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气缸体的加工方法、加工用夹具以及气缸体

摘要

一种气缸体的加工方法、加工用夹具以及气缸体。在气缸体(1)的加工方法中,通过对形成水套(6)内侧面的气缸部外周面(15)中用于结合气缸盖的螺栓相位部分进行按压,从而相对于其他部分,提高了气缸部(5)中的所述被按压部分的对于来自气缸膛(4)一侧的压力(珩磨加工中来自磨石(43)的表面压力)的刚性,在此状态下,对气缸膛(4)实施精加工。

著录项

  • 公开/公告号CN101578444A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-11-11

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 丰田自动车株式会社;

    申请/专利号CN200880001572.4

  • 发明设计人 原田高宏;浅山和博;

    申请日2008-02-15

  • 分类号F02F1/00;F02F1/10;B24B33/02;B24B33/10;

  • 代理机构北京金信立方知识产权代理有限公司;

  • 代理人黄威

  • 地址 日本爱知县

  • 入库时间 2023-12-17 22:57:19

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-02-01

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):F02F1/00 授权公告日:20110720 终止日期:20180215 申请日:20080215

    专利权的终止

  • 2011-07-20

    授权

    授权

  • 2010-01-06

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-11-11

    公开

    公开

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及一种构成例如汽车发动机等的内燃机的气缸体的加工方法、加工用夹具以及气缸体。

背景技术

[0002]在构成例如汽车发动机等的内燃机的气缸体中,作为其一般性的结构,具有气缸膛,其为以可滑动地内装活塞的圆柱状的孔部;气缸盖安装面(以下仅称为“盖安装面”),其为该气缸膛开口的面,且其上装配有气缸盖。并且,在对盖安装面进行气缸盖的装配时,使用螺栓等结合件(气缸盖螺栓)。即,气缸盖螺栓贯穿气缸盖并且被螺合插入于设置在气缸体上的构成阴螺纹的螺栓孔中,从而使气缸盖被结合固定在气缸体上。

[0003]在该气缸盖相对于气缸体进行固定时,螺合插入有气缸盖螺栓的螺栓孔被设置在盖安装面上的气缸膛周围。具体而言,在气缸膛周围以大致等间隔的方式设置四处。即,在这种情况下,例如在安装于汽车等上的直列四气缸发动机中,对于排列成一列的状态的四个气缸膛而言,由于在相邻的气缸膛之间共用两个螺栓孔,因此一共设置有十个螺栓孔。

[0004]在这种结构中,在将气缸盖装配于气缸体上时,以及在由气缸体构成的发动机实际工作时,将产生气缸膛的变形(膛变形)。即,在发动机实际工作时产生的膛变形,包括在气缸盖装配时发生的变形(以下称为“装配变形”),以及由于发动机实际工作时的热负载而发生的变形。根据这些膛变形,将决定气缸膛的圆度。

[0005]在此,关于膛变形,通过图12进行详细说明。在图12中,(a)为表示单件状态(非装配状态)的图,(b)为表示装配时或发动机实际工作时的膛变形的图。

[0006]如图12所示,作为用于将气缸盖固定在气缸体上的螺栓结合部相对于气缸膛的配置示例,其结构为,对于一个气缸膛104而言,螺栓结合部110在气缸膛104的周围以大致等间隔的方式设有四处。在各螺栓结合部110上,气缸盖螺栓111处于被螺合插入在形成于气缸体上的螺栓孔112中的状态。

[0007]如图12(a)所示,在未实施通过被螺合插入于螺栓孔112中的气缸盖螺栓111的紧固而进行的气缸盖固定的单件状态下,由于未对气缸体施加气缸盖螺栓111的紧固力(结合力),因此不会由于该紧固力的作用而导致气缸体变形,因而气缸膛104处于不发生变形的状态。

[0008]如图12(b)所示,在进行装配时,即,在通过气缸盖螺栓111的紧固从而使气缸盖处于被结合固定在气缸体上的状态下,气缸盖螺栓111的紧固力作用于气缸体,并且该紧固力使气缸体产生变形,从而产生了装配变形。该装配变形是由于气缸盖螺栓111的紧固使得气缸膛上表面(盖安装面上的气缸膛104的边缘部)被强力按压而产生的。

[0009]因此,被特别强力按压的螺栓周围处变形将变大,在如本例所示这种在气缸膛104周围以大致等间隔的方式设置四处螺栓结合部110的结构中,在气缸膛104中将产生对应于螺栓结合部110的相位(以下称为“螺栓相位”)的部分向内侧缩窄的(相对地向内侧膨胀伸出的)变形(参照图12(b)中的箭头)。其结果如图12(b)所示,装配变形为,从俯视观察时原来为圆形的气缸膛104成为十字形的变形(所谓4次变形)。此外,在发动机实际工作时由于热负载而导致的膛变形为,在因装配变形而发生了变形的状态下的气缸膛104中,使该十字形被进一步强化的变形。

[0010]这种形式的膛变形,使得气缸膛的圆度恶化。并且,气缸膛圆度的恶化,会导致伴随着气缸膛中活塞的滑动而产生的摩擦(滑动阻力)增大。摩擦的增大将成为内燃机的输出受限制以及耗油率恶化的原因。

[0011]即,虽然在活塞上安装有相对于气缸膛滑接的活塞环,但是当气缸膛的圆度发生恶化时,在气缸膛中从纯圆变形为大直径的部分(扩径的部分)处,活塞环的密封性将降低,由浸出而导致的发动机油的消耗及窜缸混合气将增多。这种情况可以通过加大(高张力化)活塞环的张力(欲扩大的力),使得在气缸膛的直径变大的部分处也能够确保活塞环的最低限度的按压力,从而得到避免。但是,活塞的高张力化会导致气缸膛中整体的摩擦增大。

[0012]因此,为了抑制发动机实际工作时的膛变形,需要如下这种加工方法,即,在对气缸膛实施为获得规定的圆度的精加工(例如,珩磨加工)时,通过预先对气缸膛施加与发动机实际工作时的膛变形方向相反的变形(以下称为“逆变形”),从而能够实现发动机实际工作时气缸膛的纯圆化。

[0013]即,对于气缸体而言,虽然是在对该气缸膛实施精加工之后装配气缸盖,但是为使气缸膛通过该气缸盖的装配以及发动机实际工作时的热负载而成为纯圆,需要使其产生逆变形。换言之,在发动机实际工作时,为了使因装配变形以及热负载而发生变形的气缸膛成为纯圆,需要使其产生逆变形。因此,在对气缸膛实施了精加工之后的单件状态下,需要对气缸膛施加如图13所示的逆变形。

[0014]如此,作为能够在对气缸膛实施了精加工之后的单件状态下对其施加逆变形的加工方法,一直以来,一种使用了仿真盖的加工方法已经为公众所知(例如,参照日本特开2004-243514号公报)。

[0015]所谓仿真盖,是一种与作为实际产品被装配的气缸盖有所不同的加工用夹具,其在气缸膛的加工时,与气缸盖同样地通过气缸盖螺栓而被装配在气缸体上。通过该仿真盖,能够模拟气缸盖被装配在气缸体上的状态。即,通过使仿真盖装配在气缸体上,从而对气缸体施加了与气缸盖装配带来的紧固力相当的规定的紧固力,使气缸膛成为被施加了装配变形的状态。在该状态下,通过对气缸膛实施精加工,并在该精加工后拆下仿真盖,从而由于随着所述紧固力的解除而产生的复原作用,使气缸膛成为被施加了逆变形的状态。并且,通过对该气缸膛被施加了逆变形的气缸体进行气缸盖的装配,从而使由于气缸盖装配时的紧固力而产生的膛变形(装配变形)所导致的气缸膛的圆度恶化被抑制。

[0016]但是,在使用了仿真盖的加工方法中,分别需要仿真盖的紧固(装配)、拆卸(拆下)、清洗、输送等工序,因而使得用于加工气缸体的工序复杂化。而加工工序的复杂化不利于实现批量生产性的提高。此外,在使用了仿真盖的加工方法中,由于考虑到生产周期时间而需要准备相当数量的仿真盖,并需要用于实施仿真盖的紧固等所述各工序的设备等,因此成本较高。

[0017]因此,本发明的目的在于,提供一种气缸体的加工方法、加工用夹具以及气缸体,其在对气缸体的气缸膛实施精加工时,不会招致由于使用仿真盖等的加工夹具而产生的加工工序的复杂化以及高成本化,能够在精加工后对气缸膛付与与发动机实际工作时产生的膛变形方向相反的变形,从而能够抑制发动机实际工作时的气缸膛圆度的恶化。

发明内容

[0018]本发明要解决的课题如上文所述,接下来对用于解决该课题的方法进行说明。

[0019]即,本发明的气缸体的加工方法为一种用于对气缸体进行加工的气缸体的加工方法,所述气缸体具有:气缸膛,其为开口于气缸盖安装面上,内部安装活塞并使该活塞可移动的圆柱状孔部,其中所述气缸盖安装面上通过结合部件固定有气缸盖;水套,其被形成为,通过作为围绕该气缸膛的壁状部分的气缸部而包围所述气缸膛,并开口于所述气缸盖安装面上,所述气缸体的加工方法为,通过对形成所述水套内侧面的所述气缸部外周面中,与所述气缸膛的圆周形状上的所述结合部件的结合部对应的相位部分进行按压,从而相对于其他部分,提高了所述气缸部中所述被按压部分的对于来自所述气缸膛一侧的压力的刚性,在此状态下,对所述气缸膛实施精加工。

[0020]通过上述发明,在对气缸体的气缸膛实施精加工时,不会招致由于应用仿真盖等的加工用夹具而产生的加工工序的复杂化以及高成本化,能够在精加工后对气缸膛付与与发动机实际工作时产生的膛变形方向相反的变形,从而能够抑制发动机实际工作时的气缸膛圆度的恶化。

[0021]此外,在本发明的气缸体的加工方法中,使用:按压部件,其具有被相互可分离地连接的按压部和在这些按压部之间分离的方向上受到楔作用的楔面;楔形部件,其与所述楔面接合而施加所述楔作用;所述分离的方向包括,对所述气缸部的外周面中的所述相位部分的按压方向,并且在通过从所述水套的所述气缸盖安装面上的开口部一侧的按压而能够获得所述楔作用的姿态下,将插入至所述水套的所述相位部分状态下的所述按压部件,以接合所述楔形部件的状态,从所述开口部一侧按压而获得所述楔作用,从而对所述气缸部的外周面上的所述相位部分进行按压。

[0022]此外,在本发明的气缸体的加工方法中,在所述按压部件以所述姿态插入至分别对应于多个所述结合部的所述水套的所述相位部分中的状态下,将与所述按压部件分别接合的多个所述楔形部件,以与所述被插入状态下的所述按压部件的配置相对应的配置状态一体地连接,并且,使所述按压部件以能够与所述楔形部件接合的状态支承于其所对应的所述楔形部件,并使多个所述楔形部件连动,从而对该多个所述楔形部件从所述开口部一侧进行按压。

[0023]通过上述发明,在对气缸体的气缸膛实施精加工时,能够使按压部件向水套中的插入变得容易,从而能够提高气缸膛精加工时的操作性,并能够提高气缸体的生产率。

[0024]此外,在本发明的气缸体的加工方法中,对所述气缸膛实施的精加工为珩磨加工,为实施所述珩磨加工所采用的结构包括:刀架部,其具有珩磨用的磨石,通过相对于所述气缸膛的移动使所述磨石作用于该气缸膛;导向部,其被设置为能够相对于所述气缸盖安装面进行接近/远离移动,并对所述刀架部进行引导;将所述楔形部件连接在所述导向部上,并利用所述导向部相对于所述气缸盖安装面的接近动作来实施所述楔形部件的从所述开口部一侧的按压。

[0025]通过上述发明,能够在对楔形部件的按压部件进行按压时应用珩磨加工等的现有构造及其动作,从而不需要另行设置用于按压楔形部件的结构。由此,能够实现装置构成的简略化以及操作性的提高。

