JPH0647620Y2 - ピストンリングの組み付け機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ピストンのリング溝に対して２個のピストン
リングを組み付けるようにしたピストンリング組み付け
機の改良技術に関する。

例えば、自動車エンジンのピストンには、コンプレッシ
ョン用の２個のピストンリングと、オイル掻き落とし用
のオイルリングが備えられ、この内のオイルリングは、
サイドレールと称される２個のピストンリングと、当該
ピストンリングの間隔を規制するためのスペーサエキス
パンダから成り、上記コンプレッション用の２個のピス
トンリングが個々にリング溝に嵌め込まれるのに対し、
オイルリングにおいては、１個のリング溝にスペーサエ
キスパンダと２個のピストンリングが嵌め込みれるもの
であって、本考案は、このオイルリングの２個のピスト
ンリングあるいは前記２個のコンプレッション用の２個
のピストンリングを一挙に、前記リング溝に嵌め込むた
めのピストンリング組み付け機の改良技術に関するもの
である。

〔従来の技術〕

かかる従来のピストンリングの組み付け機として、ピス
トンリングを拡径させる複数個のリング拡径爪を、該拡
径爪の外周上部において２個のピストンリングを各別に
受け入れ支持する複数個の支持部材と共に一体にピスト
ンリングの直径方向に拡縮自在に設けると共に、当該リ
ング拡径爪を前記支持部材のリング支持部に対しリング
軸線方向に出退自在に構成し、かつ、面状ガイド部材を
介して前記支持部材のリング支持部にピストンリングを
供給するための２台のリング供給装置を配置している。

上記の構成によれば、第７図乃至第12図に示すように、
前記２台のリング供給装置から面状ガイド部材を通して
支持部材13のリング支持部ｇに２枚のピストンリングｆ
が供給（第７図及び第８図参照）されると、次に複数個
のリング拡径爪12がリング支持部ｇに向けて移動（第９
図参照）されると共に、当該リング拡径爪12が支持部材
13と共にリング直径方向に拡径（第10図参照）されるこ
とで、ピストンリングｆの割り開口部が開拡されて前記
２枚のピストンリングｆが拡径され、ここで、予めオイ
ルリングのスペーサエキスパンダｋが嵌め込まれたピス
トンｈのリング溝ｉが前記拡径されたピストンリングｆ
に対応位置するように当該ピストンリングｆの内部にピ
ストンｈが挿入（第11図参照）される。

そして次に、前記リング拡径爪12が前記リング支持部ｇ
から引退するように移動（第12図参照）すると、前記拡
径されているピストンリングｆの移動が前記リング支持
部ｇによって阻止されていることで、前記リング拡径爪
12がピストンリングｆから外れた時点で当該ピストンリ
ングｆが縮径し、これによって前記２枚のピストンリン
グｆが前記リング溝ｉ内のスペーサエキスパンダｋの両
側に嵌め込まれることになる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ここで、第16図に示すように従来は、２台のリング供給
装置４に対する面状ガイド部材３を、ピストン移送ライ
ン１に沿わせる状態でリング拡径機構２の両側に振り分
け配置すると共に、該リング供給装置４と面状ガイド部
材３及びリング拡径機構２の全体をリング直径方向に往
復移動自在に構成している。

このため、往復移動のための駆動手段として駆動トルク
の大なるものを要する上、前記ピストン移送ライン１に
沿う細長い設置スペースを必要とし、ピストン移送ライ
ン１に沿わせて多数のピストンリング組み付け機を設置
する場合において、当該ピストン移送ライン１が長大化
する点で改善の余地があった。

また、前記リング供給装置４を面状ガイド部材３と共に
リング拡径機構と一体に移動させる構成であるため、該
リング供給装置４のリング収納部21内のピストンリング
を消費し尽くした時には、当該リング収納部21にピスト
ンリングを補充する上でピストンリン嵌め込みの運転を
停止させざるを得ず、これがピストンリング嵌め込み能
率低下の一因となっていた。

