(57)【要約】【課題】シリンダヘッド内に被圧入部材を精度良く圧入可能な圧入装置を提供する。【解決手段】圧入装置１は、被圧入部材４を保持する一方の圧入軸１０と、当該一方の圧入軸１０に押圧力を付与する他方の圧入軸２０とを複数組、備えている。また、各一方の圧入軸１０を吸気側圧入孔３ａ、３ｂや排気側圧入孔３ｃ、３ｄの中心線に沿って摺動可能に支持する第１支持台５と、各他方の圧入軸２０を吸気側圧入孔３ａ、３ｂや排気側圧入孔３ｃ、３ｄの中心線に沿って摺動可能に支持する支持する第２支持台６と、各他方の圧入軸２０に当接して、各一方の圧入軸１０側へ向かって押圧力をそれぞれ付与する複数の圧入機７と、を更に備えている。各圧入機７によって他方の圧力軸２０に付与された押圧力を一方の圧力軸１０を介して被圧入部材４に伝達する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダヘッドに形成された圧入孔内に被圧入部材を圧入する圧入装置であって、
前記被圧入部材を前記圧入孔の中心線方向に圧入する圧入軸が、当該中心線方向に２分割されており、
前記分割された前記圧入軸のうち、一方の圧入軸の一端部を前記被圧入部材に当接させるとともに、前記一方の圧入軸を前記圧入孔の中心線に沿って摺動可能に支持する第１支持台と、
前記分割された前記圧入軸のうち、他方の圧入軸の一端部を前記一方の圧入軸の他端部に当接させるとともに、前記他方の圧入軸を前記圧入孔の中心線に沿って摺動可能に支持する第２支持台と、
前記一方の圧入軸側へ向かって前記他方の圧入軸に押圧力を付与する圧入機と、を備え、
前記圧入機によって前記他方の圧力軸に付与された押圧力を前記一方の圧力軸を介して前記被圧入部材に伝達することを特徴とする圧入装置。
【請求項２】
他方の圧入軸の一端部は、前記一方の圧入軸の他端部に、当該一方の圧入軸と当接する当接点を中心として回動可能に当接されることを特徴とする請求項１に記載の圧入装置。
【請求項３】
前記圧入孔は、鉛直線に対して予め設定された所定角度で傾斜しており、
前記一方の圧力軸及び前記他方の圧力軸の中心線は共に、前記圧入孔の前記中心線の延長線と一致するように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧入装置。
【請求項４】
前記一方の圧入軸、前記他方の圧入軸及び前記圧入機は、前記第１支持台及び前記第２支持台にそれぞれ複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の圧入装置。
【請求項５】
前記一方の圧力軸における前記他端部の前記端面は、球面形状を有し、
前記他方の圧力軸における前記一端部の前記端面は、平面形状を有することを特徴とする請求項１〜４のうち何れか一項に記載の圧入装置。
【請求項６】
前記被圧入部材は、バルブガイド及びバルブシートのうち少なくとも何れか一方であることを特徴とする請求項１〜５のうち何れか一項に記載の圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのシリンダヘッドにバルブガイドやバルブシート等の被圧入部品を圧入する圧入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダヘッドには、吸・排気弁の摺動をガイドするためのバルブガイドや吸・排気弁と密着して燃焼室の機密を保つためのバブルシート等の被圧入部材が圧入されている。
被圧入部材を圧入する圧入装置として、例えば、特許文献１には、被圧入部材を先端部で保持した状態で摺動可能な圧入軸を有し、シリンダヘッド内の吸気側の圧入孔及び排気側の圧入孔に当該被圧入部材をそれぞれ圧入する一対の圧入機と、シリンダヘッドを支持するともともに、当該シリンダヘッドの傾斜角度を調整可能な支持台と、当該支持台を各圧入機の下方へ移動させる移動手段と、を備えたものが開示されている。
