JP2011073074A - 圧入装置および圧入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧入物を対象物の圧入部への圧入物の高い圧入精度を確保しながら、圧入作業の効率の向上が可能な圧入装置を提供する。
【解決手段】吸排気弁の弁ガイドを内燃機関のシリンダヘッド３の圧入孔に圧入する圧入装置１は、シリンダヘッド３が載置される載置台２０と、作業者が両手で操作する１対の操作レバー１５，１６を備えるプレス機１０と、載置台２０を浮動状態で支持可能な支持機構と、載置台２０に設けられた取っ手２５と、載置台２０を浮動状態で支持する浮動形態と載置台２０をテーブル１２に対して位置決めする位置決め形態とに前記支持機構を操作する第１，第２ボタン５１，５２とを備える。第１ボタン５１は、片手での取っ手２５による載置台２０の移動操作との同時操作が可能な範囲で取っ手２５に設けられる。第２ボタン５２は、片手での操作レバー１５の操作との同時操作が可能な範囲で操作レバー１５の把持部１５ａの近傍に設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧入物を対象物に圧入する圧入装置および該圧入装置による圧入方法に関する。そして、本発明において、例えば、前記対象物は内燃機関のシリンダヘッドであり、前記圧入物はシリンダヘッドに設けられる機関弁を案内する弁ガイドである。

従来、例えばスペアパーツ用のシリンダヘッドを生産する場合、量産機とは別に、プレス機を備える圧入装置により、弁ガイドがシリンダヘッドに設けられた圧入孔に圧入されることがある。このとき、弁ガイドおよび圧入孔の中心軸線同士を一致させる必要性から、位置の微調整ができるように、弁ガイドを保持するプレス機側の部材を水平面に沿って自由に移動可能に浮動支持する圧入装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、移動可能なテーブルを浮動支持するために、高圧空気を噴出させる支持機構が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−９４２３６号公報 特開昭６０−８５８４０号公報

プレス機に保持された圧入物（例えば、弁ガイド）を対象物（例えば、シリンダヘッド）の圧入部（例えば、圧入孔）に圧入する場合、圧入作業を効率化するために、圧入物および圧入部の中心軸線が圧入方向に平行になるように対象物が位置決めされて載置される載置台が利用され、該載置台はプレス機のテーブル上に配置される。
しかしながら、テーブル上での対象物の積み降ろし位置や圧入位置まで載置台を移動させるためには、作業者が、テーブルとの間の摩擦力に抗して載置台をスライドさせたり、または載置台を持ち上げて移動させたりする必要があって、手間のかかる作業であり、さらに載置台に載置される対象物がシリンダヘッドなどの重量物である場合には、その重量のために一層手間のかかる作業になって、圧入作業の効率の低下を招来する。

そして、プレス機による圧入作業において、作業の安全基準上、作業者はプレス機を作動させる１対の操作部材を両手で同時に操作しなければならないことから、圧入方向における圧入物および圧入部の中心軸線同士を一致させること（以下、「心出し」という。）が可能な位置まで、両操作部材の操作と載置台の位置調整とを、交互に、かつ徐々に、繰り返して行う必要があるため、圧入作業の効率を低下させる原因になる。

また、圧入物を保持するプレス機に浮動支持する支持機構が設けられる場合にも、該支持機構が設けられていることにより、圧入力に基づく圧入物と圧入部との自動的な心出しが可能となる位置まで、テーブルとの間の摩擦力に抗して載置台をスライドさせたり、または載置台を持ち上げて移動させたりする必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、圧入物を対象物の圧入部への圧入物の高い圧入精度を確保しながら、圧入作業の効率の向上が可能な圧入装置および圧入方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、圧入物（２）が圧入される圧入部（４）が設けられた対象物（３）が載置される載置台（２０）と、前記載置台（２０）が載置されるテーブル（１２）および作業者が両手で操作する１対の操作部材（１５，１６）を備えるプレス機（１０）と、を備え、前記プレス機（１０）が前記１対の操作部材（１５，１６）の操作により作動して前記圧入物（２）を前記載置台（２０）上で前記圧入部（４）に圧入する圧入装置において、前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）に対して浮動状態で支持可能な支持機構（４０，６０）と、前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）上で移動させるために前記載置台（２０）に設けられた取っ手（２５）と、前記支持機構（４０，６０）が前記載置台（２０）を前記浮動状態で支持する浮動形態と前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）に対して位置決めする位置決め形態とに前記支持機構（４０，６０）を操作する第１および第２スイッチ（５１，５２；７１，７２）とを備え、前記第１スイッチ（５１，７１）は、前記作業者の片手での前記取っ手（２５）による前記載置台（２０）の移動操作との同時操作が可能な範囲で、前記取っ手（２５）または前記取っ手（２５）の近傍に設けられ、前記第２スイッチ（５２，７２）は、前記両手の一方の手での一方の前記操作部材（１５）の操作との同時操作が可能な範囲で、前記一方の操作部材（１５）または前記一方の操作部材（１５）の近傍に設けられる圧入装置である。

