JP2015030911A - Method for processing dimple - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのシリンダブロックにおけるシリンダボア等の内周面に多数の微小窪みを規則的な配置で形成するためのディンプル加工方法に関するものである。 The present invention relates to a dimple processing method for forming a large number of minute recesses in a regular arrangement on an inner peripheral surface of a cylinder bore or the like in an engine cylinder block.
一般的に、エンジンのシリンダブロックにおけるシリンダボアの内周面には、潤滑性の向上を目的としたディンプル加工が施されるようになっており、この種のディンプル加工には、硬度の高い粒子(投射材)を加工面に投射して多数の微小窪みを形成するショットブラストが多く採用されている。 In general, the inner peripheral surface of a cylinder bore in an engine cylinder block is subjected to dimple processing for the purpose of improving lubricity. In this type of dimple processing, particles with high hardness ( Many shot blasts that project a projection material) onto a processed surface to form a large number of micro-dents are employed.
この際、微小窪みを規則的な配置で形成するため、微小窪みの形成予定位置に合わせて穴明けされた円筒状のマスキングシートを作成してシリンダボア内に挿入し、このマスキングシートにより加工面を被覆した上でショットブラストを実施し、穴明き箇所にのみ微小窪みが形成されるようにしている。 At this time, in order to form the micro dents in a regular arrangement, a cylindrical masking sheet having a hole formed in accordance with the planned position of the micro dents is created and inserted into the cylinder bore. After coating, shot blasting is performed so that a minute depression is formed only in a holed portion.
尚、この種のショットブラストを用いてシリンダボアの内周面をディンプル加工する方法に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献1,2等が既に提案されている。
The following
しかしながら、ショットブラストを用いてディンプル加工を施す従来方法では、粒子の投射を受けるマスキングシートが消耗材となってコストが嵩むという問題があり、しかも、加工後に多量の粒子が残存することになるため、この多量の粒子を除去するための洗浄が必要となって作業負担が大きくなる上、粒子が残存する不安を完全に払拭することができないという問題もあった。 However, in the conventional method in which dimple processing is performed using shot blasting, there is a problem that the masking sheet that receives the projection of the particles becomes a consumable material and increases the cost, and a large amount of particles remain after processing. In addition, there is a problem in that cleaning for removing such a large amount of particles is necessary and the work load is increased, and the anxiety that particles remain cannot be completely eliminated.
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来よりもコストを削減し且つ作業負担を軽減することができ、しかも、粒子が残存する不安を完全に払拭することもできるディンプル加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a dimple processing method that can reduce costs and reduce the work load as compared with the prior art and that can completely eliminate the fear of remaining particles. The purpose is to provide.
本発明は、金属部材に形成されたボアの内周面に多数の微小窪みを規則的な配置で形成するためのディンプル加工方法であって、微小窪みの形成予定位置に合わせて穴明けされたマスキングシートと、該マスキングシートの各穴に対応した凸部を有する電極シートとを、前記各凸部が前記各穴の中途位置まで嵌入して該各穴の深さを所定値に規定するように重ね合わせて内張りシートとし、該内張りシートを前記ボアの内周面に対し前記電極シートが前記マスキングシートを介して対峙するように押し付けた状態で前記電極シートと前記ボアの内周面との間を電解液で満たし、前記電極シート側を陰極とし且つ前記金属部材側を陽極として両者間に直流電流を流し、これにより前記マスキングシートの穴明き部分に露出して前記電極シートの各凸部と対峙している前記ボアの内周面に対し電解研磨を施して微小窪みを形成することを特徴とするものである。 The present invention relates to a dimple processing method for forming a large number of minute recesses in a regular arrangement on the inner peripheral surface of a bore formed in a metal member, the holes being drilled in accordance with the positions where the minute recesses are to be formed. A masking sheet and an electrode sheet having a convex portion corresponding to each hole of the masking sheet are inserted into the halfway position of each hole so that the depth of each hole is regulated to a predetermined value. And the inner sheet is pressed against the inner peripheral surface of the bore so that the electrode sheet faces the inner peripheral surface of the bore through the masking sheet. A gap is filled with an electrolytic solution, and a direct current is passed between the electrode sheet side as a cathode and the metal member side as an anode, thereby exposing to a perforated portion of the masking sheet and The inner peripheral surface of the bore that faces the convex portion to be subjected to electrolytic polishing is characterized in that to form the recesses minute.
