(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の断面を有する穴が形成された第１部材のその穴の内周面に、円筒形状をなす第２部材をライニングする方法であって、
前記第１部材の穴の内周面と前記第２部材との間に間隔を設けてそれら第１部材および第２部材をセットするセット工程と、
前記間隔内に円筒形状をなす第３部材が挿入された状態で、その第３部材と前記第１部材および前記第２部材とを相対回転させ、発生する摩擦熱を利用して、前記第３部材を介して前記第１部材の前記穴の内周面と前記第２部材の外周面との接合を行う接合工程と
を含むライニング方法。
【請求項２】
前記接合工程において、前記摩擦熱によって前記第３部材の少なくとも一部を軟化および／または溶融させて、前記第１部材の前記穴の内周面と前記第２部材の外周面とを接合する請求項１に記載のライニング方法。
【請求項３】
前記セット工程においてセットされた前記第１部材と前記第２部材との間の前記間隔に前記第３部材を挿入した状態において、前記第１部材の穴の内周面と前記第３部材の外周面との間と、前記第２部材の外周面と前記第３部材の内周面との間との少なくとも一方に隙間が存在しており、
前記接合工程において、前記隙間に、前記軟化および／または溶融させられた前記第３部材の少なくとも一部を流動させて、前記接合を行う請求項２に記載のライニング方法。
【請求項４】
前記セット工程において、前記第１部材と前記第２部材を、前記間隔の少なくとも一部を前記第３部材が挿入される側とは反対側の端部において閉塞する閉塞体が存在する状態にセットし、
前記接合工程において、前記第３部材の一端を前記閉塞体に押し付けた状態で前記第３部材と前記第１部材，前記第２部材および前記閉塞体とを相対回転させて、前記接合を行う請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のライニング方法。
【請求項５】
前記第１部材が、前記穴としてのボアを有するアルミニウム合金製のシリンダブロック本体であり、前記第２部材が、鉄合金製のライナであり、
アルミニウム合金製の前記第３部材を用いて、前記ボアの内周面に前記ライナをライニングするための請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のライニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴の内面に円筒形状のライニング材をライニングする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
穴の内周面にライニングを施すことは、種々の技術分野において行われている。例えば、車両用エンジンの分野では、近年、車両の軽量化等に鑑み、アルミ合金製のシリンダブロックが数多く製造されており、このようなシリンダブロックでは、耐摩耗性，摺動特性等の観点から、シリンダボアの内面に鋼（鉄合金）のライニング（コーテイング）が行われている。このライニングは、従来、下記特許文献に示されているように、鋼製の円筒形状をなすライナを圧入したり、本体を鋳造する際にライナを鋳ぐるんだり、鉄系の材料を溶射したりして行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６２５３９号広報
【特許文献２】特開２００７−０１６７３８号広報
【特許文献３】特開２００９−２２８１３０号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したこれまでのライニング方法では、種々の問題が存在している。例えば、圧入によるライニングでは、圧入される本体の内径およびライナの外径の寸法精度を厳しく管理しなければないという問題があり、また、鋳ぐるみによる場合では、ライナの表面に接する溶湯の急冷によってライナの外周面と本体の内周面との間に僅かな空隙が残存する等して、シリンダボア内面から本体への熱伝導が必ずしも良好であるとは言えない。さらに、溶射によるライニングでは、溶射ガンをボア内に配置して溶射を行わなければならないことから、比較的小さな径のボアを有するシリンダブロックには適用できないという問題が存在しているのである。
【０００５】
上記の問題は、シリンダブロックに関する例示であり、穴の内周面にライニングを施す従来の方法では、それらに類した種々の問題を抱えている。したがって、従来の方法を改良することは勿論、従来にない新たな方法を採用することにより、それら種々の問題のうちの某かを克服することができ、ライニング方法自体の実用性、ひいては、シリンダブロックを始めとするライニング施工物の実用性を向上させることができるのである。本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いライニング方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のライニング方法は、円形の断面を有する穴が形成された第１部材のその穴の内周面に、円筒形状をなす第２部材をライニングする方法であって、第１部材の穴の内周面と第２部材との間に間隔を設けるようにしてそれら第１部材および第２部材をセットし、その間隔内に円筒形状をなす第３部材が挿入された状態で、その第３部材と第１部材および第２部材とを相対回転させ、発生する摩擦熱を利用して、第３部材を介して第１部材の穴の内周面と第２部材の外周面との接合を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のライニング方法が適用されたライニング施工物は、第１部材の穴の内周面に、円筒形状をなす第２部材がライニング施工されたライニング施工物であって、上記本発明のライニング方法によって、第１部材の穴の内周面と第２部材の外周面との接合が行われていることを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明のライニング方法はシリンダブロックに適用でき、そのシリンダブロックは、例えば、アルミニウム合金製の本体を有し、その本体に形成されたボアの内周面に鉄合金製のライナがライニングされたシリンダブロックであって、本体とライナとの間に、ボアの全周にわたって、アルミニウム合金からなる中間層が介在しており、かつ、その中間層と本体との間に、５０μｍ以上の厚みを有してその中間層を形成する材料とその本体を形成する材料とが相互に拡散した第１相互拡散層が、その中間層とライナとの間に、５０μｍ以下の厚みを有してその中間層を形成する材料とそのライナを形成する材料とが相互に拡散した第２相互拡散層が、それぞれ存在するように構成することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明のライニング方法は、これまでにないユニークな手法に基づくライニング方法であり、本ライニング方法によれば、第３部材によって、第１部材と第２部材との間に中間層が形成され、その中間層を介して、第１部材と第２部材とが良好に接合されることになる。また、本ライニング方法は、簡便であり、かつ、迅速に第１部材と第２部材との接合を行うことが可能な方法である。さらに、本発明のライニング方法が適用されたライニング施工物は、第１部材と第２部材との接合強度が十分であり、かつ、ライニングのコストが抑えられたものとなる。さらにまた、本発明のライニング方法が適用されたシリンダブロックは、これまでにない新たな形態でのボアのライニングが施されたシリンダブロックであり、ライナと本体とが強固に接合されており、ライナから本体への熱伝導が良好である。このように、本発明のライニング方法、および、その方法が適用されたライニング施工物，シリンダブロックは、上述した種々の利点を有し、その利点故に、いずれもが実用的である。
