JP2006038186A

JP2006038186A - コネクティングロッド軸受メタル確認装置

Info

Publication number: JP2006038186A
Application number: JP2004222874A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Suzuki; 一弘鈴木
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】クランクシャフトにコネクティングロッドが取り付けられた状態で、クランクシャフトのクランクピンとコネクティングロッドのクランクピン孔との間に軸受メタルが装着されていることを確認できるコネクティングロッド軸受メタル確認装置を提供する。
【解決手段】コネクティングロッド１１０が組み付けられているクランクシャフト１００を保持し、クランクピンの中心とピストンピン孔１１７の中心とを結ぶ直線に沿ってコネクティングロッド１１０を往復移動させ、その移動量を測定する。そして、測定した移動量が予め設定されている基準値よりも大きい場合に、軸受メタル１２０が未装着であると判断する。
【選択図】図４

Description

本発明は、クランクシャフトにコネクティングロッドが取り付けられた状態でクランクシャフトのクランクピン外周面とコネクティングロッドのクランクピン孔内周面との間に軸受メタルが装着されていることを確認するコネクティングロッド軸受メタル確認装置に関する。

例えば、従来より自動車用エンジンに用いられている水平対向型エンジンは、クランクケースから互いに左右に離反する方向に水平に各シリンダが突設されたエンジンブロックを有している。エンジンブロックは、クランクケースの中央部分でクランクシャフトの回転中心軸線に沿って左右に分割可能な構成を有しており、左右のエンジンブロックを合わせ面で互いに向かい合わせて接合することにより、クランクケース内にクランクシャフトを回転自在に支持するように形成されている。

図８は、水平対向型エンジンに用いられるクランクシャフト１００とコネクティングロッド１１０の構成を説明する図、図９は、コネクティングロッド１１０のクランクシャフト１００への組付方法を説明する斜視図である。

クランクシャフト１００は、図８に示すように、軸方向両端部と、その両端部の間で軸方向に所定間隔をおいて同軸上に配置されてエンジンブロックに回転自在に支持される複数のメインジャーナル１０１と、各メインジャーナル１０１の端部からメインジャーナル１０１の径方向に突出して互いに対をなす複数組のリブ１０２と、対をなすリブ１０２の間に架け渡されてメインジャーナル１０１の中心から偏倚した位置に回転中心が設定されたクランクピン１０３とを有している。

コネクティングロッド１１０は、図９に示すように、クランクピン１０３に回転自在に支持される大端部１１１と、大端部１１１から延出するロッド部１１２と、ロッド部１１２の先端側でピストンピン孔１１７が穿設された小端部１１３とを備えている。大端部１１１は、ロッド部側１１４とキャップ部側１１５に二分割することができ、クランクシャフト１００のクランクピン１０３に、その径方向外側から挟み込むことにより、クランクピン１０３に外嵌可能なクランクピン孔を形成するように構成されている。クランクシャフト１００のクランクピン１０３の外周面とコネクティングロッド１１０のクランクピン孔内周面との間には、軸受メタル１２０が装着される。軸受メタル１２０は、クランクピン孔のキャップ部側１１５の半円凹部１１５ａとロッド部側１１４の半円凹部１１４ａにそれぞれ装着可能な断面が略円弧状の半割円筒形状を有している。

水平対向エンジンを組み立てる場合には、まず、クランクシャフト１００に軸受メタル１２０を介してコネクティングロッド１１０を組み付けて、そのクランクシャフト１００を間に介して、左右のエンジンブロックを合わせ面で互いに向かい合わせて接合し、クランクシャフト１００をクランクケース内に回転自在に支持する。そして、シリンダヘッド側からシリンダボア内にピストンを挿入し、シリンダブロックの側面に穿設されたピストンピン取付孔から挿入したピストンピンにより、ピストンとコネクティングロッド１１０の小端部１１３とを連結することにより組み立てられる。

尚、従来より、エンジンブロックの軸受部の軸方向両側に形成された半円状凹部に組み付けられる一対の半円環状のスラストメタルの有無を確認するためのスラストメタル有無確認装置がある。このスラストメタル有無確認装置は、シリンダブロックのクランクケース内に形成されている半円凹状の軸受部に接離する検知フォーク部材を備えており、クランクシャフトをクランクケースに組み付ける前に、検知フォーク部材を軸受部に接近させ、軸受部に予め取り付けられている半円環状のスラストメタルに直接当接させることによって、スラストメタルの存在を確認する構成を有している（例えば、特許文献１参照）。

