JPH0131984B2 - - 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
内周面に真空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 上記鋳造工程で得られたシリンダブロツク素材
のシリンダバレルには鋳造圧力、アルミニウム合
金の急速凝固作用に起因して鋳造歪が発生してお
り、スリーブが薄肉低剛性の場合には前記鋳造歪
がスリーブに影響してスリーブに歪が発生する。
これを回避するためにはスリーブの肉厚を増せば
よいが、スリーブの肉厚を増しそれを常温で鋳ぐ
るむと溶湯の熱がスリーブにより奪われてスリー
ブ側の溶湯がウオータジヤケツト用可崩壊性中子
側の溶湯よりも早期に凝固するためスリーブ側の
金属組織と中子側の金属組織とが異なつたものと
なる。この場合スリーブ回りにおける両金属組織
のスリーブ半径方向の厚さはまちまちであり、ま
た相隣るスリーブ間には中子が存在していないの
で両スリーブ間の金属組織が前記両金属組織とは
異なつたものとなる。この金属組織上の問題に加
え、溶湯の凝固収縮にスリーブの溶湯による加熱
後の収縮が追従しないこともあつて、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。

また溶湯の熱がスリーブにより奪われると、溶
湯の早期凝固によりスリーブと溶湯との密着性が
悪化してスリーブとシリンダバレル間に微少間隙
を生じるためスリーブの放熱性が悪くなる。

このように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り、またスリーブの
放熱性が悪くなると、スリーブの内周面に真円加
工を施してエンジンを組立てそれを運転した場合
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を生じる。

本発明は上記に鑑み、厚肉高剛性のスリーブを
用いてそのスリーブに対するシリンダバレルの鋳
造歪の影響を少なくし、またスリーブを所定の温
度に加熱して鋳ぐるむことによりスリーブに残留
する鋳造応力をその円周回りにおいて略均一化す
ると共にスリーブの放熱性を良好にし、これによ
り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、肉厚を内径の10％以上に設定された
厚肉高剛性の前記スリーブを150〜700℃に加熱し
て金型に設置し、次いで該金型に溶湯を加圧充填
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す工程と；を用いる
ことを特徴とする。

(2) 作用 厚肉高剛性のスリーブを用いると、それに対す
るシリンダバレルの鋳造歪の影響が少なくなる。
またスリーブを150〜700℃に加熱することにより
スリーブが厚肉でも溶湯の熱がスリーブに奪われ
ることを抑制すると、スリーブ回りにおける溶湯
の凝固速度が略一定となるためスリーブ回りの金
属組織が略同一となり、また溶湯の凝固収縮にス
リーブの収縮が追従し、これによりスリーブに残
留する鋳造応力がその円周回りにおいて略均一と
なる。またスリーブの加熱によりスリーブ回りの
溶湯の凝固速度が遅くなるので、スリーブと溶湯
との密着性が良好となりスリーブとシリンダバレ
ル間における微少間隙の発生が防止され、スリー
ブの放熱性が良好となる。

この状態において各スリーブの内周面に真円加
工を施し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。

第４図は鋳造により得られたシリンダブロツク
素材Smを示し、この素材Smにおけるスリーブ３
の内径は78mmで、その肉厚は内径の10％以上、例
えば８mmである。

第５〜第９図は、前記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５，６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１０
_３，１０₄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を形成すべく第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７，８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
を受ける油溜部１４と、その油溜部１４に連通す
る給油シリンダ１５と、その給油シリンダ１５に
摺合されるプランジヤ１６と、油溜部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
側の下端は両湯道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とよりなり、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２
１（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の断面積が油溜部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底面は油溜部１４側より数段の上り階段状に形
成されている。各段部１７ｂに連なる各立上がり
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油
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
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可崩
壊性中子としての砂中子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６０₁〜６
０₄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ダ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、
その寸法設定がなされる。

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８mmの厚肉高剛性の鋳鉄製スリー
ブ３を250〜500℃に加熱して各保持筒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
６３ｂ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３
１ｂ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
５９の本設置を行う。また他の両側型１０₃，１
０₄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
道底面が油溜部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。

その後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との協働により成形された各突出部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てその肉厚を５mmに仕上
げ、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。

