JPS61144260A - サイアミ−ズ型シリンダブロツクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ０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ック、特に直列に
並ぶ複数のアルミニウム合金製シリンダバレルに複数の
鋳鉄製スリーブをそれぞれ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ックは金
型の各シリンダバレル成形用キャビティにスリーブを設
置してシリンダブロッ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複数の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の
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。

したがっ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って
各スリーブに残留する鋳造応力がその内周面りにおいて
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
リーブの内周面りにおける熱膨張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った
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
内周面りにおける熱膨張量を略均−にするサイアミーズ
型シリンダブロッ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。

Ｂ０発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 本発明は、金型の各シリンダバレル成形用キャビティに
設置される１５０〜７００℃に加熱された前記スリーブ
に拡径力を与えた状態で該キャビティに溶湯を加圧充填
し、次いで該溶湯が凝固を完了した後前記拡径力を除去
するシリンダブロック素材鋳造工程と；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 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。

また各スリーブを１５０〜７００℃に予め加熱しておく
と鋳造中において各スリーブを溶湯によりそれと略同温
度に加熱してその剛性を低下させることが可能で、これ
により溶湯が凝固を完了した後各スリーブの拡径力を除
去すると、低剛性となった各スリーブがシリンダバレル
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の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内周面
りにおいて略均−化されてその応力のバランス度が良好
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内周
面りにおける熱膨張量が、略均−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
シリンダブロックＳを示し、それは直列に配置された複
数、図示例は４個のシリンダバレル１．〜１４を有する
アルミニウム合金製シリンダブロック本体２と、各シリ
ンダバレルｌＩ〜１４に鋳ぐるまれてシリンダポア３ａ
を形成する鋳鉄製スリーブ３とよりなる。シリンダブロ
ック本体２は各シリンダバレル１．〜１４の集合体であ
るシリンダバレル列４と、その下縁に一体に設けられた
クランクケース５とより構成される。シリンダバレル列
４の上端面にはウォータジャケット６におけるシリンダ
ヘッド側への複数の連通ロアが各シリンダボア３ａを囲
繞するように開口しており、相隣る連通ロア間には補強
デツキ部８が設けられ、これによりシリンダブロックＳ
はクローズドデツキ型に構成される。

また各スリーブ３の肉厚ｔ、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７ブ３の中心を結ぶ線上における肉厚ｔ２の
５０％以上に設定される。この実施例においては、最も
薄い部分の肉厚ｔ２を４、５　ｍ重とした場合各スリー
ブ３の肉厚は３鰭以上に設定される。

第５〜第９図は、第４図に示すシリンダブロック素材Ｓ
ｍ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４．第５図において左右二つ割の第１および第２
側型１０．．１０゜と両側型１０＋、１０ｚを摺動自在
に載置する下型１１とより構成される。

上型９の下面には、両側型１０．．１０２と協働して各
シリンダバレル成形用キャビティを集合したシリンダバ
レル列成形用キャビティＣＩを画成する型締め用凹部１
２が形成され、その凹部１２と嵌合する型締め用凸部１
３が両側型１０１゜１０□の上面に突設される。

第７．第８図に示すように、下型１１には溶解炉（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ャ１６
と、湯溜部１４より２本に分岐してシリンダバレル列成
形用キャビティＣＩの長手方向に、且つそれと略同−長
さに亘って延びる一対の湯道１７とが形成される。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
ロック１８を有し、その成形ブロック１，８は両側型１
０１．１０□と協働してクランクケース成形用キャビテ
ィＣ２を画成する。そのキャビティＣ２の上端は前記シ
リンダバレル列成形用キャビティＣＩに連通し、また両
側の下端は両湯道１７に複数の堰１９を介して連通ずる
。

成形ブロック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１８．と、相隣る第１成形
部１８１問および最外側の両筒１成形部１８．の外側に
位置する凸字形第２成形部１８□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）を形成するために用いられ
、第２成形部１８２はクランクジャ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。

各基１９は各第２成形部１８．に対応して設けられてお
り、クランクケース成形用キャビティ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っている。

