特開 2024-72794 水平に配置された機器を操作するためのアセンブリ及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024072794

(43)【公開日】2024-05-28

(54)【発明の名称】水平に配置された機器を操作するためのアセンブリ及び方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/14 20060101AFI20240521BHJP

【ＦＩ】

H02K15/14 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023185859

(22)【出願日】2023-10-30

(31)【優先権主張番号】63/425,895

(32)【優先日】2022-11-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18/485,976

(32)【優先日】2023-10-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】519447732

【氏名又は名称】トランスポーテーション アイピー ホールディングス，エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110003797

【氏名又は名称】弁理士法人清原国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジャクソン，コーリー リー

(72)【発明者】

【氏名】アレゴ，ジョシュ

(72)【発明者】

【氏名】ダエスクナー，ベルント

(72)【発明者】

【氏名】ウォルフ，ジェフリー ジョン

【テーマコード（参考）】

5H615

【Ｆターム（参考）】

5H615AA05

5H615BB02

5H615PP25

5H615SS09

5H615SS10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】機器が操作又は整備され得る時間を短縮することができるアセンブリ及び方法を提供する。
【解決手段】吊り下げられるストラップ３２０を有する支持治具３００を、アセンブリの回転可能なシャフト２０６の鉛直上方の位置でアセンブリのフレームに結合する工程と、ストラップでシャフトを鉛直方向に支持する工程と、引張り治具をアセンブリのフレームに一時的に取り付ける工程であって、引張り治具は、椀形本体と、椀形本体に結合された油圧ラムとを有し、椀形本体の第２の端部がフレームに結合され、かつ、油圧ラムがアセンブリのベアリング２０８に動作可能に結合されるように、引張り治具をフレームに取り付ける工程と、ベアリングをアセンブリから取り外すか、又はベアリングをアセンブリに取り付けるために、油圧ラムを制御してベアリングに同軸力を加える工程と、を含む方法である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

方法であって、
吊り下げられるストラップを有する支持治具を、アセンブリの回転可能なシャフトの鉛直上方の位置で前記アセンブリのフレームに結合する工程と、
前記ストラップで前記シャフトを鉛直方向に支持する工程と、
引張り治具を前記アセンブリの前記フレームに一時的に取り付ける工程であって、前記引張り治具は、椀形本体と、前記椀形本体に結合された油圧ラムとを有し、前記椀形本体の第２の端部が前記フレームに結合され、かつ、前記油圧ラムが前記アセンブリのベアリングに動作可能に結合されるように、前記引張り治具を前記フレームに取り付ける工程と、
前記ベアリングを前記アセンブリから取り外すか、又は前記ベアリングを前記アセンブリに取り付けるために、前記油圧ラムを制御して前記ベアリングに同軸力を加える工程と、
を含む、方法。

【請求項2】

前記フレームに対する前記シャフトの端部の位置を測定する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

プレス治具を前記フレームに前記シャフトと同軸に結合する工程をさらに含み、
前記プレス治具は、プレスリング、プレスプレート、及び油圧ラムを有する、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

プレスシリンダを前記油圧ラムと前記シャフトに結合する工程をさらに含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記プレスプレートを前記ベアリングに結合する工程をさらに含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記プレス治具を前記フレームと前記プレスリングに結合する工程をさらに含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記プレスリングに力を加えて前記ベアリングを取り外すために前記油圧ラムを作動する工程をさらに含み、
前記力は、前記プレスプレートによる反作用の力である、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

車両のフレーム内で回転するように配置された、水平に配置されたシャフトを有する機器のアセンブリのための支持治具であって、
長さ及び幅を有する矩形ベースであって、前記長さは、前記シャフトの直径に比例する大きさであり、前記幅は、前記フレームの幅に比例する大きさである矩形ベースと、
前記矩形ベースの一端に位置する第１の取付けブラケットと、
前記矩形ベースの反対側に取り付けられたアイボルトであって、前記矩形ベースにねじ込まれているアイボルトと、
を備える、支持治具。

【請求項9】

第１の端部及び第２の端部を有する可撓性ストラップをさらに備え、
前記第１の端部は、前記第１の取付けブラケットに結合され、前記第２の端部は、前記アイボルトに結合される、請求項８に記載の支持治具。

【請求項10】

前記第１の取付けブラケットと前記アイボルトとの間で前記矩形ベースに取り付けられたホイスト用マウントをさらに含む、請求項９に記載の支持治具。

【請求項11】

前記矩形ベースは、前記第１の取付けブラケットと前記アイボルトとの間に少なくとも１つの開口を備える、請求項１０に記載の支持治具。

【請求項12】

車両のフレーム内で回転するように配置された、水平に配置されたシャフトを有する機器のアセンブリのための引張り治具であって、前記シャフトが前記フレーム内でベアリングに支持されており、前記引張り治具が、
フランジ状端部及び前記フランジ状端部の反対側に位置する開口を有する椀形本体と、
前記開口に結合され、前記椀形本体と同軸に並んだ油圧ラムと、
を備える、引張り治具。

