JPH0715703Y2 - エンジンの軸受キャップ組付装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエンジンの軸受キャップ組付装置に関し、特に
反転姿勢にしたシリンダブロックのコンロッド大端部を
上方から支持しながら軸受キャップを上方より組付ける
ものに関する。

〔従来技術〕

自動車工場などのエンジン組立ラインでは、反転姿勢に
したシリンダブロックにピストンとコンロッドとからな
るピストン組立体を挿入し、クランク軸を組付けた状態
で、下方よりピストン押圧具をシリンダボア内に挿入し
てピストン組立体をクランク軸側へ押上げつつ、コンロ
ッド大端部に上方より軸受キャップを組付ける軸受キャ
ップの組付技術が採用されている（特公昭55−8661号公
報参照）。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の軸受キャップ組付装置においては、下方から
シリンダブロックのシリンダボア内へ挿入してピストン
を押上げるピストン押圧具を設けなければならないが、
このピストン押圧具の昇降ストロークが非常に大きくな
るので、シリンダブロックの搬送ラインにピットを深く
凹設してそこに昇降ストロークの大きなピストン押圧具
を配設したり、或いはシリンダブロックの搬送ラインを
フロアレベルからかなり高い位置に設けたりしなければ
ないないので、軸受キャップの組付装置が全体として大
型化し設備費が高価になるという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係るエンジンの軸受キャップの組付装置は、ピ
ストンとコンロッドとからなるピストン組立体及びクラ
ンク軸が組付けられ反転姿勢で所定位置に搬送されたシ
リンダブロックのコンロッド大端部に軸受キャップを組
付ける組付装置であって、下死点状態にあるコンロッド
をシリンダブロックの上方から１対のリフトアームで支
持してクランク軸側へ引上げる引上げ手段と、上記引上
げ手段でコンロッドを引上げている状態下に、チャック
機構で保持したコンロッド用軸受キャップをコンロッド
大端部に組付ける組付手段とを備えたものである。

〔作用〕

本考案に係るエンジンの軸受キャップの組付装置におい
ては、引上げ手段は、下死点状態にあるコンロッドをシ
リンダブロックの上方から１対のリフトアームで支持し
てクランク軸側へ引上げるようになっているので、軸受
キャップを組付ける組付手段の為の門型フレームなどを
兼用して引上げ手段をシリンダブロックの上方に設ける
ことが可能となり、引上げ手段の昇降ストロークは比較
的小さくてもよいのでピストン組立体をシリンダブロッ
クの下方より押上げる大型の押上げの為の手段を採用す
る場合に比較して組付装置を全体として小型化すること
が出来る。

〔考案の効果〕

本考案に係るエンジンの軸受キャップ組付装置によれ
ば、以上説明したように、下死点状態にあるコンロッド
をシリンダブロックの上方から１対のリフトアームで支
持してクランク軸側へ引上げる引上げ手段と、上記引上
げ手段でコンロッドを引上げている状態下に、チャック
機構で保持したコンロッド用軸受キャップをコンロッド
大端部に組付ける組付手段とを設けたので、引上げ手段
をシリンダブロックの上方に配置できるため設備コスト
的に有利であること、下死点状態にあるコンロッドであ
って最も上方に位置するコンロッドを引上げるため、引
上げストロークも小さくなるし、１対のリフトアームを
小型・簡単化できるため、引上げ手段を小型・簡単化で
きること、引上げ手段の支持部材に組付手段の為の門形
フレームを兼用できること、軸受キャップ組付装置を全
体として小型・簡単化して設備費を低減できること、等
の効果が得られる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基いて説明する。

本実施例は自動車用の立型直列４気筒エンジンを組立て
る組立ラインにおいて、反転姿勢でかつクランク軸を組
付けた状態でパレットＰ上に載置支持してシリンダブロ
ックCBを搬送し、そのシリンダブロックCBに組付けられ
たピストン１とコンロッド２との組立体のコンロッド大
端部2aに軸受キャップ３を組付ける軸受キャップ組付装
置に関するものである。

第１図〜第３図に示すように、シリンダブロックCBを載
せたパレットＰが搬送されるパレット搬送ライン５は矢
印Ａのように前方から後方へ向ってパレットＰを搬送す
る。パレットＰ上にはクランク軸４を前後方向に向けて
シリンダブロックCBが反転姿勢に載置支持されている。
上記シリンダブロックCBの各気筒にはピストン組立体が
装着され、ピストン組立体はピストンリングとシリンダ
ボア間の摩擦力で保持されている。

