JP5841838B2

JP5841838B2 - 軸受分解工具

Info

Publication number: JP5841838B2
Application number: JP2011287698A
Authority: JP
Inventors: 弘治高井; 友樹横江
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: JP2013136112A

Description

本発明は、エンジンのクランク軸ジャーナル軸受の軸受キャップを取り外す際に使用される軸受分解工具に関する。

自動車用エンジンのクランク軸は、シリンダブロックのクランクケース部に一体形成されたケース側軸受部と、これにボルト締め固定された軸受キャップとで構成されたジャーナル軸受により回転自在に支持されている。前記軸受キャップが、ケース側軸受部に形成された嵌合凹部に圧入され、さらに一対のボルトにより締め付け固定されている場合に、前記軸受キャップを取り外すには、軸受キャップのボルトを緩めると共に、圧入力に抗して軸受けキャップを引き抜く必要がある。

このように軸受キャップのボルトを緩めると共に軸受キャップを引き抜くようにした従来の軸受分解装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この従来装置では、一対の同期回転するナットランナソケット側に、前記軸受キャップに係合する係合部材を設け、ナットランナソケットでボルトを緩める際のボルトからナットランナソケットへの反力により係合部材で軸受キャップを引き抜くようにしている。

実開昭６３−１０７５３４号公報

ところが、前記従来の軸受分解装置は、シリンダブロックに対して固定的に設けられた装置本体８上にナットランナ装置４を設け、該装置４のナットランナブロック５に対してナットランナソケット７を軸方向に相対移動可能に構成しているので、構造が極めて複雑であり、高コストとなっており、また必要な配置スペースが大きくなるという問題がある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、構造が簡単かつ低コストで、さらに必要なスペースも小さくて済む軸受分解工具を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、クランク軸を回転可能に支持するジャーナル軸受の軸受キャップを取り外す際に使用される軸受分解工具であって、ベースプレートと、該ベースプレートにより回転可能にかつ軸方向移動不能に支持された第１，第２駆動軸と、第１，第２駆動軸の下端に固定され、前記軸受キャップの固定ボルトの頭部に係合可能の第１，第２ソケットと、前記ベースプレートにブラケットを介して相対移動不能に支持され、前記軸受キャップの軸受面に係合可能の係合部材と、前記第１，第２駆動軸に固定された第１，第２歯車と、前記ベースプレートの、前記ブラケットを挟んで前記係合部材の反対側に、かつクランク軸方向に偏位した部位により回転可能に支持され、前記第１，第２歯車に噛合する中間歯車と、前記第１駆動軸に形成され、該第１駆動軸に外部からの駆動力を入力する外部駆動部とを備えたことを特徴としている。

請求項１の発明に係る軸受分解工具により、軸受キャップを取り外す場合には、係合部材を、隣接するジャーナル軸受の間に進入させると共に、クランク軸方向に移動させて軸受キャップの軸受面に径方向に対向させ、続いて第１，第２ソケットを軸受キャップの固定ボルトの頭部に係合させ、この状態で第１駆動軸を電動インパクトレンチ等の外部駆動源により回転駆動する。この回転が中間歯車を介して第２駆動軸に伝達され、第１，第２ソケットが同期回転し、軸受キャップの両固定ボルトが同時に緩み始め、該両ボルトが軸方向に移動する。この移動に伴って該軸受分解工具全体が移動し、係合部材が軸受キャップの軸受面に当接し、さらに第１駆動軸を回転駆動すると、前記軸受キャップが引き抜かれる。

このように本発明では、第１，第２固定ボルトを緩ませるに伴って、ベースプレート，第１，第２駆動軸，第１，第２ソケット及び各歯車を含む軸受分解工具全体が移動するので、ベースプレートが移動しないように構成した従来装置に比較して構造が極めて簡単であり、かつ低コストであり、必要な配置スペースを大幅に削減できる。

また、中間歯車を、ブラケットを挟んで係合部材の反対側にかつクランク軸方向に偏位させて配置したので、軸受キャップを引き抜く際の反力により軸受分解工具が前記中間歯車の反対側に傾くのを該中間歯車の自重により抑制できる。また、中間歯車を偏位させたので、第１，第２歯車ひいては第１，第２ソケットのクランク軸直角方向における幅寸法を小さくでき、前記固定ボルトの間隔の狭い小型エンジンの軸受キャップの取り外しにも対応できる。

