特許 6252502 ＥＧＲ組立治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6252502

(24)【登録日】2017年12月8日

(45)【発行日】2017年12月27日

(54)【発明の名称】ＥＧＲ組立治具

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/11 20160101AFI20171218BHJP

   F02M 26/22 20160101ALI20171218BHJP

   B23P 19/00 20060101ALI20171218BHJP

   B23P 21/00 20060101ALI20171218BHJP

【ＦＩ】

   F02M26/11 301

   F02M26/22

   B23P19/00 304K

   B23P21/00 303B

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-12593(P2015-12593)

(22)【出願日】2015年1月26日

(65)【公開番号】特開2016-138473(P2016-138473A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2017年2月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】神藤 健伸

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 敏春

(72)【発明者】

【氏名】大村 和久

(72)【発明者】

【氏名】国見 孝文

(72)【発明者】

【氏名】有田 慈子

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 圭太

(72)【発明者】

【氏名】定松 秀明

【審査官】 西中村 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１５４２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１７６７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２５７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０８７９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３１７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５５３０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２６／００、１１、１３、２２、６５

Ｂ２３Ｐ １９／００

Ｂ２３Ｐ ２１／００

ＤＷＰＩ（Ｄｅｒｗｅｎｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＥＧＲクーラにＥＧＲバルブが連結されているＥＧＲを、治具本体上で組み立てるＥＧＲ組立治具であって、
前記ＥＧＲバルブの上に前記ＥＧＲクーラが保持された状態でセットされる前記治具本体と、
前記治具本体から突出して、前記ＥＧＲバルブに設けられた第１の取付部のボルト挿入孔内に挿入されるバルブ位置決めピンと、
前記ＥＧＲバルブを前記治具本体に向けて押圧するプッシャと、
前記ＥＧＲクーラが、前記ＥＧＲバルブに連結され且つ前記ＥＧＲバルブの上方に配置された状態で、前記ＥＧＲクーラをクランプするクランパーと、を備え、
前記プッシャは、前記ＥＧＲバルブを前記治具本体に向けて押圧する仮止め力と、前記ＥＧＲバルブを前記治具本体に向けて前記仮止め力より強く押圧する本止め力とを、発生し、
前記クランパーのクランプ力は、前記本止め力と同期して発生する、
ＥＧＲ組立治具。

【請求項2】

前記ＥＧＲクーラの上に、上端に第２の取付部が設けられたＥＧＲパイプをセットするにあたって、
前記ＥＧＲパイプの前記上端を係止させるように、前記本止め力の発生と同期して突出するパイプ位置決めピンを更に備える、
請求項１記載のＥＧＲ組立治具。

【請求項3】

前記プッシャは、
水平方向に回動するレバーと、
先端に設けられた押圧部が、前記レバーの回動に連動して前記ＥＧＲバルブに向けて回動するアームと、
前記レバーと前記アームとを連動させるリンク機構と、を有し、
前記リンク機構は、
前記レバーが第１の水平角度まで回動すると、前記押圧部に前記仮止め力を発生させ、前記レバーが前記第１の水平角度から第２の水平角度まで回動すると、前記押圧部に前記本止め力を発生させるような構成を有している、
請求項１又は２記載のＥＧＲ組立治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）の組立てに利用される治具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来のＥＧＲとしては、特開２０１２−１５４２０２号公報がある。この公報に記載されたＥＧＲは、内部に冷却水が流動するＥＧＲクーラと、ＥＧＲクーラの一方の開口と連通するＥＧＲバルブと、ＥＧＲクーラの他方の開口と連通するＥＧＲパイプと、で構成されている。そして、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブとはボルトとナットにより締結され、ＥＧＲクーラとＥＧＲパイプも、ボルトとナットにより締結されている。また、ＥＧＲバルブ及びＥＧＲパイプには、エンジン側への固定が予定されている取付部がそれぞれ設けられている。取付部に形成されたボルト挿入孔内に、エンジン側に設けられたボルトを挿入し、ボルトに螺着させたナットの締付けにより、ＥＧＲは、エンジンに固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１５４２０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブとは単に手作業によりボルト止めがなされ、同様に、ＥＧＲクーラとＥＧＲパイプも、単に手作業によりボルト止めがなされているだけなので、ＥＧＲクーラ、ＥＧＲバルブ、ＥＧＲパイプ、ボルト及びナットの製造誤差や、ＥＧＲクーラとＥＧＲバルブとＥＧＲパイプとの組付け誤差によって発生する積み上げ誤差より、ＥＧＲバルブ側の取付部の位置とＥＧＲパイプ側の取付部の位置とに、許容を越える誤差が発生し、ＥＧＲをエンジンに確実に取り付けることができない事態が発生する虞がある。