本考案は、かかる実情に鑑みで案出されたものであっ
て、極めて合理的で且つ簡単な改良によって、上記従来
の不都合を一挙に解消したピストンリング組み付け機を
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本考案は、冒頭に記載した
ピストンリングの組み付け機、即ち、ピストンリングを
拡径させる複数個のリング拡径爪を、該拡径爪の外周上
部において２個のピストンリングを各別に受け入れ支持
する複数個の支持部材と共に一体にピストンリングの直
径方向に拡縮自在に設けると共に、当該リング拡径爪を
前記支持部材のリング支持部に対しリング軸線方向に出
退自在に構成し、かつ、面状ガイド部材を介して前記支
持部材のリング支持部にピストンリングを供給するため
の２台のリング供給装置を配置したピストンリングの組
み付け機において、前記２台のリング供給装置に対する
面状ガイド部材のリング供給経路を平面視でＶ字状に構
成すると共に、前記２台のリング供給装置を夫々、少な
くとも２個のリング収納部を備えた回転部材と、前記リ
ング供給経路上に位置するリング収納部内のピストンリ
ングが消費し尽くされたことを検出する手段と、該検出
手段からの情報に基づいてピストンリングが収納された
リング収納部を前記リング供給経路に位置させるように
前記回転部材を回転させる駆動手段、及び、前記リング
供給経路に位置するリング収納部内のピストンリングを
往復移動によって前記リング支持部に供給するリング供
給機構から構成する一方、前記面状ガイド部材をリング
供給方向で第１及び第２のガイド部分に分割し、その内
の第１ガイド部分を装置本体に固着すると共に、第２ガ
イド部分を前記支持部材の１個に連設し、更に、前記支
持部材の拡縮方向移動を許容させる状態で互いに噛合す
るジグザグ状の連繋部を前記第１及び第２のガイド部分
に設けた点に特徴を有する。

〔作用〕

上記の特徴構成によれば、面状ガイド部材のうちの第２
ガイド部分のみが前記支持部材と一体になってリング直
径方向に移動し、後は従来と同じ動作でリング溝に対す
るピストンリングの嵌め込みが行われる。

そして、前記リング供給経路に位置するリング収納部内
のピストンリングが消費し尽くされたことの検出結果に
基づいて、ピストンリングが収納されている別のリング
収納部が自動的にリング供給経路に位置し、リング拡径
機構へのピストンリングの連続供給が可能となる。

また、前記面状ガイド部材のリング供給経路をＶ字状と
成したことで、ピストンリング組み付け機全体のコンパ
クト化が達成される。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図はピストンリング組み付け機の全体を
示し、第３図は一部を展開図示したピストンリング組み
付け機の要部を示すもので、かかるピストンリング組み
付け機は、ピストン移送ライン１の近傍にリング拡径機
構２を設けると共に、該リング拡径機構２に対して前記
ピストン移送ライン１とは反対側に平面視Ｖ字状のリン
グ供給経路を有する面状ガイド部材３を設置し、かつ、
該面状ガイド部材３の各リング供給経路にリング供給装
置４を配置して成る。

前記リング拡径機構２は次のように構成されている。即
ち、装置本体側の固定フレーム５に、シリンダ６によっ
て縦軸線Ｐ方向に昇降操作される円形のベース７を設け
ると共に、該ベース７に等間隔で形成された直径方向の
４個の長孔ａに沿って夫々スライド自在に爪取り付け具
８を立設し、かつ、該爪取り付け具８を昇降自在に内嵌
合するガイド孔ｂが形成された全体で円形を呈する４個
の可動部材９を、当該可動部材９の下面に形成した直径
方向のガイド溝ｃを前記固定フレーム５側の固定ガイド
ｄに係合させて設けると共に、当該可動部材９の夫々に
円形のカムフォロア10を設ける一方、中央部が開口され
たカム円板11を前記固定フレーム５に対して縦軸線Ｐま
わりで回転のみ自在に設け、かつ、当該カム円板11に前
記カムフォロア10を内嵌する傾斜カム溝ｅを形成してあ
る。

そして、全体で円形を呈する四分割されたリング拡径爪
12を前記爪取り付け具８の上部に連設すると共に、前記
可動部材９の夫々の上部には、２個のピストンリングｆ
を各別に受け入れるリング支持部（ピストンリングｆの
厚みよりもやゝ大なる上下隙間で構成される）ｇが形成
された支持部材13を連設し、かつ、前記カム円板11には
アーム14を介してシリンダ15を連動連結してある。

