JP6371458B2 - 内燃機関の製造方法、内燃機関および連結シリンダ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の製造方法、内燃機関および連結シリンダに関するものである。

従来、往復動式多気筒内燃機関の小型軽量化などを目的としたシリンダブロックとして、隣接するシリンダボアを形成するシリンダライナ同士が一体結合されて形成された構造を有するいわゆるサイアミーズ型のシリンダブロックが知られている。このようなシリンダブロックの製造方法としては、たとえば、（１）シリンダライナの集合体を、シリンダブロック鋳造時に金型にセットした後、シリンダブロック本体に鋳ぐるむことで、シリンダブロック本体に固定する方法や、（２）シリンダライナの集合体を、シリンダ本体に対して嵌合により固定する方法などが知られている（特許文献１、２）。これら特許文献１、２に記載のシリンダブロックの製造方法では、複数のシリンダライナが一体成形され、かつ、一部材から構成されるシリンダライナの集合体を用いている。

特許第２８１３９４７号 特許第４２７８１２５号

一方、内燃機関には、内燃機関が用いられる車両あるいは車両以外の機器の要求仕様に応じて各種性能を満足させる必要がある。このためには、内燃機関を設計する場合、その自由度が高い方が有利である。また、内燃機関にはメンテナンス性に優れることも求められる。さらに、近年では、環境負荷の観点から、内燃機関にはリサイクル性も求められている。しかしながら、本発明者らが検討したところ、特許文献１、２に記載のシリンダブロックの製造方法やこれを用いて製造された内燃機関では、メンテナンス性、リサイクル性および設計自由度の３つを全て満足させることが困難であることが判った。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関のメンテナンス性およびリサイクル性に優れると共に、内燃機関の設計自由度も高い内燃機関の製造方法、これを用いて製造された内燃機関およびこれに用いる連結シリンダを提供することを課題とする。

上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、
第一の本発明の内燃機関の製造方法は、２つ以上のシリンダライナと、２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含む連結シリンダを、一端側にクランク室が形成され、他端側にシリンダヘッドが組み付けられると共に、一端側から他端側へと貫通する中空部が設けられたシリンダブロック本体の中空部に嵌め合わせる嵌合工程を、少なくとも経て内燃機関を製造し、連結シリンダが、（ａ）金型内に、２つ以上のシリンダライナを配置した後、金型内に溶湯を流し込んで、２つ以上のシリンダライナを、鋳造材料で鋳ぐるむ方法、および、（ｂ）金型内に、２つ以上のシリンダライナを配置した後、金型内に溶融状態の樹脂材料を射出または注入する樹脂成形法、からなる群より選択されるいずれかの方法により製造され、互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、２つ以上のシリンダライナの外周面全面が連結部により覆われ、２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする。
第二の本発明の内燃機関の製造方法は、２つ以上のシリンダライナと、２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含む連結シリンダ（但し、２つ以上のシリンダライナと、連結部とが溶接により一体不可分に接合された連結シリンダを除く）を、一端側にクランク室が形成され、他端側にシリンダヘッドが組み付けられると共に、一端側から他端側へと貫通する中空部が設けられたシリンダブロック本体の中空部に嵌め合わせる嵌合工程を、少なくとも経て内燃機関を製造し、互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、２つ以上のシリンダライナの外周面全面が連結部により覆われ、２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする。

第一および第二の本発明の内燃機関の製造方法の一実施形態は、２つ以上のシリンダライナを構成する材料が鋳鉄材であり、連結部を構成する材料が、（ａ）２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて低密度の材料、（ｂ）２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて熱伝導性の高い材料、（ｃ）２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて強度の高い材料、および、（ｄ）樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料であることが好ましい。
第二の本発明の内燃機関の製造方法の他の実施形態は、連結シリンダが、（ａ）金型内に、２つ以上のシリンダライナを配置した後、金型内に溶湯を流し込んで、２つ以上のシリンダライナを、鋳造材料で鋳ぐるむ方法、および、（ｂ）金型内に、２つ以上のシリンダライナを配置した後、金型内に溶融状態の樹脂材料を射出または注入する樹脂成形法、からなる群より選択されるいずれかの方法により製造された連結シリンダであることが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の製造方法の他の実施形態は、連結部を構成する材料が、シリンダブロック本体を構成する材料とは異なる材料であることが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の製造方法の他の実施形態は、シリンダライナの内周面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を、嵌合工程の前のみにおいて実施することが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の製造方法の他の実施形態は、シリンダライナの内周面に被膜を形成する被膜形成工程を実施した後に、被膜の表面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を実施し、かつ、摺動面形成工程を嵌合工程の前のみにおいて実施することが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の製造方法の他の実施形態は、シリンダライナの内周面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を、嵌合工程の後のみにおいて実施することが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の製造方法の他の実施形態は、シリンダライナの内周面に被膜を形成する被膜形成工程を実施した後に、被膜の表面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を実施し、かつ、摺動面形成工程を嵌合工程の後のみにおいて実施することが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の製造方法の他の実施形態は、連結シリンダの互いに隣り合う２つのシリンダボアの間に冷却液用通路を形成する冷却液用通路形成工程を、少なくとも嵌合工程の前に実施することが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の製造方法の他の実施形態は、シリンダブロック本体が、鋳造および樹脂成形から選択されるいずれかの方法により作製されることが好ましい。

第一の本発明の内燃機関は、２つ以上のシリンダライナと、２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含む連結シリンダと、一端側にクランク室が形成され、他端側にシリンダヘッドが組み付けられると共に、一端側から他端側へと貫通する中空部が設けられたシリンダブロック本体と、を少なくとも備え、連結シリンダが、シリンダブロック本体の中空部に脱着可能に嵌め合されており、互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、２つ以上のシリンダライナの外周面全面が連結部により覆われ、連結部が、（ａ）鋳造により２つ以上のシリンダライナを鋳ぐるむ鋳造材料、および、（ｂ）樹脂成形により２つ以上のシリンダライナを包み込む樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料からなる部材であり、２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする。
第二の本発明の内燃機関は、２つ以上のシリンダライナと、２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含む連結シリンダ（但し、２つ以上のシリンダライナと、連結部とが溶接により一体不可分に接合された連結シリンダを除く）と、一端側にクランク室が形成され、他端側にシリンダヘッドが組み付けられると共に、一端側から他端側へと貫通する中空部が設けられたシリンダブロック本体と、を少なくとも備え、連結シリンダが、シリンダブロック本体の中空部に脱着可能に嵌め合されており、互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、２つ以上のシリンダライナの外周面全面が連結部により覆われ、２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする。

第一および第二の本発明の内燃機関の一実施形態は、２つ以上のシリンダライナを構成する材料が鋳鉄材であり、連結部を構成する材料が、（ａ）２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて低密度の材料、（ｂ）２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて熱伝導性の高い材料、（ｃ）２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて強度の高い材料、および、（ｄ）樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料であることが好ましい。
第一および第二の本発明の内燃機関の他の実施形態は、連結シリンダの外周面と、シリンダブロック本体の中空部の内周面との間に冷却液ジャケットが設けられていることが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の他の実施形態は、連結シリンダの外周面のうち、他端側（シリンダヘッド側）の外周面の少なくとも一部に突出部が設けられ、突出部の先端部が、シリンダブロック本体の中空部の他端側（シリンダヘッド側）の内周面と密着していることが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の他の実施形態は、連結シリンダの他端側（シリンダヘッド側）の外周面と、シリンダブロック本体の他端側（シリンダヘッド側）の内周面との間に、連結シリンダとシリンダブロック本体とを互いに固定する固定部材が設けられていることが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の他の実施形態は、連結シリンダが、各々のシリンダライナのボア径を拡径した連環状の外周形状を有し、各々のシリンダライナの中心線方向において、シリンダヘッド側近傍から中央部近傍までの外周面からなる第一領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ１が、クランク室側近傍の外周面からなる第二領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ２よりも大きく、かつ、第一領域と、第二領域との間には、外周方向と平行かつ連続する段差が形成されており、さらに、第一領域と、シリンダブロック本体の中空部の内周面との間に冷却液ジャケットが形成されていることが好ましい。

第一および第二の本発明の内燃機関の他の実施形態は、第一領域には、第一領域をシリンダヘッド側の領域とクランク室側の領域とに分断する鍔部が設けられており、鍔部により、冷却液ジャケットが、シリンダライナあるいはシリンダボアの中心線方向に対して分割されていることが好ましい。

第一の本発明の連結シリンダは、２つ以上のシリンダライナと、２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含み、各々のシリンダライナのボア径を拡径した連環状の外周形状を有し、各々のシリンダライナの中心線方向において、シリンダヘッド側近傍から中央部近傍までの外周面からなる第一領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ１が、クランク室側近傍の外周面からなる第二領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ２よりも大きく、かつ、第一領域と、第二領域との間には、外周方向と平行かつ連続する段差が形成されており、互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、２つ以上のシリンダライナの外周面全面が連結部により覆われ、連結部が、（ａ）鋳造により２つ以上のシリンダライナを鋳ぐるむ鋳造材料、および、（ｂ）樹脂成形により２つ以上のシリンダライナを包み込む樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料からなる部材であり、２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする。
第二の本発明の連結シリンダ（但し、２つ以上のシリンダライナと、連結部とが溶接により一体不可分に接合された連結シリンダを除く）は、２つ以上のシリンダライナと、２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含み、各々のシリンダライナのボア径を拡径した連環状の外周形状を有し、各々のシリンダライナの中心線方向において、シリンダヘッド側近傍から中央部近傍までの外周面からなる第一領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ１が、クランク室側近傍の外周面からなる第二領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ２よりも大きく、かつ、第一領域と、第二領域との間には、外周方向と平行かつ連続する段差が形成されており、互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、２つ以上のシリンダライナの外周面全面が連結部により覆われ、２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする。

第一および第二の本発明の連結シリンダの一実施形態は、２つ以上のシリンダライナを構成する材料が鋳鉄材であり、連結部を構成する材料が、（ａ）２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて低密度の材料、（ｂ）２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて熱伝導性の高い材料、（ｃ）２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて強度の高い材料、および、（ｄ）樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料であることが好ましい。

第一および第二の本発明の連結シリンダの他の実施形態は、第一領域には、第一領域をシリンダヘッド側の領域とクランク室側の領域とに分断する鍔部が設けられていることが好ましい。

第一および第二の本発明の連結シリンダの他の実施形態は、第一領域に突出部を有さないことが好ましい。

第一および第二の本発明の連結シリンダの他の実施形態は、第二領域に突出部を有さないことが好ましい。

本発明によれば、内燃機関のメンテナンス性およびリサイクル性に優れると共に、内燃機関の設計自由度も高い内燃機関の製造方法、これを用いて製造された内燃機関およびこれに用いる連結シリンダを提供することができる。

