JP2699182B2 - クラッチピストン組付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、クラッチドラム内にクラッチピストンを組
み付ける装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より知られている多くの自動車用自動変速機にお
いては、変速操作のために接、断されるクラッチがいく
つか設けられている。このようなクラッチを構成する要
素の一つとして、クラッチドラム内に配されてクラッチ
接、断のためにドラム軸方向に動かされるクラッチピス
トンがある。このクラッチピストンの多くは外周部に環
状のピストンシールを備え、このピストンシールがクラ
ッチドラムの周壁内面に密接するようにして該ドラム内
に配置される。

上記ピストンシールの多くはいわゆるリップ状のもの
であり、このようなピストンシールを備えたクラッチピ
ストンをクラッチドラム内に組み付ける際には、このピ
ストンシールがクラッチドラムの縁部に引掛かって捲れ
ないように注意を払う必要がある。従来より、このピス
トンシールの捲れを防止するために、クラッチドラムの
周壁と内径がほぼ等しい円筒状のガイド部を有するピス
トン組付治具を用いてクラッチピストンをクラッチドラ
ムに組み付けることが考えられている。すなわち、上述
のようにピストンシールが捲れやすいのは、該シールの
開端側からクラッチピストンをクラッチドラム内に組み
込む場合であるから、その場合、ピストンシールの閉端
側からクラッチピストンを上記治具のガイド部内に嵌入
させ（その際にはピストンシールの捲れは生じ難い）、
次いでこの治具をそのガイド部内周面がクラッチドラム
の周壁内面と連続する状態に配置し、クラッチピストン
を押込手段によってクラッチドラム側に押し込めば、ピ
ストンシールがクラッチドラムの縁部に引掛かることが
無くクラッチピストンがクラッチドラム内に組み込まれ
うる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のようなピストン組付治具を用い
てクラッチピストンの自動組付けを行なう場合には、治
具やクラッチピストンをピストン供給ステーションや仮
組みステーション、さらにはピストン組付ステーション
の間で移送するとともに、クラッチピストンを治具に仮
組みするために、例えばクラッチピストンを治具内に押
し込む動作も果たす複雑な組付ロボット等が必要となっ
ていた。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、ピストン組付治具を用いてクラッチピストンをクラ
ッチドラムに組み付ける作業を自動的に行なうことがで
きる、簡単な構成のクラッチピストン組付装置を提供す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明のクラッチピストン組付装置は、前述したよう
なピストン組付治具と、 クラッチピストン供給ステーションから供給されたク
ラッチピストンを治具のガイド部内に組み付けるピスト
ン仮組みステーションと、 この仮組みステーションでクラッチピストンが組み付
けられた治具を、そのガイド部内周面がクラッチドラム
の周壁内面と連続する状態に配置した後、押込手段によ
りクラッチピストンをクラッチドラム側に押し込んで該
ドラム内に組み付けるピストン組付ステーションと、 クラッチピストンを上記ピストン供給ステーションか
らピストン仮組みステーションに移送するとともに、こ
のピストン仮組みステーションにおいて治具をクラッチ
ピストンに対して同軸に揃えて配置し、該クラッチピス
トンが治具に仮組みされた後この治具を上記ピストン組
付ステーションに移送するロボットとを備え、 そして上記ピストン仮組みステーションには、クラッ
チピストンを保持するピストン保持手段と、該ピストン
と同軸に配置された治具を保持する治具保持手段と、こ
れらの保持手段を相対的に近付く方向に移動させて、ク
ラッチピストンを治具のガイド部内に嵌入させる駆動手
段とが設けられたことを特徴とするものである。

（作用） 上記の構成においては、クラッチピストンおよびピス
トン組付治具の移送専用にロボットを設け、ピストン仮
組ステーションにおいては上記ロボットと別に設けた手
段によってクラッチピストンと治具との仮組みを行なう
ようにしているので、上記の移送用に構造が比較的簡単
な軽負荷ロボットを用いることができる。

