JPH04336930A - ワーク支持装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハウジングにベアリン
グを圧入する際、およびベアリングにハブを圧入する際
に、圧入荷重を受けるために用いるワーク支持装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図１５に示されるワーク１の一例は、自
動車の車輪の軸受部に使われるものであり、円筒状のハ
ウジング２と、このハウジング２に収容されるベアリン
グ３と、ベアリング３に挿入されるハブ５と、ベアリン
グ３の抜止めをなすＣ形止め輪６などを備えている。止
め輪６は、ハウジング２の内周面に形成された環状の溝
７に挿入される。止め輪６は図１６に示されるような形
状をなしており、図示しない工具を用いて、止め輪６の
径を縮めた状態で、ハウジング２の開口端２ｃ側から溝
７に挿入される。ベアリング３は、外輪８と内輪９とボ
ール１０などからなる。

【０００３】図１７に示されるように、ベアリング３の
外輪８はハウジング２の開口端２ｃから中空孔２ａに圧
入される。ハブ５の軸部５ａはベアリング３の内輪９に
圧入される。従って、ベアリング３の圧入時およびハブ
５の圧入時に、圧入荷重を適正な箇所で受けるために、
専用のサポート治具が必要である。

【０００４】すなわち、ハウジング２にベアリング３を
圧入する際に、圧入荷重は外輪８を介してハウジング２
に伝わるため、ハウジング２を下側から支えた状態で、
外輪８の上端面を圧入装置によって軸線方向に押圧する
必要がある。また、ハウジング２に圧入された状態のベ
アリング３にハブ５を圧入する際には、圧入荷重はハブ
５を介して内輪９に伝わるため、内輪９の端面を下側か
ら支えた状態で、ハブ５を圧入装置によって軸線方向に
押圧する必要がある。

【０００５】従って従来は、ワーク１の組立てに際して
、ハウジング２を支持するための第１のサポート治具と
、内輪９を支持するための第２のサポート治具を用意し
、ベアリング３の圧入時には第１のサポート治具を用い
て圧入作業を行い、ハブ５の圧入時には第２のサポート
治具を用いて圧入作業を行うようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来は
、ベアリング３の圧入用としての第１のサポート治具と
、ハブ５の圧入用としての第２のサポート治具を必要と
しているため、各圧入工程において作業段取りに手間が
かかり、作業能率が悪いばかりでなく、サポート治具の
管理にも手間がかかっていた。

【０００７】従って本発明の目的は、ベアリングの圧入
時とハブの圧入時に、簡単な切替え操作を行うだけで、
圧入荷重をワークの適正な箇所で支持できるワーク支持
装置を提供することにある。

【０００８】

【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、固定側のベースに設けられた
筒状の基体と、上記基体の内側に昇降自在に設けられか
つ上端に上記ハウジングを支持可能なハウジング支持座
を備えた第１の支持部材と、上記第１の支持部材に対し
軸回りに回動可能に設けられた回転部材およびこの回転
部材が上記第１の支持部材に対し回動した時にその回転
力を上記第１の支持部材を上昇させる方向の運動に変換
するカム手段をもつリフト機構と、上記第１の支持部材
の内側に同心状に配置されかつ上記ベース側に固定され
ていて上端に上記ベアリングの内輪の端面を支持可能な
内輪支持座を備えた第２の支持部材とを具備したワーク
支持装置である。

【０００９】

【作用】ハウジングにベアリングを圧入する際には、上
記回転部材を所定位置まで回転させることによって、カ
ム手段により第１の支持部材を所定量上昇させておく。 この状態で第１の支持部材に乗せられたハウジングは、
第１の支持部材のハウジング支持座によって支持される
。このハウジングの上にベアリングをセットし、ベアリ
ングの外輪を圧入装置によって軸線方向に押圧すること
により、ハウジング内にベアリングが圧入される。この
時の圧入荷重は、ベアリングの外輪を介してハウジング
に伝わり、第１の支持部材によって支持される。

