(57)【要約】【課題】歯車に対する押圧力を抑制し歯車の組付け精度を向上させることができる組付け装置を提供すること。【解決手段】組付け装置は、第１軸受けに軸支された第１軸に固定された第１歯車に対して、第２軸受けに軸支された第２軸に固定され第１歯車に噛合う第２歯車を、組み付ける。組付け装置は、第２歯車を第１歯車に対して押圧する押圧手段と、第２歯車に対して、押圧手段の押圧と反対方向に力を付与する弾性手段と、を備えている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸受けに軸支された第１軸に固定された第１歯車に対して、第２軸受けに軸支された第２軸に固定され前記第１歯車に噛合う第２歯車を、組み付ける組付け装置であって、
前記第２歯車を前記第１歯車に対して押圧する押圧手段と、
前記第２歯車に対して、前記押圧手段の押圧と反対方向に力を付与する弾性手段と、
を備えることを特徴とする組付け装置。
【請求項２】
請求項１記載の組付け装置であって、
前記押圧手段は、
所定位置に固定された固定部と、
前記第１軸受けが固定され、前記第１歯車に前記第２歯車が接近する接近方向及び前記第１歯車から前記第２歯車が離間する離間方向に移動可能に前記固定部に設けられた可動部と、
前記可動部に設けられ、前記接近方向及び離間方向に伸縮するクランプと、
前記固定部の側面に設けられ、前記クランプの先端に当接する当接部と、を有しており、
前記弾性手段は、前記可動部に設けられ前記固定部の側面を押圧することで、該押圧の反力を前記可動部に対して前記離間方向に作用させる弾性機構である、
ことを特徴とする組付け装置。
【請求項３】
請求項２記載の組付け装置であって、
前記当接部は、前記接近方向及び離間方向に弾性的に伸縮する、ことを特徴とする組付け装置。
【請求項４】
請求項３記載の組付け装置であって、
前記当接部は、前記第１軸の軸方向に向けて設けられ、前記接近方向及び離間方向に弾性的に伸縮する複数の棒状部材を有する、ことを特徴とする組付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１軸受け軸支された第１軸に固定された第１歯車に対して、該第１歯車に噛合い、第２軸受けに軸支された第２軸に固定された第２歯車を組み付ける組付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バランスシャフトの第１歯車とオイルポンプの第２歯車とが噛合って構成される歯車装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２０７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、オイルポンプの第２歯車をバランスシャフトの第１歯車に組み付ける際に、オイルポンプの第２歯車をバランスシャフトの第１歯車に対して強く押圧し過ぎることがある。この場合、バランスシャフト及びオイルポンプの第１及び第２歯車が傾き、組付け不良が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、歯車に対する押圧力を抑制し歯車の組付け精度を向上させることができる組付け装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、第１軸受けに軸支された第１軸に固定された第１歯車に対して、第２軸受けに軸支された第２軸に固定され前記第１歯車に噛合う第２歯車を、組み付ける組付け装置であって、前記第２歯車を前記第１歯車に対して押圧する押圧手段と、前記第２歯車に対して、前記押圧手段の押圧と反対方向に力を付与する弾性手段と、を備えることを特徴とする組付け装置である。
この一態様において、前記押圧手段は、所定位置に固定された固定部と、前記第１軸受けが固定され、前記第１歯車に前記第２歯車が接近する接近方向及び前記第１歯車から前記第２歯車が離間する離間方向に移動可能に前記固定部に設けられた可動部と、前記可動部に設けられ、前記接近方向及び離間方向に伸縮するクランプと、前記固定部の側面に設けられ、前記クランプの先端に当接する当接部と、を有しており、前記弾性手段は、前記可動部に設けられ前記固定部の側面を押圧することで、該押圧の反力を前記可動部に対して前記離間方向に作用させる弾性機構であってもよい。
この一態様において、前記当接部は、前記接近方向及び離間方向に弾性的に伸縮してもよい。
