JP2001055956A - ライナー付きシリンダブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダスリーブ変形が小さく、低コストで
オイル消費及びピストン打音を低減したライナー付きシ
リンダブロックを提供する。 【解決手段】 軽合金製のシリンダブロック本体５と、
この本体５の内面にライナーとして鋳ぐるみにより設け
られた鋳鉄製の中空円筒体からなるシリンダスリーブ１
とを有し、このスリーブ１の外周面には相互に平行に延
びるように溝２が形成されており、溝２の側面は相互に
平行である。また、溝２は中空円筒体の円周方向又は軸
方向に延びるように形成されており、この溝２の深さは
０．５ｍｍ以下であることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽合金製のシリン
ダブロック本体の内面に鋳鉄製のシリンダスリーブが鋳
ぐるまれたライナー付きシリンダブロックに関し、特
に、機械加工により形成された両側面が平行の溝を有す
るライナー付きシリンダブロックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミニウム合金等の軽合金製の
シリンダブロックには、各種のシリンダスリーブが鋳ぐ
るまれており、一般的にはこのライナーとして鋳鉄製の
シリンダスリーブが鋳ぐるまれている。しかし、このシ
リンダブロックとシリンダスリーブとのずれ、シリンダ
スリーブの抜け出し又はシリンダブロック及びシリンダ
スリーブの変形が生じることがあり、これらを防止する
対策として、従来、シリンダスリーブの外周面に断面コ
字形の溝を複数形成したものが提案されている。

【０００３】しかし、この構造のシリンダスリーブで
は、シリンダスリーブとシリンダブロックとが金属的結
合をすることができず、単に機械的に接触しているだけ
なので十分な接合強度を得ることができないため、シリ
ンダスリーブとシリンダブロックとの分離又は剥離を防
ぐことができない。これにより、シリンダボア径の変形
が生じ、エンジンの性能に悪影響をもたらす。また、シ
リンダブロックを鋳ぐるむ際に、溶湯によりガスが閉じ
込められ、シリンダスリーブとシリンダバレルとの間に
微少隙間が生じ、接合強度が低下する虞がある。

【０００４】図１４は従来のシリンダスリーブの溝形状
を示す模式図である。図１４に示すように、機械的接合
を確実にするため、従来、シリンダスリーブ１００の外
周溝として斜面角度が４５°の台形溝１０２が使用され
ている。この台形溝１０２はコストは低いものの、温度
が上昇すると、熱膨張によりシリンダブロック１０１が
直径方向Ｆに広がり、シリンダスリーブ１００はその中
心方向に収縮するため、台形溝１０２の斜面に沿って滑
りが生じ、シリンダブロック１０１とシリンダスリーブ
１００との間に滑りが生じる。このため、十分な機械的
結合を得ることができず、分離又は離間を引き起こす。

【０００５】また、シリンダスリーブの外周溝をアンダ
ーカットした形状とすることが考えられるが、機械加工
費が嵩み実用的でない。更に、遠心鋳造法によりシリン
ダスリーブ外周面にひげ状の突起を成形する手法も量産
化されており、このひげ状の突起はシリンダスリーブと
シリンダブロックとの結合強度を強化させることができ
るが、シリンダスリーブの製造方法が限定されてしま
い、従来の鋳造ラインでは量産できないという制約を受
ける。

【０００６】そこで、これらの問題点の一部を解決すべ
くシリンダスリーブの外周に各種の溝又は段形状に形成
することが提案されている（特開昭５５−８３７０号公
報、特開昭６１−１４２３４９、６１−１４２３５０、
６１−１４２３５１号公報、特開平９−１２６０４７号
公報）。

【０００７】特開昭５５−８３７０号公報には、シリン
ダスリーブ外周面に凹凸を形成し、このシリンダスリー
ブをアルミニウム合金等の軽合金で鋳ぐるみにより設け
るものであり、このシリンダスリーブの外周面に一体に
凹凸を形成することもできるシリンダ製造方法が開示さ
れている。また、このシリンダ製造方法ではシリンダス
リーブの外周面に多数の突起物を固着して凹凸を形成す
ることもでき、更に、凹凸の凸部を加圧して楔状の凹凸
を形成することもできる。