【００１０】ハウジングに圧入された状態のベアリング
にハブを圧入する際には、上記回転部材を所定位置まで
回転させることによって、カム手段の位置をずらし、第
１の支持部材を降下させておく。こうすることにより、
第１の支持部材に対し第２の支持部材の内輪支持座が相
対的に上昇し、内輪の下端面が内輪支持座によって支持
される。この状態でベアリングの上にハブをセットし、
圧入装置によってハブを軸線方向に押圧することにより
、ハブの軸部がベアリングの内輪に圧入される。この時
の圧入荷重は、ハブを介してベアリングの内輪に伝わり
、第２の支持部材によって支持される。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面に示
されたワーク組立機１１を参照して説明する。図２に示
されるように、ワーク組立機１１は、図示下側に位置す
るワーク支持装置１２と、図示上側に位置する圧入装置
１３とからなる。ワーク支持装置１２は、図１ないし図
５に示されるように構成されている。まずこのワーク支
持装置１２について説明する。

【００１２】図１に示されるように、水平方向に延びる
固定側のベース１５に、圧入荷重支持部材１６とロード
セル１７（一部のみ図示）が設けられている。圧入荷重
支持部材１６の上方にワークホルダユニット２０が設け
られている。

【００１３】ワークホルダユニット２０は、上方に延び
る円筒状の基体２１を備えている。基体２１は、ベース
１５の上方に設けられた固定側のベース２２にボルト等
によって固定されている。基体２１の内側に、円筒状の
第１の支持部材２５が基体２１と同心状に設けられてい
る。

【００１４】第１の支持部材２５は、基体２１の軸線方
向に昇降自在に保持され、しかも基体２１に対して相対
回転を生じないように、ピン２６によって回り止めがな
されている。第１の支持部材２５の上端に円環状のハウ
ジング支持座３０が設けられている。この支持座３０の
外径は、ハウジング２の内周面に設けられている鍔状の
段部２ｂの内径よりも大きい。従って支持座３０は段部
２ｂに接することができる。

【００１５】図４等に示されるように、第１の支持部材
２５の下部にフランジ状の部分３１が設けられており、
この部分３１の下面にカム受け部３２が周方向に等ピッ
チで複数箇所設けられている。

【００１６】カム受け部３２の下側に回転部材３５が設
けられている。回転部材３５の上面側には、カム受け部
３２と対応した位置に、カム３６が周方向に等ピッチで
複数箇所設けられている。カム３６とカム受け部３２は
互いに対向することができるようにしてある。

【００１７】カム受け部３２とカム３６は、回転部材３
５の回転力を第１の支持部材２５を上昇させる力に変換
するためのカム手段３７を構成する。すなわち、第１の
支持部材２５に対して回転部材３５が周方向に所定角度
回転した時に、図４に示されるようにカム受け部３２の
下側にカム３６が滑り込むことにより、第１の支持部材
２５が所定量Ｈだけ上昇するようにしてある。

【００１８】図５に示されるように、回転部材３５が初
期位置に戻ると、第１の支持部材２５が元の高さまで降
下する。カム受け部３２とカム３６との接触部分には、
回転部材３５が図４に示されるリフト位置方向に回転す
る時にカム３６がカム受け部３２の下に滑り込みやすく
するために、傾斜面３８が設けられている。

【００１９】回転部材３５は、図３等に示される回転操
作機構４１によって、基体２１の軸回りに往復回動させ
られる。回転操作機構４１は、ピン４２によって回転部
材３５に接続された円弧形状の連動部材４３を備えてい
る。ピン４２は、基体２１に設けられた貫通孔４４を通
って、回転部材３５の受け穴４５に嵌合させられている
。

