JP2011012647A - Cylinder block machining method and cylinder block - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関を構成するシリンダブロックの加工方法、及びこれにより製造されたシリンダブロックに関する。 The present invention relates to a method for processing a cylinder block constituting an internal combustion engine, and a cylinder block manufactured thereby.
一般に内燃機関を構成するシリンダブロックに形成されるボアは、その真円度の精度を確保するためにホーニング加工装置によりホーニング加工された後、シリンダブロック上にヘッドガスケットを介在してシリンダヘッドがボルト締結により組み付け固定される。一方、シリンダブロックは軽量化を図るべくボアの周壁、すなわちボア部の肉厚を薄く形成させる傾向がある。 Generally, a bore formed in a cylinder block constituting an internal combustion engine is honed by a honing apparatus to ensure the accuracy of roundness, and then the cylinder head is bolted via a head gasket on the cylinder block. It is assembled and fixed by fastening. On the other hand, the cylinder block tends to reduce the thickness of the peripheral wall of the bore, that is, the bore portion, in order to reduce the weight.
そのため、ホーニング加工によってボアの真円度を高めても、シリンダブロック上にシリンダヘッドをボルト締結により組み付け固定した際には、ボルト締結に伴う荷重負荷によりシリンダブロック、特にボア部に応力の偏りが発生して該部が変形してボアの真円度が低下することがある。 For this reason, even if the roundness of the bore is increased by honing, when the cylinder head is assembled and fixed on the cylinder block by bolt fastening, the stress applied to the cylinder block, particularly the bore, is caused by the load applied with the bolt fastening. Occurring and deforming the part, the roundness of the bore may be lowered.
この対策として、近年、シリンダブロックのボア部の仕上げ加工では、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付けた場合と同等の負荷荷重による歪み(変形)を与え、その状態でボア部をホーニング加工することにより、内燃機関として組み立てられた場合に、ボア部が所定の真円度となるようにしている。 As a countermeasure against this, in recent years, in the finishing process of the bore part of the cylinder block, distortion (deformation) due to the load load equivalent to the case where the cylinder head is assembled to the cylinder block is given, and the bore part is honed in that state, When assembled as an internal combustion engine, the bore portion has a predetermined roundness.
その加工方法として、例えば、特許文献1に開示され、かつ図3に模式的に示すようにシリンダブロック101のデッキ面102上に、擬似ヘッドガスケット103を挟んで、仕上げ加工を許容する貫通孔を備えるダミーヘッド104をヘッドボルトにより組み付けて加工する方法が知られている。
As a processing method thereof, for example, as disclosed in Patent Document 1 and schematically shown in FIG. 3, a through-hole that allows finishing processing is provided on the
また、他の加工方法として、特許文献2に開示され、図4に模式的に示すように上記の擬似ヘッドガスケット103を用いる代わりに、ダミーヘッド105にヘッドガスケットに相当する段差106を形成して、該ダミーヘッド105をヘッドボルトによりシリンダブロック101に組み付けて加工する方法も知られている。
As another processing method, a
しかしながら、特許文献1に開示の加工方法は、擬似ヘッドガスケット103を用いているため、製造コストのアップを招くことが懸念される。すなわち、擬似ガスケット103は、使用回数の増加とともに潰れ変形して劣化する。このため、シリンダブロック101に対して安定した変形を与えるためには、多数の擬似ヘッドガスケット103を要するとともに、その精度管理も必要となる。また、多数の擬似ヘッドガスケット103を要することから、使用済み擬似ヘッドガスケット103を廃材として処理する課題もある。
However, since the processing method disclosed in Patent Document 1 uses the
これに対し、特許文献2に開示の加工方法は、擬似ヘッドガスケット103を使用しないので、この点については特許文献1に開示の加工方法よりも優れている。しかし、この加工方法では、ダミーヘッド105側にヘッドガスケット相当の段差106を形成する必要があるため、ダミーヘッド105の形状が複雑となってダミーヘッド105の加工工数が多くなり、ダミーヘッド105が高価となる。このため、結果として、シリンダブロックの製造コストのアップを招くことが懸念される。しかも、シリンダブロック101の仕様が変わると、その仕様に応じてダミーヘッド105側の段差106を変える等、ダミーヘッド105そのものを変えることとなって、よりコストアップを招くことになる。
On the other hand, since the processing method disclosed in
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、擬似ヘッドガスケットを用いることなく、しかもダミーヘッドの汎用性が向上できてコストダウンが図れるシリンダブロックの加工方法、及びこれにより製造されたシリンダブロックを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a cylinder block machining method capable of improving the versatility of the dummy head and reducing costs without using a pseudo head gasket, and a cylinder manufactured thereby. The purpose is to provide blocks.
