JPS5913093A - アルミニウム合金製シリンダの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウム合金製シリンダ及びそれの製造方
法に係り、より具体的には、アルミニウム合金製シリン
ダ本体と、該シリンダ本体に備えられたシリンダ孔と、
該シリンダ孔の壁面に電着された金属保＋ａ層とを有し
ており、該電着された金属保護層の表面には潤滑油及び
摩耗生成物を収容する亀甲状の溝が形成さねでいるアル
ミニウム合金製シリンダ及びそねの製造方法に係る。

多くの１１類のアルミニウム合金製シリンダを大ｔＫ生
産する場合、シリンダ摺動面像ｗｋ膜をクロムめっきの
ものとすることは、経済性、作業の安全性、技術的な面
から考えて有利なものでないことは明らかなことであっ
た。それ故、本発明者はアルミニウム合金製シリンダの
摺動面像り膜をクロムを除く材質のものとして、こねを
安価ニ、有毒薬品を使用せずに作る研究に着手したので
ある。

研究の目的は下記の如きものであって、クロムめっきシ
リンダの不利と考えられることを改嵜することが狙いで
あった。即ち、 （１）めつぎに要する時間を極端に短縮して自動めつぎ
法の導入を可能ならしめ、もって経済性を高めること、 （ＩＩ）有毒薬品を使用しないこと、 （ｊｉ）　　シリンダ摺動面保護膜が油との湿潤性に優
れ、摺動相手部材の材質と焼付き、摩耗によく耐え、よ
くなじみ、且つシリンダ最終加工の容易なものとするこ
と、 （ｉＶ）　　シリンダ摺動面保護膜の硬さは、実用上加
工し得る範囲内で可能な限り硬いものとすること、及び （ｖ）めっき作業管理を容易にして、めっき密着性に心
配無きものとすること。

以上（ｉ）乃至（ｖ）の狙いのうち（ｉ）乃至Ｇｖ）　
Ｋついて更に詳しく説明する。

まｆ（ｉ）の点について述べる。シリンダ摺動面保ｅ！
膜としてのめつき厚さは、装飾や防錆を目的とするめつ
き厚さの数十倍の厚さを必要とする。クロムめっきは電
流効率が低く、保Ｓ膜作製に長時間ｆ要している。めっ
き作業時間の短縮は本発明者の研究の一つの大きな狙い
であった。その理由は、シリンダ摺動面保護膜の製作を
自動的に行って、めつぎ作業上の人的誤差を小にしてシ
リンダを多量生産することを考えていたからである。自
動めっき法を実現するためには、アルミニウム合金上に
他金属をめっきする場合に欠くことのできないめっき前
処理（脱脂、水洗、酸蝕、水洗、亜鉛置換、水洗、銅ス
トライキング、水洗、めっき、水洗）の各処理時間全大
体一定にする必要がある。

各めっき前処理に要する時間は６０秒もあわば充分であ
るので、シリンダ摺動面保護面として必要な厚さのめっ
きを６０秒前後の時間で行うとして研究を進めた。この
ようにめつぎ時間を短縮するためには大電流密度めっき
法によらねば実施し得ない。大電流密度めっき金行うた
めには、陰極と陽極との間の間隙ヲ小にして、めっき液
を高速循環せしめる必要がある。

アルミニウム合金製シリンダ摺動面保護膜の材質として
、最近従来のクロムめっきよりも経済的であり、耐阜耗
性の優れたものとして、ニッケルと非常ニ硬いシリコン
炭化物（ＳｉＣ）の小粒を共析せしめた複合めっきのも
のが使用されつつある。

しかしながら、共析電気めっき法では、めっき液を高速
循環せしめることは技術的に不可能なことである。何故
ならば、めっき液を高速循環せしめれば、ＳｉＣが吹飛
んでしまうからである。

次に、上記（１１）の点について述べる。クロムのめつ
き液について研究は行わわているが、未だ有毒なりロム
酸を主体とするもの（１９２０年に発弄されたサージェ
ント民俗）よりも優ねているものは生れていない。有毒
なりロム酸を多量使用することは人体への影智等に鑑み
て避けるべきである。

