JPH0131982B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明はサイアミーズ型シリンダブロツク、特
に複数のシリンダバレルを結合してなるアルミニ
ウム合金製サイアミーズシリンダバレルの各シリ
ンダバレルに鋳鉄製スリーブを鋳ぐるんだものの
製造方法に関する。

(2) 従来の技術 従来、前記構成のサイアミーズ型シリンダブロ
ツクは金型にスリーブを設置してシリンダブロツ
ク素材をダイカスト鋳造し、その後各スリーブの
内周面に真円加工を施すことにより製造されてい
る。

(3) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記製造方法によると、溶湯充填
時相隣るスリーブの対向周壁部分が溶湯の充填圧
を強く受けるため各スリーブが長軸をシリンダバ
レルの配列方向と直交させた略楕円形の断面形状
を呈するように変形する。

この場合、アルミニウム合金の凝固に伴う各シ
リンダバレルの収縮時の断面形状は長軸をシリン
ダバレルの配列方向に平行させた略楕円形を呈す
るので、各スリーブはアルミニウム合金の収縮力
を受けて各シリンダバレル収縮時の断面形状に倣
うように変形しようとするが、溶湯充填時におけ
る変形形状が僅かに変わる程度である。

したがつて各スリーブの断面形状と各シリンダ
バレルの断面形状とが両長軸を90゜食い違わせた
ようになつて各スリーブに残留する鋳造応力がそ
の円周回りにおいて不均一となる。この状態のま
まスリーブの内周面に真円加工を施してエンジン
を組み立てそれを運転すると、スリーブの円周回
りにおける熱膨脹量が不均一となるためピストン
リングとスリーブ間に隙間を生じ、ブローバイガ
スを増加させたり、オイルを無駄に消費するとい
つた問題がある。

本発明は上記に鑑み、エンジン運転中での各ス
リーブの円周回りにおける熱膨脹量を略均一にす
るサイアミーズ型シリンダブロツクを得ることの
できる前記製造方法を提供することを目的とす
る。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本発明は、金型に設置される前記スリーブに拡
径力を与えた状態で該金型に溶湯を加圧充填し、
次いで該溶湯が凝固を完了した後前記拡径力を除
去するシリンダブロツク素材鋳造工程と；前記ス
リーブの内周面に真円加工を施し、各スリーブの
肉厚を相隣るスリーブ間におけるシリンダバレル
の最も薄い肉厚の50％以下にする工程と；を用い
ることを特徴とする。

(2) 作用 溶湯充填時に各スリーブに拡径力を与えておく
ことにより溶湯の充填圧による各スリーブの変形
が防止される。そして溶湯が凝固を完了した後各
スリーブの拡径力を除去し、各スリーブの内周面
に真円加工を施してその肉厚を前記のように薄肉
に特定すると、各スリーブがその剛性を低下させ
られているので各シリンダバレルの収縮時の断面
形状に倣うように変形して各スリーブの断面形状
が長軸をシリンダバレル配列方向に平行させた略
楕円形を呈するようになる。

