JP2014145340A - Cylinder block for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder block of an internal combustion engine capable of improving dimensional accuracy and strength by being manufactured by die casting, and further improving strength and rigidity of a top deck.SOLUTION: In a cylinder block for an internal combustion engine composed of a cylinder bore portion 57a for sliding a piston, and a block portion 57c including an external wall 57b covering the circumference of the cylinder bore portion 57a, and provided with a water jacket between itself and the cylinder bore portion 57a, a cover member 61 covering the water jacket and disposed over the cylinder bore portion 57a and the block portion 57c, is integrally joined to the cylinder bore portion 57a and the block portion 57c by frictional agitation bonding.

Description

本発明は、摩擦攪拌接合によりデッキ面が連結形成された内燃機関用シリンダブロックに関する。   The present invention relates to a cylinder block for an internal combustion engine in which deck surfaces are connected and formed by friction stir welding.

内燃機関用シリンダブロックとしては、ピストンが挿入されるシリンダ壁と、このシリンダ壁をウォータジャケットを介して囲む外壁とを備え、シリンダ壁と外壁とが、シリンダヘッドが取付けられるトップデッキを有する壁で一体に連結されて、ウォータジャケットが塞がれた、いわゆるクローズドデッキ形のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   The cylinder block for an internal combustion engine includes a cylinder wall into which a piston is inserted and an outer wall surrounding the cylinder wall via a water jacket, and the cylinder wall and the outer wall are walls having a top deck to which a cylinder head is attached. A so-called closed deck type in which the water jacket is closed by being integrally connected is known (for example, see Patent Document 1).

特開2007−315195号公報JP 2007-315195 A

上記したクローズドデッキ構造のシリンダブロックは、トップデッキ側の強度・剛性を高めることが可能であるが、中子を用いてウォータジャケットを形成する比較的低圧力での重力鋳造により製造されるため、高強度となる材質の選択や寸法精度を高めることが難しい。
そこで、シリンダブロックをダイキャストにより製造して寸法精度及び強度を高めることが考えられる。寸法精度及び強度が高まれば、エンジンの高出力化や、薄肉にすることによる軽量化に対応することが可能になる。しかし、ダイキャストでは、例えば、トップデッキ面を有する壁を無くしたオープンデッキ形のシリンダブロックを製造することは容易であるが、トップデッキの強度・剛性を高めることは困難となる。
The cylinder block of the above closed deck structure can increase the strength and rigidity of the top deck side, but is manufactured by gravity casting at a relatively low pressure using a core to form a water jacket. It is difficult to select materials with high strength and to improve dimensional accuracy.
Thus, it is conceivable to increase the dimensional accuracy and strength by manufacturing the cylinder block by die casting. If the dimensional accuracy and strength are increased, it is possible to cope with higher output of the engine and weight reduction by making it thinner. However, in die casting, for example, it is easy to manufacture an open deck type cylinder block without a wall having a top deck surface, but it is difficult to increase the strength and rigidity of the top deck.

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、ダイキャストにより製造することで、高強度となる材質の選択が可能で、寸法精度及び強度を高めるとともに、トップデッキの強度、剛性を高めることが可能な内燃機関用シリンダブロックを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and by manufacturing by die casting, it is possible to select a material having high strength, to improve dimensional accuracy and strength, and to improve the strength and rigidity of the top deck. An object of the present invention is to provide a cylinder block for an internal combustion engine that can be increased.

上述した課題を解決するため、本発明は、ピストンを摺動させるシリンダボア部(57a)と、このシリンダボア部(57a)の周囲を覆うとともにシリンダボア部(57a)との間にウォータジャケット(41e)が設けられる外壁(57b)を備えたブロック部(57c)とからなる内燃機関用シリンダブロックにおいて、前記ウォータジャケット(41e)を覆うとともに前記シリンダボア部(57a)と前記ブロック部(57c)とに跨るように配置された蓋部材(61)が、摩擦攪拌接合により前記シリンダボア部(57a)と前記ブロック部(57c)とに接合により一体化されることを特徴とする。
この構成によれば、シリンダボア部とブロック部との間にウォータジャケットを覆うように摩擦攪拌接合により蓋部材を取付ける構造のため、シリンダブロックをダイキャストにより製造することでシリンダブロックの高強度となる材質の選択が可能で、しかも寸法精度及び強度を高めることができ、更に、シリンダブロックのトップデッキ強度、剛性を高めることもできる。
In order to solve the above-described problem, the present invention provides a water jacket (41e) between the cylinder bore portion (57a) that slides the piston and the cylinder bore portion (57a) while covering the periphery of the cylinder bore portion (57a). In a cylinder block for an internal combustion engine comprising a block part (57c) having an outer wall (57b) provided, the cylinder block covers the water jacket (41e) and straddles the cylinder bore part (57a) and the block part (57c). The lid member (61) disposed on the cylinder bore is integrated with the cylinder bore part (57a) and the block part (57c) by bonding by friction stir welding.
According to this configuration, since the lid member is attached by friction stir welding so as to cover the water jacket between the cylinder bore portion and the block portion, the cylinder block is manufactured by die casting, so that the cylinder block has high strength. The material can be selected, and the dimensional accuracy and strength can be increased. Furthermore, the top deck strength and rigidity of the cylinder block can be increased.

上記構成において、前記蓋部材(61)は、前記シリンダボア部(57a)と前記ブロック部(57c)とに設けられた段部(57e,57f)と接する平板部(61f)を備え、前記摩擦攪拌接合により前記平板部(61f)が、前記段部(57e,57f)の側面(57j,57m)及び底面(57k,57n)に接合されるようにしても良い。この構成によれば、平板部を、段部の側面のみならず、底面とも一体化する構造としたので、接合強度をより高めることができる。
また、上記構成において、前記蓋部材(61)は、前記段部(57e,57f)の側面(57j,57m)に接合された後に段部(57e,57f)の底面(57k,57n)に接合されるようにしても良い。この構成によれば、トップデッキ側の側面から先に接合することで、蓋部材の変形量を小さくでき、次に大きな負荷となる底面側の接合に伴う歪も少なくできる。
The said cover member (61) is provided with the flat plate part (61f) which contact | connects the step part (57e, 57f) provided in the said cylinder bore part (57a) and the said block part (57c), and the said friction stirring. The flat plate portion (61f) may be bonded to the side surface (57j, 57m) and the bottom surface (57k, 57n) of the stepped portion (57e, 57f) by bonding. According to this configuration, since the flat plate portion has a structure that is integrated with not only the side surface of the step portion but also the bottom surface, the bonding strength can be further increased.
In the above configuration, the lid member (61) is joined to the bottom surface (57k, 57n) of the step portion (57e, 57f) after being joined to the side surface (57j, 57m) of the step portion (57e, 57f). You may be made to do. According to this configuration, the amount of deformation of the lid member can be reduced by joining first from the side surface on the top deck side, and distortion associated with joining on the bottom surface side, which is the next largest load, can be reduced.

