(57)【要約】【課題】  コスト高を招くことなく、シリンダボアおよびクランク穴を高精度に仕上げ加工できるようにする。【解決手段】  シリンダブロック５のシリンダヘッド取付面５ａに、シリンダヘッドに代わるダミーヘッド１１を取り付けた状態で、シリンダブロック５のシリンダボア１およびクランク穴を加工する。シリンダボア１の周縁に対向する部分のダミーヘッド１１に、シリンダヘッド５に向けて突出するビード部２３を設け、このビード部２３の外側に、凹部２５を設ける。ダミーヘッド１１をボルトを用いてシリンダブロック５に取り付けると、ビード部２３とシリンダブロック５との間に作用する力は、凹部２５の作用によって、ダミーヘッド本体１３がビード部２３に押されて弾性変形し、シリンダブロック５の変形を制御する。【選択図】      図３
2004243514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に、シリンダヘッドに代わるダミーヘッドを取り付けた状態で、前記シリンダブロックのシリンダボア内面またはクランクシャフトを回転支持するクランク穴を加工するシリンダブロックの加工用治具において、前記シリンダブロックのシリンダボア周縁に対向する部分の前記ダミーヘッドに、前記シリンダブロックに向けて突出するビード部を設け、このビード部に対し前記シリンダボアと反対側の前記シリンダヘッド取付面に対向する部位の前記ダミーヘッドに、凹部を設けたことを特徴とするシリンダブロックの加工用治具。
【請求項２】
前記ダミーヘッドは、前記ビード部を、ダミーヘッド本体に対して別体に構成したことを特徴とする請求項１記載のシリンダブロックの加工用治具。
【請求項３】
前記ビード部と前記ダミーヘッド本体との合わせ面を、内周側ほどシリンダヘッド取付面に近づくよう傾斜するテーパ面としたことを特徴とする請求項２記載のシリンダブロックの加工用治具。
【請求項４】
前記ビード部を、複数のシリンダボア毎に独立して設けたことを特徴とする請求項２または３記載のシリンダブロックの加工用治具。
【請求項５】
前記ビード部の前記シリンダブロックに接触する側の内周側の角部を曲面形状としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシリンダブロックの加工用治具。
【請求項６】
前記ダミーヘッドに、前記シリンダヘッド取付面に接触する側と反対側にダミーヘッド本体から突出させたボス部を設け、このボス部に、前記ダミーヘッドを前記シリンダヘッド取付面に締結固定するためのボルトを挿入するボルト挿入孔を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシリンダブロックの加工用治具。
【請求項７】
前記ボス部の前記ダミーヘッド本体に接触する基端側を先端側より大きくしたフランジ部を設けたことを特徴とする請求項６記載のシリンダブロックの加工用治具。
【請求項８】
前記ボス部を、前記ダミーヘッド本体に対して着脱可能に設けたことを特徴とする請求項６または７記載のシリンダブロックの加工用治具。
【請求項９】
前記ダミーヘッドを前記シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に取り付けた状態で前記シリンダヘッド取付面の一部を露出させる切欠を、前記ダミーヘッドに設け、前記露出するシリンダヘッド取付面を、前記クランク穴加工時の基準面とすることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のシリンダブロックの加工用治具。
【請求項１０】
シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に、シリンダヘッドに代わるダミーヘッドを取り付け、この取り付けによりシリンダブロックに作用する力を、前記シリンダブロックのシリンダボア周縁に対向する部分の前記ダミーヘッドに突出して設けたビード部を介して発生させ、かつこのビード部の前記シリンダボアと反対側の前記シリンダヘッド取付面に対向する部位に設けた凹部によって、前記ダミーヘッド本体が前記ビード部に押されて弾性変形しつつ前記シリンダブロックに作用する力を制御し、シリンダブロックのシリンダボア内面またはクランクシャフトを回転支持するクランク穴を加工することを特徴とするシリンダブロックの加工方法。
【請求項１１】
