JPH03213247A - ２位置切換割出装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、６種ワークを扱う機器等において、ワーク等
を選択的に２種類の角度範囲で回動させるために使われ
る２位置切換割出装置に関する。

（従来の技術） 自動車の駆動力伝達系の等速継手部に、第１６図および
第１７図に示されるようなツェッパジョイント１が使わ
れている。ツエツバジョイント１は、軸部２および椀状
部３を有する外輪４と、外輪４の内側に揺動自在に収容
されるケージ５と、ケージ５の内側に揺動自在に収容さ
れる内輪６と、６個のボール７を備えて構成されている
。ボール７は、外輪４に設けられたボール溝８と、ケー
ジ５に設けられた開口窓９と、内輪６に設けられたボー
ル溝１０に嵌合させられる。内輪６の中心部には内歯状
のセンタ孔１１が設けられている。

上記のような外輪４．ケージ５．内輪６等からなるツエ
ツパジョイント１を組立てるには、ある種の「こつ」が
必要であるため、機械による自動組立は困難であると考
えられていた。従って従来は人手によって組立作業を行
っていたが、本発明者らはツエツパジョイント１の組立
を自動的に行える自動組立機を開発した。

本発明者らが開発した自動組立機において、ボール７の
組付けは、第１８図ないし第２７図に示される順序で遂
行される。まずこのボール組付手順の概略について説明
する。

第１８図に示されるように、外輪４とケージ５と内輪６
とからなるアセンブリに、予め１個口のボール７ａが挿
入されている。そして第１９図に示されるように、１個
口のボール７ａに対し１８０°反対側に位置するボール
溝８に、２個１」のボール７ｂが挿入される。

そののち、第２０図に示されるように、上記アセンブリ
全体が図示時計回りに６０″回転させられたのち、第２
１図に示されるように、３個口のボール７Ｃがボール溝
８に挿入される。

そののち、第２２図に示されるように、上記アセンブリ
全体が図示時計回りに１８０’回転させられたのち、第
２３図に示されるようにボール溝８に４個口のボール７
ｄが挿入される。

次に、第２４図に示されるように、上記アセンブリが再
び図示時計回りに６０″回転させられたのち、第２５図
に示されるように５個口のボール７ｅがボール溝８に挿
入される。

更に、第２６図に示されるように上記アセンブリが図示
時計回りに１８０°回転させられたのち、第２７図に示
されるように６個口のボール７ｆがボール溝８に挿入さ
れる。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような順序でボール７を組付けてゆく場合、外輪
４を軸回りに２種類の角度ずつ選択的にかつ正確な位置
まで回転させることができるような２位置切換割出装置
が必要であるが、従来はこのような要望を満たす適当な
装置がなく、その開発が望まれていた。

従って本発明の目的は、ワーク等を扱う自動組立機等に
おいて、ワーク等を２種類の角度範囲で選択的に所定位
置まで回転させることができるような２位置切換割出装
置を提供することにある。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 上記目的を果たすために開発された本発明装置は、第１
図ないし第４図に概念的に示したように、軸１４３を中
心に往復回動可能に設けられた旋回部材１５０と、この
旋回部材１５０を回転駆動する回転用アクチュエータ１
４４と、旋回部材１５０が広角度範囲（例えば１８０＠
）で往復回動するように旋回部材１５０の回動ストロー
クエンドを規制する第１および第２のストッパ１５１゜
１５２と、旋回部材１５０が小角度範囲（例えば６０°
）で往復回動するように旋回部材１５０の回動ストロー
クエンドを規制するストッパアーム１５３を備えている
。

ストッパアーム１５３は、旋回部材１５０の軸１４３と
平行な固定軸１６０を中心に回動可能に設けられている
。このストッパアーム１５３は、第１図および第２図に
示されるように旋回部材１５０の回動軌跡上から退避す
る第１の位置と、第３図および第４図に示されるように
旋回部材１５０の回動軌跡上に突出する第２の位置にわ
たって変位可能に設けられている。このストッパアーム
１５３は、ストッパ駆動用アクチュエータ１６２によっ
て上記方向に往復駆動されるようになっている。

