JPH0233907B2 - - Google Patents
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- JPH0233907B2 JPH0233907B2 JP58108906A JP10890683A JPH0233907B2 JP H0233907 B2 JPH0233907 B2 JP H0233907B2 JP 58108906 A JP58108906 A JP 58108906A JP 10890683 A JP10890683 A JP 10890683A JP H0233907 B2 JPH0233907 B2 JP H0233907B2
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- JP
- Japan
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- cylinder
- manufacturing
- aluminum alloy
- iron layer
- grooves
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミニウム合金製シリンダの製造方
法に係り、より具体的には、アルミニウム合金製
シリンダ本体と、該シリンダ本体に備えられたシ
リンダ孔と、該シリンダ孔の壁面に電着された金
属保護層とを有しており、該電着された金属保護
層の表面には潤滑油及び摩耗生成物を収容する亀
甲状の溝が形成されているアルミニウム合金製シ
リンダの製造方法に係る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum alloy cylinder, and more specifically, the present invention relates to an aluminum alloy cylinder body, a cylinder hole provided in the cylinder body, and a method for manufacturing an aluminum alloy cylinder body, and a method for manufacturing an aluminum alloy cylinder body, a cylinder hole provided in the cylinder body, and Production of an aluminum alloy cylinder having an electrodeposited metal protective layer, the surface of the electrodeposited metal protective layer having hexagonal grooves for accommodating lubricating oil and wear products. Regarding the method.
多くの種類のアルミニウム合金製シリンダを大
量に生産する場合、シリンダ摺動面保護膜をクロ
ムめつきのものとすることは、経済性、作業の安
全性、技術的な面から考えて有利なものでないこ
とは明らかなことであつた。それ故、本発明者は
アルミニウム合金製シリンダの摺動面保護膜をク
ロムを除く材質のものとして、これを安価に、有
毒薬品を使用せずに作る研究に着手したのであ
る。研究の目的は下記の如きものであつて、クロ
ムめつきシリンダの不利と考えられることを改善
することが狙いであつた。即ち、
(i) めつきに要する時間を極端に短縮して自動め
つき法の導入を可能ならしめ、もつて経済性を
高めること、
(ii) 有毒薬品を使用しないこと、
(iii) シリンダ摺動面保護膜が油との湿潤性に優
れ、摺動相手部材の材質と焼付き、摩耗によく
耐え、よくなじみ、且つシリンダ最終加工の容
易なものとすること、
(iv) シリンダ摺動面保護膜の硬さは、実用上加工
し得る範囲内で可能な限り硬いものとするこ
と、及び
(v) めつき作業管理を容易にして、めつき密着性
に必配無きものとすること。 When producing many types of aluminum alloy cylinders in large quantities, it is not advantageous to use a chrome-plated cylinder sliding surface protection film from an economical, work safety, and technical standpoint. That was obvious. Therefore, the inventors of the present invention have undertaken research to create a protective film on the sliding surface of an aluminum alloy cylinder made of a material excluding chromium, at low cost, and without using toxic chemicals. The purpose of the research was as follows, with the aim of improving the disadvantages of chrome-plated cylinders. That is, (i) to drastically shorten the time required for plating and make it possible to introduce an automatic plating method, thereby increasing economic efficiency, (ii) to avoid using toxic chemicals, and (iii) to improve cylinder sliding. (iv) The sliding surface protective film should have excellent wettability with oil, resist seizure and abrasion with the material of the sliding mating member, be compatible with it, and be easy to perform final cylinder processing; (iv) Cylinder sliding surface The hardness of the protective film should be as hard as possible within the range that can be practically processed, and (v) The plating work should be easily managed and the plating adhesion should not be affected.
以上(i)乃至(v)の狙いのうち(i)乃至(iv)について更
に詳しく説明する。 Of the aims (i) to (v) above, (i) to (iv) will be explained in more detail.
まず(i)の点について述べる。シリンダ摺動面保
護膜としてのめつき厚さは、装飾や防錆を目的と
するめつき厚さの数十倍の厚さを必要とする。ク
ロムめつきは電流効率が低く、保護膜作製に長時
間を要している。めつき作業時間の短縮は本発明
者の研究の一つの大きな狙いであつた。その理由
は、シリンダ摺動面保護膜の製作を自動的に行つ
て、めつき作業上の人的誤差を小にしてシリンダ
を多量生産することを考えていたからである。自
動めつき法を実現するためには、アルミニウム合
金上に他金属をめつきする場合に欠くことのでき
ないめつき前処理(脱脂、水洗、酸蝕、水洗、亜
鉛置換、水洗、銅ストライキング、水洗、めつ
き、水洗)の各処理時間を大体一定にする必要が
ある。各めつき前処理に要する時間は60秒もあれ
ば充分であるので、シリンダ摺動面保護膜として
必要な厚さのめつきを60秒前後の時間で行うとし
て研究を進めた。このようにめつき時間を短縮す
るためには大電流密度めつき法によらねば実施し
得ない。大電流密度めつきを行うためには、陰極
と陽極との間の間隙を小にして、めつき液を高速
循環せしめる必要がある。 First, I will discuss point (i). The plating thickness used as a cylinder sliding surface protection film needs to be several tens of times thicker than the plating thickness used for decoration or rust prevention purposes. Chrome plating has low current efficiency and requires a long time to create a protective film. Shortening the plating work time was one of the major aims of the inventor's research. The reason for this was that the cylinder sliding surface protective film could be manufactured automatically to reduce human errors during plating work and mass-produce cylinders. In order to realize the automatic plating method, plating pre-treatments (degreasing, washing with water, acid etching, washing with water, zinc replacement, washing with water, copper striking, washing with water, etc.) are required when plating other metals on aluminum alloy. It is necessary to keep the processing time for each process (, plating, washing) approximately constant. Since 60 seconds is enough time for each plating pretreatment, we proceeded with the research by assuming that plating to the thickness required for the cylinder sliding surface protective film would be done in about 60 seconds. In order to shorten the plating time in this way, it is only possible to implement the high current density plating method. In order to perform high current density plating, it is necessary to reduce the gap between the cathode and anode and circulate the plating solution at high speed.
アルミニウム合金製シリンダ摺動面保護膜の材
質として、最近従来のクロムめつきよりも経済的
であり、耐摩耗性の優れたものとして、ニツケル
と非常に硬いシリコン炭化物(SiC)の小粒を共
析せしめた複合めつきのものが使用されつつあ
る。しかしながら、共析電気めつき法では、めつ
き液を高速循環せしめることは技術的に不可能な
ことである。何故ならば、めつき液を高速循環せ
しめれば、SiCが吹飛んでしまうからである。 Recently, small grains of nickel and extremely hard silicon carbide (SiC) have been eutectoid as a material for the protective film on sliding surfaces of aluminum alloy cylinders, which is more economical than conventional chrome plating and has superior wear resistance. Composite plating materials are being used. However, in the eutectoid electroplating method, it is technically impossible to circulate the plating solution at high speed. This is because if the plating solution is circulated at high speed, the SiC will be blown away.
次に、上記(ii)の点について述べる。クロムのめ
つき液について研究は行われているが、未だ有毒
なクロム酸を主体とするもの(1920年に発表され
たサージエント氏浴)よりも優れているものは生
れていない。有毒なクロム酸を多量使用すること
は人体への影響等に鑑みて避けるべきであるとい
うのが業界の願いであつた。 Next, point (ii) above will be discussed. Although research has been carried out on chromium plating solutions, no one has yet emerged that is superior to those based on toxic chromic acid (Sergeant's bath, introduced in 1920). It has been the wish of the industry that the use of large amounts of toxic chromic acid should be avoided in view of its effects on the human body.
