JPH06297262A - 軸に対する部品組付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸に対する部品組付作業を能率よく行う。 【構成】 メインシャフトＳに圧入すべき複数のギヤＧ
１〜Ｇ５が仮保持されたマガジンシャフト８をインデッ
クステーブル７に設け、マガジンシャフト８からメイン
シャフトＳにギヤを一つずつ移送するギヤ移載機構９を
マガジンシャフト８と同芯状に設ける。インデックステ
ーブル７にはドリフトピン１０、および挿入ガイド部材
３の供給機構も設け、メインシャフトＳに移送されたギ
ヤを、その真上に割り出されたドリフトピン１０で圧入
する。挿入ガイド部材３の交換時には、その供給機構を
メインシャフトＳの真上に割り出して挿入ガイド部材３
の装脱着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用変速機のメイ
ンシャフトに代表されるように、軸の外周に並設される
歯車等の複数の環状の部品をその軸に圧入して組み付け
る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用変速機のメインシャフトは、メ
インシャフト自体にシンクロメッシュ機構や各種の変速
ギヤ等の複数の歯車が装着されることによって構成され
ているものであるが、それらの歯車にはメインシャフト
に対して回転可能なものとスプライン結合されるものと
が混在しており、しかも内径寸法が必ずしも一律でない
ため、複数の歯車を一括してメインシャフトに組み付け
ることはできない。

【０００３】このようなことから、従来は図１３に示す
ように、各歯車Ｇ５１〜Ｇ５６を一つずつメインシャフ
トＳに挿入してはドリフトピン５７にて所定位置まで圧
入し、各歯車Ｇ５１〜Ｇ５６を順次積層するようにして
メインシャフトＳに組み付けるようにしている（類似技
術が例えば実開平１−１３２３３３号公報に開示されて
いる）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように一つの歯車をその都度メインシャフトＳ上に搬送
して位置決めした上でドリフトピン５７にて圧入してい
たのでは全ての歯車Ｇ５１〜Ｇ５６の組み付けが終了す
るまでに長時間を要し、組付作業能率の向上がはかれな
い。

【０００５】その上、前記メインシャフトＳ自体が段付
軸形状となっていることから、全ての歯車Ｇ５１〜Ｇ５
６の圧入に単一のドリフトピン５７を共通して使用する
ことができない。そのため、組み付けるべき歯車の種類
に応じてドリフトピン５７も変換しなければならず、こ
の段取り替えによってもまた上記の組付作業能率が一段
と低下する結果となって好ましくない。

【０００６】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、組付作業能率の向上を図った組付装置を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、軸の外周にそ
の軸心方向に沿って並設される複数の環状の部品を前記
軸に対して圧入して組み付ける装置であって、ワークベ
ースに鉛直姿勢となるように位置決め固定された軸と、
前記軸の上方に回転可能に設けられた水平なインデック
ステーブルと、前記軸の先端に着脱可能に装着された挿
入ガイド部材と、前記軸に圧入すべき複数の部品が予め
挿入支持され、インデックステーブルに鉛直姿勢で着脱
可能に支持されたマガジンシャフトと、前記インデック
ステーブル上にマガジンシャフトと同芯状に設けられ
て、マガジンシャフト上の部品を最下段のものから順に
一つずつ分離させて軸に自重挿入される位置まで移送す
る部品移送機構と、前記インデックステーブルに上下動
可能に設けられて、押圧手段により押圧操作されること
で前記軸に自重挿入された部品を正規位置まで圧入する
複数のドリフトピンと、前記インデックステーブルに設
けられて、軸に対する挿入ガイド部材の装脱着を司る複
数の挿入ガイド部材供給機構と、前記部品移送機構と複
数のドリフトピンおよび複数の挿入ガイド部材供給機構
のうちのいずれかを軸の真上に割り出すためにインデッ
クステーブルを割出回転させる割出回転駆動手段とを備
えている。

