JP2003106212A - シリンダブロックの補強方法 - Google Patents
シリンダブロックの補強方法Info
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- JP2003106212A JP2003106212A JP2001300828A JP2001300828A JP2003106212A JP 2003106212 A JP2003106212 A JP 2003106212A JP 2001300828 A JP2001300828 A JP 2001300828A JP 2001300828 A JP2001300828 A JP 2001300828A JP 2003106212 A JP2003106212 A JP 2003106212A
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- alloy piece
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来、オープンデッキ型シリンダブロックを
補強する方法として、補強片を溶接でシリンダブロック
に取付ける技術が知られていた。しかし、溶接では金属
を溶解させるために溶接部及びその周辺部は極めて高温
になり、熱歪が発生する。 【解決手段】 アルミニウム合金片２０の両面に接合材
３０，３０を塗布したのちに、このアルミニウム合金片
２０を矢印のごとく水冷ジャケット部１２へ挿入し、加
熱して固定する。 【効果】 補強用のアルミニウム合金片を、ＡｌＮ粉末
にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合してなる接
合材にて、シリンダブロックへ接合し固定した。この接
合材は、溶接に比較して格段に低い温度で接合させるこ
とができる。従って、シリンダブロックやアルミニウム
合金片に温度歪を発生させる虞れが無く、寸法精度を良
好に保つことができる。
補強する方法として、補強片を溶接でシリンダブロック
に取付ける技術が知られていた。しかし、溶接では金属
を溶解させるために溶接部及びその周辺部は極めて高温
になり、熱歪が発生する。 【解決手段】 アルミニウム合金片２０の両面に接合材
３０，３０を塗布したのちに、このアルミニウム合金片
２０を矢印のごとく水冷ジャケット部１２へ挿入し、加
熱して固定する。 【効果】 補強用のアルミニウム合金片を、ＡｌＮ粉末
にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合してなる接
合材にて、シリンダブロックへ接合し固定した。この接
合材は、溶接に比較して格段に低い温度で接合させるこ
とができる。従って、シリンダブロックやアルミニウム
合金片に温度歪を発生させる虞れが無く、寸法精度を良
好に保つことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオープンデッキ型シ
リンダブロックと称するシリンダブロックの補強方法の
改善に関する。
リンダブロックと称するシリンダブロックの補強方法の
改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開昭５６−１１５８０５号公
報「内燃機関」の第１図に内燃機関の縦断正面図が示さ
れており、同図の符号３７はシリンダブロックに形成し
た冷却水通路、符号３８はシリンダヘッドに形成した冷
却水通路であり、これらの冷却水通路３７，３８は直接
的に連通する。シリンダヘッド４を外したときには、リ
ング状の冷却水通路３７を目視することができる。この
様な一端が開いた冷却水通路を有するシリンダブロック
を一般に「オープンデッキ型シリンダブロック」と呼
ぶ。
報「内燃機関」の第１図に内燃機関の縦断正面図が示さ
れており、同図の符号３７はシリンダブロックに形成し
た冷却水通路、符号３８はシリンダヘッドに形成した冷
却水通路であり、これらの冷却水通路３７，３８は直接
的に連通する。シリンダヘッド４を外したときには、リ
ング状の冷却水通路３７を目視することができる。この
様な一端が開いた冷却水通路を有するシリンダブロック
を一般に「オープンデッキ型シリンダブロック」と呼
ぶ。
【０００３】この様なオープンデッキ型シリンダブロッ
クは、上記公報の第１図から明らかな様に冷却水通路３
７は一端が開いているため、型鋳造が容易となる。しか
し、シリンダ軸直角方向の剛性は小さくなる。剛性を高
める技術として、例えば、特開平６−３３０８０７号公