これにより各スリーブに残留する鋳造応力がそ
の円周回りにおいて略均一化されてその応力のバ
ランス度が良好となる。

このようなシリンダブロツクを用いてエンジン
を組立てそれを運転すると各スリーブの円周回り
における熱膨脹量が略均一となる。

(3) 実施例 第１〜第３図は、本発明により得られたサイア
ミーズ型シリンダブロツクＳを示し、それはアル
ミニウム合金製シリンダブロツク本体２と、鋳鉄
製スリーブ３とよりなる。シリンダブロツク本体
２は複数、図示例は４個のシリンダバレル１₁〜
１₄を結合してなるサイアミーズシリンダバレル
１と、サイアミーズシリンダバレル１を囲繞する
外壁部４と、それらの下縁に連設されたクランク
ケース５とより構成される。サイアミーズシリン
ダバレル１と外壁部４間にはサイアミーズシリン
ダバレル１の外周が臨むウオータジヤケツト６が
形成され、そのウオータジヤケツト６のシリンダ
ヘツド側端部において各シリンダバレル１₁〜１₄
と外壁部４間は円周方向に配列された複数の補強
デツキ部８により部分的に連結され、相隣る補強
デツキ部８間はウオータジヤケツト６のシリンダ
ヘツド側への連通口７として機能する。これによ
りシリンダブロツクＳはクローズドデツキ型に構
成される。スリーブ３は各シリンダバレル１₁〜
１₄に鋳ぐるまれており、そのスリーブ３により
シリンダボア３ａが画成される。

また各スリーブ３の肉厚t₁は相隣るスリーブ３
間におけるシリンダバレル１₁〜１₄の最も薄い肉
厚、即ち相隣るスリーブ３の中心を結ぶ線上にお
ける肉厚t₂の50％以下に設定される。この実施例
においては、シリンダバレル１₁〜１₄の最も薄い
肉厚t₂を６mmとした場合各スリーブ３の肉厚は２
mmに設定される。

第５〜第９図は、第４図に示すシリンダブロツ
ク素材Smの鋳造装置を示し、その装置は金型Ｍ
を備え、その金型Ｍは昇降自在な上型９と、その
上型９の下方に配設され、第５、第６図において
左右二つ割の第１および第２側型１０₁，１０₂な
らびに第７図において左右二つ割の第３および第
４側型１０₃，１０₄と、各側型１０₁〜１０₄を摺
動自在に載置する下型１１とより構成される。

上型９の下面に、各側型１０₁〜１０₄の上半部
と協働してサイアミーズシリンダバレル１および
外壁部４を成形すべく第１キヤビテイC₁を画成
する型締め用凹部１２が形成され、その凹部１２
と嵌合する型締め用凸部１３が各側型１０₁〜１
０₄の上面に突設される。

第７、第８図に示すように、下型１１に溶解炉
（図示せず）よりアルミニウム合金よりなる溶湯
を受ける湯溜部１４と、その湯溜部１４に連通す
る給湯シリンダ１５と、その給湯シリンダ１５に
摺合されるプランジヤ１６と、湯溜部１４より２
本に分岐して第１キヤビテイC₁の長手方向に、
且つそれと略同一長さに亘つて延びる一対の湯道
１７とが設けられる。また下型１１は両湯道１７
間において上方へ突出する成形ブロツク１８を有
し、その成形ブロツク１８は各側型１０₁〜１０₄
の下半部と協働してクランクケース５を成形する
第２キヤビテイC₂を画成する。そのキヤビテイ
C₂の上端は第１キヤビテイC₁に連通し、また両
側の下端は流湯道１７に複数の堰１９を介して連
通する。

成形ブロツク１８は、所定の間隔で形成された
背の高い４個のかまぼこ形第１成形部１８₁と、
相隣る第１成形部１８₁間および最外側の両第１
成形部１８₁の外側に位置する凸字形第２成形部
１８₂とよりり、各第１成形部１８₁はクランクピ
ンおよびクランクアーム用回転空間２０（第２、
第３図）を成形するために用いられ、第２成形部
１８₂はクランクジヤーナルの軸受ホルダ２１
（第２、第３図）を成形するために用いられる。
各堰１９は各第２成形部１８₂に対応して設けら
れており、第２キヤビテイC₂の容量の大きな部
分に溶湯を早期に充填するようになつている。

両湯道１７の断面積が湯溜部１４側より湯道先
１７ａに向けて段階的に減少するように、湯道１
７底面は湯溜部１４側より数段の上り階段状に形
成されている。各段部１７ｂに連なる各立上り部
１７ｃは溶湯を各堰１９にスムーズに導くことが
できるように斜めに形成される。

