(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトを支持し、前記クランクシャフトをその軸部を中心に回動位置決めする回動機構と、
前記クランクシャフトに装着される複数のコンロッドに対してコンロッド取付部材を締め付けるための複数対のナットランナと、
前記各一対のナットランナを前記クランクシャフトの軸線方向に沿って独立に変位させる軸線変位機構と、
前記各一対のナットランナを前記クランクシャフトの軸部を中心に独立に所定角度回動させる角度偏位機構と、
前記各一対のナットランナを前記クランクシャフトの軸線方向と直交する方向に互いに接近または離間させる軸間変位機構と、
前記各ナットランナのソケットを交換するためのソケット交換機構と、
を備え、前記クランクシャフトの機種に対応して、前記軸線変位機構、前記角度偏位機構および前記軸間変位機構により前記各ナットランナの位置および姿勢を調整することを特徴とするコンロッド取付部材の締付装置。
【請求項２】
請求項１記載のコンロッド取付部材の締付装置において、
前記角度偏位機構は、前記一対のナットランナを支持し、前記クランクシャフトと同軸に回動自在なアーム部材と、
前記アーム部材を偏位させるアーム偏位機構と、
を備えることを特徴とするコンロッド取付部材の締付装置。
【請求項３】
請求項２記載のコンロッド取付部材の締付装置において、
前記軸線変位機構は、前記アーム部材に設けられ、前記アーム部材に対して前記一対のナットランナを変位させる構成からなることを特徴とするコンロッド取付部材の締付装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンロッド取付部材の締付装置において、
前記軸間変位機構は、前記一対のナットランナにそれぞれ設けられたカム部材と、
前記それぞれのカム部材に係合するカム孔が画成されたカムプレートと、
前記カムプレートを前記ナットランナの軸線方向に変位させるカム変位機構と、
を備え、前記カム変位機構の付勢作用下に前記カムプレートを変位させ、前記カム部材を介して前記ナットランナを互いに接近または離間する方向に変位させることを特徴とするコンロッド取付部材の締付装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコンロッド取付部材の締付装置において、
前記回動機構は、前記クランクシャフトの軸部の端部に係合する係合部材と、
前記係合部材を回動させる回転駆動源と、
を備え、前記回転駆動源を付勢して前記係合部材を所定角度回動させることにより、前記クランクシャフトの周方向の角度を位置決めすることを特徴とするコンロッド取付部材の締付装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコンロッド取付部材の締付装置において、
前記ソケット交換機構は、前記一対のナットランナに設けられ、コンロッド取付部材締結用のソケットを保持するチャック機構と、
前記チャック機構に設けられ、前記ソケットの抜け止めを行う保持部材と、
複数の前記ソケットを保持するソケット保持機構と、
前記ソケット保持機構に設けられ、前記保持部材の保持状態を解除する解除部材と、
を備えることを特徴とするコンロッド取付部材の締付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトにコンロッドを取り付けるために、取付部材であるボルトあるいはナットを締結するコンロッド取付部材の締付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、エンジンを構成するクランクシャフトに対してコンロッドをボルトやナットで締結する際に、例えば、実開昭６３−２１５３１号公報に開示されている多軸ナットランナ装置が使用されている。この多軸ナットランナ装置は、クランクシャフトの複数のピン部に対してコンロッドをナット締結によって結合するために、クランクシャフトの上死点側ピン部に対応するナットランナソケットを下死点側ピン部に対応するナットランナソケットより先当たりさせ、該ナットランナソケットによる上死点側ピン部に対する当接力によってクランクシャフトの回転を阻止した状態でクランクシャフトの全てのピン部に対するコンロッドの結合を行うものである。
【０００３】
また、特開平５−３１８２４１号公報には、複数のナットランナ軸を摺動体に組み込み、該摺動体に設けられた従動子がカムのカム溝に係合し、前記カムが変位することにより従動子および摺動体を介して複数のナットランナ軸が互いに接近または離間して複数のボルトやナットを同時に締め付けるようにした多軸ナットランナ装置のピッチチェンジ機構が開示されている。
【０００４】