これによれば、圧入物が圧入される対象物が載置された載置台をプレス機のテーブル上で移動させるときは、載置台に設けられた取っ手を掴みながら第１スイッチを操作することにより支持機構を浮動形態に操作して載置台を浮動状態にできるので、対象物の積み降ろし位置や圧入物の圧入位置への載置台の移動、および、圧入開始時における圧入物と圧入部での対象物との当接により圧入物を通じて対象物に作用する圧入力で載置台が移動して該圧入力に基づく圧入物と圧入部との自動的な心出し（以下、「自動心出し」という。）が可能となる位置（以下、「自動心出し可能位置」という。）への載置台の移動を、それぞれ迅速化できるので、圧入作業の効率を向上できる。
しかも、圧入物の圧入開始時には、１対の操作部材を操作すると同時に第２スイッチにより支持機構を浮動形態に操作して載置台を浮動状態にできるので、圧入物と圧入部との自動心出し時に、圧入力により載置台が容易に移動して、圧入物および対象物に塑性変形を生じさせることなく自動的心出しが行われる。この結果、プレス機を両手で操作して作動させながら、熟練者でなくても、容易に高い圧入精度を確保できる。
さらに、載置台を浮動支持するための支持機構を、載置台のみに設ければよく、プレス機に設ける必要がないので、圧入装置の構造を簡単化できて、圧入コストを削減できる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の圧入装置において、前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）上で第１方向に平行に移動可能に案内する案内部材（３１）と、前記載置台（２０）の位置を前記テーブル（１２）上で前記第１方向に直交する第２方向に調整可能な調整機構（３２）とを備え、前記載置台（２０）は、前記取っ手（２５）により加えられる力により前記案内部材（３１）に案内されて移動するものである。
これによれば、載置台を調整機構により第２方向で位置決めした状態にしておくことで、支持機構により浮動状態にある載置台を、案内部材を利用して、取っ手に加える力で第１方向に平行な方向に確実に、かつ容易に移動させることができるので、心出しが可能となる位置までの載置台の移動を迅速化できて、圧入作業の効率が向上する。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の圧入装置において、前記載置台（２０）は、前記テーブル（１２）上に配置されて前記支持機構（４０，６０）に支持される第１載置台（２１）と、前記第１載置台（２１）に位置決めされて固定されると共に前記対象物（３）が載置される第２載置台（２２）とから構成されるものである。
これによれば、対象物が異なる場合に、対象物が載置される第２載置台を変更するだけで、浮動支持される第１載置台を共通に使用できるので、圧入コストを削減できる。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の圧入装置において、前記支持機構（４０，６０）が前記浮動形態にあるとき、前記プレス機（１０）は、前記圧入物（２）に加える圧入力で前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）に当接させて位置決めするものである。
これによれば、圧入過程で浮動状態が解消されて、載置台がテーブルに位置決めされた状態で載置されるので、圧入完了まで浮動状態が維持される場合に比べて、圧入精度を高めることができる。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の圧入装置において、前記支持機構（４０，６０）は、前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）から浮上させる空気圧を有する高圧空気を前記載置台（２０）と前記テーブル（１２）との間に噴出させる空気噴出部（４１）から構成され、前記第１スイッチ（５１，７１）および前記第２スイッチ（５２，７２）は、前記空気噴出部（４１）への前記高圧空気の供給および供給停止を行うものである。
これによれば、高圧空気を利用して載置台を浮動状態にできるので、高圧空気の通路が形成されることで載置台の軽量化が可能になるので、取っ手による移動が容易になるうえ、支持機構の構造を簡単化できるので、圧入コストを削減できる。

請求項６記載の発明は、圧入物（２）が圧入される圧入部（４）が設けられた対象物（３）が載置される載置台（２０）と、前記載置台（２０）が載置されるテーブル（１２）および作業者が両手で操作する１対の操作部材（１５，１６）を備えるプレス機（１０）と、を備え、前記プレス機（１０）が前記１対の操作部材（１５，１６）の操作により作動して前記圧入物（２）を前記載置台（２０）上で前記圧入部（４）に圧入する圧入装置による圧入方法において、前記圧入装置は、前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）に対して浮動状態で支持可能な支持機構（４０，６０）と、前記支持機構（４０，６０）が前記載置台（２０）を前記浮動状態で支持する浮動形態と前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）に対して位置決めする位置決め形態とに前記支持機構（４０，６０）を操作する操作スイッチ（５１，５２；７１，７２）とを備え、前記操作スイッチ（５１，５２；７１，７２）の操作により前記支持機構（４０，６０）が前記浮動形態にされた状態で、前記テーブル（１２）上での前記載置台（２０）の移動と、前記プレス機（１０）による前記圧入物（２）の圧入の開始とが行われる圧入方法である。

これによれば、圧入物が圧入される対象物が載置された載置台をプレス機のテーブル上で移動させるときは、操作スイッチにより、支持機構が浮動形態とされて載置台が浮動状態とされることで、対象物の積み降ろし位置や圧入物の圧入位置への載置台の移動、および、圧入方向における圧入物と圧入部との心出し位置の近傍までの載置台の移動を迅速化できるので、圧入作業の効率を向上できる。
しかも、圧入物の圧入開始時には載置台が浮動状態になっているので、圧入物と圧入部との自動心出し時に、圧入力により載置台が容易に移動して、圧入物および対象物に塑性変形を生じさせることなく自動的心出しが行われる。この結果、プレス機を両手で操作して作動させながら、熟練者でなくても、容易に高い圧入精度を確保できる。
さらに、載置台を浮動支持する支持機構であるため、請求項１記載の発明と同様に、圧入装置の構造を簡単化できて、圧入コストを削減できる。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の圧入方法において、前記圧入装置は、前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）上で移動させるために前記載置台（２０）に設けられた取っ手（２５）を備え、前記操作スイッチ（５１，５２；７１，７２）は、前記浮動形態と前記位置決め形態とに前記支持機構（４０，６０）を操作する第１および第２スイッチ（５１，５２；７１，７２）から構成され、前記第１スイッチ（５１，７１）は、前記作業者の、前記取っ手（２５）を掴んでいる状態の手により、操作可能であり、前記第２スイッチ（５２，７２）は、前記作業者の、一方の前記操作部材（１５）を操作している状態の手により、操作可能であり、前記圧入物（２）の圧入開始時には、前記第２スイッチ（５２，７２）の操作により前記支持機構（４０，６０）が前記浮動形態にされているものである。
これによれば、第１，第２スイッチに関連して、請求項１記載の発明と同様の作用が奏される。

