JP2016190301A

JP2016190301A - クランク軸の固定方法

Info

Publication number: JP2016190301A
Application number: JP2015071506A
Authority: JP
Inventors: 竜達関; Ryutatsu Seki
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2016-11-10

Abstract

【課題】クランクプーリの脱着作業性に優れ、作業負荷が大幅に軽減されるクランク軸の固定方法を提供することにある。【解決手段】エンジンブロック本体１の前面から突出するクランク軸の端部にクランクプーリ２１がロックナット２２による固定され、他方の面から突出する端部にリングギヤ１５と、ハウジング１５に貫通形成された工具挿入穴３１に、軸部３７が嵌挿して先端６６がリングギヤ１５の歯に係止可能な廻り止め工具３５とを備える。工具挿入穴３１に廻り止め工具３５を挿入して先端３６をリングギヤ１５に係止する極めて簡単にクランク軸の回転が阻止される。【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンのクランク軸にロックボルトで固定されるクランクプーリを取り外し、もしくは装着する際に、クランク軸を回転止めして固定するクランク軸の固定方法に関する。

従来から車両点検および整備等にあたり、エンジンのクランク軸に取り付けられたクランクプーリを取り外し、もしくは装着することがある。

このクランクプーリをクランク軸から取り外す場合、クランクプーリをクランク軸に締結しているロックボルトを取り外した後に、クランク軸から引き抜くという手順で行われる。

ここで、通常、クランク軸からクランクプーリを取り外す際に、例えば特許文献１や特許文献２に開示されるように、クランクプーリには、ボスとリムとの間のフランジにボルト孔やサービス穴が設けられており、このボルト孔やサービス穴を利用してクランクプーリレンチ等の専用工具でクランクプーリを回転止めして固定する。このクランクプーリが固定された状態でロックボルトをレンチ等により緩めて取り外すことが知られている。

また、特許文献３には、ループ状のファンベルトの一側面を内側に折り曲げて重合突部片を形成してクランクプーリ側ループと他のプーリ側ループとに二分割したクランクプーリ固定用具を、クランクプーリと他のプーリに巻き掛けて重合突部片をクランクプーリに巻き込むことでクランクプーリを回転止めして固定する。このクランクプーリが固定された状態でセットボルトを緩めてクランクプーリを取り外すことが知られている。

実公平７−４８３７５号公報特開２０１０−２４９２６５号公報実用新案登録第３１６１６２９号公報

しかし、クランクプーリをクランク軸に締結しているロックボルトの締め付けトルクは非常に大きく、クランクプーリを大きな係止力で回転止めをしなければならない。ここで、特許文献１、２にあっては、片手でクランクプーリレンチ等によりクランクプーリを固定しつつ他方の手でレンチ等によりロックボルトを緩める作業には大きな作業負担を要する。特に、種々の補機類等の周辺機器等によって作業スペースが制限される車載された状態でクランクプーリを取り外す作業は極めて厄介であり、かつ作業安全上が好ましくない。

一方、特許文献３においても、２つのループを備えたクランクプーリ固定用具をクランクプーリと他のプーリに巻き掛けてクランクプーリに重合突部片を巻き込んでクランクプーリを回転止めする作業は厄介であり、この状態でロックボルトを緩める作業には大きな作業負荷を要する。また、特許文献１や２と同様に、作業スペースが制限されたエンジン周囲でクランクプーリおよび他のプーリにクランクプーリを巻き掛けてクランクプーリを回転止めしつつロックボルトを緩める作業は、作業性および作業安全上好ましくない。

従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、作業安全性およびクランクプーリの脱着作業性に優れ、作業負荷が大幅に軽減されるクランク軸の固定方法を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載のクランク軸の固定方法は、エンジンのクランク軸からクランクプーリを取り外す際に、クランク軸の回転止めするクランク軸の固定方法であって、エンジンブロック本体の一方の面から突出する前記クランク軸の端部に前記クランクプーリがロックナットにより締結され、他方の面から突出する端部に固定されたリングギヤおよび該リングギヤの外周に対向して周方向に延在するハウジングを備え、該ハウジングに貫通形成された工具挿入部に、軸部が嵌挿して先端が前記リングギヤの歯に係止可能な廻り止め工具を挿入してリングギヤの回転を阻止することでクランク軸を固定することを特徴とする。

これによると、ハウジングの工具挿入部に廻り止め工具を挿入して先端をリングギヤに係止することでクランク軸が回転止めされて固定される。これにより、作業者自身によりクランク軸を固定維持する必要がなくなり、クランク軸にクランクプーリを締結するロックボルトを工具で緩める作業に専念することができ、かつロックボルトの緩め作業が両手で実行でき、作業負担を大幅に軽減でき、優れた作業性が確保できる。

