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JP2004116414A - Valve seat press fitting device - Google Patents

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JP2004116414A
JP2004116414A JP2002281535A JP2002281535A JP2004116414A JP 2004116414 A JP2004116414 A JP 2004116414A JP 2002281535 A JP2002281535 A JP 2002281535A JP 2002281535 A JP2002281535 A JP 2002281535A JP 2004116414 A JP2004116414 A JP 2004116414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve seat
press
shaft member
holder
peripheral surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002281535A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Matsukiku Kudou
工藤 松菊
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP2002281535A priority Critical patent/JP2004116414A/en
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Abstract

【課題】バルブシートとバルブシート嵌合穴との間の芯ズレを抑制して円滑なバルブシートの圧入作業が得られ、生産性の向上が期待できるバルブシート圧入装置を提供する。
【解決手段】圧入ホルダ10の中心軸線aに沿ってシリンダヘッド1に形成されたバルブシート嵌合穴2に対して前進動作するホルダ本体11と、ホルダ本体11の先端11aに支持される先端ホルダ16と、先端ホルダ16に支持され先端にシート保持部が形成されたコレット25と、中間軸部材36と、中心軸部材36をホルダ本体11側に付勢するスプリング48とを備え、スプリング48による中心軸部材36の付勢によってシート保持部28を拡径させると共に、この拡径によってシート保持部28の外周面30にバルブシート5を嵌合して保持する。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to provide a valve seat press-fitting device capable of suppressing a misalignment between a valve seat and a valve seat fitting hole, performing a smooth press-fitting operation of a valve seat, and improving productivity.
A holder body (11) that moves forward along a valve seat fitting hole (2) formed in a cylinder head (1) along a center axis (a) of a press-fit holder (10), and a tip holder supported by a tip (11a) of the holder body (11). 16, a collet 25 supported by the tip holder 16 and having a sheet holding portion at the tip, an intermediate shaft member 36, and a spring 48 for urging the center shaft member 36 toward the holder body 11. The diameter of the seat holding portion 28 is expanded by the urging of the center shaft member 36, and the valve seat 5 is fitted and held on the outer peripheral surface 30 of the seat holding portion 28 by the expanded diameter.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸排気弁のバルブシートをシリンダヘッドに圧入するバルブシート圧入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンの吸排気弁のバルブシートは、シリンダヘッドに形成された段付き状のバルブシート嵌合穴に圧入装置を用いて圧入することで組み付けられる。
【0003】
このバルブシートの圧入には、完成エンジンとなった後、バルブシートの軸方向に荷重が作用すると共に熱負荷も大きいので、バルブシートがバルブシート嵌合穴の底部に密着していないと使用中にズレが生じてしまい、バルブクリアランスの変動や、騒音発生の原因となる等種々の弊害をもたらすことになり、確実なバルブシートのバルブシート嵌合穴への圧入が要求される。
【0004】
バルブシート圧入装置としては、例えば、図6に示す構造のものがある。このバルブシート圧入装置では、予め110〜130℃程度に加熱されているシリンダヘッド1側のバルブシート嵌合穴2に対して常温状態にあるリング状のバルブシート5を圧入するもので、圧入ホルダ101のシート保持部102に板ばね103によって付勢された複数のスチールボール104が組み込まれており、バルブシート5をシート保持部102に挿着すると、板ばね103によってばね付勢された複数のスチールボール104によってバルブシート5が脱落しないように保持される。
【0005】
このようにして予めバルブシート5を保持した圧入ホルダ101を図示しない油圧シリンダ等にて前進させると、その圧入ホルダ101に設けられたガイドピン105がバルブガイド3のガイド穴4内に挿入し、ガイド穴4に案内されて圧入ホルダ101が前進してバルブシート5がバルブシート嵌合穴2に圧入される。ここで、バルブシート5の内径製作公差は、比較的大きく(±0.2mm位)バルブシート5の内径の小さいものに合わせてシート保持部102の外径が設定されている。
【0006】
他のバルブシート圧入装置としては、図7に示すものがある。このバルブシート圧入装置は、バルブシート5が支持された圧入ホルダ111を前進させて、シリンダヘッド1に形成されたバルブシート嵌合穴2にバルブシート5を圧入するもので、圧入ホルダ111におけるホルダ本体112の先端にフローティング支持されるフローティングホルダ113と、フローティングホルダ113をホルダ本体112から離れる方向に付勢するエアチャンバー114と、フローティングホルダ113をホルダ本体112に対してそのラジアル方向の中立位置に保持する複数のボールプランジャユニット115とを備え、かつフローティングホルダ113の先端に形成されたレバー収容溝121内にヒンジピン122aを介して回転可能に装着されたレバー122及びレバー122を外側に向けて付勢するリターンスプリング112bを有するシート保持部120が配設されている。
【0007】
ボールプランジャユニット115は、図7のII−II線断面図を図8に示すようにボール115a、このボール115aをフローティングホルダ113に取り付けられた支持軸部117に押圧付勢するスプリング115bをケース115c内に収容して形成されて、各ボールプランジャユニット115がホルダ本体112に取り付けられたキャップ116に周方向に等分位置に複数配置されている。
【0008】
そして、シート保持部120にバルブシート5を装着するとリターンスプリング122bに抗してレバー122がレバー収容溝121の底部に密着し、そのリターンスプリング122bによりレバー122がバルブシート5の内周面に押接付勢されてバルブシート5がシート保持部120に保持される。
【0009】
このバルブシート5が装着された状態で圧入ホルダ111が前進すると、フローティングホルダ113の先端のガイドピン125がシリンダヘッド1のバルブガイド3のガイド穴4に挿入され、このガイドピン125とバルブガイド3とに案内されてフローティングホルダ113が前進し、バルブシート5がバルブシート嵌合穴2の開口縁部に接触し始めると、それら両者の軸心が完全に一致している場合にはそのままバルブシート5がバルブシート嵌合穴2に圧入されるものの、両者の間に芯ズレが生じていると、ボールプランジャユニット115によって付勢されているフローティングホルダ113がラジアル方向に移動して芯ズレを吸収してバルブシート5がバルブシート嵌合穴2に圧入される(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
【特許文献1】
特開平11−10456号公報(段落番号0039〜0005、0025〜0032、0039〜0040、図1、図2、図6)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記図6に示すバルブシート圧入装置によると、シート保持部102に設けられた板ばね103によってばね付勢された複数のスチールボール104によってバルブシート5がシート保持部102に保持される。
【0012】
しかし、シリンダヘッド1のバルブシート嵌合穴2及びバルブシート5には各々バルブシート5の挿入を容易にするための面取りが施されているが、その面取りは小さく、バルブシート嵌合穴2とバルブシート5との芯ズレの許容量は小さく例えば0.5mm以下である。ここで、前述のように、バルブシート5の内径製作誤差の小さいものに合わせて、シート保持部102の外径が設定されているため、製作公差上、内径の大ききバルブシートがされてきた場合、バルブシート5の内径とシート保持部102の外径とのクリアランス(ガタ)が大きくなり、そのクリアランスに起因してシート保持部102とバルブシート5の間に芯ズレを有した状態でバルブシート5が保持されるとバルブシート5とバルブシート嵌合穴2との芯ズレが発生し、バルブシート圧入時にバルブシート5とバルブシート嵌合穴2が過度に当接してカジリ等が発生して円滑なバルブシート圧入作業が妨げられてバルブシートの圧入作業及び圧入後におけるバルブシート5からシート保持部102の円滑な抜け出しが妨げられて作業性に影響を及ぼすことが懸念される。
【0013】
また、上記図7及び図8に示すバルブシート圧入装置によると、シート保持部120に嵌装されたバルブシート5の内周面にレバー122を押圧してバルブシート5をシート保持部120に保持することから、シート保持部120とこのシート保持部120に保持されたバルブシート5との間に芯ズレが生じる。
【0014】
また、複数のボールプランジャユニット115によってフローティングホルダ113をラジアル方向の中立位置に保持することから、各ケース115cの取付位置の不均衡やスプリング115bの付勢力の不均衡等によってホルダ本体112とフローティングホルダ113の間に芯ズレが発生することがあり、これらの芯ズレに伴ってバルブシート5とバルブシート嵌合穴2との間に芯ズレが誘発されて円滑なバルブシートの圧入作業が妨げられて生産性の低下を招くことが懸念される。
【0015】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、バルブシートとバルブシート嵌合穴との間の芯ズレを抑制して円滑なバルブシートの圧入作業が得られ、生産性の向上が期待できるバルブシート圧入装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項1に記載のバルブシート圧入装置の発明は、バルブシートを圧入ホルダに保持させ、該圧入ホルダをシリンダヘッドに形成されたバルブシート嵌合穴に対して前進させて上記バルブシートをバルブシート嵌合穴に圧入するバルブシート圧入装置において、上記圧入ホルダは、該圧入ホルダの中心軸線に沿って上記シリンダヘッドに形成されたバルブシート嵌合穴に対して前進動作するホルダ本体と、該ホルダ本体の先端に支持される先端ホルダと、該先端ホルダに支持され上記先端ホルダの先端から突出してシート保持部が形成されると共に中心軸部材挿通穴が穿設された略円筒状であって、上記シート保持部を周方向に等間隔で複数に分割する複数のスリットを有するコレットと、上記中心軸部材挿通穴内を貫通して軸方向に移動自在に配置された中心軸部材と、該中心軸部材をホルダ本体側に付勢する付勢手段とを備え、上記付勢手段による中心軸部材のホルダ本体側への付勢によって上記シート保持部を拡径させると共に、該拡径によってシート保持部の外周にバルブシートを嵌合して保持することを特徴とする。
【0017】
請求項1に記載の発明によると、コレットのシート保持部を中心軸部材によって拡径させて、その外周にバルブシートを嵌合して保持することから、シート保持部の外周面とバルブシートの内周面との間にクリアランスがなく密着されてシート保持部に対して芯ズレの発生を回避或いは極めて発生を抑制した状態でバルブシートが保持される。よって、バルブシートとバルブシート嵌合穴との芯ズレを抑制した状態でバルブシートをシリンダヘッドのバルブシート嵌合穴に圧入することができ、円滑なバルブシートの圧入作業が得られて大幅な生産性の向上が期待できる。
【0018】
請求項2に記載の発明は、請求項1のバルブシート圧入装置において、上記中心軸部材のホルダ本体側への付勢に伴って上記シート保持部を中心軸部材の中心軸線上に求心する求心機構を備えたことを特徴とする。
【0019】
