JPH0768431A - カムシャフト製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シャフトの各組付部品セット位置の外周面に環
状隆起を形成し、その環状隆起を組付部品に圧入してカ
ムシャフトを製造する装置であって、外周面の環状隆起
加工によってシャフトが偏心するおそれがなく、かつシ
ャフト脱着工程の自動化されたものを提供する。 【構成】圧入手段のリフト１７にシャフト１の上端を把
持するチャック１１とそれを回転させるチャックホルダ
１４とを設け、チャック１１と同軸にセンター１２を昇
降可能に設け、チャック軸に対して半径方向に移動する
環状隆起加工手段を設け、チャック軸に対して直交する
ターンテーブル１８に複数のクランパー２０を同一円周
に沿って等角的に配設し、各クランパー２０に組付部品
２を個別に脱着自在に把持させ、シャフト供給部から受
け取った新しいシャフトをチャック１１が把持する組立
位置へ運搬し、組み立てたシャフトをチャック１１から
受け取ってシャフト供給部まで運搬するアームグリッパ
１５を備えたシャフト受渡し手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車エンジン等に使用
するカムシャフトの製造装置に関するものであり、さら
に詳しく述べると、ターンテーブルにセットした複数の
カムピース等の組付部品を一本のシャフトに順次圧入す
る装置の改良に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】ターンテーブルに配置した複数のカムピ
ース等の組付部品を一本のカムシャフトに順次組付ける
組立カムシャフト製造装置は特公昭５８−５４９０１号
によって公知である。又、シャフト外周面の組付部品セ
ット位置を隆起させ、そこに組付部品を圧入するカムシ
ャフト製造装置は特開平３−１６８３０５号によって公
知である。

【０００３】公知装置はシャフトの一端側を把持するチ
ャックと、カムピースを保持してシャフト軸方向に摺動
し、かつ回転するクランプと、シャフト外周面に突起を
形成するポンチとを備える。この装置は、始めに、シャ
フト外周面の第１カムピースセット位置にポンチを打っ
てシャフトに環状隆起の第１突起を形成し、ついで、ク
ランプに第１カムピースを装着し、そのクランプを第１
カムピースがシャフトに対して所定の角度位置となるよ
うに回転し、さらにクランプを軸方向にシャフト側に前
進して第１カムピースをシャフトの開放端側から第１カ
ムピースセット位置へ圧入し、それから、クランプの第
１カムピースを開放してクランプを軸方向に後退させて
シャフトの開放端から抜け出して第１カムピースの圧入
を終える。次に、ポンチでシャフト外周面の第２カムピ
ースセット位置に第２突起を形成し、クランプに第２カ
ムピースを装着し、第１カムピースと同様に、第２カム
ピースをシャフトの第２カムピースセット位置に圧入す
る。このようにして所定数のカムピースを一本のシャフ
トに圧入する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記装置はシャフトを
一端部のみで支持した状態で外周面に隆起を形成し、反
対側の開放端からシャフトへカムピースをはめ込む方式
であるが、シャフトを片持ち支持するためシャフトが偏
心するおそれがあった。又、作業者はシャフト外周面を
加工する工具や組付部品と同軸上でチャックにシャフト
を脱着するため、シャフト脱着に手間と熟練を要すると
いう問題があった。

【０００５】本発明はこの問題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、シャフトが偏
心するおそれがなく、かつシャフトのチャックへの脱着
に人手を要しない装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明が採用する手段は、複数の組付部品を個別に
脱着自在に把持するクランパーを備えたターンテーブル
と、垂直なシャフトの上端を脱着自在にかつ回動可能に
把持するチャックと、前記チャックが把持するシャフト
に対して半径方向に出入してそのシャフト外周面に環状
隆起を形成する加工手段と、前記チャックをシャフト軸
方向に移動させて前記クランプ手段が把持する一つの組
付部品に前記加工手段によって形成した環状隆起を圧入
する圧入手段とからなるカムシャフト製造装置におい
て、圧入手段が把持したシャフトをその軸心を中心に回
転させるシャフト回転手段を設け、少なくとも外周面に
環状隆起を加工中のシャフトの下端をセンター手段によ
って自動調心して支持し、シャフト供給収納位置におい
て新しいシャフトを受け取り、そのシャフトを圧入手段
が上端を把持する位置まで運搬し、圧入手段から組み立
てたシャフトを受け取ってそれをシャフト供給収納位置
まで運搬するシャフト受渡し手段を設けたことにある。

