JP6036651B2 - 組付用回転治具 - Google Patents

Description

本発明は、第１部品に内蔵された第１回転体と第２部品に内蔵された第２回転体とを組み付ける際に用いる組付用回転治具に関する。

例えば、エンジンとトルクコンバータを組み付ける部分等においては、エンジンに内蔵された回転体であるドライブプレートと、トルクコンバータに内蔵された回転体であるコンバータプレートとを、ボルト等の締結具によって組み付けている。この組付においては、エンジンのシリンダケース等に設けられた締付窓から、ドライブプレートとコンバータプレートとを覗き込み、ドライブプレートにおける締結部位とコンバータプレートにおける締結部位とを合わせる。そして、締付窓からボックスレンチ等の先端部を挿入して、各締結部位の締結具の締付を行っている。なお、ドライブプレートの締結部位とコンバータプレートの締結部位との位置合わせは、作業者が治具を何ら用いずに手動によって行う場合、モータ等を用いた電動によって行う場合等がある。

また、エンジンのサービスホールに、ドライブプレートの締結部位と接続プレートの締結部位とを電気的な制御によって合わせる装置としては、例えば、特許文献１に開示されたドライブプレート回転装置がある。このドライブプレート回転装置においては、エンジンのクランクシャフトの一端部に減速機の出力軸を連結し、回転駆動装置の駆動軸を所定の角度で回転させて、クランクシャフトの他端部におけるドライブプレートを所定の角度で回転させることが開示されている。

特開２０１２−３０３２８号公報

しかしながら、作業者が、治具を用いずに締付窓に挿入したボックスレンチ等を用いて、手動によって締結部位の締結具の締付を行う場合には、締付を行う際にドライブプレート及びコンバータプレートが回転してしまわないようにする必要がある。この場合には、作業者自身が、ドライブプレート及びコンバータプレートを受け止める必要があり、作業性が悪い。また、特許文献１を含め、モータ等を用いた電動によってドライブプレートの締結部位とコンバータプレートの締結部位との位置合わせを行う場合には、装置の構造が大掛かりになってしまう。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、モータ等の電気制御を行う装置を用いることなく、第１回転体及び第２回転体における各締結部位を締付窓に合わせる作業、及び各締結部位の締結作業を容易にすることができる組付用回転治具を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、第１部品に内蔵された第１回転体と、第２部品に内蔵された第２回転体とを、回転中心を合わせて、径方向の同じ位置において所定角度の間隔で周方向に並ぶ複数の締結部位によって組み付ける際に用いる組付用回転治具であって、
架台に配設される治具本体部と、
該治具本体部に回転可能に設けられ、上記第１回転体に回転中心を合わせて係合される回転軸部と、
上記治具本体部に設けられ、上記回転軸部の正方向への回転を許容する一方、上記回転軸部の逆方向への回転を阻止する回転規制部と、
上記所定角度の間隔で上記回転軸部の外周に設けられ、作業者が回転操作するための複数のハンドル部と、を備え、
上記回転規制部によって上記回転軸部の逆方向への回転が阻止された状態で、上記ハンドル部を回転操作して上記回転軸部を正方向に回転させ、上記第１回転体及び上記第２回転体における上記複数の締結部位を、上記第１部品又は上記第２部品に形成された締付窓に逐次合わせるよう構成されていることを特徴とする組付用回転治具にある。

上記組付用回転治具は、第１部品に内蔵された第１回転体と、第２部品に内蔵された第２回転体とを、回転中心を合わせて組み付けるために用いる。組付用回転治具は、架台に配設される治具本体部に、回転軸部の正方向への回転を許容する一方、回転軸部の逆方向への回転を阻止する回転規制部を設けて構成されている。また、治具本体部に回転可能に設けられた回転軸部の外周には、作業者が回転操作するための複数のハンドル部が所定角度の間隔で設けられている。

