(57)【要約】【課題】  エンジン付属部品中空部内面の表面粗さが十分に小さくなるように、表面研磨を有効に行えるバレル研磨方法を提供する。【解決手段】  中空のエンジン付属部品Ｗの中空部内面をバレル研磨する方法であって、加振装置６のタンク７内に、球形砥粒２と非球形砥粒３とを混合してなる混合砥粒１、コンパウンド溶液、および水を調合した研磨媒体９と共にエンジン付属部品Ｗを入れ、タンク７を加振することでエンジン付属部品Ｗを研磨媒体９と共に回転させつつ、この研磨媒体９をエンジン付属部品Ｗの内部に導入してその中空部内面Ｗｄを研磨する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の開口部から他方の開口部に連通する中空部を有するエンジン付属部品の中空部内面をバレル研磨する方法であって、一定方向に回転モーメントが発生する加振装置付タンクの内部に研磨媒体を装入すると共に、前記エンジン付属部品をその中空部の両開口部の方向が前記タンク内に発生する回転モーメントの方向に一致するように投入し、前記タンクを加振することでエンジン付属部品を前記研磨媒体内に埋設させ、且つ前記タンクに発生する回転モーメントによって回転させつつ、研磨媒体をエンジン付属部品の一方の開口部から中空部に導入し、該中空部を経て他方の開口部から導出するようにして該中空部内面を研磨するようにしたエンジン付属部品のバレル研磨方法。
【請求項２】
前記研磨媒体は、球形砥粒と非球形砥粒とを混合してなる混合砥粒、コンパウンド溶液および水を調合したものからなる請求項１記載のバレル研磨方法。
【請求項３】
前記混合砥粒を構成する球形砥粒と非球形砥粒の混合比率は、略６〜８対１に設定されていることを特徴とする請求項２記載のエンジン付属部品のバレル研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン付属部品の内面をバレル研磨する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジン付属部品、例えばインテークマニホールド、エアインテークパイプ、エキゾーストマニホールド、エキゾーストパイプ、シリンダヘッドなどの部品は、空気や燃料ガス、燃焼ガス等の吸排気通路を構成する部分となるものであり、その内面の表面粗さが大きいと、内部を通過する流体抵抗も大きくなって、エンジンの吸排気効率が低下し、その結果、エンジンの高出力化を図ることが難しい。したがって、このような中空のエンジン付属部品については、その内面の表面粗さが極力小さくなるように表面処理を施すことが望ましい。
【０００３】
一方、従来技術では、各種金属製品のバリ取りや光沢研磨を行うために、バレル研磨が実施されることがある。このバレル研磨は、タンク内に被研磨対象となる金属製品と共に、球形砥粒、コンパウンド溶液、水などを調合してなる研磨媒体を入れ、この状態でタンクを加振、回転等することで金属製品に研磨媒体を衝突接触させて表面研磨を行う方法である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のエンジン付属部品の内部を研磨するために、従来のバレル研磨を実施した場合には、表面粗さを十分に小さくするのが難しかった。
【０００５】
その理由は、研磨媒体として使用する球形砥粒は、略同じ寸法、形状のものであるので、集合、整列されて稠密状態になり易く、そのときには球形砥粒のランダムな動きが阻害されて研磨作用が不十分となるためである。特に、エンジン付属部品の内部では、空間的に球形砥粒の動きが制約されるために一層稠密状態になり易く、表面粗さを小さくすることが難しかった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、エンジン付属部品の内面の表面粗さが十分に小さくなるように、表面研磨を有効に行えるバレル研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明のエンジン付属部品のバレル研磨方法は次のようにしている。
【０００８】
すなわち、請求項１記載の発明に係るバレル研磨方法は、一方の開口部から他方の開口部に連通する中空部を有するエンジン付属部品の中空部内面をバレル研磨する方法であって、一定方向に回転モーメントが発生する加振装置付タンクの内部に研磨媒体を装入すると共に、前記エンジン付属部品をその中空部の両開口部の方向が前記タンク内に発生する回転モーメントの方向に一致するように投入し、前記タンクを加振することでエンジン付属部品を前記研磨媒体内に埋設させ、且つ前記タンクに発生する回転モーメントによって回転させつつ、研磨媒体をエンジン付属部品の一方の開口部から中空部に導入し、該中空部を経て他方の開口部から導出するようにして該中空部内面を研磨するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
このようにバレル研磨装置のタンクに加振装置によって一定方向の回転モーメントを積極的に発生させ、このタンクに、一方の開口部から他方の開口部に連通する中空部を有するエンジン付属部品を、その中空部の両開口部の方向が前記タンク内に発生する回転モーメントの方向に一致するようにしてタンク内に装入した研磨媒体中に投入し、前記タンクの加振装置を作動させることによって、エンジン付属部品は研磨媒体中に埋設しつつ、タンクに発生する回転モーメントによって回転する。
【００１０】