【０００８】特開昭６１−１４２３４９号公報には、複
数のシリンダバレルを結合してなるアルミニウム合金製
サイアミーズシリンダバレルと、各シリンダバレルに鋳
ぐるみにより設けられた鋳鉄製シリンダスリーブとより
なり、シリンダスリーブの外周面にはそのシリンダヘッ
ド側の端部より所定の長さに亘って円周方向に沿う環状
又は螺旋状抜け止め突起を所定のピッチで突設したサイ
アミーズ型シリンダブロックにおいて、抜止め突起を、
下底をシリンダスリーブの半径内側に位置させた横断面
等脚台形状に形成し、上底と斜辺の交点から前記下底に
下ろした垂線に対する前記斜辺の傾斜角を２０°以上に
設定したサイアミーズ型シリンダブロックが開示されて
いる。

【０００９】特開昭６１−１４２３５０号公報には、複
数のシリンダバレルを結合してなるアルミニウム合金製
サイアミーズシリンダバレルの各シリンダバレルに鋳鉄
製シリンダスリーブを鋳ぐるみにより設けられたサイア
ミーズ型シリンダブロックにおいて、シリンダスリーブ
の外周面はその全体に亘り鋳肌を除去されており、また
外周面にはそのシリンダヘッド側の端部より所定の長さ
に亘って円周方向に沿う環状又は螺旋状抜止め溝が所定
のピッチで形成されるサイアミーズ型シリンダブロック
が開示されている。

【００１０】特開昭６１−１４２３５１号公報には、複
数のシリンダバレルを結合してなるアルミニウム合金製
サイアミーズシリンダバレルと、各シリンダバレルに鋳
ぐるみにより設けられた鋳鉄製シリンダスリーブとより
なり、シリンダスリーブの外周面にはそのシリンダヘッ
ド側の端部より所定の長さに亘って円周方向に沿う環状
又は螺旋状抜け止め溝を所定のピッチで突設したサイア
ミーズ型シリンダブロックにおいて、抜止め溝を横断面
劣弧状に形成したサイアミーズ型シリンダブロックが開
示されている。

【００１１】特開平９−１２６０４７号公報には、シリ
ンダライナは、これの軸長方向に両端部の少なくとも一
方に凹又は凸状に設けられたシリンダブロック本体と係
合する係合部を備えているシリンダブロックが開示され
ている。

【００１２】また、凸又は凹を備えたプレス加工型、又
は、凸又は凹を備えた回転ロールを用いて、板状の素材
の表出面に模様を形成する模様形成工程と、模様が外周
側に位置する様に板状の素材を筒状に曲げてシリンダラ
イナを形成し、その状態で、シリンダブロック本体とな
る溶融材料でシリンダライナを鋳ぐるみ、模様とシリン
ダブロック本体とが係合したシリンダブロックを形成す
る鋳ぐるみ工程とを実施するシリンダブロックの製造方
法が開示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭５５−
８３７０号公報には、シリンダスリーブの外周に凹凸が
形成されているだけなので、十分な接合強度を得ること
ができない。また、その他の突起物を形成するもの、楔
状の突起を形成するものがあるが、いずれもコストが嵩
むという問題点がある。

【００１４】特開昭６１−１４２３４９、６１−１４２
３５０、６１−１４２３５１号公報では、いずれもスリ
ーブ外周面に台形状の溝、円弧状の溝又は劣弧状の溝を
形成しているが、十分な接合強度を得ることができな
い。

【００１５】特開平９−１２６０４７号公報は、溝付シ
リンダスリーブを板状素材にプレス成形するものであ
り、溝の成形はプレス型によるものなので、その抜け勾
配が必要であること、ロール成形により成形された溝が
広がってしまうこと又は成形された溝が変形してしまい
確実に平行溝を形成することができないこと等の問題点
がある。このため、シリンダブロックとシリンダスリー
ブとの結合強度が十分でなく、動作中の熱等によりシリ
ンダブロックとシリンダスリーブとが剥離又は分離し、
オイル消費又はピストン打音が増加するという問題点が
ある。

