JP3804726B2 - ワンウェイクラッチの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプラグ、リボンスプリング、内側保持器、及び外側保持器を備え、外輪及び内輪の回転方向に応じて、空転状態及びトルク伝達状態が設定可能なワンウェイクラッチの製造方法に関し、特に、ワンウェイクラッチ製造の自動化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１９に示すスプラグ２１、リボンスプリング２２、外側保持器２３、及び内側保持器２４を備えたワンウェイクラッチ２０の組立て作業に際しては、その殆どを手作業に頼っている。
【０００３】
即ち、ワンウェイクラッチ２０を組立てるには、まず、図２０に示すようにリボンスプリング２２の長手方向に所定の間隔をあけて設けられたスプラグ挿入窓２８に、所定数のスプラグ２１を順次嵌挿する。
【０００４】
次に、図２１に示すように、外側保持器２３の周方向に沿って所定の間隔をあけて設けられたスプラグ挿入窓３０に、外側保持器２３の内側よりスプラグ２１を合わせ、スプラグ２１を嵌挿されたリボンスプリング２２を捻るようにして、各スプラグ２１の外輪側端部２５を外側保持器２３の各スプラグ挿入窓３０に順次嵌挿する。
【０００５】
更に、図１９に示す内側保持器２４の外周面に周方向に沿って所定の間隔をあけて設けられたスプラグ挿入窓３１に、内側保持器２４の外側よりスプラグ２１を合わせ、各スプラグ２１の内輪側端部２６を内側保持器２４の各スプラグ挿入窓３１に順次嵌挿する。こららの嵌挿作業は手作業にて行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の方法においては、各スプラグ２１の外輪側端部２５を外側保持器２３の各スプラグ挿入窓３０に嵌挿する図２１に示す作業に、特に熟練を要するという問題があった。
即ち、各スプラグ２１の外輪側端部２５を外側保持器２３の各スプラグ挿入窓３０に嵌挿する際、外側保持器２３のスプラグ挿入窓３０に、外側保持器２３の内側よりスプラグ２１を合わせ、リボンスプリング２２の柔軟性を利用してリボンスプリング２２を捻るようにして作業する必要があった。この際、不用意に無理な力を加えれば、リボンスプリング２２の破損を招く。したがって、機械化によるワンウェイクラッチ２０の組立て作業の自動化を困難なものとしていた。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、ワンウェイクラッチの組立て作業を自動化することができ、これによりワンウェイクラッチの生産性及び品質安定性の向上、並びに省力化を図ることができるワンウェイクラッチの製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
上記目的達成のため、本発明は、複数のスプラグと、該スプラグを挿入するスプラグ挿入窓が長手方向に亘って形成された可撓性のリボンスプリングと、該リボンスプリングを内周面に巻回し、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの外周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する外側保持器と、該外側保持器のリボンスプリングの内周側に、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの内周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する内側保持器と、を備えて構成されるワンウェイクラッチの製造方法において、略円柱形状に形成され、前記スプラグを収容可能に放射方向外側に開口したスプラグポケットを備えたボスを用い、前記ボスの各スプラグポケットに、スプラグを順次挿入し、前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回し、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記外側保持器を、前記ボスのリボンスプリングの外周側に装着した後、ボスを所定の回転数で連続回転させることにより、遠心力で各スプラグをスプラグポケット内からボスの放射方向外側に移動させ、前記リボンスプリング及び外側保持器のスプラグ挿入窓にそれぞれ嵌挿し、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記内側保持器を、前記リボンスプリングに対して相対回転させつつ、前記ボスのリボンスプリング内側に装着して、内側保持器のスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿するようにした。
【０００９】
これにより、ボスのスプラグポケット内に挿入されたスプラグは、その外側に相対的に円周位置を合わせて配置されたリボンスプリング、及び外側保持器のスプラグ窓に対して、ボスの連続回転による遠心力によって、自ら挿入動作を起こして挿入される。以て、ボスの連続回転を制御することで、無理な力を掛けることなく、スプラグの挿入が円滑に行われる。
また、上記ワンウェイクラッチの製造方法において、前記ボスは、前記スプラグポケットと、前記リボンスプリングのＶ字状折曲部に係合するＶ字状溝とが外周部に交互に複数配設され、前記リボンスプリングは、前記ボスのＶ字状溝に前記リボンスプリングのＶ字状折曲部を係合しつつ、ボスの外周に沿って巻回されるように構成してもよい。
さらに、上記ワンウェイクラッチの製造方法において、組み上がった前記ワンウェイクラッチを前記ボスから取り外して搬出するように構成してもよい。
【００１０】
また、前記目的達成のため、複数のスプラグと、該スプラグを挿入するスプラグ挿入窓が長手方向に亘って形成された可撓性のリボンスプリングと、該リボンスプリングを内周面に巻回し、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの外周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する外側保持器と、該外側保持器のリボンスプリングの内周側に、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの内周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する内側保持器と、を備えて構成したワンウェイクラッチの製造装置において、略円柱形状に形成され、前記スプラグを収容可能に放射方向外側に開口したスプラグポケットを備えたボスと、前記ボスの各スプラグポケットに、スプラグを順次挿入するスプラグ挿入手段と、前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回するリボンスプリング装着手段と、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記外側保持器を、前記ボスのリボンスプリングの外周側に装着した後、ボスを所定の回転数で連続回転させることにより、遠心力で各スプラグをスプラグポケット内からボスの放射方向外側に移動させ、前記リボンスプリング及び外側保持器のスプラグ挿入窓にそれぞれ嵌挿する外側保持器装着手段と、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記内側保持器を、前記リボンスプリングに対して相対回転させつつ、前記ボスのリボンスプリング内側に装着し、内側保持器のスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿させる内側保持器装着手段と、を備えてワンウェイクラッチの製造装置を構成する。
また、上記ワンウェイクラッチの製造装置において、前記ボスは、前記スプラグポケットと、前記リボンスプリングのＶ字状折曲部に係合するＶ字状溝とが外周部に交互に複数配設され、前記リボンスプリング装着手段は、前記ボスのＶ字状溝に前記リボンスプリングのＶ字状折曲部を係合しつつ、前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回するように構成してもよい。
さらに、上記ワンウェイクラッチの製造装置において、組み上がった前記ワンウェイクラッチを前記ボスから取り外して搬出するアンローダ手段を備えるように構成してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明によるワンウェイクラッチの製造方法の実施形態を図１〜図１９に基づいて説明する。
まず、図１９(a),(b)を参照して、ワンウェイクラッチ２０の構成を説明する。
ワンウェイクラッチ２０は、所定数のスプラグ２１、リボンスプリング２２、外側保持器２３及び内側保持器２４を備えて構成される。ワンウェイクラッチ２０は、外輪１０と内輪１１との間に各スプラグ２１を介在させ、外輪１０と内輪１１との回転方向及び回転差に応じて、各スプラグ２１の各輪１０、１１の回転方向に沿った変位（回転変位）を生じさせることにより、外輪１０及び内輪１１の所定方向への回転時のみ、その回転差に応じたトルクを伝達する。
【００１２】
具体的には、図１９(a)に示すように、ワンウェイクラッチ２０は、外輪１０が時計方向、内輪１１が反時計方向に回転する際、各スプラグ２１は、それぞれ外輪１０及び内輪１１との間で摺動し、外輪１０及び内輪１１のそれぞれの回転を許容する。即ち、空転状態となる。
また図２０(b)に示すように、ワンウェイクラッチ２０は、外輪１０が反時計方向、内輪１１が時計方向に回転する際、各スプラグ２１の姿勢をそれぞれ図中反時計方向に変位されることにより、各スプラグ２１を外輪１０及び内輪１１との間に噛み込まれた状態となる。これによりワンウェイクラッチ２０は、外輪１０と内輪１１との間でロック状態となり、外輪１０のトルクを内輪１１に、又逆方向にそれぞれのトルクを伝達する。
【００１３】
各スプラグ２１は、図１９に示す様な「ひょうたん状」の外形状を有しており、外輪１０と内輪１１との間に組み込まれた状態で、外輪側端部２５が外輪１０に当接すると共に、内輪側端部２６が内輪１１に当接する。各スプラグ２１は、それぞれ図１９(a)に示す時計方向に回転変位した姿勢において、外輪１０と内輪１１との間で摺動する。
【００１４】
リボンスプリング２２は、その長手方向に所定の間隔をあけてスプラグ数と同数に設けられたスプラグ挿入窓２８に、各スプラグ２１がそれぞれ嵌挿される。リボンスプリング２２は、各スプラグ２１の外輪側端部２５及び内輪側端部２６の略中間部分に形成された凹部２７を、スプラグ挿入窓２８及びスプラグ挿入窓２８に突設されたタブ２９（図１１参照）によって挟持する。このため、リボンスプリング２２は、各スプラグ２１を、外輪１０及び内輪１１の噛み合い方向、即ち、図１９(b)に示すスプラグの反時計方向の回転変位姿勢に常時付勢される。
これにより、空転から噛み合い状態に移るときのバックラッシが極力低減されるようになる。
【００１５】
外側保持器２３は、略円筒状に形成されており、周面にはスプラグ挿入窓３０が周方向に沿って所定の間隔をあけて、スプラグ２１数と同数に設けられている。外側保持器２３は、各スプラグ挿入窓３０に各スプラグ２１の外輪側端部２５が嵌挿される。
【００１６】
内側保持器２４は、外側保持器２３より径の小さな略円筒状に形成されており、周面にはスプラグ挿入窓３１が周方向に沿って所定の間隔をあけて、スプラグ２１数と同数に設けられる。内側保持器２４は、各スプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１の内輪側端部２６が嵌挿される。
【００１７】
以下、上述したワンウェイクラッチ２０を製造するワンウェイクラッチ製造装置４０及び該装置４０を用いたワンウェイクラッチ２０の製造方法について説明する。
ワンウェイクラッチ製造装置４０は、概略的には、図１に示すように回転可能なロータリーインデックステーブル４１上に複数のボス４４を各工程位置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆにそれぞれ配設してある。特に、位置ａ，ｂ，ｃ，ｄに対しては、ボス４４を回転駆動するサーボモータがインデックステーブル４１下面側にそれぞれ配設されている。
