(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側及び反スラスト受け側に向けて開口するスリットを設け、かつ、そのスリットの上下側でシリンダボアと当接するシール材を設けたブラスト装置の円筒状をなす本体を、ピストン上死点を上にしてセットしたシリンダブロックのシリンダボアの上方から挿入し、シリンダボアに挿入した上記本体のスリットを通じて、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側及び反スラスト受け側のみに、上記スリットを通してシリンダボアに噴射するノズルを本体の内部において略軸心回りに回転させながらブラスト材供給源から送られたブラスト材を吹き付けることを特徴とするシリンダブロックのブラスト方法。
【請求項２】
ピストン上死点を上にしてセットしたシリンダブロックのシリンダボアに上方から挿入され、かつ、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側および反スラスト受け側に向けて開口するスリットを設けた円筒状をなす本体と、
上記スリットの上下側でシリンダボアと当接するシール材と、
本体内に略軸心回りに回転可能にセットされ、スリットを通してシリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側及び反スラスト受け側のみに、ブラスト材供給源から送られたブラスト材を噴射するノズルとを備えていることを特徴とするブラスト装置。
【請求項３】
上記ノズルは、本体のフランジに取り付けるプレートに回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のブラスト装置。
【請求項４】
ピストン上死点を上にしてセットされるシリンダブロックの上方に位置する油圧シリンダが設けられており、
本体は、この油圧シリンダの作動により降下してシリンダブロックのシリンダボアに上方から挿入されてクランプされると共に上昇してシリンダボアから離脱するようになっていることを特徴とする請求項３に記載のブラスト装置。
【請求項５】
プレートを通して本体に挿入される回収管と、この回収管を介して本体の底部に溜ったブラスト材を吸引して回収タンクに回収する回収ポンプを具備した回収機構が設けられており、
ノズルには、供給ポンプで生じた圧縮空気とともにブラスト材供給源から送られたブラスト材を送給するための送給管が接続されていることを特徴とする請求項４に記載のブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダブロックのシリンダボアをブラストする際に用いられるシリンダブロックのブラスト方法およびブラスト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリンダブロックのシリンダボアにブラスト加工を施す場合、例えば、シリンダヘッドとの合わせ面を上に向けてかつ軸心が上下方向に沿うようにしてセットしたシリンダブロックのシリンダボアにブラストノズルを挿入し、シリンダボア内において軸心回りに回転させたブラストノズルからブラスト材を噴出させつつ降下させることによって、シリンダボアの全面をブラスト処理するようにしていた。（特開平１１−３２０４１４号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来にあっては、シリンダボアとピストンとの間の耐スカッフ性を確保することはできるものの、ブラスト加工を行うことでシリンダボアの全面を粗面として形成するようにしていたため、ピストン摺動部分における潤滑油の消費量が増大すると共に摩擦が増加するのに加えて、潤滑油の消費量増大に伴って高炭素の排出量も増加してしまうという問題を有していた。
【０００４】
また、シリンダボアの全面に対してブラスト加工を行う都合上、表面粗さを一定に保つことが困難であると共に、サイクルタイムが大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
さらに、上記ブラスト加工に用いるブラスト装置において、シリンダボアに吹き付けたブラスト材をシリンダブロックのクランクケース側から回収するようにしていることから、ブラスト材の粒径を小さくした場合には、シリンダブロックのオイル供給孔などの凹部分にブラスト材が入り込み易く、これらのブラスト材を除去する工程を必要とする分だけ、作業コストが増大してしまううえ、ブラスト材を完全に除去し得ない場合も起こり得るという問題があり、加えて、装置が大型化するのに伴って、設備コストの上昇を招いてしまうという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、シリンダボアの耐スカッフ性および耐摩耗性が要求される部分での潤滑性を確保したうえで、ピストン摺動部分での潤滑油の消費量削減およびフリクション低減ならびにこれに伴う高炭素の排出量低減を実現することができると共に、ブラスト加工のサイクルタイムを少なくすることが可能であるシリンダブロックのブラスト方法を提供することを目的とし、また、ブラスト材の粒径を小さくした場合であったとしても、ブラスト材を完全に除去することができ、その結果、ブラスト材の除去工程を省略できる分だけ、作業コストを低減させることが可能であり、加えて、装置の小型化を図ってレイアウトの自由度の拡大および設備コストの低減をも実現することが可能であるブラスト装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載したシリンダブロックのブラスト方法は、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側及び反スラスト受け側に向けて開口するスリットを設け、かつ、そのスリットの上下側でシリンダボアと当接するシール材を設けたブラスト装置の円筒状をなす本体を、ピストン上死点を上にしてセットしたシリンダブロックのシリンダボアの上方から挿入し、シリンダボアに挿入した上記本体のスリットを通じて、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側及び反スラスト受け側のみに、上記スリットを通してシリンダボアに噴射するノズルを本体の内部において略軸心回りに回転させながらブラスト材供給源から送られたブラスト材を吹き付けることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載したブラスト装置は、ピストン上死点を上にしてセットしたシリンダブロックのシリンダボアに上方から挿入され、かつ、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側および反スラスト受け側に向けて開口するスリットを設けた円筒状をなす本体と、上記スリットの上下側でシリンダボアと当接するシール材と、本体内に略軸心回りに回転可能にセットされ、スリットを通してシリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側及び反スラスト受け側のみに、ブラスト材供給源から送られたブラスト材を噴射するノズルとを備えていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載したブラスト装置は、請求項２に記載したノズルが、本体のフランジに取り付けるプレートに回転可能に取り付けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載したブラスト装置は、請求項３に記載した構成において、ピストン上死点を上にしてセットされるシリンダブロックの上方に位置する油圧シリンダが設けられており、本体は、この油圧シリンダの作動により降下してシリンダブロックのシリンダボアに上方から挿入されてクランプされると共に上昇してシリンダボアから離脱するようになっていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載したブラスト装置は、請求項４に記載したプレートを通して本体に挿入される回収管と、この回収管を介して本体の底部に溜ったブラスト材を吸引して回収タンクに回収する回収ポンプを具備した回収機構が設けられており、ノズルには、供給ポンプで生じた圧縮空気とともにブラスト材供給源から送られたブラスト材を送給するための送給管が接続されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載したシリンダブロックのブラスト方法では、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側及び反スラスト受け側に向けて開口するスリットを設け、かつ、そのスリットの上下側でシリンダボアと当接するシール材を設けたブラスト装置の円筒状をなす本体を、ピストン上死点を上にしてセットしたシリンダブロックのシリンダボアの上方から挿入し、シリンダボアに挿入した上記本体のスリットを通じて、シリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側及び反スラスト受け側のみに、上記スリットを通してシリンダボアに噴射するノズルを本体の内部において略軸心回りに回転させながらブラスト材供給源から送られたブラスト材を吹き付けている。
これにより、シリンダボアの耐スカッフ性および耐摩耗性が要求される部分では、すなわち、シリンダボアのピストン上死点近傍部分では、表面粗さおよび硬度が確保されることとなって、優れた潤滑性が得られることとなり、一方、ピストン摺動部分では、すなわち、シリンダボアのピストン上死点近傍部分を除く部分では、鏡面状態が維持されることとなる。
その結果、潤滑油膜の厚さが少なくて済む分だけ潤滑油消費量の削減がなされると共に、摩擦が低減することとなり、これらに伴って高炭素の排出量の低減も図られることとなり、加えて、上記のようにブラスト加工を部分的に行うので、ブラスト加工のサイクルタイムが少なくなる。
【００１３】