次に、上記(iii)の点について述べる。二つの金属
材料製部品が互いに摺動する時、両部品間に生ず
る焼付きや摩耗を防ぎ又は軽減するためには、そ
の摺動面上の油膜保持性の大なることが重要課題
となる。アルミニウム合金製シリンダの摺動面に
は、その保護膜として油膜保持性の大なる極端に
ポーラスな材料は使用し得ない。シリンダの最終
仕上げ加工によりて荷重を受ける平滑な丘部とそ
れら丘部間にミクロの大きさの油溜めの溝なり凹
所が多数均一に分布しているものが摺動面保護膜
として要求される。しかしながら、後述するごと
く、今まではこれら溝なり凹所はめつき作業後あ
るいは最終加工後に何等かの後処理を施して生ぜ
しめられていた。 Next, point (iii) above will be discussed. In order to prevent or reduce the seizure and wear that occur between two metal parts when they slide against each other, it is important to maintain a large oil film on the sliding surfaces. Extremely porous materials with high oil film retention properties cannot be used as protective films on the sliding surfaces of aluminum alloy cylinders. The sliding surface protective film is required to have a smooth hill that receives the load during the final finishing process of the cylinder, and a large number of microscopic oil reservoir grooves or depressions evenly distributed between these hills. Ru. However, as will be described later, until now, these grooves or recesses have been created by performing some kind of post-processing after the plating operation or after the final processing.
最後に、上記(iv)の点について述べる。一般に電
気めつき電着物の硬さは、その電流密度の上昇と
共に硬くなる。一般の電気めつき業界では電着物
中にめつき応力により生ずる亀裂を有するもの
は、めつき欠陥品として扱われ、亀裂の生じない
めつきの条件の研究に力を注いでいる。 Finally, I will discuss point (iv) above. Generally, the hardness of electroplated electrodeposit increases as the current density increases. In the general electroplating industry, electrodeposited materials with cracks caused by plating stress are treated as defective products, and efforts are being made to research plating conditions that do not cause cracks.
次に、本発明に関連する2つの従来技術につい
て説明する。 Next, two conventional techniques related to the present invention will be explained.
米国特許第4065365号明細書には上記金属保護
層として硬質クロム層が開示されており、その硬
質クロム層の表面は亀甲状をした微細な亀裂即ち
クラツクでおおわれている。しかしながら、これ
らクラツクは余りにも微細で、エツチングを施こ
さなければ見えない程のものである。上記米国特
許明細書にも記載の通り、上述したクラツクは硬
質クロムを電着させている間に生じせしめられる
ものであるけれども、クラツクの各々は充分な深
さと充分な開口幅を有していないがために、その
電着処理中に生じたままのクラツクを油溜めとし
て利用することは不可能である。これに対処する
ため、上記米国特許明細書では、微細なクラツク
が生じせしめられた硬質クロム電着層表面に別個
の追加作業、即ち、細かな摩耗粒状物でもつてそ
の微細なクラツクが生じせしめられている硬質ク
ロム電着層表面にラツピング作業を施してその細
かな摩耗粒状物でクラツクの鋭い縁部を欠けせし
め、もつてそのクラツクに潤滑油を収容するのに
必要な深さと開口幅とを与えることが提案されて
いる。 US Pat. No. 4,065,365 discloses a hard chromium layer as the metal protective layer, and the surface of the hard chromium layer is covered with tortoise shell-shaped fine cracks. However, these cracks are so minute that they cannot be seen without etching. As noted in the above-cited US patent specification, the cracks described above are created during the electrodeposition of hard chromium, but each of the cracks does not have sufficient depth and opening width. Therefore, it is impossible to use the cracks generated during the electrodeposition process as oil reservoirs. In order to deal with this, the above-mentioned US patent specifies that the surface of the hard chromium electrodeposited layer, which has been caused to have minute cracks, undergoes a separate additional operation, i.e., the fine cracks are caused by fine wear particles. A lapping process is applied to the surface of the hard chrome electrodeposited layer to chip away the sharp edges of the cracks with fine abrasion particles, thereby increasing the depth and opening width necessary to accommodate lubricating oil in the cracks. It is proposed to give.
米国特許第2412698号明細書には、潤滑油を保
持するための多数の狭い溝又は凹みが形成されて
いるクロム保護層を備えたシリンダ孔が開示され
ている。しかしながら、この米国特許ではシリン
ダ孔にクロム層を電着せしめている間にそれら溝
又は凹みを生ぜしめるという技術思想は何等認識
されていない。即ち、上記米国特許では、それら
溝又は凹みを形成するために、クロム層がシリン
ダ孔の壁面上に電着された後、シリンダ孔が陽極
となるよう電流を短時間逆に流し、その逆電流処
理によつて或る量のクロムを、電着されたクロム
層の表面から取り去り、もつて電着されたクロム
層の表面に狭い溝又は凹みを形成せしめるように
なつている。 US Pat. No. 2,412,698 discloses a cylinder bore with a chrome protective layer in which a number of narrow grooves or depressions are formed for retaining lubricating oil. However, this US patent does not recognize any technical idea of creating these grooves or depressions while electrodepositing the chromium layer in the cylinder bore. That is, in the above-mentioned U.S. patent, in order to form these grooves or depressions, a chromium layer is electrodeposited on the wall of the cylinder hole, and then a current is passed in reverse for a short time so that the cylinder hole becomes an anode. The treatment removes a certain amount of chromium from the surface of the electrodeposited chromium layer, thereby causing narrow grooves or depressions to form in the surface of the electrodeposited chromium layer.
このように、上記2つの米国特許に開示されて
いる技術では、潤滑油及び摩耗生成物を収容する
ことができるクラツク又は溝をクロム電着層の表
面に形成するのにはいずれも、そのクロム電着作
業後に追加の作業が必要とされ、製作工程が複雑
となり、しかも製造コストがアツプしてしまうと
いう問題がある。 Thus, the techniques disclosed in the two above-mentioned U.S. patents both involve forming cracks or grooves in the surface of the chromium electrodeposited layer that can contain lubricating oil and wear products. Additional work is required after the electrodeposition work, which complicates the manufacturing process and increases manufacturing costs.
しかも、シリンダ孔に対する寸度、真円度、円
筒度及び表面粗さ等の要求は極めて厳しいもので
あるがため、そのシリンダ孔の壁面に電着された
保護層に対する仕上げ作業は非常にやつかいで難
かしいものである。また、電着保護層に対する仕
上げ作業を所定の寸法レベルの所できつちりと完
了させることは更に困難なことである。上述した
2つの米国特許に開示されている技術では、クラ
ツク又は溝はクロム電着層の表面にしか形成され
ていなくて、それらクラツク又は溝の深さはそれ
程深いものでないがため、それらクラツク又は溝
が、潤滑油及び摩耗生成物を保持するという機能
を保ち得るように、そのクロム電着層表面に対し
仕上げ作業を施すには細心の注意が必要とされ
る。換言すれば、仕上げ作業でわずかでも多くの
仕上げ量がそのクロム電着層表面から除去されて
しまうと、そのクラツク又は溝はもはや潤滑油及
び摩耗生成物を保持し得ない程のものとなつてし
まうのである。このように、上記2つの米国特許
に開示されている技術では、仕上げ作業による仕
上げ寸法量に対し充分な注意を払わねばならず、
それががため、仕上げ作業が困難で時間も掛かる
という別の問題もある。 Moreover, the requirements for dimensions, roundness, cylindricity, surface roughness, etc. for the cylinder hole are extremely strict, so the finishing work for the protective layer electrodeposited on the wall of the cylinder hole is extremely difficult. It is difficult. Furthermore, it is even more difficult to complete the finishing operations on the electrodeposited protective layer precisely at a predetermined dimensional level. In the techniques disclosed in the above-mentioned two US patents, the cracks or grooves are formed only on the surface of the chromium electrodeposition layer, and the depth of the cracks or grooves is not very deep. Care must be taken to finish the chromium electrodeposited surface so that the grooves retain their function of retaining lubricating oil and wear products. In other words, if even a small amount of finish is removed from the surface of the chrome electrodeposit during the finishing operation, the cracks or grooves are no longer capable of holding lubricating oil and wear products. It's put away. As described above, in the techniques disclosed in the above two US patents, sufficient attention must be paid to the amount of finished dimensions due to finishing operations.
