JPH05500032A - 工作物、特に車両用駆動装置の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 工作物、特に車両用駆動装置の製造方法および装置本発明は、請求項Ｉの序文で 述へられた多くの特徴を備えた、工作物の製造方法およびその実施に特に適した 装置に関する。

ＶＤｒ誌の第１２６巻（１９８４年）第９号−５月、３１１ページ以下で「量産 ディーセルエンジンの柔軟な製造」と題された報告により、種々のモデルの車両 に使用されるディーゼルエンジンをさまざまな仕様で加工するだめの柔軟な製造 システムをもつ製造方法か紹介されている。その設備は、原則的には、工作物を 運ぶパレットのためのクロスオーバステーションおよび搬出ステーションにより 柔軟に接続された構成となっている。

使用される工作物搬送・加エンステムによって、エンジンのシリンダヘッドとシ リンダブロックとか切削加工される。前側に接続された切削ステーションにおい て、工作物支持体上の予め選択できるチャックにより工作物か固定され、その後 に個々の加工ステージョンに供給される。加工性に関して極めて柔軟であるか、 しかし構造の点では極めて費用のかかる加工ステージョンは、Ｎα９の番号かつ いている。この加工センターは工具と結合する３本の軸を備え、一方、第４の軸 は制御台に、また第５の軸は制御台のだめの旋回装置に、それぞれ配置されてい る。この５軸加エセンターにより、このシステムで行われるすへての加工操作は 、補充方式で行うことができる。

この報告には、この設備を用いることによる特別な利点として、比較的僅かな設 備コストで、新しいさまざまな部品に対応して短期間における切り換えか可能で あることか強調されている。このような加工時の適応性は、加工センターと柔軟 な輸送システムとによって達成される。

上述の製造設備におけるクロスオーバ・搬出ステーシヨンは、たとえば並列形エ ンジンおよびＶ形エンジンを共通の装置で製造しようとする際に根本的に必要と なるところの、駆動装置のための公知の他の量産用の製造装置のバイパスライン に相当する。その製造設備では、並列形に固有のまたはＶ形に固有の製造領域か バイパスラインを構成するため、極めて僅かな部分領域しか本来の共通の製造設 備を構成しない。部品か同類である部材を加工するうえての固有の相違点は、通 常、バイパスライン中の製造ステーションの配置を異ならせ、かつこれに適合さ せることによって、解決される。このため通常は、多数のバイパスラインまたは 搬出ステーションと、加工ステージョンとにおいて、たいていは費用のかかる機 械の配置か必要となる。そして、これらにに対し駆動装置は、立てられた状悪す なわち縦軸を水平に向けた状態で、供給される。

上述の製造設備によって、確かに製造される型式の種類を拡大可能であり、また 設備の適応性を高めることか可能である。しかし、このように構成すると、移動 ラインの特性に損失を伴う。すなわち、この製造設備か、移動ラインでは通常で あるところの、多数の品物を高い生産性で大量生産するためには適していないこ とを意味する。

なぜなら、設備コストか比較的高いうえに、比較的大きな所要面積を必要とする 結果、経済性か問題となるためである。

たとえばフランス特許出願公開第２６２７１２０号に記載されているような移動 ラインでは、各工作物に独自の工作物架台か設けられるのではなく、これらの工 作物は直接輸送システム（チェーンコンベヤ、ローラコシベヤなど）に載ってお り、個々の加工ステージョンで固定されるに過ぎない。この場合、製造装置は工 作物に帰属または従属する。工作物の固定位置か統一されていることを前提とし て、製造装置をそれに合わせて配置すべき点か必然的に生じる。その結果、機台 に高価な傾斜部を設けなけれはならないことか、しばしば生しる。

フランス特許出願公開第２６２７１２０号の記載では、車両駆動装置は、その縦 軸にほぼ平行な側面と、この側面に対しほぼ垂直な端面とを備え、その製造に際 し、側面か立った状態すなオつち縦軸が水平方向に向いた状態で、個々の製造ス テーションへ供給される。そこで同駆動装置は、側面か立った状態で、適当な手 段により旋回される。

このような製造システムか存在することを前提として、本発明は、僅かなコスト で最大限の製造適応性を発揮可能で、同時に生産性か高く大量生産に適した、工 作物、特に車両用駆動装置の製造方法を提案することを課題とする。