請求項２に記載したブラスト装置では、ブラスト材供給源から送られたブラスト材を噴出させつつノズルを本体内で略軸心回りに回転させると、ブラスト材は、スリットを通してシリンダボアのピストン上死点近傍でかつピストンからサイドスラストを受けるスラスト受け側および反スラスト受け側にのみ吹き付けられることから、耐スカッフ性および耐摩耗性が要求されるシリンダボアのピストン上死点近傍部分では、表面粗さおよび硬度が確保されて優れた潤滑性を有することとなり、一方、シリンダボアのピストン上死点近傍部分を除くピストン摺動部分では、鏡面状態が維持されて、潤滑油消費量の削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量の低減が図られることとなり、加えて、シリンダボアの全面に対してブラスト加工を行わないため、ブラスト加工のサイクルタイムの短縮化が図られることとなる。
【００１４】
請求項４に記載したブラスト装置では、本体が、油圧シリンダの作動により降下してシリンダブロックのシリンダボアに上方から挿入されてクランプされると共に上昇してシリンダボアから離脱する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わるシリンダブロックのブラスト方法では、上記した構成としたから、シリンダボアのピストン上死点近傍部分に要求される潤滑性が得られるだけの表面粗さおよび硬度を確保することができると共に、ピストン摺動部分での潤滑油の消費量削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量低減を実現することが可能であり、加えて、ブラスト加工のサイクルタイムの短縮をも実現することができるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１８】
請求項２に記載したブラスト装置では、上記した構成としたから、シリンダボアのピストン上死点近傍部分に要求される潤滑性が得られるだけの表面粗さおよび硬度を確保したうえで、ピストン摺動部分での潤滑油の消費量削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量低減を実現することができ、加えて、ブラスト加工のサイクルタイムの短縮をも実現することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施例に係わるシリンダブロックのブラスト方法を説明する図であり、図２は本発明に係わるシリンダブロックのブラスト方法に用いるブラスト装置、すなわち、本発明に係わるブラスト装置の一実施例を示している。
【００２４】
図２に示すように、このブラスト装置１は、ピストン上死点Ｐｕを上にしてセットされるシリンダブロックＣの上方に位置する油圧シリンダ２と、この油圧シリンダ２の作動により降下してシリンダブロックＣのシリンダボアＣＢに上方から挿入されてクランプされると共に上昇してシリンダボアＣＢから離脱する円筒状をなす本体３と、この本体３に設けたスリット４と、供給ポンプ５で生じた圧縮空気とともにブラスト材供給源６から送給管７を介して送られたブラスト材８をスリット４を通して本体３の外部に噴射するノズル９を備えており、このノズル９は、本体３の上部に位置するプレート１０に設けたモータ１１の出力をピニオン１２およびノズル９に嵌装した平歯車１３を介してこのノズル９に伝達することにより、本体３の内部において略軸心回りに回転可能となっている。
【００２５】
この場合、本体３に設けたスリット４は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、エンジン実働時にシリンダボアＣＢ内を摺動するピストンＰの上死点Ｐｕの近傍でかつピストンＰからサイドスラストを受けるスラスト受け側（図１（ａ）のクランク軸Ｃｒの上側）Ｌおよび反スラスト受け側（図１（ａ）のクランク軸Ｃｒの下側）Ｒに向けて開口している。
【００２６】
つまり、シリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｕ近傍でかつ燃焼圧によって荷重（サイドスラスト）を受けるスラスト受け側Ｌおよび反スラスト受け側Ｒにのみノズル９から粒径が４０μｍ以上のブラスト材８を吹き付けるようになすことにより、耐スカッフ性および耐摩耗性が要求されるシリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｂ近傍部分において、上記耐スカッフ性および耐摩耗性を満足させる表面粗さＲａ０．１５〜１．０μｍおよび硬度を確保して、ピストンリングＰｒとの間で優れた潤滑性が得られるようにし、一方、シリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｕ近傍部分を除くピストンＰの摺動部分において、表面粗さＲａ０．１μｍ以下を維持して、潤滑油消費量の削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量の低減を図るようにしている。
【００２７】
