JP6265470B2 - Valve cotter mounting device and engine manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、シリンダヘッドに設けられるバルブステムに形成されたコッタ溝に一対のコッタ片からなるバルブコッタを嵌合させてバルブステムにリテーナを組み付けるバルブコッタ装着装置およびエンジンの製造方法に関する。 The present invention relates to a valve cotter mounting device in which a valve cotter including a pair of cotter pieces is fitted in a cotter groove formed in a valve stem provided in a cylinder head and a retainer is assembled to the valve stem, and an engine manufacturing method.
従来から、エンジンを構成するシリンダヘッドに吸気バルブおよび排気バルブを組み付ける工程においては、バルブステムにバルブコッタを介してリテーナを組み付ける所謂コッタ装着装置が用いられている。例えば、下記特許文献1には、ガイドピン、押圧部材およびリテーナによって保持された一対のコッタ片をバルブステム上に形成されたコッタ溝に嵌め込むバルブコッタ装着装置が開示されている。 Conventionally, in the process of assembling an intake valve and an exhaust valve to a cylinder head that constitutes an engine, a so-called cotter mounting device is used in which a retainer is assembled to a valve stem via a valve cotter. For example, Patent Document 1 below discloses a valve cotter mounting device that fits a pair of cotter pieces held by a guide pin, a pressing member, and a retainer into a cotter groove formed on a valve stem.
しかしながら、上記特許文献1に記載されたバルブコッタ装着装置においては、一対のコッタ片を押圧部材とリテーナとがスプリングおよびバルブスプリングによる強い挟持力で挟持するとともにこの一対のコッタ片をバルブステム側に精度良く押圧するために押圧片に対して強い押圧力を付与する必要があり、バルブコッタ装着装置の高剛性化によって装置全体として重量化するという問題があった。また、上記従来のバルブコッタ装着装置においては、強い挟持力によってバルブコッタおよびリテーナの損傷が懸念されるとともに押圧部材の摩耗が激しいという問題もあった。 However, in the valve cotter mounting device described in Patent Document 1, the pair of cotter pieces are clamped by the pressing member and the retainer with a strong clamping force by the spring and the valve spring, and the pair of cotter pieces are accurately placed on the valve stem side. In order to press well, it is necessary to apply a strong pressing force to the pressing piece, and there is a problem that the entire apparatus becomes heavy due to the high rigidity of the valve cotter mounting device. Further, the conventional valve cotter mounting device has a problem that the strong squeezing force may cause damage to the valve cotter and the retainer, and the wear of the pressing member is severe.
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、バルブコッタを最小限の力で保持することにより装置構成を軽量化するとともに、バルブコッタ、リテーナおよび装置自身への損傷を抑えることができるバルブコッタ装着装置およびエンジンの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to address the above-described problems, and its object is to reduce the weight of the device configuration by holding the valve cotter with a minimum force, and to suppress damage to the valve cotter, the retainer, and the device itself. An object of the present invention is to provide a valve cotter mounting device and an engine manufacturing method.
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、シリンダヘッドに設けられるバルブステムに形成されたコッタ溝に一対のコッタ片からなるバルブコッタを嵌合させてバルブステムにリテーナを組み付けるバルブコッタ装着装置において、コッタ溝が形成されたバルブステムに抜き差し自在に嵌合する筒状のセンタハウジングと、センタハウジングをバルブステムに対して進退させるセンタハウジング進退手段と、センタハウジングの外側に互いに対向配置された一対の押圧部がセンタハウジング側に向かって進退可能に支持されてセンタハウジングの外周面上に一対のコッタ片を押し付けて保持するコッタ押圧体と、コッタ押圧体によってセンタハウジング上に押し付けられた一対のコッタ片をコッタ溝に対向するようにセンタハウジングをバルブステムに嵌合させる昇降アクチュエータとを備え、センタハウジング進退手段は、一対のコッタ片がコッタ溝に対向する位置でバルブステムに嵌合するセンタハウジングを後退させることにある。
In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a valve cotter mounting device in which a valve cotter comprising a pair of cotter pieces is fitted into a cotter groove formed in a valve stem provided in a cylinder head and a retainer is assembled to the valve stem. A cylindrical center housing that is detachably fitted to a valve stem in which a cotter groove is formed, center housing advancing and retracting means for advancing and retracting the center housing with respect to the valve stem, and a pair of opposingly arranged outside the center housing A cotter pressing body that is supported so that the pressing portion can move forward and backward toward the center housing side and presses and holds a pair of cotter pieces on the outer peripheral surface of the center housing, and a pair of cotters pressed against the center housing by the cotter pressing body Adjust the center housing so that the piece faces the cotter groove. And a lift actuator for engaging the Busutemu, center housing moving means is to retract the center housing to be fitted to the valve stem at a position where the pair of cotter segments faces the cotter grooves.
このように構成した本発明の特徴によれば、バルブコッタ装着装置は、コッタ押圧体によってバルブコッタが押し付けられたセンタハウジングをコッタ溝が形成されたバルブステムの外周部に配置した後、センタハウジングをバルブステムの外周部上から抜き去ることでコッタ片をコッタ溝に押し付けて装着するように構成されている。すなわち、バルブコッタ装着装置は、センタハウジング上でコッタ片を保持できる程度の押圧力で押さえればよいため、従来のバルブコッタ装着装置に比べて低剛性な装置構成によって軽量化することができるとともに、バルブコッタ、リテーナおよび装置自身への損傷を抑えることができる。 According to the feature of the present invention configured as described above, the valve cotter mounting device is arranged such that after the center housing in which the valve cotter is pressed by the cotter pressing body is disposed on the outer periphery of the valve stem in which the cotter groove is formed, the center housing is The cotter piece is attached to the cotter groove by being pulled out from the outer periphery of the stem. That is, since the valve cotter mounting device only needs to be pressed with a pressing force that can hold the cotter piece on the center housing, it can be reduced in weight by a low-rigidity configuration compared to the conventional valve cotter mounting device, and the valve cotter, Damage to the retainer and the device itself can be suppressed.