請求項2の発明によると、中心軸部材とコレットのシート保持部の芯ズレが抑制されて、バルブシートとバルブシート嵌合穴との芯ズレを抑制した状態でバルブシートをシリンダヘッドのバルブシート嵌合穴に圧入することができる。
【0020】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2のバルブシート圧入装置において、上記コレットは、上記シート保持部に上記中心軸部材挿通穴の先端に連続すると共に先端側に移行するに従って拡径されるコレットの中心軸線を軸心とする略円錐テーパ面状の内周面を備え、上記中心軸部材の先端に先端側に移行するに従って拡径されると共に上記コレットの内周面に当接する中心軸部材の中心軸線を軸心とする略円錐テーパ面状の外周面を有する先端部を備えたことを特徴とする。
【0021】
請求項3の発明によると、バルブシートをシート保持部に押し付けことによってシート保持部がその内周面によって中心軸部材の先端部を付勢手段に抗して押し出して縮径されてバルブシートをシート保持部に嵌合でき、かつ中心軸部材を軸方向に付勢することによって中心軸部材の先端部に形成された外周面がコレットの内周面に押圧付勢されてシート保持部が拡径されてバルブシートの内周面に密着すると共にシート保持部が中心軸部材の中心軸線上に求心されて該部の芯ズレの発生が抑制されてバルブシートを安定的に保持することができる。
【0022】
請求項4に記載の発明は、請求項3のバルブシート圧入装置において、上記先端部の外周面は、上記中心軸部材の中心軸線を軸心とする略球面状であることを特徴とする。
【0023】
請求項4の発明によると、中心軸部材の先端部に形成された外周面がコレットのテーパ状に形成された内周面が全周に亘ってリング状に当接してシート保持部を全周に亘って均等に拡径され、シート保持部の芯ズレの発生をより確実に抑制できてバルブシートの芯ズレが回避できる。
【0024】
請求項5に記載の発明は、請求項3または4のバルブシート圧入装置において、上記コレットの中心軸線と上記内周面との交差角が25°〜45°の範囲であることを特徴とする。
【0025】
請求項5の発明は、請求項3または4の発明をより具体的に限定したものであって、コレットの中心軸線と内周面との交差角を25°〜45°の範囲に設定することによって、シート保持部をシートバルブに圧接することによるシート保持部の縮径に伴い、その内周面の縮径による中心軸部材の先端部の先端側へ押し出されて円滑にシート保持部が縮径されバルブシートの装着が容易になると共に中心軸部材の先端部の外周面の圧接によるシート保持部の芯ズレが抑制されて良好にバルブシートが保持できる。
【0026】
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか1項のバルブシート圧入装置において、上記中心軸部材は、上記圧入ホルダの中心軸線と同軸上で移動可能に上記先端ホルダに保持されたことを特徴とする。
【0027】
請求項6の発明によると、中心軸部材を圧入ホルダの中心軸線と同軸上で移動可能に保持することによって、芯ズレが抑制された状態でバルブシートを中心軸線上に保持することができ、バルブシートとバルブシート嵌合穴との芯ズレを抑制した状態でバルブシートをシリンダヘッドのバルブシート嵌合穴に圧入することができる。
【0028】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項のバルブシート圧入装置において、上記中心軸部材は、上記先端ホルダに穿設された中心軸部材挿通穴にクリアランスをもって挿通すると共に、該中心軸部材挿通孔と中心軸部材との間に介装される環状の弾性部材によってフローティング支持されたことを特徴とする。
【0029】
請求項7の発明によると、中心軸部材が弾性部材によって中心軸線上に求心付勢された状態で先端ホルダにフローティング支持され、シート保持部に保持されたバルブシートとバルブシート嵌合穴との間に若干の芯ズレがあるときでも円滑にバルブシートをバルブシート嵌合穴に圧入することができる。
【0030】
請求項8に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項のバルブシート圧入装置において、上記先端ホルダは、該先端ホルダの基端側に延設された柱状の取付部が上記ホルダ本体に穿設された取付穴にクリアランスをもって挿入されると共に、取付部材と取付穴との間に介装される環状の弾性部材によってフローティング支持されたことを特徴とする。
【0031】
請求項8の発明によると、先端ホルダが弾性部材によって中心軸線上に求心付勢された状態でホルダ本体にフローティング支持され、シート保持部に保持されたバルブシートとバルブシート嵌合穴との間に若干の芯ズレがあるときでも円滑にバルブシートをバルブシート嵌合穴に圧入することができる。
【0032】
請求項9に記載の発明は、請求項7または8のバルブシート圧入装置において、上記中心軸部材の先端に該中心軸部材の中心軸線と同軸上で突出してシリンダヘッドに配設されたバルブガイドに嵌入可能なガイドピンを備えたことを特徴とする。
【0033】
請求項9の発明によると、中心軸部材の先端にバルブガイドに嵌入可能なガイドピンを備えることによって、バルブガイドに誘導案内されてバルブシールが圧入でき、円滑なバルブシートの圧入が可能になる。
【0034】
請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれか1項のバルブシート圧入装置において、上記中心軸部材と先端ホルダとの間に中心軸部材の移動を規制するストッパを配設したことを特徴とする。
【0035】
請求項10の発明によると、中心軸部材と先端ホルダとの間に中心軸部材の移動を規制するストッパを配設することによってバルブシートを保持するコレットのシート保持部の拡径量を設定することができる。
【0036】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるバルブシート圧入装置の各実施の形態について図を参照して説明する。
【0037】
(第1実施の形態)
図1乃至図3は、本発明によるバルブシート圧入装置の第1実施の形態を示すもので、図1はバルブシート圧入装置の概要を示す断面図であり、図2は図1のA部拡大図、図3は図1のI−I線断面図である。
【0038】
本実施の形態のバルブシート圧入装置は、例えば、圧入ホルダ10がバルブシート5を収容するパーツ受け渡し部とエンジンのシリンダヘッド1にバルブシート5を取り付ける作業位置との間を移動して、パーツ受け渡し部で保持されたバルブシート5を作業位置において予め110〜130℃程度に加熱されているシリンダヘッド1側のバルブシート嵌合穴2に対して、常温状態或いは例えば−100℃程度に冷却された状態のリング状のバルブシート5を圧入するものである。
【0039】
圧入ホルダ10は、ホルダ本体11と、ホルダ本体11の先端に取り付けられるバルブシート保持部15によって構成される。
【0040】
ホルダ本体11は、パーツ受け渡し部及び作業位置において圧入ホルダ10の中心軸線aに沿って図示しない油圧シリンダ等によって前進及び後進駆動される。ホルダ本体11の先端11aには中心軸線aを軸心とする円筒状の取付穴12が穿設されている。
【0041】
一方、バルブシート保持部15は、ホルダ本体11の取付穴12に取り付けられる中間ホルダ17及びこの中間ホルダ17に取り付けられる略筒状の先端部材21からなる先端ホルダ16と、先端部材21に支持されてバルブシート5を保持するコレット25と、コレット25を拡径させる中心軸部材36と、中心軸部材36の基端に設けらたスプリング受け42と、先端部材21とスプリング受け42との間に弾装されて中心軸部材36をホルダ本体11側方向に付勢するスプリング48を主要構成部材としている。
【0042】
中間ホルダ17は、先端17a側が開口する内周面19a及び底面19bを有する装着穴19が形成された有底円筒状の基部18と、ホルダ本体11の先端11aに当接する基部18の基端18aから同軸上で突設された円柱状の取付部20とを備え、上記ホルダ本体11の取付穴12に取付部20を挿入すると共に、キー13によってホルダ本体11に係止し、かつホルダ本体11に螺合して頂部が取付部20に形成された面取り部20aに当接するボルト14によってホルダ本体11に固定することによって、中心軸線a上に配置される。
【0043】
先端部材21は、その中心軸線に沿って同軸上に先端21a側から比較的大径の第1内周面22a、この第1内周面22aより小径でコレット保持部となる第2内周面22b、第2内周面22bより小径の第3内周面22c、第3内周面22cより若干小径で中心軸部材36の保持部となる第4内周面22dが順次段差22e、22f、22gを介して連続形成された中心軸部材挿通穴22が穿設されている。一方、先端21a側から中間ホルダ17の外周と略同径の第1外周面23aと、中間ホルダ16の基部18に形成された装着穴19の内周面19aに嵌入する第2外周面23bと、第2外周面23bより小径の第3外周面23cとが、各々中間ホルダ17の先端17aに当接する段部23d及びスプリング受け部となる段部23eを介して連続形成された外周部23を有する略円筒状に形成されている。
【0044】
このように形成された先端部材21は、中間ホルダ17の基部に形成された装着穴19に第2外周面23bが嵌入し、かつ中間ホルダ17の先端17aに段部23dが当接した状態で中間ホルダ17に螺合して頂部が第2外周面23bに凹設された凹部23fに当接するボルト24によって中間ホルダ17に同軸上で固定される。
【0045】
コレット25は、図1乃至図3に示すように、外周26aが先端部材21の第2内周面22bに嵌合する基部26と、基部26から同心上に延設された比較的薄肉の円筒部27と、円筒部27の先端に形成されたシート保持部28とが一体形成され、このコレット25の中心軸線に沿って中心軸部材挿通穴29が貫通して穿設された略円筒状であって、中心軸部材挿通穴29の基部26と対応する部分に若干小径で中心軸部材36を摺動自在に保持する中心軸部材保持部となる小径部29aが形成されている。
【0046】
コレット25の先端に形成されるシート保持部28は、図2に示すように円筒部27の先端に外周が拡径された略円筒状であって、外周面30が先端側に移行するに従って緩やかに縮径される円錐テーパ面状に形成されて略バルブシート5の内周面6に嵌合する外径を有し、中心軸部材槽通穴29に連続する内周面31が先端側に移行するに従って拡径される円錐テーパ面状に形成されている。シート保持部28の先端面32は平坦であって、その周縁に沿って面取り32aが施されている。更にコレット25は、シート保持部28の先端面32から円筒部27の基部26近傍の範囲に亘って周方向に等間隔で複数、本実施の形態では6個のスリット33が形成されてシート保持部28は周方向に等間隔で6片に分割されている。
【0047】
このように形成されたコレット25は、シート保持部28が先端部材21の先端21aから突出した状態で基部26の外周面26aが第2内周面22bに嵌合すると共に、先端部材21に螺合して頂部が基部26の外周面26aに凹設された凹部26fに当接するボルト35によって先端部材21に同軸上で固定される。
【0048】
中心軸部材36は、先端部材21及びコレット25の中心軸部材挿通穴22、29を貫通して先端部材21の第4内周面22d及びコレット25の小径部29aに摺動自在に嵌合支持される円柱状の軸部37と、軸部37の先端に一体形成された先端部38を有している。先端部38は先端側に移行するに従って拡径された外周面39及び平坦な頂端面40を有する略傘状であって、先端部38の外周面39は中心軸部材36の中心軸線を軸心とする球面状に形成されている。一方、軸部37の基端にはネジ部41が形成され、ネジ部41にスプリング受け42が螺着されている。
【0049】
スプリング受け42は、ネジ部41に螺合して取り付けられる円筒状の取付部43と、取付部43の基端からリング状に拡径されたスプリング支持部44及びスプリング支持部44に形成されて円筒状のストッパ46を支持するストッパ取付部45とを有している。
【0050】
更に、中間ホルダ17の装着穴19内で先端部材21の段部23eとスプリング受け42のスプリング支持部44の間に付勢手段であるスプリング48が弾装され、このスプリング48の付勢力によって中心軸部材36は、ストッパ46が装着穴19の底面19bに当接するホルダ本体11側方向に付勢されている。
【0051】
このスプリング48による付勢によって中心軸部材36はホルダ本体11側に引き込まれ、その先端部38の球面状に形成された外周面39は、コレット25のシート保持部28のテーパ面状に形成された内周面31に全周に亘ってリング状に圧接及び摺接してスリット33により分割された円筒部27を弾性変形させつつシート保持部28を均等に押し広げ、外周面30を拡径させる(図2の点Bは外周面39と内周面31の当接部を示している)。このコレット25のシート保持部28のテーパ面状に形成された内周面31に全周に亘ってリング状に圧接及び摺接してスリット33により分割された円筒部27を弾性変形させつつシート保持部28を均等に押し広げることによって、シート保持部28の中心軸線上に求心する。即ち先端部38の外周面39とシート保持部28の内周面31によって求心機構が形成される。
【0052】
この外周面30の拡径はストッパ46が装着穴19の底面19bに当接することによって中心軸部材36のホルダ本体11側方向の移動が阻止されて規制される。従って、ストッパ46の長さを予め設定することによって外周面30の拡径量を設定することができて、シート保持部28の外周面30の外径を種々のバルブシート5の内周面6の内径に応じて調整することができる。
【0053】
一方、コレット25のシート保持部28を外力によって縮径すると、テーパ面状に形成された内周面31の縮径によって、内周面31が中心軸部材36に形成された先端部38の外周面39に圧接して先端部38がスプリング48の付勢力に抗して矢印Fで示す先端側に押し出し、外力に応じてシート保持部28の外周面30が縮径される。
【0054】
