JP4462990B2

JP4462990B2 - コンロッド取付方法

Info

Publication number: JP4462990B2
Application number: JP2004121763A
Authority: JP
Inventors: 清春佐藤; 栄一竹田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Sanyo Machine Works Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Sanyo Machine Works Ltd
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-04-16
Also published as: JP2005305558A

Description

本発明は、例えば車両用エンジンのクランクシャフトにコンロッドを取付ける技術に関する。

従来、クランクシャフトにコンロッドを組付けるにあたり、クランクシャフトの機種が変更されても一つの装置で取付けることができるようにするため、回動機構によってクランクシャフトを回動可能に位置決めし、クランクシャフトを所定の角度に回動させた後、ナットランナをクランクシャフトの軸線方向に偏位させ、軸間変位機構により一対のナットランナの軸間距離を変化させて締付ボルトを締め付けるような技術（例えば、特許文献１参照。）や、組付時の生産性を高めるため、ピストンピンの中心と、クランクシャフトの軸中心と、ピン部の中心とを一直線にした後、ねじ部の中心線の傾斜方向にクランクシャフトを所定角度θだけ予め回転させておき、この状態でナットランナにより締付ボルトを締め付けるような技術（例えば、特許文献２参照。）などが知られている。

特開平１１−４８０５３号公報特開２０００−３２６１５６号公報

ところが、上記のような技術はいずれも予めコンロッドの大端部をクランクシャフトに人手で仮付けした後、インパクトレンチ等で指定トルク以上に仮締め付けを行って所定位置に配置し、重量のあるクランクシャフト側を回動させて本締め付けの位置出しを行い、その後ナットランナにより二箇所の締付けボルトの締め付けを行っているため多大な工数を必要とするとともに、設備が大掛かりになり、設備費用が嵩むという不具合があった。

そこで本発明は、設備の大型化、複雑化を避けて廉価に構成できるようにするとともに、工数の削減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、クランクシャフトに複数のコンロッドを一対のナットランナを用いて取付ける方法であって、クランクシャフトの複数のピン部のそれぞれにコンロッドを仮付けした状態でクランクシャフトを所定の位置にセットする工程と、クランクシャフトに形成されるキー溝の基準位置からのクランクシャフトの軸廻りの偏位をエンコーダで検知してナットランナの傾きを補正する工程と、押え部材によりコンロッドキャップをピン部側に押し付けた状態でナットランナにより締付ボルトを締め付ける工程とを備え、前記ナットランナの傾きを補正する工程では、スプリングによりクランクシャフトを付勢する付勢部材とこの付勢部材の基端部に近接する近接センサを回転させ、付勢部材の先端が前記キー溝に入り込んだときのタイミングを近接センサで検知し、そのときの回転角度をエンコーダが読み取って、ナットランナに傾き角補正の指示を発するようにした。

すなわち、クランクシャフトに形成されるキー溝が原位置にあるときのナットランナの基準姿勢を決めておき、キー溝の偏位量に応じてナットランナの傾き角を補正するようにすることで、重量のあるクランクシャフト側を回動させる必要がなくなり、設備を簡素にかつ安価に構成できる。

また本発明では、前記ナットランナの傾きを補正した後、ナットランナにより締付ボルトを締め付ける際に、押え部材によりコンロッドキャップをピン部側に押し付けておくようにした。
このような手順を採用することにより、例えば、クランクシャフトのピン部にコンロッドを仮付けした後、締付ボルトをインパクトレンチ等で仮締め付けする工程を省いても、コンロッドキャップと大端部が密着し、コンロッドキャップや大端部とピン部との間に介装されるメタルがめくれたり、ずれたりするような不具合を防止でき、工数の削減が図られる。

そして、このような装置として、クランクシャフトのキー溝の原位置からの偏位を検知するためのエンコーダと、コンロッドキャップと大端部とを結合する一対の締付ボルトを締め付けるための一対のナットランナと、コンロッドキャップをピン部側に押し付けるための押え部材を設け、前記ナットランナと押え部材は、エンコーダの検知した信号に基づいて傾き角度を調整できるようにする。

