JP5843226B2

JP5843226B2 - オイルシールの圧入装置

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Publication number: JP5843226B2
Application number: JP2014532872A
Authority: JP
Inventors: 哲章岩下
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2033-07-12
Also published as: WO2014034299A1; JPWO2014034299A1; US20150224613A1; US10099327B2

Description

本発明は、例えば、自動車用エンジンの組み立てラインにおいて、クランクケースなどの構造物にオイルシールを圧入するのに用いられるオイルシールの圧入装置に関するものである。

従来、この種の圧入装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１の圧入装置は、スリーブの開口内に、円筒形状物を圧入するものである。円筒形状物は、スリーブに圧入される大径部と、中間の鍔部と、小径部を有している。

圧入装置は、負圧供給手段を構成する負圧導入穴と、支持孔を有するテール軸を備えており、支持孔内に小径部を挿入した状態にして、鍔部に負圧を作用させることで、円筒形状物を吸引保持する。そして、円筒形状物を吸引保持した状態でテール軸を前進させることにより、スリーブの開口内に円筒形状物を圧入するものとなっている。

日本国特開平１１−３３３６３９号公報

ところで、上記した従来の圧入装置は、円筒形状物が、金属等の硬質材料であるとともに単純な形状であれば、それを良好に吸引保持することが可能である。しかし、従来の圧入装置は、オイルシールのように、外側が軟質材料であり且つ形状が複雑であるものは、オイルシールが変形し易く、吸着し難くなる場合があるので、オイルシールの圧入装置に適用することは困難であった。

本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたものであって、形状が複雑なオイルシールを変形させることなく確実に吸着保持することができ、そのオイルシールを構造物に良好に圧入することができるオイルシールの圧入装置を提供することを目的としている。

本発明のオイルシールの圧入装置は、硬質リングを埋設した固定部と、固定部の内周側及び外周側のいずれか一方に突出するリップ部を有するオイルシールを構造物に圧入するための装置である。

この圧入装置は、オイルシール装着用のハンマヘッドを有するエアハンマを備え、エアハンマのハンマヘッドが、オイルシールの固定部に当接する加圧部と、オイルシールのリップ部に当接する保持部を有すると共に、加圧部と保持部との間においてオイルシールとの間に負圧用空間を形成する。そして、圧入装置は、前記ハンマヘッドに、一端部を負圧用空間に開放し且つ他端部を空気吸引手段に接続した空気吸引経路を設けた構成としており、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。

本発明のオイルシールの圧入装置は、上記構成を採用したことにより、形状が複雑なオイルシールを変形させることなく確実に吸着保持することができ、そのオイルシールを構造物に良好に圧入することができる。

本発明のオイルシールの圧入装置の一実施形態を説明するハンマヘッドの断面図（Ａ）、及びオイルシールの断面図（Ｂ）である。オイルシールの圧入装置の全体構成を示す説明図である。オイルシールの装着過程を説明する各々要部の断面図（Ａ）〜（Ｄ）である。オイルシールの圧入過程を説明する各々要部の断面図（Ａ）〜（Ｄ）である空気吸引手段、エアハンマ進退駆動手段及びエアハンマ位置決め手段の動作を説明するタイミングチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明のオイルシールの圧入装置の一実施形態を説明する。
図１及び図２に示すオイルシールの圧入装置は、硬質リングＲを埋設した固定部Ｆと、固定部Ｆの内周側及び外周側のいずれか一方に突出するリップ部Ｌを有するオイルシールＳを対象とし、これを構造物Ａに圧入するための装置である。

この実施形態の圧入装置は、自動車用エンジンのクランクケースにおいて、クランクシャフトの貫通穴にオイルシールＳを圧入するものである。したがって、図２中に示す構造物Ａは、クランクケースであり、その貫通穴ＢにオイルシールＳを圧入する。

