KR100650241B1 - 실린더 라이너 주조 실린더 블록의 구조, 실린더 블록의 제조 방법, 및 상기 실린더 블록 제조 방법으로 주조되는 실린더 라이너 - Google Patents

Abstract

실린더 블록(2)은 주조된 실린더 라이너(1)를 갖는다. 실린더 라이너(1)의 방사 방향으로, 실린더 라이너(1)의 하단면(3b)을 따라 형성된 돌출부(4b)에 소정 폭의 단차부(31)를 마련한다. 이 경우, 단차부(31)는 내경 마무리 치수 위치(α)에 대하여, 치수 공차영역(β)에 상당하는 폭을 갖고, 단차부(31)의 외주 측연은, 내경 마무리 치수 위치(α)보다도 외주측에 마련된다. 실린더 라이너(1)의 내주면의 가공후에 단차부(31)를 확인함으로써 구멍의 위치 어긋남을 검지한다.

실린더 라이너, 실린더 블록

Description

실린더 라이너 주조 실린더 블록의 구조, 실린더 블록의 제조 방법, 및 상기 실린더 블록 제조 방법으로 주조되는 실린더 라이너{STRUCTURE OF CYLINDER BLOCK BEING CAST WITH CYLINDER LINER, METHOD OF MANUFACTURING CYLINDER BLOCK, AND CYLINDER LINER TO BE CAST IN THE METHOD OF MANUFACTURING CYLINDER BLOCK}

본 발명은, 단면을 덮으면서 실린더 라이너를 주조하여 제조된 실린더 라이너 주조 실린더 블록과, 이 제조 방법 및 동 방법에 사용되는 주조용 실린더 라이너에 관한 것이다.

엔진의 실린더 블록은, 전체를 알루미늄 합금 등의 경금속을 이용하여 다이캐스트에 의해 형성되도록 되었다. 알루미늄 합금제의 실린더 블록은 내마모성에 난점이 있다. 그래서, 실린더 라이너가 내마모성 등이 요구되는 실린더부 내에 삽입된다. 실린더 라이너는 주철제의 통형상으로, 실린더 블록이 다이캐스트 성형될 때 함께 주조된다. 예를 들면, 일본, 특허 문헌, 특개 2000-64902호 공보에 개시된 공법이 있다.

이에 의하면, 도 11, 12에 도시하는 바와 같이, 알루미늄 합금제의 실린더 블록(2)은, 덱(deck) 면측의 단면(3)을 포함하여 실린더 라이너(1) 전체를 알루미늄 합금(4)으로 덮도록 주조된다. 이 오버캐스팅 타입이라고 칭해지는 실린더 블록 이 많이 채용되고 있다.

이러한 타입의 실린더 블록(2)은, 통상 도 13에 도시된 바와 같이 다이캐스트 기계의 금형(5a, 5b)을 이용하여, 실린더 헤드 측의 단면(3)이 알루미늄 합금(4)으로 덮이도록 주조된다. 주조된 후의 반제품의 실린더 블록 본체(2a)에, 실린더 지름을 완성한 기계 가공이 행하여진다. 실린더 라이너(1)의 실린더 헤드 측의 단면을 덮는 상측 돌출부(4a)와 함께, 도 14에 1점 쇄선으로 나타내는 내경 마무리 치수 위치(α)에 따라, 실린더 라이너(1)의 내측은 구멍 가공구(7)를 이용하여 삭제되다. 예를 들면, 보링 가공, 호닝 가공 등이 사용된다. 이와 같이, 주조 실린더 블록 본체(2a)에 실린더 헤드 측의 덱 면을 마무리하는 기계 가공이 행하여진다. 도 14 중에 1점 쇄선으로 나타내는 최종 덱면 위치(δ)를 따라, 덱 면은 연삭 가공구(8)를 이용하여 연삭 마무리된다. 실린더 블록(2)은 이들의 기계 가공을 거쳐 완성된다.

통상 실린더 라이너(1)를 주조하는 경우, 실린더 라이너(1)는 도 13에 도시하는 바와 같이 실린더 블록(2)의 덱 면측을 성형하는 상 금형(5a)으로부터 아래쪽으로 돌출한 축형상부(10)가 삽입되다. 덱 면측과 반대측을 성형하는 하 금형(5b)의 형면에 형성된 평탄한 유지부(11)에 의해, 덱 면측과 반대의 실린더 라이너(1)의 단면이 유지된다. 이로 인하여, 실린더 라이너(1)는 상 금형(5a)과 하 금형(5b)의 사이에 유지된다.

