JPS582020B2 - 内燃機関のピストンに対する組オイルリングのスペ−サリング自動嵌込み装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のピストンに対する組オイルリングの
波形スペーサリング自動嵌込み装置に関する。

第１図はピストンとそれに嵌着されるピストンリングの
一例を示すもので、１はピストン、２，３，４はその外
周に形成した３本のピストンリング嵌着溝で、溝２には
トップリング（圧縮リング）５が、溝３にはセカンドリ
ング（同）６が、溝４にはオイルリング（油掻きリング
）１が夫々嵌着される。

オイルリング１はその油掻き機能及びピストンオイル孔
８（第３図）からオイルの回収性を向上させるために最
近は図のように、板面をリングに沿って波形に屈曲成形
してなるスペーサリング７２と、その上下面に重ね合せ
る上サイドレールリング７１と下サイドレールリング７
３との３リング７１，７２，７３を一組とした組オイル
リング１が用いられる。

７２１はスペーサリング７２の上向き及び下向きの各屈
曲波頂部のリング内径側端部に波頂部より突出させて形
成した小凸起で、スペーサリング７２をピストン１のオ
イルリング溝４に嵌めたときリング７２の上面と溝４の
下向き面４１との間及びリング７２の下面と溝４の上向
き面４２との間に夫々上サイドレールリング７１及び下
サイドレールリング７３の入り込む隙間を形成すると共
に、サイドレール７１，７３の各内径側面を受ける役目
をする。

ｔは各ピストンリング５，６，７１，７２，７３の合口
である。

従来トップリング５、セカンドリング６、一枚もののオ
イルリングについてはそれ等をピストン１の各対応嵌合
溝に自動的に嵌着させる装置は知られている。

しかし組オイルリング７１，７２，７３についてはスペ
ーサリング７２が図のように波形の特殊形状のものであ
ることから自動化が難かしく、従ってオイルリング７と
して組オイルリング７１，７２，７３を用いる場合には
該組オイルリング７のピストンに対する嵌込みは手作業
によるものであった。

本発明は組オイルリング７のスペーサリング７２につい
てこれを常に確実に目動的にピストン１のオイルリング
溝４内に嵌込むことの出来る自動装置を開発してピスト
ン１に対する全ピストンリングの嵌込みを完全自動化す
ることが出来るようにすることを目的とする。

以下第４〜７図に示す実施例に基づいて具体的に説明す
る。

即ち本発明は、（１）ピストン１の外径Ｄよりも大きい
内径Ｄ１の内筒９と、その内筒９に摺動自由に嵌合した
外筒１０と、その内外嵌合筒９，１０の端部の内筒外周
と外筒内周との間に形成した紹オイルリングの波形スペ
ーサリング７２を収容保持する環状凹部１１と、からな
るスペーサリング受取り保持機構Ａ、 （２）上記スペーサリング受取り保持機構Ａをスペーサ
リング受取り位置とピストンに対する嵌込み位置間を往
復動させるキャリヤ機構Ｂ、（３）スペーサリング７２
の多数個を外周に嵌合保持したスペーサリングマガジン
１２と、そのマガジン１２の端部に接続し、先端に向っ
て漸次外径が拡大し、最先端の外径Ｄ２が前記スペーサ
リング受取り保持機構の環状凹部１１の内側径Ｄ３より
スペーサリング７２の幅寸法ｄ以上大きいテーパ形のス
ペーサリング拡径案内部材１３と、マガジン１２のスペ
ーサリング７２をスペーサリング拡径案内部材１３方向
に順次に押し動かしスペーサリング拡径案内部材１３の
先端から前記スペーサリング受取り保持機構Ａの環状凹
部１１内へ拡径したスペーサリング７２を押込み収容さ
せるスペーサリング送り部材１４とからなり、前記スペ
ーサリング受取り保持機構Ａのスペーサリング受取り位
置に配設した、スペーサリング拡径機構Ｃ、 の以上Ａ，Ｂ，Ｃの機構より成るスペーサリング自動嵌
込み装置である。

動作を説明する。

スペーサリング受取り保持機構ＡがキャリヤＣによりス
ペーサリング受取り位置に移動して機構Ａの内外嵌合筒
９，１０がスペーサリング拡径機構Ｃのテーパ形のスペ
ーサリング拡径案内部材１３の上端位置に同軸に位置す
ると、スペーサリング送り部材（マガジンスリーブ）１
４の押上げ機構（図に省略、１５はその上昇ロッドを示
す）に信号が入りマガジン１２及びスペーサリング拡径
案内部材１３の外周に嵌合しているスペーサリング全体
がリング１ピツチ分（リング１個の厚さ分のピッチ）押
上げられる。

