JP2004243514A - Machining jig of cylinder block and machining method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に、シリンダヘッドに代わるダミーヘッドを取り付けた状態で、シリンダブロックのボア内面またはクランクシャフトを回転支持するクランク穴を加工するシリンダブロックの加工用治具および加工方法に関する。 The present invention relates to a cylinder block machining jig for machining a bore inside the cylinder block or a crank hole for rotatably supporting a crankshaft in a state where a dummy head instead of the cylinder head is attached to the cylinder head attachment surface of the cylinder block. Related to processing method.
シリンダブロックのシリンダボアおよびクランクシャフトを回転支持するクランク穴は、エンジン性能を決める重要部位であるため、形状精度である真円度および円筒度を、高精度に仕上げ加工(ホーニング加工およびラインボーリング加工)することが求められる。 Since the cylinder bore of the cylinder block and the crank hole that supports the rotation of the crankshaft are important parts that determine the engine performance, the roundness and cylindricity, which are the shape accuracy, are finished with high accuracy (honing and line boring). Is required.
しかし、図22に示すように、シリンダボア1およびクランク穴2を、単品でいかに高精度に仕上げ加工しても、エンジンとしてはシリンダヘッド3とシリンダブロック5との間に、ガスケット7を挟み、ボルト9により締結する構造であるため、シリンダボア1は、その周囲に配置するボルト9によって、図23中で矢印Aに示すように、四方に引っ張られるように変形し、クランク穴2は真円度、同軸度が悪化して変形する。
However, as shown in FIG. 22, even if the cylinder bore 1 and the
シリンダボアの変形は、ピストンリングとの間に隙間を生じ、オイル消費の悪化をもたらすため、この隙間を防ぐ手段として、ピストンリングの張力を増加させることが考えられる。 The deformation of the cylinder bore causes a gap between the cylinder ring and the piston ring, resulting in deterioration of oil consumption. Therefore, as a means for preventing the gap, it is conceivable to increase the tension of the piston ring.
ところが、この対応策では、ピストンリングの摺動抵抗が増加するため、エンジン性能を悪化させてしまう。 However, in this countermeasure, the sliding performance of the piston ring is increased, so that the engine performance is deteriorated.
また、クランク穴は、クランクシャフトを回転支持するベアリング機能を有するため、上記した変形は、クランクシャフトの摺動抵抗となり、エンジン性能を悪化させることになる。 In addition, since the crank hole has a bearing function of rotatably supporting the crankshaft, the above-described deformation causes a sliding resistance of the crankshaft, and deteriorates engine performance.
これらを改善するために、シリンダブロックに、シリンダヘッドおよびガスケットを組み付けた状態に相当する変形を、シリンダボアおよびクランク穴に与え、その状態でシリンダボアおよびクランク穴の仕上げ加工することが要求される。 In order to improve these, it is required that a deformation corresponding to a state where the cylinder head and the gasket are assembled to the cylinder block be given to the cylinder bore and the crank hole, and the cylinder bore and the crank hole be finished in that state.
その方法は、図22に示す状態にてシリンダヘッド3の代わりに、シリンダヘッド3に相当する、いわゆるダミーヘッド(シリンダヘッドと同等の材質、形状で、シリンダボア加工ができるように、ボアに対応する貫通孔を備えた治具)を使用する。このダミーヘッドとシリンダブロック5との間にガスケット7を介装し、ボルト9にて締結してシリンダボア1およびクランク穴2を変形させた状態で、シリンダボア1およびクランク穴2を仕上げ加工する。
In the method shown in FIG. 22, instead of the
しかしながら、この方法は、ガスケット7が、使用回数増加とともに潰れて劣化するので、量産化するに際し、シリンダボア1およびクランク穴2に安定した変形を与えるためには、ガスケット7が多数必要となって、コスト高を招く。
However, according to this method, the
このため、従来では、例えば特許文献1に、実際のエンジンに使用するガスケットに代えて金属製のシムを使用する例が記載されている。
しかしながら、上記した特許文献1に記載のものは、テーパ形状を安定した精度で製作することは、極めて困難であってコスト高を招き、改善が望まれている。 However, it is extremely difficult to produce the tapered shape with stable accuracy in the above-described Patent Document 1, which leads to an increase in cost, and improvement is desired.
そこで、この発明は、コスト高を招くことなく、シリンダボアまたはクランク穴を高精度に仕上げ加工できるようにすることを目的としている。 Accordingly, it is an object of the present invention to enable a cylinder bore or a crank hole to be finished with high accuracy without increasing the cost.
