(57)【要約】【課題】  オープンデッキ型のシリンダブロックにおけるシリンダボアの真円度を高める。【解決手段】  Ｖ型６気筒エンジンのシリンダブロック１の各バンク１ａ，１ｂにそれぞれ鋳込まれる３つのシリンダライナ３のうち、真中のシリンダライナ３にホーニング加工を施すことにより第２シリンダボア（又は第３シリンダボア）を形成する。この際、シリンダライナ３の先端部分をクランプアーム３６により外側からクランプすることによりシリンダライナ３をその配列方向に圧縮し、さらにシリンダボア２の真円度測定を行うときの作業温度よりも高い温度に温調されたクーラントをノズル１８からシリンダライナ３に供給しながらホーニングヘッド１６により当該シリンダライナ３の内周面を加工する。【選択図】      図２
2006152858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に並び、かつ隣接するもの同士が互いに結合されることにより一体化された複数のシリンダライナを有し、これらシリンダライナがその並び方向と直交する方向における一端側でシリンダブロック本体部分に支持され、かつ前記シリンダライナとシリンダブロック本体部分との間にウォータージャケット用の隙間が設けられた状態で前記シリンダライナがシリンダブロック本体部分に一体に支持されてなるオープンデッキ型シリンダブロックの前記各シリンダライナに対してホーニング加工を施すことによりシリンダボアを形成し、その後、少なくとも一部のシリンダブロックのシリンダボアの真円度を特定の作業温度下で測定するようにしたシリンダブロックの製造方法における前記シリンダボアの加工方法であって、
前記各シリンダライナの内周面にクーラントを供給しながらホーニング加工を施すことによりシリンダボアを形成するとともに、このシリンダボアの形成工程において前記複数のシリンダライナのうち少なくともその並び方向における両端のシリンダライナ以外のシリンダライナにホーニング加工を施す際に、当該シリンダライナの先端部分を前記並び方向に圧縮した状態でホーニング加工を行うことを特徴とするシリンダボアの加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダボアの加工方法において、
少なくとも前記両端のシリンダライナ以外のシリンダライナにホーニング加工を施す際に、さらに前記クーラントとしてシリンダボアの真円度を測定するときの前記作業温度よりも高い温度に制御されたクーラントを供給することを特徴とするシリンダボアの加工方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシリンダボアの加工方法において、
前記両端のシリンダライナにクランプアームをそれぞれ挿入し、これらクランプアームによりそれらの間のシリンダライナをクランプすることにより当該シリンダライナを前記並び方向に圧縮した状態で当該シリンダライナに対してホーニング加工を施し、前記クランプアームを取り外した後、前記両端のシリンダライナに対してホーニング加工を施すことを特徴とするシリンダボアの加工方法。
【請求項４】
シリンダライナの内周面にホーニング加工を施すホーニングヘッドと、前記ホーニングヘッドによるシリンダライナの加工中にクーラントを供給するクーラント供給手段とを備え、複数のシリンダライナが直列に並んだ状態で支持されたシリンダブロックの前記シリンダライナにホーニングヘッドを挿入し、かつ前記クーラント供給手段によりクーラントを供給しながらシリンダライナの内周面にホーニング加工を施すことによりシリンダボアを形成するシリンダボア加工装置において、
前記ホーニング加工中に、当該加工中のシリンダライナをクランプすることにより当該シリンダライナの先端部分をシリンダライナの前記並び方向に圧縮する圧縮手段を備えていることを特徴とするシリンダボア加工装置。
【請求項５】
請求項４に記載のシリンダボアの加工装置において、
前記圧縮手段は一対のクランプアームをもち、これらクランプアームを前記複数のシリンダライナのうちその並び方向における両端のシリンダライナにそれぞれ挿入し、これらクランプアームの間のシリンダライナをクランプすることにより当該シリンダライナを前記並び方向に圧縮することを特徴とするシリンダボア加工装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のシリンダボア加工装置において、
前記クーラント供給手段により供給されるクーラントの温度を制御可能な温度制御手段を備えていることを特徴とするシリンダボア加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジン等のシリンダブロックの製造に関し、特にシリンダボアを加工する方法および同加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンのシリンダブロックは、軽量化のために従来の鋳鉄製ブロックのものに代わりダイキャスト製法によるアルミニウム合金製ブロックのものが主流となっている。このダイキャスト製法によるアルミニウム合金製のシリンダブロックでは、ピストンとの間の耐摩耗性を向上するため、一般にはシリンダブロックの鋳造時に、鉄系の材料からなるシリンダライナを鋳込み、鋳造後にこのシリンダライナの内面をホーニング加工（真円加工）することによりシリンダボアを形成することが行われている。
【０００３】
図７は、このようなアルミニウム合金製のシリンダブロックの１つを斜視図で概略的に示している。この図に示すシリンダブロック１には、シリンダライナ３により形成される４つのシリンダボア２が直列に設けられている。シリンダボア２を形成する各シリンダライナ３は隣接するもの同士が互いに結合されることにより一体化されている。