この課題は、請求項１に記載の本発明によって解決される。請求項３はこの方法 の実施のために特に適した手段を示す。

特に有利なその池の構成は、従属請求項の記載内容から得られる。

本発明による製造法にあっては、製造装置のすへての部分かほとんど常に使用さ れ、しかも中央のメインベースに対し通常の９０゜の配置となり、常にその位置 で加工することかできる。このため、たとえば並列形あるいはＶ形エンジンある いは類似の部品を加工するかとうかという事とは無関係である。これは本発明の 本質的特徴から生じる。すなわち縦軸か垂直方向に向くように工作物を特別な位 置とするとともに、工作物かこの縦軸の周囲を旋回できるようにしたため、それ によって、加工工程のほとんと大部分を実行することかできる。

ドイツ特許出願公開第３７２１１６０号によって、シリンダブロックの特殊な加 工工程のために、これをその端面上に立てて固定することかすでに公知である。

しかしここに提案される製造方法の発明の技術からは、はとんどすべての製造工 程のために工作物をそのように配置させることが容易に考えられるような示唆を 導き出すことはできない。この公開公報における整列・穿孔装置は、穿孔すべき 工作物を垂直送り移動させることを考えている。これは、エンジンブロックの端 面を捕らえて、多数の隔壁またはその一部に対し、クランク軸受を収容するため の横向きの穿孔を次々と形成するものである。この場合、工具の送り方向はエン ジンの縦軸の方向に平行である。

これに反して本発明による製造方法では、その工作物の位置において、工具の送 り運動または横送り運動は、水平に行われる。また工作物の前面で加工せずに、 すへての側面であらゆる必要な加工を行うことかできる。

本発明の製造方法の重要な基準は、基盤としてのそれぞれの加工機に］−作物か 完全に従属しており、従来のように各工作物に付属するかこれを支持する固定基 盤を必要としないことにある。

本発明の方法は、工作物の個々の側面のそれぞれの加工のために、この工作物を 正確に位置決め可能な特別の調整装置を備えていることによって実施可能である 。

端面にストッパ面をもつ工作物の側面に従来公知の調整面を設ける代わりに、工 作物の一つの端面だけに、フランジ面をもつ一定数の調整孔が設けられる。各調 整孔は段付き孔となっており、開口側の断面積か大きい方の底孔は、鋳造部品の 納品光によってあらかじめ形成される。奥側の断面積か小さい方の調整孔か先ず 前加工され、その後、未加工部品により生しる応力にもとづく工作物の変形を考 慮して、はめ込み寸法に（たとえば底孔よりも１ミリメートル小さい直径で）仕 上げ加工する。各調整孔に対応するフランジ面は、未加工部品の鋳造の際に、端 面の仕上げ寸法よりも約０．５画大きく形成されるため、仕上げ加工後に正確な 調整位置を再構成することができる。

その時に使用される特別な工作物の調整と組み合わせた本発明の方法によれば、 個々の製造ステーションにおいて必要な固定装置の構成もか簡単になる。

以下、本発明の一実施例を説明し、図面に示す。

図１は、加工位置ｒに存在してその端面の一つか下側になるように設置された内 燃機関のシリンダブロックを示す図、図２は加工位置■に存在してその端面の一 つ（オイルパン側）か下側になるようにされたシリンダブロックを示す図、図３ は図２から明らかとなる調整孔の一つを個別に表した図、図４は個々の製造ステ ーションを備えた搬送ラインを示す図、図５は工作物の引渡し・旋回装置の概略 図、そして図６は図５に示された部分の平面図である。

図１に示された６気ｉＶ形エンジンのシリンダブロックＩは、加工された状態で 対応する数のシリンダボア２を備えており、これらシリンダボアの端部には平坦 なヘッド面３か形成されている。このヘッド面の上に、後でシリンダヘッドが載 せられて固定される。この加工位置で加工されるシリンダブロックｌの側面３． １１．１２．１８．２１は、常にその縦軸４にほぼ平行に延びている。ヘッド面 ３およびその他の端面１１１２．１８．２１は、一定数の流路５と、ねじ孔６と 、冷却材の通過のため、潤滑材の循環のため、およびシリンダヘッドへのその他 の部品の固定のための、その他の孔とを備えている。シリンダブロックの縦軸４ にほぼ直角に上下の端面７．８か延びており、仕上げ工程の間に、なお幾つかの 種々な孔、ねし孔などを特定の目的のために加工しなければならない。

