(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ボア表面にエッチング液を接触させてエッチング処理を施す表面処理装置であって、
上記シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を支持する基端面を有する基台と、
上記シリンダボアの内径寸法よりも所定量小さい外径寸法を有し、上記基台の基端面に立設された柱状体と、
上記エッチング液を貯えるエッチング液貯留手段と、
該貯留手段を昇降制御する昇降制御手段と、
上記エッチング液貯留手段と、上記シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を上記基台の基端面で支持させ、且つ、上記柱状体を上記シリンダボアに挿通させた状態で、上記シリンダボア表面と上記柱状体の外面との間に形成される空隙部とを連通させる連通手段と、
を備えたことを特徴とするシリンダブロックの表面処理装置。
【請求項２】
シリンダブロックのシリンダボア表面にエッチング液を接触させてエッチング処理を施す表面処理装置であって、
上記シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を支持する基端面を有する基台と、
上記シリンダボアの内径寸法よりも所定量小さい外径寸法を有し、上記基台に設けられた挿通孔に嵌合して上記基端面に対し出没可能に設けられた柱状体と、
該柱状体を昇降制御する昇降制御手段と、
を備え、上記柱状体が下降位置にある状態で、該柱状体の上端面と上記挿通孔の内周面とで形成される凹所に上記エッチング液を貯え、且つ、上記シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を上記基台の基端面で支持させた状態で、上記柱状体を上昇させて上記シリンダボアに挿通させることにより、上記シリンダボア表面と上記柱状体の外面との間に形成される空隙部に上記エッチング液が供給されて、シリンダボア表面にエッチング処理が施されることを特徴とするシリンダブロックの表面処理装置。
【請求項３】
上記柱状体にその上端面に開口するエッチング液給排路が設けられ、該エッチング液給排路に、上記エッチング液を給排制御するエッチング液給排制御手段が接続されていることを特徴とする請求項２記載のシリンダブロックの表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シリンダブロックのシリンダボア表面にエッチング処理を施す表面処理に用いられる表面処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の軽金属またはその合金を材料としたエンジンのシリンダブロックでは、ピストンが摺動するシリンダボア部の耐摩耗性を確保するために、通常、該シリンダボア部に鋳鉄製のライナを圧入するか若しくは鋳込んで製作されている。尚、このライナは、シリンダボア部の少なくともピストン上死点からピストン下死点までを覆う範囲にわたって配設される。
【０００３】
しかしながら、このようにシリンダボア部に鋳鉄製ライナを設けた場合には、シリンダブロック母材（Ａｌ合金等の軽金属）の軽量性あるいは高熱伝導率性などの優れた特性を十分に生かし切れないという難点がある。
また、近年では、エンジンのより一層の小型化の要求の高まりに応じて、シリンダブロックについてもボア間ピッチの短縮化が求められている。
【０００４】
このため、鋳鉄製のライナを無くして、他の方法でシリンダボア部の耐摩耗性を確保することが考えられている。かかる方法の一つとして、シリンダブロックの母材よりも硬度が高く所定の体積率を有する多孔状のプリフォーム（予備成形体）をシリンダボア部に設け、鋳造時にシリンダブロック母材の溶湯を含浸させて複合化する方法がある（例えば、特開２００１−７１１１７号公報参照）。このような多孔状プリフォームとしては、金属粉末を焼結して得られる焼結金属プリフォームや、強化繊維をベースとした繊維強化材製のプリフォームが適用可能である。
【０００５】
また、他の方法としては、Ａｌ合金等のシリンダブロック母材の材料について、Ｓｉの含有量を高め初晶Ｓｉを分散させて強化した分散強化型Ａｌ合金とする方法も考えられている。尚、上記多孔状プリフォームの場合には、その組織が所謂３次元網目状構造（ネットワーク構造）であり、この網目状の空隙にシリンダブロック母材の溶湯が含浸するため、そのシリンダボア部の耐久性はより優れたものとなる。
