JP2689674B2 - アルミシリンダブロックの表面処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、珪素（Si）を含むアルミニウム合金製の
シリンダブロックのシリンダボア部へのピストンの焼き
つき防止のために、シリンダライナを設ける代わりにそ
のボア部表面に化学反応により珪素結晶を露出させる表
面処理を施す場合に用いられる、アルミシリンダブロッ
クの表面処理装置に関するものである。

（従来の技術） アルミシリンダブロックのシリンダボア部の表面に化
学反応により珪素結晶を露出させてピストンの焼きつき
を防止することは、例えば特開昭57−9900号公報に開示
されているように、一般に知られており、かかる表面処
理を行う装置としては従来、例えば第４図に示すもので
ある。

この装置は、ワーク台１上にプレート治具２を配設
し、そのプレート治具２上にゴム状弾性体からなるシー
ル板３を張着する一方、ワーク台１の上方にワーククラ
ンプ治具４と処理液給排ノズル５を昇降可能に配設し、
さらに、ワーククランプ治具４と処理液給排ノズル５と
を各々昇降させる図示しない昇降機構を設けるととも
に、処理液給排ノズル５に図示しない処理液給排ポンプ
および処理液タンクを図示しない配管を介し接続してな
る。

この装置にあっては、ワークとしてのアルミシリンブ
ロック６を倒立させてからシール板３上に載置すると、
ワーククランプ治具４が昇降機構によって降ろされてそ
れとシール板３との間でシリンダブロック６を挟持し、
シール板３がシリンダブロック６のシリンダボア部6aの
シリンダヘッド側端部を液密に閉止する。

そして、処理液給排ノズル５が、昇降機構によって図
示の如くシリンダボア部6a内に降ろされて、そのシリン
ダボア部6a内に、処理液タンクから処理液給排ポンプに
よって供給された表面処理液７（例えばNaOH水溶液）を
周囲の小孔から吐出して充填し、所定時間経過後、シリ
ンダボア部6aの表面のアルミニウムがその表面処理液７
との化学反応により溶解して珪素結晶が適度に露出した
ら、処理液給排ノズル５が、シリンダボア部6a内の表面
処理液７をその先端部の孔から処理液給排ポンプによっ
て吸い出し、処理液タンクヘ戻す。

しかるのち、上記と逆の手順で処理液給排ノズル５お
よびワーククランプ治具４が持ち上げられて、表面処理
の済んだアルミシリンダブロック６の搬出が可能とな
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の装置にあっては、処理液給
排ポンプが必要であるとともにシリンダボア部のシリン
ダヘッド側端部を液密に閉止するシール板が必要である
ため装置の構成が複雑になり、また、シリンダボア部内
に表面処理液を満たす必要があるため表面処理液が多量
に必要となってコストが嵩むという問題があり、さら
に、シリンダボア部内に充填した表面処理液により表面
処理を行うので処理液のイオン濃度分布のむらに起因す
る化学反応の進み具合のむらの発生が避けられないため
シリンダボア部の全表面を均一に処理するのが困難であ
るという問題があった。

この発明は、かかる課題を有利に解決した表面処理装
置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明のアルミシリンダブロックの表面処理装置
は、アルミシリンダブロックを支持するとともに、少な
くともそのシリンダブロックのシリンダボア部の下方位
置に開口部を有するシリンダブロック固定手段と、前記
シリンダブロック固定手段の下方に配設され、内部に表
面処理液を保持するとともに上部に開口部を有する処理
液タンクと、前記シリンダボア部の内径に実質的に等し
い外径で、少なくともその周辺部分に前記表面処理液を
含浸させ得る処理液保持具と、前記シリンダブロックの
上方に配設され、先端部に前記処理液保持具を取り付け
られた主軸を昇降および回転させてその処理液保持具を
前記シリンダブロックの上方と前記処理液タンク内との
間で前記シリンダボア部内を通して往復移動させるとと
もにそのシリンダボア部内で回転させる保持具昇降回転
手段と、を具えてなることを特徴とするものである。

（作用） かかる装置にあっては、シリンダブロック固定手段が
シリンダブロックを正立状態で固定支持すると、保持具
昇降回転手段が主軸をシリンダブロックの上方からシリ
ンダボア部内を通して下降させ、その主軸の先端部に取
り付けられた処理液保持具を、シリンダブロック固定手
段と処理液タンクとの各々の開口部を通して処理液タン
ク内に挿入し、そのタンク内の表面処理液に浸漬して、
処理液保持具の少なくとも周辺部分に表面処理液を含浸
させる。

そしてその後、保持具昇降回転手段が主軸を上昇させ
て処理液保持具を一旦シリンダボア部内まで上昇させて
から主軸を昇降および回転させてそのシリンダボア部内
で処理液保持具を所定時間昇降および回転させる。

