JP7121620B2

JP7121620B2 - 組付装置

Info

Publication number: JP7121620B2
Application number: JP2018182827A
Authority: JP
Inventors: 敏之千田
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: JP2020049610A

Description

本発明は、バルブスプリングをシリンダヘッドに組み付けるための組付装置に関する。

自動車のシリンダヘッドには、バルブやバルブスプリング等、複数のパーツが組み付けられている。また、シリンダヘッドにバルブスプリング等を組み付けるための技術として、例えば、下記特許文献１には、バルブスプリング組付機が開示されている。

特開平１０－６１４２０号公報

ここで、従来のバルブスプリング組付装置では、水平方向に沿う姿勢で搬送されたシリンダヘッドの姿勢を変化させて、バルブスプリングの組み付けを行っていた。具体的には、シリンダヘッドに対してバルブスプリングの組み付けを行う従来の組付装置は、シリンダヘッドの姿勢を変化させるためのチルト装置が設けられていた。

従来の組付装置では、鉛直線に対して角度をなすよう形成されたバルブ軸線の角度（バルブ挟角）が鉛直方向となるように、チルト装置の動作により治具を回転させてシリンダヘッドの姿勢を変化させ（チルト動作）、チルト動作の後、スプリングヘッドのリフター穴に向けてバルブスプリングの組み付けが行われていた。

ここで、バルブ等のパーツをバルブガイドに挿入する動作等については、シビアな位置決め精度が求められるのに対して、バルブスプリングをリフター穴に組み付ける動作については、さほど高い精度が要求されな。具体的には、バルブスプリングが嵌め込まれるリフター穴は、バルブスプリングを挿入するのに十分な大きさがあり、適切にバルブスプリングを適切に落下させることができれば、十分に組み付け可能である。

このようにバルブスプリングの組み付けについてはさほど精度が要求されない。その一方で、チャック装置などの保持装置からそのままバルブスプリングを落下させると、適切にバルブスプリングがリフター穴に案内されない。そのため、従来ではチルト装置を用いてリフター穴が鉛直の姿勢をなるような工程を必要とし、組付装置にチルト装置等の設備を設けざるを得ない状況となっていた。

しかしながら、チルト装置はシリンダヘッドを保持したまま姿勢を変化させるため、大がかりな設備となってしまう。また、略水平の姿勢とされたシリンダヘッドを吸気側のリフター穴及び排気側のリフター穴の双方のうち先ず一方のリフター穴が略鉛直となるように姿勢を変化させ、後に他方のリフター穴が略鉛直となるよう姿勢を変化させ、少なくとも二回のチルト動作を行う必要がある。

そこで、本発明は、シリンダヘッドの姿勢を変化させずにバルブスプリングをリフター穴に適切に組み付けることができる組付装置の提供を目的とした。

ここで、本発明の発明者は、保持装置に保持されたバルブスプリングをリフター穴に向けて落下させる際に、バルブスプリングがリフター穴に向けて滑り落とすができる桶状等の半筒状のガイド部材を検討した。具体的には、本発明の発明者は、桶状等の半筒状のガイド部材を保持装置からリフター穴に向けて傾斜するように設けることを検討した。そうすると、半筒状のガイド部材では、バルブスプリングがリフター穴に向けて滑り落ちるように落下するものの、バルブスプリングがスムーズにリフター穴に入らない場合があることが判明した。

本発明の発明者が上述の要因についてさらに検討したところ、シリンダヘッドの内壁面には種々の凹凸が形成されており、半筒状のガイド部材では、バルブスプリングがリフター穴に到達する前にシリンダヘッドの凹凸壁面と接触して姿勢が変わる、あるいは凹凸に乗り上げてスムーズにバルブガイドがリフター穴に到達しない場合があることが判明した。また、本発明の発明者が鋭意検討したところ、バルブスプリングの周部の少なくとも一部を取り囲むような筒状の通路を形成すると、バルブスプリングがスムーズにリフター穴に到達可能となることが判明した。

上述の知見に基づき提供される本発明の組付装置は、シリンダヘッドのリフターが挿入されるリフター穴にバルブスプリングを組み付けるための組付装置であって、前記バルブスプリングを保持及び解放可能とされた保持装置と、前記バルブスプリングが組み付けられるワーク側組付位置に前記シリンダヘッドを位置決めする位置決め体と、前記保持装置から解放された前記バルブスプリングを前記リフター穴に案内する案内部とを有し、前記案内部が、両端が開口する筒状の形状とされ、鉛直線に対して軸線が鋭角をなすように傾斜して前記位置決め体に設けられており、上方の開口が前記バルブスプリングの入口となる受入口とされ、下方の開口が前記バルブスプリングの出口となる送出口とされているものであり、前記シリンダヘッドが前記ワーク側組付位置に位置決めされた状態において、前記送出口が、前記リフター穴の開口近傍に到達するように配置されることを特徴とするものである。

