ側に折曲げて雌ネジを固定する一連の作業を自動化することができる。これによって、作業者の疲労が少くなるので省力化することができ、省力化によるコストダウンが図れる。そして、雌ネジを雄ネジにロックワッシャで固定する必要があるものは多く、雄ネジおよび雌ネジを取付ける部分の治具を、それぞれの雄ネジおよび雌ネジの形状に合せたものに交換することによって使用範囲を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る雄ネジの螺着および固定装置の要部正面図である。
【図２】同装置の全体正面図である。
【図３】同装置の側面図である。
【図４】ロックワッシャを挿入した雄ネジが形成されたラックバー端部の詳細図である。
【図５】雄ネジの球軸受けハウジングの雌ネジを螺着した状態の説明図である。
【図６】ラックピニオンステアリング装置の全体図である。
【符号の説明】
３ ラックバー
４ タイロッド
５ 雄ネジ
６ 球軸受け
７ 軸受けハウジング
８ 雌ネジ
９ ロックワッシャの突起
１０ 平面部
１１ ロックワッシャ
１２ ロック面
１３ 折曲げ部
１５ 回し金具
２３ リンク片
２４ リンク片下端の爪
【発明の属する技術分野】
この発明は、雌ネジの雄ネジに対する螺着、例えばラックピニオン式ステアリング装置のボールジョイント球軸受けハウジングの雌ネジをラックバー両端の雄ネジに螺着するのに好適な雌ネジの螺着および固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
雌ネジを雄ネジに螺着して使用するネジ部品は広く使用されている。雌ネジは、振動を受けるような場所で使用する場合には、長期間の使用で、雌ネジが徐々に弛んで脱落することがある。特に機器に重要な影響を及ぼす雌ネジは、雄ネジに固定して緩まないようにする必要がある。
【０００３】
例えば、図６は、四輪自動車のラックピニオン式前輪操舵装置を示すものであり、図示しない四輪自動車のハンドルに連結したピニオン軸１で、ラックケース２内のラックバー３を左右に摺動させ、ラックバー３の両端にタイロッド４を連結し、このタイロッド４の両端を左右の前輪に連結して、前輪を操舵するようになっている。そして、ラックバー３の両端は雄ネジ５にしてあり、タイロッド４基端とラックバー３端部とは揺動かつ回動可能に球軸受け（ボールジョイント）６に連結されている。詳しくは、この球軸受け６の軸受けハウジング７基部は雌ネジ８にしてあって、ラックバー３端部の雄ネジ５に螺着して連結している。万一、タイロッド４の軸受けハウジング７の雌ネジ８が、車輪の振動などで前記雄ネジから緩むようなことがあると、ハンドル操作にガタが生じて操舵感が好ましくなくなるので、軸受けハウジング７が緩まないようにする必要がある。
【０００４】
そこで、図４および図５に示すように、ラックバー３には、雄ネジ５の基端に、突起９をラックバー３の周面の平面部１０に当接して回転しないようにしたロックワッシャ１１を挿入しておき、軸受けハウジング７の雌ネジ８を雄ネジ５に対してスパナ、トルクレンチなどを用いて所定のトルクで螺着する。そして、球軸受けハウジング７の雌ネジ８側面の角面に設けたロック面１２に合せてロックワッシャ１１をハンマーなどで叩いて折曲げ部１３を形成する。これによって、雌ネジ８が緩んで回ろうとしても、ロック面１２にロックワッシャ１１の折曲げ部１３が当っているので、雌ネジ８が回らないように固定することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
流れ作業による生産では、雌ネジ８を螺着する作業と、ロックワッシャ１１を折曲げ１３して、雌ネジ８を固定する作業を担当する作業者は、同じ作業でしかもハンマーなどを用いる力作業をくり返すことになり、長時間のくり返し作業になって疲労が大きい。また、ハンマーを用いる手作業であるから未熟練者と熟練者とでは折り曲げ部１３をロック面１２に隙間無く当接するように折り曲げる技術に差が生じ、慣れない作業者では歩留まりに悪影響を与えあるいは作業しなおしなど作業負荷が増大する場合が考えられる。
【０００６】
