JP2797187B2 - 2サイクルエンジン用シリンダブロックの鋳造方法 - Google Patents

2サイクルエンジン用シリンダブロックの鋳造方法

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JP2797187B2 JP63138613A JP13861388A JP2797187B2 JP 2797187 B2 JP2797187 B2 JP 2797187B2 JP 63138613 A JP63138613 A JP 63138613A JP 13861388 A JP13861388 A JP 13861388A JP 2797187 B2 JP2797187 B2 JP 2797187B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 (1)産業上の利用分野 本発明は、2サイクルエンジンのシリンダブロック、
特に、シリンダブロック本体と、そのシリンダブロック
本体に鋳ぐるまれてシリンダボアを画成する鋳物製スリ
ーブとを備え、シリンダブロック本体およびスリーブ
に、シリンダボアに連通する一連の排気ポートを設け、
その排気ポートのシリンダボア連通部に、排気ポート開
き期間制御用制御弁を収容する弁室を形成して、エンジ
ンの高出力・高性能化に寄与し得るシリンダブロックの
鋳造方法に関する。
(2)従来の技術 第3図に示すように、従来、この種のシリンダブロッ
ク01を鋳造する場合は、周壁に弁室08の開口部011を備
え、且つシリンダボア05を画成するスリーブ06内に中子
砂を充填してスリーブ06内周面に密合する柱状砂ブロッ
ク0191を造型し、次いで排気ポート07用砂中子0192の接
合凸部025、その基端周囲の接合面026等にそれぞれ接着
剤を塗布して接合凸部025を砂ブロック0191の接合凹部0
24に嵌合し、また接合面026をスリーブ06の開口部011内
周面に衝合して接合し、その後スリーブ06等を鋳型に設
置してシリンダブロック本体04を鋳造している。
(3)発明が解決しようとする課題 しかしながら前記のように排気ポート用砂中子0192
砂ブロック0191に接合すると、接着剤の塗布、乾燥等の
接合作業に多くの時間と手数を必要とするためシリンダ
ブロックの鋳造能率が悪く、また接合面026および開口
部011内周面間に隙間を生じ易いためその隙間に溶湯が
浸入して弁室08の容積が狭められ、エンジン性能の低
下、制御弁の組立性の悪化等を惹起するおそれがある。
さらに前記接合方式によると、排気ポート用砂中子の接
合位置にばらつきを生じ易い上、シリンダブロック本体
04鋳造中に接合部が破断して排気ポート用砂中子0192
動くことにより弁室08の位置がずれ、また前記接合面02
6および開口部011内周面間への溶湯の浸入を防止するた
めには、排気ポート用砂中子0192に、接合面026に連設
して開口部011回りでスリーブ06外周面に衝合するシー
ル面027を成形しなければならないが、このように構成
すると、シール面027を持つ突出部028の大きさに応じ弁
室08の容積が拡大されてその弁室08と制御弁との間に大
きな隙間を生じる。その結果、せっかく高出力・高性能
化を狙って排気制御弁を設けたにも拘わらず弁室08の位
置および寸法精度の悪化に伴い所望のエンジン性能が得
られないといった問題が発生する。従って、排気ポート
用砂中子は、スリーブの柱状砂ブロックと一体に形成さ
れることが望まれる。
また更なるエンジンの高出力・高性能化を図るべく、
吸気を一旦クランク室内に導入し、その後、シリンダボ
ア周方向に相互に並列する湾曲した複数の掃気ポートを
経てシリンダボア内に導入する吸入方式を採用すること
も知られているが、前記の如く前記排気ポート用砂中子
とスリーブの柱状砂ブロックとを一体に造型するように
した場合、掃気ポート用の砂中子までもこれらと一体に
造型することは型割りの関係から不可能であり、例えば
各掃気ポート用砂中子を分割タイプにするしかなくな
る。この場合、その割り面(即ち掃気ポート途中)に溶
湯が浸入してバリとなってしまうため、掃気効果が妨げ
られ、延いてはエンジンの高出力・高性能化の妨げとな
る恐れがある。
本発明は、上記に鑑み提案されたもので、排気ポート
開き期間制御弁と、クランク室より延びる複数の掃気ポ
ートとを特設してエンジンの高出力・高性能化を図るに
当り、前記制御弁付き排気ポート用の砂中子のみをスリ
ーブの柱状砂ブロックと継ぎ目無く一体に造型し、その
造型体に、それとは別個に造型した継ぎ目の無い複数の
掃気ポート用砂中子を後付けして、それらを鋳型内に設
置することにより、前記従来の問題点を一挙に解決する
ことのできる鋳造方法を提供することを目的とする。
B.発明の構成 (1)課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、シリンダブロッ
