JPH11320414A

JPH11320414A - 円筒内面のブラスト方法

Info

Publication number: JPH11320414A
Application number: JP10125564A
Authority: JP
Inventors: Kenji Miyai; 研二宮井; Seiya Kunioka; 誠也國岡; Masashi Takahashi; 正志高橋
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1998-05-08
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 1999-11-24
Anticipated expiration: 2018-05-08
Also published as: CN1118353C; JP3674306B2; CN1237499A; DE19922265B4; DE19922265A1; US6244934B1

Abstract

(57)【要約】【課題】量産する場合においても、効率的に内燃機関
のシリンダ内面全域が常に安定な粗面を得ることができ
る円筒内面のブラスト方法を提供する。【解決手段】ブラストガン１は、トラバーサ１１によ
り上下方向に移動し、その軸回りに回転可能に設けてあ
り、その下端近傍に、ブラスト材２を吹出すためのブラ
ストノズル３を有する。ブラストノズル３の吹出し方向
は斜め下方である。シリンダブロック４は、シリンダヘ
ッド合せ面４ｅを上にして各シリンダの軸が上下方向と
なるように立設し、かつ、キャビネット１２により周囲
空間と隔離している。ブラストガン１が、シリンダブロ
ック４の各シリンダ内に降下しながら、ブラスト材２を
吹出して、シリンダ内面５をブラスト処理する。装置下
方には、ブラスト材回収受け１３を設けて、ブラスト材
２を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物例えば、
内燃機関用シリンダブロックのシリンダ内面をブラスト
処理する円筒内面のブラスト方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関用シリンダ内面へのブラスト処
理には、溶射の前工程として基材表面を粗面化する場合
と、ブラスト皮膜を形成する場合（例えば特開平８−３
３６７１号公報に記載のもの）が考えられる。溶射の前
工程としてのブラスト処理は、例えばアランダムやデン
シック、スチール等の研削材を、圧縮エアーやモータの
動力を使って基材表面に投射し、基材表面を粗面化する
もので、例えば特開昭６０−４４２６７号公報記載のも
のは、素粒ブラスト材と細粒ブラスト材とを混合し、そ
れぞれの長所を相互に生かすことで、溶射層の高い密着
性を得ることを試みている。また、特開昭６４−５８４
７７号公報記載のものでは、ブラストノズルと溶射ガン
とを一体化し、ブラストノズルをバキュームブラスター
方式とすることで、工程の省略及びブラスト装置の構成
簡素化を試みている。さらに、特開平６−１３６５０４
号公報記載のものでは、溶射層形成部分の直前をブラス
ト処理しながら溶射することで、溶射時のはね返り粒子
や微粒の除去を試みている。

【０００３】しかし、これらには、それぞれ次のような
問題が生じている。特開昭６０−４４２６７号では、初
期状態においては指定の粒度分布が得られるものの、研
削材は一度投射されると破砕が起こり、分布が変化して
しまう。したがって、量産状態でのこれらの指定は難し
く、達成するためには粒子回収、分別及び供給装置をか
なり複雑にする必要がある。また、特開昭６４−５８４
７７号では、バキュームブラスター方式を生かすために
ブラストノズルが素材と接触しなくてはならず、素材面
を傷つけてしまう可能性があること、さまざまな径のシ
リンダに対応するためにシリンダごとにブラストノズル
を交換しなくてはならず、設備が複雑になること、並び
に、ブラストノズルが素材と接触しているために一度粗
面化した面がブラストノズルにより擦られ、粗面化状態
が悪くなってしまう。さらに、特開平６−１３６５０４
号では、ブラスト直後に溶射皮膜が形成されるため、溶
射皮膜中のブラスト材の残留等が多くなってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、溶射皮膜
の品質に大きく寄与するブラスト工程であるが、量産す
る場合においてシリンダ内面の粗面を得るのに十分な方
法は、いずれの公報にも示されていない。シリンダ内面
をブラスト処理するための問題点として、次のようなこ
とがある。

