JP2015182216A - 軸受キャップ取り外し治具 - Google Patents

Abstract

【課題】本体部品に圧入された複数の軸受キャップを取り外す際の作業者の負担を軽減できる軸受キャップ取り外し治具を提供する。
【解決手段】本発明の軸受キャップ取り外し治具は、複数の軸受キャップＣを一括保持可能な保持機構１０と、複数の軸受キャップＣを保持した保持機構１０をシリンダブロックＢから離反させることで、複数の軸受キャップＣをシリンダブロックＢから取り外す駆動機構２０とを備え、保持機構１０と駆動機構２０とが分離可能である。
【選択図】図１０

Description

本発明は、シリンダブロック等の本体部品に圧入された複数の軸受キャップを、本体部品から取り外すための治具に関する。

自動車のエンジンのシリンダブロックには、クランクシャフトを回転支持するための複数の軸受キャップが取り付けられる。エンジンの製造工程では、複数の軸受キャップをシリンダブロックに取り付けた状態でクランク穴の加工を行った後、複数の軸受キャップをシリンダブロックから一旦取り外し、クランクシャフトを装着してから再度軸受キャップをシリンダブロックに取り付けるという作業が行われる。

例えば下記の特許文献１には、軸受キャップをシリンダブロックから取り外す作業を自動で行う装置が示されている。

特開平５−２２８７５３号公報

上記のような軸受キャップの取り外し作業は、作業者が手作業で行う場合もある。しかし、軸受キャップを作業者が一つずつシリンダブロックから取り外すと、手間がかかり、作業効率が悪くなる。また、シリンダブロックから取り外した軸受キャップは、クランクシャフトを装着した後、元の場所に取り付ける必要があるが、軸受キャップを一つずつシリンダブロックから取り外すと、誤った場所に取り付けてしまう恐れがある。そこで、複数の軸受キャップを一括して取り外す治具を用いて作業を行えば、作業効率が高められると共に、シリンダブロックに取り付けたときの配列を維持した状態で複数の軸受キャップを取り外して搬送することができるため、軸受キャップの誤組み付けを防止できる。

ところで、軸受キャップは、シリンダブロックに設けられたキャップ取付部に圧入されることがある。このような軸受キャップをシリンダブロックから取り外す場合には、大きな力が必要となる。特に、上記のような治具を用いて複数の軸受キャップを一括してシリンダブロックから取り外す場合は、非常に大きな力が必要となる。このような大きな力を発揮する駆動機構を治具に設けると、治具が大型化して重くなるため、作業者の負担が大きくなる。

以上のような事情から、本発明が解決すべき課題は、シリンダブロック等の本体部品に圧入された複数の軸受キャップを一括して取り外して搬送する作業の負担を軽減することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、本体部品に圧入された複数の軸受キャップを一括して取り外すための軸受キャップ取り外し治具であって、複数の軸受キャップを一括保持可能な保持機構と、複数の軸受キャップを一括保持した保持機構を本体部品から離反させることで、複数の軸受キャップを本体部品から取り外す駆動機構とを備え、前記保持機構と前記駆動機構とが分離可能である軸受キャップ取り外し治具を提供する。

このように、本発明の軸受キャップ取り外し治具（以下、単に治具とも言う。）によれば、複数の軸受キャップを保持機構で一括保持した状態で、この保持機構を駆動機構で本体部品から離反させることにより、複数の軸受キャップを一括して本体部品から取り外すことができる。また、上記の治具は、保持機構と駆動機構が分離可能であるため、駆動機構により複数の軸受キャップをシリンダブロックから取り外した後、複数の軸受キャップを保持した保持機構のみを持ち上げて搬送することができる。これにより、大きな力を発揮するために駆動機構が大型化して重量が嵩んだ場合でも、複数の軸受キャップを大型の駆動機構と分離して搬送することができるため、搬送物（保持機構及び複数の軸受キャップ）を軽量化して作業者の負担を軽減することができる。

上記の治具は、例えば、前記保持機構が、前記複数の軸受キャップに下方から係合可能な係合爪を有する保持部材を備え、前記係合爪を前記複数の軸受キャップに下方から係合可能な位置に配した状態で、前記駆動機構により前記保持部材を前記本体部品に対して持ち上げることで、前記係合爪を前記複数の軸受キャップに下方から係合させて前記複数の軸受キャップを前記本体部品から取り外す構成とすることができる。この場合、本体部品から複数の軸受キャップを本体部品から取り外すと同時に、これらを保持部材の係合爪で下方から支持することにより、複数の軸受キャップを一括保持することができる。

