(57)【要約】【課題】ピストンの摺動によるフリクションを低減する。【解決手段】シリンダ１３の内周面にクロスハッチ１４が形成されるシリンダブロック１０であって、クロスハッチ角度θが１３０°から１５０°の範囲内であり且つシリンダ１３の軸線方向に対する長さＬ１がシリンダ１３の全長よりも短いクロスハッチ１４を有するクロスハッチ部１５をシリンダ１３の軸線方向に複数備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの内周面にクロスハッチが形成されるシリンダブロックであって、
クロスハッチ角度が１３０°から１５０°の範囲内であり且つ前記シリンダの軸線方向に対する長さが前記シリンダの全長よりも短い前記クロスハッチを有するクロスハッチ部を前記シリンダの軸線方向に複数備えることを特徴とするシリンダブロック。
【請求項２】
前記シリンダの軸線方向に隣り合う前記クロスハッチ部が重なり合う重合部をさらに備える請求項１に記載のシリンダブロック。
【請求項３】
前記シリンダの軸線方向に隣り合う前記クロスハッチ部間に前記クロスハッチの無い隙間部をさらに備える請求項１に記載のシリンダブロック。
【請求項４】
シリンダブロックに設けられるシリンダの内周面にクロスハッチを加工するホーニング加工方法であって、
前記シリンダの内周面を研削する研削部が前記シリンダの軸線方向に間隔を隔てて複数設けられる段付き砥石が装着されたホーニングヘッドを、回転させながら前記シリンダの軸線方向に往復移動させることにより、前記シリンダの軸線方向に対する長さを前記シリンダの全長よりも短くした前記クロスハッチを有するクロスハッチ部を前記シリンダの軸線方向に複数加工することを特徴とするホーニング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダの内周面にクロスハッチが形成されるシリンダブロック、及び、シリンダブロックに設けられるシリンダの内周面にクロスハッチを加工するホーニング加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）のシリンダブロックのシリンダボア（又はシリンダライナ）には、一般的に、ホーニング加工が施される（例えば、特許文献１参照）。ホーニング加工においては、砥石が装着されたホーニングヘッドを、砥石を拡張した状態で回転させながら上下に（シリンダボアの軸線方向に）移動させるようになっている。
【０００３】
このホーニング加工により、図４に示すように、エンジンのシリンダブロック４０に設けられるシリンダボア４１の内周面にはクロスハッチと称される加工目（溝又は条痕）４２が形成される。なお、図４においてはクロスハッチ４２を簡略的に示しており、クロスハッチ４２は実際にはより目が細かい。
【０００４】
このクロスハッチ４２は潤滑油保持のためにシリンダボア４１の内周面に設けられるが、ピストン４３（ピストンリング又はピストンスカート）の摺動に対しては抵抗となり、フリクションが発生する。そのフリクションを低減するために、図４に示すようにクロスハッチ角度（ホーニング角度とも称される）θを比較的大きくしたもの（例えば、約１４０°）も知られている。なお、クロスハッチ角度θは、一般的には、１０°から３０°の範囲内とされる。
【０００５】
一般的なホーニング加工方法では、シリンダボア４１の軸線方向に対する送りストローク（ホーニングヘッドストローク）が長いため、クロスハッチ４２がシリンダボア４１の上端４４から下端４５までシリンダボア４１の全長に渡って一直線に繋がっている。これはクロスハッチ角度θが比較的大きい場合も同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３０６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４に示すようにクロスハッチ角度θを比較的大きくすることにより、ピストン４３の摺動によるフリクションは低減されそうであるが、実際は却ってピストン４３の摺動によるフリクションは増加する。これはピストン４３の摺動に伴い潤滑油がピストン４３の摺動方向に逃げ易くなり、油膜厚さが薄くなるためであると考えられる。