(57)【要約】      （修正有）【課題】ブッシュに設けていた位置決め用の切り欠き部をなくしたブッシュ圧入装置の提供。【解決手段】貫通穴５ａを形成したブッシュ５をシャフトが挿入されるシャフト挿入穴６内に圧入するための圧入装置において、半径方向外方へ延在する穴２２ｂが形成されたキャップ２０と、穴２２ａ内に挿入された鋼球２８と、鋼球２８を半径方向外方へ押し出す弾性手段２６とを有している。【選択図】  図３
2004188556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴を形成したブッシュをシャフトが挿入されるシャフト挿入穴内に圧入するための圧入装置において、半径方向外方へ延在する穴が形成されたキャップと、該穴内に挿入された鋼球と、該鋼球を半径方向外方へ押し出す弾性手段とを有することを特徴とする圧入装置。
【請求項２】
前記鋼球は、ブッシュが適正位置にある場合には前記ブッシュに形成された貫通穴に嵌合して閉塞する様に構成されている請求項１の圧入装置。
【請求項３】
前記キャップに形成された穴は第１のエア供給口と連通しており、ブッシュが適正位置ではない場合には前記鋼球はブッシュに形成された貫通穴を閉塞しない請求項１、２の何れかの圧入装置。
【請求項４】
前記圧入装置には、第２のエア供給口と連通しており、半径方向内方へ延在して圧入装置のブッシュ嵌合面まで連通している第２の穴が形成されている請求項１〜３の何れかの圧入装置。
【請求項５】
請求項１、２の圧入装置を用いてシャフトが挿入されるシャフト挿入穴内にシャフト支持用のブッシュを圧入する圧入方法において、前記ブッシュには貫通穴が形成されており、前記ブッシュを圧入装置に装着する工程と、前記ブッシュを装着した圧入装置を前記シャフト挿入穴内へ挿入する工程とを有し、前記ブッシュが適正位置にあると、圧入装置のキャップに形成された半径方向外方へ延在する穴に挿入された鋼球が、当該穴内の弾性手段により押し出されてブッシュに形成された貫通穴に嵌合することを特徴とする圧入方法。
【請求項６】
ブッシュが適正位置にある場合に、前記鋼球が前記ブッシュに形成された貫通穴にが適正位置にあると嵌合して閉塞する請求項５の圧入方法。
【請求項７】
ブッシュが適正位置ではない場合には前記鋼球はブッシュに形成された貫通穴を閉塞せず、前記キャップに形成された穴を介して第１のエア供給口から供給されたエアが漏出する請求項５、６の何れかの圧入方法。
【請求項８】
ブッシュがシャフト挿入穴内に圧入されていない場合に、半径方向内方へ延在して圧入装置のブッシュ嵌合面まで連通している第２の穴を介して、第２のエア供給口から供給されたエアが漏出する請求項５〜７の何れか１項の圧入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バランサーシャフト、カムシャフト等の回転軸受けに用いられる圧入式ブッシュの圧入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平９−５７５５５号公報で開示されている様に、エンジンのクランク軸の回転によって発生する動、静アンバランスをキャンセルさせるバランサーシャフトは、複数の圧入式メタルブッシュによって支持されていて、そのブッシュはオイル供給用の穴を介して供給される潤滑オイルで潤滑されている。
【０００３】
ブッシュには、半割り２分割にしたブッシュをボルトでキャップ固定する方式もあるが、本件の技術は装着が比較的容易でかつ部品点数の少ない圧入式メタルブッシュの装着に関するものである。
【０００４】
図４及び図５は、従来の圧入式メタルブッシュ（以降、ブッシュと略記する。）の構成と圧入形態を模式的に示している。
