JP2010159768A - シリンダライナの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダの軸方向における温度差の縮小を通じて燃料消費率の向上を図ることのできるシリンダライナの製造方法を提供する。
【解決手段】この製造方法では、ライナ上端２３からライナ下端２４までにわたり連続する態様の皮膜５１を溶射装置５２により形成する。具体的には、ライナ上部２５の外周面２２に皮膜５１の高熱伝導部５１Ａを形成するとき、溶射装置５２を同外周面２２から基準溶射距離ＬＡだけ離間させる。また、ライナ下部２６の外周面２２に皮膜５１の低熱伝導部５１Ｂを形成するとき、溶射装置５２を同外周面２２から基準溶射距離ＬＡよりも大きい低率溶射距離ＬＢだけ離間させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、シリンダブロックに適用される鋳ぐるみ用のシリンダライナの製造方法に関する。

エンジンのシリンダブロックとしてシリンダライナを備えたものが実用化されている。一般には、アルミニウム合金製のシリンダブロックに対してシリンダライナが適用される。なお、こうした鋳ぐるみ用のシリンダライナとしては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。

実開昭６２−５２２５５号公報

ところで、エンジンにおいては、シリンダの温度上昇によりシリンダボアが熱膨張するようになる。一方、シリンダの温度の大きさは軸方向の位置に応じて変化するため、これにともなってシリンダボアの変形量も軸方向において異なった大きさとなる。こうしたシリンダボアの変形量の違いは、ピストンのフリクションの増大をまねくため、燃料消費率を悪化させる要因の一つとなっている。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的はシリンダの軸方向における温度差の縮小を通じて燃料消費率の向上を図ることのできるシリンダライナの製造方法を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、シリンダブロックに適用される鋳ぐるみ用のシリンダライナの製造方法において、軸方向の上部の外周面から軸方向の下部の外周面までにわたり連続する態様の溶射層を溶射装置により形成するものであって、前記上部の外周面に溶射層を形成する際に前記溶射装置を同外周面から第１の距離だけ離間させ、前記下部の外周面に溶射層を形成する際に前記溶射装置を同外周面から前記第１の距離よりも大きい第２の距離だけ離間させることを要旨としている。

溶射に際して溶射材料の付着効率が低い場合、溶射装置から噴射された溶射材料においては、シリンダライナの外周面へ付着せずにその周囲で酸化する溶射材料の割合が多くなる。そして、こうした酸化後の溶射材料の一部は、外周面上の皮膜内に混入するようになるため、シリンダライナの外周面には内部に多くの酸化物を含む溶射層が形成されるようになる。

上記発明では、シリンダライナ上部に溶射層を形成する際に外周面と溶射装置との距離を第１の距離に設定するとともに、シリンダライナ下部に溶射層を形成する際の外周面と溶射装置との距離については、これを上記第１の距離での溶射に比べて溶射材料の付着効率が低くなる第２の距離に設定するようにしている。従って、シリンダライナ上部の溶射層とシリンダライナ下部の溶射層との間において熱伝導率に違いが生じるとともに、シリンダライナ上部の溶射層の熱伝導率がシリンダライナ下部の溶射層の熱伝導率よりも大きくなる。これにより、シリンダブロックとシリンダライナ上部との間の熱伝導性が向上する一方で、シリンダブロックとシリンダライナ下部との間の熱伝導性が低下するため、シリンダの軸方向における温度差を縮小することができるようになる。

（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシリンダライナの製造方法において、前記下部の外周面に形成される溶射層の厚さが前記上部の外周面に形成される溶射層の厚さよりも小さくなることを要旨としている。

上記発明によれば、シリンダライナ上部の溶射層の熱伝導率がシリンダライナ下部の溶射層の熱伝導率よりも大きくなるため、シリンダブロックとシリンダライナ上部との間の熱伝導性が向上する一方で、シリンダブロックとシリンダライナ下部との間の熱伝導性が低下するようになる。これにより、シリンダの軸方向における温度差とともにシリンダボアの変形量の差が縮小されるため、フリクションの低減を通じて燃料消費率の向上を図ることができるようになる。

（３）請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のシリンダライナの製造方法において、前記上部から前記下部へ向かうにつれて厚さが次第に小さくなる部位を含めて前記溶射層が形成されることを要旨としている。

上記発明によれば、溶射層の厚さが上部から下部へ向かうにつれて小さく設定されていることにより、シリンダの軸方向における急激な温度変化が抑制されるため、シリンダボアの変形の安定化を通じて燃料消費率の向上を図ることができるようになる。

本発明にかかるシリンダライナを具体化した第１実施形態について、同シリンダライナを備えたエンジンの全体構成を示す構成図。 同実施形態のシリンダライナについて、その斜視構造を示す斜視図。 同実施形態のシリンダライナについて、その素材となる鋳鉄の組成割合の一例を示す図。 同実施形態のシリンダライナについて、軸方向に沿った断面の構造を示す断面図。 同実施形態のシリンダライナについて、軸方向に沿った断面の構造を示す断面図。 〔Ａ〕同実施形態のシリンダライナについて、軸方向に沿った断面構造を示す断面図。〔Ｂ〕同実施形態のシリンダライナについて、軸方向の位置とシリンダ壁温との関係の一例を示すグラフ。 本発明にかかるシリンダライナを具体化した第２実施形態について、軸方向に沿った断面の構造を示す断面図。 同実施形態のシリンダライナについて、その皮膜の製造工程の一例を示す工程図。 本発明にかかるシリンダライナを具体化した第３実施形態について、その斜視構造を示す斜視図。 同実施形態のシリンダライナについて、括れた形状の突起を模式的に示すモデル図。 同実施形態のシリンダライナについて、括れた形状の突起を模式的に示すモデル図。 同実施形態のシリンダライナについて、図９のＺＡ部の断面構造を示す断面図。 同実施形態のシリンダライナについて、図９のＺＢ部の断面構造を示す断面図。 金型遠心鋳造によるシリンダライナの製造について、製造工程の一覧を示す工程図。 金型遠心鋳造によるシリンダライナの製造について、塗型層における括れた形状の凹穴の形成態様を示す図。 同実施形態のシリンダライナについて、３次元レーザ測定方法による各パラメータの測定手順の一例を示す図。 同実施形態のシリンダライナについて、３次元レーザ測定方法により得られる等高線図の一例を示す図。 同実施形態のシリンダライナについて、測定高さと等高線との関係を示す図。 同実施形態のシリンダライナについて、３次元レーザ測定方法により得られる等高線図の一例を示す図。 同実施形態のシリンダライナについて、３次元レーザ測定方法により得られる等高線図の一例を示す図。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
本実施形態では、アルミニウム合金製エンジンのシリンダライナとして本発明を具体化した場合を想定している。

＜エンジンの構成＞
図１に、本発明にかかるシリンダライナを備えたエンジンの全体構成を示す。
エンジン１は、シリンダブロック１１及びシリンダヘッド１２等を備えて構成されている。

シリンダブロック１１は、複数のシリンダ１３を備えて構成されている。
シリンダ１３は、シリンダライナ２を備えて構成されている。
シリンダブロック１１においては、シリンダライナ２の内周面（ライナ内周面２１）によりシリンダ１３の内周側の壁面（シリンダ内壁１４）が形成されている。また、ライナ内周面２１に囲まれてシリンダボア１５が形成されている。

シリンダライナ２は、鋳造材料による鋳ぐるみを通じてその外周面（ライナ外周面２２）側がシリンダブロック１１と接合されている。
なお、シリンダブロック１１の素材となるアルミニウム合金としては、例えば「ＪＩＳ ＡＤＣ１０（関連規格：米国ＡＳＴＭ Ａ３８０．０）」または「ＪＩＳ ＡＤＣ１２（関連規格：米国ＡＳＴＭ Ａ３８３．０）」を用いることができる。本実施形態では、アルミニウム合金として上記ＡＤＣ１２を採用してシリンダブロックを構成している。

＜シリンダライナの構成＞
図２に、本発明が適用されたシリンダライナの斜視構造を示す。
シリンダライナ２は、鋳鉄を素材として形成されている。

鋳鉄の組成は、例えば図３に示すように設定することができる。基本的には「基本組成」に示す成分を鋳鉄の組成として選択することができる。また、必要に応じて「補助組成」に示す成分を添加することもできる。

本実施形態においては、シリンダライナ２の各部位を次のように示す。
・シリンダライナ２の上端をライナ上端２３とする。
・シリンダライナ２の下端をライナ下端２４とする。
・ライナ上端２３から軸方向の所定位置までの範囲をライナ上部２５とする。
・ライナ下端２４から軸方向の所定位置までの範囲をライナ下部２６とする。
・ライナ上部２５とライナ下部２６との間の範囲をライナ中部２７とする。

なお、ライナ上端２３はエンジン１において燃焼室側に位置するシリンダライナ２の端部を示す。また、ライナ下端２４は、エンジン１において燃焼室とは反対側に位置するシリンダライナ２の端部を示す。

図４に、軸方向に沿ったシリンダライナ２の断面構造を示す。
シリンダライナ２において、ライナ外周面２２には高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４が形成されている。

高熱伝導皮膜３は、同皮膜が形成されていない状態と比べて、シリンダブロック１１とシリンダライナ２との間の熱伝導性を向上させることのできる素材により形成されている。なお、高熱伝導皮膜３の素材や製造方法についての詳細は後述する。

低熱伝導皮膜４は、同皮膜が形成されていない状態と比べて、シリンダブロック１１とシリンダライナ２との間の熱伝導性を低下させることのできる素材により形成されている。なお、低熱伝導皮膜４の素材や製造方法についての詳細は後述する。

高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４は、それぞれ次のように構成されている。
高熱伝導皮膜３は、ライナ上部２５及びライナ中部２７のライナ外周面２２に形成されている。即ち、ライナ上端２３からライナ下部２６までの範囲に形成されている。

高熱伝導皮膜３は、ライナ上部２５に位置する皮膜基礎部３１とライナ中部２７に位置する皮膜傾斜部３２とから構成されている。
皮膜基礎部３１と皮膜傾斜部３２とは連続した１つの皮膜として形成されている。

皮膜基礎部３１は、厚さが略一定となるように形成されている。一方で、皮膜傾斜部３２は、厚さがライナ上端２３側からライナ下端２４側へかけて徐々に小さくなるように形成されている。