【0005】

本発明は、エンジンに確実に取り付けることができるＥＧＲの組立を可能にしたＥＧＲ組立治具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、ＥＧＲクーラにＥＧＲバルブが連結されているＥＧＲを、治具本体上で組み立てるＥＧＲ組立治具であって、
前記ＥＧＲバルブの上に前記ＥＧＲクーラが保持された状態でセットされる前記治具本体と、
前記治具本体から突出して、前記ＥＧＲバルブに設けられた第１の取付部のボルト挿入孔内に挿入されるバルブ位置決めピンと、
前記ＥＧＲバルブを前記治具本体に向けて押圧するプッシャと、
前記ＥＧＲクーラが、前記ＥＧＲバルブに連結され且つ前記ＥＧＲバルブの上方に配置された状態で、前記ＥＧＲクーラをクランプするクランパーと、を備え、
前記プッシャは、前記ＥＧＲバルブを前記治具本体に向けて押圧する仮止め力と、前記ＥＧＲバルブを前記治具本体に向けて前記仮止め力より強く押圧する本止め力とを、発生し、
前記クランパーのクランプ力は、前記本止め力と同期して発生する。

【0007】

このＥＧＲ組立治具においては、第１の取付部のボルト挿入孔内に治具本体のバルブ位置決めピンを挿入させた状態で、プッシャにより治具本体にＥＧＲバルブを仮止めすることにより、第１の取付部のボルト挿入孔の位置決めが治具本体上で行われる。その後、ＥＧＲバルブの上にＥＧＲクーラを配置させ、ＥＧＲバルブを治具本体に本止め力で保持する。それと同期して、クランパーのクランプ力によりＥＧＲクーラをクランプすることにより、ＥＧＲバルブを基準として、ＥＧＲバルブに対するＥＧＲクーラの位置関係を確実に保持させることができる。

【0008】

また、前記ＥＧＲクーラの上に、上端に第２の取付部が設けられたＥＧＲパイプをセットするにあたって、
前記ＥＧＲパイプの前記上端を係止させるように、前記本止め力の発生と同期して突出するパイプ位置決めピンを更に備える。
このように、本止め力の発生と同期してパイプ位置決めピンを突出させることにより、ＥＧＲバルブに対するＥＧＲクーラの位置関係を確定させた後に、このパイプ位置決めピンを利用して、ＥＧＲパイプの位置出しを行いながら、ＥＧＲクーラの上にＥＧＲパイプを確実に配置させることができる。

【0009】

また、前記プッシャは、水平方向に回動するレバーと、先端に設けられた押圧部が、前記レバーの回動に連動して前記ＥＧＲバルブに向けて回動するアームと、前記レバーと前記アームとを連動させるリンク機構と、を有し、
前記リンク機構は、
前記レバーが第１の水平角度まで回動すると、前記押圧部に前記仮止め力を発生させ、前記レバーが前記第１の水平角度から第２の水平角度まで回動すると、前記押圧部に前記本止め力を発生させるような構成を有している。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、エンジンに確実に取り付けることができるＥＧＲの組立を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係るＥＧＲ組立治具に適用されるＥＧＲの一実施形態を示す斜視図である。

【図2】本発明に係るＥＧＲ組立治具の一実施形態を示す斜視図である。

【図3】ＥＧＲ組立治具にＥＧＲをセットした状態を示す斜視図である。

【図4】ＥＧＲ組立治具の正面図である。

【図5】ＥＧＲ組立治具の側面図である。

【図6】ＥＧＲを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しつつ本発明に係るＥＧＲ組立治具の好適な実施形態について詳細に説明する。

【0013】

図１に示されるように、ＥＧＲ１は、ＥＧＲクーラ（以下単に「クーラ」という。）２の両側に、ＥＧＲバルブ（以下単に「バルブ」という。）３と、ＥＧＲパイプ（以下単に「パイプ」という。）４と、が締結された構成を有している。なお、ＥＧＲとは、排出ガス再循環装置（Exhaust Gas Recirculation）であり、排出ガスの一部をエンジンの吸気に戻し、混合気の酸素濃度を下げることで、混合気の燃焼温度を低下させ、排ガス中の有害な窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）の排出量を低減させる装置である。

