JP6399233B2 - ロアリンクのボルト締結方法 - Google Patents

Description

この発明は、アッパリンクとロアリンクとコントロールリンクとを含む複リンク式ピストンクランク機構を備えた内燃機関におけるロアリンクのボルト締結方法に関し、詳しくは、ロアリンクロアとロアリンクアッパとの２部品に分割構成したロアリンクをクランクピンを挟むように取り付けて、一対のボルトを互いに反対方向から締め付け固定するロアリンクのボルト締結方法に関する。

レシプロ式内燃機関のピストンピンとクランクピンとの間を複リンク式のピストンクランク機構で連結した従来技術として、本出願人が先に提案した特許文献１等が公知となっている。これは、ピストンのピストンピンに連結されるアッパリンクと、このアッパリンクとクランクシャフトのクランクピンとを連結するロアリンクと、一端が機関本体側に揺動可能に支持され、かつ他端が上記ロアリンクに連結されるコントロールリンクと、を備えている。そして、上記アッパリンクと上記ロアリンクとは、アッパピンを介して互いに回転可能に連結され、上記コントロールリンクと上記ロアリンクとは、コントロールピンを介して互いに回転可能に連結されている。

ここで、ロアリンクは、クランクピンへの取付を実現するために、クランクピンの中心を通る分割面に沿って、アッパリンクが連結されるロアリンクアッパと、コントロールリンクが連結されるロアリンクロアと、の２部品に分割して形成されている。これらのロアリンクアッパおよびロアリンクロアは、クランクピンを挟むように組み合わせた上で、特許文献２に開示されているように、互いに逆向きに挿入される一対のボルトによって互いに締結される。

レシプロ式内燃機関におけるピストンクランク機構として一般的な単リンク式のピストンクランク機構の場合には、ピストンに小端部が連結されたコネクティングロッドの大端部が本体部とキャップ部とに２分割されており、クランクピンを挟み込んだ上で、一対の平行なボルトによって互いに締結される。

このボルトの締結つまりコネクティングロッドとクランクシャフトとの組立は、一般にシリンダブロックを倒立させてクランクケースを上向きに開放させた状態で行われる。つまり、コネクティングロッドの本体部とピストンとが予め連結されており、各々のピストンをシリンダ内に挿入した上で、倒立姿勢にあるシリンダブロックの主軸受部上にクランクシャフトを配置し、このクランクシャフトの各クランクピンの上にキャップ部を被せて、シリンダから上方へ突出した本体部との締結を行うこととなる。一対のボルトは平行に挿入配置され、ナットランナを用いて締結される。

例えば直列４気筒内燃機関であれば、♯１，♯４気筒のクランクピンと♯２，♯３気筒のクランクピンとが１８０°異なる位相に配置されているが、いずれの気筒に対しても、ボルトの締め付けは上方から行うことができるので、基本的に、クランクシャフトを回転させることなく全気筒のボルトの締結が可能である。

このような単リンク式のピストンクランク機構の場合に比べて、上述した複リンク式ピストンクランク機構にあっては、クランクシャフト（クランクピン）へのロアリンクの締結作業は非常に複雑となる。ロアリンクは平行かつ互いに逆向きとなる一対のボルトによって締結され、しかも複数の位相の異なるクランクピンが存在するので、シリンダブロックを倒立姿勢とした状態でロアリンクを全ての気筒のクランクピンに取り付けるためには、クランクシャフトを所定角度ずつ（例えば直列４気筒機関であれば１８０°ずつ）複数回回転させつつロアリンクの姿勢を反転させて、各ボルトの締結を行う必要がある。さらに、ボルト軸力の管理のためには、例えば、「スナグトルクの付与→トルク０への戻し→スナグトルクの付与→所定角度の角度締め」のように１本のボルトに対し複数回の工程が必要であるが、この各工程を各ロアリンクの対向する２本のボルトで交互に行おうとすると、クランクシャフトを回転操作する回数はさらに増え、例えば数十回の回転操作が必要となる。

