JP2003290905A - シリンダブロックの製造方法およびシリンダブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多孔状プリフォームに母材の溶湯を含浸させ
てシリンダボア部が形成されたシリンダブロックについ
て、シリンダヘッドとの合わせ面の仕上げ加工が容易に
行えるようにする。 【解決手段】 シリンダブロックの母材よりも硬度が高
い多孔状プリフォームＥを鋳造型のシリンダボア部に対
応する部位にセットした後、鋳造キャビティ内に金属溶
湯を注入し上記プリフォームに溶湯を含浸させてシリン
ダボア部を形成するようにしたシリンダブロックの製造
方法において、上記プリフォームは、シリンダブロック
のシリンダヘッドとの合わせ面に近い側の端部Ｅｔが、
該合わせ面から所定距離だけ離間するようにセットされ
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多孔状プリフォ
ームに母材の溶湯を含浸させてシリンダボア部が形成さ
れたシリンダブロック及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の
軽金属またはその合金を材料としたエンジンのシリンダ
ブロックでは、ピストンが摺動するシリンダボア部の耐
摩耗性を確保するために、通常、該シリンダボア部に鋳
鉄製のライナを圧入するか若しくは鋳込んで製作されて
いる。尚、このライナは、シリンダボア部の少なくとも
ピストン上死点からピストン下死点までを覆う範囲にわ
たって配設される。

【０００３】しかしながら、このようにシリンダボア部
に鋳鉄製ライナを設けた場合には、シリンダブロック母
材（Ａｌ合金等の軽金属）の軽量あるいは高熱伝導率な
どの優れた特性を十分に生かし切れないという難点があ
る。また、近年では、エンジンのより一層の小型化の要
求の高まりに応じて、シリンダブロックについてもボア
間ピッチの短縮化が求められている。

【０００４】このため、鋳鉄製のライナを無くして、他
の方法でシリンダボア部の耐摩耗性を確保することが考
えられている。かかる方法の一つとして、シリンダブロ
ックの母材よりも硬度が高く所定の体積率を有する多孔
状のプリフォーム（予備成形体）をシリンダボア部に設
け、鋳造時にシリンダブロック母材の溶湯を含浸させて
複合化する方法がある（例えば、特開２００１−７１１
１７号公報参照）。このような多孔状プリフォームとし
ては、金属粉末を焼結して得られる焼結金属プリフォー
ムや、強化繊維をベースとした繊維強化材製のプリフォ
ームが適用可能である。

【０００５】かかる方法を採用した場合、シリンダブロ
ック母材（例えばＡｌ合金）の軽量および高熱伝導率等
の優れた特性を維持しつつ、ピストン摺動部分の耐摩耗
性を確保でき、また、ライナを無くしてその分だけボア
間ピッチを短くすることもでき、更に、ライナを無くす
ことにより既存のエンジンをベースにして排気量の増大
を図ることもできる。しかも、従来通りの鋳造法をその
まま適用することができるという利点もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にシリンダボア部に多孔状プリフォームを配設して複合
化したシリンダブロックについて、鋳造後にボア表面や
シリンダヘッドとの合わせ面を仕上げ加工する場合、こ
のシリンダヘッドとの合わせ面の仕上げ加工が非常に難
しくなるという問題がある。

【０００７】すなわち、ボア表面についてはその全体が
複合化された多孔状プリフォームであるので、一定の加
工条件で仕上げ加工を行えるが、シリンダヘッドとの合
わせ面については、シリンダボア部のみに多孔状プリフ
ォームの複合化部分が存在し、他の部分は複合化されて
いないシリンダブロック母材のままであるので、これら
両部分で異なる加工条件を設定し切り換えて適用する必
要があり、仕上げ加工が複雑で時間の掛かるものとな
る、という問題があった。

