JP2007278092A - シリンダブロックの製造方法及びシリンダブロック - Google Patents

Abstract

【課題】隣接するシリンダボアの間隔が比較的狭いシリンダブロックであっても、シリンダボア間冷却用の冷却水路を形成するに際し、十分な通路面積を有する冷却水路を容易に形成することができ、シリンダボアの効率的な冷却を行うことが可能となり、エンジンの出力の制限や燃費の低下の原因となるシリンダボアにおけるフリクションを低減させる。
【解決手段】複数のシリンダボアを、複数のシリンダライナ２０を鋳包んで鋳造することにより形成するシリンダブロックの製造方法であって、複数のシリンダライナ２０をシリンダボア群に対応する配置状態で連結するとともに、隣接するシリンダライナ２０間にて両シリンダライナ２０の外周面とともに閉空間１５を形成する連結部材１０を用い、複数のシリンダライナ２０を、連結部材１０により連結した状態で鋳包む。
【選択図】図７

Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックの製造方法及びシリンダブロックの技術に関する。詳細には、複数のシリンダボアを有し、隣接するシリンダボアの間隔が比較的狭いシリンダブロックに用いて好適なシリンダブロックの製造方法及びシリンダブロックに関する。

従来から、エンジンを構成するシリンダブロックとして、複数のシリンダボアを有するものが用いられている。シリンダボアの周囲には、混合気の燃焼などにともない発生する熱によって高温となるシリンダボアを冷却するため、冷却水を流すためのウォータジャケットが設けられる。
一方、シリンダブロックには、エンジン全体としての小型化や軽量化を図るため、隣接するシリンダボアの間隔が比較的狭く形成され、シリンダボア間にウォータジャケットを有しない構成のものがある。このような構成のシリンダブロックにおいては、シリンダボア間の冷却が不十分なものとなる。シリンダボア間の冷却が不十分であると、シリンダボアの熱変形にともなう燃焼圧の低下やシリンダボア内からのエンジンオイルの浸出などを防止するために、シリンダボア内に摺動可能に収容されるピストンに装着されるピストンリングの張力（拡がろうとする力）を大きくする必要が生じる。ピストンリングの張力が大きくなると、シリンダボアとピストンリングとの間のフリクション（摺動抵抗）が大きくなり、エンジンの出力が制限されたり燃費が低下したりする等の問題がある。つまり、エンジンの出力の増大や燃費の向上を図るためには、シリンダボア間も十分に冷却されることが好ましい。

しかし、前記のとおりシリンダボア間の間隔が比較的狭いシリンダブロックでは、隣接するシリンダボア間の部分に、例えば冷却水を流すための通路（空間）を形成することが困難となる。
そこで、従来から、シリンダボア間の間隔が比較的狭い構成のシリンダブロックにおいて、シリンダボア間の部分に冷却水を通過させる通路を形成するための技術が種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。各特許文献には、次のような内容が開示されている。

特許文献１においては、シリンダボアを有し互いに隣接されるシリンダライナを、接合面に凹部が形成された連結部を介して接合することにより、シリンダボア間に閉空間が形成されたライナ構成体を形成し、これをシリンダブロックに鋳込んだ後、前記閉空間をウォータジャケットと連通させることにより、シリンダボア間の冷却水路を形成している。
また、特許文献２は、ウォータジャケット用中子についての技術であり、中子本体とは別体の崩壊性のある中子ピースを備え、この中子ピースにより、シリンダボア間に冷却水通過用の孔を鋳抜くことで形成するものである。
また、特許文献３では、隣接するシリンダボア間の壁部の内部に中空部材を鋳込み、この中空部材内を、冷却水を通過させるための空間として利用する技術が示されている。
特開平９−１７０４８７号公報 特開平１０−２４３４７号公報 特開昭６３−２５３１５６号公報

