JPH10180564A - しまり嵌合方法およびしまり嵌合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２部材のしまり嵌合を行う方法として、第２部
材に運動エネルギを付与して第１部材に当接によりしま
り嵌合させる方法を提供する。 【解決手段】しまり嵌合方法を、(a) 第２部材１２を第
１部材１０に向かってガイドするためのガイド装置４４
に第２部材１２を適合部材１４により適合させる工程
と、(b) 第２部材１２をガイド装置４４に装着する工程
と、(c) それら工程の終了後、第２部材１２を第１部材
１０に向かって加速することにより、第２部材１２に運
動エネルギを付与して第１部材１０に当接によりしまり
嵌合させる工程とを含むものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２部材のしまり嵌
合を行う技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】しまり嵌合技術の一従来例が実開昭６３
−１４４１３６号公報に記載されている。この従来技術
は、図１２の上側に示すように、固定的に保持されてい
る第１部材２００に第２部材２０２を剛体である圧入ヘ
ッド２０４により押圧してそれら２部材２００，２０２
のしまり嵌合を行う技術である。しかし、この従来技術
においては、第２部材２０２の両端部のうち第１部材２
００の側とは反対側の端部に圧入ヘッド２０４との接触
によって機械的力Ｆを付与されるため、第１部材２００
との当接により第２部材２０２において軸方向圧縮応力
が、同図の下側にグラフで示すように、軸方向位置全体
において一様に分布する。そのため、この従来技術に
は、第２部材２０２のうち第１部材２００との予定しま
り嵌合部以外の部分にも軸方向圧縮応力が発生してしま
うという問題があった。そこで、本出願人は、その問題
を解決するために、本発明に先立ち、２部材の少なくと
も一方を互いに接近する向きに加速することにより運動
エネルギを付与して相手方に当接させることにより、そ
れら２部材のしまり嵌合を行う技術を開発した。この開
発技術を実施すれば、第１部材２００との当接により第
２部材２０２において軸方向圧縮応力が図１３に示すよ
うに、第１部材２００と当接する端部から遠ざかるにつ
れて漸減し、反対側の端部で０となる。

【０００３】その後、本出願人はこの開発技術について
研究を続け、その結果、第２部材を第１部材に正確な位
置において当接させるために、第２部材をガイド装置に
より第１部材に向かって積極的にガイドすることが有効
であることに気が付いた。さらに、第２部材の形状の種
類を問わず、ガイド装置による第２部材のガイドが可能
な汎用性の高いしまり嵌合技術を得ることが必要である
ことにも気が付いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用お
よび効果】本発明は、かかる知見に基づき、第２部材に
運動エネルギを付与して第１部材に当接によりしまり嵌
合させる一方法であって、それら２部材とは別の適合部
材を用いることにより、第２部材のガイド装置を有する
にもかかわらず第２部材の形状の種類に対する汎用性が
高いしまり嵌合方法を得ることを課題としてなされたも
のである。この課題は、本発明に従い、第１部材と第２
部材とのしまり嵌合を行う方法を、(a) 前記第２部材を
前記第１部材に向かってガイドするためのガイド装置に
第２部材を適合させる適合部材により第２部材をガイド
装置に適合させる適合工程と、(b) 前記第２部材を前記
ガイド装置に装着する装着工程と、(c) それら適合工程
と装着工程との終了後、前記第２部材を前記第１部材に
向かって加速することにより、第２部材に運動エネルギ
を付与して第１部材に当接によりしまり嵌合させる加速
工程とを含むものとすることによって解決される。した
がって、本発明に係るしまり嵌合方法によれば、第２部
材とガイド装置との不整合が適合部材によって解消さ
れ、第２部材とガイド装置とをそれらのみによって整合
させることが不可欠ではなくなり、第２部材の形状の種
類に対する汎用性の高いしまり嵌合方法が得られる。

【０００５】そして、本発明によれば次のような具体的
な効果が得られる。例えば、第２部材が、第１部材との
しまり嵌合方向から見た場合の第２部材の重心軸に関し
て非対称な形状を有して重量アンバランスを有するた
め、第２部材が加速中に正規のしまり嵌合方向に対して
傾斜してしまい、第２部材が正規の角度で第１部材に当
接しない場合がある。このような場合に、本発明を実施
し、適合部材により第２部材の非対称性すなわち重量ア
ンバランスを補えば、第２部材の加速中の傾斜が阻止さ
れ、２部材が正規な角度でしまり嵌合されるという効果
が得られる。また、２部材がしまり嵌合する際の、それ
ら２部材のしまり嵌合方向に沿った一直線（以下、「加
速軸」という。）回りの位相が予め決まっているにもか
かわらず、第２部材が加速中に加速軸回りに回転してし
まったため、第２部材が正規の位相で第１部材に当接し
ない場合がある。このような場合に、本発明を実施し、
適合部材により第２部材の加速中における加速軸回りの
回転を阻止すれば、それら２部材が正規な位相でしまり
嵌合されるという効果が得られる。また、加速装置が、
第２部材をそれの後方における圧力を前方における圧力
より高圧にすることによって加速する方式であるにもか
かわらず、第２部材がそれの前後端面同士が貫通穴によ
り互いに連通させられた中空部材であるために、その第
２部材を加速することができず、しまり嵌合を行うこと
ができない場合がある。このような場合に、本発明を実
施し、適合部材により第２部材の貫通穴を直接にまたは
間接に閉塞すれば、第２部材が中空でも加速可能となっ
てしまり嵌合も可能となるという効果が得られる。

