JP5725853B2 - 連接棒の軸受メタル交換装置及びその交換方法、ピストン支持治具 - Google Patents

Description

本発明は、中型もしくは大型のエンジン、特に発電用エンジンに使用されるピストンの連接棒に連結された上下部冠に装着される軸受メタルの交換時に用いられる連接棒の軸受メタル交換装置及びその交換方法、ピストン支持治具に関する。

従来、発電用エンジン等に使用される連接棒の軸受メタルは、ゴミの噛込みや前記軸受メタルの取付け不良等の異常が、クランク軸受系、コンロッド軸受系の何れか一方の系の軸受に生じていた場合に、全ての軸受に付いて分解して調べなければならず、対応が面倒となる問題を有していた。
このような各軸受系の異常の区別を可能にすることで、異常時の対応を無駄なく早急に行うことができるようにした技術が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載されるエンジンは、シリンダブロック本体に、クランク軸が軸受メタルとしてのメインベアリングを介して、軸受キャップとしてのメインベアリングキャップにて取付けられている。また、上記クランク軸には、軸受メタルとしてのコネクチングロッドベアリングを介して、上端部がピストンに連結されたコネクチングロッド（連接棒）がコネクチングロッドキャップに取付けられている。

特開平２−７６６５０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のエンジンでは、例えばコネクチングロッドベアリング（軸受メタル）に異常が生じて当該軸受メタルを交換する場合は、コネクチングロッドからコネクチングロッドキャップを分離した状態でシリンダカバーを取外し、開口したシリンダヘッドからピストンをコンロッドと共に外部へ抜き出す作業が必要となる。
このようなピストンの抜き出し作業は、クレーンを使用してシリンダカバー付き揺腕（給・排気弁用）を取外す作業で、ピストンと給・排気弁の干渉回避のため全シリンダ（Ｖ型エンジンの場合は左右１６気筒）に対して実施しなければならない。
従って、軸受メタルの交換には点検・補修作業も含めると多大な作業時間を要することとなり、分解・組立工数が増大するため稼働時間の低減を招く要因となっていた。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、連接棒の軸受メタル交換に際し、ピストンをシリンダから抜き出さずに作業用窓を通してエンジン内部での作業を可能ならしめ、軸受メタルの交換作業時間の短縮を図ることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る連接棒の軸受メタル交換装置は、エンジンのクランクピンを支持する軸受メタルを内装した分割可能な上下部冠を、連接棒下端に締結具を介して連結された連結部材から分離する際に使用される装置において、ピストンを所定位置まで上昇するジャッキ手段と、該ジャッキ手段により上昇したピストンを前記連結部材に係合保持するピストン支持手段とを備えた連接棒の軸受メタル交換装置であって、
前記ジャッキ手段は、クランク軸の回動によって点検対象に係るピストンの軸線方向に位置決めされた一対のバランスウェイトの凹部に支持され軸方向の移動を規制する規制部材を備えた軸部材と該軸部材の外周に設けた着座部とから成る受け部材と、前記着座部に下端部が支持されて作動ロッドを上昇移動するアクチュエータと、前記作動ロッドの先端に装着された状態で前記ピストンスカート部内壁の一部を支持するピストン保持具とを備えることを特徴とする。

かかる発明によれば、軸受メタルの交換時において、前記上下部冠から連接棒下端の連結部材を分離する際は、クランク軸の回動によって点検対象に係るピストンの軸線方向に角度位置決めされた一対のバランスウェイトの凹部に軸方向の移動が規制された状態で受け部材の軸部材を支持し、連結部材と上下部冠を連結する締結具を外す。
この状態で、前記軸部材の着座部に支持されたアクチュエータの作動により、作動ロッドを介して前記ピストンを上昇移動することで、前記上下部冠が連結部材から分離される。
然る後に、前記上下部冠をクランクピンから開放し、摩耗した軸受メタル、または焼き付け等が生じた軸受メタルの交換作業に供することができる。
これにより、連接棒の軸受メタルの交換時には、従来のようにピストンをシリンダヘッドから抜き出さずに、作業用窓を通してエンジン内部での作業が可能となり、軸受メタルの点検や交換作業に要する時間を従来の作業時間に比し、大凡１／３に短縮することができる。