さらに、実開平４−１３６６３０号公報には、ナットランナホルダのナットランナピッチ調整機構が開示されている。このナットランナピッチ調整機構は、ナットランナホルダの中央部で交差する一対のガイドレールに設けられたガイドブロックを前記ガイドレールに沿って移動させることにより、ナットランナのピッチを変更するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、クランクシャフトの機種が、例えば、Ｌ型エンジンのクランクシャフトからＶ型エンジンのクランクシャフトに変更された場合、クランクシャフトにコンロッドを取り付けるための取付部材の間隔だけでなく、取付角度や隣接するコンロッドの間隔をも変更する必要があり、また、それぞれのエンジンの機種に対応して締付装置を交換する必要があるため、その交換作業が煩雑で作業時間が長くなり、製造コストが高騰するという問題があった。
【０００６】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであって、エンジンの機種が変更されても一つの装置でクランクシャフトにコンロッドを取り付けることができ、多種混載型の製造ラインに対応することが可能なコンロッド取付部材の締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】
前記の目的を達成するために、本発明は、クランクシャフトを支持し、前記クランクシャフトをその軸部を中心に回動位置決めする回動機構と、
前記クランクシャフトに装着される複数のコンロッドに対してコンロッド取付部材を締め付けるための複数対のナットランナと、
前記各一対のナットランナを前記クランクシャフトの軸線方向に沿って独立に変位させる軸線変位機構と、
前記各一対のナットランナを前記クランクシャフトの軸部を中心に独立に所定角度回動させる角度偏位機構と、
前記各一対のナットランナを前記クランクシャフトの軸線方向と直交する方向に互いに接近または離間させる軸間変位機構と、
前記各ナットランナのソケットを交換するためのソケット交換機構と、
を備え、前記クランクシャフトの機種に対応して、前記軸線変位機構、前記角度偏位機構および前記軸間変位機構により前記各ナットランナの位置および姿勢を調整することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、クランクシャフトは回動機構によって支持されて所定角度に回動位置決めされる。前記一対のナットランナは、前記角度偏位機構によって前記クランクシャフトに対して所定角度に偏位され、前記軸線変位機構によって前記クランクシャフトの軸線方向に変位されて位置決めされる。さらに、軸間変位機構によって前記一対のナットランナを互いに接近または離間する方向に変位させ、ナットランナを付勢してコンロッドボルトあるいはナット等の取付部材をクランクシャフトに締結する。
【０００９】
また、この場合、前記ナットランナを複数対備え、各一対のナットランナ毎に前記角度偏位機構、前記軸線変位機構、前記軸間変位機構が設けられると、複数対の取付部材を同時に締結することができ、作業時間が短縮され、好適である。
【００１０】
さらに、この場合、前記角度偏位機構が、前記一対のナットランナを支持し、前記クランクシャフトと同軸に回動自在なアーム部材と、
前記アーム部材を偏位させるアーム偏位機構と、
を備えると、前記角度偏位機構の付勢作用下に前記軸線変位機構に設けられたナットランナを前記クランクシャフトを中心に偏位させることができ、一層好適である。
【００１１】
さらにまた、この場合、前記軸線変位機構が、前記アーム部材に設けられると、前記アーム部材に対して前記一対のナットランナを所定の位置に変位させることができ、好ましい。
【００１２】
また、前記軸間変位機構が、前記一対のナットランナにそれぞれ設けられたカム部材と、
前記それぞれのカム部材に係合するカム孔が画成されたカムプレートと、
前記カムプレートを前記ナットランナの軸線方向に変位させるカム変位機構と、
を備えると、前記カム変位機構の付勢作用下に前記カムプレートを変位させ、前記カム部材を介して前記ナットランナを互いに接近または離間する方向に変位させることができ、好適である。
【００１３】
さらにまた、前記回動機構が、前記クランクシャフトの軸部端部に係合する係合部材と、
前記係合部材を回動させる回転駆動源と、
を備えると、前記回転駆動源の付勢作用下に前記係合部材が所定角度回動されることにより、前記クランクシャフトの周方向の角度が位置決めされ、好ましい。
【００１４】
さらにまた、前記ソケット交換機構が、前記一対のナットランナに設けられ、コンロッド取付部材締結用のソケットを保持するチャック機構と、
前記チャック機構に設けられ、前記ソケットの抜け止めを行う保持部材と、
