JPH10252552A - 2サイクルエンジン用シリンダの製造方法及び2サイクルエンジン用シリンダ - Google Patents
2サイクルエンジン用シリンダの製造方法及び2サイクルエンジン用シリンダInfo
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Abstract
低コストで製造できる製造方法を提供する 【解決手段】 一対の中空掃気通路7、7を備えた2サ
イクルエンジン用シリンダ1の製造方法において、シリ
ンダブロック2下部の開口7a,7aからシリンダヘッ
ド3方向に向けて延びる前記中空掃気通路7、7を備え
たシリンダ素材1Aを鋳造成形し、該鋳造シリンダ素材
1Aに前記中空掃気通路7、7に連通する掃気孔8、8
を、非接触式加工法によって成形する。
Description
イクルエンジン用シリンダの製造方法と2サイクルエン
ジン用シリンダに係り、特に、一対の中空掃気通路を備
えたアルミニュウム合金製シリンダの製造方法と該シリ
ンダに関する。
的小型の空冷2サイクルガソリンエンジンのシリンダの
一形態としては、図6に示されている構造のものがあ
り、該シリンダ1’は、ピストン(図示省略)が嵌挿さ
れるシリンダボア9と、柱状の膨出壁部2a、2aを有
するブロック部分2と、スキッシュドーム形と呼ばれる
燃焼室4が設けられたヘッド部分3とが一体に形成され
ており、前記ブロック部分2には、吸気ポート5と排気
ポート6とが上下段違いに向かい合うように開口され、
該両ポート5、6と90度位置をずらして左右一対の中
空掃気通路7、7が互いに対向して設けられている。そ
して、該中空掃気通路7、7は、前記シリンダ1’の前
記柱状の膨出壁部2a、2aの壁内に中空に形成され、
前記膨出壁部2a、2aの下部に、図示しないクランク
室からの混合気を流入させる開口7a、7aを備えてい
ると共に、上部が掃気孔8、8として前記シリンダボア
9内に開口している、いわゆる、壁付き掃気通路式シリ
ンダ構造をしている。
リンダ1’を金型鋳造法で一体成形する場合には、前記
中空掃気通路7、7の部分にシエル中子のような崩壊性
のある中子を使用して鋳造するか、あるいは、構造が複
雑な可動中子金型を使用して鋳造している。
壁付き中空掃気通路7、7を備えたシリンダ1’の金型
鋳造法は、前記中空掃気通路7、7が掃気孔8、8を備
えていることで、その部分の金型がアンダーカットとな
るために、いずれも、金型以外に中子を必要としてい
る。そのため鋳込むまでにその準備作業が多く必要とな
ると共に、製造コストも高くなってしまうという問題が
あり、高能率で作業ができ、コスト的に有利なハイプレ
ッシャダイカスト法による鋳造方法を効果的に使用する
ことができないと云う不具合があった。
等を用いた接触式加工法で形成することも考えられる
が、工具を挿入するスペースが狭小で作業が非常に困難
であり、加工精度も上げにくいという不都合があった。
れたものであって、その目的とするところは、2サイク
ルエンジン用シリンダを高能率で、低コストで製造でき
る製造方法と、該製造方法によって製造されるシリンダ
を提供することにある。
本発明の2サイクルエンジン用シリンダの製造方法は、
まず、前記シリンダブロック下部の開口からシリンダヘ
ッド方向に向けて延びる中空掃気通路を備えたシリンダ
素材を鋳造成形し、その後に、該鋳造シリンダ素材に前
記中空掃気通路に連通する掃気孔を、非接触式加工法に
よって成形するものであり、前記鋳造成形は、ハイプレ
ッシャダイカスト法で実施し、前記孔の加工は、前記シ
リンダボアの内径加工後の工程で実施することを特徴と
している。
ルエンジン用シリンダの製造方法は、前記シリンダブロ
ック下部の開口からシリンダヘッド方向に向けて延びる
中空掃気通路を備えたシリンダ素材を鋳造し、該鋳造シ
リンダ素材に前記中空掃気通路に連通する掃気孔と混合
気流入孔とを、非接触式加工法によって成形し、該加工
の後に、前記中空掃気通路の前記開口をアルミニュウム
合金もしくは合成樹脂の盲栓で封鎖することを特徴とし
ている。
しくは混合気流入孔を備えない中空掃気通路を有するだ
けのシリンダ素材を鋳造し、その後、掃気孔もしくは混
合気流入孔を放電加工によって穿設することとしたの
で、前記シリンダ素材の鋳造をハイプレッシャダイカス