シリンダブロックｌは、その下側の端面８か、この端面に形成されださら座ぐり １４（第３図参照）を備えた調整孔９の部分によって、各製造ステーション５４ 〜８８に配置された支持部１０の上に載っている。そしてシリンダブロックは、 上方から適切な装置によって固定される。各支持部］、０に取付けられた取付は ピン１３かそれぞれの調整孔９にはまり込むことて、シリンダブロックｌか正確 な位置に固定される。円柱状の支持部１０の端面は、好ましくはその直径か端面 側のさら座ぐり１４に適合するように形成される。

図３からさらに明らかとなるように、調整孔９は２段に形成されており、断面積 か大きい方の開口側の底孔Ｉ６は、対応する寸法の固定ピン２８を収容するため に用いられる。これら固定ピンは、シリンダブロック１をある製造ステーション から他の製造ステーションへ運ぶための工作物輸送システム２７に取付けられて いる。一方、深い方の内側の調整孔１５は、製造ステーション５０〜８８で直接 取付はピン１３を収容するために用いられる。これに関する作業フローは、図４ 〜６との関連で後に説明する。

図２から明らかなように、図示の実施例では合計５つの調整孔９か設けられてお り、これらはシリンダブロックの縦軸４のまわりの４５度おきに下部端面８の外 周に配置されている。

シリンダブロックの旋回角度に対応する４５度おきの角度の代わりに、３０度あ るいは６０度のような他の角度も考えられ、その場合は、ある調整孔からそれぞ れ隣接する調整孔９へ、異なる角度を設けることも可能である。同様に、他の任 意の数の調整孔を設けることも可能である。これらのすへては、シリンダブロッ クの設計上の基本構造と、加工される面または取り付は孔なとの角度に関するレ イアウトとによって決定される。これに伴う縦軸４のまわりのシリンダブロック ｌの旋回過程を、図５および６に示す。

図２ては、両端面７．８の加工のために加工位置■に存在するシリンダブロック １と、特に（半円の）クランク軸孔２０と、内燃機関の始動装置のための収容孔 ２３とか認めらねる。シリンダブロック１のすてに加工したオイルパン側の平面 １８か別の支持部１９の上に載っている。これら支持部１９にもすてに図１によ り明らかな取付はピン１３か設けられ、これか適切な調整孔と共働するように構 成されている。

調整孔９は、鋳造工場において未加Ｔの鋳造ブロックにあらかじめ形成しておく のか適切である。このために鋳造ブロックは、適切な補助具によって、そのｘ、 ｙ、ｚ面およびシリンダボアのＶ形の角度に対応するように位置決めされる。そ の結果、支持部ｌＯのためのさら座ぐりＩ４を備えた調整孔９を、それぞれの目 標位置に形成することかできる。未加工の鋳造ブロックにおいては、この姿勢の 場合には、クランク軸孔およびシリンダポアのためのくりぬき部か、適切な輪郭 となる。

製造工程の種類（孔あけ、フライス削りなと）に応して、また工作物の被加工部 に応して、工具の送りは、たとえば機械式や油圧式などの公知の方法で行われる 。加工のための工具の送りは、ＮＣ制御によって行うことかできる。本発明にも とづき工作物か整列されかつ旋回可能とされることにより、おおむね通常の配置 で（傾斜位置なして）、工具の送りと横送りとによる１軸の作業領域により、た とえば並列形およびＶ形エンジンなとのすへての類似部品を、バイパスラインな しの１本の製造ラインて加工することかできる。

図４は、シリンダブロックの縦軸４とほぼ平行に配置された側面加工用製造ライ ン２４の一部分を示す。シリンダブロックのための穿孔、ねじ孔なども、ここで 加工される。個々の加工ユニットは、工作物の輸送方向２５て見て製造ライン２ ４の左側または右側に配置され、この工作物輸送方向２５に対し直角に整列され ている。この場合、主として水平のユニットか必要であり、例外的に垂直ユニッ トが必要となる。

