JPH0796172B2 - ツェッパジョイントのボールの打込み装置 - Google Patents

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、ツェッパジョイントの自動組立機等におい
て、１個のボールをケージの開口窓と内輪のボール溝と
に打込むために使用する装置に関する。

（従来の技術） 自動車の駆動力伝達系の等速継手部に、第14図および第
15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。ツェッパジョイント１は、軸部２と椀状部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。開口窓９の開口寸法Ｈは、ボール７が
丁度嵌合できる大きさである。内輪６の中央部には内歯
状のセンタ孔11が設けられている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような外輪4,ケージ5,内輪６等からなるツェッパ
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、本発明者らはツェッパジョイント１を自動的に
組立てることのできる自動組立機を開発した。

手作業によってツェッパジョイント１を組立てる場合、
内輪６をケージ５内に入れたのちに、ケージ５を外輪４
に組付け、更にケージ５の開口窓９と内輪６のボール溝
10とを一致させた状態で、ボール７を１個ずつ開口窓９
に挿入していた。

このようなボール組付け作業を機械化するには、ボール
７を挿入する工程において開口窓９とボール溝10を互い
に正確に一致させておくことが肝要である。ところがケ
ージ５を機械によって扱うようにすると、予め内輪６を
ケージ５内の所定位置にセットしておいても、ケージ５
を外輪４に挿入する際にケージ５内の内輪６が収方向に
動いてしまい、開口窓９とボール溝10の位置がずれてし
まって開口窓９へのボール７の挿入が不可能になること
がわかった。

このため、ケージ５を外輪４に組付ける際にケージ５内
の内輪６が所定位置から動かないようにしておく必要が
あるが、従来はこのような特殊な用途に使えるような適
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、ツェッパジョイントの組立てを
行なう際に、内輪をケージ内の所定位置に確実に保持し
ておくことができるようなボールの打込み装置を提供す
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は、ボールを
通すことのできるボール挿通部を有しかつ上記ケージを
所定位置に保持するクランプ機構を有しているケージホ
ルダと、上記ケージ内に収容されている内輪に係合する
部分を有していて内輪のボール溝がケージの開口窓に合
致する位置まで内輪を回転させる内輪位置決め機構と、
上記ケージホルダのボール挿通部を通じてボールを上記
ケージの開口窓と内輪のボール溝に打込むプッシュロッ
ドを有するボール圧入機構とを具備している。

（作 用） ケージホルダに保持されたケージの内部に予め内輪が入
れられており、この内輪は本発明装置における内輪位置
決め機構によってケージの開口窓とボール溝とが合致す
る位置まで回転させられる。そののち、ボール圧入機構
のプッシュロッドによって、１個のボールがケージホル
ダのボール挿通部を通じてケージの開口窓に圧入され
る。このボールは、ケージの開口窓と、その内側にある
内輪のボール溝とに嵌合する。ボールの外径はケージの
開口窓に丁度嵌合できる寸法であるから、開口窓に圧入
されたボールは開口窓とボール溝とに嵌合したまま脱落
することなくケージに保持される。こうして、開口窓と
ボール溝が完全に一致した状態が保たれる。

（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。第１図に示されたボールの打込み装置15は、ベース
プレート16に立設されたボディ17と、このボディ17に対
し昇降可能に設けられた昇降ユニット18を備えている。
昇降ユニット18は、ボディ17に設けられた左右一対の垂
直方向のガイド部材19,20に沿って、エアシリンダ等の
直動アクチュエータ21によって昇降駆動させられるよう
になっている。昇降ユニット18の下限側ストロークエン
ドはストッパ22によって規制される。

昇降ユニット18は水平方向に延びる基体25,26を備えて
いる。この基体25,26に内輪位置決め機構30が設けられ
ているとともに、図示下側の基体26にボール圧入機構90
が設けられている。

まず、内輪位置決め機構30について説明する。

基体25,26に、ラジアル方向とスラスト方向の荷重を受
ける軸受アセンブリ32,33が設けられており、軸受アセ
ンブリ32,33によって中空のスピンドル34が垂直軸回り
に回転自在に支持されている。

