(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータのスプライン穴を自動変速機のスプライン軸に嵌合させる形態で、前記トルクコンバータを前記自動変速機に組み付ける組付装置であって、
前記自動変速機を設置する設置部と、
前記トルクコンバータを前記設置部に設置された前記自動変速機に組み付ける姿勢で保持するチャック部と、
前記チャック部を支持すると共に、当該チャック部を前記スプライン穴の軸心が位置決めされる自転軸を中心に自転運動させる自転運動機構部と、
前記自転軸を、前記スプライン軸の軸心が位置決めされる対称軸上において前記チャック部の前面側に存在する固定点を中心に、当該対称軸まわりに歳差運動させる歳差運動機構部と、
前記自転運動機構部及び前記歳差運動機構部を支持するベース部と、
前記ベース部を、前記対称軸に沿って移動させる移動機構部とを備え、
前記自転運動機構部による前記チャック部の自転運動と、前記歳差運動機構部による前記自転軸の歳差運動とを同時に実行可能な組付装置。
【請求項２】
前記歳差運動機構部が、前記固定点に向かう方向に対する直交面において可撓性を有する状態で前記自転運動機構部を前記ベース部へ支持させる可撓支持部と、前記自転運動機構部の背面側における前記自転軸上に設けられた中心連結部に対して自在継手により連結された作用連結部を前記対称軸に対して偏心させた状態で当該対称軸を中心に回転させる偏心回転手段とを有して構成されている請求項１に記載の組付装置。
【請求項３】
前記歳差運動機構部が、前記作用連結部の前記対称軸に対する偏心距離を調整自在とする偏心距離調整手段を有して構成されている請求項２に記載の組付装置。
【請求項４】
前記移動機構部が、前記ベース部の前記自動変速機側への押圧力を設定する押圧力設定手段を有して構成されている請求項１から３の何れか一項に記載の組付装置。
【請求項５】
前記ベース部の前記対称軸に沿った位置により、前記スプライン穴の前記スプライン軸に対する嵌合状態を検知する嵌合状態検知手段を備えた請求項１〜４の何れか一項に記載の組付装置。
【請求項６】
前記設置部が、前記対称軸が水平となるように前記自動変速機を横置きに設置するように構成され、
前記自転運動機構部を前記ベース部に吊り下げて前記対称軸を水平方向に維持する吊り下げ手段を備えた請求項１〜５の何れか一項に記載の組付装置。
【請求項７】
前記トルクコンバータが、前記自動変速機の駆動ギヤに連結されるオイルポンプスリーブが一方面側に突出形成されたトルクコンバータカバーを有すると共に、前記トルクコンバータカバー内に、前記オイルポンプスリーブを通じて内挿された前記自動変速機のインプットシャフト用スプライン軸に嵌合されるタービンランナ用スプライン穴と、前記自動変速機の前記インプットシャフトの基端側を外囲するステータシャフト用スプライン軸に嵌合されるステータホイール用スプライン穴とを、前記オイルポンプスリーブと同軸上に配置してなり、
前記チャック部が、前記オイルポンプスリーブが突出形成された面を前面側に向けて前記トルクコンバータカバーを保持するように構成されている請求項１〜６の何れか一項に記載の組付装置。
【請求項８】
前記トルクコンバータカバーの背面側に、前記スプライン穴の軸心を中心とした円柱状の凸部が形成され、
前記チャック部に、前記トルクコンバータを保持する際に前記凸部が嵌合し、前記自転軸を中心とした円柱状の凹部が形成されている請求項７に記載の組付装置。
【請求項９】
組付部品のスプライン嵌合部を被組付部品のスプライン嵌合部に嵌合させる形態で、前記組付部品を前記被組付部品に組み付ける組付装置であって、
前記被組付部品を設置する設置部と、
前記組付部品を前記設置部に設置された前記被組付部品に組み付ける姿勢で保持するチャック部と、
前記チャック部を支持すると共に、当該チャック部を前記組付部品のスプライン嵌合部の軸心が位置決めされる自転軸を中心に自転運動させる自転運動機構部と、
前記自転軸を、前記被組付部品のスプライン嵌合部の軸心が位置決めされる対称軸上において前記チャック部の前面側に存在する固定点を中心に、当該対称軸まわりに歳差運動させる歳差運動機構部と、
前記自転運動機構部及び前記歳差運動機構部を支持するベース部と、
前記ベース部を、前記対称軸に沿って移動させる移動機構部とを備え、
前記自転運動機構部による前記チャック部の自転運動と、前記歳差運動機構部による前記自転軸の歳差運動とを同時に実行可能な組付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組付部品のスプライン嵌合部を被組付部品のスプライン嵌合部に嵌合させる形態で、前記組付部品を前記被組付部品に組み付ける組付装置に関し、特に、上記組付部品としてのトルクコンバータのスプライン穴を、上記被組付部品としての自動変速機のスプライン軸に嵌合させる形態で、前記トルクコンバータを前記自動変速機に組み付ける組付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の自動変速機にトルクコンバータを組み付ける組付作業では、自動変速機に設けられたステータシャフト及びインプットシャフトのスプライン軸を、トルクコンバータに設けられたステータホール及びタービンランナのスプライン穴に嵌合させるために、トルクコンバータカバーに突出形成されたオイルポンプスリーブ内に、ステータシャフト及びインプットシャフトを挿入する。
この際に、上記スプライン軸と上記スプライン穴とは、位相がずれていることから、互いに嵌合せずに、上記スプライン軸の先端面が上記スプライン穴の基端面に当接し押圧する状態となる。
【０００３】
そこで、上記スプライン軸の先端面に対する上記スプライン穴の基端面の押圧力を加減しながら、トルクコンバータカバーを上記スプライン穴の軸心を中心に自転運動させることによって、ステータホイールとタービンランナとを作動液の流れを介して回転させて、上記スプライン軸と上記スプライン穴との位相を一致させ、更に、トルクコンバータを自動変速機側に移動させて、上記スプライン軸と上記スプライン穴とを嵌合させていた。
【０００４】