【請求項13】

前記油圧ラムは、前記シャフトに動作可能に結合されている、請求項１２に記載の引張り治具。

【請求項14】

前記フランジ状端部は、前記ベアリングに動作可能に結合されている、請求項１３に記載の引張り治具。

【請求項15】

前記椀形本体は、前記シャフト及び前記ベアリングに隙間を提供する大きさの内部空洞を有する、請求項１４に記載の引張り治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、米国仮出願第６３／４２５,８９５号(出願日：２０２２年１１月１６日)及び米国非仮出願第１８／４８５,９７６号(出願日：２０２３年１０月１２日)の優先権を主張するものであり、その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

本明細書で説明する主題は、これらに限定されるものではないが、オルタネータが水平に設置されたままオルタネータのベアリングを交換する等、水平に設置された機器の操作（例えば、交換、検査、保守、及び／又は修理）を支援することができるアセンブリ及び方法に関する。

【0003】

機器によっては、重くて、その機器の保守及び／又は修理作業中に操作が困難な場合がある。例えば、採掘車両等の車両に搭載されるオルタネータは、比較的大きく、操作が困難な場合がある。オルタネータの点検、修理、交換等（例えば、ベアリングの交換）が必要な場合、オルタネータとオルタネータを回転させる原動機（例えば、エンジン）との間に作業スペースがほとんどない場合がある。その結果、オルタネータを車両から取り外し、（オルタネータが車両上で動作しているときの水平方向から）鉛直方向に傾け、その後、オルタネータの作業を行う必要があるかもしれない。その後、オルタネータは、再び組み立てられ、水平方向に戻るように回転され、車両に積み込まれる。このプロセスにはかなりの時間（例えば、数日間のダウンタイム）がかかる場合があり、その間、車両は使用不可能となる。

【0004】

現在利用可能なものとは異なり、機器が操作又は整備され得る時間を短縮することができるアセンブリ及び方法を有することが望ましいかもしれない。

【発明の概要】

【0005】

本明細書において提供されるのは、吊り下げられるストラップを有する支持治具を、アセンブリの回転可能なシャフトの鉛直上方の位置でアセンブリのフレームに結合する工程と、ストラップでシャフトを鉛直方向に支持する工程と、引張り治具をアセンブリのフレームに一時的に取り付ける工程であって、引張り治具は、椀形本体と、椀形本体に結合された油圧ラムとを有し、椀形本体の第２の端部がフレームに結合され、かつ、油圧ラムがアセンブリのベアリングに動作可能に結合されるように、引張り治具をフレームに取り付ける工程と、ベアリングをアセンブリから取り外すか、又はベアリングをアセンブリに取り付けるために、油圧ラムを制御してベアリングに同軸力を加える工程と、を含む方法である。

【0006】

本明細書において提供されるのは、車両のフレーム内で回転するように配置された、水平に配置されたシャフトを有する機器のアセンブリのための支持治具であって、長さ及び幅を有する矩形ベースであって、長さはシャフトの直径に比例する大きさであり、幅はフレームの幅に比例する大きさである矩形ベースと、矩形ベースの一端に位置する第１の取付けブラケットと、矩形ベースの反対側に取り付けられたアイボルトであって、矩形ベースにねじ込まれているアイボルトと、を備える、支持治具である。

【0007】

本明細書において提供されるのは、車両のフレーム内で回転するように配置された、水平に配置されたシャフトを有する機器のアセンブリのための引張り治具であって、シャフトがフレーム内でベアリングに支持されており、引張り治具がフランジ状端部及びフランジ状端部の反対側に位置する開口を有する椀形本体と、開口に結合され、椀形本体と同軸に並んだ油圧ラムと、を備える引張り治具である。

【0008】

本明細書において提供されるのは、車両のフレーム内で回転するように配置された、水平に配置されたシャフトを有する機器のアセンブリのためのプレス治具アセンブリであって、シャフトがフレーム内でベアリングに支持されており、プレス治具アセンブリがフレームに動作可能に結合されたプレスリングと、ベアリングに動作可能に結合されたプレスプレートであって、プレスリングの径方向内側に配置されたプレスプレートと、油圧ラム及び油圧ラムに結合されたハブから延びる複数のアームを有するプレス治具と、を備えるプレス治具アセンブリである。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本主題は、添付図面を参照しながら、非限定的な実施形態の以下の説明を読むことにより理解され得る。