また、本発明の他の特徴は、前記バルブコッタ装着装置において、コッタ押圧体は、一対の押圧部が弾性体による弾性力によって常にセンタハウジング側に向かって押圧されていることにある。 Another feature of the present invention is that, in the valve cotter mounting device, the cotter pressing body is such that the pair of pressing portions are always pressed toward the center housing side by the elastic force of the elastic body.
このように構成した本発明の他の特徴によれば、バルブコッタ装着装置は、コッタ押圧体における一対の押圧部が常にセンタハウジング側に向かって弾性的に押圧されているため、コッタ片の成形精度のバラツキを吸収して精度よくコッタ片をセンタハウジングに保持できるとともにセンタハウジングを抜き取った際においても抜き取りと同時にコッタ片をバルブステムに押し付けることができる。 According to another feature of the present invention configured as described above, the valve cotter mounting device is configured so that the pair of pressing portions of the cotter pressing body are always elastically pressed toward the center housing side, so that the accuracy of forming the cotter piece is improved. Thus, the cotter piece can be held in the center housing with high accuracy and the cotter piece can be pressed against the valve stem at the same time as the center housing is removed.
また、本発明の他の特徴は、前記バルブコッタ装着装置において、センタハウジング進退手段は、空気圧を利用してセンタハウジングをバルブステムに対して進退させることにある。 Another feature of the present invention is that in the valve cotter mounting device, the center housing advance / retreat means advances / retreats the center housing with respect to the valve stem using air pressure.
このように構成した本発明の他の特徴によれば、バルブコッタ装着装置は、センタハウジング進退手段が空気圧を利用してセンタハウジングをバルブステムに対して進退させるため、極めて高速でセンタハウジングをバルブステムの外周部上から抜き去って精度よくコッタ片をバルブステムに押し付けることができる。 According to another feature of the present invention configured as described above, the valve cotter mounting device uses a center housing advancement / retraction means to advance / retreat the center housing with respect to the valve stem using air pressure. The cotter piece can be accurately pressed against the valve stem by being removed from the outer periphery of the valve.
また、本発明の他の特徴は、前記バルブコッタ装着装置において、さらに、センタハウジングの進退方向の前方に、リテーナが嵌合するリテーナ嵌合部を備えることにある。 Another feature of the present invention resides in that the valve cotter mounting device further includes a retainer fitting portion into which the retainer is fitted in front of the center housing in the forward / backward direction.
このように構成した本発明の他の特徴によれば、バルブコッタ装着装置は、センタハウジングの進退方向の前方に、リテーナが嵌合するリテーナ嵌合部を備えているため、バルブステムにバルブコッタを装着する工程においてリテーナの位置ずれを補正して精度よくバルブコッタをバルブステムに装着することができる。 According to another feature of the present invention configured as described above, the valve cotter mounting device includes a retainer fitting portion that fits the retainer in front of the center housing in the advancing and retracting direction, so that the valve cotter is mounted on the valve stem. In this process, the position shift of the retainer is corrected and the valve cotter can be mounted on the valve stem with high accuracy.
また、本発明の他の特徴は、前記バルブコッタ装着装置において、センタハウジングの厚さは、コッタ片の厚さ以下に形成されていることにある。この場合、コッタ片の厚さとは、コッタ片の内周面と外周面との間の厚さである。 Another feature of the present invention is that, in the valve cotter mounting device, the thickness of the center housing is formed to be equal to or less than the thickness of the cotter piece. In this case, the thickness of the cotter piece is a thickness between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cotter piece.
このように構成した本発明の他の特徴によれば、バルブコッタ装着装置は、センタハウジングをバルブステムの外周部上からに抜き去ったときに精度良くコッタ片をバルブステムのコッタ溝に嵌合さえることができる。 According to another feature of the present invention configured as described above, the valve cotter mounting device can accurately fit the cotter piece into the cotter groove of the valve stem when the center housing is removed from the outer periphery of the valve stem. be able to.
また、本発明の他の特徴は、前記バルブコッタ装着装置において、コッタ溝は、バルブステムに少なくとも2つ以上形成されていることにある。 Another feature of the present invention is that in the valve cotter mounting device, at least two cotter grooves are formed in the valve stem.
このように構成した本発明の他の特徴によれば、バルブコッタ装着装置は、一般にバルブコッタの装着が困難とされている複数のコッタ溝が形成されたバルブステム上にバルブコッタを精度良く装着することができる。 According to another feature of the present invention configured as described above, the valve cotter mounting device can accurately mount the valve cotter on a valve stem in which a plurality of cotter grooves, which are generally difficult to mount the valve cotter, are formed. it can.
また、本発明は、バルブコッタ装着装置の発明として実施できるばかりでなく、このバルブコッタ装着装置を用いたエンジンの製造方法の発明としても実施できるものである。 Further, the present invention can be implemented not only as an invention of a valve cotter mounting apparatus but also as an invention of an engine manufacturing method using the valve cotter mounting apparatus.
具体的には、例えば、バルブステムに形成されたコッタ溝に一対のコッタ片からなるバルブコッタを嵌合させてバルブステムにリテーナが組み付けられたシリンダヘッドを備えるエンジンの製造方法において、コッタ溝が形成されたバルブステムに抜き差し自在に嵌合する筒状のセンタハウジングと、センタハウジングをバルブステムに対して進退させるセンタハウジング進退手段と、センタハウジングの外側にて互いに対向配置されて同センタハウジング側に向かって進退可能に支持された一対の押圧部を有するコッタ押圧体とを備えたバルブコッタ装着装置を用意しておき、センタハウジングの外周面に対して一対のコッタ片を一対の押圧部によって押圧した状態で保持するコッタ片保持工程と、センタハウジングに保持された一対のコッタ片をバルブステムにおけるコッタ溝上に位置するようにセンタハウジングをバルブステムに嵌合させるセンタハウジング位置決め工程と、センタハウジング進退手段によってセンタハウジングを後退させるセンタハウジング後退工程とを含むことにある。このシリンダヘッドの製造方法によれば、上記バルブコッタ装着装置と同様の作用効果と期待でき、シリンダヘッドを精度良く製造することができる。 Specifically, for example, in a manufacturing method of an engine including a cylinder head in which a valve cotter including a pair of cotter pieces is fitted to a cotter groove formed in a valve stem and a retainer is assembled to the valve stem, the cotter groove is formed. A cylindrical center housing that is detachably fitted to the valve stem, a center housing advance / retreat means that advances and retracts the center housing with respect to the valve stem, and is disposed opposite to each other on the outer side of the center housing. A valve cotter mounting device having a cotter pressing body having a pair of pressing portions supported so as to be able to advance and retreat is prepared, and a pair of cotter pieces are pressed against the outer peripheral surface of the center housing by the pair of pressing portions. The cotter piece holding process for holding in a state and a pair of cotters held in the center housing It is meant to include a center housing positioning step of fitting the center housing to the valve stem so as to position data pieces on the cotter grooves in the valve stem, and a center housing retraction step of retracting the center housing by center housing moving means. According to this cylinder head manufacturing method, the same effect as that of the valve cotter mounting device can be expected, and the cylinder head can be manufactured with high accuracy.