また、上記構成において、前記蓋部材(61)は、更に、前記平板部(61g)の中央から突出して前記シリンダボア部(57a)及び前記ブロック部(57c)の前記段部(57e,57f)間から前記ウォータジャケット(41e)内に延びる凸部(61g)を備え、前記摩擦攪拌接合により前記凸部(61g)の側面(61p,61q)が前記シリンダボア部(57a)及び前記ブロック部(57c)に接合されるようにしても良い。この構成によれば、凸部により蓋部材の接合時の歪を低減できるとともに、凸部の側面が接合されるため、シリンダボア部とブロック部との結合強度を更に高めることができる。
また、上記構成において、前記蓋部材(61)は、前記段部(57e,57f)の底面(57k,57n)に接合された後に前記凸部(61g)の側面(61p,61q)が接合されるようにしても良い。この構成によれば、蓋部材の凸部にて段部の底面の接合性を高めるとともに、凸部の突張り効果によるシリンダボア部とブロック部との接合に伴う歪を規制することができる。
Further, in the above configuration, the lid member (61) further protrudes from the center of the flat plate portion (61g) and extends between the cylinder bore portion (57a) and the step portions (57e, 57f) of the block portion (57c). To the water jacket (41e), and the side surfaces (61p, 61q) of the convex portion (61g) are connected to the cylinder bore portion (57a) and the block portion (57c) by the friction stir welding. You may make it join to. According to this configuration, the distortion at the time of joining the lid member can be reduced by the convex portion, and the side surface of the convex portion is joined, so that the coupling strength between the cylinder bore portion and the block portion can be further increased.
In the above configuration, the lid member (61) is joined to the bottom surface (57k, 57n) of the stepped portion (57e, 57f), and then the side surface (61p, 61q) of the convex portion (61g) is joined. You may make it. According to this configuration, it is possible to enhance the bondability of the bottom surface of the stepped portion by the convex portion of the lid member and to restrict the distortion caused by the joining of the cylinder bore portion and the block portion due to the projecting effect of the convex portion.

本発明は、ウォータジャケットを覆うとともにシリンダボア部とブロック部とに跨るように配置された蓋部材が、摩擦攪拌接合によりシリンダボア部とブロック部とに接合により一体化されるので、シリンダボア部とブロック部との間にウォータジャケットを覆うように摩擦攪拌接合により蓋部材を取付ける構造のため、シリンダブロックをダイキャストにより製造することでシリンダブロックの高強度となる材質の選択が可能で、しかも寸法精度及び強度を高めることができ、更に、シリンダブロックのトップデッキ強度、剛性を高めることもできる。   In the present invention, the lid member arranged so as to cover the water jacket and straddle the cylinder bore portion and the block portion is integrated by the friction stir welding to the cylinder bore portion and the block portion, so that the cylinder bore portion and the block portion are integrated. Since the lid member is attached by friction stir welding so as to cover the water jacket between the cylinder block and the cylinder block, the cylinder block can be manufactured by die-casting, so that a material with high strength can be selected. The strength can be increased, and further, the top deck strength and rigidity of the cylinder block can be increased.

また、蓋部材は、シリンダボア部とブロック部とに設けられた段部と接する平板部を備え、摩擦攪拌接合により平板部が、段部の側面及び底面に接合されるので、平板部を、段部の側面のみならず底面とも一体化する構造としたので、接合強度をより高めることができる。
また、蓋部材は、段部の側面に接合された後に段部の底面に接合されるので、トップデッキ側の側面から先に接合することで、蓋部材の変形量を小さくでき、次に大きな負荷となる底面側の接合に伴う歪も少なくできる。
Further, the lid member includes a flat plate portion that comes into contact with a step portion provided in the cylinder bore portion and the block portion, and the flat plate portion is bonded to the side surface and the bottom surface of the step portion by friction stir welding. Since the structure is integrated with not only the side surface but also the bottom surface, the bonding strength can be further increased.
In addition, since the lid member is joined to the bottom surface of the step portion after being joined to the side surface of the step portion, the deformation amount of the lid member can be reduced by joining the side surface on the top deck side first, and the next largest It is also possible to reduce the distortion associated with the joining on the bottom surface side as a load.

また、蓋部材は、更に、平板部の中央から突出してシリンダボア部及びブロック部の段部間からウォータジャケット内に延びる凸部を備え、摩擦攪拌接合により凸部の側面がシリンダボア部及びブロック部に接合されるので、凸部により蓋部材の接合時の歪を低減できるとともに、凸部の側面が接合されるため、シリンダボア部とブロック部との結合強度を更に高めることができる。
また、蓋部材は、段部の底面に接合された後に凸部の側面が接合されるので、蓋部材の凸部にて段部の底面の接合性を高めるとともに、凸部の突張り効果によるシリンダボア部とブロック部との接合に伴う歪を規制することができる。
The lid member further includes a convex portion that protrudes from the center of the flat plate portion and extends into the water jacket from between the stepped portions of the cylinder bore portion and the block portion, and the side surface of the convex portion is formed into the cylinder bore portion and the block portion by friction stir welding. Since it joins, while the distortion at the time of joining of a cover member can be reduced with a convex part, since the side surface of a convex part is joined, the joint strength of a cylinder bore part and a block part can further be raised.
In addition, since the lid member is joined to the bottom surface of the stepped portion, the side surface of the convex portion is joined, thereby improving the joining property of the bottom surface of the stepped portion at the convex portion of the lid member and due to the projecting effect of the convex portion. It is possible to regulate the distortion associated with the joining between the cylinder bore portion and the block portion.

本発明の一実施形態に係る自動二輪車を示す左側面図である。1 is a left side view showing a motorcycle according to an embodiment of the present invention. 車体フレームの前部及びその周囲を示す要部側面図である。It is a principal part side view which shows the front part of a vehicle body frame, and its periphery. シリンダブロックのトップデッキを示す平面図である。It is a top view which shows the top deck of a cylinder block. シリンダブロック素材を示す平面図である。It is a top view which shows a cylinder block raw material. 蓋部材を示す平面図である。It is a top view which shows a cover member. 蓋部材をシリンダブロック素材の溝部に嵌めた状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which fitted the cover member in the groove part of the cylinder block raw material. 図6のVII−VII線断面図である。It is the VII-VII sectional view taken on the line of FIG. シリンダブロック素材と蓋部材との接合要領を示す第1作用図である。It is the 1st operation view showing the junction point of a cylinder block material and a lid member. シリンダブロック素材と蓋部材との接合要領を示す第2作用図である。It is a 2nd operation | movement figure which shows the joining procedure of a cylinder block raw material and a cover member. シリンダブロック素材と蓋部材との接合要領を示す第3作用図である。It is a 3rd operation | movement figure which shows the joining procedure of a cylinder block raw material and a cover member. シリンダブロック素材と蓋部材との接合要領を示す第4作用図である。It is a 4th operation figure which shows the joint point of a cylinder block raw material and a cover member.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号FRは車体前方を示し、符号UPは車体上方を示し、符号LEは車体左方を示している。
図1は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車1を示す左側面図である。
自動二輪車1は、骨格となる車体フレーム2を備える。車体フレーム2は、複数種の金属部品を溶接等により一体に結合してなり、ヘッドパイプ11と、ヘッドパイプ11から後方斜め下方に延出する左右一対のメインフレーム12と、メインフレーム12から下方斜め後方に延びてパワーユニットPの前端部を支持する左右一対のダウンフレーム13と、メインフレーム12の後端部に連結される左右一対のピボットフレーム14と、ピボットフレーム14の後部に連結されて後方斜め上方に延びる左右一対のシートレール15と、ピボットフレーム14とシートレール15との間を連結するバックステー16とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description, descriptions of directions such as front and rear, right and left and up and down are the same as directions with respect to the vehicle body unless otherwise specified. Further, in each figure, the symbol FR indicates the front of the vehicle body, the symbol UP indicates the upper side of the vehicle body, and the symbol LE indicates the left side of the vehicle body.
FIG. 1 is a left side view showing a motorcycle 1 according to an embodiment of the present invention.
The motorcycle 1 includes a body frame 2 serving as a skeleton. The body frame 2 is formed by integrally joining a plurality of types of metal parts by welding or the like, and includes a head pipe 11, a pair of left and right main frames 12 extending rearward and downward from the head pipe 11, and a lower side from the main frame 12. A pair of left and right down frames 13 that extend obliquely rearward and support the front end portion of the power unit P, a pair of left and right pivot frames 14 that are connected to the rear end portion of the main frame 12, and a rear portion that is connected to the rear portion of the pivot frame 14 A pair of left and right seat rails 15 extending obliquely upward, and a backstay 16 that connects the pivot frame 14 and the seat rail 15 are provided.