【０００５】〔シリンダ形状にかかわる問題点〕内燃機
関のシリンダボアは、大きいものでは直径１００mm程
度、通常では直径８０mm以下のものが多く、比較的狭い
円筒形状をなしており、ネジ穴等も多く存在する。これ
により、 (1) シリンダ内面を粗らすために投射させたブラスト材
が、はねかえって反対側のシリンダ内面にあたる。はね
かえった粒子が一度適度な粗面の上にあたると、面粗度
は悪くなり、皮膜の密着強さを低下させてしまう。 (2) シリンダ内面で削られたアルミニウム微粉およびブ
ラスト材がシリンダ内面に残留しやすい。 (3) ブラスト材がネジ穴等に残留しやすく、いったんネ
ジ穴等に入り込むと洗浄等ではなかなか取り除けず、ね
じ穴等に残留したままでは、エンジン組付け時にブラス
ト材がかじり込み、組付け不良が発生してしまう。

【０００６】〔ブラスト処理上の問題点〕シリンダを粗
面化するためのブラスト処理は、十分な粗面を得るため
にシリンダ内面の上端から下端までブラスト材を投射し
なくてはならない。したがって、 (4) シリンダヘッドとの合わせ面をブラスト材から守る
ため、マスキング板が必要となるが、マスキング板をシ
リンダごとに取り付けていては、工数が増えるととも
に、数多くのマスキング板を用意する必要があり、さら
には、シリンダの種類が増えれば、それぞれに対応する
異なったマスキング板を用意する必要がある。 (5) ブラスト処理は、粗面化するための処理であるた
め、マスキング板の消耗が激しい。

【０００７】〔装置上の問題点〕 (6) ブラスト処理は、通常ブラスト材が飛び散るのを防
ぐために、キャビネット内にワークを設置した状態で粗
面化が行われる。しかし、キャビネットを利用すること
は、ワークの出入れのために、扉の自動開閉と、それに
連動したワークの移動が必要となって、機構が複雑にな
り、加えて駆動部が増えると、ブラスト材のかみ込みに
よる不具合が起こり易く、また、ブラストガンの移動機
構も、キャビネットのサイズによりその動きや機構の大
きさについての制約を受けてしまう。さらに、キャビネ
ット容量に対する十分な集塵機能を備える装置が必要に
なり、キャビネット自体のスペースなど、装置が大型化
してしまう。

【０００８】一方、ブラスト皮膜の形成の場合では、そ
の工程上において上記(4) 乃至(6)が当てはまる。

【０００９】本発明は、かかる状況に鑑みてなされたも
のであり、内燃機関のシリンダ内面全域が常に安定な粗
面を得ること、そして、量産する場合において、マスキ
ング板取付け工程を減らし、さらに、シリンダ内面を粗
面化もしくはブラスト皮膜を形成するのに必要最小限の
規模で、簡略化した円筒（シリンダ）内面のブラスト方
法を提供することを目的とする。ここで、「常に安定な
粗面を得る」というのは、シリンダボア内面全域がほぼ
一定の表面粗さを示すことを言い、例えばシリンダヘッ
ド側のボア内面とクランクケース側のボア内面の表面粗
さに変化がないことを言う。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するためになされたものであり、ブラストガンから
斜め下方にブラスト材を吹出して、被加工物の上下方向
に延びる円筒の内面を下方へとブラスト処理する。ま
た、シリンダヘッド合せ面を上にしてシリンダブロック
を立設し、該シリンダヘッド合せ面上に、マスキング部
材を置き、上記ブラストガンから斜め下方にブラスト材
を吹出して、上記シリンダブロックのシリンダ内面を下
方へとブラスト処理する。

【００１１】上記マスキング部材が、マスキング部材本
体と、該マスキング部材本体のシリンダヘッド合せ面側
の端部にある着脱自在の当接部とからなるようにしても
良い。また、シリンダブロックをパレットに載置し、マ
スキング部材から該パレットまでを連続した管内空間と
し、上記パレットからブラスト材を下方へ吸引しても良
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る円筒内面のブ
ラスト方法の実施の形態について図面に基づいて説明す
る。図１乃至図９は、本発明の第１の実施形態を説明す
る図面であり、図１は、円筒内面の一例として、内燃機
関のシリンダをブラスト処理する場合を表した概略構成
図、図２は、シリンダ内面をブラスト処理する状態を表
した部分拡大図、図３は、図２の場合においてブラスト
ガンの移動を表した部分拡大図、図４は、シリンダブロ
ックを横にした場合の部分拡大図、図５は、ブラスト処
理におけるブラスト材の移動の軌跡を概念的に表した部
分拡大図、図６及び図７は、ブラストガンの移動方向と
ブラスト材が吹出す方向との関係を表した部分拡大図、
図８は、ブラスト処理するシリンダとマスキング部材と
の関係を表した部分拡大図、図９は、図８におけるマス
キング部材を拡大した部分拡大図である。なお、本実施
形態に係るシリンダブロックは、４つのシリンダを持
つ。

