JP2021066945A - エンジン外装部品とその製造方法 - Google Patents

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Kentaro Nagai
健太郎 長井
怜央 吉田
Reo Yoshida
怜央 吉田
隆寛 山▲崎▼
Takahiro Yamazaki
隆寛 山▲崎▼
隆太郎 小村
Ryutaro Komura
隆太郎 小村
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Tomoya Akitomo
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Abstract

【課題】樹脂皮膜の外観が損なわれ難いとともに、鉄系焼結部品が腐食し難いエンジン外装部品とその製造方法の提供。【解決手段】鉄系焼結部品１と、鉄系焼結部品１内の空孔２に補填された四酸化三鉄の補填物３と、鉄系焼結部品１を外側から覆う樹脂皮膜４を備えている、エンジン外装部品。樹脂皮膜４の塗装工程の前工程として、加熱状態で鉄系焼結部品１に水蒸気を反応させる水蒸気処理工程を備え、水蒸気処理工程で鉄系焼結部品１内の空孔２に四酸化三鉄の補填物３を補填する、エンジン外装部品の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン外装部品とその製造方法に関し、詳しくは、樹脂皮膜の外観が損なわれ難いとともに、鉄系焼結部品が腐食し難いエンジン外装部品とその製造方法に関する。
従来、エンジン外装部品の一種である入力レバー(例えば、特許文献１参照) で、鉄系焼結部品が用いられることがある。
実開平４−１０７４５３号公報(第１図参照)
《問題点１》 樹脂皮膜の外観が損なわれることがある。
従来、鉄系焼結部品を用いた入力レバーの場合、防錆や美観上の目的で、鉄系焼結部品を外側から樹脂皮膜で覆っているが、製造工程中、鉄系焼結部品内の空孔に水や油が多量に浸入し、樹脂皮膜の焼き付け工程中の熱で、鉄系焼結部品の外表面から水や油の蒸気が多量に噴出し、樹脂皮膜が外側に膨らみ、その外観が損なわれることがある。
《問題点２》 鉄系焼結部品が腐食することがある。
従来、鉄系焼結部品を用いた入力レバーの場合、製造工程中、空孔に水が多量に浸入し、鉄系焼結部品が腐食することがある。
本発明の課題は、樹脂皮膜の外観が損なわれ難いとともに、鉄系焼結部品が腐食し難いエンジン外装部品とその製造方法を提供することにある。
(請求項１に係る発明)
図１(Ａ)〜(Ｄ)に例示するように、鉄系焼結部品(１)と、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に補填された四酸化三鉄の補填物(３)と、鉄系焼結部品(１)を外側から覆う樹脂皮膜(４)を備えている、ことを特徴とするエンジン外装部品。
(請求項７に係る発明)
図１(Ａ)〜(Ｄ)に例示する、鉄系焼結部品(１)と、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に補填された四酸化三鉄の補填物(３)と、鉄系焼結部品(１)を外側から覆う樹脂皮膜(４)を備えている、エンジン外装部品を製造する方法であって、
樹脂皮膜(４)の塗装工程の前工程として、加熱状態で鉄系焼結部品(１)に水蒸気を反応させる水蒸気処理工程を備え、水蒸気処理工程で鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に四酸化三鉄の補填物(３)を補填する、ことを特徴とするエンジン外装部品の製造方法。
(請求項１に係る発明の効果)
《効果１》 樹脂皮膜(４)の外観が損なわれ難い。
図１(Ａ)〜(Ｄ)に例示するように、このエンジン外装部品(５)の場合、空孔(２)に補填された補填物(３)により、製造工程中、空孔(２)に水や油が多量に浸入することがなく、樹脂皮膜(４)の焼き付け工程中に熱を受けても、鉄系焼結部品(１)の外表面から水や油の蒸気が多量に噴出しないため、この蒸気で樹脂皮膜(４)が外側に膨らむことがなく、その外観が損なわれ難い。
《効果２》 鉄系焼結部品(１)が腐食し難い。
図１(Ａ)〜(Ｄ)に例示するように、このエンジン外装部品(５)の場合、補填物(３)により、製造工程中、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に水が多量に浸入することがなく、かつ、補填物(３)の素材である四酸化三鉄は、化学的に安定で、赤錆に変化し難いため、鉄系焼結部品(１)が腐食し難い。
(請求項７に係る発明の効果)
《効果》 高品質のエンジン外装部品(５)が容易に得られる。