前述の各特許文献に開示されているような技術については、次のような問題がある。
すなわち、特許文献１に関しては、隣接するシリンダライナを連結するためシリンダライナに形成される連結部において、シリンダボア間冷却水路を形成するための凹部が形成されることから、シリンダライナの肉厚を均一なものとすることができない。このことは、エンジンとして使用する際のシリンダライナの熱歪が不規則になりやすく前記フリクション等との関係からエンジンの出力の増大や燃費の向上を図る上で不利であり、また、エンジンの小型化などを図るためのシリンダライナの薄肉化を図る妨げともなる。

また、特許文献２に示されているように、崩壊性の中子を用いて鋳抜きによりシリンダボア間の冷却水路を形成する方法では、鋳造完了後に中子を排出する手間が発生する。このため、シリンダブロックの製造工程において中子を除去する工程が必要となる。
また、特許文献３に示されているように、中空部材などを鋳込み部材として鋳物に残す方法では、冷却水路の通路面積（断面積）を確保する上で、鋳込み部材の体積分がロスとなり、圧力損失が大きくなってボア間における効率的な冷却水の供給が難しい。つまり、前述したように比較的狭くなるシリンダボア間の部分に別部材を鋳込む場合、この鋳込み部材にも鋳造圧に耐え得る強度が必要であり、その強度を確保するとともに鋳込み部材内に冷却水路を形成しようとすると、その通路面積の確保が困難となり、ウォータポンプ等により定まる所定の水圧に対する圧力損失が大きく非効率的な冷却水路となってしまう。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、隣接するシリンダボアの間隔が比較的狭くても、シリンダボア間冷却用の冷却水路を形成するに際し、十分な通路面積を有する冷却水路を容易に形成することができ、シリンダボアの効率的な冷却を行うことが可能となり、エンジンの出力の制限や燃費の低下の原因となるシリンダボアにおけるフリクションを低減させることができるシリンダブロックの製造方法及びシリンダブロックを提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、複数のシリンダボアを、複数のシリンダライナを鋳包んで鋳造することにより形成するシリンダブロックの製造方法であって、前記複数のシリンダライナを前記シリンダボアに対応する配置状態で連結するとともに、隣接するシリンダライナ間にて両シリンダライナの外周面とともに閉空間を形成する連結部材を用い、前記複数のシリンダライナを、前記連結部材により連結した状態で鋳包むものである。

請求項２においては、前記複数のシリンダライナを鋳包んで鋳造した後に、前記閉空間を、前記複数のシリンダボアの周囲に設けられるウォータジャケットと連通させる開口部を形成するものである。

請求項３においては、前記連結部材により、前記シリンダライナの軸方向の上端部近傍を連結するものである。

請求項４においては、前記連結部材は、シリンダブロック本体の材料と同じ材料からなるものである。

請求項５においては、複数のシリンダライナが鋳包まれて形成される複数の隣接するシリンダボアと、これらシリンダボアの周囲に設けられるウォータジャケットと有するシリンダブロックであって、前記複数のシリンダライナを前記シリンダボアに対応する配置状態で連結するとともに、隣接するシリンダライナ間にて両シリンダライナの外周面とともに閉空間を形成する連結部材により、前記複数のシリンダライナが連結された状態で鋳包まれるとともに、前記閉空間が前記ウォータジャケットと開口部を介して連通されることにより形成される冷却水路を、隣接するシリンダボア間に有するものである。

請求項６においては、請求項５に記載のシリンダブロックであって、前記連結部材により、前記シリンダライナの軸方向の上端部近傍が連結されるものである。

請求項７においては、請求項５または請求項６に記載のシリンダブロックであって、前記連結部材は、シリンダブロック本体の材料と同じ材料からなるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、シリンダボア間の冷却水路用の空間を形成するにあたり、シリンダライナの周方向の肉厚分布が制約されないので、例えば周方向に均一な肉厚のシリンダライナを用いることが可能となる。これにより、シリンダライナの熱歪が低減でき、エンジンとして使用する際の熱負荷に対して不利が生じず、幅広いエンジン機種においてフリクションを低減させることができる。

