(57)【要約】【課題】カム部を有するカムシャフトとカム部に外挿されるアウタカムとの間の高い位置決め精度を提供する。【解決手段】カムシャフトの組立装置は、アウタカム４０をカムシャフト２０の偏心したカム部２４に対して位置決めするアウタカム位置決め装置８０を具備し、アウタカム位置決め装置８０は、ハウジング３０に載置されたアウタカム４０を所定の軸線Ａｘに沿う第１の方向に押圧する第１押圧具８１と、アウタカム４０を弾性的に第１の方向とは反対側の第２の方向に押圧する第２押圧具８２と、アウタカム４０の位置を検出する位置検出器８３と、第１押圧具８１の位置を制御する制御部８４とを具備し、第２押圧具８２に押圧されたアウタカムの貫通穴４１の内周面がカムシャフトの基準軸部２５に外接したとき位置検出器８３が検出したアウタカム４０の位置を基準にして制御部８４が第１押圧具８１の位置を制御するように構成される。【選択図】図４
2009024597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準軸部（２５）と該基準軸部（２５）の中心軸線（ＣＬ1）から偏心したカム部（２４）とを有するカムシャフト（２０）、前記カム部（２４）に挿入される貫通穴（４１）を有するアウタカム（４０）、及び前記カムシャフト（２０）の前記基準軸部（２５）を支承する軸受穴（３１）が形成された平面部（３２ａ）を有するハウジング（３０）を組み立てるカムシャフトの組立装置であって、
前記カムシャフト（２０）の前記基準軸部（２５）及び前記カム部（２４）を前記ハウジング（３０）の前記軸受穴（３１）及び前記アウタカム（４０）の前記貫通穴（４１）にそれぞれ挿入するカムシャフト挿入装置（７０）と、
前記アウタカム（４０）の前記貫通穴（４１）を前記中心軸線（ＣＬ1）に垂直な所定の軸線（Ａｘ）方向において前記カムシャフト（２０）の前記カム部（２４）に対して位置決めするアウタカム位置決め装置（８０）と、を具備し、前記アウタカム位置決め装置（８０）は、
前記ハウジング（３０）の前記平面部（３２ａ）に載置された前記アウタカム（４０）を前記所定の軸線（Ａｘ）に沿う第１の方向に押圧する第１押圧具（８１）と、
弾性手段（９１）を有することによって前記アウタカム（４０）を弾性的に前記第１の方向とは反対側の第２の方向に押圧する第２押圧具（８２）と、
前記アウタカム（４０）の位置を検出する位置検出器（８３）と、
前記第１押圧具（８１）の位置を制御する制御部（８４）と、を具備し、
前記カムシャフト（２０）の前記基準軸部（２５）を前記軸受穴（３１）に部分的に挿入した状態で、前記第２押圧具（８２）に押圧された前記アウタカム（４０）の前記貫通穴（４１）の内周面が前記基準軸部（２５）に外接したとき前記位置検出器（８３）が検出した前記アウタカム（４０）の位置を基準にして制御部（８４）が前記第１押圧具（８１）の位置を制御するように構成されていることを特徴とする、カムシャフトの組立装置。
【請求項２】
前記位置検出器（８３）が、前記第２押圧具（８２）を介して前記アウタカム（４０）の位置を検出することを特徴とする、請求項１に記載のカムシャフトの組立装置。
【請求項３】
基準軸部（２５）と該基準軸部（２５）の中心軸線（ＣＬ1）から偏心した前記カム部（２４）とを有するカムシャフト（２０）、前記カム部（２４）に挿入される貫通穴（４１）を有するアウタカム（４０）、及び前記カムシャフト（２０）の前記基準軸部（２５）を支承する軸受穴（３１）が形成された平面部（３２ａ）を有するハウジング（３０）を組み立てるカムシャフトの組立方法であって、
前記アウタカム（４０）を前記ハウジング（３０）の前記平面部（３２ａ）上の所定位置に載置する段階Ａと、
前記カムシャフト（２０）の前記基準軸部（２５）を前記ハウジング（３０）の前記軸受穴（３１）に部分的に挿入する段階Ｂと、
前記アウタカム（４０）の前記貫通穴（４１）を前記中心軸線（ＣＬ1）に垂直な所定の軸線（Ａｘ）に沿って前記カムシャフト（２０）の前記カム部（２４）に対して位置決めする段階Ｃと、
前記カムシャフト（２０）の前記カム部（２４）を前記アウタカム（４０）の前記貫通穴（４１）に挿入するとともに、前記カムシャフト（２０）の前記基準軸部（２５）を前記ハウジング（３０）の前記軸受穴（３１）に完全に挿入する段階Ｄとを含み、前記段階Ｃは、
前記アウタカム（４０）の前記貫通穴（４１）の内周面を前記カムシャフト（２０）の前記基準軸部（２５）に外接させると共に前記アウタカム（４０）の位置を検出する段階Ｃ１と、
前記段階Ｃ１で検出した前記アウタカム（４０）の位置を基準位置（Ｐ0）として記憶又は設定する段階Ｃ２と、
