JPS63114833A - 等速ジヨイントの組付方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は等速ジヨイントの組付方法に関し、特にイン
ナーレースとボールケージとをサブアセンブリー化する
組付方法に関するものでめる。

従来の技術 一方から入力された回転力を回転中心線の交差角度を変
動可能にかつ無変速に伝達して他方へ出力する等速ジヨ
イントとしては、例えば第８図および第９図に示すよう
に、アウターレース２とボールケージ３とインナーレー
ス４と複数のポール５とから成る等速ジヨイント１がお
る。この等速ジヨイント１の前記インナーレース４は、
ボールケージ３の内周面にほとんど隙間が無い状態で球
面接触するように組付けられるもので、このインナーレ
ース４とボールケージ３とを予め一体に組付けてサブア
センブリー化した後、ボール５とともにアウターレース
２に組付けるのが一般的である。

そして、インナーレース４をポールケージ３内に組付け
る作業は？！雄であり機械化が困難なため、従来におい
ては手作業により行なわれていた。

この手作業による組付作業は、シュートから供給されて
きたボールケージ３とインナーレース４とを、先ず、ボ
ールケージ３の局面に開設された６個の窓穴３ａ中の１
個の窓穴３ａの位置に、インナーレース４の放射状に形
成された６個の突出部４ａ中の１個の突出部４ａを一致
させた後、この突出部４ａを窓穴３ａに嵌合させてイン
ナーレース４をボールケー・ジ３内に挿入する。次に、
ボールケージ３に挿入したインナーレース４の前記突出
部４ａを窓穴３ａ内から引き出すように持上げて回転可
能にするとともに所定量回転させて組付けていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、前記した従来の等速ジヨイントの組付方法にお
いては、作業が複雑であるため、熟練作業者による手作
業に依存する外なく、その結果、多くの労力と時間とを
必要とし、生産効率を向上することには限度があった。

また、特開昭５８−９０４２９号公報には等連接子の組
立方法について記載されているが、これは、等連接子の
組立作業の中で比較的簡単な作業で必るアウターレース
内へのインナーレースとボールケージとの組立体および
ボールと＠組付ける作業の自動化を図るための組立方法
であり、作業の複雑なインナーレースとボールケージと
の組付方法については何ら触れられていない。さらに実
開昭６０−１７９２３号公報には等速ボールジヨイント
組付装置について記載されているが、これもインナーレ
ースとボールケージとの組立体をアウターレースへ組付
けるのに使用する装置に関するもので、やはりインナー
レースとボールケージとの組付方法については何ら触れ
られていない。

この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、インナ
ーレースとボールケージとの組付作業の自動化を可能と
する等速ジヨイントの組付方法の提供を目的としている
。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための手段としてこの発明は、周
壁部に窓穴を有する環状のボールケージの内側に、該ボ
ールケージの内周面と球面接触する外周面を備えた複数
の放射状突出部首するインナーレースを組付ける等速ジ
ヨイントの組付方法において、治具上に環状開口端がほ
ぼ垂直となるように固定したボールケージの内側に、中
心軸線が前記環状開口端と平行になるように把持したイ
ンナーレースをボールケージの環状開口端に対してほぼ
直角方向からその進行方向への回転を許容した状態で挿
入してインナーレースの１つの突出部をボールケージの
１つの窓穴に嵌合させ、次いでボールケージの内周面の
球心にインナーレースの外周面の球心を一致させ、しか
る後ボールケージに対してほぼ直角方向から挿入された
インナーレースをほぼ９０度回転させることを特徴とし
ている。

作　　　　用 この方法によれば、ボールケージを治具に固定すること
によりインナーレースとの相対位置およびインナーレー
スの搬送経路が確定され、インナーレースの１つの突出
部をボールケージの１つの窓穴に嵌合させることにより
ボールケージの内側にインナーレースを挿入可能となり
、ボールケージの内周面の球心にインナーレースの外周
面の球心を一致させた後、インナーレースを９０度回転
させることによりインナーレースとボールケージとが組
付けられる。

