JPH068022A - 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 - 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の逃がし面８，９を切削し
た後、前記シリンダヘッド５のバルブシート面６を切削
する。シリンダヘッド５の逃がし面８，９を切削した
後、バルブシート面６およびバルブガイド孔７を同時に
加工する。シリンダヘッド５の逃がし面８，９を切削し
た後、リーマ３１でバルブガイド孔７を加工し、前記リ
ーマ３１をバルブガイド孔７に挿通してガイドとした状
態でバルブシート面６を加工する。

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バルブ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とは別個に中心孔１ａに案内されて軸
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を微少後退させ、今度はリーマ４を回
転軸１と一体的に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、前記バ
ルブシート面６および逃がし面８，９は切削刃２，３
ａ，３ｂの送り方向に対して傾斜角度がそれぞれ異なる
ため、切削抵抗が各切削刃２，３ａ，３ｂ毎に相違して
いる。すなわち、シリンダヘッド５の内周側逃がし面８
およびバルブシート面６では、切削刃２，３ａの送り方
向に対する傾斜角度が小さいため、回転軸１のたわみ方
向の切削抵抗が大きく、端面側逃がし面９では逆に傾斜
角度が大きいため切削抵抗が小さい。

【０００６】したがって、回転軸１にたわみが生じてバ
ルブシート面加工用切削刃２が正規の軌道からずれた位
置を回転することになり、バルブシート面６の真円度が
悪くなっていた。また、バルブシート面６自身も正規の
位置からずれて形成されるので、バルブガイド孔７を正
規の位置に仕上げてもバルブシート面６との同芯度が悪
くなっていた。本発明は前記問題点に鑑み、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のでき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を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【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
記逃がし面を切削した後、前記バルブシート面を切削す
るものである。

【０００８】また、前記逃がし面を加工した後、前記バ
ルブシート面および前記バルブガイド孔を同時に加工す
るようにしてもよい。さらに、前記逃がし面を切削した
後、リーマでバルブガイド孔を加工し、前記リーマをバ
ルブガイド孔に挿通して、このリーマをガイドとした状
態でバルブシート面を加工するのが好ましい。

【０００９】

【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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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に示すように回転駆動軸１１のス
トッパ受部１５に当接させる。この位置では、リーマ３
１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。

【００１５】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。

【００１６】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
に示すように、ストッパ部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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１ないし３記載の発明によれば、クイルの軸心線に直角
方向の切削抵抗の大きい逃がし面の加工を行った後、バ
ルブシート面を仕上げるようにしているので、バルブシ
ート面に発生するばりが除去できるとともに、バルブシ
ート面加工用切削刃を正規の軌道で回転させることがで
き、バルブシート面に高精度の真円度を得ることができ
る。また、請求項２記載の発明によれば、バルブガイド
孔とバルブシート面とを同時に加工するので両者の間の
同芯度を高精度に仕上げることができる。さらに、請求
項３記載の発明によれば、バルブガイド孔にリーマを挿
通してガイドとした状態でバルブシート面を加工するよ
うにしているので、さらに両者の間の同芯度を高精度に
仕上げることができる。

【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、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 (3)

【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、
   前記逃がし面を切削した後、前記バルブシート面を切削
   することを特徴と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。
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、
   前記逃がし面を切削した後、前記バルブシート面および
   前記バルブガイド孔を同時に加工することを特徴とする
   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。
3. 【請求項３】 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、
   前記逃がし面を切削した後、リーマでバルブガイド孔を
   加工し、前記リーマをバルブガイド孔に挿通してガイド
   とした状態でバルブシート面を加工することを特徴とす
   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。