(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックのシリンダ内面にメッキを施したスリーブレス鋳造シリンダブロックの製造方法において、
鋳造したシリンダブロックのシリンダ内面の鋳巣を測定し、該測定により存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内にあるか否かを区別し、
存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内にあるシリンダ内面にのみ、高速メッキ法により高速メッキ層を施すスリーブレス鋳造シリンダブロックの製造方法であって、
前記シリンダ内面を、ピストンリングが当接する領域とピストンスカートが当接する領域と高速メッキを行う時にシールするメッキシール領域の３つの領域に区分し、これらの領域ごとに鋳巣の許容値を設定し、
該各領域の鋳巣を測定し、該測定により存在する鋳巣が前記各領域についてそれぞれの設定許容値の範囲以内にあるか否かを区別し、
各領域に存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内にあるシリンダ内面にのみ高速メッキ法により高速メッキ層を施すことを特徴とするスリーブレス鋳造シリンダブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スリーブレス鋳造シリンダブロックおよびその製造方法に関する。より詳しくは、スリーブを入れずにシリンダブロックのシリンダ内面にメッキを施したスリーブレス鋳造シリンダブロックおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のエンジンでは、その重量の軽減を図るためにシリンダヘッドやシリンダブロックに軽量のアルミ合金が使用されているが、そのようなアルミ合金製の鋳造シリンダブロックは、ピストンの摺動に対するシリンダ内面の耐摩耗性が低いため、一般的には、鋳鉄製のスリーブ（ライナー）を嵌め込んでピストンとの摺動面の耐摩耗性を強化している。
【０００３】
しかしながら、多気筒エンジンをコンパクトなものとしたい場合などにおいては、シリンダ内にスリーブを入れるというようなことをせず、アルミ合金のシリンダ内面に直接クロムメッキやニッケルメッキを施し耐摩耗性を強化したスリーブレス鋳造シリンダブロックが使われている。ところで、スリーブレス鋳造シリンダブロックのシリンダ内面には、鋳造時に生じた鋳巣が存在する。鋳巣があるシリンダ内面のメッキ方法としては、シリンダ内面をメッキ液に長時間浸漬する浸析メッキ法と、シリンダ内にメッキ液を高速に流し込んで電気メッキを行う高速メッキ法がある。
【０００４】
前者の浸析メッキ法は、長時間浸漬するため、鋳巣の大きさ等に関わらず図３に示すように鋳巣ｃの奥まで侵入し、鋳巣ｃを覆う良好なメッキ層ｄが形成される（図３は、例えば鋳巣径が０．２ｍｍφの場合である）。しかし、浸析メッキ法は長時間浸漬することで、メッキに多くの時間がかかりコスト高になる。そこで、後者の高速メッキ法が多用される。高速メッキは、鋳巣ｃの径が小さい場合（例えば鋳巣径が０．１ｍｍφの場合）は、図４（ｂ）のようにメッキ層ｄが鋳巣ｃの内部まである程度侵入し比較的良好なメッキ層ｄが得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鋳巣ｃの径が大きい場合（例えば鋳巣径が０．２ｍｍφの場合）は、図４（ａ）のようにメッキ層ｄが鋳巣ｃの内部まで侵入することができず、メッキ不良が生じメッキが施されない鋳巣ｃの露出面（アルミ素地）が燃焼生成物，潤滑油，燃料により変質され腐食が生ずる。そのために、耐久性に欠ける難点がある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであって、鋳巣が存在するシリンダ内面に良好な高速メッキ層を形成することによって燃焼生成物、潤滑油、燃料によるシリンダ内面の腐食が防止できるスリーブレス鋳造シリンダブロックおよびその製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、シリンダブロックのシリンダ内面にメッキを施したスリーブレス鋳造シリンダブロックの製造方法において、鋳造したシリンダブロックのシリンダ内面の鋳巣を測定し、該測定により存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内にあるか否かを区別し、存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内にあるシリンダ内面にのみ、高速メッキ法により高速メッキ層を施すスリーブレス鋳造シリンダブロックの製造方法であって、前記シリンダ内面を、ピストンリングが当接する領域とピストンスカートが当接する領域と高速メッキを行う時にシールするメッキシール領域の３つの領域に区分し、これらの領域ごとに鋳巣の許容値を設定し、該各領域の鋳巣を測定し、該測定により存在する鋳巣が前記各領域についてそれぞれの設定許容値の範囲以内にあるか否かを区別し、各領域に存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内にあるシリンダ内面にのみ高速メッキ法により高速メッキ層を施すことを特徴とするスリーブレス鋳造シリンダブロックの製造方法を提供する。
【００１１】
【実施例】
図１は、本発明を適用したエンジンを示し、図はその断面図である。
シリンダブロック１は、アルミ合金製の鋳造シリンダブロックからなる。そのシリンダブロック１のシリンダ２内には、ピストン３が内設され上下摺動する。ピストン３には、ピストンリング（上からトップリング、セカンドリング、オイルリング）４ａ、４ｂ、４ｃが装着されている。
【００１２】
