特許 6409689 かしめ加工の検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6409689

(24)【登録日】2018年10月5日

(45)【発行日】2018年10月24日

(54)【発明の名称】かしめ加工の検査方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 39/00 20060101AFI20181015BHJP

   B21D 39/04 20060101ALI20181015BHJP

【ＦＩ】

   B21D39/00 A

   B21D39/04 F

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-118848(P2015-118848)

(22)【出願日】2015年6月12日

(65)【公開番号】特開2017-1067(P2017-1067A)

(43)【公開日】2017年1月5日

【審査請求日】2017年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100083013

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 正明

(72)【発明者】

【氏名】本室 武志

(72)【発明者】

【氏名】住村 純一

(72)【発明者】

【氏名】戸川 善太

【審査官】 豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０８３８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０８３１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０２１４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２７７６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３５８６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ３９／００

Ｂ２１Ｄ ３９／０４

Ｇ０１Ｎ ２１／９５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸状に形成された被結合部材の外周面にかしめ加工用の溝部が形成された被結合部材に対し、筒状に形成された結合部材を前記被結合部材の前記溝部に対向するように嵌め合わせ、前記結合部材の一端面にかしめ工具を押圧させて押圧穴部を形成することにより前記結合部材における前記押圧穴部の内側部分を前記溝部内に倒れ込ませて前記被結合部材に対して前記結合部材をかしめ加工するかしめ加工の検査方法であって、
予め複数の事前測定用の結合部材について押圧穴部を形成し、該押圧穴部の深さとその内側部分の倒れ込み量とを測定して両者の関係を取得する事前測定ステップと、
検査対象の結合部材に押圧穴部を形成する押圧穴部形成ステップと、
前記押圧穴部形成ステップで形成した押圧穴部の深さを測定する押圧穴部深さ測定ステップと、
前記押圧穴部深さ測定ステップで測定された押圧穴部の深さと、前記事前測定ステップで取得した前記関係とに基づき、前記検査対象の結合部材における押圧穴部の内側部分の倒れ込み量を推定する倒れ込み量推定ステップと、
前記倒れ込み量推定ステップで推定された倒れ込み量に基づいて前記検査対象の結合部材のかしめ状態を判定するかしめ状態判定ステップと、
を備えていることを特徴とするかしめ加工の検査方法。

【請求項2】

前記事前測定ステップでは、前記被結合部材として溝部が形成される先端部を備えていないものを用い、該被結合部材に嵌め合わされた事前測定用の結合部材の一端面に押圧穴部を形成し、該押圧穴部の深さとその内側部分の倒れ込み量とを測定することを特徴とする請求項１に記載のかしめ加工の検査方法。

【請求項3】

前記かしめ状態判定ステップは、前記倒れ込み量推定ステップにおいて推定された前記検査対象の結合部材の倒れ込み量が所定範囲にあるときかしめ状態が正常であると判定し、前記検査対象の結合部材の倒れ込み量が所定範囲より大きいとき又は小さいときかしめ状態が異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のかしめ加工の検査方法。

【請求項4】

前記かしめ状態判定ステップにおいて前記検査対象の結合部材の倒れ込み量が所定範囲より小さくかしめ状態が異常であると判定される場合に、前記検査対象の結合部材の一端面に前記かしめ工具を前記押圧穴部とは異なる位置に押圧させて前記押圧穴部とは異なる他の押圧穴部を形成することにより該他の押圧穴部の内側部分を前記溝部内に倒れ込ませて前記被結合部材に対して前記検査対象の結合部材を再びかしめ加工した後に、前記被結合部材に対する前記検査対象の結合部材のかしめ状態を再検査する再検査ステップを備え、
前記再検査ステップは、前記他の押圧穴部の形状を測定し、測定された前記他の押圧穴部の形状に基づいて前記検査対象の結合部材のかしめ状態を判定する、
ことを特徴とする請求項３に記載のかしめ加工の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、かしめ加工の検査方法に関し、特にかしめ結合部を外部から視認できない場合の検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

２つの部材を結合する方法として、被結合部材の外周面に結合部材を嵌め合わせ、結合部材の一端面にかしめ工具を押圧させて結合部材の内側部分を被結合部材側に塑性変形させることにより被結合部材と結合部材とを結合するかしめ加工が知られている。

【0003】

例えば特許文献１の図７には、かしめ加工によって形成される動吸振器が開示されている。図８に示すように、前記動吸振器１００は、自動車等の車両に搭載されるエンジンの騒音を抑制するためにピストン１０１とコンロッド１０２とを連結するピストンピン１０３の内部に配設されるものであり、ピストンピン１０３の内部に固定される固定部１１０と該固定部１１０に揺動可能に支持される可動部１２０とを備え、可動部１２０は、固定部１１０から延びる軸部１１１の外周面に筒状の質量調整部１１２をかしめ加工して形成されている。

【0004】

具体的には、図９に示すように、可動部１２０は、外周面にかしめ加工用の溝部１１１ａが形成された軸部１１１に筒状の質量調整部１１２を嵌め合わせ、質量調整部１１２の一端面にかしめ工具を押圧させて押圧穴部１１２ａを形成することにより質量調整部１１２における押圧穴部１１２ａの内側部分を軸部１１１の溝部１１１ａ内に倒れ込ませることにより軸部１１１に対して質量調整部１１２をかしめ加工して形成されている。