従って、この発明の目的は、ロアリンクに互いに逆向きに配置される一対のボルトをナットランナを用いて容易に締付作業することができるロアリンクのボルト締結方法を提供することにある。

特開２０１０−７６２０号公報 特開２００５−１８０６５７号公報

この発明は、アッパリンクとロアリンクとコントロールリンクとを含む複リンク式ピストンクランク機構を備えた内燃機関において、ロアリンクロアとロアリンクアッパとの２部品に分割構成したロアリンクをクランクピンを挟むように取り付けて、一対のボルトを互いに反対方向から締め付け固定するロアリンクのボルト締結方法であって、
クランクケース側が上方を向くようにシリンダブロックを倒立姿勢に保持し、
ピストンおよびアッパリンクが予め連結された各気筒のロアリンクを、各々のピストンがシリンダ内に嵌合した状態でもって、クランクシャフトの対応する気筒のクランクピンに仮組付し、
互いに位相が異なる複数のクランクピンの全てが、シリンダブロックのスカート部端縁に沿った基準平面よりも上方に浮上した位置となるように、クランクシャフトをバルクヘッドの主軸受部から離れた上方位置に持ち上げた状態とし、
各気筒のロアリンクのクランクピンを中心とした傾斜姿勢を、各ロアリンクの一対のボルトの頭部が左右方向を指向する姿勢に保持した上で、これら各ロアリンクの一対のボルトを、左右方向からナットランナにより締め付ける、ものである。

すなわち、ロアリンクロアはクランクシャフトへの取付前にピストンとアッパリンクとが連結された状態となっており、この状態でピストンが各シリンダ内に挿入される。このシリンダ内へのピストンの挿入は、シリンダブロックを倒立させる前に行ってもよく、倒立させた姿勢で行ってもよい。シリンダの上死点側から挿入するか下死点側から挿入するかも任意である。

ピストンの挿入後に、倒立姿勢にあるシリンダブロックのクランクケース上にクランクシャフトが配置され、各クランクピンにそれぞれロアリンクが仮組付される。この仮組付は、ナットランナによる最終的なボルトの締め付けと同様に、クランクシャフトを上方に持ち上げた状態で行うことができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。仮組付は、シリンダから突出したロアリンクアッパの上にクランクピンを配置し、かつロアリンクロアを重ねて、例えば手作業による適度なボルトの仮締めを行う。なお、仮組付では、一方のボルトのみを仮締めしてもよく、２本のボルトの双方を仮締めするようにしてもよい。

そして、各ボルトの最終的な締め付けに際しては、クランクシャフトがバルクヘッドの主軸受部から離れて上方位置に持ち上げられた状態とされ、かつ各ロアリンクの一対のボルトの頭部が左右方向を指向するようにロアリンクの傾斜姿勢が保持される。なお、上記のように、ロアリンクの仮組付の前にクランクシャフトを上方に持ち上げた状態とすることも可能である。このときのクランクシャフトの位置は、少なくとも、位相が異なるクランクピンの全てがスカート部端縁に沿った基準平面よりも上方に浮上した位置となるようにする。従って、各クランクピンに仮組付されたロアリンクは、ボルト頭部が左右方向を指向するような適宜な傾斜姿勢とすることで、クランクシャフトの回転操作を要さずに、左右双方向からナットランナによるボルトの締め付けが可能となる。

なお、クランクシャフトをどの程度の高さ位置まで持ち上げる必要があるかは、基本的に、各ボルトの中心軸線をボルト頭部側へ延長してなる延長線が、スカート部と干渉するか否かに基づいて定まり、少なくとも、上記延長線がスカート部と干渉しないだけの高さが必要である。さらに詳しくは、ナットランナの外形寸法を考慮して、該ナットランナがスカート部と干渉せずにボルトの締め付けを行い得るだけの高さが必要となる。

