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JP2000027700A - Cylinder block of internal combustion engine - Google Patents

Cylinder block of internal combustion engine

Info

Publication number
JP2000027700A
JP2000027700A JP10198538A JP19853898A JP2000027700A JP 2000027700 A JP2000027700 A JP 2000027700A JP 10198538 A JP10198538 A JP 10198538A JP 19853898 A JP19853898 A JP 19853898A JP 2000027700 A JP2000027700 A JP 2000027700A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
cylinder bore
cylinder block
alumite
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10198538A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Kurita
洋敬 栗田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP10198538A priority Critical patent/JP2000027700A/en
Publication of JP2000027700A publication Critical patent/JP2000027700A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダボア内面の温度分布や圧力分布に対
応して陽極酸化皮膜を形成し、耐摩耗性を充分高め円滑
な摺動動作が達成される内燃機関のシリンダブロックを
提供する。 【解決手段】 ピストンが摺動するシリンダボア60を
有し、該シリンダボアの一方の側の端部にシリンダヘッ
ドが装着され、他方の側の端部にクランク軸を収容する
クランク室が設けられ、前記シリンダヘッドに吸気口お
よび排気口が設けられ、前記シリンダボアの内面に陽極
酸化皮膜が形成された内燃機関のシリンダブロックにお
いて、前記陽極酸化皮膜は、前記シリンダボアの軸方向
に関し、前記シリンダヘッド側の厚さが、前記クランク
室側の厚さより厚い。
(57) [Problem] To provide a cylinder block of an internal combustion engine in which an anodic oxide film is formed corresponding to a temperature distribution and a pressure distribution on an inner surface of a cylinder bore to sufficiently enhance wear resistance and achieve smooth sliding operation. I do. SOLUTION: A cylinder bore 60 in which a piston slides is provided, a cylinder head is mounted on one end of the cylinder bore, and a crank chamber for accommodating a crankshaft is provided on the other end. In a cylinder block of an internal combustion engine in which an intake port and an exhaust port are provided in a cylinder head and an anodic oxide film is formed on an inner surface of the cylinder bore, the anodic oxide film has a thickness on the cylinder head side with respect to an axial direction of the cylinder bore. Is thicker than the thickness on the crank chamber side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のシリンダ
ブロックに関し、特にシリンダボア内面に陽極酸化皮膜
を形成した内燃機関のシリンダブロックに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder block of an internal combustion engine, and more particularly to a cylinder block of an internal combustion engine having an anodized film formed on an inner surface of a cylinder bore.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミニウム部品の耐食性および硬度を
高めるために、陽極酸化法により部品表面にアルマイト
皮膜を形成することが知られている。このアルマイト処
理は、アルミニウム部品を電解液槽内に浸漬し、部品を
陽極側に接続して電解作用により行われる。
2. Description of the Related Art It is known to form an alumite film on the surface of an aluminum part by an anodizing method in order to increase the corrosion resistance and hardness of the part. This alumite treatment is performed by immersing an aluminum component in an electrolytic solution tank, connecting the component to the anode side, and performing an electrolytic action.

【0003】一方、内燃機関のシリンダブロックのピス
トン摺動面は、耐熱性とともに耐摩耗性が要求され高温
での強度および潤滑性が充分に高いことが必要である。
このシリンダブロックは通常アルミニウム合金の低圧鋳
造成型品や高圧鋳造すなわちダイカスト成型品であり、
筒状のシリンダボア内面あるいはシリンダボアに圧入又
は鋳込まれたスリーブの内面に沿ってピストンが摺動す
る。このようなシリンダブロックのピストン摺動面の耐
摩耗性および潤滑性を高めるために、摺動面をアルマイ
ト処理することが提案されている(特開昭61−534
44号公報、特開平6−167243号公報)。このシ
リンダブロックのアルミニウム合金の母材の筒状内面に
陽極酸化処理を施す場合、従来の陽極酸化処理方法によ
れば、陽極酸化処理用の電解液を収容した静止浴の電解
液中に母材であるシリンダブロックあるいはスリーブを
浸漬し、皮膜形成部近傍に陰極側の電極を設け母材側を
陽極に接続して陽極酸化反応により、アルミニウム合金
の母材の筒状シリンダボア内面に陽極酸化皮膜が形成さ
れる。
On the other hand, a piston sliding surface of a cylinder block of an internal combustion engine is required to have heat resistance and wear resistance and to have sufficiently high strength and lubricity at high temperatures.
This cylinder block is usually a low-pressure cast product of aluminum alloy or a high-pressure cast or die-cast product,
The piston slides along the inner surface of the cylindrical cylinder bore or the inner surface of the sleeve press-fitted or cast into the cylinder bore. In order to enhance the wear resistance and lubricity of the piston sliding surface of such a cylinder block, it has been proposed to treat the sliding surface with alumite (Japanese Patent Laid-Open No. 61-534).
44, JP-A-6-167243). When anodizing is performed on the cylindrical inner surface of the aluminum alloy base material of the cylinder block, according to the conventional anodizing method, the base material is placed in a stationary bath electrolyte containing an anodization electrolyte. A cylinder block or sleeve is immersed, an electrode on the cathode side is provided in the vicinity of the film formation part, the base material side is connected to the anode, and an anodic oxidation film is formed on the inner surface of the cylindrical cylinder bore of the aluminum alloy base material by the anodic oxidation reaction. It is formed.

【0004】このようなシリンダボア内面の陽極酸化皮
膜の位置的な膜厚分布については従来考慮されていな
い。
Conventionally, no consideration has been given to such a positional film thickness distribution of the anodic oxide film on the inner surface of the cylinder bore.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリン
ダボア内面には熱負荷や圧力の分布が生じている。すな
わち、シリンダボア内面は燃焼室が形成されるシリンダ
ヘッド側がクランク室側より熱負荷が大きく高温とな
り、またそのシリンダヘッド側においても排気口側は吸
気口側より熱負荷が大きく高温となる。また、爆発力や
慣性力に基づくピストン側面荷重により、シリンダボア
内周面に作用する圧力はクランク軸に平行な側の方がク
ランク軸に直角な側より大きい。このような熱負荷や圧
力が大きい部分ではピストンの摺動に伴い摩耗しやす
い。このためシリンダボア内面に陽極酸化皮膜を形成し
た場合に、その耐摩耗性の効果が充分に得られず摩耗量
の局部的な増大を生じ円滑な摺動動作が阻害されるおそ
れがある。
However, distribution of heat load and pressure is generated on the inner surface of the cylinder bore. That is, the inner surface of the cylinder bore has a higher heat load on the cylinder head side where the combustion chamber is formed than the crank chamber side, and also has a higher heat load on the exhaust port side than the intake port side on the cylinder head side. Also, due to the piston side load based on the explosive force and the inertial force, the pressure acting on the inner peripheral surface of the cylinder bore is larger on the side parallel to the crankshaft than on the side perpendicular to the crankshaft. In such a portion where the heat load or pressure is large, the portion is easily worn due to the sliding of the piston. Therefore, when an anodic oxide film is formed on the inner surface of the cylinder bore, the effect of the wear resistance is not sufficiently obtained, and the amount of wear is locally increased, so that a smooth sliding operation may be hindered.

【0006】本発明は上記の点を考慮したものであっ
て、シリンダボア内面の温度分布や圧力分布に対応して
陽極酸化皮膜を形成し、耐摩耗性を充分高め円滑な摺動
動作が達成される内燃機関のシリンダブロックの提供を
目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above points, and forms an anodic oxide film corresponding to the temperature distribution and the pressure distribution on the inner surface of a cylinder bore, thereby sufficiently increasing abrasion resistance and achieving a smooth sliding operation. To provide a cylinder block of an internal combustion engine.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、ピストンが摺動するシリンダボアを有
し、該シリンダボアの一方の側の端部にシリンダヘッド
が装着され、他方の側の端部にクランク軸を収容するク
ランク室が設けられ、前記シリンダヘッドに吸気口およ
び排気口が設けられ、前記シリンダボアの内面に陽極酸
化皮膜が形成された内燃機関のシリンダブロックにおい
て、前記陽極酸化皮膜は、前記クランク軸と平行な側の
シリンダボア内周面の厚さが、クランク軸と直角な側の
シリンダボア内周面の厚さより厚いことを特徴とする内
燃機関のシリンダブロックを提供する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a cylinder bore in which a piston slides, a cylinder head is mounted on one end of the cylinder bore, and a cylinder head is mounted on the other side. In a cylinder block of an internal combustion engine, an end portion is provided with a crank chamber for housing a crankshaft, an intake port and an exhaust port are provided in the cylinder head, and an anodic oxide film is formed on an inner surface of the cylinder bore. The present invention provides a cylinder block for an internal combustion engine, wherein the inner peripheral surface of the cylinder bore on the side parallel to the crankshaft is thicker than the inner peripheral surface of the cylinder bore on the side perpendicular to the crankshaft.

【0008】この構成によれば、ピストン摺動に伴いク
ランク軸と平行な側の側面に作用する側圧に対応して、
この側圧が作用する側の陽極酸化皮膜の厚さが厚く形成
されるため、ピストン摺動面の全周にわたって耐摩耗性
が充分に確保され長期にわたって高い耐摩耗性を維持し
円滑な摺動動作が達成される。
According to this configuration, the side pressure acting on the side surface parallel to the crankshaft due to the sliding of the piston corresponds to
Since the thickness of the anodic oxide film on the side where this lateral pressure acts is formed, sufficient wear resistance is secured over the entire circumference of the piston sliding surface, and high wear resistance is maintained over a long period of time to ensure smooth sliding operation. Is achieved.

【0009】さらに本発明では、ピストンが摺動するシ
リンダボアを有し、該シリンダボアの一方の側の端部に
シリンダヘッドが装着され、他方の側の端部にクランク
軸を収容するクランク室が設けられ、前記シリンダヘッ
ドに吸気口および排気口が設けられ、前記シリンダボア
の内面に陽極酸化皮膜が形成された内燃機関のシリンダ
ブロックにおいて、前記陽極酸化皮膜は、前記排気口側
のシリンダボア内周面の厚さが、前記吸気口側のシリン
ダボア内周面の厚さより厚いことを特徴とする内燃機関
のシリンダブロックを提供する。
Further, according to the present invention, there is provided a cylinder bore in which a piston slides, a cylinder head is mounted on one end of the cylinder bore, and a crank chamber for accommodating a crankshaft is provided on the other end. An intake port and an exhaust port are provided in the cylinder head, and in the cylinder block of the internal combustion engine in which an anodic oxide film is formed on the inner surface of the cylinder bore, the anodic oxide film is formed on the inner peripheral surface of the cylinder bore on the exhaust port side. A cylinder block for an internal combustion engine, wherein the thickness is larger than the thickness of the inner peripheral surface of the cylinder bore on the intake port side.

