(57)【要約】【課題】接合強度および熱伝導性に優れるシリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法を提供すること。【解決手段】シリンダーライナー付きシリンダーブロック１の製造方法は、アルミニウム合金からなるシリンダーライナー２を製造する第１工程と、シリンダーライナー２の外周面の酸化層３を除去する第２工程と、前記シリンダーライナーを備えるシリンダーブロックを製造する第３工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金からなるシリンダーライナーを製造する第１工程と、
前記シリンダーライナーの外周面の酸化層を除去する第２工程と、
前記シリンダーライナーを備えるシリンダーブロックを製造する第３工程とを備えることを特徴とする、シリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法。
【請求項２】
前記第２工程において、前記シリンダーライナーの外周面の酸化層を除去した後、前記シリンダーライナーの外周面に、銅またはニッケルのめっき層を形成することを特徴とする、請求項１に記載のシリンダーライナー付きシリンダーブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法に関し、詳しくは、自動車、自動二輪などのレシプロエンジンに用いられるシリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車、自動二輪などのレシプロエンジンには、シリンダーライナーを備えるシリンダーブロックが用いられている。
【０００３】
そして、シリンダーライナーの材料としては、軽量化や冷却性能向上の観点から、アルミニウム合金が用いられる場合がある。
【０００４】
このようなシリンダーライナーとして、粉末アルミニウム合金製シリンダーライナーが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
そして、このようなシリンダーライナーは、溶融したアルミニウム合金によって、鋳包まれる。
【０００６】
具体的には、シリンダーライナーを、金型内に挿入し、シリンダーライナーの周りに溶融したアルミニウム合金を注入する。そうすると、シリンダーライナーの周りに溶融したアルミニウム合金からなるシリンダーブロックが形成される。つまり、シリンダーライナーとシリンダーブロックとは接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１３２５３３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、特許文献１のシリンダーライナーは、アルミニウム合金からなるため、酸化しやすい傾向にある。
【０００９】
そのため、アルミニウム合金を焼結して、シリンダーライナーを製造すると、シリンダーライナーの外周面が酸化し、酸化層（Ａｌ２Ｏ３）が形成される。
【００１０】
そして、このようなシリンダーライナーを、上記した方法で、鋳包むと、シリンダーライナーの外周面には酸化層が形成されているため、シリンダーライナーおよびシリンダーブロックの接合面には、酸化層が介在する。
【００１１】
そうすると、この酸化層によって、シリンダーライナーおよびシリンダーブロックの間の接合強度が低下し、また、熱伝導性が低下するという不具合がある。
【００１２】
本発明は、接合強度および熱伝導性に優れるシリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明［１］は、アルミニウム合金からなるシリンダーライナーを製造する第１工程と、前記シリンダーライナーの外周面の酸化層を除去する第２工程と、前記シリンダーライナーを備えるシリンダーブロックを製造する第３工程とを備える、シリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法である。
【００１４】
本発明［２］は、前記第２工程において、前記シリンダーライナーの外周面の酸化層を除去した後、前記シリンダーライナーの外周面に、銅またはニッケルのめっき層を形成する、上記［１］に記載のシリンダーライナー付きシリンダーブロックを含んでいる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のシリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法では、第２工程において、シリンダーライナーの外周面の酸化層を除去した後に、第３工程において、外周面の酸化層を除去したシリンダーライナーを備えるシリンダーブロック（具体的には、外周面の酸化層を除去したシリンダーライナーとシリンダーブロックとが接合したシリンダーライナー付きシリンダーブロック）を製造する。