また、ピストン４３の摺動に伴い潤滑油がピストン４３の摺動方向に逃げてしまうのは、クロスハッチ４２がシリンダボア４１の上端４４から下端４５までシリンダボア４１の全長に亘って一直線に繋がっているためであると考えられる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ピストンの摺動によるフリクションを低減することができるシリンダブロック及びホーニング加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明に係るシリンダブロックは、シリンダの内周面にクロスハッチが形成されるシリンダブロックであって、クロスハッチ角度が１３０°から１５０°の範囲内であり且つ前記シリンダの軸線方向に対する長さが前記シリンダの全長よりも短い前記クロスハッチを有するクロスハッチ部を前記シリンダの軸線方向に複数備えるものである。
【００１０】
前記シリンダブロックは、前記シリンダの軸線方向に隣り合う前記クロスハッチ部が重なり合う重合部をさらに備えるものであっても良い。
【００１１】
前記シリンダブロックは、前記シリンダの軸線方向に隣り合う前記クロスハッチ部間に前記クロスハッチの無い隙間部をさらに備えるものであっても良い。
【００１２】
また、本発明に係るホーニング加工方法は、シリンダブロックに設けられるシリンダの内周面にクロスハッチを加工するホーニング加工方法であって、前記シリンダの内周面を研削する研削部が前記シリンダの軸線方向に間隔を隔てて複数設けられる段付き砥石が装着されたホーニングヘッドを、回転させながら前記シリンダの軸線方向に往復移動させることにより、前記シリンダの軸線方向に対する長さを前記シリンダの全長よりも短くした前記クロスハッチを有するクロスハッチ部を前記シリンダの軸線方向に複数加工するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ピストンの摺動によるフリクションを低減することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るシリンダブロックの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るホーニング加工方法の説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るシリンダブロックの概略図である。
【図４】従来例に係るシリンダブロックの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
図１にシリンダブロックの概略図を示す。なお、図１においては、シリンダブロックの断面図及びシリンダボアの内周面の拡大図を示す。
【００１７】
図１に示すように、エンジン（本実施形態では、ディーゼルエンジン）のシリンダブロック１０の下部に設けられた軸受穴１１には図示しないクランクシャフトが支持され、このクランクシャフトに図示しないコネクティングロッドを介して連結されたピストン１２がシリンダボア１３内を上下に往復運動するようになっている。
【００１８】
シリンダブロック１０に設けられるシリンダを構成するシリンダボア１３の内周面には、シリンダボア１３の軸線方向に対する長さＬ１がシリンダボア１３の全長よりも短いクロスハッチ１４を有するクロスハッチ部１５がシリンダボア１３の軸線方向に複数形成されている。即ち、潤滑油保持のためにシリンダボア１３の内周面に設けられるクロスハッチ１４が、シリンダボア１３の上端１６から下端１７までシリンダボア１３の全長に渡って一直線に繋がってはいない。さらに、シリンダボア１３の内周面には、シリンダボア１３の軸線方向に隣り合うクロスハッチ部１５が重なり合う重合部（オーバーラップ部）１８が設けられている。なお、図１においてはクロスハッチ１４を簡略的に示しており、クロスハッチ１４は実際にはより目が細かい。
【００１９】
クロスハッチ角度θは、１３０°から１５０°の範囲内（例えば、約１４０°）とされる。また、クロスハッチ１４（クロスハッチ部１５）のシリンダボア１３の軸線方向に対する長さＬ１は、ピストン１２のストロークの５分の１程度とされ、例えば約２０ｍｍとされる。さらに、重合部１８のシリンダボア１３の軸線方向に対する長さＬ２は、例えば、約１ｍｍから約２ｍｍとされる。
【００２０】
次に、シリンダブロック１０のホーニング加工方法を説明する。
【００２１】
図２にホーニング加工方法の説明図を示す。
【００２２】
