| 【発明の名称】 |
シリンダブロックのブラスト方法およびブラスト装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】勝 雅 彦
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| 【要約】 |
【課題】シリンダボアの耐スカッフ性および耐摩耗性が要求される部分での潤滑性を確保し、ピストン摺動部分での潤滑油の消費量削減およびフリクション低減ならびにこれに伴う高炭素の排出量低減を実現する。ブラスト加工のサイクルタイムを少なくする。
【解決手段】シリンダブロックＣのシリンダボアＣＢにブラスト加工を行うに際して、シリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｕ近傍でかつピストンＰからサイドスラストを受けるスラスト受け側Ｌおよび反スラスト受け側Ｒにのみブラスト材８を吹き付ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シリンダブロックのシリンダボアにブラスト加工を行うに際して、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側および反スラスト受け側にのみブラスト材を吹き付けることを特徴とするシリンダブロックのブラスト方法。
【請求項２】 ブラスト材の粒径を少なくとも４０μｍとした請求項１に記載のシリンダブロックのブラスト方法。
【請求項３】 ブラスト材を吹き付けた部分の表面粗さをＲａ０．１５〜１．０μｍとし、ブラスト材を吹き付けない部分の表面粗さをＲａ０．１μｍ以下とした請求項１または２に記載のシリンダブロックのブラスト方法。
【請求項４】 ピストン上死点を上にしてセットしたシリンダブロックのシリンダボアに上方から挿入される円筒状をなす本体と、この本体に設けられてシリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側および反スラスト受け側に向けて開口するスリットと、本体に設けられてスリットの上下側でシリンダボアと当接するシール材と、本体内に略軸心回りに回転可能にセットされてブラスト材供給源から送られたブラスト材をスリットを通して本体外部に噴射するノズルを備えていることを特徴とするブラスト装置。
【請求項５】 本体は底部を有し、本体の底部に溜ったブラスト材の回収機構を備えている請求項４に記載のブラスト装置。
【請求項６】 回収機構は、本体に挿入される回収管と、回収管を介して本体の底部に溜ったブラスト材を吸引する回収ポンプを具備している請求項５に記載のブラスト装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダブロックのシリンダボアをブラストする際に用いられるシリンダブロックのブラスト方法およびブラスト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリンダブロックのシリンダボアにブラスト加工を施す場合、例えば、シリンダヘッドとの合わせ面を上に向けてかつ軸心が上下方向に沿うようにしてセットしたシリンダブロックのシリンダボアにブラストノズルを挿入し、シリンダボア内において軸心回りに回転させたブラストノズルからブラスト材を噴出させつつ降下させることによって、シリンダボアの全面をブラスト処理するようにしていた。（特開平１１−３２０４１４号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来にあっては、シリンダボアとピストンとの間の耐スカッフ性を確保することはできるものの、ブラスト加工を行うことでシリンダボアの全面を粗面として形成するようにしていたため、ピストン摺動部分における潤滑油の消費量が増大すると共に摩擦が増加するのに加えて、潤滑油の消費量増大に伴って高炭素の排出量も増加してしまうという問題を有していた。
【０００４】また、シリンダボアの全面に対してブラスト加工を行う都合上、表面粗さを一定に保つことが困難であると共に、サイクルタイムが大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】さらに、上記ブラスト加工に用いるブラスト装置において、シリンダボアに吹き付けたブラスト材をシリンダブロックのクランクケース側から回収するようにしていることから、ブラスト材の粒径を小さくした場合には、シリンダブロックのオイル供給孔などの凹部分にブラスト材が入り込み易く、これらのブラスト材を除去する工程を必要とする分だけ、作業コストが増大してしまううえ、ブラスト材を完全に除去し得ない場合も起こり得るという問題があり、加えて、装置が大型化するのに伴って、設備コストの上昇を招いてしまうという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、シリンダボアの耐スカッフ性および耐摩耗性が要求される部分での潤滑性を確保したうえで、ピストン摺動部分での潤滑油の消費量削減およびフリクション低減ならびにこれに伴う高炭素の排出量低減を実現することができると共に、ブラスト加工のサイクルタイムを少なくすることが可能であるシリンダブロックのブラスト方法を提供することを目的とし、また、ブラスト材の粒径を小さくした場合であったとしても、ブラスト材を完全に除去することができ、その結果、ブラスト材の除去工程を省略できる分だけ、作業コストを低減させることが