【００１８】
ロータリーインデックステーブル４１は、略円板状に形成されており、制御装置４２によって制御されるサーボモータ４３（図５参照）に駆動されることにより、所定の角度θずつ（図１ではθは６０゜）回転される。
【００１９】
ボス４４は、ロータリーインデックステーブル４１の上面の外周部に、周方向に所定の間隔をあけて所定数（図１では等間隔で６個）設けられており、特定のボス４４は、それぞれの位置で回転可能に設けられている。各ボス４４はそれぞれ略円柱状の同一形状に形成されており、外側保持器２３及び内側保持器２４の径、並びにリボンスプリング２２の長手方向寸法を考慮した所定の外径を有している。
各ボス４４の外周面には、各スプラグ２１を収容可能な所定数（図１では簡略化して８個としている）のスプラグポケット４５、及びリボンスプリング２２のＶ字状折曲部であるリンクル２２ａ（図６参照）を嵌合可能なＶ字状溝４６が、周方向に沿って所定の間隔をあけて交互に形成され、ボス４４の放射方向外側に開口している。
尚、上記ワンウェイクラッチ製造装置４０の各動作は、制御装置４２により制御されている。
【００２０】
上記ワンウェイクラッチ製造装置４０によれば、位置ａから組立工程が開始され、位置ｂ，ｃ，ｄを順次経由することで各位置における工程を経て、最終的に位置ｅに到達したときに１つのワンウェイクラッチの組立工程が完了することになる。
この位置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅにおける各工程を、第１、第２、第３、第４、第５工程と称して以降説明することにする。
【００２１】
上記各工程の概略的な内容としては次に示す通りである。
まず、第１工程においては、図２に示すように、スプラグ挿入部５０により、ロータリーインデックステーブル４１上の位置ａにおけるボス４４に形成されたスプラグポケット４５に、所定数のスプラグ２１を順次挿入する。
【００２２】
第２工程においては、図６に示すように、リボンスプリング装着部６０により、リボンスプリング２２をボス４４の外周に沿って巻回する。
【００２３】
第３工程においては、図１に示すように、外側保持器装着部７０により、ボス４４に巻回されたリボンスプリング２２の外側に外側保持器２３を装着すると共に、ボス４４を連続的に高速回転させる。このときのボス４４の高速回転に伴って、スプラグ２１に遠心力が作用して、スプラグ２１がスプラグポケット４５内からボス４４の放射方向外側に移動する。このようにしてスプラグ２１をリボンスプリング２２及び外側保持器２３のスプラグ挿入窓２８（図１１参照），３０にそれぞれ嵌挿する。
【００２４】
第４工程においては、図１に示すように、内側保持器装着部８０により、ボス４４に巻回されたリボンスプリング２２の内側に、内側保持器２４を外側保持器２３及びリボンスプリング２２と相対回転させつつ装着し、リボンスプリング２２の各スプラグ２１を内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に嵌挿する。
【００２５】
第５工程においては、図１に示すように、アンローダ部９０により、組み上がったワンウェイクラッチ２０を、ボス４４から取り外して搬出する。
【００２６】
以上が概略的な各工程の内容である。次に、各工程の詳細を順次説明する。
まず、第１工程について、図１〜図５を参照しつつ説明する。
スプラグ挿入部５０は、図１に示すロータリーインデックステーブル４１における外周部の一角に設けられる。このスプラグ挿入部５０は、ボス４４を間欠回転させることで、ボス４４に形成された各スプラグポケット４５にスプラグ２１を順次挿入するものである。
【００２７】
具体的には、図２に示すように、スプラグ挿入部５０は、ボス４４を回転駆動するサーボモータ５１と、スプラグ２１を整列させ連続供給するスプラグ整列装置５２と、該スプラグ整列装置５２からのスプラグ２１をスプラグポケット４５に挿入させるプッシャーバー５３ａを有するプッシャー５３と、を備え、さらに、プッシャー５３の前進・後退に伴うプッシャー位置の変化を検出する、例えばフォトカプラから成るプッシャー位置センサ５４と、サーボモータ５１の回転を検出するエンコーダ５５と、ボス４４のインデックス位置をカウントするインデックスカウンタ５６と、を備えている。これらプッシャー位置センサ５４、エンコーダ５５、インデックスカウンタ５６からの出力は、制御装置４２に入力される。
【００２８】
上記構成のスプラグ挿入部５０は、次のように動作する。即ち、制御装置４２は、サーボモータ５１により、ボス４４を隣合うスプラグポケット４５間の角度に相当する所定の角度φずつ間欠回転させると共に、スプラグ整列装置５２により１列に整列され且つ送り方向Ａに付勢されたスプラグ２１を、プッシャーバー５３ａの往復動によって最前列から１個ずつ押圧して、ボス４４のスプラグポケット４５にスプラグ２１を１個ずつ順次挿入する。挿入を完了すると、制御装置４２は、プッシャー５３にプッシャーバー５３ａを初期位置である右方に後退させるように指示する。
【００２９】
この際、制御装置４２には、図３に示すように、プッシャー位置センサ５４からプッシャー５３ａの往復動に伴うプッシャー位置信号、サーボモータ５１の回転を表すモータ回転信号、ボス４４のインデックス位置を表すインデックス信号が入力される。
制御装置４２は、これらの信号を受けて、まず、インデックス信号により現在のボス４４のインデックス位置を検出し、次いで、モータ回転信号がインデックスを行う所定の角度φ回転したかを差分カウンタ５７により判定する。ボス４４が所定の角度φ回転したと判定されたときは、プッシャー５３を作動させ、プッシャーバー５３ａを前進させることでスプラグ２１を１つスプラグポケット４５に挿入する。また同時に、インデックスカウンタ５６を現在カウントから１つインクリメントする。このときのプッシャー５３の動作は、プッシャー位置センサ５４によりバー５３ａ位置を検出しつつ行われる。
一方、インデックスを行う所定の角度φに達する前は、制御装置４２はサーボモータ５１に回転指令を送り、ボス４４を所定の角度まで回転させる。
【００３０】
以後、制御装置４２は上述の動作を繰り返す。その一方で、全位置差分カウンタ５８により、ボス４４の全てのスプラグポケット４５にスプラグ２１が挿入された状態か否かを判定する。これは、インデックスカウンタ５６のカウント値及びモータ回転信号により判定される。全挿入完了と判定されたときは、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θターンさせ、スプラグ挿入部５０により全てのスプラグポケット４５にスプラグ２１が挿入されたボス４４を、リボンスプリング装着部６０に移動させる。
【００３１】
上記動作において、ボス４４が所定の角度φ回転する際、ロータリーインデックステーブル４１、ボス４４、及びサーボモータ軸１００は、図４に示す状態となる。
【００３２】
図４において、サーボモータ軸１００は、ボス４４のサーボモータ軸嵌合穴１０１に嵌合されており、ボス４４は、サーボモータ軸１００及びサーボモータ軸１００に固定されたプレート１０４によって所定量持ち上げられ、ロータリーインデックステーブル４１から離間された状態にある。この状態で、制御装置４２は、ボス回転位置検出用センサ１０５からの信号に基づいて、サーボモータ５１（後述するサーボモータ６１，７１，８１も同様）を制御し、ボス４４を所定の角度φ回転させる。
これにより、ボス４４はスプラグポケット４５の開口位置をスプラグ整列装置のスプラグ出口部に一致する角度毎に回転することになる。
【００３３】
また、スプラグの全挿入完了後、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θターンさせる際、ロータリーインデックステーブル４１、ボス４４及びサーボモータ軸１００は、図５に示す状態となる。
即ち、図５において、サーボモータ軸１００は、ボス４４の下面に形成されたサーボモータ軸嵌合穴１０１から離脱した位置にあり、ボス４４は、外周方向に突設されたフランジ１０２を介して、ロータリーインデックステーブル４１の上面に載置された状態にある。この状態で、制御装置４２は、ロータリーインデックステーブル回転位置検出用センサ１０３からの信号に基づいて、ロータリーインデックステーブル４１のサーボモータ４３を制御し、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θ回転させる。
【００３４】
以上の第１工程により、ロータリーインデックステーブル４１の位置ａにおけるボス４４に、スプラグ挿入部５０によって、外周面に放射方向外側に開口する各スプラグポケット４５内に、スプラグ２１を順次挿入する。本工程がスプラグ挿入工程となる。
【００３５】
次に、第２工程について、図１、図３、図６を参照しつつ説明する。
リボンスプリング装着部６０は、ロータリーインデックステーブル４１における外周部の一角に、第１工程のスプラグ挿入部５０から所定の角度θをなす位置（図１ではスプラグ挿入部５０から時計回りに６０゜回転した位置）に設けられる。このリボンスプリング装着部６０は、サーボモータ６１によるボス４４の回転に伴い、ボス４４のＶ字状溝４６にリボンスプリング２２のＶ字状の折曲部であるリンクル２２ａを係合させつつ、リボンスプリング２２をボス４４の外周に沿って巻回するものである。
【００３６】
具体的には、図６に示すように、リボンスプリング装着部６０は、ボス４４と、ボス４４を回転駆動するサーボモータ６１と、リボンスプリング２２を図中斜め下方に向けて案内する内ガイド６２及び外ガイド６３と、を備えている。内ガイド６２及び外ガイド６３は、それぞれ図中上方から供給されるリボンスプリング２２をＢ方向に案内し、ボス４４の回転方向（時計方向）に沿ってボス４４の図中下側に導入する。即ち、外ガイド６３は、リボンスプリング２２をボス４４の外周面に接近させるように案内し、リボンスプリング２２先端のリンクル２２ａを、ボス４４のＶ字状溝４６に係合させる。この係合は、外ガイド６３とボス４４外周面との間隔を送り方向Ｂに対して徐々に狭めることで、ボス４４を回転させることで自然に行われる。
【００３７】
また、外ガイド６３には、リボンスプリング検出センサ６４が設けられる。リボンスプリング検出センサ６４は、リボンスプリング２２の先端及びリボンスプリング２２の終端を検出し、リボンスプリング先端検出信号又はリボンスプリング終端検出信号を制御装置４２に出力する。
【００３８】
制御装置４２では、リボンスプリング検出センサ６４からリボンスプリング先端検出信号が入力されると、サーボモータ６１によるボス４４の回転を開始する。ボス４４が回転することで、ボス４４の外周面に当接されているリボンスプリング２２最先端のリンクル２２ａが、ボス４４の外周面を摺動して（又は摺動しないまま直接）、Ｖ字状溝４６に係合する。その後、リボンスプリング２２は、ボス４４の回転に伴ってボス４４の外周に沿って巻かれるようにしてボス４４回転方向に引き込まれ、リボンスプリング２２の後続のリンクル２２ａが、ボス４４のＶ字状溝４６に順次係合する。このように、ボス４４の外周に沿って巻回されたリボンスプリング２２は、図７(b)に示すボス４４の上縁部に形成されたリボンスプリング案内溝６５に遊挿される。これにより、リボンスプリング２２はボス４４の放射方向外側への拡張を規制される。
【００３９】
そして、制御装置４２は、リボンスプリング検出センサ６４からリボンスプリング終端検出信号が入力されると、サーボモータ６１によるボス４４の回転を停止させる。このボス４４の回転は、図３に示すようにサーボモータ６１の回転を検出するエンコーダ６６、及び差分カウンタ６７により制御される。
その後、制御装置４２は、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θターンさせることで、スプラグ挿入部５０により全スプラグ２１を挿入し、且つリボンスプリング装着部６０によりリボンスプリング２２を外周に沿って巻回したボス４４を外側保持器装着部７０の位置に移動させる。
【００４０】
以上の第２工程により、ロータリーインデックステーブル４１をターンさせてリボンスプリング装着部６０の位置に送られたボス４４は、リボンスプリング装着部６０によって、ボス４４外周面のＶ字状溝４６に、リボンスプリング２２のリンクル２２ａを係合しつつ、リボンスプリング２２が外周に沿って巻回される。本工程がリボンスプリング装着工程となる。
