JP2000071134A - エンジン組立作業におけるピストン挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の径のピストンに容易に適用でき、使用
性に優れたエンジン組立作業におけるピストン挿入装置
を提供すること。 【解決手段】 ピストン径より大きいリング状のフレー
ム２に、半径方向内方に伸縮するエアピストン３ａを有
する１２個のエアシリンダ３を設け、エアピストン３ａ
に螺着されたピストンリング圧縮プレート４でピストン
リングＲを圧縮してリング溝に押し込む。この状態でエ
ンジンブロックの筒穴にピストンＰを頂部から加力して
挿入する。エアシリンダ３へのエアの供給は、エアを調
圧するレギュレータ１１、エア量を調節するスピードコ
ントローラ１２、及び電磁バルブ１４と、これらを介し
てエアを供給するエアチューブ１３と、で構成するエア
供給手段１０によって行われる。以上のように、エアピ
ストン３ａのストロークでピストン径に係わりなく圧縮
できるので、１種類の装置で大径、小径ピストンの挿入
作業が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン組立作業
におけるピストン挿入装置に関し、特に、ピストンリン
グをピストンのリング溝に圧縮してシリンダ内に挿入す
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８、９に従来使用しているエンジン組
立作業におけるピストン挿入装置を示す。図８は、案内
孔３１ａにテーパを設けた挿入治具３１で、案内孔３１
ａの大径側から押し込み挿入されたピストンが小径側に
進むにしたがってピストンリングがリング溝に押し込ま
れ、そして、シリンダブロック２０の筒穴２０ｄに挿入
される装置である。

【０００３】図９は、中央で分割された円環状挟具の上
面図で、ピストンリングを半径方向外方からたが締めし
てリング溝に押し込み、その状態でピストン頂部を押し
てシリンダブロックの筒穴２０ｄに挿入させる挿入装置
３２である。この挿入治具３１と挿入装置３２は、いず
れもピストンのサイズに合った内径を有する多種類が必
要である。

【０００４】図１０は、上記の挿入治具３１及び挿入装
置３２によってピストンＰをシリンダブロック２０に挿
入する手順を模式的に示したものである。図１０（ａ）
は、ピストンロッドが装着され、ピストンリングが嵌入
されたピストンの状態を示す。図１０（ｂ）は、一方の
図上方のルートでは、ピストンＰがシリンダブロック２
０の筒穴を覗いた状態を示す。このように、シリンダブ
ロック２０にピストンＰを乗せた状態で次の工程（ｃ）
に送る。

【０００５】他方のルートでは、ピストンＰが前記挿入
治具３１または挿入装置３２で保持された状態を示す。
図１０（ｃ）は、上方のルートでは、挿入治具３１によ
ってピストンＰがシリンダブロック２０の筒穴上に正置
された状態を示す。他方、下方のルートでは、挿入治具
３１または挿入装置３２で保持されたピストンがシリン
ダブロック２１の筒穴上に正置された状態を示す。

【０００６】図１０（ｄ）は、上下両ルートともに、ピ
ストンＰの頂部に押し込みロッド３３で軽い衝撃を与え
て押圧しピストンを筒穴に挿入する状態を示す。上記の
一連の手順は、シリンダブロックの形状でルート分けさ
れているが、僅かな作業性の差を除けばピストン挿入に
ついての基本的な差はない。上記のようなピストン挿入
治具３１、装置３２と作業手順では、ピストン径の異な
るエンジンの種類だけ挿入治具３１または装置３２が必
要であった。 特開平７ー９２７１では、シリンダブロ
ック筒穴に接続される挿入コーンの外部に振動センサを
取り付け、ピストン押し込み時に挿入コーンに生じる振
動の大きさで挿入異常を検出する技術を提案している。
従って、本発明でのピストン挿入装置の統一による作業
の単一化、装置の管理保全の容易化とは、技術分野が異
なっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
技術では、ピストン径の種類だけピストン挿入装置が必
要であり、また、ピストン径やエンジンの形状によって
ピストン挿入装置の形状も異なっていた。従って、作業
に際してエンジンの種類が異なるごとにピストン挿入装
置を使い分ける煩雑さと作業習熟性、多数のピストン挿
入装置を管理保全する工数と、場所、等が生産性の向上
に問題となっていた。

