JP2005180333A

JP2005180333A - ピストンリング組付機

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Publication number: JP2005180333A
Application number: JP2003423183A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kawai; 康裕河合; Takamasa Yamaguchi; 隆正山口
Original assignee: Shinmei Industry Co Ltd
Current assignee: Shinmei Industry Co Ltd
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: JP4160897B2

Abstract

【課題】ピストンに対する複数のピストンリングの組み付けを一工程で行なうと共に、各ピストンリングの合口部の位置を適正に設定した状態で組付けることができるピストンリング組付機の提供。
【解決手段】組付部３を中心に放射線状に配置され、ピストンリングＤａ〜Ｄｄを組付部３に供給する複数のリング供給ブロック４ａ〜４ｄと、組付部３に供給されたピストンリングＤａ〜Ｄｄを拡径してピストンＡのリング溝Ｅａ〜Ｅｃ内に嵌入できるように構成してあるリング嵌合機構とからなり、、前記リング嵌合機構が、複数の拡張爪を有し、この拡張爪が突出した状態で拡径方向Ｒａに移動することにより複数のピストンリングＤａ〜Ｄｄを同時に拡径した状態で拡張爪内にピストンＡが挿入された後に、拡張爪を後退することにより、複数のピストンリングＤａ〜Ｄｄを各々対応するピストンＡのリング溝内に嵌合可能に構成してある。
【選択図】図１

Description

本発明は、ピストンのリング溝に対して複数のピストンリングを組み付けるようにしたピストンリング組付機に関するものであり、例えば、４サイクルエンジンのピストンに４つのピストンリングを一度に取付けることを可能とするピストンリング組付機に関する。

自動車エンジンなどの４サイクルエンジンのピストンにはコンプレッション用の２つの圧縮リングと、オイル掻き落とし用の一対のオイルリングが設けられている。また、オイルリングは、サイドレールと称される２つのピストンリングと、当該ピストンリングの間隔を規制するためのスペーサエキスパンダからなる。そして、上記圧縮リングが個々にリング溝に嵌め込まれるのに対し、オイルリングにおいては、１つのリング溝にスペーサエキスパンダと２つのピストンリングが嵌め込まれる。そこで、ピストンに対する各種ピストンリングの取付けを容易に行なうことができるピストンリング組付機が実用化されるに至っている。

従来のピストンリングの組付装置は、大まかに分類すると２種類に分けることができる。特許文献１に記載のピストンリング嵌め込み装置は、供給筒からピストンリングの厚さ（ピッチ）分を上昇させて、ピストンにピストンリングを組付ける装置である。このピストンリング嵌め込み装置を用いることにより、作業者はピストンの各リング溝にピストンリングを一つずつ確実に嵌め込むことができる。また、ピストンリングの合口部はピストンリング嵌め込み装置に対して常に同じ方向に向けられているので、作業者はピストンを適宜回して組付装置にセットすることにより、組付けるピストンリングの合口部の方向を調節することが可能となる。

しかしながら、前記ピストンリング嵌め込み装置では供給筒に１種類のピストンリングしか入れることができないので、一つのピストンに４種類のピストンリングを取付けるためには４種類の嵌め込み装置がそれぞれ必要となるという問題があった。また、作業者は各嵌め込み装置をそれぞれ用いて組付操作を４回繰り返す必要があった。

図９は特許文献２に記載のピストンリング組付機３０の構成を示す平面図である。図９において、Ａはピストンリングを組付ける対象となるピストン、ＢはこのピストンＡを搬送するベルトコンベア、Ｃは作業者の立ち位置である。また、３１〜３４は複数のピストンリングを収容する複数の収容筒３１ａ〜３４ａを設けたターンテーブル、３５は各収容筒３１ａ〜３４ａに収容されたピストンリングを一つずつ送出するリング送出板、３６は各収容筒３１ａ〜３４ａから送出されたピストンリングをガイドするガイド溝、３７はガイド溝３６内に送出された４つのピストンリングを一度に組付部３８まで搬送する搬送兼用分割体、３９は組付部３８に形成されたリング組付機構である。

