JP2010207956A - ピストン挿入アシスト治具 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で且つ多機種に対応でき、柔軟性があるピストン挿入アシスト治具を提供する。
【解決手段】 ピストンリング７を装着したピストン１をシリンダ３０に挿入する治具であって、ピストン１を載置して位置決めする位置決めブロック２と、この位置決めブロック２に立設する支点部３と、この支点部３を中心に開閉してピストン１の外周面１ａと対向する一対のアーム４，５と、これらのアーム４，５にフローティング機構６を介して回動自在に装着されピストンリング７を挟持し収縮させる複数の押圧部８と、これらの押圧部８のピストンリング７に対する収縮位置を保持するロック機構９を備える。押圧部８は、ピストン１の外周面１ａに倣うと共にピストン１の外周面１ａに対向するテーパ形状２６を施した一対の爪２５，２５を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のピストンリングを装着したピストンをシリンダに挿入するためのピストン挿入アシスト治具に関する。

従来、リング溝に複数のピストンリングを装着したピストンをシリンダに挿入するための治具としては、機種毎に用意された専用治具が知られている。
また、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、この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、フレームの半径方向内側にあって各アクチュエータの作動部に結合され、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から構成された装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−７１１３４号公報

しかし、専用治具では機種の種類だけ用意しなければならず、取り扱いが煩雑である。また、機種毎に治具が異なるため挿入作業の習熟期間が長くなったり、挿入作業のやり直しが発生したりする場合がある。
また、特許文献１に記載の技術では、構成が簡易ではなく大掛かりになるという問題がある。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で且つ多機種に対応でき、柔軟性があるピストン挿入アシスト治具を提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく本発明は、ピストンリングを装着したピストンをシリンダに挿入する治具であって、ピストンを載置して位置決めする位置決めブロックと、この位置決めブロックに立設する支点部と、この支点部を中心に開閉してピストンの外周面と対向する一対のアームと、これらのアームにフローティング機構を介して回動自在に装着されピストンリングを挟持し収縮させる複数の押圧部と、これらの押圧部のピストンリングに対する収縮位置を保持するロック機構を備える。

また、前記押圧部はピストンに装着した複数のピストンリングを挟持し収縮させた状態でほぼ等間隔になるよう前記アームに４個配置し、これらの押圧部にピストンの外周面に倣うと共にピストンの外周面と対向するテーパ形状を施した一対の爪を設け、これら８つの爪をシリンダとピストンの隙間に挿入することもできる。

また、一対のアームを支点部で弾性部材により上方向に付勢されると共に、上下方向にスライドさせることもできる。

本発明によれば、簡易に構成することができると共に、シリンダへのピストン挿入作業の習熟期間の短縮及び作業性の向上による工数低減が図られる。また、押圧部にフローティング機構を設けて挿入作業に柔軟性を持たせることにより使い勝手が向上し、シリンダへのピストン挿入の品質が安定化される。更に、ロック機構によりピストンリングの収縮状態を保持することができる。

また、８つの爪でピストンリングを挟持し収縮させれば、リング溝からのピストンリングのはみ出しがなく、確実にピストンリングをリング溝内に収縮させることができる。また、ピストンの外周面と対向する爪の面をテーパ形状とすれば、ピストン挿入の際のピストンリングと爪との摩擦抵抗が減少し円滑に挿入作業を行うことができる。

また、一対のアームを支点部で弾性部材により上方向に付勢されると共に、上下方向にスライドするようにすれば、爪をシリンダとピストンの隙間に挿入した後にシリンダを押し下げることにより、ピストンリング収縮後のシリンダへのピストン挿入作業を円滑に行うことができる。

本発明に係るピストン挿入アシスト治具の平面図 本発明に係るピストン挿入アシスト治具の側面図 押圧部の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は断面図 作用説明図 作用説明図 作用説明図 作用説明図