ここで、コレット25及び中心軸部材36の中心軸線とコレット25の内周面31との交差角度αが過小であると、内周面31による先端部38の外周面39への圧接によって先端方向に移動する中心軸部材36の円滑な摺動移動が得られず、コレット25のシート保持部28の縮径に影響を及ぼす一方、交差角度αが過大であると、中心軸部材36の先端部38の外周面39によりコレット25のシート保持部28の拡径の際にコレット25が中心軸部材36の中心軸線に対する芯ズレが発生することが懸念される。これに着目し、種々実験の結果、コレット25の内周面31の縮径による中心軸部材36の先端部38の先端側への円滑な押し出し、及び求心機能を確保して十分に芯ズレを抑制して中心軸部材36の先端部38の外周面39の圧接によるシート保持部28の拡径を確保するための交差角度αは、例えば25°≦α≦45°に設定すると良好であることが確認された。
【0055】
このように構成されたバルブシート圧入装置の圧入ホルダ10は、その中心軸線aに沿って、ホルダ本体11、中間ホルダ17及び先端部材21が同軸上で一体的に結合されて配置され、この先端部材21の中心軸線に沿って穿設された中心軸部材挿通穴22の第4内周面22dに筒状の基部26が嵌合してコレット25が配設され、このコレット25の軸線に沿って形成された中心軸部材挿通穴29の基部26に対応する部位に形成された小径部29a及び先端部材21の中心軸部材挿通穴22の第2内周面22bによって中心軸部材36の軸部37が各々中心軸線に沿って往復動自在に支持され、かつスプリング48による付勢によって中心軸部材36の先端部38に球面状に形成された外周面39をコレット25のテーパ面状に形成された内周面31の全周に亘ってリング状に当接することによってコレット25のシート保持部28が求心されて中心軸部材36の中心軸線a上に保持される。
【0056】
次に、このように構成されたバルブシート圧入装置によるバルブシートの圧入動作について説明する。
【0057】
バルブ圧入装置の圧入ホルダ10を、バルブシート5が収容されているパーツ受け渡し部に移動させ、パーツ受け渡し部に配置されたバルブシート5に向けて油圧シリンダによってホルダ本体11を中心軸線aに沿って前進させる。ホルダ本体11の前進に伴って先端部材21の先端21aから突出するコレット25のシート保持部28の先端面32がバルブシート5に当接し、更に圧入ホルダ10を前進させることによって、バルブシート5の内周面6に形成された面取り6a及びコレット25の先端面32の面取り32aに案内誘導されてシート保持部28がバルブシート5内に挿入し、その内周面6に嵌合してバルブシート5を保持する。このシート保持部28によるバルブシート5の保持は、シート保持部28のバルブシート5の内への挿入に伴って内周面6によって縮径付与され、このシート保持部28の縮径によってテーパ状に形成された内周面31が中心軸部材36の先端部38の外周面39を押圧して先端部38がスプリング48の付勢力に抗して先端側に押し出す。これによりシート保持部28の外周面30の縮径が許容されて容易にシート保持部28をバルブシート5内に挿入することができる。バルブシート5が先端部材21の先端21aに当接するまでシート保持部28を挿入した後、油圧シリンダによってホルダ10を後退させてパーツ受け渡し部からバルブシート5を取り出す。
【0058】
このホルダ10をパーツ受け渡し部から取り出した状態では、スプリング48の付勢力によって中心軸部材36がホルダ本体11側方向に引き込まれ、その先端部38の球面状に形成された外周面39がコレット25のシート保持部28のテーパ面状に形成された内周面31の全周に亘ってリング状に当接してシート保持部28を均等に押し広げて外周面30がバルブシート5の内周面6に密着してバルブシート5は芯ズレが回避された状態でシート保持部28によって保持される。
【0059】
続いて、シート保持部28によってバルブシート5を保持した圧入ホルダ10を作業位置に移動し、圧入ホルダ10の中心軸線a上にシリンダヘッド1のバルブシート嵌合穴2の中心軸線を一致させた状態で油圧シリンダにより圧入ホルダ10を前進させる。
【0060】
この圧入ホルダ10の前進に伴って先端部材21の先端21aに当接した状態でコレット25のシート保持部28によって保持されたバルブシート5がバルブシート嵌合穴2に圧入される。バルブシート5がバルブシート嵌合穴2の底部2aまで圧入されたならば、圧入ホルダ10を後退復帰させる。その際、バルブシート嵌合穴2とバルブシート5との間の圧入保持力よりもスプリング48の付勢力による先端部38に形成された外周面39がコレット25のシート保持部28を拡径させてバルブシート5を保持する保持力が著しく小さいためバルブシート5をバルブシート嵌合穴2側に残したまま後退復帰する。
【0061】
このように本実施の形態によれば、圧入ホルダ10は、その中心軸線aに沿ってホルダ本体11、中間ホルダ17及び先端部材21が同軸上で一体的に結合されて配置され、この先端部材21の中心軸線に沿って穿設された中心軸部材挿通穴22に嵌合してコレット25が配設され、このコレット25の中心軸線に沿って形成された中心軸部材挿通穴29の基部26に対応する部位に形成された小径部29a及び先端部材21の中心軸部材挿通穴22の第4内周面22dによって中心軸部材36の軸部37を往復動自在に支持し、かつスプリング48による付勢によって中心軸部材36の先端部38に球面状に形成された外周面39をコレット25のテーパ面状に形成された内周面31の全周に亘ってリング状に当接することによって、コレット25のシート保持部28は芯ズレが抑制されると共にシート保持部28の外周面30にバルブシート5が密着して保持され、バルブシート5が中心軸線a上に保持され、シリンダヘッド1に形成されたバルブシート嵌合穴2に対しての芯ズレの発生が極めて抑制された状態でバルブシート5をバルブシート嵌合穴2に圧入することができ、円滑なバルブシート5の圧入作業が得られ、生産性の向上がもたらされる。
【0062】
(第2実施の形態)
次に、本発明のバルブシート圧入装置の第2実施の形態を図4を参照して説明する。
【0063】
図4は、バルブシート圧入装置の概要を示す断面図であり、上記図1乃至図3と対応する部分には同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【0064】
本実施の形態における先端部材21には、その中心軸線に沿って同軸上で先端21a側から比較的大径の第1内周面22a、第1内周面22aより小径でコレット保持部となる第2内周面22b、第2内周面22bより小径でかつ中心軸部材36の軸部37より若干大径の第3内周面22cが順次段差を介して連続形成された中心軸部材挿通穴22が穿設され、第3内周面22cには弾性部材装着溝22hがリング状に形成されている。
【0065】
一方、コレット25は、先端部材21の第2内周面22bに嵌合する基部26と、基部26に延設された円筒部27、円筒部27の先端に形成されたシート保持部28が一体形成され、その中心軸線に沿って中心軸部材36の軸部37より若干大径の中心軸部材挿通穴29が貫通して穿設され、中心軸部材挿通穴22の基部26と対応する部分に弾性部材装着溝29hがリング状に形成されている。
【0066】
更に、中心軸部材36の先端部38の先端に、中心軸部材36の中心軸線と同軸上で突出するガイドピン51が設けられている。このガイドピン51は、バルブガイド3のガイド穴4に嵌合可能な径を有する円柱状であって、先端外周にガイド穴4に挿入する際誘導するための面取り51aが施されている。
【0067】
このように形成された中心軸部材36は、軸部37が先端部材21の中心軸部材挿通穴22及びコレット25の中心軸部材挿通穴29内をクリアランスC1をもって貫通すると共に、先端部材21及びコレット25の各中心軸部材挿通孔22、29に形成された各弾性部材装着溝22h、29hに装着された環状の弾性部材であるOリング52、53によって中心軸線aと同軸上となるように付勢された状態でフローティング支持され、更に基端に設けられたスプリング受け42と中間ホルダ17との間に弾装されたスプリング48によってホルダ本体11側方向に付勢されている。
【0068】
このスプリング48による付勢によって中心軸部材36の先端部38に球面状に形成された外周面39をコレット25のテーパ面状に形成された内周面31の全周に亘ってリング状に当接することによって求心されて、コレット25のシート保持部28は芯ズレが抑制されて中心軸線a上に付勢されて保持される。
【0069】
このバルブシート圧入装置によるバルブシートの圧入動作は、先ず上記第1実施の形態と同様に、バルブ圧入装置の圧入ホルダ10を、バルブシート5が収容されているパーツ受け渡し部に移動させ、パーツ受け渡し部に配置されたバルブシート5に向けてホルダ本体11を中心軸線aに沿って前進させることによってシート保持部28がバルブシート5の内周面6に嵌合してバルブシート5を保持し、かつホルダ10を後退されてパーツ受け渡し部からバルブシート5を取り出す。
【0070】
続いて、シート保持部28によってバルブシート5を保持した圧入ホルダ10を作業位置に移動し、シリンダヘッド1のバルブシート嵌合穴2の中心軸線を圧入ホルダ10の中心軸線上に一致させた状態で油圧シリンダにより圧入ホルダ10を前進させる。
【0071】
このホルダ本体11の前進に伴って中心軸部材36の先端部38から突出するガイドピン51の先端がシリンダヘッド1側のバルブガイド3のガイド穴4に挿入され、これ以降は、このガイドピン51とバルブガイド3とに案内誘導れつつ中心軸部材36の先端部38によって中心軸部材36と同軸上に維持されたコレット25のシート保持部28に保持されたバルブシート5がバルブシート嵌合穴2に圧入される。
【0072】
このバルブシート5の圧入に際し、先端部材21及びコレット25の中心軸部材挿通穴22、29に形成された弾性部材装着溝22h、29hに装着されたOリング52と53によって中心軸部材36がフローティング支持されることによってコレット25のシート保持部28が中心軸部材36と同軸上に保持されることから、ホルダ本体11の中心軸線aとバルブシート嵌合穴2の中心軸との間に多少の芯ズレがある場合には、Oリング52、53の弾性変形によってバルブシート嵌合穴2に対するコレット25のシート保持部28に保持されたバルブシート5との芯ズレが調整されて、バルブシート嵌合穴2に対する芯ズレの発生が極めて抑制された状態でバルブシート5をバルブシート嵌合穴2に円滑に圧入することができ、上記第1実施の形態に加え、更に良好なバルブシート5の圧入作業が得られ生産性の向上がもたらされ、かつバルブシート圧入にあたり圧入ホルダ10の中心軸線aとバルブシート嵌合穴2の中心軸線の芯ズレの許容範囲が増大されてバルブしーと圧入装置の要求精度が緩和される。
【0073】
(第3実施の形態)
次に、本発明のバルブシート圧入装置の第3実施の形態を図5を参照して説明する。
【0074】
図5は、バルブシート圧入装置の概要を示す断面図であり、上記図1乃至図3と対応する部分には同一符号を付することで該部の詳細な説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【0075】
本実施の形態における中間ホルダ17は、その円筒状に形成された取付部20がホルダ本体11の取付穴12の内周面12aとの間にクリアランスC2をもって挿入可能であって、その取付部20の先端近傍に外周面20cに沿うリング状の弾性部材装着溝20dが形成され、基部18の近傍位置に弾性部材装着溝20eと20fが形成されている。また、取付部20の先端よりに取付穴20gが貫通して穿設され、クリアランスC3をもって取付穴20gを貫通して両端がホルダ本体11に固定された支軸55によって揺動可能に支持されている。
【0076】
各弾性部材装着溝20d、20e、20fに装着されて取付穴12の内周面12aに圧接する環状の弾性部材であるOリング56、57、58によって取付部20の中心軸線が中心軸線aと同軸上となるように付勢された状態で中間ホルダ17がフローティング支持されている。特に基部18側には2個のOリング57、58を配置することによって剛性を確保し圧入ホルダ10の重量等によって中間ホルダ17が一方に偏るのを防止している。
【0077】
一方、中心軸部材36の先端部38の先端に、第2実施の形態と同様に中心軸部材36の軸心と同軸上で突出するガイドピン51が設けられている。このガイドピン51は、バルブガイド3のガイド穴4に嵌合可能な径を有する円柱状であって、先端外周にガイド穴4に挿入する際誘導するための面取り51aが施されている。
【0078】
このように構成されたバルブシート圧入装置の圧入ホルダ10は、中間ホルダ17が、その基部18とホルダ本体11の取付穴12の内周面12aとの間に弾装されたOリング56、57、58によって中心軸線aと同軸上となるように付勢された状態でフローティング支持され、この中間ホルダ17に第1実施の形態と同様に先端部材21、コレット25、中心軸部材36、スプリング受け42、スプリング48等を備えたバルブシート保持部15が設けられ、コレット25のシート保持部28は芯ズレが抑制されて中心軸線a上に保持される。
【0079】
このバルブシート圧入装置によるバルブシートの圧入動作は、先ず上記第1実施の形態と同様に、バルブ圧入装置の圧入ホルダ10を、バルブシート5が収容されているパーツ受け渡し部に移動させ、パーツ受け渡し部に配置されたバルブシート5に向けてホルダ本体11を中心軸線aに沿って前進させることによってシート保持部28がバルブシート5に挿入し、その内周面6に嵌合してバルブシート5を保持し、かつ圧入ホルダ10を後退されてパーツ受け渡し部からバルブシート5を取り出す。
【0080】
続いて、シート保持部28によってバルブシート5を保持した圧入ホルダ10を作業位置に移動し、シリンダヘッド1のバルブシート嵌合穴2の中心軸線上に圧入ホルダ10の中心軸線aを一致させた状態で油圧シリンダにより圧入ホルダ10を前進させる。
【0081】
このホルダ本体11の前進に伴って中心軸部材36の先端部38から突出するガイドピン51の先端がシリンダヘッド1側のバルブガイド3のガイド穴4に挿入され、これ以降は、このガイドピン51とバルブガイド3とに案内誘導れつつ中心軸部材36の先端部38によって中心軸部材36と同軸上に維持されたコレット25のシート保持部28に保持されたバルブシート5がバルブシート嵌合穴2に圧入される。