前記アウタカム（４０）の前記貫通穴（４１）を前記カムシャフト（２０）の前記カム部（２４）に対して位置決めするために前記アウタカム（４０）を移動させ、前記基準位置（Ｐ0）からの前記アウタカム（４０）の変位量（Ｐ1）を検出し、該変位量（Ｐ1）に基づいて前記アウタカム（４０）の位置を調整する段階Ｃ３と、を含んでなることを特徴とするカムシャフトの組立方法。
【請求項４】
前記段階Ｃが、前記アウタカム（４０）を前記所定の軸線（Ａｘ）に沿う第１の方向へ押圧する第１押圧具（８１）と、前記アウタカム（４０）を前記第１の方向とは反対側の第２の方向へ弾性的に押圧する第２押圧具（８２）と、前記第２押圧具（８２）の位置を検出する位置検出器（８３）と、前記第１押圧具（８１）の位置を制御する制御部（８４）と、を用いて実行される請求項３に記載のカムシャフトの組立方法であって、
前記段階Ｃ１において、前記第２押圧具（８２）は前記アウタカム（４０）を弾性的に押圧して前記貫通穴（４１）の内周面を前記カムシャフト（２０）の前記基準軸部（２５）に外接させ、前記位置検出器（８３）は前記アウタカム（４０）に接する前記第２押圧具（８２）の位置を検出することにより前記アウタカム（４０）の位置を検出し、
前記段階Ｃ２において、前記制御部（８４）が前記基準位置（Ｐ0）を記憶又は設定し、
前記段階Ｃ３において、前記第１押圧具（８１）と前記第２押圧具（８２）とが前記アウタカム（４０）を挟持して移動させ、前記制御部（８４）が前記変位量（Ｐ1）に基づいて前記第１押圧具（８１）の位置を制御することにより前記アウタカム（４０）の位置を調整することを特徴とする、カムシャフトの組立方法。
【請求項５】
前記部分的に挿入する前記段階Ｂ、前記位置決めする前記段階Ｃ、前記完全に挿入する前記段階Ｄにおいて、前記アウタカム（４０）が前記第１及び第２押圧具（８１、８２）によって挟持されていることを特徴とする、請求項４に記載のカムシャフトの組立方法。
【請求項６】
前記カムシャフト（２０）、前記アウタカム（４０）、及び前記ハウジング（３０）が、内燃機関の燃料供給ポンプの構成要素であることを特徴とする、請求項４または５に記載のカムシャフトの組立方法であって、
前記アウタカム（４０）が、互いに平行に対向する一対の外側面にして、前記アウタカム（４０）の前記貫通穴（４１）の中心軸線に平行な一対の外側面を有し、
前記ハウジング（３０）が、前記アウタカム（４０）を収容するカム室（３２）にして、該カム室（３２）の底面部が前記平面部（３２ａ）により構成されるカム室（３２）と、前記軸受穴（３１）の中心軸線（ＣＬ2）に直交する方向で前記カム室（３２）から該ハウジング（３０）の外側まで達するように形成された第１及び第２径方向穴（３３、３４）とを有し、
前記燃料供給ポンプは、前記カムシャフト（２０）により往復駆動されて燃料を加圧する一対のプランジャ（１３）を具備し、前記アウタカム（４０）の一対の外側面に前記一対のプランジャ（１３）がそれぞれ当接して往復駆動されるように、前記ハウジング（３０）の第１及び第２径方向穴（３３、３４）に前記各プランジャ（１３）が配設されるものであり、
前記第１及び第２押圧具（８１、８２）は、前記第１及び第２径方向穴（３３、３４）を通して前記ハウジング（３０）のカム室（３２）に収容された前記アウタカム（４０）の一対の前記外側面をそれぞれ押圧することを特徴とする、カムシャフトの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカムシャフトの組立装置及び組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載されているディーゼルエンジンのコモンレール式燃料供給装置の高圧燃料供給ポンプは往復動するプランジャを駆動するカムシャフトを備えている。このようなカムシャフトは基準軸部と偏心したカム部とを有し、前記カム部には前記高圧燃料供給ポンプのプランジャに接するアウタカムが外挿され、カムシャフトはその基準軸部でハウジングによって支承され、カム部及びアウタカムがハウジングのカム室に収容される。
【０００３】
