(57)【要約】  複数のシリンダボアを備えたシリンダブロックの製造方法では、クランプ装置で前記シリンダブロックを保持し、前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現し、前記応力を発生させた状態で、変形された前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工を行い、前記応力を発生させた状態で、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に溶射皮膜を形成する。上記シリンダブロックの製造方法によれば、溶射皮膜が形成されたシリンダボアのベアリングキャップ取付後の円筒度が良く、シリンダボア（溶射皮膜）内面の仕上加工（ホーニング加工）の作業性の悪化を抑えることができる。
2013094323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダボアを備えたシリンダブロックの製造方法であって、
クランプ装置で前記シリンダブロックを保持し、
前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現し、
前記応力を発生させた状態で、変形された前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工を行い、
前記応力を発生させた状態で、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に溶射皮膜を形成する、シリンダブロックの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに前記応力を発生させる際に、
少なくとも一つの前記複数のシリンダボアの内径を測定し、
測定された前記内径に基づいて前記保持力を調節することで、前記前記複数のシリンダボアの前記変形を制御する、シリンダブロックの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記シリンダボアの内面に前記溶射皮膜を形成させた後、前記シリンダブロックを前記クランプ装置から取り外し、
他の加工工程又はテスト工程を行った後、前記シリンダブロックにクランクシャフト及び前記ベアリングキャップを取り付け、
前記クランクシャフト及び前記ベアリングキャップが取り付けられた前記シリンダブロックの前記シリンダボアの内面上に形成された前記溶射皮膜にホーニング加工を行う、シリンダブロックの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記クランプ装置が、前記ベアリングキャップが取り付けられる前記シリンダブロックのべアリング近傍を下方から支持する複数の支持突起と、前記シリンダブロックの下部側縁を上方からクランプするクランプアームを有する複数のクランプ機構とを備えている、シリンダブロックの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記シリンダブロックがＶ型エンジンのシリンダブロックである、シリンダブロックの製造方法。
【請求項６】
複数のシリンダボアを備えたシリンダブロックであって、
クランプ装置を用いて前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現した状態で、前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工か行われた後、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に溶射皮膜が形成されている、シリンダブロック。
【請求項７】
請求項６に記載のシリンダブロックであって、
前記シリンダブロックに、前記ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの前記変形を抑える応力吸収部が形成されている、シリンダブロック。
【請求項８】
請求項７に記載のシリンダブロックであって、
前記応力吸収部が、前記クランプ装置による前記シリンダヘッドのクランプ箇所のすぐ上方に形成された切欠部である、シリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダボア内面に溶射皮膜が形成されるシリンダブロックと、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の出力向上、燃費向上、排気性能向上、小型化、又は、軽量化といった観点から、アルミシリンダブロックのシリンダボアに適用されるシリンダライナを廃止することが望まれている。シリンダライナに代わる技術の一つとして、アルミシリンダボア内面に鉄系材料で溶射皮膜[thermally sprayed coating]を形成することが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００６−２９１３３６号公報