【０００８】この発明は、上記技術的課題に鑑みてなさ
れたもので、多孔状プリフォームに母材の溶湯を含浸さ
せてシリンダボア部が形成されたシリンダブロックにつ
いて、シリンダヘッドとの合わせ面の仕上げ加工が容易
に行えるようにすることを基本的な目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本願発明に係
るシリンダブロックの製造方法は、シリンダブロックの
母材よりも硬度が高い多孔状プリフォームを鋳造型のシ
リンダボア部に対応する部位にセットした後、鋳造キャ
ビティ内に金属溶湯を注入し上記プリフォームに溶湯を
含浸させて上記シリンダボア部を形成するようにしたシ
リンダブロックの製造方法を前提として、上記プリフォ
ームは、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ
面に近い側の端部が、該合わせ面から所定距離だけ離間
するようにセットされることを特徴としたものである。

【００１０】この場合において、好ましくは、上記プリ
フォームは、シリンダボア部に対応する鋳造中子として
のボアピンを用いて上記鋳造型にセットされる。また、
上記ボアピンは、シリンダヘッドとの合わせ面に対応す
る基端面を有する基部と、上記基端面から立設された柱
状のピン部とを備え、該ピン部の外周側には、ウォータ
ジャケット部に対応する鋳造中子としてのウォータジャ
ケット中子が所定間隔を隔てて位置している。そして、
上記プリフォームは、ウォータジャケット中子の内周部
と係合することにより、シリンダヘッドとの合わせ面に
近い側の端部が上記ボアピンの基端面から所定距離だけ
離間するようにセットされる。

【００１１】上記ウォータジャケット中子は、ボアピン
と一体に形成されることが好ましい。また、より好まし
くは、上記プリフォームの外周部に、ラジアル方向にお
ける外方に突出する突出部が設けられ、該突出部の外周
部がウォータジャケット中子の内周部と係合する。この
場合において、上記プリフォームのシリンダヘッドとの
合わせ面に近い側の端部に、上記突出部を設けるように
しても良い。

【００１２】また、これらの場合において、好ましく
は、上記プリフォームの突出部の外径寸法は、ウォータ
ジャケット中子のボアピン基端面における内径寸法以上
に設定されている。更に、以上の場合において、上記ウ
ォータジャケット中子の内周部に、上記ボアピンの基端
側から先端側に向かって拡径するテーパ部を設けるよう
にしても良い。

【００１３】また、本願発明に係るシリンダブロック
は、シリンダブロック母材よりも硬度が高い多孔状プリ
フォームに上記母材の溶湯を含浸させてシリンダボア部
が形成されたシリンダブロックを前提とし、上記プリフ
ォームは、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わ
せ面に近い側の端部が、該合わせ面から所定距離だけ離
間するように配設されていることを特徴としたものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、
本実施の形態に係るエンジンのシリンダブロックの断面
説明図である。この図に示すように、本実施の形態に係
るシリンダブロックＷは、例えば自動車用エンジンに用
いられるもので、シリンダブロックＷの上端面Ｗｆ（所
謂、トップデッキ）には、図示しないシリンダヘッドの
下端面が所定のガスケット材を介して密着状態で締結固
定される。つまり、シリンダブロックＷの上端面Ｗｆ
が、シリンダヘッドとの合わせ面を構成している。

【００１５】また、各気筒のシリンダボアＢ内には、図
示しないピストンが上下方向へ摺動可能に挿入される。
該ピストンは、シリンダボアＢ内を、上死点Ｐｕから下
死点Ｐｂまでの範囲にわたって摺動する。このシリンダ
ボアＢの両側には、シリンダボア内壁面から離間したシ
リンダブロック外壁部との間に、シリンダボアＢの内壁
面に略沿うようにして、冷却水を流通させるウォータジ
ャケットＪがそれぞれ形成されている。

【００１６】上記シリンダブロックＷは、軽合金（例え
ばアルミニウム合金）材料を用い、例えばダイキャスト
鋳造法を適用して鋳造素材を得るもので、かかる鋳造素
材に対して、上記シリンダボアＢのピストン摺動面やシ
リンダヘッド（不図示）との合わせ面Ｗｆなどの所要箇
所を仕上げ加工することにより、最終製品としてのシリ
ンダブロックＷが得られる。