실린더 라이너(1)의 내면의 위치가, 이 단면을 덮고 있는 상측 돌출부(4a)의 단과 동일한 위치이면, 실린더 라이너(1)는 유지되는 장소가 없다. 즉, 실린더 라 이너 전체가 상 금형(5a)과 하 금형(5b)으로 형성되는 캐비티에 수납하도록 하면, 다이캐스트의 상 금형(5a), 하 금형(5b)의 내부에서 희망하는 위치에 유지할 수 없다.

그 때문에, 오버캐스팅 타입의 실린더 블록(2)에 사용되는 실린더 라이너(1)의 내면은, 도 14에 도시하는 바와 같이, 미리 실린더 라이너(1)의 덱 면측의 단면(3)을 덮는 상측 돌출부(4a)의 단으로부터 내경측으로 돌출하는 두께를 갖는다. 이 라이너 소재를 이용함으로써, 실린더 라이너(1)는 상 금형(5a)과 하 금형(5b)과의 사이에서 유지된다.

구체적으로는, 도 13 및 도 14에 도시하는 바와 같이 실린더 라이너(1)의 덱 양측에 있어서, 실린더 라이너(1)의 단면(3)중, 상측 돌출부(4a)를 성형하는 캐비티 부분(12a)으로부터 내경측으로 돌출하는 단면 부분을 금형 접합부(13)라고 한다. 실린더 라이너(1) 전체는, 축형상부(10)의 근원(根元)측에 다른 부분보다 굵게 형성된 환상의 유지부(14)에 의해 금형 접합부(13)가 압착된다. 이 결과, 실린더 라이너(1)는, 상 금형(5a)의 유지부(14)와 하 금형(5b)의 유지부(11)와의 사이에서 유지된다. 즉, 실린더 라이너(1)는 상 금형(5a)과 하 금형(5b)의 내부에서 유지된다.

실린더 라이너(1)에 보링 가공, 및 호닝 가공 등의 구멍 가공을 행한 결과, 설계된 내경 마무리 치수 위치(α)로부터 어긋난 위치에 구멍 가공이 시공되어 버리는 일이 있다. 이 위치 어긋남(제조 오차)이, 완성품에 대한 가공 공차 영역내(완성한 라이너 구멍의 치수 공차 내)에 수납되어 있으면, 실린더 라이너(1)는 일정 한 두께가 확보된다. 따라서 실린더 블록(2)은, 목표대로 완성한 것으로서 문제없다.

보링 가공 또는 호닝 가공에 의해, 도 14에 도시된 바와 같이 단면(3)을 덮고 있는 상측 돌출부(4a)와 함께 실린더 라이너(1)의 내면을 가공한다. 따라서 가공된 라이너 구멍(23)은 치우친 위치에 구멍 가공이 행하여져도, 위치 어긋남이 생기고 있는지의 여부를 외부로부터 알 수 없다.

실린더 블록으로부터 돌출시켜 실린더 라이너를 주조하는 라이너 돌출 타입의 실린더 블록이 있다. 이 타입에 사용되는 실린더 라이너는, 1차 가공의 단계에서 내면을 내경 마무리하고 치수 위치에 접근하여 마무리된다. 마무리 치수에 가까운 치수에 가공전의 내면이 형성되어 있으므로, 허용 공차영역을 초과한 위치 어긋남이 생긴 경우, 이 실린더 라이너는 가공의 좋고 나쁨을 곧 인식할 수 있다.

이에 반하여, 오버캐스팅 타입의 실린더 라이너(1)는, 금형 접합부(13)의 확보를 위해, 내경 마무리 치수 위치(α)로부터 가공 전 내면까지의 치수가 큰 1차 가공품이 사용된다. 이 타입의 실린더 라이너(1)는, 마무리 치수까지의 가공대가 크기 때문에, 마무리 치수 공차를 초과한 위치 어긋남이 생긴 채 구멍 가공을 완료시키는 것이 가능하다. 이 때문에, 극단으로 두께가 얇은 부분을 갖는 실린더 라이너(1)가 완성된 실린더 블록(2)에 존재할 우려가 있다.

