缸体的加工方法、缸体及喷镀用缸体

摘要

本发明提供一种缸体的加工方法、缸体及喷镀用缸体。本发明的缸体的加工方法是在缸孔的曲柄箱侧的端部设置向上述曲柄箱侧突出的突起，在上述缸孔的内表面及与上述缸孔内表面连续的上述突起的内表面上形成喷镀被膜。然后。在形成上述喷镀被膜之后，与形成在上述突起的内表面上的喷镀被膜一起去除上述突起的至少一部分。其结果，即使在对缸孔的曲柄箱侧的端部进行了去除加工的情况下，也能够实现缸体的小型化，并且能够确保充分的去除加工余量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在缸孔的内表面上形成喷镀被膜的缸体的 加工方法、以及形成有喷镀被膜的缸体及喷镀用缸体。

背景技术

基于内燃机的输出、燃料经济性及排气性能的提高、以及 小型及轻量化这样的观点，对废除应用于铝缸体的缸孔的气缸 套的设计要求极高。作为其替代技术之一，推行应用在缸孔的 内表面上形成喷镀被膜的喷镀技术。

在将上述喷镀技术应用于缸孔的情况下，首先，使用于喷 出喷镀用材料的喷镀枪一边在缸孔内沿轴向移动一边旋转，形 成喷镀被膜。之后，例如利用珩磨加工对被膜表面进行磨削， 进行精加工。

此时，在专利文献1中，为了抑制喷镀被膜的特别是曲柄箱 侧的端部剥离，去除了缸孔内表面的曲柄箱侧的端部。即，在 形成喷镀被膜之后，包含喷镀被膜的曲柄箱侧的端部在内地去 除缸孔的内表面，使得喷镀被膜的曲柄箱侧的端部处的缸孔的 内径变大。

专利文献1：日本特开2007－211307号公报

然而，如上所述，以往为了抑制喷镀被膜剥离而去除了缸 孔在喷镀被膜的曲柄箱侧端部的内表面。但是，例如在为了提 高燃料经济性而进行轻量化从而使缸体整体进一步小型化的情 况下，在去除缸孔内表面时，出现了无法确保充分的去除加工 余量的情况。

发明内容

本发明是鉴于上述这样的现有技术所具有的问题而完成 的。而且，本发明的目的在于在包含喷镀被膜在内地对缸孔的 曲柄箱侧端部进行去除加工时，能够实现缸体的小型化，并且， 能够确保充分的去除加工余量。

本发明的第一技术方案的缸体的加工方法包括以下工序： 在缸孔的曲柄箱侧的端部设置向上述曲柄箱侧突出的突起，在 上述缸孔的内表面及与上述缸孔内表面连续的上述突起的内表 面上形成喷镀被膜；在形成上述喷镀被膜之后，与形成在上述 突起的内表面上的喷镀被膜一起去除上述突起的至少一部分。

本发明的第二技术方案的缸体包括：气缸；突起，其设置 在上述气缸的缸孔的曲柄箱侧的端部，向上述曲柄箱侧突出； 以及喷镀被膜，其形成在上述缸孔的内表面及与上述缸孔的内 表面连续的上述突起的内表面上。而且，上述突起的至少一部 分与形成在上述突起的内表面上的喷镀被膜一起被去除。

本发明的第三技术方案的喷镀用缸体是在缸孔的内表面上 形成喷镀被膜的缸体。上述喷镀用缸体包括：气缸；以及突起， 其设置在上述气缸的缸孔的曲柄箱侧的端部，向上述曲柄箱侧 突出。而且，上述突起的顶端部的壁厚比基端部的壁厚薄。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的缸体的剖视图。

图2是图1的缸体的制造工序图。

图3是图2的制造工序中的粗糙面加工时（b）的动作说明 图。

图4是对图1的IV部进行了放大的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

如图1所示，本发明的一实施方式的发动机的缸体1具有使 气缸2与曲柄箱9一体化而成的构造。而且，上述缸体1在其缸孔 3的内表面上形成有喷镀被膜5。上述缸体1能够由铸铁、铝合金 等形成，喷镀被膜5能够由铁系金属材料形成。而且，在缸体1 的用于形成该喷镀被膜5的基底部分预先形成有凹凸形状的粗 糙面7。利用该粗糙面7，提高了喷镀被膜5与缸孔3的内表面的 密合度。

而且，在本实施方式中，在缸孔3的曲柄箱9侧的端部形成 有沿着缸孔3的轴向朝向曲柄箱9侧突出的突起11。而且，该突 起11遍及缸孔3的整周形成为环状。另外，上述喷镀被膜5也连 续地形成在突起11的内表面上。

