JP2548164Y2 - 穴加工機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、オーバヘッドカムシ
ャフトエンジンのシリンダヘッドにカムシャフト支持用
の軸穴を加工する場合などに用いる穴加工機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】前記のような穴加工機として、実開昭６
３−１０３９０６号公報に示すように、前後送り装置に
よって進退すると共に駆動用電動機によって軸回りに回
転するクイルを有し、シリンダヘッド上面の前後複数箇
所に設けた突起部の下穴に前記クイルを差し通し、前記
クイルに装着した刃具によって下穴壁を切削し、カムシ
ャフト支持用の軸穴を加工するものがあった。

【０００３】そして、前記軸穴の加工後のシリンダヘッ
ドは、シリンダブロックにボルト締め固定しているが、
シリンダブロックに設けたシリンダ孔の周囲にガスケッ
トを介してシリンダヘッドとシリンダブロックとをボル
ト締め固定しているので、前記ガスケットの分だけ、シ
リンダヘッドに高低差が生じ、シリンダヘッドに前後方
向中央部が高くなる凸弧状の湾曲が生じる。

【０００４】しかし、前述した穴加工機によってシリン
ダヘッドの前後複数箇所に加工した軸穴の中心は一直線
状になっているため、シリンダヘッドとシリンダブロッ
クとを締め付けると、前述したようにシリンダヘッドが
湾曲することにより、シリンダヘッドに設けた前後軸穴
の中心位置が上下方向にずれてしまい、軸穴に挿通した
オーバヘッドカムシャフトの回転時の摺動抵抗が増大し
たり、エンジン出力の損失が生じたり、軸穴部の異常摩
耗が生じるなどの不具合が生じる。

【０００５】一方、特開昭６２−２８１０２号公報に示
すように、シリンダヘッドとシリンダブロックとの締め
付け時に、軸孔に真円度が得られるようにシリンダヘッ
ドを上方から加圧して弾性変形させる応力治具を利用
し、シリンダヘッドを弾性変形させた状態で前述した軸
穴の加工を行い、前後軸穴の中心位置のずれを防止する
ことが考えられる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】前述した応力治具によ
ってシリンダヘッドを弾性変形させ、これをシリンダブ
ロックに締め付けたと同様な状態にして軸穴の加工を行
うには、大きな加圧力が必要になるため、大形の応力治
具や油圧シリンダ機構が必要となって穴加工機が大形に
なり、コストも高くなり、さらに加工も面倒になるとい
う問題点があった。

【０００７】この考案は、オーバヘッドカムシャフトエ
ンジンのシリンダヘッドなどのワークに軸穴を加工する
クイルを上下方向に湾曲させた状態で、前後複数の軸穴
を加工することにより、前述した問題点を解決して、小
形でコストも安いもので、複数の軸穴の心ずれをなくす
ことが容易にできる、穴加工機を提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この考案の穴加工機は、
前後送り装置によって進退すると共に駆動用電動機によ
って軸回りに回転するクイルを有し、クイルの前後複数
箇所にワークの軸穴加工用の刃具をそれぞれ装着した穴
加工機において、前記送り装置の前方に天蓋を配設し、
この天蓋下面の前後３箇所以上に前記クイルを抜き差し
および回転自在に支持するクイル支持穴を有する支持部
材を設け、中間部の前記支持部材のクイル支持穴の中心
は前端部及び後端部の前記クイル支持穴の中心より下方
に偏倚し、前後３箇所以上の前記支持部材は前記クイル
を下方に湾曲させて支持するものである。

【０００９】

【作用】この考案による穴加工機は、中間部の支持部材
のクイル支持穴が前端部及び後端部のクイル支持穴より
下方に偏倚しているので、クイルは湾曲した状態で支持
される。このクイルを湾曲させた状態で、クイルに装着
した刃具によってシリンダヘッドの前後複数箇所に設け
た突起部に軸穴加工を行うことにより、シリンダヘッド
のシリンダブロックへの締め付け状態でのその変形によ
る軸穴中心位置の変位量に応じ、逆方向に所定量だけシ
リンダヘッドの軸穴中心位置を変位させて軸穴を加工で
きる。

【００１０】したがって、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの締め付けにより、シリンダヘッドの湾曲した
状態での軸穴の中心位置のずれを補償して、シリンダヘ
ッドに設けた前後複数の軸穴の中心位置が一直線状にす
ることが容易にでき、軸穴の心ずれに起因する不具合を
解消できる。また、クイルを上下方向に湾曲させるには
大きな力を必要としないので、支持部材に小形の支持位
置調整部材を設ければよく、小形でコストも安い穴加工
機にすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、この考案の一実施例につき図１ないし
図３を参照して説明する。図１において、１はベッドで
あり、ベッド１の一側部上には前後送り装置２が設けて
ある。この送り装置２は、ベッド１上に固定した支持台
３に図１左右方向に水平往復移動可能に前後送り台４を
係合支持させ、支持台３に送り用シリンダ機構５のシリ
ンダ５ａを固定し、シリンダ５ａに嵌合したピストン５
ｂの先端部に前後送り台４を固定してある。