【0010】

【図1】水平に取り付けられた原動機及びオルタネータを有する動力システムの図である。

【図2】水平に配置されたオルタネータを有する車両の部分断面図である。

【図3】図２の車両のフロントフレーム及びリアフレームの斜視図である。

【図4】図２の車両に設けられたベアリング及びシャフトの断面図である。

【図5】図３のフロントフレームの等角投影図である。

【図6】特定の部品を取り外した図５のフロントフレームの斜視図である。

【図7】図５のフロントフレームに取り付けられた引張り治具の斜視図である。

【図8】ベアリングが取り外された図５のフロントフレームの斜視図である。

【図9】フロントフレームに取り付けられたプレスリングの斜視図である。

【図10】プレスプレートとプレスリングの斜視図である。

【図11】プレス治具とプレスリングの斜視図である。

【図12】水平に取り付けられた機器を有する車両に使用される組立方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本明細書で説明する主題の実施形態は、機器が配置されたより大きな動力システムから機器を取り外すことなく、及び／又は機器の向きを変えることなく、機器の整備（例えば、検査、修理、交換、保守など）を可能にすることができるアセンブリ及び方法に関する。本明細書で説明するように、車両に搭載された機器の分解、機器の整備、及び機器の組み立てを、車両に対して機器を取り外したり向きを変えたりすることなく支援し得るアセンブリがいくつか開発されている。本明細書に記載される１つ以上の例は、採掘車両に搭載されたオルタネータの整備（例えば、オルタネータのベアリングの交換）に関するものであるが、本発明主題の全ての実施形態がオルタネータ又は採掘車両に限定されるわけではない。本明細書に記載されるアセンブリ及び方法は、固定され得る他の機器（例えば、固定されたオルタネータ又は他の発電装置）、他のタイプの車両（例えば、自動車、鉄道車両、船舶、航空機、農業用車両等）に搭載され得る他の機器、及び／又は他のタイプ（例えば、オルタネータではない）であってもよいが、機器の分解及び／又は組立の間にアライメントのサポートを必要とする他の機器の整備に使用することができる。

【0012】

本明細書に記載されるアセンブリの１つ以上の例は、オルタネータのロータのシャフト等の細長く水平に配置された本体の上方で機器の固定的な構造に接続することができる支持治具アセンブリを含み得る。支持治具アセンブリは、機器の上方の治具本体を含むことができ、細長く水平に配置された本体（例えば、ロータシャフト）を支持するために、細長く水平に配置された本体の下に取り付けられて吊り下げられ得る吊り下げ体（例えば、ナイロン吊り下げストラップ又は他の本体）を有することができる。これにより、支持ベアリングが分解されたときに、オルタネータのロータがオルタネータのステータ上に落下して損傷を引き起こすことを防止することができる。また、このアセンブリは、機器（例えば、ベアリング）の組立を行っている間に、細長く水平に配置された本体の位置を微調整することができる。

【0013】

別のアセンブリは、アウトボードスリーブ（ｏｕｔｂｏａｒｄ ｓｌｅｅｖｅ）、ベアリング、及び／又はベアリングハウジング等の細長く水平に配置された本体（例えば、ロータシャフト）に取り付けられた部品と接続することができる引張り治具アセンブリを含むことができる。引張り治具アセンブリは、ラム装置（例えば、油圧ラム装置）が組み立てられて作動するねじ山付きインターフェース（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を有することができる。引張り治具アセンブリは、分解中に部品の位置を保つために頑丈で剛性が高くてもよく、それにより、細長く水平に配置された本体が傷ついたり、えぐられたりすることによる損傷を防止することができる。ある実施形態では、引張り治具は、オルタネータフレームの一端に嵌合又は固定されるように適合されたフランジ状端部と、オルタネータシャフト、パワーテイクオフハブ（ｐｏｗｅｒ－ｔａｋｅ－ｏｆｆ ｈｕｂ）、又はベアリングリテーナ等のオルタネータの突出部品を取り囲むように適合された内部空洞とを有する椀形本体であってもよい。引張り治具は、フランジ状端部の反対側に開口を備えることができ、開口は、ラムの一部と結合し、ラムプランジャのための経路を提供するようにサイズ決めされ、適合される。

【0014】

別のアセンブリは、反力負荷経路（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｌｏａｄ ｐａｔｈ）として機器の固定構造と接続することができるプレス治具アセンブリを含むことができる。プレス治具アセンブリは、ラム装置を組み立て、作動させることができるねじ山付きインターフェースを有することができる。プレス治具アセンブリは、組立中に部品の位置を保つために頑丈で剛性が高くてもよく、それにより、細長く水平に配置された本体が傷ついたり、えぐられたりすることによる損傷を防止することができる。一実施形態では、プレス治具は、オルタネータベアリング及びオルタネータベアリングキャップの両方のレース（ｒａｃｅ）と接続する大きさであってもよい。

【0015】

本明細書に記載のアセンブリ及び方法は、機器の部品を加熱することなく機器を分解及び組立てするために使用することができる。例えば、アセンブリ及び方法は、いくつかのオルタネータベアリングアセンブリを整備するために一般的である、オルタネータベアリングをシャフト上に配置するための加熱を必要とすることなく、部品の位置を維持することができる。ある実施形態では、機器の部品を加熱することが望ましく、引張り治具及びプレス治具は、熱電対装置による温度測定のためのオルタネータ部品へのアクセス、又は誘導加熱装置等への結合のためのオルタネータ部品へのアクセスを提供するための開口を備える。

【0016】

図１は、本明細書に記載のアセンブリ及び方法の１つ以上の実施形態を使用して整備又は操作され得る機器１０２を有する動力システム１００の一例を示す。動力システムは、原動機１０４及び発電装置１０６を有する車両であってもよい。一例として、原動機は、エンジンを表すことができ、発電装置は、オルタネータ又はジェネレータを表すことができる。車両は、採掘車両であってもよいし、鉄道車両（例えば、機関車）、自動車、農業用車両等であってもよい。原動機と発電装置は、細長いシャフト１０８によって接続されている。エンジンはシャフトを回転させ、オルタネータ又はジェネレータに電流を発生させる。この電流は、車両の１つ以上の負荷（トラクションモータ、補助負荷等）に電力を供給するために使用することができる。

