JP4382007B2

JP4382007B2 - ピストンリングの切出し装置

Info

Publication number: JP4382007B2
Application number: JP2005115554A
Authority: JP
Inventors: 清史井口; 美智蔵岡留
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2025-04-13
Also published as: JP2006289572A

Description

本発明は、例えば車両用エンジン部品であるピストンにピストンリングを組付ける際に使用される切出し装置に関する。

従来、例えば車両用エンジン部品であるピストンにピストンリングを組付ける作業は自動化されており、複数枚が積層されたピストンリングを一枚づつ切出してピストンに嵌装するような装置構成が一般的である。この際、ピストンリングの内でも特にオイルリングの上下に嵌装されるサイドリングは、厚みが０．４ｍｍ程度と薄いため、オイルリングの上方または下方に組み付けるためには、一枚づつ確実に切出すことが必要である。
このため、複数枚が積層されたリングを下方から一枚づつ切出す装置として、案内ロッドに嵌合し積層されるリングのうち、最下端より一本上のリングを逃がし手で係止しておき、最下端のリングに向けて上方からエアを吹付けることにより案内ロッドの下方で待機する移送板上に切り出すような技術が知られている。（例えば、特許文献１参照。）
特開平６−２７７９５７号公報

ところが、上記技術のようにエアで切出す技術の場合、ピストンリングには防錆油等のオイルが塗布されているのが一般的であるため、リング同士が密着して離れにくくなっており、一定のエア圧をかけただけでは離間しなかったり、あるいは、離間させるためにエア圧を高めると次のリングまで一緒に離間させたりするような不具合があった。このため、このような不具合を是正するため、エアの吹付けポイントを一点に厳密に絞ったり、センサと組合せて確実に一本づつリングが切出されるようエア圧を強めたり、複数回エアを吹付けたりする等、制御が複雑なものとなっていた。

そこで本発明は、積層されるピストンリングをピストンに組み付けるため、簡素な構成でありながら確実に一枚づつ切出すことができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、マガジンに積層されるピストンリングをマガジン上端部の切出し位置から一枚づつ切出す切出し装置であって、積層されるピストンリングを切出し位置まで所定ストロークづつ上昇させることのできる上昇手段と、少なくとも切出し位置において最上段のリング径を拡径させることのできる拡径手段と、切出し位置において最上段のリングと次段のリングとの間に挿入可能で、先端部には回転時に最上段のリングだけを持ち上げ、次段より下方のリングには負荷を与えないような切欠き部が設けられた縁切り部材と、縁切り部材を縁切り部材の進行方向を回転軸とした軸周りに回転させることのできる回転手段を備え、前記縁切り部材を、最上段のリングと次段のリングとの間に挿入した後、軸周りに回転させることにより最上段のリングを切出すようにしたことを特徴とするピストンリングの切出し装置。

そして、マガジンの形態としては、例えば上方内部を中空部とし、この中空部に軸方向を合わせてピストンを挿入できるようにし、マガジンの外周部にピストンリングを嵌合状態で積層する。そして、中空部内にピストンを挿入してリング嵌装部と切出し位置を位置合わせした後、ピストンリングを最上段の一枚から順次上方に一枚づつ切出すとともに、切出す時点でリング径がピストンの径より大きくなるようにしておけば、切出しと同時にリングは縮径してピストンのリング嵌装部に組付けることができる。
この際、例えば最上段のリングをマガジンの上端部ぎりぎりの位置まで上昇させ、この位置を切出し位置とした後、最上段のリングと次段のリングとの間に縁切り部材を挿入した後、軸周りに回転させて最上段のリングを切出せば、最上段のリングだけの切出しが確実に行われ、二枚が一緒に切出されるような不具合がない。

また本発明では、前記縁切り部材の先端部に、回転時に最上段のリングだけを持ち上げ、次段より下方のリングには負荷を与えないような切欠き部を設けるようにした。そしてこのような切欠き部を設けることにより、次段より下方のリングには全く悪影響がなくなり、しかもより円滑に切出すことができる。

マガジンに積層されるピストンリングを上方から順次一枚づつ切出す装置において、積層されるピストンリングを上昇手段で所定ストロークづつ上昇させ、切出し位置において最上段のリングと次段のリングとの間に縁切り部材を挿入した後、軸周りに回転させて切出すことにより、確実に一枚だけを切出すことができる。しかも、構成は簡素で且つ安価に構成できる。
また、縁切り部材の先端部に、回転時に最上段のリングだけを持ち上げ、次段より下方のリングには負荷を与えないような切欠き部を設けることにより、より円滑に切出すことができる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図１は本発明に係る切出し装置全体の概要を示す平面図、図２は図１を拡大した正面図、図３はマガジンの説明図、図４は昇降手段の説明図、図５は縁切り機構を拡大した平面図、図６は縁切り部材の拡大図、図７は縁切り機構の正面図、図８は図５のＡ−Ａ線断面図、図９はピストンとピストンリングの分解斜視図、図１０はピストンとピストンリングの組付け状態を示す説明図、図１１はピストンリングの組付方法を示す説明図である。

