JP2008062308A - シリンダブロックのホーニング加工方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】斜板側のシリンダブロック端面部から斜板側へ向けて延設される延設部を有するシリンダブロックであっても、ボア延長面の一部における局部的に作用しがちな過度の接触面圧の発生を防止することができる可変容量型圧縮機の提供にある。
【解決手段】シリンダボア12を形成するシリンダボア側壁部13と、シリンダボア側壁部13の周囲に配置される外壁部15と、外壁部15に形成され、シリンダボア12の周囲に配置される複数のシリンダヘッド固定用のボルト孔30とを夫々有するシリンダブロック11のホーニング加工方法である。シリンダブロック11を挟圧する荷重を各ボルト孔30の位置に対応する外壁部15の表面に負荷させつつ、シリンダボア12のホーニング加工を行う。
【選択図】 図3
【解決手段】シリンダボア12を形成するシリンダボア側壁部13と、シリンダボア側壁部13の周囲に配置される外壁部15と、外壁部15に形成され、シリンダボア12の周囲に配置される複数のシリンダヘッド固定用のボルト孔30とを夫々有するシリンダブロック11のホーニング加工方法である。シリンダブロック11を挟圧する荷重を各ボルト孔30の位置に対応する外壁部15の表面に負荷させつつ、シリンダボア12のホーニング加工を行う。
【選択図】 図3
Description
この発明は、シリンダブロックが備えるシリンダボアの内周面を加工するシリンダブロックのホーニング加工方法及びその装置に関する。
通常、シリンダブロックに形成されたシリンダボアの内周面は、シリンダボアの真円度の精度を高めるため、ホーニング加工装置によりホーニング加工されることが多い。
エンジンの組み立作業においては、シリンダボアがホーニング加工された後、シリンダブロックの上面にシリンダヘッド及びヘッドガスケットがボルト締結により装着される。
シリンダヘッド及びヘッドガスケットをボルト締結によりシリンダブロックに装着したとき、ヘッドガスケットより伝わるボルト荷重や、ボルト締結によるシリンダブロックの変形によりシリンダボアの真円度が低下する。
エンジンの組み立作業においては、シリンダボアがホーニング加工された後、シリンダブロックの上面にシリンダヘッド及びヘッドガスケットがボルト締結により装着される。
シリンダヘッド及びヘッドガスケットをボルト締結によりシリンダブロックに装着したとき、ヘッドガスケットより伝わるボルト荷重や、ボルト締結によるシリンダブロックの変形によりシリンダボアの真円度が低下する。
従来、シリンダボアの真円度を高めるシリンダボアのホーニング加工方法としては、例えば、特許文献1に開示されたホーニング加工方法が存在する。
この種のホーニング加工方法は、シリンダブロックの上面にシリンダヘッド及びヘッドガスケットがボルト締結により装着されたときにシリンダブロックに作用する荷重を、ホーニング加工の際に考慮するホーニング加工方法である。
具体的には、シリンダヘッド及びヘッドガスケットの荷重に相当するダミーヘッドを用意し、ダミーヘッドをシリンダブロックの上面にボルト締結した状態でホーニング加工を行うようにする。
この種のホーニング加工方法は、シリンダブロックの上面にシリンダヘッド及びヘッドガスケットがボルト締結により装着されたときにシリンダブロックに作用する荷重を、ホーニング加工の際に考慮するホーニング加工方法である。
具体的には、シリンダヘッド及びヘッドガスケットの荷重に相当するダミーヘッドを用意し、ダミーヘッドをシリンダブロックの上面にボルト締結した状態でホーニング加工を行うようにする。
ところで、ホーニング加工の際、シリンダボアの内周壁を形成するシリンダボア側壁部において径方向外側への大きな押し付け力が作用する場合、その押し付け力によりシリンダボア側壁部が径方向外側へ歪み変形する。
この特許文献1に開示されたホーニング加工の技術では、シリンダボア側壁部の径方向外側へ歪み変形防止のために、シリンダボア側壁部の外周面を押圧負荷を伴って支持し、具体的にはシリンダ駆動されるピストンがホーニング加工の際にシリンダボア側壁部を支持する。
特開2005−199378号公報
この特許文献1に開示されたホーニング加工の技術では、シリンダボア側壁部の径方向外側へ歪み変形防止のために、シリンダボア側壁部の外周面を押圧負荷を伴って支持し、具体的にはシリンダ駆動されるピストンがホーニング加工の際にシリンダボア側壁部を支持する。
特許文献1に開示されたホーニング加工方法では、シリンダヘッド及びヘッドガスケットを装着したときシリンダボアの真円度に近い真円度が再現されるという利点は認められるものの、専用のダミーヘッドを用意し、ホーニング加工の際、このダミーヘッドをシリンダブロックに装着しなければならないとい問題がある。
ホーニング加工においてダミーヘッドを用いることは、工程追加によりエンジンの製作コストやホーニング加工の総工程時間を増大させる。