組付用回転治具を用いて第１回転体と第２回転体との組付を行うに当たっては、作業者は、第１部品又は第２部品に形成された締付窓に、第１回転体及び第２回転体における複数の締結部位のうちのいずれかの締結部位を合わせる。次いで、作業者は、締付窓を介して、第１回転体及び第２回転体におけるいずれかの締結部位の締結を行う。このとき、締結部位の締結を行う際に、作業者による締結の力を受けて第１回転体及び第２回転体が回転しようとする力を、回転規制部が回転軸部の逆方向への回転を阻止する力によって受けることができる。これにより、作業者による締結部位の締結作業を容易にすることができる。

次いで、いずれかの締結部位の締結が行われた後は、回転規制部によって回転軸部の逆方向への回転が阻止された状態で、ハンドル部によって回転軸部を正方向へ所定角度回転操作することにより、残りの複数の締結部位を締付窓に逐次合わせることができる。そして、作業者は、締付窓を介して、各締結部位の締結を行うことができる。

また、複数のハンドル部は、第１回転体及び第２回転体の複数の締結部位が周方向に並ぶ所定角度と同じ角度で、回転軸部の外周に設けられている。そのため、作業者は、ハンドル部を目視し、いずれかのハンドル部があった回転位置に、このハンドル部に隣接するハンドル部が来るように、ハンドル部によって回転軸部を正方向に回転操作することにより、残りの締結部位を締付窓に逐次合わせることができる。

また、上記組付用回転治具は、極めて簡単な機械的構成によって実現することができ、モータ等の電気制御を行わずに、作業者による締結部位の締結作業を容易にすることができる。
それ故、上記組付用回転治具によれば、モータ等の電気制御を行う装置を用いることなく、第１回転体及び第２回転体における各締結部位を締付窓に合わせる作業、及び各締結部位の締結作業を容易にすることができる。

なお、治具本体部が配設される架台は、第１部品が載置される架台であってもよく、第１部品が載置される架台とは別に設けられた架台であってもよい。また、治具本体部が配設される架台は、第１部品及び第２部品が載置される架台であってもよく、さらに、第２部品が載置される架台であってもよい。

実施例にかかる、エンジン及びトルクコンバータが載置された架台に配設された組付用回転治具を、側方から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、締付窓が形成されたエンジンをクランクシャフトの軸方向から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、クランクプーリの組付ボルトに、回転軸部における六角溝を係合させた組付用回転治具を、側方から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、組付用回転治具を、クランクシャフトの軸方向から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、組付用回転治具における回転軸部及びハンドル部を示す斜視図。 実施例にかかる、組付用回転治具のラチェット機構を、クランクシャフトの軸方向から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、エンジンにおけるドライブプレートとトルクコンバータにおける連結プレートとが対向する状態を、側方から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、ドライブプレートと連結プレートとを締結する状態を、側方から見た状態で示す説明図。

上述した組付用回転治具における好ましい実施の形態につき説明する。
上記組付用回転治具においては、上記回転軸部は、その回転中心位置に、上記第１回転体の軸方向端部の回転中心に設けられた組付ボルト又は組付ナットに係合する多角形溝を先端に有しており、上記回転規制部は、上記回転軸部に連結され周方向に複数の被掛止歯が設けられた回転盤と、上記治具本体部に設けられ、上記複数の被掛止歯のうちのいずれかの被掛止歯に係合して上記回転盤の正方向への回転量を逐次規制する一方、上記いずれかの被掛止歯に係合している状態で上記回転盤を逆方向に回転させようとすると該いずれかの被掛止歯を掛止して上記回転盤の逆方向への回転を阻止する掛止爪と、上記被掛止歯への上記掛止爪の係合状態を保持するためのバネとを有するラチェット機構を備えていてもよい。

この場合には、ボックスレンチ等に用いられるラチェット機構を、組付用回転治具の回転規制部に応用することができる。そして、回転軸部の先端における多角形溝を、第１回転体又は第２回転体の軸方向端部の回転中心に設けられた組付ボルト又は組付ナットに係合させ、ハンドル部を正方向に回転操作して、複数の締結部位を締付窓に逐次合わせることができる。

