JP4552292B2

JP4552292B2 - バレル研磨方法及びフォロワ一体バルブリフタのバレル研磨方法

Info

Publication number: JP4552292B2
Application number: JP2000260895A
Authority: JP
Inventors: 隆司勘坂
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP2002066902A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バレル研磨方法及びフォロワ一体バルブリフタのバレル研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の動弁系には、機関バルブとカムシャフトのカムとの間にそれぞれ、バルブリフタが設けられることがある。そして、このようなバルブリフタとして、例えば実開平５―１０７０５号公報にみられるように、そのバルブリフタの上面（フォロワ面）に直接、上記カムが摺接するタイプのバルブリフタ、いわゆるフォロワ一体バルブリフタが設けられることがある。
【０００３】
このようなフォロワ一体バルブリフタであっては、上記カムに摺接する際のフリクションを極力小さくすることが重要となり、該バルブリフタの上記フォロワ面を平滑にすべく、同面をバレル研磨により仕上げ研磨することがある。このバレル研磨は、フォロワ一体バルブリフタと多量の研磨材、いわゆるバレルチップ等とを同一の大容積の容器内に投入し、これら投入されたフォロワ一体バルブリフタ及びバレルチップが十分に撹拌されるように容器を回転あるいは振動等させて行われる。
【０００４】
このようにバレル研磨により仕上げ研磨することで、フォロワ一体バルブリフタのフォロワ面を平滑にして、同面と上記カムとの摺接の際のフリクションを低減することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記フォロワ一体バルブリフタは有底円筒形状であるため、これをバレル研磨加工する際、同リフタの筒内にバレルチップが詰まってしまうという問題が生じていた。このように、フォロワ一体バルブリフタの筒内にバレルチップが詰まると、その取り出しの作業が必要となり、生産性の低下および製造コストの増大を招く原因となる。
【０００６】
なお、上記バルブリフタに限らず、バレル研磨の被研磨体として少なくともその一部に凹部を有する被研磨体にあっては、こうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被研磨体あるいは被研磨体としてのフォロワ一体バルブリフタに対するバレルチップの詰まりを好適に抑制することのできるバレル研磨方法及びフォロワ一体バルブリフタのバレル研磨方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、少なくとも一部に凹部を有する被研磨体と研磨材であるバレルチップとを同一の容器内に投入し、同容器内でのそれら被研磨体及びバレルチップの撹拌に基づいて被研磨体の表面を研磨するバレル研磨方法であって、正四面体形状のバレルチップと球形状のバレルチップとを用いて前記被研磨体を研磨することを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、バレル研磨を行っている最中に、被研磨体に形成される凹部内にバレルチップが入り込んだとしても、この凹部内に入り込んだバレルチップの配置がランダムになるため、その詰まりを抑制することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、内燃機関のカムの回転に連動してその軸方向に往復動することにより機関バルブを開閉駆動するフォロワ一体バルブリフタと研磨材であるバレルチップとを同一の容器内に投入し、同容器内でのそれらバルブリフタ及びバレルチップの撹拌に基づいてバルブリフタの表面を研磨するバレル研磨方法であって、正四面体形状のバレルチップと球形状のバレルチップとを用いて前記バルブリフタを研磨することを要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、フォロワ一体バルブリフタをバレル研磨する際、その開口から筒内にバレルチップが入り込んだとしても、筒内に入り込んだバレルチップがランダムに配置されるため、その詰まりを抑制することができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバレル研磨方法を具体化した一実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１３】
