JPS6239128A

JPS6239128A - 冷し嵌め装置

Info

Publication number: JPS6239128A
Application number: JP17735985A
Authority: JP
Inventors: Yuujirou Bandou; 坂東　雄史郎; Kentaro Tomita; 健太郎富田
Original assignee: ENSHU CLOTH KK
Current assignee: ENSHU CLOTH KK
Priority date: 1985-08-12
Filing date: 1985-08-12
Publication date: 1987-02-20
Also published as: JPH0468091B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、液体窒素などの極低温液化ガスで條合部品を
冷却し、その縮み代を利用して嵌め込むパめの、新規な
冷し嵌め技術に関するものである。

「従来技術と問題点」機械部品のはめあいにおいて、パーツ類を液化窒素など
で冷却し、その縮み代乞利用してはめ込む、冷し嵌め装
置がある。この技術は、シリンダヘッドへのバルブシー
トの嵌入、各種プランジャーライナー、コンプレッサー
ライナー、シリンダライナーの嵌め込み、歯車等の車軸
の嵌め込みなど多く利用さｎている。

上記冷し嵌め装置は、パーツ！直接に液体窒素に浸す方
法（解放型）であるため、液体窒素が外気に直接触ｎて
熱を吸収し気化する。その消費量が多くランニングコス
トを高めるばかりか、液体窒素が、パーツに直接接触す
ることとなり、管理上好ましくない。また、パーツや圧
入ヘッドに霜付現象が現わγＬｓ霜対宋が開示となって
いる。こｎかためにパーツの通過路乞妨げたり嵌入条件
の均一性が保証さｎない。

「問題点を解決するための手段」本発明は、前述の如くパーツを直接液体窒素に浸す方法
（解放型）における冷し嵌め装置の問題点に鑑みてなさ
ｎたもので、液体窒素の消費量の大幅な節約によるラン
ニングコストの削減とパーツや圧入ヘッドへの霜付現象
を対策し易くした、新規な冷し嵌め技術を提供すること
を目的とする。

即ち、本発明は、極低温で気化しやすい液体窒素を中空
の冷却筒内に供給すると共に、この冷却筒内の部品通路
内を通過するパーツを間接冷却するようにした冷し嵌め
方法である。

更に、本発明は、パーツフィーダ、ディストリビュータ
、ワーク押し込み装置、冷却筒、圧入ヘッド、ワーク、
クランプ等からなる冷し嵌め装置であって、上記冷却筒
を三重のパイプ構成とし、この冷却筒の中間層に液体窒
素を供給すると共に、外周層に断熱性能をもたせ、内周
層に部品（パーツ）の冷却用通路を設けた冷し嵌め装置
としたものである。

本発明は、上述のような間接冷却方式としだものである
から、パーツの冷却効果を損うことがないのは勿論のこ
と、液体窒素の消費量が解放型（従来方式）に較べて大
幅（約１／６）に削減さｎ、そして、気化した窒素ガス
の冷却筒からの排除（回収）作用にも優ｎた機能？発揮
することができる。こｎにより、ランニングコストが大
幅に削減される。また、液体窒素がパーツや圧入ヘッド
と直接接触しないので、霜付現象の対策がしやすい。