また、上記第１回転体は、一端にドライブプレートを有するとともに他端にクランクプーリを有する、エンジンのクランクシャフトであり、上記第２回転体は、上記ドライブプレートに組み付けられる、トルクコンバータの連結プレートであり、上記回転軸部は、その上記多角形溝を上記クランクプーリの軸方向端部の回転中心に設けられた組付ボルト又は組付ナットに係合させるよう構成されていてもよい。
この場合には、クランクシャフトのドライブプレートとトルクコンバータの連結プレートとの組付を、組付用回転治具の簡単な構成によって容易に行うことができる。

以下に、組付用回転治具にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の組付用回転治具１は、図１に示すごとく、第１部品としてのエンジン７に内蔵された第１回転体としてのクランクシャフト７２のドライブプレート７３と、第２部品としてのトルクコンバータ８に内蔵された第２回転体としての連結プレート８２とを、回転中心Ｏを合わせて、図２に示すごとく、径方向Ｒの同じ位置において、所定角度θの間隔としての６０°の間隔で周方向Ｃに並ぶ複数の締結部位Ａによって組み付ける際に用いる。

組付用回転治具１は、図３、図４に示すごとく、エンジン７及びトルクコンバータ８が載置される架台６に配設される治具本体部２と、治具本体部２に回転可能に設けられ、クランクシャフト７２に回転中心Ｏを合わせて係合される回転軸部３と、治具本体部２に設けられ、回転軸部３の正方向Ｃ１への回転量を逐次規制する一方、回転軸部３の逆方向Ｃ２への回転を阻止する回転規制部としてのラチェット機構４と、所定角度θの間隔で回転軸部３の外周に設けられ、作業者が回転操作するための複数のハンドル部５とを備えている。組付用回転治具１は、ラチェット機構４によって回転軸部３の逆方向Ｃ２への回転が阻止された状態で、ハンドル部５を回転操作して回転軸部３を正方向Ｃ１に回転させることにより、ドライブプレート７３及び連結プレート８２における複数の締結部位Ａを、エンジン７に形成された締付窓７１１に逐次合わせるよう構成されている。

以下に、本例の組付用回転治具１につき、図１〜図８を参照して詳説する。
図１、図７に示すごとく、組付用回転治具１は、エンジン７とトルクコンバータ８との組付を行う際に用いられる。エンジン７及びトルクコンバータ８は、ドライブプレート７３と連結プレート８２とが対面する状態で、架台６上に横方向に並んで配置される。エンジン７及びトルクコンバータ８はトレーに載置して運搬することができ、架台６上には、エンジン７及びトルクコンバータ８が載置されたトレーを載置することができる。締付窓７１１は、エンジン７のシリンダケース７１の下方位置において、トルクコンバータ８のケース８１に対面する端部に形成されている。

図２に示すごとく、ドライブプレート７３と連結プレート８２とには、６０°の間隔で６箇所に締結部位Ａが設けられている。ドライブプレート７３における締結部位Ａには、ボルト６２を挿通する挿通穴７３１が形成されており、連結プレート８２における締結部位Ａには、ボルト６２を螺合するネジ穴８２１が形成されている。図８に示すごとく、締付窓７１１は、ボルト６２を締め付けるボックスレンチ６１のソケット部６１１を挿入できる大きさに形成されている。

図１に示すごとく、エンジン７のクランクシャフト７２は、一端にドライブプレート７３を有するとともに他端にクランクプーリ７４を有している。クランクシャフト７２には、複数のピストンが連結されている。トルクコンバータ８は、ドライブプレート７３に組み付けられる連結プレート８２を有している。トルクコンバータ８における連結プレート８２は、トルクコンバータ８が架台６に配置されるときには、いずれかの締結部位Ａが下方に位置する状態にある。そして、連結プレート８２におけるいずれかの締結部位Ａは、エンジン７のシリンダケース７１の下方位置に形成された締付窓７１１に対向する。

図３に示すごとく、クランクプーリ７４の軸方向外側の端部の回転中心Ｏには、クランクプーリ７４をクランクシャフト７２に固定するための組付ボルト７５が設けられている。組付ボルト７５は、六角ボルトによって構成されている。組付用回転治具１の回転軸部３は、その回転中心Ｏの位置に、クランクプーリ７４の回転中心Ｏに設けられた組付ボルト７５の頭部に係合する六角溝３１を先端に有している。

