JP5412153B2

JP5412153B2 - 円筒部材押出装置

Info

Publication number: JP5412153B2
Application number: JP2009072244A
Authority: JP
Inventors: 俊仁竹内; 大介今西; 靖向山; 健和氣; 裕二大原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2029-03-24
Also published as: US20090260208A1; JP2010179362A; US8371008B2

Description

本発明は、保持した円筒部材を所定位置に押し出すための円筒部材押出装置に関する。

シリンダブロックは、周知の通り、自動車を走行させる駆動源である内燃機関を構成する部材であり、多くの場合、そのボア内にシリンダスリーブが挿入される。この場合、前記ボア内で往復動作するピストンの側周壁部は、このシリンダスリーブの内周壁に摺接する。

シリンダスリーブは、いわゆる鋳ぐるみによってボアに挿入される。すなわち、シリンダスリーブを鋳造用金型の所定の位置に配置した後、前記鋳造用金型に溶湯を注湯して冷却固化すれば（すなわち、鋳造を行えば）、シリンダスリーブが鋳ぐるまれたシリンダブロックが設けられる。

ここで、シリンダスリーブを金型の所定位置に挿入するためのインサート装置としては、例えば、特許文献１に記載されるものが知られている。この特許文献１記載の従来技術は、２個のボアがＶ字状となるように配設されたいわゆるＶ型形式の内燃機関に対してシリンダスリーブを挿入するための第１インサート機構と、全ボアが直列に並べられた直列形式の内燃機関に対して対してシリンダスリーブを挿入するための第２インサート機構とを有する。この中の第１インサート機構は、下側インサートユニット及び上側インサートユニットを具備しており、例えば、３気筒ずつボアが並列される６気筒のＶ型形式の内燃機関に対しては、一方の３気筒に対して前記下側インサートユニットがシリンダスリーブを挿入するとともに、他方の３気筒に対して前記上側インサートユニットがシリンダスリーブを挿入する。

特開２０００−１９７９５４号公報

特許文献１に記載されたようにインサート装置を構成する場合、気筒数が増加すると、下側インサート機構及び上側インサート機構に保持させるシリンダスリーブの個数を増加させる必要がある。しかしながら、この場合、インサート装置の構成が複雑化するとともに重量増加を招く。しかも、これに伴ってメンテナンス作業も煩雑となる。

その上、特許文献１記載のインサート装置では、第１インサート機構及び第２インサート機構の各々にシリンダスリーブを供給するべく、供給機構を２つ設ける必要がある。このことも、システム全体の構成の複雑化を招く一因となる。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、構成が簡素で、しかも、インサート作業等を容易に行うことが可能な円筒部材押出装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、複数個の円筒部材を保持する一方、前記円筒部材を押し出して離脱させることが可能な円筒部材押出装置であって、
前記複数個の円筒部材を縦列状態で保持可能な保持軸と、
前記保持軸の側周壁から突出し、最前端に位置する前記円筒部材の内周壁のみに当接する把持部材と、
前記保持軸の内部に配置されて前記把持部材を進退動作させるためのカムと、
最後端に位置する前記円筒部材の端面を押圧して全ての前記円筒部材を前進させることにより、最前端に位置する前記円筒部材のみを前記保持軸から離脱させるとともに、最前端の次に位置していた前記円筒部材を最前端に位置させる押圧手段と、
前記保持軸を回動動作させる回動手段と、
を有することを特徴とする。なお、「縦列状態」とは、円筒部材の開口底面同士が対向して並べられた状態を指称するものとする。

すなわち、本発明に係る円筒部材押出装置を構成する保持軸は、少なくとも２個の円筒部材を保持することが可能であり、しかも、各円筒部材を個別に離脱させることが可能である。このため、円筒部材の総個数に合わせて保持軸を設ける必要がない。従って、装置構成が簡素化するので重量増加を回避することもできる。しかも、装置構成が簡素となるので、メンテナンス作業が容易になる。

