JP5946327B2 - シリンダヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、吸気ポート、排気ポートのポート形状の検査においてポートの位置を測定するための測定部を設けたシリンダヘッドの製造方法に関する。

吸気ポート、排気ポートのポート形状と位置の異常は内燃機関の性能への影響が避けがたいため、近年の内燃機関の高性能化にともない、内燃機関のシリンダヘッドに形成される吸気ポート、排気ポートのポート形状と位置の精度への要求が厳しくなっている。
しかし、シリンダヘッドの吸気ポート、排気ポートのポート形状を検査するに際して、断面形状が複雑に変化する管路をなすポートの位置を測定する寸法検査がむずかしい。
そこで、例えば下記特許文献１に示されるように、ポート内に一体形成された整流部を利用して検査対象とすることで、信頼性の高い検査を可能としたものがある。

しかしながら、特許文献１のような整流部は、内燃機関の目標とする特性に合わせて内燃機関それぞれで形状、配置が異なるから、形状、配置に合わせた検査装置の測定位置の変更等が必要となり、また、検査対象のシリンダヘッドの種類が異なる毎に検査装置の検査部の大きな位置調整が必要になるなど、多品種のシリンダヘッドを連続して検査する場合には効率が上がり難い、という課題があった。

特許２９８８４６４号公報（図１〜図４）

上記の従来技術に鑑み、本発明は、吸気ポート、排気ポートのポート形状を検査するためにポートの位置を測定することを容易にし、且つ形状の自由度が高く、形成、除去が容易で、シリンダヘッドの種類による測定位置の変化が少ない測定部を設けたシリンダヘッドの製造方法を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、軸部がバルブガイドにより摺動可能に支持される機関バルブによって、燃焼室との連通が開放、閉塞される吸気ポートと排気ポートが形成されたシリンダヘッドの製造方法において、
前記吸気、排気ポートのポート形状検査のための測定部を、同シリンダヘッドの鋳造過程において、前記吸気、排気ポート内にバルブガイドボス部から連続して突出形成し、
ポート形状検査のための測定の後において、前記バルブガイドを保持する保持孔を前記バルブガイドボス部に加工形成するとき、前記測定部を共に切削除去することを特徴とするシリンダヘッドの製造方法である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシリンダヘッドの製造方法において、前記測定部の先端は、前記シリンダヘッドのシリンダブロックとの結合面と平行な平坦面に形成することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のシリンダヘッドの製造方法において、前記シリンダヘッドの前記シリンダブロックとの結合面側からの平面視において、前記平坦面を、吸気、排気ポートの燃焼室側開口の開口円周内に位置するように形成することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のシリンダヘッドの製造方法において、前記測定部を、前記シリンダブロックとの結合面に直交する直線に沿って、前記吸気、排気ポート内に突出形成することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のシリンダヘッドの製造方法において、前記吸気、排気ポートの燃焼室側開口に、環状のバルブシートを嵌合する嵌合溝部を加工形成し、前記測定部の先端を同嵌合溝部に重ならない範囲で突出形成することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のシリンダヘッドの製造方法において、前記バルブガイドの保持孔を加工する工具により、前記測定部を、前記保持孔の加工と同時に切除することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のシリンダヘッドの製造方法において、前記バルブガイドの保持孔を、前記吸気、排気ポート内に貫通する側と反対側で前記シリンダヘッドの上方から加工形成することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のシリンダヘッドの製造方法において、前記測定部の位置を検査装置(90)によって測定して、前記吸気、排気ポートのポート形状検査を行うことを特徴とする。

