JP2004351505A

JP2004351505A - シリンダブロックの製造方法

Info

Publication number: JP2004351505A
Application number: JP2003154817A
Authority: JP
Inventors: Toshihide Sunada; 俊秀砂田; Yasushi Iseda; 泰伊勢田; Masaki Kosugi; 雅紀小杉
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】内燃機関に所定の性能を発揮させることが可能なシリンダブロックの製造方法を提供する。
【解決手段】ブロック本体１０の連通穴部１８にシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃを挿入した後、摩擦撹拌接合用工具５０のプローブ５６によって、該シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの外周壁部と連通穴部１８の内周壁部とを接合一体化する。その後、プローブ５６を、ピストン８０のスカート部８２の下死点よりも下方となる箇所でシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの内周壁部から離脱させる。
【選択図】図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロック本体とシリンダスリーブとを摩擦撹拌接合によって接合一体化してシリンダブロックを得るシリンダブロックの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の内燃機関を構成するシリンダブロックの１種として、図１２に示すように、ウォータジャケット部１のガスケット面２側が閉塞されているクローズドデッキ型シリンダブロック３が挙げられる。クローズドデッキ型シリンダブロック３には、ブロック本体４の肉厚が同一であれば、ウォータジャケット部のガスケット面側が開放されているオープンデッキ型シリンダブロックに比して剛性が高いという利点がある。
【０００３】
クローズドデッキ型シリンダブロック３の場合、ウォータジャケット部１は、容易に崩壊させることが可能な中子、いわゆる崩壊性中子を用いて重力鋳造（ＧＤＣ）や低圧鋳造（ＬＰＤＣ）にて形成される。
【０００４】
その一方で、内燃機関においては、ボア穴５の内部でピストン（図示せず）が往復動作する。このため、ボア穴５には、耐摩耗性に優れる素材からなるシリンダスリーブ６、例えば、いわゆるＦＣスリーブやＭＭＣスリーブ等を挿入し、該シリンダスリーブ６の側周壁部にピストンの側周壁部を摺接させるようにしている。耐摩耗性に優れる他の素材としては、いわゆるハイシリコン系アルミニウムが例示される。
【０００５】
このようなクローズドデッキ型シリンダブロック３を製造する場合、まず、鋳造用金型によって形成されるキャビティに崩壊性中子やシリンダスリーブ６等を配置しておき、この状態で溶湯をキャビティに注湯して、該溶湯で崩壊性中子やシリンダスリーブ６等を囲繞する。
【０００６】
次に、溶湯を冷却固化することによってブロック本体４を設ける。この冷却固化に伴って、シリンダスリーブ６が鋳込まれる。
【０００７】
その後、前記崩壊性中子を崩壊させる。この崩壊によって得られた中空部が、ウォータジャケット部１となる。すなわち、この場合、ウォータジャケット部１は、ブロック本体４に設けられる。
【０００８】
ところで、近年では、地球温暖化を防止するために、省エネルギの観点から自動車等の燃費を向上させることが希求されている。その方策として、内燃機関等を軽量化することにより、最終製品である自動車を軽量化することが提案されている。
【０００９】
このような観点から、摩擦撹拌接合（例えば、特許文献１および２参照）が着目されている。摩擦撹拌接合によれば、例えば、アルミニウムからなるブロック本体４と、ハイシリコン系アルミニウムからなるシリンダスリーブ６とを接合する場合等、接合対象が異種金属同士であっても容易に接合させることができるからである。
【００１０】
すなわち、例えば、高圧鋳造（ＨＰＤＣ）によって肉厚の薄いブロック本体４を作製し、該ブロック本体４にシリンダスリーブ６を接合することによって、小型かつ軽量なクローズドデッキ型シリンダブロック３を得ることができると考えられる。しかも、ＨＰＤＣでは崩壊性中子を使用する必要がないので、コストを低減することができるという利点もある。