その上、保持軸が複数個の円筒部材を保持し得るので、上記したインサート作業をはじめとする押出作業が円滑に進行する。

ここで、前記回動手段は、例えば、前記押圧手段の作用下に最前端に位置する前記第１円筒部材のみを前記保持軸から離脱させるとともに最前端の次に位置していた前記円筒部材を最前端に位置させた後、前記回動手段が前記保持軸を回動動作させる。その後、前記押圧手段が最後端に位置する前記円筒部材をさらに押圧して、新たに最前端に位置した前記円筒部材のみを前記保持軸から離脱させるようにすれば、それぞれの円筒部材を別々の箇所に配置させることができるようになる。

さらに、前記保持軸を複数個設けるようにしてもよい。この場合、さらに多くの円筒部材を同時に保持・押し出しすることが可能となる。

なお、前記円筒部材の好適な例としては、シリンダブロックに鋳ぐるまれるシリンダスリーブを挙げることができる。

本発明によれば、保持軸に複数個の円筒部材を縦列状態で保持するとともに、該円筒部材の各々を個別に離脱させるようにしている。このため、円筒部材の総個数に合わせて保持軸を設ける必要がないので、装置構成を容易に簡素化することができる。

また、回動手段を設けているので、例えば、１列目の円筒部材を離脱させた後に保持軸を回動させて２列目の円筒部材を離脱させることにより、１列目の円筒部材と２列目の円筒部材とを互いに別の箇所に配置することも可能である。

本実施の形態に係る円筒部材押出装置の一部断面要部側面図である。図１の円筒部材押出装置の一部切欠平面図である。第３保持軸の縦断面概略構成図である。第１保持軸〜第３保持軸の各々がシリンダスリーブを保持する前に待機している状態を示すフロー説明図である。第１保持軸〜第３保持軸の各々が１列目のシリンダスリーブを保持した状態を示すフロー説明図である。第１保持軸〜第３保持軸の各々が１列目のシリンダスリーブを保持して後退した状態を示すフロー説明図である。第１保持軸〜第３保持軸の各々が２列目のシリンダスリーブを保持した状態を示すフロー説明図である。第１保持軸〜第３保持軸の各々が２列目のシリンダスリーブを保持して後退した状態を示すフロー説明図である。第１保持軸〜第３保持軸の各々が、後から保持したシリンダスリーブの移送先である保持ピンに対向した状態を示すフロー説明図である。後から保持されたシリンダスリーブが第１保持軸〜第３保持軸の各々から個別に保持ピンに移送される状態を示すフロー説明図である。第１保持軸〜第３保持軸の各々が、先に保持したシリンダスリーブの移送先である保持ピンに対向した状態を示すフロー説明図である。先に保持されたシリンダスリーブが第１保持軸〜第３保持軸の各々から個別に保持ピンに移送される状態を示すフロー説明図である。

以下、本発明に係る円筒部材押出装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、円筒部材としてシリンダスリーブを例示することとする。

図１は、本実施の形態に係る円筒部材押出装置１０の一部断面要部側面図であり、図２は、その一部切欠平面図である。なお、図１は、後述する第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃが回動方向略中央に位置した状態を示し、図２は、第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃが最大限回動した状態を示している。

この円筒部材押出装置１０において、前記第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの各々は、２個のシリンダスリーブ１４ａ、１４ｂを縦列状態で保持することが可能である。これら第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃは、取付治具１６を介して支持本体１８に下方から並列状態で取り付けられている。

ここで、シリンダスリーブ１４ａ、１４ｂは、同一形状のものではあるが、説明の便宜上、第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの基端部側に保持されて最後端に位置するものの参照符号を１４ａとし、先端側に保持されて最前端に位置するものの参照符号を１４ｂとする。

第３保持軸１２ｃを例示して図３に示すように、第３保持軸１２ｃは、先端側から小径部２０、テーパー状拡径部２２及び大径部２４を有し、この中の大径部２４が、前記取付治具１６を介して支持本体１８に連結されている。すなわち、第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの支持本体１８への取り付けは、いわゆるフローティング構造である。

小径部２０の先端面には、円柱形状の位置決め用突出部２６が設けられている。また、第３保持軸１２ｃは中空体であり、その内部には、棒状軸２８が挿入されている。この棒状軸２８における小径部２０の内部に位置する部位には、押圧カム３０が取り付けられている。これら押圧カム３０には、所定角度で傾斜したテーパー面３２が形成されている。

