(57)【要約】【課題】シリンダヘッドのスプリングシート組付装置において、簡単な構造で、容易かつ確実にスプリングシートをシリンダヘッドに組付ける。【解決手段】ハンドル３０によって、切出しプレート２５を後退させて、供給筒２４内に積重ねたスプリングシートＳをＵ形溝２８に受入れる。切り出しプレート２５を前進させて、Ｕ形溝２８上のスプリングシートＳをシリンダヘッドＷの上方へ移動させる。組付ハンドル４４を下方に回動させて、排気側組付ツール３４を下降させて、スプリングシートＳに挿通し、切欠２７を通して、シリンダヘッドＷのスプリングシート組付部に到達させる。切出しプレート２５を後退させると、スプリングシートＳが排気側組付ツール３４に沿って落下して、スプリングシート組付部に組付けられる。これにより、８つのスプリングシートＳを同時にシリンダヘッドＷに組付けることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のスプリングシートを積重ねて貯留する貯留手段と、
該スプリングシートを受入れる受入部を有し、該受入部が前記貯留手段から前記スプリングシートを受入れる受入位置とワークであるシリンダヘッドの上方に配置される切出し位置との間で移動するように、移動可能に設けられた切出しプレートと、
前記受入部の切出し位置の上方に配置され、前記切出し位置にあるスプリングシートに挿通されて前記シリンダヘッドのスプリングシート組付部に達するように移動可能に設けられたロッド状の組付ツールとを備えたことを特徴とするシリンダヘッドのスプリングシート組付装置。
【請求項２】
前記受入部には、前記スプリングシートを吸着する吸着手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダヘッドのスプリングシート組付装置。
【請求項３】
前記切出しプレート及び前記組付ツールは、アクチュエータによって駆動されることを特徴とする請求項１又は２に記載のシリンダヘッドのスプリングシート組付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、４サイクルエンジンのシリンダヘッドに、バルブスプリングのスプリングシートを組付けるためのシリンダヘッドのスプリングシート組付装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、近年一般的な自動車用４サイクルエンジンである４バルブ直列４気筒エンジンのシリンダヘッドに、バルブスプリングのスプリングシートを組付ける場合、かかるエンジンは１気筒当り４つの吸排気バルブを有するため、合計１６個のスプリングシートを組付ける必要がある。また、シリンダヘッドは、吸排気ポート、カムシャフトジャーナル等が形成されて凹凸のある複雑な形状を呈しており、かつ、バルブガイド、バルブステム、バルブステムシール等が突出しており、これらの部材に引っかかりやすいため、スプリングシートをシリンダヘッドに組付ける作業は、非常に煩雑なものとなっている。
【０００３】
そこで、従来、例えば特許文献１に記載されているように、スプリングシートを供給する部品供給装置、供給されたスプリングシートを受取り、組付位置まで搬送して組付けを行う組付ヘッド等からなるスプリングシート組付装置によって、スプリングシートのシリンダヘッドへの組付けを自動化している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２６６１６１
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスプリングシートの組付装置では、次のような問題がある。スプリングシートを供給する部品供給装置、スプリングシートを吸着する吸着ヘッド、吸着ヘッドを移動させるアクチュエータ等を用いているため、構造が複雑であり、設備コストが非常に高いものとなる。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造でスプリングシートをシリンダヘッドに容易に組付けることができるシリンダヘッドのスプリングシート組付装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係るシリンダヘッドのスプリングシート組付装置は、
環状のスプリングシートを積重ねて貯留する貯留手段と、
該スプリングシートを受入れる受入部を有し、該受入部が前記貯留手段から前記スプリングシートを受入れる受入位置とワークであるシリンダヘッドの上方に配置される切出し位置との間で移動するように、移動可能に設けられた切出しプレートと、