【0017】

オルタネータは、図１では水平な位置又は水平な向きで示されている。例えば、オルタネータ内で回転するシャフトは、車両がその上を走行する面１１０に対して水平であってもよい。オルタネータ等の機器を操作するための現在知られているアセンブリ及び方法の中には、オルタネータをエンジンから取り外し、オルタネータを車両から取り外し、オルタネータを鉛直方向の姿勢１１２に傾け、鉛直方向の姿勢でオルタネータを分解し、オルタネータを整備し（例えば、ベアリングの交換）、オルタネータを水平方向の姿勢に戻し、オルタネータを車両に戻し、その後、オルタネータを原動機に再接続することを必要とするものがある。ある実施形態では、オルタネータは、フレーム構造１１４によって車両に支持される。

【0018】

次に図２を参照すると、一実施形態において、車両２００は、シャフト２０６を動作可能に支持するように構成されたフロントフレーム２０２及びリアフレーム２０４を備える。説明の便宜上、シャフトは、実質的に水平方向に配置することができ、本明細書では、「軸方向」、「軸方向に」、「同軸」、及び「同軸に」という用語を参照して使用される長手軸を規定する。シャフトは、内側ベアリングレース２０８Ａ及び外側ベアリングレース２０８Ｂを有するベアリング２０８に支持され得る。ある実施形態では、ベアリングは、ベアリングキャップ２１０及びベアリングハウジング２１２によってシャフト２０６に軸方向に保持され得る。ベアリングハウジングは、フロントフレームに受容され、適切なサイズの締結具でベアリングキャップに結合されるように適合され得る。一実施形態では、クランププレート２１１は、ベアリングキャップをフロントフレームに結合することができる。ある実施形態では、パワーテイクオフ（ＰＴＯ）ハブ２１４は、シャフトの第１の端部に結合され得る。ＰＴＯハブは、フロントフレームの片側からアクセス可能であってもよい。

【0019】

次に図２及び図３を参照すると、一実施形態において、フロントフレーム及びリアフレームは、互いに平行又は実質的に平行であり、フロントフレームとリアフレームとの間に開口を形成することができる。ある実施形態では、フロントフレームとリアフレームは、内部空洞を形成する一体構造とすることができる。フロントフレーム及びリアフレームには、車両機器への結合を提供するように適合された貫通ボア又は穴などの通路を設けることができる。シャフトは、フロントフレームとリアフレームを貫通していてもよい。

【0020】

支持治具３００は、フロントフレーム及びリアフレームに結合し、シャフトの上方で鉛直に並ぶことができる。支持治具は、フロントフレーム及びリアフレームに頑丈に取り付けられる大きさの矩形ベース３０２を備えることができる。支持構造は、矩形ベースの第１の端部に位置する第１の取付けブラケット３０４を備えることができる。第１の取付けブラケットは、シャックル３０６を受け入れて支持することができる。支持構造は、矩形ベースの第２の端部に第２の取付け位置を備えることができる。第２の取付け位置は、アイボルト３０８を支持し、受けることができる。アイボルトは、矩形ベース内に結合されるねじ山付きシャンクを備えることができる。それにより、アイボルトは、矩形ベースに適合され得る。

【0021】

支持治具は、ストラップ３２０に結合され得る。ストラップは、例えば、重い物体を吊り上げる際に一般的に使用されるような可撓性ナイロンストラップとすることができる。ストラップの第１の端部は、シャックルにしっかりと取り付けることができ、ストラップの第２の端部は、アイボルトにしっかりと取り付けることができる。ストラップの中間部分は、シャフトを保持して軸方向に支持するように位置することができる。ある実施形態では、ストラップは、シャフトに配置された一組のコレクタリング２２０Ａ及び２２０Ｂに近接した位置でシャフトに結合することができる。コレクタリングは、壊れやすいか、または鉛直方向の荷重又は力に対して敏感である可能性があり、したがって、コレクタリングの損傷を避けるために、ストラップの位置決めに注意を払うことが好ましい場合がある。

【0022】

ある実施形態では、支持治具及びストラップは、ベアリングの整備時にフロントフレーム及びリアフレームに配置することができる。支持治具及びストラップは、整備処置が終了したときに、フロントフレーム及びリアフレームから取り外すことができる。ある実施形態では、支持治具には、フロントフレームに近接して天井ホイスト又はクレーンを吊り下げるための付加的な支持面及び／又はブラケットを設けることができる。

【0023】

次に図４～８を参照して、シャフトの水平な向きを維持しながらベアリングを取り外す方法を本明細書で説明する。支持治具及びストラップをフロントフレーム及びリアフレームに位置決めし、シャフトを保持するために、シュラウド（ｓｈｒｏｕｄ）、カバー、ホース、電気ケーブル、及び他の部品の取り外しが必要な場合があることを理解されたい。図４は、シャフトとベアリングに近接する車両の部分を示している。ＰＴＯハブは、ストラップを配置する前、又はストラップを配置した後に、シャフトから取り外すことができる。ストラップは、フロントフレームからクランププレートを取り外す前にシャフトを支持するように配置することができる。