【００１３】図１に示すように、Ｚ方向のトラバーサ１
１により、ブラストガン１を上下方向に（その軸に沿っ
て）移動することができ、ブラストガン１は、その下端
近傍に、ブラスト材２を吹出すためのブラストノズル３
を有する。また、ブラストガン１は、その軸回りを自転
するように回転可能に設けており、ブラスト材２の吹出
しに伴い自転するようにしてある。シリンダブロック４
（被加工物）は、そのシリンダ４ａ〜４ｄの軸方向が上
下となるように鉛直方向に立った状態で設置しており、
また、その位置は、ブラストガン１が上方からシリンダ
内を進行（降下）するようになっている。シリンダブロ
ック４は、キャビネット１２により周囲空間と隔離して
おり、吹出したブラスト材２の拡散を防止している。ま
た、キャビネット１２の下方には、ブラスト材回収受け
１３を設けている。

【００１４】ブラストノズル３の吹出し方向は斜め下方
であり、図２に示すように、シリンダ内面とブラスト角
度θだけ傾いた方向にブラスト材２を吹出す。

【００１５】この装置では、図３に示すように、ブラス
トガン１がブラスト材２を吹出しながら回転下降して、
１つのシリンダの内面５をブラスト処理するもので、ブ
ラストノズル３の移動範囲Ａは、シリンダ内面５の上端
５ａから下端５ｂまでを連続してブラスト処理できるよ
うな長さに設定してある。そして、１つのシリンダの処
理が終了した後は、シリンダブロック４を（図１中の左
方向に）移動して、同様の手順を行うことにより、４つ
のシリンダ４ａ〜４ｄすべてについてブラスト処理する
ことができる。

【００１６】ここで、シリンダ４ａ〜４ｄを鉛直方向に
立てたのは、次の理由による。すなわち、シリンダ４ａ
〜４ｄを鉛直方向に立ててブラスト処理をすると、投射
されたブラスト材２は、重力により自然と落下し、シリ
ンダ４ａ〜４ｄ内に残留することはないからである。も
し、シリンダ４ａ〜４ｄが傾いたり横になったりした状
態では、図４に示すように、シリンダ４ａ〜４ｄ内にブ
ラスト材２が残留する。この場合には、一度粗面化した
面上をブラスト材２がころがり、表面の凸部を削ってし
まったり、ブラスト材２が残留している個所をブラスト
処理した場合にはブラスト材２が保護層となり、粗面化
が進まなかったりする。このような理由により、溶射皮
膜の密着強さを得るための粗面化工程では、粗面化を妨
げるブラスト材２の残留は、避けなければならず、シリ
ンダを鉛直方向に立てなければならない。

