JP2006145317A - Rotary drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車用エンジンに外部から回転駆動力を与える回転駆動装置に関する。 The present invention relates to a rotary drive device that applies a rotary drive force to an automobile engine from the outside.
従来、自動車用エンジンの試験とし、エンジンを着火させた状態で種々の試験を行なうファイヤリングテストがあるが、エンジン運転時の排気ガスや騒音等の問題が生じまた燃料の漏れなど作業環境問題も生じることから、最近では、エンジンを量産する工程における検査工程などでは、エンジンを着火せずに外力で回転駆動させながら試験を行なうモータリングテストが注目されている。このモータリングテストでは、エンジンの主軸に設けられたリングギアを、モータを用いて、起動時のみでなく常に外力で回転させながら試験が行なわれる。 Conventionally, there is a fire test in which various tests are performed while the engine is ignited as a test for an automobile engine. However, problems such as exhaust gas and noise during engine operation, and work environment problems such as fuel leakage Therefore, recently, in an inspection process in a process of mass-producing an engine, a motoring test in which a test is performed while rotating the engine with an external force without igniting the engine is attracting attention. In this motoring test, the test is performed while a ring gear provided on the main shaft of the engine is always rotated by an external force using a motor, not only at the time of startup.
エンジンは、クレーンなどにより、装置に設置されたパレットと呼ばれる搬送台上に載置されて搬送されるが、モータリングテストを行なうにあたっては、このエンジンに回転駆動力を与えるモータは、そのパレットに載置されて搬送されてきたエンジンのリングギアに、カップリング等を用いて、手作業により連結されている。この連結にあたっては、エンジンのリングギアの回転軸とモータの回転軸とを高精度に合わせる必要があり、多大な時間を要し、次々と量産されてくるエンジンを効率良く試験するのが困難であった。 The engine is mounted and transported by a crane or the like on a transportation platform called a pallet installed in the apparatus, but when performing a motoring test, a motor that gives rotational driving force to the engine is placed on the pallet. The engine ring gear that has been placed and transported is coupled manually using a coupling or the like. For this connection, it is necessary to match the rotation shaft of the engine ring gear and the rotation shaft of the motor with high precision, and it takes a lot of time and it is difficult to efficiently test the mass-produced engine one after another. there were.
特許文献1には、エンジンとモータとの連結を容易にするための工夫が提案されているが、回転軸を高精度に合わせるときの手作業が多少楽になるものの、多大な労力の手作業を要するという点を根本的に解決するものではない。
本発明は上記事情に鑑み、エンジンとモータの回転軸を高精度かつ容易に調整して連結することのできる機構を備えた回転駆動装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a rotary drive device including a mechanism that can easily adjust and connect the rotation shafts of an engine and a motor with high accuracy.
上記目的を達成する本発明の回転駆動装置は、自動車用エンジンに外部から回転駆動力を与える回転駆動装置において、
モータにより回転駆動されてエンジンに回転駆動力を伝達する主軸と、
上記主軸に対し、その主軸の軸方向に対する垂直な方向について位置決めがなされた第1の部材と、
上記第1の部材に、上記主軸の軸方向に対し垂直な面内で移動自在に支持され、その面内で移動することにより、搬送されてきたエンジンの位置ずれに倣って上記第1の部材に対し位置ずれを生じ、その位置ずれを生じたままエンジンを支持する第2の部材と、
上記第1の部材と上記第2の部材を上記軸方向に貫いて、第2の部材を、その第2の部材に支持されたエンジンごと第1の部材に位置決めする位置決めシャフトと、
上記第1の部材に上記第2の部材を介して位置決めされたエンジンに上記主軸を連結する連結部材とを備えたことを特徴とする。
The rotational drive device of the present invention that achieves the above object is a rotational drive device that applies rotational drive force to an automobile engine from the outside.
