JPH0520234B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンのシリンダライナ取り外し用
工具に関し、詳細にはシリンダライナと共にピス
トン、ピストンリング、ロツド等をユニツトとし
てエンジンから取り外すための工具に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

内燃機関には、通常、ピストンが往復動するボ
アを形成するシリンダライナが用いられている。
エンジンの作動の間、燃焼により、ライナのピス
トン行程上部近傍に、カーボンの付着あるいは段
付摩耗が生じる。この種、あるいは他の種類の摩
耗により通常、所定期間後にシリンダライナとピ
ストンの交換が必要となる。

しかし、ライナの取外しは、ライナとブロツク
との間の嵌合の締め代のため複雑になつている。
この嵌合の締め代は、例えば、ライナの周囲のＯ
リングにより与えられ、また一般に、高温や他の
エンジン使用の条件によつて増大する。従来、吸
気ポートのないライナは、通常、工具をボア内へ
挿入して、ライナ端面を把持するように調整する
ことにより取外されていた。そしてライナは、ど
んな嵌合にも打勝つのに充分な力を工具に付与す
ることにより、ブロツクから引上げられるように
されていた。

この操作の欠点は、工具をライナ内に挿入でき
るように、まずピストンを、シリンダライナの上
部を通つて取り外さなければならないことであ
る。これらの個々の工程を実施することは、カー
ボンの付着あるいは段付摩耗が著しく、まずピス
トンをスライドさせてボアから取り出すためにシ
リンダライナ内面を研摩する必要がある場合、特
に不便で、時間を要する。

ライナに吸気ポートを有する２サイクルエンジ
ンにおいては、２つの端部を備えたロツドを有す
る工具をライナ内に挿入する方法が知られてい
る。ロツドの両端部はそれぞれライナの対向した
ポートに位置決めされ、エンジンが、ライナを変
位させるために、ピストンがロツドを押動するよ
うに回転させられる。この方法は、1974年４月23
日にウエブに対して発行された米国特許第
3805359号に記載されている。1976年３月23日に
ブルツクオーバーに発行された米国特許第
3945104号は、衝撃装置が工具上を摺動して金敷
き（anvil）をたたき、ライナをゆるめるような
他の工具を示している。しかし、この種の取り外
し方法は、ピストンおよびロツドを取り外すため
に別の工程を必要とする。

本発明は上記問題の１またはそれ以上を解消す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の１つの態様においては、シリンダユニ
ツト、ピストン、リング、およびロツドをユニツ
トとしてエンジンブロツクから取外す方法が採用
されている。この方法は、ライナのボア内に工具
を挿入し、ライナに対して工具を拡大させ、工具
とライナ間を摩擦接触させる工程を含んでいる。
この方法はさらに、工具に力を付与し、エンジン
ブロツクに対してライナと共に工具を移動させ、
少なくとも不完全な真空をピストンの上のライナ
内に発生させ、ピストン、リング、およびロツド
と共にライナをユニツトとして除去する工程を含
んでいる。

本発明の他の態様においては、この方法は、シ
リンダライナのボア内に、ドライバと心棒とを有
する工具を挿入し、ピストンを移動させてドライ
バを心棒の穴の中に押込む工程を含んでいる。こ
の方法はさらに、心棒にピストンの移動方向の力
を付与し、ドライバが心棒内に押込められるのに
応じて心棒を径方向に拡大させてライナと摩擦係
合させ、ライナと共に工具をエンジンブロツクに
対して移動させる工程を含んでいる。少なくとも
不完全な真空がピストンの上のライナ内に発生
し、組付けられたピストン、リング、およびロツ
ドと共にライナがユニツトとして取り外される。

更に、本発明の他の態様においては、エンジン
ブロツクからシリンダライナを取外すための工具
は心棒とドライバを有している。ドライバは心棒
の穴の中に挿入可能とされ、ドライバを心棒の穴
の中の予め選定された最初の位置に移動させるた
めに、ドライバに力を付与する手段が設けられ
る。

シリンダライナ、ピストン、および他の関連部
品は、ユニツトとして取り外され、エンジンの修
理作業を容易にする。ユニツトとして取り外すこ
とにより、最初にライナを通してピストンを除去
することと、その後、ブロツクからライナを引上
げるためにライナの下側を把持するため、工具を
挿入することを含む、他の工程が不要になる。

