JP4498008B2

JP4498008B2 - モータリング装置

Info

Publication number: JP4498008B2
Application number: JP2004143891A
Authority: JP
Inventors: 伸夫白鳥
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-05-13
Also published as: JP2005326229A

Description

本発明は、クランクシャフトにマニュアルトランスミッション（ＭＴ）用クラッチが取り付けられたマニュアルトランスミッション用のエンジンと、クランクシャフトにオートマチックトランスミッション（ＡＴ）用ドライブプレートが取り付けられたオートマチックトランスミッション用のエンジンのモータリング運転を行うモータリング装置に関する。

従来より、エンジンの生産過程では、出荷品質を確保するために、生産したエンジンの評価試験が行われており、例えば、モータリング装置によりエンジンを一定の回転速度でモータリング運転し、インテークマニホールド内の圧力を測定して、吸気系に異常があるか否かを判定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、自動車に使用されるエンジンの場合、形状等が同一であっても、マニュアルトランスミッションが取り付けられるマニュアルトランスミッション用と、オートマチックトランスミッションが取り付けられるオートマチックトランスミッション用の２種類のエンジンが存在する。

マニュアルトランスミッション用のエンジンの場合、エンジン組み立て工程においてクランクシャフトにマニュアルトランスミッション用クラッチが取り付けられる。マニュアルトランスミッション用クラッチは、フライホイール、クラッチカバー、クラッチディスクにより構成され、フライホイールとクラッチカバーがクランクシャフトと一体に回転可能に取り付けられ、クラッチディスクは、クラッチカバー内で回転可能に収容されると共に通常ではクラッチカバーと一体に回転可能に結合された状態とされ、その軸中心位置にボス部を有しており、マニュアルトランスミッションの入力軸を挿入することによって嵌合可能なボス穴が開口形成されている。

モータリング装置は、モータリング装置の回転軸を、マニュアルトランスミッションの入力軸の代わりにクラッチディスクのボス穴に挿入して嵌合し、回転させることによってモータリング運転を行っていた。

一方、オートマチックトランスミッション用のエンジンの場合、エンジン組み立て工程においてクランクシャフトにドライブプレートが取り付けられているが、ドライブプレートにはボス穴が存在しない。したがって、従来は、ボス穴を有したダミークラッチを別個に用意し、オートマチックトランスミッション用エンジンの評価試験前にダミークラッチをドライブプレートに取り付けて、ダミークラッチのボス穴にモータリング装置の回転軸を挿入して嵌合し、回転させることによってモータリング運転を行っていた。

特開２００２−５７９３号公報

しかしながら、上記従来のオートマチックトランスミッション用のエンジンの場合、評価試験を行う前にダミークラッチをエンジンに取り付ける工程と、評価試験後にダミークラッチをエンジンから取り外す工程が必要となる。したがって、工数が多く、生産能力の向上を図ることができず、製品価格の低廉化が困難である。また、ダミークラッチの部品精度や、取付精度のバラツキがエンジンの測定精度に影響を与えるという問題がある。

本発明は、これらの問題に鑑み、従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、ダミークラッチを用いることなく、オートマチックトランスミッション用エンジンをモータリング運転することができ、また、部品の取り替え作業等を行うことなくマニュアルトランスミッション用のエンジンをモータリング運転することができるモータリング装置を提供することにある。

上記課題を解決する請求項１に記載の発明によるモータリング装置は、マニュアルトランスミッションの入力軸を係入可能なボス穴を有するマニュアルトランスミッション用クラッチがクランクシャフトに取り付けられているマニュアルトランスミッション用のエンジンと、複数のトルクコンバータ取付穴が回転中心位置から径方向に所定距離だけ離間して周方向に所定間隔をおいて穿設されたオートマチックトランスミッション用ドライブプレートがクランクシャフトに取り付けられているオートマチックトランスミッション用のエンジンとのモータリング運転を行うモータリング装置において、前記マニュアルトランスミッション用のエンジンと前記オートマチックトランスミッション用のエンジンのいずれか一方を保持可能なエンジン保持部と、該エンジン保持部に保持されたエンジンのクランクシャフトの回転中心に沿って前記エンジンのマニュアルトランスミッション用クラッチ若しくはオートマチックトランスミッション用ドライブプレートに接近する前進方向及び離間する後退方向に往復移動する移動部と、前記移動部に回転自在に支持されて前記エンジンのクランクシャフトの回転中心と同軸上に延在する駆動軸及び、該駆動軸を回転させる駆動モータを有するエンジン回転駆動部と、該駆動軸に一体に回転可能に設けられ、前記移動部の前進移動により前記マニュアルトランスミッション用クラッチのボス穴に係入可能なドライブ軸部を有するマニュアルトランスミッション用ドライブ部と、前記駆動軸に一体に回転可能でかつ軸方向に沿って突出位置と待避位置との間に往復移動可能に設けられたスライド部及び、該スライド部を突出位置に配置して前記移動部を前進移動させることによって前記トルクコンバータ取付穴に係入可能なドライブピンを有するオートマチックトランスミッション用ドライブ部と、前記マニュアルトランスミッション用ドライブ部、前記駆動軸、及び、前記オートマチックトランスミッション用ドライブ部に形成され、前記マニュアルトランスミッション用ドライブ部が前記マニュアルトランスミッション用クラッチのボス部穴に係入されると連通するセンサ光路と、前記センサ光路が確保されたか否かにより前記マニュアルトランスミッション用ドライブ部の嵌合状態を示す検知信号を出力するドライブ部嵌合検知センサと、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載のモータリング装置は、請求項１に記載のモータリング装置において、エンジン回転駆動部は、駆動軸と駆動モータに各々取り付けられた一対のベルトプーリの間に回転ベルトを架け渡して駆動軸と駆動モータを連結したことを特徴とする。