本発明の組付装置によれば、保持装置から解放されたバルブスプリングが案内部に導かれるようにしてスムーズにリフター穴に到達する。具体的には、本発明の組付装置によれば、バルブスプリングがリフター穴に到達する過程において、筒状の部分によりバルブスプリングが取り囲まれてガイドされながら安定した姿勢で落下する。これにより、バルブスプリングがシリンダヘッドの内壁面に形成された凹凸と接触することを抑制することができる。その結果、本発明の組付装置は、バルブスプリングを自然落下させつつ、スムーズにリフター穴に組み付けることができる。

また、本発明の組付装置によれば、シリンダヘッドを略水平の姿勢のまま、バルブスプリングをリフター穴に導入することができる。これにより、本発明の組付装置は、シリンダヘッドの姿勢を変化させるためのチルト機構等を要さず、バルブスプリングの組み付けを行うことができる。その結果、本発明の組付装置は、設備を簡略化して、メンテナンス性を向上させることができることに加え、設備のコストを低減させることができる。

ここで、バルブスプリングをシリンダヘッドに組み付ける際には、案内部に上方からバルブスプリングを落下させることとなる。この際に、バルブスプリングが案内部の内部にスムーズに導入されることが望ましい。

本発明の組付装置は、前記案内部の周部のうち、周面が上方を向く側を上方面側とし、周面が下方を向く側を下方面側とした場合に、前記受入口の前記上方面側には切り欠きとされた入口側切欠部が設けられており、前記入口側切欠部の内周面の少なくとも一部に、前記受入口の開口縁に向けて拡径されたガイド部が形成されているものであることが望ましい。

上述の構成によれば、バルブスプリングを案内部に向けて落下させた際に、受入口の内周面が、バルブスプリングの周部をガイドする。これにより、本発明の組付装置は、バルブスプリングをよりスムーズに案内部に導入することができる。

また、バルブスプリングがシリンダヘッドに組み付けられた後には、シリンダヘッドを下降させる、あるいは案内部が設けられた位置決めプレートなどの治具を上昇させて、シリンダヘッドと案内部とを相対的に離反させることとなる。この際に、案内部の送出口にバルブスプリングが引っ掛かることが想定される。バルブスプリングが案内部の送出口に引っ掛かると、一旦リフター穴に嵌め込まれたバルブスプリングが案内部に持ち上げられて外れてしまうなど、組み付けに不具合が生じる可能性がある。そのため、組み付け完了後にバルブスプリングが案内部に引っ掛からないような対策が講じられることが望ましい。

本発明の組付装置は、前記案内部の周部のうち、周面が上方を向く側を上方面側とし、周面が下方を向く側を下方面側とした場合に、前記送出口の前記下方面側には切り欠きとされた出口側切欠部が設けられているものであることが望ましい。

上述の構成によれば、組み付け完了後にバルブスプリングが案内部に引っ掛かることを抑制することができる。具体的には、本発明の組付装置では、案内部とバルブスプリングとが相対的に離反する際の、バルブスプリングの退出進路上に位置する案内部の開口縁近傍が切り欠きとされている。そのため、本発明の組付装置は、組み付け完了時にバルブスプリングが案内部に引っ掛かることを抑制して、組み付けの不具合となることを抑制することができる。

本発明の組付装置は、前記案内部を少なくとも二つ備え、複数の前記案内部のうち、一部の前記案内部が吸気側の前記リフター穴に前記バルブスプリングを導入する吸気側案内部とされ、他の前記案内部が排気側の前記リフター穴に前記バルブスプリングを導入する排気側案内部とされていることが望ましい。

上述の構成によれば、排気側のリフター穴及び吸気側のリフター穴にバルブスプリングを取り付けるに際し、シリンダヘッドを回転させる機構や位置決めプレートなどの治具を回転するための機構を要さず、シリンダヘッドにバルブスプリングを組み付けることができる。

本発明の案内部材は、上述のいずれかの組付装置に、前記案内部として用いられることを特徴とするものである。

本発明の案内部材によれば、保持装置から解放されたバルブスプリングが案内部材に導かれるようにしてスムーズにリフター穴に到達する。具体的には、本発明の案内部材によれば、バルブスプリングがリフター穴に到達する過程において、筒状の部分によりバルブスプリングが取り囲まれてガイドされながら落下する。これにより、バルブスプリングがシリンダヘッドの内壁面に形成された凹凸と接触することを抑制することができる。その結果、本発明の案内部材は、バルブスプリングを自然落下させつつ、スムーズにリフター穴に組み付けることができる。

