(57)【要約】【課題】  ロードセルの有効利用が可能であり、かち割り型コンロッドにも問題なく適用できるピストン挿入方法と挿入装置。【解決手段】  シリンダブロック１のボアに真上からコンロッド５を有するピストン２を挿入してコンロッド下端の半円弧状端部６をクランクシャフト１０に組み付けるピストン挿入装置において、ボアにピストン２を押し込むピストン押え４３と、ボアを貫通してコンロッド５の半円弧状端部６に係合してコンロッド５とピストン２の揺動を規制するコンロッドガイド５２とを、ピストン挿入動作時に互いに当接する第１同期部材７１と第２同期部材７２で同期させてピストン挿入方向に移動させることによりボアにピストンを挿入する。【選択図】図１
2006075956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトを有するシリンダブロックのボアに、コンロッドを有するピストンを前記コンロッドを先に挿入して、コンロッド先端の半円弧状端部を前記クランクシャフトに組み付けるピストン挿入方法であって、
前記ボアに前記ピストンを押し込むピストン押えと、前記ボアを貫通して前記コンロッドの半円弧状端部に形成した穴に係合することでコンロッドとピストンの揺動を規制するコンロッドガイドとを、同期させてピストン挿入方向に一体的に移動させて前記ボアにピストンを挿入することを特徴とするピストン挿入方法。
【請求項２】
前記コンロッド先端の半円弧状端部の穴に前記コンロッドガイドを、前記穴が形成された半円弧状端部の端面と非接触状態で係合させたことを特徴とする請求項１に記載のピストン挿入方法。
【請求項３】
前記コンロッド先端の半円弧状端部の両端部に設けた前記穴のそれぞれに、前記コンロッドガイドを係合させたことを特徴とする請求項１または２に記載のピストン挿入方法。
【請求項４】
クランクシャフトを有するシリンダブロックのボアに、このボアの真上からコンロッドを有するピストンを前記コンロッドを先に挿入してコンロッド先端の半円弧状端部を前記クランクシャフトに組み付けるピストン挿入装置であって、
前記ボアに前記ピストンを押し込むピストン押えと、このピストン押えを昇降させる第１昇降駆動部と、前記ボアを貫通して前記コンロッドの半円弧状端部に軸方向に形成した穴に係合してコンロッドとピストンの揺動を規制するコンロッドガイドと、このコンロッドガイドを昇降させる第２昇降駆動部と、前記第１昇降駆動部に連結されて前記ピストン押えと一体に昇降動作する第１同期部材と、前記第２昇降駆動部に連結されて前記コンロッドガイドと一体に昇降動作する第２同期部材を具備し、
前記ピストン押えとコンロッドガイドによるピストン挿入動作の開始時点から前記第１同期部材で前記第２同期部材を押し下げることにより、前記ピストン押えとコンロッドガイドを同期させてピストン挿入方向に一体的に移動させることを特徴とするピストン挿入装置。
【請求項５】
前記第１昇降駆動部がサーボモータとボールネジを駆動源に備え、前記第２昇降駆動部がエアーシリンダを駆動源に備えたことを特徴とする請求項４に記載のピストン挿入装置。
【請求項６】
前記第１昇降駆動部に前記ピストン押えに軸方向に加わる荷重を検知するロードセルを配備したことを特徴とする請求項４または５に記載のピストン挿入装置。
【請求項７】
前記コンロッドの半円弧状端部が、円形状の金属製コンロッド端部を半分に分割したかち割り型であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のピストン挿入装置。
【請求項８】