以上のような方法を採用した場合、シリンダブロック母材（例えばＡｌ合金）の軽量性および高熱伝導率性等の優れた特性を維持しつつ、ピストン摺動部分の耐摩耗性を確保でき、また、ライナを無くしてその分だけボア間ピッチを短くすることもでき、更に、ライナを無くすことにより既存のエンジンをベースにして排気量の増大を図ることもできる。しかも、従来通りの鋳造法をそのまま適用することができるという利点もある。
【０００６】
このようにシリンダボア表面の耐摩耗性を向上させたシリンダブロックでは、耐摩耗性を維持しつつ油保持性を高めることを目的として、シリンダボア表面にホーニング加工あるいはエッチング処理を施すことが考えられている（例えば、特開平６−１６７２４２号公報あるいは特開２０００−３５４９１３号公報参照）。
【０００７】
このようにシリンダボア表面にホーニング加工あるいはエッチング処理を施すことにより、強化材部分を母材マトリックスから所定量突出させ、且つ、マトリックス自体は、微細な凹凸が無数に存在する、所謂、梨地状にして微細な油溜まりを多数形成させることができる。そして、これにより、耐摩耗性を維持した上で、油保持性を高めて耐スカッフ（焼き付き）性も確保することが可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シリンダボア内を往復摺動するピストンは、その往復摺動ストロークの上死点と下死点とで摺動動作の向きが転換するので、シリンダボア表面もこれら上死点および下死点については厳しい使用条件に曝されるのであるが、特に上死点の場合には、エンジン燃焼室の爆発力が加わる関係上、とりわけ過酷な条件となり、焼き付き問題が重要な課題となる。
【０００９】
この上死点の焼き付き対策としては、シリンダボア表面の粗さをホーニング加工あるいはエッチング処理でより粗くして油保持性を高めれば良いのであるが、反面、このようにシリンダボア表面全体を粗くした場合には、相手部材（ピストン）の摩耗増大や摺動部の気密性低下あるいは油消費量の増大を招来することになる。
従って、焼き付きが特に生じ易いピストン上死点およびその近傍については、シリンダボア表面をより粗くして油保持性を高めることが必要であるが、それ以外の領域、つまり下死点側では、表面を余り粗くすることは好ましくない。
【００１０】
そこで、この発明は、シリンダブロックのシリンダボア表面に表面処理を施すに際し、ピストンの往復摺動ストロークの上死点側と下死点側とでシリンダボア表面の粗さを調整できるようにすることを目的としてなされたものである。
【００１６】

【課題を解決するための手段】

このため、本願発明に係るシリンダブロックの表面処理装置は、シリンダブロックのシリンダボア表面にエッチング液を接触させてエッチング処理を施す表面処理装置を前提とし、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を支持する基端面を有する基台と、シリンダボアの内径寸法よりも所定量小さい外径寸法を有し上記基台の基端面に立設された柱状体と、エッチング液を貯えるエッチング液貯留手段と、該貯留手段を昇降制御する昇降制御手段とを備えるとともに、上記エッチング液貯留手段と、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を上記基台の基端面で支持させ、且つ、上記柱状体をシリンダボアに挿通させた状態で、シリンダボア表面と柱状体の外面との間に形成される空隙部とを連通させる連通手段を備えた、ことを特徴としたものである。
【００１７】
また、本願発明に係る他のシリンダブロックの表面処理装置は、シリンダブロックのシリンダボア表面にエッチング液を接触させてエッチング処理を施す表面処理装置を前提とし、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を支持する基端面を有する基台と、シリンダボアの内径寸法よりも所定量小さい外径寸法を有し、上記基台に設けられた挿通孔に嵌合して上記基端面に対し出没可能に設けられた柱状体と、該柱状体を昇降制御する昇降制御手段とを備えている。
そして、上記柱状体が下降位置にある状態で、該柱状体の上端面と上記挿通孔の内周面とで形成される凹所にエッチング液を貯え、且つ、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を上記基台の基端面で支持させた状態で、上記柱状体を上昇させてシリンダボアに挿通させることにより、シリンダボア表面と柱状体の外面との間に形成される空隙部にエッチング液が供給されて、シリンダボア表面にエッチング処理が施されることを特徴としたものである。