ホーニング加工においてダミーヘッドを用いることは、工程追加によりエンジンの製作コストやホーニング加工の総工程時間を増大させる。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、ダミーヘッドを用いることなくホーニング加工しても、シリンダブロックにシリンダヘッドを装着した状態でシリンダボアの真円度の狂いを抑制することができるシリンダブロックのホーニング加工方法及びその装置の提供にある。
上記課題を達成するため、本発明は、シリンダボアを形成するシリンダボア側壁部と、シリンダボア側壁部の周囲に配置される外壁部と、前記外壁部に形成され、前記シリンダボアの周囲に配置される複数のシリンダヘッド固定用のボルト孔とを有するシリンダブロックのホーニング加工方法において、各ボルト孔の位置に対応する荷重座部が前記外壁部の表面に夫々形成され、前記シリンダブロックを挟圧する荷重を前記荷重座部に負荷させつつ、前記シリンダボアのホーニング加工を行うことを特徴とする。
本発明では、上記の構成により、荷重座部を通じてシリンダブロックを挟圧する荷重は、シリンダブロック及びヘッドガスケットがシリンダブロックにボルト締結により装着された状態とほぼ同じシリンダボアの変形を実現する。
このため、この状態にてシリンダボアをホーニング加工して真円のシリンダボアとすれば、加工後に荷重の負荷を解除すると、シリンダボアは非真円に復元されるが、シリンダヘッド及びヘッドガスケットをシリンダブロックにボルト締結により装着することによりシリンダボアは再び真円となる。
従って、ダミーヘッドをシリンダブロックに装着することなくホーニング加工できる。
このため、この状態にてシリンダボアをホーニング加工して真円のシリンダボアとすれば、加工後に荷重の負荷を解除すると、シリンダボアは非真円に復元されるが、シリンダヘッド及びヘッドガスケットをシリンダブロックにボルト締結により装着することによりシリンダボアは再び真円となる。
従って、ダミーヘッドをシリンダブロックに装着することなくホーニング加工できる。
また、シリンダブロックのホーニング加工方法において、前記シリンダボア側壁部と、シリンダボア側壁部の周囲に配置される外壁部との間には冷却液通路が形成され、前記シリンダブロックを挟圧する前記荷重は、前記冷却液通路の底位置に応じてシリンダボアの深さ方向に設定されてもよい。
例えば、冷却液通路が深い場合には、シリンダブロックを挟圧する荷重も深い(低い)位置に設定される。
逆に冷却液通路が浅い場合には、シリンダブロックを挟圧する荷重も浅い(高い)位置に設定される。
従って、シリンダブロックの構造に応じた適切な荷重を負荷させることができる。
逆に冷却液通路が浅い場合には、シリンダブロックを挟圧する荷重も浅い(高い)位置に設定される。
従って、シリンダブロックの構造に応じた適切な荷重を負荷させることができる。
また、本発明は、シリンダボアを形成するシリンダボア側壁部と、シリンダボア側壁部の周囲に配置される外壁部と、前記外壁部に形成され、前記シリンダボアの周囲に配置される複数のシリンダヘッド固定用のボルト孔とを有するシリンダブロックのホーニング加工装置において、各ボルト孔の位置に対応する荷重座部が前記外壁部の表面に夫々形成され、前記シリンダボアをホーニング加工するホーニング手段と、前記シリンダブロックを挟圧する荷重を前記荷重座部に負荷する荷重負荷手段とを備え、前記荷重負荷手段は、複数の前記荷重座部を同時に押圧する一対の押圧体を有することを特徴とする。
上記の構成により、シリンダヘッドをシリンダブロックに装着することがなく、上記のホーニング加工方法を実施することができる。
本発明によれば、ダミーヘッドを用いることなくホーニング加工しても、シリンダブロックにシリンダヘッドを装着した状態でシリンダボアの真円度の狂いを抑制することができるシリンダブロックのホーニング加工方法及びその装置を提供することができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係るエンジンのシリンダブロックとホーニング加工装置について図面に基づき説明する。
図1は本発明の実施形態に係るシリンダブロックの概要を示す平面図であり、図2は図1におけるA−A線及びB−B線の矢視図である。
説明の便宜上、図1における上を前方とし、下を後方とする。
以下、本発明の第1の実施形態に係るエンジンのシリンダブロックとホーニング加工装置について図面に基づき説明する。
図1は本発明の実施形態に係るシリンダブロックの概要を示す平面図であり、図2は図1におけるA−A線及びB−B線の矢視図である。
説明の便宜上、図1における上を前方とし、下を後方とする。
図1に示すシリンダブロック11は、直列4気筒型エンジンのシリンダブロックであり、シリンダブロック11の長手方向と一致するように4つのシリンダボア12が配列されている。
シリンダブロック11は、上端面の大部分が開放されるオープンタイプのシリンダブロックである。
シリンダブロック11はシリンダボア12を形成するシリンダボア側壁部13と、シリンダボア側壁部13の側面を囲む外壁部15を有する。
