JP5549404B2

JP5549404B2 - シザーズギア組立装置

Info

Publication number: JP5549404B2
Application number: JP2010137062A
Authority: JP
Inventors: 昇河田; 一欽森澤; 章弘小島; 雅章田村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-06-16
Also published as: JP2012002277A

Description

本発明は、シザーズギアのメインギアにスナップリングを組み付けるシザーズギア組立装置に関するものである。

図５及び図６に示すように、エンジンのカムシャフトギアとして用いられるシザーズギア１は、軸受部２を有すると共に軸受部２が軸方向に延出する延出部３を有するメインギア４と、メインギア４の延出部３に挿通されるサブギア５と、サブギア５とメインギア４の間に設けられサブギア５をメインギア４に対して周方向に回動させるように弾発付勢するギア用スプリング６と、延出部３に装着されサブギア５をメインギア４に押圧するための皿バネ７と、延出部３の外周面に形成されたスナップリング溝８に嵌め込まれ皿バネ７を支持するためのスナップリング９とを備えて構成される。メインギア４とサブギア５には、それぞれギア用スプリング６に係合されるピン４ａ、５ａが形成されており、メインギア４に対してサブギア５が回転されることでそれぞれのピン４ａ、５ａがＣ字状に形成されたギア用スプリング６の両端を押し、ギア用スプリング６を変形させるようになっている。

かかるシザーズギア１を組み立てる場合、作業台１０にて手作業による組立てを行っていた。具体的には、作業台１０上にメインギア４を載せ、メインギア４の上端面に形成された環状のスプリング収容溝１１内にギア用スプリング６をセットし、メインギア４の軸受部２がサブギア５を挿通するようにメインギア４上にサブギア５をセットし、皿バネ７を凸部１２を上にしてサブギア５上にセットし、スナップリング９をスナップリング組付工具（図示せず）でハンマーリング（打撃）することでメインギア４のスナップリング溝８に嵌め込み、図７に示すように、サブギア５に位置決め工具１３を装着し、位置決め工具１３をサブギア５の軸回りに回転させることでサブギア５を位置決めピン圧入位置まで回転させると共にギア用スプリング６を変形させ、メインギア４とサブギア５に位置決めピン１４を挿入することでシザーズギア１を組み立てていた。

特開２００５−１３３７７８号公報

ところで、スナップリング９をハンマーリングによって組み付けるため、ハンマーリング時に舞い上がった金属粉が製品に付着する虞があるなど、品質上好ましくないという課題があった。

また、一連の組立作業でスナップリング９を組み付け終わるまで一人の作業員が作業をすることになるため、専業となると共に作業の習熟が必要になるという課題があった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、メインギアの軸受部にスナップリングをハンマーリングによることなく組み付けることができると共に、誰でも容易にスナップリングを組み付けられるシザーズギア組立装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、軸受部を有すると共に軸受部が軸方向に延出する延出部を有するメインギアと、前記延出部に挿通されるサブギアと、該サブギアと前記メインギアの間に設けられサブギアをメインギアに対して周方向に回動させるように弾発付勢するスプリングと、前記延出部に装着され前記サブギアを前記メインギアに押圧するための皿バネと、前記延出部の外周面に形成されたスナップリング溝に嵌め込まれ前記皿バネを支持するためのスナップリングとを備えたシザーズギアを組み立てるべく前記スナップリング溝に前記スナップリングを組み付けるシザーズギア組立装置であって、前記メインギアを前記延出部を上方に向けて載置するワーク置台と、該ワーク置台に設けられ前記メインギアの軸受部を装着すべく上方に延びるセンターシャフトと、上下に延びると共に上端から下方に向かうにつれて水平方向に膨らむテーパコーン状に形成され、かつ、前記センターシャフトを挿入して位置決めするための位置決め穴が形成され、該位置決め穴に前記センターシャフトを挿入して前記延出部上に載置されると共に外周に前記スナップリングを装着され、かつ、スナップリングが下方に押し下げられたときスナップリングを拡径しつつ前記スナップリング溝に案内するワーク挿入ガイドと、該ワーク挿入ガイドの外周に装着されたスナップリングを下方に押し下げるスナップリング押込機構とを備え、さらに、前記スナップリング溝にスナップリングを嵌め込むとき前記皿バネを所定の位置に保持する皿バネ芯だし機構を備えたものである。