その結果部材１３の最先端のスペーサリング７２が１個
だけ部材１３の先端からスペーサリングの受取り保持機
構Ａの内外嵌合筒９，１０の環状凹部１１内に押し出さ
れ、いずれそのリングは部材１３の先端部から完全に外
れる（第５図鎖線）。

そしてその外れた最上位のリングは自己の縮み力で次位
のリングとからみを生じることなくその次位のリングの
上面波形面を滑って自然に内筒９方向に縮径し環状凹部
１１内に於て内筒９の外周に巻付いて保持される（第５
図実線）。

この場合リング拡径案内部材１３の先端部外径Ｄ２は前
記したように環状凹部１１の内側径Ｄ３即ち内筒９の外
径よりもスペーサリングの幅寸法ｄだけ大きいから、部
材１３から外れて内筒９の外周に巻付いて保持されたス
ペーサリング１２の外周は部材１３の先端部に保持され
ている次位のリング７２の内径内に位置した状態になり
次位のリング７２とは完全に縁が切れる。

次いで上記リング７２を１個受取り保持した内外嵌合筒
９，１０即ちリング受取り保持機構Ａは受取り保持した
リング７２が次位のリング７２の内径内から完全に抜け
出る或る高さ位置ｈまでキャリヤＢの上昇動作により持
上げられた後、引続くキャリヤＢの横方向動作によりリ
ング７２を嵌込むべきピストン１の上方に搬送される（
第４図鎖線）。

次いで該ピストン１の上方位置に於てキャリヤＢの下降
動作により内外嵌合筒９，１０がリング７２を保持した
まま下降し内筒９がピストン１にかぶさる。

上記内外嵌合筒９，１０の下降過程に於て、先ずピスト
ン１の頂面に、内筒９内に常時ばね１６により下方に突
出させたピストン押え棒１７の下端が当ってピストン１
を押圧する。

該押え棒１７は内筒９とは摺動自由になっており内外嵌
合筒９，１０の下降に伴ないばね１６に抗してピストン
押え力を次第に増しながら内筒９の内方へ引込み内外嵌
合筒９，１０の引続く下降は阻害されない。

内筒９内には天井９１が形成されており、内筒９の下端
開口面とその天井９１面との間隔即ち内筒９の深さは予
めピストン１の頂面とオイルリング溝４の上縁までの寸
法に一致させて設計してある。

内外嵌合筒９，１０が更に下降してピストン押え棒１７
が内筒天井９１まで引込み、内筒天井面９１がピストン
１の頂面に当ると内筒９の下降はそこで押えられる、即
ち内筒９はその下縁がピストン１のオイルリング溝４の
上縁に一致して下降を停止するが、外筒１０は引続き下
降し環状凹部１１内に於て内筒外周に巻付いているリン
グ７２を押し動かし内筒９との係合を外す。

そして内筒９から外れたスペーサリング７２は自己の弾
性で縮径してピストン１のオイルリング溝４内に嵌合状
態になる（第６図）。

上記スペーサリング７２のピストン１に対する嵌込みを
終了したリング保持機構Ａはリング嵌込みの場合と逆の
動作でキャリヤＢにより再びリング受取り位置に復動す
る。

１８はキャリヤＢの機構Ｃ位置に於ける位置決めストツ
パ、１９は内筒９の常時押下げばねでピストン押え棒押
下げはね１６よりも強いばね力を有する。

２０は機台を示す。

以上本発明装置に依ればトップリング５等の他のピスト
ンリングとは異なり波形の特殊形状を有し、マガジン１
２及びリング拡径案内部材１３の外周に多数個嵌着した
状態に於て第７図のように互に波形部が嵌り込んでから
んだ状態のスペーサリング７２を１個宛常に確実に自動
的に受取り保持しそれをピストン１のオイルリング溝４
に確実に嵌着させることが出来る。

従って従来手作業で行なっていた組オイルリング７の嵌
込みを自動化することが出来、これにより全ピストンリ
ングの自動嵌込みを可能にすることが出来る。

尚、本発明装置はそのまま他のピストンリング５，６，
７１，７３の自動嵌込み装置としても使用することが出
来る。

ただしその場合の各内筒９の下端開口面と天井９１面と
の間隔即ち内筒９の深さは対象のピストンリングの種類
に応じてピストン１の頂面と対象のリング嵌込み溝との
間隔寸法に一致した寸法に設計されるものとする。