前記クランクシャフトが、当該クランクシャフトの軸線を前記シリンダブロックのボア中心線に対してオフセットさせたオフセットクランクであることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のピストン挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンなどのシリンダブロックのボアにコンロッド付きピストンを自動挿入する挿入方法および挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数気筒式エンジンのシリンダブロックに形成されたボアにコンロッド付きピストンを自動挿入して、コンロッドをシリンダブロック下部のクランクシャフトに組み付ける装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。図８の鎖線は４気筒エンジンのシリンダブロック１で、下部にクランクシャフト１０を配備している。クランクシャフト１０はクランク軸１１にアーム１２を介して４本のジャーナル１３を連結したもので、図８では両端の２本のジャーナル１３ａ、１３ｄが同位相であり、中間の２本のジャーナル１３ｂ、１３ｃが同位相で、両端２本と中間２本の位相差はほぼ１８０°である。シリンダブロック１の上面に直列に４つのボア（図示せず）が形成され、各々のボアに真上から図８の鎖線で示すコンロッド５を備えたピストン２が挿入され、コンロッド５の下端の半円弧状端部６が対応するジャーナル１３に嵌着される。
【０００３】
ピストン２とコンロッド５の具体例を図９に示す。ピストン２は外周にピストンリング３を備えた下端開口有天の円筒体で、内部に挿入したコンロッド５の上端部（スモールエンド）をピン４で回転自在に連結している。コンロッド５の下端部（ビッグエンド）は、半円弧状端部６とこの端部６と同じ半円弧状のキャップ部７とを合体させてボルト止めした構造である。半円弧状端部６とキャップ部のそれぞれの内周面には、図示しない半円弧板の軸受メタルが嵌着される。また、半円弧状端部６の両端部に穴８（雌ねじ穴）が形成され、キャップ部７の両端部にボルト挿通穴８’が形成される。半円弧状端部６の両端面にキャップ部７の両端面を合わせ、キャップ部７のボルト挿通穴８’に挿入したボルト９を半円弧状端部６の穴８に締め込むことで、半円弧状端部６とキャップ部７が一体化される。このボルト止めは、図８の鎖線で示すように、半円弧状端部６をジャーナル１３の上部に嵌着し、ジャーナル１３の下部にキャップ部７を被せた状態で行われる。
【０００４】
４気筒シリンダブロック１の４気筒（ボア）にコンロッド付きピストン２を自動挿入する装置の概要を図１０（Ａ）に示す。この装置は、所定位置のシリンダブロック１の真上で上部昇降台２１を上下駆動させる上部昇降機構２０と、シリンダブロック１の真下で下部昇降台３１を上下駆動させる下部昇降機構３０を備える。
【０００５】
上部昇降台２１の両端部下面に２本の昇降軸部材２２が真下に延在し、上部昇降台２１の中央部下方に上下動可能に配置した昇降板２４の下面に２本の昇降軸部材２２が真下に延在する。昇降板２４は、上部昇降台２１の上面中央部に固定したシリンダ２５に連結されて、上部昇降台２１に対して定ストロークで上下動する。４本の各昇降軸部材２２の下端にピストン押え２３が連結される。各昇降軸部材２２の上部には、必要に応じて図１０（Ｂ）に示すような荷重検知用ロードセル２６が内蔵される。上部昇降台２１の上方定位置に配置された縦長のシリンダ２７から下方に延びるピストンロッド２８の下端が上部昇降台２１に連結されて、シリンダ２７で上部昇降台２１が定ストロークで上下駆動される。図１０（Ａ）状態の時、上部昇降台２１は最上段位置にあり、この上部昇降台２１に対して昇降板２４が最上段位置にあり、４本の各昇降軸部材２２のピストン押え２３は同一高さで横一列に並ぶ。
【０００６】
下部昇降台３１の上面には、同一長さの計８本のコンロッドガイド３２が真上に延在する。図１０（Ａ）には４本のコンロッドガイド３２を示すが、これの各１本の後方に１本ずつコンロッドガイドが存在して、図１１に示すように前後２本の一対がシリンダブロック１の１つのボア１’に挿入されてコンロッド５の揺動（首振り、回転など）を規制する。また、下部昇降台３１の側方定位置に配置された縦長のシリンダ３３から下方に延びるピストンロッド３４の下端が下部昇降台３１に連結されて、シリンダ３３で下部昇降台３１が定ストロークで上下駆動される。