請求項１の発明のシリンダヘッドの製造方法によれば、シリンダヘッドにおいてポート形状検査のための測定部は、シリンダヘッドの鋳造過程において、吸気、排気ポート内にバルブガイドボス部から連続して突出形成されるとともに、バルブガイドを保持する保持孔がバルブガイドボス部に加工形成されるとき、共に切削除去されるように形成されるので、測定部は保持孔の穿孔加工範囲内においてバルブガイドボス部に一体に突出させて形成されることとなり、バルブガイドの保持孔の位置に合わせて形成されるため、測定部の位置がシリンダヘッドの種類によって大きく異なることが無く、シリンダヘッドの種類が変わった際に要する検査装置の検査部の位置調整の工数が低減し、多品種のシリンダヘッドの検査において効率化が可能となる。
また、測定部が、鋳造によって容易に形成され、ポート形状検査のための測定の後に、バルブガイドの保持孔の穿孔加工によって共に容易に切削削除されるので、測定部の形状の自由度が確保されるとともに、測定部の別途の除去工程が不要となり、ポート形状検査のコストを低減できるシリンダヘッドとなる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、測定部の先端がシリンダブロックとの結合面と平行な平坦面なので、接触または撮影による検査を行なう場合に、検査対象部分となる測定部の平坦面の位置測定が、結合面に平行な面上の座標として容易且つ正確に行なえる。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、測定部の先端の平坦面が、吸気、排気ポートの燃焼室側開口の開口円周内に位置しているので、燃焼室側開口からの検査装置の検査部による平坦面の測定が容易となる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、測定部が鋳造成形されたとき、燃焼室側開口から各ポートの鋳造中子が取り出し易くなり、鋳造成形が容易となる。

請求項５の発明によれば、請求項１ないし請求項４のいずれか一項の発明の効果に加え、測定部の先端を、嵌合溝部に重ならない範囲で突出させたので、嵌合溝部の加工時に工具が測定部に接触することが回避されて、加工作業を容易に行なうことができる。

請求項６の発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれか一項の発明の効果に加え、バルブガイドの保持孔を加工する工具によって、測定部が保持孔の加工と同時に切除されるようにしてシリンダヘッドを製造することで、検査完了後の測定部の切除を保持孔の加工工程と同時に行なえるので、シリンダヘッドの加工時間を短縮できる。

請求項７の発明によれば、請求項６の発明の効果に加え、バルブガイドの保持孔の加工を、吸気、排気ポートと反対側で、シリンダヘッド上方からの加工形成とすることにより、測定部の形状に影響されずに保持孔の加工を正確に行ないながら、同時に測定部の切除が可能となる。

請求項８の発明によれば、請求項１ないし請求項５のいずれか一項の発明の効果に加え、鋳造時にバルブガイドボス部から連続して突出形成されて、ポート形状検査のための測定の後に保持孔の加工と同時に切除される測定部を測定することとなり、ポート形状検査のための測定部の形成および測定が容易に行なえるとともに、別途の測定部の切除工程が不要となり検査のための加工工程が削減され、その結果、シリンダヘッドの製造工数を低減できる。

本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドを備えた内燃機関の左側面断面図である。 図１中ＩＩ−ＩＩ矢視による、シリンダヘッドの上面図であり、バルブガイドが嵌装された状態を示す。 図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ矢視による、シリンダヘッドの底面図であり、バルブガイドとバルブシートが嵌装された状態を示す。 図２、図３中ＩＶ−ＩＶ矢視による、シリンダヘッドの立面断面図であり、バルブガイドとバルブシートが嵌装された状態を示す。 図４と同じ断面を示す、シリンダヘッドの断面立面図であり、バルブガイドの保持孔とバルブシートの嵌合溝部が加工される前の状態を示す。 図５中ＶＩ−ＶＩ矢視による、図３と同様に示されるシリンダヘッドの底面図であり、バルブガイドの保持孔とバルブシートの嵌合溝部が加工される前の状態を示す。なお、図５は、本図中、Ｖ−Ｖ矢視断面図に相当する。 バルブガイドの保持孔の加工状態の変形例の説明図である。

図１から図７に基づき、本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドの製造方法につき説明する。
本実施形態に係るシリンダヘッドは、自動二輪車等の小型車両に搭載される内燃機関におけるシリンダヘッドである。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係る内燃機関を自動二輪車等の小型車両に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。
また、図中矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＵＰは車両上方を、それぞれ示す。