この圧入装置を用いた圧入方法は、まず、吸気側の圧入孔の中心線が一方の圧入機に設けられた圧入軸の中心線の延長線と一致するように、シリンダヘッドを支持台により傾斜させて、一方の圧入機により被圧入部材を吸気側の圧入孔内に圧入し、次に、シリンダヘッドを支持した状態で支持台を移動手段により他方の圧入機の下方へ移動させて、排気側の圧入孔の中心線が他方の圧入機に設けられた圧入軸の中心線の延長線と一致するように、シリンダヘッドを支持台により傾斜させた後、他方の圧入機により被圧入部材を排気側の圧入孔内に圧入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２６９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の圧入装置を用いて被圧入部材を圧入する方法では、被圧入部材の圧入時に生じる反力によって、圧入軸を支持する支持台が撓んでしまい、圧入軸の中心線が被圧入部材の圧入孔の中心線の延長線上からずれてしまう（以下、芯ズレという）場合がある。圧入孔の中心線と圧入軸の中心線の延長線とが芯ズレしていると、被圧入部材が圧入孔内の所定の深さ位置まで圧入されなかったり、被圧入部材が圧入される際に圧入孔の内周面を傷付けたりするおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、シリンダヘッド内に被圧入部材を精度良く圧入可能な圧入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】
【０００６】
上述した課題を解決する本発明に係る圧入装置は、エンジンのシリンダヘッドに形成された圧入孔内に被圧入部材を圧入する圧入装置であって、
前記被圧入部材を前記圧入孔の中心線方向に圧入する圧入軸が、当該中心線方向に２分割されており、
前記分割された前記圧入軸のうち、一方の圧入軸の一端部を前記被圧入部材に当接させるとともに、前記一方の圧入軸を前記圧入孔の中心線に沿って摺動可能に支持する第１支持台と、
前記分割された前記圧入軸のうち、他方の圧入軸の一端部を前記一方の圧入軸の他端部に当接させるとともに、前記他方の圧入軸を前記圧入孔の中心線に沿って摺動可能に支持する第２支持台と、
前記一方の圧入軸側へ向かって前記他方の圧入軸に押圧力を付与する圧入機と、を備え、
前記圧入機によって前記他方の圧力軸に付与された押圧力を前記一方の圧力軸を介して前記被圧入部材に伝達することを特徴とする。
【０００７】
本発明の圧入装置によれば、圧入軸が２つに分割されているため、一方の圧入軸は、圧入時に生じた反力を他方の圧入軸に伝達することで、当該一方の圧入軸を支持する第１支持台に撓みが生じることを抑制して、一方の圧入軸の中心線が圧入孔の中心線の延長線上からずれることを防止できる。即ち、一方の圧入軸の芯ズレを防止できるため、被圧入部材を圧入孔内に精度良く圧入することができる。これにより、被圧入部材を圧入孔の奥まで確実に圧入できるとともに、圧入孔の内周面に傷を付けることを防止できる。
【０００８】
また、他方の圧入軸の一端部は、前記一方の圧入軸の他端部に、当該一方の圧入軸と当接する当接点を中心として回動可能に当接されていてもよい。
【０００９】
被圧入部材を圧入する際の反力によって、第２支持台に撓みが生じて他方の圧入軸に芯ズレが発生するおそれがある。しかし、本発明の他方の圧入軸の一端部は、一方の圧入軸の他端部に、当該一方の圧入軸と当接する当接点を中心として回動可能に当接されるため、芯ズレが生じることを容易に且つ確実に回避することができる。
【００１０】
また、前記圧入孔は、鉛直線に対して予め設定された所定角度で傾斜しており、
前記一方の圧力軸及び前記他方の圧力軸の中心線は共に、前記圧入孔の前記中心線の延長線と一致するように設けられていることが好ましい。
【００１１】
例えば、特許文献１の圧入装置では、吸気側の被圧入部材を圧入した後に排気側の被圧入部材を圧入するため、シリンダヘッドを傾斜させて位置決めする段取りが必要となるが、この段取りに時間がかかり、作業効率が低下してしまう。
しかし、本発明によれば、一方の圧入軸及び他方の圧入軸の中心線は共に、圧入孔の中心線の延長線と一致するように所定角度で傾斜しているため、特許文献１に記載の圧入装置のように、シリンダヘッドを傾斜させることなく被圧入部材を圧入することができる。これにより、シリンダヘッドを傾斜させて位置決めする時間を省くことができるため、作業効率が更に向上する。
【００１２】
また、前記一方の圧入軸、前記他方の圧入軸及び前記圧入機は、前記第１支持台及び前記第２支持台にそれぞれ複数設けられていてもよい。
【００１３】