又リング拡径案内部材１３の外径Ｄ２はスペーサリング
７２の場合のように環状凹部１１の内径Ｄ３よりも強い
て大きくする必要はなくＤ２＝Ｄ３に設計してもよい。

組オイルリング７１，７２，７３の溝４に対する全体組
込みは第８図示のような順序で行なうとよい。

即ち、先ず下サイドレール７３についてこれをピストン
１のオイルリング溝４の下部に仮嵌着させ（第６図ａ→
ｂ）、次いでスペーサリング７２についてこれをオイル
リング溝４内に嵌着させ（同図Ｃ）、次いで上サイドレ
ール７１についてこれを前記オイルリング溝４内に嵌合
させると共に、前記オイルリング溝下部に仮嵌合させて
ある下サイドレール７３を押上げ部材２１により押上げ
ることによりスペーサリング７２の下に於てオイルリン
グ溝４内に嵌合させる。

これによりオイルリング溝４内に、スペーサリング１２
を中にしてその上下に上サイドレール７１及び下サイド
レール７３が重なった状態の３枚一組の組オイルリング
７が簡単・迅速・正確に嵌合される（同図ｄ→ｅ）。

第９図はピストン１に対して組オイルリング７，（７１
，７２，７３）、セカンドリング６、トップリング５の
全てのピストンリングを完全自動で嵌込むようにした装
置の一例の平面図を示すもので、２２は２つのスプロケ
ット２３，２４に懸回されて矢示方向に間欠回動される
循環チェーンコンベア、２５はそのチェーンコンベア２
２に等間隔毎に取付けられコンベアと共に循環回動する
数多のパレット，２６，２７はそのパレットの摺動案内
レール、２８はその各パレット上に載せたピストンセッ
ト台で図示例の台は外周円形のものを示す、そして循環
回動コンベア２２のイの地点に於てパレット上のセット
台２８に対してそのセット台２８の上面円形凹部２８１
（第４図）内にピストン１の基部を挿入することにより
ピストンのセットが次々に行なわれる。

Ｃ１〜Ｃ５はコンベア２２のピストンセット作業側と反
対側の回動径路に沿って順次に等間隔毎に配設した、組
オイルリング７の下サイドレールリング７３を拡径する
機構、同スペーサリング７２の拡径機構、同上サイドレ
ールリング１１の拡径機構、セカンドリング６の拡径機
構、トップリング５の拡径機構で、それ等の各リング拡
径機構Ｃ１〜Ｃ５の具体的構造は第４図の機構と同様の
ものである。

Ａ１〜Ａ５は上記各リング拡径機構Ｃ１〜Ｃ５に夫夫対
応するリング受取り保持機構で、それ等の各機構Ａ１〜
Ａ５の具体的構造は第４〜６図の機構Ａと同様である。

そしてその各リング受取り保持機構Ａ１〜Ａ５は共通の
キャリヤ（横材）Ｂに取付け支持されている。

キャリヤＢはトラバーサＢ１を介して前後方向ガイド杆
Ｂ２，Ｂ２に沿って前後平行移動自由に装置されており
、該キャリヤＢの前後方向移動により各リング受取り保
持機構Ａ１〜Ａ５は全体に、各リング拡径機構列Ｃ１〜
Ｃ５とコンベア２２上のピストン列との間を往復動作す
る。

又キャリヤＢは垂直ガイド杆Ｂ３，Ｂ３に沿って上下方
向平行移動自由に装置されている。

而して、コンベア２２のイの地点に於てコンベアパレッ
ト２５上のセット台２８に次々にセットしたピストン１
がコンベア２２の間欠回動と共に回動し各リング嵌込み
ステーション位置（各リング受取り保持機構Ａ１〜Ａ５
の往動終点位置）に於て一時停止する毎に、各ステーシ
ョン位置に配設した二股状のピストンセット台位置決め
部材２９がセット台２８方向に動作してセット台２８を
レール２６の側面に押付けセット台２８を各パレット２
５上に於て正しい位置に位置決めする。

その間に各リング受取り保持機構Ａ１〜Ａ５はキャリヤ
Ｂにより各対応するリング拡径機構Ｃ１〜Ｃ５上に位置
して夫々にリングを１個宛受取り保持しキャリヤＢによ
りピストン１方向に往動ずる。

そしてキャリヤＢが往動終点に至ると、即ち各リング受
取り保持機構Ａ１〜Ａ５がピストン１の上方に位置する
とキャリヤＢ即ち各リング受取り保持機構Ａ１〜Ａ５が
下降動作してピストンに対する各リングの嵌込みが行な
われ、次いで各リング受取り保持機構Ａ１〜Ａ５はキャ
リヤＢの逆動作により再び機構Ｃ１〜Ｃ５方向に復動す
る。

