JP2010201435A - ライナ付きシリンダブロックの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダライナを鋳込み形成する場合に、ボアピンとの間への溶湯の侵入を安定して防止することのできるシリンダブロックの製造方法を提供する。
【解決手段】エンジンのシリンダブロックを鋳造する鋳型としての、ボアピン１１にシリンダライナ１２が装着される可動型１０とシリンダライナ１２の外径よりも幅の狭い部分を有して突設されるジャーナル空間形成部分２１を有する固定型２０との鋳型間に溶湯を流し込むことによりシリンダブロックを鋳造する。このとき、固定型２０に形成されたジャーナル空間形成部分２１のシリンダライナ１２の外径よりも幅の狭い部分を補うかたちでシリンダライナ１２の端面の一部に当接される別体の鋳型ピース３０をジャーナル空間形成部分２１に係合させ、この鋳型ピース３０が係合された固定型２０にシリンダライナ１２の装着された可動型１０を組み合わせた状態で溶湯を流し込む。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックとして、シリンダ内にシリンダライナが鋳込まれることにより形成されるライナ付きシリンダブロックの製造方法に関する。

エンジンのシリンダブロックとしてアルミニウム合金等の軽合金からなるシリンダブロックが採用される場合、同シリンダブロックとして、エンジンのピストンを収容するためのシリンダ内に耐摩耗性に優れたシリンダライナを鋳込み形成するようにした構造のものが広く採用されている。このようなシリンダブロックには、シリンダ内に鋳込まれた円筒形状のシリンダライナの内壁によって耐摩耗性に優れるシリンダボアが形成されるようになる。また、耐摩耗性に優れるシリンダライナとしては、これまで鋳鉄製のものが用いられることが多かったが、近年は、耐熱性や耐摩耗性などの高められたシリコン含有アルミニウム合金などの軽合金材料からなるものの採用が注目されている。

一方、こうした軽合金材からなるシリンダブロックが鋳込まれるシリンダライナ付きシリンダブロックはダイカスト鋳造方法にて製造されることが多く、その場合、シリンダライナが予めセットされているシリンダブロック用の鋳型に溶湯が流し込まれて適宜に加圧されることによりシリンダライナが鋳込まれるようになる。すなわち、鋳型にはシリンダライナの内筒に係合可能に形成された円柱状のボアピンが設けられており、同ボアピンにシリンダライナが抜き差し可能にセットされることとなるが、こうして抜き差しが可能な状態であるがゆえに、シリンダライナの内筒とボアピンとの間には僅かながら間隙が存在する。また、鋳造環境においてはその高温や高圧によりシリンダライナとボアピンとの間隙がより拡大されるおそれもある。そのため、鋳造によりシリンダライナとボアピンとの間に溶湯が侵入するおそれも高く、溶湯が侵入された場合、シリンダライナと鋳型との分離が阻害されたり、分離のときにシリンダライナの表面にいわゆるカジリと称される損傷が生じるなどの不都合を生じることが懸念される。

そこで従来から、シリンダライナと鋳型と間に溶湯を侵入させないようにする方法がいくつか提案されている。例えば、特許文献１に記載の製造方法では、ボアピンとシリンダライナとの間に溶湯の侵入を防止するシール材としてＯ−リングを設けるようにしている。また、特許文献２に記載の製造方法では、シリンダライナの端部に薄肉部を設け、この薄肉部が溶湯の圧力により変形されてボアピンに密着されるようにすることで、シリンダライナとボアピンとの間への溶湯の侵入が抑制されるようにしている。

特開２００２−３３６９５５号公報 特開２００４−５８０７７号公報

このように、シリンダライナとボアピンとの間への溶湯の侵入を防止もしくは抑制するとはいえ、上記文献に記載の製造方法におけるそれぞれ次のような不都合も無視できず、実用上はなお改良の余地を残すものとなっている。

