JPH07112659B2 - ピストンの移動加工方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はピストンの移動加工方法及びそのための装置に
関し、より詳しくはピストン半成品の位置決め性に優れ
たピストンの移動加工方法及びそのための装置に関す
る。

［従来技術と課題］ 従来Al−Si系合金等を鋳造して造られるレシプロ内燃機
関用ピストン半成品は鋳はなしの侭では湯口が付いた状
態であって、その状態ではその後の機械加工に供する事
が出来ない。

当初は手作業で湯口を切断除去していたがこれでは極め
て非能率でありコストも必ずしも低廉ではなかった。

そこで、コンベアでピストン半成品を送給し、丸刃カッ
タで湯口を切断する基本レイアウトとし、切断直前に各
ピストン半成品をエアシリンダと移動支持台とで位置決
めした上で丸刃カッタにフィーディングする第５図のよ
うなピストンの移動加工装置が導入された。

ここに第５図は従来のピストンの移動加工装置の斜視図
である。

第５図において、１は湯口付ピストン（ピストン半成
品）、２はピストン移動用スライドレール、３はフイン
ガ、４はフインガを水平駆動するためのシリンダ、4Aは
シリンダ４の支持台、５は支持台4Aの昇降用シリンダで
ある。

また15は架台、6,6はスライドレール、７は移動支持
台、10は固定具であってスライドレール2,2より少し低
レベルである。９は移動固定具であって移動支持台７に
固着されたシリンダ８で水平移動し、湯口付ピストンを
移動支持台７上にクランプする。なお、この直前昇降台
11が予め上昇しており送給された湯口付ピストン１を静
かに下降せしめ自らは最後には凹部に納まって上面は移
動支持台７の上面と面一になる。

20はモータ、21はＶベルト、22は丸刃カッタ、23はピス
トン押出シリンダ、24はそのプッシャである。

湯口付ピストン１はスライドレール2,2の左端部におい
て図のようにピストン往復軸を鉛直（または倒立）供給
され、シリンダ4,5の作用により所謂Lift＆Carryを繰返
す事によって移動支持台７上に１ストローク宛移動供給
される。

先述のとおり、固定具10のレベルはスライドレール2,2
のレベルよりも低いので、湯口付ピストンは固定具10と
移動固定具９の間に落ちて位置決めされ挟圧把持され
る。

ところが従来のこのような装置では湯口付ピストン１は
移動支持台７上において正確に位置決めされ難く、傾い
たり、転倒したりする事が頻繁に生じ、矢印Ｚの方向に
回転する丸刃22（これはモータ20よりＶベルト21及びプ
ーリを経て駆動される。）に対し、移動支持台７のＸ方
向移動によって送給しても湯口が正確に効率よく切断さ
れず不良品を発生するという問題点があった。

なお、機構としては丸刃カッタ22で湯口を切断後、移動
支持台７がスライドレール6,6の右端に達すると共に移
動固定具９が後退し、この時直交するリジェクトシリン
ダ23が働き、プッシャ24が湯口切断済ピストン半成品を
矢印Ｒ方向に用意されたシュートにリジェクトするよう
になっていた。

しかし、ここでもクランプの解放が上手くゆかず引掛か
ったり、転倒したり、シュートに入らなかったりすると
いう問題点があり、非常に不安定で稼動率の確保が困難
であった。

更に丸刃カッタを使用する場合には特に選定したエマル
ジョンオイルクーラントを流下しないと焼付き防止、刃
物寿命の確保、後工程の熱処理で生じる黒化現象の回避
が出来ないという問題点があった。

またエマルジョンオイルクーラントの使用は作業環境を
悪くするという問題点を避けられなかった。

また、同様な基本レイアウトであって、切断直前にピス
トン半成品を垂直配置されたエアシリンダと固定支持台
とで位置決めした上で移動丸刃カッタによってピストン
の湯口を切断し、切断後丸刃カッタが後退し、ついで別
の水平方向エアシリンダによって、湯口除去ずみピスト
ン半成品を押し出して下方配置されたベルトコンベア上
に落とす構造のピストンの移動加工装置が考えられ、ピ
ストン製造ラインの一部に導入された。

しかし、前記移動支持台乃至固定支持台上でピストン半
成品を正確に位置決めする事は一見容易なようで仲々困
難な事であった。

その原因はピストン半成品の形状が湯口を含めて一定し
ない事と位置決め用支持台自体、その構造上従来のそれ
ではピストン半成品の姿勢を正確に位置決め支持する事
が困難であったからである。