【０００６】なお付言すれば、本発明において「２部
材」は例えば、相手方との予定しまり嵌合部が共に剛体
製であるものでも、一方は剛体製、他方は弾性体製であ
るものでもよい。

【０００７】また、本発明において「加速」は、２部材
の一方が棒部を有する部材であり、他方がその棒部が嵌
合されるべき穴部を有する部材である場合に、棒部を有
する部材を加速する方式としたり、穴部を有する部材を
加速する方式とすることができる。また、「加速」は、
第２部材に気圧，液圧等、直接力を作用させることによ
って第２部材を加速する方式としたり、磁気力，重力，
遠心力等、間接力を作用させることによって第２部材を
加速する方式とすることができる。ここに、「第２部材
に気圧を作用させる」態様には例えば、高圧気体発生装
置と、その高圧気体発生装置と第２部材の後方空間とを
互いに接続する気体通路と、その気体通路の途中に設け
られ、その気体通路を開閉させる制御弁とを含み、高圧
気体を第２部材の後端部に作用させる態様がある。ま
た、「加速」は、２部材の当接時に第２部材の両端部の
うち第１部材と当接する端部とは反対側の端部に発生す
る軸方向圧縮応力が０となることを保証するために、第
２部材が第１部材に当接する直前には、例えば第２部材
の後方における圧力を前方における圧力と等圧にして第
２部材を等速運動状態とする方式とすることが望まし
い。

【０００８】また、本発明において「ガイド装置」は例
えば、管，棒等、閉じた断面形状を有するものとした
り、溝部材等、開いた断面形状を有するものとすること
ができる。

【０００９】また、本発明において「適合部材」は、ガ
イド装置において第２部材と一体的に運動可能な可動部
材としたり、運動しない固定部材とすることができる。
例えば、第２部材が前記貫通穴を有する中空部材であ
り、ガイド装置が固定部材としてのロッドを第２部材の
貫通穴に貫通させることによって第２部材を摺動可能に
嵌合する方式である場合に、第２部材の形状に合わせて
複数種類のロッドを適宜選択することができ、この場合
には、ロッドが固定部材としての「適合部材」を構成す
ることになるのである。

【００１０】本発明に係るしまり嵌合方法の一実施態様
は、前記適合工程が、前記加速の開始に先立って前記第
２部材を前記適合部材と合体させる第１工程を含み、前
記装着工程が、各回のしまり嵌合毎に、前記第１工程の
終了後、その第１工程において前記第２部材と適合部材
とが合体させられた合体部材を前記ガイド装置に装着す
る第２工程を含む態様である。別の実施態様は、前記適
合工程が、一連の複数回の前記しまり嵌合の開始に先立
って前記適合部材を前記ガイド装置に装着し、前記一連
の複数回のしまり嵌合の間、適合部材をガイド装置から
取り外さないで繰り返し使用する第３工程を含み、前記
装着工程が、その第３工程の終了後、各回のしまり嵌合
毎に、前記加速の開始に先立って前記第２部材を前記ガ
イド装置に装着する第４工程を含む態様である。

【００１１】本発明の別の課題は、第２部材に運動エネ
ルギを付与して第１部材に当接によりしまり嵌合させる
一装置であって、それら２部材とは別の適合部材を用い
ることにより、第２部材のガイド装置を有するにもかか
わらず第２部材の形状の種類に対する汎用性が高いしま
り嵌合装置を得ることを課題としてなされたものであ
る。この課題は、本発明に従い、第１部材と第２部材と
のしまり嵌合を行う装置を、(a) 前記第２部材を前記第
１部材に向かってガイドするためのガイド装置と、(b)
前記第２部材をそのガイド装置に適合させる適合部材
と、(c) 前記第２部材を前記第１部材に向かって加速す
ることにより、第２部材に運動エネルギを付与して第１
部材に当接によりしまり嵌合させる加速装置とを含むも
のとすることによって解決される。したがって、本発明
に係るしまり嵌合装置によれば、前記しまり嵌合方法に
おけるに準じて、第２部材の形状の種類に対する汎用性
の高いしまり嵌合装置が得られる。

【００１２】本発明に係るしまり嵌合装置の一実施態様
は、前記第２部材が、その第２部材が前記適合部材なし
で前記ガイド部材に装着された状態で前記加速装置が作
動させられた場合に、前記第１部材に対して予定外の相
対変位を生じるものであり、前記適合部材が、その第２
部材の前記予定外の相対変位を阻止するものである態様
である。ここに、「第２部材の予定外の相対変位」には
例えば、第１部材とのしまり嵌合方向に対する傾斜や、
第１部材とのしまり嵌合方向に沿った一直線である加速
軸回りの回転が含まれる。本実施態様によれば、適合部
材により第２部材の予定外の相対変位が阻止され、正常
なしまり嵌合が可能となる。

