車両用変速機のシフト操作検査装置
【課題】車両用自動変速機の組立ラインにおいて、完成品の検査としてシフト動作の操作力および操作量である操作角度の良否判定を、同時に且つ自動で計測可能な車両用変速機のシフト操作検査装置を提供すること。
【解決手段】自動変速機２１に装着されたコントロールレバー２３に対して、係合および離脱可能な検査ユニット１３と、該検査ユニットを回転せしめる回転アクチュエータ１５と、該回転アクチュエータおよび検査ユニットを昇降支持する検査基台３とを備え、検査ユニット１３にエンコーダ５９とロードセル５７とが取り付けられるとともに、検査ユニット１３は、回転アクチュエータ１５によって回転駆動される揺動アーム部材４５、所定の遊び角度を有して揺動アーム部材４５と同軸的に回転するガイド部材５３を有し、ガイド部材５３を介してコントロールレバー２３を回転させて操作力および操作量を計測する。
【解決手段】自動変速機２１に装着されたコントロールレバー２３に対して、係合および離脱可能な検査ユニット１３と、該検査ユニットを回転せしめる回転アクチュエータ１５と、該回転アクチュエータおよび検査ユニットを昇降支持する検査基台３とを備え、検査ユニット１３にエンコーダ５９とロードセル５７とが取り付けられるとともに、検査ユニット１３は、回転アクチュエータ１５によって回転駆動される揺動アーム部材４５、所定の遊び角度を有して揺動アーム部材４５と同軸的に回転するガイド部材５３を有し、ガイド部材５３を介してコントロールレバー２３を回転させて操作力および操作量を計測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッション（車両用変速機）の組立工程において完成品のトランスミッションのシフト操作力およびコントロールレバーの操作角度の良否判定を自動で行うシフト操作検査装置に関し、特に、車両用自動変速機のシフト操作検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用変速機のシフト操作力、操作量を検出してシフトフィーリングを評価するものとして特許文献１（特開昭６３−２４９０３６号公報）が知られている。また、車両用変速機のシフト操作力、操作量を検出してシフト操作力をアシスト制御するものとして特許文献２（特開２００６−２２８６３号公報）が知られている。
【０００３】
特許文献１は、手動トランスミッションのコントロールレバーに作用する荷重およびレバーのストロークを基にコントロールレバーに加えられた力積や仕事量を求めることによってシフトフィーリングが評価される。
また、特許文献２は、車両用自動変速装置のレンジを切り換えるコントロールレバーの操作力をアシストするモータの駆動力を、コントロールレバーの移動位置を検出するポジション検出手段からの信号と、コントロールレバーの操作力を検出するトルクセンサからの信号とに基づいて制御する。
【０００４】
一方、車両用変速機の組立工程においては、完成されたトランスミッションが所定のシフト動作の操作力やコントロールレバーの操作角度を満たしているかどうかを検査する検査工程が設けられ、完成品の検査を行っている。この検査工程においては検査に要する時間を短縮して組立ラインの生産性を向上させるために、自動化によって効率的に検査を行う検査装置および検査方法について種々の工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２４９０３６号公報
【特許文献２】特開２００６−２２８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に示されるシフトフィーリング評価方法や、特許文献２に示される車両用自動変速装置のアシスト力制御方法は、シフト操作力、コントロールレバーの操作量を検出してこれら信号に基づいて制御や評価がなされるものであり、トランスミッションの組立工程における検査として用いる技術ではなく、特に、特許文献１におけるフィーリング評価手法は、トランスミッションの開発段階で用いる評価方法であり、トランスミッションの検査工程における検査装置としては適用されない。
【０００７】
また、前記したように車両用変速機の組立工程においては、完成されたトランスミッションが所定のシフト動作の操作力や操作角度を満たしているかどうかを検査する検査工程が設けられて完成品の検査を行っているが、この検査工程においては検査に要する時間を短縮して組立ラインの生産性の向上の観点から、自動化によって効率的に検査を行う必要があり、シフト動作の操作力や操作角度を自動で短時間に計測可能な検査装置が望まれている。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、車両用自動変速機の組立ラインにおいて、完成品の検査としてシフト動作の操作力およびシフト操作量である操作角度の良否判定を、同時に且つ自動で計測可能な車両用変速機のシフト操作検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明は、運転者が操作する変速操作レバーに連動して回転し自動変速機内の機械要素を動かし変速動作を行うコントロールレバーを有する自動変速機のシフト操作力とシフト操作量とを計測する車両用変速機のシフト操作検査装置において、搬送手段によって搬送されて所定位置に固定された前記自動変速機の装着されたコントロールレバーに対して、係合および離脱可能な検査ユニットと、該検査ユニットに連結し検査ユニットを回転せしめる回転アクチュエータと、該回転アクチュエータおよび検査ユニットを昇降自在に支持する検査基台とを備え、前記検査ユニットは、前記回転アクチュエータによって回転駆動される揺動アーム部材と、該揺動アーム部材の回転中心軸周りに一定の遊び角度を有して該揺動アーム部材と一体回転可能なガイド部材と、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材が一体的に同軸回転をする際に回転アクチュエータの回転力を前記コントロールレバーに伝達するレバー係合部と、コントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルと、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダとを有して構成され、回転アクチュエータおよびエンコーダによってシフト操作量である各変速ポジションの割出角度を計測するとともに、前記ロードセルによってシフト操作力を計測することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、自動変速機の本体に装着されるコントロールレバーに対して、着脱可能に検査ユニットが係合するとともに、この検査ユニットは、前記回転アクチュエータによって回転駆動される揺動アーム部材と、該揺動アーム部材の回転中心軸周りに一定の遊び角度を有して該揺動アーム部材と一体回転可能なガイド部材と、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材が一体的に同軸回転をする際に回転アクチュエータの回転力を前記コントロールレバーに伝達するレバー係合部とを有して構成されるので、回転アクチュエータの作動角度が直接コントロールレバーの回転角度として作用せず、変速機内部に設けられたディテントプレートと該ディテントプレートの谷にディテントスプリング力で係合するディテント係止部材の係合（図２参照）を前記の遊び角度内で可能として、ディテントプレートの係止位置を基準とした回転角度の計測が可能になる。その結果、シフト操作量であるコントロールレバーの各変速ポジションの割り出し位置を正確に検出できる。
【００１１】
