JP2679386B2 - 押込装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のエンジンとトランスミッションあ
るいはトランスアクスルとを連結するための押込装置の
改良に関する。

（従来の技術） 従来、自動車のエンジンとトランスミッションあるい
はトランスアクスルとの連結は、例えば第４図に示すよ
うな押込装置を用いて自動的に行っていた。

第４図に示す押込装置は、トランスミッションあるい
はトランスアクスル用のリフタテーブル１およびスキッ
ド２、並びにボールキャスタ３を有し、エアシリンダ４
のピストンロッド５の先端に取り付けた押込用爪６を介
して前記スキッド２を押すことによって、スキッド２上
のトランスミッション７（あるいはトランスアクスル、
以下同様）を矢印Ａの方向に押し込みエンジン８と連結
させる。その際、押込力の大きさは、圧力制御弁等から
なるエア制御機器９を用いて高圧と低圧を切り替えるこ
とによって、強弱２段階（強押込と弱押込）に切り替え
うるようになっている。また、エアシリンダ４のストロ
ークは、ポテンショメータ10によって検知される。そし
て、この押込装置の動作は、シーケンサ11によって制御
されるようになっている。

例えばマニュアルトランスミッションをエンジン８に
連結する場合、まず、押込力が比較的弱いいわゆる弱押
込を行って、トランスミッション７のスプライン軸の溝
合わせを行う。このスプライン軸溝合わせの成否は、エ
アシリンダ４のストロークにより判断する。スプライン
軸の溝合わせが完了すれば、押込力が比較的強いいわゆ
る強押込を行って、トランスミッション７の本押込を行
いトランスミッション７とエンジン８とを完全に連結さ
せる。この連結の成否も、エアシリンダ４のストローク
から判断する。弱押込または強押込においてNGが発生す
れば、シリンダ４を引いて再度弱押込または強押込を実
行する（この再実行は２〜３回行われる）。

このマニュアルトランスミッションの押込シーケンス
に対し、オートマチックトランスミッションの場合に
は、弱押込は行われず、はじめから強押込が実行され
る。

なお、トランスアクスルの押込も、前述のトランスミ
ッションの押込の場合と同様にしてなされる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の押込装置にあって
は、以下のような問題点がある。

まず第１に、とくにマニュアルトランスミッションの
場合はスプライン軸溝合わせを行う際に弱押込が重要で
あるが、スプライン軸溝合わせの時の最適押込力は車種
によって異なるため、１台の押込装置で多種のトランス
ミッションあるいはトランスアクスルに対応することは
困難である。つまり、多車種混流ラインにおいて１台の
押込装置により多種のトランスミッション等の押込を実
行しようとすれば、スプライン軸溝合わせの成功率が低
減する虞がある。これに対処するためには、押込装置の
エア制御機器９の構成およびシーケンサ11のプログラム
を複雑化する必要がある。

第２に、従来の押込装置では、高低圧切替用のエア制
御機器９によって押込力が２段で切り替えられるのに伴
なって押込速度も２段切り替えされるにすぎないため、
サイクルタイムの短縮にも一定の限界がある。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためにな
されたものであり、装置構成の複雑化を避けつつ多種類
のトランスミッションあるいはトランスアクスルに対応
でき、かつサイクルタイムの短い押込装置の提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するための本発明は、押込方向に進退
移動する押込部材と、該押込部材を駆動する駆動手段
と、前記押込部材のストローク位置を検出する位置検出
器と、押込時の押込力の大きさを検出する押込力検出器
と、前記位置検出器からのストローク位置情報および前
記押込力検出器からの押込力情報を入力し、一連の押込
過程のうち押込力が不要な段階では、前記押込部材の移
動速度が一定となるように前記駆動手段を制御する一
方、押込力が必要な段階では、前記押込部材の押込力が
所望の一定の大きさとなるように前記駆動手段を制御
し、少なくとも押込力の大きさが比較的小さい場合に押
込NGが発生した場合には、前記押込部材が前回の押込力
の大きさよりも小さい押込力で再押込を行うように前記
駆動手段を制御する制御手段を有することを特徴とす
る。

（作用） このように構成された押込装置は、以下のように作用
する。

まず、一連の押込過程のうち押込力が不要な段階にお
いて、制御手段は、押込部材の移動速度が一定となるよ
うに駆動手段を制御する。つまり、この段階では押込部
材の速度制御が行われる。

それから、押込部材が押込力の必要な段階に到達した
ことが位置検出器により検出されると、制御手段は、押
込力検出器からの押込力情報に基づいて押込力が所望の
一定の大きさとなるように駆動手段を制御する。つま
り、この段階では押込部材の押込力制御が行われる。