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るピストン挿入アシスト治具は、図１及び図２に示すように、ピストン１を載置して位置決めする位置決めブロック２と、この位置決めブロック２に立設する支点部３と、この支点部３を中心に開閉してピストン１の外周面１ａと対向する一対のアーム４，５と、これらのアーム４，５にフローティング機構６を介して回動自在に装着されピストンリング７を挟持し収縮させる複数の押圧部８と、これらの押圧部８のピストンリング７に対する収縮位置を保持するロック機構９を備える。

位置決めブロック２には、３つのピストン受け台２ａ，２ｂ，２ｃが着脱自在に設けられている。これらのピストン受け台２ａ，２ｂ，２ｃを用いてピストン１を所定の姿勢になるよう３点支持すると、ピストン１はシリンダへの挿入作業にとって所望な位置に位置決めされる。これらのピストン受け台２ａ，２ｂ，２ｃは、ピストンの機種に対応して用意されている。

支点部３は、本治具のほぼ中心に位置し、位置決めブロック２に立設する支持柱１０と、この支持柱１０を嵌挿して上下方向に摺動自在なスライド部材１１と、このスライド部材１１と位置決めブロック２との間に縮装されたスプリング１２と、スライド部材１１の位置を調整する固定ブロック１３と、固定ブロック１３がスペーサ１４を介して当接するストッパ１５などからなる。固定ブロック１３とストッパ１５の間に挿入されるスペーサ１４の種類により、ピストン１の各機種に対応するようピストン把持位置を変更することができる。

スライド部材１１には、後述する一対のアーム４，５が取り付けられている。スライド部材１１はスプリング１２により上方向に付勢され、支持柱１０の上端側に位置している。スライド部材１１が固定ブロック１３とスペーサ１４を介してストッパ１５に当接することでアーム４，５による作業位置が確保される。支点部３におけるアーム４，５の上下方向のストロークは、ピストン１のシリンダに対する挿入ストローク以上に設定されている。

一対のアーム４，５は、略はさみのような形状をなし、閉状態でアーム４，５の前半部４ａ，５ａがピストン１の外周面１ａとほぼ等距離で対向するように略円弧形状に形成されている。アーム４の前半部４ａには、２つの押圧部８が夫々フローティング機構６を介して水平方向に回動自在に取り付けられている。２つの押圧部８は、夫々ワンタッチでアーム４の前半部４ａに装着することができる。

また、アーム５の前半部５ａにも、２つの押圧部８が夫々フローティング機構６を介して水平方向に回動自在に取り付けられている。２つの押圧部８は、夫々ワンタッチでアーム５の前半部５ａに装着することができる。これら４つの押圧部８は、アーム４，５が閉状態の時にほぼ等間隔になるよう配置されている。

また、作業者が把持するアーム４，５の後半部４ｂ，５ｂには、ギヤ式のロック機構９が設けられている。ロック機構９は、アーム４の後半部４ｂでスライド部材１１近傍に一端を回動自在に取り付けたラック部材２０と、このラック部材２０と噛合するアーム５の後半部５ｂに設けたギヤ２１と、このギヤ２１にラック部材２０を所定の圧力で押し付けるスプリング２２などからなる。スプリング２２はラック部材２０の一端近傍とアーム４の後半部４ｂとを連結するように設けられている。

押圧部８は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、複数のピストンリング７を収縮させるためにピストン１の外周面１ａに倣う面２５ａを形成した一対の爪２５，２５を有している。また、ピストン１とシリンダの隙間に挿入される爪２５の上端２５ｂは、図３（ｃ）に示すように、シリンダのスカート部の形状にも倣う面２５ｃを形成している。爪２５の上端２５ａの厚さＤは、爪２５がシリンダ１とピストンの隙間に円滑に挿入できるよう例えば、０．５ｍｍ以内としている。

更に、爪２５には、上端２５ｂから下端２５ｄに行くに従ってピストン１との間隙が大きくなるテーパ形状２６が形成されている。テーパ形状２６としては、例えば角度θが約５°程度である。また、軽量化のため押圧部８以外をアルミニュム製としている。