而して、前記シリンダ６の伸張作動に伴って、前記リン
グ拡径爪12の先端がそれの外周上部のリング支持部ｇよ
りもやゝ上方の部位、即ちピストンｈのリング溝ｉに対
するピストンリングｆの組み付け部位に上昇移動（第９
図参照）すると共に、前記シリンダ６の収縮作動でリン
グ拡径爪12が元の部位に下方に移動し、そして、前記シ
リンダ15を伸縮させて前記アーム14を回動させること
で、前記リング拡径爪12が支持部材13と共に一体になっ
てピストンリングｆの直径方向に拡縮作動（第9,10図お
よび第13〜15図参照）されるように構成されている。

ここで、前記面状ガイド部材３は、第１図乃至第３図に
示すように、前記支持部材13の上下２個のリング支持部
ｇに夫々対応する上下隙間のリング供給経路を有するも
ので、リング供給方向において第１及び第２の２個のガ
イド部分3a,3bに分割され、その内の第１ガイド部分3a
を装置本体側の前記固定フレーム５に固着すると共に、
第２ガイド部分3bを前記支持部材13の１個に連設し、か
つ、当該第２ガイド部分3bを連設した支持部材13の拡縮
方向移動を許容させながら前記リング供給経路を分断さ
せないように、前記第１及び第２ガイド部分3a,3b間に
わたって互いに噛合するジグザグ状の連繋部16を設けて
ある。

尚、前記シリンダ15の収縮方向におけるアーム14の回動
を規制するストッパー部材17が、規制解除自在に前記固
定フレーム５に設けられていて、該ストッパー部材17に
よってアーム14の回動が規制されたときの前記リング拡
径爪12の内径が、前記ピストンｈの外径よりもやゝ大き
くなるように設定されている。

次に、第１図乃至第５図に基づいて前記リング供給装置
４の具体構造について説明すると、このものは、前記面
状ガイド部材３のリング供給経路にリング押し出し具18
を位置させた時の該リング押し出し具18の上面と面一に
なる支持板19を前記面状ガイド部材３の横側部に連設す
ると共に、該支持板18と前記リング押し出し具18の上面
部において縦軸線p₁まわりで回転自在に回転部材20を設
け、かつ、当該回転部材20に前記リング供給経路に対応
する３個の貫通孔を等分に形成すると共に、周部に透孔
ｊが形成された筒状のリング収納部21を前記貫通孔に取
り付けてある。

そして、前記リング供給経路に位置するリング収納部21
の前記透孔ｊを光路にする状態で、該リング収納部21内
にピストンリングｆが存在するか否かを検出するリング
検出手段（例えば、投受光器から成る）22を設けると共
に、当該リング収納部21内のピストンリングｆが消費し
尽くされて前記リング検出手段22がピストンリングｆの
存在を検出しなくなったときの情報を基にして、前記回
転部材20を120度ずつ回転させるための駆動手段23を設
け、かつ、当該回転部材20が回転して所定位置に位置し
たか否かを検出するセンサーＳを設けると共に、更に、
前記リング押し出し具18をリング供給経路に沿わせて往
復移動させるためのリング供給機構24を設けてある。

上記のリング供給機構24は、前記リング供給経路に沿う
ガイドロッド25にガイドブロック26をスライド自在に設
けると共に、該ガイドブロック26をスライドさせるシリ
ンダ27を設け、かつ、前記リング押し出し具18を上記ガ
イドブロック26に取り付けて成る。

尚、前記リング供給経路に位置するリング収納部21に対
して前記回転部材20の回転方向上流側に位置するリング
収納部21は、ピストンリングｆが消費し尽くされた空の
ものであって、該部においてピストンリングｆの補充作
業が行われる。そして、前記リング供給経路に位置する
リング収納部21内のピストンリングｆが消費し尽くされ
て前記回転部材20が所定角度にわたり回転されると、前
記ピストンリングｆが補充された前記リング収納部21が
待機部位に位置し、次のリング供給に備えるように構成
されている。