軸受キャップ組付ステーションＳには、外部から供給さ
れターンテーブル６上に整列された４個の軸受キャップ
３を４組のチャック機構60・60Aで把持してシリンダブ
ロックCBに同時に組付けるキャップ組付ユニット50と、
上記キャップ３を組付けるときに下死点側の第１及び第
４気筒のコンロッド大端部2aをクランク軸４側へ引上げ
て保持するリフトユニット20と、ナットフィーダ７と、
ナットフィーダ７から２本ずつナット3aを受取ってキャ
ップ３上へセットする旋回式のナットローダ８と、図示
外のキャップフィーダから供給されて整列された４組の
２対のキャップ３を載置しておく回転テーブル６などが
設けられている。

上記キャップ組付ユニット50とリフトユニット20とは、
パレット搬送ライン５を跨いで左右方向に配設された前
後１対の門型フレーム９に装着され、上記キャップ組付
ユニット50は門型フレーム９の前後１対のビーム9aに左
右方向に往復移動するように設けられ、上記リフトユニ
ット20はパレット搬送ライン５の上方において１対のビ
ーム9aに左右方向に移動不能に垂設されている。

先ず、上記リフトユニット20について説明する。

第１図・第２図・第４図〜第７図に示すように、前後１
対のビーム9aの下方所定高さ位置には左右に細長い前後
１対の水平ベース板21がコラム部材22で垂設固定され、
この前後１対のベース板21に亙ってこれらの下方には所
定間隔あけてロ字形のフレーム23が配設され、フレーム
23は、各ベース板21の下方に位置するベース板21と同形
状の水平の支持板24と、前後１対の支持板24の左右両端
部を夫々結合する立向きの端板25であって支持板24の下
面に固着された端板25と、左右１対の端板25の下端中央
部同士を連結する水平な連結板26とからなる。

上記フレーム23を昇降駆動するため、各ベース板21の中
央部に倒立板に付設されたシリンダ27のロッド27aはベ
ース板21を貫通して各支持板24の中央部に固着され、シ
リンダ27の左右両側でベース板21に夫々固着されたガイ
ドスリーブ28にはガイドロッド29が昇降自在に挿通され
各ガイドロッド29の下端部はスリーブ部材30を介して支
持板24に固着されている。

上記フレーム23の内部には、第１及び第４気筒に対応す
るコンロッド大端部2aを両側から夫々支持する１対のリ
フトアーム31を備えたリフトアーム機構32が配設され連
結板26に取付けられている。

上記リフトアーム機構32について説明すると、平面視略
正方形状の天板33が設けられ、その左端の中央部と右端
の中央部に対応する位置で連結板26の下面にはシリンダ
34が立向きに付設され、各シリンダ34のロッド34aは連
結板26を挿通しその上端部は天板33の下面の係合具35に
上下動不能に係合され、天板33はこの左右１対のシリン
ダ34で支持され、また各シリンダ34の前後両側において
連結板26にはガイドスリーブ36が立向きに貫通状に付設
され、各ガイドスリーブ36を上下動自在に挿通したガイ
ドロッド37の上端は天板33に連結されている。

従って、天板33は左右１対のシリンダ34により連結板26
に対して昇降駆動可能である。

尚、符号38はシリンダブロックCBの基準面ｆに当接して
連結板26の高さ位置を設定する為の基準金であり、４個
の基準金38は連結板26の下面に固着されている。

第１及び第４気筒に対応する前後方向位置において天板
33にはキャップ組付ユニット50のチャック機構60・60A
で保持されたキャップ３の通過を許す開口部39が形成さ
れ、第２及び第３気筒に対応する前後方向位置において
天板33には両者に共通の大きな開口部40が形成されてい
る。上記開口部39の左右両側において天板33の下面側に
スライドブロック41が左右方向に向けて夫々付設され、
これらスライドブロック41に左右１対のリフトアーム31
が左右方向に移動自在に垂設されている。上記リフトア
ーム31はスライドブロック41に上下動不能かつ左右方向
移動自在に係合している支持部31aと支持部31aの内端部
より下方へ連出したアーム31bとからなり、アーム31bの
下端部にはコンロッド大端部2aの下向きの段部2bを支持
し得るフック部31cが形成されている。