[0026]此外,在本发明的气缸体的加工方法中,设有载荷施加单元,当所述按压部件以所述姿态插入分别对应于多个所述结合部的所述水套的所述相位部分中的状态下,对于与所述按压部件分别接合的多个所述楔形部件,分别施加从所述开口部一侧对该楔形部件进行按压所需的载荷,并且通过所述载荷施加单元对所述多个所述楔形部件施加的所述载荷是均匀的。

[0027]通过上述发明,能够降低因受到按压载荷的楔形部件而获得楔作用的按压部件产生的、对气缸部外周面的按压力的误差,从而能够提高通过精加工而对气缸膛施加的逆变形时的精度。

[0028]此外,在本发明的气缸体的加工方法中,作为所述载荷(按压载荷),采用流体压,所述载荷施加单元包括流体压传递部件,所述流体压传递部件被设置为,通过所述流体压至少能够向所述楔形部件的从所述开口部一侧的被按压方向施力,此外,通过将所述流体压经由所述流体压传递部件传递至所述楔形部件,从而对所述楔形部件施加所述载荷,并且,通过调节所述流体压,使施加在多个所述楔形部件上的所述载荷均匀。

[0029]此外,在本发明的气缸体的加工方法中,对所述气缸膛实施的精加工为珩磨加工,为实施所述珩磨加工所采用的结构包括:刀架部,其具有珩磨用的磨石,通过相对于所述气缸膛的移动使所述磨石作用于该气缸膛;导向部,其被设置为能够相对于所述气缸盖安装面进行接近/远离移动,并对所述刀架部进行引导;在所述导向部上设有流体压室,所述流体压室支承所述流体压传递部件,且使该流体压传递部件能够在包括所述按压方向的规定滑动方向上移动,并使所述流体压作用于所述流体压传递部件。

[0030]通过上述发明,在流体压传递部件的支承以及对流体压传递部件施加油压时,能够利用气缸膛的珩磨加工所采用的现有结构,从而不需要另行设置用于流体压传递部件的支承等的结构。由此,能够实现装置结构的简略化以及操作性的提高。

[0031]此外,在本发明的气缸体的加工方法中,使所述楔形部件上产生微小振动。

[0032]通过上述发明,在由于流体压传递部件的上升而使得按压部件从水套的底部脱离时,按压部件变得易于脱离。此外,在通过楔形部件的按压从而使气缸部的外周面被按压部件按压的状态下,按压部件与水套的形成面之间的摩擦系数μ比较稳定,能够更有效地降低按压部件对气缸部外周面的按压力的误差。

[0033]此外,在本发明的气缸体的加工方法中,将棒状的销部件以其外周面与所述气缸部的外周面上的所述相位部分压接的状态,压入所述水套的底部,其中所述棒状的销部件具有能够从所述盖安装面上的开口部一侧插入所述水套的直径,从而对所述气缸部外周面上的所述相位部分进行按压。

[0034]通过上述发明,在对气缸体的气缸膛实施精加工时,不会招致由于应用仿真盖等加工用夹具而产生的加工工序的复杂化以及高成本化,能够在精加工后对气缸膛付与与发动机实际工作时产生的膛变形方向相反的变形,从而能够抑制发动机实际工作时的气缸膛圆度的恶化。

[0035]此外,在本发明的气缸体的加工方法中,构成所述销部件的材料的导热系数低于构成气缸体主体的材料的导热系数,并且,在所述被压入状态的所述销部件的外周面和所述水套的外侧面之间设置空隙,所述空隙至少不会因由气缸体构成的内燃机在实际工作时的热膨胀而导致所述销部件的外周面与所述水套的外侧面相互接触。

[0036]通过上述发明,能够抑制内燃机实际工作时(发动机实际工作时)产生的膛变形,从而能够抑制发动机实际工作时的气缸膛圆度的恶化。

[0037]本发明的气缸体的加工用夹具为,在对气缸体的气缸膛实施精加工时使用的夹具,所述气缸体具有:气缸膛,其为开口于气缸盖安装面上,内部安装活塞并使该活塞可移动的圆柱状孔部,其中所述气缸盖安装面上通过结合部件固定有气缸盖;水套,其被形成为,通过作为围绕该气缸膛的壁状部分的气缸部而包围所述气缸膛,并开口于所述气缸盖安装面上,所述气缸体的加工用夹具为,具有:按压部件,其具有被相互可分离地连接的按压部和在这些按压部之间分离的方向上受到楔作用的楔面;楔形部件,其与所述楔面接合而施加所述楔作用,并且,所述分离的方向包括对相位部分的按压方向,所述相位部分与形成所述水套内侧面的所述气缸部外周面中,所述气缸膛的圆周形状上的所述结合部件的结合部对应;并且在通过从所述水套的所述气缸盖安装面上的开口部一侧的按压而能够获得所述楔作用的姿态下,将插入至所述水套的所述相位部分状态下的所述按压部件,以接合所述楔形部件的状态,从所述开口部一侧按压而获得所述楔作用,从而对所述气缸部的外周面上的所述相位部分进行按压。

[0038]通过上述发明,在对气缸体的气缸膛实施精加工时,不会招致由于使用仿真盖等的加工用夹具而产生的加工工序的复杂化以及高成本化,能够在精加工后对气缸膛付与与发动机实际工作时产生的膛变形方向相反的变形,从而能够抑制发动机实际工作时的气缸膛圆度的恶化。

[0039]此外,在本发明的气缸体的加工用夹具中,其结构为,具有:多个所述楔形部件,其分别与所述按压部件接合,所述按压部件以所述姿态插入至分别对应于多个所述结合部的所述水套的所述相位部分中;连接部件,其以与所述被插入状态下的所述按压部件对应的配置状态,将该多个所述楔形部件一体地连接,并且,使所述按压部件以能够与所述楔形部件接合的状态支承于其所对应的所述楔形部件。

[0040]通过上述发明,在对气缸体的气缸膛实施精加工时,能够使按压部件向水套中的插入变得容易,从而能够提高气缸膛精加工时的操作性,并能够实现气缸体的生产性的提高。

[0041]此外,在本发明的气缸体的加工用夹具中,其结构为,具有:多个所述楔形部件,其分别与所述按压部件接合,所述按压部件以所述姿态插入至分别对应于多个所述结合部的所述水套的所述相位部分中;载荷施加单元,其对于该多个所述楔形部件,分别施加从所述开口部一侧按压该楔形部件所需的载荷,并且,通过所述载荷施加单元对所述多个所述楔形部件施加的所述载荷是均匀的。

[0042]通过上述发明,能够降低因受到按压载荷的楔形部件而获得楔作用的按压部件产生的、对气缸部外周面的按压力的误差,从而能够提高通过精加工而对气缸膛施加逆变形时的精度。

[0043]此外,在本发明的气缸体的加工用夹具中,所述载荷施加单元中,作为所述载荷采用流体压,所述载荷施加单元具有:流体压传递部件,其被设置为,通过所述流体压至少能够向所述楔形部件的从所述开口部一侧的被按压方向施力;流体压室形成部件,用于形成流体压室,所述流体压室支承所述流体压传递部件,且使该流体压传递部件能够在包括所述按压方向的规定滑动方向上移动,并使所述流体压作用于所述流体压传递部件,通过对所述流体压室进行所述流体压的调节,从而使施加在多个所述楔形部件上的所述载荷均匀。

[0044]此外,在本发明的气缸体的加工用夹具中,所述载荷施加单元通过使所述载荷发生脉动变化,从而在所述楔形部件上产生微小振动。

[0045]通过上述发明,在由于流体压传递部件的上升而使得按压部件从水套的底部脱离时,按压部件变得易于脱离。此外,在通过楔形部件的按压使气缸部的外周面被按压部件按压的状态下,按压部件与水套形成面之间的摩擦系数μ比较稳定,能够更有效地降低按压部件对气缸部外周面的按压力的误差。

[0046]本发明的气缸体具有处于所述被压入状态的所述销部件。

[0047]通过上述发明,在使用了所述气缸的内燃机中,对于膛变形,不仅能够防止在气缸盖装配时产生的装配变形,而且能够防止发动机实际工作时产生的热变形。

附图说明

[0048]图1为表示本发明第一实施方式中的气缸体等的结构的截面图。

图2为表示本发明第一实施方式中的气缸体的俯视图。

图3为表示按压块以及楔形体的结构的截面图。

图4为表示本发明第一实施方式中的气缸体的加工流程的流程图。

图5为表示本发明第二实施方式中的加工用夹具等的结构的图。

图6为表示气缸体加工时施加于楔形体的载荷变化的一个示例的图。

图7为表示本发明第三实施方式中的加工用夹具等的结构的图。

图8为表示气缸体加工时施加于楔形体的载荷变化的一个示例的图。

图9为表示本发明第四实施方式中的气缸体等的结构的截面图。

图10为表示本发明第四实施方式中的气缸体的俯视图。

图11为表示发动机实际工作时的膛变形的示意图。

图12为表示相对于气缸膛的螺栓结合部的配置以及膛变形的示意图。

图13为表示气缸膛的逆变形的示意图。

具体实施方式

[0049]作为本发明中的加工方法的加工对象的气缸体为,构成例如汽车发动机等内燃机的构件,其具有:气缸膛,其为开口于气缸盖安装面上,内部安装活塞并使该活塞可移动的圆柱状孔部,其中所述气缸盖安装面上通过结合部件(气缸盖螺栓)固定有气缸盖;水套,其被形成为,通过作为围绕该气缸膛的壁状部分的气缸部而包围所述气缸膛,并开口于所述气缸盖安装面上。

[0050]并且,本发明为,在对气缸膛实施用于使气缸膛获得规定圆度的精加工时,在作为包围气缸膛的壁状部分的气缸部上,通过将对应于使用气缸盖螺栓的结合部的相位部分(螺栓相位)的对于来自气缸膛一侧压力的刚性,比其他相位部分相对地提高,使气缸膛中由于螺栓相位部分的加工而产生的消除量(磨削量)增大,从而在对气缸膛实施了精加工之后的单件状态下,对气缸膛施加与发动机实际工作时产生的膛变形方向相反的变形(逆变形)。由此,抑制发动机实际工作时的气缸膛圆度的恶化。

[0051]即,对于处于通过实施珩磨加工等精加工从而使气缸膛获得了规定圆度的状态下的气缸体,在其气缸盖安装面上通过螺栓结合而装配有气缸盖。由此,在气缸体上被强力按压的螺栓周围的变形将增大,从而在气缸膛中该螺栓相位部分将产生向内侧缩窄的装配变形,使圆度恶化。此外,在发动机实际工作时由于热负载而产生的膛变形为,使装配变形被强化的一种变形。因此,如前文所述,在实施气缸膛的精加工时,对于气缸部上的螺栓相位部分,通过使其对于该来自气缸膛一侧的压力的刚性比其他部分相对地高,并增大精加工时的消除量,从而能够对精加工后的单件状态下的气缸膛付与逆变形。然后,通过向处于气缸膛被施加了逆变形的状态下的气缸体装配气缸盖,从而使逆变形状态下的气缸膛产生装配变形。此外,在发动机实际工作时,被施加逆变形的气缸体,将产生由于热负载而导致的变形。其结果为,能够在发动机实际工作时使气缸膛成为纯圆,从而实现气缸膛圆度的提高。

[0052]以下,对本发明的各实施方式进行说明,在这些实施方式中,对气缸膛实施精加工时,使气缸部处于如下状态,即,相对于其他相位部分,提高其螺栓相位部分对于来自气缸膛一侧的压力的刚性。

[0053]关于本发明的第一实施方式,利用图1至图4来进行说明。

[0054]如图1及图2所示,本实施方式中的气缸体1的主体由铝材料构成,并具有:气缸盖安装面3(以下称为“盖安装面”),其上通过结合部件(气缸盖螺栓)而固定有气缸盖(省略图示);气缸膛4,其为在该盖安装面3上开口,并可滑动地内装有活塞(省略图示)的圆柱状的孔部;水套6,其被形成为,通过作为围绕该气缸膛4的壁状部分的气缸部5从而包围所述气缸膛4,并在盖安装面3上开口。