【００１１】
摩擦撹拌接合は、一般的には以下のようにして遂行される。まず、回転動作する摩擦撹拌接合用工具を、ワークに埋没させた後に接合対象である突き合わせ部に移動させ、さらに、該突き合わせ部に沿って変位させる。この変位に伴って、突き合わせ部の肉が摩擦熱にて軟化するとともに、摩擦撹拌接合用工具によって撹拌される。その結果、突き合わせ部が固相接合される。その後、摩擦撹拌接合用工具がワークから離脱される。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−１７６６５８号公報（図１）
【特許文献２】
特開２０００−４２７５９号公報（図１）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、摩擦撹拌接合によってブロック本体４とシリンダスリーブ６とを摩擦撹拌接合した場合、シリンダスリーブ６から摩擦撹拌接合用工具を離脱させる際、該シリンダスリーブ６に離脱穴が形成されてしまう。このため、クローズドデッキ型シリンダブロック３を用いて構成された内燃機関を運転する際、離脱穴に燃料と空気の混合気が入り込み、その結果、内燃機関が所定の性能を発揮できなくなることがある。
【００１４】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、離脱穴が残存しながらも所定の性能を発揮する内燃機関を構成することが可能なシリンダブロックの製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、穴部が設けられたブロック本体と、前記穴部に挿入されたシリンダスリーブとを摩擦撹拌接合することによってシリンダブロックを得るシリンダブロックの製造方法であって、
回転動作する摩擦撹拌接合用工具を前記シリンダスリーブの内周壁部側から埋没させて前記穴部の内周壁まで到達させる工程と、
前記摩擦撹拌接合用工具を移動させることにより、前記シリンダスリーブの肉と前記ブロック本体の肉とを摩擦熱にて軟化させるとともに前記摩擦撹拌接合用工具によって撹拌することで前記シリンダスリーブと前記ブロック本体とを接合する工程と、
前記接合の後に前記摩擦撹拌接合用工具を離脱させる工程と、
を有し、
前記摩擦撹拌接合用工具は、前記穴部に挿入されるピストンの側周壁部に嵌着されたピストンリングの下死点よりも下方となる箇所で前記シリンダスリーブから離脱されることを特徴とする。
【００１６】
すなわち、本発明においては、燃料とガソリンの混合気が導入および点火される室よりも下方となる箇所で摩擦撹拌接合用工具を離脱させるようにしている。このため、内燃機関を運転する際、混合気が離脱穴に入り込むことを回避することができるので、混合比等を保つことができ、結局、該内燃機関に所定の性能を発揮させることができる。
【００１７】
なお、摩擦撹拌接合用工具は、ピストンのスカート部の下死点よりも下方となる箇所でシリンダスリーブから離脱させることが好ましい。これにより、混合気が離脱穴に入り込むことを一層容易に回避することができるからである。
【００１８】
さらに、ブロック本体のガスケット面と、シリンダスリーブのガスケット面側端面とを摩擦撹拌接合する工程を行うことが好ましい。これによりブロック本体とシリンダスリーブとの接合強度が増加するので、シリンダブロックの剛性を一層向上させることができるからである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシリンダブロックの製造方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１はブロック本体１０の要部概略縦断面図であり、図２は該ブロック本体１０のガスケット面１２側からの平面図である。このブロック本体１０には、第１環状切欠部１４および第２環状切欠部１６を有する連通穴部１８が設けられており、かつ該連通穴部１８内には、壁部２０ａ、２０ｂが突出形成されている。そして、連通穴部１８の内周壁部と壁部２０ａ、２０ｂには環状段部２２ａ〜２２ｃがそれぞれ設けられ、かつ連通穴部１８のガスケット面１２側開口部には、凹部２４が設けられている。
【００２１】
