(57)【要約】【課題】シリンダブロックのシリンダヘッド取付部と反対側に、補強リブを備えたラダーフレームを取り付けた状態であっても、溶射マスキング部材をラダーフレーム側から容易に挿入できるようにする。【解決手段】Ｖ型エンジンにおけるシリンダブロック１のシリンダヘッド取付部３と反対側にラダーフレーム５を取り付けた状態で、シリンダボア１１，１３の内面に溶射皮膜を形成する。この際、ラダーフレーム５のシリンダブロック１と反対側の開口から溶射マスキング部材２５を装着する。ラダーフレーム５のシリンダブロック１と反対側の端部には内側に向けて突出する補強リブ２３を設けてあり、一方溶射マスキング部材２５は、補強リブ２３側に位置する第１の部位２９，３１と、第１の部位２９，３１相互間に挿入する第２の部位との３分割構造とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックのシリンダヘッド取付部と反対側の端部に、クランクシャフトのジャーナル部を回転支持する軸受部を備えたラダーフレームを取り付け、このラダーフレームは、前記シリンダブロック外周縁の端部に接合する周壁と、この周壁の内側にて前記クランクシャフトのジャーナル部に対応する位置に設けた隔壁とをそれぞれ備え、前記周壁の前記シリンダブロックと反対側の端部から内側に向けて突出する補強リブを設け、前記シリンダブロックのシリンダボア内面に対して溶射皮膜を形成する際に、前記ラダーフレーム側への溶射皮膜の付着を防止するために、前記補強リブを設けた側の前記ラダーフレームの開口部から挿入して装着した状態で使用する溶射マスキング部材であって、前記補強リブに対応する側の前記周壁に沿って装着する第１の部位と、この第１の部位以外の第２の部位との複数に分割してなることを特徴とする溶射マスキング部材。
【請求項２】
前記周壁の前記シリンダブロックと反対側の端部における互いに対向する位置に前記補強リブを設け、この両補強リブに対応する側の前記周壁に沿って装着する前記第１の部位と、これら各第１の部位相互間に位置する前記第２の部位との三つ以上に分割してなることを特徴とする請求項１に記載の溶射マスキング部材。
【請求項３】
前記第１の部位と前記第２の部位のうち、少なくとも第２の部位を弾性体で構成し、この第２の部位の前記シリンダブロック側に、該シリンダブロック側ほど先太となるテーパ部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の溶射マスキング部材。
【請求項４】
前記第１の部位および第２の部位の外周面を、前記シリンダブロックの前記ラダーフレームを含むクランクケース側の内面に密着させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の溶射マスキング部材。
【請求項５】
前記第１の部位および前記第２の部位の内部に、前記シリンダボアに連通する貫通孔を設け、この貫通孔と前記シリンダボアとの互いの連通接続部におけるそれぞれの開口部分を、前記貫通孔側が前記シリンダボア側に対して同じ位置もしくは同じ位置より外側となるよう設定したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の溶射マスキング部材。
【請求項６】
シリンダブロックのシリンダヘッド取付部と反対側の端部に、クランクシャフトのジャーナル部を回転支持する軸受部を備えたラダーフレームを取り付け、このラダーフレームは、前記シリンダブロック外周縁の端部に接合する周壁と、この周壁の内側にて前記クランクシャフトのジャーナル部に対応する位置に設けた隔壁とをそれぞれ備え、前記周壁の前記シリンダブロックと反対側の端部から内側に向けて突出する補強リブを設け、前記シリンダブロックのシリンダボア内面に対して溶射皮膜を形成する際に、前記補強リブを設けた側の前記ラダーフレームの開口部から溶射マスキング部材を挿入して装着した状態として、前記ラダーフレーム側への溶射皮膜の付着を防止する溶射マスキング方法であって、前記溶射マスキング部材を、前記補強リブに対応する側の前記周壁に沿って装着する第１の部位と、この第１の部位以外の第２の部位との複数に分割し、この分割した溶射マスキング部材を、前記第１の部位を前記補強リブに対応する側の前記周壁に沿って装着した後、前記第２の部位を装着してマスキングを行うことを特徴とする溶射マスキング方法。
