(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンピストン組付装置の単純化を促進しつつ、エンジンピストン組付作業を、正確かつ確実に、短いサイクルタイムで行う。【解決手段】大端部２２ｂに対し小端部２２ｓが若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッド２２を支持する。コンロッド２２の小端穴２２ｈｓ及びピストン２８のピストンピン穴２８ｈの双方に対し、ガイドロッド１６を下方から上方へと向けて貫通し、コンロッド２２及びピストン２８を、小端穴２２ｈｓ及びピストンピン穴２８ｈを基準として位置決めする。ガイドロッド１６を下降させると、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓの内周壁面と、ガイドロッド１６の外周壁面との摩擦により、コンロッド２２がガイドロッド１６に倣って、コンロッド２２は水平姿勢となり、小端穴２２ｈｓに対するピストンピン３０の挿通を円滑に行うことが可能である。【選択図】図４
2008057567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンロッドの小端穴の軸心を概略鉛直方向へと向け、かつ、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッドの大端部及び中間部の二箇所を支持するコンロッド支持部と、
該コンロッド支持部に支持されたコンロッドの小端部に、ピストンピン穴の軸心を略鉛直方向へと向けてピストンを被せ、ピストンピン穴及びコンロッドの小端穴の軸心が概略一致した状態で、該ピストンを位置決めするピストン支持部と、
前記コンロッド支持部に支持されたコンロッドの小端穴及び前記ピストン支持部に位置決めされたピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通するだけの長さを有し、かつ、その外径が円筒状のピストンピンの外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で形成された大径部と、該大径部の先端から突出しその外径がピストンピンの内径穴と嵌合可能に形成された小径部とを有する、上下に昇降可能なガイドロッドと、
該ガイドロッドの大径部が前記コンロッドの小端穴及び前記ピストンのピストンピン穴の双方を貫通し、該大径部の上端面にピストンピンの一端が接触可能となる位置に、前記ガイドロッドを保持すると共に、ピストンピンの挿入進行に応じ前記ガイドロッドを下降させるガイドロッド保持手段とを備えることを特徴とするエンジンピストン組付治具。
【請求項２】
前記コンロッド支持部は、コンロッドの重心よりも小端部寄りの位置でコンロッドの中間部を下支えする第１のコンロッド受け金と、コンロッドの大端部を下支えする第２のコンロッド受け金とを備えることを特徴とする請求項１記載のエンジンピストン組付治具。
【請求項３】
前記コンロッド支持部と、前記ピストン支持部と、前記ガイドロッドと、前記ガイドロッド保持手段とが、一つのパレットに設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンピストン組付治具。
【請求項４】
コンロッドの小端穴の軸心を概略鉛直方向へと向け、かつ、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッドを支持し、
コンロッドの小端部に、ピストンピン穴の軸心を略鉛直方向へと向けてピストンを被せ、ピストンピンの外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で外径が形成されたガイドロッドを、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通させて、ピストンピン穴とコンロッドの小端穴が概略一致した状態で、コンロッド及びピストンを位置決めし、
ピストンピンで前記ガイドロッドを押し下げるようにして、ピストンピンをピストンピン穴に挿入することを特徴とするエンジンピストン組付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのピストンとコンロッドとをピストンピンで連結するための、エンジンピストン組付治具及びエンジンピストン組付方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンピストン組付方法として、コンロッドを水平姿勢に支持してコンロッドの小端部にピストンを被せ、コンロッドの小端穴とピストンのピストンピン穴とを一致させて、ピストンピン穴にピストンピンを挿入する手法が一般的であり、そのための自動組立装置が、種々開発されている。一例として、パレット上にコンロッドの小端穴とピストンのピストンピン穴の中心位置及び軸方向を正確に一致させて、ピストン及びコンロッドをセットした状態で、パレットごとエンジンピストン組付装置に対し投入し、ピストンピンを自動挿入する装置や（例えば、特許文献１参照。）、コンロッドを、上下に昇降自在なパレット上にセットした後に、コンロッドの小端部にピストンを被せ、コンロッドの小端穴とピストンのピストンピン穴の、中心位置及び軸方向を正確に一致させて、ピストン上方からピストンピン穴に対しピストンピンを挿入する装置（例えば、特許文献２参照。）が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１９０６６３号公報