【発明の概要】
【０００４】
シリンダボア内面に溶射皮膜が形成されたシリンダブロックに、ボルトを用いてベアリングキャップを取り付けると、締結によって発生する応力によってシリンダボアが変形する。このシリンダボアの変形によって、シリンダボアの円筒度[cylindricity]が悪化する。
【０００５】
円筒度が悪化した、溶射皮膜が形成されたシリンダボアは、内面が正円筒形状[precise circular cylindrical shape]ではなく、楕円筒形状[ellipsoidal cylindrical shape]又は長円筒形状[elongate circular cylindrical shape]に変形している。従って、円筒度が悪化した、溶射皮膜が形成されたシリンダボアに仕上加工（ホーニング加工）を行う際には、シリンダボアを正円筒形状に修正する必要が生じるので作業性が悪化する。
【０００６】
本発明の目的は、ベアリングキャップの取付後に行われる、溶射皮膜が形成されたシリンダボア内面の仕上加工の作業性の悪化を抑えることにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴は、複数のシリンダボアを備えたシリンダブロックの製造方法であって、クランプ装置で前記シリンダブロックを保持し、前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現し、前記応力を発生させた状態で、変形された前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工を行い、前記応力を発生させた状態で、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に溶射皮膜を形成する、シリンダブロックの製造方法を提供する。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、複数のシリンダボアを備えたシリンダブロックであって、クランプ装置を用いて前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現した状態で、前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工か行われた後、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に溶射皮膜が形成されている、シリンダブロックを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のシリンダブロックにベアリングキャップを取り付けた状態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、シリンダボアの変形を示す、図１中の矢印Ａから見た概略図であり、（ｂ）は、シリンダボアの変形を示す、図１中の矢印Ｂから見た概略図である。
【図３】第１実施形態のシリンダブロックの製造工程図である。
【図４】図３に示される製造工程図における溶射工程の作業内容を示す流れ図である。
【図５】ベアリングキャップの取付時の変形を、クランプ装置を用いてシリンダボアに発生させている状態を示す断面図である。
【図６】シリンダボアのボーリング加工を示す断面図である。
【図７】シリンダボアの溶射加工を示す断面図である。
【図８】図４の作業内容に対応するシリンダボアの形状を示す概略図である。
【図９】第２実施形態のシリンダブロックの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
図１に示される本実施形態のシリンダブロック１は、自動車用Ｖ型エンジンに適用される。シリンダブロック１は、アルミニウム合金製であり、そのシリンダボア３の内面には溶射皮膜５が形成されている。図１は、後述する溶射工程でシリンダボア３の内面に溶射皮膜５が形成されたシリンダブロック１に、ベアリングキャップ７及びクランクシャフト１５が取り付けられた状態を示している。
【００１２】
シリンダボア３の内面への溶射皮膜５の形成によって耐磨耗性などの特性が向上する。溶射皮膜５の形成手法は、公知のもので、図示しない溶射ガンをシリンダボア３内で回転させながら軸方向に往復移動させつつ、溶射ガン先端のノズルから皮膜材料の溶滴を噴出してシリンダボア３の内面に皮膜材料を付着させる。ノズルには、溶射ガンの外部から皮膜材料となる鉄系材料のワイヤを順次供給し、このワイヤをプラズマアークなどの熱源によって溶融させて溶滴を発生させる（Ｐｌａｓｍａ  Ｓｐｒａｙ  Ｃｏａｔｉｎｇ）。
【００１３】
図１に示されたシリンダブロック１の下面には、ベアリングキャップ７がボルト９によって締結されている。ベアリングキャップ７のベアリング１３とシリンダブロック１のベアリング１１との間に、クランクシャフト１５のジャーナル１７が回転可能に保持される。