すなわち、回転アクチュエータの回転力が遊び角度なく直接コントロールレバーに連結してコントロールレバーの回転力として作用すると、所定角度回転させてその間の回転力をロードセルによって検出することでコントロールレバーの操作力は計測可能であるが、回転アクチュエータの初期位置がディテントプレートのＮ位置（ニュートラルポジション）からずれている場合や、所定角度回転させた位置が変速機内のディテントプレートの係止位置に対して微小距離前後している場合には、操作レバーの各ポジション間における操作力の計測と同時に、各ポジション間の操作角度、すなわちシフト操作量を正確に計測することができない。
そこで、回転アクチュエータとの連結状態がフリーになる遊び角度を有して揺動アーム部材の回転中心軸周りにガイド部材を設け、その遊び角度内でディテントプレートの係止状態を完全に行わせる（ディテントプレートの谷の位置へのディテントピンの係合を行わせる）ことで、各変速ポジションの割り出し角度の正確な計測と、そのポジション間における操作力とを同時計測可能にした。
【００１２】
具体的には、前記レバー係合部にコントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルを装着し、前記揺動アーム部材に揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダを装着し、回転アクチュエータおよびエンコーダによってシフト操作量である各変速ポジションの割出角度を計測するとともに、前記ロードセルによってシフト操作力を計測する。
【００１３】
かかる構成によって、前記レバー係合部にコントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルが装着されるので、ガイド部材からコントロールレバーに作用する操作力を計測できる。そして、同時に、前記揺動アーム部材に揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダが設置されるので、遊び角度内における、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度がエンコーダによって計測され、回転アクチュエータの作動角度に対して、該エンコーダによって計測された相対回転角度を補正することで、各変速ポジションの割り出し角度の正確な計測が可能となる。
【００１４】
また、本発明において、好ましくは、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材との遊び角度をゼロにして揺動アーム部材とガイド部材とをロック状態とするロックシリンダを備えるとよい。
かかる構成によると、ロックシリンダを作動させて遊び角度をなくすことで、揺動アーム部材とガイド部材とを一体化させることができる。そして、そのロック状態のときのエンコーダの読取値をエンコーダのゼロ基準点とすることでエンコーダの計測精度を高めることができる。
【００１５】
また、本発明において、好ましくは、前記エンコーダの測定軸と前記ガイド部材とが歯車噛み合いによって結合され、エンコーダとガイド部材との回転比によってガイド部材とエンコーダとの相対回転角度が増幅されてエンコーダで計測可能に構成されるとよい。
【００１６】
かかる構成によると、遊び角度内における、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダの測定軸が回転比によって増幅された角度を読み取ることができるため、揺動アーム部材に対するガイド部材の相対角度の検出精度が高められる。例えば、図２、３においてエンコーダ歯車とガイド部材歯車との回転比（半径比、Ｒ１：Ｒ２）を１：６とすることによって、エンコーダの分解能力０．５°に対してガイド部材の割り出し最小検出角度を約０．０８°までの分解能力が得られるため検出精度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明において、好ましくは、前記揺動アーム部材に前記エンコーダおよび前記ロックシリンダが取り付けられて一体構造をなし、該一体構造の揺動アーム部材が前記回転アクチュエータによって回転されるとともに、該揺動アーム部材に前記ガイド部材が回転自在に支持されるとよい。
【００１８】
かかる構成によって、前記エンコーダおよび前記ロックシリンダが取り付けられて一体構造の揺動アーム部材を回転アクチュエータによって回転し、さらに、揺動アーム部材に前記ガイド部材が回転自在に支持されることで検査ユニットが一体として構成されるため、コントロールレバーの操作力および操作角度の計測を同時行うことができる検査ユニットを簡単な構造で達成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の車両用変速機のシフト操作検査装置によれば、運転者が操作する変速操作レバーに連動して回転し自動変速機内の機械要素を動かし変速動作を行うコントロールレバーを有する自動変速機のシフト操作力とシフト操作量とを計測する車両用変速機のシフト操作検査装置において、搬送手段によって搬送されて所定位置に固定された前記自動変速機のコントロールレバーに対して、係合および離脱可能な検査ユニットと、該検査ユニットに連結し検査ユニットを回転せしめる回転アクチュエータと、該回転アクチュエータおよび検査ユニットを昇降自在に支持する検査基台とを備え、前記検査ユニットは、前記回転アクチュエータによって回転駆動される揺動アーム部材と、該揺動アーム部材の回転中心軸周りに一定の遊び角度を有して該揺動アーム部材と一体回転可能なガイド部材と、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材が一体的に同軸回転をする際に回転アクチュエータの回転力を前記コントロールレバーに伝達するレバー係合部と、コントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルと、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダとを有して構成され、回転アクチュエータおよびエンコーダによってシフト操作量である各変速ポジションの割出角度を計測するとともに、前記ロードセルによってシフト操作力を計測可能に構成したので、車両用自動変速機の組立ラインにおいて、完成品の検査としてシフト動作の操作力およびシフト操作量である操作角度の良否判定を、同時に且つ自動で計測可能となり、自動変速機の組立ラインの組み立てサイクルタイムの短縮化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用変速機のシフト操作検査装置の全体構成側面図である。
【図２】図１の要部構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】検査手順の説明図である。
【図６】検査手順を説明するフローチャートである。
【図７】検査手順を説明する図６の続きを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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、材質、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い。
【００２２】
本発明にかかる車両用変速機のシフト操作検査装置の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、車両用自動変速機の組立ラインの一部を構成する完成変速機の検査工程を構成するシフト操作検査装置１を示す。シフト操作検査装置１は、架台３上に支柱フレーム５が垂直に載置されると共に、該支柱フレーム５には、昇降用シリンダ７により矢印ａ方向にスライド可能な昇降ベース９が支持されている。昇降ベース９には水平に昇降台１１が取り付けられて、該昇降台１１の先端部には検査ユニット１３を回転駆動する回転アクチュエータ１５が回転出力軸１７を下方にして取り付けられている。