実開平３−３３０３１号公報

しかしながら、図９に示すように、クランクシャフト１００にコネクティングロッド１１０を取り付けた状態では、コネクティングロッド１１０のクランクピン孔の周辺は、クランクシャフト１００のリブ１０２によって覆われており、外部から軸受メタル１２０の存在を確認することは困難である。したがって、クランクピン孔のキャップ部側１１５とロッド部側１１４の少なくとも一方に軸受メタル１２０を装着せずにクランクシャフト１００にコネクティングロッド１１０を組み付けてしまった場合には、後で目視により軸受メタル１２０が未装着であることを確認することは困難である。軸受メタル１２０が未装着の状態でクランクシャフト１００がエンジンに組み付けられてエンジン運転が行われると、クランクシャフト１００等の異常摩耗を招き、エンジンに悪影響を及ぼすことが懸念される。

上記課題は、上述の水平対向型エンジンの場合に限られず、クランクケース内にクランクシャフトを組み付ける前に、予めコネクティングロッド１１０をクランクシャフト１００に取り付けてから、クランクシャフト１００をエンジンのクランクケース内に組み付けるエンジン組立方法を採る他の直列型やＶ字型等のエンジンにも同様に存在するものである。

また、軸受メタル１２０は、クランクピン１０３とコネクティングロッド１１０のクランクピン孔との間に介在されるので、従来の特許文献１に記載されたスラストメタル有無確認装置を用いても検知フォーク部材を軸受メタル１２０に直接当接させることはできず、軸受メタル１２０の欠品を確認することはできない。

本発明は、これらの問題に鑑み、従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、クランクシャフトにコネクティングロッドが取り付けられた状態で、クランクシャフトのクランクピン外周面とコネクティングロッドのクランクピン孔内周面との間に軸受メタルが装着されていることを確認できるコネクティングロッド軸受メタル確認装置を提供することにある。

上記課題を解決する請求項１に記載の発明によるコネクティングロッド軸受メタル確認装置は、クランクシャフトにコネクティングロッドが組み付けられている状態で、クランクシャフトのクランクピン外周面と、コネクティングロッドのクランクピン孔内周面との間に軸受メタルが装着されていることを確認するコネクティングロッド軸受メタル確認装置において、クランクピンにコネクティングロッドが組み付けられたクランクシャフトを保持する保持手段と、コネクティングロッドの小端部のピストンピン孔に係合する係合手段と、係合手段をクランクピンの中心とピストンピン孔の中心との間を結ぶ直線に沿って往復移動させる移動手段と、移動手段により移動される係合手段の移動量を測定する測定手段と、測定手段により測定した移動量が予め設定されている基準値よりも大きい値であるときは軸受メタルが未装着であると判断する判断手段とを有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコネクティングロッド軸受メタル確認装置において、前記保持手段は、クランクシャフトを水平に保持し、コネクティングロッドがクランクピンから垂下する吊り下げ姿勢状態とし、係合手段は、コネクティングロッドの最下端に位置する小端部のピストンピン孔に係合し、移動手段は、係合手段を上下に往復移動させ、測定手段は、移動手段の上下方向の移動量を測定することを特徴とする。

請求項１の発明によると、クランクピンにコネクティングロッドが組み付けられたクランクシャフトを保持し、コネクティングロッドをクランクピンの中心とピストンピン穴の中心とを結ぶ直線に沿って往復移動させて、その移動量を測定することができる。そして、その測定した移動量が予め設定されている基準値よりも大きい値であるか否かに応じて軸受メタルの装着の有無を判断することができる。

したがって、コネクティングロッドがクランクシャフトに組み付けられた状態で、クランクピン外周面とクランクピン孔内周面との間に軸受メタルが装着されているか否かを容易に確認することができる。これにより、軸受メタルが装着されていないクランクシャフトがエンジンに組み付けられるのを防ぐことができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載した発明の一実施の形態を具体的に示したものであり、これによれば、クランクシャフトを水平に保持し、コネクティングロッドをクランクピンから吊り下げた姿勢状態とすることができる。そして、コネクティングロッドの最下端に位置する小端部のピストンピン孔に係合手段を係合させて上下に往復移動させることができる。

したがって、コネクティングロッドをクランクピンの中心とピストンピン穴の中心とを結ぶ直線に沿って往復移動させることができ、クランクピンに対するコネクティングロッドの移動量を容易に測定することができる。

次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。

図１は、コネクティングロッド軸受メタル確認装置１の正面図、図２は、右側面図、図３は、平面図、図４は、測定部３の要部を拡大して示した説明図、図５は、クランクシャフト保持部２の正面図、図６は、クランクシャフト保持部２２の右側面図である。尚、クランクシャフト１００は上述の［背景技術］で説明したものと同様の構成を有しているので、同一の符号を付することでその詳細な説明を省略する。