[0055]如图2所示,本实施方式中的气缸体1构成安装在汽车等上的直列四气缸发动机,其具有四个气缸膛4,这些气缸膛4以中心轴方向平行的方式,相邻配置为一列。

[0056]盖安装面3为在气缸体1的一侧形成为平面的密封面,在该盖安装面3上,以通过密封垫等装配有气缸盖。在对盖安装面3实施气缸盖的装配时,使用气缸盖螺栓(省略图示)。即,如图2所示,通过使气缸盖螺栓贯穿气缸盖并被螺合插入于设置在气缸体1上的构成阴螺纹部分的螺栓孔12中,从而使气缸盖结合固定在气缸体1上。

[0057]作为将该气缸盖固定于气缸体1用的结合部的螺栓结合部10,即,螺合插入有气缸盖螺栓的螺栓孔12,被设置在盖安装面3上的气缸膛4的周围。在本实施方式中,如图2所示,在气缸膛4的周围以大致等间隔的方式设有四个。此外,在相邻的气缸膛4之间,共用两个螺栓孔12。即,在如本实施方式这种构成直列四气缸发动机的气缸体1中,对于排列成一列状态的四个气缸膛,共设有十个螺栓孔12。

[0058]此外,在气缸体1中与盖安装面3的相反一侧,安装有未图示的油底壳。以下,在气缸体1中,将装配有气缸盖的一侧作为“上”,将其相反一侧作为“下”。

[0059]气缸膛4以其中心轴方向作为上下方向,并如前文所述地以排列成一列的状态设置有四个。内装于气缸膛4中的活塞上,安装有活塞环,活塞隔着该活塞环在气缸膛4内沿上下方向往复滑动。

[0060]各气缸膛4中比活塞更靠上侧的空间,构成用于对燃料和空气的混合气体进行燃烧的燃烧室的一部分。气缸膛4为了确保所述混合气体以及由于燃烧而产生的废气的气密性,通过珩磨加工等的精加工,形成为具有规定圆度的圆筒面。即,使用了气缸体1而制造出的发动机在实际工作时,由于所述燃烧室中的混合气体的爆炸、燃烧,使活塞往复滑动,由此,使通过连杆(连接棒)而与活塞连接的曲轴(输出轴)转动。

[0061]通过将以铸铁为原材料并被构成为圆筒状的气缸衬筒9,以金属块填充或压入等方式内装于,在气缸体1中以与各气缸膛4对应的方式形成为大致筒状的气缸部5的内周面一侧,从而形成气缸膛4。即,气缸衬筒9的内周面形成气缸膛4,并成为活塞的滑动面。

[0062]并且,在本实施方式中,虽然气缸膛4为用气缸衬筒9形成的结构,但是,在例如气缸体由铸铁等铁类材料构成的情况下,也可以采用使气缸膛被直接形成于气缸体的构造体的结构。

[0063]水套6为冷却水的通道,其在气缸体1的铸造时以包围四个气缸膛4的方式形成。水套6被设置为,与气缸膛4之间隔着气缸部5。

[0064]气缸部5为,在气缸膛4的周围,即气缸衬筒9的周围,以包围气缸膛4的方式形成的圆筒状的壁状部分,如图2所示,对于相邻的气缸膛4而言,其圆筒状的部分处于相互连接着的状态。

[0065]即,水套6为,通过气缸部5的外周面(水套6的内侧面)和与之对置形成的内周面(水套6的外侧面),以在盖安装面3一侧开口的方式形成。即,本实施方式的气缸体1成为,水套6向盖安装面3一侧开口的敞开式结构。通过该水套6,经由气缸部5使气缸膛4等被冷却。

[0066]在具有上述这种结构的本实施方式的气缸体1中,在对该气缸膛4实施精加工时,在气缸部5中成为如下状态,即,使该螺栓相位部分对于来自气缸膛4一侧压力的刚性,相对高于其他部分。

[0067]即,在下文说明的气缸体1的加工方法中,通过对形成水套6内侧面的气缸部5的外周面(以下称为“气缸部外周面”)15中,与利用气缸膛4的圆周形状上的气缸盖螺栓的结合部(螺栓结合部10)对应的相位部分进行按压,从而使气缸部5中的所述被按压部分对于来自气缸膛4一侧压力的刚性,比其他部分提高了的状态下,对气缸膛4实施精加工。

[0068]在本实施方式的气缸体1的加工方法中,如图1至图3所示,为了对气缸部外周面15中的螺栓相位部分进行按压,使用了:作为按压部件的按压块20,其具有被相互可分离地连接的按压部21、22,和承受在这些按压部21、22相互分离的方向上的楔作用的楔面23;作为楔部件的楔形体30,其与楔面23接合而施加所述楔作用。

[0069]并且,按压部21、22相互分离的方向包括对气缸部外周面15中的螺栓相位部分的按压方向,并且在水套6的气缸盖安装面3上的来自开口部一侧(上侧,以下称为水套开口部一侧)的按压从而获得了楔作用的姿态下,以使楔形体30接合在处于插入至水套6的螺栓相位部分的状态下的按压块20上的状态,从水套开口部一侧按压并获得楔作用,由此来实施对气缸部外周面15上的螺栓相位部分的按压。

[0070]按压块20被构成为,具有能够对气缸体1的气缸部5施加按压作用的程度的刚性。因此,相对于构成气缸体1主体的材料的铝,作为构成按压块20的材料,通过采用例如铁类材料,从而使按压块20构成为,具有比气缸体1的主体更高的刚性。

[0071]如图3所示,按压块20具有以相互可分离的方式被连接的两个按压部21、22。这些按压部21、22均以板状部分构成,并且处于,在相互对置的状态下其一端侧通过连接部24被连接的状态。并且,按压部21、22被构成为,在通过连接部24使一端侧被连接的状态下,由该连接部24的弹性变形而相互分离。即,按压块20被构成为,可从按压部21、22的另一侧端部(连接部24一侧的相反侧,以下称为“开口侧”)展开。通过该按压块20的展开,使气缸部外周面15上的规定部分被按压。

[0072]按压块20具有可插入至水套6中的形状及尺寸,并从连接部24一侧(以连接部24一侧作为顶端侧)被插入至水套6中。并且,按压块20在被插入至水套6中的状态下,处于其外周面相对于水套6的形成面略微接触的状态(具有微小空隙的状态)。

[0073]因此,按压块20为,通过使其按压部21、22具有沿着形成水套6的壁面的弯曲形状,而其连接部24具有沿着水套6底部形状的形状,从而整体上具有沿着水套6形状的形状。

[0074]上文所述的按压块20被构成为,通过其按压部21、22的相互分离,从而从开口侧展开,并以使该展开方向(分离方向)包括对气缸部外周面15的按压方向的方式,插入水套6内。即,按压块20在插入该水套6的状态下,其状态为,一侧的按压部21位于水套6的内侧,而另一侧的按压部22位于水套6的外侧。因此,按压块20以如下方式被插入至水套6中,即,内侧的按压部21(以下称为“内侧按压部21”)的外周面21a与气缸部外周面15对置(稍微接触),同时,其外侧的按压部22(以下称为“外侧按压部22”)的外周面22a与水套6的外侧面(以下称为“水套外侧面”)16相对应(稍微接触)。

[0075]由此,按压块20的展开方向(内侧按压部21与外侧按压部22分离的方向)中,包括对气缸部外周面15的按压方向。即,通过按压块20在水套6内的展开(内侧按压部21与外侧按压部22分离),使得水套外侧面16被外侧按压部22(的外周面22a)按压,同时,气缸部外周面15被内侧按压部21(的外周面21a)按压。

[0076]此外,按压块20在通过楔面23而获得按压部21、22相互分离的方向上的楔作用时,以获得该楔作用的姿态(以下称为“插入姿态”),被插入至水套6内。

[0077]通过对处于与该楔面23接合(楔接合)的状态下的楔形体30从开口侧的按压,按压块20将获得楔作用。即,按压块20所具有的楔面23为,被形成于内侧按压部21与外侧按压部22之间并向连接部24一侧逐渐缩窄的大致呈V字形状的面。具体而言,楔面23为,通过被形成在内侧按压部21中外侧按压部22一侧的斜面21b、和形成在外侧按压部22中内侧按压部21一侧的斜面22b,从而被形成为大致V字形状。

[0078]楔形体30与按压块20的楔面23接合。楔形体30为,通过与内侧按压部21的斜面21b对应的第一斜面31a、和与外侧按压部22的斜面22b对应的第二斜面32a,从而具有与楔面23的大致V字形状相对应的V字形状,并且,通过使各斜面31a、32a分别与按压块20一侧的斜面21a、21b接触,从而与按压块20接合。并且,通过与按压块20接合的状态的楔形体30从按压块20的开口侧被按压,从而使按压块20获得楔作用。通过该楔作用,使气缸体外周面15上的规定部分被按压。

[0079]即,按压块20所获得的楔作用是,按压块20从其开口侧展开(内侧按压部21与外侧按压部22分离)的作用,通过该作用,使气缸体外周面15上的规定部分被按压。

[0080]通过这种方式,按压块20以其插入姿态被插入至水套6中,其插入姿态为,开口侧为水套开口部一侧的姿态。

[0081]并且,在按压块20的楔面23的下方(连接部24一侧)设有凹部25,用于容许按压块20的展开(内侧按压部21与外侧按压部22的分离),即,楔形体30的按压导致的楔形体30的移动。

[0082]此外,在按压块20与楔形体30之间,根据需要而设有偏移防止机构,用于防止处于与楔形体30接合状态的按压块20,沿着水套6形状进行移动。

[0083]此外,按压块20对气缸部外周面15的按压力,通过楔面23的角度以及按压楔体30的力的大小等来进行调节。

[0084]上述这种通过使按压块20获得楔作用从而对气缸部外周面15进行的按压,是对气缸部外周面15上的螺栓相位部分进行的。即,按压块20被插入到水套6中与气缸部外周面15的螺栓相位部分相对应的位置上,并且,与气缸部外周面15接触的内侧按压部21的外周面21a,具有与气缸部外周面15的螺栓相位部分相对应的尺寸(面积)。

[0085]在此,所谓螺栓相位是指气缸膛4的圆周形状上的(对于圆周形状)与螺栓结合部10相对应的相位,而所谓气缸膛4的圆周形状上的“相位”,其所指如下:即,作为圆柱状孔部的气缸膛4,在从其中心轴方向观察时呈圆周形状,在该气缸膛4的圆周形状上(相对于圆周形状),以中心轴位置为中心的圆周上的角度是确定的。该角度(角度范围)成为气缸膛4的圆周形状上的“相位”。

[0086]因此,所谓螺栓相位是指,如图2中对最左侧的气缸膛4的图示所示,在从气缸膛4呈圆周形状的其中心轴方向观察时,以中心轴的位置C为中心的圆周上的角度中,从中心(位置C)到包括螺栓结合部10以及其附近部分的方向上的规定的角度范围α1。因此,如本实施方式,螺栓结合部10在气缸膛4的周围以大致等间隔的方式设有四处的结构中,前文所述的这种对应于螺栓结合部10的相位(角度范围α1),在各气缸膛4上各有四处。

[0087]在下文中,相对于螺栓相位,将其之外的相位(其他相位)称为“非螺栓相位”。

[0088]此外,关于按压块20对气缸部外周面15的按压部分,其高度(上下方向上的长度)范围,与被插入至水套6内的状态的按压块20的高度(上下方向上的长度)相当。即,在图3中用符号D1表示的箭头范围与按压块20的高度相当,并成为内侧按压部21的外周面21a与气缸部外周面15接触的部分。并且,该内侧按压部21的外周面21a与气缸部外周面15接触的部分,成为按压块20对气缸部外周面15的按压部分的高度范围。

[0089]并且,按压块20对气缸部外周面15的按压部分的高度范围,即,按压块20的高度,根据气缸体1的形状等而被适当设定。

[0090]通过这种方式,在气缸部外周面15上,成为内侧按压部21的外周面21a所接触的部分的、被按压块20按压的规定部分是指,螺栓相位部分(参照角度范围α1),并且是与被插入至水套6中的状态的按压块20的高度(参照符号D1)相当的高度范围的部分。

