JPH02218545A - エンジンバルブの軸部と環溝との無芯研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンバルブの軸部と溝部とを無芯研削す
る方法及びその装置に関する。

〔従来の技術〕

第５図は、加工しようとする一般的なエンジンバルブの
一例を示す。

このエンジンバルブ（１）は、軸部（ｌａ）の一端付近
に、ばね受け（図示ｌ１ｌ）を抜は止めするためのコツ
タ（図示略）を嵌合する環状の溝部（１ｂ）を有し。

かつ軸部（１ａ）の他端に、エンジンの吸・排気口（図
示略）を開閉する傘部（１ｃ）を備えている。

このようなエンジンバルブ（１）における軸部（１ａ）
の外周面と溝部（１ｂ）の内面とを研削するには。

従来は、軸部（Ｉａ）の外周面の研削と溝部（ｔｂ）の
内面の研削とを、別個に行なっている。

このように、２工程に分けなければならないのは、次の
ような理由による。

（１）従来の軸部（：ａ）の外周面の研削加工において
は、砥石車とＩ５１整車（いずれも図示略）とを、それ
らの回転面が互いにわずかに傾斜するようにして、それ
ぞれ逆方向に回転させ、かつそれらの間に、エンジンバ
ルブ（１）の軸部（１ａ）を、砥石車の回転軸と平行に
、かつ調整車の回転軸に対して若干傾斜するようにして
、前方よりわずかに挿入し、その後は、１ａｌｌｌ車と
エンジンバルブの軸部とが傾斜していることにより、エ
ンジンバルブ（１）の軸部（１ａ）に軸線方向の推力を
出させ、その推力により、軸部（ｌａ）を砥石車と調整
車との間に引き込みつつ、砥石車により、軸部の外周面
を無芯研削している。

従って、エンジンバルブ（１）の軸部（１ａ）が、砥石
車に接触しつつ軸線方向に移動することとなり、砥石車
の外周面に、溝部（１ｂ）の内面を研削する部分を設け
ることはできない。

（２）　８部（ｌｂ）の内面を研削する場合には、軸部
（１ａ）を、横振れしないように治具により把持してい
るので、溝部（１ｂ）の内面と軸部（１ａ）の外周面と
を同時に研削加工すると、エンジンバルブ（１）を保持
する部分がなくなり、加工時の支持が不安定となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような従来の手段によると、エンジンバルブ（１
）の軸部（１ａ）と溝部（１ｂ）とを、２工程に分けて
それぞれ別々に研削しなければならないので。

加工工数が多く１作業能率が悪い。

このような問題点を解決するため、本出願人は。

第６図に示すように、砥石車（ａ）の外周面に、加工し
ようとするエンジンバルブ（１）の軸部（１ａ）と溝部
（ｉｂ）とにそれぞれ対応する円筒状の軸加工面（ｂ）
と、それより環状に突出する大径の溝加工面（ｃ）とを
形成し、これにエンジンバルブ（１）を、その溝部（１
ｂ）が前記溝加工面（ｃ）に嵌合し、また軸部（１ａ）
が軸加工面（ｂ）に均一に接触するようにして、押付け
ることにより、エンジンバルブ（１）の軸部（１ａ）と
溝部（１ｂ）とを同時に無芯研削するようにした方法、
及びその装置につき、別途特許出願している。

しかし、この方法及びその装置によると、エンジンバル
ブ（１）を、第６図に示すワーク受け材（ｄ）上に載置
して無芯研削する時、又は砥石車（ａ）から側方に離し
て取出す時に、エンジンバルブ（１）が、第６図に想像
線で示すように、ワーク受け材（ｄ）上において跳ね上
がったり、又は側方に傾いたりするおそれがある。

すると、エンジンバルブ（１）の溝部（１ｂ）の内面に
おける第６図に示す部分（ｅ）及び（ｆ）等が、砥石車
（ａ）における溝加工面（ｃ）の両側に偏あたりして、
回部に傷がつき、加工不良品となるおそれがある。

