JP4421530B2 - バルブガイドおよびバルブシートの圧入装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのシリンダヘッドにバルブのステムを摺動自在に案内するバルブガイドと、バルブのフランジが着座するバルブシートとを圧入するバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置に関する。

エンジンのシリンダヘッドには燃焼室に新気を供給するための吸気ポートつまりインテークポートと、燃焼排ガスを外部に排出するための排気ポートつまりエキゾーストポートとが形成されており、インテークポートを開閉するための吸気弁つまりインテークバルブと、エキゾーストポートを開閉するための排気弁つまりエキゾーストバルブとがシリンダヘッドに装着されることになる。シリンダヘッドには、それぞれのバルブの軸部つまりステムを摺動自在に案内するバルブガイドと、弁本体つまりフランジが着座するバルブシートとがシリンダヘッドに圧入される。

特許文献１には、シリンダヘッドを支持する治具台の下方に配置されるバルブシート圧入機と、上方に配置されるバルブガイド圧入機とを有し、バルブガイド圧入機によりバルブガイドを圧入した後にバルブガイド圧入機によりシリンダヘッドを治具台にクランプしながらバルブシート圧入機を上昇移動させてバルブシートを圧入するようにした圧入装置が記載されている。また、特許文献２には、シリンダヘッドを支持するパレットが装着される送り台の一方側にバルブガイド圧入機を配置し、他方側にバルブシート圧入機を配置するようにした圧入装置が記載されている。
特開平７−１３６８６５号公報 特開２０００−５２１６１号公報

上記従来の圧入装置においては、上下にバルブシート圧入機とバルブガイド圧入機とを上下に対向させて配置する場合であっても、左右に対向させて配置する場合であっても、バルブシート用とバルブガイド用のそれぞれの圧入機をシリンダ機構により駆動するようにしているので、圧入装置の構造が複雑化するとともに大型化するという問題点がある。しかも、シリンダヘッドを支持するための治具台にはそれぞれの圧入機の推力が加わるので、治具台や送り台の強度や剛性を高める必要があり、治具台や送り台を大型化する必要がある。また、所望の圧入力を得るために圧入機を油圧式のシリンダ機構を用いる場合には、シリンダ機構内のピストンに所定の圧力の油圧を所定時間加えたときに圧入操作の完了と判定しており、バルブガイドやバルブシートが取付孔に傾斜して圧入されたときには圧入操作が完了しても、完全に圧入されていないことがあり、作業者が目視により完全に圧入されたか否かを判定する必要がある。

本発明の目的は、バルブガイドを圧入する可動パンチの駆動によってバルブガイドとバルブシートを共に圧入するようにしたバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、可動パンチの圧入推力がシリンダヘッドに加わることなく、シリンダヘッドを支持するワーク支持治具を低剛性とし得るバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ワーク支持治具にシリンダヘッドを小さな締結力により固定することができるバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置を提供することにある。

本発明のバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置は、エンジンのシリンダヘッドにバルブのステムを摺動自在に案内するバルブガイドと、バルブのフランジが着座するバルブシートとを圧入するバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置であって、前記バルブシートを支持する固定パンチが立設されるとともに、前記バルブガイドを支持する可動パンチが前記固定パンチに対向して上下方向に往復動自在に装着された基台と、当該基台に上下方向に移動自在に設けられ、前記可動パンチにより下降移動するフローティング台と、当該フローティング台に装着され、前記シリンダヘッドを支持し前記シリンダヘッドの長手方向の回動中心軸回りに回動するワーク支持治具が設けられた支持ユニットと、前記バルブガイドが支持された前記可動パンチを、前記バルブシートが支持された前記固定パンチに向けて前記シリンダヘッドを下降移動させながら接近移動させ、前記バルブシートと前記バルブガイドとを共に前記シリンダヘッドに圧入する駆動手段とを有することを特徴とする。

