JP4858716B2 - ピストン挿入治具 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの組立工程において、ピストンをシリンダブロックのシリンダボアに挿入するためのピストン挿入治具に関するものである。

エンジンの組立工程において、シリンダブロックのシリンダボアにピストンを挿入する場合、ピストンリングがその張力によってシリンダボアの内径よりも僅かに大径となっているため、ピストンリングを押し縮めた状態でピストンをシリンダボアに挿入する必要がある。

そこで、従来、例えば特許文献１に記載されているように、テーパ状の内面を有する円筒状のピストン挿入治具をシリンダボアと同心となるようにシリンダブロックに固定し、この治具のテーパ状の内面に沿ってピストンリングを縮経させながらピストンをシリンダボアに挿入するようにしている。
特開２００２−４６０８２号公報

しかしながら、上記従来のピストン挿入治具では、次のような問題がある。ピストンをシリンダボアに挿入する場合、ピストンに装着されるピストンピン及びコンロッドが正しい向きになるように挿入する必要があるが、ピストンが一旦ピストン挿入治具のテーパ状の内面に挿入されると、ピストンリングの張力によってピストンを回転させることが困難であり、ピストンの向きを修正することができない。ピストンを無理に回転させると、ピストンリングがこじられて損傷する虞がある。このため、ピストンのピストン挿入治具への挿入は、慎重に行う必要があり、作業性が悪かった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ピストンを挿入した後においてもピストンの向きを修正することができるピストン挿入治具を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、ピストンをシリンダブロックのシリンダボアに挿入するためのピストン挿入治具であって、前記シリンダボアに対して位置決めされるベースプレートと、該ベースプレートに前記シリンダボアに同心で回転可能に取付けられ、前記シリンダボアに連接可能なテーパ状の内面を有するテーパコーンとを備えていることを特徴とする。

（発明の態様）
以下に、本発明において特許請求が可能と認識される発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）乃至（４）の内容が請求項１乃至４に対応する。

（１）ピストンをシリンダブロックのシリンダボアに挿入するためのピストン挿入治具であって、前記シリンダボアに対して位置決めされるベースプレートと、該ベースプレートに前記シリンダボアに同心で回転可能に取付けられ、前記シリンダボアに連接可能なテーパ状の内面を有するテーパコーンとを備えていることを特徴とするピストン挿入治具。
このように構成したことにより、ベースプレートをシリンダブロックに位置決めし、ピストンをテーパコーンに挿入して、テーパ状の内面に沿ってピストンリングを縮径させながらシリンダボアに挿入する。このとき、テーパコーンに挿入されたピストンは、テーパコーンと共に回転させることができ、正しい向きに調整してシリンダボアに挿入することができる。これにより、ピストンリングをこじることなくピストンをシリンダボアに正しい向きで挿入することができ、ピストンのシリンダボアへの挿入作業性を向上させることができる。
ベースプレートは、シリンダブロックのデッキ面側に位置決めされるものほか、シリンダブロックのクランク室側に位置決めされるものが考えられる。また、ベースプレートの位置決め手段としては、位置決めピンと位置決め穴の嵌合、突き当て等の公知の位置決め手段を用いることができる。
（２）上記（１）の構成において、前記ベースプレートは、前記シリンダブロックのデッキ面上に位置決めされることを特徴とするピストン挿入治具。
このように構成したことにより、ピストンをシリンダブロックのデッキ面側からシリンダブロックに挿入することができる。
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記テーパコーンは、前記ベースプレートに対する回転範囲が規制されていることを特徴とするピストン挿入治具。
このように構成したことにより、ピストンを挿入する際、テーパコーンを容易に回転範囲の中央位置に移動させることができる。なお、バネ等の付勢手段によってテーパコーンを回転範囲の中央位置に付勢するセンタリング機構を設けてもよい。
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかの構成において、前記テーパコーンは、該テーパコーンに形成された外周溝に前記ベースプレートに取付けられたガイドプレートを挿入することによって、前記ベースプレートに回転可能に取付けられていることを特徴とするピストン挿入治具。
このように構成したことにより、外周溝の範囲によってテーパコーンの回転範囲を規制することができる。なお、ガイドプレートは、以下の実施形態に記載された板状のほか、外周溝に挿入されてテーパコーンを軸方向に固定すると共に回転可能に支持できる形状であれば、ピン等の他の形状でもよい。