A main shaft that is rotationally driven by a motor and transmits rotational driving force to the engine;
A first member positioned with respect to the main shaft in a direction perpendicular to the axial direction of the main shaft;
The first member is supported by the first member so as to be movable in a plane perpendicular to the axial direction of the main shaft. By moving in the plane, the first member follows the positional deviation of the conveyed engine. And a second member that supports the engine while causing the positional shift;
A positioning shaft that penetrates the first member and the second member in the axial direction and positions the second member on the first member together with the engine supported by the second member;
And a connecting member for connecting the main shaft to an engine positioned on the first member via the second member.
本発明の回転駆動装置は、上記第1の部材と第2の部材を備え、第1の部材に対し第2の部材を、エンジンの位置ずれに倣って位置ずれさせてエンジンを第2の部材に固定し、今度は位置決めシャフトにより第2の部材を第1の部材に対し位置決めするようにしたため、エンジンを主軸に高精度かつ容易に位置決めして連結することができる。またこの動作全てを自動化することも可能である。 A rotary drive device according to the present invention includes the first member and the second member, and the second member is displaced with respect to the first member in accordance with the displacement of the engine. Since the second member is positioned with respect to the first member by the positioning shaft, the engine can be easily positioned and connected to the main shaft with high accuracy. It is also possible to automate all this operation.
ここで、上記本発明の回転駆動装置において、上記連結部材に作用して上記主軸とエンジンを切り離し、離間することによってその連結部材に上記主軸とエンジンを連結させる連結制御部材を備えることが好ましい。 Here, the rotary drive device of the present invention preferably includes a connection control member that acts on the connecting member to separate the main shaft and the engine and separate the main shaft and the engine by separating the main shaft and the engine.
こうすることにより、主軸とエンジンは連結部材を介して連結されるとともにその連結を制御する連結制御部材を離間させた状態で主軸を回転させてエンジンを回転駆動することができる。 By doing so, the main shaft and the engine are connected via the connecting member, and the engine can be driven to rotate by rotating the main shaft in a state where the connection control member for controlling the connection is separated.
また、上記本発明の回転駆動装置において、非回転時の主軸を支持しその主軸の回転に先立ってはその主軸から離間する主軸支持部材を備えることが好ましい。 Further, the rotary drive device of the present invention preferably includes a main shaft support member that supports the main shaft when not rotating and separates from the main shaft prior to rotation of the main shaft.
主軸をエンジンに連結するにあたっては、主軸とエンジンの回転軸はかなりの高精度で一致するように調整されるが、位置ずれ誤差をゼロにするには、各部材を極めて高い精度で製作して極めて高い精度で組立てる必要があり、現実的ではなく、ある程度の誤差は許容し、主軸とエンジンとの間をフレキシブルカップリングを介して連結するのが現実的である。この場合に、主軸とエンジンとが連結されていないときは、そのフレキシブルカップリングの影響で、主軸の、エンジンとの連結部分先端が垂れ下がるおそれがあり、これを支える主軸支持部材が必要となる場合がある。このような非回転時には主軸を支持する主軸支持部材を設け、主軸がエンジンと連結されて回転するときにはその主軸支持部材を離間した状態におくことにより、回転時には、主軸に余計な部材(主軸支持部材)が離間した状態にあるため、スムーズな回転駆動が可能となる。 When connecting the main shaft to the engine, the main shaft and the rotating shaft of the engine are adjusted so that they coincide with each other with a high degree of accuracy. It is necessary to assemble with extremely high accuracy, which is not realistic, allows a certain amount of error, and is realistic to connect the main shaft and the engine via a flexible coupling. In this case, when the main shaft and the engine are not connected, the tip of the main shaft connecting part may hang down due to the influence of the flexible coupling, and a main shaft support member is required to support this. There is. In such non-rotation, a spindle support member that supports the spindle is provided, and when the spindle is connected to the engine and rotated, the spindle support member is kept in a separated state. Since the member is in a separated state, smooth rotation driving is possible.
さらに、本発明の回転駆動装置において、エンジンを載置してそのエンジンを上記第2の部材に向けて搬送する搬送部材を備えることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the rotation drive device of the present invention further includes a transport member that mounts the engine and transports the engine toward the second member.
