JP4566469B2

JP4566469B2 - エンジンを整備するための構造

Info

Publication number: JP4566469B2
Application number: JP2001214278A
Authority: JP
Inventors: 裕幸吉富
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: JP2003026091A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶に取り付けたエンジンを機関台から取り外すことなく整備する方法及び整備するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶のエンジンは機関台に取り付けられ、エンジンは使用することによって摩耗等による交換の必要性があり、一定稼働期間ごとに定期的に整備を行う必要がある。このエンジンを整備する部品のうち、特に、ピストンリングやコンロッドとクランク軸の間に配置する軸受メタル等を交換する場合、従来は、エンジンを設置する機関台の一部を切断してエンジンを取り出して、別の場所に移動して整備したり、エンジンを機関台から外して一定高さまで持ち上げて、その状態で整備したりしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エンジンの整備（メンテナンス）を行う際に、機関台を切断すると再びエンジンを期間台に装着した後元に戻す作業が面倒であり、移動したりするためのコストも高くなっていた。また、エンジンを持ち上げるためには、船上に吊上げ装置を設置する必要があり、吊上げ装置の搬入や設置、整備後の解体や搬出等に手間がかかり、コストも高くなっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、船舶に取り付けたエンジンを、機関台（１０）から外すことなく整備可能とする構造であって、クランク軸（５）を回して位置変換し、オイルパン（２）の側面に開口した整備用窓（８）から整備用工具（１４）を挿入し、コンロッド（４）をクランク軸（５）に連結しているコンロッド締結ボルト（７）を着脱し、エンジンを整備するための構造において、該整備用窓（８）はオイルパン（２）の側面において可及的に上方に設け、蓋体（２５）により閉鎖し、前記整備用窓（８）の該蓋体（２５）より内側の開口上面に、垂直方向のボルト孔（２ｄ）を穿設し、同じく該シリンダブロック（１）にボルト穴を穿設し、前記整備用窓（８）のボルト孔（２ｄ）からオイルパン取付ボルト（１２）を螺装して、該オイルパン（２）をシリンダブロック（１）に固定する構成とし、前記整備用窓（８）のボルト孔（２ｄ）の位置は、前記コンロッド締結ボルト（７）が位置する、エンジンのシリンダ中心線（Ｏ１〜Ｏ６）からズラせて配置し、前記整備用工具（１４）がオイルパン取付ボルト（１２）に当接しない位置としたものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載のエンジンを整備するための構造において、前記整備用窓（８）は、６気筒のエンジンにおいて、２本ずつのピストン（３・３）を整備可能とするために、３つの整備用窓（８・８・８）を開口したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【０００８】
図１は本発明に係るエンジンの概略側面図、図２はコンロッドが第１位置にある状態のエンジンの一部正面断面図である。
【０００９】
図３はコンロッドが第２位置にある状態のエンジンの一部正面断面図、図４はコンロッドとピストンの斜視図、図５はエンジンの一部拡大図、図６が整備用窓の正面図である。
【００１０】