この発明は、雄ネジに雌ネジを螺着し、雄ネジに回転不能に挿入したロックワッシャを雌ネジ側に折曲げて雌ネジが弛まないように固定する一連の作業を自動化することができて省力化が図れる雌ネジの螺着および固定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、次の構成を有する。すなわち、本発明は、回転を規制するロックワッシャを挿入した雄ネジ部材を所定位置で回り止めするように挟む挟み部と、雌ネジ穴側面外角部にロック面が形成された雌ネジ部材を保持するためのスパナ部を有して前記挟み部材と相対的に回転かつ進退動可能な雌ネジ回転用部材と、前記雌ネジ回転用部材を所定トルクで回転させる回転駆動アクチュエータと、前記雌ネジ回転用部材を進退動させる進退駆動アクチュエータとを備えると共に、雌ネジ回転用部材には、雌ネジ部材を雄ネジ部材に所定に螺着した後に前記ロックワッシャの所定周縁部を先端爪部で前記ロック面に向けて折り曲げる折り曲げ部と、該折り曲げ部に折り曲げ動作をさせる折り曲げ駆動アクチュエータとを設けたことを特徴とする雌ネジの螺着および固定装置である。
【０００８】
本発明によれば、回転を規制するロックワッシャを挿入した雄ネジ部材を挟み部材により所定位置で回り止めするように挟み、雌ネジ穴側面外角部にロック面が形成された雌ネジ部材をスパナ部で保持して、雌ネジ回転部材を前記挟み部材と相対的に前進して回転させて雌ネジを雄ネジに所定トルクで螺着する。そして、雌ネジ部材を雄ネジ部材に所定に螺着した後に前記ロックワッシャの所定周縁部を先端爪部で前記ロック面に向けて折り曲げる。したがって、各部材とアクチュエータの作動によりに雄ネジに雌ネジを螺着し、雄ネジに回転規制して（あるいは回転不能に）挿入したロックワッシャを雌ネジ側に折り曲げて雌ネジが緩まないように固定する一連の作業を自動化でき、省力化が図れる。
【０００９】
なお、本発明においては、折り曲げ部は、ロッドが進退動するシリンダーからなる駆動アクチュエータとの間にリンク機構を介して先端爪部が折り曲げ方向に押圧退避階するようになっていることが好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る雄ネジの螺着および固定装置を、ラックピニオン式ステアリング装置の場合を例として、図１ないし図５によって説明する。
【００１１】
図１は雄ネジの螺着および固定装置の要部正面図、図２は同装置の正面図、図３は側面図、図４はロックワッシャを挿入した雄ネジが形成されたラックバー３端部の詳細図、図５は雄ネジの球軸受けハウジングの雌ネジを螺着した状態の説明図である。
【００１２】
本実施形態の雄ネジの螺着および固定装置は、挟み片（挟み部材に相当）１４，１４と、回し金具（雌ネジ回転用部材）１５と、制御モーター（回転駆動アクチュエータ）１９と、エアーシリンダー（進退駆動アクチュエータ）１８と、回転金具１５上に下端爪（先端爪部に相当）２４を設けたリンク片２３と折り曲げエアーシリンダー２２を有している。
【００１３】
全体が床面に対して直立して設置されるベース板３０に挟み片１４，１４が設けられかつその正面側上を、前記回し金具１５、制御モーター１９および折り曲げエアーシリンダー２２を搭載したサブベース３１が前記エアーシリンダー１８で上下方向に進退動するようになっている。
【００１４】
ここで、ラックバー３には、（雌ネジ８の形成された）軸受けハウジング７の回転を規制するロックワッシャ１１を端部の雄ネジ５に挿入する。このラックバー３には、雄ネジ５が形成された端部に隣接する部分（実施形態では図４のように中央部寄りに隣り合う部分）の周面に対向しかつ平行に平面部１０，１０が形成されている。
【００１５】
前記挟み片１４，１４は、左右から対称に位置して、前記ラックバー３の周面に形成された平面部１０，１０を所定位置で回り止めするように挟むようになっている。
【００１６】
また、回し金具１５は、全体が概略下開きのＵ字形状を呈し、雌ネジ８穴側面外角部にロック面が形成された軸受けハウジング７を雌ネジ受け１６で保持するためのスパナ部１７を下端に有して、前記挟み片１４，１４と相対的に回転かつ進退動可能になっている。
【００１７】
また、制御モーター１９は、前記回し金具１５を所定トルクで回転させるべく制御モーター１９と回し金具１５との間にトルク計２０を介装して回転駆動させるようになっており、また、前記エアーシリンダー１８は前記回し金具１５をサブベース３１ごと進退動させる。
【００１８】
また、回し金具１５には、雌ネジ８を雄ネジ５に所定に螺着した後に前記ロックワッシャ１１の所定周縁部を先端爪２４で前記ロック面１２に向けて折り曲げるリンク片２３と、該リンク片２３に折り曲げ動作をさせる折り曲げ駆動用のエアーシリンダー２２とを設けたものである。前記トルク計２０と回し金具１５との間の回転支持部にはエアーシリンダー２２に駆動用エアーを伝達するための回転バルブ２１が設けられている。
【００１９】