可能であり、加えて、装置の小型化を図ってレイアウトの自由度の拡大および設備コストの低減をも実現することが可能であるブラスト装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わるシリンダブロックのブラスト方法は、シリンダブロックのシリンダボアにブラスト加工を行うに際して、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側および反スラスト受け側にのみブラスト材を吹き付ける構成としており、このようなシリンダブロックのブラスト方法の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】本発明の請求項２に係わるシリンダブロックのブラスト方法は、ブラスト材の粒径を少なくとも４０μｍとした構成としており、より好ましくはブラスト材の粒径を４０〜５０μｍとする。
【０００９】本発明の請求項３に係わるシリンダブロックのブラスト方法は、ブラスト材を吹き付けた部分の表面粗さをＲａ０．１５〜１．０μｍとし、ブラスト材を吹き付けない部分の表面粗さをＲａ０．１μｍ以下とした構成としており、より好ましくはブラスト材を吹き付けた部分の表面粗さを約Ｒａ０．３μｍとし、ブラスト材を吹き付けない部分の表面粗さを約Ｒａ０．０７μｍとする。
【００１０】一方、本発明の請求項４に係わるブラスト装置は、ピストン上死点を上にしてセットしたシリンダブロックのシリンダボアに上方から挿入される円筒状をなす本体と、この本体に設けられてシリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側および反スラスト受け側に向けて開口するスリットと、本体に設けられてスリットの上下側でシリンダボアと当接するシール材と、本体内に略軸心回りに回転可能にセットされてブラスト材供給源から送られたブラスト材をスリットを通して本体外部に噴射するノズルを備えている構成としたことを特徴としており、このようなブラスト装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１１】本発明の請求項５に係わるブラスト装置において、本体は底部を有し、本体の底部に溜ったブラスト材の回収機構を備えている構成としており、本発明の請求項６に係わるブラスト装置において、回収機構は、本体に挿入される回収管と、回収管を介して本体の底部に溜ったブラスト材を吸引する回収ポンプを具備している構成としている。
【００１２】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わるシリンダブロックのブラスト方法では、シリンダブロックのシリンダボアにブラスト処理を施すに際して、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側および反スラスト受け側にのみブラスト材を吹き付けるようにしているので、シリンダボアの耐スカッフ性および耐摩耗性が要求される部分では、すなわち、シリンダボアのピストン上死点近傍部分では、表面粗さおよび硬度が確保されることとなって、優れた潤滑性が得られることとなり、一方、ピストン摺動部分では、すなわち、シリンダボアのピストン上死点近傍部分を除く部分では、鏡面状態が維持されることとなり、その結果、潤滑油膜の厚さが少なくて済む分だけ潤滑油消費量の削減がなされると共に、摩擦が低減することとなり、これらに伴って高炭素の排出量の低減も図られることとなり、加えて、上記のようにブラスト加工を部分的に行うので、ブラスト加工のサイクルタイムが少なくなる。
【００１３】本発明の請求項２に係わるシリンダブロックのブラスト方法では、上記した構成としているので、鋳鉄製シリンダブロックのシリンダボア内における固体潤滑剤の黒鉛を損傷させることなく、粗面を形成し得ることとなり、本発明の請求項３に係わるシリンダブロックのブラスト方法では、上記した構成としているので、シリンダボアのピストン上死点近傍部分における潤滑性のより一層の向上と、ピストン摺動部分における潤滑油消費量の削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量低減とがいずれも図られることとなる。
【００１４】本発明の請求項４に係わるブラスト装置では、ブラスト材供給源から送られたブラスト材を噴出させつつノズルを本体内で略軸心回りに回転させると、ブラスト材は、スリットを通してシリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側および反スラスト受け側にのみ吹き付けられることから、耐スカッフ性および耐摩耗性が要求されるシリンダボアのピストン上死点近傍部分では、表面粗さおよび硬度が確保されて優れた潤滑性を有することとなり、一方、シリンダボアのピストン上死点近傍部分を除くピストン摺動部分では、鏡面状態が維持されて、潤滑油消費量の削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量の低減が図られることとなり、加えて、シリンダボアの全面に対してブラスト加工を行わないため、ブラスト加工のサイクルタイムの短縮化が図られることとなる。
【００１５】本発明の請求項５に係わるブラスト装置では、上記した構成としているので、ブラスト材の粒径を小さくした場合であったとしても、ブラスト材を完全に除去し得ることとなり、ブラスト材の除去工程を省略し得る分だけ、作業コストの低減が図れるうえ、装置が小型化するのに伴って、レイアウトの自由度が拡大すると共に、設備コストが大幅に低減することとなる。