【００１６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、シリンダスリーブ変形が小さく、低コスト
でオイル消費及びピストン打音を低減したライナー付き
シリンダブロックを提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るライナー付
きシリンダブロックは、軽合金製のシリンダブロック本
体と、この本体の内面にライナーとして鋳ぐるみにより
設けられた鋳鉄製の中空円筒体からなるシリンダスリー
ブとを有し、前記スリーブの外周面には相互に平行に延
びるように溝が形成されており、前記溝の側面は相互に
平行であることを特徴とする。

【００１８】この場合、前記溝は前記中空円筒体の円周
方向に延びるように形成されていることが好ましい。

【００１９】また、前記溝は前記中空円筒体の軸方向に
延びるように形成されていることが好ましい。

【００２０】更に、前記溝の深さは０．５ｍｍ以下であ
ることが好ましい。

【００２１】本発明においては、軽合金製のシリンダブ
ロック本体の内面にライナーとして鋳鉄製の中空円筒体
からなるシリンダスリーブを鋳ぐるみ、スリーブの外周
面には相互に平行に延びるように溝を形成し、この溝の
側面を相互に平行にしたので、この鋳ぐるみ製品のシリ
ンダブロックの使用時に、温度が上昇した場合、熱膨張
率の差から、軽合金製のシリンダブロック本体の膨張量
が鋳鉄製のシリンダスリーブの膨張量を上回る。このた
め、熱膨張によりシリンダブロック本体の溝の側面がシ
リンダスリーブの溝を挟む力が熱膨張によりシリンダブ
ロック本体がシリンダスリーブに対して相対的に外周方
向に広がろうとする力よりも大きい。このため、平行な
溝の側面での相互間の摩擦力が高く、シリンダブロック
本体とシリンダスリーブとの結合力が強いため、シリン
ダブロック本体とシリンダスリーブとは互いに分離又は
剥離が生じにくくなる。このため、シリンダスリーブの
変形を小さくすることができるので、オイル消費及びピ
ストン打音を低減することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るライ
ナー付きシリンダブロックについて添付の図面を参照し
て詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の実施例に係る
ライナー付きシリンダブロックに鋳ぐるまれるシリンダ
スリーブ１を示す模式図であり、（ｂ）は図１（ａ）の
縦断面図であり、（ｃ）は図１（ｂ）の拡大図である。
図２は本発明の実施例に係るライナー付きシリンダブロ
ックのシリンダスリーブ１とシリンダブロック本体５と
が結合した状態を示す模式図である。

【００２３】図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、鋳鉄
からなる中空円筒形状のシリンダスリーブ１はその外周
面４に円周方向に沿う方向に延びる複数個の溝２が形成
されている。溝２はシリンダスリーブ１の肉部３に相互
に平行に延びるように形成され、各溝２の側面は相互に
平行である。即ち、溝２の側面２と外周面４とがなす角
度は９０°である。このシリンダスリーブ１を、図２に
示すように、例えば、アルミニウム合金等の軽合金から
なるシリンダブロック本体５を鋳造する際に鋳ぐるみ、
溝２内をアルミニウム合金等で埋め込む。そして、室温
まで冷却することによりシリンダブロックの鋳ぐるみ製
品が得られる。

【００２４】このようにして製造されたシリンダブロッ
クは、使用温度が高くなるにつれ、熱膨張によりシリン
ダブロック本体５が直径方向Ｆに広がろうとし、シリン
ダスリーブ１はシリンダブロック本体５に対して相対的
に直径方向Ｆに収縮しようとする。しかし、アルミニウ
ム合金からなるシリンダブロック本体５の膨張量が鋳鉄
からなるシリンダスリーブ１の膨張量を上回るため、熱
膨張により溝２においてシリンダブロック本体５がシリ
ンダスリーブ１を挟む力が熱膨張によりシリンダブロッ
ク本体５がシリンダスリーブ１に対して相対的に直径方
向Ｆに広がろうとする力よりも大きく作用し、溝２での
摩擦力が高まって結合力が強くなり、シリンダブロック
本体５とシリンダスリーブ１とは互いに分離又は剥離が
生じにくくなる。