上記左右のリフトアーム31を開いた状態で下降後、これ
らのリフトアーム31を相接近側へ移動させてフック部31
cを段部2bに係合させる為、各リフトアーム31の支持部3
1aの外方にはシリンダ42が横向きに設けられ、シリンダ
42は天板33に垂設されたブラケット43に取付けられ、シ
リンダ42のロッドはブラケット43を挿通して支持部31a
に連結され、シリンダ42によってリフトアーム31はその
フック部31cがコンロッド大端部2aより側方へ開いた位
置とフック部31cが段部2bに係合する位置とに位置切換
し得るようになっている。

従って、パレットＰに載置されて搬送されてくるシリン
ダブロックCBがリフトユニット20の下方の所定位置に停
止後、左右のリフトアーム31を互いに開いた状態でシリ
ンダ27のロッド27aを伸長させてフレーム23を下降さ
せ、連結板26の基準金38をシリンダブロックCBの基準面
ｆに当接させ、その後シリンダ42のロッドを伸長させて
左右のリフトアーム31を相接近側へ移動させ左右のフッ
ク部31cをコンロッド大端部2aの段部2bの下方近くに対
向させてから、シリンダ34のロッド34aを伸長させると
天板33を介してリフトアーム31が上昇して左右のリフト
アーム31のフック部31cでコンロッド大端部2aを引き上
げ側へ押圧してクランク軸４に密着状に保持することが
出来る。この状態でキャップ組付ユニット50で搬送して
来た４個のキャップ３を開口部39・40を通してコンロッ
ド大端部2aに同時に組付けることが出来る。

次に、上記キャップ組付ユニット50について説明する。

第１図〜第３図・第８図〜第10図に示すように、前後１
対の門型フレーム９の１対のビーム9aに亙って可動ベー
ス板51が架設され、可動ベース板51はビーム9a上のガイ
ドレール52で支持されるとともに案内され、後側のビー
ム9aの後側に付設されたシリンダ53によって所定ストロ
ーク左右方向に移送駆動し得るようになっている。上記
可動ベース板51の下方かつ前後のビーム9a間には昇降板
54が配設され、昇降板54の４隅から立設されたガイドロ
ッド55は可動ベース板51のガイドスリーブ56に挿通さ
れ、可動ベース板51の中央部の前部と後部に倒立状に付
設されたシリンダ57のロッド57aは可動ベース板51を挿
通して昇降板54にスプリング内蔵の緩衝機構58を介して
連結されている。

上記昇降板54の前端部と後端部の下面側には第１及び第
４気筒に対応するチャック機構60が垂設され、昇降板54
の中央部に倒立状に付設されたシリンダ59のロッド59a
は昇降板54を挿通して下方へ延び、その下端には取付板
61を介して第２及び第３気筒に対応するチャック機構60
Aが垂設されている。

これら４組のチャック機構60・60Aは、回転テーブル６
上の４組のキャップ３を同時に把持してシリンダブロッ
クCB上へ搬送し、シリンダブロックCBのコンロッド大端
部2aに組付ける為のもので、次のように構成されてい
る。

第９図・第10図に示すように、第１及び第４気筒に対応
するチャック機構60においては、昇降板54から垂設され
た前後１対のブラケット板62の下端に左右に細長い水平
のガイド板63が固着され、ガイド板63の下面中央にはシ
リンダ64が立向きに垂設され、シリンダ64の下端には左
右に細長い水平のベース部材65が固着され、ガイド板63
及びベース部材65の左右両端部には外端側から切込んだ
切欠溝63a・65aが立向きに形成されている。

左右１対の上下に延びるチャックアーム68は、夫々上部
アーム部材66とその下端に固着された下部アーム部材67
とからなり、各上部アーム部材66はガイド部材63及びベ
ース部材65の切欠溝63a・65aに挿通状に配設され、その
下部の途中部は前後方向向きの枢支ピン69にてベース部
材65に回動自在に枢着され、左右の上部アーム部材66の
上端部同士は引張りコイルバネ70でチャック解除側へ付
勢されている。