【0005】

このようにして構成される前記動吸振器１００では、軸部１１１に対して質量調整部１１２をかしめ加工する際にかしめ工具によって質量調整部１１２に加えられる荷重が大き過ぎると、動吸振器１００の変形、特に固定部１１０と可動部１２０との間の小径部分の変形を引き起こし得ることから、かしめ加工する際に質量調整部１１２に加えられる荷重が制限される。

【0006】

また、前記動吸振器１００では、軸部１１１に対して質量調整部１１２をかしめ加工する際に軸部１１１に対する質量調整部１１２のかしめ加工が不十分であると、軸部１１１から質量調整部１１２が抜けてしまうおそれがあることから、軸部１１１に対して質量調整部１１２をかしめ加工するかしめ加工のかしめ状態を精度良く検査することが求められる。

【0007】

これに対し、かしめ状態を検査するものとして、例えば特許文献２には、被結合部材の内部に、円筒状の先端部を被結合部材の端面から所定量突出するように結合部材を嵌め合わせ、その後に、円筒状の先端部をかしめ工具によって押圧してかしめ加工する際に、かしめ工具の変位速度を、予め設定した変位速度と比較することによりかしめ状態を検査するものが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１５−８３８２６号公報

【特許文献2】特開２００７−３１９８６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、前記特許文献２に記載されるように、かしめ工具の変位速度からかしめ状態を検査する場合、例えばかしめ工具の先端部が摩耗した場合には、かしめ工具の変位速度が予め設定した変位速度の許容範囲内にあっても、実際には適切にかしめ加工されていないおそれがある。

【0010】

これに対し、例えば特許文献２に記載されるように、かしめ加工によって被結合部材と結合部材とが結合されるかしめ結合部を外部から視認することができる場合は、例えばかしめ結合部を撮像するなどして、被結合部材に対する結合部材のかしめ状態を精度良く検出することができると考えられる。

【0011】

しかしながら、前記特許文献１の図７に記載される前記動吸振器のように、かしめ加工によって被結合部材と結合部材とが結合されるかしめ結合部を外部から視認することができない場合、如何に被結合部材に対する結合部材のかしめ状態を検査するかが問題となる。前記特許文献１に記載の前記動吸振器のように、かしめ状態の精度が要求される場合、被結合部材に対する結合部材のかしめ状態を精度良く検査することが望まれる。

【0012】

そこで、本発明は、かしめ結合部を外部から視認できない場合においても、結合部材のかしめ状態を精度良く検査することができるかしめ加工の検査方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

【0014】

まず、本願の請求項１に記載の発明は、軸状に形成された被結合部材の外周面にかしめ加工用の溝部が形成された被結合部材に対し、筒状に形成された結合部材を前記被結合部材の前記溝部に対向するように嵌め合わせ、前記結合部材の一端面にかしめ工具を押圧させて押圧穴部を形成することにより前記結合部材における前記押圧穴部の内側部分を前記溝部内に倒れ込ませて前記被結合部材に対して前記結合部材をかしめ加工するかしめ加工の検査方法であって、予め複数の事前測定用の結合部材について押圧穴部を形成し、該押圧穴部の深さとその内側部分の倒れ込み量とを測定して両者の関係を取得する事前測定ステップと、検査対象の結合部材に押圧穴部を形成する押圧穴部形成ステップと、前記押圧穴部形成ステップで形成した押圧穴部の深さを測定する押圧穴部深さ測定ステップと、前記押圧穴部深さ測定ステップで測定された押圧穴部の深さと、前記事前測定ステップで取得した前記関係とに基づき、前記検査対象の結合部材における押圧穴部の内側部分の倒れ込み量を推定する倒れ込み量推定ステップと、前記倒れ込み量推定ステップで推定された倒れ込み量に基づいて前記検査対象の結合部材のかしめ状態を判定するかしめ状態判定ステップと、を備えていることを特徴とする。

【0015】

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のかしめ加工の検査方法において、前記事前測定ステップでは、前記被結合部材として溝部が形成される先端部を備えていないものを用い、該被結合部材に嵌め合わされた事前測定用の結合部材の一端面に押圧穴部を形成し、該押圧穴部の深さとその内側部分の倒れ込み量とを測定することを特徴とする。

【0016】

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載のかしめ加工の検査方法において、前記かしめ状態判定ステップは、前記倒れ込み量推定ステップにおいて推定された前記検査対象の結合部材の倒れ込み量が所定範囲にあるときかしめ状態が正常であると判定し、前記検査対象の結合部材の倒れ込み量が所定範囲より大きいとき又は小さいときかしめ状態が異常であると判定する、ことを特徴とする。