従って、ピストン３は、装着されたピストンリング４ａ、４ｂ、４ｃが前記シリンダ２のシリンダ内面８に直接当接し上下摺動する。また、ピストン３は、クランクピン５の偏心回転により、コンロッド６、ピストンピン７を介して左右に揺れるため、ピストンスカート３Ａがシリンダ２のシリンダ内面８に当接し上下摺動する。シリンダブロック１は、上述する如く鋳造により製造され、シリンダ内面８には、鋳造の際に生じた無数の鋳巣が存在している。
【００１３】
本発明は、鋳造されたシリンダブロック１のシリンダ内面８に存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内にある場合に、高速メッキ層９を施すことであり、従って、シリンダ内面８に存在する鋳巣が設定許容値の範囲以外にある場合は、高速メッキ層９は施さない。鋳巣が大きい場合には、良好な高速メッキ層９が形成できないからである。
【００１４】
シリンダ内面８に存在する鋳巣の設定許容値は、メッキ液の種類，メッキ速度、メッキ液温、メッキ時間等の高速メッキのメッキ条件によって異なるが、例えば次のようにする。シリンダ内面８を、図２に示すように３つの領域、即ちピストンリングが当接する（例えば、トップデッキから深さ１０１．０ｍｍまでの）領域Ａと、ピストンスカート３Ａが当接する（深さ１０１．０ｍｍから深さ１３２．０ｍｍまでの）領域Ｂと、高速メッキを行う時にシールする（深さ１３２．０ｍｍから下端までの）メッキシール領域Ｃに区分する。
【００１５】
ピストンリングが当接する領域Ａに存在する鋳巣の設定許容値は、例えば鋳巣をその最大大きさを０．５ｍｍφ×深さ０．５ｍｍ以内とし、鋳巣間の最小距離を６．０ｍｍ，鋳巣を同一円周上で４個以内とする。このピストンリングが当接する領域Ａ、即ちピストンリング４ａ、４ｂ、４ｃが摺動する範囲は、常時ピストンリングが当接し摺動するため、メッキ不良鋳巣があると、剥離の可能性が高いことと、オイル消費に影響を与えることを考慮し鋳巣の許容範囲が狭い。
【００１６】
ピストンスカート３Ａが当接する領域Ｂに存在する鋳巣の設定許容値は、例えば鋳巣をその最大大きさを１．０ｍｍφ×深さ０．８ｍｍ以内とし、鋳巣間の最小距離を６．０ｍｍ、鋳巣を同一円周上で４個以内とする。このピストンスカート３Ａが当接する領域Ｂは、メッキ不良鋳巣が若干存在しても、ピストンリングが当接する領域Ａほどは摩耗等の影響が少ないため、鋳巣の許容範囲が広くなっている。
【００１７】
高速メッキを行う時にシールするメッキシール領域Ｃに存在する鋳巣の設定許容値は、例えば鋳巣をその最大大きさを０．５ｍｍφ×深さ０．８ｍｍ以内とし、鋳巣間の最小距離を６．０ｍｍとする。このメッキシール領域Ｃは、メッキ液がメッキ不良鋳巣から洩れるのを防止するため、鋳巣径の大きさをピストンスカート３Ａが当接する領域Ｂよりも許容範囲が狭くなっている。なお、シリンダ内面８全体に亘って、鋳巣はその径が０．１ｍｍφ×深さ０．８ｍｍ以内のものは、影響は少ないため、存在していても差し支えない。なお、各領域Ａ，Ｂ，Ｃに存在する鋳巣の設定許容値は、メッキ条件によって異なるものであり、上記数値に限定されるものではない。鋳造シリンダブロックの種類、メッキ液の種類、メッキ速度、メッキ液温およびメッキ時間等を考慮し、そのものに最適な設定許容値を選択することが望ましい。
【００１８】
本発明のスリーブレス鋳造シリンダブロックの製造法は、鋳造されたシリンダブロック１のシリンダ内面８に存在する鋳巣の大きさ、深さ等を、光学的機器又は電気的機器等を用いて測定し、その測定と上記設定許容値と照合させてメッキするか否かを区別し、存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内あるシリンダ内面８のみに高速メッキ法でメッキを施し高速メッキ層９を形成する。従って、メッキ不良の可能性が高い鋳巣が設定許容値の範囲以外にあるシリンダ内面８を有するシリンダブロック１は、高速メッキは行わないため、無駄が生じない。
【００１９】
このように選択されたシリンダブロック１のみをメッキすることで、メッキを施されたものは、鋳巣の奥まで侵入し、良好な高速メッキ層９で覆うことができる。高速メッキ法でメッキを施す高速メッキ層９は、耐摩耗性のあるニッケル、鉄系又はクロム等を用いる。
【００２０】
このような方法でスリーブレス鋳造シリンダブロックにメッキを施すことにより、シリンダ内面８に鋳巣が存在しても、メッキ不良鋳巣のない良好な高速メッキ層９で覆われたスリーブレス鋳造シリンダブロックが得られる。従って、燃料生成物、潤滑油、燃料によるシリンダ内面８の腐食が防止され、耐久性のあるものとなる。
【００２１】
本発明は、アルミ合金製のスリーブレス鋳造シリンダブロック以外の金属のスリーブレス鋳造シリンダブロックにも適用できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内にあるシリンダ内面に高速メッキ層を施すため、燃料生成物、潤滑油、燃料による変質はなく腐食が防止される。従って、耐久性のあるスリーブレス鋳造シリンダブロックが得られる。また、存在する鋳巣が設定許容値の範囲以内にあるシリンダブロックのみメッキを施すため、無駄がなく、効率がよい。しかも、高速メッキ法によりメッキを施すため、メッキ時間を短縮し、コスト低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したエンジンの断面図である。
【図２】図１のエンジンに用いるスリーブレス鋳造シリンダブロックの断面図である。
【図３】浸析メッキ法でメッキを施した鋳巣の拡大断面図である。
【図４】高速メッキ法でメッキを施した鋳巣の拡大断面図（ａは鋳巣径が大きい場合，ｂは鋳巣径が小さい場合）である。
【符号の説明】
１：シリンダブロック、３：ピストン、３Ａ：ピストンスカート、４ａ，４ｂ，４ｃ：ピストンリング、８：シリンダ内面、９：高速メッキ層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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