前記クランク穴を加工後、前記ダミーヘッドを前記シリンダブロックから取り外し、前記加工済みのクランク穴を基準として前記シリンダブロックのシリンダヘッド取付面を加工することを特徴とする請求項１０記載のシリンダブロックの加工方法。
【請求項１２】
前記シリンダブロックのシリンダヘッド取付面を加工した後、前記ダミーヘッドを前記シリンダヘッド取付面に取り付け、前記ダミーヘッドに設けた切欠を介して一部が露出する前記シリンダヘッド取付面を基準として前記クランク穴を加工することを特徴とする請求項１０記載のシリンダブロックの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に、シリンダヘッドに代わるダミーヘッドを取り付けた状態で、シリンダブロックのボア内面またはクランクシャフトを回転支持するクランク穴を加工するシリンダブロックの加工用治具および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダブロックのシリンダボアおよびクランクシャフトを回転支持するクランク穴は、エンジン性能を決める重要部位であるため、形状精度である真円度および円筒度を、高精度に仕上げ加工（ホーニング加工およびラインボーリング加工）することが求められる。
【０００３】
しかし、図２２に示すように、シリンダボア１およびクランク穴２を、単品でいかに高精度に仕上げ加工しても、エンジンとしてはシリンダヘッド３とシリンダブロック５との間に、ガスケット７を挟み、ボルト９により締結する構造であるため、シリンダボア１は、その周囲に配置するボルト９によって、図２３中で矢印Ａに示すように、四方に引っ張られるように変形し、クランク穴２は真円度、同軸度が悪化して変形する。
【０００４】
シリンダボアの変形は、ピストンリングとの間に隙間を生じ、オイル消費の悪化をもたらすため、この隙間を防ぐ手段として、ピストンリングの張力を増加させることが考えられる。
【０００５】
ところが、この対応策では、ピストンリングの摺動抵抗が増加するため、エンジン性能を悪化させてしまう。
【０００６】
また、クランク穴は、クランクシャフトを回転支持するベアリング機能を有するため、上記した変形は、クランクシャフトの摺動抵抗となり、エンジン性能を悪化させることになる。
【０００７】
これらを改善するために、シリンダブロックに、シリンダヘッドおよびガスケットを組み付けた状態に相当する変形を、シリンダボアおよびクランク穴に与え、その状態でシリンダボアおよびクランク穴の仕上げ加工することが要求される。
【０００８】
その方法は、図２２に示す状態にてシリンダヘッド３の代わりに、シリンダヘッド３に相当する、いわゆるダミーヘッド（シリンダヘッドと同等の材質、形状で、シリンダボア加工ができるように、ボアに対応する貫通孔を備えた治具）を使用する。このダミーヘッドとシリンダブロック５との間にガスケット７を介装し、ボルト９にて締結してシリンダボア１およびクランク穴２を変形させた状態で、シリンダボア１およびクランク穴２を仕上げ加工する。
【０００９】
しかしながら、この方法は、ガスケット７が、使用回数増加とともに潰れて劣化するので、量産化するに際し、シリンダボア１およびクランク穴２に安定した変形を与えるためには、ガスケット７が多数必要となって、コスト高を招く。
【００１０】
このため、従来では、例えば特許文献１に、実際のエンジンに使用するガスケットに代えて金属製のシムを使用する例が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−５２２２８号公報（段落[００３２]，[００３４]，図１）  これは、上記したシムのシリンダブロック取付面に対向する部分を、テーパ形状としてシムの厚さを部分的に変化させ、これによりボルトの締結力を、ダミーヘッドに主に付与するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した特許文献１に記載のものは、テーパ形状を安定した精度で製作することは、極めて困難であってコスト高を招き、改善が望まれている。
【００１２】