請求項３に記載のモータリング装置は、請求項１又は２に記載のモータリング装置において、移動部は、前進方向に移動することによってエンジンのトランスミッションケース接合部に接合するエンジン固定盤と、エンジン固定盤に回転自在に支持されかつ、トランスミッションケース接合部に設けられている接合用ねじ穴に螺入可能なエンジン固定ボルトと、エンジン固定ボルトを回転させて接合用ねじ穴に螺入し、エンジンをエンジン固定盤に固定する固定ボルト回転手段とを有し、エンジン保持部によって保持されているエンジンを保持位置に固定するエンジン固定手段を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載のモータリング装置は、請求項１〜３のいずれかに記載のモータリング装置において、マニュアルトランスミッション用ドライブ部は、ドライブ軸部が駆動軸に対して軸方向に移動可能に支持されかつ、付勢手段によって前進方向に向かって付勢されており、ドライブ軸部のボス穴への係入は、移動部の前進移動によりドライブ軸部をボス穴に押接し、付勢手段による付勢力に抗して後退方向に移動させた状態で駆動軸を駆動モータにより比較的低回転速度で回転させることによって行われることを特徴とする。

請求項５に記載のモータリング装置は、請求項１〜４のいずれかに記載のモータリング装置において、オートマチックトランスミッション用ドライブ部は、ドライブピンがスライド部に対して軸方向に移動可能に支持されかつ、付勢手段によって前進方向に向かって付勢されており、ドライブピンのトルクコンバータ取付穴への係入は、スライド部を突出位置に配置した後に移動部を前進移動させて、ドライブピンをドライブプレートに押接し、付勢手段による付勢力に抗して後退方向に移動させた状態で駆動軸を駆動モータにより比較的低回転速度で回転させることによって行われることを特徴とする。

請求項１の発明によると、エンジン保持部に保持したエンジンがマニュアルトランスミッション用のエンジンである場合には、オートマチックトランスミッション用ドライブ部のスライド部を待避位置に配置してドライブピンとマニュアルトランスミッション用クラッチとの干渉を回避した状態で、移動部を前進移動させることによって、マニュアルトランスミッション用ドライブ部のドライブ軸部をマニュアルトランスミッション用クラッチのボス穴に係入することができる。
このマニュアルトランスミッション用ドライブ部のドライブ軸部がマニュアルトランスミッション用クラッチのボス穴に係入すると、マニュアルトランスミッション用ドライブ部、駆動軸、及びオートマチックトランスミッション用ドライブ部に形成されたセンサ光路が連通してセンサ光路が確保され、ドライブ部嵌合検知センサからマニュアルトランスミッション用ドライブ部の嵌合状態を示す検知信号を出力される。

そして、エンジン回転駆動部の駆動モータによる駆動軸の回転により、駆動軸に一体に回転可能に設けられているドライブ軸部を回転させて、ドライブ軸部がボス穴に係入されているマニュアルトランスミッション用クラッチを回転させることができる。

したがって、マニュアルトランスミッション用クラッチが取り付けられているクランクシャフトを回転させることができ、マニュアルトランスミッション用のエンジンのモータリング運転を行うことができる。

一方、エンジン保持部に保持したエンジンがオートマチックトランスミッション用のエンジンの場合には、オートマチックトランスミッション用ドライブ部のスライド部を突出位置に配置して、移動部を前進移動させることによって、オートマチックトランスミッション用ドライブ部のドライブピンをオートマチックトランスミッション用ドライブプレートのトルクコンバータ取付穴に係入することができる。

そして、エンジン回転駆動部の駆動モータによる駆動軸の回転により、駆動軸に一体に回転可能に設けられているスライド部を回転させて、オートマチックトランスミッション用ドライブプレートを回転させることができる。

したがって、オートマチックトランスミッション用ドライブプレートが取り付けられているクランクシャフトを回転させることができ、オートマチックトランスミッション用のエンジンのモータリング運転を行うことができる。

これにより、従来のようにダミークラッチを使用することなく、オートマチックトランスミッション用エンジンのモータリング運転を行うことができ、また、部品交換等を行うことなく、マニュアルトランスミッション用エンジンのモータリング運転も行うことができる。

よって、工数削減による生産能力の向上を図ることができる。また、ダミークラッチを使用することなく、オートマチックトランスミッション用ドライブプレートを直接回転させることができるので、高精度の測定結果を得ることができ、評価試験等において適切な評価を行うことができる。

請求項２の発明によると、一対のベルトプーリの間に回転ベルトを架け渡して駆動軸と駆動モータを連結したので、モータリング運転によってエンジンのクランクシャフトに生ずる回転変動を回転ベルトによって吸収することができる。したがって、回転変動に起因した振動がエンジン回転駆動部を介して装置全体に伝達されるのを防止し、計測装置の計測精度等に悪影響を与えるのを防ぐことができる。

特に、オートマチックトランスミッション用エンジンの場合、オートマチックトランスミッション用ドライブプレートにはマニュアルトランスミッション用クラッチのように回転方向の振動を吸収するトーションスプリングが存在しない。

したがって、従来は、ダミークラッチにトーションスプリングを設けて回転変動に起因した回転方向の振動を吸収させていたが、本発明では、回転ベルトによって回転変動を吸収することができ、駆動軸から駆動モータへの振動の伝達を防ぐことができる。