このようにすれば、マスキングシートの穴明き部分に露出して電極シートの各凸部と対峙しているボアの内周面を電気化学的に溶解させて微小窪みを形成することが可能となり、前記マスキングシートにショットブラストに用いる場合の如き大きなダメージを与えなくて済むので、該マスキングシートと電極シートとから成る内張りシートの再利用が可能となってコストの大幅な削減化が図られ、しかも、ショットブラストを用いた場合のように加工後に多量の粒子が残存することがないので、多量の粒子を除去するための洗浄が不要となって作業負担の大幅な軽減化が図られ、更には、粒子が残存する不安を完全に払拭することが可能となる。 In this way, it becomes possible to form a minute recess by electrochemically dissolving the inner peripheral surface of the bore exposed at the perforated portion of the masking sheet and facing each convex portion of the electrode sheet. The masking sheet does not need to be damaged as much as when used for shot blasting, so that the lining sheet composed of the masking sheet and the electrode sheet can be reused, and the cost can be greatly reduced. Moreover, since a large amount of particles does not remain after processing as in the case of using shot blasting, cleaning for removing a large amount of particles is unnecessary, and the work burden is greatly reduced. Makes it possible to completely eliminate the anxiety that particles remain.
この際、内張りシートの各穴の深さは、電極シートの凸部の突出長により任意に設定することが可能であるため、電解研磨を実施するのに最適な電極間距離に等しい深さに設定しておけば、ボアの内周面と電極シートの各凸部との間の距離を最適な値として効果的に電解研磨を行うことが可能となる。 At this time, since the depth of each hole of the lining sheet can be arbitrarily set by the protruding length of the convex portion of the electrode sheet, the depth is equal to the optimum inter-electrode distance for performing the electropolishing. If set, electrolytic polishing can be effectively performed with the distance between the inner peripheral surface of the bore and each convex portion of the electrode sheet as an optimum value.
また、本発明においては、金属部材全体を電解液に浸漬させて電極シートとボアの内周面との間を電解液で満たすことが好ましく、このようにすれば、電極シートとボアの内周面との間の狭隘な隙間を容易に且つ確実に電解液で満たすことが可能となる。 Further, in the present invention, it is preferable to immerse the entire metal member in the electrolytic solution and fill the gap between the electrode sheet and the inner peripheral surface of the bore with the electrolytic solution. In this way, the inner periphery of the electrode sheet and the bore A narrow gap between the surfaces can be easily and reliably filled with the electrolytic solution.
更に、本発明においては、内張りシートをボアの内周面に対しバルーンを用いて押し付けることが好ましく、このようにすれば、ボアの内周面を内張りシートで被覆した後に、その内側にバルーンを配置して空気導入により膨張させるだけで簡便に内張りシートをボアの内周面に押し付けることが可能となる。 Furthermore, in the present invention, it is preferable to press the lining sheet against the inner peripheral surface of the bore by using a balloon, and in this way, after the inner peripheral surface of the bore is covered with the lining sheet, the balloon is placed inside thereof. It is possible to simply press the lining sheet against the inner peripheral surface of the bore simply by disposing it and expanding it by introducing air.
上記した本発明のディンプル加工方法によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the dimple processing method of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、内張りシートを繰り返し再利用することができることから従来よりもコストを大幅に削減することができ、しかも、ショットブラストを用いた場合のように加工後に多量の粒子を除去する必要がないことから作業負担を著しく軽減することもでき、更には、ショットブラストを用いた場合の如き粒子が残存する不安を完全に払拭することもできる。
(I) According to the invention described in
(II)本発明の請求項1に記載の発明によれば、ボアの内周面と電極シートの各凸部との間の距離を、電解研磨を実施するのに最適な電極間距離として効果的に電解研磨を行うことができるので、加工時間を極力短くして生産性の高いディンプル加工を実現することができる。
(II) According to the invention described in
(III)本発明の請求項2に記載の発明によれば、金属部材全体を電解液に浸漬させて電極シートとボアの内周面との間を電解液で満たすことにより、電極シートとボアの内周面との間の狭隘な隙間を容易に且つ確実に電解液で満たすことができる。
(III) According to the invention described in
(IV)本発明の請求項3に記載の発明によれば、ボアの内周面を内張りシートで被覆した後に、その内側にバルーンを配置して空気導入により膨張させるだけで簡便に内張りシートをボアの内周面に押し付けることができる。
(IV) According to the invention described in
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図7は本発明を実施する形態の一例を示すもので、ここに図示している例では、エンジンのシリンダブロック(金属部材)におけるシリンダボア(ボア)の内周面にディンプル加工を施す場合を示しており、前記シリンダボアの内周面に多数の微小窪み(ディンプル)を規則的な配置で形成し得るよう以下に詳述する如き手法を採用する。 1 to 7 show an example of an embodiment of the present invention. In the example shown here, dimple processing is performed on the inner peripheral surface of a cylinder bore (bore) in a cylinder block (metal member) of an engine. In this case, a technique as described in detail below is employed so that a large number of dimples can be formed in a regular arrangement on the inner peripheral surface of the cylinder bore.
