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? 遵從原構(gòu)造,關(guān)節(jié)軸承不能進(jìn)入1、2擋
? 造物領(lǐng)域的年輕人和“老師傅”們共同創(chuàng)造
? 意想不到的“幸運(yùn)”
? 經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅初次嘗試復(fù)刻手動(dòng)變速器
? 利用現(xiàn)已不常用的“實(shí)物對(duì)照”技巧
? 許多事不親自體驗(yàn)就不會(huì)知道
現(xiàn)在,豐田內(nèi)部有一輛正在復(fù)原中的夢(mèng)幻賽車。或許你會(huì)問:夢(mèng)幻賽車是誰研發(fā)出來的?他有著什么樣的想法和目的?這究竟是一輛怎樣的賽車?不要著急,本此特別企劃將為大家介紹這輛夢(mèng)幻賽車中蘊(yùn)涵的歷史和意義,并直擊該賽車的復(fù)原現(xiàn)場。
在第3期的后篇中,我們將為您介紹傳動(dòng)系統(tǒng)工作小組的造物工作。
傳動(dòng)系統(tǒng)工作小組終于進(jìn)入到了具體的“造物”階段。
正如第3期前篇所述,對(duì)飛鳥秀明、本多龍規(guī)以及石田秀直三人來說,項(xiàng)目中最大的難題和挑戰(zhàn)是4擋手動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)和制作。于是,他們參考70年前的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行了零件的設(shè)計(jì)工作。
SD型的原變速器是前進(jìn)4擋,后退1擋。但是TOYOPET RACER的規(guī)格卻是“前進(jìn)3、4擋,沒有后退擋”。以此為基礎(chǔ),變速方面只能換到3、4擋,即用3擋起步、4擋行駛。也就是說,雖然加速到了4擋,但實(shí)際上只有2擋的速度。由于高齒輪比的1擋、2擋原本是考慮到卡車所需而進(jìn)行的設(shè)計(jì),因此他們推測SD型也幾乎沒有使用過這二擋。
飛鳥
我想,當(dāng)時(shí)的齒輪本身也是4擋都能使用的狀態(tài)。但是,關(guān)節(jié)軸承卻設(shè)計(jì)成了不能掛在1、2擋的結(jié)構(gòu)。我們按照這一點(diǎn),同樣把關(guān)節(jié)軸承設(shè)置成了不能進(jìn)入1、2擋的結(jié)構(gòu)。
他們根據(jù)手頭僅有的資料,對(duì)這些細(xì)節(jié)進(jìn)行了驗(yàn)證,非常忠實(shí)地進(jìn)行了復(fù)原工作。
正如此前文章中所述,這次復(fù)原項(xiàng)目的一大目的旨在培養(yǎng)能肩負(fù)起“未來豐田造車”重任的年輕人。于是三人就變速器的制作和組裝問題,向公司內(nèi)被稱作“老師傅”的造車?yán)鲜謧儗で蠼ㄗh、指導(dǎo)和幫助。
這次,全力為他們提供幫助的“老師傅”是來自工程制造總務(wù)部的幸丸研二和來自動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)制造基礎(chǔ)技術(shù)部的為末裕之。二位“老師傅”都是有著20~30年工作經(jīng)驗(yàn)的老手,他們指導(dǎo)了飛鳥三人制造、組裝零件。
幸丸
我進(jìn)入豐田工作已經(jīng)有31年的時(shí)間。2021年3月左右,同為工程制造總務(wù)部的年輕成員和我說:“我們想做變速器和汽車行駛系統(tǒng)的零件,總共有200個(gè)左右,希望能得到您的幫助”,彼時(shí)我才知道他們參加了這項(xiàng)復(fù)原項(xiàng)目。也是那時(shí)候,我第一次聽說了TOYOPET RACER復(fù)原的事,第一次知道70年前豐田竟然就有這樣的事物,真是厲害。因此我暗暗想道“必須助他們一臂之力”。
來自工程制造總務(wù)部的幸丸(照片中央)看著正在反復(fù)進(jìn)行討論的成員們
