JP4276221B2 - 位置決めピン打ち込み具 - Google Patents

Description

本発明は、位置決めピン打ち込み具の改良に関する。

図９は位置決めピンの使用例を説明する図であり、カムシャフト１０１、１０２の支持構造として、例えばＯＨＣ（オーバーヘッドカムシャフト）エンジンでは、シリンダヘッド１０３側に半円筒状の受け面１０４・・・（・・・は複数を示す。以下同様）を備える下部軸受部１０５・・・を設け、受け面１０４・・・にカムシャフト１０１、１０２を載せ、ベアリングキャップ（カムシャフトホルダとも言う）１０６・・・を被せてボルト１０７・・・で固定する構造を採用する。

なお、カムシャフト１０１、１０２を取付ける前に、１個の受け面１０４に１個のベアリングキャップ１０６をセットした状態で、ベアリング穴の仕上げ加工を行う。この後に、ベアリングキャップ１０６を外して、カムシャフト１０１又は１０２を受け面１０４に載せ、再度、ベアリングキャップ１０６を取付ける。

このときに、ベアリングキャップ１０６が受け面１０４に対してずれた状態で取付けるとカムシャフト１０１又は１０２の作動が不安定になる。このような不都合を回避するために、ノックピン、スリットピンに代表される位置決めピン１０８・・・をベアリング穴の仕上げ加工前に、下部軸受部１０５・・・とベアリングキャップ１０６・・・との間に介在させる。すなわち、位置決めピン１０８・・・の下半部を下部軸受部１０５・・・に嵌合し、位置決めピン１０８・・・の上半部をベアリングキャップ１０６・・・に嵌合する。

位置決めピン１０８、１０８で下部軸受部１０５とベアリングキャップ１０６とを正確に位置決めすることができるため、カムシャフト１０１、１０２の円滑な作動が維持できる。

このような重要部品である位置決めピン１０８・・・は、人手で下部軸受部１０５・・・側のピン穴に軽く挿入し、次にエアハンマーで圧入することで、従来は、取付けられてきた。
しかし、位置決めピン１０８・・・はエンジン１基につき、数十本になることが珍しくないため、位置決めピン１０８・・・の取付けに時間が掛かり、生産性向上の妨げになっていた。

そこで、自動ピン打ち装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−６８４２９号公報（図２）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１０は従来の技術の基本構成を説明する図であり、Ｗはワーク、ＨはワークＷに開けたワーク穴、Ｐはピンである。ピンＰをワーク穴Ｈに打ち込むピン打ち装置１１０では、ワークガイド１１１でワークＷを案内し、ワーク搬送シリンダ１１２でワークＷを図面表裏方向へ送る。ワーク穴Ｈが所定の位置に達したら、ワーククランプ１１３でワークＷを拘束する。そして、ロータリアクチュエータ１１４でピンＰをワーク穴Ｈに臨ませる。次に、打ち込みシリンダ１１５を作動させてピンＰをワーク穴Ｈに打ち込む。

ピン打ち装置１１０は自動機械であるため、無人化が可能であり、生産性の向上が期待できる。しかし、シリンダヘッドの動弁室のように、狭いエリアに数十本の位置決めピンを打ち込むには大型過ぎる。そこで、より簡便なピン打ち機が求められる。

本発明は位置決めピンの打ち込み作業を迅速化することができ且つ簡便な位置決めピン打ち込み具を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、治具本体にピン導入部とピン排出部とを設定すると共に回転板を回転可能に取付け、この回転板に位置決めピンを収納するポケットを設け、このポケットへピン導入部で位置決めピンを導入し、回転板を所定角度旋回させてポケットをピン排出部へ臨ませ、位置決めピンをピン押出し機構で押出す形式の位置決めピン打ち込み具であって、前記治具本体側に、前記回転板の旋回に追従して位置決めピンを押し下げるカムを設けたことを特徴とする。

請求項２に係る発明では、ポケットは、Ｕ字ポケットであり、Ｕ字ポケットの開口をバネ板で塞ぎ、このバネ板でポケット内の位置決めピンを押さえるようにしたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、治具本体に、２箇所のピン導入部と２箇所のピン排出部とを設定し、回転板に２箇所のポケットを設けたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、カムで位置決めピンを押し下げるため、位置決めピンの先端を回転板から露出させることができる。位置決めピンの先端が露出しているため、嵌合穴へ容易に位置決めピンの先端を臨ませることができる。したがって、位置決めピンの打ち込み作業を迅速に行うことができる。

加えて、位置決めピン打ち込み具は治具本体と回転板とピン押出し機構とで構成するため、治具は小型化及び軽量化が可能である。
したがって、請求項１によれば、位置決めピンの打ち込み作業を迅速化することができ且つ簡便な位置決めピン打ち込み具を提供することができる。