この製造方法の場合、塗装工程の前の水蒸気処理工程により、図１(Ａ)〜(Ｄ)に例示する、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に四酸化三鉄の補填物(３)を補填することができるため、樹脂皮膜(４)の外観が損なわれ難く、かつ、鉄系焼結部品(１)が腐食し難い、高品質のエンジン外装部品(５)が容易に得られる。
本発明の実施形態に係る入力レバーを説明する図で、図１(Ａ)は入力レバーの基本例の断面図とその外表面寄り部分の拡大模式図、図１(Ｂ)は第１変形例の図１(Ａ)相当図、図１(Ｃ)は第２変形例の図１(Ａ)相当図、図１(Ｄ)は第３変形例の図１(Ａ)相当図である。 本発明の実施形態に係る入力レバーを装備したエンジンの側面図である。
図１と図２は本発明の実施形態に係る入力レバーを説明する図で、この実施形態では、ディーゼルエンジンに用いる入力レバーについて説明する。
図２に示すように、ディーゼルエンジンは、エンジン本体(６)と、エンジン本体(６)のシリンダブロック(６ａ)の横側に設けられたポンプ収容室(７)と、ポンプ収容室(７)に差し込まれた燃料噴射ポンプ(８)と、ポンプ収容室(７)の横壁に取り付けられた蓋体(９)を備え、この蓋体(９)に一対のエンジン外装部品(５)(５)として一対の入力レバー(５ａ)(５ａ)が設けられている。
なお、図２中の符号(１１)はエンジン冷却ファン、(１２)はファンベルト、(１３)はクランク軸、(１４)はフライホイールである。
図２に示す一対の入力レバー(５ａ)(５ａ)のうち、左側のものはエンジン調速用の入力レバーであり、右側のものはエンジン停止用の入力レバーである。
一対の入力レバー(５ａ)(５ａ)は、左側のものが長く、かつ、ワイヤ係合部(１０)の数が多いという形状の相違点はあるが、同一の素材で構成されている。
この実施形態では、左側のエンジン調速用の入力レバー(５ａ)について説明するが、この説明は、右側のエンジン停止用の入力レバー(５ａ)についても妥当する。
図１(Ａ)は基本例、図１(Ｂ)は第１変形例、図１(Ｃ)は第２変形例、図１(Ｄ)は第３変形例の各入力レバー(５ａ)を示している。図１(Ｂ)〜(Ｄ)では、入力レバー(５ａ)の両端部が省略されているが、これらの入力レバー(５ａ)も図１(Ａ)のものと同一の外形である。
図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)は、鉄系焼結部品(１)と、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に補填された四酸化三鉄の補填物(３)と、鉄系焼結部品(１)を外側から覆う樹脂皮膜(４)を備えている。
図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す鉄系焼結部品(１)は、多数の鉄系金属粒子(１ａ)(１ａ)を合体させたもので、内部に空孔(２)が形成されている。
空孔(２)は、鉄系焼結部品(１)内で連続している。
図１(Ａ)〜(Ｄ)の符号(２ａ)は連続した空孔(２)の端部、(２ｂ)は連続した空孔(２)の中間部である。
図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)の場合、空孔(２)に補填された補填物(３)により、製造工程中、空孔(２)に水や油が多量に浸入することがなく、樹脂皮膜(４)の焼き付け工程中に熱を受けても、鉄系焼結部品(１)の外表面から水や油の蒸気が多量に噴出することがないため、この蒸気で樹脂皮膜(４)が外側に膨らむことがなく、その外観が損なわれ難い。
また、図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)の場合、補填物(３)により、製造工程中、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に水が多量に浸入することがなく、かつ、補填物(３)の素材である四酸化三鉄は、化学的に安定で、赤錆に変化し難いため、鉄系焼結部品(１)が腐食し難い。
図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)では、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)の内面は、四酸化三鉄の補填物(３)で覆われている。