オイルシールＳは、図１（Ｂ）に示すように、断面Ｌ字形の硬質リングＲを埋設した固定部Ｆと、その内周側に突出するリップ部Ｌを全周にわたって有しており、固定部Ｆ及びリップ部Ｌにより概略凹型の断面形状を有している。なお、硬質リングＲは例えばステンレス製であり、オイルシールＳは合成ゴム製である。

上記の圧入装置は、オイルシール装着用のハンマヘッド１を有するエアハンマＡＨを備えている。図示例のエアハンマＡＨは、ハンマヘッド１を下方に向けた状態にして、軸線方向が垂直になる姿勢で配置してある。エアハンマＡＨは、従来既知の基本構成を有するものであって、バルブ２，レギュレータ３及び空気供給源（エアボンベ）４等で構成される駆動装置５によって駆動される。

そして、オイルシールの圧入装置は、エアハンマＡＨのハンマヘッド１が、オイルシールＳの固定部Ｆに当接する加圧部６と、オイルシールＳのリップ部Ｌに当接する保持部７を有すると共に、加圧部６と保持部７との間においてオイルシールＳとの間に負圧用空間８を形成する。

より詳細には、ハンマヘッド１の下面には、加圧部６となる下方への環状段差と、環状段差の内側で下方に突出する環状突部９と、環状突部９の内側で下方に突出する保持部７が、互いに同心円状に配置してある。したがって、加圧部６、保持部７及び負圧用空間８は、全周にわたって形成される。

また、この実施形態では、オイルシールＳが、先述の如く概略凹型の断面形状を有しているので、その凹型形状を利用して負圧用空間８を形成している。ハンマヘッド１にオイルシールＳを装着した際には、図１（Ａ）の左側にオイルシールの一部を示すように、負圧用空間８に前記環状突部９が入り込んだ状態となる。

さらに、オイルシールの圧入装置は、ハンマヘッド１に、一端部を負圧用空間８に開放し且つ他端部を空気吸引手段１０に接続した空気吸引経路１１が設けてある。空気吸引手段１０は、例えば真空ポンプである。空気吸引経路１１は、ハンマヘッド１の軸線方向に沿って形成してあり、その一端部（下端部）が、環状突部９の先端で開放している。これにより、ハンマヘッド１にオイルシールＳを装着した際、空気吸引経路１１の一端部（下端部）は負圧用空間８に開放される。

さらに、この実施形態のオイルシールの圧入装置は、ハンマヘッド１が、保持部７を有してヘッド本体１Ａから分割した保持部材１Ｂと、ヘッド本体１Ａと保持部材１Ｂとの間に介装する調整部材１Ｃを備えている。調整部材１Ｃは、ハンマヘッド１の軸線方向におけるヘッド本体１Ａと保持部材１Ｂとの間、すなわち上下間に介装される。また、この実施形態では、保持部材１Ｂ及び調整部材１Ｃが、いずれも樹脂製であると共に、調整部材１Ｃが、保持部材１Ｂよりも硬度が低い樹脂で形成してある。

さらに、オイルシールの圧入装置は、エアハンマ進退駆動手段２１と、エアハンマ位置決め手段２２を備えている。エアハンマ進退駆動手段２１は、エアハンマＡＨを軸線方向に進退駆動するもので、例えば油圧シリンダなどを用いることができ、この実施形態では、ハンマヘッドＨを下向きにしているので、エアハンマＡＨの前進は下降であり且つ後退は上昇である。

他方、エアハンマ位置決め手段２２は、図２に示すオイルシールＳのセット位置及び構造物Ａのセット位置に対して、エアハンマＡＨを移動停止させるもので、例えば油圧シリンダやボールねじを含む駆動機構などを用いることができる。すなわち、エアハンマ位置決め手段２２は、図２中に実線で示すオイルシールＳのセット位置と、図２中に仮想線で示す構造物Ａのセット位置との間を往復動させるものである。

次に、図３〜図５に基づいて、上記したオイルシールの圧入装置の動作を説明する。なお、図３の（Ａ）〜（Ｄ）及び図４（Ａ）〜（Ｄ）の夫々の状態は、図５に示すタイミングチャートの動作１〜８に対応している。

当該圧入装置は、図３（Ａ）及び図５の１に示すように、セットされたオイルシールＳに対して、上昇位置にあるハンマヘッド１を相対向させた状態にし、エアハンマ進退駆動手段２１により、図３（Ａ）及び図５の２に示すようにハンマヘッド１を下降（前進）させる。この間、空気吸引手段（図５中のシール吸引）１０はＯＦＦ状態である。

次に、圧入装置は、図３（Ｃ）に示すように、ハンマヘッド１が下降限に達すると、図１（Ａ）中の左側に示すように、ハンマヘッド１の加圧部６及び保持部８が、オイルシールＳの固定部Ｆ及びリップ部Ｌの全周にわたって夫々当接する。その後、圧入装置は、図５の３に示すように、空気吸引手段１０をＯＮにする。

これにより、ハンマヘッド１において、空気吸引経路１１を介して負圧用空間８内の空気が吸引され、その負圧作用によってオイルシールＳが吸引保持される。その後、図３（Ｄ）及び図５の４に示すように、オイルシールＳを吸着したままの状態でハンマヘッド１を上昇（後退）させる。

次に、圧入装置は、エアハンマ位置決め手段２２により、図３（Ｄ）から図４（Ａ）、及び図５の４，５に示すように、エアハンマＡＨをオイルシールＳのセット位置から移動させて構造物Ａのセット位置で停止させる（図５のハンマ移動において後退から前進）。

その後、圧入装置は、図４（Ｂ）及び及び図５の６に示すようにハンマヘッド１を下降させ、図４（Ｃ）に示すように、ハンマヘッド１が下降限に達した時点で、エアハンマＡＨを作動させてオイルシールＳを構造物Ａの貫通穴Ｂに圧入する。つまり、圧入装置は、硬質リングＲが埋設してある固定部Ｆをハンマヘッド１の加圧部６で加圧することで、オイルシールＳを貫通穴Ｂに圧入する。

この際、圧入装置は、図５の７に示すように、空気吸引手段１０のタイマを作動させてＯＮ状態を所定時間継続することで、オイルシールＳが貫通穴Ｂに馴染むようにして圧入状態を安定させ、所定時間経過後、空気吸引手段１０をＯＦＦにする。そして、圧入装置は、図４（Ｄ）及び図５の８に示すように、ハンマヘッド１を上昇させて一連の圧入作業を終了し、エアハンマＡＨを図１中に実線で示す元の位置に復帰させた後、次の圧入作業を行う。

上記の如くオイルシールＳの装着と圧入を行う圧入装置は、ハンマヘッド１にはオイルシールＳの内側に係合するような部分がなく、ハンマヘッド１の加圧部６及び保持部７をオイルシールＳの固定部Ｆ及びリップ部Ｌの上面側に夫々当接させた状態にして吸引保持するので、リップ部Ｌが捩れるように変形したりする心配が無い。

また、上記の圧入装置は、ハンマヘッド１とオイルシールＳとの間に全周にわたる負圧用空間８を形成し、この負圧用空間８を減圧することでオイルシールＳを吸着保持するので、オイルシールＳを良好に吸引保持することができる。

つまり、従来例で説明した圧入装置のように、圧入する部材に直接的に負圧を作用させる構成である場合には、オイルシールＳのように、外側が軟質材料であり且つ形状が複雑なものに適用しようとすると、吸引された部分だけが強く保持され、これにより全体が捩れるおそれがある。また、軸線方向を垂直にした姿勢にすると、吸着されていない部分が垂れ下がるおそれがあるので、複数箇所で吸引する必要性があり、これにより負圧導入経路が複雑になる。

これに対して、本発明の圧入装置は、負圧用空間８を利用してオイルシールＳを吸引保持するので、一本の空気吸引経路１１だけで、オイルシールＳの全周にわたって簡単に負圧作用を与えることができる。これにより、圧入装置は、ハンマヘッド１における負圧導入経路を簡略化し得ると共に、図１に示す如くハンマヘッド１の軸線方向を垂直にした姿勢であっても、オイルシールＳを確実に吸着保持することができる。