複数の前記ソケットを保持するソケット保持機構と、
前記ソケット保持機構に設けられ、前記保持部材の保持作用を解除する解除部材と、
を備えると、前記ソケット保持機構に保持された複数のソケットの中の一つがチャック機構に装着されて、該ソケットが前記保持部材によって前記チャック機構に抜け止めされ、好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るコンロッド取付部材の締付装置について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１６】
図１〜図４において、参照符号１０は、本実施の形態に係るコンロッド取付部材の締付装置を示す。このコンロッド取付部材の締付装置１０は長尺なテーブル１２を備え、該テーブル１２の上部に、図２に示すように、ワークであるシリンダブロック１５が搬送レール１３によって搬送される。該シリンダブロック１５には、クランクシャフト１４のピン部が図示しないコンロッドの大端部に対して配置される。前記テーブル１２の一端側には、クランクシャフト１４の軸部１６の一端側を支持し、該クランクシャフト１４の回動制御をする回動機構２０が設けられる。該回動機構２０は、台部材２２の上部に固着されたギアボックス２４を有し、該ギアボックス２４の一端側には回転駆動源であるサーボモータ２６が設けられる。
【００１７】
前記ギアボックス２４の内部には、図５に示すように、前記サーボモータ２６の回転軸３４と平行に、筒状部材２８の内部に挿通するスプライン軸３５が設けられる。該筒状部材２８には、後述する角度偏位機構３０を構成するアーム部材３２、３３が回動自在に設けられる。前記スプライン軸３５は、内周に該スプライン軸３５が係合する歯部が形成された略円筒形のギア部材３６ａ、３６ｂの内部に挿通し、該ギア部材３６ａ、３６ｂは前記スプライン軸３５とともに回転する。前記スプライン軸３５は前記ギア部材３６ａ、３６ｂに対して軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に摺動自在に構成される。該ギア部材３６ａ、３６ｂはベアリング部材３７ａ、３７ｂによって支持部材３８ａ、３８ｂに回転自在に支持される。一方のギア部材３６ａの外周部には歯車３９が形成され、該歯車３９と前記回転軸３４に設けられた歯車４０とが噛合することにより、回転軸３４の回転運動がギア部材３６ａを介してスプライン軸３５に伝達される。前記スプライン軸３５の一端部は変位板４１に回転自在に軸支され、該変位板４１には棒部材４２が前記スプライン軸３５と平行に固着される。前記変位板４１にはシリンダ４３のシリンダロッド４４が固着され、該シリンダ４３は前記台部材２２に立設された支持板４５に固着される。
【００１８】
前記スプライン軸３５の他端部には、クランクシャフト１４の軸部１６の端部に係合する係合部材４６が固着される。該係合部材４６は前記クランクシャフト１４の軸部１６が係合する孔部４６ａを有するとともに、スリット４７がその軸線方向に沿って画成される。前記係合部材４６の内部には屈曲形成された係合爪４８が設けられ、該係合爪４８の一端部は前記スリット４７を介して前記係合部材４６の外部または内部に向かって変位可能に構成される。なお、前記係合爪４８はばね部材４９によって前記孔部４６ａ側に常時付勢されている。
【００１９】
前記係合部材４６の外周にはリング部材５０が摺動自在に係合し、該リング部材５０には揺動部材５２の一端部が回動自在に設けられる。該揺動部材５２の略中央部は前記棒部材４２の端部に取付部材５４を介して回動自在に設けられ、当該揺動部材５２の他端部にはシリンダ５６のシリンダロッド５８が回動自在に設けられる。前記シリンダ５６は前記取付部材５４に支持され、シリンダ５６が付勢されてシリンダロッド５８が矢印Ｂ方向に変位すると、前記揺動部材５２を介してリング部材５０が矢印Ａ方向に変位して該リング部材５０が前記係合爪４８に係合し、該係合爪４８は係合部材４６の外方に突出することが阻止される。
【００２０】
前記取付部材５４には近接スイッチ６２が設けられ、該近接スイッチ６２には前記係合爪４８の端部４８ａが接近、離間可能に構成される。この端部４８ａが前記近接スイッチ６２に、図５中、実線で示すように接近すると、前記近接スイッチ６２はクランクシャフト１４のロック状態を示す信号を発生する。
【００２１】
前記テーブル１２の他端側には、図２に示すように、前記回動機構２０に対向して支持機構７０が設けられる。該支持機構７０は台部材７２の上部に固着されたレール部材７４を有し、該レール部材７４にはガイド部材７６ａ、７６ｂが摺動自在に設けられる。該ガイド部材７６ａ、７６ｂは略Ｌ字状に形成された変位部材７８に固着され、該変位部材７８の水平部７８ａには前記台部材７２に固着されたシリンダ８０のシリンダロッド８２が接続される。前記変位部材７８の垂直部７８ｂには係合部材８４が回動自在に設けられ、該係合部材８４は前記クランクシャフト１４の軸部１６の他端部に係合可能に構成される。