【０００８】そして、前記部品移送機構は、前記インデ
ックステーブルに上下動可能に支持された水平なリフタ
ープレートと、前記リフタープレートにマガジンシャフ
トを回転中心として回転可能に支持されるとともに、マ
ガジンシャフト上の最下段の部品をクランプ，アンクラ
ンプするクランプ手段を有して、マガジンシャフト上の
最下段の部品を軸に自重挿入される位置まで移送する挿
入ハンドと、前記マガジンシャフト上の最下段の部品を
移送する際に二段目以降の部品を拘束するクランプ手段
とから構成されている。

【０００９】

【作用】この構造によると、インデックステーブルの割
出回転により、軸に挿入すべき部品の種別に応じたいず
れかの挿入ガイド部材供給機構が軸の真上に割り出され
て、該当する挿入ガイド部材が軸の先端に装着される。

【００１０】続いて、前記挿入ガイド部材供給機構に代
えてインデックステーブル上の部品移送機構が軸の真上
に割り出され、この状態で挿入ハンドがリフターテーブ
ルとともに下降することにより、マガジンシャフト上の
最下段の部品が軸に自重で挿入される。

【００１１】この時、前記マガジンシャフト上の二段目
以降の部品はクランプ手段で拘束されている。また、前
記部品が軸に対してスプライン結合されるものである時
には、その部品を挿入ハンドごと回転させることにより
雌雄のスプラインが相互に噛み合っているかどうかチェ
ックすることができる。

【００１２】上記のように軸に一つの部品が挿入される
とインデックステーブルが割出回転し、その部品を軸に
圧入するのに必要な該当するドリフトピンが軸の真上に
割り出される。そして、その割り出されたドリフトピン
を押圧手段で押圧操作することにより、部品が軸に対し
て所定位置まで圧入される。

【００１３】そして、以降は上記の各動作を繰り返すこ
とによって複数の部品が軸に順次圧入されて組み付けら
れる。

【００１４】

【実施例】図１〜図５は本発明の一実施例を示す図で、
図６に示すように自動車用変速機のメインシャフトＳに
複数のギヤを組み付けるための装置を示している。

【００１５】すなわち、図６に示すように、予めベアリ
ングＢ１が組み付けられたメインシャフトＳにギヤＧ１
を圧入した上で、予めホルダーＨによって仮組みされた
シンクロメッシュ機構Ｓ_Mをスプライン部Ｐ１でスプラ
イン結合させ、その後にスナップリングＲ１を組み付け
る。さらに、ギヤＧ２を圧入した上でギヤＧ３，Ｇ４，
Ｇ５をそれぞれスプライン部Ｐ２でスプライン結合させ
るとともに、スナップリングＲ２およびスペーサＲ３を
組み付けたのちに最後にベアリングＢ２を組み付けるも
のである。

【００１６】図１および図２，３に示すように、ワーク
ベース１にはアタッチメント２が装着されており、この
アタッチメント２によりメインシャフトＳが鉛直姿勢で
位置決めされている。そして、前記メインシャフトＳの
上端部には各ギヤを挿入する際のガイドとなる挿入ガイ
ド部材３が着脱可能に装着されている。なお、前記挿入
ガイド部材３はメインシャフトＳに挿入すべきギヤの内
径に応じて適宜交換される。

【００１７】前記ワークベース１の上方のフレーム４に
は押圧ユニット５が設けられているほか、割り出しアク
チュエータ（割出回転駆動手段）６により割出回転駆動
される水平なインデックステーブル７が設けられてい
る。

【００１８】前記インデックステーブル７には、図６の
メインシャフトＳに装着すべきギヤＧ１〜Ｇ５（シンク
ロメッシュ機構Ｓ_Mを含む、以下同じ）が予め挿入され
て仮保持されたマガジンシャフト８が鉛直姿勢で着脱可
能に装着されているほか、このマガジンシャフト８と同
芯状にギヤ移送機構９が設けられている。さらに、前記
インデックステーブル７上には複数のドリフトピン１
０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが上下動可能に設
けられているほか、複数の挿入ガイド部材供給機構１
１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと同じく複数の小物部品供
給機構１２，１２Ａとがそれぞれに設けられている。