この一態様において、前記当接部は、前記第１軸の軸方向に向けて設けられ、前記接近方向及び離間方向に弾性的に伸縮する複数の棒状部材を有していてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、歯車に対する押圧力を抑制し歯車の組付け精度を向上させることができる組付け装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る組付け装置の概略的構成を示す斜視図である。
【図２】バランスシャフト及びオイルポンプの構成の一例を示す図である。
【図３】組付け治具、押圧機構、および弾性機構を上方から見た上面図である。
【図４】図３に示す組付け治具、押圧機構及び弾性機構をＡ方向から見た側面図である。
【図５】図３に示す組付け治具、押圧機構及び弾性機構をＡ方向から見た側面図である。
【図６】第２歯車を第１歯車に対して押圧する際の押圧力と第１及び第２歯車間のバックラッシュとの関係を示す図である。
【図７】バックラッシュを示す図である。
【図８】オイルポンプ及びバランスシャフトの歯車の傾きを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る組付け装置の概略的構成を示す斜視図である。本実施形態に係る組付け装置１は、組付けを行う部材を固定する組付け治具２と、組付け治具２に設けられた押圧機構３と、押圧機構３に設けられた弾性機構４と、を備えている。
【００１０】
組付け治具２は、例えば、バランスシャフト１００とオイルポンプ２００とをクランプ２１などを用いて固定する。例えば、バランスシャフト１００には、第１軸受け１０１が設けられている（図２）。第１軸受け１０１は、第１軸１０２を軸支する。第１軸１０２には、第１歯車１０３が固定されている。オイルポンプ２００には、第２軸受け２０１が設けられている。第２軸受け２０１は、第２軸２０２を軸支する。第２軸２０２には、第１歯車１０３に噛合う第２歯車２０３が固定されている。第１及び第２歯車１０３、２０３は、例えば、平歯歯車である。
【００１１】
組付け装置１は、第１軸受け１０１に軸支された第１軸１０２に固定された第１歯車１０３に対して、第２軸受け２０１に軸支された第２軸２０２に固定され第１歯車１０３に噛合う第２歯車２０３を、組み付ける。
【００１２】
図３は、組付け治具、押圧機構、および弾性機構を上方から見た上面図である。図４及び図５は、図３に示す組付け治具、押圧機構、および弾性機構をＡ方向から見た側面図である。押圧機構３は、オイルポンプ２００の第２歯車２０３を、バランスシャフト１００の第１歯車１０３に対して押圧する。押圧機構３は、組付け治具２に固定された固定部３１と、固定部３１に対して移動可能に設けられた可動部３２と、固定部３１に固定された当接部３３と、可動部３２に固定されたトグルクランプ（クランプ）３４と、を有している。
【００１３】
可動部３２には、オイルポンプ２００が固定されている。可動部３２は、オイルポンプ２００の第２歯車２０３をバランスシャフト１００の第１歯車１０３に接近させる方向（−Ｘ方向、図３乃至５の左方向、接近方向）及びオイルポンプ２００の第２歯車２０３をバランスシャフト１００の第１歯車１０３から離間させる方向（＋Ｘ方向、図３乃至５の右方向、離間方向）に移動可能である。
可動部３２の下面には、摺動する摺動部３２１が固定されている。また、固定部３１の上面には、可動部３２の摺動部３２１に係合する係合部３１１が固定されている。可動部３２の摺動部３２１は、固定部３１の係合部３１１に対して、＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に摺動可能に係合している。
図４及び図５に示す如く、可動部３２、トグルクランプ３４、及び弾性機構４（点線部内）は、一体で、固定部３１及び当接部３３に対して、＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に相対移動するように、構成されている。
【００１４】
当接部３３は、固定部３１の側面に、一端が固定され、他端はトグルクランプ３４の伸縮部３４２の先端と当接する。当接部３３は、バランスシャフト１００の第１軸１０２の軸方向に向けて固定部３１の側面に設けられた一対の棒状部材３３１と、各棒状部材３３１の先端に接続され各棒状部材３３１を連結する連結部材３３２と、を有する。
