(57)【要約】【課題】ピストンリングの飛び出しを抑制することが可能なピストンリングの組み付け装置を提供することを課題とする。【解決手段】複数のピストンリングを厚さ方向に積層した状態で保持する保持部と、前記複数のピストンリングのうち１つの内周面を径方向の外側に向けて押圧することで、前記複数のピストンリングから前記１つのピストンリングを分離する複数の分離部と、を具備し、前記複数の分離部は、前記ピストンリングの合口から近いものから順に前記ピストンリングを押圧するピストンリングの組み付け装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピストンリングを厚さ方向に積層した状態で保持する保持部と、
前記複数のピストンリングのうち１つの内周面を径方向の外側に向けて押圧することで、前記複数のピストンリングから前記１つのピストンリングを分離する複数の分離部と、を具備し、
前記複数の分離部は、前記ピストンリングの合口から近いものから順に前記ピストンリングを押圧するピストンリングの組み付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はピストンリングの組み付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のピストンの溝にはピストンリングが取り付けられる。積層された複数のピストンリングのうち１つを押し広げ、ピストンに組み付ける技術がある（特許文献１など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−５６５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ピストンリングに急激に力を加えると、積層されたピストンリングから１つを分離する際にピストンリングが飛び出してしまい、組み付けが困難となる場合がある。そこでピストンリングの飛び出しを抑制することが可能なピストンリングの組み付け装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、複数のピストンリングを厚さ方向に積層した状態で保持する保持部と、前記複数のピストンリングのうち１つの内周面を径方向の外側に向けて押圧することで、前記複数のピストンリングから前記１つのピストンリングを分離する複数の分離部と、を具備し、前記複数の分離部は、前記ピストンリングの合口から近いものから順に前記ピストンリングを押圧するピストンリングの組み付け装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
ピストンリングの飛び出しを抑制することが可能なピストンリングの組み付け装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）は実施形態に係る組み付け装置を例示する断面図である。
【図２】図２（ａ）は組み付け装置を例示する平面図である。図２（ｂ）はピストンリングの一部を拡大した正面図である。
【図３】図３は組み付け装置を例示する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本実施形態のピストンリングの組み付け装置１００について説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は実施形態に係る組み付け装置１００を例示する断面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、組み付け装置１００は、マガジン１０（保持部）、拡張爪１２（分離部）、可動部材１４、カップ１６およびプレート１８を備える。
【０００９】
マガジン１０はＺ軸方向に延伸する筒状の部材である。マガジン１０の外周面に複数のピストンリング２０が配置されている。マガジン１０およびピストンリング２０よりも外側にプレート１８が設けられている。プレート１８は例えば円筒形であり、マガジン１０を囲む。
【００１０】
マガジン１０の下側（−Ｚ側）にカップ１６が取り付けられている。カップ１６の直径はマガジン１０およびピストン３０の直径より大きく、カップ１６の外周面はマガジン１０の外周面よりも外側に位置する。カップ１６の上面より−Ｚ側には空洞が形成され、空洞にピストン３０を挿入することができる。カップ１６の上面は、例えばＺ軸と直交するようにマガジン１０の内側に向けて延伸し、ピストンリング２０を下から支持する。カップ１６の上面の中央部には、上面をＺ方向に貫通する開口部１６ａが設けられている。