[0091]并且,被该按压块20按压的气缸部外周面15上的部分为,对来自气缸膛4一侧压力的刚性被提高了的部分。

[0092]如上文所述,在本实施方式的气缸体1的加工方法中,通过利用按压块20和楔形体30,对气缸部外周面15上的螺栓相位部分进行按压,从而相对于其他部分,提高了气缸部5中所述被按压部分的对于来自气缸膛4一侧压力的刚性,在此状态下,对气缸膛4实施精加工。

[0093]由此,在对气缸体1的气缸膛4实施精加工时,不会招致由于使用仿真盖等的加工用夹具而产生的加工工序的复杂化以及高成本化,能够在精加工后对气缸膛4付与与发动机实际工作时产生的膛变形方向相反的变形,从而能够抑制发动机实际工作时的气缸膛4圆度的恶化。

[0094]即,通过对气缸部外周面15上的螺栓相位部分进行按压,从而在提高了该被按压部分的气缸部5对于来自气缸膛4一侧压力的刚性的状态下,对气缸膛4实施精加工,由此,在作为按压部分的螺栓相位部分上,对于伴随加工而产生的来自气缸膛4一侧的压力(例如珩磨加工中来自磨石的表面压力(按压载荷))的表面压力增大,从而使形成气缸膛4的壁面上的加工时的消除量(磨削量)增大。

[0095]换句话说,在刚性未被提高的非螺栓相位部分上,对于伴随加工而产生的来自气缸膛4一侧的压力的表面压力减小,从而成为对于该压力发生弹性变形而退让的状态,使加工时的消除量减小。与此相对,在由于来自气缸部外周面15一侧的按压而使刚性提高了的螺栓相位部分上,对于伴随加工而产生的来自气缸膛4一侧的压力发生弹性变形而退让的情况被防止,从而使加工时的消除量增大。

[0096]其结果为,在加工后的气缸体1中,在气缸膛4上获得了如下状态,即,被按压块20按压的螺栓相位部分被展开的、产生了逆变形的状态(参照图13中的气缸膛104)。

[0097]然后,气缸盖通过螺栓结合被装配在气缸膛4中产生了逆变形的气缸体1上,通过在发动机实际工作时所施加的热负载,能够实现通过在发动机实际工作时的膛变形而使气缸膛4成为纯圆。即,能够抑制在发动机实际工作时的气缸膛4圆度的恶化。

[0098]因此,关于螺栓相位的所述规定的角度范围α1,虽然其角度的大小没有特别限定,但是该角度范围被设定为,在发生气缸盖装配时的装配变形以及发动机实际工作时的膛变形时,在气缸膛4上,与因气缸盖螺栓的结合而产生的螺栓轴向力以及热应力所导致的向内侧缩窄部分相对应的角度范围。

[0099]如上文所述,在本实施方式的气缸体1中,对于某一个气缸膛4在其周围以大致等间隔的方式设置有四个螺栓结合部10(螺栓孔12)。与此相对,在与各螺栓结合部10对应的螺栓相位部分上,按压块20被插入并配置在水套6内。并且,在对某个气缸膛4进行精加工时,至少配置在该作为加工对象的气缸膛4周围的四个按压块20,需要受到来自楔形体30的按压。即,在作为加工对象的气缸膛4上的四个螺栓相位部分上,通过来自气缸部外周面15一侧的按压使刚性提高,由此能够使该气缸膛4上产生逆变形。

[0100]因此,在如本实施方式这种利用了按压块20和楔形体30的气缸体1的加工方法中,在按压块20以插入姿态被插入在分别对应于多个螺栓结合部10的水套6的螺栓相位部分中的状态下,将与按压块20分别接合的多个楔形体30,以与所述被插入状态下的按压块20的配置相对应的配置状态一体地连接。

[0101]并且,如图2所示,在本实施方式中,如前文所述气缸体1具有十个螺栓结合部10,在与这些螺栓结合部10相对应的螺栓相位部分,配置有十个按压块20,而将与这十个按压块20接合的十个楔形体30,在处于以插入姿态被插入的状态下的按压块20的配置状态下,一体地连接。

[0102]在楔形体30的连接中,使用了作为连接部件的连接环33。连接环33作为将十个楔形体30一体地连接的一体部件,其具有与水套6形状对应的形状。

[0103]即,在楔形体30从水套开口部一侧被按压而对按压块20发挥作用时,与楔形体30一体地连接的连接环33,成为可从水套开口部一侧(盖安装面3一侧)插入水套6中的形状。

[0104]因此,如图2所示,本实施方式中的连接环33,以沿着被形成为包围气缸体1中的四个气缸膛4的水套6的形式,具有与各气缸膛4对应的四个圆筒状部33a,并且,其具有一个封闭的形状,使与相邻的气缸膛4对应的圆筒状部33a之间处于相连接的状态。

[0105]在具有上述形状的连接环33的下端侧(相对于水套6的插入顶端侧),经由棒状部33b而连接有楔形体30。即,连接环33中,在相对于该水套6的插入状态下,与十个按压块20的配置状态相对应的位置上,设有棒状部33a,在该棒状部33a的下端侧连接有楔形体30。

[0106]并且,通过连接环33将楔形体30一体地连接的结构,并不仅限于本实施方式的结构。

[0107]例如,作为通过连接环33将楔形体30一体地连接的结构,还可以采用如下结构,即,楔形体30被构成为,作为径向截面形状为与按压块20的楔面23相对应的V字形状的环状的一部分,并且具有该环状的一部分的形状的楔形体30和连接环33,成为在整体上使圆筒状部之间处于相连接的状态的一个封闭的形状,即,构成连接环33的各圆筒状部33a,被从其筒轴方向一侧起延伸设置,且在其延设部上形成有楔形体30。

[0108]此外,对于通过连接环33而被一体地连接的各楔形体30,使按压块20以能够与楔形体30接合的状态支承于其所对应的楔形体30。

[0109]如图3所示,在按压块20被楔形体30的支承状态下,处于通过连接环33而与棒状部33b的前端部连接的状态下的楔形体30,成为被安装于按压块20上的内侧按压部21和外侧按压部22之间的状态。并且,在按压块20对楔形体30的支承状态下,楔形体30成为与按压块20可接合的状态。即,此处所说的关于楔形体30的可接合状态是指,楔形体30被安装在内侧按压部21和外侧按压部22之间,并且楔形体30的第一斜面31a、第二斜面32a,分别与内侧按压部21的斜面21b、外侧按压部22的斜面22b对置的状态,且为通过楔形体30被按压块20按压,从而为与按压块20可接合的状态。

[0110]被楔形体30支承的按压块20,成为如下状态,即,被处于由连接环33连接的状态下的楔形体30卡止。

[0111]即,在按压块20的开口侧,在内侧按压部21和外侧按压部22之间,设有空隙26,用于限制楔形体30从开口侧脱出并容许楔形体30对棒状部33b的连接。通过设置该空隙26,从而使按压块20成为如下状态,即,被处于由连接环33连接的状态下的楔形体30卡止。

[0112]并且,被处在被连接环33连接的状态下的楔形体30支承的各按压块20,以全部的按压块20在各配置位置上被插入至水套6中的状态,并以按压部21、22相互分离的方向中包括对气缸部外周面15中的螺栓相位部分的按压方向的方式被支承。

[0113]如以上所述,在本实施方式中,被插入至水套6上的各螺栓相位部分的十个按压块20,分别由被连接环33一体地连接的十个楔形体30支承,从而全部成为组合状态。

[0114]并且,通过将包括该组合状态下的按压块20以及楔形体30的结构,以使各按压块20位于水套6上的螺栓相位部分的方式插入,并在该插入状态下,将连接环33向下侧(按压块20一侧)按压,从而使多个楔形体30连动,以实施该多个楔形体30的从水套开口部一侧的按压。

[0115]以这种方式,通过将与多个按压块20对应的楔形体30一体地连接,并使各楔形体30支承各按压块20,从而使被配置在水套6的规定位置上的全部按压块20,包括与各按压块20对应的楔形体30,成为组合状态。由此,在对气缸膛4实施精加工时,能够使按压块20向水套6中的插入变得容易,以提高气缸膛4精加工时的操作性,从而能够实现气缸体1的生产率的提高。

[0116]如以上所述,在本实施方式中,在对气缸膛4实施精加工时使用的气缸体1的加工用夹具为,具有:按压块20,其具有被相互可分离地连接的内侧按压部21及外侧按压部22,并具有承受在这些按压部21、22相互分离的方向上的楔作用的楔面23;楔形体30,其与楔面23接合而施加所述楔作用。并且,本加工用夹具为,按压部21、22分离的方向包括对气缸部外周面15中的螺栓相位部分的按压方向,并且,在插入姿态下,将楔形体30接合在处于被插入至水套6的螺栓相位部分的状态下的按压块20的状态,从水套开口部一侧按压而获得所述楔作用,由此来对气缸部外周面15上的螺栓相位部分进行按压。

[0117]此外,本实施方式中的气缸体1的加工用夹具为,具有:多个楔形体30,其分别与按压块20接合,按压块20以插入姿态插入至分别对应于多个螺栓结合部10的水套6的螺栓相位部分中;连接环33,其以与所述被插入状态下的按压块20对应的配置状态,将该多个楔形体30一体地连接。并且,本加工用夹具的结构为,使按压块20以能够与该楔形体30接合的状态由其所对应的楔形体30支承。

[0118]另外,在本实施方式中,作为对气缸膛4实施的精加工,实施用于使气缸膛4获得规定圆度的珩磨加工。

[0119]即,在本实施方式的气缸体1的加工方法中,对气缸膛4实施的精加工为一种珩磨加工,在其实施时所采用的结构中具有:珩刀架(也称为“珩磨架”)41、和珩磨导向部42。珩刀架41作为刀架部而发挥功能,其具有珩磨用的磨石43,通过在气缸膛4中移动,从而使磨石43作用于气缸膛4。珩磨导向部42作为导向部而发挥功能,其被设置为能够相对于盖安装面3进行接近/远离移动,并对珩刀架41进行引导;

[0120]珩磨加工是通过珩磨加工装置而实施的。在该装置中,具有珩磨单元,该珩磨单元的构成中具有珩刀架41和珩磨导向部42。利用该珩磨单元,来实施对形成气缸膛4的壁面的磨削。

[0121]珩刀架41被构成为,整体呈大致圆柱形状,在其外周面部具有磨石43。珩刀架41被构成在主轴44的顶端部(下端部),该主轴44被设置为,可通过未图示的驱动单元而进行上下方向上的移动(轴向上的移动)以及以轴心作为转动轴的转动。即,珩刀架41被设置为,可经由主轴44而进行上下运动(轴向上的运动)及旋转运动的状态。

[0122]珩刀架41所具有的磨石43为,在珩刀架41的外周面部上例如以沿周向隔着相等间隔的状态环状配置。

[0123]磨石43被构成为,采用如下这种公知的结构,即,例如具有,用于将构成在珩刀架41之内且与主轴44同轴设置的连杆部件的轴向移动转换为磨石43的径向移动的锥形面,并可通过所述锥形面的锥作用等向径向外侧位移。即,磨石43为,在对气缸膛4实施精加工时,以通过径向外侧的位移而与气缸膛4的壁面压接的状态,随着珩刀架41的旋转运动等而作用于气缸膛4的壁面。

[0124]珩磨导向部42为,用于进行珩刀架41相对于气缸膛4的定位等的结构。珩磨导向部42具有用于容许包括主轴44的珩刀架41的上下运动等的导向孔42,并对珩刀架41相对于气缸膛4的上下运动等进行导向。

[0125]该珩磨导向部42被设置为,可在相对于气缸体1的盖安装面3接近/远离的方向,即上下方向上移动。

[0126]并且,在珩磨加工时,珩刀架41由相对于气缸膛4被定位在规定位置上的状态的珩磨导向部42引导,并通过该珩刀架41的旋转运动等由磨石43对气缸膛4的壁面进行磨削加工。

