JP6153811B2

JP6153811B2 - ディンプル加工方法

Info

Publication number: JP6153811B2
Application number: JP2013163746A
Authority: JP
Inventors: 聰目時
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2017-06-28
Anticipated expiration: 2033-08-07
Also published as: JP2015030911A

Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックにおけるシリンダボア等の内周面に多数の微小窪みを規則的な配置で形成するためのディンプル加工方法に関するものである。

一般的に、エンジンのシリンダブロックにおけるシリンダボアの内周面には、潤滑性の向上を目的としたディンプル加工が施されるようになっており、この種のディンプル加工には、硬度の高い粒子（投射材）を加工面に投射して多数の微小窪みを形成するショットブラストが多く採用されている。

この際、微小窪みを規則的な配置で形成するため、微小窪みの形成予定位置に合わせて穴明けされた円筒状のマスキングシートを作成してシリンダボア内に挿入し、このマスキングシートにより加工面を被覆した上でショットブラストを実施し、穴明き箇所にのみ微小窪みが形成されるようにしている。

尚、この種のショットブラストを用いてシリンダボアの内周面をディンプル加工する方法に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１，２等が既に提案されている。

特開２００６−３１５０８２号公報特開２０１０−１３９９３号公報

しかしながら、ショットブラストを用いてディンプル加工を施す従来方法では、粒子の投射を受けるマスキングシートが消耗材となってコストが嵩むという問題があり、しかも、加工後に多量の粒子が残存することになるため、この多量の粒子を除去するための洗浄が必要となって作業負担が大きくなる上、粒子が残存する不安を完全に払拭することができないという問題もあった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来よりもコストを削減し且つ作業負担を軽減することができ、しかも、粒子が残存する不安を完全に払拭することもできるディンプル加工方法を提供することを目的とする。

本発明は、金属部材に形成されたボアの内周面に多数の微小窪みを規則的な配置で形成するためのディンプル加工方法であって、微小窪みの形成予定位置に合わせて穴明けされたマスキングシートと、該マスキングシートの各穴に対応した凸部を有する電極シートとを、前記各凸部が前記各穴の中途位置まで嵌入して該各穴の深さを所定値に規定するように重ね合わせて内張りシートとし、該内張りシートを前記ボアの内周面に対し前記電極シートが前記マスキングシートを介して対峙するように押し付けた状態で前記電極シートと前記ボアの内周面との間を電解液で満たし、前記電極シート側を陰極とし且つ前記金属部材側を陽極として両者間に直流電流を流し、これにより前記マスキングシートの穴明き部分に露出して前記電極シートの各凸部と対峙している前記ボアの内周面に対し電解研磨を施して微小窪みを形成することを特徴とするものである。

このようにすれば、マスキングシートの穴明き部分に露出して電極シートの各凸部と対峙しているボアの内周面を電気化学的に溶解させて微小窪みを形成することが可能となり、前記マスキングシートにショットブラストに用いる場合の如き大きなダメージを与えなくて済むので、該マスキングシートと電極シートとから成る内張りシートの再利用が可能となってコストの大幅な削減化が図られ、しかも、ショットブラストを用いた場合のように加工後に多量の粒子が残存することがないので、多量の粒子を除去するための洗浄が不要となって作業負担の大幅な軽減化が図られ、更には、粒子が残存する不安を完全に払拭することが可能となる。

この際、内張りシートの各穴の深さは、電極シートの凸部の突出長により任意に設定することが可能であるため、電解研磨を実施するのに最適な電極間距離に等しい深さに設定しておけば、ボアの内周面と電極シートの各凸部との間の距離を最適な値として効果的に電解研磨を行うことが可能となる。

また、本発明においては、金属部材全体を電解液に浸漬させて電極シートとボアの内周面との間を電解液で満たすことが好ましく、このようにすれば、電極シートとボアの内周面との間の狭隘な隙間を容易に且つ確実に電解液で満たすことが可能となる。