図４に示すごとく、各ハンドル部５は、回転軸部３から径方向Ｒに伸びる棒によって形成されており、回転軸部３の外周には、所定角度θの間隔としての６０°の間隔でハンドル部５が６つ設けられている。６つのハンドル部５は、周方向Ｃに伸びる補強部５１によって連結されて補強されている。組付用回転治具１の治具本体部２は、架台６に固定される固定ベース２１と、固定ベース２１に起立する状態で取り付けられたラチェット機構付レンチ２２によって構成されている。本例のラチェット機構４は、ラチェット機構付レンチ２２のラチェット機構によって構成されている。

ラチェット機構付レンチ２２は、固定ベース２１に対して着脱可能である。そして、ラチェット機構付レンチ２２は、ドライブプレート７３と連結プレート８２との組付を行うときに、固定ベース２１に装着して使用することができる。ラチェット機構付レンチ２２は、ストッパー２１１によって固定ベース２１に固定される。
また、図５に示すごとく、回転軸部３は、ラチェット機構付レンチ２２のソケット部によって構成されており、複数のハンドル部５は、ソケット部の外周に設けられている。回転軸部３及びハンドル部５は、ラチェット機構付レンチ２２の本体部に対して着脱可能である。同図には、回転軸部３及びハンドル部５を、ラチェット機構付レンチ２２の本体部から取り外した状態を示す。同図においては、補強部５１を省略して示す。

図６に示すごとく、ラチェット機構４は、回転軸部３に連結され周方向Ｃに複数の被掛止歯４１１が設けられた回転盤４１と、治具本体部２に設けられ各被掛止歯４１１に逐次係合する掛止爪４２と、各被掛止歯４１１への掛止爪４２の係合状態を保持するためのバネ４３とを有している。掛止爪４２は、被掛止歯４１１に係合する係合位置と、被掛止歯４１１から退避する退避位置とに、操作つまみ４２１を操作して切換可能である。掛止爪４２は、係合位置に移動させたときに、複数の被掛止歯４１１のうちのいずれかの被掛止歯４１１に係合して回転盤４１の正方向Ｃ１への回転量を逐次規制する一方、いずれかの被掛止歯４１１に係合している状態で回転盤４１を逆方向Ｃ２に回転させようとするといずれかの被掛止歯４１１を掛止して回転盤４１の逆方向Ｃ２への回転を阻止するよう構成されている。掛止爪４２は係合位置と退避位置とに回動可能であり、バネ４３は、掛止爪４２の回動を規制して、掛止爪４２を被掛止歯４１１に押し当てる方向に付勢するよう構成されている。

次に、本例の組付用回転治具１を用いて、エンジン７のクランクシャフト７２におけるドライブプレート７３と、トルクコンバータ８の連結プレート８２との組付を行う順序、及び本例の作用効果につき説明する。
まず、作業者は、ラチェット機構付レンチ２２の本体部に対して、ラチェット機構付レンチ２のソケット部としての回転軸部３と、ハンドル部５とを取り付ける。

また、図３に示すごとく、作業者は、エンジン７及びトルクコンバータ８が載置された架台６において、クランクシャフト７２におけるクランクプーリ７４の軸方向端部の回転中心Ｏに設けられた組付ボルト７５の頭部に、ラチェット機構付レンチ２２の回転軸部３の先端における六角溝３１を係合させる。そして、ラチェット機構付レンチ２２の本体部を、架台６に固定された固定ベース２１に装着し、ストッパー２１１によって固定ベース２１に固定する。
このとき、組付ボルト７５の頭部に六角溝３１を係合させるときに、締付窓７１１にいずれかの挿通穴７３１が合った状態のクランクシャフト７２におけるクランクプーリ７４の組付ボルト７５の頭部の回転位置と、回転軸部３の先端における六角溝３１の回転位置とが合わないときには、組付ボルト７５、回転軸部３、ラチェット機構４等の調整を行って、これらの回転位置を合わせることができる。

