JPH0839365A - スリーブ圧入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、小型化および軽量化を達成
し得るとともに、スリーブ圧入時におけるワークの不用
意な変形を未然に防止することの可能なスリーブ圧入装
置を提供することにある。 【構成】 シリンダブロックＳＢを位置決めする載置台
１０と、シリンダブロックＳＢの底面に臨むとともに上
下動自在なバックアップブロック１５とを有する治具３
を設け、さらにスリーブＳの上部に当接するパンチ３９
と、上下動自在に設けられるとともにスリーブＳを貫通
してバックアップブロック１５に係合する圧入ロッド４
３とを有する圧入ヘッド４を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スリーブをワークの所
定位置に挿入するためのスリーブ圧入装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、エンジンの製造設備において、
加熱したシリンダブロックに対して常温のスリーブを挿
入する、いわゆる焼嵌めを実施した場合には、上記シリ
ンダブロックが冷えた際にスリーブが浮き上がるため
に、図１７に示すスリーブ圧入装置Ａを用いて、上記ス
リーブをシリンダブロックにおける所定の位置まで再圧
入する必要がある。

【０００３】図１７に示す従来のスリーブ圧入装置Ａ
は、本体フレームＢに設けられた治具Ｃと、同じく本体
フレームＢに設けられたアクチュエータ（油圧シリン
ダ）Ｄとを具備しており、上記アクチュエータＤの作動
ロッドＤａにはパンチＥが設けられ、上記治具Ｅの上に
ワークとしてのシリンダブロックＳＢをセットしたの
ち、上記シリンダブロックＳＢに焼嵌めされたスリーブ
Ｓの上部を、アクチュエータＤの動作に基づいて下降さ
れるパンチＥで押圧することにより、上記スリーブＳを
シリンダブロックＳＢの所定位置に再圧入している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記シリン
ダブロックＳＢにスリーブＳを再圧入する際に要する圧
入力は、例えば最大１０ｔ（トン）と極めて高圧力であ
り、上述した如きスリーブ圧入装置Ａの構成では、本体
フレームＢや治具Ｃ等に上述した高圧力に耐え得る強度
を持たせる必要があり、このために装置全体の大型化や
重量化を招来する不都合があった。

【０００５】また、上記従来のスリーブ圧入装置Ａにお
いて、スリーブＳに作用するパンチＥの圧入力はシリン
ダブロックＳＢに受止められるため、上記シリンダブロ
ックＳＢには上方から押し潰されるように押圧力が作用
し、もってワークとしてのシリンダブロックＳＢに不用
意な変形を招来する虞れがあった。

【０００６】本発明の目的は、上記実状に鑑みて装置全
体の小型化および軽量化を達成することができるととも
に、スリーブ圧入時におけるワークの不用意な変形を未
然に防止することの可能なスリーブ圧入装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、スリ
ーブの軸線を上下方向に延在させた態様でワークを位置
決めする載置台と、載置台におけるワークの底面と臨む
位置に上下動自在に設けられたバックアップブロックと
を有する治具を設け、さらにワークが治具にセットされ
た状態においてスリーブの上部と当接するパンチと、上
下動自在に設けられるとともにワークが治具にセットさ
れた状態においてスリーブを貫通してバックアップブロ
ックに係合する圧入ロッドとを有する圧入ヘッドを設け
ることによって上記目的を達成している。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、圧入ロッドの上動に伴うバ
ックアップブロックの上動に基づいて、スリーブの上部
とワークの底面とをパンチとバックアップブロックとで
挟み込むことにより、上記スリーブがワークに圧入され
ることとなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を一実施例を示す図に基づいて
詳細に説明する。図１は、エンジンのシリンダブロック
にスリーブを焼嵌めしたのち、上記スリーブをシリンダ
ブロックにおける所定の位置まで再圧入するための、エ
ンジンの製造設備におけるスリーブ圧入装置に本発明を
適用した例を示しており、本実施例では並列４気筒エン
ジンのシリンダブロックにおける各ボアにスリーブを再
圧入するための装置を例示している。

【００１０】上記スリーブ圧入装置１は、フロアＦに設
置された本体フレーム２と、この本体フレーム２に設け
られた治具３および圧入ヘッド４とを具備しており、さ
らに上記本体フレーム２にはワークリフタ５が設けら
れ、上記治具３に対する図中右方域および左方域には、
ワーク搬入コンベア６Ａおよびワーク搬出コンベア６Ｂ
が設置されている。