【0017】

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載のかしめ加工の検査方法において、前記かしめ状態判定ステップにおいて前記検査対象の結合部材の倒れ込み量が所定範囲より小さくかしめ状態が異常であると判定される場合に、前記検査対象の結合部材の一端面に前記かしめ工具を前記押圧穴部とは異なる位置に押圧させて前記押圧穴部とは異なる他の押圧穴部を形成することにより該他の押圧穴部の内側部分を前記溝部内に倒れ込ませて前記被結合部材に対して前記検査対象の結合部材を再びかしめ加工した後に、前記被結合部材に対する前記検査対象の結合部材のかしめ状態を再検査する再検査ステップを備え、前記再検査ステップは、前記他の押圧穴部の形状を測定し、測定された前記他の押圧穴部の形状に基づいて前記検査対象の結合部材のかしめ状態を判定する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

上記の構成により、本願の請求項１に記載の発明によれば、軸状の被結合部材の外周面にかしめ加工用の溝部が形成された被結合部材に対し、筒状の結合部材を被結合部材の溝部に対向するように嵌め合わせ、結合部材の一端面に押圧穴部を形成することにより結合部材における押圧穴部の内側部分を溝部内に倒れ込ませて被結合部材に対して結合部材をかしめ加工した後に、押圧穴部の形状を測定し、測定された押圧穴部の形状に基づいて結合部材のかしめ状態を判定する。

【0019】

これにより、かしめ結合部が外部から視認できない場合においても、結合部材のかしめ状態と相関を有する結合部材の一端面に形成された押圧穴部の形状を測定することで、結合部材のかしめ状態を精度良く検査することができる。かしめ工具が摩耗した場合においても、結合部材の一端面に形成された押圧穴部の形状を測定することで、結合部材のかしめ状態を精度良く検査することができる。かしめ工具によって結合部材が押圧される際に結合部材に加えられる荷重が所定値以下に制限される場合においても、結合部材のかしめ状態を精度良く検査することができる。
また、結合部材の一端面に形成された押圧穴部の深さを測定し、測定された押圧穴部の深さに基づいて結合部材のかしめ状態を判定することにより、結合部材のかしめ状態と相関を有する結合部材の一端面に形成された押圧穴部の深さを測定することで、比較的容易に結合部材のかしめ状態を精度良く検査することができる。

【0020】

また、請求項２に記載の発明によれば、事前測定ステップでは、被結合部材として溝部が形成される先端部を備えていないものを用いるので、該被結合部材に嵌め合わされた事前測定用の結合部材の一端面に押圧穴部を形成し、該押圧穴部の深さとその内側部分の倒れ込み量とを測定することができる。

【0021】

また、請求項３に記載の発明によれば、結合部材の一端面に形成された押圧穴部の形状に基づいて結合部材の倒れ込み量を推定し、推定された結合部材の倒れ込み量が所定範囲にあるとき結合部材のかしめ状態が正常であると判定し、結合部材の倒れ込み量が所定範囲より大きいとき又は小さいとき結合部材のかしめ状態が異常であると判定することにより、結合部材の一端面に形成された押圧穴部の形状に基づいて推定した結合部材の倒れ込み量を用いて結合部材のかしめ状態の正常及び異常を判定することができる。

【0022】

また、請求項４に記載の発明によれば、結合部材の倒れ込み量が所定範囲より小さく結合部材のかしめ状態が異常であると判定される場合に、結合部材の一端面にかしめ工具を押圧させて他の押圧穴部を形成することにより被結合部材に対して結合部材を再びかしめ加工した後に、他の押圧穴部の形状を測定し、測定された他の押圧穴部の形状に基づいて結合部材のかしめ状態を判定する。

【0023】

これにより、結合部材の倒れ込み量が所定範囲より小さくかしめ状態が異常であると判定される場合に、結合部材の一端面に他の押圧穴部を形成して再びかしめ加工した後に結合部材のかしめ状態を再び検査することができ、結合部材のかしめ状態を精度良く検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態に係るかしめ加工が施される動吸振器が配設されたピストンピンを有するピストン構造を示す図である。

【図2】図１におけるＹ２−Ｙ２線に沿ったピストン構造の断面図である。

【図3】ピストンピンに動吸振器を配設する際に用いるプレス装置を示す図である。

【図4】ピストンピンへの動吸振器の配設工程を示す図である。

【図5】動吸振器に施されるかしめ加工を説明するための説明図である。

【図6】動吸振器のかしめ加工部を拡大して示す図である。

【図7】押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係を示すグラフである。

【図8】動吸振器が配設されたピストンピンを有するピストン構造を示す図である。

【図9】図８におけるピストン構造の要部を拡大して示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るかしめ加工が施される動吸振器が配設されたピストンピンを有するピストン構造を示す図であり、図２は、図１におけるＹ２−Ｙ２線に沿ったピストン構造の断面図である。

【0026】

図１及び図２に示すピストン１は、自動車等の車両に搭載されるエンジンのシリンダブロックの気筒内に往復動自在に配置されるものであり、エンジンの燃焼室の一部を形成すると共に外周面にピストンリング２が嵌め込まれたヘッド部１ａと、ヘッド部１ａの外周から下方に延びるスカート部１ｂと、スカート部１ｂの内面に対向して突設して設けられたボス部１ｃとを有している。