【発明の態様】
【００１０】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【００１１】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、（４）項が請求項４に、（８）項が請求項５に、それぞれ相当する。
【００１２】
（１）円形の断面を有する穴が形成された第１部材のその穴の内周面に、円筒形状をなす第２部材をライニングする方法であって、
前記第１部材の穴の内周面と前記第２部材との間に間隔を設けてそれら第１部材および第２部材をセットするセット工程と、
前記間隔内に円筒形状をなす第３部材が挿入された状態で、その第３部材と前記第１部材および前記第２部材とを相対回転させ、発生する摩擦熱を利用して、前記第３部材を介して前記第１部材の前記穴の内周面と前記第２部材の外周面との接合を行う接合工程と
を含むライニング方法。
【００１３】
本項の態様は、これまでにない新しいライニング方法である。具体的に言えば、母材である第１部材の穴の内面に、ライニング材である円筒形状の第２部材をライニング施工する際、それら第１部材と第２部材との間に介在させるインサート材としての第３部材を回転させ、その回転によって生じる摩擦熱を利用してライニングを行うという方法である。本項のライニング方法によれば、インサート材によって、母材とライニング材との間に中間層が形成され、その中間層を介して、母材とライニング材とが良好に接合されることになる。本ライニング方法は、その中間層を形成するインサート材と、母材およびライニング材とを相対回転させるという極めてユニークかつ簡便な手法を採用しており、種々の母材に種々のライニング材をライニングするために利用できる。また、ライニング材と母材との接合を、比較的迅速に行うことが可能である。なお、明細書の理解の容易のために、以下、「第１部材」を「母材」と、「第２部材」を「ライニング材」と、「第３部材」を「インサート材（「フィラ」と呼ぶこともできる）」と呼んで、説明を行う。
【００１４】
母材，ライニング材，インサート材の各々の材料は特に限定されない。各部材とも、金属，セラミック，樹脂等、種々の材料のものを採用することができる。ちなみに、本明細書においては、金属，セラミック，樹脂等のいずれかのカテゴリに属していても、主要構成元素の異なる材料については、異種材料として扱うこととする。例えば、鉄合金とアルミニウム合金とは異種材料として扱う。また、３つの部材は、その３つともが同種材料とされてもよく、また、１つが他の２つと異なる材料とされても、さらには、３つともが互いに異なる材料とされてもよい。ライニング施工された物（以下、「ライニング施工物」という場合がある）の用途，目的等に応じて、材料の組み合わせを選択すればよい。
【００１５】
本項の態様が利用できるライニング施工物は、例えば、エンジンのシリンダブロック、コンロッド等の軸受、油圧シリンダ、船用スタンチューブ、変速機用ギヤ等である。具体的には、シリンダブロックは、シリンダブロック本体に形成されたボアの内周面、つまり、ピストンとの摺接面にライニング施工されたものであり、また、軸受は、軸受本体の内周面、つまり、軸との摺接面にライニング施工されたものである。さらに、油圧シリンダは、ハウジングの内周面、つまり、ピストンとの摺接面にライニング施工されたものであり、船用スタンチューブは、チューブ本体の内周面、つまり、スクリューシャフトとの摺接面にライニング施工されたものである。そしてまた、変速機用ギヤは、支持軸に保持されて回転するギヤ本体の内周面、つまり、その支持軸との摺接面にライニング施工されたものである。それらのライニング施工物において採用することのできる各部材の材料について例示列挙すれば、以下のようである。
【表１】
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【００１６】
母材の穴は、貫通する穴であってもよく、また、一端が閉塞された穴、すなわち、有底穴であっても、底部に内鍔が形成されたような穴、すなわち、段付穴であってもよい。
【００１７】
母材の穴の内周面，ライニング材の外周面，インサート材の内周面および外周面（以下、総称として、「接合面」という場合がある）は、必ずしもそれぞれの軸線に平行であることを要しない。つまり、それぞれの軸線に対して、若干傾斜した面であってもよい。具体的に言えば、テーパ形状（円錐台の周面のような形状）をなす面であってもよい。また、各接合面の表面形状ついても特に限定されない、各接合面は、例えば、平滑な円筒面であってもよく、接合強度等に鑑みて、軸線方向、若しくは、周方向において連続する複数の条，溝等を有するような接合面であってもよい。
【００１８】
インサート材の厚みは、母材とライニング材との上記間隔以下とすればよい。つまり、上記間隔にインサート材を挿入した状態で、接合面どうしの間に隙間（クリアランス）が完全になくなるような厚みであってもよく、母材の穴の内周面とインサート材の外周面との間と、ライニング材の外周面とインサート材の内周面との間との少なくとも一方に隙間が残るような厚みであってよい。
【００１９】
セット工程において、母材とライニング材とをセットする場合、具体的には、例えば、母材の穴の軸線とライニング材の軸線とが一致し、その穴の内周面とライニング材の外周面とが全周にわたって向かいあう状態とすればよい。また、母材とライニング材とを、それらが相対回転可能にセットしてもよく、相対回転不能にセットしてもよい。ちなみに、軸線方向においては、母材とライニング材とを、それらが相対移動不能な状態にセットすることが望ましい。なお、セット工程において、母材とライニング材とのセットに加えて、インサート材をも母材とライニング材との間に設けられた間隔内にセットしてもよい。
【００２０】