この際、エンジン付属部品はその中空部の両開口部が前記回転モーメントの方向と一致するよう研磨媒体中に投入されるため、図４に示すように、エンジン付属部品Ｗは研磨媒体内で回転しつつ、矢印で示すように、その一方の開口部Ｗａから研磨媒体９が中空部Ｗｂに導入され、該中空部Ｗｂを経て他方の開口部Ｗｃから導出され、エンジン付属部品の研磨媒体９内での回転中は、研磨媒体９は上記中空部Ｗｂに上記両開口部Ｗａ，Ｗｃを介してその導出入を繰り返し循環し、上記中空部Ｗｂが複雑な形状になっていても研磨媒体９は円滑に流動し、それがためにエンジン付属部品Ｗの中空部内面Ｗｄを均一に研磨することととなり、その表面粗さを十分に小さくして効果的に研磨することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明に係るバレル研磨方法は、請求項１記載の発明に係る方法において、前記研磨媒体は、球形砥粒と非球形砥粒とを混合してなる混合砥粒、コンパウンド溶液および水を調合したものからなることを特徴とする。
【００１２】
これにより、エンジン付属部品の内中空部のように混合砥粒の作動空間が制約された複雑な形状場所でも球形砥粒間に非球形砥粒が介在しているために、球形砥粒が局部的、集合、整列して稠密状態になるのが防止される。つまり、混合砥粒は常にランダムに動けるため、研磨作用が常に良好に維持される。したがって、エンジン付属部品の中空部内面を有効に研磨することができ、表面粗さを小さくすることが可能になる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明に係るバレル研磨方法は、請求項２記載の発明に係る方法において、前記混合砥粒を構成する球形砥粒と非球形砥粒の混合比率は、略６〜８対１に設定されていることを特徴としている。
【００１４】
これにより、球形砥粒による表面粗さを小さくする研磨作用と、非球形砥粒による球形砥粒の稠密化阻止作用とのバランスが取れるために、混合砥粒として常に良好な研磨作用を維持することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、次の効果が得られる。
（１）請求項１記載の発明に係るエンジン付属部品のバレル研磨方法によれば、エンジン付属部品はその中空部の両開口部が前記回転モーメントの方向と一致するよう研磨媒体中に投入されるため、エンジン付属部品は研磨媒体内で回転しつつ、その一方の開口部から研磨媒体が中空部に導入され、該中空部を経て他方の開口部から導出され、エンジン付属部品の研磨媒体内での回転中は、研磨媒体は上記中空部に上記両開口部を介してその導出入を繰り返し循環し、上記中空部が複雑な形状になっていても研磨媒体は円滑に流動し、それがためにエンジン付属部品の中空部内面を均一に研磨することとなり、その表面粗さを十分に小さくして効果的に研磨することができる。
【００１６】
（２）請求項２記載の発明に係るエンジン付属部品のバレル研磨方法によれば、球形砥粒間に非球形砥粒が介在しているために、球形砥粒が局部的に集合、整列して稠密状態になるのが防止される。つまり、混合砥粒は常にランダムに動けるため、流動性が良くなって研磨作用が常に良好に維持される。したがって、エンジン付属部品の内面を有効に研磨することができ、表面粗さを小さくすることが可能になる。
【００１７】
（３）請求項３記載の発明に係るエンジン付属部品のバレル研磨方法によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、球形砥粒による表面粗さを小さくする研磨作用と、非球形砥粒による球形砥粒の稠密化阻止作用とのバランスが取れるために、混合砥粒として一層流動性が良くなって常に良好な研磨作用を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態におけるエンジン付属部品のバレル研磨方法について詳しく説明する。
【００１９】
この実施の形態におけるエンジン付属部品は、図５に示すような、例えばアルミ合金製のインテークマニホールドＷであり、図４に示すように、中空部Ｗｂを挟んで一方側の端部と他方側の端部とに開口部Ｗａ，Ｗｃがある部品を対象とするものである。
【００２０】
そして、本バレル研磨に用いる研磨媒体は、図１（ａ）に示す球形砥粒２と、図１（ｂ）に示す非球形砥粒３とを所定比率で混合してなる混合砥粒１を使用する。
【００２１】
ここに、混合砥粒１を構成する球形砥粒２と非球形砥粒３は、共に鋼製のものであり、また、非球形砥粒３の形状としては球形以外であれば特に制約はないが、本例では球状の本体から円環状のフランジ部が突出形成されてなる、いわゆるスプートニック型のものが使用される。そして、球形砥粒２と非球形砥粒３の混合比率は、略６〜８対１に設定されている。
【００２２】
上記の混合比率よりも非球形砥粒３の割合が多い場合には、球形砥粒２によって表面粗さを小さくする作用よりも非球形砥粒３によって表面が粗される作用の方が大きくなって表面粗さを小さくするのに限界が生じる。一方、この混合比率よりも球形砥粒２の割合が多い場合には、球形砥粒２が局部的に集合、整列されて稠密状態になり易く、球形砥粒２のランダムな動きが制約されて研磨作用が不十分になる。したがって、流動性が良くなって良好な研磨作用を維持する上で、球形砥粒２と非球形砥粒３の混合比率は、略６ー８対１、好ましくは略７対１に設定されている。
【００２３】