【0027】

ピストン１には、スカート部１ｂの内面に対向して設けられた２つのボス部１ｃにそれぞれピストンピン３を支持するための貫通孔部１ｄが形成され、貫通孔部１ｄにピストンピン３がスナップリング４によって軸方向に抜け止めされた状態で回転可能に支持されている。

【0028】

ピストンピン３はまた、ピストン１の２つのボス部１ｃの間に配置されたコンロッド５の小端部５ａに形成された小径孔部５ｂに挿通され、コンロッド５に回転可能に連結されている。コンロッド５はまた、コンロッド５の大端部５ｃに形成された大径孔部５ｄにクランクシャフトが挿通され、クランクシャフトに回転可能に連結されている。

【0029】

ピストンピン３とピストン１の貫通孔部１ｄとの間には潤滑油が供給されて潤滑油膜が形成され、ピストンピン３がピストン１の貫通孔部１ｄに対して滑らかに回転できるようになっている。また、ピストンピン３とコンロッド５の小径孔部５ｂとの間にも潤滑油が供給されて潤滑油膜が形成され、ピストンピン３がコンロッド５の小径孔部５ｂに対して滑らかに回転できるようになっている。

【0030】

このようにして構成されるピストン１、ピストンピン３及びコンロッド５を備えたピストン構造では、ピストン１は、前記シリンダブロックの気筒内において気筒中心軸方向に往復運動を繰り返し、ピストン１の往復運動がコンロッド５を介してクランクシャフトの回転運動に変換されるようになっている。

【0031】

前記ピストン構造では、ピストン１、ピストンピン３及びコンロッド５の小端部５ａが全体として質量部に相当し、コンロッド５の小端部５ａと大端部５ｃとを連結する連結部５ｅがバネ部に相当し、コンロッド５の大端部５ｃに対してピストン１、ピストンピン３及びコンロッド５の小端部５ａが全体として所定の共振周波数で振動してエンジンの騒音を引き起こし得る。

【0032】

これに対し、前記ピストン構造では、ピストン１とコンロッド５とを連結する円筒状に形成されたピストンピン３の内部に、エンジンの騒音を抑制するために本発明の実施形態に係るかしめ加工が施される動吸振器１０が取り付けられている。

【0033】

動吸振器１０は、コンロッド５の大端部５ｃに対してピストン１、ピストンピン３及びコンロッド５の小端部５ａが全体として共振する共振周波数に略一致するように共振周波数が設定され、コンロッド５の伸縮に起因する振動を低減してエンジンの騒音を抑制するように構成されている。

【0034】

動吸振器１０は、エンジンの燃焼行程では、ピストンピン３とコンロッド５との間に形成される潤滑油膜がなくなることによってピストン１、ピストンピン３及びコンロッド５の小端部５ａが一体となってコンロッド５の大端部５ｃに対して共振することを抑制し、エンジンの吸気行程、圧縮行程、排気行程では、ピストンピン３とコンロッド５との間に形成される潤滑油膜によって動吸振器１０の振動がコンロッド５に伝達されないようになっている。

【0035】

図２に示すように、ピストンピン３は、ピストンピン３の内周面における軸方向中央部３ａが両側の端部３ｂよりも内径が小さく形成されており、ピストンピン３の内周面における中央部３ａに、動吸振器１０が圧入によって結合されている。

【0036】

動吸振器１０は、ピストンピン３の内周面における中央部３ａに固定される固定部１０ａと、固定部１０ａにピストンピン３の径方向に揺動可能に支持されてピストンピン３の軸方向に延びる可動部１０ｂと、可動部１０ｂを固定部１０ａにピストンピン３の径方向に揺動可能に支持する支持部１０ｃとを備えている。動吸振器１０では、固定部１０ａに対してピストンピン３の軸方向両側にそれぞれ支持部１０ｃを介して可動部１０ｂが支持されている。

【0037】

固定部１０ａ、可動部１０ｂ及び支持部１０ｃはそれぞれ、円柱状に形成されている。固定部１０ａは、固定部１０ａの外径がピストンピン３の内周面における中央部３ａの内径に略等しく形成され、ピストンピン３の内周面における中央部３ａに圧入によって固定される。

【0038】

可動部１０ｂは、固定部１０ａに対してピストンピン３の径方向に揺動することができるようにピストンピン３の内部に所定の間隙を有して配置されると共にピストンピン３から突出するように設けられる。

【0039】

支持部１０ｃは、固定部１０ａの両側にそれぞれ設けられ、支持部１０ｃの外径は、固定部１０ａ及び可動部１０ｂの外径より小さく形成されている。支持部１０ｃはまた、ピストンピン３の軸方向において可動部１０ｂよりも短く形成されている。

【0040】

本実施形態では、動吸振器１０は、軸状に形成された被結合部材としての軸状部材１１と筒状に形成された結合部材としての筒状部材１２とから構成され、固定部１０ａと固定部１０ａの両側の支持部１０ｃとピストンピン３の軸方向一方側の可動部１０ｂ（図２の左側の可動部１０ｂ）とが軸状部材１１によって形成され、ピストンピン３の軸方向他方側の可動部１０ｂ（図２の右側の可動部１０ｂ）が軸状部材１１と筒状部材１２とによって形成されている。