【００２５】なお、上記実施例においては、シリンダス
リーブ１の外周面４に円周方向に延びるように溝２を形
成したが、この溝２をシリンダスリーブ１の外周面４に
軸方向に延びるように形成しても、熱膨張による溝２を
挟む力が熱膨張による直径方向Ｆに広がろうとするよう
に働く力よりも大きく作用し、上述の構成と同様の効果
を得ることができる。更に、シリンダブロック本体５は
直径方向Ｆに広がろうとし、シリンダスリーブ１は直径
方向Ｆに対して縮まろうとするため、機械的結合を高め
ることにより内部応力が相殺され、より一層変形しにく
くなり真円度を保つ状態とすることができる。

【００２６】また、この溝２の深さは０．５ｍｍ程度あ
ればシリンダブロック本体５とシリンダスリーブ１とは
十分な接合強度を得ることができると共に、シリンダス
リーブ１を鋳ぐるみにより成形するときに、溝２に溶湯
によりガスが閉じ込められて鋳造欠陥等により接合強度
が低下しない。

【００２７】更に、近時、シリンダブロックにおいて
は、軽量化とコンパクト化が要求されている。この要求
を実現するための１つの手段として、シリンダボアの軸
間の短縮化、即ち、シリンダボア間を薄肉化する方法が
ある。この薄肉化のためには、この部位の形状を構成す
るシリンダスリーブ１及びそれを抱き込むアルミニウム
合金等のシリンダブロック本体５をいかに薄くできるか
が問題である。このため、シリンダボアの変形が大きく
なりやすいという問題点がある。また、シリンダスリー
ブ１の薄肉化のため、外周に形成される溝の深さもでき
るだけ浅くすることが望ましく、従来のように溝深さが
０．７乃至１．０ｍｍでは上述の要求に答えることがで
きない。

【００２８】更に、エンジンの運転によりシリンダブロ
ックは熱の影響を受け、シリンダボア部に変形が生じ、
ボア部の真円度又は円筒度が変化する。そして、その変
化量が大きくなると、ボア部の真円度又は円筒度がピス
トンリングの追従性の範囲を超えて変形し、ピストンの
首振り現象によるピストン打音又はオイル消費の増加等
につながる。このため、従来のようにシリンダスリーブ
を厚くすること又はアルミニウム合金の強度を向上させ
ること等の対策の外に本発明においては、シリンダブロ
ックとシリンダスリーブとの接合強度を高めることによ
り、シリンダボアの変形を防止できる。

【００２９】本実施例においては、機械加工によりシリ
ンダスリーブ１の外周面４に平行に延びるように形成さ
れる側面が相互に平行である溝２を必要な位置及び溝密
度で形成することができるため、溝２においてシリンダ
ブロック本体５がシリンダスリーブ１を熱膨張により挟
む力がシリンダブロック本体５がシリンダスリーブ１に
対して熱膨張により相対的に直径方向Ｆに広がろうとす
る力よりも大きく作用し、溝２での摩擦力が高まって結
合力が強くなり、シリンダブロック本体５とシリンダス
リーブ１とは互いに分離又は剥離が生じにくくなるの
で、シリンダボアの変形を抑制され、シリンダブロック
本体５の性能を高めることができる。

【００３０】以下、本発明のライナー付きシリンダブロ
ックの数値限定理由について説明する。

【００３１】溝の深さ：０．５ｍｍ以下 シリンダスリーブの薄肉化のため、外周に形成される溝
の深さもできるだけ浅くすることが望ましく、また、本
発明においては、溝の深さが０．５ｍｍ以下でも十分な
結合力を得ることができる。更に、深さが０．５ｍｍ以
上の溝をスリーブ外周に加工することはコストの増加に
つながる。従って、溝の深さは０．５ｍｍ以下とするこ
とが好ましい。