図１から図７は、本発明の一実施形態に係るものであり、図１に、本実施形態の内燃機関１を、図示しない車両に搭載された状態の姿勢で示す。
本実施形態に係る内燃機関１は、そのクランク軸２を、搭載される車両である図示しない自動二輪車の車幅方向、すなわち左右方向に配向させて自動二輪車に搭載された、水冷直列４気筒の４ストロークサイクル内燃機関である。

図１に示されるように、クランク軸２を車幅方向に配置して軸支するクランクケース10は、クランク軸２を中心に分割面10ａで上下に分割される上下割りに構成されている。
上側クランクケース10Ａの前方上部には、シリンダブロック11が、４つのシリンダボア11ａ（図１には左側のシリンダボア11ａのみ示される）のシリンダ軸線Ｘを、分割面10ａに対する垂直線Ｖからα度前方に傾けて一体に形成され、シリンダブロック11には、シリンダヘッド12がそのシリンダブロック11との結合面12ａを合わせて重ねられ、締結されて立設され、シリンダヘッド12の上にはシリンダヘッドカバー13が被せられ、締結されている。なお、本実施形態において前傾角度α度は、３０度であるが、本発明はそれに限定されるものではなく、また、後傾角度を有する場合も含まれる。

一方、下側クランクケース10Ｂの下にはオイルパン14が取り付けられる。また、下側クランクケース10Ｂの前部にはオイルフィルタ15が設けてある。
下側クランクケース10Ｂの中にはオイルポンプ16が設けてあり、オイルポンプ16は、オイルパン14に溜まったオイルを吸引して、オイルフィルタ15等を介して、潤滑箇所へ供給する。

上側クランクケース10Ａと下側クランクケース10Ｂは、互いの分割面10ａを合せてボルトにより一体に締結され、クランク軸２を上下から挟むようにして、回転自在に軸支している。
なお、本実施形態においては、内燃機関１は、上側、下側クランクケース10Ａ、10Ｂの分割面10ａを水平に配向して、図示しない自動二輪車に搭載されるものとするが、分割面10ａを若干角度、例えば１０度程度前傾させて搭載されてもよい。

また、本実施形態の内燃機関１は、そのクランクケース10内に変速機３が組み込まれており、いわゆるパワーユニットを構成している。クランクケース10は、クランク軸２より後方に延在して、クランク軸２のほか、クランク軸２より後方のクランクケース10内に配設される変速機３のメイン軸31、カウンタ軸32等を、クランク軸２と平行に車幅方向に配向して回転自在に軸支している。
カウンタ軸32はクランク軸２と同様に上側クランクケース10Ａと下側クランクケース10Ｂとの分割面10ａに保持され、メイン軸31は上側クランクケース10Ａに保持されている。

変速機３は、常時噛合い式のギヤ変速機であり、メイン軸31とカウンタ軸32にそれぞれ装着される変速ギヤ群が、互いに対となるギヤ同士を噛合しており、変速操作機構によってギヤ切換えがなされて、変速が行われる。

クランク軸２の回転は、図示しないクラッチを介して、メイン軸31に伝達され、変速機３の変速ギヤ群のギヤ切換えによってカウンタ軸32が変速されて回転駆動される。
カウンタ軸32はクランクケース10の左方に貫通して外部に突出して、内燃機関１の最終の出力軸32となっており、突出部位に図示しない出力スプロケットがスプライン嵌合されている。
以下、図示されないが、出力スプロケットに巻き掛けられる駆動チェーンが、後輪側の被動スプロケットに架渡されて後輪に回転動力が伝達される。

