JP4998248B2

JP4998248B2 - 変速機の組立方法

Info

Publication number: JP4998248B2
Application number: JP2007328255A
Authority: JP
Inventors: 克利大嶋; 嘉彦小田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: JP2009150463A

Description

本発明は、自動車等の変速機の組立方法に関し、特にその回転軸を支持するベアリングを固定するリテーニングリングの装着方法に関するものである。

従来より、複数の回転軸を備えた変速機が用いられている。これら回転軸は、変速機のハウジングに対してベアリングで回転可能に支持されている。このようなベアリングのうち、スラスト荷重にも強いテーパーベアリングは、通常、内輪と外輪とが分離可能であり、リテーニングリングによりハウジングに対して固定する必要はない反面、ベアリングの遊びがあることから、シム調整等によりプリロード管理が必要となる。

このプリロード管理をなくすためにテーパーベアリングではなく、ボールベアリングを回転軸の支持に用いることが考えられる。しかしながら、通常、ボールベアリングでは、内輪と外輪とが分離不能であり、ボールベアリングの内輪を回転軸に圧入等により固定し、外輪はリテーニングリングによりハウジングに対して固定する必要がある。

そこで、リテーニングリングを拡開するための環状クリップ拡開装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この環状クリップ拡開装置では、トランスミッションケースの貫通孔に形成したクリップ溝にＣ字状の環状クリップを装着した後、環状クリップの合口を拡開装置の爪で拡開した状態で貫通孔にベアリングを挿入し、ベアリングのクリップ溝に環状クリップを装着するようにしている。
特公平２−１１３７４号公報

しかしながら、テーパーベアリング等のプリロード管理が必要なベアリングの取付に比べ、内輪と外輪との位置が固定されているボールベアリング等のベアリングを各リテーニングリングを拡開しながら挿入する作業は、困難を極めるという問題があった。特に変速機が複数の回転軸を備える場合には、その問題は顕著である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な作業で各ベアリングのリング溝に各リテーニングリングを効率よくスムーズに装着できるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、ミッションケースの各嵌合孔のリング溝にリテーニングリングを、その合口部を開口部に望ませた状態で装着するようにした。

具体的には、第１の発明では、変速機の組立方法を前提とし、
上記変速機の組立方法は、
一端側にリング溝を有する第１ベアリングを備えると共に第１ギヤ列を備えた第１回転軸、及び一端側にリング溝を有する第２ベアリングを備えると共に上記第１ギヤ列に噛み合う第２ギヤ列を備えた第２回転軸をハウジング本体に装着した組立ユニットを準備すると共に、
上記第１ベアリング及び第２ベアリングを取り付ける各嵌合孔と、該各嵌合孔に合口部を有するＣ字型のリテーニングリングを装着するリング溝と、各嵌合孔と連通する開口部とを備えたミッションケースを準備する工程と、
上記ミッションケースの各嵌合孔のリング溝に上記リテーニングリングを、その合口部を上記開口部に望ませた状態で装着する工程と、
拡開工具を上記開口部から挿入させて上記各リテーニングリングの合口部を拡開させて上記各ベアリングを各リテーニングリング内に挿入する工程と、
上記第１回転軸及び第２回転軸を軸方向に移動させて上記各ベアリングのリング溝に上記各リテーニングリングを装着する工程を含む構成とする。

上記の構成によると、１つの開口部から各嵌合孔のリング溝に装着したリテーニングリングの合口部を広げることにより、２本の回転軸のベアリングがリテーニングリング内に挿入された後、各回転軸を移動させることにより、各ベアリングのリング溝に各リテーニングリングが装着される。

第２の発明では、第１の発明において、
上記組立ユニットの各回転軸を中心軸が上下方向に向くように配置すると共に、該各回転軸の上端部に上記各ベアリングを装着し、該各ベアリングに対して上方からミッションケースの各嵌合孔を挿入する構成とする。