【０００４】
シリンダライナ３の外側には、ウォータージャケットを形成するための隙間４が形成されており、シリンダライナ３はその基端部のみでシリンダブロック本体部分（すなわちアルミのダイキャスト部分）に対して支持されている。なお、このようにシリンダライナ３がその基端部でのみ支持されているタイプのシリンダブロック１は、一般にオープンデッキ型のシリンダブロックと呼ばれ、ウォータージャケット内を流通する冷却水によりシリンダライナ３の上部まで十分に冷却することができるという特徴を有している。
【特許文献１】特開２００２−３３９７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オープンデッキ型のシリンダブロックも、シリンダライナが鋳込まれるこの種のシリンダブロックと同様に鋳造後にシリンダライナ３の内面を真円加工することによりシリンダボア２が形成されるが、直列に並ぶ４つのシリンダボア２のうち、特に内側２つのシリンダボア２に関して次のような現象が生じることが知られている。すなわち、図７に仮想線で示すようにシリンダボア２を先端部２ａ、中央部２ｂ、基端部２ｃと区別した場合、基端部２ｃではシリンダボア２がほぼ真円となるものの、先端部２ａおよび中央２ｂではシリンダボア２が楕円になる傾向があり、しかも先端部２ａと中央部２ｂとではその楕円の向きが異なるという現象が発生する。具体的には、図８に示すようにシリンダボア２の配列方向をＸ軸方向、これと直交する方向をＹ軸方向とすると、シリンダボア２の先端部２ａではＹ軸方向に細長の楕円となり、中央部２ｂではＸ軸方向に細長の楕円になる傾向がある。
【０００６】
これは主にオープンデッキ型のシリンダブロックの構造、およびシリンダボアの加工時（加工工程）と真円度測定時（測定工程）との温度差に起因するものである。すなわち、オープンデッキ型のシリンダブロック１では、シリンダライナ３は、その基端部でのみ支持されているためシリンダライナ３の先端部分（つまりシリンダボア２の先端部２ａ）には加工熱が溜まり易く、また、シリンダライナ３同士が直列に一体に結合された構造では、その配列方向の伸長（熱膨張）がこれと直交する方向（Ｙ軸方向）の伸長よりも大きくなる傾向がある。他方、シリンダブロック１の加工後は、抜取り検査によりシリンダブロック１の各部を測定してその品質をチェックすることが行われるが、この測定工程では測定環境の差異による測定差を排除するために、シリンダブロック１を測定室に持ち込み、規格化された特定の作業温度（２０°Ｃ）下で測定するのが一般的である。そのため、
（１）シリンダライナ３の先端部分（シリンダボア２の先端部２ａ）については、加工熱の影響を受けてシリンダライナ３がＸ軸方向に伸長した状態でホーニング加工が進められた後、測定工程では、温度降下によりその伸長分だけシリンダライナ３がＸ軸方向に縮小した状態で真円度の測定が行われることにより、結果的にボア形状がＹ軸方向に細長の楕円となる。
【０００７】
（２）シリンダライナ３の中央部分（シリンダボア２の中央部２ｂ）では、熱がシリンダライナ３の先端側又は基端側に逃げるため加工熱による影響は少ない。但し、シリンダライナ３は、隣接するシリンダライナ３との連結部分の肉厚がそれ以外の部分の肉厚に比べて厚く、Ｙ軸方向に比べてＸ軸方向の剛性が大きいため、真円加工時にはホーニングヘッドの切込みに対してライナ内壁がＹ軸方向に逃げ易く（スプリングバックが生じ易く）、その結果、Ｘ軸方向への切込みが促進されてボア形状が同方向に細長の楕円となる。なお、このような剛性による影響はシリンダライナ３の先端部分についても同様であるが、先端部分では熱膨張の影響の方が大きいためにボア形状はＹ軸方向に細長の楕円となる。
【０００８】
これらに対して、シリンダライナ３の下端部分（シリンダボア２の基端部２ｃ）は、シリンダブロック本体部分に近いため、シリンダライナ３はその全周に亘って剛性の差が殆どなく、また、シリンダブロック本体部分に加工熱が逃げ易いために熱膨張の影響を受けることも殆どない。そのため、基端部２ｃではボア形状が真円又はそれにより近い形状となる。
【０００９】
なお、以上は４つのシリンダボア２が直列に並ぶ直列４気筒エンジンのシリンダブロック１の例であるが、Ｖ型６気筒エンジンのシリンダブロックのようにバンクにそれぞれ３つのシリンダボアが直列に並ぶシリンダブロックでは、各バンクのシリンダボアのうち特に真中のシリンダボアに関して同様の現象が生じる傾向にある。
【００１０】
上記のようなシリンダボア２の部分的な楕円化は、多くの場合は許容範囲内のレベルでありエンジンに致命的な影響を与えるものではないが、エンジンの性能や耐久性をより高める上では、シリンダボア２の真円度はより高いものである方が望ましい。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、いわゆるオープンデッキ型のシリンダブロックの製造に関し、シリンダボアの形成後、その真円度を特定の作業温度下で測定する場合に、その作業温度下でのシリンダボアの真円度を高めることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題に鑑み、本願出願人は、シリンダボアの加工条件に関して種々の試行錯誤を繰り返し、シリンダボアの加工時にシリンダライナに特定の歪みを与えておくこと、また、クーラントの温度を制御してホーニング加工中の作業温度をコントロールすることによりシリンダボアの真円度を高めることが可能となることを見出した。
【００１３】
