(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の減速装置や変速装置に配置される軸部材に環状ワークを圧入するワーク圧入装置であって、
前記軸部材には、段差部が形成され、該段差部に当接して位置決めされる第１環状ワークを基台上に支持する台座が設けられ、
該台座に支持された前記第１環状ワークの外周を覆い、且つ該第１環状ワークの上方に形成されて上面に第２環状ワークの下端面が当接支持される支持面を形成すると共に、該支持面には前記軸部材の下端が挿通可能な挿通孔を形成した受台と、
前記軸部材の上端に係合して前記軸部材を下方へ押し下げて圧入力を付与する押圧治具を備え、
前記受台は、２分割されてそれぞれが前記基台に形成されたガイド部にガイドされ、相対移動手段により水平方向に開閉して支持位置と退避位置とに移動可能に構成されることを特徴とするワーク圧入装置。
【請求項２】
前記軸部材の下端部には所定深さの中空状のガイド穴が形成され、前記台座には前記ガイド穴に挿通可能な垂直支持軸が立設していることを特徴とする請求項１に記載のワーク圧入装置。
【請求項３】
前記基台上には複数の軸部材が設置され、複数の軸部材のそれぞれに対して同時に前記第１環状ワークおよび第２環状ワークの圧入が行われることを特徴とする請求項１に記載のワーク圧入装置。
【請求項４】
自動車の減速装置や変速装置に配置される軸部材に環状ワークを圧入するワーク圧入方法であって、
基台上に固定された台座上に第１環状ワークを支持する工程と、
前記第１環状ワークの外周を覆い、且つ該第１環状ワークの上方に形成され受台の支持面に第２環状ワークを支持する工程と、
前記受台の支持面に支持された第２環状ワークの挿通孔に前記軸部材の下端を挿入して軸部材の段差部に当接するまで圧入する工程と、
前記第２環状ワークの挿通孔に前記軸部材を圧入した後に、前記受台を前記軸部材の軸方向と直角方向に移動させて退避させる工程と、
該受台の退避後に前記台座上に支持された前記第１環状ワークの挿通孔に前記軸部材の下端を圧入する工程と、を有し、単一の圧入工程で前記第２環状ワークおよび第１環状ワークを連続して前記軸部材に圧入することを特徴とするワーク圧入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の減速装置や変速装置内の入・出力シャフトに装着される軸受や歯車の圧入に用いるワーク圧入方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に搭載される減速装置や変速装置等の組立ラインでは、インプットシャフトまたはカウンターシャフトに軸受や軸受等の構成部品を圧入するために圧入装置が使用されている。このような圧入装置として、特許文献１及び特許文献２が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示される圧入装置は、トランスミッション上のメインシャフトやカウンターシャフトに仮止めされた環状ワークである軸受や歯車をメインシャフトやカウンターシャフトの軸方向での所定位置に圧入するものである。
また、特許文献２に開示される圧入装置は、メインシャフト用軸受とカウンターシャフト用軸受（環状ワーク）を、それぞれトランスミッションケースの軸受取付孔に圧入するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８２７５３号公報
【特許文献２】特開平９−１７４３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載される圧入装置は、軸受や歯車となる環状ワークをメインシャフトやカウンターシャフトの軸方向で所定位置に圧入し、また、特許文献２に記載された圧入装置は、メインシャフト用軸受とカウンターシャフト用軸受となる環状ワークを、それぞれトランスミッションケースの軸受取付孔に圧入するものである。
