JP2012000712A - アイドルギア・シャフト組付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑不良による軸受部の焼き付きを防止できるアイドルギア・シャフト組付装置を提供する。
【解決手段】アイドルギア２を保持するアイドルギアセット台３と、シャフト４を保持するシャフト置き台５と、シャフト４を把持するクランパ６を有すると共にクランパ６をシャフト置き台５の位置からアイドルギアセット台３の位置に移動させる移動部７を有しクランパ６で把持したシャフト４をアイドルギア２の軸受部８内に挿入して組み付けるシャフト組付機構９と、シャフト組付機構９に設けられクランパ６がアイドルギアセット台３の位置に移動するとき軸受部８内に挿入される潤滑油塗布ノズル１０と、潤滑油塗布ノズル１０に接続され潤滑油塗布ノズル１０が軸受部８内に挿入されたとき潤滑油塗布ノズル１０に所定量の潤滑油を供給する定量油供給部１１とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのアイドルギアにシャフトを自動組付するアイドルギア・シャフト組付装置に関するものである。

エンジンのクランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達するためのギヤトレインのアイドルギアは、シャフトを介してエンジン本体に取り付けられる。

また、アイドルギアにシャフトを組み付ける際には、アイドルギアの軸受け部（内径）に手差しのオイラーで潤滑油（エンジンオイル）を塗布していた。これにより、ギヤトレインにエンジンオイルがまわるまでの間にアイドルギアが焼き付くのを防止していた。

実用新案登録第２５８７０３２公報

しかしながら、オイルを手差しにて塗布するため、アイドルギアに塗布される潤滑油の量が一定でなく、人によっては少なすぎる場合もあり、潤滑不良によって軸受部がカジリ（焼き付き）を発生する虞があるという課題があった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、潤滑不良による軸受部の焼き付きを防止できるアイドルギア・シャフト組付装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、アイドルギアを保持するアイドルギアセット台と、シャフトを保持するシャフト置き台と、該シャフト置き台に保持されたシャフトを把持するクランパを有すると共に該クランパを前記シャフト置き台の位置から前記アイドルギアセット台の位置に移動させる移動部を有し前記クランパで把持したシャフトを前記アイドルギアセット台に保持されたアイドルギアの軸受部内に挿入して組み付けるシャフト組付機構と、該シャフト組付機構に設けられ前記クランパが前記アイドルギアセット台の位置に移動するとき前記軸受部内に挿入される潤滑油塗布ノズルと、該潤滑油塗布ノズルに接続され潤滑油塗布ノズルが前記軸受部内に挿入されたとき潤滑油塗布ノズルに所定量の潤滑油を供給する定量油供給部とを備えたものである。

前記潤滑油塗布ノズルが、前記軸受部内に挿入可能な円柱状に形成されると共に外周に複数の吐出孔を有し、かつ、これら吐出孔が周方向に等間隔に形成されるとよい。

前記定量油供給部が、オイルポンプと、該オイルポンプに接続されオイルポンプからの潤滑油を所定量だけ前記潤滑油塗布ノズルに供給する定量バルブとを備えるとよい。

また、前記アイドルギアセット台が前記アイドルギアを一端を上方に向けて載置するように形成され、前記シャフト置き台が前記シャフトを一端を上方に向けて載置するように形成され、前記移動部が、前記アイドルギアセット台の鉛直上方の位置と前記シャフト置き台の鉛直上方の位置との間を往復移動する上方台車と、該上方台車に設けられ前記クランパを前記シャフト置き台の鉛直上方の位置とシャフト置き台の位置との間で昇降移動させると共に前記アイドルギアセット台の鉛直上方の位置とアイドルギアセット台の位置との間で昇降移動させる上下シリンダとを備えるとよい。

本発明によれば、潤滑不良による軸受部の焼き付きを防止できる。

図１はアイドルギア・シャフト組付装置の正面図である。 図２は図１の側面図である。 図３はアイドルギア・シャフト組付装置の要部を正面から見た要部拡大図である。 図４は潤滑油塗布ノズルの平面断面図である。 図５（ａ）はアイドルギアをセットするときのアイドルギア・シャフト組付装置の要部側面図であり、図５（ｂ）はシャフトを把持すると共にアイドルギアに潤滑油を塗布するアイドルギア・シャフト組付装置の要部正面図である。 図６（ａ）はシャフトを持ち上げたアイドルギア・シャフト組付装置の要部正面図であり、図６（ｂ）はアイドルギアにシャフトを組み付ける直前のアイドルギア・シャフト組付装置の要部正面図である。