なお、必要に応じて一方向クラッチや駆動ギヤ１４１お
よび波動ギヤ１２７等を介して、駆動側の軸１４３の１
転力を波動側の軸１２８に伝達させるようにしてもよい
。

（作　用） ストッパアーム１５３が第１図に示される第１の位置に
ある時、旋回部材１５０は第２図に示されるように固定
側のストッパ１５２に当る位置まで広角度の範囲を回動
することができる。ストッパアーム１５３が第３図に示
される第２の位置にある時、旋回部材１５０は第４図に
示されるようにストッパアーム１５３に当る位置まで小
角度の範囲で回動する。

旋回部材１５０とストッパアーム１５３が第４図の状態
から第１図の初期状態に戻る際に、図示例のように旋回
部材１５０とストッパアーム１５３がそれぞれ軸１４３
，１．６０を中心に互いに同期し同じ側に旋回して元の
位置に復帰するような構造であれば、旋回部材１５０と
ストッパアーム１５３の復帰動作が迅速に行われる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。本発明に関わる２位置切換割出装置１２０は、第５
図に示されたツエツバジョイント用のボール組付装置１
５において、外輪ホルダ１６を垂直軸回りに所定角度ず
つ一方向に回転させるために使われる。

外輪４は外輪ホルダ１６によって端面４ａを上に向けた
姿勢で保持されている。外輪４の内部には、予めケージ
５と内輪６と１個１」のボール７ａが組付けられている
。この外輪４は、初期状態において１個目のボール７ａ
が第５図中の左側を向くように、図示しないクランプ機
構によって保持されている。外輪ホルダ１６は、水平面
内で間欠的に回転するターンテーブル１７（第１０図に
一部のみ図示）に取付けられている。

ターンテーブル１７の側方に固定ベース１８（第５図参
照）が設けられている。固定ベース１８の上に基体１９
が立設されている。基体１９の前面側に、左右一対の垂
直方向のガイド部材２０（一方のみ図示）が設けられて
いる。ガイド部材２０に沿って、昇降ユニット２５が昇
降自在に設けられている。昇降ユニット２５は、エアシ
リンダ等のアクチュエータ２６によって、所定のストロ
ークで昇降駆動される。昇降ユニット２５の下限側スト
ロークエンドは、ストッパ２７によって規制される。

昇降ユニット２５は水平方向に延びるベース構体３０を
有しており、このベース構体３０の下面側に、下方に延
びる左右一対の脚部材３１．３２（第６図参照）が設け
られている。脚部材３１゜３２に軸受３３．３４が設け
られており、この軸受３３，３４によってヘッドユニッ
ト３７が水平軸回りに回動可能に支持されている。

ヘッドユニット３７は、左右一対の軸３８゜３９と、こ
れらの軸３８．３９間に設けられた逆Ｕ形のブリッジ構
体４０と、このブリッジ構体４０に取付けられたシャフ
ト部材４２などを備えて構成されている。シャフト部材
４２の端部４５は、内輪６のセンタ孔１１に挿入可能な
寸法に作られている。

軸３８，３９にそれぞれロアアーム５０（第５図に一部
のみ図示する）が取付けられている。ロアアーム５０は
、連結ユニット５１の下端に接続されている。連結ユニ
ット５１の上端は駆動アーム５２に連結されている。駆
動アーム５２の基部は駆動軸５３に固定されている。こ
の駆動軸５３は、エアシリンダ等のアクチュエータ５４
によって回動させられる。

すなわち、上記アクチュエータ５４のロッド５５が縮み
側に動くと、駆動アーム５２が回動降下し、連結ユニッ
ト５１が押し下げられることによって、ロアアーム５０
が回動降下し、ヘッドユニット３７がｍ８図に示される
位置、つまりシャフト部材４２が７５＠程度倒れる位置
まで回動する。アクチュエータ５４のロッド５５が伸び
側に動くと、ヘッドユニット３７が第５図あるいは第７
図に示される位置、つまりシャフト部材４２が下を向く
姿勢まで回動するといった構成である。