一方、小径部２０には、側周壁から突出するように把持用ピン３４（把持部材）が突出しており、これら把持用ピン３４における小径部２０の内部に挿入された部位には、押圧カム３０のテーパー面３２に摺接するテーパー面３６が形成されている。把持用ピン３４は、１８０°離間した位置にも対をなすように設けられ、さらに、これら一対の把持用ピン３４、３４からテーパー状拡径部２２側に離間した位置に別の一対が設けられる。

さらに、棒状軸２８における大径部２４の内部に位置する部位には、図示しない受皿が取り付けられており、この受皿には、図示しないコイルスプリングの一端が着座している。このコイルスプリングによって、棒状軸２８は、位置決め用突出部２６側に常時弾発付勢されている。

小径部２０の先端面から、テーパー状拡径部２２と大径部２４との境界部に至るまでの距離は、シリンダスリーブ１４ｂの高さ方向寸法に略等しく設定される。同様に、テーパー状拡径部２２と大径部２４との境界部から取付治具１６に至るまでの距離も、シリンダスリーブ１４ａの高さ方向寸法と略同等である。

取付治具１６には、センサ３７が設置されている。このセンサ３７は、シリンダスリーブ１４ａが第３保持軸１２ｃに保持されているか否かを検出する。

勿論、残余の第１保持軸１２ａ及び第２保持軸１２ｂも第３保持軸１２ｃと同様に構成されており、従って、その詳細な説明は省略する。

図１に示すように、支持本体１８は、第１水平部３８と、該第１水平部３８から垂直に立ち上がった立ち上がり部４０と、該立ち上がり部４０の上端部を起点として前記第１水平部３８と平行に延在する第２水平部４２とを有し、このため、概略逆コ字状をなす。そして、第１水平部３８と第２水平部４２との間に、前記第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃを支持本体１８ごと回動させるための回動用シリンダ４４が配設される。

図２から諒解されるように、回動用シリンダ４４はケーシング４６に囲繞され、連結軸４７を介してケーシング４６に支持されている。本実施の形態では、回動用シリンダ４４は、ケーシング４６の長手方向に沿う中心軸線から若干オフセットされた位置に設けられる。

回動用シリンダ４４のロッド４８には、第１リンク４９及び第２リンク５０が順次連結されている。図１及び図２に示すように、第１リンク４９には第１バー５２が通されており、この第１バー５２は、第１リンク４９と第２リンク５０の連結箇所を回動自在に支持している。

第２リンク５０は、その一端部が第１リンク４９の先端に連結されるとともに、他端部が前記ロッド４８の延在方向から離間するように配置されている。この他端部に形成された貫通孔には第２バー５４が通されており、この第２バー５４は、第１水平部３８の上端面からケーシング４６を通って第２水平部４２の下端面に至るまで橋架されている。これにより、ケーシング４６が支持本体１８に支持される。なお、図１における参照符号５５は、ベアリングを示す。

第２水平部４２を例示して図１に示すように、第１水平部３８及び第２水平部４２には、それぞれ、押圧手段である第１押出用シリンダ５６、第２押出用シリンダ５８が収容される。第１押出用シリンダ５６のロッド６０には、第１保持軸１２ａの取付治具１６と第２保持軸１２ｂの取付治具１６とを覆う第１押出用ガイド６２が取り付けられ、一方、第２押出用シリンダ５８のロッド６４には、その断面が逆Ｌ字型の押出用治具６６が外嵌されている。

第３保持軸１２ｃの取付治具１６には、円筒形状の第２押出用ガイド６８が外嵌される。この第２押出用ガイド６８の略中腹部にはフランジ部７０が設けられており、このフランジ部７０が前記第１押出用ガイド６２に連結されるとともに、該第１押出用ガイド６２との連結箇所から１８０°離間した箇所が押出用治具６６に連結される。