図４において、エンジンブロック１０の軸線に平行に（図４においては紙面に垂直に）設けられたブッシュ圧入用の下穴６に、ブッシュ５Ａが外径を締り嵌めで圧入されていて、そのブッシュ５Ａに設けられた貫通穴のオイル穴５ａにはエンジンブロック１０に穿孔されたオイル供給穴１２Ａが連通されている。
【０００５】
図５は、エンジンブロック１０に設けられたオイル供給穴１２Ａとブッシュ５Ａに設けられたオイル穴５ａとを一致させるようにした圧入装置を示している。
円柱状の圧入体３０Ａの端部外径に設けた突起３０ｂをブッシュ５Ａに設けた切り欠き５ｃに係合させて一体とし、下穴１４に合致するように円周方向の位相合わせと軸方向の位置決めをして圧入している。
【０００６】
このブッシュ５Ａに切り欠き部５ｃを設けたことで、ブッシュ５Ａの受圧面積の減少による供給オイル量の減少あるいは局部摩擦熱の発生による焼き付き等が発生する原因になる。
また、ブッシュ５Ａの製造工程においても、切り欠き部５ｃのエッジ部分にバリが発生しやすく、切り欠き部５ｃの加工コストに加えてバリの除去にかかわる工数とコストが付加されている。
【０００７】
特開平９−５７５５５号公報において、軸受け部材の組付装置として、クランク軸に平行する左右のバランスシャフトのブッシュを同時に油孔を位相決めする技術を開示している。しかしながらこの技術は、ブッシュ保持ユニットが油孔にピンをたてた状態でブッシュを保持して圧入手段に対する受け渡し位置に搬送するよう構成されているので、装置の構造が大きく複雑で高価である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の様々な問題点に鑑みて提案されたものであり、ブッシュに設けていた位置決め用の切り欠き部をなくしたブッシュ圧入装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧入装置（３）は、貫通穴（５ａ）を形成したブッシュ（５）をシャフト（例えば、バランサーシャフト、カムシャフト）が挿入されるシャフト挿入穴（６）内に圧入するための圧入装置において、半径方向外方へ延在する穴（２２ｂ）が形成されたキャップ（２０）と、該穴（２２ｂ）内に挿入された鋼球（２８）と、該鋼球（２８）を半径方向外方へ押し出す弾性手段（ばね）（２６）とを有している（請求項１）。
【００１０】
弾性手段はコイルばねがよいが、ゴム或いは流体ばねによってもよい。かかる本発明の構成によって、潤滑オイルの供給穴となるブッシュの貫通穴が適性位置を確保されて、エンジンブロックに設けられているオイル供給ラインに連通される。
【００１１】
前記鋼球（２８）は、ブッシュ（５）が適正位置にある場合には前記ブッシュ（５）に形成された貫通穴（５ａ）に嵌合して閉塞する様に構成されていることが好ましい（請求項２）。
【００１２】
鋼球が弁体となって、貫通穴を通気不能に閉塞するので、ブッシュが適性位置にあることが容易に判定できる。
【００１３】
前記キャップ（２０）に形成された穴（２２ｂ）は第１のエア供給口（Ｇ１）と連通しており、ブッシュ（５）が適正位置ではない場合には前記鋼球（２８）はブッシュ（５）に形成された貫通穴（５ａ）を閉塞しないことが好ましい（請求項３）。
【００１４】
具体的な実施に際しては、ブッシュが適正位置でない場合には弁体としての鋼球がキャップに設けられた弁座に着座しないよう構成されている。
【００１５】
前記圧入装置（３）には、第２のエア供給口（Ｇ２）と連通しており、半径方向内方へ延在して圧入装置（３）のブッシュ嵌合面（３１ａ）まで連通している第２の穴（４３ａ）が形成されていることが好ましい（請求項４）。
【００１６】
かかる構成によって、ブッシュの装着忘れがある場合には第２のエア供給口から供給されたエアが圧入装置の外部に際限なく放出されるので、容易に検知できる。