【0024】

ある実施形態では、図５に描かれているように、クランププレートをフロントフレームから安全に取り外すのを補助するために、ホイストカップリング５００をクランププレートに固定することができる。クランププレートを取り外すと、ベアリング、ベアリングキャップ、及びベアリングハウジングが現れる。

【0025】

次に図６を見ると、ベアリングとシャフトからベアリングキャップを取り外すと、ベアリングハウジングとベアリングスリーブ６００が現れる。シャフトに対するベアリングの同心度及びアライメントを評価するために、シャフトの前面に対するベアリングスリーブの相対位置を測定することができる。ベアリングスリーブは、シャフトに軽く圧入され、内側ベアリングレースを軸方向に保持するように構成されたリングとすることができる。

【0026】

図７は、ベアリングハウジングに結合された引張り治具７００を示す。一実施形態において、引張り治具７００は、フランジ状端部７０２及び開口７０４を有する椀形本体とすることができる。フランジ状端部は、フロントフレームの一部に結合するように構成され得る。フランジ状端部は、ベアリングハウジングの一部に結合するように構成され得る。開口は、油圧ラム７０６を受け入れるように適合させることができる。油圧ラムは、例えば、Ｅｎｅｒｐａｃ ＲＣ－２５６又はＲＣ－２５４であり得る。ある実施形態では、油圧ラムは、開口にねじ込められ得る。当該技術分野で理解されるように、油圧ラムは、本体とピストンを有し、それによりピストンは、制御された油圧の影響により本体に対して動くことができる。

【0027】

再び図６を参照すると、引張り治具をシャフトと同軸に整列させて、フランジ状端部をベアリングハウジングに結合することによってベアリングスリーブを取り外すために、引張り治具を使用することができる。油圧ラムのピストンは、シャフトの端部に力を加えることができる。油圧ラムの油圧制御を使用することにより、ベアリングスリーブをシャフトから引き抜くことができる。ベアリングスリーブを取り外した状態で、シャフトの前面に対する内側ベアリングレースの径方向及び軸方向の位置の測定値を記録することができる。

【0028】

ベアリングを引っ張るために引張り治具が使用される前に、アイボルトを使用してストラップを調整することができる。ストラップの調整は、シャフトの軸方向の支持を確実にするために行うことができる。ベアリングハウジングとベアリングをシャフトから引き抜くために、引張り治具を使用することができる。図７に描かれているように、油圧ラムと引張り治具は、シャフトと同軸に取り付けることができる。ある実施形態では、ホイストカップリングで引張り治具を支持することが好ましい場合がある。

【0029】

図８は、ベアリングとベアリングハウジングを取り外したときのフロントフレームを示す。ベアリングがシャフトから取り外された状態で、ストラップは、シャフトの軸方向の位置を支持することができる。フロントフレームには、開口８００を設けることができる。開口は、ベアリングハウジングを受け入れて支持するように適合され得る。シャフトのアライメントを評価するために、開口に対するシャフトの径方向の位置を測定して記録することができる。

【0030】

次に、図９～１１を参照して、シャフトの水平方向の向きを維持しながらベアリングを取り付ける方法を本明細書中で説明する。一実施形態では、リアクションリング９００をフロントフレームに取り付けることができる。リアクションリングは、開口に対して適切な大きさの内径を有する概ね環状の本体とすることができる。リアクションリングには、環状の本体の外周に対して放射状に配置された多数のエクステンション（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）９０２を設けることができる。ある実施形態では、リアクションリングには２つ以上のエクステンションが設けられている。ホイストカップリングは、リアクションリングのフロントフレームへの取り付けを補助するために使用することができる。

【0031】

次に図１０を見ると、プレスプレート１０００は、締結具を受け入れて支持するように適合された穴及び開口を有する概ね円筒形のプレートであり得る。プレスプレートは、リアクションリングの内径に十分な隙間を与える大きさの外径を有することができる。プレスプレートは、シャフトに隙間を与える大きさの内径を有することができる。プレスプレートは、ベアリングハウジング及び新しい又は修理調整されたベアリングの取付けを容易にするために、ベアリングハウジングに結合することができる。プレスプレートは、内側ベアリングレース、外側ベアリングレース、及びベアリングハウジングに結合するように適合された面を有することができる。ベアリングハウジングとベアリングの取付けには、力が必要な場合があることを理解されたい。ある実施形態では、熱を使用して、アセンブリの特定の部品のサイズを瞬時に変化させ、結合を容易にすることができる。プレスプレートは、シャフトと同軸に、かつプレスリングの内側に配置することができる。

【0032】

次に図１１を参照すると、一実施形態では、プレス治具１１００は、エクステンション及びシャフトに結合するように構成され得る。プレス治具には、油圧ラムに結合されたハブ１１０２を設けることができる。多数のアーム１１０４は、ハブから軸方向及び径方向に離れるように延び得る。各アームにはスロット１１０６を設けることができる。スロットは、エクステンションと組み合うように適合され、それにより、油圧ラムによって生成される力の軸方向の反作用手段を提供することができる。プレス治具は、プレスリングに対するプレス治具の軸方向及び径方向の位置決めを容易にするために、ホイストカップリングに結合することができる。