このブロック本体１０は、例えば、アルミニウムの溶湯を使用してのＨＰＤＣによって作製することができる。この際、鋳造用金型のキャビティに崩壊性中子を配置する必要はない。
【００２２】
図３に示すように、上記ブロック本体１０の連通穴部１８に挿入されるシリンダスリーブ３０ａは、円筒体部３４ａと、該円筒体部３４ａの一端部に設けられた大径部３６ａとを有する。なお、連通穴部１８には、シリンダスリーブ３０ａの他、該シリンダスリーブ３０ａと同一構成のシリンダスリーブ３０ｂ、３０ｃが挿入される。
【００２３】
シリンダスリーブ３０ａは、例えば、ハイシリコン系アルミニウムからなるワークに対して押し出し成形や鋳造成形等の公知の成形法を施し、円筒体部３４ａと大径部３６ａとを有するシリンダスリーブ３０ａを作製した後、大径部３６ａにおける側周壁部の下方を円周方向に沿って機械加工にて切り欠くことで該大径部３６ａの下方に環状段部４０ａを設けることによって作製することができる。勿論、シリンダスリーブ３０ｂ、３０ｃも同様にして作製される。
【００２４】
以上のブロック本体１０と、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃとは、以下のようにして接合される。
【００２５】
まず、大径部３６ｂの一部を直線的に切り欠いて、環状段部４０ｂを露呈するとともに、環状段部４０ａ、４０ｃの一部を直線的に切り欠く。
【００２６】
次に、図４に示すように、ブロック本体１０の連通穴部１８にシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃを挿入する。挿入されたシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの各下端部が環状段部２２ａ〜２２ｃに載置され、その一方で、大径部３６ａ〜３６ｃが凹部２４に載置されるとともに、大径部３６ａ、３６ｃが環状段部４０ｂ上に載置される。この際、環状段部４０ａ、４０ｃが切り欠かれているので、環状段部４０ａ、４０ｃが環状段部４０ｂに干渉することはない。さらに、環状段部４０ａ〜４０ｃの側周壁部が第２環状切欠部１６の内周壁部に当接する。
【００２７】
この挿入に伴って、第２環状切欠部１６の内周壁部と各シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃとの間にクリアランスが形成される。このクリアランスは、シリンダスリーブ３０ａ、３０ｂ同士の間、およびシリンダスリーブ３０ｂ、３０ｃ同士の間に形成されたクリアランスに連通し、これによりウォータジャケット部４２が形成される。
【００２８】
このように、本実施の形態においては、連通穴部１８にシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃを挿入することによってウォータジャケット部４２が形成される。
【００２９】
次に、連通穴部１８の内周壁部および壁部２０ａ、２０ｂと、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの外周壁部とを、図５に示す摩擦撹拌接合用工具５０にて摩擦撹拌接合する。
【００３０】
この摩擦撹拌接合用工具５０は、第１回転体５２と、該第１回転体５２の側周壁部に設けられて第１回転体５２とは独立して回転可能な第２回転体５４と、該第２回転体５４に比して小径でかつ先端が円錐状のプローブ５６を備える。このように構成された摩擦撹拌接合用工具５０を、シリンダスリーブ３０ａ内に挿入する。その後、プローブ５６は、シリンダスリーブ３０ａの内周壁部において、後述するピストンにおけるスカート部の下死点よりも下方となる箇所に当接される。
【００３１】
この状態で、第２回転体５４が矢印Ａ方向に回転付勢されると、プローブ５６が内周壁部に摺接することに伴って摩擦熱が発生し、該内周壁部におけるプローブ５６の当接箇所が軟化してプローブ５６の先端部が埋没して連通穴部１８の内周壁部に到達する。これにより、シリンダスリーブ３０ａの外周壁部と第１環状切欠部１４の内周壁部とが摩擦熱によって軟化する。
【００３２】
次に、第１回転体５２を矢印Ｂ方向に回転付勢すると、埋没したプローブ５６がシリンダスリーブ３０ａの円周方向に沿って変位する。このようにしてプローブ５６が変位することに伴い、軟化した肉が該プローブ５６にて撹拌されて塑性流動した後、該プローブ５６が離間することに伴って固相接合する。この現象が逐次的に繰り返されることにより、シリンダスリーブ３０ａの外周壁部と、第１環状切欠部１４の内周壁部および壁部２０ａ（連通穴部１８）とが一体的に接合されるに至る。