【００１８】
この場合において、より好ましくは、上記柱状体にその上端面に開口するエッチング液給排路が設けられ、該エッチング液給排路に、エッチング液を給排制御するエッチング液給排制御手段が接続されている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態の説明に先立って、まず、実施の形態の参考例について説明する。
図３は、本発明の実施の形態の参考例に係るエンジンのシリンダブロックの表面処理装置の概略構成を示す断面説明図である。この図に示すように、本実施の形態に係るシリンダブロックＷは、エッチング処理装置１０の基台１１上に、その上下を逆向きにしてセットされている。
上記シリンダブロックＷは、例えば自動車用エンジンに用いられるもので、シリンダブロックＷのトップデッキＷｆ（車両への搭載状態では上端面）には、図示しないシリンダヘッドの下端面が所定のガスケット材を介して密着状態で締結固定される。つまり、シリンダブロックＷのトップデッキＷｆが、シリンダヘッドとの合わせ面を構成している。
【００２０】
また、上記シリンダブロックＷのシリンダボアＢ内には、図示しないピストンが上下方向へ摺動可能に挿入される。該ピストンは、シリンダボアＢ内を、上死点Ｐｕから下死点Ｐｂまでの範囲にわたって摺動する。このシリンダボアＢの両側には、シリンダボア内壁面から離間したシリンダブロック外壁部との間に、シリンダボアＢの内壁面に略沿うようにして、冷却水を流通させるウォータジャケットＪがそれぞれ形成されている。
【００２１】
上記シリンダブロックＷは、軽合金（例えばアルミニウム合金）材料を用い、例えばダイキャスト鋳造法を適用して鋳造素材を得た後、かかる鋳造素材に対して、上記シリンダボアＢのピストン摺動面やシリンダヘッド（不図示）との合わせ面Ｗｆなどの所要箇所を仕上げ加工して、最終製品として得られたものである。
【００２２】
本参考例では、より好ましくは、シリンダボアＢの内周面（ピストン摺動面）の耐摩耗性を確保することを目的として、このシリンダボア部Ｂに、シリンダブロックＷの母材（アルミニウム合金）よりも硬度が高く所定の体積率を有する多孔状のプリフォーム（予備成形体：不図示）が配設されている。
すなわち、シリンダボア部Ｂは、上記多孔状プリフォームを鋳造型のシリンダボア部Ｂに対応する部位にセットした上で、鋳造キャビティ内に母材の金属溶湯を注入し、上記プリフォームに溶湯を含浸させることによって形成されている。
【００２３】
上記多孔状プリフォームは、例えば、金属粉末を燒結して得られる燒結金属プリフォームとして構成され、この金属粉末としては、例えば、Ｆｅ（鉄）−Ｃｒ（クロム）−Ｎｉ（ニッケル）系のものを用いた。
尚、シリンダブロックＷの母材（アルミニウム合金）よりも硬度が高く所定の体積率を有する多孔状のプリフォームとしては、この他にも、例えば強化繊維をベースとした繊維強化材製のものなども用いることができる。
【００２４】
本参考例では、このようにして耐摩耗性を向上させたシリンダボア部Ｂの表面について、耐摩耗性を維持しつつ油保持性を高めることを目的として、エッチング処理が施される。かかるエッチング処理を施すことにより、強化材部分を母材マトリックスから所定量突出させ、且つ、マトリックス自体は、微細な凹凸が無数に存在する、所謂、梨地状にして微細な油溜まりを多数形成させることができる。そして、これにより、耐摩耗性を維持した上で、油保持性を高めて耐スカッフ（焼き付き）性も確保することができるのである。
【００２５】
以下、このエッチング処理について説明する。
本参考例に係る表面処理（エッチング処理）装置１０は、図３に示されるように、シリンダブロックＷのシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆを支持する基端面１１ｇを有する基台１１と、上記シリンダブロックＷのシリンダボアＢの内径寸法よりも所定量だけ小さい外径寸法を有して上記基台１１の基端面１１ｇ上に立設された円柱状の柱状体１３とを備えている。
【００２６】
該柱状体１３には、上記基台１１の中心部を貫通し上記基端面１１ｇの近傍における外周面に開口する液通路１１ａ（エッチング液供給路）と、柱状体１３の外面に沿うように基台１１を掘り込んで形成された環状溝１１ｃと、基台１１の外面に開口し上記環状溝１１ｃと連通する液通路１１ｂ（エッチング液排出路）とが設けられている。
【００２７】