請求項２においては、隣接するシリンダボアの間隔が比較的狭いシリンダブロックであっても、シリンダボア間冷却用の冷却水路を形成するに際し、十分な通路面積を有する冷却水路を容易に形成することができ、シリンダボアの効率的な冷却を行うことが可能となり、シリンダボアにおけるフリクションを低減させることができる。

請求項３においては、エンジンとして使用する際に熱負荷が高くなる燃焼室近傍を効果的に冷却することができ、冷却効率を向上することができる。

請求項４においては、シリンダブロックの鋳造時において、溶湯の熱により、連結部材がシリンダブロック本体の材料（溶湯）と溶け合い一体化することとなるため、シリンダブロックの鋳造に際して鋳造制御が容易となる。
また、連結部材の部分とシリンダブロック本体との熱膨張率が同じとなるため、エンジンとして使用する際の熱負荷に対して有利となる。

請求項５においては、隣接するシリンダボアの間隔が比較的狭くても、シリンダボア間冷却用の冷却水路を形成するに際し、十分な通路面積を有する冷却水路を容易に形成することができ、シリンダボアの効率的な冷却を行うことが可能となり、シリンダボアにおけるフリクションを低減させることができる。

請求項６においては、エンジンとして使用する際に熱負荷が高くなる燃焼室近傍を効果的に冷却することができ、冷却効率を向上することができる。

請求項７においては、連結部材の部分とシリンダブロック本体との熱膨張率が同じとなるため、エンジンとして使用する際の熱負荷に対して有利となる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
まず、図１及び図２を用いて本実施形態に係るシリンダブロックの製造方法により製造した四気筒エンジン用のシリンダブロック１について説明する。
シリンダブロック１は、シリンダブロック本体（以下「ブロック本体２」とする。）をその主たる構成要素とし、このブロック本体２は、材料としてアルミニウム等が用いられ、ダイカスト、中圧鋳造、低圧鋳造などの鋳造法によって形成される。
ブロック本体２の一側（図１における上側）の面は平らに形成されてシール面２ｓとされ、このシール面にガスケット３を介してシリンダヘッド４が組み付けられる。また、ブロック本体２の下側には図示せぬオイルパンが取り付けられる。以下、シリンダブロック１において、ブロック本体２に対してシリンダヘッド４が組み付けられる側を「上」とし、その反対側を「下」とする。

ブロック本体２は、四つのシリンダボア５からなるシリンダボア群を有する。シリンダボア５は、円筒状の空間であり、各シリンダボア５の軸方向が平行となるように隣接した状態で一列に配設される。シリンダボア５には、ピストンリング６の装着されたピストン７が往復摺動可能に収容される。
各シリンダボア５におけるピストン７よりも上側の空間は、燃料及び空気の混合気を燃焼するための燃焼室の一部を構成する。シリンダボア５は、前記混合気や燃焼によって生じたガスの機密を保つために、精度（真円度）の高い円筒面に形成される。
すなわち、シリンダブロック１が用いられて製造されるエンジンの実動時には、前記燃焼室における混合気の爆発・燃焼によりビストン７が往復摺動し、これにより、ピストン７とコンロッド（連接棒）を介して連結されるクランク軸（出力軸）が回転する。

シリンダボア５は、鋳鉄などにより円筒状に形成されるシリンダライナ２０が鋳包まれて形成される。つまり、ブロック本体２が鋳造によって形成される際、シリンダライナ２０が鋳包まれ、このシリンダライナ２０の内周面がシリンダボア５を形成しピストン７の摺動面となる。
また、シリンダボア５の周囲、即ちブロック本体２におけるシリンダライナ２０の周囲には、該シリンダライナ２０を取り囲む周壁部２ａを介してウォータジャケット８が形成される。ウォータジャケット８は、冷却水９の通路であり、ブロック本体２の鋳造とともにシリンダボア群を取り囲むように形成される（図２参照）。

