(57)【要約】【課題】  オイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具を提供する。【解決手段】  予めオイルリング１１１がオイルリング溝１０２に組み付けられたピストン１０１を、内径が減少するテーパ面５８ａを有するピストン挿通孔５７を備えた筒状のガイド治具５５に押し込みオイルリング１１１を縮径させるピストン押込治具１であって、押圧付与手段Ｐによって移動する押込治具本体２及びロードセル４３を介してパッド４６によってピストン１０１をガイド治具５５のピストン挿通孔５７に押し込みオイルリング１１１を縮径させると共に、ロードセル４３によって押込荷重を検出し、その検出荷重を判定手段６１によって正常押込荷重範囲内か否かを判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予めオイルリングがオイルリング溝に組み付けられたピストンを、漸次内径が減少するテーパ面を有するピストン挿通孔を備えた筒状のガイド治具に押し込み上記オイルリングを縮径させるピストン押込治具において、
基端側が押圧付与手段に連結され、該押圧付与手段によって上記ガイド治具と同軸上で該ガイド治具と接離する軸方向に移動する押込治具本体と、
該押込治具本体の先端側に設けられたオイルリング組付異常検出装置とを有し、
該オイルリング組付異常検出装置は、
上記押込治具本体と同軸上で上記軸方向に移動自在に押込治具本体に支持されたピストン押圧部材と、
上記押込治具本体に支持されて該押込治具本体とピストン押圧部材との間に配設されて上記押圧付与手段によるガイド治具側への移動に伴う上記押込治具本体からの押込荷重をピストン押圧部材に伝達すると共に該押込荷重を検出する押圧力検出手段と、
該押圧力検出手段による検出荷重が、上記オイルリングが正常状態で組み付けられたピストンを上記ガイド治具のピストン挿通孔への押し込みに要する予め設定された正常押込荷重範囲内か否かを判定する判定手段とを備え、
上記押圧付与手段によって移動する押込治具本体及び押圧力検出手段を介して上記ピストン押圧部材によってピストンを上記ガイド治具のピストン挿通孔に押し込みオイルリングを縮径させると共に、押圧力検出手段によって押込荷重を検出し、該検出荷重が上記判定手段によって正常押込荷重範囲内か否かを判定することを特徴とするオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具。
【請求項２】
上記押込治具本体は、
基端側が上記押圧付与手段に連結された中空部を有する筒状のハウジング本体と、
該中空部に軸方向移動自在に支持されハウジング本体の先端側から突出する先端側に上記オイルリング組付異常検出装置が取り付けられたロッドと、
上記ロッドを上記通常使用位置に付勢する付勢手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具。
【請求項３】
上記ロッドの移動を検出する移動検出手段を有し、該移動検出手段が上記ロッドの移動を検出したときには上記押圧付与手段の作動を停止することを特徴とする請求項２に記載のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具。
【請求項４】
上記押圧力検出手段は、押込治具本体の先端に設けられたベース部に取り付けられたロードセルであって、
上記ピストン押圧部材は、上記ベース部に立設された複数のパッド支持軸に上記ロードセルと対向して軸方向に移動可能に支持されかつ上記ロードセルの接触子に当接可能な押圧部材が突設されたパッドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具。
【請求項５】
上記押込治具本体の先端側に、予めオイルリングがオイルリング溝に組み付けられたピストンをクランプ及びアンクランプするクランプ装置を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具。
【請求項６】
上記クランプ装置は、
上記押込治具本体の先端に設けられたベース部に複数放射状に形成された各チャック支持部にそれぞれ基端が軸支されて平行配置された一対のリンクと、
該一対の各リンクの先端に軸支されて架設されると共にチャックが設けられた揺動アームと、
上記リンクを揺動して上記チャックを上記クランプ位置とアンクランプ位置に平行移動するチャック駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項５に記載のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具。
【請求項７】
上記ピストンは、ランド部にオイルリング溝に連通する爪溝が形成され、
上記オイルリングは、上記オイルリング溝に組み付けられる上レールと、下レールと、該上レール及び下レールの間に介在するエキスパンダを備え、上レールの合口部における一側端に上記爪溝に係止する回り止め爪が折曲形成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルリングがオイルリング溝に組み付けられたピストンを、漸次内径が減少するテーパ面を有するピストン挿通孔を備えた筒状のガイド治具に押し込みオイルリングを縮径させるピストン押込治具に関し、特にオイルリングの組付異常を検出するオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダブロックには、気筒数に応じた数のシリンダボアが形成されており、各シリンダボアにピストンが収容されている。各ピストンにはコンロッドの小端部が連結されており、コンロッドの大端部がクランクシャフトに連結されている。