このように湯道１７の断面積を段階的に減少さ
せると、断面積の大きな部分では大量の溶湯を遅
い速度で堰１９を通じて第２キヤビテイC₂に充
填し、また断面積の小さな部分では少量の溶湯を
速い速度で堰１９を通じて第２キヤビテイC₂に
充填することができるので、そのキヤビテイC₂
内では両側下端よりその全長に亘つて略均等に湯
面が上昇し、したがつて溶湯が第２キヤビテイ
C₂内で乱流を起こすことがなく、空気等のガス
が溶湯に巻き込まれることを防止して巣の発生を
回避することができる。また溶湯の充填作業が効
率良く行われるので、鋳造能率を向上させること
ができる。

第５、第６図に示すように各第１成形部１８₁
の頂面には、鋳鉄製スリーブ３の内周面と嵌合す
る位置決め突起２２が突設され、その位置決め突
起２２の中心には凹部２３が形成される。また両
側に位置する２つの第１成形部１８₁には、位置
決め突起２２の両側において第１成形部１８₁を
貫通する貫通孔２４が形成され、それら貫通孔２
４に一対の仮設置ピン２５がそれぞれ摺合され、
それら仮設置ピン２５は、ウオータジヤケツト用
砂中子の仮設置のために用いられる。両仮設置ピ
ン２５の下端は、成形ブロツク１８の下方に配設
された取付板２６に固定される。その取付板２６
には２本の支持ロツド２７が挿通され、各支持ロ
ツド２７の下部と取付板２６の下面との間にはコ
イルばね２８が縮設される。型開き時には、取付
板２６は各コイルばね２８の弾発力を受けて各支
持ロツド２７先端のストツパ２７ａに当接するま
で上昇し、これにより各仮設置ピン２５の先端は
第１成形部１８₁頂面より突出している。各仮設
置ピン２５の先端面には砂中子の下縁と係合する
凹部２５ａが形成される。

また両側に位置する２つの第１成形部１８₁に
は、両貫通孔２４間の二等分位置において第１成
形部１８₁を貫通する貫通孔２９が形成され、そ
の貫通孔２９に下端を取付板２６に固定された作
動ピン３０が摺合される。型開き時には、作動ピ
ン３０の先端は凹部２３内に突出し、また型閉め
時には後述する拡径機構により押し下げられ、こ
れにより両仮設置ピン２５を第１成形部１８₁頂
面より引き込ませるようになつている。

第１および第２側型１０₁，１０₂における第２
キヤビテイC₂を画成する壁部の中央部分に砂中
子を本設置するための中子受３１が２個所宛設け
られている。各中子受３１は砂中子の位置決めを
行う係合孔３１ａと、その開口部外周に形成され
て砂中子を挟持する挟持面３１ｂとよりなる。

上型９の型締め用凹部１２に、第１キヤビテイ
C₁に連通する複数のオーバフロー用第３キヤビ
テイC₃および連通口成形用第４キヤビテイC₄が
それぞれ開口し、また上型９に各第３キヤビテイ
C₃および各第４キヤビテイC₄に連通する貫通孔
３２，３３がそれぞれ形成される。

それら貫通孔３２，３３には閉鎖ピン３４，３
５がそれぞれ挿入され、それら閉鎖ピン３４，３
５の上端は上型９の上方に配設される取付板３６
に固定される。

各貫通孔３２，３４の、両キヤビテイC₃，C₄
に対する連通端から上方へ所定の長さに亘つて延
びる小径部３２ａ，３３ａは各閉鎖ピン３４，３
５と嵌合して第３、第４キヤビテイC₃，C₄を閉
鎖し得るが、その外の部分の直径は各閉鎖ピン３
４，３５の直径よりも大きく、これにより各閉鎖
ピン３４，３５と各貫通孔３２，３３間に空気通
路３７，３８が形成される。

上型９の頂面と取付板３６間には、油圧シリン
ダ３９が介装され、その油圧シリンダ３９の作動
により取付板３６を昇降して各閉鎖ピン３４，３
５により各小径部３２ａ，３３ａを開閉するよう
になつている。４０は取付板３６の案内ロツドで
ある。