【００１９】前記マガジンシャフト８は、図５に示すよ
うにメインシャフトＳに挿入すべき各ギヤＧ１〜Ｇ５を
逆の順番で挿入した上で、その向きを上下反転させた状
態で前記インデックステーブル７の受容部１３に着脱可
能に装着されている。そして、後述するように、前記マ
ガジンシャフト８に仮保持されているギヤＧ１〜Ｇ５の
うちその最下段のものから順にギヤ移送機構９により一
つずつ分離されて、その自重によりメインシャフトＳに
挿入される位置まで移送されるようになっている。

【００２０】前記ドリフトピン１０および１０Ａ〜１０
Ｄは、図１に示すようにコイルスプリング１４を介して
インデックステーブル７に上下動可能に支持されている
もので、複数のドリフトピン１０および１０Ａ〜１０Ｄ
のうちいずれかがメインシャフトＳの真上に割り出され
た場合には、そのドリフトピンが押圧ユニット５の押圧
子１５により押し下げられて、先にメインシャフトＳに
自重挿入されたギヤを所定位置まで圧入する役目をす
る。なお、前記複数のドリフトピン１０および１０Ａ〜
１０Ｄは、メインシャフトＳに圧入すべきギヤの種類に
応じて使い分けられる。

【００２１】一方、前記挿入ガイド部材供給機構１１お
よび１１Ａ〜１１Ｃは、図４に示すように直動型アクチ
ュエータ１６の出力ロッド１７の先端にグリッパ１８を
備えているもので、このグリッパ１８には挿入ガイド部
材供給機構１１および１１Ａ〜１１Ｃごとにそれぞれサ
イズの異なる挿入ガイド部材３が把持されている。そし
て、前記複数の挿入ガイド部材供給機構１１および１１
Ａ〜１１Ｃは、メインシャフトＳに圧入すべきギヤＧ１
〜Ｇ５の種類に応じて予めメインシャフトＳの真上に選
択的に割り出された上で、そのグリッパ１８で把持して
いる挿入ガイド部材３をメインシャフトＳの上端に装着
することになる。

【００２２】また、前記小物部品供給機構１２，１２Ａ
は、図６に示すようにギヤＧ１〜Ｇ５以外の部品すなわ
ちスナップリングＲ１，Ｒ２やスペーサＲ３等を供給す
るために設けられているもので、該当する部品の供給が
必要になった場合には前記メインシャフトＳの真上に割
り出されて所定の部品をメインシャフトＳ側に供給する
役目をする。

【００２３】前記ギヤ移送機構９は、インデックステー
ブル７上のリフトアクチュエータ１９により昇降駆動さ
れるリフタープレート２０を中心として構成されてお
り、このリフタープレート２０には前記マガジンシャフ
ト８を回転中心として回転可能な挿入ハンド２１が設け
られている。前記挿入ハンド２１には一対のガイドロッ
ド２２が貫挿されており、この一対のガイドロッド２２
はバー２３を介してパルスモータ２４の出力軸に連結さ
れている。したがって、前記パルスモータ２４の起動に
より挿入ハンド２１が回転するようになっている。

【００２４】また、前記挿入ハンド２１にはシリンダ２
５の作動により前進後退してクランプ，アンクランプ動
作する左右一対のクランパー２６が設けられており、こ
れにより前記挿入ハンド２１上のギヤを必要に応じてク
ランプ，アンクランプすることができるようになってい
る。

【００２５】一方、前記インデックステーブル７側のブ
ラケット２７にもシリンダ２８の作動によりクランプ，
アンクランプ動作する左右一対のクランパー２９が設け
られており、このクランパー２９は後述するように挿入
ハンド２１側に一つのギヤが位置している場合に、マガ
ジンシャフト８上の後続のギヤを拘束する役目をする。

【００２６】次に上記のように構成された部品組付装置
の作用について説明する。

【００２７】図１および図２，３に示すように、ワーク
ベース１の上にアタッチメント２を介してメインシャフ
トＳを位置決めする一方、前記メインシャフトＳに挿入
すべき複数のギヤＧ１〜Ｇ５が１セットとして仮保持さ
れたマガジンシャフト８を図１に示すようにインデック
ステーブル７にセットした上で図示外の起動釦を投入す
ると、組付装置は以降は全て自動で各ギヤＧ１〜Ｇ５の
組付作業を実行する。