本発明は、このような問題点を解決した、エンジンバル
ブの軸部と溝部との無芯研削方法及びその装置を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため１本発明のエンジンバルブの軸
部と溝部との無芯研削方法は、ワーク受け材上に載置し
た加工しようとするエンジンバルブを、その上方に配設
したワーク押え手段と前記ワーク受け材とにより上下よ
り挾み、かつ高速回転するとともに、外周面に、加工し
ようとする前記エンジンバルブの軸部と溝部とにそれぞ
れ対応する円筒状の軸加工面と、それより環状に突出す
る大径の溝加工面とを有する砥石車と、外周面に摩擦部
材を有し、かつ低速回転する調整車とを。

前記エンジンバルブの両側方より圧接させることにより
、前記エンジンバルブの軸部と溝部とを同時に研削する
ことを特徴としている。

また、上記方法の実施に直接使用する本発明のエンジン
バルブの軸部と溝部との無芯研削装置は、ベースと、 該ベースに回転自在に設けられ、かつ外周面に、加工し
ようとするエンジンバルブの軸部と溝部とにそれぞれ対
応する円筒状の軸加工面と、それより環状に突出する大
径の溝加工面とを有する砥石車と、 ベースに設けられ、かつ前記砥石車を高速回転させる駆
動装置と、 外周面に摩擦部材を有し、前記砥石車と平行をなして、
かつ砥石車に対して遠近移動可能として、前記ベースに
枢支されている調整車と。

ベースに設けられ、かつ前記調整車を砥石車に対して遠
近移動させる移動装置と。

調整車を低速回転させる駆動装置と。

前記砥石車と調整車との間において、ベース上に設けら
れ、加工しようとするエンジンバルブを支持するワーク
受け材と。

基端部が前記ベースに支持され、かつ先端部が前記ワー
ク受け材上に支持されたエンジンバルブの軸部の上部に
圧接し、先端部とワーク受け材とによりエンジンバルブ
の軸部を挾むようにしたワーク押え手゛段 とを備えることを特徴としている。

〔作　　用〕

本発明の方法及び装置によると、ワークであるエンジン
バルブを、ワーク受け材上の予め定めた位置に載置する
とともに、その上からワーク押え手段で押え、ぞの状態
で砥石車と調整車とを、それぞれ回転させつつ互いに近
づけると、砥石車の外周面における溝加工面はエンジン
バルブの溝部内に進入して、その内面に接触し、また軸
加工面は、エンジンバルブの軸部の外周面に接触し、エ
ンジンバルブは、ワーク受け材とワーク押え手段とによ
り挾まれて、振動することなく、その溝部の内面と軸部
の外周面との研削が同時に行なわれ机 加工終了後、砥石車と調整車とを互いに離間させるとき
、エンジンバルブをワーク受け材とワーク押え手段とに
より挾んで、その移動を阻止しておくことにより、砥石
車の溝加工面がエンジンバルブの溝部の側面に偏あたり
することはなくなり、それによる加工不良等が生じるお
それはなくなる。

〔実　施　例〕

第１図乃至第４図は、本発明のエンジンバルブの軸部と
溝部との無芯研削装置の一実施例を示す。

（２）はベース、（３）は、ベース（２）上に固着され
た軸受（４）に枢支された軸（５）と一体内に回転する
砥石車で、その外周面には、第５図に示すのと同様のエ
ンジンバルブ（１）における軸部（ｌａ）と溝部（１ｂ
）との形状にそれぞれ対応する円筒状の軸加工面（３ａ
）と、それより環状に突出する大径の溝加工面（３ｂ）
とが設けられている。

（６）は、砥石車（３）を高速回転させる駆動装置で、
ベース（２）に設けられたモータ（７）と、モータ（７
）の回転軸に固嵌されたプーリ（８）と、砥石車（３）
の軸（５）に固嵌されたプーリ（９）と、両プーリ（８
）（９）に掛は回された無端ベルト（１０）とからなっ
ている。

ベース（２）の右上部には、可動ベツド（１１）が左右
方向に摺動自在に装着され、可動ベツド（１１）上に固
着された軸受（１２）には、外周面にゴム板等の摩擦部
材（１３ａ）を備える調整車（１３）と一体の軸（１４
）が枢支されている。

