(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部（３）に通穴（１８）が設けられるとともに底部開口（９ｂ）を有する内燃エンジン用シリンダ（１）内にめっき液（１０）を充填するとともに、前記シリンダ（１）の中心軸心（Ｏ）に沿う方向に通過させて、内面（９、５、６、７、８）に無電解めっきを施す内燃エンジン用シリンダのめっき方法であって、
前記シリンダ（１）を、前記頭部（３）を下側に前記中心軸線（Ｏ）が鉛直線（ｇ）と平行となるように保持し、メインタンク（２２）内の前記めっき液（１０）を、所定量だけ前記シリンダ（１）の上方に配在されたサブタンク（３２）内に導入し、該サブタンク（３２）から自重で流下させて、前記底部開口（９ｂ）側から前記シリンダ（１）内に充填するとともに通過させて、前記通穴（１８）から外部に流出させ、前記メインタンク（２２）に戻すことを特徴とする内燃エンジン用シリンダのめっき方法。
【請求項２】
前記無電解めっき液（１０）として、ニッケル（Ｎｉ）−リン（Ｐ）−ホウ素（Ｂ）系のものを用いることを特徴とする請求項１に記載の内燃エンジン用シリンダのめっき方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内燃エンジン用シリンダ（１）のめっき方法に用いるめっき装置（２０）であって、
該めっき装置（２０）は、前記シリンダ（１）を所定の姿勢に保持しておくためのクランプ手段（４１、４２、４３）と、前記シリンダ（１）内にめっき液（１０）を導入するための前記サブタンク（３２）を備えているめっき液導入手段（２５、２６、３２）と、該めっき液導入手段（２５、２６、３２）からのめっき液（１０）をシリンダ（１）内に充填して所定の流速で通過させるべく前記通穴（１８）を閉塞するための流量調整ノズル（４０）とピストン摺動面となる内周面（９）に開口せしめられた吸気口（５）及び排気口（６）の外端を閉塞すると共に前記めっき液（１０）を前記吸気口（５）及び前記排気口（６）を介して外部に流出させるための調量孔（５１、５２）が形成されている蓋栓部材（４１、４２）を備えるめっき液流通手段と、を備えていることを特徴とする内燃エンジン用シリンダのめっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型動力作業機等に使用されている小型空冷２サイクル内燃エンジン等のシリンダにおける、ピストン摺動面となる内周面等に無電解めっきを施すためのめっき方法及びめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型動力作業機等に使用されている小型空冷２サイクル内燃エンジン用シリンダは、通常、母材としてアルミニウム合金が用いられて、ハイプレシャーダイカスト法等で鋳造した後、ピストン摺動面となる内周面については、摺動性、耐摩耗性等を高めるため、めっきを施すようにされる。
【０００３】
従来、前記シリンダ内周面のめっき方法として、例えば、下記特許文献１にも見られるように、シリンダ内に筒状電極を挿入するとともに、めっき液を前記電極内を介して前記シリンダ内に溢出させながら前記内周面と前記電極との間を流下させて、前記内周面に電気（電解）めっきを施す方法が知られている。
【０００４】
しかし、かかる電解めっきは、前記シリンダ内に電極筒を挿入してそれらの間に電流を流す必要があるので、装置構成が複雑となり、また、所定厚みのめっき被膜を得るためには、めっき液の流量制御や電極筒に流す電流の制御等が必要となり、コスト高となる嫌いがあった。
そこで、前記の如くの電解めっき法に代えて、無電解めっき法により前記シリンダ内周面にめっきを施すことが検討されている。
【０００５】
図３は、前記内燃エンジン用シリンダの一例に無電解めっきを施している様子を示す。図３に例示されているシリンダ１は、アルミニウム合金製で、胴部２と、スキッシュドーム形と呼ばれる燃焼室４が設けられた頭部３と、がハイプレッシャーダイカスト法で一体に形成されており、その外周部には多数の冷却フィン１９が形成され、また、前記頭部３には点火プラグ取付穴（雌ねじ部）１８が通穴として形成されている。