まず、本発明に係るエンジンの概略構成について図１、図２を用いて説明する。エンジンのシリンダブロック１の上部に、シリンダヘッド２０が取り付けられ、該シリンダヘッド２０はシリンダヘッドカバー２１で覆われている。また、シリンダブロック１の下方にはオイルパン２が設けられており、該オイルパン２内には潤滑油が貯留されている。
【００１１】
シリンダブロック１の一側面には、クランク軸５からカム軸（図示せず）や、燃料噴射ポンプ２２や、潤滑油ポンプ等に動力を伝えるためのギア等を収納するギアケース２３が貼設されている。該ギアケース２３の上部には、オルタネータ２４が取り付けられている。
【００１２】
図２、図３により、シリンダブロック１の内部構成を詳述する。シリンダブロック１上部内にピストン３がシリンダライナ１５を介して挿入され、該ピストン３の上部外周面はリング状のピストンリング溝９・９・９が穿設され、該ピストンリング溝９・９・９にピストンリング１６・１６・１６が嵌合され、ピストン３とシリンダライナ１５との間の気密性を確保するとともに潤滑作用等も果たしている。ピストン３上面のピストンヘッド３ａの中央には凹部を形成して、該凹部中央に吊上用ネジ孔１１を形成して、分解時に吊り上げ用ネジを螺装して、ピストン３を上方へ抜くことを可能としている。ピストン３下部のスカート内にはコンロッド４の上部４ａをピン１７にて枢支し、該コンロッド４の下部４ｂはシリンダブロック１下部のクランクケース内において、クランク軸５と連結されている。
【００１３】
この連結構成は、コンロッド４の下部４ｂの大径部が上下に分割されて、コンロッド本体の下方からキャップ４ｃをかぶせて、コンロッド締結ボルト７・７で固定する構成としている。該コンロッド下部４ｂとクランク軸５の間には軸受メタル６・６が介装され、該軸受メタル６・６も上下に分割されている。前記クランク軸５の前端からは、歯車等を介してオルタネータ２４を駆動し、クランク軸５後部にはフライホィールやカム軸への動力伝達機構や潤滑油ポンプ１９への動力伝達機構を配置し、該クランク軸５後端からクラッチや減速機構へ動力を伝達する構成としている。
【００１４】
このような構成において、シリンダ内に燃料を供給して爆発させることにより、ピストン３を往復運動させ、この往復運動は前記コンロッド４を介してクランク軸５の回転運動に変えられ、後端より出力される。このピストン３の往復動やクランク軸５の回転により、ピストンリング１６や軸受メタル６は摩耗するため、定期的な交換の必要性がある。この交換の際には、コンロッド締結ボルト７を取り外し、大端部キャップ４ｃを取り外すことで、ピストン３を抜き出すことができ、また、摩耗した軸受メタル６を取り外して交換することができるのであるが、船舶用のエンジンの場合、従来ではエンジンを吊り上げてオイルパンを外して分解するようにしていたので、多大な手間と費用を要していた。
【００１５】
そこで本発明は、図１、図２に示すように、シリンダブロック１の下面を覆うオイルパン２の上側面には、整備用窓８を開口して、該整備用窓８は、通常蓋体２５によって閉じておき、整備を行う際には蓋体２５を外して整備用窓８から、図２に示すように整備用工具１４を挿入し、コンロッド４の位置を調節して、コンロッド締結ボルト７・７を外してピストン３や軸受等のメンテナンスを行えるようにしているのである。
【００１６】
前記整備用窓８は本実施例のエンジンが６気筒であるため、二つずつのピストンを整備できるように３つの整備用窓８・８・８をオイルパン２の側面に開口し、オイルパン２の側部の開口部が大きくならず剛性も確保している。一つの整備用窓８について説明すると、該整備用窓８はオイルパン２の側面において可及的に上方に設けており、オイルパン２に形成した、該整備用窓８の周囲には蓋体２５を取り付けるためのボルト穴２ａ・２ａ・・を穿設しており、該ボルト穴２ａ・２ａ・・にボルト１８が螺装される。該ボルト穴２ａの周囲は所定半径のボスを形成して蓋体２５を取り付けるための剛性を確保している。該ボス部２ｂの位置は図６に示すように、前記コンロッド締結ボルト７が位置するシリンダ中心線Ｏ１〜Ｏ６とズラせて配置し、後述する整備用工具１４が当たらないように配設している。