【特許文献２】特開平１１−２８５９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般に、コンロッドは鍛造品、ピストンは鋳造品であることから、部品表面が比較的粗く、いずれも正確な位置決めは困難である。しかしながら、上記従来のピストン組立装置は、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴の中心位置及び軸方向を正確に一致させて、コンロッド及びピストンを確実に固定するための装置構造を具備する必要があり、装置構造の複雑化、高精度化の要求を避けることが困難であった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンピストン組付装置の単純化を促進しつつ、エンジンピストン組付作業を、正確かつ確実に、短いサイクルタイムで行うことを可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のエンジンピストン組付治具は、コンロッド支持部と、ピストン支持部と、ガイドロッドと、ガイドロッドをコンロッドの小端穴及びピストンピン穴に挿通した状態に保持するガイドロッド保持手段とを備えるものである。そして、ピストン支持部に支持されたピストンに対し、コンロッド支持部においてコンロッドを高精度に位置決めすることなく揺動可能に保持した状態で、ピストンピン又はガイドロッドに、ピストン及びコンロッドを倣わせることで、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴の中心位置及び軸方向を正確に一致させ、コンロッド組立作業を円滑かつ確実に行うものである。
又、上記課題を解決するために、本発明のエンジンピストン組付方法は、コンロッドの小端穴の軸心を概略鉛直方向へと向け、かつ、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッドを支持し（すなわち、意図的にコンロッドを揺動可能に支持し）、コンロッドの小端部にピストンを被せて、ピストンピンの外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で外径が形成されたガイドロッドを、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通させて、コンロッド及びピストンを仮組付状態とした後、ピストンピンをピストンピン穴に挿入することで、コンロッド及びピストンのピストンピン穴の中心位置及び軸方向を正確に一致させ、コンロッド組立作業を円滑かつ確実に行うものである。
【０００６】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。又、各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。よって、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００７】
（１）コンロッドの小端穴の軸心を概略鉛直方向へと向け、かつ、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッドを支持するコンロッド支持部と、該コンロッド支持部に支持されたコンロッドの小端部に、ピストンピン穴の軸心を略鉛直方向へと向けてピストンを被せ、ピストンピン穴及びコンロッドの小端穴の軸心が概略一致した状態で、該ピストンを支持するピストン支持部とを備えるエンジンピストン組付治具。
本項に記載のエンジンピストン組付治具は、コンロッド支持部によって、コンロッドの小端穴の軸心を概略鉛直方向へと向け、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッドを支持した状態で、コンロッド支持部に支持されたコンロッドの小端部に、ピストンピン穴の軸心を略鉛直方向へと向けてピストンを被せる。そして、ピストンピン穴とコンロッドの小端穴とが概略一致した状態（すなわち、完全には一致していない状態）で、ピストン支持部によりピストンを支持する。かかる状態で、ピストンピン穴にピストンピンを挿入すると、ピストンピンがコンロッドの小端穴を通過する際に、コンロッドの小端穴の内周壁面と、ピストンピンの外周壁面との摩擦によりコンロッドがピストンピンに倣って、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から小端部が下方へと回転して水平姿勢となる。その結果、コンロッドの小端穴の軸心とピストンピンの軸心とが一致し、ピストンのピストンピン穴に対するピストンピンの挿入、及び、コンロッドの小端穴に対するピストンピンの挿入が完了する。
【０００８】