請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の圧入方法において、前記プレス機（１０）は、前記圧入部（４）への前記圧入物（２）の圧入過程で、前記圧入力により前記浮動状態にある前記載置台（２０）を前記テーブル（１２）に当接させて位置決めするものである。
これによれば、請求項４記載の発明と同様の作用がなされる。

本発明によれば、圧入物を対象物の圧入部への圧入物の高い圧入精度を確保しながら、圧入作業の効率の向上が可能な圧入装置および圧入方法が得られる。

本発明が適用された圧入装置の正面からの要部斜視図であり、その一部が模式的に示されている。 図１の圧入装置の別の角度からの要部斜視図である。 図１の圧入装置において、シリンダヘッドが載置された載置台が圧入位置にあるときの要部斜視図である。 図３の圧入装置において、左右方向に直交する平面でのシリンダヘッドの線断面図である。 図１の圧入装置における載置台の支持機構の変形例を示す要部断面図であり、（ａ）は、支持機構が位置決め形態にあるときの図であり、（ａ）は、支持機構が浮動形態にあるときの図である。

以下、本発明の実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された圧入装置１は、作業者により操作されて圧入物としての弁ガイド２（図３，図４参照）を対象物としてのシリンダヘッド３（図３，図４も参照）に圧入するプレス機１０と、内燃機関の構成部材であるシリンダヘッド３が載置される載置台２０とを備える。

図１〜図３を参照すると、プレス機１０は、上下方向で圧入作業空間を形成するように配置された台座部１１ａおよび天蓋部１１ｂを有する本体１１と、載置台２０が載置されると共に台座部１１ａに固定されたテーブル１２と、着脱可能に保持した弁ガイド２をシリンダヘッド３に圧入する圧入ヘッド１３と、圧入ヘッド１３を圧入方向に平行な方向である上下方向に平行に往復動させる駆動部材１４と、台座部１１ａに設けられて作業者が両手でそれぞれ操作する１対の操作部材としての操作レバー１５，１６と、両操作レバー１５，１６が一緒に操作されるときに両操作レバー１５，１６の操作量に応じて駆動部材１４の作動を制御する制御装置（図示されず）とを備える。

弁ガイド２をシリンダヘッド３に圧入する圧入力を発生する駆動部材１４は、圧入ヘッド１３が先端部に取り付けられて設けられる駆動ロッド１４ａと、一部が天蓋部１１ｂに収納されて台座部１１ａおよびテーブル１２の真上に配置される駆動ロッド１４ａが連結されると共に天蓋部１１ｂに収納される駆動源としての油圧シリンダ１４ｂとから構成される。油圧シリンダ１４ｂは、前記制御装置により制御される油圧により駆動されて、テーブル１２の真上に位置する駆動ロッド１４ａを、両操作レバー１５，１６の操作に応じて、圧入方向である下方に上下方向に平行に移動させ、戻し方向である上方に移動させる。
圧入ヘッド１３は、保持手段により、この実施形態では、磁気力により弁ガイド２を保持する磁気的保持手段である磁石により、弁ガイド２を保持する。また、両操作レバー１５，１６のそれぞれは、作業者が片手で把持する把持部１５ａ，１６ａを有する。

図４を参照すると、弁ガイド２は、シリンダヘッド３に設けられるタペット弁から構成される吸気弁および排気弁の弁ステム（図４には吸気弁５が示されている。）を移動可能に案内する円筒状部材であり、シリンダヘッド３に設けられた圧入部としての圧入孔４に圧入される。

図１〜図２を参照すると、圧入装置１は、プレス機１０および載置台２０のほかに、テーブル１２に対する載置台２０の位置を設定する位置決め機構３０と、テーブル１２上に配置される載置台２０をテーブル１２に対して浮動状態で支持可能な支持機構４０と、載置台２０に一体に設けられて載置台２０をテーブル１２上で移動させるために作業者が手で掴む取っ手２５と、支持機構４０が載置台２０を浮動状態で支持する浮動形態と載置台２０をテーブル１２に対して位置決めする位置決め形態とに支持機構４０を操作する第１，第２スイッチとしての第１，第２ボタン５１，５２を備える操作機構５０と、を備える。

ここで、左右方向は、圧入作業時にプレス機１０の正面（図１参照）に対面するときの作業者を基準とした左右方向であり、前後方向は、水平面に平行な方向で左右方向に直交する方向であるとする。そして、この実施形態では、左右方向は、上下方向から見て左右方向に細長い矩形のテーブル１２の長手方向でもある。

また、浮動状態とは、載置台２０がテーブル１２から浮き上がって、載置台２０のみの移動、およびシリンダヘッド３が載置された載置台２０の移動を妨げる摩擦力がテーブル１２との間で殆ど発生しないか、または極めて小さいときの支持機構４０による載置台２０の支持状態を意味し、プレス機１０の圧入ヘッド１３に保持された弁ガイド２とシリンダヘッド３の圧入孔４（図４参照）とが前記自動心出し可能位置にあるとき、圧入孔４への弁ガイド２の圧入が開始されて、圧入ヘッド１３がシリンダヘッド３に加える圧入力により、弁ガイド２およびシリンダヘッド３に塑性変形を生じさせることなく載置台２０が移動して、前記自動心出しがなされる支持状態を意味する。