本発明の実施例１に係る軸受分解工具の使用状態を示す斜視図である。前記軸受分解工具の正面図である。前記軸受分解工具の側面図である。前記軸受分解工具の平面図である。前記軸受分解工具の底面図である。ジャーナル軸受部分の模式図である。前記軸受分解工具による軸受キャップ取り外し工程を示す図である。前記軸受分解工具の係合部材の変形例を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図において、符号１は自動車用エンジンのシリンダブロックであり、上下反転させて作業台６上に載置し、オイルパン側から見た状態が示されている。前記シリンダブロック１は、ピストンが摺動自在に挿入されるシリンダボアを有するシリンダ部１ａと、クランク軸が配置されるクランクケース部１ｂとを有し、図示していないが、シリンダ部１ａの上合面１ｃにはシリンダヘッドが搭載され、クランクケース部１ｂの下合面１ｄにはオイルパンが接続される。

また前記クランクケース部１ｂには、クランク軸を回転自在に支持するジャーナル軸受２が形成されている。該ジャーナル軸受２は、前記クランクケース部１ｂ内に一体形成されたケース側軸受部３と、該ケース側軸受部３に２本の固定ボルト５，５により着脱可能に締め付け固定された軸受キャップ４とで構成された二分割構造を有する。

前記軸受キャップ４は、半円状の軸受面４ａと、該軸受面４ａの軸心を含み、前記二分割構造を構成する合面４ｂとを有する。同様に、前記ケース側軸受部３は、半円状の軸受面３ａと、合面３ｂとを有する。

そして前記ケース側軸受部３の合面３ｂには、前記軸受キャップ４の側壁４ｃ，４ｃが嵌合する嵌合壁３ｃ，３ｃが合面３ｂに対して段部をなすように一体形成されている。前記軸受キャップ４の固定ボルト５，５は、前記ケース側軸受部３の合面３ｂの、前記軸受面３ａと前記嵌合壁３ｃとの間に螺挿されている。これにより前記軸受キャップ４の側壁４ｃ，４ｃは、前記嵌合壁３ｃ，３ｃに圧入されている。

符号１０は、前記軸受キャップ４を取り外す際に使用される軸受分解工具である。該軸受分解工具１０は、板状のベースプレート１２及び補助プレート１２ａと、該ベースプレート１２及び補助プレート１２ａにより回転可能にかつ軸方向移動不能に支持された第１，第２駆動軸１３，１４と、前記ベースプレート１２に相対移動不能に支持され、前記軸受キャップ４の軸受面４ａに係合可能の係合部材１５と、前記第１，第２駆動軸１３，１４を同期回転駆動する駆動機構１６とを備えている。

なお、図１では、ベースプレート１２の下方構造を明確に表すため前記補助プレート１２ａの記載は省略されている。また、図２，図３において、符号１２ｃは、前記第１，第２駆動軸１３，１４と前記ベースプレート１２との間に介設された玉軸受である。

前記第１，第２駆動軸１３，１４は、前記ベースプレート１２の上方，下方に突出しており、第１駆動軸１３の下方突出部の下端１３ａには、前記固定ボルト５の頭部５ａに係合可能の第１ソケット１７ａが固定されている。また前記第２駆動軸１４の下方突出部の下端１４ａには前記固定ボルト５の頭部５ａに係合可能の第２ソケット１７ｂが、一方向クラッチ１８を介して接続されている。

前記駆動機構１６は、前記第１駆動軸１３の上方突出部に固定された第１歯車１９と、前記第２駆動軸１４の上方突出部に固定された第２歯車２０と、前記ベースプレート１２に回転自在に支持された中間軸２１ａに固定され、前記第１，第２歯車１９，２０に噛合する中間歯車２１とを備えている。