[0127]即,在珩磨加工中,珩磨导向部42成为,在相对于该盖安装面3的接近/远离方向上停止在规定位置上的状态,即,相对于盖安装面3隔着规定距离的状态,通过该状态下的珩磨导向部42对珩刀架41进行导向。

[0128]在通过这种结构实施珩磨加工时,由于是通过将楔形体30按压至按压块20上从而实施对气缸部外周面15上的螺栓相位部分的按压,因此采用如下这种方法。

[0129]即,将楔形体30连接在珩磨导向部42上,并利用珩磨导向部42相对于盖安装面3的接近动作来实施楔形体30的从水套开口部一侧的按压。

[0130]虽然用于将楔形体30连接在珩磨导向部42上的结构没有特别的限定,但是如前文所述,在多个(本实施方式中为十个)楔形体30被连接环33一体地连接的本实施方式中,是通过将连接环安装在珩磨导向部42上,从而将楔形体30连接在珩磨导向部42上的。

[0131]并且,虽然连接环33相对于珩磨导向部42的安装方法没有特别的限定,但是可以采用如下方法,例如,如图1及图3所示,在连接环33的上端部(与楔形体30的相反一侧端部)处形成凸缘部33c,并通过该凸缘部33c使连接环33安装在珩磨导向部42上。即,利用螺栓结合等将凸缘部33c固定在珩磨导向部42中作为与气缸体1的盖安装面3对置的面(下侧面)的气缸体一侧面42b上,从而使连接环33固定在珩磨导向部42上。

[0132]以这种方式,通过将楔形体30连接在珩磨导向部42上,从而利用珩磨导向部42相对于盖安装面3的接近移动动作来实施楔形体30的从水套开口部一侧的按压。

[0133]因此,连接环33在上下方向上的长度被设定为,可实现如下结构的长度,即,在珩磨导向部42处于在珩磨加工中停止的状态,即处于与盖安装面3接近离开方向上的规定位置的状态下,使楔形体30成为被按压状态,以使得通过使按压块20获得楔作用从而可获得对气缸部外周面15的所期望的按压力。

[0134]通过这种方式,作为用于实施对气缸膛4的精加工、即珩磨加工的结构,将楔形体30连接在珩磨导向部42上,并通过将珩磨导向部42的动作应用在楔形体30对按压块20的按压上,从而能够在实施楔形体30对按压块20的按压时利用珩磨加工中已有的结构及其动作,使得不需要再另行设置用于按压楔形体30的结构。由此,实现了装置结构的简略化及操作性的提高。

[0135]并且,虽然在本实施方式中,将珩磨导向部42的动作应用到了楔形体30对按压块20的按压上,但是也可以不用珩磨导向部42的动作而采用如下方式,即,另行设置用于按压楔形体30的结构,并将该结构作为用于将楔形体30对按压块20进行按压的单元而应用。

[0136]即,也可以采用如下结构,将作为用于施加对楔形体30从水套开口部一侧的按压所需的载荷的载荷施加单元,与用于对气缸膛4实施精加工的珩磨单元另行设置,从而通过油压及电机驱动力等对楔形体30施加载荷。

[0137]关于在以上所说明的本实施方式中的气缸体1的加工方法的加工流程,利用图4所示的流程图来进行说明。并且,在下文中,将包括被连接环33连接的楔形体30和分别被这些楔形体30支承的按压块20的处于组合状态下的结构,称为“按压块组合”。

[0138]首先,将按压块组合插入水套6(步骤(以下简略为“S”)10)。即,在对气缸膛4实施精加工之前,使按压块组合中的各按压块20处于插入至水套6中的各螺栓相位部分的状态。

[0139]接下来,通过使珩磨导向部42下降,从而实施对按压块组合的按压(S20)。即,随着珩磨导向部42的下降,经由连接环33从水套开口部一侧对各楔形体30进行按压,从而对各按压块20施加楔作用。

[0140]由此,气缸部外周面15上的螺栓相位部分被按压,从而使与该被按压部分相对应的气缸部5的部分处于如下状态,即,相对于其他部分,其对于来自气缸膛4一侧的压力的刚性被相对提高了。

[0141]在提高了气缸部5中的螺栓相位部分对来自气缸膛4一侧压力的刚性的状态下,对气缸膛4实施精加工(S30)。即,随着珩磨导向部42的导向,使珩刀架41插入至气缸膛4内,通过其旋转运动等使磨石43作用于气缸膛4的壁面,从而实施磨削加工。

[0142]此时,由于气缸部5的螺栓相位部分,通过来自按压块20的按压,而处于对来自气缸膛4一侧压力,即,来自磨石43的表面压力的刚性被提高了的状态,因此,对于该部分的气缸膛4的壁面,与其他部分相比磨石43的表面压力相对地升高,从而珩磨加工时的消除量(磨削量)增大。由此,使气缸膛4产生逆变形。

[0143]在珩磨加工结束之后,使珩磨导向部42上升(S40)。即,在使珩刀架41上升并从气缸膛4内取出之后,使珩磨导向部42向远离气缸体1的盖安装面3的方向移动。

[0144]然后,根据需要将按压块组合从珩磨导向部42上拆下(S50)。

[0145]由此,在对气缸膛4的珩磨加工结束的同时,用于对气缸膛4施加逆变形的加工也结束了(S60)。

[0146]关于本发明的第二实施方式,利用图5及图6来进行说明。并且,在以下说明的各实施方式中,对于与上文所述的第一实施方式共通的部分,通过使用相同的符号等来适当省略其说明。

[0147]在本实施方式的气缸体1的加工方法中,设有载荷施加单元,当按压块20处于以插入姿态插入到分别对应于多个螺栓结合部10的水套6的螺栓相位部分中的状态下,对于与按压块20分别接合的多个楔形体30,分别施加从水套开口部一侧对该楔形体30进行按压所需的载荷(以下称为“按压载荷”)。即,在本实施方式中,独立设置了一个单元,该单元用于对与被插入至气缸体1中各相位部分的按压块20接合的楔形体30,分别施加对按压块20施加楔作用所需的载荷。

[0148]并且,通过所述载荷施加单元对多个楔形体30施加的按压载荷是均匀的。

[0149]在本实施方式中,作为按压载荷,使用作为流体压的一个示例的油压。即,如图5所示,本实施方式中的载荷施加单元,包括作为流体压传递部件的活塞杆71,该活塞杆71被设置为,通过油压至少能够向楔形体30的从水套开口部一侧的被按压方向(下方,以下也仅称为“按压方向”)施力。

[0150]并且,通过将油压经由活塞杆71传递至楔形体30,从而对楔形体30施加按压载荷,并且,通过调节油压,从而使施加在多个楔形体30上的按压载荷均匀。

[0151]如图5所示,活塞杆71为整体呈大致棒状的部件,具有:连杆部71a,其为具有可插入水套6的直径的棒状部分;活塞部71b,其被设置在该连杆部71a的一侧端部(上端部),并成为相对于连杆部71a的扩径部分。活塞杆71被设置为,通过将其一侧端部以安装在油压室72内的状态并以可在上下方向上滑动的方式支承,从而如前文所述通过油压至少能够向下方施力。即,活塞杆71所具有的活塞部71b为,具有相对于形成油压室72的侧壁面可滑动的形状的塞状部分。通过这种方式,使油压室72作为流体压室而发挥功能,该流体压室支承活塞杆71使其能够在包括按压方向的规定滑动方向(上下方向)上移动,并使油压作用于活塞杆71。

[0152]活塞杆71将在油压室72受到的油压,作为按压载荷而传递到楔形体30上。即,在活塞杆71中,在连杆部71a的另一侧端部(下端部)处,以一体或分体的方式(以被连接的状态)设置有楔形体30。按压块20被该楔形体30支承。并且,活塞杆71通过在油压室72中经活塞部71b而受到的油压而向下方施力(参照箭头F1),由此使楔形体30受到按压载荷,从而使楔作用被施加在与该楔形体30接合的按压块20上。通过获得该楔作用的按压块20,使气缸部外周面15上的规定部分受到按压(参照箭头N1)。

[0153]即,处于被插入至水套6的螺栓相位部分的状态下的按压块20,从经活塞部71b而受到作为按压载荷的油压室72中的油压的楔形体30处,获得楔作用,从而使内侧按压部21和外侧按压部22相互分离(参照图3)。由此,使得水套外侧面16被外侧按压部22的外周面22a按压,同时,气缸部外周面15被内侧按压部21的外周面21a按压(参照箭头N1)。

[0154]通过这种方式,在本实施方式中,作为对楔形体30施加按压载荷的载荷施加单元,由活塞杆71和油压室72,构成了油压气缸机构。该由活塞杆71和油压室72构成的油压气缸机构,分别对应于被插入至气缸体1的螺栓相位部分的按压块20接合的楔形体30而设置。因此,在气缸体1中螺栓相位部分为十处的本实施方式中,作为对于各楔形体30的载荷施加单元的油压气缸机构,也设有十处。

[0155]并且,通过上述这种油压气缸机构而被施加在各楔形体30上的按压载荷,对于全部的楔形体30是均匀的。即,油压室72中的油压被调节为,在对楔形体30施加按压载荷时,对活塞杆71施加的油压(参照箭头F1)在全部的油压室72中是一定的。

[0156]在本实施方式中,在对油压室72中的油压进行调节时,使用如下的结构。由活塞杆71和油压室72构成的油压气缸机构被构成为,活塞杆71的连杆部71a从油压室72的一侧(下侧)突出的单杆式的双动气缸。即,在油压室72中,通过活塞杆71所具有的活塞部71b而形成有上下两个油压室72a、72b,且在各油压室72a、72b上设有油的出入口。并且,各油压室72a、72b的油的出入口为,通过回路的切换而成为油的入口或出口,从而实施活塞杆71的上下方向上的往复运动(下降以及上升)。

[0157]因此,通过将液压油供给至油压室72中比活塞部71b更上侧的油压室72a,活塞杆71将下降(向按压方向施力),从而对楔形体30进行按压载荷的施加。另一方面,通过将液压油供给至油压室72中比活塞部71b更下侧的油压室72b,活塞杆71将上升(向按压方向的相反方向施力)。在以下的说明中,将通过液压油的供给而使活塞杆71下降的比活塞部71b更上侧的油压室72a作为“下降油压室72a”,并将通过液压油的供给而使活塞杆71上升的比活塞部71b更下侧的油压室72b作为“上升油压室72b”。

[0158]在进行对下降油压室72a以及上升油压室72b的液压油的供给切换(回路的切换)时,使用电磁切换阀73。电磁切换阀73为,由所谓电磁操作切换阀构成的部件,具有:电磁铁(电磁石),其根据规定的控制信号(电信号)而通过继电器来进行操作;滑阀,其通过该电磁铁的力而运动,该电磁切换阀73通过滑阀的动作来进行油压回路的流路切换等。即,电磁切换阀73作为被称为OCV(Oil Control Valve:油控制阀)的阀机构而构成。通过该电磁切换阀73,来进行对下降油压室72a以及上升油压室72b的液压油供给的调节(流路的切换以及油量的调节),即,进行对下降油压室72a以及上升油压室72b各自油压的升压/降压。

[0159]即,通过油压泵74将未图示的油罐内的油供给至油压室72,并通过介于油压泵74和油压室72之间的电磁切换阀73,来进行对该油压室72中的下降油压室72a以及上升油压室72b的液压油供给的调节。具体而言,电磁切换阀73具有:用于接受由油压泵74供给的油的接口;用于与下降油压室72a连接的接口;用于与上升油压室72b连接的接口;其他的排放用接口。并且,接受由油压泵74供给的油的接口,通过油压泵74而与油罐连接。此外,与下降油压室72a连接的接口,经由油路(以下称为“第一油路”)75a而与下降油压室72a所具有的油的出入口连接,与上升油压室72b连接的接口,经由油路(以下称为“第二油路”)75b而与上升油压室72b所具有的油的出入口连接。