また、少なくとも押込力の大きさが比較的小さい場合
に押込にNGが発生したことが位置検出器により検出され
ると、制御手段は、押込部材が前回の押込力の大きさよ
りも小さい押込力で再押込を行うように駆動手段を制御
する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例に係る押込装置の概略構成
図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図であって、
第４図に示す部材と同一の部材には同一符号を付してい
る。

この押込装置は、トランスミッションあるいはトラン
スアクスル用のリフタテーブル１およびスキッド２、並
びにボールキャスタ３のほか、駆動手段たるサーボモー
タ12と、このサーボモータ12の出力軸と結合されたボー
ルねじ13と、このボールねじ13と作動する押込部材たる
押込用爪6aとを有し、サーボモータ12が回転すると、ボ
ールねじ13を介して押込用爪6aが押込方向にストローク
するようになっている。その際、押込用爪6aは、リニア
ガイド14によって案内される。この押込用爪6aの前進ス
トロークによって、スキッド２が押され、これに伴って
スキッド２上のトランスミッション（あるいはトランス
アクスル、以下同様）７が矢印Ａの方向に押し込まれエ
ンジン８と連結する。

また、押込用爪6aには、スキッド２の端側部と当接す
る位置に押込力検出器たるロードセル15が取り付けら
れ、このロードセル15により、押込時に押込用爪6aによ
り伝達される押込力の大きさが検出されるようになって
いる。

さらに、サーボモータ12には、位置検出器たるエンコ
ーダ16が取り付けられ、このエンコーダ16により、押込
用爪6aのストローク位置情報が検出されるようになって
いる。後述するように、エンコーダ16からの前記情報に
基づいて、押込用爪6aの移動速度が測定されるほか、ト
ランスミッション７のスプライン軸溝合わせ位置への到
達の有無、スプライン軸溝合わせの成否、およびトラン
スミッション７とエンジン８との連結の成否が判断され
る。

ロードセル15とエンコーダ16はそれぞれ制御手段たる
制御装置17に接続され、この制御装置17は、ロードセル
15およびエンコーダ16からの入力情報に基づいて、サー
ボーモータ12の制御を行うようになっている。

また、この制御装置17には入出力装置18が接続され、
この入力装置18により、制御のために必要な各種の設定
値情報が入力される。例えば、車種ごとに、押込用爪6a
の移動速度および押込力（弱押込時と弱押込時の双方）
の各目標値のほか、押込用爪6aの所定のストローク位置
情報として、スプライン軸溝合わせ開始位置Ｘ、スプラ
イン軸溝合わせ完了位置Ｙおよび連結作業完了位置Ｚを
それぞれ設定し記憶させておく。

このように構成された押込装置に対する制御の概要
は、以下の通りである。

押込用爪6aがスプライン軸溝合わせ開始位置Ｘに到達
するまでは押込力は不要であるため、この段階では、押
込用爪6aの移動速度の方を重視してこれを制御対象と
し、いわゆる早押込を行う。これに対し、押込用爪6aが
スプライン軸溝合わせ開始位置Ｘからスプライン軸溝合
わせ完了位置Ｙに到達するまで、および、スプライン軸
溝合わせ完了位置Ｙから連結作業完了位置Ｚに到達する
まではそれぞれ適当な大きさの押込力を必要とするた
め、押込力を制御対象としていわゆる弱押込または強押
込を順次あるいは後者だけ行う。スプライン軸溝合わせ
あるいは本押込にNGが発生したときは再度押込を実行す
るが、特に弱押込NGの場合には前回より小さい押込力で
押込を再実行する。これは、スプライン軸溝合わせ時の
押込力を最適化してスプライン軸溝合わせの成功率を向
上させるためである。

第３図は、マニュアルのトランスミッションの場合に
おける制御装置17の動作を示すフローチャートである。

制御装置17は、エンコーダ16からの押込用爪6aのスト
ローク位置情報およびロードセル15からの押込力情報を
常時入力する（S1、S2）。

それから、制御装置17は、まず、押雇用爪6aの移動速
度が予め設定された目標値と一致するようにして早押込
を実行させる（S3）。

それから、押込用爪6aがスプライン軸溝合わせ開始位
置Ｘに到達したか否かを、その設定値とエンコーダ16に
より検出されたストローク位置とを比較して判断する
（S4）。この判断として押込用爪6aがスプライン軸溝合
わせ開始位置Ｘに到達してなければ、到達するまで早押
込を実行させる。

