(57)【要約】【課題】  本発明は、シリンダの上下両面ともに開口されていないシリンダボアの測定が可能なシリンダボア測定装置を提供することを課題とする。【解決手段】  シリンダ軸５２に平行な貫通穴４３をシリンダヘッド部１４に有するエンジン１０のシリンダ１１を測定対象とし、シリンダ１１の内径５３を測定するシリンダボア測定装置４０であって、このシリンダボア測定装置４０は、貫通穴４３にシリンダ１１内部からエンジン外へ移動可能に挿入した操作子４４と、この操作子４４の一端４４ａに取付けることで、シリンダ１１内部に配置する測定ヘッド４２と、この測定ヘッド４２に取付け、シリンダの内面  までの距離を測る測定子４１・・・とからなり、予めシリンダ１１内に測定ヘッド４２及び測定子４１・・・を納め、外から操作子４４を操作しながら測定を実施することで、両端が閉じた状態のシリンダ１１の内径を測定する。【選択図】      図３
2006038619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ軸に平行な貫通穴をシリンダヘッド部に有するエンジンのシリンダを測定対象とし、シリンダの内径を測定するシリンダボア測定装置であって、
このシリンダボア測定装置は、前記貫通穴にシリンダ内部からエンジン外へ移動可能に挿入した操作子と、この操作子の一端に取付けることで、シリンダ内部に配置する測定ヘッドと、この測定ヘッドに取付け、シリンダの内面までの距離を測る測定子と、
からなり、
予めシリンダ内に測定ヘッド及び測定子を納め、外から操作子を操作しながら測定を実施することで、両端が閉じた状態のシリンダの内径を測定することができることを特徴とするシリンダボア測定装置。
【請求項２】
前記エンジンは、左右のシリンダを水平に対向配置してなる水平対向エンジンであることを特徴とする請求項１記載のシリンダボア測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのシリンダを測定対象とし、それのシリンダボアを測定するシリンダボア測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダは、エンジンの重要な構成要素の一つであり、内径の仕上がり精度が要求される。そのための各種のシリンダボア測定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特公平２−５４４８２号公報（第１図）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図９は従来の技術の基本構成を説明する図であり、シリンダボア１０１に取付け装置１０２を取付け、この取付け装置１０２から測定アーム１０３を下向きに延ばし、この測定アーム１０３上に取付けた測定ヘッド１０４を回動及び直線運動させ、この測定ヘッド１０４上にセンサー１０５を設け、所定位置にこのセンサー１０５を当て測定し、基準値との差異を求めるというものである。
【０００４】
特許文献１の技術は、シリンダの上下面のうち少なくとも一方を開口させることが前提となる。
シリンダボアを測定した後に、クランクケースやオイルパンを取付けるが、この取付けは、複数本のボルトを締付けることで実施するため、ボルトの締付けの影響でシリンダが僅かに変形することが考えられる。
【０００５】
従って、シリンダブロックにクランクケースやオイルパンを取付けた状態でシリンダボアが測定できることが望まれる。
そのためには、シリンダの上下面を塞いだ状態で測定可能な測定技術が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、シリンダの上下両面を塞いだ状態で、シリンダボアの測定が可能なシリンダボア測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、シリンダ軸に平行な貫通穴をシリンダヘッド部に有するエンジンのシリンダを測定対象とし、シリンダの内径を測定するシリンダボア測定装置であって、このシリンダボア測定装置は、貫通穴にシリンダ内部からエンジン外へ移動可能に挿入した操作子と、この操作子の一端に取付けることで、シリンダ内部に配置する測定ヘッドと、この測定ヘッドに取付け、シリンダの内面までの距離を測る測定子と、からなり、予めシリンダ内に測定ヘッド及び測定子を納め、外から操作子を操作しながら測定を実施することで、両端が閉じた状態でシリンダの内径を測定することができることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、エンジンは、シリンダヘッド部とクランクケースとの間にシリンダを配置するとともに、左右のシリンダを水平に対向配置してなる水平対向エンジンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明では、予めシリンダ内に測定ヘッド及び測定子を納め、測定ヘッドに操作子をシリンダの外部からバルブ穴やプラグ穴などの挿通穴に挿通させて接続し、この操作子を移動させることにより、シリンダの内径の測定を行うことができる。すなわち、シリンダの両端が閉じた状態で、シリンダボアを測定することができる。すなわち、シリンダブロックにクランクケースなどを取付けた状態でシリンダボアを測定することができるという利点がある。
【００１０】
加えて、測定ヘッドには、測定子を取付けたので、測定ヘッドを回転させることなくシリンダの複数箇所の内径を測定することができる。
この結果、測定ヘッドに回転機構は不要となり、装置の低コスト化が図れるという利点がある。
さらに、シリンダボアの複数箇所を一度に測定することも可能となる。
この結果、測定時間の短縮化を図ることができるという利点がある。
【００１１】
請求項２に係る発明では、左右のシリンダを水平に配置した水平対向エンジンである。
従来、水平対向エンジンにおいては、シリンダヘッド部、シリンダ及びクランクケースを一体化し、シリンダボアの両端が閉じた状態で、外周に測定子を備えた測定ヘッドを外部から操作してシリンダの内径を測定するのは困難であった。
しかし、本発明によれば、測定ヘッドを外部から操作してシリンダの内径を容易に測定することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明を適用するために好適な水平対向エンジンの断面図であり、左シリンダ１１Ｌは、３つのシリンダボア１２・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）を並列に配置し、これらのシリンダボア１２列にピストン１３・・・を摺動自在に嵌合させ、左シリンダ１１Ｌに左シリンダヘッド部１４Ｌを結合し、この左シリンダヘッド部１４Ｌとシリンダボア１２・・・とピストン１３・・・との間に燃焼室１５・・・を形成し、左シリンダヘッド部１４Ｌとは反対側で左シリンダ１１Ｌに左クランクケース１６Ｌを一体形成する。
【００１３】
また、右シリンダ１１Ｒは、３つのシリンダボア１２・・・を並列に配置し、これらのシリンダボア１２列にピストン１３を摺動自在に嵌合させ、右シリンダ１１Ｒに右シリンダヘッド部１４Ｒを結合し、この右シリンダヘッド部１４Ｒとシリンダボア１２・・・とピストン１３・・・との間に燃焼室１５・・・を形成し、右シリンダヘッド部１４Ｒとは反対側で右シリンダ１１Ｒに右クランクケース１６Ｒを一体形成する。
【００１４】
両シリンダ１１Ｌ、１１Ｒは、各シリンダボア１２・・・の中心軸を略水平として対向配置するものであり、両シリンダ１１Ｌ、１１Ｒに備える左右のクランクケース１６Ｌ、１６Ｒを合わせ、クランク室１７を構成する。
クランク軸１８は、コンロッド１９・・・を介してピストン１３・・・に連結し、クランクケース１６Ｌ、１６Ｒの一部と図示せぬ軸受キャップとで回転自在に支持する。
【００１５】
クランク軸１８にスプロケット２３、２３を設け、このスプロケット２３、２３からカムチェーン２４、２４を介して従動スプロケット２５、２５につなぎ、このスプロケット２５、２５と一体のカム軸２６、２６に接続し、カム軸２６、２６に備えるカム２７・・・により、吸気弁２８・・・と排気弁２９・・・とを駆動する。吸気弁２８・・・と排気弁２９・・・とは、左右の燃焼室１５・・・の給排気を所定のタイミングで行わせる役割をもつ部材である。
なお、エンジンの冷却水経路、オイルの循環経路、冷却ポンプなどをはじめとする補機類、給気・排気弁前後の給排気系については説明を省略する。
【００１６】