シリンダボア側壁部13はシリンダボア12を形成することから図2(a)に示すように略筒状である。
各シリンダボア側壁部13は、図1に示すように、連結部14を介して一体形成されている。
シリンダブロック11は、上端面の大部分が開放されるオープンタイプのシリンダブロックである。
シリンダブロック11はシリンダボア12を形成するシリンダボア側壁部13と、シリンダボア側壁部13の側面を囲む外壁部15を有する。
シリンダボア側壁部13はシリンダボア12を形成することから図2(a)に示すように略筒状である。
各シリンダボア側壁部13は、図1に示すように、連結部14を介して一体形成されている。
シリンダボア側壁部13と外壁部15との間には空洞部が形成されており、この空洞部は冷却液通路としてのウォータジャケット26である。
ウォータジャケット26は、エンジン運転中のシリンダボア側壁部13等の温度上昇を抑制するために冷却水を循環させる空洞部である。
ウォータジャケット26の底部26aの位置はウォータジャケット26の深さを決定する。
ウォータジャケット26は、エンジン運転中のシリンダボア側壁部13等の温度上昇を抑制するために冷却水を循環させる空洞部である。
ウォータジャケット26の底部26aの位置はウォータジャケット26の深さを決定する。
外壁部15とシリンダボア側壁部13は、図2(b)に示すように、シリンダブロック基部27にて連結されており、シリンダボア側壁部13及び外壁部15は一体形成されている。
シリンダボア側壁部13の側面を囲む外壁部15は、シリンダブロック11の前端を形成する前壁16と、後端を形成する後壁17と側端を形成する左右の側壁18、19から実質的に構成されている。
シリンダボア側壁部13の側面を囲む外壁部15は、シリンダブロック11の前端を形成する前壁16と、後端を形成する後壁17と側端を形成する左右の側壁18、19から実質的に構成されている。
前壁16と後壁17と側壁18、19は一体形成されており、前壁16と側壁18、19とにより前部の左右コーナーが形成され、後壁17と側壁18、19とにより後部の左右コーナーが形成されている。
前後の左右コーナーには、ウォータジャケット26側へ張り出す前部肉厚部20、21と後部肉厚部22、23が形成されている。
側壁18、19においてシリンダボア12の間に対応する位置には、ウォータジャケット26側へ張り出す側部肉厚部24、25が形成されている。
前部肉厚部20、21、後部肉厚部22、23、側部肉厚部、24、25はシリンダヘッド固定用のボルト孔30が穿設されている。
前後の左右コーナーには、ウォータジャケット26側へ張り出す前部肉厚部20、21と後部肉厚部22、23が形成されている。
側壁18、19においてシリンダボア12の間に対応する位置には、ウォータジャケット26側へ張り出す側部肉厚部24、25が形成されている。
前部肉厚部20、21、後部肉厚部22、23、側部肉厚部、24、25はシリンダヘッド固定用のボルト孔30が穿設されている。
ボルト孔30の深さは、ウォータジャケット26の深さの半分を超える程度に設定されている。
ボルト孔30は、シリンダボア12の左右の側壁18、19において前後方向に直線状に配列され、各ボルト孔はシリンダボア12に対して前後に位置する配置となっている。
つまり、外壁部15はシリンダボア12の前後に配置されるボルト孔30を夫々有していると言える。
ボルト孔30は、シリンダボア12の左右の側壁18、19において前後方向に直線状に配列され、各ボルト孔はシリンダボア12に対して前後に位置する配置となっている。
つまり、外壁部15はシリンダボア12の前後に配置されるボルト孔30を夫々有していると言える。
側壁18、19の外側面には、シリンダボア12の前後に配置されているボルト孔30に対応する位置に荷重座部31が形成されている。
荷重座部31は、後述のホーンニング加工装置によりシリンダボア12をホーニング加工する際にシリンダブロック11を左右から挟圧する荷重が負荷される部位である。
この実施形態では、荷重座部31が外側面より僅かに窪むように形成されており、荷重座部31が外側面より窪むことはホーニング加工装置の位置決めの容易化と位置ずれの抑制に寄与する。
なお、シリンダブロック11の上端面はボルトBを介してシリンダヘッドHが接合される端面である。
荷重座部31は、後述のホーンニング加工装置によりシリンダボア12をホーニング加工する際にシリンダブロック11を左右から挟圧する荷重が負荷される部位である。
この実施形態では、荷重座部31が外側面より僅かに窪むように形成されており、荷重座部31が外側面より窪むことはホーニング加工装置の位置決めの容易化と位置ずれの抑制に寄与する。
なお、シリンダブロック11の上端面はボルトBを介してシリンダヘッドHが接合される端面である。
次に、ホーニング加工装置について説明する。
図3はホーニング加工装置の概要を示す平面図であり、図4は図3のC−C線の矢視図である。
ホーニング加工装置は、図3に示すように、シリンダブロック11の両側壁を臨む荷重負荷手段41を有する。
