专利名称：保持座组装装置及保持座组装方法
技术领域：
本发明涉及保持座向发动机的吸气阀或排气阀的阀杆上的组装技术。
背景技术：
保持座经楔安装在阀杆上。楔是与形成于阀杆上的卡合槽卡合的零件，由一对楔片构成。一般地，在将已经组装了楔的保持座组装在阀杆上的装置中，从保持座将楔片上推而使楔片之间张开，在该楔片之间插入阀杆。然后，通过使楔片与阀杆的卡合槽卡合使楔片返回保持座，将保持座组装在阀杆上(例如日本特开平10-61420号公报及日本专利第4033703号公报)。在从保持座将楔片上推时，如果楔片倒下或者一对楔片的姿势不一致，则将成为导致阀杆的卡合槽和楔片的卡合不良的主要原因。
在日本特开平10-61420号公报的装置中，支承被上推的楔片的仅是保持座的孔，存在楔片的姿势不稳定的危险。在日本专利第4033703号公报的装置中，虽然通过设置保持楔片的保持机构能够使楔片的姿势稳定，但是装置的结构复杂化。
发明内容
本发明的目的在于由更简单的结构使楔片的姿势稳定，防止与阀杆的卡合不良。为了解决课题的手段根据本发明，提供一种保持座组装装置，经与形成在阀杆上的卡合槽进行卡合的由一对楔片构成的楔将保持座组装在上述阀杆上，其特征在于，具备筒体，该筒体的下端与安装了上述楔的上述保持座抵接，上述阀杆从该下端可以进入；保持部，该保持部保持与上述筒体的上述下端抵接的上述保持座；上推轴，该上推轴从由上述保持部保持的上述保持座的下端进入，将上述一对楔片上推到上述筒体内；轴体，该轴体与上述上推轴同轴地且在该轴上可移动地设置在上述筒体内，上述筒体在其内周壁下方部具有形成为向上方扩径的圆锥状的圆锥内周部。另外，根据本发明，提供一种保持座组装方法，经与形成在阀杆上的卡合槽进行卡合的由一对楔片构成的楔将保持座组装在上述阀杆上，其特征在于，具备在将安装了上述楔的上述保持座与将上述阀杆从下端插入的筒体的上述下端抵接的状态下保持上述保持座的保持工序；从被保持在上述下端的上述保持座的下端使上推轴进入而将上述一对楔片向上推，由形成在上述筒体的内周壁下方部的形成为向上方扩径的圆锥状的圆锥内周部引导上述一对楔片，同时，使上述一对楔片在上述一对楔片的上部比下部离开得大的分离状态下进入上述筒体内的引导工序；使上述上推轴下降，同时，使与上推轴同轴地且在该轴上可移动地设置在上述筒体内的轴体下降，使上述轴体进入上述分离状态的上述一对楔片之间，维持上述分离状态的分离维持工序。本发明的更多的特征将从下述的典型的实施方式(同时参照附图)的描述中明确。
图I是使用本发明的一实施方式的保持座组装装置的系统说明图。图2是保持单元的剖视图及局部放大图。图3是上述保持座组装装置的动作说明图。图4是上述保持座组装装置的动作说明图。图5是成为分离状态的楔片的说明图。图6是上述保持座组装装置的动作说明图。图7是上述保持座组装装置的动作说明图。
图8是上述保持座组装装置的动作说明图。
具体实施例方式为了实施发明的优选方式〈系统的构成〉图I是使用本发明的一实施方式的保持座组装装置A的系统的说明图。保持座组装装置A，是保持通过载置在支承构件6上准备的保持座5，将保持座5自动地组装在阀I的阀杆Ia上的装置，该阀I组装在平板架4上的汽缸头3上。保持座5，其放大剖视图如图I所示，做成了具有楔7插入的贯通孔的筒体，在其上部具有阀弹簧2的端部抵接的法兰部。楔7插入的贯通孔，成为从其下部向上部渐渐扩径的圆锥孔，在本实施方式的情况下，此圆锥孔在最上部扩径的程度成为更急剧的程度。贯通孔的最小的直径是D3。楔7是具有阀杆Ia穿插的孔的筒体，在孔的内周形成了与形成在阀杆Ia上的卡合槽(图6等的卡合槽Ib)卡合的半球状的卡合部72。楔7的孔的直径是D1，但卡合部72的直径为D2 (〈D1)。楔7的外周与保持座5的贯通孔的内周壁的形状一致地成为圆锥形状。