前記目的を達成するために、この発明は、シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に、シリンダヘッドに代わるダミーヘッドを取り付けた状態で、前記シリンダブロックのシリンダボア内面またはクランクシャフトを回転支持するクランク穴を加工するシリンダブロックの加工用治具において、前記シリンダブロックのシリンダボア周縁に対向する部分の前記ダミーヘッドに、前記シリンダブロックに向けて突出するビード部を設け、このビード部に対し前記シリンダボアと反対側の前記シリンダヘッド取付面に対向する部位の前記ダミーヘッドに、凹部を設けた構成としてある。 In order to achieve the above object, the present invention provides a method for machining a cylinder bore inside a cylinder block or a crank hole for rotatably supporting a crankshaft in a state where a dummy head instead of a cylinder head is mounted on a cylinder head mounting surface of a cylinder block. In the jig for processing a cylinder block to be provided, a bead portion projecting toward the cylinder block is provided on a portion of the dummy head facing the cylinder bore peripheral edge of the cylinder block, and the bead portion is provided on the side opposite to the cylinder bore. A concave portion is provided in the dummy head at a portion facing the cylinder head mounting surface.
この発明によれば、ダミーヘッドをシリンダブロックに取り付ける際に、ビード部がシリンダブロックに押され、ダミーヘッドが凹部の作用によって弾性変形して取り付け時の力を吸収するので、ビード部を設ける際にその突出量に製作誤差があっても、求めているシリンダボアまたはクランク穴の変形を容易に得ることができ、シリンダボアまたはクランク穴の仕上げ加工を低コストで高精度に行うことができる。 According to the present invention, when the dummy head is mounted on the cylinder block, the bead portion is pressed by the cylinder block, and the dummy head is elastically deformed by the action of the concave portion to absorb the mounting force. Even if there is a manufacturing error in the amount of protrusion, deformation of the required cylinder bore or crank hole can be easily obtained, and finishing of the cylinder bore or crank hole can be performed at low cost and with high accuracy.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の第1の実施形態を示すダミーヘッド11の斜視図、図2は、図1のダミーヘッド11の下方から見た底面図、図3は、図2の拡大したA−A断面図である。ただし、図3ではダミーヘッド11をシリンダブロック5上に載置した状態を示している。
FIG. 1 is a perspective view of a
上記したダミーヘッド11を、前記図22に示したシリンダヘッド3およびガスケット7に代えて、ボルト9により、シリンダブロック5のシリンダヘッド取付面5aに取り付けた状態で、シリンダボア1に対し、ホーニング加工のみを行うか、もしくはボーリング加工後にホーニング加工を行うことで、仕上げ加工を行う。
The above-mentioned
ダミーヘッド11は、矩形状の平板からなるダミーヘッド本体13に、シリンダブロック5のシリンダボア1に対応する貫通孔15を設け、この貫通孔15の周囲4箇所には、前記図22に示してあるボルト9を挿入するためのボルト挿入孔17を設けてある。貫通孔15は、仕上げ加工終了後のシリンダブボア1の内径より大きい内径寸法を有し、仕上げ加工時には、例えば図示しないホーニング加工ヘッドが挿入される。
In the
上記したボルト挿入孔17のシリンダブロック5と反対側には、図1に示すように、ダミーヘッド本体13から突出させたボス部19を設け、ボス部19の基端側となるダミーヘッド本体13側にフランジ部21を設けている。これにより、ボス部19のダミーヘッド本体13に接触する基端側を、図1中で上部となる先端側より大きくしている。
As shown in FIG. 1, a