本発明のバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置は、前記基台に固定される第１のガイドレールおよび当該第１のガイドレールに沿って搬入位置と圧入位置との間を移動する移動台を備える第１のスライドユニットと、前記第１の方向に対して直角をなす第２の方向に前記移動台に取り付けられる第２のガイドレールおよび当該第２のガイドレールに沿って移動する摺動台を備える第２のスライドユニットとを有し、前記摺動台に前記フローティング台を装着することを特徴とする。

本発明のバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置は、インテークバルブ用のバルブシートを支持するインテーク用の固定パンチと、エキゾーストバルブ用のバルブシートを支持するエキゾースト用の固定パンチとを前記基台に立設することを特徴とする。

本発明のバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置は、前記インテーク用の固定パンチに対向してインテークバルブ用のバルブガイドを支持するインテーク用の可動パンチと、前記エキゾースト用の固定パンチに対向してエキゾーストバルブ用のバルブガイドを支持するエキゾースト用の可動パンチとを前記基台に上下方向に往復動自在に装着することを特徴とする。

本発明のバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置は、前記駆動手段は電動モータであることを特徴とする。

本発明によれば、シリンダヘッドをフローティング台により上下方向に移動自在に支持し、可動パンチを固定パンチに向けて下降移動することにより、シリンダヘッドを下降移動しながら可動パンチに支持されたバルブガイドと、固定パンチに支持されたバルブシートとをシリンダヘッドに圧入するようにしたので、可動パンチの一度の下降移動によりバルブガイドとバルブシートとを共に圧入することができる。

本発明によれば、シリンダヘッドを支持するワーク支持治具には圧入の荷重が加わらないので、シリンダヘッドをワーク支持治具に強固に固定する必要がなく、油圧シリンダによりシリンダヘッドを固定することなく、空気圧シリンダのように小さな締結力によりシリンダヘッドを固定することができる。これにより、ワーク支持治具を剛性を高めることなく低剛性とすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１はシリンダヘッドの一例を示す断面図であり、図２は本発明の一実施の形態であるバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置の一部切り欠き正面図であり、図３は図２の一部省略左側面図であり、図４は図２の一部切り欠き平面図である。

図１に示すようにシリンダヘッド１はシリンダブロック（図示省略）に取り付けられてエンジンを構成する。シリンダヘッド１にはシリンダブロックに形成されたシリンダボアとともに燃焼室２を形成する凹部が形成されるとともに、燃焼室２に新気を供給するためのインテークポート３と、燃焼排ガスを外部に排出するためのエキゾーストポート４とが形成されており、インテークポート３を開閉するためのインテークバルブ５と、エキゾーストポート４を開閉するためのエキゾーストバルブ６とがシリンダヘッド１に装着されることになる。インテークバルブ５のステムを摺動自在に案内するバルブガイド７ａと、エキゾーストバルブ６のステムを摺動自在に案内するバルブガイド７ｂとがそれぞれシリンダヘッド１に組み付けられるとともに、インテークバルブ５のフランジが着座するバルブシート８ａと、エキゾーストバルブ６のフランジが着座するバルブシート８ｂとがそれぞれシリンダヘッド１に組み付けられることになる。図１に示すシリンダヘッド１は、４気筒エンジン用のものであり、シリンダヘッド１には燃焼室２を形成するための凹部が４つ形成され、それぞれの燃焼室に対応させてインテークバルブ５とエキゾーストバルブ６とが４本ずつ装着されるので、シリンダヘッド１にはバルブガイド７ａ，７ｂとバルブシート８ａ，８ｂが合計８つ圧入により組み付けられることになる。

バルブガイド７ａ，７ｂとバルブシート８ａ，８ｂをシリンダヘッド１に圧入する圧入装置は、図２〜図４に示すように基台１１を有し、基台１１にはバルブシート８ａを支持するインテーク用の固定パンチ１２ａと、バルブシート８ｂを支持するエキゾースト用の固定パンチ１２ｂとが図２に示すように上下方向を向いて立設されている。基台１１には図３に示すように門形の支持フレーム１３が固定され、支持フレーム１３には図２に示すようにバルブガイド７ａを支持するインテーク用の可動パンチ１４ａが固定パンチ１２ａに対向して上下方向に往復動自在に装着されるとともに、バルブガイド７ｂを支持するエキゾースト用の可動パンチ１４ｂが固定パンチ１２ｂに対向して上下方向に往復動自在に装着されている。