【0010】この構成によれば、吸気口側より熱負荷が
大きく高温となる排気口側の陽極酸化皮膜の厚さが厚く
形成されるため、ピストン摺動面の全周にわたって耐摩
耗性が充分に確保され長期にわたって高い耐摩耗性を維
持し円滑な摺動動作が達成される。
According to this structure, the thickness of the anodic oxide film on the exhaust port side where the heat load is large and the temperature is high from the intake port side is formed thick, so that the abrasion resistance is sufficient over the entire circumference of the piston sliding surface. , And maintain high wear resistance over a long period of time, and a smooth sliding operation is achieved.

【0011】さらに本発明では、ピストンが摺動するシ
リンダボアを有し、該シリンダボアの一方の側の端部に
シリンダヘッドが装着され、他方の側の端部にクランク
軸を収容するクランク室が設けられ、前記シリンダヘッ
ドに吸気口および排気口が設けられ、前記シリンダボア
の内面に陽極酸化皮膜が形成された内燃機関のシリンダ
ブロックにおいて、前記陽極酸化皮膜は、前記シリンダ
ボアの軸方向に関し、前記シリンダヘッド側の厚さが、
前記クランク室側の厚さより厚いことを特徴とする内燃
機関のシリンダブロックを提供する。
Further, according to the present invention, there is provided a cylinder bore in which a piston slides, a cylinder head is mounted on one end of the cylinder bore, and a crank chamber for accommodating a crankshaft is provided on the other end. An intake port and an exhaust port are provided in the cylinder head, and in the cylinder block of the internal combustion engine in which an anodic oxide film is formed on an inner surface of the cylinder bore, the anodic oxide film is disposed in an axial direction of the cylinder bore. The thickness of the side,
A cylinder block for an internal combustion engine, characterized in that the cylinder block is thicker than the crank chamber side.

【0012】この構成によれば、燃焼室が形成されて高
温となるシリンダヘッド側の陽極酸化皮膜の厚さがクラ
ンク室側の陽極酸化皮膜の厚さより厚く形成されるた
め、ピストン摺動面の軸方向の長さ全体にわたって耐摩
耗性が充分に確保され長期にわたって高い耐摩耗性を維
持し円滑な摺動動作が達成される。
[0012] According to this configuration, the thickness of the anodic oxide film on the cylinder head side where the combustion chamber is formed and becomes high temperature is formed larger than the thickness of the anodic oxide film on the crank chamber side. Sufficient wear resistance is secured over the entire length in the axial direction, and high wear resistance is maintained over a long period of time, and smooth sliding operation is achieved.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明が適用される内燃
機関の概略構成図である。4サイクル内燃機関1は、ア
ルミニウム合金の低圧鋳造やダイカストで成型したシリ
ンダヘッド2と、シリンダブロック3と、クランクケー
ス4とを結合して構成される。シリンダヘッド2の一方
の側には吸気管5が接続されその端部の吸気開口部5a
には吸気弁6が装着される。シリンダヘッド2の他方の
側には排気管7が接続されその端部の排気開口部7aに
排気弁8が装着される。筒状のシリンダブロック3のシ
リンダボア内面に沿ってピストン9が摺動する。ピスト
ン9の側面にはピストンリング10が装着されている。
このピストン9は、ピストンピン11、コンロッド12
およびクランクアーム13を介してクランク軸14に連
結される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine to which the present invention is applied. The four-stroke internal combustion engine 1 is configured by connecting a cylinder head 2, a cylinder block 3, and a crankcase 4 formed by low-pressure casting or die-casting of an aluminum alloy. An intake pipe 5 is connected to one side of the cylinder head 2 and an intake opening 5a at an end thereof.
Is fitted with an intake valve 6. An exhaust pipe 7 is connected to the other side of the cylinder head 2, and an exhaust valve 8 is attached to an exhaust opening 7 a at an end thereof. The piston 9 slides along the inner surface of the cylinder bore of the cylindrical cylinder block 3. A piston ring 10 is mounted on a side surface of the piston 9.
The piston 9 includes a piston pin 11, a connecting rod 12
And a crankshaft 14 via a crank arm 13.

【0014】ピストン9の摺動面となるシリンダブロッ
ク3の筒状内面(シリンダボア)は、アルミニウム合金
からなるスリーブ(図示しない)が圧入または鋳込みに
より装着される型式と、スリーブを装着しないでピスト
ン9が直接シリンダブロック3の筒状内面に接するスリ
ーブレス型式とがある。本実施形態では、いずれの型式
においても、ピストン摺動面の強化のためにシリンダボ
アの内面にアルマイト処理が施される。
The cylindrical inner surface (cylinder bore) of the cylinder block 3 serving as a sliding surface of the piston 9 has a type in which a sleeve (not shown) made of an aluminum alloy is mounted by press-fitting or casting. Are directly in contact with the cylindrical inner surface of the cylinder block 3. In this embodiment, the alumite treatment is performed on the inner surface of the cylinder bore to reinforce the sliding surface of the piston in either type.

【0015】図2及び図3は、本発明の実施の形態に係
るアルマイト処理装置の構成図である。この実施形態
は、シリンダブロック3に装着されたピストン摺動面と
なるスリーブ17の内面をアルマイト処理するものであ
る。すなわち、シリンダボア60を形成するスリーブ1
7の内周面に陽極酸化処理を施してアルマイト皮膜を形
成する。
FIG. 2 and FIG. 3 are configuration diagrams of an alumite processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the inner surface of the sleeve 17 serving as a piston sliding surface mounted on the cylinder block 3 is anodized. That is, the sleeve 1 forming the cylinder bore 60
Anodizing is applied to the inner peripheral surface of 7 to form an alumite film.

【0016】シリンダブロック3は、ガスケット15を
介して支持台16上に搭載される。このシリンダブロッ
ク3は、シリンダヘッド側を下に、クランク室側を上に
配置した状態で支持台16上に載せられる。ガスケット
15は、電解液の漏れを防止するためのシール材である
とともに電解電流がより多くシリンダボア面から流れる
ようにするための絶縁材として機能する。スリーブ17
内には、その軸方向に電極棒29が挿入される。電極棒
29は、交流電源30から整流器24および制御回路2
5を介して直流に変換した直流電源31の負極側に接続
される。直流電源30の正極側はスリーブ17が装着さ
れたシリンダブロック3に接続される。これにより、負
極側の電極棒29とこれに間隔を隔てて対向する正極側
のスリーブ17の内面との間で、電解液を介して陽極酸
化反応が起こり、後述のようにスリーブ17の内表面に
陽極酸化皮膜であるアルマイト層が形成される。
The cylinder block 3 is mounted on a support 16 via a gasket 15. The cylinder block 3 is placed on the support 16 with the cylinder head side down and the crankcase side up. The gasket 15 is a sealing material for preventing leakage of the electrolyte and functions as an insulating material for allowing more electrolytic current to flow from the cylinder bore surface. Sleeve 17
Inside, an electrode rod 29 is inserted in the axial direction. The electrode rod 29 is connected to the rectifier 24 and the control circuit 2 from the AC power supply 30.
5 is connected to the negative electrode side of the DC power source 31 converted to DC. The positive electrode side of the DC power supply 30 is connected to the cylinder block 3 on which the sleeve 17 is mounted. As a result, an anodic oxidation reaction occurs between the negative electrode side electrode rod 29 and the inner surface of the positive electrode side sleeve 17 opposed to the electrode rod 29 at an interval via the electrolytic solution, and the inner surface of the sleeve 17 as described later. Then, an alumite layer which is an anodized film is formed.

【0017】本実施形態においては、シリンダボア60
の内周面(スリーブ17の内周面)と、このシリンダボ
ア60の中心軸に沿って挿入された円柱状の電極棒29
の外周面との間の隙間が、軸方向に関し、シリンダヘッ
ド側(図の下側)の隙間Δr1の方が、クランク室側
(図の上側)の隙間Δr2より狭くなるように電極棒2
9の外形が形成されている。シリンダヘッド側の隙間Δ
r1を小さくすることにより、酸化作用を起こす電流密
度が増大するとともに、電解液の流速が速くなって冷却
作用が高まり、これらの結果酸化反応が促進され陽極酸
化皮膜の膜厚が厚くなる。このように膜厚を厚くするこ
とにより、シリンダヘッド側の耐摩耗性が向上する。
In this embodiment, the cylinder bore 60
And the cylindrical electrode rod 29 inserted along the central axis of the cylinder bore 60.
The electrode rod 2 is arranged such that the gap Δr1 on the cylinder head side (lower side in the figure) is narrower than the gap Δr2 on the crank chamber side (upper side in the figure) in the axial direction.
9 are formed. Clearance Δ on cylinder head side
By reducing r1, the current density causing the oxidizing action is increased, and the flow rate of the electrolytic solution is increased to increase the cooling action. As a result, the oxidation reaction is promoted and the thickness of the anodic oxide film is increased. By increasing the film thickness in this way, the wear resistance on the cylinder head side is improved.

【0018】スリーブ17の上端はOリング18を介し
てカバー19でシールされる。カバー19には、電解液
の循環流路20が接続されこれに連通する。支持台16
の下端部(図示しない)もシールされ、循環ポンプ28
により電解液槽26内の電解液27が送り込まれる。電
解液はスリーブ17と電極棒29との間を流れて循環流
路20内を循環する。この循環流路20の途中に電解液
槽26が配置され、また循環ポンプ28が設けられる。
The upper end of the sleeve 17 is sealed with a cover 19 via an O-ring 18. An electrolyte circulation channel 20 is connected to the cover 19 and communicates therewith. Support 16
The lower end (not shown) of the circulating pump 28 is also sealed.
The electrolytic solution 27 in the electrolytic solution tank 26 is sent. The electrolyte flows between the sleeve 17 and the electrode rod 29 and circulates in the circulation channel 20. An electrolytic solution tank 26 is arranged in the middle of the circulation flow path 20, and a circulation pump 28 is provided.