前記スナップリング押込機構は、台車に設けられ下方に伸張するエアシリンダと、該エアシリンダに設けられエアシリンダが伸張したときワーク挿入ガイドの外周に装着されたスナップリングに当接して押し下げるスナップリング押込治具と、該スナップリング押込治具に設けられスナップリング押込治具が上昇するとき前記ワーク挿入ガイドを下方に押圧してスナップリング押込治具とワーク挿入ガイドとを分離するガイド押さえ部とを備えるとよい。

本発明によれば、メインギアの軸受部にスナップリングをハンマーリングによることなく組み付けることができる。また、誰でも容易にスナップリングを組み付けることができる。

図１は実施の形態に係るシザーズギア組立装置の正面図である。図２は図１の側面図である。図３は図１の要部拡大図である。図４はスナップリング溝にスナップリングを組み付けたシザーズギア組立装置の要部拡大正面図である。図５（ａ）はシザーズギア組立装置で組み立てるシザーズギアの展開説明図であり、図５（ｂ）は皿バネの側面図である。図６はシザーズギアの従来の組立方法の説明図である。図７（ａ）は図６に示す工程の次の工程を示す斜視説明図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の平面説明図である。

シザーズギアを組み立てるべくスナップリング溝にスナップリングを組み付けるシザーズギア組立装置を図面に基づいて説明する。図１はシザーズギア組立装置を作業員の立ち位置に臨む正面から視た正面図であり、図２はシザーズギア組立装置を正面視左側から視た側面図である。また、図３はシザーズギア組立装置を正面から視た要部拡大図である。なお、シザーズギアを構成する部品、位置決めピン及び位置決め工具は背景技術の欄で述べた通りであるため、説明を省略し、同符号を付す。

図１、図２及び図３に示すように、シザーズギア組立装置２０は、メインギア４を延出部３を上方に向けて載置するためのワーク置台２１と、ワーク置台２１に設けられメインギア４の軸受部２を装着すべく上方に延びるセンターシャフト２２と、延出部３上に載置されると共に外周にスナップリング９を装着され、かつ、スナップリング９が下方に押し下げられたときスナップリング９を拡径しつつスナップリング溝８に案内するためのワーク挿入ガイド２３と、ワーク挿入ガイド２３の外周に装着されたスナップリング９を下方に押し下げるスナップリング押込機構２４とを備える。

また、シザーズギア組立装置２０は、ワーク置台２１及びスナップリング押込機構２４を支持するための台車２５を備える。台車２５は、ワーク置台２１を支持するための棚部２６と、棚部２６の上方に形成されスナップリング押込機構２４を支持するための天井部２７とを備える。

棚部２６には、ワーク置台２１を支持するスライドプレート２８を走行可能にガイドするためのレール（ＬＭガイド）２９が設けられると共に、スライドプレート２８をレール２９に沿って往復走行させるためのスライド用エアシリンダ３０が設けられている。レール２９はＹ軸方向に直線状に延びて形成されている。レール２９の一端側（図２にて右側）は、作業員がワーク置台２１上にシザーズギア１の部品をセットし、或いは位置決めピン１４でメインギア４とサブギア５を留める作業を行うためのギアセットエリア３１に位置されており、レール２９の他端側はスナップリング押込機構２４がスナップリング溝８にスナップリング９を組み付ける組付エリア３２に位置されている。スライド用エアシリンダ３０には、第１エア供給部３３が接続されている。第１エア供給部３３は、スライド用エアシリンダ３０にエアを供給・停止するための電磁弁（図示せず）を有する。この電磁弁は制御装置３４に接続されており、制御装置３４からの信号を受けて開閉するようになっている。

ワーク置台２１は、スライドプレート２８上に左右方向の略中央に位置して設けられている。図３に示すように、スライドプレート２８には、スナップリング溝８にスナップリング９を嵌め込むとき皿バネ７を所定の位置に保持する皿バネ芯だし機構３５が設けられている。皿バネ芯だし機構３５は、スライドプレート２８の左右両側（Ｘ軸方向の両側）に設けられスライドプレート２８の中央に向けて伸張する皿バネ用エアシリンダ３６と、皿バネ用エアシリンダ３６に設けられ皿バネ用エアシリンダ３６が伸張したとき皿バネ７の外周端に当接して皿バネ７の水平方向の位置を調整する位置決めプレート３７とを備える。図１に示すように、皿バネ用エアシリンダ３６には、第２エア供給部３８が接続されている。第２エア供給部３８は、皿バネ用エアシリンダ３６にエアを供給・停止するための電磁弁（図示せず）を有する。この電磁弁は制御装置３４に接続されており、制御装置３４からの信号を受けて開閉するようになっている。