【0082】
このバルブシート5の圧入に際し、各弾性部材装着溝20d、20e、20fに装着されて取付穴12の内周面12aに圧接する環状の弾性部材であるOリング56、57、58によって中間ホルダ17がフローティング支持されることから、ホルダ本体11の中心軸線aとバルブシート嵌合穴2の中心軸との間に多少の芯ズレがある場合には、Oリング56、57、58の弾性変形によってバルブシート嵌合穴2に対するコレット25のシート保持部28に保持されたバルブシート5との芯ズレが調整されて、バルブシート嵌合穴2に対する芯ズレの発生が極めて抑制された状態でバルブシート5をバルブシート嵌合穴2に円滑に圧入することができ、上記第1実施の形態に加え、更に良好なバルブシート5の圧入作業が得られ生産性の向上がもたらされ、かつバルブシート圧入にあたり圧入ホルダ10の中心軸線aとバルブシート嵌合穴2の中心軸線の芯ズレの許容範囲が増大されてバルブシート圧入装置の要求精度が緩和される。
【0083】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記各実施の形態ではストッパ46を中心軸部材36に取り付けたが、中間ホルダ17に形成された装着穴19の底面19bに配設することもできる。
【0084】
【発明の効果】
本発明のバルブシート圧入装置によると、バルブシートを圧入ホルダに保持させ、圧入ホルダをシリンダヘッドに形成されたバルブシート嵌合穴に対して前進させてバルブシートをバルブシート嵌合穴に圧入するバルブシート圧入装置において、コレットのシート保持部を中心軸部材によって拡径させて、その外周にバルブシートを嵌合して保持することによってシート保持部に対して芯ズレの発生を回避或いは極めて発生を抑制した状態でバルブシートが保持されることができ、バルブシートとバルブシート嵌合穴との芯ズレを抑制した状態でバルブシートをシリンダヘッドのバルブシート嵌合穴に圧入することが可能になり円滑なバルブシートの圧入作業が得られて大幅な生産性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるバルブシート圧入装置の第1実施の形態の概要を示す断面図である。
【図2】図1のA部拡大図である。
【図3】図1のI−I線断面図である。
【図4】本発明によるバルブシート圧入装置の第2実施の形態の概要を示す断面図である。
【図5】本発明によるバルブシート圧入装置の第3実施の形態の概要を示す断面図である。
【図6】従来のバルブシート圧入装置の概要を示す断面図である。
【図7】従来のバルブシート圧入装置の概要を示す断面図である。
【図8】図7のII−II線断面図である。
【符号の説明】
1    シリンダヘッド
2    バルブシート嵌合穴
3    バルブガイド
5    バルブシート
10    圧入ホルダ
11    ホルダ本体
11a   先端
12    取付穴
15    バルブシート保持部
16    先端ホルダ
17    中間ホルダ
17a   先端
18    基部
18a   基端
19    装着穴
19a   内周面
19b   底面
20    取付部
21    先端部材
21a   先端
22    中心軸部材挿通穴
25    コレット
26    基部
27    円筒部
28    シート保持部
29    中心軸部材挿通穴
30    外周面
31    内周面
32    先端面
33    スリット
36    中心軸部材
37    軸部
38    先端部
39    外周面
42    スプリング受け
46    ストッパ
48    スプリング(付勢手段)
51    ガイドピン
52、53、56、57、58  Oリング(弾性部材)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve seat press-fitting device for press-fitting a valve seat of an intake and exhaust valve of an engine into a cylinder head.
[0002]
[Prior art]
The valve seat of the intake / exhaust valve of the engine is assembled by being press-fitted into a stepped valve seat fitting hole formed in the cylinder head using a press-fitting device.
[0003]
After the engine is completed, a load acts in the axial direction of the valve seat and a large thermal load is applied to the press-fitting of the valve seat. Therefore, if the valve seat is not in close contact with the bottom of the valve seat fitting hole, it is in use. Of the valve seat, causing various adverse effects such as fluctuation of valve clearance and generation of noise, and it is required to securely press-fit the valve seat into the valve seat fitting hole.
[0004]
As a valve seat press-fitting device, for example, there is one having a structure shown in FIG. In this valve seat press-fitting device, a ring-shaped valve seat 5 at room temperature is press-fitted into a valve seat fitting hole 2 of the cylinder head 1 which has been heated to about 110 to 130 ° C. in advance. A plurality of steel balls 104 urged by a leaf spring 103 are incorporated in a seat holding portion 102 of the valve 101. When the valve seat 5 is inserted into the seat holding portion 102, a plurality of steel balls 104 urged by the leaf spring 103 are applied. The valve seat 5 is held by the steel ball 104 so as not to fall off.
[0005]
When the press-fit holder 101 holding the valve seat 5 in advance in this way is advanced by a hydraulic cylinder or the like (not shown), the guide pins 105 provided on the press-fit holder 101 are inserted into the guide holes 4 of the valve guide 3, and Guided by the guide hole 4, the press-fit holder 101 advances, and the valve seat 5 is pressed into the valve seat fitting hole 2. Here, the manufacturing tolerance of the inner diameter of the valve seat 5 is relatively large (approximately ± 0.2 mm), and the outer diameter of the seat holding portion 102 is set according to the small inner diameter of the valve seat 5.
[0006]
FIG. 7 shows another valve seat press-fitting device. This valve seat press-fitting device pushes the valve seat 5 into a valve seat fitting hole 2 formed in the cylinder head 1 by advancing a press-fit holder 111 on which the valve seat 5 is supported. A floating holder 113 floatingly supported at the tip of the main body 112, an air chamber 114 for urging the floating holder 113 in a direction away from the holder main body 112, and the floating holder 113 in a radial neutral position with respect to the holder main body 112. A plurality of ball plunger units 115 to be held, and a lever 122 rotatably mounted via a hinge pin 122 a in a lever accommodating groove 121 formed at the tip of the floating holder 113. Litter in force Sheet holding portion 120 having a spring 112b is disposed.
[0007]
The ball plunger unit 115 includes a ball 115a and a spring 115b for urging the ball 115a against a support shaft 117 attached to the floating holder 113, as shown in FIG. A plurality of ball plunger units 115 are arranged at equal positions in the circumferential direction on a cap 116 attached to the holder main body 112.
[0008]
When the valve seat 5 is mounted on the seat holding portion 120, the lever 122 comes into close contact with the bottom of the lever accommodating groove 121 against the return spring 122b, and the return spring 122b pushes the lever 122 against the inner peripheral surface of the valve seat 5. The valve seat 5 is held by the seat holding portion 120 by being urged.
[0009]
When the press-fit holder 111 advances while the valve seat 5 is mounted, the guide pin 125 at the tip of the floating holder 113 is inserted into the guide hole 4 of the valve guide 3 of the cylinder head 1, and the guide pin 125 and the valve guide 3 When the floating holder 113 moves forward and the valve seat 5 starts to come into contact with the opening edge of the valve seat fitting hole 2, if the axes of the two are completely coincident with each other, the valve seat 5 is left as it is. 5 is press-fitted into the valve seat fitting hole 2, but if there is a misalignment between the two, the floating holder 113 urged by the ball plunger unit 115 moves in the radial direction to absorb the misalignment. Then, the valve seat 5 is pressed into the valve seat fitting hole 2 (for example, see Patent Document 1).