【００２２】
前記変位部材７８の垂直部７８ｂの上部にはソケット交換機構９０を構成するソケット保持機構９２が設けられる。該ソケット保持機構９２は、図６に示すように、変位部材７８の上部に固着された支持板９４を有し、該支持板９４にはソケット９５が収納される複数の孔部９６が画成されたソケット収納部材９８が固着される。該ソケット収納部材９８の外壁部は山谷状に形成されるとともに、前記複数の孔部９６に対応してボールノッチ１００および近接センサ１０２が設けられる。前記ボールノッチ１００は前記孔部９６の内部に対して突出可能なボール１０４が設けられ（図７参照）、該ボール１０４は前記ソケット９５の外周に画成された溝部９９に係合自在である。前記ソケット９５の下部には後述するコンロッドボルトに係合する凹部１０５が画成され、該凹部１０５は前記支持板９４に形成された突部１０７に係合する。前記ソケット９５の上部には角柱状の嵌合部１０１が形成され、該嵌合部１０１には周回する溝部１０３が画成される。
【００２３】
前記支持板９４には、図６に示すように、シリンダ１０６が固着され、該シリンダ１０６を構成する複数のシリンダロッド１０８には平板状の解除部材１１０が前記支持板９４と平行に固着される。該解除部材１１０の両側部には垂直方向に延在してガイドレール１１２ａ、１１２ｂが固着され、該ガイドレール１１２ａ、１１２ｂは前記ソケット収納部材９８に固着されたガイド部材１１４ａ、１１４ｂに挿入される。前記解除部材１１０には、図７に示すように、前記ソケット収納部材９８の複数の孔部９６に対応して複数の孔部１１６が画成され、該孔部１１６には前記ソケット９５が挿通自在である。
【００２４】
前記台部材７２の端部には、図１および図２に示すように、軸支部材１２０を介して角度偏位機構３０を構成するアーム部材１２２、１２４が前記係合部材８４と同軸的且つ回動自在に設けられる。前記アーム部材３３と１２２との間にはフレーム１２６ａが橋架され、一方、前記アーム部材３２と１２４との間にはフレーム１２６ｂが橋架される。それぞれのフレーム１２６ａ、１２６ｂには、図４に示すように、リニアアクチュエータ１２８ａ、１２８ｂを構成するボールねじ１３０ａ、１３０ｂが回動自在に連結される。該リニアアクチュエータ１２８ａ、１２８ｂは前記テーブル１２に固着された支持部材１３２ａ、１３２ｂによって揺動自在に支持される。前記リニアアクチュエータ１２８ａ、１２８ｂはサーボモータ１３１ａ、１３１ｂを備え、該サーボモータ１３１ａ、１３１ｂが付勢されるとボールねじ１３０ａ、１３０ｂがその軸線方向に進退変位する。
【００２５】
前記フレーム１２６ａ、１２６ｂの上部には、図３に示すように、軸線変位機構１３３ａ、１３３ｂが設けられる。該軸線変位機構１３３ａ、１３３ｂは前記フレーム１２６ａ、１２６ｂの長手方向に沿って固着されたリニアアクチュエータ１３５ａ、１３５ｂを備える。該リニアアクチュエータ１３５ａ、１３５ｂは保持板１３４ａ〜１３４ｄを介して回動自在に設けられたボールねじ１３６ａ、１３６ｂを有し、該ボールねじ１３６ａ、１３６ｂは前記保持板１３４ａ、１３４ｄに固着された回転駆動源であるサーボモータ１３８ａ、１３８ｂの回転軸に連結される。前記ボールねじ１３６ａ、１３６ｂには変位部材１４０ａ、１４０ｂが設けられ、該変位部材１４０ａ、１４０ｂは前記ボールねじ１３６ａ、１３６ｂが回転すると、矢印ＡまたはＢ方向に変位する。
【００２６】
前記変位部材１４０ａ、１４０ｂには、図１、図４に示すように、屈曲形成された板状部材１４２ａ、１４２ｂが固着され、該板状部材１４２ａ、１４２ｂの端部には湾曲自在なケーブルガイド１４４ａ、１４４ｂの一端部が固着され、該ケーブルガイド１４４ａ、１４４ｂの他端部は支持板１４６ａ、１４６ｂを介して前記フレーム１２６ａ、１２６ｂに固着される。前記ケーブルガイド１４４ａ、１４４ｂの内部には圧縮空気供給パイプや電気信号を伝達するケーブル等が内装される。
【００２７】
前記変位部材１４０ａ、１４０ｂには、図４、図８に示すように、基板１５４ａ、１５４ｂが垂直方向に延在して固着され、該基板１５４ａ、１５４ｂには前記フレーム１２６ａ、１２６ｂに対向する面にガイド部材１５６ａ〜１５６ｄが固着される。該ガイド部材１５６ａ〜１５６ｄはレール部材１５８ａ〜１５８ｄに摺動自在に係合し、従って、前記変位部材１４０ａ、１４０ｂは前記レール部材１５８ａ〜１５８ｄに沿って矢印ＡまたはＢ方向に変位自在である。
【００２８】
