(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアームを、中心軸線に対し放射状にかつ先端部の広がり角度を変更可能に配置し、前記アームの外壁を、ピストンリングのスライド面とし、前記アームの先端部を、ピストン頂部からの所定範囲を覆うようにしてピストン側面と当接する当接部とし、前記アームの上方で、ピストンリング内径よりも小径に格納可能であり、かつ、前記アームの外壁に沿って移動する、ピストンリングの押し出し手段を備えることを特徴とするピストンリング組付機。
【請求項２】
前記アームの基端部を軸支する回転軸を、前記中心軸線に対し離間接近可能に支持したことを特徴とする請求項１記載のピストンリング組付機。
【請求項３】
前記アームで囲まれる位置に、前記アーム先端部の最小広がり角度を決定する調整手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のピストンリング組付機。
【請求項４】
前記アームで囲まれる位置に、ピストン頂部との当接面を、前記中心軸線方向へと移動可能に設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のピストンリング組付機。
【請求項５】
前記アームの先端部を弾性力によってピストン径に対し所定量だけ広げるための、拡張手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のピストンリング組付機。
【請求項６】
前記押し出し手段は、前記アームの基端部から先端部へと移動する際に、前記拡張手段に対抗して、弾性力により前記アームの当接部をピストン側面に密着させる付勢手段を兼ねることを特徴とする請求項５記載のピストンリング組付機。
【請求項７】
前記押し出し手段の昇降用アクチュエータを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のピストンリング組付機。
【請求項８】
前記アームの外壁の潤滑手段を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のピストンリング組付機。
【請求項９】
前記押し出し手段は、前記アームの外側に隣接し、前記中心軸線に対し、放射状かつ先端部の広がり角度を変更可能に配置したサブアームであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のピストンリング組付機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンリングの塑性変形を生じることなく、ピストンへのピストンリングの組付を、簡単、確実、迅速に行うための、ピストンリング組付機および組付方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、ピストンリング組付機または組付工具の代表例として、いわゆる「テーパーコーンタイプ」、「リング拡張タイプ」および「カニバサミ拡張タイプ」の３種類が挙げられる。この中で、いわゆるテーパーコーンタイプは、ピストン頂部にテーパーコーンを被せ、当該テーパーコーンの壁面にそってピストンリングを移動させることによりピストンリング径を拡張し、ピストンへの組付けを容易にする形式のものである。また、いわゆるリング拡張タイプは、ピストンリングに挿入可能な直径を有する円筒体を複数に分割し、各分割片（拡張板）を放射状に離間させることでピストンリング径を拡張し、当該拡張板をピストン頂部に被せて、ピストンリングをピストンへと組付ける形式のものである。
【０００３】
さらに、いわゆるカニバサミ拡張タイプは、ピストンリングに挿入可能な直径を有する薄肉円筒体を、断面Ｃ字状に開放して、その開放端部を直径方向外側へと平板状に延ばした「カニバサミ」を用いるものである。そして、カニバサミの前記平板状の延長部をピストンリングの合口に合わせてピストンリングへと挿入し、前記延長部を左右に押し広げることにより、ピストンリング径を合口から拡張して後、カニバサミをピストン頂部に被せることで、ピストンリングをピストンへと組付けるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のピストンリング組付機または組付工具は、以下のような課題を包含していた。まず、いわゆるテーパーコーンタイプは、テーパーコーンが一体のブロック状の部材であり、その径を変更することができないので、径の異なるピストン毎に、専用のテーパーコーンを準備する必要があった。また、テーパーコーンをピストン頂部に被せるため、テーパーコーンの底部に設けられた窪みの直径は、ピストン径に対し若干大径とすることが必要不可欠であり、かつ、当該窪みの内周壁からテーパーコーンの外壁までの肉厚を確保するという強度上の要請から、テーパーコーンの最大径は必要以上に大きくなり、ピストンリングの拡張量を弾性変形の範囲内に収めることが困難であった。さらに、テーパーコーンの壁面によってピストンリング径を拡張する際に、壁面とピストンリングとの間にまたは合口部のエッジでカジリを生じ易く、これを防止するために、テーパーコーンの壁面には、硬質クロームメッキ等の表面処理を施すことが必要不可欠であった。