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-11-10456 (paragraph numbers 0039 to 0005, 0025 to 0032, 0039 to 0040, FIGS. 1, 2, and 6)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
According to the valve seat press-fitting device shown in FIG. 6 described above, the valve seat 5 is held on the seat holding unit 102 by the plurality of steel balls 104 that are spring-biased by the leaf springs 103 provided on the seat holding unit 102.
[0012]
However, the valve seat fitting hole 2 and the valve seat 5 of the cylinder head 1 are chamfered to facilitate the insertion of the valve seat 5, respectively. The allowable amount of misalignment with the valve seat 5 is small, for example, 0.5 mm or less. Here, as described above, since the outer diameter of the seat holding portion 102 is set in accordance with a small inner diameter manufacturing error of the valve seat 5, a valve seat having a large inner diameter has been produced due to manufacturing tolerance. In this case, the clearance (play) between the inner diameter of the valve seat 5 and the outer diameter of the seat holding portion 102 becomes large, and the valve has a misalignment between the seat holding portion 102 and the valve seat 5 due to the clearance. When the seat 5 is held, misalignment between the valve seat 5 and the valve seat fitting hole 2 occurs, and when the valve seat is press-fitted, the valve seat 5 and the valve seat fitting hole 2 are excessively abutted to cause galling or the like. The work of press-fitting the valve seat is hindered, and the work of press-fitting the valve seat and the smooth removal of the seat holding portion 102 from the valve seat 5 after the press-fitting are hindered. It is a concern affect.
[0013]
According to the valve seat press-fitting device shown in FIGS. 7 and 8, the lever 122 is pressed against the inner peripheral surface of the valve seat 5 fitted in the seat holding portion 120 to hold the valve seat 5 in the seat holding portion 120. Therefore, a misalignment occurs between the seat holding unit 120 and the valve seat 5 held by the seat holding unit 120.
[0014]
In addition, since the floating holder 113 is held at the neutral position in the radial direction by the plurality of ball plunger units 115, the holder main body 112 and the floating holder 113 are displaced due to an imbalance in the mounting position of each case 115c or an imbalance in the urging force of the spring 115b. The misalignment may occur between the valve seats 113, and the misalignment may be induced between the valve seat 5 and the valve seat fitting hole 2 due to the misalignment, thereby hindering smooth press-fitting of the valve seat. There is a concern that productivity may be reduced.
[0015]
Accordingly, an object of the present invention, which has been made in view of such a point, is to suppress the misalignment between the valve seat and the valve seat fitting hole, to obtain a smooth press-fitting operation of the valve seat, and to expect an improvement in productivity. It is to provide a valve seat press-fitting device.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The invention of the valve seat press-fitting device according to claim 1 which achieves the above object is characterized in that the valve seat is held by a press-in holder, and the press-in holder is advanced to a valve seat fitting hole formed in a cylinder head. In a valve seat press-fitting device for press-fitting a valve seat into a valve seat fitting hole, the press-fit holder is configured to move forward with respect to a valve seat fitting hole formed in the cylinder head along a central axis of the press-fit holder. A main body, a tip holder supported by the tip of the holder body, and a substantially cylindrical body supported by the tip holder and protruding from the tip of the tip holder to form a sheet holding portion and having a central shaft member insertion hole formed therein. And a collet having a plurality of slits for dividing the sheet holding portion into a plurality at equal intervals in the circumferential direction, and penetrating through the center shaft member insertion hole. And a biasing means for biasing the central shaft member toward the holder body, and biasing the central shaft member toward the holder body by the biasing means. The diameter of the seat holding portion is increased by the above, and the valve seat is fitted and held on the outer periphery of the seat holding portion by the increased diameter.
[0017]
According to the first aspect of the present invention, the diameter of the seat holding portion of the collet is enlarged by the central shaft member, and the valve seat is fitted and held on the outer periphery thereof. The valve seat is held in a state in which there is no clearance between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface, and the occurrence of misalignment with respect to the seat holding portion is avoided or extremely suppressed. Therefore, the valve seat can be press-fitted into the valve seat fitting hole of the cylinder head in a state where the misalignment between the valve seat and the valve seat fitting hole is suppressed. An improvement in productivity can be expected.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, in the valve seat press-fitting device of the first aspect, the centering of the seat holding portion on the center axis of the center shaft member with the biasing of the center shaft member toward the holder body side. It is characterized by having a mechanism.
[0019]
According to the second aspect of the invention, the misalignment between the center shaft member and the seat holding portion of the collet is suppressed, and the misalignment between the valve seat and the valve seat fitting hole is suppressed, and the valve seat is moved to the valve seat of the cylinder head. It can be pressed into the fitting hole.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, in the valve seat press-fitting device according to the first or second aspect, the diameter of the collet is increased as the collet continues to the distal end of the center shaft member insertion hole and moves toward the distal end side in the seat holding portion. An inner peripheral surface having a substantially conical tapered surface centering on the center axis of the collet to be formed is provided. The diameter increases as the distal end of the central shaft member moves toward the distal end, and abuts against the inner peripheral surface of the collet. It is characterized in that it has a tip portion having an outer peripheral surface having a substantially conical tapered surface shape centered on the central axis of the central shaft member.
[0021]
According to the third aspect of the present invention, when the valve seat is pressed against the seat holding portion, the seat holding portion is pushed out by the inner peripheral surface thereof against the urging means so as to extrude the distal end portion of the central shaft member to reduce the diameter of the valve seat. The outer peripheral surface formed at the front end of the central shaft member can be pressed against the inner peripheral surface of the collet by pressing the central shaft member in the axial direction, and the sheet retaining portion can be expanded. The valve seat is diametrically adhered to the inner peripheral surface of the valve seat, and the seat holding portion is centered on the center axis of the center shaft member, thereby suppressing the occurrence of misalignment of the portion and stably holding the valve seat. .
[0022]
According to a fourth aspect of the present invention, in the valve seat press-fitting device according to the third aspect, an outer peripheral surface of the distal end portion has a substantially spherical shape having a center axis of the center shaft member as an axis.
[0023]
According to the fourth aspect of the present invention, the outer peripheral surface formed at the distal end portion of the center shaft member has the tapered inner peripheral surface of the collet abutting in a ring shape over the entire circumference, so that the sheet holding portion is entirely rotated. , The occurrence of misalignment of the seat holding portion can be more reliably suppressed, and the misalignment of the valve seat can be avoided.
[0024]
According to a fifth aspect of the present invention, in the valve seat press-fitting device of the third or fourth aspect, an intersection angle between a center axis of the collet and the inner peripheral surface is in a range of 25 ° to 45 °. .
[0025]
The invention of claim 5 is a more specific limitation of the invention of claim 3 or 4, wherein the intersection angle between the central axis of the collet and the inner peripheral surface is set in a range of 25 ° to 45 °. As a result, the diameter of the seat holding portion is reduced by pressing the seat holding portion against the seat valve. As a result, the valve seat can be easily held, and the displacement of the center of the seat holding portion due to the pressing of the outer peripheral surface of the front end portion of the central shaft member can be suppressed.
[0026]
According to a sixth aspect of the present invention, in the valve seat press-fitting device according to any one of the first to fifth aspects, the center shaft member is held by the tip holder so as to be movable coaxially with the center axis of the press-fit holder. It is characterized by the following.
[0027]
According to the invention of claim 6, by holding the center shaft member movably coaxially with the center axis of the press-fit holder, the valve seat can be held on the center axis in a state where the misalignment is suppressed, The valve seat can be pressed into the valve seat fitting hole of the cylinder head in a state where the misalignment between the valve seat and the valve seat fitting hole is suppressed.
[0028]
According to a seventh aspect of the present invention, in the valve seat press-fitting device according to any one of the first to fifth aspects, the center shaft member is inserted with a clearance into a center shaft member insertion hole formed in the tip end holder. In addition, it is characterized by being floating supported by an annular elastic member interposed between the center shaft member insertion hole and the center shaft member.
[0029]
According to the invention of claim 7, the center shaft member is floatingly supported by the distal end holder in a state where the center shaft member is centripetally biased on the center axis line, and the valve seat and the valve seat fitting hole are held by the seat holding portion. The valve seat can be smoothly pressed into the valve seat fitting hole even when there is a slight misalignment therebetween.
[0030]
According to an eighth aspect of the present invention, in the valve seat press-fitting device according to any one of the first to fifth aspects, the tip holder has a columnar mounting portion extending to a base end side of the tip holder. The device is characterized in that it is inserted with a clearance into a mounting hole formed in the main body, and is floating supported by an annular elastic member interposed between the mounting member and the mounting hole.
[0031]
According to the eighth aspect of the present invention, the distal end holder is floatingly supported by the holder body in a state where the distal end holder is eccentrically biased on the central axis line by the elastic member, and is between the valve seat held by the seat holding portion and the valve seat fitting hole. Even when there is a slight misalignment, the valve seat can be smoothly pressed into the valve seat fitting hole.
[0032]
According to a ninth aspect of the present invention, in the valve seat press-fitting device according to the seventh or eighth aspect, the valve guide is provided on the cylinder head so as to protrude coaxially with the center axis of the center shaft member at an end of the center shaft member. A guide pin that can be fitted into the device.
[0033]
According to the ninth aspect of the present invention, the guide pin is provided at the tip of the central shaft member so as to be fitted into the valve guide, so that the valve seal is guided and guided by the valve guide so that the valve seal can be press-fitted. .
[0034]
According to a tenth aspect of the present invention, in the valve seat press-fitting device according to any one of the first to ninth aspects, a stopper for regulating movement of the center shaft member is provided between the center shaft member and the tip holder. It is characterized by the following.
[0035]
According to the tenth aspect of the present invention, the amount of diameter expansion of the seat holding portion of the collet that holds the valve seat is set by disposing a stopper that restricts the movement of the center shaft member between the center shaft member and the tip holder. be able to.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a valve seat press-fitting device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0037]
(1st Embodiment)
1 to 3 show a first embodiment of a valve seat press-fitting device according to the present invention. FIG. 1 is a sectional view showing an outline of the valve seat press-fitting device, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line II of FIG.
[0038]
The valve seat press-fitting device according to the present embodiment, for example, moves the part between the part delivery unit in which the press-fit holder 10 houses the valve seat 5 and the work position where the valve seat 5 is attached to the cylinder head 1 of the engine, and transfers the parts. The valve seat 5 held by the part is cooled to a normal temperature state or, for example, about -100 ° C. with respect to the valve seat fitting hole 2 on the cylinder head 1 side previously heated to about 110 to 130 ° C. in the working position. The ring-shaped valve seat 5 in the state is press-fitted.
[0039]
The press-fit holder 10 includes a holder main body 11 and a valve seat holding portion 15 attached to a tip of the holder main body 11.
[0040]
The holder main body 11 is driven forward and backward by a hydraulic cylinder or the like (not shown) along the center axis a of the press-fit holder 10 at the parts transfer portion and the working position. A cylindrical mounting hole 12 having a center axis a as an axis is formed in a tip 11 a of the holder body 11.