載置台２０は、テーブル１２上に配置されて支持機構４０に支持されるプレート状の第１載置台２１と、第１載置台２１上に配置されて第１載置台２１に位置決めされて固定されると共に対象物が載置される第２載置台２２とから構成される。第２載置台２２は、円柱状の孔である圧入孔４の中心軸線Ｌ４（図４参照）が圧入方向に平行となるように、第１載置台２１に対して固定され、この実施形態では前後方向に対して傾斜している。

第１載置台２１に対する第２載置台２２の位置は、第２載置台２２に固定された調整部材２３に設けられた長孔を通じて調整可能である。この実施形態では、第２載置台２２は、後に説明する調整機構３２と協働して、圧入ヘッド１３に保持された状態の弁ガイド２の中心軸線Ｌ２（図４参照）および圧入孔４の中心軸線Ｌ４（図４参照）の前後方向での位置が一致するように（すなわち、両中心軸線Ｌ２，Ｌ４が前後方向に直交する１つの直交平面上に位置するように）、調整部材２３により前後方向に調整され、かつ位置決めされる。そして、支持機構４０が前記位置決め形態にあるとき、第１載置台２１の下面２１ｃがテーブル１２の上面１２ｃに接触して、第１載置台２１がテーブル１２に位置決めされた状態で載置される。
取っ手２５は、第１載置台２１において左右方向での両端部２１ａ，２１ｂ部の一方の端部の側面、この実施形態では、右端部２１ａの右側面に固定されている。

位置決め機構３０は、第１載置台２１をテーブル１２上で第１方向としての左右方向に平行に移動可能に案内する案内部材としての案内レール３１と、第１載置台２１の位置をテーブル１２の支持面である上面１２ｃ上で左右方向に直交する第２方向としての前後方向に調整可能な調整機構３２とを備える。

案内レール３１は、テーブル１２の前端部の前側面から前方に突出して左右方向に平行に一直線状に設けられる。調整機構３２は、左右方向に離隔して設けられた１以上の、ここでは複数としての１対の調整部３３を有する。
各調整部３３は、前後方向の移動が案内レール３１により規制された状態で、左右方向に移動可能となるように案内レール３１に摺動可能に嵌合する被案内体３４と、第１載置台２１に一体に固定されて設けられると共に被案内体３４に摺動可能に嵌合した状態で被案内体３４を貫通して前後方向に平行に延びている調整ロッド３５と、被案内体３４に移動可能に設けられて被案内体３４と調整ロッド３５との相対移動の許容および阻止を行う止め具であるネジ３６とを有する。

被案内体３４には、案内レール３１が収容される収容空間３４ｂを形成する案内部としての案内溝３４ａが設けられる。案内溝３４ａは被案内体３４の下面において下方に向かって開口する。案内溝３４ａまたは収容空間３４ｂの上下方向での幅（または、案内溝３４ａの深さ）は、第１載置台２１が浮動状態のとき、案内レール３１が収容空間３４ｂ内に位置して、被案内体３４と案内レール３１との当接により前後方向での第１載置台２１の移動が規制される一方で、被案内体３４が第１載置台２１と一体に案内レール３１に案内されて左右方向に移動できる値に設定されている。

支持機構４０が前記位置決め形態にあるとき、被案内体３４に螺合するネジ３６が緩められることで被案内体３４に対して前後方向に移動可能になる調整ロッド３５の位置が前後方向で調整されて、テーブル１２に対する第１載置台２１の前後方向での位置が調整された後に、ネジ３６が被案内体３４にねじ込まれる。そして、ねじ込まれたネジ３６が調整ロッド３５と当接して、被案内体３４と調整ロッド３５の相対移動が阻止されることで、第１載置台２１がテーブル１２に対して前後方向で位置決めされる。

支持機構４０は、第１載置台２１に設けられた空気噴出部４１から構成される。空気噴出部４１は、第１載置台２１に分散して配置されると共に上下方向でテーブル１２に向かって下面２１ｃに開口する多数の空気噴出口４２（図３には、その一部が示されている。）を形成する。下面２１ｃは、圧入方向または上下方向でテーブル１２の上面１２ｃと対向すると共に該上面１２ｃと接触可能な対向面である。
各空気噴出口４２からは、操作機構５０から供給された高圧空気がテーブル１２に向かって噴出する。そして、下面２１ｃと上面１２ｃとの間に供給された高圧空気の空気圧により、シリンダヘッド３の載置された載置台２０がテーブル１２から浮上する。

支持機構４０を浮動形態および位置決め形態に操作する操作機構５０は、高圧空気を空気噴出部４１に供給する空気供給装置５０ａである。この空気供給装置５０ａは、コンプレッサで加圧された高圧空気が充填された高圧空気源としての空気タンク５３と、第１載置台２１に設けられて各空気噴出口４２に連通する空気通路５４ａを形成する空気分配部５４と、空気タンク５３と空気分配部５４とを接続して空気タンク５３内の高圧空気を空気分配部５４に導く空気供給路を形成する導管である可撓性の空気ホース５５と、第１，第２ボタン５１，５２とを備える。なお、空気分配部５４は、第１載置台２１の一部により構成されるが、第１載置台２１とは別個の部材により構成されてもよい。

