JP2603533B2

JP2603533B2 - エンジンバルブの軸部と溝部との無芯研削方法及びその装置

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Publication number: JP2603533B2
Application number: JP1033870A
Authority: JP
Inventors: 勝彦原田
Original assignee: Fuji Oozx Inc
Current assignee: Fuji Oozx Inc
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JPH02218544A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、エンジンバルブの軸部と溝部とを無芯研削
する方法、及びその方法の実施に直接使用する装置に関
する。

〔従来の技術〕

第５図は、加工しようとする一般的なエンジンバルブ
の一例を示す。

このエンジンバルブ（１）は、軸部（1a）の一端付近
に、ばね受け（図示略）を抜け止めするためのコッタ
（図示略）を嵌合する環状の溝部（1b）を有し、かつ軸
部（1a）の他端に、エンジンの吸・排気口（図示略）を
開閉する傘部（1c）を備えている。

このようなエンジンバルブ（１）における軸部（1a）
の外周面と溝部（1b）の内面とを研削するには、従来
は、軸部（1a）の外周面の研削と溝部（1b）の内面の研
削とを、別個に行なっている。

このように、２工程に分けなければならないのは、次
のような理由による。

（１）従来の軸部（1a）の外周面の研削加工において
は、砥石車と調整車（いずれも図示略）とを、それらの
回転面が互いにわずかに傾斜するようにして、それぞれ
逆方向に回転させ、かつそれらの間に、エンジンバルブ
（１）の軸部（1a）を、砥石車の回転軸と平行に、かつ
調整車の回転軸に対して若干傾斜するようにして、前方
よりわずかに挿入し、その後は、調整車とエンジンバル
ブの軸部とが傾斜していることにより、エンジンバルブ
（１）の軸部（1a）に軸線方向の推力を出され、その推
力により、軸部（1a）を砥石車と調整車との間に引き込
みつつ、砥石車により、軸部の外周面を無芯研削してい
る。

従って、エンジンバルブ（１）の軸部（1a）が、砥石
車に接触しつつ軸線方向に移動することとなり、砥石車
の外周面に、溝部（1b）の内面を研削する部分を設ける
ことはできない。

（２）溝部（1b）の内面を研削する場合には、軸部（1
a）を、横振れしないように治具により把持しているの
で、溝部（1b）の内面と軸部（1a）の外周面とを同時に
研削加工すると、エンジンバルブ（１）を保持する部分
がなくなり、加工時の支持が不安定となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような従来の方法によると、エンジンバルブ
（１）の軸部（1a）と溝部（1b）とを、２工程に分けて
それぞれ別々に研削しなければならないので、加工工数
が多く、作業能率が悪い。

本発明は、このような問題点を解決した、エンジンバ
ルブの軸部と溝部との無芯研削方法、及びその装置を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のエンジンバルブの
軸部と溝部との無芯研削方法は、高速回転するととも
に、外周面に、加工しようとするエンジンバルブの軸部
と溝部とにそれぞれ対応する円筒状の軸加工面と、それ
より環状に突出する大径の溝加工面とを有する砥石車
と、外周面に摩擦部材を有し、かつ低速回転する調整車
とを、互いに離間させておき、かつその間に設けたワー
ク受け材上に、加工しようとするエンジンバルブを載置
し、次いで砥石車と調整車とを互いに近接させることに
より、それらの間にエンジンバルブを挾んで、エンジン
バルブの軸部と溝部とを同時に研削し、次いで砥石車と
調整車とを互いに離間させた後、加工の終了したワーク
を、ワーク受け材上より取出すことを特徴としている。

また、本発明のエンジンバルブの軸部と溝部との無芯
研削装置は、上記方法の実施に直接使用するものであっ
て、ベースと、該ベースに回転自在に設けられ、かつ外
周面に、加工しようとするエンジンバルブの軸部と溝部
とにそれぞれ対応する円筒状の軸加工面と、それより環
状に突出する大径の溝加工面とを有する砥石車と、ベー
スに設けられ、かつ前記砥石車を高速回転させる駆動装
置と、外周面に摩擦部材を有し、前記砥石車と平行をな
して、かつ砥石車に対して遠近移動可能として、前記ベ
ースに枢支されている調整車と、ベースに設けられ、か
つ前記調整車を砥石車に対して遠近移動させる移動装置
と、調整車を低速回転させる駆動装置と、前記砥石車と
調整車との間において、ベース上に設けられ、加工しよ
うとするエンジンバルブを支持するワーク受け材とを備
えることを特徴としている。