【００１４】
ベアリングキャップ７のシリンダブロック１と反対側の下面には、オイルパン（図示せず）が取り付けられる。シリンダブロック１のベアリングキャップ７と反対側の上面には、シリンダヘッド（図示せず）が取り付けられる。
【００１５】
図３は、本実施形態のシリンダブロック１の製造工程[manufacturing processes]を示している。シリンダブロック１は鋳造工程[cast process]１９で鋳造され、その後、溶射工程[thermal spraying process]２１でシリンダボア３の内面に溶射皮膜５が形成される。続いて、前加工工程[pre-stage machining process]２３でシリンダブロック１の外側の機械加工[machining]（切削加工[cutting]など）が行なわれ、リークテスト[leak test]２５が実施される。
【００１６】
リークテスト２５は、ウォータジャケット１ａからの冷却水漏れとクランクケース１ｂからの潤滑油漏れなどの液体漏れ検査[test for fluid leak]である。リークテストは従来からよく知られている。例えば、ウォータジャケット１ａの内部やクランクケース１ｂの内部を密閉して加圧し、所定時間経過後にそれらの内圧が規定値以上に維持されているか否かを判断する。
【００１７】
その後、ベアリングキャップ７を取り付けるベアリングキャップ組付工程[bearing cap assembling process]２７を経て、シリンダボア３のホーニング加工[honing]などの仕上加工を行う仕上加工工程[finishing work process]２９を実施する。ホーニング加工では、シリンダボア３の内面を精密に研磨する工程であり、上述した溶射皮膜５が研磨される。ホーニング加工によって、シリンダボア３の高精度の円筒度が確保される。なお、ホーニング加工では、シリンダブロック１にはダミーシリンダヘッドも取り付けられる。
【００１８】
上述した仕上加工（ホーニング加工）工程２９に先立つベアリングキャップ組付工程２７でベアリングキャップ７がボルト９によってシリンダブロック１に締結されると、シリンダブロック１に応力が発生する。この応力によって、シリンダブロック１、即ち、シリンダボア３が変形し、その円筒度が悪化する。具体的には、図１中の矢印Ａから見た概略図である図２（ａ）と図１中の矢印Ｂから見た概略図である図２（ｂ）とに示されるように、シリンダボア３の図１中の横方向の直径Ｐが、上記横方向に直交する方向の直径Ｑよりも長くなり、シリンダボア３の断面形状は楕円又は長円に変形する。
【００１９】
このような変形は、両バンクのシリンダボア３の中心の横方向両側に位置するボルト９の締結によって、両バンクの各シリンダボア３の周辺が、上記中心を境に図１中の矢印Ｃで示されるように側方に倒れることで生じる。
【００２０】
上述した変形によって楕円形状又は長円形状のシリンダボア３をホーニング加工すると、短径部分の領域の研磨量は長径部分の領域の研磨量よりも多くなる。短径部分の領域をより多く研磨することで、シリンダボア３の断面形状が正円形状になる。しかし、この場合、短径部分の領域の研磨量を考慮して溶射皮膜５をあらかじめ厚く形成しておく必要があり、多くの皮膜材料が必要となる。
【００２１】
そこで、本実施形態では、ベアリングキャップ組付工程２７や仕上加工（ホーニング加工）工程２９に先立つ溶射工程２１で、図４に示される作業が行われる。すなわち、図５に示されるクランプ装置（クランプ手段）３１を用いて、シリンダブロック１へのベアリングキャップ７の取り付けによって生じるシリンダボア３の変形を意図的に発生させる（作業２１ａ）。
【００２２】
クランプ装置３１の台座３７上には、シリンダブロック１を支持する支持突起３９と、油圧シリンダ（クランプ機構）４１とが設けられている。支持突起３９は、シリンダブロック１のベアリング１１近傍の下面（ベアリングキャップ取付面４３）を支持する。即ち、支持突起３９は、ベアリング１１近傍を下方（シリンダブロック１の底側）から支持する。各油圧シリンダ４１は、その本体４１ａから垂直に延びる往復動可能なロッド４１ｂを備えており、ロッド４１ｂには、水平に延びるクランプアーム４５が取り付けられている。
【００２３】
クランプアーム４５の先端をシリンダブロック１の側部の上面４７上に位置させた状態で、油圧シリンダ４１を駆動してロッド４１ｂを下方に移動させる。即ち、クランプアーム４５は、シリンダブロック１の下部側縁を上方（シリンダブロック１のヘッド側）からクランプする。従って、シリンダブロック１は、加工（作業２１ａ〜２１ｃでの加工）に耐えられるようにクランプアーム４５によってしっかりと保持されると共に、クランプアーム４５による荷重負荷によってシリンダブロック１に応力が発生する。これにより、シリンダブロック１にベアリングキャップ７を取り付けたときの矢印Ｃで示される変形が生じる。このとき、図５に示されるように、シリンダボア３の内径を測定する測定器３０をシリンダボア３の内部に挿入して、シリンダボア３の変形を監視しながらシリンダブロック１にベアリングキャップ７を取り付けた状態を再現する[duplicate a condition]。