上記のように、各軸受キャップに係合爪を下方から係合させて本体部品から取り外す場合、軸受キャップが本体部品から分離された瞬間に、係合爪の持ち上げ力により軸受キャップが跳ね上がることがある。このとき、係合爪による下方からの支持のみで軸受キャップを保持していると、上記のように軸受キャップが跳ね上がることで保持部材から脱落してしまう恐れがある。

そこで、各軸受キャップの幅方向両側の側面の下端から幅方向外側に突出したフランジ部と、各軸受キャップの幅方向両側の側面のうち、前記フランジ部の上方に設けられた凸部との上下方向間に前記係合爪を配置することが好ましい。この状態で、前記駆動機構により前記保持部材を前記本体部品に対して持ち上げることにより、係合爪を軸受キャップの凸部に下方から係合させて、軸受キャップを本体部品から取り外すことができる。このとき、本体部品から分離された瞬間に軸受キャップが跳ね上がった場合にも、軸受キャップのフランジ部に係合爪を上方から係合させて軸受キャップの跳ね上がりを抑えることができるため、軸受キャップの保持部材からの脱落を防止できる。

以上のように、本発明の軸受キャップ取り外し治具によれば、保持機構で複数の軸受キャップを一括保持した状態で、これを駆動機構と分離して搬送することができるため、搬送物が軽量化され、軸受キャップを本体部品から取り外して搬送する作業の負担を減らすことができる。

本発明の一実施形態に係る治具に設けられた保持機構の斜視図である。 （ａ）は、上記保持機構の平面図であり、（ｂ）は、同側面図である。 （ａ）は、上記保持機構の一対の保持部材を広げた状態の平面図であり、（ｂ）は、同側面図である。 上記治具に設けられた駆動機構の斜視図である。 軸受キャップの斜視図である。 シリンダブロックに上記駆動機構をセットした状態を示す側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、一対の保持部材で軸受キャップを保持する手順を説明するための断面図である。 （ａ）は、保持部材の係合爪の凹部と軸受キャップとの嵌合状態を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）図をＸ方向から見た側面図である。 駆動機構の上に保持機構をセットした状態を示す断面図である。 駆動機構で保持機構を持ち上げて軸受キャップをシリンダブロックから取り外す様子を示す断面図である。

本発明の一実施形態に係る軸受キャップ取り外し治具は、複数の軸受キャップＣを一括保持可能な保持機構１０（図１参照）と、本体部品としてのシリンダブロックから複数の軸受キャップを取り外す駆動力を保持機構１０に付与する駆動機構２０（図４参照）とからなる。尚、以下の説明では、シリンダブロックの長辺方向（すなわち、シリンダブロックに取り付けられるクランクシャフトの軸方向）を「長手方向」、同短辺方向を「幅方向」と言う。

保持機構１０は、図１及び図２に示すように、幅方向で互いに接近離反可能な一対の保持部材１１と、一対の保持部材１１を互いに接近する方向（幅方向内側）に付勢するスプリング１４と、各保持部材１１に幅方向内側から当接する規制部材１５と、一対の保持部材１１を互いに離反させる離反機構とを有する。一対の保持部材１１は、スプリング１４で幅方向内側に付勢され、各保持部材１１の幅方向内側の側面が規制部材１５に当接することで、一対の保持部材１１が所定の幅方向間隔とされる。図示例では、規制部材１５から上方に延びた支持部に、ハンドル１８が固定されている。

各保持部材１１は、長手方向に延びた棒状を成し、幅方向内側の側面に、軸受キャップＣの側面を保持する保持部１２が設けられる。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、各保持部材１１の長手方向に離隔した５箇所に保持部１２が設けられ、シリンダブロックＢに取り付けられた５個の軸受キャップＣを一括して保持可能とされる。各保持部１２には、図１に示すように、上下方向に離隔して設けられた上係合爪１２ａ及び下係合爪１２ｂが設けられる。各係合爪１２ａ，１２ｂには、長手方向一部領域を幅方向外側に後退させた凹部１２ａ１，１２ｂ１がそれぞれ設けられる。各保持部材１１の下面には、嵌合凹部１３が設けられる｛図２（ｂ）参照｝。この嵌合凹部１３に、後述する駆動機構２０の中心軸２２が嵌合可能とされる。