従って、本発明によれば、位相が異なる複数のクランクピンに取り付けられるロアリンクについて、クランクシャフトを回転操作させることを要さずに、互いに逆向きに配置された一対のボルトをナットランナを用いて締め付けることができる。従って、複リンク式ピストンクランク機構の組立をより効率よく行うことが可能となる。

複リンク式ピストンクランク機構を備えた内燃機関の断面説明図。 ロアリンクの斜視図。 ロアリンクの断面図。 この発明に用いられる治具をシリンダブロック等ともに示す平面図。 同じく治具をシリンダブロック等ともに示す側面図。 ロアリンクの仮組付工程を示す工程説明図。 ボルト締付工程を示す工程説明図。 回り止め治具の平面図。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

初めに、図１に基づいて、この発明が対象とする複リンク式ピストンクランク機構を備えた内燃機関の構成を簡単に説明する。複リンク式ピストンクランク機構自体は前述した特許文献１等によって公知のものであり、ピストン１にピストンピン２を介して一端が連結されたアッパリンク３と、このアッパリンク３の他端にアッパピン４を介して連結され、かつクランクシャフト５のクランクピン６に連結されたロアリンク７と、このロアリンク７の自由度を規制するコントロールリンク８と、を備えている。上記コントロールリンク８は、一端がコントロールシャフト９の偏心軸部９ａに揺動可能に支持され、他端が上記ロアリンク７にコントロールピン１０を介して連結されている。なお、図示例は、コントロールシャフト９の回動位置に応じてピストン１の上死点位置が変化する可変圧縮比機構として構成されているが、コントロールリンク８の一端の揺動支点を固定点とすることで圧縮比が変化しない構成とすることも可能である。

図示例の内燃機関は、例えば直列４気筒内燃機関であり、アルミニウム合金等を用いて一体に鋳造されるシリンダブロック１１が、一列に並んで配置された４つのシリンダ１２を備えており、これらシリンダ１２の下方にクランクケース１３を構成するように、シリンダ１２の下端部から左右両側へスカート部１４が延びている。そして、各シリンダ１２の間ならびに前後両端に設けられるバルクヘッド１５の下縁略中央に、クランクシャフト５のメインジャーナル１６が嵌合する主軸受部１７が円弧形に凹設されている。バルクヘッド１５下縁には、メインベアリングキャップ１８が取り付けられ、上記主軸受部１７との間でメインジャーナル１６を回転自在に支持している。コントロールシャフト９は、上記メインベアリングキャップ１８とその下縁に取り付けられるサブベアリングキャップ１９との間で、回転自在に支持されている。

ここで、上記スカート部１４は、下端における端縁１４ａが１つの平面つまり基準平面２１に沿って形成されている。特に、図示例は、上記基準平面２１がクランクシャフト５のメインジャーナル１６の回転中心を通るように構成された、いわゆるハーフスカート型の構成となっており、スカート部１４の端縁１４ａならびにバルクヘッド１５の下縁が、メインジャーナル１６の回転中心を通る基準平面２１に沿って機械加工されている。

上記ロアリンク７は、図２，図３に示すように、上記クランクピン６に嵌合する円筒形のクランクピン軸受部２５を中央に有し、かつこのクランクピン軸受部２５を挟んで互いにほぼ１８０°反対側となる位置に、アッパピン用ピンボス部２６およびコントロールピン用ピンボス部２７がそれぞれ設けられている。このロアリンク７は、全体として、菱形に近い平行四辺形をなしており、クランクピン軸受部２５の中心を通る分割面２８において、アッパピン用ピンボス部２６を含むロアリンクアッパ７Ａと、コントロールピン用ピンボス部２７を含むロアリンクロア７Ｂと、の２部品に分割して形成されている。これらのロアリンクアッパ７Ａおよびロアリンクロア７Ｂは、クランクピン軸受部２５をクランクピン６に嵌め込んだ上で、互いに逆向きに挿入される一対のボルト２９によって互いに締結されている。

