JP2007239543A

JP2007239543A - シリンダブロックのボア下端部構造及び溶射皮膜形成方法

Info

Publication number: JP2007239543A
Application number: JP2006061181A
Authority: JP
Inventors: Akira Shimizu; 明清水
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2026-03-07
Also published as: JP4595836B2

Abstract

【課題】溶射皮膜の端部がシリンダボア内壁から剥がれて浮き上がるのを防止し、膜剥がれの生じないシリンダブロックのボア下端部構造を提供する。
【解決手段】凹凸状をなす粗面とされたシリンダボア内壁２に、溶融した溶滴を吹き付けて溶射皮膜７を形成してなるシリンダブロック１のボア下端部構造であって、溶射皮膜７の端部７Ａを、前記シリンダボア内壁２の下端部からクランクケース内面３に繋がる連結面４に設けた皮膜係止部５に係止させた。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダブロックのボア下端部構造及び溶射皮膜形成方法に関する。

例えば、シリンダブロックのシリンダボア内壁には、耐熱性及び摩耗性を確保するために、溶融した溶滴を溶射ガンにて吹き付けることで溶射皮膜を形成することが行われている（例えば、特許文献１など参照）。

溶射皮膜を形成するには、シリンダブロックのボア内に挿入させた溶射ガンを回転させるか、或いは、溶射ガンを固定してシリンダブロックを回転させるかして、溶射ガンの先端から溶滴をシリンダボア内壁に吹き付けることで形成している。
特開平７−６２５１８号公報

しかしながら、シリンダボア内壁に形成された溶射皮膜は、皮膜成分の鉄系材料の凝固収縮などによってシリンダボア内壁から剥がれて浮き上がることがある。特に、溶射皮膜の端部は、シリンダボア内壁から剥がれて浮き上がる起点になり易い。

そのため、シリンダボア内壁に微細な凹凸を付けて溶射皮膜の下地を粗面とすることで、シリンダボア内壁からの溶射皮膜の剥離を抑制することが行われている。しかしながら、面粗度が小さ過ぎると下端部が一部、凝固収縮に負けて剥がれる現象が起き、大き過ぎると溶射皮膜の膜厚を厚くしなくてはならないという課題がある。

この他、シリンダボア内壁から剥がれた部位の溶射皮膜を削って飛ばすことも行われている。しかしながら、剥がれた溶射皮膜の部位を取り除いてしまう方法は、面粗度が小さい時には広い範囲で取り除く必要があり、溶射皮膜が形成されない部位が大きく生じてしまうため、シリンダブロックのボア部は長くなり、エンジンサイズが大きくなってしまう。

そこで、本発明は、溶射皮膜の端部がシリンダボア内壁から剥がれて浮き上がるのを防止し、膜剥がれの生じないシリンダブロックのボア下端部構造及び溶射皮膜形成方法を提供することを目的とする。

本発明は、凹凸状をなす粗面とされたシリンダボア内壁に、溶融した溶滴を吹き付けて溶射皮膜を形成してなるシリンダブロックのボア下端部構造であって、溶射皮膜の端部を、前記シリンダボア内壁の下端部からクランクケース内面に繋がる面に設けた皮膜係止部に係止させたことを特徴とする。

また、本発明は、シリンダボア内壁に溶融した溶滴を吹き付けて溶射皮膜を形成する溶射皮膜形成方法において、シリンダボア内壁の下端部からクランクケース内面に繋がる面に皮膜係止部を形成し、この皮膜係止部にも溶滴を吹き付けて、前記溶射皮膜の端部を前記皮膜係止部に係止させることを特徴とする。

本発明のシリンダブロックのボア下端部構造によれば、膜剥がれが生じ易い溶射皮膜の端部を、シリンダボア内壁の下端部からクランクケース内面に繋がる面に形成した皮膜係止部に係止させているので、当該溶射皮膜の浮き上がりを、この皮膜係止部で押さえることができる。したがって、シリンダボア内壁からの溶射皮膜の膜剥がれを防止することができる。

本発明の溶射皮膜形成方法によれば、シリンダボア内壁の下端部からクランクケース内面に繋がる面に形成した皮膜係止部にも溶滴を吹き付けて溶射皮膜の端部を該皮膜係止部に係止させるので、溶射皮膜の端部が皮膜係止部に引っ掛かって膜剥がれを抑制できるシリンダブロックを製造することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は溶射ガンにてシリンダボア内壁に溶滴を吹き付けて溶射皮膜を形成する前の状態を示す要部拡大断面図、図２はシリンダボア内壁に溶射皮膜を形成した状態を示す要部拡大断面図である。

シリンダブロック１のシリンダボア内壁２は、図１に示すように、後述する溶射皮膜をシリンダボア内壁２に密着させて膜剥がれが生じないようにするために凹凸状をなす粗面とされている。本実施形態では、溶射皮膜の膜剥がれが生じない程度に、小さ過ぎず且つ大き過ぎない程度の凹凸にしてある。

そして、本実施形態では、シリンダボア内壁２の下端部からクランクケース内面３に繋がる連結面４には、溶射皮膜の端部を引っ掛けて係止させる凹部からなる皮膜係止部５を形成してある。皮膜係止部５は、連結面４に対してほぼ垂直な皮膜引掛け面５Ａ，５Ａとほぼ水平な底面５Ｂとを有した断面略逆凹形状の円環溝として形成されている。

このように構成されたシリンダボア内壁２に溶射皮膜を形成するには、図１に示すように、溶射ガン６をシリンダブロック１のボア内に挿入し、溶射ガン６のガン先端部６Ａから溶融した溶滴を吹き付けながら当該溶射ガン６を回転させる。そして、この溶射ガン６を上下方向に動かすことで、図２に示すように、シリンダボア内壁２に溶射皮膜７を均一の膜厚となるように形成する。