【０００７】

【作用】本発明装置によるカムシャフトの組立作業は次
のとおりである。 始めに、ターンテーブル上に等円弧
間隔で並ぶクランパーに一本のシャフトに組付けるすべ
ての組付部品を周方向に配置する。ついで、シャフト供
給部において、シャフト受渡し手段にシャフトの下端を
把持させ、そのシャフト受渡し手段を半転させてチャッ
クと同軸の位置へ移動し、そこでチャックにシャフトの
上端を把持させた後に、シャフト受渡し手段を待機位置
に旋回する。次に、チャックを下降して加工手段の位置
にシャフトの第１組付部品セット位置を合わせる。つい
で、センター手段を上昇してシャフトの下端を自動調心
して押圧支持する。加工手段によって、第１組付部品セ
ット位置にローレット等の環状隆起を形成する。それか
ら、センター手段を下降し、ターンテーブルを回してク
ランパーに取り付けた第１組付部品をシャフトと同軸に
配置する。チャックホルダを回転してシャフトの角度位
置を第１組付部品に合わせた後、チャックとセンター手
段を下降して第１組付部品セット位置に形成した環状隆
起を第１組付部品に圧入する。圧入後、チャックを上昇
して圧入した第１組付部品をクランパーから抜く。

【０００８】再び第１組付部品のときと同様に、シャフ
トの第２部品セット位置に環状隆起を形成し、それを第
２組付部品に圧入する。このようにしてターンテーブル
に配置したすべての組付部品をシャフトに組付ける。そ
こで、シャフト受渡し手段を再びチャックと同軸位置に
半転してシャフトを把持させ、チャックからシャフトを
解放後、シャフト受渡し手段をシャフト供給部へ半転
し、組み立てたカムシャフトをシャフト受渡し手段から
外す。

【０００９】

【実施例】本発明を図面に示す実施例に基づいて説明す
る。図１及び図２に示すように、フレーム１０にゲート
２２を立設し、そのゲートに油圧によって昇降するリフ
ト１７をとりつける。リフト１７にチャックホルダ１４
を旋回可能に取付け、そのチャックホルダ１４にチャッ
ク１１を取り付ける。 フレーム１０に油圧によって昇
降するセンターホルダ１３を立設し、そのセンターホル
ダにセンター１２を昇降自在に取付ける。フレーム１０
に油圧によって回動するターンテーブル１８を取付け
る。ターンテーブル１８に複数のクランパー２０を回転
中心に関して等円弧間隔に配置する。各クランパー２０
は組付部品２を上方には離脱可能に固定把持する。

【００１０】フレーム１０の固定テーブル２３にアーム
ホルダ１６を油圧によって水平旋回可能に取り付ける。
固定テーブル２３にはセンター１２が上下するセンター
路２４を設ける。アームホルダ１６から直径方向に延長
する２本のアームグリッパ１５の先端はシャフト１の下
端を脱着自在に支える。アームホルダ１６が図２の位置
にあるとき、アームグリッパ１５が保持するシャフト１
はチャック１１と同軸の組立位置にある。ここで、アー
ムグリッパ15によるシャフト１の組立位置に対する運
搬、又はシャフト供給部２５に対する運搬をスムースに
するため、アームグリッパ１５を長手方向に伸縮可能に
する。

【００１１】チャック１１及びフレーム１０の後方に組
立前のシャフトを供給し組立後のシャフトを受け取るシ
ャフト供給部２５を設定する。シャフト供給部２５より
新しいシャフトをアームグリッパ１５へ渡し、又はアー
ムグリッパ１５から組み立てたシャフトを受け取って組
立完了収納部に収納する。これらは手動操作（図示せ
ず）によるが、自動操作にすることも可能である。

【００１２】図２に示すように、シャフト供給部２５よ
り新しいシャフトをアームグリッパ１５へ渡し、つい
で、矢印で示すように１８０゜半転してシャフト１を組
立位置へ運搬する。そこで、図１に示すように、シャフ
ト１はチャック１１とセンター１２と同軸になり、矢印
で示すようにリフト１７が下降してチャック１１がシャ
フト１の上端を把持する。チャック１１がシャフト１を
把持すると、アームグリッパ１５はシャフト１を放し
て、アームホルダ１６が９０゜旋回し、図３で示す待機
位置に停止する。

【００１３】つぎに、図４（ａ）に示すように、センタ
ー１２はシャフト１の下端を自動調心して押圧支持する
ために上昇する。図４（ｂ）に示すように、加工手段２
１は、センター１２がシャフト１の下端を押圧支持する
とき、矢印で示すように、シャフト１に対して半径方向
に出入してシャフト１の外周面に環状隆起３としてのロ
ーレットを形成する。

【００１４】ローレット形成後、加工手段をシャフト１
から半径方向に遠ざけ、ついで、図４（ｃ）に示すよう
に、センター１２を固定テーブル２３より下方に下げ、
ターンテーブル１８を部分回動して第１組付部品２をシ
ャフト１と同軸に配置する。それから、図４（ｄ）に矢
印で示すように、再びセンター１２を上昇して組付部品
２の軸孔を通し、シャフト１の下端に当てる。チャック
ホルダ１４を回転してチャック１１が把持するシャフト
１の角度位置をクランパー２０が把持する第１組付部品
２の角度位置に合わせる。