そこで、この発明は、コスト高を招くことなく、シリンダボアまたはクランク穴を高精度に仕上げ加工できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、この発明は、シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に、シリンダヘッドに代わるダミーヘッドを取り付けた状態で、前記シリンダブロックのシリンダボア内面またはクランクシャフトを回転支持するクランク穴を加工するシリンダブロックの加工用治具において、前記シリンダブロックのシリンダボア周縁に対向する部分の前記ダミーヘッドに、前記シリンダブロックに向けて突出するビード部を設け、このビード部に対し前記シリンダボアと反対側の前記シリンダヘッド取付面に対向する部位の前記ダミーヘッドに、凹部を設けた構成としてある。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、ダミーヘッドをシリンダブロックに取り付ける際に、ビード部がシリンダブロックに押され、ダミーヘッドが凹部の作用によって弾性変形して取り付け時の力を吸収するので、ビード部を設ける際にその突出量に製作誤差があっても、求めているシリンダボアまたはクランク穴の変形を容易に得ることができ、シリンダボアまたはクランク穴の仕上げ加工を低コストで高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１６】
図１は、この発明の第１の実施形態を示すダミーヘッド１１の斜視図、図２は、図１のダミーヘッド１１の下方から見た底面図、図３は、図２の拡大したＡ−Ａ断面図である。ただし、図３ではダミーヘッド１１をシリンダブロック５上に載置した状態を示している。
【００１７】
上記したダミーヘッド１１を、前記図２２に示したシリンダヘッド３およびガスケット７に代えて、ボルト９により、シリンダブロック５のシリンダヘッド取付面５ａに取り付けた状態で、シリンダボア１に対し、ホーニング加工のみを行うか、もしくはボーリング加工後にホーニング加工を行うことで、仕上げ加工を行う。
【００１８】
ダミーヘッド１１は、矩形状の平板からなるダミーヘッド本体１３に、シリンダブロック５のシリンダボア１に対応する貫通孔１５を設け、この貫通孔１５の周囲４箇所には、前記図２２に示してあるボルト９を挿入するためのボルト挿入孔１７を設けてある。貫通孔１５は、仕上げ加工終了後のシリンダブボア１の内径より大きい内径寸法を有し、仕上げ加工時には、例えば図示しないホーニング加工ヘッドが挿入される。
【００１９】
上記したボルト挿入孔１７のシリンダブロック５と反対側には、図１に示すように、ダミーヘッド本体１３から突出させたボス部１９を設け、ボス部１９の基端側となるダミーヘッド本体１３側にフランジ部２１を設けている。これにより、ボス部１９のダミーヘッド本体１３に接触する基端側を、図１中で上部となる先端側より大きくしている。
【００２０】
図３に示すように、ダミーヘッド本体１３に設けた貫通孔１５のシリンダブロック５側の周縁、すなわちシリンダボア周縁に対向する部分のダミーヘッド１１には、シリンダブロック５に向けて（図３中で下部側）に突出する環状のビード部２３を設けてある。ここでのビード部３は、図２に示すように、互いに隣接する貫通孔１５に対応するもの同士が一体化している。
【００２１】
上記したビード部２３は、ダミーヘッド本体１３の貫通孔１５とほぼ同等の内径を有するビード部貫通孔２３ａを有し、ダミーヘッド本体１３に形成した環状の切欠凹部１３ａに入り込ませている。この切欠凹部１３ａの深さは、ビード部２３の厚さより浅く、その差、すなわちビード部２３のダミーヘッド本体１３からの突出部分が段差Ｂとして形成される。
【００２２】
さらに、このビード部２３の外周面２３ｂと、切欠凹部１３ａの外周側の側面１３ｂとの間には、隙間Ｃを形成している。この隙間Ｃの形成により、ダミーヘッド１１は、ビード部２３に対しシリンダボア１と反対側のシリンダヘッド取付面５ａに対向する部位に、凹部２５を設けた構成となる。
【００２３】
なお、図３中で、符号５ｂはウォータジャケットである。
【００２４】
上記したダミーヘッド１１を、シリンダブロック５のシリンダヘッド取付面５ａ上にセットし、ボルト９を締結すると、図４に示すように、ビード部２３が、シリンダブロック５に力Ｆによって押される。このとき凹部２５の作用により、凹部２５の角部Ｐを支点としてダミーヘッド本体１３が、二点鎖線で示すように図４中で上方へ弾性変形し、取り付け時の力Ｆを吸収する。
【００２５】
これにより、ビード部２３を設ける際に、その突出量（段差Ｂ）に製作誤差があっても、求めているシリンダボア１の変形、つまり実際のシリンダヘッドおよびガスケットをシリンダブロックに取り付けた状態でのシリンダボアの変形を容易に得ることができる。この場合、ビード部２３の製作には上記したように製作誤差あってもよく、したがってビード部２３を高精度に加工する必要がないので、シリンダボア１の仕上げ加工を、低コストで高精度に行うことができる。