〔作用〕

本発明の方法及び装置によると、ワークであるエンジ
ンバルブを、ワーク受け材上の予め定めた位置に載置
し、砥石車と調整車とを、それぞれ回転させつつ互いに
近づけると、砥石車の外周面における溝加工面はエンジ
ンバルブの溝部内に進入して、その内面に接触し、また
軸加工面は、エンジンバルブの軸部の外周面に接触し、
エンジンバルブにおける溝部の内面と軸部の外周面との
研削が同時に行なわれる。

加工終了後、砥石車と調整車とを互いに離間させるこ
とにより、エンジンバルブをワーク受け材上より取出す
ことができる。

〔実施例〕

第１図乃至第４図は、本発明のエンジンバルブの軸部
と溝部との無芯研削装置の一実施例を示す。

（２）はベース、（３）は、ベース（２）上に固着さ
れた軸受（４）の枢支された軸（５）と一体的に回転す
る砥石車で、その外周面には、第５図に示すのと同様の
エンジンバルブ（１）における軸部（1a）と溝部（1b）
との形状にそれぞれ対応する円筒状の軸加工面（3a）
と、それより環状に突出する大径の溝加工面（3b）とが
設けられている。

（６）は、砥石車（３）を高速回転させる駆動装置
で、ベース（２）に設けられたモータ（７）と、モータ
（７）の回転軸に固嵌されたプーリ（８）と、砥石車
（３）の軸（５）に固嵌されたプーリ（９）と、両プー
リ（８）（９）に掛け回された無端ベルト（10）とから
なっている。

ベース（２）の右上部には、可動ベッド（11）が左右
方向に摺動自在に装着され、可動ベッド（11）上に固着
された軸受（12）には、外周面にゴム板等の摩擦部材
（13a）を備える調整車（13）と一体の軸（14）が枢支
されている。

砥石車（３）の軸（５）と調整車（13）の軸（14）は
互いに平行をなし、可動ベッド（11）が左右方向に移動
することにより、調整車（14）は、砥石車（３）に対し
て近接したり遠ざかったりしうるようになっている。

（15）は、可動ベッド（11）を右方及び左方に移動さ
せることにより、調整車（13）を砥石車（３）に対して
遠近移動させる移動装置で、可動ベッド（11）の右端上
面に固着され、かつ左右方向を向くねじ孔（1b）が穿設
された可動片（17）と、この可動片（17）のねじ孔（1
6）に雄ねじ部（18a）が螺合するとともに、雄ねじ部
（18a）の右端に連設された小径部（18b）が、ベース
（２）上に立設された軸受板（19）に枢支された左右方
向を向く螺杆（18）と、この螺杆（18）の小径軸部（18
b）における軸受板（19）の右方に固嵌された傘歯車（2
0）と、ベース（２）上に設けられ、かつ適宜の減速機
構（図示略）が内蔵された可逆転のモータ（21）と、モ
ータ（21）の出力軸に固嵌され、かつ上記傘歯車（20）
と噛合する傘歯車（22）と、螺杆（18）の右端に固嵌さ
れた平歯車（23）と、平歯車（23）の外周に近接するよ
うにしてベース（２）上に支持され、かつ平歯車（23）
の１個の歯が通過することにより１パルスを発生するよ
うにした近接スイッチよりなる螺杆（18）の回転角度検
出用のセンサ（24）とからなっている。

モータ（21）を適宜の方向に回転させると、傘歯車
（22）（20）を介して、螺杆（18）が回転させられ、螺
杆（18）と可動片（17）のねじ孔（16）との螺合によ
り、可動ベッド（11）は左右方向に移動させられる。