以下、本発明に係るバルブコッタ装着装置およびエンジンの製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るバルブコッタ装着装置100の構成の概略を模式的に示す正面図である。また、図2は、図1に示すバルブコッタ装着装置100の制御的なシステム構成の概略を示すブロック図である。このバルブコッタ装着装置100は、シリンダヘッド90に設けられるバルブステム91に形成されたコッタ溝92に一対のコッタ片93からなるバルブコッタ94を嵌合させてバルブステム91にリテーナ95を組み付ける機械装置である。
Hereinafter, an embodiment of a valve cotter mounting device and an engine manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view schematically showing an outline of a configuration of a valve
ここで、まず、バルブコッタ94について簡単に説明しておく。バルブコッタ94は、図3に示すように、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどのレシプロエンジンにおいて、バルブステム91にバルブスプリング96およびリテーナ95を固定するための鋼鉄製の部品であり、バルブステム91の外周面上に互いに対向する一対の小片状のコッタ片93によって構成されている。これらのコッタ片93は、バルブステム91の外周面およびリテーナ95の内周面に沿ったテーパ円弧状に湾曲した形状に形成されている。また、コッタ片93の内周面には、バルブステム91の外周面に形成されたコッタ溝92に嵌合する嵌合凸部93aが形成されている。本実施形態においては、嵌合凸部93aは、コッタ片93の各内周面に3つずつ形成されている。
Here, first, the
(バルブコッタ装着装置100の構成)
バルブコッタ装着装置100は、本体ASSY110を備えている。本体ASSY110は、図4(A)〜(D)にそれぞれ示すように、バルブコッタ94を保持してバルブステム91およびリテーナ95に取り付けるための機械装置であり、センタハウジング111を備えている。センタハウジング111は、後述するコッタ押圧体115と協働してバルブコッタ94を保持する部品であり、鋼材を有底円筒状に形成して構成されている。
(Configuration of valve cotter mounting device 100)
The valve
この場合、センタハウジング111の内形は、バルブステム91の外周面が摺動可能な内径および表面粗さに形成されている。また、センタハウジング111の外形は、バルブコッタ94の内周面が摺動可能な円弧状に形成されている。また、このセンタハウジング111の厚さは、薄い方が好ましく、特にバルブコッタ94(コッタ片93)の厚さと同じまたはそれよりも薄く形成することが好適である。なお、センタハウジング111の厚さは、バルブコッタ94(コッタ片93)の厚さより厚く形成してもよいことは当然である。このセンタハウジング111は、センタハウジング111の底部に設けられたボルト112を介してピストン113に取り付けられている。
In this case, the inner shape of the
ピストン113は、センタハウジング111を支持する棒状の鋼製の部品であり、一方(図示下側)の端部にセンタハウジング111が固定的に取り付けられるとともに、他方(図示上側)の端部に外径が広がった大径のピストン部113aが形成されている。このピストン113は、ピストンホルダ114によって支持されている。
The
ピストンホルダ114は、主として、ピストン113およびコッタ押圧体115をそれぞれ支持するとともにバルブコッタ94の装着時にリテーナ95を押し下げるための部品であり、鋼材を円筒状に形成して構成されている。より具体的には、ピストンホルダ114は、内部に形成された貫通孔によってピストン113を摺動自在に支持するとともに、外周部から張り出した状態でコッタ押圧体115を可動的に支持している。また、ピストンホルダ114の先端側は、外形が小径化するとともにコッタ押圧体115の先端部分が可動可能な状態でピストンホルダ114の内部に入り込む隙間からなるスリット114aが形成されている。
The
さらに、ピストンホルダ114の先端部には、リテーナ95の外周部が摺動自在に嵌合する凹状のリテーナ嵌合部114bが形成されている。この場合、リテーナ嵌合部114bの底部は、センタハウジング111の外周面上に保持されるバルブコッタ94の下端面と面一または同下端面よりも下方に位置するように形成される。また、リテーナ嵌合部114bの内周面は、底部に向かって錐状(テーパ状)に形成されている。
Furthermore, a concave retainer
コッタ押圧体115は、センタハウジング111と協働してバルブコッタ94を保持する鋼製の部品であり、本体ASSY110の長手方向(図示上下方向)に沿って屈曲しながら延びる一対の板状体で構成されている。この場合、長尺に延びるコッタ押圧体115は、一方(図示下側)の先端部にセンタハウジング111側に向かって張り出した押圧部115aが形成されるとともに、他方(図示上側)の端部にピストンホルダ114の外側に向かって張り出した操作片115bが形成されている。
The
押圧部115aは、センタハウジング111またはバルブステム91の各外表面に対してバルブコッタ94を押圧する部分であり、バルブコッタ94の外周面より小形の突起として形成されている。そして、この押圧部115aは、バルブコッタ94をバルブステム91のコッタ溝92に装着する工程において、本体ASSY110を上昇させた際にリテーナ95が嵌合し始めるまでバルブコッタ94の外周面を押圧可能な長さまたはコッタ押圧体115上の位置に形成されている。また、操作片115bは、後述する開放アクチュエータ167によって押圧される部分であり、ピストンホルダ114の外側に向かって張り出した後、図示上側に延びて形成されている。
The
このコッタ押圧体115は、長手方向中央部が円柱状のピン116aを介してピストンホルダ114上に回動自在に支持されるとともに、このピン116aの図示上方に隣接配置されたスプリング116bによってピストンホルダ114に対して外側に押圧されている。これにより、コッタ押圧体115は、押圧部115が常にセンタハウジング111の外周面に対して少なくともバルブコッタ94の厚さ以下の範囲で進退可能に押圧された状態で支持されている。
The
このピストンホルダ114は、シリンダ体117によって下垂した状態で支持されている。シリンダ体117は、ピストン部113aを内包した状態でピストンホルダ114を支持する鋼製の部品であり、図示下方に延びる棒状にて形成されている。シリンダ体117の先端部には、凹状に窪んだ状態でシリンダ部117aが形成されている。シリンダ部117aは、ピストン113のピストン部113aが摺動自在に収容される有底円筒状の部分であり、ピストンホルダ114の先端部が嵌合することで気密的に形成されている。
The