【００３３】
第１回転体５２を上記のように回転動作させることによってシリンダスリーブ３０ａの外周壁部と連通穴部１８の内周壁部とを接合一体化した後、プローブ５６をシリンダスリーブ３０ａの内周壁部から離間させる。この際、該内周壁部に離脱穴Ｙ１（図１０参照）が形成される。
【００３４】
残余のシリンダスリーブ３０ｂ、３０ｃに対して上記と同様の作業が営まれ、その結果、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの外周壁部と連通穴部１８の内周壁部とが接合一体化される。
【００３５】
次に、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの大径部３６ａ〜３６ｃとブロック本体１０におけるガスケット面１２とを接合する。この接合も、摩擦撹拌接合にて行われる。
【００３６】
この場合、図６に示す摩擦撹拌接合用工具６０が使用される。この摩擦撹拌接合用工具６０は、回転体６２とプローブ６４とを有し、このうち、プローブ６４は、例えば、ブロック本体１０におけるスタットボルト穴を設ける部位に埋没される。
【００３７】
次に、プローブ６４を、図７に矢印Ｃとして示すように、大径部３６ａ〜３６ｃおよびブロック本体１０の当接箇所に沿って変位させる。この変位に伴い、大径部３６ａ〜３６ｃの肉と、ブロック本体１０におけるガスケット面１２の肉とが摩擦熱によって軟化するとともに、プローブ６４によって撹拌される。その結果、これらの肉同士が固相接合される。
【００３８】
なお、この際、図６に拡大して示すように、大径部３６ａ〜３６ｃは、凹部２４に載置されていることによって堅牢に支持されている。また、環状段部４０ａ〜４０ｃの側周壁部が連通穴部１８の内周壁部に当接しているので、該環状段部４０ａ〜４０ｃの楔作用によって、大径部３６ａ〜３６ｃがブロック本体１０から離間し難くなる。このため、ブロック本体１０と大径部３６ａ〜３６ｃとが離間することを防止するためのクランプ用治具を特に使用することなく、摩擦撹拌接合を容易に遂行することができる。
【００３９】
しかも、この場合、ウォータジャケット部４２を閉塞する環状段部４０ａ〜４０ｃが軟化しないので、軟化した大径部３６ａ〜３６ｃの肉がウォータジャケット部４２に流動することを回避することもできる。
【００４０】
大径部３６ａ〜３６ｃとガスケット面１２との摩擦撹拌接合を終了した後、ブロック本体１０におけるスタットボルト穴を設ける部位からプローブ６４を離脱させる。この際、ブロック本体１０には、離脱穴Ｘ１が形成される。
【００４１】
次に、大径部３６ａ、３６ｂ同士、大径部３６ｂ、３６ｃ同士を摩擦撹拌接合する。この際には、図８の矢印Ｂ、Ｃに沿って摩擦撹拌接合用工具６０を変位させるようにすればよい。この場合においては、シリンダスリーブ３０ｂの環状段部４０ｂにシリンダスリーブ３０ａ、３０ｃの大径部３６ａ、３６ｃが載置されることによって支持されているので、上記と同様、摩擦撹拌接合を容易に遂行することができる。
【００４２】
この作業に際しても、ブロック本体１０におけるスタットボルト穴を設ける部位にプローブ６４を埋没させるとともに、スタットボルト穴を設ける部位から離脱させる。すなわち、この場合においても、ブロック本体１０のガスケット面１２に離脱穴Ｘ２、Ｘ３が形成される。
【００４３】
以上の作業によって、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃとブロック本体１０同士、およびシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃ同士とが一体的に接合される。
【００４４】
その後、ガスケット面１２側において形成されたプローブ６４の離脱穴Ｘ１〜Ｘ３を、図９に示すように、スタットボルト穴７０ａ〜７０ｈのいずれかとして加工する。具体的には、大径部３６ａ〜３６ｃとブロック本体１０とを摩擦撹拌接合する際（図７参照）の離脱穴Ｘ１を拡径した後に仕上げ加工を施して、所定の寸法精度を有するスタットボルト穴７０ｅとする。
【００４５】
