JP6388174B2 - フローティングジョイントの製造方法、及びその方法により製造されたフローティングジョイント - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータと被動体の間に適用され相互の芯ずれを吸収するフローティングジョイントの製造方法、及びその方法により製造されたフローティングジョイントに関する。

フローティングジョイントは、アクチュエータの駆動軸とワーク（被動体）とを接続する構造体である。このフローティングジョイントは、駆動軸の軸心とワークとの芯ずれ、又は平行度の精度不足を吸収しつつ、アクチュエータの駆動力をワークに伝達する。

例えば、特許第３５５６３３８号公報に開示のフローティングジョイントは、弾性材料からなるジョイントケース内にスタット部のフランジを収容する一方、ジョイントケースの先端からスタット部の雄ねじ部を突出させている。また、ジョイントケース内には、スタット部を傾き自在とする内部構造物（ソケット部、押ネジ部材等）が組み込まれる。シリンダロッドとワークの間に芯ずれが生じる場合は、ジョイントケースが撓みつつスタット部が適度に傾くことで、この芯ずれを吸収する。

ところで、この種のフローティングジョイントは、通常、スタット部をスムーズに傾かせるために、内部構造物を構成するジョイントケース内の複数の部材同士又はスタット部の間に多少の隙間が必要となる。その一方で、フローティングジョイントは、複数の部材をがたつかせずにジョイントケース内に押さえ込むと共に、部材の抜けを確実に防止する構造であることが求められる。

本発明は、上記の実情を鑑みてなされたものであり、複数の部材を効率的且つ所定の隙間を持つように組み付け、しかも脱落を防止し得るフローティングジョイントの製造方法、及びその方法により製造されたフローティングジョイントを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、ケースの一端に設けられる第１接続部と、前記ケースの他端に設けられる第２接続部とが相対的に揺動可能なフローティングジョイントの製造方法であって、前記第１接続部の端部で径方向外側に突出する第１接続部側突部、前記第２接続部の端部で径方向外側に突出する第２接続部側突部、前記第２接続部側突部の一方面に配置され前記第２接続部を揺動可能に押さえる押さえ部材、及び前記押さえ部材の前記第２接続部側突部の反対側に設定される所定の仮止め位置に配置される抜け止め部材、を前記ケースの内部に収容する収容工程と、前記ケースの端部を内側にかしめて前記抜け止め部を覆うかしめ工程と、前記抜け止め部材を前記仮止め位置から前記押さえ部材に向けて押圧して、前記押さえ部材と前記抜け止め部材の間の隙間を調整する隙間調整工程と、を有することを特徴とする。

上記によれば、フローティングジョイントの製造時において、収容工程後、かしめ工程と隙間調整工程とを行うことで、抜け止め部材を確実にかしめると共に、押さえ部材と抜け止め部材の隙間を精度よく調整することができる。すなわち、かしめ工程においてケースの端部を内側にかしめて抜け止め部材を覆うことで、抜け止め部材の抜けが良好に阻止され、この抜け止め部材よりもケース奥側に収容されている各部材の脱落を防ぐことができる。また、隙間調整工程において、抜け止め部材を押圧して押さえ部材との隙間を調整することで、各部材を強く押さえ付けることが抑止され、第１及び第２接続部の揺動をスムーズに行うことができる。

また、前記かしめ工程及び前記隙間調整工程では、同一のかしめ用工具を使用することが好ましい。

このように、かしめ工程と隙間調整工程で、同一のかしめ用工具を使用することで、かしめ用工具の１回の押圧動作により、かしめと隙間の調整を連続して行うことができる。これにより、フローティングジョイントの製造効率がより一層向上すると共に、製造装置の制御やメンテナンスが簡単化し、製造コストを低廉化することができる。

或いは、前記かしめ工程では、かしめ用工具の押圧により前記ケースのかしめを行い、前記隙間調整工程では、前記抜け止め部材に対向する平坦面を有する隙間調整用工具の押圧により前記隙間の調整を行う構成であってもよい。

このように、かしめ工程でかしめ用工具を使用し、隙間調整用工程で隙間調整用工具を使用しても、フローティングジョイントを良好に製造することができる。特に専用のかしめ用工具及び隙間調整用工具を個別に使い分けることにより、かしめと隙間の調整をより高精度に行うことが可能となる。

ここで、前記ケースは、前記第１接続部側突部、前記第２接続部側突部、前記押さえ部材及び前記抜け止め部材を囲う周壁を有し、前記かしめ工程では、前記かしめ用工具の押圧により前記周壁の端部の内側肉部を切削してかしめることが好ましい。

このように、かしめ工程でかしめ用工具の押圧により周壁の端部の内側肉部を切削してかしめることで、内側肉部を内側に容易に塑性変形させて抜け止め部材を押さえ付けることができる。

この場合、前記かしめ用工具は、筒状に形成され、前記ケースの端部に対向する対向面の内縁部よりも外縁部が前記ケースの方向に突出しているとよい。

これにより、かしめ用工具の突出した外縁部は、ケースの端部を容易に切削することができるので、かしめ工程をさらに短時間且つ精度よく行うことができる。

また、前記の目的を達成するために、本発明は、ケースの一端に設けられる第１接続部と、前記ケースの他端に設けられる第２接続部とが相対的に揺動可能なフローティングジョイントであって、前記第１接続部の端部で径方向外側に突出する第１接続部側突部、前記第２接続部の端部で径方向外側に突出する第２接続部側突部、前記第２接続部側突部の一方面に配置され前記第２接続部を揺動可能に押さえる押さえ部材、及び前記押さえ部材の前記第２接続部側突部の反対側に設定される所定の仮止め位置に配置される抜け止め部材、を前記ケースの内部に収容する収容工程と、前記ケースの端部を内側にかしめて前記抜け止め部材を覆うかしめ工程と、前記抜け止め部材を前記仮止め位置から前記押さえ部材に向けて押圧して、前記押さえ部材と前記抜け止め部材の間の隙間を調整する隙間調整工程と、を行うことにより製造されることを特徴とする。

