JPH068021A - シリンダヘッドのシート面およびバルブガイド孔の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バルブシート面の真円度およびバルブシート
面とバルブガイド孔の同芯度を高精度で得ることであ
る。 【構成】 シリンダヘッド５のバルブガイド孔７をリー
マ仕上げし、該バルブガイド孔７にリーマ３１を挿通し
たままの状態で前記バルブシート面６を切削加工する。
また、前記バルブガイド孔７をリーマ仕上げする前にバ
ルブシート面６を荒加工し、前記リーマ仕上げ後はバル
ブガイド孔７にリーマ３１を挿入したままの状態で前記
バルブシート面６を仕上げ加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等のエンジンに使
用されるシリンダヘッドのシート面およびバルブガイド
孔の加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンのシリンダヘッドで
は、バルブシート面の真円度と、バルブシート面とバル
ブガイド孔の同芯度には高い加工精度が要求されてい
る。これは、前記バルブガイド孔に摺動自在に設けたバ
ルブがバルブシート面を閉塞する際に、隙間が生じない
ようにしてガス漏れ等によるエネルギーのロスを防止す
るためである。

【０００３】従来、このようにバルブシート面およびバ
ルブガイド孔を高精度に仕上げるために、例えば、図６
に示す装置で加工していた。この加工装置では、回転軸
１の先端外周部に３等分でバルブシート面加工用切削刃
２と、逃がし面加工用切削刃３ａ，３ｂとがそれぞれ設
けられている。回転軸１は図示しない駆動機構によって
回転し、軸方向に往復移動するようになっている。ま
た、回転軸１の中心孔１ａにはリーマ４が、この回転軸
１とスプライン結合されて一体的に回転するようになっ
ており、回転軸１とは別個に軸方向に往復移動するよう
になっている。

【０００４】前記加工装置で図７に示すシリンダヘッド
５のバルブシート面６，逃がし面８，９およびバルブガ
イド孔７を加工するには、回転軸１を回転させながら図
６中左側に前進させることにより、各切削刃２，３ａ，
３ｂでバルブシート面６およびその逃がし面８，９を同
時に切削する。こうして、バルブシート面６が仕上げら
れると、回転軸１を後退させ、今度はリーマ４を回転さ
せながら前進させることによりバルブガイド孔７を加工
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようにしてバルブシート面６を切削加工する場合、切削
刃２，３ａ，３ｂに多大な荷重が加わって回転軸１がた
わむため、バルブシート面６が正規の位置から偏心して
形成され、真円度が悪くなっていた。また、バルブガイ
ド孔７はバルブシート面６とは別個にリーマ加工される
ため、両者の間に高い精度の同芯度を得ることは難しか
った。本発明は前記問題点に鑑み、シート面の真円度お
よびシート面とバルブガイド孔の同芯度を高精度で仕上
げることのできるシリンダヘッドのシート面およびバル
ブガイド孔の加工方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、シリンダヘッドのバルブシート面と、該バ
ルブシート面の逃がし面とを回転軸に取り付けた切削刃
により切削加工し、バルブガイド孔を回転軸の中心に設
けたリーマでリーマ仕上げするシリンダヘッドのバルブ
シート面およびバルブガイド孔の加工方法において、前
記バルブガイド孔をリーマ仕上げし、該バルブガイド孔
にリーマを挿通したままの状態で前記バルブシート面を
切削加工するものである。また、バルブガイド孔をリー
マ仕上げする前にバルブシート面を荒加工しておくと、
リーマを案内するバルブシート面の仕上げ加工の時間が
短縮できる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明に係る一実施例について図１な
いし図５を参照して説明する。図１は本発明に係る方法
によりシリンダヘッドのバルブシート面およびバルブガ
イド孔を加工する加工装置の全体図である。図１におい
て、１１は回転駆動軸で、ベッド１０上を割り出し送り
可能な加工台１２の筒状部１３にベアリング１４を介し
て回転自在に配設されている。この回転駆動軸１１の先
端面にはストッパ受部１５がねじ止めされるとともに、
蓋体１６で覆われている。また、回転駆動軸１１の後端
部には図示しない駆動機構により正転および逆転駆動す
るプーリ１７が外装され、キー１８を介して回転駆動軸
１１とプーリ１７とは一体的に回転するようになってい
る。なお、前記回転駆動軸１１の中間部には軸心線に対
し垂直方向に貫通孔１９が穿設され、旋回軸２０の後端
側が露出している。