【０００８】本発明は、以上のような従来の課題を解決
するべくなされたものであり、種々の径のピストンに容
易に適用でき、使用性に優れたエンジン組立作業におけ
るピストン挿入装置を提供することを目的としてる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため請求項１に係る
発明は、エンジン組立作業時にシリンダ内にピストンを
挿入するピストン挿入装置であって、内側にピストンが
挿入セットされるリング状のフレームと、該フレームの
半径方向外側に円周方向等配放射状に設けられた所定数
のアクチュエータと、前記フレームの半径方向内側にあ
って前記各アクチュエータの作動部に結合され、前記フ
レーム内側に挿入セットされたピストンのピストンリン
グを圧縮するピストンリング圧縮プレートと、を含んで
構成されたことを特徴とする。

【００１０】上記のように、請求項１に係る発明は、リ
ング状のフレームに設けられたアクチュエータによって
所定数のピストンリング圧縮プレートがピストンを周囲
から圧縮してピストンリングをリング溝に押し込み、そ
の上でピストン頂部を押してシリンダブロックの筒穴に
挿入させる。このような構成と作用によって、ピストン
径が異なっても、エアピストンのストロークによって複
数のピストンリング圧縮プレートがピストンリングを圧
縮してピストンを把持することができる。

【００１１】請求項２に係る発明は、前記圧縮プレート
は、弾性変形可能な材料により形成されたことを特徴と
する。このように、圧縮プレートをゴム等の弾性変形可
能な材料で形成することで、圧縮面の変形によってピス
トンリングとピストンにならって正確に圧縮し、把持す
ることができる。

【００１２】請求項３に係る発明は、前記ピストンリン
グ圧縮プレートに設けられて該ピストンリング圧縮プレ
ートの半径方向作動を支持する複数のピン状のガイドを
備えたことを特徴とする。このように、ガイドを備えた
ことにより、圧縮プレートの半径方向作動がぶれること
なく円滑に行われる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
例を説明する。図１は、ピストン挿入装置１の全体構成
を示した上面図である。ピストン挿入装置１は、ピスト
ン径より充分大きいリング状のフレーム２と、フレーム
１の半径方向外側に円周を等配で放射状に設けられた所
定数のアクチュエータとしての１２個のエアシリンダ３
と、エアシリンダ３のエアピストン３ａに螺着されたピ
ストンリング圧縮プレート４と、圧縮プレート４の半径
方向動をぶれぬように支持する２ヶのピン状のガイド５
（図３参照）と、１２個のエアシリンダ３を同時に作動
させるためのエアホース６と、エアホース６に適圧、適
量のエアを供給するエア供給手段１０とを含んで構成さ
れている。

【００１４】フレーム２は、図２（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、リング状をなし、円周外面に１２ヶのエアシリ
ンダ３を等配に装着させるよう形成されている。図２
（ｂ）のＣを拡大した図２（ｄ）で示す凹状の角座２ａ
はエアシリンダ３の取り付け面であり、角座２ａの中央
部に設けられた円孔Ｄは、図３に示すように、エアシリ
ンダ３の凸部３ｂが嵌入する位置孔である。角座２ａ内
の斜め上下に設けられたねじ孔Ｓは、エアシリンダ３を
フレーム２に螺着させるように形成されている。

【００１５】また、角座２ａの上下に設けられた通し孔
ｄは、ガイド５が摺動されるよう形成されている。圧縮
プレート４は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、曲率
中心を内側にもつ即ち、内側に円弧で形成された圧縮面
４ａを有し、外凸部４ｂの中央部のねじ孔４ｃはエアピ
ストン３ａが螺着されるように、また、上下両端のねじ
孔４ｄはガイド５のねじ部５ｂ（図６参照）が螺着され
るよう形成されている。

【００１６】ガイド５は、図６に示すように、ピン状を
なし、外周部５ａがフレーム２の通し孔ｄを摺動するよ
うに、端部には圧縮プレート４のねじ孔４ｄに螺着され
るようにねじ部５ｂが形成されている。他端部のスリッ
ト５ｃは、ガイド５を螺入させるドライバ溝として形成
されている。図４は、前記フレーム２にエアシリンダ３
と、エアピストン３ａに螺着された圧縮プレート４と、
が装着され、圧縮プレート４の１つが半径方向に移動す
る状態を示している。