また、本発明において好ましくは、前記ピストン支持手段は、前記エンジン内部のフレームに締結具を介して取付けられ、前記連結部材に向けて延出する支持板の先端にあって前記連結部材に係合する掛止具を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、ピストン支持手段をエンジン内部のフレームに締結具を介して取付けることで、先端に掛止具を設けた支持板が連結部材に向けて延出した状態となる。そこで、前記ジャッキ手段のアクチュエータの作動によりピストンを上昇移動することで上下部冠は連結部材から分離することができる。
然る後、分離された連結部材は、アクチュエータの作動により再び下降することで前記掛止具に係合される。
これにより、前記連結部材は上昇位置に保持されるので、前記ジャッキ手段を取外すことができ作業領域が確保されるため、クランクピンから上下部冠の開放作業ないし軸受メタルの交換作業能率を向上することができる。

また、本発明において好ましくは、前記ジャッキ手段の受け部材は、丸軸状を成す軸部材の両側に前記一対のバランスウェイトの内側面間に接するように挿嵌される一対の規制板が所定間隔離間して固設されると共に、前記両規制板外側の軸部材外周には、前記アクチュエータ下端を支持する凹状の着座部が形成されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、一対のバランスウェイトの凹部に支持される受け部材の丸軸状を成す軸部材が、隣接する一対のバランスウェイトの内側面間に接するように外方から挿嵌した一対の規制板によって軸方向の移動が規制される。この状態で凹状の着座部が軸部材を中心に回動可能に支持されているので、着座部に支持されるアクチュエータの方向性に自由度が得られる。
これによって、ピストンスカート部内壁の一部となるボス下面の安定した部位を前記アクチュエータにより、干渉無く支持することができる。

また、本発明に係る連接棒の軸受メタル交換方法は、エンジンのクランクピンを支持する軸受メタルが内装された分割可能な上下部冠を、該上下部冠に締結具を介して連結されている連接棒下端の連結部材から分離する手段として、ピストンを所定位置まで上昇するジャッキ手段と、該ジャッキ手段により上昇したピストンをその位置に係合保持するピストン支持手段とを用いて軸受メタルの交換を行う連接棒の軸受メタル交換方法において、
クランク軸を回動させ、バランスウェイトの凹部が点検対象に係るピストンの軸線方向に位置決めされる工程と、前記ジャッキ手段の軸部材を、前記バランスウェイトの凹部で支持させる工程と、前記連結部材と上下部冠を連結する締結具を外した状態で、前記ジャッキ手段の前記軸部材外周に設けられた着座部に下端部が支持されたアクチュエータの作動ロッドを上昇移動させ、前記作動ロッド上端のピストン保持具により前記ピストンのスカート内部の一部が支持上昇され、前記連結部材から前記上下部冠を分離する工程と、前記エンジン内部のフレームに締結具を介して、前記ピストン支持手段を取付ける工程と、前記作動ロッドを下降させて前記連結部材を前記ピストン支持手段の支持板先端の掛止具に係合保持する工程と、前記ジャッキ手段を取外し、前記クランクピンに装着された上下部冠を開放して前記軸受メタルを交換する工程とを有することを特徴とする。

また、本発明に係るピストン支持治具は、エンジンのクランクピンを支持する軸受メタルを内装した分割可能な上下部冠を、連接棒下端に締結具を介して連結された連結部材から分離する際に使用される治具において、ピストンを上昇させる動作で連接棒下端の連結部材から上下部冠を分離するピストン昇降治具と、前記連結部材を所定高さ位置に保持する連接棒支持治具とを備えたピストン支持治具であって、
前記ピストン昇降治具は、クランク軸の回動によって点検対象に係るピストンの軸線方向に位置決めされた一対のバランスウェイトの凹部間に支持され軸方向の移動を規制する規制部材を備えた軸部材と該軸部材の外周に設けた着座部とから成る受け部材と、前記着座部に下端部が支持されて作動ロッドを上昇移動するアクチュエータと、前記作動ロッドの先端に装着された状態で前記ピストンのスカート部内部の一部を支持するピストン保持具とを備えることを特徴とする。

