(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜板の中心部に結合された回転軸を回転させることにより、胴部中央に形成された切欠部が、前記斜板の表裏両面に摺接する一対のシューを介して、前記斜板の周縁部に摺動自在に係合した複数のピストンを前記回転軸の軸線方向に往復動させるピストン組立体を組立てる装置において、前記複数のピストンを所定間隔を置いて平行に保持する複数のピストン受部を有し、かつ前記斜板の周囲に沿って円周方向に移動可能なキャリア機構と、前記ピストンの切欠部に一対のシューを寝かせた状態で並べて装填する装填手段と、前記キャリア機構の移動経路と前記斜板の周縁部との出会部分の直前位置に配設され、前記キャリア機構に保持されたピストンが前記斜板の周縁部に到達するときに前記切欠部を前記斜板の周縁部に整合させるべく、前記ピストンを案内する案内部材と、前記キャリア機構の移動経路と前記斜板の周縁部との出会部分の直前位置に配設され、前記切欠部内に寝かせられた前記一対のシューの互いに隣り合う端部を前記切欠部の底面側に押圧して、前記一対のシューを前記斜板の表裏両面と対向して平行になるように立上げる押圧部材とを具備し、前記キャリア機構を、前記斜板の周囲にピストンを移動させ得る必要最小限の間隙をあけて、前記斜板の周囲を円周方向に囲繞するアウターガイドと、前記アウターガイドの円周方向の一部に形成されたピストン受入用の開口部と、前記アウターガイドの両側にあって、前記斜板の周囲を移動するピストンの両端部の前記回転軸側の周側面を受入れる複数の第１ピストン受部を円周方向に所定間隔で有する回転可能なインナーガイドと、前記インナーガイドの回転と同期して前記アウターガイドの開口部に対してほぼ接線方向に移動可能であって、該移動方向に沿って、前記複数のピストンを所定間隔を置いて平行に保持する複数の第２ピストン受部を有するスライド台とで構成してなるピストン組立体の組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車のエアコンディショナ用エアコンプレッサ（斜板式）に使用されるピストン組立体に関し、特に斜板付回転軸の斜板にシューを介在させて複数のピストンを自動的に組付けることが可能な、ピストン組立体の組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
斜板式エアコンプレッサにおいては、一般に、図６（ａ）に示すように、斜板付回転軸２の斜板周縁部３ａにピストン４を放射状に取付けたピストン組立体Ｐが使用される。このピストン組立体Ｐは、前記回転軸２を図６（ｂ）のシリンダ枠体５，６の軸孔５ａ，６ａ内にシャフトブッシングＳ、レースＲ、ベアリングＢ及びスラストブッシングＳ’を介して軸着することにより、各ピストン４・・をシリンダ枠体５，６のボス５ｂ，６ｂ内に摺動自在に配設している。
【０００３】
そのため、斜板３に取付けられる各ピストン４の胴部の中央に、斜板３に嵌合させるための切欠部４ａが形成され、各切欠部４ａの底面４ａ’に一対の摩擦軽減用シュー７，７が配設される。このシュー７，７は、切欠部４ａに当接する球状面７ａと、斜板３の表裏面に当接する平坦面７ｂを備える。これらの部品の組立には、例えば、図７に示すような、組立治具１０が使用されている。
【０００４】
この組立治具１０は、斜板付回転軸２を載置できるように、上面から内部にかけて円く切り欠かれた載置台１１と、この載置台１１の上部に軸１２を中心として開閉自在に取付けられた支持部材１３，１３とから構成されている。載置台１１には、斜板３からはみ出すピストン４を支える保持部１１ａが等間隔に形成されている。
【０００５】
ピストン組立体Ｐは、前記組立治具１０を使用して次の手順に従って組立てられる。支持部材１３，１３を図７中鎖線に示すように左右に開口し、３つの保持部１１ａに３つのピストン４を切欠部４ａの底面４ａ’が回転軸２に向かうように配設する。
【０００６】
前記切欠部４ａの底面４ａ’にシュー７を寝かせた状態で一対ずつ隣接載置し、斜板付回転軸２の斜板３を載置台１１内に挿入し、一対のシュー７，７の互いに隣り合う端部を斜板３の周縁部３ａで上方から押圧する。