【００４１】
次に、第３工程について、図１，図３，図７〜図１０を参照しつつ説明する。外側保持器装着部７０は、ロータリーインデックステーブル４１の外周部の一角に、第２工程のリボンスプリング装着部６０から所定の角度θをなす位置（図１ではリボンスプリング装着部６０から時計回りに６０゜回転した位置）に設けられる。
【００４２】
外側保持器装着部７０は、ボス４４を回転駆動するサーボモータ７１と、外側保持器を供給する外側保持器マガジン７２と、外側保持器２３をボス４４の位置に移動させる図示しない外側保持器ローダと、図７(a)に示すボス４４の上面を覆うキャップ７４及び回転センタ７６と、外側保持器マガジン７２の外側保持器２３のスプラグ窓検出センサ７５と、を備えて構成される。
外側保持器装着部７０は、図示しない外側保持器マガジンから供給された外側保持器２３を、外側保持器２３のスプラグ挿入窓３０の円周位置と、ボス４４のスプラグポケット４５の円周位置との位相が合うように載置角度を調整する。これは即ち、外側保持器２３をボス４４の位置に移動させたときに位相が一致するように調整するものである。
そして、図７(a)に示すように、外側保持器ローダにより外側保持器２３をつかみ、そのままボス４４の中心位置の直上に移動させる。そして、図８(a),(b)に示すように、ボス４４上部のリボンスプリング２２の外側に載置する。
【００４３】
さらに具体的に説明すると、外側保持器２３が収容された外側保持器マガジン７２から、１個ずつ搬送路７２に供給された外側保持器２３は、スプラグ窓検出センサ７５（反射型投受光センサ）からの信号に基づいて、スプラグ挿入窓３０の円周位置を、ボス４４のスプラグポケット４５の円周位置と位相が合うように載置角度が調整される。
【００４４】
次に、外側保持器ローダは、外側保持器マガジン７２から外側保持器２３をつかむと共に、外側保持器２３の中心がボス４４の中心に合致する位置までロータリーインデックステーブル４１側に前進し、ボス４４上部のリボンスプリング２２の外側に、外側保持器２３を上方から外側保持器２３を載置する。このとき外側保持器２３は、図７(a)及び図７(a)のボス４４要部詳細を表した図７(b)に示すように、外側保持器２３の下端部に形成された外側保持器Ｒ面２３ａが、ボス４４上部の外周側に形成された外側保持器案内用Ｒ面４４ａに当接しつつ滑ることで位置が規制される。これにより、図８(a),(b)に示すように外側保持器２３は、単に落下落下させるだけで、その中心がボス４４の中心に合致する位置に自動的に位置決めされる。その後、外側保持器２３をボス４４上に装着させた外側保持器ローダは、初期位置まで後退する。
【００４５】
次に、外側保持器装着部７０は、図９(a),(b)に示すようにキャップ７４及び回転センタ７６を下降させ、ボス４４のスプラグポケット４５をキャップ７４によってボス４４の外周面から所定の間隔をおいて閉塞状態にすると共に、キャップ７４の中心位置を回転センタ７６によりセンタリングした状態にする。
【００４６】
上記キャップ７４は、内周壁間の寸法Ｌを、外側保持器２３のスプラグ挿入窓３０に嵌挿された各スプラグ２１の仮想外接円の直径より僅かに大きく形成している。キャップ７４は、外側保持器２３が装着されたボス４４の上部を覆うように、回転センタ７６の下降により押圧されることでボス４４に被せられる。
【００４７】
このキャップ７４は、回転センタ７６に対して回転自在であり、ボス４４の上部に被せられた際、キャップ７４内面をボス４４上面に当接すると共に、内面側に突設された係合ピン７４ａを、ボス４４上面に形成された係合溝４４ｂに嵌合される。これによりキャップ７４は、ボス４４が連続回転される際、ボス４４に連動して回転し、ボス４４の連続回転に伴うリボンスプリング２２、外側保持器２３及びスプラグ２１の浮上がり、並びに外側保持器２３の位相ズレ等を確実に防止する。
【００４８】
そして制御装置４２は、図示しないセンサによって検出したキャップ７４及び回転センタ７６の下降完了信号を受けてタイマーを起動し、タイマーからの回転時間指令信号に基づいて、所定の設定時間を経過するまでボス４４を図１０に示すように連続回転させる。この連続回転は、サーボモータ７１により、本実施形態では２０００〜３０００ｒｐｍで行う。尚、このときのボス４４の回転は、サーボモータ７１の回転を検出するエンコーダ７７及び、差分カウンタ７８により制御される。
【００４９】
これにより、ボス４４の連続回転によりスプラグ２１に遠心力が作用して、各スプラグ２１は、スプラグポケット４５内からリボンスプリング２２のタブ２９（図１１参照）を押圧して、リボンスプリング２２及び外側保持器２３のスプラグ挿入窓２８，３０にそれぞれ自動的に嵌挿される。このときスプラグ２１は、図１０(b)に示すように、キャップ７４の内壁面７４ａに当接する位置までボス４４の放射方向外側に移動することになる。即ち、キャップ７４の内壁面７４ａがスプラグ２１のストッパーとなる。
【００５０】
ここにおいて、各スプラグ２１がボス４４の連続回転に伴う遠心力によってリボンスプリング２２のスプラグ挿入窓２８に嵌挿される際、図１２に示すように、スプラグ２１の外輪側端部２５及び内輪側端部２６の略中間部分に形成された凹部２７に、スプラグ挿入窓２８に突設されたタブ２９が係合され、タブ２９を所定量弾性変形させる。これにより、各スプラグ２１は、リボンスプリングからの脱落を防止される（スナップフィット構造）。
【００５１】
そして、制御装置４２は、タイマーによる設定時間経過後、図示しないセンサによって検出したキャップ７４及び回転センタ７６の上昇完了信号を受けて、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θターンさせる。
これにより、外側保持器２３及びリボンスプリング２２のスプラグ挿入窓２８，３０にスプラグ２１が嵌挿されたボス４４を、内側保持器装着部８０に移動させる。
【００５２】
ここで、ボス４４が連続回転する際、ロータリーインデックステーブル４１、ボス４４及びサーボモータ軸１００は、図１３に示す状態となる。
即ち、ボス４４が連続回転される直前、サーボモータ軸１００は回転しながら僅かに上昇する。そして、サーボモータ軸１００のプレート１０４に設けられた係止ピン１０６の位置が、ボス４４の下端面に形成された係止ピン嵌合溝１０７の位置と合致すると、係止ピン１０６が、図１４に示すように、サーボモータ軸１００に固定されたプレート１０４の図中上面から、バネ部材１０８の付勢力によって図中上方に突出し、ボス４４の係止ピン嵌合溝１０７に嵌合される。
このときボス４４は、図１３に示すように、サーボモータ軸１００及びプレート１０４によって所定量持ち上げられ、ロータリーインデックステーブル４１から離間された状態となる。これによりボス４４は、係止ピン１０６を介してサーボモータ軸１００と連動して回転し始める。
【００５３】
以上の第３工程により、リボンスプリング２２を装着されたボス４４は、ロータリーインデックステーブル４１のターンにより、外側保持器装着部７０の位置に移動される。そして、外側保持器装着部７０によって、ボス４４のスプラグポケット４５の円周位置とスプラグ挿入窓３０の円周位置との位相を合わせた外側保持器２３を、ボス４４のリボンスプリング２２外側に装着される。この状態で、ボス４４をサーボモータ７１により連続回転させることで、スプラグポケット４５内の各スプラグ２１は、遠心力によりボス４４の放射方向外側に移動して、リボンスプリング２２及び外側保持器２３のスプラグ挿入窓２８，３０にそれぞれ嵌挿される。本工程が外側保持器装着工程となる。
【００５４】
次に、第４工程について、図１，図３，図１５〜図１８を参照しつつ説明する。
内側保持器装着部８０は、ロータリーインデックステーブル４１の外周部の一角に、第３工程の外側保持器装着部７０から所定の角度θをなす位置（図１では外側保持器装着部７０から時計回りに６０゜回転した位置）に設けられる。内側保持器装着部８０は、ボス４４と、ボス４４を回転駆動するサーボモータ８１と、内側保持器２４を供給する内側保持器マガジン８２と、内側保持器２４をボス４４の位置に移動させる図示しない内側保持器ローダと、内側保持器２４のスプラグ窓を検出する位置センサ８４と、を備えて構成される。
【００５５】
内側保持器装着部８０は、内側保持器マガジン８２内に収容された内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１の円周位置と、ボス４４のスプラグポケット４５の円周位置との位相を合わせた状態で、内側保持器２４をボス４４に挿入する。そして、サーボモータ８１により内側保持器２４を外側保持器２３に対して相対回転させつつ、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１を嵌挿させる。
【００５６】
内側保持器２４を収容する内側保持器マガジン８２は、スプラグ窓検出センサ８４（反射型投受光センサ）からの信号に基づいて、スプラグ挿入窓３１の円周位置をボス４４のスプラグポケット４５の円周位置と位相が合うように調整する。
【００５７】
内側保持器ローダは、内側保持器マガジン８２から位相合わせされた内側保持器２４を取り出すと共に、図１５に示すように、内側保持器２４の中心がボス４４の中心に合致するボス４４の直上位置までロータリーインデックステーブル４１側に前進させる。そして、図１６に示すように、ボス４４上のリボンスプリング２２の内側に、内側保持器２４を載置する。このとき、内側保持器２４は、ボス４４に形成された内側保持器案内用Ｒ面４４ｃに案内されつつ、下端部２４ａが内側保持器案内溝４４ｄ内に遊挿される。その後、内側保持器ローダは、初期位置まで後退する。
【００５８】
制御装置４２は、図示しないセンサによって検出した内側保持器ローダの初期位置への後退完了信号を受けて、図示しない回転規制機構を作動させて内側保持器２４の回転を規制し、ボス４４の回転に連動しない状態とする。この状態で、制御装置４２は、サーボモータ８１を予め設定した一定の回転トルクで回転させると共に、サーボモータ８１に取り付けられたタコジェネレータ８５からの信号に基づいて、サーボモータ８１の回転トルクを検出する。この回転トルクにより、正しく内側保持器２４が装着されたかを判定する。
【００５９】
ここで、サーボモータ８１の回転トルクについて詳述すると、図１７(a)に示すように、内側保持器２４がスプラグ２１の内側側端部２６に当接し、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１が嵌挿されていない状態では、各スプラグ２１の内輪側端部２６と内側保持器２４との摺動摩擦が大きく、予め設定された回転トルクの最小値Ｔｍｉｎを超える回転トルクが検出される。
一方、図１７(b)に示すように、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１の内側側端部２６が嵌挿された瞬間には、各スプラグ２１が内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１内で若干の周方向に対するフリー状態となり、予め設定された回転トルクの最小値Ｔｍｉｎを下回る回転トルクが検出される。
【００６０】
そこで、上記回転トルクの変動を利用して内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１内にスプラグ２１が挿入された状態か否かを検出する。また、この検出に先だって、内側保持器２４が正常にボス４４に挿入されたか否かを検出する。
即ち、制御装置４２は、回転規制された内側保持器２４の初期回転トルク、及び、スプラグ窓３１にスプラグ２１が嵌挿した瞬間（図１７（ｂ）に示す状態）の回転トルクの低下を捕らえて、内側保持器２４のスプラグ窓３１へのスプラグ２１の嵌挿を検出する。
以下に、内側保持器装着部８０における内側保持器２４の装着手段を図１８に示す制御フローチャートを用いて説明する。
【００６１】