（２）上記（１）項において、前記コンロッド支持部に支持されたコンロッドの小端穴及び前記ピストン支持部に位置決めされたピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通するだけの長さを有し、かつ、その外径が円筒状のピストンピンの外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で形成された大径部を有する、上下に昇降可能なガイドロッドを備えることを特徴とするエンジンピストン組付治具。
本項に記載のエンジンピストン組付治具は、（１）項のエンジン組付治具において、ガイドロッドを、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通することで、コンロッド及びピストンは、小端穴及びピストンピン穴を基準として位置決めされた状態で、仮組付状態となる。ガイドロッドの外径は、円筒状のピストンピンの外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で形成されているので、ピストンピン穴とピストンピンとの関係では締まり嵌めになる所が、ピストンピン穴とガイドロッドとの関係では隙間嵌めとなり、ガイドロッドはピストンピン穴へと円滑に挿通されることとなる。一方、コンロッドの小端穴とピストンピンとの関係は、元々、隙間嵌めとなっていることから、コンロッドの小端穴とガイドロッドとの関係も、当然に隙間嵌めとなり、ガイドロッドはコンロッドの小端穴へと円滑に挿通される。
そして、ピストンピン穴にピストンピンを挿入する際に、ガイドロッドを下降させると、ガイドロッドがコンロッドの小端穴を通過することにより発生する、コンロッドの小端穴の内周壁面とガイドロッドの外周壁面との摩擦により、コンロッドがガイドロッドに倣って、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から小端部が下方へと回転して水平姿勢となり、コンロッドの小端穴の軸心とピストンピンの軸心とが一致した状態となる。よって、ガイドロッドに続いてピストンピンをコンロッドの小端穴に通過させれば、その時点で、既にコンロッドの小端穴の軸心とピストンピンの軸心とが一致した状態となっていることから、コンロッドの小端穴に対するピストンピンの挿通を円滑に行うことが可能である。
【０００９】
（３）上記（２）項において、ガイドロッドの大径部の先端から突出しその外径がピストンピンの内径穴と嵌合可能に形成された小径部とを有するエンジンピストン組付治具。
本項に記載のエンジンピストン組付治具は、ガイドロッドの大径部の先端から突出する小径部に、ピストンピンの内径穴を嵌合させることによって、ピストンピンをピストンピン穴に挿入する際の位置合わせを、ガイドロッドによって確実に行うものである。
【００１０】
（４）上記（２）又は（３）項において、前記ガイドロッドの大径部が前記コンロッドの小端穴及び前記ピストンのピストンピン穴の双方を貫通し、該大径部の上端面にピストンピンの一端が接触可能となる位置に、前記ガイドロッドを保持すると共に、ピストンピンの挿入進行に応じ前記ガイドロッドを下降させるガイドロッド保持手段とを備えるエンジンピストン組付治具。
本項に記載のエンジンピストン組付治具は、ガイドロッドを、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通させ、コンロッドの小端穴及びピストンピン穴を仮組付した状態で、ガイドロッド保持手段によってガイドロッドを保持することにより、ピストンピンの挿入作業の準備作業として、ピストンピンをガイドロッド上に確実にセットすることを可能とするものである。又、ガイドロッド保持手段は、ピストンピンの挿入進行に応じ前記ガイドロッドを下降させることから、ガイドロッドに続いてピストンピンがコンロッドの小端穴を通過する間、ガイドロッドとピストンピンとの密着状態が維持され、コンロッドの小端穴に対するピストンピンの挿通を円滑に行うことが可能である。
【００１１】
（５）コンロッドの小端穴の軸心を概略鉛直方向へと向け、かつ、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッドの大端部及び中間部の二箇所を支持するコンロッド支持部と、該コンロッド支持部に支持されたコンロッドの小端部に、ピストンピン穴の軸心を略鉛直方向へと向けてピストンを被せ、ピストンピン穴及びコンロッドの小端穴の軸心が概略一致した状態で、該ピストンを支持するピストン支持部と、前記コンロッド支持部に支持されたコンロッドの小端穴及び前記ピストン支持部に位置決めされたピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通するだけの長さを有し、かつ、その外径が円筒状のピストンピンの外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で形成された大径部と、該大径部の先端から突出しその外径がピストンピンの内径穴と嵌合可能に形成された小径部とを有する、上下に昇降可能なガイドロッドと、該ガイドロッドの大径部が前記コンロッドの小端穴及び前記ピストンのピストンピン穴の双方を貫通し、該大径部の上端面にピストンピンの一端が接触可能となる位置に、前記ガイドロッドを保持すると共に、ピストンピンの挿入進行に応じ前記ガイドロッドを下降させるガイドロッド保持手段とを備えるエンジンピストン組付治具（請求項１）。
【００１２】