貯蔵部２６から出発したシリンダブロック１は、公知の方法で互いに所定の定ま った間隔て本来の工作物搬送システム２７へと供給される。貯蔵部２６を離れた 直後、ここには図示されていない適切な装置を通して、まずシリンダブロックｌ は加工されていないオイルパン側の平面を丁にして置かれる。そして加工位ｆｉ ＋へ送られ、ここで搬送システム２７にそれぞれ設けられた２本の固定ビン２８ （第５図参照）が、シリンダブロック側の調整孔９の底孔■６に係り合い、こう してシリンダブロックｌを所定の位置に保ち、その限りにおいである程度の予備 調整を行う。

第４図に示した個々のステーションでの加工工程は次の通りである。

ステーション５４−オイルパン側の平面１８の粗フライス削り、ステーション５ ８と５９−ヘッド面３の粗フライス削り、ステーション６３と６４−シリンダホ ア２の前加工、ステーション６８と６９−シリンダポア２の前加工のための他の ステーション（予備ステーション）、 ステーション７３と７４−オイルパン側の軸受支持部および表面のフライス削り 、このときステーション７４は予備ステーションとなる、 ステーション７８−半円形のクランク軸孔２０の加工、ステーション８３−オイ ルパン側の平面１８の仕上げフライス削り、 ステーション８８−オイルパン側の穿孔の加工。

他の中間ステーションにおいて他の加工が行われるのは当然である。

全加工工程のすでに９０％以上が終了したステーション８８に接続したところで 、シリンダブロックｌはここでは詳細には示されていない方法で回転され、図２ に示した加工位置■に送られる。この加工位置では、加工されたすイルパン側の 平面１８か基準面となる４、シリンダブロック１は、この姿勢で製造ラインの下 流側の部分に送られ、さらに両端面７．８か加工される前に、中間部２９に達す る。

しかし製造ライン２４におけるこの部分は比較的短い。なぜなら、上述のように 加工工程の大部分かステーション５４から８８まての間て行われたためである。

図５および６は、製造ステーションの領域でシリンダブロック１を引渡すととも に同時に旋回させるための装置の実施例を、二面図で示すものである。この目的 のために、２本の固定ビン２２を備えた架台３０か設けられている。この架台は 、同心状に配置されて下向きに突出する中心ピン３１をさらに備え、この中心ピ ンと旋回アーム３２とか捩じれないように連結されている。架台３０は基礎枠３ ３の上に載っており、上記中心ピン３１は、基礎枠３３における対応寸法の穿孔 ３４を通って突出している。基礎枠はその両端がぞれぞれ枢着箇所３５てリンク ３６と連結されており、各リンクの他端３７か、たとえば適切な油圧要素により 矢印方向に動くことかできるように構成されている。これによって基礎枠３３お よびシリンダブロックＩを支持する架台３０は、共に、程度の差はあ、つても、 工作物搬送システム２７の面から僅かに持ち上がるか、あるいは下がることかで きる。これによって調整孔９すなわちその底孔１６は、上述の輸送システム側の 固定ビン２８および架台側の固定ビン２２と係り合ったり外れたりすることかで きる。

旋回アーム３２はテレスコープ状に構成されており、工作物搬送システム２７の 側方に配置された垂直方向の旋回軸４０に支持されている。二重矢印４１か示す ように、旋回軸４０は（好ましくは適切な油圧調整要素に５より）工作物搬送方 向２５に対し直角に移動することがてきる。その結果、旋回アーム３２は、太い 実線で示した位置から細い実線で示した位置へシリンダブロックｌが移行する際 に、異なる大きさの旋回角度αをとる。これは最終的にシリンダブロック１かそ の縦軸４の周りを回転する角度に相当する。図６では、その角変は９０°である 。

旋回運動を始める前に、先ず架台３０は上述の手段で持ち−Ｅげられ、底孔１６ を輸送システｔ、側の固定ビン２８から外す。

同時に架台北の固定ビン２２か別の底孔と係り合うため、シリンダブロックｌは 、旋回運動の間にわたって固定される。旋回過程か終了した後に架台３０か再び 下降するため、製造ステーションの支持部１０に配置された取付はビン１３か調 整孔１５に係り合い可能となる。したがって、架台３０の下降運動により、その 固定ビン２２と底孔１６との係り合いが解除される。