【００１１】
マガジン１０およびカップ１６の内側に可動部材１４が設けられている。可動部材１４は開口部１６ａ内に位置し、開口部１６ａを貫通する。可動部材１４の下面１４ａはカップ１６の上面よりも下側に位置する。可動部材１４は−Ｚ側から＋Ｚ側にかけて先細りのテーパ形状であり、斜面１４ｂを有する。
【００１２】
マガジン１０と可動部材１４との間であって、カップ１６の上面に複数の拡張爪１２が設けられている。拡張爪１２のうち＋Ｚ側であって、内側の端部には斜面１１が形成されている。斜面１１は、可動部材１４の斜面１４ｂと同じ傾斜角を有し、斜面１４ｂに対向する。拡張爪１２のうち斜面１１より−Ｚ側であって、外側の端面１３はピストンリング２０の内周面に対向する。後述のように、複数の拡張爪１２を大きさに応じて拡張爪１２ａ〜１２ｃと記載することがある。また、図１（ａ）および図１（ｂ）では拡張爪１２のうち拡張爪１２ａおよび１２ｃを示している。
【００１３】
図２（ａ）は組み付け装置１００を例示する平面図であり、拡張爪１２の端面１３に対応する平面を図示する。図２（ａ）に示すように、ピストンリング２０は合口２２を有する。カップ１６上に大きさの異なる拡張爪１２ａ〜１２ｃが配置されている。ピストンリング２０の合口２２に近い方から順に、２つの拡張爪１２ａ、２つの拡張爪１２ｂおよび１つの拡張爪１２ｃが設けられている。拡張爪１２ａ〜１２ｃはそれぞれピストンリング２０の径方向に沿って延伸し、放射状に配置されている。線分Ｌは、ピストンリング２０の直径に重なり、拡張爪１２ｃと合口２２とを結ぶ線分である。２つの拡張爪１２ａおよび２つの拡張爪１２ｂは、それぞれ線分Ｌに対して線対称に配置されている。拡張爪１２ｃは合口２２に対向する。
【００１４】
図２（ａ）に示すように、ピストンリング２０の径方向における拡張爪１２ａの長さＬ１は、拡張爪１２ｂの長さＬ２より大きい。拡張爪１２ｂの長さＬ２は、拡張爪１２ｃの長さＬ３より大きい。なお、長さＬ１〜Ｌ３は、拡張爪１２ａ〜１２ｃのうち、端面１３を含む平面内における長さである。すなわち、拡張爪１２ａの端面１３と開口部１６ａとの距離は、拡張爪１２ｂの端面１３と開口部１６ａとの距離より大きい。拡張爪１２ｂの端面１３と開口部１６ａとの距離は、拡張爪１２ｃの端面１３と開口部１６ａとの距離より大きい。拡張爪１２ａ〜１２ｃの開口部１６ａ側の端部と開口部１６ａとの距離は互いに同程度である。
【００１５】
図２（ａ）に示すように拡張爪１２ａは例えばＬ字状であり、端面１３の幅は反対側の端面よりも大きい。拡張爪１２ｂおよび１２ｃは例えばＩ字状である。拡張爪１２ａ〜１２ｃは例えば不図示のバネなどに連結され、径方向において開口部１６ａに近づく力を受ける。
【００１６】
図２（ｂ）はピストンリング２０の一部を拡大した正面図であり、下側のものをピストンリング２０ａ、上側のものをピストンリング２０ｂとする。下側のピストンリング２０ａと上側のピストンリング２０ｂとは接触している。ピストンリング２０は例えば金属製であり、全周にわたって厚さ方向に交互に凹凸が形成された波形状のリング部材である。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、複数のピストンリング２０は合口２２をそろえた状態でマガジン１０に厚さ方向に積層される。ピストンリング２０は合口２２を有するため、径方向に拡張可能である。組み付け装置１００は、拡張爪１２ａ〜１２ｃを用いて複数のピストンリング２０のうち最下段のものを分離し、ピストン３０の溝３２に組み付ける。
【００１８】
次に、ピストンリング２０の組み付けについて説明する。図１（ａ）においては、ピストン３０は可動部材１４から離間し、拡張爪１２の端面１３はピストンリング２０から離間している。ピストンリング２０は拡張爪１２により拡張されておらず、カップ１６に支持されている。
【００１９】
図１（ｂ）に示すように、例えば作業者がピストン３０をカップ１６内において上側（＋Ｚ側）に押し上げることで、ピストン３０の上面が可動部材１４に接触する。可動部材１４はピストン３０により押し上げられる。可動部材１４の斜面１４ｂと拡張爪１２の斜面１１とが接触するため、可動部材１４の上昇に伴い拡張爪１２は径方向にスライドする。拡張爪１２の端面１３が複数のピストンリング２０のうち最下段のものの内周面を押圧し、ピストンリング２０を拡張する。これにより複数のピストンリング２０から最下段の１つが切り出される。
【００２０】