【0033】

一実施形態では、プレス治具は、油圧ラムのピストンに結合されたプレスシリンダ１１０８を含むことができる。プレスシリンダは、シャフトに隙間を与える大きさの内径を有することができる。プレスシリンダは、油圧力によって油圧ラムのプランジャとともに軸方向に移動するように構成することができる。プレスシリンダは、プレスリングの第２の面に接触することができる。ベアリングとベアリングハウジングの取付けの際、プレス治具は、リアクションリングに確実に結合され得る。油圧ラムの制御された油圧は、プレスシリンダを軸方向に付勢し、それによってプレスプレートを軸方向に変位させることができる。プレスプレートは、油圧ラムから発生する押圧力を、内側ベアリングレース、外側ベアリングレース、及びベアリングハウジングに均等に分配することができる。この押圧力は、ベアリングハウジングの開口内への摺動とシャフトへの摺動によって発生する摩擦に打ち勝つのに十分なものとすることができる。ベアリングスリーブは、プレス治具を使用してシャフトに取り付けることができる。ベアリングスリーブは、例えばシャフトに取り付ける前に、誘導加熱器によって加熱することができる。

【0034】

本明細書で説明するアセンブリ及び装置は、機械に水平方向に取り付けられた部品の効率的な取り外し及び取り付けを容易にするために提供される。図１～図１１及び図１２を参照して、支持治具、引張り治具、リアクションリング、プレスプレート、及びプレス治具を使用して、ベアリング、例えば上記ベアリングを交換する方法を説明する。

【0035】

ここで図１２を参照すると、説明の便宜上、水平に取り付けられたオルタネータアセンブリが、方法１２００を説明するための例示として使用されている。この方法は、車両整備を準備するステップ１２０２から開始し得る。一実施形態では、技術者は、例えばブラシ、ブラシホルダアセンブリ、フィールドケーブル、グリースホース（ｇｒｅａｓｅ ｈｏｓｅ）、グリースフィッティング（ｇｒｅａｓｅ ｆｉｔｔｉｎｇ）、注入口ダクト、又は他の任意の部品等、整備される機器へのアクセスを妨げる全ての部品を分解することができる。

【0036】

本方法は、ステップ１２０４に進み、支持治具を取り付けることができる。例えば、技術者は、支持治具をフロントフレーム及びリアフレームの上部に取り付け、ストラップを支持治具に結合することができる。ストラップは、コレクタリングに近接してシャフトの下に巻き付け、支持治具のアイボルトを取り付けることができる。ストラップには、アイボルトを回転させることによって張力をかけることができる。本方法はステップ１２０６に進み、ＰＴＯハブを、シャフトの端部からボルトを外して取り外すことができる。ステップ１２０６では、クランププレートもフロントフレームからボルトを外して取り外すことができる。クランププレートは重い場合があり、ホイストを使って持ち上げねばならない。ステップ１２０６は、例えばジャックアウトボルトと、フロントフレームから外れる際にベアリングキャップを受け止めるアライメントピンとを使用したベアリングキャップの取り外しを含むことができる。ベアリングキャップは重い場合があり、ホイストを使って持ち上げねばならない。クランププレートとフロントフレームとの間の使用済みガスケット材は、ステップ１２０６で取り外して廃棄することができる。

【0037】

本方法はステップ１２０８に進み、例えばダイヤルインジケータまたはノギス等の測定装置を用いて多数の測定を行う。測定には、再組立時に使用するために、シャフトの端部からベアリングスリーブの面までの軸方向の測定が含まれ得る。

【0038】

本方法はステップ１２１０に進み、例えばホイストを用いて引張り治具をベアリングスリーブ及びベアリングハウジングに結合することができる。引張り治具の結合には、フランジ状端部をフロントフレームにボルトで固定することが含まれ得る。本方法はステップ１２１２に進み、ベアリングスリーブをシャフトから引き抜くために、油圧ラムの油圧を制御することができる。本方法はステップ１２１４に進み、引張り治具を取り外すことができる。本方法はステップ１２１６に進み、再組み立て時に使用するために、シャフトの端部からベアリング内側レースの面までの軸方向の測定値を記録することができる。ストラップは、シャフトの位置を調整するために、かつベアリング及びベアリングハウジングを取り外す前にシャフトがストラップによって十分に支持されていることを確認するために、例えばダイヤルインジケータで測定して、シャフトが鉛直に動くまで張力を加えるように調整することができる。本方法はステップ１２１８に進み、引張り治具をベアリングハウジングに結合することができる。引張り治具のプランジャは、シャフトの端部を押すように配置することができる。本方法はステップ１２２０に進み、油圧ラムの油圧を制御する。技術者は、ベアリングとベアリングハウジングの取り外しを行うために、引張り治具の油圧を制御することができる。ステップ１２２２では、引張り治具を取り外すことができる。