【００２３】
また、架台３の側面にコンベア台１９が取り付けられ、コンベア台１９上に組み立て完成された自動変速機２１が載置固定され、図示しない搬送手段によって搬送可能に支持され、シフト操作検査装置１の前面の所定の検査位置で停止するようになっている。
【００２４】
コンベア台１９上には自動変速機２１が、コントロールレバー２３を上方に向けて位置した状態で載置されて固定されている。コントロールレバー２３は、図２に示すように回動支軸２５の端部に固定ナット２７によって装着される。コントロールレバー２３には自動変速機２１が搭載される車両の運転室内に設けられたシフト操作レバーの回動に連動するようにプッシュプル式のコントロールケーブル２９の一端が接続するケーブル接続部３１が設けられている。コントロールレバー２３のケーブル接続部３１とは反対側の端部には、後述する検査ユニット１３のレバー係合部３３のレバー係合穴３５に嵌合する係合ピン３６が突設されている。該係合ピン３６の先端部は係合を確実にするために先細のテーパ形状となっている。
【００２５】
回動支軸２５は自動変速機２１の内部に延びており、回動支軸２５を回転することによって自動変速機２１内の機械要素を動かし変速動作を行う。また、自動変速機２１内の機械要素を動かす変速動作に対応して回動支軸２５の回転位置を固定するために、回動支軸２５には図２に示すような山と谷とが縁部に形成されたディテントプレート３７が取り付けられている。
【００２６】
ディテントプレート３７は、図２のＣ矢視方向の平面視図に示すように、Ｄ（ドライブポジション）、Ｎ（ニュートラルポジション）、Ｒ（リバースポジション）、Ｐ（パーキンクポジション）のように複数のポジションに対応して谷が存在し、その谷にディテントピン３９が板ばね４１による付勢力によって係合して、回動支軸２５を変速ポジションに対応する位置に固定するようになっている。
【００２７】
従って、自動変速機２１の組立ラインにおいて、回動支軸２５の端部に正確にコントロールレバー２３が取り付けられていない場合や、板ばね４１が組付けられていないため、ディテントプレート３７が正確に変速ポジション位置で固定されない場合等の不具合を検査する必要がある。このために、変速ポジション間の操作力を測定することで、さらに変速ポジション間のコントロールレバーの割出し角を測定することでこれらの組み立て不具合の検出が可能となる。
【００２８】
次に、検査ユニット１３の構造について図２〜４を参照して説明する。図２のＡ−Ａ線断面図を図３に示し、図２のＢ−Ｂ線断面図を図４に示す。
図２において回転アクチュエータ１５の出力軸１７に結合した門型の連結部材４３に長方形状の平板材からなる揺動アーム部材４５が回転アクチュエータ１５と一体に回転するように取り付けられている。連結部材４３の門型の開放下端部を連結するようにアダプタ部材４７が接合され、該アダプタ部材４７の中心部に取り付けられた回転中心軸４９に上下に２つの軸受５１が設けられ、該軸受５１、５１を介して回転中心軸４９の外周に回転自在に円筒形状のガイド部材５３が装着されている。また、ガイド部材５３の外周にはレバー係合部３３が設けられ、レバー係合部３３にはコントロールレバー２３に突設された係合ピン３６が嵌合するレバー係合穴３５が形成されるとともに、該係合穴３５から係合ピン３６に作用する回転力を計測するロードセル５７（図４参照）が装着されている。
【００２９】
また、図２、３に示すように、揺動アーム部材４５には、一端部にエンコーダ５９が装着されてその測定軸６２にはエンコーダ歯車６１が設けられ、エンコーダ歯車６１に噛み合ってガイド部材歯車６３が円筒形状のガイド部材５３の外周に設けられている。このガイド部材歯車６３は円環形状の一部が切り欠かれた切欠部６５を有し、この切欠部６５にロックシリンダ６７のロックプレート６９が当接するようになっている。
【００３０】
また、揺動アーム部材４５には、他端部に前記ロックシリンダ６７が装着されて、ロックシリンダ６７はロックプレート６９が突出して切欠部６５に当接する突出位置と、ロックプレート６９が収納してガイド部材５３の一定角度、すなわち遊び角度Ｋを形成する収納位置とに作動される。このアンロック状態の収納位置では、ガイド部材５３は例えば約６°自由に回転可能状態に設定されている。
【００３１】
次に、以上のように構成されたシフト操作検査装置１および検査ユニット１３を用いた検査手順について、図６、７のフローチャートおよび図５の検査手順説明図を参照して説明する。
【００３２】
まず、検査を開始すると、ステップＳ１で、ロックシリンダ６７がロック状態にあるか、すなわちロックプレート６９が突出し、ガイド部材歯車６３の切欠部６５に当接状態にあるかを判断し、ロック状態の場合にはステップＳ２に進み、エンコーダ５９の測定軸６２の回転位置を読み取り、その位置をエンコーダ５９のゼロ基準点Ｚとする。計測開始時においては回転アクチュエータ１５はゼロ位置にある。
【００３３】
次に、ステップＳ３で検査ユニット１３を昇降用シリンダ７によって下降する。そして、ステップＳ４で、ロックシリンダ６７の作動を解除してアンロック状態にしてロックプレート６９を収納位置に引き込む。その後ガイド部材５３は遊び角度Ｋ（約６°）の間内で、回転自由状態になり、ステップＳ５でその回転自由状態にあるガイド部材５３を下降して、ガイド部材５３のレバー係合部３３のレバー係合穴３５に、コントロールレバー２３側の係合ピン３６を嵌合させる。このとき、係合ピン３６の先端部が係合を確実にするために先細のテーパ形状となっているので、嵌合が完了する際にガイド部材５３がわずかに回転して位置ズレが修正されて確実な嵌合がなされる。
【００３４】
ステップトＳ６では、この嵌合の際に初期位置ズレがあったかを判定して、位置ズレがあった場合には、ステップＳ７で、そのズレ角度をエンコーダ５９によって計測し、位置ズレがない場合にはステップＳ１０へ進む。
【００３５】
エンコーダ５９による計測は、エンコーダ５９は揺動アーム部材４５に装着されてその測定軸６２にはエンコーダ歯車６１が設けられ、エンコーダ歯車６１に噛み合ってガイド部材歯車６３が円筒形状のガイド部材５３の外周側に設けられているので、自由回転状態のガイド部材５３は、遊び角度Ｋ（約６°）の範囲内で微小回転して嵌合を完了するのでその嵌合の際の初期位置ズレ回転角度を、エンコーダ５９によって計測することができる。
この初期位置ズレを修正するときは、回転アクチュエータ１５は回動していないので回転アクチュエータ１５はゼロ位置（初期位置）の状態を維持している。
【００３６】
また、揺動アーム部材４５とガイド部材５３との相対回転角度を計測するエンコーダ５９の測定軸６２は回転比によって増幅された角度を読み取ることができるため、揺動アーム部材４５に対するガイド部材５３の相対角度の検出精度が高められる。すなわち、例えば、図２、図３においてエンコーダ歯車６１とガイド部材歯車６３との回転比（半径比、Ｒ１：Ｒ２）を１：６とすることによって、エンコーダの分解能力０．５°に対してガイド部材の割り出し最小検出角度を約０．０８°までの分解能力が得られるため検出精度を高めることができるようになっている。
【００３７】
次に、ステップＳ８で計測した初期位置ズレ角度α１が所定基準値α０以下かどうかを判定し、以下であれば次のステップＳ１０に進み、以下でない場合には、ステップＳ９で初期位置が不良と判定する。すなわち、回動支軸２５およびコントロールレバー２３の取り付け位置にズレ等があることが検出される。
【００３８】