上記の構成によると、開口部から各リテーニングリングの合口部を広げることで、ミッションケースの自重により、各リテーニングリングが各ベアリングのリング溝にスムーズに嵌り込む。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記拡開工具で上記各リテーニングリングの合口部を同時に拡開して上記各ベアリングを各リテーニングリング内に挿入する構成とする。

上記の構成によると、一度に２つのリテーニングリングの合口部を拡開できるので、別個に拡開作業を行う場合に比べ、各ベアリングの各リテーニングリングに対する挿入作業が極めて容易となる。

以上説明したように、本発明によれば、ミッションケースの開口部に合口部を望ませた状態で各嵌合孔のリング溝にリテーニングリングを装着し、その開口部から合口部を広げて２本の回転軸のベアリングを各リテーニングリング内に挿入し、各回転軸を移動させて各ベアリングのリング溝に各リテーニングリングを装着するようにしたことにより、簡単な作業で各ベアリングのリング溝に各リテーニングリングを効率よくスムーズに装着することができる。

上記第２の発明によれば、各回転軸を中心軸が上下方向に向くように配置し、各回転軸の上端の各ベアリングに対して上方から各嵌合孔を挿入するようにしたことにより、ミッションケースの自重を利用して各ベアリングを各リテーニングリング内に極めて効率よくスムーズに挿入することができる。

上記第３の発明によれば、拡開工具で２つのリテーニングリングの合口部を同時に拡開するようにしたことにより、各ベアリングを各リテーニングリング内にさらに効率よく挿入することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−変速機の構成−
図１は本発明の実施形態にかかる変速機１を示し、この変速機１は、ハウジング本体としてのクラッチハウジング２と、ミッションケース３とで覆われている。本実施形態では、マニュアル式の変速機１とするが、オートマチック式でもよい。クラッチハウジング２内には、図示しないトルコンやディファレンシャルが設けられ、エンジンからの動力がトルコンを介して第１回転軸としてのプライマリーシャフト４に伝達されるようになっている。

プライマリーシャフト４は、軸方向中間に複数のギヤよりなる第１ギヤ列５を備え、一端（エンジンと反対側端部）に第１ベアリング６を備えている。他端には、円筒ころ軸受２０を備えている。

上記第１ギヤ列５には、第２回転軸としてのセカンダリーシャフト７の第２ギヤ列８が噛み合っている。セカンダリーシャフト７の一端（エンジンと反対側端部）は、第２ベアリング９を備えている。他端には、円筒ころ軸受２１を備えている。セカンダリーシャフト７は、ミッションケース３内の図示しない他の回転軸のギヤ列にも連結されている。なお、第１ギヤ列５、第２ギヤ列８及び他のギヤ列には、図示しないクラッチが連結されている。このことで、プライマリーシャフト４に伝達されたエンジンの動力は、適宜クラッチにより変速されてディファレンシャルを経て出力軸１０から出力されるようになっている。

上記第１ベアリング６は、ボールベアリングよりなり、その内輪６ａはプライマリーシャフト４の先端に圧入された後、第１ロックナット２２で固定されている。外輪６ｂは、内輪６ａに対して固定された位置にあり、外周に第１ベアリング側リング溝６ｃを有する。ミッションケース３には、この第１ベアリング６を取り付けるための第１嵌合孔１１が設けられ、この第１嵌合孔１１には、第１ケース側リング溝１１ａが設けられている。これら第１ベアリング側リング溝６ｃ及び第１ケース側リング溝１１ａには、第１合口部１２ａを有するＣ字型の第１リテーニングリング１２（図２に示す）が装着されている。

上記第２ベアリング９もボールベアリングよりなり、その内輪９ａはセカンダリーシャフト７の先端に圧入された後、第２ロックナット２３で固定されている。外輪９ｂは、内輪９ａに対して固定された位置にあり、外周に第２ベアリング側リング溝９ｃを有する。同様に、ミッションケース３には、この第２ベアリング９を取り付けるための第２嵌合孔１３が設けられ、この第２嵌合孔１３には、第２ケース側リング溝１３ａが設けられている。これら第２ベアリング側リング溝９ｃ及び第２ケース側リング溝１３ａには、第２合口部１４ａを有するＣ字型の第２リテーニングリング１４が装着されている。