【0039】

本方法はステップ１２２４に進み、シャフトに取り付けるために部品を用意する。ベアリングやガスケット等の新しい又は修理調整された部品を、例えば、適切な動作のために必要に応じて洗浄及びグリースを用いたパッキングによって再組み立てのために用意することができる。本方法はステップ１２２６に進み、ベアリングをベアリングハウジング内に配置することができる。本方法はステップ１２２８に進み、プレスプレートをベアリングハウジングに固定し、それによってベアリングをベアリングハウジング内に固定することができる。本方法はステップ１２３０に進み、開口に対するシャフトの位置を測定することができる。本方法はステップ１２３２に進み、開口内のシャフトのセンタリングを行うために、支持治具の位置とストラップの張力の調整が必要となる場合がある。

【0040】

本方法はステップ１２３４に進み、プレス治具、リアクションリング、及びプレスプレートを組み立てて取り付ける。一実施形態では、リアクションリングは、新しい部品の取り付けを見越してフロントフレームに取り付けることができる。プレスリングは重い場合があり、ホイストを使って持ち上げるべきである。油圧ラムは、プレス治具に組み付けることができ、技術者は、ベアリングとベアリングハウジングをシャフトに対して予め位置合わせすることができる。方法はステップ１２３６に進み、シャフトに取り付けるためにベアリングとベアリングハウジングに力を加えるため、油圧ラムを制御することができる。ステップ１２３８では、プレスリング及びプレス治具は、ベアリング及びベアリングハウジングがフロントフレーム内及びシャフトに配置されると、ベアリングハウジング及びフロントフレームから取り外すことができる。本方法はステップ１２４０に進み、シャフトの端部からベアリング内側レースの面までの軸方向の測定値を記録し、分解時に記録した測定値と比較して、ベアリングが完全に着座していることを確認することができる。

【0041】

本方法はステップ１２４２に進み、ベアリングスリーブを例えば１６０℃に加熱し、シャフトに取り付けることができる。ベアリングスリーブは、ベアリング内側レースに対して取り付けることができる。なお、ベアリングスリーブは、シャフトに固定されるまで継続的に回転され得る。本方法はステップ１２４４に進み、シャフトの端部からベアリングスリーブの面までの軸方向の測定値を記録し、分解時に記録した測定値と比較して、ベアリングスリーブが完全に着座していることを確認することができる。

【0042】

本方法はステップ１２４６に進み、ステップ１２０６で取り外された同軸部品を取り付ける。例えば、ベアリングスリーブが取り付けられると、ベアリングキャップを組み立て、関連する締結具を仕様で所定のトルクまで締める。同様に、クランププレートを取り付けてもよい。ある実施形態では、クランププレートの取り付けには、内側のボルトサークルハードウェアを最初に取り付け、アセンブリを回転させて外側のボルトサークルハードウェアを位置合わせし、ボルトを仕様で所定のトルクまで締めることが含まれ得る。ＰＴＯハブは、仕様で所定のトルクまでシャフトに締結することができる。

【0043】

本方法はステップ１２４８に進み、支持治具とストラップを取り外すことができる。本方法はステップ１２５０に進み、整備の準備のためにステップ１２０２で取り外された部品を再び取り付けることができる。

【0044】

本明細書において提供されるのは、吊り下げられるストラップを有する支持治具を、アセンブリの回転可能なシャフトの鉛直上方の位置でアセンブリのフレームに結合する工程と、ストラップでシャフトを鉛直方向に支持する工程と、引張り治具をアセンブリのフレームに一時的に取り付ける工程であって、引張り治具は、椀形本体と、椀形本体に結合された油圧ラムとを有し、椀形本体の第２の端部がフレームに結合され、油圧ラムがアセンブリのベアリングに動作可能に結合されるように、引張り治具をフレームに取り付ける工程と、ベアリングをアセンブリから取り外すか、又はベアリングをアセンブリに取り付けるために、油圧ラムを制御してベアリングに同軸力を加える工程と、を含む方法である。ある実施形態において、本方法は、フレームに対するシャフトの端部の位置を測定する工程をさらに含む。ある実施形態において、本方法は、プレス治具をフレームにシャフトと同軸に結合する工程を含み、プレス治具は、プレスリング、プレスプレート、及び油圧ラムを有する。ある実施形態において、本方法は、プレスシリンダを油圧ラムとシャフトに結合する工程を含む。ある実施形態において、本方法は、プレスプレートをベアリングに結合する工程を含む。ある実施形態において、本方法は、プレス治具をフレームとプレスリングに結合する工程を含む。ある実施形態において、本方法は、プレスリングに力を加えてベアリングを取り外すために油圧ラムを作動させる工程を含み、その力は、プレスプレートによる反作用の力である。

【0045】

本明細書において提供されるのは、車両のフレーム内で回転するように配置された、水平に配置されたシャフトを有する機器のアセンブリのための支持治具であって、該支持治具は、ある長さと幅を有する矩形ベースであって、長さはシャフトの直径に比例する大きさであり、幅はフレームの幅に比例する大きさである、矩形ベースと、矩形ベースの一端に位置する第１の取付けブラケットと、矩形ベースの反対側に取り付けられたアイボルトであって、矩形ベースにねじ込まれている、アイボルトと、を備える、支持治具である。ある実施形態において、支持治具は、第１の端部及び第２の端部を有する可撓性ストラップを含み、第１の端部は第１の取付けブラケットに結合され、第２の端部はアイボルトに結合される。ある実施形態において、支持治具は、第１の取付けブラケットとアイボルトとの間で矩形ベースに取り付けられたホイスト用マウントを含む。支持治具のある実施形態において、矩形ベースは、第１の取付けブラケットとアイボルトとの間に少なくとも１つの開口を備える。