この昇降および回転により、処理液保持具が少なくと
もその周辺部分に含浸した表面処理液をシリンダボア部
の全表面にむらなくかつ繰り返し塗布して、ボア部の全
表面におけるその表面処理液のイオン濃度分布のむらを
強制的になくし、かかる表面処理液との化学反応によ
り、シリンダボア部の表面が溶解して珪素結晶が適度に
露出する。

しかる後、保持具昇降回転手段が主軸をさらに上昇さ
せて処理液保持具をシリンダボア部内から抜き出し、シ
リンダブロック固定手段がシリンダブロックを開放し
て、表面処理の済んだアルミシリンダブロックの搬出が
可能となる。

従って、この発明の装置によれば、処理液給排ポンプ
も、シリンダボア部のシリンダヘッド側端部に液密に閉
止するシール板も不要であるため装置の構成を簡素化す
ることができ、また、シリンダボア部内に表面処理液を
満たする必要がないため表面処理液が少量で済んでコス
トを低減することができ、さらに、表面処理液をシリン
ダボア部の全表面にむらなくかつ繰り返し塗布してその
表面処理液のイオン濃度分布のむらを強制的になくすの
で、シリンダボア部の全表面を均一に溶解させて表面処
理を均一化することができる。

しかも、この発明の装置によれば、シリンダブロック
固定手段の下に処理液タンクを配置して処理液保持具の
上下動のみでシリンダボア部内に表面処理液を供給し得
るようにしたので、装置全体の大きさをコンパクトにし
得るとともに保持具昇降回転手段を簡易な構成の安価な
ものとすることができ、また、シリンダブロックを正立
状態としたままで表面処理を施し得るようにしたので、
表面処理工程の前後にシリンダブロックを表面処理にた
めに倒立させる工程と安定させて置ける正立状態に戻す
工程とを設ける必要をなくし得て、表面処理ラインを短
く簡易に構成することができる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。

第１図は、この発明のアルミシリンダブロックの表面
処理装置の一実施例を示す断面図であり、図中８はワー
ク台、９はそのワーク台８上に配設されたシリンダブロ
ック固定手段としてのプレート治具を示す。

ここにおけるワーク台８は、保持具昇降手段としての
ホーニング盤10のベッド10a上に配設されており、その
ワーク台８の内側には、表面処理液７（例えば、15〜80
％NaOH水溶液）を保持する処理液タンク11が配設され、
その処理液タンク11は上端部に開口部11aを有してい
る。

また、プレート治具９は、ワークとしてのアルミシリ
ンダブロック６と掛合してそのシリンダブロック６のシ
リンダボア部6aがその上方に位置する上記ホーニング盤
の主軸10bと同心に位置するようにシリンダブロック６
を位置決めする図示しない位置決め部材を有するととも
に、その位置決めしたシリンダブロック６のシリンダボ
ア部6aの下方に位置して処理液タンク11の開口部11aと
上下に整列する開口部としての貫通孔9aを有している。

この一方、プレート治具９の上方には、これもシリン
ダブロック固定手段としての、昇降可能に支持されたワ
ーククランプ治具12およびそれを昇降させる図示しない
昇降機構が配設されている。

そして、主軸10bの先端部には、処理液保持具13が取
り付けられており、ここにおける処理液保持具13は、心
材13aの周囲に、グラスウール等の、表面処理液７に侵
されずその表面処理液を含浸し得る素材をシリンダボア
部6aの内径よりも若干大きい外径の円筒状に成形した含
浸部材13bを固着してなる。

かかる装置にあっては、ワークとしてのアルミシリン
ダブロック６を正立状態のままプレート治具９上に載置
すると、プレート治具９がそのシリンダブロック６を位
置決めし、ワーククラング治具12が昇降機構によって降
ろされてそれとプレート治具９との間でシリンダブロッ
クを挟持し、ホーニング盤10が主軸10bをシリンダブロ
ック６の上方からそのシリンダボア部6a内を通して下降
させ、その主軸10bの先端部に取り付けられた処理液保
持具13を、プレート治具９の貫通孔9aと処理液タンク11
の開口部11aとを通して処理液タンク11内に挿入し、そ
のタンク11内の表面処理液７に浸漬して、処理液保持具
13の含浸部材13bに表面処理液７を含浸させる。

そしてその後、ホーニング盤10が主軸10bを上昇させ
て処理液保持具13を一旦シリンダボア部6a内まで上昇さ
せてから主軸10bを図中矢印で示す如く昇降および回転
させてそのシリンダボア部6a内で処理液保持具13を所定
時間昇降および回転させる。

この昇降および回転により、処理液保持具13がその心
材13aの周囲の含浸部材13bに含浸した表面処理液７をシ
リンダボア部6aの全表面にむらなくかつ繰り返し塗布し
て、ボア部6aを全表面におけるその表面処理液７のイオ
ン濃度分布のむらを強制的になくし、かかる表面処理液
７との化学反応により、シリンダボア部6aの表面が溶解
して珪素結晶が適度に露出する。