実施例 以下この発明に係る等速ジヨイントの組付方法の一寅施
例を第１図ないし第７図に基づき説明する。

なお、１０はこの方法を行なうのに用いるロボット、２
０は治具でおり、ロボット１０は、Ｘ。

Ｙ、Ｚの３軸について自由度を有するロボットで、該ロ
ボット１０の第３軸１０ａの先端には、ブラケット１１
を介してハンド１２が取付けられてあり、該ハンド１２
はエアシリンダ（図示せず）からのエア供給により先端
の一対の把持爪１２ａが開閉作動し、この把持爪１２ａ
は、等速ジョイントのインナーレース１３を把持すると
ともに挿入時のガイドとなっており、また前記ハンド１
２の下側には、等速ジヨイントのポールケージ１４の内
側へのインナレース１３のスムーズな挿入をガイドする
ガイド治具１２ｂが設けられており、このロボット１０
には第２図に太い実線Ａで示した軌跡を描いて動作する
ように予め教示しである。

また、等速ジョイン１〜の前記インナーレース１３は、
円板の外周面を６等分した位置にボール（図示せず）＠
転勤可能に嵌合するテーパー溝１３ａをそれぞれ設けて
放射状に６個の突出部１３ｂを形成するとともに、外周
面１３Ｇを球面状に形成し、中心には出力相または入力
軸（図示せず）を挿着する軸孔１３ｄを備えている。ま
た等速ジヨイントの前記ボールケージ１４は環状を呈し
、その内周面１４ａは前記インナーレース１３の球面状
の外周面１３Ｇに球面接触する球面に形成され、また外
周面１４ｂはアウターレース（図示せず）の内周面に球
面接触する球面に形成され、この周壁を６等分する位置
には、ボールを嵌挿する長孔状の６個の窓穴１４Ｇが形
成されている。

一方、前記治具２０はボールケージ１４を固定するもの
で、フロア上に脚部２１ａを固定して立設されたスタン
ド２１の上端に取付けられている。

そして、この治Ａ２０には、ボールケージ１４を環状開
口端が垂直となるように嵌合して固定するために該ボー
ルケージ１４とほぼ同じ幅で、ボールケージ１４を嵌合
支持できるように前面側（第１図において右側）を開放
して半円形に形成された嵌合溝２０ａと、該嵌合溝２０
ａの背面側（第２図において左側）に、咳嵌合溝２０ａ
にボールケージ１４を嵌合支持した際の該ボールケージ
１４の球面状に形成された内周面１４ａに連続する球面
状に形成されたガイド面２０ｂとを備えている。

この治具２０の嵌合溝２０ａの位置は、該嵌合溝２０ａ
に嵌合支持したボールケージ１４の中心線が、前記ロボ
ット１０のハンド１２の把持爪１２ａに把持したインナ
ーレース１３の中心線とほぼ一致する高さに設定され、
ざらに前記嵌合溝２Ｑａの底面の中央には、該嵌合溝２
０ａに嵌合支持したボールケージ１４の真下に位置する
窓穴１４Ｃに嵌合したインナーレース１３の突出部１３
ｂの下方への突出を許容するための挿通孔２０Ｇが形成
されている。

また前記治具２０の下方にはエアシリンダ１５が前記ス
タンド２１に固定して設けられており、該エアシリンダ
１５のシリンダロッド１５ａ先端に取付けられた押動ビ
ン’１５ｂが治具２０の前記挿通孔２０Ｇに１習動可能
に挿通されており、嵌合溝２０ａにボールケージ１４を
嵌合させる際のケージ回転方向および前後方向の位置決
めを行うとともに、ボールケージ１４の窓穴１４Ｇに嵌
合して挿通孔２０Ｃ内に突出したインナーレース１３の
突出部１３ｂを前記押動ピン１５ｂにより押し上げられ
るようになっている。