前述したようなカムシャフト、アウタカム、及びハウジングを組み立てる場合、従来、図１３に示されるようにハウジング１３０は保持部１５０の位置決めピン１５２により位置決めされて配置され、アウタカム１４０はその中心軸線ＣＬ3がカム部の偏心量εと等しい偏心量εで軸受穴の中心軸線ＣＬ2から偏心した所定の位置にアウタカム配置装置（不図示）を使って配置され、カムシャフト１２０はカムシャフト挿入機（不図示）によって把持され、カムシャフトの中心軸線ＣＬ1と軸受穴の中心軸線ＣＬ2が一致するように設定された所定の位置に配置される。そして図１３の状態からカムシャフト１２０を下降させてカムシャフトの基準軸部１２５を軸受穴１３１に挿入すると共にカム部１２４をアウタカム１４０の貫通穴１４１に挿入することにより組立が行われる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８５２７０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなやり方の場合、カム部１２４とアウタカムの貫通穴１４１とのクリアランスが大きいときは問題なくカム部１２４とアウタカム１４０の組み付けが可能であるが、クリアランスが小さくなると、アウタカム１４０の位置決め精度不足又は振動によるアウタカム１４０の移動等によって前記組み付けができなくなるという問題があった。また、面取り部をカム部１２４の先端及び貫通穴１４１の入り口に設けることによって位置決め誤差を吸収することも行われているが、面取り部の大きさには製品特性上の制限があるので十分な効果は得られていない。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みて、カム部を有するカムシャフトと前記カム部に外挿されるアウタカムとの間の高い位置決め精度を提供するカムシャフトの組立装置及び組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、基準軸部（２５）と該基準軸部（２５）の中心軸線（ＣＬ1）から偏心したカム部（２４）とを有するカムシャフト（２０）、カム部（２４）に挿入される貫通穴（４１）を有するアウタカム（４０）、及びカムシャフト（２０）の基準軸部（２５）を支承する軸受穴（３１）が形成された平面部（３２ａ）を有するハウジング（３０）を組み立てるカムシャフトの組立装置であって、カムシャフト（２０）の基準軸部（２５）及びカム部（２４）をハウジング（３０）の軸受穴（３１）及びアウタカム（４０）の貫通穴（４１）にそれぞれ挿入するカムシャフト挿入装置（７０）と、アウタカム（４０）の貫通穴（４１）を中心軸線（ＣＬ1）に垂直な所定の軸線（Ａｘ）方向においてカムシャフト（２０）のカム部（２４）に対して位置決めするアウタカム位置決め装置（８０）と、を具備し、アウタカム位置決め装置（８０）は、ハウジング（３０）の平面部（３２ａ）に載置されたアウタカム（４０）を所定の軸線（Ａｘ）に沿う第１の方向に押圧する第１押圧具（８１）と、弾性手段（９１）を有することによってアウタカム（４０）を弾性的に第１の方向とは反対側の第２の方向に押圧する第２押圧具（８２）と、アウタカム（４０）の位置を検出する位置検出器（８３）と、第１押圧具（８１）の位置を制御する制御部（８４）と、を具備し、カムシャフト（２０）の基準軸部（２５）を軸受穴（３１）に部分的に挿入した状態で、第２押圧具（８２）に押圧されたアウタカム（４０）の貫通穴（４１）の内周面が基準軸部（２５）に外接したとき位置検出器（８３）が検出したアウタカム（４０）の位置を基準にして制御部（８４）が第１押圧具（８１）の位置を制御するように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、アウタカム（４０）の貫通穴（４１）をカムシャフト（２０）のカム部（２４）に対して位置決めするために、アウタカムの貫通穴（４１）の内周面がカムシャフト（２０）の基準軸部（２５）に外接したときのアウタカム（４０）の位置を位置合わせのための基準位置（Ｐ0）としている。したがって、カムシャフト（２０）の配置位置の誤差、及びアウタカム（４０）の配置位置の誤差、及びアウタカム（４０）の外形と貫通穴（４１）の同軸度に関する製作誤差がキャンセルされて、アウタカム（４０）のカム部（２４）に対する高い位置決め精度が獲得される。さらに、アウタカム（４０）は第１押圧具（８１）と第２押圧具（８２）によって挟持されるので振動等による位置ずれの発生を防ぐことができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカムシャフトの組立装置において、位置検出器（８３）が、前記第２押圧具（８２）を介して前記アウタカム（４０）の位置を検出することを特徴としている。