【０００６】
前記胴部２におけるピストン摺動面となる内周面（シリンダボア面）９には、ピストン１５により開閉される吸気口５及び排気口６が、上下に段違いで向かい合うように開口せしめられるとともに、該吸気口５及び排気口６と、周方向に沿って約９０°位置をずらして、左右で対をなす掃気通路（掃気口）７、８が設けられている。
【０００７】
かかるシリンダ１の内周面に無電解めっきを施すには、図３に示される如くに、前記シリンダ１全体をタンク２１内のめっき液１０中に所定時間浸漬する。この場合、無電解めっき液１０としては、市販のニッケル（Ｎｉ）−リン（Ｐ）−ホウ素（Ｂ）系のもの（日本カニゼン株式会社製、カニボロン）が用いられ、前記シリンダ１を浸漬する時間は、必要とされるめっき皮膜の膜厚に応じて設定され、例えば、必要とされる膜厚が１０μｍであれば、約４０分間浸漬するようにされる。なお、前記シリンダ１は、前記めっき液１０中で所定の姿勢のまま保持され、前記めっき液は、必要に応じて攪拌されるとともに、所定の作業温度（例えば、８０°Ｃ）に保持される。
【０００８】
一方、下記特許文献２には、大重量の長尺管の内面に無電解めっきを施す方法として、前記長尺管を水平に支持し、この長尺管内にめっき液を圧送するとともに、前記長尺管を回転させることが開示されている。
【特許文献１】特開平２００１−１９３５５０号公報（第１〜７頁、図１〜図３）
【特許文献２】特開平８−３１９５７６号公報（第１〜７頁、図１〜図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図３に示される如くの、シリンダ全体をめっき液中に浸漬する無電解めっき方法では、めっきを施す必要のないフィン等の外面にもめっきが施されるため、めっき液が無駄に消費される（内面だけにめっきを施す場合に比して数倍ないし１０倍程度消費される）とともに、めっき液が劣化しやすくなり、めっきコストが高くなるという問題があった。
【００１０】
また、前記特許文献２に開示されている長尺管の無電解めっき方法は、シリンダ内面のめっきにも応用できるが、ワーク（長尺管、シリンダ）を回転させる機構が必要であるため、装置コストが高くなってしまう。
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ピストン摺動面となる内周面等のめっきが必要な部分だけに無電解めっきを適正に施すことができ、電極筒やシリンダ回転機構等が不要で、めっき液を節約できるとともに、めっきコストを低減することができるようにされた内燃エンジン用シリンダのめっき方法及びめっき装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成すべく、本発明に係る内燃エンジン用シリンダのめっき方法は、頭部に通穴が設けられるとともに底部開口を有する内燃エンジン用シリンダ内にめっき液を充填するとともに、前記シリンダの中心軸心に沿う方向に通過させて、内面に無電解めっきを施す内燃エンジン用シリンダのめっき方法であって、前記シリンダを、前記頭部を下側に前記中心軸線が鉛直線と平行となるように保持し、メインタンク内の前記めっき液を、所定量だけ前記シリンダの上方に配在されたサブタンク内に導入し、該サブタンクから自重で流下させて、前記底部開口側から前記シリンダ内に充填するとともに通過させて、前記通穴から外部に流出させ、前記メインタンクに戻すことを特徴としている。
【００１３】
本発明の好ましい態様では、前記無電解めっき液として、ニッケル（Ｎｉ）−リン（Ｐ）−ホウ素（Ｂ）系のものを用いることを特徴としている。
【００１４】