報「水冷式内燃機関のシリンダブロック構造」が提案さ
れている。この技術は、同公報図２において、シリンダ
ブロック１のウォータジャケット２の開口部分（アッパ
ーデッキ２０）にリング部２１を嵌め、これを電子ビー
ム溶接法又はレーザ溶接法（同公報段落番号［００３
２］第２行参照）で固定すると言うものである。
クは、上記公報の第１図から明らかな様に冷却水通路３
７は一端が開いているため、型鋳造が容易となる。しか
し、シリンダ軸直角方向の剛性は小さくなる。剛性を高
める技術として、例えば、特開平６−３３０８０７号公
報「水冷式内燃機関のシリンダブロック構造」が提案さ
れている。この技術は、同公報図２において、シリンダ
ブロック１のウォータジャケット２の開口部分（アッパ
ーデッキ２０）にリング部２１を嵌め、これを電子ビー
ム溶接法又はレーザ溶接法（同公報段落番号［００３
２］第２行参照）で固定すると言うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、溶接では金属
を溶解させるために溶接部及びその周辺部は極めて高温
になり、熱歪が発生し、寸法精度に影響がでることがあ
る。そこで、本発明の目的はオープンデッキ型シリンダ
ブロックの補強に際し、溶接に代わる接合方法を提供す
ることにある。
を溶解させるために溶接部及びその周辺部は極めて高温
になり、熱歪が発生し、寸法精度に影響がでることがあ
る。そこで、本発明の目的はオープンデッキ型シリンダ
ブロックの補強に際し、溶接に代わる接合方法を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、シリンダを囲う水冷ジャケット部が、シ
リンダヘッドとの合せ面にリング状に開口しているアル
ミニウム鋳物製シリンダブロックを加工対象とし、水冷
ジャケット部の隙間に対応する厚さのアルミニウム合金
片を複数本準備すると共に、ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混
練し水酸基溶剤を加えて混合してなる接合材を準備する
準備工程と、アルミニウム合金片の両面に接合材を塗布
したのちに、アルミニウム合金片を開口から水冷ジャケ
ット部へ挿入する挿入工程と、アルミニウム合金片を挿
入したのちのシリンダブロックを加熱処理することによ
りアルミニウム合金片をシリンダブロックに接合する接
合工程と、からなるシリンダブロックの補強方法であ
る。
に請求項１は、シリンダを囲う水冷ジャケット部が、シ
リンダヘッドとの合せ面にリング状に開口しているアル
ミニウム鋳物製シリンダブロックを加工対象とし、水冷
ジャケット部の隙間に対応する厚さのアルミニウム合金
片を複数本準備すると共に、ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混
練し水酸基溶剤を加えて混合してなる接合材を準備する
準備工程と、アルミニウム合金片の両面に接合材を塗布
したのちに、アルミニウム合金片を開口から水冷ジャケ
ット部へ挿入する挿入工程と、アルミニウム合金片を挿
入したのちのシリンダブロックを加熱処理することによ
りアルミニウム合金片をシリンダブロックに接合する接
合工程と、からなるシリンダブロックの補強方法であ
る。
【０００６】補強用のアルミニウム合金片を、ＡｌＮ粉
末にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合してなる
接合材にて、シリンダブロックへ接合し固定する。この
接合材は、溶接に比較して格段に低い温度で接合させる
ことができる。従って、シリンダブロックやアルミニウ
ム合金片に温度歪を発生させる虞れが無く、寸法精度を
良好に保つことができる。
末にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合してなる
接合材にて、シリンダブロックへ接合し固定する。この
接合材は、溶接に比較して格段に低い温度で接合させる
ことができる。従って、シリンダブロックやアルミニウ
ム合金片に温度歪を発生させる虞れが無く、寸法精度を
良好に保つことができる。
【０００７】請求項２のシリンダブロックの補強方法で
は、接合工程における加熱は、１８０〜２５０℃で実施
することを特徴とする。
は、接合工程における加熱は、１８０〜２５０℃で実施
することを特徴とする。
【０００８】シリンダブロック及びアルミニウム合金片
を、１８０〜２５０℃で４時間加熱すれば、Ｔ５処理
（ＪＩＳ Ｈ ０００１）と称する人工時効処理が施せ