以上のような構成を備えるシリンダブロック１の製造方法について説明する。
シリンダブロック１は、前記のとおりダイカスト等の鋳造法により製造し、複数のシリンダボア５を、複数のシリンダライナ２０を鋳包んで鋳造することにより形成する。また、この鋳造では、シリンダボア群の周囲に設けられるウォータジャケット８も形成する。
そして、本実施形態に係るシリンダブロック１の製造方法においては、複数のシリンダライナ２０を前記シリンダボア群に対応する配置状態で連結するとともに、隣接するシリンダライナ２０間にて両シリンダライナ２０の外周面とともに閉空間１５を形成する連結部材１０を用い、複数のシリンダライナ２０を、連結部材１０により連結した状態で鋳包む。

すなわち、本実施形態に係るシリンダブロック１の製造方法は、四個のシリンダライナ２０を所定の配置状態で連結するとともに隣接するシリンダライナ２０間にて前記閉空間１５を形成する連結部材１０を用い、この連結部材１０によりシリンダライナ２０を連結する工程と、連結部材１０により連結した状態のシリンダライナ２０を、鋳造するブロック本体２に鋳包む工程とを含む。

図４〜図８に示すように、連結部材１０は、シリンダブロック１におけるシリンダボア５の数、即ちブロック本体２に鋳包むシリンダライナ２０の数（本実施形態では四個）の挿嵌部１１と、これら挿嵌部１１を連結する連結部１２とを有し、これらが一体的に形成される部材である。
挿嵌部１１は、円筒状に形成され、その内周面１１ａが、円筒状のシリンダライナ２０の外周面に沿う形状となる。つまり、挿嵌部１１の内周面１１ａにより形成される孔部にシリンダライナ２０が挿嵌される。
複数の挿嵌部１１は、その内周面１１ａがシリンダブロック１におけるシリンダボア群に対応する配置状態のシリンダライナ２０に挿嵌可能に対応するように連結部１２にて連結される。つまり、連結部材１０における連結部１２が、シリンダブロック１におけるシリンダボア５間に当たる部分となる。
このように、連結部材１１は、各シリンダライナ２０に対応する複数の挿嵌部１１が、隣接する挿嵌部１１が平面視で８の字状（眼鏡状）となるように、連結部１２を介して連設されて構成される。

隣接する挿嵌部１１間に形成される連結部１２には、空洞１２ａが形成される。空洞１２ａは、隣接する挿嵌部１１の内周面１１ａ間の壁部が貫通するように形成される。つまり、空洞１２ａは、隣接する挿嵌部１１の内周面１１ａ間の壁部において上壁部１２ｂ及び下壁部１２ｃ（図３参照）を含む部分により形成され、この空洞１２ａを介して、隣接する挿嵌部１１内が連通した状態となる。
したがって、連結部１２に形成される空洞１２ａが、その両側の内周面１１ａ側から閉じられると、挿嵌部１１と連結部１２における上壁部１２ｂ及び下壁部１２ｃとにより、連結部１２に閉空間が形成されることとなる。つまり、この空洞１２ａにより、隣接するシリンダライナ２０間における閉空間１５が形成される。

このように構成される連結部材１０を用い、複数のシリンダライナ２０を連結する。つまり、連結部材１０により四つのシリンダライナ２０を連結する工程を行う。
連結部材１０によるシリンダライナ２０の連結は、連結部材１０の各挿嵌部１１にシリンダライナ２０を挿嵌することにより行う。すなわち、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、シリンダブロック１におけるシリンダボア群に対応するように配置された状態のシリンダライナ２０に対して連結部材１０を挿嵌し、固定する。これにより、シリンダライナ２０が、シリンダブロック１におけるシリンダボア群に対応する配置状態で位置決めされる。
ここで、連結部材１０とシリンダライナ２０との固定方法としては、例えば、圧入や温度差嵌め、あるいは溶着などを用いることができる。また、必要に応じて、連結部材１０のシリンダライナ２０軸方向における位置決めのため、シリンダライナ２０の外周面に段差を設けてもよい。