図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)の場合、補填物(３)により、空孔(２)の内面に水が接触し難く、かつ、補填物(３)の素材である四酸化三鉄は、化学的に安定で、赤錆に変化し難いため、空孔(２)の内面が腐食し難い。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示す各入力レバー(５ａ)では、鉄系焼結部品(１)の外表面側で、空孔(２)が四酸化三鉄の補填物(３)で封孔されている。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示す各入力レバー(５ａ)の場合、外表面側で空孔(２)を封孔する補填物(３)により、鉄系焼結部品(１)の外表面から水や油の蒸気が多量に噴出しないため、この蒸気で樹脂皮膜(４)が外側に膨らむことがなく、その外観が損なわれ難い。
図１(Ｄ)に示す入力レバー(５ａ)では、外表面側で空孔(２)は封孔されていない。
図１(Ａ)(Ｂ)に示す各入力レバー(５ａ)では、鉄系焼結部品(１)の内部側で、空孔(２)が四酸化三鉄の補填物(３)で封孔されている。
図１(Ａ)(Ｂ)に示す各入力レバー(５ａ)の場合、鉄系焼結部品(１)の内部側で空孔(２)を封孔する補填物(３)により、鉄系焼結部品(１)の外表面から水や油の蒸気が多量に噴出しないため、この蒸気で樹脂皮膜(４)が外側に膨らむことがなく、その外観が損なわれ難い。
図１(Ｃ)(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)では、鉄系焼結部品(１)の内部側では、空孔(２)は封孔されていない。すなわち、図１(Ｃ)(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)では、鉄系焼結部品(１)の内部側で、補填物(３)内に連続する空隙(２ｃ)が残されている。
図１(Ａ)に示す入力レバー(５ａ)では、空孔(２)は、四酸化三鉄の補填物(３)で満たされている。
図１(Ａ)に示す入力レバー(５ａ)の場合、空孔(２)に満たされている補填物(３)により、鉄系焼結部品(１)の外表面から水や油の蒸気が噴出することがないため、この蒸気で樹脂皮膜(４)が外側に膨らむことがなく、その外観が損なわれ難い。
また、図１(Ａ)に示す入力レバー(５ａ)の場合、空孔(２)に満たされている補填物(３)により、空孔(２)に水が浸入することがなく、かつ、補填物(３)の素材である四酸化三鉄は、化学的に安定で、赤錆に変化し難いため、鉄系焼結部品(１)が腐食し難い。
図１(Ｂ)〜(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)では、空孔(２)は、補填物(３)で満たされていない。すなわち、図１(Ｂ)〜(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)では、鉄系焼結部品(１)の外表面側、及び／又は内側で、補填物(３)内にスポット状の空隙(２ｃ)、或いは連続する空隙(２ｃ)が残されている。
図１(Ａ)〜(Ｄ)、図２のエンジン外装部品(５)はいずれも入力レバー(５ａ)である。
図２に示すように、入力レバー(５ａ)は、比較的小型で、図１(Ａ)に示すレバー部(５ｂ)とボス部(５ｃ)等を一体成型する必要上、小型で複雑な形状の成型が有利な鉄系焼結部品(１)の用途として最適である。
次に、図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す各入力レバー(５ａ)の製造方法について説明する。
図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す入力レバー(５ａ)は、鉄系焼結部品(１)と、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に補填された四酸化三鉄の補填物(３)と、鉄系焼結部品(１)を外側から覆う樹脂皮膜(４)を備えている。
この図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す入力レバー(５ａ)の製造方法では、樹脂皮膜(４)の塗装工程の前工程として、加熱状態で鉄系焼結部品(１)に水蒸気を反応させる水蒸気処理工程を備え、水蒸気処理工程で鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に四酸化三鉄の補填物(３)を補填する。
この製造方法の場合、塗装工程の前の水蒸気処理工程により、図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に四酸化三鉄の補填物(３)を補填することができるため、樹脂皮膜(４)の外観が損なわれ難く、かつ、鉄系焼結部品(１)が腐食し難い、高品質のエンジン外装部品(５)が容易に得られる。