このような搬送部材を備えることにより、エンジンのモータリングテストが一層容易となる。 By providing such a conveying member, the motoring test of the engine is further facilitated.
以上説明したように、本発明によれば、主軸をエンジンの回転軸を高精度かつ容易に調整して連結することができる。 As described above, according to the present invention, the main shaft can be coupled with the rotary shaft of the engine adjusted with high accuracy and ease.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の一実施形態としての回転駆動装置の全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a rotary drive device as an embodiment of the present invention.
この図1には、リングギア11を備えたエンジン10を搬送するパレット110、モータ121が連結した主軸120、この主軸120の回転軸120aに対し垂直な方向について主軸120に対し位置決めされたイケール130、イケール130に、回転軸120aに対し垂直な面内で移動自在に支持された面板140が示されている。ここで、パレット110は、本発明にいう搬送部材の一例に相当し、イケール130は、本発明にいう第1の部材の一例に相当し、面板140は本発明にいう第2の部材に相当する。
FIG. 1 shows a
図2は、図1に示す全体構成図のうちのパレット110の部分を取り出して示した図である。
FIG. 2 is a view showing a part of the
エンジン10には、周囲11aにギアが設けられたリングギア11が備えられており、このエンジン10は、クレーン(図示せず)で吊り上げられてパレット110に載置され、コロ151の上を、図に示す矢印A方向に搬送される。エンジン10を載せてコロ121の上を矢印A方向に搬送されてきたパレット110は、その先端が当接部材152の当接部152aに突き当たって停止し、当接部材152に固定されたシリンダ153の軸153aがパレット110の位置決め穴110aに貫入してそのパレット110が当接部材152に位置決めされる。その状態のままシリンダ154の軸154aがゆっくりと伸び、パレット110が所定の位置までゆっくりと進行する。
The
ここで、パレット110は、シリンダ155の作用により上に持ち上げられて上下方向の高さ調整が行なわれ、また、シリンダ156の作用により後退が防止されるようになっている。
Here, the
また、この図2には、エンジン10に冷却水を通すための通水孔157が示されている。この通水孔157は、エンジン10との間が可撓性のホース(図示せず)で連結される。
In FIG. 2, a
パレット110は、正規の位置まで進行すると、パレット位置決めピン158がパレット110の位置決め穴110bに嵌入してパレット110が位置決めされ、このときに通水孔157もパレット側の通水孔112と連結する。
When the
図3は、エンジン側から見たイケールとそのイケールに支持された面板を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the scale viewed from the engine side and the face plate supported by the scale.
面板140は、4カ所の面板固定部141において、イケール130に、図3の上下左右(図1に示す主軸120の回転軸120aに対し垂直な面内)で遊動自在に固定されている。この面板140は、バネ142により、イケール130のほぼ中央に位置決めされるとともに、上下左右に移動自在となっており、ストッパ143により、その上下左右の移動範囲が制限されている。
The
面板140の中央には、エンジン10のリングギア11(図1、図2参照)が入り込むエンジン取付穴144が設けられており、このエンジン取付穴144に入り込んだリングギア11には、この図面の裏側から主軸120(図1参照)が連結される。
An
エンジン10は、そのリングギア11がエンジン取付穴144に入り込む際に、そのエンジン10の一部(クランクブロック)が、先端がテーパ状に形成されたクランクブロック支持爪145に乗り上げ、エンジン10がパレット110(図1、図2参照)から数mm程度持ち上げられた状態となる。また、これとともに、ロケートピン146が面板140から突出してエンジン10に設けられた穴に入り込み、エンジン10と面板140が位置決めされる。尚、ここにはロケートピン146は2カ所に示されているが、これはエンジンの種別によってエンジン10に設けられた穴の位置が異なるためであり、実際の位置決めにあたり面板140から突出して位置決めに用いられるのは、それら2カ所のうちの1カ所のロケートピンである。ここでの位置決めにあたっては、エンジン10はパレット110上に載置され位置誤差を持って面板140に近づくため、エンジン10がクランクブロック支持爪145に乗り上げてロケートピン146で位置決めされる際は、エンジン10の位置ずれ分だけ面板140が上下左右に移動し、イケール130に対し面板140が位置ずれした状態のまま、面板140とエンジン10が位置決めされる。