請求項２の発明は、請求１に記載のクランク軸の固定方法において、前記工具挿入部は、前記リングギヤの上方においてハウジングに開口し、前記工具挿入部に挿入された廻り止め工具は該廻り止め工具の自重でリングギヤの歯に係止した状態に維持されることを特徴とする。

これによると、工具挿入部に軸状の廻り止め工具を挿入して先端をリングギヤの歯に係止する極めて簡単な作業で、クランク軸が固定されるとともに、廻り止め工具の自重でリングギヤと先端との係止が維持され、作業負担が大幅に軽減でき、優れた作業性が確保できる。

本発明によると、ハウジングの工具挿入部に廻り止め工具を挿入してリングギヤに係止する極めて簡単な構成でクランク軸が回転止めされる。これにより、クランク軸にクランクプーリを締結するロックボルトを工具で緩める作業に専念することができ、かつロックボルトの緩め作業が両手で実行でき、作業負担を大幅に軽減でき、優れた作業性が確保できる。

一実施の形態にかかるクランク軸の固定方法の概要を示すエンジンの要部斜視図である。同じく、クランク軸固定方法の概要を示すエンジンの要部斜視図である。図１のIII部拡大図であり、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図である。工具装着手順を示す説明図である。工具装着状態を示す説明図である。工具装着状態を示す説明図であり、（ａ）は図５のＶＩａ−ＶＩａ線断面図、（ｂ）はＶＩｂ矢視図である。クランクプーリ取り外し作業説明図である。クランク軸固定方法の他の例を示す説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図である。廻り止め工具の他の例を示す斜視図である。

本発明に係るクランク軸の固定方法の一実施の形態を水平対向エンジンを例に図１乃至図７を参照して説明する。

図１及び２は水平対向型エンジンの概要を示す斜視図であって、左右のシリンダブロック１０Ａと１０Ｂを接合したエンジンブロック本体１を示す斜視図である。

エンジンブロック本体１は、クランク軸の中心軸線Ｌを中心に左右のバンクを形成する左右のシリンダブロック１０Ａと１０Ｂの合わせ面を当接させて図示しない複数の締結ボルトによって一体に結合される。各シリンダブロック１０Ａ、１０Ｂのトップデッキには図示しないシリンダヘッドが取り付けられ、さらに左右のシリンダブロック１０Ａ、１０Ｂの下部に架け渡されてオイル貯留用のオイルパンが取り付けられる。左右のシリンダブロック１０Ａと１０Ｂは実質的に対称形である。

各シリンダブロック１０Ａ、１０Ｂにはシリンダボア１３のシリンダ列部を形成する筒状のシリンダ部１２Ａ、１２Ｂと、シリンダ部１２Ａ、１２Ｂの基端側、すなわち、エンジンブロック本体１の中心側に延びて内側にクランク軸収容空間を形成するクランクケース部１４Ａ、１４Ｂと、各クランクケース部１４Ａ，１４Ａの後面１４Ｒに後述するリングギヤ２５の外周と対向して周方向に延在するハウジング部１５Ａ、１５Ｂが一体に形成される。このハウジング部１５Ａ、１５Ｂに図示しないトランスミッションケース等のハウジングが接続される。

クランクケース部１４Ａ、１４Ｂの合わせ面にクランク軸受が形成されて図示しないクランク軸が回転自在に軸支持される。図２に示すようにクランクケース部１４Ａ、１４Ｂの一方の面となる前面１４Ｆから突出するクランク軸の端部にクランクプーリ２１がロックボルト２２によって締結される。また、図１に示すようにクランクケース部１４Ａ、１４Ｂの前面１４Ｆと離反する他方の面となる後面１４Ｒから突出するクランク軸の端部に、エンジン始動時にスタータモータのピニオンギヤが噛み合う比較的大径のリングギヤ２５が固定される。このエンジン本体１を隔てて大きくはなれて配置されるクランクプーリ２１とリングギヤ２５とはクランク軸を介して一体的に回転駆動される。

リングギヤ２５は、外周となる各歯２５ａおよび歯溝２５ｂがハウジング部１５Ａおよび１５Ｂによって形成される円弧状のハウジング１５の内面１５ａと外周が隙間を隔てて対向して収容される。