すなわち、まず特許文献１に記載の製造方法の場合、高温や高圧の鋳造環境下においてはＯ−リングの上記溶湯に対するシール性能の劣化が無視できないため、適切なシール性
能の長期的かつ安定的な維持が難しい。また、特許文献２に記載の製造方法の場合には、シリンダライナの端部に薄肉部を設けるためにシリンダライナが長くなり、シリンダライナが鋳込まれるシリンダブロックの大型化も避けられない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シリンダライナを鋳込み形成する場合に、ボアピンとの間への溶湯の侵入を安定して防止することのできるシリンダブロックの製造方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、エンジンのシリンダブロックを鋳造する鋳型として、開閉可能な第１の鋳型と第２の鋳型とを用い、前記シリンダブロックのシリンダボアに対応する部分として第１の鋳型に突設されているボアピンに円筒形状のシリンダライナを装着するとともに、この装着したシリンダライナの端面が前記第２の鋳型に前記シリンダブロックのジャーナル部に対応する部分として一部に前記シリンダライナの外径よりも幅の狭い部分を有して突設されたジャーナル空間形成部分に当接された状態でそれら第１及び第２の鋳型間に溶湯を流し込むことにより前記シリンダブロックを鋳造するライナ付きシリンダブロックの製造方法であって、前記第２の鋳型に形成されたジャーナル空間形成部分の前記シリンダライナの外径よりも幅の狭い部分を補うかたちで同シリンダライナの端面の一部に当接される別体の鋳型ピースを該ジャーナル空間形成部分に係合させ、この鋳型ピースが係合された第２の鋳型に前記シリンダライナの装着された第１の鋳型を組み合わせた状態で前記溶湯を流し込むことを要旨とする。

このような方法によれば、シリンダライナの端面にはジャーナル空間形成部分及び鋳型ピースが当接されるようになるので、第１及び第２の鋳型の間に流し込まれた溶湯は、シリンダライナの端面とジャーナル空間形成部分又は鋳型ピースとの当接部分を通過しなければシリンダライナとボアピンとの間に侵入することができないようになる。これにより、シリンダライナとボアピンとの間への溶湯の侵入が抑制もしくは防止されるようになる。その結果、シリンダライナとボアピンとの間に侵入した溶湯により、シリンダライナとボアピンとの分離が阻害されることや、分離のときにシリンダライナの表面にいわゆるカジリと称される損傷が生じるなどの不都合の発生するおそれが低減される。そして、シリンダライナの端面が全周にわたりジャーナル空間形成部分及び鋳型ピースが当接されるようになれば、シリンダライナとボアピンとの間への溶湯の侵入をより安定して抑制、好ましくは防止することができるようにもなる。

なお、上述のようなシリンダライナとボアピンとの間への溶湯の侵入は、シリンダライナの材料が例えば鋳鉄であれ軽合金材料であれ生じるが、鋳鉄からなるシリンダライナでは上述したカジリ等が生じ難い。そこで、特にアルミニウム合金などの軽合金材料からなるシリンダライナを鋳込み形成する際に、このような方法を採用して溶湯の侵入の抑止好ましくは防止を行うようにすれば、同シリンダライナに生じるカジリ等の不都合の発生が顕著に低減されるようになる。

また、鋳型ピースはジャーナル空間形成部分に係合されることにより、型締めのときには、その位置が第２の鋳型に対して固定される。一方、鋳型ピースはジャーナル空間形成部分に対してはみ出るかたちとなるために成形されたシリンダブロックが第２の鋳型から抜かれるときには同ブロックに引っかかるかたちとなる。しかし、鋳型ピースはジャーナル空間形成部分に係合されているのみであることにより該ブロックに連れられて第２の鋳型から離脱されるようにもなる。これにより、このような鋳型ピースを用いてのシリンダブロックの鋳造が好適に行えるようになる。

請求項２に記載の発明は、前記ジャーナル空間形成部分の前記シリンダライナの端面と対向する部分には、同シリンダライナの外径と同じ円弧状の形状を有して突設された台座が形成されて、この台座部分に前記シリンダライナの端面が当接されるものであり、前記鋳型ピースは、前記シリンダライナの外径と同じ円弧状の形状を有しその外側面が前記ジャーナル空間形成部分の一部からはみ出るかたちでかつ、そのシリンダライナに当接される面の両端がそれぞれ前記台座の円弧状の形状が途切れる部分を超えて延設されて前記ジャーナル空間形成部分の台座に係合されることを要旨とする。

このような方法によれば、鋳型ピースは、形成されたシリンダブロックとの移動が確保されるとともに、第２の鋳型への奥方向への移動が防止され型が型締めされたときにシリンダライナの端面との当接も確実になされるようになる。

請求項３に記載の発明は、前記鋳型ピースの前記台座に対する係合が、前記台座の円柱状の形状が途切れる部分から円弧状の形状側に形成された凹部と、前記鋳型ピースの円弧方向両端に突設された凸部との凹凸係合として行われることを要旨とする。

このような方法によれば、鋳型ピースは、ジャーナル空間形成部分の台座に確実に係合されるようになり、型締めされたときに同台座部分とともにシリンダライナの端面に確実に当接されるようになる。

