JPH042753Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、等速ボールジヨイントの自動組付装
置に関する。

（従来の技術） 近年、自動車の発展とともに等速ボールジヨイ
ントの需要が増加してきており、そのため、正確
かつ迅速な組付装置が要求されている。この要求
に応じえるものの１つとして、例えば実開昭60−
17923号公報で開示された装置がある。

この組付装置は、第９図および第１０図ａ，ｂ
で示す等速ボールジヨイントＡを組付けるもので
あつて、第１１図乃至第１３図を用いて説明す
る。

まず、等速ボールジヨイントＡは、アウターレ
ースＡ１と、アウターレースＡ１内に組込まれる
ボールケージＡ２およびインナーレースＡ３と、
アウターレースＡ１の案内溝とインナーレースＡ
３の案内溝とにボールケージＡ２のケージ窓Ａ４
を通つて当接する複数のスチールボールＡ５と、
から構成されるものである。

そして、従来の前記組付装置は、等速ボールジ
ヨイントＡのアウターレースＡ１のシヤフト部Ａ
６を支承するプツシユ１と、アウターレースＡ１
内のインナーレースＡ３に嵌合可能な嵌合ヘツド
２を傾動可能なハンドル３に取付けたインナーレ
ース傾動アーム４と、アウターレースＡ１内のボ
ールケージＡ２に係合可能なワークレシーバ５を
有するスライドブロツク６を傾動可能なハンドル
７に取付けたケージ傾動アーム８と、ボールケー
ジＡ２のケージ窓Ａ４にスチールボールＡ５を押
込みスクリユ９により圧入するスチールボール圧
入装置１０とを備えたものである。

そして、この構成に係る作用は、まず、インナ
ーレース傾動アーム４の嵌合ヘツド２とケージ傾
動アーム８のワークレシーバ５を上方に退避させ
ておき、ボールケージＡ２とインナーレースＡ３
を組み付けたアウターレースＡ１をプツシヤ１に
挿入しビス等を用いた適宜手段で固定する。続い
て嵌合ヘツド２を下げてインナーレースＡ３に嵌
合させる。次いでスライドブロツク６を下降させ
ることによりワークレシーバ５でボールケージＡ
２の上縁を押える。次にハンドル３を垂直位置か
ら傾動させ、インナーレース傾動アーム４を所定
のインナーレース傾斜角αだけ傾けて固定するこ
とにより、インナーレースＡ３を第１３図に示す
ように角度αで傾斜固定する。更に、ハンドル７
を垂直位置から傾動させ、ケージ傾動アーム８を
所定のケージ傾斜角βだけ傾けて固定することに
より、ボールケージＡ２を第１３図に示すように
ボールケージＡ２を角度βで傾斜固定する。この
ボールケージＡ２の傾斜で、そのケージ窓Ａ４の
一つがアウターレースＡ１の外方に露出する。こ
の露出したケージ窓を指向するように、スチール
ボール圧入装置１０の圧入シリンダ１１を傾斜角
βで固定させ、入口１１ａから予めボールプラン
ジヤ１２で係止させてあるスチールボールＡ５を
押込みスクリユ９を前進させて圧入する。このよ
うにして、スチールボールＡ５を確実にボールケ
ージＡ２のケージ窓Ａ４およびインナーレースＡ
３の案内溝内に押し込むことができる。

１個のボール圧入が終つたら、インナーレース
傾動アーム４とケージ傾動アーム８とを元の垂直
位置に戻す。次に、プツシユ１によるアウターレ
ースＡ１の固定を解除し、次のスチールボール圧
入位置へと所定角度だけ回わす。以後、上述のス
チールボールＡ５の圧入操作を繰返し、２個目以
降のスチールボールＡ５の組付けを完了する。

なお、上記装置において、インナーレース傾動
アーム４、ケージ傾動アーム８の操作をアクチユ
エータを用いて自動化し、一方、スチールボール
圧入装置１０へのスチールボールの供給をボール
パーツフイーダで自動供給すると共に、ボール圧
入操作をアクチユエータで自動化し、更にアウタ
ーレースＡ１の回転位置決めも自動的に行なえる
ようにすることにより、全自動の組付装置とする
ことも容易に可能である。

次に、組付けられた等速ボールジヨイントは、
１個ずつ作業者が折り曲げトルク、回転トルクを
手に受ける感覚により良否を判定し、さらにスチ
ールボールの欠品がないことを確認して良品・不
良品の検査が行なわれる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら上述の装置では次のような問題点
を有していた。