本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられる第一の連結シリンダの一例を示す外観斜視図である。 図１に示す第一の連結シリンダのシリンダヘッド側近傍の拡大斜視図である。 図２に示す第一の連結シリンダの符号ＩＩＩ−ＩＩＩ間の断面構造の一例を示す拡大断面図である。 本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられる第二の連結シリンダのシリンダヘッド側近傍の一例を示す拡大斜視図である。 図４に示す第二の連結シリンダの符号Ｖ−Ｖ間の断面構造の一例を示す拡大断面図である。 本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられるシリンダブロック本体の一例について、シリンダブロック本体の一部を破断して示す分解斜視図である。 本実施形態の内燃機関の製造方法により製造された第一の連結シリンダを用いた内燃機関の一例を示す外観斜視図である。 図７に示す内燃機関の符号ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ間の断面構造の一例を示す模式断面図である。 図３に示す第一の連結シリンダの符号ＩＸ−符号ＩＸ間の断面構造の一例を示す模式断面図である。 図５に示す第二の連結シリンダの符号Ｘ−Ｘ間の断面構造の一例を示す模式断面図である。 図９に示す第一の連結シリンダの一変形例を示す模式断面図である。 図８に示す内燃機関の一変形例を示す模式断面図である。 図８に示す内燃機関の他の変形例を示す模式断面図である。

以下に本実施形態の内燃機関の製造方法、内燃機関および連結シリンダについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、図中に示すＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに直交する方向である。ここで、Ｘ方向はシリンダボアの並び方向であり、Ｙ方向はシリンダボアの並び方向と直交しかつシリンダボアの中心線Ｃ（第一の連結シリンダにおいては、シリンダボアおよびシリンダライナの中心線Ｃ）とも直交する方向であり、Ｚ方向はシリンダボアの中心線Ｃと平行な方向である。また、Ｘ方向において、Ｘ１側はＸ２側に対して逆方向であり、Ｙ方向において、Ｙ１側はＹ２側に対して逆方向であり、Ｚ方向において、Ｚ１側（シリンダヘッド側）はＺ２側（クランク室側）に対して逆方向である。

＜内燃機関の製造方法＞
本実施形態の内燃機関の製造方法では、（１）２つ以上のシリンダライナと、２つ以上のシリンダライナを互いに連結する連結部とを含む第一の連結シリンダ、および、（２）２つ以上のシリンダボアが設けられた連結シリンダ本体部と、連結シリンダ本体部のシリンダボアが設けられた内周面を被覆する被膜とを含む第二の連結シリンダ、からなる群より選択されるいずれかの連結シリンダを用いる。

図１〜図３は、本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられる連結シリンダの一例を示す模式図であり、具体的には、第一の連結シリンダの一例について説明する図である。ここで、図１は、第一の連結シリンダの外観斜視図を示し、図２は、第一の連結シリンダのシリンダヘッド側近傍の拡大斜視図を示す。また、図３は、第一の連結シリンダのシリンダヘッド側近傍の断面構造の一例を示す拡大断面図であり、第一の連結シリンダを図２中の符号ＩＩＩ−ＩＩＩ間で切断した断面構造（ＸＹ断面構造）を示している。

図１〜図３に例示する第一の連結シリンダ１０Ａ１（１０Ａ、１０）には、４つのシリンダボア２０が設けられており、各々のシリンダボア２０は、各々の中心線Ｃが同一平面（ＸＺ平面）上に位置するように、Ｘ方向に沿って設けられている。また、第一の連結シリンダ１０Ａ１は、４つのシリンダライナ４０と、これら４つのシリンダライナ４０を互いに連結する連結部４２とを有する。なお、図１〜図３に示す例では、連結部４２は、４本の円筒状のシリンダライナ４０の各々の外周面４０Ａの全面を少なくとも覆うように設けられると共に、各々のシリンダライナ４０のボア径Ｄｂを拡径した連環状の外周形状を有している。また、Ｘ方向において互いに隣り合う一のシリンダライナ４０と他のシリンダライナ４０とは、外周面４０Ａ同士が接触しないように、一定の距離を置いて離間して配置されている。すなわち、互いに隣り合う２つのシリンダライナ４０の間は、連結部４２を構成する材料によって隙間なく充填されている。また、シリンダライナ４０のシリンダヘッド側およびクランク室側の端面も連結部４２によって覆われている。但し、シリンダライナ４０の端面は、シリンダヘッド側およびクランク室側の端面のいずれか一方あるいは両方が、連結部４２によって覆われていなくてもよい。

図４〜図５は、本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられる連結シリンダの他の例を示す模式図であり、具体的には、第二の連結シリンダの一例について説明する図である。ここで、図４は、第二の連結シリンダのシリンダヘッド側近傍の拡大斜視図を示す。また、図５は、第二の連結シリンダのシリンダヘッド側近傍の断面構造の一例を示す拡大断面図であり、連結シリンダを図４中の符号Ｖ−Ｖ間で切断した断面構造（ＸＹ断面構造）を示している。

図４〜図５に例示する第二の連結シリンダ１０Ｂ（１０）の外周形状は、図１に例示した第一の連結シリンダ１０Ａ１と同様である。そして、第二の連結シリンダ１０Ｂにも、４つのシリンダボア２０が設けられており、各々のシリンダボア２０は、その中心線Ｃが同一平面（ＸＺ平面）上に位置するように、Ｘ方向に沿って配置されている。また、第二の連結シリンダ１０Ｂは、４つのシリンダボア２０が設けられた連結シリンダ本体部５０と、連結シリンダ本体部５０のシリンダボア２０が設けられた内周面５０Ｂを被覆する被膜５２とを含む。なお、図４〜図５に示す例では、連結シリンダ本体部５０は、４つの円穴状のシリンダボア２０のボア径Ｄｂを拡径した連環状の外周形状を有している。

なお、図１〜図３に例示する第一の連結シリンダ１０Ａ１では、４つのシリンダライナ４０を有する場合について示しているが、シリンダライナ４０の数は２以上であれば特に制限されず、一般的には２〜８程度の範囲内で選択できる。また、図４〜図５に例示する第二の連結シリンダ１０Ｂでは、４つのシリンダボア２０が設けられた場合について示しているが、シリンダボア２０の数は２以上であれば特に制限されず、一般的には２〜８程度の範囲内で選択できる。

本実施形態の内燃機関の製造方法では、図１〜図５に例示したような連結シリンダ１０を、シリンダブロック本体に嵌め合せる嵌合工程を少なくとも経ることで内燃機関を製造する。

ここで、図６に例示したように、シリンダブロック本体６０Ａ（６０）には、一端側（Ｚ２側）にクランク室６２が形成され、他端側（Ｚ１側）にシリンダヘッドが組み付けられると共に、一端側から他端側へと貫通する中空部６４が設けられた構造を有する。そして、嵌合工程では、連結シリンダ１０が中空部６４に嵌め合せられる。また、嵌合工程を実施した後、さらに各種のその他の工程を実施することで内燃機関を完成させる。その他の工程としては、たとえば、中空部６４内に嵌合・固定された連結シリンダ１０が配置されたシリンダブロック本体６０のシリンダヘッド側（Ｚ１側）にシリンダヘッドを組み付ける工程などが挙げられる。

図７は、本実施形態の内燃機関の製造方法により製造された内燃機関の一例を示す外観斜視図を示し、図８は、図７に示す内燃機関を符号ＩＶ−ＩＶ間で切断した場合の断面構造（ＹＺ断面構造）の一例を示す模式断面図である。なお、図７および図８に示す内燃機関において、連結シリンダおよびシリンダブロック本体以外の内燃機関を構成するその他の主要な部材については記載を省略してある。

図７および図８に示す内燃機関１００Ａ（１００）は、連結シリンダ１０と、シリンダブロック本体６０とを、有しており、連結シリンダ１０は、シリンダブロック本体６０の中空部６４の一端側の部分（嵌合部６４Ｊ）において脱着可能に嵌め合せされている。なお、図７および図８に示す例では、連結シリンダ１０として、図１〜図３に例示した第一の連結シリンダ１０Ａ１を用いているが、第一の連結シリンダ１０Ａ１の代わりに、第二の連結シリンダ１０Ｂを用いることもできるし、後述する図１１に例示したような鍔部１６を有する連結シリンダ１０を用いることもできる。また、図７および図８に示す例では、シリンダブロック本体６０としては、図６に示すシリンダブロック本体６０Ａが用いられているが、鍔部１６を有する連結シリンダ１０を用いる場合は、後述する図１３に例示したようなシリンダブロック本体６０Ｂ（６０）を用いることもできる。

一方、複数本のシリンダライナがシリンダブロックに鋳包まれた構造を持つ一般的な内燃機関では、内燃機関の一部分の修理・交換作業が必要となったとしても、シリンダライナおよびシリンダブロックを含む内燃機関の主要部全体をハンドリングする必要がある。これに加えて、一般的な内燃機関では、複数種類の材質の異なる２種類以上の材料（たとえば、シリンダライナを構成する材料およびシリンダライナを鋳ぐるむシリンダブロックを構成する材料）が一体不可分に構成されている。このため、材料種類毎にリサイクル処理しようとした場合、材料の溶解温度の違いを利用することによって、材料種類毎に分別する必要がある。この点は、シリンダライナの集合体をシリンダブロック本体に鋳ぐるんだ構造を有する特許文献１に開示された内燃機関においても同様である。

これに対して、本実施形態の内燃機関の製造方法では、図７および図８に例示したように、連結シリンダ１０のシリンダブロック本体６０への固定は、連結シリンダ１０を中空部６４に嵌め合せることで行われる。このため、シリンダブロック本体６０に一旦固定された連結シリンダ１０は、シリンダブロック本体６０から容易に取り外すこともできる。したがって、内燃機関１００をメンテナンスする場合、シリンダブロック本体６０から連結シリンダ１０を取り外して、連結シリンダ１０およびシリンダブロック本体６０のいずれか一方あるいは双方を、それぞれ別個に修理あるいは交換することができる。このため、本実施形態の内燃機関の製造方法によって製造された内燃機関１００は、メンテナンス性に優れる。

これに加えて、内燃機関１００を廃棄処分する場合、内燃機関１００を構成する主要部材である連結シリンダ１０とシリンダブロック本体６０とを、容易に分別して別々に廃棄処分できる。ここで、本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられるシリンダブロック本体６０は、通常、鋳造または樹脂成形などを利用して作製された部材（全体が一体不可分な１種類の材料からなる部材）から構成される。

それゆえ、内燃機関１００から取り外したシリンダブロック本体６０は、これ以上の分離処理等を行わずにそのままリサイクル処理できる。たとえば、シリンダブロック本体６０がアルミニウム合金や鋳鉄などを用いて製造された鋳造物であれば、シリンダブロック本体６０を溶解処理して再利用することができる。したがって、本実施の内燃機関の製造方法によって製造された内燃機関１００は、リサイクル性にも優れる。なお、シリンダブロック本体６０は、通常、全体が一体不可分な１種類の材料からなる部材から構成されることが特に好ましいが、このような部材と実質的に同程度のリサイクル性を有するのであれば、シリンダブロック本体６０の構造は、全体が一体不可分な１種類の材料からなる部材から構成される場合のみに限定されるものでは無い。

なお、廃棄処分する内燃機関１００を構成する連結シリンダ１０およびシリンダブロック本体６０のいずれか一方の部材が再利用に耐え得る場合は、一方の部材は再利用し、他方の部材のみを廃棄処分することも可能である。