【０００３】
また、ピストンの外周に形成されたピストンリング溝にピストンリングが組み付けられている。このピストンリングは自由状態における外径がシリンダボアの内径よりも大きいため、ピストンリングが組み付けられたピストンをシリンダボアに挿入する際には、内径が滑らかに減少するテーパ面を有するピストン挿通孔を備えたガイド治具をシリンダボアのトップデッキ側にセットし、このピストン挿通孔にピストンを押込むことによってピストンリングを縮径させることが行われている。この場合、ガイド治具の他端側からピストンをピストン押込治具によってシリンダボア内に押出すことにより、ピストンリングを縮径させた状態のままピストンをシリンダボア内に挿入することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、予めピストンリングが組み付けられたピストンをガイド治具内に挿着して準備し、このピストンが挿着されたガイド治具をシリンダボアのトップデッキ側にセットし、他端側からピストン押込治具によってピストンをシリンダボア内に押出すことによりピストンリングを縮径させた状態のままシリンダボア内に挿入することも知られている。
【０００５】
一方、自動車の水平対向型エンジンは、シリンダボアが水平配置されることから自動車が傾斜状態で駐車したとき、シリンダヘッド側が下向きに傾斜する。またはこれに類似するシリンダボアがほぼ水平状態で配置された傾斜型エンジンにおいても、自動車が傾斜状態で駐車したときには、シリンダヘッド側が下向きに傾斜する。このときピストンリング溝、特にオイルリング溝に組み付けられたオイルリングの合口部がシリンダボアの下方位置にあると、オイルリングによって掻き取られてオイルリング溝に貯留されたオイル及びオイルリングよりピストンスカート側においてシリンダボアに付着したオイルが合口部の間隙を通って燃焼室に逆流し、エンジン始動時の不完全燃焼に起因する燃焼室周囲の汚損や白煙等が発生する要因となる。
【０００６】
このオイルの逆流を防止する対策として、図８に要部断面を示しかつ図９に図８のＩＶ矢視図を示すように、ピストン１０１のオイルリング溝１０２内に、シリンダボア１００に摺接する上レール１１２と下レール１１３の間にエキスパンダ１１４が介在されたオイルリング１１１を組み付けるものにおいて、ピストン１０１の上レール１１２側のランド部１０３の上側面にオイルリング溝１０２に連通する爪溝１０４を形成し、この爪溝１０４に上レール１１２の合口部１１２ａにおける一側端を折曲して形成された回り止め爪１１２ｂを係止して上レール１１２の回転を阻止するものが知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１４３３号公報
【特許文献２】実開昭５６−１６５９３７号公報
【特許文献３】特開平８−２２６５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献２によるとオイルリング１１１の上レール１１２に折曲形成された回り止め爪１１２ｂをピストン１０１に形成された爪溝１０４に係止することによって、オイルリング溝１０２内における上レール１１２の回転が阻止されてその合口部１１２ａが常にシリンダボア１００の上面側に保持され、オイルリング溝１０２に貯留されたオイル及びオイルリング１１１よりピストンスカート側においてシリンダボア１００に付着したオイルが燃焼室側に逆流するのを防止することができる。
【０００９】
しかし、回り止め爪１１２ｂが適切に爪溝１０４に係止されていない場合には、上レール１１２の合口部１１２ａがシリンダボア１００の上面側に維持されず所期の目的が達成できないことがある。また、回り止め爪１１２ｂが爪溝１０４に不完全に係止された状態或いは係止されていない状態でオイルリング溝１０２に組み付けられたオイルリング１１１は、特に上レール１１２がピストン１０１の軸心に対して偏在してピストン１０１に組み付けられることから、オイルリング１１１をガイド治具により縮径する際にオイルリング１１１の一部に集中して過大な荷重が作用してオイルリング１１１の変形や破損を招くことが懸念される。
【００１０】
このようなことから、ピストン１０１のオイルリング溝１０２に組み付けられたオイルリング１１１の組付異常をシリンダボア１００に組み付けるに先立って、予め未然に検出することが望まれている。
【００１１】
ここで、発明者らは、鋭意研究及び実験の結果、回り止め爪１１２ｂが爪溝１０４に不完全に係止或いは係止されない状態でオイルリング溝１０２に組み付けられると、オイルリング１１１がピストン１０１の軸心に対して偏在してオイルリング溝１０２に取り付けられることから、回り止め爪１１２ｂが爪溝１０４に確実に係止してオイルリング１１１が正常な状態でオイルリング溝１０２に組み付けられたときと比べ、ピストン１０１をガイド治具に押し込みオイルリング１１１を縮径する際に要する押圧荷重が極めて大きく増大することを見出した。