次に、本発明によりロアリンク７をクランクシャフト５のクランクピン６に組み付ける際に用いる治具３１について、図４，図５を参照して説明する。

上述したロアリンク７のクランクピン６への組付は、クランクシャフト５が収容されるクランクケース１３側が上方を向くようにシリンダブロック１１を倒立姿勢として行う。なお、以下の説明では、「上」「下」の語は、基本的に、シリンダブロック１１が倒立している図４の姿勢における「上」「下」を意味するものし、また「水平」とは、倒立させたシリンダブロック１１の基準平面２１と平行な平面ないし方向を意味するものとする。

治具３１は、倒立姿勢としたシリンダブロック１１の上面つまり基準平面２１となるスカート部１４ならびにバルクヘッド１５の端縁の上に重ねて配置されるものであり、一方のスカート部１４の端縁１４ａに沿うように気筒列方向に直線的に延びた細長い矩形の板状をなす連結ベース部３２と、この連結ベース部３２から各バルクヘッド１５の端縁の上に沿って延びるように櫛歯状に設けられた５個のジャーナル支持バー３３と、を備えている。個々のジャーナル支持バー３３は、細長い棒状をなし、その上面に、クランクシャフト５の５個のメインジャーナル１６がそれぞれ載置される。これによりクランクシャフト５がバルクヘッド１５の主軸受部１７から離れて上方へ持ち上げられた状態となるのであり、従って、ジャーナル支持バー３３の上下方向の厚みは、ロアリンク７の組付に必要なクランクシャフト５の高さ位置に応じて設定されている。

なお、上記連結ベース部３２は、図１に示した複リンク式ピストンクランク機構を有するシリンダブロック１１に関して、ロアリンク７のコントロールピン１０側となる方（図１では右側）のスカート部１４の上に配置され、一対のロケートピン３７によってシリンダブロック１１に対し所定位置に位置決めされる。より詳しくは、後述するロアリンク７の仮組付工程と最終的なボルト２９の締付工程とで、シリンダブロック１１の幅方向にそれぞれ異なる所定位置に位置決めされる。

各ジャーナル支持バー３３の上面には、載置されたメインジャーナル１６をシリンダブロック１１の幅方向（ジャーナル支持バー３３の長手方向）に関して位置決めするための一対の位置決めピン３４がそれぞれ立設されている。この位置決めピン３４の少なくとも一方、具体的には、連結ベース部３２とは反対側となるジャーナル支持バー３３の開放端部３３ａ側に位置する方の位置決めピン３４は、例えばネジあるいは取付孔との嵌合などにより、ジャーナル支持バー３３に対し着脱可能に取り付けられている。

図４および図５には、治具３１とともにクランクシャフト５を図示してある。周知のように、直列４気筒内燃機関においては、♯１，♯４気筒のクランクピン６と♯２，♯３気筒のクランクピン６とが、１８０°位相が異なる位置に設けられている。治具３１上では、♯１，♯４気筒のクランクピン６と♯２，♯３気筒のクランクピン６とが同一の高さ位置でもって左右に並ぶようにクランクシャフト５が固定される。つまり、シリンダブロック１１の基準平面２１と平行な一つの平面（第２の平面）上に全てのクランクピン６が並んで位置した状態となる。

５個のメインジャーナル１６の中で、両端および中央の♯１，♯３，♯５メインジャーナル１６に対しては、一対の位置決めピン３４の間に嵌め込まれたメインジャーナル１６を上方から押さえて固定するジャーナル固定クランプ３５が設けられている。このジャーナル固定クランプ３５は、連結ベース部３２の上面に取り付けられた基台３５ａと、手動操作されるハンドル３５ｂと、このハンドル３５ｂの操作に伴って回動する略Ｌ字形のクランプバー３５ｃと、を有し、ハンドル３５ｂの操作によりクランプバー３５ｃをジャーナル支持バー３３へ向かって締め付けることにより、回転方向を含めてクランクシャフト５を堅固に固定することができる。

