(57)【要約】【課題】  エンジンの大型化を招くことなく、ピストンの組み付け性を向上する技術を提供する。【解決手段】  本発明はシリンダボアを有するシリンダブロックにピストンリングを有するピストンを組み付ける方法として具現化される。シリンダボアは、シリンダヘッド側とロアケース側でそれぞれ開口している。ピストンリングは、無負荷状態での外径がシリンダボアの内径よりも大きく形成されている。その組み付け方法は、一端が拡径した円筒状に形成されたスリーブ治具を拡径した端部がロアケース側の開口から突き出るようにシリンダボアにセットする工程と、ロアケース側の開口と対向するようにピストンをシリンダボアと位置合わせする工程と、シリンダヘッド側の開口からスリーブ治具を引き抜きながら、ロアケース側の開口からピストンをシリンダボアに押込む工程と、シリンダヘッド側の開口からスリーブ治具を完全に引き抜く工程を備えている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアを有するシリンダブロックにピストンリングを有するピストンを組み付ける方法であって、
シリンダボアは、シリンダヘッド側とロアケース側でそれぞれ開口しており、
ピストンリングは、無負荷状態での外径がシリンダボアの内径よりも大きく形成されており、
その組み付け方法は、
一端が拡径した円筒状に形成されたスリーブ治具を、拡径した端部がロアケース側の開口から突き出るようにシリンダボアにセットする工程と、
ロアケース側の開口と対向するようにピストンをシリンダボアと位置合わせする工程と、
シリンダヘッド側の開口からスリーブ治具を引き抜きながら、ロアケース側の開口からピストンをシリンダボアに押込む工程と、
シリンダヘッド側の開口からスリーブ治具を完全に引き抜く工程を備える組み付け方法。
【請求項２】
ピストンがコンロッドによってクランクシャフトにすでに組み付けられ、クランクシャフトがロアケースにすでに組み付けられている、請求項１の組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックへのピストンの組み付け方法に関する。特に本発明は、ピストンリングが取り付けられたピストンをシリンダブロックのシリンダボアへ収納する際の作業性を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストンエンジンを組み立てる際には、ピストンリングが取り付けられたピストンを、シリンダブロックのシリンダボアに収納する。一般的なピストンリングは、無負荷状態での外径がシリンダボアの内径よりも大きくなるように形成されている。このピストンリングを取り付けたピストンがシリンダボアに収納されると、弾性的な復元力によってピストンリングの外面がシリンダボアの内面に押し付けられる。ピストンリングが取り付けられたピストンをシリンダボアに収納するためには、ピストンリングを縮径しながらピストンをシリンダボアに挿入しなければならない。
【０００３】
特許文献１には、シリンダボアの端部にテーパ部を形成しておいて、ピストンを押込む際のテーパ部からの反力によってピストンリングを縮径して、ピストンをシリンダボアに収納する技術が開示されている。特許文献２には、テーパ部を有する治具をシリンダボアのロアケース側の開口にセットしておいて、ピストンを押込む際のテーパ部からの反力によってピストンリングを縮径して、ピストンをシリンダボアに収納する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】実開昭５５−４１５１３号公報
【特許文献２】特開２００２−４６０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、シリンダボアの端部にテーパ部を形成する分だけ、シリンダブロックを高く形成しておかなければならない。シリンダブロックを高く形成すると、それだけエンジンが大型となってしまい、エンジンの重量も増加してしまう。
【０００６】
特許文献２の技術では、シリンダボアにピストンを収納した後に、ピストンリングを縮径するために用いた治具をロアケース側の開口から取り除かなければならない。シリンダボアへ収納する前にピストンがコンロッドによってクランクシャフトとすでに組み付けられている場合には、ロアケース側の開口の近傍に存在するクランクシャフトやコンロッドと干渉しないように、注意を払いながら治具を取り除かなければならない。シリンダボアへ収納する前にピストンがコンロッドによってクランクシャフトとすでに組み付けられ、さらにクランクシャフトがロアケースとすでに組み付けられている場合には、ピストンをシリンダボアに収納した時点でロアケース側の開口が閉塞される。この状態から、ピストンリングを縮径するために用いた治具を取り除くことは困難であり、ピストンの組み付けの作業性が悪い。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決する。本発明は、エンジンの大型化を招くことなく、ピストンの組み付け性を向上する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シリンダボアを有するシリンダブロックにピストンリングを有するピストンを組み付ける方法として具現化される。シリンダボアは、シリンダヘッド側とロアケース側でそれぞれ開口している。ピストンリングは、無負荷状態での外径がシリンダボアの内径よりも大きく形成されている。その組み付け方法は、一端が拡径した円筒状に形成されたスリーブ治具を拡径した端部がロアケース側の開口から突き出るようにシリンダボアにセットする工程と、ロアケース側の開口と対向するようにピストンをシリンダボアと位置合わせする工程と、シリンダヘッド側の開口からスリーブ治具を引き抜きながら、ロアケース側の開口からピストンをシリンダボアに押込む工程と、シリンダヘッド側の開口からスリーブ治具を完全に引き抜く工程を備えている。