というのが業界の願いであった。

次に、上記（１ωの点について述べる。二つの金属材料
製部品が互いに摺動する時、両部品間に生ずる焼付きや
摩耗を防ぎ又は軽減するためＫＦｉ、その摺動面上の油
膜保持性の大なることが重要課題となる。アルミニウム
合金製シリンダの摺動面には、その保護膜として油膜保
持性の大なる極端にポーラスな材料は使用し得ない。シ
リンダの最終仕上げ加工によりて荷重を受ける平滑な丘
部とそれら丘部間にミクロの大きさの油溜めの＃ｌなり
凹所が多数均一に分布しているものが摺動面保護膜とし
て要求される。しかしながら、後述するごとく、今まで
はこれら溝なり凹所はめつき作業後あるいは最終加工後
に何等かの後処理を施して生ぜしめられていた。

最後に、上記（ｉｖ）の点について述べる。一般に電気
めっき電着物の硬さは、その電流密度の上昇と共に硬く
なる。一般の電気めっき業界では電着物中にめっき応力
により生ずる亀裂を有するものは、めっき欠陥品として
扱わわ、亀裂の生じないめっきの条件の研究に力を注い
でいる。

次に、本発明に関連する２つの従来技術について説明す
る。

米国特許第４．０６５．３６５号明細書には上記金属保
護層として硬質クロウ層が開示されており、その硬質ク
ロム層の表面は亀甲状をした微細な亀裂即ちクランクで
おおわれている。しかしながら、これらクランクは余り
にも微細で、エツチングを施こさなければ見えない程の
ものである。上記米国特許明細書にも記載の通り、上述
したクランクは硬質クロムを電着させている間に生じせ
しめらねるものであるけねども、クランクの各々は充分
な深さと充分な開口幅を有していないがために、その電
着処理中に生じたままのクランクを油溜めとして利用す
ることは不可能である。こｔ’ｌＫ対処するため、上記
米国特許明細書では、微細なりうツクが生じせしめらｈ
た硬質クロム電着層表面に別個の追加作業、即ち、細か
な摩耗粒状物でもってその微細なりランクが生じせしめ
られでいる硬質クロム電着層界面にラッピング作業を施
してその細かな摩耗粒状物でクランクの鋭い縁部を欠け
せしめ、もってそのクラツクＶＣ潤滑油を収容するのに
必要な深さと開口幅とを与えることが提案されている。

米国特許第２．４１２．６９８号明１１１１Ｉｔには、
潤滑油を保持するための多数の狭い溝又は凹みが形成さ
れているクロム保Ｗ！Ｊ１層を備えたシリンダ孔が開示
さねでいる。しかしながら、この米国特許ではシリンダ
孔にクロム層を電着せしめている間にそれら溝又は凹み
を生せしめるという技術思想は同等認識さねていない。

即ち、上記米国特許では、それら溝又は凹みを形成する
ために、クロム層がシリンダ孔の壁面上に電着された後
、シリンダ孔が陽極となるよう電流を短時間逆に流し、
その逆電流処理により、て成る量のクロムを、電着され
たクロム層の表面から取り去り、もって電着されたクロ
ム層の表面に狭い構又は凹みを形成せしめるようになっ
ている。

このように、上記２つの米国特許に開示されている技術
では、潤滑油及び摩耗生成物を収容することができるク
ラック又は溝をクロム電着層の界面に形成するのにはい
すねも、そのクロム電着作業後に追加の作業が必要とさ
ね、製作工程が複雑となり、しかも製造コストがアップ
してしまうという問題がある。

しかも、シリンダ孔に対する寸度、真円度、円筒度及び
界面粗さ等の要求は極めて厳しいものであるがため、そ
のシリンダ孔の壁面に電着された保護ｗＩＶｃ対する仕
上は作業は非常にやっかいで難かしいものである。また
、電着保護層に対する仕上げ作業を所定の寸法レベルの
所できっちりと完了させることは更に因難なことである
。上述した２つの米国特許に開示されている技術では、
クランク又は溝はクロム電着層の界面にしか形成されて
いなくて、それらクラック又は溝の深さはそれ程深いも
のでないがため、七ねらクランク又は溝が、潤滑油及び
摩耗生成物を保持するという機能を保ち得るように、そ
のクロム電着層異面に対し仕上げ作業を施すには細心の
注意が必要とされる。

換言すれば、仕上げ作業でわずかでも多くの仕上げ量が
そのクロム電着層界・面から除去されてしまうと、その
クランク又は溝はもはや潤滑油及び摩耗生成物を保持し
得ない程のものとなってしまうのである。このように、
上記２つの米国特許に開示されている技術では、仕上げ
作業による仕上げ寸法量に対し充分な注意を払わねばな
らず、そねかため、仕上は作業が困難で時間も掛かると
いう別の問題もある。

