(57)【要約】【課題】  本発明は自動車用エンジンに外部から回転駆動力を与える回転駆動装置に関し、エンジンとモータの回転軸を高精度かつ容易に調整して連結する。【解決手段】  イケール１３０と面板１４０を備え、イケール１３０に対し面板１４０をエンジン１０の位置ずれに倣って位置ずれさせてエンジン１０を面板１４０に固定し、次に、イケール１３０と面板１４０を貫く位置決めシャフトにより、面板１４０をイケール１３０に対し位置決めする。【選択図】        図１
2006145317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用エンジンに外部から回転駆動力を与える回転駆動装置において、
モータにより回転駆動されてエンジンに回転駆動力を伝達する主軸と、
前記主軸に対し、該主軸の軸方向に対する垂直な方向について位置決めがなされた第１の部材と、
前記第１の部材に、前記主軸の軸方向に対し垂直な面内で移動自在に支持され、該面内で移動することにより、搬送されてきたエンジンの位置ずれに倣って該第１の部材に対し位置ずれを生じ、該位置ずれを生じたまま該エンジンを支持する第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材を前記軸方向に貫いて、該第２の部材を、該第２の部材に支持されたエンジンごと該第１の部材に位置決めする位置決めシャフトと、
前記第１の部材に前記第２の部材を介して位置決めされたエンジンに前記主軸を連結する連結部材とを備えたことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
前記連結部材に作用して前記主軸と前記エンジンを切り離し、離間することによって該連結部材に該主軸と該エンジンを連結させる連結制御部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。
【請求項３】
非回転時の前記主軸を支持し該主軸の回転に先立って該主軸から離間する主軸支持部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用エンジンに外部から回転駆動力を与える回転駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用エンジンの試験とし、エンジンを着火させた状態で種々の試験を行なうファイヤリングテストがあるが、エンジン運転時の排気ガスや騒音等の問題が生じまた燃料の漏れなど作業環境問題も生じることから、最近では、エンジンを量産する工程における検査工程などでは、エンジンを着火せずに外力で回転駆動させながら試験を行なうモータリングテストが注目されている。このモータリングテストでは、エンジンの主軸に設けられたリングギアを、モータを用いて、起動時のみでなく常に外力で回転させながら試験が行なわれる。
【０００３】
エンジンは、クレーンなどにより、装置に設置されたパレットと呼ばれる搬送台上に載置されて搬送されるが、モータリングテストを行なうにあたっては、このエンジンに回転駆動力を与えるモータは、そのパレットに載置されて搬送されてきたエンジンのリングギアに、カップリング等を用いて、手作業により連結されている。この連結にあたっては、エンジンのリングギアの回転軸とモータの回転軸とを高精度に合わせる必要があり、多大な時間を要し、次々と量産されてくるエンジンを効率良く試験するのが困難であった。
【０００４】
特許文献１には、エンジンとモータとの連結を容易にするための工夫が提案されているが、回転軸を高精度に合わせるときの手作業が多少楽になるものの、多大な労力の手作業を要するという点を根本的に解決するものではない。
【特許文献１】特開平９−１２６９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、エンジンとモータの回転軸を高精度かつ容易に調整して連結することのできる機構を備えた回転駆動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】
上記目的を達成する本発明の回転駆動装置は、自動車用エンジンに外部から回転駆動力を与える回転駆動装置において、
モータにより回転駆動されてエンジンに回転駆動力を伝達する主軸と、
上記主軸に対し、その主軸の軸方向に対する垂直な方向について位置決めがなされた第１の部材と、
上記第１の部材に、上記主軸の軸方向に対し垂直な面内で移動自在に支持され、その面内で移動することにより、搬送されてきたエンジンの位置ずれに倣って上記第１の部材に対し位置ずれを生じ、その位置ずれを生じたままエンジンを支持する第２の部材と、
上記第１の部材と上記第２の部材を上記軸方向に貫いて、第２の部材を、その第２の部材に支持されたエンジンごと第１の部材に位置決めする位置決めシャフトと、