このようにして、本発明のオイルシールの圧入装置は、形状が複雑なオイルシールＳを変形させることなく確実に吸着保持することができ、そのオイルシールＳを構造物Ａに良好に圧入することができる。

また、上記の圧入装置は、ヘッド本体１Ａ、保持部材１Ｂ、及び保持部材１Ｂよりも硬度が低い樹脂で形成した調整部材１Ｃを備えたハンマヘッド１を採用したことにより、オイルシールＳの倒れや変形を調整部材１Ｃで吸収することができる。これにより、常に保持部材１ＢがオイルシールＳに密着することとなり、吸引保持の機能を高めることができる。しかも、オイルシールＳに頻繁に接触する保持部材１Ｂにおいては、高い耐摩耗性を維持することができる。

さらに、上記の圧入装置は、エアハンマ進退駆動手段２１を採用することで、オイルシールＳの装着作業及び圧入作業の夫々を自動化することが可能である。さらに、圧入装置は、エアハンマ位置決め手段２２を採用することで、オイルシールＳの装着作業及び圧入作業の工程送りが可能になり、エアハンマ進退駆動手段２１と組み合わせれば、自動車用エンジンの組み立てラインにおける作業ロボットに適用することができる。

本発明のオイルシールの圧入装置は、その構成が上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の細部を適宜変更することが可能である。例えば、上記実施形態では、オイルシールＳが概略凹型の断面形状を有しているので、その形状を利用して負圧用空間８を形成しているが、ハンマヘッド１に直接凹部を形成して、これを負圧用空間にすることもできる。

さらに、本発明のオイルシールの圧入装置では、固定部の内周側及び外周側のいずれか一方に突出するリップ部を有するオイルシールを対象としている。したがって、上記実施形態のように固定部Ｆの内側にリップ部Ｌを有するオイルシールＳである場合は、構造物Ａの貫通穴Ｂに圧入することになるが、固定部の外側にリップ部を有するオイルシールである場合には、構造物の円柱部の外側に圧入する。このような場合でも、ハンマヘッドにおける加圧部や保持部の位置関係が内外で逆になるだけで、上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることが可能である。

ＡＨエアハンマ
Ａ構造物
Ｆ固定部
Ｌリップ部
Ｒ硬質リング
Ｓオイルシール
１ハンマヘッド
１Ａヘッド本体
１Ｂ保持部材
１Ｃ調整部材
６加圧部
７保持部
８負圧用空間
１０空気吸引手段
１１空気吸引経路
２１エアハンマ進退駆動手段
２２エアハンマ位置決め手段

Claims

硬質リングを埋設した固定部と、固定部の内周側及び外周側のいずれか一方に突出するリップ部を有するオイルシールを構造物に圧入するための装置であって、
オイルシール装着用のハンマヘッドを有するエアハンマを備え、
エアハンマのハンマヘッドが、オイルシールの固定部に当接する加圧部と、オイルシールのリップ部に当接する保持部を有すると共に、加圧部と保持部との間においてオイルシールとの間に負圧用空間を形成し、
前記ハンマヘッドに、一端部を負圧用空間に開放し且つ他端部を空気吸引手段に接続した空気吸引経路を設けたことを特徴とするオイルシールの圧入装置。
前記ハンマヘッドが、保持部を有してヘッド本体から分割した保持部材と、ヘッド本体と保持部材との間に介装する調整部材を備え、
前記調整部材が、保持部材よりも硬度が低い樹脂で形成してあることを特徴とする請求項１に記載のオイルシールの圧入装置。
エアハンマを軸線方向に進退駆動するエアハンマ進退駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のオイルシールの圧入装置。
オイルシールのセット位置及び構造物のセット位置に対して、エアハンマを移動停止させるエアハンマ位置決め手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のオイルシールの圧入装置。