【０００９】
上記の組み付け方法では、スリーブ治具を引き抜きながらピストンをシリンダボアに押込む際に、スリーブ治具の拡径部がシリンダボアの内径にならって縮径していき、スリーブ治具の拡径部に囲まれたピストンリングも縮径していく。これによって、ピストンリングを縮径しつつピストンをシリンダボアに収納することができる。上記の組み付け方法では、ピストンがシリンダボアに収納された後は、ピストンリングの縮径に用いたスリーブ治具がシリンダヘッド側の開口から抜き取られる。上記の組み付け方法では、シリンダボアにテーパ部を形成する必要がなく、エンジンの大型化を招くことがない。また、ピストンリングを縮径するために用いたスリーブ治具をシリンダヘッド側の開口から取り除くことができ、作業性が良い。
【００１０】
上記の組み付け方法は、ピストンがコンロッドによってクランクシャフトにすでに組み付けられ、クランクシャフトがロアケースにすでに組み付けられている場合に、特に有用である。
【００１１】
ピストンがクランクシャフトにすでに組み付けられ、さらにクランクシャフトがロアケースにすでに組み付けられている場合、ピストンをシリンダボアに収納した時点で、ロアケース側の開口がロアケースによって閉塞される。この状態で、ピストンリングを縮径するために用いた治具をロアケース側の開口から取り除くことは難しい。しかしながら、上記の組み付け方法では、ピストンリングを縮径するために用いたスリーブ治具をシリンダヘッド側の開口から取り除くので、ロアケース側の開口が閉塞されていても問題が生じない。ピストンをシリンダボアに収納する前に、ピストンをクランクシャフトに組み付け、さらにクランクシャフトをロアケースに組み付けておくことが可能となる。エンジンの組み立て性が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エンジンの大型化を招くことなく、ピストンの組み付け性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）  直列型エンジンにおけるピストンの組み付け方法である。
【実施例】
【００１４】
図１に示すように、本実施例のエンジン１００は、シリンダヘッド１０２、シリンダブロック１０４、ロアケース１０６を備えている。エンジン１００は直列４気筒エンジンであって、図１の奥行き方向に並んで配置された４つのピストン１０８を備えている。シリンダブロック１０４には各ピストン１０８を収納する４つのシリンダボア１１０が形成されている。シリンダボア１１０はシリンダヘッド１０２側とロアケース１０６側でそれぞれ開口している。各ピストン１０８は対応するコンロッド１１２によってクランクシャフト１１４に連結されている。クランクシャフト１１４はキャップ１１６とロアケース１０６によって回転可能に保持されている。エンジン１００では、シリンダヘッド１０２と、シリンダブロック１０４と、ピストン１０８によって燃焼室１１８が形成されている。エンジン１００では、シリンダブロック１０４と、ロアケース１０６と、ピストン１０８によってクランク室１２０が形成されている。
【００１５】
それぞれのピストン１０８には、コンプレッションリング１２２、１２４と、オイルリング１２６が取り付けられている。本明細書では、コンプレッションリング１２２、１２４とオイルリング１２６を総称してピストンリングともいう。コンプレッションリング１２２、１２４とオイルリング１２６は、ピストン１０８に形成されたリング溝に嵌め込まれている。コンプレッションリング１２２、１２４とオイルリング１２６は、無負荷状態での外径がシリンダボア１１０の内径よりも大きくなるように形成されている。ピストン１０８がシリンダボア１１０に収納されると、弾性的な復元力によってコンプレッションリング１２２、１２４とオイルリング１２６の外面が、シリンダボア１１０の内面に押し付けられる。
【００１６】
本実施例では、エンジン１００を組み立てる際に、まずピストン１０８をコンロッド１１２によってクランクシャフト１１４に一体的に組み付けておく。そして、クランクシャフト１１４をキャップ１１６とロアケース１０６に組み付けておく。以下ではピストン１０８、コンロッド１１２、クランクシャフト１１４、キャップ１１６およびロアケース１０６の組み立て品をムービングモジュール１２８ともいう。そして、ムービングモジュール１２８をシリンダブロック１０４に組み付けた後、シリンダブロック１０４にシリンダヘッド１０２を組み付ける。
【００１７】