上記第１の部材に上記第２の部材を介して位置決めされたエンジンに上記主軸を連結する連結部材とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の回転駆動装置は、上記第１の部材と第２の部材を備え、第１の部材に対し第２の部材を、エンジンの位置ずれに倣って位置ずれさせてエンジンを第２の部材に固定し、今度は位置決めシャフトにより第２の部材を第１の部材に対し位置決めするようにしたため、エンジンを主軸に高精度かつ容易に位置決めして連結することができる。またこの動作全てを自動化することも可能である。
【０００８】
ここで、上記本発明の回転駆動装置において、上記連結部材に作用して上記主軸とエンジンを切り離し、離間することによってその連結部材に上記主軸とエンジンを連結させる連結制御部材を備えることが好ましい。
【０００９】
こうすることにより、主軸とエンジンは連結部材を介して連結されるとともにその連結を制御する連結制御部材を離間させた状態で主軸を回転させてエンジンを回転駆動することができる。
【００１０】
また、上記本発明の回転駆動装置において、非回転時の主軸を支持しその主軸の回転に先立ってはその主軸から離間する主軸支持部材を備えることが好ましい。
【００１１】
主軸をエンジンに連結するにあたっては、主軸とエンジンの回転軸はかなりの高精度で一致するように調整されるが、位置ずれ誤差をゼロにするには、各部材を極めて高い精度で製作して極めて高い精度で組立てる必要があり、現実的ではなく、ある程度の誤差は許容し、主軸とエンジンとの間をフレキシブルカップリングを介して連結するのが現実的である。この場合に、主軸とエンジンとが連結されていないときは、そのフレキシブルカップリングの影響で、主軸の、エンジンとの連結部分先端が垂れ下がるおそれがあり、これを支える主軸支持部材が必要となる場合がある。このような非回転時には主軸を支持する主軸支持部材を設け、主軸がエンジンと連結されて回転するときにはその主軸支持部材を離間した状態におくことにより、回転時には、主軸に余計な部材（主軸支持部材）が離間した状態にあるため、スムーズな回転駆動が可能となる。
【００１２】
さらに、本発明の回転駆動装置において、エンジンを載置してそのエンジンを上記第２の部材に向けて搬送する搬送部材を備えることが好ましい。
【００１３】
このような搬送部材を備えることにより、エンジンのモータリングテストが一層容易となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、主軸をエンジンの回転軸を高精度かつ容易に調整して連結することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態としての回転駆動装置の全体構成図である。
【００１７】
この図１には、リングギア１１を備えたエンジン１０を搬送するパレット１１０、モータ１２１が連結した主軸１２０、この主軸１２０の回転軸１２０ａに対し垂直な方向について主軸１２０に対し位置決めされたイケール１３０、イケール１３０に、回転軸１２０ａに対し垂直な面内で移動自在に支持された面板１４０が示されている。ここで、パレット１１０は、本発明にいう搬送部材の一例に相当し、イケール１３０は、本発明にいう第１の部材の一例に相当し、面板１４０は本発明にいう第２の部材に相当する。
【００１８】
図２は、図１に示す全体構成図のうちのパレット１１０の部分を取り出して示した図である。
【００１９】
エンジン１０には、周囲１１ａにギアが設けられたリングギア１１が備えられており、このエンジン１０は、クレーン（図示せず）で吊り上げられてパレット１１０に載置され、コロ１５１の上を、図に示す矢印Ａ方向に搬送される。エンジン１０を載せてコロ１２１の上を矢印Ａ方向に搬送されてきたパレット１１０は、その先端が当接部材１５２の当接部１５２ａに突き当たって停止し、当接部材１５２に固定されたシリンダ１５３の軸１５３ａがパレット１１０の位置決め穴１１０ａに貫入してそのパレット１１０が当接部材１５２に位置決めされる。その状態のままシリンダ１５４の軸１５４ａがゆっくりと伸び、パレット１１０が所定の位置までゆっくりと進行する。
【００２０】
ここで、パレット１１０は、シリンダ１５５の作用により上に持ち上げられて上下方向の高さ調整が行なわれ、また、シリンダ１５６の作用により後退が防止されるようになっている。
【００２１】
また、この図２には、エンジン１０に冷却水を通すための通水孔１５７が示されている。この通水孔１５７は、エンジン１０との間が可撓性のホース（図示せず）で連結される。
【００２２】
パレット１１０は、正規の位置まで進行すると、パレット位置決めピン１５８がパレット１１０の位置決め穴１１０ｂに嵌入してパレット１１０が位置決めされ、このときに通水孔１５７もパレット側の通水孔１１２と連結する。
【００２３】
