JP2014065115A

JP2014065115A - 弾性シールリングの組付方法及び組付装置

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Publication number: JP2014065115A
Application number: JP2012212485A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Ishizuka; 康孝石塚; Kinya Fukazawa; 欣也深澤; Yasuo Watanabe; 靖夫渡辺
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-04-17
Anticipated expiration: 2032-09-26
Also published as: JP5933401B2

Abstract

【課題】簡易な構成でシールリングを組み付けることができ、且つ、汎用性の高いシールリングの組付方法及び組付装置を提供する。
【解決手段】ワークを位置決めするステージと、ステージ上に配置される組付ベルトと、ワークを囲繞するようにステージ上に配置され、組付ベルトを位置決めするガイド部材と、組付ベルトを巻き取るベルト巻取装置と、を備え、ワークの溝部の外側且つ組付ベルトの内側に弾性シールリングＳＲを配置し、ベルト巻取装置で組付ベルトを巻き取ることで、組付ベルトの張力により弾性シールリングをワークに形成された環状の凹溝５３に組み付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、弾性シールリングをワークに組み付ける弾性シールリングの組付方法及び組付装置に関する。

一般にトルクコンバータ、油圧式クラッチ、ＣＶＴなどの自動車等の自動変速機には作動油を密封するためのオイルシールリングが要所に取り付けられている。このようなオイルシールリングは軸とシリンダー間で回転可能で、充分なオイルシール性が要求される。オイルシールリングは、鋳鉄製シールリングやフッ素樹脂シールリングが従来用いられたが、耐摩耗性、オイルシール性の向上およびコスト低減のため、射出成形法により相互に対向する合い口を有する樹脂製の弾性シールリング、例えばポリエーテルエーテルケトン樹脂製の弾性シールリングが多用されるようになっている。（特許文献１参照）。

特許第４０８４７２９号公報

ところで、特許文献１には、製造ラインにおいてシールリングをどのように取り付けるか開示されていない。シールリングをワークの溝部に組みつけようとすると例えば、シールリングの外側にプッシャー等を配置し、外側からシールリングを押し込むことが考えられる。

しかしながら、リング形状を維持しながらシールリングを押し込むためにはプッシャーを複数配置する必要があり、装置が大型化、複雑化するばかりか製造コストが嵩むという問題がある。また、複数のプッシャーを配置してもリング形状に倣って押し付けることは難しく、方向の設定、押し付けのタイミング等の調整が複雑で、シールリングの挙動も不明確になり、過剰な拘束による合い口の嵌合不良が生じるおそれがある。さらに、ワークの種類に応じて大幅な仕様変更が生じ、汎用性が低いという問題もある。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で精度よくシールリングを組み付けることができ、且つ、汎用性の高いシールリングの組付方法及び組付装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
環状の溝部（例えば、後述の実施形態における凹溝５３）を有するワーク（例えば、後述の実施形態におけるプーリ組立体ＰＡ）に対し、対向する合い口（例えば、後述の実施形態における合い口６０，６０´）を有する弾性シールリング（例えば、後述の実施形態における弾性シールリングＳＲ）を組み付ける弾性シールリングの組付方法であって、
組付ベルト（例えば、後述の実施形態における組付ベルト１２）の張力により前記弾性シールリングを前記溝部に組み付けることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項２に係る発明は、
環状の溝部（例えば、後述の実施形態における凹溝５３）を有するワーク（例えば、後述の実施形態におけるプーリ組立体ＰＡ）に対し、対向する合い口（例えば、後述の実施形態における合い口６０，６０´）を有する弾性シールリング（例えば、後述の実施形態における弾性シールリングＳＲ）を組み付ける弾性シールリングの組付装置（例えば、後述の実施形態における組付装置１０）であって、
前記ワークを位置決めするステージ（例えば、後述の実施形態におけるステージ１１）と、
前記ステージ上に配置される組付ベルト（例えば、後述の実施形態における組付ベルト１２）と、
前記ワークを囲繞するように前記ステージ上に配置され、前記組付ベルトを位置決めするガイド部材（例えば、後述の実施形態におけるガイドピン１３）と、
前記組付ベルトを巻き取るベルト巻取装置（例えば、後述の実施形態におけるベルト巻取装置１４）と、を備え、
前記ワークの前記溝部の外側且つ前記組付ベルトの内側に前記弾性シールリングを配置し、前記ベルト巻取装置で前記組付ベルトを巻き取ることで、前記組付ベルトの張力により前記弾性シールリングを前記溝部に組み付けることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２の構成に加えて、
前記ステージは、前記ワークの軸線方向に直交する平面内で分離可能な第１ステージ（例えば、後述の実施形態における第１ステージ１１Ａ）と第２ステージ（例えば、後述の実施形態における第２ステージ１１Ｂ）とから構成され、
前記第１ステージと前記第２ステージは、それぞれ前記組付ベルトと、前記複数のガイド部材と、前記ベルト巻取装置と、を備えることを特徴とする。