【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を形成する際に、シリンダボア内面とは別の部位への溶射皮膜の付着を防止するための溶射マスキング部材および溶射マスキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダボア内面に溶射皮膜を形成する工法は、従来の鋳鉄製ライナをアルミシリンダブロックの鋳込み時に鋳ぐるむ工法に対し、鉄系の材料を溶融させ噴霧状として噴射してボア内面に付着させるものである。溶射の際には、先端から溶融材料を噴出する溶射ガンをシリンダ内に挿入し、溶射ガンをシリンダに対して相対回転させつつ軸方向に相対移動させる。
【０００３】
この際、シリンダブロックのシリンダヘッド取付部と反対側のクランクケース内など、溶射を必要とするシリンダボア内面以外の部位に、溶射時の飛沫が付着することがある。このような溶射の必要がない部位に付着した溶射飛沫は、溶射ガンから遠い距離を移動して付着したものであることから付着力が弱く、このため、そのままエンジンを組み立て稼動させると、脱落してエンジンオイル内に混入し、クランクシャフトなどの摺動部に入り込んで焼き付きの要因となる。
【０００４】
このため、例えば下記特許文献１に記載されているように、溶射の必要のない部位であるシリンダヘッド取付面や、クランクケース内面への溶射飛沫の付着を防止するために、溶射マスキング部材を装着して溶射を行うものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−１０７２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、シリンダブロックのシリンダヘッド取付部と反対側のクランクケース側の端部に、クランクシャフトのジャーナル部を回転支持する軸受部を備えたラダーフレームと呼ばれる梯子状の部材を取り付けて、シリンダブロックの強度を高めることがある。
【０００６】
ラダーフレームは、シリンダブロック外周縁の端部に接合する周壁と、この周壁の内側にてクランクシャフトのジャーナル部に対応する位置に設けた複数の隔壁とをそれぞれ備えており、強度をさらに高めるために、前記周壁のシリンダブロックと反対側の端部から内側に向けて突出する補強リブを設ける場合がある。
【０００７】
上記したような補強リブを備えるラダーフレームを取り付ける構造のシリンダブロックに対し、シリンダボア内面に前述の溶射皮膜を形成する際には、溶射時の熱の影響によるシリンダブロックの変形を防止するために、ラダーフレームを取り付けた状態で行うことが好ましい。
【０００８】
ところが、シリンダブロックにラダーフレームを取り付けると、シリンダブロックのラダーフレームを含むクランクケース側への溶射飛沫の付着を防止するためのマスキング部材を、ラダーフレーム側から挿入して装着する際に、補強リブが邪魔になり、挿入が困難になるという不具合が発生する。
【０００９】
そこで、本発明は、シリンダブロックのシリンダヘッド取付部と反対側に、補強リブを備えたラダーフレームを取り付けた状態であっても、溶射マスキング部材をラダーフレーム側から容易に挿入できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、シリンダブロックのシリンダヘッド取付部と反対側の端部に、クランクシャフトのジャーナル部を回転支持する軸受部を備えたラダーフレームを取り付け、このラダーフレームは、前記シリンダブロック外周縁の端部に接合する周壁と、この周壁の内側にて前記クランクシャフトのジャーナル部に対応する位置に設けた隔壁とをそれぞれ備え、前記周壁の前記シリンダブロックと反対側の端部から内側に向けて突出する補強リブを設け、前記シリンダブロックのシリンダボア内面に対して溶射皮膜を形成する際に、前記ラダーフレーム側への溶射皮膜の付着を防止するために、前記補強リブを設けた側の前記ラダーフレームの開口部から挿入して装着した状態で使用する溶射マスキング部材であって、この溶射マスキング部材は、前記補強リブに対応する側の前記周壁に沿って装着する第１の部位と、この第１の部位以外の第２の部位との複数に分割してなることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、補強リブを設けた側のラダーフレームの開口部から挿入して装着した状態で使用する溶射マスキング部材を、補強リブに対応する側の周壁に沿って装着する第１の部位と、この第１の部位以外の第２の部位との複数に分割したので、第１の部位を補強リブに対応する側の周壁に沿って先に装着すれば、その後の第２の部位を装着する際には補強リブが邪魔になることがなく、溶射マスキング部材を、補強リブを備えたラダーフレーム側から容易に挿入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる、自動車用Ｖ型６気筒エンジンのアルミニウム合金製シリンダブロック１の斜視図であり、このシリンダブロック１のシリンダヘッド取付部３と反対側の図１中で下部には、ラダーフレーム５を装着している。ラダーフレーム５のシリンダブロック１と反対側には、図示しないオイルパンを装着する。