溶射皮膜７は、凹凸状をなす粗面の凹部と凸部に沿って成膜され、これら凹凸部によってシリンダボア内壁２に密着する。また、溶射皮膜７は、シリンダボア内壁２の下端部からクランクケース内面３に繋がる連結面４にまで周り込んで成膜されると共に、その連結面４に形成された皮膜係止部５にも成膜される。皮膜係止部５に溶滴が入り込むことで、溶射皮膜７の端部７Ａは、当該皮膜係止部５に埋め込まれる形となり連結面４に露出するのが防止される。

そのため、膜剥がれが生じ易い溶射皮膜７の端部７Ａは、皮膜係止部５内の皮膜引掛け面５Ａに引っ掛かるため、浮き上がるのが防止される。したがって、溶射皮膜７の膜剥がれを防止することができ、従来のように皮膜の浮き上がり量を予測して大きめに皮膜を削り落とすような作業を無くすことができる。

これに対して、連結面４に皮膜係止部５を形成しなかった場合は、図５に示すように、溶射皮膜７の端部７Ａがシリンダボア内壁２から剥がれ易い。しかし、本実施形態のように、連結面４に凹部として形成した皮膜係止部５に溶射皮膜７の端部７Ａを入り込ませて係止させることで膜剥がれを確実に防止することができる。

図３は、皮膜係止部５の凹部にシリンダボア内壁に向かって傾斜する鋭角な皮膜引掛け面５Ａを形成した例である。この例におけるように、皮膜引掛け面５Ａをシリンダボア内壁２に向かって傾斜するように前記連結面４とのなす角度θを鋭角とすることで、溶射皮膜７の端部７Ａをこの皮膜引掛け面５Ａにより一層引っ掛かりを持たせて係止させるようにする。

このようにすれば、溶射皮膜７の端部７Ａが垂直面よりも傾斜した皮膜引掛け面５Ａにより引っ掛かることから膜剥がれが生じ難くなる。よって、溶射皮膜７の膜剥がれをより一層防止することが可能となる。

図４は、シリンダボア内壁２の下端部からクランクケース内面３に繋がる連結面４に設けた皮膜係止部５を、凹凸状をなす粗面とした例である。この連結面４に形成した皮膜係止部５は、シリンダボア内壁２に形成した凹凸と同じく、該シリンダボア内壁２に形成した凹凸をその下端部から連結面４まで周り込むように形成したものである。

このように、シリンダボア内壁２から連結面４に至る位置まで凹凸状をなす粗面を形成すれば、連結面４に形成された凹凸にも溶射皮膜７が形成され、溶射皮膜７の端部７Ａが連結面４に密着し、皮膜の浮き上がりが抑制され膜剥がれが防止される。

以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本実施の形態は、本発明の一例であり、前記した実施の形態に制限されないことは言うまでもない。

溶射ガンにてシリンダボア内壁に溶滴を吹き付けて溶射皮膜を形成する前の状態を示す要部拡大断面図である。シリンダボア内壁に溶射皮膜を形成した状態を示す要部拡大断面図である。本実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図であり、皮膜係止部の凹部にシリンダボア内壁に向かって傾斜する鋭角な皮膜引掛け面を形成した例である。本実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図であり、シリンダボア内壁の下端部からクランクケース内面に繋がる連結面に設けた皮膜係止部を、凹凸状をなす粗面とした例である。本実施の形態に対する比較例を示す要部拡大断面図であり、シリンダボア内壁の下端部からクランクケース内面に繋がる連結面に皮膜係止部を形成しなかった例である。

符号の説明

１…シリンダブロック
２…シリンダボア内壁
３…クランクケース
４…連結面（シリンダボア内壁の下端部からクランクケース内面に繋がる面）
５…皮膜係止部
５Ａ…皮膜引掛け面
６…溶射ガン
７…溶射皮膜
７Ａ…溶射皮膜の端部

Claims

凹凸状をなす粗面とされたシリンダボア内壁に、溶融した溶滴を吹き付けて溶射皮膜を形成してなるシリンダブロックのボア下端部構造であって、
前記溶射皮膜の端部を、前記シリンダボア内壁の下端部からクランクケース内面に繋がる面に設けた皮膜係止部に係止させた
ことを特徴とするシリンダブロックのボア下端部構造。
請求項１に記載のシリンダブロックのボア下端部構造であって、
前記皮膜係止部は、前記溶射皮膜の端部を引っ掛けて係止させる凹部からなる
ことを特徴とするシリンダブロックのボア下端部構造。
請求項２に記載のシリンダブロックのボア下端部構造であって、
前記凹部には、前記シリンダボア内壁に向かって傾斜する鋭角な皮膜引掛け面を形成した
ことを特徴とするシリンダブロックのボア下端部構造。
請求項１に記載のシリンダブロックのボア下端部構造であって、
前記皮膜係止部は、前記溶射皮膜の端部を引っ掛けて係止させる凹凸状をなす粗面とした
ことを特徴とするシリンダブロックのボア下端部構造。
シリンダボア内壁に溶融した溶滴を吹き付けて溶射皮膜を形成する溶射皮膜形成方法において、
前記シリンダボア内壁の下端部からクランクケース内面に繋がる面に皮膜係止部を形成し、この皮膜係止部にも溶滴を吹き付けて、前記溶射皮膜の端部を前記皮膜係止部に係止させる
ことを特徴とする溶射皮膜形成方法。