従来、クランクシャフトにコンロッドを取付けるにあたり、重量のあるクランクシャフト側を回動させていたため、設備が大掛かりとなって設備費用も嵩んでいたが、本発明では、クランクシャフト側を基準にしてナットランナ側の傾き角度を補正して締付けるようにしたため、設備が簡素に且つ安価に構成できる。
また、インパクトレンチ等による仮締付工程を省略することで工数削減が図られるが、この際、押え部材でコンロッドキャップをピン部側に押し付けることにより、メタルのめくれや、ずれを防止出来る。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係るコンロッド取付装置の正面図、図２は同側面図、図３はコンロッドとクランクシャフトを仮付けした状態の説明図で、（ａ）は上方から見た説明図、（ｂ）は側面方向から見た説明図、図４はクランクシャフトの説明図、図５はクランクシャフトのキー溝を検知するエンコーダの説明図、図６はナットランナと押え部材の説明図、図７はナットランナの傾斜角度補正の一例を示す説明図である。

本発明に係るコンロッド取付方法及びその装置は、クランクシャフトにコンロッドを取り付ける装置を構成するにあたり、設備の大型化、複雑化を避けて廉価に構成できるようにするとともに、取り付け工数の削減を図ることができるようにされ、従来であれば、重量物であるクランクシャフト側を軸まわりに回動させて取り付けていたものを、ナットランナ側を傾動させることで、締付できるようにしている。

すなわち、本コンロッド取付装置１は、図１、図２に示すように、クランクシャフトＳとコンロッドＣが仮付けされる組付体Ｗが位置決め載置されるパレットＰと、このパレットＰをクランプするためのパレット位置決めクランプ２と、パレットＰを持ち上げるためのリフタ３と、組付体Ｗの上方に配置される一対のＡＣサーボナットランナ４を備えており、またクランクシャフトＳの両側には、シャフト軸を挟持することのできる保持部材５が進退動自在に設けられ、一方側の保持部材５には、クランクシャフトＳの端部に形成されるキー溝を検知するためのキー溝検知エンコーダ６が設けられている。

前記組付体Ｗは、図３に示すように、シリンダブロックＢのシリンダ内にピストンｔ（図４）が挿入され、このピストンｔに連結されるコンロッドＣの大端部ＣｄとコンロッドキャップＣｃ（図４）が、クランクシャフトＳのピン部Ｓｐに対して一対の締付ボルトｂにて仮付けされたものであり、本実施例では、三気筒エンジンに対応して三本のコンロッドＣが仮付けされている。そして、クランクシャフトＳのピン部Ｓｐと、コンロッドＣの大端部ＣｄやコンロッドキャップＣｃとの間の嵌合面にはベアリング作用を果たすメタル（不図示）が介装されており、また、クランクシャフトＳの一方側端部には、キー溝ｋが形成されている。

前記キー溝検知エンコーダ６は、前記クランクシャフトＳに形成されるキー溝ｋの原位置からの角度誤差を読み取ることができるようにされており、例えば、図５に示すように、スプリングにより内側に付勢される付勢部材７と、この付勢部材７の基端部に近接する近接センサ８を備えている。そして、付勢部材７と近接センサ８を回転させ、付勢部材７の先端がキー溝ｋに入り込んだときのタイミングを近接センサ８で検知し、そのときの回転角度を読み取って、ＡＣサーボナットランナ４に傾き角補正の指示を発するようにしている。

前記ＡＣサーボナットランナ４は、キー溝検知エンコーダ６から送られた信号に基づいて、図１に示すＡＣサーボ機構９により、図１の紙面垂直面内で傾き角が調整できるようにされ、このため、例えばキー溝ｋの位置が原位置にあったときの、ＡＣサーボナットランナ４の基準姿勢とか、キー溝ｋの誤差量に対応するナットランナ４の補正角度なども予め入力されている。また、このＡＣサーボナットランナ４は、他のＡＣサーボ機構１０、１１によって矢印方向に移動自在にされ、また、上下方向にも移動自在にされている。
なお、図２中、図番１３は操作盤である。

また、図６にも示すように、二本のナットランナ４の中間部には、コンロッドキャップＣｃを押え付けることのできる押え部材１２が配設され、ナットランナ４で締付ボルトｂを締め付ける際に、コンロッドキャップＣｃを大端部Ｃｄ側に押え付けるようにしている。