【００２４】
この際、応力が発生していない状態のシリンダブロック１におけるシリンダボア３の内径と、ベアリングキャップ７が取り付けられた状態のシリンダブロック１におけるシリンダボア３の内径とが予め測定されている。これらの測定結果に基づいて、図５に示される作業２１ａでシリンダボア３の変形が監視され、シリンダブロック１にベアリングキャップ７を取り付けた状態が再現される。なお、このようなクランプ装置３１によってシリンダブロック１にベアリングキャップ７を取り付けた状態を「完璧に[perfectly]再現」することは実質的に不可能であり、ここに言う「再現」とは、シリンダブロック１にベアリングキャップ７を取り付けた状態を模擬的に[vicariously]再現することを言う。
【００２５】
また、図５には、一つのシリンダボア３のみが測定された状態が示されているが、全てのシリンダボア３で測定を行いつつ、シリンダブロック１にベアリングキャップ７を取り付けた状態を再現することが好ましい。ただし、一つのシリンダボア３のみで測定が行われてもよいし、一部のシリンダボア３のみで測定が行われても良い（例えば、Ｖ型６気筒エンジンにおける各バンクの中央シリンダボア３、即ち、計二つのシリンダボア３で測定）。また、一つの特定のシリンダボア３の変形状態と他のシリンダボア３の変形状態との間に相関があり、一つの特定のシリンダボア３の測定値と全てのシリンダボアの変形状態との間に整合性が確保された場合は、測定器３０を用いた測定が、一つの特定のシリンダボア３に対してのみ行われても良い。
【００２６】
さらに、測定器３０を用いた測定は、シリンダブロック１毎に毎回に行われることが好ましい。しかし、一つ以上のシリンダブロック１で測定をし、シリンダブロック１にベアリングキャップ７を取り付けた状態とクランプアーム４５（油圧シリンダ４１）による負荷荷重との間に整合性が確保された場合は、測定器３０を用いた測定が、シリンダブロック１毎に毎回行われなくても良い。
【００２７】
なお、測定器３０は、接触式の測定器であっても良いし、非接触式の測定器であっても良い。さらに、シリンダボア３の内径の測定は、その軸に沿って複数箇所で行われるのが好ましく（図５では三箇所で測定）、特に変形量の多いシリンダヘッド側を重点的に測定することが好ましい。
【００２８】
続いて、図６に示されるように、シリンダボア３の変形を意図的に発生させた状態で、シリンダボア３の断面形状（変形によって楕円形状又は長円形状）を正円形状（真円形状）となるよう機械加工（ボーリング加工）する（作業２１ｂ）。上記機械加工によって、シリンダボア３の円筒度が修正される。上記機械加工は、図６に示されるように、ボーリングバー３３をシリンダボア３内に挿入しつつ回転させ、ボーリングバー３３の先端に設けられた切刃３５でシリンダボア３の内面を切削する。
【００２９】
続いて、図７に示されるように、公知の溶射技術を用いてシリンダボア３の内面に溶射皮膜５が形成される（作業２１ｃ）。即ち、溶射ガン３６をシリンダボア３内で回転させながら軸方向に往復移動させつつ、溶射ガン３６先端のノズル３８から皮膜材料の溶滴をシリンダボア３の内面に噴射して皮膜材料を付着させる。
【００３０】
上述した作業２１ａ〜２１ｃの過程におけるシリンダボア３の形状が、図８（ａ）〜（ｃ）に示されている。即ち、作業２１ａによって、図８（ａ）に示されるように、シリンダブロック１にベアリングキャップ７を取り付けた状態のシリンダボア３の変形が再現される。続いて、作業２１ｂ（ボーリング加工）によってシリンダボア３の内面が切削され、図８（ｂ）に示されるように、上述した再現状態でのシリンダボア３の円筒度が確保される。さらに、作業２１ｃ（溶射皮膜５の形成）によって、図８（ｃ）に示されるように、上述した再現状態でのシリンダボア３の内面に溶射皮膜５が形成される。
【００３１】
上述したような溶射工程２１の後は、クランプ装置３１によるシリンダブロック１の保持（応力負荷）が解除され、上述した前加工工程２３及びリークテスト２５（図３参照）が順次行われる。前加工工程２３及びリークテスト２５では、クランプ装置３１によるシリンダブロック１の保持が解除されているので再現されたシリンダボア３の変形も解除されている。従って、シリンダボア３は、クランプ装置３１による変形とは逆方向に変形した状態となっている。なお、ここでの逆方向とは、シリンダボア３の軸線に直交する平面内において、互いに直交する方向である。
【００３２】
即ち、作業２１ａによってシリンダボア３が図８（ａ）に示されるように横方向に伸びる楕円形状又は長円形状に変形された場合、クランプ装置３１による変形が解除されたシリンダボア３は、（作業２１ｂでボーリンク加工されているので）図８（ｄ）に示されるように横方向に対して直交する縦方向に伸びる楕円形状又は長円形状を有する。