そして更に、前記待機部位に位置するリング収納部21内
にピストンリングｆが存在するか否かを検出する手段
（例えば、投受光器から成る）28を設けてあって、前記
リング収納部21に対するピストンリングｆの補充を失念
している場合には、当該リング収納部21が前記待機部位
に位置した時点で当該事態が直ちに検出されるように構
成されている。

次に、ピストンｈのリング溝ｉに対するピストンリング
ｆの組み付け動作を、第６図に示すフローチャートなら
びに第７図乃至第15図に基づいて説明すると、前記２台
のリング供給装置４におけるリング押し出し具18が中間
押し出し位置にある状態において、先ず、アーム14の回
動を規制させるようにストッパー部材17を上昇させると
共に、前記シリンダ27によって前記リング押し出し具18
をリング収納部21から後退移動（ステップS₁）させて、
該リング押し出し具18上に位置するピストンリング群を
下降させ、引き続き該リング押し出し具18を前進移動
（ステップS₂）させて、前記ピストンリング群の最下位
のピストンリングｆを夫々各別に前記支持部材13のリン
グ支持部ｇに供給（第7,8図及び第13図参照）する。

このとき、前記面状ガイド部材３を第１及び第２のガイ
ド部分3a,3bに分割させているものの、当該第１及び第
２のガイド部分3a,3bにわたって互いに噛合するジグザ
グ状の連繋部16を有せしめて、前記リング供給経路を分
断させないように連結させてあるので、上記リング支持
部ｇへのピストンリングｆの供給は無理なくスムーズに
行われる。

次に、前記シリンダ６によってリング拡径爪12を上昇
（ステップS₃）させ、その爪先端を前記リング支持部ｇ
の上方に位置（第９図参照）させるのである。

ここで、前記リング押し出し具18を中間押し出し位置ま
で後退させると共に、その工程途中における前記アーム
14がストッパー部材17に当接するまで、前記リング拡径
爪12をシリンダ15によって拡径（ステップS₄、第10,14
図参照）させ、かつ、予めオイルリングのスペーサエキ
スパンダｋが嵌め込まれたピストンｈを下降（ステップ
S₅）させて、該ピストンｈのリング溝ｉを前記拡径され
たピストンリングｆに対応位置させるように当該ピスト
ンリングｆの内部にピストンｈを挿入（第11図参照）さ
せる。

そして次に、前記リング拡径爪12を前記リング支持部ｇ
から引退させるように下降移動（ステップS₆）させて、
前記リング拡径爪12によって拡径されている二枚のピス
トンリングｆをリング溝ｉに嵌め込む（第12図参照）の
である。

即ち、前記拡径されているピストンリングｆの軸線方向
移動が前記リング支持部ｇによって阻止されていること
で、前記リング拡径爪12がピストンリングｆから外れた
時点で当該ピストンリングｆが縮径することになり、こ
れによって前記２枚のピストンリングｆを前記リング溝
ｉ内のスペーサエキスパンダｋの両側に嵌め込むのであ
る。

このピストンリングｆの嵌め込み完了後に、前記ストッ
パー部材17によるアーム14の回動規制を解除（ステップ
S₇）させると共に、前記シリンダ15によって前記リング
拡径爪12を更に拡径（ステップS₈、第15図参照）させ、
該リング拡径爪12と前記ピストンｈとの取り合い寸法を
大きくした状態で、当該リング拡径爪12の内部から前記
ピストンｈを抜き出す（ステップS₉）のである。

この後、前記シリンダ15によりリング拡径爪12を縮径
（ステップS₁₀）させて、次のリング嵌め込みに備えさ
せるのであり、以後は上記のステップS₁〜S₁₀が繰り返
し行われる。

そして、前記リング収納部21内のピストンリングｆが消
費し尽くされると、かゝる事態がリング検出手段22によ
って検出され、この検出手段22からリング消費の検出情
報を基にして、前記リング押し出し具18が中間押し出し
位置で停止している間に前記回転部材20の所定角度だけ
回転されることにより、それまで待機部位に位置してい
たリング収納部21が前記面状ガイド部材３のリング供給
経路始端側に位置し、もって、空のリング収納部21とピ
ストンリングｆが補充されているリング収納部21との交
換が自動的に行われる。