連結ユニット５１は、第１部材６１と、この第１部材６
１に対し軸線方向に移動可能に挿入された第２部材６２
と、これら両部材６１．６２を伸び方向に付勢する圧縮
コイルばね６３等を備えて構成されている。ケージ５の
上方に、ケージ押えアーム７０が設けられている。

昇降ユニット２５の下部にボール打込機構８５が設けら
れている。以下にボール打込機構８５について説明する
。

第７図ないし第９図等に示されるように、ベース構体３
０の下方にボール通路８６を有する／１つジンク８７が
設けられている。ボール通路８６の下端開口側に、ボー
ル７を１個ずつ取出すことのできる大きさのボール取出
し口８８が設けられている。ボール通路８６にボール供
給管９０が接続されている。

ハウジング８７に設けられた貫通孔９４に、ボール７を
１個ずつ押出すためのブツシュロッド９５が軸線方向に
移動自在に挿通させられている。

ブツシュロッド９５の先端部９６は、第７図に示される
待機位置から、第９図に示される前進位置にわたって往
復移動できるようになっている。ブツシュロッド９５の
後端部は、ビン９７を介して駆動部材９８の第１端９９
に接続されている。駆動部材９８は軸１００を中心に回
動自在である。

第５図に示されるように、駆動部材９８の第２端１０１
は、アクチュエータ１０２のロッド１０３に接続されて
いる。アクチュエータ１０２のロッド１０３が伸び側に
駆動されると、駆動部材９８が軸１００を中心に図示時
計回り方向に回動し、ブツシュロッド９５が前進すると
いった構造である。

外輪ホルダ１６は、第１０図ないし第１５図に示した２
位置切換割出装置１２０によって、６０°と１８０”ず
つ、垂直軸回りに一方向（例えば時計回り方向）に回転
させられるようになっている。以下にこの割出装置１２
０について説明する。

第１１図等に示されるように、基板１２１の下面側にハ
ウジング１２２が設けられている。このハウジング１２
２に、ベアリング１２３によって駆動軸ユニット１２４
が垂直軸回りに回転自在に支持されている。駆動軸ユニ
ット１２４は、中空のスピンドル１２６と、このスピン
ドル１２６に取るされた波動ギヤ１２７と、スピンドル
１２６の内側にスプライン係合されることにより軸線方
向（上下方向）に移動自在に保持された昇降軸１２８と
、この昇降軸１２８の上端側に設けられたチャック１２
９と、昇降軸１２８の下端側に設けられたフランジ体１
３０などを備えて構成されている。

上記フランジ体１３０には、回動アーム１３１の一端部
１３２が係合させられている。回動アーム１３１の他端
部１３３は、アクチュエータ１３４の出力端１３５に接
続されている。このアクチュエータ１３４の出力端１３
５が第１１図中に２点鎖線で示されるように伸び側に作
動すると、回動アーム１３１が図示反時計回りに回動す
ることにより、昇降軸１２８が上昇し、チャック１２９
が外輪ホルダ１６の係合部１３６（第１０図参照）に噛
合うといった構成である。また、スピンドル１２６の回
転に抵抗を与えるための抑圧部材１３７が設けられてい
る。

上記波動ギヤ１２７は、駆動ギヤ１４１に常時噛合って
いる。双方のギヤ１２７，１４１の歯数は互いに等しい
。駆動ギヤ１４１は、一方向クラッチ１４２を介して駆
動軸１４３に接続されている。この駆動軸１４３は、正
逆回転可能なロータリ形アクチュエータ１４４によって
回転駆動されるようになっている。

上記駆動軸１４３に旋回部材１５０が固定されている。

この旋回部材１５０は、駆動軸１４３と一体に回転する
ものであり、第１５図に示されるように、第１および第
２のストッパ１５１゜１５２間にわたって１８０”の範
囲で往復回動可能であるとともに、この旋回部材１５０
の回動軌跡上に進退可能なストッパアーム１５３を備え
た中間ストッパ機構１５４によって、第１４図に示され
る中間位置まで６０°の範囲で往復回動できるようにも
なっている。上記ストッパ１５１゜１５２の近傍に緩衝
用のショックキラー１５５゜１５６が設けられている。