【００１１】図２ないし図４に示す如く、上記治具３は
支持フレーム２Ａを介して本体フレーム２に固設された
平板状の載置台１０を有しており、この載置台１０には
載置ブロック１１、位置決めピン１２およびガイドプレ
ート１３が、ワークとしてのシリンダブロックＳＢを図
３および図４中に鎖線で示す所定の姿勢に位置決めさせ
るべく適宜箇所に設置されている。

【００１２】さらに上記載置台１０には、シリンダブロ
ックＳＢの気筒数に対応した個数、実施例では４個のバ
ックアップブロック１５，１５…が設けられており、こ
れら各バックアップブロック１５は上記載置台１０にセ
ットされたシリンダブロックＳＢの各ボアに対応し、か
つ上記シリンダブロックＳＢの底面、詳しくはシリンダ
ブロックＳＢにおけるクランク室の上面に臨む態様で配
設されている。

【００１３】図５に示す如く上記バックアップブロック
１５は、その下部に設けられたロッド１６と上記載置台
１０に設けられたガイド１７とによって上下動自在に支
承されており、またガイド１７とロッド１６との間には
バックアップブロック１５を下方へ付勢するバネ１８が
介装されている一方、ガイド１７とバックアップブロッ
ク１５との間にはスペーサ１９が介装されており、上記
バックアップブロック１５は常態において図５に示す待
機位置に占位している。

【００１４】さらに、上記バックアップブロック１５に
は図６および図７に示す如く上下に貫通する中央孔１５
Ａが形成されており、この上記中央孔１５Ａは図６から
明らかなように、幅Ｗａよりも幅Ｗｂの大きい略長方形
の平面形状を呈している。また、バックアップブロック
１５の上面縁部には、リブ１５ａが突設されている一
方、上記バックアップブロック１５の底面には、上記中
央孔１５Ａの下端に連なる座面１５Ｂが形成されてい
る。

【００１５】一方、図２ないし図４に示すように上記ワ
ークリフタ５は、多数個のローラを支承するとともに載
置台１０の左右側方域に配設された左右一対のローラホ
ルダ２０，２０と、これらローラホルダ２０，２０を支
持するとともに本体フレーム２に対して昇降自在に設け
られたリフタフレーム２１とを備えている。

【００１６】上記リフタフレーム２１は、本体フレーム
２に設けられたガイド２２に案内されつつ、本体フレー
ム２に固設されたリフタタアクチュエータ２３の動作に
基づいて上下方向に沿って移動し、これによって上記ロ
ーラホルダ２０，２０は図１に実線で示す下降位置と、
図１に鎖線で示す上昇位置との間を昇降動作することと
なる。なおリフタフレーム２１に取付けられたドグ２４
と、本体フレーム２に取付けられたリミットスイッチ２
５Ａおよび２５Ｂとにより、上記ローラホルダ２０，２
０における昇降動作の確認が為される。

【００１７】図１と図８および図９とに示すように、圧
入ヘッド４は本体フレーム２に設置されたローダ７によ
って水平方向、詳しくは治具３におけるバックアップブ
ロック１５，１５…の並設方向、言い換えれば上記治具
３にセットされたシリンダブロックＳＢにおける各ボア
の並設方向に沿って移動自在に設けられている。

【００１８】また、圧入ヘッド４は上記ローダ７に支承
されたシフトフレーム３０を有しており、このシフトフ
レーム３０には左右一対のガイド３１とロッド３２とを
介して昇降ブラケット３３が上下動自在に支承され、こ
の昇降ブラケット３３はシフトフレーム３０に固設され
た昇降アクチュエータ３４によって上下方向に大きく昇
降動作される。なお、上記昇降ブラケット３３の昇降動
作は、ガイド３１に取付けられたリミットスイッチ３５
Ａ、３５Ｂおよび３５Ｃにより確認される。

【００１９】上記昇降ブラケット３３には、その下部に
４本の支持ロッド３６，３６…と中間プレート３７およ
び４個のスペーサ３８、３８…とを介してパンチ３９が
固設されており、また上記昇降ブラケット３３には圧入
アクチュエータ４０が固設されている。

