WO2013133098A1 - 溶射前処理形状および溶射前処理方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a pre-spraying shape having a hole inner surface formed on a rough surface before forming a sprayed coating and a pre-spraying method.
- thermo spraying technique in which a molten metal material is attached to a cylinder bore inner surface of a cylinder block used in an internal combustion engine such as an automobile engine to form a thermal spray coating.
- the cylinder bore inner surface on which the thermal spray coating is formed may be formed on a rough surface by machining or shot blasting before forming the thermal spray coating (see Patent Document 1 below).
- the molten metal is usually sprayed from the nozzle of the spray gun and sprayed onto the inner surface of the cylinder bore.
- the injected molten metal may scatter and adhere to a region other than the inner surface of the cylinder bore that does not require the spray coating on the inner side surface of the cylinder bore.
- the area other than the inner surface of the cylinder bore is not particularly roughened, the metal material adhering to the area is easy to drop off, so that the film pieces that fall off are mixed into the sprayed coating formed on the inner surface of the cylinder bore, There was a risk that the quality of the sprayed coating would deteriorate.
- the object of the present invention is to obtain a high-quality sprayed coating by suppressing the falling off of the deposited thermal spray material even if the thermal spray material adheres to an area where it is not necessary to form the thermal sprayed coating.
- the first aspect of the present invention is a pre-spraying shape having a hole inner surface formed on a rough surface before forming a sprayed coating.
- the inner surface of the hole has a first region that forms a sprayed coating and a second region that is continuous with the first region and does not need to form a sprayed coating, and the first region is rough. It is formed on the surface and the second region has a portion formed on the rough surface.
- the inner surface of a hole having a first region that forms a thermal spray coating and a second region that is continuous with the first region and does not need to form a thermal spray coating This is a thermal spraying pretreatment method in which a first region is formed on a rough surface before forming a sprayed coating, and a portion formed on the rough surface is also formed in the second region.
- the inner surface of a hole having a first region for forming a thermal spray coating and a second region that is continuous with the first region and does not need to form a thermal spray coating is described above.
- the thermal spray material is sprayed on the first region formed on the rough surface to form the thermal spray coating, and the second region is adhered to the second region. It is the manufacturing method of the cylinder block removed with the thermal spraying material.
- FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a cylinder block having a pre-spraying treatment shape according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is an explanatory view showing a process of forming the cylinder bore surface of the cylinder block of FIG. 1 into a rough surface.
- FIG. 3 is an explanatory view showing a process of forming a thermal spray coating on the cylinder bore surface of the cylinder block of FIG.
- FIG. 4 is an explanatory view showing a step of performing honing on the sprayed coating.
- FIG. 5 is an explanatory view showing a step of removing a region where it is not necessary to form a sprayed coating.
- FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a cylinder block having a pre-spraying treatment shape according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is an explanatory view showing a process of forming the cylinder bore surface of the cylinder block of FIG. 1 into a rough surface.
- FIG. 6 is an explanatory view showing a process of forming a rough surface in a region where it is not necessary to form a sprayed coating.
- (A), (b), and (c) are for a smooth surface, an R portion, and an overhang portion, respectively. The process of knurling is shown.
- an engine cylinder block 1 is made of an aluminum alloy and provided with a plurality of cylinder bores 3.
- the plurality of cylinder bores 3 each have a spraying pretreatment shape.
- the cylinder bore inner surface 3a is a region (first region) in which the thermal spray coating 11 made of, for example, an iron-based material is formed on the inner surface (hole inner surface) of the cylinder bore 3, and is formed in a rough surface.
- the inner peripheral surface of the thermal spray coating 11 formed on the cylinder bore inner surface 3a is a piston sliding surface on which a piston of an engine (not shown) slides.
- a smooth surface 3b (second region) as a straight portion linearly continuous from the cylinder bore inner surface 3a is formed on the crankcase side (lower side in FIG. 1) of the cylinder bore inner surface 3a.
- the smooth surface 3b is a cylindrical surface parallel to the central axis of the cylinder bore 3 that extends from the crankcase side end of the cylinder bore inner surface 3a toward the crankcase side.
- the surface of the smooth surface 3b is smoothed, and the inner diameter of the cylinder bore 3 can be measured by measuring the inner diameter of the smooth surface 3b. By measuring the inner diameter of the cylinder bore 3, the film thickness of the thermal spray coating 11 to be formed thereafter can be managed.