Another problem is that this makes finishing work difficult and time consuming.
加えて、電着層がクロムであるが故に、次のご
とき欠点を免がれ得ない。即ち、(イ)クロムは潤滑
油との湿潤性が悪く、そのため保油効果が低い。
(ロ)クロム電着作業にはかなりの時間が掛かり、生
産性が低い。(ハ)クロム電着物は極めて脆い。及び
(ニ)クロムメツキ液は極めて有害で、また、このク
ロムメツキ液の廃液処理はやつかいで、しかも難
かしく、おうおうにして公害問題を引き起こす。 In addition, since the electrodeposited layer is made of chromium, the following drawbacks cannot be avoided. That is, (a) chromium has poor wettability with lubricating oil, and therefore has a low oil retention effect.
(b) Chromium electrodeposition takes a considerable amount of time and has low productivity. (c) Chromium electrodeposit is extremely brittle. as well as
(d) Chrome plating liquid is extremely harmful, and the waste liquid treatment of this chrome plating liquid is complicated and difficult, which causes pollution problems.
本発明は上述した従来技術での諸問題に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは安価
で、耐焼付き性及び耐摩耗性に優れたアルミニウ
ム合金製シリンダの製造方法を提供することであ
る。 The present invention was made in view of the problems in the prior art described above, and its purpose is to provide a method for manufacturing an aluminum alloy cylinder that is inexpensive and has excellent seizure resistance and wear resistance. be.
本発明によれば、シリンダ本体及び該シリンダ
本体に備えられたシリンダ孔を有するアルミニウ
ム合金製シリンダの製造方法にして、前記シリン
ダ孔の壁面に機械加工を施して、シリンダの軸線
方向に互いに離隔せしめられた多数の周方向溝を
形成し、該周方向溝が形成されている前記シリン
ダ孔の壁面にめつき前処理を施し、次いでそのシ
リンダ孔内面上に200乃至400A/dm2の高電流密
度の電流で鉄層を電着せしめることによつてその
電着処理中に該鉄層の表面に亀甲状の溝を生ぜし
めるとともに、その溝を該鉄層の厚み全体にわた
つて多数分布せしめ、電着処理中に生じせしめら
れたままの状態で該溝は潤滑油及び摩耗生成物を
収容することができるものであり、もつて機械加
工により前記シリンダ孔壁面に形成された周方向
溝に対応してその鉄層に周方向溝を生ぜしめ、そ
の後その鉄層の、それに生ぜしめられている前記
周方向溝間の部分のみに仕上げ加工を施してその
部分を平坦な面にすることを特徴とするアルミニ
ウム合金製シリンダの製造方法が得られる。 According to the present invention, in the method of manufacturing an aluminum alloy cylinder having a cylinder body and a cylinder hole provided in the cylinder body, the wall surface of the cylinder hole is machined so as to be separated from each other in the axial direction of the cylinder. A large number of circumferential grooves are formed, a plating pretreatment is performed on the wall surface of the cylinder hole where the circumferential grooves are formed, and then a high current density of 200 to 400 A/dm 2 is applied to the inner surface of the cylinder hole. by electrodepositing the iron layer with an electric current of , producing tortoiseshell-shaped grooves on the surface of the iron layer during the electrodeposition process, and distributing a large number of grooves throughout the thickness of the iron layer, The groove is capable of accommodating lubricating oil and wear products as it is generated during the electrodeposition process, and corresponds to the circumferential groove formed in the wall of the cylinder bore by machining. to create circumferential grooves in the iron layer, and then finishing only the portions of the iron layer between the circumferential grooves formed therein to make those portions flat surfaces. A method for manufacturing an aluminum alloy cylinder is obtained.
このように、本発明によつて得られるアルミニ
ウム合金製シリンダにあつては、潤滑油及び摩耗
生成物を収容する溝が鉄層の電着中にその鉄層に
生じせしめられるよう構成されているがため、潤
滑油及び摩耗生成物を収容するという機能をそれ
ら溝に備えせしめるのに電着作業後何等の追加的
作業も必要とされず、即ち、本発明においては、
電着作業中に生じせしめられた溝はそのまま、潤
滑油及び摩耗生成物を保持するための溜めとして
利用でき、電着作業後何等の追加的作業も必要と
されないが故に、製作工程が簡素化され、ひいて
は製造コストを下げることができるという効果が
得られる。 Thus, the aluminum alloy cylinder obtained according to the invention is constructed such that grooves for accommodating lubricating oil and wear products are created in the iron layer during electrodeposition of the iron layer. Therefore, no additional operations are required after the electrodeposition operation to provide the grooves with the function of accommodating lubricating oil and wear products, i.e., in the present invention:
The grooves created during electrodeposition can be used as reservoirs for lubricating oil and wear products, and no additional work is required after electrodeposition, simplifying the manufacturing process. This has the effect of reducing manufacturing costs.
また、本発明によつて得られるアルミニウム合
金製シリンダにあつては、溝は電着された鉄層の
厚み全体にわたつて分布せしめられているが故
に、鉄層の最終仕上げ面がその鉄層の厚みの範囲
内のどこにきても、潤滑油及び摩耗生成物を収容
するための溝は消えず、即ち、仕上げ面が電着層
のいかなる位置にあつても潤滑油及び摩耗生成物
を収容するという溝の効果は変わらず、最終仕上
げ面をそのまま実用に供することが可能である。
このことは、シリンダ孔壁面に摩耗が生じても、
潤滑油及び摩耗生成物を収容保持するという溝の
効果には何等の影響も及ぼされないということを
示すものである。従つて、電着作業そのもの、及
び仕上げ作業が容易化ならしめられ、製造コスト
を下げることが可能であると共に、長期使用に耐
えるシリンダが得られるという効果が得られる。 Furthermore, in the case of the aluminum alloy cylinder obtained by the present invention, since the grooves are distributed over the entire thickness of the electrodeposited iron layer, the final finished surface of the iron layer is The grooves for accommodating lubricating oil and wear products persist anywhere within the thickness range of The effect of the groove remains unchanged, and the final finished surface can be put to practical use as is.
This means that even if there is wear on the cylinder hole wall,
This indicates that the effectiveness of the grooves in containing and retaining lubricating oil and wear products is not affected in any way. Therefore, the electrodeposition work itself and the finishing work are facilitated, manufacturing costs can be reduced, and a cylinder that can withstand long-term use can be obtained.
加えて、本発明によつて得られるアルミニウム
合金製シリンダにあつては、鉄層の表面に、シリ
ンダの軸線方向に互いに離隔せしめられた多数の
周方向溝が備えられているので、多量の潤滑油が
保持せられると共に多量の摩耗生成物及び外界よ
り入り来たる極微小な固形物が収容され、シリン
ダの耐久性を更に高めることができる。 In addition, in the case of the aluminum alloy cylinder obtained by the present invention, the surface of the iron layer is provided with a large number of circumferential grooves spaced apart from each other in the axial direction of the cylinder, so that a large amount of lubrication is provided. In addition to retaining oil, a large amount of wear products and microscopic solid matter coming in from the outside world are accommodated, thereby further increasing the durability of the cylinder.