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に開示される圧入装置は、１つの環状ワークをメインシャフトやカウンターシャフト、またはトランスミッションケースの軸受取付孔に圧入するものであり、複数の環状ワークを圧入する場合には、複数の圧入工程を必要とする。複数の圧入行程は組立工数が増加するため生産性が低下するだけでなくコスト高となることから、圧入工数の削減が可能となるような圧入装置または圧入方法が望まれていた。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、減速装置や変速装置に組込まれる軸部材に軸受や歯車などの複数の環状ワークを単一の圧入工程で圧入することで、圧入工数の削減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係るワークの圧入装置は、自動車の減速装置や変速装置に配置される軸部材に環状ワークを圧入するワーク圧入装置であって、前記軸部材には、段差部が形成され、該段差部に当接して位置決めされる第１環状ワークを基台上に支持する台座が設けられ、該台座に支持された前記第１環状ワークの外周を覆い、且つ該第１環状ワークの上方に形成されて上面に第２環状ワークの下端面が当接支持される支持面を形成すると共に、該支持面には前記軸部材の下端が挿通可能な挿通孔を形成した受台と、前記軸部材の上端に係合して前記軸部材を下方へ押し下げて圧入力を付与する押圧治具を備え、前記受台は、２分割されてそれぞれが前記基台に形成されたガイド部にガイドされ、相対移動手段により水平方向に開閉して支持位置と退避位置とに移動可能に構成されることを特徴とする。
【０００９】
かかる発明によれば、前記軸部材には段差部が形成されており、該段差部に当接して位置決めされる第１環状ワークを基台上に支持する台座が設けられ、該台座に支持された前記第１環状ワークの外周を覆い、且つ該第１環状ワークの上方に形成されて上面に第２環状ワークの下端面が当接支持される支持面を形成すると共に、該支持面には前記軸部材の下端が挿通可能な挿通孔を形成した受台と、前記軸部材の上端に係合して前記軸部材を下方へ押し下げて圧入力を付与する押圧治具を備えるので、押圧治具を介して軸部材が下方に押圧されて、受台の支持面に支持された第２環状ワークの貫通孔に前記軸部材の下端を圧入することができる。すなわち、受台が第２環状ワークに対する押圧力を支持する。
【００１０】
さらに、本発明によると、前記受台は、２分割されてそれぞれが前記基台に形成されたガイド部にガイドされ、相対移動手段により水平方向に開閉して支持位置と退避位置とに移動可能に構成されるので、第２環状ワークの挿通孔に軸部材の下端を圧入した後に、受台を相対移動手段により水平方向に開いて退避位置に移動することで、該受台が退避後に前記台座上に支持された第１環状ワークの挿通孔に前記軸部材の下端を圧入することができる。すなわち、この第１環状ワークに対する押圧力は基台上に台座で支持される。
以上の受台による支持と、台座による支持によって、単一の圧入工程で第２環状ワークおよび第１環状ワークを連続して軸部材に圧入することができるようになる。
【００１１】
また、本発明において好ましくは、前記軸部材の下端部には所定深さの中空状のガイド穴が形成され、前記台座には前記ガイド穴に挿通可能な垂直支持軸が立設していることを特徴とする。
かかる構成によれば、前記受台が相対移動手段により分割して退避位置に移動した場合は、台座に立設した垂直支持軸がガイド穴内に挿通保持され垂直支持軸に支持されるので、前記軸部材を安定に立設保持することができる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、前記基台上には複数の軸部材が設置され、複数の軸部材のそれぞれに対して同時に前記第１環状ワークおよび第２環状ワークの圧入が行われることを特徴とする。