前記組付機３０を用いることにより、各供給筒３１ａ〜３４ａから４つのピストンリングを一つずつ取出して、これら４つのピストンリングをまとめて組付部３８まで搬送し、ピストンリングを組付けることができる。
実開昭６１−２０１７７５号公報特開平７−１３６８６７号公報実開平２−９４０２９号公報

しかしながら、図９に示すように構成されたピストンリング組付機３０は、組付ける全てのピストンリングをリング送出板３５を用いて切り出して、ガイド溝３６内を搬送兼用分割体３７によって組付部３８まで搬送するので、搬送されるピストンリングが搬送中に容易に回転して、その合口部を規制することができないという問題があった。

このため、従来の組付機３０によってピストンＡに組付けられたピストンリングは、その合口部の方向が不規則であるので、作業者の手作業によってこの合口部の方向合わせを行なう必要があった。これは作業者にとって煩雑な作業であるだけでなく、作業効率の低下を招いていた。また、従来のピストンリング組付機３０はその構成が大掛かりにならざるを得ないので、作業者の立ち位置ＣはベルトコンベアＢを挟んで組付機３０の向かい側になる。したがって、作業者は各供給筒３１ａ〜３４ａまで手が届かなくなりベルトコンベアＢの動きを止めないかぎり、一人では各供給筒３１ａ〜３４ａにピストンリングを補給できないという問題もあった。

このために複数の供給筒３１ａ〜３４ａを設けたターンテーブル３１〜３４を形成することにより、ピストンリングの補充回数を少なくするようにしているが、これによって装置の構成が極めて複雑で大掛かりになり、装置が大型化することは避けられなかった。

特許文献３に記載のピストンリングの組み付け機も同様にターンテーブルを用いて、複数のリング収容部を形成することにより、多くのピストンリングを収容してピストンリングの補充回数を少なくすることが示されているが、この場合にも装置が複雑で大掛かりになるので、作業者は一人でリング収納部に対するピストンリングの補充を行えないという問題があった。

本発明は上述の事柄を考慮にいれてなされたものであって、その目的は、ピストンに対する複数のピストンリングの組み付けを一工程で行なうと共に、各ピストンリングの合口部の方向を適正に設定した状態で組付けることができ、かつ、ピストンリングの補給を容易に行なうことができるピストンリング組付機を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載のピストンリング組付機は、組付部を中心に放射線状に配置され、ピストンリングを組付部に供給する複数のリング供給ブロックと、組付部に供給されたピストンリングを拡径してピストンのリング溝内に嵌入できるように構成してあるリング嵌合機構とからなり、前記各リング供給ブロックが、複数のピストンリングをその合口部が揃うように重ねた状態で収容すると共に組付部の近傍に配置されたリング収容部と、ピストンリングをリング収容部から組付部へガイドするガイド溝を形成してなると共に組付部において各リング供給ブロックから供給されたピストンリングを支持するためのリング支持部を形成してなるガイド部材と、リング収容部に収容されたピストンリングの合口部の方向を一定にした状態でピストンリングを一つずつ組付部に搬送するリング搬送部とを有し、前記リング嵌合機構が、組付部においてピストンリングの軸芯方向に出退自在かつピストンリングの直径方向に拡縮自在に構成された複数の拡張爪を有し、この拡張爪が突出した状態で拡径方向に移動することにより複数のピストンリングを同時に拡径できると共に、このピストンリングの拡径状態で拡張爪内にピストンが挿入された後に、拡張爪を後退することにより、複数のピストンリングを各々対応するピストンのリング溝内に嵌合可能に構成してあることを特徴としている。

リング搬送部が、ガイド部材内における往復移動に伴ってリング収容部に収容されたピストンリングを一つずつ組付部に押し出すように構成された押し板と、この押し板を往復移動させるシリンダとを有し、かつ、押し板のピストンリングに当接する部分がピストンリングの外形に合わせて円弧状に形成されてなると共に、前記合口部に嵌合する突起状の回転止め部が形成されていてもよい（請求項２）。

回転止め部が、押し板によるピストンリングの搬送方向の最下端部に形成されていてもよい（請求項３）。

拡張爪が、各リング供給ブロックによるピストンリングの供給方向に合わせて配置されており、拡張爪の拡径方向への移動に合わせてガイド部材が拡径方向に移動可能に構成されていてもよい（請求項４）。