かかる発明によれば、ピストン昇降治具は、軸部材が一対のバランスウェイトの凹部間に軸方向の移動が規制された状態で支持されているので、前記軸部材の着座部に下端が支持されたアクチュエータの軸線方向の自由度が得られるため、ピストンの位置決め作業が容易になりピストンスカート部内部の一部となるボス下面の安定した部位を干渉無く支持することができ、作動ロッドの上昇移動によりピストンを安定した状態で保持することができる。
この状態で、予め上下部冠と連結部材を連結する締結具を取外すことで、アクチュエータによりピストンを上昇移動させるだけでクランクピンに装着された上下部冠と連結部材を自動的に分離することができる。
然る後に、上下部冠を分離開放し内装されている軸受メタルの点検または交換を行うことができる。
このように、軸受メタルの交換時に、ピストン昇降治具を用いることで作業能率が向上し、従来の作業時間に比し１／３の作業時間に短縮することができる。而も、前記ピストン昇降治具を用いることでエンジン内での狭い作業空間内でも安全に作業を実施することができる。

また、本発明において好ましくは、前記連接棒支持治具は、前記エンジン内部のフレームに取付けられる断面コ字型の取着部を一端に設け、該取着部から連結部材に向けて延出する支持板の先端上面に前記連結部材の締結孔に係合する掛止具を突設し、前記取着部の天板をフレームの下面に当接した状態で前記フレームを前記天板との間で締結具を介して挟持する押え板とから構成されることを特徴とする。
かかる構成によれば、連接棒支持治具をエンジン内部のフレームに締結具を介して取付けることで、先端に掛止具を設けた支持板が連結部材に向けて延出した状態となる。そこで、前記ジャッキ手段のアクチュエータの作動によりピストンを上昇移動することで上下部冠を分離した連結部材は、再び下降することで前記掛止具が前記連結部材の締結孔に係合する。
これにより、連接棒支持治具は、エンジン内部のフレームを利用して取付けることができるので、構造が簡素化され取付け作業を単純化することができる。
また、前記ピストンは、前記連結部材の締結孔に掛止具が係合した状態で上昇位置に保持されるので、前記ジャッキ手段を取外すことができるため作業領域が確保され、クランクピンから上下部冠を開放する作業、ないし軸受メタルの交換作業を向上することができる。

以上記載のごとく本発明によれば、エンジン内部に点検対象に係るピストンを所定位置まで上昇するジャッキ手段と、該ジャッキ手段により上昇したピストンを前記連結部材に係合保持するピストン支持手段とを備えることで、連接棒の軸受メタル交換に際し、前記ピストンをシリンダから抜き出さずに作業用窓を通してエンジン内部での軸受メタルの摩耗量測定、或いは焼き付け等の点検作業、または交換作業が可能となり、軸受メタルの点検や交換作業に要する時間を従来の作業時間に比し、大凡１／３に短縮することができる。

本発明の実施形態に係る連接棒の軸受メタルの交換が実施されるエンジンの一部断面を示す全体斜視図である。 点検対象に係るピストンをピストン昇降治具により上昇位置に保持した状態を示すエンジンのクランク軸と直交する断面図である。 点検対象に係るピストンをピストン昇降治具により上昇位置に保持した状態を示すエンジンのクランク軸と平行な断面図である。 点検対象に係るピストンの連接棒下端の連結部材を連接棒支持治具で支持している状態を示すエンジンのクランク軸と直交する部分断面図である。 ジャッキ手段の分解組立斜視図である。 ピストン支持手段の分解組立斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、ピストン昇降治具により上昇位置に保持した状態で連結部材から上下部冠を分離する操作説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、ピストン昇降治具に代えて連接棒支持治具により連結部材を係合保持した状態で上下部冠を開放する状態を示す操作説明図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明の実施形態に係る連接棒の軸受メタルの交換が実施されるエンジンの一部断面を示す全体斜視図、図２は点検対象に係るピストンをピストン昇降治具により上昇位置に保持した状態を示すエンジンのクランク軸と直交する断面図、図３は点検対象に係るピストンをピストン昇降治具により上昇位置に保持した状態を示すエンジンのクランク軸と平行な断面図、図４は点検対象に係るピストンの連接棒下端の連結部材を連接棒支持治具で支持している状態を示すエンジンのクランク軸と直交する部分断面図である。

図１において、１は発電用Ｖ型エンジン（１２から１８気筒）、２はＶ型に配置される左右のシリンダ４，５内を往復移動するピストン６の連接棒となるコネクチングロッド（以下コンロッド７と称する）によって回転駆動されるクランク軸、８はクランク軸に装着されるバランスウェイトである。尚、本実施形態ではエンジン本体３の出力側から見て右側を主に説明する。