低熱伝導皮膜４は、ライナ下部２６及びライナ中部２７のライナ外周面２２に形成されている。即ち、ライナ下端２４からライナ上部２５までの範囲に形成されている。
低熱伝導皮膜４は、ライナ下部２６に位置する皮膜基礎部４１とライナ中部２７に位置する皮膜傾斜部４２とから構成されている。

皮膜基礎部４１と皮膜傾斜部４２とは連続した１つの皮膜として形成されている。
皮膜基礎部４１は、厚さが略一定となるように形成されている。一方で、皮膜傾斜部４２は、厚さがライナ下端２４側からライナ上端２３側へかけて徐々に小さくなるように形成されている。

シリンダライナ２において、ライナ中部２７のライナ外周面２２には、高熱伝導皮膜３と低熱伝導皮膜４とが積み重なった皮膜積層部３０が形成されている。皮膜積層部３０においては、高熱伝導皮膜３がライナ外周面２２上に形成されているとともに、低熱伝導皮膜４が高熱伝導皮膜３上に形成されている。

本実施形態のシリンダライナ２では、上述のように皮膜積層部３０を構成しているが、皮膜積層部３０における高熱伝導皮膜３と低熱伝導皮膜４との関係を図５に示すように変更することもできる。即ち、低熱伝導皮膜４をライナ外周面２２上に形成するとともに、高熱伝導皮膜３を低熱伝導皮膜４上に形成した状態で皮膜積層部３０を構成することもできる。

＜皮膜の形成態様＞
シリンダライナ２における高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４の形成態様（皮膜の形成位置及び皮膜の厚さ）について説明する。

〔１〕「皮膜の形成位置」
図６を参照して、高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４の形成位置の設定態様について説明する。図６〔Ａ〕は、軸方向に沿ったシリンダライナ２の断面構造を示す。図６〔Ｂ〕は、エンジンの定常運転状態におけるシリンダの温度（シリンダ壁温ＴＷ）について、軸方向の変化傾向の一例を示す。なお、以降では、シリンダライナ２から高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４を除いた状態のシリンダライナを基準シリンダライナとする。また、基準シリンダライナを備えたエンジンを基準エンジンとする。

本実施形態では、基準エンジンのシリンダ壁温ＴＷに基づいてシリンダライナ２における高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４の形成位置を設定するようにしている。
ここで、基準エンジンにおけるシリンダ壁温ＴＷの変化傾向について説明する。なお、図６〔Ｂ〕において、実線は基準エンジンのシリンダ壁温ＴＷを、破線は本実施形態のエンジン１のシリンダ壁温ＴＷを示す。また、以降では、シリンダ壁温ＴＷにおける最大の温度を最大シリンダ壁温ＴＷＨとし、シリンダ壁温ＴＷにおける最小の温度を最小シリンダ壁温ＴＷＬとする。

基準エンジンにおいては、シリンダ壁温ＴＷが次のように変化する。
（Ａ）ライナ下端２４からライナ中部２７までの範囲においては、燃焼ガスの影響が小さいため、ライナ下端２４からライナ中部２７へかけてシリンダ壁温ＴＷが緩やかに上昇する。また、ライナ下端２４近傍においてシリンダ壁温ＴＷが最小シリンダ壁温ＴＷＬ１となる。
（Ｂ）ライナ中部２７からライナ上端２３までの範囲においては、燃焼ガスの影響が大きいため、シリンダ壁温ＴＷが急激に上昇する。また、ライナ上端２３近傍においてシリンダ壁温ＴＷが最大シリンダ壁温ＴＷＨ１となる。

上記基準エンジンをはじめとした通常のエンジンにおいては、シリンダ壁温ＴＷの上昇によりシリンダボアが熱膨張するようになる。一方で、上述のようにシリンダ壁温ＴＷは軸方向の位置に応じて変化するため、これにともなってシリンダボアの変形量も軸方向において異なった大きさとなる。こうしたシリンダボアの変形量の違いは、ピストンのフリクションの増大をまねくため、燃料消費率を悪化させる要因の一つとなっている。

そこで、本実施形態のシリンダライナ２では、ライナ上部２５のライナ外周面２２に高熱伝導皮膜３を形成する一方で、ライナ下部２６のライナ外周面２２に低熱伝導皮膜４を形成することで、最大シリンダ壁温ＴＷＨと最小シリンダ壁温ＴＷＬとの差（シリンダ壁温差△ＴＷ）の縮小を図るようにしている。

本実施形態のエンジン１においては、高熱伝導皮膜３によりシリンダブロック１１とライナ上部２５との間の熱伝導性が高められる。これにより、ライナ上部２５のシリンダ壁温ＴＷが低下するため、最大シリンダ壁温ＴＷＨは最大シリンダ壁温ＴＷＨ１よりも小さい最大シリンダ壁温ＴＷＨ２となる。

また、エンジン１においては、低熱伝導皮膜４によりシリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低くされる。これにより、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷが上昇するため、最小シリンダ壁温ＴＷＬは最小シリンダ壁温ＴＷＬ１よりも大きい最小シリンダ壁温ＴＷＬ２となる。

このように、エンジン１においては最大シリンダ壁温ＴＷＨと最小シリンダ壁温ＴＷＬとの差（シリンダ壁温差△ＴＷ）が小さくされる。これにより、シリンダ１３の軸方向におけるシリンダボア１５の変形量の幅が縮小される（変形量の均一化が図られる）ため、フリクションの低減を通じて燃料消費率の向上が図られるようになる。また、皮膜積層部３０が形成されていることにより、ライナ中部２７でのシリンダ壁温ＴＷの急激な変化が抑制されるため、より好適にシリンダボア１５の変形量の均一化が図られるようになる。

なお、ライナ上部２５とライナ中部２７との境界（壁温境界２８）は、基準エンジンのシリンダ壁温ＴＷに基づいて把握することができる。一方で、ライナ上部２５の長さ（シリンダ上端２３から壁温境界２８までの長さ）は、多くの場合、シリンダライナ２の長さ（ライナ上端２３からライナ下端２４までの長さ（ライナ全長））の「１／３〜１／４」程度となることが確認されている。そこで、高熱伝導皮膜３の形成位置の設定に際しては、壁温境界２８を厳密に把握することなくライナ上端２３からライナ全長の１／３〜１／４までの範囲をライナ上部２５として取り扱うこともできる。

〔２〕「皮膜の厚さ」
高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４の厚さの設定態様について説明する。
シリンダライナ２においては、高熱伝導皮膜３の皮膜基礎部３１の厚さと低熱伝導皮膜４の皮膜基礎部４１の厚さとを略同じ大きさに設定している。また、皮膜積層部３０の厚さを高熱伝導皮膜３の皮膜基礎部３１の厚さ及び低熱伝導皮膜４の皮膜基礎部４１の厚さと略同じ大きさに設定している。即ち、ライナ上端２３からライナ下端２４へかけて略均一の厚さの皮膜が形成されるように高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４の厚さを設定している。

＜高熱伝導皮膜の形成態様＞
高熱伝導皮膜３の素材としては、次の（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件を満たす材料を用いることができる。
（Ａ）鋳造材料の溶湯の温度（基準溶湯温度ＴＣ）以下の融点を有する材料、またはそうした材料を含む材料。なお、基準溶湯温度ＴＣは、より正確には次のように説明することができる。即ち、シリンダブロック１１の鋳造材料の溶湯について、シリンダライナ２を鋳ぐるむ際に金型内へ供給されるときの同溶湯の温度が基準溶湯温度ＴＣに相当する。
（Ｂ）シリンダブロック１１の鋳造材料と冶金的に接合する材料、またはそうした材料を含む材料。

高熱伝導皮膜３の製造方法としては、主に次の製造方法を採用することができる。
［１］溶射
［２］ショットコーティング
［３］めっき
以下に、高熱伝導皮膜３の具体的な構成として主要なものを例示する。

〔１〕「高熱伝導皮膜の構成１」
シリンダライナ２においては、溶射を通じて形成した溶射層を高熱伝導皮膜３として採用することができる。溶射層の素材としては、主にアルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金を採用することができる。

高熱伝導皮膜３をアルミニウム合金（Ａｌ−Ｓｉ合金）の溶射層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。
ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３との接合状態について、高熱伝導皮膜３が溶射を通じて形成されていることにより、ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３とは十分な密着性及び接合強度をもって機械的に接合される。なお、ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３との密着性は、基準エンジンにおけるシリンダブロックと基準シリンダライナとの密着性よりも高いものとなる。

シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３との接合状態について、基準溶湯温度ＴＣ以下の融点を有するとともにシリンダブロック１１の鋳造材料とのぬれ性が高いＡｌ−Ｓｉ合金を通じて高熱伝導皮膜３が形成されていることにより、シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３とは十分な密着性及び接合強度をもって機械的に接合される。なお、シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３との密着性は、基準エンジンにおけるシリンダブロックと基準シリンダライナとの密着性よりも高いものとなる。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ上部２５とが接合されていることにより、次のような効果が得られるようになる。
［Ａ］高熱伝導皮膜３を通じてシリンダブロック１１とライナ上部２５との密着性が確保されているため、シリンダブロック１１とライナ上部２５との間の熱伝導性が向上するようになる。
［Ｂ］高熱伝導皮膜３を通じてシリンダブロック１１とライナ上部２５との接合強度が確保されているため、シリンダブロック１１とライナ上部２５との剥離が抑制されるようになる。これにより、シリンダボア１５の膨張時においてもシリンダブロック１１とライナ上部２５との密着性が確保されるため、熱伝導性の低下が抑制されるようになる。

また、高熱伝導皮膜３の構成として上記構成を採用した場合には、次のような効果が得られるようにもなる。
［Ｃ］Ａｌ−Ｓｉ合金の溶射層を通じて高熱伝導皮膜３が構成されていることにより、シリンダブロック１１の膨張度合いと高熱伝導皮膜３の膨張度合いとの差が小さくなるため、シリンダボア１５の膨張時においてもシリンダブロック１１とシリンダライナ２との密着性が確保されるようになる。
［Ｄ］シリンダブロック１１の鋳造材料とのぬれ性が高いＡｌ−Ｓｉ合金が採用されているため、シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３との密着性及び接合強度がより向上するようになる。