請求項１に記載のピストンリング組付機では、複数のピストンリングが組付部を中心とするそれぞれ異なる放射線状の方向から直接的かつ同時に組付部に供給されて、全てのピストンリングを一挙にピストンに組付けることが可能である。したがって、複数枚のピストンリングを同時に組付部に供給するリング供給ブロックの構成を簡略化して部品点数を削減しその製造コストを削減できると共に、装置の小型化を達成できる。

また、ピストンリングの供給経路が直接的であるから各ピストンリングの合口部の方向をそれぞれ一定にした状態で組付部に供給できる。したがって、作業者は一度の操作で全てのピストンリングを組付けることができ、かつ、組付けられたピストンリングの合口部の方向を確認したり、調整する作業を一切なくすことができる。つまり、作業効率の飛躍的な向上を達成できる。

さらに、組付部を中心に放射線状にリング供給ブロックが配置され、かつ、各リング収容部が組付部の近傍に配置されているので、装置が極めてコンパクトであり、その占有面積を小さくすることができる。そして、ピストンリング組付機がコンパクトで前記リング収容部が組付部の近傍に配置されているので、この装置を使用する作業者はピストンの搬送用ベルトコンベアを挟んで装置の向かい側で作業することが考えられるが、この場合に、作業者は組付部の近傍に配置されているリング収容部へのピストンリングの補充を無理なく容易に行なうことができる。すなわち、組付部品の補給のように適宜の間隔を空けて行なう作業の効率も向上することができる。

リング搬送部が、ガイド部材内における往復移動に伴ってリング収容部に収容されたピストンリングを一つずつ組付部に押し出すように構成された押し板と、この押し板を往復移動させるシリンダとを有し、かつ、押し板のピストンリングに当接する部分がピストンリングの外形に合わせて円弧状に形成されてなると共に、前記合口部に嵌合する突起状の回転止め部が形成されている場合（請求項２）には、リング搬送部の構成を簡略化すると共に、ピストンリングの合口部を固定しながら一つずつ押し出す動作を確実に行なうことができる。

回転止め部が、押し板によるピストンリングの搬送方向の最下端部に形成されている場合（請求項３）には、押し板による搬送を行なうときに合口部を回転止め部に押し当てながら搬送するので、ピストンリングの合口部の位置決めをより確実に行なうことができる。また、作業者がピストンリングをリング収容部に補充するときには、各リング供給ブロックの供給方向に対して後ろ側に合口部が来るようにセットできるので、ピストンリングの補充作業を容易に行なうことができる。

拡張爪が、各リング供給ブロックによるピストンリングの供給方向に合わせて配置されており、拡張爪の拡径方向への移動に合わせてガイド部材が拡径方向に移動可能に構成されている場合（請求項４）には、ピストンリングの拡径方向への移動幅をリング収容部と組付部の間に形成する必要がないので、それだけ前記リング収容部の位置を組付部の位置に近づけて配置することができ、作業者はリング収容部に対するリングの補充を容易に行なうことができる。また、ピストンリング組付機をコンパクトに形成することができる。さらに、拡張爪とリング支持部の位置関係をずらさないので、リング支持部によるピストンリングの支持を確実に行うことができる。

図１〜３は本発明のピストンリング組付機１の全体構成を示す図であって、図１は平面図、図２は作業者側から見た正面図、図３は側面図である。図４は組付対象となるピストンＡとピストンリングＤを示す図である。なお、以下の説明において、ＢはこのピストンＡを搬送するピストン位相ラインの一例としてのベルトコンベア、Ｃは作業者の立ち位置である。

図１〜３において、２は装置台２ａを含むフレーム、３は装置台２ａの正面（作業者）側の中心部に位置する組付部、４はこの組付部３を中心に放射線状に配置されて各々一つずつピストンリングＤを組付部３に供給する複数のリング供給ブロック、５は組付部３に供給されたピストンリングＤを拡径してピストンＡのリング溝内に嵌入できるように構成してあるリング嵌合機構である。