上記エッチング液供給路１１ａには、上流側端部がエッチング液供給源（タンク：不図示）に連通し途中部にバルブ（供給バルブ）Ｖｓが介設されたエッチング液供給管１５が接続されている。また、エッチング液排出路１１ｂには、下流側端部がエッチング液排出タンク（不図示）に連通し途中部にバルブ（供給バルブ）Ｖｄが介設されたエッチング液排出管１７が接続されている。
これらエッチング液の供給タンク（不図示），供給管１５，供給バルブＶｓ，供給路１１ａ，排出路１１ｂ，排出管１７，排出バルブＶｄ及び排出タンク（不図示）を主要部として、柱状体１３の上記基端面１１ｇ近傍における外面側に対してエッチング液を給排する「エッチング液給排手段」が構成されている。
【００２８】
上記供給バルブＶｓ及び排出バルブＶｄは共に、より好ましくは電磁制御弁で構成され、処理装置１０のコントロールユニット（不図示）に対して信号授受可能に接続されており、該コントロールユニットからの制御信号に応じて、その開閉状態，弁開度あるいは開閉速度などが制御され、これにより、「エッチング液給排手段」の作動状態が制御されるようになっている。
【００２９】
以上の構成を備えた処理装置１０を用いてシリンダブロックＷのシリンダボアＢの表面にエッチング処理を施す際には、シリンダブロックＷを上下逆にしてそのシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆを基台１１の基端面１１ｇで支持させ、且つ、柱状体１３をシリンダボアＢに挿通させた状態にセットする。このセット状態で、シリンダボアＢの表面と柱状体１３の外面との間に、環状溝１１ｃと連通した空隙部Ｓ１が形成される。また、このセット状態では、シリンダボアＢのピストン上死点Ｐｕが下側に、下死点Ｐｂが上側に位置することになる。
【００３０】
そして、排出バルブＶｄを閉じた状態で供給バルブＶｓを開くことにより、上記空隙部Ｓ１に対して下側から（つまり上死点Ｐｕ側から）エッチング液Ｅが供給される。これにより、シリンダボアＢの表面にエッチング液Ｅが接触して、エッチング処理が施されることになる。
本参考例では、エッチング液Ｅとして、例えば、濃度１０％の水酸化ナトリウム（ＮａОＨ）溶液を用いた。尚、この代わりに、例えば水酸化カリウム（ＫОＨ）溶液など、シリンダボアＢの表面部を構成する材料を腐食させ得るものであれば、他の種々の溶液をエッチング液として用いることができる。
【００３１】
図１は、濃度が５％，１０％の水酸化ナトリウム溶液をエッチング液に用いた場合を例に取って、エッチング時間（被処理面がエッチング液と接触している時間）と被処理面の強化材突出量（μｍ）との関係を示したグラフである。
この被処理面の強化材突出量とは、強化材が分散した被処理面について、その基準表面から強化材の突出量（高さ）を示すもので、図１のグラフから良く分かるように、被処理面の強化材突出量はエッチング時間に略比例して大きくなる。また、一般に、この強化材突出量が大きい方が表面粗さも粗くなることが知られている。従って、表面処理を施して被処理面の油保持性を高めるためには、エッチング時間を長くすれば良いことが分かる。
【００３２】
そこで、本参考例では、上記シリンダボアＢの表面に表面処理を施すに際し、ピストンの往復摺動ストロークの上死点Ｐｕ側と下死点Ｐｂ側とで表面粗さを調整するために、上死点Ｐｕおよびその近傍と下死点Ｐｂおよびその近傍とでエッチング状態を異ならせるようにした。
【００３３】
すなわち、図３に示された処理装置を用いてエッチング処理を施したことにより、上記シリンダブロックＷのシリンダボアＢの表面は上死点Ｐｕが下死点Ｐｂよりも下方に位置する状態でエッチング処理され、エッチング液Ｅは上死点Ｐｕ側から供給され当該上死点Ｐｕ側から排出されるので、容易かつ確実に、下死点Ｐｂおよびその近傍よりも上死点Ｐｕおよびその近傍の方がエッチング液に接触する接触時間を長くすることができる。
【００３４】
このように、シリンダボアＢの表面のピストン上死点Ｐｕからピストン下死点Ｐｂに至る範囲を含む所定領域にエッチング処理を施し、上死点Ｐｕおよびその近傍と下死点Ｐｂおよびその近傍とでエッチング状態を異ならせるようにしたことにより、ピストンの往復摺動ストロークの上死点Ｐｕ側と下死点Ｐｂ側とでシリンダボアＢの表面粗さを調整することができ、これら上死点Ｐｕ側と下死点Ｐｂ側とでシリンダボアＢの表面粗さについて（従って、油保持性について）異なる要求を満たすことができる。
特に、上死点Ｐｕおよびその近傍と下死点Ｐｂおよびその近傍とでエッチング液に接触する接触時間を異ならせるようにすることにより、上死点Ｐｕおよびその近傍と下死点Ｐｂおよびその近傍とで、その接触時間の違いに応じて、確実にエッチング状態を異ならせることができる。