なお、エンジン１においては、シリンダブロック１１及びライナ上部２５と高熱伝導皮膜３との密着性が低下するにつれてこれら部材の間における空隙の量が多くなるため、シリンダブロック１１とライナ上部２５との間の熱伝導性が低下するようになる。また、シリンダブロック１１及びライナ上部２５と高熱伝導皮膜３との接合強度が低下するにつれてこれら部材同士が剥離しやすくなるため、シリンダボア１５の膨張時にシリンダブロック１１とライナ上部２５との密着性の低下をまねくようになる。

ところで、高熱伝導皮膜３の融点が基準溶湯温度ＴＣ以下の場合には、シリンダブロック１１の製造時に高熱伝導皮膜３が溶融して鋳造材料と冶金的に接合すると考えられる。しかし、本発明者が実施した試験結果によれば、上記にて説明したようにシリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３とが機械的に接合されることが確認されている。なお、一部においては冶金的に接合されている箇所の存在も確認されているが、基本的には機械的に接合されている。

また、本発明者の実施した試験によれば、さらに次のことが確認されている。即ち、鋳造材料と高熱伝導皮膜３とが冶金的に接合されていなくとも（または一部のみで冶金的に接合されていても）、高熱伝導皮膜３が基準溶湯温度ＴＣ以下の融点を有するものであるときには、シリンダブロック１１とライナ上部２５との密着性及び接合強度の向上が図られるようになる。なお、そのしくみについては今のところ正確に把握されていないものの、鋳造材料の熱が高熱伝導皮膜３により奪われにくいことに起因して鋳造材料の凝固速度が低減されていることが一因であると考えられている。

〔２〕「高熱伝導皮膜の構成２」
シリンダライナ２においては、ショットコーティングを通じて形成したショットコーティング層を高熱伝導皮膜３として採用することができる。ショットコーティング層の素材としては、主にアルミニウム、アルミニウム合金及び亜鉛を採用することができる。

高熱伝導皮膜３をアルミニウムのショットコーティング層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。
ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３との接合状態について、高熱伝導皮膜３がショットコーティングを通じて形成されていることにより、ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３とは十分な密着性及び接合強度をもって機械的及び冶金的に接合される。即ち、ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３とは、機械的に接合されている箇所と冶金的に接合されている箇所とが入り交じった状態で接合される。なお、ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３との密着性は、基準エンジンにおけるシリンダブロックと基準シリンダライナとの密着性よりも高いものとなる。

シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３との接合状態について、基準溶湯温度ＴＣ以下の融点を有するとともにシリンダブロック１１の鋳造材料とのぬれ性が高いアルミニウムを通じて高熱伝導皮膜３が形成されていることにより、シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３とは十分な密着性及び接合強度をもって機械的に接合されている。なお、シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３との密着性は、基準エンジンにおけるシリンダブロックと基準シリンダライナとの密着性よりも高いものとなる。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ上部２５とが接合されていることにより、上記『〔１〕「高熱伝導皮膜の構成１」』にて記載した［Ａ］及び［Ｂ］の効果が得られるようになる。なお、シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３との機械的な接合に関しては、上記『〔１〕「溶射による高熱伝導皮膜」』での説明と同様の説明を適用することができる。

また、高熱伝導皮膜３の構成として上記構成を採用した場合には、次のような効果が得られるようにもなる。
［Ｃ］ショットコーティングでは、コーティング材料を溶融させることなく高熱伝導皮膜３を形成することができるため、高熱伝導皮膜３内に酸化物が含まれにくくなる。従って、酸化に起因する高熱伝導皮膜３の熱伝導率の低下が抑制されるようになる。

〔３〕「高熱伝導皮膜の構成３」
シリンダライナ２においては、めっきを通じて形成しためっき層を高熱伝導皮膜３として採用することができる。めっき層の素材としては、主にアルミニウム、アルミニウム合金、銅及び銅合金を採用することができる。

高熱伝導皮膜３を銅合金のめっき層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。なお、皮膜積層部３０は図５に示すように構成される。

ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３との接合状態について、高熱伝導皮膜３がめっきを通じて形成されていることにより、ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３とは十分な密着性及び接合強度をもって機械的に接合されている。なお、ライナ上部２５と高熱伝導皮膜３との密着性は、基準エンジンにおけるシリンダブロックと基準シリンダライナとの密着性よりも高いものとなる。

シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３との接合状態について、基準溶湯温度ＴＣよりも高い融点を有する銅合金により高熱伝導皮膜３が形成されているものの、シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３とは十分な密着性及び接合強度をもって冶金的に接合されている。なお、シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３との密着性は、基準エンジンにおけるシリンダブロックと基準シリンダライナとの密着性よりも高いものとなる。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ上部２５とが接合されていることにより、上記『〔１〕「高熱伝導皮膜の構成３」』にて記載した［Ａ］及び［Ｂ］の効果が得られるようになる。

また、高熱伝導皮膜３の構成として上記構成を採用した場合には、次のような効果が得られるようにもなる。
［Ｃ］シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３とが冶金的に接合されるため、シリンダブロック１１とライナ上部２５との密着性及び接合強度がより向上するようになる。
［Ｄ］高熱伝導皮膜３がシリンダブロック１１よりも熱伝導率の大きい銅合金を通じて形成されているため、シリンダブロック１１とライナ上部２５との間の熱伝導性がより向上するようになる。

なお、シリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３とを冶金的に接合させるためには、基本的には基準溶湯温度ＴＣ以下の融点を有する金属材料により高熱伝導皮膜３を形成する必要があると考えられる。しかし、本発明者の実施した試験結果によれば、基準溶湯温度ＴＣよりも高い融点の金属材料により高熱伝導皮膜３が形成されていても、上記にて説明したようにシリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３とが冶金的に接合する場合もあることが確認されている。

＜低熱伝導皮膜の形成態様＞
低熱伝導皮膜４の素材としては、次の（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件を満たす材料を用いることができる。
（Ａ）シリンダブロック１１の鋳造材料との密着性を低下させる材料、またはそうした材料を含む材料。
（Ｂ）シリンダブロック１１及びシリンダライナ２の少なくとも一方よりも小さい熱伝導率を有する材料、またはそうした材料を含む材料。

低熱伝導皮膜４の製造方法としては、主に次の製造方法を採用することができる。
［１］溶射
［２］塗装
［３］樹脂コーティング
［４］化成処理
以下に、低熱伝導皮膜４の具体的な構成として主要なものを例示する。

〔１〕「低熱伝導皮膜の構成１」
シリンダライナ２においては、溶射を通じて形成した溶射層を低熱伝導皮膜４として採用することができる。溶射層の素材としては、主にアルミナやジルコニア等のセラミック材料を採用することができる。また、この他に、酸化物及び気孔を多数含む鉄系材料の溶射層により低熱伝導皮膜４を構成することもできる。

低熱伝導皮膜４をアルミナの溶射層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。
シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４との接合状態について、シリンダブロック１１よりも熱伝導率の小さいアルミナを通じて低熱伝導皮膜４が形成されていることにより、シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４とは熱伝導性が低い状態で機械的に接合される。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ下部２６とが接合されることにより、次のような効果が得られるようになる。即ち、低熱伝導皮膜４を通じてシリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低くされるため、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷの上昇が図られるようになる。

〔２〕「低熱伝導皮膜の構成２」
シリンダライナ２においては、塗装を通じて形成したダイカスト用の離型剤の層を低熱伝導皮膜４として採用することができる。離型剤としては、例えば次のようなものを採用することができる。
・バーミキュライトとヒタゾールと水ガラスとを調合した離型剤。
・シリコンを主成分とした液状材料と水ガラスとを調合した離型剤。

低熱伝導皮膜４を離型剤の層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。
シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４との接合状態について、シリンダブロック１１との密着性が低い離型剤を通じて低熱伝導皮膜４が形成されていることにより、シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４とは空隙を介して接合されている。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ下部２６とが接合されることにより、次のような効果が得られるようになる。即ち、空隙を通じてシリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低くされるため、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷの上昇が図られるようになる。また、シリンダブロック１１の製造時に用いられるダイカスト用の離型剤またはその素材を流用することが可能となるため、工数やコストの低減が図られるようになる。

〔３〕「低熱伝導皮膜の構成３」
シリンダライナ２においては、塗装を通じて形成した金型遠心鋳造用の塗型剤の層を低熱伝導皮膜４として採用することができる。塗型剤としては、例えば次のようなものを採用することができる。
・珪藻土を主成分として調合した塗型剤。
・黒鉛を主成分として調合した塗型剤。

低熱伝導皮膜４を塗型剤の層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。
シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４との接合状態について、シリンダブロック１１との密着性が低い塗型剤を通じて低熱伝導皮膜４が形成されていることにより、シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４とは空隙を介して接合されている。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ下部２６とが接合されることにより、次のような効果が得られるようになる。即ち、空隙を通じてシリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低くされるため、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷの上昇が図られるようになる。また、シリンダライナ２の製造時に用いられる金型遠心鋳造用の塗型剤またはその素材を流用することが可能となるため、工数やコストの低減が図られるようになる。

〔４〕「低熱伝導皮膜の構成４」
シリンダライナ２においては、塗装を通じて形成したメタリック塗料の層を低熱伝導皮膜４として採用することができる。

低熱伝導皮膜４をメタリック塗料の層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。
シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４との接合状態について、シリンダブロック１１との密着性が低いメタリック塗料を通じて低熱伝導皮膜４が形成されていることにより、シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４とは空隙を介して接合されている。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ下部２６とが接合されることにより、次のような効果が得られるようになる。即ち、空隙を通じてシリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低くされるため、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷの上昇が図られるようになる。

〔５〕「低熱伝導皮膜の構成５」
シリンダライナ２においては、塗装を通じて形成した低密着剤の層を低熱伝導皮膜４として採用することができる。低密着剤としては、例えば次のようなものを採用することができる。
・黒鉛と水ガラスと水とを調合した低密着剤。
・窒化ボロンと水ガラスとを調合した低密着剤。

低熱伝導皮膜４を低密着剤の層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。
シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４との接合状態について、シリンダブロック１１との密着性が低い低密着剤を通じて低熱伝導皮膜４が形成されていることにより、シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４とは空隙を介して接合されている。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ下部２６とが接合されることにより、次のような効果が得られるようになる。即ち、空隙を通じてシリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低くされるため、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷの上昇が図られるようになる。

