JP3180598B2 - エンジンのシリンダブロックおよびその製造方法 - Google Patents
エンジンのシリンダブロックおよびその製造方法Info
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Description
ドデッキ・ウエットライナー形式のエンジンのシリンダ
ブロックおよびその製造方法に関するものである。
シリンダブロックでは、薄肉の耐摩性材料からなるシリ
ンダライナが組込まれており、このシリンダライナにピ
ストンが嵌装されるシリンダボアが形成されている。
図8に示すシリンダブロック1のように、冷却水を循環
させるためにシリンダライナ2の外周部に形成されたウ
ォータジャケット3がシリンダヘッド取付面4で開口さ
れた構造のオープンデッキ形のものと、図9に示すシリ
ンダブロック5のように、シリンダライナ6の外周部に
形成されたウォータジャケット7はシリンダヘッド取付
面8で閉じられ、シリンダヘッド取付面8にウォータジ
ャケット7に連通する冷却水通路9が設けられた構造の
クローズドデッキ形のものとがある。
ンダブロック1は、アルミニウム合金等で鋳造成型する
場合、ダイカスト法によって容易に成型することができ
る反面、シリンダヘッド取付面4が開口しているため、
剛性が低く、振動、騒音を発生しやすいという欠点があ
る。
形のシリンダブロックは、シリンダヘッド取付面8が閉
じているため、剛性が高く、振動、騒音を発生しにくい
ので、薄肉、軽量化を図ることができるという利点があ
る。さらに、図10に示すシリンダブロック10のように、
シリンダライナ11の外周部でウォータジャケット12を形
成するようにしたクローズドデッキ・ウエットライナ形
のものは、ウォータジャケット12内の冷却水が直接シリ
ンダライナ11に接するので、冷却効率に優れる。なお、
図10中、図9のものと同様の部分には、同一の番号を付
してある。
イナ形のシリンダブロック10は、その構造上、ウォータ
ジャケット12がアンダーカット部を形成するため、ダイ
カスト法による成型が困難であり、一般に、崩壊性中子
を用いた重力鋳造法あるいは低圧鋳造法によって成型さ
れているが、中子の製造および成型後の取出が煩雑であ
り、生産性が低いという問題があった。
ローズドデッキ・ウエットライナ形のシリンダブロック
をダイカスト法を用いて製造する方法が種々提案されて
いる。例えば、分割式の移動可能な中子を用いてウォ
ータジャケットを形成する方法(特公平2−53623
号、特公平2−53624号公報参照)、オープンデ
ッキ形と同様にウォータジャケットを形成した後、シリ
ンダヘッド取付面の開口部の一部を塞ぐ方法(特開平1
−100352号、特開平1−147145号、特公平
2−11735号公報参照)、予めウォータジャケッ
トを設けたシリンダライナを鋳包む方法(特開昭62−
113845号、実開平5−78950号公報参照)、
および、シリンダブロックに形成した段付ボアの小径
部に、一端部の外側にフランジ部を有するシリンダライ
ナを圧入して、段付ボアの大径部と、シリンダライナの
側壁およびフランジ部とでウォータジャケットを形成す
る方法(特開昭60−135650号、実公平1−10
427号公報参照)が提案されている。
来のシリンダブロックの製造方法では、次のような問題
がある。すなわち、の方法では、金型の構造が複雑に
なり、型費が高くなると共に型寿命も短い。の方法で
は、開口部の一部を塞ぐ工程が煩雑となり生産性の向上
があまり期待できない。の方法では、シリンダライナ
の形状が複雑で製造が困難となるため、生産性の向上が
余り期待できない。の方法では、シリンダブロック本
体とシリンダライナとを強固に結合することが困難であ
り、シリンダブロックの剛性が低下する。このように、
上記ないしに示すシリンダブロックの製造方法は、
いずれも十分満足できる効果を奏しているとは言えな
い。
用いたダイカスト法も開発されているが、この場合も、
中子を使用しているため、成形後に、中子の取り出し、
清掃および中子のリサイクル等の工程が必要となり、生
産性、コストの点で十分満足できるものではない。
により直接冷却水通路を形成した後に、シリンダライナ
を嵌合させる手法も考えられるが、以下のような問題が
ある。ダイカスト製品であるシリンダブロックの表層部
は、緻密な組織からなるチル層が形成されるが、内部に
はひけ巣、ブローホール、ピンホール等の欠陥を生じが
ちであり、切削等の機械加工を施すとこれらの内部欠陥