突起11是在形成喷镀被膜5之后将截面大致呈三角形状的 顶端部11a作为加工余量利用机械加工去除而成的。另外，在突 起11的顶端部11a，也与缸孔3的内表面的喷镀被膜5连续地形 成有喷镀被膜5a。另外，在附图中，用双点划线表示顶端部11a。

喷镀被膜5特别是在缸孔3的轴向端部与其他部位相比密合 度较低。因此，通过与喷镀被膜5a一起去除突起11的顶端部 11a，能够进一步减少密合度较低的部位，能够整体提高密合度。

接着，利用图2，对图1的缸体1的加工方法进行说明。另外， 图2仅表示图1中气缸2的左侧部分。图2的（a）表示缸体1铸造 后的状态。如图2的（a）所示，在缸孔3的曲柄箱9侧的端部形 成有去除上述顶端部11a之前的突起11。

在该去除顶端部11a之前的突起11中，内表面11b在轴向上 与缸孔3的内表面3a连续，构成了缸孔3的轴向端部。因而，突 起11及内表面11b形成为环状。

另一方面，在突起11的与上述内表面11b相反的一侧形成有 倾斜面11c。该倾斜面11c以越往突起11的顶端侧去越靠向缸孔3 的径向中心侧的方式倾斜。该倾斜面11c也遍及缸孔3的整周形 成为环状。

据上，突起11与气缸2或曲柄箱9相接触的基端部的壁厚L 最厚，越靠顶端部（在图2的（a）中为下端侧）壁厚越薄。另 外，作为一个例子，上述壁厚L的最小值为4mm，能够使突起 高度H的最小值为1.3mm＋〔精加工后的喷镀被膜的膜厚/tan （倒角角度）〕。另外，倒角角度相当于图2的（d）中的角度α。

接着，如图2的（b）所示，对图2的（a）的缸孔3的内表 面3a进行基底粗糙面加工而形成粗糙面7。通过形成粗糙面7， 会提高之后形成的喷镀被膜5与缸孔3的内表面3a的密合度。

如图3所示，能够使用镗孔加工装置进行基底粗糙面加工。 具体而言，能够使用在镗杆13的顶端外周安装有工具（刀具） 15的装置。然后，通过使上述镗杆13一边旋转一边向轴向下方 移动，使缸孔3的内表面3a及突起11的内表面11b形成为螺纹 状。由此，能够在缸孔3的内表面3a及突起11的内表面11b上形 成由凹凸构成的粗糙面7。

在如此形成粗糙面7之后，如图2的（c）所示，在缸孔3的 内表面3a及突起11的内表面11b上形成喷镀被膜5。喷镀被膜5 以厚度大致均匀的方式形成在缸孔3的内表面3a及突起11的内 表面11b上。关于喷镀方法，能够采用上述专利文献1等所记载 的方法，但是并不限于该方法。

在如上述图2的（c）那样形成了喷镀被膜5之后，如图2的 （d）所示，去除突起11的作为去除加工部的顶端部11a。关于 顶端部11a的去除加工，例如能够通过使与图3所示的装置相同 的镗杆偏心旋转来实施。但是，对加工方法并没有特别限定， 也能够从曲柄箱9侧进行加工。在对顶端部11a进行了去除加工 之后，对喷镀被膜5的表面实施利用珩磨加工等进行的精加工。

接着，利用对图1的IV部进行了放大的图4，对去除了顶端 部11a之后的突起11的形状进行说明。

如图4所示，在对顶端部11a及喷镀被膜5的一部分进行了 去除加工之后的突起11的端面11d中，以缸孔内表面侧11e相对 于与缸孔内表面3a径向相反的一侧11f在缸孔3的轴向上成为与 曲柄箱9相反的一侧的方式倾斜。即，图4中的端面11d以右侧 的端部11e比左侧的端部11f靠缸孔3的轴向上方的方式倾斜。这 种端面11d的形状遍及缸孔3的整周。由此，缸孔3的内表面（准 确来说是喷镀被膜5的表面）与端面11d所成的角度θ为钝角。 另外，也可以不使该端面11d倾斜而使其为水平的面（与缸孔3 的轴线垂直的面）。

在此，如上所述，在形成在缸孔3的内表面上的喷镀被膜5 中，缸孔3的特别是作为轴向端部的曲柄箱9侧的端部与其他部 位相比密合度较低。于是，在本实施方式中，上述缸孔3的曲柄 箱9侧的端部具有突起11。并且，通过与喷镀被膜5一起去除作 为该突起11的一部分的顶端部11a，连同基底一起去除了密合度 降低的喷镀被膜5。因而，能够整体提高喷镀被膜5与缸孔3的密 合度，从而能够获得高品质的缸体1。