【００２８】すなわち、図１では四つ目のギヤＧ３を圧
入する場合の例を示しており、メインシャフトＳの真上
に割り出されたギヤ移送機構９においては、これからメ
インシャフトＳに対して圧入すべきギヤＧ３が挿入ハン
ド２１上に位置しているのに対して、それより上段のギ
ヤＧ４，Ｇ５はクランパー２９によってその高さ位置に
保持されている。この時、前記挿入ハンド２１のクラン
パー２６はアンクランプ状態にある。

【００２９】この状態で、前記挿入ハンド２１がリフタ
ープレート２０とともに下降すると、図７に示すように
その挿入ハンド２１上のギヤＧ３は挿入ガイド部材３に
案内されながら、その自重ではまり得る位置までメイン
シャフトＳに挿入される。この時、ギヤＧ３がメインシ
ャフトＳに挿入される途中で引っ掛かって挿入ハンド２
１から浮き上がるようなことがあると、これを前記挿入
ハンド２１に設けられているセンサ３０が検知し、挿入
ハンド２１を一旦所定量だけ上昇させた上で再度ギヤＧ
３の入れ直しを行う。

【００３０】また、図６に示したように、前記ギヤＧ３
はメインシャフトＳのスプライン部Ｐ２に対してスプラ
イン結合されるものであるから、前記ギヤＧ３をメイン
シャフトＳに対して自重挿入しただけではメインシャフ
トＳ側のスプライン歯とギヤＧ３側のスプライン歯との
位相が一致する保証がない。そこで、前述したようにギ
ヤＧ３が挿入ハンド２１から浮き上がることなくメイン
シャフトＳに自重挿入されると、インデックステーブル
７上のクランプシリンダ３１が伸長動作する。これによ
り、マガジンシャフト８および挿入ガイド部材３が押し
下げられてメインシャフトＳが押圧固定される。さら
に、前記挿入ハンド２１のクランパー２６がクランプ動
作してギヤＧ３の外周を把持する一方、パルスモータ２
４の起動により挿入ハンド２１全体が所定量だけ正逆転
動作する。これにより、挿入ハンド２１がメインシャフ
トＳに対して回転不能になった時点でメインシャフトＳ
側のスプライン歯とギヤＧ３側のスプライン歯とが相互
に正しく噛み合ったものと判定される。

【００３１】こうしてメインシャフトＳとギヤＧ３とが
正しく噛み合ったことが確認されると、インデックステ
ーブル７が所定角度だけ割出回転し、さらに図８に示す
ように前記挿入ハンド２１はリフタープレート２０とと
もに上昇する。その結果、図９に示すように、インデッ
クステーブル７上の複数のドリフトピン１０および１０
Ａ〜１０Ｄのうち前記ギヤＧ３をメインシャフトＳに圧
入するのに必要ないずれかのドリフトピン、例えばドリ
フトピン１０が選択されてメインシャフトＳの真上に割
り出される。

【００３２】前記ドリフトピン１０がメインシャフトＳ
の真上に割り出されると押圧ユニット５が作動し、押圧
ユニット５がドリフトピン１０を所定ストロークだけ押
し上げることにより、図９，１０に示すようにメインシ
ャフトＳに自重挿入されているギヤＧ３がスプライン結
合されたままでメインシャフトＳの所定位置まで圧入さ
れる。

【００３３】こうして、ギヤＧ３の圧入作業が終了する
と、前記ドリフトピン１０が上昇するのを待ってインデ
ックステーブル７が割出回転し、次のギヤＧ４の圧入に
備えて挿入ガイド部材３の交換作業に移行する。

【００３４】すなわち、図１０に示すように、インデッ
クステーブル７の割出回転により、インデックステーブ
ル７上の複数の挿入ガイド部材供給機構１１および１１
Ａ〜１１Ｃのうち現在グリッパ１８で挿入ガイド部材３
を把持していない挿入ガイド部材供給機構、例えば挿入
ガイド部材供給機構１１がメインシャフトＳの真上に割
り出される。そして、その割り出された挿入ガイド部材
供給機構１１は図４に示すようにメインシャフトＳに装
着されている挿入ガイド部材３をグリッパ１８で把持し
てメインシャフトＳから取り外す。