【０００５】
また、いわゆるリング拡張タイプにおいても、前記拡張板を放射状に離間させて、ピストン頂部に被せることにより、径を拡張したピストンリングをピストンへと組付けることから、前記拡張板をピストンに衝突させないようにピストン径より大きく離間させる必要があり、ピストンリングの拡張量を弾性変形の範囲内に収めることは、上記テーパーコーンタイプよりも更に困難であった。しかも、ピストンリングが拡張板から脱落し易いという問題もあった。
【０００６】
また、いわゆるカニバサミ拡張タイプは、ピストンリングの合口に力を加えてリング径を拡張するものであることから、一局集中的に変形が起こり、ピストンリングの塑性変形を最も生じ易いという問題と、ピストンリングがカニバサミから脱落し易いという問題があった。
【０００７】
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、ピストンリングの塑性変形を生じることなく、ピストンへのピストンリングの組付を、簡単、確実、迅速に行うことを可能とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係るピストンリング組付機は、複数のアームを、中心軸線に対し放射状にかつ先端部の広がり角度を変更可能に配置し、前記アームの外壁を、ピストンリングのスライド面とし、前記アームの先端部を、ピストン頂部からの所定範囲を覆うようにしてピストン側面と当接する当接部とし、前記アームの上方で、ピストンリング内径よりも小径に格納可能であり、かつ、前記アームの外壁に沿って移動する、ピストンリングの押し出し手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記中心軸線に対し放射状にかつ先端部の広がり角度を変更可能に配置した複数のアームの、外壁を、ピストンリングのスライド面として使用し、当該アームの外壁に沿ってピストンリングを移動させることによりピストンリング径を拡張することができる。そして、前記アームの先端部へとピストンリングを案内し、前記当接部を経てピストンへと組付けることができる。また、ピストンリングが前記アームの外壁に接触している限り、前記アームの先端部が広がっていることにより、前記アームの先端からピストンリングが脱落することを防止することができる。
【００１０】
また、前記アームの外壁に沿って移動する、ピストンリングの押し出し手段を備えるものであることから、前記ピストンリングの押し出し手段によって、当該アームの外壁に沿ってピストンリングを移動させ、ピストンリング径を拡張し、さらに、前記アームの先端部へとピストンリングを案内し、前記当接部を経てピストンへと組付けることができる。
【００１１】
また、前記押し出し手段は、前記アームの上方で、ピストンリング内径よりも小径に格納可能としたものであることから、前記押し出し手段を、前記アームの上方で、ピストンリング内径よりも小径に格納することにより、当該ピストンリング組付機の上方から、中心軸線に対し放射状に配置された前記各アームの外壁へと、ピストンリングを落し込むことができる。そして、ピストンリングを前記各アームの外壁へと落し込んだ後、前記押し出し手段によって、当該アームの外壁に沿ってピストンリングを移動させ、ピストンリング径を拡張し、さらに、前記アームの先端部へとピストンリングを案内し、前記当接部を経てピストンへと組付けることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係るピストンリング組付機は、請求項１記載のピストンリング組付機において、前記アームの基端部を軸支する回転軸を、前記中心軸線に対し離間接近可能に支持したものである。
【００１３】