〔実施例〕 第１図を参照すると、内燃機関１０の一部分が
その機関のシリンダを図示して示されている。こ
こで工具１２を無視すると、エンジンはブロツク
１４を有し、このブロツクの開口内にはシリンダ
ボアを形成するシリンダライナ１６が配置され
る。シリンダライナの外表面１９はブロツクの孔
に「案内嵌め」される大きさに成形され、その外
表面の下方部分の溝に配置されたＯリング２０を
有する。ライナがブロツクに嵌合される時、Ｏリ
ングはブロツクの下方段部２４に嵌合の締め代を
生じる。

頂面２７を有し、外表面の溝内に保持されたリ
ング２８を有するピストン２６は、シリンダボア
１８内に配置される。ピストンは、リストピン３
４を含む従来の手段によりロツド３２に揺動自在
に連結される。ロツドはロツドキヤツプ３８を用
いることにより、クランクシヤフト３７に連結さ
れる。エンジンヘツド（図示せず）はブロツク１
４の上面３５に設けられる。このようなエンジン
の構造および作用は従来技術により公知であるの
で、詳細な説明は省略する。

第３図、第４図は、本発明を一部適用したシリ
ンダライナ、ピストンおよびロツドの取り外し用
工具１２の例を示している。この工具は、ライナ
１６にカーボンが付着していたり、あるいは段付
摩耗が形成されていても、シリンダボア１８内に
挿入できるように、直径を調整可能である。この
工具は、機械加工の工程においてワークピースを
保持するためのチヤツクを成形するのにしばしば
用いられるような、スロツト４２を有するシング
ルテーパのコレツトとして示される２つのセグメ
ント４０を有している。セグメントは、参照符号
４４で示されるエラストマあるいはプラスチツク
材料により充填あるいはシールされたスロツトを
有する金属製である。また、２つのテーパ付心棒
４６はセグメント４０内のテーパ付開口４７に嵌
合可能である。これらの心棒は金属製であり、各
心棒には、各セグメント内のスロツトに係合する
キーを受容するためのスロツトを形成しても良
い。ボルト４８はセグメントおよび心棒の開口を
貫通して配置可能である。心棒の一方にはボルト
の頭部を受容するために端ぐりの穴があけられる
（第１図および第２図参照）。ボルトはまた、スペ
ーサ５０と大きめに成形されたワツシヤ５２内の
開口を貫通して設けられ、一端においてナツト５
４に螺合する。工具が組立てられ、ナツトがボル
トに対して回わされる時、テーパ付心棒は各テー
パ付開口内にさらに挿入れられてセグメントを径
方向に拡張させることが理解されよう。

第３図および第４図の工具１２は、後述するよ
うに、第１図および第２図において、作動状態に
組立てられたシリンダライナ１６、ピストン２
６、リング２８、およびロツド３２を含んで構成
されるユニツト５８のエンジン１０からの取り外
しを説明するために図示されている。

第５図および第６図は、本発明の実施例である
シリンダライナとピストンおよびロツドの取り外
し用工具１２を示している。この工具は円周壁６
２を備えた心棒６０を有する。円周壁６２は心棒
の直径を形成する外周面６４と、少なくとも部分
的にテーパがつけられ、孔６８を形成する内周面
６６とを有する。孔６８は、心棒の第１および第
２端部６９，７０において開口している。心棒は
また、円周壁をセグメント７４に分割する複数の
スロツト７２を有し、心棒の径方向の拡大が内周
面に付与された力に応じて生じやすいようになつ
ている。スロツトは、好ましくは対称に配置さ
れ、実質的に心棒の長さにわたつて延びており、
拡大が本質的に均一になるようになつている。心
棒はまた、円周壁外周面と、前記第２端部とを好
ましくはエラストマから成る可撓性のあるカバー
７６により覆われている。貫通する穴８０を有す
るキヤツプ７８は、心棒の第２端部に配置され
る。

工具１２はさらに、ドライバ８２を有し、この
ドライバは基部８４とテーパ付壁８８を備えたボ
デイ部８６とを有している。テーパ付壁は基部か
ら延び切頭円錐状を形成している。ボデイ部は心
棒６０の第１端部６９から穴６８の中へ挿入され
るようになつている。またドライバは、少なくと
も部分的にねじが形成された穴９０を有してい
る。ドライバの基部は、ボデイ部が心棒の中に配
置された時、心棒の第１端部６９を横切つて延び
るようになつている。