図１に示されるように、各シリンダボア11ａに対応して設けられたクランク軸２のクランクピン21には、コンロッド22を介してピストン23が接続され、ピストン23はシリンダボア11ａの中を摺動する。
各ピストン23とシリンダヘッド12の間に各シリンダボア11ａに対応する燃焼室４が形成されている（図３参照）。
シリンダヘッド12には、各燃焼室４に通じる吸気ポート41と排気ポート42が設けてあり、吸気ポート41は一対のその燃焼室側開口41ａを介して燃焼室４に連なり、排気ポート42も一対のその燃焼室側開口42ａを介して燃焼室４に連なっている（図３参照）。

個々の燃焼室４の中央部には点火プラグ43が設けてあり、点火プラグ43の周りには一対の吸気弁（本発明の「機関バルブ」）45と一対の排気弁（本発明の「機関バルブ」）46が設けてある。（図２、図３には、点火プラグ43の取り付け孔43ａを囲んで後述の各弁のバルブガイド57が配置されていることが示される。）
これらの弁は、動弁装置５によって駆動されて、それぞれの吸気ポート41の燃焼室側開口41ａおよび排気ポート42の燃焼室側開口42ａを開閉する。
動弁装置５自体は、広く公知のものなので詳説しないが、吸気カム軸51、排気カム軸52、吸気カム53、排気カム54を備え、各弁に備えられたバルブリフタ55を押して、吸気弁45および排気弁46をクランク軸２の回転位置に応じて所定のタイミングで開閉する。

すなわち、シリンダヘッド12には、詳細にはシリンダブロック11との結合面12ａを図上下方に配して図示する図４に示されるように、吸気ポート41の上壁側にバルブガイド57を保持するために厚手に形成されたバルブガイドボス部47が形成され、バルブガイドボス部47には吸気ポート41からシリンダヘッド12の上部に向けてバルブガイド57の保持孔58が穿孔加工されており、保持孔58には細長の円筒形状を有するバルブガイド57が圧入されている。
また、吸気ポート41の外部側開口41ｂには、図示しないスロットルボディが接続され、燃焼室側開口41ａの開口縁には、嵌合溝部59が加工され、環状のバルブシート60が嵌装されている。

図１に示されるように、吸気弁45は傘状の弁体で、バルブシート60に当接する傘部45ａと、棒状の軸部45ｂを有し、軸部45ａは、バルブガイド57内を挿通し、その上部がバルブリフタ55に連結されている。
バルブリフタ55は、リフタガイド孔61内に配置されたコイル状のスプリング62によって上向きに付勢され、バルブリフタ55に連結された吸気弁45も上向きに、すなわち吸気ポート41の燃焼室側開口41ａを閉じる方向に付勢される。
一方、バルブリフタ55の上方には吸気カム軸51が配置されており、バルブリフタ55が吸気カム53で下方に押圧されると、吸気ポート41の燃焼室側開口41ａを開く。

一方、詳細には図４に示されるように、排気ポート42においても、排気ポート42の上壁側にバルブガイド57を保持するために厚手に形成されたバルブガイドボス部47が形成され、バルブガイドボス部47には排気ポート42からシリンダヘッド12の上部に向けてバルブガイド57の保持孔58が穿孔加工されており、保持孔58には細長の円筒形状を有するバルブガイド57が圧入されている。
排気ポート42の外部側開口42ｂには、排気管44が接続され、燃焼室側開口42ａの開口縁には、嵌合溝部59が加工され、環状のバルブシート60が嵌装されている。

図１に示されるように、燃焼室側開口42ａは、シリンダヘッド12に摺動自在に取り付けられる排気弁46により開閉される。
吸気側と同様に、排気弁46は傘状の弁体で、バルブシート60に当接する傘部46ａと、棒状の軸部46ｂを有し、軸部46ｂは、保持孔58に圧入されたバルブガイド57内を挿通し、その上部がバルブリフタ55に連結されている。
バルブリフタ55は、スプリング62により上向きに付勢され、排気弁46が排気ポート42の燃焼室側開口42ａを閉じているが、排気カム軸52の排気カム54に押圧されると下降し、排気弁46が排気ポート42の燃焼室側開口42ａを開く。