すなわち、本発明に係るシリンダボアの加工方法は、直列に並び、かつ隣接するもの同士が互いに結合されることにより一体化された複数のシリンダライナを有し、これらシリンダライナがその並び方向と直交する方向における一端側でシリンダブロック本体部分に支持され、かつ前記シリンダライナとシリンダブロック本体部分との間にウォータージャケット用の隙間が設けられた状態で前記シリンダライナがシリンダブロック本体部分に一体に支持されてなるオープンデッキ型シリンダブロックの前記各シリンダライナに対してホーニング加工を施すことによりシリンダボアを形成し、その後、少なくとも一部のシリンダブロックのシリンダボアの真円度を特定の作業温度下で測定するようにしたシリンダブロックの製造方法における前記シリンダボアの加工方法であって、前記各シリンダライナの内周面にクーラントを供給しながらホーニング加工を施すことによりシリンダボアを形成するとともに、このシリンダボアの形成工程において前記複数のシリンダライナのうち少なくともその並び方向における両端のシリンダライナ以外のシリンダライナにホーニング加工を施す際に、当該シリンダライナの先端部分を前記並び方向に圧縮した状態でホーニング加工を行うようにしたものである。
【００１４】
この加工方法によると、直列に並んだ複数のシリンダライナのうち少なくとも両端のもの以外のシリンダライナのホーニング加工に関しては、シリンダライナの並び方向にシリンダライナの先端部分を圧縮した状態でホーニング加工を実施するため、当該先端部分における前記並び方向の熱膨張を抑えた状態でホーニング加工を進めることが可能となる。そのため、シリンダボア先端部分の伸縮に伴う真円度への影響を効果的に排除して、当該先端部分の前記特定の作業温度下での真円度を向上させることが可能となる。
【００１５】
この方法においては、さらに両端のシリンダライナ以外のシリンダライナにホーニング加工を施す際に、前記クーラントとしてシリンダボアの真円度を測定するときの前記作業温度よりも高い温度に制御されたクーラントを供給するようにするのが好ましい。
【００１６】
このように真円度を測定する際の前記作業温度よりも高い温度のクーラントを供給すると、シリンダライナの中央部分でのシリンダライナの前記並び方向における熱膨張（伸長）を促進させることが可能となり、結果的に真円度を高めることが可能となる。すなわち、シリンダライナの中央部分では、シリンダライナの剛性との関係でシリンダライナの並び方向に偏ってホーニングヘッドの切込みが進む傾向にあるが（偏加工が起き易いが）、前記特定の作業温度よりも高い温度であってシリンダライナの前記並び方向の伸長を促進させ得る温度に制御したクーラントを供給しながらホーニング加工を施すと、ホーニング加工時にはシリンダライナ（中央部分）が前記並び方向に大きく膨張し、加工後は温度降下によりその分だけ縮小する結果、見かけ上、上記のような偏加工を是正することが可能となり、これによりシリンダボア中央部分の真円度が向上することとなる。
【００１７】
なお、上記のような加工方法においてより具体的には、例えば両端のシリンダライナにクランプアームをそれぞれ挿入し、これらクランプアームによりそれらの間のシリンダライナをクランプすることにより当該シリンダライナを前記並び方向に圧縮した状態で当該シリンダライナに対してホーニング加工を施し、前記クランプアームを取り外した後、前記両端のシリンダライナに対してホーニング加工を施すようにするのが好適である。
【００１８】
この加工方法によると、両端以外のシリンダライナを確実に圧縮した状態でホーニング加工を施すことが可能となる。しかも、両端以外のシリンダライナにホーニング加工を施した後にその両端のシリンダライナにホーニング加工を施すので、クランプアームによるクランプ痕等が両端のシリンダライナ（シリンダボア）内に残ることがなく、全てのシリンダボアを適切に形成することが可能となる。
【００１９】
一方、本発明に係るシリンダボア加工装置は、シリンダライナの内周面にホーニング加工を施すホーニングヘッドと、前記ホーニングヘッドによるシリンダライナの加工中にクーラントを供給するクーラント供給手段とを備え、複数のシリンダライナが直列に並んだ状態で鋳込まれたシリンダブロックの前記シリンダライナにホーニングヘッドを挿入し、かつ前記クーラント供給手段によりクーラントを供給しながらシリンダライナの内周面にホーニング加工を施すことによりシリンダボアを形成するシリンダボア加工装置において、前記ホーニング加工中に、当該加工中のシリンダライナをクランプすることにより当該シリンダライナの先端部分をシリンダライナの前記並び方向に圧縮する圧縮手段を備えているものである。
【００２０】
また、この加工装置において、前記圧縮手段は一対のクランプアームをもち、これらクランプアームを前記複数のシリンダライナのうちその並び方向における両端のシリンダライナにそれぞれ挿入し、これらクランプアームの間のシリンダライナをクランプすることにより当該シリンダライナを前記並び方向に圧縮するように構成されているのが好適である。
【００２１】
これらの加工装置によると、シリンダライナに対してホーニング加工を施す際に、必要に応じてシリンダライナの先端部分を圧縮した状態でホーニング加工を行うことが可能になるため、請求項１又は３に係る方法に基づいてシリンダボアを加工することが可能となる。
【００２２】
また、この加工装置においては、前記クーラント供給手段により供給されるクーラントの温度を制御可能な温度制御手段を備えているのが好適である。
【００２３】