【0014】

バルブ３の端部には取付フランジ３ａが設けられ、クーラ２の端部にも取付フランジ２ａが設けられている。取付フランジ３ａに立設されたボルト３ｂがクーラ２の取付フランジ２ａを貫通し、ボルト３ｂにナット６を螺着させることにより、バルブ３がクーラ２に固定される。同様に、パイプ４の一端部には取付フランジ４ａが設けられ、クーラ２の他端にも取付フランジ２ｂが設けられている。取付フランジ４ａとクーラ２の取付フランジ２ｂとをボルト７が貫通し、ボルト７にナット８を螺着させることにより、パイプ４がクーラ２に固定される。

【0015】

なお、パイプ４の他端には、エンジン（図示せず）に立設させたボルト（図示せず）を挿入するためのボルト挿入孔４ｃを有する取付フランジ（第２の取付部）４ｂが設けられている。また、バルブ３には、エンジン（図示せず）に立設させた別のボルト（図示せず）を挿入するためのボルト挿入孔９ａを有する取付フランジ（第１の取付部）９が設けられている。

【0016】

次に、前述した構成のＥＧＲ１を組み立てる治具１０について説明する。

【0017】

図２〜図５に示されるように、ＥＧＲ組立治具１０は、所定の位置に固定されるベース１１と、ベース１１に立設させた治具本体１２と、ＥＧＲ１を保持するためのプッシャ２０と、クランパー４０及びパイプ位置決めピン６０と、で主として構成されている。治具本体１２の下側には、略鉛直方向に延在する主板１４が配置され、治具本体１２の上側には、略水平方向に延在する頂板１５が配置され、主板１４と頂板１５とは、上下方向に延在する板状の首部１６により連結されている。そして、パイプ４の曲がりを考慮して、首部１６の上部を後方に突出させることで、頂板１５を主板１４の後方に配置させている。

【0018】

主板１４の前面側には、水平方向に突出するバルブ位置決めピン１７が立設されている。各バルブ位置決めピン１７の先端は、バルブ３の取付フランジ（第１の取付部）９のボルト挿入孔９ａに挿入される。これによって、バルブ３の位置決めが図られる。

【0019】

バルブ位置決めピン１７の側方において、主板１４にはプッシャ２０が固定されている。このプッシャ２０は、バルブ３を治具本体１２の主板１４に向けて押圧するためのものであり、プッシャ２０によって、バルブ位置決めピン１７の先端の座面１７ａにバルブ３の取付フランジ９が押し当てられ、主板１４にバルブ３が保持される。

【0020】

プッシャ２０の構成としては、水平方向に回動すると共に、遊端側にハンドル部２１ｂを有するレバー２１と、レバー２１の回動に連動してバルブ３から離れたり近づいたりするように回動するアーム２２と、アーム２２の先端に設けられた円柱状の押圧部２３と、レバー２１とアーム２２とを連動させるリンク機構Ｓと、を有している。押圧部２３は、アーム２２の端部でアーム２２に対して直交する方向に突出し、その突出量は調整自在になっている。

【0021】

レバー２１は、バルブ位置決めピン１７と平行になるように、ハンドル２１ｂを手前側に向けた始動状態（図２の一点鎖線Ａを参照）と、この始動状態から７０度（図２の一点鎖線Ｂを参照）だけ水平方向に回動させて押圧部２３でバルブ３を軽い力で保持する仮止め状態と、この仮止め状態から更に３０度すなわち始動状態から９０度（図２の一点鎖線Ｃを参照）だけ水平方向に回動させて押圧部２３でバルブ３を強い力で保持する本止め状態と、を発生させる。つまり、レバー２１は、始動位置（図２の一点鎖線Ａを参照）から第１の水平角度α（７０度）の位置（図２の一点鎖線Ｂを参照）まで回動すると、押圧部２３に仮止め力を発生させ、第１の水平角度α（７０度）の位置から第２の水平角度β（９０度）の位置（図２の一点鎖線Ｃを参照）まで回動すると、押圧部２３に、仮止め力より強い本止め力を発生させる。