【００１２】前後送り台４上の前部には軸頭６を固定
し、前後送り台４上の後部には駆動用電動機７を固定
し、この電動機７の駆動により、プーリ８ａ，８ｂと無
端ベルト８ｃとを主要部材とする動力伝達機構８を介し
て軸頭６に支持した主軸９を軸回りに回転させるように
構成してある。前記主軸９の先端部にはチャックなどの
取付機構１１によってクイル（ボーリングバー）１２の
基端部を着脱可能に固定し、クイル１２は、図１左方に
水平に延び、図２に示すように、前後複数箇所に所要相
互間隔で刃具（バイト）１３を固定し、刃具１３の刃先
１３ａをクイル１２の外周面から突出させてある。ま
た、クイル１２の先端にはクイル１２の挿入を容易とす
るためのテーパ部１２ａが設けられている。

【００１３】前記ベッド１の前側には基台１４を配設
し、基台１４の上方に天蓋１５を配置し、天蓋１５は複
数の支柱１６により振動遮断部材１７を介して基台１４
上方に固定してある。

【００１４】図２，図３にも示すように、天蓋１５下面
の後端部，中間部，前端寄り部，前端部には、支持部材
１８，１９，２０，２１が相互間隔を設けて配設してあ
る。後端部，前端寄り部，前端部の支持部材１８，２
０，２１はボルト２２によってそれぞれ天蓋１５に固定
し、中間部の支持部材１９は、上面にこの部材１９の一
部として支持位置調整部材であるスペーサ２３を配置
し、このスペーサ２３と共にボルト２４によって天蓋１
５に着脱可能に固定してある。

【００１５】支持部材１８，１９，２０，２１の下端部
には、セラミックなど適宜の材質からなるスリーブ２
５，２６，２７，２８を固定してあり、後端部，中間部
の支持部材１８，１９に設けたスリーブ２５，２６の内
周面には軸方向全体にわたって刃逃げ溝２９を形成して
ある。

【００１６】前記天蓋１５の下方には後部，中間部，前
部の支え金３０，３１，３２を配設してあり、支え金３
０，３１，３２は、天蓋１５上に設けた支え金用シリン
ダ機構４１により昇降機構（図示省略）を介し昇降する
ように構成してあり、ワークであるオーバヘッドカムシ
ャフトエンジンのシリンダヘッド３４を支持するための
ものである。なお、シリンダヘッド３４は、図２に示す
ように上面の前後複数箇所に突起部３５を突出させ、突
起部３５にはそれぞれオーバヘッドカムシャフトを支持
する軸穴用の下穴３６を形成してある。

【００１７】天蓋１５の前後方向複数箇所に、ストッパ
３７と押し棒３９とが天蓋１５に設けたストッパ用シリ
ンダ機構３８と押し棒用シリンダ機構４０とによってそ
れぞれ昇降するように支持させてあり、天蓋１５下面の
複数箇所にシリンダヘッド３４位置決め用のノックピン
４２を固定してある。

【００１８】次に、この実施例による穴加工機の作動に
ついて説明する。前後送り台４が後退端に位置し、クイ
ル１２の先端部は後端部の支持部材１８に設けたスリー
ブ２５に係合支持され、このスリーブ２５からクイル１
２先端が若干突出した位置に停止し、駆動用電動機７も
停止している。また、支え金３０，３１，３２も下降し
ている。

【００１９】この状態で、搬送装置（図示省略）によっ
てワークであるシリンダヘッド３４を天蓋１５下方の所
定位置に搬入する。次に、支え金用シリンダ機構４１を
上昇作動させて支え金３０，３１，３２を上昇させ、こ
れらによってシリンダヘッド３４の下面を支持し、位置
決めピンなどにより位置決めする。

【００２０】クイル１２挿入位置までシリンダヘッド３
４を上昇させ、これの上面を下降している複数のストッ
パ３７の下端部に当接させ、これらのストッパ３７と支
え金３０，３１，３２とによってシリンダヘッド３４を
保持する。この状態では、シリンダヘッド３４の前後複
数箇所に設けた突起部３５の下穴３６の中心を結ぶ線が
クイル１２の軸線に対し僅かに下方に位置し、この軸線
延長方向と平行になっている。なお、天蓋１５に設けた
ノックピン４２にシリンダヘッド３４のノック穴（図示
省略）が浅く嵌まる。

【００２１】この状態で、前後送り装置２の送り用シリ
ンダ機構５を前進作動させて、前後送り台４，軸頭６な
どと共にクイル１２を水平に前進させる。なお、駆動用
電動機７の回転軸を所定位置で停止させるなどにより、
クイル１２の刃具１３は下方に位置させてある。