【００２０】連動部材４３に固定されたレバー５０の先
端部分に、ローラ５１が設けられている。ローラ５１は
、駆動アーム５２の端部５３に係合させられている。 駆動アーム５２は、エアシリンダ等のアクチュエータ５
５によって、軸５６を中心に、図３中の矢印Ｆ１　方向
に往復回動させることができるようになっている。アク
チュエータ５５のロッド５８によって駆動アーム５２が
回動させられると、ローラ５１とレバー５０を介して連
動部材４３が回動し、連動部材４３と同じ方向に回転部
材３５が回動するといった具合である。

【００２１】上述した回転部材３５やカム手段３７およ
び回転操作機構４１等は、第１の支持部材２５を上下動
させるためのリフト機構６０を構成する。なお本実施例
では、アクチュエータ５５等の機械力によってレバー５
０を動かすようにしているが、場合によっては手動操作
によってレバー５０に相当する部材を回転させるような
構成が採用されてもよい。

【００２２】図１等に示されるように、第１の支持部材
２５の内側に、円筒状の第２の支持部材６２が第１の支
持部材２５と同心状に設けられている。第２の支持部材
６２の基部は、ベース２２側に固定されている。第２の
支持部材６２の底部に荷重伝達部材６３が固定されてい
る。この荷重伝達部材６３は、前述した圧入荷重支持部
材１６に対向している。

【００２３】図示例のワークホルダユニット２０の下部
に、押上げ用のばね６５が設けられている。このばね６
５によって、ワークホルダユニット２０が僅かに押上げ
られるため、支持部材１６に対してワークホルダユニッ
ト２０を切離した状態にしておくことが可能である。圧
入装置１３によって圧入荷重が負荷された時、荷重伝達
部材６３が支持部材１６に接する。

【００２４】第２の支持部材６２の上端に、円環状の内
輪支持座６６が設けられている。この支持座６６の径は
、ベアリング３の内輪９の端面を支持できるように、内
輪９の径に対応した寸法としてある。

【００２５】第２の支持部材６２の内側に中空のガイド
ロッド６８が昇降自在に設けられている。このガイドロ
ッド６８は、圧縮コイルばね６９の弾発力によって、上
昇する方向に付勢されている。ガイドロッド６８の上端
部７０は、ハブ５の孔５ｂに丁度嵌合できる寸法に作ら
れており、しかもこの上端部７０は支持座６６よりも上
方に突出している。ばね６９の内側に、ばねガイド７１
が設けられている。

【００２６】次に、圧入装置１３の構成について、図６
ないし図９等を参照して説明する。図６に示されるよう
に、加圧ラム７５の下端に圧入ヘッド７６が設けられて
いる。加圧ラム７５は、周知の汎用プレス機と同様に油
圧シリンダ等の圧下駆動源によって、上下方向に所定ス
トロークで往復移動できるようにしてある。

【００２７】圧入ヘッド７６は、後述するスライドカム
機構７７と、加圧ラム７５の下方に延びる中空の圧入シ
ャフト７８と、圧入シャフト７８に対して相対的に昇降
可能なガイドユニット７９等を備えている。圧入シャフ
ト７８の中心に操作ロッド８０が通っている。

【００２８】圧入シャフト７８の下端に、円盤状の第１
の押さえ部材８５が設けられている。第１の押さえ部材
８５の外径Ｄ１　は、ハウジング２の開口端２ｃの内径
よりも僅かに小さい寸法としてある。

【００２９】第１の押さえ部材８５の下面側に、第２の
押さえ部材８７がボルト８８によって固定されている。 第２の押さえ部材８７の外径Ｄ２　は、内輪９の内径よ
りも小さく、ハブ５の孔５ｂの内径よりも大きい。

【００３０】第１の押さえ部材８５の下面側に、着座検
出用プレート９０が設けられている。着座検出用プレー
ト９０の外径Ｄ３　は、止め輪６が自由状態にある時の
止め輪６の内径よりも小さい。しかもこのプレート９０
の外径Ｄ３は、止め輪６が溝７に入り込む直前の縮径し
た状態の内径よりも大きい寸法としてある。従って着座
検出用プレート９０は、止め輪６が溝７に正しく入って
いる状態では止め輪６の内側を通ることができる。