本発明によれば、前記アームの基端部を軸支する回転軸を、前記中心軸線に対し離間接近可能に支持することにより、アームの広がり角度をその基端部から調節する。そして、ピストンの直径に関係無く、アーム先端部の当接部がピストン側面と平行に当接するように調整し、ピストンリングの拡張量が、アーム先端部において必要以上に大きくならないようにする。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係るピストンリング組付機は、請求項１または２記載のピストンリング組付機において、前記アームで囲まれる位置に、前記アーム先端部の最小広がり角度を決定する調整手段を設けたものである。
【００１５】
本発明によれば、前記調整手段によって前記アームの最小広がり角度を決定することで、ピストンの直径よりも前記各アームの先端部を通る円の直径が小さくなることに起因する、ピストン頂部への前記アームの当接部の衝突を防止する。
【００１６】
また、本発明の請求項４に係るピストンリング組付機は、請求項１から３のいずれか１項記載のピストンリング組付機において、前記アームで囲まれる位置に、ピストン頂部との当接面を、前記中心軸線方向へと移動可能に設けたものである。
【００１７】
本発明によれば、前記アームで囲まれる位置に、ピストン頂部との当接面を、前記中心軸線方向へと移動可能に設け、当該当接面の中心軸線方向の位置を変えることで、前記アームの先端部に設けた当接部が、ピストン頂部からのピストン側面を覆う範囲を調節する。そして、所望のリング組付位置に、前記アームの先端部を合わせる。
【００１８】
また、本発明の請求項５に係るピストンリング組付機は、請求項１から４のいずれか１項記載のピストンリング組付機において、前記アームの先端部を弾性力によってピストン径に対し所定量だけ広げるための、拡張手段を備えるものである。
【００１９】
本発明によれば、前記アームの先端部を、前記拡張手段で弾性力によってピストン径に対し所定量だけ広げることにより、前記アーム先端部に設けた当接部とピストンの側面との位置合わせの作業を容易とする。
【００２０】
また、本発明の請求項６に係るピストンリング組付機は、請求項５記載のピストンリング組付機において、前記押し出し手段は、前記アームの基端部から先端部へと移動する際に、前記拡張手段に対抗して、弾性力により前記アームの当接部をピストン側面に密着させる付勢手段を兼ねるものである。
【００２１】
本発明によれば、前記アーム先端部に設けた当接部とピストンの側面との、位置合わせの作業を容易とすべく、前記拡張手段でピストン径に対し所定量だけ広げられた前記アームの先端部を、前記当接部と前記ピストンの側面との位置合わせを完了した後に、前記押し出し手段によって、弾性力により前記アームの当接部をピストン側面に密着させる。そして、ピストンリングの拡張量が、アーム先端部において必要以上に大きくならないようにする。
【００２２】
また、本発明の請求項７に係るピストンリング組付機は、請求項１から６のいずれか１項記載のピストンリング組付機において、前記押し出し手段の昇降用アクチュエータを備えるものである。
【００２３】
本発明によれば、当該アームの外壁に沿ってピストンリングを移動させ、ピストンリング径を拡張し、さらに、前記アームの先端部へとピストンリングを案内し、前記当接部を経てピストンへと組付ける作業を、前記昇降用アクチュエータの駆動力によって行うことができる。
【００２４】
また、本発明の請求項８に係るピストンリング組付機は、請求項１から７のいずれか１項記載のピストンリング組付機において、前記アームの外壁の潤滑手段を備えるものである。
【００２５】
本発明によれば、前記潤滑手段によって、前記アームの外壁の潤滑を行うことにより、前記アームの外壁に対するピストンリングのカジリを防止する。
【００２６】
また、本発明の請求項９に係るピストンリング組付機は、請求項１から８のいずれか１項記載のピストンリング組付機において、前記押し出し手段は、前記アームの外側に隣接し、前記中心軸線に対し、放射状かつ先端部の広がり角度を変更可能に配置したサブアームとなっている。
【００２７】
本発明によれば、前記サブアームが前記アームの外壁に沿って広がり角度を広げながら移動することにより、ピストンリングを前記アームの外壁に沿って移動させ、ピストンリング径を拡張する。そして、前記アームの先端部へとピストンリングを案内し、前記当接部を経てピストンへと組付けることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１には、本発明の実施の形態に係るピストンリング組付機の要部断面図を示している。ピストンリング組付機は、中心軸線Ｃに対し放射状にかつ先端部の広がり角度を変更可能に配置した、複数のアーム１を備える。図示のピストンリング組付機は、アーム１を６本備えている。アーム１の外壁１ａは、後述のごとくピストンリングのスライド面である。また、アーム１の先端部１ｂは、ピストン２の頂部２ａからの所定範囲を覆うようにしてピストン側面２ｂと当接する、当接部となっている。図示の例では、アーム１の外壁１ａは、若干の角度差をもって交差する２つの平面で構成されている。また、アーム１の当接部１ｂは、外壁１ａの一部をなす厚さ１mm以下（寸法は一例）の板状に形成することで、ピストン２の側面２ｂに当接した状態で、ピストンリングの拡張量を弾性変形の範囲内に抑え得る形状となっている。