まず、図１を参照して、本実施の形態のバレル研磨方法において研磨対象、すなわち被研磨体となる内燃機関のフォロワ一体バルブリフタについて、その周辺機構も含めた概略構成を説明する。
【００１４】
同図１に示されるように、この内燃機関のシリンダヘッド１１には、機関バルブ１２が、図示しないシリンダブロックに形成された各シリンダの吸気側及び排気側にそれぞれ対応して配設されている。この機関バルブ１２の上側には、吸気側及び排気側のそれぞれに配設されるカムシャフト１３が複数のジャーナル軸受（図示略）にて回転可能に支持されている。なお、このカムシャフト１３は、図示しないタイミングギヤとこれも図示しないクランクシャフトギヤ等とを介して当該機関の出力軸であるクランクシャフト（図示略）に連結駆動されている。また、このカムシャフト１３には、上記各機関バルブ１２に対応する位置にカム１４が一体的に設けられている。
【００１５】
一方、これら機関バルブ１２とカム１４との間にはそれぞれ、有底円筒形状を有するバルブリフタ１５が、上記シリンダヘッド１１の図示しないリフタボア内に摺動可能に支持されている。このバルブリフタ１５は、そのカム摺動面である上面（フォロワ面）に直接、カム１４がそれぞれ当接するタイプのリフタであり、シムレスリフタあるいはインナシム式リフタといった、いわゆるフォロワ一体バルブリフタである。
【００１６】
このように構成される内燃機関の動弁機構にあっては、カムシャフト１３の回転によりカム１４が回転すると、同カム１４のカムプロフィールに従ってバルブリフタ１５が押圧される。これによりカムシャフト１３の回転運動がバルブリフタ１５の往復運動に変換される。一方、上記機関バルブ１２は、その頭部がバルブリフタ１５に当接された状態で、同バルブリフタ１５内に設けられたバルブスプリング１６により常に閉弁側に付勢されている。このため、バルブリフタ１５の往復運動に連動して同機関バルブ１２が開閉駆動されるようになる。
【００１７】
ここで、上記バルブリフタ１５は、例えば次のような手順により製造されている。
（イ）薄板状の成形素材を上述した有底円筒形状となるように絞り加工する。
【００１８】
（ロ）こうして形成されたバルブリフタ１５の上記フォロワ面（カム１４との摺動面）をディスク状の砥石により荒研磨する。
（ハ）荒研磨されたフォロワ面の仕上げ研磨を行う。
【００１９】
本実施の形態では、この仕上げ研磨にはバレル研磨が用いられる。
図２に示されるように、このバレル研磨は、容積の大きい容器２０を備えるバレル研磨装置と、例えば樹脂材からなるバレルチップ２１と、図示しない水等の研磨助材とを用いて行われる。そして、バレル研磨を行う際には、複数個のバルブリフタ１５と多量のバレルチップ２１と所定量の水とを容器２０内に投入し、これら投入された各要素が十分に撹拌されるように容器２０を適宜振動させる。
【００２０】
このようなバレル研磨が行われることで、上記バルブリフタ１５はそのフォロワ面を拡大した断面図である図３に示されるように、上記荒研磨による尖った凸部（図３における二点鎖線参照）の端部が削られて、同フォロワ面が平滑化されるようになる。
【００２１】
なお、このバレル研磨によると、従来行われていた砥石による仕上げ研磨に比べて、より平滑なフォロワ面が得られるようになる。このため、仕上げ研磨をバレル研磨により行った場合のフォロワ面の十点平均粗さ（ＪＩＳ規格でいうところのＲｚ）と、仕上げ研磨を砥石研磨により行った場合の同じくフォロワ面の十点平均粗さとが同様の値を示していても、前者のバレル研磨による場合の方が、上記カム１４とフォロワ面との間のフリクションが低減されるようになる。すなわち、燃費の低減及び内燃機関の性能向上が図られるようになる。
【００２２】