【００３１】着座検出用プレート９０は、操作ロッド８
０の下端に固定され、押さえ部材８５，８７に対して数
ｍｍ程度のストローク範囲で上下動できるようにしてあ
る。操作ロッド８０は、スライドカム機構７７によって
、上下方向に駆動される。スライドカム機構７７は、水
平方向に移動可能なドライバ９２を備えている。ドライ
バ９２の下面に、傾斜したカム面９３が設けられている
。

【００３２】カム面９３は、操作ロッド８０の上端部９
５に対向しており、ドライバ９２が図６に示される第１
の位置から図１２に示される第２の位置まで移動した時
に、カム面９３が操作ロッド８０の上端部９５を押し下
げるようにしてある。操作ロッド８０は、リターンばね
９６によって上方に付勢されており、カム面９３による
押下げ力が解除された時、図６に示される初期位置（第
１の位置）に戻る。

【００３３】ドライバ９２の一端側にエアシリンダ等の
アクチュエータ１００が設けられており、アクチュエー
タ１００のロッド１０１が伸び側に動いた時に、ドライ
バ９２を上記第２の位置まで動かすようにしてある。ド
ライバ９２の他端側には、ドライバ９２の位置を検出す
るためのセンサ１０２，１０３が設けられている。第１
のセンサ１０２は、ドライバ９２が上記第１の位置にあ
る時に、ドライバ９２の被検出部１０５を検出する。第
２のセンサ１０３は、ドライバ９２が上記第２に位置ま
で移動した時に、ドライバ９２の被検出部１０６を検出
するものである。これらのセンサ１０２，１０３には近
接スイッチ等が使用される。

【００３４】上述したスライドカム機構７７や操作ロッ
ド８０、着座検出用プレート９０、センサ１０２，１０
３等は、止め輪６が溝７に収まったか否かを判断するた
めの着座確認機構１０７を構成する。

【００３５】図６等に示されるように、圧入シャフト７
８の側面部に、上下方向に沿う溝１１０が設けられてい
る。溝１１０の上部に、係止部１１１が設けられている
。この圧入シャフト７８には、溝１１０に沿って移動可
能なガイドユニット７９が保持されている。

【００３６】ガイドユニット７９は、溝１１０に沿って
圧入シャフト７８の軸線方向に移動可能な昇降スライダ
１１５と、この昇降スライダ１１５に設けられたグリッ
プ１１６およびロック部材１１７と、昇降スライダ１１
５の下部に設けられた円筒状のガイドスリーブ１２０と
、水平方向に延びる止め輪ガイド１２１等を備えて構成
されている。

【００３７】ロック部材１１７は、昇降スライダ１１５
に対して水平方向に移動可能としてあり、ロック部材１
１７に連結された操作子１２２をグリップ１１６の方向
に引いた時に、ロック部材１１７の先端部が係止部１１
１から外れるようになっている。ロック部材１１７の先
端部は、溝１１０に嵌合した状態で上下方向に相対移動
することができる。

【００３８】ガイドスリーブ１２０の内周面１２５は、
下方に向かって内径が次第に小さくなるようなテーパ状
に作られている。すなわちテーパ状内周面１２５の上部
の内径ｄ１　は、止め輪６が自由状態にある時の止め輪
６の外径よりも大きい。テーパ状内周面１２５の下端部
の内径ｄ２　は、ハウジング２の開口端２ｃの入口部の
内径よりも僅かに小さい寸法としてある。

