JPH064227B2 - ベアリングプレロード自動調整工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベアリングプレロード調整工具に係り、特
に、自動車足廻り部品、例えばアクスルハブ・ディスク
のテーパードローラ・ベアリングのアクスル回転重さの
調整を自動的に行うのに好適なベアリングプレロード自
動調整工具に関する。

〔従来の技術〕

従来、例えば、特開昭５９−１２９６７２号公報に示す
如くインパクトレンチとプリセット型トルクレンチを一
体化したベアリグプレロード調整工具が開発されてい
る。すなわち、第７図に示すものがこれである。これ
は、次の如く作用する。

まず一方の手にトルクレンチ１００，他方の手にインパ
クトレンチ２００を把持し、ワーク側の設定部材として
のナット（以下、設定用ナットという。）にソケットボ
ックス３００を嵌め、そしてソケットボックスの頭部に
トルクレンチ１００の連結部１１を差込んで第１の主軸
１０２を連結する。設定用ナットの仮締め作業では、切
替レバー１０３を中立位置にする。この中立位置では、
２つの係合爪が第１の主軸１０２のラチエット１０４か
ら離れた非係合状態に保持され、第１の主軸１０２が自
由状態にある。この状態において、インパクトレンチ２
００を第１の主軸１０２の方向に押すと、第２の主軸１
０５はスプリング１０６の弾性力に抗して押し込まれ、
両クラッチ１０７，１０８が係合されて第１の主軸１０
２に直結される。その後、インパクトレンチ２００の回
転ノブ（図示せず）を引いてエアを供給して駆動軸２０
１を回転駆動し、第１の主軸１０２を回転させて設定用
ナットの仮締めを行なう。つぎに、インパクトレンチ２
００の押圧力を解くと、第２の主軸１０５はスプリグ１
０６の復元力により第１の主軸１０２から離反され、両
軸の結合が解かれる。この状態において、切替レバー１
０３を中立位置から第１の主軸１０２を設定用ナットの
弛め方向に回転させる第１位置に切替える。これによっ
て、カム１１０が回転し、係合常がラチェット１０４に
係合され、設定用ナットを弛める方向のみ第１の主軸１
０２とハンドルレバー１１１が一体化されるとともに、
規制片１１２を第２の主軸１０５のつば部前方に介在さ
せ、第２の主軸１０５が軸方向に移動できないように規
制する。そして、ハンドルレバー１１１を操作して設定
用ナットの弛め作業を行なう。続いて、切替レバー１０
３を中立位置を越えて第１の主軸１０２を設定用ナツト
の本締め方向に回転させる第２位置に切替えると、カム
１１０が回転し、一方の係合爪とラチェット１０４が係
合され、設定用ナットを本締めする方向のみ第１の主軸
１０２とハンドルレバー１１１とが一体化されるととも
に、規制片１１２を第２の主軸１０５のつば部前方に介
在させ、第２主軸１０５が軸方向に移動できないように
規制する。この作業前において、ハンドルレバー１１１
内に設けられた締付トルク設定機構に設定用ナットの締
付トルクを設定しておく。そしてハンドルレバーを操作
して設定用ナツトの本締め作業を行なう。

このような従来のベアリングプレロード調整工具にあっ
ては、ベアリングプレロード調整するプリセット型トル
クレンナはその構造からして締付トルク下限の保証はす
るが手作業のスピードや、手作業による凡ミスによりオ
ーバートルクで締付けるとオーバープレロードになり、
べアリングに焼き付きを誘発する要因となる。