図４（Ａ）は、本例における組み付けの対象となる４サイクルエンジンのピストンＡの構成を示す側面図であり、このピストンＡには３つのリング溝Ｅａ〜Ｅｃが形成されている。そして、本例の組付機１は各リング溝Ｅａ〜Ｅｃに対して対応するピストンリングＤ（ＴＯＰリングＤａ、２ＮＤリングＤｂ、ＵＰＰＥＲリングＤｃ，ＬＯＷＥＲリングＤｄ）を組付けるものである。なお、以下の説明において、各ピストンリングＤを区別するときには、それぞれ符号Ｄａ〜Ｄｄを用いる。

図４（Ｂ）は、本例における組み付けの対象となるピストンリングＤの構成を示す平面図であり、このピストンリングＤはその種類に関係なく、ピストンリングＤを拡径できるように一部を切断してなる合口部Ｆを形成している。なお、前記各ピストンリングＤａ〜Ｄｂは厚さや各部の大きさにおいて異なるものである。

図１〜３に示すリング供給ブロック４は、各ピストンリングＤａ〜Ｄｄに対応して４種類形成されており、それぞれを区別するときには、符号４ａ〜４ｄを用いて表わすこともある。本例の各リング供給ブロック４ａ〜４ｄは、組付部３を中心に例えば７２°の等間隔で放射線状に配置されているので、組付部３の周囲を５等分する。そして、本例では、各リング供給ブロック４ａ〜４ｄが位置しない部分に、各リング供給ブロック４ａ〜４ｄから供給されるピストンリングＤａ〜Ｄｄを受け止めるためのリング受けブロック４ｅを設けている。したがって、以下の説明において、リング供給ブロック４ａ〜４ｄのみならずリング受けブロック４ｅを含めて表現するときはブロック４ａ〜４ｅということもある。

なお、本発明におけるリング供給ブロック４の配置は上述の構成に限定されるものではない。例えば、リング供給ブロック４を６０°の等間隔で放射線状に配置することにより、組付部３の周囲を６等分して６つのブロックを形成することも可能である。何れにしても、リング供給ブロック４は組付部３の周囲を完全に包囲するように配置するのではなく、組付部３の正面側に作業者の立ち位置Ｃ（図１に図示）を確保できるようにし、ピストンリング組付機１の正面側にリング受けブロック４ｅを配置することが望ましい。これにより、組付部３の位置を作業者にできるだけ近づけて配置することが可能となる。

前記リング供給ブロック４は、複数のピストンリングＤをその合口部Ｆが揃うように重ねた状態で収容すると共に組付部３の近傍に配置されたリング収容部６と、ピストンリングＤをリング収容部６から組付部３へガイドするガイド溝７ａを形成してなると共に組付部３において各リング供給ブロックＤａ〜Ｄｄから供給されたピストンリングＤａ〜Ｄｄを支持するためのリング支持部７ｂを形成してなるガイド部材７と、リング収容部６に収容されたピストンリングＤの合口部Ｆの位置を固定しながらピストンリングＤを一つずつ組付部３に搬送するリング搬送部８とを有している。

なお、前記ガイド溝７ａおよびリング支持部７ｂの幅や厚さは、扱うピストンリングの幅や厚さに合わせて形成され、さらに、各リング供給ブロック４ａ〜４ｄにおけるガイド溝７ａおよびリング支持部７ｂの高さ位置は、組付部３に配置したピストンＡに形成されているリング溝Ｅａ〜Ｅｃの位置に合わせて形成されるものであることはいうまでもない。

前記リング嵌合機構５は、組付部３においてピストンリングＤの軸芯方向Ｚ（図２，３に図示）に出退自在かつピストンリングＤの直径方向Ｒ（図１に図示）に拡縮自在に構成された複数の拡張爪９を有し、この拡張爪９が突出した状態で拡径方向Ｒａ（前記直径方向Ｒのうち組付部３から遠ざかる方向）に移動することにより複数のピストンリングＤａ〜Ｄｄを同時に拡径できると共に、このピストンリングＤａ〜Ｄｄの拡径状態で作業者が拡張爪９内にピストンＡを挿入した後に、拡張爪９が後退することにより、複数のピストンリングＤａ〜Ｄｄを各々対応するピストンＡのリング溝Ｅａ〜Ｅｃ内に嵌合可能に構成してある。

