[发明专利]圆筒内表面加工方法

说明书

本申请是申请日为2007年02月09日、申请号为200710002889.7、发明名称为“圆筒内表面加工方法和基体构件”的申请的分案申请。

技术领域

本发明总体涉及用于在内圆筒表面上已经形成热喷镀膜之后对内圆筒表面施以精加工处理的圆筒内表面加工方法。本发明进一步涉及具有在内圆筒表面上已经形成热喷镀膜之后对内圆筒表面进行机械加工的圆筒内表面的基体构件。

背景技术

典型地，内燃机的铝发动机气缸体具有设置在其缸孔（cylinder bore）中的气缸套。从提高具有铝气缸体的内燃机的输出、燃料燃烧效率和排气性能的观点，以及从减小该发动机的尺寸和重量的观点，非常需要去除铝气缸体的缸孔中所用气缸套的发动机设计。气缸套的一个替代是使用热喷镀技术在缸孔内表面上形成热喷镀膜。

当对缸孔应用热喷镀技术时，使用用于喷镀熔化的喷镀材料的热喷镀枪在缸孔内表面上形成镀层。通过在转动热喷镀枪的同时在缸孔内沿轴向移动该热喷镀枪而附着该镀层。在已形成热喷镀膜之后，通过用搪磨加工或其它机械加工的研磨精加工该镀层表面。

在附着该热喷镀膜之前，用例如在日本特开No.2002-155350号公报（段落0002和0019）中提出的表面处理将缸孔的基体材料的内表面粗化。该表面粗化用于提高热喷镀膜的附着性。

发明内容

已发现，即使基体材料在缸孔内表面上形成热喷镀膜之前被处理以及使用搪磨或其它机械精加工来精加工，热喷镀膜在缸孔的端部也容易剥落（剥离，片状落下），因此需要改善。

本发明的目的是在圆筒内表面上形成镀层之后对热喷镀膜进行了搪磨或其它机械精加工的情况下防止圆筒内表面端部的热喷镀膜的剥落。

根据本发明的一方面，提供一种圆筒内表面加工方法，其基本上包括将热喷镀膜附着到基体构件的圆筒内表面上；将圆筒内表面上的热喷镀膜的内径形成为使得在圆筒内表面的轴向端部的内径大于圆筒内表面的其它部分的内径；以及在已附着热喷镀膜之后，机械加工内表面。

根据本发明的另一方面，提供一种基体构件，其包括：圆筒内表面；和热喷镀膜，其附着在圆筒内表面上，圆筒内表面的一轴向端部被形成为使得热喷镀膜的内径在基体构件的轴向端部比在圆筒内表面的其它部分大。

通过使覆有热喷镀膜的圆筒内表面的内径在圆筒内表面的轴向端部比在圆筒内表面的其余部分大，可防止用来对热喷镀膜进行搪磨或其它精加工的精加工工具接触内径较大的端部处的热喷镀膜。结果，可避免沿趋于导致热喷镀膜剥落的方向施加力，并可防止热喷镀膜的剥落。

从以下结合附图、公开本发明优选实施例的详细说明中，本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点对于本领域的技术人员来说将变得明显。

附图说明

现在参考形成本原始公开的一部分的附图：

图1是根据本发明第一实施例具有在其圆筒内表面上形成热喷镀膜的缸孔的气缸体的横向剖视图。

图2是图1所示气缸体的靠近曲轴箱的端部的放大剖视图。

图3是气缸内表面一部分的一连串放大剖视图，图解对图1所示的气缸体的缸孔进行的加工。

图4是正在对图1所示气缸体的基体材料的气缸内表面进行粗化处理的气缸体的剖视图。

图5A是气缸内表面一部分的放大剖视图，图解如何使用工具执行图4所示的基体材料表面粗化处理以及排出的切削废料。

图5B是气缸内表面一部分的放大剖视图，图解使用工具执行的典型的螺纹切削加工。

图6是用于在已经粗化缸孔内表面之后将热喷镀膜附着到图1所示的气缸体的缸孔内表面上的整个热喷镀设备的示意图。

图7是气缸内表面一部分的放大剖视图，图解热喷镀膜和该热喷镀膜所附着的表面之间的附着。

图8是图1所示的气缸体的剖视图，图解正在用搪磨工具搪磨热喷镀膜。

图9是图解从图3的图（c）所示的基体材料表面粗化到图3的图（f）所示的精加工（搪磨）的加工步骤流程的加工流程图。

图10A是当搪磨磨石向上移动时力作用于热喷镀膜的方式的示意性图解，示出在镀层的底部上设置锥形面的例子。

图10B是当搪磨磨石向上移动时力作用于热喷镀膜的方式的示意性图解，示出在镀层的底部上未设置锥形面的例子。

图11是根据本发明第二实施例具有在其圆筒内表面上形成热喷镀膜的缸孔的气缸体的横向剖视图。

图12是图解在已经附着热喷镀膜之后缸孔的内径如何随着从其上端到下端的移动而改变的图。

具体实施方式