【０００８】前記旋回軸２０は、前記回転駆動軸１１の
中心孔１１ａの先端側にベアリング１１ｂを介して回転
自在に配設されている。この旋回軸２０には、図２に示
すように、前記回転駆動軸１１の軸心Ａから距離ｅだけ
偏心した軸心Ｂを有する貫通孔２０ａが穿設されてい
る。また、旋回軸２０の先端外周部には、図３に示すよ
うに、一対のストッパ部２１ａ，２１ｂが固定されてい
る。これらのストッパ部２１ａ，２１ｂは、前記回転駆
動軸１１のストッパ受部１５に当接して前記旋回軸２０
を１８０度正逆回転させるものである。

【０００９】また、前記旋回軸２０の先端面には、図１
に示すように、クイル２２が固定されている。このクイ
ル２２の先端部にはガイドブッシュ２３が固定され、後
端面には前記貫通孔２０ａと同径の穴２２ａが形成さ
れ、この穴２２ａは前記ガイドブッシュ２３の中心孔２
３ａに逃がし孔２２ｂを介して連通されている。また、
前記クイル２２の先端部には、図３に示すように、３等
分でバルブシート面用切削刃２４および逃がし面用切削
刃２５，２６がそれぞれ設けられている。さらに、前記
旋回軸２０の後端部は、図１に示すように、ヘリカルス
プラインシャフト２７となっている。

【００１０】前記回転駆動軸１１の中心孔１１ａの後端
側には、摺動部材２８が図示しない繰り出し機構によ
り、その軸方向に往復移動可能に配設されている。この
摺動部材２８の先端には前記ヘリカルスプラインシャフ
ト２７と螺合するヘリカルスプラインナット２９が固着
されている。そして、この摺動部材２８を図１中左方向
に移動させれば、ナット２９およびシャフト２７を介し
て旋回軸２０はストッパ部２１ａがストッパ受部１５に
当接するまで図３中反時計回り方向に回転し、図１中右
方向に移動させればストッパ部２１ｂがストッパ受部１
５に当接するまで時計回り方向に１８０度回転するよう
になっている。なお、前記摺動部材２８には溝部２８ａ
が形成され、この溝部２８ａに前記回転駆動軸１１に固
定したキー２８ｂが位置することによって両者は一体的
に回転するようになっている。

【００１１】３０は繰出し軸で、前記クイル２２の穴２
２ａと、旋回軸２０の貫通孔２０ａと、摺動部材２８の
中心孔２８ｃとに摺動自在に配設され、図示しない繰り
出し機構によりその軸方向に往復移動可能となってい
る。この繰出し軸３０の先端部にはリーマ３１がねじ止
めされており、このリーマ３１は前記クイル２２に設け
たガイドブッシュ２３の中心孔２３ａに摺動自在に配設
されている。そして、リーマ３１の軸心Ｃはクイル２２
の軸心Ｂからｅだけ偏心しており、旋回軸２０の旋回位
置によって回転駆動軸１１の軸心Ａと一致可能となって
いる。また、繰出し軸３０の先端側外周部には溝部３２
が形成され、この溝部３２に前記旋回軸２０の先端部に
ねじ止めしたキー２０ｂが位置することにより両者は一
体的に回転するようになっている。

【００１２】次に、前記構成の加工装置で図７に示すシ
リンダヘッド５のバルブシート面６およびバルブガイド
孔７を加工する方法について説明する。なお、この加工
に先立って、回転駆動軸１１の軸心Ａをガイド孔７の中
心に一致するように加工台１２を芯出ししておく。ま
ず、バルブシート面６に隣接する両逃がし面８，９を加
工する。この加工では、摺動部材２８を図１中左方向に
移動させる。旋回軸２０は、ナット２９およびシャフト
２７を介して、図５に示すストッパ部２１ａを反時計回
り方向に旋回して、図３に示すように回転させる。この
位置では、リーマ３１の軸心Ｃはクイルの軸心Ｂに対
し、回転駆動軸１１の軸心Ａとは反対側に位置し、逃が
し面加工用切削刃２５，２６は、回転駆動軸１１の軸心
Ａを中心とする同芯円上に位置してシリンダヘッド５の
逃がし面８，９にそれぞれ面している。

【００１３】そこで、プーリ１７を介して回転駆動軸１
１を回転駆動すると、クイル２２はキー２８ｂ，摺動部
材２８，ナット２９，シャフト２７を介して、図３中、
軸心Ａを中心として反時計回り方向に回転する。これに
より、逃がし面加工用切削刃２５，２６は常にシリンダ
ヘッド５の逃がし面８，９に面する位置で回転する。そ
して、この状態で加工台１２を前進させると、前記切削
刃２５，２６がシリンダヘッド５の逃がし面８，９を切
削する。

