JP2004270466A - シリンダボア加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】シリンダボアの抜け勾配部分を機械加工により除去する際に、シリンダボア内面に鋳造巣を露出させないようにする。
【解決手段】シリンダボア内面５を成形するコア型３は、シリンダボア内面５を冷却する機能を備える。シリンダボア内面５の抜け勾配１３が、コア型３の基端側で大きい大勾配部１３ａと、先端側で小さい小勾配部１３ｂとの２段階となるようコア型３の外周面のテーパ角度を変化させる。このコア型３を用いてシリンダボア７を鋳造成形し、成形後機械加工により、シリンダボア内面５に対し、加工代Ｅが冷却によって鋳造巣の発生を抑制した健全層Ｌ内に収まるよう抜け勾配部分を除去する。
【選択図】 図１
【解決手段】シリンダボア内面５を成形するコア型３は、シリンダボア内面５を冷却する機能を備える。シリンダボア内面５の抜け勾配１３が、コア型３の基端側で大きい大勾配部１３ａと、先端側で小さい小勾配部１３ｂとの２段階となるようコア型３の外周面のテーパ角度を変化させる。このコア型３を用いてシリンダボア７を鋳造成形し、成形後機械加工により、シリンダボア内面５に対し、加工代Ｅが冷却によって鋳造巣の発生を抑制した健全層Ｌ内に収まるよう抜け勾配部分を除去する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シリンダボア加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジンなどのシリンダブロックにおいて、シリンダボア内面にシリンダライナを用いない場合には、シリンダボア内面に溶射工法（例えば特許文献１参照）によって溶射皮膜を形成する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−６２５１９号号公報
【０００４】
ここでシリンダブロックを鋳造成形する際に、シリンダボア内面に鋳造巣が発生すると、上記した溶射工法にて巣の上を溶射した場合、溶滴が巣を埋めずに穴が開いた状態となったり、皮膜が巣に被さった状態となったりするので、溶射後の機械加工やピストン摺動により皮膜が剥離し、圧縮漏れや脱落した皮膜がピストンリング−ボア間に挟まってシリンダボア内面に傷を付ける要因となる。
【０００５】
上記した鋳造巣は、急速に冷却されると、冷却面から近傍で少なく、離れると増加する傾向がある。このため、シリンダボア表面に巣を露出させないためには、鋳造の工程で、ボア部を形成する円柱状のコア型に冷却機構（例えば特許文献２参照）を設けてシリンダボア内面を冷却することが有効である。このようにしてシリンダボア内面を冷却することで、コア型に接触しているシリンダボア内面から一定の深さまで、鋳造巣の殆どない層（以下、健全層と呼ぶ）を形成することができる。
【０００６】
【特許文献２】
特開平８−６６７６２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年ではシリンダブロックをダイカスト工法にて成形するため、ボア部を形成するコア型は鋳造品から引き抜く必要があり、必要引き抜き力および鋳造品の破損対策として、シリンダボア内面に抜け勾配を設ける必要がある。
【０００８】
図３は、このような抜け勾配を備えたシリンダボア内面１の一部を断面で示しており、シリンダボア内面１は、図中で上端部から下端部に向けて内径が徐々に小さくなるテーパ形状となっている。ここで、前記したコア型の冷却機構により形成する健全層は、シリンダボア内面１から一定の深さＡの領域とする。
【０００９】
ダイカスト工法にて製造したシリンダブロックは、上記した成形時の抜け勾配部分を削除するために、シリンダボア内面を機械加工する必要がある。この場合、図３にて斜線で示す部分Ｂが加工代であり、この加工代Ｂは抜け勾配に沿って内径が小さくなる下部側ほど多くなる。このため、下端部付近の範囲Ｃについては、健全層Ａの領域を超えて除去することになり、健全層Ａよりさらに深い位置に多く発生している鋳造巣が加工後のシリンダボア内面に露出することになる。
【００１０】
シリンダボア内面に鋳造巣が露出すると、前述したように、シリンダボア内面に溶射した皮膜が剥離してしまうという問題が発生する。
【００１１】
そこで、この発明は、シリンダボア内面の抜け勾配部分を機械加工により除去する際に、シリンダボア内面に鋳造巣を露出させないようにすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、シリンダボア内面の抜け勾配が、シリンダボア成形時に使用するコア型の基端側で大きく、先端側で小さくなるようテーパ角度を変化させて前記シリンダボアを鋳造成形し、このシリンダボア内面から一定深さの領域内にて、前記シリンダボア内面が円筒内面となるようシリンダボア内面の抜け勾配部分を除去し、その後シリンダボア内面に溶射皮膜を形成するシリンダボア加工方法としてある。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、シリンダボア内面の抜け勾配が、コア型の基端側で大きく、先端側で小さくなるよう鋳造成形した後に、抜け勾配部分を除去すべくシリンダボア内面を機械加工する際に、その加工代を、成形時シリンダボア内面から一定深さまでの鋳造巣の発生を抑制した健全層の領域内に留めることができ、シリンダボア内面への鋳造巣の露出を防止することができる。このように、鋳造巣が露出していないシリンダボア内面に溶射皮膜を形成することで、皮膜の剥離を防止できるなど、高品質な溶射皮膜を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１は、この発明の実施の一形態を示すシリンダボア成形用金型の一部であるコア型３と、コア型３によってシリンダボア内面５が成形されるシリンダボア７を示している。