ト法によって容易に実施でき、該シリンダ素材を高能率
に製造することができ、製造コストを大幅に低減するこ
とができる。
等を用いてその電極の位置を精密に制御することで、極
めて精度よく加工できるので、掃気孔もしくは混合気流
入孔を正確に成形加工でき、仕様形態の異なるシリンダ
があっても、各仕様にあった形状の掃気孔もしくは混合
気流入孔を、前記数値制御装置等によって簡単に変更成
形できると共に、前記掃気孔もしくは混合気流入孔の形
状仕様が異なっても、鋳造時の金型を共有できるので、
製造コストを大幅に低減できる。
リンダの中空掃気通路に、放電加工で形成された掃気孔
を備えた構成としたので、該掃気孔の表面に適度な粗面
が形成され、シリンダボアに流入する混合気の拡散効果
をも生じさせる。
の一実施形態を詳細に説明する。なお、前記従来例と同
一部材または同一機能を有するものは、同一符号で示し
た。図1は、本発明に係る2サイクルエンジン用シリン
ダの製造方法の内の鋳造工程によって製造されたシリン
ダ素材1Aを示したものである。前記鋳造工程は、金属
溶湯を高圧で金型に注入するハイプレッシャダイカスト
法によって実施され、前記シリンダ素材1Aは、アルミ
ニュウム合金によって成形されている。
省略)が嵌挿されるシリンダボア9と、柱状の膨出壁部
2a、2aを有するブロック部分2と、スキッシュドー
ム形と呼ばれる燃焼室4が設けられたヘッド部分3とが
一体に成形されており、前記ブロック部分2には、吸気
ポート5と排気ポート6とが上下段違いに向かい合うよ
うに開口され、該両ポート5、6と90度位置をずらし
て左右一対の中空掃気通路7、7が互いに対向して設け
られている。該中空掃気通路7、7は、前記シリンダ素
材1Aの前記柱状の膨出壁部2a、2aの壁内に中空に
形成され、前記膨出壁部2a、2aの下部に開口7a、
7aを備えていると共に、上部は前記膨出壁部2a、2
aによって閉鎖された有底の通路として形成されてい
る。
えた前記シリンダ素材1Aは、前記中空掃気通路7、7
がアンダーカット部を有していないので、金型鋳造で一
体成形する場合に、前記中空掃気通路7、7の部分にシ
エル中子のような中子部材や、特殊な可動型等を必要と
しない。
された前記シリンダ素材1Aは、その後、機械加工工程
によってクランクケース(図示省略)との接合部、及
び、ピストンが嵌挿される前記シリンダボア9の内周面
等が仕上げ機械加工される。前記機械加工されたシリン
ダ素材1Aは、次に非接触式加工法の一つである放電加
工工程によって、前記中空掃気通路7、7の混合気出口
となる掃気孔8、8が形成されることで、壁付き掃気通
路式シリンダ1として完成する。
工により形成されたシリンダ1を示すものであり、該シ
リンダ1は、通称壁付き掃気通路式シリンダと称される
もので、下部に位置する前記クランクケースのクランク
室(図示省略)からの混合気を、前記中空掃気通路7、
7の開口7a,7aを介して前記掃気孔8、8からシリ
ンダボア9内に導くタイプのシリンダである。
た工具10を、ハイプレッシャダイカスト法により成形
された前記シリンダ素材1Aの前記シリンダボア9内に
挿入し、前記シリンダ素材1Aの前記膨出壁部2aに接
近させ、前記電極11と前記シリンダ素材1Aとの間で
放電させることで、前記膨出壁部2aの内側から前記中
空掃気通路7、7に向けて穴を開けて掃気孔8、8を穿
設する。この際、前記電極11と被加工物である前記膨
出壁部2aの内面との間隔は、数ミクロンないし数十ミ
クロンとし、高い繰り返し数のパルス状の放電電流を発
生させて生じる放電痕の累積によって加工するものであ
る。なお、前記電極11としては、銅の他に、銀タング
ステンやグラファイト等適宜のものを選定して用いれば
良い。また、前記電極11を、前記中空掃気通路7、7
内に挿入して放電加工することも可能である。
省略)等で制御するような構成とすることで、所望する
形状の前記掃気孔8、8を正確に穿設することができ
る。なお、前記電極11は、適宜の形状のものを用いる
ことができるが、図示例の如く、T字形のものを用いれ
ば、前記電極11の向きを変更したりすることなく単に
左右に直線的に移動せしめるだけで、前記左右の掃気孔
8、8の加工を簡単に行うことができ、好適である。図
