JP2003181621A - 鋳ぐるみ用鋳鉄部品 - Google Patents

鋳ぐるみ用鋳鉄部品

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JP2003181621A
JP2003181621A JP2001381312A JP2001381312A JP2003181621A JP 2003181621 A JP2003181621 A JP 2003181621A JP 2001381312 A JP2001381312 A JP 2001381312A JP 2001381312 A JP2001381312 A JP 2001381312A JP 2003181621 A JP2003181621 A JP 2003181621A
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cast
cast iron
graphite
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joining
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English (en)
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Kazunari Takenaka
一成 竹中
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】鋳ぐるみ鋳鉄部品と鋳ぐるみ部材との剥離を抑
制し、ボア真円度の悪化を抑制することができる鋳ぐる
み用鋳鉄部品を提供する。 【解決手段】シリンダライナ11は遠心鋳造等により円
筒状に形成された鋳鉄製ライナである。シリンダライナ
11の外周の鋳ぐるみ面11aには周方向に延びる多数
の接合溝14が軸方向全体にわたって均一に分布するよ
うに形成されている。これらの接合溝14の山部14a
には黒鉛脱落による面粗さ14bが付与されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシリンダラ
イナに好適な鋳ぐるみ用鋳鉄部品に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関のシリンダブロックとし
て、鋳鉄製のシリンダライナを鋳ぐるんだアルミダイカ
スト製シリンダブロックが用いられている。このような
構造において、シリンダブロックとシリンダライナとの
密着性が重要である。特開2001−170755公報
には、シリンダブロックとの密着性を向上するために、
シリンダライナの外周面(鋳ぐるみ面)に所定の表面粗
さを持たせるようにした技術が提案されている。所定の
表面粗さとして、鋳ぐるみ面の表面粗さの最大高さが所
定範囲内に収まるように設定されている。シリンダライ
ナの表面粗さはシリンダライナの鋳造時に鋳型内面に塗
布される塗型剤中の粒子によって形成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されたシリンダライナでは、鋳ぐるみ面の表面
粗さが塗型剤中の粒子によって形成され、その最大高さ
は所定範囲内に収まるように形成されているので、面性
状の分布に差が生じる。従って、均一な密着性が得られ
ないため、シリンダブロックとシリンダライナと接合部
に十分な界面接合力が得られず、シリンダブロックとシ
リンダライナの鋳ぐるみ面とが一部において剥離するこ
ととなる。内燃機関の燃焼によってシリンダブロックが
加熱冷却されると、この剥離状態を維持した状態でシリ
ンダブロックは熱収縮するため、シリンダライナのボア
真円度が悪化するという問題がある。
【0004】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、鋳ぐるみ鋳鉄部品と鋳ぐる
み部材との剥離を抑制し、鋳ぐるみ鋳鉄部品のボア真円
度の悪化を抑制することができる鋳ぐるみ用鋳鉄部品を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項1に記載の発明は、外周面を鋳ぐるみ面とした鋳ぐる
み用鋳鉄部品であって、前記鋳ぐるみ面の少なくとも一
部に黒鉛脱落による面粗さが付与されていることを特徴
とする。
【0006】この構成によれば、鋳鉄部品の鋳ぐるみ面
の黒鉛脱落による面粗さによって面性状の分布の差が生