中間ストッパ機構１５４は、上記ストッパアーム１５３
と、このアーム１５３を駆動するアクチュエータ１６２
と、ショックキラー１６３などを備えている。アクチュ
エータ１６２のロッド１６４が伸び側に作動すると、第
１２図に示されるようにストッパアーム１５３の先端部
１６５が旋回部材１５０の回動軌跡上に突出する。この
場合、旋回部材１５０は、第１２図に示される初期位置
から、第１４図に示されるようにアーム１５３の先端部
１６５に当たるまでの６０°の範囲で回動することがで
きる。アクチュエータ１６２のロッド１６４が縮み側に
作動した時は、第１５図に示されるようにアーム１５３
の先端部１６５が旋回部材１５０の回動軌跡上から退避
することにより、旋回部材１５０が１８０ｅの範囲で回
動できるといった構成である。

次に上記構成の一実施例装置１５の作用について説明す
る。

第５図に示されるように、外輪４とケージ５と内輪６と
からなるアセンブリが外輪ホルダ１６によって保持され
た状態で、ボール組付装置１５のところまで移送されて
くる。上記アセンブリの内部に予め１個目のボール７ａ
が挿入されている。

昇降用アクチュエータ２６が作動し、ｙ１降ユニット２
５が降下することにより、ヘッドユニット３７が降下す
る。これにより、第７図に示されるようにシャフト部材
４２の端部４５が内輪６のセンタ孔１１に挿入させられ
る。

以上の状態で傾動用アクチュエータ５４が作動すること
により、第８図に示されるようにヘッドユニット３７が
７５°倒される。従って内輪６が７５″だけ傾くととも
に、ケージ押えアーム７０によって、ケージ５が３７″
程度傾いたところで止まる。

上記工程によってケージ５と内輪６が所定角度まで傾け
られた状態で、ボール打込み用アクチュエータ１０２が
動作してブツシュロッド９５が前進する。これにより、
第９図に示されるようにボール７がケージ５の開口窓９
と内輪６のボール溝１０に打込まれる。

その後、傾動用アクチュエータ５４が上記とは逆方向に
作動することにより、第７図に示されるように、ケージ
５と内輪６が元の位置に戻される。

上述した一連のボール挿入工程を、第１８図ないし第２
７図に示される順序で繰り返すことによって、５個のボ
ール７ｂ〜７ｆが挿入される。

第２０図あるいは第２４図に示されるように、外輪４が
図示時計回りに６０″回転させられる時、この回転角度
は、第１４図に示されるようにストッパアーム１５３が
旋回部材１５０の回動軌跡上に突出することによって規
制される。この場合、駆動軸１４３がアクチュエータ１
４４によって第１２図の初期状態から反時計回りに回転
させられ、その回転力は一方向クラッチ１４２（′ｍ１
１図参照）を介して駆動ギヤ１４１に伝わり、このギヤ
１４１に噛み合っている波動ギヤ１２７が第１４図のよ
うに時計回りに回転する。そして６０″回転したところ
で、旋回部材１５０がストッパアーム１５３の先端部１
６５に当たり、回転が止まる。

こうして波動ギヤ１２７が６０″回転すると、昇降軸１
２８もチャック１２９と一体に６０″回転する。このチ
ャック１２９は、Ｙ・めアクチュエータ１３４によって
外輪ホルダ１６の係合部１３６に噛み合う位置まで上昇
させられているから、チャック１２９の回転に伴って、
外輪ホルダ１６が時計回りに６０°回転する。