（実施例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例によるクラッチピストン組
付装置を示すものであり、第２図はこのクラッチピスト
ン組付装置の一部を、第１図の矢印Ａ方向から見た状態
を示す側面図である。この装置は第１図に示すように、
ピストン供給ステーション10と、ピストン仮組みステー
ション30と、ピストン組付ステーション70とを有してい
る。この実施例のクラッチピストン組付装置は、自動車
用自動変速機のクラッチピストンの１つであるコーステ
ィングピストンをクラッチドラムに組み付けるためのも
のであり、上記ピストン供給ステーション10には、コー
スティングピストン５が一例として５個、パレット11上
に位置決め載置されて供給される。ピストン供給ステー
ション10に供給されたコーティングピストン５は、ロボ
ット12により、該ステーション10から１個ずつピストン
仮組みステーション30に移送される。ロボット12は垂直
軸13を回動中心として水平方向に回動するアーム14と、
このアーム14に取り付けられて垂直軸15を回動中心とし
て水平方向に回動するアーム16と、このアーム16に対し
て上下動する昇降部19の下部に取り付けられたハンド部
17とを有している。

以下、第３図を参照して上記ハンド部17について詳し
く説明する。水平に配置されたハンド部基板18の下面に
はスライダ20が固定され、このスライダ20内にはロッド
21が摺動自在に挿通されている。このロッド21の下端部
には、スライダ20の下面を受けるストッパ22が保持さ
れ、またこのロッド21は、連結部材31およびロッド32を
介して前記昇降部19に連結されている。連結部材31と基
板18との間には、コイルばね33が縮装されている。上記
基板18の下面には、例えば圧力流体を給排することによ
り可動部23を駆動するアクチュエータ24が固定されてい
る。この可動部23は、垂直軸Ｂを中心とする共通の円上
に等角度間隔で３個配置されており（第３図では１個だ
け図示してある）、上記円の径方向に移動する。なおこ
れらの可動部23は連動して、常に互いが共通円周上に有
るように移動する。各可動部23には、ハンド25が固定さ
れている。このハンド25の下端部近傍には、外側すなわ
ち垂直軸Ｂと反対側を向くピストン保持面25aが形成さ
れており、それよりもやや上の位置には、同じく外側を
向く治具保持面25bが形成されている。ハンド25には上
方に延びるアーム26が固定され、このアーム26が外側に
移動して所定の位置まで来ると、その旨が例えば光電式
のスイッチ27によって検出されるようになっている。

次に、ロボット12によってコースティングピストン５
をパレット11上から、ピストン仮組みステーション30に
移送する操作について詳しく説明する。第３図に示すよ
うにコースティングピストン５の外周部には、予め前工
程において環状のピストンシール６が嵌合されている。
このピストンシール６はいわゆるリップ状のものであ
り、コースティングピストン５はこのピストンシール６
の開端側が下方を向く状態でパレット11上に載置されて
いる。ロボット12はいわゆるティーチング機能を有する
ものであり、ティーチングされた操作手順に従って、先
ずパレット11上の第１番目のコーティングピストン５を
ハンド25によって保持する。すなわちロボット12は、ア
ーム14および16を動かして、ハンド部17を上記第１番目
のコースティングピストン５の上方に位置させ、そして
ハンド部17の垂直軸Ｂをこのコースティングピストン５
の中心軸と同軸に揃える。なおこの際３本のハンド25は
予め、アクチュエータ24の作動により、その移動範囲内
の最内方位置（垂直軸Ｂに最も近い位置）にある状態と
されている。ハンド部17が上記の位置に設定されると、
次にロボット12の昇降部19が所定距離下降する。それに
より、ハンド25が所定位置まで下降して、コースティン
グピストン５の中央の内孔5a内に進入し、このハンド25
のピストン保持面25aが内孔周壁5bの下部と対向する状
態となる。次いで３本のハンド25は、アクチュエータ24
により外方に移動され、上記ピストン保持面25aがピス
トン内孔周壁5bに押し付けられるので、このコースティ
ングピストン５がハンド25に保持される。なおハンド25
の各下面がパレット11の上面に接した後も昇降台19が若
干下降する場合は、ロッド21が基板18およびスライダ20
に対して相対的に下方に移動し、昇降台19の移動が吸収
される。

