JP2013177842A - バルブガイド圧入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッド対するバルブガイドの誤圧入を防止する。
【解決手段】一端側の外周面に凹部１０１を有すると共に他端側の外周面にテーパ部１０２を有するバルブガイド１００を、シリンダヘッドＨに圧入するためのバルブガイド圧入装置であって、バルブガイド１００に上方から当接する当接部３１と、バルブガイド１００を内周に保持する保持部４３と、保持部４３の下端から内径向きに突出し、バルブガイド１００の凹部１０１に外周から入り込んでバルブガイドを係止する係止部４３ｂとを備え、バルブガイド１００の一端を当接部３１に当接させた状態では、係止部４３ｂが凹部１０１に外周から入り込み、バルブガイド１００の他端を当接部３１に当接させた状態では、係止部４３ｂがテーパ部１０２の外周に配されるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、バルブガイド圧入装置に関する。

エンジンのシリンダヘッドには、バルブを摺動支持するバルブガイドが組み付けられる。例えば、特許文献１には、圧入ホルダでバルブガイドの外周を保持して、シリンダヘッドのバルブガイド穴に圧入する圧入装置が示されている。

特開平０８−２８４６２３号公報

ところで、バルブガイドは、単なる円筒形状ではなく、上下方向で非対称な形状をなしている。具体的には、図７に示すように、バルブガイド１００の一端側の外周面には、図示しないオイルシールが嵌合する凹部１０１が形成されており、また、他端側の外周面には、シリンダヘッドに圧入する際のガイドとして、先端に向けて径が細くなるテーパ部１０２が形成されている。

このため、バルブガイド１００は、正しい向き、すなわちテーパ部１０２を下向きにした状態でシリンダヘッドに組み付ける必要がある。しかし、上記特許文献１の圧入装置では、バルブガイド１００のテーパ部１０２が上向きの状態であっても圧入ホルダでテーパ部１０２を保持し得るため、バルブガイド１００を上下逆向きに組み付けてしまうおそれがある。このような誤組み付けが生じた場合には、オイルシール等の他部材が組み付けられなくなるため、製造不良となってしまう。バルブガイド１００の誤組み付けが生じたことは、後の工程ではじめて気付くことが多く、それまでに組み付けた部材を取り外す必要が生じるため、生産性が著しく低下する。また、バルブガイド１００を取り外すことができない場合にはシリンダヘッドを廃棄せざるを得ないため、製造品の歩留まりが悪化する。

上記の問題に鑑みて、本発明が解決すべき技術的課題は、シリンダヘッドへのバルブガイドの誤圧入を防止することができるバルブガイド圧入装置を提供し、もってシリンダヘッドの生産性の低下及び歩留まりの悪化を回避することにある。

上記の課題を解決するためになされた本発明に係るバルブガイド圧入装置は、一端側の外周面に凹部を有し、他端側の外周面にテーパ部を有するバルブガイドを、シリンダヘッドに圧入するためのバルブガイド圧入装置であって、バルブガイドに上方から当接する当接部と、バルブガイドを内周に保持する保持部と、保持部の下端から内径向きに突出し、バルブガイドの凹部に外周から入り込んでバルブガイドを係止する係止部とを備え、バルブガイドの一端を当接部に当接させた状態では、係止部が凹部に外周から入り込み、バルブガイドの他端を当接部に当接させた状態では、係止部がテーパ部の外周に配されるようにした。

上記のバルブガイド圧入装置によりバルブガイドを正しい向きで保持した場合、すなわち、バルブガイドの一端を保持部で保持した場合、係止部が凹部に外周から入り込んでバルブガイドを係止することにより、バルブガイドの落下が防止される。一方、上記のバルブガイド圧入装置によりバルブガイドを誤った向きで保持した場合、すなわち、バルブガイドの他端を保持部で保持した場合、係止部がテーパ部の外周に配されるため、係止部とバルブガイドとが軸方向に係合することはなく、バルブガイドが係止部で係止されずに落下する。以上のように、本発明に係るバルブガイド圧入装置は、バルブガイドが正しい向きの場合にのみこれを保持可能とし、バルブガイドが逆向きの場合には保持できないようにした。

ところで、バルブガイドのテーパ部の軸方向寸法が短い場合には、バルブガイドの他端を当接部に当接させたときに係止部がテーパ部よりも下方に配されてしまい、係止部をテーパ部の外周に配することができない恐れがある。そこで、当接部に、平坦面と、平坦面の内径端から下方に突出した突起とを設け、当接面にバルブガイドの他端を当接させた状態では、突起をバルブガイドの他端側の端面に当接させれば、平坦面とバルブガイドの他端側の端面との間に上下方向の隙間が形成され、バルブガイドを下方に押し下げることができる。これにより、バルブガイドのテーパ部が短い場合でも、係止部をテーパ部の外径側に配することが可能となる。