因此，楔7可以向保持座5的上方插拔，但不能向下方插拔。楔7由将其分割成两半的形状的一对楔片71、71构成。保持座5相对于阀杆Ia的安装，如众所周知的那样，经此楔7进行。S卩，由楔片71、71夹着卡合槽lb，将楔7安装在阀杆Ia上，接着通过将楔7插入保持座5的贯通孔内，能够将保持座5组装在阀杆Ia上。保持座5，在安装了楔7的状态下，由未图示的输送机构顺序向支承构件6上供给。阀I在与阀弹簧2 —起组装在汽缸头3上的状态下，与平板架4 一起被供给到规定的作业位置。以阀I的轴向成为上下方向的方式调整汽缸头3的姿势。<保持座组装装置A>保持座组装装置A具备保持单元10、驱动单元20、支承它们的支承构件40、升降支承构件40的升降单元50、移动升降单元50的移动单元51、配置在支承构件6的下方并升降上推轴31的升降单元31。支承构件40具备与保持单元10的筒体11连接的L字型的构件42、支承构件42及驱动单元20的板状的构件41、悬挂构件41的向上下延伸的棒状构件43。棒状构件43升降自由地支承在升降单元50上,保持单元10、驱动单元20及支承构件40作为整体由升降单元50进行升降。升降单元50具备升降棒状构件43的未图示的驱动机构。作为此驱动机构，例如，能够举出马达等驱动源和齿条齿轮机构等机构的组合。升降单元50被支承在移动单元51上。移动单元51由轨道构件52引导在水平方向移动。移动单元51具备用于水平方向移动的驱动机构，作为这样的驱动机构，例如，能够举出马达等驱动源和滚珠丝杆机构等机构的组合。移动单元51使保持单元10、驱动单元20、支承构件40及升降单元50的整体沿轨道构件52在水平方向移动，特别是使保持单元10在图I中由实线表示的上推轴31上的位置和图I中由单点划线表示的阀杆Ia的位置移动。驱动单元20是使柱塞21上下移动的动作执行器，例如，是电动汽缸、流体汽缸。柱塞21经臂构件22与后述的保持单元10的叩打构件13连结,通过由驱动单元20产生的柱塞21的移动，能够使叩打构件13上下移动。升降单元30是上下移动上推轴31的动作执行器。上推轴31是其轴向为上下方向的实心的轴，其直径比上述的直径Dl大，不到直径D3。升降单元30，例如是电动汽缸、流 体汽缸。<保持单元10>参照图I及图2对保持单元10进行说明。图2是保持单元10的剖视图及局部放大图。保持单元10具备构成其壳体的筒体11。筒体11在内部具有在上下方向延伸的截面圆形的贯通孔112。此贯通孔112在其上部形成了叩打构件13的引导孔，在其下部形成了阀杆la、上推轴31或楔7的进入空间。在本实施方式的情况下，筒体11的上部成为两构件结构，具有分体的筒体11a，但也可以做成一体。筒体Ila形成了贯通孔112的上部(叩打构件13的引导孔)。筒体11的下部也成为两构件结构，具有分体的引导构件113，但其也可以做成一体。引导构件113构成筒体11的下端，同时具有与贯通孔112同轴的贯通孔113a。贯通孔113a，在其内周壁下方部具有形成为向上方扩径的圆锥状的圆锥内周部113b。引导构件113，其下部向半径方向突出地形成为法兰状，同时形成了后述的保持构件15插入的狭缝113c、113c。狭缝113c、113c相向配置(在圆周方向错开180度地配置)。引导构件113的下端周缘部以保持座5的上面抵接的方式成为圆形的平坦部，另一方面，下端面中央部在向中心倾斜的同时向下方突出。由此，能够将与引导构件113的下端面抵接的保持座5定位在同轴上。在筒体11的下部侧部形成了狭缝111、111。狭缝111、111相向配置(在圆周方向错开180度地配置)。在狭缝111、111内分别插入了保持构件15。保持构件15，其下部成为爪状的保持部152，如后述的那样，保持与构成筒体11的下端的引导构件113抵接的保持座5。