そして、図３乃至図５に示すように、ミッションケース３には、第１及び第２嵌合孔１１，１３と連通する開口部１５が形成されている。開口部１５は、嵌合孔１１，１３を形成する壁面に切欠が形成され、その切欠により、ミッションケース３の内部が外部と連通している。この開口部１５は、組立後、ミッションケース３にキャップ１６（図１にのみ示す）を被せることにより、密閉されている。図５に示すように、キャップ１６のない状態で、開口部１５から第１合口部１２ａと第２合口部１４ａとを覗くことができるようになっている。

ミッションケース３におけるセカンダリーシャフト７の先端側には、チャック用開口１８が設けられ、チャック用蓋１９で覆われている。

−変速機組立用装置の構成−
図６乃至図８に変速機組立用装置５０を示し、この変速機組立用装置５０は、コンベア５１と、押上用治具５２と、引上用治具５３と、パレット５４とを備えている。押上用治具５２は、パレット５４の位置決めをするためのパレット位置決め用突起５５を有し、このパレット位置決め用突起５５で位置決めした状態で押上シリンダ５６のロッド５６ａを上昇させることで、プライマリーシャフト４が押し上げられるようになっている。引上用治具５３は、４本の脚部５７に載置された引上シリンダ５８を有し、この引上シリンダ５８のロッド５８ａ（図１１にのみ示す）に連結された引上部材５９には、セカンダリーシャフト７を引き上げるためのクランプコレット６０が設けられている。このクランプコレット６０により、セカンダリーシャフト７の先端を保持して引き上げるようになっている。

−変速機の組立方法−
次に、本実施形態にかかる変速機１の組立方法の作動について説明する。

変速機１を組み立てるには、まず、第１ギヤ列５、第１ベアリング６等をサブ組立したプライマリーシャフト４及び第２ギヤ列８、第２ベアリング９等をサブ組立したセカンダリーシャフト７を準備する。これらプライマリーシャフト４及びセカンダリーシャフト７を中心軸が上下方向に向くように、コンベア５１上のパレット５４に載置したクラッチハウジング２に装着し、組立ユニットを完成させると共に、ミッションケース３を準備する（準備工程）。

次いで、図３乃至図５に示すように、ミッションケース３の第１嵌合孔１１の第１ケース側リング溝１１ａに第１リテーニングリング１２を第１合口部１２ａを開口部１５に望ませた状態で装着し、第２嵌合孔１３の第２ケース側リング溝１３ａに第２リテーニングリング１４を第２合口部１４ａを開口部１５に望ませた状態で装着する（ミッションケースサブ組立工程）。つまり、図２（ａ）の状態にある第１及び第２リテーニングリング１２，１４を図２（ｂ）に示すように、それぞれ手で圧縮し、その合口部１２ａ，１４ａを密着させる。第１及び第２リテーニングリング１２，１４は、指で圧縮可能なように例えば、１９．６Ｎ以下の荷重で密着できるように設定され、密着した際の第１及び第２リテーニングリング１２，１４の合口部１２ａ，１４ａを除く部分の外径は、第１及び第２嵌合孔１１，１３の内径よりも小さくなるように成形されている。図４に示すように、第１及び第２リテーニングリング１２，１４の合口部１２ａ，１４ａを開口部１５に嵌め込んだ後、全体を第１及び第２嵌合孔１１，１３の第１及び第２リング溝１１ａ，１３ａに手で押し込む。

次いで、上記組立ユニットの上からミッションケース３を嵌め込み、第１及び第２ベアリング６，９に対して上方から第１及び第２嵌合孔１１，１３を挿入する。すると、図９（ａ）に示すように、プライマリーシャフト４（正確には、第１ベアリング６の外輪６ｂ）が第１リテーニングリング１２に乗り上げるので、図１０に示すように、クラッチハウジング２とミッションケース３との間に隙間ｃが生じる。