【００１７】なお、図１における外径ＤＰの円は、ピス
トンＰの外径を示し、外径ＤＲの円は、ピストンリング
Ｒの自由張り状態の外径を示している。エアホース６
は、図１に示すように、円環状に形成され１２個の各エ
アシリンダ３に接続されている。そのエアホース６の１
個所にエア供給手段１０が接続されている。

【００１８】エア供給手段１０は、図示しないエア供給
源に接続されるレギュレータ１１と、スピードコントロ
ーラ１２と、電磁バルブ１４と、これらを介してエアを
供給するエアチューブ１３と、で構成されている。レギ
ュレータ１１は、エア供給源からの高圧エアを適圧に減
圧し、圧縮プレート４の圧縮力を調節するよう設けられ
ている。

【００１９】スピードコントローラ１２は、圧縮プレー
ト４を圧縮する速度をエア供給量で調節するよう設けら
れている。電磁バルブ１４はエアホース６へのエア供給
を制御するよう設けられている。エアチューブ１３は前
記のレギュレータ１１と、スピードコントローラ１２
と、電磁バルブ１４を介してエアをエアホース６に供給
するよう設けられている。

【００２０】次に作用を説明する。図１において、ピス
トン挿入装置１がピストンリングＲをピストンＰに押し
込んで把持する作用を示し、図７においては、ピストン
Ｐをシリンダブロック２０または２１に挿入する手順を
示す。ここで符号２０と２１は、エンジン形状の違いを
表している。

【００２１】図１において、ピストン挿入装置１の内部
に置かれたピストンＰを圧縮プレート４が圧縮する。即
ち、圧縮プレート４は、４Ａで例示するように、ピスト
ンＰを１２ヶの方向から一様に移動して圧縮する。ま
ず、自由張り径ＤＲのピストンリングＲを張力に抗して
圧縮する。

【００２２】なお、図３に示すように、圧縮プレート４
の作動時に倒れてぶれぬように上下のガイド５が支持す
る。次いで、自由張り径ＤＲ状態のピストンリングＲを
図示しないリング溝に押し込み、外径をピストンＰの外
径ＤＰまで圧縮する。上記の、圧縮プレート４の作動
は、エアシリンダ３のエアピストン３ａから注力されて
行われる。

【００２３】そのエアシリンダ３へのエアは、エアホー
ス６を介してエア供給手段１０によって供給される。エ
ア供給手段１０は、ピストンＰのサイズ、ピストンリン
グＲの張力の大きさによってレギュレータ１１でエア圧
を調圧し、スピードコントローラ１２によって圧縮速度
を調節し、さらに電磁バルブ１４で給、否を加減してエ
アホース６にエアを供給する。

【００２４】ピストンリングＲがリング溝に押し込ま
れ、外径がＤＰとなった状態では、ピストンＰの外径Ｄ
Ｐと同寸法になる。ピストンＰは、この状態でシリンダ
ブロック２０または２１への挿入が可能になる。このよ
うに、エアピストン３ａのストローク範囲を圧縮できる
ので、小径から大径のピストンＰの挿入を１種類のピス
トン挿入装置で行うことができる。 図７で上記作用に
よるシリンダブロック２０または、２１へのピストンＰ
の挿入手順を示す。

【００２５】図７（ａ）は、ピストンＰにピストンロッ
ドが装着され、リング溝にピストンリングＲが嵌入され
た状態、即ち、シリンダブロック２０または、２１への
挿入待ちの状態である。ただし、この状態では、ピスト
ンリングＲは自由張り径ＤＲでピストンＰの外径より大
となっている。図７（ｂ）では、前記ピストンＰがシリ
ンダブロック２０または、２１の筒穴上に置かれた状態
を示している。この状態では、すでにピストンロッドは
筒穴中にある。