また、図１において、１０は拡張爪９およびリング供給ブロック４の直径方向Ｒへの移動を行なうアクチュエータの一例としてのエアシリンダである。本例のエアシリンダ１０は一つのリング供給ブロック４（本例では４ｄ）をピストンリングＤの直径方向Ｒに摺動させるように取り付けている。なお、各ブロック４ａ〜４ｅには、互いに連動して前記ピストンリングＤの直径方向Ｒへの移動を可能とする連動連結部１１が形成されている。つまり、エアシリンダ１０の動作によるリング供給ブロック４ｄの摺動に連動して、各ブロック４ａ〜４ｅが同じ直径方向Ｒへ移動できるように構成している。

図５，６は前記各ブロック４およびリング嵌合機構５の詳細な構成を示す図であって、図５はリング供給ブロック４（例えば４ａ）とリング受けブロック４ｅの構成を拡大して示す縦断面図、図６はリング供給ブロック４（例えば４ｄ）とリング受けブロック４ｅの構成を拡大して示す平面図である。なお、図５に示すリング供給ブロック４ａの構成は他のリング供給ブロック４ｂ〜４ｄもほゞ同じであり、図６に示すリング供給ブロック４ｄの構成は他のリング供給ブロック４ｂ〜４ｄもほゞ同じである。

また、ブロック４は、装置台２ａ上に組付部３を中心に放射線状に形成されたスライドレール２ｂに対して摺動自在に載置されている。前記連動連結部１１は例えばブロック４の摺動方向Ｒに対して斜めに形成された傾斜カム溝１１ａを形成した第１連結部１１Ａと、この傾斜カム溝１１ａに嵌合する突起状のカムフォロア１１ｂを形成した第２連結部１１Ｂとからなる。したがって、リング供給ブロック４ｄが、図６に示すエアシリンダ１０からの動力によって、ピストンリングＤの拡径方向Ｒａまたは縮径方向Ｒｂ（前記直径方向Ｒのうち組付部３に向かう方向）に移動すると、連動連結部１１を介して連結されている全てのブロック４が同じ幅だけ拡径方向Ｒａまたは縮径方向Ｒｂに移動できるように構成してある。

なお、本例の場合、エアシリンダ１０によってリング供給ブロック４ｄだけを直接的に駆動し、他のブロック４ａ〜４ｃ，４ｅをリング供給ブロック４ｄに連動させることにより、製造コストを削減することを可能としている。しかしながら、エアシリンダ１０によって別のブロック４または複数のブロック４を駆動するように構成してもよい。

次に、図５，６を用いて前記リング収容部６の構成を説明する。このリング収容部６はピストンリングＤを収容できる程度の内径を有する筒状のカバー１２と、このカバー１２の内周面で前記組付部３から最も遠い位置に形成された縦長板状のガイド辺１３と、蓋体１４とを設けており、その下端部が、前記ガイド溝７ａに面するようにガイド部材７に取り付けられている。したがって、ピストンリングＤの合口部Ｆをガイド辺１３に合わせてリング収容部６内に収容することにより、合口部Ｆの位置がピストンリングＤの搬送方向に対して下流端に来るように、合口部Ｆの方向を一定にした状態で、このピストンリングＤを順次ガイド溝７ａに供給できるように構成している。

一方、前記ガイド溝７ａはピストンリングＤａの一つ（一枚）分の厚さよりも僅かに高い幅を有する溝であると共に、その水平方向の幅はピストンリングＤａの直径よりも幾らか広い幅を有する平面状の溝であり、このガイド溝７ａが組付部３側の端から他端までガイド部材７を貫通するように形成されている。そして、ガイド部材７の組付部３におけるリング支持部７ｂは他のリング供給ブロック４ｂ〜４ｄから供給されるピストンリングＤｂ〜Ｄｄを受け止めて、これらを組付部３に位置決めするためにそれぞれの高さ位置に形成されている。

また、７’はリング受けブロック４ｅにおいてガイド部材７に対応する高さ位置に設けられたガイド部材であり、このガイド部材７’には各リング供給ブロック４ａ〜４ｄから組付部３に供給されるピストンリングＤａ〜Ｄｄをそれぞれ受け止めて、これらを組付部３に位置決めするためにそれぞれの高さ位置にリング支持部７ｂ’を形成している。