〔６〕「低熱伝導皮膜の構成６」
シリンダライナ２においては、樹脂コーティングを通じて形成した耐熱樹脂の層を低熱伝導皮膜４として採用することができる。

低熱伝導皮膜４を耐熱樹脂の層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。
シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４との接合状態について、シリンダブロック１１との密着性が低い耐熱樹脂を通じて低熱伝導皮膜４が形成されていることにより、シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４とは空隙を介して接合されている。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ下部２６とが接合されることにより、次のような効果が得られるようになる。即ち、空隙を通じてシリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低くされるため、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷの上昇が図られるようになる。

〔７〕「低熱伝導皮膜の構成７」
シリンダライナ２においては、化成処理を通じて形成した化成処理層を低熱伝導皮膜４として採用することができる。化成処理層としては、例えば次のような層を形成することができる。
・りん酸塩の化成処理層。
・四三酸化鉄の化成処理層。

低熱伝導皮膜４を化成処理層により構成した場合、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とは次のような状態で接合される。なお、皮膜積層部３０は図５に示すように構成される。

シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４との接合状態について、シリンダブロック１１との密着性が化成処理層を通じて低熱伝導皮膜４が形成されていることにより、シリンダブロック１１と低熱伝導皮膜４とは空隙を介して接合されている。

エンジン１においては、こうした状態でシリンダブロック１１とライナ下部２６とが接合されることにより、次のような効果が得られるようになる。即ち、空隙を通じてシリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低くされるため、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷの上昇が図られるようになる。また、突起６の括れ部６３においても十分な厚さの低熱伝導皮膜４が形成されることにより、括れ部６３周辺に空隙が形成されるやすくなるため、熱伝導性の低下の効果が高められるようになる。

＜皮膜積層部の構成＞
高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４について、製造方法（主にめっきや化成処理）によってはこれら皮膜の形状を任意に設定することが困難なものもある。従って、上記にて例示した高熱伝導皮膜３と低熱伝導皮膜４とを適宜組み合わせてシリンダライナ２に形成するためには、各製造方法に応じた皮膜積層部３０の構成を採用する必要がある。即ち、製造方法に応じて各皮膜の形成順序を適切に設定することにより、選択することのできない組み合わせが生じるといった不都合を解消することができるようになる。

ここで、皮膜積層部３０の構成を次の「第１積層構成」及び「第２積層構成」に分類する。
・第１積層構成は、皮膜積層部３０において高熱伝導皮膜３がライナ外周面２２上に位置する一方で低熱伝導皮膜４が高熱伝導皮膜３上に位置する構成を示す。即ち、図４に示される皮膜積層部３０の構成に相当する。
・第２積層構成は、皮膜積層部３０において低熱伝導皮膜４がライナ外周面２２上に位置する一方で高熱伝導皮膜３が低熱伝導皮膜４上に位置する構成を示す。即ち、図５に示される皮膜積層部３０の構成に相当する。

以下、各高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４の製造方法に適した皮膜積層部３０の構成（皮膜の形成順序）について説明する。
（Ａ）高熱伝導皮膜３の製造方法として溶射またはショットコーティングを採用する場合、皮膜積層部３０の構成として第１積層構成と第２積層構成との両方を選択することができる。即ち、皮膜の形成順序を任意に設定することができる。

（Ｂ）高熱伝導皮膜３の製造方法としてめっきを採用する場合、皮膜積層部３０の構成として第２積層構成のみを選択することができる。即ち、皮膜の形成順序を次のように設定することで、適切な構成の皮膜積層部３０が得られるようになる。
［１］溶射、塗装または樹脂コーティングのいずれかの製造方法により低熱伝導皮膜４を形成する。
［２］低熱伝導皮膜４の形成後にめっきを通じて高熱伝導皮膜３を形成する。

（Ｃ）低熱伝導皮膜４の製造方法として溶射を採用する場合、皮膜積層部３０の構成として第１積層構成と第２積層構成との両方を選択することができる。即ち、皮膜の形成順序を任意に設定することができる。

（Ｄ）低熱伝導皮膜４の製造方法として塗装または樹脂コーティングを採用する場合、皮膜積層部３０の構成として一応は第１積層構成と第２積層構成との両方を選択することができる。ただし、素材によっては皮膜の成形性が大きく低下することもあるため、皮膜積層部３０の構成として第１積層構成を選択することが望ましい。即ち、皮膜の形成順序を次のように設定することで、皮膜積層部３０の成型性が高められるようになる。
［１］溶射またはショットコーティングのいずれかの製造方法により高熱伝導皮膜３を形成する。
［２］高熱伝導皮膜３の形成後に塗装または樹脂コーティングを通じて低熱伝導皮膜４を形成する。

（Ｅ）低熱伝導皮膜４の製造方法として化成処理を採用する場合、皮膜積層部３０の構成としては、第１積層構成のみを選択することができる。即ち、皮膜の形成順序を次のように設定することで、適切な構成の皮膜積層部３０が得られるようになる。
［１］溶射またはショットコーティングのいずれかの製造方法により高熱伝導皮膜３を形成する。
［２］高熱伝導皮膜３の形成後に化成処理を通じて低熱伝導皮膜４を形成する。

＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、本実施形態のシリンダライナ及びその製造方法によれば以下に示すような効果が得られるようになる。

（１）本実施形態のシリンダライナ２では、ライナ上部２５のライナ外周面２２に高熱伝導皮膜３を形成する一方で、ライナ下部２６のライナ外周面２２に低熱伝導皮膜４を形成するようにしている。これにより、エンジン１における最大シリンダ壁温ＴＷＨと最小シリンダ壁温ＴＷＬとの差が小さくなるため、シリンダ１３の軸方向におけるシリンダボア１５の変形量の幅が縮小されるようになる。そして、こうしたシリンダボア１５の変形量の均一化を通じてフリクションが低減されるため、燃料消費率を向上させることができるようになる。

（２）本実施形態のシリンダライナ２では、ライナ中部２７のライナ外周面２２に皮膜積層部３０を形成するようにしている。これにより、シリンダ１３の軸方向におけるシリンダ壁温ＴＷの急激な変化が抑制されるため、シリンダボア１５の変形の安定化を通じて燃料消費率の向上を図ることができるようになる。

（３）本実施形態のシリンダライナ２では、高熱伝導皮膜３の皮膜傾斜部３２の厚さをライナ上端２３側からライナ下端２４側へかけて徐々に小さく設定するようにしている。これにより、ライナ上部２５からライナ下部２６へ向かうにつれて高熱伝導皮膜３による熱伝導性の向上の効果が小さくなるため、シリンダ壁温ＴＷの急激な変化をより好適に抑制することができるようになる。

（４）本実施形態のシリンダライナ２では、低熱伝導皮膜４の皮膜傾斜部４２の厚さをライナ下端２４側からライナ上端２３側へかけて徐々に小さく設定するようにしている。これにより、ライナ下部２６からライナ上部２５へ向かうにつれて低熱伝導皮膜４による熱伝導性の低下の効果が小さくなるため、シリンダ壁温ＴＷの急激な変化をより好適に抑制することができるようになる。

（５）基準エンジンにおいては、ライナ上部２５のシリンダ壁温ＴＷが過度に高い温度となることに起因してエンジンオイルの消費が促進されるため、ピストンリングの張力をより大きい値に設定することが要求される。即ち、ピストンリングの張力の増加にともなう燃料消費率の悪化が避けられないものとなっている。

本実施形態のシリンダライナ２によれば、シリンダブロック１１とライナ上部２５とがより密着した状態、即ちライナ上部２５の周囲において空隙がより少ない状態が得られるため、シリンダブロック１１とライナ上部２５との間の熱伝導性が高められるようになる。これにより、ライナ上部２５のシリンダ壁温ＴＷの低減が図られるため、エンジンオイルの消費を抑制することができるようになる。そして、こうしたエンジンオイルの消費の抑制を通じて、基準エンジンに比べてより張力の小さいピストンリングを採用することが可能となるため、燃料消費率の向上を図ることができるようになる。

（６）基準エンジンにおいては、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷが比較的小さい温度となることにより、ライナ下部２６のライナ内周面２１におけるエンジンオイルの粘度が過度に高い状態となる。即ち、シリンダ１３のライナ下部２６におけるピストンのフリクションが大きいため、こうしたフリクションの増大に起因する燃料消費率の悪化が避けられないものとなっている。なお、こうしたシリンダ壁温ＴＷに起因する燃料消費率の悪化は、アルミニウム合金製エンジン等をはじめとしたシリンダブロックの熱伝導率が比較的大きいエンジンにおいてより顕著に現れるようになる。

本実施形態のシリンダライナ２によれば、シリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低いため、ライナ下部２６のシリンダ壁温ＴＷの上昇が図られるようになる。これにより、ライナ下部２６のライナ内周面２１においてエンジンオイルの粘度が小さくされるため、フリクションの低減を通じて燃料消費率の向上を図ることができるようになる。

＜実施形態のその他の構成＞
なお、上記第１実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記第１実施形態では、ライナ中部２７に皮膜積層部３０を形成するようにしたが、皮膜積層部３０の形成位置は、要求されるシリンダ壁温ＴＷとの関係に応じて適宜の位置に変更することができる。皮膜積層部３０の形成位置について、上記実施形態以外の設定態様としては次の［Ａ］〜［Ｄ］の設定態様が挙げられる。
［Ａ］ライナ上部２５に皮膜積層部３０を形成する。
［Ｂ］ライナ上部２５とライナ中部２７とにまたがって皮膜積層部３０を形成する。
［Ｃ］ライナ中部２７とライナ下部２６とにまたがって皮膜積層部３０を形成する。
［Ｄ］ライナ上部２５とライナ下部２６とにまたがって皮膜積層部３０を形成する。
［Ｅ］ライナ下部２６に皮膜積層部３０を形成する。

・高熱伝導皮膜３の製造方法は、上記第１実施形態にて例示した製造方法（溶射、ショットコーティング及びめっき）に限られず適宜の製造方法を採用することができる。
・低熱伝導皮膜４の製造方法は、上記第１実施形態にて例示した製造方法（溶射、塗装、樹脂コーティング及び化成処理）に限られず適宜の製造方法を採用することができる。

・上記第１実施形態において、高熱伝導皮膜３の皮膜厚さＴＰをライナ上端２３からライナ中部２７へかけて徐々に大きく設定することもできる。この場合、シリンダブロック１１とライナ上部２５との間の熱伝導性がライナ上端２３からライナ中部２７へ向かうにつれて低下するため、ライナ上部２５の軸方向におけるシリンダ壁温ＴＷの差をより小さくすることができるようになる。

