JPH11236851A - エンジンシリンダボアの油溝加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて簡単な方法によりエンジンシリンダボ
アの任意の部分に油溝を形成でき、設備コストの低減と
作業性の向上が図れるエンジンシリンダボアの油溝加工
方法を提供する。 【解決手段】 切削加工時において油溝を形成する必要
のあるエンジンシリンダボア４の部分に小径部５を形成
し、切削具と工具交換された内研用研削具６によって小
径部５をその他の部分と同一の内径寸法に研削仕上げす
る。その後、ホーニング加工により内面仕上げを行う。
小径部５に相当する部分には研削仕上げ加工時において
他の部分より深溝が形成されるため、この深溝の一部が
油溝として残る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンシリンダ
ボアの内面の全面又は任意の内面位置に耐摩耗性向上の
ための油溝を加工するに好適なエンジンシリンダボアの
油溝加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのシリンダブロックには気筒数
に対応して複数個のシリンダボアが形成されている。こ
のシリンダボアの内面はピストンリングが押圧された状
態で摺動するため耐摩耗性を向上させる必要がある。そ
のため、従来よりシリンダボアの内面はホーニング加工
され、表面粗さを低減してピストンリングとの摩擦抵抗
を軽減させるように処理されていた。しかしながら、エ
ンジンの高性能化，要求寿命の向上等に伴って従来のホ
ーニング加工だけでは不十分となり、シリンダボアの内
面に潤滑油を保持するための油溝を形成する必要が生じ
た。この油溝の加工方法として各種のものがあるが、従
来における代表的な加工方法としてはプラトーホーニン
グによるもの及びレーザホーニングによるものが挙げら
れる。

【０００３】プラトーホーニングは、所定のボーリング
加工されたシリンダボアを粗めのホーニング砥石を用い
て加工し、まず、図１０に示すように内面に深い溝を作
る。次に、仕上げホーニング砥石を用いてシリンダボア
の内面を円滑に仕上げ加工し、図１１に示すように適宜
深さの油溝１ａを形成するものである。

【０００４】一方、レーザホーニングは、所定のボーリ
ング加工されたシリンダボアの内面に、図１２に示すよ
うに数１０［μｍ］のスポット径の油溝１ｂをレーザに
より加工し、次に、仕上げホーニング砥石を用いてシリ
ンダボアの内面を円滑に仕上げ加工するものである。こ
の加工方法は前記のプラトーホーニングによる油溝１ａ
に較べて形状の安定した油溝１ｂを形成し得る特徴を有
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のプラトーホーニ
ング及びレーザホーニングによる油溝の加工方法はそれ
ぞれ特徴を有するものであるが、次のような問題点があ
る。プラトーホーニングの場合は、粗めのホーニング砥
石と仕上げホーニング砥石等の専用の工具が必要とな
り、工具コストが高くなる問題点がある。また、シリン
ダボアの入口側からの連続加工しか行われず、シリンダ
ボアの任意の場所に油溝１ａを加工することが困難であ
る。更に、粗めのホーニング砥石による深い溝加工をし
た後、砥石を取り換えて仕上げホーニング砥石による仕
上げ加工が必要となり、加工時間がかかる問題点があ
る。また、レーザホーニングによるものは、装置自体が
非常に高価であり、設備コスト高となるという問題点が
ある。

【０００６】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、エンジンシリンダボアの内面の任意の部分に油溝を
簡単に形成することができ、設備コストも低額で済み、
作業性もよいエンジンシリンダボアの油溝加工方法を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、工具交換可能なマシニングセンタのよ
うな数値制御工作機械に切削具を装着し、エンジンシリ
ンダボアの油溝を形成する部分を他の部分より小径に内
径仕上げして小径部を形成する第１の手順と、前記切削
具を比較的粗い砥石を設けた内研用研削具に工具交換
し、前記エンジンシリンダボアの前記小径部を前記他の
部分と等しい内径寸法に研削仕上げ加工する第２の手順
と、仕上げ加工されたエンジンシリンダボアをホーニン
グ仕上げする第３の手順とを行うエンジンシリンダボア
の油溝加工方法を特徴とするものである。また、前記油
溝を形成する前記小径部が、前記エンジンシリンダボア
の軸線方向に沿う全内面又は任意の箇所の内面に形成さ
れることを特徴とするものである。また、前記切削具及
び内研用研削具による加工及び研削がコンタリングによ
るものであることを特徴とするものである。