本発明方法にあつては、200乃至400A/dm2と
いう大電流密度を用いているがため、めつきの折
出速度が高く、例えば50μmの厚みの鉄層を得る
のにわずか30乃至60秒しか掛からず、経済性の面
で極めて有利であり、また、極めて硬度の高い鉄
めつき層を得ることができる。 Since the method of the present invention uses a high current density of 200 to 400 A/dm 2 , the deposition rate of plating is high; for example, it takes only 30 to 60 seconds to obtain an iron layer with a thickness of 50 μm. This is extremely advantageous in terms of economy, and an iron plating layer with extremely high hardness can be obtained.
更に、電着保護層が鉄層であるが故に次のごと
き効果を得ることが可能である。即ち、(イ)鉄はク
ロムに較べ潤滑油に対し良好なる湿潤性を備えて
いるがため、優れた保油効果を有し得、加えて、
鉄層に形成された潤滑油溜め用溝が多数存在して
いるが故に、潤滑油膜はその鉄層表面上に確実
に、且つ常に保持される。(ロ)シリンダ保護層の最
終仕上げ時の研摩及び/又はホーニング作業のご
とき鉄層に対する最終仕上げ作業に要する時間は
クロム層に対する最終仕上げ作業に要する時間の
数十分の1である。(ハ)シリンダ保護層の製作時間
は、例えば50μmの厚みの鉄層を得るのに鉄電着
の場合必要とされる時間は約30乃至60秒であるの
に対し、クロム層の場合、同じ厚みを得るのに約
2乃至3時間掛かつてしまう。(ニ)鉄の電着物はク
ロムの電着物のごとくは脆くない。(ホ)鉄の電着物
の電着応力はクロムのものより小である。(ヘ)鉄の
熱膨張係数はクロムのそれの約2倍であり、アル
ミニウムの熱膨張係数に対して鉄のそれは約約1/
2、クロムのそれは約1/4である。このことは内面
めつきの密着性に有効である。(ト)鉄電着層は450
℃まで加熱してもその硬度は低下しない。これに
対し、クロムの電着層は250℃位でその硬さは低
下し始める。及び(チ)鉄メツキ液廃液処理ではほと
んど公害問題は生じない。 Furthermore, since the electrodeposited protective layer is an iron layer, the following effects can be obtained. That is, (a) iron has better wettability to lubricating oil than chromium, so it can have an excellent oil retaining effect, and in addition,
Since there are many lubricating oil reservoir grooves formed in the iron layer, the lubricating oil film is reliably and always maintained on the surface of the iron layer. (b) The time required for final finishing operations on the iron layer, such as polishing and/or honing operations during the final finishing of the cylinder protective layer, is several tenths of the time required for the final finishing operation on the chrome layer. (c) The production time for the cylinder protective layer is, for example, while it takes about 30 to 60 seconds to obtain a 50 μm thick iron layer using iron electrodeposition, it takes about 30 to 60 seconds to obtain a 50 μm thick iron layer, whereas it takes about 60 seconds to produce a chromium layer. It takes about 2 to 3 hours to obtain the thickness. (d) Iron electrodeposit is not as brittle as chromium electrodeposit. (e) The electrodeposition stress of iron electrodeposit is smaller than that of chromium. (f) The thermal expansion coefficient of iron is approximately twice that of chromium, and that of iron is approximately 1/1 that of aluminum.
2. That of chromium is about 1/4. This is effective for improving the adhesion of internal plating. (G) Iron electrodeposition layer is 450
Its hardness does not decrease even when heated to ℃. On the other hand, the hardness of the electrodeposited chromium layer begins to decrease at around 250°C. and (h) treatment of iron plating liquid waste causes almost no pollution problems.
以下、本発明の実施例について説明するが、そ
の前に、添附第1図及び第2図を参照して本発明
の参考例について述べておく。 Embodiments of the present invention will be described below, but before doing so, reference examples of the present invention will be described with reference to attached FIGS. 1 and 2.
第1図に示すごとく、アルミニウム合金製シリ
ンダはシリンダ本体1と、そのシリンダ本体に備
えられたシリンダ孔2とを有している。そのシリ
ンダ孔2の壁面はフアインボーリングにより平坦
に仕上げられている。次いで、その平坦に仕上げ
られたシリンダ孔2の壁面は、通常のめつき前処
理、即ちアルカリ脱脂、水洗、酸蝕、水洗、亜鉛
置換、銅ストライキング、水洗、湯洗、の順で処
理される。亜鉛置換と銅ストライキングとを一つ
の処理とした英国カニング(Canning)社のボン
ダル(Bondal)処置を用いて通常の銅ストライ
キングでの処理時間を短縮せしめるのが好まし
い。 As shown in FIG. 1, the aluminum alloy cylinder has a cylinder body 1 and a cylinder hole 2 provided in the cylinder body. The wall surface of the cylinder hole 2 is finished flat by fine boring. Next, the flat finished wall surface of the cylinder hole 2 is subjected to the usual plating pretreatments, that is, alkaline degreasing, water washing, acid etching, water washing, zinc replacement, copper striking, water washing, and hot water washing. . Preferably, the Bondal process from Canning, UK, which combines zinc displacement and copper striking in one process, is used to shorten the processing time for conventional copper striking.
めつき前処理の施されたシリンダ孔2の壁面に
は、次いで鉄めつき処理が施される。用いられる
鉄めつき液は金属鉄150乃至250g/と硼酸20乃
至50g/を含むものでPH0.2乃至0.6、液温50乃
至80℃である。この鉄めつき液を用い、200乃至
400A/dm2の高電流密度の電流を30乃至60秒通
電する。その結果、シリンダ孔2壁面には、第1
図に示すごとく厚さ20乃至80ミクロン、硬度
Hv500乃至700の鉄層3が電着される。 The wall surface of the cylinder hole 2 that has been subjected to the plating pretreatment is then subjected to iron plating treatment. The iron plating solution used contains 150 to 250 g of metallic iron and 20 to 50 g of boric acid, has a pH of 0.2 to 0.6, and a liquid temperature of 50 to 80°C. Using this iron plating liquid,
A current with a high current density of 400 A/dm 2 is applied for 30 to 60 seconds. As a result, on the wall surface of the cylinder hole 2, the first
Thickness 20 to 80 microns, hardness as shown in the figure
An iron layer 3 of 500 to 700 Hv is electrodeposited.
めつきされるべきシリンダ孔2壁面に酸蝕処
理、亜鉛置換処理及び銅ストライキングを完全に
行うならば、電着された鉄層3とシリンダ孔2壁
面との間には優れた密着性が得られる。200乃至
400A/dm2の高電流密度の電流でめつきが行わ
れ、しかも電着された鉄層3とシリンダ孔2壁面
との間の密着性が良好なため、その鉄層3に第2
図に示されるごとき深い亀甲状の溝5、換言すれ
ば広い開口幅を有する亀裂が多数、具体的には1
mm2当り500乃至1000本生ぜしめられる。そして、
それら多数の溝5は電着された鉄層3の厚み全体
にわたつて分布せしめられている。 If the wall surface of the cylinder hole 2 to be plated is completely subjected to acid etching treatment, zinc substitution treatment, and copper striking, excellent adhesion can be obtained between the electrodeposited iron layer 3 and the wall surface of the cylinder hole 2. It will be done. 200~
Plating is performed with a high current density of 400 A/dm 2 , and since the adhesion between the electrodeposited iron layer 3 and the wall surface of the cylinder hole 2 is good, a second layer is applied to the iron layer 3.