このシリンダ部117aには、最奥部の底部とシリンダ体117の外周面との間に貫通孔117bが形成されており、この貫通孔117bと図示しないエア配管を介して空気圧回路120が接続されている。空気圧回路120は、後述する制御装置170による作動制御によってシリンダ部117a内に空気を供給またはシリンダ部117a内から空気を吸引するそれぞれ図示しないエアポンプ、電磁弁、エアシリンダなどの空圧回路構成用の機械器具によって構成されている。
A through
このシリンダ体117は、ボルト117cを介してASSY昇降ユニット130の保持プレート131に取り付けられている。ASSY昇降ユニット130は、本体ASSY110を昇降させる機械装置であり、主として、保持プレート131、昇降アクチュエータ132および可動ベース133によって構成されている。
The
これらのうち、保持プレート131は、シリンダ本体117が取り付けられることによって本体ASSY110全体を下垂した状態で保持する鋼板製の板状体である。この保持プレート131は、昇降アクチュエータ132を介して可動ベース133に支持されている。昇降アクチュエータ132は、制御装置170による作動制御によって保持プレート131を昇降させて本体ASSY110を後述するシリンダヘッド保持装置150およびコッタチャック装置160に対して接近または離隔させる機械装置である。本実施形態においては、昇降アクチュエータ132は、エアシリンダによって構成されている。この昇降アクチュエータ132は、可動ベース133上に固定されている。
Among these, the holding
可動ベース133は、保持プレート131および昇降アクチュエータ132をそれぞれ支持する鋼板製の板状部品であり、図示しないLMガイドを介して後述する支持梁141上のガイドレール142に摺動自在な状態で支持されている。この可動ベース133は、
往復動アクチュエータ134によってガイドレール142上を変位する。往復動アクチュエータ134は、制御装置170による作動制御によって可動ベース133を移動させて本体ASSY110をシリンダヘッド保持装置150とコッタチャック装置160との間で往復変位させる機械装置である。本実施形態においては、往復動アクチュエータ134は、エアシリンダによって構成されている。この往復動アクチュエータ134は、支持梁141上に固定されている。
The
The
支持梁141は、ガイドレール142を介してASSY昇降ユニット130および往復動アクチュエータ134をそれぞれ支持する長尺の部品であり、鋼材を長尺に延びる板状に形成して構成されている。ガイドレール142は、可動ベース132に設けられたLMガイドが摺動可能に嵌合して同LMガイドを直線状に案内する長尺の部品である。このガイドレール142は、シリンダヘッド保持装置150とコッタチャック装置160との間の距離に対応する長さに形成されている。このガイドレール142が取り付けられた支持梁141は、4つの支持柱143(図1において2つの図示)によって支持されている。
The
4つの支持柱143は、支持梁141を水平状態で支持する長尺の部品であり、鋼材を長尺に延びる円柱状に形成して構成されている。これら4つの支持柱143は、基台144に起立した状態で固定されている。基台144は、4つの支持柱143の他に、シリンダヘッド保持装置150およびコッタチャック装置160をそれぞれ載置した状態で支持する部品であり、鋼板を方形板状に形成して構成されている。
The four
シリンダヘッド保持装置150は、図示しないエンジンを構成するシリンダヘッド90を着脱自在に保持するチャック装置であり、主として、テーブル151およびチルトアクチュエータ152によって構成されている。テーブル台151は、シリンダヘッド90が載置された状態で同シリンダヘッド90を着脱自在に保持する平板状の部品であり、チルトアクチュエータ152によって傾斜可能に構成されている。チルトアクチュエータ152は、制御装置170による作動制御によってテーブル151を傾斜させてシリンダヘッド90のバルブステム91の軸線を本体ASSY110の軸線と平行にする機械装置である。本実施形態においては、チルトアクチュエータ152は、エアシリンダによって構成されている。
The cylinder
コッタチャック装置160は、図5(A)〜(C)にそれぞれ示すように、本体ASSY110にバルブコレット94を供給して保持させるための機械装置であり、主として、コッタ受渡装置161および開放アクチュエータ167によって構成されている。これらのうち、コッタ受渡装置161は、バルブコッタ94を保持して本体ASSY110に供給する機械装置であり、主として、センタホルダ162、張出基台163、サポートスリーブ164、押出し体165および押出しアクチュエータ166によって構成されている。
As shown in FIGS. 5A to 5C, the cotter chuck device 160 is a mechanical device for supplying and holding the
センタホルダ162は、サポートスリーブ164と協働してバルブコッタ94を保持する部品であり、鋼材を有底円筒状に形成して構成されている。この場合、センタホルダ162の外形は、バルブコッタ94の内周面が摺動可能な内径および表面粗さに形成されている。このセンタホルダ162は、張出基台163にボルトを介して取り付けられている。張出基台163は、センタホルダ162、サポートスリーブ164および押出し体165を支持する鋼板製の板状部品である。この張出基台163は、搬送機構180に支持されている。
The
搬送機構180は、コッタ受渡装置161にバルブコッタ94を保持させるためにコッタ受渡装置161を本体ASSY110の真下位置から退避させる変位機構である。この搬送機構180は、張出基台163を支持するスライダ181が自走用の図示しないアクチュエータを備えており、制御装置170による作動制御によってガイドレール182を自走するように構成されている。本実施形態においては、スライダ181は、図1の紙面に垂直な奥行き方向に往復自走するように構成されている。この搬送機構180は、鋼材製の板状体および柱状体を組み合わせて形成した支持フレーム190によって支持されている。
The
張出基台163上におけるセンタホルダ162の外側には、押出し体165を介してサポートスリーブ164が設けられている。サポートスリーブ164は、センタホルダ162と協働してバルブコッタ94を保持する部品であり、鋼材をフランジ部を有する円筒状に形成して構成されている。この場合、サポートスリーブ164の内形は、バルブコッタ94の外周面が摺動可能な外径および表面粗さに形成されている。このサポートスリーブ164は、張出基台163にボルトによって固定的に取り付けられている。
A
押出し体165は、センタホルダ162とサポートスリーブ165との間に配置されたバルブコッタ94を支持するとともにこれらのセンタホルダ162とサポートスリーブ165との間からバルブコッタ94を外部に押し出すための部品であり、2つのコッタ片93に対応する2つの爪部が図示上下方向に沿って長尺に延びるとともに図示下方で繋がった縦断面形状が略U字状に形成されて構成されている。
The