次いで、コンベア５１を進めて押上用治具５２と引上用治具５３との間にミッションケース３が載置された組立ユニットを配置する。そして、図８に示すように、パレット位置決め用突起５５でパレット５４の位置決めをして、組立ユニットを固定する。

次いで、図１２に示すように、先端に幅広部６２を備えた拡開工具６１を用意し、その幅広部６２を開口部１５から挿入させて第１リテーニングリング１２の第１合口部１２ａと第２リテーニングリング１４の第２合口部１４ａとを同時に拡開させて第１ベアリング６を第１リテーニングリング１２内に挿入すると共に、第２ベアリング９を第２リテーニングリング１４内に挿入する（ミッションケース組付工程）。

すなわち、図９（ｂ）に示すように、ミッションケース３の自重で第１リテーニングリング１２が第１ベアリング６の外周に嵌り込んだ後、さらに図９（ｃ）に示すように、第２リテーニングリング１４が第２ベアリング９の外周に嵌り込む。すると、クラッチハウジング２とミッションケース３とが密着し、隙間ｃはなくなる。このように、一度に２つのリテーニングリング１２，１４の合口部１２ａ，１４ａを拡開できるので、別個に拡開作業を行う場合に比べ、第１及び第２ベアリング６，９の第１及び第２リテーニングリング１２，１４に対する挿入作業が極めて容易となる。また、ミッションケース３の自重を利用しているので、ミッションケース３を押し込むことなくスムーズに挿入が行われる。

次いで、プライマリーシャフト４及びセカンダリーシャフト７を軸方向に移動させて第１及び第２ベアリング６，９のリング溝６ｃ，９ｃに第１及び第２リテーニングリング１２，１４を装着する（リテーニングリング組付工程）。具体的には、図１１に示すように、押上シリンダ５６のロッド５６ａを上昇させてトルコン側のプライマリーシャフト４の下端を押し上げる。すると、第１リテーニングリング１２が第１ベアリング６の第１ベアリング側リング溝６ｃに嵌り込む。また、引上シリンダ５８を伸長させてクランプコレット６０をチャック用開口１８から通し、セカンダリーシャフト７の先端の開口部に挿入し、拡開して保持した後、引上シリンダ５８を縮小させてセカンダリーシャフト７を引き上げる。すると、第２リテーニングリング１４が第２ベアリング９の第２ベアリング側リング溝９ｃに嵌り込む。

最後にキャップ１６を被せて開口部１５を覆うと共に、チャック用蓋１９でチャック用開口１８を覆う。

このように、シム調整を行うことなく、変速機１の組立がスムーズかつ容易に行われる。

−実施形態の効果−
したがって、本実施形態にかかる変速機１の組立方法によると、ミッションケース３の開口部１５に合口部１２ａ，１４ａを望ませた状態で各嵌合孔１１，１３のリング溝１１ａ，１３ａにリテーニングリング１２，４を装着し、その開口部１５から合口部１２ａ，１４ａを広げてプライマリーシャフト４及びセカンダリーシャフト７のベアリング６，９を各リテーニングリング１２，１４内に挿入し、プライマリーシャフト４及びセカンダリーシャフト７を移動させてベアリング６，９のリング溝６ｃ，９ｃに各リテーニングリング１２，１４を装着するようにしたことにより、簡単な作業で各ベアリング６，９のリング溝６ｃ，９ｃに各リテーニングリング１２，１４を効率よくスムーズに装着することができる。

また、プライマリーシャフト４及びセカンダリーシャフト７を中心軸が上下方向に向くように配置し、プライマリーシャフト４及びセカンダリーシャフト７の上端の各ベアリング６，９に対して上方から各嵌合孔１１，１３を挿入するようにしたことにより、ミッションケース３の自重を利用して各ベアリング６，９を各リテーニングリング１２，１４内に極めて効率よくスムーズに挿入することができる。

また、拡開工具６１で２つのリテーニングリング１２，１４の合口部１２ａ，１４ａを同時に拡開するようにしたことにより、各ベアリング６，９を各リテーニングリング１２，１４内にさらに効率よく挿入することができる。