本発明に係るピストン挿入治具によれば、ピストンをテーパコーンに挿入し、テーパコーンと共に回転させることによって正しい向きに調整してシリンダボアに挿入することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面の基づいて詳細に説明する。
図１乃至図３及び図５に示すように、本実施形態に係るピストン挿入治具１は、直列４気筒エンジンのシリンダブロック２のシリンダボア３にピストン４（図５参照）を挿入するためのピストン挿入治具であって、シリンダブロック２のシリンダヘッド装着面であるデッキ面５上に載置される略長方形の板状のベースプレート６と、４つのシリンダボア３に対向させてベースプレート６に取付けられた４つの略円筒状のテーパコーン７とを備えている。

シリンダブロック２は、オープンデッキ型であり、４つのシリンダボア３の周囲に形成されたウオータジャケット８がデッキ面５上に開口され、また、デッキ面５には、潤滑油通路９及びシリンダヘッドボルト穴１０が設けられている。

ベースプレート６は、シリンダブロック２のデッキ面５上に載置されたとき、４つのシリンダボア３を覆うように略長方形に形成されており、４つのシリンダボア３に同心でシリンダボア３よりも大径の４つの円形の開口１１が設けられている。ベースプレート６の長手方向両端部上面には、略コの字型のキャリーハンドル１２がボルト１３によって取付けられている。また、ベースプレート６の下面（デッキ面５との当接面）には、その対角位置の２箇所に位置決めピン１４が立設されている。そして、位置決めピン１４をシリンダブロック２の対角位置の２つのシリンダヘッドボルト穴１０に挿入することによって、ベースプレート６をシリンダボア３に対して位置決めするようになっている。なお、位置決めピン１４の代りに、位置決め穴１５を設けて、シリンダブロック２のデッキ面５に立設した位置決めピン（図示せず）を位置決め穴１５に挿通することによって位置決めを行うようにしてもよい。

テーパコーン７は、図４及び図５に示すように、テーパ状の内面７Ａを有し、大径側の上端部の内径がピストンリング１６を装着したピストン４の外径（自然状態のピストンリング１６の外径）よりも大きく、小径側の下端部の内径がシリンダボア３の内径と同径あるいは僅かに小径となっている。テーパコーン７の下端部には、小径部１７が形成されており、小径部１７がベースプレート６の開口１１に回転可能に嵌合される。小径部１７の軸方向の長さは、ベースプレート６の板厚に等しく、ベースプレート６がシリンダブロック２のデッキ面５上に位置決めされたとき、テーパコーン７のテーパ状の内面７Ａがシリンダボア３に連接するようになっている。テーパコーン７の側面部には、小径部１７の上方に外周溝１８が形成されている。そして、ベースプレート６の上面にボルト１９によって取付けられたガイドプレート２０が外周溝１８に挿入されおり、これにより、テーパコーン７が軸方向に固定されてベースプレート６に回転可能に取付けられている。外周溝１８は、テーパコーン７の外周の一部に形成されており、これにより、テーパコーン７のベースプレート６に対する回転角度が所定範囲に規制されている。外周溝１８及びガイドプレート２０は、各テーパコーン７の両側部に配置されている。テーパコーン７の側面の上端部は、直径方向の２箇所が略Ｖ（あるいはＵ）の字型に切欠かれて一対の切欠部２１が形成されている。各テーパコーン７の一対の切欠部２１は、ベースプレート６の長手方向に対して直交する直径方向に配置されている。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
作業者は、キャリーハンドル１２を把持してピストン挿入治具１をシリンダブロック２のデッキ面５に載置し、位置決めピン１４をデッキ面５のシリンダヘッドボルト穴１０に嵌合して位置決めする。ピストンリング１６、ピストンピン２２（図５参照）及びコンロッド（図示せず）等がサブアセンブリされたピストン４をテーパコーン７の上部から挿入する。このとき、テーパコーン７をその回転範囲の略中央に配置し、ピストン４をシリンダブロック２に対して略正しい向きで挿入する。テーパコーン７は、両側に切欠部２１が設けられているので、ピストン４を把持する指先が干渉しないので、ピストン４を容易に挿入することができる。また、切欠部２１を目印として、ピストンピン２２が切欠部２１に直交するようにピストン４をテーパコーン７に挿入することができる。