上記のようにしてハンド25がコースティングピストン
５を保持すると、ハンド部17が引き上げられるととも
に、アーム14、16が回動して、コースティングピストン
５はピストン仮組みステーション30に移送される。なお
第８図に詳しく示すように、ハンド25の先端下部は、上
記周壁5bのテーパ部5cと向き合うように斜めに張り出し
ている。したがってこの張出部分が、コースティングピ
ストン５の落下防止を果たす。

次にピストン仮組みステーション30を詳しく示す第４
図と第５図を参照して、コースティングピストン５のピ
ストン組付治具への仮組みについて説明する。水平に配
された基板40上には、有底円筒状のガイド筒41が固定さ
れ、このガイド筒41内には、円柱状のボス部42aと円板
状の受台42bとを有するピストン保持台42が配されてい
る。なお第４図では、軸Ｃの左側に基板40上の部分を、
右側に基板40の下側の部分を示してある。上記ピストン
保持台42は垂直に配された上下動軸43の上部に固定され
ている。この上下動軸43の下端は、上下動シリンダ44の
ピストンロッド45に連結され、したがって該ピストンロ
ッド45が伸長、収縮されると、ピストン保持台42がガイ
ド筒41内で上昇、下降する。上記上下動軸43の周りに
は、軸受46に保持されて上下方向に延びるローラスイン
グ軸47が、等角度間隔で３本配設されている（第５図で
は、それらのうちの１本のみを表示）。各ローラスイン
グ軸47の上端部にはローラ取付具48が固定され、この取
付具48には、水平軸Ｇの周りに回転可能に治具保持ロー
ラ50が取り付けられている。ローラスイング軸47の下端
部には平歯車51が固定され、この平歯車51は、基板40の
下側において上下動軸43と同軸に配された平歯車52に噛
合している。この平歯車52は上下動軸43の軸受53の周り
において回転可能に保持されている。そしてこの平歯車
52の下側には該平歯車52と一体的に回転可能に円板54が
固定されている。この円板54の外周に近い位置には、円
柱状の頭部55aを下側に突出させた状態でボルト55が固
定されている。一方、基板40と連結された基板56上に
は、シリンダ57が水平に取り付けられている。このシリ
ンダ57のピストンロッド58には、前記ボルト頭部55aを
間に収める２つの押し板59aを固定したロッド59が連結
されている。したがって、シリンダ57が駆動されてピス
トンロッド58が伸長、収縮されると、円板54が回転し、
この回転が平歯車51、52を介してローラスイング軸47に
伝達され、治具保持ローラ50がこの軸47を中心として揺
動する。

コースティングピストン５が前述のようにしてピスト
ン供給ステーション10からピストン仮組みステーション
30に移送されるのに先行して、３つの治具保持ローラ50
は、ガイド筒41の上方から側外方に退出した位置（例え
ば第４図図示の位置から90°揺動した位置）に設定され
ている。そしてピストン保持台42は下端位置（第５図図
示の位置）に設定されている。またほぼ円筒状のピスト
ン組付治具７は、ガイド筒41の側外方位置において基板
40上の受台40aに載置されている。ロボット12は、ハン
ド25に保持したコースティングピストン５をピストン保
持台42の上方においてその中心軸Ｄと同軸に揃え、次に
ハンド部17を所定距離下降させる。それとともに、各ハ
ンド25が内方に移動される。それにより、コースティン
グピストン５がハンド25から離され、第５図図示のよう
にピストン保持台42上に保持される。このときコーステ
ィングピストン５の内孔5a内にボス部42aが進入して、
コースティングピストン５はピストン保持台42と同軸に
保持される。次いでロボット12はハンド部17を引き上
げ、このハンド部17をピストン組付治具７の上方におい
て、軸Ｂが該治具７の中心と揃うように配置する。次に
ハンド部17が所定距離降ろされ、各ハンド25が外方に移
動される。そこでハンド25の治具保持面25bが第３図図
示のようにピストン組付治具７の周壁に接し、ピストン
組付治具７がハンド25に保持される。