かかる構成によれば、変速機を構成するインプットシャフトおよびアウトプットシャフト等の複数のシャフトを基台上に設置して、それぞれのシャフトに対して第１環状ワークおよび第２環状ワークを同時に圧入することで、一層圧入工数を削減することができる。
【００１３】
また、本発明に係るワークの圧入方法は、自動車の減速装置や変速装置に配置される軸部材に環状ワークを圧入するワーク圧入方法であって、
基台上に固定された台座上に第１環状ワークを支持する工程と、前記第１環状ワークの外周を覆い、且つ該第１環状ワークの上方に形成され受台の支持面に第２環状ワークを支持する工程と、前記受台の支持面に支持された第２環状ワークの挿通孔に前記軸部材の下端を挿入して軸部材の段差部に当接するまで圧入する工程と、前記第２環状ワークの挿通孔に前記軸部材を圧入した後に、前記受台を前記軸部材の軸方向と直角方向に移動させて退避させる工程と、該受台の退避後に前記台座上に支持された前記第１環状ワークの挿通孔に前記軸部材の下端を圧入する工程と、を有し、単一の圧入工程で前記第２環状ワークおよび第１環状ワークを連続して前記軸部材に圧入することを特徴とする。
かかる発明によれば、前記装置発明で説明したように垂直軸線上に支持された第１、第２環状ワークに対して、軸部材を単一の圧入工程で順次圧入することができる。これにより、圧入工数を削減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上記載のごとく本発明によれば、軸部材は、下方に押圧される際に第２環状ワークの上端面が前記段部に当接するまで移動する。次いで受台が相対移動手段の作用により、退避位置まで移動された状態で軸部材を下方に押圧する。これにより、軸部材の下端が第１環状ワークの挿通孔に挿嵌される。
このように、垂直軸線上に支持された第１、第２軸状ワークに対して、軸部材を単一の圧入工程で順次圧入することができる。言い換えれば、軸部材に第１、第２環状ワークを単一の圧入工程で順次圧入することができる。
【００１５】
従って、減速装置や変速装置に組込まれる軸部材に軸受や歯車などの複数の環状ワークを単一の圧入工程で圧入することで、圧入工数の削減を図ることが可能になる。
【００１６】
また、本発明に係るワークの圧入方法においても、前述のように、軸部材に第１、第２環状ワークを単一の圧入工程で順次圧入することができる。これにより、圧入工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧入対象となる環状ワークが組込まれた電気自動車の減速装置の部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るワーク圧入装置の断面を示し、軸部材に圧入対象となる第１〜第３環状ワークを圧入する圧入工程を示す説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るワーク圧入装置の平面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図４のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】第３環状ワークを圧入する装着具の例である。
【図９】第３環状ワークを圧入する装着具の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１９】
図１は本発明に係る一実施形態に係る圧入対象となるワークが組込まれた電気自動車の減速装置の部分断面図、図２は本発明の一実施形態に係るワーク圧入装置の断面を示し、軸部材に圧入の対象となる第１〜第３環状ワークを圧入する圧入工程を示す説明図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４はワーク圧入装置の平面図、図５は図４のＢ−Ｂ断面図、図６は図４のＣ−Ｃ断面図、図７は図５のＤ−Ｄ断面図である。