図3に示すように、ダミーヘッド本体13に設けた貫通孔15のシリンダブロック5側の周縁、すなわちシリンダボア周縁に対向する部分のダミーヘッド11には、シリンダブロック5に向けて(図3中で下部側)に突出する環状のビード部23を設けてある。ここでのビード部3は、図2に示すように、互いに隣接する貫通孔15に対応するもの同士が一体化している。
As shown in FIG. 3, the
上記したビード部23は、ダミーヘッド本体13の貫通孔15とほぼ同等の内径を有するビード部貫通孔23aを有し、ダミーヘッド本体13に形成した環状の切欠凹部13aに入り込ませている。この切欠凹部13aの深さは、ビード部23の厚さより浅く、その差、すなわちビード部23のダミーヘッド本体13からの突出部分が段差Bとして形成される。
The above-described
さらに、このビード部23の外周面23bと、切欠凹部13aの外周側の側面13bとの間には、隙間Cを形成している。この隙間Cの形成により、ダミーヘッド11は、ビード部23に対しシリンダボア1と反対側のシリンダヘッド取付面5aに対向する部位に、凹部25を設けた構成となる。
Further, a gap C is formed between the outer peripheral surface 23b of the
なお、図3中で、符号5bはウォータジャケットである。
In FIG. 3,
上記したダミーヘッド11を、シリンダブロック5のシリンダヘッド取付面5a上にセットし、ボルト9を締結すると、図4に示すように、ビード部23が、シリンダブロック5に力Fによって押される。このとき凹部25の作用により、凹部25の角部Pを支点としてダミーヘッド本体13が、二点鎖線で示すように図4中で上方へ弾性変形し、取り付け時の力Fを吸収する。
When the above-described
これにより、ビード部23を設ける際に、その突出量(段差B)に製作誤差があっても、求めているシリンダボア1の変形、つまり実際のシリンダヘッドおよびガスケットをシリンダブロックに取り付けた状態でのシリンダボアの変形を容易に得ることができる。この場合、ビード部23の製作には上記したように製作誤差あってもよく、したがってビード部23を高精度に加工する必要がないので、シリンダボア1の仕上げ加工を、低コストで高精度に行うことができる。
Accordingly, when the
図5は、図3に示したビード部23の段差Bの大きさに対する、ダミーヘッド11を取り付けた状態と、実際のシリンダヘッドをガスケットを介して取り付けた状態との間のシリンダボア変形量の差Sの関係を、実線で示している。破線は、凹部25を設けない場合の比較例(図6参照)に対応している。
FIG. 5 shows a difference in the amount of deformation of the cylinder bore between the state where the
上記した差Sは、ビード部23の段差Bが大きくなるに従って大きくなっているが、小さくすることを目的としており、ここでは、S=0を中心として上下の幅Hを許容範囲とする。
Although the difference S increases as the step B of the
上記した本発明の実施形態では、前記図4に示したように、ダミーヘッド本体13を、ビード部23に押されつつ凹部25の作用によって弾性変形させてシリンダボア1の変形を抑制しており、この弾性変形する領域Rが、段差Bの大きさに鈍感な領域となる。つまり領域Rは、段差Bの大きさに拘わりなく、換言すれば段差Bの大きさに製作誤差があっても、シリンダボア1の変形量の差Sを許容範囲の幅Hに収めることができる。
In the above-described embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the dummy head
一方、凹部25を設けない比較例におけるシリンダボア1の変形量の差Sを、許容範囲の幅Hに収めようとすると、ビード部の段差に鈍感な領域は、極めて狭い領域Lとなり、したがってこの場合には段差を高精度に製作する必要があり、コストアップを招く。
On the other hand, if the difference S in the amount of deformation of the cylinder bore 1 in the comparative example in which the
すなわち、図6に示すように、凹部25を設けない比較例は、ビード部23に取り付け時の力Fが作用しても、ダミーヘッド本体13が殆ど変形しないため、ビード部の段差量に応じた力がシリンダブロックへ直接作用することになる。
That is, as shown in FIG. 6, in the comparative example in which the
図7は、本発明の実施形態によるシリンダボア1およびダミーヘッド11の変形状態を示し、図8は、凹部25を設けない比較例による同変形状態を示している。いずれも破線が変形前で、実線が変形後である。これによれば、ダミーヘッド11が殆ど変形しない図8の比較例は、段差Bの大きさを同等とした場合に、シリンダボア1の変形が図7に示した本発明の実施形態に比べて大きくなっている。
FIG. 7 shows a deformed state of the cylinder bore 1 and the
図9に示すように、ダミーヘッド11をシリンダブロック5に取り付ける際の力Fにより、ビード部23が同図にて破線のように潰れ変形するが、上記した実施形態では、ビード部23をダミーヘッド本体13に対して別体としているので、ダミーヘッド本体13に対して滑る動きが可能となり、この動きは凹部25を設けることで可能となる。