【００１７】また、ブラストガン１を、上方からブラス
ト材２を吹出す方向に移動してブラスト処理すること、
並びに、ブラスト角度θ（図２参照）をつけてシリンダ
内面５をブラスト処理することとしたのは、次の理由に
よる。すなわち、狭いシリンダ（例えばパイプ）の内面
５において、例えば基材面に対して９０度の角度でブラ
スト処理をすると、投射したブラスト材２がはね返っ
て、次に投射するブラスト材２を妨げたり、ブラストノ
ズル３を研削したりして、その消耗が激しくなるからで
ある。これに対し、ブラスト角度θ（鋭角）を付けてブ
ラスト処理した場合には、図５に示すように、投射され
たブラスト材のブラスト粒子２ａ〜２ｄのほとんどは、
吹出した方向に、基材面をはね返りながら進んでいく。
はね返った粒子２ａ〜２ｄは、基材に衝突するたびに、
そして、飛行距離が長くなるたびに、粒子２ａ〜２ｄの
持つ運動エネルギーは減少していき、面を粗らす力が弱
くなり、表面粗さが小さくなる。ブラスト材２がブラス
トノズル３から投射され、基材面に最初に衝突した面だ
けを残すことが、大きい表面粗さを残すためには必要で
あり、そのようにすると、シリンダ内面５の全域を一定
の表面粗さに保つことができる。本発明者は、この条件
が溶射皮膜の密着強さを高く保つために非常に重要な要
因であることという着想を得た。そして、この着想か
ら、図６に示すように、自転するブラストガン１を、鉛
直方向に立てたシリンダ４ａ〜４ｄの上方からブラスト
材２が吹出す方向１０ｃと同じ方向１０ａに移動してブ
ラスト処理すると、ブラスト材２がブラストノズル３か
ら投射され、シリンダ内面５に最初に衝突した面だけを
残すことができることを見出した。ブラスト材２は、い
ったん面に衝突してブラスト処理をなした後には、はね
返り粒子が衝突するのはブラストされていない面５ｄで
あり、ブラストされた面５ｃに再度衝突することはな
い。

【００１８】シリンダ下端５ｂまで移動（降下）したブ
ラストノズル３を引き出す際に、ブラスト材２の供給だ
けを止めて圧縮空気だけを放出すると、シリンダ内面５
のエアークリーニング効果を期待でき、そのための工程
を別途設ける必要がなくなる。なお、ブラスト処理は、
ブラストガン１の移動速度と自転速度を考慮すれば、１
回の処理（シリンダ内面５の上端５ａから下端５ｂに向
けてのブラスト処理）で十分であるが、場合によっては
数回処理（例えば往復移動時の処理）してもかまわな
い。しかし、その場合でも、ブラスト処理の最後の１回
は、はね返り粒子の影響を考慮して、シリンダ内面５の
上端５ａからブラスト材２が吹出す方向（シリンダ内面
５の上端５ａから下端５ｂに向けてブラスト処理）にブ
ラスト処理する必要がある。

【００１９】一方、図６の場合とは逆に、ブラスト材２
が吹出す方向１０ｃと反対の方向１０ｂに移動してブラ
スト処理すると、図７に示すように、一度粗らした面５
ｃは、はね返り粒子により何度もたたかれ、表面粗さが
小さくなってしまう。そのため、粗れたシリンダ上部に
対して、シリンダ下部では粗れが小さくなってしまい、
シリンダ内面５の全体にわたって表面粗さを一定にする
ことはできない。

【００２０】シリンダブロック４は、図８に示すよう
に、シリンダヘッド合せ面４ｅを上に、クランクケース
側を下にしてシリンダブロック４を立てている。このよ
うにしてあるのは、次の理由による。シリンダ内面５の
ブラスト及び溶射工程を考えると、どちらもブラストガ
ン１の先端部（下端部）のブラストノズル３から斜め前
方（下方）にブラスト材２（粒子）が投射されるので、
三次元的に面をマスキングする必要がある。もし、クラ
ンクケースとの合せ面側が上側にくると、その形状は複
雑であることから、マスキングが難しくなり、マスキン
グ取付け工程を簡略化できなくなる。さらに、例えば四
輪自動車の多気筒エンジンのように、クランクケース側
が大きいワークの場合には、シリンダヘッド側を下にし
て輸送することは不安定で、不具合を招く可能性が高
い。これに対し、本実施形態のように、クランクケース
側を下にすれば、クランクシャフトジャーナル部やネジ
穴等の三次元的な面は、投射されるブラスト粒子や溶射
粉末からは影となること、シリンダヘッド合せ面４ｅ
は、フラットな面であるためにマスキング板６の取付け
が容易なこと、さらに、シリンダブロック４の輸送が安
定していること等のメリットがあるので、シリンダヘッ
ド合せ面４ｅを上にした状態で、シリンダブロック４を
取付けることが好ましい。