図３に示すように、ワーク挿入ガイド２３は、上下に延びると共に上端から下方に向かうにつれて水平方向に膨らむテーパコーン状に形成されている。ワーク挿入ガイド２３は上端部をスナップリング９の内径より小さく、かつ、下端部をメインギア４の軸受部２と略同径に形成されており、外周にスナップリング９を装着できるようになっている。また、ワーク挿入ガイド２３の中心軸上には、メインギア４に対するワーク挿入ガイド２３の水平方向の位置を位置決めすべくセンターシャフト２２を挿入するための位置決め穴３９が形成されている。

図１及び図３に示すように、スナップリング押込機構２４は、台車２５の天井部２７に組付エリア３２の上方に位置して設けられ下方（Ｚ軸方向）に伸張する押込用エアシリンダ４０と、押込用エアシリンダ４０に設けられ押込用エアシリンダ４０が伸張したときワーク挿入ガイド２３の外周に装着されたスナップリング９に当接して押し下げるスナップリング押込治具４１と、スナップリング押込治具４１に設けられスナップリング押込治具４１が上昇するときワーク挿入ガイド２３を下方に押圧してスナップリング押込治具４１とワーク挿入ガイド２３とを分離するガイド押さえ部４２とを備える。押込用エアシリンダ４０には、第３エア供給部４３が接続されている。第３エア供給部４３は、押込用エアシリンダ４０にエアを供給・停止するための電磁弁（図示せず）を有する。この電磁弁は制御装置３４に接続されており、制御装置３４からの信号を受けて開閉するようになっている。

スナップリング押込治具４１は、押込用エアシリンダ４０から下方に延びる円柱状に形成され、下端から上方に延びワーク挿入ガイド２３を収容するためのガイド収容穴４４を有する。ガイド収容穴４４は、ワーク挿入ガイド２３の高さより若干深く形成される。また、スナップリング押込治具４１の下端に形成される開口４５はワーク挿入ガイド２３の下端部と略同径に形成されており、スナップリング９を確実に軸受部２のスナップリング溝８まで押し下げられるようになっている。

ガイド押さえ部４２は、スナップリング押込治具４１に昇降可能に設けられたガイド押さえシャフト４６と、ガイド押さえシャフト４６の下端に設けられワーク挿入ガイド２３の上端に当接される当接板４７と、ガイド押さえシャフト４６に設けられ当接板４７を下方に弾発付勢するガイド押さえスプリング４８と、ガイド押さえシャフト４６の上端部に設けられスナップリング押込治具４１に対するガイド押さえシャフト４６の抜け止めをするためのカラー４９とを備える。当接板４７は、ガイド収容穴４４から上方に延びて形成された当接板収容穴５０に昇降可能に収容されている。ガイド押さえシャフト４６は、当接板収容穴５０から上方に延びて形成されたシャフト収容穴５１に昇降可能に収容されている。シャフト収容穴５１は当接板４７より小径に形成されている。シャフト収容穴５１と当接板収容穴５０の間に形成される段差と当接板４７の間には、コイルバネからなるガイド押さえスプリング４８が介設される。カラー４９は、シャフト収容穴５１から上方に延びて形成されたカラー収容穴５２に昇降可能に収容されている。カラー収容穴５２はシャフト収容穴５１より大径に形成されている。ガイド押さえシャフト４６は、カラー収容穴５２とシャフト収容穴５１の間に形成される段差にカラー４９が当接することで抜け止めされるようになっている。

次に本実施の形態の作用を述べる。

シザーズギア１を組み立てる場合、ギアセットエリア３１にあるワーク置台２１上にメインギア４を延出部３を上方に向けると共にセンターシャフト２２に軸受部２を装着するように載置し、メインギア４のスプリング収容溝１１内にギア用スプリング６をセットし、メインギア４の軸受部２がサブギア５を挿通するようにメインギア４上にサブギア５をセットし、皿バネ７を凸部１２を上にしてサブギア５上にセットし、ワーク挿入ガイド２３の位置決め穴３９にセンターシャフト２２を挿入しつつ軸受部２上にワーク挿入ガイド２３を載置し、ワーク挿入ガイド２３の外周にスナップリング９を装着する。