As shown in FIG. 9, the
また、ビード部23は、ダミーヘッド本体13に対して別体とすることで、摩耗したときの交換が可能となり、ビード部をダミーヘッド本体に対して一体としてダミーヘッド全体を交換する場合に比べ、コスト面で有利となる。さらに、摩耗対策を講じる際にも、一体の場合には別体とした場合に比べ、摩耗対策の手段が制限される。
In addition, by forming the
なお、上記したように、ビード部23は、ダミーヘッド本体13に対して別体としてあるが、図10のように一体としてもよい。一体としても、ビード部23が取り付け時の力Fを受けることによって、ダミーヘッド11が二点鎖線のように変形し、シリンダボア1の変形を抑える。
In addition, as described above, the
また、ダミーヘッド11をシリンダブロック5に取り付ける際のボルトを挿入するためのボス部19を、ダミーヘッド11に設けることで、ダミーヘッド本体13の厚さを薄くでき、ダミーヘッド11の軽量化を達成することができる。また、ボス部19を設けることで、実機組立時に使用するボルトの使用も可能になるうえ、ダミーヘッド本体13の厚さを薄くすることで、シリンダボア1を加工する際のホーニング加工ヘッドなどの加工用具の長さを短縮でき、量産するうえでのランニングコストが低下する。
Further, by providing the
ダミーヘッド本体13は、厚さが薄くなることで剛性が低下するが、これによりボルトの締結力が小さくてもダミーヘッド本体13は変形し、シリンダブロック5と充分密着する。使用条件によっては、ボルトを弾性域内で使用することが可能となり、ボルトの繰り返し使用回数を増加できる。また、ボルトは、締結力が小さくて済むことから、座面の接触圧力を低減でき、ボス部19は、ボルト座面が接触する部分の摩耗を抑制できて高寿命化を達成できる。
The rigidity of the
図11は、ボス部19の基端側に、フランジ部21を設けたことによる効果を説明する図である。同図(a)がフランジ部21を設けた例であり、同図(b)がフランジ部21を設けていない例である。
FIG. 11 is a diagram illustrating the effect of providing the
本発明の実施形態のようにフランジ部21を設けることで、ボス部19のダミーヘッド本体13に対する接触面積が、フランジ部21を設けない例に比べて大きくなる。このため、ボルト締結時にボス部19の上面に作用する力を同等のF1とすると、本発明の実施形態によるダミーヘッド本体13に作用する力F2は、フランジ部21を設けない例による同力F3に比べ、分散されたものとなる。
By providing the
この結果、ダミーヘッド本体13の局部的な変形を防止することができる。ダミーヘッド本体13が均等に変形することで、シリンダボア毎のビード部段差Bが均等になり、理想的なシリンダボア変形を得ることができる。
As a result, local deformation of the dummy head
また、上記したボス部19をダミーヘッド本体13に対して着脱可能とすることで、ボス部19が摩耗したときに、ボス部19のみを交換することができ、ダミーヘッド全体を交換する場合に比べ、コスト低下を達成できる。
Further, by making the
図12は、この発明の第2の実施形態を示している。この実施形態は、ビード部23とダミーヘッド本体13との互いの合わせ面27を、内周側ほどシリンダヘッド取付面5aに近づくよう傾斜するテーパ面としてある。
FIG. 12 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the
このような形状とすることで、ダミーヘッド11をシリンダブロック5に取り付けたときに、ビード部23がシリンダブロック5に押されてダミーヘッド本体13が変形する際に、図13に示すように、上記したテーパ面が図中でほぼ水平面となり、シリンダブロック5のシリンダヘッド取付面5aに対し、矢印Dに示すようにほぼ垂直に荷重が作用する。これにより、シリンダブロック5に実際のシリンダヘッドおよびガスケットを取り付けたときのシリンダボア1の変形状態に対する再現性が向上する。
With such a shape, when the
なお、上記した合わせ面27のテーパ形状については、ダミーヘッド本体13の厚さ、隙間Cの幅、段差Bの大きさ、シリンダブロック5の剛性、ガスケットの条件などにより適宜設定する。
The tapered shape of the
図14は、この発明の第3の実施形態を示している。この実施形態は、ビード部23のシリンダブロック5に接触する側の内周側角部29を曲面形状としている。
FIG. 14 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, an inner peripheral
これにより、ダミーヘッド11をシリンダブロック5に取り付ける際の合わせ面に発生する局部的な面圧による座屈痕や傷を防止する。
This prevents buckling marks and scratches due to local surface pressure generated on the mating surface when attaching the