請求項４に記載の発明は、前記鋳型ピースの円弧方向両端に突設された凸部はいずれも、前記シリンダライナが当接される方向から見て外周側の辺よりも内周側の辺が長い形状に形成されているとともに、前記台座に形成された凹部も、この鋳型ピースに突設された凸部の当該形状に合致する形状をもって形成されており、前記凹凸係合の係合方向が前記シリンダライナが当接される方向に規制されることを要旨とする。

このような方法によれば、鋳型ピースの第２の鋳型への係合方向が規制されることにより同第２の鋳型への取り付けが確実とされ不要な脱落等が生じにくくなり、鋳型ピースを用いての鋳造作業に生じる不都合が低減されるようになることから、このようなシリンダブロックの生産性が向上される。

請求項５に記載の発明は、前記シリンダライナとして、アルミニウム合金により形成されたものを用い、前記シリンダブロックを、アルミニウム合金による鋳造体とすることを要旨とする。

このような方法によれば、アルミニウム合金からなるシリンダライナを鋳込むことの多いアルミニウム合金からなるシリンダブロックの生産性が特に向上されるようになる。

本発明に係るライナ付きシリンダブロックの製造方法の一実施形態において用いられる鋳型について、（ａ）はその斜視構造を示す斜視図、（ｂ）は部分平面図。 同実施形態において用いられる可動型についてその斜視構造を示す斜視図。 同実施形態において用いられる可動型についてその平面構造を示す平面図。 同実施形態において用いられる固定型についてその平面構造を示す平面図。 同実施形態において用いられるピースについてその構造を示す図であって、（ａ）は右側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図。 同実施形態におけるシリンダブロックの製造方法の工程を示すフローチャート。 同実施形態において用いられる鋳型の組み合わせを模式的に示す模式図。 同実施形態におけるシリンダブロックの製造方法により鋳造されたシリンダブロックの斜視構造を示す斜視図。 同実施形態におけるシリンダブロックの製造方法により製造されたシリンダブロックの斜視構造を示す斜視図。 本発明にかかる他の実施形態において用いられるピースについてその構造を示す平面図。

以下、本発明のライナ付きシリンダブロックの製造方法の一実施形態について図１〜図９に従って説明する。図１は、エンジンのライナ付きシリンダブロックの製造に用いられる鋳型の一態様について、（ａ）はその全体を斜視したときの構造を示す斜視図であり、（ｂ）は一部分の平面的な構造を示す正面図である。

図１（ａ）に示すように、鋳型は、シリンダブロックのシリンダ側を形成する第１の鋳型としての可動型１０と、同シリンダブロックのクランクシャフト側を形成する第２の鋳型としての固定型２０と、それら可動型１０と固定型２０との間に配置される鋳型ピース３０とにより構成されている。そして、可動型１０と固定型２０とが閉じて型締めされた鋳型において、それら可動型１０と固定型２０との間に溶湯が流入されることによりシリンダブロック５０（図９参照）が製造される。なお、本実施形態では、軽合金材料であるアルミニウム合金からなるシリンダブロック５０が製造されることから、鋳型にはアルミニウム合金の溶湯が注入されて同シリンダブロック５０が鋳造される。

まず、可動型１０について、図２及び図３を参照して説明する。
図２及び図３に示すように、可動型１０は、シリンダブロック５０のシリンダボア５１（図９参照）を形成するためのボアピン１１と、ウォータジャケットを形成するためのウォータジャケット形成部分１６と、型締めされたときに固定型２０に嵌合する鋳型嵌合部１８とを有し構成されている。ボアピン１１は、アルミニウム合金の溶湯に対して高い耐久性を有する金属などから円柱形状に形成されており、同円柱形状にはシリンダに鋳込まれる円筒形状のシリンダライナ１２が差し込まれるようにして装着される。また、ボアピン１１は、固定型２０側のその先端にはピン端面１３（円柱の底面）を有し、そのピン端面１３の内部には同ピン端面１３の形状に同心となる円形状の段部１４が突設されている。ピン端面１３には、そのピン端面１３及び段部１４を横切り、同ピン端面１３及び同段部１４をともども上下に二分割するような連結凸部１５が段部１４よりもさらに高い凸形状にて、ボアピン１１の一側面とその一側面とは反対側の他側面との間に突設されている。なお、ボアピン１１に装着されたシリンダライナ１２はその端面１２ａがボアピン１１先端のピン端面１３と同一面とされるようになっている。また、シリンダライナ１２はボアピン１１に抜き差し可能に装着されることからシリンダライナ１２の内筒とボアピン１１とは密着されているのではなく、それらの間には僅かながら間隙が存在している。