車体フレーム2のピボットフレーム14を除くフレーム(ヘッドパイプ11、メインフレーム12、ダウンフレーム13、シートレール15、バックステー16)は、鋼材等の金属材料からなる金属パイプで形成されており、ピボットフレーム14は、金属材料からなる板状部材で形成されている。なお、図中、符号17はヘッドパイプ11とメインフレーム12との間を連結する上部補強フレーム、18はメインフレーム12とダウンフレーム13との間を連結する下部補強フレームである。   The frame (the head pipe 11, the main frame 12, the down frame 13, the seat rail 15, and the back stay 16) excluding the pivot frame 14 of the vehicle body frame 2 is formed of a metal pipe made of a metal material such as a steel material. Reference numeral 14 denotes a plate-like member made of a metal material. In the figure, reference numeral 17 denotes an upper reinforcing frame that connects the head pipe 11 and the main frame 12, and 18 denotes a lower reinforcing frame that connects the main frame 12 and the down frame 13.

左右のメインフレーム12は、ヘッドパイプ11の下部左右から側面視で後方斜め下方に傾斜して延びるとともに、車幅方向外側に拡がって後方斜め下方へ延び、その後端が左右のピボットフレーム14の前上部に連結される。
左右のピボットフレーム14は、左右のメインフレーム12の後部から下方に延び、その上下中間部にピボット軸24を支持する。このピボット軸24は、車幅方向に沿って支持され、ピボットフレーム14にピボット軸24を介してスイングアーム26が上下に揺動可能に支持され、スイングアーム26の後端部に後輪25が回転可能に取付けられている。なお、符号39は後輪25を上方から覆うリヤフェンダである。
The left and right main frames 12 extend obliquely rearward and downward in a side view from the lower left and right of the head pipe 11, extend outward in the vehicle width direction and extend obliquely downward rearward, and their rear ends are in front of the left and right pivot frames 14. Connected to the top.
The left and right pivot frames 14 extend downward from the rear portions of the left and right main frames 12 and support a pivot shaft 24 at the upper and lower intermediate portions thereof. The pivot shaft 24 is supported along the vehicle width direction, the swing arm 26 is supported on the pivot frame 14 via the pivot shaft 24 so as to be swingable up and down, and the rear wheel 25 is provided at the rear end of the swing arm 26. It is mounted rotatably. Reference numeral 39 denotes a rear fender that covers the rear wheel 25 from above.

ヘッドパイプ11は、車両前部の車幅方向中心で後上がりに傾斜して配置され、フロントフォーク20を左右に操舵自在に支持する。フロントフォーク20の下端部には、前輪21が回転自在に支持され、フロントフォーク20の上端部には、操舵用のハンドル22が支持される。すなわち、ヘッドパイプ11は、自動二輪車1の操舵系を構成する操舵装置を支持している。なお、符号38は前輪21を上方から覆うフロントフェンダである。   The head pipe 11 is disposed so as to incline rearwardly at the vehicle width direction center of the front portion of the vehicle, and supports the front fork 20 so as to be steerable left and right. A front wheel 21 is rotatably supported at the lower end portion of the front fork 20, and a steering handle 22 is supported at the upper end portion of the front fork 20. That is, the head pipe 11 supports a steering device that constitutes the steering system of the motorcycle 1. Reference numeral 38 denotes a front fender that covers the front wheel 21 from above.

シート27は、運転者と同乗者とが跨いで着座可能に前後に延びる一体型シートに形成され、左右一対のシートレール15に支持されている。なお、符号28は同乗者が掴むグラブレールである。
また、自動二輪車1は、車体フレーム2の略全体を覆う車体カウル3と、車体フレーム2の下部に取付けられたセンタースタンド4及びサイドスタンド5とを備える。
The seat 27 is formed as an integrated seat that extends forward and backward so that a driver and a passenger can sit on each other and is supported by a pair of left and right seat rails 15. Reference numeral 28 denotes a grab rail which is held by the passenger.
The motorcycle 1 includes a vehicle body cowl 3 that covers substantially the entire vehicle body frame 2, and a center stand 4 and a side stand 5 that are attached to the lower portion of the vehicle body frame 2.

車体カウル3は、車体フレーム2の略全体を覆うフルカバータイプであり、ヘッドパイプ11を含む車体前部を覆うフロントカウル31と、フロントカウル31に連なって乗員の足の前方を覆う左右一対のレッグシールド32と、レッグシールド32の下部から後方に延びる左右一対の足置き部33と、足置き部33の下方を覆うアンダーカバー34と、メインフレーム12を上方から覆うセンタートンネル部35と、足置き部33及びセンタートンネル部35に連なってシートレール15及びバックステー16を覆うサイドカバー36とを備える。   The vehicle body cowl 3 is a full cover type that covers substantially the entire vehicle body frame 2, and includes a front cowl 31 that covers the front of the vehicle body including the head pipe 11, and a pair of left and right that covers the front of the occupant's feet. Leg shield 32, a pair of left and right footrests 33 extending rearward from the lower part of leg shield 32, an under cover 34 covering the lower part of footrest 33, a center tunnel part 35 for covering main frame 12 from above, A side cover 36 that covers the seat rail 15 and the backstay 16 is connected to the placement portion 33 and the center tunnel portion 35.