接合工程における「間隔内に第３部材が挿入された状態で、その第３部材と第１部材および第２部材とを相対回転させる」とは、i）セット工程において隙間にセットされたインサート材と、セット工程においてセットされた母材およびライニング材とを相対回転させることと、ii）インサート材とセット工程においてセットされた母材およびライニング材とを軸線方向に相対移動させてインサート材を母材とライニング材との間隔内に挿入しつつ、インサート材と母材およびライニング材とを相対回転させることとの両者が含まれる。また、「第３部材と第１部材および第２部材とを相対回転させる」とは、詳しく言えば、インサート材と母材とを相対回転させつつ、インサート材とライニング材とを相対回転させることを意味する。この場合、母材とインサート材との相対回転速度と、ライニング材とインサート材との相対回転速度とが、一致していてもよく、異なってもよい。つまり、母材とライニング材との相対回転を禁止した状態で、インサート材と母材およびライニング材とを相対回転させてもよく、母材とライニング材とを相対回転させた状態で、インサート材と母材およびライニング材とを相対回転させてもよい。より具体的に言えば、i）母材とライニング材との両者を固定した状態で、インサート材を回転させる態様、ii）インサート材をを固定した状態で、母材とライニング材とを同じ回転速度若しくは異なる回転速度（回転方向が逆の場合を含む）で回転させる態様、iii）母材とライニング材との一方を固定した状態で、それらの他方およびインサート材を、異なる回転速度で回転させる態様が含まれる。
【００２１】
「発生する摩擦熱」の発生箇所は、特に限定されない。母材の穴の内周面とインサート材の外周面との間と、ライニング材の外周面とインサート材の内周面との間との、少なくとも一方を発生箇所として、摩擦熱を発生させるようにすればよい。また、後に説明するように、上記間隔の少なくとも一部がそれの端部において鍔，裏当て等によって閉塞されている場合には、それら鍔，裏当て等とインサート材の先端との間が摩擦熱の発生箇所とされてもよい。
【００２２】
「摩擦熱を利用して接合する」態様、つまり、接合態様には、各種の態様が含まれる。例示すれば、i）摩擦熱によって、インサート材の少なくとも一部（例えば、母材の接合面とライニング材の接合面との少なくとも一方と対向する若しくは接触する部分）を、軟化させて行う態様、ii）その少なくとも一部を溶融させて行う態様、iii）母材とライニング材との少なくとも一方の少なくとも一部（インサート材の接合面と対向若しくは接触する部分）を軟化させて行う態様、iv）その少なくとも一部を溶融させて行う態様、v）それらの態様における軟化，溶融が渾然とした状態で行われる態様等である。なお、母材，ライニング材，インサート材のいずれもが殆ど軟化せずして接合を行う態様も含まれる。
【００２３】
なお、インサート材を母材の穴とライニング材との間隔内に挿入した状態において、母材の接合面とインサート材の接合面との間と、ライニング材の接合面とインサート材の接合面との間との少なくとも一方に、隙間が存在する場合には、軟化および／または溶融したインサート材の一部、若しくは、軟化および／または溶融した母材およびまたはライニング材の一部が、その残存する隙間に流動して接合面どうしが接合するようにすることが望ましい。
【００２４】
「第３部材を介して第１部材の穴の内周面と第２部材の外周面とを接合する」とは、「第３部材の外周面と第１部材の穴の内周面とを接合し、かつ、第２部材の外周面と第３部材の内周面とを接合する」と解することも可能である。そのように解釈した場合、母材の接合面とインサート材の接合面との接合状態、ライニング材の接合面とインサート材の接合面との接合状態は、特に限定されない。例えば、明確な界面が存在する状態であっても、明確な界面が存在しない状態であってもよい。言い換えれば、圧接，圧着，接着，ろう付け等による接合状態若しくはその状態に近い状態となるような接合であってもよく、溶接等のように２つの部材の一部どうしが溶融混合された状態、若しくは、溶融混合まで至らないまでも２つの部材を構成する原子，分子が相互に拡散した層（相互拡散層）を有する状態となるような接合であってもよい。
【００２５】
i）上述した隙間の大きさ、つまり、母材とライニング材との間隔に対するインサート材の厚みの割合、ii）インサート材と母材およびライニング材との相対回転速度、iii）接合時間等については、特に限定されない。例えば、a）母材，ライニング材，インサート材の各々の材料の熱容量，軟化温度，溶融温度、b）どのような接合態様とするか、b）どのような接合状態とするか等に基づき、発生させる摩擦熱を考慮して、決定すればよい。具体的には、隙間の大きさは、０〜１０ｍｍといった広い範囲の中から選択でき、また、相対回転速度も、相対周速にして１００〜２０，０００ｍｍ／ｓｅｃといった広い範囲の中から選択できる。なお、発生する摩擦熱の管理等を目的として、インサート材と母材およびライニング材との相対回転トルクを制御しつつ、それらを相対回転させてもよい。具体的には、例えば、相対回転トルクが一定となる条件で接合を行ってもよい。
【００２６】
摩擦熱の影響によって、ライニング材もが過度に軟化若しくは溶融するような場合、接合工程において、例えば、円柱形状の治具等をライニング材の内周面に挿入する等して、その内周面バックアップしつつ接合を行ってもよい。また、ライニング材を内周面において冷却することも有効である。一方、インサート材の軟化および／または溶融、場合によってはライニング材，母材の軟化および／または溶融を促進する目的で、インサート材，母材，ライニング材の少なくとも１つを予熱してもよい。なお、接合工程が終了後、ライニング材の内径寸法の精度，表面平滑度（粗度）を担保するために、ライニング材の内周面に対して、研削，研磨等を行ってもよい。
【００２７】
（２）前記接合工程において、前記摩擦熱によって前記第３部材の少なくとも一部を軟化および／または溶融させて、前記第１部材の前記穴の内周面と前記第２部材の外周面とを接合する(1)項に記載のライニング方法。
【００２８】
本項の態様によれば、インサート材を軟化若しくは溶融させることによって、良好な接合を行うことができる。本項の態様は、後に説明するように、インサート材を母材の穴とライニング材との間隔内に挿入した状態において、母材の接合面とインサート材の接合面との間と、ライニング材の接合面とインサート材の接合面との間との少なくとも一方に、隙間が存在するような場合に、特に、有効な態様である。なお、先に説明したように、インサート材のみならず、母材の一部とライニング材の少なくとも一部との少なくとも一方を、軟化若しくは溶融させて接合を行ってもよい。
【００２９】