【0041】

動吸振器１０におけるピストンピン３の軸方向他方側の可動部１０ｂは、後述する図５に示すように、軸状部材１１の外周面に軸状部材１１の一端面から離間して周方向全体に延びるかしめ加工用の溝部１１ａを形成し、軸状部材１１の溝部１１ａに筒状部材１２の一端面が対向するように軸状部材１１に筒状部材１２を嵌め合わせ、筒状部材１２の一端面にかしめ工具４５を押圧させて押圧穴部１２ａを形成することにより筒状部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分１２ｂを溝部１１ａ内に倒れ込ませて軸状部材１１に対して筒状部材１２をかしめ加工して形成されている。

【0042】

軸状部材１１は、ピストンピン３の軸方向他方側の可動部１０ｂを構成する部分に固定部側の基部１１ｂと反固定部側の先端部１１ｃとを有し、先端部１１ｃは、基部１１ｂよりも外径が小さく形成され、基部１１ｂと先端部１１ｃとの間に段差部１１ｄが形成されている。

【0043】

一方、筒状部材１２は、軸状部材１１の基部１１ｂに嵌め合わせられる第１部分１２ｃと軸状部材１１の先端部１１ｃに嵌め合わせられる第２部分１２ｄとを有し、第１部分１２ｃは、第２部分１２ｄよりも内径が大きく形成され、第１部分１２ｃと第２部分１２ｄとの間に段差部１２ｅが形成されている。筒状部材１２の第１部分１２ｃはまた、その内径が軸状部材１１の基部１１ｂの外径に略等しく形成されており、軸状部材１１の基部１１ｂに圧入されるようになっている。

【0044】

筒状部材１２は、筒状部材１２の段差部１２ｅが軸状部材１１の段差部１１ｄに係合するように軸状部材１１に嵌め合わせられると、筒状部材１２が軸状部材１１の溝部１１ａに対向するように、具体的には筒状部材１２の一端面が軸状部材１１の溝部１１ａに対向する位置になるように形成されている。

【0045】

そして、筒状部材１２の一端面にかしめ工具４５を押圧させて押圧穴部１２ａを形成することで、筒状部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分１２ｂを軸状部材１１の溝部１１ａ内に倒れ込ませ、軸状部材１１に対して筒状部材１２がかしめ加工されている。

【0046】

前述したように、前記可動部１０ｂは、ピストンピン３から突出するように設けられており、前記可動部１０ｂを形成する筒状部材１２の端面がピストンピン３から突出するように設けられ、軸状部材１１の端面が筒状部材１２の端面から突出するように設けられている。

【0047】

次に、このようにして構成される動吸振器１０をピストンピン３に配設する方法について説明する。
図３は、ピストンピンに動吸振器を配設する際に用いるプレス装置を示す図である。図３に示すプレス装置２０は、ピストンピン３に軸状部材１１を圧入すると共に軸状部材１１に筒状部材１２を圧入し、且つ軸状部材１１に筒状部材１２をかしめ加工するように構成されている。

【0048】

プレス装置２０は、ダイプレート２１の外周部に固定された第１ガイド部材２２及び第２ガイド部材２３の内部に配置されてピストンピン３を支持するピストンピン支持部材２４と、ピストンピン支持部材２４を上方側に付勢するスプリング２５と、ダイプレート２１の中央部に固定されて軸状部材１１を支持するピン部材２６と、ピストンピン支持部材２４が下方側に移動されるときにピストンピン支持部材２４を受け止めるストッパ部材２７とを備えている。

【0049】

プレス装置２０はまた、ダイプレート２１に対して上下方向に移動可能に構成されたパンチプレート３１と、パンチプレート３１に取り付けられたパンチ工具３５とを備えている。プレス装置２０では、図示しない制御ユニットによってパンチプレート３１の移動が制御されるようになっている。

【0050】

図４は、ピストンピンへの動吸振器の配設工程を示す図である。ピストンピン３に動吸振器１０を配設する際には先ず、所定形状にそれぞれ形成されたピストンピン３、軸状部材１１及び筒状部材１２を準備し、図３に示すように、ピストンピン支持部材２４の中央部に設けられた挿通孔２４ａに軸状部材１１を挿通させて軸状部材１１をピン部材２６に支持させ、その後に、ピストンピン３を軸状部材１１に嵌め合わせると共にピストンピン支持部材２４の上面に設けられたピストンピン支持部２４ｂに支持させる。

【0051】

そして、図４（ａ）に示すように、パンチプレート３１を下降させてパンチ工具３５の下面によってピストンピン３を下方へ押圧する。ピストンピン支持部材２４がストッパ部材２７に当接するまでピストンピン３を下方へ押圧すると、ピン部材２６に支持された軸状部材１１に対してピストンピン３が下方へ移動され、ピストンピン３と軸状部材１１とが所定位置で圧入によって結合される。