【００２６】
図５は、図３に示したビード部２３の段差Ｂの大きさに対する、ダミーヘッド１１を取り付けた状態と、実際のシリンダヘッドをガスケットを介して取り付けた状態との間のシリンダボア変形量の差Ｓの関係を、実線で示している。破線は、凹部２５を設けない場合の比較例（図６参照）に対応している。
【００２７】
上記した差Ｓは、ビード部２３の段差Ｂが大きくなるに従って大きくなっているが、小さくすることを目的としており、ここでは、Ｓ＝０を中心として上下の幅Ｈを許容範囲とする。
【００２８】
上記した本発明の実施形態では、前記図４に示したように、ダミーヘッド本体１３を、ビード部２３に押されつつ凹部２５の作用によって弾性変形させてシリンダボア１の変形を抑制しており、この弾性変形する領域Ｒが、段差Ｂの大きさに鈍感な領域となる。つまり領域Ｒは、段差Ｂの大きさに拘わりなく、換言すれば段差Ｂの大きさに製作誤差があっても、シリンダボア１の変形量の差Ｓを許容範囲の幅Ｈに収めることができる。
【００２９】
一方、凹部２５を設けない比較例におけるシリンダボア１の変形量の差Ｓを、許容範囲の幅Ｈに収めようとすると、ビード部の段差に鈍感な領域は、極めて狭い領域Ｌとなり、したがってこの場合には段差を高精度に製作する必要があり、コストアップを招く。
【００３０】
すなわち、図６に示すように、凹部２５を設けない比較例は、ビード部２３に取り付け時の力Ｆが作用しても、ダミーヘッド本体１３が殆ど変形しないため、ビード部の段差量に応じた力がシリンダブロックへ直接作用することになる。
【００３１】
図７は、本発明の実施形態によるシリンダボア１およびダミーヘッド１１の変形状態を示し、図８は、凹部２５を設けない比較例による同変形状態を示している。いずれも破線が変形前で、実線が変形後である。これによれば、ダミーヘッド１１が殆ど変形しない図８の比較例は、段差Ｂの大きさを同等とした場合に、シリンダボア１の変形が図７に示した本発明の実施形態に比べて大きくなっている。
【００３２】
図９に示すように、ダミーヘッド１１をシリンダブロック５に取り付ける際の力Ｆにより、ビード部２３が同図にて破線のように潰れ変形するが、上記した実施形態では、ビード部２３をダミーヘッド本体１３に対して別体としているので、ダミーヘッド本体１３に対して滑る動きが可能となり、この動きは凹部２５を設けることで可能となる。
【００３３】
また、ビード部２３は、ダミーヘッド本体１３に対して別体とすることで、摩耗したときの交換が可能となり、ビード部をダミーヘッド本体に対して一体としてダミーヘッド全体を交換する場合に比べ、コスト面で有利となる。さらに、摩耗対策を講じる際にも、一体の場合には別体とした場合に比べ、摩耗対策の手段が制限される。
【００３４】
なお、上記したように、ビード部２３は、ダミーヘッド本体１３に対して別体としてあるが、図１０のように一体としてもよい。一体としても、ビード部２３が取り付け時の力Ｆを受けることによって、ダミーヘッド１１が二点鎖線のように変形し、シリンダボア１の変形を抑える。
【００３５】
また、ダミーヘッド１１をシリンダブロック５に取り付ける際のボルトを挿入するためのボス部１９を、ダミーヘッド１１に設けることで、ダミーヘッド本体１３の厚さを薄くでき、ダミーヘッド１１の軽量化を達成することができる。また、ボス部１９を設けることで、実機組立時に使用するボルトの使用も可能になるうえ、ダミーヘッド本体１３の厚さを薄くすることで、シリンダボア１を加工する際のホーニング加工ヘッドなどの加工用具の長さを短縮でき、量産するうえでのランニングコストが低下する。
【００３６】
ダミーヘッド本体１３は、厚さが薄くなることで剛性が低下するが、これによりボルトの締結力が小さくてもダミーヘッド本体１３は変形し、シリンダブロック５と充分密着する。使用条件によっては、ボルトを弾性域内で使用することが可能となり、ボルトの繰り返し使用回数を増加できる。また、ボルトは、締結力が小さくて済むことから、座面の接触圧力を低減でき、ボス部１９は、ボルト座面が接触する部分の摩耗を抑制できて高寿命化を達成できる。
【００３７】
図１１は、ボス部１９の基端側に、フランジ部２１を設けたことによる効果を説明する図である。同図（ａ）がフランジ部２１を設けた例であり、同図（ｂ）がフランジ部２１を設けていない例である。
【００３８】