【００１７】
また、オイルパン２をシリンダブロック１の底面に取り付けるために、図２に示すように、前記整備用窓８が位置しない部分にはフランジ縁部２ｃを形成して、シリンダブロック１下部に形成したフランジ縁部１ａとの間にボルトを螺装して固定するようにしている。そして、図５に示すように、前記整備用窓８の上面に垂直方向のボルト孔２ｄを穿設して、シリンダブロック１下面に穿設したボルト穴にボルト１２を螺装してオイルパン２を固定する構成としている。このボルト孔２ｄの位置も前記同様に、コンロッド締結ボルト７が位置するシリンダ中心線Ｏ１〜Ｏ６とズラせて配置し、後述する整備用工具１４が当たらないように配設している。このオイルパン２の上面と整備用窓８の内周上面との間の距離Ｌ１は前記ボルト穴２ａを開口してもオイルパン２を支持するための強度が低下しない程度とし、更に、整備用窓８が位置するオイルパン８の上部肉厚Ｌ２はボルト孔２ｄを開口してもオイルパン２を支持するための強度が低下しない程度としている。
【００１８】
このような構成において、以下整備の手順について詳述する。まず、エンジンを停止させた状態で、オイルパン８内の潤滑油を抜き出して蓋体２５を外す。そして、クランク軸５を回転させて、ピストン３を最も高い位置（クランクトップ）に位置させる。次に、クランク軸５を下（反時計廻り）に所定角度回転させて、ピストン３をトップから下げる。このとき図２の状態（第一位置）となり、整備用工具１４となるボックスレンチにロング延長補助具１３ａを装着して、機関台１０の開口及び、整備用窓８を通して奥側のボルト７を緩める。更にクランク軸５を所定角度回転させ、図３の状態（第二位置）として、整備用工具１４となるボックスレンチにショート延長補助具１３ｂを装着して、機関台１０の開口及び、整備用窓８を通して手前側のボルト７を緩めて、コンロッド締結ボルト７を仮止め状態にする。
【００１９】
そして、ピストン３の頂部のネジ孔１１に吊り下げ用のネジを螺装してピストン３が下がらないように固定する。この状態からクランクを時計廻りで少し下げて、大端部キャップ４ｃを外す。ピストン吊上用ネジを使いピストン３を引き上げる。ピストンの挿入は前記と逆の操作を行う。
【００２０】
以上のように、オイルパン取付ボルト１２とコンロッド締結ボルト７のクランク軸長手方向の位置をずらして設けたため、整備用窓８から整備用工具１４を突っ込んで、コンロッド締結ボルト７を外す時にオイルパン取付ボルト１２とレンチが干渉することなく、整備がやり易くなる。オイルパン取付ボルト１２との干渉がないため、整備用工具１４をできるだけクランク軸側に近づけることができ、作業がやり易くなる。
【００２１】
そして、エンジンを機関台１０から取り外すことがないために、機関台１０を切断したり、エンジンを持ち上げたり、別の場所に移したりすることなく、エンジンを機関台１０に取り付けたままで、コンロッド締結ボルト７を取り外して、ピストン３等を分解することが可能となり、メンテナンスやオーバーホール等がやり易くなり、整備用コストを低減することができる。また、該整備用工具１４に延長補助具１３を取り付けて作業するようにしたので、コンロッド締結ボルト７と工具との足りない距離を補うことできる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００２３】