以上のように構成されるシリンダヘッド12には、シリンダブロック11の各シリンダボア11ａに対応して燃焼室４が形成され、燃焼室４に接続するように吸気ポート41と排気ポート42が形成されるが、従来技術につき上述したように、吸気ポート41、排気ポート42のポート形状と位置の精度への要求が厳しくなっている。

シリンダヘッド12は鋳造によって製造され、その中に断面形状が複雑に変化する管路として形成される吸気ポート41と排気ポート42は、吸気ポート41と排気ポート42の形状に倣った図示しない鋳造中子によって形成される。
そのため、吸気ポート41と排気ポート42の管路形状自体は正確な鋳造中子の製作によって手当てできるが、吸気ポート41と排気ポート42の位置は、鋳造時の鋳造中子の位置のずれ、傾き等によって許容範囲外のずれを生じるおそれがあり、燃焼室４に対する形状と言う観点で正規なものとの差異を生じる。

鋳造時の鋳造中子の設置は十分にそのような点を考慮して施工されるが、万一の不良品発生を防止するために、鋳造されたシリンダヘッド12における吸気ポート41と排気ポート42の位置検査が行なわれ、そのための位置測定のための測定部７がシリンダヘッド12に設けられる。
本実施形態のシリンダヘッド12はそのような測定部７が、シリンダヘッド12の鋳造過程において形成される。

図５は、図４と同じ断面で、鋳造後でシリンダガイド57の保持孔58が穿孔加工される前で、排気ポート42の燃焼室側開口42ａにバルブシート60嵌合のための嵌合溝部59が加工さる前の状態の、シリンダヘッド12を示す。

吸気ポート41の上壁側のバルブガイドボス部47におけるバルブガイド57の保持孔58の穿孔加工範囲58ａの軸方向下方には、バルブガイドボス部47から連続して、吸気ポート41のポート形状検査のための測定部７が突出形成されている。
測定部７は、シリンダヘッド12の鋳造過程において形成されるものであり、吸気ポート41の形成のための鋳造中子において、吸気ポート41の形状に対する凹部として形成され、鋳造されたシリンダヘッド12においては、吸気ポート41内に突出する凸部として形成される。

なお、測定部７は、吸気ポート41のポート形状検査のための測定の後において、バルブガイド57の保持孔58がバルブガイドボス部47に穿孔加工されるとき、保持孔58の穿孔加工範囲58ａ内においてバルブガイドボス部47から一体に突出させて形成された測定部７は共に切削除去される。

すなわち、シリンダブロック11との結合面12ａを下方に配し、上方から穿孔ドリル（本発明の「工具」）80を下降させ、保持孔58の穿孔加工範囲58ａを切削して、吸気ポート41内に穿孔ドリル80の先端80ａが達すると、バルブガイドボス部47から一体に突出した測定部７は共に切り離されて切削除去される。
容易となっている。

排気ポート42においても同様に、排気ポート42の上壁側のバルブガイドボス部47におけるバルブガイド57の保持孔58の穿孔加工範囲58ａの軸方向下方には、バルブガイドボス部47から連続して、排気ポート42のポート形状検査のための測定部７が突出形成されている。
測定部７は、シリンダヘッド12の鋳造過程において形成されるものであり、排気ポート42の形成のための鋳造中子においては排気ポート42の形状に対する凹部として形成され、鋳造されたシリンダヘッド12においては、排気ポート42内に突出する凸部として形成される。

なお、測定部７は、排気ポート42のポート形状検査のための測定の後において、バルブガイド57の保持孔58がバルブガイドボス部47に穿孔加工されるとき、保持孔58の穿孔加工範囲58ａにおいてバルブガイドボス部47から一体に突出させて形成された測定部７は共に切削除去される。
すなわち、排気ポート42の測定部７も、吸気ポート41の測定部７と同様に構成され同様に機能する。