「軟化および／または溶融した」とは、各部材の上記一部が溶融せずに軟化している状態，各部材の上記一部うちの一部分が溶融するとともに残りの部分が軟化しているような状態を含む概念である。本項の態様においては、接合の際の母材，ライニング材の熱による変形、インサート材を流動させる場合の容易性等に鑑みれば、インサート材の軟化温度が母材の軟化温度以下となりかつライニング材の軟化温度以下となるように、母材，ライニング材，インサート材の材料を選択することが望ましい。
【００３０】
（３）前記セット工程においてセットされた前記第１部材と前記第２部材との間の前記間隔に前記第３部材を挿入した状態において、前記第１部材の穴の内周面と前記第３部材の外周面との間と、前記第２部材の外周面と前記第３部材の内周面との間との少なくとも一方に隙間が存在しており、
前記接合工程において、前記隙間に、前記軟化および／または溶融させられた前記第３部材の少なくとも一部を流動させて、前記接合を行う(2)項に記載のライニング方法。
【００３１】
インサート材を挿入した場合において隙間が存在するように、母材の穴とライニング材との隙間およびインサート材の厚みを設定することは、圧入等による接合と異なり、母材の穴の内径，ライニング材の外径，インサート材の内外径の寸法精度を低くすることができ、各部材の成形が比較的容易である。つまり、各部材の成形コストを低く抑えることが可能である。また、インサート材の一部を流動させることで、上記隙間が存在する場合であっても、良好な接合を行うことが可能である。なお、上記インサート材の一部が軟化している場合の流動は、塑性流動となり、また、上記インサート材の一部が溶融している場合の流動は、液体状態での流動となる。
【００３２】
（４）前記セット工程において、前記第１部材と前記第２部材を、前記間隔の少なくとも一部を前記第３部材が挿入される側とは反対側の端部において閉塞する閉塞体が存在する状態にセットし、
前記接合工程において、前記第３部材の一端を前記閉塞体に押し付けた状態で前記第３部材と前記第１部材，前記第２部材および前記閉塞体とを相対回転させて、前記接合を行う(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のライニング方法。
【００３３】
本項の態様において、「間隔の少なくとも一部を閉塞する」とは、簡単に言えば、母材とライニング材との間に存在する空間に蓋をすることを意味し、端部において間隔が全くなくなる状態をも、また、その空間の断面積が小さくなる状態をも含む。上述したように、インサート材を挿入した状態において、母材の穴の内周面とインサート材の外周面との間と、ライニング材の外周面とインサート材の内周面との間との少なくとも一方に隙間が存在する場合に有効な態様である。上記隙間が存在していても、インサート材の一端を閉塞体に押し付ける力（以下、「押圧力」という場合がある）によって、接合工程の初期の段階で、インサート材と閉塞体との相対回転に依拠する摩擦熱が発生し、インサート材の少なくとも一部を容易に軟化および／または溶融させることが可能である。また、押圧力は、インサート材の一部を、上記存在する隙間に流動させるための力としても作用する。なお、インサート材に押圧力を付与する場合、その押圧力を管理しつつ接合を行ってもよい。より具体的に言えば、一定の押圧力が付与されるような制御下で、接合を行ってもよい。
【００３４】
（５）前記第１部材と前記第２部材との少なくとも一方が、一端部に鍔部を有し、その鍔部が、前記閉塞体として機能する(4)項に記載のライニング方法。
【００３５】
（６）前記セット工程において、前記第１部材および前記第２部材の端部に裏当てをもセットし、その裏当てが前記閉塞体として機能する(4)項に記載のライニング方法。
【００３６】
上記２つの態様は、「閉塞体」を具体的に限定した態様である。２つの項の前者の態様は、閉塞体が母材とライニング材との少なくとも一方の一部となっている態様であり、後者は、閉塞体が、母材，ライニング材とは別の部材となっている態様である。「鍔部」は、母材に設けられている場合は、径方向内側に向かって延びる内鍔となり、ライニング材に設けられている場合は、径方向外側に向かって延びる外鍔となる。なお、母材に設けられている穴が有底穴の場合、その穴の底部のうちの上記間隔を閉塞する部分を閉塞体として機能させることもできる。その場合、その底部のうちその部分は、内鍔とみなすことができるため、上記前者の態様では、その部分をも鍔部として解釈する。「裏当て」は、母材，ライニング材を治具にセットする場合、その治具の一部であってもよく、接合工程の終了の後に外される若しくは製品の一部として母材とライニング材との少なくとも一方に付き残る別の部材であってもよい。
【００３７】
（７）前記接合工程において、前記摩擦熱の発生箇所を前記第３部材の一端から他端に向かって移行させて、前記接合を行う(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載のライニング方法。
【００３８】
本項の態様によれば、接合が、一端部から他端部に向かって連続的に行われることになり、例えば、軸線方向の寸法の比較的大きな部材どうし、つまり、軸線方向における長さが比較的長い部材どうしであっても、良好な接合を行うことができる。
【００３９】
先に説明した２つの態様を組み合わせた態様、つまり、部材間に隙間が存在している状態で閉塞体を利用してインサート材に押圧力を付与して接合を行う態様では、上述した摩擦熱の発生箇所の移行を実現させることが可能である。この態様では、簡単に言えば、接合の初期にインサート材の一端において摩擦熱が発生し、その摩擦熱によってインサート材の一端部が流動してその一端部における隙間がなくなる。次いでその隙間のなくなった部分において摩擦熱が発生し、その発生した摩擦熱によって、その部分の他端部側の部分が流動する。この現象が連続的に繰り返されることで、一端から他端に向かって摩擦熱の発生箇所を移行させることが可能なのである。
【００４０】
（８）前記第１部材が、前記穴としてのボアを有するアルミニウム合金製のシリンダブロック本体であり、前記第２部材が、鉄合金製のライナであり、
アルミニウム合金製の前記第３部材を用いて、前記ボアの内周面に前記ライナをライニングするための(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載のライニング方法。
【００４１】
本項の態様は、上記各種の態様を、アルミニウム合金製のシリンダブロックのシリンダボアの内周面に、鉄合金製のライナをライニングする方法に特化させた態様である。本項の態様のライニング方法を採用することにより、背景技術に掲げた圧入，溶射，鋳ぐるみ等による問題を克服できる。具体的に言えば、例えば、インサート材を挿入した場合に隙間が存在するようにすれば、圧入と比較して、各部材の寸法精度が低くても済むことになる。また、ライナとインサート材との接触面を急冷させないようにすれば、ライナの外周面と本体の内周面との間の僅かな空隙の残存を防止することができ、熱伝導の良好なシリンダブロックが実現する。さらに、溶射のように溶射ガンをボア内に配置する必要がないため、比較的小さなボア径のシリンダブロックに対しても、容易にライニング施工が可能である。つまり、本項のライニング方法によれば、そのような利点を享受できる