上記した内周側角部29を曲面形状とする範囲は、シリンダボア1のタイプ(連結/独立)、ウォータジャケット5bのタイプ(オープン/クローズ)、またシリンダヘッド5の合わせ面の仕上げ状況(完了/未完了)により決定する。
The range in which the inner peripheral
なお、図14に示した内周側角部29の曲面形状は、前記図12に示した第2の実施形態に適用してもよい。
The curved shape of the inner
また、前記したようにダミーヘッド本体13に対して別体とするビード部23を、図15に示した第4の実施形態のように、さらにシリンダボア1毎に別体としてもよい。これによりビード部23が、互いに隣接するシリンダボア1の変形の影響を受けず、隙間Cの形成,ビード部23の滑り(図9),合わせ面27をテーパ形状(図12)とした場合のそれぞれの効果を、有効に引き出すことができるとともに、ビード部23の製作性も向上する。
Further, as described above, the
図16は、上記した図15のように、ビード部23をシリンダボア1毎に別体とした場合の効果を説明する図である。同図(a)が別体とした場合、同図(b)が別体としない場合である。別体としない場合には、ビード部23が互いに隣接するシリンダボア1の変形に影響するのに対し、別体とする本発明の例では、シリンダボア1毎に個別に変形するので、隣接するシリンダボア1の変形に影響することがない。
FIG. 16 is a view for explaining the effect when the
上記したシリンダボア1の加工に加え、クランクシャフトを回転支持するクランク穴2(図22参照)についても、前記したダミーヘッド11をシリンダブロック5のシリンダヘッド取付面5aに取り付けた状態で加工する。
In addition to the above-described processing of the cylinder bore 1, the crank hole 2 (see FIG. 22) for rotatably supporting the crankshaft is also processed while the
ダミーヘッド11をシリンダヘッド取付面5aに取り付けることで、前記したシリンダボア1と同様に、ダミーヘッド11にビード部23を設ける際、その突出量(段差B)に製作誤差があっても、求めているクランク穴2の変形、つまり実際のシリンダヘッドおよびガスケットをシリンダブロックに取り付けた状態でのクランク穴の変形を容易に得ることができる。
By mounting the
この場合、ビード部23の製作には上記したように製作誤差あってもよく、したがってビード部23を高精度に加工する必要がないので、クランク穴2の仕上げ加工を、シリンダボア1の仕上げ加工と同様に低コストで高精度に行うことができる。
In this case, the fabrication of the
図17(a)はクランク穴の真円度を、図17(b)はクランク穴の同軸度を、それぞれ各工程A,B,Cについて示している。工程Aは、ダミーヘッドを使用せずに加工した後の状態、工程Bは、工程Aの加工後にシリンダヘッドおよびガスケットを組み付けた状態、工程Cは、本発明のダミーヘッドを使用して加工した後、シリンダヘッドおよびガスケットを組み付けた状態である。 FIG. 17A shows the roundness of the crank hole, and FIG. 17B shows the coaxiality of the crank hole for each of the steps A, B, and C, respectively. Step A is a state after processing without using a dummy head, step B is a state where a cylinder head and a gasket are assembled after processing in step A, and step C is processing using a dummy head of the present invention. Later, the cylinder head and the gasket are assembled.
これによれば、真円度および同軸度のいずれについても、本発明のダミーヘッドを使用して加工した後に、シリンダヘッドおよびガスケットを組み付けると、単に加工した後の工程Aとほぼ同等となり、本発明のダミーヘッドを使用せずに加工後、シリンダヘッドおよびガスケットを組み付ける工程Bに比較して、極めて良好なものとなる。 According to this, when the cylinder head and the gasket are assembled after processing using the dummy head of the present invention in both roundness and coaxiality, the processing becomes almost equivalent to the step A after processing, and After processing without using the dummy head of the present invention, the process is extremely excellent as compared with the process B of assembling the cylinder head and the gasket.