【０００７】
図１０（Ａ）状態で上部昇降台２１を下降させ、４本の昇降軸部材２２のピストン押え２３で対応する４つのピストン２の上端をチャックすると共に、下部昇降台３１を上昇させて、図１１に示すように前後一対のコンロッドガイド３２を対応する１つのボア１’に通し、このボア１’の真上で待機するコンロッド５の半円弧状端部６の両端の穴８に嵌挿する。図１２に示すように、半円弧状端部６の両端部の穴８のそれぞれに一対のコンロッドガイド３２の上端面３５に突設したガイドピン３６を挿入し、上端面３５を半円弧状端部６の両端面に当接させる。
【０００８】
図１１の状態で上部昇降台２１を下降させて各ピストン押え２３で対応するピストン２を真下に押し込み、同時に同速で下部昇降台３１を下降させてコンロッドガイド３２でコンロッド５の揺動を規制する。ピストン２は、ガイド治具３７を通過する間にピストンリング３の圧縮が行われてボア１’に挿入される。ピストン２がボア１’に挿入される間、コンロッド５の首振りや回転がコンロッドガイド３２で規制されて、コンロッド５の半円弧状端部６がクランクシャフトの対応するジャーナル１３に嵌着される。すなわち、コンロッドガイド３２によるコンロッド揺動規制が無ければ、ピストン２から吊り下がる状態のコンロッド５が首振り揺動し、また、円形のピストン２が周方向に回転することでコンロッド５も回転して、半円弧状端部６と対応するジャーナル１３の相対位置関係にずれが生じ、正確に嵌着しなくなり、相互に傷付いたり、軸受メタルが損傷する不具合が発生する。この不具合発生を回避するのがコンロッドガイド３２である。また、ボア１’にピストン２を挿入する際にピストン２とガイド治具３７、ボア１’との摩擦抵抗で昇降軸部材２２に軸方向に荷重が掛かり、この荷重をロードセル２６が検出して、ピストン挿入に伴う異常発生などを検出する。
【０００９】
図８のクランクシャフト１０の両端２本のジャーナル１３ａ、１３ｄに対応する２本のコンロッド５が嵌着されると上部昇降台２１の下降が停止し、下部昇降台３１の下降により両端２本のジャーナル１３ａ、１３ｄに嵌着したコンロッド５からコンロッドガイド３２が抜かれる。また、下降停止した上部昇降台２１に対して昇降板２４がさらに下降して残り２本のジャーナル１３ｂ、１３ｃへのコンロッド嵌着動作が行われる。
【特許文献１】特開２００３−２６６２５５号公報（図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１１の状態で上部昇降台２１と下部昇降台３１を下降させてピストン２をボア１’に挿入する際、図１２のようにコンロッド５にコンロッドガイド３２を当接させて上部昇降台２１の下降力で下部昇降台３１を押し下げるようにしている。また、下部昇降台３１のシリンダ３３をエアーシリンダにして、下部昇降台３１が上部昇降台２１の下降力により押し下げられるときのエアー抵抗による反力を小さくして、昇降軸部材２２に掛かる荷重が小さくなるようにしている。しかし、コンロッド５でコンロッドガイド３２を押し下げるため、下降時のエアー抵抗による反力は無視できない大きさとなり、この反力が直接にロードセル２６に作用して、ピストン挿入過程における荷重検出精度が悪い。実際、ロードセル２６はピストン挿入過程で発生し易いピストンリングの微少なかじりを検出できないことがあり、高価で高精度なロードセル２６の機能を十分に発揮させることが難しいのが現状である。
【００１１】
また、コンロッド５の半円弧状端部６とキャップ部７は、別々に製作してボルト連結される加工部品においてはあまり問題とならないが、半円弧状端部６とキャップ部７が円形状の金属製コンロッド端部を半分に分割したかち割り型の場合に、次の問題がある。