上記の構成において、ラックバー３の両端には雄ネジ５が設けてあり、この雄ネジ５にロックワッシャ１１を挿入し、ロックワッシャ１１の突起９をラックバー３の平面部１０に合せて回転不能にしたものを、軸受けハウジング７を螺着しようとするラックバー３一端部の平面部１０を挟み片１４に挟ませて、雄ネジ５を回り止めして所定位置にセットする（ラックバー３一端部を上方に向け、他端部を下方の床面側に設置してセットする）。一方、雄ネジ５の上側の回し金具１５の下部に設けた雌ネジ受け１６に、タイロッド４の基端の軸受けハウジング７を挿入して、該軸受けハウジング７の雌ネジ８形成部の外周部をスパナ部１７に挟持して回り止めする。このように雄ネジ５と雌ネジ８をセットしたところで、エアーシリンダー１８で回し金具１５を下降させて、雌ネジ８を雄ネジ５の先端に押付け、制御モーター１９を起動し、トルク計２０を介して、所定トルクで雌ネジ８を雄ネジ５に螺着する。
【００２０】
次いで、挟み片１４を後退させて雄ネジ５の平面部１０から外して回転自由にし、回し金具１５で雌ネジ８側および雄ネジ５側の全体を回動させて雌ネジ８のロック面１２を左右に向け、回転バルブ２１を介して折曲げエアーシリンダー２２で左右のリンク片２３を可動し、リンク片２３の下端の爪２４で、ロックワッシャ１１の両側を雌ネジ８のロック面１２に向けて折曲げ（折曲げ部１３を形成）して雌ネジ８を固定する。
【００２１】
これによって、雌ネジ８の螺着からロックワッシャ１１の折曲げ（折曲げ部１３形成）による雌ネジ８を固定する一連の作業が終了するので、雄ネジ５側および雌ネジ８側の全体を前側に取外せばよい。このようにして、作業者は雄ネジ５側および雌ネジ８側を装置に着脱するだけで、雌ネジ８の螺着と固定作業ができるようになる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は上述のように構成したので、作業者は、雄ネジおよび雌ネジを装置に着脱するだけで、雌ネジを雄ネジに螺着し、ロックワッシャを雌ネジ側に折曲げて雌ネジを固定する一連の作業を自動化することができる。これによって、作業者の疲労が少くなるので省力化することができ、省力化によるコストダウンが図れる。そして、雌ネジを雄ネジにロックワッシャで固定する必要があるものは多く、雄ネジおよび雌ネジを取付ける部分の治具を、それぞれの雄ネジおよび雌ネジの形状に合せたものに交換することによって使用範囲を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る雄ネジの螺着および固定装置の要部正面図である。
【図２】同装置の全体正面図である。
【図３】同装置の側面図である。
【図４】ロックワッシャを挿入した雄ネジが形成されたラックバー端部の詳細図である。
【図５】雄ネジの球軸受けハウジングの雌ネジを螺着した状態の説明図である。
【図６】ラックピニオンステアリング装置の全体図である。
【符号の説明】
３ ラックバー
４ タイロッド
５ 雄ネジ
６ 球軸受け
７ 軸受けハウジング
８ 雌ネジ
９ ロックワッシャの突起
１０ 平面部
１１ ロックワッシャ
１２ ロック面
１３ 折曲げ部
１５ 回し金具
２３ リンク片
２４ リンク片下端の爪
Claims (2)
- 回転を規制するロックワッシャを挿入した雄ネジ部材を所定位置で回り止めするように挟む挟み部と、雌ネジ穴側面外角部にロック面が形成された雌ネジ部材を保持するためのスパナ部を有して前記挟み部材と相対的に回転かつ進退動可能な雌ネジ回転用部材と、前記雌ネジ回転用部材を所定トルクで回転させる回転駆動アクチュエータと、前記雌ネジ回転用部材を進退動させる進退駆動アクチュエータとを備えると共に、雌ネジ回転用部材には、雌ネジ部材を雄ネジ部材に所定に螺着した後に前記ロックワッシャの所定周縁部を先端爪部で前記ロック面に向けて折り曲げる折り曲げ部と、該折り曲げ部に折り曲げ動作をさせる折り曲げ駆動アクチュエータとを設けたことを特徴とする雌ネジの螺着および固定装置。
- 折り曲げ部は、ロッドが進退動するシリンダーからなる駆動アクチュエータとの間にリンク機構を介して先端爪部が折り曲げ方向に押圧退避階するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の雌ネジの螺着および固定装置。
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2000
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