離反機構は、リンク１６及びレバー１７で構成される。レバー１７を引き上げると、図３に示すように、リンク１６を介して一対の保持部材１１がスプリング１４の付勢力に抗して互いに離反される。

駆動機構２０は、保持機構１０をシリンダブロックＢに対して持ち上げる力を付与するものであり、本実施形態では、てこの原理を利用した駆動機構２０が用いられる。本実施形態の駆動機構２０は、図４に示すように、フレーム２１と、フレームに設けられた中心軸２２と、中心軸２２回りに回転可能な回転レバー２３とを有する。図示例では、中心軸２２及び回転レバー２３が、フレーム２１の長手方向両端に設けられる。中心軸２２は、幅方向に延びている。回転レバー２３には、係合部２４が設けられる。本実施形態では、中心軸２２と平行な軸状部材で係合部２４が構成される。回転レバー２３には、作業者が掴んで操作するための操作部２３ａが設けられる。中心軸２２と操作部２３ａとの距離は、中心軸２２と係合部２４との距離よりも十分に大きく、例えば前者が後者の１０倍以上に設定される。フレーム２１には、下方に突出した位置決めピン２５が設けられる（図６参照）。

以下、上記の治具を用いて、シリンダブロックＢに圧入された複数の軸受キャップＣを、シリンダブロックＢから取り外して搬送する手順を説明する。

各軸受キャップＣの幅方向両側の側面には、図５に示すように、下端から幅方向外側に突出したフランジ部Ｃ１と、フランジ部Ｃ１の上方に離隔して設けられ、幅方向外側に突出した凸部Ｃ２とが設けられる。凸部Ｃ２の上面は、下方に向けて幅方向外側に傾斜した傾斜面である。凸部Ｃ２の下面、フランジ部Ｃ１の上面、及びこれらを連続する領域には、それぞれ切削加工が施された平坦面が設けられる。また、フランジ部Ｃ１の幅方向外側の側面も、切削加工が施された平坦面とされる。軸受キャップＣの幅方向両側の側面のうち、前記平坦面以外の領域は、鍛造面とされる。軸受キャップＣのフランジ部Ｃ１の幅方向外側の側面は、シリンダブロックＢに設けられたキャップ取付部に圧入されている（図７参照）。

まず、図６に示すように、シリンダブロックＢの上に駆動機構２０を載置する。このとき、駆動機構２０のフレーム２１に設けられた位置決めピン２５が、シリンダブロックＢの上面に設けられた穴に嵌合することにより、駆動機構２０がシリンダブロックＢに対して位置決めされる。

次に、駆動機構２０の上に保持機構１０をセットする。具体的には、まず、図７（ａ）に示すように、駆動機構２０の上方から保持機構１０を降下させる。このとき、一対の保持部材１１は、規制部材１５により幅方向内側への移動が規制されている。この状態で、一対の保持部材１１の下係合爪１２ｂ（凹部１２ｂ１の底面）の幅方向間隔Ｗ１は、軸受キャップＣの幅方向両側の側面に設けられた凸部Ｃ２の頂部同士の幅方向間隔Ｗ２よりも小さく、軸受キャップＣの幅方向両側の側面の上端の幅方向間隔Ｗ３よりも大きい（Ｗ３＜Ｗ１＜Ｗ２）。このまま保持機構１０を降下させ、図７（ｂ）に示すように、下係合爪１２ｂの凹部１２ｂ１に軸受キャップＣを嵌合させながら、一対の保持部材１１の幅方向間に軸受キャップＣを配する。

