JPS6176201A

JPS6176201A - 工作機械

Info

Publication number: JPS6176201A
Application number: JP60139233A
Authority: JP
Inventors: ロジヤー・ハーヴイー・スリー
Original assignee: AE PLC
Current assignee: AE PLC
Priority date: 1984-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1986-04-18
Also published as: KR860000121A; GB8515918D0; DE3569690D1; KR860000124A; EP0166589A1; CA1250456A; EP0169667A1; GB8416380D0; GB8515919D0; EP0166589B1; US4638694A; JPS6176267A; GB2160798A; GB2162107B; KR930003338B1; GB2162107A

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、卵形線形状の横断面のピストンおよび７す／
グのような工作物を加工するための工作機械であって、
ワークホルダと工具とを備えてし・る形式のものに関す
る。

従来の技術内燃機関におし・て、直列機関はほぼ円形横断面の多数
の７リングを直列に有する１つのシリングブロックから
成っている。この場合シリンダブロックの長さは各シリ
ンダの冷却系および一／リングロ径によってきめられる
。大きな行程容積、ひし・ては大ぎな出力の直列機関を
得るために７リングロ径を大きくすれば７す／ダブロッ
ク全長が大きくなる。このような／リンダブロック全長
の増大は不利である。とい５のは一層高価なりランク軸
構造とエンジンルームの所要寸法の増大とを必要とする
からである。このような不利を避けるためにはやはり高
価なＶ形装置の機関を必要とすることになる。

／リンダブロックの縦方向に対して直角な方向を長軸と
する卵形線溝断面の・／リンダ並びにびブＬ　−ｉ　モ
Ｉ市１’ｆ’ｌネＬンｔ、　＋ｔｒ←４イ　−Ｉ＋　−
＋　ｓ”　８Ｃ程容積の増大、ひ℃・ては機関出力の増
大が可能である。この場合、本明細書中で使われている
「卵形線」又はだ円形のような卵形線の特定形状につい
ていえば、特に断わってない限り、長軸と短軸との比が
１：ｌと３＝１との間であるような卵形線を意味する。

従って′、卵形線溝断面のシリンダ又はピストンの使用
は、・／リンダブロック全長の増大を伴うことなしに１
００７゜から３００％までに及ぶ行程容積の増大を可能
にする。さらに、大きな７リング区域によって、通常の
円形横断面のシリンダおよびピストンの場合よりも大き
な直径の吸気ポート並びに排気ボートおよび吸気弁並び
に排気弁を有利に配置することができ、これによって機
関の吸排気作用も改善される。

一般に、卵形線溝断面であってもなくてもピストンおよ
びシリンダは先ず鋳造によって製作し、次いで最終形状
に仕上げる。７リンダの場合、工作機械を使った中ぐり
およびそれに続くホーニングイ＋ｌ−１１−１′ｆヒリ
イ　ノ１１・７カ舜ヱＩ　ＩＰ５ｎ　−剤保持、ひυ・
ては低摩擦を保証するための適当な内面形状をあたえる
。ピストンの場合、その仕上げはピストン周面を旋削す
るのが通例である。ピストンを「だる形」、即ち直径が
ピストン中央において最大値をなしてピストン一端にお
し・てに最小値をなしている形に製作し、膨張を考慮し
てわずかに非真円形となるように仕上げることもよく知
られて（・る。さらに、英国特許第２０７９６６１号明
細書にみられるように、ピストンに支承面を設けること
もできる。

このような加工のすべては、真円筒形又はほぼ真円筒形
でちるピストン並びにシリンダにっし・て通例の工作機
械を使って多年にわたり申し分なく行なわれて（・る。

一般にこのような工作機械は卵形線形状のピストン並び
にシリンダを効果的、に加工することができない。とい
うのは、所要の工具運動を著し℃・卵形線形状のピスト
ン並びに／リングの合理的な生産を可能にする速度で行
なうことができないからである。

発明が解決しようとする課題本発明は卵形縁横断面を有するピストンおよび／リンダ
のような工作物を効果的に加工することができる工作機
械を提供することを課題として（・る。

課題を解決するための手段この課題全本発明は次のようにして解決した。即ち、先
ずピストンを加工する工作機械において、ワークホルダ
は卵形縁横断面のピストンを保持すると共に回転させ、
工具はピストン周面を旋削するためにワークホルダの回
転軸線に対して相対的に前後動可能でちり、ワークホル
ダはピストンをその回転中に移動させ、ワークホルダの
回転軸線に対して直角をなして工具の運動線を象む一平
面内でピストン周面が工具の運動線と１つの交点で交わ
って、工具が運動線に浴っだ定点でピストン周面を旋削
するようにした。