また、シリンダライナを鋳ぐるむことでシリンダライナとシリンダブロックとを一体化して内燃機関を製造する従来の一般的な内燃機関の製造方法では、鋳造後に、シリンダライナ部分あるいはその近傍部分のみに欠陥が発見されたり、シリンダブロック側のみに欠陥が発見されても、シリンダライナとシリンダブロックとが一体化された部材全体を廃棄処分する必要がある。これに対して、本実施形態の内燃機関の製造方法では、内燃機関１００は、２つの部品（連結シリンダ１０およびシリンダブロック本体６０）をそれぞれ準備した上で、これらを組み合わせて製造される。それゆえ、仮に嵌合工程を終えた後に、各部品のいずれかに、不良欠陥が見つかったとしても、廃棄対象となるのは、不良欠陥が見つかった部品のみで済む。すなわち、それゆえ、不良欠陥が発生しても製造過程における廃棄ロスをより少なくできる。

また、内燃機関には、内燃機関が用いられる車両あるいは車両以外の機器の要求仕様に応じて、出力、燃費、小型軽量性などの各種性能を満足させることが求められる。これに加えて出力や燃費などの内燃機関にとって特に重要な特性は、シリンダボア近傍の材質や構造により大きく左右される傾向にある。それゆえ、内燃機関には、各種性能を柔軟に満たすことができるように、設計自由度が高いこと、特に、内燃機関の中央部近傍（シリンダボア近傍）の設計自由度が高いことが重要である。

一方、本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられる連結シリンダ１０は、その主要部が２種類の部材の組み合わせから構成される。すなわち、第一の連結シリンダ１０Ａは、その主要部がシリンダライナ４０と連結部４２との組み合わせから構成されており、第二の連結シリンダ１０Ｂは、その主要部が連結シリンダ本体部５０と被膜５２との組み合わせから構成されている。したがって、これら２種類の部材の材質および形状の組み合わせを適宜変更することで、内燃機関が用いられる車両あるいは車両以外の機器の要求仕様に応じた各種性能を満足させることが容易である。これに加えて、内燃機関１００全体についても、その主要部が、互いに分離独立した部材である連結シリンダ１０とシリンダブロック本体６０とから構成されるため、これら２種類の部材の材質および形状の組み合わせを適宜変更することで、内燃機関が用いられる車両あるいは車両以外の機器の要求仕様に応じた各種性能を満足させることが容易である。

それゆえ、シリンダライナがシリンダブロックに鋳ぐるまれることで、両部材が一体不可分に形成された構造を持つ一般的な内燃機関や、複数のシリンダライナが一体成形され、かつ、一部材から構成されるシリンダライナの集合体を用いている特許文献１，２に開示された内燃機関と比べて、本実施形態の内燃機関の製造方法により製造される内燃機関１００は、設計自由度が高い。したがって、内燃機関１００は、様々な要求仕様に幅広く対応することが容易である。

なお、内燃機関１００は、特定の設計仕様に限定されるものでは無く、様々な要求仕様あるいは技術コンセプトに基づいて柔軟に設計することができる。内燃機関１００の設計例としては、たとえば、基本的技術コンセプトとして以下に示す設計例が挙げられる。

（設計例１）
ａ）内燃機関１００に使用する連結シリンダ１０：第一の連結シリンダ１０Ａ。
ｂ）シリンダライナ４０を構成する材料：連結部４２に対して相対的に摺動特性（耐摩耗性、耐焼き付き性、低摩擦性）に優れた材料を使用する。
ｃ）連結部４２を構成する材料：シリンダライナ４０を構成する材料に対して相対的に低密度（軽量）で、熱伝導性（放熱性）の高い材料を使用する。
この設計例１では、摺動特性、軽量性および放熱性に優れた内燃機関１００を提供できる。

（設計例２）
ａ）内燃機関１００に使用する連結シリンダ１０：第一の連結シリンダ１０Ａ。
ｂ）連結部４２を構成する材料：強度の高い材料を用いる。
この設計例２では、連結部４２の強度が高くなる。このため、シリンダライナ４０の薄肉化および隣り合う２つのシリンダボア２０間の肉厚の薄肉化が容易になり、結果的に、内燃機関１００の軽量化が図れる。あるいは、隣り合う２つのシリンダボア２０間の肉厚を薄肉化にしない場合は、隣り合う２つのシリンダボア２０間に冷却媒体用流路を設けた際に、第一の連結シリンダ１０Ａに必要な強度を確保しつつ、この冷却媒体用流路の容積の増大を図れる。また、エンジン燃焼による筒内圧増大に対するボア変形の抑制が可能になる。

（設計例３）
内燃機関１００に使用する連結シリンダ１０として、第二の連結シリンダ１０Ｂを用いる。
この設計例３では、摺動特性は、シリンダライナ４０と比べて実質的に質量が無視できる程に小さい被膜５２により確保できる。このため、内燃機関において、シリンダボアが配列された部分近傍の構造部分：すなわち、従来の一般的な内燃機関においてシリンダライナとシリンダライナを覆う鋳造部材とからなる部分や、図１〜３に例示したようなシリンダライナ４０とシリンダライナ４０の外周面４０Ａの全面を覆うように設けられた連結部４２と有する第一の連結シリンダ１０Ａからなる部分と比べて、第二の連結シリンダ１０Ｂからなる部分の質量は、大幅に小さくすることが容易である。それゆえ、内燃機関１００の顕著な軽量化が図れる。

次に、本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられる連結シリンダ１０およびシリンダブロック本体６０について説明する。

まず、第一の連結シリンダ１０Ａにおいて、２つ以上のシリンダライナ４０と、連結部４２とは一体不可分に形成されていてもよく、脱着可能に構成されていてもよい。また、連結部４２は、図１〜図３に例示したようにシリンダライナ４０の外周面４０Ａの全体を被覆するように設けられていてもよく、シリンダライナ４０の外周面４０Ａの一部分のみを被覆するように設けられていてもよい。これらの態様の選択および組み合わせは、製造する内燃機関１００の要求仕様に応じて適宜選択することができる。

たとえば、ａ）金型内に、２つ以上のシリンダライナ４０を配置した後、金型内に溶湯を流し込んで、２つ以上のシリンダライナ４０を、鋳鉄やアルミニウム合金などの鋳造材料で鋳ぐるむ方法や、ｂ）金型内に、２つ以上のシリンダライナ４０を配置した後、金型内に溶融状態の樹脂材料を射出または注入する樹脂成形などにより、２つ以上のシリンダライナ４０、連結部４２とが一体不可分に形成された第一の連結シリンダ１０Ａを得ることができる。この場合、金型の形状を適宜選択することで、連結部４２が、シリンダライナ４０の外周面４０Ａの全体を被覆することもでき、シリンダライナ４０の外周面４０Ａの一部分のみを被覆することもできる。

また、２つ以上の円形の貫通穴が設けられると共に、各々の貫通穴の中心線が平行を成す連環状の形状を持つ連結部４２の貫通穴にシリンダライナ４０を嵌め込んで固定することで、２つ以上のシリンダライナ４０と、連結部４２とが脱着可能に構成された第一の連結シリンダ１０Ａを得ることもできる。この場合、たとえば、連結部４２の中心線方向の長さを適宜選択することで、連結部４２が、シリンダライナ４０の外周面４０Ａの全体を被覆することもでき、シリンダライナ４０の外周面４０Ａの一部分のみを被覆することもできる。

但し、連結部４２は、予め連環状に形成された形状を持つ部材を用いるよりも鋳造で形成されることが好ましい。この場合、第一の連結シリンダ１０Ａを製造する際に部品点数を削減できる。これに加えて、連結部４２として予め連環状に形成された形状を持つ部材を用いる場合と比べて、連結部４２が鋳造によりシリンダライナ４０と一体不可分に形成した場合では、連結部４２とシリンダライナ４０との界面における伝熱抵抗を小さくできるため、内燃機関１００の冷却性能を向上させることも容易である。

なお、シリンダライナ４０の肉厚は適宜選択できるが、一般的には１．５ｍｍ〜４．０ｍｍ程度である。また、連結シリンダ１０のさらに好ましい形状・構造については後述する。

一方、第二の連結シリンダ１０Ｂについては、たとえば、連結シリンダ本体部５０を鋳造により作製した後、連結シリンダ本体部５０のシリンダボア２０が設けられた内周面５０Ｂを覆うように被膜５２を成膜する。この被膜５２の成膜には、溶射法など、公知の成膜方法が適宜利用できる。被膜５２の厚さは適宜選択できるが、一般的には０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ程度内である。この場合、たとえば、被膜５２の成膜方法として溶射法を採用するときは、被膜５２の厚さは０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度が好ましく、被膜５２の成膜方法としてＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法あるいはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を採用するときは、被膜５２の厚さは０．０２ｍｍ〜０．０３ｍｍ程度が好ましい。

第一の連結シリンダ１０Ａにおいて、連結部４２を構成する材料は、シリンダブロック本体６０を構成する材料と同一の材料であってもよいが、シリンダブロック本体６０を構成する材料と異なる材料であることが特に好ましい。同様に、第二の連結シリンダ１０Ｂにおいて、連結シリンダ本体部５０を構成する材料は、シリンダブロック本体６０を構成する材料と同一の材料であってもよいが、シリンダブロック本体６０を構成する材料と異なる材料であることが特に好ましい。

なお、本願明細書において、「２種類の材料が互いに異なる」とは、ａ）アルミニウム合金とスチールとのように、各々の材料を構成する組成が根本的に異なる場合、ｂ）同一組成系の材料においては、たとえば、２種類のアルミニウム合金であっても、一方がＡｌ含有量が多いアルミニウム合金であり、他方のＡｌ含有量が少ないアルミニウム合金といったように、定量的組成が異なる場合、ｃ）同一組成系でかつ定量的組成も同一の材料においては、一方の材料と他方の材料とで、結晶性−アモルファス性の度合いや、結晶相の種類の違い、もしくはその他の組織構造の違いが存在する場合、あるいは、ｄ）プラスチックと繊維強化プラスチックとのように、一方の材料と他方の材料とが同一の素材Ｘを含むものの、一方の材料が素材Ｘのみから構成される単一材料からなり、他方の材料が素材Ｘに加えてその他の素材Ｙも含む複合材料からなる場合、などが挙げられる。

連結シリンダ１０の主要部（第一の連結シリンダ１０Ａにおける連結部４２、第二の連結シリンダ１０Ｂにおける連結シリンダ本体部５０）を構成する材料を、シリンダブロック本体６０を構成する材料とは異なる材料とすることで、内燃機関１００全体の設計自由度をより向上させることができる。このため、たとえば、下記（１）〜（３）に例示するような様々な仕様の内燃機関１００を製造することが極めて容易となる。
（１）連結シリンダ１０の主要部を構成する材料として、シリンダブロック本体６０に対して相対的に剛性の高い材料を用いることで、シリンダブロック本体６０を低コスト化・軽量化した仕様の内燃機関１００。
（２）シリンダブロック本体６０を構成する材料として、連結シリンダ１０の主要部に対して相対的に熱伝導性の高い材料を用いることで、高負荷での冷却系の負担を減らした仕様の内燃機関１００。
（３）シリンダブロック本体６０を構成する材料として、連結シリンダ１０の主要部に対して相対的に熱伝導性の低い材料を用いることで、低負荷および暖気中の冷却液温上昇を早めて燃費を改善した仕様の内燃機関１００。