上型９には、各シリンダバレル１₁〜１₄に鋳ぐ
るまれるスリーブ３を保持するための拡径機構４
１が設けられ、その機構４１は下記のように構成
される。

上型９には、作動ピン３０の延長軸線に中心線
を合致させた貫通孔４２が形成され、その貫通孔
４２に支持ロツド４３が遊挿される。その支持ロ
ツド４３の上端は上型９の頂面に立設されたブラ
ケツト４４に固定され、またその下端に溶湯浸入
防止板４５が固着される。溶湯浸入防止板４５の
下面には、下型１１における第１成形部１８₁頂
面の凹部２３に嵌合し得る凸部４５ａが形成され
る。

中空の保持筒４６は円形の外周面と、上部から
下部に向けて下り勾配のテーパ孔４７を有し、上
型９から下方へ突出する支持ロツド４３の下部は
保持筒４６のテーパ孔４７に遊挿され、その保持
筒４６の上端面は上型９の凹部１２に突設された
凸部４８に当接し、また下端面は溶湯浸入防止板
４５に当接する。第９図に示すように保持筒４６
の周壁部にはその内周面および外周面より半径方
向に延びる複数のすり割溝４９が交互に且つ円周
上等間隔に形成される。

支持ロツド４３には、保持筒４６を拡径するた
めの中空状作動ロツド５０が支持ロツド４３の略
全長に亘つて摺合され、その作動ロツド５０は保
持筒４６のテーパ孔４７に嵌合するテーパ部５０
ａと、そのテーパ部５０ａに連設されて上型９の
貫通孔４２に摺合されると共に上型９より突出す
る真円部５０ｂとよりなる。テーパ部５０ａには
複数のピン５７が突設され、それらピン５７は保
持筒４６の上下方向に長いピン孔５８に挿入さ
れ、これによりテーパ部５０ａの上下動を許容し
つつ保持筒４６の回止めがなされる。

上型９の頂面には、油圧シリンダ５１が固定さ
れ、その中空ピストン５２の上端面および下端面
に突設された中空ピストンロツド５３₁，５３₂が
シリンダ本体５４の上端壁および下端壁をそれぞ
れ貫通している。中空ピストン５２および中空ピ
ストンロツド５３を貫通する貫通孔５５には作動
ロツド５０の真円部５０ｂが挿入され、その真円
部５０ｂの環状溝に嵌めた抜止めストツパ５６₁，
５６₂を中空ピストンロツド５３₁，５３₂の上、
下端面にそれぞれ当接させて中空ピストン５２に
より作動ロツド５０を昇降するようになつてい
る。前記拡径機構４１はシリンダブロツクＳの各
シリンダバレル１₁〜１₄に対応して４機設けられ
る。

第１０、第１１図はウオータジヤケツト用砂中
子５９を示し、その砂中子５９は、シリンダブロ
ツクＳの４本のシリンダバレル１₁〜１₄に対応し
て４本の円筒部６０₁〜６０₄を備えると共にそれ
らの相隣るもの相互の重合する周壁を欠如させた
中子本体６１と、ウオータジヤケツトをシリンヘ
ツドのウオータジヤケツトに連通する連通口７を
形成すべく、中子本体６１の上端面に突設された
複数の突起６２と、中子本体６１の中間に位置す
る２本の円筒部６０₂，６０₃の両外側面にそれぞ
れ突設された幅木６３とより構成される。各幅木
６３は中子本体６１と一体の大径部６３ａと、そ
の端面に突設される小径部６３ｂとより形成され
る。この場合突起６２は前記第４キヤビテイC₄
に遊挿されるように、その寸法設定がされる。