- an R portion 3c (second region) extending from the crankcase side end of the smooth surface 3b toward the crankcase side is formed on the crankcase side (lower side in FIG. 1) of the smooth surface 3b. Yes.
- the R portion 3c is curved so as to be positioned inside the cylinder bore 3 toward the crankcase side.
- an overhanging portion 3d (second region) extending radially from the radially inner end of the R portion 3c toward the center of the cylinder bore 3 is formed on the radially inner side of the R portion 3c.
- the projecting portion 3d is formed at an angle of approximately 90 degrees with respect to the smooth surface 3b (so as to be substantially orthogonal to the axial direction of the cylinder bore 3), and constitutes the side surface of the bulk portion B on the cylinder head side.
- the honing clearance portion HC is a portion (see FIG. 4) formed so that the grindstone 15 is not in contact (not honed) in the honing processing after forming the thermal spray coating described later, and is a thermal spray coating continuous with the cylinder bore inner surface 3a. This corresponds to a region (second region) that does not need to be formed.
- the honing clearance portion HC including the smooth surface 3b, the R portion 3c, and the overhang portion 3d, that is, the region where it is not necessary to form the sprayed coating is also formed on the rough surface as shown in FIG. Has a place.
- the cylinder bore inner surface 3a is formed to be a rough surface, and the smooth surface 3b, the R portion 3c, and the projecting portion 3d are also provided with portions formed on the rough surface.
- the rough surface of the cylinder bore inner surface 3a is formed by threading the cylinder bore inner surface 3a using a cutting tip 5 attached to a boring bar (not shown). A method for providing the rough surface on the smooth surface 3b, the R portion 3c, and the overhang portion 3d will be described later.
- the thermal spray coating 11 is formed on the cylinder bore inner surface 3a. Specifically, as shown in FIG. 3, a droplet 9 of molten metal (a material for thermal spraying in a molten state) sprayed from the spray gun 7 is sprayed onto the cylinder bore inner surface 3a to form a spray coating 11 on the cylinder bore inner surface 3a. .
- the thermal spray coating 11 is formed over the entire area of the cylinder bore inner surface 3a by moving the thermal spray gun 7 around the axis of the cylinder bore 3 and moving it along the axial direction of the cylinder bore 3.
- the thermal spray coating 11 When the thermal spray coating 11 is formed on the cylinder bore inner surface 3a, some of the molten metal droplets 9 sprayed from the thermal spray gun 7 are also scattered in the regions 3b, 3c and 3d where the thermal spray coating need not be formed. Adhere to. In the present embodiment, the regions 3b, 3c, and 3d that do not require the formation of a thermal spray coating are also formed on a rough surface, so that it is possible to prevent the adhered thermal spray material from dropping off or peeling off. As a result, it is possible to suppress the falling pieces of the thermal spraying material from being mixed into the thermal spray coating 11 formed on the cylinder bore inner surface 3a, and to suppress the quality deterioration of the thermal spray coating 11, thereby obtaining a high quality thermal spray coating 11. Can do.
- a finishing honing process is performed on the thermal spray coating 11 formed on the cylinder bore inner surface 3a by using a grindstone 15 provided on the honing head 13, as shown in FIG.
- the surface layers of the regions 3b, 3c, and 3d that do not require the formation of the sprayed coating are removed together with the sprayed coating (spraying material) attached thereto by grinding.
- the sprayed coating (spraying material) adhered (incompletely adhered) to the regions 3b, 3c, 3d where it is not necessary to form the sprayed coating is peeled off during operation of the internal combustion engine having the cylinder block 1. It can be prevented beforehand.
- the thermal spray coating 11 on the end of the cylinder bore inner surface 3a may be removed together, in which the thermal spray coating (spraying material) is in an intimate contact state. By doing so, it is possible to more reliably prevent the thermal spray coating 11 from peeling off from the incomplete part.
- the spray coating (spraying material) of the cylinder bore inner surface 3a is not applied. There is no need to increase adhesion. Therefore, the regions 3b, 3c, and 3d that do not require the formation of a sprayed coating do not need to spend much time for the roughening process compared to the cylinder bore inner surface 3a, and the process can be simplified.