砥石車（３）の軸（５）と調整車（１３）の軸（１４）
は互いに平行をなし、可動ベツド（１１）が左右方向に
移動することにより、調整車（１４）は、砥石車（３）
に対して近接したり遠ざかったりしうるようになってい
る。

（１５）は、可動ベツド（１１）を右方及び左方に移動
させることにより、ａｍ車（１３）を砥石車（３）に対
して遠近移動させる移動装置で、可動ベツド（１１）の
右端上面に固着され、かつ左右方向を向くねじ孔（１ｂ
）が穿設された可動片（１７）と、この可動片（１７）
のねじ孔（１６）に雄ねじ部（１８ａ）が螺合するとと
もに、雄ねじ部（１８ａ）の右端に連設された小径軸部
（１８ｂ）が、ベース（２）上に立設された軸受板（１
９）に枢支された左右方向を向く螺杵（１８）と、この
螺杵（１８）の小径軸部（１８ｂ）における軸受板（１
９）の右方に固嵌された傘歯車（２０）と、ベース（２
）上に設けられ、かつ適宜の減速機構（図示略）が内蔵
された可逆転のモータ（２１）と、モータ（２１）の出
力軸に固嵌され、かつ上記傘歯車（２０）と噛合する傘
歯車（２２）と、螺杵（１８）の右端に固嵌された平歯
車（２３）と、平歯車（２３）の外周に近接するように
してベース（２）上に支持され、かつ平歯車（２３）の
１個の歯が通過することにより１パルスを発生するよう
にした近接スイッチよりなる螺杵（１８）の回転角度検
出用のセンサ（２４）とからなっている。

モータ（２１）を適宜の方向に回転させると、傘歯車（
２２）　（２０）を介して、螺杵（１８）が回転させら
れ、螺杵（１８）と可動片（１７）のねじ孔（１６）と
の螺合により、可動ベツド（１１）は左右方向に移動さ
せられる。

このときの螺杵（１８）と一体の平歯車（２３）の回転
により、センサ（２４）からパルスが発生し、このパル
スを計数することにより、可動ベツド（１１）及び調整
車（１３）の左右方向の移動量が計測され、それに基づ
いて、モータ（２１）の作動が数値制御される。

（２５）は、調整車（１３）を低速回転させる駆動装置
で、可動ベツド（１１）上に設けられたモータ（２６）
と、モータ（２６）の回転軸に固嵌されたプーリ（２７
）と、調整車（１３）の軸に固嵌されたプーリ（２８）
と、両プーリ（２７）　（２８）に掛は回された無端ベ
ルト（２９）とからなっている。

可動ベツド（１１）の左端上面には、砥石車（３）と調
整車（１３）との間において、加工しようとするワーク
であるエンジンバルブ（１）の軸部（１ａ）を支持する
垂直板状のワーク受け材（３０）が立設されている。ワ
ーク受け材（３０）の上端面は、エンジンバルブ（１）
が常に調整車（１３）に接触するように、調整車（１３
）に向かって下向き傾斜させである。

（３１）は、ワーク受け材（３０）上に支持されたエン
ジンバルブ（１）の軸部（ｌａ）を押えるためのワーク
押え手段であるワーク押え板で、その基端部は。

可動ベツド（１１）の左端後部に立設された支柱（３２
）の上部側面に、左右方向を向く軸（３３）をもって枢
着されている。

支柱（３２）の上面に固着した前後方向を向く水平板（
３４）の後端部には、上下方向を向くストッパボルト（
３５）が設けられ、このストッパボルト（３５）に螺合
したロックナツト（３６）を緩めることにより、同ボル
ト（３５）の水平板（３４）より下方への突出量を調整
することができる。

また、このストッパボルト（３５）の下端を、ワーク押
え板（３１）の後端上面に当接させることにより、ワー
ク押え板（３１）の先端、すなわち前端の下向き回動を
、所定の位置で停止させることができる。