図４における基台１１の左端部には多数のローラを有するコンベア１６が図２および図３に示す台座１５により取り付けられ、シリンダヘッド１は図４に示すように、長手方向つまりクランク軸やカムシャフトの回転中心軸の方向を搬送方向としてコンベア１６によりワークローディング位置まで矢印Ａで示すように搬送される。ワークローディング位置まで搬送されたシリンダヘッド１を上昇させるためにコンベア１６にはワークリフタ１７が図２に示すように設けられている。なお、図３においては、コンベア１６のワークローディング位置の部分は図示省略されている。支持フレーム１３には図２に示すようにコンベア１６のワークローディング位置の上方にまで延びる支持梁材１８が取り付けられており、ワークリフタ１７によりコンベア１６から持ち上げられたシリンダヘッド１を掴んで圧入装置の搬出入位置まで搬送するために、支持梁材１８にはワーク搬送機１９が図２において符号Ｘで示すように、コンベア１６の搬送方向に対して直角方向に往復動自在に設けられている。

基台１１には第１のスライドユニット２１が設けられており、このスライドユニット２１は図３および図４に示すようにそれぞれ第１のガイドレール２２が設けられた２つの支持台２３ａ，２３ｂを備えている。図４に示すように、２つの固定パンチ１２ａ，１２ｂは符号Ｘで示す方向（ワーク搬送機１９の搬送方向）に隣り合って基台１１に固定され、それぞれの支持台２３ａ，２３ｂのガイドレール２２は符号Ｘで示す第１の方向に延びている。２つの支持台２３ａ，２３ｂは、固定パンチ１２ａ，１２ｂの両側に一台ずつ配置され、それぞれの支持台２３ａ，２３ｂのガイドレール２２には移動台２４ａ，２４ｂがガイドレール２２に沿って第１の方向に往復動自在に設けられており、それぞれの移動台２４ａ，２４ｂは、図２に示すワーク搬出入位置と、門形の支持フレーム１３内に入り込んで固定パンチ１２ａ，１２ｂに対応した位置となる圧入位置との間を往復動する。

それぞれの移動台２４ａ，２４ｂにはガイドレール２２に対して直角方向であり図３において符号Ｙで示す第２の方向に延びる第２のガイドレール２５が取り付けられており、それぞれの移動台２４ａ，２４ｂにはガイドレール２５に沿って移動自在に摺動台２６ａ，２６ｂが装着されている。それぞれの摺動台２６ａ，２６ｂにはフローティング台２７ａ，２７ｂが設けられており、ガイドレール２５と摺動台２６ａ，２６ｂとフローティング台２７ａ，２７ｂとにより第２のスライドユニット２８が構成されている。

図３に示すように、２台のフローティング台２７ａ，２７ｂを連結するようにスライドユニット２８には、シリンダヘッド１を支持する支持ユニット３１が取り付けられ、この支持ユニット３１を介して２つのフローティング台２７ａ，２７ｂは相互に連結されるとともに２つの移動台２４ａ，２４ｂも相互に連結されている。

図５は図２の要部を拡大して示す一部切り欠き正面図であり、図６は第２のスライドユニット２８を示す一部切り欠き側面図であり、図７は図６における７−７線に沿う方向の断面図であり、図８は支持ユニット３１を拡大して示す一部切り欠き側面図であり、図９は図８における９−９線に沿う断面図である。

支持ユニット３１を図４に示す搬出入位置と圧入位置との間で符号Ｘで示す第１の方向に往復動するために、図４および図５に示すように、支持台２３ａには電動モータ３２により回転駆動される送りねじ３３が回転自在に取り付けられ、この送りねじ３３にねじ結合される雌ねじブロック３４が移動台２４ａに固定されている。したがって、電動モータ３２により第１のスライドユニット２１は搬出入位置と圧入位置との間でＸ方向に往復動される。