【００１３】別の実施態様は、前記ガイド装置が、嵌合
穴により前記第２部材と摺動可能に嵌合することによっ
て第２部材をガイドするものであり、前記第２部材が、
そのガイド装置に嵌合された場合にガイド装置の前記嵌
合穴との間に予定外の隙間を生じるものであり、前記適
合部材が、その第２部材の前記予定外の隙間を閉塞する
ものである態様である。ここに、「嵌合穴」には、内面
により構成される場合と、外面により構成される場合が
あり、さらに、円形断面で構成される場合と、非円形断
面で構成される場合がある。本実施態様によれば、適合
部材により第２部材とガイド装置との間の予定外の隙間
が閉塞され、正常なしまり嵌合が可能となる。

【００１４】さらに別の実施態様は、前記第２部材が、
それの前後端部を互いに連通させる貫通穴を有する中空
部材であり、前記適合部材が、その第２部材の前記貫通
穴を直接にまたは間接に閉塞するものである態様であ
る。ここに、「直接に閉塞する」適合部材には例えば、
第２部材に脱着可能に装着されるアダプタがあり、ま
た、「間接に閉塞する」適合部材には例えば、第２部材
を摺動可能に嵌合する嵌合穴に摺動可能に嵌合するピス
トンがある。本実施態様によれば、適合部材により第２
部材の貫通穴が閉塞され、正常なしまり嵌合が可能とな
る。

【００１５】本発明のさらに別の課題は、第２部材に運
動エネルギを付与して第１部材に当接によりしまり嵌合
させる一装置であって、それら２部材とは別の適合部材
をガイド装置から取り外すことなく繰り返し使用するこ
とにより、第２部材のガイド装置を有するにもかかわら
ず第２部材の形状の種類に対する汎用性が高いしまり嵌
合装置を得ることを課題としてなされたものである。こ
の課題は、本発明に従い、第１部材と第２部材とのしま
り嵌合を行う装置を、(a) 嵌合穴が形成されたハウジン
グと、その嵌合穴に摺動可能に嵌合されたピストンとを
備え、そのピストンを前記第１部材に向かってガイドす
るとともに、前記第２部材が、嵌合穴にピストンの前方
において装填されるガイド装置と、(b) 前記嵌合穴にお
ける前記ピストンの後方の空間の圧力を前方の空間の圧
力より高圧にすることにより、ピストンを嵌合穴におけ
る初期位置から前記第１部材に向かって加速し、それに
より前記第２部材に運動エネルギを付与して第１部材に
当接によりしまり嵌合させる加速装置と、(c) 次回のし
まり嵌合に先立って前記ピストンを前記初期位置に戻す
復帰装置とを含むものとすることによって解決される。

【００１６】本発明に係るしまり嵌合装置の一実施態様
は、前記復帰装置が、前記ピストンを前記初期位置に向
かう向きに付勢する付勢手段と、前記ピストンが、前記
嵌合穴において前記初期位置から前記第１部材に接近す
る向きに移動して予め定められた位置に到達したことに
応じて、嵌合穴におけるピストンの後方の空間と前方の
空間とを等圧にする選択的等圧化装置とを含む態様であ
る。本実施態様の一形態は、前記選択的等圧化装置が、
前記ピストンが前記嵌合穴において前記予め定められた
位置に到達したことに応じて、嵌合穴におけるピストン
の後方の空間と前方の空間とを互いに連通させる選択的
連通装置を含む形態である。選択的連通装置は、ハード
ウェアとソフトウェアとの双方を含み、ピストンの位置
を検出するセンサからの信号に基づいて電気的に作動す
る方式とすることができるが、ハードウェアのみを含
み、ピストンと嵌合穴との相対移動に基づいて機械的に
作動する方式とすることができ、後者の方式とすれば、
ソフトウェアが不要となるから、選択的等圧化装置を安
価かつ簡単に製造し得る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的ない
くつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図
１には、本発明に係るしまり嵌合装置の第１実施形態で
あるとともに本発明に係るしまり嵌合方法の第１実施形
態を実施するのに好適な圧入機が示されている。この圧
入機は、被圧入部材としての第１部材１０に形成された
穴に圧入部材としての第２部材１２をアダプタ１４を装
着した状態で圧入する。２部材１０，１２は、本実施形
態においては、図２に示すように、自動車のパワーステ
アリング装置におけるシリンダチューブ１０とポートハ
ウジング１２とされている。シリンダチューブ１０には
穴２０が半径方向に貫通させられている。また、シリン
ダチューブ１０にはそれの内周面２２において図示しな
いピストン（パワーピストン等）が摺動可能に嵌合され
る。ポートハウジング１２は２つの直線部２４，２６が
互いに直角に接続されてＬ字状を成している。各直線部
２４，２６に同軸に各直線通路２８，３０が形成され、
それら直線通路２８，３０も互いに直角に接続され、そ
れにより、ポートハウジング１２にＬ字形状の通路３２
が形成されている。一方の直線通路２８の開口端部３４
は、上記穴２０と連通し、他方の直線通路３０の開口端
部３６は、外部通路が接続されるべきシリンダポートと
されている。そして、それらシリンダチューブ１０とポ
ートハウジング１２とは、ポートハウジング１２がそれ
の開口端部３４においてシリンダチューブ１０の外周面
と直角に接触するとともに、その開口端部３４と穴２０
とが互いに連通する状態で接合されて組み立てられる。