【００１４】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図で、上記したシリンダブロック１は、図２中で左側のバンク部７と、同右側のバンク部９に、それぞれ三つずつのシリンダボア１１，１３を備え、これら各シリンダボア１１，１３の内面に対し、溶射皮膜を形成する。
【００１５】
図３は、ラダーフレーム５のシリンダブロック１の取付け側から見た斜視図で、シリンダブロック１の外周縁の端部に接合する周壁１５と、この周壁１５の内側にて図示しないクランクシャフトのジャーナル部に対応する位置に設けた複数の隔壁１７とをそれぞれ備えている。
【００１６】
周壁１５は、図中矢印Ｂで示すエンジン前後方向両端部に位置する短壁１９と、短壁１９と直交する方向に延びる長壁２１とをそれぞれ備え、短壁１９のシリンダブロック１側の端面に図示しないクランクシャフトにおける両端部のジャーナル部を回転支持する軸受部１９ａを備えている。また、上記した軸受部１９ａに対応して隔壁１７のシリンダブロック１側の端面にもクランクシャフトにおける中央側のジャーナル部を回転支持する軸受部１７ａを備えている。
【００１７】
また、上記したラダーフレーム５は、図２に示すように、周壁１５における長壁２１のシリンダブロック１と反対側の端部（図３中で下部側の端部）から内側に向けて突出する補強リブ２３を設けている。
【００１８】
シリンダブロック１のラダーフレーム５に対向する端面には、短壁１９の軸受部１９ａに対応して図１に示すように、軸受部１ａが、隔壁１７の軸受部１７ａに対応して図２に示すように、軸受部１ｂがそれぞれ形成されている。
【００１９】
図４は、図２に対し、シリンダブロック１のクランクケース側に相当するラダーフレーム５内の前記隔壁１７によって形成した空間に、ゴムなどの弾性体で構成した溶射マスキング部材２５を装着した状態を示す。なお、溶射マスキング部材２５を装着する空間は、図示例では、図３中で紙面手前側の短壁１９とこの短壁１９に隣接する隔壁１７との間の空間２７を含む部位に相当し、この空間２７に連通する図４中で左右に位置する二つのシリンダボア１１，１３に対して溶射皮膜を形成する。
【００２０】
図５（ａ）は、上記した溶射マスキング部材２５のシリンダブロック１側から斜視図で、図５（ｂ）は図５（ａ）に対し反対側から見た斜視図である。溶射マスキング部材２５は、図４中で上下に延びる２本の分割線Ｃ，Ｄを境として、図４中で左右両側に位置する第１の部位２９，３１と、これら各第１の部位２９，３１相互間に位置する第２の部位３３との３分割構造としている。
【００２１】
次に、上記３分割構造の溶射マスキング部材２５を、図４，図５のように互いに密着させた状態での全体構造について説明する。この溶射マスキング部材２５は、図４に示す左右一対のシリンダボア１１，１３にそれぞれ連通する貫通孔２５ａ，２５ｂを備えている。これら各貫通孔２５ａ，２５ｂは、シリンダボア１１，１３との互いの連通接続部におけるそれぞれの開口部分相互間で段差がなく連続した形状としている。
【００２２】
そして、各貫通孔２５ａ，２５ｂのシリンダボア１１，１３側の開口部分周縁２５ｃ，２５ｄを、シリンダボア１１，１３の周縁下部にそれぞれ密着させる。また、第１の部位２９，３１の第２の部位３３と反対側の外周面２５ｅ，２５ｆの図４中で上部をシリンダブロック１のクランクケース側の内周面１ｃ，１ｄにそれぞれ密着させるとともに、前記外周面２５ｅ，２５ｆの図４中で下部をラダーフレーム５の長壁２１の内面２１ｂ，２１ｃにそれぞれ密着させる。
【００２３】
また、上記した溶射マスキング部材２５を図４のように装着した状態では、溶射マスキング部材２５のエンジン前後方向一方の側面２５ｉ（図４中で紙面表側の面）の図４中で下部を、ラダーフレーム５の短壁１９の内面に、側面２５ｉの同上部を短壁１９に対応するシリンダブロック１のクランクケース側の内周面に密着させる。また、溶射マスキング部材２５のエンジン前後方向他方の側面２５ｊ（図４中で紙面裏側の面）の図４中で下部を、ラダーフレーム５の隔壁１７に、側面２５ｊの同上部を隔壁１７に対応するシリンダブロック１のクランクケース側の内周面１ｅ（図２参照）にそれぞれ密着させる。
【００２４】