【００２６】図７（ｃ）では、ピストン挿入装置１がピ
ストンＰを包囲し、ピストンリングＲを圧縮する状態を
示している。図において、シリンダブロック２０と、２
１とでピストン挿入装置１のピストンＰとの関係が異な
っているが、ピストンＰへのピストン挿入装置１の近
接、圧縮状態を示したもので、下図でピストンＰへの近
接、上図でピストンリングＲを包囲し圧縮する順序を示
している。このように、シリンダブロック２０、２１へ
の作業は、同一である。

【００２７】図７（ｄ）では、筒穴上に正置されたピス
トン挿入装置１内のピストンＰを押し込みロッド３３で
加力し挿入する状態を示している。この段階の挿入作業
も、シリンダブロック２０及び２１に対して同一であ
る。以上のようにして、エンジン形状、ピストンＰの径
の大小に係わらず１種類のピストン挿入装置１によって
ピストン挿入作業が可能である。

【００２８】なお、前実施例では、圧縮プレート４の圧
縮面４ａを円弧としてピストンリングＲ及びピストンＰ
への圧着性を良くしたが、圧縮プレート４を弾性変形可
能な材質としての例えばゴムにすることで圧着面積を大
にして圧縮を安定させることができる。また、ピストン
リングＲ及びピストンＰへのきずの付与を防止できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によるピストン挿入装置によれば、所定数のアクチュエ
ータによってピストンリングを圧縮させるので、ピスト
ン径が異なってもよく、また、安定に、ピストンをシリ
ンダブロックに挿入させることができ、エンジンの種
類、ピストン径の種類、が多数あっても１種類のピスト
ン挿入装置で作業できるので、装置の使い分けがなくな
り、装置への習熟、装置の管理保全が容易であるという
利点を有する。

【００３０】また、請求項２によれば、圧縮プレートを
弾性変形可能な材質から構成したので、圧縮力に応じて
圧縮面が弾性変形して圧着面積をひろげ、圧縮を安定さ
せ、ピストンリング、ピストンへのきずの付与を防止で
きる。また、請求項３によれば、圧縮プレートの半径方
向作動をぶれることなく円滑に行うことができ、ピスト
ンリングの圧縮をより正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のピストン挿入装置の一例を示す全体構
成の上面図

【図２】同上のフレーム２を示す図で、（ａ）は上面
図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ側断面図、（ｄ）
はエアシリンダ３の取付け部Ｃの拡大詳細図

【図３】フレーム、エアシリンダ、圧縮プレート、ガイ
ド夫々の取り付け関係を示す断面図

【図４】図１のフレームに、エアシリンダが装着され、
エアシリンダ内のエアシリンダに圧縮プレートが螺着さ
れた状態を示す上面図

【図５】図１の圧縮プレート４を示す図で、（ａ）は上
面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図

【図６】図３のガイド５を示す側面図

【図７】シリンダブロックへのピストンの挿入手順を示
す図

【図８】従来のピストン挿入治具を示す側断面図

【図９】従来のピストン挿入装置を示す上面図

【図１０】従来の治具、装置によるシリンダブロックへ
のピストンの挿入手順を示す図

【符号の説明】

Ｐ ピストン Ｒ ピストンリング １ ピストン挿入装置 ２ フレーム ２ａ角座 ３ エアシリンダ ３ａエアピストン ４ 圧縮プレート ４ａ圧縮面 ５ ガイド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン組立作業時にシリンダ内にピスト
   ンを挿入するピストン挿入装置であって、内側にピスト
   ンが挿入セットされるリング状のフレームと、該フレー
   ムの半径方向外側に円周方向等配放射状に設けられた所
   定数のアクチュエータと、前記フレームの半径方向内側
   にあって前記各アクチュエータの作動部に結合され、前
   記フレーム内側に挿入セットされたピストンのピストン
   リングを圧縮するピストンリング圧縮プレートと、を含
   んで構成されたことを特徴とするエンジン組立作業にお
   けるピストン挿入装置。
2. 【請求項２】前記圧縮プレートは、弾性変形可能な材料
   により形成されたことを特徴とする請求項１記載のエン
   ジン組立作業におけるピストン挿入装置。
3. 【請求項３】前記ピストンリング圧縮プレートに設けら
   れて該ピストンリング圧縮プレートの半径方向作動を支
   持する複数のピン状のガイドを備えたことを特徴とする
   請求項１または２に記載のエンジン組立作業におけるピ
   ストン挿入装置。