図2は、車体フレーム2の前部及びその周囲を示す要部側面図である。
メインフレーム12、ダウンフレーム13及びピボットフレーム14で囲まれる車体前下部の領域には、車両駆動用のパワーユニットPが支持され、このパワーユニットPの上方にシート27(図1参照)が支持される。
パワーユニットPは、シリンダ部41がクランクケース42の前部から前上がりに立設する多気筒(本構成では2気筒)の内燃機関Eと、この内燃機関Eのクランクケース42に一体的に設けられる変速機Mとを備えるユニットであり、複数のブラケット50を介して車体フレーム2に支持される。
シリンダ部41は、クランクケース42の前部につながるシリンダブロック41Aと、シリンダブロック41Aに結合されるシリンダヘッド41Bと、シリンダヘッド41Bに結合されるヘッドカバー41Cとを備える。また、クランクケース42の下部にはオイルパン43が結合される。
FIG. 2 is a side view of the main part showing the front part of the vehicle body frame 2 and the periphery thereof.
A vehicle driving power unit P is supported in an area at the lower front of the vehicle body surrounded by the main frame 12, the down frame 13, and the pivot frame 14, and a seat 27 (see FIG. 1) is supported above the power unit P.
The power unit P is integrally provided with a multi-cylinder (two cylinders in this configuration) internal combustion engine E in which the cylinder portion 41 is erected from the front portion of the crankcase 42 and the crankcase 42 of the internal combustion engine E. The unit includes a transmission M, and is supported by the vehicle body frame 2 via a plurality of brackets 50.
The cylinder portion 41 includes a cylinder block 41A connected to the front portion of the crankcase 42, a cylinder head 41B coupled to the cylinder block 41A, and a head cover 41C coupled to the cylinder head 41B. An oil pan 43 is coupled to the lower part of the crankcase 42.

シリンダ部41の上面(シリンダヘッド41Bの上面)には、スロットルボディ45が吸気管を介して接続され、このスロットルボディ45を介して燃料と空気とを混合した混合気が内燃機関Eに供給される。また、シリンダ部41の下面(シリンダヘッド41Bの下面)には、排気管46が接続され、この排気管46は、パワーユニットPの下方を後方に延びて、後輪25(図1参照)の右側方に配置される排気マフラー47(図1参照)に接続されている。この排気管46の途中(シリンダ部41近傍の部位)には、触媒コンバータ48が設けられる。
クランクケース42は、クランク軸51を車幅方向に沿わせて支持する。このクランクケース42は、クランク軸51の軸線を通る水平面に沿う割り面で上下に分割可能とした上ケース半体42Aと下ケース半体42Bとを結合して構成され、シリンダブロック41Aは、上ケース半体42Aと一体に形成されている。
A throttle body 45 is connected to the upper surface of the cylinder portion 41 (the upper surface of the cylinder head 41B) via an intake pipe, and an air-fuel mixture obtained by mixing fuel and air is supplied to the internal combustion engine E via the throttle body 45. The An exhaust pipe 46 is connected to the lower surface of the cylinder portion 41 (the lower surface of the cylinder head 41B). The exhaust pipe 46 extends rearward below the power unit P and is located on the right side of the rear wheel 25 (see FIG. 1). Is connected to an exhaust muffler 47 (see FIG. 1). A catalytic converter 48 is provided in the middle of the exhaust pipe 46 (in the vicinity of the cylinder portion 41).
The crankcase 42 supports the crankshaft 51 along the vehicle width direction. The crankcase 42 is configured by combining an upper case half body 42A and a lower case half body 42B that can be divided into upper and lower portions along a split surface along a horizontal plane that passes through the axis of the crankshaft 51. It is integrally formed with the case half 42A.

図3は、シリンダブロック41Aのトップデッキ41dを示す平面図である。
シリンダブロック41Aは、アルミニウム合金ダイキャスト製で、シリンダヘッド41B(図2参照)がヘッドガスケット(不図示)を介して取付けられるトップデッキ41dは、ダイキャスト後の素材の段階で、内部の冷却水通路となるウォータジャケット41eが覆われたクローズド構造に加工されたものである。
図中の符号41f,41gはウォータジャケット41e内がシリンダヘッド41B側に連通するようにトップデッキ41dに加工された冷却水通路、41hはシリンダブロック41Aにシリンダヘッド41Bを締結するボルトを通すボルト挿通穴、41jはノックピンが嵌合されるノックピン穴、41kはタイミングチェーンが通されるチェーン挿通穴である。
FIG. 3 is a plan view showing the top deck 41d of the cylinder block 41A.
The cylinder block 41A is made of an aluminum alloy die-cast, and the top deck 41d to which the cylinder head 41B (see FIG. 2) is attached via a head gasket (not shown) is an internal cooling water at the stage of the material after die-casting. It is processed into a closed structure in which a water jacket 41e serving as a passage is covered.
In the figure, reference numerals 41f and 41g denote cooling water passages processed in the top deck 41d so that the inside of the water jacket 41e communicates with the cylinder head 41B side, and 41h denotes a bolt insertion for passing a bolt for fastening the cylinder head 41B to the cylinder block 41A. A hole 41j is a knock pin hole into which the knock pin is fitted, and 41k is a chain insertion hole through which the timing chain is passed.

図4は、シリンダブロック素材57を示す平面図である。
シリンダブロック41A(図3参照)を形成する素材となるシリンダブロック素材57は、金型鋳造法のひとつであるダイキャストにより製造されたものであり、ダイキャストでは、鋳造品の寸法精度を高くし、且つ強度を高くすることが可能で、更に、高強度となる材質の選択が可能である。従って、高出力の内燃機関に採用することが可能であり、また、所定の強度、剛性を確保する場合は、シリンダブロック41Aの壁を薄くすることが可能になり、軽量化を図ることができる。
FIG. 4 is a plan view showing the cylinder block material 57.
The cylinder block material 57, which is a material for forming the cylinder block 41A (see FIG. 3), is manufactured by die casting, which is one of the die casting methods. In die casting, the dimensional accuracy of the cast product is increased. In addition, the strength can be increased, and further, a material having high strength can be selected. Therefore, it can be employed in a high-power internal combustion engine, and when securing a predetermined strength and rigidity, the wall of the cylinder block 41A can be made thin, and the weight can be reduced. .

シリンダブロック素材57は、ピストンが摺動するシリンダボア部57aと、このシリンダボア部57aを囲む外壁57bを有するブロック部57cとから構成され、シリンダボア部57aと外壁57bとの間に、シリンダブロック41A(図3参照)のウォータジャケット41e(図3参照)に後で形成される平面視略8の字形状の溝部57dが形成されている。このシリンダブロック素材57の後でトップデッキとなる面には溝部57dの開口が開いているオープンデッキ構造であるため、ダイキャストにて製造することが可能になる。   The cylinder block material 57 includes a cylinder bore portion 57a on which a piston slides, and a block portion 57c having an outer wall 57b surrounding the cylinder bore portion 57a. Between the cylinder bore portion 57a and the outer wall 57b, a cylinder block 41A (see FIG. 3), a water jacket 41e (see FIG. 3) is formed with a groove portion 57d having a substantially 8-shape in plan view, which will be formed later. Since this cylinder block material 57 has an open deck structure in which the opening of the groove 57d is opened on the surface that becomes the top deck after the cylinder block material 57, it can be manufactured by die casting.