スピンドル34は、ロータリ形のアクチュエータ35の出力
軸36に連結されている。アクチュエータ35はスピンドル
34を垂直軸回りに60゜以上の角度、例えば90゜の角度範
囲で往復回動させるようになっている。この回動範囲
は、第４図等に示される突起部材37と一対のストッパ3
8,39とによって規制される。第３図に示されるように、
一対のセンサ40,41がアクチュエータ35の上部に設けら
れており、これらセンサ40,41によって、スピンドル34
が上記回動範囲のストロークエンドに達したことを知る
ことができるようになっている。

スピンドル34の下部に爪ユニット45が設けられている。
爪ユニット45は、スピンドル34と一体に回転する円筒状
のリテーナ46と、このリテーナ46の内部に昇降自在に設
けられた連結軸47と、水平方向のピン48によって昇降自
在に保持された爪部材49と、この爪部材49を下降させる
方向に付勢する第１の圧縮コイルばね50などを備えて構
成されている。

上記ピン48は、連結軸47の下端部に設けられた大径部51
の径方向に挿通させられている。ピン48は、リテーナ46
に設けられた垂直方向の長孔52に嵌合している。このた
め、爪部材49はリテーナ46と一体に垂直軸回りに回転す
る。リテーナ46に対する爪部材49の下降側ストロークエ
ンドは、ピン48が長孔52の下端壁に突き当たることによ
って規制される。第１のばね50は、リテーナ46の上部に
設けられたばね座53と連結軸47の大径部51との間に圧縮
した状態で設けられている。

爪部材49の下端部に、内輪６のボール溝10,10に嵌合可
能な一対の爪部54,55が突設されている。リテーナ46の
下端部46aは、内輪６のセンタ孔11に挿入しやすくする
ために、先細テーパ状に形成されている。リテーナ46の
軸線方向中間部に、周方向に沿うフランジ部56が設けら
れている。

上記爪ユニット45は、基体26の下部に設けられたインデ
ックスプランジャ60によってスピンドル34に保持されて
いる。インデックスプランジャ60の先端部61はフランジ
部56の下面側に係合しており、操作部62を引いて先端部
61を引っ込めることによって、爪ユニット45をスピンド
ル34から取外すことができる。

スピンドル34の内部には、連結軸47の上方に位置してス
ライダ63が内臓されている。スライダ63はスピンドル34
の軸線方向に昇降自在としてある。スライダ63の径方向
にピン64が貫通した状態で固定されている。ピン64の両
端部は、スピンドル34に設けられた上下方向の長孔65を
貫通してスピンドル34の外面側に突出している。スライ
ダ63の下端は、連結軸47の上端に当接している。

スライダ63とばね座70との間に、第２の圧縮コイルばね
71が設けられている。このばね71はスライダ63を降下さ
せる方向に付勢する。

上記スライダ63には、フランジ72を有する部材73がピン
64によって取付けられている。この部材73はピン64を介
してスライダ63と一体に昇降するものである。フランジ
72の近傍に、フランジ72が所定位置まで降下したこと、
すなわち爪部54,55がボール溝10,10に嵌合したことを検
出するためのセンサ75が設けられている。

ケージ５を保持するためのケージホルダ80は、クランプ
機構81を有している。第７図に示されるように、クラン
プ機構81は周方向複数箇所に等間隔で設けられたクラン
プ爪82を備えており、このクランプ爪82によって、ケー
ジ５を端面5aを上に向けた姿勢で所定位置に保持するよ
うになっている。ケージホルダ80の周方向１箇所に、ボ
ール７を挿通させることのできる大きさのボール挿通部
83が設けられている。第１図に示されるようにケージホ
ルダ80の隣に外輪ホルダ84と内輪ホルダ85が設けられて
いる。

内輪６は、図示しない内輪組付装置によって内輪ホルダ
85から取出されてケージ５内にセットされている。各ホ
ルダ80,84,85は間欠的に回転するターンテーブル86（第
１図に一部のみ図示）に設けられている。