【００１６】
シリンダーライナーの外周面およびシリンダーブロックの接合面には、酸化層が介在しないか、または、低減されているため、シリンダーライナーとシリンダーブロックとの間において接合強度および熱伝導性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明のシリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法の一実施形態の第１工程および第２工程を示す概略図であって、図１Ａは、アルミニウム合金からなるシリンダーライナーを製造する第１工程を示し、図１Ｂは、シリンダーライナーの外周面の酸化層を除去する第２工程を示し、図１Ｃは、シリンダーライナー付きシリンダーブロックの分解斜視図を示す。
【図２】図２は、本発明のシリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法の一実施形態の第３工程を示す概略図であって、図２Ａは、第３工程において、鋳型を用意する工程を示し、図２Ｂは、第３工程において、鋳型における雄型にシリンダーライナーを固定する工程を示し、図２Ｃは、第３工程において、雄型と雌型とを型締めする工程を示し、図２Ｄは、第３工程において、鋳型におけるキャビティ内に、溶融したアルミニウム合金を注入する工程を示し、図２Ｅは、第３工程において、シリンダーライナーの周りに溶融したアルミニウム合金からなるシリンダーブロックを形成（鋳造）し、シリンダーライナーおよびシリンダーブロックを接合する工程を示し、図２Ｆは、第３工程において、鋳型からシリンダーライナー付きシリンダーブロックを脱型する工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のシリンダーライナー付きシリンダーブロックの製造方法は、アルミニウム合金からなるシリンダーライナーを製造する第１工程と、シリンダーライナーの外周面の酸化層を除去する第２工程と、シリンダーライナーを備えるシリンダーブロックを製造する第３工程とを備える。
【００１９】
以下、シリンダーライナー付きシリンダーブロック１の製造方法について、図１および図２を参照して説明する。
【００２０】
第１工程では、図１Ａに示すように、シリンダーライナー２を製造する。
【００２１】
シリンダーライナー２を製造するには、アルミニウム合金（以下、シリンダーライナー２の製造に用いられるアルミニウム合金を第１アルミニウム合金と称する場合がある。）粉末を、所定の型に入れ、その後、これを焼結させるとともに、円柱状に成型加工する。
【００２２】
第１アルミニウム合金は、主成分であるアルミニウムと他の金属との合金である。
【００２３】
他の金属としては、例えば、シリコン、鉄、マグネシウム、マンガンなどが挙げられる。
【００２４】
好ましくは、シリンダーライナー２に耐摩耗性を付与する観点から、第１アルミニウム合金におけるシリコンの配合量を、第２アルミニウム合金におけるシリコンの配合量よりも多くする。
【００２５】
そして、第１アルミニウム合金を焼結させるとともに、成型加工するには、例えば、熱間押出法などの公知の押出方法により、成型加工する。
【００２６】
熱間押出法では、第１アルミニウム合金を、不活性ガス（例えば、窒素）雰囲気下で、第１アルミニウム合金を、例えば、４００℃以上、また、例えば、６００℃以下で、１時間以上、８時間以下加熱し焼結させつつ、押出成型する。
【００２７】
これにより、シリンダーライナー２が得られる。
【００２８】
シリンダーライナー２は、中空の円筒形状を有する。
【００２９】
また、第１工程において、第１アルミニウム合金を焼結しているため、得られたシリンダーライナー２の外周面では、第１アルミニウム合金が酸化して、酸化層３（Ａｌ２Ｏ３）が形成される。
【００３０】
次いで、第２工程では、図１Ｂに示すように、シリンダーライナー２の外周面の酸化層３を除去する。
【００３１】
酸化層３を除去する方法としては、特に制限されず、例えば、研磨、サンドブローなどの乾式除去方法、例えば、エッチングなどの湿式除去方法などが挙げられる。
【００３２】
なお、図１Ｂでは、公知の研磨装置４を用いて、シリンダーライナー２の外周面の酸化層３を削り取ることにより、酸化層３を除去する第２工程を示す。
【００３３】
次いで、第３工程では、シリンダーライナー２を備えるシリンダーブロック５を製造する。
【００３４】
シリンダーライナー２を備えるシリンダーブロック５は、図１Ｃに示すように、シリンダーライナー２およびシリンダーブロック５を備えている。
【００３５】