溝部57dの縁であるシリンダボア部57aの縁部には、溝部57dに沿ってシリンダボア部側段部57eが形成され、溝部57dの縁である外壁57bの縁部には、溝部57dに沿って外壁側段部57fが形成されている。なお、図中の符号57gは溝部57dの一部に設けられた幅広溝部、57hはシリンダボア部57aより内側に形成されたシリンダ素材穴である。   A cylinder bore side step 57e is formed along the groove 57d at the edge of the cylinder bore 57a, which is the edge of the groove 57d, and an outer wall along the groove 57d is formed at the edge of the outer wall 57b, which is the edge of the groove 57d. A side step portion 57f is formed. In the figure, reference numeral 57g denotes a wide groove provided in a part of the groove 57d, and 57h denotes a cylinder material hole formed inside the cylinder bore 57a.

図5は、蓋部材61を示す平面図である。図6は、蓋部材61をシリンダブロック素材57に嵌めた状態を示す平面図である。
図5に示すように、蓋部材61は、アルミニウム合金ダイキャスト製であり、シリンダブロック素材57(図4参照)と同一材質で、全体として略8の字形状で、2つのC字状リング61a,61bのそれぞれの開口部61c,61dを合わせて一体とした形状を成し、一方のC字状リング61aには開口部61cと対向する位置に幅広部61eが設けられている。
図6では、蓋部材61をシリンダブロック素材57のシリンダボア部側段部57e、外壁側段部57f及び溝部57dに嵌めた状態を示している。溝部57dの開口は蓋部材61により塞がれている。
FIG. 5 is a plan view showing the lid member 61. FIG. 6 is a plan view showing a state in which the lid member 61 is fitted to the cylinder block material 57.
As shown in FIG. 5, the lid member 61 is made of an aluminum alloy die cast, is made of the same material as the cylinder block material 57 (see FIG. 4), and has an approximately 8 shape as a whole, and has two C-shaped rings 61 a. , 61b are combined to form an integrated shape, and one C-shaped ring 61a is provided with a wide portion 61e at a position facing the opening 61c.
FIG. 6 shows a state in which the lid member 61 is fitted in the cylinder bore portion side step portion 57e, the outer wall side step portion 57f, and the groove portion 57d of the cylinder block material 57. The opening of the groove portion 57d is closed by the lid member 61.

図7は、図6のVII−VII線断面図である。
蓋部材61は、無端状(略8の字リング状)で平坦にされた平板部61fと、この平板部61fの一方の端面から突出する無端状(略8の字リング状)の凸部61gとが一体成形された部材である。
平板部61fは、シリンダボア部側段部57e及び外壁側段部57fに嵌合され、凸部61gは、溝部57dの縁部に嵌合されている。
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
The lid member 61 includes a flat plate portion 61f that is flattened in an endless shape (approximately 8 ring shape), and an endless (approximately 8 ring shape) convex portion 61g that protrudes from one end surface of the flat plate portion 61f. Are integrally molded members.
The flat plate portion 61f is fitted to the cylinder bore portion side step portion 57e and the outer wall side step portion 57f, and the convex portion 61g is fitted to the edge portion of the groove portion 57d.

以上に述べたシリンダブロック素材57と蓋部材61との接合要領を次に説明する。
図8は、シリンダブロック素材57と蓋部材61との接合要領を示す第1作用図である。図8(A)は摩擦攪拌接合前の状態を示す図、図8(B)は摩擦攪拌接合中の状態を示す図である。
図8(A)に示すように、まず、接合ツール63を準備する。接合ツール63は、その基本構造が、円柱状のツール本体63aと、このツール本体63aから一体に突出する攪拌ピン63bとからなる。そして、接合ツール63を、外壁側段部57fの側面57jと平板部61fの外側面61jとの合わせ部65の延長線上に配置する。
The procedure for joining the cylinder block material 57 and the lid member 61 described above will be described next.
FIG. 8 is a first operation view showing a joining procedure between the cylinder block material 57 and the lid member 61. 8A is a diagram showing a state before friction stir welding, and FIG. 8B is a diagram showing a state during friction stir welding.
As shown in FIG. 8A, first, a joining tool 63 is prepared. The basic structure of the joining tool 63 includes a cylindrical tool body 63a and a stirring pin 63b that projects integrally from the tool body 63a. And the joining tool 63 is arrange | positioned on the extension line | wire of the matching part 65 of the side surface 57j of the outer wall side step part 57f, and the outer surface 61j of the flat plate part 61f.

ここで、符号66は外壁側段部57fの底面57kと平板部61fの外側底面61kとの合わせ部、67はシリンダボア部側段部57eの側面57mと平板部61fの内側面61mとの合わせ部、68はシリンダボア部側段部57eの底面57nと平板部61fの内側底面61nとの合わせ部、69は溝部57dの外側面57pと凸部61gの外側面61pとの合わせ部、70は溝部57dの内側面57qと凸部61gの内側面61qとの合わせ部である。   Here, reference numeral 66 denotes a mating portion of the bottom surface 57k of the outer wall side stepped portion 57f and the outer bottom surface 61k of the flat plate portion 61f, and 67 denotes a mating portion of the side surface 57m of the cylinder bore portion side stepped portion 57e and the inner side surface 61m of the flat plate portion 61f. 68 is a mating portion of the bottom surface 57n of the cylinder bore portion side step portion 57e and the inner bottom surface 61n of the flat plate portion 61f, 69 is a mating portion of the outer surface 57p of the groove portion 57d and the outer surface 61p of the convex portion 61g, and 70 is the groove portion 57d. The inner side surface 57q of the convex portion 61g and the inner side surface 61q of the convex portion 61g.

次に、接合ツール63を矢印で示すように高速回転させ、白抜き矢印で示すように合わせ部65に移動させ、攪拌ピン63bを合わせ部65に所定の押圧力で押し付ける。
これにより、シリンダブロック素材57及び蓋部材61の攪拌ピン63bと接触した部分が摩擦により高温になる。この結果、シリンダブロック素材57及び蓋部材61の母材が攪拌され、流動可能な状態(塑性流動可能な状態)となり、攪拌ピン63bは次第に母材内に移動していく。
Next, the welding tool 63 is rotated at a high speed as indicated by an arrow, moved to the mating portion 65 as indicated by an outlined arrow, and the stirring pin 63b is pressed against the mating portion 65 with a predetermined pressing force.
Thereby, the part which contacted the stirring pin 63b of the cylinder block raw material 57 and the cover member 61 becomes high temperature by friction. As a result, the base material of the cylinder block material 57 and the lid member 61 is agitated to be in a flowable state (a state in which plastic flow is possible), and the agitation pin 63b gradually moves into the base material.

