(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を前記シリンダブロックに取り付けた状態で、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した後、前記シリンダブロックを洗浄する溶射シリンダブロックの洗浄方法であって、前記シリンダブロックと前記ラダーフレームとの合わせ面を洗浄する際に、前記シリンダブロックの内側から前記合わせ面に向けて液体噴射手段により液体を噴射して洗浄するとともに、前記シリンダブロックの外側から前記合わせ面に向けて液体噴射手段により液体を噴射して洗浄し、この際、シリンダブロック外側の前記合わせ面に対する洗浄時の液体の噴射圧力を、シリンダブロック内側の前記合わせ面に対する洗浄時の液体の噴射圧力より高くすることを特徴とする溶射シリンダブロックの洗浄方法。
【請求項２】
シリンダブロック内側の前記合わせ面に対する洗浄を行った後、シリンダブロック外側の前記合わせ面に対する洗浄を行うことを特徴とする請求項１に記載の溶射シリンダブロックの洗浄方法。
【請求項３】
前記液体噴射手段として第１噴射手段及び第２噴射手段の２つを使用し、前記第１噴射手段によるシリンダブロック内側の前記合わせ面に対する洗浄と、前記第２噴射手段によるシリンダブロック外側の前記合わせ面に対する洗浄とを同時に行うことを特徴とする請求項１に記載の溶射シリンダブロックの洗浄方法。
【請求項４】
前記液体噴射手段として第１噴射手段及び第２噴射手段の２つを使用し、前記第１噴射手段を、前記シリンダブロック内にそのクランクケース側から挿入した状態で相対回転させつつ液体を噴射させて、シリンダブロック内側の前記合わせ面に対する洗浄を行い、前記第２噴射手段を、前記シリンダブロックの外周側にて相対移動させつつ液体を噴射させて、シリンダブロック外側の前記合わせ面に対する洗浄を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の溶射シリンダブロックの洗浄方法。
【請求項５】
前記第１噴射手段を、前記シリンダブロックに対して一定位置にて回転させる一方、前記第２噴射手段を、前記シリンダブロックの外周に沿って移動させることを特徴とする請求項４に記載の溶射シリンダブロックの洗浄方法。
【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を前記シリンダブロックに取り付けた状態で、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し、この溶射皮膜を形成した前記シリンダブロックを洗浄する溶射シリンダブロック洗浄装置であって、前記シリンダブロックの内側から、該シリンダブロックと前記ラダーフレームとの合わせ面に向けて液体を噴射して洗浄する第１噴射手段と、前記シリンダブロックの外側から、該シリンダブロックと前記ラダーフレームとの前記合わせ面に向けて液体を噴射して洗浄する第２噴射手段とを設け、前記第２噴射手段による液体の噴射圧力が、前記第１噴射手段による液体の噴射圧力より高く設定されていることを特徴とする溶射シリンダブロック洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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た状態で、シリンダブロックのシリンダボア内面に溶射皮膜を形成した後、シリンダブロックを洗浄する溶射シリンダブロックの洗浄方法及び装置に関する。
【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造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ボア内に挿入し、溶射ガンをシリンダボア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の内面など、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したり、煤やヒュームなどの異物が付着することがあり、これら異物は、そのままにしておくと、エンジン稼動時に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、上記した異物を除去するためにシリンダブロックを洗浄する必要がある。例えば、下記特許文献１には、シリンダブロックを洗浄する方法として、シリンダボア内周面に対するボーリング加工後に、シリンダボア内周面に付着している異物（油，水分等）をウォータジェット洗浄機によって洗浄することが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−３０７８５７号公報（段落００５８）