본 발명은 실린더 블록의 제조 방법을 변경하지 않고, 실린더 라이너 구멍의 가공 공차를 초과한 위치 어긋남을 용이하게 검지할 수 있는 실린더 라이너 주조 실린더 블록 구조 및 그 실린더 블록의 제조 방법을 제공함과 동시에, 위치 어긋남의 검지에 적합한 간단한 구조의 주조용 실린더 라이너를 제공한다.

본 발명에 관한 실린더 블록 구조는 실린더 라이너를 갖는다. 그리고, 실린더 라이너의 하단면을 따라 돌출부가 형성되고, 실린더 라이너의 원심 방향으로 소정폭의 단차부를 설치한다. 이 경우, 단차부는, 실린더 라이너와 동심원형상으로 형성되거나, 실린더 라이너의 원주 방향의 복수 개소에 형성된다.

본 발명에 관한 다른 형태의 실린더 블록 구조는, 실린더 라이너가 실린더 블록의 소정의 위치에 주조된다. 실린더 라이너의 하단면을 따라 형성된 돌출부를 가지고 있다. 주조된 실린더 라이너의 내주면의 기계 가공 공정전에, 돌출부는, 실린더 라이너의 방사 방향으로 소정폭의 단차부를 갖고 있다. 실린더 라이너의 방사 방향으로 단차부의 외경은, 실린더 라이너의 완성 내경 치수에 대하여, 실린더 라이너를 주조하는 경우에 생기는 위치 어긋남을 허용하는 주조 공차와 기계 가공 공정에 의한 가공 공차를 가산한 크기로 설정된다.

본 발명에 관한 실린더 라이너 주조 실린더 블록의 제조 방법은, 통형상의 실린더 라이너를 소정 위치에 주조하여 실린더 블록을 형성한다. 먼저, 실린더 라이너의 내주면이 마무리 치수에 대해 이것 보다도 소정 치수만큼 방사 방향으로 내측의 위치를 경계로 하는 환상의 단차부를 갖는 1차 제품의 실린더 라이너를 준비한다. 다음에, 실린더 블록을 형성한 금형에 설치되어 단차부에 끼워 맞추는 유지부에 1차 제품의 실린더 라이너를 고정한다. 이 상태에서, 금형에 융해된 금속을 충전하고 실린더 블록을 주조한다. 실린더 라이너의 내주면을 마무리 치수에 가공한 후, 단차부의 유무에 의하여 실린더 블록에 대한 실린더 라이너의 상대 위치, 실린더 라이너에 대한 실린더 라이너 구멍의 상대 위치 및 실린더 라이너의 두께 중 적어도 1개를 검지한다.

본 발명에 관한 주조용 실린더 라이너는, 단면에 환상의 단차부를 구비한 통형상이다. 단차부는, 실린더 라이너의 내주면이 마무리 치수에 대하여 허용된 가공 치수 공차보다도 방사 방향으로 내측의 위치를 경계로 형성한다. 이 경우, 실린더 라이너를 금형에 세트할 때, 실린더 라이너 방향을 특정하지 않고 해결되도록, 단차부는 실린더 라이너의 양쪽의 단면에 각각 설치한다.

본 발명에 관한 실린더 라이너 주조 실린더 블록의 다른 제조 방법은, 통형상의 실린더 라이너를 실린더 블록의 소정 위치에 주조하기 위해 이 실린더 라이너를 지지한 금형을 이용한다. 이 금형은, 실린더 라이너의 하단면을 따라 실린더 라이너의 방사 방향으로 폭을 갖는 환상의 단차부의 경계를 주조에 의하여 형성한다. 단차부의 경계는, 실린더 라이너의 내주면의 마무리 치수 위치에 대하여, 주조 공차와 가공 공차를 가산한 외경 위치에 설치된다. 주조 공차는, 실린더 라이너를 주조할 때에 생기는 위치 어긋남이 허용된 값이다. 가공 공차는, 실린더 라이너의 내주면의 마무리 가공에 수반한 공차이다. 이 금형을 이용하여 융해된 금속을 충전하고 실린더 블록을 주조한 후, 실린더 라이너의 내주면을 마무리 가공한다. 단차부의 유무를 기초로, 실린더 블록에 대한 실린더 라이너의 위치 어긋남, 실린더 라이너의 구멍의 가공 위치 어긋남 및 실린더 라이너의 두께 중 적어도 1개를 판정한다.

도 1은 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 오버캐스팅 타입의 실린더 블록의 제조 방법으로 사용되는 1차 제품의 실린더 라이너를 축방향에서 본 평면도.