更に、本発明においては、内張りシートをボアの内周面に対しバルーンを用いて押し付けることが好ましく、このようにすれば、ボアの内周面を内張りシートで被覆した後に、その内側にバルーンを配置して空気導入により膨張させるだけで簡便に内張りシートをボアの内周面に押し付けることが可能となる。

上記した本発明のディンプル加工方法によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、内張りシートを繰り返し再利用することができることから従来よりもコストを大幅に削減することができ、しかも、ショットブラストを用いた場合のように加工後に多量の粒子を除去する必要がないことから作業負担を著しく軽減することもでき、更には、ショットブラストを用いた場合の如き粒子が残存する不安を完全に払拭することもできる。

（ＩＩ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、ボアの内周面と電極シートの各凸部との間の距離を、電解研磨を実施するのに最適な電極間距離として効果的に電解研磨を行うことができるので、加工時間を極力短くして生産性の高いディンプル加工を実現することができる。

（ＩＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、金属部材全体を電解液に浸漬させて電極シートとボアの内周面との間を電解液で満たすことにより、電極シートとボアの内周面との間の狭隘な隙間を容易に且つ確実に電解液で満たすことができる。

（ＩＶ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、ボアの内周面を内張りシートで被覆した後に、その内側にバルーンを配置して空気導入により膨張させるだけで簡便に内張りシートをボアの内周面に押し付けることができる。

本発明のディンプル加工方法に用いるマスキングシートの斜視図である。本発明のディンプル加工方法に用いる電極シートの斜視図である。マスキングシートと電極シートを重ね合わせた状態の断面図である。マスキングシートと電極シートを重ね合わせた状態の斜視図である。シリンダボアの内周面を内張りシートで被覆した状態を示す断面図である。シリンダブロック全体を電解液に浸漬させた状態を示す概略図である。電解研磨により微小窪みを形成した状態を示す断面図である。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１〜図７は本発明を実施する形態の一例を示すもので、ここに図示している例では、エンジンのシリンダブロック（金属部材）におけるシリンダボア（ボア）の内周面にディンプル加工を施す場合を示しており、前記シリンダボアの内周面に多数の微小窪み（ディンプル）を規則的な配置で形成し得るよう以下に詳述する如き手法を採用する。

即ち、本形態例においては、図１に示す如き微小窪みの形成予定位置に合わせて穴明けされた絶縁性及び耐腐食性を有する樹脂製のマスキングシート１と、図２に示す如きマスキングシート１の各穴２に対応した凸部３を有する導電性の電極シート４とを、図３及び図４に示すように、前記各凸部３が前記各穴２の中途位置まで嵌入して該各穴２の深さｄ（図３参照）を所定値に規定するように重ね合わせて一体化することにより一枚の内張りシート５を構成する。

そして、図５に示す如く、前記内張りシート５をシリンダブロック６におけるシリンダボア７の内周面に対し前記電極シート４が前記マスキングシート１を介して対峙するように配置し、これにより前記シリンダボア７の内周面を前記内張りシート５で被覆せしめ、次いで、図６に示す如く、シリンダブロック６全体を浸漬槽８内の電解液９に浸漬させると共に、前記内張りシート５の内側にバルーン１０を配置して空気導入により膨張させ、その膨張したバルーン１０により内張りシート５をシリンダボア７の内周面に押し付け、その押し付け後においても、前記電極シート４と前記シリンダボア７の内周面との間が電解液９で満たされるようにする。

次いで、前記電極シート４側を陰極とし且つ前記シリンダブロック６側を陽極として両者間に電源１１からの直流電流を流すと、図７に示す如く、前記マスキングシート１の穴明き部分に露出して前記電極シート４の各凸部３と対峙している前記シリンダボア７の内周面に対し電解研磨が施されて微小窪み１２（ディンプル）が形成されることになり、多数の微小窪み１２を規則的な配置で内周面に形成されたシリンダボア７が得られる。