【０００７】
斜板３による押圧力によって、一対のシュー７，７が斜板３の表裏両面に対向して立ち上がり、図６（ａ）に示すように、各シュー７の平坦面７ｂが斜板３の表裏両面に摺接する。
【０００８】
次に、支持部材１３，１３を軸１２を中心として図７中矢印Ａ方向に回転させて閉じ、残りのピストン４，４の切欠部底面４ａ’を、支持部材１３上方に露出している斜板周縁部３ａに挿入する。その際、一対のシュー７，７が自重で落下しないように、これらを手指で支えながら、図６（ａ）に示すように、平坦面７ｂ，７ｂで斜板３の表裏両面を挟み込むようにしてピストン４を取付ける。
【０００９】
このようにして組立られた斜板式エアコンプレッサは、斜板付回転軸２がシリンダ枠体５，６内で回転することにより、斜板周縁部３ａに摺動自在に係合している複数のピストン４が回転軸２の軸線方向に位相差をもって往復動される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記組立治具を使用しても、斜板の上方に配設するピストンは、切欠部の底面が下向きになるためシューが非常に落下しやすく、ピストンを完全に組付けるには時間及び熟練を要している。
【００１１】
しかも、手作業による組立部分が残っているため、作業時に塵が斜板等に不着するおそれもある。
【００１２】
そのため、ピストン組立体の品質にバラツキが発生し、組立ライン全体の稼働率低下の一因になっている。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、ピストン及びシューの斜板への取付けを全て自動化することにより、迅速な斜板式エアコンプレッサの組立を可能ならしめると共に品質を安定させることを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述した課題解決と目的達成のため、本発明に係るピストン組立体の組立装置は、斜板の中心部に結合された回転軸を回転させることにより、胴部中央に形成された切欠部が、前記斜板の表裏両面に摺接する一対のシューを介して、前記斜板の周縁部に摺動自在に係合した複数のピストンを前記回転軸の軸線方向に往復動させるピストン組立体を組立てる装置において、前記複数のピストンを所定間隔を置いて平行に保持する複数のピストン受部を有し、かつ前記斜板の周囲に沿って円周方向に移動可能なキャリア機構と、前記ピストンの切欠部に一対のシューを寝かせた状態で並べて装填する装填手段と、前記キャリア機構の移動経路と前記斜板の周縁部との出会部分の直前位置に配設され、前記キャリア機構に保持されたピストンが前記斜板の周縁部に到達するときに前記切欠部を前記斜板の周縁部に整合させるべく、前記ピストンを案内する案内部材と、前記キャリア機構の移動経路と前記斜板の周縁部との出会部分の直前位置に配設され、前記切欠部内に寝かせられた前記一対のシューの互いに隣り合う端部を前記切欠部の底面側に押圧して、前記一対のシューを前記斜板の表裏両面と対向して平行になるように立上げる押圧部材とを具備し、前記キャリア機構を、前記斜板の周囲にピストンを移動させ得る必要最小限の間隙をあけて、前記斜板の周囲を円周方向に囲繞するアウターガイドと、前記アウターガイドの円周方向の一部に形成されたピストン受入用の開口部と、前記アウターガイドの両側にあって、前記斜板の周囲を移動するピストンの両端部の前記回転軸側の周側面を受入れる複数の第１ピストン受部を円周方向に所定間隔で有する回転可能なインナーガイドと、前記インナーガイドの回転と同期して前記アウターガイドの開口部に対してほぼ接線方向に移動可能であって、該移動方向に沿って、前記複数のピストンを所定間隔を置いて平行に保持する複数の第２ピストン受部を有するスライド台とで構成してなることを特徴としている。
【００１５】
【作用】
キャリア機構をアウターガイド、インナーガイド、スライド台等から構成した本発明の作用について説明する。
【００１６】
スライド台の第２ピストン受部に、複数のピストンを回転軸に対して１個ずつ平行に保持させる。各ピストンの切欠部に、装填手段によって一対のシューを寝かせて装填する。
【００１７】