ク本体と、該シリンダブロック本体に鋳ぐるまれてシリ
ンダボアを画成するスリーブとを備え、前記シリンダブ
ロック本体およびスリーブに、一端部が前記シリンダボ
アに開口し他端部が外方下向きに傾斜して延びる一連の
排気ポートと、その排気ポートを避けるようにシリンダ
ボア周方向に相互に間隔をおいて並列し且つ該シリンダ
ボア及びクランク室間を連通するように上下方向に円弧
状に延びる少なくとも3つの各一連の掃気ポートとを設
け、前記排気ポートのシリンダボア連通部に、排気ポー
ト開き期間制御用制御弁を収容する弁室を形成した、2
サイクルエンジン用シリンダブロックの鋳造方法におい
て、前記スリーブ内周面に密合する柱状砂ブロックと、
前記スリーブ周壁に形成された前記弁室の開口部内周面
に基端外周面を密着させた排気ポート用砂中子とを継目
無く一体に造型し、その造型体とは別個に造型された、
継ぎ目の無い各掃気ポート用砂中子を該造型体に結合
し、次いでその結合体を鋳型に設置して前記シリンダブ
ロック本体を鋳造することを特徴とする。
(2)作用 前記鋳造方法によれば、排気ポート用砂中子をスリー
ブ内の砂ブロックに接合する必要がないので、その接合
に要する時間および手数を省いてシリンダブロックの鋳
造作業能率を向上させることができる。更に排気ポート
用砂中子をスリーブ内の砂ブロックと継目無く一体に造
型して排気ポート用砂中子の基端外周面をスリーブの開
口部内周面に密着させるので、それら内、外周面間にシ
リンダブロック本体鋳造中溶湯が浸入することはなく、
同時に排気ポート用砂中子の動きが防止され、これによ
り、制御弁の弁室の位置および寸法精度を確保して弁室
のデッドスペースを極力少なくし、排ガスを精度よく制
御してエンジン性能の向上が図られ、更に制御弁の組立
性が良好になる。
さらにクランク室より上下方向に延びる複数の円弧状
掃気ポートについては、それら掃気ポート用の各砂中子
を、スリーブ内柱状砂ブロックから独立して容易に、し
かも継ぎ目無く造型できることから、該砂中子を分割タ
イプとした場合のようにポート途中にバリ等が生起する
恐れはなく、各掃気ポートを精度よく滑らかに成形でき
る。従って、排気系の制御弁でエンジンを高出力・高性
能化したことにあわせて、吸気・掃気系でも一層高出力
・高性能化に寄与することができるのである。
(3)実施例 第1図は2サイクルエンジンEを示し、そのエンジン
Eは、シリンダブロック1、そのシリンダブロック1の
上面および下面にそれぞれ取付けられたシリンダヘッド
2およびクランクケース3を備えている。
シリンダブロック1はアルミニウム合金製シリンダブ
ロック本体4と、シリンダブロック本体4に鋳ぐるまれ
てシリンダボア5を画成する鋳鉄製スリーブ6とよりな
り、シリンダブロック本体4およびスリーブ6には、一
端部がシリンダボア5に開口し他端部が外方下向きに傾
斜して延びる一連の排気ポート7が設けられ、その排気
ポート7のシリンダボア連通部に弁室8が形成される。
またシリンダブロック本体4およびスリーブ6には、
排気ポート7を避けるようにシリンダボア5周方向に相
互に間隔をおいて並列し且つシリンダボア5とクランク
室9間を連通するように上下方向に円弧状に延びる少な
くとも3つの各一連の掃気ポート(図示例では主掃気ポ
ート101、補助掃気ポート102)が設けられ、スリーブ6
の周壁に形成された弁室8および各掃気ポート101,102
の開口部11,121、122は、シリンダボア5に摺動自在に
嵌合されたピストン13の周壁によって開閉される。
弁室8に、排気ポート開き期間制御用制御弁14が回動
軸15を介して収容される。その制御弁14はエンジンEの
運転状況に対応して開口部11の有効開口面積を調節する
もので、例えばエンジンEの低速回転域では実線示aの
全閉位置に、またエンジンEの中速回転域では一点鎖線
示bのように半開位置に、さらにエンジンEの高速回転
域では二点鎖線示cのように全開位置にそれぞれ在るよ
うに回動制御される。
第1図中、16は排気ポート7に接続された排気管、1
7,18はシリンダブロック本体4およびシリンダヘッド2
に形成された水ジャケットである。
次に第2図により前記シリンダブロック1の鋳造作業
について説明する。
先ず、第2図(a)に示すように、鋳鉄製スリーブ6
の内、外周面、弁室8の開口部11等に機械加工を施して
それらを寸法通りに仕上げる。
次いで、第2図(b)に示すように、スリーブ6内に
中子砂を充填してスリーブ6内周面に密合する柱状砂ブ
ロック191を造型すると同時にその砂ブロック191と継目
無く一体に排気ポート用砂中子192を、それの基端19a外
周面を弁室8の開口部11内周面に密着させて造型する。
また砂ブロック191において、スリーブ6の補助掃気
ポート102の開口部122に臨む凹部20に、別に造型された