【００２０】
図１に示す部分断面図は、減速装置１の内部構造を示しており、減速装置１は、図示しないモータからの動力を伝えるインプットシャフト５と、減速装置１の出力軸（図示せず）と繋がるディファレンシャル６と、インプットシャフト５とディファレンシャル６を繋ぐカウンターシャフト４とがギアケース２内に組込まれている。
【００２１】
また、カウンターシャフト（第１軸部材４）は、一端側に小歯車８が一体形成されており、両端は第３、第４軸受Ｂ３，Ｂ４により回転自在に支持されている。インプットシャフト（第２軸部材５）は、両端が第１、第２軸受Ｂ１，Ｂ２により回転自在に支持されており、中間には小歯車１２が一体形成されている。この小歯車１２は、カウンターシャフト４の中間に装着された歯車１０に噛合している。
図２に示すワーク圧入装置において、１５は基台であって、この基台１５上面には一対のガイドレール２０ａ〜２０ｄが直線状に配置されており（図２においては不図示）、これらガイドレール２０ａ〜２０ｄにガイドされて矩形状のスライドベース２２ａ，２２ｂが夫々中間の分割部Ｓを境にして左右方向に相対移動可能に設けられている。
【００２２】
前記スライドベース２２ａ，２２ｂの両側は、基台１５の上面に貼付けられた摩擦係数の少ないスライド板２５ａ，２５ｂにより摺動可能に支持されている。
図２において、２６は第１軸部材４に第２環状ワーク（歯車Ｇ１）（後述する）を圧入する際に第２環状ワーク（歯車Ｇ１）の下端を支持する受台である。
この受台２６は、中心部から半径方向に２分割された２つの分割受台２６ａ，２６ｂから成り（図４参照）、前記分割受台２６ａ，２６ｂは、前記スライドベース２２ａ，２２ｂの分割部Ｓを挟んで両側の上面にボルトによりそれぞれ取り付けられている。
【００２３】
また、図３に示す２８は、第２軸部材５に第２環状ワーク（歯車Ｇ２）（後述する）を圧入する際に第２環状ワークＧの下端を支持する受台である。
この受台２８は、中心部から半径方向に２分割された２つの分割受台２８ａ，２８ｂから成り、前記分割受台２８ａ，２８ｂは、前記スライドベース２２ａ，２２ｂの分割部Ｓを挟んで両側の上面にボルトによりそれぞれ取り付けられている。
尚、基台１５上の第１軸部材４と第２軸部材５の軸間距離はワーク圧入装置における軸間距離であり、減速装置１に組込まれる第１軸部材４と第２軸部材５の軸間距離と同一とすることなく設置されている。
【００２４】
次に、前記受台２６、２８を相対移動により分割部Ｓから左右に開閉する相対移動手段Ｒについて、図４〜図６を基に説明する。
図４、図５（図４のＢ−Ｂ断面図）、及び図６には相対移動手段が示されている。この相対移動手段Ｒは、ラックピニオン機構で構成されており、このラックピニオン機構は、基台１５上に取付けられたブラケット３２ａ、３２ｂに２本のラックバー３０ａ，３０ｂが相対的に移動可能に例えばメタル軸受を介して摺動可能に支持されている。
【００２５】
上下に対向して配置される２本のラックバー３０ａ，３０ｂの対向面にはラック歯が形成されており、両ラックバー３０ａ，３０ｂの中間部位にはピニオン歯車３４が噛合している。
図５、図７に示すように、基台１５上にはガイドブロック３７が固定されており、前記ピニオン歯車３４は両側から突出した軸３４ａ、３４ｂにより回転自在に軸支されている。
従って、図５に示すように上下に配置された一対のラックバー３０ａ，３０ｂは、一方（下部）のラックバー３０ａを矢印方向（左方向）に押圧すると他方（上部）のラックバー３０ｂは反対の矢印方向（左方向）に同じ距離相対移動する。そして、受台２６、２８は退避位置と支持位置とに移動する。
【００２６】
また、図４〜図６において、前記一対のラックバー３０ａ，３０ｂには、軸方向と直交する方向に一対のアーム３８，３９がオフセット状態で取付けられている。
前記各アーム３８，３９の先端は、第２環状ワークＧの下端を支持する受台２６の分割部Ｓを基準として左右方向に配置されたスライドベース２２ａ，２２ｂの上面に取付けられている。
