JPH01183306A - シリンダヘッドの加工方法および装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、軸受部材に軸受孔を形成するための加工方法
および装置に関するものである。

（従来の技術） 軸受部材に軸受孔を形成するにあたっては、軸受部材と
しての機能上、軸受孔の真円度を十分に確保することが
肝要であるが、軸受孔形成後軸受部材が他の部材にボル
ト締め等により組み付けられる場合には、軸受部材単体
で得られた真円度も組付けにより低下することがある。

特に、シリンダヘッドのように、カムシャフト用の軸受
孔近傍においてボルト締付けがなされる場合には、組付
けによるひずみを機能上無視することができなくなる。

このため、従来、軸受孔の孔あけ加工は、軸受部材をボ
ルト締め等により最終的な組付状態と同じ応力状態にし
てなされるのが一般的である。

また、特開昭６２−２８１０２号公報には、軸受部材を
所定の抑圧手段で押圧することにより上記応力状態を創
り出す技術が開示されている。

（発明が解決しようとする課８） しかしながら、このように軸受部材を最終的な組付状態
と同じ応力状態にして孔あけ加工をする場合には、ボル
ト締めおよびボルト取外し等の面倒な作業が必要となっ
たり、あるいは、抑圧手段で押圧したとき軸受部材に損
傷を与えるおそれが生じたりすることとなる。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって
、孔あけ加工の際軸受部材に所定の応力状態を付与しな
くても、軸受部材が他の部材に組み付けられた最終的な
組付状態において、軸受孔の真円度を十分に確保するこ
とのできる軸受部材の加工方法および装置を提供するこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明による軸受部材の加工方法および装置は、最終的
な組付状態において軸受部材に生ずるひずみを予め考慮
し、孔あけ加工において中心が極く僅かにずれた少な（
とも２つの円の包路線からなる断面形状を有する軸受孔
を形成することにより、上記目的達成を図るようにした
ものである。すなわち、本発明による軸受部材の加工方
法は、軸受部材に軸受孔を形成する加工方法において、
前記軸受部材に対し、加工芯の位置を所定の微小量ずら
して少な（とも２回の孔あけ加工を施すことにより、１
つの軸受孔を形成することを特徴とするものである。ま
た、本発明による軸受部材の加工装置は、軸受部材を載
せる載置台と、この載置台上の軸受部材に、加工芯方向
に往復動することにより水平方向に軸受孔を加工する孔
あけ加工具と、この孔あけ加工具が前進するときと後退
するときとで、該孔あけ加工具の加工芯と前記載置台上
の軸受部材との相対位置を上下方向に所定の微小量ずら
す加工芯調整手段とを備えてなることを特徴とするもの
である。

上記「所定の微小量」とは、最終的な組付状態において
軸受部材に生ずるひずみにより、軸受孔を略真円にする
ことが可能な量を意味するものであって、上記ひずみの
程度に応じて適宜設定すべきものである。

上記「加工芯調整手段」は、孔あけ加工具の加工芯と載
置台上の軸受部材との相対位置を上下方向に所定の微小
量ずらすことが可能なものであれば、そのどちら側をず
らすようにしてもよく、また、ずらすための構造につい
ても特定の構造に限定されるものではない。

（作　　用） 上記構成に示すように、本発明による軸受部材の加工方
法は、軸受部材に対し、加工芯の位置を所定の微小量ず
らして少なくとも２回の孔あけ加工を施すことにより、
１つの軸受孔を形成するようになっているので、最終的
な組付状態において軸受部材に生ずるひずみの方向およ
び程度に応じて、加工芯の位置のずらし方向およびずら
し量ならびに孔あけ加工の回数を設定するようにすれば
、軸受部材には最終的な組付状態において略真円の軸受
孔が形成されることとなる。また、本発明による軸受部
材の加工装置は、孔あけ加工具が前進するときと後退す
るときとで、該孔あけ加工具の加工芯と載置体上の軸受
部材との相対位置を上下方向に所定の微小量ずらすよう
になっているので、最終的な組付状態において軸受部材
に生ずるひずみの方向に応じて軸受部材の載置台への組
付角度を設定するとともに上記ひずみの程度に応じて相
対位置のずらし量を設定するようにすれば、軸受部材に
は最終的な組付状態において略真円の軸受孔が形成され
ることとなる。