4と図5は、他の実施の形態の放電加工されたシリンダ
1を示すものであり、該シリンダ1は、通称内冷式シリ
ンダと称されるもので、シリンダボア9の膨出壁部2
a、2aに、混合気を図示しない内冷式ピストンのスカ
ート部に形成した通孔を介して中空掃気通路7、7に導
く混合気流入孔12、12と、掃気孔8、8とを設け、
該掃気孔8、8と前記混合気流入孔12、12を含めて
前記中空掃気通路7、7がC型に形成され、シリンダボ
ア9の下部の混合気流入孔12、12から混合気を前記
中空掃気通路7、7に導き、上部の前記掃気孔8、8か
ら前記シリンダボア9内に導くタイプのシリンダであ
る。
ダ素材1Aに、前記掃気孔8、8と前記混合気流入孔1
2、12とをそれぞれ放電加工によって穿設した後に、
下部の前記中空掃気通路7、7の開口7a、7aに、ア
ルミニュウム合金もしくは合成樹脂等の適宜の材料によ
り成形した盲栓13、13を挿入して前記開口7a,7
aを密閉封鎖する。前記盲栓13、13を用いた封鎖に
よって、前記中空掃気通路7、7がC型に形成され、内
冷式のシリンダ1が完成する。
エンジン用シリンダの製造方法は、先ず、掃気孔もしく
は混合気流入孔を備えない中空掃気通路を有するシリン
ダ素材を鋳造し、その後、掃気孔もしくは混合気流入孔
を放電加工によって穿設することとしたので、前記シリ
ンダの鋳造をハイプレッシャダイカスト法によって容易
に実施でき、該シリンダを高能率に製造することができ
ると共に、製造コストも低減することができる。
てその電極の位置を精密に制御することで、極めて精度
よく加工できるので、掃気孔もしくは混合気流入孔を正
確に成形加工でき、仕様形態の異なるシリンダであって
も、共通のシリンダ素材に、各仕様にあった形状の掃気
孔もしくは混合気流入孔を前記数値制御装置等のよって
簡単に変更成形できると共に、形状仕様が異なっても、
鋳造時の金型を共有できるので、製造コストを大幅に低
減できる。
放電加工の加工速度が約三倍であるので、シリンダの素
材をアルミニュウム合金とすると共に、該シリンダをハ
イプレッシャダイカスト法で鋳造し、その後、放電加工
で掃気孔もしくは混合気流入孔を穿設することで、製造
の高効率と製造コストの低減が更に可能である。
ンダに穿設される各ポートの面取り加工を必要とする
が、該面取り加工と前記掃気孔もしくは混合気流入孔等
の穿設とを、放電加工により同一工程で実施することが
できる。
ンダボア内での混合気の拡散効果を高めるためにその表
面が適度に粗くなっていることが必要であるが、前記放
電加工での加工表面は、凹凸の最大高さが10μm〜3
0μm程度の適度な粗面が自動的に形成されるので、前
記放電加工で形成された掃気孔は、混合気の拡散効果も
高める。
けるシリンダボアの内径機械加工は、前記掃気孔もしく
は混合気流入孔を放電加工で穿設する前の工程で実施さ
れるので、該機械加工時には、前記掃気孔もしくは混合
気流入孔は穿設されておらず、内径機械加工での切削を
断続する量が軽減され、該内径の機械加工が容易にな
る。
が、本発明は、前記実施形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱する
ことなく、設計において種々の変更ができるものであ
る。
によって掃気孔もしくは混合気流入孔を穿設した例を示
したが、レーザー加工や電解加工によっても同様な穿設
ができ、前記掃気孔の表面も適度な粗面とすることがで
きる。その他の適宜の非接触式加工法も採用することが
できる。
明によれば、掃気孔もしくは混合気流入孔を備えない中
空掃気通路を有するシリンダ素材を鋳造し、その後、掃
気孔もしくは混合気流入孔を非接触式加工法によって穿
設したことで、シリンダを高能率に製造することがで
き、製造コストを大幅に低減できる。また、掃気孔を放
電加工等で穿設することで、該掃気孔の加工面に適度な
粗面を生成し、シリンダボア内に噴射される混合気の拡
散効果を向上させることができる。
時のシリンダ素材の一実施形態の縦断面図。
時のシリンダの一実施形態の縦断面図。
路部分図。
時のシリンダの他の実施形態の縦断面図。
部分図。
ダの縦断面図。
クルエンジン用シリンダの製造方法は、前記シリンダブ
ロック下部の開口からシリンダヘッド方向に向けて延び
る中空掃気通路を備えたシリンダ素材を鋳造し、該鋳造