図２は図１の２−２矢視図であり、右シリンダヘッド部１４Ｒをエンジンの内側からみた図を示す。右シリンダヘッド部１４Ｒは、右シリンダ１１Ｒ（図１参照）が面する右シリンダヘッド部１４Ｒの各中心に、プラグ穴３１・・・を備え、これらのプラグ穴３１・・・に点火プラグを取付ける穴である。そして、これらのプラグ穴３１・・・の近傍に吸気弁２８・・・、排気弁２９・・・の傘部２８ａ・・・、２９ａ・・・を備えるという部材である、
３３・・・は右シリンダヘッド部１４Ｒの締付け穴であり、締付けボルトは省略した。
【００１７】
図３は本発明に係るシリンダボア測定装置を取付けた水平対向エンジンの断面図であり、エンジン１０は、右シリンダヘッド部１４Ｒと右クランクケース１６Ｒとの間に右シリンダ１１Ｒを配置するとともに、左右のシリンダ１１Ｌ、１１Ｒを水平に対向配置してなる水平対向エンジン１０であり、シリンダヘッド部１４Ｒとクランクケース１６Ｌ、１６Ｒとを組付けた状態でシリンダ１１Ｌ、１１Ｒの内面となるシリンダボア１２・・・を測定できることを示す。なお、図に示すように、本実施例においては、シリンダ１１Ｌとクランクケース１６Ｌとは一体構造である。同様に、シリンダ１１Ｒとクランクケース１６Ｒとは一体構造である。
【００１８】
シリンダ１１Ｌ、１１Ｒの内面となるシリンダボア１２・・・を測定するため、図１に示す、クランク軸１８、コンロッド１９・・・、ピストン１３・・及びカム軸２６は取外し、予めシリンダ１１Ｌ、１１Ｒ内に測定子４１・・・を備える測定ヘッド４２をセットし、この測定ヘッド４２に、右シリンダヘッド部１４Ｒに備えるプラグ穴３１としての貫通穴４３に挿通させた操作子４４を接続しておき、左右のシリンダ１１Ｌ、１１Ｒ同士をボルト４５・・・で締付け、右シリンダヘッド部１４Ｒを取付け、右シリンダヘッド１４Ｒ部の上面５１に、シリンダボア測定装置４０を取付ける。
【００１９】
すなわち、シリンダ軸５２・・・に平行な貫通穴４３・・・をシリンダヘッド部１４Ｒに有するエンジン１０のシリンダ１１Ｒを測定対象とし、シリンダ１１Ｒの内径５３・・・を測定するシリンダボア測定装置４０であって、このシリンダボア測定装置４０は、貫通穴４３にシリンダ１１Ｒ内部からエンジン外へ移動可能に挿入した操作子４４と、この操作子４４の一端４４ａに取付けることで、シリンダ１１Ｒ内部に配置する測定ヘッド４２と、この測定ヘッド４２に取付け、シリンダ１１Ｒの内面５４までの距離を測る測定子４１・・・とからなり、予めシリンダ１１Ｒ内に測定ヘッド４２及び測定子４１・・・を納め、外から操作子４４を操作しながら測定を実施することで、両端が閉じた状態のシリンダ１１Ｒの内径を測定するというものである。
【００２０】
従来、水平対向エンジンにおいて、シリンダヘッド部、シリンダ及びクランクケースを一体化し、シリンダボアの両端が閉じた状態で、シリンダの内径を測定する場合に、外周に測定子を備えた測定ヘッドを外部から操作するのは困難である。
しかし、本発明によれば、測定ヘッドの操作を外部から行うことができる。
【００２１】
なお、図３において、右シリンダ１１Ｒが有するシリンダボア１２のうちの１つに、本発明のシリンダボア測定装置４０を取付けた例を示したが、他の位置のシリンダボア１２にも同様に取付けし、測定できることはいうまでもない。
【００２２】
図４は本発明に係るシリンダボア測定装置の断面図であり、シリンダボア測定装置４０は、基部となるカバー板６１と、このカバー板６１から図右側に複数のガイド軸６２を延ばし、ガイド軸６２にガイドされ左右に摺動可能に可動板６３を取付け、前記ガイド軸６２の端部６２ａに上板６４をボルト６５・・・で固定する。そして、可動板６３から前記カバー板６１の中心に備える抜け穴６１ａを挿通して図左側に操作子４４を延ばし、この操作子４４の一端に測定ヘッド４２を取付け、この測定ヘッド４２に複数の測定子４１・・・を取付けるというものである。
【００２３】
測定子４１・・・は、本実施例においては、接触式のデジタルセンサ６７・・・ある。そして、デジタルセンサ６７・・・から配線６８・・・を引出す。この配線６８・・・は、パイプ状の操作子４４の内側４４ｂを通じて外部に引出す。
なお、６９はエンジンに対するカバー板６１の位置決めをするため、カバー板６１に付設する位置決め用のノックピン、７１、７２、７３は締結ボルトである。
【００２４】