【００１５】
トグルクランプ３４は、可動部３２に搖動可能に設けられ、ユーザが操作する取手部３４１と、取手部３４１の搖動に応じて伸縮する伸縮部３４２と、を有する。例えば、ユーザが取手部３４１を真直ぐ状態から、時計方向あるいは反時計方向に搖動させると、伸縮部３４２はその搖動量に比例して（＋Ｘ方向）に伸長する。逆に、ユーザが取手部３４１を時計方向あるいは反時計方向に戻すと、伸縮部３４２はその戻し量に比例して（−Ｘ方向）に収縮する。なお、トグルクランプ３４は、ユーザによる取手部３４１の操作に応じて伸縮する構成であるが、これに限定されない。例えば、トグルクランプ３４をモータなどのアクチュエータを用いて伸縮させてもよい。
【００１６】
弾性機構４は、バネ部材を介して伸縮する。弾性機構４は、例えば、内部にバネ部材を内蔵し、（−Ｘ方向）及び（＋Ｘ方向）に伸縮する。弾性機構４のバネ部材のバネ力を、ユーザが任意に設定可能なように弾性機構４は構成されていてもよい。弾性機構４が、固定部３１の側面の係合部３１１に当接し、該側面の係合部３１１を（−Ｘ方向）にその弾性力により押圧する（図４）。この弾性機構４の押圧反力によって、押圧機構３の可動部３２には（＋Ｘ方向）の力が作用する。これにより、可動部３２に固定されたオイルポンプ２００の第２歯車２０３には、バランスシャフト１００の第１歯車１０３から離間する方向に力が作用する。
【００１７】
ユーザがトグルクランプ３４の取手部３４１を搖動させ伸縮部３４２を（＋方向）に伸長させると、その先端と当接部３３が当接する（図５）。そして、その当接したときの（−Ｘ方向）の当接反力が、弾性機構４による（＋Ｘ方向）の力に抗して、トグルクランプ３４の伸縮部３４２を介して可動部３２に作用する。これにより、可動部３２上のオイルポンプ２００の第２歯車２０３を、バランスシャフト１００の第１歯車１０３に対して、接近させ押圧する。
【００１８】
ところで、例えば、バランスシャフトの歯車をオイルポンプの歯車に組み付ける際に、オイルポンプの歯車をバランスシャフトの歯車に対して強く押圧し過ぎることがある。この場合、従来、オイルポンプ及びバランスシャフトの歯車が傾き（図８）、組付け不良が発生（例えば、エンジン始動時にバックラッシュが発生）する虞がある。
【００１９】
これに対し、本実施形態に係る組付け装置１は、第２歯車２０３を第１歯車１０３に対して押圧する押圧機構３と、第２歯車２０３に対して、押圧機構３の押圧力と反対方向に力を付与する弾性機構４と、を備える。第２歯車２０３を第１歯車１０３に対して組み付ける際に、押圧機構３は第２歯車２０３を第１歯車１０３に対して押圧するが、このとき、弾性機構４は、第２歯車に対して、押圧機構３の押圧と反対方向に力を付与する。これにより、第２歯車２０３を１歯車１０３に対して押圧する際の押圧力を抑制できる。したがって、上述した歯車の傾きを抑えバックラッシュの発生を抑制できるため、歯車の組付け精度を向上させることができる。
【００２０】
次に、上述した組付け装置による組付け方法を説明する。
組付け治具２にバランスシャフト１００とオイルポンプ２００とをクランプ２１などにより固定する。オイルポンプ２００を（＋Ｙ方向）に移動させ組付位置まで移動させる。
【００２１】
トグルクランプ３４の取手部３４１を搖動させ、伸縮部３４２を（＋Ｘ方向）に伸長させると、伸縮部３４２の先端と当接部３３とが当接する。そして、その当接したときの（−Ｘ方向）の当接反力が、トグルクランプ３４の伸縮部３４２を介して可動部３２に作用する。これにより、可動部３２上のオイルポンプ２００の第２歯車２０３を、バランスシャフト１００の第１歯車１０３に対して、接近させ押圧する。
【００２２】
このとき、押圧機構３の可動部３２が（−Ｘ方向）に移動し、この（−Ｘ方向）の移動によって、弾性機構４の先端は固定部３１の側面の係合部３１１に押付けられる。弾性機構４は弾性的に収縮しつつ、固定部３１の側面の係合部３１１を押圧する。弾性機構４は、この押圧の反力を可動部３２に対して（＋Ｘ方向）に作用させる。すなわち、弾性機構４は、押圧機構３の押圧と反対方向に力を付与する。これにより、上記可動部３２上のオイルポンプ２００の第２歯車２０３をバランスシャフト１００の第１歯車１０３に対して押圧する際の押圧力を、最適に抑制できる。すなわち、押圧機構３の過剰な押圧力を抑制でき、第１及び第２歯車１０３、２０３の傾きを抑えバックラッシュの発生を抑制できる。