次に、固定型２０について、図１及び図４を参照して説明する。
図１及び図４に示すように、固定型２０には、型底面２０Ａに角柱状に突設されたジャーナル空間形成部分２１と、同ジャーナル空間形成部分２１より低い高さに突設された各ジャーナル形成部分２８と、同ジャーナル形成部分２８に連続する鋳型嵌合部２９とを有している。鋳型嵌合部２９は、固定型２０と可動型１０とが型締めされたときに可動型１０の鋳型嵌合部１８が嵌合される部分である。

ジャーナル空間形成部分２１は、シリンダブロックのクランクシャフト用の軸受けとしてのジャーナルの側面部分を形成する部分であって、同空間形成部分により形成されるジャーナル空間では、シリンダボアに設置されるピストンのコネクションロッドがクランクシャフトに連結される。すなわち、ジャーナル空間形成部分２１はシリンダボア５１と連通されるジャーナル間の空間を形成するようになっている。

また、ジャーナル空間形成部分２１において、可動型１０に対向する対向面２２Ａには、シリンダライナ１２の外径と同じ円弧状からなる凸形状の台座２３が突設されている。台座２３には、固定型２０と可動型１０とが型締めされたときにボアピン１１とそこに装着されたシリンダライナ１２とが当接されるようになっている。すなわち型締めされたとき、台座２３上面はその外周側のライナ当接面２３ａにシリンダライナ１２の端面１２ａが当接され、そのライナ当接面２３ａよりも内側のピン当接面２３ｂにはボアピン１１のピン端面１３が当接される。

台座２３の内側には、ボアピン１１の段部１４と同じ円弧状の凹部２４が凹設されている。すなわちこの凹部２４には、鋳型が型締めされたときにはボアピン１１の段部１４が嵌合される。また、対向面２２Ａには、台座２３及び凹部２４とを横切るようにして、それら台座２３及び凹部２４とをそれぞれ上下に二分割する連結凹部２５が、ジャーナル空間形成部分２１の両側面２２Ｂを結ぶようにして凹部２４よりも対向面２２Ａに対して低い位置に凹設されている。すなわち、台座２３はその上面のライナ当接面２３ａとピン当接面２３ｂとが連結凹部２５により削り取られるようにして、凹部２４は円形状が半分に分けられるように中央部を連結凹部２５により切り欠かれるようにして、それぞれ連結凹部２５の長さ方向の両側に分割されている。

なお本実施形態では、エンジンの小型化のためにボアピン１１の間隔を小さくしてシリンダボア５１間の間隔を狭くするようにしている。一方、クランクシャフトのジャーナル部５２（図９参照）には耐久性を維持することのできる幅が必要である。そのために、各ジャーナル形成部分２８とそれに対応して側面を形成する各対向面２２Ａとにより形成されるジャーナル部５２は、その幅（図４において左右方向の長さ）が適切な長さに形成されるように各ジャーナル形成部分２８の幅が設定されている。このようなことから、ジャーナル部５２はその幅が必ずしもシリンダボア５１間の間隔と同様の幅に形成されるわけではなく、ここでは、シリンダボア５１を挟むかたちに配置される各ジャーナル部５２間の間隔はシリンダボア５１の内径よりも小さくされている。そのために、ジャーナル部５２の一部がシリンダボア５１の内側にはみ出るかたちになる。すなわち鋳型としては、ジャーナル空間形成部分２１の幅（両側面２２Ｂの間の長さ）がボアピン１１の外径（シリンダライナ１２の内径）よりも小さい値とされており、ボアピン１１やシリンダライナ１２はその一部が対向面２２Ａからはみ出すこととなる。そのため、ボアピン１１やシリンダライナ１２に対応する台座２３は、そのはみ出る部分は途切れるような形状に形成される。ところで本実施形態では、台座２３の外周において、対向面２２Ａからはみ出すことにより途切れる部分と、連結凹部２５により切り欠けられる部分とが一致されるように形成されている。

台座２３には、その円弧状が途切れるそれぞれの端部に同端部からライナ当接面２３ａに沿うかたちにて、シリンダライナ１２の外径と同様の外周を有する円弧状の係合凹部２６がそれぞれ凹設されている。これら係合凹部２６は、連結凹部２５を挟んで対向する他の係合凹部２６と２つで一対をなし、この一対の係合凹部２６に一つの鋳型ピース３０が係合されることにより鋳型ピース３０が固定型２０に配置されるようになっている。