請求項１及び請求項２の発明によれば、組付ベルトにより弾性シールリングを組み付けることにより、弾性シールリングの形状に倣ってスムーズに弾性シールリングをワークの溝部に組付けることができる。また、１つ又は２つの駆動装置により組付ベルトの巻き取りを行えばよいので、組付機構の簡素化、低コスト化を実現することができる。さらに、巻付量に応じてベルトの張力を変更できるので、荷重負荷の調整の自由度が高い。更に、ワーク形状に応じて、大幅な仕様変更を必要とせず汎用性が高い。

請求項３の発明によれば、ステージ上にワークを位置決めする際に、ワークを一方向に搬送すればよいので、ワークの位置決めを容易に行うことができる。

無段変速機のプーリ組立体の断面図である。図１の部分拡大図である。弾性シールリングの上面図である。図３の弾性シールリングの合い口の斜視図である。弾性シールリングの組付方法を説明する説明図であり、（ａ）はワーク搬送時、（ｂ）はワーク位置決め時、（ｃ）は弾性シールリング載置時、（ｄ）は弾性シールリング組付時である。図５（ｃ）の状態の部分断面図である。プーリ組立体とピストンカバーとの組付方法を説明する説明図であり、（ａ）はピストンカバー搬送時、（ｂ）は組付中、（ｃ）は組付完了時である。プーリ組立体とピストンカバーとの他の組付方法を説明する説明図であり、（ａ）はピストンカバー搬送時、（ｂ）は組付中、（ｃ）は組付完了時である。

以下、本発明の一実施形態に係る弾性シールリングの組付方法及び組付装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、弾性シールリングが取り付けられるワークとして、無段変速機のプーリ組立体を例に説明するが、これに限定されるものではない。

先ず、弾性シールリングが取り付けられる無段変速機のプーリ組立体について図１を参照しながら説明する。図中、符号ＰＡは無段変速機に組み込まれるプーリ組立体であって、同様の構造を有する入力側のドライブプーリ組立体と出力側のドリブンプーリ組立体の一方を示すものである。その構造は、回転軸ＳにＶ溝の一方の斜面を構成するテーパ状の板Ｂ１を一体に形成し、Ｖ溝の他方の斜面を構成するテーパ状の板Ｂ２の内径側円筒部５０を回転軸Ｓに対してボールスプラインを介して回転軸Ｓの軸線方向に移動自在に取り付ける。そして、板Ｂ２の背面との間に油圧室ＯＣを形成するピストンカバーＰＣを回転軸Ｓに固定して、回転軸Ｓの油圧供給路Ｌから分岐する油路を介して該油圧室ＯＣに作動油が導かれると板Ｂ２が板Ｂ１に向って移動しＶ溝の溝幅が狭められるようにしている。尚、油圧室内には板Ｂ２を板Ｂ１方向に付勢するスプリング（不図示）が縮設されている。