そして、シリンダーライナー２を備えるシリンダーブロック５を製造するには、図２Ａに示すように、まず、雄型６および雌型７を備える鋳型を用意する。雄型６および雌型７は、型締めした状態において、シリンダーブロック５を形成するための形状を有するキャビティ８が形成される。
【００３６】
次いで、シリンダーライナー２を、予備加熱する。
【００３７】
予備加熱の温度は、例えば、５００℃以上、６５０℃以下であり、加熱時間は、例えば、１時間以上であり、また、例えば、１０時間以下である。
【００３８】
なお、予備加熱によって、シリンダーライナー２の外周面には、酸化層３が形成される場合があるが、この方法では、予め、酸化層３を除去しているため、シリンダーライナー２の外周面の酸化層３の量を低減させることができる。その結果、詳しくは後述するが、シリンダーライナー２とシリンダーブロック５との間における接合強度および熱伝導性を向上させることができる。
【００３９】
そして、シリンダーライナー２を予備加熱した後、図２Ｂに示すように、雄型６に、複数のシリンダーライナー２を互いに間隔を隔てて固定する。
【００４０】
次いで、図２Ｃに示すように、雄型６と雌型７とを型締めする。これにより、シリンダーライナー２は、キャビティ８内に収容される。
【００４１】
次いで、図２Ｄに示すように、キャビティ８内に、溶融したアルミニウム合金９を注入し、その後、冷却する。
【００４２】
溶融したアルミニウム合金９とは、アルミニウム合金（以下、シリンダーブロック５の製造に用いられるアルミニウム合金を第２アルミニウム合金と称する場合がある。）を、例えば、６００℃以上７００℃以下で溶融させたアルミニウム合金である。
【００４３】
第２アルミニウム合金は、アルミニウムと、上記した他の金属との合金であり、一般的なシリンダーブロックに使用される合金種でよく、ＡＤＣ１２（ＪＩＳ  Ｈ  ５３０２：２００６）などが好適であるが、これに限定されない。
【００４４】
これにより、図２Ｅに示すように、シリンダーライナー２の周りに溶融したアルミニウム合金９からなるシリンダーブロック５が形成（鋳造）される。つまり、シリンダーライナー２とシリンダーブロック５とは接合している。
【００４５】
これにより、シリンダーライナー付きシリンダーブロック１が得られる。その後、図２Ｆに示すように、このシリンダーライナー付きシリンダーブロック１を、鋳型から脱型する。
【００４６】
ここで、第２工程を実施せず、外周面に酸化層３が残存するシリンダーライナー２の周りに溶融したアルミニウム合金９を注入すると、シリンダーライナー２およびシリンダーブロック５は、酸化層（図２Ｅ破線部分）を介して、接合される。
【００４７】
そうすると、この酸化層（図２Ｅ破線部分）によって、シリンダーライナー２およびシリンダーブロック５の間の接合強度および熱伝導性が低下する。
【００４８】
一方、このシリンダーライナー付きシリンダーブロック１の製造方法では、予め、シリンダーライナー２の外周面の酸化層３を除去しているため、シリンダーライナー２の外周面とシリンダーブロック５とは、直接、接合されている。換言すれば、シリンダーライナー２の外周面およびシリンダーブロック５の接合面には、酸化層３が介在しないか、または、低減されている。
【００４９】
そのため、シリンダーライナー２とシリンダーブロック５との間における接合強度および熱伝導性に優れる。
【００５０】
変形例
上記した説明では、第２工程において、シリンダーライナー２の外周面の酸化層３を除去し、そのシリンダーライナー２を、鋳型における雄型６に固定したが、第２工程において、シリンダーライナー２の外周面の酸化層３を除去した後、シリンダーライナー２の外周面に、銅またはニッケルのめっき層を形成することもできる。
【００５１】
このような場合には、外周面の酸化層３が除去されたシリンダーライナー２に対し、電気めっきなどの方法によって、銅またはニッケルのめっき層を形成する。
【００５２】
上記したように、シリンダーライナー２を、鋳型における雄型６に固定する際には、シリンダーライナー２を、予備加熱する。
【００５３】
この予備加熱によって、シリンダーライナー２の外周面には、酸化層３が形成される場合があるが、上記しためっき層を形成すれば、酸化層３が形成されることを抑制できる。その結果、シリンダーライナー２とシリンダーブロック５との間における接合強度および熱伝導性を、より一層、向上させることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１      シリンダーライナー付きシリンダーブロック
２      シリンダーライナー
３      酸化層
５      シリンダーブロック
９      溶融したアルミニウム合金
【図１】
2020148166.tif 000003
【図２】
2020148166.tif 000004