支持ユニット３１を図３において符号Ｙで示す第２の方向に往復動するために、図３および図６に示すように、移動台２４ａには電動モータ３５により回転駆動される送りねじ３６が回転自在に取り付けられ、この送りねじ３６にねじ結合される雌ねじブロック３７が摺動台２６ａに固定されている。したがって、電動モータ３５により第２のスライドユニット２８の摺動台２６ａは符号Ｙで示す方向に駆動され、摺動台２６ａに対して支持ユニット３１を介して連結される摺動台２６ｂも同時に符号Ｙで示す方向に駆動され、支持ユニット３１により支持されるシリンダヘッド１は長手方向に位置決め移動される。

フローティング台２７ａ，２７ｂには、図５および図６に示すように摺動台２６ａ，２６ｂに固定されたガイドスリーブ４１に摺動自在に案内されるガイドロッド４２が取り付けられており、図７に示すようにガイドロッド４２はフローティング台２７ａに４本取り付けられている。他のフローティング台２７ｂにも同様に４本のガイドロッド４２が取り付けられ、それぞれのガイドロッド４２は摺動台２６ｂに固定されたガイドスリーブ４１に摺動自在に案内される。それぞれの摺動台２６ａ，２６ｂには空気圧シリンダ４３ａ，４３ｂが取り付けられ、空気圧シリンダ４３ａ，４３ｂにより駆動されるピストンロッド４４の先端がフローティング台２７ａ，２７ｂの下面に当接しており、先端面は円弧状となっている。

それぞれのフローティング台２７ａ，２７ｂの上昇限位置は、摺動台２６ａ，２６ｂに固定されたストッパ４５により規制されており、支持ユニット３１に可動パンチ１４ａ，１４ｂの加圧力がシリンダヘッド１を介して加わると、その加圧力によりそれぞれの空気圧シリンダ４３ａ，４３ｂ内の圧縮空気が収縮してそれぞれのフローティング台２７ａ，２７ｂは下降移動することになる。このように、スライドユニット２８のフローティング台２７ａ，２７ｂはフローティング構造となっている。

図８に示すように、支持ユニット３１はそれぞれフローティング台２７ａ，２７ｂに固定される軸受ブロック４６ａ，４６ｂを有し、それぞれの軸受ブロック４６ａ，４６ｂに回動自在に組み込まれる回動軸４７ａ，４７ｂには、ワークであるシリンダヘッド１を支持するワーク支持治具４８が取り付けられている。一方の軸受ブロック４６ｂには回動軸４７ａ，４７ｂを回動するための図示しない電動モータが装着されており、この電動モータによりワーク支持治具４８は図８に示すようにＹ方向の回動中心軸Ｏを中心に、図５において角度θで示す範囲において回動する。ワーク支持治具４８にはシリンダヘッド１を支持する受け駒４９が複数個取り付けられ、支持ユニット３１の下降移動に伴って固定パンチ１２ａ，１２ｂが入り込む貫通孔５０がワーク支持治具４８に形成されている。さらにワーク支持治具４８には、受け駒４９の先端面よりも上方の位置と下方の位置の間を上下動するワーク受け台５１が設けられており、ワーク搬送機１９により搬送されるシリンダヘッド１はこのワーク受け台５１に乗せられるようになっている。