次にシリンダを加工する工作機械にお（・て、／リノダ
ブロソク材全不動に保持するためのワークホルダと、／
リンダ内部の仕上げ中ぐりのために工具ホルダに保持さ
れている回転可能な中ぐり工具と、工具ホルダを回転さ
せるための入力軸と、人力軸と工具ホルダとの間に配置
されていて７リンダ内を所要の卵形腕に全わせて中ぐり
するだめに工具ホルダをその回転中に移動させる機構と
から構成した。

実　　施　例次に図面尾示した実施例に従って本発明を説明する：第１図は卵形線の横断面のピストンを加工するための工
作機械の一例を概略図で示しており、ピストンは工具に
対して相対的に基準半径で運動する。第２図は第１図の
例とは別の実施例を部分縦断面図で示している。第３図
シまシリンダ内部を所定の卵形線に中ぐりするための中
ぐり盤の部分縦断面図であって、この中ぐり盤は第２図
の例の場合とは逆の運動関係を呈する。

第１図において、不動の副軸１１に対して同心的に人力
軸１ｏが回転可能に支承されている。この入力軸１０の
一端には円板１２が取り付けられており、この円板１２
はピラー１３を介して円形プレート１４に結合されて−
・る。この円形プレート１４は副軸１上上で回転する中
実軸受１５を備えている。円形プレート１４上には複数
のスリーブ１６が保持されており、この場合スリーブ１
６は互いに平行に、かつ人力軸ＩＱの軸線に対して直角
な平面内に位置している。スリーブ１６はいずれも人力
軸ＩＯの軸線から半径方向で間隔をおいて配置されてい
る。

各スリーブ１６内をガイド１７が貫通していて、スリー
ブ１６０両ｌ１１１１へ延びているガイｌ−″１７の長
さのファスナ１８によって固定されてし・る。

長袖と短軸との交点が入力軸１０の軸線上に位１直する
卵形線横断面のピストン２３を保持するために円板状の
出力部材１９が設けられており、この出力部材１９は入
力軸１０の軸線に対して直角な背面２０ｅ有している。

この背面２０上には２対のブツノユ２１が保持されてお
り、各７７７１組をま円形プレート１４に保持されてい
るがイド１７の両端に係合していて、円形プレート上４
に灯して相対的に滑動可能に配置されて℃・る。１つの
リンク２２が設けられており、このリンク２２は一方の
端部が出力部材１つの背面２０の外周近くにビゼット接
続されており、他方の端部が副軸１１の軸線に対して偏
心的に配置された定置の支承点と中心として回転可能に
支承されている。リンク２２の外周側ピゼント接続部へ
の方向はガイド１７に対して平行に、かつ偏心軸受１１
ａの衝程方向に対して直角である。

ピストン２３は出力部材１９に支承されて所要の卵形線
に合わせて旋削される。このピストン２３は副軸１１の
軸線と同心的に位置しており、この場合偏心軸受ＬＬａ
の衝程方向がピストン２３の短軸に対して平行であって
、ピストン２３はその長軸に滑った方向での往復動を拘
束されている。工具２＋は、そのチップが副軸１１の軸
線に対して直角な一線に活つて可動に、偏心軸受ＬＬａ
の衝程側とは反対側に配置されている。

人力軸１０が回転するのに伴い、出力部材１９もリンク
２２と共に回転し、この回転によってピストン川面は副
軸１１の軸線に対して直角な一平面内で１つの一進路上
？移動する。この進路上で工具２４のどの部分も工具の
運動線と一点で交わる。この一点は副軸１１の軸線から
の基準半径、換言すれば所期の卵形線横断面の短軸の半
径に相当する点である。このようにして工具は工具に対
して相対的なピストン周面の角度変化を考慮に入れてピ
ストン材をあたかも円形横断面であるかのように加工す
ることができる。

第２図によれば、主軸２５がチャンク２６？駆動する。

このチャンク２６内には支承軸２７が位置していてその
一端に偏心体２８を備えている。出力部材２９はチャン
ク２６に保持されたスライド機構３０上の主軸の軸線に
対して直角な平面内で滑動可能である。チャック２６内
にリンク３１が配置されており、このリンク３１は一方
の端部に偏・し・体２８を中心として回転可能な開口部
金有し、他方の端部には出力部材２９上に偏心的に支承
された１つのピンに係合する開口を有して℃・る。偏心
・体２８の衝程方向、支承軸２７の’＋ｑｂ線、スライ
１機構３０の相互関係は第１図に示した偏心軸受Ｌｌａ
の衝程方向、副軸１１の軸線、ガイ）１７の相互関係と
同じである。