本実施の形態に係るアイドルギア・シャフト組付装置を図面に基づいて説明する。図１はアイドルギア・シャフト組付装置を作業員の立ち位置に臨む正面から視た正面図であり、図２はアイドルギア・シャフト組付装置を正面視左側から視た側面図である。また、図３はアイドルギア・シャフト組付装置を正面から視た要部拡大図である。

図１及び図２に示すように、アイドルギア・シャフト組付装置１は、アイドルギア２を保持するアイドルギアセット台３と、シャフト４を保持するシャフト置き台５と、シャフト置き台５に保持されたシャフト４を把持するクランパ６を有すると共にクランパ６をシャフト置き台５の位置からアイドルギアセット台３の位置に移動させる移動部７を有しクランパ６で把持したシャフト４をアイドルギアセット台３に保持されたアイドルギア２の軸受部８内に挿入して組み付けるシャフト組付機構９と、シャフト組付機構９に設けられクランパ６がアイドルギアセット台３の位置に移動するとき軸受部８内に挿入される潤滑油塗布ノズル１０と、潤滑油塗布ノズル１０に接続され潤滑油塗布ノズル１０が軸受部８内に挿入されたとき潤滑油塗布ノズル１０に所定量の潤滑油を供給する定量油供給部１１と、シャフト組付機構９及び定量油供給部１１を制御する制御装置１２とを備える。

また、アイドルギア・シャフト組付装置１は、アイドルギアセット台３、シャフト置き台５、シャフト組付機構９を支持するための台車１３を有する。図２に示すように、台車１３は上下二段の棚部１４、１５を有し、台車１３の下段の棚部１４には、アイドルギアセット台３及びシャフト置き台５を支持する治具台１６を走行可能にガイドするための下方レール（ＬＭガイド）１７が設けられると共に、治具台１６を下方レール１７に沿って往復走行させるための治具台用エアシリンダ１８が設けられている。下方レール１７は、直線状に延びて形成されている。下方レール１７の一端側（図２にて右側）は、作業員がアイドルギアセット台３にアイドルギア２を搬入搬出すると共にシャフト置き台５にシャフト４を搬入搬出する搬入搬出エリア１９に位置されており、下方レール１７の他端側は、シャフト組付機構９がアイドルギア２にシャフト４を組み付ける組付エリア２０に位置されている。図１に示すように、治具台用エアシリンダ１８には、第１エア供給部２１が接続されている。第１エア供給部２１は、制御装置１２にて、エアの供給・停止を制御されるようになっている。

図１及び図３に示すように、アイドルギアセット台３は、治具台１６の一側（正面視左側）に偏って配置されると共に治具台１６上にボルト２２を介して着脱可能に設けられており、取り扱うアイドルギア２に応じてアイドルギアセット台３を交換できるようになっている。アイドルギアセット台３は、治具台１６上に着脱可能に取り付けられ上方に延びる脚部２３と、脚部２３上に設けられアイドルギア２を収容するギア収容部２４とを備える。ギア収容部２４は平面視円形に形成される底部２５と、底部２５の外周に上方に起立して設けられアイドルギア２の外周を囲む壁部２６とを備え、アイドルギア２を一端を上方に向けて載置するように形成されている。底部２５には、アイドルギア２の軸受部８を載置すべく上方に突起する凸部２７が環状に形成されており、凸部２７の内周側には、アイドルギア２に挿入されるシャフト４の下端部を収容して逃がすためのシャフト逃がし部２８が形成されている。

シャフト置き台５は、治具台１６の他側（正面視右側）に偏って配置されると共に治具台１６上にボルト２２を介して着脱可能に設けられており、取り扱うシャフト４に応じてシャフト置き台５を交換できるようになっている。シャフト置き台５は、上方に延びる柱体の上端にシャフト４を一端を上方に向けて収容するため凹部２９を形成してなるものである。シャフト４は、アイドルギア２の軸受部８に挿入される軸部３０の一端側に設けられエンジン本体に取り付けられるフランジ部３１を有する。凹部２９は軸部３０の長さより深く形成されると共にフランジ部３１より小径に形成されており、凹部２９内に軸部３０を収容したときフランジ部３１の下面がシャフト置き台５の環状の上端面に着座されるようになっている。