例えば発電用Ｖ型エンジン１は、クランク軸２を中心としてエンジン本体３の出力側左右にカム箱１０ａ，１０ｂが形成されており、それらの下面には下方の部屋と区画するフレーム１２が形成されており、フレーム１２には潤滑油の落下孔１４が形成されている。
また、前記エンジン１の両側面には複数の作業用の窓が設けられており、内部中央を長手方向に通るクランク軸２に装着されるバランスウェイト８や後述する上下部冠の点検作業や分解・組立作業ができるような所定広さの作業空間が形成されている。

ここで、本発明に係るコンロッド７の軸受メタル交換装置に付き、図２〜図４及び図５、図６を参照して説明する。
図５はピストン昇降治具の分解組立斜視図、図６は連接棒支持治具の分解組立斜視図である。図２〜図４においてピストン６は、エンジン本体３の内部にＶ型に配置されたシリンダ５（右側）内部に上下移動可能に挿嵌されると共に、ピストン６のスカート部６ａに装着されたピストンピン６ｂにはコンロッド７が揺動可能に連結されている。コンロッド７下端に設けた連結部材９には、２つの締結孔９ａ，９ｂが形成されており、前記締結孔９ａ，９ｂを挿通した締結ボルト１９により後述する上下部冠１７が結合されている。

前記上下部冠１７は、図２に示すように対面する接合面に半円形状の円弧部を形成した上部冠１７ａと下部冠１７ｂと、上部冠１７ａと下部冠１７ｂの２分割された円弧部内周に夫々張付けられる半割り状の軸受メタル６０ａ，６０ｂから成る軸受メタル６０とから構成されている。
而して、上部冠１７ａと下部冠１７ｂをクランクピン２ａの外周に装着した状態で締結ボルト５８ないし位置決めピン（図示せず）を介して一体的に結合することで、前記クランクピン２ａの外周に回転可能に取付けられる。

前記軸受メタル交換装置は、本発明の点検対象となる軸受メタル６０ａ，６０ｂを点検・交換する際に使用される装置で、前記ピストン６を所定位置まで上昇するジャッキ手段（以下ピストン昇降治具２０と称する）と、該ピストン昇降治具２０により上昇したピストン６をコンロッド７下端の連結部材９を係合保持するピストン支持手段（以下連接棒支持治具４０と称する）とを備えている。

先ず、図５に示すピストン昇降治具２０を、バランスウェイト８の平坦面とクランクアーム２ｂで形成される係止凹部１８に支持するために、クランク軸２を回動させて図２に示すように点検対象に係る右側ピストン６とは反対側（左側）のピストンが上死点に位置するようクランク軸２の軸心Ｏを通る水平軸線に対し前記クランク軸２の軸心Ｏとクランクピン２ａの軸心Ｐ間を結ぶ直線とのなす角度θ（クランクアーム２ｂの角度）が５８度となるよう位置決めさせて、バランスウェイト８の平坦面とクランクアーム２ｂが交差する係止凹部１８を右側のピストン昇降治具２０の軸線に対向させる。
これにより、ピストン昇降治具２０は一対のバランスウェイト８の前記係止凹部１８が点検対象に係る右側ピストン６の軸線方向に対向し、前記係止凹部１８に受け部材２２が支持される。

すなわち、前記ピストン昇降治具２０は、前記係止凹部１８間にクランク軸２と平行に両端が支持され軸方向の移動を規制する規制部材２４（後述する）を備えた軸部材２３と該軸部材２３の外周に設けた一対の着座部２６ａ，２６ｂとから成る受け部材２２と、前記着座部２６ａ，２６ｂの何れかに下端部が挿嵌支持されて作動ロッド３３を上昇移動するアクチュエータ２８と、前記作動ロッド３３の先端に装着された状態で前記ピストンスカート部６ａ内壁の一部であるピストンピン６ｂのボス６ｃ下面を支持するピストン保持具３５とを備えている。

前記規制部材２４は、隣接する一対のバランスウェイト８の内側面間に接するように
挿嵌される一対の円板状を呈する規制板２４ａ，２４ｂから成り、円筒状鋼管で構成される軸部材２３の両側に所定間隔離間して固設されている。
また、規制板２４ａ，２４ｂ両外側直近の軸部材２３外周面には、座板２５が夫々接合され前記両座板２５の上面には凹状を成す一対の着座部２６ａ，２６ｂが固設されている。