この実施形態の荷重負荷手段41は、シリンダブロック11の両側に配設された基台42と、基台42上に設置された一対の油圧シリンダ43と、油圧シリンダ43のロッド44端に取り付けた押圧体45から実質的に構成される。
図3はホーニング加工装置の概要を示す平面図であり、図4は図3のC−C線の矢視図である。
ホーニング加工装置は、図3に示すように、シリンダブロック11の両側壁を臨む荷重負荷手段41を有する。
この実施形態の荷重負荷手段41は、シリンダブロック11の両側に配設された基台42と、基台42上に設置された一対の油圧シリンダ43と、油圧シリンダ43のロッド44端に取り付けた押圧体45から実質的に構成される。
各基台42はシリンダブロック11の長手方向へ移動する自走式の基台となっている。
一対の油圧シリンダ43は、前後で互い平行となるように基台42に固定されている。
油圧シリンダ43は基台42毎にシリンダブロック11の側壁18、19へ向けてロッド44端を臨ませている。
ロッド44端に設けられた押圧体45の先端には、荷重座部31に対応する端面が形成されている。
各油圧シリンダ43の押圧体45の間隔は隣合う荷重座部31の間隔と一致するように設定されている。
押圧体45は油圧シリンダ43の作動によるロッド44の前進により、荷重座部31に当接しシリンダブロック11に対して荷重を負荷する。
各油圧シリンダ43は、押圧体45を介した荷重座部31に対する荷重を変動することができるように制御される。
一対の油圧シリンダ43は、前後で互い平行となるように基台42に固定されている。
油圧シリンダ43は基台42毎にシリンダブロック11の側壁18、19へ向けてロッド44端を臨ませている。
ロッド44端に設けられた押圧体45の先端には、荷重座部31に対応する端面が形成されている。
各油圧シリンダ43の押圧体45の間隔は隣合う荷重座部31の間隔と一致するように設定されている。
押圧体45は油圧シリンダ43の作動によるロッド44の前進により、荷重座部31に当接しシリンダブロック11に対して荷重を負荷する。
各油圧シリンダ43は、押圧体45を介した荷重座部31に対する荷重を変動することができるように制御される。
ホーニング加工装置は、図4に示すようにホーニング手段46を有する。
ホーニング手段46は、下垂する昇降自在の回転軸47を備えており、回転軸47の下端には円柱状のホーニングヘッド48が備えられている。
ホーニングヘッド48の径はシリンダボア12の径よりも小さく設定されており、ホーニングヘッド48の周面には砥石49が配置されている。
砥石49の先端と回転軸47の軸芯までの距離は、真円状態のシリンダボア12の半径と一致する。
このように、この実施形態のホーニング手段46は、回転軸47と、ホーニングヘッド48と、砥石49により実質的に構成される。
ホーニング手段46は、駆動源(図示せず)の回転力を受けた回転軸47の回転により、シリンダブロック11のシリンダボア12の内周面をホーニング加工する。
ホーニング手段46は、下垂する昇降自在の回転軸47を備えており、回転軸47の下端には円柱状のホーニングヘッド48が備えられている。
ホーニングヘッド48の径はシリンダボア12の径よりも小さく設定されており、ホーニングヘッド48の周面には砥石49が配置されている。
砥石49の先端と回転軸47の軸芯までの距離は、真円状態のシリンダボア12の半径と一致する。
このように、この実施形態のホーニング手段46は、回転軸47と、ホーニングヘッド48と、砥石49により実質的に構成される。
ホーニング手段46は、駆動源(図示せず)の回転力を受けた回転軸47の回転により、シリンダブロック11のシリンダボア12の内周面をホーニング加工する。
次に、上記の構成のホーニング加工装置によるシリンダブロック11のホーニング加工方法について説明する。
ホーニング加工を実施する際、シリンダブロック11を一対の基台42間に配置し、床面に対してシリンダブロック11を固定する。
基台42をシリンダブロック11の長手方向へ移動させて、図5(a)に示すように、油圧シリンダ43の押圧体45が荷重座部31と対向するように位置決めする。
ここでは、前端のシリンダボア12から後端のシリンダボア12まで順にホーニング加工することとし、前端のシリンダボア12の前後に位置する荷重座部31と押圧体45を対向させる。
ホーニング加工を実施する際、シリンダブロック11を一対の基台42間に配置し、床面に対してシリンダブロック11を固定する。
基台42をシリンダブロック11の長手方向へ移動させて、図5(a)に示すように、油圧シリンダ43の押圧体45が荷重座部31と対向するように位置決めする。
ここでは、前端のシリンダボア12から後端のシリンダボア12まで順にホーニング加工することとし、前端のシリンダボア12の前後に位置する荷重座部31と押圧体45を対向させる。
次に、油圧シリンダ43を作動させ、図5(b)に示すように、押圧体45を荷重座部31に当接させ、側壁18、19を押圧する。