請求項３の発明によると、エンジンを移動部に固定することができるので、エンジン回転駆動部とクランクシャフトとを一体に回転させることができる。したがって、モータリング運転時におけるマニュアルトランスミッション用ドライブ部とマニュアルトランスミッション用クラッチとの係合部分、或いはオートマチックトランスミッション用ドライブ部とオートマチックトランスミッション用ドライブプレートとの係合部分のがたつきを抑制することができ、エンジンを滑らかに回転させることができる。

請求項４に記載の発明によると、ドライブ軸部とボス穴との位相が不一致の場合でも、移動部を前進移動させて、ドライブ軸部の先端をボス穴の端部に押接し、付勢手段の付勢力に抗してドライブ軸部を待避方向に移動させた状態で、駆動軸を駆動モータにより比較的低回転速度で回転させ、ドライブ軸部をボス穴に対して相対的に回転させることにより両者の位相を一致させて、付勢手段の付勢力によってボス穴に係入することができる。

請求項５に記載の発明によると、ドライブピンとトルクコンバータ取付穴との位置が不一致の場合でも、移動部を前進移動させて、ドライブピンの先端をオートマチックトランスミッション用ドライブプレートに押接し、付勢手段の付勢力に抗してドライブピンを待避方向に移動させた状態で、駆動軸を駆動モータにより比較的低回転速度で回転させ、ドライブピンをオートマチックトランスミッション用ドライブプレートに対して相対的に回転させることにより位置を一致させて、付勢手段の付勢力によってトルクコンバータ取付穴に係入することができる。

次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。

図１は、本実施の形態に係わるモータリング装置１の正面図、図２は、平面図、図３は、側面図、図４は、図１のＡ部を一部断面により示す図、図５は、マニュアルトランスミッション用クラッチ１０２との係合状態を説明する断面図、図６は、オートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２との係合状態を説明する断面図、図７は、図６のＢ方向矢示図である。

モータリング装置１は、エンジン生産過程で組み立てたエンジン１００の評価試験を行うために、エンジン１００をトランスミッション側から回転駆動するものである。本実施の形態では、自動車用の水平対向型エンジン１００を生産するエンジン工場において、マニュアルトランスミッション用とオートマチックトランスミッション用のエンジン１００の混流生産が行われるエンジン生産ラインのライン途中位置で、エンジン組み立てステージよりも下流側に位置する評価試験ステージに設けられている。

この評価試験ステージには、上流側のエンジン組み立てステージにおける組み立て作業によりマニュアルトランスミッション用クラッチ１０２が取り付けられたマニュアルトランスミッション用のエンジン１００とオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２が取り付けられたオートマチックトランスミッション用のエンジン１００がランダムに流れてくる。

マニュアルトランスミッション用クラッチ１０２は、いわゆるダイヤフラム型の乾式クラッチであり、例えば図５に示すように、エンジン１００のクランクシャフト（回転中心線のみを示す）Ｌに連結されるフライホイール１０３と、フライホイール１０３に一体に回転可能に結合されたクラッチカバー１０４と、クラッチカバー１０４内でダイヤフラム式スプリング１０５の付勢力によるプレッシャプレート１０６の押圧によりフライホイール１０３及びクラッチカバー１０４と一体に回転可能に収容されたクラッチディスク１０７を備えている。そして、クラッチディスク１０７の中心位置には、図示していないマニュアルトランスミッションの入力軸を係入可能なスプライン穴（ボス穴）１０８ａを有するボス部１０８が取り付けられており、クラッチディスク１０７とボス部１０８との間にはトーションスプリング１０９が介在されている。

オートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２は、皿状の円盤部材によって構成されており、例えば図６に示すように、その中心部分がエンジン１００のクランクシャフトＬに連結されており、周端部近傍位置にはトルクコンバータ（図示せず）を取り付けるためのトルクコンバータ取付穴１１３が周方向に所定間隔をおいて複数開口形成されている。

マニュアルトランスミッション用とオートマチックトランスミッション用のエンジン１００は、図１に示すラインコンベアＶによりエンジン組み立てステージから搬出されて評価試験ステージに搬入され、クランクシャフトＬが水平でかつ搬送方向に直交する方向に延在し、トランスミッションケース接合部１０１がラインコンベアＶの側方（図１では左側）に向かって配置される姿勢状態で、図示していない停止手段により所定位置に停止配置される。

モータリング装置１は、図１〜図４に示すように、エンジン保持部２、移動部３、エンジン回転駆動部４、マニュアルトランスミッション用ドライブ部５、オートマチックトランスミッション用ドライブ部６、吸気圧測定部７を備えている。

エンジン保持部２は、図１に示すように、ラインコンベアＶの側方位置で上下方向に移動するエンジンリフタ１０を有している。エンジンリフタ１０は、上昇移動によってエンジン１００をラインコンベアＶから持ち上げて所定高さ位置でクランクシャフトＬが水平でかつラインコンベアＶの横幅方向に延在し、ラインコンベアＶを間に介してエンジン保持部２と対向する移動部３側（図１では左側）にトランスミッションケース接合部１０１が位置する姿勢状態で保持するように構成されている。