即ち間欠回動コンベア２２で搬送されるピストン１は各
リング嵌込みステーション位置（下サイドレールリング
７３、スペーサリング７２、上サイドレールリング７１
、セカンドリング６、トップリング５の各嵌込みステー
ションを順次に第１〜第５ステーションとする）を順次
に間欠順送りされる間に、 （１）第１ステーションに於て下サイドレールリング７
３がピストン１のオイルリング溝下部外周部に仮係合さ
れる（第８図ａ，ｂに対応）。

（２）第２ステーションに於てスペーサリング７２がオ
イルリング溝４内に嵌合される（同図Ｃに対応）。

（３）第３ステーションに於て上サイドレールリング７
１が、上記溝４内に嵌合しているスペーサリング１２の
上に於てオイルリング溝４内に嵌合されると共に、溝４
の下部に仮係合している下サイドレール７３が押上げ部
材２１の作動により溝４方向に押上げられてスペーサリ
ング７２の下に於て溝４内に嵌り込み、これにより溝４
に対する組オイルリング７（７１，７２，７３）の嵌込
みが完了する（同図ｄ，ｅ）。

（４）第４ステーションに於てセカンドリング６が溝３
に対して嵌込まれる。

（５）第５ステーションに於てトップリング５が溝２に
対して嵌込まれる。

以上のようにしてピストン１には第１〜第５ステーショ
ンをコンベア２２で間欠順送りされる間に組オイルリン
グ７（７３，７２，７１）、セカンドリング６、トップ
リング５の全てのピストンリングが順次に確実に全自動
で嵌込まれる。

全てのピストンリングが嵌着され第５ステーションを次
次と通過したピストンはコンベア２２のロ地点に於てピ
ストンセット台２８から外され、空になったセット台２
８には新たにリングを嵌着すべきピストンがセットされ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はピストンとそれに嵌着される各種ピストンリン
グの分解斜面図、第２図は組オイルリングのスペーサリ
ングの一部拡大斜面図、第３図は各種ピストンリングを
嵌着したピストンの一部拡大断面図、第４図は本発明装
置の従断側面図、第５図はスペーサリングを一個受取り
保持した状態の一部の拡大断面図、第６図はピストンに
スペーサリングを嵌着した状態の拡大断面図、第７図は
マガジン或はリング拡径案内部材の外周に於て互に波形
部が嵌り込んでいる状態のスペーサリングの一部拡大側
面図、第８図は組オイルリングの嵌着プロセス説明図、
第９図は全自動ピストンリング嵌込み装置の平面図。 Ａ（Ａ１〜Ａ５）はリング受取り保持機構、Ｂはキャリ
ヤ機構、Ｃ（Ｃ１〜Ｃ５）はリング拡径機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ピストン１の外径Ｄよりも大きい内径Ｄ１の内筒９
   と、その内筒に摺動自由に嵌合した外筒１０と、その内
   外嵌合筒９，１０の端部の内筒外周と外筒内周との間に
   形成した組オイルリング７の波形スペーサリング７２を
   収容保持する環状凹部１１とからなるスペーサリング受
   取り保持機構Ａ、 上記スペーサリング受取り保持機構Ａをスペーサリング
   受取り位置とピストンに対する嵌込み位置間を往復動さ
   せるキャリヤ機構Ｂ、 スペーサリング７２の多数個を外周に嵌合保持したスペ
   ーサリングマガジン１２と、そのマガジン１２の端部に
   接続し、先端に向って漸次外径が拡大し、最先端の外径
   Ｄ２が前記スペーサリング受取り保持機構Ａの環状凹部
   １１の内側径Ｄ３よりスペーサリング１２の幅寸法ｄ以
   上大きいテーパ形のスペーサリング拡径案内部材１３と
   、マガジン１２のスペーサリング７２を同リング拡径案
   内部材１３方向に順次に押し動かしスペーサリング拡径
   案内部材１３の先端から前記スペーサリング受取り保持
   機構Ａの環状凹部１１内へ拡径したスペーサリング７２
   を押込み収容させるスペーサリング送り部材１４とから
   なり、前記スペーサリング受取り保持機構Ａのスペーサ
   リング受取り位置に配設した、スペーサリング拡径機構
   Ｃ、とから成る内燃機関のピストンに対する組オイルリ
   ングの波形スペーサリング自動嵌込み装置。