が露出し、水漏れ、油漏れ等の不具合が生じてしまう。
これを抑えるために、実際に使用する際には、切削面に
樹脂含浸等の大変高価な後処理を施さなければならない
こともあり、通常はあまり用いられる手法ではない。
のであり、その目的とするところは、ダイカスト法によ
り容易に製造することができるクローズドデッキ・ウエ
ットライナー形式のエンジンのシリンダブロックおよび
その製造方法を提供することを目的とする。
の本発明の請求項1に係るエンジンのシリンダブロック
は、シリンダブロックに組込まれるシリンダライナの内
周壁でシリンダボアを形成する、ダイカスト製クローズ
ドデッキ・ウエットライナー形式のエンジンのシリンダ
ブロックにおいて、該シリンダブロック本体のシリンダ
ボア外周部に、ダイカスト製でウォータジャケットを形
成するための中空領域の形成が可能な肉厚を有する円筒
状のインサートまたは該インサートを直列に一体形成し
たインサート列体を、該インサートもしくはインサート
列体の肉厚を円筒内周壁から除去加工可能となるように
内周壁を露出させて鋳包み、該インサートの端部から挿
入するシリンダライナで、前記内周壁に肉厚除去加工に
より形成した中空領域を塞ぎウォータジャケットを形成
したことを特徴とする。
シリンダブロックは、請求項1記載のエンジンのシリン
ダブロックにおいて、前記インサートまたはインサート
列体の上面には、複数の突起部を設けたことを特徴とす
る。
シリンダブロックは、請求項2記載 のエンジンのシリン
ダブロックにおいて、前記突起部にシリンダブロックの
ウォータジャケットとシリンダヘッドとを連通する連通
孔を設けたことを特徴とする。
成したので、シリンダブロック本体と、該シリンダブロ
ック本体内部に鋳包んだインサートとは、互いに黒皮
(チル層)で密着している。このインサート内部で肉厚
除去加工を施すと、ピンホール等の欠陥が露出するが、
組織が均一でピンホール等の欠陥がない黒皮を残してお
くことにより、インサートとシリンダブロック本体との
境界面における密閉性が損なわれることがない。以上の
ことを利用し、本発明においては、ダイカスト製シリン
ダーブロックに鋳包まれたインサートに、切削加工等の
肉厚除去作業を施して中空領域を形成し、該中空領域と
インサートに嵌合させるシリンダライナとにより、クロ
ーズドデッキ・ウエットライナー形式のシリンダブロッ
クのウォータジャケットを形成する。
体の上面には、突起部を複数設けたことにより、前記イ
ンサートまたはインサート列体がシリンダブロック本体
に鋳包まれた後において、前記突起部は、シリンダヘッ
ドとの密着面を形成する。さらに、前記突起部にシリン
ダブロックのウォータジャケットとシリンダヘッドとを
連通する連通孔を、冷却水の通路として用いる。
て説明する。図中従来例と同一部分若しくは相当部分は
同一符号で示し、詳しい説明は省略する。
に示すような構造をなしており、シリンダブロック本体
14、インサート部材15およびシリンダライナ16で構成さ
れた、クローズドデッキ・ウエットライナー形式のシリ
ンダブロックである。シリンダブロック本体14は、アル
ミダイカスト製である。インサート部材15はアルミダイ
カスト製であり、シリンダブロック本体14に鋳包まれて
いる。また、後ほど説明するように、シリンダブロック
本体14の内部に肉厚除去加工により中空領域20を形成す
ることが可能であるように、シリンダブロック本体14
は、十分な肉厚を持たせて形成されている。また、シリ
ンダライナ16は、インサート部材15の端部から嵌合させ
て、中空領域20を塞ぎ、ウォータジャケット21を形成す
るとともに、その内周壁でシリンダボアを形成するもの
である。
を示して説明する。図2におけるインサート部材15は多
気筒用(3気筒用)であり、少なくとも内周壁 152は均
一で、ウォータジャケットを形成するための中空領域の
形成が可能な肉厚を有する円筒状のインサート 151を、
直列に並べ一体形成したダイカスト製品である(ここで
は、特にインサート列体15とも云う。)。このインサー
ト列体15上面には、突起部 153を複数設けており、シリ
ンダブロック本体14に鋳包まれた後には、図示しないシ
リンダヘッドとの密着面を形成する。また、当然ながら
単気筒エンジンに用いる場合には、インサート 151単体
を1つのみ用いた円筒状インサートを使用する。
すように、均一な内径と外径とを有し薄肉の耐摩性材料
からなる円筒部材であり、一端部にはフランジ 161を形
成している。