空気タンク５３から空気ホース５５および空気通路５４ａを通じて空気噴出部４１に供給される高圧空気は、各空気噴出口４２から第１載置台２１の下面２１ｃとテーブル１２の上面１２ｃとの間に供給されたとき、第１載置台２１をテーブル１２から浮上させる空気圧を有する。
空気ホース５５は、空気タンク５３に接続される第１共通ホース５５ａと、空気噴出部４１に接続される第２共通ホース５５ｂと、第１，第２共通ホース５５ａ，５５ｂに接続されると共に並列に設けられた第１，第２分岐ホース５５ｃ１，５５ｃ２とから構成される。第１，第２分岐ホース５５ｃ１，５５ｃ２には、開閉弁を備える第１，第２ボタン５１，５２がそれぞれ設けられる。

第１ボタン５１は、作業者の片手での取っ手２５による載置台２０の移動操作との同時操作が可能な範囲で、取っ手２５に設けられる。第２ボタン５２は、両手の一方の手での一方の操作レバー１５との同時操作が可能な範囲で該操作レバー１５においてその把持部１５ａの近傍に設けられる。
別の例として、第１ボタン５１は、取っ手２５による載置台２０の移動操作との同時操作が可能な範囲で、取っ手２５の近傍で第１載置台２１または第１載置台２１と一体に設けられた部材に設けられてもよい。

操作スイッチとしての操作ボタンを構成する第１，第２ボタン５１，５２は、空気噴出部４１への高圧空気の供給流量を変更可能である。この実施形態では、作業者が、片方の手、例えば右手で各ボタン５１，５２を押す作動操作をすることで空気噴出部４１への高圧空気の供給が行われて、支持機構４０が各空気噴出口４２からの高圧空気の噴出により浮動形態になり、各ボタン５１，５２を押すことを解除する作動解除操作をすることで、高圧空気の供給が停止されて、支持機構４０が各空気噴出口４２からの高圧空気の噴出が停止して位置決め形態になる。

以下、圧入装置１の動作と共に、該圧入装置１による弁ガイド２の圧入方法について説明する。
図１，図２を参照すると、弁ガイド２（図４参照）が圧入される前のシリンダヘッド３が、テーブル１２の両端部１２ａ，１２ｂの１つの端部付近、ここでは左端部１２ｂ付近に配置された物品載置部材７に置かれ、載置台２０が左端部１２ｂに近接した位置にない場合、シリンダヘッド３を第２載置台２２に載せるために載置台２０が左端部１２ｂに向けて移動させられる。その際、作業者は、一方の手としての右手で取っ手２５を掴みながら第１ボタン５１を作動操作し、空気噴出部４１に高圧空気を供給することにより、支持機構４０が高圧空気により浮動形態にされる。これにより、載置台２０が浮動状態なるので、作業者が他方の手である左手を第１載置台２１の左端部２１ｂに添え、右手で第１ボタン５１を作動操作しながら取っ手２５を通じて第１載置台２１に左方への力を加えることで、第１載置台２１が第２載置台２２と共にテーブル１２の左端部１２ｂである積み降ろし位置まで移動する。

前記積み降ろし位置で、第１ボタン５１が作動解除操作されて、支持機構４０が位置決め形態になり、第１載置台２１がテーブル１２に接触して載置される。この状態で、載置台２０は、第１載置台２１とテーブル１２との間の摩擦力により移動することがない。
例えば、先ず吸気弁用の弁ガイド２を圧入するために、作業者がシリンダヘッド３を荷台から第２載置台２２の所定位置に載せることで、圧入孔４の中心軸線Ｌ４（図４参照）は、圧入ヘッド１３に保持される弁ガイド２の中心軸線Ｌ２（図４参照）を含むと共に左右方向および圧入方向に平行な平面（すなわち、前記直交平面）上に位置し、シリンダヘッド３がテーブル１２に対して位置決めされる。

その後、作業者が取っ手２５を掴みながら第１ボタン５１を作動操作することにより、支持機構４０が浮動形態にされて第１載置台２１が浮動状態になった状態で、他方の手である左手を第１載置台２１の左端部２１ｂに添え、作業者が第１ボタン５１を作動操作しながら取っ手２５を通じて第１載置台２１に右方への力を加えることにより、載置台２０は、シリンダヘッド３が圧入ヘッド１３の真下に位置する圧入位置に移動する。そして、目視により圧入ヘッド１３の概略真下に圧入孔４が位置するまで載置台２０を移動させた後、第１ボタン５１が作動解除操作され、支持機構４０が位置決め形態にされる。その後、弁ガイド２が前記保持手段により保持されて圧入ヘッド１３に装着される（図３参照）。

図２〜図４を参照すると、次いで、作業者が両手で両操作レバー１５，１６の把持部１５ａ，１６ａを掴んで両操作レバー１５，１６を下方に移動させることで、制御装置に制御された駆動部材１４が弁ガイド２を保持した圧入ヘッド１３を圧入方向である下方に移動させて、弁ガイド２を圧入孔４に接近させる。弁ガイド２が圧入方向で圧入孔４の近傍まで近接した状態で、弁ガイド２および圧入孔４の両中心軸線Ｌ２，Ｌ４が大きくずれて、弁ガイド２の圧入孔４への挿入ができないとき、作業者は両操作レバー１５，１６を離して、右手で取っ手２５を掴みながら第１ボタン５１を作動操作して、支持機構４０を浮動形態にし、左手を第１載置台２１に添えながら、自動心出し可能位置まで第１載置台２１を左右方向に移動させて、載置台２０の位置調整を行う。