【0019】循環流路20上には、さらに冷却装置32
が設けられる。すなわち、循環流路20を構成する電解
液槽26、循環ポンプ28、電解液槽26と循環ポンプ
28の間の管路、スリーブ17と電極棒29の間である
アルマルイト処理用電流通過部、循環ポンプ28とアル
マルイト処理用電流通過部の間の管路、及びアルマイト
処理用電流通過部と電解液槽26の間の管路のいずれか
の部分において、処理液の流れ方向に直列あるいは並列
に冷却装置32が配置される。この冷却装置32は、例
えば冷媒配管22が接続された冷凍機の蒸発器を構成す
る冷却コイル23を備えた熱交換器であってもよい。あ
るいは冷却コイル23に冷却水を循環させてもよい。さ
らに、例えば循環流路20の途中の管路に冷却フィンを
つけ、ファンで冷却する空冷式の冷却装置を設けたり、
循環流路20の途中から分流しアルマイト処理用電流通
過部と並列に配置した冷却装置を通過させた後循環流路
20に合流してもよい。
On the circulation channel 20, a cooling device 32 is further provided.
Is provided. That is, the electrolytic solution tank 26, the circulating pump 28, the conduit between the electrolytic solution tank 26 and the circulating pump 28, the alumite treatment current passing portion between the sleeve 17 and the electrode rod 29, In any part of the pipeline between the pump 28 and the current passage for alumite treatment, and the pipeline between the current passage for alumite treatment and the electrolyte bath 26, cooling is performed in series or parallel in the flow direction of the treatment liquid. The device 32 is arranged. The cooling device 32 may be, for example, a heat exchanger including a cooling coil 23 that forms an evaporator of a refrigerator to which the refrigerant pipe 22 is connected. Alternatively, cooling water may be circulated through the cooling coil 23. Furthermore, for example, a cooling fin is attached to a pipeline in the middle of the circulation flow path 20, and an air-cooled cooling device that cools with a fan is provided.
After being diverted from the middle of the circulation channel 20 and passed through a cooling device arranged in parallel with the current passage portion for alumite treatment, it may join the circulation channel 20.

【0020】なお、例えば電解液槽26の中に冷却水が
通過する冷却コイルを浸漬したり、循環ポンプ28その
ものの中に冷却水循環用の水ジャケットを設けたり、電
極棒29の内部に冷却水循環用ジャケットを設けるよう
にして冷却装置32を構成してもよい。また、シリンダ
ブロック3のシリンダボア周囲の水ジャケット3Aに冷
却水を循環してもよい。
For example, a cooling coil through which cooling water passes is immersed in the electrolytic solution tank 26, a water jacket for cooling water circulation is provided in the circulation pump 28 itself, and a cooling water circulation The cooling device 32 may be configured such that a cooling jacket is provided. Further, the cooling water may be circulated to the water jacket 3A around the cylinder bore of the cylinder block 3.

【0021】循環流路20のスリーブ17の出口側近傍
には、温度センサ21が装着され電解液の温度を検出す
る。この温度センサ21は、例えば図示しない制御装置
に接続され、設定温度より上昇した場合に、冷却装置3
2を駆動あるいはその冷媒(冷却水)流量を増加させて
電解液の温度上昇を抑え一定温度に保つようにフィード
バック制御する。冷却装置32による温度制御ととも
に、循環ポンプ28を駆動制御して、温度が上昇したと
きに電解液の循環流量を多くして陽極酸化反応での発熱
による温度上昇に伴う反応速度の低下を防止してもよ
い。さらに、直流電源31を制御して、温度が上昇した
ときに電圧を高め、反応速度を増大させてもよい。
A temperature sensor 21 is mounted near the outlet side of the sleeve 17 in the circulation channel 20 to detect the temperature of the electrolyte. The temperature sensor 21 is connected to, for example, a control device (not shown), and when the temperature rises above a set temperature, the cooling device 3
2 is driven or its coolant (cooling water) flow rate is increased to suppress the temperature rise of the electrolytic solution and perform feedback control so as to maintain the temperature at a constant temperature. Along with the temperature control by the cooling device 32, the drive of the circulation pump 28 is controlled to increase the circulation flow rate of the electrolyte when the temperature rises, thereby preventing the reaction speed from decreasing due to the temperature rise due to heat generation in the anodic oxidation reaction. You may. Further, the DC power supply 31 may be controlled to increase the voltage when the temperature rises, thereby increasing the reaction speed.

【0022】なお、スリーブ17の出口側のカバー19
でスリーブ17の上側を完全に封止し、電極棒29の中
心部に循環通路を形成し、この循環通路を通して電解液
を電解液槽26に戻すように構成してもよい。この場
合、冷却装置32は、循環ポンプ28の吸引側あるいは
吐出側の配管上に設けて電解液を冷却することができ
る。
The cover 19 on the outlet side of the sleeve 17
, The upper side of the sleeve 17 may be completely sealed, a circulation passage may be formed in the center of the electrode rod 29, and the electrolyte may be returned to the electrolyte bath 26 through the circulation passage. In this case, the cooling device 32 can be provided on a pipe on the suction side or the discharge side of the circulation pump 28 to cool the electrolyte.

【0023】図3は、本発明の電極棒29とシリンダボ
ア60との関係をより明確に示すためのアルマイト処理
装置の要部断面図である。シリンダブロック3にシリン
ダヘッド2を組み付けた仮想の状態を、シリンダヘッド
2を1点鎖線で図示する。これにより、シリンダボア6
0の内、温度が上昇しやすい排気口側、さらには、クラ
ンク機構を採用するため爆発力あるいは慣性力に起因す
るピストン側圧荷重が作用する側をそれぞれ明確にす
る。シリンダヘッド2には各気筒に対し、吸気通路5お
よび排気通路7が形成され、各シリンダボア60の上方
位置に吸気口5aおよび排気口7aが開口する。Pはク
ランク軸が配置される面を示し、各気筒のシリンダボア
60の中心を結ぶ線上にある。吸気口5aおよび排気口
7aは、このクランク軸Pに関し相互に反対側に開口し
ている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the anodizing apparatus for more clearly showing the relationship between the electrode rod 29 and the cylinder bore 60 according to the present invention. An imaginary state in which the cylinder head 2 is assembled to the cylinder block 3 is shown by a dashed line. Thereby, the cylinder bore 6
Of 0, the exhaust port side where the temperature tends to rise, and the side where the piston-side pressure load due to the explosive force or inertia force acts due to the adoption of the crank mechanism are clarified. An intake passage 5 and an exhaust passage 7 are formed in the cylinder head 2 for each cylinder, and an intake port 5a and an exhaust port 7a are opened above the respective cylinder bores 60. P indicates a surface on which the crankshaft is arranged, and is on a line connecting the centers of the cylinder bores 60 of the respective cylinders. The intake port 5a and the exhaust port 7a open on opposite sides with respect to the crankshaft P.

【0024】すなわち、シリンダヘッド2が組み付けら
れた時、2つのシリンダボア60の中心を通る面Pの図
中右側がシリンダボア60の排気口7a側となり、面P
の左側がシリンダボア60の吸気口5a側となる。この
ようなシリンダブロック3に、楕円形状の電極棒29が
挿入されて図2に示す状態でアルマイト処理される。シ
リンダボア60の内周面と電極棒29の外周面との間の
隙間に関し、排気口7a側の隙間C1は、吸気口5a側
の隙間C2より狭い(C1<C2)。このように排気口
側の隙間C1を狭くすることにより、酸化作用を起こす
電解電流密度が増大するとともに、電解液の流速が速く
なって冷却作用が高まり、これらの結果電解反応が促進
され陽極酸化皮膜の膜厚が厚くなる。このように膜厚を
厚くすることにより、熱負荷の大きい排気口側のシリン
ダボア内周面の耐摩耗性が増大する。
That is, when the cylinder head 2 is assembled, the right side in the drawing of the plane P passing through the center of the two cylinder bores 60 is the exhaust port 7a side of the cylinder bore 60, and the plane P
Is the intake port 5a side of the cylinder bore 60. An elliptical electrode rod 29 is inserted into such a cylinder block 3 and anodized in the state shown in FIG. Regarding the clearance between the inner peripheral surface of the cylinder bore 60 and the outer peripheral surface of the electrode rod 29, the clearance C1 on the exhaust port 7a side is smaller than the clearance C2 on the intake port 5a side (C1 <C2). By thus narrowing the gap C1 on the exhaust port side, the electrolytic current density causing an oxidizing action is increased, and the flow rate of the electrolytic solution is increased to increase the cooling action. As a result, the electrolytic reaction is promoted and the anodic oxidation is promoted. The film thickness increases. By increasing the film thickness in this manner, the abrasion resistance of the inner peripheral surface of the cylinder bore on the exhaust port side where the heat load is large increases.

【0025】また、クランク軸(面P)に平行な側のシ
リンダボア60と電極棒29との間の隙間C1,C2は
いずれもクランク軸(面P)と直角な側のシリンダボア
60と電極棒29との間の隙間C3より狭い(C1<C
2<C3)。クランク軸に平行な側のシリンダボア内面
には、ピストン摺動に伴い側圧が作用する。本実施形態
は、この側圧に対応してこの側圧が作用する側の陽極酸
化皮膜の厚さを厚くする。すなわち、クランク軸に平行
な側のシリンダボア60内面と電極棒29との間の隙間
を狭くすることにより、酸化作用を起こす電流密度が増
大するとともに、電解液の流速が速くなって冷却作用が
高まり、これらの結果電解反応が促進され陽極酸化皮膜
の膜厚が厚くなる。このように膜厚を厚くすることによ
り、ピストン側圧が作用する側の摺動面の耐摩耗性が増
大する。
The gaps C1 and C2 between the cylinder bore 60 on the side parallel to the crankshaft (plane P) and the electrode rod 29 are both defined by the cylinder bore 60 on the side perpendicular to the crankshaft (plane P) and the electrode rod 29. Smaller than the gap C3 (C1 <C
2 <C3). A side pressure acts on the inner surface of the cylinder bore parallel to the crankshaft as the piston slides. In the present embodiment, the thickness of the anodic oxide film on the side where the lateral pressure acts is increased corresponding to the lateral pressure. That is, by narrowing the gap between the inner surface of the cylinder bore 60 on the side parallel to the crankshaft and the electrode rod 29, the current density causing the oxidizing action is increased, and the flow rate of the electrolytic solution is increased to increase the cooling action. As a result, the electrolytic reaction is promoted and the thickness of the anodic oxide film is increased. By increasing the film thickness in this manner, the wear resistance of the sliding surface on which the piston side pressure acts is increased.