荷重座部31を通じて負荷される荷重は、シリンダブロック11を左右から挟圧する荷重であって、シリンダヘッドHとヘッドガスケットGをシリンダブロック11の上端面にボルト締結して装着したときにシリンダボア12の変形をほぼ再現するだけの荷重に相当する。
この荷重座部31を通じて負荷される荷重は、試験データ等の経験則により予め設定される荷重であり、各シリンダボア12毎に荷重の値も異なるように設定してもよい。
例えば、前部肉厚部20、21と側部肉厚部24、25のボルト孔30に対応する荷重座部31は、負荷する荷重の値を互いに異なるようにすることが好ましい。
荷重座部31を通じて負荷される荷重は、シリンダブロック11を左右から挟圧する荷重であって、シリンダヘッドHとヘッドガスケットGをシリンダブロック11の上端面にボルト締結して装着したときにシリンダボア12の変形をほぼ再現するだけの荷重に相当する。
この荷重座部31を通じて負荷される荷重は、試験データ等の経験則により予め設定される荷重であり、各シリンダボア12毎に荷重の値も異なるように設定してもよい。
例えば、前部肉厚部20、21と側部肉厚部24、25のボルト孔30に対応する荷重座部31は、負荷する荷重の値を互いに異なるようにすることが好ましい。
前端のシリンダボア12は荷重を受けない状態では真円の状態であるが、予め設定された荷重が荷重座部31を通じてシリンダブロック11に負荷されることにより、挟圧状態のシリンダブロック11は変形し、シリンダボア12の真円度が狂う。
このときのシリンダボア12の真円度は狂い方は、シリンダヘッドHとヘッドガスケットGをシリンダブロック11の上端面にボルト締結して装着したときのシリンダボア12における真円度の狂い方と同じである。
シリンダボア12のボトム側(図4において下側)では、例えば、図6に示すシリンダボア12の変形が生じ易い。
このときのシリンダボア12の真円度は狂い方は、シリンダヘッドHとヘッドガスケットGをシリンダブロック11の上端面にボルト締結して装着したときのシリンダボア12における真円度の狂い方と同じである。
シリンダボア12のボトム側(図4において下側)では、例えば、図6に示すシリンダボア12の変形が生じ易い。
図6では、シリンダヘッドHとヘッドガスケットGがシリンダブロック11の上端面にボルト締結されない状態において真円r1(図6において2点鎖線で示す真円)となる。
そして、シリンダヘッドHとヘッドガスケットGがシリンダブロック11の上端面にボルト締結され装着された状態では、シリンダブロック11が変形することから非真円r2(図6において実線で示す非真円)となる。
図6は説明の便宜上、シリンダボア12の変形を誇張して図示しているが、非真円r2は真円r1より僅かに径が小さく、ボルト孔30に近い部位が中心方向へ僅かに膨らむ状態にある。
これは、シリンダボア12のボトム側では、シリンダヘッドHとヘッドガスケットGの荷重よりもボルト締結がシリンダボア12の変形への影響を大きくしているためである。
なお、非真円r2の状態のままでエンジンを完成させると、潤滑油の消費量が増大するという問題が生じ易い。
そして、シリンダヘッドHとヘッドガスケットGがシリンダブロック11の上端面にボルト締結され装着された状態では、シリンダブロック11が変形することから非真円r2(図6において実線で示す非真円)となる。
図6は説明の便宜上、シリンダボア12の変形を誇張して図示しているが、非真円r2は真円r1より僅かに径が小さく、ボルト孔30に近い部位が中心方向へ僅かに膨らむ状態にある。
これは、シリンダボア12のボトム側では、シリンダヘッドHとヘッドガスケットGの荷重よりもボルト締結がシリンダボア12の変形への影響を大きくしているためである。
なお、非真円r2の状態のままでエンジンを完成させると、潤滑油の消費量が増大するという問題が生じ易い。
次に、シリンダブロック11に対する荷重を負荷させ、図5(b)に示すように、シリンダボア12の真円度が狂う状態を維持すると、ホーニング手段46を作動させる。
回転軸47の軸芯はシリンダボア12の軸芯と予め一致させてある。
回転軸47の回転により回転するホーニングヘッド48を下降させると、砥石49の先端の軌跡は真円であるから、砥石49は真円でないシリンダボア12を内周面をホーニング加工する。
シリンダブロック11を挟圧する荷重が負荷されている状態では、ホーニング加工後のシリンダボア12は真円となっている。
回転軸47の軸芯はシリンダボア12の軸芯と予め一致させてある。
回転軸47の回転により回転するホーニングヘッド48を下降させると、砥石49の先端の軌跡は真円であるから、砥石49は真円でないシリンダボア12を内周面をホーニング加工する。
シリンダブロック11を挟圧する荷重が負荷されている状態では、ホーニング加工後のシリンダボア12は真円となっている。
シリンダボア12のホーニング加工が修了すると、油圧シリンダ43のロッドを後退させ、押圧体45を介したシリンダブロック11を挟圧する荷重を解除する。