コネクティングロッド軸受メタル確認装置１は、図１〜図６に示すように、コネクティングロッド１１０が取り付けられたクランクシャフト１００を所定位置に保持するクランクシャフト保持部（保持手段）２と、所定位置に保持されたクランクシャフト１００に取り付けられているコネクティングロッド１１０の移動量を測定する測定部３を有している。

クランクシャフト保持部２は、クランクシャフト１００を搬送する搬送コンベアＣの搬送方向途中位置に設けられているコネクティングロッド軸受メタル装着確認ステージに設置されており、搬送コンベアＣの上を搬送されるパレットＰの上からクランクシャフト１００を持ち上げて、所定の高さ位置に保持するように構成されている。尚、クランクシャフト保持部２は、図１及び図３では、外形を破線で示すことにより省略している。

クランクシャフト１００には既にコネクティングロッド１１０が組み付けられており、搬送パレットＰの上にクランクシャフト１００の回転中心軸線が水平に延在する姿勢状態で載置されて、その回転中心軸線が搬送コンベアＣの搬送方向Ｆに沿うように搬送コンベアＣによって搬送される。

クランクシャフト保持部２は、図５及び図６に示すように、搬送コンベアＣの上方位置で略水平に延在するように設置されたベースプレート１１と、ベースプレート１１と搬送コンベアＣとの間の高さ位置で略水平に延在してベースプレート１１に上下方向に移動自在に支持されたリフトプレート１２と、リフトプレート１２を上下に移動させる昇降シリンダ１３を有している。

リフトプレート１２の下面には、搬送コンベアＣの搬送方向Ｆに所定間隔をおいて対峙し、互いに接近及び離間する方向に移動自在に支持された一対の支持アーム１４と、これら一対の支持アーム１４を互いに接近及び離間する方向に移動させる保持シリンダ１５が設けられている。そして、各支持アーム１４の下端部には一対の支持アーム１４を互いに接近する方向に移動させることによりクランクシャフト１００をその軸方向両側から挟持して回転自在に保持するワークセンタ１６がそれぞれ設けられている。また、一方の支持アーム１４には、ワークセンタ１６により保持したクランクシャフト１００を所定回数だけ回転可能でかつ任意の回転角度位置に配置させるための回転モータ１７が取り付けられている。

これにより、一対の支持アーム１４を互いに離間させた状態でリフトプレート１２を下降させて、下端で一対の支持アーム１４を互いに接近する方向に移動させ、支持アーム１４の下部に設けられているワークセンタ１６によりクランクシャフト１００の両端をその軸方向両側から挟持し、リフトプレート１２の上昇によりクランクシャフト１００を搬送パレットＰから持ち上げて所定高さ位置に保持し、クランクシャフト１００を所定回数だけ回転させた後に、各クランクピン１０３が同じ高さ位置となる回転角度位置に配置することができる。

本実施の形態では、クランクシャフト１００を所定速度で２回転させ、回転モータ１７の停止制御により、図１及び図３に示すように、各クランクピン１０３が同じ高さ位置でかつ＃１コネクティングロッド１１０−１と＃４コネクティングロッド１１０−２が測定部３から離間する側に配置され、＃２コネクティングロッド１１０−２と＃３コネクティングロッド１１０−３が測定部３に接近する側にセットする。そして、各コネクティングロッド１１０は、各クランクピン１０３に吊下支持され、小端部１１３が最下端に位置する姿勢状態とされ、大端部１１１を中心として小端部１１３を搬送コンベアＣの搬送方向Ｆに直交する方向に揺動自在に支持される。尚、図中で符号１８は、クランクシャフト１００を上記回転停止位置に停止させるための回転停止位置検出センサである。

測定部３は、図１に示すように、搬送コンベアＣの側方位置に配置され、クランクシャフト保持部２に対向して床面に固定される基台２１を有している。

基台２１の上面には、搬送コンベアＣの搬送方向に直交して水平に往復移動できるように第１スライドテーブル２２が設けられている。そして、基台２１内には、第１スライドテーブル２２を搬送コンベアＣに接近する前進方向及び搬送コンベアＣから離間する後退方向に往復移動させるための第１スライドシリンダ２３と、前進端に配置された第１スライドテーブル２２を所定距離だけ後退方向に移動させて、予め設定された測定位置に位置決め配置するための位置決めシリンダ２４が設けられている。

第１スライドシリンダ２３は、第１スライドテーブル２２の下面に沿って延在するように基台２１にシリンダ本体２３ａが取り付けられており、シリンダロッド２３ｂが第１スライドテーブル２２に接続されている。