【００１２】
かち割り型半円弧状端部６とキャップ部７の両端面はかち割られた破断面で微少な凹凸があり、この凹凸が半円弧状端部６とキャップ部７を常に良好な接合状態で合体させてコンロッド５の品質を上げる。また、かち割り型半円弧状端部６とキャップ部７は１回のかち割りで同時製作できるので、コンロッド５の製作コストを低減させる。しかし、ピストン挿入過程において、図１２に示すようにコンロッド５の半円弧状端部６の両端面（凹凸の破断面）とコンロッドガイド３２の上端面３５が接触して互いに押圧し合うので、半円弧状端部６の破断面が損傷（凹凸の微少な凸部が潰れるなど）し、後でかち割り型キャップ部７の両端面と正確に合致しなくなる不具合が発生することがある。そのためにコンロッドに、高品質で安価なかち割り型を使用することが難しくなっていた。
【００１３】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたもので、ロードセルを使用すればその機能を十分に発揮させることができ、また、かち割り型コンロッドにも問題なく適用できるピストン挿入方法と挿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】
【００１４】
上記目的を達成する本発明方法は、クランクシャフト１０を有するシリンダブロック１のボア１’に、コンロッド５を有するピストン２をコンロッド５を先に挿入して、コンロッド先端の半円弧状端部６をクランクシャフト１０に組み付けるピストン挿入方法であって、ボアにピストンを押し込むピストン押え４３と、ボアを貫通してコンロッド５の半円弧状端部６に形成した穴８に係合することでコンロッド５とピストン２の揺動を規制するコンロッドガイド５２とを、同期させて同じピストン挿入方向に一体的に移動させることでボアにピストンを挿入することを特徴とする。
【００１５】
ここで、シリンダブロック１のクランクシャフト１０は、シャフトの軸線をシリンダブロックのボア中心線に一致させたクランクの他、軸線をボア中心線に対してオフセットさせたオフセットクランクが適用できる。ボアにピストンを挿入するときにピストン押え４３とコンロッドガイド５２を積極的に同期させることで、ピストン押え４３とコンロッドガイド５２のそれぞれに相手側に及ぼす荷重（負荷）が無くなるか軽微なものとなり、特にピストン押え４３にロードセル４６を配備した場合にロードセル４６に及ぼすコンロッドガイド側からの荷重が無視できるものとなって、ロードセルによるピストン挿入時の荷重検出精度を上げることができる。また、ピストン押え４３とコンロッドガイド５２を積極的に同期させる手段は、ピストン押え４３の動きをコンロッドガイド側に機械的に伝達するものが安定した動作が期待できて望ましい。
【００１６】
本発明方法においては、コンロッド下端の半円弧状端部６の穴８にコンロッドガイド５２を、半円弧状端部６の端面と非接触状態で係合させることができる。この場合、コンロッド５の半円弧状端部６の穴８は、半円弧状端部６に合体させるキャップ部７をボルト止めする雌ねじ穴が利用できる。この半円弧状端部６の穴８にコンロッドガイド５２の先端に突出させたガイドピン５６を挿通し、ガイドピン５６の根元を穴から少し突出させて、コンロッドガイド５２の上端面と半円弧状端部６の端面との間に適宜なクリアランスを形成する。このようにすればコンロッド５にかち割り型を適用しても、その半円弧状端部６の破断面である両端面にコンロッドガイド５２が接触せず、かち割り型コンロッド５における破断面損傷が防止できる。
【００１７】
また、本発明方法においては、コンロッド５の半円弧状端部両端部の穴８のそれぞれにコンロッドガイド５２を係合させることができる。つまり、コンロッド下端の半円弧状端部両端部の穴の一方にのみコンロッドガイド５２を係合させることも可能であるが、半円弧状端部両端部の穴の両方に１本ずつ計２本のコンロッドガイド５２を挿入して係合させることで、ピストン挿入時のコンロッド５の揺動規制、位置規制がより確実性よく行うことができる。
