JP2929785B2 - バルブシート部処理用シリンダヘッド支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダヘッ
ドの複数のバルブシート部を順次処理するためのシリン
ダヘッド支持装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】多気筒の内燃機関のシリンダヘッドに於
ては、周知の如く、複数の吸気ポート及び排気ポートが
設けられ、各吸気ポート及び排気ポートのバルブシート
部はそれぞれシリンダヘッドの長手方向に延在する直線
に沿って配列されている。これらのバルブシート部は燃
焼室に開口しており、またそれらに吸気バルブや排気バ
ルブが繰返し衝当するため、耐熱性や耐摩耗性に優れて
いることが必要である。かかる必要に鑑み、例えば本願
出願人と同一の出願人の出願にかかる特開昭６２−１５
００１４号公報に記載されている如く、バルブシート部
に銅合金等を肉盛処理することが既に提案されている。

【０００３】肉盛処理は従来より一般に肉盛処理される
べき部材の被肉盛処理部へ肉盛用金属粉末をその供給装
置により供給しつつ粉末にレーザの如き高密度エネルギ
を照射し、これにより粉末を溶融し凝固させることによ
って行われており、ある範囲の領域に肉盛処理を行うた
めには粉末供給装置及び高密度エネルギ照射装置等より
なる肉盛装置に対し相対的に被肉盛処理部材を移動させ
たり、逆に被肉盛処理部材に対し相対的に肉盛装置を移
動させることが行われている。

【０００４】しかるに被肉盛処理部がシリンダヘッドの
バルブシート部である場合には、バルブシート部がその
軸線に対し例えば４５度傾斜した円錐面をなしており、
肉盛用金属粉末やその融液が流れ落ち易いため、シリン
ダヘッドはバルブシート部の被処理面が水平の状態でバ
ルブシート部の軸線の周りに回転されなければならな
い。従って従来のシリンダヘッドのバルブシート部の肉
盛処理に於ては、バルブシート部の被処理面が水平の状
態になるようシリンダヘッドを担持する載置台を有し、
該載置台がバルブシート部の軸線の周りに回転されるよ
う構成されたシリンダヘッド支持装置が使用されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来のシリンダ
ヘッド支持装置に於ては、一つのバルブシート部の肉盛
処理が完了すると、シリンダヘッドを載置台より一旦取
外し、次に処理されるべきバルブシート部が肉盛装置に
対し所定の位置に位置決めされるようシリンダヘッドを
再度載置台に固定しなければならず、しかもこれらの工
程が全てのバルブシート部の肉盛処理が完了するまで繰
返し行われなければならず、従ってバルブシート部の肉
盛処理を能率よく且低廉に実施することが困難である。

【０００６】またバルブシート部の被処理面が水平の状
態になるようシリンダヘッド及び載置台を回転させるた
めには、回転軸線を例えば４５°の如くバルブシート面
の傾斜角に等しい角度だけ傾斜させなければならず、ま
たシリンダヘッド及び載置台の重心は回転軸線よりオフ
セットされた位置にあるため、回転軸線に対するシリン
ダヘッド及び載置台の重心の位置がそれらの回転位置に
よって大きく変化する。そのためシリンダヘッド及び載
置台を回転軸線に対し位置決めする位置決め手段等の歪
みその他に起因してバルブシート部の軸線と回転軸線と
の間にずれが生じかかるずれの大きさは載置台等の回転
に伴なって変動し、従って特にシリンダヘッド及び載置
台の重量が大きい場合にはバルブシート部に対し肉盛処
理を正確に行うことが困難である。

【０００７】また一つのバルブシート部の処理が完了し
た後次のバルブシート部の処理を行うべくシリンダヘッ
ドが載置台に対し相対的に変位された後再度載置台に固
定されると、回転軸線に対するシリンダヘッド及び載置
台の重心の位置が変化するため、バルブシート部の軸線
と回転軸線との間のずれ量も変化し、そのため複数のバ
ルブシート部に対し肉盛処理を均一な条件にて行うこと
が困難である。

【０００８】本発明は、従来のシリンダヘッドのバルブ
シート部の肉盛処理及びそれに使用されるシリンダヘッ
ド支持装置に於ける上述の如き問題に鑑み、複数のバル
ブシート部の肉盛処理等を能率よく且低廉に実施するこ
とができるよう改良されたシリンダヘッド支持装置を提
供することを目的としている。