【0026】上記実施形態に係る断面が楕円形状の電極
棒29は、断面形状を相似形にしたままシリンダボアの
軸方向に関し、前記図2の実施形態と同様に、シリンダ
ヘッド側に近いほどシリンダボア内面と電極棒外面との
間の隙間が狭くなるように、電極棒29をシリンダヘッ
ド側が太くなるように形成してもよい。これにより、ク
ランク軸回転方向に関し、ピストン側圧および排気口の
熱負荷に対応して陽極酸化皮膜を厚くするとともに、前
記図2の例と同様に燃焼室側の熱負荷に対応してシリン
ダヘッド側の皮膜をクランク室側の皮膜より厚くするこ
とができる。なお、クランク軸14の回転方向との関連
で、爆発工程においてピストンからの側面荷重が作用す
る側と排気口7a側とが一致する場合においては、シリ
ンダボア60と電極棒29の隙間をより小さくし、アル
マイト処理皮膜を最も厚くするようにする。
The electrode rod 29 having an elliptical cross section according to the above-described embodiment is similar to the embodiment shown in FIG. The electrode rod 29 may be formed so that the cylinder head side becomes thicker so that the gap between the electrode rod and the outer surface of the electrode rod becomes narrower. Thereby, in the crankshaft rotation direction, the anodic oxide film is made thicker in accordance with the piston side pressure and the heat load on the exhaust port, and the cylinder head side is formed in accordance with the heat load on the combustion chamber side in the same manner as in the example of FIG. Can be made thicker than the film on the crankcase side. In the case where the side on which the side load from the piston acts on the exhaust port 7a in the explosion process in relation to the rotation direction of the crankshaft 14, the gap between the cylinder bore 60 and the electrode rod 29 is reduced. The thickness of the alumite-treated film is set to be the largest.

【0027】図4は、スリーブレスのシリンダブロック
の製造工程を示すフローチャートである。まずシリンダ
ブロックをアルミ合金のダイカストにより成型する(ス
テップS1)。シリンダブロックの材料としては以下の
表1に示す材料のADC1からADC14の内いずれか
が用いられる。
FIG. 4 is a flowchart showing the steps of manufacturing a sleeveless cylinder block. First, a cylinder block is formed by die casting of an aluminum alloy (step S1). As the material of the cylinder block, any one of ADC1 to ADC14 of the materials shown in Table 1 below is used.

【0028】なお、耐摩耗性を増加させるために、表に
示された成分に加えて、SiC等の金属炭化物やその他
金属間化合物を混入させてもよい。
In order to increase the wear resistance, a metal carbide such as SiC or another intermetallic compound may be mixed in addition to the components shown in the table.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】ダイカスト成型の後、残留応力除去のため
に焼鈍される(ステップS2)。この焼鈍の熱処理条件
は、一例として約250℃で4時間行われる。次にシリ
ンダブロック各部に機械加工が施され形状が整えられる
(ステップS3)。続いて、シリンダボアにバニシング
加工が施され(ステップS4)、さらにボーリング加工
が施され(ステップS5)、ピストン摺動面となるシリ
ンダボア内面が圧縮押圧作用により仕上げ加工される。
なおステップS4のバニシングによる仕上げ加工は省略
してもよい。
After die casting, annealing is performed to remove residual stress (step S2). As an example, the annealing is performed at about 250 ° C. for 4 hours. Next, machining is performed on each part of the cylinder block to adjust its shape (step S3). Subsequently, burnishing is performed on the cylinder bore (step S4), and further, boring processing is performed (step S5), and the inner surface of the cylinder bore, which is the piston sliding surface, is finished by a compression pressing action.
The finishing by the burnishing in step S4 may be omitted.

【0031】次に、この仕上げ加工が施されたシリンダ
ボア内面にアルマイト処理が施されシリンダボアの内面
が強化される(ステップS6)。このアルマイト処理条
件の詳細は後述する。
Next, anodizing is performed on the inner surface of the finished cylinder bore to reinforce the inner surface of the cylinder bore (step S6). Details of the alumite processing conditions will be described later.

【0032】次に、アルマイト皮膜にクラック形成のた
めの熱処理を施す(ステップS7)。この熱処理条件
は、例えば250℃で30分間シリンダブロック全体を
加熱し、その後空冷する。この熱処理により、アルマイ
ト皮膜に後述のように網目状にクラックが形成される。
このクラックは、アルマイト皮膜の下層となる母材アル
ミニウム合金の熱膨張係数がアルマイト皮膜より大きい
ため、アルマイト皮膜が母材の膨張に追従できないこと
により生じる。このようなクラックを形成することによ
り、このクラックにオイルあるいは固体潤滑剤を含浸さ
せることができ、ピストンの摺動時にアルマイト皮膜表
面の摩擦抵抗が低減し、摺動面の耐摩耗性が向上する。
Next, the alumite film is subjected to a heat treatment for crack formation (step S7). This heat treatment is performed, for example, by heating the entire cylinder block at 250 ° C. for 30 minutes, and then air cooling. As a result of this heat treatment, cracks are formed in the alumite film in a network-like manner as described later.
This crack occurs because the base aluminum alloy, which is the lower layer of the alumite coating, has a larger thermal expansion coefficient than the alumite coating, so that the alumite coating cannot follow the expansion of the base metal. By forming such cracks, the cracks can be impregnated with oil or a solid lubricant, the frictional resistance of the alumite film surface during sliding of the piston is reduced, and the wear resistance of the sliding surface is improved. .

【0033】次に、シリンダボア内面にさらにクラック
を形成するためのバニシング加工を施す(ステップS
8)。このバニシング加工によるクラックは、母材のア
ルミニウム合金よりアルマイト皮膜の硬度が大きく延性
が小さいため、バニシングにより皮膜に圧力を加えたと
き、母材が延びても皮膜がこれに追従して延びることが
できずクラックが発生するものである。この場合、母材
中に銅が含まれていると、T6処理やT7処理等の熱処
理を施すことにより母材の強度が高められる。このよう
な母材強化のための銅を含むアルミニウム合金において
は、陽極酸化処理により形成されたアルマイト皮膜中に
細かい気泡が発生しやすい。したがって、アルマイト処
理後に熱処理やバニシング加工を施すことにより、この
気泡を起点としてクラックを効果的に形成することがで
きる。
Next, burnishing is performed to further form a crack on the inner surface of the cylinder bore (step S).
8). The cracks due to this burnishing process have a higher hardness of the alumite film than the aluminum alloy of the base material and a low ductility. Therefore, when pressure is applied to the film by burnishing, even if the base material extends, the film may follow and extend. Cracks cannot be made. In this case, when copper is contained in the base material, the strength of the base material is increased by performing a heat treatment such as T6 treatment or T7 treatment. In such an aluminum alloy containing copper for strengthening the base material, fine bubbles are easily generated in the alumite film formed by the anodic oxidation treatment. Therefore, by performing heat treatment or burnishing after the alumite treatment, cracks can be effectively formed starting from these bubbles.

【0034】図5は、このようなクラックの形状を示
す。図5(A)に示すように、0.1〜5mm程度の網
目状のクラックがアルマイト皮膜表面に形成される。こ
のクラックは同図(B)に示すように、幅0.1〜10
μmで深さが30〜50μm程度の大きさである。この
ような網目状のクラックに潤滑オイルや固体潤滑剤を塗
布等により含浸させることにより、点状に散在するピン
ホールや1方向に形成されたクラックに比べ潤滑作用が
高まるため、ピストンの摺動時にアルマイト皮膜表面の
摩擦抵抗が大きく低減し、摺動面の耐摩耗性が大幅に向
上する。なお、固体潤滑剤としては、例えば、非晶性フ
ッ素樹脂、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、黒
鉛、フッ化カーボン、窒化ホウ素等を用いることができ
る。
FIG. 5 shows the shape of such a crack. As shown in FIG. 5A, a network-like crack of about 0.1 to 5 mm is formed on the surface of the alumite film. This crack has a width of 0.1 to 10 as shown in FIG.
It is a size of about 30 to 50 μm with a depth of about 30 μm. By impregnating such mesh-like cracks with a lubricating oil or solid lubricant by applying or the like, the lubricating action is enhanced as compared with pinholes scattered in dots or cracks formed in one direction. Occasionally, the friction resistance of the alumite film surface is greatly reduced, and the wear resistance of the sliding surface is greatly improved. As the solid lubricant, for example, amorphous fluororesin, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite, carbon fluoride, boron nitride, and the like can be used.

【0035】このようなクラックを形成するためのバニ
シング条件の一例は以下のとおりである。加工前の円筒
半径をr、加工後の円筒半径をr+Δr、加工により円
筒内表面に生じる歪をε=Δr/rとする。Δr×2を
バニッシュ量とよぶ。実施例としてεの範囲を0.00
01〜0.005とし、加工前寸法φ70の円筒内面へ
のバニッシュ量を0.01〜0.315mmとする。
An example of burnishing conditions for forming such a crack is as follows. The cylinder radius before processing is r, the cylinder radius after processing is r + Δr, and the strain generated on the inner surface of the cylinder by processing is ε = Δr / r. Δr × 2 is called a burnish amount. As an example, the range of ε is 0.00
01 to 0.005, and the amount of burnishing on the inner surface of the cylinder having a size of φ70 before processing is 0.01 to 0.315 mm.

【0036】以上のような熱処理(ステップS7)およ
びバニシング加工(ステップS8)によりアルマイト皮
膜にクラックが形成される。なお、熱処理(ステップS
7)およびバニシング加工(ステップS8)はいずれか
一方のみ施して他方を省略してもよい。
Cracks are formed in the alumite film by the above heat treatment (step S7) and burnishing (step S8). The heat treatment (step S
7) and burnishing (step S8) may be performed only on one of them and the other may be omitted.