[0160]在这种油压回路结构中,作为通过电磁切换阀73而进行切换的回路状态,至少包括以下两种状态。一种状态为,由油压泵74供给的油经由电磁切换阀73而从第一油路75a被供给至下降油压室72a内,并且上升油压室72b内的油从第二油路75b经由电磁切换阀73被排出的状态(第一状态)。另一种状态为,由油压泵74供给的油经由电磁切换阀73而从第二油路75b被供给至上升油压室72b内,并且下降油压室72a内的油从第一油路75a经由电磁切换阀73被排出的状态(第二状态)。即,在第一状态下,活塞杆71下降,而在第二状态下,活塞杆71上升。

[0161]此外,对于下降油压室72a以及上升油压室72b,分别设置有油压传感器76a、76b。在本实施状态下,用于检测下降油压室72a的油压的油压传感器76a被设置在第一油路75a上,用于检测上升油压室72b的油压的油压传感器76b被设置在第二油路75b上。

[0162]通过上述这种油压回路结构来进行油压室72中的油压调节,以使被施加在楔形体30上的按压载荷均匀。即,根据由油压传感器76a、76b读出的对下降油压室72a以及上升油压室72b的油压的检测值,对电磁切换阀73发送指示(控制信号),并对电磁切换阀73进行控制,从而使对楔形体30施加按压载荷时施加于活塞杆71的油压在全部的油压室72中均为一定。通过以这种方式被控制的电磁切换阀73,来进行对下降油压室72a以及上升油压室72b的液压油供给的调节,即,进行从油压室72经由活塞杆71而被传递至楔形体30的按压载荷的控制。

[0163]在进行对下降油压室72a以及上升油压室72b的液压油供给的调节(按压载荷的控制)时,实施例如基于油压传感器76a、76b的检测值的反馈控制。即,在该反馈控制中,经由活塞杆71而被施加在楔形体30上的按压载荷即油压室72中的油压成为控制对象。关于成为控制对象的油压室72中的油压,在全部的油压室72中将一定的(共通的)值作为目标值而预先设定。在此设定的目标值为,可产生所希望大小的通过气缸膛4的精加工而被施加的逆变形,即,所希望大小的由按压块20对气缸部外周面15的按压力(参照箭头N1),并且该目标值与对于楔形体30的按压载荷相对应。

[0164]并且,将基于目标值的输入信号(基准输入信号)、和基于由油压传感器76a、76b获得的检测值的检测信号(反馈信号)进行比较,将基于其差值的信号作为对控制对象操作部的电磁切换阀73的控制信号而发送,从而控制电磁切换阀73上的操作量(滑阀的动作量)。通过这种反馈控制,从而使被施加在全部楔形体30上的按压载荷为均匀。

[0165]此外,在本实施方式中,如前文所述,作为对于气缸膛4的精加工,实施了珩磨加工,且该珩磨加工利用了具有珩刀架41和珩磨导向部42的结构。因此,在本实施方式中,如图5所示,在珩磨导向部42上,设有油压室72,该油压室72支承活塞杆71并使油压作用于活塞杆71。

[0166]即,在本实施方式中,与活塞杆71一起构成油压气缸机构的油压室72,是被设置在,构成用于对气缸膛4实施珩磨加工的珩磨单元的珩磨导向部42上。具体而言,在以前文所述的方式实施珩磨加工时,在相对于气缸膛4被定位在规定位置的状态的珩磨导向部42中,油压室72被设置在,使其支承的活塞杆71与接合于被插入至水套6内的按压块20的楔形体30对应的位置上。即,被设置在用于珩磨加工的珩磨导向部42上的油压室72,被设置在珩磨导向部42中从俯视观察时与螺栓相位部分相对应的位置上。

[0167]以上述方式,通过将构成用于向楔形体30施加按压载荷的油压气缸机构的油压室72,设置在用于对气缸膛4实施精加工的珩磨导向部42上,从而在支承活塞杆71以及对活塞杆71施加油压时,能够利用对气缸膛4实施珩磨加工时所使用的已有结构,而不需要再另行设置用于支承活塞杆71等的结构。由此,实现了装置结构的简略化以及操作性的提高。

[0168]并且,虽然在本实施方式中,用于支承活塞杆71等的油压室72,作为已有结构而被设置在珩磨导向部42上,但是并不仅限于此。即,油压室72也可以被设置在,珩磨导向部42之外另行设置的结构中。

[0169]如以上所述,在本实施方式中,在对气缸膛4实施精加工时所使用的气缸体1的加工用夹具为,具有:多个楔形体30,其分别与按压块20接合,按压块20以插入姿态插入至分别对应于多个螺栓结合部10的水套6的螺栓相位部分中;载荷施加单元,其对该多个楔形体30分别施加按压载荷。

[0170]并且,本实施方式的加工用夹具的结构被设定为,通过所述载荷施加单元对多个楔形体30施加的按压载荷是均匀的。

[0171]此外,在本实施方式中,所述载荷施加单元为,将油压作为施加在楔形体30上的按压载荷的机构(油压气缸机构),其具有活塞杆71和形成油压室72的流体压室形成部件。在此,在本实施方式中,作为构成油压气缸机构的流体压室形成部件,使用了珩磨导向部42。即,在本实施方式中,如前文所述,构成油压气缸机构的油压室72,被设置在构成珩磨单元的珩磨导向部42上。因此,作为构成油压气缸机构的流体压室形成部件,也可以利用珩磨导向部42之外的其他部件。

[0172]并且,在本实施方式中,所述载荷施加单元,通过对油压室72进行油压的调节,从而使施加在多个楔形体30上的按压载荷均匀。

[0173]在本实施方式中,作为用于使施加在楔形体30上的按压载荷均匀的结构,具有:电磁切换阀73、和油压传感器76a、76b。即,在使被施加在楔形体30上的按压载荷为均匀时,如前文所示,通过实施例如基于油压传感器76a、76b的检测值的反馈控制,从而控制电磁切换阀73,以达到对下降油压室72a以及上升油压室72b的液压油供给的调节(按压载荷的控制)。

[0174]如本实施方式所述,通过将对楔形体30施加按压载荷的载荷施加单元设置在各楔形体30上,并在对气缸膛4实施精加工时,由各载荷施加单元施加在楔形体30上的按压载荷在全部楔形体30上为均匀,从而能够降低因受到按压载荷的楔形体30而获得楔作用的按压块20对气缸部外周面15的按压力的偏差,并能够提高通过精加工而施加在气缸膛4上的逆变形的精度。

[0175]即,在气缸膛4的精加工时,当气缸部外周面15上的多个点(在本实施方式中对于1个气缸膛而言有四个点)被按压块20按压时,根据该按压部位,并由于水套6的底部形状等的误差等,有时由按压块20对气缸部外周面15的按压力会产生偏差。在这种情况下,气缸膛4的变形量(精加工时的磨削量)会由于按压块20的按压部位而有所不同,从而无法对气缸膛4做出预期的变形(逆变形)。如果无法对气缸膛4做出预期的变形,则有可能使发动机实际工作时的气缸膛4的圆度反而向与预期相反的方向恶化。发动机实际工作时的气缸膛4的圆度恶化,会导致耗油率的恶化。

[0176]因此,如本实施方式这样,通过使对全部楔形体30施加的按压载荷均匀,而降低了按压块20对气缸部外周面15的按压力,从而能够在通过精加工使气缸膛4产生逆变形时,提高施加在气缸膛4上的所期望的变形的精度。

[0177]并且,在使施加在楔形体30上的按压载荷均匀时,关于对油压室72设置的油压回路结构,并不特别限定于本实施方式中的结构。即,作为对油压室72设置的油压回路结构,只要是能够经由活塞杆71使施加在楔形体30上的按压载荷均匀的结构即可,用于对下降油压室72a以及上升油压室72b实施回路切换等的阀机构的结构以及油压传感器的设置位置等,并不限定于本实施方式中的结构,可以采用各种回路结构。

[0178]此外,虽然在本实施方式中,作为载荷施加单元对楔形体30施加的按压载荷的流体压,使用了油压,但是也可以使用如气压等的其他的流体压。例如,在作为对楔形体30的按压载荷的流体压使用气压的情况下,作为包括活塞杆71的载荷施加单元,使用气压缸机构。

[0179]通过以上这种结构,本实施方式中的气缸膛4的精加工以下面这种方式来实施。首先,处于使活塞杆71支承于油压室72的状态下的珩磨导向部42,将其支承的活塞杆71插入气缸体1的水套6中,并下降至相对于盖安装面3的规定高度位置上,从而成为相对于气缸膛4被定位在规定位置上的状态。在此,在活塞杆71中,如前文所述,楔形体30被设置在连杆部71a的另一侧端部(下端部)侧,按压块20以能够与楔形体30接合的状态被该楔形体30支承。

[0180]接下来,实施由活塞杆71对楔形体30的按压。即,从油压泵74供给的液压油从电磁切换阀73经由第一油路75a而被导入至下降油压室72a中(回路状态成为第一状态),活塞杆71被压向按压方向,从而使楔形体30被施加按压载荷。由此,与楔形体30接合的按压块20获得楔作用,从而使气缸部外周面15上的螺栓相位部分被按压。与气缸部外周面15上被按压部分相对应的气缸部的部分成为,相对于其他部分,其对于来自气缸膛4一侧压力的刚性被相对提高了的状态。在此,被施加在楔形体30上的按压载荷,以上述方式被控制为,在全部楔形体30上是均匀的。

[0181]通过这种方式,在气缸部5上的螺栓相位部分对于来自气缸膛4一侧压力的刚性被提高了的状态下,对气缸膛4实施珩磨加工。由此,如前文所述,气缸膛4被付与了逆变形。

[0182]在珩磨加工结束之后,由活塞杆71对楔形体30施加的按压被解除。即,从油压泵74供给的液压油从电磁切换阀73经由第二油路75b而被导入至上升油压室72b中(回路状态成为第二状态),活塞杆71被压向与按压方向相反的方向,从而使楔形体30被上拉。由此,楔形体30与按压块20的接合被解除,且按压块20从水套6的底部(以下也称为“水套底部”)脱离。并且,随着珩磨导向部42的上升,活塞杆71、楔形体30以及按压块20从水套6内被取出。

[0183]关于在如上所述的本实施方式中对于气缸膛4的精加工时的各工序中,被施加在楔形体30上的按压载荷的变化的一个示例(控制示例),利用图6来进行说明。在图6所示的曲线图中,横轴表示时间T,即表示在气缸膛4的精加工时所实施的各工序的经过。此外,纵轴表示成为被施加在楔形体30上的按压载荷的下降油压室72的油压(下降油压室油压)Pd。

[0184]如在图6中用单点划线表示的曲线图G1所示,首先,在活塞杆71对楔形体30进行按压时,被施加在楔形体30上的按压载荷,即下降油压室油压Pd逐渐上升(时间T:0至t1)。上升了的下降油压室油压Pd,在对气缸膛4的切削加工中被控制为一定的值(时间T:t1至t2)。即,在气缸膛4的加工中,施加于楔形体30的按压载荷保持一定。并且,在气缸膛加工结束后,使活塞杆71上升,从而解除楔形体30与按压块20的接合,并且按压块20从水套底部脱离。即,使被控制为一定的值的下降油压室油压Pd,逐渐地下降(上升油压室72b的油压上升)(时间T:t2至t3)。

[0185]在以这种方式实施气缸膛4的精加工的本实施方式中,优选使楔形体30上产生微小振动。

[0186]在本实施方式中,通过使被施加在楔形体30上的按压载荷,即油压气缸机构中的油压发生脉动变化,从而使楔形体30上产生微小振动。具体而言,在包括油压气缸机构的油压回路结构中,通过电磁切换阀73,从而在活塞杆71下降的第一状态和活塞杆71上升的第二状态之间以微小时间脉动地切换。由此,使活塞杆71被励振,从而在楔形体30上产生了微小振动。但是,用于使楔形体30上产生微小振动的方法,并不仅限于此。也可以采用如下方法,例如,在油压回路结构的第一状态下,通过使从油压泵74经由电磁切换阀73而被供给至下降油压室72a的油压脉动地变动等,从而向楔形体30施加微小振动。