本実施の形態に係る円筒部材押出装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

図４に示すように、円筒部材押出装置１０が待避した状態でシリンダスリーブ１４ａが供給機構８０に供給されると、図５に示すように、円筒部材押出装置１０が供給機構８０側に前進される。シリンダスリーブ１４ａが第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの各小径部２０に挿入されると、該シリンダスリーブ１４ａの内径部が把持用ピン３４を押圧する。これにより把持用ピン３４が小径部２０に陥没する方向に後退し、そのテーパー面３６が押圧カム３０のテーパー面３２に摺接する。その結果、押圧カム３０が取り付けられた棒状軸２８が後退し、受皿がコイルスプリングを圧縮する。

その後、図６に示すように、円筒部材押出装置１０が後退して供給機構８０から離間する。同時に、供給機構８０に新たなシリンダスリーブ１４ｂが供給される。

そして、円筒部材押出装置１０が再度前進し、これにより、図７に示すように、シリンダスリーブ１４ｂが第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの各小径部２０に挿入される。新たに挿入されたシリンダスリーブ１４ｂは、前回挿入されたシリンダスリーブ１４ａを大径部２４まで押し込み、これにより、第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの各々に２個、すなわち、合計６個のシリンダスリーブ１４ａ、１４ｂが保持される。

次に、円筒部材押出装置１０は、図８に示すように供給機構８０から離間した後、図９に示すように、鋳造用金型装置８２に向かう。この鋳造用金型装置８２は、シリンダスリーブ１４ａ、１４ｂを保持するための６個の保持ピン８４ａ〜８４ｆを備える。なお、保持ピン８４ａ〜８４ｆは、保持ピン８４ａ〜８４ｃが３個ずつ並列されるとともに、これら保持ピン８４ａ〜８４ｃとは別部位に保持ピン８４ｄ〜８４ｆが３個ずつ並列される。

円筒部材押出装置１０の第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃは、先ず、保持ピン８４ａ〜８４ｃに対向する。この状態においては、回動用シリンダ４４のロッド４８は、最大に前進動作している。

保持ピン８４ａ〜８４ｃを構成する保持用小径部８６の端面に形成された陥没８８に対し、第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの位置決め用突出部２６が進入すると、図１０に示すように、第１押出用シリンダ５６及び第２押出用シリンダ５８の各ロッド６０、６４が同期して前進動作する。第１押出用シリンダ５６のロッド６０が第１押出用ガイド６２を介して、同時に、第２押出用シリンダ５８のロッド６４が押出用治具６６及び第２押出用ガイド６８を介して、先に保持されたシリンダスリーブ１４ａを押圧する。これにより後に保持された合計３個のシリンダスリーブ１４ｂが押し出され、最終的に、第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの各々から離脱して保持用小径部８６に外嵌される。

次に、円筒部材押出装置１０が所定位置に変位されるとともに、回動用シリンダ４４のロッド４８が後退される。上記したように、第１リンク４９が第１バー５２を介して第２リンク５０の一端部に連結され、且つ該第２リンク５０の他端部が第２バー５４を介してケーシング４６及び支持本体１８に連結されているため、支持本体１８は、第２バー５４を中心として回動する。その結果、図１１に示すように、第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃが保持ピン８４ｄ〜８４ｆに対向する。

以降、上記と同様に第１押出用シリンダ５６及び第２押出用シリンダ５８の各ロッド６０、６４が同期して前進動作する。これにより、図１２に示すように、先に保持されたシリンダスリーブ１４ａが押圧されて第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃから離脱し、保持ピン８４ａ〜８４ｆの保持用小径部８６に外嵌される。

同時に、前記コイルスプリングが前記受皿を弾発付勢し、これにより棒状軸２８が前進する。その結果、押圧カム３０のテーパー面３２が把持用ピン３４のテーパー面３６に摺接し、最終的に、把持用ピン３４が第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃから突出するように前進する。

このように、本実施の形態によれば、第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの各々が２個のシリンダスリーブ１４ａ、１４ｂを縦列状態で保持することが可能であり、しかも、これらシリンダスリーブ１４ａ、１４ｂを個別に第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃから離脱させることが可能である。このため、シリンダスリーブ１４ａ、１４ｂの総個数に合わせて保持軸を設ける必要がないので、装置構成が簡素化される。勿論、重量増加を招くことがなく、設備投資を高騰させることもない。しかも、構成が簡素であるので、メンテナンス作業も容易である。