また前記第１駆動軸１３の上端部は、前記第１歯車１９から上方に突出しており、該突出部には電動インパクトレンチ２２の駆動部を係合可能の係合部（外部駆動部）１３ｃが形成されている。この係合部１３ｃを電動インパクトレンチ２２で回転駆動すると、前記第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂが同じ回転方向に同期回転する。

前記係合部材１５は、円弧状の係合面１５ａを有する扇形状をなしている。詳細には、前記軸受キャップ４の軸受面４ａの中心角が１８０°であるのに対し、前記係合面１５ａの中心角θは１２０°以下、望ましくは９０°程度に設定されている。また前記係合面１５ａは、前記軸受キャップ４の軸受面４ａと同一曲率に設定されている。

前記係合部材１５は、Ｌ字形状の支持ブラケット１９の垂直上方に延びる縦辺部１９ａにボルト締め等で固定され、該縦辺部１９ａにより片持状態に支持されている。前記支持ブラケット１９の横辺部１９ｂは前記ベースプレート１２の下面に溶接等で固定されている。

前記係合部材１５は、前記第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂの間の中央部で、かつ該両ソケット１７ａ，１７ｂとクランク軸方向における位置が同一となるように配置されている。また前記係合部材１５は、前記第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂの下端面を前記固定ボルト５の頭部５ａ上面に位置させたとき、前記軸受キャップ４の軸受面４ａの下方に進入可能の高さに位置している。

さらにまた、前記中間歯車２１は、前記係合部材１５に対してクランク軸方向に偏位するように配置されている。詳細には、中間歯車２１は、該軸受分解工具１０の使用状態において、前記支持ブラケット１９の縦辺部１９ａを挟んで前記係合部材１５の反対側に離れて位置するように配置されている。

前記シリンダブロック１の４つのジャーナル軸受２の軸受穴を同軸加工する仕上げ加工工程において、本実施例に係る軸受分解工具２を用いて軸受キャップ４を取り外す場合を説明する。

各軸受キャップ４は、その左，右の側壁４ｃ，４ｃをケース側軸受部３の左，右の嵌合壁３ｃ，３ｃ間に圧入され、さらに一対の固定ボルト５，５を締め付けることによりケース側軸受部３に固定されており、これによりジャーナル軸受２は軸受穴の仕上げ未加工の状態となっている。この状態で、前記各ジャーナル軸受２の軸受穴がボーリング加工機により同軸加工される。

そして軸受キャップ４の取り外しに当たっては、軸受分解工具１０の、第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂ及び係合部材１５を隣接するジャーナル軸受２，２間に進入させ、続いて係合部材１５が軸受キャップ３の軸受面３ａの下方に位置するように軸受分解工具２全体をクランク軸方向に少し移動させると共に、第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂを固定ボルト５，５の頭部５ａ，５ａに係合させる。このとき、ソケットが頭部に係合しにくい場合は、一方向クラッチ１８を空転させてソケットを回動させながら係合させる（図７（ａ）参照）。

続いて電動インパクトレンチ２２により第１駆動軸１３の係合部１３ｃを回転駆動する。すると第１歯車１９の回転が中間歯車２１を介して第２歯車２０に伝達され、第２駆動軸１４が第１駆動軸１３と同一方向に回転する。

前記第１，第２駆動軸１３，１４と共に第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂが回転し、両固定ボルト５，５を緩み方向に回転させる。この回転により固定ボルト５が緩むに伴って第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂひいてはベースプレート１２が上昇し、係合部材１５が軸受キャップ３の軸受面３ａに当接する（図７（ｂ）参照）。

前記インパクトレンチ２２により第１駆動軸１３をさらに回転駆動すると、ベースプレート１２の上昇に伴って前記支持ブラケット１９の縦辺部１９ａにより前記係合部材１５が引き上げられ、前記軸受キャップ４を上方に引き抜き、これにより軸受キャップ４は前記ケース側軸受部３から取り外される（図７（ｃ）参照）。

本実施例１では、固定ボルト５，５を緩ませるに伴って、ベースプレート１２，第１，第２駆動軸１３、１４，第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂ及び駆動機構１６を含む軸受分解工具１０全体が上昇移動するので、ベースプレート１２が移動しないように構成した従来装置に比較して構造が極めて簡単であり、かつ低コストであり、また必要な配置スペースを大幅に削減できる。