次に、ステップＳ１０で、回転アクチュエータ１５を作動させてＮポジションからＰポジションに移動する。図５においてθ１、θ２、θ３、θ４、θ５はコントロールレバー２３の各ポジション間の割り出し角度の基準値を示し、この基準の割り出し角度プラス遊び角度（θ１＋θ２＋Ｋ）回転させる、その後、遊び角度Ｋ分戻す。その状態を図５中ａ→ｂ→ｃで示す。
【００３９】
遊び角度Ｋ分戻す間内に、ディテントピン３９がディテントプレート３７の谷の途中に位置する等によって不安定な状態にある場合に、板ばね４１のばね力によってディテントプレート３７の谷部へ確実に移動させて安定した係合が行われる。そして、その安定した係合へのディテント位置ズレ角度α２が、エンコーダ５９によって計測される。このエンコーダ５９による計測は、前記初期位置ズレ角度α１の計測と同様に、自由回転状態のガイド部材５３の回転角度を計測することによって行われる。
【００４０】
回転アクチュエータ１５によるａ→ｂ→ｃの作動による回転角度に対する、エンコーダ５９によって計測された初期位置ズレ角度α１と、ディテント位置ズレ角度α２とに基づいて（補正して）、Ｐポジションの割り出し角度Ｐ'が求められる。その後、ステップＳ１１では、Ｐポジションから順次Ｄポジションまで各ポジションごとに、前記ステップＳ１０と同様に、基準角度θ１、θ２、θ３、θ４、θ５プラス遊び角度Ｋを回転アクチュエータ１５によって移動して、遊び角度Ｋ戻して、ディテント位置ズレ角度α２をエンコーダ５９で計測して回転アクチュエータ１５の回転角度を補正して、Ｒ'、Ｎ'、Ｄ'のそれぞれの割り出し位置の角度を求める。
また、割り出し角度を計測すると同時に、ロードセル５７によってポジション間を移動するときの操作力を計測する。
【００４１】
次にステップＳ１２で、各ポジション間の割り出し角度が所定の範囲内か判定して、範囲内の場合には、ステップＳ１４でコントロールレバー２３の各ポジションの割り出し位置、すなわちシフト操作量が良好であると判定し、所定の範囲内にない場合には、ステップと１３で各ポジションの割り出し位置、すなわちシフト操作量が不良であると判定する。
また、各ポジション間の操作力が所定の範囲内か判定して、範囲内の場合には、ステップＳ１７でコントロールレバー２３の各ポジション間の操作力が良好であると判定し、所定の範囲内にない場合には、ステップＳ１６で各ポジション間の操作力が不良であると判定する。
【００４２】
そして、ステップＳ１８において、ＤポジションからＰポジションへ前記ステップＳ１１からＳ１７までの操作と同様の操作を繰り返す。すなわちＰポジションからＤポジション、そしてＤポジションからＰポジションと往復を計測する。なお、往復の操作においてそれぞれ基準となる所定値を満たすことが必要とされる。ステップＳ１９でＮポジション戻って終了する。
【００４３】
以上の一連の手順に沿って検査を行うことで、自動変速機２１のコントロールレバー２３に対して、昇降する検査ユニット１３を着脱可能に係合して、回転アクチュエータ１５によって回転力を、ガイド部材５３のレバー係合部３３を介して回転することで、自動的に、コントロールレバー２３の操作力および操作量である操作角度を計測する検査装置を提供可能となる。
【００４４】
すなわち、ガイド部材５３のレバー係合部３３の回転力を計測するロードセル５７を装着し、揺動アーム部材４５に揺動アーム部材４５とガイド部材５３との相対回転角度を計測するエンコーダ５９とを設置して、回転アクチュエータ１５、エンコーダ５９、ロードセル５７からの各信号に基づいてシフト操作力およびシフト操作量を同時に計測することができる。
【００４５】
また、検査に際し、回転アクチュエータ１５によって回転駆動される揺動アーム部材４５に対して一定の遊び角度Ｋを有してガイド部材５３が一体的に回転するように構成して、揺動アーム部材４とガイド部材５３が一体的に同軸回転をして回転アクチュエータ１５の回転力をコントロールレバー２３に伝達するので、回転アクチュエータ１５の回転力が直接コントロールレバー２３の回転角度として作用せず、その遊び角度Ｋ内で変速機内部のディテントプレート３７とディテントピン３９との係止状態を確実化して、ディテントプレート３７とディテントピン３９との係合位置を基準として各ポジシション間の角度の計測が可能になる。その結果、変速機が備えているコントロールレバー２３の各シフトポジションの割り出し位置を正確に検出できるようになる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、検査ユニット１３を揺動アーム部材４５に、図２に示すようにエンコーダ５９、ロックシリンダ６７、ガイド部材５３、ロードセル５７を取り付けて一体構造をなして構成するため、検査ユニット１３を自動変速機２１に対して着脱自在の機構が簡単に形成でき、シフト操作検査装置１全体をコンパクトにかつ簡単な機構で成立させることができる。その結果、本実施形態によれば、自動でかつ捜査力と操作量との両方を容易に検査できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、完成品の検査としてシフト動作の操作力およびシフト操作量である操作角度の良否判定を、同時に且つ自動で計測可能であるため、車両用自動変速機の組立ラインの適用に適している。
【符号の説明】
【００４８】
１ シフト操作検査装置
７ 昇降シリンダ
１３ 検査ユニット
１５ 回転アクチュエータ
１９ 搬送手段（コンベア台）
２１ 自動変速機
２３ コントロールレバー
３３ レバー係合部
３５ レバー係合穴
３６ 係合ピン
３７ ディテントプレート
３９ ディテントピン
４５ 揺動アーム部材
５３ ガイド部材
５７ ロードセル
５９ エンコーダ
６１ エンコーダ歯車
６２ 測定軸
６３ ガイド部材歯車
６７ ロックシリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッション（車両用変速機）の組立工程において完成品のトランスミッションのシフト操作力およびコントロールレバーの操作角度の良否判定を自動で行うシフト操作検査装置に関し、特に、車両用自動変速機のシフト操作検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用変速機のシフト操作力、操作量を検出してシフトフィーリングを評価するものとして特許文献１（特開昭６３−２４９０３６号公報）が知られている。また、車両用変速機のシフト操作力、操作量を検出してシフト操作力をアシスト制御するものとして特許文献２（特開２００６−２２８６３号公報）が知られている。
【０００３】
特許文献１は、手動トランスミッションのコントロールレバーに作用する荷重およびレバーのストロークを基にコントロールレバーに加えられた力積や仕事量を求めることによってシフトフィーリングが評価される。
また、特許文献２は、車両用自動変速装置のレンジを切り換えるコントロールレバーの操作力をアシストするモータの駆動力を、コントロールレバーの移動位置を検出するポジション検出手段からの信号と、コントロールレバーの操作力を検出するトルクセンサからの信号とに基づいて制御する。
【０００４】
一方、車両用変速機の組立工程においては、完成されたトランスミッションが所定のシフト動作の操作力やコントロールレバーの操作角度を満たしているかどうかを検査する検査工程が設けられ、完成品の検査を行っている。この検査工程においては検査に要する時間を短縮して組立ラインの生産性を向上させるために、自動化によって効率的に検査を行う検査装置および検査方法について種々の工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２４９０３６号公報