【００４２】
（１１）円形の断面を有する穴が形成された第１部材のその穴の内周面に、円筒形状をなす第２部材がライニング施工されたライニング施工物であって、
前記第１部材の穴の内周面と前記第２部材との間に設けられた間隔内に、円筒形状をなす第３部材が挿入された状態でその第３部材と前記第１部材および前記第２部材とを相対回転させ、発生する摩擦熱を利用して、前記第３部材を介して前記第１部材の前記穴の内周面と前記第２部材の外周面との接合が行われているライニング施工物。
【００４３】
本項の態様は、上記（１）項のライニング方法によって製造されたライニング施工物に関する態様である。本項の態様によれば、充分な接合強度を有するライニングが施されたライニング施工物が実現し、また、その方法が簡便かつ迅速にライニング材と母材との接合を行わせることができるため、本項のライニング施工物は、ライニングためのコストが抑えられたものとなる。先に例示した具体的なライニング施工物は、本項の態様のライニング施工物となり得る。なお、上述した（２）項〜（７）項に記載された技術的特徴は、本項のライニング施工物に採用可能な技術的特徴であり、それらの項のいずれか１以上による限定を加えた態様も、本発明のライニング施工物の一態様となり得る。
【００４４】
（１２）前記第１部材が、前記穴としてのボアを有するアルミニウム合金製のシリンダブロック本体であり、前記第２部材が、鉄合金製のライナであり、
当該ライニング施工物が、
アルミニウム合金製の前記第３部材を用いて、前記ボアの内周面に前記ライナがライニングされたシリンダブロックである(11)項に記載のライニング施工物。
【００４５】
本項の態様は、上記態様のライニング施工物が、当該ライニング施工物がアルミニウム合金製のシリンダブロック本体のボアの内周面に鉄合金製のライナがライニングされたシリンダブロックに特化された態様である。本態様のシリンダブロックは、先の(8)項に関して説明した上記利点を享受できる。
【００４６】
（２１）アルミニウム合金製の本体を有し、その本体に形成されたボアの内周面に鉄合金製のライナがライニングされたシリンダブロックであって、
前記本体と前記ライナとの間に、ボアの全周にわたって、アルミニウム合金からなる中間層が介在しており、かつ、その中間層と前記本体との間に、５０μｍ以上の厚みを有してその中間層を形成する材料とその本体を形成する材料とが相互に拡散した第１相互拡散層が、その中間層と前記ライナとの間に、５０μｍ以下の厚みを有してその中間層を形成する材料とそのライナを形成する材料とが相互に拡散した第２相互拡散層が、それぞれ存在するシリンダブロック。
【００４７】
本項の態様は、アルミニウム合金製の本体に形成されたボアの内周面に、鉄合金製のライナがライニングされたシリンダブロックに関するものであり、これまでにない新たな形態のライニングが行われた態様である。本項の態様のシリンダブロックでは、上記中間層により、詳しくは、上記２つの相互拡散層により、ライナから本体への熱伝導を阻害することなく、ライナと本体とが強固に接合されている。なお、鉄合金製のライナとアルミニウム合金からなる中間層の間に存在する上記第２相互拡散層は比較的薄い層であり、鉄とアルミニウムとの金属間化合物が厚く存在しないことも、ライナと本体との接合強度を高めることに貢献している。なお、第１相互拡散層は、本体への影響等に考慮すれば、薄いほうが望ましく、具体的には、１，０００μｍ以下であることが望ましく、３００μｍ以下であることがさらに望ましい。一方、第２相互拡散層も、接合強度等に考慮すれば、可及的に薄い方が望ましく、具体的には、１０μｍ以下であることが望ましい。また、第２相互拡散層は、充分な接合状態を得る等の観点からすれば、１μｍ以上であることが望ましい。さらに、第１相互拡散層，第２相互拡散層ともに、接合強度等の観点からすれば、接合面の全面にわたって形成されることが望ましいが、一部において、それらの相互拡散層が存在しない部分があってもよい。具体的には、接合面の５０％以上において、それらの相互拡散層が存在していればよい。すなわち、相互拡散層に関して上記「ボアの全周にわたって」とは、全周にわたってそれら相互拡散層が分散していればよいことを意味し、必ずしも１円周上に連続した相互拡散層を要しないことを意味する。
【００４８】
本項の態様のシリンダブロックにおいて、ライナの本体へのライニングの方法は特に限定されないが、上記各種態様のライニング方法が採用できる。つまり、母材をシリンダブロック本体とし、ライナをライニング材とし、かつ、中間層を形成する材料からなるインサート材を用いた上記ライニング方法を採用することができる。その方法を採用することにより、容易に、ライニングを行うことができる。その意味において、上記各種態様のライニング方法は、本態様のシリンダブロックに好適なライニング方法であると言える。なお、本項の態様における本体および中間層の材料は、ともにアルミニウム合金であり、同種の材料であるが、互いに組成の異なる材料とすることも可能である。接合性等を考慮し、適切な材料からなる中間層とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施例のライニング施工物を示す図である。
【図２】図１のライニング施工物を構成する母材にライニング材をライニングする際に使用されるセット治具を示す図である。
【図３】図２のセット治具に対する母材およびライニング材のセットの様子を示す図である。
【図４】インサート材を介した母材とライニング材との接合の原理を説明するための図である。
【図５】図１のライニング施工物における母材と、その母材とライニング材との間の中間層との境界、および、ライニング材と中間層との境界の顕微鏡写真である。
【図６】ライニング材と中間層との境界の走査型電子顕微鏡写真と、その境界のエネルギ分散型Ｘ線分光分析の結果を示すチャートである。
【図７】第２実施例のライニング施工物であるシリンダブロックを示す斜視図および断面図である。
【図８】図７のシリンダブロックの断面の一部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明に係るライニング方法，ライニング施工物，シリンダブロックの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
【実施例１】
【００５１】
図１（ａ）に、第１実施例のライニング施工物の斜視図を示す。このライニング施工物１０は、円筒形状の母材１２の内周面に、つまり、母材１２の穴の内周面に、円筒形状のライニング材１４がライニングされたものである。ちなみに、このライニング施工物１０では、母材１２は、アルミニウム合金製であり、ライニング材１４は、鉄合金製、詳しくは、鋼製である。