前記アクチュエータ２８は、油圧で作動する油圧ジャッキであって、油圧シリンダ２９の両端に油圧を給・排出するポートに夫々ニードル流量調整弁を備えたジョイント３２ａ，３２ｂが接続され、ピストンロッド３０の昇降移動速度の調整を行っている。また、作動ロッド３３は、ピストンロッド３０の先端に取着された大径部３３ａと小径部３３ｂからなる段付き軸で構成されており、作動ロッド３３先端の小径部３３ｂにはピストン保持具３５（図５参照）が着脱可能に挿嵌支持されている。

前記ピストン保持具３５は、作動ロッド３３の小径部３３ｂに挿嵌可能な支持管３６と、支持管３６の上端に水平に固定された受け部材３７ａと、該受け部材３７ａの上面に貼着された軟質ゴム３７ｂとから構成されている。

これにより、ピストン昇降治具２０は、一対のバランスウェイト８の平坦な支持面とクランクアーム２ｂが交差する係止凹部１８が点検対象に係る右側ピストン６の軸線方向に対向し、前記係止凹部１８に受け部材２２が一対の規制板２４ａ，２４ｂにより軸方向の移動が規制された状態で支持される。これにより、支持構造が簡素化されるため取付け作業を単純化することができる。

次に、本発明に係るピストン支持治具に付き図４〜図６を参照して詳述する。
尚、前述した部材と同一部材については重複する説明を省略する。
前記ピストン支持治具は、図５に示したように、ピストン６を上昇させる動作でコンロッド７下端の連結部材９から上下部冠１７を分離するピストン昇降治具２０と、前記連結部材を所定高さ位置に保持する連接棒支持治具４０とから構成されている。

ここでは、前記ピストン昇降治具２０に関する説明は重複するため省略し、該ピストン昇降治具２０と合せて使用される連接棒支持治具４０に付き説明する。
前記連接棒支持治具４０を取付ける際は、ピストン６は未だピストン昇降治具２０により保持された状態になっている。
すなわち、前述したピストン昇降治具２０は、アクチュエータ２８の作動により点検の対象に係るピストン６を上昇させて予め締結が解除された上下部冠１７から連結部材９を分離するもので、両者を分離した後は上方に一時保持された状態となっている。
この状態で上下部冠１７を上部冠１７ａと下部冠１７ｂとに分離することが可能となるので、クランクピン２ａの外周から取外すことができるが、エンジン内部の狭い空間での分離作業を容易にするために次に述べる連接棒支持治具４０が使用される。

すなわち、前記連接棒支持治具４０は、図６に示すようにエンジン本体３内部の右側カム箱１０ａの底面を構成するフレーム１２の下面に取付けるための断面コ字型の取着部４２が支持板４８の一端に立設した一対の縦板４４ａ，４４ｂに後方に傾斜させて設けてあり、前記取着部４２から連結部材９に向けて延出する支持板４８の先端上面には、前記連結部材９の２つの締結孔９ａ，９ｂの下端に係合可能な一対の円錐軸状に形成される掛止具４６ａ，４６ｂが突設している。
そこで、連接棒支持治具４０は、前記取着部４２の天板４３をフレーム１２の下面に当接した前記天板４３と押え板５０との間で前記フレーム１２を、締結ボルト５５を介して挟持した状態で保持される。

前記ピストン支持治具４０は、図４、図６に示すようにカム箱１０ａの作業窓１５より手作業にて前記天板４３中央のボルト孔４５と前記フレーム１２の潤滑油落下孔１４及び押え板５０中央に形成されたボルト孔５２を軸線上に合わせておき、天板４３の下面から前記天板４３のボルト孔４５、潤滑油落下孔１４及び押え板５０のボルト孔５２に締結ボルト５５を挿通し、座金５３を介して前記締結ボルト５にナット５６を締結することで、前記フレーム１２の下面にピストン支持治具４０を確実に取付けることができる。

次に、本発明の連接棒の軸受メタル交換方法に付き、図７（ａ）、（ｂ）及び図８（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
図７（ａ）、（ｂ）は、ピストン昇降治具２０により上昇位置に保持した状態で連結部材９から上下部冠１７を分離する操作説明図、図８（ａ）、（ｂ）は、ピストン昇降治具２０に代えて連接棒支持治具４０により連結部材９を係合保持した状態で上下部冠１７を開放する状態を示す操作説明図である。
図７（ａ）において、先ず、連結部材９に上下部冠１７を締結している締結ボルト１９を緩めて、前記上下部冠１７から締結ボルト１９を引き抜いた状態でピストン昇降治具２０を作動させる。