本発明に係るピストンリングの切出し装置は、積層されるピストンリングをピストンに組み付ける際、一枚づつ確実に切出すことができるようにされ、縁切り部材を最上段のリングと次段のリングとの間に挿入した後、縁切り部材を軸周りに回転させることによって切出すことを特徴としている。

そこで、まず本切出し装置を説明する前に、ピストンＰとピストンリングｒの組付状態について図９、図１０に基づき説明する。
図９及び図１０に示すように、ピストンＰには、トップリングｒ_１を嵌装せしめるためのトップ溝ｍ_１と、セカンドリングｒ_２を嵌装せしめるためのセカンド溝ｍ_２と、オイルリングｒ_３や上下一対のサイドリングｒ_４を嵌装せしめるためのボトム溝ｍ_３が形成されており、各リングｒ_１〜ｒ_４には切れ目が形成されて所定範囲内で径の拡大、収縮が自在にされている。なお、本明細書では、これらトップリングｒ_１、セカンドリングｒ_２、オイルリングｒ_３、サイドリングｒ_４を総称してリングｒと称する。

そして、本切出し装置は、いずれのリングの嵌装にも適用することができるが、本実施例では、ボトム溝ｍ_３に一方側のサイドリングｒ４を嵌装する例を代表例として説明する。なお、ボトム溝ｍ_３へのリングの嵌装は、最初にオイルリングｒ_３を組付けた後、上下の隙間にサイドリングｒ_４を組付けるような手順である。

次に、本切出し装置１について説明する。
本切出し装置１は、図１、図２に示すように、上部側にピストンＰ挿入用の中空部２ｈを有するマガジン２と、このマガジン２の外周部に嵌合した状態で積層されるリングｒを所定ストロークごと上昇させる後述の上昇手段３（図４）と、最上段のリングｒを所定の切出し位置にセットするための一対の光センサ４と、最上段のリングｒを切出し位置にセットした後、最上段のリングｒと次段のリングｒとの間に縁切り部材６を挿入するための縁切り機構５を備えており、前記マガジン２の上端部付近には、図３に示すように、上方に向けて径が広がるテーパ部２ｔ（図３）が設けられ、切出し位置におけるリングｒの径を拡大させる拡径手段として構成されている。

そして、図３にも示すように、マガジン２の上部側内部には、前述のように中空部２ｈが形成されており、この中空部２ｈの内径は、ピストンＰを挿入できるよう、ピストン径より大径にされている。
また、中空部２ｈを形成するマガジン２の上端壁部には、直径方向に対面する一対の切欠部７が設けられ、前記一対の光センサ４は、これら切欠部７を結ぶ直線の延長線上に配設されている。そして、この光センサ４は、エリアセンサであり、切欠部７を通して一方側の光センサ４から送信される光量を他方側の光センサ４で検知できるようにされている。そして、下方からリングｒが上昇して切欠部７を覆うようになると、切欠部７を通過する光が遮られるため、受信する光量の関係から最上段のリングｒの位置が算出できるようにされている。

前記上昇手段３は、図４に示すように、ボールネジシャフト８に連結されるリング支持台１０と、ボールネジシャフト８を回転駆動するサーボモータ１１を備えており、リング支持台１０は、積層されるピストンリングｒの最下段のリング下面を支持するとともに、サーボモータ１１の回転駆動によってリングｒを所定ストロークごと上昇させることができるようにされている。
なお、このリングｒを上昇させる際の上昇速度制御は、前記光センサ４によって最上段のリングｒが切欠部７に差し掛かったことが検知されると、それまでの上昇速度を緩めてゆっくり上昇させるよう制御し、最上段のリングｒの僅かな厚み分がマガジン２上に突出した時点（これを切出し位置という。）で上昇を停止させるよう制御するようにしている。

前記縁切り機構５は、図５乃至図８に示すように、ロッドレスシリンダ等の駆動源１２によって所定方向に往復動自在な移動板１３と、この移動板１３の上部に取付けられる支持部材１４を備えており、前記縁切り部材６は支持部材１４の軸受１５によって回転自在に支持されている。
また、前記移動板１３上には、縁切り部材６を軸周りに回転させることのできる回転手段としての回転機構１６が設けられている。

この回転機構１６は、移動板１３に取り付けられるシリンダ支持板１７と、このシリンダ支持板１７に取付けられるシリンダ１８と、このシリンダ１８のロッド１８ａ先端に取付けられる連結板２０と、この連結板２０に上下に取付けられるラックバー２１及びガイドバー２２と、これらラックバー２１及びガイドバー２２を摺動自在に支持し且つ移動板１３に取り付けられるガイド部材２３を備えており、前記ラックバー２１のラック部２１ｒが、前記縁切り部材６の基端側のピニオンギヤ２４に噛合している。