【００５２】
図１（ｂ）に、上記ライニング施工物１０の断面の一部を拡大して示す。この図から解るように、母材１２とライニング材１４との間には、中間層１６が介在させられており、母材１２とライニング材１４とは、その中間層１６を介して接合されている。このライニング施工物１０では、中間層１６はアルミニウム合金からなり、マクロ的に見て、ライニング材１４と中間層１６との境界には、界面が存在しているが、母材１２と中間層１６との境界には、明確なまでの界面は存在していない。
【００５３】
上記ライニング施工物１０のライニング施工、つまり、母材１２の内周面へのライニング材１４のライニングは、母材１２とライニング材１４とを、母材１２の穴の内部にライニング材１４を挿入した状態にセットして行う。図２に、母材１２とインサート材１４とをセットするためのセット治具２０を示す。セット治具２０は、大まかに言えば、ベース板２２と、そのベース板２２上に載置されるＺｎ−Ｃｕ系合金製（真鍮製）の裏当て板２４と、ライニング材１４を裏当て板２４とで軸線方向において挟む挟持板２６と、母材１２を径方向において掴む１対の掴持体２８を有するクランプ３０とを含んで構成される。
【００５４】
上記セット治具２０は、図示を省略する接合機にセットされる。接合機は、ベッドと、そのベッドの上方に配置された接合ヘッドとを含んで構成されている。接合ヘッドは、下端部にチャックが設けられてベッドに垂直な軸線回りに回転するスピンドルを有し、ベッドに対して接近・離間可能にスピンドルの軸線方向に移動させられる。
【００５５】
上記ベース板２２は、接合機のベッドに、スピンドルの軸線が自身の中心を通る位置において、自身に穿設された固定用孔３２を利用して固定される。裏当て板２４は、母材１２の外径より僅かに小さな外径を有する円板形状をなしており、下面に１対のキースロットが形成されている。それら１対のキースロットとベース板２２に設けられた１対のキースロット３４とに１対の第１キー３６がそれぞれ嵌合させられることよって、裏当て板２４は、自身の中心がスピンドルの軸線を通る位置に配置され、かつ、回転が禁止される。また、裏当て板２４の上面にも、１対のキースロット３８が形成されており、それら１対のキースロット３８に１対の第２キー４０が嵌合するようになっている。
【００５６】
挟持板２６は、ライニング材１４の外径より僅かに小さい外径を有する円板形状をなしている。挟持板２６の中心には、ボルト孔４２が、裏当て板２４の中心には、ボルト孔４４が、それぞそれ貫通して設けられている。それらボルト孔４２，４４にはボルト４６が貫通させられ、ベース板２２に穿設された雌ねじ孔４８に、ボルト４６の先端に形成された雄ねじが螺合するようになっている。クランプ３０は、図示を省略する掴持体移動機構を有しており、その掴持体移動機構によって１対の掴持体２８が互いに接近・離間させられる構造となっている。
【００５７】
上記セット治具２０に、母材１２およびライニング材１４のセットの様子を、図３に示す。ちなみに、図３（ａ）は、セット治具２０の各部品と母材１２，ライニング材１４との関係を示すための図であり、図３（ｂ）は、母材１２およびライニング材１４がセットされた状態を示す図である。なお、理解を容易にするため、図３（ｂ）は、１対の掴持体２８を後退させた状態を示している。
【００５８】
図３から解るように、ライニング材１４は、裏当て板２４上に載置されるとともに、ボルト４６を利用して挟持板２６と裏当て板２４との間に挟持されることで、軸線方向の移動が禁止された状態にセットされる。裏当て板２４の上面には、円形をなす僅かな段差が設けられており、その段差を利用して、ライニング材１４は、それの中心軸線がスピンドルの軸線と一致する位置にセットされる。また、ライニング材１４の下端部には１対の第２キー４０とそれぞれ嵌合する１対の凹所５０が設けられており、それらの嵌合により、ライニング材１４の回転が禁止される。一方、母材１２は、ライニング材１４に外嵌した状態で裏当て板２４上に載置され、クランプ３０の１対の掴持体２８によって掴持されることで、軸線方向の移動および軸線回りの回転が禁止された状態にセットされる。それら母材１２，ライニング材１４がセットされた状態では、母材１２の中心軸線とライニング材１４の中心軸線は一致し、母材１２の穴の内周面とライニング材１４の外周面との間には、全周にわたって所定の間隔が存在している。なお、裏当て板２４は、その間隔を一端部において閉塞する閉塞体として機能する。
【００５９】
母材１２の穴へのライニング材１４のライニングでは、上記中間層１６を形成するための部材として、円筒形状をなすアルミニウム合金製のインサート材（フィラ）６０が用いられる。このインサート材６０は、上述した接合ヘッドのスピンドルの先端に設けられたチャックに把持されて、セットされる。図３から解るように、セットされた状態において、インサート材６０は、それの中心軸線が母材１２の中心軸線およびライニング材１４の中心軸線と一致するように、配置されている。後に詳しく説明するが、インサート材６０の厚みは、上述した母材１２の穴の内周面とライニング材１４の外周面との間隔よりも小さくされており、セットした状態において接合ヘッドを下降させることにより、インサート材６０は、その間隔に挿入される。なお、その間隔にインサート材６０が挿入された状態において、母材１２の穴の内周面とインサート材６０の外周面との間、および、ライニング材１４の外周面とインサート材６０の内周面との間には、それぞれ、全周にわたって所定の隙間が存在するように、インサート材６０の厚みが設定されている。
【００６０】
母材１２，ライニング材１４，インサート材６０がセットされた後、接合機によって、母材１２とライニング材１４とがインサート材６０を介して接合される様子を、図４に概念的に示す。まず、図４（ａ）に示すように、接合ヘッドを下降させ、インサート材６０を、母材１２の穴の内周面とライニング材１４の外周面との間隔に、それの上端部から挿入させる。その間隔の下端部は、上述したように、閉塞体として機能する裏当て板２４によって閉塞されているため、接合ヘッドが下降を続ければ、インサート材６０の下端は、裏当て板２４に当接する。その当接の直前に、接合ヘッドのスピンドルを回転させて、インサート材６０を回転させる。つまり、インサート材６０と母材１２およびライニング材１４とを相対回転させるのである。
【００６１】