When the
このようにして面板140に対し位置決めされたエンジン10は、ワーククランプロッド147が図1に示すモータ149により回転して、その先端に固定されたクランプ爪148を回し、そのクランプ爪148でエンジン10が面板140に固定される。
In the
以上のようにして、先ずは、エンジン10が面板140に対し位置決めされて固定される。ただし、この状態では面板140はイケール130に対しては位置ずれを有し、図1に示す主軸120はイケール130に対し位置決めされているため、このままでは主軸120の回転軸とエンジン10の回転軸はずれたままとなっている。
As described above, first, the
次に、イケール130に対する面板140の位置決めについて説明する。
Next, positioning of the
面板140には、図3に示す面板芯出し穴171が形成されている。
A face
図4は、面板芯出し穴の部分の断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the face plate centering hole portion.
面板140の裏面側にはイケール130が接し、面板芯出し穴171には、リテーナ130の位置決め穴131が連通しており、シリンダ172の作用によりロケートシャフト173が距離Lだけ図4の右側に移動して、そのロケートシャフト173の先端部分がリテーナ130の位置決め穴131および面板140の面板芯出し穴171に嵌入する。この嵌入にあたっては、面板140はイケール130に対し位置ずれを生じているため、この位置ずれがあってもロケートシャフト173の先端部分が面板芯出し穴171にスムーズに嵌入できるよう、面板芯出し穴171のイケール130側に寄ったエッジ部分にはテーパ面171aが形成されるとともに、ロケートシャフト173には玉軸受用鋼球174が備えられており、玉軸受用鋼球174がテーパ面171aに干渉して面板140をイケール130に対し位置決めしながらロケートシャフト173の先端部分が面板芯出し穴171に嵌入する。これにより、面板140が、その面板140にエンジン10を固定したままイケール130に対し位置決めされる。エンジン10は面板140に対し位置決めされた状態で面板140に固定されているため、ロケートシャフト173により面板140がイケール130に対し位置決めされることで面板140に固定されたエンジン10もイケールに対し位置決めされ、これにより主軸120の回転軸と、エンジン10の回転軸が一致することになる。
The
図5は、主軸まわりを示した断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view around the main axis.
以上のようにして位置決めした後、主軸120とエンジン10のリングギア11が連結される。この図5では、回転軸120aの上半分は主軸120とリングギア11が非連結の状態を示しており、回転軸120aの下半分は、主軸120とリングギア11が連結された状態を示している。
After positioning as described above, the
主軸120は、図1に示すようにモータ121に連結されており、フレキシブル継手122、チャックホルダ180、および連結部材181を介して、エンジン10のリングギア11に連結され、モータ121の回転により主軸120が回転し、エンジン10のリングギア11を回転させるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
連結部材181は、その先端にワーククランプヅメ182が設けられており、連結部材181が回動軸183を中心に回動することによりワーククランプヅメ182がリングギア11に着脱する。この連結部材181は、回転軸120aを中心に回転した位置に、合計3カ所設けられている。
The
図6は、リングギアとワーククランプヅメとの関係を示した図である。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the ring gear and the work clamp.
リングギア11にはその外周11aにギアが設けられており、一方ワーククランプヅメ182にはそのギアの歯と噛合する歯が設けられている。ワーククランプヅメ182は、連結部材181の回動によりリングギア11の外周11aに接触する方向に移動してリングギア11を着脱し、リングギア11に装着された状態ではそのワーククランプヅメ182の歯がリングギア11の外周11aの歯と噛合した状態となり、主軸120(図5参照)が回転するとその回転によりワーククランプヅメ182がその主軸120の回転軸のまわりに公転してリングギア11を回転駆動する。
The
図5に戻って説明を続ける。 Returning to FIG.
