JP3528464B2 - 弁ばね供給装置 - Google Patents
弁ばね供給装置Info
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Description
ンダヘッドに弁ばねを組付ける際に使用される弁ばね供
給装置に関する。
構の弁ばねをシリンダヘッドに組付ける工程がある。例
えば図13に示したシリンダヘッド1は、吸気弁2a側
と排気弁2b側にそれぞれ弁ばね3a,3bを備えてい
る。これらの弁ばね3a,3bの組付け作業を自動化す
るために弁ばね組付け機が使用される。従来の弁ばね組
付け機はパーツフィーダのような部品搬送機によって順
次搬送されてくる弁ばねをシリンダヘッドの所定位置に
組付けるようにしている。
ンダヘッドには気筒数(例えば3気筒あるいは4気筒)
に応じた数の吸気弁と排気弁が各燃焼室の上部に配列さ
れている。しかも1気筒当たりに2以上の給排気弁を有
するシリンダヘッドではエンジン1台当たりに使われる
弁ばねの個数がかなり多くなり、それに応じて弁ばね組
付け機が扱う弁ばねも多数にのぼる。例えば4気筒16
バルブのエンジンの場合、弁ばね組付け機によって吸気
弁用弁ばねと排気弁用弁ばねをそれぞれ8個ずつ同時に
組付けるには、組付けに要するサイクルタイムに応じて
短時間のうちに少なくとも8個の弁ばねを組付け機に供
給する必要がある。
フィーダなどの弁ばね供給手段を用いたものでは弁ばね
を1度に供給できる能力に限界があって供給能率が悪い
ためにサイクルタイムが遅くなるという問題があった。
従ってこの発明の目的は、シリンダヘッドの動弁機構を
組立てる際に必要な多数の弁ばねを能率良く弁ばね組付
け機に供給できるような弁ばね供給装置を提供すること
にある。
の本発明の弁ばね供給装置は、複数個の弁ばねを軸線方
向に重ねて収容可能でしかも上記弁ばねを落とすことの
できる開口部を有する2本一組のマガジンを含む弁ばね
収容マガジンユニットと、上記マガジンの下方に設けら
れ上記弁ばねを受給可能でしかも上記各マガジンの上記
開口部に対向する該弁ばねの受取りポジションから弁ば
ね組付け機側の取出しポジションにわたって往復移動可
能な弁ばね転送用ホルダと、上記転送用ホルダを上記受
取りポジションから上記取出しポジションにわたって往
復移動させる転送駆動機構と、上記転送用ホルダが上記
受取りポジションに位置しているときに上記マガジン内
の最下部の弁ばねのみを上記転送用ホルダに落とし込む
クランプ機構とを具備し、上記クランプ機構は、上記一
対のマガジンの下端部に向かって突出する2箇所のばね
受け部を有しかつこのばね受け部が上記最下部の弁ばね
を支持可能なストップ位置とこの弁ばねから離れるリリ
ース位置とにわたって変位可能な第1アームと、上記マ
ガジン内の下から2番目の弁ばねに対向する押さえ部を
有しかつこの押さえ部が上記2番目の弁ばねを押さえる
クランプ位置とこの弁ばねから離れるアンクランプ位置
とにわたって互いに独立して変位可能な一対の第2アー
ムと、アクチュエータによって第1の位置と第2の位置
とにわたり往復駆動させられる駆動軸と、該駆動軸に形
成され該駆動軸が上記第1の位置のときに上記第1ア−
ムを上記ストップ位置に変位させるとともに上記一対の
第2アームをそれぞれ上記アンクランプ位置に変位させ
る一対のカム部であって、上記駆動軸が上記第1の位置
から第2の位置に向って移動する途中で上記第1ア−ム
を上記ストップ位置に保持したまま上記一対の第2アー
ムをそれぞれ上記クランプ位置に変位させさらに上記駆
動軸が第2の位置まで移動したときに上記第2アームを
上記クランプ位置に保持したまま上記第1ア−ムを上記
リリース位置に変位させる一対のカム部とを具備してい
る。
手段の上記駆動軸が第1の位置にあるとき、第1アーム
のカム従節がカム部間に位置していることにより、第1
アームがストップ位置にあるため、第1アームのばね受
け部がマガジン内の最下部の弁ばねを下側から支持す
る。上記駆動軸が第2の位置の方向に移動すると、駆動
軸が第2の位置に達する前に、第2アームのカム従節が