次に、ボール圧入機構90について説明する。

第８図に示されるように、基体26の下面側にボール通路
91を有するハウジング92が設けられている。ボール通路
91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93が設けられている。ボー
ル取出し口93は、昇降ユニット18がストッパ22に当たる
位置まで降下した時に、ケージホルダ80のボール挿通部
83に丁度対向する位置にある。ボール取出し口93の下方
にボール受け部材94が設けられている。ボール通路91の
上端側開口部95には、図示しないボール供給管が接続さ
れる。

ボール取出し口93の近傍に、ガイドブロック96が設けら
れている。このガイドブロック96に形成された水平方向
の貫通孔97に、ボール７を１個ずつ押出すためのプッシ
ュロッド98が軸方向に移動自在に挿通させられている。
プッシュロッド98の先端部99は、第10図に示される待機
位置から、第11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。プッシュロッド98の後端部
は、ピン100を介して駆動部材101の第１端102に接続さ
れている。駆動部材101は軸103を中心に回動自在であ
る。

駆動部材101の第２端104は、ピン105によって直動形ア
クチュエータ106のロッド107に接続されている。アクチ
ュエータ106の一例はエアシリンダであるが、それ以外
の駆動源が用いられてもよい。第９図においてアクチュ
エータ106のロッド107が図示下側に駆動されると、駆動
部材101が軸103を中心に反時計回りに回動し、プッシュ
ロッド98が前進するといった構造である。

また、ボール７をボール取出し口93のところで一旦停止
させるために、ボール止め機構110が設けられている。
第10図等に示されるように、ボール止め機構110は軸111
を中心に回動自在なストッパ部材112と、このストッパ
部材112を図示反時計回り方向に付勢するスプリングプ
ランジャ等のばね113を備えている。ストッパ部材112の
先端側には、ボール７の飛び出しを防ぐための凸部114
が設けられている。ストッパ部材112の後端側にはプッ
シュロッド98の側面に向って突出するアジャスタ部材11
5が設けられている。

アジャスタ部材115が対向するプッシュロッド98の側面
には、アジャスタ部材115の位置よりも後方に、長さＬ
にわたる凹所116が設けられている。プッシュロッド98
が第10図に示される位置から前進方向に動いた時、アジ
ャスタ部材115の先端が凹所116に入ることによって、ば
ね113の弾力によってストッパ部材112が第11図に示され
る位置まで回動するようになっている。ボール取出し口
93の近傍に、ボール７の有無を検出するための例えば光
電式センサ117が設けられている。

第１図に示されるように、アクチュエータ106の上方に
突出するロッド延長部120の近傍に、センサ121,122,123
が設けられている。第１のセンサ121は、プッシュロッ
ド98が第10図に示されるボール打込み前の待機状態にあ
ることを検出する。第２のセンサ122は、プッシュロッ
ド98が第11図に示されるボール打込み位置まで前進した
ことを検出する。第３のセンサ123は、プッシュロッド9
8が正規の打込み位置を越えた場合のオーバーラン検出
用である。

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。

ケージ５は、ケージホルダ80に保持された状態で、爪ユ
ニット45の真下に移送されてくる。しかもこのケージ５
は、開口窓９がボール挿通部83と対向するように、図示
しない回転位置決め機構によって予め回転方向の位置決
めがなされている。ケージ５の内部には、図示しない内
輪組付装置によって予め内輪６が入れられている。

ケージ５が爪ユニット45の真下まで移送されたところで
ターンテーブル86の回転が停止する。そして昇温ユニッ
ト18がストッパ22によって規制される位置まで降下させ
られることによって、第５図に示されるようにリテーナ
46の下端部46aが内輪６のセンタ孔11に進入する。この
時、爪部54,55の真下に内輪６のボール溝10,10が位置し
ていれば、爪部54,55がそのままボール溝10,10に嵌合す
る。しかし爪部54,55の真下にボール溝10,10が位置して
いなければ、爪部54,55の下端が内輪６の端面6aに接し
た状態で、爪部材49の下降が止まる。