連結部材181はスライド部材185がその連結部材181側にスライドすることによってその連結部材181の後端部分がスライド部材185に乗り上げて、ワーククランプヅメ182がリングギア11の外周11aに装着される方向に回動する。また、このスライド部材185は、バネ184により連結部材181側にスライドする方向に付勢されている。ここで、図5の回転軸120aの上側に示すように、連結制御部材190の先端の係合部191がスライド部材185に係合してスライド部材185を図の左側に引くことにより、連結部材181が、ワーククランプヅメ182がリングギア11から離れる方向に回動する。一方、回転軸120aの下側に示すように連結制御部材190は、スライド部材185との係合を解くことによりスライド部材185がバネ184の付勢力で連結部材181の後端部の下に入り込み、これによりワーククランプヅメ182がリングギア11に装着される。したがって、主軸120が回転してエンジン10を回転させている状態では、連結制御部材190はその回転体から離間した状態にある。
In the connecting
また、主軸120は、フレキシブル継手122を介してチャックホルダ180に連結されているが、このチャックホルダ180は、回転軸120aの上側に示すように、チャックホルダ固定部材200に、その先端に設けられた支持部202で支持されて、自重による偏心が防止されている。連結部材181の先端のワーククランプヅメ182がリングギア11に装着された状態では自重による偏心のおそれはなく、このときには、図1に示すシリンダ202の作用により、図5の回転軸120aの下側に示すように、チャックホルダ固定部材200が図5の左側に移動してその支持部202がチャックホルダ180から離れる。したがって、主軸120が回転してエンジン10が回転しているときは、チャックホルダ固定部材200も回転体から離間した状態にある。
The
以上のようにして、エンジン10が面板140に固定され、その面板140のイケール130に対する位置ずれが、エンジン10のリングギア11の回転軸が主軸120の回転軸と一致するように補正され、主軸120とエンジン10のリングギア11とが連結されて回転することにより、モータリングテストが行なわれる。テスト終了後はこれと逆の手順で、エンジン10が再びパレット110に載置されてこの回転駆動装置100から離れた場所に移送される。
As described above, the
10 エンジン
11 リングギア
110 パレット
120 主軸
130 イケール
140 面板
180 チャックホルダ
181 連結部材
190 連結制御部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
モータにより回転駆動されてエンジンに回転駆動力を伝達する主軸と、
前記主軸に対し、該主軸の軸方向に対する垂直な方向について位置決めがなされた第1の部材と、
前記第1の部材に、前記主軸の軸方向に対し垂直な面内で移動自在に支持され、該面内で移動することにより、搬送されてきたエンジンの位置ずれに倣って該第1の部材に対し位置ずれを生じ、該位置ずれを生じたまま該エンジンを支持する第2の部材と、
前記第1の部材と前記第2の部材を前記軸方向に貫いて、該第2の部材を、該第2の部材に支持されたエンジンごと該第1の部材に位置決めする位置決めシャフトと、
前記第1の部材に前記第2の部材を介して位置決めされたエンジンに前記主軸を連結する連結部材とを備えたことを特徴とする回転駆動装置。 In a rotary drive device that gives a rotational drive force to an automobile engine from the outside,
A main shaft that is rotationally driven by a motor and transmits rotational driving force to the engine;
A first member positioned with respect to the main shaft in a direction perpendicular to the axial direction of the main shaft;
The first member is supported by the first member so as to be movable in a plane perpendicular to the axial direction of the main shaft. By moving in the plane, the first member follows the positional deviation of the conveyed engine. And a second member that supports the engine while causing the positional shift;
A positioning shaft that penetrates the first member and the second member in the axial direction and positions the second member on the first member together with the engine supported by the second member;
A rotary drive device comprising: a connecting member for connecting the main shaft to an engine positioned on the first member via the second member.
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