一方、本発明に係る内燃エンジン用シリンダのめっき装置は、前記シリンダを所定の姿勢に保持しておくためのクランプ手段と、前記シリンダ内にめっき液を導入するための前記サブタンクを備えているめっき液導入手段と、該めっき液導入手段からのめっき液をシリンダ内に充填して所定の流速で通過させるべく前記通穴を閉塞するための流量調整ノズルとピストン摺動面となる内周面に開口せしめられた吸気口及び排気口の外端を閉塞すると共に前記めっき液を前記吸気口及び前記排気口を介して外部に流出させるための調量孔が形成されている蓋栓部材を備えるめっき液流通手段と、を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る内燃エンジン用シリンダのめっき方法及びめっき装置によれば、シリンダを、好ましくは、その中心軸線が鉛直線と平行となるような姿勢、つまり、垂直に立てた姿勢（頭部を上側及び下側のいずれにしてもよい）にして保持し、シリンダ内にめっき液を充填するとともに、その中心軸線に沿う方向に通過させて、その内面に無電解めっきを施すようにされるので、ピストン摺動面となる内周面等のめっきが必要な部分だけに、無電解めっきを適正に施すことができる。そのため、電極筒やシリンダ回転機構等が不要となり、めっき液を節約できるとともに、めっきコストを低減することができる。
【００２２】
この場合、無電解めっき皮膜の膜厚は、シリンダ内を通過するめっき液の流量、流速で定まるので、予めシリンダ内に供給するめっき液の量及びシリンダからの流出速度、つまり、めっき液流通手段を構成する流量調整ノズルのノズル径等を要求膜厚が得られるように予め設定しておけば、他の操作（例えばシリンダを回転させたり、めっき液を攪拌したりする操作）は不要となり、比較的簡単に要求膜厚の無電解めっきを施すことができる。
【００２３】
また、シリンダに形成されている吸気口や排気口の外端を蓋栓部材で閉塞しておけば、前記吸気口内、前記排気口内にもめっき液が充填されるとともに、前記吸気口、前記排気口を流れる流れ方向を変えられためっき液の流速は、前記内周面（シリンダボア）に沿って流れるめっき液の流速より遅くなり、そこには、前記内周面に形成されるめっき皮膜の膜厚より薄いめっき皮膜が形成される。なお、前記吸気口や前記排気口及び掃気通路の内面にもめっきを施せば、吸気や排気（排ガス）に対する通気抵抗が減じられ、エンジン性能が向上する。この場合、吸気口、排気口に形成すべきめっき皮膜の膜厚はごく薄くてよいので、特別な操作を必要とすることなく、所要の膜厚のめっき皮膜を形成することができる。なお、前記蓋栓部材に、前記めっき液を前記吸気口及び又は前記排気口を介して外部に流出させるための適宜の通路断面積を持つ調量孔を形成することにより、前記吸気口、前記排気口のめっき皮膜の膜厚を任意に変えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るめっき装置の一実施形態により、内燃エンジン用シリンダの無電解めっきを行っている様子を示している。
【００２５】
本実施形態のめっき対象とされるシリンダ１は、前述した図３に示されるものと同一であり、本実施形態のめっき装置２０では、前記シリンダ１の内面全部、すなわち、ピストン摺動面となる内周面（シリンダボア面）９、燃焼室４内面、左右で対をなす掃気通路７、８内面、吸気口５の内面、排気口６の内面に無電解めっきを施すようにされる。
【００２６】
本実施形態で使用される無電解めっき液１０は、前述したものと同じ、市販のニッケル（Ｎｉ）−リン（Ｐ）−ホウ素（Ｂ）系のもの（日本カニゼン株式会社製、カニボロン）である。
【００２７】
前記めっき装置２０は、前記シリンダ１を、その中心軸線Ｏが鉛直線ｇと平行となるような姿勢、つまり、頭部（燃焼室４）を下側にし、底面２ａを上側にして垂直に逆立た姿勢で保持しておくためのクランプ部材４１、４２、４３と、前記めっき液１０を貯留するメインタンク２２と、このメインタンク２２内のめっき液１０を前記シリンダ１内に導入するためのめっき液導入手段としてのポンプ２５、導入通路２６、及びサブタンク３２と、前記サブタンク３２からの前記めっき液１０を前記シリンダ１内に充填せしめるとともに、前記シリンダ１内を所定の流速で通過させるためのめっき液流通手段としての流量調整ノズル４０と、を備える。
【００２８】
前記吸気側クランプ部材４１は、前記吸気口５の外端面に押し当てられ、前記吸気口５を閉塞する蓋栓部材を兼ねている。前記排気側クランプ部材４２は、前記排気口６の外端面に押し当てられ、前記排気口６を閉塞する蓋栓部材を兼ねている。前記頭部クランプ部材４３は、前記シリンダ１の頭部３に押し当てられている。