図8(B)は、接合ツール63のツール本体63aが、シリンダブロック素材57及び蓋部材61の母材の表面に達した状態を示している。符号62は母材の塑性流動部である。この状態で、接合ツール63の上記進行を停止し、今度は、接合ツール63を図の表裏方向、即ち合わせ部65に沿う略8の字の方向に移動させる(図9も参照)。接合ツール63が移動した後に、塑性流動していた母材は冷えて固化し、合わせ部65が徐々に接合されていく。このとき、合わせ部65に加えて、合わせ部66の一部も接合される。表面に近い合わせ部65が接合された後、合わせ部66が接合される。合わせ部67,68についても、合わせ部66,69と同様に接合される。   FIG. 8B shows a state in which the tool main body 63 a of the joining tool 63 has reached the surfaces of the cylinder block material 57 and the base material of the lid member 61. Reference numeral 62 denotes a plastic flow portion of the base material. In this state, the above-described progress of the joining tool 63 is stopped, and this time, the joining tool 63 is moved in the front / back direction of the drawing, that is, in the direction of approximately 8 along the mating portion 65 (see also FIG. 9). After the joining tool 63 moves, the base material that has been plastically flowed is cooled and solidified, and the mating portion 65 is gradually joined. At this time, in addition to the mating portion 65, a part of the mating portion 66 is also joined. After the mating portion 65 close to the surface is joined, the mating portion 66 is joined. The mating portions 67 and 68 are also joined in the same manner as the mating portions 66 and 69.

図9は、シリンダブロック素材57と蓋部材61との接合要領を示す第2作用図であり、接合ツール63の移動経路を示している。
最初に、最も外側の合わせ部65に沿って接合ツール63(図8(B)参照)を移動させる。接合ツール63は黒丸で示した始点S1から移動を開始し、白丸で示した終点G1で移動を終了する。
次に、最も内側の合わせ部67に沿って接合ツール63を移動させる。接合ツール63は黒丸で示した始点S2から移動を開始し、白丸で示した終点G2で移動を終了する。
FIG. 9 is a second action diagram showing a joining procedure between the cylinder block material 57 and the lid member 61, and shows a moving path of the joining tool 63.
First, the joining tool 63 (see FIG. 8B) is moved along the outermost mating portion 65. The joining tool 63 starts moving from the start point S1 indicated by a black circle, and ends moving at the end point G1 indicated by a white circle.
Next, the joining tool 63 is moved along the innermost mating portion 67. The joining tool 63 starts moving from the start point S2 indicated by a black circle, and ends moving at the end point G2 indicated by a white circle.

次に、最も外側から2番目の合わせ部69に沿って接合ツール63を移動させる。接合ツール63は黒丸で示した始点S3から移動を開始し、白丸で示した終点G3で移動を終了する。
最後に、最も内側から2番目の合わせ部70に沿って接合ツール63を移動させる。接合ツール63は黒丸で示した始点S4から移動を開始し、白丸で示した終点G4で移動を終了する。
Next, the joining tool 63 is moved along the second mating portion 69 from the outermost side. The welding tool 63 starts moving from the start point S3 indicated by a black circle, and ends moving at the end point G3 indicated by a white circle.
Finally, the joining tool 63 is moved along the second mating portion 70 from the innermost side. The joining tool 63 starts moving from the start point S4 indicated by a black circle, and ends moving at the end point G4 indicated by a white circle.

始点S1は合わせ部65上に設定され、終点G1は外壁57b上に設定される。始点S2は合わせ部67上に設定され、終点G2はシリンダボア部57a上に設定される。始点S3は合わせ部69上に設定され、終点G3は外壁57b上に設定される。始点S4は合わせ部70上に設定され、終点G4は蓋部材61上に設定される。
上記の終点G1,G2,G3,G4は、加工を施してシリンダブロック41Aを完成させる際の加工により除かれる部分に設定される。
The start point S1 is set on the mating portion 65, and the end point G1 is set on the outer wall 57b. The start point S2 is set on the mating portion 67, and the end point G2 is set on the cylinder bore portion 57a. The start point S3 is set on the mating portion 69, and the end point G3 is set on the outer wall 57b. The start point S4 is set on the mating portion 70, and the end point G4 is set on the lid member 61.
The end points G1, G2, G3, and G4 are set to portions that are removed by processing when processing is performed to complete the cylinder block 41A.

上記したように、合わせ部65,67,69,70において、始めに最も外側の合わせ部65,67を接合し、次に内側の合わせ部69,70を接合するのは、接合中の接合ツール63での押圧力が大きいため、始めに蓋部材61の両縁部である合わせ部65,67を接合して蓋部材61の剛性を高めた上で、蓋部材61の内側の合わせ部69,70を接合すれば、合わせ部69,70を大きな押圧力で押圧しても、蓋部材61の撓みを抑えることができ、安定して接合を行うことが可能になるからである。合わせ部65,67は下部がシリンダボア部57a及び外壁57bの縁部で支持されているため、大きな押圧力によっても撓みにくい。   As described above, in the mating portions 65, 67, 69, 70, the outermost mating portions 65, 67 are first joined, and then the inner mating portions 69, 70 are joined. Since the pressing force at 63 is large, first, the mating portions 65 and 67 which are both edges of the lid member 61 are joined to increase the rigidity of the lid member 61, and then the mating portion 69 inside the lid member 61 is arranged. If 70 is joined, even if it presses the matching parts 69 and 70 with a big pressing force, the bending of the cover member 61 can be suppressed and it becomes possible to join stably. Since the lower portions of the mating portions 65 and 67 are supported by the edge portions of the cylinder bore portion 57a and the outer wall 57b, they are not easily bent even by a large pressing force.

図10は、シリンダブロック素材57と蓋部材61との接合要領を示す第3作用図であり、合わせ部69,70での接合要領を示している。図10(A)は摩擦攪拌接合前の状態を示す図、図10(B)は摩擦攪拌接合中の状態を示す図である。なお、図10(A),(B)中の符号62A,62Aは塑性流動部62,62(図8(B)参照)が固化して出来た固化部である。
図10(A)に示すように、合わせ部69,70は、合わせ部65,67に比べて深い位置にあるため、別の接合ツール73を準備する。接合ツール73は、その基本構造が、円柱状のツール本体73aと、このツール本体73aから一体に突出する攪拌ピン73bとからなり、攪拌ピン73bは、接合ツール63(図8(A)参照)の攪拌ピン63b(図8(A)参照)よりも長くなっている。
FIG. 10 is a third action diagram showing the joining procedure between the cylinder block material 57 and the lid member 61, and shows the joining procedure at the mating portions 69 and 70. FIG. 10A is a diagram showing a state before friction stir welding, and FIG. 10B is a diagram showing a state during friction stir welding. In FIGS. 10A and 10B, reference numerals 62A and 62A denote solidified portions formed by solidifying the plastic flow portions 62 and 62 (see FIG. 8B).
As shown in FIG. 10A, since the mating portions 69 and 70 are deeper than the mating portions 65 and 67, another joining tool 73 is prepared. The joining tool 73 includes a cylindrical tool body 73a and a stirring pin 73b protruding integrally from the tool body 73a. The stirring pin 73b is a joining tool 63 (see FIG. 8A). The stirring pin 63b (see FIG. 8A) is longer.