【００１７】本実施の形態では、シリンダボアＢの内周
面（ピストン摺動面）の耐摩耗性を確保することを目的
として、このシリンダボア部Ｂに、シリンダブロックＷ
の母材（アルミニウム合金）よりも硬度が高く所定の体
積率を有する多孔状のプリフォームＥ（予備成形体）が
配設されている。すなわち、シリンダボア部Ｂは、上記
多孔状プリフォームＥを鋳造型のシリンダボア部Ｂに対
応する部位にセットした上で、鋳造キャビティ内に母材
の金属溶湯を注入し、上記プリフォームＥに溶湯を含浸
させることによって形成されている。

【００１８】また、本実施の形態では、上記多孔状プリ
フォームＥは、例えば、金属粉末を燒結して得られる燒
結金属プリフォームとして構成され、この金属粉末とし
ては、例えば、Ｆｅ（鉄）−Ｃｒ（クロム）−Ｎｉ（ニ
ッケル）系のものを用いた。尚、シリンダブロックＷの
母材（アルミニウム合金）よりも硬度が高く所定の体積
率を有する多孔状のプリフォームとしては、この他に
も、例えば強化繊維をベースとした繊維強化材製のもの
なども用いることができる。

【００１９】このように多孔状プリフォームＥに母材の
溶湯を含浸させてシリンダボア部Ｂが形成されたシリン
ダブロックＷについて、シリンダヘッドとの合わせ面Ｗ
ｆの仕上げ加工が容易に行えるようにするために、本実
施の形態では、プリフォームＥは、シリンダブロックの
シリンダヘッドとの合わせ面に近い側の端部が該合わせ
面から所定距離だけ離間するように、鋳造型内にセット
された上で鋳造が行われる。

【００２０】以下、このプリフォームＥの鋳型内への位
置決め及びセット方法について説明する。図２は、上記
シリンダブロックＷの鋳造プロセスにおいてシリンダボ
ア部Ｂに対応する鋳造中子として用いられるボアピンの
断面説明図である。上記ボアピン１０は、シリンダブロ
ックＷのシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに対応する基
端面１２ｆを有する基部１２と、上記基端面１２ｆから
立設された柱状のピン部１４とを備えている。そして、
該ピン部の外周側には、ウォータジャケット部Ｊに対応
する鋳造中子としてのウォータジャケット中子１６，１
６が所定間隔を隔てて位置している。

【００２１】このウォータジャケット中子１６は、より
好ましくは、ボアピン１０と一体に形成されているが、
この代わりに、両者を別体に形成しておき、公知の方法
により（例えば接着により）接合して用いるようにして
も良い。或いは、鋳造型内への各中子の取付時に、所定
の位置関係となるように両者を取り付けるようにするこ
とも可能である。

【００２２】上記プリフォームＥは、このボアピン１０
を用いて鋳造型内にセットされる。具体的には、プリフ
ォームＥは、ボアピン１０のウォータジャケット中子１
６の内周部と係合することにより、シリンダヘッドとの
合わせ面Ｗｆに近い側の端部がボアピン１０の基端面１
２ｆから所定距離だけ離間するようにセットされる。但
し、上記プリフォームＥは、ピストンの上死点Ｐｕから
下死点Ｐｂまでの摺動範囲の全てにわたって、シリンダ
ボアＢ内周面を覆うように配設される。

【００２３】尚、上記のようにボアピンを利用してプリ
フォームの鋳造型内へのセット及び位置決めを行う場
合、図８及び図９に示すように、プリフォームをボアピ
ンのピン部に係合させてセットすることが考えられる。
図８の例では、ボアピン５０のピン部５４の外周部５４
ｆが、ボアピン基部５２の基端面５２ｆから先端側に向
って縮径するテーパ状に形成されるとともに、プリフォ
ームＱの内周部Ｑｆも上記ピン部５４のテーパ部５４ｆ
と組み合わされるようにテーパ状に形成されている。

【００２４】そして、プリフォームＱは、その内周テー
パ部Ｑｆをピン部５４の外周テーパ部５４ｆにテーパ嵌
合させることにより、ウォータジャケット中子５６と何
ら係合させることなく、ボアピン５０に対してセット及
び位置決めが行われる。しかしながら、この場合には、
図８において破線で示されるように、鋳造後にプリフォ
ームＱの外周部を仕上げ加工する必要があり、加工代が
非常に大きくなるので、プリフォームＱの材料および加
工コストが高くなるという難点がある。