そこで本発明者等は鋳造の段階で鋳型によって比較的正
確に形成されるピストンピン穴を利用して位置決め送給
し得る事を着想し、鋭意研究の結果本発明を完成するに
至った。

［発明の目的］ 本発明の目的は、加工部に対し、特別な位置決め装置な
しにピストン半成品を正確に位置決めした状態で送給す
る事の可能なピストンの移動加工法及びそのための装置
を提供するにある。

［発明の構成］ 本発明により、 Ｖ字型支台と該Ｖ字型支台底部よりほぼ鉛直に直立した
円錐台とでなる移動ブロックを多数直列に連結した連続
移動可能なコンベア上において、各移動ブロックの円錐
台がピストンピン穴に嵌入されるようにピストン半成品
を入側で供給してピストン半成品のピストンとしての往
復軸をほぼ水平に配置し、ピストン半成品をその姿勢の
まま前記往復軸に沿って移動させて加工部に送給するよ
うにした事を特徴とするピストンの移動加工方法（本発
明１） および Ｖ字型支台と該Ｖ字型支台底部よりほぼ鉛直に直立した
円錐台とでなる移動ブロックを多数直列に連結してエン
ドレスに保持された連続移動可能なピストン半成品を送
給するためのコンベアと、該コンベアに直交配置された
加工部とを備えてなる事を特徴とするピストンの移動加
工装置（本発明２） が提供される。

以下に実施例を用いて本発明1,2を詳細に説明する。

［実施例］ 第１図、第２図、第３図、第４図は夫々本発明実施例の
全体斜視図、加工部拡大斜視図、移動部側面図、および
第３図のIV−IV′断面図である。

第１図において、100は移動部（コンベア）、200は移動
部と直交する加工部（帯鋸駆動装置）、300は湯口切断
済ピストン半成品排出用コンベアであって、コンベア10
0と300は１箇のモータ250でローラチェン251を介して同
期駆動される。

第１図乃至第４図においてコンベア100にはスプロケッ
ト軸43と、ネジ軸46によって位置調整可能な従動輪軸44
が設けられてあり、スプロケット42と従動輪45との間に
ローラチェン40が架装されてあり、ローラチェン40はブ
ラケット部41を介して基板29に固着されている。基板29
は上側ではスライドレール90,90によって両側を摺動可
能に支承されている。一方下側はローラチエンループが
垂下しないよう下側スライドレール95,95によって移動
ブロック30が支持されるようになっている。

基板29の上には移動ブロック30が巾方向に調節可能に長
穴とボルトナットによって固着されている。従って湯口
付ピストンと帯鋸32との距離は箇別にほ調節可能である
が、全体調節は第１図の把手210で駆動されるネジ軸に
よって容易に行なう事が出来る。

移動ブロック30の形状は第４図において最も明確に示さ
れる。

即ち基本的にはサイズの異なるピストン半成品でも正確
にそのピストンとしての往復軸がコンベア移動方向に沿
う様にＶ字型支台が形成され、そのＶ字型支台底部より
ほぼ鉛直方向に直立した円錐台が設けられている。

ここにＶ字型支台と水平とのなす角θは30゜≦θ≦60゜
であり、望ましくは42゜〜47゜である。円錐台のテーパ
角は0.5゜〜５゜であり、本実施例では約３゜である。

円錐台はサイズの異なるピストンのピストンピン穴に嵌
入するのが容易なようにピストンピン穴径の90〜99％径
となるようにする事が望ましい。

なお、鋳はなしの状態ではピストンピン穴は型抜けを容
易にするために両側とも入口の径がやや大きいテーパ付
となっている。但し、このピストンピン穴は後の機械加
工によってフラットな穴に加工される。

本発明ではこの段階でのテーパ付ピストンピン穴に円錐
台30Aを嵌入し、かつピストン胴部をほぼタンゼンシャ
ル方向の勾配を有するＶ字型支台30Bで支持するように
する事が重要である。

なお、円錐台30Aは移動ブロック30に螺入するようにす
れば円錐台を交換する事も可能で高さ及びサイズ調節が
容易となる。Ｖ字型支台も同様に脱着自在とする事も出
来る。