さらに、図４に示すように第１の部位２９，３１の図４中で下端部の補強リブ２３に対応する部位には段部２５ｇ，２５ｈを形成し、この段部２５ｇ，２５ｈを補強リブ２３上に載せるようにして接触させた状態とする。
【００２５】
これにより、図４のように、溶射マスキング部材２５を、ラダーフレーム５の前記空間２７に対応する部分に装着した状態では、この空間２７を含むシリンダブロック１のクランクケース内の空間の内面のほぼ全域に溶射マスキング部材２５の外面が接触することとなる。
【００２６】
なお、図５（ａ）に示すように、貫通孔２５ａ，２５ｂのシリンダボア１１，１３側の開口部分周縁２５ｃ，２５ｄが円形ではなく、円弧形状となっているが、これは、シリンダボア１１，１３のクランクケース側の開口位置に、前記したラダーフレーム５の短壁１９や隔壁１７に対応する壁部が存在するためである。
【００２７】
上記したような溶射マスキング部材２５をシリンダブロック１およびラダーフレーム５に装着する際には、まず二つの第１の部位２９，３１を、ラダーフレーム５のシリンダブロック１と反対側の開口から順次装着し、その後これら各第１の部位２９，３１相互間に第２の部位３３を挿入するようにして装着する。この際、先に装着する第１の部位２９，３１は、ラダーフレーム５の補強リブ２３上に段部２５ｇ，２５ｈを載せる状態とするので、装着状態を容易に保持でき、さらにその装着状態で、第２の部位３３を容易に挿入することができ、このため、溶射マスキング部材２５の装着作業性が向上する。
【００２８】
このように、本実施形態によれば、溶射マスキング部材２５を３分割し、補強リブ２３に対応する側の第１の部位２９，３１を先に装着することで、溶射マスキング部材２５を、補強リブ２３を備えたラダーフレーム５側から容易に挿入することができる。
【００２９】
図４のように、溶射マスキング部材２５を、図３の空間２７に対応する部位にてシリンダブロック１およびラダーフレーム５に装着した状態で、シリンダブロック１およびラダーフレーム５を作業台３５上に設置する。そして、シリンダボア１１（１３）のラダーフレーム５と反対側の上部開口から溶射ガン３７を挿入し、溶射ガン３７をシリンダボア１１（１３）内で回転させつつ軸方向に移動させることで、シリンダボア１１（１３）の内面に溶射皮膜を形成する。なお、シリンダボア１１，１３の双方にそれぞれ別々の溶射ガン３７を同時に挿入して、溶射を同時に行ってもよい。
【００３０】
図３の空間２７に対応する部位に溶射マスキング部材２５を装着して対応するシリンダボア１１，１３に溶射皮膜を形成した後は、上記空間２７に隣接する隔壁１７相互間の空間に、同様にして溶射マスキング部材２５を装着して対応するシリンダボア１１，１３に溶射皮膜を形成する。
【００３１】
上記のようにしてシリンダボア１１，１３の内面に溶射皮膜を形成する際には、シリンダボア１１，１３のクランクケースに対応するラダーフレーム５側に溶射マスキング部材２５を装着しているので、クランクケース側の内面への溶射飛沫の付着を防止することができる。
【００３２】
この際、溶射マスキング部材２５は、各貫通孔２５ａ，２５ｂのシリンダボア１１，１３側の開口部分周縁２５ｃ，２５ｄを、シリンダボア１１，１３の周縁下部に密着させることで、クランクケース側の内面への溶射飛沫の侵入を確実に防止できる。
【００３３】
また、前記した作業台３５には、シリンダボア１１，１３から溶射マスキング部材２５の貫通孔２５ａ，２５ｂを通して内部の空気を排出する排気通路３５ａを形成し、排気通路３５ａの下流側には、図示していないが、排気ファンを設置する。この排気ファンの駆動によって、排気通路３５ａから内部の空気とともに壁面に付着しなかった溶射飛沫を外部に排出する。
【００３４】
上記のように内部の空気を排出する際には、溶射マスキング部材２５の各貫通孔２５ａ，２５ｂが、シリンダボア１１，１３との互いの連通接続部における開口部分相互間で段差がなく連続した形状となっているので、排気の流れがスムーズになり、相互の開口部分の境目での溶射飛沫の堆積をも防止でき、余剰の飛沫を効率よく外部に排出することができる。
【００３５】
また、溶射マスキング部材２５は、第１の部位２９，３１の第２の部位３３と反対側の外周面２５ｅ，２５ｆを、シリンダブロック１のクランクケース側の内周面１ｃ，１ｄおよび、ラダーフレーム５の長壁２１の内面２１ｂ，２１ｃにそれぞれ密着させるなど、溶射マスキング部材２５の外周面のほぼ全域をクランクケースの内面に密着させているので、溶射時での熱の影響を受けることによる変形を防止することができる。
【００３６】