加えて、電着層がクロムであるが故に、次のととぎ欠点
を免がね得ない。即ち、（イ）クロムは潤滑油との湿潤
性が悪く、そのため保油効果が低い。

（ロ）クロム電着作業にはかなりの時間が掛かり、生産
性が低い。（ハ）クロム電着物は極めて脆い。及びに）
クロムメッキ液は極めて有害で、また、このクロムメッ
キ液の廃液処理はやっかいで、しかも難かしく、おうお
う匠して公害問題を引き起こす。

２ 本発明は上述した従来技術での諸問題に鑑みてなきねた
もので、その目的とするところは安価で、耐焼付き性及
び耐摩耗性に優ねたアルミニウム合金製シリンダ及びそ
わの製造方法を提供することである、 本発明によれば、アルミニウム合金製シリンダ本体と、
該シリンダ本体に備えられたシリンダ孔と、該シリンダ
孔の壁面に電着された金属保護層とを有しており、該電
着された金属保護層の表面には亀甲状の溝が形成されて
おり、また、前記金属保護層は鉄層で構成されており、
前記溝は該鉄屑の厚み全体にわたって多数分布せしめら
れていると共に、これら多数の溝は電着処理中に生じせ
しめられており、電着処理中に生じせしめられたままの
状態で敵情は潤滑油及び摩耗生成物を収容することがで
きるアルミニウム合金製シリンダにおいて、前記鉄屑の
表面には、シリンダの軸線方向に互いに離隔せしめられ
た多数の周方向溝が備えられていることを特徴とするア
ルミニウム合金製シリンダが得られる。

更に、本発明によれば、シリンダ本体及び該シリンダ本
体に備えられたシリンダ孔を有するアルミニウム合金製
シリンダの製造方法にして、前記シリンダ孔の壁面に機
械加工を施して、シリンダの軸線方向に互いに離隔せし
められた多数の周方５ 血清を形成し、該周方向溝が形成されている前記シリン
ダ孔の壁面にめっき前処理を施し、次いでそのシリンダ
孔内面上に２００乃至４００　Ａ／’　ｄｍ”の高電流
密度の電流で鉄屑を電着せしめることによってその電着
処理中に該鉄屑の表面に亀甲状の溝を生ゼしぬるととも
に、その溝を該鉄屑の厚み全体にわたって多数分布せし
め、電着処理中に生じせしめられたままの状態で敵情は
潤滑油及び摩耗生成物を収容することができるものであ
り、もって機械加工により前記シリンダ孔壁面に形成さ
れた周方向溝に対応してその鉄屑に周方向溝を生ゼしぬ
、その後その鉄層の、それに生ぜしぬられている前記周
方向溝間の部分のみに仕上げ加工を施してその部分を平
坦な面にすることを特徴とするアルミニウム合金製シリ
ンダの製造方法が得られる。

このように、本発明にあっては、潤滑油及び摩耗生成物
を収容する溝が鉄層の電着中にその鉄屑に生じせしめら
れるよう構成されているがため、潤滑油及び摩耗生成物
を収容するという機能をそ６ れら溝に備えせしめるのに電着作業後何等の追加的作業
も必要とされず、即ち、本発明においては電着作業中に
生じせしめられた溝はそのまま、潤滑油及び摩耗生成物
を保持するための溜めとして利用でき、電着作業後何等
の追加的作業も必要とされないが故に、製作工程が簡素
化され、ひいては製造コストを下げることができるとい
う効果が得られる。

また、本発明にあっては、溝は電着された鉄屑の厚み全
体にわたって分布せしめられているが故に、鉄屑の最終
仕上げ面がその鉄屑の厚みの範囲内のどこにきても、潤
滑油及び摩耗生成物を収容するための溝は消えず、即ち
、仕上げ面が電着層のいかなる位置にあっても潤滑油及
び摩耗生成物を収容するという溝の効果は変わらず、最
終仕上げ面をそのまま実用に供することが可能である。

このことは、シリンダ孔壁面に摩耗が生じても、潤滑油
及び摩耗生成物を収容保持するという溝の効果には何等
の影響も及ぼされないということを示すものである。従
って、電着作業そのもの、及び仕上げ作業が容易化なら
しめられ、製造コストを下げることが可能であると共に
、長期使用に耐えるシリンダが得られるという効果が得
られる。

加えて、本発明においては、鉄屑の表面に、シリンダの
軸線方向に互いに離隔せしめられた多数の周方向溝が備
えられているので、多量の潤滑油が保持せられると共に
多量の摩耗生成物及び外界より入り来たる極微小な固形
物が収容され、シリンダの耐久性を更に高めることがで
きる。