次に、等速ジヨイントのインナーレース１３とボールケ
ージ１４とを上記したロボット１０および治具２Ｑを用
いて自動的に組付ける場合について説明する。

等速ジヨイントのボールケージ１４は、外周を６等分し
た位置に形成された６個の窓穴１４Ｇのうちの任意の１
個の窓穴１４Ｃが真下となるようにして、嵌合溝２０８
の底部から突出する押動ピン１５ｂにより位置決めして
治具２０の咳嵌合溝２０ａにほぼ直立した状態に嵌合し
て支持する。

またインナーレース１３は、ロボット１０の第３軸１０
ａの先端に取付けられたハンド１２の把持爪１２ａに把
持する。

この時のインナーレース１３の姿勢は、該インナーレー
ス１３の中心を通る水平線上において中心を挟んで対向
する一対の突出部１３ｂ、１３ｂのうちの後方側（第３
図において右側）の突出部ｉ３ｃを両側から把持爪１２
ａにより把持した状態からα°だけ後方に傾けて、挿入
初期においてポールケージ１４側と干渉しない最適な角
度にセットした状態で、該インナーレース１３の金高が
最も低くなっている（第３図参照）。

そして、３つの自由度を持つ前記ロボット１０を動作さ
せてハンド１２が前方（第３図において左側）に進み、
インナーレース１３の中心が第４図において太い実線Ａ
で示した軌跡を描くように搬送し、該インナーレース１
３の下部前方に位置する（第４図において斜め右下に位
置する）突出部１３ｂが、ボールケージ１４の真下に位
置する窓穴１４Ｇに嵌合するように位置決めされる。

次に、ハンド１２へのエア供給圧力を下げて把持爪１２
ａを若干量いてインナーレースの回転が許容されるよう
にするとともに、把持爪１２ａにより転倒を防止され、
かつ該インナーレース１３の下方に配設されたガイド治
具１２ｂにより支持されてボールケージ１４内に送り込
まれる（第４図参照）。

その次にロボット１０のハンド１２が上昇する。

ハンド１２が上昇すると該ハンド１２に設けられた前記
ガイド治具１２ｂの先端がインナーレース１３の突出部
１３ｂに接触した状態で上昇するため、インナーレース
１３は第５図において反時計回りに回転し、ボールケー
ジ１４の真下に位置する窓穴１４Ｇにインナーレース１
３の１つの突出部１３ｂがほぼ垂直方向から嵌合して挿
入・嵌合工程が完了する。また嵌合した突出部１３ｂは
前記窓穴１４ｃを貫通して治具２Ｑに形成された挿通孔
２０Ｃ側に突出する。

この時、上昇するガイド治具と接触して回転するインナ
ーレース１３は、所定の角度、即ち嵌合した突出部１３
ｂが垂直となる角度まで回転すると、治具２０の背面側
に形成された球面状のガイド面２０ｂに他の突出部１３
ｂが当接して、過度の回転が防止される（第５図参照）
。

そして、エアシリンダ１５が作動してシリンダロッド１
５ａが伸長し、シリンダロッド１５ａの先端に設けられ
た押動ピン１５ｂが挿通孔２０Ｃ内を上方へ摺動し、該
押動ビン１５ｂは突出部１３ｂを上方へ押動してインナ
ーレース１３をリフトアップし、該インナーレース１３
の中心、即ち球面状の外周面１３Ｇの球心を、ボールケ
ージ１４の中心、即ち球面状の内周面１４ａの球心に一
致させる押し上げ工程が完了する（第６図参照）。

次に、ハンド１２が水平方向に移動し、該ハンド１２の
把持爪１２ａの先端は前記インナーレース１３に係合し
、該インナーレース１３を９０度回転させる回動工程が
行なわれる。その結果インナーレース１３とボールケー
ジ１４とは、インナーレース１３の外周面’１３ｃの全
体がボールケージ１４の内周面１４ａに球面接触する状
態に自動的に組付けられる（第７図参照）。