図３は、エンジン側から見たイケールとそのイケールに支持された面板を示す図である。
【００２４】
面板１４０は、４カ所の面板固定部１４１において、イケール１３０に、図３の上下左右（図１に示す主軸１２０の回転軸１２０ａに対し垂直な面内）で遊動自在に固定されている。この面板１４０は、バネ１４２により、イケール１３０のほぼ中央に位置決めされるとともに、上下左右に移動自在となっており、ストッパ１４３により、その上下左右の移動範囲が制限されている。
【００２５】
面板１４０の中央には、エンジン１０のリングギア１１（図１、図２参照）が入り込むエンジン取付穴１４４が設けられており、このエンジン取付穴１４４に入り込んだリングギア１１には、この図面の裏側から主軸１２０（図１参照）が連結される。
【００２６】
エンジン１０は、そのリングギア１１がエンジン取付穴１４４に入り込む際に、そのエンジン１０の一部（クランクブロック）が、先端がテーパ状に形成されたクランクブロック支持爪１４５に乗り上げ、エンジン１０がパレット１１０（図１、図２参照）から数ｍｍ程度持ち上げられた状態となる。また、これとともに、ロケートピン１４６が面板１４０から突出してエンジン１０に設けられた穴に入り込み、エンジン１０と面板１４０が位置決めされる。尚、ここにはロケートピン１４６は２カ所に示されているが、これはエンジンの種別によってエンジン１０に設けられた穴の位置が異なるためであり、実際の位置決めにあたり面板１４０から突出して位置決めに用いられるのは、それら２カ所のうちの１カ所のロケートピンである。ここでの位置決めにあたっては、エンジン１０はパレット１１０上に載置され位置誤差を持って面板１４０に近づくため、エンジン１０がクランクブロック支持爪１４５に乗り上げてロケートピン１４６で位置決めされる際は、エンジン１０の位置ずれ分だけ面板１４０が上下左右に移動し、イケール１３０に対し面板１４０が位置ずれした状態のまま、面板１４０とエンジン１０が位置決めされる。
【００２７】
このようにして面板１４０に対し位置決めされたエンジン１０は、ワーククランプロッド１４７が図１に示すモータ１４９により回転して、その先端に固定されたクランプ爪１４８を回し、そのクランプ爪１４８でエンジン１０が面板１４０に固定される。
【００２８】
以上のようにして、先ずは、エンジン１０が面板１４０に対し位置決めされて固定される。ただし、この状態では面板１４０はイケール１３０に対しては位置ずれを有し、図１に示す主軸１２０はイケール１３０に対し位置決めされているため、このままでは主軸１２０の回転軸とエンジン１０の回転軸はずれたままとなっている。
【００２９】
次に、イケール１３０に対する面板１４０の位置決めについて説明する。
【００３０】
面板１４０には、図３に示す面板芯出し穴１７１が形成されている。
【００３１】
図４は、面板芯出し穴の部分の断面図である。
【００３２】
面板１４０の裏面側にはイケール１３０が接し、面板芯出し穴１７１には、リテーナ１３０の位置決め穴１３１が連通しており、シリンダ１７２の作用によりロケートシャフト１７３が距離Ｌだけ図４の右側に移動して、そのロケートシャフト１７３の先端部分がリテーナ１３０の位置決め穴１３１および面板１４０の面板芯出し穴１７１に嵌入する。この嵌入にあたっては、面板１４０はイケール１３０に対し位置ずれを生じているため、この位置ずれがあってもロケートシャフト１７３の先端部分が面板芯出し穴１７１にスムーズに嵌入できるよう、面板芯出し穴１７１のイケール１３０側に寄ったエッジ部分にはテーパ面１７１ａが形成されるとともに、ロケートシャフト１７３には玉軸受用鋼球１７４が備えられており、玉軸受用鋼球１７４がテーパ面１７１ａに干渉して面板１４０をイケール１３０に対し位置決めしながらロケートシャフト１７３の先端部分が面板芯出し穴１７１に嵌入する。これにより、面板１４０が、その面板１４０にエンジン１０を固定したままイケール１３０に対し位置決めされる。エンジン１０は面板１４０に対し位置決めされた状態で面板１４０に固定されているため、ロケートシャフト１７３により面板１４０がイケール１３０に対し位置決めされることで面板１４０に固定されたエンジン１０もイケールに対し位置決めされ、これにより主軸１２０の回転軸と、エンジン１０の回転軸が一致することになる。
【００３３】
図５は、主軸まわりを示した断面図である。
【００３４】
以上のようにして位置決めした後、主軸１２０とエンジン１０のリングギア１１が連結される。この図５では、回転軸１２０ａの上半分は主軸１２０とリングギア１１が非連結の状態を示しており、回転軸１２０ａの下半分は、主軸１２０とリングギア１１が連結された状態を示している。
【００３５】
主軸１２０は、図１に示すようにモータ１２１に連結されており、フレキシブル継手１２２、チャックホルダ１８０、および連結部材１８１を介して、エンジン１０のリングギア１１に連結され、モータ１２１の回転により主軸１２０が回転し、エンジン１０のリングギア１１を回転させるように構成されている。
