JP3301521B2 - エンジン組立用部品移載治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車エンジンの
シリンダヘッドに組付けられるカムシャフトとカムキャ
ップをシリンダヘッド内外に移載する作業に使用される
エンジン組立用部品移載治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車エンジンの組立工程には、シリン
ダヘッドにバルブやカムシャフト等の各種の部品を組付
けてクリアランス調整を行ってから、シリンダヘッドを
エンジンブロックにボルト締めする工程がある。この組
立工程において、ツインカムエンジンではシリンダヘッ
ドをエンジンブロックにボルト締めする際に、シリンダ
ヘッドに組付けられたカムシャフトがボルト締め作業の
邪魔をする場合があることから、シリンダヘッドに組付
けられたカムシャフトを取り外し、シリンダヘッドをエ
ンジンブロックにボルト締めした後、シリンダヘッドに
カムシャフトを再び組付けるようにしている。

【０００３】例えば図９の平面図に示されるように、エ
ンジンのシリンダヘッド１には一対のカムシャフト２が
水平姿勢で並列に組付けられ、各カムシャフト２の所定
の複数例えば５箇所の上半分に被せたカムキャップ３が
シリンダヘッド１に取付ボルト５で締結される。このシ
リンダヘッド１を図示しないエンジンブロックにボルト
締めする場合は、次の〜の工程で手作業で行われて
いる。

【０００４】、各カムキャップ３の取付ボルト５をナ
ットランナー（図示せず）で緩め、そのままカムキャッ
プ３に残す。

【０００５】、一対のカムシャフト２から計１０個の
カムキャップ３を手作業で１個ずつ取り外し、これをシ
リンダヘッド１の横に設置された部品置台６上のキャッ
プ整列台７上に整列させて移載する。

【０００６】、一対のカムシャフト２を１本ずつシリ
ンダヘッド１から手作業で取り外して、部品置台６上の
Ｖ型シャフト受け８に移載する。

【０００７】、シリンダヘッド１をエンジンブロック
にボルト締めする。

【０００８】、部品置台６のシャフト受け８から一対
のカムシャフト２を手作業で１本ずつ取り出して、シリ
ンダヘッド１に移載する。

【０００９】、部品置台６のキャップ整列台７から１
０個の各カムキャップ３を手作業で１個ずつ取り出し
て、シリンダヘッド１のカムシャフト２上に移載する。

【００１０】、各カムキャップ３の取付ボルト５をナ
ットランナーで締め付ける。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のシリンダヘッド
１と部品置台６の間でのカムシャフト２とカムキャップ
３の移載作業は、全て手作業で行われているが、この作
業が工数多くて能率の悪いものとなっていた。特に、一
対のカムシャフト２を部品置台６からシリンダヘッド１
に移載して各カムシャフト２に固定されたギヤ３を相互
に噛合させる際に、各ギヤ３に予め形成された位置合わ
せマーク（図示せず）を一致させる作業が必要であり、
この位置合わせの作業がシャフト移載作業を尚更に能率
の悪いものにしていた。

【００１２】また、部品置台６の上面スペースは、一対
のカムシャフト２を並列に並べて保管するシャフト置き
スペースと、１０個のカムキャップ３を並列に並べて保
管するキャップ置きスペースを必要としていた。そのた
め、部品置台６が大型大重量化すると共に、部品置台６
の設置スペースがシリンダヘッド１の設置スペースの２
倍程度の大きなものとなる不具合があった。

【００１３】本発明の目的は、上記のようなシリンダヘ
ッドと部品置台の間でのカムシャフトとカムキャップの
複数部品の移載を一括して高能率で行い得る部品移載治
具を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンのシ
リンダヘッドに水平に組付けられた一対のカムシャフト
と、この各カムシャフト上に装着された複数のカムキャ
ップを保持してシリンダヘッド内外に移動させる部品移
載治具である。この部品移載治具は、治具プレートと、
治具プレート下に設置されてシリンダヘッドの一対のカ
ムシャフト上の各カムキャップをカムシャフトに押圧す
る複数のキャップ押え部と、治具プレート下に設置され
てシリンダヘッドの一対のカムシャフトの上面を部分的
に押圧するシャフト押え部と、治具プレート下に治具プ
レートの長さ方向と直交方向に開閉可能に設置され、開
成時に下端部がシリンダヘッドの一対のカムシャフトに
係合してカムシャフトを持ち上げ可能に支持する開閉部
材、及び、開閉部材を手動で開閉させる手動操作部材を
有するシャフト保持部とを備え、シャフト保持部とキャ
ップ押え部とシャフト押え部で一対のカムシャフトと各
カムキャップをシリンダヘッドでの所定の組付状態のま
ま支持してシリンダヘッド内外に手作業で移動させる。