スライド台をアウターガイド側へ移動させることにより、ピストンを１個ずつアウターガイドの開口部に向けて供給する。
【００１８】
ピストンが開口部よりアウターガイドの内部に入る時（すなわちキャリア機構の移動経路と斜板の周縁部とが出会う直前の時）に案内部材によってピストンを移動させ、斜板の周縁部とピストンの切欠部とを整合させる。
【００１９】
この整合工程と並行して、ピストンの切欠部に寝かせられているシューの隣り合う端部を押圧部材で次第に底面側に押圧していくことにより、各シューを開口部内で斜板の表裏両面に対向できるように垂直に立ち上げさせる。
【００２０】
垂直に立ち上げられた一対のシューが、斜板を挟み込んでこれと摺接することにより、ピストンは斜板周縁部の円周方向に摺動可能に係合する。
【００２１】
この時、ピストン両端部の回転軸側周側面はインナーガイドの第２ピストン受部に保持され、切欠部の形成されていない周側面はアウターガイドに保持される。
【００２２】
スライド台をさらにアウターガイド側に移動させると、ピストンは斜板とアウターガイドとの間に案内され、インナーガイドの第１ピストン受部によって、後続のピストンと円周方向に所定間隔をおいて移動する。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明に係るピストン組立体Ｐの組立装置１の一実施例を図１乃至図５を参照しながら説明する。
【００２４】
このピストン組立体Ｐの組立装置１を概説すると、図１に示すように、斜板付回転軸２を着脱自在かつ固定的に支持するための一対のセンタスタンド２０が立設されたベース台２２と、このセンタスタンド２０に支持された斜板付回転軸２の斜板３の下端までピストン４を搬送するキャリア機構２５と、搬送される各ピストン４の切欠部４ａ内にシュー７，７を装填する装填手段３１と、斜板３の周縁部３ａにピストン４の切欠部４ａが整合するようにピストン４を案内する案内部材３５と、ピストン４の切欠部４ａに載置された一対のシュー７，７の互いに隣り合う端部を押圧する押圧部材３７とから構成される。組立対象であるピストン組立体Ｐは従来例と同一構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。なお、図２においては、説明をわかりやすくするため、装填手段３１及び案内部材３５の図示を省略している。
【００２５】
各センタスタンド２０は、図２に示すように、斜板付回転軸２の左右両端を回転不能状態で支持するためのセンタボルト２１を備え、ベース台２２上にボルト２３によって着脱自在に固定されている。
【００２６】
キャリア機構２５は、図２及び図３に示すように、センタスタンド２０に据え付けられた斜板付回転軸２の斜板３を円周方向に囲繞するようにベース台２２に固定されたアウターガイド２６と、この斜板３を挟むように回転軸２に回転自在に装着されるインナーガイド２７と、アウターガイド２６に向けてピストン４を所定間隔で平行に保持するスライド台２８とから構成される。
【００２７】
アウターガイド２６には、図４に示すように、スライド台２８と交わる円周方向の一部分にピストン受入用の開口部２６ａが形成され、アウターガイド２６と斜板３との間には、図４に示すように、斜板３の周囲に添ってピストン４を移動させ得る間隙Ｋが形成される。
【００２８】
インナーガイド２７には、図１及び図４に示すように、第１ピストン受部２７ａが円周方向に５つ放射状に等間隔に形成されている。この第１ピストン受部２７ａは、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ピストン４の両端部外周面４ｂと同じ曲率を有する。なお、アウターガイド２６及びインナーガイド２７の各中心は、前記センタボルト２１，２１の延長線（すなわち回転軸２の中心線）上に位置させる。
【００２９】
スライド台２８は、図１及び図５に示すように、一対のフレーム２９，２９を一対の接続板３０，３０で接続して構成され、一対のフレーム２９，２９の間に形成される長孔２８ｂに上記アウタガイド２６の両側が摺接している。また、スライド台２８の上面には、第２ピストン受部２８ａが等間隔に平行に５つ形成され、下面はベース台２２上に摺動自在に取付けられている。