前記ピストン昇降治具２０の操作に際し、クランク軸２の回動によって点検対象に係る右側のピストン６とは反対側（左側）のピストンが上死点に位置するようにクランク軸２の軸心Ｏを通る水平軸線に対するクランクアーム２ｂの角度θを水平軸線に対し５８度の角度位置に位置決めすることで、バランスウェイト８の平坦な面と交差する係止凹部１８を右側のピストン６の軸線に対向させる。
この状態で、先ずカム箱１０ａの下方に設けた大型の作業窓よりピストン昇降治具２０の一部である受け部材２２（図５参照）を手作業にてエンジン本体３の内部に挿入し、受け部材２２を構成する軸部材２３両端を前記係止凹部１８間に支持すると同時に、
円板状の規制板２４ａ，２４ｂを隣接する一対のバランスウェイト８の内側面間に接するように外方から挿嵌する。

次いで、前記係止凹部１８間に支持された軸部材２３の一方の着座部２６ａ上にアクチュエータ２８の下端部を支持すると共に、前記アクチュエータ２８上端の作動ロッド３３先端にピストン保持具３５を装着することでピストン昇降治具２０が組立てられる。
そこで、前記着座部２６ａに下端が支持されたアクチュエータ２８を作動させて作動ロッド３３を上昇移動すると、図７（ｂ）に示すように、ピストンスカート部６ａ内部に形成されるピストンピン６ｂのボス６ｃ下面が作動ロッド３３先端のピストン保持具３５により支持される。
この状態で、ピストン６を所定高さまで上昇することにより、ピストン６に連結されたコンロッド７下端の連結部材９は、クランクピン２ａに保持されている上下部冠１７から完全に分離される。

次に、図８（ａ）に示すカム箱１０ａのフレーム１２の下面に、潤滑油落下孔１４を通して連接棒支持治具４０の取着部４２が取付けられると、支持板４８先端上面に突設した掛止具４６ａ，４６ｂが上昇位置に保持された状態にある連結部材９の２つの締結孔９ａ，９ｂに対応する。
そこで、アクチュエータ２８を作動させる際に、ニードル流量調整弁を調整することで、前記連結部材９を徐々に緩動下降移動させると、図８（ｂ）に示すように２つの締結孔９ａ，９ｂに前記掛止具４６ａ，４６ｂが挿入係合して連結部材９が保持される。その後、前記ピストン昇降治具２０はとり外される。
尚、好ましくは、連結部材９を緩動下降移動する際のガイド手段として、図示しない板状または棒状のガイド部材をエンジン内壁に縦方向に傾斜させて支持し、前記連結部材９の外周を滑らせて２つの締結孔９ａ，９ｂを掛止具４６ａ，４６ｂに向けて案内することもできる。

次いで、クランクピン２ａに装着されている上下部冠１７は、連結部材９から分離されているので、連結ボルト５８を緩めて引き抜くことで、上部冠１７ａと下部冠１７ｂが分割されて開放される。これにより、半割り状の軸受メタル６０ａ，６０ｂを取り出すことができ、摩耗状態や焼き付きの状態を点検・交換作業を行うことができる。

点検作業が終了すると、摩耗状況または焼き付き等の損傷状況に応じて新しい軸受メタルと交換するか、シリコン等を塗布するメンテナンスを行った軸受メタルを円弧部内周に夫々張付けて上部冠１７ａと下部冠１７ｂを連結ボルト５８により一体的に連結する。
このようにして、点検が完成した軸受メタルを組み込んだ上下部冠１７は、今迄実施した工程とは逆の工程により再び前記連結部材９に取り付けられると、初期の状態に復元することができる。

かかる実施形態によれば、軸受メタル６０（６０ａ，６０ｂ）の交換時において、上下部冠１７からコンロッド７下端の連結部材９を分離する際は、クランク軸２の回動によってピストン６の軸線方向に向けて角度位置決めされた一対のバランスウェイト８の係止凹部１８間に軸部材２３の両端を支持すると共に、隣接する一対のバランスウェイト８の内側面間に接するように挿嵌された規制板２４ａ，２４ｂにより軸方向の移動が規制される。
これにより、着座部２６ａ，２６ｂが軸部材２３を中心として回動自在に支持されているので、着座部２６ａ，２６ｂに下端が挿嵌支持されるアクチュエータの方向性に自由度が得られ、ピストンの位置決め作業を容易に行うことができる。
従って、ピストンスカート部内壁の一部となるボス下面の安定した部位を干渉無く支持することができる。