【００１５】ここで、部品移載治具の治具プレートに
は、治具全体を手作業で持ち運びが容易にできるように
把手を取付けておくことが望ましい。部品移載治具のキ
ャップ押え部は、カムキャップをカムシャフトに弾圧的
に押圧するもので、この押圧でカムキャップがカムシャ
フトから滑り落ちないようにしてカムキャップをカムシ
ャフトに位置決め保持する。また、シャフト押え部は、
カムシャフトを押圧することでシャフト保持部の開閉部
材とでカムシャフトを上下から挾持して、部品移載治具
にカムシャフトを安定に固定化するものであり、かつ、
カムシャフトに摩擦抵抗大に保持してカムシャフトの周
方向での自転を防止する。また、シャフト保持部の開閉
部材は、治具プレート下の離隔した複数箇所に設置され
て一対の各カムシャフトを複数箇所で保持するものであ
り、これを手動で開閉させる手動操作部材は治具プレー
ト上の１箇所に片手操作できるように配置される。

【００１６】

【発明の実施の形態】一実施例について図１乃至図８を
参照して説明すると、同図の実施例の部品移載治具１０
は、図９のシリンダヘッド１に組付けられるカムシャフ
ト２とカムキャップ３を一体的に支持してシリンダヘッ
ド内外に移載するものである。部品移載治具１０が一対
のカムシャフト２と計１０個のカムキャップ３を支持し
たときの平面図が図１（Ａ）に、その正面図が図１
（Ｂ）に示される。

【００１７】部品移載治具１０は、カムシャフト２と同
程度の全長の治具プレート１１と、この治具プレート１
１に設置されるキャップ押え部１３、シャフト押え部１
４、手動開閉式シャフト保持部１５で主要部を構成し、
必要に応じて治具プレート１１下にギヤ押え部１８が設
置され、治具プレート１１上に把手１９が取付けられ
る。

【００１８】治具プレート１１は、シリンダヘッド１に
組付けられた一対のカムシャフト２の間隔で並列に並ぶ
一対の平行な帯板状プレートで、各々の両端部上に門形
の把手１９が固定される。把手１９は、部品移載治具１
０の全体を手作業で持ち運びするのに使用される。一対
の各治具プレート１１の下面の複数箇所にキャップ押え
部１３が設置され、各治具プレート１１の下面の例えば
１箇所ずつにシャフト押え部１４とギヤ押え部１８が設
置され、各治具プレート１１の間の空間にシャフト保持
部１５が設置される。シャフト保持部１５は、シリンダ
ヘッド１の一対のカムシャフト２を持ち上げ可能に支持
する開閉部材１６と、これを手動で開閉させる手動操作
部材１７を備える。

【００１９】治具プレート１１下に設置されるキャップ
押え部１３、シャフト押え部１４、ギヤ押え部１８の構
造例を図２乃至図４に基づき順に説明する。

【００２０】キャップ押え部１３は、一対のカムシャフ
ト２に装着される１０個のカムキャップ３に対応させて
１０箇所に設置され、その個々の具体例を図２に示す。
カムキャップ３は、例えばカムシャフト２の外周の上半
分に被せられる円弧状中央部と取付ボルト５が挿通され
る両端部から成る。キャップ押え部１３は、治具プレー
ト１１の下方に定ストローク上下動可能に配置された押
圧体２１と、押圧体２１と治具プレート１１の間に設置
されて押圧体２１に常時下方向に弾圧力を付勢するバネ
材２２を備える。押圧体２１はカムキャップ３の中央部
を押圧するウレタン製品等である。

【００２１】キャップ押え部１３が対応するカムキャッ
プ３を押えるのは、シリンダヘッド１に在る一対のカム
シャフト２上に部品移載治具１０を位置決めして載せる
ときである。即ち、シリンダヘッド１に組付けられた一
対のカムシャフト２の各カムキャップ３の取付ボルト５
を緩めた後、一対のカムシャフト２に真上から部品移載
治具１０の治具プレート１１を下ろして、キャップ押え
部１３の押圧体２１を対応するカムキャップ３の中央部
上に載せる。すると部品移載治具１０の重みでキャップ
押え部１３のバネ材２２が圧縮されて、押圧体２１がカ
ムキャップ３に弾圧接触し、カムキャップ３をカムシャ
フト２に押圧する。この押圧力でカムキャップ３がカム
シャフト２の所定の位置に保持される。