本例のリング搬送部８は、例えばガイド部材７のガイド溝７ａ内に挿入され、ピストンリングＤの直径方向Ｒの往復移動に伴ってリング収容部６に収容されたピストンリングＤを一つずつ組付部３に押し出すように構成された押し板１５と、この押し板１５を往復移動させるアクチュエータの一例であるシリンダ１６と、押し板１５の一部を挟持した状態でシリンダ１６の可動端に固定されるアーム１７とを有している。

さらに、前記押し板１５には、図６に示すように、ピストンリングＤに当接する部分にピストンリングＤの外形に合わせた円弧状部分１５ａを形成しており、かつ、ピストンリングＤの合口部Ｆに嵌合する突起状の回転止め部１５ｂが形成されている。なお、この回転止め部１５ｂは、押し板１５によるピストンリングＤの搬送方向の最下端部に形成されている。したがって、前記ガイド辺１３によって合口部Ｆの方向を一定にした状態でガイド溝７ａ内に供給されるピストンリングＤを押し板１５によって押し出すときに、この合口部Ｆが確実に回転止め部１５ｂに嵌合するので、このピストンリングＤが搬送中に回転することを防止できる。

また、前記各ブロック４は、基端部３において下方からピストンＡを支持するためのヘッド支持部材１８を形成している。したがって、このヘッド支持部材１８は、前記リング収容部６、ガイド部材７（または７’）、リング搬送部８と一体的に取り付けられているので、スライドレール２ｂに沿って図５における左右方向に摺動自在に構成されている。

次に、リング嵌合機構５の構成を図５，６を用いて説明する。このリング嵌合機構５は、上端に薄肉片状の爪部９ａを有し下部に凹部９ｂを有する前記拡張爪９と、上端にピストンＡの当接センサ２０ａを有し前記凹部９ｂに嵌合する長孔２０ｂが形成されると共に組付部３においてピストンリングＤの軸芯方向Ｚ（上下方向）に摺動自在に構成されたベース２０と、このベース２０の上下方向Ｚの移動を行なうアクチュエータとしてのシリンダ２１とからなる。なお、２２はリシンダ２１の取付けボックスである。

また、前記拡張爪９は、前記各リング供給ブロック４ａ〜４ｄによるピストンリングＤの供給方向に合わせて配置されており、本例ではブロック４の数に合わせて５本の形成されている。さらに、拡張爪９はヘッド支持部材１８に対して上下方向に摺動自在に係合するので、拡張爪９はヘッド支持部材１８の拡径方向Ｒａへの摺動に伴って、この方向Ｒに移動できるように構成されている。

加えて、各爪部９ａはその突出状態において、ピストンリングＤの拡径方向Ｒｂへ移動するときに、ガイド部材７，７’のガイド溝７ａまたはリング支持部７ｂ，７ｂ’に嵌入したピストンリングＤの内周に当たって、これがガイド溝７ａまたはリング支持部７ｂ，７ｂ’から外れることがないように支持できるように構成されている。

上述のように本例のピストンリング組付機１は各ブロック４の組付部３側の端部にそれぞれ拡張爪９を形成し、ブロック４ごとピストンリングＤの拡径方向Ｒａに移動できるように構成し、各リング供給ブロック４ａ〜４ｄにリング収容部６を設けているので、リング収容部６から組付部３へのピストンリングＤの供給経路となるガイド溝７ａが連続した一体的なガイド部材７内に直接的かつ直線的に形成されたものである。

したがって、上記構成のピストンリング組付機１においては、リング収容部６を組付部３に可及的に近接して配置することができる。つまり、リング収容部６の位置を組付部３における作業が可能である程度に近づけて配置すればするほど、ピストンリング組付機１を小型化でき、押し板１５の摺動幅を小さくすることができる。

なお、図５，６に示すＳ₁，Ｓ₂は前記押し板１５の位置を検知するセンサ、Ｓ₃，Ｓ₄はリング収容部６に収容されたピストンリングＤの有無を検知するセンサ、Ｓ₅〜Ｓ₇はブロック４の摺動位置すなわち拡張爪９の拡径状態を検出するセンサである。

図７，８は本発明のピストンリング組付機１の動作を説明する図であって、図７はリング供給ブロック７によるピストンリングＤの供給動作を説明する平面図、図８はリング嵌合機構５によるピストンリングＤの嵌合動作を説明する縦断面図である。