【０００９】また本発明は、複数のバルブシート部の肉
盛処理等を能率よく且低廉に実施することができるだけ
でなく、複数のバルブシート部に対し肉盛処理等を正確
に且均一な条件にて行うことができるよう改良されたシ
リンダヘッド支持装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、（１）複数のバルブシート部が直線に沿っ
て配列されたシリンダヘッドのバルブシート部を順次処
理するためのシリンダヘッド支持装置にして、処理され
るべきバルブシート部の被処理面が実質的に水平になる
よう前記シリンダヘッドを支持するシリンダヘッド載置
台と、前記載置台を回転軸線の周りに回転可能に且前記
直線に沿って移動可能に支持すると共に前記載置台を前
記回転軸線の周りに選択的に回転させる回転駆動手段
と、処理されるべきバルブシート部の軸線が前記回転軸
線に整合するよう前記載置台を前記回転駆動手段に対し
選択的に位置決めする位置決め手段とを有するシリンダ
ヘッド支持装置、及び（２）複数のバルブシート部が直
線に沿って配列されたシリンダヘッドのバルブシート部
を順次処理するためのシリンダヘッド支持装置にして、
処理されるべきバルブシート部の被処理面が実質的に水
平になるよう前記シリンダヘッドを支持するシリンダヘ
ッド載置台と、シリンダヘッド及び前記載置台に対する
釣合い錘手段と、前記載置台及び前記釣合い錘手段を回
転軸線の周りに回転可能に且前記直線に沿って互いに他
に対し相対的に移動可能に支持すると共に前記載置台及
び前記釣合い錘手段を前記回転軸線の周りに選択的に回
転させる回転駆動手段と、処理されるべきバルブシート
部の軸線が前記回転軸線に整合するよう前記載置台を前
記回転駆動手段に対し選択的に位置決めする位置決め手
段と、前記載置台が前記直線に沿って移動する際に前記
釣合い錘手段を前記直線に沿って前記載置台とは逆方向
に移動させる運動変換手段とを有するシリンダヘッド支
持装置によって達成される。

【００１１】

【作用】本発明の上述の前者の構成によれば、処理され
るべきバルブシート部の被処理面が実質的に水平になる
ようシリンダヘッドを支持する載置台と、載置台を回転
軸線の周りに選択的に回転させる回転駆動手段と、処理
されるべきバルブシート部の軸線が回転軸線に整合する
よう載置台を回転駆動手段に対し選択的に位置決めする
位置決め手段とが設けられ、回転駆動手段は載置台を回
転軸線の周りに回転可能に且バルブシート部の配列方向
に沿って移動可能に支持するよう構成されている。

【００１２】従って載置台にシリンダヘッドを固定し、
最初に処理されるべきバルブシート部の軸線が回転軸線
に整合するよう位置決め手段により載置台を回転駆動手
段に対し位置決めした後には、（イ）回転駆動手段によ
り載置台を回転軸線の周りに回転させつつバルブシート
部に対し肉盛の如き処理を施し、しかる後（ロ）載置台
をバルブシート部の配列方向に沿って移動させて次に処
理されるべきバルブシート部の軸線が回転軸線に整合す
るよう載置台を回転駆動手段に対し位置決めするという
二つの工程を繰り返すだけで、シリンダヘッドを載置台
に対し繰り返し着脱しなくても、直線に沿って配列され
た全てのバルブシート部を処理することが可能である。

【００１３】また本発明の上述の後者の構成によれば、
上記前者の構成に加えて、シリンダヘッド及び載置台に
対する釣合い錘手段と、載置台が前記直線に沿って移動
する際に釣合い錘手段を前記直線に沿って載置台とは逆
方向に移動させる運動変換手段とが設けられ、回転駆動
手段は載置台及び釣合い錘手段を回転軸線の周りに回転
可能に且前記直線に沿って移動可能に支持すると共に載
置台及び釣合い錘手段を回転軸線の周りに選択的に回転
させるよう構成されている。

【００１４】従ってシリンダヘッド及び載置台が回転軸
線の周りに回転される際にはこれらと共に釣合い錘手段
も回転駆動され、これらの部材全体の重心と回転軸線と
の間の距離はシリンダヘッド及び載置台の重心と回転軸
線との間の距離よりも小さくなるので、位置決め手段等
の歪みその他に起因してバルブシート部の軸線と回転軸
線との間に生じるずれが減小すると共にずれの変動量も
減小し、従ってシリンダヘッド及び載置台の重量が大き
い場合にもバルブシート部に対し肉盛処理等を正確に行
うことが可能になる。

【００１５】また一つのバルブシート部の処理後に他の
一つのバルブシート部を処理すべくシリンダヘッド及び
載置台が前記直線に沿って移動されると、運動変換手段
により釣合い錘手段が前記直線に沿って載置台とは逆方
向に移動されるので、シリンダヘッド、載置台、及び釣
合い錘手段全体の重心と回転軸線との間の距離が大きく
変動することがなく、従って複数のバルブシート部に対
する肉盛処理等を均一な条件にて正確に行うことが可能
になる。