【0022】

これを達成させるためのリンク機構Ｓについて詳述する。

【0023】

図２及び図３に示されるように、リンク機構Ｓは、レバー２１の先端部で「く」の字状に曲げられた第１のリンク部２１ａと、アーム２２の基端でＬ字状に曲げられた第２のリンク部２２ａと、主板１４から水平方向前方（作業者側）に向かって突出する台座部２６と第１のリンク部２１ａとを連結する第３のリンク部２７と、第３のリンク部２７の一端と台座部２６とを回動自在に連結する第１の軸部２８と、第３のリンク部２７の他端と第１のリンク部２１ａとを回動自在に連結する第２の軸部２９と、第１のリンク部２１ａの先端側と第２のリンク部２２ａの基端側とを回動自在に連結する第３の軸部３０と、第２のリンク部２２ａの先端側と台座部２６とを回動自在に連結する第４の軸部３１と、で構成されている。

【0024】

このような構成のリンク機構Ｓを採用することにより、レバー２１を水平方向で回動させるにつれて、アーム２２を水平方向でレバー２１と反対回りに回動させることができる。これにより、レバー２１の回動動作に伴って、押圧部２３をバルブ３に対して近づけたり遠ざけたりするように回動させることができる。しかも、レバー２１を、始動状態から７０度（図２の一点鎖線Ｂを参照）だけ水平方向に回動させることで、押圧部２３をバルブ３に軽い力で押し当てることができ、更にレバー２１を、３０度（図２の一点鎖線Ｃを参照）だけ水平方向に回動させることで、押圧部２３をバルブ３に強い力で押し当てることができる。

【0025】

次に、レバー２１とクランパー４０との同期について説明をする。

【0026】

図２及び図５に示されるように、バルブ位置決めピン１７の上方において、主板１４にはクランパー４０が固定されている。このクランパー４０は、バルブ３に連結されるクーラ２をクランプするためのものであり、クランパー４０のクランプ力は、プッシャ２０の本止め力と同期して発生する。

【0027】

クランパー４０は、主板１４に固定されたブロック部４１と、ブロック部４１の下端から突出する軸部４２と、軸部４２を中心に水平面上で揺動するレバー状の揺動本体４３と、揺動本体４３の一端に立設された係止部４４と、で構成されている。揺動本体４３の他端には、主板１４を貫通して水平方向にスライド自在な第１のスライドシャフト４６の先端がピン４５を介して連結され、この第１のスライドシャフト４６の進退により、軸部４２を中心に揺動本体４３は揺動する。

【0028】

第１のスライドシャフト４６は、主板１４の背面側に配置されたブロック状の連動部５０（図５参照）の上端に固定されている。この連動部５０の下端には、水平方向に延在する第２のスライドシャフト５１の後端が固定されている。この第２のスライドシャフト５１は、第１のスライドシャフト４６より下方に配置されると共に、主板１４から突出する台座部２６の側面に設けられた一対のガイド片２６ａによって水平状態で保持されている。

【0029】

また、一対のガイド片２６ａ間には、圧縮螺旋バネ５２が配置され、第２のスライドシャフト５１の先端は、常時、アーム２２側に向かってガイド片２６ａから突出させている。また、アーム２２には指部５３の基端が固定され、指部５３は、アーム２２と一緒に回動する。アーム２２の回動により、指部５３の先端が第２のスライドシャフト５１の先端を押すと、指部５３により、連動部５０が主板１４から離れるように後退し、連動部５０の後退により、第１のスライドシャフト４６は後方に引っ張られる。そして、揺動本体４３を回動させ、係止部４４とブロック部４１とで、クーラ２に設けられたブラケットＲ１（図６参照）の平板部４７を挟み込む。これによって、クーラ２はしっかりとその位置で保持される。なお、ブラケットＲ１の平板部４７には、取付孔４７ａが形成されている。

【0030】

次に、レバー２１と位置決めピン６０との同期について説明をする。

【0031】

ＥＧＲ組立治具１０には、プッシャ２０の本止め力と同期して上方に突出するパイプ位置決めピン６０が設けられている。このパイプ位置決めピン６０は、治具本体１２の頂板１５に固定された円板状のガイドプレート６１から上下に出入り可能であり、レバー２１が、一点鎖線のＣの位置まで９０度回動すると同時に、上方に突出する。