【特許文献２】特開２００６−２２８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１に示されるシフトフィーリング評価方法や、特許文献２に示される車両用自動変速装置のアシスト力制御方法は、シフト操作力、コントロールレバーの操作量を検出してこれら信号に基づいて制御や評価がなされるものであり、トランスミッションの組立工程における検査として用いる技術ではなく、特に、特許文献１におけるフィーリング評価手法は、トランスミッションの開発段階で用いる評価方法であり、トランスミッションの検査工程における検査装置としては適用されない。
【０００７】
また、前記したように車両用変速機の組立工程においては、完成されたトランスミッションが所定のシフト動作の操作力や操作角度を満たしているかどうかを検査する検査工程が設けられて完成品の検査を行っているが、この検査工程においては検査に要する時間を短縮して組立ラインの生産性の向上の観点から、自動化によって効率的に検査を行う必要があり、シフト動作の操作力や操作角度を自動で短時間に計測可能な検査装置が望まれている。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、車両用自動変速機の組立ラインにおいて、完成品の検査としてシフト動作の操作力およびシフト操作量である操作角度の良否判定を、同時に且つ自動で計測可能な車両用変速機のシフト操作検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明は、運転者が操作する変速操作レバーに連動して回転し自動変速機内の機械要素を動かし変速動作を行うコントロールレバーを有する自動変速機のシフト操作力とシフト操作量とを計測する車両用変速機のシフト操作検査装置において、搬送手段によって搬送されて所定位置に固定された前記自動変速機の装着されたコントロールレバーに対して、係合および離脱可能な検査ユニットと、該検査ユニットに連結し検査ユニットを回転せしめる回転アクチュエータと、該回転アクチュエータおよび検査ユニットを昇降自在に支持する検査基台とを備え、前記検査ユニットは、前記回転アクチュエータによって回転駆動される揺動アーム部材と、該揺動アーム部材の回転中心軸周りに一定の遊び角度を有して該揺動アーム部材と一体回転可能なガイド部材と、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材が一体的に同軸回転をする際に回転アクチュエータの回転力を前記コントロールレバーに伝達するレバー係合部と、コントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルと、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダとを有して構成され、回転アクチュエータおよびエンコーダによってシフト操作量である各変速ポジションの割出角度を計測するとともに、前記ロードセルによってシフト操作力を計測することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、自動変速機の本体に装着されるコントロールレバーに対して、着脱可能に検査ユニットが係合するとともに、この検査ユニットは、前記回転アクチュエータによって回転駆動される揺動アーム部材と、該揺動アーム部材の回転中心軸周りに一定の遊び角度を有して該揺動アーム部材と一体回転可能なガイド部材と、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材が一体的に同軸回転をする際に回転アクチュエータの回転力を前記コントロールレバーに伝達するレバー係合部とを有して構成されるので、回転アクチュエータの作動角度が直接コントロールレバーの回転角度として作用せず、変速機内部に設けられたディテントプレートと該ディテントプレートの谷にディテントスプリング力で係合するディテント係止部材の係合（図２参照）を前記の遊び角度内で可能として、ディテントプレートの係止位置を基準とした回転角度の計測が可能になる。その結果、シフト操作量であるコントロールレバーの各変速ポジションの割り出し位置を正確に検出できる。
【００１１】
すなわち、回転アクチュエータの回転力が遊び角度なく直接コントロールレバーに連結してコントロールレバーの回転力として作用すると、所定角度回転させてその間の回転力をロードセルによって検出することでコントロールレバーの操作力は計測可能であるが、回転アクチュエータの初期位置がディテントプレートのＮ位置（ニュートラルポジション）からずれている場合や、所定角度回転させた位置が変速機内のディテントプレートの係止位置に対して微小距離前後している場合には、操作レバーの各ポジション間における操作力の計測と同時に、各ポジション間の操作角度、すなわちシフト操作量を正確に計測することができない。
そこで、回転アクチュエータとの連結状態がフリーになる遊び角度を有して揺動アーム部材の回転中心軸周りにガイド部材を設け、その遊び角度内でディテントプレートの係止状態を完全に行わせる（ディテントプレートの谷の位置へのディテントピンの係合を行わせる）ことで、各変速ポジションの割り出し角度の正確な計測と、そのポジション間における操作力とを同時計測可能にした。
【００１２】
具体的には、前記レバー係合部にコントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルを装着し、前記揺動アーム部材に揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダを装着し、回転アクチュエータおよびエンコーダによってシフト操作量である各変速ポジションの割出角度を計測するとともに、前記ロードセルによってシフト操作力を計測する。
【００１３】
かかる構成によって、前記レバー係合部にコントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルが装着されるので、ガイド部材からコントロールレバーに作用する操作力を計測できる。そして、同時に、前記揺動アーム部材に揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダが設置されるので、遊び角度内における、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度がエンコーダによって計測され、回転アクチュエータの作動角度に対して、該エンコーダによって計測された相対回転角度を補正することで、各変速ポジションの割り出し角度の正確な計測が可能となる。
【００１４】
また、本発明において、好ましくは、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材との遊び角度をゼロにして揺動アーム部材とガイド部材とをロック状態とするロックシリンダを備えるとよい。
かかる構成によると、ロックシリンダを作動させて遊び角度をなくすことで、揺動アーム部材とガイド部材とを一体化させることができる。そして、そのロック状態のときのエンコーダの読取値をエンコーダのゼロ基準点とすることでエンコーダの計測精度を高めることができる。
【００１５】
また、本発明において、好ましくは、前記エンコーダの測定軸と前記ガイド部材とが歯車噛み合いによって結合され、エンコーダとガイド部材との回転比によってガイド部材とエンコーダとの相対回転角度が増幅されてエンコーダで計測可能に構成されるとよい。
【００１６】
