JPS62501224A

JPS62501224A - エンジンのバ−リング装置

Info

Publication number: JPS62501224A
Application number: JP60500782A
Authority: JP
Inventors: ブラム　ランダール　ビー; スターンズ　レイモンド　オー
Original assignee: キヤタピラ−　インコ−ポレ−テツド
Priority date: 1984-12-24
Filing date: 1985-02-07
Publication date: 1987-05-14
Also published as: IT1184005B; WO1986003801A1; US4580534A; EP0207078A1; IT8554188V0; DE3566704D1; EP0207078B1; CA1254463A; IT8568029A1; IT8568029A0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】エンジンのバーリング装置技術分野この発明は一般にエンジンに関し、特にエンジンのクランクシャフトを、複数の回転位置の一つに至まで回転し、クランクシャフトをその位置に保持する装置に関する。

背景技術現在のエンジンは、長時間保守をしなくても耐えられるように作られている。しかし、それでもやはりエンジンは修理と一般的な保守が必要である。多くの修理および保守作業では、クランクシャフトとその関連部品を相互に特定の関係に位置決めする必要がある。はとんどの例では、その位置関係を得るためにクランクシャフトを回転している。例えば、１９６７年５月３０日付でＲｏｌａｎｄ　Ｔ、Ｗｈｅｅｌｅｒに発行された米国特許第３．３２１．９８５号、１９６８年８月６日付でｌ−１ａｒｏｌｄ　Ｒ，Ｂｌｅｉｇｈに発行された米国特許第３、３９５．５８８号、および１９７８年２月７日付でＨａｒｏｌｄ　Ｊ、Ｎａｕｍａｎに発行された米国特許第４．０７２．０６３号は、エンジンのクランクシャフトを手で回転するのに使われるエンジンクランク変位装置を開示している。１９７４年６月付のＡｍｅｒｉｃａｎ　Ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ社によるサービス刊行物は、通常ばねロックピンによってリングギヤから外れているビニオンと、エンジンが始動するのを防ぐカム作動式パイロットエアバルブとを有するエンジンバーリング装置から成るエンジンのクランクシャフトを回転するための装置を開示している。

上記各特許のバーリング装置は手動の回転装置を対称としているが、それぞれ今後の広い用途を制限するという作業上の問題点を有している。

一般に、従来の技術はエア、油圧または電気スタータ等の始動装置と完全に独立したクランク変位装置を用いており、始動防止装置を用いるものは付加型ユニットであるため、クランクシャフトはそのような始動装置に接続すると回転してしまう。エンジンのサイズが大きくなるにつれ、その構成部品のサイズも増大する。

エンジンの修理や保守中、例えば連結ロッドをクランクシャフトから取り外すと、重量の減少によってクランクシャフトの重心位置が変化し７、クランクシャフトが回転するおそれがある。

本発明は、上記しまた問題の１つまたはそれより多くを解消しようきするものである。

発明の第一の特徴においては、クランクシャフトに接続されたフライホイールと、フライホイールの外周に形成された複数の外歯とを備え、エンジンのクランクシャフトまたは、これと同様なコンプレッサ等の構成要素を回転するための装置が提供される。

この装置は、エンジンに結合されていると共に貫通孔を有するハウジングと、貫通孔を貫いて延び、両端を有し、貫通孔内で軸方向の移動及び回転が自在なシャフトとを備えている。このシャフトの一端にはギヤが結合されており、本装置がエンジンに装着されたとき、ギヤとフライホイールが駆動関係で相互に係合するように、シャフトが第１の方向に沿って軸方向に第１位置へ移動可能となっている。シャフトを回転自在の状態で上記の第１位置に保持する手段が備わっている。また、回転工具を受け入れる工具係合部および、シャフトを複数の回転位置の一つにロックする手段も備わっている。

本発明の別の特徴においては、エンジンが、クランクシャフトと、クランクシャフトに接続されて複数の外歯を備えたフライホイールと、加圧流体源、流体始動モータ及び加圧流体源を流体始動モータに接続する導管手段を含む始動システムと、エンジンのクランクシャフトを回転する装置とを有している。上記のエンジンのクランクシャフトを回転する装置は、エンジンに結合され貫通孔を有するハウジングと、貫通孔を貫いて延び貫通孔内で軸方向の移動及び回転が自在なシャフトを備えている。このシャフトの一端にはギヤが結合され、シャフトはギヤとフライホイールが駆動関係となるように、第１の方向に沿って軸方向に第１位置へ移動可能どなっている。シャフトを回転自在としながら、シャフトを第１位置に保持する手段が（ｄ（１わっている。シャフトの工具係合部が回転工具を受け入れる。また、シャフトを複数の回転位置の一つにロックする手段と、シャフトが第１位置に移動されたとき始動システムを動作不能にし、加圧流体源と流体始動モータの間の流体の流れをブロックする手段も備わっている。