このようにしてワーク置台２１上にシザーズギア１の各部品とワーク挿入ガイド２３がセットされたら、図示しない起動釦を押してシザーズギア組立装置２０を起動する。制御装置３４は、第１エア供給部３３の電磁弁を開閉制御してスライド用エアシリンダ３０を縮退させる。図２に示すように、スライドプレート２８がギアセットエリア３１から組付エリア３２に移動する。

スライド用エアシリンダ３０が完全に縮退されたら、図１に示す制御装置３４は、第１エア供給部３３の電磁弁を開閉制御してスライド用エアシリンダ３０へのエア供給を止めると共に、第２エア供給部３８の電磁弁を開閉制御して皿バネ用エアシリンダ３６を伸張させ、第３エア供給部４３の電磁弁を開閉制御して押込用エアシリンダ４０を伸張させる。図４に示すように、位置決めプレート３７が皿バネ７の外周端に当接して皿バネ７を位置決めし、スナップリング押込治具４１が下降してワーク挿入ガイド２３に装着されたスナップリング９を押し下げる。スナップリング９は、ワーク挿入ガイド２３のテーパ形状に沿って拡径しながら下降し、軸受部２の外周に移動される。このとき、ワーク挿入ガイド２３の下端部は軸受部２と略同径に形成されているため、スナップリング９は滑らかに軸受部２の外周に移動される。

スナップリング押込治具４１が更に下降することによりスナップリング９はスナップリング溝８の位置に至り、スナップリング溝８に嵌め込まれる。また、スナップリング押込治具４１が下降するとき当接板４７も一緒に下降し、当接板４７がワーク挿入ガイド２３の上端に当接する。スナップリング押込治具４１がさらに下降することにより、ガイド押さえスプリング４８が変形し、ワーク挿入ガイド２３を下方に押圧する。

スナップリング押込治具４１がワーク挿入ガイド２３に干渉して下降できない状態になったら、図１に示す制御装置３４は第２エア供給部３８の電磁弁を開閉制御して皿バネ用エアシリンダ３６を縮退させると共に、第３エア供給部４３の電磁弁を開閉制御して押込用エアシリンダ４０を縮退させる。このとき、図４に示すスナップリング押込治具４１のガイド収容穴４４にワーク挿入ガイド２３が嵌り込んでいる場合もあるが、ガイド押さえスプリング４８が当接板４７を介してワーク挿入ガイド２３を下方に押圧しているため、ワーク挿入ガイド２３はスナップリング押込治具４１から確実に分離されてメインギア４の軸受部２上に残る。

押込用エアシリンダ４０が完全に縮退されたら、図１に示す制御装置３４は第１エア供給部３３の電磁弁を開閉制御してスライド用エアシリンダ３０を伸張させる。図２に示すように、スライドプレート２８がギアセットエリア（原位置）３１へ戻りサイクル完了となる。

図７に示すように、作業員が手作業にてサブギア５に位置決め工具１３を装着し、位置決め工具１３をサブギア５の軸回りに回転させることでサブギア５を位置決めピン圧入位置まで回転させると共にギア用スプリング（図示せず）を変形させ、メインギア４とサブギア５に位置決めピン１４を挿入することでシザーズギア１の組み立て作業が完了となる。

このように、メインギア４を延出部３を上方に向けて載置するワーク置台２１と、ワーク置台２１に設けられメインギア４の軸受部２を装着すべく上方に延びるセンターシャフト２２と、上下に延びると共に上端から下方に向かうにつれて水平方向に膨らむテーパコーン状に形成され、かつ、センターシャフト２２を挿入して位置決めするための位置決め穴３９が形成され、位置決め穴３９にセンターシャフト２２を挿入して延出部３上に載置されると共に外周にスナップリング９を装着され、かつ、スナップリング９が下方に押し下げられたときスナップリング９を拡径しつつスナップリング溝８に案内するワーク挿入ガイド２３と、ワーク挿入ガイド２３の外周に装着されたスナップリング９を下方に押し下げるスナップリング押込機構２４とを備えてシザーズギア組立装置２０を構成したため、メインギア４の軸受部２にスナップリング９をハンマーリングによることなく組み付けることができ、シザーズギア１の品質を向上できる。また、誰でも容易に軸受部２にスナップリング９を組み付けることができ、製造コストを低減できる。