本項に記載のエンジンピストン組付治具は、コンロッドの大端部及び中間部の二箇所を支持するコンロッド支持部によって、コンロッドの小端穴の軸心を概略鉛直方向へと向け、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッドを支持した状態で、コンロッド支持部に支持されたコンロッドの小端部に、ピストンピン穴の軸心を略鉛直方向へと向けてピストンを被せる。そして、ガイドロッドを、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通することで、コンロッド及びピストンは、小端穴及びピストンピン穴を基準として位置決めされた状態で仮組付される。ガイドロッドの外径は、円筒状のピストンピンの外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で形成されているので、ピストンピン穴とピストンピンとの関係では締まり嵌めになる所が、ピストンピン穴とガイドロッドとの関係では隙間嵌めとなり、ガイドロッドはピストンピン穴へと円滑に挿通されることとなる。一方、コンロッドの小端穴とピストンピンとの関係は、元々、隙間嵌めとなっていることから、コンロッドの小端穴とガイドロッドとの関係も、当然に隙間嵌めとなり、ガイドロッドはコンロッドの小端穴へと円滑に挿通される。そして、ピストンピン穴とコンロッドの小端穴とが概略一致した状態（すなわち、完全には一致していない状態）で、コンロッド及びピストンは位置決めされる。
そして、ガイドロッドの大径部の先端から突出する小径部に、ピストンピンの内径穴を嵌合させることによって、ピストンピンをピストンピン穴に挿入する際の位置合わせを、ガイドロッドによって確実に行う。
しかも、ガイドロッド保持手段によってガイドロッドを保持することにより、ガイドロッドが不用意に下降することなく、ピストンピンの挿入作業の準備作業として、ピストンピンをガイドロッド上に確実にセットすることができる。
そして、ピストンピン穴にピストンピンを挿入する際に、ガイドロッドを下降させると、コンロッドの小端穴の内周壁面と、ガイドロッドの外周壁面との摩擦により、コンロッドがガイドロッドに倣って、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から小端部が下方へと回転して水平姿勢となり、コンロッドの小端穴の軸心とピストンピンの軸心とが一致した状態となる。よって、ガイドロッドに続いてピストンピンがコンロッドの小端穴を通過する間、コンロッドの小端穴の軸心とピストンピンの軸心とが一致した状態となっていることから、コンロッドの小端穴に対するピストンピンの挿通を円滑に行うことが可能である。
この際、ガイドロッド保持手段は、ピストンピンの挿入進行に応じガイドロッドを下降させることから、ガイドロッドに続いてピストンピンがコンロッドの小端穴を通過する際に、ガイドロッドとピストンピンとの密着状態が維持され、コンロッドの小端穴に対するピストンピンの挿通を円滑に行うことが可能である。
【００１３】
なお、ピストン支持部は、例えば、ピストンの外形に倣ったくぼみを備えるピストン受け金が用いられ、このピストン受け金にピストンを載置することにより、ピストンを、ピストンピン穴の軸心を略鉛直方向へと向けてコンロッド小端部に被せ、ピストンピン穴とコンロッドの小端穴とが概略一致した姿勢に、確実に保持するものである。
又、ガイドロッド保持手段には、例えば、ガイドロッドの側面に当接するボールプランジャ（ボール状の接触子が、ばねによって、ガイドロッドの側面に回転可能に圧着するものである。）が用いられる。
【００１４】
（６）前記コンロッド支持部は、コンロッドの重心よりも小端部寄りの位置でコンロッドの中間部を下支えする第１のコンロッド受け金と、コンロッドの大端部を下支えする第２のコンロッド受け金とを備えるエンジンピストン組付治具（請求項２）。
本項に記載のエンジンピストン組付治具は、コンロッドの重心を第１のコンロッド受け金と第２のコンロッド受け金の間に置いて、第１、第２のコンロッド受け金によりコンロッドを下支えするものであり、コンロッドは、第１、第２のコンロッド受け金上に安定保持される。又、コンロッドは第１、第２のコンロッド受け金上に下支えされた状態、例えば、単に載置された状態で保持されるものであることから、ガイドロッドロッドを下降させる際に、コンロッドの小端穴の内周壁面と、ガイドロッドの外周壁面との摩擦により、コンロッドがガイドロッドに倣って、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から、第１のコンロッド受け金を始点として、小端部が下方へと回転させて水平姿勢とすることが可能である。又、この際、コンロッドの大端部は第２のコンロッド受け金から浮き上がり、コンロッドの回転が阻害されることはない。
なお、第１のコンロッド受け金は、コンロッドの中間部の外形に倣ったくぼみを備え、第２のコンロッド受け金は、コンロッドの大端部の外形に倣ったくぼみを備えるものであり、第１、第２のコンロッド受け金に対しコンロッドを単に載置することにより、コンロッドを確実に保持するものである。
【００１５】
（７）前記コンロッド支持部と、前記ピストン支持部と、前記ガイドロッドと、前記ガイドロッド保持手段とが、一つのパレットに設けられているエンジンピストン組付治具（請求項３）。