【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】
上記したような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望ましい。
【０００７】
このようなラダーフレームを備える溶射後のシリンダブロックに対し、前述したようなウォータジェット洗浄機を用いて洗浄を行う場合には、ラダーフレームの内面にも前記した異物が付着するので、溶射時と同様にしてシリンダブロックにラダーフレームを取り付けた状態で行うが、その際、シリンダブロックとラダーフレームとの間の合わせ面に、前記した異物が入り込み、残留することで、その後ラダーフレームを取り外してエンジンブロックを組み立てる際に気密性が妨げられる恐れがある。
【０００８】
このため、上記の洗浄作業の後、ラダーフレームをシリンダブロックから取り外した状態で、さらにシリンダブロックとラダーフレームとの合わせ面の洗浄を行う必要が生じ、作業性悪化を招いている。
【０００９】
そこで、本発明は、溶射後のシリンダブロックに対する洗浄時に、シリンダブロックとラダーフレームとの間の合わせ面への異物侵入を抑え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を前記シリンダブロックに取り付けた状態で、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した後、前記シリンダブロックを洗浄する溶射シリンダブロックの洗浄方法であって、前記シリンダブロックと前記ラダーフレームとの合わせ面を洗浄する際に、前記シリンダブロックの内側から前記合わせ面に向けて液体噴射手段により液体を噴射して洗浄するとともに、前記シリンダブロックの外側から前記合わせ面に向けて液体噴射手段により液体を噴射して洗浄し、この際、シリンダブロック外側の前記合わせ面に対する洗浄時の液体の噴射圧力を、シリンダブロック内側の前記合わせ面に対する洗浄時の液体の噴射圧力より高くす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、溶射後のシリンダボア内面に対する洗浄時に、シリンダブロックとラダーフレームとの間の合わせ面へのシリンダボア内側からの異物侵入を抑えることができる。
【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、本発明の一実施形態に係わる溶射シリンダブロックの洗浄装置を示す簡略化した正面断面図である。図１に示すシリンダブロック１は、自動車用Ｖ型エンジンに使用されるアルミニウム合金製であり、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中で下方の端部５には、例えば図２に斜視図として示すようなラダーフレーム７を装着している。このラダーフレーム７のシリンダブロック１と反対側の端部９には、図示しないオイルパンを装着する。
【００１４】
これらラダーフレーム７，オイルパン及び、シリンダブロック１下部のスカート部１１とによりクランクケースを構成している。
【００１５】
上記したラダーフレーム７は、シリンダブロック１の外周縁の端部に突き合わせる周壁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２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７は、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】
一方、シリンダブロック１のラダーフレーム７に対向する前記した端部５には、短壁１９の軸受部１９ａ及び隔壁１７の軸受部１７ａに対応して、軸受部５ａ及び５ｂをそれぞれ形成している。
【００１９】
したがって、上記したラダーフレーム７は、クランクシャフトを回転支持するためのベアリングキャップを一体化して備えており、このようなラダーフレーム７をシリンダブロック３に取り付けることで、シリンダブロック１の剛性を高めている。
【００２０】