前記変位部材１４０ａ、１４０ｂには、軸間変位機構１５０ａ、１５０ｂが設けられる。一方の軸間変位機構１５０ａには一対のナットランナ１５２ａ、１５２ｂが設けられ、他方の軸間変位機構１５０ｂには一対のナットランナ１５２ｃ、１５２ｄが設けられる。
【００２９】
一方の軸間変位機構１５０ａについて、図８を参照して詳細に説明する。なお、同様に構成される他方の軸間変位機構１５０ｂについては、同一の参照数字に符号ｂを付し、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
前記軸間変位機構１５０ａは前記基板１５４ａに対して直交する保持板１６０ａを有し、該保持板１６０ａの端部には前記基板１５４ａと平行に板状部材１６２ａが固着される。前記保持板１６０ａには垂直方向に延在してレール部材１６４ａが固着され、該レール部材１６４ａにはガイド部材１６６ａが摺動自在に係合する。該ガイド部材１６６ａには板状部材１６８ａを介してリニアアクチュエータ１６９ａを構成するサーボモータ１７０ａが固着される。該サーボモータ１７０ａの回転軸には、図９に示すように、ボールねじ１７２ａが同軸的に設けられ、該ボールねじ１７２ａには変位部材１７４ａが係合する。該変位部材１７４ａは前記保持板１６０ａに固着され、このため、前記サーボモータ１７０ａが付勢されてボールねじ１７２ａが回転すると、該サーボモータ１７０ａが固着された板状部材１６８ａが矢印ＣまたはＤ方向に変位する。
【００３１】
前記板状部材１６８ａにはカムプレート１７６ａが固着され、該カムプレート１７６ａには長尺なカム孔１７８ａ、１８０ａが互いに所定角度傾斜して画成される。該カム孔１７８ａ、１８０ａを構成する壁部にはカム部材１８２ａ、１８４ａが係合し、該カム部材１８２ａ、１８４ａはそれぞれガイド部材１８６ａ、１８８ａに固着される。該ガイド部材１８６ａ、１８８ａには水平方向に延在するガイドバー１９０ａ、１９２ａが摺動自在に挿通し、該ガイドバー１９０ａ、１９２ａは前記基板１５４ａと前記板状部材１６２ａとの間に橋架される。従って、前記カムプレート１７６ａが矢印Ｃ方向に変位すると、カム部材１８２ａと１８４ａとがカム孔１７８ａ、１８０ａを形成する壁部に案内されて互いに離間する方向に変位して前記ガイド部材１８６ａとガイド部材１８８ａとが互いに離間し、一方、前記カムプレート１７６ａが矢印Ｄ方向に変位すると、前記ガイド部材１８６ａとガイド部材１８８ａとが互いに接近する。
【００３２】
前記ガイド部材１８６ａ、１８８ａには、図８に示すように、それぞれ前記ナットランナ１５２ａ、１５２ｂが固着される。それぞれのナットランナ１５２ａ、１５２ｂは筒状部１９４ａ、１９６ａの内部に収納された図示しない回転伝達機構から回転駆動力が伝達され、この回転駆動力がギアボックス１９８ａ、２００ａを介して回転軸２０２ａ、２０４ａに伝達される。該回転軸２０２ａ、２０４ａはギアボックス１９８ａ、２００ａの内部を上下動可能に構成される。前記回転軸２０２ａ、２０４ａは、図７に示すように、それぞれガイド部材２０６ａ、２０８ａに摺動自在に挿通され、該ガイド部材２０６ａ、２０８ａの上部には前記回転軸２０２ａ、２０４ａに固着されたフランジ部材２０７ａ、２０９ａが当接自在である。前記ガイド部材２０６ａ、２０８ａには、図８に示すように、ガイドバー２１０ａ、２１２ａが立設される。該ガイドバー２１０ａ、２１２ａは前記ギアボックス１９８ａ、２００ａに垂直方向に延在して画成された図示しない孔部に摺動自在に挿入される。
【００３３】
前記ガイド部材２０６ａ、２０８ａは保持板２２２ａに画成された略Ｕ字状のスリット２２４ａに係合する。図７を参照して詳細に説明すると、ガイド部材２０６ａ、２０８ａには段部２１８ａ、２２０ａが形成され、一方、スリット２２４ａを形成する壁部には段部２２５ａが形成され、前記段部２１８ａ、２２０ａが段部２２５ａと係合して前記ガイド部材２０６ａ、２０８ａの下方への変位が規制される。また、前記保持板２２２ａの上部には略Ｈ字状に形成された案内板２３１ａが固着され、該案内板２３１ａの凹部２２６ａ、２２８ａを形成する壁部には前記ガイド部材２０６ａ、２０８ａの段部２２７ａ、２２９ａが係合して該ガイド部材２０６ａ、２０８ａの上方への変位が規制される。前記ガイド部材２０６ａ、２０８ａは前記スリット２２４ａおよび前記凹部２２６ａ、２２８ａによって矢印ＥまたはＦ方向に案内される（図８参照）。前記保持板２２２ａはシリンダ２３０ａのシリンダロッド２３２ａに固着され、前記シリンダ２３０ａは前記基板１５４ａに固着される。従って、前記シリンダ２３０ａが付勢されると、前記回転軸２０２ａ、２０４ａは矢印ＣまたはＤ方向に変位する。
【００３４】