また、従来のベアリングプレロード調整工具にあって
は、人間が介在する作業方式のため、品質にバラツキが
生じやすいという欠点を有している。

さらに従来のベアリングプレロード調整工具にあって
は、人間のカン、コツを要する作業のため、昨今の多能
工制度からして熟練作業であり、誰にでもできるという
ものではなく、特に組付・コンベア上で一定のラインタ
クトで運転する場合、作業遅れでラインストップを招く
という問題を生じる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ベアリングの仮締め付け、弛め、本締
付の全てを自動で行なうことができ、かつ、常に一定の
力の仮締付ができ安定した戻しトルクを得、品質の安定
化を図ることのできるベアリングプレロード自動調整工
具を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一端にワークのベアリグナットに嵌合するソ
ケットを有し、１／４回転逆転ドッグを有するケースを
介してワンウェイクラッチに嵌挿された第１の主軸と、
一端が第１の主軸の他端に嵌着され他端が歯車に形成さ
れた第２の主軸と、第２の主軸の他端に同軸に嵌着さ
れ、油圧パルスを所定の第１の回転トルクに変換して第
２の主軸に伝達する第１のトルクコントロールインパク
トと、第２の主軸の他端の歯車と中間歯車を介して第２
の主軸と平行に噛み合う歯車に嵌着され、油圧パルスを
第１のトルクコントロールインパクトと異なる所定の回
転トルク値に変換して第２の主軸に伝達する第２のトル
クコントロールインパクトと、第１のトルクコントロー
ルインパクトにより第１の主軸を所定の第１の回転トル
クに達するまで回転させた後、約１／４回転だけ逆回転
させ、次に第２のトルクコントロールインパクトにより
第１の主軸を第２の所定回転トルクに達するまで回転さ
せるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴と
するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図には、本発明の一実施例が示されている。

図において、ソケット３００が嵌着された第１の主軸９
００には、第２の主軸６４０が嵌着されている。この第
２の主軸６４０は歯車ケース６００内の歯車６１０に直
結されている。この歯車６１０にはトルクコントロール
インパクト５００（４００〜６００kg・cm）のソケット
５１が嵌着されている。また歯車６１０には中間歯車６
２０を介して歯車６３０がかみあっている。この歯車６
３０にはトルクコントロールインパクト（１００kg・c
m）５５０が嵌着されている。このトルクコントロール
インパクト５００は仮締付用であり、トルクコントロー
ルインパクト５５０は本締付用である。仮締付用のトル
クが本締付用のトルクより高いのは、仮締付けでワーク
のベアリングを一旦強制的に端まで圧入し、本締付けの
前に１／４回転逆転して緩めることによりベアリングの
負荷を解消するので、本締付け所要トルクは１００kg・
cmで足りるからである。

また、主軸９００にはワンウェイクラッチ８００と、１
／４逆転ドッグケース７００に収納されている１／４逆
転ドッグ７１０が設けられている。また、トルクコント
ロールインパクト５００のエア供給管５０１と、トルク
コントロールインパクト５５０のエア供給管５５１とに
は、バルブレバー４００から供給される正転用、逆転用
のエアーが供給されるように構成されている。

トルクコントロールインパクト５００、５５０は第２図
に示す如き構成を有している。すなわち、トルクコント
ロールインパクト５００、５５０は、本体１０と、図示
しない主バルブの後に設けられ空圧レンチの正転逆転を
切換える切換バルブと、高圧空気が供給されて回転され
るエアモータ４０と、エアモータに直結されてソケット
を回転させる油圧パルス発生部５０と、切換バルブから
エアモータ４０へのエア供給回路途中に設けられてエア
の供給を遮断するシャフトオフバルブ６０と、シャット
オフバルブ６０に付設されシャットオフバルブ６０を動
作させる検知バルブ７０と、油圧パルス発生部５０から
一定の油圧力を感知する圧力感知子８０と、圧力感知子
８０と検知バルブ７０との間に介装されて圧力感知子８
０の動きを検知バルブ７０に伝えるプッシュロッド９０
とから構成されている。

本体１０内のエアモータ４０への高圧空気の供給は、主
バルブ、切換バルブ３０、シャットオフバルブ６０を介
して行なわれ、主バルブにより供給開始または供給停止
が行なわれる。エアモータ４０の回転力は本体１０内に
密閉された所定トルクを間歇的に発生せしめる油圧パル
ス発生部５０により、ソケット５１の回転力に変換され
る。