【００３０】
アーム１の基端部を軸支する回転軸３は、中心軸線Ｃ上に位置するネジ軸４の、ブラケット４ａによって支持されている。また、図示は省略するが、ブラケット４ａの、回転軸３との係合穴を、中心軸線Ｃに対して放射状に伸びる長穴とすることにより、回転軸３を、中心軸線Ｃに対し離間接近可能に支持している。
【００３１】
また、ネジ軸４には、拡張位置調整ブロック５をネジ嵌合させている。拡張位置調整ブロック５のフランジ部５ａは、アーム１の内壁１ｃに当接している。そして、拡張位置調整ブロック５をネジ軸４に沿って中心軸線Ｃの方向に移動させることにより、フランジ部５ａとアーム１の内壁１ｃとの当接位置を変えて、アーム１先端部の、最小広がり角度を決定することができる。
【００３２】
さらに、ネジ軸４には、基準面調整ブロック６をネジ嵌合させている。基準面調整ブロック６は、ピストン頂部との当接面６ａを有している。そして、基準面調整ブロック６を、ネジ軸４に沿って中心軸線Ｃの方向に移動させることにより、アーム１の先端部に設けた当接部１ｂが、ピストン側面２ｂを覆う範囲を調節する。そして、所望のリング組付位置に、アーム１の当接部１ｂの先端を合わせることができる。加えて、アーム１の内側には、弾性力によってピストン径に対し所定量だけ広げる拡張手段として、バネ、ゴム等の環状の弾性体７を設けている。
【００３３】
ネジ軸４のストッパー４ｂからは、スライドロッド８が中心軸線Ｃに沿って上方へと伸びている。また、スライドロッド８によって摺動案内されるスライドベース９のブラケット９ａには、回転軸10によって、サブアーム11の基端部11ａが軸支されている。サブアーム11は、アーム１の外側に隣接し、中心軸線Ｃに対し放射状かつ先端部の広がり角度を変更可能に配置されている。後述のごとく、サブアーム11は、アーム１の外壁１ａに沿って移動するピストンリングの押し出し手段を構成している。
【００３４】
サブアーム11は、図３、図５に示すように２枚の平行な板材で構成することで、アーム１を一部挟み込むことが可能となっている。加えて、サブアーム11は、アーム１の外壁１ａに沿って移動する動作を円滑に行うための、ローラー12を備えている。一方、サブアーム11の基端部11ａは１枚のプレートで構成され、ここにフック11ｂ（図１）を備えている。
【００３５】
さらに、各サブアーム11のフック11ｂには、図４に示すように、ゴム等の弾性体13を掛け回している。弾性体13は、サブアーム11の先端部11ｃが閉じる方向へと弾性力を発生させるものである。そして、弾性体13の弾性力によって、図２に示すように、サブアーム11をアーム１の上方へと移動させたときに、中心軸線Ｃに対し放射状に配置された各サブアーム11が、ピストンリング14の内径よりも小径の範囲内に収まるように、格納することが可能となっている。また、弾性体13の弾性力によって、サブアーム11は、アーム１の基端部（図２）から先端部（図1）へと移動す際に、弾性体７に対抗して、アーム１の当接部１ｂをピストン側面２ｂに密着させる付勢手段としても機能する。
【００３６】
スライドベース９には、ネジ軸４のストッパー４ｂと対向するようにストッパー９ｂを設け、かかるストッパー同士の当接位置を、サブアーム11の下降限度位置とする（図１）。一方、スライドロッド８の上端部にもストッパー15が固定されており、かかるストッパー15にスライドベース９の上面が当接した位置を、サブアーム11の上昇限度位置とする（図２）。なお、サブアーム11が下降限度位置にあるとき（図１）サブアーム11の先端部11ｃと、アーム１の当接部１ｂの先端とは一致する。
【００３７】