水平板（３４）の前端部下面とワーク押え板（３１）の
上面との間には、圧縮ばね（３７）が縮設され、この圧
縮はね（３７）により、ワーク押え板（３１）の先端は
下向きに付勢され、ワーク受け材（３０）上に支持され
たエンジンバルブ（１）の軸部（ｌａ）を下方に押しつ
けることができる。

ワーク押え板（３１）の先端部は、超硬合金等の硬質材
により形成するのがよく、また先端部下面は、前方から
のエンジンバルブ（１）の軸部（ｌａ）の進入を容易に
するため、前上向きに傾斜させておくのがよい、ワーク
押え板（３１）は、その長さを調節しつるようなものと
しておくのがよい。

支柱（３２）の中位部には、支持板（３８）が、前後方
向に取付は位置調節可能として固着されており、支持板
（３８）には、前後方向を向く水平なエアシリンダ（３
９）が取付けられている。

エアシリンダ（３９）より前方に突出するピストンロッ
ド（４０）には、押し杆（４１）が固着されており。

押し杆（４１）は、未加工のエンジンバルブ（１）を、
ワーク受け材（３０）上において前方より後方に向かっ
て押し込んだとき、エンジンバルブ（１）の軸端が当接
して停止するためのストッパの役目と、加工終了後に、
エアシリンダ（３９）を作動させることにより、エンジ
ンバルブ（１）を前方に押し出すプラシャーの役目とを
持っている。

ベース（２）上の左側部には、砥石車（３）の軸加工面
（３ａ）及び溝加工面（３ｂ）を修正する砥石修正装置
（４２）が設けられている。

砥石修正装置（４２）は、ベース（２）上に左右方向に
摺動可能として装着された可動ベツド（４３）上に設け
られ、移動装置（４４）により、左右方向に移動させら
れるようになっている。

移動装置（４４）は、可動ベツド（１１）の移動装置（
１５）と左右対称の同一構造としである。

すなわち、移動装置（４４）は、移動装置（１５）の構
成部材と同一の、可動ベツド（４３）に固着された可動
片（４５）、可動片（４５）のねじ孔（４６）に螺合す
る雄ねじ部（４７ａ）とベース（２）上に立設された軸
受板（４８）に枢支された小径軸部（４７ｂ）とからな
る螺杵（４７）、螺杵（４７）の小径軸部（４７ｂ）に
固嵌された傘歯車（４９）　、ベース（２）上に設けら
れた減速機構内蔵式のモータ（５０）、モータ（５０）
の出力軸に固嵌され、かつ上記傘歯車（４９）と噛合す
る傘歯車（５１）。

螺杵（４７）の左端に固嵌された平歯車（５２）、及び
平歯車（５２）の外周に近接するようにしてベース（２
）上に支持され、かつ平歯車（５２）の１枚の歯が通過
することにより、１パルスを発生するようにしたセンサ
（５３）等を備えている。

モータ（５０）を適宜の方向に回転させることにより、
傘歯車（５１）　（４９）を介して、螺杵（４７）が回
転させられ、螺杵（４７）と可動片（４５）のねじ孔（
１６）との螺合により、砥石修正装置（４２）は、可動
ベツド（４３）とともに左右方向に移動させられる。

このときのセンサ（５３）からのパルス数を計測するこ
とにより、砥石修正装置（４２）の左右方向の移動量が
計測°され、それに基づいて、モータ（５ｏ）の作動が
数値制御される。

砥石修正装置（４２）内には、砥石車（３）の軸加工面
（３ａ）及び溝加工面（３ｂ）を研削するダイヤモンド
ドレッサ（図示略）が設けられており、砥石修正装置（
４２）の右方への移動をセンサ（５３）により検出する
ことにより、砥石車（３）の修正による外径の縮小量を
知ることができる。

したがって、センサ（５３）により検出した砥石修正装
置（４２）の右方への移動量に基づいて、調整車（１３
）等の左方への移動量を制御するのがよい。

次に、上記装置を用いて、第５図に示すのと同様のエン
ジンバルブの軸部と溝部とを同時に無芯研削する本発明
の方法の一実施要領と、そのときの装置の作用について
説明する。

