JPH0224324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車エンジンの組立ライン等に
おいて使用される機関ピストンの位置例えば突出
量の測定装置に関するものである。

自動車エンジンの一般的な構成では、ピストン
が組付けられたシリンダブロツクと、同シリンダ
ブロツクの上面に重合されたシリンダヘツドとが
主体を成していて、該ブロツクとヘツドとの重合
面は、ガスケツトでシールされている。

しかして、シリンダ内を往復動するピストン
は、上死点においてシリンダブロツクの上面から
わずかに突出するようになつているが、その突出
量は、ピストン組付寸度の許容誤差やブロツク上
端の撓みなどの範囲内でミクロ的にはバラついて
いる。

この点から、シリンダの燃焼作動のバラつきを
なくすために、厚みの異なる複数種のガスケツト
が準備されていて、エンジンの組立てに当つて
は、ピストンの突出量に対応した厚み種類のガス
ケツトを選択使用してシリンダヘツドとの間をシ
ールさせている。

ところで、ピストンの突出量を測定する従来方
法としては、測定治具を使つてブロツク上面の基
準面を決めた後、各ピストン毎に基準面からのピ
ストン上面の高さを測定していたが（特開昭50−
40905号）、このような従来の方法によると、基準
面に良好な精度が得難いほか、測定に大きな手間
がかかる欠点があり、特に、シリンダブロツクの
縦長が延び、かつピストン数が増える多気筒エン
ジンの場合にこの欠点が著しい。

本発明は、上記欠点を解消するためになされた
ものであつて、すなわち、本発明の目的は、シリ
ンダブロツク毎に機械的操作でピストンの位置を
精密に検測し得るようにした機関ピストンの位置
測定装置を提供することにある。

以下、図示の一実施例に基づいて本発明を説明
する。

実施例の測定装置は、第１図ないし第８図に示
すように、組立工程中のシリンダブロツクＷが搬
送されるコンベアＣの上方空間に配設されてい
て、すなわちコンベアＣに沿つてその直上に架設
されたレール１から懸下されている。なお、第２
図は第１図の左側面から見た図である。

具体的に、レール１上を摺動自在のキヤリツジ
２の図示しない下半部には、操作による空気圧動
力で駆動される昇降機構が取付けられると共に、
同昇降機構の下端には、鉤形をなすヘツド懸下杆
３の図示しない上端が結合されている。

更に、懸下杆３の下面に固設された長箱形の釣
枠４には、シリンダブロツクＷの上方に対接する
箱形の測定ヘツド６が、懸垂機構５を介して吊下
げられている。

また前記シリンダブロツクＷは、前記ヘツド懸
下杆３の鉤形折曲部の内側位置における前記レー
ル１の直下位置に架設された上下二段レール１０
１に、ブロツク懸下杆１０３を介して懸垂支持さ
れており、前記コンベアＣとブロツク懸下杆１０
３の共動により移動せしめられるようになつてい
る。

なお、第１図および第２図に表記された測定ヘ
ツド６は、シリンダブロツクＷの上面に衝合する
位置まで降下した状態、すなわち測定時の状態に
ある。

前記懸垂機構５（第８図参照）は、釣枠４と測
定ヘツド６とを接続して測定ヘツド６の重量荷重
を担持するリンクボール７ならびにチエーン８
と、チエーン８の側傍の等距離の２箇所において
釣枠４下面と測定ヘツド６上面の夫々に固定され
たばね受９，１０間に挾持された１対の成形コイ
ルばね１１とにより形成されていて、これにより
測定ヘツド６は、水平面内の操作外力を受けた場
合に、ばね１１の成形弾力に抗して或程度横振れ
し得るようになつている。