本発明の実施形態のようにフランジ部２１を設けることで、ボス部１９のダミーヘッド本体１３に対する接触面積が、フランジ部２１を設けない例に比べて大きくなる。このため、ボルト締結時にボス部１９の上面に作用する力を同等のＦ１とすると、本発明の実施形態によるダミーヘッド本体１３に作用する力Ｆ２は、フランジ部２１を設けない例による同力Ｆ３に比べ、分散されたものとなる。
【００３９】
この結果、ダミーヘッド本体１３の局部的な変形を防止することができる。ダミーヘッド本体１３が均等に変形することで、シリンダボア毎のビード部段差Ｂが均等になり、理想的なシリンダボア変形を得ることができる。
【００４０】
また、上記したボス部１９をダミーヘッド本体１３に対して着脱可能とすることで、ボス部１９が摩耗したときに、ボス部１９のみを交換することができ、ダミーヘッド全体を交換する場合に比べ、コスト低下を達成できる。
【００４１】
図１２は、この発明の第２の実施形態を示している。この実施形態は、ビード部２３とダミーヘッド本体１３との互いの合わせ面２７を、内周側ほどシリンダヘッド取付面５ａに近づくよう傾斜するテーパ面としてある。
【００４２】
このような形状とすることで、ダミーヘッド１１をシリンダブロック５に取り付けたときに、ビード部２３がシリンダブロック５に押されてダミーヘッド本体１３が変形する際に、図１３に示すように、上記したテーパ面が図中でほぼ水平面となり、シリンダブロック５のシリンダヘッド取付面５ａに対し、矢印Ｄに示すようにほぼ垂直に荷重が作用する。これにより、シリンダブロック５に実際のシリンダヘッドおよびガスケットを取り付けたときのシリンダボア１の変形状態に対する再現性が向上する。
【００４３】
なお、上記した合わせ面２７のテーパ形状については、ダミーヘッド本体１３の厚さ、隙間Ｃの幅、段差Ｂの大きさ、シリンダブロック５の剛性、ガスケットの条件などにより適宜設定する。
【００４４】
図１４は、この発明の第３の実施形態を示している。この実施形態は、ビード部２３のシリンダブロック５に接触する側の内周側角部２９を曲面形状としている。
【００４５】
これにより、ダミーヘッド１１をシリンダブロック５に取り付ける際の合わせ面に発生する局部的な面圧による座屈痕や傷を防止する。
【００４６】
上記した内周側角部２９を曲面形状とする範囲は、シリンダボア１のタイプ（連結／独立）、ウォータジャケット５ｂのタイプ（オープン／クローズ）、またシリンダヘッド５の合わせ面の仕上げ状況（完了／未完了）により決定する。
【００４７】
なお、図１４に示した内周側角部２９の曲面形状は、前記図１２に示した第２の実施形態に適用してもよい。
【００４８】
また、前記したようにダミーヘッド本体１３に対して別体とするビード部２３を、図１５に示した第４の実施形態のように、さらにシリンダボア１毎に別体としてもよい。これによりビード部２３が、互いに隣接するシリンダボア１の変形の影響を受けず、隙間Ｃの形成，ビード部２３の滑り（図９），合わせ面２７をテーパ形状（図１２）とした場合のそれぞれの効果を、有効に引き出すことができるとともに、ビード部２３の製作性も向上する。
【００４９】
図１６は、上記した図１５のように、ビード部２３をシリンダボア１毎に別体とした場合の効果を説明する図である。同図（ａ）が別体とした場合、同図（ｂ）が別体としない場合である。別体としない場合には、ビード部２３が互いに隣接するシリンダボア１の変形に影響するのに対し、別体とする本発明の例では、シリンダボア１毎に個別に変形するので、隣接するシリンダボア１の変形に影響することがない。
【００５０】
上記したシリンダボア１の加工に加え、クランクシャフトを回転支持するクランク穴２（図２２参照）についても、前記したダミーヘッド１１をシリンダブロック５のシリンダヘッド取付面５ａに取り付けた状態で加工する。
【００５１】
ダミーヘッド１１をシリンダヘッド取付面５ａに取り付けることで、前記したシリンダボア１と同様に、ダミーヘッド１１にビード部２３を設ける際、その突出量（段差Ｂ）に製作誤差があっても、求めているクランク穴２の変形、つまり実際のシリンダヘッドおよびガスケットをシリンダブロックに取り付けた状態でのクランク穴の変形を容易に得ることができる。
【００５２】
この場合、ビード部２３の製作には上記したように製作誤差あってもよく、したがってビード部２３を高精度に加工する必要がないので、クランク穴２の仕上げ加工を、シリンダボア１の仕上げ加工と同様に低コストで高精度に行うことができる。
【００５３】