このときの螺杆（18）と一体の平歯車（23）の回転に
より、センサ（24）からパルスが発生し、このパルスを
計数することにより、可動ベッド（11）及び調整車（1
3）の左右方向の移動量が計測され、それに基づいて、
モータ（21）の作動が数値制御される。

（25）は、調整車（13）を低速回転させる駆動装置
で、可動ベッド（11）上に設けられたモータ（26）と、
モータ（26）の回転軸に固嵌されたプーリ（27）と、調
整車（13）の軸に固嵌されたプーリ（28）と、両プーリ
（27）（28）に掛け回された無端ベルト（29）とからな
っている。

可動ベッド（11）の左端上面には、砥石車（３）と調
整車（13）との間において、加工しようとするワークで
あるエンジンバルブ（１）の軸部（1a）を支持する垂直
板状のワーク受け材（30）が立設されている。ワーク受
け材（30）の上端面は、エンジンバルブ（１）が常に調
整車（13）に接触するように、調整車（13）に向かって
下向き傾斜させてある。

（31）は、ワーク受け材（30）上に支持されたエンジ
ンバルブ（１）の軸部（1a）を押えるためのワーク押え
手段であるワーク押え板で、その基端部は、可動ベッド
（11）の左端後部に立設された支柱（32）の上部側面
に、左右方向を向く軸（33）をもって枢着されている。

支柱（32）の上面に固着した前後方向を向く水平板
（34）の後端部には、上下方向を向くストッパボルト
（35）が設けられ、このストッパボルト（35）に螺合し
たロックナット（36）を緩めることにより、同ボルト
（35）の水平板（34）より下方へ突出量を調整すること
ができる。

また、このストッパボルト（35）の下端を、ワーク押
え板（31）の後端上面に当接させることにより、ワーク
押え板（31）の先端、すなわち前後の下向き回動を、所
定の位置で停止させることができる。

水平板（34）の前端部下面とワーク押え板（31）の上
面との間には、圧縮ばね（37）が縮設され、この圧縮ば
ね（37）により、ワーク押え板（31）の先端は下向きに
付勢され、ワーク受け材（30）上に支持されたエンジン
バルブ（１）の軸部（1a）を下方に押しつけることがで
きる。

ワーク押え板（31）の先端部は、超硬合金等の硬質材
により形成するのがよく、また先端部下面は、前方から
のエンジンバルブ（１）の軸部（1a）の進入を容易にす
るため、前上向きに傾斜させておくのがよい。ワーク押
え板（31）は、その長さを調節しうるようなものとして
おくのがよい。

支柱（32）の中位部には、支持板（38）が、前後方向
に取付け位置調節可能として固着されており、支持板
（38）には、前後方向を向く水平なエアシリンダ（39）
が取付けられている。

エアシリンダ（39）より前方に突出するピストンロッ
ド（40）には、押し杆（41）が固着されており、押し杆
（41）は、未加工のエンジンバルブ（１）を、ワーク受
け材（30）上において前方より後方に向かって押し込ん
だとき、エンジンバルブ（１）の軸端が当接して停止す
るためのストッパの役目と、加工終了後に、エアシリン
ダ（39）を作動させることにより、エンジンバルブ
（１）を前方に押し出すプッシャーの役目とを持ってい
る。

ベース（２）上の左側部には、砥石車（３）の軸加工
面（3a）及び溝加工面（3b）を修正する砥石修正装置
（42）が設けられている。

砥石修正装置（42）は、ベース（２）上に左右方向に
摺動可能として装着された可動ベッド（43）上に設けら
れ、移動装置（44）により、左右方向に移動させられる
ようになっている。

移動装置（44）は、可動ベッド（11）の移動装置（1
5）と左右対称の同一構造としてある。

すなわち、移動装置（44）は、移動装置（15）の構成
部材と同一の、可動ベッド（43）に固着された可動片
（45）、可動片（45）のねじ孔（46）に螺合する雄ねじ
部（47a）とベース（２）上に立設された軸受板（48）
に枢支された小径軸部（47b）とからなる螺杆（47）、
螺杆（47）の小径軸部（47b）に固嵌された傘歯車（4
9）、ベース（２）上に設けられた減速機構内蔵式のモ
ータ（50）、モータ（50）の出力軸に固嵌され、かつ上
記傘歯車（49）と噛合する傘歯車（51）、螺杆（47）の
左端に固嵌された平歯車（52）、及び平歯車（52）の外
周に近接するようにしてベース（２）上に支持され、か
つ平歯車（52）の１枚の歯が通過することにより、１パ
ルスを発生するようにしたセンサ（53）等を備えてい
る。