板Ｂ２には、外径側円筒部５１の外周面に形成された２本の環状突起５２間に凹溝５３が設けられており、凹溝５３に樹脂製の弾性シールリングＳＲが組みつけられて、板Ｂ２とピストンカバーＰＣがシールされている。弾性シールリングＳＲは、リングの一部が切断されて両端部に対向する合い口が形成されている。

弾性シールリングＳＲの合い口は、図３及び図４に示すように、相互に対向する合い口６０，６０´より形成される。合い口６０は、弾性シールリングＳＲの矩形断面における側面二辺を結んでリング内径面側６１ａとリング外径面側６１ｂとに二分割するとき、リング内径面側６１ａの矩形断面の先端部分に突き合わせ面６２が形成される。また、リング外径面側の矩形断面部分１ｂには、この部分をさらに軸方向に二分割する一方の矩形断面部分を削除して突き合わせ面６２から後退した第１ポケット６３と、他方の矩形断面部分をより削除して突き合わせ面６２からより後退した第２ポケット６４とが形成される。なお、第１ポケット６３および第２ポケット６４の外周面は弾性シールリングＳＲの所定の曲率をもつように形成される。

一方、他方の合い口６０´は、突き合わせ面６２、第１ポケット６３および第２ポケット６４と、相補的に嵌合するように形成された突き合わせ面６２´、第１リップ６３´および第２リップ６４´とを有している。すなわち、突き合わせ面６２とおよび６２´が衝合したとき、第１ポケット６３と第１リップ６３´とが、第２ポケット６４と第２リップ６４´とがそれぞれ嵌合する。このように、第１ポケット６３と第１リップ６３´との長さ、および第２ポケット６４と第２リップ６４´との長さが略同一となるように形成される。合い口６０，６０´の嵌合時には、図３に示すように、弾性シールリングＳＲはほぼ真円形となる。

次に、弾性シールリングＳＲの組付装置（以下、単に組付装置と呼ぶ。）及び組付装置を用いた弾性シールリングＳＲの組付方法について図５〜８を参照しながら説明する。
組付装置１０は、円盤状のワークを位置決めするステージ１１と、ステージ１１上に配置される組付ベルト１２と、ステージ１１上で組付ベルト１２を位置決めする複数のガイドピン１３と、組付ベルト１２を巻き取るベルト巻取装置１４と、を備える。以下の説明では、ワークとして、図１で示したプーリ組立体ＰＡを用いる場合を例示する。図５では、プーリ組立体ＰＡの回転軸線方向が紙面表裏方向となっており、組付装置１０を上方から見た図を示している。

ステージ１１は、プーリ組立体ＰＡの回転軸線方向に直交する水平面内で分離可能な第１ステージ１１Ａと第２ステージ１１Ｂとから構成される。第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂは、不図示の駆動機構によりプーリ組立体ＰＡの回転軸線を通る分離線Ｐに近接する方向及び離間する方向に移動可能で、ワーク搬送時に互いに離間し、ワーク搬送後に分離線Ｐ上で当接する。第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂには、中央部に板Ｂ１の外径側円筒部５１が貫通する半円状の貫通孔１５Ａ，１５Ｂが形成され、その回りに板Ｂ２の環状突起５２の幅と略等しい深さの半円状の凹部１６Ａ，１６Ｂが円形状に形成されている（図６参照。）。第１ステージ１１Ａと第２ステージ１１Ｂとが当接すると、半円状の貫通孔１５Ａ，１５Ｂが合わさって貫通孔１５となり内部に外径側円筒部５１が挿通し、半円状の凹部１６Ａ，１６Ｂが合わさって環状突起５２を支持する。また、プーリ組立体ＰＡが搬送されて第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂが位置決めされた状態においては、板Ｂ２の凹溝５３を構成する、一方側（下方）の環状突起５２の内壁面が第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂのシールリング載置面１７と同じ高さに位置する（図６参照）。