次いで、上下部冠１７と連結部材９を連結している締結ボルト１９を抜き出した状態で、軸部材２３の一方の着座部２６ａに支持されたピストン昇降治具２０のアクチュエータ２８を作動させて、作動ロッド３３を所定位置まで上昇移動させると、クランクピン２ａに装着されている上下部冠１７から連結部材９が分離される。
そこで、エンジン本体３のカム箱１０ａの底面を構成するフレーム１２下面にピストン支持治具４０を取付け、前記アクチュエータ２８により連結部材９を徐々に緩動下降させると、ピストン支持治具４０の掛止具４６ａ，４６ｂが２つの締結孔９ａ，９ｂの下端に係合し、連結部材９が前記ピストン支持治具４０に保持される。

然る後に、ピストン昇降治具２０を取外した状態でクランクピン２ａに装着されている上下部冠１７を開放し、摩耗した軸受メタル、または焼き付け等が生じた軸受メタルの交換作業に供することができる。
これにより、コンロッド７に連結されている連結部材９に内装されている軸受メタル６０の交換時には、従来のようにピストンをシリンダヘッドから抜き出さずに、エンジン本体３の作業用窓１５ないしその下方に設けた大型の作業用窓（図示せず）を通してエンジン内部での作業が可能となり、軸受メタルの点検や交換作業に要する時間を従来の作業時間に比し、大凡１／３に短縮することができる。

また、ピストン支持治具４０は、エンジン本体３内部の右側カム箱１０ａの底面を構成するフレーム１２の下面に取付けられる断面コ字型の取着部４２が支持板４８の一端に設け、取着部４２から連結部材９に向けて延出する支持板４８の先端上面には、連結部材９の２つの締結孔９ａ，９ｂの下端に係合可能な一対の円錐軸状に形成される掛止具４６ａ，４６ｂが突設している。
このように、ピストン支持治具４０は、取着部４２の天板４３をフレーム１２の下面に当接した前記天板４３と押え板５０との間で前記フレーム１２を、締結ボルト５５を介して挟持した状態で保持されるので、構造が簡素化されるだけでなく取付け作業を単純化することができる。

なお、コンロッド７下端の連結部材９は、クランクピン２ａに保持されている上下部冠１７から分離できる構成になっているので、連結部材９と上下部冠１７の間に所定厚さのライナーを介装させることができる。これにより、シリンダ内部の圧縮比を改善することができる。

中型もしくは大型の例えば発電用エンジン等に使用されるピストンの連接棒に連結された上下部冠に装着される軸受メタルの交換時に、ジャッキ手段やピストン支持手段を用いてピストンないし連結部材を位置決め保持することができるので、クランク軸に装着される上下部冠の軸受けメタルの保守作業を単純化することができ、発電以外にも船舶等の大型エンジンに用いられる上下部冠の組み替え作業の利用に適する。

１ 発電用Ｖ型エンジン
２ クランク軸
２ａ クランクピン
３ エンジン本体
４，５ シリンダ
６ ピストン
６ａ ピストンスカート部
７ コンロッド（連接棒）
８ バランスウェイト
９ 連結部材
９ａ，９ｂ 連結部材の締結孔
１２ フレーム
１７ 上下部冠
１７ａ 上部冠
１７ｂ 下部冠
１８ 凹部
２０ ジャッキ手段（ピストン昇降治具）
２２ 受け部材
２３ 軸部材
２４ 規制部材
２４ａ，２４ｂ 規制板
２６ａ，２６ｂ 着座部
２８ アクチュエータ
３３ 作動ロッド
３５ ピストン保持具
４０ ピストン支持手段（連接棒支持治具）
４２ 取着部
４３ 天板
４６ａ，４６ｂ 掛止具
４６ａ，４６ｂ 掛止具
４８ 支持板
５０ 押え板
５５ 締結ボルト（締結具）
６０，６０ａ，６０ｂ 軸受メタル

Claims (6)