- Rz 100 ⁇ m
- the adhesion of the former thermal spraying material is made stronger than that of the latter thermal spraying material.
- the rough surface of the region where the spray coating is not required is smoothed from the rough surface of the region where the spray coating is required (the surface roughness is reduced or the rough surface is
- the adhesion of the thermal spray material in areas where it is not necessary to form the thermal spray coating is made weaker than that of the thermal spray material in areas where it is necessary to form the thermal spray coating.
- a roughening process for providing a portion formed on a rough surface in the regions 3b, 3c, and 3d where a sprayed coating is not required is performed by, for example, a knurling process.
- 6A, 6B, and 6C show a state in which knurling is performed on the smooth surface 3b, the R portion 3c, and the overhang portion 3d, respectively.
- the knurled tool 17A used for machining the smooth surface 3b has a rotation center axis 19A parallel to the center axis of the cylinder bore 3.
- the knurled tool 17B used for processing the R portion 3c in FIG. 6B is configured such that the outer peripheral surface is curved in accordance with the curved shape of the R portion 3c, and the rotation center axis 19B is inclined with respect to the center axis of the cylinder bore 3.
- a knurl tool 17 ⁇ / b> C used for machining the projecting portion 3 d in FIG. 6C makes its rotation center axis 19 ⁇ / b> C parallel to the radial direction of the cylinder bore 3.
- regions 3b, 3c, 3d which does not need to form a sprayed coating is not specifically limited.
- the entire three regions of the regions 3b, 3c, and 3d may be roughened, or any one or two of the three regions may be roughened.
- the region to be roughened may be roughened over the entire region, or a part of the regions (partial regions) included in those regions may be roughened. Good.
- the degree of roughening may vary depending on the position of the area to be roughened.
- the rough surfaces to be formed in the regions 3b, 3c, 3d are formed only on the smooth surface 3b in the regions 3b, 3c, 3d, which is directly continuous (adjacent) to the cylinder bore inner surface 3a and closer to the cylinder bore inner surface 3a. May be.
- the molten metal collides with the smooth surface 3b at a higher frequency. For this reason, by forming the rough surface only on the smooth surface 3b, it is possible to efficiently suppress the falling pieces of the thermal spray material from entering the thermal spray coating 11 while further simplifying the roughening process.
- the thermal spraying process is performed by arranging the cylinder block 1 so that the crankcase side is the lower side and the axial direction of the cylinder bore 3 is the vertical direction.
- Some of the molten metal droplets 9 ejected from the spray gun 7 are also scattered on and attached to the overhanging portion 3d.
- the overhanging portion 3d is disposed horizontally, it is a smooth surface that becomes a vertical surface.
- the spraying material adhering to the surface 3b is less likely to drop off or peel off. That is, it is not necessary for the protruding portion 3d to increase the adhesion of the thermal spray material as much as the smooth surface 3b.
- the rough surface of the smooth surface 3b is made finer than the rough surface of the overhang portion 3d (the unevenness of the rough surface is formed more densely) It is desirable to increase the adhesion of the thermal spray material on the smooth surface 3b. As a result, it is not necessary to spend as much processing time as the roughening process on the smooth surface 3b for the roughening process of the overhang portion 3d, and the processing time of the entire roughening process can be shortened and the processing cost can be reduced. Can do.
- the regions 3b, 3c, and 3d that do not need to form the sprayed coating are knurled to form the regions on a rough surface.
- the roughening process may be performed by shot blasting. When performing shot blasting, it is desirable to protect with a protective member as appropriate so that shot balls do not hit the roughened surface of the cylinder bore inner surface 3a that has been previously roughened.
- the roughening process on the smooth surface 3b may be performed by threading as with the cylinder bore inner surface 3a.
- the roughening process for the projecting portion 3d can also be performed by a facing process.
- the grinding process is performed after the boring process.
- the order of these processes is not particularly limited, and the boring process may be performed after the grinding process.
- the region that does not need to form the sprayed coating also has a portion formed on the rough surface, so that the spraying material attached to the region that does not need to form the sprayed coating can be prevented from falling off. It is possible to obtain a high-quality thermal spray coating by suppressing the mixing of the thermal spray material into the thermal spray coating.