即ち、本形態例においては、図1に示す如き微小窪みの形成予定位置に合わせて穴明けされた絶縁性及び耐腐食性を有する樹脂製のマスキングシート1と、図2に示す如きマスキングシート1の各穴2に対応した凸部3を有する導電性の電極シート4とを、図3及び図4に示すように、前記各凸部3が前記各穴2の中途位置まで嵌入して該各穴2の深さd(図3参照)を所定値に規定するように重ね合わせて一体化することにより一枚の内張りシート5を構成する。
That is, in this embodiment, a
そして、図5に示す如く、前記内張りシート5をシリンダブロック6におけるシリンダボア7の内周面に対し前記電極シート4が前記マスキングシート1を介して対峙するように配置し、これにより前記シリンダボア7の内周面を前記内張りシート5で被覆せしめ、次いで、図6に示す如く、シリンダブロック6全体を浸漬槽8内の電解液9に浸漬させると共に、前記内張りシート5の内側にバルーン10を配置して空気導入により膨張させ、その膨張したバルーン10により内張りシート5をシリンダボア7の内周面に押し付け、その押し付け後においても、前記電極シート4と前記シリンダボア7の内周面との間が電解液9で満たされるようにする。
Then, as shown in FIG. 5, the
次いで、前記電極シート4側を陰極とし且つ前記シリンダブロック6側を陽極として両者間に電源11からの直流電流を流すと、図7に示す如く、前記マスキングシート1の穴明き部分に露出して前記電極シート4の各凸部3と対峙している前記シリンダボア7の内周面に対し電解研磨が施されて微小窪み12(ディンプル)が形成されることになり、多数の微小窪み12を規則的な配置で内周面に形成されたシリンダボア7が得られる。
Next, when a direct current from a
而して、以上の如くしてディンプル加工を行えば、マスキングシート1の穴明き部分に露出して電極シート4の各凸部3と対峙しているシリンダボア7の内周面を電気化学的に溶解させて微小窪み12を形成することが可能となり、前記マスキングシート1にショットブラストに用いる場合の如き大きなダメージを与えなくて済むので、該マスキングシート1と電極シート4とから成る内張りシート5の再利用が可能となってコストの大幅な削減化が図られ、しかも、ショットブラストを用いた場合のように加工後に多量の粒子が残存することがないので、多量の粒子を除去するための洗浄が不要となって作業負担の大幅な軽減化が図られ、更には、粒子が残存する不安を完全に払拭することが可能となる。
Thus, when the dimple processing is performed as described above, the inner peripheral surface of the
この際、内張りシート5の各穴2の深さd(図3参照)は、電極シート4の凸部3の突出長により任意に設定することが可能であるため、電解研磨を実施するのに最適な電極間距離に等しい深さに設定しておけば、シリンダボア7の内周面と電極シート4の各凸部3との間の距離を最適な値として効果的に電解研磨を行うことが可能となる。
At this time, the depth d (see FIG. 3) of each
従って、上記形態例によれば、内張りシート5を繰り返し再利用することができることから従来よりもコストを大幅に削減することができ、しかも、ショットブラストを用いた場合のように加工後に多量の粒子を除去する必要がないことから作業負担を著しく軽減することもでき、更には、ショットブラストを用いた場合の如き粒子が残存する不安を完全に払拭することもできる。また、シリンダボア7の内周面と電極シート4の各凸部3との間の距離を、電解研磨を実施するのに最適な電極間距離として効果的に電解研磨を行うことができるので、加工時間を極力短くして生産性の高いディンプル加工を実現することができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the
更に、特に本形態例においては、シリンダブロック6全体を電解液9に浸漬させて電極シート4とシリンダボア7の内周面との間を電解液9で満たすようにしているので、電極シート4とシリンダボア7の内周面との間の狭隘な隙間を容易に且つ確実に電解液9で満たすことができ、しかも、内張りシート5をシリンダボア7の内周面に対しバルーン10を用いて押し付けるようにしているので、シリンダボア7の内周面を内張りシート5で被覆した後に、その内側にバルーン10を配置して空気導入により膨張させるだけで簡便に内張りシート5をシリンダボア7の内周面に押し付けることができる。
Further, particularly in this embodiment, the
尚、本発明のディンプル加工方法は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、金属部材は必ずしもエンジンのシリンダブロックでなくても良く、そこに形成されるボアも必ずしもシリンダボアに限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The dimple processing method of the present invention is not limited only to the above-described embodiment, and the metal member does not necessarily have to be an engine cylinder block, and the bore formed therein is not necessarily limited to the cylinder bore. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 マスキングシート
2 穴
3 凸部
4 電極シート
5 内張りシート
6 シリンダブロック(金属部材)
7 シリンダボア(ボア)
9 電解液
10 バルーン
12 微小窪み
d 穴の深さ
DESCRIPTION OF
7 Cylinder bore (bore)
9
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