図３（ａ）に図１のIII部拡大を示し、かつ（ａ）のb矢視図を（ｂ）に示すように、リングギヤ２５の上方において、リングギヤ２５の歯２５ａおよび歯溝２５ｂと対向してハウジング１５に工具挿入部となる円筒状の工具挿入穴３１が貫通する。この工具挿入穴３１は本実施の形態ではハウジング１５の上部となるハウジング部１５Ａと１５Ｂの合わせ面に上下方向に延在して貫通する。

一方、工具挿入穴３１に挿入可能な廻り止め工具３５を有する。廻り止め工具３５は、図４に示すように工具挿入穴３１に嵌挿可能な軸状であって、先端３６がリングギヤ２５の歯２５ａに係止可能な一対の係止面３６ａを有する楔状に形成される。さらに、工具挿入穴３１から挿入して先端３６がリングギヤ２６に当接した装着状態で軸部３７がハウジング１５の外面１５ｂから上方に突出する長さを有する。

次に、図４乃至図７を参照してクランクプーリの取り外しの手順を説明する。

クランクプーリ２１の取り外し作業にあたり、作業者は廻り止め工具３５の把持部となる軸部３７を持って、図４に示すようにその先端３６の各係止面３６ａの延在方向がリングギヤ２６の歯筋方向と平行になるように位置決めした状態で、廻り止め工具３５を先端３６側からハウジング１５の上部に開口する工具挿入穴３１に上方から挿入し、その先端３６をリングギヤ２５に当接させる。

この工具挿入穴３１から挿入して先端３６がリングギヤ２５に当接し装着された廻り止め工具３５は、図５に示すとともに、図６（ａ）の図５のＶＩａ−ＶＩａ線断面図、（ｂ）に（ａ）のＶＩｂ矢視図を示すように、楔状に形成された先端３６がリングギヤ２６の隣接する歯２５ａの間、いわゆる歯溝３６ｂに嵌挿するとともに軸部３７がハウジング１５の工具挿入穴３１に嵌装して安定した所期状態に保持される。

これにより作業者が把持を解除しても、廻り止め工具３５の自重によりその先端３６がリングギヤ２５の歯溝３６ｂに嵌入した状態が維持されて歯２６ａに係止してリングギヤ２６が回転止めされる。このリングギヤ２６を回転止めすることで、リングギヤ２０の結合されるクランク軸が回転止めされた固定状態に維持される。

このクランク軸が回転止めされて固定された状態で、図７に示すようにクランクプーリ２１をクランク軸に締結するロックボルト２２にレンチＴを装着し、ロックボルト２２を緩めてクランクプーリ２１を取り外す。

なお、仮に、工具挿入穴３１から挿入した廻り止め工具３５の先端３６が、リングギヤ２６の歯２６ａの頂面に当接して歯溝２６ｂに嵌入しない不完全な装着状態であっても、ロックボルト２２に装着したレンチＴを若干回動することで、廻り止め工具３５の先端３６が当接している歯２６ａの頂面が先端３６から外れて、廻り止め工具３５の自重により先端３６がリングギヤ２５の歯溝３６ｂに嵌入して歯２６ａに係止してリングギヤ２６が回転止めされてクランク軸が固定される。これによりロックボルト２２を緩めてクランクプーリ２１を取り外すことができる。

なお、クランクプーリ２１をクランク軸に装着固定する際には、クランクプーリ２１を取り外す作業と同様に、廻り止め工具３５を、ハウジング１５の工具挿入穴３１に挿入して先端３６がリングギヤ２６の歯２５ａに係止してクランク軸が固定された状態で、ロックボルト２１によりクランクプーリ２１を締結することで、クランクプーリ２１が装着固定できる。

従って、本実施の形態によると、リングギヤ２５を収容するハウジング１５を備え、このハウジング１６の上部に円筒状の工具挿入穴３１を開口する簡単な構成であり、この工具挿入穴３１に軸状の廻り止め工具３５を挿入して先端３６をリングギヤ２６の歯２６ａに係止する極めて簡単な作業でクランク軸が確実に固定されるとともに、廻り止め工具３６の自重でリングギヤ２５と先端３６の係止、すなわちクランク軸の固定が維持される。

この廻り止め工具３６でリングギヤ２６およびクランク軸が固定された状態に維持することで、作業者自身によりクランク軸を固定維持する作業が必要でなくなり、クランク軸にクランクプーリ２１を締結するロックボルト２１をレンチＴ等の工具で緩め、或いは締めつける脱着する作業に専念することができ、さらにレンチＴ等の工具による締め付け或いは締め付け作業が両手で実行できて、作業負担が大幅に軽減でき、かつ優れた作業性が確保できる。また、クランクプーリ２１の周囲にはクランクプーリやクランク軸を固定する手段が配置されることがなく、ロックボルト２１をレンチ等で脱着する作業スペースが容易に確保でき、作業安全性およびクランクプーリの取り外し作業性が大幅に向上する。