また、中間歯車２１を、支持ブラケット１９の縦辺部１９ａを挟んで係合部材１５の反対側に、かつクランク軸方向に偏位させて配置したので、軸受キャップ４を引き抜く際の反力により軸受分解工具２が傾くのを中間歯車２１の自重により緩和できる。詳細には、前記係合部材１５が片持状態に支持された縦辺部１９ａにより引き上げられるため、前記軸受分解工具１０は、全体として図３の矢印ａ方向に傾く傾向があるが、本実施例では、前記中間歯車２１が前記傾き方向の反対側に位置しているため、その自重が前記傾きを抑制するように作用する。

また、中間歯車２１がクランク軸方向に偏位しているので、第１，第２歯車１９，２０ひいては第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂのクランク軸直角方向における幅寸法を小さくでき、前記固定ボルト５，５の間隔の狭い小型エンジンの軸受キャップ４の取り外しにも対応でき、また該軸受分解工具１０全体のクランク軸直角方向における幅寸法の拡大を抑制できる。

また、第２駆動軸１４に一方向クラッチ１８を介在させて第２ソケット１７ｂを固定したので、該第２ソケット１７ｂの固定ボルト５への係合を容易に行うことができる。

ここで、前記軸受分解工具１０の使用時の姿勢を安定させ、転倒の恐れを回避して作業性を向上させるための構造を採用することができる。例えば、前記補助プレート１２ａをシリンダブロック１の幅寸法に対応するよう拡幅し、この補助プレート１２に脚を設け、第１，第２ソケット１７ａ，１７ｂや係合部材１５を隣接するジャーナル軸受２，２間に進入させた際に、前記脚を作業台６上に起立させる構造が採用可能である。この場合、補助プレート１２ａにより前記第１，第２駆動軸１３，１４を、回転可能かつ軸方向移動可能に支持することとなる。

また、前記実施例では、係合部材１５の係合面１５ａが、その全周に渡って軸受面４ａと同一曲率に形成されている場合を説明したが、本発明の係合部材は前記実施例のものに限定されない。

図８は、前記実施例１の係合部材１５の変形例を示す。本変形例の係合部材１５′の係合面は、所定の角度間隔（例えば３０°）毎に、前記軸受面４ａと同一曲率をなすように形成された複数の間欠係合面１５ａ′により構成されている。隣接する間欠係合面１５ａ′，１５ａ′の間の部分は、直線状をなすように削り取られている。

本変形例では、係合部材１５′の間欠係合面１５ａ′が軸受面４ａに間欠的に当接する。そのため、全周に渡るように係合面が形成されている場合に比較して、各間欠係合面１５ａ′が軸受面３ａにより確実に当接する。

２ジャーナル軸受
４軸受キャップ
４ａ軸受面
５固定ボルト
５ａ頭部
１０軸受分解工具
１２ベースプレート
１３，１４第１，第２駆動軸
１３ｃ係合部（外部駆動部）
１５係合部材
１７ａ，１７ｂ第１，第２ソケット
１９，２０第１，第２歯車
２１中間歯車

Claims

クランク軸を回転可能に支持するジャーナル軸受の軸受キャップを取り外す際に使用される軸受分解工具であって、
ベースプレートと、
該ベースプレートにより回転可能にかつ軸方向移動不能に支持された第１，第２駆動軸と、
該第１，第２駆動軸の下端に固定され、前記軸受キャップの固定ボルトの頭部に係合可能の第１，第２ソケットと、
前記ベースプレートにブラケットを介して相対移動不能に支持され、前記軸受キャップの軸受面に係合可能の係合部材と、
前記第１，第２駆動軸に固定された第１，第２歯車と、
前記ベースプレートの、前記ブラケットを挟んで前記係合部材の反対側に、かつクランク軸方向に偏位した部位により回転可能に支持され、前記第１，第２歯車に噛合する中間歯車と、
前記第１駆動軸に形成され、該第１駆動軸に外部からの駆動力を入力する外部駆動部と
を備えたことを特徴とする軸受分解工具。