面駆動装置（６）（２５）におけるモータ（７）（２６
）を作動させて、砥石車（３）及び調整車（１３）を、
第１図の矢印の方向に、それぞれ高速回転及び低速回転
させておく。

なお調整車（１３）は、移動装置（１５）により、砥石
車（３）から離間した位置に保持しておく。

この状態で、ワーク受け材（３０）上に、加工しようと
するエンジンバルブ（１）の軸部（ｌａ）を、その軸端
が押し杆（４１）の前端に当接するまで、前方より後方
に向かって押し入れる。

このエンジンバルブ（１）の後方への押し込みの途中で
、軸部（ｌａ）の後端がワーク押え板（３１）の前端部
下面に当接し、ワーク押え板（３１）を押し上げてその
下方に進入し、それ以後、軸部（ｌａ）は、ワ一り押え
板（３１）とワーク受け材（３０）とにより土石から挾
まれて、はね上がり等が防止される。

次いで、移動装置（１５）のモータ（２１）を作動させ
て、可動ベツド（１１）を左方へ移動させると、ワーク
受け材（３０）と、ワーク押え板（３１）と、それらの
間に挾まれたエンジンバルブ（１）と、調整車（１３）
とは、一体となって砥石車（３）に向がって移動する。

すると、砥石車（３）の外周面における溝加工面（３ｂ
）は、エンジンバルブ（１）の溝部（１ｂ）内に進入し
て、その内ｍｌに接触し、また軸加工面（３ａ）は、エ
ンジンバルブ（１）の軸部（ｌａ）の外周面に接触し、
エンジンバルブ（１）は、第１図の矢印方向に回転しつ
つ、その溝部（１ｂ）の内面と軸部（１ａ）の外周面と
の無芯研削が同時に行なわれる。

加工終了後、移動装置１（１５）を作動させて、可動ベ
ツド（１１）を右方に移動した後、エアシリンダ（３９
）よりピストンロッド（４０）を伸出させると、加工済
みのエンジンバルブ（１）は、押し杆（４１）により、
ワーク受け材（３０）とワーク押え板（３１）との間よ
り前方に押し出され、受けシュート（図示時）等の適宜
の案内手段により、次工程へ送られる。

このようにして、多数のエンジンバルブ（１）を加工し
た後、所要時に、砥石車（３）を回転させた状態で、砥
石修正装置（４２）を移動装置１ｔ（４４）により右方
に移動させ、砥石車（３）の外周面の軸加工面（３ａ）
及び溝加工面（３ｂ）をダイヤモンドドレッサにより研
削加工し、その形状を修正する。

このときの砥石修正装置（４２）の右方への移動量を、
センサ（５３）より発生するパルス数を計数することに
より測定し、それに基づいて、以後の可動ベツド（１１
）上の調整車（１３）等の左方への移動量を制御するの
がよい。

なお、砥石車（３）の外周面の形状を適宜変更すること
により、第３図に想像線で示すように、軸部（１ａ）の
基端部側に若干小径の頚部（ｌｄ）を有する型のエンジ
ンバルブ（１）における頚部（１ｄ）や、軸端の面取り
（１ｅ）等をも、軸部（１ａ）の外周面や溝部（ｌｂ）
の内面の研削と同時に研削することもできる。

〔発明の効果〕

本発明の方法及び装置によると、エンジンバルブにおけ
る軸部の外周面と溝部の内面とを、同時に、かつ簡単に
研削することができるので、それらを２工程に分けて行
なう従来の手段に比して、加工工数を減少しうるととと
もに１作業の迅速化及び能率化を図ることができ、また
１台の装置だけあればよいので、その稼動率は向上する
。

