JP7251994B2 - 内燃機関用のオイルシール抜き取り装置 - Google Patents

Description

本願発明は、内燃機関用のオイルシール抜き取り装置に関するものである。

内燃機関において、吸気バルブ及び排気バルブのステムはバルブガイドに摺動自在に装着されており、ばねに抗して押し下げられることによって吸気ポートや排気ポートが開いている。そして、オイルが吸気ポートの気筒に漏洩することを防止するため、バルブガイドの上端部をばね受け面の外側に露出した突出部と成して、この突出部（筒部）にオイルシールを装着している。

そして、エンジンの調査や修理等においてオイルシールを取り外す必要があるが、オイルシールはバルブガイドの突出部に強固に嵌着されているため、抜き取り装置（工具）が使用されている。この抜き取り装置としては、例えば、先端にフックを形成したスライドハンマが使用されており、フックを、ばね受け面とオイルシールとの間に存在する隙間に嵌め入れて、ハンマウエイトを移動させてフックに衝撃を与えることにより、フックをバルブガイドの軸心方向に引っ張っている。

他方、特許文献１には、ハウジングの凹部に嵌着したオイルシールの抜き取り装置として、先端にフックが形成されたフックシャフトと、フックシャフトが摺動自在に嵌まった中空ガイド筒とを有する工具が開示されており、この工具は、フックをオイルシールに内側から引っ掛けると共に、中空ガイド筒の先端を回転軸の端面に当接させた状態（突っ張らせた状態）で、フックシャフトに螺合した蝶ナットを中空ガイド筒の後端に当てた状態で回転させることにより、オイルシールを抜き外すようになっている。

実開昭６１－１８４６７２号のマイクロフィルム

スライドハンマも特許文献１の工具も、オイルシールの周囲のうち一部をフックで引っ張るものであるため、オイルシールにこじれが発生して、オイルシールを破損させやすいという問題があった。

また、スライドハンマには、シャフトの軸心を挟んだ両側にフックを配置したタイプがあるが、シャフトは、作業者が持って姿勢を維持しているため、必ずしもシャフトの軸心がオイルシールの軸心と一致しているとは限らず、このため、一対のフックに力が不均等に作用することが多くて、こじれの発生を防止できるには至っていなかった。

そして、オイルシールを検査のために抜き取った場合は、オイルシールが破損したり変形したりしていると、検査対象部の状態が変化してしまうため、正確な検査を行えずに目的を達成できなくなってしまう。

また、スライドハンマについて述べると、スライドハンマは、ハンマウエイトの移動速度が変わるとオイルシールに作用する引っ張り力が変わるため、適度の引っ張りがオイルシールにかかるようにハンマウエイトを移動させることに熟練を要するという点も問題であった。

更に、スライドハンマは、フックがオイルシールに引っ掛かった状態が保持されるように、作業者が手でフックを掴んでおかねばならないため、作業者の指先がフックとオイルシールとの間の隙間に挟まって怪我をしやすいという問題もあった。

本願発明は、このような現状を契機に成されたものであり、オイルシールを傷付けることなく抜き取りできる装置を提供せんとするものである。

本願発明は、機関本体から突出していてステムが摺動自在に嵌まる筒部に装着されたオイルシールを抜き取る装置に係るものであり、この抜き取り装置は、
「軸方向に相対動するように嵌まり合ったアウター部材及びインナー部材と、前記アウター部材とインナー部材とを軸方向に相対動させるねじ軸とを有して、
前記アウター部材は、人が手で握ることができる長さの大径部及び小径部で構成されて、前記大径部をグリップ部と成している一方、
前記インナー部材のうち前記大径部と反対側の一端には、前記機関本体と筒部との間に存在する隙間に前記筒部の軸心と直交した方向から嵌め込みできるフック部が形成されて、前記インナー部材の他端に前記ねじ軸が取り付けられており、
前記ねじ軸は、前記アウター部材の他端部に設けた雌ねじ部にねじ込まれて、前記アウター部材の大径部に、前記インナー部材の移動を許容する空間が空いており、
前記アウター部材の一端面を前記機関本体に当接させた状態で、ハンドルにて前記ねじ軸を回転させて前記インナー部材を前記機関本体から離反する方向に移動させることにより、前記オイルシールが筒部から抜き取られるようになっている」
という構成になっている。

