JP2006159338A - ワークへのローラ組付方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークのスプライン溝内にローラを組み付けるに際し、特別な位置決め手段を必要とせず、簡素で且つ安価な装置により組付けることができるようにし、製品形態に制約を受けず、また、組付手順も簡単な操作で済むようにする。
【解決手段】内面に内側スプライン溝３ａを有するムーバブルプーリ３の筒内に、外面に外側スプライン溝２ａを有するプーリシャフト２を嵌挿し、ローラガイド１６で保持するローラ４をプーリシャフト２の外面に向けて押圧しながらプーリシャフト２を独立に回転させることで、外側スプライン溝２ａ内にローラ４を押し込み、次いで、ローラ押込みバー１７でローラ４を下方に押圧しながら、ムーバブルプーリ３を独立に回転させて内側スプライン溝３ａ内にローラ４を挿入する。
【選択図】図８

Description

本発明は、例えば自動車の無段変速機のプーリを構成する固定シーブと可動シーブのスプライン溝にローラを組み付ける技術に関する。

従来、自動車の無段変速機のプーリは、固定シーブと可動シーブの複数のスプライン溝にボールやローラ等を挿入して相互の軸方向の相対移動を可能にしているが、固定シーブと可動シーブのスプライン溝にボールを組み付ける技術として、例えば、位置決め治具により、固定シーブや可動シーブに形成される内外のスプライン溝を位相合わせし、この位置決め治具をクランパにより把持して回転方向の位置決めを行うような技術（例えば、特許文献１参照。）や、特定の１ヶ所のスプライン溝の溝部間にボール押込み用のロッドを挿入して固定シーブと可動シーブを概略位相合せし、その状態で残り二ヶ所のスプライン溝にボールを挿入し、その後、最初の１ヶ所のスプライン溝にボールを挿入するような技術（例えば、特許文献２参照。）などが知られている。
また、固定シーブと可動シーブのスプライン溝の位相合わせを、挿入されるボールを用いて行うような技術（例えば、特許文献３参照。）も知られている。
特許第３２４７３６１号公報 特開平８−９９２３５号公報 特開平６−９１４５４号公報

ところが、特許文献１や特許文献２の技術の場合、ボールを組み付ける前に、固定シーブと可動シーブを位置決めし、両シーブに形成したスプライン溝の位相合せを行ったり、ボールを挿入するときに設備との間で位置合わせを行ったりするような必要があり、精度良く溝を合わせるには、位置決め治具や位置決めロッド等にも装置が必要で、その構成も複雑化するとともに、生産効率の低下や、製作コストの上昇に繋がるおそれもある。

一方、特許文献３の技術の場合、両者のスプライン溝を位相合せするための格別な装置等は必要としないが、軸部材の位置決めが必要であり、また、ボールを組付ける際、上方に仮支持される軸部材を下降させながら回転させることにより、位相が合致した時点でボールを可動シーブの溝内に落とし込んで位相合わせを自動的に行うようにしているため、ボールの離脱を防止するリテーナの組付位置等が制約され、製品の形態等が限られてしまうとともに、軸部材にある程度の重量がある場合、この重量を受けながらゆっくり下降させないとボールに傷がついたり、かじったりするという問題が生じ、かじり等を防止しようとすると、ゆっくり作業せざるを得ず、サイクルタイムが長くなるという問題がある。

そこで本発明は、固定シーブと可動シーブのようなスプライン溝を有するワークに対して、スプライン溝内にローラを組み付けるに際し、特別な位置決め手段を必要とせず、簡素で且つ安価な装置により組付けることができるようにし、製品形態に制約を受けず、また、組付手順も簡単な操作で済むようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、内面に内側スプライン溝を有する筒部材の筒内に、外面に外側スプライン溝を有する軸部材を嵌挿し、両者のスプライン溝の位相を合せてスプライン溝部内にローラを組み付ける方法において、前記ローラを軸部材の外面に向けてラジアル方向に押圧しながら軸部材を回転させてローラを外側スプライン溝に係合させ、その後、外側スプライン溝に係合したローラを組付け方向に押圧するとともに、前記筒部材を回転させ、ローラと内側スプライン溝の位相が合った際、組付け方向の押圧力によりローラを内側スプライン溝に挿入するようにした。