出力部材２９は例えば複数のノヨーを有しており、これ
らのノヨーが旋削工具３３およびリングみぞ工具３４に
よって加工するための卵形線横断面のピストン３２ｔ−
保持して℃・る。ピストン３２は、その短軸が偏心体２
８の衝程方向に対して平行であるように保持されて℃・
る。旋削工具３３は、そのチップが偏１ＬＬ一体２８の
衝程側とは反対側に位置して運動するよって配置されて
いる。主軸２５が回転するのに伴ってチャック２６が回
転する。チャック２６は出力部材２９を回転させ、出力
部材２９はリンク３１によってスライド機構３０上で動
かされる。これによってピストン３２は工具３３の運動
線と一点で交わり、かくして工具３３にお（・て、所期
の卵形線の短軸の半径である基準半径の周面が形成され
る。

第１図および第２図の実施例の場合、定置の軸（第１図
における副軸１１および第２図における支承軸２７）の
軸線と偏心体（第１図における偏心軸受１１ａおよび第
２図における偏、ｕ体２８）の軸線との距離を変えるこ
とによって種種の卵形線のピストンを力ロエすることが
できる。さらに、加工中に前記の軸線間の距離を変える
ことによりピストンの卵形線をピストン軸線方向で変化
させることもできる。さらに、工具は加工中定置である
必要はなく、ピストンに別の形削りヲ施すために半匝方
向で移動させることもできる。

第３スの実施例の場合、勇１図および第２図に示されて
いる機構の運動が逆になっている。

中ぐり俸３５は人力軸３６によって回転駆動さすｔｌ　
この回転堅動中は、定置の中ぐりヘン１３８上で往復動
可能なスライ１機構３７に保持さ１している。１つの偏
心ピン３９が人力軸３６に設けられて（・て、中ぐり棒
３５の軸線と同心的な軸端４１のクランク４０に係合し
ている。クランク４０に隣接軸端４■の部分はリンク４
２の一方の端部の支承部をなしており、リンク牛２の他
方の端部は入力軸３６に対して偏心している中ぐりヘラ
−３８上に支承された定置のピン４３に連接されている
。

ピン３９およびクランク４０の軸線は互いに平行で、ス
ライ□ド機構３７が中央位置を占めた時所期の卵形線の
短軸を含む−Ｐ面内に位置する。さらに、定置のピン４
３の軸線とクランク４０の軸線との間の半径は名うイド
機構３７の運動方向に対して平行である。

ンリンダブロック４４は所期の卵形線ピストに中ぐりさ
れるシリンダ孔４６を有し、不動のワークホルダ４７内
に支承されている。人力軸３６は、偏心ピン３９および
軸端４上？介して中ぐり棒３５を回転させるために回転
される。

偏心ピン３９と人力軸３６と軸端４Ｌとの間のオフセン
トによって回転中に中ぐり棒３５はステ１２機構３７上
で振動運動を生じ、中ぐり棒３５の工具４５は所期の卵
形線に活って移動する。

この実施例においても、偏心ビン３９の軸線と軸端４１
の軸線との間の距離と変えることによって種種の卵形線
の７リング孔を形成することができる。この軸線間の距
離は、７１Ｊンダ孔の軸線方向に沼って卵形線を変化さ
せるために、加工中に変えることもできる。

以上第１図から第３図までに述べた工具および工作物の
運動は別の態様によっても可能であり、例えば、リック
２２．３４２をスライド機Ｆｊ４　Ｌ　６　、１７　、
２　Ｌ　；　３０　：　３７に対して直角に配置した第
２のスライ１機構と代えるこ。

とができる。また、所要の運動を遊星歯車機構によって
あたえることもできる。この場合は、ピストンを回転さ
せる機構に定置の小ローラ又は小歯車を備え、これに対
応してワークホルダに小ローラ又は小歯車よりも大きな
直径の内部開口を設けて小ローラ又は小歯車上で円運動
させる。工具？回転させるかめに、工具は小０−ラ又は
小歯車を不動の大きな直径の開口内で円発明の効果以上述べたように、本発明の工作機械によれば、卵形線
卵形線横断面のピストンおよびンリ／り゛がほぼ真円形
横断面のピストンおよびンリンダの加工において通例で
あるような工具運動速度で加工される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のピストンを旋削する工作機械の略示側
面図、第１ａ図は第１図中のＡ−Ａ線による略示端面図
、第２図は第１図の例とは異なる工作機械の側面図、第
３図は／リンダと中ぐりする工作機械の倶１面図である
。１０・・入力軸、１１・・・副軸、Ｌｌａ・・・偏心軸
受、１２・・・円板、１３・・・ピラー、１４・・円形
プレート、１５・・・中実軸受、１６・・スリーブ、１
７・・・ガイｒ、１ａ・−・ファスナ、１９・・出力部
材、２０・・・背面、２１・・・ゾンンユ、２２・・・
リンク、２３・・・卵形線ピストン、２４・・・工具、
２５・・主軸、２６・・・チャック、２７・・・支承軸
、２６・・・偏心体、２９・・出力部材、３０・・スラ
イド機構、３１・・リンク、３２・・卵形線ピストン、
３３・・・旋削下話、３牛・・す／グみぞ１具、３５・
・・中ぐり棒、３６・・・人力軸、３７　・スライド機
構、牛Ｏ−・・クランク、４１・・軸端、４２・・リン
ク、牛３・・ビン、手生・・／リンダブロック、４５・
・・工Ｑ、、４６・・／リング孔、４７−ワークボルタ
゛Ｆｔｃ、　／ａ手続補正書（方式）昭和６０年１０月２１日 ′ｌ−１°許庁艮宮殿ｌ　事件の表示　昭和６０年特許願第１３９２３３号２
・　究明の名称工　１乍　機　械３　補正どする者事件との関係　特許出願人名　作　　ニーイー１ビーエル／− １代　　理　　人昭和　６０年　９　月　２４日　　　（発送日）６　補
止り対象