図１７（ａ）はクランク穴の真円度を、図１７（ｂ）はクランク穴の同軸度を、それぞれ各工程Ａ，Ｂ，Ｃについて示している。工程Ａは、ダミーヘッドを使用せずに加工した後の状態、工程Ｂは、工程Ａの加工後にシリンダヘッドおよびガスケットを組み付けた状態、工程Ｃは、本発明のダミーヘッドを使用して加工した後、シリンダヘッドおよびガスケットを組み付けた状態である。
【００５４】
これによれば、真円度および同軸度のいずれについても、本発明のダミーヘッドを使用して加工した後に、シリンダヘッドおよびガスケットを組み付けると、単に加工した後の工程Ａとほぼ同等となり、本発明のダミーヘッドを使用せずに加工後、シリンダヘッドおよびガスケットを組み付ける工程Ｂに比較して、極めて良好なものとなる。
【００５５】
図１８は、この発明の第５の実施形態として、クランク穴２の加工方法を示している。この加工方法では、シリンダブロック５のシリンダヘッド取付面５ａにダミーヘッド１１０を取り付けている。なお、ここでのダミーヘッド１１０は、前記図１に示したダミーヘッド１１に対し、ボス部１９およびフランジ部２１を設けていない点以外は同様の構造であり、またボス部１９およびフランジ部２１を設ける構造でもよい。
【００５６】
クランク穴２は、シリンダブロック５の下面と、この下面に図示しないボルトによって固定するベアリングキャップ３１との間に形成してあり、このクランク穴２に対し、例えば図示しないマシニングセンタの主軸３３に取り付けたラインボーリングバー３５を挿入してラインボーリング加工を行う。
【００５７】
ラインボーリングバー３５は、外周部に切れ刃３７を軸方向に複数備え、図１９に示すように、ラインボーリングバー３５をクランク穴２に挿入して加工する状態では、先端側をサポートベアリング３９によって回転支持する。この場合、ラインボーリングバー３５のさらに中央を回転支持して３点支持にて加工してもよい。
【００５８】
クランク穴２の加工後は（このときシリンダボア１も加工済み）、ダミーヘッド１１０を取り外し、加工後のクランク穴２を基準として、シリンダブロック５のシリンダヘッド取付面５ａの加工を行う。これにより、クランク穴２とシリンダヘッド取付面５ａとの相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。
【００５９】
この発明の第６の実施形態として、上記したシリンダヘッド取付面５ａの加工を先に行い、その後ダミーヘッドを取り付けてシリンダボア１およびクランク穴２を加工することもできる。このときに使用するダミーヘッド１１０Ａを、前記図２に対応する図２０に底面図として示し、クランク穴２の加工方法を図２１に示す。
【００６０】
上記したダミーヘッド１１０Ａは、前記したダミーヘッド１１０と同様に前記図１に示したボス部１９およびフランジ部２１を設けておらず、外周部のボルト挿入孔１７に対してずれた位置３箇所に、切欠４１を設けている。このダミーヘッド１１０Ａを、シリンダブロック５のシリンダヘッド取付面５ａに取り付けると、切欠４１によってシリンダヘッド取付面５ａの一部が露出する。
【００６１】
クランク穴２の加工時には、図２１に示すように、上部の三つの上下位置決め治具４３と下部の三つのクランパ４５とで、シリンダブロック５に対して上下方向の位置決めを行うとともに、下部の二つの前後左右位置決め治具４７により、シリンダブロック５に対して前後左右の位置決めを行う。
【００６２】
上下位置決め治具４３は、ベース板４３ａの下面から下方に突出する位置決めピン４３ｂを備え、位置決めピン４３ｂを前記したダミーヘッド１１０Ａの切欠４１を通して露出しているシリンダヘッド取付面５ａの一部に当接させて、シリンダブロック５に対する上下方向の位置決めを行う。これに対して下部のクランパ４７は、上下位置決め治具４３の位置決めピン４３ｂに対応して３箇所に設け、その各支持ピン４５ａを、シリンダブロック５の下面に当接させて支持する。
【００６３】
下部の前後左右位置決め治具４７は、シリンダブロック５の長手方向両端でかつ一方の側縁側（図２中で右側）の２箇所において、位置決めピン４７ａをシリンダブロック５の下面に形成した位置決め穴５ｃに挿入してシリンダブロック５の前後（図２中で左右方向）左右（図３中で左右方向）の位置決めを行う。
【００６４】
このように、シリンダヘッド取付面５ａに位置決めピン４３ｂを当接させてシリンダブロック５に対する上下方向の位置決めを行った状態で、シリンダヘッド取付面５ａを基準としてクランク穴２の加工を行う。これにより、クランク穴２とシリンダヘッド取付面５ａとの相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。