【００３２】

【実施例】以下、本発明のライナー付きシリンダブロッ
クの実施例について、その特性を溝形状が異なる比較例
と比較して具体的に説明する。

【００３３】第１実施例 図３はシリンダスリーブの外周面に形成される溝形状を
示す模式図であり、（ａ）は台形溝、（ｂ）は片側楔、
（ｃ）は両側楔、（ｄ）は平行溝、（ｅ）は斜め溝、
（ｆ）は螺旋加工を示す。図４は実験方法を示す模式図
である。

【００３４】図１（ｂ）に示すシリンダスリーブ１の外
周面４に図３（ａ）乃至（ｆ）に示す断面形状を有する
溝又はシリンダスリーブ１の外周面４に粗加工若しくは
ローレットを形成し、この各シリンダスリーブを高圧ダ
イキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐるみ、図４に示
すように、４個のシリンダブロックが連なるようにシリ
ンダボア６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを製造した。なお、図
１（ｂ）に示すシリンダスリーブ１の外径φ_Dは９１．
１ｍｍであり、内径φ_dは８３．９ｍｍである。また、
図４において、シリンダボア６ａをボアNo.１、シリン
ダボア６ｂをボアNo.２、シリンダボア６ｃをボアNo.
３、シリンダボア６ｄをボアNo.４とする。

【００３５】このシリンダボア６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ
のうち、シリンダボア６ｂについて図４に示すように、
先ず、切断線Ａで切断し、次に、切断線Ｂで切断し、更
に切断線Ｃで切断し、鋳鉄製のシリンダスリーブ１とア
ルミニウム合金製のブロックとの２層部を更に細かく切
断して、この２層部が分離する大きさを測定した。即
ち、残留応力が開放されないように切断し、切断した試
料のはがれ限界寸法を測定した。この結果を図５に示
す。図５は縦軸にはがれ限界、横軸にシリンダスリーブ
の外周形態をとり、シリンダブロックとシリンダスリー
ブとのはがれ限界を示すグラフ図である。

【００３６】図５に示すように、実施例No.１（平行
溝）、比較例No.１３（片側楔）、比較例No.１４（両側
楔）及び比較例No.１５（斜め溝）は、試料を１０ｍｍ
角まで切断しても２層部の剥離は生じなかった。一方、
比較例No.１６（ローレット）、比較例No.１７（螺旋加
工）、比較例No.１８（粗加工）及び比較例No.１９（台
形溝）は、１０ｃｍ角に切断するとは２層部に剥離が生
じた。シリンダスリーブの外周面溝形状の違いにより、
アルミニウム合金製のシリンダブロックと鋳鉄製のシリ
ンダスリーブとの剥離性に大きな差が生じた。また、溝
形状は必ずしもアンダーカット状の片側楔又は両側楔で
ある必要がなく、側面が相互に平行な溝であっても剥離
抵抗が著しく向上することが明らかになった。

【００３７】第２実施例 第１実施例と同様に図１（ｂ）に示すシリンダスリーブ
１の外周面４に図３（ａ）乃至（ｆ）に示す断面形状を
有する溝又はシリンダスリーブ１の外周面４に粗加工若
しくはローレットを形成し、この各シリンダスリーブを
高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐるみ、図
４に示すように、４個のシリンダブロックが連なるシリ
ンダボア６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを製造した。図６は実
験方法示す模式図である。なお、図６において、シリン
ダボア６ａをボアNo.１、シリンダボア６ｂをボアNo.
２、シリンダボア６ｃをボアNo.３、シリンダボア６ｄ
をボアNo.４とする。

【００３８】このシリンダボア６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ
のうち、シリンダボア６ｂについて図６に示すように、
切断線Ｄに沿って、シリンダスリーブを抱き込んでいる
シリンダブロックだけを軸方向に切断すると、シリンダ
スリーブとシリンダブロックとの機械的結合が弱い場合
には、切断終了と同時に応力が開放され互いに分離して
切断面が開き、機械的結合が強い場合にはこの現象が発
生しない。このときの残留応力開放の有無を調査した。
なお、評価は残留応力の開放があったものを○、ないも
のを×とした。この結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】上記表１に示すように、実施例No.２（平
行溝）、比較例No.２０（片側楔）、比較例No.２１（両
側楔）及び比較例No.２２（斜め溝）が形成されたシリ
ンダスリーブはアルミニウム合金の温度収縮により食い
つき性が向上し応力開放が認められなかった。一方、比
較例No.２３（ローレット）、比較例No.２４（螺旋加
工）、比較例No.２５（粗加工）及び比較例No.２６（台
形溝）が形成されたシリンダスリーブは食いつき性が劣
り応力開放が確認された。即ち、本発明の実施例である
側面が相互に平行な溝が形成された実施例No.２のシリ
ンダスリーブはアンダーカット形状を有するシリンダス
リーブと同等の効果を得ることができた。