本発明の更に別の特徴によれば、複数の外歯を備えたフライホイールを有するエンジンのクランクシャフトを回転する方法が提案される。本方法は、一端にギヤが結合されたシャフトを、ギヤとフライホイールが駆動接続状態となる第１位置へ向けて第１の方向に沿って軸方向に移動させる工程；シャフトを第１位置に保持する工程；工具をシャフトの工具係合部に係合する工程；シャフトとクランクシャフトを複数の回転位置の一つに回転し、その回転位置にロックする工程；を含んでいる。

本発明は、修理、保守及びチューンアップがコストと時間を減じながら正確な方法で達成できるように、エンジンのクランクシャフトを複数の回転位置の一つに回転し、クランクシャフトをその位置に保持する装置を提供するものである。この構成によれば、修理や保守の作業時にクランクシャフトが移動してしまうおそれが無くなり、関連構成部品の正しい位置決めが確保される。

発明を実施するための最良の形態図面、特に第１図においては、エンジン１４のクランクシャフト１２を回転させる装置１０を、締結具１６でエンジン１４に取り付けた状態を示しである。

エンジン１４はフライホイール１８を有し、フライホイール１８はその外周に複数の外歯２０を有し、通常の方法でクランクシャフト１２に接続されている。始動システム２１は、エア、油圧または電気いずれの方式でもよいスタータモータ２２と、コンプレッサ、油圧ポンプまたはバッテリ等のエンジン１４に備わった動力源２４とを有し、また、動力源２４と装置１０の間及び装置１０とスタータモータ２２０間に配置した導管手段２６を有している。

第２及び３図を参照すると、装置１０は貫通孔３０を有するハウジング２８と、貫通孔３０を貫いて延びたシャフト３２を備えている。シャフト３２は両端を有し、複数の外歯３６を持つギヤ３４が通常の方法でシャフト３２の一端に取り付けられている。

シャフト３２は貫通孔３０内で軸方向の移動及び回転が自在で、装置１０がエンジン１４に装着されるときギヤ３４の歯３６がフライホイール１８の歯２０と駆動接続されるように、第１の方向３８に沿って第１位置４０へ移動可能である。

シャフト３２を回転動可能の状態で第１位置４０に保持する手段４２は、第３図に最も分り易く示しである。

保持手段４２は、シャフト３２の両端の間に位置したシャフト３２の環状溝４４と、ハウジング２８に形成された貫通孔３０に交差する孔４６とを有している。

また、孔４６内に摺動可能に位置し、シャフト３２が第１の方向３８に沿って第１位置４０まで移動すると溝４４に係合するロッド４８も有している。さらにこの保持手段４２は、シャフト３２が第１位置４０にあるとき、ロッド４８を環状溝４４と自動的に係合させるばね４９を有している。その他、交差孔４６と同軸でネジ切り部分５２と底部５４を有する深ぐり座５０、及び深ぐり座５０のねじ切り部分５２と係合するねじ切り挿入体５６も有している。ねじ切り挿入体５６には貫通路５８が形成されている。ロッド４８は両端と、これら両端の中間で深ぐり座５０の底部５４と挿入体５６の間に位置した拡大部６０を有する。ロッド４８の一端にハンドル６２が結合されている。ばね４９はロッド４８を取り囲み、拡大部６０と挿入体５６の間に位置して、シャフト３２が第１位置３８にあるときロッド４８を環状溝４４内へと付勢する。

シャフト３２は、第３図に示したような回転工具６８を受け入れる工具係合部６６を有している。この係合部６６は、ギヤ３４の側の端とは反対側のシャフト３２の端に、矩形ノツチ７０を有している。尚、ノツチ７０は６角形やその他の形等、任意な通常の形状とすることができる。