シリンダ素材に前記中空掃気通路に連通する掃気孔と混
合気流入孔とを、非接触式加工法によって成形し、該加
工の後に、前記中空掃気通路の前記開口を盲栓で封鎖す
ることを特徴としている。更に、本発明の好ましい具体
的な非接触式加工法の態様として、放電加工を用いるこ
とを特徴としている。
もしくは混合気流入孔を備えない中空掃気通路を有する
だけのシリンダ素材を鋳造し、その後、掃気孔もしくは
混合気流入孔を非接触式加工によって穿設することとし
たので、前記シリンダ素材の鋳造をハイプレッシャダイ
カスト法によって容易に実施でき、該シリンダ素材を高
能率に製造することができ、製造コストを大幅に低減す
ることができる。
工は、数値制御装置等を用いてその電極等の位置を精密
に制御することで、極めて精度よく加工できるので、掃
気孔もしくは混合気流入孔を正確に成形加工でき、仕様
形態の異なるシリンダがあっても、各仕様にあった形状
の掃気孔もしくは混合気流入孔を、前記数値制御装置等
によって簡単に変更成形できると共に、前記掃気孔もし
くは混合気流入孔の形状仕様が異なっても、鋳造時の金
型を共有できるので、製造コストを大幅に低減できる。
シリンダの中空掃気通路に、放電加工等の非接触式加工
で形成された掃気孔を備えた構成としたので、該掃気孔
の表面に適度な粗面が形成され、シリンダボアに流入す
る混合気の拡散効果をも生じさせる。
Claims (9)
- 【請求項1】 一対の中空掃気通路7、7を備えた2サ
イクルエンジン用シリンダ1の製造方法において、 シリンダブロック2下部の開口7a,7aからシリンダ
ヘッド3方向に向けて延びる前記中空掃気通路7、7を
備えたシリンダ素材1Aを鋳造成形し、該鋳造シリンダ
素材1Aに前記中空掃気通路7、7に連通する掃気孔
8、8を、非接触式加工法によって成形することを特徴
とする2サイクルエンジン用シリンダの製造方法。 - 【請求項2】 一対の中空掃気通路7、7を備えた2サ
イクルエンジン用シリンダ1の製造方法において、 シリンダブロック2下部の開口7a,7aからシリンダ
ヘッド3方向に向けて延びる前記中空掃気通路7、7を
備えたシリンダ素材1Aを鋳造成形し、該鋳造シリンダ
素材1Aに前記中空掃気通路7、7に連通する掃気孔
8、8と混合気流入孔12、12とを、非接触式加工法
によって成形することを特徴とする2サイクルエンジン
用シリンダの製造方法。 - 【請求項3】 前記シリンダ素材1Aの鋳造成形は、ハ
イプレッシャダイカスト法で実施することを特徴とする
請求項1又は2に記載の2サイクルエンジン用シリンダ
の製造方法。 - 【請求項4】 前記各孔8、8、12、12の加工は、
前記シリンダボア9の内径加工後の工程で実施すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の2サイクルエンジ
ン用シリンダの製造方法。 - 【請求項5】 前記各孔8、8、12、12の加工の後
に、前記中空掃気通路7、7の前記開口7a,7aを盲
栓13、13で封鎖することを特徴とする請求項2に記
載の2サイクルエンジン用シリンダの製造方法。 - 【請求項6】 前記非接触式加工法として、放電加工法
を用いることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一
項に記載の2サイクルエンジン用シリンダの製造方法。 - 【請求項7】 一対の中空掃気通路7、7を備えた2サ
イクルエンジン用シリンダ1において、 前記中空掃気通路7、7が、非接触式加工で形成された
掃気孔8、8を備えていることを特徴とする2サイクル
エンジン用シリンダ。 - 【請求項8】 一対の中空掃気通路7、7を備えた2サ
イクルエンジン用シリンダ1において、 前記中空掃気通路7、7が、非接触式加工で形成された
掃気孔8、8と混合気流入孔12、12とを備え、前記
中空掃気通路7、7の下部開口7a,7aをアルミニュ
ウム合金もしくは合成樹脂の盲栓13、13で密閉封鎖
したことを特徴とする2サイクルエンジン用シリンダ。 - 【請求項9】 前記非接触式加工が、放電加工であるこ
とを特徴とする請求項7又は8に記載の2サイクルエン
ジン用シリンダ。
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