【００１７】
本発明のブッシュ圧入方法は、上述した（請求項１、２の）圧入装置（３）を用いてシャフト（例えば、バランサーシャフト、カムシャフト）が挿入されるシャフト挿入穴（６）内にシャフト支持用のブッシュ（５）を圧入する圧入方法において、前記ブッシュ（５）には貫通穴（５ａ）が形成されており、前記ブッシュ（５）を圧入装置（３）に装着する工程と、前記ブッシュ（５）を装着した圧入装置（３）を前記シャフト挿入穴（６）内へ挿入する工程とを有し、前記ブッシュ（５）が適正位置にあると、圧入装置（３）のキャップ（２０）に形成された半径方向外方へ延在する穴（２２ｂ）に挿入された鋼球（２８）が、当該穴（２２ｂ）内の弾性手段（２６）により押し出されてブッシュ（５）に形成された貫通穴（５ａ）に嵌合する（請求項５）。
【００１８】
上記圧入方法における鋼球のブッシュ貫通穴への嵌合は、作業者に節度感のある感触をあたえることでブッシュが適性位置に有ることを確認させ、間違いのない作業をさせる。
【００１９】
ブッシュ（５）が適正位置にある場合に、前記鋼球（２８）が前記ブッシュ（５）に形成された貫通穴（５ａ）に嵌合して閉塞することが好ましい（請求項６）。
【００２０】
具体的には、貫通穴への鋼球の嵌合と共にキャップの穴先端に設けた弁座に鋼球が着座して閉塞させる。
【００２１】
ブッシュ（５）が適正位置ではない場合には前記鋼球（２８）はブッシュ（５）に形成された貫通穴（５ａ）を閉塞せず、前記キャップ（２２）に形成された穴（２２ｂ）を介して第１のエア供給口（Ｇ１）から供給されたエアが漏出することが好ましい（請求項７）。
【００２２】
ブッシュが適性位置でなく鋼球が貫通穴を閉塞しない場合は、第1のエア供給口の上流に設けたエアマイクロ方式のギャップスイッチによって、エアの漏出量を検知して閉塞不充分の程度をもとめて位置修正のデータにできる。
【００２３】
ブッシュ（５）がシャフト挿入穴（６）内に圧入されていない場合に、半径方向内方へ延在して圧入装置（３）のブッシュ嵌合面（３１ａ）まで連通している第２の穴（４３ａ）を介して、第２のエア供給口（Ｇ２）から供給されたエアが漏出することが好ましい（請求項８）。
【００２４】
係る構成によって、ブッシュが圧入されていない場合は、第２のエア供給口から供給されたエアの漏出によってブッシュの装着忘れを検知できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について図１〜図３によって説明する。なお、従来技術説明の図４、５において使用した符号と名称は、同じ形態については同じ符号と名称を重ねて使用する。
【００２６】
図１は、本発明に係る圧入装置３の主要構成の側断面を説明上の主要部となる大径のブッシュ５近傍に限定して示し、図２は図１のＡ−Ａ非直線カット断面を示し、図３は図２の局部拡大図を示している。
【００２７】
圧入装置３は、鍔付き棒状の圧入体３０と、圧入体３０に装着される２ケのギャップスイッチＳｇとで構成されている。
【００２８】
圧入体３０は、圧入体３０を固定する固定装置５０に複数のボルト３６Ｂによって固定される鍔状の大径部３６と、大径部３６に接する中径部３４と、中径部３４に接する第１の小径部３２と、第１の小径部３２に接する第２の小径部３１と、第２の小径部３１に接する第３の小径部２９とで一体に形成されている。
【００２９】
圧入体３０の内部に形成された貫通穴４５は、大径のブッシュ５と対になってバランサーシャフトを支持する図示しない小径ブッシュ装着用である。
【００３０】
大径部３６には固定装置５０に嵌着する嵌着部３７が形成され、大径部３６の外周から半径方向内方に向って、後記するブッシュ圧入状態を検知するための、第１の穴４２ａ及び第２の穴４３ａが穿孔され、それぞれに第１、第２のエア供給口Ｇ１、Ｇ２が装着されている。