【００１６】
コア型３は、成形後にシリンダボア内面５から図１中で上方に向けて引き抜くために、図１中で上部の基端側から同下部の先端側に向けて、外径が徐々に小さくなるテーパ形状となる抜け勾配９を形成してある。この抜け勾配９は、境界部１１を境にして基端側で大きい大勾配部９ａと、先端側で小さい小勾配部９ｂとを有する２段階となっている。
【００１７】
このため、上記したコア型３によって成形されるシリンダボア内面５についても、上記した大勾配部９ａと小勾配部９ｂとにそれぞれ対応して大勾配部１３ａと小勾配部１３ｂとの２段階からなる勾配部１３を備える。この勾配部１３は、境界部１５を境にして、図１中で上部側が大勾配部１３ａ、同下部側が小勾配部１３ｂとなる。
【００１８】
また、上記したコア型３の内部には、冷却水が矢印Ｄで示すように循環する冷却機構を備えており、成形時にシリンダボア内面５を冷却することで、シリンダボア内面５から一定深さＬの領域については、鋳造巣の発生を抑制した健全層が形成される。この健全層Ｌは、鋳造巣が殆ど発生せず、健全層Ｌよりさらに深い領域には鋳造巣が多く発生している。
【００１９】
このようなコア型３を用いてシリンダボア内面５を鋳造成形すると、シリンダボア内面５には、図１に示すような２段階の抜け勾配１３（１３ａ，１３ｂ）が形成される。そして、成形後は、上記した抜け勾配１３の部分を機械加工により除去するが、このとき、コア型３の先端側に対応する図１中で下部側には、抜け勾配の小さい小勾配部１３ｂを形成してあるので、図１中で斜線部で示す加工代Ｅを、機械加工により除去しても、この除去部分（加工代Ｅ）はシリンダボア７の下部側においても、上部側と同様に、鋳造巣の殆ど発生していない健全層Ｌ内に留まることになり、シリンダボア内面５への鋳造巣の露出を防止することができる。
【００２０】
この結果、鋳造巣が露出していないシリンダボア内面５に溶射により皮膜を形成することで、皮膜の剥離を防止できるなど、高品質な溶射皮膜を得ることができる。
【００２１】
図２は、上記したシリンダボア内面５に対し、溶射被膜を形成する装置を示す。このシリンダボア７内の中心に、ガス溶線式の溶射ガン１７を挿入し、溶射ガン１７を回転させつつ上下動させながら、その溶射口１７ａから溶射用材料として溶融した鉄系金属材料を溶射してシリンダボア内面５に対して溶射皮膜を形成する。
【００２２】
上記した溶射ガン１７は、溶線送給機１９から溶射用材料として鉄系金属材料の溶線２１の送給を受けるとともに、アセチレンまたはプロパンあるいはエチレンなどの燃料を貯蔵した燃料ガスボンベ２３および酸素を貯蔵した酸素ボンベ２５から、配管２７および２９を介して燃料ガスおよび酸素の供給をそれぞれ受ける。
【００２３】
さらに図示していないが、溶射ガン１７は、コンプレッサなどから圧縮空気の供給を受け、この圧縮空気により、溶融した溶射用材料粒子をシリンダボア内面５に吹き付ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示すシリンダボア成形用金型の一部であるコア型と、コア型によってシリンダボア内面が成形されるシリンダボアを示す断面図である。
【図２】シリンダボア内面５に対し溶射被膜を形成する装置を示す全体構成図である。
【図３】従来例に係わる抜け勾配を備えたシリンダボアの一部を断面図である。
【符号の説明】
３ コア型
５ シリンダボア内面
７ シリンダボア
１３ シリンダボア内面の抜け勾配
１３ａ 大勾配部
１３ｂ 小勾配部
Ｅ 加工代
Ｌ 健全層（一定深さの領域）
【発明の属する技術分野】
この発明は、シリンダボア加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジンなどのシリンダブロックにおいて、シリンダボア内面にシリンダライナを用いない場合には、シリンダボア内面に溶射工法（例えば特許文献１参照）によって溶射皮膜を形成する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−６２５１９号号公報
【０００４】
ここでシリンダブロックを鋳造成形する際に、シリンダボア内面に鋳造巣が発生すると、上記した溶射工法にて巣の上を溶射した場合、溶滴が巣を埋めずに穴が開いた状態となったり、皮膜が巣に被さった状態となったりするので、溶射後の機械加工やピストン摺動により皮膜が剥離し、圧縮漏れや脱落した皮膜がピストンリング−ボア間に挟まってシリンダボア内面に傷を付ける要因となる。
【０００５】
上記した鋳造巣は、急速に冷却されると、冷却面から近傍で少なく、離れると増加する傾向がある。このため、シリンダボア表面に巣を露出させないためには、鋳造の工程で、ボア部を形成する円柱状のコア型に冷却機構（例えば特許文献２参照）を設けてシリンダボア内面を冷却することが有効である。このようにしてシリンダボア内面を冷却することで、コア型に接触しているシリンダボア内面から一定の深さまで、鋳造巣の殆どない層（以下、健全層と呼ぶ）を形成することができる。
【０００６】
【特許文献２】