【００１６】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明によるシリンダヘッド支持装
置の第一の実施例をその回転軸線に沿って切断して示す
縦断面図、図２は第一の実施例を図１の左斜め上方より
回転軸線に沿って見た解図的平面図、図３は図１の線II
I −III に沿う簡略化された部分断面図である。尚図１
に於ては、各部品を相互に固定するボルトの如き締結手
段が図面を簡略化する目的で一点鎖線にて示されてい
る。

【００１８】これらの図に於て、１０は複数の排気ポー
ト１２及び吸気ポート１４を有するシリンダヘッドを示
している。図には詳細には示されていないが、各排気ポ
ート１２はシリンダヘッドの長手方向に延在する仮想の
直線１６に沿って配列された複数のバルブシート部１８
を有している。特に図示の実施例に於ては、シリンダヘ
ッドはそれぞれバルブシート部１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ、１８ｄを有する四つの排気ポート１２を有し、各バ
ルブシート部の軸線２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは
直線１６を含む平面内にて互いに平行に延在している。

【００１９】シリンダヘッド１０は載置台２２に固定さ
れ支持されるようになっている。載置台２２はバルブシ
ート部１８の被処理面２４が実質的に水平になるようシ
リンダヘッドを直接支持する台座部材２６と、該台座部
材に固定されたテーブル２８とよりなっている。テーブ
ル２８には後述のセンタピン３０を選択的に受け入れる
四つの孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを有するピン
ガイド３４が固定されている。孔３２ａ〜３２ｄはそれ
ぞれ軸線２０ａ〜２０ｄに整合する軸線３６ａ〜３６ｄ
を有している。またテーブル２８はアーム部２８ａを有
し、該アーム部には後述のスライドピン３８を選択的に
受け入れる円筒形のピンガイド４０が固定されている。
更にテーブル２８にはピンガイド３４の両側にて孔３２
ａ〜３２ｄの配列方向に平行に延在する一対のレール４
２及び４４が固定されている。

【００２０】載置台２２は回転駆動ユニット４６により
回転軸線４８の周りに回転可能に且直線１６に沿って移
動可能に支持されており、また回転駆動ユニット４６に
より回転軸線４８の周りに回転駆動されるようになって
いる。回転駆動ユニット４６はそれぞれレール４２及び
４４をそれらの長手方向に沿って相対摺動可能に受ける
レールガイド５０及び５２を有し、これらのガイドはプ
レート５４に固定されている。プレート５４は回転軸線
４８に沿って延在する中空孔を有する回転マウント部材
５６に固定されており、中空孔には軸受５８を介して回
転軸線４８の周りに回転可能に且回転軸線に沿って往復
動可能にセンタピン３０を支持する軸受ハウジング６０
が固定されている。また回転マウント部材５６には回転
軸線４８に沿って延在しセンタピン３０を遊嵌状態にて
受入れる回転ロータ６２が固定されている。

【００２１】回転ロータ６２には図には示されていない
複数個の永久磁石が適宜に配列されている。また回転ロ
ータ６２はハウジング６４及びコイルステータ６６によ
り回転軸線４８の周りに回転可能に支持されている。図
には示されていないが、コイルステータ６６には回転ロ
ータ６２に配列された永久磁石と共働して回転ロータ、
従って回転駆動ユニット４６を回転軸線４８の周りに選
択的に回転させるコイルが配置されている。かくして回
転駆動ユニット４６及びコイルステータ６６は載置台２
２を回転軸線４８の周りに選択的に回転させる回転駆動
手段を構成している。

【００２２】ハウジング６４及びコイルステータ６６は
基台６８に固定されている。基台６８にはセンタピン３
０に実質的に整合して油圧シリンダ装置７０が固定され
ている。シリンダ装置７０はシリンダ室７２に対する油
圧の給排が制御されることにより回転軸線４８に沿って
往復動されるプランジャ７４を有している。プランジャ
７４はその一端にて連結ピン７６によりセンタピン３０
の下端に枢着されており、これにより油圧シリンダ装置
７０は図１に於て双頭の矢印にて示されている如くセン
タピン３０を回転軸線４８に沿って選択的に往復動させ
るようになっている。かくしてセンタピン３０、油圧シ
リンダ装置７０、ピンガイド３４は互いに共働して処理
されるべきバルブシート部の軸線２０ａが回転軸線４８
に整合するよう載置台２２を回転駆動ユニット４６に対
し位置決めする手段を構成している。