カム部から外れることにより第2アームがクランプ位置
に変位して第2アームの押さえ部がマガジン内の下から
2番目の弁ばねの側面を押すようになる。このため2番
目の弁ばねが保持される。
第1アームのカム従節がカム部に乗り上げることによ
り、第1アームがリリース位置に変位して最下部の弁ば
ねを解放するため、最下部の弁ばねが落下し、弁ばね転
送用ホルダに入る。そののち、上記ホルダが取出しポジ
ションまで前進することにより、弁ばね組付け機の下方
にホルダが移動する。
いて図面を参照して説明する。図2に弁ばね組付け用の
設備10が示されている。この設備10は自動車等のエ
ンジンの一部を構成するシリンダヘッド1(一例として
図13に示す)に弁ばね3a,3bを組付けるためのも
のであり、シリンダヘッド1を所定位置に支持するワー
ク位置決め治具11と、弁ばね組付け機12と、弁ばね
供給装置13などを備えている。この弁ばね組付け機1
2にはシリンダヘッド1の気筒数(例えば4気筒)に応
じた数の下記昇降ユニット28が並列に設けられてい
る。
られており、水平方向の軸17を中心に角度θ(吸気弁
と排気弁のなす角度)の範囲で揺動可能となっている。
そして角度切換用のアクチュエータ18によってシリン
ダヘッド1を図2に示す第1の位置に回動させたときに
吸気弁が垂直方向を向き、シリンダヘッド1を第2の位
置に回動させたときに排気弁が垂直方向を向くようにし
ている。この位置決め治具11に搭載されたシリンダヘ
ッド1は、図示しないクランプ機構によって上記第1の
位置と第2の位置において固定できるようになってい
る。
付け機12は、基台21に設けられた水平方向に延びる
レール22上に設置され、図示しないシリンダ機構等の
駆動手段によって図2において左右方向に移動できるよ
うに構成されている。弁ばね組付け機12は、レール2
2に乗っている可動ベース25と、可動ベース25に設
けられた垂直方向に延びる支持構体26と、支持構体2
6に設けられた上下方向に沿うガイドレール27と、ガ
イドレール27に沿って昇降する昇降ユニット28と、
昇降ユニット28を駆動する流体シリンダ等のアクチュ
エータ29と、支持構体26に装備された中間ストッパ
機構30などを備えている。
クチュエータ29の出力端29aに連結された昇降ベー
ス35と、昇降ベース35に固定されたフレーム36
と、フレーム36に昇降自在に設けられた垂直方向の可
動シャフト37と、可動シャフト37を下方に付勢する
ばね38と、可動シャフト37が挿通するスリーブ39
と、可動シャフト37の下端部に設けられた係止機構4
0などを備えている。
して水平方向に進退するストッパ部材45と、このスト
ッパ部材45を水平方向に駆動する流体シリンダ等のア
クチュエータ46を有しており、ストッパ部材45を図
3に示す位置に前進させたときにストップ壁47が昇降
ベース35の受け部48の真下に対向し、ストッパ部材
45をアクチュエータ46によって後退(図3において
右方向に移動)させたときにストップ壁47が受け部4
8の真下から後方に退避することによって、昇降ユニッ
ト28が下降端まで降下できるようになっている。
ね供給装置13は基板50上にマガジンユニット51を
備えている。マガジンユニット51は基板50に立設さ
れた2行8列(合計16本)の弁ばね収容マガジン51
a,51bを備えている。例えば図1において左側に位
置する一方のマガジン51aに吸気弁用の弁ばね3aが
収容され、右側に位置する他方のマガジン51bに排気
弁用の弁ばね3bが収容される。これらのマガジン51
a,51bは、図4等に示すように左右に隣接するもの
が2本一組となって左右方向に合計4組配置されてい
る。
ている。これらのマガジン51a,51bは弁ばね3
a,3bを収容できる内径を有しており、各マガジン5
1a,51bの上端開口部から弁ばね3a,3bをマガ
ジン内に入れることができる。マガジン51a,51b
の下端開口部52a,52b(図1参照)は基板50の
下面側に開口し、この開口部52a,52bから弁ばね
3a,3bを基板50の下方に落下させることができる
ようになっている。
近傍に一方のクランプ機構55aが設けられている。他