【００２１】シリンダヘッド合せ面４ｅには、図８に示
すように、マスキング部材６が設けられている。マスキ
ング部材６は、ブラストガン１の上下動に連動（同期）
して上下動するように構成している。このように構成し
たのは、次の理由による。前述したように、シリンダヘ
ッド合せ面４ｅは、単気筒、多気筒、２サイクル、４サ
イクル等のエンジンの種類に関係なく、フラットな面を
しており、唯一シリンダボア（内径）だけが変化してい
る。したがって、シリンダヘッド合せ面４ｅと接続する
部分だけをカートリッジ式とし、径を適宜変更できるよ
うにしており、汎用性を高めることができる。しかし、
マスキング板６をすべてのシリンダにそれぞれ取付け
て、ブラスト、溶射工程に流すと、マスキング板６の取
付け、取外し工程が増えたり、取付けるための穴へのブ
ラスト材２のかみ込み、保管場所が増えたりする等、さ
まざまな問題が生じてしまう。そこで、シリンダ４ａ〜
４ｄがブラスト位置に来たときに、ブラストされるシリ
ンダ（図８（ａ）ではシリンダ４ａ、同図（ｂ）ではシ
リンダ４ｂ）にのみマスキング部材６を装着するマスキ
ング方法をとると、上記した不具合が解消される。つま
り、１つのマスキング部材６ですべてのシリンダ４ａ〜
４ｄ、さらには、気筒数の異なるすべてのシリンダのマ
スキングをすることになる。他のシリンダの内面５を保
護するためには、マスキング部材６の高さＨ（図８
（ａ）参照）を、例えば２０mm以上にする必要がある。
このようにするのは、シリンダ内面５のブラスト処理に
おいて、シリンダ４ａ〜４ｄのエッジ部までしっかり粗
面化すべく、ブラスト処理上の問題点で述べたように、
通常、シリンダ４ａ〜４ｄの上部からブラストを開始す
るためである。ブラスト処理の開始位置は、図３に示す
ように、例えばシリンダヘッド合せ面４ｅ（シリンダブ
ロック上端面）よりも１０mmぐらい上方である。ブラス
ト処理するシリンダ以外へのブラスト材２の飛散が防止
される。

【００２２】マスキング部材６は、図９に示すように、
シリンダヘッド合せ面４ｅに当接する端部は、着脱自在
の別体としており、カートリッジ式当接部６ｂをマスキ
ング部材本体６ａとねじ連結している。このように構成
したのは、次の理由による。１つのマスキング部材６
で、すべてのシリンダ４ａ〜４ｄ、すべての気筒をブラ
スト処理すると、マスキング部材６の消耗もしくは皮膜
の堆積は激しくなってしまう。消耗もしくは皮膜の堆積
が激しいのは、同図に領域Ｒとして示すように、ブラス
ト材２が直接投射されるシリンダヘッド合せ面４ｅから
例えば１０mm程度である。このため、消耗もしくは皮膜
の堆積の激しい部分だけを交換可能（カートリッジ式）
にして着脱自在とした。このため、カートリッジ式当接
部６ｂだけ交換すれば足りるので、マスキング部材６の
コストを抑えることができる。カートリッジ式当接部６
ｂだけを消耗もしくは皮膜が堆積しにくい材料、例えば
ＷＣ（タングステンカーバイド）等にしても良い。加工
が容易なＡｌ（アルミニウム）合金として、消耗するた
びに交換しても良い。また、前述したように、カートリ
ッジ部６を、シリンダの種類に応じた内径を持つものに
交換することで、本体の汎用性を高めることができる。

【００２３】次に、本発明の第２の実施形態について、
図１０乃至図１３を用いて説明する。図１０は、ブラス
ト装置全体の概略正面図、図１１は、図１０の概略右側
面図、図１２は、マスキング部材の一変形例を示した部
分拡大図、図１３は、空気の流れを概念的に表した概略
断面図である。自転式のブラストガン１は、一軸のトラ
バーサ１１に固定され、Ｚ軸方向に昇降制御されてい
る。ブラストガン１の下方には、図１０及び図１１に示
すように、ローラ７ａによる搬送路７を設けており、そ
の上を、パレット８を移動制御して搬送することができ
る。このため、自転するブラストガン１の中心軸と、各
シリンダ４ａ〜４ｄの中心軸とが合うように、パレット
８に載ったシリンダブロック４が移動して、自動的に配
置される。パレット８には、クランクジャーナル形状に
合うように、リム８ａが立てられており、シリンダブロ
ック４を載せることで、各シリンダ４ａ〜４ｄ（気筒）
が分断されて、連続した管内空間が形成されて、パイプ
状になる。このように、パレット８にリム８ａを設ける
ことにより、クランクシャフト合せ面４ｆ（下端面）や
ネジ穴が保護され、ブラスト材２のはね返り粒子による
加工面の損傷やブラスト材２のかみ込みを回避すること
ができ、さらに、パレット８上における位置決めも、確
実かつ容易になされる。