塗装工程では、図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す、樹脂皮膜(４)の焼き付け塗装が行われる。
この製造方法の場合、焼き付け塗装により、高硬度で耐久性に優れた、図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す、樹脂皮膜(４)を形成できる。
また、この製造方法の場合、図１(Ａ)〜(Ｄ)に示す補填物(３)により、製造工程中、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に水や油が多量に浸入することがなく、樹脂皮膜(４)の焼き付け工程中に熱を受けても、鉄系焼結部品(１)の表面から水や油の蒸気が多量に噴出することがないため、この蒸気で樹脂皮膜(４)が外側に膨らむことがなく、その外観が損なわれ難い。
この製造方法では、水蒸気処理工程の前工程として、鉄系金属粉末を成型する成型工程と、成型した鉄系金属粉末を焼結する焼結工程と、焼結した鉄系焼結部品を洗浄する洗浄工程と、洗浄した鉄系焼結部品を乾燥させる乾燥工程を備えている。
成型工程では、鉄系金属粉末を金型に入れて圧縮して成型する。焼結工程では、成型した鉄系金属粉末を加熱炉で加熱して焼結させ、鉄系焼結部品を得る。洗浄工程では、鉄系焼結部品を洗浄水で洗浄する。乾燥工程では、洗浄した鉄系焼結部品を乾燥炉で乾燥させる。
水蒸気処理工程では鉄系焼結部品を５００°以上の加熱温度下で水蒸気と反応させ、鉄系焼結部品内の空孔に四酸化三鉄の補填物を補填する。この水蒸気処理工程での加熱温度が高く、反応時間が長くなるにつれ、図１(Ｄ)，図１(Ｃ)，図１(Ｂ)，図１(Ａ)の順序で、補填物(３)が大きく成長する。
図１(Ａ)〜(Ｄ)の各レバー(５ａ)は、異なる成長段階の補填物(３)を備えた各鉄系焼結部品(１)を外側から樹脂皮膜(４)で覆ったものである。
樹脂皮膜(４)の焼き付け塗装では、耐熱塗料を用い、２００°Ｃ程度の温度で３０分程度の時間、加熱する。耐熱塗料には、シリコーン樹脂と、エポキシ樹脂と、無機耐熱顔料を主成分とするものを用いるのが望ましい。
(１)…鉄系焼結部品、(２)…空孔、(３)…補填物、(４)…樹脂皮膜、(５)…エンジン外装部品、(５ａ)…入力レバー。

Claims (8)

  1. 鉄系焼結部品(１)と、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に補填された四酸化三鉄の補填物(３)と、鉄系焼結部品(１)を外側から覆う樹脂皮膜(４)を備えている、ことを特徴とするエンジン外装部品。
  2. 請求項１に記載されたエンジン外装部品において、
    鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)の内面は、四酸化三鉄の補填物(３)で覆われている、ことを特徴とするエンジン外装部品。
  3. 請求項１または請求項２に記載されたエンジン外装部品において、
    鉄系焼結部品(１)の外表面側で、空孔(２)が四酸化三鉄の補填物(３)で封孔されていることを特徴とするエンジン外装部品。
  4. 請求項３に記載されたエンジン外装部品において、
    鉄系焼結部品(１)の内部側で、空孔(２)が四酸化三鉄の補填物(３)で封孔されている、ことを特徴とするエンジン外装部品。
  5. 請求項４に記載されたエンジン外装部品において、
    空孔(２)は、四酸化三鉄の補填物(３)で満たされている、ことを特徴とするエンジン外装部品。
  6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載されたエンジン外装部品において、
    エンジン外装部品(５)が入力レバー(５ａ)である、ことを特徴とするエンジン外装部品。
  7. 鉄系焼結部品(１)と、鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に補填された四酸化三鉄の補填物(３)と、鉄系焼結部品(１)を外側から覆う樹脂皮膜(４)を備えている、エンジン外装部品の製造方法であって、
    樹脂皮膜(４)の塗装工程の前工程として、加熱状態で鉄系焼結部品(１)に水蒸気を反応させる水蒸気処理工程を備え、水蒸気処理工程で鉄系焼結部品(１)内の空孔(２)に四酸化三鉄の補填物(３)を補填する、ことを特徴とするエンジン外装部品の製造方法。
  8. 請求項７に記載されたエンジン外装部品の製造方法において、
    塗装工程では樹脂皮膜(４)の焼き付け塗装が行われる、ことを特徴とするエンジン外装部品の製造方法。
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