【0037】続いて、クラックが形成されたアルマイト
皮膜表面をホーニング加工して表面を仕上げる(ステッ
プS9)。以上により、シリンダボア内面のアルマイト
処理を含むスリーブレスのシリンダブロックの製造プロ
セスが終了する。
Subsequently, the surface of the alumite film on which the cracks have been formed is honed to finish the surface (step S9). Thus, the manufacturing process of the sleeveless cylinder block including the alumite treatment on the inner surface of the cylinder bore is completed.

【0038】図6は、スリーブを鋳ぐるんだシリンダブ
ロックの製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the steps of manufacturing a cylinder block in which a sleeve is cast.

【0039】まず、スリーブ材料となるアルミ合金のパ
イプ材を準備する(ステップS10)。このスリーブ材
料としては、以下の表2に示す材料のいずれかを用いる
ことができる。
First, a pipe material of an aluminum alloy as a sleeve material is prepared (step S10). As the sleeve material, any of the materials shown in Table 2 below can be used.

【0040】なお、耐摩耗性を増加させるために、表に
示された成分に加えて、硬度の高いSiC等の金属炭化
物やその他金属間化合物を混入させてもよい。
In order to increase the wear resistance, a metal carbide such as SiC having a high hardness or other intermetallic compound may be mixed in addition to the components shown in the table.

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】次に、このパイプ材に対し、T6処理によ
り所定の溶体化処理および時効硬化処理を施して強度を
高める(ステップS11)。続いて、パイプ材を機械加
工してスリーブ形状とする(ステップS12)。さらに
このスリーブに対しT6処理を施して強度を高める(ス
テップS13)。このスリーブ材のT6処理条件を以下
の表3に示す。
Next, the pipe material is subjected to predetermined solution treatment and age hardening treatment by T6 treatment to increase the strength (step S11). Subsequently, the pipe material is machined into a sleeve shape (step S12). Further, T6 processing is performed on the sleeve to increase the strength (step S13). Table 3 below shows the T6 treatment conditions for this sleeve material.

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】このようにして作成したスリーブを、シリ
ンダブロックに鋳ぐるんでダイカストにより鋳込み成型
する(ステップS14)。このシリンダブロックの材料
は、前述のスリーブレスの場合と同様に、表1に示した
ものが用いられる。
The sleeve thus formed is cast into a cylinder block by die casting (step S14). The materials shown in Table 1 are used for the material of the cylinder block, as in the case of the above-mentioned sleeveless type.

【0045】このようにスリーブを鋳込んだシリンダブ
ロックを製造した後は、このシリンダブロックに対し、
前述の図4のスリーブレスのフローと同様に、ステップ
S2〜ステップS9の各処理、すなわち、残留応力除去
のための焼鈍(ステップS2)、シリンダブロック各部
の機械加工(ステップS3)、シリンダボアのバニシン
グ加工(ステップS4)、シリンダボアのボーリング加
工(ステップS5)、シリンダボア内面のアルマイト処
理(ステップS6)、クラック形成のための熱処理(ス
テップS7)およびバニシング加工(ステップS8)、
および仕上げのホーニング加工(ステップS9)が施さ
れる。以上によりスリーブ内面のアルマイト処理を含む
スリーブ鋳込みのシリンダブロックの製造プロセスが完
了する。図7は、スリーブ圧入のシリンダブロックの製
造工程を示すフローチャートである。前述のスリーブレ
スの場合と同様に、シリンダブロックがダイカストによ
り成型され(ステップS1)、残留応力が除去され(ス
テップS2)、各部が機械加工されてシリンダブロック
が作成される(ステップS3)。
After manufacturing the cylinder block into which the sleeve is cast as described above, the cylinder block is
Similar to the sleeveless flow of FIG. 4 described above, each processing of steps S2 to S9, ie, annealing for removing residual stress (step S2), machining of each part of the cylinder block (step S3), burnishing of the cylinder bore Machining (step S4), boring of the cylinder bore (step S5), alumite treatment of the inner surface of the cylinder bore (step S6), heat treatment for crack formation (step S7), and burnishing (step S8);
And finishing honing (step S9). As described above, the manufacturing process of the cylinder block in which the sleeve is cast including the alumite treatment of the inner surface of the sleeve is completed. FIG. 7 is a flowchart showing a manufacturing process of the cylinder block for press-fitting the sleeve. As in the sleeveless case described above, the cylinder block is formed by die casting (step S1), the residual stress is removed (step S2), and each part is machined to form a cylinder block (step S3).

【0046】一方、前述のスリーブ鋳込みの場合と同様
に、アルミ合金パイプ材(ステップS10)にT6処理
を施し(ステップS11)、機械加工を施し(ステップ
S12)さらにT6処理を施して(ステップS13)ス
リーブを製造する。
On the other hand, as in the case of the sleeve casting described above, the aluminum alloy pipe material (step S10) is subjected to T6 processing (step S11), machined (step S12), and further subjected to T6 processing (step S13). 2.) Make the sleeve.

【0047】このように別々に製造されたシリンダブロ
ックとスリーブとを用い、このシリンダブロックのシリ
ンダボアにスリーブを圧入する(ステップS15)。そ
の後、このスリーブが圧入されたシリンダブロックに対
し、前述の図4のスリーブレスのフローおよび図6の鋳
込みのフローと同様に、ステップS3〜ステップS9の
各処理、すなわち、シリンダブロック各部の機械加工
(ステップS3)、シリンダボアのバニシング加工(ス
テップS4)、シリンダボアのボーリング加工(ステッ
プS5)、シリンダボア内面のアルマイト処理(ステッ
プS6)、クラック形成のための熱処理(ステップS
7)およびバニシング加工(ステップS8)、および仕
上げのホーニング加工(ステップS9)が施される。以
上によりスリーブ内面のアルマイト処理を含むスリーブ
圧入のシリンダブロックの製造プロセスが完了する。
Using the separately manufactured cylinder block and sleeve, the sleeve is pressed into the cylinder bore of the cylinder block (step S15). Thereafter, in the cylinder block into which the sleeve is press-fitted, similarly to the above-described sleeveless flow in FIG. 4 and the casting flow in FIG. 6, each processing in steps S3 to S9, that is, machining of each part of the cylinder block (Step S3), burnishing of the cylinder bore (Step S4), boring of the cylinder bore (Step S5), alumite treatment of the inner surface of the cylinder bore (Step S6), heat treatment for forming cracks (Step S5)
7), burnishing (step S8), and finishing honing (step S9). As described above, the manufacturing process of the cylinder block for press-fitting the sleeve including the alumite treatment on the inner surface of the sleeve is completed.

【0048】図3、図5、図6の各実施形態においてシ
リンダブロック3を高圧鋳造であるダイカストにより形
成したが、ダイカストに代えて重力鋳造その他の低圧鋳
造によってもよい。その場合にはシリンダブロック3の
材料としては表1に示す材料のAC2AからAC4Dの
内いずれかが用いられる。
In each of the embodiments shown in FIGS. 3, 5, and 6, the cylinder block 3 is formed by die casting, which is a high pressure casting. However, gravity casting or other low pressure casting may be used instead of the die casting. In that case, any of the materials shown in Table 1 from AC2A to AC4D is used as the material of the cylinder block 3.

【0049】図8は、上記ピストン9に装着されるピス
トンリングの断面図である。このピストンリングは、リ
ング本体56とその摺動面である外周面を表面処理して
形成した被覆部57とからなる。このリング本体56の
リング材料の例を以下の表4に示し、これを表面処理し
た被覆部57の処理の例を表5に示す。
FIG. 8 is a sectional view of a piston ring mounted on the piston 9. This piston ring includes a ring main body 56 and a covering portion 57 formed by performing a surface treatment on an outer peripheral surface that is a sliding surface thereof. Table 4 below shows an example of the ring material of the ring main body 56, and Table 5 shows an example of the treatment of the covering portion 57 obtained by surface-treating the ring material.

【0050】[0050]

【表4】 [Table 4]

【0051】[0051]

【表5】 [Table 5]

【0052】表5に示すいずれの処理例によるものであ
っても被覆部57は、上記実施形態のアルマイト処理を
施したシリンダボア内周面を摺動するに際し、シリンダ
ボア内周面との相性がよく、自身の摩耗もシリンダボア
内周面のアルマイト処理層の摩耗も少なくすることがで
きる。特に、アルマイト処理後前記したようにクラック
が形成され、潤滑油や固体潤滑剤をクラック部に含浸さ
せる場合や、下記するようにシリンダボア内周面に露出
するSi粒子等の金属間化合物を混酸エッチング処理で
除去したものにアルマイト処理し、クラックに加えて凹
部をより積極的に形成して潤滑油や固体潤滑剤をより多
く含浸させるようにしたものでは効果が顕著である。
In any of the processing examples shown in Table 5, when the coating portion 57 slides on the inner peripheral surface of the cylinder bore subjected to the alumite treatment of the above embodiment, the covering portion 57 has good compatibility with the inner peripheral surface of the cylinder bore. In addition, the wear of the alumite treatment layer on the inner peripheral surface of the cylinder bore can be reduced. In particular, cracks are formed as described above after alumite treatment, and when a crack portion is impregnated with a lubricating oil or a solid lubricant, or as described below, mixed acid etching of an intermetallic compound such as Si particles exposed on the inner peripheral surface of the cylinder bore is performed. The effect is remarkable in the case where the alumite treatment is applied to the material removed by the treatment, and the recesses are more positively formed in addition to the cracks so that the lubricating oil or the solid lubricant is more impregnated.

【0053】また、下記するように、表面にSi粒子や
硬度の高いSiC等の金属炭化物やその他の金属間化合
物を露出した状態のアルマイト皮膜とするものにおいて
も、アルマイト皮膜側の硬度が上昇してシリンダボア内
周面の摩耗が少なくなるだけでなく、被覆部57の皮膜
との馴染み性を向上でき、オイルや燃焼ガスのシール性
を向上できる。
Further, as described below, in the case of an alumite film in which Si particles, metal carbide such as SiC having a high hardness and other intermetallic compounds are exposed on the surface, the hardness of the alumite film side increases. As a result, not only the abrasion of the inner peripheral surface of the cylinder bore is reduced, but also the adaptability to the coating of the coating portion 57 can be improved, and the sealing performance of oil and combustion gas can be improved.