第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂのシールリング載置面１７には、板Ｂ２の環状突起５２を囲繞するように半円形状に複数のガイドピン１３が立設しており、ガイドピン１３の内側には一端が固定され、他端がベルト巻取装置１４に取り付けられた組付ベルト１２が張架されている。第１ステージ１１Ａのベルト巻取装置１４と第２ステージ１１Ｂのベルト巻取装置１４は、貫通孔１５を挟んで対角線上に位置していることが好ましい。ベルト巻取装置１４は、例えば電動ウインチであり、その巻取量、巻取スピードの調整が可能となっている。

組付ベルト１２は、薄板状の弾性体から構成される。弾性シールリングＳＲの幅よりも広いことが好ましく、例えば幅１０〜２０ｍｍ、厚み０．２〜０．５ｍｍの樹脂性の弾性ベルトが用いられる。

この組付装置１０により、組付ベルト１２に付与される張力を利用して弾性シールリングＳＲを板Ｂ２の外周面に形成された凹溝５３に組み付けることができる。

続いて、組付装置１０による弾性シールリングの組付方法について説明する。
先ず、第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂが離間している状態で、ワークとしてのプーリ組立体ＰＡが分離線Ｐに沿って搬送され、第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂに形成された貫通孔１５（貫通孔１５Ａ，１５Ｂ）に対応する位置に配置される（図５（ａ））。プーリ組立体ＰＡが所定の位置に搬送されると、不図示の駆動機構により第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂが分離線Ｐ側に移動し分離線Ｐ上で当接する。これにより、プーリ組立体ＰＡが第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂ上に位置決めされる。このとき、板Ｂ２の外径側円筒部５１が貫通孔１５を挿通し、一方側（下方）の環状突起５２が凹部１６Ａ，１６Ｂに保持される（図５（ｂ））。

続いて、環状突起５２を囲うように板Ｂ２の外側に、且つ、組付ベルト１２の内側に弾性シールリングＳＲがシールリング載置面１７に配置される（図５（ｃ）、図６）。シールリング載置面１７に載置された弾性シールリングＳＲは、板Ｂ２の一方側（下方）の環状突起５２の内壁面と同じ高さに位置することになる。このとき、弾性シールリングＳＲの合い口６０，６０´は分離線Ｐ上に位置することが好ましい。そして、この状態で、第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂのそれぞれのベルト巻取装置１４により組付ベルト１２を巻き取ることで、組付ベルト１２に張力が付与され、組付ベルト１２の外側に位置する複数のガイドピン１３のうち搬送方向上流側及び下流側のガイドピン１３ａ，１３ｂを支点に組付ベルト１２が内側に移動し、組付ベルト１２は弾性シールリングＳＲに当接して弾性シールリングＳＲを内側に押し込む。このとき、組付ベルト１２は弾性シールリングＳＲを周方向に広範囲に亘って巻きつき、周方向一方側から他方側を順序的に固定する理想的な倣い状態が実現できる。これにより、合い口６０，６０´が嵌合すると共に、弾性シールリングＳＲは凹溝５３内に組み込まれる（図５（ｄ））。

続いて、プーリ組立体ＰＡの回転軸Ｓが不図示の支持部材により支持された状態で、ピストンカバーＰＣが上方から下方に搬送されるとともに（図７（ａ））、第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂが不図示の移動機構により下方に移動することで、組付ベルト１２とピストンカバーＰＣとの間で弾性シールリングＳＲの受け渡しが行われる（図７（ｂ））。即ち、組付ベルト１２により押さえられていた弾性シールリングＳＲが次第にピストンカバーＰＣに押さえられるようになり、最後に組付ベルト１２が弾性シールリングＳＲから離れて、弾性シールリングＳＲがピストンカバーＰＣのみに抑えられるようになる（図７（ｃ））。これにより、板Ｂ２とピストンカバーＰＣとの間が弾性シールリングＳＲによってシールされた状態となる。