る。すなわち、接合工程と時効処理工程とを同時に実施
でき、シリンダブロックの機械性質を高めることができ
る。
を、１８０〜２５０℃で４時間加熱すれば、Ｔ５処理
（ＪＩＳ Ｈ ０００１）と称する人工時効処理が施せ
る。すなわち、接合工程と時効処理工程とを同時に実施
でき、シリンダブロックの機械性質を高めることができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明の準備工程説明図
であり、アルミニウム鋳物製のシリンダブロック１０
と、アルミニウム合金片２０・・・（・・・は複数個を示す。
以下同様）と、接合材３０とを準備する。これらの詳細
を順に説明する。
づいて以下に説明する。図１は本発明の準備工程説明図
であり、アルミニウム鋳物製のシリンダブロック１０
と、アルミニウム合金片２０・・・（・・・は複数個を示す。
以下同様）と、接合材３０とを準備する。これらの詳細
を順に説明する。
【００１０】シリンダブロック１０は、シリンダ１１，
１１を囲う水冷ジャケット部１２，１２が、シリンダヘ
ッドとの合せ面１３にリング状に開口しているととも
に、隣接するシリンダ１１，１１同士を近接させること
で、シリンダ間隔を狭めたアルミニウム鋳物品、好まし
くはＡＤＣ−１２で成分規定されるアルミニウムダイカ
スト品である。本例の様に隣接するシリンダ１１，１１
同士を近接させたものをサイアミーズ型シリンダブロッ
クと言う。
１１を囲う水冷ジャケット部１２，１２が、シリンダヘ
ッドとの合せ面１３にリング状に開口しているととも
に、隣接するシリンダ１１，１１同士を近接させること
で、シリンダ間隔を狭めたアルミニウム鋳物品、好まし
くはＡＤＣ−１２で成分規定されるアルミニウムダイカ
スト品である。本例の様に隣接するシリンダ１１，１１
同士を近接させたものをサイアミーズ型シリンダブロッ
クと言う。
【００１１】アルミニウム合金片２０は、水冷ジャケッ
ト部１２の隙間に対応する厚さのピースであり、鋳造
品、圧延材の何れでもよい。
ト部１２の隙間に対応する厚さのピースであり、鋳造
品、圧延材の何れでもよい。
【００１２】接合材３０は、ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混
練し水酸基溶剤を加えて混合してなるが、その具体的な
調整例を説明する。接合材３０のために、ＡｌＮ粉末５
０ｗｔ％とＭｇ粉末１０ｗｔ％と水４０ｗｔ％とを準備
する。併せて、シリンダブロック１０及びアルミニウム
合金片２０がアルミニウム又はアルミニウム合金である
ため、添加材としてＡｌＮ粉末の７倍のＡｌ粉末を準備
する。そして、先ず、ＡｌＮ粉末（５０ｗｔ％）とＭｇ
粉末（１０ｗｔ％）とＡｌ粉末（ＡｌＮ粉末の７倍）を
乳鉢で十分に混練する。この混練剤みの粉末に水（４０
ｗｔ）を混合して、添加材を含む接合材３０とする。な
お、ＡｌＮ粉末、Ｍｇ粉末及び水酸基溶剤の配合可能割
合については後述する。
練し水酸基溶剤を加えて混合してなるが、その具体的な
調整例を説明する。接合材３０のために、ＡｌＮ粉末５
０ｗｔ％とＭｇ粉末１０ｗｔ％と水４０ｗｔ％とを準備
する。併せて、シリンダブロック１０及びアルミニウム
合金片２０がアルミニウム又はアルミニウム合金である
ため、添加材としてＡｌＮ粉末の７倍のＡｌ粉末を準備
する。そして、先ず、ＡｌＮ粉末（５０ｗｔ％）とＭｇ
粉末（１０ｗｔ％）とＡｌ粉末（ＡｌＮ粉末の７倍）を
乳鉢で十分に混練する。この混練剤みの粉末に水（４０
ｗｔ）を混合して、添加材を含む接合材３０とする。な
お、ＡｌＮ粉末、Ｍｇ粉末及び水酸基溶剤の配合可能割
合については後述する。
【００１３】図２は本発明の挿入工程説明図であり、便
宜上、図左のアルミニウム合金片２０を例に説明する
と、このアルミニウム合金片２０の両面に接合材３０，
３０を塗布したのちに、このアルミニウム合金片２０を
矢印のごとく水冷ジャケット部１２へ挿入する。図右の
アルミニウム合金片２０も同様である。
宜上、図左のアルミニウム合金片２０を例に説明する
と、このアルミニウム合金片２０の両面に接合材３０，
３０を塗布したのちに、このアルミニウム合金片２０を
矢印のごとく水冷ジャケット部１２へ挿入する。図右の
アルミニウム合金片２０も同様である。
【００１４】図３は図２の補足説明図であり、水冷ジャ
ケット部１２は型抜きの関係で開口１４に向って広がる
テーパ形状にすることが望ましい。そうすれば、鋳造後
に、型からシリンダブロックを容易に外すことができる
からである。この際の勾配θ１は、鋳造型に設ける抜き