保持构件15的上部经轴(销)151转动自由地支承在筒体11上，绕轴151开闭两保持构件15。图2表示保持构件15处于闭位置的情况，是保持部152、152对保持座5进行保持的位置。通过保持部152从该图的位置向离开引导构件113的方向转动，两保持构件15张开，保持座5被释放。在保持单元10的下部，使多个环状的弹性构件IOa嵌合在保持构件15的外周，弹性构件IOa通常向闭位置对保持构件15进行加载。在本实施方式中，通过将保持构件15做成转动自由，进行用于保持座5的保持及释放的开闭动作，但也可以采用由具有弹性的构件构成保持部152而由其弹性变形进行保持座的保持及解除等各种各样的结构。叩打构件13，在其下部具有作为有盖的孔的插入孔134，其上部是实心的筒体。叩打构件13由筒体11的贯通孔112引导，可以与贯通孔112在同轴上移动。在叩打构件13的周面中的上部，穿插地设置了筒状的托架14。托架14沿叩打构件13的轴向可以移动，同时与臂构件22连接。在叩打构件13的最上部固定了防止托架14脱落的挡块12。在叩打构件13的离开托架14规定距离的位置，固定了承受构件131。在承受构件131和托架14之间安装了弹性构件132。在本实施方式的情况下，弹性构件132是线圈弹簧。如果由驱动单元20的动作将臂构件22下降则托架14也下降，经弹性构件132对叩打构件13作用向下方移动的力。其结果，能够使叩打构件13下降。另外，如果由驱动单元20的动作将臂构件22上升则托架14也上升，与挡块12干涉地对叩打构件13作用向上方移动的力。其结果，能够使叩打构件13上升。这样在本实施 方式中，成为如下的结构除了由升降单元50产生的保持单元10整体的升降之外，叩打构件13也可以进行单独的升降。另外，在本实施方式中，设置了吸收冲击用的弹性构件132，但也可以采用固定臂构件22和叩打构件13的结构。叩打构件13，具有其下部为有盖的孔的插入孔134，其上部是实心的筒体。叩打构件13由筒体11的贯通孔112引导，与贯通孔112在同轴上可以移动。插入孔134与贯通孔112形成在同轴上，在此插入孔134中，在同轴上在轴向可移动地插入轴体16。在使保持单元10位于上推轴31上的位置(图I的实线位置)时，轴体16位于同轴上。轴体16在其上部具有在径向贯通的长孔162。在长孔162内插入了固定在叩打构件13上的轴(销)135，限制轴体16的移动范围。轴体16的下部成为实心的轴部161，其直径比上述的直径D2大，比直径Dl小。在插入孔134的盖部(顶部)和轴体16之间设置了弹性构件163。在本实施方式的情况下，弹性构件163是线圈弹簧，通常对轴体16向其轴向下方侧加载。在叩打构件13的下端和引导构件113之间设置了抵接构件17。抵接构件17是具有贯通孔171的筒体，在此贯通孔171内穿插轴体16的轴部161。这样，抵接构件17被安装在轴体16的轴部161的周围，在轴体16的轴向可移动地被收容在贯通孔112内。另外，抵接构件17，其外形与引导构件113的贯通孔113a的内周形状一致地形成，其下部与引导构件113的圆锥内周部113b —致地做成了向下端缩径的圆锥形状。<组装动作>接下来，参照图3至图8对由保持座组装装置A进行的保持座5相对于阀杆Ia的组装顺序进行说明。概括地说，组装成为如下的顺序由保持单元10进行的保持座5的保持、楔7的向筒体11内的上推、保持座5的向阀杆Ia的安装，因此，首先如图I所示，由移动单元51使保持单元10移动到上推轴31上的位置(图I的实线的位置)。图3的状态STl表示此时的保持单元10和支承构件6上的保持座5及上推轴31的位置关系。上推轴31、保持座5、轴体16、叩打构件13、贯通孔112等相互位于同轴上(上下方向的轴上)。接下来，由升降单元50的动作使保持单元10下降,保持支承构件6上的保持座5(保持工序)。