【0054】また、表4に示すいずれの材料によるもの
であってもリング本体56は、ピストン9のリング溝に
装着されて十分な燃焼室シールのための弾性力を長期に
わたり発揮するとともに、被覆部57が表5に示すいず
れの処理例によるものであっても、被覆部57との十分
な結合性を有する。
The ring main body 56 made of any of the materials shown in Table 4 is mounted in the ring groove of the piston 9 to exhibit a sufficient elastic force for sealing the combustion chamber for a long period of time. Even if the portion 57 is formed by any of the processing examples shown in Table 5, the portion 57 has sufficient bonding properties with the covering portion 57.

【0055】図9は、上記シリンダブロックの各製造フ
ロー(図4、図6、図7)におけるアルマイト処理プロ
セス(ステップS6)の詳細フローチャートである。
FIG. 9 is a detailed flowchart of the alumite processing process (Step S6) in each of the cylinder block manufacturing flows (FIGS. 4, 6, and 7).

【0056】まず、アルミニウム合金の母材表面の油分
を除去するための脱脂処理が施される(ステップS1
6)。この脱脂処理には、(1)酸脱脂法と、(2)ア
ルカリ脱脂法の2通りがあり、いずれか一方の脱脂法で
行われる。それぞれの脱脂法の脱脂条件を以下の表6に
示す。
First, a degreasing treatment is performed to remove oil on the surface of the base material of the aluminum alloy (step S1).
6). This degreasing treatment includes (1) an acid degreasing method and (2) an alkali degreasing method, and is performed by any one of the degreasing methods. Table 6 below shows the degreasing conditions of each degreasing method.

【0057】[0057]

【表6】 [Table 6]

【0058】脱脂処理が終了したら、脱脂用の薬剤を除
去するために水洗処理が施される(ステップS17)。
次に、必要に応じて、アルカリエッチング処理(ステッ
プS18)または混酸エッチング処理(ステップS2
0)のいずれか又は両方が施され、母材表面がエッチン
グされる。それぞれのエッチング処理の後にはエッチン
グ液除去のための水洗処理が施される(ステップS1
9、ステップS21)。アルカリエッチングのエッチン
グ条件を以下の表7に示し、混酸エッチングのエッチン
グ条件を表8に示す。
After the degreasing process is completed, a water washing process is performed to remove the degreasing agent (Step S17).
Next, as necessary, an alkali etching process (Step S18) or a mixed acid etching process (Step S2)
0) is performed, and the base material surface is etched. After each etching process, a water washing process for removing the etchant is performed (step S1).
9, step S21). The etching conditions for the alkali etching are shown in Table 7 below, and the etching conditions for the mixed acid etching are shown in Table 8.

【0059】[0059]

【表7】 [Table 7]

【0060】[0060]

【表8】 [Table 8]

【0061】上記アルカリエッチングにおいては、アル
ミ合金の母材中に散在するシリコン(Si)粒子や金属
間化合物粒子を残して母材表面がエッチングされ、表面
にシリコンや金属間化合物の粒子を突出させて母材表面
が除去される。一方、混酸エッチングにおいては、逆に
シリコン粒子や金属間化合物粒子がエッチングされ、母
材表面には、シリコン粒子や金属間化合物が除去された
跡の凹みが形成される。
In the above alkaline etching, the surface of the base material is etched leaving silicon (Si) particles and intermetallic compound particles scattered in the base material of the aluminum alloy, and particles of silicon and intermetallic compounds are projected on the surface. The surface of the base material is removed. On the other hand, in the mixed acid etching, silicon particles and intermetallic compound particles are etched, and concavities are formed on the surface of the base material, where silicon particles and intermetallic compounds are removed.

【0062】このようなエッチング処理は、その前工程
の脱脂処理において表面の汚れが充分に除去されていな
いおそれがある場合には、アルカリエッチングおよび混
酸エッチングの両方を行って表面層を完全に除去するこ
とが後の工程で実施される陽極酸化処理の信頼性を高め
る上で望ましい。
In such an etching treatment, if there is a possibility that the surface is not sufficiently removed in the previous degreasing treatment, both the alkali etching and the mixed acid etching are performed to completely remove the surface layer. It is desirable to increase the reliability of the anodic oxidation treatment performed in a later step.

【0063】混酸エッチングによるシリコン粒子や金属
間化合物が除去された跡の凹みは、オイルや固体潤滑剤
を含浸させるための凹みとして用いることができる。
The dent at the mark where the silicon particles and intermetallic compounds have been removed by the mixed acid etching can be used as a dent for impregnating with oil or a solid lubricant.

【0064】次に、このようにエッチングされた母材表
面に陽極酸化処理を施して、アルマイト皮膜を形成する
(ステップS22)。この陽極酸化処理は、例えば前述
の図2に示したアルマイト処理装置を用いて行われる。
このアルマイト処理の実施例を以下の表9に示す。
(A)は、前述の表1中のADC12からなるスリーブ
レスのシリンダブロックのシリンダボア内面にアルマイ
ト処理を施した例であり、(B)は、前述の表2中のA
6061からなるスリーブを鋳込んだシリンダブロック
のスリーブ内面にアルマイト処理を施した例である。
Next, the surface of the base material thus etched is subjected to anodizing treatment to form an alumite film (step S22). This anodizing treatment is performed using, for example, the alumite treatment apparatus shown in FIG.
Examples of the alumite treatment are shown in Table 9 below.
(A) is an example in which the alumite treatment is performed on the inner surface of the cylinder bore of the sleeveless cylinder block including the ADC 12 in Table 1 described above, and (B) is an example in which A in Table 2 described above is used.
This is an example in which alumite treatment is performed on the inner surface of the sleeve of a cylinder block into which a sleeve made of 6061 is cast.

【0065】[0065]

【表9】 [Table 9]

【0066】表に示したように、電解液として硫酸に加
え、シュウ酸およびクエン酸を添加した。硫酸は皮膜溶
解力が強く、電解により陽極酸化膜が形成された後、こ
の陽極酸化膜を溶解してしまう。このため陽極酸化処理
中に酸化膜表面に形成されたピンホールが溶解して拡大
され、その結果表面硬さが低下する。しかしながら、本
実施例のように、シュウ酸やクエン酸を添加することに
より、硫酸の皮膜溶解力が低下して皮膜硬度を高めるこ
とができる。この場合、電解液全てをシュウ酸やクエン
酸にすると、電解液の電気伝導度すなわち電荷運搬機能
が小さくなって反応速度が低下する。しかしながら、電
解液中に硫酸を適当な量だけ含ませることにより、電気
伝導度が上昇し所定厚さのアルマイト皮膜を得るまでの
処理時間が短くなるとともに、硫酸の割合が少ないので
形成されたアルマイト皮膜の溶解作用による皮膜の硬度
低下を防止できる。
As shown in the table, oxalic acid and citric acid were added in addition to sulfuric acid as an electrolytic solution. Sulfuric acid has a strong film dissolving power and dissolves this anodic oxide film after the anodic oxide film is formed by electrolysis. For this reason, the pinholes formed on the oxide film surface during the anodic oxidation treatment are dissolved and enlarged, and as a result, the surface hardness decreases. However, by adding oxalic acid or citric acid as in this example, the film dissolving power of sulfuric acid is reduced, and the film hardness can be increased. In this case, when the entire electrolytic solution is oxalic acid or citric acid, the electric conductivity of the electrolytic solution, that is, the charge transport function is reduced, and the reaction rate is reduced. However, by including an appropriate amount of sulfuric acid in the electrolytic solution, the electric conductivity is increased, the processing time required to obtain an alumite film of a predetermined thickness is shortened, and the alumite formed due to a small proportion of sulfuric acid is formed. It is possible to prevent the hardness of the film from decreasing due to the dissolving action of the film.

【0067】図13は、電解条件を一定として硬さに及
ぼす浴温の影響を示す図である。図中イは、A6061
のアルミニウム合金に、電流密度3A/dm2(アンペ
ア/100cm2)、電流波形:直流、電解時間:20
分、電解液は硫酸濃度:20g/l、シュウ酸+クエン
酸濃度:40g/lの条件でアルマイト処理した時のデ
ータであり、浴温が30℃以下でHv380以上が得ら
れる。表1や表2の他のアルミニウム合金においても、
浴温を約30℃以下に管理してアルマイト処理すること
によりアルマイト皮膜は、ピストンが摺動するシリンダ
内周面として実用上十分な耐摩耗性が得られる硬度のH
v380以上となる。さらに図中ロは、電解液を硫酸濃
度:20g/l、シュウ酸+クエン酸濃度:0g/lと
し、他の条件はイと同じとした時のデータであり、浴温
が約20℃以下でHv380以上が得られることを示
す。
FIG. 13 is a diagram showing the effect of bath temperature on hardness with constant electrolysis conditions. A in the figure is A6061
Current density 3A / dm 2 (ampere / 100 cm 2 ), current waveform: DC, electrolysis time: 20
The data are for the case where the alumite treatment was carried out under the conditions of a sulfuric acid concentration: 20 g / l and an oxalic acid + citric acid concentration: 40 g / l, and Hv 380 or more was obtained at a bath temperature of 30 ° C. or lower. In other aluminum alloys of Table 1 and Table 2,
By performing the alumite treatment while controlling the bath temperature to about 30 ° C. or less, the alumite film has a hardness of H which can provide practically sufficient wear resistance as the inner peripheral surface of the cylinder on which the piston slides.
v380 or more. Further, FIG. 2B shows data obtained when the concentration of the sulfuric acid in the electrolytic solution was 20 g / l, the concentration of oxalic acid + citric acid was 0 g / l, and the other conditions were the same as in the case of FIG. Indicates that Hv 380 or more can be obtained.

【0068】図14は、硫酸濃度を一定の20g/lに
保った状態における膜厚及び硬さに及ぼすシュウ酸及び
クエン酸濃度の影響を示すグラフである。その他の電解
条件は、被処理のアルミニウム合金はA6061、電流
密度3A/dm2、電流波形:直流、電解時間:20
分、浴温が13℃としている。十分な膜厚、例えば25
μm以上を得るためには、シュウ酸とクエン酸を合わせ
た濃度を13g/l以上とする必要がある。
FIG. 14 is a graph showing the effect of oxalic acid and citric acid concentrations on the film thickness and hardness in a state where the sulfuric acid concentration is maintained at a constant 20 g / l. Other electrolysis conditions are as follows: A6061 for the aluminum alloy to be treated, current density of 3 A / dm 2 , current waveform: DC, electrolysis time: 20
The bath temperature is 13 ° C. for 1 minute. Sufficient film thickness, for example, 25
In order to obtain μm or more, the combined concentration of oxalic acid and citric acid needs to be 13 g / l or more.