図６は、本発明の第２の実施形態を示す前記図４に対応する断面図である。この実施形態の溶射マスキング部材２５Ａは、図６中で左右両側に位置する第１の部位２９Ａ，３１Ａと、これら各第１の部位２９Ａ，３１Ａ相互間に位置する第２の部位３３Ａとの３分割構造としている点は、第１の実施形態と同様である。
【００３７】
第１の実施形態と異なる点は、３分割するための２本の分割線Ｅ，Ｆのシリンダブロック１側を、外側に向けて傾斜するテーパ面Ｅａ，Ｆａとしているところである。すなわち、中央に位置する第２の部位３３Ａのシリンダブロック１側に、該シリンダブロック１側ほど先太となるテーパ部を設けたことになる。
【００３８】
この場合の３分割した溶射マスキング部材２５の装着順序も第１の実施形態と同様に、第１の部位２９Ａ，３１Ａを先に行い、その後これら第１の部位２９Ａ，３１Ａ相互間に第２の部位３３Ａを挿入する。この際、溶射マスキング部材２５Ａはゴムなどの弾性体で構成しているので、第２の部位３３Ａの先太の先端側が第１の部位２９Ａ，３１Ａ相互間に入り込む際に、この先端側の先太部分両側が第１の部位２９Ａ，３１Ａに押されて圧縮する方向に弾性変形する。
【００３９】
第２の部位３３Ａの先端部をシリンダブロック１側まで押し込み、第１の部位２９Ａ，３１Ａ相互間に完全に挿入すれば、第２の部位３３Ａは、第１の部位２９Ａ，３１Ａ相互間に上部の先太部が保持されて落下を防止でき、その後、溶射マスキング部材２５Ａを装着したシリンダブロック１およびラダーフレーム５を、例えば作業台３５に移動させる際などの取り扱いが容易となる。
【００４０】
なお、上記した実施形態では、溶射マスキング部材２５，２５Ａの各貫通孔２５ａ，２５ｂは、シリンダボア１１，１３との互いの連通接続部における開口部分相互間で段差がなく連続した形状となっているが、開口部分相互における貫通孔２５ａ，２５ｂ側をシリンダボア１１，１３側に対して大きくしてもよい。すなわち、上記した開口部分を、貫通孔２５ａ，２５ｂ側がシリンダボア１１，１３側に対して同じ位置もしくは同じ位置より外側となるよう設定してもよい。
【００４１】
これにより、溶射時での前記した排気の流れが、開口部分における貫通孔２５ａ，２５ｂ側をシリンダボア１１，１３側に対して小さくした場合に比較してスムーズになり、相互の開口部分の境目での溶射飛沫の堆積をも防止でき、余剰の飛沫を効率よく外部に排出することができる。
【００４２】
なお、上記した実施形態では、溶射マスキング部材２５，２５Ａを３分割としているが、中央に位置する第２の部位３３，３３Ａをさらに図４，図６中で左右方向に分割して全体で４分割以上としてもよい。
【００４３】
また、上記した実施形態では、Ｖ型エンジンについて説明したが、直列エンジンについても、そのシリンダブロックのシリンダヘッド取付部と反対側に、前記図３に示したようなラダーフレームを備えるものであれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる、自動車用Ｖ型６気筒エンジンのアルミニウム合金製シリンダブロックの斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１のシリンダブロックに装着するラダーフレームのシリンダブロックの取付け側から見た斜視図である。
【図４】図２に対し、シリンダブロックのラダーフレーム側の空間に溶射マスキング部材を装着した状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、溶射マスキング部材のシリンダヘッド側から斜視図、（ｂ）は（ａ）に対して反対側から見た斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す図４に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  シリンダブロック
３  シリンダブロックのシリンダヘッド取付部
５  ラダーフレーム
１１，１３  シリンダボア
１５  ラダーフレームの周壁
１７  ラダーフレームの隔壁
１７ａ，１９ａ  ラダーフレームの軸受部
２１ｂ，２１ｃ  ラダーフレームの周壁(長壁)の内面
２３  ラダーフレームの補強リブ
２５，２５Ａ  溶射マスキング部材
２５ａ，２５ｂ  シリンダボアに連通する溶射マスキング部材の貫通孔
２５ｅ，２５ｆ  第１の部位の外周面
２９，３１，２９Ａ，３１Ａ  溶射マスキング部材の第１の部位
３３，３３Ａ  溶射マスキング部材の第２の部位
Ｅａ，Ｆａ  テーパ面（テーパ部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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