そして、このようなトルクコンバータの自動変速機への組付作業を迅速且つ容易に行うべく、上述した各工程を自動化するように構成された組付装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
この特許文献１の組付装置は、スプライン軸の軸心方向が鉛直上向きになるように自動変速機を縦置きに設置し、スプライン穴の軸心方向が鉛直下向きになるように保持したトルクコンバータを、鉛直下向きに移動させながら水平回転させて、上記スプライン軸の先端面と上記スプライン穴の基端面とを当接させる。
ここで、上記水平回転によりスプライン軸とスプライン穴との位置及び位相が一致すれば、夫々は嵌合するのであるが、嵌合しなかった場合には、上記トルクコンバータの保持を解除し、自動変速機のスプライン軸の先端面にトルクコンバータのスプライン穴の基端面が当接した状態で、そのトルクコンバータを水平方向に揺動させて、スプライン軸とスプライン穴との位置を一致させるように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９２５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の組付装置では、トルクコンバータを揺動させる際において、トルクコンバータのスプライン穴の基端面と自動変速機のスプライン軸の先端面との押圧力は、トルクコンバータの保持が解除されていることから、トルクコンバータの重量に相当する比較的大きいものであり、それらの位置を一致させるべく、その押圧力を加減することはできない。また、スプライン軸とスプライン穴が、その大きな押圧力で当接した状態で揺動するので、それらの嵌合部が破損することが懸念される。
【０００７】
更に、上記のような揺動を行っている際に、トルクコンバータのスプライン穴と自動変速機のスプライン軸とが、位置及び位相が一致したときにトルクコンバータの自重を受けて急激に嵌合してしまい、例えばオイルポンプスリーブとオイルシールとの急激な擦れにより、オイルシール等が損傷してしまうなどの問題が懸念される。
【０００８】
また、上記揺動を行う時点で、スプライン穴とスプラン軸との位相はある程度一致していないと、揺動させても両者の位置が一致したとしても両者を嵌合させることはできない。特に、揺動を開始した時点で、最初に嵌合するタービンランナのスプライン穴とインプットシャフトのスプライン軸との位相が一致しており、それらが嵌合できた場合でも、次に嵌合するステータホイールのスプライン穴とステータシャフトのスプライン軸との位相が一致していない場合には、その揺動を停止して、トルクコンバータを再度保持して水平回転させ、両者の位相を一致させなければならないという煩雑な作業が必要となる。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、トルクコンバータのスプライン穴のような組付部品のスプライン嵌合部を、自動変速機のスプライン軸のような被組付部品のスプライン嵌合部に嵌合させる形態で、組付部品を被組付部品に組み付けるにあたり、迅速且つ正確に、両スプライン嵌合部の位置及び位相を一致させて組付部品を被組付部品に組み付けることができる組付装置を実現する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る組付装置は、トルクコンバータのスプライン穴を自動変速機のスプライン軸に嵌合させる形態で、前記トルクコンバータを前記自動変速機に組み付ける組付装置であって、その第１特徴構成は、前記自動変速機を設置する設置部と、
前記トルクコンバータを前記設置部に設置された前記自動変速機に組み付ける姿勢で保持するチャック部と、
前記チャック部を支持すると共に、当該チャック部を前記スプライン穴の軸心が位置決めされる自転軸を中心に自転運動させる自転運動機構部と、
前記自転軸を、前記スプライン軸の軸心が位置決めされる対称軸上において前記チャック部の前面側に存在する固定点を中心に、当該対称軸まわりに歳差運動させる歳差運動機構部と、
前記自転運動機構部及び前記歳差運動機構部を支持するベース部と、
前記ベース部を、前記対称軸に沿って移動させる移動機構部とを備え、
前記自転運動機構部による前記チャック部の自転運動と、前記歳差運動機構部による前記自転軸の歳差運動とを同時に実行可能な点にある。
【００１１】
上記第１特徴構成によれば、上記移動機構部を作動させて、設置部に設置された自動変速機に対して組み付ける姿勢でチャック部に保持したトルクコンバータを自動変速機側に移動させて、トルクコンバータのスプライン穴の基端面を、自動変速機のスプライン軸の先端面に当接させることができる。
更に、上記自転運動機構部を作動させて、トルクコンバータを保持したチャック部を、上記自転軸を中心に自転運動させることにより、そのトルクコンバータのスプライン穴を、トルクコンバータカバー内の作動液の流れを介して、その軸心を中心に自転運動（図１２において、このようなスプライン穴１２１，１３１の自転運動は、自転軸Ａｒを中心とした自転運動Ｒとして示されている。）させることができる。
更に、上記トルクコンバータの移動及びスプライン穴の自転運動と伴って、適宜、上記歳差運動機構部を作動させて、トルクコンバータを保持するチャック部の自転軸を、上記対称軸上において上記チャック部の前面側即ちスプライン穴が位置する側に存在する固定点を中心に、歳差運動させることにより、スプライン穴の自転軸を、そのスプライン穴の例えばスプライン軸との当接部付近を上記固定点として歳差運動（図１２において、このようなスプライン穴１２１，１３１の自転軸Ａｒの歳差運動は、固定点Ｐを中心とした対称軸Ａｓまわりの歳差運動Ｓとして示されている。）させることができる。
したがって、上記移動機構部によるスプライン穴のスプライン軸に対する上記対称軸に沿った移動と、上記自転運動機構部によるスプライン穴の上記自転軸を中心とした自転運動と、上記歳差運動機構部によるスプライン穴の上記固定点を中心とした歳差運動とを、適宜組み合わせて行うことで、スプライン穴とスプライン軸とを当接させながら、そのスプライン穴をその軸心を中心に自転運動させることにより、スプライン穴とスプライン軸との位相を一致させ、同時に、そのスプライン穴を、上記固定点を中心に歳差運動させることにより、スプライン穴とスプライン軸との位置を一致させることができる。