また、クランクシャフト５における４個のクランクピン６の位置にそれぞれ対応して、連結ベース部３２の４箇所に、ロアリンク仮止めバー３６が着脱可能に取り付けられており、各々の先端部上面に、係止ピン３６ａが立設されている。この係止ピン３６ａは、ロアリンクアッパ７Ａのボルト２９用の貫通孔３０（図３参照）に係合可能な径を有している。ここで、治具３１上における♯１，♯４気筒のクランクピン６の位置と♯２，♯３気筒のクランクピン６の位置とに対応して、♯１，♯４気筒用のロアリンク仮止めバー３６は相対的に短く、♯２，♯３気筒用のロアリンク仮止めバー３６は相対的に長く構成されている。

次に、ロアリンク７の具体的な取付方法を、クランクピン６への仮組付工程と、最終的なボルト２９の締付工程とに分けて説明する。

図６は、各気筒のロアリンク７をクランクシャフト５の対応するクランクピン６へ仮組付するまでの工程説明図である。

工程（ａ）として示すように、倒立姿勢としたシリンダブロック１１に治具３１をセットする前に、各気筒のシリンダ１２にピストン１を挿入する。例えば、シリンダ１２の下死点側端部にオイルジェット３９を取り付ける前であれば、クランクケース１３側からピストン１の挿入が可能である。このピストン１には、予めアッパリンク３とロアリンクアッパ７Ａとが連結されている。

次に、工程（ｂ）として示すように、例えば液圧式ないし電動のプッシュロッド４１を用いてピストン１を所定位置まで押し上げる。そして、工程（ｃ）として示すように、スカート部１４ならびにバルクヘッド１５の上に、前述した治具３１をセットする。これにより、各気筒のシリンダ１２に臨んで各ロアリンク仮止めバー３６が位置した状態となる。

次に、工程（ｄ）として示すように、アッパリンク３をピストンピン２を中心として揺動させつつロアリンクアッパ７Ａのコントロールピン１０側の端部を持ち上げて、一端の貫通孔３０をロアリンク仮止めバー３６先端の係止ピン３６ａに係止させる。これにより、図示するように、半割となったクランクピン軸受部２５が上方へ向かって開放されかつ分割面２８が水平（つまり基準平面２１と平行）となった姿勢に、各ロアリンクアッパ７Ａが保持される。さらに、前述したように、♯１，♯４気筒用のロアリンク仮止めバー３６と♯２，♯３気筒用のロアリンク仮止めバー３６とは、それぞれ、♯１，♯４気筒のクランクピン６の位置と♯２，♯３気筒のクランクピン６の位置とに対応して、それぞれの長さ（換言すれば係止ピン３６ａの位置）が設定されているので、各気筒のロアリンクアッパ７Ａを各々対応する係止ピン３６ａに係止させることで、♯１，♯４気筒のロアリンクアッパ７Ａと♯２，♯３気筒のロアリンクアッパ７Ａとが、それぞれクランクピン６に対応した位置に位置決めされる。なお、このときに必要なピストン１の高さ位置は幾何学的に一義的に定まるので、工程（ｂ）においては、この必要な高さ位置までプッシュロッド４１によってピストン１を押し上げることとなる。

次に、工程（ｅ）に進み、上記のように並べられた４個のロアリンクアッパ７Ａの上にクランクピン６を合わせつつ、クランクシャフト５を治具３１上にセットする。詳しくは、♯１，♯４気筒のクランクピン６と♯２，♯３気筒のクランクピン６とが水平に並んだ姿勢でもってクランクシャフト５を治具３１上に載せることで、自然に、各クランクピン６が各ロアリンクアッパ７Ａの半円形クランクピン軸受部２５に合致する。そして、この状態で、前述したジャーナル固定クランプ３５を用いて、クランクシャフト５を治具３１に固定する。