図18は、この発明の第5の実施形態として、クランク穴2の加工方法を示している。この加工方法では、シリンダブロック5のシリンダヘッド取付面5aにダミーヘッド110を取り付けている。なお、ここでのダミーヘッド110は、前記図1に示したダミーヘッド11に対し、ボス部19およびフランジ部21を設けていない点以外は同様の構造であり、またボス部19およびフランジ部21を設ける構造でもよい。
FIG. 18 shows a method of machining the
クランク穴2は、シリンダブロック5の下面と、この下面に図示しないボルトによって固定するベアリングキャップ31との間に形成してあり、このクランク穴2に対し、例えば図示しないマシニングセンタの主軸33に取り付けたラインボーリングバー35を挿入してラインボーリング加工を行う。
The
ラインボーリングバー35は、外周部に切れ刃37を軸方向に複数備え、図19に示すように、ラインボーリングバー35をクランク穴2に挿入して加工する状態では、先端側をサポートベアリング39によって回転支持する。この場合、ラインボーリングバー35のさらに中央を回転支持して3点支持にて加工してもよい。
The
クランク穴2の加工後は(このときシリンダボア1も加工済み)、ダミーヘッド110を取り外し、加工後のクランク穴2を基準として、シリンダブロック5のシリンダヘッド取付面5aの加工を行う。これにより、クランク穴2とシリンダヘッド取付面5aとの相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。
After the machining of the crank hole 2 (the cylinder bore 1 has also been machined at this time), the
この発明の第6の実施形態として、上記したシリンダヘッド取付面5aの加工を先に行い、その後ダミーヘッドを取り付けてシリンダボア1およびクランク穴2を加工することもできる。このときに使用するダミーヘッド110Aを、前記図2に対応する図20に底面図として示し、クランク穴2の加工方法を図21に示す。
As a sixth embodiment of the present invention, the cylinder
上記したダミーヘッド110Aは、前記したダミーヘッド110と同様に前記図1に示したボス部19およびフランジ部21を設けておらず、外周部のボルト挿入孔17に対してずれた位置3箇所に、切欠41を設けている。このダミーヘッド110Aを、シリンダブロック5のシリンダヘッド取付面5aに取り付けると、切欠41によってシリンダヘッド取付面5aの一部が露出する。
The above-described
クランク穴2の加工時には、図21に示すように、上部の三つの上下位置決め治具43と下部の三つのクランパ45とで、シリンダブロック5に対して上下方向の位置決めを行うとともに、下部の二つの前後左右位置決め治具47により、シリンダブロック5に対して前後左右の位置決めを行う。
At the time of machining the
上下位置決め治具43は、ベース板43aの下面から下方に突出する位置決めピン43bを備え、位置決めピン43bを前記したダミーヘッド110Aの切欠41を通して露出しているシリンダヘッド取付面5aの一部に当接させて、シリンダブロック5に対する上下方向の位置決めを行う。これに対して下部のクランパ47は、上下位置決め治具43の位置決めピン43bに対応して3箇所に設け、その各支持ピン45aを、シリンダブロック5の下面に当接させて支持する。
The
下部の前後左右位置決め治具47は、シリンダブロック5の長手方向両端でかつ一方の側縁側(図2中で右側)の2箇所において、位置決めピン47aをシリンダブロック5の下面に形成した位置決め穴5cに挿入してシリンダブロック5の前後(図2中で左右方向)左右(図3中で左右方向)の位置決めを行う。
The positioning jigs 47 at the lower part are located at both ends in the longitudinal direction of the
このように、シリンダヘッド取付面5aに位置決めピン43bを当接させてシリンダブロック5に対する上下方向の位置決めを行った状態で、シリンダヘッド取付面5aを基準としてクランク穴2の加工を行う。これにより、クランク穴2とシリンダヘッド取付面5aとの相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。
Thus, the
本発明によれば、前記ダミーヘッドは、前記ビード部を、ダミーヘッド本体に対して別体に構成したため、ダミーヘッド本体に対して滑る動きが可能となり、この動きは凹部を設けることで可能となる。また、ダミーヘッド本体に対して別体としたビード部は、摩耗したときの交換が可能となり、ビード部をダミーヘッド本体に対して一体としてダミーヘッド全体を交換する場合に比べ、コスト面で有利となる。さらに、摩耗対策を講じる際にも、一体の場合には別体とした場合に比べ、摩耗対策の手段が制限される。 According to the present invention, since the bead portion is formed separately from the dummy head main body, the dummy head can be slid with respect to the dummy head main body. Become. In addition, the bead part that is separate from the dummy head main body can be replaced when it is worn, which is advantageous in terms of cost compared to the case where the bead part is integrated with the dummy head main body and the entire dummy head is replaced. It becomes. Further, when taking measures against abrasion, the measures for abrasion are limited in the case of being integrated as compared with the case where they are separately provided.
前記ビード部と前記ダミーヘッド本体との合わせ面を、内周側ほどシリンダヘッド取付面に近づくよう傾斜するテーパ面としたため、ダミーヘッドをシリンダブロックに取り付けたときに、ビード部がシリンダブロックに押されてダミーヘッド本体が変形する際に、シリンダボアの軸線を上下方向とした場合にテーパ面がほぼ水平面となり、シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に対してほぼ垂直に荷重が作用し、これにより、シリンダブロックに実際のシリンダヘッドおよびガスケットを取り付けたときのシリンダボアまたはクランク穴の変形状態に対する再現性が向上する。 Since the mating surface between the bead portion and the dummy head main body has a tapered surface that is inclined so as to be closer to the cylinder head mounting surface toward the inner peripheral side, when the dummy head is mounted on the cylinder block, the bead portion is pressed against the cylinder block. When the dummy head body is deformed, the tapered surface becomes substantially horizontal when the axis of the cylinder bore is set to the vertical direction, and a load acts substantially perpendicularly to the cylinder head mounting surface of the cylinder block. The reproducibility of the deformation state of the cylinder bore or crank hole when the actual cylinder head and gasket are attached to the block is improved.