なお、ピストンカバーＰＣの組付は、組付ベルト１２とプーリ組立体ＰＡとを相対移動させることで行われるが、上記したようにプーリ組立体ＰＡを固定した状態で組付ベルト１２が取り付けられた第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂを移動してもよく、反対に組付ベルト１２が取り付けられた第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂを固定した状態でプーリ組立体ＰＡを移動させてもよい。

プーリ組立体ＰＡを移動させる場合、第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂは、凹部１６がシールリング載置面１７と独立に移動可能に構成され、組付ベルト１２の上方にピストンカバーＰＣを配置した状態で（図８（ａ））、凹部１６を上方に移動することで（図８（ｂ））、組付ベルト１２とピストンカバーＰＣとの間で弾性シールリングＳＲの受け渡しが行われる（図８（ｃ））。

以上説明したように、本実施形態によれば、組付ベルト１２により弾性シールリングＳＲを組み付けることにより、弾性シールリングＳＲの形状に倣ってスムーズに弾性シールリングＳＲを組付けることができる。また、組付ベルト１２の巻付量に応じて組付ベルト１２の張力を変更できるので、荷重負荷の調整の自由度が高い。更に、ワーク形状に応じて、大幅な仕様変更を必要とせず汎用性が高い。

また、上記実施形態では、２つのベルト巻取装置により組付ベルトの巻き取りを行えばよいので、プッシャー等により組付を行う場合に比べて、組付機構の簡素化、低コスト化を実現することができる。なお、上記実施形態では、ステージ１１を分離可能な第１及び第２ステージ１１Ａ，１１Ｂから構成し、それぞれに組付ベルト１２と、複数のガイドピン１３と、ベルト巻取装置１４とを配置したが、必ずしもこれに限らず、１つのステージ１１上に複数のガイドピン１３を配置し、一本の組付ベルト１２を１つのベルト巻取装置１４により巻き取り可能に構成してもよい。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
例えば、ガイド部材は、ガイドピン１３に限らず、ガイド板、ガイド片でもよく、その数、配置等、適宜変更可能である。
また、ベルト巻取装置１４は、必ずしもステージ１１上に配置されていなくてもよい。
また、シールリングの合い口６０，６０´は、上記実施形態に限らず、ストレートカット形状、ステップ形状、複合ステップ形状等を採用することができる。

１０組付装置
１１ステージ
１１Ａ第１ステージ
１１Ｂ第２ステージ
１２組付ベルト
１３ガイドピン（ガイド部材）
１４ベルト巻取装置
５３凹溝（溝部）
６０，６０´ 合い口
ＰＡプーリ組立体（ワーク）
ＳＲ弾性シールリング

Claims

環状の溝部を有するワークに対し、対向する合い口を有する弾性シールリングを組み付ける弾性シールリングの組付方法であって、
組付ベルトの張力により前記弾性シールリングを前記溝部に組み付けることを特徴とする弾性シールリングの組付方法。
環状の溝部を有するワークに対し、対向する合い口を有する弾性シールリングを組み付ける弾性シールリングの組付装置であって、
前記ワークを位置決めするステージと、
前記ステージ上に配置される組付ベルトと、
前記ワークを囲繞するように前記ステージ上に配置され、前記組付ベルトを支持するガイド部材と、
前記組付ベルトを巻き取るベルト巻取装置と、を備え、
前記ワークの前記溝部の外側且つ前記組付ベルトの内側に前記弾性シールリングを配置し、前記ベルト巻取装置で前記組付ベルトを巻き取ることで、前記組付ベルトの張力により前記弾性シールリングを前記溝部に組み付けることを特徴とする弾性シールリングの組付装置。
前記ステージは、前記ワークの軸線方向に直交する平面内で分離可能な第１ステージと第２ステージとから構成され、
前記第１ステージと前記第２ステージは、それぞれ前記組付ベルトと、前記複数のガイド部材と、前記ベルト巻取装置と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の弾性シールリングの組付装置。