次に、工程（ｆ）として示すように、コントロールリンク８（詳しくはその本体部分）が予め連結されてなるロアリンクロア７Ｂを、各ロアリンクアッパ７Ａに組み合わせ、かつコントロールピン１０側のボルト２９をナットランナ４３により仮締めして、ロアリンクアッパ７Ａとロアリンクロア７Ｂとを仮止めする。このときロアリンク７の分割面２８は水平となっているので、ナットランナ４３は図示するように垂直方向からボルト２９を締め付けることができる。なお、一方のボルト２９を仮締めした後にロアリンク７を回して他方のボルト２９を仮締めするようにしてもよいが、工程が増えるので、基本的には、一方のボルト２９の仮締めのみで十分である。

以上でクランクシャフト５へのロアリンク７の仮組付が完了し、シリンダブロック１１は、治具３１とともに次のボルト締付ステージへ搬送される。なお、ロアリンク７の仮組付が完了した段階で、ロアリンク仮止めバー３６を治具３１から取り外すことが望ましい。また、治具３１のシリンダブロック１１に対する固定位置が、仮組付に対応した第１の所定位置からボルト締付に対応した第２の所定位置へと変更される。

図７は、ロアリンク７に互いに逆向きに配置される一対のボルト２９を最終的に所定の軸力でもって締め付けるボルト締付ステージでの工程説明図である。

ここでは、工程（ｇ）として示すように、図示しないロボットハンドによって、各々のロアリンク７をクランクピン６を中心として回動させ、分割面２８が垂直（基準平面２１と直交する方向）となる傾斜姿勢まで引き起こして保持する。具体的には、図８に示すように３本のピン５１ａ，５１ｂ，５１ｃが細長いプレート５２に固定されてなる回り止め治具５０を用い、中央のピン５１ｂをコントロールピン１０の中央貫通孔１０ａ（図２，図３参照）に挿入した上で、該ピン５１ｂの端部をロボットハンドで把持して、所定高さ位置まで持ち上げる。このとき、ロアリンク７の回動中心となるクランクピン６は所定位置に固定されているので、コントロールピン１０の高さ位置を定めることで、ロアリンク７の傾斜姿勢が一義的に定まる。回り止め治具５０は、中央のピン５１ｂによってコントロールピン１０に取り付けられた状態となるが、残りの２本のピン５１ａ，５１ｃはロアリンク７のコントロールピン用ピンボス部２７を挟んでロアリンク７の両側面にほぼ接した状態となり、一方のピン５１ａによってコントロールリンク８の揺動（図の時計回り方向の回動）が規制される。つまり、ボルト２９の締付作業中におけるコントロールリンク８の不要な動きが制限される。

なお、工程（ｇ’）として図示するように、ロボットハンドを用いずに、治具３１の上面に磁石等で取り付けられるスタンド５２，５３によって、ロアリンク７の傾斜姿勢を保持するようにしてもよい。上記スタンド５２，５３は、上記回り止め治具５０の中央のピン５１ｂが嵌合する支持孔５２ａ，５３ａを上端部に有し、作業者がロアリンク７を所定の姿勢まで回動させた上で回り止め治具５０のピン５１ｂを支持孔５２ａ，５３ａに嵌め込むことで、コントロールピン１０の高さ位置ひいてはロアリンク７の傾斜姿勢が所定の状態に保持される。

ここで、上記のように工程（ｇ）（もしくは（ｇ’））によって４個のロアリンク７を、各々の分割面２８が垂直となる傾斜姿勢としたときに、ロアリンク７の一対のボルト２９の中心軸線は、水平（つまり基準平面２１と平行）となる。そして、１８０°位相が異なる♯１，♯４気筒のクランクピン６と♯２，♯３気筒のクランクピン６は、メインジャーナル１６を中心として互いに水平となるように左右に並んでおり、つまり互いに等しい高さ位置にあるから、全ての気筒のロアリンク７のボルト２９の中心軸線が同一の高さ位置に整列する。