【００２３】ハウジング６４にはアーム７８の一端が固
定されており、該アームの他端には図１に示された状態
に於てはレール４２及び４４に沿って、従って直線１６
に沿って延在するレール８０が固定されている。レール
８０はスライドユニット８２をその長手方向に沿って往
復動可能に担持している。スライドユニット８２はレー
ルガイド８４を有し、該ガイドはユニットハウジング８
６に固定されている。ハウジング８６はスライドピン３
８を回転軸線４８に平行な方向に往復動可能に支持して
おり、また揺動カム８８に固定された回転軸９０を回転
可能に支承している。回転軸９０には歯車９２が固定さ
れており、該歯車にはステップモータ９４の回転軸に固
定された歯車９６が噛合している。揺動カム８８はその
先端より回転軸９０へ向けて延在する溝９８を有し、該
溝にはスライドピン３８に固定されたカムピン１００が
係合している。かくしてスライドピン３８はモータ９４
が選択的に駆動されることによって揺動カム８８が回転
軸９０の周りに枢動されることにより、図１に於て双頭
の矢印にて示されている如く選択的に往復動されるよう
になっている。

【００２４】図２に示されている如く、基台６８にはレ
ール８０に沿って、従って直線１６に沿って延在する雄
ねじロッド１０２の両端を回転可能に支持する軸受１０
４及び１０６が固定されている。雄ねじロッド１０２は
ステップモータ１０８により回転駆動されるようになっ
ており、またスライドユニット８２のハウジング８６に
固定された雌ねじ部材１１０に螺合している。かくして
スライドユニット８２、雄ねじロッド１０２、モータ１
０８は載置台２２をレール８０に沿って、従って直線１
６に沿ってモータ１０８の回転数に応じた所定距離選択
的に駆動する直線駆動手段を構成している。

【００２５】尚図には示されていないが、基台６８には
センタピン３０がピンガイド３４の孔３２ａ〜３２ｄの
何れかに嵌入したことを検出するリミットスイッチが設
けられている。一方スライドユニット８２のハウジング
８６にはスライドピン３８に対するピンガイド４０の回
転軸線４８の周りの相対変位量が０になったことを検出
するリミットスイッチが設けられており、またスライド
ピン３８がガイドピン４０の孔に嵌入したことを検出す
るリミットスイッチが設けられている。コイルステータ
６６のコイル、油圧シリンダ装置７０、モータ９４及び
１０８は、レーザビーム１１２を照射するレーザ装置及
び肉盛用金属粉末供給装置を有する図には示されていな
い肉盛装置と同期して図には示されていない制御装置に
より制御される。

【００２６】次に肉盛処理の手順を示す図４のフローチ
ャートを参照して図示の実施例の作動について説明す
る。

【００２７】まず最初のステップ１０に於ては、シリン
ダヘッド１０が載置台２２の台座部材２６に固定され
る。この場合シリンダヘッドは台座部材の傾斜面に固定
されることにより、最初に処理されるべきバルブシート
部１８ａの被処理面２４が水平になるよう配置される。

【００２８】次のステップ２０に於ては、載置台２２の
初期位置決めが行われる。即ち図１及び図３に示されて
いる如く、ピンガイド３４の孔３２ａの軸線３６ａが回
転軸線４８と整合されると共に、スライドピン３８とピ
ンガイド４０とが互いに整合するよう載置台２２が位置
決めされ、これによりシリンダヘッド１０に対しレーザ
ビーム１１２が照射される位置がバルブシート部１８ａ
の被処理面２４に設定される。

【００２９】次のステップ３０に於ては、油圧シリンダ
装置７０が作動されることによってセンタピン３０が孔
３２ａ内へ嵌入され、その状態にてコイルステータ６６
のコイルへ通電が行われることにより回転駆動ユニット
４６が回転駆動され、これにより載置台２２及びシリン
ダヘッド１０がそれぞれ回転軸線４８に整合する軸線３
６ａ及び２０ａの周りに回転され、これと同時に図には
示されていない肉盛装置による肉盛用金属粉末の供給及
びレーザ装置によるレーザビーム１１２の照射が行われ
ることにより、バルブシート部１８ａに対する肉盛が開
始される。

【００３０】次のステップ４０に於ては、バルブシート
部１８ａに対する肉盛がその全周に亙り行われると、肉
盛装置による肉盛処理が停止され、回転駆動ユニット４
６による載置台２２及びシリンダヘッド１０の回転が停
止される。この場合肉盛開始部と肉盛終了部とがオーバ
ラップするようシリンダヘッドは３６０°以上回転され
る。次いで載置台２２が回転駆動ユニット４６により肉
盛の場合と同一の方向又は逆方向に回転されることによ
り、ピン３８とピンカイド４０とが互いに整合した状態
に位置決めされる。