この組付装置では１個のスチールボールＡ５の
圧入終了ごとにインナーレース傾動アーム４およ
びゲージ傾動アーム８を垂直位置に戻す必要があ
り、そのため多くの時間がかかるという問題点が
あつた。

また、組付後に組付装置から等速ボールジヨイ
ントを取外して作業者が感覚により検査を行なつ
ているため、生産性が低下するとともに、誤判断
または工程が分れているために検査工程を通らな
いで不良品が自動車等に組付けられるという問題
点があつた。

本考案は、以上の問題点に鑑みてなされたもの
で、スチールボールの組付けおよび組付後の検査
を一台の組付装置でアウターレースを取外すこと
なく行なえるようにすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決し目的を達成する手段とし
て、本体ベースに、等速ボールジヨイントのアウ
ターレースを支持して該アウターレースをその軸
線まわりに回転および軸方向へ移動させる主軸を
有するワーク回転ユニツトを設け、該ワーク回転
ユニツトの移動方向に位置し該ワーク回転ユニツ
トに支持されたアウターレース内のインナーレー
スとボールケージとをそれぞれ一定角度に傾ける
インナーレース傾動ユニツトおよびケージ傾動ユ
ニツトを、同一駆動源により駆動する傾動ユニツ
トを設け、前記傾斜させられるボールケージのケ
ージ窓にスチールボールをその自重により挿入さ
せるボール供給ユニツトを設け、さらに前記ワー
ク回転ユニツトに、前記インナーレース傾動アー
ムによりアウターレース内のインナーレースを傾
斜させた状態で前記ワーク回転ユニツトの主軸を
回転したときの回転トルクを測定するトルクメー
タを設けてなるものである。

（作用） 以上の構成とすると次のように作用する。

インナーレースとボールゲージとを組み込んア
ウターレースをワーク回転ユニツトに支持させた
後、アウターレースをその軸方向に移動させてイ
ンナーレースとボールゲージとをインナーレース
受けおよびゲージ傾動アームに係合させる。続い
て、傾動ユニツトの一つの駆動源によりインナー
レース受けおよびゲージ傾動アームを同時に傾動
させてインナーレースおよびボールゲージをそれ
ぞれ所定の角度に傾斜させる。

インナーレースおよびボールゲージを傾斜させ
ることによりボールゲージのケージ窓が外部に露
出し、その露出したゲージ窓にボール供給ユニツ
トからスチールボールを自重で落し込む。

そして、インナーレースおよびボールゲージを
傾斜させた状態でワーク回転ユニツトを回転する
と、ボールゲージのゲージ窓が順次露出すること
となり、ボール供給ユニツトに必要数のスチール
ボールを待機させておけば、スチールボールが自
重により次々にゲージ窓内に挿入され組付けられ
る。

このようにして、主軸を１回転させてスチール
ボールを挿入した後、インナーレースを傾斜保持
した状態で主軸を回転させ、トルクメータにより
回転トルクの上限値、下限値、変動幅を測定す
る。

回転トルクに関する良品、不良品の判断は、予
め数多くの良品の回転トルクを測定し、規準値を
設定しておき、規準値と個々の測定値とを比較し
て行なう。

なお、第８図で示す実験結果から、回転トルク
と折り曲げトルクとには一定の関係があり、回転
トルクの上限値、下限値、変動幅とを測定するこ
とにより折り曲げトルクに関する良品、不良品の
判断ができる。すなわち、第８図の斜線範囲内の
ものは折り曲げトルクに関しては良品であり、範
囲外のものは不良品である。

以上のようにして、アウターレース内にスチー
ルボールを自動的に組込んだ後、インナーレース
を傾斜させたまま回転トルクを測定し、良品、不
良品の検査が行なわれる。

（実施例） つぎに、本考案の実施例を第１図乃至第７図に
基づいて説明する。

第１図は、本実施例の等速ボールジヨイント組
付装置の全体を示す縦断面図であり、第２図は、
第１図の主要部拡大図、第３図は第１図の側面図
を示しものである。これらを用いて本実施例の構
成を説明する。

まず、等速ボールジヨイントＡのアウターレー
スＡ１を支持し、アウターレースＡ１をその軸線
まわりに回転および上下方向へ移動させるワーク
回転ユニツト１３について説明する。