両湯道１７は、湯溜部１４側より湯道光１°７ａに向け
て断面積が段階的に減少するように、湯道１７底面が湯
溜部１４側より数段の上り階段状に形成＊　、ｔ’Ｌ”
ｉ’　ｕｌ！・各段部１７゛ゝ連″６各立１”！り部１
７ｃは溶湯を各基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
を通じてクランクケース成形用キャビティ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を通じてクランクケース成形用キャビティＣ２に
充填することができるので、そのキャビティＣ２内では
両側下端よりその全長に亘って略均等に場面が上昇し、
したがって溶湯がキャビティ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１８゜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め中心には凹部
２３が形成される。また両側に位置する２つの第１成形
部１８．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２４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、ウォータジャケット用砂中子
の仮設置のために用いられる。両板設置ビン２５の下端
は、成形ブロック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本の支持ロッド２７
が挿通され、各支持ロッド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２．８の弾発力を受けて
各支持ロッド２７先端のストッパ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、両頁
通孔２４間の二環分位置において第１成形部１８＋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２９の先端は凹部２３内に突出し
、また型閉め時には後述するコレット機構により押し下
げられ、これにより両板設置ビン２５を第１成形部１８
゜頂面より引き込ませるようになっている。

第１および第２側型１０１．１０□の中央部分内面には
砂中子を本設置するための位置決め手段３１が２個所宛
設けられている。各位置決め手段３１は小径孔部３１ａ
と、その開口部外周に形成された段部３１ｂとよりなる
。

上型９の型締め用凹部１２には、シリンダバレル列成形
用キャビティＣＩに連通する複数のオーバフロー用キャ
ビティＣ１および連通０成形用キャビティＣ４がそれぞ
れ形成され、また上型９には各オーバフロー用キャビテ
ィＣ２および各連通日成形用キャビティＣ１に連通ずる
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３４．３５がそれ
ぞれ挿入され、それら閉鎖ピン３４，３５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、両キャビティＣ，，Ｃ４に対す
る連通端から上方へ所定の長さに亘って延びる小径部３
２ａ、３３ａは各閉鎖ピン３４゜３５と嵌合してオーバ
フロー用キャビティＣ３および連通０成形用キャビティ
Ｃ４を閉鎖し得るが、その外の部分の直径は各閉鎖ピン
３４．３５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３７．３
８が形成される。

上型９の頂面と取付板３，６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３４，３５により各小径部３
２ａ、３３ａを開閉するようになっている。、４０は取
付板３６の案内ロッドである。

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を保持するためのコレット機構４１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に支持ロッ
ド４３が遊挿される。その支持ロッド４３の上端は上型
９の頂面に立設されたブラケット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１
８．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
突出する支持ロッド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。

支持ロッド４３には、保持筒４６を拡径するための中空
状作動ロッド５０が支持ロッド４３の略全長に亘って摺
合され、その作動ロッド５０は保持筒４６のテーパ孔４
７に嵌合するテーバ部５０ａ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より突出する真内部５Ｑｂとよりなる。テーパ部５０
ｂには複数のピン５７が突設され、それらピン５７は保
持筒４６の上下方向に長いビン孔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Ｘ、（ＩＪ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ッド５３．．５３□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ッド５３を貫通す
る貫通孔５５には作動ロッド５０の真内部５０ｂが挿入
され、その真内部５０ｂの環状溝に嵌めた抜止めストツ
バ５６３，５６□を中空ピストンロッド５３．．５３□
の上、下端面にそれぞれ当接させて中空ピストン５２に
より作動ロッド５０を昇降するようになっている。前記
コレット機構４１はシリンダブロックＳの各シリンダバ
レルＬ〜１４に対応して４機設けられる。

第１０．第１１図はウォータジャケット用砂中子５９を
示し、その砂中子５９は、シリンダブロックＳの４本の
スリーブ３を囲繞すべく４本の円筒部６０．〜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、ウォータジャケットをシリ
ンダヘッドのウォータジャケットに連通ずる連通ロアを
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６０□、６０３の両外側面にそれぞれ突設された位置
決め突起６３とより構成される。各位置決め突起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。

次に前記鋳造装置によるシリンダブロック素材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、また両側
型１０１．１０□を互いに離間するように移動させて型
開きを行う。コレット機構４１においては、各油圧シリ
ンダ５Ｉを作動させて中空ピストン５２により作動ロッ
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をオーバフロー用キャビティＣ３
および連道口成形用キャビティ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
内のプランジャ１６を下降させる。