【００１８】
上記目的を達成する本発明装置は、下部にクランクシャフト１０を有するシリンダブロック１のボア１’に、真上からコンロッド５を有するピストン２をコンロッド５を先に挿入してコンロッド下端の半円弧状端部６をクランクシャフトに組み付けるピストン挿入装置であって、ボアにピストンを押し込むピストン押え４３と、このピストン押えを昇降させる第１昇降駆動部４０と、ボアを貫通してコンロッド５の半円弧状端部６に軸方向に形成した穴８に係合してコンロッド５とピストン２の揺動を規制するコンロッドガイド５２と、このコンロッドガイド５２を昇降させる第２昇降駆動部５０と、第１昇降駆動部４０に連結されてピストン押え４３と一体に昇降動作する第１同期部材７１と、第２昇降駆動部５０に連結されてコンロッドガイド５２と一体に昇降動作する第２同期部材７２を具備し、ピストン押え４３とコンロッドガイド５２によるピストン挿入動作の開始時点から第１同期部材７１で第２同期部材７２を押し下げることにより、ピストン押え４３とコンロッドガイド５２を同期させてピストン挿入方向に一体的に移動させることを特徴とする。
【００１９】
ここでの第１昇降駆動部４０と第２昇降駆動部５０は、モータやエアーシリンダ、油圧シリンダを駆動源にして独自に動作する機構で、ピストン挿入動作の開始時に第１昇降駆動部４０に設置した第１同期部材７１を第２昇降駆動部５０に設置した第２同期部材７２に当接させて、第１昇降駆動部４０の駆動力による第１同期部材７１の下降力で第２同期部材７２を押し下げて、第２昇降駆動部５０に設置したコンロッドガイド５２をピストン押え４３と同期させて下降させる。このようにすれば、コンロッドガイドをピストンのコンロッドに当接させてコンロッドでコンロッドガイドを押し下げる状況が回避できる。また、コンロッドにコンロッドガイドが当接しないので、コンロッドに高品質で製作コストの安いかち割り型コンロッドを適用しても、そのかち割り破断面が損傷を受けない。
【００２０】
また、本発明装置においては、第１昇降駆動部４０がサーボモータ４７とボールネジ４８を昇降駆動源に備え、第２昇降駆動部５０がエアーシリンダ５５を昇降駆動源に備えた構造とすることができる。この場合、ピストン挿入動作時に第２昇降駆動部５０を押し下げる機能を備えた第１昇降駆動部４０の駆動源にサーボモータ４７とこのサーボモータで正逆回転するボールネジ４８を使用することで、第１昇降駆動部４０による押し下げ動作が正確かつ安定したものとなり、第２昇降駆動部５０の駆動源にエアーシリンダ５５を使用することで、第１昇降駆動部４０で追従的に押し下げられる第２昇降駆動部５０の追従的な下降動作がエアー抵抗の反力を極軽微なものにして円滑に行えるようになる。
【００２１】
したがって、本発明装置においては、第１昇降駆動部４０にピストン押え４３に軸方向に加わる荷重を検知するロードセル４６を配備することが望ましい。ピストン挿入動作時に第２昇降駆動部側からエアー抵抗などによる反力が発生しても、この反力は主に第２同期部材７２から第１同期部材７１に掛かり、ロードセル４６にはほとんど作用しないことから、ロードセル４６の機能を十分に発揮させることができ、高価なロードセルの有効利用が容易になる。
【００２２】
また、本発明装置においては、クランクシャフトを、当該クランクシャフトの軸線をシリンダブロックのボア中心線に対してオフセットさせたオフセットクランクにすることができる。