【００２７】
同様に、前記一対のラックバー３０ａ，３０ｂ（図５参照）にも軸方向と直交する方向に一対のアーム４０，４１がオフセット状態で取付けられており、前記各アーム４０，４１の先端は、第２環状ワークＧの下端を支持する受台２８の分割部Ｓを基準として左右方向に配置されたスライドベース２２ａ，２２ｂの上面に取付けられている。
また、基台１５の左右に配置される第１、第２軸部材４、５を支持する受台２６，２８は、図４に示すように２つ割りに分割された分割部Ｓに微小な隙間が形成されている。
【００２８】
また、図４において分割部Ｓを基準としてアーム３８を取付けた下方ラックバー３０ａの軸方向内側には固定ブロック３５ａが、アーム３９を取付けた上方ラックバー３０ｂの軸方向内側には固定ブロック３５ｂが夫々クランプにより取付けられている。
更に、分割部Ｓを基準としてアーム４０を取付けた下方ラックバー３０ａの軸方向内側には固定ブロック３６ａが、アーム３９を取付けた上方ラックバー３０ｂの軸方向内側には固定ブロック３６ｂが夫々クランプにより取付けられている。
このように、一対のアーム３８，３９は、固定ブロック３５ａ，３５ｂに対し当接ネジの頭部との当接により受台２６の微小間隔を調整可能とされている。
また、一対のアーム４０，４１は、固定ブロック３６ａ，３６ｂに対し当接ネジの頭部との当接により受台２８の微小間隔を調整可能とされている。
【００２９】
次に、第１軸部材４に第１環状ワーク（第１軸受Ｂ１）、第２環状ワーク（歯車Ｇ１）、第３環状ワーク（第２軸受Ｂ２）を圧入する方法、並びに第２軸部材５に第１環状ワーク（第１軸受Ｂ１）、第２環状ワーク（歯車Ｇ１）、第３環状ワーク（第２軸受Ｂ２）を圧入する方法に付き図２を参照して説明する。
尚、図２、図３において、中心線を基準として左側は第１工程、右側は第２工程を示している。
【００３０】
先ず、第１軸部材４専用の台座２３の凹状支持部には、第１軸受（第１環状ワーク）Ｂ１が支持されており、前記凹状支持部の底面の中央には垂直支持軸５０が第１軸受Ｂ１の挿通口を通して立設している。
この垂直支持軸５０は、第１軸部材４の下端に形成された所定深さのガイド穴４ａに挿通させて、前記第１軸部材４を垂直に立設保持しており、前記台座２３の凹状支持部には、第１軸受（第１環状ワーク）Ｂ１が支持されている。
前記台座２３の外周を覆う分割受台２６ａ，２６ｂの支持面２９には、第２環状ワーク（歯車Ｇ１）が支持されており、前記歯車Ｇ１の挿通孔には前記垂直支持軸５０が挿通している。
【００３１】
次に、前記歯車Ｇ１の挿通孔から上方に挿通した垂直支持軸５０が第１軸部材４下端のガイド穴４ａに挿入されると、前記第１軸部材４は上端に装着された装着具Ｊ１を介して押圧治具Ｈにより上方から押圧する。この押圧力は受台２６の支持面２９で支持される。そして押圧力により、前記第１軸部材４の下端が第２環状ワーク（歯車Ｇ１）の挿通孔に圧入される。
前記第２環状ワーク（歯車Ｇ１）の挿通孔に圧入された第１軸部材４は、小歯車５２の下端面（段差部）が当接するまで下方に移動する。尚、第１軸部材４の上端に挿嵌されている第３環状ワーク（第２軸受Ｂ２）の圧入動作は図８、９を参照して後述する。
【００３２】
一方、第２軸部材５専用の台座２７の中央上面には垂直支持軸５０が第３軸受Ｂ３の挿通口を通して立設している。
この垂直支持軸５０は、第２軸部材５の下端に形成された所定深さのガイド穴５ａに挿通させて、前記第２軸部材５を垂直に立設保持しており、前記台座２７の凹状支持部には、軸受Ｂ３（第１環状ワーク）が支持されている。
そこで、第２軸部材５は、下端部に装着された第３軸受Ｂ３（第１環状ワーク）が台座２７の上面に支持された状態で、外周が２つ割りの受台２８に覆われると共に２つ割りの受台２８上面の支持面２９には第２環状ワーク（歯車Ｇ２）が支持されている。
【００３３】