また、スプライン穴とスプライン軸との位置及び位相が一致した時点でも、チャック部がトルクコンバータを適切な状態に保持していることから、移動機構部によりトルクコンバータを迅速且つ正確に移動させて、スプライン穴とスプライン軸との嵌合を完了し、トルクコンバータを自動変速機に組み付けることができる。
【００１２】
本発明に係る組付装置の第２特徴構成は、前記歳差運動機構部が、前記固定点に向かう方向に対する直交面において可撓性を有する状態で前記自転運動機構部を前記ベース部へ支持させる可撓支持部と、前記自転運動機構部の背面側における前記自転軸上に設けられた中心連結部に対して自在継手により連結された作用連結部を前記対称軸に対して偏心させた状態で当該対称軸を中心に回転させる偏心回転手段とを有して構成されている点にある。
【００１３】
上記第２特徴構成によれば、上記可撓支持部と上記偏心回転手段という比較的簡単な構成により、上述した歳差運動機構部を構成することができる。
即ち、自転運動機構部を前記ベース部へ支持させる上記可撓支持部が、チャック部の前面側にある上記歳差運動の固定点に向かう方向に対する直交面において可撓性を有することから、上記偏心回転手段により、自転運動機構部の背面側の上記中心連結部に対して自在継手により連結された作用連結部を、スプライン軸の軸心が位置決めされる上記歳差運動の対称軸に対して偏心させた状態で当該対称軸を中心に回転させれば、自転運動機構部の自転軸は、上記固定点を中心に上記対称軸まわりに正確且つ安定して歳差運動することになる。
【００１４】
本発明に係る組付装置の第３特徴構成は、前記歳差運動機構部が、前記作用連結部の前記対称軸に対する偏心距離を調整自在とする偏心距離調整手段を有して構成されている点にある。
【００１５】
上記第３特徴構成によれば、上記可撓支持部と上記偏心回転手段とで構成された上記歳差運動機構部において、上記偏心距離調整手段により、上記対称軸を中心に回転する上記作用連結部の作用軸に対する偏心距離を調整すれば、自転軸の歳差運動における振れ幅、即ち、対称軸まわりに回転するスプライン穴の自転軸と当該対称軸との交差角度を、スプライン穴とスプライン軸との位置の一致を促進するべく適切なものに設定したり、スプライン穴とスプライン軸との嵌合状態に合わせて適宜変更することができる。
更に、上記偏心距離調整手段により、上記偏心距離を歳差運動の周期よりも小さい周期で変動させることで、上記スプライン穴の自転軸の歳差運動において、自転軸が径方向に向けて揺動する所謂章動を付加することができる。
【００１６】
本発明に係る組付装置の第４特徴構成は、前記移動機構部が、前記ベース部の前記自動変速機側への押圧力を設定する押圧力設定手段を有して構成されている点にある。
【００１７】
上記第４特徴構成によれば、上記移動機構部において、上記押圧力設定手段により、ベース部の自動変速機側への押圧力を設定することにより、スプライン穴とスプライン軸とを適切に設定された押圧力で当接させながら、スプライン穴を自転運動及び歳差運動させて、スプライン軸に対する位置及び位相の一致を促進させることができる。
【００１８】
本発明に係る組付装置の第５特徴構成は、前記ベース部の前記対称軸に沿った位置により、前記スプライン穴の前記スプライン軸に対する嵌合状態を検知する嵌合状態検知手段を備えた点にある。
【００１９】
上記第５特徴構成によれば、上記嵌合状態検知手段により、トルクコンバータを保持するチャック部が支持されるベース部のスプライン軸の軸心に沿った位置により、そのトルクコンバータのスプライン穴が自動変速機のスプライン軸にどの程度嵌合したかについての嵌合状態を自動的に検知することができ、その検知結果に基づいて、自転運動機構部、歳差運動機構部、移動機構部の作動と停止との切換や、それら機構部の作動状態、即ち、自転運動の速度や方向、歳差運動の速度や方向や振れ幅、移動の速度や方向などの調整を行うことができる。
【００２０】
本発明に係る組付装置の第６特徴構成は、前記設置部が、前記対称軸が水平となるように前記自動変速機を横置きに設置するように構成され、
前記自転運動機構部を前記ベース部に吊り下げて前記対称軸を水平方向に維持する吊り下げ手段を備えた点にある。
【００２１】
上記第６特徴構成によれば、上記設置部において、スプライン軸の軸心方向が使用状態と同じ水平方向となるように自動変速機を使用状態と同じ横置きに設置する場合には、上記吊り下げ手段により自転運動機構部をベース部に吊り下げ、その吊り下げ力を適切なものに設定して歳差運動における対称軸を維持することで、チャック部を支持する自転運動機構部がその自重により鉛直下向きに垂れ下がることを抑制することができる。よって、そのチャック部に保持されたトルクコンバータのスプライン穴の歳差運動における対称軸が、設置部に設置されたスプライン軸の軸心の位置に対して、自転運動機構部の自重により大幅にずれることを抑制し、スプライン穴とスプライン軸との位置を容易に一致させることができる。
【００２２】
本発明に係る組付装置の第７特徴構成は、前記トルクコンバータが、前記自動変速機の駆動ギヤに連結されるオイルポンプスリーブが一方面側に突出形成されたトルクコンバータカバーを有すると共に、前記トルクコンバータカバー内に、前記オイルポンプスリーブを通じて内挿された前記自動変速機のインプットシャフト用スプライン軸に嵌合されるタービンランナ用スプライン穴と、前記自動変速機の前記インプットシャフトの基端側を外囲するステータシャフト用スプライン軸に嵌合されるステータホイール用スプライン穴とを、前記オイルポンプスリーブと同軸上に配置してなり、
前記チャック部が、前記オイルポンプスリーブが突出形成された面を前面側に向けて前記トルクコンバータカバーを保持するように構成されている点にある。
【００２３】