【００２２】シャフト押え部１４は、一対の治具プレー
ト１１の各々の略中央部に設置される図３に示すような
ブロック体で、下面にカムシャフト２の周面の上半分に
摩擦抵抗大にして嵌合する半円形の押圧面２３が形成さ
れる。押圧面２３の材質は、カムシャフト２を傷付けな
いＭＣナイロン等のようなものに設定される。シャフト
押え部１４がカムシャフト２を押えるのは、キャップ押
え部１３がカムキャップ３を押圧するときである。

【００２３】図４はギヤ押え部１８が示される。ギヤ押
え部１８は、一対のカムシャフト２のギヤ４を真上から
押圧するブロック体で、シャフト押え部１４がカムシャ
フト２を押圧するときにギヤ４を押圧する。この押圧
で、一対のギヤ４の相対位置関係が一定に保たれる。

【００２４】部品移載治具１０をシリンダヘッド１上に
位置決めして載せた後、シャフト保持部１５が一対のカ
ムシャフト２を下方から支持する。シャフト保持部１５
の具体例を図５乃至図７に示すと、これは一対の治具プ
レート１１の間の空間に設置された開閉部材１６と、治
具プレート１１上に設置された手動操作部材１７を備え
る。開閉部材１６は、治具プレート１１の中央部の両側
に一対が設置され、この一対の片方側（図１の右側）だ
けに手動操作部材１７が設置される。一対の開閉部材１
６の各々は、例えばＸ字状に交差する第１ハンドル１６
ａと第２ハンドル１６ｂを備える。

【００２５】開閉部材１６の第１ハンドル１６ａと第２
ハンドル１６ｂは、その交差部分が回転支軸３１で連結
され、回転支軸３１が一対の治具プレート１１上に直交
させて固定された連結板４３の中央部に支持される。各
ハンドル１６ａ、１６ｂは、治具プレート１１の長さ方
向と直交方向に開閉可能に回転支軸３１に支持され、治
具プレート１１から下方に延びる下部の先端部に外向き
のフック３２が一体に形成される。フック３２は略半円
形を成し、このフック３２がカムシャフト２の外周の側
面および下面に係合してカムシャフト２を持ち上げる。
各ハンドル１６ａ、１６ｂの治具プレート１１から上に
延びる上部の上端部は、手動操作部材１７にピン連結さ
れる。

【００２６】手動操作部材１７と開閉部材１６の連結構
造と、開閉部材１６の開閉動作の概要が図６と図７
（Ａ）及び（Ｂ）に示される。手動操作部材１７は、治
具プレート１１の長さ方向と直交方向で上下に手動で略
９０゜旋回操作される旋回レバーで、図６は手動操作部
材１７を直立姿勢から水平姿勢の定位置まで倒して、開
閉部材１６を開いた状態が示される。手動操作部材１７
は手作業で上下旋回動される持ち手部１７ａと、各ハン
ドル１６ａ、１６ｂにピン連結される旋回部１７ｂを備
える。

【００２７】旋回部１７ｂの中央部と旋回部１７ｂの側
面に添うリンク３３の片端部がセンターピン３４で回転
可能に連結される。旋回部１７ｂの持ち手部１７ａと反
対の後端部と第１ハンドル１６ａの上端部が第１連結ピ
ン３５で回転可能に連結される。旋回部１７ｂの持ち手
部１７ａ側の先端部に切欠き３７が形成され、この切欠
き３７に第２ハンドル１６ｂの先端部に連結した第２連
結ピン３６が脱入可能に係止される。センターピン３４
は開閉部材１６の回転支軸３１の真上に位置し、このセ
ンターピン３４から第１連結ピン３５と第２連結ピン３
６は等距離に在り、また、回転支軸３１からも第１連結
ピン３５と第２連結ピン３６は等距離に在る。

【００２８】また、センターピン３４は、図５に示すよ
うに、治具プレート１１上にスプリング３８を介して設
置されたガイドブロック３９に連結される。ガイドブロ
ック３９は、ガイド支柱４０に上下動可能に挿通され
る。ガイド支柱４０の下端部は、一対の治具プレート１
１に直交させて固定された支持板４１に固定され、この
支持板４１とガイドブロック３９の間にスプリング３８
が配置される。ガイド支柱４０の上端部には、横に手動
で旋回可能にロックアーム４２が連結される。ロックア
ーム４２は、手動操作部材１７が水平姿勢に倒されたと
きに手動で横回転させられて、その下端が手動操作部材
１７の旋回部１７ｂ上に当たって、手動操作部材１７を
水平姿勢の定位置にロックし、開閉部材１６を開成状態
にロックする。