【００１５】ついで、図４（ｅ）に示すように、センタ
ー１２とチャック１１を共に下降して第１組付部品２に
第１組付部品セット位置のローレット３を圧入する。そ
れから、図４（ｆ）に示すように、チャック１１を上昇
し、第１組付部品２をローレット３上に嵌着したシャフ
ト１をクランパー２０から抜く。これで、第１組付部品
２の組付工程は終了する。

【００１６】それから、図示していないが、センターと
チャックすなわちリフトを相対的に昇降させ、再びシャ
フトの下端をセンターによって自動調心して押圧支持す
る。それから、シャフトの第２組付部品セット位置にロ
ーレット環状隆起を形成する。ついで、センターを下降
した後に、ターンテーブルを部分回動して第２組付部品
を把持したクランパーをシャフトと同軸に配置する。そ
れから、環状隆起を第２組付部品に圧入し、圧入後シャ
フトを第２組付部品を把持するクランパーから抜く。こ
のようにして、すべての組付部品をシャフトに圧入して
カムシャフトを組み立てる。

【００１７】組立が終了すると、図３の待機位置で待機
していたアームグリッパ１５が組立位置に９０゜半転し
てシャフト１の下端を把持する。そこで、チャック１１
がシャフト１の上端を解放して上昇すると、アームグリ
ッパ１５は図２に矢印で示すように１８０゜半転してシ
ャフトをシャフト供給部２５の元の一に運搬する。そこ
で、組み立てたシャフトを渡し、新しいシャフトを受け
取る。新しいシャフトを受け取ったアームグリッパ１５
は再び１８０゜半転し、新しいシャフトを、図２に示す
チャック１１と同軸の組立位置へ運搬する。このように
して、順次、シャフト供給部において、アームグリッパ
１５に新しいシャフトを引渡し、組み立てたカムシャフ
トを受け取るだけで、カムシャフトを能率よく組み立て
ることができる。

【００１８】

【発明の効果】上記のとおり、本発明装置は従来のシャ
フトを片持ちした状態でシャフトの外周面に加工を施し
ていたものとは異なり、シャフトの両端を支持してシャ
フト外周面を加工する方式であるから、シャフトの偏心
は防止され、シャフトに組付部品を円滑かつ正確に圧入
することが可能であり、又、アームグリッパを備えたシ
ャフト受渡し手段がシャフト供給収納部と組立位置の間
を半転旋回して新しいシャフトを圧入手段のチャックに
自動的に引渡し、組み立てたシャフトをそのチャックか
ら自動的に受け取るから、シャフトの脱着作業は自動化
するという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の一実施例の装置の正面図、

【図２】は図１の装置の平面図、アームグリッパがシャ
フトを組立位置に運搬した状態を示す。

【図３】は図２に相当する図、アームグリッパが待機位
置に停止した状態を示す。

【図４】は図１の装置がシャフトに組付部品を組み付け
る工程を示す図であり、（ａ）はシャフトをチャックが
把持しセンターが支える工程を、（ｂ）は図１の装置が
第１組付部品セット位置に環状隆起を形成する状態を、
（ｃ）は図１の装置が第１組付部品の１つを組立位置に
配置する工程を、（ｄ）は図１の装置がセンターでシャ
フト下端を支持する工程を、（ｅ）は図１の装置がシャ
フトの第１組付部品セット位置に形成した環状隆起を第
１組付部品に圧入する工程を、（ｆ）は図１の装置がシ
ャフトに圧入した第１組付部品をクランパーから抜き上
げる工程をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１：シャフト、２：組付部品、３：環状隆起、１０：フ
レーム、１１：チャック、１２：センター、１３：セン
ターホルダ、１４：チャクホルダ、１５：アームグリッ
パ、１６：アームホルダ、１７：リフト、１８：ターン
テーブル、１９：ターンテーブルホルダ、２０：クラン
パー、２１：加工手段、２３：固定テーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カムシャフトへの組付部品（２）の数に応
   じた数のクランパー（２０）を設けたターンテーブル
   （１８）と、上端を把持したシャフト（１）を前記ター
   ンテーブル上の前記クランパーの１つの中心軸に沿って
   昇降させる圧入手段（１７）と、前記圧入手段が把持し
   た前記シャフトの外周面に環状隆起（３）を形成する加
   工手段（２１）とを備えたカムシャフト製造装置であっ
   て、前記圧入手段が把持した前記シャフトをその軸心を
   中心に回転させるシャフト回転手段（１４）と、前記シ
   ャフトの下端を自動調心して支持するセンター手段（１
   ２）と、シャフト供給収納位置から新しいシャフトを前
   記圧入手段がそのシャフトの上端を把持することができ
   る位置まで運搬し、前記圧入手段から組み立てたシャフ
   トを受け取ってシャフト供給収納位置まで運搬するシャ
   フト受渡し手段（１５、１６）とを設けたことを特徴と
   してなるカムシャフトの製造装置。