ステップ１（以降、Ｓ１と記す）においては、内側保持器ローダが作動させ、内側保持器マガジン８２から内側保持器２４をボス４４に装着させる。Ｓ２においては、サーボモータ８１を予め設定された一定の回転トルクで回転駆動する。そして、Ｓ３においては、図３に示すように、サーボモータ８１の回転数を検出するタコジェネレータ８５からの電流値によりサーボモータの回転トルクＴ１を検出する。また、タコジェネレータ８５からの電流値は、上限電流値差分カウンタ８６に入力される。
【００６２】
Ｓ４においては、制御装置４２に予め上限電流値設定信号として入力された上限電流値と、タコジェネレータ８５から上限電流値差分カウンタ８６に入力された回転トルクＴ１に相応する電流値とが比較され、検出された回転トルクＴ1 が上限電流値に対応する回転トルクの最大値Ｔｍａｘより大きいか否かを判定する。
Ｓ４において、検出された回転トルクＴ1 が最大値Ｔｍａｘより大きいと判定された場合には、Ｓ５に進み、内側保持器２４のボス４４への嵌挿不良と判定される。つまり、例えばこの場合は、内側保持器２４が斜めになって挿入された状態等になっていることが挙げられる。
【００６３】
一方、Ｓ４において、検出された回転トルクＴ1 が最大値Ｔｍａｘより小さいと判定された場合には、正常に内側保持器２４がボス４４に挿入されたものとし、Ｓ６に進む。Ｓ６においては、タコジェネレータ８５から下限電流値差分カウンタ８７に入力される電流値に基づいて、再度サーボモータ８１の回転トルクＴ２を検出する。
【００６４】
そして、Ｓ７において、制御装置４２に予め下限電流値設定信号として入力された下限電流値と、タコジェネレータ８５から下限電流値差分カウンタ８７に入力された回転トルクＴ２に相応する電流値とが比較され、検出された回転トルクＴ2 が下限電流値に対応する回転トルクの最小値Ｔｍｉｎより小さいか否かを判定する。
Ｓ７において、検出された回転トルクＴ2 が最大値Ｔｍｉｎより小さいと判定された場合は、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１へスプラグ２１が嵌挿されたものとし、内側保持器装着部８０によって内側保持器２４を装着されたボス４４を、ロータリーインデックステーブル４１をターンさせることで、アンローダ部９０に移動させる。
一方、Ｓ７において、検出された回転トルクＴ2 が最小値Ｔｍｉｎより大きいと判定された場合には、Ｓ６に戻り、Ｓ７の条件を満たすまでボス４４を回転駆動する。
【００６５】
以上の第４工程により、ボス４４のスプラグポケット４５にスプラグ挿入窓３１の位相を合わせた内側保持器２４が、ボス４４のリボンスプリング２２内側に装着される。この状態で、外側保持器２３及びリボンスプリング２２に対して内側保持器２４を相対回転させることで、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１の内輪側端部２６が嵌挿される。本工程が内側保持器装着工程となる。
【００６６】
次に、第５工程について、図１を参照しつつ説明する。
アンローダ部９０は、ロータリーインデックステーブル４１の外周部の一角に、内側保持器装着部８０から所定の角度θをなす位置（図１では内側保持器装着部８０から時計回りに６０゜回転した位置）に設けられる。アンローダ部９０は、ボス４４と、ワンウェイクラッチ２０をボス４４から取り外すインデックスアンローダ９１と、から構成される。
【００６７】
アンローダ部９０は、インデックスアンローダ９１が、組立てられたワンウェイクラッチ２０を、ボス４４から取り外して搬出する。
即ち、内側保持器２４が装着されたボス４４は、ロータリーインデックステーブル４１のターンによりアンローダ部９０の位置に移動され、組立てられたワンウェイクラッチ２０が、インデックスアンローダ９１によって、ボス４４から取り外されて搬出される。本工程がアンローディング工程となる。
【００６８】
そして、ワンウェイクラッチ２０が取り外されたボス４４は、ロータリーインデックステーブル４１のターンにより位置ｆを経由して、位置ａに戻される。そして、位置ａにおいて、前述の第１工程が再開される。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ワンウェイクラッチ２０の組立て作業を、各部品に無理な力を加えることなく、且つ、複雑な組立装置を使用することなく自動化することができ、ワンウェイクラッチ２０の生産性及び品質安定性の向上、並びに省力化を図ることができる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、略円柱形状に形成され、前記スプラグを収容可能に放射方向外側に開口したスプラグポケットを備えたボスを用い、前記ボスの各スプラグポケットに、スプラグを順次挿入し、前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回し、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記外側保持器を、前記ボスのリボンスプリングの外周側に装着した後、ボスを所定の回転数で連続回転させることにより、遠心力で各スプラグをスプラグポケット内からボスの放射方向外側に移動させ、前記リボンスプリング及び外側保持器のスプラグ挿入窓にそれぞれ嵌挿し、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記内側保持器を、前記リボンスプリングに対して相対回転させつつ、前記ボスのリボンスプリング内側に装着して、内側保持器のスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿することで、熟練を要する手作業に頼ることなく、また、複雑な装置を用いることなくワンウェイクラッチの組立て作業を自動化することができ、ワンウェイクラッチの生産性及び品質安定性を大幅に向上させることができる。また、組立て作業の省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるワンウェイクラッチの製造方法を適用したワンウェイクラッチ製造装置を示す概略平面図である。
【図２】図１のワンウェイクラッチ製造装置のスプラグ挿入部のスプラグ挿入開始時の状態を示す概略平面図である。
【図３】図１のワンウェイクラッチ製造装置の制御装置の構成を示す図である。
【図４】図１のワンウェイクラッチ製造装置のボス回転時のロータリーインデックステーブル、ボス及びサーボモータ軸の状態を示す断面図である。
【図５】図１のワンウェイクラッチ製造装置のロータリーインデックステーブル回転時のロータリーインデックステーブル、ボス及びサーボモータ軸の状態を示す断面図である。
【図６】ワンウェイクラッチ製造装置のリボンスプリング装着部を示す概略平面図である。
【図７】ワンウェイクラッチ製造装置の外側保持器装着部の要部断面図である。
【図８】ワンウェイクラッチ製造装置の外側保持器が装着された外側保持器装着部の要部断面図である。
【図９】ワンウェイクラッチ製造装置のキャップがボス上面に被せられた外側保持器装着部の要部断面図である。
【図１０】ワンウェイクラッチ製造装置のスプラグの移動を説明するための外側保持器装着部の要部断面図である。
【図１１】リボンスプリングのスプラグ挿入窓及びスプラグを示す拡大斜視図である。
【図１２】図１０のリボンスプリングのスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿した状態を示す断面図である。
【図１３】ワンウェイクラッチ製造装置の外側保持器装着部におけるボス連続回転時のロータリーインデックステーブル、ボス及びサーボモータ軸の状態を示す断面図である。
【図１４】図１３のボス、サーボモータ軸のプレート及び係止ピンの部分拡大断面図である。
【図１５】ワンウェイクラッチ製造装置の内側保持器装着部の内側保持器装着前の状態を示す要部断面図である。
【図１６】ワンウェイクラッチ製造装置の内側保持器装着部の内側保持器装着後の状態を示す要部断面図である。
【図１７】ワンウェイクラッチ製造装置の内側保持器装着部における内側保持器のスプラグ挿入窓へのスプラグの嵌挿状態を示す要部断面図である。
【図１８】ワンウェイクラッチ製造装置の内側保持器装着部における制御フローチャートである。
【図１９】ワンウェイクラッチを外輪及び内輪間に挟み込んだ空転状態及びトルク伝達状態を示す要部断面図である。
【図２０】リボンスプリングのスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿する従来の方法を説明するための側面図である。
【図２１】リボンスプリングのスプラグ挿入窓に嵌挿されたスプラグを、外側保持器のスプラグ嵌挿窓に手作業にて嵌挿する従来の方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１０ 外輪
１１ 内輪
２０ ワンウェイクラッチ
２１ スプラグ
２２ リボンスプリング
２２ａ リンクル
２３ 外側保持器
２４ 内側保持器
２５ 外輪側端部
２６ 内輪側端部
２７ 凹部
２８ リボンスプリングのスプラグ挿入窓
３０ 外側保持器のスプラグ挿入窓
３１ 内側保持器のスプラグ挿入窓
４０ ワンウェイクラッチ製造装置
４１ ロータリーインデックステーブル
４２ 制御装置
４３ ロータリーインデックステーブルのサーボモータ
４４ ボス
４５ スプラグポケット
４６ Ｖ字状溝
５０ スプラグ挿入部
５１ スプラグ挿入部のサーボモータ
６０ リボンスプリング装着部
６１ リボンスプリング装着部のサーボモータ
７０ 外側保持器装着部
７１ 外側保持器装着部のサーボモータ
７２ 外側保持器マガジン
７４ キャップ
７５ スプラグ窓検出センサ
７６ 回転センタ
８０ 内側保持器装着部
８１ 内側保持器装着部のサーボモータ
８２ 外側保持器マガジン
８４ スプラグ窓検出センサ
８５ タコジェネレータ
９０ アンローダ部
９１ インデックスアンローダ
１００ サーボモータ軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプラグ、リボンスプリング、内側保持器、及び外側保持器を備え、外輪及び内輪の回転方向に応じて、空転状態及びトルク伝達状態が設定可能なワンウェイクラッチの製造方法に関し、特に、ワンウェイクラッチ製造の自動化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１９に示すスプラグ２１、リボンスプリング２２、外側保持器２３、及び内側保持器２４を備えたワンウェイクラッチ２０の組立て作業に際しては、その殆どを手作業に頼っている。
【０００３】
即ち、ワンウェイクラッチ２０を組立てるには、まず、図２０に示すようにリボンスプリング２２の長手方向に所定の間隔をあけて設けられたスプラグ挿入窓２８に、所定数のスプラグ２１を順次嵌挿する。
【０００４】
次に、図２１に示すように、外側保持器２３の周方向に沿って所定の間隔をあけて設けられたスプラグ挿入窓３０に、外側保持器２３の内側よりスプラグ２１を合わせ、スプラグ２１を嵌挿されたリボンスプリング２２を捻るようにして、各スプラグ２１の外輪側端部２５を外側保持器２３の各スプラグ挿入窓３０に順次嵌挿する。
【０００５】
更に、図１９に示す内側保持器２４の外周面に周方向に沿って所定の間隔をあけて設けられたスプラグ挿入窓３１に、内側保持器２４の外側よりスプラグ２１を合わせ、各スプラグ２１の内輪側端部２６を内側保持器２４の各スプラグ挿入窓３１に順次嵌挿する。こららの嵌挿作業は手作業にて行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の方法においては、各スプラグ２１の外輪側端部２５を外側保持器２３の各スプラグ挿入窓３０に嵌挿する図２１に示す作業に、特に熟練を要するという問題があった。
即ち、各スプラグ２１の外輪側端部２５を外側保持器２３の各スプラグ挿入窓３０に嵌挿する際、外側保持器２３のスプラグ挿入窓３０に、外側保持器２３の内側よりスプラグ２１を合わせ、リボンスプリング２２の柔軟性を利用してリボンスプリング２２を捻るようにして作業する必要があった。この際、不用意に無理な力を加えれば、リボンスプリング２２の破損を招く。したがって、機械化によるワンウェイクラッチ２０の組立て作業の自動化を困難なものとしていた。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、ワンウェイクラッチの組立て作業を自動化することができ、これによりワンウェイクラッチの生産性及び品質安定性の向上、並びに省力化を図ることができるワンウェイクラッチの製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