連結部４２あるいは連結シリンダ本体部５０を構成する材料としては、たとえば、アルミニウム合金（好ましくは高剛性タイプのアルミニウム合金）、マグネシウム合金、スチールなどが挙げられ、シリンダブロック本体を構成する材料としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金、樹脂などが挙げられる。

また、シリンダライナ４０を構成する材料としては、片状黒鉛鋳鉄などの鋳鉄材が挙げられ、被膜５２を構成する材料としては、公知の各種硬質材料が制限無く利用できるが、たとえば、被膜５２を溶射法により成膜する場合では、Ｆｅ系、ＷＣ系などが挙げられ、被膜５２をＰＶＤ法あるいはＣＶＤ法で成膜する場合では、Ｃ系、Ｃｒ系などが挙げられる。また、被膜５２の層構造も特に限定されず、たとえば、単層構造であってもよく、あるいは、異種材料もしくは異種結晶相を組み合わせた積層構造であってもよい。

一方、本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられるシリンダブロック本体６０は、図６〜図８に例示したように、一端側にクランク室６２が形成され、他端側にシリンダヘッドが組み付けられると共に、一端側から他端側へと貫通する中空部６４が設けられ、中空部６４に連結シリンダ１０を嵌め合せて嵌合可能な構造を有するものであれば、その構造は特に限定されない。また、シリンダブロック本体６０は、公知の方法を適宜利用して製造できるが、鋳造あるいは樹脂成形により製造することが好ましい。なお、鋳造、樹脂成形以外のその他の製造法の具体例としては、たとえば、原料粉末を用いたホットプレス処理あるいはＨＩＰ（Hot Isostatic Pressing）処理や、原料粉末からなる層の積層とレーザー焼結とを交互に繰り返すレーザー焼結処理などが挙げられる。ここで、鋳造あるいは樹脂成形によりシリンダブロック本体６０を製造する場合、以下に説明するメリットがある。

まず、鋳造により部材を製造する場合、金型内に注入された溶湯が冷却される過程で体積収縮が生じる。このため、部材の体積が大きくなるほど鋳巣などの欠陥が発生しやすくなる。一方、シリンダライナをアルミニウム合金などで鋳ぐるむことによりシリンダブロックを形成する従来の内燃機関の製造方法と比べて、本実施形態の内燃機関の製造方法では、別箇独立して製造された連結シリンダ１０と、シリンダブロック本体６０とを機械的な嵌め合せを行うことで内燃機関１００を製造する。このため、従来の内燃機関のシリンダブロックの体積と比べると、シリンダブロック本体６０の体積を、大幅に小さくできる。それゆえ、シリンダブロック本体６０を鋳造で製造する場合、体積収縮に起因する鋳巣などの欠陥の発生を抑制することが容易になる。これに加えて、従来の内燃機関のシリンダブロックを鋳造する場合と比べて、これら欠陥を抑制するための各種対策（たとえば、鋳造により製造される部材の肉厚を出来る限り一定にするなど）を積極的に採用しなくてもよくなる。したがって、シリンダブロック本体６０の形状・構造・鋳造プロセスに関して設計自由度をより高くすることが可能となる。たとえば、従来の内燃機関のシリンダブロックに設けられる冷却液ジャケットと比べて、シリンダブロック本体６０に冷却液ジャケットを設ける場合、あるいは、シリンダブロック本体６０の中空部６４の内周面６４Ｓと連結シリンダ１０の外周面１０Ｓとの間に冷却液ジャケットを設ける場合、他端側からの深さがより浅い冷却液ジャケットを形成することが極めて容易である。なお、これらの点は、金型内に射出または注入された溶融状態の樹脂材料が冷却される過程で体積収縮が生じる樹脂成形によりシリンダブロック本体６０を製造する場合においても実質同様である。

なお、本実施形態の内燃機関の製造方法では、嵌合工程以外にも、シリンダブロック本体６０に連結シリンダ１０が取り付けられた後にさらにシリンダヘッドなどの各種部品を組み付ける工程や、シリンダボア２０の内周面を、ホーニング加工、ラッピング加工、ディンプル加工などの仕上げ加工によって、摺動面を形成する摺動面形成工程、あるいは、連結シリンダ１０の互いに隣り合う２つのシリンダボア２０の間に冷却液用通路を形成する工程など、各種工程を必要に応じて適宜実施することができる。

ここで、本願明細書において、「摺動面」とは、完成した状態の内燃機関１００を稼働させた際に、ピストンあるいはピストンの外周面に設けられた溝に装着されたピストンリングと接触摺動する面を意味する。なお、この「摺動面」とは、耐焼き付き性の向上・改善およびオイル消費量の抑制などを目的として仕上げ加工された面である。また、内燃機関１００の製造プロセスにおいて、一旦「摺動面」の形成が完了した後は、この「摺動面」に対しては、さらなる仕上げ加工は実施されない。

「摺動面」は、シリンダボア２０の内周面に対して仕上げ加工を１回のみ実施することで形成されてもよく、複数回の仕上げ加工を実施することで形成されてもよい。なお、「摺動面」が複数回の仕上げ加工を実施することで形成される場合、「摺動面」とは最終回の仕上げ加工を実施した後に形成された面のみを意味し、最終回の仕上げ加工を実施する工程を「摺動面形成工程」という。また、最終回の仕上げ加工以外の仕上げ加工（１回目の仕上げ加工〜最終回−１回目の仕上げ加工）を実施する工程は「粗加工面形成工程」という。

「摺動面」の表面形態については仕上げ加工方法により様々であり、特に限定されるものではないが、たとえば、表面形状に関しては、クロスハッチ（網状の細かい筋もしくは溝、あるいは、斜交平行線状の細かい筋もしくは溝が形成された面）などが例示でき、表面粗さに関しては、算術平均粗さＲａで０．１μｍ〜０．８μｍ程度が例示できる。

シリンダボア２０の内周面２０Ｂを仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程は、内燃機関１００の製造プロセスにおいて、任意のタイミングで実施できるが、大別すると、（Ｉ）嵌合工程の前に摺動面形成工程を実施するか、あるいは、（ＩＩ）嵌合工程の後に摺動面形成工程を実施する。なお、上記のプロセス（Ｉ）、（ＩＩ）において、必要に応じて、嵌合工程と、摺動面形成工程との間に他の工程を実施してもよい。

（Ｉ）嵌合工程の前に摺動面形成工程を実施する場合としては、たとえば、以下の３つの態様が挙げられる。まず、連結シリンダ１０が第一の連結シリンダ１０Ａである場合、（Ｉａ）シリンダライナ４０の内周面４０Ｂを仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を、嵌合工程の前のみにおいて実施したり、あるいは、（Ｉｂ）シリンダライナ４０の内周面４０Ｂに被膜を形成する被膜形成工程を実施した後に、この被膜の表面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を実施し、かつ、摺動面形成工程を嵌合工程の前のみにおいて実施することができる。また、連結シリンダ１０が、第二の連結シリンダ１０Ｂである場合、（Ｉｃ）連結シリンダ本体部５０のシリンダボア２０が設けられた内周面５０Ｂを被覆する被膜５２の表面５２Ｂを仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を、嵌合工程の前のみにおいて実施することができる。

また、（ＩＩ）嵌合工程の後に摺動面形成工程を実施する場合としては、たとえば、以下の３つの態様が挙げられる。まず、連結シリンダ１０が第一の連結シリンダ１０Ａである場合、（ＩＩａ）シリンダライナ４０の内周面４０Ｂを仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を、嵌合工程の後のみにおいて実施したり、あるいは、（ＩＩｂ）シリンダライナ４０の内周面４０Ｂに被膜を形成する被膜形成工程を実施した後に、この被膜の表面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を実施し、かつ、摺動面形成工程を嵌合工程の後のみにおいて実施することができる。また、連結シリンダ１０が、第二の連結シリンダ１０Ｂである場合、（ＩＩｃ）連結シリンダ本体部５０のシリンダボア２０が設けられた内周面５０Ｂを被覆する被膜５２の表面５２Ｂを仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を、嵌合工程の後のみにおいて実施することができる。

ここで、摺動面が、シリンダボア２０の内周面に対して複数回の仕上げ加工を実施することで形成される場合、粗加工面形成工程は、嵌合工程の前に実施してもよく、嵌合工程の後に実施してもよく、嵌合工程の前に一部を実施して嵌合工程の後に残りを実施してもよい。

なお、摺動面形成工程は、シリンダライナを鋳ぐるむことでシリンダブロックを形成する従来の一般的な内燃機関においては、シリンダライナを鋳ぐるむことでシリンダブロックを形成した後に行われている。このため、摺動面形成工程を実施した後に、摺動面の検査を行い、検査結果が不良判定となった場合には、シリンダライナが鋳ぐるまれたシリンダブロック全体を廃棄処分する必要がある。

これに対して、（Ｉ）嵌合工程の前に摺動面形成工程を実施する場合、連結シリンダ１０単体の状態で摺動面形成工程を実施することになる。このため、摺動面形成工程を実施した後に、摺動面の検査を行い、検査結果が不良判定となった場合、連結シリンダ１０のみを廃棄処分すればよい。それゆえ、不良欠陥が発生しても製造過程における廃棄ロスをより少なくできる。

なお、（Ｉ）嵌合工程の前に摺動面形成工程を実施する場合、連結シリンダ１０単体に対して、そのまま摺動面形成工程を実施してもよいが、連結シリンダ１０を、シリンダブロック本体６０およびシリンダヘッドを模擬した治具に組み付けた状態で摺動面形成工程を実施してもよい。シリンダブロック本体６０に連結シリンダ１０が嵌合された状態の内燃機関１００にさらにシリンダヘッドを組み付ける場合、シリンダヘッドの組付時に、シリンダボア２０が変形し易くなる。このため、このような変形も考慮して、治具を用いて摺動面形成工程を行う場合、摺動面の加工精度をより高めることが容易になる。

摺動面形成工程を、嵌合工程の前に実施するか後に実施するかは、内燃機関１００の製造プロセス全体や、内燃機関１００の仕様などに応じて適宜選択することができる。たとえば、内燃機関１００の製造に、寸法精度が高く、高強度で変形し難い連結シリンダ１０やシリンダブロック本体６０を用いたり、シリンダヘッドの組み付け時にシリンダボア２０の変形を招くような押圧力が加わりにくい場合などでは、（Ｉ）嵌合工程の前に摺動面形成工程を実施し、逆の場合は、（ＩＩ）嵌合工程の後に摺動面形成工程を実施してもよい。

また、製造する内燃機関１００のシリンダボア２０周辺部の冷却能力を向上させたい場合、連結シリンダ１０の互いに隣り合う２つのシリンダボア２０の間に冷却液用通路を形成する冷却液用通路形成工程を実施することが好ましい。この場合、冷却液用通路形成工程は、嵌合工程の後に実施してもよいが、嵌合工程の前に実施することがより好ましい。なお、いずれのケースにおいても、必要に応じて、冷却液用通路形成工程と嵌合工程との間に他の工程を実施してもよい。なお、冷却液用通路形成工程では、一方向に順次掘り進むことで直線的な通路を形成する加工手段（たとえば、ドリル、ウォータージェット、レーザなど）を用いて冷却液用通路を形成する。