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的はオイルリングの組付異常をシリンダボアに組み付けるに先立って検出できるオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する請求項１に記載のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具の発明は、予めオイルリングがオイルリング溝に組み付けられたピストンを、漸次内径が減少するテーパ面を有するピストン挿通孔を備えた筒状のガイド治具に押し込み上記オイルリングを縮径させるピストン押込治具において、基端側が押圧付与手段に連結され、該押圧付与手段によって上記ガイド治具と同軸上で該ガイド治具と接離する軸方向に移動する押込治具本体と、該押込治具本体の先端側に設けられたオイルリング組付異常検出装置とを有し、該オイルリング組付異常検出装置は、上記押込治具本体と同軸上で上記軸方向に移動自在に押込治具本体に支持されたピストン押圧部材と、上記押込治具本体に支持されて該押込治具本体とピストン押圧部材との間に配設されて上記押付与圧手段によるガイド治具側への移動に伴う上記押込治具本体からの押込荷重をピストン押圧部材に伝達すると共に該押込荷重を検出する押圧力検出手段と、該押圧力検出手段による検出荷重が、上記オイルリングが正常状態で組み付けられたピストンを上記ガイド治具のピストン挿通孔への押し込みに要する予め設定された正常押込荷重範囲内か否かを判定する判定手段とを備え、上記押圧付与手段によって移動する押込治具本体及び押圧力検出手段を介して上記ピストン押圧部材によってピストンを上記ガイド治具のピストン挿通孔に押し込みオイルリングを縮径させると共に、押圧力検出手段によって押込荷重を検出し、該検出荷重が上記判定手段によって正常押込荷重範囲内か否かを判定することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具において、上記押込治具本体は、基端側が上記押圧付与手段に連結された中空部を有する筒状のハウジング本体と、該中空部に軸方向移動自在に支持されハウジング本体の先端側から突出する先端側に上記オイルリング組付異常検出装置が取り付けられたロッドと、上記ロッドを上記通常使用位置に付勢する付勢手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具において、上記ロッドの移動を検出する移動検出手段を有し、該移動検出手段が上記ロッドの移動を検出したときには上記押圧付与手段の作動を停止することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかのオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具において、上記押圧力検出手段は、押込治具本体の先端に設けられたベース部に取り付けられたロードセルであって、上記ピストン押圧部材は、上記ベース部に立設された複数のパッド支持軸に上記ロードセルと対向して軸方向に移動可能に支持されかつ上記ロードセルの接触子に当接可能な押圧部材が突設されたパッドであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかのオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具において、上記押込治具本体の先端側に、予めオイルリングがオイルリング溝に組み付けられたピストンをクランプ及びアンクランプするクランプ装置を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５のオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具において、上記クランプ装置は、上記押込治具本体の先端に設けられたベース部に複数放射状に形成された各チャック支持部にそれぞれ基端が軸支されて平行配置された一対のリンクと、該一対の各リンクの先端に軸支されて架設されると共にチャックが設けられた揺動アームと、上記リンクを揺動して上記チャックを上記クランプ位置とアンクランプ位置に平行移動するチャック駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかのオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具において、上記ピストンは、ランド部にオイルリング溝に連通する爪溝が形成され、上記オイルリングは、上記オイルリング溝に組み付けられる上レールと、下レールと、該上レール及び下レールの間に介在するエキスパンダを備え、上レールの合口部における一側端に上記爪溝に係止する回り止め爪が折曲形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によると、押圧付与手段によって移動する押込治具本体及び押圧力検出手段を介してピストン押圧部材によりピストンをガイド治具のピストン挿通孔に押し込みオイルリングを縮径させると共に、押圧力検出手段によって押込荷重を検出し、その検出荷重を判定手段によって正常押込荷重範囲内か否かを判断することによってオイルリングの組み付け異常がピストンをシリンダボアに組み付ける前に未然に検出できる。
【００２１】
請求項２の発明によると、押込治具本体が、基端側が押圧付与手段に連結された筒状のハウジング本体と、ハウジング本体に移動自在に支持されロッドと、ロッドを通常使用位置に付勢する付勢手段を有することによって、ピストンをガイド治具のピストン挿通孔に押し込む際に、その押し込みに要する押込荷重が過剰に大きいときには、付勢手段に抗して押圧力検出手段を支持するロッドが通常使用位置から移動して押圧力検出手段に作用する押圧力が軽減されて押圧力検出手段の損傷が回避できる。
【００２２】