【００１６】本発明の請求項６に係わるブラスト装置では、上記した構成としていることから、構造を複雑化させることなくブラスト材を完全に除去し得ることとなる。
【００１７】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わるシリンダブロックのブラスト方法では、上記した構成としたから、シリンダボアのピストン上死点近傍部分に要求される潤滑性が得られるだけの表面粗さおよび硬度を確保することができると共に、ピストン摺動部分での潤滑油の消費量削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量低減を実現することが可能であり、加えて、ブラスト加工のサイクルタイムの短縮をも実現することができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１８】本発明の請求項２に係わるシリンダブロックのブラスト方法では、上記した構成としているので、請求項１に係わるシリンダブロックのブラスト方法と同じ効果が得られるのに加えて、鋳鉄製シリンダブロックのシリンダボア内における固体潤滑剤の黒鉛を損傷させることなく、かつ、ボア面のマイクロバリを除去することで、粗面を形成することができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１９】本発明の請求項３に係わるシリンダブロックのブラスト方法では、上記した構成としたため、シリンダボアのピストン上死点近傍部分における潤滑性のより一層の向上を実現することができると共に、ピストン摺動部分における潤滑油消費量のより一層の削減および大幅な低フリクション化が実現可能であり、さらに、高炭素の排出量を格段に低減させることができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００２０】一方、本発明の請求項４に係わるブラスト装置では、上記した構成としたから、シリンダボアのピストン上死点近傍部分に要求される潤滑性が得られるだけの表面粗さおよび硬度を確保したうえで、ピストン摺動部分での潤滑油の消費量削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量低減を実現することができ、加えて、ブラスト加工のサイクルタイムの短縮をも実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００２１】本発明の請求項５に係わるブラスト装置では、上記した構成としたため、作業コストの低減を実現することができるのに加えて、装置を小型化することが可能であり、その結果、レイアウトの自由度の拡大および設備コストの低減を実現することができ、本発明の請求項６に係わるブラスト装置では、上記した構成としたことから、簡単な構造でブラスト材を完全に除去することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００２３】図１は本発明の一実施例に係わるシリンダブロックのブラスト方法を説明する図であり、図２は本発明に係わるシリンダブロックのブラスト方法に用いるブラスト装置、すなわち、本発明に係わるブラスト装置の一実施例を示している。
【００２４】図２に示すように、このブラスト装置１は、ピストン上死点Ｐｕを上にしてセットされるシリンダブロックＣの上方に位置する油圧シリンダ２と、この油圧シリンダ２の作動により降下してシリンダブロックＣのシリンダボアＣＢに上方から挿入されてクランプされると共に上昇してシリンダボアＣＢから離脱する円筒状をなす本体３と、この本体３に設けたスリット４と、供給ポンプ５で生じた圧縮空気とともにブラスト材供給源６から送給管７を介して送られたブラスト材８をスリット４を通して本体３の外部に噴射するノズル９を備えており、このノズル９は、本体３の上部に位置するプレート１０に設けたモータ１１の出力をピニオン１２およびノズル９に嵌装した平歯車１３を介してこのノズル９に伝達することにより、本体３の内部において略軸心回りに回転可能となっている。
【００２５】この場合、本体３に設けたスリット４は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、エンジン実働時にシリンダボアＣＢ内を摺動するピストンＰの上死点Ｐｕの近傍でかつピストンＰからサイドスラストを受けるスラスト受け側（図１（ａ）のクランク軸Ｃｒの上側）Ｌおよび反スラスト受け側（図１（ａ）のクランク軸Ｃｒの下側）Ｒに向けて開口している。
【００２６】つまり、シリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｕ近傍でかつ燃焼圧によって荷重（サイドスラスト）を受けるスラスト受け側Ｌおよび反スラスト受け側Ｒにのみノズル９から粒径が４０μｍ以上のブラスト材８を吹き付けるようになすことにより、耐スカッフ性および耐摩耗性が要求されるシリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｂ近傍部分において、上記耐スカッフ性および耐摩耗性を満足させる表面粗さＲａ０．１５〜１．０μｍおよび硬度を確保して、ピストンリングＰｒとの間で優れた潤滑性が得られるようにし、一方、シリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｕ近傍部分を除くピストンＰの摺動部分において、表面粗さＲａ０．１μｍ以下を維持して、潤滑油消費量の削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量の低減を図るようにしている。