【００３５】前記メインシャフトＳから挿入ガイド部材
３が取り外されると、インデックステーブル７が再び割
出回転して、残りの挿入ガイド部材供給機構１１Ａ〜１
１Ｃのうち次のギヤＧ４の圧入に必要な挿入ガイド部材
３を把持しているいずれかの挿入ガイド部材供給機構、
例えば挿入ガイド部材供給機構１１Ａをメインシャフト
Ｓの真上に割り出す。そして、この新たに割り出された
挿入ガイド部材供給機構１１Ａは、図１１，１２に示す
ように上記の取り外し作業と逆の手順でメインシャフト
Ｓに対して挿入ガイド部材３を装着する。

【００３６】こうして、挿入ガイド部材供給機構１１，
１１Ａによって挿入ガイド部材３の交換作業が行われて
いる間に、ギヤ移送機構９では、メインシャフトＳに次
に圧入すべきギヤＧ４をマガジンシャフト８から挿入ハ
ンド２１側に移載する作業が並行して行われる。

【００３７】すなわち、図１１，１２に示すように、前
記挿入ハンド２１がリフタープレート２０とともに上昇
して、マガジンシャフト８側の最下段のギヤＧ４に挿入
ハンド２１が接するとリフタープレート２０はその位置
で一旦停止する。そして、マガジンシャフト８上のギヤ
Ｇ４をそれまで拘束していたクランパー２９がアンクラ
ンプ動作し、そのマガジンシャフト８上の全てのギヤＧ
４，Ｇ５が一旦挿入ハンド２１側に移載されると再びリ
フタープレート２０がわずかに下降する。この後、クラ
ンパー２９が再びクランプ動作することでギヤＧ５がイ
ンデックステーブル７側に残され、次にメインシャフト
Ｓに圧入すべきギヤＧ４がマガジンシャフト８側から離
脱して挿入ハンド２１側に移載される。

【００３８】そして、以降はギヤ移送機構９を再びメイ
ンシャフトＳの真上に割り出した上で上記の動作を繰り
返すことにより、各ギヤが順次メインシャフトＳに自動
的に圧入される。

【００３９】ここで、図６に示したスナップリングＲ
１，Ｒ２やスペーサＲ３はマガジンシャフト８側でなく
インデックステーブル７上の小物部品供給機構１２，１
２Ａに予めストレージされていることから、これらのス
ナップリングＲ１，Ｒ２やスペーサＲ３の装着の際に
は、該当するいずれかの小物部品供給機構１２または１
２ＡがメインシャフトＳの真上に割り出された上で所定
の部品をメインシャフトＳ側に供給し、ドリフトピン１
０および１０Ａ〜１０Ｄのうちのいずれかを使用してメ
インシャフトＳの所定位置まで圧入される。

【００４０】また、メインシャフトＳに装着されるギヤ
がスプライン結合されるものでない場合には、パルスモ
ータ２４による挿入ハンド２１の正逆転動作は行われな
い。

【００４１】さらに、前記実施例では自動変速機のメイ
ンシャフトＳにギヤを組み付ける装置の例を示したが、
軸に対する他の環状部品の組み付けにも本発明を適用で
きることは言うまでもない。また、図６に示すベアリン
グＢ２についてもギヤＧ１〜Ｇ５とともに図５のマガジ
ンシャフト８に予めセットしておくようにすれば、それ
らのギヤＧ１〜Ｇ５とともに一連の組付作業の中でベア
リングＢ２をメインシャフトＳに組み付けることができ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、軸に組み
付けるべき複数の環状の部品を予め仮保持するマガジン
シャフトや、ドリフトピンおよび挿入ガイド部材供給機
構をインデックステーブル上に設けて、必要な機構を軸
の真上に割り出しながら軸に対する各部品の圧入作業を
行うようにしたことにより、自動組付作業を能率よく行
える。特に、ドリフトピンや挿入ガイド部材の交換等の
段取り替えはインデックステーブルを割出回転させるだ
けで済み、しかも次に圧入すべき部品の供給準備は上記
の段取り替えと並行して行えることから無駄な時間が少
なく、従来に比べて組付作業能率が大幅に向上する。