上記によれば、フローティングジョイントは、かしめ工程と隙間調整工程とにより製造されることで、抜け止め部材が確実にかしめられ、また押さえ部材と抜け止め部材の隙間が精度よく調整される。そのため、第１接続部と第２接続部の揺動を円滑に行うことができる。

この場合、前記第１接続部は、前記ケースの一端から突出するロッドと、前記ケース内で前記ロッドとは別部材に構成され前記第２接続部側突部に接触する座部材と、を含むとよい。

このように、第１接続部がロッドと座部材とにより構成されることで、ロッドと座部材を相対的に移動させて、ロッドの軸心と第２接続部の軸心を偏心させることができる。これにより、フローティングジョイントは駆動源と被動体の芯ずれを良好に吸収することができる。

さらに、前記第１接続部と前記第２接続部側突部の接触部分、及び／又は前記第２接続部側突部と前記押さえ部材の接触部分には、潤滑剤を溜める凹部が形成されていることが好ましい。

このように、フローティングジョイントは、潤滑剤を溜める凹部を備えることで、各々の接触部分の潤滑剤の減少を抑えて、円滑な揺動を実現することができる。

本発明に係るフローティングジョイントの製造方法、及びその方法により製造されたフローティングジョイントによれば、複数の部材を効率的且つ所定の隙間を持つように組み付け、しかも脱落を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係るフローティングジョイントの全体構成を示す側面断面図である。 図２Ａは、図１のフローティングジョイントの斜視図であり、図２Ｂは、図１のフローティングジョイントのケースとスタッドの組み付けを示す斜視図である。 図１のフローティングジョイントの一部を拡大して示す側面断面図である。 本発明の他の変形例に係るフローティングジョイントの全体構成を示す側面断面図である。 図５Ａは、図１のフローティングジョイントの傾動動作を示す側面断面図であり、図５Ｂは、図１のフローティングジョイントの偏心動作を示す側面断面図である。 図６Ａは、第１実施形態に係るフローティングジョイントの製造方法を示す第１説明図であり、図６Ｂは、図６Ａに続く製造方法を示す第２説明図であり、図６Ｃは、図６Ｂに続く製造方法を示す第３説明図である。 図７Ａは、図６Ｃに続く製造方法を示す第４説明図であり、図７Ｂは、図７Ａに続く製造方法を示す第５説明図である。 図８Ａは、第２実施形態に係るフローティングジョイントの製造方法を示す第１説明図であり、図８Ｂは、図８Ａに続く製造方法を示す第２説明図であり、図８Ｃは、図８Ｂに続く製造方法を示す第３説明図である。 図９Ａは、図８Ｃに続く製造方法を示す第４説明図であり、図９Ｂは、図９Ａに続く製造方法を示す第５説明図であり、図９Ｃは、図９Ｂに続く製造方法を示す第６説明図である。 図１０Ａは、第３実施形態に係るフローティングジョイントの製造方法を示す第１説明図であり、図１０Ｂは、図１０Ａに続く製造方法を示す第２説明図であり、図１０Ｃは、図１０Ｂに続く製造方法を示す第３説明図である。 図１１Ａは、図１０Ｃに続く製造方法を示す第４説明図であり、図１１Ｂは、図１１Ａに続く製造方法を示す第５説明図であり、図１１Ｃは、図１１Ｂに続く製造方法を示す第６説明図である。

以下、本発明に係るフローティングジョイントについてその製造方法との関係で好適な実施形態をあげ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

フローティングジョイント１０（以下、単にジョイント１０ともいう）は、図１に示すように、シリンダ１２等のアクチュエータに取り付けられ、シリンダ１２の駆動力を被動体であるワークＷに伝達するものである。具体的には、ジョイント１０の一端部がシリンダ１２の駆動軸１４の先端取付部１４ａに接続され、その反対側の他端部がワークＷに接続される。なお、ジョイント１０は、ワークＷに直接取り付けられる他に、ワークＷが搭載される図示しない設置構造体に接続されてワークＷに駆動力を伝えてもよい。

また、ジョイント１０の取付対象であるシリンダ１２としては、例えば、エアシリンダ、水圧シリンダ、油圧シリンダ等の流体シリンダ、或いは電動シリンダ等があげられる。勿論、アクチュエータは、シリンダ１２に限定されず、他の直線駆動型の駆動源（回転駆動を直線駆動に変換したものを含む）でもよい。

そして、ジョイント１０は、シリンダ１２とワークＷの間で相互の芯ずれ又は平行度の精度不足を吸収する機能を有する。具体的には、ジョイント１０は、ワークＷに接続される第１接続部１６と、シリンダ１２に接続される第２接続部１８とを備える。シリンダ１２とワークＷにずれが生じている場合には、第１接続部１６と第２接続部１８が相対的に傾く、又は相対的に径方向に偏心することで、そのずれを吸収する。以下では、ジョイント１０の製造方法の理解の容易化のため、先ずジョイント１０の各構成について詳述する。

本実施形態に係るジョイント１０は、ケース２０、スタッド２２（ロッド）、ディスク２４（座部材）、ソケット２６、リング２８（押さえ部材）、プレート３０（抜け止め部材）及びダストカバー３２を備える。

ケース２０は、複数の部材を収容する収容空間３４を備えた筐体である。このケース２０は、径方向に比較的大きく、軸方向に比較的短い円筒状に形成される。また、ケース２０は、その軸心に沿って平行に延びる周壁３６と、周壁３６の先端に連なり径方向内側に若干延びる端壁３８とを有する。

周壁３６の外周面は、ユーザがジョイント１０を把持してねじ込み易いように、正面視で、平坦面と円弧面を交互に繰り返す多角形状（例えば、６角形や８角形）に形成される（図２Ａも参照）。周壁３６の基端には、収容空間３４に連通する基端開口３４ａが設けられている。ジョイント１０の各部材は、この基端開口３４ａから収容空間３４に収容される。

また、周壁３６の基端開口３４ａ寄り内周面には、プレート３０を固定するための凹部４０が形成されている。この凹部４０は、ジョイント１０の製造時のかしめ工程前までは、プレート３０を配置する仮止め位置として配置用段差４０ａに形成されている（図６Ａも参照）。そして、かしめ後にかしめられたケース２０の基端内側肉部２０ａと配置用段差４０ａが協働することで凹部４０となる。

一方、端壁３８は、周壁３６から径方向内側に延びる延出端により収容空間３４に連通する先端開口３４ｂを形成している。先端開口３４ｂには、スタッド２２の一部（雄ねじ部４４）が貫通配置される。また、端壁３８の収容空間３４を望む底面には、スタッド２２のフランジ部４６を配置するための係合穴部４２が形成されている。この係合穴部４２は、図２Ｂに示すように、ケース２０の基端側から見た場合に、フランジ部４６に一致する多角形状（本実施形態では６角形状）に形成されている。

スタッド２２は、中実円柱状に形成され、上述した第１接続部１６の一部を構成する。スタッド２２は、ジョイント１０の組立状態で、ケース２０の端壁３８から所定長さ突出しワークＷに接続固定される。また組付状態では、スタッド２２の軸心がケース２０（ジョイント１０）の軸心と同軸に設定される。このスタッド２２は、軸方向に延びる雄ねじ部４４と、雄ねじ部４４の基端側に連なり径方向外側に突出するフランジ部４６とを有する。

雄ねじ部４４のケース２０から突出した外周面には、ねじ山が螺旋状に形成されている。雄ねじ部４４の基端側でねじ山の非形成箇所は、先端開口３４ｂの内径に一致する外径に形成され、収容空間３４の先端側を隙間なく密閉している。

フランジ部４６は、ケース２０の先端開口３４ｂからのスタッド２２の離脱を防止するため、収容空間３４に配置される部位（第１接続部側突部）である。フランジ部４６の外縁部４６ａは、基端方向から見た場合に多角形状（６角形状）に形成されている（図２Ｂも参照）。ジョイント１０は、係合穴部４２及びフランジ部４６の形状により、ケース２０とスタッド２２の相対的な回転を規制する。なお、係合穴部４２とフランジ部４６の形状は、特に限定されず、ケース２０からのスタッド２２の離脱が防止され、且つスタッド２２とケース２０の相対回転不能とする種々の形状を採用し得る。

また、フランジ部４６の基端面は、ジョイント１０の組立状態で、ディスク２４が接触するスタッド側基端面４８となっている。スタッド側基端面４８の中心部及びその周辺部には、スタッド２２の先端方向に浅く切り欠かれた窪み部５０（空洞部）が設けられている。窪み部５０は、丸形状に形成され、潤滑剤を溜めることで、スタッド２２とディスク２４の相対移動を円滑にする。一方、係合穴部４２の周囲を囲うスタッド側基端面４８は、滑らかな平坦状に形成される。

図１に戻り、スタッド２２の基端側に配置されるディスク２４は、スタッド２２と共に第１接続部１６を構成し、ソケット２６を揺動可能に受ける座となっている。このディスク２４は、充分な（例えば、フランジ部４６と同程度）の板厚と、フランジ部４６よりも若干小さな外径を有する円盤形状に形成される。スタッド２２に対向するディスク側先端面５２は、滑らかな平坦状に形成され、組付状態で窪み部５０全体を覆いつつスタッド側基端面４８に接触する。

ディスク２４の基端側を構成するディスク側基端面５４は、中央部及びその周辺部でディスク側先端面５２の面方向と平行な主面５４ａと、主面５４ａの外側に連なり断面円弧状を呈する周辺面５４ｂとに形成されている。断面視で周辺面５４ｂの形成範囲は、主面５４ａよりも小さいが、この周辺面５４ｂがソケット２６に直接面接触する部分となる。周辺面５４ｂは、断面視で比較的大きな曲率半径の円弧状に設定される。

一方、ソケット２６は、中空円筒状に形成され、ジョイント１０の組立状態で、シリンダ１２に接続固定される上述の第２接続部１８を構成する。ソケット２６の内部には、ソケット２６の軸心に沿って貫通孔５６が設けられ、貫通孔５６の両端部にはソケット２６の基端開口５６ａ及び先端開口５６ｂが連通している。このソケット２６は、基端方向に所定長さ延びる雌ねじ部５８と、雌ねじ部５８の先端側に連なり径方向外側及び径方向内側に突出する傘部６０（第２接続部側突部）とを有する。

雌ねじ部５８は、雄ねじ部４４の外径よりも多少大きな外径を有する筒状に形成され（図２Ａも参照）、貫通孔５６を構成する内周面に螺旋状のねじ山を有する。本実施形態に係る雌ねじ部５８は、雄ねじ部４４と同じ規格のねじを螺合するように設定され、シリンダ１２の駆動軸１４の先端取付部１４ａをねじ止めする。これによりジョイント１０が駆動軸１４に接続される。