図５は図４の５矢視図であり、測定ヘッド４２は、接触式のデジタルセンサ６７・・・を備える。各々のデジタルセンサ６７・・・は、ホルダ部材７４・・・を介して取付けボルト７５・・・により測定ヘッド４２へ取付ける。センサ部７６・・・を備えるデジタルセンサ６７・・・は、シリンダ１１（図３参照）の内径５３を測定するため、半径方向外側に向きで、均等間隔に８個取付けた部材である。
【００２５】
図３に戻って、測定ヘッド４２は、シリンダ１１Ｒ内部に配置する測定ヘッド４２と、この測定ヘッド４２に複数個取付け、シリンダボア１２までの距離を測る測定子４１・・・とを備える部材であるといえる。
【００２６】
なお、本実施例では、測定ヘッドに複数の測定子を備えるが、測定子を測定ヘッドの外周の１箇所にのみ設け、操作子を回転させ、測定ヘッドを回転させて、測定しても良い。
【００２７】
図５において、対角線上の２つの測定子４１・・・により、シリンダ軸５２からシリンダボア１２までの距離を各々測定した測定値を準備し、この２つの測定値を足し合わせることにより、シリンダ１１の内径５３を測定することができると共に、シリンダ軸５２に対する歪みを把握することができる。
【００２８】
なお、本実施例において、測定子４１・・・は８つとしたが、これに限定されない。より詳細に測定するため、１６つ配置しても良いし、逆に４つ、６つでも差し支えなく、個数は限定されないものとする。
【００２９】
図６は図４の６矢視図であり、操作子４４の一端４４ａに測定ヘッド４２を取付け、この測定ヘッド４２の外周面４２ａに、デジタルセンサ６７・・・（図５参照）のセンサ部７６・・・を取付ける状態を示す。
外周面４２ａに備えるセンサ部７６・・・の両側には、シリンダボアに対して測定ヘッド４２が滑らかに摺動するようにＯリング７７、７７を設ける。
【００３０】
図７はシリンダボア測定装置の作用図であり、水平対向エンジンのシリンダ１１の上方から操作子４４を挿入し、操作子４４の一端４４ａに測定ヘッド４２を介して取付けた測定子４１・・・により、シリンダボア１２までの距離を測ることを示す。
【００３１】
（ａ）は操作子をいっぱいに伸ばして、シリンダ１１の下部８１を測定する状態である。このとき、可動板６３の下面６３ａは、カバー板６１に接する。
【００３２】
（ｂ）は操作子を図右側に移動して、シリンダ１１の下部と上部の間となる中間部８２を測定する状態である。このとき、可動板６３の下面６３ａは、カバー板６１の上面６１ｂから離れる。
【００３３】
（ｃ）は操作子を図右側にさらに移動して、操作子４４をいっぱいに縮めて、シリンダ１１の上部８３を測定する状態である。このとき、可動板６３の上面６３ｂは、上板６４の下面６４ａに接する。
【００３４】
測定ヘッドの位置決めに関して、シリンダの配置が鉛直の立形機関や、傾斜をもたせたＶ形機関では、測定ヘッドの自重により測定ヘッドが落下するため、測定ヘッドの位置決めは不可欠であり、位置決め機構が必要となるが、左右のシリンダ１１Ｌ、１１Ｒを水平に配置した水平対向エンジンにおいては、位置決め機構は、不要又は極めて簡便にすることができ、測定ヘッドの位置決め作業を極めて容易に行うことができる。
【００３５】
なお、位置決めヘッドの重量は、測定安定性、位置決め性、及び取付け取外しなどの段取り作業性などを総合的に考慮して決めるものとする。
【００３６】
このようにして、予めシリンダ１１内に測定ヘッド４２及び測定子４１・・・を納め、シリンダ１１の外部から測定ヘッド４２に操作子４４を接続し、この操作子４４をバルブ穴やプラグ穴などの貫通穴４３（図３参照）に挿通させ、この操作子４４を移動させることにより、シリンダ１１の両端が閉じた状態で、所定の位置における、シリンダボア１２までの距離を測定することができる。
シリンダ１１の両端が閉じた状態で、シリンダボア１２までの距離を測定できるため、ボルトなどの締結部材により締付けた状態でシリンダ１１のボア内面５４及び内径５３を測定することができる。
【００３７】
加えて、測定ヘッド４２に測定子４１・・・を複数個取付けたので、測定ヘッド４２を回転させることなくシリンダ１１の複数箇所のボア内面５４及び内径５３を測定することができる。
この結果、測定ヘッド４２に回転機構は不要となり、装置の低コスト化が図れる。
【００３８】
さらに、シリンダ１１の内径５３の複数箇所を一度に測定することも可能となる。
この結果、測定時間の短縮化を図ることができる。
【００３９】
一般に、基準値となるシリンダ１１の内径５３は真円であるが、シリンダ１１を締結部材により所定のトルクなどで締付けると、真円が歪むことがある。従って、締付け状態下で真円が得られれば好ましいといえる。