また、本発明の案内部材によれば、シリンダヘッドを略水平の姿勢のまま、バルブスプリングをリフター穴に導入することができる。これにより、本発明の案内部材は、シリンダヘッドの姿勢を変化させるためのチルト機構等を要さず、バルブスプリングの組み付けを行うことができる。その結果、本発明の案内部材は、設備を簡略化して、メンテナンス性を向上させることができることに加え、設備のコストを低減させることができる。

本発明によれば、シリンダヘッドの姿勢を変化させずにバルブスプリングをリフター穴に適切に組み付けることができる組付装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る組付装置の正面図である。図１の組付装置の組付対象とされたシリンダヘッド及びバルブスプリングを示している。図１の組付装置のチャック装置を示している。（ａ）は保持状態、（ｂ）は解放状態である。図１の組付装置の位置決めプレート及びガイド体を示す断面図である。図１の組付装置のガイド体を示している。（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は図５（ａ）におけるＡ方向から視認した場合の図である。図１の組付装置により行われる一連の組付動作を示すフロー図である。図１の組付装置のチャック装置の配置を示す図である。（ａ）はチャック装置が吸気側組付位置に配置された場合、（ｂ）はチャック装置が排気側組付位置に配置された場合を示している。図１の組付装置のチャック装置が保持位置に配置された状態を示している。図１の組付装置のチャック装置が解放位置に配置された状態を示している。図１の組付装置のガイド体とバルブスプリングの配置を示す図である。（ａ）はバルブスプリングがリフター穴に組み付けられた状態、（ｂ）はガイド体とシリンダヘッドとが相対的に離間する際を示している。

以下、本発明の実施形態に係る組付装置１０について図面を参照しつつ説明する。

組付装置１０は、シリンダヘッド１にバルブスプリング３を組み付けるためのものである。より具体的には、組付装置１０は、シリンダヘッド１のリフター４が挿入されるリフター穴２にバルブスプリング３を組み付けるためのものである。

ここで、組付装置１０の説明に先立って、組付装置１０の組み付け対象とされたシリンダヘッド１、及びバルブスプリング３について説明する。

シリンダヘッド１は、シリンダの燃焼室を構成する部品である。図２に示すとおり、シリンダヘッド１には、バルブスプリング３やリフター４、バルブ５など複数のパーツが組み付けられる。

本実施形態の組付装置１０の組付対象とされたシリンダヘッド１は、多気筒（例えば３気筒）のエンジンに用いられるものであり、吸気ポートに対応するバルブ５等のパーツと、排気ポートに対応するバルブ５等のパーツとが組み付けられる。シリンダヘッド１には、吸気側のバルブ５及び排気側のバルブ５が相互に角度をなすように（例えば鉛直線Ｌ２に対して角度θ１）Ｖ字状に組み付けられる。

なお、以下の説明において、吸気ポートに対応する構成を、単に「吸気側」又は「ＩＮ側」と記載して説明する場合がある。また、排気ポートに対応する構成を、単に「排気側」又は「ＥＸ側」と記載して説明する場合がある。

シリンダヘッド１には、バルブスプリング３及びリフター４が組み付けられる複数のリフター穴２が形成されている。リフター穴２は、内周面が直径Ｄ１の大きさとされた略円形の断面形状を備えている。

リフター穴２には、吸気側のバルブスプリング３及びリフター４を組み付けるための吸気側のリフター穴２と、排気側のバルブ５に対応するバルブスプリング３及びリフター４を組み付けるための排気側のリフター穴２とがある。なお、シリンダヘッド１が、例えば３気筒のエンジンに用いられるものである場合には、６つの吸気側のリフター穴２と、６つの排気側のリフター穴２との、計１２のリフター穴が平面視において二列に配置される。

吸気側のリフター穴２の軸線Ｌ１、及び排気側のリフター穴２の軸線Ｌ１は、それぞれ相互に角度をなすように（例えば鉛直線Ｌ２に対して角度θ１）Ｖ字状に形成されている。なお、以下の説明において、バルブ５及びリフター穴２の鉛直線Ｌ２に対してなす角度θ１を、単に「バルブ挟角θ１」と記載して説明する場合がある。