また、本発明による製造方法にあっては、２００乃至４
　Ｑ　Ｑ、　Ａ　／　ｄｍ”という大電流密度を用いて
いるがため、めっきの析出速度が高く、例えば５０爬　
の厚みの鉄屑を得るのにわずか３０乃至６０秒しか掛か
らず、経済性の面で極めて有利であり、また、極めて硬
度の高い鉄めっき層を得ることができる。

更に、電着保護層が鉄屑であるが故に次のごとき効果を
得ることが可能である。即ち、（イ）鉄はクロムに較べ
潤滑油に対し良好なる湿潤性を備えているがため、優れ
た保油効果を有し得、加えて、鉄屑に形成された潤滑油
溜め用溝が多数存在しているが故に、潤滑油膜はその鉄
屑表面上に確実に、且つ常に保持される。（ロ）シリン
ダ保護層の最終仕上げ時の研摩及び／又はホーニング作
業のごとき鉄層に対する最終仕上げ作業に要する時間は
りｐム層に対する最終仕上げ作業に要する時間の数十分
の１である。ｅ→シリンダ保護層の製作時間は、例えば
５０μｍの厚みの鉄屑を得るのに鉄電着の場合必要とさ
れる時間は約３０乃至６０秒であるのに対し、クロム層
の場合、同じ厚みを得るのに約２乃至６時間掛かってし
まう。に）鉄の電着物はクロムの電着物のごとくは脆く
ない。（ホ）鉄の電着物の電着応力はり四へのものより
小である。（へ）鉄の熱膨張係数はりｐムのもののｂで
あり、アルミニウムの熱膨張に対しては鉄は１４であり
、クロムは１４である。このことは内面めっきの密着性
に有利である。（υ鉄電看層は４５０℃まで加熱しても
その硬度は低下しない。これに対し、クロムの電着層は
２５０℃位でその硬さは低下し始める。及び（ホ）鉄メ
ツキ液廃液処理ではほとんど公害９ 問題は生じない。

以下、本発明の実施例について説明するが、その前に、
添附第１図及び第２図を参照して本発明の参考例につい
て述べておく。

第１図に示すごとく、アルミニウム合金製シリンダはシ
リンダ本体１と、そのシリンダ本体に備えられたシリン
ダ孔２とを有している。そのシリンダ孔２の壁面はファ
インが−リングにより平坦に仕上げられている。次いで
、その平坦に仕上げ、られたシリンダ孔２の壁面は、通
常のめつき前処理、即ちアルカリ脱脂、水洗、酸蝕、水
洗、亜鉛置換、銅ストライキング、水洗、湯洗、の順で
処理される。亜鉛置換と銅ストライキングとを一つの処
理とした英国カニング（Ｏａｎｎｉｎｇ　）社のポンダ
ル（Ｂｏｎｄａｌ）処置を用いて通常の銅ストライキン
グでの処理時間を短縮せしめるのが好ましい。

めっき前処理の施されたシリンダ孔２の壁面には、次い
で鉄めっき処理が施される。用いられる鉄めっき液は金
属鉄１５０乃至２５０１１／ｌと硼酸２０乃至５０１１
／ｌを含むものでｐＨ０，２乃至０ ０．６、液温５０乃至８０℃である。この鉄めっき液を
用い、２００乃至４００　Ａ　／　ｄｍ２の高電流密度
の電流を６０乃至６０秒通電する。その結果。

シリンダ孔２壁面には、第１図に示すごとく厚さ２０乃
至８０ミクロン、硬度Ｈｖ　５００乃至７００の鉄層３
が電着される。

めっきされるべきシリンダ孔２壁面に酸蝕処理、亜鉛置
換処理及び銅ストライキングを完全に行うならば、電着
された鉄層３とシリンダ孔２壁面との間には優れた密着
性が得られる。２００乃至４００　Ａ　／　ａｍ２　　
の高電流密度の電流でめっきが行われ、しかも電着され
た鉄層３とシリンダ孔２壁面との間の密層性が良好なた
め、その鉄層３に第２図に示されるごとき深い亀甲状の
溝５、換言すれば広い開口幅を有する亀裂が多数、具体
的には１調２当り５００乃至１０００本生ゼしぬられる
。そして、それら多数の溝５は電着された鉄層３の厚み
全体にわたって分布せしめられている。