方のマガジン51bの下部近傍に他方のクランプ機構5
5bが設けられている。これらのクランプ機構55a,
55bは互いに構造が共通であるから一方のクランプ機
構55aを代表して以下に説明する。
びる支軸60を中心に揺動可能な第1アーム61と、左
右一対の第2アーム62,62を備えている。図9に示
すように第1アーム61の下端側に左右一対のばね受け
部65が設けられている。一対のばね受け部65は隣り
合う左右2本のマガジン51aの下端開口部52aに向
って突出し、左右2本のマガジン51a内の最下部に位
置する左右2個の弁ばね3aを同時に支持できるように
なっている。第1アーム61の上端側にカム従節66が
設けられている。
り、図10に示すストップ位置と、図12に示すリリー
ス位置とにわたって変位可能としている。上記ストップ
位置では、ばね受け部65がマガジン内の最下部の弁ば
ね3aの下面を支持可能な位置に突出し、リリース位置
(図12)ではばね受け部65が上記弁ばね3aの下面
から離れるようになっている。
側にマガジン内の下から2番目の弁ばね3aの側面に対
向する押さえ部70が設けられており、図11に示すよ
うに押さえ部70がマガジン内に突出したときに、マガ
ジン内の下から2番目の弁ばね3aの側面を押さえ付け
ることができるようになっている。これら一対の第2ア
ーム62の下端側にそれぞれカム従節71が設けられて
いる。この第2アーム62は、後述するカム手段によ
り、図10に示すアンクランプ位置と図11に示すクラ
ンプ位置とにわたって変位可能である。上記アンクラン
プ位置では押さえ部70が弁ばね3aの側面から離れ、
クランプ位置では押さえ部70が2番目の弁ばね3aの
側面を押さえ付けるようになっている。
の間に引張りばね75が張り渡されており、この引張り
ばね75の弾力によって第1アーム61が上記ストップ
位置の方向に付勢されるとともに、第2アーム62が上
記クランプ位置の方向に付勢されている。
左右一対のサポート部材80,81間に水平方向に延び
る駆動軸82が設けられている。この駆動軸82は水平
方向に移動自在であり、駆動軸82の一端側に設けられ
た流体シリンダ等の直動形アクチュエータ83によって
図4に示す第1の位置から、左方向に第2の位置すなわ
ち図4,図7中のストロークS分の距離を往復移動させ
ることができるようになっている。駆動軸82の他端側
にリターンばね85が設けられている。リターンばね8
5は駆動軸82を図4において右方向(第1の位置の方
向)に付勢している。
対のカム部87が所定ピッチで4対形成されている。こ
れらのカム部87は第1アーム61のカム従節66と第
2アーム62のカム従節71を駆動するためのカム手段
を構成し、駆動軸82が上記第1の位置にあるときには
図7,図10に示すように第1アーム61のカム従節6
6が一対のカム部87,87間に位置していることによ
り、ばね75の弾力によって第1アーム61が前記スト
ップ位置に変位するとともに、第2アーム62のカム従
節71がカム部87に乗り上げることにより第2アーム
62が前記リリース位置に変位するようになっている。
位置に至る途中の状態では、図11に示すように第2ア
ーム62のカム従節71がカム部87,87間に位置す
ることにより、第2アーム62がばね75の弾力によっ
てクランプ位置に変位し、更に駆動軸82が第2の位置
に達したときには図12に示すように第1アーム61の
カム従節66がカム部87に乗り上げることにより第1
アーム61がリリース位置に変位するようにしている。
られている。この受け渡し機構90は左右一対のガイド
レール91(図4に示す)に沿って移動可能なスライド
テーブル92を有している。スライドテーブル92に上
記マガジン51a,51bの配置に応じたピッチ(2行
×8列)で弁ばね転送用ホルダ93a,93bが設けら
れている。各ホルダ93a,93bは円筒状をなし、弁
ばね3a,3bを上方から受給可能な開口部を有すると
ともに弁ばね3a,3bを収容できる内径を有してい
る。
等に示す流体シリンダ95とリンク96等を用いた転送