【００３１】
中径部３４は、本例ではエンジンブロック１０のワーク前面となる端面Ｆｗとの接面３４ａが形成されている。
【００３２】
第１の小径部３２は、圧入されるべきブッシュ５の下穴即ちシャフト挿入穴６とほぼ同じ外径で形成され、端部はブッシュ５の端部に接する接面３２ａが形成されている。
第２の小径部３１の外径は、嵌合面３１ａを有してブッシュ５の内径とほぼ同径に形成され、第３の小径部２９は図示しない小径ブッシュ装着用に形成されている。
【００３３】
図３を参照して、第２の小径部３１に半径方向外方に延在する穴２２ｂが設けられ、穴２２ｂの外端部はやや縮径された弁穴２１に形成され弁座機能を有している。
【００３４】
穴２２ｂは、小径部３１に形成された部分と、キャップ２０に形成された穴２２ｂとが連通して一つの穴と２２ｂなって形成されている。
【００３５】
キャップ２０は、外部が第２の小径部３１と同径に、大端部２２の底部が第２の小径部３１の内部に密接するに接面２２ａが形成された弧月状に形成され、接面２２ａで４ケの埋め込みボルト２３によって第２の小径部３１に固定されている。また、接面２２ａに気密用のＯ−リング２５が装着されている。
【００３６】
穴２２ｂの底部側に弾性手段のコイルばね２６が挿入されて配置され、コイルばね２６の端部に弁体としての鋼球２８が半径方向外方に押し出されるよう予圧されて挿入されている。なお、弾性手段はゴム材であっても、ガスばね、液ばね等の流体ばねであってもよい。
【００３７】
鋼球２８は、最大突出時には弁穴２１に密接して着座し、最大突出に至る段階では貫通穴５ａに進入するようなサイズで形成されている。
【００３８】
穴２２ｂの底部近傍に穴４２ｂが軸線に平行に設けられ、前記第１の穴４２ａに連通されている。穴４２ｂの端部は、閉栓３７ａによって閉鎖されている。
【００３９】
第２の小径部３１の第１の小径部３２側の端部に、半径方向内方に小穴４３ｃが穿孔され、小穴４３ｃの内端部は軸線に平行に設けられた穴４３ｂを介して前記第２の穴４３ａに連通されている。穴４３ｂの端部は、閉栓３７ａによって閉鎖されている。
【００４０】
第１のエア供給口Ｇ１に鋼球２８の閉弁度を計測するギャップスイッチＳｇが接続されるよう、第２のエア供給口Ｇ２にブッシュ厚さ及びブッシュの有無を計測、検知するギャップスイッチＳｇが接続されるようになっている。
【００４１】
ギャップスイッチＳｇは、市販品（例えば、ＣＫＤ株式会社製、形式：ＨＰＳ−１０−ＰＧＣ−ＧＷ２、商品名「密着確認スイッチ」）を適用可能である。
【００４２】
上記構成による圧入装置３を使用してエンジンブロック１０にバランサーシャフトを回転自在に支持するブッシュ５を圧入する要領を、図１〜図３を参照して説明する。
【００４３】
最初に固定装置５０に固定した圧入装置３の第１及び第２のエア供給口Ｇ１、Ｇ２のそれぞれにギャップスイッチＳｇを接続して第１及び第２の穴４２ａ、４３ａからエアを供給する。
【００４４】
ついで、ブッシュ５を第２の小径部３１に挿入して、接面３２ａに突き当てて装着する（ブッシュを圧入装置に装着する工程）。
【００４５】
次に、圧入装置３の第３の小径部２９、第２の小径部３１、第１の小径部３２をシャフト挿入穴６に挿入する（圧入装置をシャフト挿入穴へ挿入する工程）。
【００４６】
次に、ブッシュ５がシャフト挿入穴６の適正位置に装着されるよう位置決めする。
このブッシュ５の位置決め時に、軸線方向位置及び円周方向位置の適正確認と、仕様違い、或いはブッシュ装着忘れ等が下記のように検知される。
【００４７】
ブッシュ５が適正位置にないときは、鋼球２８がブッシュ５の内径内にあって作業者は位置きめの節度感を感じない。このとき、第１の穴４２ａから供給されるエアは流れが停止されない。