請求項３の発明によると、ロッドの移動を検出する移動検出手段を有し、ロッドの移動を検出したときに押圧付与手段の作動を停止することによって、押圧力検出手段に作用する過大な押圧力が阻止されて押圧力検出手段の損傷が回避できる。
【００２３】
請求項４の発明は、オイルリング組付異常検出装置の構成をより具体的に示すものであって、押圧力検出手段を押込治具本体の先端に設けたベース部に取り付けたロードセルによって形成し、ピストン押圧部材をベース部に立設された複数のパッド支持軸にロードセルと対向して軸方向に移動可能に支持されたパッドによって構成できる。
【００２４】
請求項５の発明によると、ピストンをクランプするクランプ装置を押込治具本体の先端側に有することによって、ピストンをガイド治具に装着するクランプ装置を別途配設する必要がなく、ピストン押込治具の構成及び作動制御の簡素化が得られる。
【００２５】
請求項６の発明によると、リンクの揺動によってチャックがアンクランプ位置とクランプ位置で平行移動することによって、各チャックの揺動範囲が比較的小範囲となりクランプ装置の配設占有スペースの削減が可能になる。
【００２６】
請求項７の発明は、ピストン及びオイルリングを具体的に示すもので、ランド部にオイルリング溝に連通する爪溝が形成されたピストンのオイルリング溝に、合口部の一側端に爪溝に係止する回り止め爪が折曲形成された上レール、下レール、及びエキスパンダを備えたオイルリングを組み付けたピストンにおけるオイルリングの組付異常を検出する場合に、特に顕著な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明によるピストンオイルリングの組付異常検出装置を備えたピストン押込治具の実施の形態を図１乃至図９を参照して説明する。なお、ピストン及び該ピストンに組み付けられるオイルリング等は、上記図８及び図９に示すピストン１０１及びオイルリング１１１と同一形状であり、図１乃至図７においては図面の簡素化を図るためオイルリング１１１の図示を省略すると共に詳細な説明を省略する。
【００２８】
図１は、ピストンオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具１の全体説明図、図２は図１のＡ部拡大図、図３は図２のＩ−Ｉ線断面図、図４は図２のＩＩ矢視図、図５はガイドユニット５０の要部平面図、図６は図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、図７は作動説明図である。
【００２９】
ピストン押込治具１は、このピストン押込治具１をピストンクランプ作業位置とガイドユニット５０のガイド治具５５にピストン１０１を挿着するピストン治具挿着位置との間で移動すると共に、ピストン治具挿着位置においてガイド治具５５と同軸上でその軸線に沿ってガイド治具５５に接離する方向に移動する押込治具本体２を備えている。押込治具本体２は図示しないサーボモータ等の押圧付与手段Ｐに取り付け支持されて押圧付与手段Ｐによってガイド治具５５と同軸上でガイド治具５５と接離する方向に移動する取付ブラケット３を有し、取付ブラケット３に基端側が結合されて上下方向に延在する軸方向に沿って配置された円筒状で先端にフランジ５ａが形成された第１ハウジング５と、第１ハウジング５内に嵌合して軸方向に延在すると共に外周にフランジ６ａが形成された円筒状の第２ハウジング６を備え、互いのフランジ５ａと６ａをボルト結合した第１ハウジング５と第２ハウジング６からなる筒状のハウジング本体４を有している。第１ハウジング５の基端近傍に開口部が開口して後述する被検出部材１３を検出する近接センサ等の移動検出手段７がブラケット８を介して取り付けられている。
【００３０】
第２ハウジング６の中空部内にブッシュ１１ａ、１１ｂを介してロッド１２が軸方向に移動可能に支持されて貫通している。ロッド１２の外周には軸方向に延在するガイド溝１２ａが形成され、第２ハウジング６に取り付けられたガイドピン１２ｂの先端が嵌合することによってロッド１２の回転を防止している。第２ハウジング６の基端側から突出するロッド１２の基端にはボルトによって被検出部材１３が取り付けられ、この被検出部材１３の移動を移動検出手段７によって検知することによってロッド１２の移動が検出できる。更に被検出部材１３がワッシャ１４を介して第２ハウジング６の基端６ａに当接することによってロッド１２が通常使用位置に規制され、この被検出部材１３はロッド１２を通常使用位置に位置決めする位置決め機能を兼備している。
【００３１】
第２ハウジング６の先端６ｂから突出するロッド１２の先端に円板状の取付部材１６がボルト結合され、取付部材１６と第２ハウジング６に設けられたスプリング受け１８との間に付勢手段となるスプリング１９が弾装されて、ロッド１２に取り付けられた被検出部材１３が第２ハウジング６の基端６ａに当接する通常使用位置にロッド１２が常時付勢されている。
【００３２】
このように形成された押込治具本体２の取付部材１６にクランプ装置２０及びオイルリング組付異常検出装置４０が取り付けられている。
【００３３】
クランプ装置２０は、取付部材１６にボルト結合されたベース部２１を有し、ベース部２１は、図２乃至図４に示すように取付部材１６にボルト結合されて対向する一対の支持部２１Ａと、両支持部２１Ａの先端間に掛け渡される円板状の基部２１Ｂと、基部２１Ｂの中央部から軸方向に延設された円筒状の筒部２１Ｃと、筒部２１Ｃの先端に形成された円板状の取付部２１Ｄとが一体形成されたブロック状で、基部２１Ｂ及び筒部２１Ｃ内に開口部２２ａ、軸支持孔２２ｂ及びナックル嵌入孔２２ｃが同軸上で連続形成された軸孔２２が貫通している。