[0041]
On the other hand, the valve seat holding portion 15 is supported by the tip member 21, which includes an intermediate holder 17 attached to the attachment hole 12 of the holder body 11 and a substantially cylindrical tip member 21 attached to the intermediate holder 17. A collet 25 for holding the valve seat 5, a central shaft member 36 for expanding the diameter of the collet 25, a spring receiver 42 provided at the base end of the central shaft member 36, and a space between the distal member 21 and the spring receiver 42. A spring 48 that is elastically mounted and biases the center shaft member 36 toward the holder body 11 is a main component.
[0042]
The intermediate holder 17 has a bottomed cylindrical base 18 formed with a mounting hole 19 having an inner peripheral surface 19 a and a bottom surface 19 b that is open at the end 17 a side, and a base end 18 a of the base 18 abutting on the end 11 a of the holder body 11. And a cylindrical mounting portion 20 coaxially protruding from the holder main body 11. The mounting portion 20 is inserted into the mounting hole 12 of the holder main body 11, and is locked to the holder main body 11 by a key 13. Are fixed to the holder main body 11 by bolts 14 which are screwed into the top portion and abut against a chamfered portion 20 a formed on the mounting portion 20, thereby being arranged on the central axis line a.
[0043]
The distal end member 21 has a first inner peripheral surface 22a having a relatively large diameter from the distal end 21a side coaxially along the center axis thereof, and a second inner peripheral surface having a diameter smaller than the first inner peripheral surface 22a and serving as a collet holding portion. 22b, a third inner peripheral surface 22c smaller in diameter than the second inner peripheral surface 22b, and a fourth inner peripheral surface 22d slightly smaller in diameter than the third inner peripheral surface 22c and serving as a holding portion of the center shaft member 36 are sequentially stepped 22e, 22f, A central shaft member insertion hole 22 continuously formed through 22g is formed. On the other hand, a first outer peripheral surface 23a having substantially the same diameter as the outer periphery of the intermediate holder 17 from the front end 21a side, and a second outer peripheral surface 23b fitted into the inner peripheral surface 19a of the mounting hole 19 formed in the base 18 of the intermediate holder 16; The third outer peripheral surface 23c having a diameter smaller than that of the second outer peripheral surface 23b is connected to the outer peripheral portion 23 which is continuously formed via a step 23d abutting on the front end 17a of the intermediate holder 17 and a step 23e serving as a spring receiving portion. It has a substantially cylindrical shape.
[0044]
The tip member 21 thus formed is in a state in which the second outer peripheral surface 23b is fitted into the mounting hole 19 formed in the base of the intermediate holder 17, and the step portion 23d is in contact with the tip 17a of the intermediate holder 17. The top is coaxially fixed to the intermediate holder 17 by a bolt 24 screwed into the intermediate holder 17 and having a top portion abutting against a concave portion 23f formed in the second outer peripheral surface 23b.
[0045]
As shown in FIGS. 1 to 3, the collet 25 includes a base 26 having an outer periphery 26 a fitted on the second inner peripheral surface 22 b of the tip member 21, and a relatively thin cylinder extending concentrically from the base 26. A portion 27 and a sheet holding portion 28 formed at the tip of the cylindrical portion 27 are integrally formed, and a substantially cylindrical shape in which a center shaft member insertion hole 29 is formed so as to penetrate along the center axis of the collet 25. In addition, a small diameter portion 29a serving as a central shaft member holding portion for slidably holding the central shaft member 36 with a slightly smaller diameter is formed at a portion corresponding to the base 26 of the central shaft member insertion hole 29.
[0046]
The sheet holding portion 28 formed at the front end of the collet 25 has a substantially cylindrical shape whose outer periphery is enlarged at the front end of the cylindrical portion 27 as shown in FIG. The outer peripheral surface 31 is formed in a conical tapered surface shape which is reduced in diameter, and has an outer diameter that fits substantially into the inner peripheral surface 6 of the valve seat 5, and the inner peripheral surface 31 that is continuous with the central shaft member tank through hole 29 is on the distal end side. It is formed in the shape of a conical taper whose diameter increases as it moves. The front end surface 32 of the sheet holding portion 28 is flat and has a chamfer 32a along its periphery. Further, the collet 25 is formed with a plurality of slits 33 at equal intervals in the circumferential direction from the distal end surface 32 of the sheet holding portion 28 to a region near the base 26 of the cylindrical portion 27, and in this embodiment, six slits 33 are formed to hold the sheet. The part 28 is divided into six pieces at equal intervals in the circumferential direction.
[0047]
The collet 25 formed in this manner fits the outer peripheral surface 26a of the base 26 into the second inner peripheral surface 22b in a state where the sheet holding portion 28 protrudes from the distal end 21a of the distal end member 21, and screw the distal end member 21. In combination, the top portion is coaxially fixed to the distal end member 21 by a bolt 35 abutting on a concave portion 26f formed in the outer peripheral surface 26a of the base portion 26.
[0048]
The central shaft member 36 penetrates through the central shaft member insertion holes 22 and 29 of the tip member 21 and the collet 25, and is slidably fitted and supported on the fourth inner peripheral surface 22d of the tip member 21 and the small diameter portion 29a of the collet 25. And a tip portion 38 formed integrally with the tip of the shaft portion 37. The distal end portion 38 has a substantially umbrella shape having an outer peripheral surface 39 and a flat top end surface 40 which are enlarged in diameter toward the distal end side, and the outer peripheral surface 39 of the distal end portion 38 has an axis centered on the central axis of the central shaft member 36. It is formed in a spherical shape. On the other hand, a screw portion 41 is formed at the base end of the shaft portion 37, and a spring receiver 42 is screwed to the screw portion 41.
[0049]
The spring receiver 42 is formed on a cylindrical mounting portion 43 that is screwed and mounted on the screw portion 41, a spring support portion 44, and a spring support portion 44 whose diameter is increased in a ring shape from the base end of the mounting portion 43. And a stopper mounting portion 45 for supporting a cylindrical stopper 46.
[0050]
Further, a spring 48 as an urging means is elastically mounted in the mounting hole 19 of the intermediate holder 17 between the step 23 e of the tip member 21 and the spring support 44 of the spring receiver 42. The shaft member 36 is urged toward the holder main body 11 where the stopper 46 contacts the bottom surface 19 b of the mounting hole 19.
[0051]
The center shaft member 36 is pulled toward the holder main body 11 by the bias of the spring 48, and the spherical outer peripheral surface 39 of the distal end portion 38 is formed into a tapered surface of the sheet holding portion 28 of the collet 25. The cylindrical portion 27 divided by the slit 33 is elastically deformed by pressing and sliding in a ring shape over the entire circumference of the inner peripheral surface 31 so that the sheet holding portion 28 is evenly spread and the outer peripheral surface 30 is expanded. (Point B in FIG. 2 indicates a contact portion between the outer peripheral surface 39 and the inner peripheral surface 31). The cylindrical portion 27 divided by the slit 33 is elastically deformed by pressing and sliding in a ring shape over the entire periphery of the inner peripheral surface 31 formed in the tapered surface shape of the sheet holding portion 28 of the collet 25, thereby holding the sheet. By evenly expanding the portion 28, the center is centered on the central axis of the sheet holding portion 28. That is, the outer peripheral surface 39 of the leading end portion 38 and the inner peripheral surface 31 of the sheet holding portion 28 form a centripetal mechanism.
[0052]
When the stopper 46 contacts the bottom surface 19b of the mounting hole 19, the movement of the central shaft member 36 in the direction toward the holder body 11 is restricted and the expansion of the outer peripheral surface 30 is restricted. Therefore, the amount of diameter expansion of the outer peripheral surface 30 can be set by setting the length of the stopper 46 in advance, and the outer diameter of the outer peripheral surface 30 of the seat holding portion 28 can be set to the inner peripheral surface 6 of various valve seats 5. It can be adjusted according to the inner diameter of.
[0053]
On the other hand, when the diameter of the sheet holding portion 28 of the collet 25 is reduced by an external force, the diameter of the inner peripheral surface 31 formed in a tapered surface is reduced, so that the inner peripheral surface 31 becomes the outer periphery of the distal end portion 38 formed on the central shaft member 36. The distal end portion 38 is pressed against the surface 39 and is pushed toward the distal end side indicated by the arrow F against the urging force of the spring 48, and the outer peripheral surface 30 of the sheet holding portion 28 is reduced in diameter according to the external force.
[0054]
Here, if the intersection angle α between the central axis of the collet 25 and the central shaft member 36 and the inner peripheral surface 31 of the collet 25 is too small, the distal end is pressed by the inner peripheral surface 31 against the outer peripheral surface 39 of the distal end portion 38. The central shaft member 36 that moves to the right cannot obtain a smooth sliding movement, which affects the diameter reduction of the sheet holding portion 28 of the collet 25. On the other hand, if the intersection angle α is too large, When the diameter of the sheet holding portion 28 of the collet 25 is expanded by the outer peripheral surface 39 of the collet 25, there is a concern that the collet 25 may be misaligned with respect to the central axis of the central shaft member 36. Focusing on this, as a result of various experiments, as a result of reducing the diameter of the inner peripheral surface 31 of the collet 25, the distal end portion 38 of the central shaft member 36 is smoothly pushed out toward the distal end side, and the centering function is sufficiently ensured and the center misalignment is sufficiently reduced. It is preferable that the intersection angle α for suppressing and ensuring the diameter expansion of the sheet holding portion 28 by pressing the outer peripheral surface 39 of the distal end portion 38 of the center shaft member 36 be set to, for example, 25 ° ≦ α ≦ 45 °. Was confirmed.
[0055]
The press-fit holder 10 of the valve seat press-fitting device configured as described above has a holder main body 11, an intermediate holder 17 and a tip member 21 which are coaxially united and arranged along a central axis a thereof. A cylindrical base 26 is fitted to the fourth inner peripheral surface 22d of the center shaft member insertion hole 22 formed along the center axis of the member 21, and a collet 25 is provided. The shaft portion of the central shaft member 36 is formed by the small-diameter portion 29a formed at a portion corresponding to the base portion 26 of the central shaft member insertion hole 29 formed and the second inner peripheral surface 22b of the central shaft member insertion hole 22 of the tip member 21. 37 are supported so as to be able to reciprocate along the central axis, and the outer peripheral surface 39 formed into a spherical shape at the distal end portion 38 of the central shaft member 36 by the bias of a spring 48 is formed into a tapered surface shape of the collet 25. Sheet holding portion 28 of the collet 25 is held on the central axis a of the central axis member 36 is centripetal by abutting the ring among the entire circumference of the peripheral surface 31.
[0056]
Next, the operation of press-fitting the valve seat by the valve seat press-fitting device thus configured will be described.