前記回転軸２０２ａ、２０４ａの下端部には前記ソケット交換機構９０を構成するチャック機構２３６ａ、２３８ａが設けられる。該チャック機構２３６ａ、２３８ａは、図７に示すように、前記回転軸２０２ａ、２０４ａの下端部に固着された嵌合部材２４０ａ、２４２ａを備え、該嵌合部材２４０ａ、２４２ａはピン部材２４４ａ、２４６ａによって前記回転軸２０２ａ、２０４ａに抜け止めされる。前記嵌合部材２４０ａ、２４２ａには前記ソケット９５の嵌合部１０１が嵌合する角柱形状の孔部２４５ａ、２４７ａが画成される。前記嵌合部材２４０ａ、２４２ａの上部にはコイルスプリング２４８ａ、２５０ａの一端部が着座し、該コイルスプリング２４８ａ、２５０ａの他端部は前記ガイド部材２０６ａ、２０８ａの下部に固着された着座部材２６９ａ、２７１ａに着座する。従って、前記チャック機構２３６ａ、２３８ａは常時矢印Ｃ方向に付勢されている。前記嵌合部材２４０ａ、２４２ａには複数の孔部２５２が画成され、該孔部２５２にはそれぞれボール部材２５４が嵌合する。前記嵌合部材２４０ａ、２４２ａは筒状に形成されたカラー部材（保持部材）２６０ａ、２６２ａの内部に摺動自在に挿通する。該カラー部材２６０ａ、２６２ａの上部には凹部２６４ａ、２６６ａが画成され、該凹部２６４ａ、２６６ａを形成する底部にはコイルスプリング２６８ａ、２７０ａの一端部が着座し、該コイルスプリング２６８ａ、２７０ａの他端部は前記嵌合部材２４０ａ、２４２ａに形成された段部２７２ａ、２７４ａに着座する。前記カラー部材２６０ａ、２６２ａの内周には周回する溝部２７６ａ、２７８ａが画成され、該溝部２７６ａ、２７８ａは前記カラー部材２６０ａ、２６２が矢印Ｄ方向に変位したときに前記孔部２５２に連通する。
【００３５】
本実施の形態に係るコンロッド取付部材の締付装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００３６】
先ず、クランクシャフト１４が装着されたシリンダブロック１５が搬送レール１３によってテーブル１２上に搬送される（図２参照）。このとき、シリンダブロック１５を保持するパレットには搬送されたシリンダブロック１５の機種に対応するＩＤタグ（図示せず）が設けられており、図示しない読取装置によりこのＩＤタグを読み取ることによってエンジンの機種を判別し、その機種に対応して回動機構２０、角度偏位機構３０、軸線変位機構１３３ａ、１３３ｂ、軸間変位機構１５０ａ、１５０ｂおよびソケット交換機構９０を制御する。
【００３７】
なお、クランクシャフト１４には、図１２に示すように、コンロッド２８０およびコンロッドキャップ２８２が装着され、該コンロッド２８０、コンロッドキャップ２８２に画成されたねじ孔２８６ａ、２８６ｂにはコンロッドボルト２８４が挿通されている。
【００３８】
次に、回動機構２０のシリンダ４３が付勢されてスプライン軸３５、棒部材４２を介して係合部材４６が矢印Ａ方向に変位し、クランクシャフト１４の軸部１６の一端部が係合部材４６の孔部４６ａに嵌入する（図５参照）。また、支持機構７０のシリンダ８０が付勢されて変位部材７８が矢印Ｂ方向に変位し、クランクシャフト１４の軸部１６の他端部に係合部材８４が係合する（図２参照）。このため、クランクシャフト１４は係合部材４６、８４によって軸支される。なお、エンジンの機種によって軸部１６の長さが異なる場合には、シリンダ４３およびシリンダ８０の変位量を調整することにより、長さの異なるクランクシャフト１４であっても係合部材４６、８４によって軸支することが可能である。
【００３９】
クランクシャフト１４を係合部材４６、８４によって軸支すると、係合部材４６の係合爪４８は軸部１６に画成されたキー溝１６ａに嵌合し、軸部１６はその周方向に対して位置決めされる。このとき、係合爪４８の端部４８ａは、図５に実線で示すように、近接スイッチ６２に接近する。このため、クランクシャフト１４がロック状態となったことが検知される。
【００４０】
このようにして軸部１６が係合部材４６に係合すると、シリンダ５６を付勢してリング部材５０を矢印Ａ方向に変位させ、係合爪４８とキー溝１６ａとの嵌合が解除されることを防止する。
【００４１】
次いで、ナットランナ１５２ａ〜１５２ｄのチャック機構２３６ａ、２３６ｂ、２３８ａ、２３８ｂに、ソケット保持機構９２に支持された複数のソケット９５の中、エンジンの機種に対応したソケット９５を装着する。この場合、先ず、軸線変位機構１３３ａ、１３３ｂのサーボモータ１３８ａ、１３８ｂを付勢して軸間変位機構１５０ａ、１５０ｂを矢印Ａ方向に変位させ（図１、図３参照）、ナットランナ１５２ａ〜１５２ｄをソケット保持機構９２の上方に変位させる。
【００４２】
以下、ナットランナ１５２ａ、１５２ｂについて、図７、図８を参照して説明し、ナットランナ１５２ｃ、１５２ｄについては、同様の動作であるので、詳細な説明を省略する。
【００４３】