これにより、位置検出器（８３）の配置構成の単純化という効果が得られる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、基準軸部（２５）と該基準軸部（２５）の中心軸線（ＣＬ1）から偏心したカム部（２４）とを有するカムシャフト（２０）、カム部（２４）に挿入される貫通穴（４１）を有するアウタカム（４０）、及びカムシャフト（２０）の基準軸部（２５）を支承する軸受穴（３１）が形成された平面部（３２ａ）を有するハウジング（３０）を組み立てるカムシャフトの組立方法であって、アウタカム（４０）をハウジング（３０）の平面部（３２ａ）上の所定位置に載置する段階Ａと、カムシャフト（２０）の基準軸部（２５）をハウジング（３０）の軸受穴（３１）に部分的に挿入する段階Ｂと、アウタカム（４０）の貫通穴（４１）を中心軸線（ＣＬ1）に垂直な所定の軸線（Ａｘ）に沿ってカムシャフト（２０）のカム部（２４）に対して位置決めする段階Ｃと、カムシャフト（２０）のカム部（２４）をアウタカム（４０）の貫通穴（４１）に挿入するとともに、カムシャフト（２０）の基準軸部（２５）をハウジング（３０）の軸受穴（３１）に完全に挿入する段階Ｄとを含み、段階Ｃは、アウタカム（４０）の貫通穴（４１）の内周面をカムシャフト（２０）の基準軸部（２５）に外接させると共にアウタカム（４０）の位置を検出する段階Ｃ１と、段階Ｃ１で検出したアウタカム（４０）の位置を基準位置（Ｐ0）として記憶又は設定する段階Ｃ２と、アウタカム（４０）の貫通穴（４１）をカムシャフト（２０）のカム部（２４）に対して位置決めするためにアウタカム（４０）を移動させ、基準位置（Ｐ0）からのアウタカム（４０）の変位量（Ｐ1）を検出し、該変位量（Ｐ1）に基づいてアウタカム（４０）の位置を調整する段階Ｃ３と、を含んでなることを特徴としている。
【００１２】
この方法では、アウタカム（４０）をカムシャフトのカム部（２４）に対して位置決めするために、アウタカムの貫通穴（４１）の内周面がカムシャフトの基準軸部（２５）に外接したときのアウタカム（４０）の位置を基準位置（Ｐ0）としている。したがって、カムシャフト（２０）の配置位置の誤差、及びアウタカム（４０）の配置位置の誤差、及びアウタカム（４０）の外形と貫通穴（４１）の同軸度に関する製作誤差がキャンセルされて、アウタカム（４０）のカム部（２４）に対する高い位置決め精度が獲得される。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のカムシャフトの組立方法において、段階Ｃが、アウタカム（４０）を所定の軸線（Ａｘ）に沿う第１の方向へ押圧する第１押圧具（８１）と、アウタカム（４０）を第１の方向とは反対側の第２の方向へ弾性的に押圧する第２押圧具（８２）と、第２押圧具（８２）の位置を検出する位置検出器（８３）と、第１押圧具（８１）の位置を制御する制御部（８４）と、を用いて実行され、段階Ｃ１において、第２押圧具（８２）はアウタカム（４０）を弾性的に押圧して貫通穴（４１）の内周面をカムシャフト（２０）の基準軸部（２５）に外接させ、位置検出器（８３）はアウタカム（４０）に接する第２押圧具（８２）の位置を検出することによりアウタカム（４０）の位置を検出し、段階Ｃ２において、制御部（８４）が基準位置（Ｐ0）を記憶又は設定し、段階Ｃ３において、第１押圧具（８１）と第２押圧具（８２）とがアウタカム（４０）を挟持して移動させ、制御部（８４）が変位量（Ｐ1）に基づいて第１押圧具（８１）の位置を制御することによりアウタカム（４０）の位置を調整することを特徴としている。
【００１４】
これにより、第１及び第２押圧具（８１、８２）は比較的コンパクトで単純な構造で実現され得るので、アウタカム（４０）の周囲に十分なスペースがない場合に特に好適である。また、第２押圧具（８２）にアウタカム（４０）の位置を検出するプローブの機能も与えているので、位置検出器（８３）の配置構成を単純にできるという効果も得られる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明の部分的に挿入する段階Ｂ、位置決めする段階Ｃ、完全に挿入する段階Ｄにおいて、アウタカム（４０）が第１及び第２押圧具（８１、８２）によって挟持されていることを特徴としている。