There are many deep hexagonal grooves 5 as shown in the figure, in other words, many cracks with wide opening widths, specifically 1
It produces 500 to 1000 pieces per mm2 . and,
The large number of grooves 5 are distributed over the entire thickness of the electrodeposited iron layer 3.
めつき処理後、電着された鉄層3の表面は数ミ
クロンホーニング仕上げされ摺動面6を提供す
る。 After the plating process, the surface of the electrodeposited iron layer 3 is honed to a few microns to provide a sliding surface 6.
この亀甲状の溝5はそれの中に潤滑油を貯えて
その電着された鉄層3の摺動面6上に潤滑油膜を
維持するよう作用し、また摩耗生成物及び外界よ
り入り来たる極めて微小な固形物を収容してそれ
ら摩耗生成物及び固形物が摺動面6上に留まるの
を防止し、もつてその潤滑油膜の欠除、及び摩耗
生成物及び極微小固形物による摺動面の焼損及び
傷損を防ぎ、耐久性に優れたエンジンシリンダを
提供することができる。 This hexagonal groove 5 acts to store lubricating oil therein and maintain a lubricating oil film on the sliding surface 6 of the electrodeposited iron layer 3, and also prevents wear products and intrusion from the outside world. It accommodates extremely fine solids and prevents these wear products and solids from remaining on the sliding surface 6, thereby preventing the lack of a lubricating oil film and the sliding caused by wear products and extremely fine solids. It is possible to provide an engine cylinder that prevents surface burnout and damage and has excellent durability.
めつき処理直後、まだぬれている状態でその摺
動面6に水置換性防錆剤を塗布してその鉄層3の
酸化を防止することが好ましい。塗布された水置
換性防錆剤は水を排除して、亀甲状の深い溝5の
奥まで滲透し、鉄層3を長期にわたり防錆せしめ
る。この水置換性防錆剤は潤滑の効果もあるため
に、この水置換性防錆剤がエンジン運転に支障を
与えることはない。 Immediately after plating, it is preferable to apply a water-displacing rust preventive agent to the sliding surface 6 while it is still wet to prevent the iron layer 3 from oxidizing. The applied water-displacing rust preventive agent eliminates water and penetrates deep into the hexagonal deep grooves 5, thereby preventing the iron layer 3 from rusting for a long period of time. Since this water-displacing rust preventive agent also has a lubricating effect, this water-displacing rust preventive agent does not interfere with engine operation.
加えて、めつき処理後、電着された鉄層に約
250℃で焼鈍を施して亀甲状の溝5の開口幅を増
大せしめ、もつてその溝5の、潤滑剤、摩耗生成
物及び極微小固形物の収容能力を更に高めるのが
好ましい。高電流密度の電流でめつきされた鉄層
3の硬度は450℃までの再加熱で軟化することは
ないのでエンジン運転に支障を与えることはな
い。 In addition, after the plating process, approximately
Preferably, annealing is performed at 250° C. to increase the opening width of the hexagonal grooves 5, thereby further increasing the capacity of the grooves to accommodate lubricants, wear products, and microscopic solids. The hardness of the iron layer 3 plated with a high current density does not soften even when reheated to 450°C, so it does not interfere with engine operation.
実験によれば、高電流密度の電流でめつきされ
た鉄層3内に生ぜしめられる亀甲状の深い溝5
は、エンジンを長時間運転した後でも消えさるこ
とはなかつた。 According to experiments, deep hexagonal grooves 5 are formed in the iron layer 3 plated with a high current density.
did not disappear even after running the engine for a long time.
第1図及び第2図に示された本発明の参考例に
よるシリンダの一例によれば、(イ)めつき処理にお
ける電流密度:250A/dm2、(ロ)通電時間:50秒、
及び(ハ)めつき処理液の温度:70℃、のめつき条件
で約50ミクロンの厚さを有する電着された鉄層が
得られた。 According to an example of the cylinder according to the reference example of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, (a) current density in plating process: 250 A/dm 2 , (b) current application time: 50 seconds,
and (iii) the temperature of the plating treatment solution: 70°C. Under the plating conditions, an electrodeposited iron layer having a thickness of about 50 microns was obtained.
以上述べた通り、参考例に係るアルミニウム合
金製シリンダにおいては、シリンダ孔壁面に高電
流密度の電流でめつきされた鉄層3は潤滑油との
親和性が高く、且つその鉄層3に形成された亀甲
状の深い溝5は潤滑油を収容する油溜めとして作
用するため、摺動面6上に充分な潤滑油膜が維持
され、しかもその溝5は摩耗生成物や外界より入
り来る極微小な固形物を収容してその摺動面6と
ピストン外面又はピストンリング外面との間の摩
擦を減少せしめ、摺動面6の傷損を効果的に防ぐ
ことができ、シリンダに優れた耐久性を付与する
ことができる。また、めつき処理における通電時
間が30乃至60秒と極めて短く、めつき処理に要す
る時間を大幅に短縮でき、しかもめつきされる層
が鉄であるがため、最終仕上げホーニング加工に
要する時間も大幅に短縮することが可能である。 As described above, in the aluminum alloy cylinder according to the reference example, the iron layer 3 plated on the cylinder hole wall surface with a high current density has a high affinity with lubricating oil, and the iron layer 3 is formed on the iron layer 3. The deep hexagonal grooves 5 act as oil reservoirs for containing lubricating oil, so a sufficient lubricating oil film is maintained on the sliding surface 6, and the grooves 5 are free from wear products and microscopic particles that enter from the outside world. This reduces the friction between the sliding surface 6 and the outer surface of the piston or piston ring, effectively preventing damage to the sliding surface 6, and providing the cylinder with excellent durability. can be granted. In addition, the current application time during the plating process is extremely short at 30 to 60 seconds, which greatly reduces the time required for the plating process.Moreover, since the layer to be plated is iron, the time required for the final honing process is also reduced. It is possible to significantly shorten the time.
次に、第3図及び第4図を参照して本発明の実
施例について説明する。この第3図及び第4図に
示されたアルミニウム合金製シリンダはシリンダ
本体101と、そのシリンダ本体に形成されたシ
リンダ孔102とを有している。そのシリンダ孔
102壁面はフアインボーリングにて平坦に仕上
げられた後、そのシリンダ孔壁面には、バイトの
先端の曲率半径が0.1mm、切込み深さ0.02mm、バ
イトの送りピツチ0.25mmの条件にてネジ切り加工
により多数の互いに軸線方向に離隔された周方向
溝104が切られる。この周方向溝104の切ら
れたシリンダ孔102の壁面は、次いで第1図及
び第2図に関連して述べたのと同様のめつき前処
理及び鉄めつき処理が施され、その周方向溝10
4の切られたシリンダ孔102壁面上に、亀甲状
の深い溝105を有する鉄層103が電着せしめ
られる。シリンダ孔102の壁面には周方向溝1
04が切られているがため、そのシリンダ102
壁面上に電着された鉄層103には、第3図に示
すごとく、その周方向溝104に対応して、軸線
方向に互いに離隔された周方向溝108が形成さ
れる。また、その鉄層103の電着が高電流密度
の電流で行われるがため、シリンダ孔102の平
坦壁面上では厚く、周方向溝104上では薄く鉄
層103が電着され、その結果電着された鉄層1
03に生ぜしめられる周方向溝108の軸線方向
開口幅はシリンダ孔壁面に形成された周方向溝1
04の軸線方向開口幅よりも狭くなる。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The aluminum alloy cylinder shown in FIGS. 3 and 4 has a cylinder body 101 and a cylinder hole 102 formed in the cylinder body. After the wall surface of the cylinder hole 102 is finished flat by fine boring, the wall surface of the cylinder hole is prepared under the following conditions: the radius of curvature of the tip of the cutting tool is 0.1 mm, the depth of cut is 0.02 mm, and the feed pitch of the tool is 0.25 mm. A large number of circumferential grooves 104 spaced apart from each other in the axial direction are cut by the thread cutting process. The wall surface of the cylinder hole 102 in which the circumferential groove 104 has been cut is then subjected to plating pretreatment and iron plating treatment similar to those described in connection with FIGS. 1 and 2, and the circumferential direction Groove 10
An iron layer 103 having a deep hexagonal groove 105 is electrodeposited on the wall surface of the cylinder hole 102 having the number 4 cut out. A circumferential groove 1 is formed on the wall surface of the cylinder hole 102.