駆動機構97によって、図1に実線で示す受取りポジシ
ョンから2点鎖線で示す取出しポジションにわたって所
定ストロークで往復駆動させることができるようになっ
ている。スライドテーブル92の受取りポジションは後
退側のストッパ100によって規制され、取出しポジシ
ョンは前進側のストッパ101によって規制される。そ
して上記受取りポジションではホルダ93a,93bが
マガジン51a,51bの下端開口部52a,52bの
真下に対向し、取出しポジションではホルダ93a,9
3bが弁ばね組付け機12の可動シャフト37の真下に
位置するようになっている。弁ばね組付け機12は図示
しない駆動機構によって図2に示すA位置またはB位置
に切換え可能としている。
た弁ばね組付け用設備10の作用について説明する。組
付け作業に先立って全てのマガジン51a,51bに弁
ばね3a,3bを例えば8個ずつ(合計64個)収容し
ておく。カム手段の駆動軸82は第1の位置にある。ス
ライドテーブル92は図1に示す受取りポジションにあ
り、ホルダ93a,93bは空の状態である。弁ばね組
付け機12の昇降ユニット28は上昇端まで上昇してい
る。
ド1がワーク位置決め治具11に搬入されたのち、アク
チュエータ18によってシリンダヘッド1が第1の角度
まで回動させられる。この状態では、例えば吸気弁が鉛
直方向を向く。この弁ばね組付け用設備10は、一方側
の弁ばね3aを組付けたのち、他方側の弁ばね3bを組
付けるようにしている。
て説明する。図7および図10に示すように一方側のク
ランプ機構55aの駆動軸82が第1の位置にあると
き、第1アーム61のカム従節66がカム部87,87
間に位置していることにより、第1アーム61がストッ
プ位置にあるため、ばね受け部65がマガジン51a内
の最下部の弁ばね3aを下側から支持している。
って第1の位置から第2の位置の方向に移動すると、駆
動軸82が第2の位置に達する前に、図11に示すよう
に第2アーム62のカム従節71がカム部87から外れ
ることにより第2アーム62がクランプ位置に変位して
押さえ部70が下から2番目の弁ばね3aの側面を押す
ようになる。このため下から2番目の弁ばね3aが保持
される。
き、図12に示すように第1アーム61のカム従節66
がカム部87に乗り上げることにより、第1アーム61
がリリース位置に変位して最下部の弁ばね3aを解放す
るため、最下部の弁ばね3aが落下し、ホルダ93a内
に入る。
動機構97によって取出しポジションまで前進すること
により、弁ばね組付け機12の可動シャフト37の真下
にホルダ93aが移動する。この場合、弁ばね組付け機
12は図示しない駆動機構によって図2に示すA位置、
すなわち一方のホルダ93aの真上にシャフト37が位
置するように移動させられている。
ータ29によって昇降ユニット28がストップ壁47に
突き当たる位置(上下方向の中間位置)まで降下するこ
とにより、可動シャフト37の下端部の係止機構40が
ホルダ93a内の弁ばね3aに挿入され、係止機構40
によってこの弁ばね3aが落下しないように保持され
る。そののちアクチュエータ29によって昇降ユニット
28が上昇することにより、ホルダ93aの上方に係止
機構40と弁ばね3aが移動するとともに、スライドテ
ーブル92が図1に示す受取りポジションに復帰する。
す)がアクチュエータ46によって昇降ユニット28の
降下を妨げない位置に退避したのち、昇降駆動用のアク
チュエータ29によって昇降ユニット28が下降端まで
降下させられる。可動シャフト37が下降端付近まで下
降したとき、可動シャフト37の下端面がシリンダヘッ
ド1の吸気弁の上端に突き当たり、それ以上降下するこ
とが阻止される。更に昇降ユニット28が降下すると、
それまで係止機構40に保持されていた弁ばね3aがス
リーブ39によって下方に押出されることにより、弁ば
ね3aがシリンダヘッド1の吸気弁組付け位置に挿入さ
れる。そののち、昇降ユニット28がアクチュエータ2
9によって上昇端まで上昇する。
8はシリンダヘッド1の気筒数に応じた台数が作動する
ようにしてある。つまり、4気筒のエンジンの場合には