次に、鋳型ピース３０について図５を参照して説明する。図５は、鋳型ピース３０について、（ａ）は右側面からの側面図、（ｂ）は正面からの正面図、（ｃ）は左側面からの側面図である。

鋳型ピース３０は、シリンダライナ１２の端面１２ａの全周に対して一部が欠落する台座２３のライナ当接面２３ａをジャーナル空間形成部分２１よりも突出するかたちに配置されることにより補完して、同ライナ当接面２３ａと共同してシリンダライナ１２の端面
１２ａに全周にわたり当接する当接部分を構成するピースである。また、この鋳型ピース３０は、鋳型に流し込まれるアルミニウム合金の溶湯に対して耐熱性を有する鋼材、例えば、合金工具鋼（ＳＫＤ６１）などから形成されており、シリンダブロックの鋳造環境（例えば、温度約６００度、圧力約５０ＭＰａ）に十分な耐久性を有し同ブロックの鋳造に繰り返し用いることができる。

図５（ｂ）に示すように、鋳型ピース３０は、正面からみて左向き凸形状に形成されており、ジャーナル空間形成部分２１において、凸形状の先端側３１Ｂ（図において左側）が固定型２０の奥方向に向き、凸形状の基端側３０Ａ（図において右側）は可動型１０方向に向いてシリンダライナ１２の端面１２ａに当接されるように配置される。本実施形態では、鋳型ピース３０は、ジャーナル空間形成部分２１の側面２２Ｂよりもジャーナル形成部分２８側に突出されているため、鋳型が開かれるとき、形成されたジャーナルに引っかかるかたちとなる。そのために、この鋳型ピース３０は、シリンダブロック５０とともに固定型２０から離脱されるように、同固定型２０において可動型１０に近い方向から固定型２０の底部の方向に向かうにつれて幅などが狭くなるか、少なくとも同じ幅となるような形状とされなければならないため、本実施形態では凸形状に形成されている。

図５（ａ）及び（ｃ）に示すように、鋳型ピース３０は、シリンダライナ１２と同じ厚みに形成されており、シリンダライナ１２の外径と同様の円弧状の本体部３１を有し、その本体部３１の基端側３０Ａには周方向のそれぞれの端部が同周方向にそれぞれ延長されるかたちの係合凸部３２がそれぞれ形成されている。本体部３１は、連結凹部２５にて途切れた２つの台座２３の間に挟まれるようなかたちでの配置が可能な形状に形成されている。係合凸部３２は、その固定側面３２Ｂを通じて台座２３の係合凹部２６に係合されるときに、その基端側３０Ａの可動側面３２Ａが台座２３のライナ当接面２３ａと同一面となるように形成されている。

これにより、鋳型ピース３０は、本体部３１が連結凹部２５にて途切れた２つの台座２３の間に挟まれるような形状に配置され、各係合凸部３２が各台座２３に形成された一対の係合凹部２６にそれぞれ係合されるようにして固定型２０に配置される。すなわち、鋳型ピース３０の基端側３１Ａが台座２３のライナ当接面２３ａを補完してシリンダライナ１２の端面１２ａとの当接部を形成する。

このようにシリンダライナ１２の端面１２ａに対して鋳型ピース３０が当接される場合、溶湯はシリンダライナ１２の端面１２ａと基端側３１Ａとの当接面の間を通過しなければシリンダライナ１２の内筒とボアピン１１との間に侵入することできなくなる。また、鋳造時には溶湯の圧力により鋳型ピース３０はよりボアピン１１側に押し付けられるようにもなり、シリンダライナ１２の端面１２ａと基端側３１Ａとの間隙が小さくされるようになる。これにより、シリンダライナ１２の内筒とボアピン１１との間への溶湯の侵入が抑制され、さらには防止されるようにもなる。

次に、このような鋳型を用いてライナ付きシリンダブロックを製造する方法について、図６〜図９を参照して説明する。図６は、ライナ付きシリンダブロックの製造方法を工程毎に示すフローチャートであり、図７は、シリンダボアを形成する部分の鋳型の組み合わせ構造を示す構造図であり、図８は、型から取り外されたシリンダブロックの斜視構造を示す斜視図であり、図９は、製造されたシリンダブロックの斜視構造を示す斜視図である。