じにくい。そのため、鋳鉄部品を鋳ぐるみ部材に鋳ぐる
む際に、黒鉛脱落による面粗さが付与された部分で均一
な密着性による十分な界面接合力を得ることができ、鋳
鉄部品と鋳ぐるみ部材との剥離を抑制して、鋳ぐるみ鋳
鉄部品のボア真円度の悪化を抑制することができる。
【0007】請求項2に記載の発明は、外周面を鋳ぐる
み面とした鋳ぐるみ用鋳鉄部品であって、前記鋳ぐるみ
面の少なくとも一部には黒鉛脱落による面粗さが周方向
及び軸方向において均一に分布するように付与されてい
ることを特徴とする。
【0008】この構成によれば、鋳鉄部品の鋳ぐるみ面
の少なくとも一部には周方向及び軸方向において均一に
分布するように黒鉛脱落による面粗さが付与されてお
り、黒鉛脱落による面粗さによって面性状の分布の差が
生じにくい。そのため、鋳鉄部品を鋳ぐるみ部材に鋳ぐ
るむ際に、黒鉛脱落による面粗さが付与された部分で均
一な密着性による十分な界面接合力を得ることができ、
鋳鉄部品と鋳ぐるみ部材との剥離を抑制して、鋳鉄部品
のボア真円度の悪化を抑制することができる。
【0009】請求項3に記載の発明は、外周面を鋳ぐる
み面とした鋳ぐるみ用鋳鉄部品であって、前記鋳ぐるみ
面の少なくとも一部には少なくとも周方向及び軸方向の
いずれかに延びる接合溝が形成され、該接合溝の少なく
とも一部に黒鉛脱落による面粗さが付与されていること
を特徴とする。
【0010】この構成によれば、鋳鉄部品を鋳ぐるみ部
材に鋳ぐるむ際に、鋳鉄部品の接合溝に鋳ぐるみ部材の
構成材料が充填されるので鋳鉄部品と鋳ぐるみ部材との
接合力が向上し、鋳鉄部品と鋳ぐるみ部材との剥離を抑
制することができる。また、接合溝の少なくとも一部に
黒鉛脱落による面粗さが付与されているので、その部分
で十分な界面接合力を得ることができ、鋳鉄部品と鋳ぐ
るみ部材との剥離を抑制することができる。
【0011】請求項4に記載の発明は、外周面を鋳ぐる
み面とした鋳ぐるみ用鋳鉄部品であって、前記鋳ぐるみ
面の少なくとも一部には少なくとも周方向及び軸方向の
いずれかに延びる接合溝が周方向及び軸方向において均
一に分布するように形成され、該接合溝の少なくとも一
部に黒鉛脱落による面粗さが付与されていることを特徴
とする。
【0012】この構成によれば、鋳鉄部品を鋳ぐるみ部
材に鋳ぐるむ際に、鋳ぐるみ面に均一に分布するように
形成された接合溝に鋳ぐるみ部材の構成材料が充填され
るので、鋳鉄部品と鋳ぐるみ部材との接合力が均一に向
上し、鋳鉄部品と鋳ぐるみ部材との剥離を抑制すること
ができる。また、接合溝の少なくとも一部に黒鉛脱落に
よる面粗さが付与されているので、その部分で十分な界
面接合力を得ることができ、鋳鉄部品と鋳ぐるみ部材と
の剥離を抑制することができる。
【0013】請求項5に記載の発明は、請求項3及び4
のいずれかにおいて、前記接合溝の内側部には該接合溝
の底部に向かって突出する鋸状の段差が形成されている
ことを特徴とする。
【0014】この構成によれば、鋳鉄部品を鋳ぐるみ部
材に鋳ぐるむ際に、鋳ぐるみ部材の構成材料が接合溝の
段差にも回り込むため、鋳鉄部品は鋳ぐるみ部材に確実
に結合保持され、鋳鉄部品と鋳ぐるみ部材との剥離を確
実に抑制することができる。
【0015】請求項6に記載の発明は、請求項3〜5の
いずれかにおいて、前記接合溝の形成ピッチが0.4m
m〜0.6mmであり、前記接合溝の前記鋳ぐるみ面か
らの深さが0.10mm〜0.15mmであることを特
徴とする。
【0016】この構成によれば、鋳ぐるみ面の黒鉛脱落
が容易に生じて面粗さが付与されることとなり、面性状
が均一な分布となる。請求項7に記載の発明のように、
鋳ぐるみ用鋳鉄部品はシリンダブロックに鋳ぐるまれる
シリンダライナに好適である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明を内燃機関のシリン
ダブロックに具体化した実施形態を図面に基づいて説明
する。
【0018】図1に示すシリンダブロック10は、複数
のシリンダライナ11を、金型ダイカスト鋳造によりア
ルミで鋳ぐるんだライナ鋳ぐるみアルミブロックであ
り、シリンダライナ11を鋳ぐるむことによりボア12
が形成されている。このボア12内にはピストン(図示
略)が摺動可能に配置される。
【0019】シリンダブロック10の各シリンダボア1
2間の壁部、すなわち、隣接する2つのシリンダライナ
11,11間の各壁部には、複数のシリンダボア12を
取り囲む(シリンダボア周囲の)ウォータジャケット1