【００２９】
本実施形態では、前記シリンダ１を、一度に、例えば、１０個ずつ無電解めっきを施すようにされ、それに合わせて、前記各クランプ部材４１，４２，４３は、１０組用意されており、これらのクランプ部材４１、４２、４３に保持されて、並列的に配在された１０個の前記シリンダ１、１、…の前記底面２ａ上に、単一の前記サブタンク３２が水平に配在されている。
【００３０】
前記サブタンク３２は、１０個のシリンダ１のめっきに使用される所定量のめっき液１０を一時的に貯留しておくためのもので、前後方向に伸びる細長い箱形形状をしており、その底板部３４には、前記各シリンダ１内にその底部開口９ｂから前記めっき液１０を導入するための導入口３５が１０個形成されている。
前記流量調整ノズル４０は、前記各シリンダ１に形成された通穴である点火プラグ取付穴（雌ねじ部）１８を閉塞するように配在されている。
【００３１】
また、前記左右のクランプ部材４１、４２には、前記各シリンダ１及び又は前記めっき液１０を所定の作業温度（例えば約８０°）に加熱保持するための加熱手段としての電熱ヒータ４６、４７がそれぞれ設けられている。なお、前記加熱手段としては、前記シリンダ１の外面に所定温度の温風を吹きつけるようにしたもの等も用いることができる。
【００３２】
このような構成とされた本実施形態のめっき装置２０でシリンダ１の内面に無電解めっきを施工するにあたっては、必要な場合、各流量調整ノズル４０のノズル口４０ａを閉じておき、この状態で前記ポンプ２５を駆動して前記サブタンク３２にめっき液１０を導入する。これにより、めっき液１０は、前記導入口３５を介して各シリンダ１内に自重で流下して充填され、さらに、前記サブタンク３２にもその底部側から徐々に充填されていく。そして、１０個のシリンダ１のめっきに使用される所定量のめっき液１０が前記サブタンク３２に導入されると、その液面（Ｓ）が所定高さＨａとなり、その時点で前記ポンプＰを停止する。つまり、前記サブタンク３２の液面高さがＨａになるまで、前記サブタンク３２にめっき液１０を導入する。
【００３３】
続いて、前記流量調整ノズル４０のノズル口４０ａを開くと、前記シリンダ１内に充填されているめっき液１０が外部に流出して前記メインタンク２２に戻されるとともに、めっき液１０がシリンダ１内を鉛直線ｇに沿って通過し、前記シリンダ１の内面に無電解めっきが施される。
【００３４】
このように、本実施形態のめっき方法及びめっき装置２０においては、シリンダ１を、その中心軸線Ｏが鉛直線ｇと平行となるような姿勢、つまり、頭部３を下側にして垂直に逆立てた姿勢にして保持し、シリンダ１内にめっき液を充填するとともに、その中心軸線Ｏに沿う方向に通過させて、その内面に無電解めっきを施すようにされるので、ピストン摺動面となる内周面９等のめっきが必要な部分だけに無電解めっきを適正に施すことができる。そのため、電極筒やシリンダ回転機構等が不要となり、めっき液を節約できるとともに、めっきコストを低減することができる。
【００３５】
この場合、無電解めっき皮膜の膜厚は、シリンダ１内を通過するめっき液１０の流量、流速で定まるので、予めシリンダ１内に供給するめっき液の量及びシリンダ１からの流出速度、つまり、めっき液流通手段を構成する流量調整ノズル４０のノズル径を要求膜厚が得られるように予め設定しておけば、他の操作（例えば、シリンダを回転させたり、めっき液を攪拌したりする操作）は不要となり、比較的簡単に要求膜厚の無電解めっきを施すことができる。
【００３６】