ワーク支持治具４８の一方端には図９に示すように２つのガイドスリーブ５２が取り付けれ、それぞれのガイドスリーブ５２に摺動自在に案内されるガイドロッド５３の上端部にはシリンダヘッド１をクランプするクランプアーム５４が設けられている。ガイドロッド５３の下端部にはワーク受け台５１を下側から支持する支持部材５５が設けられている。ワーク支持治具４８に取り付けられた空気圧シリンダ５７のピストンロッド５８はクランプアーム５４に連結され、空気圧シリンダ５７によりクランプアーム５４と支持部材５５とが同期して上下動するようになっている。ワーク支持治具４８の他方端にも同様に２つのガイドスリーブ５２が取り付けられ、それぞれのガイドスリーブ５２に摺動自在に案内されるガイドロッド５３の上端にはクランプアーム５４が設けられ、ガイドロッド５３の下端部には支持部材５５が設けられている。したがって、シリンダヘッド１がワーク受け台５１に乗せられた状態のもとで空気圧シリンダ５７を駆動すると、シリンダヘッド１の下面が受け駒４９に接触するまでワーク受け台５１が支持部材５５とともに下降移動することにより、ワーク受け台５１がシリンダヘッド１から離れるとともにクランプアーム５４によりシリンダヘッド１はワーク支持治具４８との間で締結される。

図２に示すように、支持フレーム１３には２本の可動パンチ１４ａ，１４ｂを上下動するために２台の電動プレスユニット６１ａ，６１ｂが取り付けられている。それぞれの電動プレスユニット６１ａ，６１ｂは、図３に示すように、駆動手段の一例として電動モータからなるサーボモータ６２が取り付けられたユニット本体６３を有し、ユニット本体６３にはサーボモータ６２により駆動される回転軸の回転を可動パンチ１４ａ，１４ｂの上下動に変換する変換機構が組み込まれている。

それぞれのバルブガイド７ａ，７ｂは同一サイズとなっており、図４に示すように基台１１にはバルブガイドをそれぞれの両方の可動パンチ１４ａ，１４ｂに供給するためのガイドパーツフィーダ６５が設けられている。さらに、図４に示すように、インテークバルブ用のバルブシート８ａを固定パンチ１２ａに供給するためのシートパーツフィーダ６６と、エキゾーストバルブ用のバルブシート８ｂを固定パンチ１２ｂに供給するためのシートパーツフィーダ６７とが基台１１に設けられている。それぞれのパーツフィーダ６５〜６７のパーツ取り出し部６５ａ〜６７ａからバルブシート８ａ，８ｂ等の部品を固定パンチ１２ａ，１２ｂと可動パンチ１４ａ，１４ｂに装填するために、図２および図４に示すように、基台１１にはパーツ供給機６８が設けられている。

したがって、パーツ供給機６８により固定パンチ１２ａの先端にバルブシート８ａが装着され、固定パンチ１２ｂの先端にバルブシート８ｂが装着されて、それぞれの固定パンチ１２ａ，１２ｂにバルブシート８ａ，８ｂが支持された状態となる。また、パーツ供給機６８により可動パンチ１４ａの先端にバルブガイド７ａが装着され、可動パンチ１４ｂの先端にバルブガイド７ｂが装着されて、それぞれの可動パンチ１４ａ，１４ｂにバルブガイド７ａ，７ｂが支持された状態となる。

バルブガイド７ａとバルブシート８ａとをシリンダヘッド１に圧入するには、図５において二点鎖線１ａにより示すように、シリンダヘッド１をインテークバルブ用のバルブガイド７ａとバルブシート８ａのそれぞれの中心軸が垂直方向を向くとともに固定パンチ１２ａと可動パンチ１４ａの中心軸と一致するようにワーク支持治具４８を回動させるとともに電動モータ３２により支持ユニット３１を圧入位置に移動させる。この状態のもとで可動パンチ１４ａを下降移動させると、可動パンチ１４ａに支持されたバルブガイド７ａがシリンダヘッド１に当接することになる。可動パンチ１４ａの引き続く下降移動によって、フローティング構造のワーク支持治具４８が空気圧シリンダ４３ａ，４３ｂ内の圧縮空気の圧力に抗してシリンダヘッド１とともに可動パンチ１４ａにより下方に押し付け移動され、固定パンチ１２ａに支持されたバルブシート８ａがワーク支持治具４８の貫通孔５０を介してシリンダヘッド１に当接する。さらに引き続く可動パンチ１４ａの下降移動によって、まず、バルブシート８ａが固定パンチ１２ａによりシリンダヘッド１の取付孔の中に圧入され、次いでバルブガイド７ａが可動パンチ１４ａによりシリンダヘッド１の取付孔の中にバルブシート８ａに引き続いて連続的に圧入される。