この加工装置によると、シリンダライナに対してホーニング加工を施す際に、必要に応じてクーラントの温度を任意の温度に制御することが可能となる。そのため、請求項２に係る方法に基づいてシリンダボアを加工することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の請求項１〜３に係るシリンダボアの加工方法によると、いわゆるオープンデッキ型シリンダブロックのシリンダボアの加工に際し、従来のようにシリンダボアが楕円形状となるのを有効に回避することができる。そのため、シリンダボアの真円度を高めてエンジンの性能や耐久性を高めることができるようになる。また、請求項４乃至６に係るシリンダボアの加工装置によると、シリンダボアの加工を請求項１〜３に係る加工方法に基づいて良好に実施することができる。そのため、真円度の高いシリンダボアを形成することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
図１は本発明に係るシリンダボア加工装置を模式的に示している。この図に示すシリンダボア加工装置（以下、加工装置と略す）は、シリンダブロックにホーニング加工を施すことによりシリンダボアを形成するもので、例えばシリンダブロックの加工ラインに組込まれた状態で使用され、治具パレット１２に固定された状態で搬送されてくるシリンダブロック１に対して加工を施すように構成されている。
【００２７】
ここで、当実施形態の加工対象であるシリンダブロック１について簡単に説明する。図２はシリンダブロック１を平面図で模式的に示している。この図に示すシリンダブロック１は、Ｖ型６気筒の自動車エンジンのシリンダブロックであっていわゆるオープンデッキ型のブロック構造を有している。
【００２８】
すなわち、シリンダブロック１は、アルミニウム合金から構成される本体部分に所定角度で傾く一対のバンク１ａ，１ｂを有しており、これらバンク１ａ，１ｂに、シリンダボア２を形成するための３つのシリンダライナ３をそれぞれ直列に備えている。
【００２９】
バンク１ａ，１ｂのシリンダライナ３はそれぞれ隣接するもの同士が互いに連結されることにより一体化されている。また、シリンダライナ３の外側には、ウォータージャケットを形成するための隙間４が形成されており、各シリンダライナ３はその基端部（下端部）でシリンダブロック１の本体部分に対して支持されている。
【００３０】
なお、以下の説明において特に必要がある場合には、エンジンの気筒の呼び名（同図中に丸付き数字で示す）に準じ、各シリンダボア２を第１〜第６のシリンダボア２ａ〜２ｆと呼ぶことにする。また、各バンク１ａ，１ｂにおけるシリンダライナ３の配列方向をＸ軸方向、これと直交する方向（バンク１ａ，１ｂの並び方向）をＹ軸方向という。
【００３１】
図１に戻って、前記加工装置は、治具パレット１２に固定された状態でコンベア１０に沿って搬送されてくるシリンダブロック１の前記シリンダライナ３に対してホーニング加工を施す２つのステージＳ１，Ｓ２（第１ステージＳ１、第２ステージＳ２という）と、これらステージＳ１，Ｓ２にクーラントを供給するクーラント供給装置２１とを備えている。
【００３２】
第１ステージＳ１は、各バンク１ａ，１ｂに並ぶシリンダライナ３のうち、それぞれ真中のシリンダライナ３にホーニング加工を施すことにより、第１〜第６のシリンダボア２ａ〜２ｆのうち第３および第４のシリンダボア２ｃ，２ｄを形成するステージである。
【００３３】
このステージＳ１には、ホーニングヘッド１６を有するホーニング盤１４と、シリンダブロック１に対してクーラントを供給するノズル１８と、加工対象となるシリンダライナ３をクランプするクランプ装置２０と、シリンダブロック１を治具パレット１２から持上げてその姿勢を変える図外の姿勢切換えロボット等とが設けられている。
【００３４】
ホーニング盤１４の前記ホーニングヘッド１６は鉛直軸回りに回転および昇降可能に設けられており、モータを駆動源とする回転駆動機構および昇降駆動機構により駆動されるようになっている。
【００３５】
クランプ装置２０（本発明に係る圧縮手段に相当）は、ホーニング加工中、加工対象となるシリンダライナ３をその外側からクランプすることにより当該シリンダライナ３を径方向に圧縮するもので、図３および図４に示すような構成を有している。
【００３６】
すなわち、クランプ装置２０は、略水平に支持されるプレート状のメインフレーム３１と、このフレーム３１に対して揺動可能に連結される同じくプレート状の可動フレーム３２とを有している。可動フレーム３２は、ベアリングを介して前記メインフレーム３１に回転自在に支持されている略水平な支持軸３３の先端に連結アーム３４を介して固定されており、これにより前記支持軸３３回りに揺動可能に支持されている。
【００３７】
可動フレーム３２には、その上面部分に一対の細長のクランプアーム３６が設けられている。これらクランプアーム３６は、所定間隔を隔て、かつ先端部分（図４では上端部分）を可動フレーム３２から大きく突出させた状態で該フレーム３２の上面部分に配置されており、それぞれ支持軸３７を介して長手方向中央部分が可動フレーム３２に支持されることにより、該フレーム３２の上面部分に沿って前記支持軸３７回りに回動可能に支持されている。
【００３８】
各クランプアーム３６の後端部分は、可動フレーム３２に搭載された油圧シリンダ３８のピストンロッド３９先端にそれぞれ連結されている。この油圧シリンダ３８は同軸上に一対のピストンロッド３９を有し、圧油の給排に応じて各ロッド３９を反対方向に同時に進退駆動するいわゆる複動型ダブルシリンダであり、各ピストンロッド３９の先端に前記クランプアーム３６がそれぞれ連結されている。これにより油圧シリンダ３８への圧油の給排切換えに応じて前記ピストンロッド３９が進退すると、これに伴い各クランプアーム３６が支持軸３７を支点として互いに反対方向に回転駆動されるようになっている。そして、両ピストンロッド３９が突出した油圧シリンダ３８のロッド突出駆動状態では、図３の二点鎖線に示すように先端が互いに接近した状態（クランプ状態）に両クランプアーム３６が保持され、一方、両ピストンロッド３９が引き込まれた油圧シリンダ３８のロッド引込み駆動状態では、同図の実線に示すように先端が互いに離間した状態（クランプ解除状態）に両クランプアーム３６が保持されるようになっている。