勾配に相当する。
ケット部１２は型抜きの関係で開口１４に向って広がる
テーパ形状にすることが望ましい。そうすれば、鋳造後
に、型からシリンダブロックを容易に外すことができる
からである。この際の勾配θ１は、鋳造型に設ける抜き
勾配に相当する。
【００１５】これに対応させて、アルミニウム合金片２
０も下端の厚さｔ１より上端の厚さｔ２が大きくなる楔
（くさび）型断面にすることが望ましい。これの片テー
パ角をθ２とする。原則としてθ１＝θ２に設定する
が、θ１＜θ２に設定することもできる。その理由は次
の通りである。θ１＜θ２に設定すれば、強い力でアル
ミニウム合金片２０を水冷ジャケット部１２に圧入する
必要がある。圧入の結果、接合材３０，３０に反力（圧
縮力）が作用する。
０も下端の厚さｔ１より上端の厚さｔ２が大きくなる楔
（くさび）型断面にすることが望ましい。これの片テー
パ角をθ２とする。原則としてθ１＝θ２に設定する
が、θ１＜θ２に設定することもできる。その理由は次
の通りである。θ１＜θ２に設定すれば、強い力でアル
ミニウム合金片２０を水冷ジャケット部１２に圧入する
必要がある。圧入の結果、接合材３０，３０に反力（圧
縮力）が作用する。
【００１６】図４は本発明の接合工程説明図であり、接
合工程では真空加熱炉４０にシリンダブロック１０を投
入する。なお、図２に示す接合材３０，３０に約２Ｍｐ
ａの圧縮力を作用させることが望ましく、その手段は上
述の楔作用、その他の機械的クランプ、又はそれに代わ
る方式の何れでもよい。
合工程では真空加熱炉４０にシリンダブロック１０を投
入する。なお、図２に示す接合材３０，３０に約２Ｍｐ
ａの圧縮力を作用させることが望ましく、その手段は上
述の楔作用、その他の機械的クランプ、又はそれに代わ
る方式の何れでもよい。
【００１７】そして、真空ポンプ４１を作動させて、炉
内を真空排気する。すなわち、圧力制御部４２は圧力セ
ンサ４３で炉内の圧力を検出し、真空ポンプ４１を作動
させて炉内圧を所定の真空圧に到達させる。次に、窒素
容器４４又はアルゴンガス等を充填した不活性ガス容器
４５から炉内へガスを吹込み、炉内を酸素濃度が３〜２
０ｐｐｍの窒素雰囲気又は不活性ガス雰囲気にする。
内を真空排気する。すなわち、圧力制御部４２は圧力セ
ンサ４３で炉内の圧力を検出し、真空ポンプ４１を作動
させて炉内圧を所定の真空圧に到達させる。次に、窒素
容器４４又はアルゴンガス等を充填した不活性ガス容器
４５から炉内へガスを吹込み、炉内を酸素濃度が３〜２
０ｐｐｍの窒素雰囲気又は不活性ガス雰囲気にする。
【００１８】そして、目標温度４００℃、昇温速度１０
℃／分で加熱を開始し、４００℃到達後は２時間放置す
る。すなわち、温度制御部４６は温度センサ４７で炉内
の温度を検出し、ヒータ４８，４８の入熱を調整しつ
つ、上記昇温速度で目標温度まで炉内を昇温する。この
間に次に示す［化１］に示す反応が起こり、結果として
１１２０ｋＪの反応熱が発生する。この反応熱は、母材
や接合部品がアルミニウム合金であって、表面に強固な
酸化膜が存在するときに、この酸化膜を熱的に破壊する
熱の一部となる。
℃／分で加熱を開始し、４００℃到達後は２時間放置す
る。すなわち、温度制御部４６は温度センサ４７で炉内
の温度を検出し、ヒータ４８，４８の入熱を調整しつ
つ、上記昇温速度で目標温度まで炉内を昇温する。この
間に次に示す［化１］に示す反応が起こり、結果として
１１２０ｋＪの反応熱が発生する。この反応熱は、母材
や接合部品がアルミニウム合金であって、表面に強固な
酸化膜が存在するときに、この酸化膜を熱的に破壊する
熱の一部となる。
【００１９】
【化１】
【００２０】図５は本発明方法で製造したシリンダブロ
ックの要部斜視図であり、シリンダ１１，１１を囲い、
シリンダヘッドとの合せ面１３にリング状に開口させた
水冷ジャケット部１２，１２に、複数本のアルミニウム
合金片２０・・・を挿入し、接合材で固定した後のシリン
ダブロック１０を示す。このシリンダブロック１０を対
象にアルミニウム合金片２０・・・の接着強度を調べた。
その内容を［表１］に示す。
ックの要部斜視図であり、シリンダ１１，１１を囲い、
シリンダヘッドとの合せ面１３にリング状に開口させた
水冷ジャケット部１２，１２に、複数本のアルミニウム
合金片２０・・・を挿入し、接合材で固定した後のシリン
ダブロック１０を示す。このシリンダブロック１０を対
象にアルミニウム合金片２０・・・の接着強度を調べた。
その内容を［表１］に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】接合部厚、すなわち接合材３０の厚さは約