【０００８】エンジンシリンダボアはマシニングセンタ
等の工作機械に装着された切削具により切削加工される
が、この際に、エンジンシリンダボアの内面のうち、油
溝を形成する必要のある部分の内面に他の部分より小径
の小径部を形成する。次に、工作機械に装着されていた
前記切削具を比較的粗い砥石を有する内研用研削具に工
具交換し、同一の工作機械により切削加工済みのエンジ
ンシリンダボアの前記小径部を内面研削加工する。この
研削加工により前記の小径部が他の部分と同一内径に研
削仕上げ加工される。エンジンシリンダボアの前記小径
部は研削時において切削加工した他の部分より粗目に仕
上げられる。従って、その分だけ深溝が形成される。次
に、エンジンシリンダボアの全体をホーニング加工する
ことにより研削面全体が平滑となるが前記の深溝の部分
が残り、これが油溝を形成する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のエンジンシリンダ
ボアの油溝加工方法を図面を参照して詳述する。まず、
工作機械としては工具交換が可能でコンタリング加工が
できるものが望ましく、例えば、マシニングセンタのよ
うな数値制御工作機械が適用される。なお、図９は以下
の油溝加工方法のフローチャートである。図１に示すよ
うに、まず、工作機械の主軸２にエンジンシリンダボア
をボーリング加工するための切削具３を装着し、例え
ば、鋳肌のエンジンシリンダボア４の切削加工を行う
（ステップ１００）。この切削加工時において、油溝を
形成する必要のある部分の内径を他の部分よりも小径と
し、図２に示すように小径部５を形成する（ステップ１
０１）。なお、エンジンシリンダボア４の内面のすべて
に油溝を形成する場合には、小径部５の内径と同一の内
径ですべての部分の切削加工を行う。

【００１０】次に、図３に示すように切削具３と内研用
研削具６との工具交換を行う（ステップ１０２）。すな
わち、同一の工作機械の主軸２内に内研用研削具６が装
着される。この内研用研削具６は比較的粗い砥石を有す
るものからなる。その粗度等はエンジンシリンダボア４
内に形成する油溝の形状や深さを勘案して実験的又は経
験的に決められる。

【００１１】次に、図４に示すように、内研用研削具６
によりエンジンシリンダボア４の小径部５を他の部分の
内径と同一寸法に研削仕上げする（ステップ１０３）。
この研削方法は、エンジンシリンダボア４が単一の場合
は、エンジンシリンダブロック側を回転させながら研削
加工を行うことができるが、一般の多筒のエンジンの場
合には、図５に示すように、コンタリング加工が望まし
い。コンタリング加工は公知技術であり、マシニングセ
ンタのような数値制御工作機械では簡単に行われる。勿
論、前記の切削具３によるエンジンシリンダボア４の前
記切削加工もコンタリング加工によって行ってもよい。

【００１２】次に、研削仕上げ加工が終了したら、加工
済みのシリンダブロックをホーニング加工機側に移動
し、図６に示すようにホーニング砥石７によるホーニン
グ加工を行う（ステップ１０４）。ホーニング加工にお
いて、ホーニング砥石７の回転及び往復動の同時制御を
行うことにより任意のクロスハッチ面の仕上げ面を得る
ことができる。

【００１３】図７は、図４に示した内研用研削具６によ
るエンジンシリンダボア４の内面の粗さを拡大表示した
ものである。図示のように小径部５に相当する部分の溝
８が他の部分の溝９に較べて深溝に形成されていること
がわかる。

【００１４】図８は、図７に示した研削加工済みのエン
ジンシリンダボア４の溝８，９をホーニング仕上げ加工
した結果を示すものである。小径部５のあった部分以外
の部分の溝９の粗さは極めて細かくなるが、小径部５の
あった部分は溝８の一部が依然として残り、油溝１を形
成することがわかる。以上により、エンジンシリンダボ
ア４の任意の部分に油溝１を形成することができ、かつ
この形成は単に小径部５を所望の箇所に形成して研削仕
上げ及びホーニング仕上げ加工すればよく極めて簡単に
形成することができる。