前記受入部の切出し位置の上方に配置され、前記切出し位置にあるスプリングシートに挿通されて前記シリンダヘッドのスプリングシート組付部に達するように移動可能に設けられたロッド状の組付ツールとを備えたことを特徴とする。
このように構成したことにより、切出しプレートを移動させて、貯留手段から受入部に受入れたスプリングシートを切出し位置に移動させ、次に、組付ツールを移動させ、切出し位置にあるスプリングシートに挿通して、シリンダヘッドのスプリングシート組付位置まで到達させ、その後、切出しプレートを受入位置へ移動させると、スプリングシートが組付シートに沿って落下して、シリンダヘッドのスプリングシート組付部に組付けられる。
請求項２の発明にかかるシリンダヘッドのスプリングシート組付装置は、上記請求項１の構成において、前記受入部には、前記スプリングシートを吸着する吸着手段が設けられていることを特徴とする。
このように構成したことにより、吸着手段を作動させると、スプリングシートが受入部に吸着保持される。
また、請求項３の発明にかかるシリンダヘッドのスプリングシート組付装置は、上記請求項１又は２の構成において、前記切出しプレート及び前記組付ツールは、アクチュエータによって駆動されることを特徴とする。
このように構成したことにより、切出しプレート及び組付ツールをアクチュエータによって駆動して、スプリングシートをシリンダヘッドに組付ける。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１実施形態について、図１乃至図９を参照して説明する。
図１乃至図６に示すように、本実施形態に係るスプリングシート組付装置１は、４サイクルエンジンのシリンダヘッドＷにバルブスプリングのスプリングシートＳを組付けるためのものである。
【０００９】
ワークであるシリンダヘッドＷは、１気筒当り４つの吸排気バルブを有する４バルブ直列４気筒エンジンのシリンダヘッドであり、４つの燃焼室２が所定の間隔で一列に配置され、各燃焼室２の一側に連通する吸気ポート３及び他側に連通する排気ポート４に、それぞれ２つの吸気バルブ５及び排気バルブ６が設けられている。
【００１０】
各吸排気バルブ５、６のバルブステム７、８を案内するバルブガイド９、１０の周囲に形成された環状の凸部１１、１２（スプリングシート組付部）の外周には、環状のスプリングシートＳが組付けられ、スプリングシートＳによってバルブスプリングを受ける。シリンダヘッドＷには、吸排気側それぞれに８つずつ１列に配置された合計１６個のスプリングシートＳが組付けられる。吸排気側のスプリングシートＳは、同じものであり、また、同じ間隔で配置されている。なお、図中、符号１３、１４はカムシャフトジャーナル、１５はバルブステムシールを示す。
【００１１】
スプリングシート組付装置１は、本体フレーム１６と、ローラコンベア１７と、ワーク位置決め機構１８と、スプリングシート供給部１９と、スプリングシート切出し機構２０と、スプリングシート組付機構２１とを備えている。
【００１２】
ローラコンベア１７は、シリンダヘッドＷが固定されたパレット２２を本体フレーム１６上に搬入して、アンチバック、突き当て等を用いてシリンダヘッドＷを概略的に位置決めする。そして、位置決め機構１８からエアシリンダ、ソレノイド等を用いて位置決めピン２３を突出させて、シリンダヘッドＷのピン穴に挿入することにより、シリンダヘッドＷを正確に位置決めする。
【００１３】
スプリングシート供給部１９は、スプリングシートＳを挿入して摺動案内する８つの円筒状の供給筒２４（貯留手段）からなり、供給筒２４は、本体フレーム１６に、鉛直方向に固定され、スプリングシートＳを組付ける吸排気側の凸部１１、１２に合わせた間隔で１列に配置されている。供給筒２４内には、多数のスプリングシートＳが積重ねられた状態で貯留されている。
【００１４】
スプリングシート切出し機構２０は、水平方向に延びる切出しプレート２５がローラコンベア１７上で位置決めされたシリンダヘッドＷの上方に配置されて、本体フレーム１６に固定された案内レール２６（リニアベアリング）によって水平方向に移動可能に支持されている。切出しプレート２５の上面は、スプリングシートＳの厚さより充分小さい僅かな隙間をもって供給筒２４の下端部に対向している。
【００１５】
切出しプレート２５の前端部には、吸排気側の８つの凸部１１、１２及び供給筒２４に合せた間隔で配置された８つのＵ字型の切欠２７が設けられており、それぞれの切欠２７の外周部上面には、スプリングシートＳが緩く嵌合するＵ字型のＵ形溝２８（受入部）が形成されている。切欠２７の幅はスプリングシートＳの内径よりもやや大きく、また、Ｕ形溝２８の深さは、スプリングシートＳの厚さと略等しくなっている。
【００１６】