【００３９】
メインフレーム３１には、その上面部分に支柱３１ａが立設されており、この支柱３１ａに単動ピストン型の油圧シリンダ４０が下向きに、すなわちピストンロッド４０ａが下向きになる状態で支持されている。油圧シリンダ４０のピストンロッド４０ａの先端には前記支持軸３３に固定されたリンク４２の一端が軸連結されている。これにより油圧シリンダ４０への圧油の給排切換えに応じてピストンロッド４０ａが進退すると、これに伴い可動フレーム３２が支持軸３３及び連結アーム３４を介して揺動するようになっている。具体的には、ピストンロッド４０ａが引き込まれた油圧シリンダ４０のロッド引込駆動状態では、図４の実線に示すように可動フレーム３２が略水平となる姿勢（待機姿勢）に保持される一方、ピストンロッド４０ａが突出した油圧シリンダ４０のロッド突出駆動状態では、同図の二点鎖線に示すように可動フレーム３２が支持軸３３を支点として斜め下向きに傾斜した姿勢（作業姿勢）に保持されるようになっている。
【００４０】
つまり、油圧シリンダ４０の作動により可動フレーム３２が待機姿勢から作業姿勢に切換えられ、さらに油圧シリンダ３８の作動により両クランプアーム３６が上記クランプ解除状態からクランプ状態に切換えられることにより、両クランプアーム３６の先端部３６ａによりシリンダライナ３をその径方向（Ｘ軸方向）外側からクランプし得るように構成されている。両クランプアーム３６によるシリンダライナ３のクランプ力は、シリンダライナ３の肉厚等の条件により異なるが、当実施形態では、例えば０．７Ｍｐａに設定されている。
【００４１】
なお、図示を省略するが、前記このクランプ装置２０は、メインフレーム３１を介して油圧リンダを駆動源とする進退駆動機構に連結されており、この進退駆動機構の作動に応じて第１ステージＳ１に位置決めされているシリンダブロック１の上方に望む作業位置と、この作業位置からコンベア１０の方向に退避した待機位置（図１に示す位置）とに進退駆動されるように構成されている。
【００４２】
前記ホーニング盤１４は、この種のシリンダブロックのシリンダボアの加工に使用されるホーニング盤と同様の構成を有するものであり、従って、ここではその詳細な説明については省略することとする。
【００４３】
一方、第２ステージＳ２は、各バンク１ａ，１ｂのシリンダライナ３のうち、それぞれ両端のシリンダライナ３にホーニング加工を施すことにより、第１〜第６のシリンダボア２ａ〜２ｆのうち第１，第２，第５および第６の各シリンダボア２ａ，２ｂ，２ｅ，２ｆを形成するステージである。
【００４４】
この第２ステージＳ２は、図１に示すように、クランプ装置２０を備えていない点を除き、基本的には第１ステージＳ１と同様の構成とされている。但し、第２ステージＳ２のホーニング盤１４には、一対のホーニングヘッド１６が搭載されており（図１では紙面に直交する方向に並んで設けられている）、バンク１ａ（又は１ｂ）の３つのシリンダライナ３のうち両端のシリンダライナ３に対して同時にホーニング加工を施すことができるように構成されている。
【００４５】
なお、ステージＳ１，Ｓ２の各ノズル１８は、それぞれ前記クーラント供給装置２１にそれぞれ接続されており、これによりホーニング加工中、各ノズル１８からシリンダブロック１（シリンダライナ３）に対してクーラントが供給されるとともに、このクーラントが循環されながら繰り返し使用されるようになっている。
【００４６】
すなわち、クーラント供給装置２１は、タンク２２、ポンプ２４、フィルタ（図示省略）、供給配管２５ａ、クーラント回収パン（図示省略）および回収配管２５ｂ等を有し、前記タンク２２内に貯溜されたクーラントを、ポンプ２４の作動により供給配管２５ａを通じて各ステージＳ１，Ｓ２のノズル１８に給送する一方で、シリンダブロック１への吹き付け後、クーラント回収パン１９に溜まった使用済みクーラントを、回収配管２５ｂを通じてタンク２２に戻すように構成されている。
【００４７】
タンク２２には温調器２６と温度センサ２８とが設けられており、温度センサ２８による検出温度に基づき温調器２６が制御されることによりタンク２２内に貯溜されるクーラントの温度が一定温度に保たれるようになっている。
【００４８】
クーラントの温度は、シリンダボア２の加工後、抜取り検査により少なくとも加工後の一部のシリンダブロック１のシリンダボア２の真円度を測定する測定工程における作業温度（測定を行う際の雰囲気温度）よりも高い所定の温度に保たれるようになっており、詳しくは、第１ステージＳ１のホーニング加工時に生じるシリンダライナ中央部分におけるＸ軸方向の偏加工と同方向におけるシリンダライナ３の熱膨張とが良好にバランスし、その後、測定工程においてシリンダボア２の真円度を測定したときに、上記のような偏加工が見かけ上是正されてシリンダライナ中央部分の真円度が良好に確保される温度に保たれるようになっている。例えば当実施形態では、測定工程の上記作業温度は２０°Ｃとされており、クーラントの温度は２７°Ｃ〜３０°Ｃの範囲内の特定温度、好ましくは２７°Ｃに保たれるようになっている。このクーラントの温度については後に補足する。
【００４９】
なお、温調器２６の具体的な構成については図示を省略しているが、温調器２６は、例えば冷媒を流通させる冷却コイルと加温用ヒータとを有し、これらコイルおよびヒータがタンク２２内のクーラントに浸漬された構成となっており、前記温度センサ２８による検出温度に基づいて前記コイルへの冷媒の流量制御および前記ヒータのオンオフ制御が行われることによりクーラントの温度を調整するように構成されている。
【００５０】