第３図は、油圧パルス発生部５０の１サイクルの状態に
もけるトルク発生機構を示している。Ｉはパルス前の状
態で、ライナ５２が矢印の方向に回わり、ライナ５２内
面の接点Ａが主軸５３の細尖部Ｂに、接点Ｃがドライビ
ングプレート５４の外縁部Ｄにそれぞれ近づくところを
示しているが、主軸５３右側のライナ５２内の容積は少
しづつ減少し、左右の容積は逆に増大する。したがって
オイルの圧力は主軸５３の右側では高くなり、左側では
低くなるため、オイルはライナ５２内面の凹部５５を通
つて右側から左側へ流れる。IIはさらにライナ５２が回
わり、接点Ａ，ＣがＢ，Ｄに完全に接触した状態でこの
時オイルの流れは急激に停止し、主軸５３右側のオイル
の圧力は瞬間的に上昇（パルス）し、ドライビングプレ
ート５４の右側面に大きな力を与え、主軸５に回転力
（トルク）を発生させる。IIIはパルス後さらにライナ
５２が回転し、各々の接触点を越えた状態を示してい
る。オイルは主軸５３のまわりを自由に流れ、エアモー
タ４０の力で加速しながら再びＩを経てIIの状態へと移
行する。以上のような作動を繰返すことによって、主軸
５３のパルス状のトルクを与え、ソケット５１を回転さ
せる。

パルス時のオイルの圧力は非常に高く、したがって主軸
５３にも大きなトルクが発生するが、一方その発動も大
きくなる。そこで、この反動を減少させ次の作動へなめ
らかに移動きるように、パルス発生の瞬間に高圧側のオ
イルを低圧側に逃す必要がある。このためライナ５２の
肉厚部に軸方向に穴を設け、高圧側から低圧側へ通じる
小穴５６との間に鋼球等からなるバルブ５７を置き、ラ
イナー部の高圧側から低圧側へのオイルのにげ量をバル
ブ５７とバルブ座５９との間隔を調節することにより、
調節するとができ、トルク調整が可能となる。

パルス部において発生した圧油は、図示は省略した通路
を通って圧力感知子８０に導かれる。圧力感知子８０は
ライナー上フタ８２に形成された穴８１に摺動自在に嵌
合されたピストン８３から成り、発生された圧油圧力を
感知して、プッシュロッド９０を検知バルブ７０側に押
す。

プッシュロッド９０はロータ４０の軸芯に貫通して設け
られた孔４１内を貫挿しており、一端が圧力感知子８０
に、他端が検知アルブ７０に当接している。

検知バルブ７０は、バネ７１によりプッシュロッド９０
側に付勢されており、検知バルブ７０に保持されたパッ
キン材７２がバルブ座７３に着座したり離れたりするこ
とにより、開閉する。検知バルブ７０は、切換バルブか
らのバイパス通路７４と調節バルブに至る通路７５とを
連通したりまたは遮断する。

第１図図示ワンウエイクラッチ部は第４図に示す如き構
成を有している。すなわち、主軸９００の上にワンウェ
イクラッチ８００が設けられており、この主軸９００は
１１４逆転ドッグケース７００に嵌着されている。ま
た、この１／４逆転ドッグ７１０は１／４逆転ドッグケ
ース７００に嵌着されている。この主軸９００、１／４
逆転ドッグ７１０、１／４逆転ドッグケース７００、ワ
ンウェイクラッチ８００がセットされた状態が第５図に
示されている。このワンウェイクラッチ８００と、１／
４逆転ドッグ７１０との組合せは正転方向へは主軸９０
０は自由に回転するが、逆転方向は９０°しか逆転しな
いように規制するためのものである。第５図（Ｂ）にお
いて、主軸９００が逆転を始めると、１／４逆転ドッグ
７１０は、ワンウェイクラッチ８００により主軸９００
と同じ方向（逆転方向）に回る。

次に逆転した１／４逆転ドツグ７１０は第５図（Ｃ）に
示す如く、１／４逆転ドッグケース７００に当り、逆転
が規制される。（約９０°）。このときトルクコントロ
ールインパクト（５００，５５０）は打撃している。ま
た、主軸９００が正転すると、１／４逆転ドッグ７１０
は正転方向にフリーとなり、リターンバネにより元に戻
る。この１／４逆転ドッグ７１０によって、本締付後の
弛めは、行われる。