為末
我也是在那時(shí)才知道TOYOPET RACER的存在的。我當(dāng)時(shí)特別高興,“好久沒有做涉及FR(后輪驅(qū)動(dòng))手動(dòng)變速器的工作了?!蔽胰肼氊S田已有30年的時(shí)間,其中有24年在負(fù)責(zé)變速器的試制工作?;叵肫饋恚現(xiàn)R手動(dòng)變速器的試制產(chǎn)品也只有諸如出租車等幾種車而已,但這是一個(gè)可以被稱作“汽車制造原點(diǎn)”的結(jié)構(gòu)。
來自動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)制造基礎(chǔ)技術(shù)部的為末(照片左側(cè))正在對(duì)成員進(jìn)行指導(dǎo)
然而,在傳動(dòng)裝置的復(fù)原工作中,最大的零件就是通過鑄造制造出來的變速器殼體。但是,如果委托其他公司做的話,光是這一項(xiàng)就需要花費(fèi)數(shù)百萬日元。即使是在公司內(nèi)部制作,如果直接采用當(dāng)時(shí)的制造方法,制作模具也需要花費(fèi)很高的成本和很長的時(shí)間。
于是,在另一位老師傅的幫助下,他們靈活運(yùn)用了3D打印模具的技術(shù)。關(guān)于他們?cè)跀?shù)字技術(shù)方面的嘗試,下次我們將會(huì)再設(shè)一個(gè)主題深入展開介紹。
鑄造零件是用電爐將熔化的金屬灌入砂型中制成。這是用于制造形狀復(fù)雜的零件或大型零件的傳統(tǒng)加工方法
在開始復(fù)原變速器的3個(gè)月后,成員們迎來了一份意想不到的幸運(yùn)驚喜:他們找到了原車的變速裝置。
飛鳥
在復(fù)原的過程中,我們新發(fā)現(xiàn)了TOYOPET SD型的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器,于是大家決定將其修復(fù)翻新(復(fù)原到原來的狀態(tài))。它們可以成為復(fù)原過程中的“教科書”,然而,在嚴(yán)格的整體日程安排中,變速器的制造進(jìn)度有可能趕不上車輛的試跑??紤]到有很多情況是讓車真正跑起來之后才能知道的,于是為了能讓汽車在早期階段達(dá)到可以試跑的狀態(tài),項(xiàng)目組成員決定同時(shí)進(jìn)行復(fù)原工作和修復(fù)翻新。
留在復(fù)原項(xiàng)目的合作公司——新明工業(yè)的TOYOPET SD型發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器
當(dāng)然,修復(fù)翻新作業(yè)需要特別的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于這項(xiàng)新的工作,為末和工程制造總務(wù)部的成員們?yōu)轫?xiàng)目組提供了強(qiáng)有力的支持。
首先必須將組裝完成的變速器拆開,把零件一個(gè)一個(gè)擺出來。但是,由于內(nèi)部生銹嚴(yán)重,三人對(duì)此束手無策。另外,貫穿齒輪的傳動(dòng)軸更是無論如何也拔不出來。
內(nèi)部生銹嚴(yán)重的原車變速器
石田
為了去除銹斑,需要使用什么東西來打磨等,這些經(jīng)驗(yàn)是只有懂行的人才掌握的。為末先生教了我們?nèi)コP斑的方法,他也親自幫我們做了很多去除銹斑的工作。
為末
傳動(dòng)軸是壓入齒輪的一個(gè)狀態(tài),按理來說只要給予一定程度的沖擊就能將它剝離出來,但是他們?nèi)徽J(rèn)為這么做“可能會(huì)損壞零件”,所以這條路沒能行得通。但是,我覺得他們已經(jīng)很努力了,畢竟一開始都是采取手工作業(yè)的。但是考慮傳動(dòng)軸的生銹情況太過嚴(yán)重,最后只能用機(jī)器了。
上圖是為末正在用熟練的技術(shù)和巧妙的手法,仔細(xì)拆分生銹了的變速器
光是想象一下,這個(gè)作業(yè)都足以叫人頭痛了,但是在為末和工程制造總務(wù)部的全力協(xié)助下,所有的零件都被打磨完成,原車變速器的修復(fù)翻新工作完成了。