尚、上記の実施例では、オイルリングにおけるスペーサ
エキスパンダｋの両側に設けるピストンリングｆをリン
グ溝ｉへの嵌め込み対象としているが、コンプレッショ
ン用の２個のピストンリングを嵌め込み対象にすること
が可能である。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によるピストンリングの組み
付け機によれば、面状ガイド部材のリング供給経路をＶ
字状と成したことで、ピストンリング組み付け機全体の
コンパクト化が達成され、延いては、ピストン移送ライ
ンに沿わせて多数のピストンリング組み付け機を設置す
る場合において、当該ピストン移送ラインを短くするこ
とが可能となる。

また、前記面状ガイド部材をリング供給方向で分割して
前記リング供給装置を固定的に配置させる構成とし、か
つ、該リング供給装置に少なくとも２個のリング収納部
を回転自在に備えさせると共に、リング供給経路に位置
するリング収納部内のピストンリングが消費し尽くされ
たことの検出結果に基づいて前記リング収納部を回転さ
せるようにしたので、而して、待機位置にあるリング収
納部にピストンリングを補充させておくことで、リング
供給経路に位置するリング収納部内のピストンリングを
消費し尽くした際の、当該空のリング収納部と前記ピス
トンリングが補充されているリング収納部との交換を自
動的に行わせられるようになり、延いては、ピストンリ
ンの嵌め込みを連続運転で行えることから、ピストンリ
ングの嵌め込み能率を向上させることができる。

そして更に、上記面状ガイド部材を分割させたことによ
って、前記リング拡径爪と支持部材を一体にして、これ
らをリング供給装置とは別に単独で拡縮移動させること
ができるようになり、而して、往復移動のための駆動手
段として駆動トルクの小さいもので済ませられるように
なり、全体として、極めて合理的で且つ簡単な改良によ
って本考案の目的を達成できるに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はピストンリング組み付け機の平面図、第２図は
要部を破断したピストンリング組み付け機の側面図、第
３図はリング供給装置を展開して一部を破断したピスト
ンリング組み付け機の要部の正面図、第４図は要部を破
断したリング供給装置の側面図、第５図はセンサーの詳
細図、第６図はピストンリング組み付けのためのフロー
チャート、第７図乃至第15図はピストンリング組み付け
の説明図である。そして、第16図は従来例のピストンリ
ング組み付け機の平面図である。 ３……面状ガイド部材、４……リング供給装置、12……
リング拡径爪、13……支持部材、16……連繋部、20……
回転部材、21……リング収納部、22……検出手段、23…
…駆動手段、24……リング供給機構、ｆ……ピストンリ
ング、ｇ……リング支持部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンリングを拡径させる複数個のリン
   グ拡径爪を、該拡径爪の外周上部において２個のピスト
   ンリングを各別に受け入れ支持する複数個の支持部材と
   共に一体にピストンリングの直径方向に拡縮自在に設け
   ると共に、当該リング拡径爪を前記支持部材のリング支
   持部に対しリング軸線方向に出退自在に構成し、かつ、
   面状ガイド部材を介して前記支持部材のリング支持部に
   ピストンリングを供給するための２台のリング供給装置
   を配置したピストンリングの組み付け機において、前記
   ２台のリング供給装置に対する面状ガイド部材のリング
   供給経路を平面視でＶ字状に構成すると共に、前記２台
   のリング供給装置を夫々、少なくとも２個のリング収納
   部を備えた回転部材と、前記リング供給経路上に位置す
   るリング収納部内のピストンリングが消費し尽くされた
   ことを検出する手段と、該検出手段からの情報に基づい
   てピストンリングが収納されたリング収納部を前記リン
   グ供給経路に位置させるように前記回転部材を回転させ
   る駆動手段、及び、前記リング供給経路に位置するリン
   グ収納部内のピストンリングを往復移動によって前記リ
   ング支持部に供給するリング供給機構から構成する一
   方、前記面状ガイド部材をリング供給方向で第１及び第
   ２のガイド部分に分割し、その内の第１ガイド部分を装
   置本体に固着すると共に、第２ガイド部分を前記支持部
   材の１個に連設し、更に、前記支持部材の拡縮方向移動
   を許容させる状態で互いに噛合するジグザグ状の連繋部
   を前記第１及び第２のガイド部分に設けてあることを特
   徴とするピストンリングの組み付け機。