めっき処理後、電着された鉄層３の表面は数ミク四ンホ
ーニング仕上げされ摺動面６を提供する。

この亀甲状の溝５はそれの中に潤滑油を貯えてその電着
された鉄層３の摺動面６上に潤滑油膜を維持するよう作
用し、また摩耗生成物及び外界より入り来たる極めて微
小な固形物を収容してそれら摩耗生成物及び固形物が摺
動面６上に留まるのを防止し、もってその潤滑油膜の欠
除、及び摩耗生成物及び極微小固形物による摺動面の焼
損及び傷損を防ぎ、耐久性に優れたエンジンシリンダを
提供することができる。

めっき処理直後、まだぬれている状態でその摺動面６に
水置換性防錆剤を塗布してその鉄層３の酸化を防止する
ことが好ましい。塗布された水置換性防錆剤は水を排除
して、亀甲状の深い溝５の奥まで滲透し、鉄層３を長期
にわたり防錆せしめる。この水置換性防錆剤は潤滑の効
果もあるために、この水置換性防錆剤がエンジン運転に
支障を与えることはない。

加えて、めっき処理後、電着された鉄屑に約２５０℃で
焼鈍を施して亀甲状の溝５の開口幅を増大せしめ、もっ
てその溝５の、潤滑剤、摩耗生酸物及び極微小固形物の
収容能力を更に高めるのが好ましい。高゛邂流密度の電
流でめっきされた鉄層３の硬度は４５０℃までの再加熱
で軟化することはないのでエンジン運転に支障を与える
ことはない。

実験によれば、高電流密度の電流でめっきされた鉄層３
内に生ぜしぬられる亀甲状の深い溝５は、エンジンを長
時間運転した後でも消えさることはなかった。

第１図及び第２図に示された本発明の参考例によるシリ
ンダの一例によれば、ケ）めっき処理における電流密度
：　２５０　Ａ　／　ａｍ”　、（ロ）通電時間＝５０
秒、及び（ハ）めっき処理液の温度＝７０℃、のめつき
条件で約５０ミクロンの厚さを有する電着された鉄屑が
得られた。

以上述べた通り、本発明参考例によるアルミニウム合金
製シリンダにおいては、シリンダ孔壁面に高電流密度の
電流でめっきされた鉄層３は潤滑油との親和性が高く、
且つその鉄層３に形成された亀甲状の深い溝５は潤滑油
を収容する油溜めと６ が維持され、しかもその溝５は摩耗生成物や外界より入
り来る極微小な固形物を収容してその摺動面６とピスト
ン外面又はピストンリング外面との間の摩擦を減少せし
め、摺動面６の傷損を効果的に防ぐことができ、シリン
ダに優れた耐久性を付与することができる。また、めっ
き処理における通電時間が３０乃至６０秒と極めて短く
、めっき処理に要する時間を大幅に短縮でき、しかもめ
つきされる層が鉄であるがため、最終仕上げホーニング
加工に要する時間も大幅に短縮することが可能である。

次に、第３図及び第４図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。この第３図及び第４図に示されたアルミ
ニウム合金製シリンダはシリンダ本体１０１と、そのシ
リンダ本体に形成されたシリンダ孔１０２とを有してい
る。そのシリンダ孔１０２壁面はファインポーリングに
て平坦に仕上げられた後、そのシリンダ孔壁面には、バ
イトの先端の曲率半径が０．１１１Ｉ＋１切込み深さ０
−０２ｍ、４ バイトの送りピッチ０・２５ｍの条件にてネジ切り加工
により多数の互いに軸線方向に離隔された周方向溝１０
４が切られる。この周方向溝１０４の切られたシリンダ
孔１０２の壁面は、次いで第１図及び第２図に関連して
述べたのと同様のめつき前処理及び鉄めっき処理が施さ
れ、その周方向溝１０４の切られたシリンダ孔１０２壁
面上に、亀甲状の深い溝１０５を有する鉄層１０３が電
着せしめられる。シリンダ孔１０２の壁面には周方向溝
１０４が切られているがため、そのシリンダ１０２壁面
上に電着された鉄屑１０３には、第３図に示すごとく、
その周方向溝１０４に対応して、軸線方向に互いに離隔
された周方向溝１０８が形成される。また、その鉄層１
０３の電着が高電流密度の電流で行われるがため、シリ
ンダ孔１０２の平坦壁面上では厚く、周方向溝１０４上
では薄く鉄層１０３が電着され、その結果電着された鉄
層１０３に生ザしぬられる周方向溝１０８の軸線方向開
口幅はシリンダ孔壁面に形成された周方向溝１０４の軸
線方向開口幅よりも狭くなる〇その後、第４図に示すご
とく、その電着された鉄屑の、周方向溝１０８間の厚い
部分のみが軟質のホーニング砥石を使用したホーニング
加工によって所定の厚さに仕上げられ、それにより丸み
の付された縁部を有する平坦な部分が瞬接した周方向溝
１０８間に形成され、その平坦な部分が摺動面１０６と
して作用する。シリンダ孔１０２の平坦な壁面上に厚い
鉄屑が電着せられることにより、２サイクルエンジンシ
リンダの如き多くの孔ヲ有するシリンダの最終仕上げの
ホーニング作業が容易ならしめられ、また、鉄層１０３
に生ゼしぬられる周方向溝１０８の開口幅がシリンダ孔
１０２壁面に形成された周方向溝１０４の開口幅よりも
狭くなるがため、機械加工では困難な狭く深い溝をシリ
ンダ摺動面に簡単に形成せしめることが可能となる。