位置決めシリンダ２４は、第１スライドシリンダ２３の下側に沿って平行に延在し、基台２１にシリンダ本体２４ａが取り付けられている。位置決めシリンダ２４のシリンダロッド２４ｂは、その先端が第１スライドテーブル２２から下方に向かって延出する腕部２２ａに対向し、第１スライドテーブル２２を前進端に配置した状態でシリンダ本体２４ａから突出させることにより、腕部２２ａに当接して第１スライドテーブル２２を前進端から後退方向に所定距離だけ移動させることができるように構成されている。

第１スライドテーブル２２の上部には、図２に示すように、第２スライドテーブル２５が搬送コンベアＣの搬送方向に沿って水平に往復移動自在に取り付け支持されており、その第２スライドテーブル２５を往復方向に移動させて搬送コンベアＣの搬送方向下流側に設定された待避位置と、搬送コンベアの搬送方向上流側に設定された係合位置とに選択的に配置可能な第２スライドシリンダ２６が設けられている。

第２スライドテーブル２５は、図１及び図３に示すように、基端部が第１スライドテーブル２２に支持されており、その基端部から第１スライドテーブル２２の前進方向に向かって水平に延在し、第１スライドテーブル２２が前進端まで移動した場合に先端部が搬送コンベアＣの上面に対向する位置まで突出する長さと、クランクシャフト１００の＃１クランクピン１０３−１から＃４クランクピン１０３−４までの長さよりも若干長い横幅を有した平板形状を有している。

図３で符号６１、６２は、第２スライドテーブル２５の移動位置を検出するための第２スライドテーブル移動位置検出センサであり、第２スライドテーブル移動位置検出センサ６１は、待避位置にあることを検出し、第２スライドテーブル移動位置検出センサ６２は、係合位置にあることを検知する。

第２スライドテーブル２５の下部には、クランクシャフト保持部２に保持されたクランクシャフト１００に吊り下げ状態で支持されている各コネクティングロッド１１０の小端部１１３に係合して、各コネクティングロッド１１０をクランクピン１０３の中心とピストンピン孔１１７の中心とを結ぶ直線に沿って上下に往復移動させるための揺動アーム３１が各々設けられている。

揺動アーム３１は、一定の高さ幅でかつ所定の厚みを有する帯状の板部材によって構成されており、図４に示すように、第１スライドテーブル２２の移動方向に沿って延在し、一端部３１ａが第２スライドテーブル２５の先端部から突出し、他端部３１ｂが第２スライドテーブル２５の基端部近傍に位置するように支持部２７に支持されている。そして、＃１〜＃４の各コネクティングロッド１１０−１〜１１０−４の各停止位置にそれぞれ対応するように互いに搬送コンベアＣの搬送方向に所定間隔をおいて平行に配置されている。

支持部２７は、第２スライドテーブル２５の下面に接面して固定される基板２７ａと、基板２７ａの両端縁でそれぞれ下方に向かって折曲されて対峙する一対の縦壁板２７ｂと、一対の縦壁板２７ｂ間に亘って架設される支持軸２７ｃとを有している。そして、揺動アーム３１の中央部分に貫通形成された貫通孔３２に支持軸２７ｃを挿通することにより、一端部３１ａ側と他端部３１ｂ側を上下方向に揺動自在に支持する構成を有している。

揺動アーム３１の一端部３１ａには、コネクティングロッド１１０の小端部１１３のピストンピン孔１１７に係合可能な係合ピン（係合手段）３３と、小端部１１３に当接して係合ピン３３をピストンピン孔１１７に挿入する際に案内するための案内ピン３４が設けられている。

係合ピン３３は、揺動アーム３１の一端部３１ａで第２スライドテーブル２５の待避位置側から係合位置側に向かって突設されており、コネクティングロッド１１０の小端部１１３に設けられているピストンピン孔１１７に嵌入可能な円柱形状を有している。

係合ピン３３は、第２スライドシリンダ２６により第２スライドテーブル２５を待避位置に移動させた状態（図３を参照）で第１スライドテーブル２２を前進移動させた場合に、クランクシャフト保持部２に保持されたクランクシャフト１００に吊り下げられているコネクティングロッド１１０の小端部１１３に対向し、第２スライドテーブル２５を係合位置に移動させることによって小端部１１３のピストンピン孔１１７に嵌入して係合可能な位置に設けられている。

係合ピン３３の先端部分は、ピストンピン孔１１７に嵌入する際に、係合ピン３３の中心位置とピストンピン孔１１７の中心位置との偏移を吸収して係合ピン３３をピストンピン孔１１７に嵌入することができるように、先端部分が基端に向かって移行するにしたがって漸次拡径されるテーパコーン形状を有している。