【００２５】また、図９の例では、ボアピン６０のピン
部６４の外周部に、ボアピン基部６２の基端面６２ｆか
ら所定距離だけ離間した箇所に段部６４ｓを設けてお
き、プリフォームＲをセットする際には、その先端部を
上記段部６４ｓに当て止めることにより、ウォータジャ
ケット中子６６と何ら係合させることなく、ボアピン６
０に対してセット及び位置決めが行われる。しかし、こ
の場合においても、図９において破線で示されるよう
に、鋳造後にプリフォームＲの外周部を仕上げ加工する
必要があり、加工代が非常に大きくなるので、プリフォ
ームＲの材料および加工コストが高くなる。

【００２６】そこで、本発明は、プリフォームＥをボア
ピン１０のウォータジャケット中子１６の内周部と係合
させることにより、シリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに
近い側の端部がボアピン１０の基端面１２ｆから所定距
離だけ離間するようにセットされるようにしたものであ
る。図３はプリフォームＥのボアピン１０に対する位置
決め及びセットの第１具体例を示しており、また、図４
はこの図３の要部を拡大して示している。これらの図に
示すように、この具体例では、プリフォームＥの外周部
に、ラジアル方向における外方に突出する突出部Ｅｐが
設けられている。この突出部Ｅｐは、プリフォームＥの
外周部全体にわたって（つまり、環状に）設けられても
良く、或いは、ウォータジャケット中子１６に対応し
て、プリフォームＥの外周側に部分的に設けられても良
い。

【００２７】尚、本実施の形態では、アルミニウム合金
の溶湯を鋳型内に注湯してシリンダブロックを鋳造する
に際して、所謂ダイキャスト鋳造法を採用している。ま
た、鋳型は横向きに（つまり、シリンダボア部Ｂの中心
軸が水平方向を向くように）保持され、かかる横向きの
鋳造型に対してボアピン１０も横向きでセットされるよ
うになっている。従って、プリフォームＥも、中心軸が
水平方向を向くようにセットされる。

【００２８】図４に詳しく示すように、上記ウォータジ
ャケット中子１６の内周部には、ボアピン１０の基端側
から先端側に向かって拡径するテーパ部１６ｆが設けら
れている。そして、上記突出部Ｅｐの外周部がウォータ
ジャケット中子１６の内周部と（つまり、そのテーパ部
１６ｆ）と係合することにより、プリフォームＥは、そ
のシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに近い側の端部Ｅｔ
がボアピン１０の基端面１２ｆから所定距離Ｌｃだけ離
間するようにセットされるようになっている。

【００２９】すなわち、上記プリフォームＥの突出部Ｅ
ｐの外径寸法Ｄｐは、ウォータジャケット中子１６のボ
アピン基端面１２ｆにおける内径寸法Ｄｉ以上（Ｄｐ≧
Ｄｉ）となるように設定されており、また、上記突出部
Ｅｐとテーパ部１６ｆとの係合ポイントからプリフォー
ムＥの上記端部Ｅｔまでの長さＬａは、上記係合ポイン
トからボアピン基端面１２ｆまでの距離Ｌｂよりも所定
距離Ｌｃだけ短くなるように（Ｌｂ−Ｌａ＝Ｌｃ＞０）
設定されている。従って、プリフォームＥの端部Ｅｔが
シリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに露出することはな
い。

【００３０】以上のように、第１具体例に係るシリンダ
ブロックの製造方法によれば、シリンダブロックＷの母
材よりも硬いプリフォームＥは、シリンダブロックＷの
シリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに近い側の端部Ｅｔ
が、該合わせ面Ｗｆから所定距離Ｄｃだけ離間するよう
にセットされるので、シリンダブロック鋳造素材のシリ
ンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに多孔状プリフォームＥの
複合化部分が存在することはなく、上記合わせ面Ｗｆは
その全面がシリンダブロック母材（アルミニウム合金）
のままとなる。従って、この合わせ面Ｗｆに仕上げ加工
を施すに際して、従来のようにシリンダボア部Ｂとその
他の部分とで異なる加工条件を設定する必要は無く、ま
た、その全面が硬度の低い母材のままであるので、シリ
ンダヘッドとの合わせ面Ｗｆの仕上げ加工が非常に容易
に行えるのである。