こうしてピストン組付治具７を保持したハンド部７
は、ロボット12により、保持したピストン組付治具７の
中心がピストン保持台42の上方においてその中心軸Ｄと
同軸に揃う位置に移動され、そこで所定距離降ろされ
る。それにより、第５図に示されるようにピストン組付
治具７の下部の円筒状のガイド部7aがガイド筒41内に嵌
入し、またこのガイド部7aの上部において治具外周面に
形成された突部7bがガイド筒41の上端面に着座して、ピ
ストン組付治具７がガイド筒41と組み合う。そして各ハ
ンド25が内方に移動されて、ピストン組付治具７から離
れる。次いでハンド部17はガイド筒41から上方に離れた
待機位置まで引き上げられる。

次に前記シリンダ57が駆動されてローラスイング軸47
が回転され、３つの治具保持ローラ50は、第５図に示さ
れるように、ピストン組付治具７の上端面に接する位置
まで揺動する。次いで上下動シリンダ44が駆動され、ピ
ストンロッド45が伸長される。それによりピストン保持
台42が上昇し、その上に保持されていたコースティング
ピストン５は、その外周に嵌着されているピストンシー
ル６（第３図参照）をガイド部7aの内周面と摺動させつ
つ上昇する。なおガイド部7aの内径は、ピストンシール
６の外径よりもやや小さい径、つまり該シール６が摺動
することになるクラッチドラム８（後に詳述する）の周
壁内面の径とほぼ同じ径とされている。しかし、コース
ティングピストン５は、リップ状のピストンシール６の
閉端側からガイド部7a内に進入するので、この進入の際
にシール６がガイド部7aの下縁部に引掛かって捲られる
ようなことはない。ピストンロッド45が所定長さ伸長し
たところで上下動シリンダ44は駆動停止し、引き続き今
度はピストンロッド45を収縮させて元の位置に戻す。そ
れにより、上述のようにしてガイド部7a内に進入してい
たコースティングピストン５は、このガイド部7a内に保
持される。なお上述のようにコースティングピストン５
が押し上げられるとき、ピストン組付治具７の上端面が
３つの治具保持ローラ50によって押さえ付けられている
ので、このピストン組付治具７は所定位置に保持され
る。これらの治具保持ローラ50は、コースティングピス
トン５がガイド部7a内に保持されたところで、ガイド筒
41の上方位置から側外方に退出した位置に戻される。

次にハンド部17が、前記待機位置から下方に降ろされ
る。ハンド25が先にピストン組付治具７から離れた時の
高さ位置まで降りたところで、ロボッ12はハンド部17の
下降を停止させる。次にハンド25が外方に移動され、コ
ースティングピストン５およびピストン組付治具７を再
度保持する（第３図参照）。こうしてコースティングピ
ストン５とピストン組付治具７を保持したロボット12
は、これらを前記ピストン組付ステーション70に移送す
る。

第１図に示すようにピストン組付ステーション70にお
いては、予めクラッチドラム８がコンベア85上において
開口側を上に向けた状態で所定位置に載置されており、
ロボット12はコースティングピストン５を収めたピスト
ン組付治具７を、このクラッチドラム８の上方において
それと同軸に配置する。次いでロボット12がハンド部17
を所定距離下降させ、そしてハンド25が内方に移動され
ることにより、ピストン組付治具７がハンド25から離さ
れてクラッチドラム８上に載置される（第７図図示の状
態）。このときピストン組付治具７のガイド部7aは、ク
ラッチドラム８の周壁8aと互いに内周面が連続する状態
となる。ピストン組付治具７を離したハンド部17は、ク
ラッチドラム８から上方に離れた待機位置まで引き上げ
られ、そこで停止する。