图3的ST2表示保持了保持座5的状态。如果使保持单元10下降,则保持座5与构成筒体11的下端的引导构件113的下端抵接。在其中途，保持构件15的保持部152与保持座5的法兰部抵接而受到开放侧的反力。其结果，保持构件15反抗弹性构件IOa的加载而向开方向稍微转动。保持部152的内面呈山型地突起，通过保持座5的法兰部伴随保持单元10的下降地越过，保持构件15在向开方向转动后返回到闭位置(参照状态ST2的箭头)，在与引导构件113的下端抵接的状态下保持座5被保持在保持构件15、15之间。另外，在本实施方式中，做成了通过移动保持单元10对保持座5进行保持的结构，但也可以是移动保持座5的结构。接下来，进行楔7的向筒体11内的上推，因此，驱动升降单元30使上推轴31向上方移动(引导工序)。上推轴31从保持座5的下端进入保持座5内，将楔7开始上推到筒体11内(图3的状态ST3)。如果进行由上推轴31进行的上推，则如图4的状态ST4所示，楔7被上推到引导构件113的贯通孔113a内。此时，由于抵接构件17从楔7的上方与楔7抵接，另外，轴部161与上推轴31抵接，所以抵接构件17和轴部161也被上推。 在楔7向引导构件113内被上推的过程中，一对楔片71、71分离而向外侧张开(倾斜)。在向此外侧张开时，因为楔片71、71由圆锥内周部113b的圆锥面引导，所以其倾斜角度与圆锥面的倾斜角度相等，通常成为一定，而且，楔7成为楔片71、71的上部比下部离开大的分离状态进入引导构件113内(图5)。此时，抵接构件17通常与楔片71、71的上方部抵接，伴随楔片71、71分离地向外侧张开，抵接构件17以推入一对楔片71、71之间的方式从一对楔片71、71的上方与其内缘部分抵接。由此，抵接构件17通常从上方压附楔片71、71，以将楔片71、71向圆锥内周部113b推开的方式作用。因此，能够更可靠地进行由圆锥内周部113b对一对楔片71、71的引导，将一对楔片71、71更可靠地引导成分离状态。如果一对楔片71、71成为分离状态而被上推到引导构件113内，则由升降单元30的动作使上推轴31下降(图4的状态ST5)。伴随上推轴31的下降，与上推轴31抵接的轴体16下降，如图4的状态ST5所示，成为轴部161进入一对楔片71、71之间的状态(分离维
持工序)。此时，抵接构件17以由其自重推入一对楔片71、71之间的方式从一对楔片71、71的上方与其内缘部分抵接，此抵接状态继续地作用将一对楔片71、71进一步张开的力。另一方面，通过一对楔片71、71的下端与轴部161抵接，楔片71、71进一步张开被抑制。这样，在上推轴31退避后，也维持一对楔片71、71的分离状态。另外，在本实施方式中，做成了升降上推轴31的结构，但也可以做成将其固定并升降保持单元10，上推轴31进入、退避的结构。接下来，过渡到保持座5的向阀杆Ia上的安装。首先，由升降单元50使保持单元10上升，如图I所示由移动单元51将保持单元10向阀杆Ia上的位置(图I的单点划线的位置)移动。图6的状态ST6表示此时的保持单元10和阀杆Ia的位置关系。阀杆la、保持座
5、轴体16、叩打构件13、贯通孔112等相互位于同轴上(上下方向的轴上)。接下来，由升降单元50的动作使保持单元10下降，使阀杆Ia的上端向筒体11内从其下端进入(进入工序)。由于轴部161与阀杆Ia抵接，所以轴体16也被上推(图6的状态ST7)。由于在阀杆Ia进入时，一对楔片71、71被维持在分离状态，所以阀杆Ia咬入楔片71的事态被避免。特别是，在本实施方式中，由于处于分离状态的一对楔片71、71处于它们的上部比下部离开得大的状态，所以一对楔片71、71的各卡合部72之间分离得大，能够更可靠地防止阀杆Ia咬入楔片71。