【００２４】シリンダブロック４を配置すると、これに
連動して、ブラスト処理するシリンダブロック４のシリ
ンダヘッド合せ面４ｅに、マスキング部材６が配置され
る。マスキング部材６は、円筒状に中ぐりされており、
シリンダ４ａ〜４ｄの中心軸とマスキング部材６の内円
筒の中心軸とは一致している。マスキング部材６の高さ
は、上部開口部からブラスト材２が吹出さないように十
分に確保している。マスキング部材６は、図１２に示す
ように、ブラストガン１のブラストノズル３（延長ノズ
ル）が入る程度に絞られているように、絞り部６ｃを設
けても良い。

【００２５】パレット８には、図１０及び図１１に示す
ように、リム８ａの位置に関連させた貫通穴８ｂを設け
ており、リム８ａにシリンダブロック４を載せると、マ
スキング部材６、シリンダ４ａ〜４ｄ、クランクハウジ
ング及びパレット８を１本のつながったパイプとするこ
とができ、連続した内面を形成することができる。ま
た、パレット８の下方には、貫通穴８ｂと連結した吸引
管９ａと、本体に対して摺動するエアシリンダ９ｂとを
設けている。このようにすると、図１３に示すように、
ブラストノズル３から吹出されたブラスト材２は、マス
キングした部分の開口部から飛び出すことはなく、マス
キング部材６、シリンダ４ａ〜４ｄ、パレット８の順に
落下していくこととなり、パレット８の下部から吸引回
収することで、すべてのブラスト材２を確実かつ効率的
に回収できる。したがって、ワーク（例えばシリンダブ
ロック４）をキャビネット１２内に配置してから、ブラ
スト処理する必要がなく、キャビネット１２内へのワー
クの搬入、搬出のための駆動、制御が必要なくなり、機
構が簡単になる。また、ワークの大きさ、形状やブラス
トガン１の動き、移動装置の大きさに制約がなくなる。
さらに、キャビネット１２（図１参照）に比べて、ブラ
スト材２が通る通路（マスキング部材６、シリンダ４ａ
〜４ｄ、パレット８によって形成されたパイプ）は、非
常に狭く、容積が小さいため、ブラスト材２の回収のた
めに要する集塵機の容量は少なくて済み、設置面積を小
さくでき、キャビネット部分を含めると、装置を小型化
できる。なお、リム８ａとは、その上面でシリンダブロ
ック４の対応面に合う形状、例えば平たい壁状にしても
良い。シリンダ４ａ〜４ｄの円形状に合わせる必要はな
く、閉じた空間を形成するような形状であれば良い。ま
た、適宜、リム８ａのシリンダブロック４に当たる部分
にゴム（図示省略）を用いて、気密にすることも可能で
ある。

【００２６】概略的に計算すると、例えば、２７０mm×
３８０mm×２６０mm（高さ）の４気筒エンジンを想定し
て、キャビネット１２の大きさを推定すると、キャビネ
ット１２内でシリンダブロック４が移動すること及び、
マスキング部材６の上下動とメンテナンス性を考慮する
と、少なくとも、７００mm×６００mm×６００mm（高
さ）のキャビネット１２が必要となり、その場合の容積
は、０．２５２m³となる。これに対して、本実施形態の
ように、各シリンダ４ａ〜４ｄを１つのパイプ状として
取り扱った場合、シリンダボア（内径）が直径７８mm
で、クランクケース側の広がりを考慮しても０．０１０
m³の容積となるため、換気やブラスト材２の回収のため
に必要とされる吸引能力が大きく違ってくる。