上記第７特徴構成によれば、チャック部に保持したトルクコンバータを、上記移動機構部と上記自転運動機構部と上記歳差運動機構部とにより、適宜自転運動及び歳差運動させながら、自動変速機側に移動させることで、迅速且つ正確に、トルクコンバータカバーに突出形成されたオイルポンプスリーブを、自動変速機の駆動ギヤに連結させると共に、そのトルクコンバータカバー内において上記オイルポンプスリーブと同軸上に配置されたタービンランナ用スプライン穴とステータホイール用スプライン穴とを、自動変速機のインプットシャフト用スプライン軸とインプットシャフトを外囲するステータシャフト用スプライン軸とに嵌合させることができる。
また、タービンランナ用スプライン穴及びステータホイール用スプライン穴の一方のみがそれに対応するスプライン軸に嵌合した後でも、トルクコンバータは自転運動及び歳差運動自在な状態でチャック部に保持されていることから、未嵌合のスプライン穴とそれに対応するスプライン軸との位置及び位相を迅速且つ正確に一致させて、それらを嵌合させることができる。
【００２４】
本発明に係る組付装置の第８特徴構成は、前記トルクコンバータカバーの背面側に、前記スプライン穴の軸心を中心とした円柱状の凸部が形成され、
前記チャック部に、前記トルクコンバータを保持する際に前記凸部が嵌合し、前記自転軸を中心とした円柱状の凹部が形成されている点にある。
【００２５】
上記第８特徴構成によれば、トルクコンバータの背面側に形成された上記凸部をチャック部の前面側に形成された凹部に嵌合させる形態で、トルクコンバータのスプライン穴の軸心を、チャック部の自転軸に簡単且つ迅速に位置決めすることができる。
【００２６】
上記目的を達成するための本発明に係る組付装置は、組付部品のスプライン嵌合部を被組付部品のスプライン嵌合部に嵌合させる形態で、前記組付部品を前記被組付部品に組み付ける組付装置であって、その特徴構成は、前記被組付部品を設置する設置部と、
前記組付部品を前記設置部に設置された前記被組付部品に組み付ける姿勢で保持するチャック部と、
前記チャック部を支持すると共に、当該チャック部を前記組付部品のスプライン嵌合部の軸心が位置決めされる自転軸を中心に自転運動させる自転運動機構部と、
前記自転軸を、前記被組付部品のスプライン嵌合部の軸心が位置決めされる対称軸上において前記チャック部の前面側に存在する固定点を中心に、当該対称軸まわりに歳差運動させる歳差運動機構部と、
前記自転運動機構部及び前記歳差運動機構部を支持するベース部と、
前記ベース部を、前記対称軸に沿って移動させる移動機構部とを備え、
前記自転運動機構部による前記チャック部の自転運動と、前記歳差運動機構部による前記自転軸の歳差運動とを同時に実行可能な点にある。
【００２７】
即ち、上記特徴構成によれば、トルクコンバータのスプライン穴のような組付部品のスプライン嵌合部を、自動変速機のスプライン軸のような被組付部品のスプライン嵌合部に嵌合させる形態で、組付部品を被組付部品に組み付けるにあたり、前述した第１特徴構成の作用効果と同様に、迅速且つ正確に、両スプライン嵌合部の位置及び位相を一致させて組付部品を被組付部品に組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に係る組付装置の実施の形態として、トルクコンバータ１００（組付部品の一例）のスプライン穴１２１，１３１（スプライン嵌合部の一例）を、自動変速機２００（被組付部品の一例）のスプライン軸２２１，２３１（スプライン嵌合部の一例）に嵌合させる形態で、トルクコンバータ１００を自動変速機２００に組み付ける組付装置１について、図面に基づいて説明する。
【００２９】
〔トルクコンバータ及び自動変速機〕
トルクコンバータ１００及びそれが組み付けられる自動変速機２００の概略構成について、図１〜図４に基づいて説明する。
尚、図１〜図４は、トルクコンバータ１００及び自動変速機２００との側断面図であり、図１から図４に渡り、組付時における夫々の相対位置の変化を示してある。
【００３０】
トルクコンバータ１００は、前面側内部にポンプインペラ１１２が固定されたトルクコンバータカバー１１０を有し、このトルクコンバータカバー１１０の前面側には、自動変速機２００のオイルポンプ２１０の駆動ギヤ２１１に溝部１１１ａを噛み合わせて連結されるオイルポンプスリーブ１１１が突出形成されている。
また、自動変速機２００のオイルポンプスリーブ１１１が挿入される部位には、オイルポンプスリーブ１１１に外嵌する形態で、オイルの流出を防止するオイルシール２１２とブッシュ２１３とが設けられている。
【００３１】
更に、このトルクコンバータカバー１１０内には、上記ポンプインペラ１１２に対向配置されたタービンランナ１３０と、そのタービンランナ１３０とポンプインペラ１１２との間に配置されたステータホイール１２０とが設けられている。
そして、このタービンランナ１３０の中心部にはハブ１３２が設けられている。そのハブ１３２の内面において上記オイルポンプスリーブ１１１と同軸上に形成されたスプライン穴１３１が、オイルポンプスリーブ１１１を通じて内挿された自動変速機２００のインプットシャフト２３０用のスプライン軸２３１に嵌合される。
一方、ステータホイール１２０の中心部には、ワンウェイクラッチ１２３を介して一方向において空転自在な状態で取り付けられたハブ１２２が設けられている。そのハブ１２２の内面において上記オイルポンプスリーブ１１１と同軸上に形成されたスプライン穴１２１が、自動変速機２００のインプットシャフト２３０の基端側を外囲する筒状のステータシャフト２２０用のスプライン軸２２１に嵌合される。
【００３２】
そして、このようにトルクコンバータ１００が組み付けられた自動変速機２００において、自動変速機２００のオイルポンプ２１０の駆動ギヤ２１１が回転すると、トルクコンバータカバー１１０及びポンプインペラ１１２が回転し、トルクコンバータカバー１１０内に満たされている作動液が遠心力によって外周に向かって流れ、タービンランナ１３０及びステータホイール１２０を通って、再びポンプインペラ１１２に循環する。この作動液の流れによって、タービンランナ１３０が回転し、その回転動力が自動変速機２００のインプットシャフト２３０に伝達される。
【００３３】