これにより、アウタカム（４０）は第１押圧具（８１）と第２押圧具（８２）によって挟持されるので振動等による位置ずれの発生を防ぐことができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、カムシャフト（２０）、アウタカム（４０）、及びハウジング（３０）が、内燃機関の燃料供給ポンプの構成要素であって、アウタカム（４０）が、互いに平行に対向する一対の外側面にして、アウタカム（４０）の貫通穴（４１）の中心軸線に平行な一対の外側面を有し、ハウジング（３０）が、アウタカム（４０）を収容するカム室（３２）にして、該カム室（３２）の底面部が平面部（３２ａ）により構成されるカム室（３２）と、軸受穴（３１）の中心軸線（ＣＬ2）に直交する方向でカム室（３２）から該ハウジング（３０）の外側まで達するように形成された第１及び第２径方向穴（３３、３４）とを有し、燃料供給ポンプは、カムシャフト（２０）により往復駆動されて燃料を加圧する一対のプランジャ（１３）を具備し、アウタカム（４０）の一対の外側面に一対のプランジャ（１３）がそれぞれ当接して往復駆動されるように、ハウジング（３０）の第１及び第２径方向穴（３３、３４）に各プランジャ（１３）が配設されるものであり、第１及び第２押圧具（８１、８２）は、第１及び第２径方向穴（３３、３４）を通してハウジング（３０）のカム室（３２）に収容されたアウタカム（４０）の一対の外側面をそれぞれ押圧することを特徴としている。
【００１７】
これにより、燃料供給ポンプのアウタカム（４０）のようにカム室（３２）内に配置されて十分なスペースを周囲に確保できないものでも、プランジャ（１３）が配設されるハウジングの第１及び第２径方向穴（３３、３４）を通して第１及び第２押圧具（８１、８２）によってアウタカム（４０）の位置を調整することができる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
本明細書では、ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置の高圧燃料供給ポンプの構成要素であるカムシャフト、アウタカム、及びハウジングを組立対象とする組立装置及び組立方法を実施例として説明する。ただし、本発明は高圧燃料供給ポンプのそのような構成要素への適用に限定されるものではなく、カム部に外挿されるアウタカムを有するその他のカムシャフトにも適用できる。
【００２１】
まず、組立対象部品を含む燃料供給ポンプの概要についてその一例の縦断面を示す図１を参照して説明する。参照符号２０はエンジン（図示せず）によって、中心軸線ＣＬ1を中心にして回転駆動されるカムシャフトであり、図１の左方からねじ軸部２１、テーパ部２２、カバーハウジング１１により支承される大径の基準軸部２３、前記大径の基準軸部２３から偏心した円筒状のカム部２４、ハウジング３０の軸受穴３１により支承される小径の基準軸部２５を有している。ほぼ矩形の外形を有するアウタカム４０がカム部２４に回転自在に外挿され、アウタカム４０の対向する外側面に、シリンダブロック１２により保持された一対のプランジャ１３の大径の先端面１３ａがそれぞれ接する。またカバーハウジング１１はハウジング３０にボルトで固定される。この燃料供給ポンプでは、カムシャフト２０が回転すると、アウタカム４０が公転してプランジャ１３を往復駆動させ、プランジャ１３が加圧室１４の燃料を加圧してコモンレール（図示せず）へ圧送する。
【００２２】
次に、カムシャフト２０、アウタカム４０、及びハウジング３０についてより詳しく説明する。図２は、カバーハウジング１１が別の組立装置により組み付けられた状態のカムシャフト２０の正面図である。カムシャフト２０の中心軸線ＣＬ1は基準軸部２５の中心軸線であり、カム部２４はこの中心軸線ＣＬ1からεだけ偏心しており、またその偏心の方向はテーパ部２２に設けられたキー溝２６の方向と一致している。基準軸部２５は直径ｄ１、カム部２４は直径ｄ１より大きい直径ｄ２を有している。
【００２３】
図３の（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、ハウジング３０及びハウジング３０の平面部３２ａに配置されたアウタカム４０の概略平面図及び縦断面図である。アウタカム４０は、図３の（ａ）で示されるように、コーナー部に丸みを有する正方形の上面及び下面を有する直方体であり、その中心軸線ＣＬ3に沿って貫通穴４１が形成されている。貫通穴４１は、カム部２４に回転自在に嵌合するように、カム部２４の直径ｄ２より僅かに大きい内径Ｄを有している。また、本実施例では、貫通穴４１は円筒状のメタルブッシュ４２がアウタカム４０に圧入されて形成されている。
【００２４】
ハウジング３０にはその中央部にアウタカム４０を収容するカム室３２と、軸受穴３１の軸線ＣＬ2に直交する軸線Ａｘに沿ってカム室３２からハウジング３０の外側に達する第１及び第２径方向穴３３、３４とが形成されている。第１及び第２径方向穴３３、３４には、最終的には図１に示したようにシリンダブロック１２により保持されたプランジャ１３が往復動可能に配設される。また、軸受穴３１が形成された平面部３２ａは、カム室３２の底面３２ａを形成するとともに、アウタカム４０の公転が可能な面積を有している。