このように、支持機構４０を浮動形態にするために、第１ボタン５１は、弁ガイド２の積み降ろし位置への載置台２０の移動時と、弁ガイド２の圧入位置および弁ガイド２と圧入孔４との自動心出し可能位置への載置台２０の移動時とに、操作される。そして、テーブル１２上での載置台２０の移動は、支持機構４０を浮動形態として第１載置台２１を浮動状態とすることにより、左手を第１載置台２１の左端部２１ｂに添え、作業者が右手で取っ手２５を掴んで左方または右方に力を加えるにより、載置台２０のみおよびシリンダヘッド３が載置された載置台２０を、案内レール３１により左右方向に平行に案内された状態で、小さな力で容易に、かつ効率のよく移動させることができる。

その後、作業者は両手で両操作レバー１５，１６を操作して弁ガイド２を圧入ヘッド１３と共に下降させ、弁ガイド２が圧入孔４にさらに近接させる。そして、弁ガイド２が圧入孔４の入口４ａ近傍でシリンダヘッド３に当接する直前、すなわち圧入開始の直前に、把持部１５ａを持った状態の右手により第２ボタン５２が作動操作されて、支持機構４０が浮動形態にされて、第１載置台２１が浮動状態にされる。したがって、弁ガイド２の圧入開始時には、第２ボタン５２の作動操作により、既に支持機構４０が浮動形態にされている。

弁ガイド２を保持する圧入ヘッド１３が下降して圧入が開始された後は、僅かに両中心軸線Ｌ２，Ｌ４がずれていたとしても、第１載置台２１が浮動状態にあり、しかも弁ガイド２とシリンダヘッド３において圧入孔４を形成している部分とが当接状態にあるため、載置台２０は圧入力により両中心軸線Ｌ２，Ｌ４が一致するように、位置決め機構３０に案内されて左右方向に移動し、該圧入力に基づく弁ガイド２と圧入孔４との心出し（すなわち、自動心出し）が行われる。

さらに、圧入ヘッド１３が下降して弁ガイド２が圧入される過程で、圧入力が載置台２０に作用する高圧空気の空気圧による浮上力に打ち勝って、載置台２０を押圧し、第１載置台２１が強制的にテーブル１２に当接して押し付けられ、載置台２０がテーブル１２に対して位置決めされる。このとき、作業者が第２ボタン５２を作動解除操作し、さらに圧入ヘッド１３を下降させて所定位置まで弁ガイド２を圧入して、圧入が完了する。このように、支持機構４０を浮動形態にするために、第２スイッチは、弁ガイド２の圧入開始の前後に渡って作動操作される。

圧入が完了すると、作業者は、両操作レバー１５，１６を元の位置に戻すように上方に移動させて、圧入ヘッド１３を前記戻し方向に上昇させる。このとき、圧入ヘッド１３が弁ガイド２を保持する保持力は、圧入された弁ガイド２のシリンダヘッド３との固着力よりも小さいので、弁ガイド２が圧入ヘッド１３から外れる。なお、別の例として、圧入完了時に、圧入ヘッド１３での弁ガイド２に対する保持力が解除されるように前記保持手段が操作されてもよい。

次いで、作業者は、弁ガイド２を圧入ヘッド１３に保持させて、取っ手２５を掴みながら第１ボタン５１を作動操作して、支持機構４０を浮動形態にして、浮動状態の載置台２０を次の圧入孔４に弁ガイド２が圧入される位置まで移動させる。その後、前に説明した圧入工程と同様の圧入工程が行われる。

吸気弁用の全ての弁ガイド２がシリンダヘッド３に圧入された後、排気弁用の弁ガイド２を圧入する際には、作業者は、弁ガイド２を圧入ヘッド１３に保持させて、取っ手２５を掴みながら第１ボタン５１を作動操作して、支持機構４０を浮動形態にして、載置台２０をテーブル１２の左端部１２ｂ付近まで一旦移動させた後、支持機構４０を位置決め形態にした後、シリンダヘッド３の前後を入れ換えて、吸気弁用の弁ガイド２の圧入工程のときと同様に、載置台２０に載置排気弁用の圧入孔４に弁ガイド２を圧入するための所定位置に載置して、吸気弁用の弁ガイド２の圧入工程のときと同様に全ての排気弁用の弁ガイド２をシリンダヘッド３に圧入する。

全ての弁ガイド２の圧入が終了した後、作業者が取っ手２５を掴みながら第１ボタン５１を作動操作して支持機構４０を浮動形態にした後、浮動状態の載置台２０をテーブル１２の前記積み降ろし位置まで移動させて、第２載置台２２上のシリンダヘッド３が次のシリンダヘッド３と置き換えられて、同様の圧入作業が繰り返される。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
圧入装置１は、弁ガイド２が圧入される圧入孔４が設けられたシリンダヘッド３が載置される載置台２０と、作業者が両手で操作する１対の操作レバー１５，１６を備えるプレス機１０と、載置台２０を浮動状態で支持可能な支持機構４０を構成する空気噴出部４１と、第１載置台２１に設けられた取っ手２５と、支持機構４０（すなわち、空気噴出部４１）が載置台２０を浮動状態で支持する浮動形態と載置台２０をプレス機１０のテーブル１２に対して位置決めする位置決め形態とに支持機構４０を操作する第１，第２ボタン５１，５２とを備え、第１ボタン５１は、作業者の片手での取っ手２５による載置台２０の移動操作との同時操作が可能な範囲で取っ手２５に設けられ、第２ボタン５２は、両手の一方の手での一方の操作レバー１５の操作との同時操作が可能な範囲で該操作レバー１５の把持部１５ａの近傍に設けられる。
このような圧入装置１によれば、弁ガイド２が圧入されるシリンダヘッド３が載置された載置台２０をプレス機１０のテーブル１２上で移動させるときは、載置台２０に設けられた取っ手２５を掴みながら第１ボタン５１を操作することにより支持機構４０を浮動形態に操作して載置台２０を浮動状態にできるので、シリンダヘッド３の積み降ろし位置や弁ガイド２の圧入位置への載置台２０の移動、および、自動心出し可能位置への載置台２０の移動を、それぞれ迅速化できるので、圧入作業の効率を向上できる。
しかも、弁ガイド２の圧入開始時には、１対の操作レバー１５，１６を操作すると同時に第２ボタン５２により支持機構４０を浮動形態に操作して載置台２０が浮動状態になるようにできるので、弁ガイド２と圧入孔４との自動心出し時に、圧入力により載置台２０が容易に移動して、弁ガイド２およびシリンダヘッド３に塑性変形を生じさせることなく自動的心出しが行われる。この結果、プレス機１０を両手で操作して作動させる安全規定を遵守しながら、熟練者でなくても、容易に高い圧入精度を確保できる。
さらに、第１載置台２１を浮動支持するための支持機構４０を、第１載置台２１のみに設ければよく、プレス機１０に設ける必要がないので、圧入装置１の構造を簡単化できて、圧入コストを削減できる。