また、雌ねじ部５８の外周面は、駆動軸１４との取付を容易化するため、ソケット２６の基端側から見た場合（図２Ａ参照）に多角形状（本実施形態では８角形状）に形成される。さらに、雌ねじ部５８の外周面の中間位置には、ダストカバー３２を取り付けるための取付溝部５８ａが周方向に沿って設けられる。

図１に戻り、ソケット２６の傘部６０は、ディスク２４との接触状態で、第１接続部１６と第２接続部１８を相対的に傾斜可能な形状に形成される。具体的に傘部６０は、断面視で、径方向外側部分と径方向内側部分とを一連にした椀形状を呈し、ディスク２４の周辺面５４ｂを覆う。傘部６０の径方向内側の突出部分は、貫通孔５６の先端開口５６ｂを構成する。この先端開口５６ｂは、ジョイント１０の組立状態でディスク側基端面５４を基端方向に臨ませる。

傘部６０は、雌ねじ部５８の壁部の厚みよりも肉厚に形成され、円弧を描く内面（傘部側先端面６２）がディスク２４の周辺面５４ｂに面接触する。すなわち、傘部側先端面６２は、図３に示すように周辺面５４ｂと曲率半径が一致している。傘部側先端面６２と周辺面５４ｂの接触箇所には、グリス等の潤滑剤が塗布される。これにより、ソケット２６がディスク２４に対しスムーズに摺動する。

また、傘部６０の径方向外側に突出した部分で、傘部側先端面６２の反対面に位置する傘部側基端面６４も、断面視で円弧状に形成されている。この傘部側基端面６４は、傘部側先端面６２の曲面に平行する曲率半径に設定され、リング２８に面接触する。

さらに、傘部側先端面６２及び傘部側基端面６４の所定箇所には、図３に示すように、微小な切り欠き部６６（凹部）が各々形成されている。この切り欠き部６６は、潤滑剤を溜める機能を有し、ソケット２６とディスク２４の間、又はソケット２６とリング２８の間の摺動性や耐摩耗性を向上する。なお、切り欠き部６６は、傘部６０の周方向に沿って環状の溝に形成されてもよく、或いは島状に離散的に形成されていてもよい。

なお、第２接続部１８は、シリンダ１２の駆動軸１４の外周面にねじ止めされるソケット２６に限定されず、種々の構成を適用可能である。例えば、図４に示すように、第２接続部１８は、中実状に形成され、基端方向に突出する雄ねじ７４ａを有するブロック７４であってもよい。このブロック７４も、傘部６０、傘部側先端面６２及び傘部側基端面６４を有することで、ソケット２６と同様の動作を行うことができる。また、雄ねじ７４ａは、雌ねじ孔を有する駆動軸１５にねじ込まれることで、シリンダ１２に強固に連結される。

傘部側先端面６２に配置されるリング２８は、ジョイント１０の組立状態でソケット２６の傘部６０に面接触し、ソケット２６の円滑な揺動を実現する。このリング２８は、ソケット２６の雌ねじ部５８の外径よりも大きな内径と、ケース２０の周壁３６の内径よりも小さな外径を有し、また充分な（ディスク２４と同程度の）厚みを有する。

リング２８の先端且つ内側寄りは、断面円弧状を描くリング側曲面６８（押さえ部材の一方面）に形成されている。このリング側曲面６８は、傘部側基端面６４の曲率半径と同一に設定されることで、ソケット２６との相対的な揺動を案内しつつ、該ソケット２６を安定的に押さえる。

また、リング２８の基端側には、微小な隙間７０を挟んでプレート３０が配置される。隙間７０は、プレート３０が、ディスク２４及びソケット２６、並びにリング２８を強く押圧しないように設定されるものであり、これによりジョイント１０のがたつきを抑える。隙間７０は、製造時にプレート３０を位置決めすることで適宜調整される。この隙間７０の調整については、製造方法の説明時に詳述する。

プレート３０は、ケース２０の基端開口３４ａからの各部材の脱落を防止するリング体である。このプレート３０の外径は、ケース２０の凹部４０を構成する内径に略一致する寸法に設定される。一方、プレート３０の内径は、リング２８の内径よりも多少大きな寸法に設定されている。

プレート３０は、ケース２０の配置用段差４０ａへの配置状態で、ケース２０の基端側の周壁３６がかしめられることで、その基端面（プレート側基端面７２）が押さえられる。これにより、プレート３０は、ケース２０の凹部４０内に固定された状態となり、先端側に収容される各部材の脱落を防止する。

さらに、ジョイント１０のダストカバー３２は、ケース２０の基端開口３４ａを塞ぐために設けられる。このダストカバー３２は、ケース２０の周壁３６の基端に固着されると共に、ソケット２６の取付溝部５８ａに固着される。また、ダストカバー３２は、ある程度の皺をもって設けられることで、ソケット２６の傾斜や偏心時でも皺の部分が広がって、破れることがなくなる。

本実施形態に係るジョイント１０は、基本的には以上のように構成される。以下、このジョイント１０の使用時の動作について説明する。

ジョイント１０は、図１に示すように、使用時にシリンダ１２とワークＷを接続する。このジョイント１０は、駆動軸１４の進出に伴いソケット２６がディスク２４を押圧し、この押圧力がディスク２４、スタッド２２を通してワークＷに伝達され、ワークＷを進出させる。一方、駆動軸１４が後退すると、ソケット２６の傘部６０がリング２８に引っ掛かって基端方向に後退させる。これによりプレート３０、ケース２０、ディスク２４、スタッド２２も一体的に変位し、ワークＷも追従して基端方向に後退する。