このように、可動パンチ１４ａをシリンダヘッド１に押し付けると、まずバルブシート８ａが圧入されてその後引き続いてバルブガイド７ａが圧入されるのは、バルブシート８ａはバルブガイド７ａよりも小さい推力により圧入されるからであり、圧入力が同じであれば、同時に圧入されることになる。圧入完了時の圧入力は、可動パンチ１４ａ，１４ｂに設けられたロードセルにより検出されてディスプレイに点灯表示されるとともに圧入荷重が適正であるか否かが自動的に判定される。圧入完了後に可動パンチ１４ａを上昇移動させると、可動パンチ１４ａはシリンダヘッド１から離れるとともにシリンダヘッド１がフローティング台２７ａ，２７ｂにより上昇されて固定パンチ１２ａから離れ、バルブガイド７ａおよびバルブシート８ａはシリンダヘッド１に取り付けられる。

次いで、バルブガイド７ｂとバルブシート８ｂとをシリンダヘッド１に圧入するには、図５において二点鎖線１ｂにより示すように、シリンダヘッド１を二点鎖線１ａに示す状態に対して回動中心軸Ｏを中心に角度θだけワーク支持治具４８を回動させるとともに電動モータ３２により支持ユニット３１を圧入位置に移動させる。これにより、エキゾーストバルブ用のバルブガイド７ｂとバルブシート８ｂのそれぞれの中心軸が垂直方向を向くとともに固定パンチ１２ｂと可動パンチ１４ｂの中心軸が一致することになり、その状態のもとで上述と同様の手順によりバルブガイド７ｂとバルブシート８ｂとがシリンダヘッド１に圧入される。

１つの気筒に対するバルブガイド７ａとバルブシート８ａの圧入が終了した後には、同様にして、エキゾーストバルブ用のバルブシート８ｂとバルブガイド７ｂの圧入が行われる。

このように、シリンダヘッド１をワーク支持治具４８によりフローティング支持した状態のもとで、可動パンチ１４ａを固定パンチ１２ａに向けて接近移動させることよって、固定パンチ１２ａを圧入駆動することなく、可動パンチ１４ａの一度の下降移動工程によってバルブシート８ａとバルブガイド７ａとを共に圧入することができる。この圧入工程においては、シリンダヘッド１をフローティング支持するワーク支持治具４８には可動パンチ１４ａの圧入推力が加わらないので、支持ユニット３１の強度や剛性を高める必要がなく、支持ユニット３１を小型化することができる。

油圧シリンダにより可動パンチ１４ａ，１４ｂを駆動することなく、サーボモータ６２により駆動するので、サーボモータ６２の回転数をエンコーダ等により検出することによって可動パンチ１４ａ，１４ｂが下降限位置まで圧入移動したことを検出することができ、バルブガイド７ａとバルブシート８ａ、バルブガイド７ｂとバルブシート８ｂの圧入完了を自動的に検出することができる。油圧シリンダにより可動パンチ１４ａ，１４ｂを駆動する場合には、作業者が圧入完了を目視により検出する必要があるが、サーボモータ６２により可動パンチ１４ａ，１４ｂを駆動することにより目視検査が不要となり、自動的に圧入完了を検出することができる。しかも、圧入完了位置をディスプレイに点灯表示することによりそれを数値で把握することができ、シリンダヘッド１の取付孔の加工誤差等により圧入完了時の数値に基づいて、バルブガイドとバルブシートが適正に圧入されたか否かを自動的に判定することができる。