【００１８】ところで、それらシリンダチューブ１０と
ポートハウジング１２とは従来、図３に示すように、溶
接により接合されていた。しかし、溶接の熱によってシ
リンダチューブ１０に歪みが発生し、それの内径の真円
度が悪化する。そのため、シリンダチューブ１０の内周
面２２のうちポートハウジング１２との溶接部の近傍
は、ピストンの摺動部として使用することができず、そ
の分、シリンダチューブ１０を長くせざるを得なかっ
た。

【００１９】これに対して、本実施形態においては、そ
れらシリンダチューブ１０とポートハウジング１２とが
上記圧入機により接合されるため、接合時に溶接の場合
ほどには大きな歪みがシリンダチューブ１０に発生せず
に済み、シリンダチューブ１０の短縮化が容易となる。

【００２０】この圧入機は、図１に示すように、第１部
材１０を保持する保持装置４０と、第２部材１２を第１
部材１０に向かってガイドするガイド装置４４と、第２
部材１２を加速する加速装置４６とを備えている。

【００２１】ガイド装置４４は、ハウジング５０と、そ
のハウジング５０に嵌合穴として形成されたガイド通路
５２とを備えている。ガイド通路５２は、それの内面に
おいてアダプタ１４の外面と摺動可能に嵌合され、それ
により、アダプタ１４が第１部材１０に向かってガイド
される。アダプタ１４は、正面図である図４と側面断面
図である図５とに示すように、アダプタ１４の中心線Ｃ
Ｌが通過する中心部６０から複数個の直線部６２が放射
状かつ対称的に延びる形状を有している。各直線部６２
は、ポートハウジング１２の直線部２６より大きな断面
形状を有するとともに、中心線ＣＬに対して直角に延び
ている。アダプタ１４は、本実施形態においては、十字
形状を成しているが、例えば、Ｘ字形状としたり、Ｙ字
形状とすることができる。このアダプタ１４は、圧入に
先立ち、ポートハウジング１２に固定的に装着される。
アダプタ１４の中心線ＣＬとポートハウジング１２の直
線部２４とが同軸となり、かつ、アダプタ１４の複数個
の直線部６２のうちの１個とポートハウジング１２の直
線部２６とが一致するように装着されるのであり、それ
により、それらアダプタ１４とポートハウジング１２と
の合体部材６６が構成される。この合体部材６６に対応
して前記ガイド通路５２の内面形状が設計されている。
具体的には、合体部材６６をそれの中心線ＣＬと一致す
る加速軸（圧入軸）に沿って移動させた場合に合体部材
６６の外面によって描かれる軌跡面の断面形状より僅か
に大きい断面形状を有するようにガイド通路５２の内面
形状が設計されているのである。したがって、合体部材
６６は、それの外面においてガイド通路５２の内面と摺
動可能かつ回転不能に嵌合されることとなる。

【００２２】加速装置４６は、ガイド通路５２内におけ
る合体部材６６の後端部に大気圧より高圧の気体（高圧
流体の一例である。）を作用させることによって合体部
材６６に推力を付与し、それにより合体部材６６を加速
する方式である。加速装置４６は、(a) 高圧気体を保持
する高圧源７０と、(b) その高圧源７０と、ガイド通路
５２の両端部のうち第１部材１０とは反対側の端部内の
空間とを互いに接続する気体通路７２と、(c) その気体
通路７２に設けられてそれを開閉させる制御弁７４とを
含むように構成されている。

【００２３】次にこの圧入機を用いた圧入方法を説明す
る。まず、概略的に説明すれば、各回の圧入毎に、(a)
第２部材１２をアダプタ１４と合体させる適合工程と、
(b) それら第２部材１２とアダプタ１４とが合体させら
れた合体部材６６をガイド装置４４に装着する装着工程
と、(c) その合体部材６６を第１部材１０に向かって加
速することにより、合体部材６６に運動エネルギを付与
して第１部材１０に当接により圧入する加速工程とがそ
れらの順に行われる。

【００２４】次に、具体的に説明すれば、作業者は、各
回の圧入毎に、加速開始に先立ってアダプタ１４を第２
部材１２に合体させ、合体部材６６を組み立てる。次
に、作業者は、その合体部材６６をガイド通路５２に摺
動可能に嵌合し、さらに、その合体部材６６を図１にお
いて破線で示す初期位置（ストッパ８０により規定され
る。）に位置決めする。その後、作業者は、制御弁７４
を開かせることによって加速装置４６を作動させる。そ
の結果、高圧気体が合体部材６６の後端部に作用させら
れ、それにより、合体部材６６が初期位置から加速を開
始し、ガイド通路５２にガイドされつつ第１部材１０に
接近する。やがて、合体部材６６は第１部材１０に当接
により圧入される。圧入後、作業者は、合体部材６６か
らアダプタ１４を分離する。以上で一回の圧入が終了す
る。