第１３図は本発明により得られたシリンダブロ
ツクＳの顕微鏡写真（200倍）によるアルミニウ
ム合金の金属組織を示し、ａはスリーブ３側に、
またｂは中央部分に、さらにｃは砂中子５９側に
それぞれ該当する。これらの図面から明らかなよ
うにシリンダブロツクＳにおいては、スリーブ３
側、中央部分および砂中子５９側における金属組
織が略同一であり、これはスリーブ３を250〜500
℃に加熱して鋳ぐるむことによりスリーブ３回り
における溶湯の凝固速度が略一定となるからであ
る。図には省略したが、相隣るスリーブ３間の金
属組織は第１３図ａと略同一となる。また溶湯の
凝固収縮にスリーブ３の収縮が追従することもあ
つて、スリーブ３に残留する鋳造応力がその円周
回りにおいて略均一となる。

第１４図はスリーブを常温で鋳ぐるんだシリン
ダブロツクの顕微鏡写真（200倍）によるアルミ
ニウム合金の金属組織を示し、ａ〜ｃは第１３図
ａ〜ｃにそれぞれ対応する。これらの図面から明
らかなように常温のスリーブを用いた場合にはス
リーブ側、中央部分および砂中子側における金属
組織が異なつたものとなり、また相隣るスリーブ
間の金属組織は第１４図ａと略同一となる。また
溶湯の凝固収縮にスリーブの収縮が追従せず、そ
の結果スリーブに残留する鋳造応力がこの円周回
りにおいて、不均一となる。

第１５図は本発明により得られたシリンダブロ
ツクＳにおけるスリーブ３とシリンダバレル１₁
との溶着部の顕微鏡（400倍）による鋳鉄および
アルミニウム合金の金属組織を示す。この図面か
ら明らかなようスリーブ３とシリンダバレル１₁
との境界、したがつて溶着部においては鋳鉄とア
ルミニウム合金間の密着性が良くそれらの間に微
少間隙が生じていない。その結果スリーブ３の放
熱性が良好となる。

第１６図はスリーブを常温で鋳ぐるんだシリン
ダブロツクにおけるスリーブ３００とシリンダバ
レル１００₁との溶着部の顕微鏡（400倍）による
鋳鉄およびアルミニウム合金の金属組織を示す。
この図面から明らかなようにスリーブ３００とシ
リンダバレル１００₁との境界、したがつて溶着
部においては鋳鉄とアルミニウム合金間の密着性
が悪くそれらの間に微少間隙Ｇが生じている。そ
の結果スリーブ３００の放熱性が悪くなる。

以上述べたように本発明により得られたシリン
ダブロツクＳにおいては、スリーブ３に残留する
鋳造応力がその円周回りにおいて略均一であり、
またスリーブ３の放熱性が良好となるので、この
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。

なお、スリーブ３の肉厚がその内径の10％を下
回ると、スリーブ３が低剛性となつて各シリンダ
バレル１₁〜１₄の鋳造歪が各スリーブ３に影響し
て各スリーブ３に歪が発生するので好ましくな
い。

Ｃ 発明の効果 本発明によれば、肉厚を内径の10％以上に設定
された厚肉高剛性の各スリーブを150〜700℃に加
熱して各シリンダバレルに鋳ぐるむので、スリー
ブに対するシリンダバレルの鋳造歪の影響が少な
くなり、また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となり、さらにスリーブ
の放熱性が良好となる。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
となるので、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。

また各スリーブに対する各シリンダバレルの鋳
造歪の影響が少なく、また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となるの
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〜ｃ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
におけるシリンダバレルの金属組織を示す顕微鏡
写真図、第１４図ａ〜ｃは比較例としてのサイア
ミーズ型シリンダブロツクにおけるシリンダバレ
ルの金属組織を示す顕微鏡写真図、第１５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
ロツクにおけるシリンダバレルとスリーブとの溶
着部の金属組織を示す顕微鏡写真図、第１６図は
比較例としてのサイアミーズ型シリンダブロツク
におけるシリンダバレルとスリーブとの溶着部の
金属組織を示す顕微鏡写真図である。 Ｍ……金型、Ｓ……シリンダブロツク、Sm…
…シリンダブロツク素材、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、
   肉厚を内径の10％以上に設定された厚肉高剛性の
   前記スリーブを150〜700℃に加熱して金型に設置
   し、次いで該金型に溶湯を加圧充填するシリンダ
   ブロツク素材鋳造工程と；前記スリーブの内周面
   に真円加工を施す工程と；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。