外輪ホルダ１６が６０＃回転したのち、ストッパ用のア
クチュエータ１６２が縮み側に作動することにより、ス
トッパアーム１５３が第１２図中に２点鎖線で示される
退避位置まで回動するとともに、回転用アクチュエータ
１４４が時計回りに回転することにより、駆動軸１４３
と旋回部材１５０も時計回りに回転し、初期状態に戻る
。この方向（逆転方向）に駆動軸１４３が回る際には、
一方向クラッチ１４２が滑って空転するため、アクチュ
エータ１４４の回転力は実質的に駆動ギヤ１４１に伝わ
らないとともに、抑圧部材１３７（第１０図参照）によ
ってスピンドル１２６に適度の回転抵抗が与えられてい
るため、昇降軸１２８が逆転してしまうようなことはな
い。すなわち昇降軸１２８は一方向にのみ回転する。

第２２図あるいは第２６図に示されるように外輪４が１
８０”回転させられる時には、第１５図に示されるよう
にストッパアーム１５３の端部１６５が旋回部材１５０
の回動軌跡上から退避させられていることによって、旋
回部材１５０が１８０ｅ回転する。こうして駆動軸１４
３が１８０ｅ回転したのち、アクチュエータ１４４によ
って駆動軸１４３が逆転させられ、旋回部材１５０が時
計回りに回転して第１２図に示される初期位置に戻る。

この場合も一方向クラッチ１４２が空転するため、スピ
ンドル１２６が逆転してしまうようなことはない。

上記工程を経ることによってツェッパジョイント１個分
のボール全てが挿入されたのち、新たな外輪４が保持さ
れた外輪ホルダ１６が本実施例装置１５の下まで移動し
てくることにより第５図に示される初期状態に戻り、新
たなボール組付サイクルが繰返される。

なお本発明の２位置切換割出装置は、ツエツパジョイン
トのボール組付装置１５以外の各種機器に利用すること
ができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ワーク等を保持するホルダ等を２Ｆｌ
類の角度範囲にわたって正確な位置まで選択的に回動さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１１１４ないし第４図は本発明に係る２位置切換割出
装置の構成と作動態様を概念的に示すそれぞれ平面図、
第５図はツェッパジョイントのボール組付装置の一例を
一部断面で示す側面図、第６図は第５図に示された装置
におけるヘッドユニット部分の正面図、第７図ないし第
９図は互いに異なる作動態様のボール打込機構をそれぞ
れ一部断面で示す側面図、第１０図は本発明の２位置切
換割出装置の一実施例を一部断面で示す正面図、第１１
図は第１０図に示された装置の縦断面図、第１２図は第
１０図に示された装置の一部を断面で示す横断平面図、
第１３図は第１０図に示された装置の一部の側面図、第
１４図と第１５図は第１Ｏ図に示された装置の一部の互
いに異なる作動態様を示すそれぞれ横断平面図、第１６
図はツェッパジョイントの斜視図、第１７図はツエツバ
ジョイントの分解斜視図、第１８図ないし第２７図はボ
ール挿入工程を工程順に示すそれぞれ横断面図である。 １・・・ツエツバジョイント、４・・・外輪、５・・・
ケシ、６・・・内輪、７，７ａ〜７ｆ・・・ボール、１
５・・・ボール組付装置、１２０・・・２位置切換割出
装置、１４４・・・回転用アクチュエータ、１５０・・
・旋回部材、１５１・・・第１のストッパ、１５２・・
・第２のストッパ、１５３・・・ストッパアーム、１６
２・・・ストッパ駆動用アクチュエータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軸を中心に往復回動可能に設けられた旋回部材と、 上記旋回部材を回転駆動する回転用アクチュエータと、 上記旋回部材が第１の角度範囲で往復回動するようにこ
   の旋回部材の回動ストロークエンドを規制する第１およ
   び第２のストッパと、 上記旋回部材の軸と平行な軸を中心に回動可能でかつ上
   記旋回部材の回動軌跡上から退避する第１の位置および
   上記旋回部材の回動軌跡上に突出する第２の位置にわた
   って変位可能に設けられており上記第２の位置にある時
   に上記旋回部材が上記第１の角度範囲よりも狭い第２の
   角度範囲で回動するように上記旋回部材の回動ストロー
   クエンドを規制するストッパアームと、 上記ストッパアームを上記方向に駆動するストッパ駆動
   用アクチュエータと、 を具備したことを特徴とする２位置切換割出装置。