８５μｍであり、引張り試験機にかけて、引張強度を図
ると共に引張破壊試験を実施した。その結果、引張強度
は約７５ＭＰａであり、破壊部位は接合部品内、すなわ
ちアルミニウム合金片２０であった。従って、本発明に
よる接合材を用い、本発明方法で得た接合部は十分に強
度があることが確認できた。
８５μｍであり、引張り試験機にかけて、引張強度を図
ると共に引張破壊試験を実施した。その結果、引張強度
は約７５ＭＰａであり、破壊部位は接合部品内、すなわ
ちアルミニウム合金片２０であった。従って、本発明に
よる接合材を用い、本発明方法で得た接合部は十分に強
度があることが確認できた。
【００２３】接合材の接合を促すために外部から施す加
熱温度についてまとめると、従来並みの強度を得るため
には１２５℃以上にする必要があり、又 、ろー付け温
度（約６４０℃）より低温にして温度変形を防止するこ
とを考えると、６００℃に留めたい。そこで、外部加熱
温度は１２５〜６００℃から選択する。さらには、一定
以上の強度を確保する上では１５０℃は必要であり、温
度変形の発生を十分に抑えるには５００℃に留める必要
がある。そこで、好ましい外部加熱温度は１５０〜５０
０℃から選択する。次に、成分の範囲を、下記［化２］
に基づいて説明する。
熱温度についてまとめると、従来並みの強度を得るため
には１２５℃以上にする必要があり、又 、ろー付け温
度（約６４０℃）より低温にして温度変形を防止するこ
とを考えると、６００℃に留めたい。そこで、外部加熱
温度は１２５〜６００℃から選択する。さらには、一定
以上の強度を確保する上では１５０℃は必要であり、温
度変形の発生を十分に抑えるには５００℃に留める必要
がある。そこで、好ましい外部加熱温度は１５０〜５０
０℃から選択する。次に、成分の範囲を、下記［化２］
に基づいて説明する。
【００２４】
【化２】
【００２５】ＡｌＮの分子量（原子量の和）は４１であ
り、これを８倍すると３２８となる。Ｍｇの原子量は約
２４であり、これを３倍すると７２となる。Ｈ2Ｏの分
子量は１８であり、これを１２倍すると２１６になる。
従って、８：３：１２（係数比）は重量比に換算する
と、３２８：７２：２１６になる。これを、百分率に換
算すると、５３ｗｔ％：１２ｗｔ％：３５ｗｔ％にな
る。すなわち、ＡｌＮの好適比率は５３ｗｔ％、Ｍｇの
好適比率は１２ｗｔ％、Ｈ2Ｏの好適比率は３５ｗｔ％
である。しかし、実用的にはこれらの比率は幅を広げる
ことができる。
り、これを８倍すると３２８となる。Ｍｇの原子量は約
２４であり、これを３倍すると７２となる。Ｈ2Ｏの分
子量は１８であり、これを１２倍すると２１６になる。
従って、８：３：１２（係数比）は重量比に換算する
と、３２８：７２：２１６になる。これを、百分率に換
算すると、５３ｗｔ％：１２ｗｔ％：３５ｗｔ％にな
る。すなわち、ＡｌＮの好適比率は５３ｗｔ％、Ｍｇの
好適比率は１２ｗｔ％、Ｈ2Ｏの好適比率は３５ｗｔ％
である。しかし、実用的にはこれらの比率は幅を広げる
ことができる。
【００２６】実験の結果、Ｍｇは０．２５ｗｔ％未満で
は上記［化１］の反応が十分に進展しなかった。又、Ｍ
ｇが１８ｗｔ％を超えるとＡｌ2ＭｇＯ4が過剰に生成さ
れ、接合強度が低下することが分かった。従って、Ｍｇ
は０．２５〜１８ｗｔ％の範囲であればよい。
は上記［化１］の反応が十分に進展しなかった。又、Ｍ
ｇが１８ｗｔ％を超えるとＡｌ2ＭｇＯ4が過剰に生成さ
れ、接合強度が低下することが分かった。従って、Ｍｇ
は０．２５〜１８ｗｔ％の範囲であればよい。
【００２７】また、水酸基溶媒は２５ｗｔ％未満では前
記反応が不十分になると共に接合材がペースト状になら
ず、塗布が良好に行えなかった。又、水酸基溶媒は５０
ｗｔ％を超えると流動性過剰となり塗布が行えなかっ
た。従って、水酸基溶媒は２５〜５０ｗｔ％の範囲であ
ればよい。
記反応が不十分になると共に接合材がペースト状になら
ず、塗布が良好に行えなかった。又、水酸基溶媒は５０
ｗｔ％を超えると流動性過剰となり塗布が行えなかっ
た。従って、水酸基溶媒は２５〜５０ｗｔ％の範囲であ
ればよい。
【００２８】水酸基溶媒は水、エタノール、イソプロピ
ルアルコール等が該当する。しかし、エタノールやイソ
プロピルアルコール等の揮発性溶媒では、混合中に発熱
反応が起こり、ペーストが乾燥するため、接合材の取扱
い並びに管理が難しくなる。この点、水であれば、ベー
ストの粘度を適正に保つことができ、接合材の管理が容
易になる。