このように、軸部材の外面に向けてラジアル方向にローラを押圧し、軸部材を回転させることでローラを外側スプライン溝に係合させるようにすれば、特別な位置決め装置がなくても自動的にローラを外側スプライン溝内に嵌合させることができ、また、その後、ローラを組付け方向に押圧し、筒部材を回転させることでローラを内側スプライン溝に係合させれば、特別な位置決め装置がなくても内側スプライン溝にも嵌合させた状態で挿入することができる。
すなわち、特別に位置決め装置を設けなくても、外側スプライン溝と内側スプライン溝に組み付けることができ、また、操作も簡単である。

また、本発明では、ローラ組付装置として、筒部材を嵌挿する軸部材を軸直状態で載置せしめる受台と、軸部材と筒部材とをそれぞれ独立に回転させることのできる第１、第２の回転手段と、軸部材の外面にローラを押圧する第１のローラ押圧手段と、位相の合ったスプライン溝部内にローラを挿入する第２のローラ押圧手段を設けた。

そして、第１のローラ押圧手段により、ローラを軸部材の外面に向けてラジアル方向に押圧し、第１の回転手段により軸部材を回転させることで、ローラを外側スプライン溝に係合させ、その後、第２のローラ押圧手段により、ローラを組付方向に押圧し、第２の回転手段により筒部材を回転させることで、ローラを内側スプライン溝に挿入する。
この際、装置構成としては、ローラを押圧する第１、第２のローラ押圧手段と、軸部材と筒部材とを独立に回転させる第１、第２の回転手段を設けるだけで、複雑な位相合せ機構等は不要なため、簡素な構成となる。

内側スプライン溝を有する筒部材の筒内に、外側スプライン溝を有する軸部材を嵌挿し、第１のローラ押圧手段により軸部材の外面に向けてラジアル方向にローラを押圧しながら第１の回転手段で軸部材を回転させることで、ローラを外側スプライン溝に係合させ、その後、第２のローラ押圧手段でローラを組付け方向に押圧しながら第２の回転手段で筒部材を回転させることで、ローラを内側スプライン溝に係合させるようにすれば、複雑な位置決め装置等が不要となり、装置構成も簡素になるとともに、組付け手順も簡単になる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで、図１は本発明に係るローラ組付装置の正面図、図２は同側面図、図３は無段変速機のプーリの説明図、図４は外側、内側スプライン溝の位相合わせの状態を示す説明図、図５は装置の要部を説明するための説明図、図６はローラガイドの平面視による説明図、図７、図８はローラ組付方法の説明図である。

本発明に係るローラ組付方法及び装置は、本実施形態では、自動車の無段変速機の可変プーリの組付けに適用され、簡素な装置構成で、特別な位置決め手段を必要とせず、しかも製品形態に制約を受けず、また、組付手順も簡単な操作で済むようにされている。

すなわち、この可変プーリ１は、図３に示すように、固定シーブとなる軸部材としてのプーリシャフト２と、このプーリシャフト２の外面に嵌合する可動シーブとなる筒部材としてのムーバブルプーリ３を備えており、前記プーリシャフト２の外面には、円周上等間隔に三ヶ所の外側スプライン溝２ａ（図４）が軸方向に沿って形成されるとともに、前記ムーバブルプーリ３の筒内面には、円周上等間隔に三ヶ所の内側スプライン溝３ａ（図４）が軸方向に沿って形成されている。

そして、それぞれのプーリシャフト２の外側スプライン溝２ａとムーバブルプーリ３の内側スプライン溝３ａは位相を合せた状態とされ、各スプライン溝２ａ、３ａ間には、ローラ４が組み込まれるとともに、組付状態において、ムーバブルプーリ３はプーリシャフト２の軸方向に移動可能にされている。
そして、本発明は、プーリシャフト２とムーバブルプーリ３との間に、ローラ４を組み付けるための技術である。