【００３４】
ベース部２１の取付部２１Ｄに、図２及び図３に示すように放射状に複数、例えば４箇所にチャック支持部２３が形成され、各チャック支持部２３に周方向に沿って延在して平行配置されたヒンジピン２４ａ、２４ｂによって、基端にＬ字状に突出する突起部２５ａが形成されたリンク２５及び直線状のリンク２６の各基端が軸支され、リンク２５及び２６の先端にヒンジピン２７ａ、２７ｂによって揺動アーム２８が軸支されて両リンク２５及び２６の先端に架設され、これらチャック支持部２３にヒンジピン２４ａ、２４ｂによって軸支された一対のリンク２５、２６及びリンク２５、２６の先端にヒンジピン２７ａ、２７ｂを介在して架設された揺動アーム２８によって平行リンク機構を形成している。揺動アーム２８にＬ字状に折曲形成されたチャック取付部２８ａに、軸方向と平行に延在するチャック２９がボルト結合されている。
【００３５】
ベース部２１の両支持部２１Ａ間に収容されてチャック駆動手段であるチャック用シリンダ３１が基部２１Ｂに取り付けられ、チャック用シリンダ３１の軸部３２先端に軸支持孔２２ｂにブッシュ３０を介在して支持された軸部材３３及びナックル嵌入孔２２ｃに移動可能に支持されたナックル３４がボルト３５によって同軸上に結合している。ナックル３４の外周に、各リンク２５の突起部２５ａが係合する環状の係合溝３４ａが形成されている。
【００３６】
このように構成されたクランプ装置２０は、チャック用シリンダ３１の軸部３２を収縮する、いわゆる引き込むことによって各リンク２５の突起部２５ａがナックル３４によって軸方向に引き込まれて揺動し、リンク２５及び２６の揺動によってチャック２９が図２に実線で示すアンクランプ位置から仮想線で示すクランプ位置に平行移動する一方、チャック用シリンダ３１の軸部３２を伸長、いわゆる押し出すことによって各リンク２５の突起部２５ａがナックル３４によって押し出されて揺動し、リンク２５及び２６の揺動によってチャック２９が図２に仮想線で示すクランプ位置から実線で示すアンクランプ位置に平行移動する。このように平行リンク機構によりチャック２９を平行移動してアンクランプ位置からクランプ位置及びクランプ位置からアンクランプ位置にさせることによってクランプ作動及びアンクランプ作動における各チャック２９の揺動範囲が比較的小範囲となり、クランプ装置２０の配設占有スペースを削減することができてピストン押込治具１のコンパクト化が可能になる。
【００３７】
一方、オイルリング組付異常検出装置４０は、図２乃至図４に示すようにベース部２１の取付部２１Ｄに軸方向と平行に立設された４本のポスト４１の頂部に掛け渡されて取付部２１Ｄと対向する円板状で、外周にクランプ装置２０の揺動アーム２８及びチャック２９との当接を回避する凹部４２ａが切欠形成された取付部材４２が設けられている。
【００３８】
取付部材４２の中央部に押圧力検出手段となるロードセル４３が取り付けられている。更に取付部材４２に等間隔で複数、本実施の形態では４本のパッド支持軸４５が軸方向と平行に立設している。この各パッド支持軸４５に円板状でピストン１０１のピストンヘッド１０５に当接可能なピストン押圧部材であるパッド４６が軸方向に移動可能に支持されている。
【００３９】
パッド４６は、中央部にロードセル４３の接触子４４と対向する押接部材４７が突設されると共に外周にクランプ装置２０のチャック２９との当接を回避する凹部４６ａが形成された円板状で、パッド４６に形成された円筒状のボス部４６ｂが各パッド支持軸４５にボールブッシュ４８を介して軸方向に移動自在に支持されている。
【００４０】
各パッド支持軸４５の先端にフローティング支持されたパッド４６に当接してパッド４６の先端方向の移動を規制すると共に、各パッド支持軸４５からの抜け出しを防止するストッパ４９が設けられている。ストッパ４９にパッド４６が当接してその移動が規制された状態で、ロードセル４３の接触子４４の先端と押接部材４７の間に若干、例えば０．５ｍｍの間隙、換言すると無負荷状態においてロードセル４３の接触子４４と押接部材４７が接触した状態でパッド４６とストッパ４９との間に０．５ｍｍの間隙Ｌが形成される。
【００４１】
一方、ガイドユニット５０は、図５に要部平面図を示し、図６に図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図を示すように、複数のガイド治具取付孔５２、５４が形成された一対のベース部材５１、５３及び各ガイド治具取付孔５２、５４に嵌合して装着されるガイド治具５５によって構成されている。
【００４２】
一方のベース部材５１に形成される各ガイド治具取付孔５２の外周にピストン押込治具１に形成されたクランプ装置２０の各チャック２９との当接を回避する切欠部５２ａが形成されている。
【００４３】
ガイド治具５５は、挿入側端縁５６ａと押出側端縁５６ｂを有するほぼ円筒状のガイド治具本体５６を有し、そのピストン挿通孔５７の内周面５８は挿入側端縁５６ａとガイド治具本体５６の軸方向ほぼ中央位置５８ｃとの間に形成されて挿入側端縁５６ａから押出側端縁５６ｂ側に移行するに従って漸次滑らかに縮径するテーパ面５８ａと、テーパ面５８ａに連続形成されてガイド治具本体５６の軸方向のほぼ中央位置５８ｃから押出側端縁５６ｂに達する同径で連続する筒状面５８ｂによって構成されている。更に、このガイド治具本体５６には、ピストン押込治具１のチャック２９との当接を回避するために挿入側端縁５６ａから軸方向に延在するチャック挿入溝５９が形成されている。更に、ガイド治具本体５６の外周にフランジ状の位置決め部材６０が形成されている。