3が形成されている。なお、シリンダヘッドは、シリン
ダブロック10の上面10aに、ガスケット(図示略)
を介してヘッドボルトにより締結される。図1で符号1
0bは、ヘッドボルトが螺合するボルト穴をそれぞれ示
している。
【0020】各シリンダライナ11は、図2に示すよう
に、遠心鋳造等によりそれぞれ円筒状に形成された鋳鉄
製ライナである。図3は図2のA部分の拡大図である。
図3に示すように、シリンダライナ11の外周の鋳ぐる
み面11aには周方向に延びる多数の接合溝14が軸方
向全体にわたって均一に分布するように形成されてい
る。これらの接合溝14の山部14aには黒鉛脱落によ
る面粗さ14bが付与されている。また、各接合溝14
の内側部には該接合溝14の底部14cに向かって突出
する鋸状の段差14dが形成されている。
【0021】これらの接合溝14は、図4に示す形成用
工具15を使用して形成される。形成用工具15は先端
部が細くなる山形状に形成されている。形成用工具15
の刃体15aは線対称状に形成され、その両側には鋸状
の切削刃15bが形成されている。形成用工具15の軸
線と直交する直線に対する切削刃15bの後面の角度α
は鋭角に設定されている。なお、形成用工具15の刃体
15aの切れ味はさほど良くない方がよい。
【0022】形成用工具15によって多数の接合溝14
を形成する際、その形成ピッチは0.4mm〜0.6m
mが好ましく、接合溝14の鋳ぐるみ面11aからの深
さは0.10mm〜0.15mmが好ましい。このよう
にこれらの接合溝14を形成することにより、接合溝1
4の山部14aにはシリンダライナ11の鋳造時に外周
面に析出した黒鉛が脱落し、接合溝14の山部14aに
黒鉛脱落による面粗さ14bが付与される。また、形成
用工具15の切削刃15bによって接合溝14の内側部
には底部14cに向かって突出する鋸状の段差14dが
形成される。
【0023】従って、シリンダライナ11の鋳ぐるみ面
11a全体には周方向に延びる接合溝14が軸方向にお
いて均一に分布するように形成され、接合溝14の山部
14aに黒鉛脱落による面粗さ14bが均一に付与され
ることとなる。
【0024】シリンダブロック10を製造するに際して
は、予め、前述したごとく鋳造されたシリンダライナ1
1の鋳ぐるみ面11aに多数の接合溝14を形成すると
ともに、接合溝14の山部14aに黒鉛脱落による面粗
さ14bを付与しておく。このシリンダライナ11をダ
イカスト金型内に配置し、ダイカスト金型とシリンダラ
イナ11の鋳ぐるみ面11aとの間に形成されたキャビ
ティにアルミニウム合金の溶湯を圧力注入して冷却す
る。こうして、図1に示したごとく、シリンダライナ1
1が一体に鋳ぐるまれたシリンダブロック10が完成す
る。
【0025】このように構成された実施形態によれば、
次のような作用効果を奏することができる。 ・ シリンダライナ11の鋳ぐるみ面11aの全体には
周方向に延びる接合溝14が軸方向において均一に分布
するように形成され、接合溝14の山部14aに黒鉛脱
落による面粗さ14bが付与されている。そのため、シ
リンダライナ11をシリンダブロック10に鋳ぐるむ際
に、多数の接合溝14にアルミニウム合金が充填される
ので、シリンダライナ11とシリンダブロック10との
接合力が均一に向上し、シリンダライナ11とシリンダ
ブロック10との剥離を抑制することができる。また、
接合溝14の山部14aに黒鉛脱落による面粗さ14b
が付与されているので、その部分で十分な界面接合力を
得ることができ、シリンダライナ11とシリンダブロッ
ク10との剥離を抑制することができる。このようにシ
リンダライナ11とシリンダブロック10との剥離を防
止することができることによりシリンダライナ11のボ
ア真円度の悪化を抑制することができる。
【0026】・ また、接合溝14の内側部には該接合
溝14の底部14cに向かって突出する鋸状の段差14
dが形成されている。従って、シリンダライナ11をシ
リンダブロック10に鋳ぐるむ際に、アルミニウム合金
が接合溝14の段差14dにも回り込むため、シリンダ
ライナ11はシリンダブロック10に確実に結合保持さ
れ、シリンダライナ11とシリンダブロック10との剥
離を確実に抑制することができる。
【0027】・ 形成用工具15を使用してシリンダラ
イナ11の鋳ぐるみ面11aに接合溝14を形成する
際、接合溝14の形成ピッチを0.4mm〜0.6mm
とするとともに接合溝14の深さを0.10mm〜0.