【００２９】図６の手動操作部材１７からロックアーム
４２を手動で外し、手動操作部材１７を手動で上昇旋回
させて直立姿勢にすると、図７（Ａ）に示すように開閉
部材１６が閉じる。即ち、手動操作部材１７の上昇旋回
で旋回部１７ｂのセンターピン３４がガイドブロック３
９と共に真上移動し、この真上移動で第１連結ピン３５
と第２連結ピン３６が同時同速で接近動して、開閉部材
１６の第１ハンドル１６ａと第２ハンドル１６ｂが回転
支軸３１を支点に内方向に回転して閉じる。この開閉部
材１６の閉成状態は、ガイドブロック３９を常時持ち上
げるスプリング３８の弾力にて維持される。

【００３０】治具プレート１１の中央部両側に設置され
た一対の開閉部材１６の各ハンドル１６ａ、１６ｂは第
１連結ピン３５と第２連結ピン３６で連結されて、１本
の手動操作部材１７の手動による上下旋回移動で同時同
速に開閉動作する。一対の開閉部材１６と１本の手動操
作部材１７を備えたシャフト保持部１５は、次のように
動作する。

【００３１】図７（Ａ）に示すように、開閉部材１６を
閉成状態にした部品移載治具１０をシリンダヘッド１の
真上に移動させて降下させ、閉じた開閉部材１６の下端
部をシリンダヘッド１に設置された一対のカムシャフト
２の間の空間の中央に挿入する。この挿入時に、部品移
載治具１０のキャップ押え部１３、シャフト押え部１
４、ギヤ押え部１８がカムシャフト２、カムキャップ
３、ギヤ４の夫々の対応する箇所に載せられて、一対の
カムシャフト２上に部品移載治具１０が位置決めされて
搭載される。この後、手動操作部材１７を直立姿勢から
水平姿勢に倒して開閉部材１６の各ハンドル１６ａ、１
６ｂを開くと、開いた各ハンドル１６ａ、１６ｂの下端
部のフック３２が対応するカムシャフト２に嵌挿され
る。このハンドル開成状態がロックアーム４２による手
動ロック操作で維持される。

【００３２】開閉部材１６の各ハンドル１６ａ、１６ｂ
による一対のカムシャフト２の下からの支持と、キャッ
プ押え部１３とシャフト押え部１４とギヤ押え部１８の
上からの押圧による支持で、部品移載治具１０にカムシ
ャフト２は上下から挾持された形で安定に支持される。
この場合、シャフト押え部１４がカムシャフト２の周面
の上半分に摩擦抵抗大にして押圧することで、カムシャ
フト２の周方向の自転が防止され、また、ギヤ押え部１
８も一対のギヤ４の回転を防止してカムシャフト２の自
転を防止し、一対のギヤ４の相対位置関係を一定に維持
する。

【００３３】次に、以上の部品移載治具１０の用途を図
８に示し説明する。シリンダヘッド１を図示しないエン
ジンブロックにボルト締めする作業は、部品移載治具１
０を使うと次の〜の工程で行われる。

【００３４】、各カムキャップ３の取付ボルト５をナ
ットランナー（図示せず）で緩める。

【００３５】、図８の実線に示すように、部品移載治
具１０を把手１９を使ってシリンダヘッド１の上に手作
業で運んで一対のカムシャフト２上に位置決め搭載した
後、部品移載治具１０の手動操作部材１７を直立姿勢か
ら水平姿勢に倒して、部品移載治具１０に一対のカムシ
ャフト２を一体化させる。

【００３６】、部品移載治具１０を一対のカムシャフ
ト２と１０個のカムキャップ３と共にシリンダヘッド１
から持ち上げて、図８の鎖線で示すようにシリンダヘッ
ド１の側方に設置された部品置台９上に移載する。この
移載は、一対のカムシャフト２を部品置台９上のシャフ
ト受け８に載せることで行われる。

【００３７】、シリンダヘッド１をエンジンブロック
にボルト締めする。

【００３８】、部品置台９から部品移載治具１０を一
対のカムシャフト２と１０個のカムキャップ３と共に持
ち上げてシリンダヘッド１に移載した後、手動操作部材
１７を直立姿勢に戻してカムシャフト２の保持を解き、
部品移載治具１０だけをシリンダヘッド１から外す。

