CN104470677A - 将垫圈安装在支承面上的装配工具 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种装配工具，用于将垫圈(10)定位在沿基本水平平面安置的零件(20)的支承面(21)上，其特征在于，所述装配工具包括：-将垫圈保持在竖直或倾斜位置上以能够使工具(36，37)释放所述垫圈的保持装置，-在垫圈被保持装置释放时将垫圈导向其在零件支承面上的位置处的引导装置(36c1，36c2)，和-将垫圈(10)定中心在所述支承面(21)上的定中心装置(36d)。

Description

将垫圈安装在支承面上的装配工具

本发明要求于2012年3月26日递交的法国第1252663号专利申请的优先权，其全部内容(文本、附图和权利要求)并入该处引做参考。

技术领域

本发明涉及一种将垫圈安装在支承面上的装配工具，该支承面尤其位于零件难以到达的区域。以举例而非限制本发明目的和范围的方式，本发明应用于将组装螺钉的支承垫圈安装在车辆发动机气缸盖的锪孔中。

在接下来的文本中，将“锪孔”理解为安置部或小圆柱型钻孔，通常被加工为管孔且被用于垫圈的支承面或用于掩盖例如内六角螺钉的螺钉头型元件。

背景技术

如果用两个交叠的垫圈代替单个垫圈，或如果垫圈丢失于零件中，尤其是如果没有检测到垫圈的错误定位，将垫圈安装在零件难以到达或不可见区域会造成质量问题。在手动装配垫圈的情况下增加了误装的可能性。

在上面提及的车辆发动机气缸盖的特定情况下，通过将螺钉穿过气缸盖和将支承垫圈安置在螺钉头之下来实施将气缸盖组装在气缸箱上，其中螺钉在锪孔中，锪孔被设置在围绕螺钉通孔的气缸盖中。对于一些气缸盖构造，尤其在用作发动机气缸盖时，其中由推杆来控制阀门，由于垫圈相对接收锪孔的可到达性，支承垫圈的安装是困难的，或者不可能的。

事实上，如发动机曲轴箱和气缸盖这样的机械机构的设计需要对这些构件进行越来越多的几何形状上的约束，以改变发动机的功率、燃料消耗、污染控制、又或由于摩擦的能量损失、或使动力总成组件更加紧凑。且铸造工艺的改善可得到更加复杂的组件，以满足这些新的需求。

为了解决实施支承垫圈的问题，已提出各种解决方法。

而且，以举例的方式，FR 2957546描述了一种实施将螺钉的支承垫圈组装在容置部中的方法，容置部被安置在发动机曲轴箱中，所述方法包括如下步骤：

·气缸盖配备有与气缸盖铸造实施的至少一个导向斜轨，导向斜轨通向容置部，

·垫圈安置在导向斜轨上，

·沿导向斜轨滑动垫圈进行安置，直到垫圈位于容置部中，通过重力或借由工具来实施滑动。

在气缸盖中，与气缸盖铸造实施又或被加设在气缸盖上的挡块被安置在安置部的边缘，与导向斜轨相面对。

将注意到，在已知现有技术的该方法的实施中，特别形成的铸造或加设安置以将垫圈引导到其安置部的形式相对较复杂，呈现的缺点为加重了气缸盖和不经济。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相对现有技术的装配工具和方法更加优选的新颖装配工具，其目的在于能够将垫圈安装在零件不可达到区域上的表面上，更具体但不排它地，将气缸盖的组装螺钉的支承垫圈安装在锪孔中，更具体地，在锪孔较难到达且不可见时。