上記目的を達成する請求項1に記載のシリンダブロックの加工方法の発明は、内燃機関を構成するシリンダブロックのデッキ面に、上記内燃機関を構成するシリンダヘッドの組み付け方向に突出して段差を形成し、上記デッキ面上にダミーヘッドをボルトにより組み付けて、上記シリンダブロックのボア部を上記段差を介して変形させた状態で加工することを特徴とする。 The cylinder block machining method according to claim 1, which achieves the above object, forms a step on the deck surface of the cylinder block constituting the internal combustion engine so as to protrude in the assembling direction of the cylinder head constituting the internal combustion engine. The dummy head is assembled with a bolt on the deck surface, and the bore portion of the cylinder block is processed in a state of being deformed through the step.
請求項1の発明によると、シリンダブロック側に段差を形成して、ダミーヘッドの組み付けにより段差を介して、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付けた場合と同等の負荷荷重によりボア部を変形させるので、擬似ヘッドガスケットを用いる必要がない。また、ダミーヘッドは、シリンダブロック側を簡単な平坦形状にできるので、機種変更等のシリンダブロックの仕様変更にも容易に対処でき、汎用性を向上することができる。したがって、コストダウンが図れるとともに、擬似ヘッドガスケットを使用する場合のような精度管理や廃材に関する課題も生じない。 According to the invention of claim 1, the step is formed on the cylinder block side, and the bore portion is deformed by a load equivalent to that when the cylinder head is assembled to the cylinder block via the step by assembling the dummy head. There is no need to use a pseudo head gasket. Further, since the dummy head can have a simple flat shape on the cylinder block side, it can easily cope with changes in the specifications of the cylinder block, such as model changes, and can improve versatility. Therefore, the cost can be reduced, and the problems relating to accuracy management and waste materials that occur when using the pseudo head gasket are not caused.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のシリンダブロックの加工方法において、上記段差を、上記内燃機関の組み立て時に上記デッキ面上に設けられるヘッドガスケットの厚さに相当する高さとして、上記ボア部の周縁に形成したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the cylinder block processing method according to the first aspect, the step is defined as a height corresponding to a thickness of a head gasket provided on the deck surface when the internal combustion engine is assembled. And formed on the periphery of the bore.
このように、シリンダブロックの段差を、ヘッドガスケットの厚さに相当する高さとして、ボア部の周縁に形成すれば、ダミーヘッドの組み付けにより、内燃機関として組み立てられた場合と同等にボア部を変形できるので、ボア部が所定の真円度となるように高精度に加工することが可能となる。 In this way, if the step of the cylinder block is formed on the periphery of the bore portion as a height corresponding to the thickness of the head gasket, the bore portion can be made equivalent to the case where it is assembled as an internal combustion engine by assembling the dummy head. Since it can be deformed, it can be processed with high accuracy so that the bore has a predetermined roundness.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のシリンダブロックの加工方法において、上記ボア部の加工終了後、上記段差を切削して上記デッキ面を平坦に加工することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the cylinder block processing method according to the second aspect, after the processing of the bore portion is finished, the step is cut and the deck surface is processed flat.