この下降位置に達した後に、シリンダプロ・ツクｌを固定することかできる。

したかってシリンダブロックｌは全製造工程の間にわたって固定されることにな り、このシリンダプロ・ツクに直接対応してこれを支持しかつ同時に固定する工 具支持体は不要となる。

本発明は、たとえばシリンダヘットや伝導装置なとのような、車両駆動装置にお ける他の部品の製造にも使用できることか明らかである。

ＦＩＧ、５ 国際調査報告 ””””””””””””　ＰＣＴ／ＥＰ　９０１０＋２８２国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．工作物（１）すなわち車両駆動装置の部品を、搬送ラインとして作られた一 つの製造ライン（２４）において製造するための方法であり、工作物（１）が縦 軸（４）にほぼ平行な側面（３、１１、１２、１８、２１）およびこの側面に対 しほぼ垂直に向いた端面（７、８）を備え、これらの面の一つが製造ライン（２ ４）の工作物輸送システム（２７）の上に載っており、個々の製造ステーション （５０−８８）に供給され、搬送システム（２７）または製造ステーション（５ ０−８８）に所属する手段を通じて旋回され、それぞれ必要な下降位置に至って 固定される方法において、工作物（１）の側面（３、１１、１２、１８、２１） およびこの側面に接近した部分領域（２、５、６、２０）の加工のために、工作 物の縦軸（４）が垂直方向となる姿勢でこの工作物を搬送システム（２７）の上 に載せ、加工の目的のために工作物をこの縦軸（４）の周りで旋回させることを 特徴とする工作物、特に車両用駆動装置の製造方法。 ２．端面（７、８）の加工のために、工作物（１）の縦軸（４）を水平方向とし 、かつその加工した側面（１８）を下にして、この工作物を次の製造ステーショ ンへ供給し、そこで固定することを特徴とする請求項１記載の工作物、特に車両 用駆動装置の製造方法。 ３．請求項１記載の方法を実施するための装置であって、工作物（１）がその一 つの端面（８）に多数の調整孔（９）を備えており、これら調整孔が、端面（８ ）の外周部における工作物の縦軸（４）を中心とする円周上に配置されており、 またそれぞれ固定ピン（２２、２８）を収容するための断面積の大きい方の底孔 （１６）と、取付けピン（１３）を収容のために断面積が小さくて深い方の調整 孔（１５）とを備えており、工作物搬送システム（２７）および製造ステーショ ン（５４−８８）に所属する手段（３０−３７）には、工作物（１）の引渡しと 旋回のために、底孔（１６）に係り合う固定ピンが設けられ、また製造ステーシ ョン（５０−８８）自体には調整孔（１５）に係り合う取付けピン（１３）が設 けられていることを特徴とする工作物、特に車両用駆動装置の製造装置。 ４．調整孔（９）が工作物の縦軸（４）に関して、旋回角度に関して同じまたは 異なる間隔（たとえば３０°、４５°、６０°）を備えることを特徴とする請求 項３記載の工作物、特に車両用駆動装置の製造装置。 ５．取付けピン（１３）が製造ステーション（５０−８８）の好ましくは円柱伏 の支持部（１０）に設けられており、端面側座ぐり（１４）を有する工作物（１ ）をその上に載せることができるように構成されていることを特徴とする請求項 ３記載の工作物、特に車両用駆動装置の製造装置。 ６．製造ステーション（５０−８８）に所属する工作物（１）の引渡しと旋回と のための手段が、固定ピン（２２）を備えた架台（３０）を含み、この架台（３ ０）が、旋回アーム（３２）とねじれないように連結されて下向きに突出する中 心ピン（３１）を備え、架台（３０）は、基礎枠（３３）の土に載っているとと もに、枢着箇所（３５）に係り合うリンク（３６）によって昇降可能とされ、中 心ビン（３１）に係り合う旋回アーム（３２）が、テレスコープ状に構成される とともに、工作物搬送システムの側方に配置された垂直方向の旋回軸（４０）に 支持されており、さらに旋回軸（４０）が工作物の搬送方向（２５）に直角に運 動できかつ固定できるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の工 作物、特に車両用駆動装置の製造装置。