めっき後仕上げられて形成された摺動面１０６はエンジ
ン運転時荷重を受ける面であり、周方向溝１０８は油溜
めと摩耗生成物及び外界より入り来たる極微小固形物を
収容する凹所として機能するかため、摺動面１０６の、
隣接する周方向溝１０８間の平坦部の軸線方向幅とその
周方向溝１０８の軸線方向開口幅との比は約２＝１であ
るのが好ましい。また、周方向溝１０８は単なる油溜め
でないがため、その周方向溝１０８は深いものであるこ
とが好ましい。

第６図及び第４図に示された本発明によるシリンダの一
例によれば、（イ）めっき処理における電流密度：３５
０Ａ／ａｍ２、（ロ）通電時間：３９秒、及び（ハ）め
っき処置液温度＝７０℃のめつき条件で、約５０ミクロ
ンの厚さを有する電着された鉄屑が得られ、これを１６
ミクロンホーニング加工すると、シリンダ孔壁面の、隣
接する周方向溝１０８間の平坦部の軸線方向幅とその周
方向溝１０８の軸線方向開口幅との比が２対１で周方向
溝１０８の深さが約２０ミクロンのシリンダが得られた
。

以上述べたごとく、第３図及び第４図に示された本発明
実施例によるシリンダにおいては、摺動面１０６が亀甲
状の溝１０５に加えて周方向溝１０８を有しているがた
め、第１図及び第２１ｉｉｉ１１で７ 示した参考例に較べ、より多量の潤滑油が保持せられる
とともにより多量の摩耗生成物及び外界より入り来たる
極微小な固形物が収容され、シリンダの耐久性を更に高
めることが可能である。加えて、比較的柔かく加工しゃ
すいシリンダ本体１０１（ｒ）　シＩＪンダ孔１０２壁
面に形成された周方向溝１０４が高電流密度によって電
着された鉄屑に、その周方向溝１０４の軸線方向開口幅
よりも狭い軸線方向開口幅を有する周方向溝１０８を生
ぜしめるがため、荷重を受ける摺動面１０６の面積が増
大せしめられ得るとともに、シリンダ摺動面上に必要と
されるミクロ的な大きさの油溜めと摩耗生成物及び外界
より入り来る極微小固形物を収容するための凹所をシリ
ンダ摺動面に直接機械加工する場合に較べより簡単に形
成することが可能である。

もちろん、第３図及び第４図に示された本発明実施例に
おいても、第１図及び第２図に示した参考例と同様、め
っき処理後水置換性防錆剤を摺動面上に塗布すること、
及び鉄屑を焼鈍せしめるこ８ とが好ましい。

以上述べた通り、本発明にあっては、潤滑油及び摩耗生
成物を収容する溝１０５が鉄層１０３の電着中にその鉄
屑に生じせしめられるよう構成されているがため、潤滑
油及び摩耗生成物を収容するという機能をそれら溝に備
えせしめるのに電瑞作業後何等の追加的作業も必要とさ
れず、即ち、本発明においては、電着作業中に生じせし
められた溝１０５はそのまま、潤滑油及び摩耗生成物を
保持するための溜めとして利用でき、電着作業後何等の
追加的作業も必要とされないが故に、製作工程が簡素化
され、ひいては製造コストを下げることができるという
効果が得られる。