第２図に詳しく示されるようにピストン組付ステーシ
ョン70には、スプライン軸71を上下方向に移動させると
ともにその長軸周りに回転させる回転昇降手段72が設け
られている。そしてこのスプライン軸71の上端部には水
平に延びるスイングアーム73の基端が固定され、このス
イングアーム73の先端には、第６、７図に詳細を示す押
込ヘッド74が取り付けられている。この押込ヘッド74
は、スイングアーム73の先端に連結された水平な基板75
と、この基板75の上面に互いに等角度間隔で固定された
３つのロッドガイド76と、このロッドガイド76内に摺動
自在に収められた治具押えロッド77と、これらの治具押
えロッド77よりも内側において基板75に互いに等角度間
隔で下向きに固定されたピストン押込棒78とを有してい
る。上記治具押えロッド77の下端部に固定されたストッ
パ79と基板75との間には、コイルばね80が縮装されてい
る。したがって治具押えロッド77はこのコイルばね80に
よって下方に付勢され、その他の外力が作用しなけれ
ば、その上端部に固定されたストッパ81がロッドガイド
76の上面に当接する位置を保つ。

前述のようにしてピストン組付治具７がクラッチドラ
ム８上に載置された後、スプライン軸71が回転されてス
イングアーム73が揺動し、押込ヘッド74は待機位置（第
１図図示の位置）からクラッチドラム８の上方位置に移
動される。このとき押込ヘッド74は、その中心軸Ｅがク
ラッチドラム８の中心と揃う状態とされる。次いでスプ
ライン軸71が降ろされ、押込ヘッド74が下降する。する
とまず、この押込ヘッド74の３本の治具押えロッド77
が、ピストン組付治具７の上端面に弾力的に当接して、
ピストン組付治具７を押さえ付ける。押込ヘッド74がさ
らに下降すると、３本のピストン押込棒78がコースティ
ングピストン５を上方から押し、該コースティングピス
トン５をピストン組付治具７内で下方に移動させる。こ
のとき治具押えロッド77は下降し得ないので、基板75に
対して相対的に上方に移動する。コースティングピスト
ン５が下方に押し込まれると、ピストンシール６をガイ
ド部7a内面と摺動させながら、該コースティングピスト
ン５はピストン組付治具７からクラッチドラム８の周壁
8a内に嵌入する。この際コースティングピストン５は、
ピストンシール６の開端側からクラッチドラム８内に進
入することになるが、前述した通り周壁8aの内面とガイ
ド部7aの内面とが連続する状態となっているから、ピス
トンシール６が周壁8aの縁部に引掛かって捲れるような
ことがなく、コースティングピストン５のクラッチドラ
ム８への組付けが円滑かつ確実に行われうる。

コースティングピストン５の組付けを終了すると、押
込ヘッド74は上方に引き上げられ、またスイングアーム
73の揺動により第１図図示の待機位置まで戻される。ま
た空になったピストン組付治具７は、ハンド部17により
クラッチドラム８から上方に離され、ピストン仮組みス
テーション30の基板40上の受台40aに戻される。それと
ともに、コースティングピストン５が組み付けられたク
ラッチドラム８はコンベア85により第１図図示の位置か
ら送り出され、この位置には新しいクラッチドラム８が
供給される。次いでロボット12によりハンド部17がピス
トン供給ステーション10に移動され、パレット11上の第
２番目のコースティングピストン５が該ハンド部17に保
持されて、ピストン仮組みステーション30に移送され
る。以下、以上述べた動作が繰り返され、パレット11上
のコースティングピストン５が順次クラッチドラム８に
組み付けられる。５個のコースティングピストン５がす
べて取り出された後、パレット11はピストン供給ステー
ション10から取り出され、新たに５個のコースティング
ピストン５を載置したパレット11がピストン供給ステー
ション10に供給される。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明のクラッチピストン組
付装置においては、ピストンシールが嵌着されているク
ラッチピストンを一たんピストン組付治具に仮組みした
後、この治具からクラッチドラムに組み付けるようにし
ているので、クラッチピストンをクラッチドラム内に進
入させる際にピストンシールがドラム縁部に引掛かって
て捲れることを防止できる。したがって本装置によれ
ば、クラッチピストンのクラッチドラムへの組付作業を
確実に行なうことができる。