【００４８】
また、鋼球２８がオイル穴の貫通穴５ａに入り込んで節度感を感じても、完全な適正位置にないときは、第１の穴４２ａから供給されるエアは鋼球２８と弁穴２１の間の隙間（ギャップ）を流れてギャップスイッチＳｇがギャップのあることを検知する。
【００４９】
ブッシュ５が適正位置にあるときは、鋼球２８がブッシュ５の貫通穴に嵌入して作業者が節度感を感じると共に、鋼球２８が弁穴２１に着座してエアの流れを停止させギャップイスイッチにはギャップなしと検知される。
【００５０】
仕様違い、例えばブッシュ幅が違う仕様のものでは、貫通穴５０ａの位置が異なるので完全な適正位置が検出されずに仕様違いがわかる。
【００５１】
ブッシュ装着忘れには、第２の穴４３ａから供給されるエアが穴４３を介して小穴４３ｃからブッシュ５の内径に向って噴出するが、抵抗なくエアが流れるのでブッシュ５のないことが検知される。
【００５２】
また、ブッシュ５の肉厚違い仕様では、エアの流れが所定値と異なるようにギャップスイッチＳｇで検知される。
【００５３】
上記のようにして、作業者のミスを予防するとともに、ブッシュ５のオイル供給穴である貫通穴５ａをエンジンブロックのオイル供給穴に一致させることができる。
【００５４】
同様にして、例えばカムシャフトのブッシュの圧入も同じであり、エンジンブロック以外にもオイル穴を有するブッシュ圧入を要する装置、部材への適用が可能である。
【００５５】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（１）  圧入装置に設けたキャップ内の鋼球がブッシュのオイル穴である貫通穴に一致したときに鋼球が弾性手段によって貫通穴に嵌入するよう構成されているので、ブッシュの適正位置への圧入が保証される。
（２）  上記、鋼球が貫通穴に嵌入する際に抵抗力の節度感があるので作業者のミスを予防できる。
（３）  第１のエア供給口にギャップスイッチＳｇを接続して、鋼球が貫通穴に嵌入して適正位置にあるか否かを判定するので適正位置を完全に保証できる。
（４）  上記によって、仕様違いのブッシュが圧入された場合は、適正位置が見つからないので、ブッシュの仕様違いを容易に検知できる。
（５）  第２のエア供給口にギャップスイッチを接続して、ブッシュの有無、ブッシュの肉厚を検知できるようにしたので、ブッシュの装着忘れが検知できる。また、肉厚の仕様違いが検知できる。
（６）  本構成ではエアの流れによってブッシュの適正位置を検知するので、環境・スペース的な問題で電気的なセンサーが使用できない場合に好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧入装置の実施形態を示す側断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図。
【図３】図１の局部拡大図。
【図４】従来の圧入装置の説明図。
【図５】同上のブッシュ圧入装置を示す図。
【符号の説明】
Ｇ１・・・第１のエア供給口
Ｇ２・・・第２のエア供給口
Ｓｇ・・・ギャップスイッチ
３・・・・圧入装置
５・・・・ブッシュ
５ａ・・・貫通穴（オイル供給穴）
６・・・・シャフト挿入穴（ブッシュ下穴）
１０・・・エンジンブロック
２０・・・キャップ
２１・・・弁穴
２２・・・キャップ大端部
２２ｂ・・穴
２３・・・セットボルト
２５・・・Ｏ−リング
２６・・・ばね
２８・・・鋼球
３０・・・圧入体
４２ａ・・第１の穴
４３ａ・・第２の穴
５０・・・固定装置
【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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