此后，通过使保持单元10上升，保持座5相对于阀杆Ia的组装结束，但此时为了可靠地避免楔片71咬入阀杆Ia和保持座5的内周面之间，在本实施方式中，由抵接构件17叩打一对楔片71、71的上部，调整其姿势，以便一对楔片71、71的姿势可靠地处于分离状态(调整工序)。 楔片71的咬入，例如，存在因为阀杆Ia和保持座5的偏心的原因产生的情况。因为如果存在此偏心，则保持座5的贯通孔的内壁和阀杆Ia的周面的间隙因部位而不同，所以一对楔片71、71的一方容易进入保持座5内，另一方面，其另一方难以进入。其结果，存在产生楔片71的咬入的情况。在此调整工序中，使驱动单元20动作而使柱塞21下降。由此，叩打构件13向下方移动，如图7的状态ST8所示，抵接构件17由叩打构件13向下方叩打。其结果，抵接构件17叩打一对楔片71、71的上部(向下方推)。抵接构件17由于从一对楔片71、71的上方与其内缘部分抵接，所以对一对楔片71、71赋予推入一对楔片71、71之间的那样的力。在本实施方式中，多次连续地进行此叩打。因此，使驱动单元20动作而使柱塞21上升，由此，使叩打构件13向上方移动(图7的状态ST9)，再次使柱塞21下降。由此，叩打构件13向下方移动，抵接构件17由叩打构件13向下方叩打(图7的状态ST10)。其结果，能够使一对楔片71、71的姿势可靠地成为分离状态。因此，能够将楔片71、71和阀杆Ia的相对位置关系通常保持在一定的状态(正常状态)下。在上述的调整工序中，最好交替地进行由抵接构件17对楔片71的叩打和由升降单元50使保持单元10整体的升降。由此，能够更可靠地防止楔片71的咬入。此情况下的保持单元10整体的升降行程可以是微量的，例如，可以是保持座5的贯通孔的长度的一半左右。另外，交替地进行的次数可以是一组，也可以是多组。另外，一组的叩打数、升降数可以是一次，也可以是多次。接下来，通过由升降单元50使保持单元10上升，保持座5相对于阀杆Ia的组装结束。图8的状态STll表示上升开始时、状态ST12表示中途状态、状态ST13表示组装结束时。通过保持单元10的上升，阀杆Ia渐渐地从筒体11脱离，但此时，一对楔片71、71由保持座5的内周面引导而渐渐地开始关闭，最终成为卡合部72与阀杆Ia的卡合槽Ib卡合而完全关闭的状态。由此，阀杆Ia和保持座5经楔7成为卡合状态，如果进一步上升保持单元10，则保持座5的法兰部向外方推压保持部152，使保持构件15反抗弹性构件IOa的加载而向张开方向转动，解除保持。另外，在本实施方式中，做成了移动保持单元10的结构，但也可以是移动阀杆Ia侧的结构。如以上的那样，在本实施方式中，在将楔7上推到筒体11内时，通过设置具有圆锥内周部113b的引导构件113，能够正确地引导一对楔片71、71向分离状态的过渡。其结果，能够使楔片71的姿势稳定，能够防止阀杆Ia和保持座5的卡合不良。另外，在本实施方式中，作为用于使楔片71的姿势稳定的构件，使用了具有圆锥内周部113b的引导构件113和抵接构件17，与已往的装置相比，能够由更简单的结构实现。另外，通过设置抵接构件17，能够将一对楔片71、71更可靠地引导成分离状态，而且进行维持。另外，通过由叩打构件13进行的叩打，能够将一对楔片71、71更可靠地引导成分离状态。另外，在本实施方式中，通过由引导构件113进行的一对楔片71、71的向分离状态的引导和由叩打构件13进行的对一对楔片71、71的叩打的双方，使楔片71的姿势稳定，防止了与阀杆Ia的卡合不良，但也可以仅采用任何一方，在此情况下不用说对防止卡合不良也有一定的效果。虽然本发明就典型的实施方式进行了说明，但应该理解本发明不限于所公开的典型的实施方式。本发明的权利要求的范围应该以包含所有的变更及等同的结构和功能的方式与最宽泛的解释一致。·
权利要求