略真円で厚さ５ｎの鋳鉄製スリーブ３を２５０〜４００
℃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。そしてコレット機構４１の油
圧シリ　　　　　　　１ンダ５１を作動させ、その中空
ピストン５２により作動ロッド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６０．．６０．下縁を、下型１１における両側の
第１成形部１８．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１０．．１０□をそれらが互いに接近する方向に
所定距離移動させ、各位置決め手段３１の小径孔部３１
ａに砂中子５９における各位置決め突起６３の小径部６
３ｂを嵌合して各大径部６３ａの端面を各位置決め手段
３１の段部３１ｂ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壁１０１．１０□に保持させ砂中
子５９の本設置を行う。

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１８．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２４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が両側型１０．。

１０２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、プランジャ１６を上昇させて溶湯
を両湯道１−′１．より堰１９を通じてクランクケース
成形用キャビティＣ２の雨下縁よりそのキャビティＣ２
およびシリンダバレル列成形用キャビティＣＩに充填す
る。両キャビティＣ１１ｃＺ内の空気等のガスは、溶湯
により押し上げられオーバーフロー用キャビティＣ３お
よび連通口成形用キャビティＣ１に連通ずる空気通路３
゛７．３８を経て上型９の上方へ抜ける。

この場合両湯道１７は前述のように湯道光１７ａに向け
て断面積が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
ランジャ１６の上昇により溶湯は両湯道１７より各基１
９を通じてクランクケース成形用キャビティＣ２の両側
下端よりその全長に亘って略均等にそのキャビティＣ２
内をスムーズに押し上げられる。したがって溶湯が両キ
ャビティＣ＋、Ｃｚ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。

各オーバーフロー用キャビティＣ３および各連道口成形
用キャビティ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によって両キャビティＣｓ、Ｃ４
に連通ずる小径部３２ａ、３３ａを閉鎖する。

前記注湯作業において、クランクケース成形剤゛キャビ
ティＣ２およびシリンダバレル列成形用キャビティＣＩ
に溶湯を充填するためのプランジャ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、プランジャ１６はその移動速度を第１〜第３速Ｖ
、〜Ｖ、の３段階に制御される。本実施例では第１速ｖ
１は０．０８〜０．３　ｍ／ｓｅｃ　、第２速Ｖｚは０
．１４〜０．１８　ｍ／ｓｅｃ　、第３速■３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って溶湯
の彼女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ャビティＣｚ
、ＣＩに効率良く充填することができる。

またプランジャ１６の第、１速ＶＩ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Ｐ＋　は略
一定に゛保持され、プランジャ１６の第２、第３速Ｖｚ
、Ｖｓでは溶湯は両キャビティＣ３，Ｃ２に充填される
ので溶湯の圧力Ｐ２は急激に上昇する。プランジャ１６
を第３速Ｖ３で所定時間移動させた後は、溶湯の充填圧
Ｐ、を約１．５秒間、１５０〜４００　ｋｇ／ｃｄ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生成する。

前記時間経過後においては、プランジャ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Ｐ、が２００〜６００　ｋｔｒ／ｃＡとなったときプ
ランジャ１６の移動を止めてこの状態で溶湯を凝固させ
る。

前記のようにプランジャを減速移動させて溶湯の圧力を
所定時間路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。

また砂中子５９は、それの各位置決め突起６３を介して
両側型１０．．１０□により正確な位置に保持されてい
るので、シリンダバレル列成形用キャビティＣ１内への
溶湯の充填時およびそのキャビティＣ２内の溶湯の加圧
時において砂中子５９が浮き上がったりすることがない
。また各位置決め突起６３の大径部６３ａの端面が両側
型１０＋、１０ｚにおける位置決め手段３１の段部３１
ｂに衝合しているので、砂中子５９に作用する溶湯の圧
力が各位置決め突起６３の大径部６３ａ端面を介して両
側型１０．．１０□によって支承され、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
一なシリンダバレル列４が得られる。

前記のようにプランジャ１６の移動速度および溶湯の圧
力を制御することによっ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ック素材
を鋳造することができる。

溶湯が凝固を完了した後、コレット機構４１の油圧シリ
ンダ５１を作動させ、作動ロッド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ック素材Ｓｍが得られ
る。

このシリンダブロック素Ｓｍにおいては、第１３図（ａ
）のクリロッド測定（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ＩＩ〜１
４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、溶湯充填時コレット
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、また溶湯が凝固を完了した後各スリーブ３
の拡径力を除去すると各スリーブ３の肉厚が５鶴と厚く
ても各スリーブ３は、溶湯によりそれと略同温度に加熱
されて剛性を低下させられているので各シリンダバレル
ＩＩ〜１４の収縮時の断面形状に倣うように変形するか
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−化される。