【００３０】
装填手段３１は、スライド台２８の第２ピストン受部２８ａに保持されたピストン４の切欠部４ａの底面４ａ’に一対のシュー７，７を平行に載置するものであればよく、パーツフィーダの技術分野における種々の公知技術を組み合わせて使用できる。
【００３１】
案内部材３５は、図３に示すように、ピストン４の一端に当接することによりピストン４の切欠部４ａを斜板３の周縁部３ａに整合させる案内面３５ａを有し、キャリア機構２５の移動経路と斜板３の周縁部３ａとの出会部分の直前位置に配設される。案内部材３５は、必ずしもベース台２２上に取付けなくてもよく、アウターガイド２６に取付けてもよい。
【００３２】
押圧部材３７は、図１及び図３に示すように、斜板３の下端部の傾斜方向に添うように回転軸２の前方においてほぼ水平面上で左右方向に傾斜してアウターガイド２６に固定されている。その回転軸２側の先端部３７ａは図４及び図５に示すように、開口部２６ａ内でやや下方に偏移されている。
【００３３】
次に、このピストン組立体Ｐの組立装置１を使用して、ピストン４の組立工程を説明する。
【００３４】
まず、図２（ａ）及び図３に示すようにセンタボルト２１を締付けてセンタスタンド２０に斜板付回転軸２の左右両端を固定し、図３及び図４に示すようにスライド台２８の第２ピストン受部２８ａに５個のピストン４を切欠部４ａを上方に向けて所定間隔に並べておく。
【００３５】
次に、図２（ｂ）（ｃ）及び図３に示すように、各ピストン４の切欠部４ａの底面４ａ’にシュー７を一対ずつ隣接載置する。その際、各シュー７の球状面７ａを切欠部４ａの底面４ａ’側に向けておく。
【００３６】
次いで、図３中矢印Ｘに示すように、スライド台２８をベース台２２に沿ってアウターガイド２６の方向に移動させる。スライド台２８上の各ピストン４は、斜板３の周縁部３ａとの出会部分の直前位置で案内部材３５の案内面３５ａに当接し、第２ピストン受部２８ａに保持されたまま図３中矢印Ｙ方向に移動する。その結果、ピストン４の切欠部４ａは斜板３の周縁部３ａに整合され、切欠部４ａ内に押圧部材３７が相対的に案内される。押圧部材３７は、先端部３７ａにいくほど下方に偏位されているため、ピストン４がスライド台２８によって開口部２６ａからアウターガイド２６内部に移動されるに従い、切欠部４ａの底面４ａ’に寝かせられている一対のシュー７，７の互いに隣り合う端部７ｂ’，７ｂ’が底面４ａ’側に押圧される。ピストン４がインナーガイド２７の真下に到達する時には、各シュー７，７は押圧部材３７によって球状面７ａを左右方向外側にして垂直に立ち上げられており、平坦面７ｂが斜板３の表裏両面に摺接する。
【００３７】
こうしてピストン４はスライド台２８の第２ピストン受部２８ａを離れ、ピストン４の両端部周側面４ｂはインナーガイド２７の第１ピストン受部２７ａに支持される。
【００３８】
このとき、アウターガイド２６は、斜板３の周囲を円周方向に囲繞しているため、インナーガイド２７の第１ピストン受部２７ａからピストン４が脱落することはない。そして、ピストン４は、切欠部４ａの底面４ａ’を回転軸２に向けた状態を維持しつつ斜板３の表裏両面にシュー７，７を摺接させながら斜板３の円周方向（図５中矢印Ｚ方向）にインナーガイド２７と共に移動する。
【００３９】
スライド台２８の第２ピストン受部２８ａに保持された後続のピストン４も以上の工程を辿ることにより、斜板３の周囲に沿ってインナーガイド２７の第１ピストン受部２７ａとアウターガイド２６内周面との間に放射状に支持される。
【００４０】
５個のピストン４・・を全て斜板３に取付けたら、長い側の回転軸２を支持しているセンタスタンド２０をベース台２２から取外す。
【００４１】
次いで、回転軸２の長い側に装着されているインナーガイド２７を外し、シリンダ枠体５の軸孔５ａに長い側の回転軸２を挿入し、その各ボス５ｂに各シリンダ４を組付ける。
【００４２】
この状態で、ピストン組立体Ｐをアウターガイド２６から長い側の回転軸２の方向に引抜き、短い側の回転軸２から他方のインナーガイド２７を外す。
【００４３】