【００３９】次に、前記構成のワーク支持装置１２と圧
入装置１３を備えたワーク組立機１１の作用について説
明する。図２に示されるように、圧入装置１３の圧入ヘ
ッド７６を上昇させた状態で、ハウジング２を第１の支
持部材２５の上にセットする。この時、リフト機構６０
のアクチュエータ５５のロッド５８を伸び側に作動させ
ることにより、回転部材３５を図４に示される上昇ポジ
ションまで回転させ、第１の支持部材２５を上昇させて
おく。従ってこの場合、ハウジング２の段部２ｂが第１
の支持部材２５の支持座３０によって下側から支持され
る。そしてハウジング２の開口端２ｃのところにベアリ
ング３を乗せる。

【００４０】上記の状態で、手で操作子１２２をグリッ
プ１１６の方向に引くことにより、ロック部材１１７を
係止部１１１から外すと、ガイドユニット７９が自重に
より降下できる状態となる。ガイドユニット７９を下げ
ると、図１０に示されるようにガイドスリーブ１２０の
下部がベアリング３の外輪８の外周部に嵌合するととも
に、ガイドスリーブ１２０の下端がハウジング２の上端
面に突き当たる位置まで降下して止まる。

【００４１】図１０の状態においては、止め輪ガイド１
２１と押さえ部材８５，８７との間に、止め輪６を挿入
できる大きさの開口１２７が生じる。この開口１２７か
ら、止め輪６をガイドスリーブ１２０の内側に落とし込
む。そして加圧ラム７５によって圧入ヘッド７６を降下
させると、第１の押さえ部材８５によって止め輪６と外
輪８が一体的に押し下げられつつ、ベアリング３がハウ
ジング２に圧入されるとともに、止め輪６が溝７に入り
込む方向に移動してゆく。

【００４２】この時、止め輪６は、ガイドスリーブ１２
０のテーパ状内周面１２５に沿ってガイドされながら押
し下げられるため、止め輪６は径が縮みながら溝７に向
かう。そしてベアリング３と止め輪６が所定量圧入され
ると、図１１に示されるように、止め輪６が溝７に入り
込むとともに、止め輪６がそれ自身の弾力によって溝７
の内部で拡径することにより、溝７に保持される。

【００４３】上記の圧入工程が終了すると、着座確認機
構１０７のアクチュエータ１００が作動し、ロッド１０
１が伸び側に動くことにより、ドライバ９２が水平方向
にスライドし、カム面９３によって操作ロッド８０が押
し下げられる。

【００４４】この時、止め輪６が溝７の内部に完全に収
まっていれば、止め輪６の内径は着座検出用プレート９
０の外径よりも大きくなっているから、着座検出用プレ
ート９０は所定位置（ベアリング３の上端面に当たる位
置）まで、数ｍｍ程度降下することができる。その場合
、ドライバ９２は、第２のセンサ１０３によって検出可
能な位置までスライドするから、センサ１０３が作動す
ることによって、止め輪６が溝７に完全に入り込んだこ
とが確認される。

【００４５】万一、止め輪６が溝７に正しく入っていな
ければ、止め輪６の内径は着座検出用プレート９０の外
径よりも小さく縮まったままであるから、着座検出用プ
レート９０は止め輪６の一部に当たり、操作ロッド８０
の降下が妨げられる。その場合、ドライバ９２は所定量
スライドすることができなくなり、センサ１０３によっ
て検出されない状態となるため、止め輪６が溝７に入っ
ていないことを知ることができる。この場合、上述した
圧入作業を繰返すなどして、止め輪６を溝７に正しく嵌
めるようにする。

【００４６】上述した一連の操作により、ハウジング２
の内部の所定位置にベアリング３と止め輪６が正しく圧
入されたのち、図１３に示されるように、ガイドロッド
６８の上端部７０にハブ５の孔５ｂを嵌合させることに
より、ベアリング３の上にハブ５をセットする。この場
合には、リフト機構６０のアクチュエータ５５のロッド
５８を縮み側に作動させることにより、回転部材３５を
図示反時計回り方向に回転させ、カム受け部３２とカム
３６との対向関係をずらすことにより、第１の支持部材
２５を所定量降下させる。こうして、第１の支持部材２
５に対し第２の支持部材６２が相対的に上昇した状態と
なる。このため、第２の支持部材６２の支持座６６によ
って、内輪９の下端面が支持される。