1. エンジンのクランクピンを支持する軸受メタルを内装した分割可能な上下部冠を、連接棒下端に締結具を介して連結された連結部材から分離する際に使用される装置において、ピストンを所定位置まで上昇するジャッキ手段と、該ジャッキ手段により上昇したピストンを前記連結部材に係合保持するピストン支持手段とを備えた連接棒の軸受メタル交換装置であって、
   前記ジャッキ手段は、クランク軸の回動によって点検対象に係るピストンの軸線方向に位置決めされた一対のバランスウェイトの凹部に支持され軸方向の移動を規制する規制部材を備えた軸部材と該軸部材の外周に設けた着座部とから成る受け部材と、前記着座部に下端部が支持されて作動ロッドを上昇移動するアクチュエータと、前記作動ロッドの先端に装着された状態で前記ピストンスカート部内壁の一部を支持するピストン保持具とを備えることを特徴とする連接棒の軸受メタル交換装置。
2. 前記ピストン支持手段は、前記エンジン内部のフレームに締結具を介して取付けられ、前記連結部材に向けて延出する支持板の先端にあって前記連結部材に係合する掛止具を備えることを特徴とする請求項１に記載の連接棒の軸受メタル交換装置。
3. 前記ジャッキ手段の受け部材は、丸軸状を成す軸部材の両側に前記一対のバランスウェイトの内側面間に接するように挿嵌される一対の規制板が所定間隔離間して固設されると共に、前記両規制板外側の軸部材外周には、前記アクチュエータ下端を支持する凹状の着座部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の連接棒の軸受メタル交換装置。
4. エンジンのクランクピンを支持する軸受メタルが内装された分割可能な上下部冠を、該上下部冠に締結具を介して連結されている連接棒下端の連結部材から分離する手段として、ピストンを所定位置まで上昇するジャッキ手段と、該ジャッキ手段により上昇したピストンをその位置に係合保持するピストン支持手段とを用いて軸受メタルの交換を行う連接棒の軸受メタル交換方法において、
   クランク軸を回動させ、バランスウェイトの凹部が点検対象に係るピストンの軸線方向に位置決めされる工程と、
   前記ジャッキ手段の軸部材を、前記バランスウェイトの凹部で支持させる工程と、
   前記連結部材と上下部冠を連結する締結具を外した状態で、前記ジャッキ手段の前記軸部材外周に設けられた着座部に下端部が支持されたアクチュエータの作動ロッドを上昇移動させ、前記作動ロッド上端のピストン保持具により前記ピストンのスカート内部の一部が支持上昇され、前記連結部材から前記上下部冠を分離する工程と、
   前記エンジン内部のフレームに締結具を介して、前記ピストン支持手段を取付ける工程と、
   前記作動ロッドを下降させて前記連結部材を前記ピストン支持手段の支持板先端の掛止具に係合保持する工程と、
   前記ジャッキ手段を取外し、前記クランクピンに装着された上下部冠を開放して前記軸受メタルを交換する工程と、を有することを特徴とする連接棒の軸受メタル交換方法。
5. エンジンのクランクピンを支持する軸受メタルを内装した分割可能な上下部冠を、連接棒下端に締結具を介して連結された連結部材から分離する際に使用される治具において、ピストンを上昇させる動作で連接棒下端の連結部材から上下部冠を分離するピストン昇降治具と、前記連結部材を所定高さ位置に保持する連接棒支持治具とを備えたピストン支持治具であって、
   前記ピストン昇降治具は、クランク軸の回動によって点検対象に係るピストンの軸線方向に位置決めされた一対のバランスウェイトの凹部間に支持され軸方向の移動を規制する規制部材を備えた軸部材と該軸部材の外周に設けた着座部とから成る受け部材と、前記着座部に下端部が支持されて作動ロッドを上昇移動するアクチュエータと、前記作動ロッドの先端に装着された状態で前記ピストンのスカート部内部の一部を支持するピストン保持具とを備えることを特徴とするピストン支持治具。
6. 前記連接棒支持治具は、前記エンジン内部のフレームに取付けられる断面コ字型の取着部を一端に設け、該取着部から連結部材に向けて延出する支持板の先端上面に前記連結部材の締結孔に係合する掛止具を突設し、前記取着部の天板をフレームの下面に当接した状態で前記フレームを前記天板との間で締結具を介して挟持する押え板とから構成されることを特徴とする請求項５に記載のピストン支持治具。

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