【００２５】
次に、本発明による実施例の組立装置について、その全体の概略正面図である図４及び後述するアウタカム位置決め装置８０の平面図である図５を参照して説明する。本組立装置は、ハウジング保持部５０、アウタカム載置装置６０、カムシャフト挿入装置７０、及びアウタカム位置決め装置８０を具備している。ハウジング保持部５０は、図４の紙面に垂直なｙ軸方向に移動する移動プレート５１とそこに立設されたピン５２を備えており、図４においては一つのハウジング３０が移動プレート５１上にピン５２により位置決めされて配置されているが、実際には図示されない多数のハウジング３０が移動プレート５１上でｙ軸方向に配列されている。組立て加工が終わると移動プレート５１が移動し次の未加工のハウジング３０が移動してくる。
【００２６】
アウタカム載置装置６０は、アウタカム４０を把持するアウタカム把持部６１を備え、この把持部６１をｘ軸及びｚ軸方向へ移動及びｚ軸回りで回転させて、アウタカム４０をハウジング３０のカム室３２の平面部３２ａに所定の位置で載置するように構成されている。
【００２７】
カムシャフト挿入装置７０は、カムシャフト２０及びカバーハウジング１１を把持する把持部７１を備え、この把持部７１のｘ軸及びｚ軸方向の移動とｚ軸回りの回転を可能にするように構成されて、カムシャフトを所定の位置でｚ軸に沿って下降させることができる。また、カムシャフト挿入装置７０は、把持したカムシャフト２０の基準軸部２５をハウジング３０の軸受穴３１に完全に挿入する前に、基準軸部２５の一部だけが軸受穴３１に挿入される部分挿入位置で把持部７１を停止させることができる。
【００２８】
また、把持部７１がカムシャフト２０を把持するとき、把持部７１に設けられたｘ軸方向に突出するキー７２がカムシャフト２０のキー溝２６に嵌合されるので、カムシャフト２０の方向が規定され、本実施例の場合カム部２４の偏心方向がｘ軸の方向に一致するようになっている。
【００２９】
アウタカム位置決め装置８０は、図４及び図５に示されるように、カム室３２の平面部３２ａに載置されたアウタカム４０をｘ軸に平行な軸線Ａｘに沿って右方（第１方向）へ押圧する第１押圧具８１、第１押圧具８１を直線駆動する第１直動装置８５、アウタカム４０を軸線Ａｘに沿って左方（第２方向）へ押圧する第２押圧具８２、第２押圧具８２を直線駆動する第２直動装置８６、第２押圧具８２の位置を検出する位置検出器８３、及び第１直動装置８５及び第２直動装置８６を制御する制御部８４を具備している。
【００３０】
第１押圧具８１は円柱状に形成され、その先端がハウジング３０の第１径方向穴３３を通してアウタカム４０の左外側面を押圧し、また第２押圧具８２は角柱状に形成されその先端面に設けられた２つの半球状の加圧球部８２ａがハウジング３０の第２径方向穴３４を通してアウタカム４０の右外側面を押圧する。
【００３１】
第１直動装置８５は、第１押圧具８１の基端側を保持して、ｘ軸方向に移動する第１スライド部８７と、図示しない第１電動モータ及びボールねじ等の駆動要素を含んで第１スライド部８７を駆動する第１駆動部８８とを具備している。第１駆動部８８は、第１押圧具８１の先端がハウジング３０の左端よりも十分外側に位置するまで第１スライド部８７を左方に移動させることができる。
【００３２】
第２直動装置８６は、第２押圧具８２をｘ軸方向に移動可能に支持する第２スライド部９２と、第２スライド部９２を駆動するための図示しない第２電動モータ及びボールねじ等の駆動要素を含む第２駆動部８９とを具備している。第２スライド部９２は、第２押圧具８２を左方（第２方向）に付勢するスプリング９１を備えている。また、第２駆動部８９は、第２押圧具８２の先端がハウジング３０の右端よりも十分外側に位置するまで第２スライド部９２を右方へ移動させることができる。
【００３３】
位置検出器８３は、光学式のリニアエンコーダタイプのものであり、その本体部８３ａが第２スライド部９２に取り付けられ、そのスピンドル８３ｂの先端が第２押圧具８２の基端面に接触して第２押圧具８２の位置を検出する。また測定データがケーブル９５を通して制御部８４へ送られる。
【００３４】
制御部８４は、ケーブル９５により位置検出器８３に接続されているだけでなく、ケーブル９３及び９４により第１駆動部８８の第１電動モータ及び第２駆動部８９の第２電動モータにそれぞれ接続されている。制御部８４は、第１直動装置８５の第１スライド部８７をあらかじめ設定された位置に配置するだけでなく、アウタカム４０の位置を調整するために、位置検出器８３が測定した第２押圧具８２の変位データに基づいて第１スライド部８７の位置を制御することができる。また、制御部８４は第２直動装置８６の第２スライド部９２の位置を所定の右端位置及び左端位置に配置することができる。