案内ピン３４は、係合ピン３３と同様に揺動アーム３１の先端でかつ係合ピン３３の他端側近傍位置にて第２スライドテーブル２５の待避位置側から係合位置側に向かって突設されている。そして、第２スライドシリンダ２６により第２スライドテーブル２５を待避位置に移動させた状態（図３を参照）で第１スライドテーブル２２を前進移動させた場合に、コネクティングロッド１１０の小端部１１３に当接してコネクティングロッド１１０を揺動させることができ、また、クランクピン１０３を中心として揺動するコネクティングロッド１１０の小端部１１３に当接させてピストンピン孔１１７の位置決めを行うことができるように構成されている。

一方、第２スライドテーブル２５の上面には、各揺動アーム３１をそれぞれ独立して上下方向に揺動させる揺動シリンダ機構（移動手段）４０と、揺動アーム３１の揺動によるコネクティングロッド１１０の移動量を測定するデジタルゲージ（測定手段）４３が設けられている。

揺動シリンダ機構４０は、２個の揺動シリンダ４１、４２を上下に連結したものを各揺動アーム３１に対して各々設けることによって構成されており、第２スライドテーブル２５の中央部に立設された支持台２８に取付支持されている。

支持台２８は、第２スライドテーブル２５の中央部に立設された支柱部２８ａの上端に支持板２８ｂを水平に取り付けることによって構成されており、その支持板２８ｂの上面に上側揺動シリンダ４１のシリンダ本体４１ａが上下方向に延在するように固定されている。上側揺動シリンダ４１のシリンダロッド４１ｂは、支持板２８ｂよりも下方に向かって突出し、先端部分が下側揺動シリンダ４２のシリンダ本体４２ａに連結されている。

下側揺動シリンダ４２のシリンダ本体４２ａは、上側揺動シリンダ４１と同軸上で上下方向に延在し、下側揺動シリンダ４２のシリンダロッド４２ｂは、先端部分が第２スライドテーブル２５に形成されている開口孔２５ａを通過して下方に向かって突出し、揺動アーム３１の他端部３１ｂ側にピン結合されている。

そして、揺動アーム３１を略水平に延在する基本姿勢状態と、係合ピン３３によってコネクティングロッド１１０の小端部１１３をクランクピン１０３から離間する方向に揺動させる引張方向傾斜姿勢状態と、コネクティングロッド１１０の小端部１１３をクランクピン１０３に接近する方向に揺動させる圧縮方向傾斜姿勢状態に姿勢変化させることができるように構成されている。

具体的には、上側揺動シリンダ４１のシリンダロッド４１ａを収縮させかつ下側揺動シリンダ４２のシリンダロッド４２ａを伸長させることにより基本姿勢状態とすることができる。そして、基本姿勢状態から下側揺動シリンダ４２のシリンダロッド４２ｂを収縮させて揺動アーム３１の他端部３１ｂ側を上方に持ち上げると共に一端部３１ａ側を下方に移動させることによって引張方向傾斜姿勢状態とすることができる。また、基本姿勢状態から上側揺動シリンダ４１のシリンダロッド４１ｂを伸長させて揺動アーム３１の他端部３１ｂ側を下方に押し下げると共に一端部３１ａ側を上方に移動させることによって圧縮方向傾斜姿勢状態とすることができる。尚、本実施の形態では、小端部１１３の中心と大端部１１１の中心とを結ぶ長さが若干異なる２種類のコネクティングロッド１１０に対応できるように、揺動アーム３１に上下方向に延在するように穿設された長孔３５にピン結合されており、コネクティングロッド１１０の種類に応じて異なる小端部１１３の高さ位置を吸収できるように構成されている。

デジタルゲージ４３は、図４に示すように、本体４３ａが第２スライドテーブル２５の上面でかつ揺動アーム３１の他端部３１ｂに対応する位置に取り付けられており、接触子４３ｂが本体４３ａから第２スライドテーブル２５に形成された開口孔２５ｂを通過して下方に向かって突出し、本体４３ａに上下方向に移動自在に支持されている。揺動アーム３１の他端部３１ｂには、第２スライドテーブル２５の開口孔２５ｂに対応する位置に上方に向かって突出するように当接部３６が設けられており、接触子４３ｂは、揺動アーム３１が引張方向傾斜姿勢状態とされた場合に当接部３６によって上方に移動され、圧縮方向姿勢状態とされた場合に当接部３６と共に下方に移動される。デジタルゲージ４３は、接触子４３ｂの上下方向の移動量を測定信号として出力する構成を有している。