押圧体45を通じた荷重が解除されることにより、シリンダブロック11の変形は復元により解消され、荷重の負荷が維持された状態でのホーニング加工後の真円のシリンダボア12はシリンダブロック11の変形解消により非真円(図示せず)となる。
次に、図5(c)に示すように、ホーニング加工済みのシリンダボア12の隣のシリンダボアへ基台42を前後方向に移動させ、このシリンダボア12のホーニング加工を行う。
このように、全てのシリンダボア12についてホーニング加工が行う。
押圧体45を通じた荷重が解除されることにより、シリンダブロック11の変形は復元により解消され、荷重の負荷が維持された状態でのホーニング加工後の真円のシリンダボア12はシリンダブロック11の変形解消により非真円(図示せず)となる。
次に、図5(c)に示すように、ホーニング加工済みのシリンダボア12の隣のシリンダボアへ基台42を前後方向に移動させ、このシリンダボア12のホーニング加工を行う。
このように、全てのシリンダボア12についてホーニング加工が行う。
全シリンダボア12のホーニング加工後、シリンダヘッドH及びヘッドガスケットGがシリンダブロック11の上端面にボルト締結される。
シリンダヘッドH及びヘッドガスケットGが装着されていない状態で非真円であったシリンダボア12は、シリンダブロック11がシリンダヘッドH及びヘッドガスケットGの荷重とボルト締結の影響を受けて変形し、真円となる。
シリンダヘッドH及びヘッドガスケットGが装着されていない状態で非真円であったシリンダボア12は、シリンダブロック11がシリンダヘッドH及びヘッドガスケットGの荷重とボルト締結の影響を受けて変形し、真円となる。
本発明に係る第1の実施形態によれば以下の効果を奏する。
(1)ダミーヘッドを用いることなくホーニング加工しても、シリンダブロック11にシリンダヘッドHをボルト締結により装着した状態では、シリンダボア12の真円を再現することができる。また、ホーニング加工においてダミーヘッドを用いる必要がなことから、エンジンの製作コストやホーニング加工の総工程時間を低減することができる。
(1)ダミーヘッドを用いることなくホーニング加工しても、シリンダブロック11にシリンダヘッドHをボルト締結により装着した状態では、シリンダボア12の真円を再現することができる。また、ホーニング加工においてダミーヘッドを用いる必要がなことから、エンジンの製作コストやホーニング加工の総工程時間を低減することができる。
(2)シリンダブロック11にシリンダヘッドHをボルト締結により装着したときのシリンダボア12の変形発生を前提としたホーニング加工であるから、シリンダボア12の変形を積極的に抑制するため変形抑制手段が不要となる。変形抑制手段としては、例えば、シリンダブロック11に設ける補強用リブや、ホーニング加工時にシリンダボア側壁部13の外周から押し付ける部材等である。シリンダブロック11に設ける補強用リブが不要となる場合、シリンダブロック11の設計自由度が向上する。
(3)シリンダブロック11における荷重座部31からの荷重は、シリンダヘッドH及びヘッドガスケットGがシリンダブロック11にボルト締結により装着された状態とほぼ同じシリンダボア12の変形を実現する。このため、この状態にてシリンダボア12をホーニング加工して真円のシリンダボア12とすれば、加工後に荷重の負荷を解除すると、シリンダボア12は非真円に復元されるが、シリンダヘッドH及びヘッドガスケットGをシリンダブロック11にボルト締結により装着することによりシリンダボア12を再び真円とすることができる。
(4)ウォータジャケット26の底位置に応じてシリンダボア12の深さ方向に荷重座部31が設定されることにより、例えば、ウォータジャケット26が深い場合には、荷重座部31もボルト孔30の底の位置に応じて深い(低い)位置とし、逆にウォータジャケット26が浅い場合には、荷重座部31も浅い(高い)位置とすれば、シリンダブロックの構造に応じた適切な荷重を負荷させることができる。すなわち、ボルトBの締結力はウォータジャケット26の底部26aにおいて、シリンダブロック11の外壁部15からシリンダボア側壁部13に伝わるので、外壁部15の表面に荷重を負荷させることで、シリンダブロック11にシリンダヘッドHをボルト締結したときのシリンダボア12の変形を再現することができる。
(5)押圧体45毎の油圧シリンダ43がホーニング加工装置に設けられていることから、荷重座部31毎に負荷する荷重の大きさを変更することができる。これにより、シリンダボア12の間に位置する荷重座部31に対する荷重と、前端又は後端の荷重座部31に対する荷重を異ならせて、適切なシリンダボア12の変形を実現することができる。
(6)荷重座部31は側壁18、19の表面から窪ませた状態で設けられているから、押圧体45との位置決めが容易であるほか、押圧体45との位置ずれを抑制することができる。
(6)荷重座部31は側壁18、19の表面から窪ませた状態で設けられているから、押圧体45との位置決めが容易であるほか、押圧体45との位置ずれを抑制することができる。
(第2の実施形態)
次に第2の実施形態について説明する。