移動部３は、図１〜図３に示すように、ラインコンベアＶを間に介してエンジン保持部２と対向する位置に設けられており、基台８上でラインコンベアＶの搬送方向に直交する方向に水平に移動して、エンジンリフタ１０により所定高さ位置に保持されているエンジン１００に対してクランクシャフトＬの回転中心に沿ってエンジン１００に接近する前進方向及び離間する後退方向に移動する第１移動テーブル１１と、第１移動テーブル１１を間に介してその左右位置で第１移動テーブル１１の移動方向に沿って往復移動する一対の第２移動テーブル１２を有しており、エンジン保持部２によって所定高さ位置に保持されているエンジン１００に接合してエンジン１００を固定するためのエンジン固定手段１３が設けられている。

エンジン固定手段１３は、エンジン固定盤１４と、エンジン固定ボルト１５と、固定ボルト回転手段１６を有している。

エンジン固定盤１４は、エンジンリフタ１０によって所定高さ位置に保持されたエンジン１００のトランスミッションケース接合部１０１に対向するように第１移動テーブル１１の前端部に設けられており、第１移動テーブル１１を前進移動させることによってトランスミッションケース接合部１０１に接面する接合面１４ａを有している。

また、エンジン固定盤１４の中央には、マニュアルトランスミッション用ドライブ部５とオートマチックトランスミッション用ドライブ部６が挿通される円筒状の開口部１４ｂが形成されており、その開口部１４ｂの外周囲近傍位置には、エンジン１００をエンジン固定盤１４に固定するための４本のエンジン固定ボルト１５が取付支持されている（図７を参照）。

エンジン固定ボルト１５は、第１移動テーブル１１の移動方向に沿って延在し、エンジン固定盤１４の接合面１４ａをエンジン１００のトランスミッションケース接合部１０１に接合させた状態でトランスミッションケース接合部１０１に予め形成されている接合用ねじ穴（図示せず）に螺合することができるようにエンジン固定盤１４に回転可能でかつその軸方向に移動可能に支持されている。

エンジン固定ボルト１５は、エンジン固定盤１４内に設けられている付勢手段（図示せず）によって後退方向に向かって付勢されており、ボルトヘッドがエンジン固定盤１４から後方に向かって突出し、ボルト先端が接合面１４ａよりもエンジン固定盤１４内に収容された待機位置に配置されている。

尚、図７で符号１７は、ロケートピンである。ロケートピン１７は、接合面１４ａをトランスミッションケース接合部１０１に接合する際に、トランスミッションケース接合部１０１に予め形成されているロケート穴（図示せず）に係入してエンジン１００の芯出し位置決めを行うようにエンジン固定盤１４に設けられている。

固定ボルト回転手段１６は、図３に示すように、各第２移動テーブル１２の上にそれぞれ２個ずつ設けられており、第２移動テーブル１２の移動方向に直交する方向に沿って互いに接近及び離間するように移動可能に取り付けられている。そして、第１移動テーブル１１を間に介して互いに接近する方向に移動することにより、エンジン固定ボルト１５の後方に同軸上に配置され、かかる状態で、第２移動テーブル１２を前進移動させることによって、エンジン固定ボルト１５のボルトヘッドに嵌合し、エンジン固定ボルト１５を前方に向かって押圧することができるように構成されている。

したがって、エンジン固定ボルト１５を前方に向かって押圧しながら締め付け方向に回転することによって、トランスミッションケース接合部１０１の接合用ねじ穴にエンジン固定ボルト１５を螺合させ、エンジン１００をエンジン固定盤１４に固定することができる。

そしてまた、エンジン固定ボルト１５を緩める方向に回転することによって、トランスミッションケース接合部１０１の接合用ねじ穴からエンジン固定ボルト１５を取り外してエンジン１００のエンジン固定盤１４への固定を解除することができ、更に第２移動テーブルを後退移動させてエンジン固定ボルト１５から切り離し、互いに離間する方向に移動してオートマチックトランスミッション用ドライブ部６との干渉を回避する位置まで移動することができる。

エンジン回転駆動部４は、第１移動テーブル１１上の支持台２０に回転自在に支持された駆動軸２１と、その駆動軸２１を回転駆動する駆動モータ２２を有している。

駆動軸２１は、図４に示すように、エンジン固定盤１４に固定されているエンジン１００のクランクシャフトＬと同軸上に延在し、軸方向中央部とその後方側の２カ所で支持されており、後端部には支持台２０から後方に突出してベルトプーリ２３が取り付けられている。

駆動モータ２２は、駆動軸２１の上方位置でその回転軸２２ａが後方に向かって突出するように支持台２０の上部に取り付けられている。駆動モータ２２の回転軸２２ａにはベルトプーリ２４が取り付けられており、ベルトプーリ２３、２４の間に回転ベルト２５が掛け渡されて、駆動モータ２２の回転駆動により駆動軸２１を回転させることができるように連結されている。

この駆動モータ２２は、回転速度を任意に変更して、設定した回転速度で回転することができるものであり、本実施の形態では、インバータモータが用いられている。

マニュアルトランスミッション用ドライブ部５は、図５に示すように、駆動軸２１の先端部から前方に向かって同軸上に突出するように設けられたドライブ軸部３１と、そのドライブ軸部３１を前方に向かって付勢するスプリング３３を有している。ドライブ軸部３１は、駆動軸２１の先端部に同軸上に凹設された断面略矩形状の軸穴２１ａ内に嵌入可能な角スプライン状の基端部３１ａを有しており、駆動軸２１と一体に回転可能でかつ軸方向に所定長さだけ移動可能に支持されている。そして、先端部３１ｂには、ボス部１０８のスプライン穴１０８ａに係入可能なスプライン３２が形成されている。