- Cylinder block 3a Cylinder bore inner surface (hole inner surface, first area) 3b Smooth surface (hole inner surface, straight part, second region) 3c R part (hole inner surface, second region) 3d Overhang (hole inner surface, second region) 11 Thermal spray coating
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Abstract
溶射皮膜(11)を形成する第1の領域(3a)と、第1の領域(3a)に連続する、溶射皮膜(11)を形成する必要のない第2の領域(3b,3c,3d)と、を有する穴内面に対して、溶射皮膜(11)を形成する前に、第1の領域(3a)を粗面に形成するとともに、第2の領域(3b,3c,3d)にも粗面に形成された箇所を設ける。
Description
本発明は、溶射皮膜を形成する前に粗面に形成された穴内面を備えた溶射前処理形状および溶射前処理方法に関する。
自動車用エンジンなどの内燃機関に用いられるシリンダブロックのシリンダボア内面に、溶融した金属材料を付着させて溶射皮膜を形成する溶射技術がある。溶射皮膜を形成するシリンダボア内面は、溶射皮膜の密着力を高めるため、溶射皮膜を形成する前に、機械加工やショットブラスト加工によって粗面に形成する場合がある(下記特許文献1参照)。
ところで、溶射皮膜を形成する際には、通常、溶融状態の金属を、溶射ガンのノズルから噴射させてシリンダボア内面に吹き付ける。その際、シリンダボアの内側面のうち、溶射皮膜を必要としないシリンダボア内面以外の領域にも、噴射した溶融金属が飛散して付着する場合がある。しかしながら、シリンダボア内面以外の領域は、特に粗面化されていないことから、そこに付着した金属材料は脱落しやすく、そのため、脱落した皮膜片がシリンダボア内面に形成する溶射皮膜中に混入して、溶射皮膜の品質が低下する恐れがあった。
本発明は、溶射皮膜を形成する必要のない領域に溶射用材料が付着しても、その付着した溶射用材料の脱落を抑制して高品質な溶射皮膜を得ることを目的としている。
本発明の第一の態様は、溶射皮膜を形成する前に粗面に形成された穴内面を備えた溶射前処理形状である。この穴内面は、溶射皮膜を形成する第1の領域と、第1の領域に連続する、溶射皮膜を形成する必要のない第2の領域と、を有しており、第1の領域が粗面に形成されているとともに、第2の領域が、粗面に形成された箇所を有している。
本発明の第二の態様は、溶射皮膜を形成する第1の領域と、第1の領域に連続する、溶射皮膜を形成する必要のない第2の領域と、を有する穴内面に対して、溶射皮膜を形成する前に、第1の領域を粗面に形成するとともに、第2の領域にも粗面に形成された箇所を設ける溶射前処理方法である。
本発明の第三の態様は、溶射皮膜を形成する第1の領域と、第1の領域に連続する、溶射皮膜を形成する必要のない第2の領域と、を有する穴内面に対して上記溶射前処理方法を施した後、粗面に形成された第1の領域に対して溶融状態の溶射用材料を吹き付けて溶射皮膜を形成し、第2の領域を、該第2の領域に付着した溶射用材料とともに除去するシリンダブロックの製造方法である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1に示す、本発明の一実施形態に係るエンジンのシリンダブロック1は、アルミニウム合金製であり、複数のシリンダボア3が設けられている。
複数のシリンダボア3は、各々溶射前処理形状を備えている。シリンダボア内面3aは、シリンダボア3の内側面(穴内面)のうち、例えば鉄系材料からなる溶射皮膜11を形成する領域(第1の領域)であって、粗面に形成されている。シリンダボア内面3aに形成される溶射皮膜11の内周面は、図示しないエンジンのピストンが摺動するピストン摺動面となる。
シリンダボア内面3aのクランクケース側(図1中、下側)には、シリンダボア内面3aから直線的に連続するストレート部としての平滑面3b(第2の領域)が形成されている。平滑面3bは、シリンダボア内面3aのクランクケース側端部からクランクケース側に向けて延在する、シリンダボア3の中心軸に平行な円筒面である。平滑面3bの表面は、平滑化されており、平滑面3bの内径を計測することで、シリンダボア3の内径を計測することができるようになっている。シリンダボア3の内径を計測することで、その後形成する溶射皮膜11の膜厚を管理することができる。