この押出し体165は、張出基台163を貫通した状態でセンタホルダ162とサポートスリーブ164との間に配置されている。この場合、押出し体165は、張出基台163との間に形成された中空の内部空間内にスプリング165aが設けられており、図示下方に向かって押されている。また、押出し体165の下端部の下方には、押出し体165の外周部を受け止めるとともに中央部を貫通させる貫通孔を有した受けフレーム165bが張出基台163に取り付けられた状態で設けられている。そして、この受けフレーム165bの下方には、押出しアクチュエータ166が設けられている。
The
押出しアクチュエータ166は、制御装置170による作動制御によって押出し体165を押圧してセンタホルダ162とサポートスリーブ164との間に保持されたバルブコッタ94を押し出すための機械装置である。本実施形態においては、押出しアクチュエータ166は、エアシリンダによって構成されている。この押出しアクチュエータ166は、支持フレーム170によって押出し体165の真下に支持されている。
The push-out
開放アクチュエータ167は、制御装置170による作動制御によって本体ASSY110における操作片115bを押圧してコッタ押圧体115の押圧部115aをセンタハウジング111から離隔させるための機械装置である。本実施形態においては、開放アクチュエータ167は、エアシリンダによって構成されている。この開放アクチュエータ167は、支持フレーム170によって本体ASSY110における操作片115bに対向する位置に支持されている。
The
制御装置170は、CPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、ROMなどの記憶装置に予め記憶された図示しない制御プログラムを実行することによって空気圧回路120、昇降アクチュエータ132、往復動アクチュエータ134、チルトアクチュエータ152、搬送機構180、押出しアクチュエータ166および開放アクチュエータ167の各作動をそれぞれ制御する。この制御装置170には、作業者からの指示を入力するためのスイッチ群からなる入力装置171、および制御装置170の作動状態を表示するための液晶表示装置からなる表示装置172をそれぞれ備えている。
The control device 170 is constituted by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and by executing a control program (not shown) stored in advance in a storage device such as a ROM, the
なお、このバルブコッタ装着装置100には、制御装置170の他に制御装置170、空気圧回路120、昇降アクチュエータ132、往復動アクチュエータ134、チルトアクチュエータ152、搬送機構180、押出しアクチュエータ166および開放アクチュエータ167に電力をそれぞれ供給するための図示しない電源部なども備えているが、これらについては、本発明に直接関わらないため、その説明は省略する。
In this valve
また、バルブコッタ装着装置100は、本体ASSY110およびコッタチャック装置160をそれぞれ1つずつ備えてシリンダヘッド90に複数設けられるバルブステム91ごとに本体ASSY110の位置を位置決めしてバルブコレット94を装着してもよいが、一般的には、シリンダヘッド90に複数設けられるバルブステム91ごとに本体ASSY110およびコッタチャック装置160をそれぞれ設けて複数のバルブステム91に対して同時にバルブコレット94の装着工程を実行する。したがって、本実施形態においても、図示は省略するが、本体ASSY110およびコッタチャック装置160は、図1の紙面に垂直な奥行き方向にシリンダヘッド90に設けられたバルブステム91の位置および数に対応する本体ASSY110およびコッタチャック装置160が複数設けられているものとする。
Further, the valve
(バルブコッタ装着装置100の作動)
次に、上記のように構成したバルブコッタ装着装置100の作動、すなわち、エンジンの製造工程の一部であるシリンダヘッド90におけるバルブコッタの組付け工程について図6を参照しながら説明する。図6は、バルブコッタ装着装置100を用いたバルブコッタの組付け工程の手順を示した流れ図である。このバルブコッタ装着装置100は、エンジンの製造ラインにおいてバルブコッタ94の組付け工程を担当する機械設備として設置される。したがって、このバルブコッタ94の組付け作業を行う作業者は、エンジンの製造ラインの稼働開始に併せてバルブコッタ装着装置100の作動を開始させる。具体的には、作業者は、入力装置171を介して制御装置170に対して作動の開始を指示する。この指示に応答して制御装置170は、図示しない制御プログラムを実行することによりバルブコッタ94の組み立て作業を開始する。
(Operation of valve cotter mounting device 100)
Next, the operation of the valve
まず、バルブコッタ装着装置100は、第1工程として、コッタ受渡装置161にバルブコッタ94を保持させる。具体的には、制御装置170は、搬送機構180の作動を制御することによりコッタ受渡装置161をコッタチャック装置160の外(図1において紙面に垂直な奥行き方向)に移動させてコッタ受渡装置161内にバルブコッタ94の供給を受ける。この場合、コッタ受渡装置161内へのバルブコッタ94の供給は、作業者が手作業によってセンタホルダ162とサポートスリーブ164との間にバルブコッタ94をセットするようにしてもよいし、バルブコッタ94を連続的に自動供給するパーツフィーダなどの機械装置を用いてセンタホルダ162とサポートスリーブ164との間にバルブコッタ94を自動的にセッティングするようにしてもよい。
First, the valve
これにより、コッタ受渡装置161におけるセンタホルダ162とサポートスリーブ164との間に互いに対向する2つのコッタ片93が押出し体165によって支持された状態で保持される。そして、制御装置170は、バルブコッタ94を保持したコッタ受渡装置161を搬送機構180の作動制御によりコッタチャック装置160内に戻す。
Thus, the two
次に、バルブコッタ装着装置100は、第2工程として、本体ASSY110にバルブコッタ94を保持させる。この第2工程は、次のサブステップ1〜サブステップ3の各処理によって構成されている。なお、この第2工程が、本発明に係るコッタ片保持工程に相当する。
Next, the valve
サブステップ1:まず、制御装置170は、往復動アクチュエータ134の作動を制御して本体ASSY110をコッタ受渡装置161上に位置決めした後、昇降アクチュエータ132の作動を制御して本体ASSY110を下降させる(図5(A)破線矢印参照)ことにより本体ASSY110におけるリテーナ嵌合部114b内にコッタ受渡装置161におけるサポートスリーブ164の先端部を嵌合させる(図5(A)参照)。
Sub-step 1: First, the control device 170 controls the operation of the