継ぎ目の無い補助掃気ポート用砂中子193の凸部21を接
着剤を介して嵌合接着する。図には省略したが、各主掃
気ポート101に対応して同様に、主掃気ポート101用の砂
中子の接着が行われる。
その後、第2図(c)に示すように、砂ブロック191
を持つスリーブ6を予熱し、そのスリーブ6、排気ポー
ト用砂中子192、各掃気ポート用砂中子193および水ジャ
ケット用砂中子22を鋳型としての金型23に設置してシリ
ンダブロック本体4を鋳造する。
この鋳造中において、前記のように排気ポート用砂中
子192の基端外周面がスリーブ6の開口部11内周面に密
着しているので、それら内、外周面間に溶湯が浸入する
ことはなく、同時に排気ポート用砂中子192の動きが防
止され、これにより弁室8の位置および寸法精度を確保
することができる。
また排気ポート用砂中子192を砂ブロック191に接合す
る必要がないので、その接合に要する時間および手数を
省いてシリンダブロックの鋳造作業能率を向上させるこ
とができる。
なお、スリーブ6の構成材料としては、前記鋳鉄の外
に、鋼、セラミックス等を使用することもできる。
C.発明の効果 本発明によれば、2サイクルエンジンにおいて、排気
ポート開き期間制御弁と、クランク室より延びる複数の
排気ポートとを特設してエンジンの高出力・高性能化を
図るに当り、前記制御弁付き排気ポート用の砂中子のみ
をスリーブ内柱状砂ブロックと継ぎ目無く一体に造型
し、その造型体に、それとは別個に造型した継ぎ目の無
い複数の掃気ポート用砂中子を後付けして、それらを鋳
型内に設置するようにしている。これにより、特に制御
弁付き排気ポートの鋳造については、排気ポート用砂中
子とスリーブ内柱状砂ブロックとの接合作業を省いてシ
リンダブロックの鋳造作業能率を向上させながら、制御
弁弁室の位置及び寸法精度を確保して該弁室の小型化が
図られ、排ガスを精度よく制御してエンジン性能を向上
させることができる。その上、掃気系においても、クラ
ンク室より上下方向に延びる複数の円弧状掃気ポート用
の各砂中子を、スリーブ内柱状砂ブロックから独立して
容易に、しかも継ぎ目無く造型することができるから、
該砂中子を分割タイプとした場合のようにポート途中に
バリ等が生起する恐れはなく、各掃気ポートを精度よく
滑らかに成形できて掃気効率も高めることができる。以
上の結果、排気系・掃気系あわせて全体としてエンジン
の高出力・高性能化に大いに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は2サイクルエンジンの縦断面図、第2図はシリ
ンダブロック鋳造作業を示す縦断面図、第3図は従来の
排気ポート用砂中子、スリーブおよびシリンダブロック
本体の関係を示す縦断面図である。 E…2サイクルエンジン、1…シリンダブロック、3…
クランクケース、4…シリンダブロック本体、5…シリ
ンダボア、6…スリーブ、7…排気ポート、8…弁室、
9…クランク室、14…制御弁、191…砂ブロック、192
排気ポート用砂中子、193…掃気ポート用砂中子として
の補助掃気ポート用砂中子、19a…基端、23…金型(鋳
型)
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 19/08 B22C 9/10 F02F 1/00 F02F 1/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダブロック本体と、該シリンダブロ
    ック本体に鋳ぐるまれてシリンダボアを画成するスリー
    ブとを備え、前記シリンダブロック本体およびスリーブ
    に、一端部が前記シリンダボアに開口し他端部が外方下
    向きに傾斜して延びる一連の排気ポートと、その排気ポ
    ートを避けるようにシリンダボア周方向に相互に間隔を
    おいて並列し且つ該シリンダボア及びクランク室間を連
    通するように上下方向に円弧状に延びる少なくとも3つ
    の各一連の掃気ポートとを設け、前記排気ポートのシリ
    ンダボア連通部に、排気ポート開き期間制御用制御弁を
    収容する弁室を形成した、2サイクルエンジン用シリン
    ダブロックの鋳造方法において、 前記スリーブ内周面に密合する柱状砂ブロックと、前記
    スリーブ周壁に形成された前記弁室の開口部内周面に基
    端外周面を密着させた排気ポート用砂中子とを継目無く
    一体に造型し、 その造型体とは別個に造型された、継ぎ目の無い各掃気
    ポート用砂中子を該造型体に結合し、 次いでその結合体を鋳造に設置して前記シリンダブロッ
    ク本体を鋳造することを特徴とする、2サイクルエンジ
    ン用シリンダブロックの鋳造方法。
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