この抜き取り装置において、インナー部材は、フック部を回転させながら機関本体から離反させることと、フック部を回転させずに移動させることとが可能であり、インナー部材を回転させながら機関本体から離反させる場合は、フックは１つのみでもよい。他方、インナー部材を回転させずに機関本体から離反させる場合は、フックは、オイルシールの軸心を挟んだ両側に位置するように一対設けるのが好ましい。

本願発明では、アウター部材を機関本体に当接させた状態で、インナー部材を機関本体から離反させることによってオイルシールを抜き取ることができるが、インナー部材とアウター部材とは筒部と同心に配置されているため、フック部が１つの場合は、インナー部材を回転させながら移動させることにより、オイルシールの内周部にこじれを発生させることなく抜き取ることができる。

つまり、アウター部材は、筒部と同心の姿勢で機関本体に突っ張っているため、インナー部材を回転させながら機関本体から離反させると、フック部は、オイルシールに対する当接位置を周方向に徐々に移動させながら機関本体から離反していくのであり、このため、フック部による引っ張り力がオイルシールの特定部位に集中することを防止して、こじれを無くした状態でオイルシールを抜き取ることができる。

他方、一対のフック部を有する場合は、インナー部材は回転させることなく機関本体から離反させると、オイルシールには、軸心を挟んだ両側において軸方向の引っ張り力が均等に作用するため、この場合も、こじれを無くした状態でオイルシールを抜き取ることができる。

いずれにしても、本願発明では、オイルシールをこじれがない状態で筒部から抜き取ることができるため、オイルシールを傷付けることなく抜き取ることができる。従って、検査のために抜き取った場合は、検査の目的を十分に達成できる。
また、スライドハンマを使用した場合は、フックが筒部に当たるなどして筒部を傷つけたり変形させたりするおそれもあるが、本願発明では、フック部は筒部に接触させることなく筒部の軸心方向に徐々に移動させることができるため、筒部の損傷や変形も防止できる。従って、オイルシールの抜き取りによって内燃機関を損傷させるような問題はない。

また、スライドハンマでは、既述のとおりハンマウエイトへの力の掛け具合に熟練を要するが、本願発明では、インナー部材はねじ機構を利用して移動させるものであるため、熟練を要すること無く、オイルシールの抜き取りを簡単かつ正確に行える。更に、本願発明では、作業者はアウター部材を一方の手で掴んで、他方の手でねじ軸を回転操作したらよいため、フック部とオイルシールとの間に指先を挟むような事態は皆無であり、安全性にも優れている。
更に、本願発明のように下半部を小径部に形成していると、オイルシールの周辺部の視認性に優れるため、作業者にとって好適である。

実施形態を示す図で、（Ａ）は分離斜視図、（Ｂ）は縦断正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ－Ｃ視断面図である。 （Ａ）はバルブステムの取付け構造を示す分離図、（Ｂ）は抜き取りの第１工程を示す図、（Ｃ）は抜き取りの第２工程を示す図、（Ｄ）は抜き取りの第３工程を示す図である。 抜き取りの第４工程を示す図である。 参考例を示す図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、吸気バルブ又は排気バルブを構成するバルブステムが嵌まっているオイルシールの抜き取り装置に適用している。

(1).実施形態の構造
まず、図１～３に示す実施形態を説明するが、抜き取り装置の説明に先立って、使用対象部を説明する。

図２（Ａ）に示すように、バルブステム１は、機関本体を構成するシリンダヘッド２に嵌着固定されたバルブガイド３に摺動自在に嵌まっており、バルブステム１は、ばね４に抗してカム（図示せず）によって押し下げられるが、バルブガイド３の上端部は、シリンダヘッド２におけるばね受け部５から動弁室に露出した筒部３ａになっていて、この筒部３ａに外側からオイルシール６が嵌着している。

そして、オイルシール６とばね受け部５との間には、若干の間隔の隙間Ｅが空いており、本実施形態の抜き取り装置は、隙間Ｅを利用してオイルシール６を抜き取るものである。

図１に示すように、抜き取り装置は、同心に配置されたインナー部材７とアウター部材８とを有しており、アウター部材８の上半部は人が手でしっかり握ることができるグリップになっており、アウター部材８の下半部は小径部８ａになっている。アウター部材８は、実施形態のように下半部を小径部８ａに形成すると、オイルシール６の周辺部の視認性に優れるため、作業者にとって好適である。