次いで、図７に示すごとく、作業者は、エンジン７のシリンダケース７１に形成された締付窓７１１に、連結プレート８２のいずれかのネジ穴８２１の回転位置と、ドライブプレート７３のいずれかの挿通穴７３１の回転位置とを合わせる。次いで、作業者は、図８に示すごとく、１箇所目の締結部位Ａにおいて、ドライブプレート７３の挿通穴７３１に締付窓７１１を介してボルト６２を挿入し、締付窓７１１に挿入したボックスレンチ６１のソケット部６１１における係合溝６１２を、１箇所目のボルト６２の頭部に係合させる。そして、作業者は、ボックスレンチ６１のソケット部６１１を回転させることにより、１箇所目のボルト６２をネジ穴８２１に締め付ける。これにより、ドライブプレート７３と連結プレート８２とが１箇所目のボルト６２によって締結される。

そして、１箇所目の締結部位Ａにおけるボルト６２の締付が行われた後は、ラチェット機構４における回転盤４１の被掛止歯４１１が掛止爪４２に係合する。そして、回転軸部３の正方向Ｃ１への回転量が逐次規制され、かつ回転軸部３の逆方向Ｃ２への回転が阻止される状態で、ハンドル部５によって回転軸部３を所定角度θだけ正方向Ｃ１へ回転操作する。これにより、図４に示すごとく、ハンドル部５の回転操作によって、ドライブプレート７３の残りの挿通穴７３１の回転位置及び連結プレート８２の残りのネジ穴８２１の回転位置を、締付窓７１１に逐次合わせることができる。

そして、作業者は、図８に示すごとく、締付窓７１１に挿入したボックスレンチ６１のソケット部６１１における係合溝６１２を、２箇所目以降の締結部位Ａにおけるボルト６２の頭部に係合させ、ボックスレンチ６１のソケット部６１１を回転させて、２箇所目以降のボルト６２をネジ穴８２１に締め付ける。
このとき、２箇所目以降の締結部位Ａにおけるボルト６２の締付を行う際に、作業者による締結の力を受けてドライブプレート７３及び連結プレート８２が回転しようとする力を、ラチェット機構４によって受けることができる。具体的には、ラチェット機構４における回転盤４１の被掛止歯４１１が掛止爪４２によって掛止されることにより、上記ドライブプレート７３及び連結プレート８２が回転しようとする力を受けることができる。これにより、作業者による２箇所目以降の締結部位Ａにおけるボルト６２の締付作業を容易にすることができる。

また、図４に示すごとく、複数のハンドル部５は、ドライブプレート７３及び連結プレート８２の複数の締結部位Ａが周方向Ｃに並ぶ所定角度θと同じ角度で、回転軸部３の外周に設けられている。そのため、作業者は、ハンドル部５を目視し、いずれかのハンドル部５があった回転位置に、このハンドル部５に隣接するハンドル部５が来るように、ハンドル部５及び回転軸部３を正方向Ｃ１に回転操作することにより、２箇所目以降のボルト６２を締め付ける締結部位Ａの回転位置を、締付窓７１１に逐次合わせることができる。また、作業者は、締付窓７１１を目視することなく、ハンドル部５を目視することによって、２箇所目以降のボルト６２を締め付ける締結部位Ａの回転位置を、締付窓７１１に逐次合わせることができる。
そして、回転軸部３を正方向Ｃ１に回転させるときには、回転盤４１の被掛止歯４１１が掛止爪４２によって掛止されることにより、ハンドル部５を逆方向Ｃ２に回転させることができなくなる。これにより、挿通穴７３１及びネジ穴８２１の締結部位Ａを、締付窓７１１に容易に合わせることができる。