また、シリンダ１２とワークＷの間で芯ずれや平行度の精度不足が生じている場合、ジョイント１０は「傾動動作」又は「偏心動作」を行う。傾動動作とは、第２接続部１８の軸心Ｏ２に対し第１接続部１６の軸心Ｏ１を傾ける作用である。偏心動作とは、第２接続部１８の軸心Ｏ２と第１接続部１６の軸心Ｏ１をずらす作用である。

例えば、図５Ａに示す傾動動作において、ジョイント１０は、駆動軸１４に固定されるソケット２６に対して他の部材が傾斜する。具体的には、ソケット２６の傘部６０の曲面（傘部側先端面６２及び傘部側基端面６４）に沿ってディスク２４とリング２８がそれぞれ摺動することで、ケース２０、スタッド２２、プレート３０及びダストカバー３２も一体的に傾く。

この際、各部材の接触部分に塗布される潤滑剤は、傘部６０に対するディスク２４及びリング２８の摺動を補助する。また、ソケット２６の切り欠き部６６は、各々の接触部分の潤滑剤を溜めて円滑な揺動を実現させる。これにより、ディスク側基端面５４は、面接触している傘部側先端面６２に沿って滑らかに変位し、リング側曲面６８も、面接触している傘部側基端面６４に沿って滑らかに変位する。

すなわち、シリンダ１２の駆動軸１４とワークＷの芯ずれに応じてスタッド２２の軸心Ｏ１が、ソケット２６の軸心Ｏ２に対し僅かな角度傾いて、駆動軸１４の駆動力を伝達する。スタッド２２の傾きの角度は、例えばソケット２６の軸心Ｏ２から５°の範囲内である。ソケット２６、ディスク２４及びリング２８は、傾動動作により互いの接触位置が変わるものの、曲面での面接触を良好に継続する。その結果、ジョイント１０は、芯ずれを吸収してワークＷを良好に変位させる。

また例えば、ジョイント１０は、図５Ｂに示す偏心動作において、ソケット２６の軸心Ｏ２と直交する方向（ジョイント１０の径方向）にスタッド２２を変位させる。具体的には、ソケット２６の傘部６０がディスク２４を押さえて、ディスク２４の面方向にスタッド２２が摺動することで、スタッド２２及びケース２０が偏心する。つまり、第１接続部１６がスタッド２２とディスク２４とにより構成されることで、ディスク２４に対しスタッド２２を相対移動させてスタッド２２の軸心Ｏ１とソケット２６の軸心Ｏ２を偏心させる。

なお、ジョイント１０は、ディスク２４とスタッド２２の間にも潤滑剤が塗布されることが好ましい。これにより、ディスク２４とスタッド２２の相対移動が円滑化する。さらに、スタッド２２の窪み部５０は、潤滑剤を溜めることでディスク２４との摩擦抵抗を低減し、スタッド２２とディスク２４の相対移動を容易化することができる。

このように、ジョイント１０は、シリンダ１２の駆動軸１４とワークＷの芯ずれに応じて、スタッド２２の軸心Ｏ１とソケット２６の軸心Ｏ２を偏心させて、駆動軸１４の駆動力を伝達する。ディスク２４とスタッド２２は、偏心動作により互いの接触位置が変わるものの、相互の平坦面同士が良好に接触し続け、シリンダ１２とワークＷの芯ずれを良好に吸収することができる。

次に、以上のように構成されるジョイント１０の製造方法について、図６Ａ〜図１１Ｃを参照して説明していく。

〔第１実施形態〕
第１実施形態に係るジョイント１０の製造では、各部材（ケース２０、スタッド２２、ディスク２４、ソケット２６、リング２８及びプレート３０）を個別に成形した後、ジョイント組付用の製造装置８０により部材同士の組付作業を行う。具体的には、各部材が収容された組付前のジョイント１０にかしめを行うと共に、リング２８とプレート３０の隙間調整を行う。

そのため、製造装置８０は、図６Ａに示すように、ケース２０を配置する台座８２と、この台座８２の対向位置で台座８２に向かって進退するポンチ８４（かしめ用工具）とを備える。また、製造装置８０は、ジョイント１０の製造を管理及び制御する制御部（図示せず）を有する。この制御部は、組付時におけるポンチ８４の移動量や移動時間を適宜制御する。

台座８２は、例えば、硬質な金属材料により構成され、ジョイント１０のケース２０の端壁３８を載置する載置面８２ａを有する。この載置面８２ａの所定位置には、ジョイント１０のスタッド２２を挿入するための挿入穴８６が設けられている。挿入穴８６の周囲の載置面８２ａはケース２０の先端形状に合わせて平坦面に形成されており、図示しない適宜の位置決め手段によりケース２０を位置決め固定することが可能となっている。

ポンチ８４は、例えば、硬質な金属材料により円筒体に形成されている。ポンチ８４は、比較的厚い肉からなる筒壁９０を有し、その軸心に中空部８８が設けられる。このポンチ８４の上端は、図示しない駆動機構（シリンダ等）に取り付けられる。この取付状態で、ポンチ８４の軸心は台座８２の挿入穴８６の軸心に一致する位置にあり、ポンチ８４は駆動機構により軸心に沿って進退する。

ポンチ８４の筒壁９０は、その外径がケース２０の収容空間３４の内径よりも多少大きく、またその内径がソケット２６の雌ねじ部５８の外径よりも多少大きく設定される。筒壁９０の先端部（図６Ａ中の下端部）のうち厚み方向中央部から径方向内側（中空部８８）に向かう部分は、平坦状の押圧面９０ａとなっている。その一方で、筒壁９０の押圧面９０ａに連なる連結箇所から筒壁９０の外周面に向かう部分には、押圧面９０ａよりも先端方向に突出する凸部９０ｂが形成されている。