次いで、図４（ｂ）に示すように、インサート材６０が回転している状態で、インサート材６０の下端を裏当て板２４に当接させるとともに所定の押圧力（荷重）Ｆにて押え付ける。これにより、インサート材６０の下端面と裏当て板２４の上面との摩擦によって、その箇所Ｑにおいて摩擦熱が発生する。この摩擦熱と押圧力との作用により、インサート材６０の下端部は軟化し、その部分の厚みが増大し、その部分と母材１２の穴の内周面およびライニング材６０の外周面との間の隙間に流動して、その隙間が無くなることになる。すると、隙間が無くなった箇所において、母材１２の穴の内周面とインサート材６０の外周面との間、および、ライニング材１４の外周面とインサート材６０の内周面との間に摩擦熱が発生し、その箇所におけるインサート材６０が軟化する。この現象が連続して生じることにより、図４（ｃ）に示すように、摩擦熱の発生箇所Ｑが、インサート材６０の下端部から上端部に移行することになる。
【００６２】
なお、発生する摩擦熱の熱量が充分に大きい場合は、インサート材６０の一部が溶融し、また、さらに大きい場合は、インサート材６０の溶融した部分に接する母材１２の一部分も溶融すると考えられる。それらが溶融した場合には、その溶融した箇所においては摩擦熱は発生しなくなる。その溶融した箇所の熱は、母材１２およびライニング材１４に伝達することによって放散し、その箇所の温度が降下して溶融した部分は凝固することで、インサート材６０と母材１２とが接合される。一方、インサート材６０の一部が溶融したとしても、ライニング材１４は鉄合金であって融点が高いため、溶融せず、その場合には、液相状態となったインサート材６０の一部が、固相状態のライニング材１４に接する状態で、インサート材６０とライニング材１４との接合が行われると考えられる。なお、裏当て板２４は、Ｚｎ−Ｃｕ系合金製であるため、インサート材６０と接合されることはない。
【００６３】
上述したように、摩擦熱の発生箇所が下端部から上端部に向かって移行し、母材１２およびライニング材１４の上端の位置にまで達することで、インサート材６０を介した母材１２とライニング材１４との接合が完了する。そして、接合が完了した状態では、インサート材６０があたかも母材１２の穴の内周面とライニング材１４の外周面との間隔に充填されるようにして、母材１２とライニング材１４の間に上記中間層１６が形成されることになる。
【００６４】
上述したように、母材１２の穴の内周面とライニング材１４の外周面との間隔に対して、インサート材６０の厚みが小さく設定されているため、接合の過程において、インサート材６０の少なくとも一部が軟化および／または溶融し、インサート材６０の長さが短くなる。そのことに考慮するとともに、スピンドルのチャックによる把み代を考慮して、インサート材６０は、母材１２およびライニング材１４よりも長い部材として準備される。したがって、接合が完了した後にあっては、インサート材６０は、母材１２およびライニング材１４よりも上方に突出した状態となっている。図４（ｄ）に示すように、その突出した部分を、除去部６２として除去することによって、図１に示すライニング施工物１０とすることができる。なお、上述したように、接合の過程においてインサート材６０の一部が溶融するような場合、あるいは、著しく軟化するような場合には、接合の完了と略同時に接合ヘッドを上昇させることによって、簡単に、除去部６２を除去することが可能である。
【００６５】
以下に、本実施例において実際に用いた母材１２，ライニング材１４，インサート材６０の諸元について説明する。実際に用いた母材１２，ライニング材１４，インサート材６０の寸法は、以下のとおりである。
【表２】
0005249295.tif 000003
ちなみに、母材１２は、外径６０ｍｍφ，厚み１０．０ｍｍのパイプ材から、それの内周面を切削加工することによって成形され、ライニング材は、配管用炭素鋼管ＳＧＰ２５Ａ（ＪＩＳ Ｇ ３４５２）の外周面を切削加工することによって成形されている。
【００６６】
上記表から解るように、母材１２の内径とライニング材１４の外径との差は、８ｍｍあり、セットされた状態で、母材１２の穴の内周面とライニング材１４との間には、４ｍｍの距離を隔てた間隔が存在することになる。そして、インサート材６０をその間隔に挿入した状態では、インサート材６０の外周面と母材１２の穴の内周面との間、インサート材６０の内周面とライニング材１４の外周面との間には、それぞれ、０．５ｍｍの隙間が存在することになる。
【００６７】
次に、実際に用いた母材１２，ライニング材１４，インサート材６０の組成について説明する。インサート材６０は、材料としてＳＧＰ２５Ａ（ＪＩＳ Ｇ ３４５２）を用いていることから、規格に合致する鉄合金の組成となっている。母材１２には、Ａ５０５６−Ｈ１１２（ＪＩＳ Ｈ ４０８０）を用いており、また、インサート材６０には、Ａ６０６３−Ｔ６，Ａ５０５２−Ｈ３４（ＪＩＳ Ｈ ４０８０）の２種の材料を用いており、それらの組成は、下記表のとおりである。ちなみに、下記表は、主要合金元素のみを示している。
【表３】
0005249295.tif 000004
【００６８】
インサート材６０の材料を変更しつつ、スピンドルの回転速度を種々に変更して、下記表に示すいくつかのライニング施工物１０を作製した。ちなみに、いずれの場合も、接合ヘッドの下降速度が設定上限速度である５００ｍｍ／ｍｉｎを超えない限り、押圧力Ｆが１５，０００Ｎと一定になるように、かつ、下降速度がその設定上限速度を超えたときには、下降速度が５００ｍｍ／ｍｉｎと一定になるように、接合ヘッドの作動を制御しつつ、接合を行った。接合ヘッドが、インサート材６０の下端が裏当て板２４に当接したときの位置から、１８ｍｍ（下記表の＃１については１５ｍｍ）下降したことを条件に、接合を完了させた。なお、接合は、＃１〜＃６のいずれのライニング施工物であっても、裏当て板２４に当接してからの時間にして、約５〜１０秒の間で完了し、比較的迅速に行うことができた。
【表４】
0005249295.tif 000005
【００６９】
上記＃１〜＃６のいずれにおいても、良好な接合状態のライニング施工物１０が得られた。ちなみに、一部のものには、インサート材６０によって形成される中間層１６の内部に多少の空孔（巣）が存在していた。この空孔の数は、概して、スピンドルの回転速度が高い程少なく、また、インサート材６０にＡ６０６３を使用した場合に比較して、Ａ５０５２を使用した場合の方が少ないという傾向が表れた。
【００７０】
＃１〜＃６を代表して、  ＃１のライニング施工物１０における母材１２と中間層１６との境界（Ａｌ−Ａｌ境界）の顕微鏡写真を、図５（ａ）に、ライニング材１４と中間層１６との境界（Ａｌ−Ｆｅ境界）の顕微鏡写真を、図５（ｂ）に、それぞれ示す。図５（ａ）から解るように、母材１２と中間層１６との境界には明確な界面が存在せず、母材１２と中間層１６との間には、５０μｍ以上、より具体的には、１５０μｍ程度の厚みを有する相互拡散層が存在している。この相互拡散層は、インサート材６０の一部と母材の一部とが溶融して形成された相互拡散層と考えられる。一方、図５（ｂ）からは、ライニング材１４と中間層１６との境界には、ある程度明確な界面が存在するかのように思われる。
【００７１】