【0052】

パンチ工具３５には、軸状部材１１の先端部１１ｃの外径よりも大きく筒状部材１２の第２部分１２ｄの外径より小さい内径を有する貫通孔３５ａが形成されており、パンチ工具３５は、軸状部材１１を下方へ押圧することなくピストンピン３のみを下方へ押圧するように形成されている。

【0053】

ピストンピン３と軸状部材１１とを圧入によって結合させた後に、図４（ｂ）に示すように、パンチプレート３１を上昇させ、ピストンピン支持部材２４に支持されたピストンピン３を上方へ移動させると共にピストンピン３に結合された軸状部材１１も上方へ移動させる。そして、軸状部材１１に筒状部材１２を嵌め合わせる。

【0054】

次に、図４（ｃ）に示すように、パンチプレート３１を下降させてパンチ工具３５の下面によってピストンピン３から突出する筒状部材１２を下方へ押圧する。筒状部材１２が下方へ押圧されると、筒状部材１２の第１部分１２ｃが軸状部材１１の基部１１ｂに圧入されて筒状部材１２の段差部１２ｅと軸状部材１１の段差部１１ｄとが係合し、筒状部材１２が軸状部材１１の溝部１１ａに対向するように軸状部材１１に嵌め合わせられる。なお、パンチ工具３５は、筒状部材１２を下方へ押圧して筒状部材１２を軸状部材１１に嵌め合わせるときに軸状部材１１がピストンピン３に対して相対移動しないように下方へ移動される。

【0055】

このようにしてピストンピン３と軸状部材１１とが圧入によって結合され、軸状部材１１に筒状部材１２が嵌め合わせられた後に、パンチプレート３１にパンチ工具３５に代えてかしめ工具４５が取り付けられ、図４（ｄ）に示すように、パンチプレート３１を下降させてかしめ工具４５を筒状部材１２の一端面に押圧して軸状部材１１と筒状部材１２とをかしめ加工によって結合する。

【0056】

図５は、動吸振器に施されるかしめ加工を説明するための説明図であり、図４（ｄ）に示すプレス装置２０の一部を拡大して示している。パンチプレート３１に取り付けられるかしめ工具４５は、図５に示すように、下方側の先端部に断面三角状に下方に突出する２つの突起部４５ａを備え、２つの突起部４５ａは、対向するように配置されている。

【0057】

かしめ工具４５の突起部４５ａはそれぞれ、かしめ工具４５の周方向に所定長さを有し、例えば中心角が３０度となる周方向に所定長さを有して円弧状に形成されている。なお、突起部４５ａの形状は、これに限定されるものでなく、円錐状などのその他の種々の形状を用いることができる。

【0058】

かしめ工具４５にはまた、軸状部材１１の先端部１１ｃの外径よりも大きく筒状部材１２の第２部分１２ｄの外径より小さい内径を有する貫通孔４５ｂが形成されており、かしめ工具４５は、軸状部材１１を押圧することなく筒状部材１２を押圧するように形成されている。

【0059】

図５に示すように、筒状部材１２が軸状部材１１の溝部１１ａに対向するように軸状部材１１に嵌め合わせられた状態で、パンチプレート３１を下降させることによりかしめ工具４５を下方へ移動させて筒状部材１２の一端面に押圧させると、筒状部材１２の一端面にかしめ工具４５の突起部４５ａによって押圧穴部１２ａが形成され、これに伴って筒状部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分１２ｂが軸状部材１１の溝部１１ａ内に倒れ込み、軸状部材１１に対して筒状部材１２がかしめ加工される。

【0060】

図６は、動吸振器のかしめ結合部を拡大して示す図である。図４（ｄ）及び図５に示すように、かしめ工具４５を筒状部材１２の一端面に押圧させて軸状部材１１に対して筒状部材１２をかしめ加工した後に、パンチプレート３１を上昇ささせると、図６に示すように、軸状部材１１の溝部１１ａ内に倒れ込んだ筒状部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分１２ｂによって軸状部材１１と筒状部材１２とが結合されるかしめ結合部１３が形成される。

【0061】

前記動吸振器１０では、筒状部材１２の第１部分１２ｃを軸状部材１１の基部１１ｂに圧入して筒状部材１２を軸状部材１１に嵌め合わせると共に、軸状部材１１に対して筒状部材１２をかしめ加工することにより筒状部材１２を軸状部材１１に組み付けて、筒状部材１２が軸状部材１１から抜けることが防止されている。

【0062】

なお、かしめ工具４５を筒状部材１２の一端面に押圧させるとき、かしめ工具４５によって筒状部材１２に加えられる荷重は、動吸振器１０の変形、特に支持部１０ｃの変形を抑制するように所定値以下に設定されている。また、パンチ工具３５によって筒状部材１２を下方へ押圧して筒状部材１２の第１部分１２ｃを軸状部材１１の基部１１ｂに圧入させるときも、パンチ工具３５によって筒状部材１２に加えられる荷重は、動吸振器１０の変形、特に支持部１０ｃの変形を抑制するように所定値以下に設定されている。

【0063】

そして、筒状部材１２の一端面にかしめ工具４５を押圧させて押圧穴部１２ａを形成することにより筒状部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分１２ｂを軸状部材１１の溝部１１ａ内に倒れ込ませて軸状部材１１に対して筒状部材１２をかしめ加工した後に、かしめ加工の検査が行われる。