凸部９０ｂは、側面断面視で、外周面側が最も突出した三角形状に形成され、先端側の頂部が鋭角となっている。この凸部９０ｂの頂部は、ポンチ８４の取付状態で、ケース２０の基端と対向する位置に配置される。

ジョイント１０の製造時には、ケース２０を台座８２の載置面８２ａに位置決め固定して、このケース２０の収容空間３４に各部材を収容する収容工程を行う。この場合、ケース２０の基端開口３４ａから収容空間３４に、スタッド２２、ディスク２４、ソケット２６、リング２８及びプレート３０を順次収容する。

各部材の収容状態では、スタッド側基端面４８にディスク２４が置かれ、ディスク側基端面５４にソケット２６が置かれ、傘部側基端面６４にリング２８が置かれる。一方で、プレート３０は、その外周部分がケース２０の配置用段差４０ａに載せられ、リング２８に対し比較的大きな隙間７０αで離間している。

製造装置８０は、収容工程後、図６Ｂに示すようにポンチ８４をケース２０に向けて進出させ、ケース２０に対し各部材をかしめるかしめ工程を行う。具体的には、ポンチ８４がケース２０に接する初期段階において、先ずケース２０の基端の所定位置（ケース２０の厚み方向中央部付近）に凸部９０ｂを接触させる。

この状態で、ポンチ８４をケース２０に向けて進出すると、図６Ｃに示すようにケース２０の基端が凸部９０ｂにより切削される。この切削されたケース２０の基端内側肉部２０ａは、凸部９０ｂの傾斜に従って径方向内側に傾けられ、さらに押圧面９０ａの面方向に倒れる。これによりプレート３０はケース２０の基端内側肉部２０ａによりかしめがなされる。ケース２０内の各部材は、このかしめ工程によりケース２０の基端開口３４ａからの抜けが防止される。

次に製造装置８０は、ポンチ８４をさらに進出させることで、図７Ａに示すようにリング２８とプレート３０の隙間７０の間隔を短くする隙間調整工程を行う。この場合、製造装置８０の制御部は、ポンチ８４を下端方向に所定量進出させることで、基端内側肉部２０ａ（すなわち凹部４０）及びプレート３０をまとめて下方向に押し込む。この押圧によりケース２０の配置用段差４０ａが下方向に潰れるように塑性変形する。そのため、かしめ工程時の隙間７０αよりも幅狭となった隙間７０が形成される。

隙間調整工程後の隙間７０は、リング２８とプレート３０が微量に離れる程度の間隔となる（図３も参照）。これにより各部材同士がきつく接触することが抑えられる。また、かしめ工程及び隙間調整工程によって、基端内側肉部２０ａは塑性変形した位置（かしめ状態）を維持するように作用する。

製造装置８０は、隙間調整工程が終了すると、図７Ｂに示すように、ジョイント１０と相対的にポンチ８４を後退（上昇）させる。そして、組み付けたジョイント１０を製造装置８０から取り出して（或いはそのままの状態で）、ケース２０の基端部にダストカバー３２を固着する。これによりジョイント１０の製造が終了する。製造装置８０は、上述した工程を繰り返すことで、複数のジョイント１０を連続的に製造する。

以上のように、本実施形態に係るジョイント１０の製造方法によれば、ジョイント１０は、プレート３０が確実にかしめられ、またリング２８とプレート３０の隙間７０が精度よく調整されて製造される。すなわち、かしめ工程においてケース２０の基端内側肉部２０ａを内側にかしめてプレート３０を覆うことで、プレート３０の抜けが良好に阻止され、プレート３０よりもケース２０の奥側に収容されている各部材の脱落を防ぐことができる。また、隙間調整工程において、プレート３０を押圧してリング２８との隙間７０を調整することで、プレート３０が各部材を強く押さえ付けることが抑止され、ソケット２６の傾動動作や偏心動作をスムーズに行うことができる。

また、かしめ工程と隙間調整工程で、同一のポンチ８４を使用することで、ポンチ８４の１回の押圧動作により、かしめと隙間７０の調整を連続して行うことができる。これにより、ジョイント１０の製造効率がより一層向上すると共に、製造装置８０の制御やメンテナンスが簡単化し、製造コストが低減する。

さらに、かしめ工程でポンチ８４の押圧によりケース２０の周壁３６の基端内側肉部２０ａを切削してかしめることで、基端内側肉部２０ａを内側に容易に塑性変形させてプレート３０を押さえ付けることができる。この際、ポンチ８４の突出した凸部９０ｂは、ケース２０の基端を容易に切削することができるので、かしめ工程をさらに短時間且つ精度よく行うことができる。

なお、本発明に係るジョイント１０の製造方法及びその方法により製造されたジョイント１０は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例及び応用例を採り得る。例えば、第１接続部１６は、スタッド２２とディスク２４の２つの部材によって構成されるだけでなく、一体成形された部材を適用してもよい。この場合、ジョイント１０は、偏心動作が制限されてしまうものの、傾動動作を一層円滑に実施させることができる。

以下、他のジョイント１０の製造方法について幾つか例示する。なお、以降の説明において第１実施形態と同じ構成又は同じ機能を有する構成については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