シリンダ２３０ａを付勢して保持板２２２ａを矢印Ｃ方向に変位させると、チャック機構２３６ａ、２３８ａのカラー部材２６０ａ、２６２ａの下端部が解除部材１１０に当接することにより、該カラー部材２６０ａ、２６２ａがコイルスプリング２６８ａ、２７０ａの弾発力に抗して嵌合部材２４０ａ、２４２ａに対して相対的に上方に変位する（図１０参照）。このため、嵌合部材２４０ａ、２４２ａの孔部２５２とカラー部材２６０ａ、２６２ａの溝部２７６ａ、２７８ａとが連通し、ボール部材２５４が該孔部２５２と溝部２７６ａ、２７８ａとの間を移動可能となる。このとき、ソケット９５は、図１０中、２点鎖線で示すように、ソケット保持機構９２上に載置されており、チャック機構２３６ａ、２３８ａに装着されてはいない。
【００４４】
次いで、ソケット保持機構９２のシリンダ１０６を付勢して解除部材１１０を矢印Ｃ方向に変位させると（図６参照）、ソケット９５の嵌合部１０１が嵌合部材２４０ａ、２４２ａの孔部２４５ａ、２４７ａに嵌合し、該嵌合部１０１に画成された溝部１０３にボール部材２５４が嵌合する（図１１参照）。そして、シリンダ２３０ａを付勢して保持板２２２ａを矢印Ｄ方向に変位させると（図８参照）、カラー部材２６０ａ、２６２ａがコイルスプリング２６８ａ、２７０ａの弾発力により嵌合部材２４０ａ、２４２ａに対して相対的に矢印Ｃ方向に変位し、溝部２７６ａ、２７８ａと孔部２５２との連通が遮断されてボール部材２５４は孔部２５２から内方に突出し、ソケット９５の溝部１０３に嵌合した状態で固定される（図７参照）。このため、ソケット９５は該ボール部材２５４によって嵌合部材２４０ａ、２４２ａに抜け止めされる。
【００４５】
上記のようにしてナットランナ１５２ａ〜１５２ｄにソケット９５を装着した後、クランクシャフト１４に対するコンロッドの締め付け作業を行う。そこで、先ず、回動機構２０のサーボモータ２６を付勢してクランクシャフト１４を所定の角度に偏位させる（図５参照）。次に、角度偏位機構３０のリニアアクチュエータ１２８ａ、１２８ｂを付勢してアーム部材３２、３３、１２２、１２４を回動させ、ナットランナ１５２ａ〜１５２ｄをクランクシャフト１４に対して所定の角度に偏位させる（図１〜図４参照）。このとき、アーム部材３２、３３の回動中心は係合部材４６と同軸的であり、アーム部材１２２、１２４の回動中心は係合部材８４と同軸的であるため、アーム部材３２、３３、１２２、１２４は係合部材４６、８４によって軸支されたクランクシャフト１４の軸部１６を中心に回動する。また、例えば、Ｌ型エンジンのクランクシャフトの場合には、図４中、実線で示すように、アーム部材３２、３３、１２２、１２４を回動させることなく、ナットランナ１５２ａ〜１５２ｄの軸線を垂直方向に延在するように位置決めする。一方、Ｖ型エンジンのクランクシャフトの場合には、図４中、２点鎖線で示すように、ナットランナ１５２ａ、１５２ｂとナットランナ１５２ｃ、１５２ｄとが所定の角度偏位するようにアーム部材３２、３３、１２２、１２４を回動させる。
【００４６】
次いで、軸線変位機構１３３ａ、１３３ｂのサーボモータ１３８ａ、１３８ｂを付勢し、ボールねじ１３６ａ、１３６ｂを回転させると、変位部材１４０ａ、１４０ｂが矢印ＡまたはＢ方向に変位する（図３参照）。そして、ナットランナ１５２ａ〜１５２ｄがそれぞれコンロッドボルトを締め付ける位置に変位したら、サーボモータ１３８ａ、１３８ｂの回転を停止する。
【００４７】
次に、軸間変位機構１５０ａ、１５０ｂによってナットランナ１５２ａと１５２ｂとの間隔、およびナットランナ１５２ｃと１５２ｄとの間隔を、一対のコンロッドボルト２８４が締結されるねじ孔２８６ａ、２８６ｂの間隔と等しくなるように調整する（図１２参照）。この場合、軸間変位機構１５０ａ、１５０ｂのサーボモータ１７０ａを付勢し、ボールねじ１７２ａを回転させると、変位部材１７４ａが保持板１６０ａに固着されているため、板状部材１６８ａがサーボモータ１７０ａとともに矢印ＣまたはＤ方向に変位する（図９参照）。このため、板状部材１６８ａに固着されたカムプレート１７６ａが矢印ＣまたはＤ方向に変位し、カム孔１７８ａ、１８０ａの壁部によってカム部材１８２ａ、１８４ａが案内され、ガイド部材１８６ａ、１８８ａがガイドバー１９０ａ、１９２ａに沿って矢印ＥまたはＦ方向に変位する。従って、ガイド部材１８６ａ、１８８ａに固着されたナットランナ１５２ａと１５２ｂとが互いに接近または離間する。そして、ナットランナ１５２ａと１５２ｂとが所定の間隔となったら、サーボモータ１７０ａを停止させる。  次に、シリンダ２３０ａを付勢して保持板２２２ａを矢印Ｃ方向に変位させると（図８参照）、ガイド部材２０６ａ、２０８ａとともにチャック機構２３６ａ、２３８ａが下降し、ソケット９５の凹部１０５がコンロッドボルト２８４に係合する（図１２参照）。ナットランナ１５２ａ、１５２ｂを付勢すると回転軸２０２ａ、２０４ａが回転し、ソケット９５を介してコンロッドボルト２８４が締結される。