【００３５】
具体的には、下死点Ｐｂおよびその近傍よりも上死点Ｐｕおよびその近傍の方が、エッチング液Ｅに接触する接触時間が長くなるようにしたことにより、上死点Ｐｕおよびその近傍を下死点Ｐｂ側に比して表面粗さを粗くし、下死点Ｐｂ側では、相手部材（ピストン）の摩耗増大や摺動部の気密性低下あるいは油消費量の増大を招くことを防止した上で、焼き付きが特に生じ易い上死点Ｐｕおよびその近傍については、シリンダボアＢの表面をより粗くして油保持性を高めることができるのである。
【００３６】
図２は、上記表面処理装置１０を用いてシリンダボアＢの表面にエッチング処理を施す際におけるエッチング液面の種々の制御パターン例を示したグラフである。この図２のグラフにおいて、液面高さ「０」はシリンダボアＢの上死点Ｐｕの位置に相当し、液面高さＨ３が下死点Ｐｂの位置に相当している。
パターンＹ１（実線の折線）は、通常とおりにエッチング液Ｅを供給／排出させるもので、この場合には、上死点Ｐｕ側のエッチング液Ｅとの接触時間はＴ７であり、下死点Ｐｂ側の接触時間は（Ｔ６−Ｔ１）である。
【００３７】
パターンＹ２及びＹ３は共に、エッチング液の供給速度および排出速度を小さく（つまり、液面の昇降速度を小さく）したもので、これらの場合には、上死点Ｐｕ側のエッチング液Ｅとの接触時間はＴ７であり、下死点Ｐｂ側の接触時間は（Ｔ３−Ｔ２）となり、上死点Ｐｕ側と下死点Ｐｂ側とで接触時間の差が大きくなる。つまり、容易かつ確実に、下死点Ｐｂおよびその近傍よりも上死点Ｐｕおよびその近傍の方がエッチング液Ｅに接触する接触時間をより長くすることができる。
特に、パターンＹ３の場合には、エッチング液排出工程の途中で（時間Ｔ４で）更に排出速度が小さくなるように変化しており、液面高さＨ２に相当するシリンダボア表面のよりも上死点Ｐｕに近い部分について、エッチング液Ｅとの接触時間をより長くすることができる。
【００３８】
パターンＹ４は、エッチング液排出工程の途中で液面が所定時間（時間Ｔ５から時間Ｔ７近傍まで）だけ静止するように設定したもので、この場合には、液面高さＨ１に相当するシリンダボア表面のよりも上死点Ｐｕに近い部分について、エッチング液Ｅとの接触時間を非常に長くすることができ、容易かつ確実に、上死点Ｐｕおよびその近傍のエッチング液Ｅに接触する接触時間をより一層長くすることができるのである。
尚、このような液面静止ステップをエッチング液供給工程の途中に設けるようにしても良い。
【００３９】
特に、本参考例では、上記シリンダブロックＷは、シリンダボアＢの表面の少なくとも上記所定領域について、その表面から所定深さまでは、多孔状プリフォームにシリンダブロック母材の溶湯を含浸させて構成されたものであるので、シリンダボア表面の耐摩耗性を確実に向上させることができ、しかも、その表面にエッチング処理を施すことにより、その耐摩耗性を維持しつつ油保持性を高めることができるのである。
【００４０】
また、本参考例では、上記処理装置１０を用いたことにより、シリンダブロックＷのシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆを基台１１の基端面１１ｇで支持させ、且つ、上記基端面１１ｇに立設された柱状体１３をシリンダボアＢに挿通させた状態で、柱状体Ｂの上記基端面１１ｇ近傍における外面側に対してエッチング液Ｅを給排するエッチング液給排手段により、シリンダボアＢの表面と柱状体１３の外面との間に形成される空隙部Ｓ１にエッチング液Ｅを供給して、シリンダボアＢの表面にエッチング処理が施される。
【００４１】
従って、上記シリンダブロックＷは上死点Ｐｕが下死点Ｐｂよりも下方に位置する状態でエッチング処理され、エッチング液Ｅは上死点Ｐｕ側から供給され該上死点Ｐｕ側から排出されることとなり、容易かつ確実に、下死点Ｐｄ側よりも上死点Ｐｕおよびその近傍の方がエッチング液Ｅに接触する接触時間が長くなるように設定することができるのである。
【００４２】
次に、本発明の第１の実施の形態について説明する。尚、以下の説明において、上記参考例における場合と同様の構成を備え同様の作用をなすものについては、同一の符号を付し、それ以上の説明は省略する。
図４は、上記第１の実施の形態に係る表面処理（エッチング処理）装置２０の概略構成を示している。この図に示すように、上記表面処理装置２０は、シリンダブロックＷのシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆを支持する基端面２１ｇを有する基台２１と、シリンダボアＢの内径寸法よりも所定量小さい外径寸法を有し、上記基台２１の基端面２１ｇに立設された柱状体２３と、エッチング液Ｅを貯えるエッチング液貯留タンクＴｋとを備えている。