かかる構成によると、遊び角度内における、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダの測定軸が回転比によって増幅された角度を読み取ることができるため、揺動アーム部材に対するガイド部材の相対角度の検出精度が高められる。例えば、図２、３においてエンコーダ歯車とガイド部材歯車との回転比（半径比、Ｒ１：Ｒ２）を１：６とすることによって、エンコーダの分解能力０．５°に対してガイド部材の割り出し最小検出角度を約０．０８°までの分解能力が得られるため検出精度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明において、好ましくは、前記揺動アーム部材に前記エンコーダおよび前記ロックシリンダが取り付けられて一体構造をなし、該一体構造の揺動アーム部材が前記回転アクチュエータによって回転されるとともに、該揺動アーム部材に前記ガイド部材が回転自在に支持されるとよい。
【００１８】
かかる構成によって、前記エンコーダおよび前記ロックシリンダが取り付けられて一体構造の揺動アーム部材を回転アクチュエータによって回転し、さらに、揺動アーム部材に前記ガイド部材が回転自在に支持されることで検査ユニットが一体として構成されるため、コントロールレバーの操作力および操作角度の計測を同時行うことができる検査ユニットを簡単な構造で達成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の車両用変速機のシフト操作検査装置によれば、運転者が操作する変速操作レバーに連動して回転し自動変速機内の機械要素を動かし変速動作を行うコントロールレバーを有する自動変速機のシフト操作力とシフト操作量とを計測する車両用変速機のシフト操作検査装置において、搬送手段によって搬送されて所定位置に固定された前記自動変速機のコントロールレバーに対して、係合および離脱可能な検査ユニットと、該検査ユニットに連結し検査ユニットを回転せしめる回転アクチュエータと、該回転アクチュエータおよび検査ユニットを昇降自在に支持する検査基台とを備え、前記検査ユニットは、前記回転アクチュエータによって回転駆動される揺動アーム部材と、該揺動アーム部材の回転中心軸周りに一定の遊び角度を有して該揺動アーム部材と一体回転可能なガイド部材と、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材が一体的に同軸回転をする際に回転アクチュエータの回転力を前記コントロールレバーに伝達するレバー係合部と、コントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルと、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダとを有して構成され、回転アクチュエータおよびエンコーダによってシフト操作量である各変速ポジションの割出角度を計測するとともに、前記ロードセルによってシフト操作力を計測可能に構成したので、車両用自動変速機の組立ラインにおいて、完成品の検査としてシフト動作の操作力およびシフト操作量である操作角度の良否判定を、同時に且つ自動で計測可能となり、自動変速機の組立ラインの組み立てサイクルタイムの短縮化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用変速機のシフト操作検査装置の全体構成側面図である。
【図２】図１の要部構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】検査手順の説明図である。
【図６】検査手順を説明するフローチャートである。
【図７】検査手順を説明する図６の続きを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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、材質、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い。
【００２２】
本発明にかかる車両用変速機のシフト操作検査装置の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は、車両用自動変速機の組立ラインの一部を構成する完成変速機の検査工程を構成するシフト操作検査装置１を示す。シフト操作検査装置１は、架台３上に支柱フレーム５が垂直に載置されると共に、該支柱フレーム５には、昇降用シリンダ７により矢印ａ方向にスライド可能な昇降ベース９が支持されている。昇降ベース９には水平に昇降台１１が取り付けられて、該昇降台１１の先端部には検査ユニット１３を回転駆動する回転アクチュエータ１５が回転出力軸１７を下方にして取り付けられている。
【００２３】
また、架台３の側面にコンベア台１９が取り付けられ、コンベア台１９上に組み立て完成された自動変速機２１が載置固定され、図示しない搬送手段によって搬送可能に支持され、シフト操作検査装置１の前面の所定の検査位置で停止するようになっている。
【００２４】
コンベア台１９上には自動変速機２１が、コントロールレバー２３を上方に向けて位置した状態で載置されて固定されている。コントロールレバー２３は、図２に示すように回動支軸２５の端部に固定ナット２７によって装着される。コントロールレバー２３には自動変速機２１が搭載される車両の運転室内に設けられたシフト操作レバーの回動に連動するようにプッシュプル式のコントロールケーブル２９の一端が接続するケーブル接続部３１が設けられている。コントロールレバー２３のケーブル接続部３１とは反対側の端部には、後述する検査ユニット１３のレバー係合部３３のレバー係合穴３５に嵌合する係合ピン３６が突設されている。該係合ピン３６の先端部は係合を確実にするために先細のテーパ形状となっている。
【００２５】
回動支軸２５は自動変速機２１の内部に延びており、回動支軸２５を回転することによって自動変速機２１内の機械要素を動かし変速動作を行う。また、自動変速機２１内の機械要素を動かす変速動作に対応して回動支軸２５の回転位置を固定するために、回動支軸２５には図２に示すような山と谷とが縁部に形成されたディテントプレート３７が取り付けられている。
【００２６】
ディテントプレート３７は、図２のＣ矢視方向の平面視図に示すように、Ｄ（ドライブポジション）、Ｎ（ニュートラルポジション）、Ｒ（リバースポジション）、Ｐ（パーキンクポジション）のように複数のポジションに対応して谷が存在し、その谷にディテントピン３９が板ばね４１による付勢力によって係合して、回動支軸２５を変速ポジションに対応する位置に固定するようになっている。
【００２７】
従って、自動変速機２１の組立ラインにおいて、回動支軸２５の端部に正確にコントロールレバー２３が取り付けられていない場合や、板ばね４１が組付けられていないため、ディテントプレート３７が正確に変速ポジション位置で固定されない場合等の不具合を検査する必要がある。このために、変速ポジション間の操作力を測定することで、さらに変速ポジション間のコントロールレバーの割出し角を測定することでこれらの組み立て不具合の検出が可能となる。
【００２８】
次に、検査ユニット１３の構造について図２〜４を参照して説明する。図２のＡ−Ａ線断面図を図３に示し、図２のＢ−Ｂ線断面図を図４に示す。
図２において回転アクチュエータ１５の出力軸１７に結合した門型の連結部材４３に長方形状の平板材からなる揺動アーム部材４５が回転アクチュエータ１５と一体に回転するように取り付けられている。連結部材４３の門型の開放下端部を連結するようにアダプタ部材４７が接合され、該アダプタ部材４７の中心部に取り付けられた回転中心軸４９に上下に２つの軸受５１が設けられ、該軸受５１、５１を介して回転中心軸４９の外周に回転自在に円筒形状のガイド部材５３が装着されている。また、ガイド部材５３の外周にはレバー係合部３３が設けられ、レバー係合部３３にはコントロールレバー２３に突設された係合ピン３６が嵌合するレバー係合穴３５が形成されるとともに、該係合穴３５から係合ピン３６に作用する回転力を計測するロードセル５７（図４参照）が装着されている。
【００２９】