このように、圧入機及び２本に分割された圧入軸を共に複数備えているため、複数個所の圧入孔に被圧入部材を同時に圧入することができる。複数個所で圧入を同時に行っても、各一方の圧入軸は芯ズレを起こすことがないため、被圧入部材を精度良く圧入することができる。
また、特許文献１の圧入装置では、吸気側の被圧入部材を圧入した後に排気側の被圧入部材を圧入するために、各圧入機の下方へシリンダヘッドを移動させる段取りが必要となるが、この段取りに時間がかかり、作業効率が低下してしまう。しかし、本発明によれば、へシリンダヘッドを移動させる段取り等が不要となるので、作業効率を向上させることができる。
【００１４】
また、前記一方の圧力軸における前記他端部の前記端面は、球面形状を有し、
前記他方の圧力軸における前記一端部の前記端面は、平面形状を有することが好ましい。
【００１５】
被圧入部材を圧入する際の反力によって、第２支持台に撓みが生じて他方の圧入軸に芯ズレが発生するおそれがある。他方の圧入軸に芯ズレが発生した状態で一方の圧入軸を押圧すると、一方の圧入軸と他方の圧入軸とがこじれた状態で当接するため両圧力軸を損傷させるおそれがある。しかし、本発明の圧入軸の端面は球面形状を有するため、他方の圧入軸に芯ズレが発生した状態で一方の圧入軸を押圧しても、他方の圧入軸の端面を一方の圧入軸の端面に対して滑らせることができる。これにより、一方の圧入軸と他方の圧入軸とがこじれた状態で当接することを防止できるため、両圧入軸が破損することを防止できる。
また、他方の圧入軸の端面は、平面形状を有するため、一方の圧入軸の球面形状の端面に点で当接することができる。これにより、他方の圧入軸に付与された押圧力を一方の圧入軸に効率良く伝達することができる。
【００１６】
また、前記被圧入部材は、バルブガイド及びバルブシートのうち少なくとも何れか一方であることが好ましい。
【００１７】
これにより、シリンダヘッドの吸気側及び排気側の圧入孔にバルブガイドやバルブシートを圧入することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、シリンダヘッド内に被圧入部材を精度良く圧入可能な圧入装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る圧入装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る一方の圧入軸を第１支持台に取り付けた状態を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るシリンダヘッドの一例を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図であり、シリンダヘッドの吸気側及び排気側の圧入孔に被圧入部材を圧入している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る圧入装置を示す図である。
図１に示すように、圧入装置１は、シリンダヘッド２に形成された複数の圧入孔３内に被圧入部材４を圧入するものである。
圧入装置１の圧入軸は、２つに分割されており、被圧入部材４を保持する一方の圧入軸１０と、当該一方の圧入軸１０に押圧力を付与する他方の圧入軸２０とから構成される。これらの圧入軸１０、２０は複数組、設けられている。
また、圧入装置１は、各一方の圧入軸１０を支持する第１支持台５と、各他方の圧入軸２０を支持する第２支持台６と、各他方の圧入軸２０に当接して、各一方の圧入軸１０側へ向かって押圧力をそれぞれ付与する複数の圧入機７と、を備えている。
【００２２】
各一方の圧入軸１０は、その中心線が圧入孔３の中心線の延長線と一致し、且つ圧入孔３の中心線に沿って摺動可能に第１支持台５に支持されている。摺動することによって、各一方の圧入軸１０の下端部（一端部に相当）１０ａを圧入孔３内に挿脱することができる。
また、各一方の圧入軸１０の上端部（他端部に相当）１０ｂの端面１０ｃは、球面形状を有している。
【００２３】
各他方の圧入軸２０は、その中心線が圧入孔３の中心線の延長線と一致し、且つ、圧入孔３の中心線に沿って摺動可能に第２支持台６に支持されている。また、各他方の圧入軸２０の下端部（一端部に相当）２０ａの端面２０ｂは、平面形状を有している。
【００２４】
圧入機７は、第２支持台６の上面に設置されている。第２支持台６上には、各圧入孔３の中心線と直交するように複数の傾斜面６ａ、６ｂが設けられている。そして、各圧入機７は、当該圧入機７の圧入方向が傾斜面６ａ、６ｂとそれぞれ直交するように設置されている。