さらに、図６に部分的にのみ図示するが、ピストンリング組付機は、アーム１の外壁１ｂの潤滑手段を備えている。図６（ａ）は、潤滑手段として、サブアーム11に給油フェルト16を設けた例を示している。また、図６（ｂ）は、潤滑手段として、アーム１の外壁１ａに、サブアーム11のローラー12がはまり込む溝１ｄを設け、かかる溝１ｄにグリスを充填するものである。溝１ｄ内のグリスは、ローラー12に付着することによって、アーム１の外壁１ａに塗付される。なお、図６（ｂ）の溝１ｄを用いる場合には、サブアーム11の通常の昇降動作として、ローラー12が溝１ｄにはまり込まない低位置でサブアーム11の上昇を停止させ、数回に１回程度の割合で、ローラー12が溝１ｄにはまり込む高さまでサブアーム11を上昇させることで、必要量のグリスを外壁１ａに塗布することができる。
【００３８】
なおかつ、図示は省略するが、スライドベース９をスライドロッド８に沿って摺動させるための昇降用アクチュエータを、ネジ軸４のブラケット４ａと、スライドベース９との間等に設けることも可能である。この場合には、サブアーム11をアーム１の外壁１ａに沿って移動させる際の駆動力を、当該アクチュエータによって発生させ、サブアーム11の昇降動作を自動化することができる。
【００３９】
ここで、本発明の実施の形態に係るピストンリング組付機を用い、ピストン２にピストンリング14を組付ける手順を説明する。
【００４０】
まず、図２に示すように、サブアーム11を上昇限度位置とした状態で、アーム１の先端部を、ピストン頂部２ａに被せる。このとき、事前に、アーム１の当接部１ｂの先端が、ピストンリングを組付けるべきリング溝（図示の例では、符号２ｃで示すリング溝）の端面に到達するように、基準面調整ブロック６の当接面６ａの位置を調整しておく。また、ピストン２の直径よりも各アーム１の当接部１ｂの先端を通る円の直径が小さくなることによる、ピストン頂部２ａへの当接部１ｂの衝突を防止するため、拡張位置調整ブロック５の位置についても、事前に、その位置を調整しておく。
【００４１】
アーム１の先端部をピストン頂部２ａに被せる際には、アーム１の先端部は、弾性体７の弾性力によって、ピストン２の直径に対し所定量だけ拡張されている。よって、アーム１の当接部１ｂと、ピストン２の側面２ｂとの位置合わせの作業が容易となり、アーム１の当接部１ｂをピストン頂部２ａに衝突させてしまうというような、操作ミスを防ぐことができる。
【００４２】
続いて、本装置の上方からピストンリング14を落し込む。前述のごとく、サブアーム11は、ピストンリング14の内径よりも小径の範囲内に収まるように、格納されている。よって、ピストンリング14は、サブアーム11の周囲を通り抜けて、アーム１の外壁１ａを結ぶ円の直径が、ピストンリング14の内径を越えることとなる位置まで落ち込み、ピストンリング14は、アーム１に引っ掛かるようにして止まる。この際、各アーム１が、ピストンリング14の合口部分（図示省略）を外した複数点に対し当接するように、ピストンリング14は適当な方法によって位置決めされて落下する。図２のピストンリング14は、かかる状態を示している。なお、ピストンリング14がアーム１の外壁１ｂに接触している限り、アーム１の先端部が広がっていることにより、アーム１の先端からピストンリング14が脱落することを防止することができる。
【００４３】
ここで、サブアーム11を下降させると、サブアーム11はアーム１の外壁１ａに沿って移動し、その先端部11ｃをピストンリング14に当接させる。さらに、サブアーム11の下降を続けると、アーム１の外壁１ａは、ピストンリング14のスライド面として機能し、外壁１ｂに沿ってピストンリング14を移動させることにより、ピストンリング14径を拡張することができる。
【００４４】
また、サブアーム11は、アーム１の基端部（図２）から先端部（図１）へと移動す際に、弾性体13の弾性力によって、アーム１を拡張する弾性体７に対抗して、アーム１の当接部１ｂをピストン側面２ｂに密着させることができる。そして、図１に示す下降限度位置までサブアーム11を下降させ、アーム１の当接部１ｂの先端から、ピストン２のリング溝２ｃへと、ピストンリング14を落し込む。すると、ピストンリング14は、自らの弾性によって径を縮小させ、リング溝２ｃへの組付を完了させる。
【００４５】
かかる後に、サブアーム11を上昇限度位置11まで上昇させると、再び弾性体13の弾性力によって、各サブアーム11は、ピストンリング14の内径よりも小径の範囲内に収まるように格納され、図２の状態に復帰する。
【００４６】
上記構成をなす本発明の実施の形態により得られる作用効果は、以下の通りである。まず、中心軸線Ｃに対し放射状にかつ先端部の広がり角度を変更可能に配置した複数のアーム１の、外壁１ａを、ピストンリング14のスライド面として使用し、アーム１の外壁１ａに沿ってピストンリング14を移動させることにより、ピストンリング径を拡張することができる。そして、アーム１の先端部へとピストンリング14を案内し、当接部１ｂを経て、ピストン２の所望のリング溝２ｃへと組付けることができる。