【００２５】したがって、本実施形態によれば、第２部
材１２の重量アンバランスがアダプタ１４により補われ
るため、第２部材１２が加速中、それの加速軸に対する
傾斜が阻止される。これにより、第１部材１０と第２部
材１２とが正規の角度で圧入される。さらに、本実施形
態によれば、アダプタ１４により第２部材１２が加速
中、それの加速軸回りに回転することも阻止されるた
め、第１部材１０と第２部材１２とが正規の位相で圧入
される。

【００２６】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、アダプタ１４が本発明における「適合部
材」の一例を構成しているのである。

【００２７】次に第２実施形態を説明する。図６には、
本実施形態に係る圧入機が示されている。この圧入機
は、第１部材１０を保持する図示しない保持装置と、第
２部材１２をガイドするガイド装置１００と、第２部材
１２を加速する加速装置１０２とを備えている。本実施
形態においては、第２部材１２が、円形断面で真っ直ぐ
に延びるとともに、それの前後端部間を貫通する穴が形
成された中空部材とされている。

【００２８】ガイド装置１００は、ハウジング１１０
と、そのハウジング１１０に形成されたガイド通路１１
２とを備えている。ガイド通路１１２は、円形断面を有
して真っ直ぐに延びる形状を有する。具体的には、第２
部材１２の側に、同一円形断面で真っ直ぐに延びる小径
部１１４が形成され、これに対して、第１部材１０の側
に、小径部１１４より大径の同一円形断面で真っ直ぐに
延びる大径部１１６が形成されている。さらに、それら
小径部１１４と大径部１１６との間に、小径部１１４の
終端位置から大径部１１６の始端位置まで直径が増加す
るテーパ部１１８が形成されている。小径部１１４は嵌
合穴として機能し、そこにはピストン１２０が実質的に
気密かつ摺動可能に嵌合される。小径部１１４にピスト
ン１２０が嵌合されることによって小径部１１４内の空
間が、ピストン１２０の後方空間１２２と前方空間１２
３とに仕切られている。後方空間１２２はプラグ１２４
により閉塞されている。ピストン１２０は圧縮型のスプ
リング１２６によりプラグ１２４に連結されてそのプラ
グ１２４に接近する向きに付勢されている。その接近限
度はストッパ１２８により規定されている。すなわち、
ピストン１２０の初期位置がストッパ１２８により規定
されているのである。後方空間１２２は気体通路１３０
により加速装置１０２に接続されており、圧入時には、
高圧気体が加速装置１０２から気体通路１３０を経て後
方空間１２２に供給される。これに対して、前方空間１
２３は、圧入に先立って第２部材１２が装填される装填
位置とされている。ところで、本実施形態においては、
加速装置１０２が高圧気体を作用させることによって第
２部材１２に推力を発生させる方式であるため、中空で
ある第２部材１２に直接に高圧気体を作用させたので
は、第２部材１２に推力が効率よく発生しない。そこ
で、本実施形態においては、中実であるピストン１２０
を介して高圧気体が第２部材１２に作用させられ、それ
により、第２部材１２の貫通穴がピストン１２０により
間接に閉塞されるようになっている。その結果、第２部
材１２はそれの断面形状の如何を問わず、高圧気体に基
づいて推力が効率よく発生させられ、第２部材１２が効
果的に加速されることになる。さらに、第２部材１２
は、それの外周面において小径部１１４の内周面と摺動
可能に嵌合されるが、ピストン１２０の場合より大きな
隙間で小径部１１４の内周面と嵌合する場合でも、第２
部材１２が効果的に加速されることになる。大径部１１
６内の空間は、気体通路１３６により大気と連通させら
れている。これにより、ピストン１２０の前進に伴って
大径部１１６内の空間が昇圧することが防止される。

【００２９】次にこの圧入機による圧入方法を説明す
る。まず、概略的に説明すれば、(a) 一連の複数回の圧
入の開始に先立ってピストン１２０をガイド装置１００
の小径部１１４に後方空間１２２内において嵌合し、一
連の複数回の圧入の間、ピストン１２０をガイド装置１
００から取り外さないで繰り返し使用する適合工程と、
(b) 各回の圧入毎に、第２部材１２をピストン１２０と
合体させないでガイド装置１００の小径部１１４に前方
空間１２３内において装着する装着工程と、(c) 第２部
材１２を加速することにより、第２部材１２に運動エネ
ルギを付与して第１部材１０に当接により圧入する加速
工程とがそれらの順に行われる。