【００２０】図１０に示すように、上記圧入アクチュエ
ータ４０の作動ロッド４０Ａには、ジョイント４１を介
して中間ロッド４２が回転自在に連結され、この中間ロ
ッド４２は中間プレート３７およびパンチ３９の中央を
貫通して延び、下端部には圧入ロッド４３が固設されて
おり、この圧入ロッド４３は圧入アクチュエータ４０の
動作により上記中間ロッド４２を介して上下方向に移動
される。なお上記圧入ロッド４３における昇降動作の確
認は、昇降ブラケット３３に取付けられたリミットスイ
ッチ４４Ａおよび４４Ｂにより、ジョイント４１の位置
を検出することによって行なわれる。

【００２１】上記中間ロッド４２には、ピニオン５０が
軸方向（上下方向）に移動自在、かつ回転不可能に取付
けられ、図１０および図１１に示すように上記ピニオン
５０にはラック５１が噛合しており、このラック５１は
中間プレート３７に固設された回転アクチュエータ５２
の作動ロッド５２Ａに取付けられ、かつ中間プレート３
７に設けられたガイドブッシュ５３を介して軸方向に沿
って移動自在に支持されている。

【００２２】上記回転アクチュエータ５２が動作するこ
とにより、ラック５１からピニオン５０および中間ロッ
ド４２を介して、上記圧入ロッド４３が９０°回転する
こととなる。なお上記圧入ロッド４３の回転動作は、ラ
ック５１の移動を検出するべく中間プレート３７に取付
けられたリミットスイッチ５４Ａおよび５４Ｂによって
確認される。

【００２３】上記圧入ロッド４３は、図１２に示す如く
上下に延びる軸部４３Ａの上端に取付けフランジ４３Ｆ
が設けられ、かつ軸部４３Ａの下端には係合部４３Ｒが
形成されており、この係合部４３Ｒは左右に張り出した
突起４３ａ，４３ａを有し、幅Ｘａよりも幅Ｘｂの大き
い略長方形の平面形状を呈している。

【００２４】ここで、圧入ロッド４３の係合部４３Ｒに
おける幅Ｘａ，幅Ｘｂは、バックアップブロック１５の
中央孔１５Ａにおける幅Ｗａ，幅Ｗｂよりも僅かに小さ
く設定されており、上記係合部４３Ｒにおける幅Ｘａの
方向と、上記中央孔１５Ａにおける幅Ｗａの方向とを一
致させた場合には、圧入ロッド４３をバックアップブロ
ック１５に貫通させることができる。

【００２５】一方、バックアップブロック１５に圧入ロ
ッド４３を貫通させ、上記圧入ロッド４３を９０°回転
させた状態で引き上げると、上記係合部４３Ｒにおける
突起４３ａ，４３ａがバックアップブロック１５の座面
１５Ｂと係合し、これによって圧入ロッド４３がバック
アップブロック１５から抜けることなく、該バックアッ
プブロック１５は圧入ロッド４３に伴って上動すること
となる。

【００２６】上述した構成のスリーブ圧入装置１によっ
て、シリンダブロックＳＢにスリーブＳを圧入する場合
には、前工程においてスリーブＳの焼嵌めされたシリン
ダブロックＳＢを、先ずワーク搬入コンベア６Ａからワ
ークリフタ５を介して治具３に搬入する。

【００２７】ここで、上昇位置に占位させたローラホル
ダ２０，２０へ上記ワーク搬入コンベア６Ａからシリン
ダブロックＳＢを送り込み、図示していない適宜な手段
により概略の位置決めをしたのち、上記ローラホルダ２
０，２０を下降位置へ移動させることにより、上記シリ
ンダブロックＳＢは治具３におけるバックアップブロッ
ク１５，１５…と干渉することなく載置台１０に移載さ
れることとなる。

【００２８】また、上記シリンダブロックＳＢは、ワー
クリフタ５の下降に伴い載置台１０のガイドプレート１
３によって位置の矯正が為され、載置ブロック１１に載
置された時点において位置決めピン１２により正確な位
置決めが為される。このとき、上記シリンダブロックＳ
Ｂは、スリーブＳの軸線を上下方向に延在させた態様で
上記治具３にセットされるとともに、上記シリンダブロ
ックＳＢにおける各ボアの下方域にはバックアップブロ
ック１５，１５…が位置することとなる。

【００２９】上記治具３に対するシリンダブロックＳＢ
のセットが完了したのち、圧入ヘッド４がローダ７によ
って水平移動され、シリンダブロックＳＢにおける１つ
のボアの上方域に位置される。このとき上記圧入ヘッド
４のパンチ３９は最上昇位置に占位している。