請求項１に示す如く、船舶に取り付けたエンジンを、機関台（１０）から外すことなく整備可能とする構造であって、クランク軸（５）を回して位置変換し、オイルパン（２）の側面に開口した整備用窓（８）から整備用工具（１４）を挿入し、コンロッド（４）をクランク軸（５）に連結しているコンロッド締結ボルト（７）を着脱し、エンジンを整備するための構造において、該整備用窓（８）はオイルパン（２）の側面において可及的に上方に設け、蓋体（２５）により閉鎖し、前記整備用窓（８）の該蓋体（２５）より内側の開口上面に、垂直方向のボルト孔（２ｄ）を穿設し、同じく該シリンダブロック（１）にボルト穴を穿設し、前記整備用窓（８）のボルト孔（２ｄ）からオイルパン取付ボルト（１２）を螺装して、該オイルパン（２）をシリンダブロック（１）に固定する構成とし、前記整備用窓（８）のボルト孔（２ｄ）の位置は、前記コンロッド締結ボルト（７）が位置する、エンジンのシリンダ中心線（Ｏ１〜Ｏ６）からズラせて配置し、前記整備用工具（１４）がオイルパン取付ボルト（１２）に当接しない位置としたので、エンジンを機関台に取り付けたままで、ロッドボルトやピストン等を分解可能となり、メンテナンスやオーバーホール等がやり易くなり、整備用コスト低減することができる。
また、オイルパンの整備用窓を開けて、工具を挿入して、簡単に短時間で整備を行え、オーバーホール等が安価に行える。
また、工具とボルトの嵌合角度はクランク軸の回動で容易に合わせられる。
【００２４】
また、前記整備用窓を可及的に上方に設けるとともに、前記整備用窓の上端内面から上方にボルトを螺挿してシリンダブロックに固定したので、オイルパン上面のフランジ縁部をなくすことができて、整備用開口を大きくすることができる。
【００２５】
また、オイルパン取付ボルトとコンロッド締結ボルトをクランク軸長手方向に位置をずらしたので、整備用窓からレンチを突っ込んで、コンロッド締結ボルトを外す時に、ボルトと整備用工具が干渉せず、整備がやり易くなる。
【００２６】
請求項２においては、請求項１記載のエンジンを整備するための構造において、前記整備用窓（８）は、６気筒のエンジンにおいて、２本ずつのピストン（３・３）を整備可能とするために、３つの整備用窓（８・８・８）を開口したので、６気筒のエンジンを機関台から取り外すために、機関台を切断したり、エンジンを持ち上げたり、別の場所に移したりすることなく、エンジンを機関台に取り付けたままで、ロッドボルトやピストン等を分解可能となり、メンテナンスやオーバーホール等がやり易くなり、整備用コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジンの概略側面図。
【図２】コンロッドが第１位置にある状態のエンジンの一部正面断面図。
【図３】コンロッドが第２位置にある状態のエンジンの一部正面断面図。
【図４】コンロッドとピストンの斜視図。
【図５】エンジンの一部拡大図。
【図６】整備用窓の正面図。
【符号の説明】
３ピストン
４コンロッド
５クランク軸
８整備用窓
１０機関台
１２オイルパン取付ボルト
１３延長補助具
１４整備用工具

Claims

船舶に取り付けたエンジンを、機関台（１０）から外すことなく整備可能とする構造であって、クランク軸（５）を回して位置変換し、オイルパン（２）の側面に開口した整備用窓（８）から整備用工具（１４）を挿入し、コンロッド（４）をクランク軸（５）に連結しているコンロッド締結ボルト（７）を着脱し、エンジンを整備するための構造において、該整備用窓（８）はオイルパン（２）の側面において可及的に上方に設け、蓋体（２５）により閉鎖し、前記整備用窓（８）の該蓋体（２５）より内側の開口上面に、垂直方向のボルト孔（２ｄ）を穿設し、同じく該シリンダブロック（１）にボルト穴を穿設し、前記整備用窓（８）のボルト孔（２ｄ）からオイルパン取付ボルト（１２）を螺装して、該オイルパン（２）をシリンダブロック（１）に固定する構成とし、前記整備用窓（８）のボルト孔（２ｄ）の位置は、前記コンロッド締結ボルト（７）が位置する、エンジンのシリンダ中心線（Ｏ１〜Ｏ６）からズラせて配置し、前記整備用工具（１４）がオイルパン取付ボルト（１２）に当接しない位置としたことを特徴とするエンジンを整備するための構造。
請求項１記載のエンジンを整備するための構造において、前記整備用窓（８）は、６気筒のエンジンにおいて、２本ずつのピストン（３・３）を整備可能とするために、３つの整備用窓（８・８・８）を開口したことを特徴とするエンジンを整備するための構造。