更に、左右１対の上部アーム部材66の上端部の内側には
上方にいく程シリンダ64の軸線に接近するテーパ面71が
形成され、シリンダ64のロッド64aの上端には操作部材7
2が固着され、操作部材72の左右両端部の立向きの切欠
部72aに上部アーム部材66が挿通し、各切欠部72a内に配
設され前後向きの枢支ピン72bにより操作部材72に回動
自在に枢着されたガイドローラ72cには外側よりテーパ
面71が当接し、シリンダ64のロッド64aを退入させると
操作部材72が下降してバネ70によりチャックアーム68が
開作動し、またロッド64aを伸長させると操作部材72が
上昇してガイドローラ72cによりテーパ面71を外側へ押
動させてチャックアーム68を閉駆動し、左右１対のチャ
ックアーム68の下端の保持部67aでキャップ３の側部を
押えて保持し得るようになっている。

左右１対のチャックアーム68でキャップ３を保持したと
きにキャップ３上に載置されている１対のナット3aを保
持し、キャップ３をシリンダブロックCBのコンロッド大
端部2aにセットしてからナット3aを軽く締付ける為、ベ
ース部材65の下端面にホルダ部材73が垂設され、チャッ
クアーム68よりも内側においてホルダ部材73の左右両側
には夫々取付部材74を介してエア駆動のロータリアクチ
ュエータ75が立向き倒立状に付設され、ホルダ部材73の
下端部の左右両側には夫々スライド機構を介してＬ字形
のソケット保持部材76が上下動可能に付設され、各ソケ
ット保持部材76にはナット3aに外嵌するソケット77が回
転可能に立向きに装着され、ソケット77はガイド筒78で
案内され、各ロータリアクチュエータ75の出力軸75aは
カップリング79とトルク伝達用コイルスプリング80によ
りソケット77に連結されている。更に、ホルダ73の下端
にはキャップ３の上端面中央部に当接してキャップ３に
対するチャック機構60の高さ位置を所定位置関係となる
ように規制する突部81が形成されている。

上記第２及び第３気筒に対応するチャック機構60Aも基
本的には上記チャック機構60と同一構造であるが、第１
及び第４気筒のピストン１が下死点位置のときに第２及
び第３気筒のピストン１は上死点位置にあり、この状態
でキャップ３を組付ける関係上、第２及び第３気筒に対
応するチャック機構60Aは前記昇降板54に付設のシリン
ダ59で昇降可能に設けられ、このシリンダ59のロッド59
aの下端に固着された取付板61にガイド板63を固着する
ことにより支持されている。尚、第８図の符号82は上記
ロッド59aの下端に付設された２組のチャック機構60Aが
前後方向に振れないように案内する前後１対の案内板で
ある。尚、上記シリンダ27・34・42・53・57・59・64と
しては本実施例ではエアシリンダを用いているが、適宜
必要に応じて油圧シリンダを用いてもよい。

以上説明した軸受キャップ組付装置の作用について説明
する。

図示外のキャップフィーダは半割メタル付きのキャップ
３を外部より搬送して来て、回転テーブル６上に順々に
載置し、４組ずつのキャップ３を整列状に準備する。ナ
ットローダ８はナットフィーダ７から供給される１対ず
つのナット3aを把持して回転テーブル６の右半部上の各
キャップ３の上に載置する。こうして、４組のキャップ
３とナット3aとを準備後回転テーブル６を180°回転さ
せることにより回転テーブル６上の左半部には組付けに
供し得る４組のキャップ３とナット3aとが準備される。

この状態において、キャップ組付ユニット50がシリンダ
53により回転テーブル６上へ移送され、シリンダ59のロ
ッド59aを退入させて４組チャック機構60・60Aを同一高
さに保持し且つ４組のシリンダ64のロッド64aを退入さ
せてチャックアーム68を開いた状態で、シリンダ57によ
りキャップ組付ユニット50を下降させ、各突部81がキャ
ップ３の上端に当接した位置で下降を停止させ、次にシ
リンダ64のロッド64aを伸長させることによりチャック
アーム68を閉じて各チャック機構60・60Aでキャップ３
を保持しナット3aをソケット77に嵌める。その後シリン
ダ57によりキャップ組付ユニット50を所定位置まで上昇
後、シリンダ53のロッド53aを退入させてキャップ組付
ユニット50をパレットＰ上のシリンダブロックCBの上方
へ移送する。