【0069】図15は、硫酸濃度を変化させたとき、シ
ュウ酸およびクエン酸濃度をパラメータに、膜厚および
硬さに及ぼす影響を示すグラフである。その他の電解条
件は、被処理のアルミニウム合金はA6061、電流密
度3A/dm2、電流波形:直流、電解時間:20分、
浴温が13℃としている。シュウ酸およびクエン酸を電
解液に混同しない場合には、硫酸濃度が20g/l以下
では、この条件ではアルマイト被膜を形成することは困
難なことを示しており、硫酸濃度を上げて皮膜を形成す
るようにしても、皮膜硬度は略Hv300程度となり、
耐摩耗性のために必要なHv380以上とすることはで
きない。図より分かるとおりシュウ酸およびクエン酸を
電解液に混合することにより、広い範囲の硫酸濃度であ
ってもアルマイト皮膜を形成することが可能となり、且
つ耐摩耗性のために必要なHv380位上の硬度を得る
ことができる。図より分かる通りこの場合、硫酸濃度を
上げる程膜厚が増大、すなわち所定膜厚を得るための電
解時間を短くできる。
FIG. 15 is a graph showing the effect of changing the sulfuric acid concentration on the film thickness and hardness using the oxalic acid and citric acid concentrations as parameters. Other electrolysis conditions were as follows: A6061 for the aluminum alloy to be treated, current density of 3 A / dm 2 , current waveform: DC, electrolysis time: 20 minutes,
The bath temperature is 13 ° C. When oxalic acid and citric acid are not confused with the electrolytic solution, if the sulfuric acid concentration is 20 g / l or less, it is difficult to form an alumite film under these conditions. Even if it does, the film hardness will be about Hv300,
It cannot be higher than Hv 380 necessary for wear resistance. As can be seen from the figure, by mixing oxalic acid and citric acid in the electrolytic solution, it is possible to form an alumite film even at a wide range of sulfuric acid concentration, and it is necessary to have an Hv of about 380 required for abrasion resistance. Hardness can be obtained. As can be seen from the figure, in this case, the film thickness increases as the sulfuric acid concentration increases, that is, the electrolysis time for obtaining a predetermined film thickness can be shortened.

【0070】以上のような陽極酸化処理によりアルマイ
ト皮膜を形成後、水洗処理を施して電解液を除去し(ス
テップS23)、2次電解処理を行う(ステップS2
4)。この2次電解処理おいて、アルマイト皮膜表面に
無数に形成されたピンホール底部に、固体潤滑剤を電解
作用により析出させてこれを堆積させ、ピンホール内を
その底部から固体潤滑剤で充填する。これにより、皮膜
表面の潤滑性がさらに高まり、耐摩耗性がさらに向上す
る。
After the alumite film is formed by the anodic oxidation treatment as described above, the electrolytic solution is removed by washing with water (step S23), and the secondary electrolytic treatment is performed (step S2).
4). In this secondary electrolytic treatment, a solid lubricant is deposited by electrolytic action on the bottoms of the pinholes formed innumerably on the surface of the alumite film and deposited, and the inside of the pinholes is filled with the solid lubricant from the bottoms. . Thereby, the lubricity of the film surface is further improved, and the wear resistance is further improved.

【0071】続いて、固体潤滑剤の電解液を水洗により
除去し(ステップS25)、この水分をエアブローによ
り除去してシリンダブロックを乾燥させてアルマイト処
理が完了する(ステップS26)。
Subsequently, the electrolytic solution of the solid lubricant is removed by washing with water (step S25), and the moisture is removed by air blow to dry the cylinder block, thereby completing the alumite treatment (step S26).

【0072】図10および図11は、前述のシリンダブ
ロックの製造プロセスの各工程における母材表面部分の
断面図である。図10は、脱脂処理後エッチングプロセ
スを省略してアルマイト処理を行ったフローを順番に示
す。図12は、混酸エッチングを行った後にアルマイト
処理を行ったフローを順番に示す。
FIGS. 10 and 11 are cross-sectional views of the surface of the base material in each step of the above-described cylinder block manufacturing process. FIG. 10 shows, in order, a flow in which the anodizing process is performed by omitting the etching process after the degreasing process. FIG. 12 shows, in order, a flow in which alumite treatment is performed after mixed acid etching is performed.

【0073】図10(A)は、脱脂処理後の状態を示
す。アルミニウム合金からなる母材40中にはシリコン
粒子やSiC等の金属炭化物やその他の金属間化合物粒
子41が散在する。この母材40の表面40aの油分等
の汚れが脱脂処理により除去される。脱脂処理後、アル
マイト処理が施され、同図(B)に示すように、母材4
0上にアルマイト皮膜42が形成される。このアルマイ
ト皮膜42中にもシリコン粒子等41が散在する。また
アルマイト皮膜42中には気泡43が発生する。この気
泡43は、前述のように、母材40中に銅成分が含まれ
ていると多く発生する。
FIG. 10A shows the state after the degreasing treatment. Silicon particles, metal carbides such as SiC, and other intermetallic compound particles 41 are scattered in the base material 40 made of an aluminum alloy. Dirt such as oil on the surface 40a of the base material 40 is removed by degreasing. After the degreasing treatment, an alumite treatment is performed, and as shown in FIG.
An alumite film 42 is formed on the surface 0. Silicon particles 41 are scattered in the alumite film 42. Bubbles 43 are generated in the alumite film 42. As described above, the bubbles 43 are often generated when the base material 40 contains a copper component.

【0074】続いて、熱処理またはバニシング加工が行
われ、同図(C)に示すように、アルマイト皮膜42に
クラック44が形成される。次に、同図(D)に示すよ
うに、ホーニング加工が施されアルマイト皮膜42の表
面42aが仕上げられる。
Subsequently, heat treatment or burnishing is performed, and cracks 44 are formed in the alumite film 42 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 3D, honing is performed to finish the surface 42a of the alumite film 42.

【0075】図11(A)は、混酸エッチング処理後の
状態を示す。母材40の表面のシリコン粒子41がエッ
チングにより除去され凹み45が形成される。この状態
でアルマイト処理が施され、同図(B)に示すように、
母材40の表面にアルマイト皮膜42が形成される。こ
のアルマイト皮膜42の表面には凹み45が残ってい
る。続いて、熱処理またはバニシング加工が施され、同
図(C)に示すように、アルマイト皮膜42にクラック
44が形成される。次に、同図(D)に示すように、ホ
ーニング加工が施されアルマイト皮膜42の表面42a
が仕上げられる。この場合、アルマイト皮膜42には、
クラック44とともに混酸エッチングによる凹み45が
形成されているため、オイルや固体潤滑剤の含浸量を多
くすることができる。
FIG. 11A shows a state after the mixed acid etching process. The silicon particles 41 on the surface of the base material 40 are removed by etching to form a dent 45. In this state, an alumite treatment is performed, and as shown in FIG.
An alumite film 42 is formed on the surface of the base material 40. A depression 45 remains on the surface of the alumite film 42. Subsequently, heat treatment or burnishing is performed to form cracks 44 in the alumite film 42 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 3D, a honing process is performed and the surface 42a of the alumite film 42 is formed.
Is finished. In this case, the alumite film 42
Since the depressions 45 are formed by the mixed acid etching together with the cracks 44, the impregnation amount of the oil or the solid lubricant can be increased.

【0076】なお、耐酸性の金属間化合物粒子41が表
面に露出する場合には混酸エッチングで溶出せず、アル
マイト処理後のアルマイト皮膜42の表面に露出する。
あるいはアルマイト皮膜42の表面に露出しないシリコ
ン粒子41がホーニングによりアルマイト皮膜42の表
面に露出する。このように、全ての工程を経た状態でシ
リコン粒子やSiC等の硬度の高い金属間化合物粒子4
1が表面に露出する場合には、アルマイト皮膜42の表
面の平均硬度を高めることになり、耐摩耗性が向上す
る。
When the acid-resistant intermetallic compound particles 41 are exposed on the surface, they are not eluted by mixed acid etching, but are exposed on the surface of the alumite film 42 after the alumite treatment.
Alternatively, the silicon particles 41 that are not exposed on the surface of the alumite film 42 are exposed on the surface of the alumite film 42 by honing. As described above, the intermetallic compound particles 4 having a high hardness such as silicon particles and SiC are obtained after all the processes.
When 1 is exposed on the surface, the average hardness of the surface of the alumite film 42 is increased, and the wear resistance is improved.

【0077】図12は、前述のアルマイト処理における
混酸エッチングとアルカリエッチングによる母材表面の
状態を示す断面図である。(A)は、前述の図10
(A)と同様に、脱脂処理後の状態を示し、アルミニウ
ム合金からなる母材40中にはシリコン粒子やSiC等
の金属炭化物やその他の金属間化合物粒子41が散在す
る。この母材40の表面40aの油分等の汚れが脱脂処
理により除去される。(B)は脱脂処理後に混酸エッチ
ングを施した場合の断面を示し、前述のように、母材4
0の表面のシリコン粒子41がエッチングにより除去さ
れ凹み45が形成される。この状態でアルマイト処理が
施され、図12(C)に示すように、母材40の表面に
アルマイト皮膜42が形成される。このアルマイト皮膜
42の表面には凹み45が残っている。
FIG. 12 is a sectional view showing the state of the base material surface by the mixed acid etching and the alkali etching in the alumite treatment described above. (A) is the same as FIG.
As in (A), the state after the degreasing treatment is shown, and silicon particles, metal carbides such as SiC, and other intermetallic compound particles 41 are scattered in the base material 40 made of an aluminum alloy. Dirt such as oil on the surface 40a of the base material 40 is removed by degreasing. (B) shows a cross section when mixed acid etching is performed after the degreasing treatment.
The silicon particles 41 on the surface of No. 0 are removed by etching to form a dent 45. An alumite treatment is performed in this state, and an alumite film 42 is formed on the surface of the base material 40 as shown in FIG. A depression 45 remains on the surface of the alumite film 42.