次に、上記のように構成された加工装置によるシリンダブロック１（シリンダボア２）の加工（本発明に係るシリンダボアの加工方法）について説明する。
【００５１】
まず、シリンダブロック１を支持した治具パレット１２がコンベア１０に沿って第１ステージＳ１に搬入され、所定の作業位置に位置決めされる。この際、ホーニング盤１４のホーニングヘッド１６は上昇端位置にセットされており、また、クランプ装置２０は初期状態、つまり両クランプアーム３６がクランプ解除状態に保持され、かつ可動フレーム３２が待機姿勢に保持された状態で前記待機位置にセットされている。
【００５２】
シリンダブロック１は、図１に示すようにバンク１ａ，１ｂのうち何れか一方側のバンク（同図ではバンク１ａ）が上向き、つまりシリンダヘッド側が上を向き、かつコンベア１０による搬送方向と直交する方向（図１では紙面に直交する方向）にシリンダライナ３が並ぶように治具パレット１２上に固定され、この状態で第１ステージＳ１に搬入される。そして、ホーニングヘッド１６にバンク１ａのシリンダライナ３のうち真中のシリンダライナ３が対応するようにシリンダブロック１が位置決めされる。
【００５３】
シリンダブロック１の位置決めが完了すると、クランプ装置２０が待機位置から前進駆動されて作業位置にセットされ、さらにクランプ装置２０が作動することによりバンク１ａのシリンダライナ３のうち真中のシリンダライナ３がクランプアーム３６によりクランプされる。詳しくは、可動フレーム３２が作業姿勢に切換えられることにより各クランプアーム３６の先端部３６ａが両側のシリンダライナ３、つまり加工対象である真中のシリンダライナ３の両側に位置するシリンダライナ３内にそれぞれに挿入され（図４の二点鎖線参照）、その後、両クランプアーム３６がクランプ状態に切換えられる。これにより図５（ａ）に示すように、真中のシリンダライナ３の上端部分がＸ軸方向（つまりシリンダライナ３の配列方向）外側から両クランプアーム３６によりクランプされることとなる。
【００５４】
シリンダライナ３がクランプされると、図外のバルブが操作されることにより各ノズル１８からシリンダライナ３に対してクーラントが吹き付けられるとともに、ホーニング盤１４の前記ホーニングヘッド１６が駆動される。そして、ホーニングヘッド１６が回転駆動されながらシリンダライナ３に挿入されることにより当該シリンダライナ３に対してホーニング加工が施され、この加工によりシリンダブロック１のシリンダボア２（第３シリンダボア２ｃ）が形成されることとなる。
【００５５】
こうして第２シリンダボア２ｃが形成されると、クーラントの供給が停止され、ホーニングヘッド１６が上昇端位置にリセットされるとともに、クランプ装置２０が初期状態に切換えられて待機位置にリセットされる。
【００５６】
そして、姿勢切換えロボットによりシリンダブロック１が持上げられた後、他方側のバンク１ｂが上向きとなるようにシリンダブロック１が治具パレット１２に対して載せ換えられた後、上記と同様の動作に従って、当該他方側のバンク１ｂの真中のシリンダライナ３に対してホーニング加工が施される。これによりシリンダブロック１の第４シリンダボア２ｄが形成されることとなる。
【００５７】
第３および第４のシリンダボア２ｃ，２ｄの形成が完了すると、次いでシリンダブロック１がコンベア１０に沿って第１ステージＳ１から第２ステージＳ２に搬送され、第２ステージＳ２の所定の作業位置に位置決めされる。この際、シリンダブロック１は、第１ステージＳ１での作業終了時の姿勢、つまり他方側のバンク１ｂが上向きとなる姿勢のままで第２ステージＳ２に搬入される。
【００５８】
そして、まずバンク１ｂの両端２つのシリンダライナ３にそれぞれホーニングヘッド１６が挿入されて当該シリンダライナ３にホーニング加工が施されることにより第２および第６のシリンダボア２ｂ，２ｆが形成され、その後、シリンダブロック１の姿勢が切換えられ、同様にして他方側のバンク１ａの外側２つのシリンダライナ３にそれぞれホーニング加工が施されることにより第１および第５のシリンダボア２ａ，２ｅが形成される。なお、ホーニング加工中は、各ノズル１８から各シリンダライナ３に対してクーラントが供給される。
【００５９】
こうして第２ステージＳ２において第１，第２，第５および第６の各シリンダボア２ａ，２ｂ，２ｅ，２ｆが形成されると、コンベア１０に沿ってシリンダブロック１が次工程へと搬出され、当該加工装置による一連のシリンダボア加工が終了することとなる。
【００６０】
以上のような加工装置（加工方法）によると、各バンク１ａ，１ｂのシリンダボア２のうち真中に位置する第２および第３のシリンダボア２ｃ，２ｄを形成する際には、クランプ装置２０によりシリンダライナ３の先端部分をクランプすることによりシリンダライナ３を圧縮し、クーラントとしてシリンダブロック１の測定工程の作業温度（２０°Ｃ）よりも十分に高い温度（２７°Ｃ〜３０°Ｃ）に温度調整されたクーラントを供給するようにしているので、Ｖ型６気筒エンジンの第２，第３のシリンダボア２ｃ，２ｄの真円度、つまり測定工程における前記作業温度下での真円度を従来に比べて効果的に高めることができる。
【００６１】
すなわち、バンク１ａ，１ｂのシリンダライナ３のうち特に真中のシリンダライナ３（第２，第３のシリンダボア２ｃ，２ｄに対応するシリンダライナ３）ついては、従来技術でも説明した通り、先端部分では、ホーニング加工中にシリンダライナ３がＸ軸方向に大きく伸長（熱膨張）し、加工後は温度降下により同方向に大きく縮小する結果、シリンダボア２がＹ軸方向に細長の楕円になる傾向があり、また、中央部分では、シリンダライナ３同士の連結部分の剛性が高いことによりホーニングヘッド１６による切込みがＸ軸方向に促進され易く（Ｘ軸方向に偏加工が生じ易く）、シリンダボア２がＸ軸方向に細長の楕円になる傾向がある。