本发明的另一目的在于提供一种在较难到达区域上装配垫圈的工具，相较用现有技术已知的装置和方法执行的垫圈装配，所述工具能够得到更快速和更佳质量的装配。

本发明的又一目的在于提供一种装配工具，其应用于气缸盖的组装螺钉的垫圈，能够减轻所述垫圈的重量。

最后，本发明的目的还在于提供一种装配工具，通常在设计上使实施和使用较简单，且稳定、可靠和经济。

本发明首先提供一种装配工具，用于将垫圈定位在沿基本水平平面安置的零件的支承面上，所述装配工具包括：

-将垫圈保持在竖直或倾斜位置上以能够使工具释放所述垫圈的保持装置，

-在垫圈被保持装置释放时将垫圈导向其在零件支承面上的位置处的引导装置，以及

-将垫圈定中心在所述支承面上的定中心装置。

即使并且尤其在很难到达的区域上，所述装配工具能够保证垫圈的正确和可重复性的安装：在操作员不能以自然的方式手动安装垫圈时，即通过在同样水平的支承面上的水平位置上平移垫圈来用简单的方法呈现垫圈，通过工具在垫圈竖直位置上的平移，所述工具能够使垫圈靠近支承面，这能够插入于构件中，更具体地插入热力发动机气缸盖上，气缸盖呈现有特定的凸起部分，尤其是在应该安置垫圈的支承面周围的竖直侧壁上。接下来，当在竖直位置上的垫圈十分接近支承面时，根据本发明的工具能够精确控制摆动，然后将垫圈定中心于支承面上。这些不同的步骤可以由操作员触发或自动触发。

在整个本文中，将“上面”、“下面”、“高度”和所有其它组件的空间定位指示理解为装配工具的操作位置(参考装配工具在所提及实施方式中的空间中的实时定位)。

优选地，保持竖直或倾斜位置的所述保持装置包括固定机构和相对所述固定机构移动的移动机构，所述固定机构和移动机构一起限定适用于保持垫圈的上部分的夹钳。

优选地，所述引导装置限定至少一个倾斜引导面，在垫圈被所述保持装置释放时，所述垫圈在所述倾斜引导面上朝向所述支承面滑动和/或摆动。

所述引导装置有利地限定两个倾斜引导面，所述两个倾斜引导面具有相对于竖直方向相对的倾斜度且被安置在不同高度上，其中一个引导面支承所述垫圈的内侧面的至少其中一部分，且另一个引导面支承其外侧面的至少其中一部分。

根据一种实施方式，所述支承面限界有锪孔，如上所述，所述定中心装置与引导装置连成一体且限定有与所述锪孔形状互配的轮廓，所述轮廓在释放所述垫圈时插入所述锪孔中。

有利地，根据本发明的装配工具包括基本水平定向的支持部，在所述支持部上一体连接有与移动机构相配合的至少一个固定机构，所述固定机构基本竖直地定向，所述固定机构的较高部分与移动机构一起限定夹钳，所述夹钳保持所述垫圈的上部分，在通过收起移动机构使夹钳释放垫圈时，所述固定机构的中间部分限界引导垫圈的引导面，且所述固定机构的下部分所限界的轮廓适用于插入零件支承面的用于垫圈的锪孔中。

优选地，所述装配工具包括多个固定机构和移动机构，所述移动机构通过共同的致动装置来致动，允许容易地同步定位多个垫圈。

本发明的目的还在于提供一种操作前述装配工具的方法，所述方法包括如下步骤：

·围绕装配工具的固定机构插入垫圈，

·通过将垫圈夹紧于装配工具的固定机构和移动机构之间而将所述垫圈保持在竖直或倾斜的位置上，

·尤其借助于致动器通过收起所述移动机构来释放垫圈，

·通过在由固定机构限定的至少一个倾斜面上滑动/摆动通过重力将垫圈向基本水平的位置上引导，以将所述垫圈定位在零件的支承面上。

优选地，所述方法使得，在所述零件的支承面限定有锪孔时，通过将固定机构的一部分插入所述锪孔中来将所述垫圈定位在所述支承面的中心。

本发明更具体地涉及装配工具和前面所述的实施方法，其中所述垫圈为机动车辆内燃机的气缸盖的组装螺钉的支承垫圈，并且所述支承垫圈要定位在所述气缸盖的锪孔上的用以接收组装螺钉的钻孔的入口处。

本发明的目的还在于提供一种车辆，更具体地为机动车辆，装配带有气缸盖的内燃机，其中阀门由例如推杆控制，以及在该内燃机中，借由依照上面描述的装配工具来安置气缸盖的组装螺钉的支承垫圈。