組付装置１０は、シリンダヘッド１にバルブ５が組み付けられた後にバルブスプリング３が組み付けられる。

続いて、組付装置１０の構成について説明する。図１に示すとおり、組付装置１０は、移動機構２０、複数のチャック装置４０（保持装置）を備える組付ユニット３０、位置決めプレート５０（位置決め体）、ガイド体６０（案内部）、及び上方移動装置７０を有している。

図１に示すとおり、組付装置１０は、基台１２の作業面１２ａに、組付ユニット３０及び移動機構２０が取り付けられている。また、位置決めプレート５０、ガイド体６０、及び上方移動装置７０は、作業面１２ａの下方に取り付けられている。

なお、以下の説明において、作業面１２ａの長手方向を、単に「進退方向Ｘ」と記載して説明する場合がある。また、組付装置１０を設置した場合における上下方向を、単に「上下方向Ｈ」と記載して説明する場合がある。

図１に示すとおり、シリンダヘッド１は、パレット７に積置された状態で搬送機構６により組付装置１０の作業面１２ａの下方に搬送される。シリンダヘッド１は、上方移動装置７０により上方に持ち上げられ、位置決めプレート５０により位置決めされる位置（ワーク側組付位置Ｐｈ３）において位置決めされて維持される。

移動機構２０は、組付ユニット３０を移動させるために設けられている。図１に示すとおり、移動機構２０は、組付ユニット３０を進退方向Ｘに移動させる進退移動装置２２と、組付ユニット３０を上下方向Ｈに移動させる昇降装置２４とを有している。組付装置１０は、進退移動装置２２及び昇降装置２４により、組付ユニット３０を進退方向Ｘ及び上下方向Ｈに移動させることができる。

進退移動装置２２は、組付ユニット３０を進退方向Ｘに移動させるために設けられている。図１に示すとおり、進退移動装置２２は、基台１２の幅方向の両側に設けられたレール２２ａと、レール２２ａに取り付けられた移動体２２ｂとを備えている。移動体２２ｂには組付ユニット３０のユニット基台３２が連結されている。進退移動装置２２は、移動体２２ｂをレール２２ａに沿って移動させることで、組付ユニット３０を進退方向Ｘに往来させることができる。

昇降装置２４は、組付ユニット３０を上下方向Ｈに移動させるために設けられている。本実施形態の昇降装置２４は、昇降モータを備えた構成とされている。そのため、昇降装置２４は、組付ユニット３０を降下させる距離や停止させる位置等、組付ユニット３０の昇降動作を柔軟に行うことができる。

組付装置１０は、進退方向Ｘにおいて、基台１２の一端寄りの位置においてバルブスプリング３を取り出してチャック装置４０に保持させる取出位置Ｐｘ１が設けられている。また、組付装置１０は、進退方向Ｘにおいて、基台１２の他端寄りの位置において、バルブスプリング３がシリンダヘッド１の吸気側のリフター穴２に組み付けられる吸気側組付位置Ｐｘ２、及びバルブスプリング３がシリンダヘッド１の排気側のリフター穴２に組み付けられる排気側組付位置Ｐｘ３が設けられている（図１参照）。

組付ユニット３０は、チャック装置４０、及びチャック装置４０が取り付けられるユニット基台３２を有している。本実施形態では、ユニット基台３２に対して、複数の（例えば６つの）チャック装置４０が取り付けられている。

チャック装置４０（保持装置）は、バルブスプリング３を保持及び解放するために設けられている。図３に示すとおり、チャック装置４０は、一対のチャック爪４２を備えている。図３に示すとおり、チャック装置４０は、一対のチャック爪４２を近接及び離間させることで、バルブスプリング３を保持可能とされている。

より具体的には、図３（ａ）に示すとおり、チャック装置４０は、一対のチャック爪４２を離間させることで、バルブスプリング３の内側から外側に向けて張力を作用させ、バルブスプリング３を保持することができる。また、図３（ｂ）に示すとおり、チャック装置４０は、バルブスプリング３を保持した状態から一対のチャック爪４２を近接させることで、バルブスプリング３を解放することができる。

チャック装置４０は、電動式の駆動源により、一対のチャック爪４２を近接及び離間させる動作を行うことができる。また、チャック装置４０は、一対のチャック爪４２を近接及び離間させる動作について、一対のチャック爪４２の近接動作を柔軟に行うことができる。具体的には、チャック装置４０は、一対のチャック爪４２を任意の離間距離で停止させることができる（無段階の開閉動作）。なお、チャック装置４０は、一対のチャック爪４２の開閉動作を、無段階あるいは多段階に行うことができるものであることが望ましい。