上記キャップ３のチャック及び移送と並行して、リフト
ユニット20においては既述の如く２組のリフトアーム31
により第１及び第４気筒のコンロッド大端部2aを上方へ
引き付けるとともに、第２及び第３気筒のコンロッド２
についてはパレット搬送ライン５に装備された押上げ装
置の押上げロッドをパレットＰに挿通させてシリンダブ
ロックCBの第２及び第３気筒内へ夫々挿入しピストン１
を押上げることによりコンロッド２を上方へ付勢し、キ
ャップ３の組付けが可能な状態に準備する。

この状態で、キャップ組付ユニット50をリフトユニット
20の上方へ移動させ、シリンダ59のロッド59aを伸長さ
せることにより第２及び第３気筒用のチャック機構60A
を所定ストローク下降させてから、シリンダ57のロッド
57aを伸長させてキャップ組付ユニット50を下降させて
いくと、チャック機構60・60Aは天板33の開口部39・40
を通過して下降し、各チャック機構60・60Aで保持した
キャップ３を夫々対応するコンロッド大端部2aの上端に
載置しコンロッド大端部2aのボルトをキャップ３のボル
ト孔に挿通させる。このとき、ソケット保持部材76はス
プリング80の弾性力に抗して上方へ移動し、ソケット77
内のナット3aはボルトの上端に位置する。次に、ロータ
リアクチュエータ75を右ネジ方向ヘ回転駆動してスプリ
ング80を介してソケット77を回転させることによりナッ
ト3aを所定のトルクで軽く締め、コンロッド大端部2aに
キャップ３を組付ける。但し、上記ナット3aは後のステ
ーションにおいて別のナットランナにて規定のトルクで
強力に締め付けられる。

上記のように、キャップ３の組付け完了後、キャップ組
付ユニット50を上方へ復帰させて次の４組のキャップ３
の組付けの為回転テーブル６の方へ移動させ、次にリフ
トユニット20のシリンダ34を復帰させてリフトアーム31
を下降させてからシリンダ42を復帰させて左右のリフト
アーム31を開き、その後リフトユニット20を上方へ復帰
させると、シリンダブロックCBを載せたパレットＰは搬
送可能状態となるので、パレットＰを次のステーション
へ移送する。以上が軸受キャップ組付けの１工程サイク
ルである。

上記軸受キャップ組付装置によれば、第１及び第４気筒
の下死点状態にあるコンロッド２のコンロッド大端部2a
をシリンダブロックCBの上方から引上げ駆動するリフト
ユニット20を設けたので、それらコンロッド大端部2aを
押上げる為の押上装置をパレット搬送ラインの下方に設
ける必要がない。上記リフトユニット20においては、下
死点状態にあるコンロッド２のコンロッド大端部2aを上
方からリフトアーム31を降ろして引上げるため、最も上
方に位置するコンロッド大端部2aを引上げることになる
から、リフトアーム31の昇降ストロークが小さくて済
み、リフトアーム31の構造も簡単化し、リフトアーム31
やシリンダ27も小型化する、つまり、リフトユニット20
を小型・簡単化することができるうえ、キャップ組付ユ
ニット50の為の門形フレーム９を有効活用してリフトユ
ニット20を配設することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は軸受キャ
ップ組付装置の平面図、第２図は同装置の正面図、第３
図は同装置の左側面図、第４図はリフトユニットの縦断
正面図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は第５
図VI−VI線断面図、第７図はリフトユニットの側面図、
第８図はキャップ組付ユニットの側面図、第９図はチャ
ック機構の拡大縦断正面図、第10図はチャック機構の拡
大側面図である。 CB…シリンダブロック、１…ピストン、２…コンロッ
ド、2a…コンロッド大端部、３…軸受キャップ、４…ク
ランク軸、９…門型フレーム、20…リフトユニット、31
…リフトアーム、32…リフトアーム機構、50…キャップ
組付ユニット、60・60A…チャック機構、68…チャック
アーム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンとコンロッドとからなるピストン
   組立体及びクランク軸が組付けられ反転姿勢で所定位置
   に搬送されたシリンダブロックのコンロッド大端部に軸
   受キャップを組付ける組付装置であって、 下死点状態にあるコンロッドをシリンダブロックの上方
   から１対のリフトアームで支持してクランク軸側へ引上
   げる引上げ手段と、 上記引上げ手段でコンロッドを引上げている状態下に、
   チャック機構で保持したコンロッド用軸受キャップをコ
   ンロッド大端部に組付ける組付手段とを備えたことを特
   徴とするエンジンの軸受キャップ組付装置。