まず、接合ツール73を、合わせ部69の延長線上に配置する。
次に、接合ツール73を矢印で示すように高速回転させ、白抜き矢印で示すように合わせ部69に移動させ、攪拌ピン73bを合わせ部69に所定の押圧力で押し付ける。
これにより、シリンダブロック素材57及び蓋部材61の攪拌ピン73bと接触した部分が摩擦により高温になる。この結果、シリンダブロック素材57及び蓋部材61の母材が溶けて攪拌され、流動可能な状態(塑性流動可能な状態)となり、攪拌ピン73bは次第に母材内に移動していく。
First, the joining tool 73 is disposed on the extension line of the mating portion 69.
Next, the welding tool 73 is rotated at a high speed as indicated by an arrow, moved to the mating portion 69 as indicated by an outlined arrow, and the stirring pin 73b is pressed against the mating portion 69 with a predetermined pressing force.
Thereby, the part which contacted the stirring pin 73b of the cylinder block raw material 57 and the cover member 61 becomes high temperature by friction. As a result, the base material of the cylinder block material 57 and the lid member 61 is melted and agitated to be in a flowable state (a state in which plastic flow is possible), and the agitation pin 73b gradually moves into the base material.

図10(B)は、接合ツール73のツール本体73aが、シリンダブロック素材57及び蓋部材61の母材の表面に達した状態を示している。符号74は母材の塑性流動部である。この状態で、接合ツール73の上記進行を停止し、今度は、接合ツール73を図の表裏方向、即ち合わせ部69に沿う略8の字の方向に移動させる(図9も参照)。接合ツール73が移動した後に、塑性流動していた母材は冷えて固化し、合わせ部69が徐々に接合されていく。このとき、合わせ部69に加えて、合わせ部66の残部も接合される。表面に近い合わせ部66が接合された後、合わせ部69が接合される。合わせ部68,70についても、合わせ部66,69と同様に接合される。   FIG. 10B shows a state in which the tool main body 73 a of the joining tool 73 has reached the surfaces of the cylinder block material 57 and the base material of the lid member 61. Reference numeral 74 denotes a plastic flow portion of the base material. In this state, the above-described progress of the welding tool 73 is stopped, and this time, the welding tool 73 is moved in the front-back direction of the drawing, that is, in the direction of approximately 8 along the mating portion 69 (see also FIG. 9). After the joining tool 73 is moved, the base material that has been plastically flowed is cooled and solidified, and the mating portion 69 is gradually joined. At this time, in addition to the mating portion 69, the remaining portion of the mating portion 66 is also joined. After the mating portion 66 close to the surface is joined, the mating portion 69 is joined. The mating portions 68 and 70 are joined in the same manner as the mating portions 66 and 69.

図11は、シリンダブロック素材57と蓋部材61との接合要領を示す第4作用図である。
シリンダブロック素材57と蓋部材61との合わせ部66,68〜70(図8参照)の塑性流動部74,74が固化すれば、シリンダブロック素材57と蓋部材61との摩擦攪拌接合が完了する。
この後、接合が行われた端面を直線76の位置まで切削加工し、トップデッキ41dを形成する。
FIG. 11 is a fourth operation view showing a joining procedure between the cylinder block material 57 and the lid member 61.
When the plastic flow portions 74 and 74 of the mating portions 66 and 68 to 70 (see FIG. 8) between the cylinder block material 57 and the lid member 61 are solidified, the friction stir welding between the cylinder block material 57 and the lid member 61 is completed. .
Thereafter, the joined end face is cut to the position of the straight line 76 to form the top deck 41d.

以上の図3、図4及び図6に示したように、ピストンを摺動させるシリンダボア部57aと、このシリンダボア部57aの周囲を覆うとともにシリンダボア部57aとの間にウォータジャケット41eが設けられる外壁57bを備えたブロック部57cとからなる内燃機関E(図2参照)用シリンダブロック41Aにおいて、ウォータジャケット41eを覆うとともにシリンダボア部57aとブロック部57cとに跨るように配置された蓋部材61が、摩擦攪拌接合によりシリンダボア部57aとブロック部57cとに接合により一体化される。
この構成によれば、シリンダボア部57aとブロック部57cとの間にウォータジャケット41eを覆うように摩擦攪拌接合により蓋部材61を取付ける構造のため、シリンダブロック41Aをダイキャストにより製造することでシリンダブロック41Aの高強度となる材質の選択が可能で、しかも寸法精度及び強度を高めることができ、シリンダブロック41Aのトップデッキ強度、剛性を高めることができる。従って、シリンダブロック41Aの強度、剛性を確保した場合に、シリンダブロック41Aの軽量化を図ることができる。
As shown in FIGS. 3, 4 and 6, the cylinder bore portion 57a for sliding the piston and the outer wall 57b that covers the periphery of the cylinder bore portion 57a and is provided with the water jacket 41e between the cylinder bore portion 57a. In a cylinder block 41A for an internal combustion engine E (see FIG. 2) comprising a block portion 57c provided with a lid member 61 that covers the water jacket 41e and is disposed so as to straddle the cylinder bore portion 57a and the block portion 57c. The cylinder bore part 57a and the block part 57c are integrated with each other by agitation joining.
According to this configuration, since the lid member 61 is attached by friction stir welding so as to cover the water jacket 41e between the cylinder bore portion 57a and the block portion 57c, the cylinder block 41A is manufactured by die casting. The material having a high strength of 41A can be selected, and the dimensional accuracy and strength can be increased. The top deck strength and rigidity of the cylinder block 41A can be increased. Therefore, when the strength and rigidity of the cylinder block 41A are secured, the weight of the cylinder block 41A can be reduced.

また、図7、図8及び図10に示したように、蓋部材61は、シリンダボア部57aとブロック部57cとに設けられた段部としてのシリンダボア部側段部57e及び外壁側段部57fと接する平板部61fを備え、摩擦攪拌接合により平板部61fが、シリンダボア部側段部57eの側面57j、外壁側段部57fの側面57m、及びシリンダボア部側段部57eの底面57k、外壁側段部57fの底面57nに接合されるので、平板部61fを、側面57j,57mのみならず、底面57k,57nとも一体化する構造としたことで、接合強度をより高めることができる。   Further, as shown in FIGS. 7, 8 and 10, the lid member 61 includes a cylinder bore portion side step portion 57e and an outer wall side step portion 57f as step portions provided on the cylinder bore portion 57a and the block portion 57c. The flat plate portion 61f includes a flat plate portion 61f that comes into contact, and the flat plate portion 61f is formed by friction stir welding so that the side surface 57j of the cylinder bore portion side step portion 57e, the side surface 57m of the outer wall side step portion 57f, the bottom surface 57k of the cylinder bore portion side step portion 57e Since it is joined to the bottom surface 57n of 57f, the flat plate portion 61f can be integrated with not only the side surfaces 57j and 57m but also the bottom surfaces 57k and 57n, so that the joining strength can be further increased.

また、蓋部材61は、シリンダボア部側段部57eの側面57j、外壁側段部57fの側面57mに接合された後に、シリンダボア部側段部57eの底面57k、外壁側段部57fの底面57nに接合されるので、トップデッキ側の側面57j,57mから先に接合することで、蓋部材61の変形量を小さくでき、次に大きな負荷となる底面57k,57n側の接合に伴う歪も少なくできる。   Further, the lid member 61 is joined to the side surface 57j of the cylinder bore portion side step portion 57e and the side surface 57m of the outer wall side step portion 57f, and then is attached to the bottom surface 57k of the cylinder bore portion side step portion 57e and the bottom surface 57n of the outer wall side step portion 57f. Since it is joined, the deformation amount of the lid member 61 can be reduced by joining the side surfaces 57j and 57m on the top deck side first, and the distortion accompanying joining on the bottom surfaces 57k and 57n side, which is the next largest load, can be reduced. .