本項に記載のエンジンピストン組付治具は、パレット上でコンロッド及びピストンを仮組付状態とし、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴にピストンピンを挿入して組付を行い、更に、組付が完了したコンロッド及びピストンを、パレットごと搬送するものである。すなわち、このパレットごとコンロッド及びピストンを、コンベア、ロボットアーム等の搬送手段によって搬送することで、エンジンピストン組付ライン上で、各部品の組付前の搬送作業、組付作業、組付後の搬送作業を、パレット単位で円滑に行うことが可能となる。
【００１６】
（８）コンロッドの小端穴の軸心を概略鉛直方向へと向け、かつ、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッドを支持し、コンロッドの小端部に、ピストンピン穴の軸心を略鉛直方向へと向けてピストンを被せ、ピストンピンの外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で外径が形成されたガイドロッドを、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通させて、ピストンピン穴とコンロッドの小端穴が概略一致した状態で、コンロッド及びピストンを位置決めし、ピストンピンで前記ガイドロッドを押し下げるようにして、ピストンピンをピストンピン穴に挿入するエンジンピストン組付方法（請求項４）。
【００１７】
本項に記載のエンジンピストン組付方法は、コンロッドの小端穴の軸心を概略鉛直方向へと向け、かつ、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッドを支持した状態で、コンロッド支持部に支持されたコンロッドの小端部に、ピストンピン穴の軸心を略鉛直方向へと向けてピストンを被せる。
そして、ガイドロッドを、コンロッドの小端穴及びピストンのピストンピン穴の双方に対し、下方から上方へと向けて貫通することで、コンロッド及びピストンは、小端穴及びピストンピン穴を基準として位置決めされた状態で仮組付される。ガイドロッドの外径は、円筒状のピストンピンの外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で形成されているので、ピストンピン穴とピストンピンとの関係では締まり嵌めになる所が、ピストンピン穴とガイドロッドとの関係では隙間嵌めとなり、ガイドロッドはピストンピン穴へと円滑に挿通されることとなる。一方、コンロッドの小端穴とピストンピンとの関係は、元々、隙間嵌めとなっていることから、コンロッドの小端穴とガイドロッドとの関係も、当然に隙間嵌めとなり、ガイドロッドはコンロッドの小端穴へと円滑に挿通される。そして、ピストンピン穴とコンロッドの小端穴とが概略一致した状態（すなわち、完全には一致していない状態）で、コンロッド及びピストンを位置決めする。
そして、ピストンピンで前記ガイドロッドを押し下げつつ、ピストンピンをピストンピン穴に挿入すると、コンロッドの小端穴の内周壁面と、ガイドロッドの外周壁面との摩擦により、コンロッドがガイドロッドに倣って、大端部に対し小端部が若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から小端部が下方へと回転して水平姿勢となり、コンロッドの小端穴の軸心とピストンピンの軸心とが一致した状態となる。よって、ガイドロッドに続いてピストンピンがコンロッドの小端穴を通過する間、既にコンロッドの小端穴の軸心とピストンピンの軸心とが一致した状態となり、コンロッドの小端穴に対するピストンピンの挿通を円滑に行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明はこのように構成したので、エンジンピストン組付作業を、正確かつ確実に、短いサイクルタイムで行うことが可能となり、エンジンピストン組付装置の単純化を促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分には同一符号を付し、詳しい説明を省略する。
本発明の実施の形態に係るエンジンピストン組付治具１０は、図１から図４に示されるように、コンロッド支持部１２と、ピストン支持部１４と、ガイドロッド１６と、ガイドロッド保持手段１８とが、一つのパレット２０に設けられている。なお、図示の例では、一つのパレット２０に対し、コンロッド支持部１２と、ピストン支持部１４と、ガイドロッド１６と、ガイドロッド保持手段１８とが二組設けられており、二組のピストン組付作業を同時に行うことが可能となっている。
【００２０】
コンロッド支持部１２は、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓ（図４）の軸心を概略鉛直方向へと向け、かつ、大端部２２ｂに対し小端部２２ｓが若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から小端部２２ｓが下方へと揺動して水平姿勢となるように、コンロッドの大端部２２ｂ及び中間部２２ｍの二箇所を支持するものである。ここで、コンロッド支持部１２は、第１のコンロッド受け金１２Ａと、第２のコンロッド受け金１２Ｂとを備えている。第１のコンロッド受け金１２Ａは、コンロッドの重心２２ｇの位置（図４に示されるように、概ね、中間部２２ｍから大端部２２ｂに移行する部分に位置する。）よりも小端部２２ｓ寄りの位置で、コンロッドの中間部２２ｍを下支えするものであり、第２のコンロッド受け金１２Ｂは、コンロッドの大端部２２ｂを下支えするものである。