それゆえ、（ｉ）嵌合工程の後に冷却液用通路形成工程を実施する場合、あるいは、（ｉｉ）シリンダライナを鋳ぐるむことでシリンダブロックを形成する従来の内燃機関の製造方法において冷却液用通路形成工程を実施する場合と比べて、嵌合工程の前に冷却液用通路形成工程する場合、冷却液用通路の加工形成の自由度をより大きくできる。これは、上記（ｉ）および（ｉｉ）に示す場合では、冷却液用通路を形成する場合、冷却液用通路を形成するためにシリンダヘッド側のみからしか掘り進むことができないのに対して、嵌合工程の前に冷却液用通路形成工程する場合では、シリンダヘッド側（連結シリンダ１０のシリンダヘッド側の端面側）およびシリンダヘッド側以外（連結シリンダ１０の外周面１０Ｓ）のいずれの側からでも掘り進むことができるためである。それゆえ、シリンダボア２０周囲の冷却設計を行う場合に、より理想的な設計を実現することが容易になる。たとえば、上記（ｉ）および（ｉｉ）に示すケースでは通常は不可能な冷却用通路の形成、すなわち、連結シリンダ１０のシリンダヘッド側の端面と平行に伸びる冷却用通路を形成することも可能となる。

また、冷却液用通路の加工ミスが生じるケースでは、冷却液用通路形成工程を嵌合工程の前後のいずれのタイミングで実施する場合においても、上記（ｉｉ）に示す場合と比較すると、廃棄処分の対象は連結シリンダ１０のみでよい。このため、加工ミスによる廃棄ロスを小さくすることもできる。

なお、冷却液用通路は、互いに隣り合う２つのシリンダボア２０の間に形成されればよいが、第一の連結シリンダ１０Ａにおいては、通常隣り合う２つのシリンダライナ４０の外周面４０Ａの間の領域（図３中に示す領域Ｍ１）に形成され、第二の連結シリンダ１０Ｂにおいては、通常、隣り合う２つのシリンダボア２０の内周面２０Ｂを構成する被膜５２の外周側面５２Ａの間の領域（図５中に示す領域Ｍ２）に形成される。

＜内燃機関、連結シリンダおよびシリンダブロック本体＞
次に、本実施形態の内燃機関の製造方法により製造される内燃機関１００、ならびに、これに用いる連結シリンダ１０およびシリンダブロック本体６０のより好適な形状・構造について以下に説明する。本実施形態の内燃機関の製造方法により製造される内燃機関１００は、図７および図８に例示したように、連結シリンダ１０と、シリンダブロック本体６０とを少なくとも備え、連結シリンダ１０が、シリンダブロック本体６０の中空部６４に脱着可能に嵌め合された構造を有する。

ここで、本実施形態の内燃機関１００において、シリンダボア２０の外周側を囲むように設けられる冷却液ジャケットは、（ｉ）連結シリンダ１０内（連結シリンダ１０の外周面１０Ｓよりも内側）、（ｉｉ）連結シリンダ１０の外周面１０Ｓと、シリンダブロック本体６０の中空部の内周面６４Ｓとの間、あるいは、（ｉｉｉ）シリンダブロック本体６０内（中空部６４の内周面６４Ｓよりも外周側）、のいずれかに設けることができる。しかしながら、上記（ｉ）に示すケースでは連結シリンダ１０に冷却液ジャケットを設けることになるため、連結シリンダ１０の構造が複雑化し、上記（ｉｉｉ）に示すケースではシリンダブロック本体６０に冷却液ジャケットを設けることになるため、シリンダブロック本体６０の構造が複雑化する。このため、冷却液ジャケットは、連結シリンダ１０と、シリンダブロック本体６０との間に設けることが好ましい。また、構造の複雑化による製造性の低下を招きやすいことから、連結シリンダ１０内には冷却液ジャケットを設けないことが好ましい。

これに対して、上記（ｉｉ）に示すケースでは、シリンダライナを鋳ぐるむことで、シリンダブロック内に冷却液ジャケットを備えたシリンダブロックを形成した従来の内燃機関と比べて、内燃機関１００の製造に際して複雑な形状の金型を使用しなくてもよくなる。このため、内燃機関１００の製造性が向上する。

冷却液ジャケットを、連結シリンダ１０の外周面１０Ｓと、シリンダブロック本体６０の中空部６４の内周面６４Ｓとの間に設ける場合、図８に例示したように、連結シリンダ１０の外周面１０Ｓの他端側（シリンダヘッド側）と、シリンダブロック本体６０の中空部６４の内周面６４Ｓの他端側（シリンダヘッド側）との間に冷却液ジャケット７０を設ける。また、連結シリンダ１０の外周面１０Ｓの一端側と、シリンダブロック本体６０の中空部６４の内周面６４Ｓの一端側とは、互いに接触することで、連結シリンダ１０が、シリンダブロック本体６０の中空部６４の一端側の部分（嵌合部６４Ｊ）において脱着可能に嵌め合せさられる部分となる。

上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）のいずれのケースにおいても、冷却液ジャケット７０の深さＤ（Ｚ方向の長さ）は特に制限されず内燃機関１００の設計仕様に応じて適宜選択できるが、連結シリンダ１０の中心線Ｃ方向の全長Ｌを基準とした場合、たとえば、深さＤを全長Ｌの１／６倍〜５／６倍程度の範囲内で適宜選択できる。たとえば、シリンダボア２０のシリンダヘッド側近傍の部分を選択的・集中的に冷却する仕様の内燃機関１００であれば、深さＤを全長Ｌの１／６倍〜１／２倍の範囲としたり、１／６倍〜１／３倍の範囲としたり、あるいは、１／６倍〜１／４倍の範囲とすることができる。なお、深さＤが全長Ｌの１／２倍以下の浅い冷却液ジャケット７０の形成が容易である観点からは、上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）のうち、（ｉｉ）が最も好適である。

なお、冷却液ジャケット７０内の冷却液（水等）が、クランク室６２側へと漏れることが無いように、嵌合部６４Ｊの内周面６４Ｓと、嵌合部６４Ｊの内周面６４Ｓに対向する連結シリンダ１０の外周面１０Ｓとの間には、たとえば、Ｏリングなどのシール部材が配置される。また、嵌合部６４Ｊの内周面６４Ｓ、および、嵌合部６４Ｊの内周面６４Ｓに対向する連結シリンダ１０の外周面１０Ｓから選択される少なくとも一方の面には、必要に応じて、周方向に連続する溝を設け、この溝にシール部材を装着してもよい。

また、シリンダボア２０のシリンダヘッド側の強度向上および変形抑制、ならびに、高過給時の内燃機関１００の信頼性を向上させるために、連結シリンダ１０の外周面１０Ｓのうち、他端側の外周面１０Ｓの少なくとも一部に突出部を設け、この突出部の先端部を、シリンダブロック本体６０の中空部６４の他端側の内周面６４Ｓと密着させてもよい。また、同様の観点からは、シリンダブロック本体６０の中空部６４の他端側の内周面６４Ｓの少なくとも一部に突出部を設けることもできる。あるいは、図７および図８に例示したように、連結シリンダ１０の他端側の外周面１０Ｓと、シリンダブロック本体６０の中空部６４の他端側の内周面６４Ｓとの間に、連結シリンダ１０とシリンダブロック本体６０とを互いに固定する固定部材８０を設けてもよい。なお、連結シリンダ１０の製造がより容易となる観点からは、連結シリンダ１０の外周面１０Ｓあるいはシリンダブロック本体６０の内周面６４Ｓに突出部を設けるよりも、固定部材８０を用いる方がより望ましい。

固定部材８０を用いる場合、固定部材８０が所定の位置からずれないように、連結シリンダ１０の他端側の外周面１０Ｓには、図１、図２、図４および図８に例示したように溝１２を設け、シリンダブロック本体６０の中空部６４の他端側の内周面６４Ｓにも、図６および図８に例示したように連結シリンダ１０の外周面１０Ｓに設けられた溝１２に対応する位置に溝６６を設けてもよい。この場合、固定部材８０の一端を溝１２に嵌め込み、他端を溝６６に嵌め込むことで、連結シリンダ１０の外周面１０Ｓと、シリンダブロック本体６０の中空部６４の内周面６４Ｓとの間に固定部材８０を配置することができる。なお、溝１２は予め連結シリンダ１０に形成されており、溝６６も予めシリンダブロック本体６０に形成されていてもよい。しかしながら、溝１２が形成されていない連結シリンダ１０と、溝６６が形成されていないシリンダブロック本体６０とを嵌合した後に、溝１２、６６を形成することが好ましい。

本実施形態の内燃機関の製造方法に用いられる連結シリンダ１０は、第一の連結シリンダ１０Ａについては、２つ以上のシリンダライナ４０と、２つ以上のシリンダライナ４０を互いに連結する連結部４２とを含むものであればその形状・構造は特に限定されず、第二の連結シリンダ１０Ｂについては、２つ以上のシリンダボア２０が設けられた連結シリンダ本体部５０と、連結シリンダ本体部５０のシリンダボア２０が設けられた内周面５０Ｂを被覆する被膜５２とを含むものであればその形状・構造は特に限定されない。同様に、シリンダブロック本体６０も、一端側（Ｚ２側）にクランク室６２が形成され、他端側（Ｚ１側）にシリンダヘッドが組み付けられると共に、一端側から他端側へと貫通する中空部６４が設けられたものであればその形状・構造は特に限定されない。

一方、連結シリンダ１０およびシリンダブロック本体６０は、これらを用いて製造された内燃機関１００の優れたメンテナンス性、優れたリサイクル性および設計自由度の高さを両立させると共に、さらに製造しやすい形状・構造をさらに有していることが好ましい。しかしながら、連結シリンダ１０およびシリンダブロック本体６０は、両部材を組み合わせて内燃機関１００を製造するために用いられる。このため、連結シリンダ１０の製造性のみを考慮して連結シリンダ１０の形状・構造を決定しても、連結シリンダ１０と組み合わせて用いるシリンダブロック本体６０の形状・構造が複雑化してシリンダブロック本体６０の製造性が低下したり、さらには、内燃機関１００の製造性が低下してしまうこともある。また、この点は、シリンダブロック本体６０の製造性のみを考慮してシリンダブロック本体６０の形状・構造を決定する場合も同様である。したがって、本発明者らは、これらの点を考慮して、連結シリンダ１０およびこれと組み合わせて用いるシリンダブロック本体６０の形状・構造として、以下に説明する形状・構造が好適であることを見出した。

まず、第一の連結シリンダ１０Ａについては、図１および図３中に示す符号ＩＸ−ＩＸ間の断面構造（ＹＺ断面構造）を図示した図９に例示したように２つ以上のシリンダライナ４０と、２つ以上のシリンダライナ４０を互いに連結する連結部４２とを含み、各々のシリンダライナ４０のボア径Ｄｂを拡径した連環状の外周形状を有する。そして、各々のシリンダライナ４０の中心線Ｃ方向において、シリンダヘッド側近傍から中央部近傍までの外周面（第一領域１０Ｓ１）における各々のシリンダライナ４０の中心線Ｃを基準とする外径Ｄ１が、クランク室側近傍の外周面（第二領域１０Ｓ２）における各々のシリンダライナ４０の中心線Ｃを基準とする外径Ｄ２よりも大きく、かつ、第一領域１０Ｓ１と、第二領域１０Ｓ２との間には、外周方向と平行かつ連続する段差１４が形成されていることが好ましい。

