(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、円筒状をなしかつ外周面に砥石を径方向に移動可能に配置して回転軸とともに回転するホーニングヘッドと、砥石を径方向に移動させる砥石駆動機構を備えたホーニング装置において、
上記砥石駆動機構は、砥石を軸心とは反対側に向けて移動させるカムプレートと、
ホーニングヘッドの軸心に位置する固定軸に設けられかつ外周面の所定位置に張り出し部を有する円柱状カムとを有し、
カムプレートは円柱状カムの外周面に当接しながら回転しかつ外周面の張り出し部を通過する段階で砥石とともに径方向に移動することを特徴とするホーニング装置。
【請求項２】
砥石を軸心に向けて移動させる復帰手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のホーニング装置。
【請求項３】
回転軸と、円筒状をなしかつ外周面に砥石を径方向に移動可能に配置して回転軸とともに回転するホーニングヘッドと、砥石を径方向に移動させる砥石駆動機構を備えたホーニング装置において、
上記砥石駆動機構は、回転軸に設けられて軸方向に往復移動するロッドと、ホーニングヘッドの中空部に位置してロッドが一方の方向に移動した段階で砥石を軸心とは反対側に向けて移動させるカムプレートと、ロッドが他方の方向に移動した段階で砥石を軸心に向けて移動させる復帰手段を具備し、
ホーニングヘッドの軸心に位置する固定軸に設けられかつ外周面の所定位置に張り出し部を有する円柱状カムを同期手段とし、
カムプレートは円柱状カムの外周面に当接しながら回転しかつ外周面の張り出し部を通過する段階で砥石とともに径方向に移動することを特徴とするホーニング装置。
【請求項４】
砥石を軸心に向けて付勢するリング状ばねを復帰手段としたことを特徴とする請求項３に記載のホーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのシリンダボアをホーニングするのに利用されるホーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記したホーニング装置としては、例えば、回転軸と、円筒状をなしかつ外周面に複数個の砥石を環状に配置してなるホーニングヘッドを備えたものがある。
【０００３】
このホーニング装置によってシリンダボアをホーニングすれば、シリンダボアの真円度の精度を高めることができるが、シリンダブロックの軽量化を図るためにシリンダ部分の肉厚を薄くした場合には、上記ホーニング装置によりシリンダボアの真円度を高めたとしても、シリンダブロックの組み立て時には、ヘッドボルト締付け荷重が負荷されることによるシリンダボアの真円度の低下が避け得ないものとなっていた。
【０００４】
そこで、最近では、図３に示すように、シリンダブロック５１のシリンダ用穴５２に有底カップ状をなすライナー５３を組み付けてシリンダ部分を２重構造とすることによって、シリンダブロック５１の組み立て時におけるシリンダボア５４の真円度の低下を阻止するようにしている。（特開平５−１７２０００号）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したシリンダ部分を２重構造としたシリンダブロック５１において、その組み立て時にはシリンダボア５４の真円度の低下を避けることができるものの、部品点数の増加によりコストが上昇してしまううえ、ボア冷却性悪化に伴う耐ノック性の低下により出力の向上を図ることができないという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、シリンダブロックの組み立て時に生じ得るシリンダボアの変形を考慮したホーニングを行うことによって、シリンダブロックの組み立て時におけるシリンダボアの真円度を向上させることができ、その結果、エンジンの製品コストの低減および出力の向上を実現することが可能であるホーニング装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、回転軸と、円筒状をなしかつ外周面に砥石を径方向に移動可能に配置して回転軸とともに回転するホーニングヘッドと、砥石を径方向に移動させる砥石駆動機構を備えたホーニング装置において、上記砥石駆動機構は、砥石を軸心とは反対側に向けて移動させるカムプレートと、ホーニングヘッドの軸心に位置する固定軸に設けられかつ外周面の所定位置に張り出し部を有する円柱状カムとを有し、カムプレートは円柱状カムの外周面に当接しながら回転しかつ外周面の張り出し部を通過する段階で砥石とともに径方向に移動することを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の砥石を軸心に向けて移動させる復帰手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、回転軸と、円筒状をなしかつ外周面に砥石を径方向に移動可能に配置して回転軸とともに回転するホーニングヘッドと、砥石を径方向に移動させる砥石駆動機構を備えたホーニング装置において、上記砥石駆動機構は、回転軸に設けられて軸方向に往復移動するロッドと、ホーニングヘッドの中空部に位置してロッドが一方の方向に移動した段階で砥石を軸心とは反対側に向けて移動させるカムプレートと、ロッドが他方の方向に移動した段階で砥石を軸心に向けて移動させる復帰手段を具備し、ホーニングヘッドの軸心に位置する固定軸に設けられかつ外周面の所定位置に張り出し部を有する円柱状カムを同期手段とし、カムプレートは円柱状カムの外周面に当接しながら回転しかつ外周面の張り出し部を通過する段階で砥石とともに径方向に移動することを特徴としている。
請求項４に記載した発明は、請求項３に記載の砥石を軸心に向けて付勢するリング状ばねを復帰手段としたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の作用】
本発明の請求項１および２に係わるホーニング装置では、エンジンのシリンダボアをホーニングするに際して、ホーニングヘッドの回転に同期して砥石の径方向位置を変化させると、シリンダボアに取り代の多い部位と少ない部位とが生じることとなり、この際、取り代の多い部位がシリンダブロックの組み立て時にシリンダボアの変形しにくい部分、すなわち、エンジンの前後左右側に位置する部分に合うように設定すると、シリンダブロックの組み立て時に生じ得るシリンダボアの変形を考慮したホーニングがなされることとなり、したがって、シリンダブロックの組み立て時において、ヘッドボルト締付け荷重によってシリンダボアが変形してもシリンダボアの真円度が向上することとなる。
【００１１】
本発明の請求項３に係わるホーニング装置では、砥石駆動機構のロッドが一方の方向に移動すると、カムプレートが砥石を軸心とは反対側に向けて移動させることとなり、この際、カムプレートが摺接する円柱状カムにおける外周面の張り出し部の位置を変えれば、取り代の多い部位と少ない部位との位置関係が変化することから、シリンダ部毎のボア剛性の違いに応じて取り代の多い部位と少ない部位との位置関係を設定し得ることとなり、シリンダ部毎のシリンダボアの真円度がより一層向上することとなる。
【００１２】
本発明の請求項４に係わるホーニング装置では、軸心に向けて移動する砥石の復帰動作が簡単な構造でなされることとなる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の請求項１および２に係わるホーニング装置では、上記した構成としたから、シリンダブロックのシリンダ部分に２重構造を採用しなくても、シリンダブロックの組み立て時におけるシリンダボアの真円度を向上させることが可能であり、したがって、エンジンの製品コストの低減および出力の向上を実現することができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１４】
請求項３に係わるホーニング装置では、上記した構成としているので、シリンダ部毎のボア剛性の違いに対応したホーニングを行うことができ、その結果、シリンダ部毎のシリンダボアの真円度をより一層向上させることが可能である。
請求項４に係わるホーニング装置では、上記した構成としたため、構造を複雑化させることなく砥石に復帰動作を行わせることができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１および図２は本発明に係わるホーニング装置の一実施例を示している。
【００１７】
図１に示すように、このホーニング装置１は、回転筒（回転軸）２と、円筒状をなしかつ外周面に複数個の砥石３１を所定の間隔をもって各々径方向に移動可能に配置したホーニングヘッド３と、砥石３１を径方向に移動させる砥石駆動機構４を備えており、回転筒２の軸心Ｌには固定軸５が設けてある。
【００１８】
ホーニングヘッド３は、複数個の砥石３１を保持するボディー３２を具備しており、ボディー３２の上端に設けたボス部３２ａを回転筒２の下端部開口２ａに挿入すると共に、ボス部３２ａに設けた係止ピン３２ｂを回転筒２の下端部開口２ａに設けた係止溝２ｂに係止させることにより、回転筒２に取り外し可能に取り付けられるようになっている。
【００１９】
砥石駆動機構４は、回転筒２の軸心Ｌに位置する固定軸５と同軸に配置されて回転筒２の中空部内で軸方向に往復移動する押し引きロッド４１と、ホーニングヘッド３のボディー３２の内部に収容されて押し引きロッド４１とともに軸方向に往復移動する伝達プレート４２と、ボディー３２の内部において軸心Ｌ回りに配置されて伝達プレート４２ととともに軸方向に往復移動しかつ径方向の若干の移動が許容されたカムプレート４３と、カムプレート４３の周囲に径方向に移動可能に配置されかつ外周面に砥石３１を装着した砥石シュー４４と、砥石シュー４４の周囲に巻き付けられて砥石３１を軸心Ｌに向けて付勢するリング状ばね（復帰手段）４５を備えている。