インナー部材７は、オイルシール６の外径よりも僅かに大きい内径に形成されており、その上端に、中間部材１０を介してねじ軸１１が固定されている。ねじ軸１１の上端部はアウター部材８の上方に露出しており、この露出部に、操作ハンドル１２がナット１２ａで固定されている。ねじ軸１１は、アウター部材８の上部に設けた雌ねじ部１３に螺合している。

中間部材１０は、ねじ軸１１をインナー部材７に固定するためのものであり、その上半部はインナー部材７と同径に形成されて、下半部は小径に形成されてインナー部材７の内部に密嵌しており、下端に設けた底板１０ａに小穴１４を空けて、これに、ねじ軸１１の下端に設けた突起１５を貫通させている。

ねじ軸１１と中間部材１０とは、圧入や溶接等によって離反不能に固着されて、中間部材１０とインナー部材７とは、圧入や溶接等によって離反不能に固着されている。従って、インナー部材７とねじ軸１１とは、中間部材１０を介して一体化されている。なお、中間部材１０を設けずに、ねじ軸１１をインナー部材７に直接固定することも可能である。

インナー部材７の内径はオイルシール６の外径よりも僅かに大径に設定されており（同径でもよい）、下端に、オイルシール６とばね受け部５との間の隙間Ｅに横から差し込み可能なフック部１６が形成されている。フック部１６は、１８０°よりも大きい範囲に形成されていて、平面視Ｕ形になっている。インナー部材７の下端部のうちフック部１６の開口方向に向いた部位には、オイルシール６の包み込みを許容するための切り欠き１７が形成されている。なお、フック部１６の広がり角度は１８０°より小さくてもよい。

インナー部材７とアウター部材８とはガタツキなく相対回転及び摺動し得る状態に嵌まり合っている。また、ねじ軸１１を下方にねじ込みきった状態（アウター部材８の上端がハンドル１２に当たった状態）で、インナー部材７の切り欠き１７が露出するように設定している。また、中間部材１０の上端と雌ねじ部１３との間には、切り欠き１７がアウター部材８の内部に隠れる状態までインナー部材７を引き上げできる空間が空いている。

(2).実施形態のまとめ
オイルシール６の抜き取り手順を、図２，３に基づいて説明する。まず、使用の前提として、切り欠き１７の全体がアウター部材８の下方に露出するように、アウター部材８をねじ軸１１に対してねじ戻しておく。

そして、図２（Ｂ）に示すように、インナー部材７のフック部１６をシリンダヘッドのばね受け部５に当ててから、図２（Ｃ）に示すように、抜き取り装置をオイルシール６の軸心と直交した方向に横移動させることにより、フック部１６を、オイルシール６とばね受け部５との間の隙間Ｅに嵌め込む。

次いで、図２（Ｄ）に示すように、アウター部材８をねじ軸１１に対してねじ込むことにより、アウター部材８の下端をばね受け部５に当接させる。この作業は、ハンドル１２を片手で持ってインナー部材７が回転しないように保持した状態で行われる。

そして、アウター部材８がばね受け部５に当接した状態で更にアウター部材８をねじ込むと、アウター部材８がばね受け部５に突っ張った状態でインナー部材７が上昇するため、フック部１６がアウター部材８に下面に当接する。すると、アウター部材８のねじ込みに抵抗が発生する。

そこで、作業者がアウター部材８のねじ込み抵抗を感じたら、アウター部材８の回転を停止して、アウター部材８を片手で掴んで回転不能に保持しつつ、ハンドル１２を逆回転させてインナー部材７を上昇させる。すると、フック部１６は回転しながら上昇するため、オイルシール６が徐々に引き上げられて、最終的に、オイルシール６は筒部３ａから離脱する。

この最後の過程で、フック部１６が回転しながら徐々に上昇していくため（１回転でねじのピッチ分だけ上昇する）、フック部１６が半周程度かそれ以下しかオイルシール６に当接していなくても、こじれを無くした状態でオイルシール６を引き上げることができる。従って、オイルシール６は、傷のない綺麗な状態に抜き取られる。従って、オイルシール６を検査のために抜き取る場合は、必要とする検査結果を得ることができる。

(3).参考例
次に、図４に示す参考例を説明する。この参考例では、インナー部材７は、アウター部材８の内部に摺動自在で回転不能に保持されたインナー部材７と、インナー部材７に螺合したねじ軸１１とを有しており、ねじ軸１１の上端には、実施形態と同様にハンドル１２が固定されている。なお、本参考例及び実施形態とも、インナー部材７はスライダーと呼び変えることも可能である。