次に前記鋳造装置によるシリンダブロツク素材
Smの鋳造作業について説明する。

先ず第５図に示すように、上型９を上昇させ、
また相対向する両側型１０₁，１０₂；１０₃，１
０₄を互いに離間するように移動させて型開きを
行う。拡径機構４１においては、各油圧シリンダ
５１を作動させて中空ピストン５２により作動ロ
ツド５０を下降させ、テーパ部５０ａの下方移動
により保持筒４６を縮径させておく。また上型９
上の油圧シリンダ３９を作動させて取付板３６を
上昇させ、これにより各閉鎖ピン３４，３５を第
３、第４キヤビテイC₃，C₄に連通する小径部３
２ａ，３３ａより離脱させる。さらに給湯シリン
ダ１５内のプランジヤ１６を下降させる。

略真円で肉厚３mmの鋳鉄製スリーブ３を各保持
筒４６に遊嵌し、スリーブ３の上端開口を上型９
の凸部４８に嵌合して閉鎖し、またスリーブ３の
下端面を溶湯浸入防止板４５の凸部４５ａ下端面
に合致させると共に溶湯浸入防止板４５によりス
リーブ３の下端開口を閉鎖する。そして拡径機構
４１の油圧シリンダ５１を作動させ、その中空ピ
ストン５２により作動ロツド５０を上昇させる。
これによりテーパ部５０ａが上方へ移動するので
保持筒４６が拡径し、スリーブ３は拡径力を受け
て保持筒４６に確実に保持される。

第５、第１１図に示すように砂中子５９におけ
る両側の円筒部６０₁，６０₄下縁を、下型１１に
おける両側の第１成形部１８₁の頂面に突出する
各仮設置ピン２５の凹部２５ａに係合させて砂中
子５９の仮設置を行う。

両側型１０₁，１０₂をそれらが互いに接近する
方向に所定距離移動させ、各中子受３１の係合孔
３１ａに砂中子５９における各幅木６３の小径部
６３を嵌合して砂中子５９を位置決めし、また各
大径部６３ａの端面を各中子受３１の挟持面３１
ｂに衝合し、これにより砂中子５９を正確に位置
決めして両側型１０₁，１０₂に挟持させ砂中子５
９の本設置を行う。また他の両側型１０₃，１０₄
も同様に移動させる。

第６図に示すように、上型９を下降させて各ス
リーブ３を砂中子５９の各円筒部６０₁〜６０₄内
に挿入し、溶湯浸入防止板４５の凸部４５ａを第
１成形部１８₁頂面の凹部２３に嵌合する。これ
により溶湯浸入防止板４５の凸部４５ａにより作
動ピン３０が押し下げられるので各仮設置ピン２
４が下降して第１成形部１８₁頂面より引込む。
また上型９の型締め用凹部１２が各側型１０₁〜
１０₄の型締め用凸部１３に嵌合して型締めが行
われる。

下型１１の湯溜部１４に溶解炉よりアルミニウ
ム合金よりなる溶湯を供給し、プランジヤ１６を
上昇させて溶湯を両湯道１７より堰１９を通じて
第２キヤビテイC₂の両下縁よりそのキヤビテイ
C₂および第１キヤビテイC₁に充填する。両キヤ
ビテイC₁，C₂内の空気等のガスは、溶湯により
押し上げられ第３、第４キヤビテイC₃，C₄に連
通する空気通路３７，３８を経て上型９の上方へ
抜ける。

この場合両湯道１７の断面積が前述のように湯
道先１７ａに向けて段階的に減少するように、湯
道底面が湯溜部１４側より数段の上り階段状に形
成されているので、プランジヤ１６の上昇により
溶湯は両湯道１７より各堰１９を通じて第２キヤ
ビテイC₂の両側下端よりその全長に亘つて略均
等にそのキヤビテイC₂内をスムーズに押し上げ
られる。したがつて溶湯が両キヤビテイC₁，C₂
内で乱流を起こすことがなく、溶湯中への空気等
のガスの巻込みを防止して巣の発生を回避するこ
とができる。