【0032】

パイプ位置決めピン６０は、チューブ６２内を移動するワイヤ６３を介して、連動部５０の進退に連動させている（図５参照）。ワイヤ６３の上端はパイプ位置決めピン６０の下端に固定され、ワイヤ６３の下端は連動部５０の略中央に固定されている。従って、レバー２１を手前側から奥側に向かって正転方向に回動させることによって、第２のスライドシャフト５１が指部５３によって押されて連動部５０が後退すると、ワイヤ６３は押し上げられ、その結果として、パイプ位置決めピン６０は、上方に突出する。また、レバー２１を逆転方向に回動させることによって第２のスライドシャフト５１が、圧縮螺旋バネ５２によって前方に突出しながら、連動部５０が主板１４に向かって前進し、その結果、ワイヤ６３は押し下げられる。そして、パイプ位置決めピン６０はガイドプレート６１内に格納される。

【0033】

また、頂板１５には、ハウジング７１内に格納されたバネによって前方に付勢されている押し当て部７０が配置され、この押し当て部７０の先端は、バネの付勢力によって突出する方向に付勢されると共に、パイプ位置決めピン６０に対向して配置されている。従って、パイプ位置決めピン６０は、パイプ４の上端に設けられたブラケットＲ２（図６参照）の平板部７６に形成された取付孔７６ａ内に挿入され、これによって、ブラケットＲ２を介してパイプ４の位置決めが図られる。そして、ブラケットＲ２の平板部７６の周縁に押し当て部７０の先端を当接させる。その結果、押し当て部７０の先端とパイプ位置決めピン６０とで、ブラケットＲ２の平板部７６を挟み込むことができる。

【0034】

クーラ２の上にパイプ４を配置させるにあたって、パイプ位置決めピン６０をブラケットＲ２の取付孔７６ａ内に挿入させながら、押し当て部７０にブラケットＲ２の平板部７６の周縁を押し当てるようにして、パイプ４の位置出しを行う。このとき、パイプ４の取付フランジ４ａとクーラ２の取付フランジ２ｂとを合わせるようにして、クーラ２上にパイプ４がセットされる。

【0035】

このようなＥＧＲ組立治具１０においては、取付フランジ（第１の取付部）９のボルト挿入孔９ａ内に治具本体１２のバルブ位置決めピン１７を挿入させた状態で、プッシャ２０により治具本体１２にバルブ３を仮止めすることにより、第１の取付部９のボルト挿入孔９ａの位置決めが治具本体１２上で行われる。その後、バルブ３の上にクーラ２を配置させ、バルブ３を治具本体１２に本止め力で保持する。それと同期して、クランパー４０のクランプ力によりクーラ２をクランプすることにより、バルブ３を基準として、バルブ３に対するクーラ２の位置関係を確実に保持させることができる。

【0036】

また、このように、本止め力の発生と同期してパイプ位置決めピン６０を突出させることにより、バルブ３に対するクーラ２の位置関係を確定させた後に、このパイプ位置決めピン６０と押し当て部７０とでブラケットＲ２を挟み込むようにして（図３参照）、パイプ４の位置出しを行いながら、クーラ２の上にパイプ４を確実に配置させることができる。

【0037】

そして、ＥＧＲ組立治具１０を利用して、バルブ３とクーラ２とパイプ４との位置合わせが完了した後、ナット６，８（図１参照）を締め込んで、バルブ３とクーラ２とパイプ４を強固に一体化させる。その後、レバー２１を、奥側から手前側に向かって９０度回動させることにより、ＥＧＲ組立治具１０からＥＧＲ１を取り外すことができる。

【符号の説明】

【0038】

１…ＥＧＲ ２…クーラ（ＥＧＲクーラ） ３…バルブ（ＥＧＲバルブ） ４…パイプ（ＥＧＲパイプ） ４ｂ…取付フランジ（第２の取付部） ９…取付フランジ（第１の取付部） ９ａ…ボルト挿入孔 １０…ＥＧＲ組立治具 １２…治具本体 １７…バルブ位置決めピン ２０…プッシャ ２１…レバー ２２…アーム ２３…押圧部 ４０…クランパー ６０…パイプ位置決めピン Ｓ…リンク機構 α…第１の水平角度… β…第２の水平角度 Ｒ１，Ｒ２…ブラケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】