【００４７】上記の状態で、図１４に示すように圧入ヘ
ッド７６を降下させることにより、第２の押さえ部材８
７によってハブ５を押し下げる。この場合、内輪９の下
端面が第２の支持部材６２の支持座６６によって下側か
ら支持されているため、押さえ部材８７によって加えら
れた圧入荷重により、ハブ５の軸部５ａがベアリング３
の内輪９に圧入される。こうして、図１５に示されるワ
ーク１の組立てが終了する。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、ハウジングにベアリン
グを圧入する際には第１の支持部材によってハウジング
の所定箇所を支持することができ、ベアリングにハブを
圧入する際には、リフト機構の回転部材を回転させる操
作を行うだけで、第２の支持部材によってベアリングの
内輪を支持する状態に切替えることができる。従って圧
入作業の段取りが簡単であり、圧入作業を能率的に遂行
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すワーク支持装置の縦断
面図。

【図２】図１に示されたワーク支持装置を備えるワーク
組立機の側面図。

【図３】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図４】図１に示されたワーク支持装置に使われる第１
の支持部材の一部と回転部材を示す側面図。

【図５】図４に示された回転部材が回転した様子を示す
側面図。

【図６】図２に示されたワーク組立機に使われる圧入装
置の縦断面図。

【図７】図６中のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図８】図６中のＣ−Ｃ線に沿う断面図。

【図９】図６中のＤ−Ｄ線に沿う断面図。

【図１０】図２に示されたワーク組立機のガイドユニッ
トが降下した状態の断面図。

【図１１】図２に示されたワーク組立機によるベアリン
グ圧入時の状態を示す断面図。

【図１２】図２に示されたワーク組立機において止め輪
の着座確認機構が作動した状態を示す断面図。

【図１３】図２に示されたワーク組立機にハブがセット
された状態を示す断面図。

【図１４】図２に示されたワーク組立機によってハブが
圧入された状態を示す断面図。

【図１５】ワークの一例を示す断面図。

【図１６】図１５に示されたワークに使われるＣ形止め
輪の平面図。

【図１７】ワークを分解して示す断面図。

【符号の説明】

１…ワーク、２…ハウジング、３…ベアリング、５…ハ
ブ、６…止め輪、８…外輪、９…内輪、１１…ワーク組
立機、１２…ワーク支持装置、１３…圧入装置、２１…
基体、２２…固定側のベース、２５…第１の支持部材、
３０…ハウジング支持座、３５…回転部材、３７…カム
手段、４１…回転操作機構、６０…リフト機構、６２…
第２の支持部材、６６…内輪支持座、７６…圧入ヘッド
、８５，８７…押さえ部材、９０…着座検出用プレート
、１０７…着座確認機構、１２０…ガイドスリーブ、１
２５…テーパ状内周面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングとこのハウジングの内側に圧入
   されるベアリングとこのベアリングの内輪に圧入される
   ハブとを備えるワークの上記ベアリングとハブとを圧入
   する際に使用されるワーク支持装置であって、固定側の
   ベースに設けられた筒状の基体と、上記基体の内側に昇
   降自在に設けられかつ上端に上記ハウジングを支持可能
   なハウジング支持座を備えた第１の支持部材と、上記第
   １の支持部材に対し軸回りに回動可能に設けられた回転
   部材およびこの回転部材が上記第１の支持部材に対し回
   動した時にその回転力を上記第１の支持部材を上昇させ
   る方向の運動に変換するカム手段をもつリフト機構と、
   上記第１の支持部材の内側に同心状に配置されかつ上記
   ベース側に固定されていて上端に上記ベアリングの内輪
   の端面を支持可能な内輪支持座を備えた第２の支持部材
   と、を具備したことを特徴とするワーク支持装置。