【００２２】クイル１２は、前進するとスリーブ２５，
２６，２７，２８に差し込まれ、これらを介して支持部
材１８，１９，２０，２１に軸支されると共に、シリン
ダヘッド３４の突起部３５に設けた下穴３６にも差し込
まれ、クイル１２に装着した刃具１３の刃先１３ａが各
突起部３５の下穴３６前方にそれぞれ近接して配置され
る。

【００２３】クイル１２を前進端で停止させた後、支え
金用シリンダ機構４１によって支え金３０，３１，３２
を、ストッパ用シリンダ機構３８によってストッパ３７
を、それぞれ僅かに上昇させ、天蓋１５の下面に突出さ
せた固定当金（図示省略）にシリンダヘッド３４上面を
当接させ、シリンダヘッド３４を加工位置にする。

【００２４】この加工位置では、前記ノックピン４２が
シリンダヘッド３４のノック穴に深く嵌まり、図３に示
すように、クイル１２の中間部がその水平な後部および
前部に対し僅かに下方に位置して、凹弧状に弾性変形し
た湾曲状態となる。なお、図３ではクイル１２の湾曲を
誇張して示してあるが、実際には１００分の５mm程度の
高低差にする場合が多く、この高低差はテーパ部１２ａ
のため、クイル１２を後端部，中間部，前端寄り部，前
端部の支持部材１８，１９，２０，２１へと順次挿入す
るのに支障となることはない。また、シリンダヘッド３
４には弾性変形するような加圧をしない。

【００２５】前述した状態で、駆動用電動機７を駆動さ
せ、動力伝達機構８，主軸９などを介してクイル１２を
軸回りに回転させると共に、送り用シリンダ機構５を後
退作動させて、クイル１２に後退方向の送りを与えるこ
とにより、刃具１３によってシリンダヘッド３４の突起
部３５に設けた下穴３６の穴壁をボーリング加工してオ
ーバヘッドカムシャフトの軸穴を形成する。なお、この
加工時には、スリーブ内や加工部にクーラント液を供給
することが好ましい。加工を終了し、刃具１３が突起部
３５の後方に出た後、送り用シリンダ機構５および駆動
用電動機７を停止させる。

【００２６】この状態で、ストッパ用シリンダ機構３８
を作動させてストッパ３７を僅かに下降させると共に、
昇降体および支え金３０，３１，３２を僅かに下降させ
ることにより、シリンダヘッド３４をクイル１２の下穴
へ差し込んだ位置まで下降させ、この位置で下降を停止
させる。なお、シリンダヘッド３４を下降させるために
押し棒用シリンダ機構４０を作動させて複数の押し棒３
９を下降させ、これらによってシリンダヘッド３４を押
し下げてもよい。

【００２７】その後、送り用シリンダ機構５を後退作動
させて、前後送り台４，軸頭６などと共にクイル１２を
後退させ、シリンダブロック３４の軸穴およびスリーブ
２８，２７，２６から抜き出し、クイル１２をこれの先
端がシリンダヘッド３４の後端と干渉しない位置にして
停止させる。

【００２８】次に、支え金用シリンダ機構４１を下降作
動させて支え金３０，３１，３２を下降させると共に、
押し棒用シリンダ機構４０を作動させて複数の押し棒３
９を下降させ、これらによってシリンダヘッド３４を下
方に押し、これに設けたノック穴をノックピン４２から
抜き出し、シリンダヘッド３４を下降させる。シリンダ
ヘッド３４の下降によって、これを搬送装置（図示省
略）に載せ、この搬送装置によって天蓋１５の下方から
加工を終えたシリンダヘッド３４を次工程に搬出する。
なお、支え金３０，３１，３２は、シリンダヘッド３４
が搬送装置に載せられて支え金３０，３１，３２と離れ
るまで下降させた後に停止させる。

【００２９】そして、軸穴の加工した後のシリンダヘッ
ド３４は前後方向中央部の突起部３５に設けた軸穴中心
が前部，後部の突起部３５の軸穴中心より若干低く位置
している。このため、シリンダヘッド３４をガスケット
を介してシリンダブロックに締め付け、シリンダヘッド
３４に中央部が高くなる湾曲が生じると、前後方向中央
部の突起部３５に設けた軸穴中心が高くなり、前後方向
の複数箇所に設けた突起部３５の軸穴中心が一直線状と
なる。したがって、シリンダヘッドの軸穴部に差し通し
たオーバヘッドカムシャフトの回転時における摺動抵抗
の増大，エンジン出力の損失，軸穴部の異常摩耗など、
軸穴の心ずれに起因する不具合を解消できる。