このように、ボア部の加工終了後に、段差を切削してシリンダブロックのデッキ面を平坦に加工すれば、内燃機関として組み立てた際のヘッドガスケットの信頼性を確保することが可能となる。すなわち、上記の特許文献1及び2に開示の加工方法では、いずれも、シリンダブロックのデッキ面を平坦に加工した状態で、ダミーヘッドを組み付けるため、擬似ヘッドガスケット(特許文献1の場合)や、ダミーヘッドの段差(特許文献2の場合)の圧接によって、デッキ面に陥没や傷が発生し易い。このため、内燃機関として組み立てた場合に、ヘッドガスケットの信頼性を低下させることが懸念される。しかし、本発明では、ボア部の加工のためにシリンダブロック側に形成したヘッドガスケットの厚さと同等の高さを有する段差を、ボア部の加工終了後には切削してデッキ面を平坦に加工するので、内燃機関として組み立てた際のヘッドガスケットの信頼性が確保される。
As described above, if the step is cut and the deck surface of the cylinder block is processed to be flat after completion of the processing of the bore portion, it is possible to ensure the reliability of the head gasket when assembled as an internal combustion engine. That is, in the processing methods disclosed in
さらに、上記目的を達成する請求項4に記載のシリンダブロックの発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加工方法により製造されたものであることを特徴とする。 Furthermore, the invention of the cylinder block according to claim 4 that achieves the above object is characterized by being manufactured by the processing method according to any one of claims 1 to 3.
請求項4の発明によると、内燃機関として組み立てられた場合に、ボア部を所定の真円度にできて、内燃機関の信頼性を向上できる安価なシリンダブロックが得られる。 According to the invention of claim 4, when assembled as an internal combustion engine, an inexpensive cylinder block can be obtained in which the bore portion can have a predetermined roundness and the reliability of the internal combustion engine can be improved.
本発明によれば、擬似ヘッドガスケットを用いることなく、シリンダブロック側に段差を形成して、ダミーヘッドを組み付けた状態でボア部を加工するので、ダミーヘッドの汎用性も向上できて、シリンダブロックのコストダウンが図れる。 According to the present invention, since the bore portion is processed in a state where the dummy head is assembled by forming a step on the cylinder block side without using the pseudo head gasket, the versatility of the dummy head can be improved. Cost reduction.
以下、本発明の一実施の形態について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態によるシリンダブロックの加工時のデッキ面を示す平面図であり、図2は、図1のA−A線断面図である。本実施の形態によるシリンダブロックの加工方法は、加工対象のシリンダブロック1のデッキ面2に、加工用治具としてのダミーヘッド11をヘッドボルト3により組み付け、これによりシリンダブロック1にシリンダヘッドを組み付けた場合と同等の負荷荷重によりボア部5を変形させた状態で、ボア部5をホーニング加工による仕上げ加工する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view showing a deck surface during processing of a cylinder block according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. In the cylinder block machining method according to the present embodiment, a
ここで、ボア部5は、ピストンを摺動可能に内装するもので、仕様に応じた気筒数がデッキ面2に開口して、シリンダブロック1に筒状に形成されている。図1には、2気筒数のボア部5、5を図示している。また、各ボア部5の内周面側には、筒状のシリンダライナ6が鋳込みあるいは圧入等、本実施の形態では鋳込みによって内装されている。なお、ボア部5は、シリンダライナ6を設けることなく、シリンダブロック1に直接形成される場合もある。
Here, the