【００４７】
前述のごとく、アーム１の外壁１ａは若干の角度差をもって交差する２つの平面で構成されており、かつ、当接部１ｂにつながる平面部分は、ピストン２の側面２ｂと平行となるように、アーム１の基端部を軸支する回転軸３の位置を調整して使用される。よって、ピストンリング14がピストン２の側面と平行な当接部１ｂに位置するとき、ピストンリング14の拡張量は最大となり、それ以上拡張されることはない。さらに、当接部１ｂは、外壁１ａの一部をなす厚さ１ｍｍ以下の板状に形成されていることから、アーム１の先端部へとピストンリング14を案内し、当接部１ｂを経てピストン２のリング溝２ｃへと組付ける際に、ピストンリング14が、必要以上に拡張されることを防ぐことができる。そして、ピストンリング14はその拡張量が弾性変形の範囲を越えることなく、ピストン２へと移動し、所望のリング溝２ｃ組付を完了することができる。
【００４８】
しかも、各アーム１が、ピストンリング14の合口部分を外した複数点に対し摺接するように、ピストンリング14は位置決めされるので、アーム１の外壁１ａによってピストンリング14に対し付与される拡張力は、ピストンリング14の合口部分を外した位置に作用することとなる。前述のごとく、合口部分へ直接的に拡張力を付与すると、ピストンリング14に塑性変形を起こし易くなるという問題があるが、本発明の実施の形態によれば、係る問題の発生を防ぐことができる。しかも、ピストンリングの拡張変形は、前記アームが摺接する位置で最大となり、前記アームから外れた合口部分の径は、それとは逆に若干の縮小傾向となるので、ピストンリング14の実質的な拡張量を抑えることができるという利点もある。
【００４９】
また、アーム１の基端部を軸支する回転軸３は、中心軸線Ｃに対し離間接近可能に支持されているので、ピストン２の直径に応じて、アーム１の広がり角度をその基端部から調節することができる。よって、ピストン２の直径に関係無く、アームの当接部１ｂを、ピストン２の側面２ｂと平行に当接するように調整することが可能となり、ピストンリング14をピストン２のリング溝２ｃに組付ける際に、ピストンリング14が弾性変形の範囲を越えることを、確実に防止することができる。
【００５０】
したがって、直径の異なるピストンへの対応も容易となる。また、より広範囲の径のピストンに対応するために、例えば、直径70〜80mm用、80〜90mm用、90〜100mm用の３種類のアーム１およびサブアーム11を用意し、適宜交換することで、さらに多くのピストンへの、ピストンリングの組付機として用いることが可能となる。
【００５１】
また、ネジ軸４にネジ嵌合させた拡張位置調整ブロック５によって、アーム１の最小広がり角度を決定することにより、ピストン２の直径よりも各アーム１の先端部を通る円の直径が小さくなることに起因する、ピストン頂部２ａへのアーム１の当接部１ｂの衝突を、防止することができる。
【００５２】
また、アーム１の内側には、弾性力によってピストン径に対し所定量だけ広げる拡張手段として、バネ、ゴム等の環状の弾性体７を設け、その弾性力によってアーム１の先端部をピストン２の直径に対し所定量だけ広げることにより、アーム先端部に設けた当接部１ｂと、ピストン２の側面２ｂとの位置合わせの作業を容易とすることができるので、操作ミスにより、当接部１ｂをピストン頂部２ａへと衝突させてしまうことを防ぐことができる。
【００５３】
さらに、ネジ軸４にネジ嵌合させた基準面調整ブロック６によって、アーム１の先端部に設けた当接部１ｂがピストン頂部２ａからのピストン側面２ｂを覆う範囲を、調節することができる。よって、１ｓｔリング用リング溝、２ｎｄリング用リング溝等、所望のリング溝に対しても、アーム１の当接部１ｂの先端を合わせて、ピストンリング14の組付を確実に行うことができる。
【００５４】
また、ピストンリングの押し出し手段として機能するサブアーム11を下降させることによって、アーム１の外壁１ａに沿ってピストンリング14を移動させ、ピストンリング径を拡張し、さらに、アーム１の先端部へとピストンリング14を案内し、当接部１ｂを経て、ピストン２の所望のリング溝２ｃに対しピストンリング14を組付けることができる。
【００５５】
しかも、サブアーム11は、弾性体13の弾性力により、アーム１の基端部から先端部へと移動する際に、弾性体７に対抗して、アーム１の当接部をピストン側面２ｂに密着させる付勢手段を兼ねることから、ピストンリング14が、必要以上に拡張されることを防ぎ、ピストンリング14はその拡張量が弾性変形の範囲を越えることなく、ピストン２へと移動し、所望のリング溝２ｃ組付を完了することができる。