この場合、バルブガイドの一端を当接部に当接させたとき、突起がバルブガイドの一端側の端面に当接してバルブガイドが下方に押し下げられると、係止部をバルブガイドの凹部の軸方向領域に配することができない恐れがある。そこで、バルブガイドの一端側の端面の内周端に設けられた面取り部に突起を入り込ませれば、当接部の平坦面とバルブガイドの端面とを当接させることができるため、バルブガイドが押し下げられることはなく、係止部を凹部の軸方向領域に配することが可能となる。

以上のように、本発明に係るバルブガイド圧入装置によれば、シリンダヘッドへのバルブガイドの誤圧入を防止することができるため、シリンダヘッドの生産性の低下及び歩留まりの悪化を回避することができる。

本発明の実施形態に係るバルブガイド圧入装置の保持機構の断面図であり、バルブガイドが正しい向きに装着された状態を示す。 図１の拡大断面図である。 上記の保持機構のホルダの斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、上記の保持機構にバルブガイドを装着する手順を示す断面図である。 上記のバルブガイド圧入装置の断面図であり、バルブガイドが逆向きに装着された状態を示す。 図５の拡大断面図である。 バルブガイドの断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施形態に係るバルブガイド圧入装置は、図１に示すように、バルブガイド１００をシリンダヘッドＨのバルブガイド穴Ｈ１に圧入する際に用いられるものである。バルブガイド１００は、図７に示すように、バルブ（図示省略）を挿通するための貫通孔１０３を有する略円筒形状をなしている。バルブガイド１００の一端側（図中上側）の外周面には、図示しないオイルシールを装着するための環状の凹部１０１が設けられる。バルブガイド１００の他端側（図中下側）の外周面には、先端へ向けて縮径したテーパ部１０２が設けられる。バルブガイド１００の一端側の端面１０５の内周端には面取り部１０６が設けられ、他端側の端面１０７には面取り部は設けられていない。

バルブガイド圧入装置は、図１に示すように、バルブガイド１００を保持する保持機構１０と、保持機構１０を昇降駆動する駆動部（図示省略）とを備える。保持機構１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０の内周に設けられた押圧部材３０及びホルダ４０と、押圧部材３０から下方に突出したガイドピン５０とを有する。なお、以下の説明では、保持機構１０に装着されたバルブガイド１００の軸方向（図１の上下方向）を「軸方向」、軸方向と直交するバルブガイド１００の径方向（図１の左右方向）を「径方向」と言う。

ハウジング２０は、下端を開口した略円筒形状をなしている。ハウジング２０の内周面２１には、下端を開口した大径内周面２１ａと、大径内周面２１ａの上方に設けられ、大径内周面２１ａよりも僅かに小径な小径内周面２１ｂとが設けられる。ハウジング２０の外周面２２の下端には、シリンダヘッドＨのバルブガイド穴Ｈ１の上方に形成された凹部Ｈ２に嵌合する小径部２２ａが形成される。

押圧部材３０は、円柱形状をなし、ハウジング２０の内周に配置される。押圧部材３０の下端３１は、バルブガイド１００に対して上方から当接する当接部として作用する。本実施形態においては、図２に示すように、押圧部材３０の下端３１に、平坦部３１ａと、平坦部３１ａの内径端から下方に突出した突起３１ｂとが形成される。押圧部材３０の下端３１は、ハウジング２０の下端よりも所定距離上方に配置される。この所定距離は、シリンダヘッドＨにバルブガイド１００を圧入した際に、シリンダヘッドＨにおけるバルブガイド１００の先端の突出量を決定する。

ガイドピン５０は、押圧部材３０の軸心に設けられた固定穴３２に挿入され、押圧部材３０の下端３１から下方に突出した状態で固定される。図示例では、ガイドピン５０がネジ６０によって押圧部材３０に固定される。ガイドピン５０は、バルブガイド１００に設けられた貫通孔１０３に挿嵌されて、バルブガイド１００のホルダ４０への装着をガイドする。ガイドピン５０の外径は、貫通孔１０３の内径よりも僅かに小さい。ガイドピン５０の下端には、先端に向けて小径となるテーパ面５１が設けられる。ガイドピン５０の下端は、ハウジング２０の下端よりも下方向に突出している。