こｎかために安定した冷し嵌め動作を保証することがで
きる。

「実施例」以下、本発明の冷し嵌め技術に係わる冷し嵌め方法とそ
の装置を、シリンダヘッドへのバルブシートの冷し嵌め
の実施娑様に基づいて詳細に説明する。

第２図は、本発明に係わる間接冷却方式の冷し嵌め装置
１００の全体亭１４成を示している。図中において、１
は冷し嵌めするパーツ（バルブシート）２０ホツパーで
あり、ベルトコンベア３によってこのパーツがエレベー
タ４側へ軟動送りさｎている。上記エレベータ４は、駆
動モータＭによって矢印方向へベルトコンベア４（Ｌを
巡回させ、７ツク４ｈがパーツ２を１つずつ上昇搬送す
る。エレベータ４の途中まで上昇搬送したパーツ２は、
計測判別装置５へ送り込まｎｌここでパーツ（バルブシ
ート）２の表裏判別と外径測定とが行ゎｎ１表裏が揃え
らｎると共に、不良品が排除さｎる。検査済みのパーツ
は、別の搬送手段６によって分配器７へ運ばｎ、ここで
冷し嵌め装置１００のワークＷ及び圧入ヘッド１０の数
に応じてパーツ２を分配する（圧入ヘッドが１つであれ
ば分配器７は、必要ない）。８は順次送り込まわるパー
ツを縦列貯蔵するマガジンローダで、機台９の機枠９ａ
に植立させた支柱１１に支持さｎている。このマガジン
ローダ８の下方には、パーツ２を１つずつ間欠送りする
ためのパーツ押し込み装置１２を備えており、圧入ヘッ
ド１０の作動によるパーツ（バルブシート）２のワーク
Ｗへの冷し嵌めごとに同期動作する関係になっている。

ストッパー１３が第２図の破線の状態でパーツを一時停
止し、実線の状態でパーツを落下させた後、パーツを確
実に押し込む。２ｏは三重パイプ構造（詳細は第１，３
図で説明）の冷却筒で、この冷却筒内のパーツ冷却通路
（後記）で縦列貯蔵さｎた最下パーツは、駆動源たるシ
リンダＣ１による圧入ヘッド１ｏの後退時に、パーツ受
け１５に落下静止する。従って、圧入ヘッド１ｏが後退
時にワークＷは、クランプ装置３ｏのアンクランプ状態
後にワーク搬送体１６によって搬出され、新しいワーク
が搬入さｎる。上記冷却筒２ｏには、極低温液化ガスの
１つである例えば液体窒素Ｎ２が液体、気体分離用のタ
ンク１４を介して供給される。

なお、上記各部材１０〜３ｏは機枠９αに固設さｎてい
る。

次に、本発明要部を第１，３図で詳細に説明する。先ず
、第１図の概容図において、冷し嵌め装置１００　ｊよ
、ワーク（シリンダヘッド）Ｗのクランプ装［３０と、
圧入ヘッド１ｏと、ワーク押し込み装置１２と、冷却筒
２０等からなる。ワーク押し込み装置１２は第２図で説
明済みであり、シリンダｃ２の昇降動によってストッパ
ー１３を作動する。三重パイプ構成の冷却筒２０は、第
１，３図の如く、中心部（内周層）を軸芯方向に貫通さ
せたパーツ（バルブシー）　）　２−−−の冷却通路２
０ａと、液体窒素Ｎ２の供給を受けて通路２０αのパー
ツ２を間接冷却する中間層２０ｂと、中間層２０６の温
度上昇を抑える断熱機能をもたせた外周層２０ｃからな
る。上記中間層２０３への液体窒素Ｎ２の供給量は調節
弁■１によって行わｎる。

ワーク（シリンダヘッド）Ｗのクランプ装置３０は、搬
送体１６でアンクランプ状態のクランプユニット３０ａ
空間内へ搬入さｎたワークＷを基準面３０ｂとこのロケ
ートピン３１にクランプユニット３０Ｌ：Ｌを押圧する
シリンダＣ３と、シリンダＣ３の駆動でクランプユニッ
ト３０ａを進退動させるためのガイド部材（コロ）３２
・・・と、傾斜したワークＷの側面Ｗａに直角に接触す
る当接室（球面座）３００等からなり、シリンダＣ３と
クランプユニット３０ａとは部材３３〜３６からなるリ
ンク連結で結ばｎている。更に、上記クランプ装＠３０
には、クランプユニット３０αの緩みどめ手段であるく
さびユニット４０αを備え、ガイド而３７に沿って昇降
動させるべく、シリンダＣ４と部材３８．３９を介して
連結さｎている。上記くさびユニット４０αの側面２カ
所には、テーパ面４０ｂ、４０ｃが設けらｎｌこｎがク
ランプユニット３０ａの側面２カ所のテーパ面３０，７
　、３０１と対面し、クランプ時に下降してクランプの
緩みを防ぐ構成となっている。