【００３９】、各カムキャップ３の取付ボルト５をナ
ットランナーで締め付ける。

【００４０】以上のようにシリンダヘッド１と部品置台
９の間で一対のカムシャフト２と１０個のカムキャップ
３を移動させる作業が、部品移載治具１０を持ち運ぶ作
業と手動操作部材１７を上下旋回させる片手による作業
だけの極めて少ない工数で実施できる結果、シリンダヘ
ッド１をエンジンブロックにボルト締めする作業工程の
大幅な能率改善が可能となる。実際、シリンダヘッドか
ら部品置台に一対のカムシャフトと１０個のカムキャッ
プを移載させるに要する工数は、従来が０．５分／台で
あったのに対して本発明部品移載治具を使った場合は
０．２分／台と大幅に削減されることが分かっている。

【００４１】また、図８に示すように、部品置台９の上
面面積は、部品移載治具１０が置かれるだけの大きさの
もので済み、これは図９の部品置台６の約半分の大きさ
である。従って、部品置台９の小型軽量化、設置スペー
スの半減化が可能となる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、シリンダヘッドに組付
けられた一対のカムシャフトと複数のカムキャップの各
々がシリンダヘッドに組付けられた状態のまま部品移載
治具に一体的に支持され、部品移載治具の手作業による
持ち上げでシリンダヘッド外に移載され、かつ、シリン
ダヘッド外からシリンダヘッドに移載されるので、シリ
ンダヘッド内外でのカムシャフトとカムキャップの移載
作業が工数少なく高能率でできるようになり、自動車エ
ンジンの組立製造の能率改善が可能となる。また、部品
移載治具はシリンダヘッドに組付けられた状態でカムシ
ャフトとカムキャップを支持して移載するので、シリン
ダヘッド外でカムシャフトとカムキャップを保管する部
品置台はシリンダヘッドと同程度の設置スペースのもの
で済み、自動車エンジンの組立製造設備の省スペース化
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明に係る部品移載治具の平面
図、図１（Ｂ）は正面図である。

【図２】図１（Ｂ）のＴ₁ −Ｔ₁ 線に沿う部分断面図で
ある。

【図３】図１（Ｂ）のＴ₂ −Ｔ₂ 線に沿う部分断面図で
ある。

【図４】図１（Ｂ）のＴ₃ −Ｔ₃ 線に沿う部分断面図で
ある。

【図５】図１（Ｂ）のＴ₄ −Ｔ₄ 線に沿う部分断面図で
ある。

【図６】図１（Ｂ）のＴ₅ −Ｔ₅ 線に沿う部分断面図で
ある。

【図７】図７（Ａ）は図６のシャフト保持部の開閉部材
を閉じたときの断面図、図７（Ｂ）はシャフト保持部の
開閉部材を開いてカムシャフトを持ち上げたときの断面
図である。

【図８】図１の部品移載治具の用途例を示す平面図であ
る。

【図９】自動車エンジンのシリンダヘッドと部品置台の
平面図である。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ２ カムシャフト ３ カムキャップ １０ 部品移載治具 １１ 治具プレート １３ キャップ押え部 １４ シャフト押え部 １５ シャフト保持部 １６ 開閉部材 １７ 手動操作部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのシリンダヘッドに組付けられ
   た平行な一対のカムシャフトと、この各カムシャフト上
   に装着された複数のカムキャップを保持してシリンダヘ
   ッド内外に移動させる部品移載治具であって、 治具プレートと、治具プレート下に設置されてシリンダ
   ヘッドの一対のカムシャフト上の各カムキャップをカム
   シャフトに押圧する複数のキャップ押え部と、治具プレ
   ート下に設置されてシリンダヘッドの一対のカムシャフ
   トの上面を部分的に押圧するシャフト押え部と、治具プ
   レート下に治具プレートの長さ方向と直交方向に開閉可
   能に設置され、開成時に下端部がシリンダヘッドの一対
   のカムシャフトに係合してカムシャフトを持ち上げ可能
   に支持する開閉部材、及び、開閉部材を手動で開閉させ
   る手動操作部材を有するシャフト保持部とを具備し、シ
   ャフト保持部とキャップ押え部とシャフト押え部で一対
   のカムシャフトと各カムキャップをシリンダヘッドでの
   所定の組付状態のまま支持してシリンダヘッド内外に手
   動で移動させることを特徴とするエンジン組立用部品移
   載治具。