[0187]以这种方式对楔形体30施加微小振动,在前文所述的气缸膛4的精加工的一系列工序中,至少实施楔形体30的按压(活塞杆71的下降)→气缸膛加工→楔形体30的拉起(活塞杆71的上升)之间。即,如图6中用实线表示的曲线图G2所示,从楔形体30的按压开始至楔形体30的拉起结束的期间(时间T:0至t3)内,油压气缸机构在第一状态和第二状态之间的脉动切换被持续地进行。在实施该状态切换的期间内,下降油压室油压Pd脉动地变化。由此,下降油压室油压Pd的脉动变化经由活塞杆71而被传递至楔形体30,使楔形体30上产生微小振动。由于楔形体30的微小振动,与楔形体30接合的按压块20被励振并产生微小振动。

[0188]如以上所述,在本实施方式的加工用夹具中,作为载荷施加单元的油压气缸机构,通过使按压载荷脉动地变化,从而使楔形体30上产生微小振动。

[0189]以这种方式,通过使楔形体30上产生微小振动,从而在通过活塞杆71的上升而使按压块20从水套底部脱离时,使按压块20的脱离变得容易。

[0190]即,在按压块20从水套底部脱离时,按压块20与水套6的形成面之间(具体为,内侧按压部21的外周面21a与气缸部外周面15之间,以及外侧按压部22的外周面22a与水套外侧面16之间)的摩擦力成为阻力。该摩擦力在按压块20处于静止状态(未被励振的状态)时为静摩擦力,而在按压块20处于微小振动的状态(被励振的状态)时为动摩擦力。

[0191]因此,如上文所述,由于楔形体30的微小振动,使按压块20被励振而产生微小振动,从而使按压块20从水套底部脱离时成为阻力的摩擦力,成为小于(摩擦系数μ小于)静摩擦力的动摩擦力。由此,在按压块20从水套底部脱离时,成为阻力的摩擦力变得较小,从而按压块20的脱离变得容易。换句话说,在从楔形体30的按压开始至楔形体30的拉起结束的期间内,由于楔形体30的微小振动,使按压块20与水套6的形成面之间的摩擦力的摩擦系数μ维持在小于静摩擦系数的动摩擦系数,从而使按压块20从水套底部的脱离变得容易。

[0192]如此,由于按压块20从水套底部的脱离变得容易,从而能够减小用于在气缸膛加工结束后使按压块20从水套底部脱离的设备动力(例如油压泵的动力),从而能够防止设备的大型化以及成本的提高。

[0193]此外,通过使楔形体30上产生微小振动,从而使因楔形体30的按压而使气缸部外周面15处于被按压块20按压的状态下的、按压块20与水套6的形成面之间的摩擦系数μ变得稳定,从而能够更为有效地降低按压块20对气缸部外周面15的按压力的偏差。

[0194]即,为了使气缸膛4上产生逆变形而被按压块20按压的水套6的形成面(气缸部外周面15以及水套外侧面16)为铸件表面,且为表面粗糙度较粗的面。因此,通过楔形体30的微小振动,使处于按压着气缸部外周面15的状态下的按压块20被励振,并通过该按压块20的微小振动,使作为铸件表面的水套6的形成面获得由摩擦而产生的平滑作用。由此,使按压块20与水套6的形成面之间的摩擦系数μ变得稳定,并使楔形体30受到的按压载荷,作为按压块20对气缸部外周面15的按压力,而被有效且稳定地传递。其结果为,对应于各楔形体30上的相同的输入,按压块20对气缸部外周面15的按压力的偏差被降低,从而能够稳定地对气缸膛4做出所期望的变形。

[0195]另外,在如本实施方式这种,作为施加在楔形体30上的按压载荷使用了油压的结构中,可以采用第一实施方式中利用连接环33而实现的多个楔形体30的连接结构。具体而言,例如,被设置在各楔形体30上的多个活塞杆71,在连杆部71a或活塞部71b上被一体地连接,并且支承各活塞杆71的多个油压室72全部被连通,从而构成为一个油压室。由此,使多个楔形体30被一体地连接。在该结构中,通过使被一体地连接的多个活塞杆71,由共通的油压而一体地升降,从而使多个楔形体30连动。

[0196]此外,在以这种方式使多个楔形体30连接的结构中,通过由电磁切换阀73来进行对油压室72的液压油供给的调节,能够省略例如在气缸体1的机型变更时所需的对楔形体30的按压载荷(油压)的调节等,从而实现操作的简略化。

[0197]关于本发明的第三实施方式,利用图7以及图8来进行说明。

[0198]在本实施方式中,与第二实施方式相同,对多个楔形体30分别设置有用于施加按压载荷的载荷施加单元。并且,在本实施方式中,使用电机的驱动力来作为对楔形体30的按压载荷。

[0199]即,如图7所示,本实施方式的载荷施加单元,具有由电力来进行旋转驱动的电机81。该电机81的驱动力,经由滚珠丝杠机构82以及按压杆87,而作为对楔形体30的按压载荷被传递。即,电机81的旋转动力通过滚珠丝杠机构82而被转换成上下方向上的直线动力,该直线动力作为按压载荷而经由按压杆87被传递至楔形体30上。

[0200]并且,通过使电机81的驱动力经由滚珠丝杠机构82以及按压杆87而被传递至楔形体30上,从而使楔形体30被施加了按压载荷,并且通过电机81的驱动力的调节,使被施加在多个楔形体30上的按压载荷变得均匀。

[0201]如图7所示,在本实施方式中,与第二实施方式同样地,在构成载荷施加单元时,使用了构成用于对气缸膛4实施珩磨加工的珩磨单元的珩磨导向部42。即,构成载荷施加单元的电机81、滚珠丝杠机构82以及按压杆87被设置在珩磨导向部42上。与此同时,在珩磨导向部42中,形成有容纳滚珠丝杠机构82以及按压杆87等各部件,并容许这些部件的运动等的空间。

[0202]滚珠丝杠机构82具有:丝杠轴83,其与电机81的输出轴直接连接;圆筒状的套筒84,其成为对应于该丝杠轴83的螺母部;多个滚珠85,其处于被夹在丝杠轴83与套筒84之间的状态。

[0203]丝杠轴83通过电机81的驱动力而旋转。丝杠轴83以在上下方向上贯穿珩磨导向部42的方式被轴承83可转动地支承。并且,使丝杠轴83旋转的电机81,被未图示的支承部支承在规定的位置上。套筒84经由滚珠85而与丝杠轴83接合。在这种结构的滚珠丝杠机构82中,当通过电机81的驱动力使丝杠轴83旋转时,滚珠85在丝杠轴83与套筒84之间进行滚动移动,伴随该移动,套筒84沿丝杠轴83在上下方向上移动(参照箭头H1)。

[0204]按压杆87为,具有可插入水套6的直径的棒状部件。按压杆87将在丝杠轴83中被转换为直线动力的电机1的驱动力作为按压载荷而传递至楔形体30上。按压杆87经由连接部86而与滚珠丝杠机构82的套筒84连接。即,滚珠丝杠机构82中的套筒84的沿着丝杠轴83且在上下方向上的移动,经由连接部86而被传递至按压杆87。此外,在按压杆87上,其下端部一侧处以一体或分体的方式(以被连接的状态)设置有楔形体30。按压块20由该楔形体30支承。并且,按压杆87由于电机81的驱动力经由滚珠丝杠机构82以及连接部86被传递从而受到一向下的力(以下称为“轴向按压力”)(参照箭头F2),通过该向下的力,使楔形体30受到按压载荷,从而使楔作用施加在与该楔形体30接合的按压块20上。通过获得该楔作用的按压块20,使气缸部外周面15上的规定部分受到按压(参照箭头N1)。

[0205]即,处于被插入在水套6的螺栓相位部分的状态下的按压块20,从经由滚珠丝杠机构82以及按压杆87来接受作为按压载荷的电机81的驱动力的楔形体30处,获得楔作用,从而使内侧按压部21和外侧按压部22相互分离(参照图3)。由此,使得水套外侧面16被外侧按压部22的外周面22a按压,同时,气缸部外周面15被内侧按压部21的外周面21a按压(参照箭头N1)。

[0206]如此,在本实施方式中,作为对楔形体30施加按压载荷的载荷施加单元,由电机81、滚珠丝杠机构82以及按压杆87构成了电机驱动机构。该由电机81、滚珠丝杠机构82以及按压杆87构成的电机驱动机构,分别对应于被插入至气缸体1的螺栓相位部分的按压块20接合的楔形体30而设置。因此,在气缸体1中螺栓相位部分为十处的本实施方式中,作为对于各楔形体30的载荷施加单元的电机驱动机构,也设有十处。

[0207]并且,通过上述这种电机驱动机构而被施加在各楔形体30上的按压载荷,对于全部的楔形体30是均匀的。即,电机81的驱动力等被调节为,在对楔形体30施加按压载荷时对按压杆87施加的轴向按压力(参照箭头F2),对于全部的按压轴87是一定的。

[0208]本实施方式中,在进行电机81的驱动力等的调节时,使用用于计测轴向按压力的轴力计88。轴力计88为被设置在按压杆87上的应变计式的轴力计。通过该轴力计88,来计测从电机81经由滚珠丝杠机构82而被施加在按压杆87上,并经由按压杆87而作为按压载荷被施加在楔形体30上的轴向按压力。并且,利用由该轴力计88检测出的轴向按压力的计测值,来调节电机81的驱动力等。

[0209]在通过以上方式而利用电机81的驱动力作为对楔形体30的按压载荷的本实施方式中,在对气缸膛4实施珩磨加工时的各工序中被施加在楔形体30上的按压载荷的变化,与第二实施方式中的情况相同。

[0210]即,如在图8中用单点划线表示的曲线图J1所示,首先,在按压杆87对楔形体30进行按压时,被施加在楔形体30上的按压载荷,即轴向按压力Fs逐渐上升(时间T:0至t1)。上升了的轴向按压力Fs,在对气缸膛4的切削加工中被控制为一定的值(时间T:t1至t2)。即,在气缸膛4的加工中,施加于楔形体30的按压载荷被保持为一定。并且,在气缸膛加工结束后,使按压杆87上升,从而解除楔形体30与按压块20的接合,并且按压块20从水套底部脱离。即,使被控制为一定的值的轴向按压力Fs逐渐地下降(时间T:t2至t3)。

[0211]并且,在对楔形体30施加按压载荷时,与第二实施方式同样,使楔形体30上产生微小振动。具体而言,是使电机81的旋转方向在微小时间内被脉动地切换。由此,丝杆轴83的旋转方向在微小时间内被脉动地切换,经由套筒84以及连接部86使按压杆87在上下方向上被励振,从而在楔形体30上产生了微小振动。

[0212]以这种方式对楔形体30的微小振动的施加,在前文所述的气缸膛4的精加工的一系列工序中,至少实施楔形体30的按压(按压杆87的下降)→气缸膛加工→楔形体30的拉起(按压杆87的上升)之间。即,如图8中用实线表示的曲线图J2所示,从楔形体30的按压开始至楔形体30的拉起结束的期间(时间T:0至t3)内,电机81的旋转方向的切换的脉动切换被持续地进行。在实施电机81的旋转方向切换的期间内,轴向按压力Fs脉动地变化。由此,轴向按压力Fs的脉动变化经由按压杆87而被传递至楔形体30,使楔形体30上产生微小振动。通过楔形体30的微小振动,使与楔形体30接合的按压块20被励振。

[0213]如以上所述,在本实施方式中,也通过使楔形体30上产生微小振动,从而在通过活塞杆71的上升而使按压块20从水套底部脱离时,使按压块20的脱离变得容易。

[0214]此外,在如本实施方式这种,作为施加在楔形体30上的按压载荷使用了电机驱动力的结构中,可以采用第一实施方式中利用连接环33而实现的多个楔形体30的连接结构。具体而言,例如,使被设置在各楔形体30的多个按压杆87一体地连接。由此,使多个楔形体30被一体地连接。在该结构中,通过使被一体地连接的多个按压杆87,由于电机驱动力经由滚珠丝杠机构的传递而一体地升降,从而使多个楔形体30连动。