【００３０】次いで、圧入ヘッド４における圧入ロッド
４３を圧入アクチュエータ４０によって最下降位置に占
位させた状態で、圧入ヘッド４における昇降アクチュエ
ータ３４の動作に基づいて、上記パンチ３９を図１３に
示す如くスリーブＳの上部と当接する位置まで下降させ
たのち停止させる。このとき、上記圧入ヘッド４におけ
る圧入ロッド４３はバックアップブロック１５における
中央孔１５Ａを貫通し、上記圧入ロッド４３の係合部４
３Ｒは上記バックアップブロック１５の下方域に占位し
ている。

【００３１】次いで、上記圧入ヘッド４における回転ア
クチュエータ５２の動作により、図１４に示すように圧
入ロッド４３を９０°回転させたのち、上記圧入ロッド
４３を圧入アクチュエータ４０の動作によって上動させ
ると、先に説明したように係合部４３Ｒにおける突起４
３ａ，４３ａが、バックアップブロック１５における座
面１５Ｂ（図６および図７参照）と係合するため、図１
５に示す如く上記バックアップブロック１５は圧入ロッ
ド４３に伴って上動し、上記シリンダブロックＳＢの底
面と当接することとなる。

【００３２】こののち、圧入アクチュエータ４０の動作
によって圧入ロッド４３をさらに上動させると、上記バ
ックアップブロック１５の上動に伴って、スリーブＳの
上部とシリンダブロックＳＢの底面とが、パンチ３９と
バックアップブロック１５とによって強く挟み込まれる
こととなり、かくして図１６に示す如く上記シリンダブ
ロックＳＢのボアにスリーブＳが圧入されることとな
る。

【００３３】ここで、上記スリーブＳの圧入時におい
て、上記圧入ロッド４３の上動に伴ってシリンダブロッ
クＳＢに作用する上向きの圧入力は、スリーブＳの上部
を支持しているパンチ３９によって受け止められるた
め、上記スリーブＳおよびシリンダブロックＳＢに対し
て相互に作用する極めて高い圧入力は、圧力ヘッド４に
おいて相殺されることとなり、圧力ヘッド４を支持して
いる本体フレーム２や、シリンダブロックＳＢのセット
されている治具３に対して高い圧入力が不用意に作用す
ることがない。

【００３４】この結果、本体フレーム２や治具３等に高
い圧入力に耐え得る強度を持たせる必要がないために、
装置全体の小型化および軽量化を達成することができ、
併せてスリーブ圧入時におけるシリンダブロックＳＢの
不用意な変形をも未然に防止することが可能となる。

【００３５】上記シリンダブロックＳＢの１つのボアに
対するスリーブＳの圧入が完了したのち、圧入ロッド４
３を圧入アクチュエータ４０により最下降位置に占位さ
せるとともに、回転アクチュエータ５２により圧入ロッ
ド４３を９０°回転させることにより、圧入ロッド４３
とバックアップブロック１５との係合を解除する。

【００３６】次いで、昇降アクチュエータ３４の動作に
より、パンチ３９を上動させてスリーブＳの上部から離
隔させるとともに、上記圧入ロッド４３をバックアップ
ブロック１５の中央孔１５ＡおよびスリーブＳから抜き
出したのち、上記パンチ３９を最上昇位置よりも下位の
中間位置において停止させる。

【００３７】次いで、圧入ヘッド４をローダ７の動作に
よって水平移動させ、シリンダブロックＳＢにおける他
の１つのボアの上方域で停止させたのち、上述した如き
圧入ヘッド４によるスリーブＳの圧入作業を実行し、以
下、圧入ヘッド４における水平移動と圧入動作とを繰り
返し実行することによって、シリンダブロックＳＢにお
ける全てのボアにスリーブＳが圧入されることとなる。

【００３８】全てのボアに対するスリーブＳの圧入作業
が完了したのち、圧入ヘッド４はローダ７における原位
置に復帰するとともに、上記圧入ヘッド４のパンチ３９
も最上昇位置に占位し、ワークリフタ５のローラホルダ
２０，２０が上昇位置に上動して、作業済みのシリンダ
ブロックＳＢをワーク搬出コンベア６Ｂに送り出すこと
によって、上記スリーブ圧入装置１は次なる新たなシリ
ンダブロックＳＢの搬入を待つこととなる。