도 2는 도 1에 도시한 F2-F2 선에 따른 실린더 라이너의 단면도.

도 3은 도 2에 도시한 실린더 라이너를 금형내에 세트한 상태의 단면도.

도 4는 도 3에 도시한 금형으로 주조한 반제품의 실린더 블록의 실린더 라이너 부근의 단면도.

도 5는 도 4에 도시한 실린더 블록에 실린더 라이너의 구멍 가공을 행한 경우에 과도한 위치 어긋남이 생긴 라이너 구멍을 나타내는 평면도.

도 6은 도 5에 도시한 F6-F6 선에 따른 실린더 블록의 단면도.

도 7은 본 발명에 관한 제 2의 실시 형태에 관한 실린더 블록의 실린더 라이너의 구멍 가공전의 상태를 아래쪽에서 본 평면도.

도 8은 도 7에 도시한 F8-F8 선에 따른 실린더 블록의 단면도.

도 9는 도 8에 도시한 실린더 블록을 주조하는 금형에 실린더 라이너가 지지된 상태의 단면도.

도 10은 도 9에 도시한 금형으로 주조한 반제품의 실린더 블록의 실린더 라이너 부근의 단면도.

도 11은 종래의 오버캐스팅 타입의 실린더 블록의 상부측에서 본 평면도.

도 12는 도 11에 도시한 F12-F12 선에 따른 실린더 블록의 단면도.

도 13은 도 12에 도시한 실린더 블록을 주조한 금형에 실린더 라이너를 세트 한 상태를 나타내는 단면도.

도 14는 도 13에 도시한 금형으로 주조한 반제품의 실린더 블록의 실린더 라이너 부근의 단면도.

본 발명에 관한 제 1의 실시 형태의 실린더 블록 구조는, 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명된다. 본 실시 형태에 있어서, 도 1 및 2에 도시하는 바와 같이 오버캐스팅 타입의 실린더 블록(2)은 실린더 라이너(20)를 주조하여 주조된다. 실린더 라이너(20)는 외부로부터 구멍 가공의 좋고 나쁨을 판별할 수 있는 고안이 행하여지고 있다. 또한, 「배경기술」의 항에서 기재한 구성과 동일한 기능을 갖는 구성에 관해서는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 일부 생략한다.

실린더 라이너(20)는, 도 1 및 2에 도시하는 바와 같이, 1차 제품의 실린더 라이너로서 통형상으로 형성된 라이너 본체(20a)와, 이 라이너 본체(20a)의 양쪽의 단면(3)에 각각 환상으로 형성된 금형 유지용의 단차부(21)를 갖고 있다. 실린더 라이너(20)는, 예를 들면, 고경도의 주철로 만들어진다. 단차부(21)는, 단면(3)에 방사 방향으로 계단모양으로 형성된다. 단차부(21)의 경계(21a)는, 도면중 1점 쇄선으로 나타내는 실린더 라이너(20)의 구멍의 내경 마무리 치수 위치(α)에 대하여, 내주측에 설치된 치수 공차영역(β)보다도 내측에 설치된다.

치수 공차영역(β)은, 주조 공차 및 가공 공차를 포함한 것이다. 주조 공차는 실린더 라이너(20)가 실린더 블록(2)에 주조될 때에 허용된 위치 어긋남의 값이다. 가공 공차는, 실린더 라이너(20)에 실시되는 내주면의 마무리 가공 때에 허용 되는 값이다.

내경 마무리 치수 위치(α)보다도 방사 방향으로 외측의 영역은, 실린더 블록(2)을 주조한 것으로 매몰되는 주조 영역(γ)이다. 내경 마무리 치수 위치(α)는, 연속한 치수 공차영역(β)과 주조 영역(γ)과의 도중에 설치된다. 덱 면측의 상 금형(5a)의 유지부(14) 및 반 덱 양측의 하 금형(5b)의 유지부(11)는, 단차부(21)의 형상에 대응하여 끼워 맞추는 형상을 갖고 있다. 단차부(21)는, 각각 유지부(14, 11)와 접합한 라이너 누름 영역(ε)으로 된다.