シリンダブロック１における各シリンダボア２５のシリンダボア内面２５ａには、鉄系金属からなる溶射皮膜２７を形成している。この溶射皮膜２７は、従来公知の図示しない溶射装置の溶射ガンを、シリンダボア２５内に軸方向に移動させつつ回転させた状態で、溶融材料の噴霧をシリンダボア内面２５ａに向けて噴射することで形成する。
【００２１】
上記した溶射皮膜２７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１の変形を防止するために、ラダーフレーム７を取り付けた状態で行うものとする。
【００２２】
ここで、溶射皮膜２７を形成した後のシリンダボア内面２５ａやクランクケース内面（シリンダブロックスカート部１１の内面及びラダーフレーム７の内面）には、溶射時の飛沫や煤，ヒュームなどの異物が付着することがあるので、これらを除去するために、図１に示しているようにシリンダブロック１に対して洗浄を行う。
【００２３】
シリンダブロック１は、装置基台２９上に、固定設置してあり、装置基台２９にはシリンダブロック１内に連通して開口する貫通孔２９ａを設けている。
【００２４】
そして、この貫通孔２９ａの下方位置には、シリンダブロック１の内面及びラダーフレーム７の内面の、特にシリンダブロック１とラダーフレーム７との合わせ面３０を内側から洗浄するための、内部洗浄装置３１を設置している。内部洗浄装置３１は、先端の第１噴射手段としてのノズル３３から液体である例えば水３５を噴射するウォータジェット洗浄機であり、ノズル３３を先端（上端）に備える導水管３７の基端（下端）側には、図示しないポンプに水供給配管５３を介して接続される配管接続部３８を連結するとともに、導水管３７を回転させる回転駆動機構３９を連結している。
【００２５】
これら配管接続部３８及び回転駆動機構３９は、板部材を屈曲形成した取付ブラケット４１に取り付けてある。この取付ブラケット４１は、図示しない装置本体側に対し上下動可能、すなわち装置基台２９上のシリンダブロック１に対して接近離反移動可能に取り付けてあるものとする。
【００２６】
回転駆動機構３９は、モータ４３と、モータ４３によって駆動する歯車を内蔵する減速機構４５とを備え、モータ４３から駆動力が伝達される減速機構４５を介して前記した導水管３７が回転する。なお、モータ４１にはリード線４７を接続してある。
【００２７】
取付ブラケット４１は、減速機構４５を下面に取り付ける減速機構取付部４１ａと、配管接続部３８を下面に取り付ける配管取付部４１ｂと、これら各取付部４１ａ，４１ｂ相互を接続する接続部４１ｃとを備え、減速機構取付部４１ａの上面に突出して設けた筒部４１ｄ内に、前記した導水管４１ｄの下端を回転可能に挿入する。
【００２８】
そして、導水管４１ｄの下端付近の外周に、従動側の歯車を固定し、この従動側の歯車に対して前記したモータ４３によって回転駆動する駆動側の歯車を噛み合わせることで、減速機構４５を構成する。
【００２９】
また、減速機構４５の上記筒部４１ｄの下方位置には、モータ４３と並列配置されるように配管接続部４９を設け、配管接続部４９の上部開口に導水管３７の下端開口を回転可能に連通接続する。その際、配管接続部４９と導水管３７との回転接続部には、水漏れを防止するためのシール材を介装する。そして、配管接続部４９と前記した配管接続部３８とは、配管５１によって接続する。
【００３０】
一方、シリンダブロック１の上部外側には、シリンダブロック１とラダーフレーム７との合わせ面３０を外側から洗浄するための、外部洗浄装置５５を設置している。この外部洗浄装置５５は、前記した内部洗浄装置３１と基本的な構成は同等であり、内部洗浄装置３１を上下逆にして設置したものに相当する。このため、外部洗浄装置５５については、内部洗浄装置３１と同一の構成要素に、内部洗浄装置３１に付した符号の後にアルファベットの大文字「Ａ」を付して説明を省略する。
【００３１】
但し、この外部洗浄装置５５は、上下方向に移動させる機構は特に必要なく、シリンダブロック１の周囲を移動させる機構が必要となる。その移動機構としては、例えばシリンダブロック１の上部周囲にガイドレールを設け、このガイドレールに沿って取付ブラケット４１Ａを移動可能に支持させればよい。
【００３２】
上記した内部洗浄装置３１の第１噴射手段であるノズル３３と、第２噴射手段であるノズル３３Ａとで、液体噴射手段を構成している。
【００３３】
次に、上記したような溶射シリンダブロックの洗浄装置による、溶射皮膜形成後のシリンダブロック１に対する洗浄方法を説明する。
【００３４】