シャフト組付機構９の移動部７は、台車１３の上段の棚部１５に横行自在に設けられた上方台車３２と、上方台車３２に設けられクランパ６を昇降移動させるための上下シリンダ３３とからなる。上方台車３２は、台車１３の上段の棚部１５に下方レール１７と直交する方向に延びて設けられた上方レール（ＬＭガイド）３４に沿って横行するようになっており、アイドルギアセット台３の鉛直上方の位置とシャフト置き台５の鉛直上方の位置とを往復移動するようになっている。また、台車１３の上段の棚部１５には、上方台車３２を上方レール３４に沿って往復横行させるための上方台車用エアシリンダ３５が設けられている。上方台車用エアシリンダ３５には、第２エア供給部３６が接続されている。第２エア供給部３６は、制御装置１２にてエアの供給・停止を制御されるようになっている。上下シリンダ３３には、第３エア供給部３７が接続されている。第３エア供給部３７は、制御装置１２にてエアの供給・停止を制御されるようになっている。

シャフト組付機構９のクランパ６は、上下シリンダ３３に取り付けられた取付基部３８と、取付基部３８に垂下して設けられた把持部３９とからなる。取付基部３８は、上下シリンダ３３に固定される固定部４０と、固定部４０にボルト４１・ナット４２を介して上下に位置調節可能に設けられる可動部４３とからなる。把持部３９は、水平方向に放射状に延びる水平アーム部４４と、それぞれの水平アーム部４４の先端から下方に延びる垂下アーム部４５と、それぞれの垂下アーム部４５に水平アーム部４４の延長方向とは反対方向に伸縮可能に設けられた爪部４６と、爪部４６を駆動するエアシリンダ（図示せず）とを備える。このエアシリンダには、第４エア供給部４７が接続されている。第４エア供給部４７は、制御装置１２にてエアの供給・停止を制御されるようになっている。

図３及び図４に示すように、潤滑油塗布ノズル１０は、支持フレーム４８を介してクランパ６の取付基部３８に設けられており、クランパ６がシャフト置き台５の鉛直上方に位置するときアイドルギアセット台３の鉛直上方に位置するように水平方向の位置を決定されると共に、クランパ６がシャフト置き台５上のシャフト４の位置に下降したときアイドルギアセット台３上のアイドルギア２の軸受部８に挿入されるように上下方向の位置を決定されている。また、潤滑油塗布ノズル１０は、アイドルギア２の軸受部８内に挿入可能な円柱状に形成され、外周に複数の吐出孔４９を有する。吐出孔４９は周方向に放射状に８カ所等間隔に形成されている。潤滑油塗布ノズル１０には、各吐出孔４９に潤滑油を供給するための油通路５０が形成されている。油通路５０は、潤滑油塗布ノズル１０の上部に半径方向に延びて形成され潤滑油供給配管５１に接続される横穴５２と、横穴５２に接続され潤滑油塗布ノズル１０の中心軸上で下方に延び各吐出孔４９に接続される縦穴５３と、潤滑油塗布ノズル１０の下部外周部に環状に形成され各吐出孔４９を接続する環状穴５４とからなる。また特に、潤滑油塗布ノズル１０は、アイドルギア２の軸受部８の内径と略同径に形成されており、潤滑油塗布ノズル１０が軸受部８に挿入され、吐出孔４９から潤滑油が吐出されたとき、潤滑油が潤滑油塗布ノズル１０と軸受部８との間に形成される微少な隙間を伝わって軸受部８の内周面全体に均等に供給されるようになっている。潤滑油供給配管５１は屈曲自在なホースからなる。

図１に示すように、定量油供給部１１は、圧気を受けたとき駆動されるオイルポンプ５５と、オイルポンプ５５に接続されオイルポンプ５５からの潤滑油を所定量だけ潤滑油塗布ノズル１０に供給する定量バルブ５６と、オイルポンプ５５に圧気を供給する第５エア供給部５７とを備えて構成される。第５エア供給部５７は、制御装置１２にてエアの供給・停止を制御されるようになっている。

次に本実施の形態の作用を述べる。

図１及び図５（ａ）に示すように、アイドルギア２にシャフト４を組み付ける場合、搬入搬出エリア１９にあるアイドルギアセット台３上にアイドルギア２を載置すると共に、シャフト置き台５上にシャフト４を載置する。図３に示すように、シャフト４の軸部３０をシャフト置き台５の凹部２９に挿入することにより、シャフト４のフランジ部３１がシャフト置き台５の上端面に着座される。