다음에, 실린더 블록(2)의 제조 방법에 관하여 설명한다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 실린더 라이너(20)는 다이캐스트 기계의 상 금형(5a)과 하 금형(5b)과의 사이에 세트된다. 실린더 라이너(20)의 반 덱 양측의 단면(3)은, 단차부(21)에 의하여 하 금형(5b)의 유지부(11)에 끼워진다. 상 금형(5a)의 내면(도면 중에 있어서 하면측)으로부터 돌출한 축형상부(10)는, 실린더 라이너(20)의 덱 양측의 단면(3)으로부터 삽입된다. 이의 축형상부(10)의 근원에 있는 유지부(14)는, 실린더 라이너(20)의 덱 양측의 단면(3)에 설치된 단차부(21)에 끼워 맞춘다.

도 3에 도시하는 바와 같이 실린더 라이너(20)를 끼운 상태에서, 상 금형(5a)과 하 금형(5b)과 단단히 죄여진다. 실린더 라이너(20)는 상 금형(5a)과 하 금형(5b)과의 사이에서 지지되어, 외주를 캐비티(12)에 둘러싸이게 된다. 실린더 라이너(20)의 덱 양측이 주조 영역(γ)의 상방에 캐비티 부분(12a)이 형성된다. 캐비티(12)와 캐비티 부분(12a)은, 융해된 알루미늄 합금(4)으로 충전된다. 이 결과, 실린더 블록(2)은 실린더 라이너(20)를 일체로 거푸집에 부은 상태에 주조된다(다 이캐스트 성형). 또한, 알루미늄 합금 대용으로, 다른 융해된 금속, 예를 들면 알루미늄 합금 이외의 경합금이라도 좋다.

주조된 실린더 블록(2)의 반제품인 실린더 블록 본체(2a)에 있어서, 도 4에 도시하는 바와 같이, 실린더 라이너(20)의 외주면, 및 덱 양측의 단면(3)의 치수 공차영역(β)과 주조 영역(γ)의 범위는, 알루미늄 합금(4)으로 덮인 상태로 된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 실린더 블록 본체(2a)는, 완성된 실린더 블록(2)으로 마무리되기 때문에, 몇 개의 기계 가공이 행하여진다. 실린더 라이너의 내주면은, 소정의 내경 치수로 마무리되기 때문에, 최종 마무리 치수에 따라 미리 가공구를 정하고 있는 구멍 가공구(7)를 이용하여, 덱 양측에서 이 단면(3)을 덮는 상측 돌출부(4a)와 동시에 보링 가공이나 호닝으로 둘러싸는 등의 구멍 가공이 행하여진다. 실린더 블록 본체(2a)의 덱 면은, 연삭 가공구(8)를 이용하여 도 4 중에 δ로 나타내는 선의 위치로 마무리되는 연삭 가공이 행하여진다.

구멍 가공이 행해진 결과, 실린더 라이너(20)의 내주면이, 가공이나 완성품을 고려한 치수 공차영역(β)의 범위 내로 마무리되면, 실린더 라이너(20)의 내주면은 도 11 및 12에 도시한 바와 같이 평탄하게 형성된다. 즉, 실린더 라이너(20)의 단면(3)을 덮는 상측 돌출부(4a)로부터 실린더 라이너(20)의 내주면까지, 요철없이 평탄하게 연속한 라이너 구멍(23)이 형성된다.

그러나, 실린더 라이너(20)에 대한 구멍 가공이, 치수 공차영역(β)을 초과하여 시공된다, 즉 내경 마무리 치수 위치(α)를 초과하여 과도하게 어긋난 위치에 시공된 것이 있다. 이 경우, 도 5 및 6에 도시한 바와 같이 라이너 구멍(23)이 어 긋나 가공된 방향과 동일한 방향의 벽면은, 상측 돌출부(4a)로부터 실린더 라이너(20)까지 평탄하게 연속하지만, 어긋난 방향과 반대측의 벽면은, 치수 공차영역(β)의 하한 치(내주 측)를 초과하여 어긋난 부분만큼 단차부(21)가 초승달형으로 남는다. 즉, 구멍의 위치가 치수 공차를 벗어남에 의해, 구멍 가공구(7)가 치수 공차영역(β)에 접촉하는 일 없이, 실린더 라이너(20)는, 단차부(21)로부터 구멍 가공된다. 따라서 위치 어긋남이 치수 공차의 범위내에 들어가고 있으면 가공되어 버리는 부분, 즉 도 6중 A1 부분에 도시하는 바와 같은 단차부(21)의 일부가, 도 5 중 A2에서 도시하는 바와 같이 초승달형으로 광범위하게 걸쳐서 남는다.