上記目的達成のため、本発明は、複数のスプラグと、該スプラグを挿入するスプラグ挿入窓が長手方向に亘って形成された可撓性のリボンスプリングと、該リボンスプリングを内周面に巻回し、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの外周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する外側保持器と、該外側保持器のリボンスプリングの内周側に、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの内周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する内側保持器と、を備えて構成されるワンウェイクラッチの製造方法において、略円柱形状に形成され、前記スプラグを収容可能に放射方向外側に開口したスプラグポケットを備えたボスを用い、前記ボスの各スプラグポケットに、スプラグを順次挿入し、前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回し、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記外側保持器を、前記ボスのリボンスプリングの外周側に装着した後、ボスを所定の回転数で連続回転させることにより、遠心力で各スプラグをスプラグポケット内からボスの放射方向外側に移動させ、前記リボンスプリング及び外側保持器のスプラグ挿入窓にそれぞれ嵌挿し、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記内側保持器を、前記リボンスプリングに対して相対回転させつつ、前記ボスのリボンスプリング内側に装着して、内側保持器のスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿するようにした。
【０００９】
これにより、ボスのスプラグポケット内に挿入されたスプラグは、その外側に相対的に円周位置を合わせて配置されたリボンスプリング、及び外側保持器のスプラグ窓に対して、ボスの連続回転による遠心力によって、自ら挿入動作を起こして挿入される。以て、ボスの連続回転を制御することで、無理な力を掛けることなく、スプラグの挿入が円滑に行われる。
また、上記ワンウェイクラッチの製造方法において、前記ボスは、前記スプラグポケットと、前記リボンスプリングのＶ字状折曲部に係合するＶ字状溝とが外周部に交互に複数配設され、前記リボンスプリングは、前記ボスのＶ字状溝に前記リボンスプリングのＶ字状折曲部を係合しつつ、ボスの外周に沿って巻回されるように構成してもよい。
さらに、上記ワンウェイクラッチの製造方法において、組み上がった前記ワンウェイクラッチを前記ボスから取り外して搬出するように構成してもよい。
【００１０】
また、前記目的達成のため、複数のスプラグと、該スプラグを挿入するスプラグ挿入窓が長手方向に亘って形成された可撓性のリボンスプリングと、該リボンスプリングを内周面に巻回し、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの外周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する外側保持器と、該外側保持器のリボンスプリングの内周側に、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの内周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する内側保持器と、を備えて構成したワンウェイクラッチの製造装置において、略円柱形状に形成され、前記スプラグを収容可能に放射方向外側に開口したスプラグポケットを備えたボスと、前記ボスの各スプラグポケットに、スプラグを順次挿入するスプラグ挿入手段と、前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回するリボンスプリング装着手段と、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記外側保持器を、前記ボスのリボンスプリングの外周側に装着した後、ボスを所定の回転数で連続回転させることにより、遠心力で各スプラグをスプラグポケット内からボスの放射方向外側に移動させ、前記リボンスプリング及び外側保持器のスプラグ挿入窓にそれぞれ嵌挿する外側保持器装着手段と、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記内側保持器を、前記リボンスプリングに対して相対回転させつつ、前記ボスのリボンスプリング内側に装着し、内側保持器のスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿させる内側保持器装着手段と、を備えてワンウェイクラッチの製造装置を構成する。
また、上記ワンウェイクラッチの製造装置において、前記ボスは、前記スプラグポケットと、前記リボンスプリングのＶ字状折曲部に係合するＶ字状溝とが外周部に交互に複数配設され、前記リボンスプリング装着手段は、前記ボスのＶ字状溝に前記リボンスプリングのＶ字状折曲部を係合しつつ、前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回するように構成してもよい。
さらに、上記ワンウェイクラッチの製造装置において、組み上がった前記ワンウェイクラッチを前記ボスから取り外して搬出するアンローダ手段を備えるように構成してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明によるワンウェイクラッチの製造方法の実施形態を図１〜図１９に基づいて説明する。
まず、図１９(a),(b)を参照して、ワンウェイクラッチ２０の構成を説明する。
ワンウェイクラッチ２０は、所定数のスプラグ２１、リボンスプリング２２、外側保持器２３及び内側保持器２４を備えて構成される。ワンウェイクラッチ２０は、外輪１０と内輪１１との間に各スプラグ２１を介在させ、外輪１０と内輪１１との回転方向及び回転差に応じて、各スプラグ２１の各輪１０、１１の回転方向に沿った変位（回転変位）を生じさせることにより、外輪１０及び内輪１１の所定方向への回転時のみ、その回転差に応じたトルクを伝達する。
【００１２】
具体的には、図１９(a)に示すように、ワンウェイクラッチ２０は、外輪１０が時計方向、内輪１１が反時計方向に回転する際、各スプラグ２１は、それぞれ外輪１０及び内輪１１との間で摺動し、外輪１０及び内輪１１のそれぞれの回転を許容する。即ち、空転状態となる。
また図２０(b)に示すように、ワンウェイクラッチ２０は、外輪１０が反時計方向、内輪１１が時計方向に回転する際、各スプラグ２１の姿勢をそれぞれ図中反時計方向に変位されることにより、各スプラグ２１を外輪１０及び内輪１１との間に噛み込まれた状態となる。これによりワンウェイクラッチ２０は、外輪１０と内輪１１との間でロック状態となり、外輪１０のトルクを内輪１１に、又逆方向にそれぞれのトルクを伝達する。
【００１３】
各スプラグ２１は、図１９に示す様な「ひょうたん状」の外形状を有しており、外輪１０と内輪１１との間に組み込まれた状態で、外輪側端部２５が外輪１０に当接すると共に、内輪側端部２６が内輪１１に当接する。各スプラグ２１は、それぞれ図１９(a)に示す時計方向に回転変位した姿勢において、外輪１０と内輪１１との間で摺動する。
【００１４】
リボンスプリング２２は、その長手方向に所定の間隔をあけてスプラグ数と同数に設けられたスプラグ挿入窓２８に、各スプラグ２１がそれぞれ嵌挿される。リボンスプリング２２は、各スプラグ２１の外輪側端部２５及び内輪側端部２６の略中間部分に形成された凹部２７を、スプラグ挿入窓２８及びスプラグ挿入窓２８に突設されたタブ２９（図１１参照）によって挟持する。このため、リボンスプリング２２は、各スプラグ２１を、外輪１０及び内輪１１の噛み合い方向、即ち、図１９(b)に示すスプラグの反時計方向の回転変位姿勢に常時付勢される。
これにより、空転から噛み合い状態に移るときのバックラッシが極力低減されるようになる。
【００１５】
外側保持器２３は、略円筒状に形成されており、周面にはスプラグ挿入窓３０が周方向に沿って所定の間隔をあけて、スプラグ２１数と同数に設けられている。外側保持器２３は、各スプラグ挿入窓３０に各スプラグ２１の外輪側端部２５が嵌挿される。
【００１６】
内側保持器２４は、外側保持器２３より径の小さな略円筒状に形成されており、周面にはスプラグ挿入窓３１が周方向に沿って所定の間隔をあけて、スプラグ２１数と同数に設けられる。内側保持器２４は、各スプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１の内輪側端部２６が嵌挿される。
【００１７】
以下、上述したワンウェイクラッチ２０を製造するワンウェイクラッチ製造装置４０及び該装置４０を用いたワンウェイクラッチ２０の製造方法について説明する。
ワンウェイクラッチ製造装置４０は、概略的には、図１に示すように回転可能なロータリーインデックステーブル４１上に複数のボス４４を各工程位置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆにそれぞれ配設してある。特に、位置ａ，ｂ，ｃ，ｄに対しては、ボス４４を回転駆動するサーボモータがインデックステーブル４１下面側にそれぞれ配設されている。
【００１８】
ロータリーインデックステーブル４１は、略円板状に形成されており、制御装置４２によって制御されるサーボモータ４３（図５参照）に駆動されることにより、所定の角度θずつ（図１ではθは６０゜）回転される。
【００１９】
ボス４４は、ロータリーインデックステーブル４１の上面の外周部に、周方向に所定の間隔をあけて所定数（図１では等間隔で６個）設けられており、特定のボス４４は、それぞれの位置で回転可能に設けられている。各ボス４４はそれぞれ略円柱状の同一形状に形成されており、外側保持器２３及び内側保持器２４の径、並びにリボンスプリング２２の長手方向寸法を考慮した所定の外径を有している。
各ボス４４の外周面には、各スプラグ２１を収容可能な所定数（図１では簡略化して８個としている）のスプラグポケット４５、及びリボンスプリング２２のＶ字状折曲部であるリンクル２２ａ（図６参照）を嵌合可能なＶ字状溝４６が、周方向に沿って所定の間隔をあけて交互に形成され、ボス４４の放射方向外側に開口している。
尚、上記ワンウェイクラッチ製造装置４０の各動作は、制御装置４２により制御されている。
【００２０】
上記ワンウェイクラッチ製造装置４０によれば、位置ａから組立工程が開始され、位置ｂ，ｃ，ｄを順次経由することで各位置における工程を経て、最終的に位置ｅに到達したときに１つのワンウェイクラッチの組立工程が完了することになる。
この位置ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅにおける各工程を、第１、第２、第３、第４、第５工程と称して以降説明することにする。
【００２１】
上記各工程の概略的な内容としては次に示す通りである。
まず、第１工程においては、図２に示すように、スプラグ挿入部５０により、ロータリーインデックステーブル４１上の位置ａにおけるボス４４に形成されたスプラグポケット４５に、所定数のスプラグ２１を順次挿入する。
【００２２】
第２工程においては、図６に示すように、リボンスプリング装着部６０により、リボンスプリング２２をボス４４の外周に沿って巻回する。
【００２３】
第３工程においては、図１に示すように、外側保持器装着部７０により、ボス４４に巻回されたリボンスプリング２２の外側に外側保持器２３を装着すると共に、ボス４４を連続的に高速回転させる。このときのボス４４の高速回転に伴って、スプラグ２１に遠心力が作用して、スプラグ２１がスプラグポケット４５内からボス４４の放射方向外側に移動する。このようにしてスプラグ２１をリボンスプリング２２及び外側保持器２３のスプラグ挿入窓２８（図１１参照），３０にそれぞれ嵌挿する。