【００２１】
図示の例では、第１のコンロッド受け金１２Ａは、ピストン支持部１４に固定されており、コンロッドの中間部２２ｍに倣った受け面が形成されている。又、第２のコンロッド受け金１２Ｂは、パレット２０に立てられた支柱２４によって支持された載置台２６を備え、載置台２６には、コンロッドの大端部２２ｂの大端穴２２ｈｂに係合する突起２６ａが形成されている。そして、載置台２６の高さは、コンロッド受け金１２Ａにコンロッドの中間部２２ｍを乗せてコンロッド２２を水平にしたとき、コンロッドの大端部２２ｂが、載置台２６に対して若干（１ｍｍ程度）浮く高さとなっている。よって、コンロッド受け金１２Ａにコンロッドの中間部２２ｍを乗せて大端部２２ｂを載置台２６に当接させると、大端部２２ｂに対し小端部２２ｓが若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢となる。
【００２２】
ピストン支持部１４は、コンロッド支持部１２に支持されたコンロッド２２の小端部２２ｓに、ピストン２８のピストンピン穴２８ｈの軸心を略鉛直方向へと向けてピストン２８を被せ、ピストンピン穴２８ｈとコンロッドの小端穴２２ｈｓとが概略一致した状態で、ピストン２８を位置決めするものである。ピストン支持部１４はブロック状をなし、その上面は、ピストン２８の側面形状に倣った凹凸形状に形成されており、ピストン２８を載置することのみによって、ピストン２８を安定保持することができる。
【００２３】
ガイドロッド１６は、ピストン支持部１４に設けられており、ピストン支持部１４に対し上下に昇降可能となっている。そして、ガイドロッド１６は、大径部１６ｂと小径部１６ｓとを有している。大径部１６ｂは、コンロッド支持部１２に支持されたコンロッド２２の小端穴２２ｈｓ及びピストン支持部１４に位置決めされたピストン２８のピストンピン穴２８ｈの双方に対し、下方から上方へと向けて貫通するだけの長さを有し、かつ、その外径が円筒状のピストンピン３０の外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で形成されている。又、小径部１６ｓは、大径部１６ｂの先端から突出しその外径がピストンピン３０の内径穴３０ｈと嵌合可能に形成されている。なお、大径部１６ｂの側面には、ガイドロッド１６の昇降時の作動精度を高めるためのガイド溝１６ｄ（図３参照）が長手方向に設けられている。又、ガイドロッド１６を摺動案内する円筒状のガイド１７（図４参照）は、下方が開放されていることから、下方からガイドロッド１６の下端部を押し上げることができる。なお、ガイドロッド１６の押し上げ作業は、手動又は自動により行うことができる。
【００２４】
ガイドロッド保持手段１８は、ガイドロッド１６の大径部１６ｂが、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓ及びピストン２８のピストンピン穴２８ｈの双方を貫通し、大径部１６ｂの上端面にピストンピン３０の一端が接触可能となる位置（図４参照）に、ガイドロッド１６を保持すると共に、ピストンピン３０の挿入進行に応じガイドロッド１６を下降させるものである。本発明の実施の形態では、ガイドロッド１６の大径部１６ｂの側面に平面部１６ｆ（図４に点線で示す）が形成され、この平面部１６ｆに当接するボールプランジャが用いられている。なお、ガイドロッド１６の平面部１６ｆは、上方へ向かうほど浅くなるように形成されており（このため、側面視で二等辺三角形として現れている。）、ガイドロッド１６が上昇するに従って、ボールプランジャの、ボール状の接触子の没入量が増大することなる。よって、ガイドロッド１６の下降に伴い、ガイドロッド１６を下降させるために必要な力は減少する。
【００２５】
パレット２０は、図５〜図７に示されるように、エンジンピストン組付ラインを構成するコンベア３２によって循環されるものであり、図示の例では、金属プレートを必要な形状に切り欠いて形成したものである。そして、図３に示されるコンベアの係合爪３３が当接することにより、コンベア３２上を移動するものである。
【００２６】
続いて、エンジンピストン組付治具１０を用いたエンジンピストン組付手順を、図５〜図７も併せて参照しながら説明する。
エンジンピストン組付治具１０のパレット２０は、図５、図６に示されるように、エンジンピストン組付ラインを構成するコンベア３２によって循環されるものである。又、コンベア３２の経路上には、エンジンピストン組付装置３４が配置されている。エンジンピストン組付装置３４は、上方からピストンピン３０に圧力を付与する組付ツール３６と、組付ツール３６を昇降駆動するアクチュエータ３８（エアシリンダ）と、組付ツール３６の位置確認センサ４０とを備えるものである。エンジンピストン組付ツール３４は、軸受４２によって上下に揺動自在に支持された挿入ロッド４４の下端に固定されており、挿入ロッド４４の上端部は、上下に揺動するアーム４６に軸着されている。組付ツール３６及び挿入ロッド４４は二組設けられており、同時に二組のエンジンピストン組付作業を行うことが可能である。位置確認センサ４０は、図示の例では、アクチュエータ３８の位置を検知することによって、間接的に組付ツール３６の位置を検知するものである。なお、エンジンピストン組付装置３４は、アーム４６に設けられたハンドル４８を手動操作してピストンピン３０の挿入作業を行う既存の装置に、アクチュエータ３８（エアシリンダ）と位置確認センサ４０とを組み付けることにより、低コストの自動機として構成されたものである。なお、当然に専用の自動エンジン組付装置を用いることも可能である。