各第３、第４キヤビテイC₃，C₄に溶湯が充填
された時点で、上型９上の油圧シリンダ３９を作
動させて取付板３６を下降させ、閉鎖ピン３４，
３５によつて両キヤビテイC₃，C₄に連通する小
径部３２ａ，３３ａを閉鎖する。

前記注湯作業において、第２、第１キヤビテイ
C₂，C₁に溶湯を充填するためのプランジヤ１６
の変位および溶湯圧力は第１２図に示すように制
御される。

即ち、プランジヤ１６はその移動速度を第１〜
第３速V₁〜V₃の３段階に制御される。本実施例
では第１速V₁は0.08〜0.12ｍ／sec、第２速V₂は
0.14〜0.18ｍ／sec、第３速V₃は大幅な減速状態
となるように0.04〜0.08ｍ／secにそれぞれ設定さ
れ、この３段階の速度制御によつて溶湯の波立を
防止して空気等のガスを巻き込むことのない静か
な溶湯流を形成し、その溶湯を前記両キヤビテイ
C₂，C₁に効率良く充填することができる。

またプランジヤ１６の第１速V₁では、溶湯は
両湯道１７等に充満するだけであるから溶湯の圧
力P₁は略一定に保持され、プランジヤ１６の第
２、第３速V₂、V₃では溶湯は両キヤビテイC₁，
C₂に充填されるので溶湯の圧力P₂は急激に上昇
する。プランジヤ１６を第３速V₃で所定時間移
動させた後は、溶湯の充填圧P₃を約1.5秒間、150
〜400Kg／cm²に保持し、これにより砂中子５９を
溶湯により完全に包んでその表面に溶湯凝固膜を
形成する。

前記時間経過後においては、プランジヤ１６を
速度V₄で減速移動させるので溶湯の圧力P₄は上
昇し、その圧力P₅が200〜600Kg／cm²となつたと
きプランジヤ１６の移動を止めてこの状態で溶湯
を凝固させる。

前記のように溶湯の圧力を所定時間略一定に保
つことにより砂中子５９の表面に溶湯凝固膜を形
成すると、次の溶湯加圧時に砂中子５９が前記膜
により保護されて破損することがない。

また溶湯によつて砂中子５９が膨脹するが、突
起６２は第４キヤビテイC₄に遊挿されているの
で、砂中子５９の膨脹に突起６２が追従し、これ
により突起６２の折れが回避される。

さらに砂中子５９は、それの各幅木６３を介し
て両側型１０₁，１０₂により正確な位置に挟持さ
れているので、第１キヤビテイC₁内への溶湯の
充填時およびそのキヤビテイC₁内の溶湯の加圧
時において砂中子５９が浮き上がつたりすること
がない。さらにまた各幅木６３の大径部６３ａの
端面が両側型１０₁，１０₂における中子受３１の
挟持面３１ｂに衝合しているので、砂中子５９が
脹らみ傾向になると、その変形力は各挟持面３１
ｂによつて支承され、これにより砂中子５９の変
形が防止されて各スリーブ３回りの肉厚が均一な
サイアミーズシリンダバレル１が得られる。

前記のようにプランジヤ１６の移動速度および
溶湯の圧力を制御することによつてダイカスト鋳
造と略同じ生産効率を以てクローズドデツキ型の
シリンダブロツク素材を鋳造することができる。

溶湯が凝固を完了した後、拡径機構４１の油圧
シリンダ５１を作動させ、作動ロツド５０を下降
させてスリーブ３に対する保持筒４６の拡径力を
除去し、型開きを行うと第４図に示すシリンダブ
ロツク素材Smが得られる。

このシリンダブロツク素材Smに研削加工を施
して各第４キヤビテイC₄と砂中子５９の各突起
６２との協働により形成された各突出部６４を除
去すると、突起６２により連通口７が、また相隣
る連通口７間に補強デツキ部８がそれぞれ形成さ
れる。その後砂抜きを行うことによりウオータジ
ヤケツト６が得られ、さらに各スリーブ３の内周
面に真円加工を施し、さらにまたその他の所定の
加工を施すと第１〜第３図に示すシリンダブロツ
クＳが得られる。