モータ（50）を適宜の方向に回転させることにより、
傘歯車（51）（49）を介して、螺杆（47）が回転させら
れ、螺杆（47）と可動片（45）のねじ孔（16）との螺合
により、砥石修正装置（42）は、可動ベッド（43）とと
もに左右方向に移動させられる。

このときのセンサ（53）からのパルス数を計測するこ
とにより、砥石修正装置（42）の左右方向の移動量が計
測され、それに基づいて、モータ（50）の作動が数値制
御される。

砥石修正装置（42）内には、砥石車（３）の軸加工面
（3a）及び溝加工面（3b）を研削するダイヤモンドドレ
ッサ（図示略）が設けられており、砥石修正装置（42）
の右方への移動をセンサ（53）により検出することによ
り、砥石車（３）の修正による外径の縮小量を知ること
ができる。

したがって、センサ（53）により検出した砥石修正装
置（42）の右方への移動量に基づいて、調整車（13）等
の左方への移動量を制御するのがよい。

次に、上記装置を用いて、本発明のエンジンバルブの
軸部と溝部との無芯研削方法を実施する要領について説
明する。

両駆動装置（６）（25）におけるモータ（７）（26）
を作動させて、砥石車（３）及び調整車（13）を、第１
図の矢印の方向に、それぞれ高速回転及び低速回転させ
ておく。

なお調整車（13）は、移動装置（15）により、砥石車
（３）から離間した位置に保持しておく。

この状態で、ワーク受け材（30）上に、加工しようと
するエンジンバルブ（１）の軸部（1a）を、その軸端が
押し杆（41）の前端に当接するまで、前方より後方に向
かって押し入れる。

このエンジンバルブ（１）の後方への押し込みの途中
で、軸部（1a）の後端がワーク押え板（31）の前端部下
面に当接し、ワーク押え板（31）を押し上げてその下方
に進入し、それ以後、軸部（1a）は、ワーク押え板（3
1）とワーク受け材（30）とにより上下から挾まれて、
はね上がり等が防止される。

次いで、移動装置（15）のモータ（21）を作動させ
て、可動ベッド（11）を左方へ移動させると、ワーク受
け材（30）と、ワーク押え板（31）と、それらの間に挾
まれたエンジンバルブ（１）と、調整車（13）とは、一
体となって砥石車（３）に向かって移動する。

すると、砥石車（３）の外周面における溝加工面（3
b）は、エンジンバルブ（１）の溝部（1b）内に進入し
て、その内面に接触し、また軸加工面（3a）は、エンジ
ンバルブ（１）の軸部（1a）の外周面に接触し、エンジ
ンバルブ（１）は、第１図の矢印方向に回転しつつ、そ
の溝部（1b）の内面と軸部（1a）の外周面との向芯研削
が同時に行なわれる。

加工終了後、移動装置（15）を作動させて、可動ベッ
ド（11）を右方に移動した後、エアシリンダ（39）より
ピストンロッド（40）を伸出させると、加工済みのエン
ジンバルブ（１）は、押し杆（41）により、ワーク受け
材（30）とワーク押え板（31）との間より前方に押し出
され、受けシュート（図示略）等の適宜の案内手段によ
り、次工程へ送られる。

このようにして、多数のエンジンバルブ（１）を加工
した後、所要時に、砥石車（３）を回転させた状態で、
砥石修正装置（42）を移動装置（44）により右方に移動
させ、砥石車（３）の外周面の軸加工面（3a）及び溝加
工面（3b）をダイヤモンドドレッサにより研削加工し、
その形状を修正する。

このときの砥石修正装置（42）の右方への移動量を、
センサ（53）より発生するパルス数を計数することによ
り測定し、それに基づいて、以後の可動ベッド（11）上
の調整車（13）等の左方への移動量を制御するのがよ
い。