（発明の効果） したがって、本発明によれば、孔あけ加工の際従来のよ
うに軸受部材に所定の応力状態を付与しなくても、軸受
部材が他の部材に組み付けられた最終的な組付状態にお
いて軸受孔の真円度を十分に確保することができ、これ
により、孔あけ加工の際のボルト締めおよびその取外し
といった面倒な作業が不要となり、また、押圧手段によ
る押圧で軸受部材に損傷を与えるおそれも回避すること
ができる。

（実　施　例） 以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳
述する。

第１図は、本発明による軸受部材の加工装置の一実施例
を示す断面図である。

この加工装置は、軸受部材たるシリンダヘッド２を載せ
る載置台４と、この載置台４上のシリンダヘッド２に、
加工芯Ａの方向に往復動することにより、水平方向にカ
ムシャフト用の軸受孔６を加工する孔あけ加工具たるボ
ーリングバー８と、このボーリングバー８が前進すると
きと後退するときとで、ボーリングバー８の加工芯Ａと
載置台４上のシリンダヘッド２との相対位置を上下方向
に所定の微小量ずらす加工芯調整手段たる微調整ピンｌ
Ｏとを備えてなっている。

シリンダヘッド２のカムシャフト用の軸受孔６は全部で
７つあり、これらはボーリングバー８による加工がなさ
れる時点で、粗い精度ではあるがすでに孔形状に形成さ
れている。そして、このシリンダヘッド２は、載置台４
の複数の位置決めピン１２により、上記各軸受孔６の芯
がボーリンバー８の加工芯Ａと平行に位置決めされるよ
うになっている。

載置台４は、載置プレート１４とその上面に設けられた
上記位置決めピン１２とからなり、固定台１Ｂに固設さ
れた水平位置決めピン１８および上下位置決めブロック
２０によって水平および上下方向の位置決めがなされ、
これによりシリンダヘッド２に対する上記位置決めを行
うことができるようになっている。水平位置決めピン１
８は、載置プレート１４の位置決めブツシュ１４ａと嵌
合することにより位置決めを行い、上下位置決めブロッ
ク２０は、載置プレート１４の下面に当接することによ
り位置決めを行うようになっている。

なお、シリンダヘッド２は、図示しないクランプ手段に
より載置プレート１４にクランプされ、また、載置プレ
ート１４は、図示しない押圧ピンにより上方から押圧さ
れ、これにより、孔あけ加工の際、シリンダヘッド２お
よび載置台４に振動等が発生するのを防止するようにな
っている。

ボーリングバー８は、水平方向に延びるバー本体２２と
、このバー本体２２の基端部を固定支持する支持部２４
と、バー本体２２の外周面の同一母線上に所定間隔をお
いて取り付けられた７本のバイト２Ｂとからなり、バー
本体２２が回転しながら加工芯（すなわちバー本体２２
の芯）Ａの方向に往復動する際、７本のバイト２Ｂでシ
リンダヘッド２の７つの軸受孔６をポーリング加工する
ようになっている。バー本体２２の回転は、図示しない
モータの出力軸２８に連結された支持部２４を介して伝
達されるモータ駆動力によってなされるようになってい
る。

また、バー本体２２の往復動は、図示しない他の駆動手
段によってなされるようになっている。バー本体２２の
先端部は、孔あけ加工の際、筒状部材３０にキー３２を
介して嵌合して該筒状部材３０をバー本体２２と共に回
転させるようになっている。