前記ビード部を、複数のシリンダボア毎に独立して設けたため、ビード部が、互いに隣接するシリンダボアの変形の影響を受けず、ビード部の滑り,合わせ面をテーパ形状とした場合のそれぞれの効果を、有効に引き出すことができるとともに、ビード部の製作性も向上する。 Since the bead portion is provided independently for each of the plurality of cylinder bores, the bead portion is not affected by the deformation of the cylinder bores adjacent to each other, and the respective effects when the bead portion slides and the mating surface is tapered. , And the productivity of the bead portion is improved.
前記ビード部の前記シリンダブロックに接触する側の内周側の角部を曲面形状としたため、ダミーヘッドをシリンダブロックに取り付ける際の合わせ面に発生する局部的な面圧による座屈痕や傷を防止することができる。 Since the corner of the bead portion on the inner peripheral side on the side contacting with the cylinder block has a curved shape, buckling marks and scratches due to local surface pressure generated on the mating surface when attaching the dummy head to the cylinder block are reduced. Can be prevented.
前記ダミーヘッドに、前記シリンダヘッド取付面に接触する側と反対側にダミーヘッド本体から突出させたボス部を設け、このボス部に、前記ダミーヘッドを前記シリンダヘッド取付面に締結固定するためのボルトを挿入するボルト挿入孔を設けたため、ダミーヘッド本体の厚さを薄くでき、ダミーヘッドの軽量化を達成することができる。また、ボス部を設けることで、実機組立時に使用するボルトの使用も可能になるうえ、ダミーヘッド本体の厚さを薄くすることで、シリンダボアを加工する際のホーニング加工ヘッドなどの加工用具の長さを短縮でき、量産するうえでのランニングコストが低下する。 The dummy head is provided with a boss protruding from the dummy head main body on the side opposite to the side contacting the cylinder head mounting surface, and the boss portion is used for fastening and fixing the dummy head to the cylinder head mounting surface. Since the bolt insertion hole for inserting the bolt is provided, the thickness of the dummy head main body can be reduced, and the weight of the dummy head can be reduced. In addition, the provision of the boss enables the use of bolts used in assembling the actual machine. In addition, by reducing the thickness of the dummy head body, the length of machining tools such as a honing machining head when machining cylinder bores is reduced. And the running cost for mass production is reduced.
前記ボス部の前記ダミーヘッド本体に接触する基端側を先端側より大きくしたフランジ部を設けたため、ボス部のダミーヘッド本体に対する接触面積が、フランジ部を設けない場合に比べて大きくなる。このため、ボルト締結時にボス部の上面に作用する力を同等とすると、本発明によるダミーヘッド本体に作用する力は、フランジ部を設けない場合による同力に比べ、分散されたものとなり、この結果、ダミーヘッド本体の局部的な変形を防止することができる。ダミーヘッド本体が均等に変形することで、シリンダボア毎のビード部突出量が均等になり、理想的なシリンダボア変形またはクランク穴変形を得ることができる。 Since the flange portion in which the base end side of the boss portion that contacts the dummy head main body is larger than the distal end side is provided, the contact area of the boss portion with the dummy head main body is larger than when the flange portion is not provided. Therefore, assuming that the force acting on the upper surface of the boss portion at the time of bolt fastening is equal, the force acting on the dummy head body according to the present invention is more dispersed than the force acting without the flange portion. As a result, local deformation of the dummy head main body can be prevented. By uniformly deforming the dummy head body, the amount of protrusion of the bead portion for each cylinder bore becomes uniform, and ideal cylinder bore deformation or crank hole deformation can be obtained.
前記ボス部を、前記ダミーヘッド本体に対して着脱可能に設けたため、ボス部が摩耗したときに、ボス部のみを交換することができ、ダミーヘッド全体を交換する場合に比べ、コスト低下を達成できる。 Since the boss portion is provided detachably with respect to the dummy head main body, when the boss portion is worn, only the boss portion can be replaced, and cost reduction is achieved as compared with the case where the entire dummy head is replaced. it can.