第６図は本実施例とワークとの位置関係が示されてい
る。図において、本実施例に係るプレロード調整工具本
体１０００はロック式バランサ１２００によって吊り下
げられており、この本体１０００を固定する台の上に操
作ボックス１５００が設けられている。この台にはスラ
イド筒１１００が設けられており、このスライド筒１１
００をエアシリンダ１１５０によって一方向に押圧して
いる。このプレロード調整工具本体１０００は、ワーク
１４００を締付るもので、このワーク１４００は、組付
コンベンア１６００上に載置されている。このワーク１
４００のプレロードを出すためワークのナットを締付る
ソケット１０５０がプレロード調整工具本体１０００に
取付けられている。なお、１２５０は気圧プレート、１
３０００は表示ボックスである。

このように構成されるものであるから、組付コンベア１
６００上を流れる足廻り部品のベアリングプレロードを
自動で調整するに当り、バルブレバー４００をオンす
る。すると、まず、トルクコントロールインパクト５０
０によって、４００〜６００kg・cmでワーク１４００の
ナットをトルクアップするまでベアリング主軸方向に仮
締付をする。次に仮締付が完了すると、ワンウェイクラ
ッチ機構と９０°弛め回転（戻し）のできる１／４逆転
ドッグ７１０を有する１／４逆転ドッグケース７００内
機構により、仮締付用トルクコントロールインパクト５
００には、エアバルブの切替えにより、逆転戻し（弛
め）の力を加えてソケット３００を逆転させてワーク１
４００のナットを弛める。この場合、本締付用トルクコ
ントロールインパクト５５０は、中間歯車６２０を介し
て、空転させている。次に本締付用トルクコントロール
インパクトに空気圧信号を加え、中間歯車６２０を介し
てソケット３００に７０〜１５０kg・cm程度のベアリン
グプレロードに適切な回転重さの小型のトルクコトロー
ルンインパクト５５０で本締付トルクを与えて完了す
る。

その後ロック式バランサ１２００を解除してスプリング
の力によってプレロード調整工具本体１０００に上昇の
力を与えると同時にエアシリンダ１１５０によってワー
ク１０００からプレロード調整工具本体１０００を外す
ことができる。これらの作業シーケンスはすべて、図示
しない制御ボックス内のシーケンサによって制御され
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、従来、作業者の
感、コツによる作業であったものをこれら感、コツにた
よることなく、均一にプレロードを調整することができ
る。

また、本発明によれば、人手を必要とせず、すべて自動
化されるため、口数低域を計ることができる。

さらに、本発明によれば、自動的に行うため、プレロー
ド調整の品質の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は第１図図示
トルクコントロールンインパクトの詳細図、第３図は第
２図図示インパクトの油圧パルス発生部の作業状態を示
す断面図、第４図はワンウェイクラッチ部の組立構成
図、第５図は逆転ドッグの動作を説明するための図、第
６図は第１図図示実施例とワークとの位置関係を示す
図、第７図は従来のトルクレンチを示す図である。 ３００…ソケット、４００…バルブレバー、５００，５
５０…トルクコントロールインパクト、６００…歯車ケ
ース、７００…１／４逆転ドッグケース、７１０…１／
４逆転ドッグ、８００…ワンウェイクラッチ、９００…
第１の主軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端にワークのベアリグナットに嵌合する
   ソケットを有し、１／４回転逆転ドッグを有するケース
   を介してワンウェイクラッチに嵌挿された第１の主軸
   と、一端が該第１の主軸の他端に嵌着され他端が歯車に
   形成された第２の主軸と、該第２の主軸の他端に同軸に
   嵌着され、油圧パルスを所定の第１の回転トルクに変換
   して第２の主軸に伝達する第１のトルクコントロールイ
   ンパクトと、前記第２の主軸の他端の歯車と中間歯車を
   介して前記第２の主軸と平行に噛み合う歯車に嵌着さ
   れ、油圧パルスを前記第１のトルクコントロールインパ
   クトと異なる所定の回転トルク値に変換して第２の主軸
   に伝達する第２のトルクコントロールインパクトと、前
   記第１のトルクコントロールインパクトにより第１の主
   軸を所定の第１の回転トルクに達するまで回転させた
   後、約１／４回転だけ逆回転させ、次に第２のトルクコ
   ントロールインパクトにより第１の主軸を第２の所定回
   転トルクに達するまで回転させるように制御する制御手
   段と、を備えたことを特徴とするベアリングプロレード
   自動調整工具。