下側本体ベース１４にはモータ１５が取付けら
れており、モータ１５の軸１５ａにはプーリ１６
が固定されている。また、下側本体ベース１４に
は主軸１７も設けられており、該主軸１７は上側
の第１回転軸１８と下側の第２回転軸１９とが接
続されて構成されている。第２回転軸１９は上下
方向の摺動のみを許容するスライドベアリング２
０を介してプーリ２１が接続されており、さらに
ラジアルベアリング２２を介して下側本体ベース
１４に固定されている従動部ハウジング１４ａに
回動自在に取付けられている。そして、モータ１
５側のプーリ１６と第２回転軸１９側のプーリ２
１とにチエーン２３が掛回されている。

第２回転軸の上部にはトルクメータ２４を介し
て第１回転軸１８が取付けられている。このトル
クメータ２４は、主軸１７の回転トルクの上限
値、下限値、変動幅を測定して表示板２４ａにそ
の値を表示させるものである。

第１回転軸１８には上端に、等速ボールジヨイ
ントＡのアウターレースＡ１のシヤフト部Ａ６を
挟持するチヤツク２５が設けられている。なお、
シヤフト部Ａ６を支持する手段として、チヤツク
２５を用いずに、シヤフト部Ａ６に刻設されてい
るスプラインｄに係合可能なメス型のスプライン
を使用してもよい。

また、第１回転軸１８の中間部はブラケツト２
６，２７によりスラストベアリング２８…を介し
て回転自在に支持されており、さらにブラケツト
２６，２７は下側本体ベース１４に設けられてい
るシリンダ装置２９のロツド２９ａに接続されて
いる。

このように構成すると、主軸１７はモータ１５
により回転可能に、かつシリンダ装置２９により
上下に移動可能になつている。

次に、ワーク回転ユニツト１３で支持されたア
ウターレースＡ１内に組み込まれているボールケ
ージＡ２およびインナーレースＡ３を傾斜させる
傾動ユニツト３０について説明する。

上側本体ベース３１の枠部３１ａに設けられて
いるケージ傾動駆動側プーリ３２とインナーレー
ス傾動駆動側プーリ３３のシヤフト３４にアーム
３５の一端が固定され、他端は下側本体ベース１
４に設けられている傾動シリンダ装置３６に取付
けられている。傾動シリンダ装置３６は２段式に
なつており、１段目のシリンダ装置３６ａに伸縮
可能に設けられている２段目のシリンダ装置３６
ｂのロツド３６ｃにアーム３５を取つけて、それ
ぞれのシリンダ装置３６ａ，３６ｂの作動により
アーム３５を介してゲージ頃動駆動側プーリ３２
およびインナーレース傾動側プーリ３３を２種類
の角度で回転することができる。

ケージ傾動駆動側プーリ３２と上側本体ベース
３１の枠部３１ｂに設けられているケージ傾動従
動側プーリ３７とにはベルト３８が掛回されてお
り、同様にインナーレース傾動駆動側プーリ３３
と枠部３１ｂに設けられているインナーレース傾
動従動側プーリ３９とにベルト４０が掛回されて
いる。なお、ケージ傾動駆動側プーリ３２とイン
ナーレース傾動駆動側プーリ３３とのプーリ比は
１：２となつており、そのためインナーレース傾
動従動側プーリ３９の回転角はケージ傾動従動側
プーリ３７の回転角の２倍となる。

ケージ傾動従動側プーリ３７には、ケージ傾動ア
ーム４１がブラケツト４１ａを介して取付けられ
ており、ケージ傾動アーム４１は先端がアウター
レースＡ１内のボールケージＡ２の上縁に当接で
きるようになつている。インナーレース傾動従動
側プーリ３９にはインナーレース傾動ユニツト４
２が取付けられている。該インナーレース傾動ユ
ニツト４２は、一端をインナーレース傾動従動側
プーリにブラケツト４２ａを介して取付けられた
アーム４３の他端にニードルベアリング４４を介
して回動自在にインナーレース受け４５を取付け
たものであつて、インナーレース受け４５をイン
ナーレースＡ３の中心孔に嵌合させることにより
アウターレースＡ１の内部のインナーレースＡ３
を一定角度で傾斜させたまま回転することができ
るようにしたものである。

なお、前記ケージ傾動アーム４１にはケージ傾
動アーム上下シリンダ４１ｂが設けられており、
その作動によりケージ傾動アーム４１の先端がボ
ールケージＡ２の上縁から離間できるようになつ
ている。