【００４３】
上記貯留タンクＴｋには、具体的には図示しなかったが、例えば公知のリフター装置等で構成される昇降手段が付設され、また、この昇降手段の昇降動作を制御するコントローラが設けられている。そして、このコントローラからの制御信号に応じて昇降手段（例えばリフター装置）を駆動制御することにより、貯留タンクＴｋの上下方向の位置を任意に調節できるようになっている。
【００４４】
上記基台２１には、柱状体２３の外面に沿うように基台２１を掘り込んで形成された環状溝２１ｃと、基台２１の外面に開口し上記環状溝２１ｃと連通する液通路２１ａとが設けられている。そして、この液通路２１ａには、上記貯留タンクＴｋの底部に連通する連通管２５が接続されている。
従って、上記環状溝２１ｃと貯留タンクＴｋとは、液通路２１ａと連通管２５とを介して、常時連通している。
【００４５】
以上の構成を備えた処理装置２０を用いてシリンダブロックＷのシリンダボアＢの表面にエッチング処理を施す際には、上記参考例における場合と同様に、シリンダブロックＷを上下逆にしてそのシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆを基台２１の基端面２１ｇで支持させ、且つ、柱状体２３をシリンダボアＢに挿通させた状態にセットする。このセット状態で、シリンダボアＢの表面と柱状体２３の外面との間に、上記環状溝２１ｃと連通した空隙部Ｓ２が形成される。また、このセット状態では、シリンダボアＢのピストン上死点Ｐｕが下側に、下死点Ｐｂが上側に位置することになる。
【００４６】
上記のシリンダブロックＷの表面処理装置２０へのセット作業は、貯留タンクＴｋの液面が液通路２１ｇよりも低くなるように、貯留タンクＴｋの上下方向位置を設定した状態で行われる。従って、セット時にエッチング液Ｅが上記空隙部Ｓ２内に流れ込むことはない。
【００４７】
そして、セット終了後、上記貯留タンクＴｋを上動させてその液面の位置を上昇させることにより、連通管２５と液通路２１ａとを介して、エッチング液Ｅが貯留タンクＴｋから基台２１の環状溝２１ｃへ、更に、上記空隙部Ｓ２内に導入されてエッチング処理が行われるようになる。
このとき、空隙部Ｓ２と貯留タンクＴｋとは連通しているので、両者における液面は常に同一レベルに維持される。
【００４８】
以上のように、本実施の形態においても、シリンダブロックＷは上死点Ｐｕが下死点Ｐｂよりも下方に位置する状態でエッチング処理される。この場合において、エッチング液貯留タンクＴｋと上記空隙部Ｓ２とではエッチング液Ｅの液面が常に同一レベルに維持されるので、貯留タンクＴｋを昇降制御することにより、容易かつ確実に上記空隙部Ｓ２の液面を制御でき、下死点Ｐｂ側よりも上死点Ｐｕおよびその近傍の方がエッチング液Ｅに接触する接触時間を長くすることができる。その結果、上記参考例における場合と同様に、上死点Ｐｕおよびその近傍を下死点Ｐｂ側に比して表面粗さを粗くし、下死点Ｐｂ側では、相手部材（ピストン）の摩耗増大や摺動部の気密性低下あるいは油消費量の増大を招くことを防止した上で、焼き付きが特に生じ易い上死点Ｐｕおよびその近傍については、シリンダボアＢの表面をより粗くして油保持性を高めることができるのである。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図５は上記第２の実施の形態に係る表面処理（エッチング処理）装置３０の概略構成を示し、また、図６はその要部を拡大して示している。これらの図に示すように、上記表面処理装置３０は、シリンダブロックＷのシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆを支持する基端面３１ｇを有する基台３１と、シリンダボアＢの内径寸法よりも所定量小さい外径寸法を有すると共に基台３１に設けられた挿通孔３１ｆに嵌合して上記基端面３１ｇに対し出没可能に設けられた柱状体３３とを備えている。
【００５０】
上記柱状体３３には、具体的には図示しなかったが、該柱状体３３を昇降させる駆動装置と該装置を作動制御するコントローラが設けられている。そして、このコントローラからの制御信号に応じて駆動装置を制御することにより、柱状体３３の上下方向の位置を任意に調節できるようになっている。
【００５１】