【００６２】
これに対して上記実施形態の加工方法によると、ホーニング加工中は、シリンダライナ３をクランプ装置２０によりクランプすることにより該シリンダライナ３の先端部分の伸長（熱膨張）を強制的に抑えた状態でホーニング加工を進めるため、熱膨張による真円度への影響を排除することができ、その結果、シリンダボア２（２ｃ，２ｄ）の先端部分を真円又はこれにより近い形状に形成することができる。
【００６３】
また、ホーニング加工中は、上述のように温調器２６によって測定工程の作業温度よりも高い特定温度に制御されたクーラントを供給するようにしているので、シリンダボア２（２ｃ，２ｄ）の中央部分につても真円又はこれにより近い形状に形成することができる。すなわち、シリンダライナ３の中央部分では、上記の通り、剛性との関係でホーニングヘッド１６によるＸ軸方向の偏加工が促進される傾向にあるが、この加工装置ではホーニング加工中、シリンダライナ３の中央部分でのＸ軸方向の熱膨張を促進させ、かつ加工後、温度降下によりシリンダライナ３がＸ軸方向に縮小して上記の偏加工が見かけ上是正され得るようにクーラントの温度が制御されている（つまり、シリンダライナ３のＸ軸方向における偏加工と温度降下に伴う同方向におけるシリンダライナ３の縮小とがバランスするようにクーラントの温度が制御されている）。従って、ホーニング加工中、ホーニングヘッド１６によりＸ軸方向の偏加工が行われることとなるが、加工後、つまり測定工程では、温度降下に伴いシリンダライナ３がＸ軸方向に縮小することにより上記のような偏加工が見かけ上是正されることとなり、結果的に、シリンダボア２（２ｃ，２ｄ）の中央部分を真円又はこれにより近い形状に形成することができる。
【００６４】
そして、シリンダライナ３の基端部分については、従来と同様に、熱膨張や剛性による影響を比較的受け難いことから、結果的に、シリンダボア２（２ｃ，２ｄ）は、その軸方向全体に亘って真円又はこれに極めて近い形状に形成されることとなる。
【００６５】
下記の表１は、従来方法に基づくシリンダボア、すなわち、例えば２０°Ｃのクーラントを供給しながらシリンダライナをクランプすることなくホーニング加工を施した場合のシリンダボアの真円度と、上記実施形態の加工方法に基づくシリンダボア、すなわち、３０°Ｃのクーラントを供給しながらシリンダライナをクランプした状態で加工を施した場合のシリンダボアと真円度とを、ＪＩＳ−Ｂ−０６２１−１９８４に基づきシリンダボアの先端部、中央部、基端部に分けて測定した結果である。
【００６６】
【表１】
2006152858.tif 000003
【００６７】
この表からも、上記実施形態の加工方法によると、シリンダボア２の真円度が向上することが考察できる。なお、同表はＶ型６気筒エンジンの第２，第３シリンダボア（図２参照）についての比較例であって、同表の各位置（先端部、中央部、基端部）の数値のうち上段の数値は第２シリンダボアの値を、下欄の数値は第３シリンダボアの数値をそれぞれ示している。
【００６８】
以上のように上記実施形態の加工装置（加工方法）によると、いわゆるオープンデッキ型シリンダブロック１のシリンダボア２の加工に際し、従来のように特に第２，第３のシリンダボア２ｃ，２ｄが部分的に楕円形状に形成されるという現象を有効に回避することができる。そのため、シリンダボア２の真円度を高めてエンジンの性能や耐久性をより良く高めることができるようになる。
【００６９】
ところで、上述した加工装置（加工方法）は本発明に係るシリンダボア加工装置（同加工方法）の一の実施形態であって、加工装置の具体的な構成や具体的な加工方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００７０】
例えば、上記実施形態のクランプ装置２０では、バンク１ａ（又は１ｂ）に並んだシリンダライナ３のうち両端のシリンダライナ３にそれぞれクランプアーム３６の先端を挿入することにより真中のシリンダライナ３をその外側からクランプするように構成されているが、例えば、両端のシリンダライナ３にクランプアーム３６を挿入することなく真中のシリンダライナ３をその外側からクランプするように構成してもよい。この場合の一例として、例えば各クランプアーム３６の先端部分に、図６に二点鎖線で示すように、シリンダライナ３の軸方向（同図では紙面に直交する方向）に互いに平行に延びる一対の係止爪５１とこれらを連結する連結片５２とを備えたコ字型の係合部５０を設けておくようにしてもよい。すなわち、同図に示すように、シリンダライナ３の各連結部分に対してそれぞれ該連結部分を跨ぐように各クランプアーム３６の係合部５０を装着することにより前記連結部分の外側に形成される谷間に前記係止爪５１を挿入し、この状態で両クランプアーム３６を接近させることにより、各係合部５０の係止爪５１により真中のシリンダライナ３をその外側からクランプするようにする。このような構成によっても、シリンダライナ３をその外側から良好に圧縮した状態でホーニング加工を行うことができる。
【００７１】
なお、クランプ装置２０として図６のような構成を採用する場合には、第１ステージＳ１と第２ステージＳ２の構成を入れ替え、まずバンク１ａ，１ｂに並ぶシリンダライナ３のうち両端のシリンダライナ３を加工し、その後、真中のシリンダライナ３を加工するように構成してもよい。すなわち、両端のシリンダライナ３にクランプアーム３６を挿入して真中のシリンダライナ３をクランプする上記実施形態の装置では、両端のシリンダライナ３の内壁にクランプアーム３６が当接してクランプ痕が残るため、加工精度を確保する観点から常に両端のシリンダライナ３の加工を真中のシリンダライナ３よりも後に行う必要がある。しかし、図６のようなクランプ装置２０の構成によると、クランプアーム３６がシリンダライナ３の内壁に当接することが無いため加工精度との関係で加工順序を設ける必要が無い。従って、上記のように加工順序を入れ替えることが可能となる。