また、仕上げ研磨を砥石研磨により行う場合、高度な技術及び高精度な研磨装置が必要となるが、同仕上げ研磨をバレル研磨により行う場合にはそれらが必ずしも必要ではない。そのうえ、砥石研磨による荒研磨時のフォロワ面の面粗度が大きくても、その後のバレル研磨により同面を所望の面粗度にまで研磨可能であるため、荒研磨時の研磨精度を緩めることができるようにもなる。
【００２３】
また、図２に示したように、本実施の形態では、上記バレル研磨が正四面体形状のバレルチップ２１ａと球形状のバレルチップ２１ｂとの形状の異なる２種類のチップを用いて行われる。ちなみに、単一形状のバレルチップ（例えば正四面体形状のバレルチップ２１ａ）を用いて上記バレル研磨を行う場合には図４（ｂ）に示されるように、バルブリフタ１５の開口からその筒内に入り込んだバレルチップが規則正しく並んでしまうために、バレルチップの詰まりが生じてしまう。この点、本実施の形態では、形状の異なる２種類のバレルチップ２１ａ、２１ｂを用いるため、図４（ａ）に示されるように、バルブリフタ１５の開口から筒内にバレルチップ２１ａ、２１ｂが入り込んだとしても、それら入り込んだバレルチップ２１ａ、２１ｂは筒内でランダムに配置されるようになり、こうした詰まりの発生を抑制することができるようになる。
【００２４】
以上詳述したように、この実施の形態にかかるバレル研磨方法によれば、以下に示すような優れた効果が得られるようになる。
（１）バルブリフタ１５のフォロワ面をバレル研磨によって仕上げ研磨するようにしたことで、カム１４とフォロワ面との間のフリクションが低減され、ひいては燃費の低減及び内燃機関の性能向上を図ることができるようになる。
【００２５】
（２）同じく、仕上げ研磨をバレル研磨により行うようにしたことで、研磨自体が容易になるとともに、それ以前の砥石研磨による荒研磨時のフォロワ面の面粗度が大きくても、同面を容易に所望の面粗度にまで研磨可能となる。このため、荒研磨時の精度を緩めることができるとともに、設備の簡素化及び製造コストの低減を図ることができるようにもなる。
【００２６】
（３）バレル研磨を行う際、バルブリフタ１５の開口から筒内にバレルチップ２１ａ、２１ｂが入り込んだとしても、それら入り込んだバレルチップ２１ａ、２１ｂは筒内でランダムに配置されるため、バレルチップの詰まりの発生も好適に抑制することができるようになる。
【００２７】
なお、上記実施の形態は、例えば以下のように適宜変更することもできる。
・上記実施の形態では、樹脂材からなるバレルチップ２１を用いることとしたが、このバレルチップの材質は任意である。他に例えば、金属、石などであってもよい。
【００３０】
・上記実施の形態では、バレル研磨による被研磨体が内燃機関のバルブリフタである例を示したが、このバルブリフタ以外にも、少なくとも一部に凹部を有するものであれば、これを被研磨体として本発明を適用することはできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバレル研磨方法の一実施の形態が適用される内燃機関のバルブリフタ及びその周辺機構を示す部分断面図。
【図２】同実施の形態のバレル研磨方法に用いられるバレル研磨装置の概略を示す斜視図。
【図３】バレル研磨されたバルブリフタのフォロワ面を拡大して示す拡大断面図。
【図４】筒内にバレルチップが入り込んだ状態を示すバルブリフタの底面図。
【符号の説明】
１１…シリンダヘッド、１２…機関バルブ、１３…カムシャフト、１４…カム、１５…バルブリフタ、１６…バルブスプリング、２０…容器、２１…バレルチップ、２１ａ…正四面体形状のバレルチップ、２１ｂ…球形状のバレルチップ。

Claims

少なくとも一部に凹部を有する被研磨体と研磨材であるバレルチップとを同一の容器内に投入し、同容器内でのそれら被研磨体及びバレルチップの撹拌に基づいて被研磨体の表面を研磨するバレル研磨方法であって、
正四面体形状のバレルチップと球形状のバレルチップとを用いて前記被研磨体を研磨する
ことを特徴とするバレル研磨方法。
内燃機関のカムの回転に連動してその軸方向に往復動することにより機関バルブを開閉駆動するフォロワ一体バルブリフタと研磨材であるバレルチップとを同一の容器内に投入し、同容器内でのそれらバルブリフタ及びバレルチップの撹拌に基づいてバルブリフタの表面を研磨するバレル研磨方法であって、
正四面体形状のバレルチップと球形状のバレルチップとを用いて前記バルブリフタを研磨する
ことを特徴とするフォロワ一体バルブリフタのバレル研磨方法。