【００３０】次に、具体的に説明すれば、装着工程にお
いては、作業者が、第２部材１２をガイド通路１１２内
にピストン１２０の前端面に当接するまで挿入する。そ
れにより、第２部材１２が図６に示すように、初期位置
にセットされる。加速工程においては、作業者が、加速
装置１０２を作動させ、ピストン１２０の後端部に高圧
気体を作用させる。それに基づいてピストン１２０に推
力が発生し、図７に示すように、初期位置から加速を開
始する。このとき、第２部材１２も一緒に加速を開始す
る。その後、ピストン１２０が図８に示すように、小径
部１１４からテーパ部１１８に移行すれば、後方空間１
２２が、テーパ部１１８の内周面とピストン１２０の外
周面との間の環状の空間と、大径部１１６内の空間と、
気体通路１３６とを順に経て大気と連通し、ピストン１
２０の前後端間における差圧が減少する。その結果、ピ
ストン１２０においてスプリング１２６の弾性力がその
差圧に基づく推力より優勢となり、ピストン１２０が減
速する。これに対して、第２部材１２は単独で前進を続
け、大径部１１６内の空間をほぼ等速で運動し（第２部
材１２の差圧はほぼ０。）、やがて第１部材１０に当接
する。それにより、それら２部材１０，１２の圧入が完
了する。一回の圧入が完了する時期を見計らって加速装
置１０２が高圧気体の供給を停止させるように設計され
ている。そのため、一回の圧入が完了すれば、ピストン
１２０が前進から後退に転じ、最終的にはスプリング１
２６の弾性力によって初期位置に戻される。なお付言す
れば、ピストン１２０が初期位置に戻る際、何ら対策を
講じないと、後方空間１２２が圧縮されて昇圧する。そ
のため、その昇圧によるピストン１２０の戻りを抑制す
ることが必要である場合には、例えば、ピストン１２０
の外周面と小径部１１４の内周面との間に大きな隙間を
設けたり、または、加速装置１０２に、一回の圧入完了
後に後方空間１２２から大気への気体の流れを許容する
機構を設けることが望ましい。ただし、後方空間１２２
の昇圧を完全に防止するのではなく、多少は昇圧を許容
するようにすれば、ピストン１２０の戻り時に後方空間
１２２がダンピング機能を果し、ピストン１２０がスト
ッパ１２８に強く衝突することが防止される。

【００３１】したがって、本実施形態においては、第２
部材１２が中空である場合でも第２部材１２は加速可能
となり、また、第２部材１２が小径部１１４よりかなり
小径であるために、第２部材１２を小径部１１４に嵌合
したときにそれら間に大きな隙間が発生する場合でも、
第２部材１２は加速可能となるのであり、このように、
第２部材１２の断面形状の種類に対する汎用性が高い。

【００３２】また、本実施形態によれば、各回の圧入毎
に第２部材１２とピストン１２０を合体させることが不
要であるとともに、ピストン１２０は、一回の圧入が完
了する毎に自動的に初期位置に戻され、繰り返し使用さ
れるから、第２部材１２の圧入機への装填作業が簡単に
なる。

【００３３】さらに、本実施形態によれば、第２部材１
２は速度が一定値以上となった頃に大径部１１６に進入
し、そこでは第２部材１２の外周面と大径部１１６の内
周面との間に大きな環状隙間が存在し、第２部材１２が
その環状隙間内における気体によってフローティング状
態となり、第２部材１２の芯出しが行われる。

【００３４】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、ピストン１２０が本発明における「適合
部材」の一例を構成し、スプリング１２６が「付勢手
段」の一例を構成し、テーパ部１１８が「選択的連通装
置」の一例を構成しているのである。なお、「付勢手
段」はその他の形式、例えば、磁気力を利用した形式と
することが可能である。

【００３５】なお付言すれば、本実施形態においては、
ピストン１２０と固定部材としてのプラグ１２４とがス
プリング１２６により連結されているが、それらピスト
ン１２０とスプリング１２６とをそのように連結するこ
とは本発明を実施することは不可欠なことではない。

【００３６】次に第３実施形態を説明する。なお、本実
施形態は先の第２実施形態と共通する要素が多いため、
共通する要素については同一の符号を使用することによ
って詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細
に説明する。

【００３７】本実施形態においても第２実施形態におけ
ると同様に、図９に示すように、ガイド装置１５０が、
ハウジング１５２と、そのハウジング１５２に形成され
たガイド通路１５４を備えている。しかし、ガイド通路
１５４は、第２実施形態におけるとは異なり、同一円形
断面で真っ直ぐに延びるものとされている。ガイド通路
１５４の途中には、第２実施形態におけるテーパ部１１
８と同様な軸方向位置において、断面が局部的に拡大す
る肥大部１５６が形成されている。また、肥大部１５６
は、本実施形態においては、ガイド通路１５４のある軸
方向位置における断面の外形がそれの周方向全体におい
て突出させられているのではなく、周方向における一
部、具体的には、上部が局部的に突出させられており、
ピストン１２０がその肥大部１５６を通過する際にその
通過がスムーズに行われるようにされている。したがっ
て、ピストン１２０がその肥大部１５６に位置するとき
には、ピストン１２０の外周面とガイド通路１２２の内
周面との間に、ピストン１２０の前後端部間を連通させ
る通路が一時的に形成され、それにより、ピストン１２
０の後方空間１３３と前方空間１３４とが一時的に連通
させられることになる。本実施形態においては、ピスト
ン１２０の後端部に高圧気体が作用させられてピストン
１２０が初期位置から加速を開始し、ピストン１２０が
肥大部１５６に達すれば、後方空間１３３がその肥大部
１５６により前方空間１３４を経て大気と連通する。そ
の結果、ピストン１２０の前後端間における差圧が減少
し、一回の圧入完了に伴う加速装置１０２の作動停止と
共同し、ピストン１２０がスプリング１２６によって初
期位置に自動的に戻される。