また、シリンダ１に形成されている吸気口５や排気口６の外端を蓋栓部材を兼ねるクランプ部材４１、４２で閉塞しておくことにより、前記吸気口５内、前記排気口６内にもめっき液１０が充填されるとともに、前記吸気口５、前記排気口６を流れる流れ方向を変えられためっき液１０の流速は、前記内周面（シリンダボア）９に沿って流れるめっき液１０の流速より遅くなり、そこには、前記内周面９に形成されるめっき皮膜の膜厚より薄い膜厚のめっき皮膜が形成される。なお、前記吸気口５や前記排気口６及び掃気通路７、８の内面にめっきを施せば、吸気や排気（排ガス）に対する通気抵抗が減じられ、エンジン性能が向上する。この場合、吸気口５、排気口６に形成すべきめっき皮膜の膜厚はごく薄くてよいので、特別な操作を必要とすることなく、所要の膜厚のめっき皮膜を形成することができる。なお、前記蓋栓部材を兼ねるクランプ部材４１、４２に、前記めっき液１０を前記吸気口５及び又は前記排気口６を介して外部に流出させるための適宜の通路断面積を持つ調量孔５１、５２を形成することにより、前記吸気口５、前記排気口６のめっき皮膜の膜厚を任意に変えることができる。
【００３７】
図２は、本発明に係るめっき装置の他の実施形態により、前記シリンダ１の無電解めっきを行っている様子を示している。
本実施形態のめっき装置６０は、保持板７４や、前記各クランプ部材４１、４２，４３と同様な構成のクランプ部材４１’、４２’、４３’により、前記シリンダ１を鉛直線ｇに沿う正立状態で保持し、前記サブタンク３２を用いないで、メインタンク２３のめっき液１０をポンプ６５により導入通路６６及び前記保持板７４に形成された導入口７５を介して前記シリンダ１に、その底部開口９ｂ側から直接導入して充填するとともに、前記プラグ取付穴１８から流量調整バルブ８０が介装された導出路８２に流出させて、前記メインタンク２３に戻すようにされる。
【００３８】
本実施形態のめっき方法及びめっき装置６０では、めっき液流通手段を構成する流量調整バルブ８０の開度及び前記ポンプ６５の駆動時間を、要求膜厚が得られるように予めセットしておけば、他の操作（例えばシリンダを回転させたり、めっき液を攪拌したりする操作）は不要となり、前記実施形態と略同様な作用効果を得られる。
【００３９】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るめっき装置の一実施形態により、内燃エンジン用シリンダの内面に無電解めっきを施している様子を示す部分切欠断面図。
【図２】本発明に係るめっき装置の他の実施形態により、内燃エンジン用シリンダの内面に無電解めっきを施している様子を示す部分切欠断面図。
【図３】従来の浸漬法により内燃エンジン用シリンダに無電解めっきを施している様子を示す断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１…小型空冷２サイクル内燃エンジン用シリンダ
３…頭部
５…吸気口
６…排気口
７、８…掃気通路
９…内周面（ピストン摺動面）
９ｂ…底部開口
１０…ニッケル−リン−ホウ素系の無電解めっき液
１８…点火プラグ取付穴（通穴）
２０、６０…めっき装置
２２、２３…メインタンク
２５…ポンプ
２６…導入通路
３２…サブタンク
４０…流量調整ノズル
４１、４２…クランプ部材（蓋栓部材）
４３…頭部ランプ部材
４６、４７…ヒータ（加熱手段）
５１、５２…調量孔
６５…ポンプ
８０…流量調整バルブ
Ｏ…中心軸線
ｇ…鉛直線
【要約】      （修正有）【課題】内燃エンジン用シリンダのピストン摺動面となる内周面等のめっきが必要な部分だけに無電解めっきを適正に施し、電極筒やシリンダ回転機構等が不要とし、めっき液を節約し、めっきコストを低減する。【解決手段】頭部３に通穴１８が設けられている内燃エンジン用シリンダ１の内面９、５，６，７、８に無電解めっきを施すためのめっき装置２０であって、前記シリンダ１を所定の姿勢で保持しておくためのクランプ手段４１、４２、４３と、前記シリンダ１内にめっき液１０を導入するためのめっき液導入手段２５、２６、３２と、該めっき液導入手段３２からのめっき液１０を前記シリンダ１内に充填せしめると共に、前記シリンダ１内を所定の流速で通過させるためのめっき液流通手段４０と、を備え、前記シリンダ１内にめっき液１０を充填すると共に、その中心軸線Ｏに沿う方向に通過させて、その内面９、５，６、７、８に無電解めっきを施すようにする。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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