また、蓋部材61は、更に、平板部61fの中央から突出してシリンダボア部側段部57e、外壁側段部57f間から溝部57d(ウォータジャケット41e)内に延びる凸部61gを備え、摩擦攪拌接合により凸部61gの外側面61p、内側面61qがシリンダボア部57a及びブロック部57cに接合されるので、凸部61gにより蓋部材61の接合時の歪を低減できるとともに、凸部61gの外側面61p、内側面61qが接合されるため、シリンダボア部57aとブロック部57cとの結合強度を更に高めることができる。   The lid member 61 further includes a projecting portion 61g that protrudes from the center of the flat plate portion 61f and extends into the groove portion 57d (water jacket 41e) from between the cylinder bore portion side step portion 57e and the outer wall side step portion 57f. Since the outer surface 61p and the inner surface 61q of the convex portion 61g are joined to the cylinder bore portion 57a and the block portion 57c, the convex portion 61g can reduce distortion when the lid member 61 is joined, and the outer surface 61p of the convex portion 61g. Since the inner surface 61q is joined, the coupling strength between the cylinder bore portion 57a and the block portion 57c can be further increased.

また、蓋部材61は、シリンダボア部側段部57eの底面57k、外壁側段部57fの底面57nに接合された後に凸部61gの外側面61p、内側面61qが接合されるので、蓋部材61の凸部61gにてシリンダボア部側段部57eの底面57k、外壁側段部57fの底面57nの接合性を高めるとともに、凸部61gの突張り効果によるシリンダボア部57aとブロック部57cとの接合に伴う歪を規制することができる。
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
Further, since the lid member 61 is joined to the bottom surface 57k of the cylinder bore portion side step portion 57e and the bottom surface 57n of the outer wall side step portion 57f, the outer side surface 61p and the inner side surface 61q of the convex portion 61g are joined. The convex portion 61g enhances the bondability between the bottom surface 57k of the cylinder bore portion side step portion 57e and the bottom surface 57n of the outer wall side step portion 57f, and also joins the cylinder bore portion 57a and the block portion 57c by the tension effect of the convex portion 61g. The accompanying distortion can be regulated.
The above-described embodiment is merely an aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the gist of the present invention.

41A シリンダブロック
41e ウォータジャケット
57a シリンダボア部
57b 外壁
57c ブロック部
57d 溝部
57e シリンダボア部側段部(段部)
57f 外壁側段部(段部)
57j 外壁側段部の側面
57k 外壁側段部の底面
57m シリンダボア部側段部の側面
57n シリンダボア部側段部の底面
61 蓋部材
61f 平板部
61g 凸部
61p 凸部の外側面(側面)
61q 凸部の内側面(側面)
E 内燃機関
41A Cylinder block 41e Water jacket 57a Cylinder bore part 57b Outer wall 57c Block part 57d Groove part 57e Cylinder bore part side step (step part)
57f External wall side step (step)
57j Side surface of outer wall side stepped portion 57k Bottom surface of outer wall side stepped portion 57m Side surface of cylinder bore portion side stepped portion 57n Bottom surface of cylinder bore portion side stepped portion 61 Lid member 61f Flat plate portion 61g Protruding portion 61p Outer surface of protruding portion (side surface)
61q Inside surface (side surface) of convex part
E Internal combustion engine

Claims (5)

ピストンを摺動させるシリンダボア部(57a)と、このシリンダボア部(57a)の周囲を覆うとともにシリンダボア部(57a)との間にウォータジャケット(41e)が設けられる外壁(57b)を備えたブロック部(57c)とからなる内燃機関用シリンダブロックにおいて、
前記ウォータジャケット(41e)を覆うとともに前記シリンダボア部(57a)と前記ブロック部(57c)とに跨るように配置された蓋部材(61)が、摩擦攪拌接合により前記シリンダボア部(57a)と前記ブロック部(57c)とに接合により一体化されることを特徴とする内燃機関用シリンダブロック。
A block portion (57b) having a cylinder bore portion (57a) for sliding the piston and an outer wall (57b) covering the periphery of the cylinder bore portion (57a) and provided with a water jacket (41e) between the cylinder bore portion (57a). 57c), the internal combustion engine cylinder block
A lid member (61) which covers the water jacket (41e) and is disposed so as to straddle the cylinder bore part (57a) and the block part (57c) is connected to the cylinder bore part (57a) and the block by friction stir welding. A cylinder block for an internal combustion engine, which is integrated with the portion (57c) by bonding.
前記蓋部材(61)は、前記シリンダボア部(57a)と前記ブロック部(57c)とに設けられた段部(57e,57f)と接する平板部(61f)を備え、前記摩擦攪拌接合により前記平板部(61f)が、前記段部(57e,57f)の側面(57j,57m)及び底面(57k,57n)に接合されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用シリンダブロック。   The lid member (61) includes a flat plate portion (61f) in contact with stepped portions (57e, 57f) provided in the cylinder bore portion (57a) and the block portion (57c), and the flat plate portion (61f) is formed by the friction stir welding. The cylinder block for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the portion (61f) is joined to the side surface (57j, 57m) and the bottom surface (57k, 57n) of the stepped portion (57e, 57f). 前記蓋部材(61)は、前記段部(57e,57f)の側面(57j,57m)に接合された後に段部(57e,57f)の底面(57k,57n)に接合されることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関用シリンダブロック。   The lid member (61) is joined to the bottom surface (57k, 57n) of the step portion (57e, 57f) after being joined to the side surface (57j, 57m) of the step portion (57e, 57f). A cylinder block for an internal combustion engine according to claim 2. 前記蓋部材(61)は、更に、前記平板部(61g)の中央から突出して前記シリンダボア部(57a)及び前記ブロック部(57c)の前記段部(57e,57f)間から前記ウォータジャケット(41e)内に延びる凸部(61g)を備え、前記摩擦攪拌接合により前記凸部(61g)の側面(61p,61q)が前記シリンダボア部(57a)及び前記ブロック部(57c)に接合されることを特徴とする請求項2又は3に記載の内燃機関用シリンダブロック。   The lid member (61) further protrudes from the center of the flat plate portion (61g) and extends between the cylinder bore portion (57a) and the step portions (57e, 57f) of the block portion (57c) to the water jacket (41e). ) And a side surface (61p, 61q) of the convex portion (61g) is joined to the cylinder bore portion (57a) and the block portion (57c) by the friction stir welding. The cylinder block for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, characterized by the above. 前記蓋部材(61)は、前記段部(57e,57f)の底面(57k,57n)に接合された後に前記凸部(61g)の側面(61p,61q)が接合されることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関用シリンダブロック。   The lid member (61) is joined to the bottom surface (57k, 57n) of the stepped portion (57e, 57f), and then the side surface (61p, 61q) of the convex portion (61g) is joined. A cylinder block for an internal combustion engine according to claim 4.
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