【0064】

本実施形態に係るかしめ加工が施される動吸振器１０では、かしめ加工によって軸状部材１１と筒状部材１２とが結合されるかしめ結合部１３は、軸状部材１１の溝部１１ａ内に設けられて外部から視認できないことから、筒状部材１２の一端面に形成された押圧穴部１２ａの形状を測定し、測定された押圧穴部１２ａの形状に基づいて軸状部材１１に対する筒状部材１２のかしめ状態を判定する。

【0065】

かしめ加工の検査に先立って、先ず、複数の筒状部材１２について、筒状部材１２の一端面にかしめ工具４５を押圧させて押圧穴部１２ａを形成することにより筒状部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分１２ｂを内方側へ倒れ込ませ、図６に示す押圧穴部１２ａの深さＤと筒状部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分の倒れ込み量Ｗとを測定し、押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係を調べた。

【0066】

押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係を調べる際には、先端部１１ｃを備えていない軸状部材１１を用い、該軸状部材１１をピストンピン３に圧入した後に軸状部材１１に筒状部材１２を嵌め合わせ、その後に、筒状部材１２の一端面にかしめ工具４５を押圧させて押圧穴部１２ａを形成したものについて、押圧穴部１２ａの深さＤと筒状部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分の倒れ込み量Ｗとを測定した。

【0067】

図７は、押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係を示すグラフであり、図７では、押圧穴部１２ａの深さＤを横軸にとり、倒れ込み量Ｗを縦軸にとって表している。図７では、押圧穴部１２ａの深さＤと倒れ込み量Ｗとの測定結果を黒四角として表している。

【0068】

そして、図７に示す測定結果から、押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係を表した線形関数の近似式を既知の最小二乗法によって算出し、押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係式Ｌ１を算出した。押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係式Ｌ１は、押圧穴部の深さが大きくなるほど倒れ込み量が大きくなっており、押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係式Ｌ１を用いて、軸状部材１１に対する筒状部材１２のかしめ状態を検査する。

【0069】

軸状部材１１に対する筒状部材１２のかしめ状態を検査する際には、図６に示すように、筒状部材１２に形成された押圧穴部１２ａの上方に、押圧穴部１２ａの深さＤを測定する形状測定器５５が配置され、形状測定器５５によって押圧穴部１２ａの深さＤを測定する。なお、前記形状測定器として、レーザー式や接触式の形状測定器を用いることができる。

【0070】

次に、測定された押圧穴部１２ａの深さＤから、図７に示す押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係式Ｌ１を用いて、筒状部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分１２ｂの倒れ込み量を推定する。そして、推定された倒れ込み量が、予め設定された所定範囲にあるか否かを判定する。

【0071】

推定された倒れ込み量が、予め設定された所定範囲にあるときはかしめ状態が正常であると判定し、予め設定された所定範囲より大きいとき又は小さいときはかしめ状態が異常であると判定する。なお、前記所定範囲として、例えば０．１５ｍｍから０．３５ｍｍの範囲が設定される。

【0072】

本実施形態ではまた、推定された倒れ込み量が所定範囲より小さくかしめ状態が異常であると判定される場合、筒状部材１２の一端面にかしめ工具４５を押圧穴部１２ａとは異なる位置に押圧させて押圧穴部１２ａとは異なる他の押圧穴部を形成し、筒状部材１２における前記他の押圧穴部の内側部分を軸状部材１１の溝部１１ａ内に倒れ込ませて軸状部材１１に対して筒状部材１２を再びかしめ加工した後に、軸状部材１１に対する筒状部材１２のかしめ状態を再検査する。

【0073】

かしめ加工の検査によって、推定された倒れ込み量が所定範囲より小さくかしめ状態が異常であると判定された場合、推定された倒れ込み量が所定範囲より小さくかしめ状態が異常であると判定されたものについて、かしめ工具４５を筒状部材１２の一端面における押圧穴部１２ａとは異なる位置に押圧するように回転させて、例えば９０度回転させて、図４（ｄ）及び図５に示す押圧穴部１２ａの形成時と同様に、かしめ工具４５を筒状部材１２の一端面に押圧させて筒状部材１２の一端面にかしめ工具４５によって他の押圧穴部を形成し、筒状部材１２における前記他の押圧穴部の内側部分を軸状部材１１の溝部１１ａ内に倒れ込ませて軸状部材１１に対して筒状部材１２をかしめ加工する。

【0074】

そして、筒状部材１２の一端面に形成された前記他の押圧穴部の形状に基づいて、具体的には前記他の押圧穴部の深さに基づいて軸状部材１１に対する筒状部材１２のかしめ状態を再び判定する。

【0075】

図６に示す押圧穴部１２ａの形成時と同様に、筒状部材１２の一端面に形成された前記他の押圧穴部の上方に形状測定器５５を配置し、形状測定器５５によって前記他の押圧穴部の深さを測定し、測定された前記他の押圧穴部の深さから、図７に示す押圧穴部の深さと倒れ込み量との関係式Ｌ１を用いて、筒状部材１２における前記他の押圧穴部の内側部分の倒れ込み量を推定する。