[0057]
The press-fit holder 10 of the valve press-fitting device is moved to the parts transfer section in which the valve seat 5 is accommodated, and the holder main body 11 is moved along the central axis a by the hydraulic cylinder toward the valve seat 5 arranged in the parts transfer section. Let go forward. The distal end surface 32 of the sheet holding portion 28 of the collet 25 projecting from the distal end 21a of the distal end member 21 with the advancement of the holder main body 11 abuts on the valve seat 5, and the press-fit holder 10 is further advanced, so that the valve seat 5 The seat holding portion 28 is inserted into the valve seat 5 by being guided and guided by the chamfer 6a formed on the inner peripheral surface 6 and the chamfer 32a of the distal end surface 32 of the collet 25, and fitted into the inner peripheral surface 6 to fit the valve seat. Hold 5. The diameter of the valve seat 5 held by the seat holding portion 28 is reduced by the inner peripheral surface 6 in accordance with the insertion of the seat holding portion 28 into the valve seat 5. Is pressed against the outer peripheral surface 39 of the distal end portion 38 of the central shaft member 36, and the distal end portion 38 is pushed to the distal end side against the urging force of the spring 48. As a result, the diameter of the outer peripheral surface 30 of the seat holding portion 28 is reduced, and the seat holding portion 28 can be easily inserted into the valve seat 5. After the seat holding portion 28 is inserted until the valve seat 5 contacts the front end 21a of the front end member 21, the holder 10 is retracted by the hydraulic cylinder, and the valve seat 5 is taken out from the parts transfer portion.
[0058]
When the holder 10 is taken out of the part transfer portion, the center shaft member 36 is pulled in the holder body 11 side by the urging force of the spring 48, and the spherical outer peripheral surface 39 of the distal end portion 38 is moved to the collet 25. The outer peripheral surface 30 of the inner peripheral surface of the valve seat 5 is uniformly expanded by pressing the seat retaining portion 28 in a ring shape over the entire circumference of the inner peripheral surface 31 formed in the tapered surface shape of the seat retaining portion 28. The valve seat 5 is held by the seat holding portion 28 in a state in which the valve seat 5 is in close contact with the tube 6 and the misalignment is avoided.
[0059]
Subsequently, the press-fit holder 10 holding the valve seat 5 by the seat holding unit 28 was moved to the working position, and the center axis of the valve seat fitting hole 2 of the cylinder head 1 was aligned with the center axis a of the press-fit holder 10. In this state, the press-fit holder 10 is advanced by the hydraulic cylinder.
[0060]
As the press-fit holder 10 advances, the valve seat 5 held by the seat holding portion 28 of the collet 25 is pressed into the valve seat fitting hole 2 in a state where the valve seat 5 is in contact with the tip 21a of the tip member 21. When the valve seat 5 is press-fitted to the bottom 2a of the valve seat fitting hole 2, the press-fit holder 10 is retracted and returned. At this time, the outer peripheral surface 39 formed on the distal end portion 38 by the urging force of the spring 48 rather than the press-fit holding force between the valve seat fitting hole 2 and the valve seat 5 causes the seat holding portion 28 of the collet 25 to expand in diameter. Therefore, since the holding force for holding the valve seat 5 is extremely small, the valve seat 5 is retracted and returned while leaving the valve seat 5 on the valve seat fitting hole 2 side.
[0061]
As described above, according to the present embodiment, the press-fit holder 10 is configured such that the holder main body 11, the intermediate holder 17 and the distal end member 21 are coaxially and integrally connected along the central axis a thereof, A collet 25 is provided by fitting into a center shaft member insertion hole 22 formed along the center axis of the base 21, and a base 26 of a center shaft member insertion hole 29 formed along the center axis of the collet 25. The shaft 37 of the central shaft member 36 is reciprocally supported by the small-diameter portion 29a formed at a portion corresponding to the above and the fourth inner peripheral surface 22d of the central shaft member insertion hole 22 of the distal end member 21. The outer peripheral surface 39 formed in a spherical shape on the distal end portion 38 of the center shaft member 36 by the urging is brought into contact with the entire peripheral surface of the inner peripheral surface 31 formed in a tapered surface shape of the collet 25 in a ring shape. this The valve seat 5 is held in close contact with the outer peripheral surface 30 of the seat holding portion 28, the valve seat 5 is held on the center axis a, and the cylinder head 1 The valve seat 5 can be press-fitted into the valve seat fitting hole 2 in a state in which the occurrence of misalignment with respect to the formed valve seat fitting hole 2 is extremely suppressed, and a smooth press-fitting operation of the valve seat 5 can be performed. Resulting in increased productivity.
[0062]
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the valve seat press-fitting device of the present invention will be described with reference to FIG.
[0063]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an outline of the valve seat press-fitting device. The same reference numerals are given to the portions corresponding to FIGS. 1 to 3 and the detailed description of the portions is omitted, and different portions are mainly described. Will be described.
[0064]
The distal end member 21 in the present embodiment is coaxially arranged along the central axis and has a first inner peripheral surface 22a having a relatively large diameter from the distal end 21a side and a collet holding portion having a smaller diameter than the first inner peripheral surface 22a. The second inner peripheral surface 22b, and a central shaft member having a smaller diameter than the second inner peripheral surface 22b and a third inner peripheral surface 22c having a slightly larger diameter than the shaft portion 37 of the central shaft member 36 are sequentially formed through a stepped portion. A hole 22 is formed, and an elastic member mounting groove 22h is formed in a ring shape on the third inner peripheral surface 22c.
[0065]
On the other hand, the collet 25 includes a base 26 fitted to the second inner peripheral surface 22b of the tip member 21, a cylindrical portion 27 extending from the base 26, and a sheet holding portion 28 formed at the distal end of the cylindrical portion 27. A central shaft member insertion hole 29 having a diameter slightly larger than the shaft portion 37 of the central shaft member 36 is formed and formed along the central axis, and is formed in a portion corresponding to the base 26 of the central shaft member insertion hole 22. The elastic member mounting groove 29h is formed in a ring shape.
[0066]
Further, a guide pin 51 that protrudes coaxially with the central axis of the central shaft member 36 is provided at the distal end of the distal end portion 38 of the central shaft member 36. The guide pin 51 has a columnar shape having a diameter that can be fitted into the guide hole 4 of the valve guide 3, and has a chamfer 51 a on the outer periphery of the distal end for guiding when the guide pin is inserted into the guide hole 4.
[0067]
The central shaft member 36 formed in this way has a shaft portion 37 that penetrates through the central shaft member insertion hole 22 of the distal member 21 and the central shaft member insertion hole 29 of the collet 25 with a clearance C1, and the distal member 21 and the collet The O-rings 52, 53, which are annular elastic members mounted in the elastic member mounting grooves 22h, 29h formed in the 25 central shaft member insertion holes 22, 29, are attached so as to be coaxial with the central axis a. It is floatingly supported in a biased state, and is further urged toward the holder main body 11 by a spring 48 elastically mounted between a spring receiver 42 provided at the base end and the intermediate holder 17.
[0068]
The outer peripheral surface 39 formed in a spherical shape on the distal end portion 38 of the central shaft member 36 is biased by the spring 48 so that the outer peripheral surface 39 is formed into a ring shape over the entire circumference of the tapered inner peripheral surface 31 of the collet 25. The contact is centered by the contact, and the sheet holding portion 28 of the collet 25 is held by being biased on the central axis a with the misalignment suppressed.
[0069]
The press-fitting operation of the valve seat by the valve seat press-fitting device is performed by first moving the press-fit holder 10 of the valve press-fitting device to the part transfer section in which the valve seat 5 is accommodated, as in the first embodiment. When the holder main body 11 is advanced along the central axis a toward the valve seat 5 disposed in the portion, the seat holding portion 28 is fitted to the inner peripheral surface 6 of the valve seat 5 to hold the valve seat 5, In addition, the holder 10 is retracted, and the valve seat 5 is taken out from the parts transfer section.
[0070]
Subsequently, the press-fit holder 10 holding the valve seat 5 by the seat holding unit 28 is moved to the working position, and the center axis of the valve seat fitting hole 2 of the cylinder head 1 is aligned with the center axis of the press-fit holder 10. Then, the press-fit holder 10 is advanced by the hydraulic cylinder.
[0071]
As the holder body 11 advances, the tip of a guide pin 51 protruding from the tip 38 of the central shaft member 36 is inserted into the guide hole 4 of the valve guide 3 on the cylinder head 1 side. The valve seat 5 held by the seat holding portion 28 of the collet 25 maintained coaxially with the central shaft member 36 by the distal end portion 38 of the central shaft member 36 while being guided and guided by the valve guide 3 and the valve seat 3. Press-fit into 2.
[0072]
When the valve seat 5 is press-fitted, the center shaft member 36 is floated by O-rings 52 and 53 mounted in the elastic member mounting grooves 22h and 29h formed in the center member insertion holes 22 and 29 of the tip member 21 and the collet 25. Since the seat holding portion 28 of the collet 25 is held coaxially with the center shaft member 36 by being supported, there is a slight difference between the center axis a of the holder body 11 and the center axis of the valve seat fitting hole 2. When there is a misalignment, the misalignment between the valve seat 5 and the valve seat 5 held by the seat holding portion 28 of the collet 25 with respect to the valve seat fitting hole 2 is adjusted by the elastic deformation of the O-rings 52 and 53, and the valve seat is fitted. The valve seat 5 can be smoothly pressed into the valve seat fitting hole 2 in a state in which the occurrence of misalignment with respect to the mating hole 2 is extremely suppressed. In addition to the embodiment, a more favorable press-fitting operation of the valve seat 5 is obtained, and the productivity is improved, and the center axis a of the press-in holder 10 and the central axis of the valve seat fitting hole 2 are used for the valve seat press-fitting. The tolerance of the misalignment is increased, and the required accuracy of the valve seat and the press-fitting device is relaxed.
[0073]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the valve seat press-fitting device of the present invention will be described with reference to FIG.
[0074]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the outline of the valve seat press-fitting device. The parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the parts is omitted. Will be described.
[0075]
The intermediate holder 17 in the present embodiment can be inserted with a clearance C2 between the cylindrical mounting portion 20 and the inner peripheral surface 12a of the mounting hole 12 of the holder body 11, and the mounting portion 20 A ring-shaped elastic member mounting groove 20d is formed in the vicinity of the distal end along the outer peripheral surface 20c, and elastic member mounting grooves 20e and 20f are formed in the vicinity of the base 18. A mounting hole 20g is penetrated from the tip of the mounting portion 20 and penetrates the mounting hole 20g with a clearance C3, and both ends are swingably supported by a support shaft 55 fixed to the holder body 11. I have.
[0076]
The O-rings 56, 57, and 58, which are annular elastic members that are mounted in the respective elastic member mounting grooves 20d, 20e, and 20f and pressed against the inner peripheral surface 12a of the mounting hole 12, make the center axis of the mounting portion 20 coincide with the center axis a. The intermediate holder 17 is floatingly supported while being urged to be coaxial. In particular, the two O-rings 57 and 58 are arranged on the base portion 18 to secure rigidity and prevent the intermediate holder 17 from being biased to one side due to the weight of the press-fit holder 10 or the like.
[0077]
On the other hand, a guide pin 51 that protrudes coaxially with the axis of the central shaft member 36 is provided at the distal end of the distal end portion 38 of the central shaft member 36 as in the second embodiment. The guide pin 51 has a columnar shape having a diameter that can be fitted into the guide hole 4 of the valve guide 3, and has a chamfer 51 a on the outer periphery of the distal end for guiding when the guide pin is inserted into the guide hole 4.
[0078]
The press-fitting holder 10 of the valve seat press-fitting device configured as described above includes the O-rings 56 and 57 in which the intermediate holder 17 is elastically mounted between the base 18 and the inner peripheral surface 12 a of the mounting hole 12 of the holder main body 11. , 58 in a state of being urged to be coaxial with the center axis a in a floating state, and the intermediate holder 17 is provided with the tip member 21, the collet 25, the center shaft member 36, and the spring receiver as in the first embodiment. The valve seat holding portion 15 provided with a spring 42, a spring 48, and the like is provided, and the seat holding portion 28 of the collet 25 is held on the center axis a with the center deviation suppressed.