そして、Ｕ形溝２８が供給筒２４の真下に配置されたとき、供給筒２４内に積重ねられたスプリングシートＳのうち、最下部の一枚がＵ形溝２８に嵌合し、切出しプレート２５を移動させることによって、このスプリングシートＳがＵ形溝２８と共に移動する。
【００１７】
切出しプレート２６は、切欠２７及びＵ形溝２８が、スプリングシート供給部１９の供給筒２４の真下に配置される受入位置（図６参照）と、排気側の凸部１２の上方に配置される排気側切出し位置（図７参照：切出し位置）と、吸気側の凸部１１の上方に配置される吸気側切出し位置（切出し位置）との間を移動できるようになっている。そして、これらの各位置を容易に割出すことができるように、バネ付勢されたプランジャ、ボール等からなる公知のディテント機構が設けられ、また、切出しプレート２５の位置を検出するためのリミットスイッチ２９が設けられている。切出しプレート２５には、移動用のハンドル３０が取付けられている。
【００１８】
切出しプレート２５のＵ形溝２８には、図３及び図４に示すように、吸着孔３１（吸着手段）が設けられており、吸着孔３１を通路３２を介してエジェクタ等の負圧源に接続することによって、スプリングシートＳをＵ形溝２８に吸着できるようになっている。
【００１９】
スプリングシート組付装置２１は、シリンダヘッドＷの各８つの吸排気バルブ５、６のバルブステム７、８のそれぞれに対して同軸上に配置された各８つのロッド状の吸気側組付ツール３３（組付ツール）および排気側組付ツール３４（組付ツール）を有している。各８つの吸気側組付ツール３３及び排気側組付ツール３４は、それぞれ基端部が１つの支持プレート３５、３６に結合されて一体化されている。支持プレート３５，３６は、それぞれ本体フレーム１６に固定された案内ロッド３７，３８に沿って摺動可能に案内され、これにより、吸気側組付ツール３３及び排気側組付ツール３４が、それぞれバルブステム７、８の軸方向に沿って上下方向に移動可能となっている。
【００２０】
支持プレート３５、３６には、それぞれスライダ−クランク機構を構成するスライダ３９、４０が連結されており、スライダ３９、４０は、それぞれ本体フレーム１６側に軸支されたクランク４１、４２のクランクピン４１Ａ、４２Ａに摺動可能に係合されている。クランク４１、４２の軸には、それぞれ組付ハンドル４３，４４が連結されている。
【００２１】
そして、組付ハンドル４３、４４を上方に回動させると、スライダ−クランク機構によって、支持プレート３５、３６が上昇し、これにより、吸気側及び排気側組付ツール３３、３４は、その先端部が吸気側切出し位置又は排気側切出し位置にある切出しプレート２５のＵ形溝２８の上方に配置される待機位置に移動する。また、組付ハンドル４３、４４を下方に回動させると、スライダ−クランク機構によって、支持プレート３５、３６が下降し、これにより、吸気側及び排気側組付ツール３３、３４は、吸気側切出し位置又は排気側切出し位置にある切出しプレート２５のＵ形溝２８上のスプリングシートＳ（図１及び図２には、１つのみ図示する）に挿通され、切欠２７を通って下降して、図５に示すように（排気側のみ図示する）、その先端に形成された円筒部３３Ａ、３４Ａがバルブステム７、８及びバルブガイド９、１０を受入れてシリンダヘッドＷの凸部１１、１２に接合する組付位置へ到達する。
【００２２】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
図６を参照して、スプリングシート供給部１９の各供給筒２４に、多数のスプリングシートＳを装入しておき、組付ハンドル４３、４４は、上方へ回動させて、吸気側及び排気側組付ツール３３、３４を待機位置に移動させておく。ローラコンベア１７によって、シリンダヘッドＷを搬入して、位置決め機構１８によって位置決めする。切出しプレート２５を受入位置に移動させると、供給筒２４内に貯留されたスプリングシートＳの最下部の１枚が切出しプレート２５のＵ形溝２８に嵌合する。
【００２３】
図７を参照して、ハンドル３０によって切出しプレート２５を排気側切出し位置に移動させると、Ｕ形溝２８に嵌合されたスプリングシートＳが切出しプレート２５と共に移動して、排気バルブ６のバルブステム８の軸上に配置される。このとき、吸着孔３１の負圧によって、スプリングシートＳをＵ形溝２８に吸着することにより、スプリングシートＳが不用意に脱落するのを確実に防止することができる。
【００２４】
図８を参照して、組付ハンドル４４を下方へ回動させると、支持プレート３６が下降して、排気側組付ツール３４が、切出しプレート２５のＵ形溝２８上のスプリングシートＳに挿通され、切欠２７を通って組付位置に移動し、その先端部がシリンダヘッドＷの排気側の凸部１２に接合する。
【００２５】