その一方で、上記と同様に、拡径加工および仕上げ加工を施すことによって、大径部３６ａ、３６ｂ同士を摩擦撹拌接合する際（図８参照）の離脱穴Ｘ２をスタットボルト穴７０ｆ、大径部３６ｂ、３６ｃ同士を摩擦撹拌接合する際の離脱穴Ｘ３をスタットボルト穴７０ｇとする。以上の作業により、ガスケット面１２にプローブ６４の離脱穴Ｘ１〜Ｘ３が残存していないシリンダブロック７２（図４参照）が得られる。
【００４６】
このシリンダブロック７２は、各大径部３６ａ〜３６ｃが前記凹部２４上に載置されることに伴ってウォータジャケット部４２のガスケット面１２側が大径部３６ａ〜３６ｃで閉塞された、いわゆるクローズドデッキ型シリンダブロックである。なお、添付の図面においては、便宜上、ブロック本体１０と各シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの大径部３６ａ〜３６ｃとを境界線にて明示しているが、実際には、各部材１０、３６ａ〜３６ｃ同士は摩擦撹拌接合によって継目なく接合されている。すなわち、各部材１０、３６ａ〜３６ｃは一体的に接合されており、視認可能な程度に明確な境界線は存在しない。
【００４７】
このように、本実施の形態においては、ガスケット面１２に形成された離脱穴Ｘ１〜Ｘ３をスタットボルト穴７０ａ〜７０ｈのいずれかに加工するようにしている。したがって、美観に優れ、かつ強度および剛性に優れたシリンダブロック７２を得ることができる。
【００４８】
このようにして構成されたシリンダブロック７２は、図１０に示すピストン８０等の所定の部材と組み合わされることによって、図示しない内燃機関を構成する。ここで、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃのそれぞれに挿入されたピストン８０は、他の部位に比して若干長尺なスカート部８２をその下端部に有する。また、側周壁部にはピン穴８４が設けられており、かつ該ピン穴８４の上方には、３個のピストンリング８６ａ〜８６ｃが嵌着されている。なお、図１０においては、ピストン８０が下死点に位置している状態を示す。
【００４９】
内燃機関が運転される際、下死点に位置するピストン８０の上端面とシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの内周壁部とで形成される室８８に燃料と空気の混合気が導入される。次に、ピストン８０が上昇動作することに伴って混合気が圧縮された後、該混合気が点火される。この際に混合気が膨張するとともに、ピストン８０が下降動作する。すなわち、ピストン８０は、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの内部で上下に往復動作し、この際、該ピストン８０の側周壁部に嵌着されたピストンリング８６ａ〜８６ｃ、および該ピストン８０のスカート部８２は、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの内周壁部に摺接する。
【００５０】
ここで、図１０に示すように、プローブ５６の離脱穴Ｙ１は、ピストン８０におけるスカート部８２が下死点に位置した場合であっても、該下死点よりも下方となる位置に設けられている。そして、前記室８８からの混合気の漏洩は、ピストン８０の側周壁部に嵌着されたピストンリング８６ａ〜８６ｃによって阻止される。このため、離脱穴Ｙ１に混合気が入り込むことはない。
【００５１】
このように、本実施の形態においては、ピストン８０のスカート部８２の下死点よりも下方で摩擦撹拌接合用工具５０のプローブ５６を離脱させるようにしたので、離脱穴Ｙ１が残存しているにも関わらず、該離脱穴Ｙ１に混合気が入り込むことを回避することができる。このため、室８８内の燃料と空気の混合比が適切範囲に保たれるので、内燃機関に所定の性能を発揮させることができる。
【００５２】