【００３１】この場合において、シリンダボア部Ｂに対
応する鋳造中子としてのボアピン１０を用いてプリフォ
ームＥを鋳造型にセットし、その際、このボアピン１０
のピン部１４の所定間隔を隔てた外周側に位置するウォ
ータジャケット中子１６の内周部と係合して、プリフォ
ームＥのシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに近い側の端
部Ｅｔがボアピン１０の基端面１２ｆから所定距離Ｌｃ
だけ離間するようにしたことにより、特別な装置や部材
を設ける必要はなく、通常の鋳造プロセスで用いられる
鋳造中子１０を利用して、確実に、シリンダヘッドとの
合わせ面Ｗｆに近い側のプリフォーム端部Ｅｔが該合わ
せ面Ｗｆから所定距離Ｌｃだけ離間するようにセットす
ることができる。

【００３２】また、この場合において、特に、上記ウォ
ータジャケット中子１６はボアピン１０と一体に形成さ
れているので、その取り扱いが簡単で、プリフォームＥ
のボアピン１０に対する位置決め及びセットも容易かつ
精度良く行える。更に、上記プリフォームＥの外周部に
ラジアル方向外方に突出する突出部Ｅｐを設け、該突出
部Ｅｐの外周部がウォータジャケット中子１６の内周部
と係合するようにしたことにより、プリフォームＥのボ
アピン１０に対する位置決め及びセットを簡単かつ確実
に行えるのである。

【００３３】特に、上記プリフォームＥの突出部Ｅｐの
外径寸法Ｄｐがウォータジャケット中子１６のボアピン
基端面１２ｆにおける内径寸法Ｄｉ以上となるように設
定したことにより、一層確実に、シリンダヘッドとの合
わせ面Ｗｆに近い側のプリフォーム端部Ｅｔが該合わせ
面Ｗｆから所定距離Ｌｃだけ離間するようにセットする
ことができるようになる。

【００３４】また、特に、上記ウォータジャケット中子
１６の内周部にボアピン１０の基端側１２ｆから先端側
に向かって拡径するテーパ部１６ｆを設けたことによ
り、プリフォームＥのボアピン１０に対する位置決め及
びセットがより容易で、しかも、鋳造後の型抜きも容易
に行えるようになる。更に、プリフォームＥは、その突
出部Ｅｐが上記テーパ部１６ｆに案内されることによ
り、ボアピン１０のピン部１４の外周部とウォータジャ
ケット中子１６の内周部との間で挟み込まれるようにセ
ットされるので、より強固にボアピン１０に保持され
る。

【００３５】図５は、プリフォームＦのボアピン１０に
対する位置決め及びセットの第２具体例の要部を拡大し
て示している。尚、以下の説明において、図１〜図４で
示された具体例（第１具体例）における場合と、同様の
構成を備え同様の作用をなすものについては、同一の符
号を付し、それ以上の説明は省略する。

【００３６】この図に示すように、この第２具体例で
は、第１具体例における場合と同様に、プリフォームＦ
の外周部にラジアル方向外方に突出する突出部Ｆｐが設
けられているが、この突出部Ｆｐは、具体例１の場合に
比して、シリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに近い側のプ
リフォーム端部Ｆｔからかなり離間した位置に設けられ
ている。尚、この突出部Ｆｐについても、プリフォーム
Ｆの外周部全体にわたって（つまり、環状に）設けられ
ても良く、或いは、ウォータジャケット中子１６に対応
して、プリフォームＦの外周側に部分的に設けられても
良い。