1.一种保持座组装装置，经与形成在阀杆上的卡合槽进行卡合的由一对楔片构成的楔将保持座组装在上述阀杆上，其特征在于，具备 筒体，该筒体的下端与安装了上述楔的上述保持座抵接，上述阀杆从该下端可以进A ； 保持部，该保持部保持与上述筒体的上述下端抵接的上述保持座； 上推轴，该上推轴从由上述保持部保持的上述保持座的下端进入，将上述一对楔片上推到上述筒体内； 轴体，该轴体与上述上推轴同轴地且在该轴上可移动地设置在上述筒体内， 上述筒体在其内周壁下方部具有形成为向上方扩径的圆锥状的圆锥内周部。
2.如权利要求I记载的保持座组装装置，其特征在于，还具备筒状的抵接构件，该筒状的抵接构件安装在上述轴体周围，并且在上述轴体的轴向可自由移动地设置在上述筒体内，从上述一对楔片的上方与其内缘部分抵接。
3.如权利要求2记载的保持座组装装置，其特征在于，具备 筒状的叩打构件，该筒状的叩打构件具有内插上述轴体的插入孔，而且，在上述轴体的轴向可移动地设置在上述筒体内； 驱动单元，该驱动单元使上述叩打构件移动，使上述抵接构件向上述轴体的轴向下方侦_打。
4.如权利要求3记载的保持座组装装置，其特征在于，上述叩打构件的上述插入孔是有盖的孔，在上述插入孔的盖部和上述轴体之间设置了将上述轴体向上述轴体的轴向下方侧加载的弹性构件。
5.如权利要求I记载的保持座组装装置，其特征在于，具备 相对于上述阀杆升降上述筒体的第一升降单元； 升降上述上推轴的第二升降单元； 在上述阀杆上的位置和上述上推轴上的位置移动上述筒体的移动单元。
6.一种保持座组装方法，经与形成在阀杆上的卡合槽进行卡合的由一对楔片构成的楔将保持座组装在上述阀杆上，其特征在于，具备 在将安装了上述楔的上述保持座与将上述阀杆从下端插入的筒体的上述下端抵接的状态下保持上述保持座的保持工序； 从被保持在上述下端的上述保持座的下端使上推轴进入而将上述一对楔片向上推，由形成在上述筒体的内周壁下方部的形成为向上方扩径的圆锥状的圆锥内周部引导上述一对楔片，同时，使上述一对楔片在上述一对楔片的上部比下部离开得大的分离状态下进入上述筒体内的引导工序； 使上述上推轴下降，同时，使与上推轴同轴地且在该轴上可移动地设置在上述筒体内的轴体下降，使上述轴体进入上述分离状态的上述一对楔片之间，维持上述分离状态的分离维持工序。
7.如权利要求6记载的保持座组装方法，其特征在于，还包含 在上述分离维持工序之后，使上述阀杆的上端进入上述一对楔片之间的进入工序；在上述进入工序之后，叩打上述分离状态的上述一对楔片的上部，调整上述一对楔片的姿势的调整工序。
8.如权利要求6记载的保持座组装方法，其特征在于，在上述引导工序中，使筒状的抵接构件从上述一对楔片的上方与其内缘部分抵接，该筒状的抵接构件安装在上述轴体周围，并且在上述轴体的轴向可自由移动地设置在上述筒体内。
全文摘要
本发明提供一种保持座组装装置，其经与形成在阀杆上的卡合槽进行卡合的由一对楔片构成的楔将保持座组装在上述阀杆上。此保持座组装装置具备筒体，该筒体的下端与安装了上述楔的上述保持座抵接，上述阀杆从该下端可以进入；保持部，该保持部保持与上述筒体的上述下端抵接的上述保持座；上推轴，该上推轴从由上述保持部保持的上述保持座的下端进入，将上述一对楔片上推到上述筒体内；轴体，该轴体与上述上推轴同轴地且在该轴上可移动地设置在上述筒体内，上述筒体在其内周壁下方部具有形成为向上方扩径的圆锥状的圆锥内周部。
文档编号F01L3/24GK102777224SQ20121015162
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月11日 优先权日2011年5月13日
发明者冈治男, 小泉正弘, 志贺裕之, 松田浩二, 河本行广, 高村光太郎 申请人:平田机工株式会社