より詳細には、拡張爪１２ａ〜１２ｃの長さが互いに異なるため、押圧のタイミングも拡張爪ごとに異なる。可動部材１４の上昇により、拡張爪１２ａ〜１２ｃは同等のタイミングで径方向にスライドを開始する。拡張爪１２ａ〜１２ｃのうち、最も長い拡張爪１２ａが最初にピストンリング２０に接触し、押圧し始める。次に拡張爪１２ｂが押圧し、最後に最も短い拡張爪１２ｃが押圧する。すなわち、合口２２側から順にピストンリング２０を徐々に拡張する。
【００２１】
例えば作業者が、切り出された１つのピストンリング２０をピストン３０の溝３２に組み付ける。ピストンリング２０の切り出し後、ピストンリング２０の列が一枚分落下する。可動部材１４が図１（ａ）の位置に戻ることで、拡張爪１２ａ〜１２ｃも元の位置に戻る。組み付け装置１００は上述の動作により、さらに１つのピストンリング２０を切り出し、組み付ける。
【００２２】
ピストンリング２０を組み付けるには、ピストンリング２０の飛び出しを抑制することが重要となる。図２（ｂ）に示すように、ピストンリング２０ａとピストンリング２０ｂとが接触しているため、拡張爪１２が下側のピストンリング２０ａに径方向外側の力を加えると、ピストンリング２０ｂからは内側に戻そうとする力が加わる。ピストンリング２０ａがピストンリング２０ｂから分離すると、内向きの力が減少し、外向きの力が増大する。複数の拡張爪１２が同時にピストンリング２０ａに力を加えると、分離時に大きな力が急激に生じる。このためピストンリング２０ａがカップ１６側に飛び出し、組み付けが困難となる。
【００２３】
本実施形態によれば、拡張爪１２ａ〜１２ｃがピストンリング２０の合口２２から近い順にピストンリング２０を押圧する。これにより、すべての拡張爪１２が同時にピストンリング２０を拡張する場合に比べて、ピストンリング２０ａにはたらく外向きの押圧力が小さくなり、内向きの力も小さくなる。したがってピストンリング２０ｂからの分離時にピストンリング２０ａに加わる力も小さくなる。この結果、ピストンリング２０ａの飛び出しを抑制し、ピストン３０に組み付けることができる。
【００２４】
ピストンリング２０のうち、合口２２に近い位置は遠い位置に比べて拡張しやすい。したがって、拡張爪１２ａ〜１２ｃのうち合口２２に近いものから順にピストンリング２０を押圧することで、押圧力を小さくし、飛び出しを効果的に抑制することができる。
【００２５】
拡張爪１２の数は上記の例に限定されず、変更してもよい。合口２２からの距離が異なる複数の拡張爪を設ければよい。例えば拡張爪１２ａのように、拡張のタイミングが同一の拡張爪のペアは、線分Ｌに対して線対称であることが好ましい。線分Ｌに対して線対称な力がピストンリング２０に加わるため、ピストンリング２０の変形が抑制される。
【００２６】
図３は組み付け装置１００を例示する平面図であり、図２（ａ）とは合口２２の位置が異なる。拡張爪１２ａは、拡張爪１２ｂおよび１２ｃに比べ、幅広の端面１３を有し、Ｌ字状である。これにより例えば図３のようにピストンリング２０が回転し、合口２２が端面１３に対向しても、端面１３の一部はピストンリング２０の内周面との接触を維持しやすくなる。言い換えれば、拡張爪１２ａからのピストンリング２０の脱落が抑制される。特に、端面１３がピストンリング２０の周方向において合口２２から遠い側に延伸することで、効果的にピストンリング２０の脱落を抑制することができる。拡張爪１２ａはＬ字状でもよいし、Ｔ字状でもよい。
【００２７】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０                    マガジン（保持部）
１２、１２ａ〜１２ｃ    拡張爪（分離部）
１１、１４ｂ            斜面
１３                    端面
１４                    可動部材
１４ａ                  下面
１６                    カップ
１８                    プレート
２０、２０ａ、２０ｂ    ピストンリング
２２                    合口
３０                    ピストン
３２                    溝
１００                  組み付け装置
【図１】
2020032474.tif 000003
【図２】
2020032474.tif 000004
【図３】
2020032474.tif 000005