【0046】

本明細書において提供されるのは、車両のフレーム内で回転するように配置された、水平に配置されたシャフトを有する機器のアセンブリのための引張り治具であって、シャフトがフレーム内でベアリングに支持されており、フランジ状端部及びフランジ状端部の反対側に位置する開口を有する椀形本体と、開口に結合され、椀形本体と同軸に並んだ油圧ラムと、を備える引張り治具である。ある実施形態において、油圧ラムは、シャフトに動作可能に結合されている。ある実施形態において、フランジ状端部は、ベアリングに動作可能に結合されている。ある実施形態において、椀形本体は、シャフト及びベアリングに隙間を提供する大きさの内部空洞を有する。

【0047】

本明細書において提供されるのは、車両のフレーム内で回転するように配置された、水平に配置されたシャフトを有する機器のアセンブリのためのプレス治具アセンブリであって、シャフトがフレーム内でベアリングに支持されており、フレームに動作可能に結合されたプレスリングと、ベアリングに動作可能に結合されたプレスプレートであって、プレスリングの径方向内側に配置されたプレスプレートと、油圧ラム及び油圧ラムに結合されたハブから延びる複数のアームを有するプレス治具と、を含むプレス治具アセンブリである。ある実施形態において、プレスリングは、内周及び外周を有する概ね環状のリングであり、環状のリングは、外周に形成された複数の径方向エクステンションを有する。ある実施形態において、各アームは、少なくとも１つのスロットを備え、スロットは、プレスリングのエクステンションに結合するように適合される。ある実施形態において、プレスシリンダは油圧ラムに結合され、プレスシリンダは、複数のアームの径方向内側に配置され、プレスプレートとハブとの間に軸方向に位置する。ある実施形態において、プレスシリンダは、シャフトよりも大きな開口を有し、プレスシリンダは、油圧ラムに結合されると、シャフトの周りに径方向に配置される。

【0048】

「及び・・・のうちの１つ以上」、「又は・・・のうちの１つ以上」、「及び・・・のうちの少なくとも１つ」、ならびに「又は・・・のうちの少なくとも１つ」などの語句の使用は、語句に関連して使用される項目のうちの単一のもののみを含むこと、語句に関連して使用される項目それぞれのうちの少なくとも１つを含むこと、又は語句に関連して使用される項目の任意またはそれぞれのうちの複数を含むことを意味する。例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの１つ以上」、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの１つ以上」、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」、ならびに「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」はそれぞれ、（１）少なくとも１つのＡ、（２）少なくとも１つのＢ、（３）少なくとも１つのＣ、（４）少なくとも１つのＡと少なくとも１つのＢ、（５）少なくとも１つのＡと少なくとも１つのＢと少なくとも１つのＣ、（６）少なくとも１つのＢと少なくとも１つのＣ、又は（７）少なくとも１つのＡと少なくとも１つのＣ、を意味し得る。

【0049】

本明細書で使用される場合、単数形で記載され、「a」又は「an」の単語が先行する要素又はステップは、そのような除外が明示的に記載されない限り、当該要素又は動作の複数形を除外するものではない。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、言及された特徴を組み込んだ追加の実施形態の存在を排除するものではない。さらに、反対のことが明示的に記載されない限り、特定の特性を有する１つの要素又は複数の要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、または「有する（ｈａｓ）」実施形態は、その特性を有さない追加のそのような要素を含み得る。添付の特許請求の範囲において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「おいて（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」の用語は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「おいて（ｗｈｅｒｅｉｎ）」のそれぞれの用語の平易な英語における同等のものとして使用される。さらに、以下の特許請求の範囲において、「第１」、「第２」及び「第３」等の用語は、単にラベルとして使用され、その対象に数値要件を課すものではない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定は、ミーンズプラスファンクション形式で記述されておらず、そのような特許請求の範囲の限定が明示的に「手段」の用語を使用し、その後にさらなる構造を伴わない機能の記載が続く場合を除いて、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２（ｆ）に基づいて解釈されることは意図されていない。

【0050】

上記の説明は例示的であり、制限的なものではない。例えば、上述の実施形態（及び／又はその態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。さらに、その範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を主題の教示に適合させるために、多くの修正が可能である。本明細書に記載される材料の寸法及び種類は、主題のパラメータを定義するが、それらは例示的な実施形態である。したがって、主題の範囲は、添付の特許請求の範囲、及びそのような特許請求の範囲の均等物の全範囲を参照して決定されるべきである。

【0051】

本明細書は、最良の態様を含む主題のいくつかの実施形態を開示し、任意の装置又はシステムを製造及び使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含む、主題の実施形態を当業者が実施できるようにするために、例を用いて説明する。主題の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に着想される他の例を含むことができる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構成要素を有する場合、又は特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない同等の構成要素を含む場合、特許請求の範囲に含まれることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【外国語明細書】