例えば、４気筒エンジンのオフセットクランクにおいては、コンロッドガイドの長さや動きを位相の異なるジャーナル間の約１８０°の位相差を考慮して設定することで、本発明によるピストン挿入動作が実行できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、シリンダブロックのボアにピストンを挿入するピストン押えと、ピストンとコンロッドの揺動を規制するコンロッドガイドを同期させてピストン挿入方向に移動させることで、コンロッドガイドからピストン押え側に作用する荷重（負荷）を無くすことができ、無くならないでも軽微なものにすることができて、ピストン押えにロードセルを配備した場合に、ロードセルでピストン挿入動作時のピストンリングなどの微少なかじりを正確に検出することができて荷重検出精度向上が図れ、ピストン挿入動作の高精度な制御、管理を行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【００２４】
また、ピストン挿入動作時にピストン押えとコンロッドガイドを同期させることで、コンロッドガイドをコンロッドの半円弧状端部の穴に単に係合させるだけにして、半円弧状端部の端面に非接触な状態にすることができ、このようにすることで半円弧状端部の端面のコンロッドガイドとの接触による損傷が回避できる。その結果、コンロッドに高品質で安価なかち割り型でも有効に適用できる効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図７を参照して説明する。なお、この実施の形態は図８のシリンダブロック１に図９のピストン２を挿入するピストン挿入装置に適用したもので、同一部分には同一符号を付して説明の重複を避ける。また、図１〜図７の実施の形態は、図８のシリンダブロック１がオフセットクランクエンジンとした場合であり、クランクシャフト１０がオフセットクランクとして使用している。
【００２６】
図１のピストン挿入装置は、所定位置のシリンダブロック１の真上で上部昇降台４１を上下駆動させる第１昇降駆動部４０と、シリンダブロック１の真下で下部昇降台５１を上下駆動させる第２昇降駆動部５０を備える。
【００２７】
第１昇降駆動部４０の基本構造は、図１０の上部昇降機構２０と同じでよく、例えば、上部昇降台４１の両端部下面に２本の昇降軸部材４２が真下に延在し、上部昇降台４１の中央部下方に上下動可能に配置した昇降板４４の下面に２本の昇降軸部材４２が真下に延在する。昇降板４４は、上部昇降台４１の上面中央部に固定したシリンダ４５に連結されて、上部昇降台４１に対して定ストロークで上下動する。４本の各昇降軸部材４２の下端にピストン押え４３が連結され、各昇降軸部材２２の上部に荷重検知用ロードセル４６が内蔵される。上部昇降台４１の片端部が垂直ベース６０に垂直ガイド６１を介して保持される。垂直ベース６０の上端にサーボモータ４７が設置され、サーボモータ４７で正逆回転制御されるボールネジ４８が上部昇降台４１を貫通する。ボールネジ４８に部分的に上部昇降台４１が螺装され、サーボモータ４７によるボールネジ４８の正逆回転で上部昇降台４１が上下動する。図１状態の時、上部昇降台４１は最上段位置にあり、この上部昇降台２１に対して昇降板４４が最上段位置にあり、４本の各昇降軸部材４２のピストン押え２３は同一高さで横一列に並ぶ。
【００２８】
下部昇降台５１の上面には、同一長さの計８本のコンロッドガイド５２が真上に延在する。図１では４本のコンロッドガイド５２が示され、これの各１本の後方に１本ずつコンロッドガイド５２が存在して、図２に示すように前後２本の一対がシリンダブロック１の１つのボア１’に挿入されてコンロッド５の揺動（首振り、回転など）を規制する。また、下部昇降台３１の中央部に配置したシリンダ５７で、図１に示される４本のコンロッドガイド５２の内の手前側２本のコンロッドガイド５２’が下部昇降台５１と独自に上下駆動するようにしてある。図２に示すように、下部昇降台５１は垂直ガイド６２に保持され、垂直ガイド６２の上部に固定した縦長のエアーシリンダ５５から下方に延びるピストンロッド５４の下端が下部昇降台５１に連結されて、エアーシリンダ５５で下部昇降台５１が定ストロークで上下駆動される。
【００２９】