打磨后重新組裝的原車變速器。在保留了過去車輛年代感的同時(shí)煥然一新
按照70年前的設(shè)計(jì)圖復(fù)刻手動(dòng)變速器,由于零件構(gòu)造、形狀與現(xiàn)代車型完全不同,因此即便是對(duì)于幸丸、為末這般具有豐富經(jīng)驗(yàn)的“老師傅”來說,嘗試制作、組裝舊型號(hào)構(gòu)造變速器零件的工作也具有挑戰(zhàn)性。
為末
本人既經(jīng)歷了原零件的修復(fù)翻新工作,又參與了從零開始復(fù)刻組裝變速器的挑戰(zhàn)。說實(shí)話,我覺得后者難度要大得多。
幸丸
從零開始制作變速器,我們首先要考慮像差速齒輪這種結(jié)構(gòu)的零件,要使用怎樣的金屬材質(zhì),為保證強(qiáng)度要進(jìn)行怎樣的熱處理等問題。另外,大家手上的舊設(shè)計(jì)圖中還標(biāo)注使用了一些現(xiàn)在不再使用的材料。而且,也沒有明確記錄尺寸公差(指設(shè)計(jì)圖允許范圍內(nèi)的尺寸偏差)。因此,我們不得不自己挑選替代材料、確定尺寸數(shù)值。
上圖中造物達(dá)人幸丸等老師傅,正在帶領(lǐng)組員研究原變速器零件,制定復(fù)刻版變速器的零件規(guī)格。
飛鳥、本多、石田三人,在制作齒輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸等變速器主要零件時(shí),尋求了造物工程部的指導(dǎo),在同事的大力幫助下共同克服重重困難。這些對(duì)于三人來說都是從未有過的嘗試。
復(fù)刻一輛TOYOPET RACER所需的零部件接近200種,而這些零件全都要從無到有,逐一制作。這項(xiàng)工作無疑對(duì)于兩位老師傅而言,也是一段特別的經(jīng)歷。
按照最初計(jì)劃,軸承、襯套、油封圈等零件將選用通用產(chǎn)品。于是,三人便開始了細(xì)致入微的篩選工作。
首先,他們通過組裝截面設(shè)計(jì)圖提供的有限信息,判斷零件的必要性。在考慮是否與周邊零件有縫隙等因素的同時(shí),分別對(duì)規(guī)格不同的通用產(chǎn)品進(jìn)行比對(duì)試用。最后發(fā)現(xiàn),除公司內(nèi)部制作的零件外,還需要采購一些必要的市售通用零件。
所有準(zhǔn)備工作完成后,三人終于在變速器組裝專家為末的指導(dǎo)下,正式進(jìn)入了組裝復(fù)刻變速器零件的工作階段。
本多在為末的指導(dǎo)下,正在組裝變速器齒輪。
為末
進(jìn)入到組裝工序后,依然問題不斷、狀況頻出。譬如突然發(fā)現(xiàn)零件不夠,三人緊急重新設(shè)計(jì)并制作了缺少的零件。又或是在組裝需要轉(zhuǎn)動(dòng)的零件時(shí),發(fā)現(xiàn)預(yù)留間隙不足導(dǎo)致零件無法轉(zhuǎn)動(dòng)。于是不得不把零件拆下來,削薄一些再裝回去。他們?cè)诠ぷ髦卸啻卫昧爽F(xiàn)已不常見的“實(shí)物對(duì)照”工作技巧。
本多
一般在設(shè)計(jì)工作中,零件結(jié)構(gòu)要完全按照零件設(shè)計(jì)圖制作,設(shè)計(jì)圖上會(huì)標(biāo)出尺寸、形位公差等信息。在確認(rèn)零件之間的間隙距離、安放位置后,再委托制作零件。另外,零件制作一線也要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定原料尺寸、結(jié)構(gòu)尺寸,再開始后續(xù)工作。
但是,這次的零件制作方式卻大相徑庭,要通過反復(fù)進(jìn)行錯(cuò)誤驗(yàn)證來制定零件尺寸。如此一來,就要在保障零件功能不受影響的同時(shí),不斷與零件進(jìn)行“對(duì)話”。這對(duì)制造技巧有著極高的要求,且還需要擁有創(chuàng)意巧思。本人能有機(jī)會(huì)在一線體驗(yàn)如此特殊的工作,倍感榮幸且收獲頗多。