図５中ＶＩ−ＶＩ矢視による、図３と同様に示される図６は、シリンダヘッドの底面図であり、鋳造後で、バルブガイド57の保持孔58とバルブシート60の嵌合溝部59が加工される前の状態を示す。すなわち、シリンダヘッド12のシリンダブロック11との結合面12ａ側からの平面視を示す。

結合面12ａにおいては、シリンダブロック11のシリンダボア11ａの中心線Ｘがクランク軸２方向、つまり車幅方向に４気筒分並び、シリンダ中心列線Ｙをなしており、本実施形態においては、シリンダ中心列線Ｙに垂直で、２気筒目と３気筒目のシリンダボア11ａの中間位置を通る線をシリンダ並び中央線Ｚとし、シリンダ並び中央線Ｚとシリンダ中心列線Ｙとの交点を測定基準点Ｃとして、測定部７が切削除去される前において、検査装置90の検査部91によって各ポートの測定部７の位置を測定するための基準点とする。

本実施形態においては、図５に示されるように、検査装置90の検査部91の測定子92によって、各ポートの測定部７のシリンダ中心列線Ｙ側端位置とシリンダ中心列線Ｙとの距離ｙ、シリンダ並び中央線Ｚ側端位置とシリンダ並び中央線Ｚとの距離ｚを測定し、測定基準点Ｃに対する各測定部７の座標を検査する。
検査装置90においては、設計上得られている正規な各測定部７の座標と、実測した各測定部７の座標とを比較し、その差異が所定の許容値内であれば、鋳造後のシリンダヘッド12を正常品と判断し次工程に進むべく信号を発し、許容値以上であれば不良品と判断し、所定の処置のための指示信号を出す。

上述のように、シリンダヘッド12における吸気ポート41と排気ポート42のポート形状に異常があるとすれば、殆ど各ポートの鋳造中子の位置のずれ等に起因するものであるから、鋳造中子によって形成された測定部７の位置の異常として現れるものであり、また、鋳造中子自体の形状異常があれば測定部７の位置にも異常としても現れると考えられることから、上記のような測定部７の位置の検査で実効的にポート形状検査がなされる。

ここで、測定部７の位置検出点は、上記のものに限定されず、測定部７の反対側の端部、中央部等、他の適切な位置を対象としてもよい。
測定基準点Ｃは、上記のものに限定されず、シリンダヘッド12の適切な他の点であってもよい。測定基準点Ｃは、後の工程の加工における素材加工基準位置を兼ねるとよい。
また、検査装置90の検査部91は、上記の測定子92による接触測定を行なうものに限定されるものではなく、公知の他の適切な手段によるものであってよく、例えば、映像情報取得と画像処理によるものでもよい。

本実施形態のシリンダヘッド12の特徴をさらに述べれば、上述のような吸気ポート41と排気ポート42のポート形状検査のための測定部７を備えているため、測定部７は、シリンダヘッド12の鋳造過程において、吸気ポート41、排気ポートト42内にバルブガイドボス部47から連続して突出形成されるとともに、バルブガイド57を保持する保持孔58がバルブガイドボス部47に加工形成されるとき、共に切削除去されるように形成されるので、測定部７は保持孔58の穿孔加工範囲58ａ内においてバルブガイドボス部47に一体に突出させて形成されることとなり、バルブガイド57の保持孔58の位置に合わせて形成されるため、測定部７の位置がシリンダヘッド12の種類によって大きく異なることが無く、シリンダヘッド12の種類が変わった際に要する検査装置90の検査部91の位置調整の工数が低減し、多品種のシリンダヘッドの検査において効率化が可能となる。
また、測定部７が、鋳造によって容易に形成され、ポート形状検査のための測定の後に、バルブガイド57の保持孔58の穿孔加工によって共に容易に切削削除されるので、測定部７の形状の自由度が確保されるとともに、測定部７の別途の除去工程が不要となり、ポート形状検査のコストを低減できるシリンダヘッド12となる。