ドライバが心棒６０の中に挿入された時、ボデ
イ部８６が内周面６６を押圧して心棒の直径を拡
大するような、穴６８の予め定められた位置へド
ライバを移動させるために、このドライバ８６に
力を付与する手段９４が設けられている。この手
段は、ナツト９８とねじ部１００を備えたねじ付
ロツド９６を含み、ねじ部は、ナツトをキヤツプ
に対して徐々に締めつけることによりドライバが
心棒の所定位置に引かれるように、ドライバの穴
９０のねじ部に係合する。ボデイ部のテーパ壁
は、十分な力がドライバに付与された場合、穴の
テーパ付内周面６６に沿つてスライドするので、
ボデイ部は穴の中各位置に連続的に移動可能であ
ることがわかる。それぞれ連続した位置におい
て、ボデイ部のテーパ壁は、内周面をより強く押
圧して心棒の直径を拡大させるようになつてい
る。

図示されたような工具１２は、シリンダボア１
８内に挿入され、シリンダライナ１６の内壁に抗
して拡大される（第１図）。拡大により、シリン
ダライナと工具の外周面との間に摩擦嵌合すなわ
ち摩擦接触が生じる。例えば、第３図および第４
図の工具により、ボルト４８は、ボア１８内にお
いてライナの嵌合力より大きい工具とライナの間
の摩擦力を得るよう調整される。第５図の工具に
おいても、ナツト９８を調整することにより、こ
の操作が可能である。図示された工具の特徴であ
る、均一な直径の拡大と、金属とゴムの構成によ
り、実質的にライナの損傷は生じない。力は、ラ
イナに対して長手方向すなわち軸方向に、工具に
連続的に付与される。ライナと工具との摩擦嵌合
により、工具に充分な力を加えると、嵌合の締め
代に打ち勝つて、ライナをエンジンブロツク１４
内の位置から工具とともに移動させることができ
る（第２図）。このようにしてライナをブロツク
から取り外すことが可能となる。

取り外しのために充分な力が、ボア１８内でピ
ストン２６を移動させることにより、またピスト
ンを工具の底部に対して係合させて押圧すること
により、工具１２に付与される。ピストンは、例
えば、エンジンスタータピニオンと同じようにフ
ライホイルに係合する工具を用いてクランクシヤ
フト３７を回転させることにより移動させる。ま
た、バーを工具の上部に間隔をあけてこれに横切
る方向に位置させ、上記工具のいずれかの上部に
力を加えても良い。バーは、例えば、ブロツク１
４の上面３５の上に係止するスペーサによつて支
持するようにしてもよい。第３図の工具におい
て、ロツドは、バーに設けた開口を通され、一端
が工具に取付けられると共に、他端にナツトが螺
合される。ナツトを、バーに対して作用してロツ
ドを引上げるように調整して工具に引上げ力を付
与するようにしても良い。第５図の工具において
は、ねじ付ロツド９６がバーを貫通している。付
加的なナツトがキヤツプ７８に締付けられ、ナツ
ト９８を引上げ力を付与するために調整する際
に、ねじ部をドライバの中において所定位置に保
持するようにされる。また他の装置を用いてもよ
い。

第５図および第６図の工具１２もまた、ピスト
ン２６の動きを利用して取り外しのための力と工
具の拡大のための力とを加えることにより、ユニ
ツト５８を取り外すことを可能にする。工程初期
には、最初にピストンがドライバに向つて動く時
心棒がライナ内でスライドすることに対向するの
に充分なだけの力で、心棒６０をシリンダライナ
内で動かないように保持することだけが必要であ
る。この力は例えば、ねじ付ロツド９６とナツト
９８を用いて、心棒をライナに対して所定の摩擦
係合をさせるように径方向に拡大することによ
り、得ることができる。その後、ピストンはさら
に移動してドライバをしだいに心棒の中に連続的
に押込み、心棒を径方向に拡大してライナ内にお
いて工具を保持する摩擦力を増加させる。同時
に、工具に加わるピストンの移動方向の力は増大
して行き、ライナはボア１８から解放される。本
技術分野に知識を有する者であれば上記目的のた
め、心棒およびドライバの相対的なテーパ形状や
他の形状を設定することが可能である。通常、ピ
ストンが付勢する基部８４は、付与される力を拡
散させるためにできるだけ大きくすべきである。