【００３５】
次に、前述の実施例の組立装置を使用した、本発明の実施例によるカムシャフト２０の組立方法について、図４及び図５と共に、組立段階におけるカムシャフト２０、ハウジング３０、アウタカム４０、並びに第１及び第２押圧具８１、８２の位置を示す模式的に示す縦断面図及び平面図である図６〜図１０、更に組立方法の流れを示す図１１を参照して以下に説明する。
【００３６】
まず、第１直動装置８５の第１スライド部８７及び第１押圧具８１を左端の初期位置に、及び第２直動装置８６の第２スライド部９２及び第２押圧具８１を右端の初期位置に配置してから、ハウジング保持部５０の移動プレート５１をｙ軸方向に移動させて、新たなハウジング３０を組立装置の加工位置へ配置する（Ｓ１０１）。
【００３７】
次に、図４に示されるように、アウタカム載置装置６０アウタカム把持部６１によりアウタカム４０を把持し、前記把持部６１を移動させ、アウタカム４０をハウジング３０のカム室３２の底面３２ａ上に所定位置で載置する（Ｓ１０２）。アウタカム４０の前記所定位置は、本実施例においてはアウタカム４０の貫通穴４１の中心軸線ＣＬ3とハウジング３０の軸受穴３１の中心軸線ＣＬ2とが一致するように予め定められた位置である。なお、アウタカム載置装置のアウタカム把持部６１はアウタカム４０を解放したあと初期位置に戻される。
【００３８】
次に、第１押圧具８１の先端がアウタカム４０の左側面に一致する所定の予め定められた位置まで第１スライド部８７を右方へ移動させた後、第２押圧具８２の先端の加圧球部８２ａがアウタカム４０の右外側面に接してから第２押圧具８２が距離Ｘ1だけ第２スライド部９２に対して相対的に右方へ押し戻される位置まで第２スライド部９２を左方に移動させる。この結果アウタカム４０は第１押圧具８１と第２押圧具８２とによって弾性的に挟持される（Ｓ１０３）（図６）。また、前記距離Ｘ1は、Ｘ1＞（Ｄ−ｄ１）／２ で設定されている（ただし、Ｄ：貫通穴４１の内径、ｄ１：基準軸部２５の外径）。
【００３９】
次に、カムシャフト２０をカムシャフト挿入装置７０の把持部７１によって把持した後、カムシャフト２０の中心軸線ＣＬ1と軸受穴３１の中心軸線ＣＬ2とが一致する所定の位置まで把持部７１を移動させた後、把持部７１を下降させて、基準軸部２５の先端部を軸受穴３１に部分挿入する（Ｓ１０４）（図７）。この段階では、基準軸部２５は軸受穴３１に完全には挿入されず、基準軸部２５にアウタカム４０の貫通穴４１の内周面が接触可能な領域が残るように、把持部７１は部分挿入位置で停止される。
【００４０】
次に、第１押圧具８１の先端とアウタカム４０の左外側面との間に間隙が生じるように第１スライド部８７を所定の距離Ｘ2だけ左方へ移動させる。このとき第２押圧具８２によりアウタカム４０は左方に弾性的に押圧されて、アウタカム４０の貫通穴４１の内周面がカムシャフト２０の基準軸部２５の外周の右端側に外接する（Ｓ１０５）（図８）。なお、第１押圧具８１が左方へ移動するとき第２スライド部９２は移動しないが、スプリング９１により付勢された第２押圧具８２は前述したとおりアウタカム４０を押圧することができる。
【００４１】
次に、基準軸部２５が貫通穴４１の内周面に外接した状態でアウタカム４０の位置を検出する。ただし、本実施例では位置検出器８３は、アウタカム４０の位置を直接検出するのではなく、アウタカム４０に接する第２押圧具８２を介して検出する。そして検出した位置データをアウタカム４０の基準位置Ｐ0として制御部８４に記憶させる（Ｓ１０６）。
【００４２】
次に、アウタカム４０の貫通穴４１の中心をカム部２４の中心に位置合わせをするために、第１押圧治具を所定の距離Ｘ3だけ及び従ってアウタカム４０を距離Ｘ4だけ右方へ移動させる（Ｓ１０７）（図９）。この距離Ｘ3は、Ｘ3＝Ｘ2＋Ｘ4で表される所定の距離である。ここでＸ2は前述の距離Ｘ2であり、Ｘ4は、Ｘ4＝（（Ｄ−ｄ１）／２）−ε で表される所定の距離である（ただし、ε：カム部２４の偏心量）。
【００４３】
次に、位置検出器８３がアウタカム４０の前記基準位置Ｐ0からの変位量Ｐ1を第２押圧具８２を介して検出して制御部８４に変位量Ｐ1を記憶させる（Ｓ１０８）。なお、変位量Ｐ1は、第１直動装置８５の作動誤差が全くない理想的な場合は距離Ｘ4と一致する。
【００４４】