따라서, 구멍 가공 후, 실린더 블록(2)의 외부로 된 덱 양측에서, 단차부(21)가 잔류하고 있는 것, 또한 실린더 라이너(20)의 내주면에 남는 기계 가공적의 유무를 육안으로 확인(검지)함으로써, 실린더 라이너(20)의 최종 가공구멍(라이너 구멍(23))이 과도하게 위치 어긋남 하여 가공된 것을 알 수 있다. 이 결과, 부분적으로 극단으로 두께가 얇아진 부분이 존재하는 실린더 라이너(20)를 포함하는 것을 피할 수 있다.

이와 같이 실린더 라이너 주조 타입의 실린더 블록의 제조 정밀도의 향상은 어렵다고 되어 있지만, 본 발명을 적용함으로서 주조된 실린더 라이너의 구멍의 위치 정밀도의 향상을 용이하게 도모할 수 있다. 즉, 실린더 블록의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 실린더 라이너(20)의 단면(3)에 환상의 단차부(21)를 형성한 간단한 구조로, 위치 어긋남의 검지를 정밀도 좋게 행할 수 있다. 위치 어긋남의 검지는, 실린더 라이너(20)의 내주면 기계 가공후에, 단차부(21)가 잔류하고 있는지의 여부를 육안으로 확인함으로써 용이하게 행할 수 있다.

단차부(21)는, 실린더 라이너(20)의 양쪽의 단면(3)에 각각 형성되어 있다. 따라서 실린더 블록(2)을 주조한 금형으로 1차 제품의 실린더 라이너를 세트한 경우, 1차 제품의 실린더 라이너의 방향에 관계없이 용이하게 금형에 세트할 수 있고, 게다가, 단차부(21)는 덱 면측에 배치된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 실시 형태에 의하면, 실린더 라이너(20)의 내경 마무리 치수 위치(α)를 기준으로 하는 단차부(21)의 경계(21a)가 주조 전의 실린더 라이너(20)의 단부에 마련되어 있다. 따라서 실린더 라이너(20)의 내주면의 가공후에 이 단차부(21)가 잔류하고 있는지의 여부를 확인함으로써, 실린더 라이너(20)의 구멍의 과도한 위치 어긋남을 검지할 수 있다. 이 실린더 블록(2)은, 제조 방법을 대폭으로 변경하지 않고, 실린더 라이너(20)의 구멍의 위치 어긋남을 용이하게 판별할 수 있다.

본 발명에 관한 실시 형태의 실린더 라이너(20)에 의하면, 단부에 단차부(21)를 설치한 간단한 구조로 실린더 라이너(20)의 구멍의 과도한 위치 어긋남을 검지할 수 있다. 그리고, 단차부(21)를 주조 전의 실린더 라이너(20)의 양단에 설치한 발명에 의하면, 실린더 블록(2)을 주조한 금형(5a, 5b)에 세트할 때, 세트한 방향이 특정되지 않는다. 따라서 실린더 라이너(20)를 금형(5a, 5b)에 조립하는 작업이 경감되고, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 관한 제 2의 실시 형태에 관하여, 도 7부터 도 10을 참조하여 설명한다. 또한, 제 1의 실시 형태에 기재된 구성과 동일한 기능을 갖는 구성에 관해 서는, 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

본 실시 형태의 실린더 블록(2)은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 실린더 라이너(1)의 상단면(3a)을 따라 형성된 상측 돌출부(4a)와, 하단면(3b)을 따라 형성된 하측 돌출부(4b)를 각각 갖고 있다. 상측 돌출부(4a)는, 실린더 라이너(1)의 내경 마무리 치수 위치(α)에 대하여 설치된 치수 공차영역(β)의 내주연보다도 내측까지 나오고, 주조 영역(γ)을 덮고 있다. 하측 돌출부(4b)는, 상측 돌출부(4a)와 마찬가지로 치수 공차영역(β)의 내주연보다도 내측까지 나와 주조 영역(γ)을 덮고 있다.