図９を参照して、ハンドル３０によって切出しプレート２５を受入位置へ戻すと、切出しプレート２５のＵ形溝２８上にあったスプリングシートＳが排気側組付ツール３４に沿って落下して（図５参照）、シリンダヘッドＷの排気側の凸部１２に組み付けられる。スプリングシートＳは、排気側組付ツール３４に案内されるので、バルブステム８、バルブガイド１０等に引っかかることがなく、凸部１２に確実に組付けることができる。このとき、Ｕ形溝２８の吸着孔３１への負圧の供給を停止して、スプリングシートＳの吸着を解除することにより、切出しプレート２５を円滑に移動させることができる。
【００２６】
再び図６を参照して、組付ハンドル４４を上方へ回動させると、支持プレート３６が上昇して、排気側組付ツール３４が待機位置に移動する。このようにして、シリンダヘッドＷの排気側８つの凸部１２に、スプリングシートＳを同時に組付けることができる。
【００２７】
なお、シリンダヘッドＷの吸気側の凸部１１へのスプリングシートＳの組付については、切出しプレート２５を吸気側組付位置に移動させることにより、上記と同様にして行うことができるので、詳細な説明は省略する。
【００２８】
このようにして、簡単な構造のスプリングシート組付装置１を用いて、シリンダヘッドＷに、合計１６個のスプリングシートＳを確実かつ容易に組付けることができる。
【００２９】
次に、本発明の第２実施形態について、図１０を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００３０】
図１０に示すように、第２実施形態に係るスプリングシート組付装置４５では、切出しプレート２５には、ハンドル３０の代りにシリンダ装置４６（アクチュエータ）が連結され、スプリングシート組付機構２１のクランク４１、４２の軸には、組付ハンドル４３、４４の代りにロータリアクチュエータ４７、４８（アクチュエータ）が連結されている。これらのシリンダ装置４６及びロータリアクチュエータ４７、４８を適宜、所定のシーケンスで作動させることにより、上述のスプリングシートＳの組付工程を自動化することができる。
【００３１】
なお、上記第１及び第２実施形態では、一例として、本発明を４バルブ直列４気筒エンジンのシリンダヘッドに適用した場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、スプリングシートの組付位置に応じて組付ツールを適宜、配置することにより、他の形式のエンジンのシリンダヘッドにも同様に適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るシリンダヘッドのスプリングシート組付装置によれば、シリンダヘッドにスプリングシートを容易かつ確実に組付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシリンダヘッドのスプリングシート組付装置の斜視図である。
【図２】図１に示す装置の切出し位置にあるＵ形溝の周辺部を拡大して示す斜視図である。
【図３】図１に示す装置の切出しプレートのＵ形溝を拡大して示す平面図である。
【図４】図１に示す装置の切出しプレートのＵ形溝を拡大して示す縦断面図である。
【図５】図１に示す装置の排気側組付ツールがシリンダヘッドの凸部に接合した状態を拡大して示す縦断面図である。
【図６】図１に示す装置において、切出しプレートが受入位置にあり、吸気側及び排気側組付ツールが待機位置にある状態を示す側面図である。
【図７】図１に示す装置において、切出しプレートが切出し位置に移動し、吸気側及び排気側組付ツールが待機位置にある状態を示す側面図である。
【図８】図１に示す装置において、切出しプレートが切出し位置にあり、排気側組付ツールが組付位置に移動した状態を示す側面図である。
【図９】図１に示す装置において、排気側組付ツールが組付位置にあり、切出しプレートが受入位置に移動した状態を示す側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るシリンダヘッドのスプリングシート組付装置の斜視図である。
【符号の説明】
１  スプリングシート組付装置
２４  供給筒（貯留手段）
２５  切出しプレート
２８  Ｕ形溝（受入部）
３３  吸気側組付ツール（組付ツール）
３４  排気側組付ツール（組付ツール）
Ｓ  スプリングシート
Ｗ  シリンダヘッド
【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】
2004322288.tif 000009
【図８】
2004322288.tif 000010
【図９】
2004322288.tif 000011
【図１０】
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