以上のようなコンロッド取付装置１の作用等について説明する。
まず、コンロッドＣに連結されるピストンｔをシリンダブロックＢのシリンダ内に挿入し、コンロッドＣの大端部ＣｄとコンロッドキャップＣｃでクランクシャフトＳのピン部Ｓｐを挟み込んで、締付ボルトｂで仮付けする。この際、ピン部Ｓｐと大端部ＣｄやコンロッドキャップＣｃとの間にメタルを介装する。
またこの際、クランクシャフトＳのキー溝ｋは、概ね基準となる方向に一致させておく。

そして、このような組付体ＷをパレットＰ上にセットし、パレット位置決めクランプ２でパレットＰを固定した後、保持部材５を前進させ、クランクシャフトＳの両端を押圧保持すると同時に、キー溝検知エンコーダ６により、キー溝ｋの原位置からの誤差を測定する。そしてこの誤差信号をＡＣサーボ機構９に送って、ＡＣサーボナットランナ４の角度を補正する。

そして、この角度補正の一例は、例えば図７に示す通りであり、例えば図３に示すような三本のコンロッドＣの場合、一本目のコンロッドＣの締付け姿勢が（ａ）で、二本目のコンロッドＣの締付け姿勢が（ｂ）で、三本目のコンロッドＣの締付け姿勢が（ｃ）になるとすると、予め入力したデータに基づいてそれぞれの個所の補正角度を自動的に演算し、各サーボ機構９、１０、１１により順次ナットランナ４を所定個所に移動させつつ、自動的にナットランナ４の角度補正を行い、締付け操作を行うようにしている。

また、ナットランナ４による締付けに先立ち、押え部材１２がコンロッドキャップＣｃを押え付けるため、大端部ＣｄやコンロッドキャップＣｃとピン部Ｓｐとの間に介装されるメタルがめくれたり、ずれたりするような不具合はない。

以上のような取付方法により、重量のあるクランクシャフトＳ側を回動させる必要はなくなり、設備を簡素に且つ安価に構成できる。また、従来のように、仮付けした後、締付ボルトｂの仮締付けを行う必要もないため、工数が削減され生産性の向上が図られる。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、エンジンの形態等は例示であり、三気筒エンジンに限られるものではない。また、キー溝検知エンコーダ６の具体的構成等も任意である。

クランクシャフトにコンロッドを取り付ける設備を構築する際、設備費用がかからず、安価に構成できるとともに、取付工数の削減が図られ、生産性の向上が図られる。

本発明に係るコンロッド取付装置の正面図同側面図コンロッドとクランクシャフトを仮付けした状態の説明図で、（ａ）は上方から見た説明図、（ｂ）は側面方向から見た説明図クランクシャフトの説明図クランクシャフトのキー溝を検知するエンコーダの説明図ナットランナと押え部材の説明図ナットランナの傾斜角度補正の一例を示す説明図

符号の説明

１…コンロッド取付装置、４…ＡＣサーボナットランナ、６…キー溝検知エンコーダ、９、１０、１１…ＡＣサーボ機構、１２…押え部材、Ｃ…コンロッド、Ｃｄ…大端部、Ｃｃ…コンロッドキャップ、Ｓ…クランクシャフト、Ｓｐ…ピン部、ｋ…キー溝。

Claims

クランクシャフトに複数のコンロッドを一対のナットランナを用いて取付ける方法であって、クランクシャフトの複数のピン部のそれぞれにコンロッドを仮付けした状態でクランクシャフトを所定の位置にセットする工程と、クランクシャフトに形成されるキー溝の基準位置からのクランクシャフトの軸廻りの偏位をエンコーダで検知してナットランナの傾きを補正する工程と、押え部材によりコンロッドキャップをピン部側に押し付けた状態でナットランナにより締付ボルトを締め付ける工程とを備え、前記ナットランナの傾きを補正する工程では、スプリングによりクランクシャフトを付勢する付勢部材とこの付勢部材の基端部に近接する近接センサを回転させ、付勢部材の先端が前記キー溝に入り込んだときのタイミングを近接センサで検知し、そのときの回転角度をエンコーダが読み取って、ナットランナに傾き角補正の指示を発することを特徴とするコンロッド取付方法。