【００３８】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、ピストン１２０が本発明における「適合
部材」の一例を構成し、スプリング１２６が「付勢手
段」の一例を構成し、ピストン１２０と肥大部１５６と
が「選択的連通装置」の一例を構成しているのである。

【００３９】次に第４実施形態を説明する。なお、本実
施形態は先の第２実施形態と共通する要素が多いため、
共通する要素については同一の符号を使用することによ
って詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細
に説明する。

【００４０】先の第２実施態様においては、スプリング
１２６が圧縮型とされているが、本実施形態において
は、図１０に示すように、それに代えて引張型のスプリ
ング１８０が使用されている。具体的には、ピストン１
２０の後端面から同軸にロッド１８２が延び出されられ
ており、そのロッド１８２はプラグ１２４を同軸に貫通
して大気に臨まされている。ロッド１８２の突出部の先
端部にはリテーナ１８４が形成され、そのリテーナ１８
４とプラグ１２４の外面との間に上記スプリング１８０
が引っ張り状態で配設されている。したがって、本実施
形態においては、高圧気体がピストン１２０の後方空間
１２２に供給されてピストン１２０に推力が発生すれ
ば、ピストン１２０はスプリング１８０を圧縮させつつ
加速し、第２部材１２が第１部材１０に当接した頃とな
って、スプリング１８０の引張力がピストン１２０の差
圧に打ち勝つに至れば、ピストン１２０はスプリング１
８０の弾性力によって初期位置に戻される。

【００４１】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、ピストン１２０が本発明における「適合
部材」の一例を構成し、スプリング１８０が「付勢手
段」の一例を構成し、テーパ部１１８が「選択的連通装
置」の一例を構成しているのである。

【００４２】なお付言すれば、本実施形態においては、
スプリング１８０が露出させられていて作業者に容易に
アクセス可能であるから、例えば、スプリング１８０の
初期長さすなわちセット荷重を簡単に調整可能となる。

【００４３】次に第５実施形態を説明する。なお、本実
施形態は、先の第１実施形態と共通する要素が多いた
め、共通する要素については同一の符号を使用すること
によって詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ
詳細に説明する。本実施形態においては、図１１に示す
ように、ガイド装置１９０が設けられている。ガイド装
置１９０は、ハウジング１９１と、そのハウジング１９
１に形成された円形断面の内周面により構成されるガイ
ド通路１９２とを備えている。本実施形態においては、
第２部材１２が円形断面の外周面を有する形状とされて
おり、ガイド通路１９２は、それの内周面において第２
部材１２の外周面と摺動可能に嵌合される。そのガイド
通路１９２における第２部材１２の初期位置はストッパ
１９３により規定される。本実施形態においては、第２
部材１２が、それの中心部に貫通穴１９４が形成された
中空部材とされており、その貫通穴１９４を直接に閉塞
するためにアダプタ１９５が第２部材１２に装着され
る。このアダプタ１９５は、先の第１実施形態における
とは異なり、ガイド通路１９２と嵌合せず、第２部材１
２の運動経路は第２部材１２自体がガイド通路１９２と
嵌合することによって規定される。それら第２部材１２
とアダプタ１９５とは、各回の圧入における加速に先立
って合体させられ、その合体部材１９６がガイド通路１
９２に装着される。

【００４４】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、アダプタ１９５が本発明における「適合
部材」の一例を構成しているのである。

【００４５】以上、本発明のいくつかの実施形態を図面
に基づいて詳細に説明したが、それらの他にも、特許請
求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて
種々の変形，改良を施した形態で本発明を実施すること
ができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る圧入機を示す側面
図である。