【００４１】第３実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第１実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図５に示すように、４個のシリンダブロックが連な
るように製造した。

【００４２】このシリンダブロックにピストンを組み込
んで、過速度モードとして、６３００ｒｐｍの回転数で
連続１００時間の運転条件で実際に運転させて、各シリ
ンダスリーブについて運転後のシリンダスリーブの縦方
向の変化量について測定した。この結果を表２及び図７
に示す。図７は縦軸に変形量、横軸に溝形状をとり、シ
リンダスリーブの縦方向における５０ｍｍ地点での変化
量を示すグラフ図である。なお、使用したエンジンの上
死点（トップリングの最もガスケットに近い停止位置）
はガスケット面から５ｍｍである。平行溝１はガスケッ
ト面から６ｍｍ下に、平行溝２はガスケット面から３ｍ
ｍ下に加工溝を設定してある。即ち、平行溝１はガスケ
ット面から６ｍｍ下から溝があるということは、溝によ
るシリンダブロックとシリンダスリーブとの結合効果が
上死点には及ばない。平行溝２はガスケット面から３ｍ
ｍ下から溝があるため、ガスケット面近傍でシリンダブ
ロックとシリンダスリーブとの結合効果を得ることがで
きる。

【００４３】

【表２】

【００４４】上記表２及び図７に示すように、本発明の
範囲に入る実施例No.３及び４は、変形量が小さく接合
強度が高かった。一方、比較例No.２７は台形溝である
ため、変形量が大きく、実施例No.３及び４の約３倍で
あった。

【００４５】第４実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第１実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図４に示すように、４個のシリンダブロックが連な
るように製造した。

【００４６】このシリンダブロックを第３実施例と同一
条件で運転させて、各シリンダスリーブについて運転後
の真円度について測定した。この結果を表３及び図１０
に示す。図８（ａ）はボアNo.２における実施例の運転
後のシリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形を示
す模式図であり、（ｂ）は縦軸及び横軸にシリンダスリ
ーブの直径をとり、運転後の真円度の測定例を示すグラ
フ図である。図９（ａ）はボアNo.２における比較例の
運転後のシリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形
を示す模式図であり、（ｂ）は縦軸及び横軸にシリンダ
スリーブの直径をとり、運転後の真円度の測定例を示す
グラフ図である。図１０は縦軸に真円度、横軸に溝形状
をとり、シリンダスリーブの縦方向における５０ｍｍ地
点での真円度を示すグラフ図である。なお、第３実施例
と同様に平行溝１はガスケット面から６ｍｍ下より、平
行溝２はガスケット面から３ｍｍ下よりに加工溝を設定
してある。

【００４７】

【表３】

【００４８】上記表３及び図１０に示すように、実施例
No.５及び６は変形量が小さく、真円度が優れていた。
また、図８（ａ）に示すように、実施例では結合力が向
上しているので、シリンダスリーブ１のＸ方向側にはシ
リンダブロック本体５が運動し広がる方向に力が加わ
り、これがＹ方向の変形に対して打ち消す力になり、シ
リンダブロックの変形断面１０の変形を抑制しているの
で、ピストン打音を小さくすることができる。このた
め、図８（ｂ）に示すように、ボアNo.２におけるシリ
ンダスリーブの理想断面７の輪郭線からの測定断面８の
ずれは小さかった。