【００１５】なお、本発明のエンジンシリンダボアの油
溝加工方法における加工条件や研削条件及びホーニング
加工条件については、油溝１の大きさや、エンジンシリ
ンダボア４の形状等によって適宜設定されるもので特別
な条件はなく、一般の切削加工，研削加工及びホーニン
グ加工における加工条件が適用される。

【００１６】

【発明の効果】１）本発明の請求項１に記載のエンジン
シリンダボアの油溝加工方法によれば、エンジンシリン
ダボアの切削加工時において油溝を形成する必要のある
部分の内径を他の部分より小径にした後に所定の研削仕
上げ加工及びホーニング仕上げ加工を行うだけで所望の
油溝を得ることができるため、従来の加工方法に較べて
極めて簡単に油溝を形成することができる。また、同一
の機械を用いて切削具と内研用研削具との工具交換が行
われるため、設備コストが低減し、かつ作業性の向上が
図れる。 ２）本発明の請求項２に記載のエンジンシリンダボアの
油溝加工方法によれば、油溝はエンジンシリンダボアの
全面及び任意の部分に形成でき、従来のプラトーホーニ
ングのように入口側から連続した部分にのみ油溝が形成
されるものとは大きく相異する。 ３）本発明の請求項３に記載のエンジンシリンダボアの
油溝加工方法によれば、エンジンシリンダボアの切削及
び研削仕上げ加工がコンタリングにより行われるため、
重量物のシリンダブロックを回転させる必要がなく、高
精度加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】工作機械の主軸に装着された切削具によるエン
ジンシリンダボアの加工前の状態を示す模式図。

【図２】切削具による小径部の形成を示す模式図。

【図３】切削具と工具交換されて同一の工作機械の主軸
に装着された内研用研削具を示す模式図。

【図４】切削加工済みのエンジンシリンダボアの小径部
の研削加工状態を示す模式図。

【図５】内研用研削具によるエンジンシリンダボアのコ
ンタリング加工の状態を示す横断面図。

【図６】研削加工済みのエンジンシリンダボアの内面を
ホーニング加工している状態を示す模式図。

【図７】研削加工後におけるエンジンシリンダボアの小
径部の内面に形成された溝を示す部分拡大図。

【図８】図７に示した溝のホーニング加工後の状態を示
す部分拡大図。

【図９】本発明のエンジンシリンダボアの油溝加工方法
を説明するためのフローチャート。

【図１０】従来のプラトーホーニングによるエンジンシ
リンダボアの内面の油溝の形成状態を説明するための部
分拡大図。

【図１１】従来のプラトーホーニングによるエンジンシ
リンダボアの内面の油溝の形成状態を説明するための部
分拡大図。

【図１２】従来のレーザホーニングによるエンジンシリ
ンダボアの内面の油溝の形成状態を説明するための部分
拡大図。

【符号の説明】

１ 油溝 ２ 主軸 ３ 切削具 ４ エンジンシリンダボア ５ 小径部 ６ 内研用研削具 ７ ホーニング砥石 ８ 溝 ９ 溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具交換可能なマシニングセンタのよう
   な数値制御工作機械に切削具を装着し、エンジンシリン
   ダボアの油溝を形成する部分を他の部分より小径に内径
   仕上げして小径部を形成する第１の手順と、前記切削具
   を比較的粗い砥石を設けた内研用研削具に工具交換し、
   前記エンジンシリンダボアの前記小径部を前記他の部分
   と等しい内径寸法に研削仕上げ加工する第２の手順と、
   仕上げ加工されたエンジンシリンダボアをホーニング仕
   上げする第３の手順とを行うことを特徴とするエンジン
   シリンダボアの油溝加工方法。
2. 【請求項２】 前記油溝を形成する前記小径部が、前記
   エンジンシリンダボアの軸線方向に沿う全内面又は任意
   の箇所の内面に形成されることを特徴とする請求項１に
   記載のエンジンシリンダボアの油溝加工方法。
3. 【請求項３】 前記切削具及び内研用研削具による加工
   及び研削がコンタリングによるものである請求項１に記
   載のエンジンシリンダボアの油溝加工方法。