以上の構成を備えた表面処理装置３０を用いてシリンダブロックＷのシリンダボアＢの表面にエッチング処理を施す際には、まず、上記柱状体３３が下降位置にある状態（図５参照）で、該柱状体３３の上端面と上記挿通孔３１ｆの内周面とで形成される凹所３１ｄ内にエッチング液Ｅを貯えておく。
そして、上記参考例および第１の実施の形態における場合と同様に、シリンダブロックＷを上下逆にしてそのシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆを基台３１の基端面３１ｇで支持させた状態にセットする。このセット状態では、シリンダボアＢのピストン上死点Ｐｕが下側に、下死点Ｐｂが上側に位置することになる。
【００５２】
このようにセットした上で、柱状体３３を上昇させてシリンダボアＢ内に挿通させて行くことにより、上記凹所３１ｄ内に貯えられていたエッチング液ＥがシリンダボアＢ内に押し上げられ、シリンダボアＢの表面と柱状体３３の外面との間に形成される空隙部Ｓ３に上記エッチング液Ｅが供給されて、シリンダボアＢの表面にエッチング処理が施されることになる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態においても、シリンダブロックＷは上死点Ｐｕが下死点Ｐｂよりも下方に位置する状態でエッチング処理される。この場合において、上記柱状体３３を昇降制御することにより、容易かつ確実に上記空隙部Ｓ３のエッチング液面を制御でき、下死点Ｐｕおよびその近傍よりも上死点Ｐｂ側の方がエッチング液Ｅに接触する接触時間を長くすることができるのである。
【００５４】
次に、上記第２の実施の形態の変形例について説明する。
図７は上記第２の実施の形態の変形例に係る表面処理（エッチング処理）装置４０の概略構成を示し、また、図８はその要部を拡大して示している。これらの図に示すように、上記表面処理装置４０では、基台４１に設けられた挿通孔４１ｆに嵌合して基端面４１ｇに対し出没可能に設けられた柱状体４３に、該柱状体４３の上端面４３ｆに開口するエッチング液給排路４４が設けられている。
【００５５】
この給排路４４は、液配管４５を介して切換弁Ｖｃに連通している。該切換弁Ｖｃにはエッチング液Ｅの供給管４６と排出管４７とが接続されており、切換弁Ｖｃの内部通路を切換制御することにより、液配管４５の閉止と供給管４６／排出管４７のいずれかへの接続が切り換えられるようになっている。エッチング処理中など、通常時においては、上記切換弁Ｖｃは液配管４５を閉止する切換位置に維持されている。
【００５６】
そして、エッチング処理が何度も繰り返して行われ、エッチング液Ｅの劣化が認められた場合には、液配管４５と排出管４７とが連通するように上記切換弁Ｖｃを切換操作し、劣化して使用済みのエッチング液Ｅを排出させる。尚、柱状体４３の上端面４３ｆは、エッチング液Ｅの入換時に古い液が残留しないように、給排路４４が開口している中心部に向って立ち下がるように傾斜している。
【００５７】
その後、液配管４５と供給管４６とが連通するように上記切換弁Ｖｃを切換操作し、未使用の新しいエッチング液Ｅが凹所４１ｄ内に供給されるようになっている。
このように、本変形例によれば、柱状体４３の上端面４３ｆと基台４１の挿通孔４１ｆの内周面とで形成される凹所４１ｄに貯えられたエッチング液Ｅが劣化した場合には、これを容易に新たな液に入れ替えることができる。
【００５８】
尚、以上の参考例および各実施態様は、シリンダボア部Ｂの耐摩耗性を向上させるために多孔状プリフォームを用いたシリンダブロックＷについてのものであったが、この代わりに、強化材がマトリックス中に分散した分散強化型の合金、例えば、強化材としての初晶ＳｉがＡｌマトリックス中に分散したＡｌ合金を材料としたシリンダブロックに適用しても良い。
このように、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形や改良あるいは設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【００６７】

【発明の効果】