【００３６】
連結部材１８１は、その先端にワーククランプヅメ１８２が設けられており、連結部材１８１が回動軸１８３を中心に回動することによりワーククランプヅメ１８２がリングギア１１に着脱する。この連結部材１８１は、回転軸１２０ａを中心に回転した位置に、合計３カ所設けられている。
【００３７】
図６は、リングギアとワーククランプヅメとの関係を示した図である。
【００３８】
リングギア１１にはその外周１１ａにギアが設けられており、一方ワーククランプヅメ１８２にはそのギアの歯と噛合する歯が設けられている。ワーククランプヅメ１８２は、連結部材１８１の回動によりリングギア１１の外周１１ａに接触する方向に移動してリングギア１１を着脱し、リングギア１１に装着された状態ではそのワーククランプヅメ１８２の歯がリングギア１１の外周１１ａの歯と噛合した状態となり、主軸１２０（図５参照）が回転するとその回転によりワーククランプヅメ１８２がその主軸１２０の回転軸のまわりに公転してリングギア１１を回転駆動する。
【００３９】
図５に戻って説明を続ける。
【００４０】
連結部材１８１はスライド部材１８５がその連結部材１８１側にスライドすることによってその連結部材１８１の後端部分がスライド部材１８５に乗り上げて、ワーククランプヅメ１８２がリングギア１１の外周１１ａに装着される方向に回動する。また、このスライド部材１８５は、バネ１８４により連結部材１８１側にスライドする方向に付勢されている。ここで、図５の回転軸１２０ａの上側に示すように、連結制御部材１９０の先端の係合部１９１がスライド部材１８５に係合してスライド部材１８５を図の左側に引くことにより、連結部材１８１が、ワーククランプヅメ１８２がリングギア１１から離れる方向に回動する。一方、回転軸１２０ａの下側に示すように連結制御部材１９０は、スライド部材１８５との係合を解くことによりスライド部材１８５がバネ１８４の付勢力で連結部材１８１の後端部の下に入り込み、これによりワーククランプヅメ１８２がリングギア１１に装着される。したがって、主軸１２０が回転してエンジン１０を回転させている状態では、連結制御部材１９０はその回転体から離間した状態にある。
【００４１】
また、主軸１２０は、フレキシブル継手１２２を介してチャックホルダ１８０に連結されているが、このチャックホルダ１８０は、回転軸１２０ａの上側に示すように、チャックホルダ固定部材２００に、その先端に設けられた支持部２０２で支持されて、自重による偏心が防止されている。連結部材１８１の先端のワーククランプヅメ１８２がリングギア１１に装着された状態では自重による偏心のおそれはなく、このときには、図１に示すシリンダ２０２の作用により、図５の回転軸１２０ａの下側に示すように、チャックホルダ固定部材２００が図５の左側に移動してその支持部２０２がチャックホルダ１８０から離れる。したがって、主軸１２０が回転してエンジン１０が回転しているときは、チャックホルダ固定部材２００も回転体から離間した状態にある。
【００４２】
以上のようにして、エンジン１０が面板１４０に固定され、その面板１４０のイケール１３０に対する位置ずれが、エンジン１０のリングギア１１の回転軸が主軸１２０の回転軸と一致するように補正され、主軸１２０とエンジン１０のリングギア１１とが連結されて回転することにより、モータリングテストが行なわれる。テスト終了後はこれと逆の手順で、エンジン１０が再びパレット１１０に載置されてこの回転駆動装置１００から離れた場所に移送される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態としての回転駆動装置の全体構成図である。
【図２】図１に示す全体構成図のうちのパレットの部分を取り出して示した図である。
【図３】エンジンの側から見たイケールとそのイケールに支持された面板を示す図である。
【図４】面板芯出し穴の部分の断面図である。
【図５】主軸まわりを示した断面図である。
【図６】リングギアとワーククランプヅメとの関係を示した図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    エンジン
１１    リングギア
１１０    パレット
１２０    主軸
１３０    イケール
１４０    面板
１８０    チャックホルダ
１８１    連結部材
１９０    連結制御部材
【図１】
2006145317.tif 000003
【図２】
2006145317.tif 000004
【図３】
2006145317.tif 000005
【図４】
2006145317.tif 000006
【図５】
2006145317.tif 000007
【図６】
2006145317.tif 000008