載置台２０をテーブル１２上で左右方向に平行に移動可能に案内する案内レール３１と、第１載置台２１の位置をテーブル１２上で前後方向に調整可能な調整機構３２とを備え、載置台２０は、取っ手２５により加えられる力により案内レール３１に案内されて左右方向に移動する。これにより、載置台２０を調整機構３２により前後方向で位置決めした状態にしておくことで、支持機構４０により浮動状態にある載置台２０を、案内レール３１を利用して、取っ手２５に加える力で左右方向に平行な方向に確実に、かつ容易に移動させることができるので、心出しが可能となる位置までの載置台２０の移動を迅速化できて、圧入作業の効率が向上する。

載置台２０は、テーブル１２上に配置されて支持機構４０に支持される第１載置台２１と、第１載置台２１上に配置されて第１載置台２１に位置決めされて固定されると共にシリンダヘッド３が載置される第２載置台２２とから構成されることにより、内燃機関の機種が異なるために、シリンダヘッド３が異なる場合に、シリンダヘッド３が載置される第２載置台２２を変更するだけで、浮動支持される第１載置台２１を共通に使用できるので、圧入コストを削減できる。

支持機構４０が浮動形態にあるとき、プレス機１０は、弁ガイド２に加える圧入力により、高圧空気の空気圧による浮上力に打ち勝って載置台２０を押圧してテーブル１２に強制的に当接させて位置決めすることにより、圧入過程で浮動状態が解消されて、第１載置台２１がテーブル１２に位置決めされた状態で載置されるので、圧入完了まで浮動状態が維持される場合に比べて、圧入精度を高めることができる。

支持機構４０は、載置台２０をテーブル１２から浮上させる圧力を有する高圧空気を載置台２０とテーブル１２との間に噴出させる空気噴出部４１から構成され、第１，第２ボタン５１，５２は、空気噴出部４１への高圧空気の供給および供給停止を行うことにより、高圧空気を利用して載置台２０を浮動状態にできるので、高圧空気の通路が形成されることで第１載置台２１の軽量化が可能になるので、取っ手２５による移動が容易になるうえ、支持機構４０の構造を簡単化できるので、圧入コストを削減できる。
さらに、載置台２０が浮動状態にあるとき、空気噴出部４１から噴出した空気が、テーブル１２から浮上した第１載置台２１とテーブル１２との上下方向での隙間からテーブルの上面に沿って水平方向に流出することにより、該隙間から異物が第１載置台２１とテーブル１２との間に入ることが防止されるので、支持機構４０が前記位置決め形態にあるときに、第１載置台２１とテーブル１２との接触状態を良好にできる。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
圧入装置の支持機構は、図５に示されるように、第１載置台２１に、例えばその四隅にそれぞれ配置される複数である４つの浮動支持部材６１により構成される支持機構であってもよい。各浮動支持部材６１は、第１載置台２１に上下方向に移動可能に支持されると共に圧縮バネからなる戻しバネ６３により上方に付勢される可動ホルダ６２と、可動ホルダ６２に摺動可能に保持される円筒状の支持体６４と、支持体６４に回転可能に支持される転動体としての球体６５と、支持体６４を下方に付勢可能な付勢部材としての支持バネ６６と、可動ホルダ６２を下方に向けて駆動するソレノイドを備えるアクチュエータ６７とを備える。また、支持機構６０を操作する操作機構７０は、アクチュエータ６７を作動させる操作スイッチを構成する第１，第２スイッチ７１，７２を備え、第１，第２ボタン５１，５２と同様の位置にそれぞれ設けられる。
アクチュエータ６７は、第１，第２ボタン５１，５２と同様に、第１，第２スイッチ７１，７２の作動解除操作および作動操作に応じて、図５（ａ）に示される位置決め形態および図５（ｂ）に示される浮動形態にそれぞれ操作される。
そして、アクチュエータ６７により駆動された可動ホルダ６２が戻しバネ６３のバネ力に抗して下方に移動すると、支持バネ６６に付勢された球体６５がテーブル１２の上面１２ｃに当接すると共に、支持バネ６６が圧縮され、そのバネ力である浮上力により、第１載置台２１がテーブル１２から浮上した浮動状態になる。さらに、プレス機１０（図１参照）の圧入ヘッド１３による弁ガイド２（図３参照）の圧入時には、その圧入力が支持バネ６６の浮上力に打ち勝って、第１載置台２１がテーブル１２に当接するように押し付けられる。
したがって、この支持機構６０においても、支持機構４０と同様の作用効果が奏される。