しかも、この場合、第１環状切欠部１４でプローブ５６を離脱させるようにしているので、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの内周壁面側の空間とウォータジャケット部４２とが連通することはない。したがって、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの内周壁面とピストンリング８６ａ〜８６ｃとが摺接する際の焼き付きを回避するための潤滑油がウォータジャケット部４２に浸入することも、ウォータジャケット部４２に導入された冷却水がシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの内周壁面側に浸入することもない。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、充填材を使用する必要もなく、ブロック本体１０やシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの一部を切断除去する必要もない。ひいてはブロック本体１０またはシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃを予め大型化しておく必要もない。このため、コストを低廉化することもできる。
【００５４】
このシリンダブロック７２を構成するブロック本体１０は、ＨＰＤＣにて鋳造成形されているので、肉厚が薄い。しかも、図４から諒解されるように、ブロック本体１０とシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃとの間のクリアランス、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃにおける隣接するもの同士の間のクリアランスがウォータジャケット部４２となるので、一般的なシリンダブロック３（図１２参照）のように、ウォータジャケット部１をブロック本体４の中空部として設ける必要はない。
【００５５】
以上の理由から、ブロック本体１０の肉厚を薄くすることができるので、シリンダブロック７２の体積を小さくすることができる。換言すれば、シリンダブロック７２を小型化することができるとともに、軽量化することができる。
【００５６】
しかも、摩擦撹拌接合を採用しているので、シリンダブロック７２では、互いに異種の金属であるブロック本体１０（アルミニウム）と、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃ（ハイシリコン系アルミニウム）とが堅牢に接合されている。このため、該シリンダブロック７２は、高い強度および剛性を示す。
【００５７】
さらに、このシリンダブロック７２においては、耐摩耗性に優れるハイシリコン系アルミニウムからなるシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃを使用しているので、充分な耐久性が確保される。その上、この場合、ブロック本体１０を安価なアルミニウムから構成するようにしているので、シリンダブロック７２の製造コストが上昇することがないという利点がある。
【００５８】
なお、上記した実施の形態においては、摩擦撹拌接合用工具５０のプローブ５６をピストン８０のスカート部８２の下死点よりも下方となる箇所で離脱させるようにしているが、離脱箇所は、最下方に配置されたピストンリング８６ａの下死点よりも下方であれば、スカート部８２の下死点よりも上方であってもよい。この場合、図１１に示すように、離脱穴Ｙ２が存在しない箇所にスカート部８２を摺接させるようにすればよい。なお、この場合においても、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの内周壁面側の空間とウォータジャケット部４２とが連通することを回避するべく、該シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃの外周壁部と第１環状切欠部１４とが摩擦撹拌接合される。すなわち、プローブ５６は、第１環状切欠部１４およびシリンダスリーブ３０ａ〜３０ｃを介して離脱される。
【００５９】
また、ガスケット面１２側に形成された離脱穴Ｘ１〜Ｘ３を加工してスタットボルト穴７０ｅ、７０ｆ、７０ｇを設けるようにしているが、その他の用途に供される穴部、例えば、オイル穴、様々な加工を施す際にシリンダブロック７２を位置決めする位置決め治具を通すノック穴、シリンダヘッドとの位置決めに使用するピンを通すダウェルピン穴等を設けるようにしてもよい。勿論、スタットボルト穴およびダウェルピン穴の両機能を兼ね備える穴部であってもよい。
【００６０】
そして、シリンダスリーブ３０ａ〜３０ｄは、ハイシリコン系アルミニウムからなるものに特に限定されるものではない。例えば、その他のアルミニウム合金からなるものであってもよいし、アルミニウムからなるものであってもよい。別の好適な例としては、急冷製造されたアルミニウム粉が焼結されてなるアルミ急冷粉スリーブや、ＭＭＣスリーブ等を挙げることができる。