さらに、シリンダブロック1には、デッキ面2に開口して、ボア部5の周囲にウォータジャケット7が形成されているとともに、内燃機関を構成するシリンダヘッドを組み付けるためのヘッドボルト3が螺合するボルト穴8が、ボア部5を挟むように等間隔に複数個形成されている。
Further, a
本実施の形態では、デッキ面2のボア部5の周縁全周に亘って、シリンダヘッドの組み付け方向に突出して、該シリンダヘッドの組み付け時に介装されるヘッドガスケットの厚さに相当する高さの段差9を形成する。つまり、ボア部5の仕上げ加工前においては、シリンダブロック1のデッキ面2を平坦に加工するのではなく、ボア部5の周囲にヘッドガスケットの厚さに相当する高さの段差9を残すように加工する。
In the present embodiment, the height corresponding to the thickness of the head gasket that protrudes in the cylinder head assembly direction over the entire periphery of the
一方、ダミーヘッド11には、シリンダブロック1のボア部5に対応して、加工工具のホーニングヘッドが挿脱可能な貫通孔12を形成するとともに、シリンダブロック1のボルト穴8に対応してボルト貫通孔13を形成する。また、ダミーヘッド11の少なくともシリンダブロック1側の表面は、平坦に形成する。
On the other hand, the
本実施の形態では、シリンダブロック1のボア部5を仕上げ加工するにあたって、図2に示すように、ヘッドボルト3を、ダミーヘッド11のボルト貫通孔13を通してシリンダブロック1のボルト穴8に締結して、ダミーヘッド11をシリンダブロック1に組み付ける。これにより、シリンダブロック1のボア部5を、周縁の段差9を介してシリンダヘッドが組み付けられた場合と同等の負荷荷重付与により変形させる。そして、この状態で、ダミーヘッド11の貫通孔12を通してボア部5のシリンダライナ6の内周面をホーニング加工による仕上げ加工する。
In the present embodiment, when finishing the
その後、ボア部5に対する仕上げ加工が終了したら、ダミーヘッド11を取り外して、シリンダブロック1の段差9を切削し、ヘッド面2を平坦に加工する。
Thereafter, when finishing the
このように、本実施の形態では、シリンダブロック1のヘッド面2に段差9を突出して形成して、ダミーヘッド11の組み付けにより段差9を介してボア部5にシリンダヘッドを組み付けた場合と同等の負荷荷重を付与してボア部5を変形させるので、特許文献1に開示のような擬似ヘッドガスケットを用いる必要がない。また、ダミーヘッド11は、シリンダブロック1側を簡単な平坦形状とするので、機種変更等のシリンダブロック1の仕様変更にも容易に対処でき、汎用性を向上できる。したがって、シリンダブロック1の製造コストを低減できるとともに、擬似ヘッドガスケットを使用する場合のような精度管理や廃材に関する課題も生じない。
As described above, in this embodiment, the step 9 is formed so as to protrude from the
しかも、段差9を、内燃機関の組み立て時に設けられるヘッドガスケットの厚さに相当する高さとして、ボア部5の周縁全周に亘って形成したので、内燃機関として組み立てられた場合と同等にボア部5を確実に変形できる。したがって、シリンダブロック1が内燃機関に組み付けられた場合に、ボア部5が所定の真円度となるように高精度に加工することができる。また、ボア部5の加工終了後は、段差9を切削してシリンダブロック1のデッキ面2を平坦に加工するので、内燃機関に組み付けられた場合に、ヘッドガスケットの信頼性を低下させることもない。
In addition, since the step 9 is formed over the entire circumference of the
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、加工対象のシリンダブロック1を、ウォータジャケット7がデッキ面2に開口したオープンデッキ構造としたが、本発明は、クローズドデッキ構造やウォータジャケットのない空冷式のシリンダブロックの加工にも適用可能である。また、シリンダブロック1に形成する段差9は、ダミーヘッド1の組み付けにより、ボア部5に対してシリンダヘッドの組み付け時と同等の負荷荷重付与により変形を与えることができれば、ボア部5の周縁の一部、あるいはボア部5から離れた位置に形成してもよい。さらに、ボア部5の加工後の段差9は、シリンダヘッドの組み付け時に介装されるヘッドガスケットの仕様によっては、そのまま、あるいは突出する先端部を切削して残存することも可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications or changes can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above-described embodiment, the cylinder block 1 to be processed has an open deck structure in which the
1 シリンダブロック
2 デッキ面
3 ヘッドボルト
5 ボア部
6 シリンダライナ
7 ウォータジャケット
8 ボルト穴
9 段差
11 ダミーヘッド
12 貫通孔
13 ボルト貫通孔
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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