04 is cut, so the cylinder 102
The iron layer 103 electrodeposited on the wall surface has circumferential grooves 108 spaced apart from each other in the axial direction, corresponding to the circumferential grooves 104, as shown in FIG. Further, since the iron layer 103 is electrodeposited using a current with a high current density, the iron layer 103 is electrodeposited thickly on the flat wall surface of the cylinder hole 102 and thinly on the circumferential groove 104, resulting in electrodeposition. iron layer 1
The axial opening width of the circumferential groove 108 generated in the cylinder hole 1
It is narrower than the axial opening width of 04.
その後、第4図に示すごとく、その電着された
鉄層の、周方向溝108間の厚い部分のみが軟質
のホーニング砥石を使用したホーニング加工によ
つて所定の厚さに仕上げられ、それにより丸みの
付された縁部を有する平坦な部分が隣接した周方
向溝108間に形成され、その平坦な部分が摺動
面106として作用する。シリンダ孔102の平
坦な壁面上に厚い鉄層が電着せられることによ
り、2サイクルエンジンシリンダの如き多くの孔
を有するシリンダの最終仕上げのホーニング作業
が容易ならしめられ、また、鉄層103に生ぜし
められる周方向溝108の開口幅がシリンダ孔1
02壁面に形成された周方向溝104の開口幅よ
りも狭くなるがため、機械加工では困難な狭く深
い溝をシリンダ摺動面に簡単に形成せしめること
が可能となる。 Thereafter, as shown in FIG. 4, only the thick portion of the electrodeposited iron layer between the circumferential grooves 108 is finished to a predetermined thickness by honing using a soft honing stone. A flat section with rounded edges is formed between adjacent circumferential grooves 108, and the flat section acts as a sliding surface 106. The thick iron layer electrodeposited on the flat wall of the cylinder bore 102 facilitates the final honing operation of cylinders with many holes, such as two-stroke engine cylinders, and also prevents formation of the iron layer 103. The opening width of the circumferential groove 108 to be tightened is the cylinder hole 1.
Since the opening width is narrower than the opening width of the circumferential groove 104 formed on the wall surface of the cylinder, it becomes possible to easily form a narrow and deep groove on the cylinder sliding surface, which is difficult to do by machining.
めつき後仕上げられて形成された摺動面106
はエンジン運転時荷重を受ける面であり、周方向
溝108は油溜めと摩耗生成物及び外界より入り
来たる極微小固形物を収容する凹所として機能す
るがため、摺動面106の、隣接する周方向溝1
08間の平坦部の軸線方向幅とその周方向溝10
8の軸線方向開口幅との比は約2:1であるのが
好ましい。また、周方向溝108は単なる油溜め
でないがため、その周方向溝108は深いもので
あることが好ましい。 Sliding surface 106 finished and formed after plating
is a surface that receives loads during engine operation, and the circumferential groove 108 functions as a recess for storing oil reservoirs, wear products, and extremely small solids that enter from the outside world. Circumferential groove 1
The axial width of the flat part between 08 and its circumferential groove 10
Preferably, the ratio of 8 to the axial aperture width is about 2:1. Moreover, since the circumferential groove 108 is not just an oil reservoir, it is preferable that the circumferential groove 108 is deep.
第3図及び第4図に示された例では、(イ)めつき
処理における電流密度:350A/dm2、(ロ)通電時
間:39秒、及び(ハ)めつき処置液温度:70℃のめつ
き条件で、約50ミクロンの厚さを有する電着され
た鉄層が得られ、これを16ミクロンホーニング加
工すると、シリンダ孔壁面の、隣接する周方向溝
108間の平坦部の軸線方向幅とその周方向溝1
08の軸線方向開口幅との比が2対1で周方向溝
108の深さが約20ミクロンのシリンダが得られ
た。 In the example shown in FIGS. 3 and 4, (a) current density in plating treatment: 350 A/dm 2 , (b) current application time: 39 seconds, and (c) plating treatment liquid temperature: 70°C. Under the plating conditions, an electrodeposited iron layer with a thickness of approximately 50 microns is obtained, which is honed to 16 microns, resulting in a flat area between adjacent circumferential grooves 108 on the cylinder bore wall in the axial direction. Width and its circumferential groove 1
A cylinder was obtained in which the ratio to the axial opening width of 08 was 2:1 and the depth of the circumferential groove 108 was about 20 microns.
以上述べたごとく、第3図及び第4図に示され
た本発明実施例によるシリンダにおいては、摺動
面106が亀甲状の溝105に加えて周方向溝1
08を有しているがため、第1図及び第2図で示
した参考例に較べ、より多量の潤滑油が保持せら
れるとともにより多量の摩耗生成物及び外界より
入り来たる極微小な固形物が収容され、シリンダ
の耐久性を更に高めることが可能である。加え
て、比較的柔かく加工しやすいシリンダ本体10
1のシリンダ孔102壁面に形成された周方向溝
104が高電流密度によつて電着された鉄層に、
その周方向溝104の軸線方向開口幅よりも狭い
軸線方向開口幅を有する周方向溝108を生ぜし
めるがため、荷重を受ける摺動面106の面積が
増大せしめられ得るとともに、シリンダ摺動面上
に必要とされるミクロ的な大きさの油溜めと摩耗
生成物及び外界より入り来る極微小固形物を収容
するための凹所をシリンダ摺動面に直接機械加工
する場合に較べより簡単に形成することが可能で
ある。 As described above, in the cylinder according to the embodiment of the present invention shown in FIGS.
08, compared to the reference examples shown in Figures 1 and 2, a larger amount of lubricating oil is retained, and a larger amount of wear products and microscopic solids entering from the outside are retained. It is possible to accommodate objects and further increase the durability of the cylinder. In addition, the cylinder body 10 is relatively soft and easy to process.
A circumferential groove 104 formed on the wall surface of the cylinder hole 102 of No. 1 is formed on an iron layer electrodeposited by high current density.
Since the circumferential groove 108 has an axial opening width narrower than the axial opening width of the circumferential groove 104, the area of the sliding surface 106 that receives the load can be increased, and the area on the cylinder sliding surface It is easier to form recesses to accommodate the micro-sized oil sump and wear products and microscopic solids that enter from the outside world than by directly machining the cylinder sliding surface. It is possible to do so.
もちろん、第3図及び第4図に示された本発明
実施例においても、第1図及び第2図に示した参
考例と同様、めつき処理後水置換性防錆剤を摺動
面上に塗布すること、及び鉄層を焼鈍せしめるこ
とが好ましい。 Of course, in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 and 4, as well as the reference example shown in FIGS. Preferably, the iron layer is applied to the iron layer and the iron layer is annealed.