また、平滑面3bのクランクケース側(図1中、下側)には、平滑面3bのクランクケース側端部からクランクケース側に向けて延びるR部3c(第2の領域)が形成されている。R部3cは、クランクケース側に向かうに従ってシリンダボア3の内側に位置するように湾曲している。
さらに、R部3cの径方向内側には、R部3cの径方向内側端部からシリンダボア3の中心側に向けて径方向に延びる張り出し部3d(第2の領域)が形成されている。張り出し部3dは、平滑面3bに対してほぼ90度の角度に(シリンダボア3の軸方向と略直交するように)形成され、バルク部Bのシリンダヘッド側の側面を構成している。
これら平滑面3b、R部3cおよび張り出し部3dは、ホーニングクリアランス部HCを構成している。ホーニングクリアランス部HCは、後述する溶射皮膜形成後のホーニング加工において、砥石15が接触しない(ホーニング加工されない)ように形成された部分(図4参照)であり、シリンダボア内面3aに連続する、溶射皮膜を形成する必要のない領域(第2の領域)に相当する。
そして、本実施形態では、平滑面3b、R部3cおよび張り出し部3dからなるホーニングクリアランス部HC、すなわち溶射皮膜を形成する必要のない領域も、図1に示したように粗面に形成された箇所を有している。
以下、シリンダブロック1の製造方法について説明する。
まず、シリンダブロック1の鋳造素材にボーリング加工を施すことにより、シリンダボア3の内側面に、溶射皮膜を必要とする領域であるシリンダボア内面3aと、溶射皮膜を必要としない領域である平滑面3b、R部3cおよび張り出し部3dを形成する。そして、平滑面3bの内径を計測することで、シリンダボア3の内径を測定する。
次に、溶射前処理を行う。すなわち、シリンダボア内面3aを粗面に形成するとともに、平滑面3b、R部3cおよび張り出し部3dにも粗面に形成された箇所を設ける。シリンダボア内面3aの粗面は、図2に示すように、図示しないボーリングバーに取り付けた切削加工用のチップ5を用いて、シリンダボア内面3aに対してねじ切加工を施すことにより形成する。平滑面3b、R部3cおよび張り出し部3dに、粗面に形成された箇所を設ける方法については、後述する。
シリンダボア内面3a、平滑面3b、R部3cおよび張り出し部3dを、それぞれ粗面に形成した後は、シリンダボア内面3aに溶射皮膜11を形成する。具体的には、図3に示すように、溶射ガン7から噴射する溶融金属(溶融状態の溶射用材料)の液滴9をシリンダボア内面3aに吹き付けて、シリンダボア内面3aに溶射皮膜11を形成する。溶射皮膜11は、溶射ガン7をシリンダボア3の軸周りに回転させつつシリンダボア3の軸方向に沿って移動させることで、シリンダボア内面3aの全域に亘って形成する。
シリンダボア内面3aに溶射皮膜11を形成する際、溶射ガン7から噴射された溶融金属の液滴9の一部は、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dにも飛散し、そこに付着する。本実施形態では、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dも粗面に形成されているので、付着した溶射用材料が脱落したり剥離したりすることを抑えることができる。その結果、シリンダボア内面3aに形成する溶射皮膜11内に、溶射用材料の脱落片が混入することが抑制され、溶射皮膜11の品質低下を抑えることができ、高品質な溶射皮膜11を得ることができる。
溶射皮膜11を形成した後は、図4に示すように、ホーニングヘッド13に設けた砥石15を用いて、シリンダボア内面3aに形成した溶射皮膜11に対し、仕上げのホーニング加工を実施する。
ホーニング加工を行った後は、図5に示すように、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dの表層を、そこに付着した溶射皮膜(溶射用材料)とともに、研削加工により除去する。これにより、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dに付着(不完全に密着)した溶射皮膜(溶射用材料)が、シリンダブロック1を有する内燃機関の運転中に剥離することを未然に防止できる。また、上記研削加工の際は、溶射皮膜(溶射用材料)の密着状態が不完全となりやすいシリンダボア内面3a端部の溶射皮膜11を一緒に除去してもよい。こうすることで、当該不完全部を起点とした溶射皮膜11の剥離発生を更に確実に防止することができる。
上記ホーニング加工終了後は、シリンダボア3内を洗浄する。