而して、以上の如くしてディンプル加工を行えば、マスキングシート１の穴明き部分に露出して電極シート４の各凸部３と対峙しているシリンダボア７の内周面を電気化学的に溶解させて微小窪み１２を形成することが可能となり、前記マスキングシート１にショットブラストに用いる場合の如き大きなダメージを与えなくて済むので、該マスキングシート１と電極シート４とから成る内張りシート５の再利用が可能となってコストの大幅な削減化が図られ、しかも、ショットブラストを用いた場合のように加工後に多量の粒子が残存することがないので、多量の粒子を除去するための洗浄が不要となって作業負担の大幅な軽減化が図られ、更には、粒子が残存する不安を完全に払拭することが可能となる。

この際、内張りシート５の各穴２の深さｄ（図３参照）は、電極シート４の凸部３の突出長により任意に設定することが可能であるため、電解研磨を実施するのに最適な電極間距離に等しい深さに設定しておけば、シリンダボア７の内周面と電極シート４の各凸部３との間の距離を最適な値として効果的に電解研磨を行うことが可能となる。

従って、上記形態例によれば、内張りシート５を繰り返し再利用することができることから従来よりもコストを大幅に削減することができ、しかも、ショットブラストを用いた場合のように加工後に多量の粒子を除去する必要がないことから作業負担を著しく軽減することもでき、更には、ショットブラストを用いた場合の如き粒子が残存する不安を完全に払拭することもできる。また、シリンダボア７の内周面と電極シート４の各凸部３との間の距離を、電解研磨を実施するのに最適な電極間距離として効果的に電解研磨を行うことができるので、加工時間を極力短くして生産性の高いディンプル加工を実現することができる。

更に、特に本形態例においては、シリンダブロック６全体を電解液９に浸漬させて電極シート４とシリンダボア７の内周面との間を電解液９で満たすようにしているので、電極シート４とシリンダボア７の内周面との間の狭隘な隙間を容易に且つ確実に電解液９で満たすことができ、しかも、内張りシート５をシリンダボア７の内周面に対しバルーン１０を用いて押し付けるようにしているので、シリンダボア７の内周面を内張りシート５で被覆した後に、その内側にバルーン１０を配置して空気導入により膨張させるだけで簡便に内張りシート５をシリンダボア７の内周面に押し付けることができる。

尚、本発明のディンプル加工方法は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、金属部材は必ずしもエンジンのシリンダブロックでなくても良く、そこに形成されるボアも必ずしもシリンダボアに限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１マスキングシート
２穴
３凸部
４電極シート
５内張りシート
６シリンダブロック（金属部材）
７シリンダボア（ボア）
９電解液
１０バルーン
１２微小窪み
ｄ穴の深さ

Claims

金属部材に形成されたボアの内周面に多数の微小窪みを規則的な配置で形成するためのディンプル加工方法であって、微小窪みの形成予定位置に合わせて穴明けされたマスキングシートと、該マスキングシートの各穴に対応した凸部を有する電極シートとを、前記各凸部が前記各穴の中途位置まで嵌入して該各穴の深さを所定値に規定するように重ね合わせて内張りシートとし、該内張りシートを前記ボアの内周面に対し前記電極シートが前記マスキングシートを介して対峙するように押し付けた状態で前記電極シートと前記ボアの内周面との間を電解液で満たし、前記電極シート側を陰極とし且つ前記金属部材側を陽極として両者間に直流電流を流し、これにより前記マスキングシートの穴明き部分に露出して前記電極シートの各凸部と対峙している前記ボアの内周面に対し電解研磨を施して微小窪みを形成することを特徴とするディンプル加工方法。
金属部材全体を電解液に浸漬させて電極シートとボアの内周面との間を電解液で満たすことを特徴とする請求項１に記載のディンプル加工方法。
内張りシートをボアの内周面に対しバルーンを用いて押し付けることを特徴とする請求項１又は２に記載のディンプル加工方法。