第１３（ｂ）は、真円のスリーブ３００をコレット機構
４１を用いずにシリンダバレル１００．〜１００４に鋳
ぐるんで得られた比較例としてのサイアミーズ型シリン
ダブロック素材のクリロッド測定結果を示し、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となっている。

第１４図（ａ）は本発明により得られたシリンダブロッ
ク素材Ｓｍ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０点を示してい
る。この図から前記素材Ｓｍ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３００
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ってバランス度が悪くなって
いる。

前記測定後本発明により得られたシリンダプロッタ素材
Ｓｍに研削加工を施して各連通日成形用キャビティ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を除去すると各連通ロアが形成され、また砂
抜きを行うことによリウオータジャケット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肉厚１
．を３鶴に仕上げ、さらにまたその他の所定の加工を施
す６第１〜第３図９示す″Ｊ７ダ７’Ｏｙ？Ｓ″′’得
　　　　　　１られる。

比較例のものにも同様の加工を施してシリンダブロック
を得る。

第１５図（ａ）、　（ｂ）は両シリンダブロックを均一
に加熱した場合における両スリーブ３．３００の内径変
化を膨張量として表わしたものである。膨張量の測定は
第１６図に示すように円周上４点ａ。

〜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ッ
クＳの場合を示し、エンジン運転中におけるシリンダブ
ロックの加熱温度である１９０＠前後での最高膨張量と
最低膨張量の差り、は２０μと小さく各点ａ１〜ａ４に
おける膨張量のばらつきが少ない。しかもそれら膨張量
は理論膨張量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
温度での最高膨張量と最低膨張量との差Ｄ２が１２８μ
と大きく各点ａｌｘａ４における膨張量にばらつきが見
られる。しかもそれら膨゛脹量のうち３点ａ２　＋　　
ａ２　＋　　ａ４におけるものは理論膨張量Ｔより大き
く隔っている。これは前記のように各スリーブ３００に
残留する鋳造応力のバランス度が悪いことに起因する。

Ｃ０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ャビ
ティに設置されるスリーブに拡径力を与えた状態でその
キャビティに溶湯を加圧充填するので、溶湯の充填圧に
よって各スリーブが変形することが防止される。また各
スリーブを１５０〜７００℃に予め加熱しておくので鋳
造中において各スリーブを溶湯によりそれと略同温度に
加熱してその剛性を低下させることができ、これにより
溶湯が凝固を完了した後前記拡径力を除去すると低剛性
となった各スリーブが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するので、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−化されてその応
力のバランス度が良好となる。