・上記第１実施形態において、低熱伝導皮膜４の皮膜厚さＴＰをライナ下端２４からライナ中部２７へかけて徐々に小さく設定することもできる。この場合、シリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性がライナ下端２４からライナ中部２７へ向かうにつれて向上するため、ライナ下部２６の軸方向におけるシリンダ壁温ＴＷの差をより小さくすることができるようになる。

・上記第１実施形態において、高熱伝導皮膜３の形成態様を次のように変更することもできる。即ち、以下の（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件が満たされる範囲内で適宜の素材を用いて高熱伝導皮膜３を形成することもできる。
（Ａ）高熱伝導皮膜３の熱伝導率がシリンダライナ２の熱伝導率よりも大きい。
（Ｂ）高熱伝導皮膜３の熱伝導率がシリンダブロック１１の熱伝導率よりも大きい。

・上記各実施形態において、低熱伝導皮膜４の形成態様を次のように変更することもできる。即ち、以下の（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件が満たされる範囲内で適宜の素材を用いて低熱伝導皮膜４を形成することもできる。
（Ａ）低熱伝導皮膜４の熱伝導率がシリンダライナ２の熱伝導率よりも小さい。
（Ｂ）低熱伝導皮膜４の熱伝導率がシリンダブロック１１の熱伝導率よりも小さい。

・上記第１実施形態では、シリンダライナ２の周方向の全体にわたって低熱伝導皮膜４を形成するようにしたが、低熱伝導皮膜４の形成位置を次のように変更することもできる。即ち、シリンダ１３の配列方向において、シリンダボア１５間のライナ外周面２２には皮膜４を形成しないようにすることもできる。換言すると、シリンダ１３の配列方向において、隣り合うシリンダライナ２のライナ外周面２２と対向するライナ外周面２２を除いた範囲内で低熱伝導皮膜４を形成することもできる。こうした構成を採用した場合には、次の（イ）及び（ロ）の効果が奏せられるようになる。

（イ）シリンダボア１５間においては、隣り合うシリンダ１３からの熱がこもりやすいため、シリンダ１３の周方向におけるシリンダボア１５間以外の箇所よりもシリンダ壁温ＴＷが高くなる傾向を示す。従って、上記低熱伝導皮膜４の形成態様を採用することにより、シリンダ１３の周方向においてシリンダボア１５間に位置する箇所のシリンダ壁温ＴＷが過度に高くなることを抑制することができるようになる。

（ロ）シリンダ１３においては、上述のようにシリンダ壁温ＴＷが周方向の位置に応じて異なるため、これにともなってシリンダボア１５の変形量も周方向において異なった大きさとなる。こうしたシリンダボア１５の変形量の違いは、ピストンのフリクションの増大をまねくため、燃料消費率を悪化させる要因の一つとなる。

上記皮膜の形成態様を採用した場合、シリンダ１３の周方向においてシリンダボア１５間以外の箇所の熱伝導性が低下する一方、シリンダボア１５間の熱伝導性は通常のエンジンと同じになるため、シリンダボア１５間以外の箇所のシリンダ壁温ＴＷとシリンダボア１５間のシリンダ壁温ＴＷとの差が縮小されるようになる。これにより、周方向におけるシリンダボア１５の変形量の差が小さくされる（変形量の均一化が図られる）ため、ピストンのフリクションの低減を通じて燃料消費率の向上を図ることができるようになる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。
本実施形態では、前記第１実施形態のシリンダライナにおける皮膜の形成態様を以下で説明するように変更している。なお、本実施形態のシリンダライナにおいて、以下で説明する構成以外については前記第１実施形態と同様となっている。

＜皮膜の形成態様＞
図７を参照して、皮膜の形成態様について説明する。図７〔Ａ〕は、軸方向に沿ったシリンダライナ２の断面構造を示す。図７〔Ｂ〕は、軸方向の位置と皮膜の厚さとの関係を示す。

シリンダライナ２においては、ライナ上端２３からライナ下端２４までのライナ外周面２２に皮膜５１が形成されている。
皮膜５１は、Ａｌ−Ｓｉ合金の溶射層により構成されている。また、ライナ上部２５に位置する高熱伝導部５１Ａとライナ下部２６に位置する低熱伝導部５１Ｂとライナ中部２７に位置する皮膜傾斜部５１Ｃとから構成されている。なお、高熱伝導部５１Ａと低熱伝導部５１Ｂと皮膜傾斜部５１Ｃとは連続した１つの皮膜として形成されている。

皮膜５１においては、各部の厚さが次のように設定されている。
・高熱伝導部５１Ａの厚さは、略一定の大きさに設定されている。
・低熱伝導部５１Ｂの厚さは、略一定の大きさに設定されている。
・低熱伝導部５１Ｂの厚さは、高熱伝導部５１Ａの厚さよりも小さく設定されている。
・皮膜傾斜部５１Ｃの厚さは、ライナ上端２３側からライナ下端２４側へかけて徐々に小さくなるように設定されている。

＜皮膜の製造方法＞
図８を参照して、皮膜５１の製造方法について説明する。
本実施形態では、溶射による皮膜５１の形成に際して、溶射装置５２の噴射口とライナ外周面２２との距離（溶射距離Ｌ）を調整することにより上記形状の皮膜５１を形成するようにしている。即ち、基準溶射距離ＬＡでの溶射を通じてライナ上部２５のライナ外周面２２に皮膜を形成する一方で、低率溶射距離ＬＢでの溶射を通じてライナ下部２６のライナ外周面２２に皮膜を形成するようにしている。

基準溶射距離ＬＡ及び低率溶射距離ＬＢは、それぞれ次のように設定される。
（Ａ）基準溶射距離ＬＡは、溶射材料５３の付着効率が最も高くなるときの溶射距離Ｌとして設定される。
（Ｂ）低率溶射距離ＬＢは、溶射距離Ｌを基準溶射距離ＬＡに設定した場合よりも溶射材料５３の付着効率が低くなるときの溶射距離Ｌとして設定される。即ち、基準溶射距離ＬＡよりも大きい溶射距離Ｌとして設定される。

溶射に際して溶射材料５３の付着効率が低い場合、溶射装置５２から噴射された溶射材料５３においては、ライナ外周面２２へ付着せずにその周囲で酸化する溶射材料５３の割合が多くなる。そして、こうした酸化後の溶射材料５３の一部は、ライナ外周面２２上に形成中の溶射層内へ混入するようになるため、形成後の溶射層の内部には多くの酸化物が含まれるようになる。

こうしたことから、溶射に際して溶射距離Ｌを低率溶射距離ＬＢに設定した場合、ライナ外周面２２には内部に多くの酸化物を含む溶射層、即ち熱伝導率の低い溶射層が形成されるようになる。一方で、溶射に際して溶射距離Ｌを基準溶射距離ＬＡに設定した場合には、溶射距離Ｌを低率溶射距離ＬＢに設定した場合よりも熱伝導率の高い溶射層がライナ外周面２２に形成されるようになる。

本実施形態では、上述のようにライナ上部２５へ溶射層を形成する際の溶射距離Ｌを基準溶射距離ＬＡに設定する一方で、ライナ下部２６へ溶射層を形成する際の溶射距離Ｌを低率溶射距離ＬＢに設定するようにしている。従って、ライナ上部２５の高熱伝導部５１Ａとライナ下部２６の低熱伝導部５１Ｂとの間において熱伝導率に違いが生じるとともに、高熱伝導部５１Ａの熱伝導率が低熱伝導部５１Ｂの熱伝導率よりも大きくなる。これにより、シリンダブロック１１とライナ上部２５との間の熱伝導性が向上する一方で、シリンダブロック１１とライナ下部２６との間の熱伝導性が低下するため、エンジン１における最大シリンダ壁温ＴＷＨと最小シリンダ壁温ＴＷＬとの差が縮小されるようになる。

以下、皮膜５１の具体的な形成方法について説明する。
皮膜５１は、具体的には次の手順をもって形成することができる。
［１］溶射距離Ｌを基準溶射距離ＬＡに設定した状態において、溶射装置５２をライナ上端２３からライナ上部２５とライナ中部２７との境界まで移動させることにより、ライナ上部２５のライナ外周面２２に皮膜５１の高熱伝導部５１Ａを形成する（図８〔Ａ〕）。［２］溶射装置５２がライナ上部２５とライナ中部２７との境界まで移動した後、溶射距離Ｌを基準溶射距離ＬＡから低率溶射距離ＬＢへ変化させつつ溶射装置５２をライナ中部２７とライナ下部２６との境界まで移動させることにより、ライナ中部２７のライナ外周面２２に皮膜５１の皮膜傾斜部５１Ｃを形成する（図８〔Ｂ〕）。
［３］溶射装置５２がライナ中部２７とライナ下部２６との境界まで移動した後、溶射距離Ｌを低率溶射距離ＬＢに設定した状態において、溶射装置５２をライナ下端２４まで移動させることにより、ライナ下部２６のライナ外周面２２に皮膜５１の低熱伝導部５１Ｂを形成する（図８〔Ｃ〕）。

＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第２実施形態にかかるシリンダライナ及びその製造方法によれば、以下に示すような効果に加えて、先の第１実施形態による前記（５）及び（６）の効果が得られるようになる。

（７）本実施形態のシリンダライナ２では、ライナ上部２５のライナ外周面２２に皮膜５１の高熱伝導部５１Ａを形成する一方で、ライナ下部２６のライナ外周面２２に皮膜５１の低熱伝導部５１Ｂを形成するようにしている。これにより、エンジン１における最大シリンダ壁温ＴＷＨと最小シリンダ壁温ＴＷＬとの差が小さくなるため、シリンダ１３の軸方向におけるシリンダボア１５の変形量の幅が縮小されるようになる。そして、こうしたシリンダボア１５の変形量の均一化を通じてフリクションが低減されるため、燃料消費率を向上させることができるようになる。

（８）本実施形態のシリンダライナ２では、ライナ中部２７のライナ外周面２２に皮膜５１の皮膜傾斜部５１Ｃを形成するようにしている。これにより、シリンダ１３の軸方向におけるシリンダ壁温ＴＷの急激な変化が抑制されるため、シリンダボア１５の変形の安定化を通じて燃料消費率の向上を図ることができるようになる。