【００２７】パレット８下部からブラスト材２を回収す
るため吸引すると、マスキング部材６の上部開口部から
空気がシリンダ４ａ〜４ｄ内に流入し、マスキング部材
６、シリンダ４ａ〜４ｄ、パレット８によって形成され
たパイプ内は、空気の流れが下向きに一方向となる。シ
リンダ４ａ〜４ｄ上部から投射されたブラスト材２と、
シリンダ内面５が削られて発生したアルミニウム微粉や
ブラスト材は、スムーズに排出回収されることになり、
ボア面の清浄化が促進される。また、次工程における溶
射皮膜の密着強さの低下を防止でき、ブラスト皮膜の形
成時に不純物を巻込まないようにできる。なお、ここで
説明した装置は、一例であり、マスキング部材６と、シ
リンダ４ａ〜４ｄ、そしてパレット８によって各気筒が
１本のパイプを形成することが重要である。

【００２８】次に、ハウジング部２２を有したＡｌ合金
製円筒２１を用いてブラスト処理した場合の表面粗さの
測定について、図１４により説明する。図１４は、シリ
ンダ内面５の測定内容を表した図面である。その場合の
条件（ブラスト条件）は、表１に示すとおりである。

【表１】試料は３種類用いており、試料１は、円筒２１を鉛直方
向に立て、ブラストガン１を円筒２１上方から、ブラス
ト材２が吹出す方向に移動しながら、ブラスト処理をし
た。試料２は、円筒２１を鉛直方向に立て、ブラストガ
ン１を円筒２１下方から引き抜きながらブラスト処理を
した。試料３は、円筒２１を横に寝かせながら、ブラス
ト材２が吹出す方向に移動しながらブラスト処理をし
た。表面粗さは、図１４に示す２点の測定点２３、２４
において、１cm×１cmの範囲を、市販の表面粗さ計（図
示省略）を用いて、１００本走査して面分析により測定
した。その結果を表２に示す。これらは中心線平均粗さ
（square Ra ）であり、μｍの単位で表される。この数
値が大きいほど、表面が粗い。

【表２】この測定結果から明らかなように、本実施形態に基づい
て処理した試料１以外の試料２及び試料３では、測定点
２３、２４によって表面粗さが低下していることがわか
る。これは、溶射皮膜の密着強さに影響を与えることに
なる。

【００２９】

【実施例】次に、第２の実施形態（図１０及び図１１参
照）の装置を製作し、実際に行ったシリンダ４ａ〜４ｄ
のブラスト処理について説明する。実験で用いたシリン
ダブロック４は、直列４気筒４サイクルエンジンで、内
径φ７８mm、シリンダ長さ１３２mmで、クランクハウジ
ングを有している。マスキング部材６は、アルミニウム
合金で製作され、内径φ７８mm、高さ５０mmの寸法であ
る。先端は、カートリッジ式となっている。マスキング
部材６は、エアシリンダ９ｂで上下動し、各シリンダ４
ａ〜４ｄが指定位置に来たときにシリンダブロック４を
ホールドする。パレット８は、アルミニウム合金で製作
され、クランクジャーナル形状に合わせたリム８ａが立
てられており、シリンダブロック４を載せることで、各
気筒が分断されてパイプ状となる。パレット８に載せら
れたシリンダブロック４は、移動制御されており、マス
キング部材円筒中心軸とシリンダ中心軸、集塵回収パイ
プ中心軸が合うように配置されており、それぞれがつな
がって１つのパイプ状となる。

【００３０】本装置を用いて、表１に示す条件で、ブラ
スト処理した後、表３に示す条件でプラズマ溶射し、溶
射シリンダを完成させた。

【表３】ブラスト処理では、クランクジャーナル部の加工面及び
ネジ穴が十分に保護され、均一なブラスト面が得られ
た。また、系外へのブラスト材の飛散がなく、キャビネ
ットが不要であることが確認された。キャビネットが不
要で、装置を小型化できたため、溶射装置と同じ防音室
に納まり、次工程とのつながりも良くなった。このよう
に、初期の目的と効果が達成できることが明らかになっ
た。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、ブラストガンから斜め
下方にブラスト材を吹出して、被加工物の上下方向に延
びる円筒の内面を下方へとブラスト処理するので、ブラ
スト材が円筒内に溜まらず、均一な粗面を得ることがで
き、また、はね返り粒子の影響を受けることなく良好な
粗面を得ることができる。