オートマチックトランスミッション用ドライブ部６は、図６に示すように、駆動軸２１の軸方向に沿って移動するスライド部４１と、そのスライド部４１に設けられて突出位置でオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２に係合する係合手段４５を有している。

スライド部４１は、駆動軸２１と一体に回転可能でかつ駆動軸２１の軸方向に沿って移動可能に駆動軸２１に外嵌されたスライダ４２と、スライダ４２に外嵌されてスライダ４２を回転自在に支持する支持部４３と、支持部４３にシリンダロッド４４ａが連結され、シリンダ本体４４ｂが第１移動テーブル１１に固定されたスライドシリンダ４４を備えており、スライドシリンダ４４の伸縮により、スライダ４２を突出位置及び待避位置に選択的に配置移動させるように構成されている。

スライダ４２は、駆動軸２１に外嵌される内径を有した円筒状の小径部４２ａと、その小径部４２ａから段差を介して前方に突出する大径部４２ｂと、大径部４２ｂの前端部分で径方向外側に向かって折曲されて円盤状に延在してオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２に対向するフランジ部４２ｃとを有している。

係合手段４５は、スライダ４２のフランジ部４２ｃから前方に向かって突出するドライブピン４６と、ドライブピン４６を前方に向かって付勢する付勢手段としてのスプリング４７を有している。ドライブピン４６は、オートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２のトルクコンバータ取付穴１１３に対応する位置で、駆動軸２１の軸方向に沿って移動可能にフランジ部４２ｃに支持されており、スライダ４２を突出位置に配置移動させた状態で第１移動テーブル１１を前進移動させることによって各トルクコンバータ取付穴１１３にそれぞれ挿入することができるように構成されている。

吸気圧測定部７は、エンジン１００の吸気ポートに接続してエンジン１００のモータリング運転時におけるエンジン１００の吸気圧力を測定し、その吸気圧力の圧力変動に基づいてエンジン１００の可変動弁機構が確実に動作しているか否かを判定するためのものであり、図１に示すように、支持台２０に支持されて、エンジン固定手段１３のエンジン固定盤１４に固定されたエンジン１００の上方位置に配置されている。尚、吸気圧測定部７は、本発明では直接事項ではないため、その構成の詳細な説明は省略する。

また、上記構成を有するモータリング装置１の近傍位置には制御盤が設置されており（図示せず）、その制御盤内には、シーケンスプログラムコンピュータやリレー回路などによって構成された制御部が収容されている。制御部は、エンジンの在席検知や各動作部分の状態を検知する各種センサ類等が入力側に接続され、出力側にはエンジンリフタ１０や第１移動テーブル１１、第２移動テーブル１２作動用の電磁弁や固定ボルト回転手段１６、駆動モータ２２などが接続されている。そして、シーケンスプログラムコンピュータには、モータリング装置１に以下の動作を行わせるためのシーケンスプログラムが読み出し実行可能な状態で格納されている。

次に、上記構成を有するモータリング装置１の動作について以下に説明する。まず、モータリング装置１が所定の待機状態で、エンジン１００がラインコンベアＶによってエンジン組み立てステージから搬送されると、モータリング装置１内の所定の停止位置に停止され、そのエンジン１００に関する種々の情報の読み取りが行われる。

エンジン情報の読み取りは、例えばエンジン１００に付されているバーコードをバーコードリーダ（いずれも図示せず）で読み取る等によって行われ、エンジン型式、ＩＤ番号、マニュアルトランスミッション用とオートマチックトランスミッション用のいずれのエンジンであるかなどの種々の情報が制御部のメモリ内に記憶される。

そして、上記エンジン情報の読み取りにより、マニュアルトランスミッション用のエンジン１００であると認識された場合は、図５に示すように、スライドシリンダ４４のシリンダロッド４４ａを収縮させてスライダ４２を待避位置に配置し、オートマチックトランスミッション用ドライブ部６のドライブピン４６をマニュアルトランスミッション用ドライブ部５のドライブ軸部３１よりも後方の位置であって、第１移動テーブル１１を前進移動させた際にマニュアルトランスミッション用クラッチ１０２との干渉を回避することができる位置に配置する。

一方、上記エンジン情報の読み取りにより、オートマチックトランスミッション用のエンジン１００であると認識された場合は、図６に示すように、スライドシリンダ４４のシリンダロッド４４ａを突出させて、スライダ４２を突出位置に配置し、オートマチックトランスミッション用ドライブ部６のドライブピン４６をマニュアルトランスミッション用ドライブ部５のドライブ軸部３１とほぼ同じ位置まで突出する位置に配置する。

それから、エンジンリフタ１０を上昇移動させ、エンジン１００をラインコンベアＶから上方に持ち上げて、所定の高さ位置に配置保持する。これにより、エンジン１００は、クランクシャフトＬが水平でかつラインコンベアＶの流れ方向に直交する方向に沿って延在し、トランスミッションケース接合部１０１がエンジン固定盤１４の接合面１４ａに対向する高さ位置に保持される。

エンジン１００が所定高さ位置に配置保持されると、エンジン固定手段１３によるエンジン１００の固定と、マニュアルトランスミッション用クラッチ１０２或いはオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２への係合が行われる。