なお、組付ユニット３０に設けられるチャック装置４０の数は、組付対象とされたシリンダヘッド１に応じて柔軟に設けることができる。例えば、シリンダヘッド１が３気筒のエンジンに用いられるものであり、吸気側のリフター穴２が６つ設けられ、排気側のリフター穴２が６つ設けられているものである場合には、組付ユニット３０に６つのチャック装置４０が設けられることが望ましい。

これにより、組付装置１０は、一列に配列されるリフター穴２（例えば吸気側のリフター穴２）に対して、何度もチャック装置４０を往来させてバルブスプリング３を組み付けることを要さず、チャック装置４０を一往復移動させることでバルブスプリング３を組み付けることができる。その結果、組付装置１０は、水平方向において進退方向Ｘと交差する方向（例えば幅方向）に組付ユニット３０を移動させる機構（シフト機構）を設けることを要さず、機構を簡略化することができる。

位置決めプレート５０（位置決め体）は、シリンダヘッド１の位置決めを行う治具として設けられている。位置決めプレート５０には、シリンダヘッド１に設けられた位置決めピン（図示を省略）と嵌合する位置決め部（図示を省略）が設けられている。また、図４に示すとおり、位置決めプレート５０には、上下方向Ｈに貫通する組付孔５２が設けられている。

図４に示すとおり、本実施形態の位置決めプレート５０は、板状の治具とされている。なお、本発明の組付装置の位置決め体は、本実施形態の位置決めプレートに限定されず、シリンダヘッド１を位置決め可能な治具であれば、箱状体、挟持体等、いかなる形状のものであってもよい。

上方移動装置７０は、シリンダヘッド１を上下方向Ｈに移動させるために設けられている。上方移動装置７０は、搬送機構６によりパレット７に積載されて組付装置１０に搬送されたシリンダヘッド１を上方に持ち上げて、シリンダヘッド１を位置決めプレート５０に近接させる。また、上方移動装置７０は、シリンダヘッド１にバルブスプリング３を組み付ける動作（組付動作）が完了した後に、シリンダヘッド１を下降させて位置決めプレート５０から下方に離間させる。

このように、組付装置１０は、上方移動装置７０によりシリンダヘッド１を上方に移動させ、位置決めピンが位置決め部に嵌め込まれる位置までシリンダヘッド１を移動させて、シリンダヘッド１を組付装置１０に対して位置決めを行う。組付装置１０は、シリンダヘッド１が位置決めプレート５０に対して位置決めされる位置（ワーク側組付位置Ｐｈ３）において、シリンダヘッド１に対してバルブスプリング３を組み付ける。

ガイド体６０（案内部）は、チャック装置４０から解放されたバルブスプリング３をリフター穴２に導入するために設けられている。図４及び図５に示すとおり、ガイド体６０は、両端が開口する略筒状の形状とされた胴部６２と、胴部６２から外側に向けて突出した形状とされた取付部６１とが設けられており、胴部６２及び取付部６１とが一体的に形成されている。なお、本実施形態では、ガイド体６０（案内部、案内部材）を位置決めプレート５０（位置決め体）とは別体とした例を示したが、本発明の組付装置はこれに限定されない。具体的には、本発明の組付装置は、位置決め体に一体的に案内部が形成されたものであってもよい。

なお、以下の説明では、胴部６２の軸線を「ガイド体６０の軸線Ｌ３」と記載して説明する場合がある。また、軸線Ｌ３が延びる方向（長手方向）を、軸線方向Ｚと記載して説明する場合がある。

取付部６１は、ガイド体６０を位置決めプレート５０に取り付けるために設けられている。取付部６１には、上下方向Ｈに貫通する取付孔６１ａが設けられている。図４に示すとおり、ガイド体６０は、取付孔６１ａにボルト等の取付部材を挿通させて位置決めプレート５０に取り付けられる。

図４に示すとおり、ガイド体６０は、鉛直線Ｌ２に対して軸線Ｌ３が鋭角をなすような傾斜した姿勢で位置決めプレート５０に設けられている。より具体的には、ガイド体６０は、軸線Ｌ３が、鉛直線Ｌ２に対して鋭角θ２をなすように位置決めプレート５０に取り付けられている。そのため、ガイド体６０は、胴部６２の内周面６２ａがバルブスプリング３を滑り落とすことができるように傾斜した通路を形成している。ガイド体６０の軸線Ｌ３がなす鋭角θ２は、リフター穴２の軸線Ｌ１が鉛直線Ｌ２に対してなす鋭角θ１（バルブ挟角θ１）と略一致する。言い方を換えれば、ガイド体６０は、軸線Ｌ３がシリンダヘッド１のバルブ挟角θ１の角度と略一致するような傾斜した姿勢で位置決めプレート５０に取り付けられている。