上記ライニング材１４と中間層１６との境界の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を、図６（ａ）に、その境界に対するエネルギ分散型Ｘ線分光分析（ＥＤＡX分析）の結果としてのチャートを、図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）の分析結果は、図６（ａ）において示された直線の部分における分析結果であり、縦軸は、横軸において示される位置におけるアルミニウムおよび鉄の各々において発生する特性Ｘ線の強度を示している。それぞれの特性Ｘ線の強度は、存在する元素数に比例しており、強度が高い場合には多くの対象元素が存在し、強度が低い場合には、存在する対象元素の数が少ないことを示している。
【００７２】
図６（ｂ）から解るように、上記境界には、アルミニウムの元素数が漸減するとともに鉄の元素数が漸増する領域が存在している。この領域は、インサート材６０のアルミニウ合金材料とライニング材１４の鉄合金材料とが相互に拡散した相互拡散層の存在する領域と推定することができる。また、この相互拡散層には、アルミニウムと鉄との金属間化合物が存在していると考えることができる。この相互拡散層は、それの厚みが５０μｍ以下、詳しくは、１０μｍ以下（具体的には、数μｍ程度である）の比較的薄い層として形成されている。この相互拡散層の存在により、ライニング材１４と中間層１６は、比較的接合強度の高い接合状態となっている。さらに言えば、相互拡散層が比較的薄い分、金属間化合物の量も比較的少なくなっており、そのことは、接合強度の低下の抑制に寄与している。
【実施例２】
【００７３】
第２実施例のライニング施工物としてのシリンダブロック７０の斜視を、図７（ａ）に、断面を、図７（ｂ）に示す。このシリンダブロック７０は、アルミニウム合金を鋳造して成形された母材である本体７２を有しており、その本体７２には、４つのボア７４が形成されている。それら４つのボアの各々の内周面には、ライニング材としての鉄合金（鋼）製のライナ７６がライニングされている。
【００７４】
図８は、図７（ｂ）におけるＡの部分を拡大して示しており、この図から解るように、本体７２のボアを形成する穴の内周面と、ライナ７６の外周面との間には、アルミニウム合金製の中間層７８が存在している。先の第１実施例のライニング施工物１０と同様に、ライナ７６と中間層７８との境界には、ある程度明確な界面が存在しており、本体７２と中間層７８との境界には、明確と言えるような界面は存在しない。詳しく言えば、第１実施例のライニング施工物１０と同様に、本体７２と中間層７８との境界には、本体７２を形成する材料と中間層７８を形成する材料とが相互に拡散した相互拡散層（第１相互拡散層）が存在しており、ライナ７６と中間層７８との境界には、ライナ７６の材料と中間層７８を形成する材料とが相互に拡散した相互拡散層（第２相互拡散層）が存在している。それら２つの相互拡散層のうちの前者は、５０μｍ以上の厚みを有しており、また、後者は、５０μｍ以下の厚みを有している。それら相互拡散層を有することの利点は、第１実施例のライニング施工物１０に関して説明した利点と共通する。なお、シリンダブロックでは、ライナの内周面をピストンが摺接して、ライナ自体が高温となる。このライナの熱をシリンダブロック本体に、詳しくは、本体に設けられたウォータジャケットにまで伝達させて、ライナを冷却する。この熱伝達において、ライナと本体との接合箇所に空隙等は、その熱伝達を阻害する一因となる。本実施例のシリンダブロックでは、上述した２つの相互拡散層の存在により、その熱伝達は良好に担保される。
【００７５】
上記本体７２のボアを形成する内周面に上記ライナ７６をライニングする方法は、第１実施例のライニング施工物１０ににおける方法と同様の方法を採用することができる。具体的に言えば、ボア７４の形成のための本体７２の穴の中に、円筒形状をなすライナ７６を、その穴の内周面とライナ７６の外周面との間に所定の間隔を設けるようにして、セットし、中間層７８を形成するためのアルミニウム合金製のインサート材、詳しくは、上記間隔以下の厚みを有する円筒形状のインサート材を挿入した状態において、そのインサート材と本体７２およびライナ７６とを相対回転させればよい。
【００７６】
第１実施例のライニング施工物１０と異なり、本シリンダブロック７０のライニングに際しては、セット治具に、上述の裏当て板２４を採用していない。図８から解るように、本体７２のボア７４の下端部には、内鍔部８０が設けられており、また、ライナ７６の下端部には、外鍔部８２が設けられている。この外鍔部８２の外径は、本体７２の穴の内径と略同じ寸法とされており、その穴にライナ７６が挿入されてセットされた状態では、外鍔部８２が、内鍔部８０の上に載置される。つまり、外鍔部８２の張出し代が上記間隔と同じ寸法とされ、外鍔部８２が、上記間隔の一端部を閉塞するための閉塞体として機能する。接合の初期においては、中間層７８を形成するためのインサート材は、その外鍔部８２の上面と当接する状態でライナ７６と相対回転させられ、その当接する箇所において摩擦熱が発生することになる。
【００７７】
インサート材の厚み、つまり、インサート材を上記間隔内に挿入した状態における本体７２の穴の内周面とインサート材の外周面との間の隙間の大きさ，ライナ７６の外周面とインサート材の内周面との間の隙間の大きさ、インサート材を上記外鍔部８２に押し付ける押圧力、インサート材の本体７２およびライナ７６との相対回転速度、本体７２，ライナ７６，インサート材の具体的材料については、接合状態，当該シリンダブロック７０が具備すべき特性等を考慮して、適切に選択すればよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０：ライニング施工物    １２：母材    １４：ライニング材    １６：中間層    ２０：セット治具  ２４：裏当て板（閉塞体）    ６０：インサート材（フィラ）    ７０：シリンダブロック（ライニング施工物）    ７２：本体（母材）    ７４：ボア    ７６：ライナ    ７８：中間層    ８２：外鍔部（閉塞体）    Ｆ：押圧力    Ｑ：摩擦熱発生箇所
【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７】
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【図８】
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【図５】
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【図６】
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