連結部材１０によりシリンダライナ２０を連結すると、連結部１２の空洞１２ａの部分が、その両側の内周面１１ａ側からシリンダライナ２０の外周面により閉じられ、連結部１２において閉空間１５が形成される。つまり、閉空間１５は、連結部材１０の挿嵌部１１にシリンダライナ２０が挿嵌された状態で、挿嵌部１１と、連結部１２における上壁部１２ｂ及び下壁部１２ｃと、シリンダライナ２０の外周面とにより密閉された空間となる。
このようにして、連結部材１０は、複数のシリンダライナ２０をシリンダボア群に対応する配置状態で連結するとともに、隣接するシリンダライナ２０間にて両シリンダライナ２０の外周面とともに閉空間１５を形成する。

次に、連結部材１０により連結した複数のシリンダライナ２０を、連結部材１０により連結した状態で鋳包む。つまり、連結部材１０により連結した状態のシリンダライナ２０（以下、「連結体３０」とする。）を、鋳造するブロック本体２に鋳包む工程を行う。
連結体３０を鋳包む際には、周知の構成の鋳型を備える鋳造装置を用いることができる。すなわち、シリンダブロック１を成形するための鋳型として、固定型及び複数の可動型と、連結体３０の各シリンダライナ２０に対して突設されて連結体３０を保持し位置決めするためのボア入子（ピン入子）と、ウォータジャケット８を成形するための成形突部とを有し、これらにより成形空間（キャビティ）を形成するものを用いる。そして、この鋳型に形成されるキャビティ内にシリンダブロック１の材料であるアルミニウム等の溶湯（溶融金属）を注湯し、凝固させることにより、シリンダブロック１を鋳造成形する。

これにより、図１に示すように、ブロック本体２を形成する材料（周壁部２ａ）により鋳包まれた連結体３０（連結部材１０及びシリンダライナ２０）と、その周囲を取り囲むウォータジャケット８とを有するシリンダブロック１が成形される。
そして、この連結体３０が鋳包まれたシリンダブロック１においては、連結体３０におけるシリンダライナ２０間に存在する閉空間１５により、シリンダライナ２０により形成されるシリンダボア５間に閉空間が形成された状態となる。この閉空間が、隣接するシリンダボア５間冷却用の冷却水路として用いられる。

以上のように、シリンダブロック１を鋳造するに際し、連結部材１０を用いて連結し位置決めした状態のシリンダライナ２０を鋳包むことにより、シリンダボア５間の冷却水路用の空間を形成するにあたり、シリンダライナ２０の周方向の肉厚分布が制約されないので、例えば周方向に均一な肉厚のシリンダライナ２０を用いることが可能となる。これにより、シリンダライナの熱歪が低減でき、エンジンとして使用する際の熱負荷に対して不利が生じず、幅広いエンジン機種においてフリクションを低減させることができる。
また、シリンダライナ２０が連結部材１０により予め位置決めされた状態で鋳包まれるので、シリンダブロック１におけるシリンダボア５の成形に際して高い鋳造精度を出しやすくなる。

また、隣接するシリンダボア５間に閉空間が形成されることから、隣接するシリンダボア５間の熱伝導を低減させることができ、シリンダボア５間の部分が高温となることを防止することができる。
さらに、シリンダボア５間の閉空間１５をウォータジャケット８と連通させることにより、この閉空間１５を冷却水路として用いることができ、隣接するシリンダボア５間の部分を効率的に冷却することができる。これにより、シリンダボア５の効率的な冷却を行うことが可能となり、エンジンの出力の制限や燃費の低下の原因となるシリンダボア５におけるフリクションを低減させることができる。

すなわち、本実施形態に係るシリンダブロック１の製造方法においては、シリンダボア５間に形成される閉空間１５をウォータジャケット８と連通するため、連結体３０を鋳包んでシリンダブロック１を鋳造した後に、閉空間１５をウォータジャケット８と連通させる開口部を形成する。
閉空間１５をウォータジャケット８と連通させるための開口部は、次のような方法により形成する。