【００１４】次に、バルブシート面６を荒加工する。こ
の加工では、一旦、前記加工台１２を後退させ、摺動部
材２８を図１中右側に移動させる。旋回軸２０は、図３
に示すストッパ２１ｂを時計回り方向に旋回して、図５
に示すように前記ストッパ受部１５に当接させる。この
状態では、回転駆動軸１１の軸心Ａとリーマ３１の軸心
Ｃとが一致し、バルブシート面加工用切削刃２４はバル
ブシート面６に面することになる。そこで、前述のよう
に、回転駆動軸１１を回転駆動すると、クイル２２は図
５中軸心Ａを中心として反時計回り方向に回転する。そ
して、加工台１２を図１中左方向に前進させると、前記
バルブシート面加工用切削刃２４がバルブシート面６を
切削する。この切削加工で前記逃がし面８，９の加工に
より、バルブシート面６側に発生していたばりが除去さ
れる。

【００１５】続いて、バルブガイド孔７を加工する。こ
の加工では、再び加工台１２を微少後退させるが、前記
バルブシート面６の荒加工で既にリーマ３１の軸心Ｃが
バルブガイド孔７の軸心Ａと一致しているので、摺動部
材２８はそのままとする。そして、前述のように、リー
マ３１を軸心Ａを中心として回転させながら、繰出し軸
３０を前進させ、バルブガイド孔７の内周面を切削す
る。

【００１６】最後に、バルブシート面６を仕上げ加工す
る。この仕上げ加工は、前記リーマ３１をバルブガイド
孔７に挿通したままの状態で行なう。リーマ３１の切れ
刃は、先端の食付部以外は切削を行わないので、この食
付部を、図４中２点鎖線で示すように、バルブガイド孔
７から突出させておけば、リーマ３１自身がガイドの役
目を果し、切削時のクイル３２，繰出し軸３０のたわみ
が防止される。したがって、前述のようにしてバルブシ
ート面加工用切削刃２４でバルブシート面６を切削すれ
ば、このバルブシート面６の真円度のみならず、バルブ
シート面６とバルブガイド孔７との同芯度も高精度に仕
上げることができる。なお、前記実施例では、バルブシ
ート面６とバルブガイド孔７とを別個に加工するように
したが、この加工を同時に行なうことも可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るシリンダヘッドのバルブガイド面およびバルブガ
イド孔の加工方法によれば、バルブガイド孔をリーマ加
工し、このバルブガイド孔にリーマを挿通した状態で、
前記バルブシート面を仕上げ加工するようにしているの
で、バルブシート面の真円度が良くなるとともに、この
バルブシート面とバルブガイド孔との同芯度も向上す
る。また、前記バルブガイド孔をリーマ仕上げする前に
バルブシート面を荒加工しておくことにより、リーマを
案内とするバルブシート面の仕上げ加工を小さな切削抵
抗で短時間に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例に係る加工装置の正面断面図であ
る。

【図２】 逃がし面の加工状態を示す図１の部分断面図
である。

【図３】 図２の側面図である。

【図４】 バルブシート面の加工状態を示す図１の部分
断面図である。

【図５】 図４の側面図である。

【図６】 従来例に係る加工装置の部分断面図である。

【図７】 シリンダヘッドのバルブシート面近傍の断面
図である。

【符号の説明】

５…シリンダヘッド、６…バルブシート面、７…バルブ
ガイド孔、８，９…逃がし面、１１…回転駆動軸、２０
…旋回軸、２２…クイル、２４，２５，２６…切削刃、
３０…繰出し軸、３１…リーマ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッドのバルブシート面と、該
   バルブシート面の逃がし面とを回転軸に取り付けた切削
   刃により切削加工し、バルブガイド孔を回転軸の中心に
   設けたリーマでリーマ仕上げするシリンダヘッドのバル
   ブシート面およびバルブガイド孔の加工方法において、
   前記バルブガイド孔をリーマ仕上げし、該バルブガイド
   孔にリーマを挿通したままの状態で前記バルブシート面
   を切削加工することを特徴とするシリンダヘッドのシー
   ト面およびバルブガイド孔の加工方法。
2. 【請求項２】 シリンダヘッドのバルブシート面と、該
   バルブシート面の逃がし面とを回転軸に取り付けた切削
   刃により切削加工し、バルブガイド孔を回転軸の中心に
   設けたリーマでリーマ仕上げするシリンダヘッドのバル
   ブシート面およびバルブガイド孔の加工方法において、
   前記バルブシート面を荒加工した後、バルブガイド孔を
   リーマ仕上げし、該バルブガイド孔にリーマを挿通した
   ままの状態で前記バルブシート面を仕上げ加工すること
   を特徴とするシリンダヘッドのシート面およびバルブガ
   イド孔の加工方法。