特開平８−６６７６２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年ではシリンダブロックをダイカスト工法にて成形するため、ボア部を形成するコア型は鋳造品から引き抜く必要があり、必要引き抜き力および鋳造品の破損対策として、シリンダボア内面に抜け勾配を設ける必要がある。
【０００８】
図３は、このような抜け勾配を備えたシリンダボア内面１の一部を断面で示しており、シリンダボア内面１は、図中で上端部から下端部に向けて内径が徐々に小さくなるテーパ形状となっている。ここで、前記したコア型の冷却機構により形成する健全層は、シリンダボア内面１から一定の深さＡの領域とする。
【０００９】
ダイカスト工法にて製造したシリンダブロックは、上記した成形時の抜け勾配部分を削除するために、シリンダボア内面を機械加工する必要がある。この場合、図３にて斜線で示す部分Ｂが加工代であり、この加工代Ｂは抜け勾配に沿って内径が小さくなる下部側ほど多くなる。このため、下端部付近の範囲Ｃについては、健全層Ａの領域を超えて除去することになり、健全層Ａよりさらに深い位置に多く発生している鋳造巣が加工後のシリンダボア内面に露出することになる。
【００１０】
シリンダボア内面に鋳造巣が露出すると、前述したように、シリンダボア内面に溶射した皮膜が剥離してしまうという問題が発生する。
【００１１】
そこで、この発明は、シリンダボア内面の抜け勾配部分を機械加工により除去する際に、シリンダボア内面に鋳造巣を露出させないようにすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、シリンダボア内面の抜け勾配が、シリンダボア成形時に使用するコア型の基端側で大きく、先端側で小さくなるようテーパ角度を変化させて前記シリンダボアを鋳造成形し、このシリンダボア内面から一定深さの領域内にて、前記シリンダボア内面が円筒内面となるようシリンダボア内面の抜け勾配部分を除去し、その後シリンダボア内面に溶射皮膜を形成するシリンダボア加工方法としてある。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、シリンダボア内面の抜け勾配が、コア型の基端側で大きく、先端側で小さくなるよう鋳造成形した後に、抜け勾配部分を除去すべくシリンダボア内面を機械加工する際に、その加工代を、成形時シリンダボア内面から一定深さまでの鋳造巣の発生を抑制した健全層の領域内に留めることができ、シリンダボア内面への鋳造巣の露出を防止することができる。このように、鋳造巣が露出していないシリンダボア内面に溶射皮膜を形成することで、皮膜の剥離を防止できるなど、高品質な溶射皮膜を得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１は、この発明の実施の一形態を示すシリンダボア成形用金型の一部であるコア型３と、コア型３によってシリンダボア内面５が成形されるシリンダボア７を示している。
【００１６】
コア型３は、成形後にシリンダボア内面５から図１中で上方に向けて引き抜くために、図１中で上部の基端側から同下部の先端側に向けて、外径が徐々に小さくなるテーパ形状となる抜け勾配９を形成してある。この抜け勾配９は、境界部１１を境にして基端側で大きい大勾配部９ａと、先端側で小さい小勾配部９ｂとを有する２段階となっている。
【００１７】
このため、上記したコア型３によって成形されるシリンダボア内面５についても、上記した大勾配部９ａと小勾配部９ｂとにそれぞれ対応して大勾配部１３ａと小勾配部１３ｂとの２段階からなる勾配部１３を備える。この勾配部１３は、境界部１５を境にして、図１中で上部側が大勾配部１３ａ、同下部側が小勾配部１３ｂとなる。
【００１８】
また、上記したコア型３の内部には、冷却水が矢印Ｄで示すように循環する冷却機構を備えており、成形時にシリンダボア内面５を冷却することで、シリンダボア内面５から一定深さＬの領域については、鋳造巣の発生を抑制した健全層が形成される。この健全層Ｌは、鋳造巣が殆ど発生せず、健全層Ｌよりさらに深い領域には鋳造巣が多く発生している。
【００１９】
このようなコア型３を用いてシリンダボア内面５を鋳造成形すると、シリンダボア内面５には、図１に示すような２段階の抜け勾配１３（１３ａ，１３ｂ）が形成される。そして、成形後は、上記した抜け勾配１３の部分を機械加工により除去するが、このとき、コア型３の先端側に対応する図１中で下部側には、抜け勾配の小さい小勾配部１３ｂを形成してあるので、図１中で斜線部で示す加工代Ｅを、機械加工により除去しても、この除去部分（加工代Ｅ）はシリンダボア７の下部側においても、上部側と同様に、鋳造巣の殆ど発生していない健全層Ｌ内に留まることになり、シリンダボア内面５への鋳造巣の露出を防止することができる。
【００２０】
この結果、鋳造巣が露出していないシリンダボア内面５に溶射により皮膜を形成することで、皮膜の剥離を防止できるなど、高品質な溶射皮膜を得ることができる。
【００２１】
図２は、上記したシリンダボア内面５に対し、溶射被膜を形成する装置を示す。このシリンダボア７内の中心に、ガス溶線式の溶射ガン１７を挿入し、溶射ガン１７を回転させつつ上下動させながら、その溶射口１７ａから溶射用材料として溶融した鉄系金属材料を溶射してシリンダボア内面５に対して溶射皮膜を形成する。
【００２２】
上記した溶射ガン１７は、溶線送給機１９から溶射用材料として鉄系金属材料の溶線２１の送給を受けるとともに、アセチレンまたはプロパンあるいはエチレンなどの燃料を貯蔵した燃料ガスボンベ２３および酸素を貯蔵した酸素ボンベ２５から、配管２７および２９を介して燃料ガスおよび酸素の供給をそれぞれ受ける。