ムービングモジュール１２８をシリンダブロック１０４に組み付けるには、コンプレッションリング１２２、１２４とオイルリング１２６を縮径した状態で、シリンダボア１１０のロアケース１０６側の開口からピストン１０８を挿入して、シリンダボア１１０にピストン１０８を収納しなければならない。以下では図２から図６を参照しながら、ムービングモジュール１２８をシリンダブロック１０４に組み付ける手順について説明する。
【００１８】
まず図２に示すように、シリンダボア１１０のロアケース１０６側の開口からスリーブ治具２００を挿入して、シリンダボア１１０にスリーブ治具２００をセットする。図３に示すように、スリーブ治具２００は、先端が拡径した円筒形状の薄板金属部材である。図２に示すように、スリーブ治具２００は、先端の拡径部２０２がロアケース１０６側の開口から突き出るようにシリンダボア１１０にセットされる。
【００１９】
次いで図４に示すように、シリンダボア１１０の中心軸とピストン１０８の中心軸が一致し、かつピストン１０８がシリンダボア１１０のロアケース１０６側の開口と対向するように、シリンダブロック１０４とピストン１０８の位置合わせを行う。
【００２０】
次いで図５に示すように、ムービングモジュール１２８を押し上げて、ピストン１０８をシリンダボア１１０にロアケース１０６側の開口から挿入する。これに合わせて、スリーブ治具２００をシリンダヘッド１０２側の開口から引き抜いていく。これによって、スリーブ治具２００の拡径部２０２がシリンダボア１１０の内径にならって縮径していき、スリーブ治具２００の拡径部２０２に囲まれたコンプレッションリング１２２、１２４とオイルリング１２６も縮径していく。コンプレッションリング１２２、１２４とオイルリング１２６を縮径しつつ、ピストン１０８の全体がシリンダボア１１０に収納される。
【００２１】
次いで図６に示すように、シリンダボア１１０のシリンダヘッド１０２側の開口から、スリーブ治具２００を完全に引き抜く。これによって、シリンダブロック１０４とムービングモジュール１２８の組付け作業が完了する。
【００２２】
本実施例の組み付け方法によれば、シリンダボア１１０の端部にコンプレッションリング１２２、１２４とオイルリング１２６を縮径するためのテーパ部を形成しておく必要がない。従って、シリンダブロック１０４を冗長に高く形成しておく必要がなく、エンジン１００の小型化・軽量化をはかることができる。
【００２３】
本実施例の組み付け方法では、ピストン１０８をシリンダボア１１０に収納した後、シリンダヘッド１０２側の開口からスリーブ治具２００を取り除いているので、ピストン１０８を収納した時点で、ロアケース１０６側の開口が閉塞されていても問題とならない。従って、シリンダブロック１０４へ組み付ける前に、ピストン１０８と、コンロッド１１２と、クランクシャフト１１４と、キャップ１１６と、ロアケース１０６を、ムービングモジュール１２８として予め組み立てておくことができる。エンジン１００の組み立ての作業性が向上する。
【００２４】
なおスリーブ治具２００の形状としては、図３に示したもののほかに、例えば図７に示すように拡径部２０２に切り欠きが形成されているものであってもよい。このように拡径部２０２に切り欠きを形成しておくと、シリンダボア１１０からスリーブ治具２００を引き抜く際に、拡径部２０２がシリンダボア１１０の内径にならいやすくなり、作業性がさらに向上する。
【００２５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１はエンジン１００の縦断面図である。
【図２】図２はシリンダブロック１０４のシリンダボア１１０にスリーブ治具２００をセットする様子を示す図である。
【図３】図３はスリーブ治具２００の概略形状を示す図である。
【図４】図４はピストン１０８をシリンダボア１１０と位置合わせする様子を示す図である。
【図５】図５はスリーブ治具２００を引き抜きながらムービングモジュール１２８を押し上げる様子を示す図である。
【図６】図６はスリーブ治具２００を完全に引き抜く様子を示す図である。
【図７】図７はスリーブ治具２００の変形例の概略形状を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００        エンジン
１０２        シリンダヘッド
１０４        シリンダブロック
１０６        ロアケース
１０８        ピストン
１１０        シリンダボア
１１２        コンロッド
１１４        クランクシャフト
１１６        キャップ
１１８        燃焼室
１２０        クランク室
１２２、１２４       コンプレッションリング
１２６        オイルリング
１２８        ムービングモジュール
２００        スリーブ治具
２０２        拡径部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009299620.tif 000008
【図７】
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