【００４０】
締付け後のシリンダ１１の内径５３を把握することで、締付けにより発生するシリンダ１１の内径５３の歪みを考慮し、締付け後に真円となるように、締付けトルクや軸力などの締付け条件に反映させ、締付け条件を最適化することができる。
従って、この歪みを予め締付けトルクや軸力などの締付け条件に反映し、締付けることにより、締付け時シリンダ１１の内径５３の精度向上に役立てることが可能となる。
【００４１】
さらに、締付け条件の最適化に加え、締付け前のシリンダ１１の内径５３を、内径５３の部位により意図的に歪ませて加工することもできる。締付け後の歪みを予め仕上加工用のデータに反映し、このデータにより仕上加工を行うことにより、締付け時シリンダ１１の内径５３の精度向上に役立てることが可能となる。
【００４２】
図８は図３の別実施例図であり、シリンダ軸に平行にプラグ穴など複数の貫通穴４３Ｂを備えたシリンダヘッド部１４Ｂをもつ構造の水平対向エンジン１０Ｂにおいて、シリンダ１１Ｂにシリンダヘッド部１４Ｂを取付けた状態で、本発明に係るシリンダボア測定装置４０でシリンダ１１Ｂの内径５３Ｂを測定することができることを示す。
【００４３】
図３と異なる点は、上板６４から測定ヘッド４２に２本の操作子４４、４４を接続するという点にあり、その他は大きく異なるところはない。
シリンダ１１Ｂの上面８５にシリンダヘッド部１４Ｂを組付け、左右のシリンダ１１Ｂ、１１Ｂでクランクケース１４Ｂ、１４Ｂを挟むように組付けた水平対向エンジン１０Ｂにおいて、シリンダ１１Ｂ、１１Ｂの上側又は下側を開けてシリンダボア１２Ｂを測定すると、締付けによるシリンダボア１２Ｂのゆがみを十分に把握することが難しい場合がある。
【００４４】
しかし、本発明によれば、シリンダ１１Ｂに開けた貫通穴４３Ｂ、４３Ｂに操作子４４、４４を挿通することにより、シリンダ１１Ｂの上側、下側を塞ぎ、締付けた状態で、シリンダボア１２Ｂの測定を容易に行うことができる。
この結果、水平対向エンジン１０Ｂにおいて、シリンダ１１Ｂの上側及び下側を閉じて、締付けたシリンダボア１２Ｂのゆがみを容易に把握することができる。
【００４５】
尚、本発明に係るシリンダボア測定装置は、実施の形態では水平対向エンジンのシリンダボアの測定に適用したが、位置決め機構を追加することにより、Ｖ型エンジンや直列型エンジンのシリンダボアの測定にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、水平対向エンジンのシリンダボアの測定に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明を適用するために好適な水平対向エンジンの断面図である。
【図２】図１の２−２矢視図である。
【図３】本発明に係るシリンダボア測定装置を取付けた水平対向エンジンの断面図である。
【図４】本発明に係るシリンダボア測定装置の断面図である。
【図５】図４の５矢視図である。
【図６】図４の６矢視図である。
【図７】シリンダボア測定装置の作用図である。
【図８】図３の別実施例図である。
【図９】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０、１０Ｂ…エンジン、１１、１１Ｂ…シリンダ、１１Ｌ…左シリンダ、１１Ｒ…右シリンダ、１２、１２Ｂ…シリンダボア、１４、１４Ｂ…シリンダヘッド部、１４Ｌ…左シリンダヘッド部、１４Ｒ…右シリンダヘッド部、１６Ｌ…左クランクケース、１６Ｒ…右クランクケース、４０…シリンダボア測定装置、４１…測定子、４２…測定ヘッド、４３、４３Ｂ…貫通穴、４４…操作子、４４ａ…操作子の一端、５２…シリンダ軸、５３、５３Ｂ…シリンダの内径。
【図１】
2006038619.tif 000003
【図２】
2006038619.tif 000004
【図３】
2006038619.tif 000005
【図４】
2006038619.tif 000006
【図５】
2006038619.tif 000007
【図６】
2006038619.tif 000008
【図７】
2006038619.tif 000009
【図８】
2006038619.tif 000010
【図９】
2006038619.tif 000011