ライナ付きシリンダブロックは、図７に示すように、可動型１０のボアピン１１に連結凸部１５の方向からシリンダライナ１２が挿入されるようにして装着され（図６ステップＳ１）、固定型２０の台座２３に形成された各一対の係合凹部２６にはそれぞれ鋳型ピー
ス３０が配置される（図６ステップＳ２）。そして、図１に示すように、それら可動型１０と固定型２０とが型締めされてシリンダブロック５０を鋳造する鋳型が形成され（図６ステップＳ３）、同形成された鋳型にアルミニウム合金からなる溶湯が、例えば温度約６００度、圧力約５０ＭＰａにて射出されるとともに鋳型によって成形される（図６ステップＳ４）。

その後、溶湯が固化されてから鋳型を開く（図６ステップＳ５）。このとき、形成されたシリンダブロック５０（図８参照）は、可動型１０に保持されるようになっており、型開きに伴って固定型２０から離脱され、保持されている可動型１０とともに移動される。型が開らかれてから、可動型１０に保持されたシリンダブロック５０はそのシリンダに差し込まれているボアピン１１から引き抜かれるようにして可動型から離型（離脱）され、図８に示されるように、形成されたシリンダブロック５０が取得される（図６ステップＳ６）。

このシリンダブロック５０には、シリンダライナ１２の内面により構成されるシリンダボア５１、シリンダボア５１の両側にそれぞれ形成されるクランクシャフトのジャーナル部５２、シリンダボア５１に連続して各ジャーナル部５２との間にクランクシャフトとコネクションロッドとが連結される連結空間５３とが形成されている。また、本実施形態では、シリンダライナ１２の端面１２ａとジャーナル部５２との間に、固定型２０に配置されたものの、溶湯の固化によりシリンダライナ１２とジャーナル部５２との間に挟まれるかたちとなり、型開きによってシリンダブロック５０とともに移動されて、同ブロックに取り残されることとなる鋳型ピース３０が配置されている。そこで、シリンダブロック５０からシリンダライナ１２とジャーナル部５２との間に取り残される鋳型ピース３０を取り出すことにより（図６ステップＳ７）、図９に示すように、シリンダブロック５０が製造される。

なお、鋳型ピース３０は、耐熱性を有する鋼材により形成されることから、シリンダブロック５０の鋳造に十分な耐久性を有しているので、製造されたシリンダブロック５０から取り出すことにより同ブロックの鋳造に繰り返し用いることができる。

以上説明したように、本実施形態のシリンダブロックの鋳造方法によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）シリンダライナ１２の端面１２ａにはジャーナル空間形成部分２１の台座２３及び鋳型ピース３０が当接されるようにした。これにより、可動型１０及び固定型２０との間に流し込まれた溶湯は、シリンダライナ１２の端面１２ａと台座２３又は鋳型ピース３０との当接部分を通過しなければシリンダライナ１２とボアピン１１との間に侵入することができないようになる。このことから、シリンダライナ１２とボアピン１１との間への溶湯の侵入が抑制もしくは防止されるようになる。その結果、シリンダライナ１２とボアピン１１との間に侵入した溶湯により、シリンダライナ１２とボアピン１１との分離が阻害されることや、分離のときにシリンダライナ１２の表面にいわゆるカジリと称される損傷が生じるなどの不都合の発生するおそれが低減される。そして、シリンダライナ１２の端面が全周にわたりジャーナル空間形成部分２１及び鋳型ピース３０が当接されるようになれば、シリンダライナとボアピンとの間への溶湯の侵入をより安定して抑制、好ましくは防止することができるようにもなる。

（２）上述のようなシリンダライナ１２とボアピン１１との間への溶湯の侵入は、シリンダライナ１２の材料が例えば鋳鉄であれ軽合金材料であれ生じるが、鋳鉄からなるシリンダライナ１２では上述したカジリ等が生じ難い。そこで、アルミニウム合金の軽合金材料からなるシリンダライナ１２を鋳込み形成する際に、このような方法を採用した。これによりシリンダライナ１２とボアピン１１との間への溶湯の侵入の抑止好ましくは防止が
行なわれるようになり、同シリンダライナ１２に生じるカジリ等の不都合の発生が顕著に低減されるようになる。

（３）鋳型ピース３０はジャーナル空間形成部分２１の台座２３に係合されることにより、型締めのときには、その位置が固定型２０に対して固定されるようにした。とことが、鋳型ピース３０はジャーナル空間形成部分２１に対してはみ出るかたちとなるために成形されたシリンダブロック５０が固定型２０から抜かれるときには同ブロックに引っかかるかたちとなる。そこで、鋳型ピース３０をジャーナル空間形成部分２１の台座２３に可動型１０方向への移動を可能に係合した。これにより鋳型ピース３０は、該ブロックに連れられて固定型２０から離脱されるようになり、このような鋳型ピース３０を用いてのシリンダブロックの鋳造が好適に行えるようになる。