サブステップ2:次に、制御装置170は、開放アクチュエータ167の作動を制御してコッタ押圧体115の2つの操作片115bを押圧する(図5(B)破線矢印参照)ことにより押圧部115aをセンタハウジング111から離隔させた後、押出しアクチュエータ166の作動を制御して押出し体165をスプリング165aの弾性力に抗して上昇させる(図5(B)破線矢印参照)ことによりセンタホルダ162とサポートスリーブ164との間に保持したバルブコッタ94を押し出させる。これにより、本体ASSY110におけるセンタハウジング111とコッタ押圧体115における2つの開放状態にある押圧部115aとの間に2つのコッタ片93がそれぞれ配置される(図5(B)参照)。
Sub-step 2: Next, the control device 170 controls the operation of the
サブステップ3:次に、制御装置170は、押出しアクチュエータ166の作動を制御して押出し体165の押圧状態を解除する(図5(C)破線矢印参照)とともに、開放アクチュエータ167の作動を制御してコッタ押圧体115の2つの操作片115bの押圧状態を解除する。これにより、押出し体165はスプリング165aの弾性力によってコッタ受渡装置161内に収納されるとともに、コッタ押圧体115の2つの押圧部115aはスプリング116bの弾性力によってセンタハウジング111上のコッタ片93をそれぞれ押圧する(図5(C)参照)。すなわち、2つのコッタ片93からなるバルブコッタ94が本体ASSY110内に保持される。そして、制御装置170は、昇降アクチュエータ132の作動を制御して本体ASSY110を上昇させてコッタチャック装置160の外に移動させる。
Sub-step 3: Next, the control device 170 controls the operation of the
次に、バルブコッタ装着装置100は、第3工程として、バルブステム91にバルブコッタ94を装着する。この第3工程は、次のサブステップ1〜サブステップ3の各処理によって構成されている。
Next, the valve
サブステップ1:まず、制御装置170は、往復動アクチュエータ134の作動を制御して本体ASSY110をシリンダヘッド保持装置150上におけるバルブステム91と本体ASSYとを一直線上に位置決めした後、昇降アクチュエータ132の作動を制御して本体ASSY110を下降させて所定の位置に位置決めする。
Sub-step 1: First, the control device 170 controls the operation of the
この場合、シリンダヘッド保持装置150におけるテーブル151上には、本体ASSY110の下降に先駆けて予め作業者による手作業またはシリンダヘッド90を供給する図示しない機械装置によってシリンダヘッド90がセットされるとともに、制御装置170によるシリンダヘッド保持装置150の作動制御によってテーブル151が傾斜した状態となっている。また、シリンダヘッド90上には、バルブスプリング96およびリテーナ95が配置された状態のバルブステム91が取り付けられている(図4(A)参照)。
In this case, on the table 151 in the cylinder
また、本体ASSY110を下降させる際においては、制御装置170は、詳しくは図7に示すように、本体ASSY110内のセンタハウジング111上に保持したバルブコッタ94をバルブステム91のコッタ溝92に対向する位置まで本体ASSY110を下降させる(図4(A),(B)参照)(図4(B)破線矢印参照)。この場合、本体ASSY110は、リテーナ嵌合部114b内にリテーナ95が嵌合した状態でこのリテーナ95をバルブスプリング96の弾性力に抗しながら押し下げる。この本体ASSY110を下降させてセンタハウジング111を所定の位置に位置決めする工程が、本発明に係るセンタハウジング位置決め工程に相当する。
Further, when lowering the
サブステップ2:次に、制御装置170は、詳しくは図8に示すように、空気圧回路120の作動を制御して本体ASSY110におけるシリンダ部117a内の空気を吸引することによりピストン113を急激に上昇させる。これにより、センタハウジング111上で押圧部115aによって押圧された状態で保持された2つコッタ片93は、センタハウジング111が上昇して存在しなくなるためバルブステム91のコッタ溝92に向かって押される結果、コッタ溝92内に嵌り込む(図4(C)参照)。このセンタハウジング111をバルブステム91に対して後退させる工程が、本発明に係るセンタハウジング後退工程に相当する。
Sub-step 2: Next, as shown in FIG. 8 in detail, the control device 170 controls the operation of the
サブステップ3:次に、制御装置170は、昇降アクチュエータ132の作動を制御して本体ASSY110を上昇させ(図4(D)破線矢印参照)てバルブステム91から離脱させた後(図4(D)参照)、空気圧回路120の作動を制御して本体ASSY110におけるシリンダ部117a内に空気を供給することによりピストン113を下降させる。この場合、コッタ押圧体115における押圧部115aは、コッタ片93の外周部上を摺動しながら上昇する。
Sub-step 3: Next, the control device 170 controls the operation of the elevating
一方、リテーナ95は本体ASSY110の上昇とともにバルスプリング96の弾性力によってバルブステム91上を上昇する。この場合、バルブコッタ94は、リテーナ95が下方から接近して嵌合し始めるまでの間、コッタ押圧体115における押圧部115aが摺動しながらバルブステム91側に押圧するため、本体ASSY110の離脱時におけるバルブステム91からの脱落が防止される。
On the other hand, the
そして、リテーナ95は本体ASSY110の上昇によってコッタ溝92に嵌合するバルブコッタ94がリテーナ95の貫通孔に嵌り込むことにより上昇変位が妨げられて固定される。これにより、バルブステム91の先端部にバルブコッタ92およびリテーナ92が固定的に装着される。
The
なお、このバルブコッタ94の装着作業は、前記したように、シリンダヘッド90に設けられたすべてのバルブステム91に対して同時に行われるものである。したがって、バルブコッタ装着装置100は、シリンダヘッド90に対する本体ASSY110の1回の昇降動作によってすべてのバルブステム91にバルブコッタ94を装着することができる。したがって、バルブコッタ装着装置100は、1つのシリンダヘッド90にバルブコッタ94を装着した後は、再度第1工程であるコッタ受渡装置161へのバルブコッタ94の保持工程を実行して次のシリンダヘッド90に対してバルブコッタ94の装着作業を実行する。
The mounting operation of the
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、バルブコッタ装着装置100は、コッタ押圧体115によってバルブコッタ94が押し付けられたセンタハウジング111をコッタ溝92が形成されたバルブステム91の外周部に配置した後、センタハウジング111をバルブステム91の外周部上から抜き去ることでコッタ片93をコッタ溝92に押し付けて装着するように構成されている。すなわち、バルブコッタ装着装置100は、センタハウジング111上でコッタ片93を保持できる程度の押圧力で押さえればよいため、従来のバルブコッタ装着装置に比べて低剛性な装置構成によって軽量化することができるとともに、バルブコッタ94、リテーナ95および装置自身への損傷を抑えることができる。