本願発明に係るシリンダブロックの表面処理装置によれば、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を基台の基端面で支持させ、且つ、上記基端面に立設された柱状体をシリンダボアに挿通させた状態で、シリンダボア表面と柱状体の外面との間に形成される空隙部と、エッチング液を貯えるエッチング液貯留手段とを連通させる連通手段が設けられているので、上記シリンダブロックは上死点が下死点よりも下方に位置する状態でエッチング処理される。この場合において、エッチング液貯留手段と上記空隙部とではエッチング液の液面が常に同一レベルに維持されるので、昇降制御手段により上記エッチング液貯留手段を昇降制御することにより、容易かつ確実に上記空隙部の液面を制御でき、下死点およびその近傍よりも上死点およびその近傍の方がエッチング液に接触する接触時間を長くすることができる。その結果、上死点およびその近傍を下死点側に比して表面粗さを粗くし、下死点側では、相手部材（ピストン）の摩耗増大や摺動部の気密性低下あるいは油消費量の増大を招くことを防止した上で、焼き付きが特に生じ易い上死点およびその近傍については、シリンダボア表面をより粗くして油保持性を高めることができる。
【００６８】
また、本願発明に係る他のシリンダブロックの表面処理装置によれば、基台の基端面に立設された柱状体が下降位置にある状態で、該柱状体の上端面と基台の挿通孔の内周面とで形成される凹所にエッチング液を貯え、且つ、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面を基台の基端面で支持させた状態で、上記柱状体を上昇させてシリンダボアに挿通させることにより、シリンダボア表面と柱状体の外面との間に形成される空隙部にエッチング液が供給されるので、上記シリンダブロックは上死点が下死点よりも下方に位置する状態でエッチング処理される。この場合において、昇降制御手段により柱状体を昇降制御することにより、容易かつ確実に上記空隙部のエッチング液面を制御でき、下死点およびその近傍よりも上死点およびその近傍の方がエッチング液に接触する接触時間を長くすることができる。その結果、上死点およびその近傍を下死点側に比して表面粗さを粗くし、下死点側では、相手部材（ピストン）の摩耗増大や摺動部の気密性低下あるいは油消費量の増大を招くことを防止した上で、焼き付きが特に生じ易い上死点およびその近傍については、シリンダボア表面をより粗くして油保持性を高めることができる。
【００６９】
この場合において、より好ましくは、上記柱状体にその上端面に開口するエッチング液給排路が設けられ、該エッチング液給排路に、エッチング液を給排制御するエッチング液給排制御手段が接続されていることにより、柱状体の上端面と基台の挿通孔の内周面とで形成される凹所に貯えられたエッチング液が劣化した場合には、これを容易に新たな液に入れ替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エッチング時間と被処理面の強化材突出量との関係を示すグラフである。
【図２】  エッチング処理の液面制御パターンを示すグラフである。
【図３】  本発明の実施の形態の参考例に係るシリンダブロックの表面処理装置の概略構成を示す断面説明図である。
【図４】  本発明の第１の実施の形態に係るシリンダブロックの表面処理装置の概略構成を示す断面説明図である。
【図５】  本発明の第２の実施の形態に係るシリンダブロックの表面処理装置の概略構成を示す断面説明図である。
【図６】  図５の表面処理装置の要部を拡大して示す断面説明図である。
【図７】  本発明の第２の実施の形態の変形例に係るシリンダブロックの表面処理装置の概略構成を示す断面説明図である。
【図８】  図７の表面処理装置の要部を拡大して示す断面説明図である。
【符号の説明】
２０，３０，４０…表面処理装置
２１，３１，４１…基台
２１ｇ，３１ｇ，４１ｇ…基端面
２３，３３，４３…柱状体
４６…エッチング液供給管
４７…エッチング液排出管
２１ａ…液通路
２５…連通管
３１ｄ，４１ｄ…凹所
３１ｆ，４１ｆ…挿通孔
４４…エッチング液給排路
４５…液配管
Ｂ…シリンダボア部
Ｅ…エッチング液
Ｐｕ…上死点
Ｐｂ…下死点
Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…空隙部
Ｔｋ…エッチング液貯留タンク
Ｖｃ…切換弁
Ｗ…シリンダブロック
Ｗｆ…シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面
【図１】
0003988503.tif 000002
【図２】
0003988503.tif 000003
【図３】
0003988503.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003988503.tif 000006
【図６】
0003988503.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003988503.tif 000009