本組付装置１０は、図１、図２に示すように、ドライブ側のプーリ１とドリブン側のプーリ１を同時に組み付けることができるよう、ほぼ同じような装置構成が左右に一対設けられており、いずれの側の装置でも、ムーバブルプーリ３の筒内にプーリシャフト２を嵌挿させた状態でプーリシャフト２下面を支えることのできる受台１１と、プーリシャフト２の上端部を上から押え付けて回転自在に支持することのできる昇降自在なセンタ部材１２と、プーリシャフト２を独自に回転させることのできる第１の回転手段１３（図２）と、ムーバブルプーリ３を独自に回転させることのできる第２の回転手段１４（図２）と、パーツフィーダー１５（図２）から供給されるローラ４をプーリシャフト２の外面に向けて押圧することのできる第１のローラ押圧手段としてのローラガイド１６と、ローラ４を上から押圧することのできる第２のローラ押圧手段としてのローラ押込みバー１７を備えている。
なお、図１の左方のプーリ１はドライブ側のプーリであり、右方のプーリ１はドリブン側のプーリである。

前記第１の回転手段１３と、第２の回転手段１４は、図２及び図５に示すように、ガイドレール１９に沿って進退動可能なホルダ架台２０に取り付けられる第１摩擦車２１、及び第２摩擦車２２と、第１、第２摩擦車２１、２２を回転させるための第１、及び第２駆動モータ２３、２４を備えており、ホルダ架台２０が前進すると、第１摩擦車２１は、前記受台１１上に回転自在に設けられる回転円盤部１１ａの周面に当接可能にされ、また、第２摩擦車２２は、ムーバブルプーリ３の周面に当接可能にされている。

そして、前記プーリシャフト２は、受台１１の回転円盤部１１ａ上に載置できるようにされ、第１駆動モータ２３が作動すると第１摩擦車２１が回転して回転円盤部１１ａを連れ回し、プーリシャフト２を独立に回転させることができるようにされている。また、第１駆動モータ２３の出力軸と第１摩擦車２１との間には、不図示のスリップクラッチが設けられ、このスリップクラッチがすべるとプーリシャフト２への回転伝達が停止してプーリシャフト２の回転が停止するようにされている。
また、第２駆動モータ２４が作動すると、第２摩擦車２２が回転し、ムーバブルプーリ３を独立に連れ回すことができるようにされている。

前記ローラガイド１６は、図６にも示すように、エアシリンダ等の駆動源２６によって進退動自在にされ、パーツフィーダー１５から送給ホース２７を介して送り込まれるローラ４を一時的に保持し且つローラを送り出す筒部を備えたローラガイドアウタ２８と、送り込まれたローラ４の背面側を保持するバックアップ材３０を備えており、このバックアップ材３０の先端部には、半円弧状の凹部が形成されるとともに、ローラガイドアウタ２８は、ガイドホルダ３１に対して前後方向に摺動可能に保持され、またスプリング３２によって前方に付勢されている。

そして、ローラガイド１６が、図６（ａ）に示すように、後方に後退した状態でローラ４がローラガイドアウタ２８内に送り込まれると、バックアップ材３０先端の半円弧状凹部がローラ４の背面側を保持した状態となり、駆動源２６の作動によってローラガイド１６が前方に前進し、ローラガイドアウタ２８の先端がプーリシャフト２の外面に当接して押圧力を受け、スプリング３２を縮めながら後退すると、相対的にローラ４が前進するようにしている。そして、最終的には、図６（ｂ）に示すように、ローラ４がローラガイドアウタ２８の筒先に飛び出し、その前面部がプーリシャフト２に当接するようにしている。

前記ローラ押込みバー１７は、プーリシャフト２に当接したローラ４の上端部に当接して、ローラ４を下方に押圧できるようにされており、駆動源により上下動自在にされている。

以上のようなローラ組付装置における組付方法について説明する。
受台１１の回転円盤部１１ａ上に、ムーバブルプーリ３の筒内を嵌挿するプーリシャフト２が載置され、プーリシャフト２の上端部をセンタ部材１２で押え付けて位置決め保持すると、図７（ａ）に示すローラガイド１６が前進し、図７（ｂ）に示すように、ローラガイド１６前面がプーリシャフト２の外面に当接した後、ローラ４の前面がプーリシャフト２に当接し、ローラ４がプーリシャフト２外面をラジアル方向に軽い力で押圧した状態になる。

次いで、第１駆動モータ２３が作動し、第１摩擦車２１を通して回転円盤部１１ａが連れ回されると、プーリシャフト２が回転を始め、図７（ｃ）に示すように、プーリシャフト２の最初の外側スプライン溝２ａがローラ４の位置までくると、ローラ４は当該外側スプライン溝２ａ内に押込まれる。すると、ラジアル方向の圧力変化により、第１駆動モータ２３の出力軸と第１摩擦車２１間に配設されるスリップクラッチの作用により、格別な位置決め手段がなくてもプーリシャフト２の回転は自動的に停止する。