次に、第２軸部材５の下端を歯車Ｇ２の挿通孔に挿入した状態で、前記第２軸部材５の上端に装着された装着具Ｊ２を介して押圧治具Ｈにより上方から押圧することで第２軸部材（インプットシャフト）５の下端が圧入される。
【００３４】
次の工程では、歯車Ｇ２の挿通孔内に第２軸部材５の下端を移動させつつ、第２軸部材５の中央に一体形成される小歯車５３の下端面（段差部）が当接するまで圧入する。
【００３５】
尚、第２軸部材５の上端に挿嵌されている第３環状ワーク（第４軸受Ｂ４）の圧入工程は図８、図９で説明する。図８は第３環状ワーク（第４軸受Ｂ４）を第２軸部材５に圧入する際に採用される装着具の例、図９は第３環状ワーク（第４軸受Ｂ４）を第２軸部材５に圧入する際に採用される装着具の変形例である。
【００３６】
図８において、第２軸部材５の上端に装着される押圧治具Ｈの外周には、装着具Ｊ３が上下に摺動可能に摩擦力で保持されており、この状態では軸受Ｂ４の上面に装着具Ｊ３のスリーブ下端が当接した状態にある。
そこで、装着具Ｊ３を別の駆動源により下方に押圧することで、第４軸受Ｂ４は第２軸部材５の上方に形成された段差部５３ａに当接するまで下方に圧入される。すなわち、この例では、装着具Ｊ２による押圧移動によって第３軸受Ｂ３および歯車Ｇ2に圧入された後に、装着具Ｊ３によって、第４軸受Ｂ４が圧入される。
【００３７】
また、図９に示す変形例の装着具Ｊ４は、前述した装着具Ｊ２のスリーブ長さを少し延長したものである。
この装着具Ｊ４は、第２軸部材５の上端と押圧治具Ｈの下端により有底部が挟持されており、この状態での装着具Ｊ４の下端は、第４軸受Ｂ４の上端に対し僅かの隙間を形成して対向している。
【００３８】
まず、押圧治具Ｈにより装着具Ｊ４を下方に押圧移動させることにより、第４軸受Ｂ４は摩擦力に抗して前記第４軸受Ｂ４の下面が第２軸部材５の段差部５３ａに当接するまで移動する。さらに、押圧移動させると歯車Ｇ2が小歯車５３の下端面（段差部）に当接するまで圧入される。
【００３９】
そして、次の工程で、第２軸部材５の受台２８を、分割部Ｓを境にして左右方向の退避位置に相対移動させる。このように開放した状態で第２軸部材５を更に下方に移動することで、第２軸部材５の下端に第３軸受Ｂ３が圧入されて、第２軸部材５へ第３軸受Ｂ３、歯車Ｇ2及び第４軸受Ｂ４の圧入作業が完成する。
【００４０】
このように、第２軸部材５を軸方向下方に移動する単一の圧入工程で第３軸受Ｂ３、歯車Ｇ2及び第４軸受Ｂ４を連続的に圧入することができる。これにより、圧入工数を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によれば、減速装置や変速装置に組込まれる軸部材に軸受や歯車などの複数の環状ワークを単一の圧入工程で圧入することで、圧入工数の削減できるので、電気自動車の減速装置に限らず、鉄道車両や船舶、航空機等における減速装置や変速装置の軸部材に対する環状ワークの圧入にも適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１  減速装置
４  第１軸部材（カウンターシャフト）
４ａ，５ａ  ガイド穴
５  第２軸部材（インプットシャフト）
８，１２  小歯車
１５  基台
２３,２７  台座
２６，２８  受台
２９  支持面
５０  垂直支持軸
５３ａ  段差部
Ｂ１  第１軸受（第１環状ワーク）
Ｂ２  第２軸受（第３環状ワーク）
Ｂ３  第３軸受（第１環状ワーク）
Ｂ４  第４軸受（第３環状ワーク）
Ｇ１、Ｇ２  歯車（第２環状ワーク）
Ｈ  押圧治具
Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４  装着具
Ｒ  相対移動手段
【図１】
0005796780.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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