まず最初にエンジン１００の移動部３への固定について説明すると、第１移動テーブル１１を前進移動させ、エンジン固定盤１４の接合面１４ａをエンジン１００のトランスミッションケース接合部１０１に接面させる。その際、ロケートピン１７がトランスミッションケース接合部１０１のロケート穴に係入してエンジン１００のエンジン固定盤１４に対する芯出し位置決めが行われる。それから、第２移動テーブル１２の移動制御により、固定ボルト回転手段１６をエンジン固定盤１４に接近させ、エンジン固定盤１４の背面部から突出するエンジン固定ボルト１５に嵌合させ、締め付け方向に回転させてトランスミッションケース接合部１０１の接合用ねじ穴に螺合し、エンジン１００をエンジン固定盤１４に固定する。エンジン１００をエンジン固定盤１４に固定すると、第２移動テーブル１２の移動制御により固定ボルト回転手段１６のエンジン固定ボルト１５への嵌合を解除し、側方に待避した位置に配置する。エンジンリフタ１０は、エンジン固定手段１３によるエンジン１００の固定が行われると、下降移動されてエンジン１００から完全に離間した位置に配置される。

次に、マニュアルトランスミッション用クラッチ１０２或いはオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２への係合について説明する。まず、マニュアルトランスミッション用のエンジン１００の場合、第１移動テーブル１１を前進移動させ、エンジン１００のトランスミッションケース接合部１０１にエンジン固定盤１４の接合面１４ａを接面させると、ドライブ軸部３１のスプライン３２がボス部１０８のスプライン穴１０８ａに係入可能な位置に配置される。

ここで、ドライブ軸部３１のスプライン３２とボス部１０８のスプライン穴１０８ａとの位相が不一致のときは、ドライブ軸部３１のスプライン３２はボス部１０８のスプライン穴１０８ａに係入せず、ドライブ軸部３１の先端がボス部１０８の端面に当接した状態となり、ドライブ軸部３１はそのストローク分だけスプリング３３の付勢力に抗して後退方向に押圧されて移動される。ドライブ軸部３１が駆動軸２１に対して相対的に後退方向に向かって移動されると、図５に示すドライブ軸部３１、駆動軸２１、大径部４２ｂを径方向に貫通して形成されているセンサ光路Ｘ１がドライブ軸部３１の移動によって遮光され、ドライブ軸部嵌合検知センサ５１が未嵌合状態であることを示す検知信号を出力する。

制御部は、嵌合検知センサ５１からの未嵌合状態を示す検知信号を入力すると、比較的低回転速度、例えば評価試験用に設定されている基準回転速度よりも低い回転速度で駆動モータ２２を回転させて、ドライブ軸部３１をボス部１０８に対して相対的に回転させる。そして、ドライブ軸部３１とボス部１０８との位相が一致すると、ドライブ軸部３１は、スプリング３３の付勢力によってボス部１０８のスプライン穴１０８ａに係入し、センサ光路Ｘ１が確保される。制御部は、嵌合検知センサ５１から嵌合状態であることを示す検知信号を入力することによってドライブ軸部３１のボス部１０８への係入を認識でき、次の試験評価処理に移行することができる。

また、ドライブ軸３１のスプライン３２とボス部１０８のスプライン穴１０８ａとの位相が一致しているときは、そのままドライブ軸部３１のスプライン３２がボス部１０８のスプライン穴１０８ａに係入される。ドライブ軸部３１がスプライン穴１０８ａに係入されると、センサ光路Ｘ１が確保され、嵌合検知センサ５１から嵌合検知信号が制御部に出力される。したがって、制御部は、ドライブ軸部３１のスプライン３２とボス部１０８のスプライン穴１０８ａとが嵌合状態であると判断し、次の試験評価処理に移行することができる。

一方、オートマチックトランスミッション用のエンジン１００の場合、エンジン固定盤１４にエンジン１００を固定させるべく、第１移動テーブル１１を前進移動させてエンジンリフタ１０により保持されているエンジン１００に接近させ、エンジン１００のトランスミッションケース接合部１０１にエンジン固定盤１４の接合面１４ａを接面させると、ドライブピン４６の先端がオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２のトルクコンバータ取付穴１１３に係入可能な位置に配置される。

ここで、ドライブピン４６とトルクコンバータ取付穴１１３との位置が不一致のときは、ドライブピン４６はトルクコンバータ取付穴１１３に係入せず、ドライブピン４６の先端がオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２の端面に押接された状態となり、付勢手段の付勢力に抗して相対的に後退方向に移動される。ドライブピン４６が後退方向に移動されると、図６及び図７に示すドライブピン４６の後端部によってセンサ光路Ｘ２が遮光され、ドライブピン嵌合検知センサ５２が未嵌合状態であることを示す検知信号を出力する。

制御部は、ドライブピン嵌合検知センサ５２からドライブピン４６の未嵌合を検知する信号を入力すると、評価試験用に設定されている基準回転速度よりも低い回転速度で駆動モータ２２を回転させて、駆動軸２１及びスライダ４２をオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２に対して相対的に回転させる。そして、スライダ４２とオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２との位相位置が一致すると、ドライブピン４６は、スプリング（付勢手段）４７の付勢力によってオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２のトルクコンバータ取付穴１１３に係入し、センサ光路Ｘ２が確保される。制御部は、嵌合検知センサ５２から嵌合検知信号を入力することによって、ドライブピン４６のトルクコンバータ取付穴１１３への係入を認識でき、次の試験評価処理に移行することができる。

また、スライダ４２とオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２との位相位置が一致しているときは、そのままドライブピン４６がトルクコンバータ取付穴１１３に係入され、センサ光路Ｘ２が確保される。したがって、制御部は、ドライブピン４６とトルクコンバータ取付穴１１３とが嵌合状態であると判断し、次の試験評価処理に移行することができる。