図２及び図３に示すように、閉空間１５の上面側となる上壁部１２ｂ側から、下斜め方向に貫通孔２１を穿設することにより、閉空間１５とウォータジャケット８とを連通させる。
具体的には、ドリル等の錐状の工具を用い、連結体３０を鋳包む周壁部２ａの、閉空間１５の上側に相当する部分側、即ちシール面２ｓ側から、閉空間１５を形成する上壁部１２ｂ、閉空間１５、及び周壁部２ａの、閉空間１５とウォータジャケット８との間の部分を貫通するように直線状の貫通孔２１を下斜め方向に穿設する。つまり、貫通孔２１は、シリンダブロック１のシール面２ｓに開口する開口部（以下、「シール面側開口部２２」という。）と、ウォータジャケット８に開口する開口部（以下、「ジャケット側開口部２３」という。）とを有するとともに、閉空間１５と連通する。

したがって、閉空間１５は、貫通孔２１のジャケット側開口部２３を介してウォータジャケット８と連通することとなる。このように、閉空間１５をウォータジャケット８と連通させることにより、閉空間１５が冷却水路として機能する。つまり、ウォータジャケット８内に供給される冷却水９がジャケット側開口部２３を介して閉空間１５内へと流入し、この冷却水により隣接するシリンダボア５間の部分が冷却される。
また、貫通孔２１を構成するシール面側開口部２２は、シール面２ｓにガスケット３（図１参照）を介してシリンダヘッド４が組み付けられることにより塞がれる。なお、シリンダブロック１にシリンダヘッド４を組み付ける前段階で、シール面側開口部２２を別部材により塞いでもよい。
このようにして、閉空間１５をウォータジャケット８と連通させる開口部（ジャケット側開口部２３）を形成し、閉空間１５を隣接するシリンダボア５間における冷却水路（以下、「ボア間冷却水路２５」という。）として利用する。

また、閉空間１５をボア間冷却水路２５として用いるに際し、該ボア間冷却水路２５内における冷却水の流れを促がし、冷却効率を向上させるため、ウォータジャケット８からジャケット側開口部２３を介してボア間冷却水路２５内に流入する冷却水を、該ボア間冷却水路２５から排出させるための開口部を設けることが好ましい。
このボア間冷却水路２５からの冷却水排出用の開口部は、図３に示すように、前記貫通孔２１と同様にして、ドリル等の錐状の工具を用い、シール面２ｓ側から、閉空間１５を形成する上壁部１２ｂを貫通するように直線状の貫通孔２４を例えば上下方向に穿設する。つまり、貫通孔２４は、シール面２ｓに開口する開口部（以下、「シール面側開口部２６」という。）を有するとともに、ボア間冷却水路２５（閉空間１５）と連通する。
また、貫通孔２４は、ジャケット側開口部２３から流入した冷却水の流れを形成するため、シリンダボア５間の部分においてジャケット側開口部２３が設けられる側と反対側、言い換えると、シリンダボア５の連設方向に対して垂直方向（図２における左右方向）における反対側の位置に設ける。

ここで、貫通孔２４は、そのシール面側開口部２６がシリンダヘッド４（図１参照）内に形成される冷却水通路（ヘッド側ウォータジャケット）に連通するように設ける。つまり、シリンダブロック１のシール面２ｓにシリンダヘッド４が組み付けられることにより、シール面側開口部２６がヘッド側ウォータジャケットと連通するように貫通孔２４を設け、ウォータジャケット８からボア間冷却水路２５内に流入する冷却水を、貫通孔２４を介して排出させるとともにヘッド側ウォータジャケットへと導く。
なお、前記貫通孔２４の代わりに、あるいは貫通孔２４とともに、前記ジャケット側開口部２３と対向する位置（反対側の位置）に同じくウォータジャケット８と連通する開口部を設ける構成としてもよい。

このように、シリンダブロック１の鋳造後に、閉空間１５とウォータジャケット８とを連通させることにより、隣接するシリンダボア５の間隔が比較的狭いシリンダブロック１であっても、シリンダボア５間冷却用の冷却水路を形成するに際し、十分な通路面積を有する冷却水路を容易に形成することができ、シリンダボア５の効率的な冷却を行うことが可能となる。これにより、エンジンの出力の制限や燃費の低下の原因となるシリンダボア５におけるフリクションを低減させることができる。
すなわち、シリンダブロック１を鋳造した時点で、シリンダボア５間に冷却水路用の閉空間１５が形成されているので、後の加工で開口部を設けるだけで、ウォータジャケット６と連通した冷却水路をシリンダボア５間に容易に形成することができる。