【００２４】
第４工程においては、図１に示すように、内側保持器装着部８０により、ボス４４に巻回されたリボンスプリング２２の内側に、内側保持器２４を外側保持器２３及びリボンスプリング２２と相対回転させつつ装着し、リボンスプリング２２の各スプラグ２１を内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に嵌挿する。
【００２５】
第５工程においては、図１に示すように、アンローダ部９０により、組み上がったワンウェイクラッチ２０を、ボス４４から取り外して搬出する。
【００２６】
以上が概略的な各工程の内容である。次に、各工程の詳細を順次説明する。
まず、第１工程について、図１〜図５を参照しつつ説明する。
スプラグ挿入部５０は、図１に示すロータリーインデックステーブル４１における外周部の一角に設けられる。このスプラグ挿入部５０は、ボス４４を間欠回転させることで、ボス４４に形成された各スプラグポケット４５にスプラグ２１を順次挿入するものである。
【００２７】
具体的には、図２に示すように、スプラグ挿入部５０は、ボス４４を回転駆動するサーボモータ５１と、スプラグ２１を整列させ連続供給するスプラグ整列装置５２と、該スプラグ整列装置５２からのスプラグ２１をスプラグポケット４５に挿入させるプッシャーバー５３ａを有するプッシャー５３と、を備え、さらに、プッシャー５３の前進・後退に伴うプッシャー位置の変化を検出する、例えばフォトカプラから成るプッシャー位置センサ５４と、サーボモータ５１の回転を検出するエンコーダ５５と、ボス４４のインデックス位置をカウントするインデックスカウンタ５６と、を備えている。これらプッシャー位置センサ５４、エンコーダ５５、インデックスカウンタ５６からの出力は、制御装置４２に入力される。
【００２８】
上記構成のスプラグ挿入部５０は、次のように動作する。即ち、制御装置４２は、サーボモータ５１により、ボス４４を隣合うスプラグポケット４５間の角度に相当する所定の角度φずつ間欠回転させると共に、スプラグ整列装置５２により１列に整列され且つ送り方向Ａに付勢されたスプラグ２１を、プッシャーバー５３ａの往復動によって最前列から１個ずつ押圧して、ボス４４のスプラグポケット４５にスプラグ２１を１個ずつ順次挿入する。挿入を完了すると、制御装置４２は、プッシャー５３にプッシャーバー５３ａを初期位置である右方に後退させるように指示する。
【００２９】
この際、制御装置４２には、図３に示すように、プッシャー位置センサ５４からプッシャー５３ａの往復動に伴うプッシャー位置信号、サーボモータ５１の回転を表すモータ回転信号、ボス４４のインデックス位置を表すインデックス信号が入力される。
制御装置４２は、これらの信号を受けて、まず、インデックス信号により現在のボス４４のインデックス位置を検出し、次いで、モータ回転信号がインデックスを行う所定の角度φ回転したかを差分カウンタ５７により判定する。ボス４４が所定の角度φ回転したと判定されたときは、プッシャー５３を作動させ、プッシャーバー５３ａを前進させることでスプラグ２１を１つスプラグポケット４５に挿入する。また同時に、インデックスカウンタ５６を現在カウントから１つインクリメントする。このときのプッシャー５３の動作は、プッシャー位置センサ５４によりバー５３ａ位置を検出しつつ行われる。
一方、インデックスを行う所定の角度φに達する前は、制御装置４２はサーボモータ５１に回転指令を送り、ボス４４を所定の角度まで回転させる。
【００３０】
以後、制御装置４２は上述の動作を繰り返す。その一方で、全位置差分カウンタ５８により、ボス４４の全てのスプラグポケット４５にスプラグ２１が挿入された状態か否かを判定する。これは、インデックスカウンタ５６のカウント値及びモータ回転信号により判定される。全挿入完了と判定されたときは、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θターンさせ、スプラグ挿入部５０により全てのスプラグポケット４５にスプラグ２１が挿入されたボス４４を、リボンスプリング装着部６０に移動させる。
【００３１】
上記動作において、ボス４４が所定の角度φ回転する際、ロータリーインデックステーブル４１、ボス４４、及びサーボモータ軸１００は、図４に示す状態となる。
【００３２】
図４において、サーボモータ軸１００は、ボス４４のサーボモータ軸嵌合穴１０１に嵌合されており、ボス４４は、サーボモータ軸１００及びサーボモータ軸１００に固定されたプレート１０４によって所定量持ち上げられ、ロータリーインデックステーブル４１から離間された状態にある。この状態で、制御装置４２は、ボス回転位置検出用センサ１０５からの信号に基づいて、サーボモータ５１（後述するサーボモータ６１，７１，８１も同様）を制御し、ボス４４を所定の角度φ回転させる。
これにより、ボス４４はスプラグポケット４５の開口位置をスプラグ整列装置のスプラグ出口部に一致する角度毎に回転することになる。
【００３３】
また、スプラグの全挿入完了後、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θターンさせる際、ロータリーインデックステーブル４１、ボス４４及びサーボモータ軸１００は、図５に示す状態となる。
即ち、図５において、サーボモータ軸１００は、ボス４４の下面に形成されたサーボモータ軸嵌合穴１０１から離脱した位置にあり、ボス４４は、外周方向に突設されたフランジ１０２を介して、ロータリーインデックステーブル４１の上面に載置された状態にある。この状態で、制御装置４２は、ロータリーインデックステーブル回転位置検出用センサ１０３からの信号に基づいて、ロータリーインデックステーブル４１のサーボモータ４３を制御し、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θ回転させる。
【００３４】
以上の第１工程により、ロータリーインデックステーブル４１の位置ａにおけるボス４４に、スプラグ挿入部５０によって、外周面に放射方向外側に開口する各スプラグポケット４５内に、スプラグ２１を順次挿入する。本工程がスプラグ挿入工程となる。
【００３５】
次に、第２工程について、図１、図３、図６を参照しつつ説明する。
リボンスプリング装着部６０は、ロータリーインデックステーブル４１における外周部の一角に、第１工程のスプラグ挿入部５０から所定の角度θをなす位置（図１ではスプラグ挿入部５０から時計回りに６０゜回転した位置）に設けられる。このリボンスプリング装着部６０は、サーボモータ６１によるボス４４の回転に伴い、ボス４４のＶ字状溝４６にリボンスプリング２２のＶ字状の折曲部であるリンクル２２ａを係合させつつ、リボンスプリング２２をボス４４の外周に沿って巻回するものである。
【００３６】
具体的には、図６に示すように、リボンスプリング装着部６０は、ボス４４と、ボス４４を回転駆動するサーボモータ６１と、リボンスプリング２２を図中斜め下方に向けて案内する内ガイド６２及び外ガイド６３と、を備えている。内ガイド６２及び外ガイド６３は、それぞれ図中上方から供給されるリボンスプリング２２をＢ方向に案内し、ボス４４の回転方向（時計方向）に沿ってボス４４の図中下側に導入する。即ち、外ガイド６３は、リボンスプリング２２をボス４４の外周面に接近させるように案内し、リボンスプリング２２先端のリンクル２２ａを、ボス４４のＶ字状溝４６に係合させる。この係合は、外ガイド６３とボス４４外周面との間隔を送り方向Ｂに対して徐々に狭めることで、ボス４４を回転させることで自然に行われる。
【００３７】
また、外ガイド６３には、リボンスプリング検出センサ６４が設けられる。リボンスプリング検出センサ６４は、リボンスプリング２２の先端及びリボンスプリング２２の終端を検出し、リボンスプリング先端検出信号又はリボンスプリング終端検出信号を制御装置４２に出力する。
【００３８】
制御装置４２では、リボンスプリング検出センサ６４からリボンスプリング先端検出信号が入力されると、サーボモータ６１によるボス４４の回転を開始する。ボス４４が回転することで、ボス４４の外周面に当接されているリボンスプリング２２最先端のリンクル２２ａが、ボス４４の外周面を摺動して（又は摺動しないまま直接）、Ｖ字状溝４６に係合する。その後、リボンスプリング２２は、ボス４４の回転に伴ってボス４４の外周に沿って巻かれるようにしてボス４４回転方向に引き込まれ、リボンスプリング２２の後続のリンクル２２ａが、ボス４４のＶ字状溝４６に順次係合する。このように、ボス４４の外周に沿って巻回されたリボンスプリング２２は、図７(b)に示すボス４４の上縁部に形成されたリボンスプリング案内溝６５に遊挿される。これにより、リボンスプリング２２はボス４４の放射方向外側への拡張を規制される。
【００３９】
そして、制御装置４２は、リボンスプリング検出センサ６４からリボンスプリング終端検出信号が入力されると、サーボモータ６１によるボス４４の回転を停止させる。このボス４４の回転は、図３に示すようにサーボモータ６１の回転を検出するエンコーダ６６、及び差分カウンタ６７により制御される。
その後、制御装置４２は、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θターンさせることで、スプラグ挿入部５０により全スプラグ２１を挿入し、且つリボンスプリング装着部６０によりリボンスプリング２２を外周に沿って巻回したボス４４を外側保持器装着部７０の位置に移動させる。
【００４０】
以上の第２工程により、ロータリーインデックステーブル４１をターンさせてリボンスプリング装着部６０の位置に送られたボス４４は、リボンスプリング装着部６０によって、ボス４４外周面のＶ字状溝４６に、リボンスプリング２２のリンクル２２ａを係合しつつ、リボンスプリング２２が外周に沿って巻回される。本工程がリボンスプリング装着工程となる。
【００４１】
次に、第３工程について、図１，図３，図７〜図１０を参照しつつ説明する。外側保持器装着部７０は、ロータリーインデックステーブル４１の外周部の一角に、第２工程のリボンスプリング装着部６０から所定の角度θをなす位置（図１ではリボンスプリング装着部６０から時計回りに６０゜回転した位置）に設けられる。
【００４２】
外側保持器装着部７０は、ボス４４を回転駆動するサーボモータ７１と、外側保持器を供給する外側保持器マガジン７２と、外側保持器２３をボス４４の位置に移動させる図示しない外側保持器ローダと、図７(a)に示すボス４４の上面を覆うキャップ７４及び回転センタ７６と、外側保持器マガジン７２の外側保持器２３のスプラグ窓検出センサ７５と、を備えて構成される。
外側保持器装着部７０は、図示しない外側保持器マガジンから供給された外側保持器２３を、外側保持器２３のスプラグ挿入窓３０の円周位置と、ボス４４のスプラグポケット４５の円周位置との位相が合うように載置角度を調整する。これは即ち、外側保持器２３をボス４４の位置に移動させたときに位相が一致するように調整するものである。
そして、図７(a)に示すように、外側保持器ローダにより外側保持器２３をつかみ、そのままボス４４の中心位置の直上に移動させる。そして、図８(a),(b)に示すように、ボス４４上部のリボンスプリング２２の外側に載置する。
【００４３】
さらに具体的に説明すると、外側保持器２３が収容された外側保持器マガジン７２から、１個ずつ搬送路７２に供給された外側保持器２３は、スプラグ窓検出センサ７５（反射型投受光センサ）からの信号に基づいて、スプラグ挿入窓３０の円周位置を、ボス４４のスプラグポケット４５の円周位置と位相が合うように載置角度が調整される。
【００４４】
次に、外側保持器ローダは、外側保持器マガジン７２から外側保持器２３をつかむと共に、外側保持器２３の中心がボス４４の中心に合致する位置までロータリーインデックステーブル４１側に前進し、ボス４４上部のリボンスプリング２２の外側に、外側保持器２３を上方から外側保持器２３を載置する。このとき外側保持器２３は、図７(a)及び図７(a)のボス４４要部詳細を表した図７(b)に示すように、外側保持器２３の下端部に形成された外側保持器Ｒ面２３ａが、ボス４４上部の外周側に形成された外側保持器案内用Ｒ面４４ａに当接しつつ滑ることで位置が規制される。これにより、図８(a),(b)に示すように外側保持器２３は、単に落下落下させるだけで、その中心がボス４４の中心に合致する位置に自動的に位置決めされる。その後、外側保持器２３をボス４４上に装着させた外側保持器ローダは、初期位置まで後退する。