第２図には、シャフト３２を複数の回転位置７４の１つにロックする手段７２も示しである。このロック手段７２は、貫通孔３０と同軸状にハウジング２８に形成された深ぐり座７６、該深ぐり座７６の一端にある肩７８、及び深ぐり座７６の他端にあるねじ切り部８０を有している。また、シャフト３２に対して回転不能に固定され且つ軸方向に摺動可能に支持された環状ロック機構８２と、一端の摩擦面８６及び雄ねじ切り部８８を有するナツト８／ｌも有している。ナツト８４はシャフト３２に対して摺動可能に嵌合され、ハウジング２８の深ぐり座７６のねじ切り部８０と噛み合うため、ナツト８４をハウジング２８の肩７８の方へ向かって移動する方向に回転すれば、環状ロック機構８２がロック機構係合面８６と肩７８の間にクランプされ、シャフト３２が回転しないようにする。また第２図に示すごとく、ロック手段７２は、シャフト３２上のギヤ３４の側の端とは反対側の端部に位置した外側スプライン９０と、ロック機構８２に形成されシャフト３２の外側スプライン９０と係合する内側スプライン９２を有し、シャフト３２が第１の方向３８に沿って第１位置へ移動可能としている。

装置１０はさらに、シャフト３２の、ギヤ３４の側の端とは反対側の端部に位置した当接面９４と、シャフト３２を取り囲みナツト８４と当接面９４の間に位置したばね９６を有している。はね９６はシャフト３２を第２の方向９８に沿って、シャフト３２のギヤ３４がフライホイール１８の歯２０から外れている第２位置１００へと付勢する。

上述したようにエンジン１４は紐動システム２１を有するので、装置１０はさらに始動システム２１を動作不能にする手段１０１を備えている。動作不能手段１０１は、加圧流体源２４と流体始動モータ２２の間の導管２６をブロックする手段１０２を有している。ブロック手段１０２は、ハウジング２８に形成されて貫通孔３０と接続する一対のボート１０４と、環状溝４４の各側でシャフト３２に形成された一対のシール１０６を有している。シャフト３２が第１位置４０にあるとき、一対のシール１０６の一方が、与圧流体の動力源２４から流体スタータモータ２２へ流体−ｂ＜流れるのを防ぐ。与圧流体のブロック手段１０２は、流体を大気中へ抜く手段１０８を具備している。この手段１０８は、ハウジング２８とシャフト３２の間のクリアランススペース１１０及びロック機構８２の内側スプライン９２とシャフト３２の外側スプライン９０の間のクリアランスを有している。この実施例におけるクリアランススペースは、シャフト３２のスプライン溝によって与えられる。

産業上の利用可能性エンジン１４のクランクシャフト１２またはコンプレッサ等の同様な構成要素を回転させる装置１０が、エンジン１４に結合される。以下に述べる装置１０の使用では、装置１０と連動するエアスタータ２２を用いる。エンジン１４とスタータ２２の通常動作時、動力源２４からのエアがライン２６を通って装置１０に流れ、一対のポート１０４の一方を通ってシャフト３２の溝４４の周囲を巡り、一対のボート１０４の他方から出てライン２６を流れてスタータ２２を回転し、エンジン１４のクランクシャフト１２を回転させる。

しかしエンジン１４の保守時には、バーリングの装置１０が始動システムを動作不能としてスタータ２２の回転を防止する一方、回転工具６８によるクランクシャフト１２の回転を可能とする。

例えば、エンジン１４の保守時クランクシャフト１２を非常にわずかな角度だけ回転させたいときに、エンジンクランク変位装置１０を使うことができる。クランク変位装置１０を作動するため、整備士がシャフト３２の端部に小さな軸方向の力を加え、ばね９６の力に打ち克ってシャフト３２を第１の方向３８に沿って第１位置４０に移動させる。シャフト３２が第１の方向３８に移動し、環状溝４４がロッド４８の先端に一致すると、ばね６４がロッド４８を内方に付勢してロッド４８の先端を溝４４内に導入させ、これにより、保持手段４２がシャフト３２を第１位置４０に保持する。シャフト３２が第１位置４０に保持された状態で、ギヤ３４のハウジング３６がフライホイール１８の歯２０と噛み合う。レンチ、ラチェット、インパクトレンチ等の回転工具６８がシャフト３２の工具係合部６６に挿入可能である。整備士は工具６８を使い、エンジン１４のクランクシャフト１２が正確に所望の位置にくるまで、シャフト３２を回転させる。次いで整備士は、ナツト８４を深ぐり座７６のねじ切り部８０に締め込み、環状ロック機構８２を肩７８とナツトの摩擦面８６の間にクランプすることによって、クランクシャフト１２を上記の１つの所望位置にロックする。シャフト３２の外側スプライン９０と噛み合うロック機構８２の内側スプライン９２が、シャフト３２、ギヤ３４、フライホイール１８及びクランクシャフト１２の回転を防ぐ。従って、クランクシャフト１２は正確に所望の位置に保持され、回転が防止される。