微調整ピンｌＯは、図示の位置と、上端面が上下位置決
めブロック２０の上端面より所定の微小量（例えば、軸
受孔６の内径がφ４３．５ａｍの場合５０μｍ）上方に
突出する位置とを取り得るように、固定台１Ｂに上下動
可能に設けられていて、これにより、載置台４およびこ
れに載置されたシリンダへラド２を、ボーリングバー８
に対して図示の位置から上方に所定の微小量ずらすこと
ができるようになっている。

第２図は、第１図の■−■線矢視平面図である。

微調整ピンｌＯおよび上下位置決めブロック２２は、載
置台４の四隅に対応して４箇所に設けられ、左右位置決
めピン１８は、これらのうち対角線方向に位置する２箇
所に設けられている。そして、各微調整ピンｌＯのボー
リングバー８側には、リフタピン３４がそれぞれ設けら
れている。リフタピン３４は、微調整ピンｌＯと略同様
の構造であり、上下動するようになっているが、上昇し
たときには微調整ピン１０よりも所定量上方に突出した
位置を取るようになっている。

第３および４図は、第２図の■−■線および■−■線断
面図である。

第３図に示すように、リフタピン３４は、ピン本体３６
と、このピン本体３Ｂの上端部に装着された当接ヘッド
３８と、この当接ヘッド３８の上端面の高さを調節する
ためのリング状のライナ４０と、当接ヘッド３８をピン
本体３Ｂに固定するボルト４２とからなっていて、ピン
本体３Ｂの下端部は、２重に配された円筒部材４４．４
８内を紙面に対して垂直方向に摺動するスライダ４８の
鉤形の溝部４８ａと係合している。

第４図に示すように、スライダ４８は、該スライダ４８
を貫通するシャフト５０がその軸方向に往復動するのに
伴って円筒部材４Ｂ内を摺動するようになっている。こ
のスライダ４８の溝部４８ａは、図示のように右上がり
に傾斜して形成されているので、スライダ４８が左方向
に摺動するとりフタピン３４はスリーブ５２内を上昇し
、右方向に摺動すると下降することとなる。

微調整ピン１Ｇも、リフタピン３４と同様に、ピン本体
５４と、当接ヘッド５６と、ライナ５８と、図示しない
ボルトを備えてなり、ピン本体５４の下端部は２重の円
筒部材６０．６２内をシャフト８４と共に摺動するスラ
イダ８Ｂの溝部６６ａと係合している。ただし、ピン本
体５４は、ピン本体３６より短軸とされ、かつ、その下
端部近傍にはストッパリング６８が固設されていて、微
調整ピンｌＯが所定量上昇すると該ストッパリング６８
の上面がスリーブ７０の下端面に当接してそれ以上の上
昇が阻止されるようになっている。したがって、ライナ
５８の厚さを適当に選択することにより、ストッパリン
グＢ８がスリーブ７０に当接したとき当接ヘッド５Ｂの
上端面が上下位置決めブロック２０の上端面より所定の
微小量高い位置となるようにすることが可能となる。ま
た、スライダ６６の溝部８６ａの勾配は、スライダ４８
のそれよりも緩やかに形成されている。これにより、仮
にスライダ６６および４８を同じ速さで摺動させたとし
ても、微：ＡＩｉピン１０の方がリフタピン３６より上
下動の速さが小さくなり、微調整が容易となる。

次に、本実施例の作用について説明する。

第１図に示すように、シリンダヘッド２が載置されクラ
ンプされた載置台４が、水平位置決めピン１８および上
下位置決めブロック２０により位置決めされ押圧ピン（
図示せず）により上方から押圧されると、シリンダヘッ
ド２は、軸受孔６の孔あけ加工が可能な状態となる。