附图说明

参照所附附图，在接下来以非限制性的目的和本专利申请范围内的实施例的详细描述中，本发明的其它目的、优点和特征将变得明显，其中：

图1为机动车辆发动机气缸盖的组装螺钉的支承垫圈的纵向剖视图，垫圈被表示于安装在其锪孔中的位置上，锪孔被实施于组装螺钉接收钻孔的入口处，

图2为表示出了能够安装图1的气缸盖上组装螺钉支承垫圈的本发明装配工具的仰视示意图，和

图3为表示于图2的装配工具的俯视图，

图4到7为表示出了图2和3的装配工具的操作的纵向剖面示意图，由此为将组装螺钉的支承垫圈安置在气缸盖锪孔中的动态示意图。

具体实施方式

参照图1，用附图标记20表示机动车辆发动机的一部分气缸盖。以举例而非限制本发明目的和范围的方式，气缸盖20为推杆分配型的内燃机的气缸盖，其构造相对复杂，其中安装气缸盖的组装螺钉40和支承垫圈10是困难的，这是由于设置用于接收垫圈10的锪孔或支承面21的可进入性。ZZ'表示组装螺钉40的轴线，由此表示接收螺钉40的钻孔22的轴线。垫圈10的厚度为“e”，外直径为“D”并且内直径为“d”。设置在气缸盖20中的容置部21(锪孔)的直径和深度尺寸设计用以接收垫圈10。附图标记22指示在气缸盖中接收组装螺钉40的钻孔。

应当注意到该容置部21位于气缸盖20的较难进入的区域中，这是由于通过附图标记20A示出的一部分气缸盖位于组装螺钉40的钻孔22上方并且在钻孔22的轴线上。垫圈10不可以被容易地竖直安置，且尤其不可以其本身保持布置在水平平面中且被竖直地平移穿过该部分气缸盖20A，以进入锪孔21。因此，需要根据不同的运动来实施垫圈10的装配。

根据本发明的原理，通过附图标记为30的工具、即“装配工具”来实施垫圈10的装配，参考图2和3将在下面描述所述装配工具。

所述工具30包括基本为平行六面体形状的支承托架31且包括布置在托架的四个拐角附近的四个定中心器32，所述四个定中心器32从所述托架的下表面突出延伸。

支承托架31还带有八对固定/移动机构33(将参考图4到7详细描述)和移动机构的共同的致动装置34。每对固定/移动机构适用于定位垫圈，工具30由此可以将八个垫圈同步布置在气缸盖上。(可替换地，工具可包括更多数量或更少数量对的固定/移动机构，甚至仅一对。可替换地，也可以每个移动机构设置单个致动器，以能够同步或不同步定位垫圈。)

支承托架31还包括固定在其上表面上的两个握持手柄35。

工具30的工作原理大体如下：

·操作员通过手柄35握持支承托架32，

·操作员围绕八个固定机构中的每个(相对于托架31)插入八个垫圈，

·操作员将支承托架31放置在气缸盖20上方借助定中心器32使支承托架31相对于气缸盖定位，

·操作员激活致动装置34，以便通过收起所述移动机构释放垫圈，然后垫圈放置在它们对应的支承面上，

·接下来，当垫圈定位好时，操作员通过将工具向高处竖直平移取出工具。

图4到7详细描述了其中一对33固定机构36和移动机构37的操作，以及垫圈10的运动情况。

如图1所表示的，固定机构36具有竖直延长的形状，可以分解成在高度上分布的多个部分，从上往下分别是：-上部分，固定机构具有基部36a，固定机构通过所述基部与托架31连成一体，-接下来，固定机构具有限定竖直平直表面的第一中间部分36b，所述竖直平直表面与处于延伸位置的移动机构37的另一竖直平直表面相对，这两个表面彼此间隔的距离接近垫圈10的厚度e，起夹紧夹钳的作用，如图所表示的，当围绕固定机构插入垫圈时，通过垫圈的上部分将垫圈保持在竖直位置上，-接下来，固定机构具有第二中间部分36c，其呈现带挡板的竖直轮廓，限定两个向高处转的引导面36c1和36c2，相对竖直方向倾斜和相对地定向，-最后，基部端部36d具有与安置区段22相同形状并且略小的水平区段，以使固定机构和相关联的垫圈相对固定机构并且因此相对接收垫圈10的支承面21被正确地定中心。

因此图4对应于将垫圈10保持在竖直(或基本竖直)位置上的步骤，固定机构已紧靠垫圈的支承面且相对支承面定中心。图5对应于通过移动机构37的收起释放垫圈的步骤：由操作员控制致动装置34将移动机构向高处(箭头f1)竖直平移。因此垫圈不再被夹紧，并通过重力纵向滑动。图6表示出垫圈受引导(箭头f2)的摆动运动，垫圈的内侧面10a的上部分在引导面36c1上滑动并且垫圈的外侧面10b的下部分在固定机构的引导面36c2上滑动。图7示出在摆动运动结束时的垫圈10的位置：垫圈10自然地位于支承面21上，优选地位于中心且是水平的，底部引导面36c2终止于紧靠支承面且几乎在支承面21的位置上。