（４）鋳型ピース３０を台座２３に係合された。これにより型開きのときには、シリンダブロック５０との移動が確保される。また、型締めされたときには、固定型２０への奥方向への移動が防止され鋳型ピース３０とシリンダライナ１２の端面１２ａとの当接も確実になされるようになる。

（５）鋳型ピース３０の係合凸部３２を係合凹部２６に係合させた。このことによりジャーナル空間形成部分２１の台座２３に確実に係合されるようになり、型締めされたときに同台座２３部分とともにシリンダライナ１２の端面１２ａに確実に当接されるようになる。

（６）アルミニウム合金からなるシリンダライナ１２とボアピン１１との間への溶湯の侵入防いでシリンダライナ１２が好適に鋳込まれるようにした。これによりアルミニウム合金からなるシリンダライナが鋳込まれることの多いアルミニウム合金からなるシリンダブロック５０の生産性が特に向上されるようになる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のような態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、鋳型ピース３０が合金工具鋼（ＳＫＤ６１）から形成されたが、これに限らず、鋳造環境に対する耐久性を有していれば、その他の金属やセラミックなどから形成されてもよい。これにより鋳型ピースを形成する材料の選択可能性が広がる。

・上記実施形態では、鋳型ピース３０はシリンダブロック５０から取り外されたが、これに限らず、使用環境に不都合を生じないのであれば、取り外さなくてもよい。これにより製造方法における選択可能性が広げられる。

・上記実施形態では、シリンダライナ１２はアルミニウム合金により形成されたが、これに限らず、シリンダライナは、その他の軽合金材料や鋳鋼、鋳鉄などの鉄系材料などから形成されていてもよい。これにより、このようなライナ付きシリンダブロックの製造方法の適用範囲が広げられる。

・上記実施形態では、シリンダブロック５０はアルミニウム合金により形成されたが、これに限らず、シリンダブロックは、その他の軽合金系材料や鋳鋼、鋳鉄などの鉄系材料などから形成されていてもよい。これによっても、このようなライナ付きシリンダブロックの製造方法の適用範囲が広げられる。

・上記実施形態では、鋳造環境は、温度約６００度、圧力約５０ＭＰａであったが、これに限らず、溶湯を鋳型に流し込めるのであれば、温度は６００度より高くても逆に低くてもよく、同様に圧力は５０ＭＰａよりも高くても逆に低くてもよい。また、これらは、溶湯を構成する鋳造体の材質によって最適な条件が適宜選択されてよい。

・上記実施形態では、係合凸部３２は、その端部が基端側３０Ａからみて周方向に対して直角方向に切断されるように形成されていたが、これに限らず、その端面の切断される方向は他の方向でもよい。

特に、図１０に示すように、鋳型ピース４０の係合凸部４２の端部のシリンダライナ側からみた形状を外周側の辺よりも内周側の辺が長い形状に形成するとともに、台座２３に形成される係合凹部２６Ａもこの係合凸部４２の形状に合致するような形状に形成してもよい。これにより鋳型ピース４０の固定型２０への係合方向が規制されることにより固定型２０への取り付けが確実とされ不要な脱落等が生じにくくなり、鋳型ピースを用いての鋳造作業に生じる不都合が低減されるようになることから、このようなシリンダブロックの生産性が向上される。

・上記実施形態では、鋳型ピース３０は正面形状が凸形状であったが、これに限らず、鋳型ピースの正面形状としては、鋳造後に固定型から離脱可能なかたちであれば、三角形状や半円形状、その他の多角形形状であってもよい。これにより、ピースの形状の選択自由度が高められる。

・上記実施形態では、鋳型ピース３０を用いてシリンダライナ１２の端面１２ａの全周が台座２３もしくは鋳型ピース３０に当接されるようにしたが、これに限らず、溶湯が侵入する部分にのみ鋳型ピースを採用してもよい。これによっても溶湯の侵入が抑制されるようになるとともに、鋳型ピースの形状の選択自由度が高められる。

・上記実施形態では、鋳型ピース３０をシリンダライナ１２のクランクシャフト側に適用したが、これに限らず、シリンダライナの端面に当接面がないような箇所にもこのような方法を適用することができる。