【図２】上記圧入機により接合される２部品の一例の詳
細を示す側面断面図である。

【図３】その一例の２部品が溶接により接合された従来
例を示す側面断面図である。

【図４】図１におけるアダプタ１４の正面図である。

【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図である。

【図６】本発明の第２実施形態に係る圧入機を示す側面
図である。

【図７】上記圧入機の一作動状態を示す側面図である。

【図８】上記圧入機の別の作動状態を示す側面図であ
る。

【図９】本発明の第３実施形態に係る圧入機を示す側面
図である。

【図１０】本発明の第４実施形態に係る圧入機を示す側
面図である。

【図１１】本発明の第５実施形態に係る圧入機を示す側
面図である。

【図１２】従来のしまり嵌合技術の原理およびその問題
点を説明するための図である。

【図１３】本出願人が本発明に先立って開発したしまり
嵌合技術の原理およびその効果を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１０ 第１部材 １２ 第２部材 １４，１９５ アダプタ ４４，１００，１５０ ガイド装置 ４６，１０２ 加速装置 ５０ ハウジング ５２，１１２，１５４ ガイド通路 １１４ 小径部 １１６ 大径部 １１８ テーパ部 １２０ ピストン １２６，１８０ スプリング １５６ 肥大部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１部材と第２部材とのしまり嵌合を行う
   方法であって、 前記第２部材を前記第１部材に向かってガイドするため
   のガイド装置に第２部材を適合させる適合部材により第
   ２部材をガイド装置に適合させる適合工程と、 前記第２部材を前記ガイド装置に装着する装着工程と、 それら適合工程と装着工程との終了後、前記第２部材を
   前記第１部材に向かって加速することにより、第２部材
   に運動エネルギを付与して第１部材に当接によりしまり
   嵌合させる加速工程とを含むことを特徴とするしまり嵌
   合方法。
2. 【請求項２】前記適合工程が、前記加速の開始に先立っ
   て前記第２部材を前記適合部材と合体させる第１工程を
   含み、前記装着工程が、各回のしまり嵌合毎に、前記第
   １工程の終了後、その第１工程において前記第２部材と
   適合部材とが合体させられた合体部材を前記ガイド装置
   に装着する第２工程を含む請求項１に記載のしまり嵌合
   方法。
3. 【請求項３】前記適合工程が、一連の複数回の前記しま
   り嵌合の開始に先立って前記適合部材を前記ガイド装置
   に装着し、前記一連の複数回のしまり嵌合の間、適合部
   材をガイド装置から取り外さないで繰り返し使用する第
   ３工程を含み、前記装着工程が、その第３工程の終了
   後、各回のしまり嵌合毎に、前記加速の開始に先立って
   前記第２部材を前記ガイド装置に装着する第４工程を含
   む請求項１に記載のしまり嵌合方法。
4. 【請求項４】第１部材と第２部材とのしまり嵌合を行う
   装置であって、 前記第２部材を前記第１部材に向かってガイドするため
   のガイド装置と、 前記第２部材をそのガイド装置に適合させる適合部材
   と、 前記第２部材を前記第１部材に向かって加速することに
   より、第２部材に運動エネルギを付与して第１部材に当
   接によりしまり嵌合させる加速装置とを含むことを特徴
   とするしまり嵌合装置。
5. 【請求項５】前記第２部材が、その第２部材が前記適合
   部材なしで前記ガイド部材に装着された状態で前記加速
   装置が作動させられた場合に、前記第１部材に対して予
   定外の相対変位を生じるものであり、前記適合部材が、
   その第２部材の前記予定外の相対変位を阻止するもので
   ある請求項４に記載のしまり嵌合装置。
6. 【請求項６】前記ガイド装置が、嵌合穴により前記第２
   部材と摺動可能に嵌合することによって第２部材をガイ
   ドするものであり、前記第２部材が、そのガイド装置に
   嵌合された場合にガイド装置の前記嵌合穴との間に予定
   外の隙間を生じるものであり、前記適合部材が、その第
   ２部材の前記予定外の隙間を閉塞するものである請求項
   ４に記載のしまり嵌合装置。
7. 【請求項７】前記第２部材が、それの前後端部を互いに
   連通させる貫通穴を有する中空部材であり、前記適合部
   材が、その第２部材の前記貫通穴を直接にまたは間接に
   閉塞するものである請求項４に記載のしまり嵌合装置。
8. 【請求項８】第１部材と第２部材とのしまり嵌合を行う
   装置であって、 嵌合穴が形成されたハウジングと、その嵌合穴に摺動可
   能に嵌合されたピストンとを備え、そのピストンを前記
   第１部材に向かってガイドするとともに、前記第２部材
   が、嵌合穴にピストンの前方において装填されるガイド
   装置と、 前記嵌合穴における前記ピストンの後方の空間の圧力を
   前方の空間の圧力より高圧にすることにより、ピストン
   を嵌合穴における初期位置から前記第１部材に向かって
   加速し、それにより前記第２部材に運動エネルギを付与
   して第１部材に当接によりしまり嵌合させる加速装置
   と、 次回のしまり嵌合に先立って前記ピストンを前記初期位
   置に戻す復帰装置とを含むことを特徴とするしまり嵌合
   装置。
9. 【請求項９】前記復帰装置が、前記ピストンを前記初期
   位置に向かう向きに付勢する付勢手段と、前記ピストン
   が、前記嵌合穴において前記初期位置から前記第１部材
   に接近する向きに移動して予め定められた位置に到達し
   たことに応じて、嵌合穴におけるピストンの後方の空間
   と前方の空間とを等圧にする選択的等圧化装置とを含む
   請求項５に記載のしまり嵌合装置。
10. 【請求項１０】前記選択的等圧化装置が、前記ピストン
    と前記嵌合穴との相対移動に基づいて機械的に作動し、
    かつ、ピストンが嵌合穴において前記予め定められた位
    置に到達したことに応じて、嵌合穴におけるピストンの
    後方の空間と前方の空間とを互いに連通させる選択的連
    通装置を含む請求項６に記載のしまり嵌合装置。