また、本実施形態に係るシリンダブロック１の製造方法によれば、連結体３０を鋳包むに際して、シリンダライナ２０の外周面が、冷却水路となる部分（閉空間１５）に対し溶湯が流入するのを堰き止める役目を果たすので、前述したように、従来用いられていた冷却水路を鋳抜きで行うための崩壊性の中子が不要となる。これにより、シリンダボア５間に冷却水路を設けるに際して製造工程の簡略化が図れる。
また、本実施形態に係るシリンダブロック１の製造方法によれば、中空部材などの鋳抜き部材を鋳物に残す従来の方法のように鋳込部材を用いる必要がないので、その体積分のロスがなくなり、シリンダボア５間において冷却水路の通路面積（断面積）を確保する上で、圧力損失の小さい効率的な冷却水路を確保することができる。

続いて、連結部材１０のシリンダライナ２０における位置、即ち連結部材１０によるシリンダライナ２０の連結位置について説明する。
前述したように、連結部材１０によってシリンダライナ２０を連結するに際し、連結部材１０により、シリンダライナ２０の軸方向の上端部近傍を連結することが好ましい。

すなわち、エンジンの実動時においては、シリンダボア５を形成するシリンダライナ２０の内部を含むこのシリンダライナ２０の上側に形成される燃焼室で爆発・燃焼が行われ、ピストン７が下方に移動するに従い温度が低くなる。このため、シリンダボア５の上端部分の温度が他の部分に対して比較的高くなる。
そこで、連結部材１０により、シリンダライナ２０の上端部近傍を連結することにより、ボア間冷却水路２５をシリンダボア５の上端部近傍に形成することができ、混合気の燃焼などにともない発生する熱により比較的高温となる部分を積極的に冷却することができる。なお、連結部材１０は、その上端がシール面２ｓより上側に突出しないように、シリンダライナ２０の上端より上側に突出しない位置でシリンダライナ２０を連結する。

ここで、連結部材１０のシリンダライナ２０の軸方向に対する長さ（厚さ）について言及すると、連結部材１０の閉空間１５の部分は、シリンダライナ２０はその側面から支持されない部分となる。このため、連結部材１０のシリンダライナ２０の軸方向に対する長さは、シリンダブロック１の鋳造圧に対するシリンダライナ２０の強度が確保できるとともに、後の加工によりボア間冷却水路２５となる閉空間１５において十分な通路面積が確保できるように設定する。

このように、連結部材１０によってシリンダライナ２０の上端部近傍を連結することにより、エンジンとして使用する際に熱負荷が高くなる燃焼室近傍を効果的に冷却することができ、冷却効率を向上することができる。
また、連結部材１０がシリンダライナ２０の上端部近傍に位置することから、前述したように、閉空間１５とウォータジャケット８とを連通させるに際し、シリンダブロック１の上面（シール面２ｓ）側から加工を施す場合に連結部材１０に工具が届きやすくなるので機械加工が容易となる。

次に、連結部材１０とシリンダライナ２０の材料について説明する。
連結部材１０の材料は、特に限定されるものではないが、連結部材１０は、シリンダブロック１のブロック本体２の材料と同じ材料からなることが好ましい。
つまり、例えば、ブロック本体２がアルミニウムを材料とする場合、連結部材１０の材料として同じくアルミニウムを用いる。