図示されたエンジン１０に対しては、ピストン
２６あるいは力を付与する他の装置による工具１
２およびライナ１６の移動は、Ｏリング２０の締
め代を解除するのに充分なものであることだけが
必要である。他のエンジン構成においては、ライ
ナとエンジンブロツク１４の嵌合の状態に応じて
工具とライナとをもつと大きく移動させることが
必要となる場合もある。

少なくとも、不完全な真空が、ピストン２６の
頂面２７の上におけるライナ１６に与えられて、
取り外しの間ユニツト５８を完全な状態に保持す
る。工具１２は、取り外し作業の間、ライナ内の
工具とピストンの間に発生する負圧に対する気密
カバーとして用いても良い。例えば、図示された
工具を拡大することにより、同時に工具とライナ
の間の気密接触が確立され、負圧の形成が可能と
なる。また、ライナの嵌合を解除した後、ライナ
上部に気密カバーとして機能するキヤツプを設置
して、本工具は他のシリンダやエンジンに使用す
るために取り除いても良い。キヤツプは例えば、
ボア１８内に簡単に嵌入するプラスチツクの栓で
あつて、ライナの内周面をシールするものであつ
てもよい。この場合、負圧は栓とピストンの間に
生じる。

経験的に、ライナをブロツク１４から持上げる
前に、ピストン２６を工具１２あるいはキヤツプ
に対して接触あるいは近接させることにより充分
な負圧を発生する条件が得られることがわかつて
いる（第２図参照）。負圧は、ライナがピストン、
リング２８、および支持されないコネクテイング
ロツド３２とともに持上げられる時、ピストンが
下方に動くことにより発生する。

開示された方法は、他の工程とともに実行され
てもよく、また工程の順序は、本発明から逸脱す
ることなく、変更可能であることは上記の説明か
ら明らかであろう。

ユニツト５８をエンジンブロツク１４から取り
外す方法は上記記載から充分明らかであると思わ
れる。しかし、開示された方法でエンジンを修理
することの利点が充分理解されるよう、簡単に説
明する。

最初に、エンジン１０のヘツドを除去し、クラ
ンクシヤフト３７を回転させてピストン２６をシ
リンダボア１８内の所定の行程位置に置くこと
が、工具の位置決めと取り外し作業の完了とを可
能にするために望ましく、また必要である。工具
１２は、カーボンの付着あるいは段付き摩耗部に
重ならないように、ボア内において好ましくは充
分遠くまで挿入される。

個々のエンジンと工具のためのピストンの好適
な初期位置は経験的に決められる。ライナをブロ
ツクから持上げる時、ピストンが工具１２に、も
しキヤツプが用いられるときにはキヤツプに近接
あるいは接触して負圧の発生を容易にするよう
に、ピストンが配置されることが推奨される。ピ
ストン２６が工具１２およびライナ１６を移動さ
せるのに用いられる場合、その初期位置は、ピス
トンが工具に近接あるいは接触するように上昇行
程にあることが好ましい。このことは、ボア１８
内に工具により保持された、リングを通過して排
出すべき空気によるピストンの動きに対する抵抗
を最小限にする。うまく作動するひとつの方法
は、シリンダボア１８の中に工具を挿入し、それ
をピストン上に載置することである。第３図の工
具の場合、底側のセグメント４０がピストン上に
載せられ、一方、第５図の工具の場合、ドライバ
８２の基部８４がピストン上に載せられる。これ
により、工具を径方向に拡大させるのに先立つ
て、ピストンと工具を所定の位置に動かすために
クランクシヤフト３４を単に回転させるだけでよ
く、必要であれば、その後、取外し工程を容易に
するために、ピストンと接触している工具を拡大
させる。

工具１２は拡大されて摩擦嵌合が得られる。全
取外し工程の間工具が充分利用できるように、付
加的なシールを用いることなく気密を保つた嵌合
が同時に得られる。しかし、充分な負圧のため
に、第３図の工具内のボルト４８の頭部にＯリン
グを用いること、あるいはボルトに沿う空気流を
阻止する他の手段が必要となるかもしれない。な
お、ボルト頭部が心棒４６の端ぐり穴の中に嵌入
されることにより、ボルト頭部２６によつてピス
トンが損傷を受ける可能性が減少し、またボルト
が工具の拡大の間動くのが阻止されることに注意
されたい。また、心棒４８が各セグメント４０に
キー止めされることにより、これらの間の相対移
動が阻止される。第５図の工具において、エラス
トマのカバー７６により、負圧を得るためのシー
ル機能が果される。