【００２３】
さらに図示していないが、溶射ガン１７は、コンプレッサなどから圧縮空気の供給を受け、この圧縮空気により、溶融した溶射用材料粒子をシリンダボア内面５に吹き付ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示すシリンダボア成形用金型の一部であるコア型と、コア型によってシリンダボア内面が成形されるシリンダボアを示す断面図である。
【図２】シリンダボア内面５に対し溶射被膜を形成する装置を示す全体構成図である。
【図３】従来例に係わる抜け勾配を備えたシリンダボアの一部を断面図である。
【符号の説明】
３ コア型
５ シリンダボア内面
７ シリンダボア
１３ シリンダボア内面の抜け勾配
１３ａ 大勾配部
１３ｂ 小勾配部
Ｅ 加工代
Ｌ 健全層（一定深さの領域）
Claims (2)
- シリンダボア内面の抜け勾配が、シリンダボア成形時に使用するコア型の基端側で大きく、先端側で小さくなるようテーパ角度を変化させて前記シリンダボアを鋳造成形し、このシリンダボア内面から一定深さの領域内にて、前記シリンダボア内面が円筒内面となるようシリンダボア内面の抜け勾配部分を除去し、その後シリンダボア内面に溶射皮膜を形成することを特徴とするシリンダボア加工方法。
- 前記シリンダボア内面を冷却することで、前記シリンダボア内面から一定深さの領域に鋳造巣の発生を抑制した健全層を形成することを特徴とする請求項１記載のシリンダボア加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003058824A JP2004270466A (ja) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | シリンダボア加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003058824A JP2004270466A (ja) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | シリンダボア加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004270466A true JP2004270466A (ja) | 2004-09-30 |
Family
ID=33121844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003058824A Pending JP2004270466A (ja) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | シリンダボア加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004270466A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1820874A2 (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-22 | Nissan Motor Company Limited | Surface processing |
| JP2022020206A (ja) * | 2020-07-20 | 2022-02-01 | リョービ株式会社 | 物品素材の鋳造方法及び鋳造品並びに鋳造品の製造方法 |
-
2003
- 2003-03-05 JP JP2003058824A patent/JP2004270466A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1820874A2 (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-22 | Nissan Motor Company Limited | Surface processing |
| EP1820874A3 (en) * | 2006-02-10 | 2011-04-13 | Nissan Motor Company Limited | Surface processing |
| US9109276B2 (en) | 2006-02-10 | 2015-08-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cylindrical internal surface processing method |
| JP2022020206A (ja) * | 2020-07-20 | 2022-02-01 | リョービ株式会社 | 物品素材の鋳造方法及び鋳造品並びに鋳造品の製造方法 |
| JP7465167B2 (ja) | 2020-07-20 | 2024-04-10 | リョービ株式会社 | 物品素材の鋳造方法及び鋳造品並びに鋳造品の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060127 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080715 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080912 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081028 |