また、図２、３に示すように、揺動アーム部材４５には、一端部にエンコーダ５９が装着されてその測定軸６２にはエンコーダ歯車６１が設けられ、エンコーダ歯車６１に噛み合ってガイド部材歯車６３が円筒形状のガイド部材５３の外周に設けられている。このガイド部材歯車６３は円環形状の一部が切り欠かれた切欠部６５を有し、この切欠部６５にロックシリンダ６７のロックプレート６９が当接するようになっている。
【００３０】
また、揺動アーム部材４５には、他端部に前記ロックシリンダ６７が装着されて、ロックシリンダ６７はロックプレート６９が突出して切欠部６５に当接する突出位置と、ロックプレート６９が収納してガイド部材５３の一定角度、すなわち遊び角度Ｋを形成する収納位置とに作動される。このアンロック状態の収納位置では、ガイド部材５３は例えば約６°自由に回転可能状態に設定されている。
【００３１】
次に、以上のように構成されたシフト操作検査装置１および検査ユニット１３を用いた検査手順について、図６、７のフローチャートおよび図５の検査手順説明図を参照して説明する。
【００３２】
まず、検査を開始すると、ステップＳ１で、ロックシリンダ６７がロック状態にあるか、すなわちロックプレート６９が突出し、ガイド部材歯車６３の切欠部６５に当接状態にあるかを判断し、ロック状態の場合にはステップＳ２に進み、エンコーダ５９の測定軸６２の回転位置を読み取り、その位置をエンコーダ５９のゼロ基準点Ｚとする。計測開始時においては回転アクチュエータ１５はゼロ位置にある。
【００３３】
次に、ステップＳ３で検査ユニット１３を昇降用シリンダ７によって下降する。そして、ステップＳ４で、ロックシリンダ６７の作動を解除してアンロック状態にしてロックプレート６９を収納位置に引き込む。その後ガイド部材５３は遊び角度Ｋ（約６°）の間内で、回転自由状態になり、ステップＳ５でその回転自由状態にあるガイド部材５３を下降して、ガイド部材５３のレバー係合部３３のレバー係合穴３５に、コントロールレバー２３側の係合ピン３６を嵌合させる。このとき、係合ピン３６の先端部が係合を確実にするために先細のテーパ形状となっているので、嵌合が完了する際にガイド部材５３がわずかに回転して位置ズレが修正されて確実な嵌合がなされる。
【００３４】
ステップトＳ６では、この嵌合の際に初期位置ズレがあったかを判定して、位置ズレがあった場合には、ステップＳ７で、そのズレ角度をエンコーダ５９によって計測し、位置ズレがない場合にはステップＳ１０へ進む。
【００３５】
エンコーダ５９による計測は、エンコーダ５９は揺動アーム部材４５に装着されてその測定軸６２にはエンコーダ歯車６１が設けられ、エンコーダ歯車６１に噛み合ってガイド部材歯車６３が円筒形状のガイド部材５３の外周側に設けられているので、自由回転状態のガイド部材５３は、遊び角度Ｋ（約６°）の範囲内で微小回転して嵌合を完了するのでその嵌合の際の初期位置ズレ回転角度を、エンコーダ５９によって計測することができる。
この初期位置ズレを修正するときは、回転アクチュエータ１５は回動していないので回転アクチュエータ１５はゼロ位置（初期位置）の状態を維持している。
【００３６】
また、揺動アーム部材４５とガイド部材５３との相対回転角度を計測するエンコーダ５９の測定軸６２は回転比によって増幅された角度を読み取ることができるため、揺動アーム部材４５に対するガイド部材５３の相対角度の検出精度が高められる。すなわち、例えば、図２、図３においてエンコーダ歯車６１とガイド部材歯車６３との回転比（半径比、Ｒ１：Ｒ２）を１：６とすることによって、エンコーダの分解能力０．５°に対してガイド部材の割り出し最小検出角度を約０．０８°までの分解能力が得られるため検出精度を高めることができるようになっている。
【００３７】
次に、ステップＳ８で計測した初期位置ズレ角度α１が所定基準値α０以下かどうかを判定し、以下であれば次のステップＳ１０に進み、以下でない場合には、ステップＳ９で初期位置が不良と判定する。すなわち、回動支軸２５およびコントロールレバー２３の取り付け位置にズレ等があることが検出される。
【００３８】
次に、ステップＳ１０で、回転アクチュエータ１５を作動させてＮポジションからＰポジションに移動する。図５においてθ１、θ２、θ３、θ４、θ５はコントロールレバー２３の各ポジション間の割り出し角度の基準値を示し、この基準の割り出し角度プラス遊び角度（θ１＋θ２＋Ｋ）回転させる、その後、遊び角度Ｋ分戻す。その状態を図５中ａ→ｂ→ｃで示す。
【００３９】
遊び角度Ｋ分戻す間内に、ディテントピン３９がディテントプレート３７の谷の途中に位置する等によって不安定な状態にある場合に、板ばね４１のばね力によってディテントプレート３７の谷部へ確実に移動させて安定した係合が行われる。そして、その安定した係合へのディテント位置ズレ角度α２が、エンコーダ５９によって計測される。このエンコーダ５９による計測は、前記初期位置ズレ角度α１の計測と同様に、自由回転状態のガイド部材５３の回転角度を計測することによって行われる。
【００４０】
回転アクチュエータ１５によるａ→ｂ→ｃの作動による回転角度に対する、エンコーダ５９によって計測された初期位置ズレ角度α１と、ディテント位置ズレ角度α２とに基づいて（補正して）、Ｐポジションの割り出し角度Ｐ'が求められる。その後、ステップＳ１１では、Ｐポジションから順次Ｄポジションまで各ポジションごとに、前記ステップＳ１０と同様に、基準角度θ１、θ２、θ３、θ４、θ５プラス遊び角度Ｋを回転アクチュエータ１５によって移動して、遊び角度Ｋ戻して、ディテント位置ズレ角度α２をエンコーダ５９で計測して回転アクチュエータ１５の回転角度を補正して、Ｒ'、Ｎ'、Ｄ'のそれぞれの割り出し位置の角度を求める。
また、割り出し角度を計測すると同時に、ロードセル５７によってポジション間を移動するときの操作力を計測する。
【００４１】
次にステップＳ１２で、各ポジション間の割り出し角度が所定の範囲内か判定して、範囲内の場合には、ステップＳ１４でコントロールレバー２３の各ポジションの割り出し位置、すなわちシフト操作量が良好であると判定し、所定の範囲内にない場合には、ステップと１３で各ポジションの割り出し位置、すなわちシフト操作量が不良であると判定する。
また、各ポジション間の操作力が所定の範囲内か判定して、範囲内の場合には、ステップＳ１７でコントロールレバー２３の各ポジション間の操作力が良好であると判定し、所定の範囲内にない場合には、ステップＳ１６で各ポジション間の操作力が不良であると判定する。
【００４２】
そして、ステップＳ１８において、ＤポジションからＰポジションへ前記ステップＳ１１からＳ１７までの操作と同様の操作を繰り返す。すなわちＰポジションからＤポジション、そしてＤポジションからＰポジションと往復を計測する。なお、往復の操作においてそれぞれ基準となる所定値を満たすことが必要とされる。ステップＳ１９でＮポジション戻って終了する。
【００４３】
以上の一連の手順に沿って検査を行うことで、自動変速機２１のコントロールレバー２３に対して、昇降する検査ユニット１３を着脱可能に係合して、回転アクチュエータ１５によって回転力を、ガイド部材５３のレバー係合部３３を介して回転することで、自動的に、コントロールレバー２３の操作力および操作量である操作角度を計測する検査装置を提供可能となる。
【００４４】
すなわち、ガイド部材５３のレバー係合部３３の回転力を計測するロードセル５７を装着し、揺動アーム部材４５に揺動アーム部材４５とガイド部材５３との相対回転角度を計測するエンコーダ５９とを設置して、回転アクチュエータ１５、エンコーダ５９、ロードセル５７からの各信号に基づいてシフト操作力およびシフト操作量を同時に計測することができる。
【００４５】