請求項２に係る発明では、ポケットは、Ｕ字ポケットであり、Ｕ字ポケットの開口をバネ板で塞ぎ、このバネ板でポケット内の位置決めピンを押さえるようにした。
旋回中に位置決めピンが脱落しないようにすることは必須である。仮に磁力で落下を防止すると、位置決めピンが磁化され、微細な鉄粉を吸着するなどの不具合が生じる。
この点、請求項２は、バネ板で位置決めピンを押さえるため、位置決めピンが磁化する心配はない。

また、仮にポケットを丸穴にした場合にはバネ板の取付け構造が複雑になるが、本発明ではポケットをＵ字ポケットにし、この開口をバネ板で塞ぐ構造を採用したので、バネ板は簡単に回転板に取付けることができ、位置決めピン打ち込み具のコストを下げることができる。

請求項３に係る発明は、治具本体に２箇所のピン導入部と２箇所のピン排出部とを設定し、回転板に２箇所のポケットを設けたことを特徴とする。
左右２本の位置決めピンを同時に打ち込むことができ、ピン打ち作業量を倍増することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る位置決めピン打ち込み具の平面図であり、位置決めピン打ち込み具１０は、ハンドル４１を握ることで操作することのできるハンドツールであり、治具本体１１に２箇所のピン導入部１２、１２と２箇所のピン排出部１３、１３とを設定したことを特徴とする。

図２は図１の２−２線断面図であり、位置決めピン打ち込み具１０は、筒状の治具本体１１にピン案内筒１５を縦向きに挿入し、治具本体１１の下部にフランジ１６及びカム１７を備える固定部材１８を取付け、この固定部材１８の下に回転板２０を配置し、この回転板２０をリテーナ２１で受け、このリテーナ２１は固定ボルト２２で固定部材１８に固定する。これで回転板２０は水平回転可能に支持される。

リテーナ２１に薄い金属板で構成したピン受け板２４を設ける。このピン受け板２４は位置決めピンを受ける部分と受けない部分（切欠部）とを有するが、その詳細は後述する。

また、ピン案内筒１５には多数個の位置決めピン２５・・・（ただし、以下の説明の便利のために最下位置の位置決めピンを２５Ａ、その次の位置決めピンを２５Ｂと呼ぶことにする。）を直列に収納することができる。位置決めピン２５・・・を自重で落下させることは差し支えないが、重り２６を備えた押し棒２７で押すことで、位置決めピン２５・・・の落下を促すことが望ましい。

図３は図１の３−３線断面図であり、ピン押出し機構３０は、治具本体１１の上部にホルダ３１、３２を介して取付けるエアハンマー３３と、このエアハンマー３３の先端（下端）に当てる二股部材３４と、この二股部材３４をエアハンマー３３へ押付ける（押上げる）スプリング３５と、二股部材３４の先に設けるロッド３６、３６とからなる。

構成要素のうちで、回転板２０だけは移動体であり、回転板２０に設けたポケット３７、３７がピン排出部１３、１３に合致したときには、位置決めピン２５Ａ、２５Ａの真上にロッド３６、３６が臨む。また、位置決めピン２５Ａ、２５Ａは後述するカムの作用で寸法Ｌだけ回転板２０から露出するため、作業員は位置決めピン２５Ａ、２５Ａを目視で確認することができる。そのため、ワーク３８に設けた嵌合穴３９、３９に容易に位置決めピン２５Ａ、２５Ａの先端を合わせることができる。ワーク３８は、例えばシリンダヘッドの下部軸受部である。

そして、エアハンマー３３のハンドル４１に付属するトリガー４２を絞れば、エアハンマー３３が作動し、二股部材３４及びロッド３６、３６を振動させながら前進させ、位置決めピン２５Ａ、２５Ａを嵌合穴３９、３９に打ち込むことができる。エアハンマー３３は空気圧で作動するため、油圧に比較して押し作用は穏やかであり、位置決めピン２５Ａや嵌合穴３９を傷つける心配はない。

なお、ピン押出し機構３０の駆動源には、エアハンマー３３が好適ではあるが、エアシリンダとスプリングを組み合わせたもの、油圧シリンダとスプリングを組み合わせたもの、機械式シリンダにバイブレータを組み合わせたものであってもよく、種類を格別に限定するものではない。

図４は図２の４−４線断面図である。
（ａ）において、回転板２０に取っ手４３を取付け、この取っ手４３を操作することで、リテーナ２１を中心にして回転板２０を旋回させることができる。

なお、ポケット３７は、位置決めピン２５Ａの外径より小さな深さのＵ字ポケットであり、位置決めピン２５Ａに一部をポケット３７からごく僅かだけ突出させる。そして、ポケット３７の開口を覆うために、回転板２０の外周にバネ板２３をビス２８、２８で取付ける。バネ板２３でポケット３７内の位置決めピン２５Ａを押さえることができる。

（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、ポケット３７を塞ぐ、バネ板２３は上部を外方へ傾斜させた傾斜ガイド部２９とする。この傾斜ガイド部２９で想像線で示す位置決めピン２５Ａを円滑にポケット３７へ案内することができる。