また、図５に示されるように、測定部７の先端は、シリンダヘッド12のシリンダブロック11との結合面12ａと平行な平坦面７ａに形成されており、図５中に、平坦面７ａを含む面をＡとして示し、結合面12ａを含む面をＢとして示す。
そのため、接触または撮影による検査を行なう場合に、検査対象部分となる測定部７の先端の平坦面７ａの位置測定が、結合面12ａ（図中Ｂ面）に平行な面（図中Ａ面）上の座標として容易且つ正確に行なえる。

また、図６に明示されるように、また、図５に示される測定部７の側面延出方向線Ｄが示すように、測定部７の先端の平坦面７ａは、シリンダヘッド12のシリンダブロック11との結合面12ａ側からの平面視において、吸気ポート41、排気ポート42の燃焼室側開口41ａ、42ａの開口円内に位置しており、燃焼室側開口41ａ、42ａからの検査装置90の検査部91による平坦面７ａへのアクセスに対する障害が回避され、機械的測定、光学的測定に関わらず測定が容易となっている。

また、図５に示されるように、測定部７は、シリンダヘッド12のシリンダブロック11との結合面12ａ（図中Ｂ面）に直交する側面延出方向線Ｄ（本発明の「直線」）に沿って、吸気ポート41、排気ポート42内に突出形成されており、測定部７が鋳造成形されたとき、燃焼室側開口41ａ、42ａから各ポートの鋳造中子が取り出し易く、鋳造成形が容易となっている。

さらに、燃焼室側開口41ａ、42ａには、環状のバルブシート60を嵌合する嵌合溝部59が加工形成されるが、測定部７はその先端が嵌合溝部59に重ならない範囲で突出形成されており、嵌合溝部59の加工時に工具が測定部７に接触することが回避されて、加工作業を容易に行なうことができる。

そして、本実施形態のシリンダヘッド12は、その製造時において、バルブガイド57の保持孔58を穿孔加工する穿孔ドリル80により、測定部７が、保持孔58の加工と同時に切除されるので、そのようなシリンダヘッドの製造方法によれば、検査完了後の測定部７の切除を保持孔58の加工工程と同時に行なえるため、シリンダヘッド12の加工時間を短縮できる。

また、バルブガイド57の保持孔58を、吸気ポート41、排気ポート42内に貫通する側と反対側でシリンダヘッド12の上方から穿孔加工形成する製造方法としているので、測定部７の形状に影響されずに保持孔58の加工を正確に行ないながら、同時に測定部７の切除が可能となる。

また、本実施形態においては、上記のように形成された測定部７の位置を検査装置90によって測定するシリンダヘッドの検査方法をとっているので、鋳造時に バルブガイドボス部47から連続して突出形成されて、ポート形状検査のための測定の後に保持孔７の穿孔加工と同時に切除される測定部７を測定することとなり、ポート形状検査のための測定部７の形成および測定が容易に行なえるとともに、別途の測定部７の切除工程が不要となり検査のための加工工程が削減され、その結果、シリンダヘッド12の製造工数を低減できる。

なお、上記の実施形態においては、図５に示されるように、バルブガイド57の保持孔58を、吸気ポート41、排気ポート42内に貫通する側と反対側でシリンダヘッド12の上方から穿孔加工形成しているが、測定部７が、図７に示す変形例のように、穿孔工具による保持孔58の穿孔加工において精度上の不都合が生じない程度に十分小さい場合は、保持孔58を、吸気ポート41、排気ポート42内に貫通する側から、穿孔ドリル80または適切な他の穿孔工具で穿孔加工してもよい。