次に、測定ヘツド６の形成態様において、その
骨体構造は、測定ヘツド６下端寄りの基板１２
と、同基板１２の上面の４周に立設された腰板１
３と、同基板１２の中央に立設された吊下板１４
と、長手方向の腰板１３間の上端の２箇所に横架
された１対の枠板１５とにより形成されていて、
吊下板１４と両枠板１５の各幅線の中央に植設さ
れた各支柱１６，１７の上端は、夫々、チエーン
８の下端とばね受け１０にネジ結合されている。

そのほか、腰板１３の上方と基板１２の下方と
は、夫々上部カバー１８と下部カバー１９によつ
て覆われており、また、上述したチエーン８は、
筒形の遊動カバー２０で囲繞されている。

ここで、図示の場合の被測定シリンダブロツク
Ｗ（第１図参照）は、６気筒ブロツクであつて、
すなわち１番〜６番の各シリンダには、夫々にピ
ストンＰが嵌装されており、図示状態では、１番
と６番のピストンＰが上死点にある。

ところで、これらのピストンＰに対向する位置
の基板１２上面の６箇所には、各保持筒２１の下
端つばが固定されると共に、基板１２の同固定箇
所の中心には、貫通孔が開けられている。

更に、保持筒２１の内孔の上端には、差動トラ
ンス、空気マイクロあるいは磁気検出器などより
成るスピンドル形の検出器２２の下半部が固着し
て取付けられると共に、同検出器２２のスピンド
ル下端に一体結合されて内孔を垂下する測定シヤ
フト２３の下端には、測定レバー２４の中点をシ
ーソー自在に支承する軸受ブロツク２５が固着さ
れている。

しかして測定レバー２４の両端には、１対の測
定子２６が下向きに突設されていて、各測定子２
６は、測定するピストンＰ上面の直径上の対称２
点に対接している。

なお、軸受ブロツク２５は、測定子２６に対し
て適当な測定圧を付加するための圧縮ばね３６に
より、常に下向きに押圧付勢されている。

次に、各保持筒２１の片側側傍に穿開された基
板１２の保持孔には、スピンドル形の基準用検出
器２７の中間部が固着して取付けられると共に、
基準用検出器２７の測定スピンドル２８の下端
は、シリンダブロツクＷの上面に対接している。

更に、基板１２の一方の長手端部の中央箇所
と、他方の長手端部の側方の２箇所との計３箇所
の各取付孔には、下向きに突出した基準足２９
が、高さ調整可能に保持されると共に、基板１２
の片側の長手方向の２箇所の取付孔には、シリン
ダブロツクＷの対向箇所に突設され位置決めピン
（図示せず）に嵌合するためのブツシユ３０が、
高さ調整可能に下向きに突出して保持されてい
る。

そのほか、吊下板１４の両側傍の基板１２上に
円孔が開けられていて、各円孔には、丸胴形の電
磁石３１の上半部が挿嵌されており、しかして各
電磁石３１は、基板１２上に固定された丸蓋状の
取付板３２の下面にねじ止めされている。

なお、この電磁石３１は、永久磁石にコイル巻
きされたものであつて、通電により磁性が消去さ
れるようになつており、これは、測定時において
検出器２２及び基準用検出器２７に及ぼす前記電
磁石３１による電界干渉を防止する目的でなされ
ている。

最後に、測定ヘツド６の両長手端面の各腰板１
３の外面には、操作ベース３３が固設されてい
て、同ベース３３の中心には、直状の転動可能の
操作取手３４が張出すると共に、同取手３４の下
方には、操作レバー３５が張出しており、しかし
て、ベース３３の内側に付設された図示しない昇
降制御スイツチと電磁石制御スイツチとは、
夫々、取手３４の軸廻し操作とレバー３５の握り
操作によつて駆動されるようになつており、すな
わち何れか一方の取手３４を右回し（または、左
回し）することにより、キヤリツジ２の昇降機構
が昇動（または、降動）し、また、何れか一方の
レバー３５を握り（または、離す）ことにより、
電磁石３１に通電（または、不給電）して、磁力
を消去（または、発生）させるようになつてい
る。