また、ローラ４が外側スプライン溝２ａに入ると、ローラガイド１６によりローラ４に向けてラジアル方向の圧力をかけたまま、図８（ｄ）に示すように、このローラ４の上方からローラ押込みバー１７が降下し、ローラ４の上面を下方に向けて所定圧で押圧する。

次いで、第２駆動モータ２４が作動し、第２摩擦車２２がムーバブルプーリ３を連れ回す。そして、図８（ｅ）に示すように、ムーバブルプーリ３の最初の内側スプライン溝３ａがローラ４の位置までくると、ローラ４はローラ押込みバー１７の押圧力により内側スプライン溝３ａに入り込む。この際、ローラ４は外側スプライン溝２ａにも入ったままの状態である。
すなわち、ローラ４は両方のスプライン溝２ａ、３ａ内に挿入される。

ローラ４の挿入が終えると、図８（ｆ）に示すように、一旦、ローラガイド１６が後退し、パーツフィーダー１５から次のローラ４が供給された後、残り二ヶ所のスプライン溝２ａ、３ａにローラ４を挿入する。
このローラ４の挿入も概ね前記要領と同一であるが、この時は、既にプーリシャフト２とムーバブルプーリの位相が合った状態であるため、上記と同様の手順でローラ４をプーリシャフト２の外側スプライン溝２ａに嵌合させると、そのままローラ押込みバー１７を降下させれば、ローラ３ａはリムーバブルプーリ３の内側スプライン溝３ａに入り込む。

以上のような要領により、特別な位置決め手段を必要とせず、簡素な装置構成で、組付手順も簡単な操作で行うことができる。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載される事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。

自動車の無段変速機のプーリ等のように、軸部材と筒部材のスプライン溝にローラを挿入して組付ける際、軸部材と筒部材の位相合わせを行うための特別な位置決め機構等を必要とせず、また、製品の形態にも制約を受けず、しかも簡単な手順で組み付けられるため生産性を高めることができる。

本発明に係るローラ組付装置の正面図 同側面図 無段変速機のプーリの説明図 外側、内側スプライン溝の位相合わせの状態を示す説明図 装置の要部を示す説明図 ローラガイドの平面視による説明図 ローラ組付方法の説明図その１ ローラ組付方法の説明図その２

符号の説明

１…可変プーリ、２…プーリシャフト（軸部材）、２ａ…外側スプライン溝、３…ムーバブルプーリ（筒部材）、３ａ…内側スプライン溝、４…ローラ、１０…組付装置、１１…受台、１３…第１の回転手段、１４…第２の回転手段、１６…ローラガイド（第１のローラ押圧手段）、１７…ローラ押込みバー（第２のローラ押圧手段）。

Claims (2)

1. 内面に内側スプライン溝を有する筒部材の筒内に、外面に外側スプライン溝を有する軸部材を嵌挿し、両者のスプライン溝の位相を合せてスプライン溝部内にローラを組み付ける方法であって、前記ローラを軸部材の外面に向けてラジアル方向に押圧しながら軸部材を回転させてローラを外側スプライン溝に係合させる工程と、外側スプライン溝に係合したローラを組付け方向に押圧する工程と、前記筒部材を回転させ、ローラと内側スプライン溝の位相が合った際、組付け方向の押圧力によりローラを内側スプライン溝に挿入する工程とを備えたことを特徴とするワークへのローラ組付方法。
2. 内面に内側スプライン溝を有する筒部材の筒内に、外面に外側スプライン溝を有する軸部材を嵌挿し、両者のスプライン溝の位相を合せてスプライン溝部内にローラを組み付ける装置であって、前記筒部材を嵌挿する軸部材を軸直状態で載置せしめる受台と、前記軸部材と筒部材とをそれぞれ独立に回転させることのできる第１、第２の回転手段と、前記軸部材の外面にローラを押圧する第１のローラ押圧手段と、位相の合ったスプライン溝部内にローラを挿入する第２のローラ押圧手段を備えたことを特徴とするワークへのローラ組付装置。