以上述べた通り、本発明による製造方法にあつ
ては、200乃至400A/dm2という大電流密度を用
いているがため、めつきの折出速度が高く、例え
ば50μmの厚みの鉄層を得るのにわずか30乃至60
秒しか掛からず、経済性の面で極めて有利であ
り、また、極めて硬度の高い鉄めつき層を得るこ
とができる。 As mentioned above, since the manufacturing method according to the present invention uses a high current density of 200 to 400 A/ dm2 , the deposition rate of plating is high, and it is difficult to obtain an iron layer with a thickness of, for example, 50 μm. only 30 to 60
It takes only seconds, which is extremely advantageous from an economic point of view, and also allows an extremely hard iron-plated layer to be obtained.
更に、電着保護層が鉄層であるが故に次のごと
き効果を得ることが可能である。即ち、(イ)鉄はク
ロムに較べ潤滑油に対し良好なる湿潤性を備えて
いるがため、優れた保油効果を有し得、加えて、
鉄層に形成された潤滑油溜め用溝が多数存在して
いるが故に、潤滑油膜はその鉄層表面上に確実
に、且つ常に保持される。(ロ)シリンダ保護層の最
終仕上げ時の研摩及び/又はホーニング作業のご
とき鉄層に対する最終仕上げ作業に要する時間は
クロム層に対する最終仕上げ作業に要する時間の
数十分の1である。(ハ)シリンダ保護層の製作時間
は、例えば、50μmの厚みの鉄層を得るのに鉄電
着の場合必要とされる時間は約30乃至60秒である
のに対し、クロム層の場合、同じ厚みを得るのに
約2乃至3時間掛かつてしまう。(ニ)鉄の電着物は
クロムの電着物のごとくは脆くない。(ホ)鉄の電着
物の電着応力はクロムのものより小である。(ヘ)鉄
の熱膨張係数はクロムのそれの約2倍であり、ア
ルミニウムの熱膨張係数に対して鉄のそれは約約
1/2、クロムのそれは約1/4である。このことは内
面めつきの密着性に有効である。(ト)鉄電着層は
450℃まで加熱してもその硬度は低下しない。こ
れに対し、クロムの電着層は250℃位でその硬さ
は低下し始める。及び(チ)鉄メツキ液廃液処理で
は、ほとんど公害問題は生じない。 Furthermore, since the electrodeposited protective layer is an iron layer, the following effects can be obtained. That is, (a) iron has better wettability to lubricating oil than chromium, so it can have an excellent oil retaining effect, and in addition,
Since there are many lubricating oil reservoir grooves formed in the iron layer, the lubricating oil film is reliably and always maintained on the surface of the iron layer. (b) The time required for final finishing operations on the iron layer, such as polishing and/or honing operations during the final finishing of the cylinder protective layer, is several tenths of the time required for the final finishing operation on the chrome layer. (c) The production time of the cylinder protective layer is, for example, about 30 to 60 seconds in the case of iron electrodeposition to obtain a 50 μm thick iron layer, whereas in the case of a chromium layer, It takes about 2 to 3 hours to obtain the same thickness. (d) Iron electrodeposit is not as brittle as chromium electrodeposit. (e) The electrodeposition stress of iron electrodeposit is smaller than that of chromium. (f) The thermal expansion coefficient of iron is about twice that of chromium, and that of iron is about 1/2 of that of aluminum, and that of chromium is about 1/4. This is effective for improving the adhesion of internal plating. (g) The iron electrodeposition layer is
Its hardness does not decrease even when heated to 450℃. On the other hand, the hardness of the electrodeposited chromium layer begins to decrease at around 250°C. and (h) Iron plating liquid waste treatment hardly causes any pollution problems.
さらに、本発明にあつては、潤滑油及び摩耗生
成物を収容する亀甲状の溝が鉄層の電着中にその
鉄層に生じせしめられるため、潤滑油及び摩耗生
成物を収容するという機能をそれら溝に備えせし
めるのに電着作業後何等の追加的作業も必要とさ
れず、即ち、本発明においては、電着作業中に生
じせしめられた亀甲状の溝はそのまま、潤滑油及
び摩耗生成物を保持するための溜めとして利用で
き、電着作業後何等の追加的作業も必要とされな
いが故に、製作工程が簡素化され、ひいては製造
コストを下げることができるという効果が得られ
る。 Furthermore, in the present invention, the function of accommodating lubricating oil and wear products is improved because tortoise-shell grooves for accommodating lubricating oil and wear products are formed in the iron layer during electrodeposition of the iron layer. No additional work is required after the electrodeposition operation to provide the grooves with a ferro-containing material, i.e., in the present invention, the tortoise-shell grooves created during the electrodeposition operation remain free from lubricating oil and abrasion. Since it can be used as a reservoir for holding the product and no additional work is required after the electrodeposition process, the manufacturing process is simplified and the manufacturing cost can be reduced.
また、本発明によつて得られるシリンダでは、
亀甲状の溝は電着された鉄層の厚み全体にわたつ
て分布せしめられているが故に、第1図及び第2
図に示された本発明参考例の構成に関して説明す
れば、鉄層の最終仕上げ面がその鉄層の厚みの範
囲内の第5図におけるa,b,c,d,eのどこ
にきても、潤滑油及び摩耗生成物を収容するため
の溝は消えず、即ち、仕上げ面が第5図中a,
b,c,d,eで示す電着層のいかなる位置にあ
つても潤滑油及び摩耗生成物を収容するという溝
の効果は変わらず、最終仕上げ面をそのまま実用
に供すすることが可能である。このことは、シリ
ンダ孔壁面に摩耗が生じても、潤滑油及び摩耗生
成物を収容保持するという溝の効果には何等の影
響も及ぼされないということを示すものである。
従つて、電着作業そのもの、及び仕上げ作業が容
易化ならしめられ、製造コストを下げることが可
能であると共に、長期使用に耐えるシリンダが得
られるという効果が得られる。 Furthermore, in the cylinder obtained by the present invention,
The tortoise-shell grooves are distributed throughout the thickness of the electrodeposited iron layer and are therefore visible in Figures 1 and 2.
Regarding the configuration of the reference example of the present invention shown in the figure, the final finished surface of the iron layer can be placed anywhere among a, b, c, d, and e in Figure 5 within the thickness range of the iron layer. , the grooves for accommodating lubricating oil and wear products remain, i.e., the finished surface is
No matter where the grooves are located in the electrodeposited layer shown in b, c, d, or e, the effect of the grooves in accommodating lubricating oil and wear products remains the same, and the final finished surface can be put to practical use as is. . This shows that even if the cylinder hole wall surface is abraded, the effectiveness of the grooves in containing and retaining lubricating oil and wear products is not affected in any way.
Therefore, the electrodeposition work itself and the finishing work are facilitated, manufacturing costs can be reduced, and a cylinder that can withstand long-term use can be obtained.
加えて、本発明によつて得られるシリンダで
は、鉄層の表面に、シリンダの軸線方向に互いに
離隔せしめられた多数の周方向溝が備えられてい
るので、多量の潤滑油が保持せられると共に多量
の摩耗生成物及び外界より入り来たる極微小な固
形物が収容され、シリンダの耐久性を更に高める
ことができる。 In addition, in the cylinder obtained by the present invention, the surface of the iron layer is provided with a large number of circumferential grooves spaced apart from each other in the axial direction of the cylinder, so that a large amount of lubricating oil can be retained and A large amount of wear products and microscopic solids coming in from the outside world are accommodated, further increasing the durability of the cylinder.