【００２７】
まず、エンジンピストン組付装置３４から外れた場所で、エンジンピストン組付治具１０のコンロッド支持部１２にコンロッド２２を、ピストン支持部１４にピストン２８を、夫々手作業でセットする。この際、エンジンピストン組付治具１０のガイドロッド１６を、手作業又は何らかのアクチュエータ等を用いて上昇位置へと引き上げ、ガイドロッド１６をコンロッド２２の小端穴及びピストン２８のピストンピン穴２８ｈの双方に対し、ガイドロッド１６を下方から上方へと向けて貫通させる。
そして、コンベア３２によって、エンジンピストン組付装置３４の挿入作業位置に、コンロッド２２及びピストン２８をセットしたエンジンピストン組付治具１０を移動させる。作業者は、手作業又はフィーダを用い、ガイドロッド１６の小径部１６ｓにピストンピン３０の内径穴３０ｈを嵌合させる。この際、必要に応じ、ピストン３０又はピストンピン穴２８ｈに潤滑剤を塗布する。そして、手作業で、組付ツール３６をピストンピン３０に位置合せする。その後、アクチュエータ３８を作動させ、組付ツール３６からピストンピン３０へと圧力を付与し、ピストン２８のピストンピン穴２８ｈに、ピストンピン３０を挿入する。
ピストンピンの挿入作業が完了すると、コンベア３２によって、挿入作業が完了したエンジンピストン組付治具１０が先に送られ、後続の挿入作業未完了のエンジンピストン組付治具１０が、エンジンピストン組付装置３４の挿入作業位置へと移動し、上記作業を繰り返す。
【００２８】
上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。
すなわち、エンジンピストン組付治具１０を用いて、エンジンピストン組付作業を行う際には、コンロッド２２の大端部２２ｂ及び中間部２２ｍの二箇所を支持するコンロッド支持部１２によって、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓの軸心を概略鉛直方向へと向け、大端部２２ｂに対し小端部２２ｓが若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から水平姿勢へと揺動可能となるように、コンロッド２２を支持する。続いて、コンロッド支持部１２に支持されたコンロッド２２の小端部２２ｓに、ピストンピン穴２８ｈの軸心を略鉛直方向へと向けてピストン２８を被せる。この際、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓ及びピストン２８のピストンピン穴２８ｈの双方に対し、ガイドロッド１６を下方から上方へと向けて貫通することで、コンロッド２２及びピストン２８は、小端穴２２ｈｓ及びピストンピン穴２８ｈを基準として位置決めされた状態で、仮組付された状態となる。ガイドロッド１６の外径は、円筒状のピストンピン３０の外径に対し小径方向に振られた公差範囲内で形成されているので、ピストンピン穴２８ｈとピストンピン３０との関係では締まり嵌めになる所が、ピストンピン穴２８ｈとガイドロッド１６との関係では隙間嵌めとなる。よって、ガイドロッド１６はピストンピン穴２８ｈへと円滑に挿通されることとなる。一方、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓとピストンピン３０との関係は、元々、隙間嵌めとなっていることから、コンロッド２２の小端穴ｈｓとガイドロッド１６との関係も、当然に隙間嵌めとなる。よって、ガイドロッド１６はコンロッド２２の小端穴２２ｈｓへと円滑に挿通される。そして、小端穴２２ｈｓとピストンピン穴２８ｈとが概略一致した状態（すなわち、完全には一致していない状態）で、コンロッド２２及びピストン２８は位置決めされる。
そして、ガイドロッド１６の大径部１６ｂの先端から突出する小径部１６ｓに、ピストンピン３０の内径穴３０ｈを嵌合させることによって、ピストンピン３０をピストン２８のピストンピン穴２８ｈに挿入する際の位置合わせを、ガイドロッド１６によって確実に行う。しかも、ガイドロッド保持手段１８によってガイドロッド１６を保持することにより、ガイドロッド１６が不用意に下降することなく、ピストンピン３０をガイドロッド１６上に確実にセットすることができる。
このように、ピストンピン３０が挿入されるまでの間、コンロッド２２及びピストン２８、をコンロッド支持部１２及びピストン支持部１４で完全に位置決めする必要がないことから、エンジンピストン組付治具１０の各構成部品に高精度化が要求されず、エンジンピストン組付治具１０の構成を簡素化することが可能となる。
【００２９】