この後、図示しない起動スイッチを押す。図１に示す制御装置１２は、第１エア供給部２１を作動させて治具台用エアシリンダ１８にエアを供給し、治具台用エアシリンダ１８を縮退させる。図２に示すように、搬入搬出エリア１９にある治具台１６が下方レール１７に沿って組付エリア２０に走行する。治具台用エアシリンダ１８がストロークエンドに達したら、図１に示す制御装置１２は第１エア供給部２１を停止させ、第３エア供給部３７を作動させる。これにより、治具台１６が所定の位置に停止すると共に上下シリンダ３３が伸張される。図５（ｂ）に示すように、クランパ６がシャフト置き台５上のシャフト４の位置に下降されると共に、潤滑油塗布ノズル１０が下降してアイドルギアセット台３上のアイドルギア２の軸受部８に挿入され、潤滑油塗布位置に至る。

図１に示す制御装置１２は、第４エア供給部４７と第５エア供給部５７を同時に作動させる。図３及び図５（ｂ）に示すように、クランパ６は各爪部４６をシャフト４のフランジ部３１に当接させてフランジ部３１を把持する。また、潤滑油塗布ノズル１０の各吐出孔４９から所定量の潤滑油が吐出される。各吐出孔４９から吐出された潤滑油は潤滑油塗布ノズル１０の外周面と軸受部８の内周面との隙間に沿って伝わり、軸受部８の内周面に均等に塗布される。この後、図１に示す制御装置１２は、第３エア供給部３７を作動させて上下シリンダ３３を縮退させる。図６（ａ）に示すように、潤滑油塗布ノズル１０がアイドルギア２の軸受部８から抜き出されると共に、シャフト４がシャフト置き台５から持ち上げられる。

しかるのち、図１に示す制御装置１２は第２エア供給部３６を作動させて上方台車用エアシリンダ３５を縮退させる。図６（ｂ）に示すように、上方台車３２がシャフト置き台５の側からアイドルギアセット台３の側に横行される。制御装置１２は、上方台車用エアシリンダ３５がストロークエンドに達したら第２エア供給部３６を停止させる。クランパ６はアイドルギアセット台３の鉛直上方の位置に移動される。制御装置１２は、第３エア供給部３７を作動させて上下シリンダ３３を伸張させる。これにより、クランパ６に把持されたシャフト４がアイドルギア２の軸受部８に挿入される。

この後、制御装置１２は、第４エア供給部４７を作動させて爪部４６をシャフト４から離間させ、第３エア供給部３７を作動させて上下シリンダ３３を縮退させる。これにより、クランパ６によるシャフト４の把持が解除されると共にクランパ６がシャフト４の上方に退避される。この後、制御装置１２は、第１エア供給部２１を作動させて治具台用エアシリンダ１８を伸張させると共に、第２エア供給部３６を作動させて上方台車用エアシリンダ３５を伸張させる。図５（ａ）に示すように、治具台１６が搬入搬出エリア１９に走行されて原位置に復帰され、図１に示すように、上方台車３２が原位置に復帰されてクランパ６と潤滑油塗布ノズル１０が元の位置に戻り、サイクル完了となる。

治具台１６が搬入搬出エリア１９に到達したら、作業員が手作業にてアイドルギアセット台３からシャフト４が組み付けられたアイドルギア２を搬出する。

このように、アイドルギア２を保持するアイドルギアセット台３と、シャフト４を保持するシャフト置き台５と、シャフト置き台５に保持されたシャフト４を把持するクランパ６を有すると共にクランパ６をシャフト置き台５の位置からアイドルギアセット台３の位置に移動させる移動部７を有しクランパ６で把持したシャフト４をアイドルギアセット台３に保持されたアイドルギア２の軸受部８内に挿入して組み付けるシャフト組付機構９と、シャフト組付機構９に設けられクランパ６がアイドルギアセット台３の位置に移動するとき軸受部８内に挿入される潤滑油塗布ノズル１０と、潤滑油塗布ノズル１０に接続され潤滑油塗布ノズル１０が軸受部８内に挿入されたとき潤滑油塗布ノズル１０に所定量の潤滑油を供給する定量油供給部１１とを備えてアイドルギア・シャフト組付装置１を構成したため、アイドルギア２の軸受部８に常に一定量の潤滑油を塗布でき、塗布品質を向上できると共に、潤滑油を無駄に多く使用するのを防ぐことができ、潤滑油の使用量を低減できる。また、シャフト４の把持とアイドルギア２への潤滑油塗布とを同時に行うことができ、短時間で効率よくアイドルギア２にシャフト４を組み付けることができる。