【００４４】
このように形成された各ガイド治具５５を、そのガイド治具本体５６の挿入側端縁５６ａを一方のベース部材５１のガイド治具取付孔５２に挿入して突出させ、かつ押出側端縁５６ｂを他方のベース部材５３のガイド治具取付孔５４に挿入して突出させて、位置決め部材６０をベース部材５１と５３によって挟持することによってベース部５１、５３とガイド治具５５の相対位置が規制され、ベース部材５１と５３との間に図示しないスペーサを介在してベース部材５１と５３をボルト結合することによって、ベース部材５１、５３、各ガイド治具５５が一体結合されたガイドユニット５０が構成される。更にガイドユニット５０には、ガイドユニット５０を図示しないガイドユニット移動手段に着脱自在に結合されるガイド結合部が形成され、ガイドユニット移動手段によって各ガイド治具５５にピストン１０１を挿着するピストン挿着位置と、ガイド治具５５に装着されたピストン１０１をシリンダブロックのシリンダボア内に挿着するピストン取付位置との間で移動する。
【００４５】
更に、予め実験等に基づいて回り止め爪１１２ｂが爪溝１０４に係止してオイルリング溝１０２にオイルリング１１１が正常に組み付けられたピストン１０１をガイド治具５５に押し込み挿着する際に要する正常押圧荷重範囲の最大値を閾値として、ロードセル４３による検出荷重が該閾値以下か否か、即ち押込荷重が正常押圧荷重範囲内か否かを判定する判定手段６１及び各部の作動を制御する制御装置６２と、検出結果を表示する表示手段６３を有し、判定手段６１による検出荷重が閾値以下のときにはオイルリング１１１がオイルリング溝１０２に正常状態で組み付けられていることを示す検出結果、例えば「ＯＫ」を表示手段６３に表示し、その検出荷重が閾値を超えたとき、即ち押込荷重が正常押圧荷重範囲内でないときには例えば「ＮＧ」を表示する。更に制御装置６２は、移動検出手段７により被検出部材１３の移動、即ちロッド１２の移動を検出したときには押圧付与手段Ｐの作動を含む各部の作動を停止する。
【００４６】
次に、このように構成されたピストン押込治具１の作動を説明する。
【００４７】
予めピストン１０１の爪溝１０４に回り止め爪１１２ｂが係止されてオイルリング溝１０２に上レール１１２、下レール１１３及びエキスパンダ１１４を有するオイルリング１１１が組み付けられたピストン１０１がピストンクランプ作業位置に準備し、このピストン１０１をピストン押込治具１のクランプ装置２０によってクランプする。
【００４８】
このピストン押込治具１によるピストン１０１のクランプは、ピストンクランプ作業位置において、予めオイルリング１１１が組み付けられたピストンヘッド１０５を上方として図示しないテーブル上にピストン１０１を準備する。一方、このピストンクランプ作業位置において、押込治具本体２に設けられたクランプ装置２０のチャック用シリンダ３１の軸部３２を伸長して押し出すことによってナックル３４を介して、その係合溝３４ａに係合するヒンジ２５の突起部２５ａを押し下げてヒンジ２５及び２６の揺動によってチャック２９を図１及び図２に実線で示すアンクランプ位置に保持すると共にテーブル上のピストン１０１と対向させる。
【００４９】
そして、取付ブラケット３を支持するサーボモータ等の押圧付与手段Ｐを作動させてピストン押込治具１を、アンクランプ位置に保持されたチャック２９がピストン１０１の外周と対向するピストンクランプ位置まで下降させる。
【００５０】
次に、チャック用シリンダ３１の軸部３２を収縮、いわゆる引き込むことによって各ヒンジ２５の突起部２５ａをナックル３４によって軸方向に引き込みに伴って各ヒンジ２５及び２６を揺動させて各チャック２９を図１及び図２に実線で示すアンクランプ位置から仮想線で示すクランプ位置に平行移動させてピストン１０１をクランプする。この各チャック２９によるピストン１０１をクランプした状態においては、オイルリング組付異常検出装置４０のパッド４６とピストンヘッド１０５との間には間隙が確保されている。そして、クランプ装置２０によってピストン１０１をクランプしたピストン押込治具１は押圧付与手段Ｐと共にピストン治具挿着位置に移動する。
【００５１】
ピストン治具挿着位置において、押圧付与手段Ｐによりピストン押込治具１をガイド治具５５のガイド治具本体５６と同軸上で軸方向に沿ってガイド治具５５に向けて下降させて、クランプ装置２０の各チャック２９の先端をガイド治具本体５６のチャック挿入溝５９に挿入側縁５６ａ側から挿入してピストン１０１を治具本体５６のピストン挿通孔５７に挿入する。ピストン押込治具１の下降によってピストン１０１は、図７の中心線より左部分に示すようにピストンスカート１０６の端部１０６ａが内周面５８の中央位置５８ｃに達し、ピストンスカート１０６の端部１０６ａが筒状面５８ｂに嵌挿するピストン初期セット位置に挿着する。
【００５２】
このピストンスカート１０６の端部１０６ａが筒状面５８ｂに嵌合した状態で、クランプ装置２０のチャック用シリンダ３１の軸部３２を伸長してナックル３４を押し出し、その係合溝３４ａに係合する各リンク２５の突起部２５ａを押し下げてリンク２５、２６の揺動によって各チャック２９をクランプ位置からアンクランプ位置に移動してピストン１０１をアンクランプする。このピストン１０１をアンクランプした状態では、各パッド支持軸４５に軸方向に移動自在にフローティング支持されてストッパ４９に当接して移動が規制されたパッド４６と、ピストンスカート１０６の端部１０６ａが筒状面５８ｂに嵌合して支持されたピストン１０１のピストンヘッド１０５との間に間隙が維持されてロードセル４３の接触子４４の先端と押接部材４７との間に間隙が形成されてロードセル４３は無負荷状態に維持される。