図７は、コネクティングロッド軸受メタル確認装置１の制御系統を説明する説明図である。制御部６０は、コネクティングロッド軸受メタル装着確認ステージに設置された制御盤（図示せず）内に設けられており、シーケンスプログラムコンピュータやリレー回路等のハードウエアと、シーケンスプログラムコンピュータにインストールされて所定の処理を実行するソフトウエアプログラムによって構成されている。

制御部６０の入力側には、回転停止位置検出センサ１８、第２スライドテーブル移動位置検出センサ６１、６２、デジタルゲージ４３−１〜４３−４が各々接続されており、出力側には、昇降シリンダ１３や第１スライドシリンダ２３等にそれぞれ圧縮空気を供給するための電磁弁６３ａ〜６３ｇ、回転モータ１７を駆動するためのモータドライバ６４、測定結果を表示する表示部６５等が各々接続されている。

制御部６０は、その内部機能により、デジタルゲージ４３から入力された値に基づいて、コネクティングロッド１１０の移動量を算出し、予め設定されてシーケンスプログラムコンピュータの内部記憶手段に記憶されている基準値と比較し、算出した移動量が基準値よりも大きい場合に、クランクシャフト１００のクランクピン１０３とコネクティングロッド１１０のクランクピン孔１１６との間に軸受メタル１２０が装着されていない（未装着である）と判断する判断手段が構成されている。

また、回転停止位置検出センサ１８等の各種センサからの検出信号に基づき、各電磁弁６３ａ〜６３ｇの切換制御を行い、第１スライドシリンダ２３や第２スライドシリンダ２６等の各シリンダに圧縮空気を供給して各部の駆動を行う。

次に、上記構成を有するコネクティングロッド軸受メタル確認装置１を用いた軸受メタル１２０の確認方法について以下に説明する。

まず、コネクティングロッド１１０が組み付けられたクランクシャフト１００を搬送パレットＰに載置し、搬送コンベアＣによって軸受メタル装着確認ステージに搬送し、図示していない停止手段により、予め設定されている停止位置に停止させる。

そして、クランクシャフト保持部２によりクランクシャフト１００を搬送パレットＰから持ち上げて予め設定された保持位置に保持する。クランクシャフト保持部２では、リフトプレート１２が上方位置に配置されかつ一対の支持アーム１４が互いに離間する位置に配置された状態とされており、搬送パレットＰが停止位置に停止することにより、まず、リフトプレート１２を下方位置に移動させる。リフトプレート１２の下方位置への移動は、電磁弁６３ａの切換制御により昇降シリンダ１３を駆動することにより行う。

リフトプレート１２の下方位置への移動により、クランクシャフト１００の両端部にワークセンタ１６、１６を対向配置させると、一対の支持アーム１４、１４を互いに接近する方向に移動させて、ワークセンタ１６、１６によりクランクシャフト１００をその軸方向両側から挟持する。支持アーム１４、１４の接近方向への移動は、電磁弁６３ｂの切換制御により保持シリンダ１５を駆動することにより行う。

ワークセンタ１６、１６によりクランクシャフト１００を挟持すると、リフトプレート１２を上昇させて、クランクシャフト１００を予め設定された保持高さ位置に保持する。そして、回転モータ１７の回転駆動により、ワークセンタ１６を介してクランクシャフト１００を所定回数だけ回転させ、回転停止位置検出センサ１８からの検出信号に基づいて、クランクシャフト１００を予め設定された回転停止位置に停止させる。クランクシャフト１００は、回転停止位置への停止制御により、＃１〜＃４クランクピン１０３が同じ高さ位置でかつ、＃１クランクピン１０３−１と＃４クランクピン１０３−４が第１スライドテーブル２２から離間する側に位置し、＃２クランクピンと＃３クランクピンが第１スライドテーブル２２に接近する側に位置するように保持される。

クランクシャフト１００を回転停止位置に停止した状態で保持すると、次に、測定部３の測定動作処理を行う。まず、第１スライドテーブル２２をその前進端まで移動させる。第１スライドテーブル２２の移動は、電磁弁６３ｃの切換制御により第１スライドシリンダ２３を駆動することにより行う。

揺動アーム３１は、第１スライドテーブル２２の前進端への移動により、一端部３１ａがコネクティングロッド１１０の小端部１１３に対向する位置まで移動する。これにより、案内ピン３４を小端部１１３に衝突させ、小端部１１３が第１スライドテーブル２２の前進方向に沿って移動するようにコネクティングロッド１１０を揺動させることができる。