また、このブラスト装置１は、本体３の底部３ａに溜ったブラスト材８の回収機構２０を備えており、この回収機構２０は、プレート１０を通して本体３に挿入される回収管２１と、この回収管２１を介して本体３の底部３ａに溜ったブラスト材８を吸引して回収タンク２２にする回収ポンプ２３を具備している。
【００２８】
さらに、このブラスト装置１は、プレート１０を取り付けた本体３のフランジ３ｂにシール材１４を設けていると共に、図２（ｂ）に示すように、本体３のスリット４の上下側に同じくシール材１４を設けており、いずれのシール材１４も、シリンダブロックＣあるいはシリンダボアＣＢと当接してブラスト材８がシリンダボアＣＢの下方にこぼれ落ちるのを阻止するようになっている。
【００２９】
上記したブラスト装置１により、シリンダブロックＣのシリンダボアＣＢのブラスト加工を行うに際しては、まず、治具１９にピストン上死点Ｐｕを上にした状態でシリンダブロックＣをセットした後、油圧シリンダ２を動作させて本体３を降下させ、シリンダブロックＣのシリンダボアＣＢに上方から挿入してクランプする。
【００３０】
次いで、供給ポンプ５で生じた圧縮空気とともにブラスト材供給源６から送給管７を介して送られた粒径が４０μｍ以上のブラスト材８を噴出させつつ、モータ１１を動作させてノズル９を本体３の内部において略軸心回りに回転させると、ブラスト材８はスリット４を通して本体３の外部に噴出する。
【００３１】
このとき、スリット４は、エンジン実働時にシリンダボアＣＢ内を摺動するピストンＰの上死点Ｐｕの近傍でかつピストンＰからサイドスラストを受けるスラスト受け側Ｌおよび反スラスト受け側Ｒに向けて開口しているので、ブラスト材８は上記した所定の部分にのみ吹き付けられることとなり、したがって、耐スカッフ性および耐摩耗性が要求されるシリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｕ近傍部分では、表面粗さＲａ０．１５〜１．０μｍの範囲が確保されると共に硬度が確保されて優れた潤滑性を有することとなる。
【００３２】
一方、シリンダボアＣＢのピストン上死点Ｐｕ近傍部分を除くピストンＰの摺動部分には、ブラスト材８がまったく吹き付けられないので、表面粗さＲａ０．１μｍ以下が維持されて、すなわち、鏡面状態が維持されて、潤滑油消費量の削減および摩擦の低減ならびにこれらに伴う高炭素の排出量の低減が図られることとなる。
【００３３】
そして、上記した所定の部分に対するブラスト処理が終了した時点で、供給ポンプ５およびモータ１１の作動を停止させ、続いて、回収機構２０の回収ポンプ２３を動作させて、回収管２１を介して本体３の底部３ａに溜ったブラスト材８を吸引して回収タンク２２に回収する。
【００３４】
上記したように、このブラスト装置１を用いたブラスト方法では、シリンダボアＣＢの全面に対してブラスト加工を行わないため、ブラスト加工のサイクルタイムの短縮化が図られることとなり、加えて、ブラスト材８に粒径が４０μｍ以上のものを用いているため、図１（ｄ）に示すように、鋳鉄製シリンダブロックＣのシリンダボアＣＢ内における固体潤滑剤の黒鉛Ｇを損傷させることなく、粗面を形成し得ることとなる。
【００３５】
また、上記したブラスト装置１では、ブラスト材８を本体３の底部３ａに溜めて回収機構２０により回収するようにしているので、ブラスト材８の粒径を４０μｍ程度にした場合であったとしても、ブラスト材８を完全に除去し得ることとなり、ブラスト材８の除去工程を省略し得る分だけ、作業コストの低減が図れるうえ、装置１全体が小型化するのに伴って、レイアウトの自由度が拡大すると共に、設備コストが大幅に低減することとなる。
【００３６】
さらに、このブラスト装置１では、回収機構２０を回収管２１と、この回収管２１を介してブラスト材８を吸引する回収ポンプ２３とから主として構成していることから、簡単な構造でブラスト材８を完全に除去し得ることとなる。
【００３７】
なお、本発明に係わるシリンダブロックのブラスト方法およびブラスト装置の詳細な構成は上記した実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるシリンダブロックのブラスト方法が適用されるシリンダブロックの簡略平面説明図（ａ），シリンダブロックの部分断面説明図（ｂ），シリンダボアのピストン上死点近傍部分での拡大断面説明図（ｃ）およびシリンダボアの表面での拡大断面説明図（ｄ）である。
【図２】本発明の一実施例によるシリンダブロックのブラスト方法に用いるブラスト装置の全体構成説明図（ａ）および図２（ａ）Ａ−Ａ線位置での断面説明図（ｂ）である。
【符号の説明】
１  ブラスト装置
３  本体
３ａ  本体の底部
４  スリット
６  ブラスト材供給源
８  ブラスト材
９  ノズル
１４  シール材
２０  ブラスト材の回収機構
２１  回収管
２３  回収ポンプ
Ｃ  シリンダブロック
ＣＢ  シリンダボア
Ｌ  スラスト受け側
Ｐ  ピストン
Ｐｕ  ピストン上死点
Ｒ  反スラスト受け側
【図１】
0004306084.tif 000002
【図２】
0004306084.tif 000003