また、ハンドル部５によって回転軸部３を正方向Ｃ１に回転させるときには、クランクシャフト７２及びドライブプレート７３に生じる反力を、ラチェット機構４によって受けることもできる。より具体的には、この反力は、ラチェット機構４における回転盤４１の被掛止歯４１１が掛止爪４２によって掛止されて、回転軸部３が逆方向Ｃ２に回転しないことによって受けることができる。そのため、作業者による、締付窓７１１への各締結部位Ａの位置合わせを良好にすることができる。
なお、全ての締結部位Ａにおけるボルト６２の締付が終わった後には、作業者は、固定ベース２１からストッパー２１１を取り外して、クランクプーリ７４及び固定ベース２１からラチェット機構付レンチ２２を取り外す。

また、組付用回転治具１は、極めて簡単な機械的構成によって実現することができ、モータ等の駆動源を用いずに、作業者による締結部位Ａの締結作業を容易にすることができる。そして、モータ等の駆動源を用いずに手作業用の組付用治具１を構成することができ、装置の小型化を図ることができる。
それ故、本例の組付用回転治具１によれば、モータ等の電気制御を行う装置を用いることなく、ドライブプレート７３及び連結プレート８２の各締結部位Ａを締付窓７１１に逐次合わせる作業、及び各締結部位Ａの締結作業を容易にすることができる。
なお、治具本体部２が配設される架台６は、エンジン７が配設される架台であってもよく、エンジン７が配設される架台とは別に設けた架台であってもよい。

１ 組付用回転治具
２ 治具本体部
３ 回転軸部
４ ラチェット機構（回転規制部）
４１ 回転盤
４１１ 被掛止歯
４２ 掛止爪
５ ハンドル部
６ 架台
７ エンジン（第１部品）
７１１ 締付窓
７２ クランクシャフト（第１回転体）
７３ ドライブプレート
７４ クランクプーリ
７５ 組付ボルト
８ トルクコンバータ（第２部品）
８２ 連結プレート（第２回転体）
Ａ 締結部位

Claims (3)

1. 第１部品に内蔵された第１回転体と、第２部品に内蔵された第２回転体とを、回転中心を合わせて、径方向の同じ位置において所定角度の間隔で周方向に並ぶ複数の締結部位によって組み付ける際に用いる組付用回転治具であって、
   架台に配設される治具本体部と、
   該治具本体部に回転可能に設けられ、上記第１回転体に回転中心を合わせて係合される回転軸部と、
   上記治具本体部に設けられ、上記回転軸部の正方向への回転を許容する一方、上記回転軸部の逆方向への回転を阻止する回転規制部と、
   上記所定角度の間隔で上記回転軸部の外周に設けられ、作業者が回転操作するための複数のハンドル部と、を備え、
   上記回転規制部によって上記回転軸部の逆方向への回転が阻止された状態で、上記ハンドル部を回転操作して上記回転軸部を正方向に回転させ、上記第１回転体及び上記第２回転体における上記複数の締結部位を、上記第１部品又は上記第２部品に形成された締付窓に逐次合わせるよう構成されていることを特徴とする組付用回転治具。
2. 上記回転軸部は、その回転中心位置に、上記第１回転体の軸方向端部の回転中心に設けられた組付ボルト又は組付ナットに係合する多角形溝を先端に有しており、
   上記回転規制部は、上記回転軸部に連結され周方向に複数の被掛止歯が設けられた回転盤と、上記治具本体部に設けられ、上記複数の被掛止歯のうちのいずれかの被掛止歯に係合して上記回転盤の正方向への回転量を逐次規制する一方、上記いずれかの被掛止歯に係合している状態で上記回転盤を逆方向に回転させようとすると該いずれかの被掛止歯を掛止して上記回転盤の逆方向への回転を阻止する掛止爪と、上記被掛止歯への上記掛止爪の係合状態を保持するためのバネとを有するラチェット機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の組付用回転治具。
3. 上記第１回転体は、一端にドライブプレートを有するとともに他端にクランクプーリを有する、エンジンのクランクシャフトであり、
   上記第２回転体は、上記ドライブプレートに組み付けられる、トルクコンバータの連結プレートであり、
   上記回転軸部は、その上記多角形溝を上記クランクプーリの軸方向端部の回転中心に設けられた組付ボルト又は組付ナットに係合させるよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の組付用回転治具。

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