上記のごとく始動システム２１が、そこに係合したクランク変位装置１０によって作動される場合には、エアスタータ２２への流れは遮断され、スタータ２２によってクランクシャフト１２が回転するのを防止している。シャフト３２が第１の方向３８に移動されると、一対のシール１０６と溝４４はハウジング２８に対して移動する。つまり、一対のシール１０６と溝４４は一対のポート１０４を越えて移動し、エアがハウジング２８とシャフト３２の間のクリアランススペース１１０を通って大気中へ逃げるのを可能とする。

保守の完了後、保守手段４２を解放して、バーリングの装置１０が第２位置１００に戻される。つまり、ロッド４８のハンドル６２が移動され、ロッド４８の先端を溝４４から引き出す。ばね９６がシャフト３２を第２の軸方向９８に付勢し、シャフト３２のギヤ３４がフライホイール１８の歯２０から外れた第２位置１００に至る。

上記のエンジンのバーリング装置１０によって、経済的で確実な位置決め装置１０が実現される。クランク変位装置１０は第１位置４０にあるとき、エンジンの始動モー下を中断して、スタータ２２がクランクシャフト１２を回転させることを防止する。そして装置１０は第１位置４０に自動的に保持され、整備士が手動で装置１０をフライホイール１８と係合状態に保つ必要なく、クランクシャフト１２を回転可能とする。また装置１０はクランクシャフト１２を正確に所望な位置にロックし、クランクシャフト１２が回転するのを防ぐ。

この発明のその他の特徴、目的及び利点は、図面、開示内容及び特許請求の範囲を検討することによって得られるであろう。

図面の簡単な説明第１図はエンジンバーリング装置が取り付けられたエンジンまたはコンプレッサの部分断面システム図である。

第２図はシャフトの中心線に沿った断面図である。

第３図はエンジンバーリング装置の部分断面図で、フライホイールと係合して第１位置に保持された同装置を示す。

国際調査報告ｔ、ｌ＋ｍｎｎ５．、ｅｔ　Ａｅｅｋａｌｌ。、。ＰＣＴ／ＵＳ　８５１００１８５ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨｒ＋　ｒＮＴＥＲＮＡＴｒＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＦ’ＯＲＴ　０ｈＦｏｒ　ｍｏｒｅ　ｄｅｔａｉｌｓ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｉｓ　ａｎｎａｘ　：