そして、シリンダ１８の作動によってラックバー２１が進退動すると、ピニオンギヤ２４が回転し、縁切り部材６が軸周りに回転するようにされている。
また、縁切り部材６の先端部には、図５に示すように、薄板平板状の片側が部分的に切り落とされた切欠き部６ｋが設けられており、この切欠き部６ｋは、縁切り部材６先端の平面部を水平にして切出し位置の最上段のリングｒと次段のリングｒとの間に挿入した後、縁切り部材６を軸周りに回転させると、最上段のリングｒだけを持ち上げ、次段より下方のリングｒには負荷がかからないような形態にされている。
すなわち、図６の拡大図に示すように、縁切り部材６の回転軸ｊを中心にして切欠き部６ｋが下方に向くように回転させると、切欠き部６ｋ以外の先端部分で上方のリングｒだけを上方に押上げ、切欠き部６ｋの箇所は、下方のリングｒに何ら押圧力を加えることがないようにされている。

以上のようなピストンリングの切出し装置１の作用等について図１１に基づき説明する。
まず、マガジン２に積層したリングｒを上昇手段３で上昇させつつ光センサ４でモニターし、図１１（ａ）に示すように、最上段のリングｒが切欠部７に差し掛かった時点で、それまでの上昇速度を緩めてゆっくり上昇させる。そして、（ｂ）に示すように、最上段のリングｒがマガジン２の上端部に到達し、僅かな厚み分がマガジン２上に突出した時点でサーボモータ１１を停止させる。最上段のリングｒのこの位置が切出し位置である。

次いで、（ｃ）に示すように、マガジン２上端の中空部２ｈにピストンＰを頭部側から挿入し、所定の位置にセットする。この際、本実施例では、ピストンＰのボトム溝ｍ_３には既にオイルリングｒ_３と一方側のサイドリングｒ_４が組み込まれており、ピストンＰのセット位置は、他方側のサイドリングｒ_４を組み込むためのボトム溝ｍ_３の隙間が切出し位置よりやや上方になる位置である。

そして、ピストンＰの位置決めが完了すると、縁切り機構５の駆動源１２が作動して縁切り部材６が前進し、（ｄ）に示すように、その先端部が最上段のリングｒと次段のリングｒとの間に挿入される。
そして、挿入が終えると、回転機構１６のシリンダ１８が作動してラックバー２１、ピニオンギヤ２４の作用によって縁切り部材６が軸周りに回転し、切出し位置の最上段のリングｒを上方に押上げる。すると、（ｅ）に示すように、最上段のリングｒはマガジン２の上端を外れて縮径しながら切出され、所定の隙間に嵌合する。すなわち、自動的に組付けが完了する。

この際、縁切り部材６の切欠き部６ｋの作用により、次段より下方のリングｒには全く負荷がかからず、何らの悪影響もない。

なお、以上の実施例ではリングｒとして一方側のサイドリングｒ_４を代表例にして説明したが、その他のトップリングｒ_１やセカンドリングｒ_２にも適用可能である。
以上のような要領により、複雑な制御も必要なく、確実に一枚だけを切出すことができる。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。

ピストンにピストンリングを組付ける際、積層されるピストンリングに防錆油等が塗布されているような場合でも確実に一枚づつ切出して組付けることができ、複雑な制御回路等が不必要となる。

本発明に係る切出し装置全体の概要を示す平面図図１を拡大した正面図マガジンの説明図昇降手段の説明図縁切り機構を拡大した平面図縁切り部材の拡大図縁切り機構の正面図図５のＡ−Ａ線断面図ピストンとピストンリングの分解斜視図ピストンとピストンリングの組付け状態を示す説明図ピストンリングの組付方法を示す説明図

符号の説明

１…切出し装置、２…マガジン、２ｔ…テーパ部（拡径手段）、３…上昇手段、６…縁切り部材、６ｋ…切欠き部、１６…回転機構、ｒ…リング、Ｐ…ピストン。

Claims

マガジンに積層されるピストンリングをマガジン上端部の切出し位置から一枚づつ切出す切出し装置であって、積層されるピストンリングを切出し位置まで所定ストロークづつ上昇させることのできる上昇手段と、少なくとも切出し位置において最上段のリング径を拡径させることのできる拡径手段と、切出し位置において最上段のリングと次段のリングとの間に挿入可能で先端部には回転時に最上段のリングだけを持ち上げ、次段より下方のリングには負荷を与えないような切欠き部が設けられた縁切り部材と、縁切り部材を縁切り部材の進行方向を回転軸とした軸周りに回転させることのできる回転手段を備え、前記縁切り部材を、最上段のリングと次段のリングとの間に挿入した後、軸周りに回転させることにより最上段のリングを切出すようにしたことを特徴とするピストンリングの切出し装置。