また、本発明にあっては、溝１０５は電着された鉄屑１
０３の厚み全体にわたって分布せしめられているが故に
、第１図及び第２図に示された本発明参考例の構成に関
して説明すれば、鉄屑の最終仕上げ面がその鉄屑の厚み
の範囲内の第５図におけるａ、ｂ、ｃ、　ｄ、ｅのどこ
にきても、潤滑油及び摩耗生成物を収容するための溝は
消えず、即ち、仕上げ面が第５図中ａ、ｂ、ｃＸ６．θ
で示す電着層のいかなる位置にあっても潤滑油及び摩耗
生成物を収容するという溝の効果は変わらず、最終仕上
げ面をそのまま実用に供することが可能である。このこ
とは、シリンダ孔壁面に摩耗が生じても、潤滑油及び摩
耗生成物を収容保持するという溝の効果には何等の影響
も及ぼされないということを示すものである。従って、
電着作業そのもの、及び仕上げ作業が容易化ならしめら
れ、製造コストを下げることが可能であると共に、長期
使用に耐えるシリンダが得られるという効果が得られる
。

加えて、本発明においては、鉄屑の表面に、シリンダの
軸線方向に互いに離隔せしめられた多数の周方向溝が備
えられているので、多量の潤滑油が保持せ゛られると共
に多量の摩耗生成物及び外界より入り来たる極微小な固
形物が収容され、シリンダの耐久性を更に高めることが
できる。

また、本発明による製造方法にあっては、２ｏ。

乃至４００　Ａ　／　ａｍ２という大電流密度を用いて
いるかため、めっきの析出速度が高く、例えば５０μｍ
の厚みの鉄屑を得るのにわずか６０乃至６０秒しか掛か
らず、経済性の面で極めて有利であり、また、極めて硬
度の高い鉄めっき層を得ることができる。

更に、電層保護層が鉄屑であるが故に次のごとき効果を
得ることが可能である。即ち、（イ）鉄はクロムに較べ
潤滑油に対し良好なる湿潤性を備えているがため、優れ
た保油効果を有し得、加えて、鉄屑に形成された潤滑油
溜め用溝が多数存在しているが故に、潤滑油膜はその鉄
屑表面上に確実に、且つ常に保持される。（ロ）シリン
ダ保護層の最終仕上げ時の研摩及び／又はホーニング作
業のごとき鉄層に対する最終仕上げ作業に要する時間は
クロム層に対する最終仕上げ作業に要する時間の数十分
の１である。（ハ）シリンダ保護層の製作時間は、例え
ば、５０μｍの厚みの鉄屑を得るのに鉄電着の場合必要
とされる時間は約３０乃至６０秒であるのに対し、りリ
ム層の場合、同じ厚みを得るのに約２乃至３時間掛かっ
てしまう。に）鉄の電着物１ はクロムの電着物のごとくは脆くない。（ホ）鉄の電着
物の電着応力はクロムのものより小である。（へ）鉄の
熱膨張係数はクロムのものの１／２であり、アルミニウ
ムの熱膨張に対しては鉄は１／２であり、クロムは／４
である。このことは内面めっきの密層性に有利である。