その後各スリーブの内周面に真円加工を施すので、エン
ジン運転中において各スリーブの円周回りにおける熱膨
張量が略均−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った問題を解決する
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ック、したがっ
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
型シリンダブロックを示し、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ック
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ＩＸ−ＩＸ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
ランジャ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）、　（ｂ）は本発明の鋳造
工程で得られたサイアミーズ型シリンダブロック素材お
よび比較例におけるスリーブの内径形状にづいてクリロ
ッド測定を行った結果を示す測定図、第１４図（ａ）、
　（ｂ）は本発明の鋳造工程で得られたサイアミーズ型
シリンダブロック素材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）は本発明により得られたサイアミーズ型シリンダ
ブロックおよび比較例におけるスリーブの加熱温度に対
する膨張量の関係を示すグラフ、第１６図はスリーブの
膨張量測定位置を示す説明図である。 Ｃ８・・・シリンダバレル成形用キャビティを集合した
シリンダバレル列成形用キャビティ、Ｍ・・・金型、Ｓ
・・・シリンダブロック、Ｓｍ・・・シリンダブロック
素材、 １、〜１４・・・シリンダバレル、３・・・スリーブ手
続補正書（昼） 昭和６０年　３月１９日 特願昭５９−２３６２３７号 ２、発明の名称 サイアミーズ型シリンダブロックの製造方法３、補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 名称　　　（５３２）本田技研工業株式会社４、代理人 住所　　東京都港区新橋四丁目４番５号５１．補正命令
の日付 昭和６０年２月６日（発送日：昭和６０年２月２６日）
手続補正書（６劃 昭和　６１年　１月１３日 昭和５９年特許　願第１２３　ｅ　２　ａ　７号２、発
明の名称 サイアミーズ型シリンダブロックの製造方法３、補正を
する者 事件との関係　特許出願人 名　称　　（ｓａ２）本田技研工業株式会社４、代　　
　理　　　人　　〒１０５ ５、補正の対象 補正の内容 ■、明細書の「特許請求の範囲」の欄の記載を下記の通
り訂正する。 記 複数のシリンダバレルを七人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！ＩＥ２」−ンダバレル
に鋳鉄製スリーブ１級ぐるんだサイアミーズ型シリンダ
ブロックを製造するにＩＬ、金型」置される１５０〜７
００℃に加熱された前記スリーブに拡径力を与えた状態
で該ｆｌ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ック素材鋳
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
ブロックの製造方法。 ２、明細書第２頁第５．第６行を下記の通り訂正する。 記 「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」３、明細書第２頁第１０行
、 「の各シ・・・ビテイ」とあるを削除する。 ４、明細書第２頁第１７〜第１８行、 ・・・「複数の・・・レルの」・・・とあるを、・・・
「シリンダバレル」・・・に訂正する。 ５、明細書第３頁第２行、 「ダバレルの」・・・とあるを、 「ダバレル」・・・に訂正する。 ６、明細書第４頁第３〜第６行を下記の通り訂正する。 「本発明は、金型に設置される１５０〜７００℃に加熱
された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」 ７、明細書第４頁末行、 「レルの」・・・とあるを、 「レル」・・・に訂正する。 ８、明細書第５真第１１行〜第９頁第８行を下記の通り
訂正する。 記 「ミーズ型シリンダブロックＳを示し、それはアルミニ
ウム合金製シリンダブロック本体２と、鋳鉄製スリーブ
３とよりなる。シリンダブロック本体２は複数、図示例
は４個のシリンダバレル１、〜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
リンタハレル１と外壁部４間にはサイアミーズシリンダ
バレル１の全周が臨むウオークジャケット６が形成され
、そのウォータジャケット６のシリンダヘッド側開口部
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間はウォータジャケ
ット６のシリンダヘッド側への連通ロアとして機能する
。これによりシリンダブロック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ＩＩ〜１
４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ｔ、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５
０％以上に設定される。この実施例においては、最も薄
い部分の肉厚ｔ２を４、５　ｔａとした場合各スリーブ
３の肉厚は３ｆｉ以上に設定される。 第５〜第９図は、第４図に示すシリンダブロック素材Ｓ
ｍ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１０．．１０゜と、両側型１０＋、１０ｇ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、両側型１０．．１０□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が両側
型１０．．１０□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ャ１６と
、湯溜部１４より２本に分岐して第１キヤビテイＣＩの
長手方向に、且つそれと略同−長さに亘って延びる一対
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ック１８を有し、そ
の成形ブロック１８は両側型１０．．１０２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。そのキャビティＣ２の上端は第１キヤビテイＣＩ
に連通し、また両側の下端は両湯道１７に複数の堰１９
を介して連通ずる。 成形ブロック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１８．と、相隣る第１成形
部ｌＢ１問および最外側の両第１成形部１８．の外側に
位置する凸字形第２成形部１８□とよりなり、各第１成
形部１８．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１８□はクランクジャ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。 各基１９は各第２成形部１８□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っている。 両湯道１７の断面積が湯溜部１４側より湯道光１７ａに