コネクティングロッド１１０は、その自重により再び測定部３側に揺り戻され、案内ピン３４に当接し、小端部１１３の中心が大端部１１１の中心よりも第１スライドテーブル２２の前進側に位置する若干傾斜した姿勢状態に保持される。それから、位置決めシリンダ２４の駆動により、第１スライドテーブル２２を所定距離だけ後退させ、クランクピン１０３の中心とピストンピン孔１１７の中心とを結ぶ直線が鉛直方向に延在する位置にコネクティングロッド１１０を位置決めし、係合ピン３３を小端部１１３のピストンピン孔１１７と略同一軸上に配置する。

そして、第２スライドテーブル２５を待避位置から係合位置に移動させ、揺動アーム３１の係合ピン３３を小端部１１３のピストンピン孔１１７に嵌入して係合させる。第２スライドテーブル２５の移動は、電磁弁６３ｄの切換制御によって第２スライドシリンダ２６を駆動することにより行う。

揺動アーム３１の係合ピン３３を小端部１１３のピストンピン孔１１７に嵌入して係合させると、次に、揺動シリンダ機構４０により揺動アーム３１を上下方向に揺動させて、コネクティングロッド１１０をクランクピン１０３の中心とピストンピン孔１１７の中心とを結ぶ直線に沿って引張方向と圧縮方向に付勢し、その移動量を測定する。

ここでは、まず、電磁弁６３ｆ、６３ｇの切換制御によって上側揺動シリンダ４１と下側揺動シリンダ４２の各シリンダロッド４１ｂ、４２ｂを共に収縮させ、揺動アーム３１の他端部３１ｂ側を上方に持ち上げて、揺動アーム３１を基本姿勢状態から引張方向傾斜姿勢状態となる方向に付勢する。これにより、コネクティングロッド１１０を引張方向に付勢し、かかる付勢状態で揺動アーム３１の他端部３１ｂの高さ位置をデジタルゲージ４３により検出して制御部６０に記憶する。

ここで、例えばクランクピン孔１１６のキャップ部側１１５の半円凹部１１５ａに軸受メタル１２０が未装着であった場合には、揺動アーム３１は軸受メタル１２０の厚さ分だけより大きく引張方向傾斜姿勢方向に傾斜することとなる。したがって、揺動アーム３１の他端部３１ｂは、軸受メタル１２０が適切に装着されている場合よりも高い位置まで移動することとなり、その高さ位置が制御部６０に記憶される。

次に、上側揺動シリンダ４１と下側揺動シリンダ４２の各シリンダロッド４１ｂ、４２ｂを共に伸長させ、揺動アーム３１の他端部３１ｂ側を下方に押し下げて、揺動アーム３１を圧縮方向傾斜姿勢状態となる方向に付勢する。これにより、コネクティングロッド１１０を圧縮方向に付勢し、かかる付勢状態で揺動アーム３１の他端部３１ｂの高さ位置をデジタルゲージ４３により検出し、制御部６０に記憶する。

ここで、例えばクランクピン孔１１６のロッド部側１１４の半円凹部１１４ａに軸受メタル１２０が未装着であった場合には、揺動アーム３１は軸受メタル１２０の厚さ分だけより大きく圧縮方向傾斜姿勢方向に傾斜することとなる。したがって、揺動アーム３１の他端部３１ｂは、軸受メタル１２０が適切に装着されている場合よりも低い位置まで移動することとなり、その高さ位置が制御部６０に記憶される。

制御部６０は、揺動アーム３１を引張方向傾斜姿勢状態となる方向に付勢してデジタルゲージ４３により検出した揺動アーム３１の他端部３１ｂの高さ位置の値と、揺動アーム３１を圧縮方向傾斜姿勢状態となる方向に付勢してデジタルゲージ４３により検出した揺動アーム３１の他端部３１ｂの高さ位置の値とに基づき、クランクピン１０３に対するコネクティングロッド１１０の移動量を算出する。

そして、その移動量と予め記憶されている基準値とを比較し、移動量が基準値よりも大きい場合には、クランクピン孔１１６のキャップ部側１１５の半円凹部１１５ａとロッド部側１１４の半円凹部１１４ａの少なくとも一方に軸受メタル１２０が未装着であると判断する。そして、表示部６５に測定結果として軸受メタル１２０が未装着であることを表示させるための信号を出力する。

一方、測定した移動量が基準値以下である場合には、クランクピン孔１１６のキャップ部側１１５の半円凹部１１５ａとロッド部側１１４の半円凹部１１４ａの両方に軸受メタル１２０がそれぞれ適切に装着されていると判断する。そして、表示部６５に測定結果として軸受メタル１２０が適切に装着されていることを表示させるための信号を出力する。