しかるのち、ホーニング盤10が主軸10bをさらに上昇
させて処理液保持具13をシリンダボア部6a内から抜き出
し、ワーククランプ治具12が昇降機構によって持ち上げ
られてシリンダブロック６を開放し、このことにて、表
面処理の済んだアルミシリンダブロック６の搬出が可能
となる。

従って、この実施例の装置によれば、処理液給排ポン
プも、シリンダボア部のシリンダヘッド側端部を液密に
閉止するシール板も不要であるため装置の構成を簡素化
することができ、また、シリンダボア部内に表面処理液
を満たす必要がないため表面処理液が少量で済んでコス
トを低減することができ、さらに、表面処理液をシリン
ダボア部の全表面にむらなくかつ繰り返し塗布してその
表面処理液のイオン濃度分布のむらを強制的になくすの
で、シリンダボア部の全表面を均一に溶解させて表面処
理を均一化することができる。

加えて、この実施例の装置によれば、シリンダブロッ
クを正立状態としたままで表面処理を施し得るので、表
面処理工程の前後にシリンダブロックを表面処理にため
に倒立させる工程と安定させて置ける正立状態に戻す工
程とを設ける必要をなくし得て、表面処理ラインを短く
簡易に構成することができる。

第２図は、処理液保持具の他の例を示すものであり、
この例における処理液保持具14は、ホーニングヘッドを
用いるもので、主軸10bに取り付けられるボディ14aに、
通常の場合の砥石に代えて、第３図に拡大して示す様に
樹脂製の台14cにグラスファイバー14dを多数植え込んだ
ブラシ14bを複数個、シリンダボア部6aの内径よりも若
干大きい外径となるように装着してなる。

かかる処理液保持具14を用いても上述したと同様の作
用効果をもたらすことができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の
例に限定されるものでなく、例えば、処理液保持具13の
心材13a内に、表面処理液をある程度の量保持し得る空
間を設けるとともに心材13aの周囲に小孔を明けて、浸
漬によりその心材13a内に表面処理液を多少保持し、表
面処理を行っている間そこから表面処理液を供給するよ
うにしても良い。

また、処理液保持具の含浸部材13bやブラシ14bとして
は、上述のグラスウールやグラスファイバーに代えて、
セラミックファイバー等の他の材料を用いても良い。

さらに、処理液タンク11の周囲や、処理液保持具13の
心材13a内にヒータを設けて、表面処理液の液温度を管
理するようにしても良い。

（発明の効果） かくしてこの発明の表面処理装置によれば、処理液給
排ポンプも、シリンダボア部のシリンダヘッド側端部を
液密に閉止するシール板も不要であるため装置の構成を
簡素化することができ、また、シリンダボア部内に表面
処理液を満たす必要がないため表面処理液が少量で済ん
でコストを低減することができ、さらに、表面処理液を
シリンダボア部の全表面にむらなくかつ繰り返し塗布し
てその表面処理液のイオン濃度分布のむらを強制的にな
くすので、シリンタボア部の全表面を均一に溶解させて
表面処理を均一化することができる。しかも、シリンダ
ブロック固定手段の下に処理液タンクを配置して処理液
保持具の上下動のみでシリンダボア部内に表面処理液を
供給し得るようにしたので、装置全体の大きさをコンパ
クトにし得るとともに保持具昇降回転手段を簡易な構成
の安価なものとすることができ、また、シリンダブロッ
クを正立状態としたままで表面処理を施し得るようにし
たので、表面処理工程の前後にシリンブロックを表面処
理にために倒立させる工程と安定させて置ける正立状態
に戻す工程とを設ける必要をなくし得て、表面処理ライ
ンを短く簡易に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のアルミシリンダブロックの表面処理
装置の一実施例を示す断面図、 第２図は上記実施例の装置に用い得る処理液保持具の他
の例を示す側面図、 第３図は第２図に示す処理液保持具のブラシを拡大して
示す側面図、 第４図は従来装置を示す断面図である。 ６……アルミシリンダブロック 6a……シリンダボア部、９……プレート治具 10……ホーニング盤、11……処理液タンク 12……ワーククランプ治具 13,14……処理液保持具

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルミシリンダブロック（６）を正立状態
   で支持するとともに、少なくともそのシリンダブロック
   のシリンダボア部（6a）の下方位置に開口部を有するシ
   リンダブロック固定手段（9,12）と、 前記シリンダブロック固定手段の下方に配設され、内部
   に表面処理液を保持するとともに上部に開口部を有する
   処理液タンク（11）と、 前記シリンダボア部の内径に実質的に等しい外径で、少
   なくともその周辺部分に前記表面処理液を含浸させ得る
   処理液保持具（13,14）と、 前記シリンダブロックの上方に配設され、先端部に前記
   処理液保持具を取り付けられた主軸を昇降および回転さ
   せてその処理液保持具を前記シリンダブロックの上方と
   前記処理液タンク内との間で前記シリンダボア部内を通
   して往復移動させるとともにそのシリンダボア部内で回
   転させる保持具昇降回転手段（10）と、 を具えてなる、アルミシリンダブロックの表面処理装
   置。