また、この作業の簡素化および作業スペースの確保が容易であることから、種々の補機類等の周辺機器等によって作業スペースが制限されるエンジンルーム内にエンジンが車載された状態でも容易にクランププーリ２２を脱着することができる。

なお、クランクプーリ２１を脱着した後、ハウジング１５に形成された工具挿入穴３１は、必要に応じて栓等で蓋閉する。

なお、ハウジング１５に開口する工具挿入穴３１は、円筒状に限らず矩形等他の形状に変更することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、上記実施の形態では、ハウジング１５に形成する工具挿入部を円筒状の工具挿入穴３１によって形成したが、図８（ａ）に図３に相当する斜視図を示し、（ｂ）に（ａ）のｂ矢視図を示すように、ハウジング１５に開口する工具挿入部をハウジング１５の端縁１５ｃに一端は開放された略矩形等の工具挿入溝４１に形成することもできる。

このように工具挿入部を一端が開放された工具挿入溝４１に形成することで、リングギヤ２６の目視確認が容易になり、かつ開放されたハウジング１５の端縁１５ｃ側からの廻り止め工具の装着も可能になり、作業性の向上が得られる。

さらに、上記実施の形態では、ハウジング１５の上部に工具挿入部を開口し、廻り止め工具３５の自重により所期の状態に廻り止め工具３５を保持する例を説明したが、ハウジング１５の下方等の廻り止め工具の自重で装着状態の維持が困難な部位に廻り止め工具を配置する場合がある。このような自重による所期位置に維持することが困難な部位の適した廻り止め工具の一例を図９を参照して説明する。

この廻り止め工具４５は、廻り止め工具３５と同様に、工具挿入部に下方等から嵌挿可能な軸状であって、先端４６がリングギヤの歯に係止可能な一対の係止面４６ａを有する楔状に形成される。さらに、工具挿入部から挿入して先端４６がリングギヤに当接した装着状態で軸部４７がハウジングの外面から外方に突出する長さを有する。この軸部４７に取付孔４８ａを有する取付保持部４８が突設される。

この廻り止め工具４５は、先端４６からハウジングの工具挿入穴に挿入し、その先端４６をリングギヤに当接させて歯間、いわゆる歯溝に嵌挿するとともに取付保持部４６の取付孔４８ａに挿入する取付ボルト等の取付具４９によりハウジングに固定する。これにより、廻り止め工具４５がその自重によることなく任意の位置に装着できる。

また、上記実施の形態ででは、エンジンブロック本体１に形成したハウジング１５に開口する工具挿入部を形成したが、トランスミッションケース等のハウジングに工具挿入孔を開口することもできる。

さらに、上記実施に形態では水平対向型エンジンを例に説明したが他の形式のエンジンに適用することができる。

１エンジンブロック本体
１０Ａ、１０Ｂシリンダブロック
１２Ａ、１２Ｂシリンダ部
１４Ａ、１４Ｂクランクケース部
１４Ｆ前面（一方の面）
１４Ｒ後面（他方の面）
１５ハウジング
２１クランクプーリ
２２ロックボルト
２５リングギヤ
２５ａ歯
２５ａ歯溝
３１工具挿入穴（工具挿入部）
４１工具挿入溝（工具挿入部）
３５、４５廻り止め工具
３６、４６先端
３７、４７軸部

Claims

エンジンのクランク軸にクランクプーリを脱着する際に、クランク軸を回転止めするクランク軸の固定方法であって、
エンジンブロック本体の一方の面から突出する前記クランク軸の端部に前記クランクプーリがロックナットにより締結され、他方の面から突出する端部に固定されたリングギヤおよび該リングギヤの外周に対向して周方向に延在するハウジングを備え、
該ハウジングに貫通形成された工具挿入部に、軸部が嵌挿して先端が前記リングギヤに係止可能な廻り止め工具を挿入してリングギヤの回転を阻止することでクランク軸を固定することを特徴とするクランク軸の固定方法。
前記工具挿入部は、前記リングギヤの上方においてハウジングに開口し、前記工具挿入部に挿入された廻り止め工具は該廻り止め工具の自重でリングギヤの歯に係止した状態に維持されることを特徴とする請求項１に記載のクランク軸の固定方法。