また、第二の連結シリンダ１０Ｂについては、図５中に示す符号Ｘ−Ｘ間の断面構造（ＹＺ断面構造）を図示した図１０に例示したように２つ以上のシリンダボア２０が設けられた連結シリンダ本体部５０と、連結シリンダ本体部５０のシリンダボア２０が設けられた内周面５０Ｂを被覆する被膜５２とを含み、各々のシリンダボア２０のボア径Ｄｂを拡径した連環状の外周形状を有する。そして、各々のシリンダボア２０の中心線Ｃ方向において、シリンダヘッド側近傍から中央部近傍までの外周面（第一領域１０Ｓ１）における各々のシリンダボア２０の中心線Ｃを基準とする外径Ｄ１が、クランク室側近傍の外周面（第二領域１０Ｓ２）における各々のシリンダボア２０の中心線Ｃを基準とする外径Ｄ２よりも大きく、かつ、第一領域１０Ｓ１と、第二領域１０Ｓ２との間には、外周方向と平行かつ連続する段差１４が形成されていることが好ましい。なお、図１０に示す第二の連結シリンダ１０Ｂの外周形状は、図１に示す第一の連結シリンダ１０Ａの外周形状と同様である。

さらに、シリンダブロック本体６０については、中空部６４の開口形状が、図１、図９および図１０に例示した連結シリンダ１０の外周形状に対応する連環状であることが好ましい。具体的には、図６および図８に例示したように、中空部６４の内周面６４Ｓには、周方向に連続する第一の段差６８Ａと、周方向に連続しかつ第一の段差６８Ａよりも一端側（クランク室側）に設けられた第二の段差６８Ｂと、を有し、第一の段差６８Ａの他端側（シリンダヘッド側）の内周面６４Ｓ１における中空部６４の開口幅Ｗ１と、第一の段差６８Ａの一端側（クランク室側）かつ第二の段差６８Ｂの他端側（シリンダヘッド側）の内周面６４Ｓ２における中空部６４の開口幅Ｗ２と、第二の段差６８Ｂの一端側（クランク室側）の内周面６４Ｓ３における中空部６４の開口幅Ｗ３とが、Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３なる関係を満たすことが好ましい。開口幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、中空部６４の開口形状の短手方向（Ｙ方向）の開口幅および長手方向（Ｘ方向）の開口幅を問わず、任意の方向における開口幅を意味する。すなわち、短手方向（Ｙ方向）および長手方向（Ｘ方向）を問わずＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３なる関係を満たすことが好ましい。なお、図８中に図示される開口幅Ｗ１ｓｍ、Ｗ２ｓｍ、Ｗ３ｓｍは、中空部６４の開口形状の短手方向（Ｙ方向）おける最大開口幅を意味し、それぞれ、開口幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に対応している。また、開口幅Ｗ２ｓｍ、Ｗ３ｓｍは、それぞれ、連結シリンダ１０の外径Ｄ１、Ｄ２に等しい。

ここで、内周面６４Ｓに第一の段差６８Ａおよび第二の段差６８Ｂが設けられたシリンダブロック本体６０の中空部６４に、外周面１０Ｓに段差１４が設けられた連結シリンダ１０を嵌め合せた場合、中心線Ｃ方向において、シリンダブロック本体６０の内周面６４Ｓに設けられた第二の段差６８Ｂと連結シリンダ１０の外周面１０Ｓに設けられた段差１４とが一致するように嵌め合せされる。同時に、第一の段差６８Ａよりもクランク室側では、シリンダブロック本体６０の内周面６４Ｓ２と連結シリンダ１０の外周面１０Ｓ（の第一領域１０Ｓ１）とが直接密着あるいはシール部材を介して密着すると共に、シリンダブロック本体６０の内周面６４Ｓ３と連結シリンダ１０の外周面１０Ｓ（の第二領域１０Ｓ２）とが直接密着あるいはシール部材を介して密着する。すなわち、連結シリンダ１０の外周面１０Ｓのうち、第一領域１０Ｓ１の第二領域１０Ｓ２側の部分、および、第二領域１０Ｓ２が、シリンダブロック本体６０の嵌合部６４Ｊに対応する嵌合部分を形成する。このため、第一の段差６８Ａよりもシリンダヘッド側において、シリンダブロック本体６０の内周面６４Ｓ１と連結シリンダ１０の外周面１０Ｓ（の第一領域１０Ｓ１）との間に形成される冷却液ジャケット７０内の冷却液が、クランク室６２側に漏れるのを防ぐことができる。

また、シリンダボア２０内およびシリンダボア２０近傍の冷却特性を支配する冷却液ジャケット７０の容量および中心線Ｃ方向における冷却液ジャケット７０の形成位置については、たとえば、シリンダブロック本体６０側に着目した場合、（１）最大開口幅Ｗ１ｓｍの大きさおよび（２）中心線Ｃ方向における第一の段差６８Ａの形成位置を選択することにより容易に調整できる。そして、上記（１）および（２）に示すシリンダブロック本体６０の寸法形状の変更は、シリンダブロック本体６０が鋳造あるいは樹脂成形により製造される場合においても極めて容易である。シリンダブロック本体６０を、体積収縮による不良欠陥が生じやすい鋳造あるいは樹脂成形により製造する場合であっても、シリンダブロック本体６０は、シリンダライナを鋳ぐるんで形成される従来のシリンダブロックよりも体積容量が非常に小さいため、これらの不良欠陥が生じにくいためである。

シリンダブロック本体６０側に設けられる第二の段差６８Ｂに対応する位置に設けられる段差１４は、中心線Ｃ方向に対して外周面１０Ｓの適当な位置に設けることができる。しかしながら、段差１４は、連結シリンダ１０の中心線Ｃ方向のクランク室６２側の端面を基準位置（位置０）とし、シリンダヘッド側の端面を位置Ｌとした場合、０を超え１／２Ｌ以下の範囲に設けることが好ましく、１／６Ｌ以上３／７Ｌ以下の範囲に設けることがより好ましく、１／６Ｌ以上１／３Ｌ以下の範囲に設けることがさらに好ましい。段差１４を１／２Ｌを超える位置に設けた場合、シリンダブロック本体６０側に設けられる第一の段差６８Ａを、よりシリンダヘッド側に近い位置に設けなければならなくなる。このため、中心線Ｃ方向において、第一の段差６８Ａが設けられる範囲がより狭くなり、結果的に、内燃機関１００の要求仕様に合わせて、冷却液ジャケット７０の深さＤを設計変更により深くしたりより浅くしたりできるマージンが小さくなる。

なお、連結シリンダ１０の外周形状は、基本的に、外周面１０Ｓを第一領域１０Ｓ１と第二領域１０Ｓ２とに分割する段差１４を設けたシンプルな形状であることが好ましく、必要に応じて、固定部材８０を嵌め込むための溝１２や、シール部材を装着するための溝を設けてもよい。

一方、連結シリンダ１０の外周面１０Ｓには、必要であれば、外周面１０Ｓから突出する突出部を設けることもできるし、連結シリンダ１０の外周面１０Ｓには、第一領域１０Ｓ１および第二領域１０Ｓ２のいずれであっても、突出部を設けなくてもよい。

外周面１０Ｓに突出部を設けない場合は、以下に説明するメリットがある。すなわち、外周面１０Ｓにフランジなどの突出部を設けた場合、連結シリンダ１０の取り扱い時あるいは保管時に、不注意などにより、連結シリンダ１０を他の部材にぶつけた際に、突出部が破壊され易くなる。しかしながら、外周面１０Ｓに突出部を設けなければ、このような破損を抑制できる。

これに加えて、外周面１０Ｓに突出部が設けられていると、第一の連結シリンダ１０Ａの連結部４２あるいは第二の連結シリンダ１０Ｂの連結シリンダ本体部５０を鋳造により製造する場合、外周面１０Ｓに突出部が設けられていると、金型の形状が若干複雑になる上に製造性も多少低下する。また、第一領域１０Ｓ１に突出部を設けた場合は、シリンダブロック本体６０の（１）最大開口幅Ｗ１ｓｍの大きさおよび（２）中心線Ｃ方向における第一の段差６８Ａを適宜見直すことで、冷却液ジャケット７０の容量および中心線Ｃ方向における冷却液ジャケット７０の形成位置を設計し直すことがより困難になる。しかしながら、外周面１０Ｓに突出部を設けなければ、このような問題を抑制できる。

一方、上述したメリットは失われるものの、外周面１０Ｓの第一領域１０Ｓ１に突出部を設けることで、内燃機関１００の冷却制御をより精密に行うこともできる。この場合、図１１に例示する第一の連結シリンダ１０Ａ２（１０Ａ、１０）のように、第一領域１０Ｓ１には、第一領域１０Ｓ１をシリンダヘッド側（Ｚ１方向側）の領域とクランク室側（Ｚ２方向側）の領域とに分断する鍔部１６を設けることが好ましい。ここで、図１１に示す例では、鍔部１６は、外周方向に沿って連続的に形成されると共に、シリンダライナ４０の中心線Ｃ方向に対する配置位置が外周方向のいずれの位置においても同一である連環形状を成している。なお、図１１に示す第一の連結シリンダ１０Ａ２は、第一領域１０Ｓ１に鍔部１６が設けられている点を除けば、図９に示す第一の連結シリンダ１０Ａ１と同様の構造を有する部材である。また、図１１に示したものと同様の鍔部１６は、図１０に示す第二の連結シリンダ１０Ｂ（１０）の第一領域１０Ｓ１にも設けることができる。

第一領域１０Ｓ１をシリンダヘッド側（Ｚ１方向側）の領域とクランク室側（Ｚ２方向側）の領域とに分断する鍔部１６が設けられた連結シリンダ１０を用いた内燃機関１００では、鍔部１６により冷却液ジャケット７０が、シリンダライナ４０あるいはシリンダボア２０の中心線Ｃ方向に対して分割された構造を有する。図１２および図１３は、第一領域１０Ｓ１に鍔部１６が設けられた連結シリンダ１０を備えた内燃機関１００の一例を示す模式断面図である。ここで、図１２に示す内燃機関１００Ｂ（１００）は、図８中に示される第一の連結シリンダ１０Ａ１を、図１１に示す鍔部１６を有する第一の連結シリンダ１０Ａ２に置換した以外は、図８に示す内燃機関１００Ａと同様の構造を有するものである。また、図１３に示す内燃機関１００Ｃ（１００）は、（ｉ）図８中に示される第一の連結シリンダ１０Ａ１を、図１１に示す鍔部１６を有する第一の連結シリンダ１０Ａ２に置換し、かつ、（ｉｉ）図８中に示されるシリンダブロック本体６０Ａを、シリンダブロック本体６０Ａの内周面６４Ｓ１に周方向に連続する第三の段差６８Ｃを設けた構造を有するシリンダブロック本体６０Ｂに置換した以外は、図８に示す内燃機関１００Ａと同様の構造を有するものである。