圧入ヘッド１０は、シリンダＣ１によって第３図の如く
最前進したワークＷの嵌合溝Ｗｂへのパーツ２の嵌入（
圧入）状態と、１点鎖線で示すもどり待機位置と第１図
破線の最後退の態様をとる。この圧入ヘッド１０は、そ
の先端１０（Ｚにパーツ２の吸着手段をもち、また、中
腹部に設けた二重構造の４’ａｍ　１０ｂ、　　ｌｏｃ
とバネ１０ｄ　、　１０ｇからなるハンマリング機構５
０す備え、第３図の如く圧入ヘッド１０が最前、進状態
で、このシリンダを貧（小ストロークで揺動させると、
先端１０ａにハンマリング作用を呈する。上記圧入ヘッ
ド１０のストローク位置は、マルチリミットスイッチＬ
Ｓが圧入ヘッド１０と一体のトリップパー５１のドッグ
５１α、　、５１ｂ、　５１ｃ、　５１．ｚによって検
出され、後記の油圧回路の信号源となっている。なお、
前述、クランプ装置ツ）　３０αのクランプ、アンクラ
ンプは２つの近接スイッチＬＳＩ、　Ｌｓ２によって突
片Ｃを検出し、その信号源となる。

最後に、上述圧入ヘッド１０にハンマリング機能を発生
させる油圧回路の一実施例を第４図に紹介する。油圧源
ｐｏからの高圧用配管ｐ１．　Ｐ２はタンクに連なる低
圧用配管である。圧入ヘッドｘｏを前進、後退、停止さ
せるための３位置切換弁ｖ２　（［ｉｌＵ示はヘッド前
進中）と、ドッグ５１ｂがマルチリミットスイッチＬｌ
−作動させると早送り前進な遅送り前進に切替える切換
弁ｖ３と、ドッグ５１ｃがスイッチＬＳを作動させる最
前進の圧入時に、圧力ヘッドにハンマリング動作を発生
させるべく、前後配管Ｐ３＋た圧入ヘッド１０は、切換
弁■２の作用で後退勤し、ドッグ５１ａがスイッチＬＳ
を作動させたところがストロークエンド°となる。

第５図は、各部材１０．、１２．２０．３０の動作状態
を示すフローチャートであり、以下簡略に説明する。

先ず、ワーク押し込み装置１２の動作で１つのパーツ（
バルブシート）２がマガジンローダ８から冷却筒２０へ
供給（パーツイン）さｎる。この後、アンクランプ状態
のクランプユニット３０α内へワーク（シリンダヘッド
）Ｗが供給され、クランプユニットでクランプ後にくさ
びユニツ）　４０ａが作動して緩みどめさｎる。次に、
圧入ヘッド１ｏがもどり待機位置より後退端に後退し、
バルブシートを落下させた後、後退端から早送りで前進
をはじめ、冷却筒２０の下で待機中のパーツ（バルブシ
ート）受渡しをする。圧入ヘッド１０がワークＷに接近
したところで、ゆっくりした前進動に切替えらｎ冷却さ
りたノぐ一ツをワークの嵌合溝Ｗｂに圧入する。

この圧入状態でシリンダＣＩ及びハンマリング機構５０
を介して圧入ヘッド１０に静止したハンマリング作用を
数秒間伝える。

続いて、前進端にある圧入ヘッド１０はもどり待機位置
へ戻さｎｌここで一時停止してワークの交換後、この点
より更に後退する。この途上（冷却筒の下端部から圧入
ヘッドが退却するとき）で、冷却筒２０の最下位置にあ
る冷却されたパーツ（バルブシート）２が圧入ヘッドの
軌道上のパーツ受け１５へ落下供給さｎる。以上でワー
クＷへのパーツ２の冷し嵌め作用の１サイクルが終了し
、以下同様の作用を繰り返す。