なお、以下の説明において、ガイド体６０の胴部６２の周部６３のうち、外周面６２ｂ（周面）が上方を向く側を上方面側６３ａとし、外周面６２ｂ（周面）が下方を向く側を下方面側６３ｂと記載して説明する場合がある（図５（ｂ）参照）。

図５（ａ）に示すとおり、ガイド体６０の軸線方向Ｚの両端の開口のうち、上方側に配置される開口が受入口６４とされ、他方（下方側）に配置される開口が送出口６５とされている。

胴部６２は、バルブスプリング３の周部の少なくとも一部を取り囲む大きさとされている。また、図５（ａ）に示すとおり、胴部６２の内周面６２ａは、リフター穴２の内周面の直径Ｄ１よりもやや大きい直径Ｄ２とされている（Ｄ２＞Ｄ１）。そのため、ガイド体６０は、胴部６２の内側に案内されたバルブスプリング３を、リフター穴２の開口に干渉することを抑制することができる。

胴部６２の両側の開口のうち、上方の開口は、バルブスプリング３を受け入れる受入口６４とされている。また、胴部６２下方の開口は、バルブスプリング３を送り出す送出口６５とされている。

図４に示すとおり、ガイド体６０は、受入口６４が位置決めプレート５０の組付孔５２に配置され、送出口６５が位置決めプレート５０の下方に突出するように位置決めプレート５０に取り付けられる。図９に示すとおり、ガイド体６０は、受入口６４が、チャック装置４０によりバルブスプリング３が解放される際にバルブスプリング３の下方の端部３ａが位置する解放位置Ｐｈ２に配置される。また、図８に示すとおり、シリンダヘッド１が上方に移動されてワーク側組付位置Ｐｈ３に位置決めされた状態では、ガイド体６０は、送出口６５がリフター穴２の開口近傍に配置される。

言い方を換えれば、ガイド体６０は、位置決めプレート５０にシリンダヘッド１が位置決めされた状態において、受入口６４がバルブスプリング３の下方側の落下地点に到達し、送出口６５がリフター穴２の入口に到達するように配置されて、バルブスプリング３が落下された際の移動経路を形成する。

図５に示すとおり、胴部６２には、受入口６４及び送出口６５のそれぞれに切り欠きが設けられている。より具体的には、ガイド体６０の胴部６２には、受入口６４の上方面側６３ａに設けられた切り欠きである入口側切欠部６６と、送出口６５の下方面側６３ｂに設けられた切り欠きである出口側切欠部６７とが設けられている。

入口側切欠部６６は、受入口６４を介してバルブスプリング３が胴部６２の内部に案内される際に、バルブスプリング３と胴部６２の開口縁との接触を抑制するために設けられている。胴部６２の入口側切欠部６６が設けられた部分の内周面６２ａは、開口縁に向けて拡径するようなガイド面６６ａが形成されている。これにより、ガイド体６０は、受入口６４からバルブスプリング３が侵入する際に、ガイド体６０の内周面６２ａにバルブスプリング３が引っ掛かることを抑制することができる。

出口側切欠部６７は、送出口６５とバルブスプリング３とが離間する際に、バルブスプリング３がガイド体６０の開口縁に引っ掛かってバルブスプリング３が持ち上げられることを抑制するために設けられている。

より具体的に説明すると、上述のとおり、ガイド体６０は、上下方向Ｈに対して傾斜するような姿勢で配置されている。そのため、ガイド体６０の下方端部が軸線方向Ｚに交差する方向に略真っ直ぐな開口とされている場合を仮定すると、バルブスプリング３に対してガイド体６０が相対的に上方に移動した場合に、下方面側６３ｂの開口縁が上方へ移動する進路上でバルブスプリング３と接触する。この際に、バルブスプリング３の線条体がガイド体６０の開口縁に引っ掛かり、バルブスプリング３がガイド体６０の相対的な上方移動に伴って持ち上げられることが想定される。ガイド体６０は、出口側切欠部６７を設けることにより、バルブスプリング３とガイド体６０とが相対的に離反する際にバルブスプリング３とガイド体６０とが接触する部分を切り欠くことで、バルブスプリング３の引っ掛かりを抑制することができる（図１０（ｂ）参照）。

＜組付装置の動作について＞
続いて、組付装置１０の動作について、図面を参照しつつ説明する。

組付装置１０は、昇降装置２４によりチャック装置４０を下降させる各動作（ＩＮ側下降動作及びＥＸ側下降動作）の前に、シリンダヘッド１を位置決めする動作等の動作を行う。