そして、ピストン４をテーパコーン７のテーパ状の内面７Ａに沿って押下げることによってピストンリング１６が縮径されて、ピストン４をシリンダボア３に挿入することができる。このとき、ピストン４をテーパコーン７と共に適宜回転させることにより、容易にピストン４のシリンダブロック２に対する向きを正しく調整することができる。これにより、ピストン４がテーパコーン７に対して回転することがないので、ピストンリング１６がこじられて損傷するのを防止することができる。

このようにして、ピストン４をピストンリング１６をこじることなく容易にシリンダブロック２のシリンダボア３に正しい向きで挿入することができ、ピストン４のシリンダボア３への挿入作業性を向上させることができる。

上記の工程において、テーパコーン７は、外周溝１８及びガイドプレート２０によって回転範囲が規制されているので、ピストン４を挿入する際、容易にテーパコーン７をその回転範囲の略中央に配置することができる。なお、テーパコーン７は、バネ等の付勢手段を設けて中央位置に付勢するようにしてもよい。また、外周溝１８をテーパコーン７の全周にわたって形成して、テーパコーン７の回転範囲を規制しないようにしてもよい。

本実施形態では、テーパコーン７は、テーパコーン７の外周溝１８及びガイドプレート２０によってベースプレート６に回転可能に取付けているが、他の公知の取付構造によって回転可能に取付けるようにしてもよい。また、上記実施形態では、ピストン４をシリンダブロック２のデッキ面５側から挿入するためのピストン挿入治具１について説明しているが、本発明は、ピストン４をシリンダブロック２の下端側（クランク室側）から挿入するものにも適用することができる。この場合、ベースプレート６をシリンダブロック２のシリンダボア３の下端側に位置決めするための位置決めピン及び位置決め穴等の位置決め手段を設けることになる。

本発明の一実施形態に係るピストン挿入治具の斜視図である。 図１のピストン挿入治具をシリンダブロックのデッキ面に載置した状態において一部縦断面で示す側面図である。 図１のピストン挿入治具をシリンダブロックのデッキ面に載置した状態において示す平面図である。 図１のピストン挿入治具のテーパコーンの側面の拡大縦断面図である。 図１のピストン挿入治具のテーパコーン部の側面の拡大縦断面図である。

符号の説明

１ ピストン挿入治具、２ シリンダブロック、３ シリンダボア、４ ピストン、６ ベースプレート、７ テーパコーン、７Ａ 内面

Claims (4)

1. ピストンをシリンダブロックのシリンダボアに挿入するためのピストン挿入治具であって、前記シリンダボアに対して位置決めされるベースプレートと、該ベースプレートに前記シリンダボアに同心で回転可能に取付けられ、前記シリンダボアに連接可能なテーパ状の内面を有するテーパコーンとを備えていることを特徴とするピストン挿入治具。
2. 前記ベースプレートは、前記シリンダブロックのデッキ面上に位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のピストン挿入治具。
3. 前記テーパコーンは、前記ベースプレートに対する回転範囲が規制されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のピストン挿入治具。
4. 前記テーパコーンは、該テーパコーンに形成された外周溝に前記ベースプレートに取付けられたガイドプレートを挿入することによって、前記ベースプレートに回転可能に取付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のピストン挿入治具。

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