なお、下部カバー１９の底板には、下記各部材
を逃げるための窓孔が開けられていることは言う
までもない。

測定子２６、スピンドル２８、期準足２９、ブ
ツシユ３０、電磁石３１。

ここで、以上のように構成された実施例の測定
装置の操作と作動について述べるが、装置が使用
されていない状態では、測定ヘツド６は、シリン
ダブロツクＷの上面の高さより若干高い位置に挙
上されている。

先ず、測定されるシリンダブロツクＷがブロツ
ク懸下杆１０３に支持された状態でコンベアＣ上
の所定位置に移送された後は、何れか一方の取手
３４を下降操作して、シリンダブロツクＷよりわ
ずかに高い高さまで測定ヘツド６を下げる。

次で、レバー３５を握つたまゝすなわち電磁石
３１を無磁力状態に保つたままで取手３４を水平
に押すことにより、キヤリツジ２をシリンダブロ
ツクＷの直上に移動させ、その後、ブツシユ３０
の位置をシリンダブロツクＷの位置決めピンに導
きながら測定ヘツド６を下降させ、更に、ブツシ
ユ３０が嵌合した後に、３箇所の基準足２９の全
部がブロツクＷ上面に衝合した処で取手３４とレ
バー３５から手を離す。

これにより、測定ヘツド６は、下降を停止する
と共に、３点当接作用と電磁石３１の吸着作用と
により密にシリンダブロツクＷ上面に重合し、こ
の状態では、基準用検出器２７の各スピンドル２
８がシリンダブロツクＷの上面に所定の測定圧で
当り、これにより各シリンダ位置におけるシリン
ダブロツクＷ上面の高さが検測される。

次で、シリンダブロツクＷのクランク軸を360゜
回転させる間に、上死点に上昇したピストンＰの
上面が、対向する１対の測定子２６に当つてばね
３６の測定圧で測定レバー２４を押し上げ、これ
により、各ピストンＰの上死点高さが検測され
る。

全ピストンＰの検測が終つた時点、すなわちク
ランク軸が１回転した後は、測定完了信号に基づ
く上昇指令により測定ヘツド６はシリンダブロツ
クＷの上方に自動的に上昇する。最後に、ブロツ
ク懸下杆１０３のコンベアＣに沿つた移動により
シリンダブロツクＷを送出し、このような操作を
繰返すことにより、連続的に多数のシリンダブロ
ツクＷを効率良く測定することが可能である。

ところで、上記検測値から各ピストンの突出量
を求めるには、次の２つの方法がある。

(a) 基準面からの高さによる方法 ３箇所の基準足２９を通る基準面の高さは既
知の固定値であるので、演算によつて各検出器
２２の上記検測値から突出量を求める。

この方法は、シリンダブロツクＷの上面が精
密平面に仕上げられている場合に採られるもの
であつて、この方法を採る時には、基準用検出
器２７を使わないことは言うまでもない。

(b) 個別基準面からの高さによる方法 各検出器２２の検測値と、同検出器２２側傍
の各基準用検出器２７の検測値との較差によつ
て突出量を求める。

この方法は、シリンダブロツクＷの上面の仕
上げ精度が悪い場合に採られる。

このようにして求められた各ピストンＰの突
出量から、組付けに使用するガスケツトの厚み
種類を選択するには、シリンダブロツクＷ内の
全ピストンの突出量の最大値又は平均値に基づ
いて選択するのが普通である。

このような実施例装置の作動においては、測
定がすべて機械的操作によつて行われることか
ら、基準面の精度が安定し、かつ気筒数の多少
に拘らず高速測定が可能である。

なお、上記実施例では固定されたシリンダヘ
ツドに対して測定ヘツドを上方から降下させて
測定しているが、この逆に測定ヘツドの方を固
定しておき、シリンダヘツドを下方から上昇さ
せるようにしても測定が可能である。