〔第２実施形態〕
第２実施形態に係るジョイント１０の製造方法は、図８Ａ〜図９Ｃに示すように、製造装置１００が使用する工具をかしめ工程と隙間調整工程でそれぞれ換えている点で、第１実施形態に係る製造方法と異なる。すなわち、製造装置１００は、図８Ａに示すようにかしめ工程に使用するかしめ用ポンチ１０２（かしめ用工具）と、図９Ａに示すように隙間調整工程に使用する調整用ポンチ１０４（隙間調整用工具）とを有する。そして、製造装置１００は、工程毎にケース２０（挿入穴８６の軸心に一致する位置に）に対向させる工具を交換する構成となっている。

かしめ用ポンチ１０２の筒壁１０３の先端は、内周面から外周面に向かって下端方向に突出するテーパ面１０３ａに形成されている。また、筒壁１０３の内径及び外径は、第１実施形態に係るポンチ８４の内径及び外径と同じ寸法に設定されている。一方、調整用ポンチ１０４の筒壁１０５の先端は、台座８２の載置面８２ａに平行な平坦面１０５ａに形成されている。また、筒壁１０５の外径は、かしめ用ポンチ１０２の外径よりも若干小さく設定されている。なお、かしめ用ポンチ１０２と調整用ポンチ１０４の交換は、製造装置１００の図示しない駆動機構により平行移動又は回転等することにより自動的に行われるとよい。

第２実施形態に係るジョイント１０の製造方法では、図８Ａに示すようにケース２０を載置面８２ａに位置決め固定し、ケース２０の収容空間３４に各部材を収容する収容工程を行う。この際、かしめ用ポンチ１０２をケース２０に対向する位置に配置しておくとよい。

収容工程後、かしめ用ポンチ１０２をケース２０に向けて前進させて、ケース２０の周壁３６の基端にテーパ面１０３ａの頂部を接触させて周壁３６の内側を切削し（図８Ｂ参照）、内側にかしめるかしめ工程を行う。筒壁１０３の先端のテーパ面１０３ａは、接触後にかしめ用ポンチ１０２の進出に伴い、基端内側肉部２０ａを斜めに倒れさせる（図８Ｃ参照）。ジョイント１０は、このかしめ工程後の状態でも、基端内側肉部２０ａによりプレート３０の抜けを阻止し得る。

かしめ工程後、製造装置１００は、かしめ用ポンチ１０２をケース２０から後退させて、さらにかしめ用ポンチ１０２及び調整用ポンチ１０４を移動させ、調整用ポンチ１０４をケース２０の対向位置に配置する（図９Ａ参照）。そして隙間調整工程を実施する。

隙間調整工程では、調整用ポンチ１０４をケース２０に向けて前進させ、既に内側にかしめられている基端内側肉部２０ａを押圧する（図９Ｂ参照）。ここで、調整用ポンチ１０４は、先端の平坦面１０５ａにより、下端方向の押圧力を基端内側肉部２０ａに直線的に加えて、基端内側肉部２０ａと共にプレート３０を下方向にスムーズに押し込む。その結果、プレート３０を支持している配置用段差４０ａが押し下げられ、プレート３０とリング２８の隙間７０が精度よく設定される。

製造装置１００は、隙間調整工程が終了すると、ジョイント１０と相対的に調整用ポンチ１０４を後退させる（図９Ｃ参照）。ジョイント１０は、ケース２０の基端内側肉部２０ａが塑性変形されプレート３０の基端面が押さえられた状態となる。そして、ケース２０の基端部にダストカバー３２が固着されることで製造がなされる。

以上のように、第２実施形態に係るジョイント１０の製造方法でも、かしめ工程でかしめ用ポンチ１０２を使用し、隙間調整用工程で調整用ポンチ１０４を使用することで、ジョイント１０を良好に製造することができる。特に専用のかしめ用ポンチ１０２及び調整用ポンチ１０４を個別に使い分けることにより、かしめと隙間７０の調整をより高精度に行うことが可能となる。

〔第３実施形態〕
第３実施形態に係るジョイント１０の製造方法（製造装置１００Ａ）は、図１０Ａ〜図１１Ｃに示すように、製造時のかしめ工程と隙間調整工程の順序を逆に行う点で、第２実施形態に係る製造方法と異なる。なお、この製造装置１００Ａは、かしめ用ポンチ１０２と調整用ポンチ１０４を使い分ける点で、第２実施形態に係る製造装置１００と同じである。

つまり、製造装置１００Ａは、図１０Ａに示す収容工程後に、隙間調整工程を先に実施する。そのため、収容空間３４に各部材が収容されたケース２０に対し、先に調整用ポンチ１０４が対向配置される。なお、調整用ポンチ１０４の筒壁１０６は、ケース２０の基端側の周壁３６の内径よりも僅かに小径の外径に形成されている。

製造装置１００Ａは、調整用ポンチ１０４を下端方向に前進させて、図１０Ｂに示すように、調整用ポンチ１０４の平坦面１０６ａをプレート３０に接触させプレート３０を下方向に押圧する。このため、図１０Ｃに示すように、プレート３０と共にケース２０の内側の配置用段差４０ａが押し込まれて、リング２８とプレート３０との隙間７０の間隔が調整される。この場合、調整用ポンチ１０４の押圧力はプレート３０及びケース２０に容易に伝わるので、隙間７０の調整を一層精度よく行うことができる。

隙間調整工程後は、調整用ポンチ１０４をケース２０から後退させて、さらに調整用ポンチ１０４及びかしめ用ポンチ１０２を移動させ、図１１Ａに示すように、かしめ用ポンチ１０２をケース２０の対向位置に配置する。そしてかしめ工程を実施する。