具体的には、組付装置１０は、チャック装置４０を下降させる動作の前に、シリンダヘッド１をワーク側組付位置Ｐｈ３まで上昇させて、略水平の姿勢で位置決めプレート５０に位置決めさせる動作（位置決め動作）、取出位置Ｐｘ１においてバルブスプリング３をチャック装置４０に保持させる動作（取出動作）を行う。

また、組付装置１０は、取出動作の後、移動機構２０の進退移動装置２２によりチャック装置４０を設備側（チャック装置４０側）の組付位置まで進退方向Ｘに移動させる動作（Ｘ方向移動動作）を行う。より具体的には、組付装置１０は、取出動作の後、ＩＮ側下降動作の前には、吸気側組付位置Ｐｘ２までチャック装置４０を進退方向Ｘに移動させる動作を行う（図７（ａ）参照）。また、組付装置１０は、取出動作の後、ＥＸ側下降動作の前には、排気側組付位置Ｐｘ３までチャック装置４０を進退方向Ｘに移動させる動作を行う（図７（ｂ）参照）。

なお、以下の説明、及び図６のフローでは、位置決め動作、取出動作、及びＸ方向変位動作については、詳細な説明及び図示を省略する。

図６のフローに示すとおり、組付装置１０は、取出動作及びＩＮ側のリフター穴２に向けて昇降装置２４によりチャック装置４０を下降させる動作を行う（ステップ１、ＩＮ側下降動作）。組付装置１０は、ＩＮ側下降動作において、昇降装置２４によりチャック装置４０をバルブスプリング３の下方側の端部３ａが受入口６４に侵入する位置（解放位置Ｐｈ２）に到達するまで下降させる（図９参照）。

図９に示すとおり、昇降装置２４によりチャック装置４０が下降される際、バルブスプリング３の下方側の端部３ａは、ガイド体６０の受入口６４からガイド体６０の内部に侵入する。上述のとおり、ガイド体６０の受入口６４の内周面６２ａには、ガイド面６６ａが形成されている。そのため、組付装置１０は、バルブスプリング３をガイド体６０の内部に侵入させる際に、バルブスプリング３をスムーズに侵入させることができる。

組付装置１０は、ＩＮ側下降動作の後、チャック装置４０からバルブスプリング３を解放させる動作（ステップ２、解放動作）を行う。より具体的には、組付装置１０は、チャック装置４０の一対のチャック爪４２を近接させて、保持されていたバルブスプリング３を解放する動作を行う（図３（ｂ）参照）。図１０（ａ）に示すとおり、チャック装置４０からバルブスプリング３が解放されると、バルブスプリング３は、ガイド体６０の内周面６２ａにガイドされつつ、リフター穴２に落下する。

バルブスプリング３がガイド体６０の内部を経由してリフター穴２に落下する際に、バルブスプリング３はガイド体６０の内周面６２ａにより形成される通路にガイドされつつ、リフター穴２に落下する。言い方を換えれば、組付装置１０は、シリンダヘッド１のリフター穴２の周辺に形成されたシリンダヘッド１の内壁面の凹凸とバルブスプリング３とが接触しないように、ガイド体６０によりバルブスプリング３を保護しつつリフター穴２に案内する。これにより、組付装置１０は、バルブスプリング３がリフター穴２に案内される過程において、バルブスプリング３がシリンダヘッド１の内壁面の凹凸に接触して、リフター穴２の外側に乗り上げるなど、バルブスプリング３の組み付けの不具合を抑制することができる。

このように、組付装置１０は、略水平の姿勢とされたシリンダヘッド１において傾斜するリフター穴２に対して、好適にバルブスプリング３を組み付けることができる。言い方を換えれば、組付装置１０は、シリンダヘッド１や位置決めプレート５０などの治具を回転させて姿勢を変化させることを要さず、リフター穴２にバルブスプリング３を組み付けることができる。

図６のフローに示すとおり、解放動作の後、チャック装置４０を上昇させる動作（ステップ３、上昇動作）が行われる。具体的には、組付装置１０は、解放動作の後、昇降装置２４によりチャック装置４０を設備側組付位置Ｐｈ１まで上昇させる動作を行う。これにより、吸気側のリフター穴２へのバルブスプリング３を組み付ける動作が完了する。

図６のフローに示すとおり、上記の吸気側のリフター穴２へバルブスプリング３を組み付ける動作が完了した後、排気側のリフター穴２へバルブスプリング３を組み付ける動作が行われる（ステップ４～ステップ６）。