【００６５】
本発明によれば、前記ダミーヘッドは、前記ビード部を、ダミーヘッド本体に対して別体に構成したため、ダミーヘッド本体に対して滑る動きが可能となり、この動きは凹部を設けることで可能となる。また、ダミーヘッド本体に対して別体としたビード部は、摩耗したときの交換が可能となり、ビード部をダミーヘッド本体に対して一体としてダミーヘッド全体を交換する場合に比べ、コスト面で有利となる。さらに、摩耗対策を講じる際にも、一体の場合には別体とした場合に比べ、摩耗対策の手段が制限される。
【００６６】
前記ビード部と前記ダミーヘッド本体との合わせ面を、内周側ほどシリンダヘッド取付面に近づくよう傾斜するテーパ面としたため、ダミーヘッドをシリンダブロックに取り付けたときに、ビード部がシリンダブロックに押されてダミーヘッド本体が変形する際に、シリンダボアの軸線を上下方向とした場合にテーパ面がほぼ水平面となり、シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に対してほぼ垂直に荷重が作用し、これにより、シリンダブロックに実際のシリンダヘッドおよびガスケットを取り付けたときのシリンダボアまたはクランク穴の変形状態に対する再現性が向上する。
【００６７】
前記ビード部を、複数のシリンダボア毎に独立して設けたため、ビード部が、互いに隣接するシリンダボアの変形の影響を受けず、ビード部の滑り，合わせ面をテーパ形状とした場合のそれぞれの効果を、有効に引き出すことができるとともに、ビード部の製作性も向上する。
【００６８】
前記ビード部の前記シリンダブロックに接触する側の内周側の角部を曲面形状としたため、ダミーヘッドをシリンダブロックに取り付ける際の合わせ面に発生する局部的な面圧による座屈痕や傷を防止することができる。
【００６９】
前記ダミーヘッドに、前記シリンダヘッド取付面に接触する側と反対側にダミーヘッド本体から突出させたボス部を設け、このボス部に、前記ダミーヘッドを前記シリンダヘッド取付面に締結固定するためのボルトを挿入するボルト挿入孔を設けたため、ダミーヘッド本体の厚さを薄くでき、ダミーヘッドの軽量化を達成することができる。また、ボス部を設けることで、実機組立時に使用するボルトの使用も可能になるうえ、ダミーヘッド本体の厚さを薄くすることで、シリンダボアを加工する際のホーニング加工ヘッドなどの加工用具の長さを短縮でき、量産するうえでのランニングコストが低下する。
【００７０】
前記ボス部の前記ダミーヘッド本体に接触する基端側を先端側より大きくしたフランジ部を設けたため、ボス部のダミーヘッド本体に対する接触面積が、フランジ部を設けない場合に比べて大きくなる。このため、ボルト締結時にボス部の上面に作用する力を同等とすると、本発明によるダミーヘッド本体に作用する力は、フランジ部を設けない場合による同力に比べ、分散されたものとなり、この結果、ダミーヘッド本体の局部的な変形を防止することができる。ダミーヘッド本体が均等に変形することで、シリンダボア毎のビード部突出量が均等になり、理想的なシリンダボア変形またはクランク穴変形を得ることができる。
【００７１】
前記ボス部を、前記ダミーヘッド本体に対して着脱可能に設けたため、ボス部が摩耗したときに、ボス部のみを交換することができ、ダミーヘッド全体を交換する場合に比べ、コスト低下を達成できる。
【００７２】
前記ダミーヘッドを前記シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に取り付けた状態で前記シリンダヘッド取付面の一部を露出させる切欠を、前記ダミーヘッドに設け、前記露出するシリンダヘッド取付面を、前記クランク穴加工時の基準面としたため、前記切欠を介して露出したシリンダヘッド取付面に位置決め治具を当接させて、このシリンダヘッド取付面を基準としてクランク穴加工を行うことができ、シリンダヘッド取付面を加工した後であっても、クランク穴とシリンダヘッド取付面との相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。
【００７３】