次に、ボーリングバー８が、バイト２６の刃先を真上に
向けた状態で、図中右方から左方に（すなわち加工芯Ａ
方向左向き）に前進する。そして、ボーリングバー８は
、そのバー本体２２の先端部が７つの軸受孔６を貫通し
て筒状部材３０に挿入されるとともに各バイト２６が各
軸受孔６の右端近傍に達した位置で停止する。この前進
の際、バイト２６の刃先が軸受孔６と干渉するのを回避
するため、シリンダヘッド２は、載置台４と共に上方に
所定量上昇せしめられる。この上昇は、第４図において
、スライダ４８が所定量左方に摺動し、これによりリフ
タピン３４が所定量上昇することによってなされる。そ
して、ボーリングバー８の前進が完了すると、スライダ
４８が所定量右方に摺動してリフタビン３４が元の位置
まで下降し、第１図に示すように、シリンダヘッド２は
、載置台４が上下位置決めピン２０に当接する位置まで
下降する。これにより、ボーリングバー８の加工芯Ａが
シリンダヘッド２の軸受孔６の芯と略一致した状態にな
り、第１回目の孔あけ加工の準備が完了する。

第１回目の孔あけ加工は、モータ駆動による出・力軸２
８の回転、および該出力軸２８の前進により、バイト２
６をシリンダヘッド２の軸受孔６内周面に当接させてポ
ーリング加工することによってなされる。第１図は、こ
の第１回目の孔あけ加工が完了した直後の状態を示すも
のである。

第１回目の孔あけ加工が完了すると、上下位置決めブロ
ック２０の上端面より下方に上端面が位置していた微調
整ピンＩＯが、スライダ８Ｂ　（第４図参照）の摺動に
よって所定量上昇する。この上昇により微調整ピンｌＯ
の上端面は、上下位置決めブロック２０の上端面よりも
所定の微小量上方に突出する。これに伴い、載置台４お
よびシリンダブロック２も所定の微小量上昇し、加工芯
Ａは軸受孔６の芯に対して下方に所定の微小量相対変位
することとなる。

この状態で、第２回目の孔あけ加工がなされる。

すなわち、モータ駆動による出力軸２８の回転、および
該出力軸の後退により、バイト２Ｂをシリンダヘッド２
の内周面に当接させてポーリング加工することによって
なされる。

第２回目の孔あけ加工が完了すると、リフタピン３４が
再び上昇し、その後ボーリングバー８がバイト２６を真
上に向けた状態で後退し、バー本体８の先端部が最右端
の軸受孔６から抜き去られると、リフタピン３４および
微調整ピン１０が元の位置まで下降する。

以上により、孔あけ加工が完了するが、上記２回の孔あ
け加工によって形成されたシリンダヘッド２の軸受孔６
の断面形状は、中心が上下方向に所定の微小量ずれた２
つの円の包絡線となる。このため、後に、シリンダヘッ
ド２を、軸受孔６の左右両側においてボルト締め等によ
りシリンダブロックに取り付けたとき、シリンダヘッド
２には軸受孔６の周辺部分に左右方向のひずみを生ずる
が、このひずみを考慮した断面形状に形成された軸受孔
６は、このひずみにより変形したとき略真円となる。し
たがって、シリンダヘッド２のカムシャフトに対する軸
受機能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による軸受部材の加工装置の−・実施例
を示す側断面図、 第２図は第１図の■−■線矢視図、 第３図は第２図の■−■線断面図、 第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 ２・・・シリンダヘッド（軸受部材） ４・・・載置台　　　　　　６・・・軸受孔８・・・ボ
ーリングバー（孔あけ加工具）ＩＯ・・・微調整ピン（
加工芯調整手段）Ａ・・・加工芯

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）軸受部材に軸受孔を形成する加工方法において、前
   記軸受部材に対し、加工芯の位置を所定の微小量ずらし
   て少なくとも２回の孔あけ加工を施すことにより、１つ
   の軸受孔を形成することを特徴とする軸受部材の加工方
   法。 ２）軸受部材を載せる載置台と、 この載置台上の軸受部材に、加工芯方向に往復動するこ
   とにより水平方向に軸受孔を加工する孔あけ加工具と、 この孔あけ加工具が前進するときと後退するときとで、
   該孔あけ加工具の加工芯と前記載置台上の軸受部材との
   相対位置を上下方向に所定の微小量ずらす加工芯調整手
   段とを備えてなることを特徴とする軸受部材の加工装置
   。