【００３７】この第２具体例では、ウォータジャケット
中子１６の内周部は、テーパ状ではなく、ピン部１４の
外周部と略平行に真直して延びている。そして、第１具
体例における場合と同じく、プリフォームＦの上記突出
部Ｆｐの外径寸法Ｄｐは、ウォータジャケット中子１６
のボアピン基端面１２ｆにおける内径寸法Ｄｉ以上（Ｄ
ｐ≧Ｄｉ）となるように設定されている。従って、プリ
フォームＦをボアピン１０に対してセットした場合、上
記突出部Ｆｐがウォータジャケット中子１６の先端部で
当て止められて位置決めされることになる。

【００３８】このとき、上記突出部Ｆｐとウォータジャ
ケット中子１６内周部（その先端部）との係合ポイント
からプリフォーム端部Ｆｔまでの長さは、上記係合ポイ
ントからボアピン基端面１２ｆまでの距離よりも所定距
離だけ短くなるように設定されている。従って、この第
２具体例においても、プリフォームＥの端部Ｆｔがシリ
ンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに露出することはない。

【００３９】図６は、プリフォームＧのボアピン１０に
対する位置決め及びセットの第３具体例の要部を拡大し
て示している。この図に示すように、この第３具体例で
は、プリフォームＧの外周部からラジアル方向外方に突
出する突出部Ｇｐは、プリフォームＧのシリンダヘッド
との合わせ面Ｗｆに近い側の端部Ｇｔに設けられてい
る。

【００４０】また、この第３具体例では、第１具体例に
おける場合と同様に、ウォータジャケット中子１６の内
周部には、ボアピン１０の基端側から先端側に向かって
拡径するテーパ部１６ｆが設けられている。そして、上
記突出部Ｇｐの外周部がウォータジャケット中子１６の
内周部と（つまり、そのテーパ部１６ｆ）と係合するこ
とにより、プリフォームＧは、そのシリンダヘッドとの
合わせ面Ｗｆに近い側の端部Ｇｔがボアピン１０の基端
面１２ｆから所定距離Ｌｃだけ離間するようにセットさ
れるようになっている。

【００４１】この場合には、プリフォームＧのシリンダ
ヘッドとの合わせ面Ｗｆに近い側の端部Ｇｔに上記突出
部Ｇｐが設けられているので、プリフォームＧのボアピ
ン１０に対するセットがより容易で、また、より正確な
位置決めを行うことが可能になる。

【００４２】図７は、上記第３具体例の変形例の要部を
拡大して示している。この変形例にでは、第３具体例の
場合と同じく、プリフォームＧ’の外周部からラジアル
方向外方に突出する突出部Ｇｐ’は、プリフォームＧ’
のシリンダヘッドとの合わせ面Ｗｆに近い側の端部Ｇ
ｔ’に設けられている。そして、ウォータジャケット中
子１６の内周部にテーパ部１６ｆが設けられているだけ
でなく、上記突出部Ｇｐ’の外周部も、上記テーパ部１
６ｆと組み合わされるようにテーパ状に形成されてい
る。

【００４３】従って、この場合には、プリフォームＥの
ボアピンに対するセットがより容易で、しかも、鋳造後
の型抜きも容易で、更に、プリフォームＧ’は、その突
出部Ｇｐ’の外周テーパ部がウォータジャケット中子１
６の内周テーパ部１６ｆに組み合わされて案内されるこ
とにより、ボアピン１０のピン部１４の外周部とウォー
タジャケット中子１６の内周部１６ｆとの間でより強く
挟み込まれるようにセットされ、より強固にボアピン１
０に保持される。

【００４４】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。

【００４５】

【発明の効果】本願発明に係るシリンダブロックの製造
方法によれば、シリンダブロックの母材よりも硬いプリ
フォームは、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合
わせ面に近い側の端部が、該合わせ面から所定距離だけ
離間するようにセットされるので、シリンダブロック鋳
造素材のシリンダヘッドとの合わせ面に多孔状プリフォ
ームの複合化部分が存在することはなく、上記合わせ面
はその全面がシリンダブロック母材のままとなる。従っ
て、この合わせ面に仕上げ加工を施すに際して、従来の
ようにシリンダボア部とその他の部分とで異なる加工条
件を設定する必要は無く、シリンダヘッドとの合わせ面
の仕上げ加工が容易に行えるようになる。