而且，在本实施方式中，将去除加工部位设定在从缸孔3 向曲柄箱9侧突出的突起11上。即，该突起11仅向曲柄箱9内的 空间突出。因此，作为缸体1，即使设置作为去除加工部位的突 起11，也能够抑制大型化而实现小型化。此外，能够利用突起 11确保充分的去除加工余量。

另外，在本实施方式中，通过使突起11的顶端部的壁厚比 基端部的壁厚薄，提高了突起11的刚性，并且进一步缩小了突 起11的体积。这样，通过确保突起11的刚性，能够在图3所示的 基底粗糙面加工时抑制突起11的变形。而且，通过使突起11形 成为所需最小限度的大小，去除加工余量会进一步变小，从而 能够缩短去除加工所花费的时间，其结果，能够降低制造成本。

在此，通过减小去除加工的加工余量，能够抑制在铸造缸 体1时坯料所包含的铸造孔因加工而在表面上显现出来。其结 果，也有助于提高缸体1的品质。

另外，在本实施方式中，去除了作为加工余量的顶端部11a 之后的突起11的端面11d以缸孔内表面侧11e相对于与缸孔内 表面3a相反的一侧11f在缸孔3的轴向上成为与曲柄箱9相反的 一侧的方式倾斜。另外，如图4所示，该倾斜的突起11的端面11d 从缸孔3的基底延伸至喷镀被膜5的表面。因此，缸孔3的内表面 （准确来说是喷镀被膜5的表面）与端面11d所成的角度θ如图 4所示为钝角。这样，由于角度θ为钝角，由此，喷镀被膜5的 缸体主体侧的基底部分相对于喷镀被膜5在缸孔3的轴向上向曲 柄箱9侧突出。因此，喷镀被膜5更稳定地密合于基底部分，从 而能够抑制喷镀被膜5破损（剥离、缺口）。

另外，在本实施方式中，在去除了作为加工余量的顶端部 11a之后的突起11中与缸孔内表面3a相反的一侧，具有成为与 曲柄箱9的内壁9a相对的内壁相对面的倾斜面11c。因此，利用 倾斜面11c，能抑制在组装有本缸体1的发动机运转时，因未图 示的曲柄轴旋转而被沿着内壁9a带上去的油过量地进入缸孔3 内。其结果，能够减少在缸孔3内消耗的油量。因此，减少使用 者维持管理的费用，并且减少排出气体所含有的油量，从而能 够净化发动机的排气性状。

在此，在本实施方式中，使突起11的与上述内壁9a相对的 内壁相对面为以越往顶端侧去越靠向缸孔3的径向中心侧的方 式倾斜的倾斜面11c。由此，能够通过使被带上来的油更顺畅地 流下而更可靠地抑制其进入缸孔3内。

另外，在上述实施方式中，作为突起11的一部分去除了突 起11的顶端部11a，但是也可以去除整个突起11。在去除整个 突起11的情况下，也期望去除后的端面像图4所示的端面11d那 样倾斜。

另外，在上述实施方式中，使突起11的顶端部的壁厚比基 端部的壁厚薄，但是也可以使整个突起的壁厚相等。在使整个 突起的壁厚相等的情况下，图2的（a）的倾斜面11c成为与缸孔 3的轴向平行的内壁相对面。即使使内壁相对面为与缸孔3的轴 向平行的面，也能够抑制被沿着内壁9a带上来的油过量地进入 缸孔3内。

在此引用了日本特愿2010－054403号（申请日：2010年3 月11日）的全部内容。

以上，按照实施方式说明了本发明的内容，但是本发明并 不限定于这些记载，不言自明，对于本领域技术人员而言，能 够实施各种变形及改进。

产业上的可利用性

采用本发明，将缸孔的曲柄箱侧端部的用于抑制喷镀被膜 剥离的去除加工部位设为从缸孔内表面向曲柄箱侧突出的突 起。因此，在包含喷镀被膜在内地对缸孔的曲柄箱侧的端部进 行去除加工时，能够实现缸体的小型化，并且能够确保充分的 去除加工余量。

附图标记说明

1缸体；3缸孔；3a缸孔的内表面；5喷镀被膜； 5a突起的顶端部处的喷镀被膜；9曲柄箱；9a曲柄箱的 内壁；11突起；11a突起的顶端部（突起的一部分）；11b突 起的内表面；11c与突起的内表面相反的一侧的倾斜面（内壁 相对面）；11d去除了顶端部之后的突起的端面。