【００３１】次のステップ５０に於て全てのバルブシー
ト部の肉盛が終了してはいない旨の判別が行われると、
次のステップ６０に於てモータ９４が駆動されることに
スライドピン３８がピンガイド４０内へ嵌入され、しか
る後センタピン３０が下降されてその先端が孔３２ａよ
り引抜かれ、その状態にてモータ１０８が所定の回転数
だけ回転駆動されることにより、図５に示されている如
く次に処理されるべきバルブシート部１８ｂの軸線２０
ｂ及びこれに整合するピンガイド３４の孔３２ｂの軸線
３６ｂが回転軸線４８と整合するよう載置台２２が位置
決めされる。次いでセンタピン３０が孔３２ｂに嵌入さ
れ、しかる後サイドピン３８がピンガイド４０より引抜
かれる。

【００３２】次いで上述のステップ３０及び４０と同様
の工程が行われることにより、バルブシート部１８ｂに
対しその全周に亘り肉盛が行われる。

【００３３】かくしてステップ５０に於て全てのバルブ
シート部の肉盛が終了した旨の判別が行われるまでステ
ップ３０、４０、６０が繰返される。

【００３４】尚各吸気ポート１４のバルブシート部１９
についても上述の要領と同一の要領にて肉盛が行われ
る。

【００３５】かくして図示の実施例によれば、ステップ
３０、４０、６０を繰返し行うことにより、載置台２２
に対するシリンダヘッドの着脱を行うことなく、直線１
６に沿って配列された全てのバルブシート部に対し肉盛
処理を行うことができることが理解されよう。

【００３６】図６は本発明によるシリンダヘッド支持装
置の第二の実施例のテーブルを示す拡大平面図である。
尚図６に於て、図１乃至図５に示された部分に対応する
部分には図１乃至図５に於て付された符号と同一の符号
が付されている。またこの実施例の図６に示された部分
以外の他の部分は第一の実施例と同様に構成されてい
る。

【００３７】上述の第一の実施例の説明より解る如く、
本発明によるシリンダヘッド支持装置に於ては、バルブ
シート部の被処理面を水平にする必要があることから、
支持装置の回転軸線４８はバルブシート部のシート面と
その軸線との間の角度と同一の角度にて傾斜されてお
り、テーブル２８は回転軸線４８に対し垂直であるので
テーブルも回転軸線４８の傾斜角と同一の角度にて傾斜
されている。

【００３８】シリンダヘッド１０及び台座部材２６の合
計の重量及び重心をそれぞれＷ及びＧとすると、図８に
示されている如く、シリンダヘッド等が図１に示された
位置より回転軸線４８の周りに２７０°回転した状態に
於ては、重量Ｗは回転軸線４８に近い位置にてテーブル
２８に作用するのに対し、図７に示されている如く、シ
リンダヘッド等が図１に示された位置より９０°回転し
た状態に於ては、重量Ｗは回転軸線４８より遠い位置に
てテーブル２８に作用する。

【００３９】従って図８に示された状態に於てはセンタ
ピン３０の先端部には曲げモーメントは殆ど作用しない
が、図７に示された状態に於てはセンタピンの先端部に
比較的大きい曲げモーメントが作用して該先端部が図に
て左下方へ撓み、そのため各部材は図７に於て仮想線に
て誇張して示されダッシュ付の符号が付されている如く
実線にて示された本来の位置に対し図にて左下方へ偏倚
し、その結果バルブシート部の軸線２０ａは回転軸線４
８と整合しなくなる。かかる現象は重量Ｗが高いほど顕
著であり、処理されるべきバルブシート部がシリンダヘ
ッドの長手方向中央部より遠いほど顕著である。

【００４０】またかかる現象はシリンダヘッドの横方向
にも生じる。即ちシリンダヘッド等が図１に示された位
置より１８０°回転した状態に於てはセンタピン３０の
先端部には曲げモーメントは殆ど作用しないが、図１に
示された状態に於てはセンタピンの先端部に比較的大き
い曲げモーメントが作用して該先端部が図にて左下方へ
撓み、そのため図１には示されていないがバルブシート
部１８ａの軸線２０ａも図にて左下方へ偏倚し、その結
果バルブシート部の軸線２０ａは回転軸線４８と整合し
なくなる。かかる現象も重量Ｗが高いほど顕著である。

【００４１】かくしてシリンダヘッド等の重量が高い場
合にはバルブシート部の軸線２０ａは回転軸線４８に対
し実質的に楕円軌道にて一種の味噌摺り運動を生じ、バ
ルブシート部を適正に肉盛することが困難である。

【００４２】図６に示された第二の実施例に於ては、上
述の如き現象を考慮し、テーブル２８のピンガイド３４
に設けられた孔３２ａ〜３２ｄは、回転軸線４８に対す
るバルブシート部の軸線２０ａ〜２０ｄの長手方向の偏
倚量に相当する距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄだけ第一の
実施例の場合の位置（図に於て仮想線にて示されてい
る）に対しピンガイドの長手方向中央部側へシフトされ
ており、回転軸線４８に対するバルブシート部の軸線２
０ａ〜２０ｄの横方向の偏倚量に相当する距離Ｌｅだけ
第一の実施例の場合の位置に対し台座部材２６の高さの
大きい側へ一律にシフトされている。