【００３３】
リークテスト２５の後、ベアリングキャップ組付工程２７でシリンダブロック１（シリンダボア３の形状は図８（ｄ）に示される形状）にベアリングキャップ７が取り付けられる。シリンダブロック１にベアリングキャップ７が取り付けられると、ボルト９の締結による応力がシリンダブロック１に発生する。この結果、シリンダボア３は再び変形し、図８（ｃ）に示される状態に戻される。
【００３４】
そして、図８（ｃ）に示される円形状を有するシリンダボア３の溶射皮膜５に対し、仕上加工工程２９で仕上加工（ホーニング加工）が行われる。溶射皮膜５へのホーニング加工時には、溶射皮膜５の内面は図８（ｃ）のように円形（円筒）となっている。このため、ホーニング加工時に円筒度を修正する加工が不要となり、作業効率が向上する（作業性悪化が抑えられる）。シリンダボア３（溶射皮膜５）の内面は、ホーニング加工によって円筒度がさらに向上され、正円形状を有することとなる。
【００３５】
本実施形態によれば、図２に示されるような、溶射皮膜５の形成後にベアリングキャップが取り付けられて楕円形状又は長円形状に変形したシリンダボア３（溶射皮膜５）の円筒度を修正する必要がない。即ち、研磨量を考慮して溶射皮膜５を厚く形成する必要がないので、多くの皮膜材料を使用する必要がない。従って、皮膜材料の使用量削減によって材料コストを抑えることができる。また、皮膜材料の使用量を削減できるので、溶射皮膜５を形成するための作業時間を短縮できる。
【００３６】
なお、本実施形態では、鋳造工程１９の直後に溶射工程２１が行われる。例えば、溶射工程２１を仕上加工工程２９の直前などの製造工程下流で行うと、溶射時（特に、円筒度を修正するボーリング加工時）に鋳造欠陥が見つかってシリンダブロック１の廃棄は避けられない場合がある。この場合、鋳造工程から溶射工程までの間の工程（前加工工程２３等が含まれる）に要した加工費や作業時間が無駄になる。本実施形態によれば、このような無駄を防止できる。
【００３７】
また、鋳造工程１９の直後に溶射工程２１を行われることで、製造ラインの改修を少なくすることができ、設備コストを低減することができる。例えば、溶射工程２１を仕上加工工程２９の直前のような製造工程下流で行うと、溶射工程２１の設備を製造ラインの途中に組み込む必要が生じ、製造ラインの改修規模が大きくなってしまう。これらのことを考慮すると、溶射工程２１は、本実施形態のように鋳造工程１９の直後に行われることが望ましい。
【００３８】
［第２実施形態］
本実施形態のシリンダブロック１Ａは、ベアリングキャップ７が取り付けられたときの変形量が上述した第１実施形態のシリンダブロック１よりも少なくなる（又は、シリンダブロック１Ａが変形しない）ような形状を有している。なお、本実施形態におけるシリンダブロック１Ａを製造する際の製造工程及び作業内容は、上述した第１実施形態における製造工程（図３参照）及び図４に示される作業内容（図４参照）と同じである。
【００３９】
具体的には、図９に示されるように、シリンダブロック１Ａは、各バンク外側のベアリングキャップ取付面４３近傍に応力を吸収する（即ち、応力をシリンダボア３に作用させないための）切欠部[cutout portions]（応力吸収部）４９が形成されている。切欠部４９は、クランプ装置３１のクランプアーム４５によるクランプ箇所のすぐ上方（シリンダブロック１のヘッド側）に形成されている。切欠部４９が形成されることで、切欠部４９周辺の剛性は低く抑えられている。このように、シリンダブロック１Ａの一部の剛性を低く抑えることで、シリンダブロック１Ａにベアリングキャップ７を取り付けたときに発生する応力が吸収され、シリンダボア３の変形が抑制される。
【００４０】
即ち、本実施形態のシリンダブロック１Ａにベアリングキャップ７をボルト９で締結しても、シリンダボア３の変形が抑制され、正円（真円）形状が維持される。従って、本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、シリンダブロック１Ａにベアリングキャップ７を取り付けられた状態でシリンダボア３（溶射皮膜５）の内面をホーニング加工する際には、シリンダボア３の円筒度を修正する必要がない。この結果、作業効率が向上する（作業性悪化を抑抑制できる）。
【００４１】
また、シリンダボア３（溶射皮膜５）の内面をホーニング加工する際にシリンダボア３の円筒度を修正する必要がないので、多くの皮膜材料を使用する必要がない。従って、皮膜材料の使用量削減によって材料コストを抑えることができる。
【００４２】
上述した切欠部（応力吸収部）４９の形成に代えて、次のような方法も採用することができる。（１）切欠部４９の位置に補強部（リブなど）が当初から存在する場合には、そのリブを削除する。（即ち、シリンダブロックから補強部を削除することによって、切欠部４９を形成する。）（２）切欠部４９に相当する部分の肉厚を薄くする。（即ち、肉厚を薄くすることによって、切欠部４９を形成する。）