【００５６】
さらに、サブアーム11は、図２に示すように、アーム１の上方で、ピストンリング14の内径よりも小径に格納することにより、ピストンリング組付機の上方から、アーム１の外壁へと、ピストンリング14を落し込むことができる。よって、本組付機へのピストンリング14の供給時に、組付機の姿勢を上下逆方向にして供給する等の操作は不要であり、ピストンリング14の供給作業を容易とすることができる。そして、ピストンリング14をアームの外壁14へと落し込んだ後、サブアーム11の先端部11ｃで、アーム１の外壁１ａに沿ってピストンリング14を移動させ、ピストンリング径を拡張し、さらに、アーム１の先端部へとピストンリング14を案内して、ピストン２の所望のリング溝２ｃへと組付けることができる。
【００５７】
また、サブアーム11の昇降用アクチュエータを設けた場合には、ピストンリング14をピストン２の所望のリング溝２ｃへと組付ける作業を、前記昇降用アクチュエータの駆動力によって、自動的に行うことが可能となる。加えて、図６（ａ）、（ｂ）に示す潤滑手段によって、アーム１の外壁１ａに潤滑剤を塗付することにより、外壁１ａに対するピストンリング14のカジリを防止することができる。そして、アーム１に硬質クロームメッキ等の表面処理を施すことを不用とし、当該ピストンリング組付機の製造日数の短縮に貢献することができる。
【００５８】
図７には、本発明の実施の形態に係るピストンリング組付機を用い、手作業によりピストンリングの組付を行うための、作業環境を構成したものである。ピストンリング組付機20は、図１に示す組付機と基本構成を同一とし、さらに、ピストンリングの切出し装置21を直列に連結可能としたものである。そして、ピストンリング組付機20に連結されたリング切出し装置21は、スプリングバランサー22に吊り上げられている。ピストンリング組付機20の直下にはピストン冶具23を配置し、かかるピストン冶具23の上にピストン２をセットする。そして、作業者は、手動によってピストンリング組付機20を下降させ、前述の組付手順に沿って、ピストンリングの組付作業を行うものである。
【００５９】
かかる構成によれば、リング切出し装置21からの、ピストンリングの自動供給を受けて、ピストンリングの組付作業を連続的に行うことが可能となる。このように、本発明の実施の形態に係るピストンリング組付機は、手作業によりピストンリングの組付を行うための、作業環境を構成した場合においても、ピストンリングの塑性変形を生じることなく、ピストンへのピストンリングの組付を、簡単、確実、迅速に行うことが可能となる。したがって、比較的少量のピストンリング組付け作業に、特に適している。例えば、レース用エンジン等、部品の組付精度が極めて高い少量生産のピストンのピストンリングを組付ける場合等に、特に適するものである。
【００６０】
【実施例】
本発明の実施の形態に係るピストンリング組付機によれば、ピストンリングの拡張量を、アーム１の当接部１ｂの厚さに抑えることができる。例えば、ピストンリングが弾性変形する範囲として、ピストンリングの直径D＋２mm以内という規格が決められているような場合でも、アーム１の当接部１ｂの厚さを、本発明の実施の形態のごとく１ｍｍとすれば、対角線上に位置する各アーム１の当接部１ｂの厚さの分だけピストンリングを拡張する（その拡張量は、〔１ｍｍ＋１ｍｍ＝２ｍｍ〕）のみとなる。よって、ピストンリングの拡張量は所望の規格内に収まり、ピストンリングに塑性変形を発生させることを防止することができる。勿論、レース用エンジンのピストンリングの場合のように、ピストンリングが弾性変形する範囲内が、さらに狭いような場合であっても、アーム１の当接部１ｂの厚さを薄くすることで、対応することができる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、以下のような効果を有する。まず、本発明の請求項１に係るピストンリング組付機によれば、ピストンリングの塑性変形を生じることなく、ピストンへのピストンリングの組付を、簡単、確実、迅速に行うことが可能となる。
【００６２】
また、前記ピストンリングの押し出し手段によって、当該アームの外壁に沿ってピストンリングを移動させ、ピストンリング径を拡張し、さらに、前記アームの先端部へとピストンリングを案内し、前記当接部を経てピストンへと組付けることで、ピストンへのピストンリングの組付を、簡単、確実、迅速に行うことが可能となる。
【００６３】