【００４５】
次に、外側保持器装着部７０は、図９(a),(b)に示すようにキャップ７４及び回転センタ７６を下降させ、ボス４４のスプラグポケット４５をキャップ７４によってボス４４の外周面から所定の間隔をおいて閉塞状態にすると共に、キャップ７４の中心位置を回転センタ７６によりセンタリングした状態にする。
【００４６】
上記キャップ７４は、内周壁間の寸法Ｌを、外側保持器２３のスプラグ挿入窓３０に嵌挿された各スプラグ２１の仮想外接円の直径より僅かに大きく形成している。キャップ７４は、外側保持器２３が装着されたボス４４の上部を覆うように、回転センタ７６の下降により押圧されることでボス４４に被せられる。
【００４７】
このキャップ７４は、回転センタ７６に対して回転自在であり、ボス４４の上部に被せられた際、キャップ７４内面をボス４４上面に当接すると共に、内面側に突設された係合ピン７４ａを、ボス４４上面に形成された係合溝４４ｂに嵌合される。これによりキャップ７４は、ボス４４が連続回転される際、ボス４４に連動して回転し、ボス４４の連続回転に伴うリボンスプリング２２、外側保持器２３及びスプラグ２１の浮上がり、並びに外側保持器２３の位相ズレ等を確実に防止する。
【００４８】
そして制御装置４２は、図示しないセンサによって検出したキャップ７４及び回転センタ７６の下降完了信号を受けてタイマーを起動し、タイマーからの回転時間指令信号に基づいて、所定の設定時間を経過するまでボス４４を図１０に示すように連続回転させる。この連続回転は、サーボモータ７１により、本実施形態では２０００〜３０００ｒｐｍで行う。尚、このときのボス４４の回転は、サーボモータ７１の回転を検出するエンコーダ７７及び、差分カウンタ７８により制御される。
【００４９】
これにより、ボス４４の連続回転によりスプラグ２１に遠心力が作用して、各スプラグ２１は、スプラグポケット４５内からリボンスプリング２２のタブ２９（図１１参照）を押圧して、リボンスプリング２２及び外側保持器２３のスプラグ挿入窓２８，３０にそれぞれ自動的に嵌挿される。このときスプラグ２１は、図１０(b)に示すように、キャップ７４の内壁面７４ａに当接する位置までボス４４の放射方向外側に移動することになる。即ち、キャップ７４の内壁面７４ａがスプラグ２１のストッパーとなる。
【００５０】
ここにおいて、各スプラグ２１がボス４４の連続回転に伴う遠心力によってリボンスプリング２２のスプラグ挿入窓２８に嵌挿される際、図１２に示すように、スプラグ２１の外輪側端部２５及び内輪側端部２６の略中間部分に形成された凹部２７に、スプラグ挿入窓２８に突設されたタブ２９が係合され、タブ２９を所定量弾性変形させる。これにより、各スプラグ２１は、リボンスプリングからの脱落を防止される（スナップフィット構造）。
【００５１】
そして、制御装置４２は、タイマーによる設定時間経過後、図示しないセンサによって検出したキャップ７４及び回転センタ７６の上昇完了信号を受けて、ロータリーインデックステーブル４１を所定の角度θターンさせる。
これにより、外側保持器２３及びリボンスプリング２２のスプラグ挿入窓２８，３０にスプラグ２１が嵌挿されたボス４４を、内側保持器装着部８０に移動させる。
【００５２】
ここで、ボス４４が連続回転する際、ロータリーインデックステーブル４１、ボス４４及びサーボモータ軸１００は、図１３に示す状態となる。
即ち、ボス４４が連続回転される直前、サーボモータ軸１００は回転しながら僅かに上昇する。そして、サーボモータ軸１００のプレート１０４に設けられた係止ピン１０６の位置が、ボス４４の下端面に形成された係止ピン嵌合溝１０７の位置と合致すると、係止ピン１０６が、図１４に示すように、サーボモータ軸１００に固定されたプレート１０４の図中上面から、バネ部材１０８の付勢力によって図中上方に突出し、ボス４４の係止ピン嵌合溝１０７に嵌合される。
このときボス４４は、図１３に示すように、サーボモータ軸１００及びプレート１０４によって所定量持ち上げられ、ロータリーインデックステーブル４１から離間された状態となる。これによりボス４４は、係止ピン１０６を介してサーボモータ軸１００と連動して回転し始める。
【００５３】
以上の第３工程により、リボンスプリング２２を装着されたボス４４は、ロータリーインデックステーブル４１のターンにより、外側保持器装着部７０の位置に移動される。そして、外側保持器装着部７０によって、ボス４４のスプラグポケット４５の円周位置とスプラグ挿入窓３０の円周位置との位相を合わせた外側保持器２３を、ボス４４のリボンスプリング２２外側に装着される。この状態で、ボス４４をサーボモータ７１により連続回転させることで、スプラグポケット４５内の各スプラグ２１は、遠心力によりボス４４の放射方向外側に移動して、リボンスプリング２２及び外側保持器２３のスプラグ挿入窓２８，３０にそれぞれ嵌挿される。本工程が外側保持器装着工程となる。
【００５４】
次に、第４工程について、図１，図３，図１５〜図１８を参照しつつ説明する。
内側保持器装着部８０は、ロータリーインデックステーブル４１の外周部の一角に、第３工程の外側保持器装着部７０から所定の角度θをなす位置（図１では外側保持器装着部７０から時計回りに６０゜回転した位置）に設けられる。内側保持器装着部８０は、ボス４４と、ボス４４を回転駆動するサーボモータ８１と、内側保持器２４を供給する内側保持器マガジン８２と、内側保持器２４をボス４４の位置に移動させる図示しない内側保持器ローダと、内側保持器２４のスプラグ窓を検出する位置センサ８４と、を備えて構成される。
【００５５】
内側保持器装着部８０は、内側保持器マガジン８２内に収容された内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１の円周位置と、ボス４４のスプラグポケット４５の円周位置との位相を合わせた状態で、内側保持器２４をボス４４に挿入する。そして、サーボモータ８１により内側保持器２４を外側保持器２３に対して相対回転させつつ、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１を嵌挿させる。
【００５６】
内側保持器２４を収容する内側保持器マガジン８２は、スプラグ窓検出センサ８４（反射型投受光センサ）からの信号に基づいて、スプラグ挿入窓３１の円周位置をボス４４のスプラグポケット４５の円周位置と位相が合うように調整する。
【００５７】
内側保持器ローダは、内側保持器マガジン８２から位相合わせされた内側保持器２４を取り出すと共に、図１５に示すように、内側保持器２４の中心がボス４４の中心に合致するボス４４の直上位置までロータリーインデックステーブル４１側に前進させる。そして、図１６に示すように、ボス４４上のリボンスプリング２２の内側に、内側保持器２４を載置する。このとき、内側保持器２４は、ボス４４に形成された内側保持器案内用Ｒ面４４ｃに案内されつつ、下端部２４ａが内側保持器案内溝４４ｄ内に遊挿される。その後、内側保持器ローダは、初期位置まで後退する。
【００５８】
制御装置４２は、図示しないセンサによって検出した内側保持器ローダの初期位置への後退完了信号を受けて、図示しない回転規制機構を作動させて内側保持器２４の回転を規制し、ボス４４の回転に連動しない状態とする。この状態で、制御装置４２は、サーボモータ８１を予め設定した一定の回転トルクで回転させると共に、サーボモータ８１に取り付けられたタコジェネレータ８５からの信号に基づいて、サーボモータ８１の回転トルクを検出する。この回転トルクにより、正しく内側保持器２４が装着されたかを判定する。
【００５９】
ここで、サーボモータ８１の回転トルクについて詳述すると、図１７(a)に示すように、内側保持器２４がスプラグ２１の内側側端部２６に当接し、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１が嵌挿されていない状態では、各スプラグ２１の内輪側端部２６と内側保持器２４との摺動摩擦が大きく、予め設定された回転トルクの最小値Ｔｍｉｎを超える回転トルクが検出される。
一方、図１７(b)に示すように、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１の内側側端部２６が嵌挿された瞬間には、各スプラグ２１が内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１内で若干の周方向に対するフリー状態となり、予め設定された回転トルクの最小値Ｔｍｉｎを下回る回転トルクが検出される。
【００６０】
そこで、上記回転トルクの変動を利用して内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１内にスプラグ２１が挿入された状態か否かを検出する。また、この検出に先だって、内側保持器２４が正常にボス４４に挿入されたか否かを検出する。
即ち、制御装置４２は、回転規制された内側保持器２４の初期回転トルク、及び、スプラグ窓３１にスプラグ２１が嵌挿した瞬間（図１７（ｂ）に示す状態）の回転トルクの低下を捕らえて、内側保持器２４のスプラグ窓３１へのスプラグ２１の嵌挿を検出する。
以下に、内側保持器装着部８０における内側保持器２４の装着手段を図１８に示す制御フローチャートを用いて説明する。
【００６１】
ステップ１（以降、Ｓ１と記す）においては、内側保持器ローダが作動させ、内側保持器マガジン８２から内側保持器２４をボス４４に装着させる。Ｓ２においては、サーボモータ８１を予め設定された一定の回転トルクで回転駆動する。そして、Ｓ３においては、図３に示すように、サーボモータ８１の回転数を検出するタコジェネレータ８５からの電流値によりサーボモータの回転トルクＴ１を検出する。また、タコジェネレータ８５からの電流値は、上限電流値差分カウンタ８６に入力される。
【００６２】
Ｓ４においては、制御装置４２に予め上限電流値設定信号として入力された上限電流値と、タコジェネレータ８５から上限電流値差分カウンタ８６に入力された回転トルクＴ１に相応する電流値とが比較され、検出された回転トルクＴ1 が上限電流値に対応する回転トルクの最大値Ｔｍａｘより大きいか否かを判定する。
Ｓ４において、検出された回転トルクＴ1 が最大値Ｔｍａｘより大きいと判定された場合には、Ｓ５に進み、内側保持器２４のボス４４への嵌挿不良と判定される。つまり、例えばこの場合は、内側保持器２４が斜めになって挿入された状態等になっていることが挙げられる。
【００６３】
一方、Ｓ４において、検出された回転トルクＴ1 が最大値Ｔｍａｘより小さいと判定された場合には、正常に内側保持器２４がボス４４に挿入されたものとし、Ｓ６に進む。Ｓ６においては、タコジェネレータ８５から下限電流値差分カウンタ８７に入力される電流値に基づいて、再度サーボモータ８１の回転トルクＴ２を検出する。
【００６４】
そして、Ｓ７において、制御装置４２に予め下限電流値設定信号として入力された下限電流値と、タコジェネレータ８５から下限電流値差分カウンタ８７に入力された回転トルクＴ２に相応する電流値とが比較され、検出された回転トルクＴ2 が下限電流値に対応する回転トルクの最小値Ｔｍｉｎより小さいか否かを判定する。
Ｓ７において、検出された回転トルクＴ2 が最大値Ｔｍｉｎより小さいと判定された場合は、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１へスプラグ２１が嵌挿されたものとし、内側保持器装着部８０によって内側保持器２４を装着されたボス４４を、ロータリーインデックステーブル４１をターンさせることで、アンローダ部９０に移動させる。
一方、Ｓ７において、検出された回転トルクＴ2 が最小値Ｔｍｉｎより大きいと判定された場合には、Ｓ６に戻り、Ｓ７の条件を満たすまでボス４４を回転駆動する。
【００６５】
以上の第４工程により、ボス４４のスプラグポケット４５にスプラグ挿入窓３１の位相を合わせた内側保持器２４が、ボス４４のリボンスプリング２２内側に装着される。この状態で、外側保持器２３及びリボンスプリング２２に対して内側保持器２４を相対回転させることで、内側保持器２４のスプラグ挿入窓３１に各スプラグ２１の内輪側端部２６が嵌挿される。本工程が内側保持器装着工程となる。