この実施形態に係るシリンダブロックは、図7に示すように、直列4気筒のエンジン用であるものの、第1の実施形態のシリンダブロックと異なり、上端の大部分がステージにより覆われるクローズタイプのシリンダブロックである。
図7に示すとおり、シリンダブロック51の上面にはステージ58が形成されており、ステージ58にはシリンダボア52とボルト孔56のほか、ウォータジャケットに連通する連通孔57、59が穿設されている。
シリンダボア52に対するボルト孔56の配置関係は第1の実施形態とほぼ同じである。
なお、シリンダブロック51の外壁部53の一部である側壁54、55には、第1の実施形態と同様の荷重座部(図示されず)がボルト孔56の位置に対応して形成されている。
このシリンダブロック51は、ステージ58が設けられている点を除き、第1の実施形態に係るシリンダブロック11とほぼ同一である。
次に第2の実施形態について説明する。
この実施形態に係るシリンダブロックは、図7に示すように、直列4気筒のエンジン用であるものの、第1の実施形態のシリンダブロックと異なり、上端の大部分がステージにより覆われるクローズタイプのシリンダブロックである。
図7に示すとおり、シリンダブロック51の上面にはステージ58が形成されており、ステージ58にはシリンダボア52とボルト孔56のほか、ウォータジャケットに連通する連通孔57、59が穿設されている。
シリンダボア52に対するボルト孔56の配置関係は第1の実施形態とほぼ同じである。
なお、シリンダブロック51の外壁部53の一部である側壁54、55には、第1の実施形態と同様の荷重座部(図示されず)がボルト孔56の位置に対応して形成されている。
このシリンダブロック51は、ステージ58が設けられている点を除き、第1の実施形態に係るシリンダブロック11とほぼ同一である。
ホーニング加工装置は、図7に示すように、シリンダブロック51の両側壁54、55を臨む荷重負荷手段61を有する。
この実施形態の荷重負荷手段61は、シリンダブロック51の両側に配設された基台62と、基台62上に設置された油圧シリンダ63と、油圧シリンダ63のロッド64端に取り付けた押圧体ユニット65から実質的に構成される。
押圧体ユニット65は、基台62に対して進退自在のブラケット66を備え、ブラケット66には荷重座部と対向する一対の押圧体67が取り付けられている。
この実施形態の荷重負荷手段61は、シリンダブロック51の両側に配設された基台62と、基台62上に設置された油圧シリンダ63と、油圧シリンダ63のロッド64端に取り付けた押圧体ユニット65から実質的に構成される。
押圧体ユニット65は、基台62に対して進退自在のブラケット66を備え、ブラケット66には荷重座部と対向する一対の押圧体67が取り付けられている。
さらに、この実施形態のホーニング加工装置は、第1の実施形態と同一のホーニング手段68を備える。
この実施形態によれば、シリンダブロック51の上端の大部分がステージ58により覆われるクローズタイプのシリンダブロックについて、ダミーヘッドを用いることなくホーニング加工を行うことができる。
ホーニング加工装置の一対の押圧体67は、1台の油圧シリンダ63の作動により2箇所の荷重座部に荷重を負荷させることができる。
この実施形態によれば、シリンダブロック51の上端の大部分がステージ58により覆われるクローズタイプのシリンダブロックについて、ダミーヘッドを用いることなくホーニング加工を行うことができる。
ホーニング加工装置の一対の押圧体67は、1台の油圧シリンダ63の作動により2箇所の荷重座部に荷重を負荷させることができる。
本発明は、上記の第1、第2の実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○ 上記の第1、第2の実施形態では、ボルト孔の軸芯と押圧体の軸芯を一致させるようにしたが、両者の軸芯を一致させる必要はなく、両者の軸芯が相互にずれた状態でもよい。
○ 上記の第1、第2の実施形態では、直列型4気筒のエンジンとしたが、気筒数は1以上であればよく、シリンダ配列については水平対向型やV型のエンジンのようにシリンダボア列が複列であっても本発明を適用することができる。
○ 上記の第1、第2の実施形態では、シリンダブロックの側壁表面を窪ませた荷重座部としたが、荷重座部の形態は特に限定されるものではなく、例えば、側壁の一部を隆起させるようにして荷重座部を設けてもよい。荷重座部は、少なくとも、荷重負荷手段の押圧体からの荷重を受けることができる形態であればよく、座部としての特別な形状を形成しなくてもよい。
○ 上記の第1、第2の実施形態では、ホーニング加工の際、荷重負荷手段及びホーニング手段をシリンダブロックの前後に移動させるようにしたが、荷重負荷手段を及びホーニング手段を固定し、シリンダブロックを移動させるようにしてもよい。
○ 上記の第1、第2の実施形態では、ボルト孔の軸芯と押圧体の軸芯を一致させるようにしたが、両者の軸芯を一致させる必要はなく、両者の軸芯が相互にずれた状態でもよい。