【００２５】
圧入機７による押圧力によって他方の圧入軸２０が下方へ摺動して、当該圧入軸２０の下端部２０ａの端面２０ｂが、一方の圧入軸１０の上端部１０ｂの端面１０ｃに当接することで他方の圧入軸２０に付与された押圧力を一方の圧入軸１０に伝達する。
更に、他方の圧入軸２０を下方へ摺動させて、一方の圧入軸１０の下端部１０ａに取り付けられた被圧入部材４をシリンダヘッド２の吸気側の圧入孔３ａや排気側の圧入孔３ｃ（詳細は後述する）内に圧入する。
本実施形態では、圧入機７としてシリンダを用いたが、これに限定されるものではなく、伸縮可能なアクチュエータを用いることができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に係る一方の圧入軸１０を第１支持台５に取り付けた状態を示す拡大断面図である。
図２に示すように、一方の圧入軸１０は、支持体１１により第１支持台５に摺動可能に取り付けられている。
一方の圧入軸１０は、略円柱状に形成されており、下端から上端へ向かうにしたがって直径が変化する。具体的には、中央部１０ｅの直径は、下端部１０ａの直径よりも大きく形成されている。また、中央部１０ｅの上に形成される拡幅部１０ｄの直径は、中央部１０ｅの直径よりも大きく形成されている。そして、上端部１０ｂの直径は、中央部１０ｅの直径と同じ長さに形成されている。
また、一方の圧入軸１０の下端部１０ａの直径は、円筒形状の被圧入部材４（例えば、バルブガイド）の内径よりもやや小さく形成されている。これにより、下端部１０ａの外周に被圧入部材４を装着することができる。本実施形態では、被圧入部材４として円筒形状のバルブガイドを用いたが、これに限定されるものでなく、例えば、リング状のバルブシートを用いてもよい。
【００２７】
支持体１１は、一方の圧入軸１０が内部を挿通可能で、上端が第１支持台５に接続された円筒部１２と、一方の圧入軸１０の中央部１０ｅを囲うように設けられたスプリング１３と、を備えている。
【００２８】
円筒部１２の上端部はフランジ状に形成されており、ボルト１４にて第１支持台５に固定されている。
スプリング１３は、一方の圧入軸１０の拡幅部１０ｄと円筒部１２内周の下端面１２ａとの間に設けられている。
【００２９】
他方の圧入軸２０から押圧力を付与された一方の圧入軸１０が下方へ摺動すると、スプリング１３は収縮する。その後、他方の圧入軸２０が上方へ摺動して押圧力から解放されると、一方の圧入軸１０はスプリング１３の反力によって上方へ摺動する。
【００３０】
図３は、本発明の実施形態に係るシリンダヘッド２の一例を示す平面図である。
図３に示すように、シリンダヘッド２は、４つの気筒３１ａ〜３１ｄを有している。
各気筒３１ａ〜３１ｄの吸気側には、バルブシートを取り付けるためのシート用孔３２ａ、３２ｂがそれぞれ形成されている。また、被圧入部材４を取り付けるための圧入孔３ａ、３ｂがそれぞれ形成されている。
また、各気筒３１ａ〜３１ｄの排気側には、バルブシートを取り付けるためのシート用孔３２ｃ、３２ｄがそれぞれ形成されている。また、被圧入部材４を取り付けるための圧入孔３ｃ、３ｄがそれぞれ形成されている。
したがって、シリンダヘッド２の各気筒３１ａ〜３１ｄには、吸気側及び排気側にそれぞれ被圧入部材４を取り付けるための複数の圧入孔３ａ〜３ｄが形成されている。
吸気側及び排気側の圧入孔３ａ〜３ｄは、それぞれ鉛直線に対して予め設定された所定角度で傾斜している。
【００３１】
図４は、図３のＡ−Ａ断面図であり、シリンダヘッド２の吸気側及び排気側の圧入孔３ａ、３ｃに被圧入部材４を圧入している状態を示す図である。
図４に示すように、被圧入部材４をそれぞれシリンダヘッド２の吸気側及び排気側の圧入孔３ａ、３ｃに同時に圧入する。吸気側及び排気側の圧入孔３ａ、３ｃにそれぞれ被圧入部材４を同時に圧入するため、作業効率を向上させることができる。
被圧入部材４を圧入する際に、各圧入孔３ａ、３ｃの中心線の延長線と各一方の圧入軸１０の中心線とがそれぞれ一致している。
【００３２】
また、圧入軸が一方の圧入軸１０と他方の圧入軸２０とに分割されているため、被圧入部材４を圧入する際に生じる反力は、一方の圧入軸１０を介して他方の圧入軸２０に伝達される。これにより、一方の圧入軸１０を支持する第１支持台５に撓みが生じることを抑制できる。したがって、一方の圧入軸１０の芯ズレを防止できる。