の製造方法について図3〜図7に示して説明する。ま
ず、図3に示すように、すでに説明したアルミダイカス
ト製のインサート部材15の内周壁 152を、シリンダブロ
ック本体の鋳型(キャビティ型)17に嵌合させる。次
に、図4に示すように、鋳型(コア型)18を型締し、略
柱状をなす突起18a (図3)をインサート部材15に当接
させ、溶湯を射出する。溶湯が凝固したところで型抜き
すると、図5に示すように、インサート部材15がシリン
ダブロック本体14のシリンダボア外周部に鋳包まれた状
態のシリンダーブロック(半完成品)13’ができる。こ
のときインサート部材15の内周壁 152は、露出させた状
態にある。また、シリンダブロック本体14と、インサー
ト部材15とは、互いに黒皮(地肌)で密着している。さ
らに、鋳型18の突起18a により、インサート部材15の一
部を露出させる凹部 141が形成されている。
ある切削加工を、インサート部材15の内周壁 152から外
周壁 154に向かって行い、中空領域20を形成する。この
とき、後にシリンダヘッド(図示省略)との冷却水の通
路となる連通孔19も、切削加工により穿設する。さら
に、後にシリンダライナ16のフランジ部 161が嵌合する
座 155を、同様に切削加工により形成する。このとき、
図6には示していないが、隣り合うインサート 151間の
肉厚部は削り取られ、互いに連通させることができる。
さらに、凹部 141よりインサート部材15に穿孔を施すこ
とにより、冷却水通路を形成することもできる。
より形成されるので、インサート部材15内部のひけ巣、
ピンホール等の欠陥が表面に露出する。しかしながら、
インサート部材15とシリンダブロック本体14との黒皮同
士の密着面により密閉性は保たれ、インサート部材15か
らシリンダブロック14への水漏れ、油漏れ等は発生しな
い。
16をインサート部材15に嵌合し、中空領域20をシリンダ
ライナ16の外壁 162で塞ぎ、ウォータジャケット21を形
成する。このようにして、クローズドデッキ・ウエット
ライナー形式のシリンダブロック13を形成する。
り、以下のような作用効果を得ることができる。まずシ
リンダブロック本体14にインサート部材15を鋳包むこと
により、インサート部材15とシリンダブロック14とを互
いに黒皮で密着させる。この、シリンダブロック本体の
鋳型内部に挿入して鋳包む時点では、インサート部材15
は、中密な円筒状のインサート 151を連結したものであ
り、かつ、中空領域20の形成が可能であるように、十分
な肉厚を持たせて形成しているので、インサート部材15
自体の剛性が高く、鋳包む際にインサート部材15にかか
る溶湯の射出圧力に負けて変形することがない。したが
って、インサート部材15自体に、リブ等の補強を施す必
要がない。
ク本体14で鋳包んだ後、インサート部材15内部に切削加
工等により、前記黒皮をのこして中空領域20を形成する
ので、インサート部材15とシリンダブロック本体14との
境界面における密着性は保たれ、中空領域20をシリンダ
ライナ16で塞ぎウォータジャケット21を形成することに
より、水漏れ、油漏れ等のトラブルのないクローズドデ
ッキ・ウエットライナー形式のシリンダブロックを形成
することができる。
子などを一切使用しないので、取扱も容易であり、鋳型
の形状も単純で耐久性が高く、大量生産においては最も
低コストであるダイカストの特徴を十分に発揮すること
ができるものである。したがって、機械加工を加えるこ
とによるコストアップの分を考慮にいれても、十分に低
コストのクローズドデッキ・ウエットライナー形式のシ
リンダブロックを提供することができる。
ような効果を得ることができる。ダイカスト製クローズ
ドデッキ・ウエットライナー形式のエンジンのシリンダ
ブロックにおいて、該シリンダブロック本体のシリンダ
外周部に、ダイカスト製でウォータジャケットを形成す
るための中空領域の形成が可能な肉厚を有する円筒状の
インサートまたは該インサートを直列に一体形成したイ
ンサート列体を鋳包むことにより、シリンダブロック本
体とインサート列体(インサート部材)とを、互いに黒
皮で密着させ、境界面における密閉性を確保している。
の肉厚を内周壁より切削加工を施して中空領域を形成す
るが、このときに中空領域を囲む壁面には、ひけ巣、ピ
ンホール等の欠陥が表面に露出するが、前記のごとく密
閉性が確保されているために、水漏れ、油漏れ等のトラ
ブルは発生しない。したがって、該中空領域を鋳包まれ