ねじ軸１１は、アウター部材８の上部にビス２０で固定されたストッパー２１に回転のみ可能でスライド不能に保持されている。従って、アウター部材８とねじ軸１１とは、一体になってインナー部材７と相対動する。アウター部材８には、軸方向に長い長穴２２が軸心を挟んで形成されており、長穴２２に挿通したビス２３をインナー部材７にねじ込むことにより、インナー部材７がアウター部材８に対して軸方向にスライドのみするように設定している。

ねじ軸１１はアウター部材８に摺動不能に保持されているため、ねじ軸１１の正逆回転操作により、アウター部材８とインナー部材７とは軸方向に相対動するが、インナー部材７は、その下部がアウター部材８の下方に露出する状態まで移動させ得る。

そして、インナー部材７のうちアウター部材８の下方に露出し得る下部に、軸心を挟んだ両側に位置した一対のアーム２４を、その上端部を支点にして回動するようにピン２５によって連結し、アーム２４の下端に、オイルシール６とばね受け部５との間の隙間Ｅに嵌脱し得る平面視円弧状のフック部１６を形成している。アーム２４は、内向き回動しきった状態ではアウター部材８の内部に隠れ得るように設定されている。

この参考例において、オイルシール６の抜き取り手順は次のとおりである。すなわち、まず、（Ａ）のように、アーム２４の全体が露出するように、ねじ軸１１をねじ戻しておいてから、アーム２４を閉じ回動させて、フック部１６をオイルシール６とばね受け部５との間の隙間Ｅに嵌め入れ、次いで、ハンドル１２を正転させてねじ軸１１をインナー部材７にねじ込むことによってアウター部材８を下降動させ、アウター部材８の下端をばね受け部５に当てる。

アウター部材８の下部が下降すると、一対のアーム２４は、アウター部材８の内部に隠れて開き回動不能に保持される。そして、アウター部材８を片手で掴持して回転不能に保持した状態で、更にハンドル１２を正転させてねじ軸１１をスライダーにねじ込むと、アウター部材８は下降不能になっているため、インナー部材７が上昇する。これにより、オイルシール６が筒部３ａから抜き取られる。

この参考例では、一対のフック部１６が軸心を挟んだ両側に位置しているため、オイルシール６を、こじれがない状態に抜き取ることができる。フック部１６を半円状又はこれに近い状態に形成すると、オイルシール６の下面の広い範囲に対して引っ張り力を作用させることができるため、特に有益である。ねじを２条ねじや３条ねじのような多条ねじに形成すると、作業を素早く行うことができる。

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、抜き取りの対象になるオイルシールは、バルブステムのシールに使用されるものには限らない。ハンドルは、円形などの任意の形態に形成できる。

本願発明は、内燃機関で使用するオイルシールの抜き取り装置に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ バルブステム
２ シリンダヘッド（機関本体）
３ バルブガイド
３ａ 筒部（バルブガイドの突出部）
５ ばね受け部
７ インナー部材
８ アウター部材
１０ 中間部材
１１ ねじ軸
１２ ハンドル
１３ 雌ねじ部
１６ フック部
１７ 切り欠き

Claims (1)

1. 機関本体から突出していてステムが摺動自在に嵌まる筒部に装着されたオイルシールを抜き取る装置であって、
   軸方向に相対動するように嵌まり合ったアウター部材及びインナー部材と、前記アウター部材とインナー部材とを軸方向に相対動させるねじ軸とを有して、
   前記アウター部材は、人が手で握ることができる長さの大径部及び小径部で構成されて、前記大径部をグリップ部と成している一方、
   前記インナー部材のうち前記大径部と反対側の一端には、前記機関本体と筒部との間に存在する隙間に前記筒部の軸心と直交した方向から嵌め込みできるフック部が形成されて、前記インナー部材の他端に前記ねじ軸が取り付けられており、
   前記ねじ軸は、前記アウター部材の他端部に設けた雌ねじ部にねじ込まれて、前記アウター部材の大径部に、前記インナー部材の移動を許容する空間が空いており、
   前記アウター部材の一端面を前記機関本体に当接させた状態で、ハンドルにて前記ねじ軸を回転させて前記インナー部材を前記機関本体から離反する方向に移動させることにより、前記オイルシールが筒部から抜き取られるようになっている、
   内燃機関用のオイルシール抜き取り装置。

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