（９）本実施形態のシリンダライナ２の製造方法では、溶射距離Ｌを基準溶射距離ＬＡと低率溶射距離ＬＢとの間で変更することにより、皮膜５１の高熱伝導部５１Ａ及び低熱伝導部５１Ｂを形成するようにしている。これにより、単一の溶射材料５３によりシリンダ壁温差△ＴＷの縮小を図るための皮膜５１を形成することが可能となるため、溶射材料５３にかかるコストや管理の手間を削減することができるようになる。

＜実施形態のその他の構成＞
なお、上記第２実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。

・皮膜５１の素材としては、次の（Ａ）及び（Ｂ）の少なくとも一方の条件を満たす材料を用いることができる。
（Ａ）基準溶湯温度ＴＣ以下の融点を有する材料、またはそうした材料を含む材料。
（Ｂ）シリンダブロック１１の鋳造材料と冶金的に接合する材料、またはそうした材料を含む材料。

・上記第２実施形態において、皮膜５１の製造方法を以下のように変更することもできる。
［１］溶射距離Ｌを低率溶射距離ＬＢに設定した状態において、溶射装置５２をライナ下端２４からライナ下部２６とライナ中部２７との境界まで移動させることにより、ライナ下部２６のライナ外周面２２に皮膜５１の低熱伝導部５１Ｂを形成する。
［２］溶射装置５２がライナ下部２６とライナ中部２７との境界まで移動した後、溶射距離Ｌを低率溶射距離ＬＢから基準溶射距離ＬＡへ変化させつつ溶射装置５２をライナ中部２７とライナ上部２５との境界まで移動させることにより、ライナ中部２７のライナ外周面２２に皮膜５１の皮膜傾斜部５１Ｃを形成する。
［３］溶射装置５２がライナ中部２７とライナ上部２５との境界まで移動した後、溶射距離Ｌを基準溶射距離ＬＡに設定した状態において、溶射装置５２をライナ上端２３まで移動させることにより、ライナ上部２５のライナ外周面２２に皮膜５１の高熱伝導部５１Ａを形成する。

・上記第２実施形態では、溶射材料５３の付着効率が最も高くなるときの溶射距離Ｌを基準溶射距離ＬＡとして設定したが、基準溶射距離ＬＡの設定態様はこうした設定態様に限られるものではない。要するに、熱伝導性を向上させることのできる高熱伝導部５１Ａの形成が可能となる溶射距離Ｌであれば、適宜の溶射距離Ｌを基準溶射距離ＬＡとして設定することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、図９〜図２０を参照して説明する。
本実施形態では、前記第１実施形態のシリンダライナの構成を以下で説明するように変更している。なお、本実施形態のシリンダライナにおいて、以下で説明する構成以外については前記第１実施形態と同様となっている。

＜シリンダライナの構成＞
図９に、シリンダライナの斜視構造を示す。
シリンダライナ２の外周面（ライナ外周面２２）には、括れた形状の突起（突起６）が複数形成されている。

突起６は、シリンダライナ２の上端（ライナ上端２３）からシリンダライナ２の下端（ライナ下端２４）までにわたってライナ外周面２２の全体に形成されている。
シリンダライナ２において、突起６の表面を含めたライナ外周面２２には、高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４が形成されている。

＜突起の構成＞
図１０に、突起６のモデル図を示す。以降では、シリンダライナ２の径方向（矢印Ａ方向）を突起６の軸方向とする。また、シリンダライナ２の軸方向（矢印Ｂ方向）を突起６の径方向とする。図１０では、突起６の径方向からみた突起６の形状を示している。

突起６は、シリンダライナ２と一体に形成されている。また、基端部６１においてライナ外周面２２とつながっている。
突起６の先端部６２には、突起６の先端面に相当する頂面６２Ａが形成されている。頂面６２Ａは、略平滑に形成されている。

突起６の軸方向において、基端部６１と先端部６２との間には括れ部６３が形成されている。
括れ部６３は、径方向に沿う断面の面積（径方向断面積ＳＲ）が基端部６１及び先端部６２の径方向断面積ＳＲよりも小さくなるように形成されている。

突起６は、括れ部６３から基端部６１及び先端部６２へかけて径方向断面積ＳＲが徐々に大きくなるように形成されている。
図１１に、シリンダライナ２の括れ空間６４に印を付けた突起６のモデル図を示す。

シリンダライナ２においては、突起６の括れ部６３を通じて括れ空間６４（斜線の領域）が形成されている。
括れ空間６４は、突起６の軸方向に沿って最大先端部６２Ｂを通過する曲面（図１１においては直線Ｄ−Ｄが同曲面に相当する）と括れ部６３の表面（括れ面６３Ａ）とにより囲まれた領域に相当する。なお、最大先端部６２Ｂは、先端部６２において突起６の径方向の長さが最も大きい箇所を示す。

シリンダライナ２を備えたエンジン１においては、シリンダブロック１１の一部が括れ空間６４へ入り込んだ状態（シリンダブロック１１と突起６とが噛み合った状態）でシリンダブロック１１とシリンダライナ２とが接合されるため、シリンダブロック１１とシリンダライナ２との接合強度（ライナ接合強度）が十分に確保されるようになる。また、ライナ接合強度の向上によりシリンダボア１５の変形が抑制されるため、フリクションの低下を通じて燃料消費率の向上が図られるようになる。

＜皮膜の形成態様＞
本実施形態においては、基本的には前記第１実施形態での形成態様に準じた態様をもって高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４が形成されている。また、ライナ外周面２２に突起６が設けられていることにともなって、高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４の厚さが次のように設定されている。なお、高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４の厚さは、顕微鏡等を通じて測定することができる。

〔１〕「高熱伝導皮膜の厚さ」
シリンダライナ２においては、高熱伝導皮膜３の厚さ（皮膜厚さＴＰ）が０．５ｍｍ以下に設定されている。皮膜厚さＴＰが０．５ｍｍよりも大きい場合、突起６によるアンカー効果が小さくなるため、シリンダブロック１１とライナ上部２５との接合強度が大幅に低下するようになる。

本実施形態では、ライナ上部２５の複数箇所における皮膜厚さＴＰの平均値が０．５ｍｍ以下となるように高熱伝導皮膜３を形成しているが、ライナ上部２５の全体において皮膜厚さＴＰが０．５ｍｍ以下となるように高熱伝導皮膜３を形成することもできる。

〔２〕「低熱伝導皮膜の厚さ」
シリンダライナ２においては、低熱伝導皮膜４の厚さ（皮膜厚さＴＰ）が０．５ｍｍ以下に設定されている。皮膜厚さＴＰが０．５ｍｍよりも大きい場合、突起６によるアンカー効果が小さくなるため、シリンダブロック１１とライナ下部２６との接合強度が大幅に低下するようになる。

本実施形態では、ライナ下部２６の複数箇所における皮膜厚さＴＰの平均値が０．５ｍｍ以下となるように低熱伝導皮膜４を形成しているが、ライナ下部２６の全体において皮膜厚さＴＰが０．５ｍｍ以下となるように低熱伝導皮膜４を形成することもできる。

＜突起周辺の状態＞
図１２に、図９のＺＡ部の断面構造を示す。
シリンダライナ２においては、ライナ外周面２２及び突起６の表面に沿って高熱伝導皮膜３が形成されている。また、括れ空間６４が埋められることのないように高熱伝導皮膜３が形成されている。即ち、シリンダライナ２を鋳ぐるんだ際に括れ空間６４へ鋳造材料が流れ込むように高熱伝導皮膜３が形成されている。なお、括れ空間６４が高熱伝導皮膜３により埋められている場合、括れ空間６４へ鋳造材料が充填されないため、ライナ上部２５において突起６によるアンカー効果が得られないようになる。

図１３に、図９のＺＢ部の断面構造を示す。
シリンダライナ２においては、ライナ外周面２２及び突起６の表面に沿って低熱伝導皮膜４が形成されている。また、括れ空間６４が埋められることのないように低熱伝導皮膜４が形成されている。即ち、シリンダライナ２を鋳ぐるんだ際に括れ空間６４へ鋳造材料が流れ込むように低熱伝導皮膜４が形成されている。なお、括れ空間６４が低熱伝導皮膜４により埋められている場合、括れ空間６４へ鋳造材料が充填されないため、ライナ下部２６において突起６によるアンカー効果が得られないようになる。

＜突起の形成状態＞
表１を参照して、シリンダライナ２における突起６の形成状態について説明する。
本実施形態では、突起６の形成状態を示すパラメータ（形成状態パラメータ）として、「第１面積率ＳＡ」、「第２面積率ＳＢ」、「標準断面積ＳＤ」、「標準突起数ＮＰ」及び「標準突起長ＨＰ」を規定している。

ここで、形成状態パラメータの基礎となる「測定高さＨ」、「第１基準平面ＰＡ」及び「第２基準平面ＰＢ」について説明する。
（Ａ）「測定高さＨ」は、ライナ外周面２２を基準とした突起６の軸方向の距離（突起６の高さ）を示す。ライナ外周面２２において測定高さＨは０ｍｍとなる。また、突起６の頂面６２Ａにおいて測定高さＨは最も大きくなる。
（Ｂ）「第１基準平面ＰＡ」は、測定高さ０．４ｍｍの位置において突起６の径方向に沿う平面を示す。
（Ｃ）「第２基準平面ＰＢ」は、測定高さ０．２ｍｍの位置において突起６の径方向に沿う平面を示す。

形成状態パラメータの内容について説明する。
〔Ａ〕「第１面積率ＳＡ」：第１面積率ＳＡは、ライナ外周面２２上の第１基準平面ＰＡの単位面積に占める突起６の面積（径方向断面積ＳＲ）の割合を示す。
〔Ｂ〕「第２面積率ＳＢ」：第２面積率ＳＢは、ライナ外周面２２上の第２基準平面ＰＢの単位面積に占める突起６の面積（径方向断面積ＳＲ）の割合を示す。
〔Ｃ〕「標準断面積ＳＤ」：標準断面積ＳＤは、ライナ外周面２２上の第１基準平面ＰＡにおける１つの突起６の面積（径方向断面積ＳＲ）を示す。
〔Ｄ〕「標準突起数ＮＰ」：標準突起数ＮＰは、ライナ外周面２２上の単位面積（１ｃｍ^２）当たりに形成されている突起６の数を示す。
〔Ｅ〕「標準突起長ＨＰ」：標準突起長ＨＰは、突起６における複数箇所の測定高さＨの平均値を示す。