又、ピストンピン穴２８ｈにピストンピン３０を挿入する際に、ガイドロッド１６を下降させると、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓの内周壁面と、ガイドロッド１６の外周壁面との摩擦により、コンロッド２２がガイドロッド１６に倣って、大端部２２ｂに対し小端部２２ｓが若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から小端部２２ｓが下方へと回転して水平姿勢となる。そして、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓの軸心と、ピストンピン３０の軸心とが一致した状態となる。よって、ガイドロッド１６に続いてピストンピン３０がコンロッド２２の小端穴２２ｈｓを通過する間、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓの軸心とピストンピン３０の軸心とが一致した状態となっていることから、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓに対するピストンピン３０の挿通を円滑に行うことが可能である。
しかも、ガイドロッド保持手段１８は、ピストンピン３０の挿入進行に応じガイドロッドを下降させることから、ガイドロッド１６に続いてピストンピン３０がコンロッド２２の小端穴２２ｈｓを通過する際に、ガイドロッド１６とピストンピン３０との密着状態が維持され、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓに対するピストンピン３０の挿通を円滑に行うことが可能である。
【００３０】
又、コンロッド２２の重心２２ｇを、第１のコンロッド受け金１２Ａと第２のコンロッド受け金１２Ｂの間に置いて（図４参照）、第１、第２のコンロッド受け金１２Ａ、１２Ｂによりコンロッド１１を下支えするものであり、コンロッド２２は第１、第２のコンロッド受け金１２Ａ、１２Ｂ上に安定保持される。又、コンロッド２２は第１、第２のコンロッド受け金１２Ａ、１２Ｂ上に下支えされた状態、すなわち、単に載置された状態で保持されるものであることから、ガイドロッド１６を下降させる際に、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓの内周壁面と、ガイドロッド１６の外周壁面との摩擦により、コンロッド２２がガイドロッド１６に倣って、大端部２２ｂに対し小端部２２ｓが若干高位置に持ち上がった傾斜姿勢から、第１のコンロッド受け金１２Ａを始点として、小端部２２ｓが下方へと回転する。この際、コンロッドの大端部２２ｂは第２のコンロッド受け金１２Ｂから浮き上がり、コンロッド２２の回転が阻害されることはない。
【００３１】
又、コンロッド支持部１２と、ピストン支持部１４と、ガイドロッド１６と、ガイドロッド保持手段１８とが、一つのパレット２０に設けられていることから、パレット２０上でコンロッド２２及びピストン２８を仮組付状態とし、コンロッド２２の小端穴２２ｈｓ及びピストン２８のピストンピン穴２８ｈにピストンピン３０を挿入して組付を行い、更に、組付が完了したコンロッド２２及びピストン２８を、パレット２０ごと搬送するものである。従って、このパレット２０ごとコンロッド２２及びピストン２８を、コンベア３２、ロボットアーム等の搬送手段によって搬送することで、エンジンピストン組付ライン上で、コンロッド２２及びピストン２８の組付装置への搬送作業、組付作業、組付後の組付装置からの搬送作業を、パレット２０単位で、円滑に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンピストン組付治具を、一部断面で示した斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るエンジンピストン組付治具の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２の矢視Ｂ図であり、一部断面で示したものである。
【図５】本発明に係るエンジンピストン組付装置の側面図である。
【図６】本発明に係るエンジンピストン組付装置の正面図である。
【図７】図５の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０：エンジンピストン組付治具、１２：コンロッド支持部、１４：ピストン支持部、１６：ガイドロッド、１６ｂ：大径部、１６ｓ：小径部、１８：ガイドロッド保持手段、２０：パレット、２２：コンロッド、２２ｂ：コンロッドの大端部、２２ｇ：コンロッドの重心、２２ｈｓ：コンロッドの小端穴、２２ｍ：コンロッドの中間部、２２ｓ：コンロッドの小端部、２８：ピストン、２８ｈ：ピストンピン穴、３０：ピストンピン、３０ｈ：内径穴、３４：エンジンピストン組付装置
【図１】
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【図２】
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【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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