シリンダブロックのシリンダヘッド取付面に、シリンダヘッドに代わるダミーヘッドを取り付け、この取り付けによりシリンダブロックに作用する力を、前記シリンダブロックのシリンダボア周縁に対向する部分の前記ダミーヘッドに突出して設けたビード部を介して発生させ、かつこのビード部の前記シリンダボアと反対側の前記シリンダヘッド取付面に対向する部位に設けた凹部によって、前記ダミーヘッド本体が前記ビード部に押されて弾性変形しつつ前記シリンダブロックに作用する力を制御し、シリンダブロックのシリンダボア内面またはクランクシャフトを回転支持するクランク穴を加工することで、ビード部を設ける際にその突出量に製作誤差があっても、求めているシリンダボアまたはクランク穴の変形を容易に得ることができ、シリンダボアまたはクランク穴の仕上げ加工を低コストで高精度に行うことができる。
【００７４】
前記クランク穴を加工後、前記ダミーヘッドを前記シリンダブロックから取り外し、前記加工済みのクランク穴を基準として前記シリンダブロックのシリンダヘッド取付面を加工することで、クランク穴とシリンダヘッド取付面との相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。
【００７５】
前記シリンダブロックのシリンダヘッド取付面を加工した後、前記ダミーヘッドを前記シリンダヘッド取付面に取り付け、前記ダミーヘッドに設けた切欠を介して一部が露出する前記シリンダヘッド取付面を基準として前記クランク穴を加工することで、クランク穴とシリンダヘッド取付面との相互間の位置を高精度に確保し、シリンダヘッド取付後のシリンダ容積を高精度に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の第１の実施形態を示すダミーヘッドの斜視図である。
【図２】図１のダミーヘッドの底面図である。
【図３】図２の拡大したＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３のダミーヘッドが弾性変形した状態を示す作用説明図である。
【図５】図３に示したビード部の段差に対する、ダミーヘッドを取り付けた状態と、実際のシリンダヘッドをガスケットを介して取り付けた状態との間のシリンダボアの変形量の差の関係を示す図である。
【図６】ビード部の外側の凹部を設けない比較例を示す、図４に対応する作用説明図である。
【図７】第１の実施形態におけるシリンダボアおよびダミーヘッドの変形を示す断面図である。
【図８】図６の比較例におけるシリンダボアおよびダミーヘッドの変形を示す断面図である。
【図９】ビード部がダミーヘッド本体に対して滑る動きを示す作用説明図である。
【図１０】ビード部をダミーヘッド本体に対して一体とした例を示す断面図である。
【図１１】第１の実施形態におけるボス部の基端側にフランジ部を設けたことによる効果を説明する図であり、（ａ）がフランジ部を設けた例、（ｂ）がフランジ部を設けていない例である。
【図１２】この発明の第２の実施形態を示す断面図である。
【図１３】第２の実施形態の作用説明図である。
【図１４】この発明の第３の実施形態を示す断面図である。
【図１５】この発明の第４の実施形態を示すダミーヘッドの一部を示す底面図である。
【図１６】ビード部をシリンダボア毎に別体とした場合の効果を説明する図であり、（ａ）が別体とした場合、（ｂ）が別体としない場合である。
【図１７】（ａ）はクランク穴の真円度を、（ｂ）はクランク穴の同軸度を、それぞれ各工程Ａ，Ｂ，Ｃについて示した説明図である。
【図１８】この発明の第５の実施形態によるクランク穴の加工方法を示す説明図である。
【図１９】第５の実施形態によるクランク穴加工を行っている状態を示す説明図である。
【図２０】この発明の第６の実施形態によるクランク穴の加工を行う際に使用するダミーヘッドの底面図である。
【図２１】第５の実施形態によるクランク穴加工方法を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図２２】シリンダブロックにガスケットを介してシリンダヘッドを取り付ける際の分解斜視図である。
【図２３】図２２の取り付けによるシリンダボアの変形状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  シリンダボア
２  クランク穴
５  シリンダブロック
５ａ  シリンダヘッド取付面
１１，１１０，１１０Ａ  ダミーヘッド
１３  ダミーヘッド本体
１７  ボルト挿入孔
１９  ボス部
２１  フランジ部
２３  ビード部
２５  凹部
２７  合わせ面
２９  ビード部の内周側角部
４１  切欠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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