また、当該組付機へのピストンリングの供給作業を容易とすることができ、ピストンへのピストンリングの組付を、簡単、確実、迅速に行うことが可能となる。
【００６４】
また、本発明の請求項２に係るピストンリング組付機によれば、ピストンの直径に関係無く、アーム先端部の当接部がピストン側面と平行に当接するように調整し、ピストンリングの拡張量が、アーム先端部において必要以上に大きくならないようにする。そして、ピストンリングをピストンに組付ける際に、ピストンリングが弾性変形の範囲を越えることを、確実に防止することができる。
【００６５】
また、本発明の請求項３に係るピストンリング組付機によれば、ピストン頂部への前記アームの当接部の衝突を防止して、ピストンへのピストンリングの組付を、簡単、確実、迅速に行うことが可能となる。
【００６６】
また、本発明の請求項４に係るピストンリング組付機によれば、前記アームの先端部を、所望のリング組付位置に合わせて、ピストンリングの組付を確実に行うことができる。
【００６７】
また、本発明の請求項５に係るピストンリング組付機によれば、前記アーム先端部に設けた当接部とピストンの側面との位置合わせの作業を容易として、前記当接部がピストン頂部に衝突することを防ぐことができる。よって、ピストンへのピストンリングの組付を、簡単、確実、迅速に行うことが可能となる。
【００６８】
また、本発明の請求項６に係るピストンリング組付機によれば、前記当接部と前記ピストンの側面との位置合わせを完了した後に、前記押し出し手段によって、前記アームの当接部をピストン側面に密着させ、ピストンリングの拡張量が、アーム先端部において必要以上に大きくなることを防ぐ。そして、ピストンリングをピストンに組付ける際に、ピストンリングが弾性変形の範囲を越えることを、確実に防止することができる。
【００６９】
また、本発明の請求項７に係るピストンリング組付機によれば、当該アームの外壁に沿ってピストンリングを移動させ、ピストンリング径を拡張し、さらに、前記アームの先端部へとピストンリングを案内し、前記当接部を経てピストンへと組付ける作業を、前記昇降用アクチュエータの駆動力によって行うことで、組付作業の自動化を図ることが可能となる。
【００７０】
また、本発明の請求項８に係るピストンリング組付機によれば、前記アームの外壁に対するピストンリングのカジリを防止することができる。また、アームに硬質クロームメッキ等の表面処理を施すことを不用とし、当該ピストンリング組付機の製造日数の短縮に貢献することができる。
【００７１】
また、本発明の請求項９に係るピストンリング組付機によれば、前記サブアームが前記アームの外壁に沿って広がり角度を広げながら移動することにより、ピストンリングを前記アームの外壁に沿って移動させ、ピストンリング径を拡張することができる。そして、前記アームの先端部へとピストンリングを案内し、前記当接部を経てピストンへと組付けることができる。よって、ピストンへのピストンリングの組付を、簡単、確実、迅速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るピストンリング組付機の要部断面図であり、サブアームが下降限度位置にある状態を示すものである。
【図２】  図１にピストンリング組付機において、サブアームが上昇限度位置にある状態を示すものである。
【図３】  図１に示すピストンリング組付機の、サブアームを示す側面図である。
【図４】  図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】  図１に示すピストンリング組付機の、アームとサブアームとの関係を部分的に示す下面図である。
【図６】  ピストンリング組付機の潤滑手段を例示する部分断面図である。
【図７】  図１に示すピストンリング組付機を用い、手作業によりピストンリングの組付を行うための、作業環境を構成した例を示す模式図である。
【符号の説明】
１  アーム
１ａ  外壁
１ｂ  当接部
１ｃ  内壁
１ｄ  溝
２  ピストン
２ａ  頂部
２ｂ  側面
２ｃ  リング溝
３  回転軸
４  ネジ軸
５  拡張位置調整ブロック
６  基準面調整ブロック
７  弾性体
８  スライドロッド
９  スライドベース
10  回転軸
11  サブアーム
11ａ  基端部
11ｂ  フック
11ｃ  先端部
12  ローラー
13  弾性体
14  ピストンリング
Ｃ  中心軸線
【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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