そして回転用アクチュエータ35が作動することにより、
スピンドル34が回転し、爪ユニット45がスピンドル34と
一体に回転させられる。すると、爪部54,55の下面が内
輪６の端面6a上を滑りながら回転し、回転の途中でボー
ル溝10,10に嵌合する。爪部54,55がボール溝10,10に嵌
合すると、フランジ72が所定位置まで下がることによっ
てセンサ75がこれを検知し、爪部54,55がボール溝10,10
に嵌合したことを知ることができる。

こうして爪ユニット45がストッパ39によって規制される
所定角度まで回転し停止することにより、内輪６は所定
の回転位置、すなわちボール溝10が開口窓９に対向した
位置にセットされる。ケージ５の開口窓９は予めボール
挿通部83に対向させられているから、ボール挿通部83と
開口窓９とボール溝10が一直線上に並ぶ。

上記工程を経て内輪６が所定位置にセッティングされた
状態で、ボール打込み用アクチュエータ106が動作する
ことによって、プッシュロッド98が前進する。プッシュ
ロッド98が前進すると、ストッパ部材112が第11図に示
されるように軸111を中心に反時計回りに回動すること
により、それまでボール取出し口93に待機させられてい
たボール７が開放されてプッシュロッド98の先端部99に
押され、ボール挿通部83を通り、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。

開口窓９の開口寸法Ｈはボール７が丁度嵌合できる大き
さであるから、第13図に示されるように開口窓９に圧入
されたボール７は開口窓９の縁9a,9bによって挟まれた
状態で保持される。この１個のボール７によって、ケー
ジ５に対する内輪６の周方向の位置が規制される。この
状態は、ケージ５がケージホルダ80から取出されても維
持され、ケージ５と内輪６との相対位置関係が保たれ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、ツェッパジョイントに使われる６個の
ボールのうちの１個を利用して、ケージに対し内輪を周
方向の所定位置に確実に保持しておくことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はボール打込み
装置を一部断面で示す側面図、第２図は第１図に示され
た装置に使われている内輪位置決め機構を示す縦断面
図、第３図はボール打込み装置の平面図、第４図はスト
ッパを示す横断面図、第５図と第６図はそれぞれ内輪位
置決め機構の互いに異なる作動状態を示すそれぞれ断面
図、第７図はケージホルダの平面図、第８図はボール圧
入機構の正面図、第９図はボール圧入機構の一部を断面
で示す側面図、第10図はボール圧入機構の一部を断面で
示す平面図、第11図はボールを打込んだ様子を一部断面
で示すボール圧入機構の平面図、第12図はボールを打込
んだ様子を一部断面で示す側面図、第13図はボールが打
込まれたケージの斜視図、第14図はツェッパジョイント
の斜視図、第15図はツェッパジョイントの分解斜視図で
ある。 １……ツェッパジョイント、５……ケージ、６……内
輪、９……開口窓、10……ボール溝、15……ボール打込
み装置、30……内輪位置決め機構、45……爪ユニット、
80……ケージホルダ、81……クランプ機構、83……ボー
ル挿通部、90……ボール圧入機構、98……プッシュロッ
ド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜辺 照明 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 羽崎 裕一 愛知県岡崎市橋目町字中新切１番地 三菱 自動車エンジニアリング株式会社岡崎事業 所内 (56)参考文献 特開 昭62−37520（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−210234（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ツェッパジョイントのケージの内部に収容
   されている内輪のボール溝とケージの開口窓とに１個の
   ボールを打込むための装置であって、 上記ボールを通すことのできるボール挿通部を有しかつ
   上記ケージを所定位置に保持するクランプ機構を有して
   いるケージホルダと、上記ケージ内に収容されている内
   輪に係合する部分を有していて内輪のボール溝がケージ
   の開口窓に合致する位置まで内輪を回転させる内輪位置
   決め機構と、上記ケージホルダのボール挿通部を通じて
   ボールを上記ケージの開口窓と内輪のボール溝に打込む
   プッシュロッドを有するボール圧入機構と、を具備した
   ことを特徴とするツェッパジョイントのボールの打込み
   装置。