シリンダヘッド１が４気筒エンジンのものであり、それぞれの気筒に対応させてバルブガイドとバルブシートを圧入するために、シリンダヘッド１は図３および図８にＹ方向に位置決め移動される。例えば、図８において１０ａ〜１０ｄに示す位置に圧入する場合には、電動モータ３５により支持ユニット３１は長手方向に位置決め移動される。支持ユニット３１はその両端部が軸受ブロック４６ａ，４６ｂを介してフローティング台２７ａ，２７ｂに取り付けられているので、圧入位置が１０ａ〜１０ｄと変化すると、両方の空気圧シリンダ４３ａ，４３ｂに同一の圧力空気を供給したのではワーク支持治具４８が傾くことになる。そこで、圧入位置１０ａ〜１０ｄに応じて両方の空気圧シリンダ４３ａ，４３ｂに対しては相互に相違した圧力空気を供給するように、空気圧源とそれぞれの空気圧シリンダ４３ａ，４３ｂとの間には、電気信号に基づいて供給圧力を変化させる電空比例弁（図示省略）が設けられている。それぞれの電空比例弁に対しては、圧入位置に応じてそれぞれの空気圧シリンダ４３ａ，４３ｂに供給する空気圧が予め実験により設定された圧力となるように制御信号が送られる。

上述したサーボモータ６２等の制御、電空比例弁の制御および空気圧シリンダ５７への圧縮空気の供給制御は、図２および図４に示す制御盤６９からの信号により制御される。

次に、上述した圧入装置によるシリンダヘッド１に対するバルブガイド７ａ，７ｂとバルブシート８ａ，８ｂの圧入手順について説明する。

シリンダヘッド１は、図４に示すコンベア１６により長手方向が搬送方向となって搬送され、ワークリフタ１７によりコンベア１６の上方に押し上げられた後に、搬出入位置の支持ユニット３１のワーク受け台５１にワーク搬送機１９により載置される。ワーク受け台５１に載置されたシリンダヘッド１は、空気圧シリンダ５７の駆動により支持部材５５を下降移動させて受け駒４９に乗せられるとともにクランプアーム５４と受け駒４９とにより固定される。

次いで、スライドユニット２１の電動モータ３２を駆動して移動台２４ａ，２４ｂをガイドレール２２に沿って摺動することにより支持ユニット３１は圧入位置に移動されることになる。例えば、１番目の燃焼室２に対してバルブガイド７ａとバルブシート８ａを先に圧入する場合には、固定パンチ１２ａに対応させてシリンダヘッド１が図５において符号１ａで示す位置となるように支持ユニット３１は移動されるとともに、バルブガイド７ａの取付孔とバルブシート８ａの取付孔とが垂直方向となり固定パンチ１２ａと可動パンチ１４ａの中心軸と一致するようにワーク支持治具４８は回動される。この状態のもとで可動パンチ１４ａをサーボモータ６２により下降移動させると、フローティング状態のワーク支持治具４８が下降移動しつつバルブシート８ａとバルブガイド７ａとがシリンダヘッド１に圧入され、圧入作業終了後には可動パンチ１４ａは上昇限位置まで待避移動する。

一方、バルブガイド７ｂとバルブシート８ｂとを圧入するには、ワーク支持治具４８を角度θ回動させるとともに電動モータ３２によりシリンダヘッド１が図５において符号１ｂで示す位置となるように支持ユニット３１を移動させる。これにより、バルブガイド７ｂの取付孔とバルブシート８ｂの取付孔とが垂直方向となり固定パンチ１２ｂと可動パンチ１４ｂの中心軸と一致した状態となり、この状態のもとで可動パンチ１４ｂを下降移動させることにより、バルブガイド７ｂとバルブシート８ｂがシリンダヘッド１に圧入される。圧入作業終了後には可動パンチ１４ｂは上昇限位置まで待避移動する。