図２に示すように、ホーニング加工装置２０は、シリンダブロック１０のシリンダボア１３に挿入されるホーニングヘッド２１と、ホーニングヘッド２１に装着される段付き砥石２２と、段付き砥石２２及びシリンダボア１３の内周面の潤滑及び冷却のためにオイルを供給するノズル２３とを備える。
【００２３】
段付き砥石２２は、シリンダボア１３の軸線方向に対する長さがシリンダボア１３の軸線方向に対して長く（シリンダボア１３の全長よりも長く）形成されている。段付き砥石２２には、シリンダボア１３の内周面を研削する研削部２４がシリンダボア１３の軸線方向に間隔を隔てて複数設けられている。
【００２４】
段付き砥石２２における研削部２４のシリンダボア１３の軸線方向に対する長さＬ３は、例えば、約１０ｍｍとされる。また、段付き砥石２２における研削部２４間のシリンダボア１３の軸線方向に対する長さＬ４は、例えば、約８ｍｍから約９ｍｍとされる。
【００２５】
そして、ホーニングヘッド２１を段付き砥石２２を拡張しない状態でシリンダボア１３に挿入し、その挿入後に段付き砥石２２を拡張する。段付き砥石２２が装着されたホーニングヘッド２１を、段付き砥石２２を拡張した状態で回転させながらシリンダボア１３の軸線方向に所定の送りストロークＳｔ（例えば、１０ｍｍ）だけ往復移動させることで複数のクロスハッチ部１５及び重合部１８をシリンダボア１３の内周面に容易に形成可能である。
【００２６】
また、シリンダボア１３の軸線方向に対する長さがシリンダボア１３の軸線方向に対して短い（シリンダボア１３の全長よりも短い）砥石（段付き砥石２２又は段付きでない一般的なホーニング加工用の砥石）を用い、各クロスハッチ部１５を順次形成していくことでも複数のクロスハッチ部１５及び重合部１８をシリンダボア１３の内周面に形成可能である。
【００２７】
次に、本実施形態の作用効果を説明する。
【００２８】
本実施形態では、クロスハッチ１４のシリンダボア１３の軸線方向に対する長さＬ１がシリンダボア１３の全長よりも短いので、クロスハッチ１４がシリンダボア１３の上端１６から下端１７までシリンダボア１３の全長に亘って一直線に繋がることはなく、ピストン１２の摺動に伴い潤滑油がピストン１２の摺動方向に逃げてしまうことはない。そのため、シリンダボア１３の内周面とピストンリング又はピストンスカートとの間は正常に潤滑油により潤滑され、油膜厚さは適正に確保される。したがって、クロスハッチ角度θが大きくなった分、シリンダボア１３の内周面とピストンリング又はピストンスカートとの間のフリクションが低減され、全体としてピストン１２の摺動によるフリクションが低減される。
【００２９】
以上要するに、本実施形態により、ピストンの摺動によるフリクションを低減することができる。
【００３０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。
【００３１】
例えば、図３に示すように、シリンダボア１３の軸線方向に隣り合うクロスハッチ部１５間に隙間部（クロスハッチ１４の無い部分）１９を設けても良い。その場合、隙間部１９のシリンダボア１３の軸線方向に対する長さＬ５は、例えば、約１ｍｍから約２ｍｍとされる。また、図２に示す段付き砥石２２を用いて上述のホーニング加工方法を実施する場合、研削部２４間のシリンダボア１３の軸線方向に対する長さＬ４は、例えば、約１１ｍｍから約１２ｍｍとされる。
【００３２】
また、本発明は、シリンダボアだけではなく、シリンダライナへも適用可能である。
【００３３】
さらに、本発明は、ディーゼルエンジンのシリンダブロックだけではなく、ガソリンエンジン等のシリンダブロックへも適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  シリンダブロック
１３  シリンダボア（シリンダ）
１４  クロスハッチ
１５  クロスハッチ部
１８  重合部
１９  隙間部
２１  ホーニングヘッド
２２  段付き砥石
２４  研削部
Ｌ１  クロスハッチ（クロスハッチ部）の長さ
Ｌ２  重合部の長さ
Ｌ３  研削部の長さ
Ｌ４  研削部間の長さ
Ｌ５  隙間部の長さ
θ  クロスハッチ角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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