なお、上記実施例で用いた治具２０は、インナーレース
１３を支持する嵌合溝２０ａの背面側に球面状のガイド
面２０ｂを形成したので、ボールケージ１４内へインナ
ーレース１３を挿入する際に、インナーレース１３をよ
り正確な位置に容易にセラ；〜することができる。

発明の詳細 な説明したようにこの発明に係る等速ジヨイントの組付
方法は、治具上に環状開口端がほぼ垂直となるように固
定したボールケージの内側に、中心軸線が前記環状開口
端と平行になるように把持したインナーレースをボール
ケージの環状開口端に対してほぼ直角方向からその進行
方向への回転を許容した状態で挿入してインナーレース
の１つの突出部をボールケージの１つの窓穴に嵌合させ
、次いでボールケージの内周面の球心にインナーレース
の外周面の球心を一致させ、しかる後ボールケージに対
してほぼ直角方向から挿入されたインナーレースをほぼ
９０度回転させるようにしたので、簡単な設備によりイ
ンナーレースとボールケージとの組付作業の自動化が図
れ、従来手作業によって行われていたインナーレースと
ボールケージとのサブアッセンブリー化作業の自動化に
より、このインナーレースとボールケージとの組立体を
ボールとともにアウターレースに組付ける作業を含めた
等速ジヨイントの組付作業全体の完全自動化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの発明の方法の一実施例を示す
図で、第１図はボールケージを治具に固定し、インナー
レースをロボットのハンドに把持した状態を示す平面図
、第２図は第１図の側面図、第３図ないし第７図は組付
動作の順序を示し、第３図はボールケージを治具に固定
し、インナーレースをハンドの把持爪に把持する工程を
示す説明図、第４図はボールケージ内にインナーレース
を挿入する工程の初期を示す説明図、第５図は同じく挿
入工程の完了状態を示す説明図、第６図はボールケージ
内周面の球心にインナーレースの外周面の球心を一致さ
せる工程を示す説明図、第７図はインナーレースを回転
させてボールケージへの組付けを完了した状態を示す説
明図、第８図は等速ジヨイントを示す一部断面正面図、
第９図は等速ジヨイントの分解斜視図である。 １０・・・ロボット、　１２・・・ハンド、　　１２ａ
・・・把持爪、　１２ｂ・・・ガイド治具、　１３・・
・インナーレース、　１３ｂ・・・突出部、　１３Ｇ・
・・外周面、１４・・・ボールケージ、　１４ａ・・・
内周面、　１４Ｃ・・・窓穴、　１５・・・エアシリン
ダ、　１５ｂ・・・押動ピン、　２０・・・治具、　２
０ａ・・・嵌合溝、２０ｂ・・・ガイド面、　２００・
・・挿通孔、　２１・・・スタンド。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 株式会社協豊製作所 代理人　　弁理士　豊　１）武　久 （ほか１名） 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周壁部に窓穴を有する環状のボールケージの内側に、該
   ボールケージの内周面と球面接触する外周面を備えた複
   数の放射状突出部を有するインナーレースを組付ける等
   速ジョイントの組付方法において、治具上に環状開口端
   がほぼ垂直となるように固定したボールケージの内側に
   、中心軸線が前記環状開口端と平行になるように把持し
   たインナーレースをボールケージの環状開口端に対して
   ほぼ直角方向からその進行方向への回転を許容した状態
   で挿入してインナーレースの１つの突出部をボールケー
   ジの１つの窓穴に嵌合させ、次いでボールケージの内周
   面の球心にインナーレースの外周面の球心を一致させ、
   しかる後ボールケージに対してほぼ直角方向から挿入さ
   れたインナーレースをほぼ９０度回転させることを特徴
   とする等速ジョイントの組付方法。