【００４３】尚シフト距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌ
ｅは例えば処理されるべきシリンダヘッド及び台座部材
２６を第一の実施例のテーブル２８と同様のテーブルに
固定し、それらを回転軸線４８の周りに回転させること
により実験的に求められてよい。

【００４４】従ってこの実施例によれば、処理されるべ
きバルブシート部の軸線は回転軸線４８と整合した状態
になり各バルブシート部はその軸線の周りに回転される
ので、シリンダヘッドの重量が高い場合にもバルブシー
ト部に対し良好に且正確に肉盛処理等を行うことができ
る。

【００４５】図９は本発明によるシリンダヘッド支持装
置の第三の実施例の要部をその回転軸線に沿って切断し
て示す部分縦断面図、図１０は第三の実施例の要部を図
９に示された位置より回転軸線の周りに９０°回転した
状態にて示す部分縦断面図である。尚図９及び図１０に
於て、図１乃至図５に示された部分に対応する部分には
図１乃至図５に於て付された符号と同一の符号が付され
ている。またこの実施例の図９及び図１０に示された部
分以外の他の部分は第一の実施例と同様に構成されてい
る。

【００４６】この実施例に於ては、図９及び図１０に示
されている如く、テーブル２８の長手方向（図９の紙面
に垂直な方向）に沿う両側部２８ｂ及び２８ｃの板厚は
大きく設定されており、これらの側部の内側の壁面には
長手方向に延在するラックギヤ１２０、１２２が固定さ
れている。これらのラックギヤの間にはこれらより隔置
された状態で釣合い錘支持プレート１２４が配置されて
いる。プレート１２４はその中央部に長手方向に沿って
延在し軸受ハウジング６０を遊嵌状態にて受入れる長溝
状の孔１２６を有しており、またプレートの両側部の側
面にはそれぞれラックギヤ１２０、１２２に対向して長
手方向に延在するラックギヤ１２８、１３０が固定され
ている。

【００４７】またこの実施例に於ては、レールガイド５
０及び５２はそれぞれ長手方向に互いに隔置された一対
のレールガイドよりなり、中間プレート１３２の上面に
固定されている。また中間プレート１３２の上面にはそ
れぞれ長手方向に互いに隔置された一対のレールガイド
よりなるレールガイド１３４及び１３６が固定されてお
り、これらのレールガイドはプレート１２４の下面に固
定され長手方向に沿って互いに平行に延在するレール１
３８及び１４０をそれぞれ相対摺動可能に受け入れてい
る。

【００４８】中間プレート１３２にはその中央部に軸受
ハウジング６０を遊嵌状態にて受入れる孔１４２が設け
られており、また回転軸線４８に沿って延在しそれぞれ
ピニオンギヤ１４４及び１４６を回転可能に支持するシ
ャフト１４８及び１５０が固定されている。尚図に於て
は一つずつしか示されていないが、シヤフト１４８及び
１５０、ピニオンギヤ１４４及び１４６はそれぞれ長手
方向に互いに隔置された状態で一組ずつ設けられてい
る。ピニオンギヤ１４４はラックギヤ１２０及び１２８
と噛合し、ピニオンギヤ１４６はラックギヤ１２２及び
１３０と噛合している。

【００４９】かくしてピニオンギヤ１４４、１４６及び
ラックギヤ１２０、１２２、１２８、１３０はテーブル
２８が長手方向に移動するとプレート１２４をテーブル
とは逆方向に等距離移動させる運動変換手段１５２を構
成している。

【００５０】更に中間プレート１３２の下面には回転軸
線４８に対し長手方向及びこれに垂直な方向に互いに隔
置された位置にて長手方向に垂直に延在する四つのレー
ル１５４が固定されている。各レールはプレート５４に
固定された対応するレールガイド１５６により相対摺動
可能に受けられている。また各レールは対応するレール
ガイドの長さよりも僅かに長く、その両端にはストッパ
１５８が固定されている。

【００５１】図１０に示されている如く、プレート１２
４の長手方向の両端には一対の釣合い錘１６０及び１６
２が固定されている。また図９に示されている如く、プ
レート２８の側部２８ｃには釣合い錘１６４が固定され
ている。釣合い錘１６０、１６２、１６４の重量及び重
心は、シリンダヘッド１０、台座部材２６、プレート１
２４、釣合い錘１６０、１６２、１６４全体の重心をＧ
t とすると、図１０に示されている如く重心Ｇt がシリ
ンダヘッド１０、台座部材２６、テーブル２８全体の重
心Ｇu よりも回転軸線４８に近く、好ましくは回転軸線
４８上又はその近傍に位置し、しかもできるだけ軸受ハ
ウジング６０の先端に近付くよう設定されている。