可手动、又或通过自动装置(已知的气动、液压、电气或磁力类型)来实施装配工具30的下降(和上升)运动。

上面描述的垫圈的装配工具呈现出多个优点，其中有如下优点：

·能够节省垫圈的装配时间，可同步装配八个垫圈，

·还能够实现垫圈装配的较佳质量，

·能够减轻气缸盖的负荷，并省略铸造配件，如特别制成用于将垫圈向其容置部引导的加强肋、大倒角、斜面，以及

·保留了简单的制造和操作模式。

Claims (9)

1.一种装配工具(30)，用于将垫圈(10)定位在沿基本水平平面安置的零件(20)的支承面(21)上，其特征在于，所述装配工具包括：-将垫圈保持在竖直或倾斜位置上以能够使工具(36，37)释放所述垫圈的保持装置，-在垫圈被保持装置释放时将垫圈导向其在零件支承面上的位置处的引导装置(36c1，36c2)，和-将垫圈(10)定中心在所述支承面(21)上的定中心装置(36d)，保持竖直或倾斜位置的所述保持装置包括固定机构(36)和相对所述固定机构移动的移动机构(37)，所述固定机构和移动机构一起限定适用于保持垫圈(10)的上部分的夹钳。

2.根据权利要求1所述的装配工具(30)，其特征在于，所述引导装置限定至少一个倾斜引导面(36c1，36c2)，在垫圈(10)被所述保持装置释放时，所述垫圈在所述倾斜引导面上朝向所述支承面(21)滑动和/或摆动。

3.根据权利要求2所述的装配工具(30)，其特征在于，所述引导装置限定两个倾斜引导面(36c1，36c2)，所述两个倾斜引导面具有相对于竖直方向相对的倾斜度且被安置在不同高度上，其中一个引导面支承所述垫圈的内侧面(10a)的至少其中一部分，且另一个引导面支承其外侧面(10b)的至少其中一部分。

4.根据上述权利要求中任一项所述的装配工具(30)，其特征在于，所述支承面(21)限界有锪孔，所述定中心装置(36d)与引导装置(36c1，36c2)连成一体且限定有与所述锪孔形状互配的轮廓，所述轮廓在释放所述垫圈(10)时插入所述锪孔中。

5.根据上述权利要求中任一项所述的装配工具(30)，其特征在于，所述装配工具(30)包括基本水平定向的支持部(31)，在所述支持部(31)上一体连接有与移动机构(37)相配合的至少一个固定机构(36)，所述固定机构(36)基本竖直地定向，所述固定机构的较高部分(36b)与移动机构一起限定夹钳，所述夹钳保持所述垫圈的上部分，在通过收起移动机构使夹钳释放垫圈时，所述固定机构的中间部分(36c)限界引导垫圈的引导面，且所述固定机构的下部分(36d)所限界的轮廓适用于插入零件支承面(21)的用于垫圈(10)的锪孔中。

6.根据权利要求5所述的装配工具(30)，其特征在于，所述装配工具(30)包括多个固定机构和移动机构，所述移动机构通过共同的致动装置(34)来致动。

7.根据上述权利要求中任一项所述的装配工具(30)的使用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

·围绕装配工具的固定机构(36)插入垫圈(11)，

·通过将垫圈夹紧于装配工具的固定机构(36)和移动机构(37)之间而将所述垫圈保持在竖直或倾斜的位置上，

·尤其借助于致动器(34)通过收起所述移动机构(37)来释放垫圈(10)，

·通过在由固定机构(36)限定的至少一个倾斜面(36c1，36c2)上滑动/摆动通过重力将垫圈(10)向基本水平的位置上引导，以将所述垫圈定位在零件(20)的支承面(21)上。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述零件(20)的支承面(21)限定有锪孔，通过将固定机构(36d)的一部分插入所述锪孔中来将所述垫圈(10)定位在所述支承面的中心。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的装配工具(30)，其特征在于，所述垫圈(10)为机动车辆内燃机的气缸盖(20)的组装螺钉的支承垫圈，并且所述支承垫圈(10)要定位在所述气缸盖的锪孔(21)上的用以接收组装螺钉(40)的钻孔的入口处。