4組(合計8台)の昇降ユニット28が上記昇降動作を
行って一度に8個の弁ばねを同時にシリンダヘッドに組
付け、3気筒のエンジンの場合には3組(合計6台)の
昇降ユニット28が上記昇降動作を行って一度に6個の
弁ばねを同時にシリンダヘッドに組付けるといった具合
である。このような構成であれば気筒数の変化に応じる
ことができる。
同時組付けが終了したのち、ワーク位置決め治具11
(図2に示す)の切換用アクチュエータ18によってシ
リンダヘッド1が第2の角度まで回動させられる。この
状態では例えば排気弁が鉛直方向を向く。このときスラ
イドテーブル92は受取りポジションに戻っており、ス
ライドテーブル92の他方側のホルダ93bに、他方側
のクランプ機構55bによって排気弁用の弁ばね3bが
落とし込まれている。他方側のクランプ機構55bの動
作は一方側のクランプ機構55aと同様であるため説明
は省略する。
構97によって再び取出しポジションまで前進すること
により、弁ばね組付け機12の可動シャフト37の真下
にホルダ93bが移動する。この場合、弁ばね組付け機
12は図示しない駆動機構によって図2に示すB位置、
すなわちホルダ93bの真上にシャフト37が位置する
ように距離Pだけ移動している。
チュエータ29によって昇降ユニット28がストップ壁
47に突き当たる位置(上下方向の中間位置)まで降下
することにより、係止機構40がホルダ93b内の弁ば
ね3bに挿入され、弁ばね3bが落ちないように係止機
構40によって保持される。そしてアクチュエータ29
によって昇降ユニット28が上昇させられ、係止機構4
0と弁ばね3bが上方に移動するとともに、スライドテ
ーブル92が図1に示す受取りポジションに復帰する。
がアクチュエータ46によって昇降ユニット28の降下
を妨げない位置に退避し、さらに昇降駆動用のアクチュ
エータ29によって昇降ユニット28が下降端まで降下
させられる。そして可動シャフト37が下降端付近まで
下降したとき、可動シャフト37の下端面がシリンダヘ
ッド1の排気弁の上端に突き当たり、それ以上降下する
ことが阻止される。更に昇降ユニット28が降下する
と、それまで係止機構40に保持されていた弁ばね3b
がスリーブ39によって下方に押出されることにより、
弁ばね3bがシリンダヘッド1の排気弁組付け位置に挿
入される。こうして各気筒の弁ばね3bの同時組付けが
終了する。
ータ29によって上昇端まで上昇する。また、ワーク位
置決め治具11(図2に示す)のアクチュエータ18に
よってシリンダヘッド1が中立位置に戻されたのちアン
クランプとなり、シリンダヘッド1を次工程に搬送でき
る状態となる。
気筒エンジンなどのように多数の弁ばねをシリンダヘッ
ドに同時に組付ける必要がある場合に気筒数に応じた数
の弁ばねを能率良く弁ばね組付け機に供給することがで
き、弁ばねの組付けに要するサイクルタイムを短縮する
ことができる。このような弁ばね供給装置であれば、水
平方向に延びる駆動軸に沿って気筒数に応じた数の第1
アームと第2アーム、カム部、マガジンおよびホルダ等
を配置すれば、多気筒エンジン用の多数の弁ばねを弁ば
ね組付け機に能率良く供給することができる。
右に隣り合う一対のマガジン内の最下部に位置する弁ば
ねを1つの第1アームによって2個同時に支持すること
ができ、1箇所のカム部によって左右2個の弁ばねを同
時にホルダ内に落とすことができる。また、左右一対の
第2アームは上記カム部によって互いに独立して作動
し、下から2番目に位置する左右2個の弁ばねの側面を
別々に押さえるので、最下部の弁ばねが落とされるとき
に下から2番目の左右2個の弁ばねを格納状態のばらつ
き等に左右されることなく確実に保持しておくことがで
きる。
縦断面図。
け用設備の側面図。
機を一部断面で示す側面図。
示す正面図。
構の作動態様を示す平面図。
一部を示す正面図。
ームの一部を示す平面図。
第1アームの一部を示す底面図。
機構の縦断面図。
ムが変位した状態を示す断面図。
ムが変位した状態を示す断面図。
面図。
Claims (3)
- 【請求項1】複数個の弁ばねを軸線方向に重ねて収容可