【００５２】尚釣合い錘１６０、１６２、１６４の重量
及び重心は計算により求められてもよく、また例えば処
理されるべきシリンダヘッド及び台座部材２６をテーブ
ル２８に固定し、釣合い錘１６０、１６２、１６４とし
て種々の重量及び大きさの錘を固定し、それらを回転軸
線４８の周りに回転させる試行錯誤により実験的に求め
られてもよい。

【００５３】かくしてこの実施例によれば、センタピン
３０の先端部に作用する曲げモーメントは非常に小さく
且シリンダヘッド等が１回転される際にも殆ど変化しな
いので、処理されるべきバルブシート部の軸線は回転軸
線４８と実質的に整合した状態に維持され、各バルブシ
ート部は実質的にその軸線の周りに回転されるので、シ
リンダヘッドの重量が高い場合にもバルブシート部に対
し良好に且正確に肉盛処理等を行うことができる。

【００５４】またこの実施例によれば、図１１に示され
ている如く、次のバルブシート部を処理すべくシリンダ
ヘッド１０及び載置台２２がバルブシート部の配列方向
に沿って移動されると、運動変換手段１５２によりプレ
ート１２４及び釣合い錘１６０、１６２が載置台とは逆
方向に実質的に等距離移動されるので、プレート１２４
及び釣合い錘１６０、１６２全体の重心Ｇb も重心Ｇu
とは逆方向に実質的に等距離移動され、従って回転軸線
４８に対する重心Ｇt の位置は殆ど変化せず、これによ
り複数のバルブシート部に対し均一な条件にて肉盛処理
等を行うことができる。

【００５５】尚、次のバルブシート部を処理すべくシリ
ンダヘッド１０及び載置台２２がバルブシート部の配列
方向に沿って移動されても、重心Ｇt はバルブシート部
の配列方向に垂直な方向に回転軸線４８に対し相対的に
変位することはないので、釣合い錘１６４はプレート２
８に固定された状態に維持される。

【００５６】更に図示の第三の実施例によれば、載置台
２２をバルブシート部の配列方向に沿って移動可能に支
持するレール４２、４４及びレールガイド５０、５２に
加えて、載置台２２をバルブシート部の配列方向に垂直
な方向に沿って移動可能に支持するレール１５４及びレ
ールガイド１５６が設けられているので、載置台はバル
ブシート部の配列方向のみならずこれに垂直な方向にも
センタピン３０に対し相対的に変位可能であり、このこ
とによってもセンタピン３０の先端部に作用する曲げモ
ーメントが載置台等の回転範囲全体に亘り実質的に一定
にされる。

【００５７】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００５８】例えば載置台２２を回転させる手段、セン
タピン３０及びスライドピン３８を往復動させる手段は
図示の駆動手段に限定されるものではなく、同様の機能
を果すものである限り他の任意の駆動手段であってよ
い。また図９乃至図１１に示された実施例に於ては、運
動変換手段１５２はピニオンギヤ及びラックギヤよりな
っているが、プーリ及びベルトの如き他の構造のもので
あってもよく、プレート１２４が移動される距離は載置
台が移動される距離とは異なっていてもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の上述の前者の構成によれば、載置台にシリンダヘッ
ドを固定し、最初に処理されるべきバルブシート部の軸
線が回転軸線に整合するよう位置決め手段により載置台
を回転駆動手段に対し位置決めした後には、（イ）回転
駆動手段により載置台を回転軸線の周りに回転させつつ
バルブシート部に対し肉盛の如き処理を施し、しかる後
（ロ）載置台をバルブシート部の配列方向に沿って移動
させて次に処理されるべきバルブシート部の軸線が回転
軸線に整合するよう載置台を回転駆動手段に対し位置決
めするという二つの工程を繰り返すだけで、シリンダヘ
ッドを載置台に対し繰り返し着脱しなくても全てのバル
ブシート部を処理することができるので、シリンダヘッ
ドのバルブシート部の肉盛処理等を能率よく且低廉に実
施することができる。

【００６０】また本発明の上述の後者の構成によれば、
シリンダヘッド及び載置台が回転軸線の周りに回転され
る際にはこれらと共に釣合い錘手段も回転駆動され、こ
れらの部材全体の重心と回転軸線との間の距離はシリン
ダヘッド及び載置台の重心と回転軸線との間の距離より
も小さくなるので、位置決め手段等の歪みその他に起因
してバルブシート部の軸線と回転軸線との間に生じるず
れが減小すると共にずれの変動量も減小し、従ってシリ
ンダヘッド及び載置台の重量が大きい場合にもバルブシ
ート部に対し肉盛処理等を正確に行うことができる。