上記シリンダブロツクＳにおいては第１３図ａ
のタリロンド測定（100倍）結果に示すように各
スリーブ３の断面形状が、長軸をシリンダバレル
１₁〜１₄の配列方向に平行させた略楕円形を呈
し、これは各シリンダバレル１₁〜１₄の収縮時の
断面形状に合致している。

このような結果が得られる理由は、溶湯充填時
拡径機構４１により各スリーブ３に拡径力が与え
られているので、各スリーブ３が溶湯の充填圧に
より変形することが防止され、溶湯が凝固を完了
した後各スリーブ３の拡径力を除去し、各スリー
ブ３にその肉厚が２mmとなるように真円加工を施
すと各スリーブ３が薄肉となつてその剛性を低下
させられているので各シリンダバレル１₁〜１₄の
収縮時の断面形状に倣うように容易に変形するか
らである。

これにより各スリーブ３に残留する鋳造応力
は、その全周に亘り略均一化される。

第１３図ｂは、真円のスリーブ３００を拡径機
構４１を用いずにシリンダバレル１００₁〜１０
０₄に鋳ぐるんでサイアミーズ型シリンダブロツ
ク素材を得、その素材に前記同様の機械加工を施
して得られた比較例としてのシリンダブロツクに
おけるタリロンド測定結果を示し、この図から明
らからように各スリーブ３００の断面形状は、長
軸をシリンダバレルの配列方向と直交させた略楕
円形を呈しており、特に相隣るシリンダバレル間
においては、両スリーブ３００の対向周壁部が溶
湯の充填圧を受けて凹状部３００ａとなつてい
る。

第１４図ａは本発明により製造されたシリンダ
ブロツクＳにおける各スリーブ３に残留する鋳造
応力のバランス度を示し、真円ｃは鋳造応力のＯ
点を示している。この図から前記シリンダブロツ
クＳにおいては、各スリーブ３の全周に亘り良好
なバランス度が確保されていることが明らかであ
る。

第１４図ｂは前記比較例における各スリーブ３
００に残留する鋳造応力のバランス度を示し、相
隣るシリンダバレル間が特異傾向にあつてバラン
ス度が悪くなつている。

第１５図ａ，ｂは両シリンダブロツクを均一に
加熱した場合における両スリーブ３，３００の内
径変化を膨脹量として表わしたものである。膨脹
量の測定は第１６図に示すように円周上４点a₁〜
a₄における内径の変化を求めた。

第１５図ａは本発明により得られたシリンダブ
ロツクＳの場合を示し、エンジン運転中における
シリンダブロツクの加熱温度である190゜前後での
最高膨脹量と最低膨脹量の差D₁は20μと小さく各
点a₁〜a₄における膨脹量のばらつきが少ない。し
かもそれら膨脹量は理論膨脹量Ｔに近似してい
る。これは前記のように各スリーブ３に残留する
鋳造応力のバランス度が良いことに起因する。

第１５図ｂは比較例のものの場合を示し、前記
と同温度での最高膨脹量と最低膨脹量との差D₂
が128μと大きく各点a₁〜a₄における膨脹量にばら
つきが見られる。しかもそれら膨脹量のうち３点
a₂，a₃，a₄におけるものは理論膨脹量Ｔより大き
く隔つている。これは前記のように各スリーブ３
００に残留する鋳造応力のバランズ度が悪いこと
に起因する。

なお、各スリーブ３の肉厚t₁がシリンダバレル
１₁〜１₄の最も薄い肉厚t₂の50％を上回ると、各
スリーブ３の剛性が高くなるので、各シリンダバ
レル１₁〜１₄の収縮時の断面形状に対する各スリ
ーブ３の倣い性が悪化して各スリーブ３に残留す
る鋳造応力が、その全周に亘り不均一となる。