As can be understood from the above description of the operation, according to the above embodiment, the valve
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、本体ASSY110に対してコッタチャック装置160によってバルブコッタ94を保持させるように構成した。しかし、バルブコッタ装着装置100は、本体ASSY110に対して作業者による人手によってバルブコッタ94を保持させるように構成することもできる。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、本体ASSY110は、空気圧回路120を用いてシリンダ部117a内の空気圧を変化させることによってセンタハウジング111をバルブステム91に対して進退するように構成した。すなわち、空気圧回路120が本発明に係るセンタハウジング進退手段に相当する。しかし、センタハウジング進退手段は、センタハウジング111をバルブステム91に対して進退させることができればよいため、例えば、スプリングなどの弾性体や回転するカムなどによって構成することもできる。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、本体ASSY110は、スプリング116によってコッタ押圧体115の押圧部115aが常にセンタハウジング111側に押された状態に構成した。しかし、コッタ押圧体115は、磁石の発する磁力によって押圧部115aを常にセンタハウジング111側に押すように構成することができるとともに、電磁石を用いることによりバルブコッタ94を保持してセンタハウジング111に押し付けるときにのみ押圧部115aをセンタハウジング111側に押すように構成することもできる。また、これらの場合、コッタ押圧部115は、一対の押圧部115aがセンタハウジング111の外周面に対して少なくとも各コッタ片93の厚さ以下の範囲で進退可能に支持されていればよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、本体ASSY110は、リテーナ嵌合部114bの内側面がリテーナ嵌合部114bの底部に向かって錐状(テーパ状)に形成されている。これにより、本体ASSY110は、バルブスプリング96上に配置されたリテーナ95の位置を中心部に向かって補正することができる。しかし、リテーナ嵌合部114bは、内側面を底部に対して垂直な側面に形成することができるとともに、内側面を省略して構成することもできる。
Moreover, in the said embodiment, the main body ASSY110 is formed in the cone shape (taper shape) toward the bottom part of the retainer
また、上記実施形態においては、バルブコッタ装着装置100は、バルブステム91上に形成された3つのコッタ溝92に対してバルブコッタ94を装着する場合について説明した。しかし、バルブコッタ装着装置100は、バルブステム91に形成されるコッタ溝92の数およびコッタ片93に形成される嵌合凸部93aの数にそれぞれ無関係にバルブコッタ94を装着することができる。すなわち、バルブコッタ装着装置100は、バルブステム91上に形成された2つ以下または4つ以上のコッタ溝92に対してバルブコッタ94を装着することもできる。また、バルブコッタ94を構成するコッタ片93の数も3つ以上であってもよいことは当然である。
In the above embodiment, the case where the valve
90…シリンダヘッド、91…バルブステム、92…コッタ溝、93…コッタ片、93a…嵌合凸部、94…バルブコッタ、95…リテーナ、96…バルブスプリング、
100…バルブコッタ装着装置、
110…本体ASSY、111…センタハウジング、112…ボルト、113…ピストン、113a…ピストン部、114…ピストンホルダ、114a…スリット、114b…リテーナ嵌合部、115…コッタ押圧体、115a…押圧部、115b…操作片、116a…ピン、116b…スプリング、117…シリンダ体、117a…シリンダ部、117b…貫通孔、117c…ボルト、
120…空気圧回路、
130…ASSY昇降ユニット、131…保持プレート、132…昇降アクチュエータ、133…可動ベース、134…往復動アクチュエータ、
141…支持梁、142…ガイドレール、143…支持柱、144…基台、
150…シリンダヘッド保持装置、151…テーブル、152…チルトアクチュエータ、
160…コッタチャック装置、161…コッタ受渡装置、162…センタホルダ、163…張出基台、164…サポートスリーブ、165…押出し体、165a…スプリング、165b…受けフレーム、166…押出しアクチュエータ、167…開放アクチュエータ、
170…制御装置、171…操作子、172…表示装置、
180…搬送機構、181…スライダ、182…ガイドレール、
190…支持フレーム。
90 ... Cylinder head, 91 ... Valve stem, 92 ... Cotter groove, 93 ... Cotter piece, 93a ... Fitting projection, 94 ... Valve cotter, 95 ... Retainer, 96 ... Valve spring,
100: Valve cotter mounting device,
DESCRIPTION OF
120 ... pneumatic circuit,
DESCRIPTION OF
141 ... support beam, 142 ... guide rail, 143 ... support column, 144 ... base,
150 ... Cylinder head holding device, 151 ... Table, 152 ... Tilt actuator,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 160 ... Cotter chuck apparatus, 161 ... Cotter delivery apparatus, 162 ... Center holder, 163 ... Overhang base, 164 ... Support sleeve, 165 ... Extrusion body, 165a ... Spring, 165b ... Receiving frame, 166 ... Extrusion actuator, 167 ... Open actuator,
170 ... control device, 171 ... operator, 172 ... display device,
180 ... transport mechanism, 181 ... slider, 182 ... guide rail,
190 ... Support frame.