【００２０】
この砥石駆動機構４のカムプレート４３の上下端部には、斜め下側を向く外向きテーパ面４３ａが設けてあると共に、砥石シュー４４の上下端部には、斜め上側を向く内向きテーパ面４４ａが設けてあり、カムプレート４３の外向きテーパ面４３ａと砥石シュー４４の内向きテーパ面４４ａと互いに当接させることにより、押し引きロッド４１が下方向（図示白抜き矢印方向）に移動した際に砥石３１を軸心Ｌとは反対方向（図示白抜き矢印方向）に移動させ、押し引きロッド４１が上方向に移動した際にリング状ばね４５の弾性力により砥石３１を軸心Ｌに向けて移動させることができるようにしている。
【００２１】
この場合、ホーニングヘッド３の軸心Ｌには、上端部に形成した位置決め突起６ａを回転筒２の固定軸５の下端部に形成した位置決め溝５ａに係止させて回転不能としたヘッド側固定軸６が設けてあり、このヘッド側固定軸６の下端には円柱状カム（同期手段）７が設けてあって、砥石駆動機構４のカムプレート４３は、この円柱状カム７の外周面に当接した状態で回転するようになっている。
【００２２】
この円柱状カム７の外周面には、図２にも示すように、張り出し部７ａが略９０゜の間隔をおいて設けてあり、シリンダブロックＳのシリンダボアＳＢのホーニング加工を行う際には、固定軸５における位置決め溝５ａの向きの調整を行って、４か所の張り出し部７ａをエンジンＥの前後左右に合致させるようにしている。
【００２３】
上記したホーニング装置１により、シリンダブロックＳのシリンダボアＳＢのホーニング加工を行うに際しては、まず、ホーニングヘッド３のボディー３２のボス部３２ａを回転筒２の下端部開口２ａに挿入すると共に、係止ピン３２ｂを回転筒２の係止溝２ｂに係止させて、ホーニングヘッド３を回転筒２に取り付ける。
【００２４】
このとき、ホーニングヘッド３の内部に位置するヘッド側固定軸６の位置決め突起６ａを回転筒２の固定軸５の位置決め溝５ａに係止させて回転不能とすると共に、固定軸５における位置決め溝５ａの向きの調整を行って、円柱状カム７の４か所の張り出し部７ａをエンジンＥの前後左右に合致させる。
【００２５】
この状態で、回転筒２とともにホーニングヘッド３を回転させると、砥石駆動機構４のカムプレート４３が円柱状カム７の外周面に当接しながら回転し、張り出し部７ａを通過する段階で砥石３１とともに径方向に移動することから、すなわち、ホーニングヘッド３の回転に同期して径方向に移動することから、張り出し部７ａの位置での砥石３１の突出量が他の位置での突出量よりも多くなる。
【００２６】
これに続いて、砥石駆動機構４の押し引きロッド４１を下方向に移動させると、伝達プレート４２およびカムプレート４３が下方向に移動することで、砥石３１が軸心Ｌとは反対側に向けて移動することとなり、この状態でホーニングを開始する。
【００２７】
この際、カムプレート４３が摺接する円柱状カム７における外周面の張り出し部７ａの位置がエンジンＥの前後左右に合致しているので、シリンダブロックＳの組み立て時にシリンダボアＳＢの変形しにくい部分の取り代が他の部位よりも多くなり、すなわち、シリンダブロックＳの組み立て時に生じ得るシリンダボアＳＢの変形を考慮したホーニングがなされることとなり、したがって、シリンダブロックＳの組み立て時において、ヘッドボルト締付け荷重によってシリンダボアＳＢが変形してもシリンダボアＳＢの真円度が向上することとなる。
【００２８】
また、このホーニング装置１では、ホーニングヘッド３の回転に同期して砥石３１の突出量を変化させる同期手段を円柱状カム７としているので、張り出し部７ａの位置を変えるだけで、シリンダ部毎のボア剛性の違いに応じて取り代の多い部位と少ない部位との位置関係を設定し得ることとなり、シリンダ部毎のシリンダボアＳＢの真円度がより一層向上することとなる。
【００２９】
さらに、このホーニング装置１では、砥石３１を軸心に向けて付勢するリング状ばね４５を復帰手段としているので、砥石３１の復帰動作が簡単な構造でなされることとなる。
【００３０】
なお、本発明に係わるホーニング装置の詳細な構成は上記した実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるホーニング装置の一実施例を示す断面説明図である。
【図２】図１に示したホーニング装置の円柱状カムの底面説明図である。
【図３】従来におけるシリンダブロックの断面説明図である。
【符号の説明】
１  ホーニング装置
２  回転筒（回転軸）
３  ホーニングヘッド
４  砥石駆動機構
６  固定軸
７  円柱状カム（同期手段）
７ａ  張り出し部
３１  砥石
４１  押し引きロッド
４３  カムプレート
４５  リング状ばね（復帰手段）
【図１】
0004099686.tif 000002
【図２】
0004099686.tif 000003
【図３】
0004099686.tif 000004