【００４３】
上記実施形態によれば、ベアリングキャップ取付時と同様の変形状態で正円筒形状に加工した後のシリンダボア内面に溶射皮膜が形成される。従って、実際にベアリングキャップを取り付けた状態の皮膜形成の内面は規定の円筒度を有している。従って、皮膜形成面の仕上加工（ホーニング加工）では、円筒度を修正する必要がなく、作業効率が向上する（作業性悪化を抑抑制できる）。
【００４４】
日本国特許出願第２０１１−２８１３１７号（２０１１年１２月２２日出願）の全ての内容は、ここに参照されることで本明細書に援用される。本発明の実施形態を参照することで上述のように本発明が説明されたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲に照らして決定される。
【００４５】
なお、上記した各実施形態は、自動車用Ｖ型エンジンのシリンダブロック１（１Ａ）を例にして説明された。シリンダボア３が両バンクに形成されるＶ型エンジン（水平対向エンジンを除く）では、ベアリングキャップ７を取り付けたときのシリンダブロック１の変形が特に顕著であるので、本発明はＶ型エンジンのシリンダブロックにとって特に有効である。しかし、本発明は、直列エンジンなどの他形式のシリンダブロックに対しても適用でき、同様に上述した効果が実現され得る。
【図１】
2013094323.tif 000003
【図２】
2013094323.tif 000004
【図３】
2013094323.tif 000005
【図４】
2013094323.tif 000006
【図５】
2013094323.tif 000007
【図６】
2013094323.tif 000008
【図７】
2013094323.tif 000009
【図８】
2013094323.tif 000010
【図９】
2013094323.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月19日(2013.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダボアをＶ型に配置したＶ型エンジンのシリンダブロックの製造方法であって、
クランプ装置で前記シリンダブロックを保持し、
前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現し、
前記応力を発生させた状態で、変形された前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工を行い、
前記応力を発生させた状態で、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に溶射皮膜を形成する、シリンダブロックの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに前記応力を発生させる際に、
少なくとも一つの前記複数のシリンダボアの内径を測定し、
測定された前記内径に基づいて前記保持力を調節することで、前記前記複数のシリンダボアの前記変形を制御する、シリンダブロックの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記シリンダボアの内面に前記溶射皮膜を形成させた後、前記シリンダブロックを前記クランプ装置から取り外し、
他の加工工程又はテスト工程を行った後、前記シリンダブロックにクランクシャフト及び前記ベアリングキャップを取り付け、
前記クランクシャフト及び前記ベアリングキャップが取り付けられた前記シリンダブロックの前記シリンダボアの内面上に形成された前記溶射皮膜にホーニング加工を行う、シリンダブロックの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記クランプ装置が、前記ベアリングキャップが取り付けられる前記シリンダブロックのベアリング近傍を下方から支持する複数の支持突起と、前記シリンダブロックの下部側縁を上方からクランプするクランプアームを有する複数のクランプ機構とを備えている、シリンダブロックの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記シリンダブロックがＶ型エンジンのシリンダブロックである、シリンダブロックの製造方法。
【請求項６】
Ｖ型エンジンのシリンダブロックであって、
Ｖ型に配置された複数のシリンダボアを備え、
クランプ装置を用いて前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現した状態で、前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工か行われた後、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に溶射皮膜が形成されている、シリンダブロック。