以上述べたように、本発明に係る機関ピストン
の位置測定装置によれば、気筒数と同数の検出器
を、測定ヘツドに列設させると共に、測定ヘツド
の下面に基準用検出手段を突設せしめ、その測定
ヘツドをシリンダヘツドの上面に対し相対移動さ
せて各ピストンの突出高さを検測させるように構
成したので、測定基準面の安定により高精度の測
定が得られるほか、多気筒シリンダブロツクに対
しても高速測定が可能となり、このように、この
種位置測定の作動特性を高める効果がある。

また、本発明によれば、検出器２２による測定
面がシリンダ内で往復運動するピストンＰの上面
であつて測定面がミクロ的に傾く問題点がある
が、検出器２２の検出端の測定子２６は、中点が
揺動自在に支持された測定レバー２４の両端に保
持された２個の測定子２６により形成されて、２
点の平均値を測定値としているので、上記の傾き
があつても測定誤差が生ぜず正確な測定を行なわ
せることができる効果がある。

またさらに、本発明によれば、測定ヘツド６
を、電磁石３１により、測定位置にある多気筒シ
リンダブロツクＷに吸着させるようにしたので、
横方向に長く且つ重い構造を有する多気筒シリン
ダブロツクＷと測定ヘツド６との測定時における
相対的な移動を強制的に停止させると共に測定ヘ
ツド６との位置関係を正確に保つことが出来、正
確な測定を行なわせることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す機関ピスト
ンの位置測定装置の正面図、第２図は、同側面
図、第３図は、第１図の−線における平断面
図、第４図は、第３図の−線における正断面
図、第５図は、第４図の−線における側断面
図、第６図は、第４図の測定レバー部の拡大図、
第７図は、第６図の側断面図、第８図は、第１図
の懸垂機構の拡大図である。 Ｐ…ピストン、Ｗ…シリンダブロツク、６…測
定ヘツド、２２…検出器、２４…測定レバー、２
６…測定子、２７…基準用検出器、２８…スピン
ドル、２９…基準足。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多気筒シリンダブロツクＷに組付けられた複
   数の各ピストンＰの上死点における該ブロツクＷ
   上面からの位置を測定するための機関ピストンの
   位置測定装置において、 多気筒シリンダブロツクＷの上面に対して相対
   移動可能に設けられた測定ヘツド６と、 前記測定ヘツド６に設けられた前記シリンダブ
   ロツクＷの上面に当接しうる基準用検出手段と、 前記測定ヘツド６に装着され前記複数の各ピス
   トンＰに当接しうる位置に対向して設けられた複
   数の検出器２２であつてその各検出端の２個の測
   定子２６を両端に保持する測定レバー２４の中点
   が揺動自在に支持された構成になる検出器２２
   と、 前記測定ヘツド６に装着され前記多気筒シリン
   ダブロツクＷに係脱自在に吸着される電磁石３１
   と を具備し、 前記基準用検出手段が前記多気筒シリンダブロ
   ツクＷの上面に衝合した状態で、前記検出器２２
   の測定子２６が上死点にあるピストンＰの上面に
   当接したときに、ピンストンＰ位置が検知される
   ように形成されていることを特徴とする機関ピス
   トンの位置測定装置。 ２ 前記基準用検出手段は、前記測定ヘツド６に
   固設された基準足２９により構成され、該基準足
   ２９が、前記多気筒シリンダブロツクＷの上面に
   衝合した状態における前記検出器２２の出力信号
   に基づきピストンＰ位置が検知されるように形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の機関ピストンの位置測定装置。 ３ 前記基準用検出手段は、前記測定ヘツド６の
   前記複数の各検出器傍箇所に設けられ下端が前記
   多気筒シリンダブロツクＷの上面に衝合する複数
   の基準用検出器２７により構成され、前記検出器
   ２２の出力信号と、その側傍の前記基準用検出器
   ２７の出力信号との両信号に基づき、ピストン位
   置が検知されるように形成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の機関ピストン
   の位置測定装置。