Ｃ 発明の効果 本発明によれば、金型の各シリンダバレル成形
用キヤビテイに設置されるスリーブに拡径力を与
えた状態でその金型に溶湯を加圧充填するので、
溶湯の充填圧によつて各スリーブが変形すること
が防止される。そして溶湯が凝固を完了した後前
記拡径力を除去し、各スリーブの内周面に真円加
工を施して各スリーブの肉厚を相隣るスリーブ間
におけるシリンダバレルの最も薄い肉厚の50％以
下にするので、各スリーブがその剛性を低下させ
られて各シリンダバレルの収縮時の断面形状に倣
うように容易に変形し、これにより各スリーブに
残留する鋳造応力がその円周回りにおいて略均一
化されてその応力のバランス度が良好となる。

このようなシリンダブロツクを用いて組立てら
れたエンジンにおいては、その運転中において各
スリーブの円周回りにおける熱膨脹量が略均一と
なり、これによりピストンリングとスリーブ間に
隙間が生じることを極力抑制してブローバイガス
の増加、オイルの無駄な消費といつた問題を解決
することができる。

また各スリーブが溶湯の充填圧により変形する
ことがないので、相隣るスリーブ間の間隔を極力
接近させることが可能となり、これによりシリン
ダブロツク、したがつてエンジン全体を小型化
し、その軽量化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１乃至第３図は本発明により製造されたサイ
アミーズ型シリンダブロツクを示し、第１図は上
方からみた斜視図、第２図は第１図−線断面
図、第２Ａ図は第２図ａ−ａ線断面図、第３
図は下方から見た斜視図、第４図はサイアミーズ
型シリンダブロツク素材を上方から見た斜視図、
第５図は鋳造装置の型開き時の縦断正面図、第６
図は鋳造装置の型閉め時の縦断正面図、第７図は
第６図−線断面図、第８図は第７図−線
断面図、第９図は第５図−線断面図、第１０
図は砂中子を上方から見た斜視図、第１１図は第
１０図XI−XI線断面図、第１２図は時間に対する
プランジヤの変位おおよび時間に対する溶湯の圧
力の関係を示すグラフ、第１３図ａ，ｂは本発明
により製造されたサイアミーズ型シリンダブロツ
クおよび比較例におけけるスリーブの内径形状に
ついてタリロンド測定を行つた結果を示す測定
図、第１４図ａ，ｂは本発明により製造されたサ
イアミーズ型シリンダブロツクおよび比較例にお
けるスリーブに残留する鋳造応力のバランス度を
示す説明図、第１５図ａ，ｂは本発明により製造
されたサイアミーズ型シリンダブロツクおよび比
較例におけるスリーブの加熱温度に対する膨脹量
の関係を示すグラフ、第１６図はスリーブの膨脹
量測定位置を示す説明図である。 Ｍ……金型、Ｓ……シリンダブロツク、Sm…
…シリンダブロツク素材、t₁，t₂……肉厚、１₁〜
１₄……シリンダバレル、３……スリーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のシリンダバレルを結合してなるアルミ
   ニウム合金製サイアミーズシリンダバレルの各シ
   リンダバレルに鋳鉄製スリーブをそれぞれ鋳ぐる
   んだサイアミーズ型シリンダブロツクを製造する
   に当り、金型に設置される前記スリーブに拡径力
   を与えた状態で該金型に溶湯を加圧充填し、次い
   で該溶湯が凝固を完了した後前記拡径力を除去す
   るシリンダブロツク素材鋳造工程と；前記スリー
   ブの内周面に真円加工を施し、各スリーブの肉厚
   を相隣るスリーブ間におけるシリンダバレルの最
   も薄い肉厚の50％以下にする工程と；を用いるこ
   とを特徴とするサイアミーズ型シリンダブロツク
   の製造方法。