【請求項７】
請求項６に記載のシリンダブロックであって、
前記シリンダブロックに、前記ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの前記変形を抑える応力吸収部が形成されている、シリンダブロック。
【請求項８】
請求項７に記載のシリンダブロックであって、
前記応力吸収部が、前記クランプ装置による前記シリンダヘッドのクランプ箇所のすぐ上方に形成された切欠部である、シリンダブロック。
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月6日(2013.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダボアをＶ型に配置したＶ型エンジンのシリンダブロックの製造方法であって、
前記シリンダブロックの鋳造工程に続いて、前記複数のシリンダボアの各内面に溶射被膜を形成する溶射工程を行い、
前記溶射工程では、
クランプ装置で前記シリンダブロックを保持し、
前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現し、
前記応力を発生させた状態で、変形された前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工を行い、
前記応力を発生させた状態で、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に溶射皮膜を形成する、シリンダブロックの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに前記応力を発生させる際に、
少なくとも一つの前記複数のシリンダボアの内径を測定し、
測定された前記内径に基づいて前記保持力を調節することで、前記前記複数のシリンダボアの前記変形を制御する、シリンダブロックの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記シリンダボアの内面に前記溶射皮膜を形成させた後、前記シリンダブロックを前記クランプ装置から取り外し、
他の加工工程又はテスト工程を行った後、前記シリンダブロックにクランクシャフト及び前記ベアリングキャップを取り付け、
前記クランクシャフト及び前記ベアリングキャップが取り付けられた前記シリンダブロックの前記シリンダボアの内面上に形成された前記溶射皮膜にホーニング加工を行う、シリンダブロックの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記クランプ装置が、前記ベアリングキャップが取り付けられる前記シリンダブロックのベアリング近傍を下方から支持する複数の支持突起と、前記シリンダブロックの下部側縁を上方からクランプするクランプアームを有する複数のクランプ機構とを備えている、シリンダブロックの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記シリンダブロックがＶ型エンジンのシリンダブロックである、シリンダブロックの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月19日(2014.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダボアをＶ型に配置したＶ型エンジンのシリンダブロックの製造方法であって、
前記シリンダブロックの鋳造工程に続いて、前記複数のシリンダボアの各内面に溶射被膜を形成する溶射工程を行い、
前記溶射工程では、
クランプ装置で前記シリンダブロックを保持し、
前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現し、
前記応力を発生させた状態で、変形された前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工を行い、
前記応力を発生させた状態で、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に前記溶射皮膜を形成する、ことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記クランプ装置の前記保持力によって前記シリンダブロックに前記応力を発生させる際に、
少なくとも一つの前記複数のシリンダボアの内径を測定し、
測定された前記内径に基づいて前記保持力を調節することで、前記前記複数のシリンダボアの前記変形を制御する、ことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記複数のシリンダボアの各内面に前記溶射皮膜を形成させた後、前記シリンダブロックを前記クランプ装置から取り外し、