続いて、ボールケージＡ２のケージ窓Ａ４に向
かつてスチールボールＡ５を挿入するボール供給
ユニツト４６について説明する。

前記ケージ傾動アーム４１とインナーレース傾
動ユニツト４２によりボールケージＡ２とインナ
ーレースＡ３が傾斜させられるとボールケージＡ
２のケージ窓Ａ４が露出する。上側本体ベース３
１には、この露出されたケージ窓Ａ４に向かつて
進退自在ロツド４７ａを有するシリンダ装置４７
が設けられており、さらにロツド４７ａには、パ
ーツフイーダ４８から送られてくるスチールボー
ルＡ５を前記露出されたケージ窓Ａ４に供給する
供給シユート４９が取付けられている。供給シユ
ート４９の上側側面には、前記シリンダ装置４７
のロツド４７ａが伸長したときにパーツフイーダ
４８のボールガイド孔４８ａと供給シユート４９
の内部とが連通する貫通孔４９ａが形成されてい
る。ボールガイド孔４８ａの中間部にはシヤツタ
５０が設けられてあつて、シヤツタ前後シリンダ
装置５１によりシヤツタ５０がボールガイド孔４
８ａを開閉するようになつている。なお、シヤツ
タ５０の取付位置は、供給シユート４９とシヤツ
タ５０との間に１つの等速ボールジヨイントＡに
組付けるのに必要な数のスチールボールＡ５が溜
まるように設定されている。（本実施例では５個
のスチールボール）また、５２は、前記供給シユ
ート４９とシヤツタ５０間のスチールボールＡ５
の有無を検出する確認スイツチであり、５３は、
供給シユート４９内のスチールボールＡ５の有無
を検出する確認スイツチである。

次に、第４図および第５図を用いて上記構成に
係る作用について説明する。

主軸１７のチヤツク２５によりアウターレース
Ａ１のシヤフト部Ａ６を挟持する。次に、シリン
ダ装置２９のロツド２９ａを伸長させ主軸１７を
上昇させ、アウターレースＡ１に組み込まれてい
るインナーレースＡ３の中心孔にインナーレース
傾動ユニツト４２のインナーレース受け４５を嵌
合させる。同時にケージ傾動アーム４１の先端部
をボールケージＡ２に当接させる。

続いて、傾動シリンダ装置３６のロツド３６ａ
を伸長させ、アーム３５を介してケージ傾動駆動
側プーリ３２とインナーレース傾動駆動側プーリ
３３とを回転させる。この回転は、ベルト３８お
よび３９を介してケージ傾動従動側プーリ３７と
インナーレース傾動従動側プーリ３９とに伝えら
れる。そして、本実施例では、ケージ傾動従動側
プーリ３７の回転角は35°になるように設定され
ており、インナーレース傾動従動側プーリ３９は
70°回転することになる。この回転によりケージ
傾動アーム４１がγ＝35°の角度でボールケージ
Ａ２を傾斜保持し、インナーレース傾動ユニツト
４２がθ＝２×35°＝70°の角度でインナーレース
Ａ３を傾斜保持する。なお、インナーレース傾動
ユニツト４２にはニードルベアリンブ４４を設け
たため、インナーレースＡ３との相対運動を円滑
にし耐摩耗性を向上させている。

ボールケージＡ２およびインナーレースＡ３を
それぞれ所定の角度で傾斜保持することによりボ
ールケージＡ２のケージ窓Ａ４が外部に露出す
る。ボール供給ユニツト４６のシリンダ装置４７
のロツド４７ａが伸長し、供給シユート４９を露
出されたゲージ窓Ａ４まで前進させる。前進端ま
で進むとシヤツタ５０と供給シユート４９との間
に溜まつていたスチールボールＡ５が貫通孔４９
ａを通つて供給シユート４９内を落下しケージ窓
Ａ４内に自重で落ち込む。この状態でモータ１５
を作動させ、チエーン２３により主軸１７を回転
させると、アウターレースＡ１が１回転する間に
順次ボールケージＡ２のケージ窓Ａ４が露出しス
チールボールＡ５が次々に自重で落ち込み組付け
られる。

スチールボールＡ５が組付けられると、傾動ユ
ニツト３０の傾動シリンダ装置３６が作動してイ
ンナーレースＡ３を45°（実用する角度）になるよ
うにインナーレース傾動ユニツト４２を回転す
る。同時に、スチールボール供給ユニツト４６の
シリンダ装置４７のロツド４７ａを短縮させて供
給シユート４９を後退させる。また、ケージ傾動
アーム４１はケージ傾動アーム上下シリンダ４１
ａを作動させて、先端部をボールケージＡ２の上
縁から離間させ、回転トルクの測定時にトルクに
影響を及ぼさないようにする。