【００７２】
また、上記実施形態では、Ｖ型６気筒エンジンのシリンダブロック１のシリンダボア２を加工する方法および装置として本発明を適用しているが、勿論、複数の気筒が一列に並ぶ直列多気筒エンジン、あるいは水平対向多気筒エンジンのシリンダブロックを加工する場合にも本発明は適用可能である。この場合、例えば直列４気筒エンジンのシリンダブロック（図７，図８参照）の場合には内側２つのシリンダライナに対し、また、直列６気筒エンジンのシリンダブロックの場合には内側４つのシリンダライナに対してホーニング加工を施す際にシリンダライナをクランプするようにすればよい。なお、クランプするシリンダライナが連続して複数個並ぶ直列４気筒あるいは直列６気筒エンジンの場合、シリンダライナにクランプアーム３６を挿入してクランプする上記実施形態のクランプ装置２０を用いると、一のシリンダライナの加工後、これに隣接するシリンダライナを加工しようとすると常に加工済みのシリンダライナの内壁にクランプアーム３６を当接させる必要が生じる。そのため、直列４気筒あるいは直列６気筒エンジン等の場合には、シリンダライナ内にクランプアームを挿入することなくシリンダライナをクランプできるクランプ装置（例えば図６に示すような係合部５０をもつクランプ装置２０）を採用するのが好ましい。但し、可能な場合には、シリンダライナにクランプアーム３６を挿入する上記実施形態のクランプ装置２０を用いても構わない。すなわち、両端のシリンダライナにクランプアーム３６を挿入することによりその内側に配列される複数のシリンダライナを一体にクランプし、この状態で同内側のシリンダライナに対して同時にホーニング加工を施すようにしてもよい。なお、Ｖ型エンジンや水平対向エンジンについては、バンク毎に上記直列４気筒、あるいは６気筒エンジンの加工に準ずればよい。
【００７３】
また、実施形態では、上記のようにシリンダライナ３の先端部分をクランプアーム３６によりクランプしているが、場合によっては、シリンダライナ３のより中央部分寄りの位置をクランプアーム３６によりクランプするようにしてもよい。要は、シリンダライナ３の先端が径方向に圧縮されていればよいので、クランプアーム３６によるシリンダライナ３のクランプ位置は必ずしもシリンダライナ３の先端部分である必要はなく具体的な諸条件に応じて決定すればよい。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、シリンダブロック１の第２，第３のシリンダボア２ｃ，２ｄの加工に際し、クランプ装置２０により０．７Ｍｐａのクランプ力でシリンダライナ３をクランプし、２７°Ｃに温度制御されたクーラントをシリンダライナ３に供給するようにしているが、クランプ装置２０による具体的なクランプ力やクーラントの具体的な温度は、シリンダライナ３の具体的な寸法等に応じて、真円度の高いシリンダボア２が得られるように適宜選定するようにすればよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、複数のシリンダライナ３のうちその並び方向における両端のシリンダライナ３以外のシリンダライナ３にホーニング加工を施す場合にのみシリンダライナ３の先端部分を並び方向に圧縮する例について説明したが、両端のシリンダライナ３の真円度をより向上させたい場合には、両端のシリンダライナ３にホーニング加工を施す場合にも当該シリンダライナ３の先端部分を並び方向に圧縮するようにしてもよい。この場合には、図６に示すような係合部５０をもつクランプ装置２０により両端のシリンダライナ３を外側からクランプした状態で両端のシリンダライナ３にホーニング加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係るシリンダボア加工装置の構成示す模式図である。
【図２】ワークであるシリンダブロック（Ｖ型６気筒エンジンのシリンダブロック）を模式的に示した平面図である。
【図３】シリンダボア加工装置に組込まれるクランプ装置の構成示す平面略図である。
【図４】クランプ装置の構成示す図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】シリンダブロックの加工状況を示す斜視図である（（ａ）はクランプ装置によりシリンダライナをクランプした状態、（ｂ）はホーニングヘッドによるホーニング加工中の状態を示す）。
【図６】クランプ装置の別の構成例（クランプアームの先端部分）を示す平面模式図である。
【図７】自動車の直列４気筒エンジンを示す斜視図（一部断面図）である。
【図８】シリンダブロックに鋳込まれるシリンダライナを示す平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  シリンダブロック
２  シリンダボア
３  シリンダライナ
１ａ，１ｂ  バンク
１４  ホーニング盤
１６  ホーニングヘッド
１８  ノズル
２０  クランプ装置
２２  タンク
２４  ポンプ
２５ａ  供給配管
２５ｂ  回収配管
２６  温調器
２８  センサ
【図１】
2006152858.tif 000004
【図２】
2006152858.tif 000005
【図３】
2006152858.tif 000006
【図４】
2006152858.tif 000007
【図５】
2006152858.tif 000008
【図６】
2006152858.tif 000009
【図７】
2006152858.tif 000010
【図８】
2006152858.tif 000011