能でしかも上記弁ばねを落とすことのできる開口部を有
する2本一組のマガジンを含む弁ばね収容マガジンユニ
ットと、 上記マガジンの下方に設けられ上記弁ばねを受給可能で
しかも上記各マガジンの上記開口部に対向する該弁ばね
の受取りポジションから弁ばね組付け機側の取出しポジ
ションにわたって往復移動可能な弁ばね転送用ホルダ
と、 上記転送用ホルダを上記受取りポジションから上記取出
しポジションにわたって往復移動させる転送駆動機構
と、 上記転送用ホルダが上記受取りポジションに位置してい
るときに上記マガジン内の最下部の弁ばねのみを上記転
送用ホルダに落とし込むクランプ機構とを具備し、 上記クランプ機構は、 上記一対のマガジンの下端部に向かって突出する2箇所
のばね受け部を有しかつこのばね受け部が上記最下部の
弁ばねを支持可能なストップ位置とこの弁ばねから離れ
るリリース位置とにわたって変位可能な第1アームと、 上記マガジン内の下から2番目の弁ばねに対向する押さ
え部を有しかつこの押さえ部が上記2番目の弁ばねを押
さえるクランプ位置とこの弁ばねから離れるアンクラン
プ位置とにわたって互いに独立して変位可能な一対の第
2アームと、 アクチュエータによって第1の位置と第2の位置とにわ
たり往復駆動させられる駆動軸と、 該駆動軸に形成され該駆動軸が上記 第1の位置のときに
上記第1ア−ムを上記ストップ位置に変位させるととも
に上記一対の第2アームをそれぞれ上記アンクランプ位
置に変位させる一対のカム部であって、上記駆動軸が上
記第1の位置から第2の位置に向って移動する途中で上
記第1ア−ムを上記ストップ位置に保持したまま上記一
対の第2アームをそれぞれ上記クランプ位置に変位させ
さらに上記駆動軸が第2の位置まで移動したときに上記
第2アームを上記クランプ位置に保持したまま上記第1
ア−ムを上記リリース位置に変位させる一対のカム部
と、 を具備したことを特徴とする弁ばね供給装置。 - 【請求項2】上記クランプ機構は、左右一対のマガジン
の下部近傍に設けられた水平方向の支軸を中心に回動自
在な1つの上記第1アームと、上記支軸を中心に回動自
在な左右一対の上記第2アームと、これら各アームを上
記ストップ位置と上記クランプ位置の方向に付勢するば
ねとを備えており、上記第1アームは左右一対のマガジ
ンに向って突出する2箇所の上記ばね受け部を有し、か
つ上記一対の第2アームは互いに独立して上記クランプ
位置とアンクランプ位置とにわたって変位可能としてあ
り、上記カム手段は水平方向に延びる上記駆動軸が上記
第1の位置にあるときに上記一対の第2アームをそれぞ
れ上記アンクランプ位置に変位させる一対のカム部を含
んでおり、しかもこのカム部は上記駆動軸が第2の位置
に向って移動する途中で上記一対の第2アームをそれぞ
れ上記クランプ位置まで変位させかつ上記駆動軸が上記
第2の位置まで移動したときに上記第1アームを上記リ
リース位置に変位させるものであることを特徴とする請
求項1記載の弁ばね供給装置。 - 【請求項3】上記一対のマガジンと一対の弁ばね転送用
ホルダと第1アームと一対の第2アームとカム部がシリ
ンダヘッドの気筒数に応じて気筒の配置方向に複数組配
列されており、かつ上記複数のカム部が1本の上記駆動
軸に設けられていることを特徴とする請求項2記載の弁
ばね供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26720196A JP3528464B2 (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 弁ばね供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26720196A JP3528464B2 (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 弁ばね供給装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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