なお、このときに、♯１，♯４気筒のアッパピン４と♯２，♯３気筒のアッパピン４とピストンピン２との３つの点が、クランクシャフト５軸方向から見て二等辺三角形を構成する。つまり、♯１，♯４気筒のロアリンク７と♯２，♯３気筒のロアリンク７とを、同一の傾斜姿勢でかつ同一の高さ位置に得るためには、上記のように♯１，♯４気筒のアッパピン４と♯２，♯３気筒のアッパピン４とピストンピン２との３つの点が、クランクシャフト５軸方向から見て二等辺三角形を構成することが必要条件であり、従って治具３１によって規定されるクランクシャフト５の位置は、この必要条件を充足するように設定されている。また、上記の条件を充足するとき、４個の気筒のピストン１は、同一の高さ位置（つまり同一の行程位置）にある。

工程（ｈ）は、ナットランナ５５を用いた最終的なボルト２９の締付工程を示しており、図示するように、ロアリンク７を挟んで左右に対向して配置される一対のナットランナ５５によって、一対のボルト２９が同時に（あるいは順次に）締め付けられる。一対のナットランナ５５は、一対のボルト２９の中心軸線の延長線にそれぞれ沿うように、各々水平に、かつ異なる高さ位置に配置され、ボルト２９の中心軸線に沿った一軸方向の進退でもってボルト２９の締付が可能である。本発明においては、４個のロアリンク７に対して、各々一対のナットランナ５５を配置し、計８個のナットランナ５５でもって一斉にボルト２９の締付を行うようにしてもよく、あるいは、一対のナットランナ５５をクランクシャフト５の軸方向に移動させて４個のロアリンク７を順に処理するようにしてもよい。いずれの方法であっても、クランクシャフト５の回転操作やロアリンク７の姿勢の変更操作は不要であり、互いに反対方向から挿入される一対のボルト２９を、左右水平方向からナットランナ５５で締め付けることができる。軸力管理のための具体的な締付としては、例えば、「スナグトルクの付与→トルク０への戻し→スナグトルクの付与→所定角度の角度締め」の複数の工程が順に行われるが、これらの複数工程をロアリンク７を所定の姿勢に保ったまま連続的に行うことが可能である。

なお、図示例では、治具３１の連結ベース部３２の側から挿入されるボルト２９の方がもう一方のボルト２９よりも相対的に高い位置にあるため、前者のボルト２９に対応するナットランナ５５が後者のボルト２９に対応するナットランナ５５よりも高い位置となり、連結ベース部３２との干渉回避の上で有利となっている。

ボルト２９の最終的な締付が完了したら、治具３１は、基準平面２１に沿って水平方向に引く抜くことで、シリンダブロック１１とクランクシャフト５との間から取り外すことが可能である。その後、図１に示したように、バルクヘッド１５へのメインベアリングキャップ１８の取付、コントロールシャフト９へのコントロールリンク８の取付、サブベアリングキャップ１９の取付、等を行えば、複リンク式ピストンクランク機構の組立が完了する。