15mmとした。そのため、各接合溝14の山部14a
において黒鉛脱落が容易に生じて面粗さ14bが付与さ
れることとなり、均一な面性状の分布を得ることができ
る。
【0028】なお、実施の形態は上記に限定されるもの
ではなく、次のように変更してもよい。 ・ 上記実施形態では、鋳ぐるみ用鋳鉄部品をシリンダ
ブロック10に鋳ぐるまれるシリンダライナ11とした
が、ブレーキドラムに鋳ぐるまれるインサート部品に実
施してもよい。
【0029】・ 上記実施形態では、シリンダライナ1
1の鋳ぐるみ面11aの全体にわたって周方向に延びる
接合溝14を軸方向に形成したが、少なくとも周方向及
び軸方向のいずれかに延びる接合溝を周方向及び軸方向
において均一に分布するように形成するようにしてもよ
い。例えば、軸方向に延びる接合溝をシリンダライナ1
1の鋳ぐるみ面11aの周方向に形成してもよい。ま
た、シリンダライナ11の鋳ぐるみ面11aに螺旋状の
接合溝を形成してもよい。
【0030】・ 上記実施形態ではシリンダライナ11
の接合溝14の山部14aに黒鉛脱落による面粗さ14
bを付与するようにしたが、これらの接合溝を形成せず
に、鋳ぐるみ面の少なくとも一部には黒鉛脱落による面
粗さを周方向及び軸方向において均一に分布するように
付与するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の内燃機関のシリンダブロックの一部
を示す平面図。
【図2】図1のシリンダブロックに用いるシリンダライ
ナを示す斜視図。
【図3】図2のA部の拡大断面図。
【図4】接合溝を形成するための工具を示す説明図。
【符号の説明】
10…シリンダブロック、11…シリンダライナ、11
a…鋳ぐるみ面、12…シリンダボア、13…ウォータ
ジャケット、14…接合溝、14a…山部、14b…面
粗さ、14c…底部、14d…段差、15…形成用工
具、15a…刃体、15b…切削刃。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外周面を鋳ぐるみ面とした鋳ぐるみ用鋳鉄
    部品であって、 前記鋳ぐるみ面の少なくとも一部に黒鉛脱落による面粗
    さが付与されていることを特徴とする鋳ぐるみ用鋳鉄部
    品。
  2. 【請求項2】外周面を鋳ぐるみ面とした鋳ぐるみ用鋳鉄
    部品であって、 前記鋳ぐるみ面の少なくとも一部には黒鉛脱落による面
    粗さが周方向及び軸方向において均一に分布するように
    付与されていることを特徴とする鋳ぐるみ用鋳鉄部品。
  3. 【請求項3】外周面を鋳ぐるみ面とした鋳ぐるみ用鋳鉄
    部品であって、 前記鋳ぐるみ面の少なくとも一部には少なくとも周方向
    及び軸方向のいずれかに延びる接合溝が形成され、該接
    合溝の少なくとも一部に黒鉛脱落による面粗さが付与さ
    れていることを特徴とする鋳ぐるみ用鋳鉄部品。
  4. 【請求項4】外周面を鋳ぐるみ面とした鋳ぐるみ用鋳鉄
    部品であって、 前記鋳ぐるみ面の少なくとも一部には少なくとも周方向
    及び軸方向のいずれかに延びる接合溝が周方向及び軸方
    向において均一に分布するように形成され、該接合溝の
    少なくとも一部に黒鉛脱落による面粗さが付与されてい
    ることを特徴とする鋳ぐるみ用鋳鉄部品。
  5. 【請求項5】請求項3及び4のいずれかにおいて、 前記接合溝の内側部には該接合溝の底部に向かって突出
    する鋸状の段差が形成されていることを特徴とする鋳ぐ
    るみ用鋳鉄部品。
  6. 【請求項6】請求項3〜5のいずれかにおいて、 前記接合溝の形成ピッチが0.4mm〜0.6mmであ
    り、前記接合溝の前記鋳ぐるみ面からの深さが0.10
    mm〜0.15mmであることを特徴とする鋳ぐるみ用
    鋳鉄部品。
  7. 【請求項7】請求項1〜6のいずれかにおいて、 前記鋳ぐるみ用鋳鉄部品はシリンダブロックに鋳ぐるま
    れるシリンダライナであることを特徴とする鋳ぐるみ用
    鋳鉄部品。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1681454A2 (en) * 2005-01-14 2006-07-19 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Cylinder liner and cylinder block
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CN114850451A (zh) * 2022-05-24 2022-08-05 中国第一汽车股份有限公司 一种铸铝发动机的制造方法、铸铝发动机及铸铁气缸套

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