【００２７】また、このブラスト装置１は、本体３の底部３ａに溜ったブラスト材８の回収機構２０を備えており、この回収機構２０は、プレート１０を通して本体３に挿入される回収管２１と、この回収管２１を介して本体３の底部３ａに溜ったブラスト材８を吸引して回収タンク２２にする回収ポンプ２３を具備している。
【００２８】さらに、このブラスト装置１は、プレート１０を取り付けた本体３のフランジ３ｂにシール材１４を設けていると共に、図２（ｂ）に示すように、本体３のスリット４の上下側に同じくシール材１４を設けており、いずれのシール材１４も、シリンダブロックＣあるいはシリンダボアＣＢと当接してブラスト材８がシリンダボアＣＢの下方にこぼれ落ちるのを阻止するようになっている。
【００２９】上記したブラスト装置１により、シリンダブロックＣのシリンダボアＣＢのブラスト加工を行うに際しては、まず、治具１９にピストン上死点Ｐｕを上にした状態でシリンダブロックＣをセットした後、油圧シリンダ２を動作させて本体３を降下させ、シリンダブロックＣのシリンダボアＣＢに上方から挿入してクランプする。
【００３０】次いで、供給ポンプ５で生じた圧縮空気とともにブラスト材供給源６から送給管７を介して送られた粒径が４０μｍ以上のブラスト材８を噴出させつつ、モータ１１を動作させてノズル９を本体３の内部において略軸心回りに回転させると、ブラスト材８はスリット４を通して本体３の外部に噴出する。
【００３１】このとき、スリット４は、エンジン実働時にシリンダボアＣＢ内を摺動するピストンＰの上死点Ｐｕの近傍でかつピストンＰからサイドスラストを受けるスラスト受け側Ｌおよび反スラスト受け側Ｒに向けて開口しているので、ブラスト材８は上記した所定の部分にのみ吹き付けられることとなり、したがって、耐スカッフ性および耐摩耗性が要求されるシリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｕ近傍部分では、表面粗さＲａ０．１５〜１．０μｍの範囲が確保されると共に硬度が確保されて優れた潤滑性を有することとなる。
【００３２】一方、シリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｕ近傍部分を除くピストンＰの摺動部分には、ブラスト材８がまったく吹き付けられないので、表面粗さＲａ０．１μｍ以下が維持されて、すなわち、鏡面状態が維持されて、潤滑油消費量の削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量の低減が図られることとなる。
【００３３】そして、上記した所定の部分に対するブラスト処理が終了した時点で、供給ポンプ５およびモータ１１の作動を停止させ、続いて、回収機構２０の回収ポンプ２３を動作させて、回収管２１を介して本体３の底部３ａに溜ったブラスト材８を吸引して回収タンク２２に回収する。
【００３４】上記したように、このブラスト装置１を用いたブラスト方法では、シリンダボアＣＢの全面に対してブラスト加工を行わないため、ブラスト加工のサイクルタイムの短縮化が図られることとなり、加えて、ブラスト材８に粒径が４０μｍ以上のものを用いているため、図１（ｄ）に示すように、鋳鉄製シリンダブロックＣのシリンダボアＣＢ内における固体潤滑剤の黒鉛Ｇを損傷させることなく、粗面を形成し得ることとなる。
【００３５】また、上記したブラスト装置１では、ブラスト材８を本体３の底部３ａに溜めて回収機構２０により回収するようにしているので、ブラスト材８の粒径を４０μｍ程度にした場合であったとしても、ブラスト材８を完全に除去し得ることとなり、ブラスト材８の除去工程を省略し得る分だけ、作業コストの低減が図れるうえ、装置１全体が小型化するのに伴って、レイアウトの自由度が拡大すると共に、設備コストが大幅に低減することとなる。
【００３６】さらに、このブラスト装置１では、回収機構２０を回収管２１と、この回収管２１を介してブラスト材８を吸引する回収ポンプ２３とから主として構成していることから、簡単な構造でブラスト材８を完全に除去し得ることとなる。
【００３７】なお、本発明に係わるシリンダブロックのブラスト方法およびブラスト装置の詳細な構成は上記した実施例に限定されるものではない。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２８日（２０００．３．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０２１４１
【弁理士】
【氏名又は名称】的場 基憲
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２７１７０２（Ｐ２００１−２７１７０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月５日（２００１．１０．５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８９３９０（Ｐ２０００−８９３９０） |
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