本実施形態では、上記〔Ａ〕〜〔Ｅ〕の形成状態パラメータを表１の選択範囲内の値に設定することで、突起６によるライナ接合強度の向上の効果をさらに高めるとともに、突起６間における鋳造材料の充填性の向上を図るようにしている。ちなみに、鋳造材料の充填性が高められることにより、シリンダブロック１１とシリンダライナ２との間に空隙が形成されにくくなるため、シリンダブロック１１とシリンダライナ２とがより密着した状態で接合されるようになる。

本実施形態では、上記〔Ａ〕〜〔Ｅ〕のパラメータの設定の他に、第１基準平面ＰＡ上において各突起６が独立して存在するようにシリンダライナ２を形成することで、より高い密着性が得られるようにもしている。

＜シリンダライナの製造方法＞
図１４、図１５及び表２を参照してシリンダライナ２の製造方法について説明する。
本実施形態では、金型遠心鋳造によりシリンダライナ２を製造するようにしている。また、上記形成状態パラメータの値を表１の選択範囲内におさめるため、金型遠心鋳造に関連するパラメータ（以下の〔Ａ〕〜〔Ｆ〕）の値を表２の選択範囲内に設定するようにしている。
〔Ａ〕懸濁液７１における耐火基材７１Ａの配合割合。
〔Ｂ〕懸濁液７１における粘結剤７１Ｂの配合割合。
〔Ｃ〕懸濁液７１における水７１Ｃの配合割合。
〔Ｄ〕耐火基材７１Ａの平均粒径。
〔Ｅ〕懸濁液７１に対する界面活性剤７２の添加割合。
〔Ｆ〕塗型剤７３の層（塗型層７４）の厚さ。

シリンダライナ２の製造は、図１４に示す手順をもって行われる。

［工程Ａ］耐火基材７１Ａ、粘結剤７１Ｂ、及び水７１Ｃを所定の割合で配合して懸濁液７１を作成する。この工程において、耐火基材７１Ａ、粘結剤７１Ｂ及び水７１Ｃの配合割合、並びに耐火基材７１Ａの平均粒径は、表２の選択範囲内の値に設定される。

［工程Ｂ］懸濁液７１に所定量の界面活性剤７２を添加して塗型剤７３を作成する。この工程において、懸濁液７１に対する界面活性剤７２の添加割合は、表２の選択範囲内の値に設定される。

［工程Ｃ］回転状態の金型７５を規定の温度まで加熱した後、その内周面（金型内周面７５Ａ）に塗型剤７３を噴霧塗布する。このとき、塗型剤７３の層（塗型層７４）が金型内周面７５Ａの全周にわたって略均一の厚さに形成されるように塗型剤７３の塗布を行う。この工程において、塗型層７４の厚さは、表２の選択範囲内の値に設定される。

金型７５の塗型層７４においては、上記［工程Ｃ］が行われた後に括れた形状の凹穴が形成される。
図１５を参照して、括れた形状の凹穴の形成態様について説明する。
［１］金型７５の金型内周面７５Ａにおいては、複数の気泡７４Ａを含んだ状態で塗型層７４が形成される。
［２］気泡７４Ａに対して界面活性剤７２が作用することにより、塗型層７４の内周側に凹穴７４Ｂが形成される。
［３］凹穴７４Ｂの先端が金型内周面７５Ａに突き当たるまで拡大することにより、塗型層７４内に括れた形状の凹穴７４Ｃが形成される。

［工程Ｄ］塗型層７４が乾燥した後、回転状態の金型７５内へ鋳鉄の溶湯７６を鋳込む。このとき、塗型層７４の括れた形状の凹穴７４Ｃへ溶湯７６が流れ込むため、鋳造後のシリンダライナ２に括れた形状の突起（突起６）が形成されるようになる。

［工程Ｅ］溶湯７６が凝固してシリンダライナ２が形成された後、塗型層７４とともにシリンダライナ２を金型７５から取り出す。
［工程Ｆ］ブラスト処理装置７７により塗型層７４（塗型剤７３）をシリンダライナ２の外周から除去する。

＜形成状態パラメータの測定方法＞
図１６を参照して、３次元レーザ測定方法による形成状態パラメータの測定方法について説明する。なお、標準突起長ＨＰについては、別途の方法により測定される。

各形成状態パラメータの測定は、次の手順をもって行うことができる。
［１］シリンダライナ２から突起測定用試験片８１を作成する。
［２］非接触式の３次元レーザ測定器８２において、レーザ光８３の照射方向と突起６の軸方向とが略平行となるように突起測定用試験片８１を試験台８４へセットする（図１６〔Ａ〕）。
［３］３次元レーザ測定器８２から突起測定用試験片８１へ向けてレーザ光８３を照射する。（図１６〔Ｂ〕）。
［４］３次元レーザ測定器８２の測定結果を画像処理装置８５に取り込む。
［５］画像処理装置８５による画像処理を通じて突起６の等高線図８６（図１７）を表示し、等高線図８６に基づいて各形成状態パラメータを算出する。

＜突起の等高線図＞
図１７及び図１８を参照して、突起６の等高線図８６について説明する。図１７は、等高線図８６の一例を示す。図１８は、測定高さＨと等高線ＨＬとの関係を示す。なお、図１７においては、図１８の突起６と異なる突起６についての等高線図８６を示している。

等高線図８６においては、一定の測定高さＨ毎に等高線ＨＬが表示される。
例えば、測定高さ０ｍｍから測定高さ１．０ｍｍまで範囲において等高線ＨＬを０．２ｍｍ毎に表示するようにした場合、等高線図８６においては、測定高さ０ｍｍの等高線ＨＬ０、測定高さ０．２ｍｍの等高線ＨＬ２、測定高さ０．４ｍｍの等高線ＨＬ４、測定高さ０．６ｍｍの等高線ＨＬ６、測定高さ０．８ｍｍの等高線ＨＬ８及び測定高さ１．０ｍｍの等高線ＨＬ１０が表示される。

図１８において、等高線ＨＬ４は第１基準平面ＰＡに相当する。また、等高線ＨＬ２は第２基準平面ＰＢに相当する。なお、ここでは等高線ＨＬを０．２ｍｍ間隔毎に表示する場合を例示しているが、実際の等高線図８６では適宜の間隔で等高線ＨＬを表示することができる。

図１９及び図２０を参照して、等高線図８６の第１領域ＲＡ及び第２領域ＲＢについて説明する。図１９は、測定高さ０．４ｍｍの等高線ＨＬ４以外の等高線ＨＬを非表示にした等高線図８６（第１等高線図８６Ａ）を示す。図２０は、測定高さ０．２ｍｍの等高線ＨＬ２以外の等高線ＨＬを非表示にした等高線図８６（第２等高線図８６Ｂ）を示す。なお、図１９及び図２０において、実線は表示状態の等高線ＨＬを、破線は非表示状態の等高線ＨＬをそれぞれ示す。

本実施形態では、等高線図８６において等高線ＨＬ４に囲まれた領域を第１領域ＲＡとしている。即ち、第１等高線図８６Ａにおける斜線の領域が第１領域ＲＡに相当する。また、等高線図８６において等高線ＨＬ２に囲まれた領域を第２領域ＲＢとしている。即ち、第２等高線図８６Ｂにおける斜線の領域が第２領域ＲＢに相当する。

＜形成状態パラメータの算出方法＞
本実施形態のシリンダライナ２について、形成状態パラメータは等高線図８６に基づいてそれぞれ次のように算出することができる。

〔Ａ〕「第１面積率ＳＡについて」
第１面積率ＳＡは、等高線図８６の面積に占める第１領域ＲＡの面積の割合として算出することができる。即ち、下記計算式により第１面積率ＳＡの算出を行うことができる。

ＳＡ ＝ ＳＲＡ／ＳＴ×１００ ［％］

上記計算式において、「ＳＴ」は等高線図８６の全面積を示す。また、「ＳＲＡ」は等高線図８６における第１領域ＲＡの面積を合計した面積を示す。例えば、図１９の第１等高線図８６Ａをモデルとした場合、四角の領域の面積が「ＳＴ」となる。また、斜線の領域の面積が「ＳＲＡ」となる。なお、第１面積率ＳＡの算出に際して、等高線図８６にはライナ外周面２２以外の部分が含まれていないものとする。

〔Ｂ〕「第２面積率ＳＢについて」
第２面積率ＳＢは、等高線図８６の面積に占める第２領域ＲＢの面積の割合として算出することができる。即ち、下記計算式により第２面積率ＳＢの算出を行うことができる。

ＳＢ ＝ ＳＲＢ／ＳＴ×１００ ［％］

上記計算式において、「ＳＴ」は等高線図８６の全面積を示す。また、「ＳＲＢ」は等高線図８６における第２領域ＲＢの面積を合計した面積を示す。例えば、図２０の第２等高線図８６Ｂをモデルとした場合、四角の領域の面積が「ＳＴ」となる。また、斜線の領域の面積が「ＳＲＢ」となる。なお、第２面積率ＳＢの算出に際して、等高線図８６にはライナ外周面２２以外の部分が含まれていないものとする。

〔Ｃ〕「標準断面積ＳＤについて」
標準断面積ＳＤは、等高線図８６における個々の第１領域ＲＡの面積として算出することができる。例えば、図１９の第１等高線図８６Ａをモデルとした場合、斜線の領域の面積が標準断面積ＳＤとなる。

〔Ｄ〕「標準突起数ＮＰについて」
標準突起数ＮＰは、等高線図８６の単位面積（ここでは１ｃｍ^２）あたりにおける突起６の数として算出することができる。例えば、図１９の第１等高線図８６Ａまたは図２０の第２等高線図８６Ｂをモデルとした場合、図中の突起の数（１個）が標準突起数ＮＰとなる。なお、本実施形態のシリンダライナ２においては、単位面積（１ｃｍ^２）あたりに５個〜６０個の突起６が形成されているため、実際の標準突起数ＮＰと第１等高線図８６Ａ及び第２等高線図８６Ｂの標準突起数ＮＰとは異なった値となる。

〔Ｅ〕「標準突起長ＨＰについて」
標準突起長ＨＰは、各突起６について測定した１箇所または複数箇所の高さの平均値として算出することができる。なお、突起６の高さは、ダイヤルディプスゲージ等の測定機器により測定することができる。