まず、リング供給ブロック７によるピストンリングＤの供給動作を説明する。ここで、リング供給ブロック７は、例えば、図７（Ａ）に示すように、縮径方向Ｒｂの端部まで摺動させている。また、図７（Ａ）には図示されていないが、拡張爪９を下降端まで移動させている。

そして、図７（Ａ）に示すように、押し板１５を拡径方向Ｒａの端（以下、後退端という）まで摺動させる。このとき、リング収容部６の最下部に収容されたピストンリングＤが、ガイド溝７ａ内に供給される。また、ピストンリングＤの合口部Ｆはガイド辺１３によって拡径方向Ｒａに向けられているので、この合口部Ｆが回転止め部１５ｂに嵌合するように供給される。

次に、図７（Ｂ）に示すように、押し板１５を縮径方向Ｒｂの端（以下、前進端という）まで摺動させることにより、前記合口部Ｆを回転止め部１５ｂに嵌合させてその回転を確実に止めながらリング収容部６から一つずつ押し出して、ピストンリングＤを組付部３に供給することができる。このとき、押し板１５によって搬送されるピストンリングＤは反対側のブロック４の組付部３の位置に形成されたリング支持部７ｂ（または７ｂ’）に支持されるので、確実に組付部３の位置において停止する。

さらに、図７（Ｃ）に示すように、押し板１５を後退端と前進端の間、すなわち中間位置において停止させる。なお、前記押し板１５の摺動動作を行なうための動力は図５に示すエアシリンダ１６によって与えられ、この押し板１５の進退位置は前記センサＳ₁，Ｓ₂によって確認される。

次いで、リング嵌合機構５によるピストンリングＤの嵌合動作を図８（Ａ）〜８（Ｄ）を用いて説明する。まず、図８（Ａ）に示すように、ベース２０を上昇させることにより組付部３におけるリング支持部７ｂ，７ｂ’またはガイド溝７ａ内にそれぞれ供給された４つのピストンリングＤａ〜Ｄｄの内周に、拡張爪９を挿入させ、その爪部９ａがリング支持部７ｂ，７ｂ’またはガイド溝７ａを覆うようにする。なお、この動力は図５に示すエアシリンダ２１によって与えられる。

次に、図８（Ｂ）に示すように、拡張爪９を拡径方向Ｒａに移動させて停止する。つまり、組付部３の直径がピストンＡを挿入可能な程度に大きくなるように、拡張爪９をリング組付位置に移動させる。なお、この動力は図６に示すエアシリンダ１０によって与えられ、ブロック４全体がガイドレール２ｂに沿って拡径方向Ｒａに移動することにより拡張爪９が拡径方向Ｒａに移動するので、爪部９ａはピストンリングＤを支持部７ｂ，７ｂ’またはガイド溝７ａに押し当てるようにして拡径し、ピストンリングＤは支持部７ｂ，７ｂ’またはガイド溝７ａから外れるおそれがない。また、拡張爪９の位置はセンサＳ₅〜Ｓ₇などによって確認される。

作業者はこの時点でピストンＡを組付部３内にセットする。ピストンＡが組付部３内に挿入されると、ベース２０に形成された当接センサ２０ａがこれを検出し、ピストンリング組付機１はこのピストンＡに対するピストンリングＤａ〜Ｄｄの組付けを行なうための次の動作を開始する。

すなわち、図８（Ｃ）に示すように、ベース２０を下降させることにより拡張爪９を下降させ、その爪部９ａがリング支持部７ｂ，７ｂ’またはガイド溝７ａを離れるようにする。このとき、リング支持部７ｂ，７ｂ’またはガイド溝７ａの高さ位置がピストンＡの各リング溝Ｅａ〜Ｅｃに合わせて形成しているので、各ピストンリングＤａ〜Ｄｄはそれぞれ所定のリング溝Ｅａ〜Ｅｃに嵌合する。

そして、図８（Ｄ）に示すように、拡張爪９を拡径方向Ｒａにさらに移動させ、ピストンリングＤａ〜Ｄｄが取り付けられたピストンＡを組付部３から取り出せるようにする。また、作業者がピストンＡを取り出すと、拡張爪９を縮径方向Ｒｂに移動させて、次のピストンＡに対する組付の準備を行なう。