向けて段階的に減少するように、湯道１７底面は湯溜部
１４側より数段の上り段階状に形成されている。各段部
１７ｂに連なる各立上がり部１７ｃは溶湯を各基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
ャビティＣ２内では両側下端よりその全長に亘って略均
等に湯面が上昇し、したがって溶湯が第２キヤビテイＣ
２内で乱流を起こ」。 ９、明細書第１０頁第１９行〜第１１頁第１３行を下記
の通り訂正する。 記 「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
板設置ビン２５を第１成形部１８゜頂面より引き込ませ
るようになっている。 第１および第２側型１０１．１０ｇにおける第　　　　
　　　　１２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
通ずる複数のオーバフロー用第３キヤビテイＣ３および
連道口成形用第４キャビティ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に連通ずる貫通孔３２．」 １０、明細書第１２頁第２〜第３行、 ・・・「オーバ・・・・・・ティＣ４Ｊ・・・とあるを
、・・・［第３．第４キヤビテイｃｓ　、Ｃ４Ｊ・・・
に訂正する。 １１、明細書第１２頁第１５行、第１４頁第１９行、第
１５頁末行、第１６頁第１７行、第２２頁第６行、第１
８行、第２３頁第９行、 「コレット」とあるを、 「拡径」に訂正する。 １２、明細書第１４頁第３行、 ・・・「テーパ部５０ｂ」・・・とあるを、・・・「テ
ーバ部５０ａ」・・・に訂正する。 １３、明細書第１５頁第４行、 ・・・「スリーブ３を囲繞すべく」・・・とあるを、・
・・「シリンダバレル１．〜１４に対応して」・・・に
訂正する。 １４、明細書第１５頁第１２〜第１５行を下記の通り訂
正する。 記 「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。 」 １５、明細書第１６頁第６〜第７行、 ・・・「オーバ・・・ティＣ４Ｊ・・・とあるを、・・
・「第３．第４キャビティＣ，、Ｃ，Ｊ・・・に訂正す
る。 １６、明細書第１７頁第９〜第１４行を下記の通り訂正
する。 記 「る方向に所定距離移動させ、各中子受３１の係合孔３
１ａ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３１ｂ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壁１０＋、Ｌ
ｏｚに挟持させ砂中子５９」 １７、明細書第１８頁第９行〜第１９頁第１５行を下記
の通り訂正する。 記 ［第２キヤビテイＣ２の雨下縁よりそのキャビティＣ２
および第１キヤビテイＣ１に充填する。 両キャビティＣ＋、Ｃｔ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
ずる空気通路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光１７
ａ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
ランジャ１６の上昇により溶湯は両湯道１７より各基１
９を通じて第２キヤビテイＣ２の両側下端よりその全長
に亘って略均等にそのキャビティＣ２内をスムーズに押
し上げられる。したがって溶湯が両キャビティＣ＋、Ｃ
２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，Ｃ，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によって両キャ
ビティＣ３，Ｃ４に連通ずる小径部３２ａ、３３ａを閉
鎖する。 前記注湯作業において、第２．第１キャビティＣｚ、Ｃ
ｒに溶湯を充填するためのプランジャ」１８、明細書第
１９頁末行、 ・・・ｒ　Ｏ，３Ｊ・・・とあるを、 ・・・ｒＯ，１２Ｊ・・・に訂正する。 １９、明細書第２０頁第１７行、 ・・・「生成」・・・とあるを、 ・・・「形成」・・・に訂正する。 ２０、明細書第２１頁第３行、 「プラン・・・させて」とあるを削除する。 ２１、明細書第２１頁第８行〜第２２頁第１行を下記の
通り訂正する。 「また溶湯によって砂中子５９が膨張するが、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５
９の膨張に突起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
１０．．１０□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
ャビティＣ８内の溶湯の加圧時において砂中子５９が浮
き上がっ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１０．．１０□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５
９が脹らみ傾向になると、その変形力は各挟持面３１ｂ
によって支承され、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。 ２２、明細書第２３頁第９行、 ［第１３［ｂｌｊとあるを、 「第１３図（ｂ）」に訂正する。 ２３、明細書第２３頁第１９行、 ・・・「本発明により得られた」・・・とあるを、・・
・「前記」・・・に訂正する。 ２４、明細書第２４頁第９行〜第１３行を下記の通り訂
正する。 記 「前記測定後シリンダブロック素材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により連通ロアが、また相隣る連通ロア間に補強
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」２５、明細書第２６頁第４行〜第５行、「の
各シ・・・ビテイ」とあるを削除する。 ２６、明細書第２６頁第６行、 ・・・「キャビティ」・・・とあるを、・・・「金型」
・・・に訂正する。 ２７、明細書第２７頁第１３行を下記の通り訂正する。 記 「図、第２Ａ図は第２図Ｈａ−ＩＩａ線断面図、第３図
は下方から見た斜視図、第４図はサイ」２８、明細書第
２８頁第１５〜第１６行、「Ｃ２・・・シリ・・・・・
・・・・ビテイ、」とあるを削除する。 ２９、図面第１〜第４．第５．第７．第８図を別紙の通
り訂正する。 ３０、図面第２Ａ図を別紙の通り加入する。 ヂ 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直列に並ぶ複数のアルミニウム合金製シリンダバレルに
   複数の鋳鉄製スリーブをそれぞれ鋳ぐるんだサイアミー
   ズ型シリンダブロックを製造する方法において、金型の
   各シリンダバレル成形用キャビティに設置される１５０
   〜７００℃度に加熱された前記スリーブに拡径力を与え
   た状態で該キャビティ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
   ロック素材鋳造工程と；前記スリーブの内周面に真円加
   工を施す工程と；よりなるサイアミーズ型シリンダブロ
   ックの製造方法。