図５は本発明に係る固定部材の平面図であり、固定部材１８のフランジ１６の下面にカム１７、１７を設けたことを示す。
図６は図５の６−６線断面図（ただし展開図）であり、カム１７はフランジ１６から下へ傾斜する下傾面４４と頂面４５とからなり、この頂面４５は一般面４６と平行である。そして、頂面４５はロッド３６、すなわちピン排出部１３に合致し、一般面４６はピン導入部１２に合致させる。加えて、ピン受け板２４の切欠部４７をカム１７に臨ませる。

以上に述べたカムの作用を次に説明する。
図７はピン導入部における作用説明図である。
（ａ）において、回転板２０を矢印Ａのごとく移動する。すなわち、ポケット３７がピン導入部１２に向かわせる。このときに、ピン導入部１２で待機する位置決めピン２５Ａは回転板２０の上面で下降が阻止される。

（ｂ）において、ポケット３７がピン導入部１２に合致したので、一番下の位置決めピン２５Ａがポケット３７に落下する。この位置決めピン２５Ａはピン受け板２４で受けられて、それ以上は落下しない。そして、回転板２０を矢印Ｂのごとく旋回させる。この旋回の途中で位置決めピン２５Ａは切欠部４７の範囲に入り、下降動作が可能となる。

（ｃ）において、位置決めピン２５Ａはカム１７の下傾面４４の押し下げ作用により矢印Ｃのごとく徐々に下がる。この際、図４に示すバネ板２３の押付け作用で位置決めピン２５Ａの落下を阻止する。一方、次の位置決めピン２５Ｂは落下するが回転板２０に載って止まる。

図８はピン排出部における作用説明図である。
（ａ）において、位置決めピン２５Ａが、ピン排出部１３に到達したら回転板２０を止める。またはストッパに当てることで自動的に止まるようにする。

位置決めピン２５Ａは、下傾面４４の押出し作用でＬだけ、回転板２０から突出させる。ピン受け板２４はごく薄い金属板であるため、邪魔にならない。したがって、作業者は位置決めピン２５Ａの先端（下端）を目視しながら、嵌合穴３９に合わせることができる。

（ｂ）において、エアハンマー３３を作動させ、ロッド３６で位置決めピン２５Ａを嵌合穴３９に打ち込む。エアハンマー３３を止めると、ロッド３６が待機位置まで自動的に上昇するため、図７（ａ）に続けることができる。したがって、回転板２０を往復旋回させること及びエアハンマー３３を作動させることで、位置決めピン２５Ａ、２５Ｂ・・・を次々と嵌合穴３９に打ち込むことができる。

尚、実施例では位置決めピン打ち込み具のハンドリング及び回転板の旋回は人手で行ったが、回転板をアクチュエータで自動旋回させることや位置決めピン打ち込み具をロボットアームで移動することは差し支えない。

また、請求項１ではポケットを丸穴とし、丸穴の壁に板バネ片を突出させることやクリック機構を用いることで、位置決めピンをポケットに軽く掛止めすることもできる。
請求項１、２ではピン導入部及びピン排出部の数は任意である。

さらには、本発明の位置決めピン打ち込み具は、シリンダヘッドに多数本のノックピンもしくはスリットピンを打ち込む作業に好適であるが、用途を限定するものではなく、一般機械、産業機械を対象とした位置決めピン打ち作業に使用することは差し支えない。

本発明の位置決めピン打ち込み具は、シリンダヘッドに多数本のノックピンもしくはスリットピンを打ち込む作業に好適である。

本発明に係る位置決めピン打ち込み具の平面図である。 図１の２−２線断面図である。 図１の３−３線断面図である。 図２の４−４線断面図である。 本発明に係る固定部材の平面図である。 図５の６−６線断面図である。 ピン導入部における作用説明図である。 ピン排出部における作用説明図である。 位置決めピンの使用例を説明する図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…位置決めピン打ち込み具、１１…治具本体、１２…ピン導入部、１３…ピン排出部、１７…カム、２０…回転板、２３…バネ板、２５、２５Ａ、２５Ｂ…位置決めピン、３０…ピン押出し機構、３７…ポケット、Ｌ…位置決めピンの突出代。

Claims (3)

1. 治具本体にピン導入部とピン排出部とを設定すると共に回転板を回転可能に取付け、この回転板に位置決めピンを収納するポケットを設け、このポケットへピン導入部で位置決めピンを導入し、回転板を所定角度旋回させてポケットをピン排出部へ臨ませ、位置決めピンをピン押出し機構で押出す形式の位置決めピン打ち込み具であって、
   前記治具本体側に、前記回転板の旋回に追従して位置決めピンを押し下げるカムを設けたことを特徴とする位置決めピン打ち込み具。
2. 前記ポケットは、Ｕ字ポケットであり、Ｕ字ポケットの開口をバネ板で塞ぎ、このバネ板でポケット内の位置決めピンを押さえるようにしたことを特徴とする請求項１記載の位置決めピン打ち込み具。
3. 前記治具本体に、２箇所のピン導入部と２箇所のピン排出部とを設定し、前記回転板に２箇所のポケットを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の位置決めピン打ち込み具。
   

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