たインサートの端部から挿入可能なシリンダライナで塞
ぐことにより、ウォータジャケットを形成することが可
能であり、砂中子、低融点金属中子などを一切使用しな
いので、取扱も容易であり、鋳型の形状も単純で耐久性
が高く、大量生産においては最も低コストであるダイカ
ストの特徴を十分に発揮することができる。
に挿入して鋳包む時点では、前記インサートは中密な円
筒状をなし、中空領域を形成することが可能であるよう
に、十分な肉厚を持たせて形成しているので、インサー
ト自体の剛性が高く、鋳包む際にインサートにかかる溶
湯の射出圧力に負けて変形することがない。したがっ
て、インサートにリブ等の補強を施す必要がなく、イン
サート自体も低コストで作成することが可能である。
ロックの摸式図である。
ロックに鋳包まれるインサート部材の単体図である。
ロックの製造工程の第1段階を示す摸式図である。
摸式図である。
摸式図である。
摸式図である。
摸式図である。
示す摸式図である。
を示す摸式図である。
形シリンダブロックを示す摸式図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 シリンダブロックに組込まれるシリンダ
ライナの内周壁でシリンダボアを形成する、ダイカスト
製クローズドデッキ・ウエットライナー形式のエンジン
のシリンダブロックにおいて、該シリンダブロック本体
のシリンダボア外周部に、ダイカスト製でウォータジャ
ケットを形成するための中空領域の形成が可能な肉厚を
有する円筒状のインサートまたは該インサートを直列に
一体形成したインサート列体を、該インサートもしくは
インサート列体の肉厚を円筒内周壁から除去加工可能と
なるように内周壁を露出させて鋳包み、該インサートの
端部から挿入するシリンダライナで、前記内周壁に肉厚
除去加工により形成した中空領域を塞ぎウォータジャケ
ットを形成したことを特徴とするエンジンのシリンダブ
ロック。 - 【請求項2】 前記インサートまたはインサート列体の
上面には、複数の突起部を設けたことを特徴とする請求
項1記載のエンジンのシリンダブロック。 - 【請求項3】 前記突起部にシリンダブロックのウォー
タジャケットとシリンダヘッドとを連通する連通孔を設
けたことを特徴とする請求項2記載のエンジンのシリン
ダブロック。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP33814594A JP3180598B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | エンジンのシリンダブロックおよびその製造方法 |
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JP33814594A JP3180598B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | エンジンのシリンダブロックおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08177614A JPH08177614A (ja) | 1996-07-12 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP33814594A Expired - Fee Related JP3180598B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | エンジンのシリンダブロックおよびその製造方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3180598B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009245570A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | ベースの製造方法及びディスク・ドライブ装置の製造方法 |
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1994
- 1994-12-27 JP JP33814594A patent/JP3180598B2/ja not_active Expired - Fee Related
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