以上のように構成された本発明に係るピストン挿入アシスト治具の作用について説明する。先ず、アーム４，５を開状態にし、図４に示すように、複数のピストンリング７を装着したピストン１を位置決めブロック２に所定の姿勢になるようピストン受け台２ａ，２ｂ，２ｃに載置する。すると、ピストン１は所望な位置に位置決めされる。なお、図４ではアーム４，５などの記載を省略している。

次いで、アーム４，５の後半部４ｂ，５ｂを操作してアーム４，５を閉状態にし、図５に示すように、８つの爪２５でリング溝７ａに装着されたピストンリング７をリング溝７ａ内に収縮させる。８つの爪２５でピストンリング７を収縮するので、特に一番上のピストンリング７はリング溝７ａからはみ出すことなく収縮状態になる。

その状態は、ロック機構９により保持される。ここで、ロック機構９は、アーム４，５を閉じる方向にはロック機能が作用しないが、アーム４，５を開く方向にはロック機能が作用するので、アーム４，５によるピストンリング７の収縮状態を保持することができる。

次いで、図６に示すように、８つの爪２５の上端２５ｂがシリンダ３０に内接するようピストン１にシリンダ３０を載置する。そして、スプリング２２の収縮力に抗してラック部材２０をギヤ２１から離し、ロック機構９のロック状態を解除する。更に、シリンダ３０全体を垂直方向に押し下げる。

すると、位置決めブロック２で支持されているピストン１は、シリンダ３０を押し下げても動くことなくその位置が保持されるが、シリンダ３０を垂直方向に押し下げることにより、アーム４，５は支点部３に設けたスプリング１１の弾発力に抗してシリンダ３０を押し下げた分だけ降下する。

そして、爪２５に形成されたテーパ形状２６により、挿入に際してのピストンリング７と爪２５との間で生じる摩擦抵抗が低めに抑えられ、図７に示すように、ピストンリング７を装着したピストン１が８つの爪２５の拘束から解放されてシリンダ３０に円滑に挿入される。

本発明によれば、簡易に構成することができると共に複数機種に対応でき、シリンダへのピストン挿入作業の習熟期間の短縮及び作業性の向上による工数低減に貢献することができる。また、挿入作業に柔軟性を持たせることにより使い勝手が向上し、シリンダへのピストン挿入の品質を安定化させることができる。

１…ピストン、１ａ…外周面、２…位置決めブロック、２ａ，２ｂ，２ｃ…ピストン受け台、３…支点部、４，５…アーム、６…フローティング機構、７…ピストンリング、７ａ…リング溝、８…押圧部、９…ロック機構、１０…支持柱、１１…スライド部材、１２…スプリング、１３…固定ブロック、２０…ラック部材、２１…ギヤ、２２…スプリング、２５…爪、２５ｂ…上端、２５ｄ…下端、２６…テーパ形状、３０…シリンダ。

Claims (3)

1. ピストンリングを装着したピストンをシリンダに挿入する治具であって、ピストンを載置して位置決めする位置決めブロックと、この位置決めブロックに立設する支点部と、この支点部を中心に開閉してピストンの外周面と対向する一対のアームと、これらのアームにフローティング機構を介して回動自在に装着されピストンリングを挟持し収縮させる複数の押圧部と、これらの押圧部のピストンリングに対する収縮位置を保持するロック機構を備えることを特徴とするピストン挿入アシスト治具。
2. 請求項１記載のピストン挿入アシスト治具において、前記押圧部はピストンに装着した複数のピストンリングを挟持し収縮させた状態でほぼ等間隔になるよう前記アームに４個配置され、これらの押圧部にはピストンの外周面に倣うと共にピストンの外周面と対向するテーパ形状を施した一対の爪が設けられ、これら８つの爪をシリンダとピストンの隙間に挿入することを特徴とするピストン挿入アシスト治具。
3. 請求項１又は２記載のピストン挿入アシスト治具において、前記一対のアームは前記支点部で弾性部材により上方向に付勢されると共に、上下方向にスライドすることを特徴とするピストン挿入アシスト治具。