【００４３】また、軸と相手側の部品とがスプライン結
合される場合でも、挿入ハンドとともに部品側を回転さ
せることにより両者のスプラインの位相を合わせること
ができることから、スプライン結合される部品とそうで
ない部品とが混在している場合でも、無理なく各部品の
自動組み付けを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で、図２のＣ−Ｃ線
に沿う断面説明図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面説明図。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図。

【図４】挿入ガイド部材供給機構の要部の構成説明図。

【図５】マガジンシャフトと各ギヤとの関係を示す構成
説明図。

【図６】自動変速機のメインシャフトの構成説明図。

【図７】ギヤがメインシャフトに自動挿入された時の作
動説明図。

【図８】ギヤ挿入後に挿入ハンドが上昇した時の作動説
明図。

【図９】ドリフトピンによるギヤ圧入時の作動説明図。

【図１０】挿入ガイド部材供給機構による挿入ガイド部
材交換時の作動説明図。

【図１１】挿入ガイド部材供給機構による挿入ガイド部
材交換時の作動説明図。

【図１２】ギヤ移送機構による次のギヤの供給準備の作
動説明図。

【図１３】従来の軸に対する歯車の組付方法の一例を示
す説明図。

【符号の説明】

１…ワークベース ３…挿入ガイド部材 ５…押圧ユニット ６…割り出しアクチュエータ（割出回転駆動手段） ７…インデックステーブル ８…マガジンシャフト ９…ギヤ移送機構（部品移送機構） １０，１０Ａ〜１０Ｄ…ドリフトピン １１，１１Ａ〜１１Ｃ…挿入ガイド部材供給機構 ２０…リフタープレート ２１…挿入ハンド ２６…クランパー ２９…クランパー Ｇ１〜Ｇ５…ギヤ（環状の部品） Ｓ_M…シンクロメッシュ機構 Ｓ…メインシャフト（軸）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸の外周にその軸心方向に沿って並設さ
   れる複数の環状の部品を前記軸に対して圧入して組み付
   ける装置であって、 ワークベースに鉛直姿勢となるように位置決め固定され
   た軸と、 前記軸の上方に回転可能に設けられた水平なインデック
   ステーブルと、 前記軸の先端に着脱可能に装着された挿入ガイド部材
   と、 前記軸に圧入すべき複数の部品が予め挿入支持され、イ
   ンデックステーブルに鉛直姿勢で着脱可能に支持された
   マガジンシャフトと、 前記インデックステーブル上にマガジンシャフトと同芯
   状に設けられて、マガジンシャフト上の部品を最下段の
   ものから順に一つずつ分離させて軸に自重挿入される位
   置まで移送する部品移送機構と、 前記インデックステーブルに上下動可能に設けられて、
   押圧手段により押圧操作されることで前記軸に自重挿入
   された部品を正規位置まで圧入する複数のドリフトピン
   と、 前記インデックステーブルに設けられて、軸に対する挿
   入ガイド部材の装脱着を司る複数の挿入ガイド部材供給
   機構と、 前記部品移送機構と複数のドリフトピンおよび複数の挿
   入ガイド部材供給機構のうちのいずれかを軸の真上に割
   り出すためにインデックステーブルを割出回転させる割
   出回転駆動手段とを備えてなり、 前記部品移送機構は、 前記インデックステーブルに上下動可能に支持された水
   平なリフタープレートと、 前記リフタープレートにマガジンシャフトを回転中心と
   して回転可能に支持されるとともに、マガジンシャフト
   上の最下段の部品をクランプ，アンクランプするクラン
   プ手段を有して、マガジンシャフト上の最下段の部品を
   軸に自重挿入される位置まで移送する挿入ハンドと、 前記マガジンシャフト上の最下段の部品を移送する際に
   二段目以降の部品を拘束するクランプ手段、 とから構成されていることを特徴とする軸に対する部品
   組付装置。