シリンダライナ１６は、次に、既に述べたよう
に工具１２に充分な力を付与することにより嵌合
位置から外れて嵌合関係が解除される。必要であ
れば、工具はその後取除かれ、ピストンが適当な
位置にあるエンジンの次のライナの嵌合関係を解
除するのに用いられる。取外し工程を完全なもの
にするために負圧を得るように、キヤツプが解放
されたライナに嵌合される。あるいは、工具がそ
の位置に保持されても良い。次に、ロツドキヤツ
プ３８が除去され、そしてライナあるいはもしラ
イナ内に残されていれば工具が把持されて、ライ
ナがブロツク１４から抜き出される。例えば、第
３図の工具とともに示された大きめのワツシヤ５
２あるいは第５図の工具の輪部は、持上げる目的
のために必要であれば、オーバヘツド装置に用い
られる工具を連結するのに適当な部分である。負
圧により、ピストン２６、リング２８、およびロ
ツド３２は、別途支持されることなく、ユニツト
５８としてライナとともにエンジン１０から取り
外される。

他の特徴、目的および利点は、明細書、図面、
および添付された請求の範囲を参照することによ
り、明らかになろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のシリンダライナとピストン
およびロツドの取り外しの方法について説明する
図、第２図は、第１図の取り外しの方法における
中間工程を示す第１図と同様な図、第３図は本発
明を一部適用したシリンダライナとピストンおよ
びロツドの取り外し工具を示す図第４図は第３図
の−線に沿う第３図の工具の一部断面図、第
５図は本発明方法を実施するのに用いられる工具
を示す本発明の一実施例の図、および第６図は第
５図の工具の一部断面の側面図である。 １０……内燃機関、１２……工具、１６……シ
リンダライナ、２６……ピストン、４０……セグ
メント、４２……スロツト、４４……エラスト
マ、４６……心棒、４７……開口、４８……ボル
ト、５０……スペーサ、５４……ナツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダライナ内に挿入され、該シリンダラ
   イナと摩擦係合し、外部から加えられる力に応じ
   てエンジンブロツクからシリンダライナをピスト
   ンと共に取り外すための工具であつて、 円周壁と、第１及び第２の端部と、長手方向に
   延設された複数のスロツトとを有する心棒であつ
   て、上記円周壁が、心棒の直径を規定する円筒状
   外周面と、前記第１の端部に開口を形成するとと
   もに前記スロツトによつてセグメントに分割され
   ているテーパ付内周面とを有する心棒と、 基部とボデイ部とを有するドライバであつて、
   上記ボデイ部が切頭円錐形状を有し、前記心棒の
   前記開口に挿入し、上記ボデイ部の切頭円錐形状
   により前記心棒の前記テーパ付内周面を次第に強
   く押圧するように連続的に移動させ、このボデイ
   部の移動に対応して前記心棒の前記外周面の直径
   を拡大させることができ、上記基部がドライバが
   前記心棒内に挿入されたときに前記心棒の前記第
   １の端部を覆うようになつているドライバと、 前記心棒の前記第２の端部に配置されるキヤツ
   プと 前記ドライバ及び上記キヤツプと協働して、前
   記ドライバと上記キヤツプとを互いに近づける方
   向に動かすことにより、前記ドライバの前記ボデ
   イ部を前記心棒の前記テーパ付内周面に押圧して
   前記心棒を半径方向に拡大させる器具と、 前記心棒の前記円筒状外周面に取着され、前記
   円筒状外周面の略全体を覆い、シリンダライナと
   摩擦係合すると共に前記心棒を半径方向内側に密
   封して気密シールを形成することにより、シリン
   ダライナ取外しの際にシリンダ内のピストン上部
   に少くとも不完全な真空を発生させる可撓性のエ
   ラストマから成るカバーであつて、前記心棒との
   係合によつて保持されているカバー、とを具えた
   工具。 ２ 前記可撓性のエラストマから成るカバーは前
   記心棒の円筒状外周面と第２の端部とに延設さ
   れ、前記スロツトを覆つて気密シールを形成して
   いる請求の範囲第１項に記載の工具。