ピストン摺動面となるシリンダボア内面3aでは、溶射皮膜11の密着力を高めることが重要であり、そのため、シリンダボア内面3aに形成する粗面は、より深くかつ細かくする(粗面の凹凸の高低差をより大きくし、かつ、凹凸をより密に形成する)必要があり、粗面化加工に比較的長い時間を要する。一方、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dは、その表面上に溶射皮膜が形成されても、その上をピストンが摺動するわけではない。すなわち、領域3b,3c,3dは、ピストン摺動面の範囲外にあって、溶射皮膜にピストンの摺動抵抗が作用することがないので、シリンダボア内面3aほどに溶射皮膜(溶射用材料)の密着力を高める必要がない。そのため、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dは、シリンダボア内面3aに比べ、粗面化加工に多くの時間を費やす必要がなく、加工は簡素化することができる。
本実施形態では、シリンダボア内面3aに形成された粗面の表面粗さは、例えば、Rz=100μmとし、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dに形成された粗面の表面粗さは、例えば、Rz=30μmとして、前者の溶射用材料の密着力を後者の溶射用材料の密着力より強くしている。すなわち、本実施形態では、溶射皮膜を形成する必要のない領域の粗面を、溶射皮膜を形成する必要のある領域の粗面より平滑化して(表面粗さを小さくして、あるいは、粗面の凹凸の高低差を小さくして)、溶射皮膜を形成する必要のない領域の溶射用材料の密着力を、溶射皮膜を形成する必要のある領域の溶射用材料の密着力より弱くしている。これにより、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dに対する粗面化の加工時間を短縮でき、加工コストを抑えることができる。
溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dに、粗面に形成された箇所を設けるための粗面化加工は、例えば、ローレット加工で行う。図6(a),(b),(c)は、それぞれ平滑面3b、R部3c、張り出し部3dに対してローレット加工を実施している状態を示す。
図6(a)の平滑面3bの加工に使用するローレット工具17Aは、その回転中心軸19Aをシリンダボア3の中心軸に平行とする。図6(b)のR部3cの加工に使用するローレット工具17Bは、外周面をR部3cの湾曲形状に合わせて湾曲させ、その回転中心軸19Bをシリンダボア3の中心軸に対して傾斜させる。図6(c)の張り出し部3dの加工に使用するローレット工具17Cは、その回転中心軸19Cをシリンダボア3の径方向と平行にする。
なお、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dに形成する粗面の範囲は、特に限定されない。例えば、領域3b,3c,3dの3つの領域全域を粗面化してもよいし、3つの領域のうちのいずれか一つまたは二つの領域を粗面化するようにしてもよい。また、3つの領域のうち粗面化される領域は、それらの全域を粗面化してもよいし、それらの領域に含まれる一部の領域(部分域)を粗面化するようにしてもよい。また、粗面化の程度は、粗面化される領域の位置に応じて異なるようにしてもよい。
領域3b,3c,3dに形成する粗面は、領域3b,3c,3dのうち、シリンダボア内面3aに直接連続して(隣接して)シリンダボア内面3aにより近い位置にある平滑面3bのみに形成してもよい。平滑面3bには、シリンダボア内面3aからより遠い位置にあるR部3cや張り出し部3dと比較して、より高い頻度で溶融金属が衝突する。このため、平滑面3bのみに粗面を形成することで、粗面化加工をさらに簡素化しつつ効率的に溶射用材料の脱落片の溶射皮膜11内への混入を抑制することができる。
また、溶射加工は、図3のように、シリンダブロック1を、クランクケース側を下側にし、シリンダボア3の軸方向が上下方向となるように配置して行う。溶射ガン7から噴射された溶融金属の液滴9の一部は、張り出し部3dにも飛散して、そこに付着するが、張り出し部3dは水平に配置されているので、鉛直面となる平滑面3bよりも付着した溶射用材料が脱落したり剥離したりしにくい。つまり、張り出し部3dは、平滑面3bほどに溶射用材料の密着力を強くする必要がない。