トルクコンバータ１００の自動変速機２００への組み付け作業では、先ず、図１に示すように、自動変速機２００のスプライン軸２２１，２３１の軸心方向とスプライン穴１２１，１３１の軸心方向とが対向する状態とされ、更に、トルクコンバータ１００を自動変速機２００側に移動させて、自動変速機２００のステータシャフト２２０及びインプットシャフト２３０が、トルクコンバータ１００のオイルポンプスリーブ１１１内に挿入され、続いて、そのオイルポンプスリーブ１１１が、オイルシール２１２及びブッシュ２１３内に挿入される。
【００３４】
トルクコンバータ１００を更に自動変速機２００側に移動させると、図２に示すように、タービンランナ１３０のスプライン穴１３１が、インプットシャフト２３０のスプライン軸２３１に対して、位置及び位相の一致を条件に嵌合し始める。
【００３５】
トルクコンバータ１００を更に自動変速機２００側に移動させると、上記スプライン穴１３１と上記スプライン軸２３１との嵌合が進行すると共に、図３に示すように、ステータホイール１２０のスプライン穴１２１が、ステータシャフト２２０のスプライン軸２２１に対して、位置及び位相の一致を条件に嵌合し始める。
【００３６】
トルクコンバータ１００を更に自動変速機２００側に移動させると、上記スプライン穴１２１，１３１と上記スプライン軸２２１，２３１との嵌合が進行すると共に、図４に示すように、オイルポンプスリーブ１１１の溝部１１１ａが、オイルポンプ２１０の駆動ギヤ２１１に対して、位置及び位相の一致を条件に噛み合って、トルクコンバータ１００の自動変速機２００の取り付けが完了する。
【００３７】
〔組付装置〕
次に、上記のようにトルクコンバータ１００を自動変速機２００に自動的に組み付け、更に、迅速且つ正確に、トルクコンバータ１００のスプライン穴１２１，１３１と、自動変速機２００のスプライン軸２２１，２３１との位置及び位相を一致させることができる組付装置１の構成について、図５〜図１２に基づいて説明する。
尚、図５〜図８は、組付装置１の詳細構成を示す図であり、図５は、組付装置１の側断面面図、図６は、自転運動機構部４側の立面図、図７は、自転運動機構部４及び歳差運動機構部５の部分断面図、図８は、歳差運動機構部５の平断面図である。
また、図９〜図１１は、組付装置１の動作状態を説明するための概略構成図であり、図９は、トルクコンバータ１００を自動変速機２００に対して離間させたときの組付装置１の状態を示す図、図１０は、歳差運動機構部５による歳差運動時の組付装置１の状態を示す図、図１１は、図１０に対して歳差運動における半周期経過時の組付装置１の状態を示す図、図１２は、トルクコンバータ１００の運動状態を説明する説明図である。
【００３８】
図５及び図９等に示すように、組付装置１は、基本的には、自動変速機２００を設置する設置部２、トルクコンバータ１００を設置部２に設置された自動変速機２００に組み付ける姿勢で保持するチャック部３、そのチャック部３を支持するベース部８０を備え、更には、詳細については後述するが、トルクコンバータ１００を所定の自転軸Ａｒを中心に自転させる自転運動機構部４、トルクコンバータ１００を所定の固定点Ｐを中心に所定の対称軸Ａｓまわりに歳差運動させる歳差運動機構部５、所定の対称軸Ａｓに沿って移動させる移動機構部７の各種機構部を備える。
【００３９】
上記設置部２は、自動変速機２００から突出するスプライン軸２２１，２３１を後述するチャック部３側に向け、更に、そのスプライン軸２２１，２３１の軸芯Ｘ２の方向が水平方向となるように、自動変速機２００を横置きに設置するように構成されている。
また、この設置部２に設置された自動変速機２００のスプライン軸２２１，２３１の軸芯Ｘ２は、後述する歳差運動における対称軸Ａｓに位置決めされる。
【００４０】
また、上記チャック部３は、トルクコンバータ１００の前面側（即ち、オイルポンプスリーブ１１１が突出形成された側）を自動変速機２００側に向け、更に、後述する歳差運動機構部５による自転軸Ａｒの歳差運動における振れ幅が略０の状態（図９に示す状態）でそのスプライン穴１２１，１３１及びオイルポンプスリーブ１１１の軸芯Ｘ１が水平方向の自動変速機２００の軸芯Ｘ２と略一致するように、トルクコンバータ１００の背面側（即ち、オイルポンプスリーブ１１１が突出形成された側とは反対側）を保持するように構成されている。
【００４１】
また、このチャック部３は、トルクコンバータ１００の背面側に密着するように形成された皿状の保持部材３１と、その保持部材３１のトルクコンバータ１００側に通じる吸引流路３３とを備え、その吸引流路３３内の空気を図示しない真空ポンプにより吸引して、保持部材３１に密着するトルクコンバータをその吸引力により固定する、所謂真空チャックとして構成されている。
【００４２】
また、トルクコンバータカバー１１０の背面側にはスプライン穴１２１，１３１の軸心Ｘ１を中心とした円柱状の凸部１４０が形成されており、チャック部３の保持部材３１の中心部には、トルクコンバータ１００を保持する際に、その凸部１４０が嵌合し、後述する自転軸Ａｒを中心とした円柱状の凹部３２が形成されている。よって、トルクコンバータ１００のスプライン穴１２１，１３１の軸心Ｘ１は、チャック部３の自転軸Ａｒに簡単且つ迅速に位置決めされる。
また、この凹部３２は、凸部１４０の大きさや形状が異なる複数種のトルクコンバータ１００に適応するべく、別の形状のものに取り替え自在に構成することができる。
【００４３】
上記ベース部８０は、スライダ７２に固定された底面プレート８０ａと、その底面プレート８０ａの当該摺動方向における前面側（即ち、自動変速機２００側）に立設する前面プレート８０ｂと、底面プレート８０ａの背面側（即ち、自動変速機２００側とは反対側）に立設する背面プレート８０ｃとにより略Ｕ字状に形成されている。そして、上記スライダ７２が後述する移動機構部７において上記対称軸Ａｓに平行に配置されたガイド７１上を摺動自在なことから、このベース部８０は上記対称軸Ａｓに沿って摺動自在となる。
また、上記前面プレート８０ｂの上端部には、後述する自転運動機構部４の支持プレート４１を吊り下げるための吊り下げプレート８０ｄが前面側に延出する形態で固定されている。
【００４４】