ホルダ４０は、略円筒形状をなし、金属等の弾性材料で一体に形成される。ホルダ４０は、周方向に連続した円筒部４１と、拡径及び縮径可能な変形部４２と、変形部４２の下方に設けられ、バルブガイド１００を内周に保持する保持部４３とを有する。本実施形態では、図３に示すように、変形部４２の円周方向複数箇所（例えば４箇所）に上下方向に延びるスリット４４が設けられる。円筒部４１は、ハウジング２０の小径内周面２１ｂと押圧部材３０の外周面３３との間に固定され、変形部４２は、ハウジング２０の大径内周面２１ａと押圧部材３０の外周面３３との間に配置される。ホルダ４０の変形部４２とハウジング２０の大径内周面２１ａとの間には径方向の隙間α（図１参照）が形成され、これにより変形部４２が外径側に弾性変形可能とされ、保持部４３が拡径可能とされる。

保持部４３は、変形部４２の内周面４２ａよりも内径側に突出し、押圧部材３０の下端とハウジング２０の下端との上下方向間に位置する。保持部４３は、図２に示すように、バルブガイド１００の外周面を保持する円筒面４３ａと、円筒面４３ａの下方に設けられ、円筒面４３ａよりも内径向きに突出した係止部４３ｂとを有する。本実施形態においては、保持部４３の円筒面４３ａの内径は、バルブガイドＷの一端側の円筒状外周面１０４の外径よりも僅かに小径である。

係止部４３ｂは、バルブガイド１００の凹部１０１に外周から入り込んでバルブガイド１００を係止する。詳しくは、図２に示すように、係止部４３ｂが、バルブガイド１００の凹部１０１の一端側（図中上側）の内壁１０１ａに下方から係合することにより、バルブガイド１００が係止される。図示例では、保持部４３の円筒面４３ａと係止部４３ｂとの境界には、円周方向溝４３ｃが設けられる。

以下、上記のバルブガイド圧入装置を用いて、シリンダヘッドＨにバルブガイド１００を圧入する手順を説明する。

まず、バルブガイド圧入装置の保持機構１０にバルブガイド１００を装着する。具体的には、図４（ａ）に示すように、バルブガイド１００を、一端側を上向きにした状態で上昇させ、ガイドピン５０をバルブガイド１００の貫通孔１０３に挿入する。この状態でバルブガイド１００をさらに上昇させ、図４（ｂ）に示すように、バルブガイド１００の一端側の円筒状外周面１０４をホルダ４０の保持部４３の係止部４３ｂの内周に押し込む。このとき、ホルダ４０の変形部４２が外径側に弾性変形することで、係止部４３ｂが拡径し、これにより係止部４３ｂの内周にバルブガイド１００を挿入することができる。

さらにバルブガイド１００を上昇させると、図２に示すように、保持部４３の係止部４３ｂがバルブガイド１００の凹部１０１の軸方向領域に配置され、変形部４２が弾性復元することにより、係止部４３ｂが縮径して凹部１０１に外周から入り込む。これにより、凹部１０１と係止部４３ｂとが上下方向に係合可能とされると共に、保持部４３の円筒面４３ａがバルブガイド１００の円筒状外周面１０４を外周から押圧する。これと同時に、あるいはこの直後に、バルブガイド１００の一端が押圧部材３０の下端３１（当接部）に当接する。詳しくは、図２に示すように、押圧部材３０の下端３１の平坦部３１ａがバルブガイド１００の一端側の端面１０５に当接すると共に、押圧部材３０の下端３１の突起３１ｂがバルブガイド１００の内周端の面取り部１０６に入り込む。以上により、バルブガイド圧入装置の保持機構１０へのバルブガイド１００の装着が完了する。

その後、図示しない駆動部で保持機構１０及びバルブガイド１００を下方に押し込み、バルブガイド１００をシリンダヘッドＨのバルブガイド穴Ｈ１に圧入する。このとき、係止部４３ｂがバルブガイド１００の凹部１０１に入り込んで両者が軸方向で係合することにより、バルブガイド１００が落下する事態を確実に防止できる。

次に、バルブガイド１００をバルブガイド圧入装置の保持機構１０に装着する際に、上下の向きが逆である場合について説明する。バルブガイド１００のテーパ部１０２を上向きにした状態で、上記と同様の手順で、貫通孔１０３にガイドピン５０を挿入しながらバルブガイド１００を上昇させ、バルブガイド１００の他端側の端面１０７を押圧部材３０の下端３１（当接部）に当接させる（図５参照）。このとき、図６に示すように、ホルダ４０の保持部４３の係止部４３ｂがバルブガイド１００のテーパ部１０２の外周に配されるため、テーパ部１０２と係止部４３ｂとは軸方向で係合しない。また、係止部４３ｂが、バルブガイド１００の円筒状外周面１０４よりも小径なテーパ部１０２の外周に配されることで、係止部４３ｂはテーパ部１０２を外周から押圧せず、あるいは押圧するとしてもその力は非常に小さい。以上より、バルブガイド１００は保持部４３で保持されることなく、自重により落下する。