Claims

【特許請求の範囲】１、卵形線横断面の工作物を加工するための工作機械で
あって、ワークホルダと工具とを備えている形式のもの
において、ワークホルダ（１９；２９）は卵形線横断面
のピストン（２３；３２）を保持すると共に回転させ、
工具（２４；３３）はピストン周面を旋削するためにワ
ークホルダの回転軸線に対して相対的に前後動可能であ
り、ワークホルダ（１９；２９）はピストン（２３；３
２）をその回転中に移動させ、ワークホルダの回転軸線
に対して直角をなして工具（２４；３３）の運動線を含
む一平面内でピストン周面が工具の運動線と１つの交点
で交わって、工具が運動線に沿った定点でピストン周面
を丸削りすることを特徴とする、工作機械。２、ワークホルダが１つのスライド機構（１６、１７、
２１；３０）上に保持された１つの回転可能なピストン
保持部材（１９；２９）を備えており、このスライド機
構は回転可能であって、ピストンの卵形線横断面の長軸
に沿った方向でのピストン保持部材の往復動を拘束可能
であり、ピストン保持部材をスライド機構上でその回転
中に往復動させるための機構（１１、１１ａ、２２；２
８、３１）が設けられており、ピストン周面が工具の運
動線と１つの交点で交わる、特許請求の範囲第１項に記
載の工作機械。３、ピストン保持部材を往復動させる機構がピストン保
持部材の回転軸線からオフセットされた定置のピボット
（１１ａ；２８）に一端を連接された１つのリンク（２
２；３１）から成っており、前記ピボットの軸線はスラ
イド機構の回転軸線および１つの交点を含む一平面内に
位置しており、前記リンクは他端でピストン保持部材上
の外周近くの１つのピボットに連接されており、このピ
ボットの軸線は、スライド機構の回転軸線を含むと共に
スライド機構上のピストン保持部材の運動方向に対して
平行に延びた一平面内に位置している、特許請求の範囲
第２項に記載の工作機械。４、卵形線横断面の工作物を加工するための工作機械で
あって、ワークホルダと工具とを備えている形式のもの
において、シリンダブロック材（４４）を不動に保持す
るためのワークホルダ（４７）と、シリンダ内部の仕上
げ中ぐりのために工具ホルダ（３５）に保持されている
回転可能な中ぐり工具（４５）と、工具ホルダ（３５）
を回転させるための入力軸（３６）と、入力軸（３６）
と工具ホルダ（３５）との間に配置されていてシリンダ
内を所要の卵形線に合わせて中ぐりするために工具ホル
ダ（３５）をその回転中に移動させる機構（３７、３９
、４０、４１、４２）とから成っていることを特徴とす
る、工作機械。５、工具ホルダを移動させる機構が、回転中の往復動の
ために工具ホルダ（３５）を支承している定置のスライ
ド機構（３７）と、スライド機構上の工具ホルダをその
回転中に往復動させて工具を所要の卵形線運動が可能に
なるように動かす装置（３９、４０、４１、４２）とか
ら成っている、特許請求の範囲第４項に記載の工作機械
。６、工具を動かす装置が１つのリンク（４２）から成っ
ており、このリンク（４２）は一方の端部において、工
具ホルダ（３５）上に工具（４５）の回転軸線に対して
平行かつ偏心的に配置されているピボット（４１）に連
接されており、他方の端部において、工具ホルダの回転
軸線に対して平行かつ共面をなしている定置のピボット
（４３）に連接されており、前記共面はスライド機構上
の前記回転軸線の運動方向と合致している、特許請求の
範囲第５項に記載の工作機械。