なお、第三の段差６８Ｃは、鍔部１６のクランク室側（Ｚ２方向側）の側面に対応する位置に設けられている。また、内周面６４Ｓ１は、第三の段差６８Ｃを境界線として、第三の段差６８Ｃよりもシリンダヘッド側（Ｚ１方向側）のシリンダヘッド側領域６４Ｓ１Ａと、第三の段差６８Ｃよりもクランク室側（Ｚ２方向側）のクランク室側領域６４Ｓ１Ｂと、の２つの領域に分断されている。そして、シリンダヘッド側領域６４Ｓ１Ａに対してクランク室側領域６４Ｓ１Ｂが、相対的により内周側に位置している。なお、Ｙ方向において、図１３に示すシリンダヘッド側領域６４Ｓ１Ａは、図１２に示すシリンダブロック本体６０Ａの内周面６４Ｓ１と面一を成す位置に設けられている。但し、図１３に示すシリンダヘッド側領域６４Ｓ１Ａは、クランク室側領域６４Ｓ１Ｂに対して相対的に外周側に位置する限り、図１２に示すシリンダブロック本体６０Ａの内周面６４Ｓ１と面一を成す位置に設けられていなくてもよい。

図１２および図１３に示す内燃機関１００Ｂ、１００Ｃでは、第一の連結シリンダ１０Ａの外周面１０Ｓ（第一領域１０Ｓ１）と、シリンダブロック本体６０Ａ、６０Ｂの中空部６４の内周面６４Ｓ１との間に形成される冷却液ジャケット７０が、鍔部１６によりシリンダヘッド側の部分（シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａ）と、クランク室側の部分（クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂ）とに分割されている。このため、図１２および図１３に示す内燃機関１００Ｂ、１００Ｃは、図８に示す内燃機関１００Ａと比べて、冷却液ジャケット７０内を流れる冷却液の流速、流量および水温を、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａと、クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂとで、個別に制御できる。したがって、内燃機関１００Ｂ、１００Ｃでは、シリンダボア２０の冷却液ジャケット７０で囲まれた部分のうち、シリンダヘッド側寄りの部分と、クランク室側寄りの部分との温度制御を個別に行うことが極めて容易である。そして、このような特性を利用すれば、たとえば、以下の（ａ）〜（ｃ）に例示するような様々なメリットを容易に実現できる。

（ａ）シリンダボア２０の冷却液ジャケット７０で囲まれた部分のうち、シリンダヘッド側寄りの部分と、クランク室側寄りの部分との温度を制御することにより、内燃機関１００Ｂ、１００Ｃの運転中におけるシリンダボア２０の円筒度を向上させる。
（ｂ）シリンダボア２０の冷却液ジャケット７０で囲まれた部分のうち、クランク室側寄りの部分に対して、シリンダヘッド側寄りの部分の冷却効率を相対的に向上させることで、シリンダヘッド側寄りのシリンダボア２０の内壁面（摺動面）の温度を下げて、耐ノック性を向上させて燃費を改善する。
（ｃ）内燃機関１００Ｂ、１００Ｃの運転状況に応じて、最適な出力、燃費等が得られるように、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａの冷却液の流速、流量および水温と、クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂの冷却液の流速、流量および水温とを、個別に設定する。

なお、図１２に示す内燃機関１００Ｂでは、鍔部１６の頂面は、シリンダブロック本体６０Ａの内周面６４Ｓ１と接触している。また、図１３に示す内燃機関１００Ｃでは鍔部１６の頂面が、シリンダブロック本体６０Ａの内周面６４Ｓ１のシリンダヘッド側領域６４Ｓ１Ａと接触すると共に、鍔部１６のクランク室側（Ｚ２方向側）の側面の頂面側の部分が、第三の段差６８Ｃの段差面部分と接触している。この場合、鍔部１６の頂面と内周面６４Ｓ１との界面にＯリングなどのシール部材を設けて、鍔部１６と内周面６４Ｓ１との界面を完全にシールすることが好ましい。Ｏリングは、たとえば、鍔部１６の頂面の周方向に沿って溝を設け、この溝に装着して用いたり、図１３に示す内燃機関１００Ｃであれば、第三の段差６８Ｃの段差面部分の周方向に沿って溝を設け、この溝に装着して用いることができる。

また、冷却液の流速、流量および水温を、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａと、クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂとで、個別に制御する際の制御性が大きく損なわれない範囲であれば、シール部材を省略してもよく、あるいは、鍔部１６の頂面と内周面６４Ｓ１との間には多少の隙間が形成されていてもよい。また、鍔部１６の周方向の一部には、必要に応じて、中心線Ｃ方向に貫通し、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａとクランク室側冷却液ジャケット７０Ｂを接続する流路を設けてもよい。

なお、鍔部１６は、冷却液ジャケット７０を、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａと、クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂとに分割できるのであれば、中心線Ｃ方向に対して第一領域１０Ｓ１の任意の位置に設けることができる。しかしながら、中心線Ｃ方向の第一領域１０Ｓ１のシリンダヘッド側の端を基準位置０とし、中心線Ｃ方向の第一領域１０Ｓ１の全長をＬ１とした場合、鍔部１６は、０．２×Ｌ１〜０．５×Ｌ１程度の範囲内に設けることが好ましい。同様に、中心線Ｃ方向の連結シリンダ１０のシリンダヘッド側の端を基準位置０とし、中心線Ｃ方向の連結シリンダ１０の全長をＬとした場合、鍔部１６は、０．１×Ｌ〜０．３×Ｌ程度の範囲内に設けることが好ましい。

また、第一領域１０Ｓ１に設けられる鍔部１６の形状および形成位置は、第一領域１０Ｓ１をシリンダヘッド側（Ｚ１方向側）の領域とクランク室側（Ｚ２方向側）の領域とに分断することができる限り、図１１〜図１３に示す例のみに限定されるものでは無い。鍔部１６は、外周方向の全域に渡って外周方向と平行を成すように必ず形成されていなくてもよく、外周方向の一部の領域において、外周方向と交差したり、あるいは、外周方向と直交する（言い換えれば、シリンダライナ４０あるいはシリンダボア２０の中心線Ｃ方向と平行を成す）ように形成されていてもよい。

たとえば、連結シリンダ１０の第一領域１０Ｓ１を、各々のシリンダライナ４０あるいは各々のシリンダボア２０の中心線Ｃを含む平面（ＸＺ平面）を分割境界面として２分割したと仮定する。この場合、２分割された一方の側（Ｙ１方向側）の第一領域１０Ｓ１には、外周方向と平行を成すように連続する半連環形状の鍔部１６を相対的によりクランク室側に近い位置に形成し、２分割された他方の側（Ｙ２方向側）の第一領域１０Ｓ１には、外周方向と平行を成すように連続する半連環形状の鍔部１６を相対的によりシリンダヘッド側に近い位置に形成できる。そして、一方の半連環形状の鍔部１６の両端部分と、他方の半連環形状の鍔部１６の両端部分とは、各々の端部同士が中心線Ｃと平行な方向に連続する鍔部１６により接続される。このような構成を採用すれば、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａの深さと、クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂの深さとの比率を、分割境界面の一方側と他方側とで異なるものとすることができる。このような構造は、たとえば、分割境界面の一方側と他方側とで非対称な冷却制御を行いたい場合などにおいて有効である。

また、鍔部１６は、第一領域１０Ｓ１をシリンダヘッド側（Ｚ１方向側）の領域とクランク室側（Ｚ２方向側）の領域とに分断する第一部分に加えて、第一領域１０Ｓ１のうち冷却液ジャケット７０の側壁面を構成する部分を外周方向に対して分断する第二部分を有していてもよい。このような鍔部１６を有する連結シリンダ１０を備えた内燃機関１００では、第一部分によって、冷却液ジャケット７０を、シリンダライナ４０あるいはシリンダボア２０の中心線Ｃ方向に対して分割できる。これに加えて、第二部分によって、冷却液ジャケット７０を、外周方向に対しても分断または分割できる。それゆえ、中心線Ｃ方向のみならず、外周方向に対してもより精密な冷却制御を行うことが容易になる。

具体例としては、外周方向に沿って連続的に形成されると共に、中心軸Ｃ方向に対する配置位置が外周方向のいずれの位置においても同一である連環形状を成す第一部分と、分割境界面と第一領域１０Ｓ１とが交差する部分に沿って設けられた直線状の２つの第二部分とを有する鍔部１６を第一領域１０Ｓ１に設けた連結シリンダ１０およびこれを用いた内燃機関１００を例示することができる。この場合、冷却液ジャケット７０は、第一部分によって、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａと、クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂとに分割される。さらに、第二部分によって、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａが分割境界面の一方側（Ｙ１方向側）の部分と、他方の側（Ｙ２方向側）の部分とに分割されると共に、クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂも分割境界面の一方側（Ｙ１方向側）の部分と、他方の側（Ｙ２方向側）の部分とに分割される。すなわち、冷却液ジャケット７０は４分割される。

なお、連結シリンダ１０に設けられる鍔部１６は、少なくとも第一部分を有していることが望ましい。しかしながら、必要に応じて、第二部分のみから構成された鍔部１６を有する連結シリンダ１０を用いて内燃機関１００を構成してもよい。

本実施形態の内燃機関１００では、冷却液ジャケット７０を、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａと、クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂとに分割するために、鍔部１６を連結シリンダ１０の第一領域１０Ｓ１ではなく、シリンダブロック本体６０の内周面６４Ｓ１に設けてもよい。また、図１１に例示した第一の連結シリンダ１０Ａ２では、鍔部１６は、鋳造により第一の連結シリンダ１０Ａ２の本体部分と一体的に形成されているが、図９および図１０に例示したような鍔部１６を有さない連結シリンダ１０に、（１）連環状の鍔部１６に対応する形状を有する部材、あるいは、（２）上述した半連環状若しくは連環状の第一部分と直線状の第二部分とを有する鍔部１６に対応する形状を有する部材を装着・固定することで、鍔部１６を設けてもよい。

なお、複数本のシリンダライナがシリンダブロックに鋳包まれた構造を持つ従来の内燃機関では、シリンダライナを除いた部分が鋳造により一体的に形成される。このため、従来の内燃機関では、図１２および図１３に示す内燃機関１００Ｂ、１００Ｃのように、冷却液ジャケット７０が、シリンダヘッド側冷却液ジャケット７０Ａと、クランク室側冷却液ジャケット７０Ｂとに分割された構造（冷却液ジャケット分割構造）を鋳造プロセスのみで実現することは不可能であった。また、鋳造後に冷却液ジャケット分割構造を実現するためには、シリンダヘッド側の開口部の幅が狭く深さのある冷却液ジャケット内で、冷却液ジャケット分割構造を構築する作業が必要になるため、製造性が極めて悪く、量産は不可能である。しかしながら、鍔部１６を有する連結シリンダ１０を用いた本実施形態の内燃機関１００であれば、冷却液ジャケット分割構造を、鋳造で製造された鍔部１６を有する連結シリンダ１０と、鋳造で製造されたシリンダブロック本体６０とを組み合わせることで極めて容易に実現でき、量産性も極めて優れる。