試験評価処理では、予め設定されたプログラムにしたがって駆動モータ２２の制御が行われ、エンジン１００が所定回転数で回転される。その際、クランクシャフトＬに回転振動が発生し、その回転振動がマニュアルトランスミッション用クラッチ１０２又はオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２を介して駆動軸２１に伝達されるが、駆動軸２１と駆動モータ２２は、ベルトプーリ２３、２４間に捲回された回転ベルト２５によって連結されているので、駆動軸２１に伝達された回転振動が駆動モータ２２から吸気圧測定部７等に伝達するのを防ぐことができる。したがって、特にオートマチックトランスミッション用のエンジン１００の場合、トーションスプリングを有したダミークラッチを用いる必要がなく、高精度の測定結果を得ることができる。

そして、試験評価処理が終了すると、エンジン１００の搬出処理が行われる。まず、駆動モータ２２の駆動停止により、駆動軸２１の回転が停止すると、エンジンリフタ１０を上昇させて、エンジン１００を下方から保持する。それから、第２移動テーブル１２の移動制御により、固定ボルト回転手段１６をエンジン固定盤１４に接近させて、エンジン固定ボルト１５に嵌合させ、緩める方向に回転させてトランスミッションケース接合部１０１の接合用ねじ穴から取り外す。これにより、エンジン１００のエンジン固定盤１４への固定が解除され、エンジン１００は、エンジンリフタ１０によって保持された状態となる。そして、固定ボルト回転手段１６は、第２移動テーブル１２の移動制御によりエンジン固定ボルト１５への嵌合が解除され、待避した位置に移動される。

エンジン１００のエンジン固定盤１４への固定が解除されると、第１移動テーブル１１が後退位置まで移動され、エンジン固定盤１４の接合面１４ａとエンジン１００のトランスミッションケース接合部１０１との接合が解除され、エンジン１００とエンジン固定手段１３とが完全に切り離される。

エンジン１００とエンジン固定手段１３との切り離しが完了すると、エンジンリフタ１０を下降移動させ、ラインコンベアＶにエンジン１００を載置する。ラインコンベアＶに載置されたエンジン１００は、ラインコンベアＶ上を下流側に向かって搬送され、試験評価ステージから搬出される。

上記構成を有するモータリング装置１によれば、マニュアルトランスミッション用のエンジン１００の場合には、オートマチックトランスミッション用ドライブ部６を後退させることによってオートマチックトランスミッション用ドライブ部６とマニュアルトランスミッション用クラッチ１０２との干渉を回避した状態で、第１移動テーブル１１をエンジン１００に接近する方向に向かって移動させ、マニュアルトランスミッション用ドライブ部５のドライブ軸部３１をマニュアルトランスミッション用クラッチ１０２のスプライン穴１０８ａに係入し、エンジン回転駆動部４による駆動軸２１の回転駆動によりマニュアルトランスミッション用クラッチ１０２を回転させることができる。

一方、オートマチックトランスミッション用のエンジン１００の場合には、オートマチックトランスミッション用ドライブ部６を前進位置に配置し、第１移動テーブル１１をエンジン１００に接近する方向に向かって移動させ、オートマチックトランスミッション用ドライブ部６のドライブピン４６をオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２のトルクコンバータ取付穴１１３に係入し、エンジン回転駆動部４による駆動軸２１の回転駆動により、オートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２を回転させることができる。

したがって、オートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２が取り付けられているクランクシャフトＬを、従来のようにダミークラッチを使用することなく回転させることができ、オートマチックトランスミッション用のエンジン１００のモータリング運転を行うことができる。また、部品交換等を行うことなく、マニュアルトランスミッション用のエンジン１００のモータリング運転も行うことができる。

したがって、エンジン生産工程において工数を削減することができ、生産能力を向上させることができる。また、オートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２を直接回転させることができるので、高精度の測定結果を得ることができ、評価試験等において適切な評価を行うことができる。

また、駆動モータ２２と駆動軸２１にベルトプーリ２３、２４を設けて両者間に回転ベルト２５を掛け渡して連結し、駆動モータ２２の回転に応じて駆動軸２１を回転させることとしたので、モータリング運転によってエンジン１００のクランクシャフトＬに生ずる回転変動を回転ベルト２５によって吸収することができる。したがって、回転変動に起因した振動が駆動モータ２２から支持台２０を介して吸気圧測定部７に伝達されて、測定精度に悪影響を与えるのを防ぐことができる。

そして、エンジン１００をエンジン固定手段１３によりエンジン固定盤１４に固定することによって、エンジン回転駆動部４とクランクシャフトＬとを一体に回転させ、モータリング運転時におけるマニュアルトランスミッション用ドライブ部５とマニュアルトランスミッション用クラッチ１０２との係合部分、或いはオートマチックトランスミッション用ドライブ部６とオートマチックトランスミッション用ドライブプレート１１２との係合部分のがたつきを抑制し、エンジン１００の滑らかな回転を確保することができる。したがって、評価試験への影響を排除することができ、高精度の評価試験を行うことができる。

尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、駆動モータ２２の例としてインバータモータを使用した場合を説明したが、ステップモータであってもよい。また、シリンダ機構の駆動源として圧縮空気を用いた場合を例に説明したが、オイルなどの他の流動体を用いてもよく、更には、これらのシリンダ機構の代わりにボール送りねじなどの機械的な移動機構を用いてもよい。