【００５３】
しかる後、ロードセル４３を押込荷重検出が可能な状態にセットすると共に、図７の中心線より右側部分に示すようこのピストン初期セット位置からサーボモータ等の押圧付与手段Ｐによりピストン押込治具１を軸方向に下降させてオイルリング組付異常検出装置４０のパッド４６をピストン１０１のピストンヘッド１０５に当接すると共に、下降するパッド４６によってピストン１０１を予め設定されたピストン最終セット位置までピストン挿通孔５７内に押し込む。
【００５４】
このパッド４６によりピストン１０１をピストン初期セット位置からピストン最終セット位置までの押し込みにあたり、ピストン押込治具１の下降に伴うパッド４６の下降により、先ずパッド４６がピストン初期セット位置に保持されたピストン１０１のピストンヘッド１０５に当接し、更なるピストン押込治具１の下降によりストッパ４９に当接して軸方向の移動が規制されたパッド４６がピストン１０１側からの反力によって相対的に押し上げられてパッド４６に設けられた押接部材４７がロードセル４３の接触子４４の先端に当接してロードセル４３による押込荷重の検出が開始される。
【００５５】
パッド４６に設けられた押接部材４７とロードセル４３の接触子４４が互いに当接した状態でピストン押込治具１を下降させてロードセル４３の接触子４４により押接部材４７を押圧してパッド４６に当接するピストン１０１をガイド治具本体５６のピストン挿通孔５７内に押し込む。このピストン１０１の押し込みに伴って、オイルリング溝１０２に自由状態、即ち拡径状態で組み付けられたオイルリング１１１がピストン挿通孔５７の内周面５８に形成された滑らかに内径が漸次減少するテーパ面５８ａによって次第に縮径されてピストン挿通孔５７のピストン最終セット位置に押し込み装着される。このときのピストン１０１をピストンピン挿通孔５７に押し込みに要する押込荷重が、パッド４６に設けられた押接部材４７がロードセル４３の接触子４４を押圧するピストン１０１側からの反力としてロードセル４３によって検出される。
【００５６】
ロードセル４３によって検出された検出荷重、即ち押込荷重は、判定手段６１によって、予め設定されたオイルリング１１１がオイルリング溝１０２に正常な状態で組み付けられたピストン１０１をガイド治具５５のピストン挿通孔５７への押し込み装着に要する正常押込荷重範囲の最大値となる閾値以下か否かが判断される。その測定された押込荷重が閾値以下、即ち正常押込荷重範囲内であるときには、回り止め爪１１２ｂが爪溝１０４に係止されてオイルリング１１１がピストン１０１に正常な状態で組み付けられているとみなし、表示手段６３にその測定結果「ＯＫ」を表示する。
【００５７】
しかる後、サーボモータ等の押圧付与手段Ｐによりピストン押込治具１を軸方向に上昇させて、ガイドユニット５０のガイド治具５５から退避させる。このようにして、ピストン挿通孔５７のピストン最終セット位置にピストン１０１が押し込み装着されたガイドユニット５０は、ガイドユニット移動手段によってピストン装着位置からピストン取付位置に移動する。このピストン取付位置においてガイド治具本体５６の押出側端縁５６ｂをシリンダボアのトップデッキ側にセットし、挿入側端縁５６ａ側からピストン押出部材によってピストン最終セット位置に保持されているピストン１０１をシリンダボア内に押出すことによってオイルリング１１１を縮径させた状態のままシリンダボア内に挿入して装着する。
【００５８】
一方、ロードセル４３によって測定された押込荷重が、正常押込荷重範囲の最大値となる閾値を超えたと判定手段６１によって判定されたとき、即ち正常押込荷重範囲内でないときには、回り止め爪１１２ｂが爪溝１０４に不完全な状態で係止され、或いは係止されていない状態でオイルリング１１１がオイルリング溝１０２に組み付けられていることが懸念され、表示手段６３にその測定結果「ＮＧ」を表示する。
【００５９】
更に、ピストン押込治具１を下降させてロードセル４３の接触子４４により押接部材４７を押圧してパッド４６に当接するピストン１０１をガイド治具本体５６のピストン挿通孔５７に押し込む際に、その押し込みに要する押込荷重が大きく、ロードセル４３の接触子４４を押圧する反力が過大であるときには、その反力によってロードセル４３が取り付けられる取付部材４２及びベース部２１を支持する取付部材１６と第２ハウジング６との間に弾装されたスプリング１９の付勢力に抗して第２ハウジング６との間に配設されてブッシュ１１ａ、１１ｂによって移動自在に保持されたロッド１２が通常使用位置から基端側に押しやられ、この押込治具本体２の収縮によってロードセル４３に作用する過剰な押圧力が有効的に阻止されてロードセル４３の損傷が回避される。
【００６０】
更に、ロッド１２の移動に伴って通常位置から移動する被検出部材１３を移動検出手段７によって検出すると、その検出に基づいて押圧付与手段Ｐの作動を停止してピストン押込治具１の下降によるピストン１０１をピストン挿通孔５７に押し込む押し込み動作を停止し、オイルリング１１１に過剰の押込荷重が作用するのを阻止し、オイルリング１１１の変形等の損傷を回避する。
【００６１】