従って、平滑面3bおよび張り出し部3dを粗面化する際には、平滑面3bの粗面を、張り出し部3dの粗面より細かくして(粗面の凹凸をより密に形成して)、平滑面3bでの溶射用材料の密着力を強くすることが望ましい。これにより、張り出し部3dの粗面化加工については、平滑面3bに対する粗面化加工ほどに加工時間を多く費やす必要がなくなり、粗面化加工全体の加工時間を短縮でき、加工コストを抑えることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
例えば、上記実施形態では、溶射皮膜を形成する必要のない領域3b,3c,3dに対してローレット加工を施すことにより、当該領域を粗面に形成しているが、粗面化加工の方法は、これに限定されない。例えば、粗面化加工は、ショットブラスト加工で行なってもよい。ショットブラスト加工を行う場合には、事前に粗面化加工が終了しているシリンダボア内面3aの粗面化面にショット玉が当たらないように適宜保護部材を用いて保護することが望ましい。
また、平滑面3bに対する粗面化加工は、シリンダボア内面3aと同様にねじ切加工で行なってもよい。張り出し部3dに対する粗面化加工は、フェーシング加工で行なうこともできる。
また、上記実施形態では、ボーリング加工の後に研削加工を行っているが、これらの加工の順番は特に限定されず、研削加工を行った後にボーリング加工を行ってもよい。
本出願は、2012年3月6日に出願された日本国特許願第2012-049200号に基づく優先権を主張しており、この出願の全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明によれば、溶射皮膜を形成する必要のない領域も粗面に形成された箇所を有することで、溶射皮膜を形成する必要のない領域に付着した溶射用材料の脱落を抑制でき、脱落による溶射用材料の溶射皮膜への混入を抑制して、高品質な溶射皮膜を得ることができる。
1 シリンダブロック
3a シリンダボア内面(穴内面、第1の領域)
3b 平滑面(穴内面、ストレート部、第2の領域)
3c R部(穴内面、第2の領域)
3d 張り出し部(穴内面、第2の領域)
11 溶射皮膜
3a シリンダボア内面(穴内面、第1の領域)
3b 平滑面(穴内面、ストレート部、第2の領域)
3c R部(穴内面、第2の領域)
3d 張り出し部(穴内面、第2の領域)
11 溶射皮膜
Claims (6)
- 溶射皮膜を形成する前に粗面に形成された穴内面を備え、
前記穴内面は、前記溶射皮膜を形成する第1の領域と、前記第1の領域に連続する、前記溶射皮膜を形成する必要のない第2の領域と、を有しており、
前記第1の領域が粗面に形成されているとともに、前記第2の領域が、粗面に形成された箇所を有していることを特徴とする溶射前処理形状。 - 前記第2の領域の粗面は、前記第1の領域の粗面よりも平滑化されており、
前記第2の領域に形成された粗面の箇所の溶射用材料の密着力が、前記第1の領域の溶射用材料の密着力より弱いことを特徴とする請求項1に記載の溶射前処理形状。 - 前記第1の領域は、シリンダブロックのシリンダボア内面であり、
前記第2の領域は、前記シリンダボア内面に対してクランクケース側に直線的に連続するストレート部を有しており、
前記ストレート部に、前記粗面に形成された箇所が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の溶射前処理形状。 - 前記ストレート部の前記シリンダボア内面と反対側に、シリンダボアの中心側に向けて連続する張り出し部を備え、
前記ストレート部および前記張り出し部を粗面化し、
前記ストレート部の粗面を前記張り出し部の粗面より細かくして、前記ストレート部の溶射用材料の密着力を前記張り出し部の密着力より強くしたことを特徴とする請求項3に記載の溶射前処理形状。 - 溶射皮膜を形成する第1の領域と、前記第1の領域に連続する、前記溶射皮膜を形成する必要のない第2の領域と、を有する穴内面に対して、前記溶射皮膜を形成する前に、
前記第1の領域を粗面に形成するとともに、前記第2の領域にも粗面に形成された箇所を設けることを特徴とする溶射前処理方法。 - 溶射皮膜を形成する第1の領域と、前記第1の領域に連続する、前記溶射皮膜を形成する必要のない第2の領域と、を有する穴内面に対して、前記第1の領域を粗面に形成するとともに、前記第2の領域にも粗面に形成された箇所を設け、
前記粗面に形成された前記第1の領域に対して溶融状態の溶射用材料を吹き付けて前記溶射皮膜を形成し、
前記第2の領域を、該第2の領域に付着した前記溶射用材料とともに除去することを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
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