このとき、図６に示すように、本実施形態においては、押圧部材３０の下端３１に、突起３１ｂを設け、この突起３１ｂをバルブガイド１００の他端側の端面１０７と当接させている。これにより、押圧部材３０の下端３１の平坦部３１ａとバルブガイド１００の他端側の端面１０７との間に軸方向の隙間βが形成され、バルブガイド１００が下方向に押し下げられる。そのため、バルブガイド１００のテーパ部１０２の軸方向寸法が短い場合であっても、係止部４３ｂを確実にテーパ部１０２の外周に配することが可能となる。

このように、本発明に係るバルブガイド圧入装置では、押圧部材３０の下端３１（当接部）と保持部４３の係止部４３ｂとの間の軸方向距離を調整し、バルブガイド１００が正しい向きに装着された場合には保持部４３に保持され、逆向きに装着された場合には保持部４３に保持されずに落下させるようにした。これにより、上下逆向きの状態でバルブガイド１００を保持することがないため、シリンダヘッドＨへのバルブガイド１００の誤圧入を防止できる。それによって、シリンダヘッドの生産性の低下及び歩留まりの悪化を回避することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態においては、押圧部材３０の下端３１に突起３１ｂを設けたが、これに限られない。例えば、バルブガイド１００の他端側の端面１０７が平坦部３１ａに当接した状態で、係止部４３ｂをテーパ部１０２の外周に配することができる程度にテーパ部１０２の軸方向寸法が十分に長い場合には、突起３１ｂを省略して押圧部材３０の下端３１全面を平坦にしてもよい。

また、上記の実施形態では、バルブガイド１００が正しい向きで装着された場合に、バルブガイド１００の一端側の円筒状外周面１０４を保持部４３の円筒面４３ａで外周から押圧しているが、これに限られない。例えば、係止部４３ｂとバルブガイド１００の凹部１０１との係合のみでバルブガイド１００を落下させることなく十分に保持できる場合には、バルブガイド１００の一端側の外周面円筒状と保持部４３の円筒面４３ａとの間に隙間が形成されてもよい。

さらに、バルブガイド圧入装置としては、作業者が装置を操作して手動で圧入するものであってもよく、ロッド支持部に上下方向に移動可能に支持されたロッドにパンチ部を設け、保持手段に保持されたバルブガイドの端部をパンチ部で押圧して圧入を行う自動圧入装置であってもよい。なお、その際に、保持手段及びパンチ部を複数設けることにより、バルブガイドを複数個保持して同時に圧入可能に構成してもよい。

３０ 押圧部材
３１ 下端（当接部）
４０ ホルダ
４３ 保持部
４３ｂ 係止部
１００ バルブガイド
１０１ 凹部
１０２ テーパ部
Ｈ シリンダヘッド

Claims (2)

1. 一端側の外周面に凹部を有すると共に他端側の外周面にテーパ部を有するバルブガイドを、シリンダヘッドに圧入するためのバルブガイド圧入装置であって、
   前記バルブガイドに上方から当接する当接部と、前記バルブガイドを内周に保持する保持部と、前記保持部の下端から内径向きに突出し、前記バルブガイドの凹部に外周から入り込んで前記バルブガイドを係止する係止部とを備え、
   前記バルブガイドの一端を前記当接部に当接させた状態では、前記係止部が前記凹部に外周から入り込み、前記バルブガイドの他端を前記当接部に当接させた状態では、前記係止部が前記テーパ部の外周に配されるようにしたバルブガイド圧入装置。
2. 前記当接部に、平坦面と、前記平坦面の内径端から下方に突出した突起とを設け、
   前記当接部に前記バルブガイドの一端を当接させた状態では、前記平坦面が前記バルブガイドの一端側の端面に当接すると共に、前記バルブガイドの一端側の端面の内周端に設けられた面取り部に前記突起が入り込み、
   前記当接部に前記バルブガイドの他端を当接させた状態では、前記突起が前記バルブガイドの他端側の端面に当接すると共に、前記平坦面と前記バルブガイドの他端側の端面との間に隙間が形成されるようにした請求項１に記載のバルブガイド圧入装置。

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