上述のように構成されたピストンリング組付機１を用いることにより、作業者は、組付部３にピストンＡをセットするだけの一度の操作によって、複数のピストンリングＤａ〜Ｄｄを所定の位置に組付けることができる。また、各ピストンリングＤａ〜Ｄｄの合口部Ｆはこれに対応するリング供給ブロック４ａ〜４ｄの向きに合わせてそれぞれ異なっているので、作業者は組付けられたピストンリングＤａ〜Ｄｄの合口部Ｆを手作業で補正する必要が全くないので、操作性が向上する。

さらに、組付部３の極く近傍にリング供給部６が配置されるので、ピストンリング組付機１がたとえベルトコンベアＢ（図１参照）を挟んで、作業者の向かい側に配置されるとしても、この組付部３に手を伸ばす動作と同程度の動作で、リング供給部６へのピストンリングＤの補給を行なうことが可能である。

本発明のピストンリング組付機の平面図である。前記ピストンリング組付機の正面図である。前記ピストンリング組付機の側面図である。組付けられるピストンとピストンリングの例を示す図である。前記ピストンリング組付機の要部を拡大して示す一部縦断面図である。前記ピストンリング組付機の平面図である。前記ピストンリング組付機の動作を説明する図である。前記ピストンリング組付機の動作を説明する図である。従来のピストンリング組付機を示す平面図である。

符号の説明

１ピストンリング組付機
３組付部
４（４ａ〜４ｄ）リング供給ブロック
５リング嵌合機構
６リング収容部
７ガイド部材
７ａガイド溝
７ｂ，７ｂ’ リング支持部
８リング搬送部
９拡張爪
１５押し板
１５ａ円弧状部分
１５ｂ回転止め部
１６シリンダ
Ａピストン
Ｄ（Ｄａ〜Ｄｄ）ピストンリング
Ｅａ〜Ｅｃリング溝
Ｆ合口部
Ｒ直径方向
Ｒａ拡径方向
Ｒｂ縮径方向
Ｚピストンリングの軸芯方向

Claims

組付部を中心に放射線状に配置され、ピストンリングを組付部に供給する複数のリング供給ブロックと、組付部に供給されたピストンリングを拡径してピストンのリング溝内に嵌入できるように構成してあるリング嵌合機構とからなり、
前記各リング供給ブロックが、複数のピストンリングをその合口部が揃うように重ねた状態で収容すると共に組付部の近傍に配置されたリング収容部と、ピストンリングをリング収容部から組付部へガイドするガイド溝を形成してなると共に組付部において各リング供給ブロックから供給されたピストンリングを支持するためのリング支持部を形成してなるガイド部材と、リング収容部に収容されたピストンリングの合口部の方向を一定にした状態でピストンリングを一つずつ組付部に搬送するリング搬送部とを有し、
前記リング嵌合機構が、組付部においてピストンリングの軸芯方向に出退自在かつピストンリングの直径方向に拡縮自在に構成された複数の拡張爪を有し、この拡張爪が突出した状態で拡径方向に移動することにより複数のピストンリングを同時に拡径できると共に、このピストンリングの拡径状態で拡張爪内にピストンが挿入された後に、拡張爪を後退することにより、複数のピストンリングを各々対応するピストンのリング溝内に嵌合可能に構成してあることを特徴とするピストンリング組付機。
リング搬送部が、ガイド部材内における往復移動に伴ってリング収容部に収容されたピストンリングを一つずつ組付部に押し出すように構成された押し板と、この押し板を往復移動させるシリンダとを有し、かつ、押し板のピストンリングに当接する部分がピストンリングの外形に合わせて円弧状に形成されてなると共に、前記合口部に嵌合する突起状の回転止め部が形成されている請求項１に記載のピストンリング組付機。
回転止め部が、押し板によるピストンリングの搬送方向の最下端部に形成されている請求項２に記載のピストンリング組付機。
拡張爪が、各リング供給ブロックによるピストンリングの供給方向に合わせて配置されており、拡張爪の拡径方向への移動に合わせてガイド部材が拡径方向に移動可能に構成されている請求項１〜３の何れかに記載のピストンリング組付機。