・上記実施形態では、鋳型ピース３０はその外周形状がシリンダライナ１２の外周と同様の円弧状であったが、これに限らず、シリンダライナとの当接面を好適に形成することができるのであれば、外周形状は楕円形状や多角形状などの形状であってもよい。

・上記実施形態では、鋳型ピース３０はその内周形状がシリンダライナ１２の内周と同様の円弧状であったが、これに限らず、シリンダライナとの当接面を好適に形成することができるのであれば、内周形状は楕円形状や多角形状などの形状であってもよい。

・上記実施形態では、台座２３の外周形状や内周形状はシリンダライナ１２の外径と同様の円弧形状に形成されていたが、これに限らず、シリンダライナとの当接面を好適に形成することができるのであれば、外周形状や内周形状としてはそれぞれ楕円形状や多角形状などの形状であってもよい。

１０…可動型、１１…ボアピン、１２…シリンダライナ、１２ａ…端面、１３…ピン端面、１４…段部、１５…連結凸部、１６…ウォータジャケット形成部分、１８…鋳型嵌合部、２０…固定型、２０Ａ…型底面、２１…ジャーナル空間形成部分、２２Ａ…対向面、２２Ｂ…側面、２３…台座、２３ａ…ライナ当接面、２３ｂ…ピン当接面、２４…凹部、２５…連結凹部、２６…係合凹部、２６Ａ…係合凹部、２８…ジャーナル形成部分、２９…鋳型嵌合部、３０…鋳型ピース、３０Ａ…基端側、３１…本体部、３１Ａ…基端側、３１Ｂ…先端側、３２…係合凸部、３２Ａ…可動側面、３２Ｂ…固定側面、４０…鋳型ピース、４２…係合凸部、５０…シリンダブロック、５１…シリンダボア、５２…ジャーナル部、５３…連結空間。

Claims (5)

1. エンジンのシリンダブロックを鋳造する鋳型として、開閉可能な第１の鋳型と第２の鋳型とを用い、前記シリンダブロックのシリンダボアに対応する部分として第１の鋳型に突設されているボアピンに円筒形状のシリンダライナを装着するとともに、この装着したシリンダライナの端面が前記第２の鋳型に前記シリンダブロックのジャーナル部に対応する部分として一部に前記シリンダライナの外径よりも幅の狭い部分を有して突設されたジャーナル空間形成部分に当接された状態でそれら第１及び第２の鋳型間に溶湯を流し込むことにより前記シリンダブロックを鋳造するライナ付きシリンダブロックの製造方法であって、
   前記第２の鋳型に形成されたジャーナル空間形成部分の前記シリンダライナの外径よりも幅の狭い部分を補うかたちで同シリンダライナの端面の一部に当接される別体の鋳型ピースを該ジャーナル空間形成部分に係合させ、この鋳型ピースが係合された第２の鋳型に前記シリンダライナの装着された第１の鋳型を組み合わせた状態で前記溶湯を流し込むことを特徴とするライナ付きシリンダブロックの製造方法。
2. 前記ジャーナル空間形成部分の前記シリンダライナの端面と対向する部分には、同シリンダライナの外径と同じ円弧状の形状を有して突設された台座が形成されて、この台座部分に前記シリンダライナの端面が当接されるものであり、
   前記鋳型ピースは、前記シリンダライナの外径と同じ円弧状の形状を有しその外側面が前記ジャーナル空間形成部分の一部からはみ出るかたちでかつ、そのシリンダライナに当接される面の両端がそれぞれ前記台座の円弧状の形状が途切れる部分を超えて延設されて前記ジャーナル空間形成部分の台座に係合される
   請求項１に記載のライナ付きシリンダブロックの製造方法。
3. 前記鋳型ピースの前記台座に対する係合が、前記台座の円柱状の形状が途切れる部分から円弧状の形状側に形成された凹部と、前記鋳型ピースの円弧方向両端に突設された凸部との凹凸係合として行われる
   請求項２に記載のライナ付きシリンダブロックの製造方法。
4. 前記鋳型ピースの円弧方向両端に突設された凸部はいずれも、前記シリンダライナが当接される方向から見て外周側の辺よりも内周側の辺が長い形状に形成されているとともに、前記台座に形成された凹部も、この鋳型ピースに突設された凸部の当該形状に合致する形状をもって形成されており、前記凹凸係合の係合方向が前記シリンダライナが当接される方向に規制される
   請求項３に記載のライナ付きシリンダブロックの製造方法。
5. 前記シリンダライナとして、アルミニウム合金により形成されたものを用い、
   前記シリンダブロックを、アルミニウム合金による鋳造体とする
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックの製造方法。

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