また第４図に於て、移動ブロックは巾方向に右側（帯鋸
側）にオフセットされる為、特に湯口の切断加工時、帯
鋸は下方に高速移動するのでその摩擦力も加わって移動
ブロックが右側に傾斜し左端部30Cが浮き上がる傾向が
生じ結果的にピストン半成品の位置決めが不正確となる
ので、この浮き上がりを防ぐ為移動ブロックの左端部30
Cを上からローラ55で押圧支持する事も出来る。ローラ5
5は金属、硬質ゴムまたはプラスティック製で、コンベ
ア本体側壁に上下調節可能に固着された支持板54によっ
て支持され、支持板54に螺着された支持腕56に枢着され
ている。

なお、必要に応じて移動ブロック30の上側にピストン半
成品１を弾性圧下する１対のそり50,50を配置する事も
出来る。

そり50,50はコンベア100の外側壁に固着された昇降台11
1のネジ軸110によって昇降調節可能な支持台52に配設さ
れた４箇のコイルフプリング51,51,51,51によって下方
に圧下付勢された状態で、移動ブロック30に積載された
ピストン半成品の上部を摺動保持する。

こうする事により切断加工時のピストン半成品の位置決
めを更に正確にする事が可能となる。

また切断加工時、ローラ33,33で正確に支持された金鋸3
2は例えば300〜500m/min.の高速で下降して湯口を切断
するが、この時、丸刃カッタの如く多量のエマルジョン
クーラントを流下する必要はなく、僅かな廃作動油の滴
下で足りる。

なお、切断加工手段は他に、ギロチンシヤー、超高圧水
ジェットによるウオータナイフ、TIGジェット（プラズ
マジェット）、レーザビーム、電子ビーム（真空中）、
放電加工（媒体中）等を採用する事も出来る。

またそり50,50の代わりにローラ列、リニアベアリン
グ、クローラ等を用いる事も勿論可能である。

［発明の作用］ 本発明の作用は次の通りである。

先ず移動ブロックを多数直列に連結した水平コンベアの
入側にピストン半成品が供給され、該ピストン半成品は
移動ブロック上で正確に位置決めされた状態で加工部に
送給され、湯口が切断される。この場合、ピストン半成
品は移動ブロックの円錐台とＶ字型支台によって固定さ
れるので、従来のようなボルトナットや流体圧シリンダ
を伴う複雑な位置決め装置を必要とせず、その位置決め
操作に要する時間・人手が省略出来る。

［発明の効果］ 本発明1,2を実施する事により前記目的のすべてが達成
出来る。

即ち、加工部に対し、特別な位置決め装置なしにピスト
ン半成品を正確に位置決めした状態で送給する事が出来
る。

また従来の手段に比して製品の疵がつく事が少なく、ラ
イン自体の稼動率が著しく改善されるという効果があ
る。

またサイズが異なったピストン半成品に対しても１種類
の移動ブロックで対応出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は夫々本発明実施例の
全体斜視図、加工部拡大斜視図、移動部側面図及び第３
図のIV−IV′断面図であり、第５図は従来の装置の全体
斜視図である。 100……移動部、 200……加工部、 300……排出コンベア、 １……ピストン半成品、 1A……湯口、 29……基板、 30……移動ブロック、 30A……円錐台、 30B……Ｖ字型支台、 32……帯鋸、 40……ローラチエン、 50……そり。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｖ字型支台と該Ｖ字型支台底部よりほぼ鉛
   直に直立した円錐台とでなる移動ブロックを多数直列に
   連結した連続移動可能なコンベア上において、各移動ブ
   ロックの円錐台がピストンピン穴に嵌入されるようにピ
   ストン半成品を入側で供給してピストン半成品のピスト
   ンとしての往復軸をほぼ水平に配置し、ピストン半成品
   をその姿勢のまま前記往復軸に沿って移動させて加工部
   に送給するようにした事を特徴とするピストンの移動加
   工方法。
2. 【請求項２】ピストン半成品が湯口付ピストンであり、
   加工部が湯口切断装置である特許請求の範囲第１項に記
   載のピストンの移動加工方法。
3. 【請求項３】Ｖ字型支台と該Ｖ字型支台底部よりほぼ鉛
   直に直立した円錐台とでなる移動ブロックを多数直列に
   連結してエンドレスに保持された連続移動可能なピスト
   ン半成品を送給するためのコンベアと、該コンベアに直
   交配置された加工部とを備えてなる事を特徴とするピス
   トンの移動加工装置。
4. 【請求項４】ピストン半成品が湯口付ピストンであり、
   加工部が湯口切断装置である特許請求の範囲第３項に記
   載のピストンの移動加工装置。