以上の実施の形態において、本発明は上部昇降台４１に第１同期部材７１を一体的に装備させ、下部昇降台５１に第２同期部材７２を一体的に装備させる。両同期部材７１、７２は直線状の硬質連結バーである。第１同期部材７１の上端部が上部昇降台４１の側方に固定され、第２同期部材７２の下端部が下部昇降台５１の側方に固定される。第１同期部材７１と第２同期部材７２は鉛直な一直線上に並び、ピストン挿入動作時に互いに接近移動して先端部同士が同芯状態で当接して、次のようにピストン押え４３とコンロッドガイド５２を同期させてピストン挿入動作に向かわせる。
【００３０】
図１状態で第１昇降駆動部４０の上部昇降台４１をサーボモータ４７とボールネジ４８で下降させ、４本の昇降軸部材４２のピストン押え４３で対応する４つのピストン２の上端をチャックすると共に、第２昇降駆動部５０の下部昇降台３１をエアーシリンダ５５で上昇させて、図３（Ｂ）に示すように前後一対のコンロッドガイド５２を対応する１つのボア１’に通し、このボア１’の真上で待機するコンロッド５の半円弧状端部６の両端の穴８に挿通する。この一対のコンロッドガイド５２は上端面に小径で短いガイドピン５６を突設したもので、このガイドピン５６のみをコンロッド５の対応する穴８に挿通して係合させ、コンロッドガイド５２の上端面と半円弧状端部６の両端面との間に所定のクリアランスを持たせて非接触状態にする。なお、図３（Ａ）は挿通前の状態が示され、この図３における前後一対のコンロッドガイド５２は図８のクランクシャフト１０の両端部２本のジャーナル１３ａ、１３ｄに対応する。
【００３１】
また、図８のクランクシャフト１０の中央部２本のジャーナル１３ｂ、１３ｃに対応する前後一対のコンロッドガイド５２、５２’を、図４（Ａ）（Ｂ）に示す。図４で左側のコンロッドガイド５２’は右側のコンロッドガイド５２の小径ガイドピン５６と同径のピンで、このピンの先端部がコンロッド５の半円弧状端部６の一方の穴８の下端部に挿通されて係合する。図６にシリンダブロック１とオフセットクランクであるクランクシャフト１０の関係を示すと、ボア１’の中心線Ｚ１に対してクランクシャフト１０の軸線Ｚ２がオフセット状態にあり、ピストン挿入時において位相の異なる例えば２つのジャーナル１３ａ、１３ｂの一方のジャーナル１３ａがボア１’の中心線Ｚ１にある場合、まずこのジャーナル１３ａと、このジャーナル１３ａと同位相にあるジャーナル１３ｄに対してピストン挿入動作が行われる。この動作時において、他のジャーナル１３ｂ、１３ｃとこれに対応するコンロッドガイド５２との相互の干渉を避けるために、図４で示すようなコンロッドガイド５２’を使用する。
【００３２】
第１昇降駆動部４０と第２昇降駆動部５０の駆動で、全てのピストン２が図６に示すように対応するピストン押え４３でチャックされ、コンロッド５の半円弧状端部６に対応するコンロッド５２が非接触状態で係合した時点で、図５（Ｂ）に示すように第１同期部材７１と第２同期部材７２を突き合わせる。図５（Ａ）に示すように、第１同期部材７１は下端面中央部に係止穴７３を有し、第２同期部材７２は上端面中央に係止ピン７４を突設し、両者が互いに接近移動すると係止ピン７４が係止穴７３にガイドされながら嵌挿して、そのまま連結状態を保つ。
【００３３】
図６の状態で第１昇降駆動部４０で上部昇降台４１をさらに下降させ、この下降力を第１同期部材７１から第２同期部材７２に伝達して第２昇降駆動部５０を上部昇降台４１の下降に追従させて押し下げると、図６のピストン押え４３とコンロッドガイド５２が同期して同速で下降して、図７に示すようにピストン２を真下に押し込み、コンロッドガイド５２がコンロッド５の揺動を規制し、ピストン２がガイド治具３７を通過する間にピストンリング３の圧縮が行われてボア１’に挿入され、コンロッド５の下端の半円弧状端部６がクランクシャフト１０の対応するジャーナル１３に嵌着される。
【００３４】