図６及び図７等に示すように、上記自転運動機構部４は、チャック部３を支持すると共に、当該チャック部３をトルクコンバータ１００のスプライン穴１２１，１３１の軸心Ｘ１が位置決めされる自転軸Ａｒを中心に自転運動（例えば、図１２において矢印Ｒで示される回転運動）させるように構成されている。
詳しくは、ベース部８０の吊り下げプレート８０ｄに吊り下げられ自転軸Ａｒと垂直に配置された板状の支持プレート４１と、保持部材３１を、上記自転軸Ａｒを中心に自転運動自在な状態で支持プレート４１に支持させる回転ジョイント４２と、更には、保持部材３１の背面側に自転軸Ａｒを中心とした状態で固定された自転歯車４３と、支持プレート４１に設置された自転用モータ４５、その自転用モータ４５の回転動力を自転歯車４３に伝達する駆動歯車４４とを備える。そして、この自転用モータ４５により、自転歯車４３を回転させることにより、チャック部３に保持したトルクコンバータ１００のトルクコンバータカバー１１１を、スプライン穴１２１，１３１が位置決めされた自転軸Ａｒを中心に自転運動させるように構成されている。また、このようにトルクコンバータカバー１１１が自転運動すると、そのトルクコンバータカバー１１１内に配置されたステータホイール１２０やタービンランナ１３０とが作動液の流れを介して回転し、結果、ステータホイール１２０のスプライン穴１２１やタービンランナ１３０のスプライン穴１３１が自転運動することになる。
【００４５】
更に、この自転用モータ４５の回転速度及び回転方向を調整すれば、トルクコンバータ１００の自転運動における回転速度及び回転方向を適切なものにコントロールすることができる。
また、支持プレート４１の背面側における自転軸Ａｒ上には、後述する球ジョイント５２を介してアーム５３の作用連結部５３ａに連結される中心連結部４６が設けられている。尚、この中心連結部４６及び球ジョイント５２は、前面プレート８０ｂに設けられた開口部内に位置され、両者の干渉が回避されている。
【００４６】
図８，図１０及び図１１等に示すように、上記歳差運動機構部５は、チャック部３の前面側における対称軸Ａｓ上の点、好ましくは対称軸Ａｓ上においてスプライン穴１２１，１３１の先端付近の点を固定点Ｐに規定し、更に、自動変速機２００のスプライン軸２２１，２３１の軸心Ｘ２が位置決めされる軸を対称軸Ａｓに規定して、上記自転運動機構部４によるスプライン穴１２１，１３１の自転軸Ａｒを、当該固定点Ｐを中心に当該対称軸Ａｓまわりに歳差運動（図１２において矢印Ｓで示される回転運動）させるように構成されている。
【００４７】
詳しくは、固定点Ｐに向かう方向に対する直交面において可撓性を有する状態で、自転運動機構部４の支持プレート４１をベース部８０の前面プレート８０ｂへ支持させる可撓支持部５１と、自転運動機構部４の支持プレート４１の背面側における自転軸Ａｒ上に設けられた中心連結部４６に対して自在継手である球ジョイント５２により連結された作用連結部５３ａを、対称軸Ａｓに対して偏心させた状態で、当該対称軸Ａｓを中心に回転させる偏心回転手段６とを有し、上記偏心回転手段６により、作用連結部５３ａを対称軸Ａｓに対して偏心させた状態で当該対称軸Ａｓを中心に回転させて、自転運動機構部４の自転軸Ａｓを、上記固定点Ｐを中心に上記対称軸Ａｓまわりに歳差運動させるように構成されている。
【００４８】
上記可撓支持部５１は、図６に示すように、上記対称軸Ａｓの周方向に沿って等間隔な３箇所に設けられ、夫々の可撓支持部５１は、支持プレート４１に対して連結される連結点と前面プレート８０ｂとの連結点とを結ぶ支持方向を、固定点Ｐに向かう方向とする状態で、支持プレート４１及び前面プレート８０ｂの夫々に両端部が連結されている。そして、夫々の可撓支持部５１は、両端部の連結点間において上記支持方向の直交面に沿ったせん断方向の変形のみを許容する形態で弾性変形するように構成され、この弾性変形により、自転運動機構部４の自転軸が常に固定点Ｐを通る状態で、上記のような可撓性が発揮される。
【００４９】
かかる偏心回転手段６には、対称軸Ａｓに沿って延出し、ベース部材８０の背面プレート８０ｃに設けられたベアリング８１に当該対称軸Ａｓを中心に回転自在に支持された回転部材５４と、その回転部材５４を、対称軸Ａｓを中心に回転駆動するように背面プレート８０に設置された回転用モータ６０とが設けられている。即ち、回転用モータ６０の回転動力が、その駆動軸に設けられたプーリ６０ａ、ベルト６１、回転部材５４の背面プレート８０よりも背面側の端部に設けられたプーリ５４ａに伝達されて、回転部材５４を、対称軸Ａｓを中心に回転駆動することができる。
また、詳細については後述するが、回転部材５４を、対称軸Ａｓを中心に回転駆動すれば、その回転部材５４に支持されるアーム部材５３の一端部に形成される作用連結部５３ａについても、対称軸Ａｓを中心に回転駆動することになる。
【００５０】
更に、図７に示すように、上記回転部材５４は略筒状に形成されており、この回転部材５４には、対称軸Ａｓに沿って摺動自在なスライド部材５６が内挿されている。また、ロッド５９ａを対称軸Ａｓに平行な状態として背面プレート８０ｃに設置された調整用シリンダ５９と、その調整用シリンダ５９のロッド５９ａの先端部に固定されて背面プレート８０ｃの背面側に立設するスライド用プレート５８とが設けられている。そして、スライド部材５６の後端側が、そのスライド用プレート５８に、回転ジョイント５７を介して対称軸Ａｓを中心として回転自在に保持されている。尚、このスライド用プレート５８は、背面プレート８０ｃに設けられた案内部材６２により、対称軸Ａｓに沿って変位自在に支持されている。
【００５１】
更に、回転部材５４の前面側端部に対して、対称軸Ａｓと直交する軸まわりに回転自在な状態で連結された回転連結部５３ｂを有し、その回転連結部５３ｂにおいて屈折する形状とされ、その一端部が前述した球ジョイント５２に連結される作用連結部５３ａとされるアーム部材５３が設けられている。また、このアーム部材５３の作用連結部５３ａとは反対側の端部は、スライド部材５６の前面側端部に対して、連結部材５５により連結されている。
【００５２】