なお、上記した実施の形態においては、３個の保持軸を設けるようにしているが、保持軸の個数は特にこれに限定されるものではなく、１個ないし２個でもよいし、３個を超えていてもよい。

また、この実施の形態では、円筒部材としてシリンダスリーブ１４ａ、１４ｂを例示して説明したが、円筒部材は特にこれに限定されるものではなく、また、円筒部材押出装置１０も鋳造用金型装置８２に付設されて使用されるものに限定されるものではない。

さらに、この実施の形態では、把持用ピン３４を小径部２０の円周方向に１対配置するとともに長手方向に２列配置することで合計４個を設けるようにしているが、この配置・個数に限定されるものではない。例えば、円周方向に３個以上の把持用ピン３４を設けるようにしてもよいし、長手方向に３列以上を配置するようにしてもよい。

さらにまた、第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃの軸線方向の長さを延長して３個以上のシリンダスリーブ（円筒部材）を保持するようにしてもよい。この場合においても上記と同様に、最後端に位置するシリンダスリーブ（円筒部材）が押圧される。これに追従して全てのシリンダスリーブ（円筒部材）が前進し、最前端に位置する１列目のシリンダスリーブ（円筒部材）のみが第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃから離脱する。同時に、最前端の次に位置していた２列目のシリンダスリーブ（円筒部材）が最前端、すなわち、１列目に位置するようになる。

そして、次回の押圧では、上記と同様に、最後端に位置するシリンダスリーブ（円筒部材）が押圧されることによって全てのシリンダスリーブ（円筒部材）が前進し、これに伴い、新たに１列目に位置したシリンダスリーブ（円筒部材）のみが第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃから離脱する。

以降はこの動作が繰り返され、当初は最後端に位置していたシリンダスリーブ（円筒部材）が最終的に１列目に位置する。その後、このシリンダスリーブ（円筒部材）が上記と同様に押圧によって第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃから離脱する。これにより全てのシリンダスリーブ（円筒部材）が第１保持軸１２ａ〜第３保持軸１２ｃから離脱し、押出作業が終了するに至る。

１０…円筒部材押出装置１２ａ〜１２ｃ…保持軸
１４ａ、１４ｂ…シリンダスリーブ２６…位置決め用突出部
３０…押圧カム３４…把持用ピン
４４…回動用シリンダ４９、５０…リンク
５６、５８…押出用シリンダ６２、６８…押出用ガイド
６６…押出用治具８０…供給機構
８２…鋳造用金型装置８４ａ〜８４ｆ…保持ピン
８６…保持用小径部

Claims

複数個の円筒部材を保持する一方、前記円筒部材を押し出して離脱させることが可能な円筒部材押出装置であって、
前記複数個の円筒部材を縦列状態で保持可能な保持軸と、
前記保持軸の側周壁から突出し、最前端に位置する前記円筒部材の内周壁のみに当接する把持部材と、
前記保持軸の内部に配置されて前記把持部材を進退動作させるためのカムと、
最後端に位置する前記円筒部材の端面を押圧して全ての前記円筒部材を前進させることにより、最前端に位置する前記円筒部材のみを前記保持軸から離脱させるとともに、最前端の次に位置していた前記円筒部材を最前端に位置させる押圧手段と、
前記保持軸を回動動作させる回動手段と、
を有することを特徴とする円筒部材押出装置。
請求項１記載の装置において、前記押圧手段の作用下に最前端に位置する前記第１円筒部材のみを前記保持軸から離脱させるとともに最前端の次に位置していた前記円筒部材を最前端に位置させた後、前記回動手段が前記保持軸を回動動作させ、前記押圧手段が最後端に位置する前記円筒部材をさらに押圧して、新たに最前端に位置した前記円筒部材のみを前記保持軸から離脱させることを特徴とする円筒部材押出装置。
請求項１又は２記載の装置において、前記保持軸を複数個具備することを特徴とする円筒部材押出装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、前記円筒部材として、シリンダブロックに鋳ぐるまれるシリンダスリーブを保持及び押し出すことを特徴とする円筒部材押出装置。