続いて、モータ１５を作動させ、チエーン２３
により主軸１７を回転させる。回転は、起動トル
クを除去するため1.5回転以上必要であり、原位
置確認スイツチ５５により回転数が数えられ確認
される。

主軸１７が回転するうちにトルクメータ２４に
より回転トルクを測定し、その上限値、下限値、
変動幅を表示板２４ａに表示させ、基準の各値と
比較して良品、不良品の判定を行なう。

以上の回転トルクに関する検査と同時に、イン
ナーレース傾動ユニツト４２のアーム４３に光電
スイツチ５６を設けてスチールボールＡ５の欠品
を検査するようにしてもよい。この検査に用いら
れる光電スイツチ５６は三眼式測距原理を応用し
たもので、検出物の色、材質、表面状態に影響さ
れず常に安定した距離検出ができるものである。
そして、第６図の位置に設置することにより、等
速ボールジヨイントＡの回転中に、溝Ｂ１，Ｂ２
…内のスチールボールＡ５の有無を検出する。な
お、溝と溝との間でアウターレースＡ１の面取り
部分Ｅを検知するため、スチールボールＡ５が溝
内に無い時のみ検知されることになる。（第７図
参照） 以上のようにして、アウターレースＡ１内にス
チールボールＡ５が自動組付けされ、組付される
とすぐに、回転トルクを測定されて、等速ボール
ジヨイントの良品、不良品が検査されることにな
る。

（考案の効果） 本考案は、以上詳細に説明したように、等速ボ
ールジヨイントのスチールボールの組付けを自動
化し、さらに組付けた後すぐにアウターレースを
取外すことなく回転トルクを測定して検査を行な
うことができる。

そのため、スチールボールの組付時間の短縮が
図れ生産性が向上するとともに、確実に不良品が
検出されて品質が保証される。

さらに、組付装置と検査装置とを同一装置内に
組込んだため、設備スペースが小さくてすむとい
う効果の奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の等速ボールジヨ
イント自動組付装置の全体を示す縦断面図、第２
図は、第１図の要部拡大図、第３図は、第１図の
側面図、第４図は、第１図で示す装置の作動時の
状態を示す図、第５図は、第４図の要部拡大図、
第６図は、第１図のインナーレース傾動ユニツト
の拡大図、第７図は、アウターレースの面取部分
の拡大図、第８図は、回転トルクから折り曲げト
ルクの良否の判断を行なうために実験から求めら
れた相関図、第９図は、等速ボールジヨイントの
分解斜視図、第１０図ａは、第９図で示す等速ボ
ールジヨイントの平面図、第１０図ｂは、第１０
図ａの−線断面図、、第１１図は、従来の装
置の要部切欠き正面図。第１２図は、第１１図の
装置の要部切欠き側面図、第１３図は、第１１図
の装置でのスチールボール圧入状態を示す拡大図
である。 １４，３１……本体ベース、１３……ワーク回
転ユニツト、１７……主軸、２４……トルクメー
タ、３０……傾動ユニツト、４１……ケージ傾動
アーム、４２……インナーレース傾動ユニツト、
４６……ボール供給ユニツト、Ａ……等速ボール
ジヨイント、Ａ１……アウターレース、Ａ２……
ボールケージ、Ａ３インナーレース、Ａ４……ケ
ージ窓、Ａ５……スチールボール、Ａ６……シヤ
フト部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 本体ベースに、等速ボールジヨイントのアウタ
   ーレースを支持して該アウターレースをその軸線
   まわりに回転および軸方向へ移動させる主軸を有
   するワーク回転ユニツトを設け、該ワーク回転ユ
   ニツトの移動方向に位置し該ワーク回転ユニツト
   に支持されたアウターレース内のインナーレース
   とボールケージとをそれぞれ一定角度に傾けるイ
   ンナーレース傾動ユニツトおよびケージ傾動ユニ
   ツトを、同一駆動源により駆動する傾動ユニツト
   を設け、前記傾斜させられるボールケージのケー
   ジ窓にスチールボールをその自重により挿入させ
   るボール供給ユニツトを設け、さらに前記ワーク
   回転ユニツトに、前記インナーレース傾動アーム
   によりアウターレース内のインナーレースを傾斜
   させた状態で前記ワーク回転ユニツトの主軸を回
   転したときの回転トルクを測定するトルクメータ
   を設けてなる等速ボールジヨイントの自動組付装
   置。