さらに、各ベアリング６，９をボールベアリングとしたことにより、シム調整をすることなく、極めて容易に変速機の組立を行うことができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、拡開工具６１の幅広部６２を開口部１５から挿入させて第１合口部１２ａと第２合口部１４ａとを同時に拡開させているが、開口部１５から幅広部６２を有さない拡開工具６１を挿入させて第１リテーニングリング１２の第１合口部１２ａを拡開させて第１ベアリング６を第１リテーニングリング１２内に挿入した後、第２リテーニングリング１４の第２合口部１４ａを拡開させて第２ベアリング９を第２リテーニングリング１４内に挿入するようにしてもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

変速機の一部を破断して示す側方断面図である。第１リテーニングリングを示す正面図であり、（ａ）が通常時を示し、（ｂ）が圧縮時を示す。ミッションケースの内面から第１及び第２リテーニングリングを装着する様子を示す斜視図である。第１ケース側リング溝に第１リテーニングリングを装着する様子を示す断面図である。開口部から第１及び第２合口部が覗く様子を拡大して示す斜視図である。変速機組立用装置で変速機を組み立てる様子を示す斜視図である。引上用治具を示す斜視図である。押上用治具を示す斜視図である。第１及び第２リテーニングリング内に第１及び第２ベアリングを装着する様子を（ａ）から（ｃ）へ順を追って示す側方断面図である。ミッションケースをクラッチハウジングに載せた状態を示す正面図である。押上用治具でプライマリーシャフトを押し上げ、引上用治具でセカンダリーシャフトを引き上げる様子を示す正面図である。（ａ）は、拡開工具の幅広部で第１及び第２リテーニングリングを押し広げる様子を示し、（ｂ）は、拡開工具の正面図である。

符号の説明

１変速機
２クラッチハウジング（ハウジング本体）
３ミッションケース
４プライマリーシャフト（第１回転軸）
５第１ギヤ列
６第１ベアリング
６ｃ第１ベアリング側リング溝
７セカンダリーシャフト（第２回転軸）
８第２ギヤ列
９第２ベアリング
９ｃ第２ベアリング側リング溝
１１第１嵌合孔
１１ａ第１ケース側リング溝
１２第１リテーニングリング
１２ａ第１合口部
１３第２嵌合孔
１３ａ第２ケース側リング溝
１４第２リテーニングリング
１４ａ第２合口部
１５開口部
６１拡開工具

Claims

変速機の組立方法において、
一端側にリング溝を有する第１ベアリングを備えると共に第１ギヤ列を備えた第１回転軸、及び一端側にリング溝を有する第２ベアリングを備えると共に上記第１ギヤ列に噛み合う第２ギヤ列を備えた第２回転軸をハウジング本体に装着した組立ユニットを準備すると共に、
上記第１ベアリング及び第２ベアリングを取り付ける各嵌合孔と、該各嵌合孔に合口部を有するＣ字型のリテーニングリングを装着するリング溝と、各嵌合孔と連通する開口部とを備えたミッションケースを準備する工程と、
上記ミッションケースの各嵌合孔のリング溝に上記リテーニングリングを、その合口部を上記開口部に望ませた状態で装着する工程と、
拡開工具を上記開口部から挿入させて上記各リテーニングリングの合口部を拡開させて上記各ベアリングを各リテーニングリング内に挿入する工程と、
上記第１回転軸及び第２回転軸を軸方向に移動させて上記各ベアリングのリング溝に上記各リテーニングリングを装着する工程を含む
ことを特徴とする変速機の組立方法。
請求項１に記載の変速機の組立方法において、
上記組立ユニットの各回転軸を中心軸が上下方向に向くように配置すると共に、該各回転軸の上端部に上記各ベアリングを装着し、該各ベアリングに対して上方からミッションケースの各嵌合孔を挿入する
ことを特徴とする変速機の組立方法。
請求項１又は２に記載の変速機の組立方法において、
上記拡開工具で上記各リテーニングリングの合口部を同時に拡開して上記各ベアリングを各リテーニングリング内に挿入する
ことを特徴とする変速機の組立方法。