【００３９】なお、上述した実施例では、本発明に関わ
るスリーブ圧入装置を、エンジンの生産設備においてス
リーブをシリンダブロックに再圧入するための装置とし
て適用した例を示しているが、本発明は上記実施例にの
み限定されるものではなく、スリーブを各種ワークの所
定位置へ圧入するための装置として、様々な産業分野に
おいても有効に適用し得るものであることは言うまでも
ない。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳述した如く、本発明に関わるス
リーブ圧入装置では、スリーブの軸線を上下方向に延在
させた態様でワークを位置決めする載置台と、載置台に
おけるワークの底面と臨む位置に上下動自在に設けられ
たバックアップブロックとを有する治具を設け、さらに
ワークが治具にセットされた状態においてスリーブの上
部と当接するパンチと、上下動自在に設けられるととも
にワークが治具にセットされた状態においてスリーブを
貫通してバックアップブロックに係合する圧入ロッドと
を有する圧入ヘッドを設け、圧入ロッドの上動に伴うバ
ックアップブロックの上動に基づいて、スリーブの上部
とワークの底面とをパンチとバックアップブロックとで
挟み込むことによりスリーブをワークに圧入しているの
で、スリーブの圧入時において上記スリーブとワークと
の相互に働く圧入力は、上記圧入ヘッドにしか作用しな
いこととなり、もって本発明に関わるスリーブ圧入装置
によれば、本体フレームや治具等に高い圧入力に耐え得
る強度を持たせる必要がないため、装置全体の小型化お
よび軽量化を達成することができ、併せてスリーブ圧入
時におけるワークの不用意な変形をも未然に防止するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わるスリーブ圧入装置を示す概念的
な全体正面図。

【図２】本発明に関わるスリーブ圧入装置の治具および
ワークリフタを概念的に示す要部正面図。

【図３】治具およびワークリフタを概念的に示す要部側
面図。

【図４】治具およびワークリフタを概念的に示す要部平
面図。

【図５】治具におけるバックアップブロックの支持構造
を示す要部断面側面図。

【図６】治具におけるバックアップブロックの全体平面
図。

【図７】図６の VII−VII 線に沿ったバックアップブロ
ックの断面正面図。

【図８】本発明に関わるスリーブ圧入装置の圧入ヘッド
を示す正面図。

【図９】本発明に関わるスリーブ圧入装置の圧入ヘッド
を示す側面図。

【図１０】圧入ヘッドを示す要部断面正面図。

【図１１】図８のXI−XI線に沿った圧入ヘッドの要部断
面平面図。

【図１２】（ａ）および（ｂ）は、圧入ヘッドにおける
圧入ロッドを示す側面図および底面図。

【図１３】本発明に関わるスリーブ圧入装置の動作態様
を示す概念図。

【図１４】本発明に関わるスリーブ圧入装置の動作態様
を示す概念図。

【図１５】本発明に関わるスリーブ圧入装置の動作態様
を示す概念図。

【図１６】本発明に関わるスリーブ圧入装置の動作態様
を示す概念図。

【図１７】従来のスリーブ圧入装置を示す概念図。

【符号の説明】

１…スリーブ圧入装置、 ３…治具、 ４…圧入ヘッド、 ５…ワークリフタ、 １０…載置台、 １５…バックアップブロック、 ３９…パンチ、 ４３…圧入ロッド、 ＳＢ…シンンダブロック、 Ｓ…スリーブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに挿入されたスリーブを押圧
   することにより、上記スリーブを上記ワークの所定位置
   へ圧入するためのスリーブ圧入装置であって、 上記スリーブの軸線を上下方向に延在させた態様で上記
   ワークを位置決めする載置台を有するとともに、記載置
   台における上記ワークの底面と臨む位置に上下動自在に
   設けられたバックアップブロックを有する治具と、 上記ワークが上記治具にセットされた状態における上記
   スリーブの上部と当接するパンチを有し、かつ上下動自
   在に設けられるとともに上記ワークが上記治具にセット
   された状態における上記スリーブを貫通して上記バック
   アップブロックに係合する圧入ロッドを有する圧入ヘッ
   ドと、 を備えて成り、上記圧入ロッドの上動に伴う上記バック
   アップブロックの上動に基づいて、上記スリーブの上部
   と上記ワークの底面とを、上記パンチと上記バックアッ
   プブロックとで挟み込むことにより、上記スリーブを上
   記ワークに圧入するよう構成したことを特徴とするスリ
   ーブ圧入装置。
2. 【請求項２】 上記バックアップブロックと上記ワ
   ークとの干渉を回避するべく、上記載置台の上方域にお
   いて上記ワークを昇降移動させるためのワークリフタを
   具備して成ることを特徴とする請求項１記載のスリーブ
   圧入装置。