[0215]关于本发明的第四实施方式,利用图9至图11来进行说明。

[0216]在本实施方式的气缸体51的加工方法中,与第一实施方式相同,气缸体51中,在对其气缸膛4实施精加工时,使气缸部5处于如下状态,即,相对于其他相位部分,提高了其螺栓相位部分对于来自气缸膛4一侧的压力的刚性。

[0217]并且,在本实施方式的气缸体51的加工方法中,如图9及图10所示,为了对气缸部外周面15上的螺栓相位部分进行按压,将作为棒状的销部件的销60,以其外周面(以下称为“销外周面”)与气缸部外周面15上的螺栓相位部分(参照图2中的角度范围α1)压接的状态,压入水套6的底部,从而对气缸部外周面15上的螺栓相位部分进行按压,其中,该销60具有能够从水套开口部一侧插入水套6的直径。

[0218]销60被构成为,具有能够对气缸体51的气缸部5施加按压作用的程度的刚性。因此,相对于构成气缸体51主体的材料为铝,作为构成销60的材料,可以使用例如铁类的材料,从而使销60被构成为,具有比气缸体51主体更高的刚性。

[0219]销60在本实施方式中为大致呈圆柱棒状的部件,并且如上文所述,其具有能够从水套开口部一侧插入水套6的直径。

[0220]销60被压入至水套底部、即水套开口部一侧的相反侧,用于连接形成水套6的气缸部外周面15与水套外侧面16的部分。即,如图9所示,处于被压入至水套6中的状态下的销60,其一端部(下端部)成为被压入至形成于气缸体51主体一侧的孔部中的埋没部62,从而该销60成为部分埋没于气缸体51中的状态。

[0221]销60处于,在被压入至水套6底部的状态下,其销外周面61压接于气缸部外周面15的状态。

[0222]在气缸部外周面15上的销60的接触部上,适当形成有沿着销外周面61的形状的凹部65。销60以嵌合于该凹部65的状态被压入至水套底部。即,销60成为,以该被压入状态而压接于凹部65的状态,通过调节凹部65的尺寸,从而能够调节销60与气缸部外周面15的接触面积。因此,关于销60,其能够从水套开口部一侧插入的直径是指,在尺寸中还考虑了凹部65的存在的直径。

[0223]以这种方式,通过处于被压入至水套底部的状态下的销60与气缸部外周面的压接,从而使气缸部外周面15的规定部分被按压。

[0224]并且,销60对气缸部外周面15的按压力,通过销60压入水套底部的角度等来进行调节。

[0225]上述这种由销60的压入而对气缸部外周面15的按压,是对气缸部外周面15上的螺栓相位部分实施的。即,销60被插入并压入至,水套6中与气缸部外周面15的螺栓相位部分相对应的位置上。

[0226]此外,在销60对气缸部外周面15的按压部分上,其高度(上下方向上的长度)范围,与被插入至水套6内的状态下的销60中露出于水套6内的部分(以下仅称为“露出部分”)的高度(上下方向上的长度)相当。即,在图9中用符号D2表示的箭头范围,与销60的露出部分的高度相当,并成为销外周面61与气缸部外周面15接触的部分。并且,该销外周面61与气缸部外周面15接触的部分,成为销60对气缸部外周面15的按压部分的高度范围。

[0227]并且,销60对气缸部外周面15的按压部分的高度范围,即,销60的露出部分的高度,根据气缸体51的形状等而被适当设定。

[0228]如此,在气缸部外周面15上,成为销外周面61所接触的部分的、被销60按压的规定部分是指螺栓相位部分中与被插入并压入至水套6中的状态下的销60的露出部分的高度(参照符号D2)相当的高度范围的部分。

[0229]并且,被该销60按压的气缸部外周面15上的部分为,对来自气缸膛4一侧压力的刚性被提高了的部分。

[0230]如上文所述,在本实施方式的气缸体51的加工方法中,通过利用销60,来对气缸部外周面15上的螺栓相位部分进行按压,从而相对于其他部分,提高了气缸部5中所述被按压部分的对于来自气缸膛4一侧压力的刚性,在此状态下,对气缸膛4实施精加工。

[0231]由此,与第一实施方式同样,在对气缸体51的气缸膛4实施精加工时,不会招致由于使用仿真盖等的加工用夹具而产生的加工工序的复杂化以及高成本化,能够在精加工后对气缸膛4付与与发动机实际工作时产生的膛变形方向相反的变形,从而能够抑制发动机实际工作时的气缸膛4圆度的恶化。

[0232]此外,在本实施方式的气缸体51的加工方法中,优选将销60用导热系数低于构成气缸体51主体材料的导热系数的材料构成,并且,在以上述方式被压入的状态下的销60的销外周面61和水套外侧面16之间设置空隙66,该空隙66至少不会因由气缸体51构成的内燃机在实际工作时的热膨胀而导致销外周面61与水套外侧面16相互接触。

[0233]如前文所述,销60被构成为,具有比气缸体51主体更高的刚性。因此,在这种情况下,作为构成销60的材料,使用了使销60具有比气缸体51的主体更高的刚性,并且导热系数比构成气缸体51主体的材料更低的材料。

[0234]具体而言,如本实施方式所述,相对于构成气缸体51主体的材料为铝这一点,作为构成销60的材料的一例,可以例举铁(Fe)等材料。

[0235]此外,被压入至水套6底部的状态下的销60,如图11中用符号S1所表示的该间隔所示,在销外周面61和水套外侧面16之间设有空隙66。即,被压入至水套6底部的状态下的销60,其销外周面61成为如下状态,即,压接于气缸部外周面15一侧,并与水套外周面16隔着间隔S1。

[0236]该销60和水套外侧面16之间的空隙66的尺寸被设定为,如上文所述至少不会因由气缸体51构成的内燃机在实际工作时的热膨胀而导致销外周面61与水套外侧面16相互接触。

[0237]即,在内燃机的实际工作时,由于燃烧室中混合气的爆炸以及燃烧等,将使气缸膛4的温度上升。因此,在内燃机的实际工作时,在气缸体51中形成气缸膛4的气缸部5部分的温度较高,该部分的热膨胀也比较大。伴随着该气缸部5的热膨胀,处于压接于气缸部外周面15的状态下的销60也随着其自身的热膨胀而向外侧(气缸膛4的径向外侧)位移。

[0238]通过在处于被压入至水套6底部的状态下的销60的销外周面61和水套外侧面16之间设置空隙66,以使得销外周面61与水套外侧面16不会因这种在内燃机实际工作时的各部分的热膨胀而相互接触。

[0239]在此,内燃机的实际工作时是指,所谓内燃机的实际使用环境下的状态,并指可以被正常使用的(常用范围内的)内燃机的运行状态(载荷、转数、温度等)。但是,空隙66的间隔S1的尺寸,可以根据内燃机的使用环境而适当设定。

[0240]这种销外周面61和水套外侧面16之间的空隙66,分别对应被压入至各螺栓相位部分的销60进行设置。

[0241]以这种方式,通过将销61用导热系数低于构成气缸体51主体材料的导热系数的材料构成,并且,对处于以上述方式被压入的状态下的销60,在其销外周面61和水套外侧面16之间设置上述空隙66,能够抑制内燃机实际工作时(发动机实际工作时)产生的膛变形,从而能够抑制发动机实际工作时的气缸膛4圆度的恶化。

[0242]即,在气缸部5中,其气缸部外周面15中,与用导热系数低于构成气缸体51主体材料的导热系数的材料构成的销60接触的螺栓相位部分,相对于非螺栓相位部分,在由流动于水套6内的冷却水进行膛冷却时的冷却效率降低,因而该螺栓相位部分被相对较弱地冷却。由此,在发动机实际工作时,气缸部5上的螺栓相位部分的温度相对于非螺栓相位部分相对地较高。因此,气缸部5上的螺栓相位部分的热膨胀相对于非螺栓相位部分相对地较大。其结果为,发动机实际工作时的气缸膛4圆度的恶化被抑制。

[0243]在此,关于发动机实际工作时的气缸膛4圆度恶化被抑制的情况,利用图11来进行说明。在图11中,(a)为表示本实施方式中的发动机实际工作时的膛变形的图;(b)为以同样的方式表示现有技术中的膛变形的图。

[0244]在气缸体51上通过螺栓结合而装配有气缸盖。在气缸体51中的各螺栓结合部10处,如图11所示,成为在螺栓孔12中螺合插入有气缸盖螺栓11的状态。

[0245]通过将气缸盖装配在气缸体51上,使气缸盖螺栓11产生的紧固力作用于气缸体51并使气缸膛4上产生装配变形。如本实施方式在气缸膛4的周围以大致等间隔的方式设有四处螺栓结合部10的结构中,如图11中表示发生了装配变形的状态下的气缸膛4的形状的虚线B1所示,该装配变形成为,变为十字形的变形(4次变形)。

[0246]在使用以这种方式通过气缸盖螺栓11装配气缸盖的气缸体而构成的发动机的实际工作时,在上述这种装配变形之外,还会有由于发动机实际工作时的热膨胀以及热应变等的热负载(热应力)而产生的膛变形(以下称为“热变形”)。

[0247]如图11(b)所示,现有的发动机实际工作时产生的热变形,在产生了装配变形的状态下的气缸膛4(参照虚线B1)中,成为使该十字形被强化的变形。其理由如下。即,在发动机的实际工作时,气缸体的温度上升,气缸膛4向圆周方向膨胀。此时,螺栓相位部分的变形,被因气缸盖螺栓11的结合而产生的螺栓轴力所抑制。因此,如图11(b)中的箭头所示,在气缸膛4中螺栓相位之外的相位的部分,与螺旋相位部分相比膨胀得较大,从而膛变形成为十字形被强化的变形(参照实线B3)。

[0248]因此,如上文所述,通过将处于与气缸部外周面15上的螺栓相位部分压接的状态下的销60,设定为具有比气缸体51更高的导热系数的结构,从而如图11(a)所示,在螺栓结合部10在气缸膛4的周围以大致等间隔的方式设置了四处的结构中,如果将以气缸膛4的中心轴位置C为中心的规定角度范围α1的螺栓相位部分(参照虚线B1上的实线部分)的温度设为Tb,并将非螺栓相位部分的温度设为T0,则Tb>T0的关系成立。

[0249]由此,关于发动机实际工作时气缸膛4的变形(热变形),相对于非螺栓相位部分的螺栓相位部分的相对膨胀量增大,如在图11(a)中表示处于热变形后状态下的气缸膛4的形状的实线B2所示,在气缸膛4的圆周方向上的整体膨胀被均匀化。其结果为,发动机实际工作时的气缸膛4圆度的恶化被抑制,从而使圆度提高。

[0250]因此,在处于以上述方式被压入至水套6的底部状态下的销60的销外周面61和水套外侧面16之间设置的空隙66,是在发动机实际工作中产生热变形时,用于容许气缸膛4上的螺栓相位部分向圆周方向的热膨胀(扩展)的结构。

[0251]如此,在本实施方式的气缸体51中,被应用于气缸膛4的精加工中的销60,在该精加工时处于被押入至水套6底部的状态。并且,由具有处于该被压入状态下的销60的气缸体51构成内燃机。

[0252]即,本实施方式中的气缸体51为,利用由导热系数比构成气缸体1主体材料更低的材料构成的销60而加工的部件,该气缸体51具有销60,该销60处于,以上文所述的方式并以相对于水套外侧面16具有空隙66的状态而被压入的状态。

[0253]在这种利用气缸体51而构成的内燃机中,对于膛变形而言,不仅能够防止气缸盖装配时产生的装配变形,还能够防止发动机实际工作时产生的热变形。

产业上的可利用性

[0254]由于本发明中的气缸体的加工方法、加工用夹具以及气缸体,在对气缸体的气缸膛实施精加工时,不会招致由于使用仿真盖等的加工用夹具而产生的加工工序的复杂化以及高成本化,能够在精加工后对气缸膛付与与发动机实际工作时产生的膛变形方向相反的变形,从而能够抑制发动机实际工作时的气缸膛圆度的恶化,因此,其在产业上是有用的。

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