（ト）鉄電着層は４５０℃まで加熱してもその硬度は低
下しない。これに対し、クロムの電着層は２５０℃位で
そ°の硬さは低下し始める。及び（ホ）鉄メツキ液廃液
処理では、はとんど公害問題は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の参考例によるアルミニウム合金製シリ
ンダの一部を示す断面模式図、第２図は第１図の■矢視
図、第６図は本発明の実施例によるアルミ合金製シリン
ダの一部を示す断面部分模式図で、仕上げ工程前の状態
を示し、第４図は第６図に示されたシリンダの仕上げ状
態を示す断面部分模式図であり、第５図は本発明の詳細
な説明するための図である。 １・・・シリンダ本体、２・・・シリンダ孔、２ ３・・・めっきされた鉄屑、５・・・亀甲状の溝、６・
・・摺動面、１０１・・・シリンダ本体、１０２・・・
シリンダ孔、 １０３・・・めっきされた鉄屑、１０４・・・周方向溝
、１０５・・・亀甲状の溝、１０６・・・摺動面、１０
８・・・周方向溝。 代理人　浅　村　　　皓 １．牙１図 牙２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　アルミニウム合金製シリンダ本体と、該シリ
   ンダ本体に備えられたシリンダ孔と、該シリンダ孔の壁
   面に電着された金属保護層とを有しており、該電着され
   た金属保護層の表面には亀甲状の溝が形成されており、
   また、前記金塊保護層は鉄層で構成されており、前記溝
   は該鉄層の厚み全体にわたって多数分布せしめられてい
   ると共に、これら多数の溝は電着処理中に生じせしめら
   れており、電着処理中に生じせしめられたままの状態で
   該溝は潤滑油及び摩耗生成物を収容することができるア
   ルミニウム合金製シリンダにおいて、前記鉄層の界面Ｖ
   ｃｒｉ、シリンダの軸線方向に互いに離隔せしめられた
   多数の周方向溝が備えられていることを特徴とするアル
   ミニウム合金製シリンダ。 （２、特許請求の範囲第１項記載のアルミニウム合金製
   シリンダにおいて、前記鉄層の異面に水置換性防錆剤が
   塗布さねでいるアルミニウム合金製シリ　　５〆　ダ　
   。 （３）特許請求の範囲第１項又は第２ｇ４記載のアルミ
   ニウム合金製シリンダにおいて、隣接する前記周方向溝
   間の、前記鉄層の部分の軸線方向幅と該周方向溝の軸線
   方向開口幅との比が約２＝１であるアルミニウム合金製
   シリンダ。 （４）　　特許請求の範囲第１項から第６項までのいす
   名か１つの項に記載のアルミニウム合金製シリンダにお
   いて、前記鉄屑の厚さが２０乃至８０ミクロンであるア
   ルミニウム合金製シリンダ。 （５）特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
   １つの項に記載のアルミニウム合金製シリンＸにおいて
   、前記鉄層の硬度がＨｖ　５０　Ｄ　　乃至７００であ
   るアルミニウム合金製シリンダ。 （６）　　Ｚ！Ｊンダ本体及び該シリンダ本体に備えら
   れたシリンダ孔を有するアルミニウム合金製シリンダの
   製造方法にして、前記シリンダ孔の壁面に機械加工を施
   して、シリンダの軸線方向に互いに離隔せしめらｈた多
   数の周方向溝を形成し、該周方向溝が形成されている前
   記シリンダ孔の壁面にめつぎ前処理ｆ施し、次いでその
   シリンダ孔内面上に２００乃至４００　Ａ　／　ａｍ２
   の高電流密度の電流で鉄屑を電着せしめることによって
   その電着処理中に該鉄屑の異面に亀甲状のｓｆ生せしめ
   るとともに、その＃１を該鉄層の厚み全体にわたって多
   数分布せしめ、電着処理中に生じせしめられたままの状
   態で該溝は潤滑油及び摩耗生成物を収容することができ
   るものであり、もって機械加工により前記シリンダ孔壁
   面に形成された周方向＃ＩＫ対応してその鉄層に周方向
   ＃１′ｆｒ生ぜしめ、その後その鉄層の、それに生ぜし
   められている前記周方向溝間の部分のみに仕上げ加工を
   施してその部分を平担な面にすることを特徴とするアル
   ミニウム合金製シリンダの製造方法。 （力　特許請求の範囲第６項記載のアルミニウム合金製
   シリンダの製造方法において、電着された直後の前記鉄
   層の異面に水置換性防錆剤を塗布せしく８）特許請求の
   範囲第６項又は第７功記載のアルミニウム合金製シリン
   ダの製造方法において、電着された前記鉄層に焼鈍ｆ施
   して前記亀甲状の溝の開口幅を増大せしめるアルミニウ
   ム合金製シリンダの製造方法。 （９）特許請求の範囲第８功記載のアルミニウム合金製
   シリンダの製造方法において、前記焼鈍を約２５０°Ｃ
   の温度で行うアルミニウム合金製シリンダの製造方法。 ＱＯｌ　　特許請求の範囲第６項から叱９項までのいず
   ねか１つのｉＫ記載のアルミニウム合金製シリンダの製
   造方法において、前記２００乃至４００Ａ／　ｄｍ２の
   電流密度の電流を３０乃至６０秒流すアルミニウム合金
   製シリンダの製造方法。 Ｑｌｌ　　％許請求の範囲第６項から第１０項までのい
   ずれか１つの項に記載のアルミニウム合金製シリンダの
   製造方法において、仕上げカ０工前の前記鉄層の厚さが
   ２０乃至８０ミクロンであるアルミニウム合金製シリン
   ダの製造方法。 （１２１特許請求の範囲第６ＪＪＩから第１１項までの
   いずれか１つの項に記載のアルミニウム合金製シリンダ
   の製造方法において、前記鉄層の硬度がＨｖ５００乃至
   ７００であるアルミニウム合金製シリンダの製造方法。 Ｑ３１　　％許請求の範囲第６項から第１２項までのい
   ずれか１つの項に記載のアルミニウム合金製シリンダの
   製造方法において、前記鉄層に生ぜしめられた前記周方
   向溝間の、該鉄層の平担部分の軸線方向幅とその周方向
   溝の軸線方向開口幅との比が約２：１であるアルミニウ
   ム合金製シリンダの製造方法。