排気側のリフター穴２へバルブスプリング３を組み付ける動作は、位置決めプレート５０にシリンダヘッド１を位置決めされた状態のまま行われる。すなわち、組付装置１０は、吸気側のリフター穴２にバルブスプリング３を組み付ける動作、及び排気側のリフター穴２にバルブスプリング３を組み付ける動作を、シリンダヘッド１の姿勢を変化させずに行う。

排気側のリフター穴２へのバルブスプリング３の組み付け動作は、吸気側のリフター穴２へのバルブスプリング３の組み付け動作と同様の手順で行われる。

具体的には、図６のフローに示すとおり、組付装置１０は、昇降装置２４によりチャック装置４０を解放位置Ｐｈ２まで下降させる動作（ステップ４、ＥＸ側下降動作）を行った後、チャック装置４０からバルブスプリング３を解放させる動作（ステップ５、解放動作）を行う。また、解放動作においてチャック装置４０から解放されたバルブスプリング３は、図９及び図１０（ｂ）を用いて説明したのと同様に、ガイド体６０にガイドされつつリフター穴２に案内される。

開放動作の後、組付装置１０は、昇降装置２４を上昇させてチャック装置４０を上昇させる動作を行う（ステップ６、上昇動作）。

上述の吸気側、排気側の各リフター穴２に対するバルブスプリング３の組み付け動作が完了した後、組付装置１０は、シリンダヘッド１を下降させる動作を行う。具体的には、図１０（ｂ）に示すとおり、組付装置１０は、上方移動装置７０を下降させて、ワーク側組付位置Ｐｈ３に維持されていたシリンダヘッド１を、位置決めプレート５０から下方に離間するように移動させる。この際、シリンダヘッド１及びバルブスプリング３は、位置決めプレート５０及びガイド体６０と相対的に離反する。

シリンダヘッド１が下方に移動される際には、バルブスプリング３は上方側の端部３ｂがガイド体６０の送出口６５からガイド体６０の内部に配置されている状態となる。シリンダヘッド１が下方に移動される際、バルブスプリング３は、上方側の端部３ｂがガイド体６０の下方面側６３ｂの内周面６２ａと接触しつつガイド体６０の外部へ取り出されることとなる。

ここで、上述のとおり、ガイド体６０の送出口６５の下方面側６３ｂには、出口側切欠部６７が設けられている。そのため、組付装置１０は、ガイド体６０とバルブスプリング３とが離反するように変位する際に、ガイド体６０の上方への進路上でガイド体６０の下方縁がバルブスプリング３の線条体に引っ掛かって、バルブスプリング３が持ち上げられることを抑制することができる（図１０（ｂ）参照）。

上述のように、組付装置１０は、吸気側のリフター穴２、及び排気側のリフター穴２の双方に対し、位置決めプレート５０等の治具やシリンダヘッド１を回転させることを要さず、バルブスプリング３を組み付けることができる。その結果、組付装置１０は、シリンダヘッド１を傾斜させる（チルトさせる）ための機構や治具を回転させるための機構を要さず、構成を簡易化することができる。

また、組付装置１０は、機構を簡素化することができる結果、製造コストを低減させることができることに加え、メンテナンス性を向上させることができる。

本発明は、バルブスプリングをシリンダヘッドに組み付けるための組付装置として、好適に用いることができる。

１シリンダヘッド
２リフター穴
３バルブスプリング
４リフター
１０組付装置
４０チャック装置（保持装置）
５０位置決めプレート（位置決め体）
６０ガイド体（案内部、案内部材）
６３周部
６３ａ上方面側
６３ｂ下方面側
６４受入口
６５送出口
６６入口側切欠部
６６ａガイド面
６７出口側切欠部
Ｌ２鉛直線
Ｌ３軸線
Ｐｈ３ワーク側組付位置
θ１鋭角

Claims

シリンダヘッドのリフターが挿入されるリフター穴にバルブスプリングを組み付けるための組付装置であって、
前記バルブスプリングを保持及び解放可能とされた保持装置と、
前記バルブスプリングが組み付けられるワーク側組付位置に前記シリンダヘッドを位置決めする位置決め体と、
前記保持装置から解放された前記バルブスプリングを前記リフター穴に案内する案内部とを有し、
前記案内部が、
両端が開口する筒状の形状とされ、
鉛直線に対して軸線が鋭角をなすように傾斜して前記位置決め体に設けられており、
上方の開口が前記バルブスプリングの入口となる受入口とされ、下方の開口が前記バルブスプリングの出口となる送出口とされているものであり、
前記シリンダヘッドが前記ワーク側組付位置に位置決めされた状態において、前記送出口が、前記リフター穴の開口近傍に到達するように配置されることを特徴とする組付装置。