このように、連結部材１０の材料として、ブロック本体２の材料と同じものを用いることにより、次のような効果が得られる。
すなわち、連結部材１０をブロック本体２と同じ材料とした場合、シリンダブロック１の鋳造時において、溶湯の熱により、連結体３０における連結部材１０の溶湯と接触する表面部が溶融され、連結部材１０がブロック本体２の材料（溶湯）と溶け合い一体化することとなる。このため、シリンダブロック１の鋳造に際して鋳造制御が容易となる。そして、鋳造成形されたシリンダブロック１においては、連結部材１０が別部材として存在せず、鋳包まれたシリンダライナ２０に対して隣接するシリンダボア５間に閉空間１５のみが形成される状態となる。
また、連結部材１０の部分とブロック本体２との熱膨張率が同じとなるため、連結部材１０とシリンダライナ２０との間に熱変形による隙間などが生じることがないので、ボア間冷却水路２５による冷却効率を向上させることができ、エンジンとして使用する際の熱負荷に対して有利となる。

また、連結部材１０の材料として、ブロック本体２の材料と異なる材料を用いる場合、連結部材１０の材料選定により、ブロック本体２の材料よりも高い強度を有する材料を用いることで、前記のとおり連結部材１０により連結する部分を上端部近傍とすることにより、シリンダブロック１において応力負荷の比較的高い部分となるシリンダボア５の上端部の高強度化が可能となる。

以上のように、連結部材１０を用いることにより、複数のシリンダライナ２０が連結された状態で鋳包まれるとともに、閉空間１５がウォータジャケット８とジャケット側開口部２３を介して連通されることにより形成されるボア間冷却水路２５を、隣接するシリンダボア５間に有するシリンダブロック１が得られる。
そして、シリンダブロック１においては、前述したように、連結部材１０により、シリンダライナ２０の上端部近傍が連結されることが好ましく、また、連結部材１０は、ブロック本体２の材料と同じ材料からなることが好ましい。

本発明の一実施形態に係るシリンダブロックの構成を示す断面図。 図１におけるＡ−Ａ断面図。 図２におけるＢ−Ｂ部分断面図。 連結部材及びシリンダライナ並びに連結体を示す斜視図。 連結体を示す側面図。 同じく平面図。 図５におけるＣ−Ｃ断面図。 図６におけるＤ−Ｄ断面図。

符号の説明

１ シリンダブロック
２ ブロック本体（シリンダブロック本体）
５ シリンダボア
８ ウォータジャケット
９ 冷却水
１０ 連結部材
１５ 閉空間
２０ シリンダライナ
２３ ジャケット側開口部
２５ ボア間冷却水路
３０ 連結体

Claims (7)

1. 複数のシリンダボアを、複数のシリンダライナを鋳包んで鋳造することにより形成するシリンダブロックの製造方法であって、
   前記複数のシリンダライナを前記シリンダボアに対応する配置状態で連結するとともに、隣接するシリンダライナ間にて両シリンダライナの外周面とともに閉空間を形成する連結部材を用い、
   前記複数のシリンダライナを、前記連結部材により連結した状態で鋳包むことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
2. 前記複数のシリンダライナを鋳包んで鋳造した後に、前記閉空間を、前記複数のシリンダボアの周囲に設けられるウォータジャケットと連通させる開口部を形成することを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックの製造方法。
3. 前記連結部材により、前記シリンダライナの軸方向の上端部近傍を連結することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリンダブロックの製造方法。
4. 前記連結部材は、シリンダブロック本体の材料と同じ材料からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のシリンダブロックの製造方法。
5. 複数のシリンダライナが鋳包まれて形成される複数の隣接するシリンダボアと、これらシリンダボアの周囲に設けられるウォータジャケットと有するシリンダブロックであって、
   前記複数のシリンダライナを前記シリンダボアに対応する配置状態で連結するとともに、隣接するシリンダライナ間にて両シリンダライナの外周面とともに閉空間を形成する連結部材により、
   前記複数のシリンダライナが連結された状態で鋳包まれるとともに、前記閉空間が前記ウォータジャケットと開口部を介して連通されることにより形成される冷却水路を、
   隣接するシリンダボア間に有することを特徴とするシリンダブロック。
6. 前記連結部材により、前記シリンダライナの軸方向の上端部近傍が連結されることを特徴とする請求項５に記載のシリンダブロック。
7. 前記連結部材は、シリンダブロック本体の材料と同じ材料からなることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のシリンダブロック。
   

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