【００６１】
一方、ブロック本体１０は、アルミニウムからなるものに限定されるものではなく、マグネシウムまたはマグネシウム合金等、他の素材からなるものであってもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るシリンダブロックの製造方法によれば、ピストンの側周壁部に嵌着されたピストンリングの下死点よりも下方、好ましくは該ピストンにおけるスカート部の下死点よりも下方で摩擦撹拌接合用工具を離脱させるようにしている。このため、燃料と空気の混合気が離脱穴に入り込むことがないので、所定の性能を発揮する内燃機関を構成することができるという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】クローズドデッキ型シリンダブロックを構成するブロック本体の要部概略縦断面図である。
【図２】図１に示すブロック本体のガスケット面側からの平面図である。
【図３】外周壁部に大径部を有するシリンダスリーブの一部切欠斜視図である。
【図４】ブロック本体の穴部にシリンダスリーブを挿入した状態を示す要部概略縦断面図である。
【図５】シリンダスリーブの外周壁部を連通穴部の内周壁部に摩擦撹拌接合にて接合する状態を示す要部概略縦断面図である。
【図６】大径部とブロック本体とを摩擦撹拌接合している状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図７】大径部をブロック本体に接合する際の摩擦撹拌接合用工具の変位方向を説明するガスケット面側からの平面説明図である。
【図８】大径部同士を接合する際の摩擦撹拌接合用工具の変位方向を説明するガスケット面側からの平面説明図である。
【図９】摩擦撹拌接合用工具におけるプローブの離脱穴がスタットボルト穴に加工されたブロック本体のガスケット面側からの平面説明図である。
【図１０】シリンダスリーブにおける摩擦撹拌接合用工具のプローブの離脱穴と、下死点に位置したピストンのスカート部との位置関係を示す切欠斜視要部説明図である。
【図１１】シリンダスリーブにおける摩擦撹拌接合用工具のプローブの離脱穴と、下死点に位置したピストンリングとの位置関係を示す切欠斜視要部説明図である。
【図１２】一般的なクローズドデッキ型シリンダブロックの要部概略縦断面図である。
【符号の説明】
１、４２…ウォータジャケット部２、１２…ガスケット面
３、７２…シリンダブロック４、１０…ブロック本体
５…ボア穴６、３０ａ〜３０ｃ…シリンダスリーブ
１８…連通穴部２４…凹部
３４ａ〜３４ｃ…円筒部３６ａ〜３６ｃ…大径部
４０ａ〜４０ｃ…環状段部５０、６０…摩擦撹拌接合用工具
５６、６４…プローブ７０ａ〜７０ｈ…スタットボルト穴
８０…ピストン８２…スカート部
８６ａ〜８６ｃ…ピストンリング

Claims

穴部が設けられたブロック本体と、前記穴部に挿入されたシリンダスリーブとを摩擦撹拌接合することによってシリンダブロックを得るシリンダブロックの製造方法であって、
回転動作する摩擦撹拌接合用工具を前記シリンダスリーブの内周壁部側から埋没させて前記穴部の内周壁まで到達させる工程と、
前記摩擦撹拌接合用工具を移動させることにより、前記シリンダスリーブの肉と前記ブロック本体の肉とを摩擦熱にて軟化させるとともに前記摩擦撹拌接合用工具によって撹拌することで前記シリンダスリーブと前記ブロック本体とを接合する工程と、
前記接合の後に前記摩擦撹拌接合用工具を離脱させる工程と、
を有し、
前記摩擦撹拌接合用工具は、前記穴部に挿入されるピストンの側周壁部に嵌着されたピストンリングの下死点よりも下方となる箇所で前記シリンダスリーブから離脱されることを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
請求項１記載の製造方法において、前記摩擦撹拌接合用工具は、前記ピストンのスカート部の下死点よりも下方となる箇所で前記シリンダスリーブから離脱されることを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
請求項１または２記載の製造方法において、さらに、前記ブロック本体のガスケット面と、前記シリンダスリーブのガスケット面側端面とを摩擦撹拌接合する工程を有することを特徴とするシリンダブロックの製造方法。