到此為止,傳動(dòng)系統(tǒng)工作小組的原零件修復(fù)翻新工作與變速器復(fù)刻工作均已結(jié)束。
上圖為新制4擋手動(dòng)變速器。
幸丸
回想當(dāng)初與三人見面時(shí),每個(gè)人都愁容滿面。如今,在他們的努力下,這項(xiàng)工程得以順利完成,真的實(shí)屬不易。我非常期待今后他們?cè)诠ぷ髦械谋憩F(xiàn)。
為末
進(jìn)行這項(xiàng)特殊工作時(shí),他們經(jīng)歷了各種各樣的意外,肯定也曾有過沮喪的心情。但正因?yàn)樗麄兏冻隽司薮蟮呐?,才收獲了成功。在此,我要向他們表示由衷地贊許。
本期采訪完成時(shí)復(fù)刻項(xiàng)目還未結(jié)束,但飛鳥、本多、石田三人回望這段特殊時(shí)光,各自講述了他們感悟到的“成長”。
飛鳥
面對(duì)70年前的一線老師傅都從未見過的設(shè)計(jì)圖,以及毫無頭緒的舊車型處理方式等問題,所有人不問立場、守望相助、集思廣益。共同出謀劃策跨越難關(guān),大家建立起了親密的互助關(guān)系。今后,如果還要挑戰(zhàn)制作史無前例的物品,這次的經(jīng)驗(yàn)一定會(huì)派上用場。
通過參與這一特殊項(xiàng)目,無論是在公司內(nèi)還是公司外,我們都建立起了全新的人脈網(wǎng)。今后,如果有想要制作某種物品的想法的話,很快便能決定要找誰商量。
無論是復(fù)刻變速器,還是修復(fù)翻新原車零件的工作,缺少任何一位為這次項(xiàng)目提供幫助的人都很難完成。我真的非常感謝所有參與本項(xiàng)目的相關(guān)人員。最后,能夠?qū)崿F(xiàn)我的初衷,得到研究汽車整體結(jié)構(gòu)的機(jī)會(huì),對(duì)于自己來說也可謂收獲頗豐。
本多
通過參與這次復(fù)刻項(xiàng)目,我學(xué)到了造物的基本知識(shí),積累了縱覽汽車整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的寶貴經(jīng)驗(yàn)。特別是,我再次認(rèn)識(shí)到了完成制造工作時(shí)要扎根一線的重要性。有了這次經(jīng)歷,今后我將會(huì)更加注重一線造物的“過程”。不拘泥于現(xiàn)有概念,深入現(xiàn)場,爭取成為一名既重視性能設(shè)計(jì),又能兼顧制造的優(yōu)秀設(shè)計(jì)師。
另外,作為這次項(xiàng)目的最初目的,今后我將更加注重考慮汽車整體結(jié)構(gòu)、各零件布局,帶著不輸給老前輩們的熱情,努力“制造更好的汽車”。
石田
以前,我總覺得只要有設(shè)計(jì)圖就能制造出想要的東西,但事實(shí)證明,造物并沒有想象中那么簡單。我們必須要提前掌握設(shè)計(jì)圖紙上沒有寫出來的內(nèi)容、加工方法等信息。這樣在委托給制作部門的同事時(shí),如果被問到“這里要用什么材料?使用哪種加工方法?設(shè)計(jì)圖上的這種形狀做不出來,要怎么辦?”等問題時(shí),才能即時(shí)作答。而調(diào)查材料與加工方法的這一過程,也能學(xué)到很多知識(shí)。
而且,現(xiàn)在造車早已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn),但過去的人們卻只能用最原始的機(jī)械組裝方式,這令我再次感受到了老技術(shù)中蘊(yùn)藏的智慧。通過這次寶貴的經(jīng)驗(yàn),使我感悟到了造物的原點(diǎn)。
上圖從左到右分別是石田、本多、飛鳥三位項(xiàng)目組員。他們?cè)诮邮懿稍L時(shí)回顧了這段充實(shí)又有意義的時(shí)光。
下期,豐田時(shí)報(bào)將為大家?guī)碡?fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)修復(fù)翻新工作項(xiàng)目組的精彩報(bào)道,敬請(qǐng)期待。
(文章:涉谷康人)