○ 上記の第1、第2の実施形態では、直列型4気筒のエンジンとしたが、気筒数は1以上であればよく、シリンダ配列については水平対向型やV型のエンジンのようにシリンダボア列が複列であっても本発明を適用することができる。
○ 上記の第1、第2の実施形態では、シリンダブロックの側壁表面を窪ませた荷重座部としたが、荷重座部の形態は特に限定されるものではなく、例えば、側壁の一部を隆起させるようにして荷重座部を設けてもよい。荷重座部は、少なくとも、荷重負荷手段の押圧体からの荷重を受けることができる形態であればよく、座部としての特別な形状を形成しなくてもよい。
○ 上記の第1、第2の実施形態では、ホーニング加工の際、荷重負荷手段及びホーニング手段をシリンダブロックの前後に移動させるようにしたが、荷重負荷手段を及びホーニング手段を固定し、シリンダブロックを移動させるようにしてもよい。
11、51 シリンダブロック
12 シリンダボア
18、19、54、55 側壁
26 ウォータジャケット
26a 底部
30、56 ボルト孔
31 荷重座部
41、61 荷重負荷手段
43、63 油圧シリンダ
45、67 押圧体
46、68 ホーニング手段
B ボルト
H シリンダヘッド
G ヘッドガスケット
12 シリンダボア
18、19、54、55 側壁
26 ウォータジャケット
26a 底部
30、56 ボルト孔
31 荷重座部
41、61 荷重負荷手段
43、63 油圧シリンダ
45、67 押圧体
46、68 ホーニング手段
B ボルト
H シリンダヘッド
G ヘッドガスケット
Claims (3)
- シリンダボアを形成するシリンダボア側壁部と、シリンダボア側壁部の周囲に配置される外壁部と、前記外壁部に形成され、前記シリンダボアの周囲に配置される複数のシリンダヘッド固定用のボルト孔とを有するシリンダブロックのホーニング加工方法において、
前記シリンダブロックを挟圧する荷重を前記各ボルト孔の位置に対応する前記外壁部の表面に負荷させつつ、前記シリンダボアのホーニング加工を行うことを特徴とするシリンダブロックのホーニング加工方法。 - 前記シリンダボア側壁部と、シリンダボア側壁部の周囲に配置される外壁部との間には冷却液通路が形成され、前記シリンダブロックを挟圧する前記荷重は、前記冷却液通路の底位置に応じてシリンダボアの深さ方向に設定されることを特徴とする請求項1記載のシリンダブロックのホーニング加工方法。
- シリンダボアを形成するシリンダボア側壁部と、シリンダボア側壁部の周囲に配置される外壁部と、前記外壁部に形成され、前記シリンダボアの周囲に配置される複数のシリンダヘッド固定用のボルト孔とを有するシリンダブロックのホーニング加工装置において、
各ボルト孔の位置に対応する荷重座部が前記外壁部の表面に夫々形成され、
前記シリンダボアをホーニング加工するホーニング手段と、
前記シリンダブロックを挟圧する荷重を前記荷重座部に負荷する荷重負荷手段とを備え、
前記荷重負荷手段は、複数の前記荷重座部を同時に押圧する一対の押圧体を有することを特徴とするホーニング加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006239713A JP2008062308A (ja) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | シリンダブロックのホーニング加工方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=39285456
Family Applications (1)
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JP2006239713A Pending JP2008062308A (ja) | 2006-09-05 | 2006-09-05 | シリンダブロックのホーニング加工方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008062308A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8347497B2 (en) | 2007-02-22 | 2013-01-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Processing method, processing jig for cylinder block and the cylinder block |
CN103769961A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 南通国盛精密机械有限公司 | 一种磨床用外圆打磨装置 |
-
2006
- 2006-09-05 JP JP2006239713A patent/JP2008062308A/ja active Pending
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