Claims

【特許請求の範囲】１．クランクシャフト（１２）に結合されたフライホイール（１８）と、このフライホイール（１８）の外周に形成した複数の外歯（２０）を有するエンジン（１４）におけるクランクシャフト（１２）を回転する装置（１０）であって：エンジン（１４）に結合されていると共に、貫通孔（３０）を有するハウジング（２８）と；貫通孔（３０）を貫いて延び、対向する両端を有し、貫通孔（３０）内で軸方向の移動及び回転が自在となっているシャフト（３２）とを有し；前記シャフト（３２）の一端にはギヤ（３４）が結合され、装置がエンジンに装着されたとき、ギヤ（３４）とフライホイール（１８）が駆動関係で相互に係合するように、シャフト（３２）が第１の方向（３８）に沿って軸方向の第１位置（４０）へ移動可能となっており；さらに、シャフト（３２）を回転自在の状態で第１位置（４０）に保持する保持手段（４２）と；回転工具（６８）を受け入れる工具係合部（６６）と；シャフト（３２）を複数の回転位置（７４）の一つにロックするロック手段（７２）と；を備えて成る装置（１０）。２．保持手段（１２）は、シャフト（３２）の両端の間に位置する環状溝（４４）、ハウジング（２８）に形成され貫通孔（３０）と交差する孔（４６）、及び孔（４６）内に摺動可能に配置したロッド（４８）を有し、前記シャフト（３２）が第１の方向（３８）に沿って第１位置（４０）まで移動されたとき、前記ロッド（４８）が環状溝（４４）と係合するようになっている請求の範囲第１項の装置（１０）。３．保持手段（４２）は、ロッド（４８）を自動的に環状溝（４４）と係合させて、フライホイール（１８）とギヤ（３４）が係合した第１位置（４０）にシャフト（３２）を保持するばね（６４）を有する請求の範囲第２項の装置（１０）。４．ロック手段（７２）は、シャフト（３２）に対して回転不能に固定され且つ軸方向に摺動可能に支持された環状ロック機構（８２）、及びハウジング（２８）と協働して環状ロック機構（８２）をクランプし・シャフト（３２）の回転を制限するナット（８４）を有する請求の範囲第１項の装置（１０）。５．ロック手段（７２）はハウジング（２８）に形成された肩（７８）を更に含み、摩擦面（８６）を有するナット（８４）がハウジング（２８）と噛み合っており、ナット（８４）をハウジング（２８）の肩（７８）へ向けて移動する方向に回転させると、環状ロック機構（８２）が肩（７８）とナット（８４）の摩擦面（８６）の間にクランプされるようになっている請求の範囲第４項の装置（１０）。６．ロック手段（７２）は、ギヤ（３４）の側の端とは反対側の端部のシャフト（３２）部分に形成された外側スプライン（９０）を有し、環状ロック機構（８２）の内側スプライン（９２）が外側スプライン（９０）と係合して、シャフト（３２）を第１の方向（３８）に沿って第１位置（４０）へ移動可能となっている請求の範囲第５項の装置（１０）。７．ギヤ（３４）の側の端とは反対側の端部のシャフト（３２）部分に位置した当接面（９４）と、シャフト（３２）を取り囲む状態にロック手段（７２）と当接面（９４）の間に位置したばね（９６）を更に含み、該バネ（９６）がシャフト（３２）を第２の軸方向（９８）に沿って、シャフト（３２）のギヤ（３４）が外れた状態にある第２装置（１００）に付勢するようになっている請求の範囲第１項の装置（１０）。８．クランクシャフト（１２）と、クランクシャフト（１２）に接続され、複数の外歯を備えたフライホイールと、加圧流体源（２４）、流体始動モータ（２２）及び加圧流体源（２４）を流体始動モータ（２２）に接続する導管手段（２６）を備えた始動システムと、エンジン（１４）のクランクシャフト（１２）を回転する装置（１０）とを有するエンジン（１４）において；前記装置（１０）は、エンジン（１４）に結合され、貫通孔（３０）を有するハウジング（２８）と；貫通孔（３０）を貫いて延び、対向する両端を有し、貫通孔（３０）内で軸方向の移動及び回転が自在であるシャフト（３２）とを有し：前記シャフト（３２）の一端には、ギヤ（３４）が結合され、ギヤ（３４）とフライホイール（１８）が駆動関係となるように、シャフト（３２）が第１の方向（３８）に沿って軸方向に第１位置（４０）へ移動可能となっており；さらに、シャフト（３２）を回転自在の状態で第１位置（４０）に保持する保持手段（４２）と；回転工具（６８）を受け入れる工具係合部（６６）と；シャフト（３２）を複数の回転位置（７４）の一つにロックするロック手段（７２）と；シャフトが第１位置に移動されたとき始動システムを動作不能にする動作不能手段（１０１）と；を備えて成るエンジン（１４）。９．動作不能化手段（１０１）は、加圧流体源（２４）と流体始動モータ（２２）の間の導管手段（２６）をブロックするプロック手段（１０２）を有する請求の範囲第８項のエンジン（１４）。１０．ブロック手段（１０２）は、ハウジング（２８）に形成され貫通孔（３０）に接続される一対のポート（１０４）、両端の中間でシャフト（３２）上に位置した一対のシール（１０６）、及び両シール（１０６）間の環状溝（４４）を有し、シャフト（３２）が第１位置（４０）にあるとき、一対のシール（１０６）の一方が加圧流体源（２４）から流体始動モータ（２２）へ向かう流体の流れが防止されるようになっている請求の範囲第８項のエンジン（１４）。１１．ブロック手段（１０２）は、加圧流体を大気中へ抜く手段（１０８）を有している請求の範囲第９項のエンジン（１４）。１２．加圧流体源（２４）を大気中へ抜く手段（１０８）は、ハウジング（２８）とシャフト（３２）の間のクリアランススペース（１１０）を有している請求の範囲第１０項のエンジン（１４）。１３．クランクシャフト（１２）に接続されると共に複数の外歯（２０）を備えたフライホイール（１８）を有するエンジン（１４）のクランクシャフト（１２）を回転する方法であって；一端にギヤ（３４）が結合されたシャフト（３２）を、ギヤ（３４）とフライホイール（１８）が駆動接続状態にある第１位置（４０）へと第１の方向（３８）に沿って軸方向に移動させる工程；シャフト（３２）を第１位置（４０）に保持する工程；工具（６８）をシャフト（３２）の工具係合部（６６）に係合する工程；シャフト（３２）とクランクシャフト（１２）を工具（６８）によって複数の回転位置（７４）の一つに回転してその回転位置にロックする工程；を有する方法。１４．シャフト（３４）を第１の方向（３８）に沿って第１位置（４０）へ軸方向に移動させる工程が；加圧流体源（２４）と流体始動モータ（２２）の間の連通をプロックする工程を含む請求の範囲第１２項のクランクシャフト（１２）を回転する方法。