なお、冷し嵌めに失敗したパーツは排除シュート５１（
第３図）へ圧入ヘッドの後退時に放出さｎる。また、上
記作用から、液体窒素が冷却筒内に納めらｎてその消費
量が抑えられ、且間接冷却により霜付現象の対策もし易
いことが理解できる。

更に、本発明は、シリンダヘッドへのバルブシートの冷
し嵌めについての実施例で説明したが、この実施例に限
定さｎるものでないのは勿論である。そして、冷却用の
液化ガスも他の空気、アルゴン、クリプトン等適当なも
のが使用できる。また、上記実施例では、圧入ヘッドに
ハンマリング機能を付加させているが、この機能を省略
しても作用上、特に問題はない。

「効果」本発明は、上述のように、気化しやすい液体窒素等を中
空の冷却筒内に供給すると共に、この冷却筒内の部品通
路内を通過するパーツを間接冷却する新規な冷却方法及
びその装置としたから、パーツの冷却効果を損うことな
く、液体窒素の消費量が解放型（従来の直接冷却方式）
と比較して大幅（従来の１／６）に削減さｎ１更に気化
した窒素ガスの冷却筒からの排除（回収）作用にも優ｎ
た機能を発揮する。こｎにより、ランニングコストが大
幅に削減さｎ１熱間圧入方式と比較しても約１／３以下
のランニングコストになることが実証された。そして、
液体窒素がパーツや圧入ヘッドと直接接触しないので、
霜付現象の対策がし易い。

こｎかために安定した冷し嵌めと高精度圧入が保証さｎ
る。これは、シリンダヘッド・バルブシートの圧入側に
おいて、従来の他方式によるものより、エンジン性能の
向上が図らｎていることから実証さｎるなど、多く効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷し嵌め装置の概容図、第２図は本発
明装置及びその周辺装置を示す正面図、第３図は本発明
要部を拡大して示す一部切欠断面図、第４図は圧入ヘッ
ドの油圧回路図、第５図は本発明の動作順序を示すフロ
ーチャート図である。２−−−パーツ（バルブシート）、Ｗｏ・・ワーク（シ
リンダヘッド）、１０・・・圧入ヘッド、１０ｂ。１０ｃ・・・軸筒、１２・・・ワーク押し込み装置、１
５・・・パーツ受け、２０・・・冷却筒、２０α・・・
内周層（冷却通路）、２０ｂ・・・中間層、２０ｃ・・
・外周層、Ｎ２−・液体窒素、ｖｌｏ・・Ｎ２の調節弁
、３０・・・クランプ装置、３０α−・Ｏクランプユニ
ット、３０ｂ＠ｌ＋嘩準面、３２・ｌＩ＠コロ、４０α
・・・くさびユニット、０１〜Ｃ４・・・シリンダ、Ｗ
ｂ・・・嵌合溝、ＬＳ−−−マルチリミットスイッチ、
■２〜■６・・・各種弁、１００・・拳冷し嵌め装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液体窒素などの極低温液化ガスで嵌合部品を冷却
し、その縮み代を利用した冷し嵌めにおいて、気化しや
すい液体窒素などを中空の冷却筒内へ供給すると共に、
この冷却筒内の部品通路内を通過するパーツを間接冷却
させることを特徴とする冷し嵌め方法。
（２）少くともパーツのワーク押し込み装置、圧入ヘッ
ド、ワーク・クランプ、パーツの冷却筒等からなる冷し
嵌め装置において、上記冷却筒を液体窒素などの供給を
受ける中間層、断熱性をもたせた外周層、パーツの冷却
用通路を設けた内周層からなる三重構造としたことを特
徴とする冷し嵌め装置。