Claims (7)
前記コッタ溝が形成された前記バルブステムに抜き差し自在に嵌合する筒状のセンタハウジングと、
前記センタハウジングを前記バルブステムに対して進退させるセンタハウジング進退手段と、
前記センタハウジングの外側に互いに対向配置された一対の押圧部が前記センタハウジング側に向かって進退可能に支持されて前記センタハウジングの外周面上に前記一対のコッタ片を押し付けて保持するコッタ押圧体と、
前記コッタ押圧体によって前記センタハウジング上に押し付けられた前記一対のコッタ片を前記コッタ溝に対向するように前記センタハウジングを前記バルブステムに嵌合させる昇降アクチュエータとを備え、
前記センタハウジング進退手段は、
前記一対のコッタ片が前記コッタ溝に対向する位置で前記バルブステムに嵌合する前記センタハウジングを後退させることを特徴とするバルブコッタ装着装置。
In a valve cotter mounting device in which a valve cotter consisting of a pair of cotter pieces is fitted into a cotter groove formed in a valve stem provided in a cylinder head and a retainer is assembled to the valve stem.
A cylindrical center housing that is detachably fitted to the valve stem in which the cotter groove is formed;
Center housing advancing and retracting means for advancing and retracting the center housing with respect to the valve stem;
A cotter pressing body that holds a pair of cotter pieces pressed against the outer peripheral surface of the center housing by supporting a pair of pressing portions disposed on the outside of the center housing so as to be able to advance and retreat toward the center housing side. and,
An elevating actuator for fitting the center housing to the valve stem so that the pair of cotter pieces pressed onto the center housing by the cotter pressing body faces the cotter groove ;
The center housing advance / retreat means comprises:
Valve cotter mounting apparatus according to claim Rukoto retracting said center housing the pair of cotter segments are fitted to the valve stem at a position opposing the cotter grooves.
前記コッタ押圧体は、前記一対の押圧部が弾性体による弾性力によって常に前記センタハウジング側に向かって押圧されていることを特徴とするバルブコッタ装着装置。 In the valve cotter mounting device according to claim 1,
The cotter pressing body is characterized in that the pair of pressing portions are always pressed toward the center housing side by an elastic force of an elastic body.
前記センタハウジング進退手段は、空気圧を利用して前記センタハウジングを前記バルブステムに対して進退させることを特徴とするバルブコッタ装着装置。 In the valve cotter mounting device according to claim 1 or 2,
The center housing advancing / retreating means causes the center housing to advance / retreat with respect to the valve stem using air pressure.
前記センタハウジングの進退方向の前方に、前記リテーナが嵌合するリテーナ嵌合部を備えることを特徴とするバルブコッタ装着装置。 The valve cotter mounting device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
A valve cotter mounting device comprising a retainer fitting portion into which the retainer is fitted in front of the center housing in the advancing / retreating direction.
前記センタハウジングの厚さは、前記コッタ片の厚さ以下に形成されていることを特徴とするバルブコッタ装着装置。 In the valve cotter mounting device according to any one of claims 1 to 3,
The valve cotter mounting device according to claim 1, wherein a thickness of the center housing is equal to or less than a thickness of the cotter piece.
前記コッタ溝は、前記バルブステムに少なくとも2つ以上形成されていることを特徴とするバルブコッタ装着装置。 In the valve cotter mounting device according to any one of claims 1 to 5,
At least two cotter grooves are formed in the valve stem.
前記コッタ溝が形成された前記バルブステムに抜き差し自在に嵌合する筒状のセンタハウジングと、
前記センタハウジングを前記バルブステムに対して進退させるセンタハウジング進退手段と、
前記センタハウジングの外側にて互いに対向配置されて同センタハウジング側に向かって進退可能に支持された一対の押圧部を有するコッタ押圧体とを備えたバルブコッタ装着装置を用意しておき、
前記センタハウジングの外周面に対して前記一対のコッタ片を前記一対の押圧部によって押圧した状態で保持するコッタ片保持工程と、
前記センタハウジングに保持された前記一対のコッタ片を前記バルブステムにおける前記コッタ溝上に位置するように前記センタハウジングを前記バルブステムに嵌合させるセンタハウジング位置決め工程と、
前記センタハウジング進退手段によって前記センタハウジングを後退させるセンタハウジング後退工程とを含むことを特徴とするエンジンの製造方法。 In an engine manufacturing method comprising a cylinder head in which a valve cotter consisting of a pair of cotter pieces is fitted into a cotter groove formed in a valve stem and a retainer is assembled to the valve stem.
A cylindrical center housing that is detachably fitted to the valve stem in which the cotter groove is formed;
Center housing advancing and retracting means for advancing and retracting the center housing with respect to the valve stem;
A valve cotter mounting device provided with a cotter pressing body having a pair of pressing portions that are opposed to each other on the outside of the center housing and supported so as to be able to advance and retreat toward the center housing side is prepared in advance.
A cotter piece holding step for holding the pair of cotter pieces pressed against the outer peripheral surface of the center housing by the pair of pressing portions;
A center housing positioning step for fitting the center housing to the valve stem so that the pair of cotter pieces held by the center housing is positioned on the cotter groove in the valve stem;
And a center housing retracting step of retracting the center housing by the center housing advancing / retreating means.
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