１対の操作部材は、プレス機１０の本体１１、例えば台座部１１ａに設けられたボタンによりそれぞれ構成されてもよい。この場合、第２スイッチは、該ボタンの操作との同時操作が可能な範囲で、該ボタンの近傍で台座部１１ａまたは台座部１１ａに一体に設けられた部材に設けられてもよい。
弁ガイド２を圧入ヘッド１３に保持する保持手段は、締付力で弁ガイド２を保持するクランプであってもよい。
第２スイッチは、手による操作の代わりに、作業者の足により操作されてもよく、この場合でも、１対の操作部材の操作と同時に支持機構を浮動形態にすることができる。
載置台２０は、一体成形された単一の部材であってもよい。
圧入物が圧入される対象物は、シリンダヘッド３以外の内燃機関の構成部材であってもよく、さらに内燃機関以外の部材であってもよい。そして、圧入物は、弁ガイド２以外の部品であってもよい。

１ 圧入装置
２ 弁ガイド
３ シリンダヘッド
４ 圧入孔
１０ プレス機
１５，１６ 操作レバー
２０ 載置台
２５ 取っ手
４０，６０ 支持機構
４１ 空気噴出部
５１，５２ ボタン（スイッチ）
６１ 浮動支持部材
７１，７２ スイッチ

Claims (8)

1. 圧入物が圧入される圧入部が設けられた対象物が載置される載置台と、前記載置台が載置されるテーブルおよび作業者が両手で操作する１対の操作部材を備えるプレス機と、を備え、前記プレス機が前記１対の操作部材の操作により作動して前記圧入物を前記載置台上で前記圧入部に圧入する圧入装置において、
   前記載置台を前記テーブルに対して浮動状態で支持可能な支持機構と、前記載置台を前記テーブル上で移動させるために前記載置台に設けられた取っ手と、前記支持機構が前記載置台を前記浮動状態で支持する浮動形態と前記載置台を前記テーブルに対して位置決めする位置決め形態とに前記支持機構を操作する第１および第２スイッチとを備え、
   前記第１スイッチは、前記作業者の片手での前記取っ手による前記載置台の移動操作との同時操作が可能な範囲で、前記取っ手または前記取っ手の近傍に設けられ、
   前記第２スイッチは、前記両手の一方の手での一方の前記操作部材の操作との同時操作が可能な範囲で、前記一方の操作部材または前記一方の操作部材の近傍に設けられることを特徴とする圧入装置。
2. 前記載置台を前記テーブル上で第１方向に平行に移動可能に案内する案内部材と、前記載置台の位置を前記テーブル上で前記第１方向に直交する第２方向に調整可能な調整機構とを備え、
   前記載置台は、前記取っ手により加えられる力により前記案内部材に案内されて移動することを特徴とする請求項１記載の圧入装置。
3. 前記載置台は、前記テーブル上に配置されて前記支持機構に支持される第１載置台と、前記第１載置台に位置決めされて固定されると共に前記対象物が載置される第２載置台とから構成されることを特徴とする請求項１または２記載の圧入装置。
4. 前記支持機構が前記浮動形態にあるとき、前記プレス機は、前記圧入物に加える圧入力で前記載置台を前記テーブルに当接させて位置決めすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の圧入装置。
5. 前記支持機構は、前記載置台を前記テーブルから浮上させる空気圧を有する高圧空気を前記載置台と前記テーブルとの間に噴出させる空気噴出部から構成され、
   前記第１スイッチおよび前記第２スイッチは、前記空気噴出部への前記高圧空気の供給および供給停止を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の圧入装置。
6. 圧入物が圧入される圧入部が設けられた対象物が載置される載置台と、前記載置台が載置されるテーブルおよび作業者が両手で操作する１対の操作部材を備えるプレス機と、を備え、前記プレス機が前記１対の操作部材の操作により作動して前記圧入物を前記載置台上で前記圧入部に圧入する圧入装置による圧入方法において、
   前記圧入装置は、前記載置台を前記テーブルに対して浮動状態で支持可能な支持機構と、前記支持機構が前記載置台を前記浮動状態で支持する浮動形態と前記載置台を前記テーブルに対して位置決めする位置決め形態とに前記支持機構を操作する操作スイッチとを備え、
   前記操作スイッチの操作により前記支持機構が前記浮動形態にされた状態で、前記テーブル上での前記載置台の移動と、前記プレス機による前記圧入物の圧入開始とが行われることを特徴とする圧入方法。
7. 前記圧入装置は、前記載置台を前記テーブル上で移動させるために前記載置台に設けられた取っ手を備え、
   前記操作スイッチは、前記浮動形態と前記位置決め形態とに前記支持機構を操作する第１および第２スイッチから構成され、
   前記第１スイッチは、前記作業者の、前記取っ手を掴んでいる状態の手により、操作可能であり、
   前記第２スイッチは、前記作業者の、一方の前記操作部材を操作している状態の手により、操作可能であり、
   前記圧入物の圧入開始時には、前記第２スイッチの操作により前記支持機構が前記浮動形態にされていることを特徴とする請求項６記載の圧入方法。
8. 前記プレス機は、前記圧入部への前記圧入物の圧入過程で、前記圧入力により前記浮動状態にある前記載置台を前記テーブルに当接させて位置決めすることを特徴とする請求項６または７記載の圧入方法。

Images