【００３３】
ところが、一方の圧入軸１０を介して他方の圧入軸２０に伝達された反力によって第２支持台６に撓みが生じて他方の圧入軸２０に芯ズレが発生するおそれがある。他方の圧入軸２０に芯ズレが発生した状態で一方の圧入軸１０を押圧しても、一方の圧入軸１０の端面１０ｃは球面形状を有するため、他方の圧入軸２０に芯ズレが発生した状態で一方の圧入軸１０を押圧しても、他方の圧入軸２０が回動して他方の圧入軸２０の端面２０ｂを一方の圧入軸１０の端面１０ｃに対して滑らせることができる。これにより、一方の圧入軸１０と他方の圧入軸２０の端面１０ｃ、２０ｂ同士がこじれた状態で当接することを防止できるため、両圧入軸１０、２０が破損することを防止できる。
【００３４】
さらに、他方の圧入軸２０の端面２０ｂは平面形状を有するため、一方の圧入軸１０の球面形状の端面１０ｃに点で当接することができる。これにより、他方の圧入軸２０に付与された押圧力を一方の圧入軸１０に効率良く伝達することができる。
【００３５】
上述したように、本実施形態に係る圧入装置１によれば、一方の圧入軸１０、他方の圧入軸２０及び圧入機７を複数備えるとともに、一方の圧入軸１０及び他方の圧入軸２０の中心線は共に、圧入孔３ａ〜３ｄの中心線の延長線と一致するように所定角度で傾斜しているため、複数個所の圧入孔３ａ、３ｃに被圧入部材４を同時に圧入することができる。
【００３６】
また、圧入軸が一方の圧入軸１０と他方の圧入軸２０とに分割されているため、複数個所で圧入を同時に行っても、各一方の圧入軸１０は芯ズレを起こすことがない。したがって、被圧入部材４を圧入孔３の奥まで確実に圧入できるとともに、圧入孔３の内周面に傷を付けることを防止できる。即ち、被圧入部材４を精度良く圧入することができる。これにより、品質管理の工数を削減することができるため、作業効率を向上させることができる。
【００３７】
また、他方の圧入軸２０の下端部２０ａは、一方の圧入軸１０の上端部１０ｂと当接する当接点を中心に回動可能に当接されるので、芯ズレを容易に且つ確実に回避することができる。
【００３８】
また、特許文献１の圧入装置では、吸気側の被圧入部材を圧入した後に排気側の被圧入部材を圧入するため、各圧入機の下方へシリンダヘッドを移動させてシリンダヘッドを傾斜させる段取りが必要となるが、この段取りに時間がかかり、作業効率が低下してしまう。しかし、本発明によれば、へシリンダヘッド２を移動させたり、シリンダヘッド２を傾斜させたりする段取りを省くことができるため、更に作業効率が向上する。
【００３９】
また、一方の圧入軸１０の端面１０ｃは球面形状を有するため、上述したように、一方の圧入軸１０と他方の圧入軸２０の端面１０ｃ、２０ｂ同士がこじれた状態で当接することを防止できる。
さらに、他方の圧入軸２０の端面２０ｂは平面形状を有するため、上述したように、他方の圧入軸２０に付与された押圧力を一方の圧入軸１０に効率良く伝達することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、被圧入部品を圧入する圧入装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  圧入装置
２  シリンダヘッド
３  圧入孔
３ａ、３ｂ  吸気側の圧入孔
３ｃ、３ｄ  排気側の圧入孔
４  被圧入部材
５  第１支持台
６  第２支持台
７  圧入機
１０  一方の圧入軸
１０ａ  下端部
１０ｂ  上端部
１０ｃ  上端部の端面
１０ｄ  拡幅部
１０ｅ  中央部
１１  支持体
１２  円筒部
１２ａ  下端面
１３  スプリング
１４  ボルト
２０  他方の圧入軸
２０ａ  下端部
２０ｂ  下端部の端面
２０ｃ  上端部
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ  気筒
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ  シート用孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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