また、スナップリング溝８にスナップリング９を嵌め込むとき皿バネ７を所定の位置に保持する皿バネ芯だし機構３５を備えるものとしたため、スナップリング組付時に皿バネ７を確実に所定の位置にセットすることができ、安定してシザーズギア１を組み立てることができる。

スナップリング押込機構２４は、台車２５に設けられ下方に伸張する押込用エアシリンダ４０と、押込用エアシリンダ４０に設けられ押込用エアシリンダ４０が伸張したときワーク挿入ガイド２３の外周に装着されたスナップリング９に当接して押し下げるスナップリング押込治具４１と、スナップリング押込治具４１に設けられスナップリング押込治具４１が上昇するときワーク挿入ガイド２３を下方に押圧してスナップリング押込治具４１とワーク挿入ガイド２３とを分離するガイド押さえ部４２とを備えたため、ワーク挿入ガイド２３がスナップリング押込治具４１のガイド収容穴４４に嵌り込んでスナップリング押込治具４１と一体になるのを防ぐことができる。

なお、ワーク挿入ガイド２３は中心に位置決め穴３９を有する円錐台状に形成されるものを図示したがこれに限るものではない。本実施の形態でいうテーパコーン状とは、円錐状、角錐状、角錐台状を含む。

また、エンジンのカムシャフトギアとして用いられるシザーズギア１を組み立てるシザーズギア組立装置２０について説明したが、シザーズギア組立装置２０にて組み立てるシザーズギアはこれに限るものではない。他の用途のシザーズギアであってもよい。

１シザーズギア
２軸受部
３延出部
４メインギア
５サブギア
６ギア用スプリング
７皿バネ
８スナップリング溝
９スナップリング
２０シザーズギア組立装置
２１ワーク置台
２２センターシャフト
２３ワーク挿入ガイド
２４スナップリング押込機構
２５台車
３５皿バネ芯だし機構
３９位置決め穴
４０押込用エアシリンダ
４１スナップリング押込治具
４２ガイド押さえ部

Claims

軸受部を有すると共に軸受部が軸方向に延出する延出部を有するメインギアと、前記延出部に挿通されるサブギアと、該サブギアと前記メインギアの間に設けられサブギアをメインギアに対して周方向に回動させるように弾発付勢するスプリングと、前記延出部に装着され前記サブギアを前記メインギアに押圧するための皿バネと、前記延出部の外周面に形成されたスナップリング溝に嵌め込まれ前記皿バネを支持するためのスナップリングとを備えたシザーズギアを組み立てるべく前記スナップリング溝に前記スナップリングを組み付けるシザーズギア組立装置であって、前記メインギアを前記延出部を上方に向けて載置するワーク置台と、該ワーク置台に設けられ前記メインギアの軸受部を装着すべく上方に延びるセンターシャフトと、上下に延びると共に上端から下方に向かうにつれて水平方向に膨らむテーパコーン状に形成され、かつ、前記センターシャフトを挿入して位置決めするための位置決め穴が形成され、該位置決め穴に前記センターシャフトを挿入して前記延出部上に載置されると共に外周に前記スナップリングを装着され、かつ、スナップリングが下方に押し下げられたときスナップリングを拡径しつつ前記スナップリング溝に案内するワーク挿入ガイドと、該ワーク挿入ガイドの外周に装着されたスナップリングを下方に押し下げるスナップリング押込機構とを備え、さらに、前記スナップリング溝にスナップリングを嵌め込むとき前記皿バネを所定の位置に保持する皿バネ芯だし機構を備えたことを特徴とするシザーズギア組立装置。
前記スナップリング押込機構は、台車に設けられ下方に伸張するエアシリンダと、該エアシリンダに設けられエアシリンダが伸張したときワーク挿入ガイドの外周に装着されたスナップリングに当接して押し下げるスナップリング押込治具と、該スナップリング押込治具に設けられスナップリング押込治具が上昇するとき前記ワーク挿入ガイドを下方に押圧してスナップリング押込治具とワーク挿入ガイドとを分離するガイド押さえ部とを備えた請求項１記載のシザーズギア組立装置。