なお、第１基準平面ＰＡ上において各突起６が独立して存在するか否かについては、等高線図８６における第１領域ＲＡに基づいて確認することができる。即ち、第１領域ＲＡ同士が干渉していないことをもって、第１基準平面ＰＡ上において各突起６が独立していることを確認することができる。

＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、本実施形態のシリンダライナ及びエンジンによれば、先の第１実施形態による前記（１）〜（６）の効果に加えて、以下に示すような効果が得られるようになる。

（１０）本実施形態のシリンダライナ２では、ライナ外周面２２に複数の突起６を形成するようにしている。これにより、シリンダブロック１１と突起６とが噛み合った状態でシリンダブロック１１とシリンダライナ２とが接合されるため、シリンダブロック１１とシリンダライナ２との接合強度を十分に確保することができるようになる。そして、こうした接合強度の向上を通じてシリンダブロック１１と高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４との剥離が抑制されるため、これら皮膜による熱伝導性の向上及び低下の作用を好適に維持することができるようになる。また、接合強度の向上を通じてシリンダボア１５の変形を抑制することができるようになる。

（１１）本実施形態のシリンダライナ２では、皮膜厚さＴＰが０．５ｍｍ以下となるように高熱伝導皮膜３を形成している。これにより、シリンダブロック１１とライナ上部２５との接合強度の低下を抑制することができるようになる。

（１２）本実施形態のシリンダライナ２では、皮膜厚さＴＰが０．５ｍｍ以下となるように低熱伝導皮膜４を形成している。これにより、シリンダブロック１１とライナ下部２６との接合強度の低下を抑制することができるようになる。

（１３）本実施形態のシリンダライナ２では、標準突起数ＮＰが「５個〜６０個」の範囲に含まれるように突起６を形成している。これにより、ライナ接合強度を向上させることができるようになる。また、突起６間への鋳造材料の充填性を向上させることができるようになる。

なお、標準突起数ＮＰが上記選択範囲から外れている場合には、次のような不具合が生じるようになる。標準突起数ＮＰが５個よりも少ない場合、突起６の数の不足していることにより、ライナ接合強度の低下をまねくようになる。標準突起数ＮＰが６０個よりも多い場合、突起６同士の間隔が狭いことにより、突起６間への鋳造材料の充填性が低下するようになる。

（１４）本実施形態のシリンダライナ２では、標準突起長ＨＰが「０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ」の範囲に含まれるように突起６を形成している。これにより、ライナ接合強度及びシリンダライナ２の外径精度を向上させることができるようになる。

なお、標準突起長ＨＰが上記選択範囲から外れている場合には、次のような不具合が生じるようになる。標準突起長ＨＰが０．５ｍｍよりも小さい場合、突起６の高さが不足していることにより、ライナ接合強度の低下をまねくようになる。標準突起長ＨＰが１．０ｍｍよりも大きい場合、突起６が折れやすくなることにより、ライナ接合強度の低下をまねくようになる。また、突起６の高さが不均一となるため、外径精度が低下するようになる。

（１５）本実施形態のシリンダライナ２では、第１面積率ＳＡが「１０％〜５０％」の範囲に含まれるように突起６を形成している。これにより、十分な大きさのライナ接合強度を確保することができるようになる。また、突起６間への鋳造材料の充填性を向上させることができるようになる。

なお、第１面積率ＳＡが上記選択範囲から外れている場合には、次のような不具合が生じるようになる。第１面積率ＳＡが１０％よりも小さい場合、第１面積率ＳＡが１０％以上の場合に比べてライナ接合強度の大幅な低下をまねくようになる。第１面積率ＳＡが５０％よりも大きい場合、第２面積率ＳＢが上限値（５５％）を上回るため、突起６間への鋳造材料の充填性が大幅に低下するようになる。

（１６）本実施形態のシリンダライナ２では、第２面積率ＳＢが「２０％〜５５％」の範囲に含まれるように突起６を形成している。これにより、突起６間への鋳造材料の充填性を向上させることができるようになる。また、十分な大きさのライナ接合強度を確保することができるようになる。

なお、第２面積率ＳＢが上記選択範囲から外れている場合には、次のような不具合が生じるようになる。第２面積率ＳＢが２０％よりも小さい場合、第１面積率ＳＡが下限値（１０％）を下回るため、ライナ接合強度の大幅な低下をまねくようになる。第２面積率ＳＢが５５％よりも大きい場合、第２面積率ＳＢが５５％以下の場合に比べて突起６間への鋳造材料の充填性が大幅に低下するようになる。

（１７）本実施形態のシリンダライナ２では、標準断面積ＳＤが「０．２ｍｍ^２〜３．０ｍｍ^２」の範囲に含まれるように突起６を形成している。これにより、シリンダライナ２の製造工程における突起６の破損を抑制することができるようになる。また、突起６間への鋳造材料の充填性を向上させることができるようになる。

なお、標準断面積ＳＤが上記選択範囲から外れている場合には、次のような不具合が生じるようになる。標準断面積ＳＤが０．２ｍｍ^２よりも小さい場合、突起６の強度が不足することにより、シリンダライナ２の製造工程において突起６の破損をまねくようになる。標準断面積ＳＤが３．０ｍｍ^２よりも大きい場合、突起６同士の間隔が狭いことにより、突起６間への鋳造材料の充填性が低下するようになる。

（１８）本実施形態のシリンダライナ２では、第１基準平面ＰＡ上において各突起６（第１領域ＲＡ）が独立して存在するように突起６を形成している。これにより、突起６間への鋳造材料の充填性を向上させることができるようになる。なお、第１基準平面ＰＡ上において各突起６（第１領域ＲＡ）が独立していない場合、突起６同士の間隔が狭いことにより、突起６間への鋳造材料の充填性が低下するようになる。

＜実施形態のその他の構成＞
なお、上記第３実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。

・上記第３実施形態について、その構成を上記第２実施形態のシリンダライナ２に適用することもできる。
・上記第３実施形態では、第１面積率ＳＡ及び第２面積率ＳＢの選択範囲を表１の選択範囲に設定するようにしたが、次のように変更することもできる。

第１面積率ＳＡ：１０％ 〜 ３０％
第２面積率ＳＢ：２０％ 〜 ４５％

こうした設定を採用することで、ライナ接合強度及び突起６間への鋳造材料の充填性をより向上させることができるようになる。

・上記第３実施形態では、突起６の形成状態パラメータが表１の選択範囲内に設定されたシリンダライナ２に対して高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４を形成するようにしたが、突起６を有するシリンダライナに対しても高熱伝導皮膜３及び低熱伝導皮膜４を形成することができる。

（その他の実施形態）
その他、上記各実施形態に共通して変更することができる要素を以下に列挙する。
・上記各実施形態では、アルミニウム合金製エンジンに対して本発明のシリンダライナを適用したが、その他に、例えばマグネシウム合金製エンジンに対して本発明のシリンダライナを適用することも可能である。要するに、シリンダライナを備えるエンジンであればいずれのエンジン対しても本発明のシリンダライナを適用することができる。また、そうした場合にあっても、上記各実施形態に準じた態様をもって本発明を具体化することにより、上記各実施形態の作用効果に準じた作用効果が奏せられるようになる。

１…エンジン、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３…シリンダ、１４…シリンダ内壁、１５…シリンダボア。
２…シリンダライナ、２１…ライナ内周面、２２…ライナ外周面、２３…ライナ上端、２４…ライナ下端、２５…ライナ上部、２６…ライナ下部、２７…ライナ中部、２８…壁温境界。

３…高熱伝導皮膜、３１…皮膜基礎部、３２…皮膜傾斜部、３０…皮膜積層部。
４…低熱伝導皮膜、４１…皮膜基礎部、４２…皮膜傾斜部。
５１…皮膜、５１Ａ…高熱伝導部、５１Ｂ…低熱伝導部、５１Ｃ…皮膜傾斜部、５２…溶射装置、５３…溶射材料。

６…突起、６１…基端部、６２…先端部、６２Ａ…頂面、６２Ｂ…最大先端部、６３…括れ部、６３Ａ…括れ面、６４…括れ空間。
７１…懸濁液、７１Ａ…耐火基材、７１Ｂ…粘結剤、７１Ｃ…水、７２…界面活性剤、７３…塗型材、７４…塗型層、７４Ａ…気泡、７４Ｂ…凹穴、７４Ｃ…括れた形状の凹穴、７５…金型、７５Ａ…金型内周面、７６…溶湯、７７…ブラスト処理装置、８１…突起測定用試験片、８２…３次元レーザ測定器、８３…レーザ光、８４…試験台、８５…画像処理装置、８６…等高線図、８６Ａ…第１等高線図、８６Ｂ…第２等高線図。

ＴＣ…基準溶湯温度、ＴＷ…シリンダ壁温、ＴＷＨ…最大シリンダ壁温、ＴＷＬ…最小シリンダ壁温、△ＴＷ…シリンダ壁温差、Ｌ…溶射距離、ＬＡ…基準溶射距離、ＬＢ…低率溶射距離、ＳＲ…径方向断面積、Ｈ…測定高さ、ＰＡ…第１基準平面、ＰＢ…第２基準平面、ＳＡ…第１面積率、ＳＢ…第２面積率、ＳＤ…標準断面積、ＮＰ…標準突起数、ＨＰ…標準突起長、ＨＬ…等高線、ＲＡ…第１領域、ＲＢ…第２領域。

Claims (3)

1. シリンダブロックに適用される鋳ぐるみ用のシリンダライナの製造方法において、
   軸方向の上部の外周面から軸方向の下部の外周面までにわたり連続する態様の溶射層を溶射装置により形成するものであって、前記上部の外周面に溶射層を形成する際に前記溶射装置を同外周面から第１の距離だけ離間させ、前記下部の外周面に溶射層を形成する際に前記溶射装置を同外周面から前記第１の距離よりも大きい第２の距離だけ離間させる
   ことを特徴とするシリンダライナの製造方法。
2. 請求項１に記載のシリンダライナの製造方法において、
   前記下部の外周面に形成される溶射層の厚さが前記上部の外周面に形成される溶射層の厚さよりも小さくなる
   ことを特徴とするシリンダライナの製造方法。
3. 請求項１または２に記載のシリンダライナの製造方法において、
   前記上部から前記下部へ向かうにつれて厚さが次第に小さくなる部位を含めて前記溶射層が形成される
   ことを特徴とするシリンダライナの製造方法。

Images