従って、このように構成されたピストン押込治具１によると、ガイド治具本体５６のピストン挿通孔５７のピストン初期セット位置に装着されたピストン１０１をサーボモータ等の押圧付与手段Ｐによりピストン押込治具１を軸方向に下降させてオイルリング組付異常検出装置４０のパッド４６によってピストン１０１を予め設定されたピストン最終セット位置までピストン挿通孔５７内に押し込み、オイルリング１１１を縮径させる際に、パッド４６に設けられた押接部材４７がロードセル４３の接触子４４の先端に当接してロードセル４３による押込荷重を検出し、そのロードセル４３によって検出された押込荷重を、予め設定されたオイルリング１１１がオイルリング溝１０２に正常な状態で組み付けられたピストン１０１をガイド治具５５のピストン挿通孔５７への押し込み挿着に要する正常押込荷重範囲内か否かを判定手段６１により判断することによって、ピストン１０１のオイルリング溝１０２に対するオイルリング１１１の組み付け異常が検知でき、オイルリング１１１の組付異常を、シリンダボアへのピストン１０１の組み付けに先立って検出できる。
【００６２】
また、ピストン１０１をクランプしてガイド治具５５のピストン初期セット位置に装着するクランプ装置２０を押込治具本体２と一体に設けることによって、別途ピストン１０１をガイド治具５５に装着するクランプ装置を配置する必要がなく、構成及び作動制御の簡素化が得られる。
【００６３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では予めオイルリングが組み付けられたピストンをガイド治具内に挿入して準備し、このピストンが挿入されたガイド治具をシリンダボアのトップデッキ側にセットし、ピストン押出部材によってピストンをシリンダボア内に押出すことによりオイルリングを縮径させた状態のままシリンダボア内に挿入する場合を例に説明したが、内径が滑らかに漸次減少するテーパ面を有する円筒状のガイド治具をシリンダボアのトップデッキ側にセットし、このガイド治具にピストン押込治具によってピストンを押込み、オイルリングを縮径させてシリンダボア内に押出すことによって、オイルリングを縮径させた状態のままピストンをシリンダボア内に挿入する場合に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明によるピストンオイルリング組付異常検出装置を備えたピストン押込治具の実施の形態の概要を示すピストン押込治具の全体構成図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】図２のＩＩ矢視図である。
【図５】ガイドユニットの要部平面図である。
【図６】図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図７】ガイド治具にピストンが挿着された状態を示す説明図であり、中心線より左側部分はピストン初期セット位置に、中心線より右側部分はピストン最終セット位置にそれぞれピストンが挿着されている状態を示している。
【図８】ピストン及びオイルリングの概要を示す要部断面図である。
【図９】図８のＩＶ矢視図である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｐ        押圧付与手段
１        ピストン押込治具
２        押込治具本体
３        取付ブラケット
４        ハウジング本体
５        第１ハウジング
６        第２ハウジング
７        移動検出手段
８        ブラケット
１２      ロッド
１３      被検出部材
１６      取付部材
１９      スプリング（付勢手段）
２０      クランプ装置
２１      ベース部
２１Ａ    支持部
２１Ｂ    基部
２１Ｃ    筒部
２１Ｄ    取付部
２２      軸孔
２３      チャック支持部
２４ａ、２４ｂ    ヒンジピン
２５、２６    リンク
２５ａ    突起部
２７ａ、２７ｂ  ヒンジピン
２８      揺動アーム
２９      チャック
３１      チャック用シリンダ（チャック駆動手段）
３２      軸部
３４      ナックル
３４ａ    係合溝
４０      オイルリング組付異常検出装置
４２      取付部材
４３      ロードセル（押圧力検出手段）
４４      接触子
４５      パッド支持軸
４６      パッド（ピストン押圧部材）
４７      押接部材
４９      ストッパ
５０      ガイドユニット
５５      ガイド治具
５６      ガイド治具本体
５６ａ    挿入側端縁
５６ｂ    押出側端縁
５７      ピストン挿通孔
５８      内周面
５８ａ    テーパ面
５８ｂ    筒状面
５９      チャック挿入溝
６１      判定手段
６２      制御装置
６３      表示手段
１００    シリンダボア
１０１    ピストン
１０２    オイルリング溝
１０３    ランド部
１０４    爪溝
１０５    ピストンヘッド
１１１    オイルリング
１１２    上レール
１１２ａ  合口部
１１２ｂ  回り止め爪
１１３    下レール
１１４    エキスパンダ
【図１】
2005207265.tif 000003
【図２】
2005207265.tif 000004
【図３】
2005207265.tif 000005
【図４】
2005207265.tif 000006
【図５】
2005207265.tif 000007
【図６】
2005207265.tif 000008
【図７】
2005207265.tif 000009
【図８】
2005207265.tif 000010
【図９】
2005207265.tif 000011