以上、本発明の一実施形態とその変形例に係るシリンダヘッドと、その製造方法につき説明したが、その態様に限定されるものではないことは勿論であり、本発明は、各請求項の発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含む。
たとえば、シリンダヘッドは直列４気筒の内燃機関のものに限定されず、単気筒あるいは異なる気筒数の内燃機関のものであってもよく、吸気ポート、排気ポートはツインバルブのものに限らず、シングルバルブのものであってもよい。
内燃機関のクランクケースは上下割りのクランクケースに限らず、左右割りのものであってもよい。
本発明のシリンダヘッドの製造方法で製造されたシリンダヘッドを備える内燃機関は、自動二輪車に搭載されるものに限らず、バギー車等多様な小型車両に搭載されるものであってもよく、さらには、定置式内燃機関であってもよい、

１…内燃機関、２…クランク軸、７…測定部、７ａ…平坦面、10…クランクケース、11…シリンダブロック、11ａ…シリンダボア、12…シリンダヘッド、12ａ…結合面、41…吸気ポート、41ａ…燃焼室側開口、42…排気ポート、42ａ…燃焼室側開口、45…吸気弁（本発明の「機関バルブ」）、45ｂ…軸部、46…排気弁（本発明の「機関バルブ」）、46ｂ…軸部、47…バルブガイドボス部、58…保持孔、58ａ…穿孔加工範囲、59…嵌合溝部、60…バルブシート、80…穿孔ドリル（本発明の「工具」）、90…検査装置、91…検査部、92…測定子、Ａ…測定部の先端の平坦面を含む面、Ｃ…測定基準点、Ｂ…結合面を含む面、Ｄ…測定部の側面延出方向線（本発明の「直線」）

Claims (8)

1. 軸部(45ｂ,46ｂ)がバルブガイド(57)により摺動可能に支持される機関バルブ(45,46)によって、燃焼室(４)との連通が開放、閉塞される吸気ポート(41)と排気ポート(42)が形成されたシリンダヘッド(12)の製造方法において、
   前記吸気、排気ポート(41,42)のポート形状検査のための測定部(７)を、同シリンダヘッド(12)の鋳造過程において、前記吸気、排気ポート(41,42)内にバルブガイドボス部(47)から連続して突出形成し、
   ポート形状検査のための測定の後において、前記バルブガイド(57)を保持する保持孔(58)を前記バルブガイドボス部(47)に加工形成するとき、前記測定部(７)を共に切削除去することを特徴とするシリンダヘッドの製造方法。
2. 前記測定部(７)の先端は、前記シリンダヘッド(12)のシリンダブロック(11)との結合面(12ａ)と平行な平坦面(７ａ)に形成することを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッドの製造方法。
3. 前記シリンダヘッド(12)の前記シリンダブロック(11)との結合面(12ａ)側からの平面視において、前記平坦面(７ａ)を、吸気、排気ポート(41,42)の燃焼室側開口(41ａ,42ａ)の開口円周内に位置するように形成することを特徴とする請求項２記載のシリンダヘッドの製造方法。
4. 前記測定部(７)を、前記シリンダブロック(11)との結合面(12ａ)に直交する直線(Ｄ)に沿って、前記吸気、排気ポート(41,42)内に突出形成することを特徴とする請求項３記載のシリンダヘッドの製造方法。
5. 前記吸気、排気ポート(41,42)の燃焼室側開口(41ａ,42ａ)に、環状のバルブシート(60)を嵌合する嵌合溝部(59)を加工形成し、前記測定部(７)の先端を同嵌合溝部(59)に重ならない範囲で突出形成することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載のシリンダヘッドの製造方法。
6. 前記バルブガイド(57)の保持孔(58)を加工する工具(80)により、前記測定部(７)を、前記保持孔(58)の加工と同時に切除することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項記載のシリンダヘッドの製造方法。
7. 前記バルブガイド(57)の保持孔(58)を、前記吸気、排気ポート(41,42)内に貫通する側と反対側で前記シリンダヘッド(12)の上方から加工形成することを特徴とする請求項６記載のシリンダヘッドの製造方法。
8. 前記測定部(７)の位置を検査装置(90)によって測定して、前記吸気、排気ポート(41,42)のポート形状検査を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項記載のシリンダヘッドの製造方法。

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