その後、一対の保持部材１１の下係合爪１２ｂが軸受キャップＣの凸部Ｃ２の上面（傾斜面）に当接し、この状態で保持機構１０をさらに降下させることにより、一対の保持部材１１が互いに離反する方向に押し広げられる｛図７（ｃ）参照｝。保持機構１０をさらに降下させると、図７（ｄ）に示すように、下係合爪１２ｂが凸部Ｃ２を乗り越え、スプリング１４の付勢力により幅方向内側に付勢されて、一対の保持部材１１の幅方向間隔が初期状態｛図７（ａ）のＷ１｝に戻る。これにより、軸受キャップＣのフランジ部Ｃ１と凸部Ｃ２との上下方向間に、下係合爪１２ｂが配される。このとき、図８に示すように、両係合爪１２ａ，１２ｂの凹部１２ａ１，１２ｂ１に、軸受キャップＣが嵌合する。また、図９に示すように、保持機構１０の保持部材１１の嵌合凹部１３に駆動機構２０の中心軸２２が嵌合すると共に、保持部材１１の下方に係合部２４が配される。以上により、保持機構１０が駆動機構２０上にセットされ、一対の保持部材１１で複数の軸受キャップＣが幅方向両側から一括保持される。

次に、駆動機構２０により保持機構１０を持ち上げる。具体的には、図１０に示すように、駆動機構２０の回転レバー２３の操作部２３ａを下方に押し下げる。これにより、回転レバー２３が中心軸２２周りに回転し、係合部２４が中心軸２２周りの回転軌跡に沿って上昇し、係合部２４が一対の保持部材１１を持ち上げる。このとき、保持部材１１の各保持部１２の下係合爪１２ｂが、軸受キャップＣの凸部Ｃ２に下方から係合することで、複数の軸受キャップＣが一斉に押し上げられて、全ての軸受キャップＣがシリンダブロックＢから一括して取り外される。

こうして、軸受キャップＣを下方から押し上げてシリンダブロックＢのキャップ取付部から取り外した瞬間に、軸受キャップＣが跳ね上がることがあるが、軸受キャップＣのフランジ部Ｃ１に上方から下係合爪１２ｂが係合することで、軸受キャップＣの跳ね上がりを抑えて保持部材１１からの脱落を防止できる。また、一対の保持部材１１の下係合爪１２ｂの凹部１２ｂ１に軸受キャップＣが嵌合しているため（図８参照）、軸受キャップＣの長手方向及び幅方向の移動が規制され、軸受キャップＣの脱落を確実に防止できる。さらに、図示例では、軸受キャップＣが、上係合爪１２ａの凹部１２ａ１にも嵌合しているため、軸受キャップＣの姿勢がさらに安定し、軸受キャップＣの脱落をより一層確実に防止できる。

その後、ハンドル１８を掴んで、保持機構１０及びこれに保持された複数の軸受キャップＣを持ち上げて、所定の場所まで搬送する。このとき、保持機構１０が駆動機構２０から分離され、駆動機構２０がシリンダブロックＢの上に載置された状態のまま、保持機構１０及び複数の軸受キャップＣのみが搬送される。これにより、搬送物を軽量化することができるため、作業者の負担が軽減される。

そして、所定位置まで保持機構１０及び複数の軸受キャップＣを搬送したら、保持機構１０のレバー１７を引き上げて、リンク１６を介して一対の保持部材１１を互いに離反させる（図３参照）。これにより、各軸受キャップＣの凸部Ｃ２の下方から各保持部１２の下係合爪１２ｂが退避し、一対の保持部材１１による軸受キャップＣの保持が解除される。この状態で保持機構１０を持ち上げることで、複数の軸受キャップＣから保持機構１０が分離される。こうして、シリンダブロックＢから取り外された複数の軸受キャップＣが、シリンダブロックＢに取り付けられたときの配列を維持したまま、所定位置まで搬送される。以上により、シリンダブロックＢからの軸受キャップＣの取り外し及び搬送作業が完了する。

１０ 保持機構
１１ 保持部材
１２ 保持部
１２ａ 上係合爪
１２ｂ 下係合爪
２０ 駆動機構
２２ 中心軸
２３ 回転レバー
２４ 係合部
Ｂ シリンダブロック
Ｃ 軸受キャップ
Ｃ１ フランジ部
Ｃ２ 凸部

Claims (1)

1. 本体部品に圧入された複数の軸受キャップを一括して取り外すための軸受キャップ取り外し治具であって、
   前記複数の軸受キャップを一括保持可能な保持機構と、前記複数の軸受キャップを一括保持した保持機構を前記本体部品から離反させることで、前記複数の軸受キャップを前記本体部品から取り外す駆動機構とを備え、
   前記保持機構と前記駆動機構とが分離可能である軸受キャップ取り外し治具。

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