【００６１】また一つのバルブシート部の処理後に他の
一つのバルブシート部を処理すべくシリンダヘッド及び
載置台が前記直線に沿って移動されると、運動変換手段
により釣合い錘手段が前記直線に沿って載置台とは逆方
向に移動されるので、シリンダヘッド、載置台、及び釣
合い錘手段全体の重心と回転軸線との間の距離が大きく
変動することがなく、従って複数のバルブシート部に対
する肉盛処理等を均一な条件にて正確に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシリンダヘッド支持装置の第一の
実施例をその回転軸線に沿って切断して示す縦断面図で
ある。

【図２】第一の実施例を図１の左斜め上方より回転軸線
に沿って見た解図的平面図である。

【図３】図１の線III −III に沿う簡略化された部分断
面図である。

【図４】図１乃至図３に示された実施例のシリンダヘッ
ド支持装置を用いて行われる肉盛の手順を示すフローチ
ャートである。

【図５】第二のバルブシート部の軸線がシリンダヘッド
支持装置の回転軸線と整合された状態を示す図３と同様
の簡略化された解図的断面図である。

【図６】本発明によるシリンダヘッド支持装置の第二の
実施例のテーブルを示す拡大平面図である。

【図７】シリンダヘッド等が図１に示された位置より回
転軸線の周りに９０°回転した状態を示す説明図であ
る。

【図８】シリンダヘッド等が図７に示された位置より回
転軸線の周りに更に１８０°回転した状態を示す説明図
である。

【図９】本発明によるシリンダヘッド支持装置の第三の
実施例の要部をその回転軸線に沿って切断して示す部分
縦断面図である。

【図１０】第三の実施例の要部を図９に示された位置よ
り回転軸線の周りに９０°回転した状態にて示す部分縦
断面図である。

【図１１】テーブルが長手方向に移動されることにより
運動変換手段によって釣合い錘及びこれを担持するプレ
ートがテーブルとは逆方向に等距離移動された状態を示
す図１０と同様の部分縦断面図である。

【符号の説明】

１０…シリンダヘッド １２…排気ポート １４…吸気ポート １８、１９…バルブシート部 ２２…載置台 ２４…被処理面 ３０…センタピン ３８…スライドピン ４６…回転駆動ユニット ６６…コイルステータ ６８…基台 ７０…油圧シリンダ装置 ８２…スライドユニット ８８…揺動カム ９４…ステップモータ １０２…雄ねじロッド １０８…ステップモータ １１２…レーザビーム １２４…釣合い錘支持プレート １３２…中間プレート １５２…運動変換手段 １６０、１６２、１６４…釣合い錘

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 真司 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 宝蔵寺 秀幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊勢 宣孝 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小山 原嗣 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 一戸 光行 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動 車株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 37/047 501 B23K 9/04 B23K 26/00 310 F01L 3/24 F02F 1/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のバルブシート部が直線に沿って配列
   されたシリンダヘッドのバルブシート部を順次処理する
   ためのシリンダヘッド支持装置にして、処理されるべき
   バルブシート部の被処理面が実質的に水平になるよう前
   記シリンダヘッドを支持するシリンダヘッド載置台と、
   前記載置台を回転軸線の周りに回転可能に且前記直線に
   沿って移動可能に支持すると共に前記載置台を前記回転
   軸線の周りに選択的に回転させる回転駆動手段と、処理
   されるべきバルブシート部の軸線が前記回転軸線に整合
   するよう前記載置台を前記回転駆動手段に対し選択的に
   位置決めする位置決め手段とを有するシリンダヘッド支
   持装置。
2. 【請求項２】複数のバルブシート部が直線に沿って配列
   されたシリンダヘッドのバルブシート部を順次処理する
   ためのシリンダヘッド支持装置にして、処理されるべき
   バルブシート部の被処理面が実質的に水平になるよう前
   記シリンダヘッドを支持するシリンダヘッド載置台と、
   シリンダヘッド及び前記載置台に対する釣合い錘手段
   と、前記載置台及び前記釣合い錘手段を回転軸線の周り
   に回転可能に且前記直線に沿って互いに他に対し相対的
   に移動可能に支持すると共に前記載置台及び前記釣合い
   錘手段を前記回転軸線の周りに選択的に回転させる回転
   駆動手段と、処理されるべきバルブシート部の軸線が前
   記回転軸線に整合するよう前記載置台を前記回転駆動手
   段に対し選択的に位置決めする位置決め手段と、前記載
   置台が前記直線に沿って移動する際に前記釣合い錘手段
   を前記直線に沿って前記載置台とは逆方向に移動させる
   運動変換手段とを有するシリンダヘッド支持装置。