【0078】図12(D)は、(A)の脱脂処理後にア
ルカリエッチングを施した場合の断面を示す。前述のよ
うに、シリコン粒子41を残して母材40の表面が除去
される。これをアルマイト処理することにより、(E)
に示すように、アルマイト皮膜42の表面にシリコン粒
子41が突出する。これにより、アルマイト皮膜42の
表面の平均硬度を高めることとなり、耐摩耗性が向上す
る。
FIG. 12D shows a cross section when alkali etching is performed after the degreasing treatment of FIG. As described above, the surface of the base material 40 is removed leaving the silicon particles 41. By subjecting this to alumite treatment, (E)
As shown in (1), the silicon particles 41 protrude from the surface of the alumite film. Thereby, the average hardness of the surface of the alumite film 42 is increased, and the wear resistance is improved.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ピス
トン摺動に伴いクランク軸と平行な側の側面に作用する
側圧に対応して、この側圧が作用する側の陽極酸化皮膜
の厚さが厚く形成されるため、ピストン摺動面の全周に
わたって耐摩耗性が充分に確保され長期にわたって高い
耐摩耗性を維持し円滑な摺動動作が達成される。
As described above, according to the present invention, the thickness of the anodic oxide film on the side on which the side pressure acts corresponds to the side pressure acting on the side parallel to the crankshaft as the piston slides. Is formed thickly, sufficient wear resistance is secured over the entire circumference of the piston sliding surface, and high wear resistance is maintained over a long period of time to achieve a smooth sliding operation.

【0080】また、吸気口側より熱負荷が大きく高温と
なる排気口側の陽極酸化皮膜の厚さが厚く形成されるた
め、ピストン摺動面の全周にわたって耐摩耗性が充分に
確保され長期にわたって高い耐摩耗性を維持し円滑な摺
動動作が達成される。
Further, since the thickness of the anodic oxide film on the exhaust port side where the heat load is higher than that on the intake port side and becomes high temperature is formed thicker, the wear resistance is sufficiently secured over the entire circumference of the piston sliding surface, and , And a smooth sliding operation is achieved.

【0081】さらに、燃焼室が形成されて高温となるシ
リンダヘッド側の陽極酸化皮膜の厚さがクランク室側の
陽極酸化皮膜の厚さより厚く形成されるため、ピストン
摺動面の軸方向の長さ全体にわたって耐摩耗性が充分に
確保され長期にわたって高い耐摩耗性を維持し円滑な摺
動動作が達成される。
Further, since the thickness of the anodic oxide film on the cylinder head side, which becomes high due to the formation of the combustion chamber, is formed to be thicker than the thickness of the anodic oxide film on the crank chamber side, the axial length of the piston sliding surface is increased. The wear resistance is sufficiently ensured over the entirety, and high wear resistance is maintained over a long period of time, and a smooth sliding operation is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明が適用される内燃機関の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an internal combustion engine to which the present invention is applied.

【図2】 本発明の実施の形態に係るアルマイト処理装
置の構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of an alumite processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の別の実施の形態に係るアルマイト処
理装置の要部断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a main part of an alumite processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図4】 スリーブレスシリンダブロック製造プロセス
のフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart of a sleeveless cylinder block manufacturing process.

【図5】 クラックの説明図。FIG. 5 is an explanatory view of a crack.

【図6】 スリーブ鋳込みシリンダブロック製造プロセ
スのフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart of a sleeve casting cylinder block manufacturing process.

【図7】 スリーブ圧入シリンダブロック製造プロセス
のフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart of a sleeve press-fit cylinder block manufacturing process.

【図8】 本発明の実施形態に係るピストンリングの断
面図。
FIG. 8 is a sectional view of a piston ring according to the embodiment of the present invention.

【図9】 アルマイト処理のフローチャート。FIG. 9 is a flowchart of an anodizing process.

【図10】 アルミニウム部品の製造プロセスを順番に
示す断面図。
FIG. 10 is a sectional view sequentially showing the manufacturing process of the aluminum component.

【図11】 アルミニウム部品の別の製造プロセスを順
番に示す断面図。
FIG. 11 is a sectional view sequentially showing another manufacturing process of the aluminum component.

【図12】 アルマイト処理の前工程のエッチングの説
明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram of etching in a pre-process of an alumite process.

【図13】 アルマイト皮膜の硬さに及ぼす浴温の影響
を示すグラフ。
FIG. 13 is a graph showing the effect of bath temperature on the hardness of the alumite film.

【図14】 硫酸濃度を一定の20g/lに保った状態
における膜厚及び硬さに及ぼすシュウ酸及びクエン酸濃
度の影響を示すグラフ。
FIG. 14 is a graph showing the effect of oxalic acid and citric acid concentrations on film thickness and hardness in a state where the sulfuric acid concentration is maintained at a constant 20 g / l.

【図15】 硫酸濃度を変化させたとき、シュウ酸およ
びクエン酸濃度をパラメータに、膜厚および硬さに及ぼ
す影響を示すグラフ。
FIG. 15 is a graph showing the effect of changing the sulfuric acid concentration on the film thickness and hardness using the oxalic acid and citric acid concentrations as parameters.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:内燃機関、2:シリンダヘッド、3:シリンダブロ
ック、4:クランクケース、5:吸気管、5a:吸気開
口部、6:吸気弁、7:排気管、7a:排気開口部、
8:排気弁、9:ピストン、10:ピストンリング、1
1:ピストンピン、12:コンロッド、13:クランク
アーム、14:クランク軸、15:ガスケット、16:
支持台、17:スリーブ、18:Oリング、19:カバ
ー、20:循環流路、21:温度センサ、22:冷媒配
管、23:冷却コイル、24:整流器、25:制御装
置、26:電解液槽、27:電解液、28:循環ポン
プ、29:電極棒、30:交流電源、31:直流電源、
32:冷却装置、40:母材、41:シリコン粒子、4
2:アルマイト皮膜、43:気泡、44:クラック、4
5:凹み、56:リング本体、57:被覆部、60:シ
リンダボア。
1: internal combustion engine, 2: cylinder head, 3: cylinder block, 4: crankcase, 5: intake pipe, 5a: intake opening, 6: intake valve, 7: exhaust pipe, 7a: exhaust opening,
8: exhaust valve, 9: piston, 10: piston ring, 1
1: piston pin, 12: connecting rod, 13: crank arm, 14: crankshaft, 15: gasket, 16:
Support stand, 17: sleeve, 18: O-ring, 19: cover, 20: circulation channel, 21: temperature sensor, 22: refrigerant pipe, 23: cooling coil, 24: rectifier, 25: control device, 26: electrolyte Tank, 27: electrolyte, 28: circulation pump, 29: electrode rod, 30: AC power supply, 31: DC power supply,
32: cooling device, 40: base material, 41: silicon particles, 4
2: alumite film, 43: bubble, 44: crack, 4
5: recess, 56: ring main body, 57: covering portion, 60: cylinder bore.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ピストンが摺動するシリンダボアを有し、 該シリンダボアの一方の側の端部にシリンダヘッドが装
着され、 他方の側の端部にクランク軸を収容するクランク室が設
けられ、 前記シリンダヘッドに吸気口および排気口が設けられ、 前記シリンダボアの内面に陽極酸化皮膜が形成された内
燃機関のシリンダブロックにおいて、 前記陽極酸化皮膜は、前記クランク軸と平行な側のシリ
ンダボア内周面の厚さが、クランク軸と直角な側のシリ
ンダボア内周面の厚さより厚いことを特徴とする内燃機
関のシリンダブロック。
1. A cylinder bore in which a piston slides, a cylinder head is mounted on one end of the cylinder bore, and a crank chamber for accommodating a crankshaft is provided on the other end. In a cylinder block of an internal combustion engine in which an intake port and an exhaust port are provided in a cylinder head, and an anodic oxide film is formed on an inner surface of the cylinder bore, the anodic oxide film is formed on an inner peripheral surface of a cylinder bore on a side parallel to the crankshaft. A cylinder block for an internal combustion engine, wherein the thickness is larger than the thickness of an inner peripheral surface of a cylinder bore on a side perpendicular to a crankshaft.
【請求項2】ピストンが摺動するシリンダボアを有し、 該シリンダボアの一方の側の端部にシリンダヘッドが装
着され、 他方の側の端部にクランク軸を収容するクランク室が設
けられ、 前記シリンダヘッドに吸気口および排気口が設けられ、 前記シリンダボアの内面に陽極酸化皮膜が形成された内
燃機関のシリンダブロックにおいて、 前記陽極酸化皮膜は、前記排気口側のシリンダボア内周
面の厚さが、前記吸気口側のシリンダボア内周面の厚さ
より厚いことを特徴とする内燃機関のシリンダブロッ
ク。
2. A cylinder bore in which a piston slides, a cylinder head is mounted on one end of the cylinder bore, and a crank chamber for accommodating a crankshaft is provided on the other end. In a cylinder block of an internal combustion engine in which an intake port and an exhaust port are provided in a cylinder head, and an anodized film is formed on an inner surface of the cylinder bore, the anodized film has a thickness of an inner peripheral surface of the cylinder bore on the exhaust port side. A cylinder block having a thickness greater than an inner peripheral surface of the cylinder bore on the intake port side.
【請求項3】ピストンが摺動するシリンダボアを有し、 該シリンダボアの一方の側の端部にシリンダヘッドが装
着され、 他方の側の端部にクランク軸を収容するクランク室が設
けられ、 前記シリンダヘッドに吸気口および排気口が設けられ、 前記シリンダボアの内面に陽極酸化皮膜が形成された内
燃機関のシリンダブロックにおいて、 前記陽極酸化皮膜は、前記シリンダボアの軸方向に関
し、前記シリンダヘッド側の厚さが、前記クランク室側
の厚さより厚いことを特徴とする内燃機関のシリンダブ
ロック。
3. A cylinder bore in which a piston slides, a cylinder head is mounted on one end of the cylinder bore, and a crank chamber for accommodating a crankshaft is provided on the other end. In a cylinder block of an internal combustion engine in which an intake port and an exhaust port are provided in a cylinder head, and an anodized film is formed on an inner surface of the cylinder bore, the anodized film has a thickness on the cylinder head side with respect to an axial direction of the cylinder bore. Characterized in that the cylinder block is thicker than the crank chamber side.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010100902A (en) * 2008-10-24 2010-05-06 Suzuki Motor Corp Apparatus and method for plating pretreatment of multi-cylinder block

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010100902A (en) * 2008-10-24 2010-05-06 Suzuki Motor Corp Apparatus and method for plating pretreatment of multi-cylinder block

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