かしめ工程では、かしめ用ポンチ１０２をケース２０に向けて前進させ、ケース２０の周壁３６の基端を切削して、基端内側肉部２０ａをテーパ面１０３ａによって内側に倒す。これにより、基端内側肉部２０ａが斜めに塑性変形してプレート側基端面７２をかしめる。基端内側肉部２０ａは横倒しにならなくてもプレート３０の外縁で凹部４０を形成してプレート３０を固定するので、プレート３０の抜けが確実に防止される。

製造装置１００Ａは、かしめ工程が終了すると、図１１Ｃに示すように、ジョイント１０と相対的にかしめ用ポンチ１０２を後退させる。そして、ジョイント１０は、ケース２０の基端部にダストカバー３２が固着されることで製造がなされる。

以上のように、第３実施形態に係るジョイント１０の製造方法でも、先に隙間調整工程を行って、その後にかしめ工程を行うことで、ジョイント１０を効率的且つ精度よく製造することができる。

上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

Claims (8)

1. ケース（２０）の一端に設けられる第１接続部（１６）と、前記ケース（２０）の他端に設けられる第２接続部（１８）とが相対的に揺動可能なフローティングジョイント（１０）の製造方法であって、
   前記第１接続部（１６）の端部で径方向外側に突出する第１接続部側突部（４６）、前記第２接続部（１８）の端部で径方向外側に突出する第２接続部側突部（６０）、前記第２接続部側突部（６０）の一方面に配置され前記第２接続部（１８）を揺動可能に押さえる押さえ部材（２８）、及び前記押さえ部材（２８）の前記第２接続部側突部（６０）の反対側に設定される所定の仮止め位置（４０ａ）に配置される抜け止め部材（３０）、を前記ケース（２０）の内部に収容する収容工程と、
   前記ケース（２０）の端部を内側にかしめて前記抜け止め部材（３０）を覆うかしめ工程と、
   前記抜け止め部材（３０）を前記仮止め位置（４０ａ）から前記押さえ部材（２８）に向けて押圧して、前記押さえ部材（２８）と前記抜け止め部材（３０）の間の隙間（７０）を調整する隙間調整工程と、を有する
   ことを特徴とするフローティングジョイント（１０）の製造方法。
2. 請求項１記載のフローティングジョイント（１０）の製造方法において、
   前記かしめ工程及び前記隙間調整工程では、同一のかしめ用工具（８４）を使用する
   ことを特徴とするフローティングジョイント（１０）の製造方法。
3. 請求項１記載のフローティングジョイント（１０）の製造方法において、
   前記かしめ工程では、かしめ用工具（１０２）の押圧により前記ケース（２０）のかしめを行い、
   前記隙間調整工程では、前記抜け止め部材（３０）に対向する平坦面（１０５ａ、１０６ａ）を有する隙間調整用工具（１０４）の押圧により前記隙間（７０）の調整を行う
   ことを特徴とするフローティングジョイント（１０）の製造方法。
4. 請求項２又は３記載のフローティングジョイント（１０）の製造方法において、
   前記ケース（２０）は、前記第１接続部側突部（４６）、前記第２接続部側突部（６０）、前記押さえ部材（２８）及び前記抜け止め部材（３０）を囲う周壁（３６）を有し、
   前記かしめ工程では、前記かしめ用工具（８４、１０２）の押圧により前記周壁（３６）の端部の内側肉部（２０ａ）を切削してかしめる
   ことを特徴とするフローティングジョイント（１０）の製造方法。
5. 請求項４記載のフローティングジョイント（１０）の製造方法において、
   前記かしめ用工具（８４、１０２）は、筒状に形成され、前記ケース（２０）の端部に対向する対向面の内縁部よりも外縁部が前記ケース（２０）の方向に突出している
   ことを特徴とするフローティングジョイント（１０）の製造方法。
6. ケース（２０）の一端に設けられる第１接続部（１６）と、前記ケース（２０）の他端に設けられる第２接続部（１８）とが相対的に揺動可能なフローティングジョイント（１０）であって、
   前記第１接続部（１６）の端部で径方向外側に突出する第１接続部側突部（４６）、前記第２接続部（１８）の端部で径方向外側に突出する第２接続部側突部（６０）、前記第２接続部側突部（６０）の一方面に配置され前記第２接続部（１８）を揺動可能に押さえる押さえ部材（２８）、及び前記押さえ部材（２８）の前記第２接続部側突部（６０）の反対側に設定される所定の仮止め位置（４０ａ）に配置される抜け止め部材（３０）、を前記ケース（２０）の内部に収容する収容工程と、
   前記ケース（２０）の端部を内側にかしめて前記抜け止め部材（３０）を覆うかしめ工程と、
   前記抜け止め部材（３０）を前記仮止め位置（４０ａ）から前記押さえ部材（２８）に向けて押圧して、前記押さえ部材（２８）と前記抜け止め部材（３０）の間の隙間（７０）を調整する隙間調整工程と、を行うことにより製造される
   ことを特徴とするフローティングジョイント（１０）。
7. 請求項６記載のフローティングジョイント（１０）において、
   前記第１接続部（１６）は、前記ケース（２０）の一端から突出するロッド（２２）と、前記ケース（２０）内で前記ロッド（２２）とは別部材に構成され前記第２接続部側突部（６０）に接触する座部材（２４）と、を含む
   ことを特徴とするフローティングジョイント（１０）。
8. 請求項６又は７に記載のフローティングジョイント（１０）において、
   前記第１接続部（１６）と前記第２接続部側突部（６０）の接触部分、及び／又は前記第２接続部側突部（６０）と前記押さえ部材（２８）の接触部分には、潤滑剤を溜める凹部（６６）が形成されている
   ことを特徴とするフローティングジョイント（１０）。

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