よって、図１０及び図１１に示すように、調整用シリンダ５９により、ロッド５９ａの突出量を増加させることで、スライド部材５６が対称軸Ａｓに沿って背面側に移動し、それに伴ってアーム部材５３が回転連結部５３ｂを中心に作用連結部５３ａとは反対側の端部を対称軸Ａｓに近接させる方向に揺動するので、そのアーム部材５３の作用連結部５３ａを対称軸Ａｓに対して偏心させることができる。
【００５３】
そして、このような偏心回転手段６において、調整用シリンダ５９により対称軸Ａｓに対して偏心された作用連結部５３ａを、回転用モータ６０により対称軸Ａｓを中心に回転させることで、可撓支持部５１により支持された自転運動機構部４の自転軸Ａｒを、常に固定点Ｐを通る状態で対称軸Ａｓまわりに歳差運動させることができる。
【００５４】
また、調整シリンダ５９は、ロッド５９ａの突出量を調整することで、その作用連結部５３ａの対称軸Ａｓに対する偏心距離を適切なものに調整自在とする偏心距離調整手段として機能するように構成されている。
更に、上記歳差運動において、この偏心距離を周期的に変動させると、自転運動機構部４の自転軸Ａｒが対称軸Ａｓと直交する径方向に向けて揺動する所謂章動を付加することができる。
【００５５】
図５及び図６等に示すように、自転運動機構部４の支持プレート４１を、ベース部８０の吊り下げプレート８０ｄに吊り下げて後述する歳差運動における対称軸Ａｓを維持する吊り下げ手段として、ロッド８４ａを下向きとする状態で吊り下げプレート８０に固定された吊り下げ用シリンダ８４と、そのロッド８４ａと支持プレート４１の上端とを互いの水平方向に沿った変位を許容する状態で連結する連結部材８５とが設けられている。そして、吊り下げ用シリンダ８４には、そのロッド８４ａを引退させて支持プレート３１に吊り下げ力を付加するように作動用圧縮空気が供給され、その作動用圧縮空気圧が、上述した歳差運動における対称軸Ａｓを水平に維持するように適切なものに設定されている。
【００５６】
図５及び図９等に示すように、上記移動機構部７は、チャック部３に保持したトルクコンバータ１００を設置部２に設置した自動変速機２００側から離間させた状態から、当該トルクコンバータ１００を自動変速機２００側に近接させて組み付けた状態に渡って、ベース部８０を対称軸Ａｓに沿って移動させるように構成されている。
詳しくは、対称軸Ａｓに平行に延出するガイド７１と、そのガイド７１を摺動する複数のスライダ７２，７３とを備え、前面側のスライダ７２にベース部８０の底面プレート８０ａの底面が固定されて、ベース部８０が対称軸Ａｓに沿って移動自在となっている。
また、背面側のスライダ７３をガイド７１に沿って移動させるための移動用モータ７８が配置されており、その移動用モータ７８の回転動力が、その駆動軸に設けられたプーリ７８ａ、ベルト７９、ボールねじ７６の背面側端部に設けられたプーリ７６ａに伝達されて、ボールねじ７６を回転させることにより、そのボールねじ７６に螺合するナット７７と共に、そのナット７７に固定されたスライダ７３を、ガイド７１に沿って移動させることができる。
【００５７】
更に、背面側のスライダ７３には、ロッド７４ａを対称軸Ａｓに平行且つ前面向きとする状態で背面側のスライダ７３に固定された押圧用シリンダ７４が設けられ、この押圧用シリンダ７４のロッド７４ａがベース部材８０の背面プレート８０ｃに固定されている。
よって、移動用モータ７８により、上記スライダ７３をガイド７１上で移動させることで、その押圧用シリンダ７４のロッド７４ａを通じて、ベース部８０が対称軸Ａｓに沿って移動することになる。
【００５８】
更に、押圧用シリンダ７４は、ロッド７４ａを突出させてベース部８０を押圧するように作動用圧縮空気が供給されており、その作動用圧縮空気の圧力を設定することにより、ベース部８０の自動変速機２００側への押圧力を適切なものに設定する押圧力設定手段として機能するように構成されている。
【００５９】
更に、この押圧用シリンダ７４には、ロッド７４ａがある一定以上引退したことを検出する磁気式の近接スイッチ７５が設けられており、この近接スイッチ７５の検出結果により、例えば、スプライン穴１２１，１３１とスプライン軸２２１，２３１との位置及び位相が一致せずに嵌合できなかったときにベース部８０の押圧力が過剰に増加する過負荷状態を認識し、このような過負荷状態においてベース部８０を一端自動変速機２００側から一旦離間させて、再度ベース部８０を自動変速機２００側に近接させる方向に移動させるなどの操作を実施することができる。
【００６０】
更に、ベース部８０の対称軸Ａｓに沿った位置により、トルクコンバータ１００のスプライン穴１２１，１３１の自動変速機２００のスプライン軸２２１，２３１に対する嵌合状態を検知する嵌合状態検知手段として、スライダ７３のガイド７１に沿った位置を検出する近接スイッチ８２，８３が設けられている。
即ち、トルクコンバータ１００を自動変速機２００側から離間させたときのスライダ７３の位置を検出するように配置した近接スイッチ８２により、トルクコンバータ１００の自動変速機２００側からの退避状態を自動的に認識したり、スプライン穴１２１，１３１とスプライン軸２２１，２３１との嵌合が完了したときのスライダ７３の位置に配置した近接スイッチ８３により、トルクコンバータ１００の自動変速機２００への組付完了を認識することができる。
【００６１】
次に、組付装置１によるトルクコンバータ１００の自動変速機２００への組み付けの流れについて説明を加える。尚、以下に説明する組付装置１による一連の動作は、その組付装置１に設けられた制御装置により自動的に実行されるものである。
先ず、トルクコンバータ１００を組付装置２００に組み付けるにあたり、図９に示すように、チャック部３を設置部２から離間させた状態の組付装置１において、設置部２に自動変速機２００を設置すると共に、チャック部３にトルクコンバータ１００を保持させる。
【００６２】
そして、組付装置１は、組付動作を開始して、先ず、自転運動機構部４及び歳差運動機構部５を作動させて、図１０及び図１１に示すように、トルクコンバータ１００のスプライン穴１２１，１３１の自転運動と歳差運動とを開始する。ここで、自転運動の回転速度及び回転方向、歳差運動の回転速度、回転方向及び振れ幅（作用連結部５３ａの対称軸Ａｓに対する偏心幅）の値は、スプライン穴１２１，１３１をスプライン軸２２１，２３１に迅速且つ正確に嵌合させるために経験的に求められた適切なものに設定される。また、これらの値については、トルクコンバータ１００を自動変速機２００に組み付ける工程において、所定のプログラムにより適宜変更するように構成することもできる。