ルアルコール等が該当する。しかし、エタノールやイソ
プロピルアルコール等の揮発性溶媒では、混合中に発熱
反応が起こり、ペーストが乾燥するため、接合材の取扱
い並びに管理が難しくなる。この点、水であれば、ベー
ストの粘度を適正に保つことができ、接合材の管理が容
易になる。
【００２９】尚、本発明の接合材に添加する添加材は、
母材や接合部品の性質に合せて適宜変更する。例えば、
接合面にＮｉメッキを施してあれば、添加材はＮｉ粉末
とする。
母材や接合部品の性質に合せて適宜変更する。例えば、
接合面にＮｉメッキを施してあれば、添加材はＮｉ粉末
とする。
【００３０】また、アルミニウム合金片を、水冷ジャケ
ット部の開口に嵌合させるアルミニウム合金製リングに
変更してもよい。この様なリングに接合材を塗布した上
で、水冷ジャケット部の開口にセットし、加熱して固定
すれば、クローズデッキ型シリンダブロックを得ること
ができる。オープンデッキ型シリンダブロックは鋳造コ
ストが小さく、クローズデッキ型シリンダブロックは鋳
造コストが嵩む。そこで、鋳造段階ではオープンデッキ
型シリンダブロックとし、本発明方法を適用することに
より、クローズデッキ型シリンダブロックに作り替えれ
ば、鋳造コストを下げることができる。
ット部の開口に嵌合させるアルミニウム合金製リングに
変更してもよい。この様なリングに接合材を塗布した上
で、水冷ジャケット部の開口にセットし、加熱して固定
すれば、クローズデッキ型シリンダブロックを得ること
ができる。オープンデッキ型シリンダブロックは鋳造コ
ストが小さく、クローズデッキ型シリンダブロックは鋳
造コストが嵩む。そこで、鋳造段階ではオープンデッキ
型シリンダブロックとし、本発明方法を適用することに
より、クローズデッキ型シリンダブロックに作り替えれ
ば、鋳造コストを下げることができる。
【００３１】さらには、実施例では２気筒シリンダブラ
ックを説明したが、シリンダブロックに備えるシリンダ
の数は１若しくは３以上であってもよい。また、本発明
は、サイアミーズ型シリンダブロックに限らず、非サイ
アミーズ型シリンダブロックにも適用可能である。
ックを説明したが、シリンダブロックに備えるシリンダ
の数は１若しくは３以上であってもよい。また、本発明
は、サイアミーズ型シリンダブロックに限らず、非サイ
アミーズ型シリンダブロックにも適用可能である。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１では、補強用のアルミニウム合金片を、
ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合
してなる接合材にて、シリンダブロックへ接合し固定す
る。この接合材は、溶接に比較して格段に低い温度で接
合させることができる。従って、シリンダブロックやア
ルミニウム合金片に温度歪を発生させる虞れが無く、寸
法精度を良好に保つことができる。
する。請求項１では、補強用のアルミニウム合金片を、
ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混練し水酸基溶剤を加えて混合
してなる接合材にて、シリンダブロックへ接合し固定す
る。この接合材は、溶接に比較して格段に低い温度で接
合させることができる。従って、シリンダブロックやア
ルミニウム合金片に温度歪を発生させる虞れが無く、寸
法精度を良好に保つことができる。
【００３３】請求項２のシリンダブロックの補強方法で
は、接合工程における加熱は、１８０〜２５０℃で実施
することを特徴とし、シリンダブロック及びアルミニウ
ム合金片を、１８０〜２５０℃で４時間加熱すれば、Ｔ
５処理（人工時効処理）が施せる。すなわち、接合工程
と時効処理工程とを同時に実施でき、シリンダブロック
の機械性質を高めることができる。
は、接合工程における加熱は、１８０〜２５０℃で実施
することを特徴とし、シリンダブロック及びアルミニウ
ム合金片を、１８０〜２５０℃で４時間加熱すれば、Ｔ
５処理（人工時効処理）が施せる。すなわち、接合工程
と時効処理工程とを同時に実施でき、シリンダブロック
の機械性質を高めることができる。
【図１】本発明の準備工程説明図
【図２】本発明の挿入工程説明図
【図３】図２の補足説明図
【図４】本発明の接合工程説明図
【図５】本発明方法で製造したシリンダブロックの要部
斜視図
斜視図
１０…シリンダブロック、１１…シリンダ、１２…水冷
ジャケット部、１３…合せ面、１４…開口、２０…アル
ミニウム合金片、３０…接合材、４０…真空加熱炉、４
８…ヒータ。