前記ダミーヘッドを前記シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に取り付けた状態で前記シリンダヘッド取付面の一部を露出させる切欠を、前記ダミーヘッドに設け、前記露出するシリンダヘッド取付面を、前記クランク穴加工時の基準面としたため、前記切欠を介して露出したシリンダヘッド取付面に位置決め治具を当接させて、このシリンダヘッド取付面を基準としてクランク穴加工を行うことができ、シリンダヘッド取付面を加工した後であっても、クランク穴とシリンダヘッド取付面との相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。 When the dummy head is mounted on the cylinder head mounting surface of the cylinder block, a cutout for exposing a part of the cylinder head mounting surface is provided in the dummy head, and the exposed cylinder head mounting surface is formed by machining the crank hole. As a reference surface at the time, the positioning jig is brought into contact with the cylinder head mounting surface exposed through the notch, and the crank hole can be formed with reference to the cylinder head mounting surface. Even after machining, the position between the crank hole and the cylinder head mounting surface can be secured with high accuracy, and the cylinder volume after cylinder head attachment can be secured with high accuracy.
シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に、シリンダヘッドに代わるダミーヘッドを取り付け、この取り付けによりシリンダブロックに作用する力を、前記シリンダブロックのシリンダボア周縁に対向する部分の前記ダミーヘッドに突出して設けたビード部を介して発生させ、かつこのビード部の前記シリンダボアと反対側の前記シリンダヘッド取付面に対向する部位に設けた凹部によって、前記ダミーヘッド本体が前記ビード部に押されて弾性変形しつつ前記シリンダブロックに作用する力を制御し、シリンダブロックのシリンダボア内面またはクランクシャフトを回転支持するクランク穴を加工することで、ビード部を設ける際にその突出量に製作誤差があっても、求めているシリンダボアまたはクランク穴の変形を容易に得ることができ、シリンダボアまたはクランク穴の仕上げ加工を低コストで高精度に行うことができる。 A bead portion provided by mounting a dummy head in place of the cylinder head on the cylinder head mounting surface of the cylinder block and projecting the force acting on the cylinder block by the mounting on the dummy head at a portion of the cylinder block facing the periphery of the cylinder bore of the cylinder block. The dummy head main body is pushed by the bead portion and elastically deformed by the cylinder while the bead portion is formed by a concave portion provided at a portion of the bead portion facing the cylinder head mounting surface opposite to the cylinder bore. By controlling the force acting on the block and machining the inner surface of the cylinder bore of the cylinder block or the crank hole that rotationally supports the crankshaft, even if there is a manufacturing error in the amount of protrusion when providing the bead, the required cylinder bore Or can easily get the deformation of the crankhole Come, it is possible to perform finishing of the cylinder bore or crank hole with high accuracy at low cost.
前記クランク穴を加工後、前記ダミーヘッドを前記シリンダブロックから取り外し、前記加工済みのクランク穴を基準として前記シリンダブロックのシリンダヘッド取付面を加工することで、クランク穴とシリンダヘッド取付面との相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。 After processing the crank hole, the dummy head is removed from the cylinder block, and the cylinder head mounting surface of the cylinder block is processed with reference to the processed crank hole, so that the crank hole and the cylinder head mounting surface can be mutually connected. The position between them can be secured with high precision, and the cylinder volume after the cylinder head is attached can be secured with high precision.
前記シリンダブロックのシリンダヘッド取付面を加工した後、前記ダミーヘッドを前記シリンダヘッド取付面に取り付け、前記ダミーヘッドに設けた切欠を介して一部が露出する前記シリンダヘッド取付面を基準として前記クランク穴を加工することで、クランク穴とシリンダヘッド取付面との相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。 After processing the cylinder head mounting surface of the cylinder block, the dummy head is mounted on the cylinder head mounting surface, and the crank is mounted on the basis of the cylinder head mounting surface, which is partially exposed through a cutout provided in the dummy head. By machining the hole, the position between the crank hole and the cylinder head mounting surface can be secured with high accuracy, and the cylinder volume after the cylinder head is attached can be secured with high accuracy.
1 シリンダボア
2 クランク穴
5 シリンダブロック
5a シリンダヘッド取付面
11,110,110A ダミーヘッド
13 ダミーヘッド本体
17 ボルト挿入孔
19 ボス部
21 フランジ部
23 ビード部
25 凹部
27 合わせ面
29 ビード部の内周側角部
41 切欠
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder bore 2
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