【００３２】シリンダヘッド合せ面を上にしてシリンダ
ブロックを立設し、該シリンダヘッド合せ面上にマスキ
ング部材を置き、上記ブラストガンから斜め下方にブラ
スト材を吹出して、上記シリンダブロックのシリンダ内
面を下方へとブラスト処理するので、ブラスト材がシリ
ンダ内に溜まらず、均一な粗面を得ることができ、ま
た、はね返り粒子の影響を受けることなく良好な粗面を
得ることができる。さらに、シリンダヘッド面及び他の
シリンダ内面を保護でき、ワークごとのマスキング着脱
工程を省略でき、マスキング部材の保管スペースも少な
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における内燃機関のシ
リンダをブラスト処理する場合を表した概略構成図であ
る。

【図２】図１におけるシリンダ内面をブラスト処理する
状態を表した部分拡大図である。

【図３】図２の場合においてブラストガンの移動を表し
た部分拡大図である。

【図４】シリンダブロックを横にした場合の部分拡大図
である。

【図５】ブラスト処理におけるブラスト材の移動の軌跡
を概念的に表した部分拡大図である。

【図６】ブラストガンの移動方向とブラスト材が吹出す
方向との関係を表した部分拡大図である。

【図７】ブラストガンの移動方向とブラスト材が吹出す
方向との関係を表した部分拡大図である。

【図８】ブラスト処理するシリンダとマスキング部材と
の関係を表した部分拡大図であり、（ａ）は、最初にブ
ラスト処理する場合の状態、（ｂ）は、その次にブラス
ト処理する場合の状態をそれぞれ示す。

【図９】図８におけるマスキング部材を拡大した部分拡
大図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態におけるブラスト装
置全体の概略正面図である。

【図１１】図１０の概略右側面図である。

【図１２】マスキング部材の一変形例を示した部分拡大
図である。

【図１３】空気の流れを概念的に表した概略断面図であ
る。

【図１４】シリンダ内面の測定内容を表した図面であ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）はその側面断面図である。

【符号の説明】

１ブラストガン２ブラスト材２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄブラスト粒子３ブラストノズル４シリンダブロック４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄシリンダ４ｅシリンダヘッド合せ面４ｆクランクシャフト合せ面５シリンダ内面５ａ上端５ｂ下端５ｃブラストされた面５ｄブラストされていない面６マスキング部材６ａマスキング部材本体６ｂカートリッジ式当接部６ｃ絞り部７搬送路７ａローラ８パレット８ａリム８ｂ貫通穴９ａ吸引管９ｂエアシリンダ１０ａブラストガン移動方向（上方から下方）１０ｂブラストガン移動方向（下方から上方）１０ｃブラスト材が吹出す方向１１Ｚ方向のトラバーサ１２キャビネット１３ブラスト材回収受け２１円筒２２ハウジング部２３、２４測定点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブラストガンから斜め下方にブラスト材
を吹出して、被加工物の上下方向に延びる円筒の内面を
下方へとブラスト処理することを特徴とする円筒内面の
ブラスト方法。
【請求項２】シリンダヘッド合せ面を上にしてシリン
ダブロックを立設し、該シリンダヘッド合せ面上にマス
キング部材を置き、上記ブラストガンから斜め下方にブ
ラスト材を吹出して、上記シリンダブロックのシリンダ
内面を下方へとブラスト処理することを特徴とする円筒
内面のブラスト方法。
【請求項３】マスキング部材が、マスキング部材本体
と、該マスキング部材本体のシリンダヘッド合せ面側の
端部にある着脱自在の当接部とからなることを特徴とす
る請求項２に記載の円筒内面のブラスト方法。
【請求項４】シリンダブロックをパレットに載置し、
マスキング部材から該パレットまでを連続した管内空間
とし、上記パレットからブラスト材を下方へ吸引するこ
とを特徴とする請求項２又は３に記載の円筒内面のブラ
スト方法。