このピストン挿入動作において、第２昇降駆動部５０のエアーシリンダ５５は第１同期部材７１の押し下げに追従するように制御されるが、多少のエアー抵抗が発生して押し下げの反力として作用する。しかし、このエアー抵抗は第１同期部材７１から上部昇降台４１に直接に作用して昇降軸部材４２に作用せず、昇降軸部材４２のロードセル４６に加重として掛からない。したがって、ロードセル４６は、ピストン２とガイド治具３７、ボア１’との摩擦抵抗による荷重を高精度に検出して、ピストン挿入に伴う異常発生などを検出する。実際、このロードセル４６はピストンリングなどの微少なかじりをも正確に検出することが分かっている。また、ロードセル４６の他に図示しないエンコーダを配置すれば、エンコーダでピストンリングの微少なかじりの発生位置を正確に検知できる。
【００３５】
図８のクランクシャフト１０の両端２本のジャーナル１３ａ、１３ｄに対応する２本のコンロッド５が嵌着されると、上部昇降台４１の下降が停止し、下部昇降台５１の下降でコンロッドガイド５２が抜かれる。そして、クランクシャフト１０が定ピッチ回転して、残り２本のジャーナル１３ｂ、１３ｃをボア中心線位置に移動させてから、上部昇降台４１に対して昇降板４４がさらに下降して残りのジャーナル１３ｂ、１３ｃに対するコンロッド嵌着動作が行われる。
【００３６】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施の形態であるピストン挿入装置の概要を示す正面図である。
【図２】図１装置の部分的な側面図である。
【図３】（Ａ）はコンロッドとコンロッドガイドの動作前の部分側面図、（Ｂ）は動作時の部分側面図である。
【図４】（Ａ）はコンロッドと他のコンロッドガイドの動作前の部分側面図、（Ｂ）は動作時の部分側面図である。
【図５】（Ａ）は同期部材の動作前の部分側面図、（Ｂ）は動作時の部分側面図である。
【図６】ピストン挿入直前の部分側面図である。
【図７】ピストン挿入時の部分側面図である。
【図８】４気筒用クランクシャフトの正面図である。
【図９】コンロッド付きピストンの斜視図である。
【図１０】（Ａ）は従来のピストン挿入装置の概要を説明するための正面図、（Ｂ）は部分拡大断面図である。
【図１１】図１０装置のピストン挿入動作時の側面図である。
【図１２】図１１におけるコンロッドの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    シリンダブロック
１’    ボア
２    ピストン
３    ピストンリング
４    ピン
５    コンロッド
６    半円弧状端部
７    キャップ部
８    穴
１０    クランクシャフト
１１    クランク軸
１２    アーム
１３    ジャーナル
１３ａ〜１３ｄ    ジャーナル
４０    第１昇降駆動部
４１    上部昇降台
４２    昇降軸部材
４４    昇降板
４５    シリンダ
４６    ロードセル
４７    サーボモータ
４８    ボールネジ
５０    第２昇降駆動部
５１    下部昇降台
５２、５２’    コンロッドガイド
５５    エアーシリンダ
５６    ガイドピン
５７    シリンダ
７１    第１同期部材
７２    第２同期部材
【図１】
2006075956.tif 000003
【図２】
2006075956.tif 000004
【図３】
2006075956.tif 000005
【図４】
2006075956.tif 000006
【図５】
2006075956.tif 000007
【図６】
2006075956.tif 000008
【図７】
2006075956.tif 000009
【図８】
2006075956.tif 000010
【図９】
2006075956.tif 000011
【図１０】
2006075956.tif 000012
【図１１】
2006075956.tif 000013
【図１２】
2006075956.tif 000014