【００４８】
このとき、軸間変位機構１５０ａにはナットランナ１５２ａ、１５２ｂを介してコンロッドボルト２８４を締結する際の反作用により、矢印Ｇ方向に力が付与される（図４参照）。ところが、軸間変位機構１５０ａは２本のレール部材１５８ａ、１５８ｃと２つのガイド部材１５６ａ、１５６ｃによって支持されているため、軸間変位機構１５０ａが矢印Ｇ方向に偏位することがなく、ナットランナ１５２ａ、１５２ｂの位置に誤差が発生する懸念がない。また、軸間変位機構１５０ｂについても同様である。
【００４９】
以上のようにしてクランクシャフト１４のコンロッド２８０、コンロッドキャップ２８２にコンロッドボルト２８４が締結されたシリンダブロック１５は、搬送レール１３によって次の工程に搬送される。
【００５０】
なお、図１２では、Ｌ型エンジンのクランクシャフト１４を例示しているが、Ｖ型エンジンを用いた場合には、図１３に示すように、一方のナットランナ１５２ａ、１５２ｂの対と他方のナットランナ１５２ｃ、１５２ｄの対とが所定の角度に偏位されてクランクシャフト１４にコンロッド２８０が締結される。
【００５１】
【発明の効果】
本発明に係るコンロッド取付部材の締付装置によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００５２】
エンジンの機種に拘わらず、クランクシャフトにコンロッドを締結することができ、製造ラインに供給されるエンジンの機種が変更されても締付装置を変更する必要がなく、多種混載型の製造ラインにもこの締付装置を使用することができる。このため、機種毎の専用の製造ラインが不要となり、生産効率が向上する。
【００５３】
また、この締付装置は角度偏位機構を複数備え、それぞれの角度偏位機構に、対をなすナットランナを有する軸線変位機構が設けられるため、複数の対のコンロッドを同時に締結することができ、作業時間が短縮され、生産効率が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンロッド取付部材の締付装置の概略斜視図である。
【図２】図１の締付装置の概略側面図である。
【図３】図１の締付装置の概略平面図である。
【図４】図１の締付装置の概略正面図である。
【図５】図１の締付装置の回動機構の概略一部断面拡大側面図である。
【図６】図１の締付装置のソケット保持機構の概略斜視図である。
【図７】図１の締付装置のソケット交換機構の一部拡大縦断面図である。
【図８】図１の軸間変位機構の一部拡大概略斜視図である。
【図９】図８の軸間変位機構のカム構造の一部断面拡大正面図である。
【図１０】図７のソケット交換機構の使用状態を示し、カラー部材が嵌合部材に対して偏位した状態の一部拡大縦断面図である。
【図１１】図７のソケット交換機構の使用状態を示し、嵌合部材にソケットが装着された状態の一部拡大縦断面図である。
【図１２】図１の締付装置の使用状態を示し、Ｌ型エンジンのクランクシャフトにコンロッドボルトを装着した状態の一部拡大概略正面図である。
【図１３】図１の締付装置の使用状態を示し、Ｖ型エンジンのクランクシャフトにコンロッドボルトを装着した状態の一部拡大概略正面図である。
【符号の説明】
１０…コンロッド取付部材の締付装置  １４…クランクシャフト
２０…回動機構
２６、１３１ａ、１３１ｂ、１３８ａ、１３８ｂ、１７０ａ…サーボモータ
３０…角度偏位機構
３２、３３、１２２、１２４…アーム部材
４６、８４…係合部材                ９０…ソケット交換機構
９２…ソケット保持機構              ９５…ソケット
１１０…解除部材
１２８ａ、１２８ｂ、１３５ａ、１３５ｂ…リニアアクチュエータ
１３３ａ、１３３ｂ…軸線変位機構    １５０ａ、１５０ｂ…軸間変位機構
１５２ａ〜１５２ｄ…ナットランナ    １７６ａ…カムプレート
１７８ａ、１８０ａ…カム孔          １８２ａ、１８４ａ…カム部材
２３６ａ、２３８ａ…チャック機構    ２４０ａ、２４２ａ…嵌合部材
２６０ａ、２６２ａ…カラー部材      ２８４…コンロッドボルト
【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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【図８】
0003930612.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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