本実施の形態に係わるモータリング装置の正面図である。モータリング装置の平面図である。モータリング装置の側面図である。図１のＡ部を一部断面により示す図である。マニュアルトランスミッション用クラッチとの係合状態を説明する断面図である。オートマチックトランスミッション用ドライブプレートとの係合状態を説明する断面図である。図６のＢ方向矢示図である。

符号の説明

１モータリング装置
２エンジン保持部
３移動部
４エンジン回転駆動部
５マニュアルトランスミッション用ドライブ部
６オートマチックトランスミッション用ドライブ部
７吸気圧測定部
１０エンジンリフタ
１１第１移動テーブル
１２第２移動テーブル
１３エンジン固定手段
１４エンジン固定盤
１４ａ接合面
２０支持台
２１駆動軸
２２駆動モータ
３１ドライブ軸部
３２スプライン
３３スプリング（付勢手段）
４１スライド部
４２スライダ
４４スライドシリンダ
４５係合手段
４６ドライブピン
４７スプリング（付勢手段）
１００エンジン
１０１トランスミッションケース接合部
１０２マニュアルトランスミッション用クラッチ
１０８ボス部
１０８ａスプライン穴（ボス穴）
１１２オートマチックトランスミッション用ドライブプレート
１１３トルクコンバータ取付穴
Ｌクランクシャフト
Ｖラインコンベア

Claims

マニュアルトランスミッションの入力軸を係入可能なボス穴を有するマニュアルトランスミッション用クラッチがクランクシャフトに取り付けられているマニュアルトランスミッション用のエンジンと、複数のトルクコンバータ取付穴が回転中心位置から径方向に所定距離だけ離間して周方向に所定間隔をおいて穿設されたオートマチックトランスミッション用ドライブプレートがクランクシャフトに取り付けられているオートマチックトランスミッション用のエンジンとのモータリング運転を行うモータリング装置において、
前記マニュアルトランスミッション用のエンジンと前記オートマチックトランスミッション用のエンジンのいずれか一方を保持可能なエンジン保持部と、
該エンジン保持部に保持されたエンジンのクランクシャフトの回転中心に沿って前記エンジンのマニュアルトランスミッション用クラッチ若しくはオートマチックトランスミッション用ドライブプレートに接近する前進方向及び離間する後退方向に往復移動する移動部と、
前記移動部に回転自在に支持されて前記エンジンのクランクシャフトの回転中心と同軸上に延在する駆動軸及び、該駆動軸を回転させる駆動モータを有するエンジン回転駆動部と、
該駆動軸に一体に回転可能に設けられ、前記移動部の前進移動により前記マニュアルトランスミッション用クラッチのボス穴に係入可能なドライブ軸部を有するマニュアルトランスミッション用ドライブ部と、
前記駆動軸に一体に回転可能でかつ軸方向に沿って突出位置と待避位置との間に往復移動可能に設けられたスライド部及び、該スライド部を突出位置に配置して前記移動部を前進移動させることによって前記トルクコンバータ取付穴に係入可能なドライブピンを有するオートマチックトランスミッション用ドライブ部と、
前記マニュアルトランスミッション用ドライブ部、前記駆動軸、及び、前記オートマチックトランスミッション用ドライブ部に形成され、前記マニュアルトランスミッション用ドライブ部が前記マニュアルトランスミッション用クラッチのボス部穴に係入されると連通するセンサ光路と、
前記センサ光路が確保されたか否かにより前記マニュアルトランスミッション用ドライブ部の嵌合状態を示す検知信号を出力するマニュアルトランスミッション用ドライブ部嵌合検知センサと、
を備えることを特徴とするモータリング装置。
前記エンジン回転駆動部は、
前記駆動軸と前記駆動モータに各々取り付けられた一対のベルトプーリの間に回転ベルトを架け渡して前記駆動軸と前記駆動モータを連結したことを特徴とする請求項１に記載のモータリング装置。
前記移動部は、
前記前進方向に移動することによって前記エンジンのトランスミッションケース接合部に接合するエンジン固定盤と、
該エンジン固定盤に回転自在に支持されかつ、前記トランスミッションケース接合部に設けられている接合用ねじ穴に螺入可能なエンジン固定ボルトと、
該エンジン固定ボルトを回転させて前記接合用ねじ穴に螺入し、前記エンジンを前記エンジン固定盤に固定する固定ボルト回転手段とを有し、
前記エンジン保持部によって保持されているエンジンを該保持位置に固定するエンジン固定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータリング装置。
前記マニュアルトランスミッション用ドライブ部は、前記ドライブ軸部が前記駆動軸に対して軸方向に移動可能に支持されかつ、付勢手段によって前進方向に向かって付勢されており、
前記ドライブ軸部の前記ボス穴への係入は、前記移動部の前進移動により前記ドライブ軸部を前記ボス穴に押接し、付勢手段による付勢力に抗して後退方向に移動させた状態で前記駆動軸を前記駆動モータにより比較的低回転速度で回転させることによって行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータリング装置。
前記オートマチックトランスミッション用ドライブ部は、前記ドライブピンが前記スライド部に対して軸方向に移動可能に支持されかつ、付勢手段によって前進方向に向かって付勢されており、
前記ドライブピンの前記トルクコンバータ取付穴への係入は、前記スライド部を突出位置に配置した後に前記移動部を前進移動させて、前記ドライブピンを前記ドライブプレートに押接し、付勢手段による付勢力に抗して後退方向に移動させた状態で前記駆動軸を前記駆動モータにより比較的低回転速度で回転させることによって行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータリング装置。