１０ ：連結シリンダ
１０Ａ、１０Ａ１、１０Ａ２ ：第一の連結シリンダ
１０Ｂ ：第二の連結シリンダ
１０Ｓ ：外周面
１０Ｓ１ ：第一領域（外周面１０Ｓの一部分）
１０Ｓ２ ：第二領域（外周面１０Ｓの一部分）
１２ ：溝
１４ ：段差
１６ ：鍔部
２０ ：シリンダボア
２０Ｂ ：内周面
４０ ：シリンダライナ
４０Ａ ：外周面
４０Ｂ ：内周面
４２ ：連結部
５０ ：連結シリンダ本体部
５０Ｂ ：内周面
５２ ：被膜
５２Ａ ：外周側面
５２Ｂ ：表面
６０、６０Ａ、６０Ｂ ：シリンダブロック本体
６２ ：クランク室
６４ ：中空部
６４Ｊ ：嵌合部
６４Ｓ、６４Ｓ１、６４Ｓ２、６４Ｓ３ ：内周面
６４Ｓ１Ａ ：シリンダヘッド側領域（内周面６４Ｓ１の一部分）
６４Ｓ１Ｂ ：クランク室側領域（内周面６４Ｓ１の一部分）
６６ ：溝
６８Ａ ：第一の段差
６８Ｂ ：第二の段差
６８Ｃ ：第三の段差
７０ ：冷却液ジャケット
７０Ａ ：シリンダヘッド側冷却液ジャケット
７０Ｂ ：クランク室側冷却液ジャケット
８０ ：固定部材
１００、１００Ａ、１００Ｂ ：内燃機関

Claims (25)

1. ２つ以上のシリンダライナと、前記２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、前記２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含む連結シリンダを、一端側にクランク室が形成され、他端側にシリンダヘッドが組み付けられると共に、前記一端側から前記他端側へと貫通する中空部が設けられたシリンダブロック本体の前記中空部に嵌め合わせる嵌合工程を、少なくとも経て内燃機関を製造し、
   前記連結シリンダが、（ａ）金型内に、前記２つ以上のシリンダライナを配置した後、前記金型内に溶湯を流し込んで、前記２つ以上のシリンダライナを、鋳造材料で鋳ぐるむ方法、および、（ｂ）金型内に、前記２つ以上のシリンダライナを配置した後、前記金型内に溶融状態の樹脂材料を射出または注入する樹脂成形法、からなる群より選択されるいずれかの方法により製造され、
   互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が前記連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、前記２つ以上のシリンダライナの外周面全面が前記連結部により覆われ、
   前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、前記連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする内燃機関の製造方法。
2. ２つ以上のシリンダライナと、前記２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、前記２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含む連結シリンダ（但し、前記２つ以上のシリンダライナと、前記連結部とが溶接により一体不可分に接合された連結シリンダを除く）を、一端側にクランク室が形成され、他端側にシリンダヘッドが組み付けられると共に、前記一端側から前記他端側へと貫通する中空部が設けられたシリンダブロック本体の前記中空部に嵌め合わせる嵌合工程を、少なくとも経て内燃機関を製造し、
   互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が前記連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、前記２つ以上のシリンダライナの外周面全面が前記連結部により覆われ、
   前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、前記連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする内燃機関の製造方法。
3. 前記連結シリンダが、（ａ）金型内に、前記２つ以上のシリンダライナを配置した後、前記金型内に溶湯を流し込んで、前記２つ以上のシリンダライナを、鋳造材料で鋳ぐるむ方法、および、（ｂ）金型内に、前記２つ以上のシリンダライナを配置した後、前記金型内に溶融状態の樹脂材料を射出または注入する樹脂成形法、からなる群より選択されるいずれかの方法により製造された連結シリンダであることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の製造方法。
4. 前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料が鋳鉄材であり、
   前記連結部を構成する材料が、（ａ）前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて低密度の材料、（ｂ）前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて熱伝導性の高い材料、（ｃ）前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて強度の高い材料、および、（ｄ）樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の製造方法。
5. 前記連結部を構成する材料が、前記シリンダブロック本体を構成する材料とは異なる材料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の製造方法。
6. 前記シリンダライナの内周面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を、前記嵌合工程の前のみにおいて実施することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の製造方法。
7. 前記シリンダライナの内周面に被膜を形成する被膜形成工程を実施した後に、前記被膜の表面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を実施し、
   かつ、前記摺動面形成工程を前記嵌合工程の前のみにおいて実施することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の製造方法。
8. 前記シリンダライナの内周面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を、前記嵌合工程の後のみにおいて実施することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の製造方法。
9. 前記シリンダライナの内周面に被膜を形成する被膜形成工程を実施した後に、前記被膜の表面を仕上げ加工することにより摺動面を形成する摺動面形成工程を実施し、
   かつ、前記摺動面形成工程を前記嵌合工程の後のみにおいて実施することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の製造方法。
10. 前記連結シリンダの互いに隣り合う２つのシリンダボアの間に冷却液用通路を形成する冷却液用通路形成工程を、少なくとも前記嵌合工程の前に実施することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の内燃機関の製造方法。
11. 前記シリンダブロック本体が、鋳造および樹脂成形から選択されるいずれかの方法により作製されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の内燃機関の製造方法。
12. ２つ以上のシリンダライナと、前記２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、前記２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含む連結シリンダと、
    一端側にクランク室が形成され、他端側にシリンダヘッドが組み付けられると共に、前記一端側から前記他端側へと貫通する中空部が設けられたシリンダブロック本体と、を少なくとも備え、
    前記連結シリンダが、前記シリンダブロック本体の前記中空部に脱着可能に嵌め合されており、
    互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が前記連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、前記２つ以上のシリンダライナの外周面全面が前記連結部により覆われ、
    前記連結部が、（ａ）鋳造により前記２つ以上のシリンダライナを鋳ぐるむ鋳造材料、および、（ｂ）樹脂成形により前記２つ以上のシリンダライナを包み込む樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料からなる部材であり、
    前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、前記連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする内燃機関。
13. ２つ以上のシリンダライナと、前記２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、前記２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含む連結シリンダ（但し、前記２つ以上のシリンダライナと、前記連結部とが溶接により一体不可分に接合された連結シリンダを除く）と、
    一端側にクランク室が形成され、他端側にシリンダヘッドが組み付けられると共に、前記一端側から前記他端側へと貫通する中空部が設けられたシリンダブロック本体と、を少なくとも備え、
    前記連結シリンダが、前記シリンダブロック本体の前記中空部に脱着可能に嵌め合されており、
    互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が前記連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、前記２つ以上のシリンダライナの外周面全面が前記連結部により覆われ、
    前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、前記連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする内燃機関。
14. 前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料が鋳鉄材であり、
    前記連結部を構成する材料が、（ａ）前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて低密度の材料、（ｂ）前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて熱伝導性の高い材料、（ｃ）前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて強度の高い材料、および、（ｄ）樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の内燃機関。
15. 前記連結シリンダの外周面と、前記シリンダブロック本体の前記中空部の内周面との間に冷却液ジャケットが設けられていることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の内燃機関。
16. 前記連結シリンダの外周面のうち、前記他端側の外周面の少なくとも一部に突出部が設けられ、
    前記突出部の先端部が、前記シリンダブロック本体の前記中空部の前記他端側の内周面と密着していることを特徴とする請求項１５に記載の内燃機関。
17. 前記連結シリンダの前記他端側の外周面と、前記シリンダブロック本体の前記他端側の内周面との間に、前記連結シリンダと前記シリンダブロック本体とを互いに固定する固定部材が設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の内燃機関。
18. 前記連結シリンダが、各々のシリンダライナのボア径を拡径した連環状の外周形状を有し、
    各々のシリンダライナの中心線方向において、前記シリンダヘッド側近傍から中央部近傍までの外周面からなる第一領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ１が、前記クランク室側近傍の外周面からなる第二領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ２よりも大きく、
    かつ、前記第一領域と、前記第二領域との間には、外周方向と平行かつ連続する段差が形成されており、
    さらに、前記第一領域と、前記シリンダブロック本体の前記中空部の内周面との間に冷却液ジャケットが形成されていることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか１つに記載の内燃機関。
19. 前記第一領域には、前記第一領域を前記シリンダヘッド側の領域と前記クランク室側の領域とに分断する鍔部が設けられており、
    前記鍔部により、前記冷却液ジャケットが、前記シリンダライナあるいは前記シリンダボアの中心線方向に対して分割されていることを特徴とする請求項１８に記載の内燃機関。
20. ２つ以上のシリンダライナと、前記２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、前記２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含み、
    各々のシリンダライナのボア径を拡径した連環状の外周形状を有し、
    各々のシリンダライナの中心線方向において、シリンダヘッド側近傍から中央部近傍までの外周面からなる第一領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ１が、クランク室側近傍の外周面からなる第二領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ２よりも大きく、
    かつ、前記第一領域と、前記第二領域との間には、外周方向と平行かつ連続する段差が形成されており、
    互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が前記連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、前記２つ以上のシリンダライナの外周面全面が前記連結部により覆われ、
    前記連結部が、（ａ）鋳造により前記２つ以上のシリンダライナを鋳ぐるむ鋳造材料、および、（ｂ）樹脂成形により前記２つ以上のシリンダライナを包み込む樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料からなる部材であり、
    前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、前記連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする連結シリンダ。
21. ２つ以上のシリンダライナと、前記２つ以上のシリンダライナを互いに連結すると共に、前記２つ以上のシリンダライナと一体不可分に形成された連結部とを含み、
    各々のシリンダライナのボア径を拡径した連環状の外周形状を有し、
    各々のシリンダライナの中心線方向において、シリンダヘッド側近傍から中央部近傍までの外周面からなる第一領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ１が、クランク室側近傍の外周面からなる第二領域における各々のシリンダライナの中心線を基準とする外径Ｄ２よりも大きく、
    かつ、前記第一領域と、前記第二領域との間には、外周方向と平行かつ連続する段差が形成されており、
    互いに隣り合う２つのシリンダライナの間が前記連結部を構成する材料によって隙間無く充填されると共に、前記２つ以上のシリンダライナの外周面全面が前記連結部により覆われ、
    前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と、前記連結部を構成する材料とが異なることを特徴とする連結シリンダ（但し、前記２つ以上のシリンダライナと、前記連結部とが溶接により一体不可分に接合された連結シリンダを除く）。
22. 前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料が鋳鉄材であり、
    前記連結部を構成する材料が、（ａ）前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて低密度の材料、（ｂ）前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて熱伝導性の高い材料、（ｃ）前記２つ以上のシリンダライナを構成する材料と比べて強度の高い材料、および、（ｄ）樹脂材料、からなる群より選択されるいずれかの材料であることを特徴とする請求項２０または２１に記載の連結シリンダ。
23. 前記第一領域には、前記第一領域を前記シリンダヘッド側の領域と前記クランク室側の領域とに分断する鍔部が設けられていることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか１つに記載の連結シリンダ。
24. 前記第一領域に突出部を有さないことを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか１つに記載の連結シリンダ。
25. 前記第二領域に突出部を有さないことを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか１つに記載の連結シリンダ。

Images