【００４９】一方、比較例No.２８は変形量が大きく、
実施例No.５及び６の約３倍であった。また、図９
（ａ）に示すように、比較例は残留応力の開放（時効
歪）及び熱応力疲労により、シリンダスリーブ５に変形
が生じ、Ｘ方向側は隣接するシリンダボア６ａ、６ｃに
制限され、Ｙ方向の伸びはシリンダブロックの変形断面
９のように大きくなった。シリンダスリーブ１も同様に
Ｙ方向に変形し、Ｘ方向においてシリンダブロック本体
５との剥がれが発生し内側に変形し、シリンダスリーブ
の変形断面１１のようにＹ方向の楕円形状が過大になっ
た。このため、図９（ｂ）に示すように、ボアNo.２に
おけるシリンダスリーブ１の理想断面７の輪郭線からの
測定断面８ａのずれは実施例の約２．５倍になった。

【００５０】第５実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第１実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図５に示すように、４個のシリンダブロックが連な
るように製造した。

【００５１】このシリンダブロックを運転させて、各シ
リンダスリーブについて運転後の円筒度について測定し
た。この結果を表４及び図１１に示す。図１１は縦軸に
円筒度、横軸に溝形状をとり、シリンダスリーブの縦方
向における５０ｍｍ地点での円筒度を示すグラフ図であ
る。なお、第３実施例と同様に平行溝１はガスケット面
から６ｍｍ下より、平行溝２はガスケット面から３ｍｍ
下よりに加工溝を設定してある。

【００５２】

【表４】

【００５３】上記表４及び図１１に示すように、実施例
No.７及び８は円筒度が小さく、接合強度が高かった。
一方、比較例No.２９は円筒度が大きく、接合強度が高
かった。

【００５４】第６実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第１実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図５に示すように、４個のシリンダブロックが連な
るように製造した。

【００５５】このシリンダブロックを運転させて、各シ
リンダスリーブ間のガスケット面とシリンダブロックと
の段差について測定した。この結果を表５及び図１２に
示す。図１２は縦軸に段差、横軸に溝形状をとり、シリ
ンダスリーブのガスケット面からの浮き上がり量を示す
グラフ図である。なお、第３実施例と同様に平行溝１は
ガスケット面から６ｍｍ下より、平行溝２はガスケット
面から３ｍｍ下よりに加工溝を設定してある。

【００５６】

【表５】

【００５７】上記表５及び図１２に示すように、実施例
No.９及び１０は段差が小さく、シリンダスリーブがガ
スケット面からずれる浮き上がり量が小さかった。な
お、平行溝１はガスケット面から６ｍｍ下より、平行溝
２はガスケット面から３ｍｍ下よりに加工溝を設定して
ある。このため、実施例No.１０の方が変形量が小さ
く、優位性があった。一方、比較例No.３０は段差が大
きく、シリンダスリーブがガスケット面からずれる浮き
上がり量は実施例No.９及び１０の約２倍であった。

【００５８】第７実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第１実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図５に示すように、４個のシリンダブロックが連な
るように製造した。

【００５９】このシリンダブロックを運転させて、オイ
ルの消費量を測定した。この結果を表２及び図１３に示
す。図１３は縦軸にオイル消費量、横軸に溝形状をと
り、溝形状によるオイル消費量を示すグラフ図である。
なお、第３実施例と同様に平行溝１はガスケット面から
６ｍｍ下より、平行溝２はガスケット面から３ｍｍ下よ
りに加工溝を設定してある。