また、この実施の形態におけるバレル研磨方法では、図２に示すような加振装置６を使用する。この加振装置６は、タンク７がバネ８で振動可能に支持されるとともに、タンク７の底部にタンク７の内部に一定方向の回転モーメントを発生させるための駆動モーター８ａが取り付けられている。
【００２４】
そして、加振装置６のタンク７内に、球形砥粒２と非球形砥粒３とを所定の比率で混合してなる混合砥粒１、添加剤としてのコンパウンド溶液、および水を調合した研磨媒体９と共にエンジン付属部品Ｗを入れ、駆動モータ８ａを回転してタンク７を回転モーメントを発生させながら加振する。
【００２５】
このタンク７の加振により、タンク７内においてエンジン付属部品Ｗが研磨媒体９とともに、一定方向（例えばこの場合には時計方向）に回転される。この際、予めエンジン付属部品の両端開口部Ｗａ，Ｗｃがタンク７内に発生する回転モーメントの方向に向くように投入されるため、これにより、研磨媒体９がエンジン付属部品Ｗの一方の開口部Ｗａから中空部Ｗｂに導入されその内面Ｗｄをバレル研磨し、他方の開口部Ｗｃから研磨媒体９が導出され、エンジン付属部品の研磨媒体内での回転中は、研磨媒体９は上記中空部Ｗｂに上記両開口部Ｗａ，Ｗｃを介してその導出入を繰り返し循環し、上記中空部Ｗｂが複雑な形状になっていても研磨媒体９は円滑に流動し、それがためにエンジン付属部品Ｗの中空部内面Ｗｄを均一に研磨することととなり、その表面粗さを十分に小さくして効果的に研磨することができる。
【００２６】
さらに、球形砥粒２間に非球形砥粒３が介在しているために、球形砥粒２が局部的に集合、整列して稠密状態になるのが防止される。つまり、混合砥粒１は常にランダムに動けるため、研磨作用が常に良好に維持される。したがって、エンジン付属部品Ｗにおける中空部Ｗｂの内面Ｗｄを有効に研磨することができ、表面粗さを小さくすることが可能になる。
【実施例】
【００２７】
この実施例では、エンジン付属部品Ｗとして、アルミ合金製のインテークマニホールドをバレル研磨する場合を例にとって説明する。図３は、インテークマニホールドＷを縦断した内部構造を示す。
【００２８】
研磨媒体９として、砥粒の種類とコンパウンドの種類を変え、また、加振装置６のタンク７の振幅および研磨時間を変えてそれぞれインテークマニホールドをバレル研磨した場合において、その内面の表面粗さの平均値（Ｒａ）を測定した。その結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
2005096007.tif 000003
【００３０】
ここに、混合砥粒１は、球形砥粒２と非球形砥粒３との混合比率を略７対１に設定している。コンパウンドのＡ剤は酸性の粉末（商品名：宇治電化学工業株式会社社製のＦＳー７５）であり、Ｂ剤は表２に示す成分（商品名：宇治電化学工業株式会社社製のＮＦ−４４Ｎ）である。また、インテークマニホールドＷの回転方向は、インテークポート側の開口部Ｗａが時計方向に周回するようにした。
【００３１】
【表２】
2005096007.tif 000004
【００３２】
表１から分かるように、研磨媒体として混合砥粒とコンパウンドＢ剤とを組み合わせて使用すると、インテークマニホールドの中空部内面の表面粗さ（Ｒａ）を極めて小さくすることができる。
【００３３】
そこで、表３に示すバレル研磨条件の下でインテークマニホールドＷをバレル研磨し、図３に示すように、その内面の各位置ｐ１〜ｐ４における表面粗さの平均値（Ｒａ）を測定した。その結果を表４に示す。
【００３４】
【表３】
2005096007.tif 000005
【００３５】
【表４】
2005096007.tif 000006
【００３６】
表４から分かるように、インテークマニホールドＷの内面の各位置ｐ１〜ｐ４における表面粗さ（Ｒａ）は全般に小さく、良好にバレル研磨されていることが理解される。
【００３７】
なお、上記の実施例では、エンジン付属部品Ｗとしてインテークマニホールドの内面をバレル研磨する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、インテークサージタンク、エアインテークパイプ、エアインテークフィッチング、エキゾーストマニホールド、エキゾーストパイプ、シリンダヘッド等のように、混合砥粒１が出入可能な中空のエンジン付属部品の内面をバレル研磨する場合に本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態のエンジン付属部品のバレル研磨方法において、研磨媒体として使用される混合砥粒を構成する球形砥粒と非球形砥粒を拡大して示す斜視図である。
【図２】本願発明のエンジン付属部品のバレル研磨状態の説明図である。
【図３】インテークマニホールドをバレル研磨した後の該マニホールドの中空部内面の表面粗さの測定箇所を示す説明図である。
【図４】インテークマニホールドの縦断側面図で、研磨媒体の流れを説明する図である。
【図５】インテークマニホールドの外観を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗ  エンジン付属部品（インテークマニホールド）
１  混合砥粒
２  球形砥粒
３  非球形砥粒
６  加振装置
７  タンク
８  バネ
８ａ  駆動モーター
９  研磨媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005096007.tif 000010
【図５】
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