そして、短い側の回転軸２をシリンダ枠体６の軸孔６ａに挿入し、その各ボス６ｂに各シリンダ４を組付けることによりエアコンプレッサ本体が完成される。なお、本実施例では、斜板付回転軸２を回転させることなく、ピストン４をインナーガイド２７に保持させながら斜板３に沿って上方に摺動させる構成としたが必ずしもこれに限られるものではなく、ピストン４を所定間隔を置いて平行に保持したまま斜板３の周囲に沿って円周方向に移動可能な構成を備えていれば、他のキャリア機構を利用することもできる。例えば、ピストン４を所定間隔で保持しつつ斜板３の周りに巻き付け可能にするため、ベース台を可撓性ある構造（コンベア等）にしてもよい。
【００４４】
以上説明したように、本実施例によれば切欠部４ａにシュー７，７を配設したピストン４をスライド台２８に載置し、ベース台２２に固定した斜板付回転軸２に向けてスライド台２８を移動させるだけで、ピストン組立体Ｐをきわめて迅速かつ確実に組立てることができる。すなわち、斜板３の周縁部３ａとピストン４の切欠部４ａとは案内部材３５によって自動的に整合され、切欠部４ａの底面４ａ’に載置された一対のシュー７，７は押圧部材３７によって自動的に斜板３の表裏両面に対向して平行に立ち上げられる。そして、シュー７，７を斜板３との間に介在させた状態で各ピストン４を回転軸２の軸線と平行に斜板３の周縁部３ａに放射状に素早く取付けていくことができる。その結果、作業者が手指等によってピストン４やシュー７，７を保持する必要がなくなり、組立経験のない者でも複数個のピストン４を斜板付回転軸２に容易かつ正確に組付けることができる。具体的には、本実施例の装置を使用することにより、同一作業者がピストン組立体Ｐを組立てるのに要する時間は、手作業の場合と比較して約半分以下となる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に係るピストン組立体の組立装置によれば、キャリア機構によって、ピストンを保持しつつ斜板の円周方向に移動させることができるため、手動で組立てる工程が殆どなくなり、ピストンの組立を簡略化することができる。
【００４６】
特に、案内部材によってピストンの切欠部を斜板の周縁部に自動的に整合させ、押圧部材によって各シューを斜板に沿うように自動的に立ち上げるため、組立作業に要する時間を一層短縮し、シューや斜板等に塵が不着するおそれもまったくない。
【００４７】
加えて、キャリア機構をアウターガイドと、インナーガイドと、スライド台とで構成することにより、組立工程を一層自動化することができ、ピストン組立体の品質のバラツキをなくし、組立ライン全体の稼働率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピストン組立体の組立装置の全体構造を示す斜視図。
【図２】（ａ）はピストン組立体の組立装置の一部断面正面図、（ｂ）はピストンにシューを並べた状態を示す正面図、（ｃ）はピストンにシューを並べた状態を示す平面図。
【図３】ピストン組立体の組立装置の平面図。
【図４】ピストン組立体の組立装置の側面図。
【図５】（ａ）はピストンを組立装置によって、斜板付回転軸に取付ける工程を示す側面図、（ｂ）は押圧部材によって切欠部内のシューを立上げる工程を示すピストンの正面図。
【図６】（ａ）はピストン組立体の正面図、（ｂ）はシリンダ枠体の縦断面図。
【図７】従来の組立治具の正面図。
【符号の説明】
１ ピストン組立体の組立装置
２ 回転軸
３ 斜板
３ａ 斜板周縁部
４ ピストン
４ａ 切欠部
４ａ’ 切欠部の底面
４ｂ 回転軸側の周側面
７ シュー
７ｂ’ 端部
２５ キャリア機構
２６ アウターガイド
２６ａ ピストン受入用の開口部
２７ インナーガイド
２７ａ，２８ａ ピストン受部
３０ スライド台
３１ 装填手段
３５ 案内部材
３７ 押圧部材
Ｋ 間隙
Ｐ ピストン組立体
【図１】
0003579481.tif 000002
【図２】
0003579481.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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