【００６０】

【表６】

【００６１】上記表６及び図１３に示すように、実施例
No.１１及び１２はオイル消費量が少なかった。一方、
比較例No.３１はオイル消費量が多かった。なお、実施
例No.１１は、シリンダブロックとシリンダスリーブと
の結合効果を十分に得ることができないので、比較例N
o.３１と同程度のオイル消費量であった。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明においては、
軽合金製のシリンダブロック本体と、この本体の内面に
ライナーとして鋳ぐるまれた鋳鉄製の中空円筒体からな
るシリンダスリーブとを有し、スリーブの外周面には相
互に平行に延びるように溝を形成し、この溝の側面を相
互に平行にすることにより、温度が上昇した場合、軽合
金製のシリンダブロック本体の膨張量が鋳鉄製のシリン
ダスリーブの膨張量を上回り、熱膨張による側面が相互
に平行な溝を挟む力が熱膨張による外周方向に広がろう
として働く力よりも大きく作用して側面が相互に平行な
溝での摩擦力が高まり、シリンダブロック本体とシリン
ダスリーブとの結合力が強くなり、シリンダブロック本
体とシリンダスリーブとは互いに分離又は剥離が生じに
くくなる。このため、シリンダスリーブの変形を小さく
することができるので、オイル消費及びピストン打音を
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施例に係るライナー付きシ
リンダブロックに鋳ぐるまれるシリンダスリーブを示す
模式図であり、（ｂ）は図１（ａ）の縦断面図であり、
（ｃ）は図１（ｂ）の拡大図である。

【図２】本発明の実施例に係るライナー付きシリンダブ
ロックのシリンダスリーブとシリンダブロックとが結合
した状態を示す模式図である。

【図３】シリンダスリーブの外周面に形成される溝形状
を示す模式図であり、（ａ）は台形溝、（ｂ）は片側
楔、（ｃ）は両側楔、（ｄ）は平行溝、（ｅ）は斜め
溝、（ｆ）は螺旋加工を示す。

【図４】実験方法を示す模式図である。

【図５】縦軸にはがれ限界、横軸にシリンダスリーブの
外周形態をとり、シリンダブロックとシリンダスリーブ
とのはがれ限界を示すグラフ図である。

【図６】実験方法示す模式図である。

【図７】縦軸に変形量、横軸に溝形状をとり、シリンダ
スリーブの縦方向における５０ｍｍ地点での変化量を示
すグラフ図である。

【図８】（ａ）はボアNo.２における実施例の運転後の
シリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形を示す模
式図であり、（ｂ）は縦軸及び横軸にシリンダスリーブ
の直径をとり、運転後の真円度の測定例を示すグラフ図
である。

【図９】（ａ）はボアNo.２における比較例の運転後の
シリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形を示す模
式図であり、（ｂ）は縦軸及び横軸にシリンダスリーブ
の直径をとり、運転後の真円度の測定例を示すグラフ図
である。

【図１０】縦軸に真円度、横軸に溝形状をとり、シリン
ダスリーブの縦方向における５０ｍｍ地点での真円度を
示すグラフ図である。

【図１１】縦軸に円筒度、横軸に溝形状をとり、シリン
ダスリーブの縦方向における５０ｍｍ地点での円筒度を
示すグラフ図である。

【図１２】縦軸に段差、横軸に溝形状をとり、シリンダ
スリーブのガスケット面からの浮き上がり量を示すグラ
フ図である。

【図１３】縦軸にオイル消費量、横軸に溝形状をとり、
溝形状によるオイル消費量を示すグラフ図である。

【図１４】従来のシリンダスリーブの溝形状を示す模式
図である。

【符号の説明】

１、１００；シリンダスリーブ ２；溝 ３；肉部 ４；外周面 ５、１０１；シリンダブロック ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ；シリンダボア ７；理想断面 ８、８ａ；測定断面 ９、１０；シリンダブロックの変形断面 １１；シリンダスリーブの変形断面 １０２；台形溝 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ；切断線 Ｆ；直径方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軽合金製のシリンダブロック本体と、こ
   の本体の内面にライナーとして鋳ぐるみにより設けられ
   た鋳鉄製の中空円筒体からなるシリンダスリーブとを有
   し、前記スリーブの外周面には相互に平行に延びるよう
   に溝が形成されており、前記溝の側面は相互に平行であ
   ることを特徴とするライナー付きシリンダブロック。
2. 【請求項２】 前記溝は前記中空円筒体の円周方向に延
   びるように形成されていることを特徴とする請求項１に
   記載のライナー付きシリンダブロック。
3. 【請求項３】 前記溝は前記中空円筒体の軸方向に延び
   るように形成されていることを特徴とする請求項１に記
   載のライナー付きシリンダブロック。
4. 【請求項４】 前記溝の深さは０．５ｍｍ以下であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   ライナー付きシリンダブロック。