また本装置においては、クラッチピストンおよび治具
の移送専用に設けたロボットとは別の手段によって、ク
ラッチピストンをピストン組付治具に仮組みするように
しているので、このロボットとして軽負荷の比較的簡単
なものを用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はそれぞれ、本発明の一実施例によるク
ラッチピストン組付装置を示す平面図と側面図、 第３図は上記実施例装置のロボットハンド部を示す一部
破断側面図、 第４図と第５図はそれぞれ、上記実施例装置のピストン
仮組みステーションを示す一部破断平面図と一部破断側
面図、 第６図と第７図はそれぞれ、上記実施例装置のピストン
組付ステーションの一部を示す平面図と側断面図、 第８図は上記ロボットハンド部乃部を拡大して示す一部
破断側面図である。 ５……コースティングピストン 5a……ピストン内孔、5b……ピストン周壁 ６……ピストンシール、７……ピストン組付治具 7a……ガイド部、８……クラッチドラム 8a……クラッチドラム周壁 10……ピストン供給ステーション、12……ロボット 17……ハンド部、25……ハンド 25a……ピストン保持面、25b……治具保持面 30……ピストン仮組みステーション 41……ガイド筒、42……ピストン保持台 44……上下動シリンダ、47……ローラスイング軸 48……ローラ取付具、50……治具保持ローラ 51、52……平歯車、57……シリンダ 71……スプライン軸、72……回転昇降手段 73……スイングアーム、74……押込ヘッド 77……治具押えロッド、78……ピストン押込棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 耕二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 栗原 春登 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 濱久保 英治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 白坂 光二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−15832（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周部に環状のピストンシールが取り付け
   られたクラッチピストンを、前記ピストンシールがクラ
   ッチドラムの周壁内面に密接するようにして該ドラム内
   に組み付ける装置であって、 前記クラッチドラムの周壁と内径がほぼ等しい円筒状の
   ガイド部を有するピストン組付治具と、 クラッチピストン供給ステーションから供給されたクラ
   ッチピストンを前記治具のガイド部内に組み付けるピス
   トン仮組みステーションと、 この仮組みステーションでクラッチピストンが組み付け
   られた治具を、そのガイド部内周面が前記クラッチドラ
   ムの周壁内面と連続する状態に配置した後、押込手段に
   よりクラッチピストンをクラッチドラム側に押し込んで
   該ドラム内に組み付けるピストン組付ステーションと、 クラッチピストンを前記ピストン供給ステーションから
   ピストン仮組みステーションに移送するとともに、この
   ピストン仮組みステーションにおいて前記治具をクラッ
   チピストンに対して同軸に揃えて配置し、該クラッチピ
   ストンが治具に仮組みされた後この治具を前記ピストン
   組付ステーションに移送するロボットとを備え、 前記ピストン仮組みステーションには、クラッチピスト
   ンを保持するピストン保持手段と、該ピストンと同軸に
   配置された前記治具を保持する治具保持手段と、これら
   の保持手段を相対的に近付く方向に移動させて、クラッ
   チピストンを治具のガイド部内に嵌入させる駆動手段と
   が設けられていることを特徴とするクラッチピストン組
   付装置。