潤滑油塗布ノズル１０が、軸受部８内に挿入可能な円柱状に形成されると共に外周に複数の吐出孔４９を有し、かつ、これら吐出孔４９が周方向に等間隔に形成されるものとしたため、アイドルギア２の軸受部８に潤滑油を均一に塗布することができる。

定量油供給部１１が、オイルポンプ５５と、オイルポンプ５５に接続されオイルポンプ５５からの潤滑油を所定量だけ潤滑油塗布ノズル１０に供給する定量バルブ５６とを備えるものとしたため、簡易な構造で確実に潤滑油塗布ノズル１０に所定量の潤滑油を供給できる。

また、アイドルギアセット台３がアイドルギア２を一端を上方に向けて載置するように形成され、シャフト置き台５がシャフト４を一端を上方に向けて載置するように形成され、移動部７が、アイドルギアセット台３の鉛直上方の位置とシャフト置き台５の鉛直上方の位置との間を往復移動する上方台車３２と、上方台車３２に設けられクランパ６をシャフト置き台５の鉛直上方の位置とシャフト置き台５の位置との間で昇降移動させると共にアイドルギアセット台３の鉛直上方の位置とアイドルギアセット台３の位置との間で昇降移動させる上下シリンダ３３とを備えるものとしたため、簡易な構造で確実にアイドルギア２にシャフト４を組み付けることができる。

なお、アイドルギアセット台３とシャフト置き台５は治具台１６の走行方向に列ぶものとしてもよい、この場合、上方台車３２は治具台１６の走行方向に走行するものにするとよい。

１ アイドルギア・シャフト組付装置
２ アイドルギア
３ アイドルギアセット台
４ シャフト
５ シャフト置き台
６ クランパ
７ 移動部
８ 軸受部
９ シャフト組付機構
１０ 潤滑油塗布ノズル
１１ 定量油供給部
３２ 上方台車
３３ 上下シリンダ
４９ 吐出孔
５５ オイルポンプ
５６ 定量バルブ

Claims (4)

1. アイドルギアを保持するアイドルギアセット台と、シャフトを保持するシャフト置き台と、該シャフト置き台に保持されたシャフトを把持するクランパを有すると共に該クランパを前記シャフト置き台の位置から前記アイドルギアセット台の位置に移動させる移動部を有し前記クランパで把持したシャフトを前記アイドルギアセット台に保持されたアイドルギアの軸受部内に挿入して組み付けるシャフト組付機構と、該シャフト組付機構に設けられ前記クランパが前記アイドルギアセット台の位置に移動するとき前記軸受部内に挿入される潤滑油塗布ノズルと、該潤滑油塗布ノズルに接続され潤滑油塗布ノズルが前記軸受部内に挿入されたとき潤滑油塗布ノズルに所定量の潤滑油を供給する定量油供給部とを備えたことを特徴とするアイドルギア・シャフト組付装置。
2. 前記潤滑油塗布ノズルが、前記軸受部内に挿入可能な円柱状に形成されると共に外周に複数の吐出孔を有し、かつ、これら吐出孔が周方向に等間隔に形成された請求項１記載のアイドルギア・シャフト組付装置。
3. 前記定量油供給部が、オイルポンプと、該オイルポンプに接続されオイルポンプからの潤滑油を所定量だけ前記潤滑油塗布ノズルに供給する定量バルブとを備えた請求項１又は２記載のアイドルギア・シャフト組付装置。
4. 前記アイドルギアセット台が前記アイドルギアを一端を上方に向けて載置するように形成され、前記シャフト置き台が前記シャフトを一端を上方に向けて載置するように形成され、前記移動部が、前記アイドルギアセット台の鉛直上方の位置と前記シャフト置き台の鉛直上方の位置との間を往復移動する上方台車と、該上方台車に設けられ前記クランパを前記シャフト置き台の鉛直上方の位置とシャフト置き台の位置との間で昇降移動させると共に前記アイドルギアセット台の鉛直上方の位置とアイドルギアセット台の位置との間で昇降移動させる上下シリンダとを備えた請求項１〜３のいずれかに記載のアイドルギア・シャフト組付装置。

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