上記オイルポンプ２００の第２歯車２０３がバランスシャフト１００の第１歯車１０３に対して最適に押圧された状態（バックラッシュ量が最適な状態）で、オイルポンプ２００は、バランスシャフト１００に対して連結固定される。
【００２３】
図６は、第２歯車を第１歯車に対して押圧する際の押圧力と第１及び第２歯車間のバックラッシュ量との関係を示す図である。図６の（１）に示す如く、本実施形態に係る弾性機構４を用いて押圧力を抑制することで、目標とするバックラッシュ量を達成できることが分かる。一方、図６の（２）に示す如く、弾性機構４を用いることなく押圧力が過剰になると、バックラッシュ量が小さくなり、目標とするバックラッシュ量を達成できないことが分かる。なお、バックラッシュ量は、例えば、図７に示す如く、Ｃ＋Ｄによって算出される値である。また、目標のバックラッシュ量が得られるように、弾性機構４のバネ力を適宜調整するようにしてもよい。
【００２４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００２５】
例えば、上記実施形態において、弾性機構４を第１軸の軸方向に向けて複数設けられていてもよい。複数設けることで、押圧機構３の押圧力をより大きく抑制できる。これにより、第１及び第２軸１０２、２０２の軸の傾きをより抑制しバックラッシュの発生を抑制できるため、歯車の組付け精度を向上させることができる。
【００２６】
上記実施形態において、押圧機構３の当接部３３の各棒状部材３３１は、内部にバネ部材を内蔵し、（−Ｘ方向）及び（＋Ｘ方向）に伸縮する構成であってもよい。
【００２７】
例えば、トグルクランプ３４の取手部３４１を搖動させ、伸縮部３４２を（＋Ｘ方向）に伸長させると、伸縮部３４２の先端が当接部３３に当接する。そして、その当接したときの（−Ｘ方向）の当接反力が、トグルクランプ３４の伸縮部３４２を介して可動部３２に作用する。これにより、可動部３２上のオイルポンプ２００の第２歯車２０３を、バランスシャフト１００の第１歯車１０３に対して、接近させ押圧する。
【００２８】
このとき、当接部３３は、伸縮部３４２の先端と固定部３１の側面との間に挟まれ、その弾性により（＋Ｘ方向）に収縮する。当接部３３は、この弾性収縮により押圧機構３の押圧力を弾性的に抑制する。これにより、上記可動部３２上のオイルポンプ２００の第２歯車２０３をバランスシャフト１００の第１歯車１０３に対して押圧する際の押圧力を、
上記弾性機構４による押圧機構３の押圧と反対方向に力に加えて、当接部３３の弾性収縮により、最適に抑制できる。すなわち、押圧機構３の過剰な押圧力をより抑制でき、第１及び第２歯車１０３、２０３の傾きを抑えバックラッシュの発生をより抑制できる。
なお、当接部３３は、弾性的に伸縮する一対の棒状部材３３１を有する構成であるが、これに限定されず、１つあるいは３つ以上の棒状部材３３１を有する構成であってもよい。当接部３３は、弾性的に伸縮する複数の棒状部材３３１を有することで、押圧機構３の過剰な押圧力をさらに抑制できる。
【００２９】
上記実施形態において、第１及び第２歯車１０３、２０３は、平歯歯車であるが、これに限定されない。第１及び第２歯車１０３、２０３は、例えば、はすば歯車、かさ歯車、冠歯車、ウォームギアなどであってもよい。
【００３０】
上記実施形態において、バランスシャフト１００の第１歯車１０３にオイルポンプ２００の第２歯車２０３を組み付けているが、これに限定されない。第１歯車１０３の第１軸１０２を軸支する第１軸受け１０１が設けられた任意の部材に、第２歯車２０３の第２軸２０２を軸支する第２軸受け２０１とが設けられた任意の部材を組み付けてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  組付け装置、２  組付け治具、３  押圧機構、４  弾性機構、３１  固定部、３２可動部、３３  当接部、３４  トグルクランプ、１００  バランスシャフト、１０１  第１軸受け、１０２  第１軸、１０３  第１歯車、２００  オイルポンプ、２０１  第２軸受け、２０２  第２軸、２０３  第２歯車
【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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