次いで、電動モータ３５を駆動して摺動台２６ａ，２６ｂをガイドレール２５に沿って移動することにより第２番目の燃焼室２の位置が固定パンチ１２ｂと可動パンチ１４ｂの位置となるように支持ユニット３１を長手方向に移動し、上述した場合と同様にバルブガイド７ａ，７ｂとバルブシート８ａ，８ｂとを順次圧入する。シリンダヘッド１が４気筒エンジン用のものであれば、それぞれの燃焼室２に対応させて所定数のバルブガイドとバルブシートとを圧入する。１気筒についてインテークバルブとエキゾーストバルブとが１本ずつ装着される場合には、４気筒エンジンであればバルブガイド７ａ，７ｂは合計８つ装着され、バルブシート８ａ，８ｂは合計８つ装着される。なお、１気筒について複数のインテークバルブやエキゾーストバルブが装着される場合には、それぞれの本数に応じてバルブガイドとバルブシートとが装着される。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、この圧入装置は単気筒のガソリンエンジンのシリンダヘッドにバルブガイド７ａ，７ｂとバルブシート８ａ，８ｂとを圧入する場合にも適用することができる。

シリンダヘッドの一例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態であるバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置の一部切り欠き正面図である。 図２の一部省略左側面図である。 図２の一部切り欠き平面図である。 図２の要部を拡大して示す一部切り欠き正面図である。 第２のスライドユニットを示す一部切り欠き側面図である。 図６における７−７線に沿う方向の断面図である。 支持ユニットを拡大して示す一部切り欠き側面図である。 図８における９−９線に沿う断面図である。

符号の説明

１１ 基台
１２ａ，１２ｂ 固定パンチ
１４ａ，１４ｂ 可動パンチ
２１ 第１のスライドユニット
２２ 第１のガイドレール
２３ａ，２３ｂ 支持台
２４ａ，２４ｂ 移動台
２５ 第２のガイドレール
２６ａ，２６ｂ 摺動台
２７ａ，２７ｂ フローティング台
２８ 第２のスライドユニット
３１ 支持ユニット
４３ａ，４３ｂ 空気圧シリンダ
４８ ワーク支持治具
６２ サーボモータ（電動モータ）

Claims (5)

1. エンジンのシリンダヘッドにバルブのステムを摺動自在に案内するバルブガイドと、バルブのフランジが着座するバルブシートとを圧入するバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置であって、
   前記バルブシートを支持する固定パンチが立設されるとともに、前記バルブガイドを支持する可動パンチが前記固定パンチに対向して上下方向に往復動自在に装着された基台と、
   当該基台に上下方向に移動自在に設けられ、前記可動パンチにより下降移動するフローティング台と、
   当該フローティング台に装着され、前記シリンダヘッドを支持し前記シリンダヘッドの長手方向の回動中心軸回りに回動するワーク支持治具が設けられた支持ユニットと、
   前記バルブガイドが支持された前記可動パンチを、前記バルブシートが支持された前記固定パンチに向けて前記シリンダヘッドを下降移動させながら接近移動させ、前記バルブシートと前記バルブガイドとを共に前記シリンダヘッドに圧入する駆動手段とを有することを特徴とするバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置。
2. 請求項１記載のバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置において、前記基台に固定される第１のガイドレールおよび当該第１のガイドレールに沿って搬入位置と圧入位置との間を移動する移動台を備える第１のスライドユニットと、前記第１の方向に対して直角をなす第２の方向に前記移動台に取り付けられる第２のガイドレールおよび当該第２のガイドレールに沿って移動する摺動台を備える第２のスライドユニットとを有し、前記摺動台に前記フローティング台を装着することを特徴とするバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置。
3. 請求項１または２記載のバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置において、インテークバルブ用のバルブシートを支持するインテーク用の固定パンチと、エキゾーストバルブ用のバルブシートを支持するエキゾースト用の固定パンチとを前記基台に立設することを特徴とするバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置。
4. 請求項３記載のバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置において、前記インテーク用の固定パンチに対向してインテークバルブ用のバルブガイドを支持するインテーク用の可動パンチと、前記エキゾースト用の固定パンチに対向してエキゾーストバルブ用のバルブガイドを支持するエキゾースト用の可動パンチとを前記基台に上下方向に往復動自在に装着することを特徴とするバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置において、前記駆動手段は電動モータであることを特徴とするバルブガイドおよびバルブシートの圧入装置。

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