【００３０】前述した実施例では、１本のクイル１２に
よって前後方向に１列に配置したオーバヘッドカムシャ
フトの各軸穴に加工をする穴加工機について説明した
が、この考案は、２本の平行なクイルによって前後方向
と直交する方向に２列に配置したオーバヘッドカムシャ
フトの各軸の下穴に同時に加工を行うようにしてもよ
く、また、シリンダヘッド以外の前後複数箇所に軸穴を
形成するワークの軸穴の切削加工にも適用できる。

【００３１】そして、この考案において、クイルの前後
送り装置およびクイルを軸回りに回転させる機構は、実
施例のものに限られることなく適宜変更できる。

【００３２】また、本実施例では、中間部の支持部材１
９にスペーサを入れて固定することにより、スリーブ２
６の中心位置が他のスリーブ２５，２７，２８よりも下
方に偏倚する構成としているが、スペーサを設けず、直
接スペーサの厚みの分だけ中間部の支持部材１７の鉛直
方向の長さを長くする一体的な構成としてもよい。

【００３３】さらに、前記実施例では、中間部の支持部
材にスペーサを設けたが、クイルの湾曲部の高低差を調
整するため、スペーサの厚さおよび数を適宜変更でき、
前端寄り部の支持部材など中間部以外の支持部材にもス
ペーサを設けてもよく、中間部に前後複数の支持部材を
設け、これらの支持部材にスペーサを適宜設けてもよ
く、クイルを上下方向に湾曲させる支持位置調整部材
は、必ずしも前記実施例のスペーサに限られることなく
適宜変更できる。

【００３４】

【考案の効果】以上説明したとおり、この考案の穴加工
機は、前後送り装置によって進退すると共に駆動用電動
機によって軸回りに回転するクイルを有し、クイルの前
後複数箇所にワークの軸穴加工用の刃具をそれぞれ装着
した穴加工機において、前記送り装置の前方に天蓋を配
設し、この天蓋下面の前後３箇所以上に前記クイルを抜
き差しおよび回転自在に支持するクイル支持穴を有する
支持部材を設け、中間部の前記支持部材のクイル支持穴
の中心は前端部及び後端部の前記クイル支持穴の中心よ
り下方に偏倚し、前後３箇所以上の前記支持部材は前記
クイルを下方に湾曲させて支持したので、次の効果が得
られる。

【００３５】すなわち、この考案による穴加工機は、中
間部の支持部材のクイル支持穴が前端部及び後端部のク
イル支持穴より下方に偏倚しているので、クイルは湾曲
した状態で支持される。このクイルを湾曲させた状態
で、クイルに装着した刃具によってシリンダヘッドの前
後複数箇所に設けた突起部に軸穴加工を行うことによ
り、シリンダヘッドのシリンダブロックへの締め付け状
態でのその変形による軸穴中心位置の変位量に応じ、逆
方向に所定量だけシリンダヘッドの軸穴中心位置を変位
させて軸穴を加工できる。

【００３６】したがって、シリンダヘッドとシリンダブ
ロックとの締め付けにより、シリンダヘッドの湾曲した
状態での軸穴の中心位置のずれを補償して、シリンダヘ
ッドに設けた前後複数の軸穴の中心位置が一直線状にす
ることが容易にでき、軸穴の心ずれに起因する不具合を
解消できる。また、クイルを上下方向に湾曲させるには
大きな力を必要としないので、小形でコストも安い穴加
工機にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による穴加工機を示した概
略側面図

【図２】図１の左側部分の拡大縦断側面図

【図３】図１のクイルの湾曲を誇張して示した作用説明
図である。

【符号の説明】

１ ベッド ２ 前後送り装置 ４ 前後送り台 ５ 送り用シリンダ機構 ６ 軸頭 ７ 駆動用電動機 ９ 主軸 １２ クイル １３ 刃具 １５ 天蓋 １６ 支柱 １８，１９，２０，２１ 支持部材 ２２ ボルト ２３ スペーサ（支持位置調整部材） ２４ ボルト ２５，２６，２７，２８ スリーブ ３０，３１，３２ 支え金 ３４ シリンダヘッド（ワーク） ３５ 突起部 ３６ 下穴

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後送り装置によって進退すると共に駆
   動用電動機によって軸回りに回転するクイルを有し、ク
   イルの前後複数箇所にワークの軸穴加工用の刃具をそれ
   ぞれ装着した穴加工機において、前記送り装置の前方に
   天蓋を配設し、この天蓋下面の前後３箇所以上に前記ク
   イルを抜き差しおよび回転自在に支持するクイル支持穴
   を有する支持部材を設け、中間部の前記支持部材のクイ
   ル支持穴の中心は前端部及び後端部の前記クイル支持穴
   の中心より下方に偏倚し、前後３箇所以上の前記支持部
   材は前記クイルを下方に湾曲させて支持することを特徴
   とする穴加工機。