【００４６】この場合において、好ましくは、上記プリ
フォームはシリンダボア部に対応する鋳造中子としての
ボアピンを用いて鋳造型にセットされ、このボアピン
は、シリンダヘッドとの合わせ面に対応する基端面から
立設されたピン部を備え、その所定間隔を隔てた外周側
にはウォータジャケット中子が位置しており、プリフォ
ームは、ウォータジャケット中子の内周部と係合するこ
とにより、シリンダヘッドとの合わせ面に近い側の端部
がボアピンの基端面から所定距離だけ離間するようにセ
ットされる。従って、特別な装置や部材を設ける必要は
なく、通常の鋳造プロセスで用いられる鋳造中子を利用
して、確実に、シリンダヘッドとの合わせ面に近い側の
プリフォーム端部が該合わせ面から所定距離だけ離間す
るようにセットすることができる。

【００４７】また、この場合において、より好ましく
は、上記ウォータジャケット中子はボアピンと一体に形
成されているので、その取り扱いが簡単で、プリフォー
ムのボアピンに対する位置決め及びセットも容易かつ精
度良く行える。更に、以上の場合において、より好まし
くは、上記プリフォームの外周部にラジアル方向外方に
突出する突出部が設けられており、該突出部の外周部が
ウォータジャケット中子の内周部と係合するので、プリ
フォームのボアピンに対する位置決め及びセットを簡単
かつ確実に行える。

【００４８】この場合において、より好ましくは、上記
プリフォームのシリンダヘッドとの合わせ面に近い側の
端部に上記突出部が設けられているので、プリフォーム
のボアピンに対する位置決め及びセットをより容易かつ
確実に行える。また、より好ましくは、上記プリフォー
ムの突出部の外径寸法がウォータジャケット中子のボア
ピン基端面における内径寸法以上に設定されていること
により、一層確実に、シリンダヘッドとの合わせ面に近
い側のプリフォーム端部が該合わせ面から所定距離だけ
離間するようにセットすることができる。

【００４９】また更に、以上の場合において、より好ま
しくは、上記ウォータジャケット中子の内周部にボアピ
ンの基端側から先端側に向かって拡径するテーパ部が設
けられていることにより、プリフォームのボアピンに対
する位置決め及びセットがより容易に行えるようにな
り、しかも、鋳造後の型抜きも容易になる。更に、プリ
フォームは、その突出部が上記テーパ部に案内されるこ
とにより、ボアピンのピン部の外周部とウォータジャケ
ット中子の内周部との間で挟み込まれるようにセットさ
れるので、より強固にボアピンに保持される。

【００５０】また、本願発明に係るシリンダブロックに
よれば、シリンダブロックの母材よりも硬いプリフォー
ムは、シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面
に近い側の端部が、該合わせ面から所定距離だけ離間す
るように配設されているので、シリンダブロック鋳造素
材のシリンダヘッドとの合わせ面に多孔状プリフォーム
の複合化部分が存在することはなく、その全面が複合化
されていないシリンダブロック母材のままとなる。従っ
て、従来のようにシリンダボア部とその他の部分とで異
なる加工条件を設定する必要は無く、シリンダヘッドと
の合わせ面の仕上げ加工が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係るエンジンのシリン
ダブロックの断面説明図である。