内部洗浄装置３１は、その導水管３７を装置基台２９の貫通孔２９ａからシリンダブロック１内に挿入し、この挿入状態でモータ４３の駆動によって導水管３７を回転させながら、図示しないポンプの駆動によってノズル３３から水を噴射する。このときの導水管３７の回転数は１００ｒｐｍで、水の噴射圧は１０Ｍｐａである。
【００３５】
そして、この状態で内部洗浄装置３１を上下方向に、３００ｍｍ／ｍｉｎの送り速度で移動させながら、シリンダブロック１の内面とラダーフレーム７の内面に向けて水を吹き付けることで洗浄する。このときノズル３３の水の噴射方向は水平方向であり、シリンダブロック１の内面及びラダーフレーム７の内面に対してほぼ直角となっている。
【００３６】
特に、本実施形態では、シリンダブロック１とラダーフレーム７との合わせ面３０を洗浄する際には、上下方向の移動を停止させた状態で導水管３７を回転させ、合わせ面３０の隙間に入り込んでいる異物を除去する。
【００３７】
内部洗浄装置３１により洗浄した後は、外部洗浄装置５５を作動させて、ノズル３３Ａから噴射する水を、シリンダブロック１とラダーフレーム７との合わせ面３０に対して外側から吹き付ける。このときの導水管３７Ａは、内部洗浄装置３１と同様の回転数（１００ｒｐｍ）で回転させながら、外部洗浄装置５５全体をシリンダブロック１の周囲を移動させる。
【００３８】
ここで、外部洗浄装置５５による水の噴射圧は３０Ｍｐａとし、内部洗浄装置３１による噴射圧より高くしている。
【００３９】
このように、シリンダブロック１とラダーフレーム７との合わせ面３０を内側から洗浄した後に、合わせ面３０の外側からも洗浄し、しかも外側からの洗浄圧（水の噴射圧）を内側からの洗浄圧（水の噴射圧）よりも高くすることで、内側洗浄による合わせ面３０の隙間内部に侵入する一部の異物を、外側から内側に押し出し、合わせ面３０における異物残留を回避することができる。
【００４０】
これにより、その後のエンジンブロック組立時での気密性を所望に確保することができ、エンジン性能確保に寄与することができる。
【００４１】
なお、外側からの洗浄圧（水の噴射圧）を内側からの洗浄圧（水の噴射圧）よりも高くしたままで、内部洗浄装置３１による洗浄作業と、外部洗浄装置５５による洗浄作業とを同時に行ってもよい。
【００４２】
これにより、前記と同様にして内側洗浄による合わせ面３０の隙間内部に侵入する一部の異物を、高圧の洗浄圧によって外側から内側に押し出し、合わせ面３０における異物残留を回避することができる上、内側洗浄と外側洗浄とを同時に行うことで、別々に行う場合に比較して作業時間を短縮化できる。
【００４３】
また、第１噴射手段であるノズル３３を、シリンダブロック１内にそのクランクケース側から挿入した状態で相対回転させつつ液体を噴射させ、第２噴射手段であるノズル３３Ａを、シリンダブロック１の外周側にて相対移動させつつ液体を噴射させることで、内側洗浄と外側洗浄とを同時に行うことができる。
【００４４】
この際、第１噴射手段であるノズル３３を、シリンダブロック１に対して一定位置にて回転させる一方、第２噴射手段であるノズル３３Ａを、シリンダブロック１の外周に沿って移動させることで、重量のあるシリンダブロック１を装置基台２９に設置固定したままで、シリンダブロック１の内側及び外側からの洗浄を効率よく行うことができる。
【００４５】
なお、上記した実施形態では、内部洗浄装置３１の導水管３７を、シリンダブロック１に対して回転させているが、導水管３７を回転させずに、シリンダブロック１側を回転させてもよい。また、外部洗浄装置５５については、シリンダブロック１の周囲を移動させる代わりに、シリンダブロック１側を移動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係わる溶射シリンダブロックの洗浄装置を示す簡略化した正面断面図である。
【図２】図１のシリンダブロックに取り付けるラダーフレームの斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  シリンダブロック
３  シリンダヘッド取付部
５  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
７  ラダーフレーム
１７ａ，１９ａ  ラダーフレームの軸受部
２５  シリンダボア
２５ａ  シリンダボア内面
２７  溶射皮膜
３０  シリンダブロックとラダーフレームとの合わせ面
３３  ノズル（第１噴射手段，液体噴射手段）
３３Ａ  ノズル（第２噴射手段，液体噴射手段）
３５  水（液体）
【図１】
0004983645.tif 000002
【図２】
0004983645.tif 000003