S4の判断として押込用爪6aがスプライン軸溝合わせ開
始位置Ｘに到達していれば、制御装置17は、ロードセル
15により検出される押込力が予め設定された比較的小さ
い目標値と一致するようにサーボモータ12を制御し、弱
押込を行わせる（S5）、 それから、制御装置17は、スプライン軸溝合わせが完
了したか否かを、エンコーダ16により検出されたストロ
ーク位置と予め設定されたスプライン軸溝合わせ完了位
置Ｙとを比較して判断する。（S6）。

この判断としてスプライン軸溝合わせにNGが発生した
場合、制御装置17は、一旦押込用爪6aのストロークを引
いて（S7）、前回よりも小さい押込力で再び弱押込を実
行させる（S8）。S8を終えるとS6に戻る。

S6の判断としてスプライン軸溝合わせが完了していれ
ば、制御装置17は、ロードセル15により検出される押込
力が予め設定された比較的大きい目標値と一致するよう
にサーボモータ12を制御し、強押込により本押込を実行
させる（S9）。

それから、制御装置17は、トランスミッション７とエ
ンジン８との連結作業（本押込）が完了したか否かを、
エンコーダ16により検出されたストローク位置と予め設
定された連結作業完了位置Ｚとを比較して判断する（S1
0）。

この判断として本押込にNGが発生していれば、一旦押
込用爪6aのストロークを引き（S11）、S9に戻って再度
強押込を実行させる。

S10の判断として押込用爪6aが連結作業完了位置Ｚに
到達していれば、この押込装置の押込動作は終了する。

これに対し、オートマチックのトランスミッションの
場合は、S5において、弱押込の代わりにここでも強押込
を行う。これに伴って、S8は省略される。

なお、以上の動作は、トランスアクスルの場合につい
ても同様である。

以上、本実施例によれば、ロードセル15を用いて押込
時の押込力を直接測定し、この情報に基づいてサーボモ
ータ12を制御するようにしたので、装置構成を複雑にす
ることなく、車種に応じた最適でかつ安定した押込力を
実現することができ、１台の押込装置で多種のトランス
ミッションあるいはトランスアクスルに対応することが
可能となる。それ故、多車種混流ラインの生産効率が向
上する。

しかも、スプライン軸溝合わせで弱押込を行う場合
に、NG時の再実行押込力を前回のそれよりも小さくした
ので、スプライン軸溝合わせ時の弱押込力の最適化が図
られ、スプライン軸溝合わせの成功率が向上し、この点
からも生産効率の向上に資する。

また、本実施例によれば、押込力が必要な段階でのみ
弱押込または強押込を行う一方、押込力が不要な段階で
は早押込を行うようにしたので、サイクルタイムの短縮
が図られる。

（発明の効果） 以上の説明により明らかなように、本発明によれば、
押込時の押込力の大きさを検出し、この情報により押込
力が所望の一定の大きさとなるような制御を行うので、
あらかじめワークの種類ごとに目標値を設定しておくこ
とで、ワークの種類に応じた最適な押込力を容易に実現
でき、装置構成の複雑化を避けつつ多種類のワークに対
応可能となる。また、少なくとも押込力の大きさが比較
的小さい場合において押込NGが発生し再押込を行う際に
は、前回の押込力の大きさよりも小さい押込力で再押込
を行うので、押込力の最適化が図られ、押込作業の成功
率が向上する。さらに、押込力が不要な段階では移動速
度を一定とする制御を行うので、いわゆる早押込が行わ
れ、サイクルタイムの短縮が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る押込装置の概略構成
図、 第２図は、第１図のII−II線に沿う断面図、 第３図は、第１図の制御装置の動作の一例を示すフロー
チャート、 第４図は、従来の押込装置の一例を示す図である。 6a……押込用爪（押込部材）、７……トランスミッショ
ンあるいはトランスアクスル、８……エンジン、12……
サーボモータ（駆動手段）、15……ロードセル（押込力
検出器）、16……エンコーダ（位置検出器）、17……制
御装置（制御手段）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押込方向に進退移動する押込部材と、 該押込部材を駆動する駆動手段と、 前記押込部材のストローク位置を検出する位置検出器
   と、 押込時の押込力の大きさを検出する押込力検出器と、 前記位置検出器からのストローク位置情報および前記押
   込力検出器からの押込力情報を入力し、一連の押込過程
   のうち押込力が不要な段階では、前記押込部材の移動速
   度が一定となるように前記駆動手段を制御する一方、押
   込力が必要な段階では、前記押込部材の押込力が所望の
   一定の大きさとなるように前記駆動手段を制御し、少な
   くとも押込力の大きさが比較的小さい場合に押込NGが発
   生した場合には、前記押込部材が前回の押込力の大きさ
   よりも小さい押込力で再押込を行うように前記駆動手段
   を制御する制御手段とを有することを特徴とする押込装
   置。