【0076】

そして、推定された筒状部材１２における前記他の押圧穴部の内側部分の倒れ込み量が、予め設定された倒れ込み量の所定範囲にあるか否かを判定し、予め設定された所定範囲にあるときはかしめ状態が正常であると判定し、予め設定された所定範囲より大きいとき又は小さいときはかしめ状態が異常であると判定する。

【0077】

本実施形態では、形状測定器５５によって押圧穴部の形状として押圧穴部の深さを測定し、押圧穴部の深さに基づいてかしめ状態を判定しているが、例えば押圧穴部の形状として押圧穴部の面積を測定し、押圧穴部の面積に基づいてかしめ状態を判定するようにすることも可能である。

【0078】

また、本実施形態では、軸状部材１１の外周面に形成されるかしめ加工用の溝部１１ａは、軸状部材１１の周方向全体に亘って設けられているが、例えば、かしめ工具４５によって筒状部材１２の一端面に形成される押圧穴部１２ａ及び前記他の押圧穴部の位置に対応して軸状部材１１の周方向の一部に設けるようにすることも可能である。

【0079】

このように、本実施形態に係るかしめ加工の検査方法では、軸状の被結合部材１１の外周面にかしめ加工用の溝部１１ａが形成された被結合部材１１に対し、筒状の結合部材１２を被結合部材１１の溝部１１ａに対向するように嵌め合わせ、結合部材１２の一端面に押圧穴部１２ａを形成することにより結合部材１２における押圧穴部１２ａの内側部分１２ｂを溝部１１ａ内に倒れ込ませて被結合部材１１に対して結合部材１２をかしめ加工した後に、押圧穴部１２ａの形状を測定し、測定された押圧穴部１２ａの形状に基づいて結合部材１２のかしめ状態を判定する。

【0080】

これにより、かしめ結合部１３が外部から視認できない場合においても、結合部材１２のかしめ状態と相関を有する結合部材１２の一端面に形成された押圧穴部１２ａの形状を測定することで、結合部材１２のかしめ状態を精度良く検査することができる。かしめ工具４５が摩耗した場合においても、結合部材１２の一端面に形成された押圧穴部１２ａの形状を測定することで、結合部材１２のかしめ状態を精度良く検査することができる。かしめ工具４５によって結合部材１２が押圧される際に結合部材１２に加えられる荷重が所定値以下に制限される場合においても、結合部材１２のかしめ状態を精度良く検査することができる。

【0081】

本実施形態では、結合部材１２の一端面に形成された押圧穴部１２ａの深さを測定し、測定された押圧穴部１２ａの深さＤに基づいて結合部材１２のかしめ状態を判定する。結合部材１２のかしめ状態と相関を有する結合部材１２の一端面に形成された押圧穴部１２ａの深さＤを測定することで、比較的容易に結合部材１２のかしめ状態を精度良く検査することができる。

【0082】

また、結合部材１２の一端面に形成された押圧穴部１２ａの形状に基づいて結合部材１２の倒れ込み量Ｗを推定し、推定された結合部材１２の倒れ込み量Ｗが所定範囲にあるとき結合部材１２のかしめ状態が正常であると判定し、結合部材１２の倒れ込み量Ｗが所定範囲より大きいとき又は小さいとき結合部材１２のかしめ状態が異常であると判定する。これにより、結合部材１２の一端面に形成された押圧穴部１２ａの形状に基づいて推定した結合部材１２の倒れ込み量Ｗを用いて結合部材１２のかしめ状態の正常及び異常を判定することができる。

【0083】

また、結合部材１２の倒れ込み量Ｗが所定範囲より小さく結合部材１２のかしめ状態が異常であると判定される場合に、結合部材１２の一端面にかしめ工具４５を押圧させて他の押圧穴部を形成することにより被結合部材１１に対して結合部材１２を再びかしめ加工した後に、前記他の押圧穴部の形状を測定し、測定された前記他の押圧穴部の形状に基づいて結合部材１２のかしめ状態を判定する。

【0084】

これにより、結合部材１２の倒れ込み量が所定範囲より小さくかしめ状態が異常であると判定される場合に、結合部材１２の一端面に他の押圧穴部を形成して再びかしめ加工した後に結合部材１２のかしめ状態を再び検査することができ、結合部材１２のかしめ状態を精度良く検出することができる。

【0085】

本発明は、例示された実施の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、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0086】

以上のように、本発明によれば、かしめ結合部を外部から視認できない場合においても結合部材のかしめ状態を精度良く検出することが可能となるから、外部から視認できないかしめ結合部の精度が要求される場合に好適に利用される可能性がある。

【符号の説明】

【0087】

１ ピストン
３ ピストンピン
５ コンロッド
１０ 動吸振器
１０ａ 固定部
１０ｂ 可動部
１０ｃ 支持部
１１ 軸状部材
１１ａ 溝部
１２ 筒状部材
１２ａ 押圧穴部
１３ かしめ結合部
４５ かしめ工具
５５ 形状測定器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】