他の加工工程又はテスト工程を行った後、前記シリンダブロックにクランクシャフト及び前記ベアリングキャップを取り付け、
前記クランクシャフト及び前記ベアリングキャップが取り付けられた前記シリンダブロックの前記複数のシリンダボアの各内面上に形成された前記溶射皮膜にホーニング加工を行う、ことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のシリンダブロックの製造方法であって、
前記クランプ装置が、前記ベアリングキャップが取り付けられる前記シリンダブロックのべアリング近傍を下方から支持する複数の支持突起と、前記シリンダブロックの下部側縁を上方からクランプするクランプアームを有する複数のクランプ機構とを備えている、ことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、シリンダボア内面に溶射皮膜が形成されるシリンダブロックの製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、複数のシリンダボアを備えたシリンダブロックの製造方法であって、クランプ装置で前記シリンダブロックを保持し、前記クランプ装置の保持力によって前記シリンダブロックに応力を発生させて、ベアリングキャップ取付後の前記複数のシリンダボアの変形を再現し、前記応力を発生させた状態で、変形された前記複数のシリンダボアにそれぞれボーリング加工を行い、前記応力を発生させた状態で、前記ボーリング加工後の前記複数のシリンダボアの各内面に溶射皮膜を形成する、ことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
クランクケースのシリンダブロック１と反対側の下面には、オイルパン（図示せず）が取り付けられる。シリンダブロック１のクランクケースと反対側の上面には、シリンダヘッド（図示せず）が取り付けられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
その後、ベアリングキャップ７を取り付けるベアリングキャップ組付工程[bearing cap assembling process]２７を経て、シリンダボア３のホーニング加工[honing]などの仕上加工を行う仕上加工工程[finishing work process]２９を実施する。ホーニング加工は、シリンダボア３の内面を精密に研磨する工程であり、上述した溶射皮膜５が研磨される。ホーニング加工によって、シリンダボア３の高精度の円筒度が確保される。なお、ホーニング加工では、シリンダブロック１にはダミーシリンダヘッドも取り付けられる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
具体的には、図９に示されるように、シリンダブロック１Ａでは、各バンク外側のベアリングキャップ取付面４３近傍に応力を吸収する（即ち、応力をシリンダボア３に作用させないための）切欠部[cutout portions]（応力吸収部）４９が形成されている。切欠部４９は、クランプ装置３１のクランプアーム４５によるクランプ箇所のすぐ下方（シリンダブロック１Ａのクランクケース側）に形成されている。切欠部４９が形成されることで、切欠部４９周辺の剛性は低く抑えられている。このように、シリンダブロック１Ａの一部の剛性を低く抑えることで、シリンダブロック１Ａにベアリングキャップ７を取り付けたときに発生する応力が吸収され、シリンダボア３の変形が抑制される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
即ち、本実施形態のシリンダブロック１Ａにベアリングキャップ７をボルト９で締結しても、シリンダボア３の変形が抑制され、正円（真円）形状が維持される。従って、本実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、シリンダブロック１Ａにベアリングキャップ７を取り付けられた状態でシリンダボア３（溶射皮膜５）の内面をホーニング加工する際には、シリンダボア３の円筒度を修正する必要がない。この結果、作業効率が向上する（作業性悪化を抑制できる）。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
上記実施形態によれば、ベアリングキャップ取付時と同様の変形状態で正円筒形状に加工した後のシリンダボア内面に溶射皮膜が形成される。従って、実際にベアリングキャップを取り付けた状態の皮膜形成の内面は規定の円筒度を有している。従って、皮膜形成面の仕上加工（ホーニング加工）では、円筒度を修正する必要がなく、作業効率が向上する（作業性悪化を抑制できる）。
【国際調査報告】
2013094323.tif 000012
2013094323.tif 000013
2013094323.tif 000014
2013094323.tif 000015