【００６６】
次に、第５工程について、図１を参照しつつ説明する。
アンローダ部９０は、ロータリーインデックステーブル４１の外周部の一角に、内側保持器装着部８０から所定の角度θをなす位置（図１では内側保持器装着部８０から時計回りに６０゜回転した位置）に設けられる。アンローダ部９０は、ボス４４と、ワンウェイクラッチ２０をボス４４から取り外すインデックスアンローダ９１と、から構成される。
【００６７】
アンローダ部９０は、インデックスアンローダ９１が、組立てられたワンウェイクラッチ２０を、ボス４４から取り外して搬出する。
即ち、内側保持器２４が装着されたボス４４は、ロータリーインデックステーブル４１のターンによりアンローダ部９０の位置に移動され、組立てられたワンウェイクラッチ２０が、インデックスアンローダ９１によって、ボス４４から取り外されて搬出される。本工程がアンローディング工程となる。
【００６８】
そして、ワンウェイクラッチ２０が取り外されたボス４４は、ロータリーインデックステーブル４１のターンにより位置ｆを経由して、位置ａに戻される。そして、位置ａにおいて、前述の第１工程が再開される。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ワンウェイクラッチ２０の組立て作業を、各部品に無理な力を加えることなく、且つ、複雑な組立装置を使用することなく自動化することができ、ワンウェイクラッチ２０の生産性及び品質安定性の向上、並びに省力化を図ることができる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、略円柱形状に形成され、前記スプラグを収容可能に放射方向外側に開口したスプラグポケットを備えたボスを用い、前記ボスの各スプラグポケットに、スプラグを順次挿入し、前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回し、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記外側保持器を、前記ボスのリボンスプリングの外周側に装着した後、ボスを所定の回転数で連続回転させることにより、遠心力で各スプラグをスプラグポケット内からボスの放射方向外側に移動させ、前記リボンスプリング及び外側保持器のスプラグ挿入窓にそれぞれ嵌挿し、前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記内側保持器を、前記リボンスプリングに対して相対回転させつつ、前記ボスのリボンスプリング内側に装着して、内側保持器のスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿することで、熟練を要する手作業に頼ることなく、また、複雑な装置を用いることなくワンウェイクラッチの組立て作業を自動化することができ、ワンウェイクラッチの生産性及び品質安定性を大幅に向上させることができる。また、組立て作業の省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるワンウェイクラッチの製造方法を適用したワンウェイクラッチ製造装置を示す概略平面図である。
【図２】図１のワンウェイクラッチ製造装置のスプラグ挿入部のスプラグ挿入開始時の状態を示す概略平面図である。
【図３】図１のワンウェイクラッチ製造装置の制御装置の構成を示す図である。
【図４】図１のワンウェイクラッチ製造装置のボス回転時のロータリーインデックステーブル、ボス及びサーボモータ軸の状態を示す断面図である。
【図５】図１のワンウェイクラッチ製造装置のロータリーインデックステーブル回転時のロータリーインデックステーブル、ボス及びサーボモータ軸の状態を示す断面図である。
【図６】ワンウェイクラッチ製造装置のリボンスプリング装着部を示す概略平面図である。
【図７】ワンウェイクラッチ製造装置の外側保持器装着部の要部断面図である。
【図８】ワンウェイクラッチ製造装置の外側保持器が装着された外側保持器装着部の要部断面図である。
【図９】ワンウェイクラッチ製造装置のキャップがボス上面に被せられた外側保持器装着部の要部断面図である。
【図１０】ワンウェイクラッチ製造装置のスプラグの移動を説明するための外側保持器装着部の要部断面図である。
【図１１】リボンスプリングのスプラグ挿入窓及びスプラグを示す拡大斜視図である。
【図１２】図１０のリボンスプリングのスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿した状態を示す断面図である。
【図１３】ワンウェイクラッチ製造装置の外側保持器装着部におけるボス連続回転時のロータリーインデックステーブル、ボス及びサーボモータ軸の状態を示す断面図である。
【図１４】図１３のボス、サーボモータ軸のプレート及び係止ピンの部分拡大断面図である。
【図１５】ワンウェイクラッチ製造装置の内側保持器装着部の内側保持器装着前の状態を示す要部断面図である。
【図１６】ワンウェイクラッチ製造装置の内側保持器装着部の内側保持器装着後の状態を示す要部断面図である。
【図１７】ワンウェイクラッチ製造装置の内側保持器装着部における内側保持器のスプラグ挿入窓へのスプラグの嵌挿状態を示す要部断面図である。
【図１８】ワンウェイクラッチ製造装置の内側保持器装着部における制御フローチャートである。
【図１９】ワンウェイクラッチを外輪及び内輪間に挟み込んだ空転状態及びトルク伝達状態を示す要部断面図である。
【図２０】リボンスプリングのスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿する従来の方法を説明するための側面図である。
【図２１】リボンスプリングのスプラグ挿入窓に嵌挿されたスプラグを、外側保持器のスプラグ嵌挿窓に手作業にて嵌挿する従来の方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１０ 外輪
１１ 内輪
２０ ワンウェイクラッチ
２１ スプラグ
２２ リボンスプリング
２２ａ リンクル
２３ 外側保持器
２４ 内側保持器
２５ 外輪側端部
２６ 内輪側端部
２７ 凹部
２８ リボンスプリングのスプラグ挿入窓
３０ 外側保持器のスプラグ挿入窓
３１ 内側保持器のスプラグ挿入窓
４０ ワンウェイクラッチ製造装置
４１ ロータリーインデックステーブル
４２ 制御装置
４３ ロータリーインデックステーブルのサーボモータ
４４ ボス
４５ スプラグポケット
４６ Ｖ字状溝
５０ スプラグ挿入部
５１ スプラグ挿入部のサーボモータ
６０ リボンスプリング装着部
６１ リボンスプリング装着部のサーボモータ
７０ 外側保持器装着部
７１ 外側保持器装着部のサーボモータ
７２ 外側保持器マガジン
７４ キャップ
７５ スプラグ窓検出センサ
７６ 回転センタ
８０ 内側保持器装着部
８１ 内側保持器装着部のサーボモータ
８２ 外側保持器マガジン
８４ スプラグ窓検出センサ
８５ タコジェネレータ
９０ アンローダ部
９１ インデックスアンローダ
１００ サーボモータ軸
Claims (6)
- 複数のスプラグと、該スプラグを挿入するスプラグ挿入窓が長手方向に亘って形成された可撓性のリボンスプリングと、該リボンスプリングを内周面に巻回し、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの外周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する外側保持器と、該外側保持器のリボンスプリングの内周側に、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの内周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する内側保持器と、を備えて構成されるワンウェイクラッチの製造方法において、
略円柱形状に形成され、前記スプラグを収容可能に放射方向外側に開口したスプラグポケットを備えたボスを用い、
前記ボスの各スプラグポケットに、スプラグを順次挿入し、
前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回し、
前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記外側保持器を、前記ボスのリボンスプリングの外周側に装着した後、ボスを所定の回転数で連続回転させることにより、遠心力で各スプラグをスプラグポケット内からボスの放射方向外側に移動させ、前記リボンスプリング及び外側保持器のスプラグ挿入窓にそれぞれ嵌挿し、
前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記内側保持器を、前記リボンスプリングに対して相対回転させつつ、前記ボスのリボンスプリング内側に装着して、内側保持器のスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿することを特徴とするワンウェイクラッチの製造方法。 - 前記ボスは、前記スプラグポケットと、前記リボンスプリングのＶ字状折曲部に係合するＶ字状溝とが外周部に交互に複数配設され、
前記リボンスプリングは、前記ボスのＶ字状溝に前記リボンスプリングのＶ字状折曲部を係合しつつ、ボスの外周に沿って巻回されることを特徴とする請求項１に記載のワンウェイクラッチの製造方法。 - さらに、組み上がった前記ワンウェイクラッチを前記ボスから取り外して搬出することを特徴とする請求項１又は２に記載のワンウェイクラッチの製造方法。
- 複数のスプラグと、該スプラグを挿入するスプラグ挿入窓が長手方向に亘って形成された可撓性のリボンスプリングと、該リボンスプリングを内周面に巻回し、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの外周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する外側保持器と、該外側保持器のリボンスプリングの内周側に、前記リボンスプリングに挿入されたスプラグの内周側端部が挿入可能なスプラグ挿入窓を有する内側保持器と、を備えて構成したワンウェイクラッチの製造装置において、
略円柱形状に形成され、前記スプラグを収容可能に放射方向外側に開口したスプラグポケットを備えたボスと、
前記ボスの各スプラグポケットに、スプラグを順次挿入するスプラグ挿入手段と、
前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回するリボンスプリング装着手段と、
前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記外側保持器を、前記ボスのリボンスプリングの外周側に装着した後、ボスを所定の回転数で連続回転させることにより、遠心力で各スプラグをスプラグポケット内からボスの放射方向外側に移動させ、前記リボンスプリング及び外側保持器のスプラグ挿入窓にそれぞれ嵌挿する外側保持器装着手段と、
前記ボスのスプラグポケットにスプラグ挿入窓の位相を合わせた前記内側保持器を、前記リボンスプリングに対して相対回転させつつ、前記ボスのリボンスプリング内側に装着し、内側保持器のスプラグ挿入窓にスプラグを嵌挿させる内側保持器装着手段と、を備えたことを特徴とするワンウェイクラッチの製造装置。 - 前記ボスは、前記スプラグポケットと、前記リボンスプリングのＶ字状折曲部に係合するＶ字状溝とが外周部に交互に複数配設され、
前記リボンスプリング装着手段は、前記ボスのＶ字状溝に前記リボンスプリングのＶ字状折曲部を係合しつつ、前記リボンスプリングをボスの外周に沿って巻回することを特徴とする請求項４に記載のワンウェイクラッチの製造装置。 - さらに、組み上がった前記ワンウェイクラッチを前記ボスから取り外して搬出するアンローダ手段を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載のワンウェイクラッチの製造装置。
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