[0079]
The press-fitting operation of the valve seat by the valve seat press-fitting device is performed by first moving the press-fit holder 10 of the valve press-fitting device to the parts transfer section in which the valve seat 5 is accommodated, as in the first embodiment. When the holder main body 11 is advanced along the central axis a toward the valve seat 5 disposed in the valve seat 5, the seat holding portion 28 is inserted into the valve seat 5 and fitted to the inner peripheral surface 6 thereof so as to fit into the valve seat 5. , And the valve seat 5 is taken out from the parts transfer part by retreating the press-in holder 10.
[0080]
Subsequently, the press-fit holder 10 holding the valve seat 5 by the seat holding unit 28 was moved to the working position, and the center axis a of the press-fit holder 10 was aligned with the center axis of the valve seat fitting hole 2 of the cylinder head 1. In this state, the press-fit holder 10 is advanced by the hydraulic cylinder.
[0081]
As the holder body 11 advances, the tip of a guide pin 51 protruding from the tip 38 of the central shaft member 36 is inserted into the guide hole 4 of the valve guide 3 on the cylinder head 1 side. The valve seat 5 held by the seat holding portion 28 of the collet 25 maintained coaxially with the central shaft member 36 by the distal end portion 38 of the central shaft member 36 while being guided and guided by the valve guide 3 and the valve seat 3. Press-fit into 2.
[0082]
When the valve seat 5 is press-fitted, the intermediate holder 17 is formed by O-rings 56, 57, and 58, which are annular elastic members mounted in the elastic member mounting grooves 20d, 20e, and 20f and pressed against the inner peripheral surface 12a of the mounting hole 12. Is floatingly supported, and if there is a slight misalignment between the center axis a of the holder body 11 and the center axis of the valve seat fitting hole 2, the O-rings 56, 57, 58 are elastically deformed. The misalignment between the valve seat fitting hole 2 and the valve seat 5 held by the seat holding portion 28 of the collet 25 is adjusted, and the occurrence of misalignment with respect to the valve seat fitting hole 2 is extremely suppressed. 5 can be smoothly press-fitted into the valve seat fitting hole 2, and in addition to the above-described first embodiment, a better press-fitting operation of the valve seat 5 can be obtained, thereby improving productivity. It is brought, and the required accuracy of the increased tolerance of misalignment of the center axis a and the center axis of the valve seat fitting hole 2 of the press-fit holder 10 Upon valve seat press-fitted in the valve seat press-fitting device is relaxed.
[0083]
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified without departing from the spirit of the present invention. For example, in each of the above embodiments, the stopper 46 is attached to the center shaft member 36, but it may be provided on the bottom surface 19b of the mounting hole 19 formed in the intermediate holder 17.
[0084]
【The invention's effect】
According to the valve seat press-fitting device of the present invention, the valve seat is held by the press-fit holder, and the press-fit holder is advanced to the valve seat fitting hole formed in the cylinder head to press-fit the valve seat into the valve seat fitting hole. In the valve seat press-fitting device, the diameter of the seat holding portion of the collet is expanded by the central shaft member, and the valve seat is fitted and held on the outer periphery of the collet, thereby avoiding or extremely generating a misalignment with the seat holding portion. The valve seat can be held in a state in which the valve seat is suppressed, and the valve seat can be pressed into the valve seat fitting hole of the cylinder head in a state in which the misalignment between the valve seat and the valve seat fitting hole is suppressed. As a result, smooth press-fitting of the valve seat can be obtained, and a significant improvement in productivity can be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an outline of a first embodiment of a valve seat press-fitting device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line II of FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view showing an outline of a second embodiment of the valve seat press-fitting device according to the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing an outline of a third embodiment of the valve seat press-fitting device according to the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing an outline of a conventional valve seat press-fitting device.
FIG. 7 is a sectional view showing an outline of a conventional valve seat press-fitting device.
8 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
[Explanation of symbols]
1 cylinder head
2 Valve seat fitting hole
3 Valve guide
5 Valve seat
10 Press-in holder
11 Holder body
11a Tip
12 Mounting holes
15 Valve seat holder
16 Tip holder
17 Intermediate holder
17a Tip
18 Base
18a proximal end
19 Mounting hole
19a Inner circumference
19b bottom
20 Mounting part
21 Tip member
21a Tip
22 Center shaft insertion hole
25 collets
26 base
27 cylindrical part
28 Sheet holder
29 Center shaft insertion hole
30 Outer surface
31 Inner circumference
32 Tip surface
33 slit
36 Central shaft member
37 Shaft
38 Tip
39 Outer surface
42 Spring holder
46 Stopper
48 spring (biasing means)
51 Guide pin
52, 53, 56, 57, 58 O-ring (elastic member)

Claims (10)

バルブシートを圧入ホルダに保持させ、該圧入ホルダをシリンダヘッドに形成されたバルブシート嵌合穴に対して前進させて上記バルブシートをバルブシート嵌合穴に圧入するバルブシート圧入装置において、
上記圧入ホルダは、
該圧入ホルダの中心軸線に沿って上記シリンダヘッドに形成されたバルブシート嵌合穴に対して前進動作するホルダ本体と、
該ホルダ本体の先端に支持される先端ホルダと、
該先端ホルダに支持され上記先端ホルダの先端から突出してシート保持部が形成されると共に中心軸部材挿通穴が穿設された略円筒状であって、上記シート保持部を周方向に等間隔で複数に分割する複数のスリットを有するコレットと、
上記中心軸部材挿通穴内を貫通して軸方向に移動自在に配置された中心軸部材と、
該中心軸部材をホルダ本体側に付勢する付勢手段とを備え、
上記付勢手段による中心軸部材のホルダ本体側への付勢によって上記シート保持部を拡径させると共に、該拡径によってシート保持部の外周にバルブシートを嵌合して保持することを特徴とするバルブシート圧入装置。
A valve seat press-fitting device that holds a valve seat in a press-fit holder, advances the press-fit holder to a valve seat fitting hole formed in a cylinder head, and press-fits the valve seat into the valve seat fitting hole.
The press-fit holder is
A holder body that moves forward along a valve seat fitting hole formed in the cylinder head along a central axis of the press-fit holder;
A tip holder supported by the tip of the holder body,
The sheet holder is supported by the tip holder and protrudes from the tip of the tip holder to form a sheet holding portion, and is formed in a substantially cylindrical shape having a center shaft member insertion hole formed therein. A collet having a plurality of slits for dividing into a plurality,
A central shaft member that is disposed so as to be axially movable through the central shaft member insertion hole,
Urging means for urging the center shaft member toward the holder body,
The diameter of the seat holding portion is expanded by urging the center shaft member toward the holder body by the urging means, and the valve seat is fitted and held on the outer periphery of the seat holding portion by the diameter expansion. Valve seat press-fitting device.
上記中心軸部材のホルダ本体側への付勢に伴って上記シート保持部を中心軸部材の中心軸線上に求心する求心機構を備えたことを特徴とする請求項1に記載のバルブシート圧入装置。2. The valve seat press-fitting device according to claim 1, further comprising a centering mechanism for centering the seat holding portion on the center axis of the center shaft member in response to the biasing of the center shaft member toward the holder body. . 上記コレットは、上記シート保持部に上記中心軸部材挿通穴の先端に連続すると共に先端側に移行するに従って拡径されるコレットの中心軸線を軸心とする略円錐テーパ面状の内周面を備え、
上記中心軸部材の先端に先端側に移行するに従って拡径されると共に上記コレットの内周面に当接する中心軸部材の中心軸線を軸心とする略円錐テーパ面状の外周面を有する先端部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のバルブシート圧入装置。
The collet has a substantially conical tapered inner peripheral surface centered on the central axis of the collet which is continuous with the distal end of the central shaft member insertion hole and which is expanded toward the distal end side in the seat holding portion. Prepare,
A distal end portion having a substantially conical tapered outer peripheral surface centered on the central axis of the central shaft member, which is enlarged in diameter as it moves toward the distal end to the distal end of the central shaft member and abuts against the inner peripheral surface of the collet. The valve seat press-fitting device according to claim 1 or 2, further comprising:
上記先端部の外周面は、上記中心軸部材の中心軸線を軸心とする略球面状であることを特徴とする請求項3に記載のバルブシート圧入装置。The valve seat press-fitting device according to claim 3, wherein an outer peripheral surface of the tip portion has a substantially spherical shape having a center axis of the center shaft member as an axis. 上記コレットの中心軸線と上記内周面との交差角が25°〜45°の範囲であることを特徴とする請求項3または4に記載のバルブシート圧入装置。The valve seat press-fitting device according to claim 3 or 4, wherein an intersection angle between a center axis of the collet and the inner peripheral surface is in a range of 25 ° to 45 °. 上記中心軸部材は、上記圧入ホルダの中心軸線と同軸上で移動可能に上記先端ホルダに保持されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のバルブシート圧入装置。The valve seat press-fitting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the center shaft member is held by the tip holder so as to be movable coaxially with a center axis of the press-fit holder. 上記中心軸部材は、上記先端ホルダに穿設された中心軸部材挿通穴にクリアランスをもって挿通すると共に、該中心軸部材挿通孔と中心軸部材との間に介装される環状の弾性部材によってフローティング支持されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のバルブシート圧入装置。The center shaft member is inserted with a clearance into a center shaft member insertion hole formed in the tip holder, and is floated by an annular elastic member interposed between the center shaft member insertion hole and the center shaft member. The valve seat press-fitting device according to any one of claims 1 to 5, which is supported. 上記先端ホルダは、該先端ホルダの基端側に延設された柱状の取付部が上記ホルダ本体に穿設された取付穴にクリアランスをもって挿入されると共に、上記取付部材と取付穴との間に介装される環状の弾性部材によってフローティング支持されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のバルブシート圧入装置。In the tip holder, a column-shaped mounting portion extending to the base end side of the tip holder is inserted with a clearance into a mounting hole drilled in the holder body, and between the mounting member and the mounting hole. The valve seat press-fitting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the valve seat is press-fitted by an interposed annular elastic member. 上記中心軸部材の先端に該中心軸部材の中心軸線と同軸上で突出してシリンダヘッドに配設されたバルブガイドに嵌入可能なガイドピンを備えたことを特徴とする請求項7または8に記載のバルブシート圧入装置。9. The guide pin according to claim 7, further comprising a guide pin protruding coaxially with the center axis of the center shaft member and capable of being fitted into a valve guide provided on a cylinder head. Valve seat press-fitting device. 上記中心軸部材と先端ホルダとの間に中心軸部材のホルダ本体側方向への移動を規制するストッパを配設したことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のバルブシート圧入装置。The valve seat according to any one of claims 1 to 9, wherein a stopper for restricting movement of the center shaft member in the holder body side direction is provided between the center shaft member and the tip holder. Press-in device.
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CN116117479A (en) * 2023-03-01 2023-05-16 东风康明斯发动机有限公司 Material-joining pressure head based on steel ball spring and material-joining method

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