【図２】 上記シリンダブロックの鋳造プロセスにおい
てシリンダボア部に対応する鋳造中子として用いられる
ボアピンの断面説明図である。

【図３】 本実施の形態に係るプリフォームの上記ボア
ピンに対する位置決め及びセットの第１具体例を示す断
面説明図である。

【図４】 上記図３の要部を拡大して示す断面説明図で
ある。

【図５】 プリフォームのボアピンに対する位置決め及
びセットの第２具体例の要部を拡大して示す断面説明図
である。

【図６】 プリフォームのボアピンに対する位置決め及
びセットの第３具体例の要部を拡大して示す断面説明図
である。

【図７】 上記第３具体例の変形例の要部を拡大して示
す断面説明図である。

【図８】 プリフォームをボアピンのピン部に係合させ
てセットした例を示す断面説明図である。

【図９】 プリフォームをボアピンのピン部に係合させ
てセットした他の例を示す断面説明図である。

【符号の説明】

１０…ボアピン １２…ボアピンの基部 １２ｆ…基端面 １４…ピン部 １６…ウォータジャケット中子 １６ｆ…ウォータジャケット中子の内周テーパ部 Ｂ…シリンダボア部 Ｄｉ…ウォータジャケット中子のボアピン基端面におけ
る内径寸法 Ｄｐ…プリフォームの突出部の外径寸法 Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｇ’…プリフォーム Ｅｐ，Ｆｐ，Ｇｐ，Ｇｐ’…プリフォームの突出部 Ｅｔ，Ｆｔ，Ｇｔ，Ｇｔ’…プリフォームの端部 Ｊ…ウォータジャケット部 Ｌｃ…所定距離 Ｗ…シリンダブロック Ｗｆ…シリンダブロックのシリンダヘッドとの合わせ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝原 雅彦 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G024 AA22 FA14 GA02 GA04 HA05 HA07 HA17 HA18 4E093 QB05 UA02 UA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロックの母材よりも硬度が高
   い多孔状プリフォームを鋳造型のシリンダボア部に対応
   する部位にセットした後、鋳造キャビティ内に金属溶湯
   を注入し上記プリフォームに溶湯を含浸させて上記シリ
   ンダボア部を形成するようにしたシリンダブロックの製
   造方法において、 上記プリフォームは、上記シリンダブロックのシリンダ
   ヘッドとの合わせ面に近い側の端部が、該合わせ面から
   所定距離だけ離間するようにセットされることを特徴と
   するシリンダブロックの製造方法。
2. 【請求項２】 上記プリフォームは、上記シリンダボア
   部に対応する鋳造中子としてのボアピンを用いて上記鋳
   造型にセットされ、 上記ボアピンは、上記シリンダヘッドとの合わせ面に対
   応する基端面を有する基部と、上記基端面から立設され
   た柱状のピン部とを備え、該ピン部の外周側には、ウォ
   ータジャケット部に対応する鋳造中子としてのウォータ
   ジャケット中子が所定間隔を隔てて位置しており、 上記プリフォームは、上記ウォータジャケット中子の内
   周部と係合することにより、シリンダヘッドとの合わせ
   面に近い側の端部が上記ボアピンの基端面から所定距離
   だけ離間するようにセットされる、ことを特徴とする請
   求項１記載のシリンダブロックの製造方法。
3. 【請求項３】 上記ウォータジャケット中子は、上記ボ
   アピンと一体に形成されていることを特徴とする請求項
   ２記載のシリンダブロックの製造方法。
4. 【請求項４】 上記プリフォームの外周部に、ラジアル
   方向における外方に突出する突出部が設けられ、該突出
   部の外周部が上記ウォータジャケット中子の内周部と係
   合することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の
   シリンダブロックの製造方法。
5. 【請求項５】 上記プリフォームのシリンダヘッドとの
   合わせ面に近い側の端部に、上記突出部が設けられてい
   ることを特徴とする請求項４記載のシリンダブロックの
   製造方法。
6. 【請求項６】 上記プリフォームの突出部の外径寸法
   は、上記ウォータジャケット中子のボアピン基端面にお
   ける内径寸法以上に設定されていることを特徴とする請
   求項４又は請求項５に記載のシリンダブロックの製造方
   法。
7. 【請求項７】 上記ウォータジャケット中子の内周部に
   は、上記ボアピンの基端側から先端側に向かって拡径す
   るテーパ部が設けられていることを特徴とする請求項２
   〜請求項６の何れか一に記載のシリンダブロックの製造
   方法。
8. 【請求項８】 シリンダブロック母材よりも硬度が高い
   多孔状プリフォームに上記母材の溶湯を含浸させてシリ
   ンダボア部が形成されたシリンダブロックであって、 上記プリフォームは、上記シリンダブロックのシリンダ
   ヘッドとの合わせ面に近い側の端部が、該合わせ面から
   所定距離だけ離間するように配設されていることを特徴
   とするシリンダブロック。