制御部６０は、各コネクティングロッド１１０の移動量を測定すると、第２スライドテーブル２５を係合位置から待避位置に移動させて、小端部１１３のピストンピン孔１１７と係合ピン３３との係合を解除する。そして、第１スライドテーブル２２を前進位置から後退位置に移動させて、揺動アーム３１を搬送コンベアＣの側方位置に移動させる。

それから、リフトプレート１２を下降させてクランクシャフト１００を搬送パレットＰの上に載置し、一対の支持アーム１４を互いに離間する方向に移動させてクランクシャフト１００の保持を解除する。そして、軸受メタル装着確認後のクランクシャフト１００は、搬送パレットＰと共に軸受メタル装着確認ステージから搬出させる。

上記構成を有するコネクティングロッド軸受メタル確認装置１によれば、コネクティングロッド１１０が組み付けられたクランクシャフト１００を水平に保持し、クランクピン１０３から吊り下がるように支持されているコネクティングロッド１１０を上下方向に往復移動させることができる。

そして、コネクティングロッド１１０のクランクピン１０３に対する移動量を測定し、予め設定されている基準値と比較し、移動量の方が大きい場合には、そのコネクティングロッド１１０とクランクピン１０３との間に軸受メタル１２０が装着されていない（未装着である）と判断することができる。

また、係合ピン３３をピストンピン孔１１７に係合させる前に、第１スライドテーブル２２の前進端への移動により、案内ピン３４を小端部１１３に衝突させてコネクティングロッド１１０を回転方向に揺動させることができ、クランクシャフト１００に対するコネクティングロッド１１０の回転不良を検知することができる。

例えば、軸受メタル１２０とクランクピン１０３との間に切り粉等の異物が混入する等によってコネクティングロッド１１０に回転不良が生じており、コネクティングロッド１１０が揺動後に自重によって再度クランクシャフト１００から吊り下げられた正常な姿勢状態に復帰することができない場合には、第２スライドテーブル２５を待避位置から係合位置に移動させたときに、係合ピン３３を小端部１１３のピストンピン孔１１７に嵌入して係合することができない。

このため、未係合の状態で揺動アーム３１が揺動され、デジタルゲージ４３によって所定値以上の移動量が検出される。したがって、表示部にエラー表示を出力し、コネクティングロッド１１０に回転不良が生じていることを警報することができる。

尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

コネクティングロッド軸受メタル確認装置の正面図である。同じく、右側面図である。同じく、平面図である。測定部の要部を拡大して示す説明図である。クランクシャフト保持部の正面図である。クランクシャフト保持部の右側面図である。コネクティングロッド軸受メタル確認装置の制御系統を説明する図である。クランクシャフトとコネクティングロッドの構成を説明する図である。コネクティングロッドのクランクシャフトへの組み付け方法を説明する斜視図である。

符号の説明

１コネクティングロッド軸受メタル確認装置
２クランクシャフト保持部（保持手段）
３３係合ピン（係合手段）
４０揺動シリンダ機構（移動手段）
４３デジタルゲージ（測定手段）
６０制御部（判断手段）
１００クランクシャフト
１０３クランクピン
１１０コネクティングロッド
１１３小端部
１１６クランクピン孔
１１７ピストンピン孔
１２０軸受メタル

Claims

クランクシャフトにコネクティングロッドが組み付けられている状態で、前記クランクシャフトのクランクピン外周面と、前記コネクティングロッドのクランクピン孔内周面との間に軸受メタルが装着されていることを確認するコネクティングロッド軸受メタル確認装置において、
前記クランクピンに前記コネクティングロッドが組み付けられた前記クランクシャフトを保持する保持手段と、
前記コネクティングロッドの小端部のピストンピン孔に係合する係合手段と、
該係合手段を前記クランクピンの中心とピストンピン孔の中心との間を結ぶ直線に沿って往復移動させる移動手段と、
該移動手段により移動される前記係合手段の移動量を測定する測定手段と、
該測定手段により測定した前記移動量が予め設定されている基準値よりも大きい値であるときは前記軸受メタルが未装着であると判断する判断手段と、
を有することを特徴とするコネクティングロッド軸受メタル確認装置。
前記保持手段は、前記クランクシャフトを水平に保持し、前記コネクティングロッドが前記クランクピンから垂下する吊り下げ姿勢状態とし、
前記係合手段は、前記コネクティングロッドの最下端に位置する小端部のピストンピン孔に係合し、
前記移動手段は、前記係合手段を上下に往復移動させ、
前記測定手段は、前記移動手段の上下方向の移動量を測定することを特徴とする請求項１に記載のコネクティングロッド軸受メタル確認装置。