次に、変位量Ｐ1の誤差ΔＥを算出する（Ｓ１０９）。ここで誤差ΔＥは、Ｘ4−Ｐ1 の絶対値である。
【００４５】
次に、前記誤差ΔＥと許容誤差ΔＥAとを比較する（Ｓ１１０）。前記誤差ΔＥが許容誤差ΔＥA以下であればステップＳ１１２へ進み、そうでなければステップＳ１１１へ進む。
【００４６】
ステップＳ１１１では、第１押圧具８１を左右どちらかの方向に前記誤差ΔＥ分だけ移動させることによりアウタカム４０を左右どちらかの方向に前記誤差ΔＥ分だけ移動させる。その後ステップＳ１０８へ戻り、変位量Ｐ1の誤差ΔＥが許容値ΔＥA以下になるまでステップＳ１０８〜Ｓ１１１を繰り返す。
【００４７】
ステップＳ１１２では、カムシャフト挿入装置７０の把持部７１をさらに下降させて、基準軸部２５を軸受穴３１に完全に挿入すると共に、カム部２４をアウタカム４０の貫通穴４１に挿入する（図１０）。最後に、カムシャフト挿入装置７０の把持部７１からカムシャフト２０を解放した後、前記把持部７１を上昇させ初期位置に戻す。以上で、一つのカムシャフト２０とアウタカム４０とハウジング３０の組立が完了する。
【００４８】
前述の実施例の方法では、アウタカム４０の貫通穴４１をカムシャフト２０のカム部２４に対して位置決めするために、貫通穴４１の内周面がカムシャフト２０の基準軸部２５に外接したときのアウタカム４０の位置をアウタカムの位置調整における基準位置Ｐ0としている。その結果、カムシャフト２０の配置位置の誤差、及びアウタカム４０の配置位置の誤差、及びアウタカム４０の外形と貫通穴４１の同軸度に関する製作誤差がキャンセルされる。
【００４９】
前述の実施例において、位置検出器８３は第２押圧具８２を介してアウタカム４０の位置を検出しているが、位置検出器８３が直接アウタカム４０の位置を検出してもよい。この場合、アウタカム位置決め装置の変更例の概略平面図である図１２に示されるように、位置検出器８３のスピンドル部８３ｂをアウタカム４０の右外側面に達するほどの長さにするとともに、第２押圧具８２に前記スピンドル部８３ｂを通す貫通穴８２ａを設ければよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】カムシャフトを含む燃料供給ポンプの縦断面図である。
【図２】本発明の実施例による組立装置が組立の対象とするカムシャフトの概略正面図である。
【図３】本発明の実施例による組立装置が組立の対象とするハウジング及びそこに配置されたアウタカムの概略平面図及び縦断面図である。
【図４】本発明の実施例による組立装置の概略正面図である。
【図５】前記組立装置が備えるアウタカム位置決め装置の概略平面図である。
【図６】組立段階におけるカムシャフト、ハウジング、アウタカム、並びに第１及び第２押圧具を示す概略縦断面図及び平面図である。
【図７】組立段階におけるカムシャフト、ハウジング、アウタカム、並びに第１及び第２押圧具を示す概略縦断面図及び平面図である。
【図８】組立段階におけるカムシャフト、ハウジング、アウタカム、並びに第１及び第２押圧具を示す概略縦断面図及び平面図である。
【図９】組立段階におけるカムシャフト、ハウジング、アウタカム、並びに第１及び第２押圧具を示す概略縦断面図及び平面図である。
【図１０】組立段階におけるカムシャフト、ハウジング、アウタカム、並びに第１及び第２押圧具を示す概略縦断面図及び平面図である。
【図１１】本発明の実施例による組立方法の流れ図である。
【図１２】アウタカム位置決め装置の変更例の概略平面図である。
【図１３】従来の組立方法において、所定の位置に配置されたハウジング、アウタカム、及びカムシャフトを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
２０    カムシャフト
２４    カム部
２５    基準軸部
３０    ハウジング
３１    軸受穴
３２ａ    平面部
４０    アウタカム
４１    貫通穴
７０    カムシャフト挿入装置
８０    アウタカム位置決め装置
８１    第１押圧具
８２    第２押圧具
８３    位置検出器
８４    制御部
【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】
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【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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