また、上記歳差運動については適宜停止させた状態で組付を行っても構わない。
【００６３】
次に、組付装置１は、移動機構部７を作動させて、チャック部３に保持したトルクコンバータ１００を、設置部２に設置された自動変速機２００側に移動させるように、ベース部８０を移動させる。
ここで、トルクコンバータ１００のスプライン穴１２１，１３１と自動変速機２００のスプライン軸２２１，２３１との位置及び位相がずれている場合には、直ぐには嵌合せずに、スプライン軸２２１，２３１の先端面がスプライン穴１２１，１３１の基端面に当接された状態となる。
【００６４】
そこで、移動機構部７の押圧用シリンダ７４により、ベース部８０の自動変速機２００側への押圧力を適切なものに設定して、スプライン軸２２１，２３１に対するスプライン穴１２１，１３１の押圧力を適切なものに維持しながら、そのスプライン穴１２１，１３１を自転運動及び歳差運動させることにより、スプライン穴１２１，１３１とスプライン軸２２１，２３１との位置及び位相を一致させる。
そして、スプライン穴１２１，１３１とスプライン軸２２１，２３１とは、互いの位置及び位相が一致した時点で、移動機構部７による押圧力により、順次嵌合を繰り返し進行し、最後に、オイルポンプスリーブ１１１の溝部１１１ａをオイルポンプ２１０の駆動ギヤ２１１に噛み合わせて、トルクコンバータ１００の自動変速機２００への組付を完了する。
【００６５】
また、組付が完了する前に、例えば、スプライン穴１２１，１３１とスプライン軸２２１，２３１との位置及び位相の不一致により互いに嵌合させることができない状態や、溝部１１１ａの駆動ギヤ２１１への噛み合わせることができない状態となって、ベース部８０の押圧力の過負荷状態を押圧用シリンダ７４に設けた近接スイッチ７５により検出した場合には、移動機構部７は、一旦ベース部８０を自動変速機２００側から離間する側に退避させた後に、再度自動変速機２００側に近接する側に移動させて、再度組付を試みる動作を行い、これを所定の回数繰り返しても、組付を完了することができない場合には、所定のアラームを発して、組付動作を停止することができる。
【００６６】
〔別実施形態〕
（１）上記実施の形態では、本発明に係る組付装置の実施の形態として、トルクコンバータ１００を自動変速機２００に組み付ける組付装置１について説明したが、本発明に係る組付装置は、トルクコンバータ１００とは異なる組付部品のスプライン穴を、自動変速機２００とは異なる被組付部品のスプライン軸に嵌合させる形態で、当該組付部品を当該被組付部品に組み付ける組付装置としても適用可能である。また、組付部品側をスプライン軸とし、被組付部品側をスプライン穴としても構わない。
【００６７】
（２）上記実施の形態では、チャック部３を真空チャックとして構成したが、例えば、トルクコンバータカバー１１１の背面側縁部を把持する形態のチャック部等の別の形態で構成しても構わない。
【００６８】
（３）自転運動機構部４、歳差運動器後部５、及び、移動機構部７の各種機構部の構成については、適宜改変可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る組付装置は、トルクコンバータのスプライン穴のような組付部品のスプライン嵌合部を、自動変速機のスプライン軸のような被組付部品のスプライン嵌合部に嵌合させる形態で、組付部品を被組付部品に組み付けるにあたり、迅速且つ正確に、両スプライン嵌合部の位置及び位相を一致させて組付部品を被組付部品に組み付けることができる組付装置として有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】組付開始時の相対位置関係にあるトルクコンバータ及び自動変速機との側断面図
【図２】組付途中の相対位置関係にあるトルクコンバータ及び自動変速機との側断面図
【図３】組付途中の相対位置関係にあるトルクコンバータ及び自動変速機との側断面図
【図４】組付完了時の相対位置関係にあるトルクコンバータ及び自動変速機との側断面図
【図５】組付装置の側断面面図
【図６】組付装置の自転運動機構部側の部分立面図
【図７】組付装置の自転運動機構部及び歳差運動機構部の部分断面図
【図８】組付装置の歳差運動機構部の平断面図
【図９】トルクコンバータを自動変速機に対して離間させたときの組付装置の状態を示す概略構成図
【図１０】歳差運動機構部による歳差運動時の組付装置の状態を示す概略構成図
【図１１】図１０に対して歳差運動における半周期経過時の組付装置の状態を示す概略構成図
【図１２】トルクコンバータの運動状態を説明する説明図
【符号の説明】
【００７１】
Ａｒ：自転軸
Ａｓ：対称軸
Ｐ：固定点
Ｘ１：スプライン穴の軸心
Ｘ２：スプライン軸の軸心
１：組付装置
２：設置部
３：チャック部（真空チャック部）
４：自転運動機構部
５：歳差運動機構部
６：偏心回転手段
７：移動機構部
３２：凹部
４６：中心連結部
５１：可撓支持部
５２：球ジョイント（自在継手）
５３：アーム部材（偏心距離調整手段）
５３ａ：作用連結部
５５：連結部材（偏心距離調整手段）
５６：スライド部材（偏心距離調整手段）
５７：回転ジョイント（偏心距離調整手段）
５９：調整用シリンダ（偏心距離調整手段）
７４：押圧用シリンダ（押圧力設定手段）
８０：ベース部
８３：近接センサ（嵌合状態検知手段）
８４：吊り下げ用シリンダ（吊り下げ手段）
８５：連結部材（吊り下げ手段）
１００：トルクコンバータ（組付部品）
１２１，１３１：スプライン穴（スプライン嵌合部）
２００：自動変速機（被組付部品）
２２１，２３１：スプライン軸（スプライン嵌合部）
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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