ジャケット部、１３…合せ面、１４…開口、２０…アル
ミニウム合金片、３０…接合材、４０…真空加熱炉、４
８…ヒータ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 伊勢田 泰
埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン
ダエンジニアリング株式会社内
Ｆターム(参考） 3G024 AA21 CA05 DA18 FA01 GA25
Claims (2)
- 【請求項１】 シリンダを囲う水冷ジャケット部が、シ
リンダヘッドとの合せ面にリング状に開口しているアル
ミニウム鋳物製シリンダブロックを加工対象とし、水冷
ジャケット部の隙間に対応する厚さのアルミニウム合金
片を複数本準備すると共に、ＡｌＮ粉末にＭｇ粉末を混
練し水酸基溶剤を加えて混合してなる接合材を準備する
準備工程と、 前記アルミニウム合金片の両面に前記接合材を塗布した
のちに、アルミニウム合金片を前記開口から水冷ジャケ
ット部へ挿入する挿入工程と、 アルミニウム合金片を挿入したのちのシリンダブロック
を加熱処理することによりアルミニウム合金片をシリン
ダブロックに接合する接合工程と、からなるシリンダブ
ロックの補強方法。 - 【請求項２】 前記接合工程における加熱は、１８０〜
２５０℃で実施することを特徴とする請求項１記載のシ
リンダブロックの補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300828A JP4436021B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | シリンダブロックの補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001300828A JP4436021B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | シリンダブロックの補強方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106212A true JP2003106212A (ja) | 2003-04-09 |
| JP4436021B2 JP4436021B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=19121341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001300828A Expired - Fee Related JP4436021B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | シリンダブロックの補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4436021B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014093667A3 (en) * | 2012-12-13 | 2014-11-13 | Caterpillar Inc. | Method of manufacturing an engine block |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10166629B2 (en) | 2015-10-19 | 2019-01-01 | Caterpillar Inc. | Exothermic bonding for cylinder block inserts |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001300828A patent/JP4436021B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014093667A3 (en) * | 2012-12-13 | 2014-11-13 | Caterpillar Inc. | Method of manufacturing an engine block |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4436021B2 (ja) | 2010-03-24 |
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