第1図は本発明の参考例に係るアルミニウム合
金製シリンダの一部を示す断面模式図、第2図は
第1図の矢視図、第3図は本発明方法によつて
得られた一例としてのアルミ合金製シリンダの一
部を示す断面部分模式図で、仕上げ工程前の状態
を示し、第4図は第3図に示されたシリンダの仕
上げ状態を示す断面部分模式図であり、第5図は
本発明方法によつて得られたアルミニウム合金製
シリンダ構造の利点を説明するための図である。
1……シリンダ本体、2……シリンダ孔、3…
…めつきされた鉄層、5……亀甲状の溝、6……
摺動面、101……シリンダ本体、102……シ
リンダ孔、103……めつきされた鉄層、104
……周方向溝、105……亀甲状の溝、106…
…摺動面、108……周方向溝。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a part of an aluminum alloy cylinder according to a reference example of the present invention, FIG. 2 is a view taken in the direction of the arrow in FIG. 1, and FIG. 3 is an example obtained by the method of the present invention. 4 is a partial schematic cross-sectional view showing a part of an aluminum alloy cylinder shown in FIG. 3, showing the state before the finishing process; FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the advantages of the aluminum alloy cylinder structure obtained by the method of the present invention. 1... Cylinder body, 2... Cylinder hole, 3...
...Plated iron layer, 5... Tortoise shell groove, 6...
Sliding surface, 101... Cylinder body, 102... Cylinder hole, 103... Plated iron layer, 104
... Circumferential groove, 105 ... Turtle-shaped groove, 106 ...
...Sliding surface, 108...Circumferential groove.
Claims (1)
たシリンダ孔を有するアルミニウム合金製シリン
ダの製造方法にして、前記シリンダ孔の壁面に機
械加工を施して、シリンダの軸線方向に互いに離
隔せしめられた多数の周方向溝を形成し、該周方
向溝が形成されている前記シリンダ孔の壁面にめ
つき前処理を施し、次いでそのシリンダ孔内面上
に200乃至400A/dm2の高電流密度の電流で鉄層
を電着せしめることによつてその電着処理中に該
鉄層の表面に亀甲状の溝を生ぜしめるとともに、
その溝を該鉄層の厚み全体にわたつて多数分布せ
しめ、電着処理中に生じせしめられたままの状態
で該溝は潤滑油及び摩耗生成物を収容することが
できるものであり、もつて機械加工により前記シ
リンダ孔壁面に形成された周方向溝に対応してそ
の鉄層に周方向溝を生ぜしめ、その後その鉄層
の、それに生ぜしめられている前記周方向溝間の
部分のみに仕上げ加工を施してその部分を平坦な
面にすることを特徴とするアルミニウム合金製シ
リンダの製造方法。 2 特許請求の範囲第1項記載のアルミニウム合
金製シリンダの製造方法において、電着された直
後の前記鉄層の表面に水置換性防錆剤を塗布せし
めるアルミニウム合金製シリンダの製造方法。 3 特許請求の範囲第1項又は第2項記載のアル
ミニウム合金製シリンダの製造方法において、電
着された前記鉄層に焼鈍を施して前記亀甲状の溝
の開口幅を増大せしめるアルミニウム合金製シリ
ンダの製造方法。 4 特許請求の範囲第3項記載のアルミニウム合
金製シリンダの製造方法において、前記焼鈍を約
250℃の温度で行うアルミニウム合金製シリンダ
の製造方法。 5 特許請求の範囲第1項から第4項までのいず
れか1つの項に記載のアルミニウム合金製シリン
ダの製造方法において、前記200乃至400A/dm2
の電流密度の電流を30乃至60秒流すアルミニウム
合金製シリンダの製造方法。 6 特許請求の範囲第1項から第5項までのいず
れか1つの項に記載のアルミニウム合金製シリン
ダの製造方法において、仕上げ加工前の前記鉄層
の厚さが20乃至80ミクロンであるアルミニウム合
金製シリンダの製造方法。 7 特許請求の範囲第1項から第6項までのいず
れか1つの項に記載のアルミニウム合金製シリン
ダの製造方法において、前記鉄層の硬度がHv500
乃至700であるアルミニウム合金製シリンダの製
造方法。 8 特許請求の範囲第1項から第7項までのいず
れか1つの項に記載のアルミニウム合金製シリン
ダの製造方法において、前記鉄層に生ぜしめられ
た前記周方向溝間の、該鉄層の平坦部分の軸線方
向幅とその周方向溝の軸線方向開口幅との比が約
2:1であるアルミニウム合金製シリンダの製造
方法。[Scope of Claims] 1. A method for manufacturing an aluminum alloy cylinder having a cylinder body and a cylinder hole provided in the cylinder body, which includes machining the wall surface of the cylinder hole so as to space the cylinder apart from each other in the axial direction of the cylinder. A large number of circumferential grooves are formed, a plating pretreatment is performed on the wall surface of the cylinder hole where the circumferential grooves are formed, and then a high current of 200 to 400 A/dm 2 is applied to the inner surface of the cylinder hole. By electrodepositing the iron layer with a high-density electric current, a tortoiseshell groove is created on the surface of the iron layer during the electrodeposition process, and
The grooves are distributed in large numbers throughout the thickness of the iron layer, and as they are generated during the electrodeposition process, the grooves are capable of containing lubricating oil and wear products; A circumferential groove is created in the iron layer corresponding to the circumferential groove formed on the wall surface of the cylinder hole by machining, and then only in the portion of the iron layer between the circumferential grooves formed therein. A method for manufacturing an aluminum alloy cylinder, characterized by performing finishing processing to make the part a flat surface. 2. The method for manufacturing an aluminum alloy cylinder according to claim 1, wherein a water-displacing rust preventive agent is applied to the surface of the iron layer immediately after being electrodeposited. 3. The method for manufacturing an aluminum alloy cylinder according to claim 1 or 2, wherein the electrodeposited iron layer is annealed to increase the opening width of the hexagonal groove. manufacturing method. 4. In the method for manufacturing an aluminum alloy cylinder according to claim 3, the annealing is performed at approximately
A method for manufacturing aluminum alloy cylinders at a temperature of 250℃. 5. In the method for manufacturing an aluminum alloy cylinder according to any one of claims 1 to 4, the 200 to 400 A/dm 2
A method for manufacturing an aluminum alloy cylinder in which a current with a current density of is passed for 30 to 60 seconds. 6. The method for manufacturing an aluminum alloy cylinder according to any one of claims 1 to 5, wherein the iron layer has a thickness of 20 to 80 microns before finishing. Method of manufacturing cylinders. 7. In the method for manufacturing an aluminum alloy cylinder according to any one of claims 1 to 6, the iron layer has a hardness of Hv500.
700 to 700, a method for manufacturing an aluminum alloy cylinder. 8. In the method for manufacturing an aluminum alloy cylinder according to any one of claims 1 to 7, the iron layer is formed between the circumferential grooves formed in the iron layer. A method for manufacturing an aluminum alloy cylinder in which the ratio of the axial width of the flat portion to the axial opening width of the circumferential groove thereof is about 2:1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58108906A JPS5913093A (en) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | Aluminum alloy cylinder and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58108906A JPS5913093A (en) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | Aluminum alloy cylinder and its manufacture |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12432578A Division JPS5551162A (en) | 1978-10-09 | 1978-10-09 | Cylinder in aluminum alloy and its preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913093A JPS5913093A (en) | 1984-01-23 |
| JPH0233907B2 true JPH0233907B2 (en) | 1990-07-31 |
Family
ID=14496627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58108906A Granted JPS5913093A (en) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | Aluminum alloy cylinder and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913093A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06105102B2 (en) * | 1985-01-23 | 1994-12-21 | 三菱重工業株式会社 | Reciprocating engine cylinder liner |
| JPH1129892A (en) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Nippon Pureetec Kk | Wear-resistant iron-plated aluminum material |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5240688B1 (en) * | 1969-12-10 | 1977-10-13 | ||
| JPS5340157U (en) * | 1976-09-10 | 1978-04-07 |
-
1983
- 1983-06-17 JP JP58108906A patent/JPS5913093A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5913093A (en) | 1984-01-23 |
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