以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、ボルト２９の中心軸線を水平とし、かつ４個のロアリンク７のボルト２９の中心軸線の高さを同一にしているが、♯１，♯４気筒のロアリンク７と♯２，♯３気筒のロアリンク７とが同一の傾斜姿勢のまま異なる高さ位置にあってもよく、あるいは、ボルト２９の中心軸線が基準平面２１に対し多少傾いた形であってもよい。さらには、ロアリンク７の高さ位置および傾斜姿勢の双方が個々に異なっていてもよい。換言すれば、左右に対向して配置される一対のナットランナ５５が、スカート部１４や治具３１と干渉することなくボルト２９の締付を行える範囲であれば、ロアリンク７の傾斜姿勢や高さ位置の変更が許容される。なお、クランクシャフト５をより高く持ち上げるほど、ナットランナ５５の傾斜などの自由度が大きくなるが、ピストン１の下死点側への移動はオイルジェット３９との干渉などで制限されることがある。クランクシャフト５に必要な高さ位置の観点からは、図示例のように、４個のロアリンク７のボルト２９の中心軸線が同一の高さでかつ水平に整列している態様が最も有利である。

また上記実施例では、直列４気筒内燃機関について説明したが、この発明は、他の形式の内燃機関、例えばクランクピンが１２０°毎に配置される直列６気筒内燃機関やＶ型６気筒内燃機関などにあっても適用が可能である。

またこの発明は、スカート部下縁がメインジャーナルの中心高さ位置に対応しているハーフスカート型シリンダブロックに必ずしも限られるものではない。

Claims (7)

1. アッパリンクとロアリンクとコントロールリンクとを含む複リンク式ピストンクランク機構を備えた内燃機関において、ロアリンクロアとロアリンクアッパとの２部品に分割構成したロアリンクをクランクピンを挟むように取り付けて、一対のボルトを互いに反対方向から締め付け固定するロアリンクのボルト締結方法であって、
   クランクケース側が上方を向くようにシリンダブロックを倒立姿勢に保持し、
   ピストンおよびアッパリンクが予め連結された各気筒のロアリンクを、各々のピストンがシリンダ内に嵌合した状態でもって、クランクシャフトの対応する気筒のクランクピンに仮組付し、
   互いに位相が異なる複数のクランクピンの全てが、シリンダブロックのスカート部端縁に沿った基準平面よりも上方に浮上した位置となるように、クランクシャフトをバルクヘッドの主軸受部から離れた上方位置に持ち上げた状態とし、
   各気筒のロアリンクのクランクピンを中心とした傾斜姿勢を、各ロアリンクの一対のボルトの頭部が左右方向を指向する姿勢に保持した上で、これら各ロアリンクの一対のボルトを、左右方向からナットランナにより締め付ける、
   ロアリンクのボルト締結方法。
2. 各気筒のロアリンクを、各ボルトの中心軸線の延長線が上記スカート部と干渉しない同一の傾斜角度に保持して、ナットランナによるボルトの締め付けを行う、請求項１に記載のロアリンクのボルト締結方法。
3. 各ロアリンクの一対のボルトの中心軸線が、上記基準平面と平行となる傾斜姿勢に各ロアリンクを保持する、請求項２に記載のロアリンクのボルト締結方法。
4. 内燃機関が直列４気筒内燃機関であり、クランクシャフトを上方に持ち上げた状態において、♯１，♯４気筒のクランクピンと♯２，♯３気筒のクランクピンとが、上記基準平面と平行な第２の平面上に並んで位置する、請求項１〜３のいずれかに記載のロアリンクのボルト締結方法。
5. ♯１，♯４気筒のアッパピンと♯２，♯３気筒のアッパピンとピストンピンとの３つの点が、クランクシャフト軸方向から見て二等辺三角形を構成するように、上方に持ち上げた状態でのクランクシャフトの位置が設定されている、請求項４に記載のロアリンクのボルト締結方法。
6. クランクシャフトの少なくとも２つのメインジャーナルを下方から支持する治具を、シリンダブロックの上記基準平面上に配置して、クランクシャフトを上方に持ち上げた状態に保持する、請求項１〜５のいずれかに記載のロアリンクのボルト締結方法。
7. 上記治具は、クランクシャフトを、シリンダブロックに対して、上記基準平面に直交する上下方向および上記基準平面に沿った左右方向の各々について、所定位置に位置決めする、請求項６に記載のロアリンクのボルト締結方法。

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