なお、砥石車（３）の外周面の形状を適宜変更するこ
とにより、第３図に想像線で示すように、軸部（1a）の
基端部側に若干小径の頚部（1d）を有する型のエンジン
バルブ（１）における頚部（1d）や、軸端の面取り（1
e）等をも、軸部（1a）の外周面や溝部（1b）の内面の
研削と同時に研削することもできる。

〔発明の効果〕

本発明の方法及び装置によると、エンジンバルブにお
ける軸部の外周面と溝部の内面とを、同時に、かつ簡単
に研削することができるので、それらを２工程に分けて
行なう従来の手段に比して、加工工数を減少しうるとと
もに、作業の迅速化及び能率化を図ることができ、また
１台の装置だけあればよいので、その可動率は向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の一実施例の正面図、第２図は、同じく平面図、第３図は、第１図のＡ−Ａ線に沿う拡大縦断側面図、第４図は、第１図のＢ−Ｂ線に沿う拡大横断平面図、第５図は、加工しようとするエンジンバルブの平面図で
ある。（１）エンジンバルブ、（1a）軸部（1b）溝部、（1c）傘部（1d）頚部、（1e）面取り（２）ベース、（３）砥石車（3a）軸加工面、（3b）溝加工面（４）軸受、（５）軸（６）駆動装置、（７）モータ（８）（９）プーリ、（10）無端ベルト（11）可動ベッド、（12）軸受（13）調整車、（13a）摩擦部材（14）軸、（15）移動装置（16）ねじ孔、（17）可動片（18）螺杆、（18a）雄ねじ部（18b）小径軸部、（19）軸受板（20）傘歯車、（21）モータ（22）傘歯車、（23）平歯車（24）センサ、（25）駆動装置（26）モータ、（27）（28）プーリ（29）無端ベルト、（30）ワーク受け材（31）ワーク押え板（ワーク押え手段）（32）支柱、（33）軸（34）水平板、（35）ストッパボルト（36）ロックナット、（37）圧縮ばね（38）支持板、（39）エアシリンダ（40）ピストンロッド、（41）押し杆（42）砥石修正装置、（43）可動ベッド（44）移動装置、（45）可動片（46）ねじ孔、（47）螺杆（47a）雄ねじ部、（47b）小径軸部（48）軸受板、49傘歯車（50）モータ、（51）傘歯車（52）平歯車、（53）センサ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高速回転するとともに、外周面に、加工し
ようとするエンジンバルブの軸部と溝部とにそれぞれ対
応する円筒状の軸加工面と、それより環状に突出する大
径の溝加工面とを有する砥石車と、外周面に摩擦部材を
有し、かつ低速回転する調整車とを、互いに離間させて
おき、かつその間に設けたワーク受け材上に、加工しよ
うとするエンジンバルブを載置し、次いで砥石車と調整
車とを互いに近接させることにより、それらの間にエン
ジンバルブを挾んで、エンジンバルブの軸部と溝部とを
同時に研削し、次いで砥石車と調整車とを互いに離間さ
せた後、加工の終了したワークを、ワーク受け材上より
取出すことを特徴とするエンジンバルブの軸部と溝部と
の無心研削方法。
【請求項２】ベースと、該ベースに回転自在に設けられ、かつ外周面に、加工し
ようとするエンジンバルブの軸部と溝部とにそれぞれ対
応する円筒状の軸加工面と、それより環状に突出する大
径の溝加工面とを有する砥石車と、ベースに設けられ、かつ前記砥石車を高速回転させる駆
動装置と、外周面に摩擦部材を有し、前記砥石車と平行をなして、
かつ砥石車に対して遠近移動可能として、前記ベースに
枢支されている調整車と、ベースに設けられ、かつ前記調整車を砥石車に対して遠
近移動させる移動装置と、調整車を低速回転させる駆動装置と、前記砥石車と調整車との間において、ベース上に設けら
れ、加工しようとするエンジンバルブを支持するワーク
受け材とを備えることを特徴とするエンジンバルブの軸部と溝
部との無芯研削装置。