また、本発明によると、ワーク押え手段とワーク受け材
とにより加工しようとするエンジンバルブを上下より挾
むことにより、エンジンバルブの加工時、又は砥石車か
らの離脱時におけるエンジンバルブの跳ね上がりや傾き
等を阻止し、エンジンバルブの加工不良を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の一実施例の正面図、第２図は
、同じく平面図。 第３図は、第１図のＡ−Ａ線に沿う拡大縦断側面図、 第４図は、第１図のＢ−Ｂｍに沿う拡大横断平面図、 第５図は、加工しようとするエンジンバルブの平面図。 第６図は、本発明が解決しようとする課題を説明するた
めのエンジンバルブと砥石車との関係を示す要部の側面
図である。 （１）エンジンバルブ　　（１ａ）軸部（ｌｂ）溝部　
　　　　　　（１ｃ）傘部（ｌｄ）頚部　　　　　　　
（１ｅ）面取り（２）ベース　　　　　　（３）砥石車
（３ａ）軸加工面　　　　　（３ｂ）溝加工面（４）軸
受　　　　　　　（５）軸 （６）駆動装置　　　　　（７）モータ（８）（９）プ
ーリ　　　　（ｌＯ）無端ベルト（１１）可動ベツド　
　　　（１２）軸受（１３）調整車　　　　　　（１３
ａ）摩擦部材（１４）軸　　　　　　　　（１５）移動
装置（１６）ねじ孔　　　　　　（１７）可動片（１８
）螺杵　　　　　　　（１８ａ）ｉねじ部（１８ｂ）小
径軸部　　　　（１９）軸受板（２０）傘歯車　　　　
　　（２１）モータ（２２）傘歯車　　　　　　（２３
）平歯車（２４）センサ　　　　　　（２５）駆動装置
（２Ｇ）モータ　　　　　　　（２７）　＜２８）プー
リ（２９）無端ベルト　　　　（３０）ワーク受け材（
３１）ワーク押え板（ワーク押え手段）（３２）支柱　
　　　　　　（３３）軸（３４）水平板　　　　　　（
３５）ストッパボルト（３６）ロックナツト　　　（３
７）圧縮ばね（３８）支持板　　　　　　（３９）エア
シリンダ（４０）ピストンロッド　　（４１）押し杆（
４２）砥石修正装置（４３）可動ベツド（４４）移動装
置Ｅ　　　　　　（４５）可動片（４６）ねじ孔　　　
　　　（４７）螺杵（４７ａ）雄ねじ部　　　　（４７
ｂ）小径軸部（４８）軸受板　　　　　　（４９）傘歯
車（５０）モータ　　　　　　（５１）傘歯車（５２）
平歯車　　　　　　（５３）センサ第４図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワーク受け材上に載置した加工しようとするエン
   ジンバルブを、その上方に配設したワーク押え手段と前
   記ワーク受け材とにより上下より挾み、かつ高速回転す
   るとともに、外周面に、加工しようとする前記エンジン
   バルブの軸部と溝部とにそれぞれ対応する円筒状の軸加
   工面と、それより環状に突出する大径の溝加工面とを有
   する砥石車と、外周面に摩擦部材を有し、かつ低速回転
   する調整車とを、前記エンジンバルブの両側方より圧接
   させることにより、前記エンジンバルブの軸部と溝部と
   を同時に研削することを特徴とするエンジンバルブの軸
   部と溝部との無芯研削方法。
2. （２）ベースと、 該ベースに回転自在に設けられ、かつ外周面に、加工し
   ようとするエンジンバルブの軸部と溝部とにそれぞれ対
   応する円筒状の軸加工面と、それより環状に突出する大
   径の溝加工面とを有する砥石車と、 ベースに設けられ、かつ前記砥石車を高速回転させる駆
   動装置と、 外周面に摩擦部材を有し、前記砥石車と平行をなして、
   かつ砥石車に対して遠近移動可能として、前記ベースに
   枢支されている調整車と、 ベースに設けられ、かつ前記調整車を砥石車に対して遠
   近移動させる移動装置と、 調整車を低速回転させる駆動装置と、 前記砥石車と調整車との間において、ベース上に設けら
   れ、加工しようとするエンジンバルブを支持するワーク
   受け材と、 基端部が前記ベースに支持され、かつ先端部が前記ワー
   ク受け材上に支持されたエンジンバルブの軸部の上部に
   圧接し、先端部とワーク受け材とによりエンジンバルブ
   の軸部を挾むようにしたワーク押え手段 とを備えることを特徴とするエンジンバルブの軸部と溝
   部との無芯研削装置。