また、検査に際し、回転アクチュエータ１５によって回転駆動される揺動アーム部材４５に対して一定の遊び角度Ｋを有してガイド部材５３が一体的に回転するように構成して、揺動アーム部材４とガイド部材５３が一体的に同軸回転をして回転アクチュエータ１５の回転力をコントロールレバー２３に伝達するので、回転アクチュエータ１５の回転力が直接コントロールレバー２３の回転角度として作用せず、その遊び角度Ｋ内で変速機内部のディテントプレート３７とディテントピン３９との係止状態を確実化して、ディテントプレート３７とディテントピン３９との係合位置を基準として各ポジシション間の角度の計測が可能になる。その結果、変速機が備えているコントロールレバー２３の各シフトポジションの割り出し位置を正確に検出できるようになる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、検査ユニット１３を揺動アーム部材４５に、図２に示すようにエンコーダ５９、ロックシリンダ６７、ガイド部材５３、ロードセル５７を取り付けて一体構造をなして構成するため、検査ユニット１３を自動変速機２１に対して着脱自在の機構が簡単に形成でき、シフト操作検査装置１全体をコンパクトにかつ簡単な機構で成立させることができる。その結果、本実施形態によれば、自動でかつ捜査力と操作量との両方を容易に検査できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、完成品の検査としてシフト動作の操作力およびシフト操作量である操作角度の良否判定を、同時に且つ自動で計測可能であるため、車両用自動変速機の組立ラインの適用に適している。
【符号の説明】
【００４８】
１ シフト操作検査装置
７ 昇降シリンダ
１３ 検査ユニット
１５ 回転アクチュエータ
１９ 搬送手段（コンベア台）
２１ 自動変速機
２３ コントロールレバー
３３ レバー係合部
３５ レバー係合穴
３６ 係合ピン
３７ ディテントプレート
３９ ディテントピン
４５ 揺動アーム部材
５３ ガイド部材
５７ ロードセル
５９ エンコーダ
６１ エンコーダ歯車
６２ 測定軸
６３ ガイド部材歯車
６７ ロックシリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が操作する変速操作レバーに連動して回転し自動変速機内の機械要素を動かし変速動作を行うコントロールレバーを有する自動変速機のシフト操作力とシフト操作量とを計測する車両用変速機のシフト操作検査装置において、
搬送手段によって搬送されて所定位置に固定された前記自動変速機のコントロールレバーに対して、係合および離脱可能な検査ユニットと、該検査ユニットに連結し検査ユニットを回転せしめる回転アクチュエータと、該回転アクチュエータおよび検査ユニットを昇降自在に支持する検査基台とを備え、
前記検査ユニットは、前記回転アクチュエータによって回転駆動される揺動アーム部材と、該揺動アーム部材の回転中心軸周りに一定の遊び角度を有して該揺動アーム部材と一体回転可能なガイド部材と、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材が一体的に同軸回転をする際に回転アクチュエータの回転力を前記コントロールレバーに伝達するレバー係合部と、コントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルと、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダとを有して構成され、回転アクチュエータおよびエンコーダによってシフト操作量である各変速ポジションの割出角度を計測するとともに、前記ロードセルによってシフト操作力を計測することを特徴とする車両用変速機のシフト操作検査装置。
【請求項２】
前記揺動アーム部材と前記ガイド部材との遊び角度をゼロにして揺動アーム部材とガイド部材とをロック状態とするロックシリンダを備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用変速機のシフト操作検査装置。
【請求項３】
前記エンコーダの測定軸と前記ガイド部材とが歯車噛み合いによって結合され、エンコーダとガイド部材との回転比によってガイド部材とエンコーダとの相対回転角度が増幅されてエンコーダで計測可能に構成されることを特徴とする請求項１記載の車両用変速機のシフト操作検査装置。
【請求項４】
前記揺動アーム部材に前記エンコーダおよび前記ロックシリンダが取り付けられて一体構造をなし、該一体構造の揺動アーム部材が前記回転アクチュエータによって回転されるとともに、該揺動アーム部材に前記ガイド部材が回転自在に支持されたことを特徴とする請求項２記載の車両用変速機のシフト操作検査装置。
【請求項１】
運転者が操作する変速操作レバーに連動して回転し自動変速機内の機械要素を動かし変速動作を行うコントロールレバーを有する自動変速機のシフト操作力とシフト操作量とを計測する車両用変速機のシフト操作検査装置において、
搬送手段によって搬送されて所定位置に固定された前記自動変速機のコントロールレバーに対して、係合および離脱可能な検査ユニットと、該検査ユニットに連結し検査ユニットを回転せしめる回転アクチュエータと、該回転アクチュエータおよび検査ユニットを昇降自在に支持する検査基台とを備え、
前記検査ユニットは、前記回転アクチュエータによって回転駆動される揺動アーム部材と、該揺動アーム部材の回転中心軸周りに一定の遊び角度を有して該揺動アーム部材と一体回転可能なガイド部材と、前記揺動アーム部材と前記ガイド部材が一体的に同軸回転をする際に回転アクチュエータの回転力を前記コントロールレバーに伝達するレバー係合部と、コントロールレバーに作用する回転力を計測するロードセルと、揺動アーム部材とガイド部材との相対回転角度を計測するエンコーダとを有して構成され、回転アクチュエータおよびエンコーダによってシフト操作量である各変速ポジションの割出角度を計測するとともに、前記ロードセルによってシフト操作力を計測することを特徴とする車両用変速機のシフト操作検査装置。
【請求項２】
前記揺動アーム部材と前記ガイド部材との遊び角度をゼロにして揺動アーム部材とガイド部材とをロック状態とするロックシリンダを備えたことを特徴とする請求項１記載の車両用変速機のシフト操作検査装置。
【請求項３】
前記エンコーダの測定軸と前記ガイド部材とが歯車噛み合いによって結合され、エンコーダとガイド部材との回転比によってガイド部材とエンコーダとの相対回転角度が増幅されてエンコーダで計測可能に構成されることを特徴とする請求項１記載の車両用変速機のシフト操作検査装置。
【請求項４】
前記揺動アーム部材に前記エンコーダおよび前記ロックシリンダが取り付けられて一体構造をなし、該一体構造の揺動アーム部材が前記回転アクチュエータによって回転されるとともに、該揺動アーム部材に前記ガイド部材が回転自在に支持されたことを特徴とする請求項２記載の車両用変速機のシフト操作検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２４３３５７（Ｐ２０１０−２４３３５７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９３１００（Ｐ２００９−９３１００）
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【出願人】（０００１７６８１１）三菱自動車エンジニアリング株式会社 (402)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月７日（２００９．４．７）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【出願人】（０００１７６８１１）三菱自動車エンジニアリング株式会社 (402)
【Ｆターム（参考）】
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