하측 돌출부(4b)는, 또한, 치수 공차영역(β)의 폭에 상당하는 단차부(31)를 갖고 있다. 단차부의 경계(31a)는 내경 마무리 치수 위치(α) 보다도 외주측에 설치된 치수 공차영역(β)의 외경이 되는 외측연의 위치에 마련되어 있다. 따라서 도 7에 도시하는 바와 같이, 내경 마무리 치수 위치(α)는, 이 단차부(31)의 범위내에 설치되게 된다. 상측 돌출부(4a)는, 실린더 라이너(1)의 상단면(3a)과 실린더 블록 다이캐스트용의 상 금형(5a)과의 사이에 만들어지는 캐비티 부분(12a)에 의하여 주조 성형된다. 하측 돌출부(4b)는, 실린더 라이너(1)의 하단면(3b)과 다이캐스트용의 하 금형(5b)과의 사이에 만들어지는 캐비티 부분(12b)에 의하여 주조 성형된다.

상 금형(5a)은, 축형상부(10)와 유지부(14)를 갖고 있다. 축형상부(10)는 실린더 라이너(1)에 삽입되고, 하단이 하 금형(5b)에 접합한다. 유지부(14)는 축형상부(10)의 근원측에 설치되고, 실린더 라이너(1)의 상단면(3a)에 설치된 주조 영역(γ)보다도 내측의 범위에서 실린더 라이너(1)의 상단면(3a)에 접합한다. 하 금형 (5b)은 유지부(11)와 단차 형성부(15)를 갖고 있다. 유지부(11)는 치수 공차영역(β)의 내측연보다도 내경측의 범위에서, 실린더 라이너(1)의 하단면(3b)에 접합한다. 단차 형성부(15)는, 유지부(11)의 외주에 환상으로 설치되고, 치수 공차영역(β)에 상당한 폭을 갖고 있다.

이 실린더 블록(2)은, 이하의 순서로 실린더 라이너(1)를 주조하여 주조된다. 먼저, 원통형상의 1차 제품의 실린더 라이너(1)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 다이캐스트용의 상 금형(5a) 및 하 금형(5b)의 사이에 끼워 지지된다. 이 상태에서, 상 금형(5a)과 하 금형(5b)과 실린더 라이너(1)의 외주로 구성된 캐비티(12)에 알루미늄 합금의 융해된 금속을 충전하고 실린더 블록(2)을 주조한다. 이 결과, 도 10에 도시하는 상태로, 하측 돌출부(4b)에 단차부(31)를 갖는 실린더 블록(2)이 형성된다. 이 후, 제 1의 실시 형태와 마찬가지로, 덱 면과 실린더 라이너(1)의 내주면이 각각 마무리 가공된다. 실린더 라이너(1)의 구멍이 목표 위치인 내경 마무리 치수 위치(α)에 대하여, 치수 공차영역(β)에 들어가 있으면, 단차부(31)는 전 둘레에 걸쳐 남는다. 따라서 단차부(31)가 남아 있는 것을 가공후에 확인함으로써, 실린더 라이너(1)의 구멍 위치가 올바르게 가공된 것을 알 수 있다. 또한, 실린더 블록(2)은 실린더 라이너(1)의 하단면(3b)을 따라 하측 돌출부(4b)를 갖고 있기 때문에, 이 하측 돌출부(4b)가 없는 경우와 비교하여, 실린더 라이너(1)의 내주면 기계 가공후에 발생한 버르가 적고, 버르 취함 가공을 경감할 수 있다.

제 1의 실시 형태에 있어서는, 단차부(21)는 실린더 라이너(20)에 마련되어 있던 것에 대하여, 제 2의 실시 형태에서는, 단차부(31)는 실린더 블록(2)에 마련 되어 있다. 그리고, 제 1의 실시 형태에서는, 실린더 라이너(20)의 내주면 마무리 가공에 의하여 단차부(21)는 없어지는 것에 대하여, 제 2의 실시 형태에서는 단차부(31)는 실린더 라이너(1)의 내주면 마무리 가공 후에도 남는다. 따라서 제 2의 실시 형태의 실린더 블록(2)은, 내경 마무리 치수 위치(α)에 대하여, 보다 가까운 위치에 실린더 라이너(1)의 구멍이 가공된 것을 가공 후에 육안으로 용이하게 확인할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 각 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변경하고 실시하여도 된다.

본 발명에 관한 기술은, 실린더 라이너가 주조된 실린더 블록에 적용할 뿐만 아니라, 활주 베어링에 있어서 베어링 라이너를 하우징으로 주조하는 기술로서 응용하는 것이 가능하다.

Claims (8)

1. 실린더 라이너를 갖는 실린더 블록 구조에 있어서,

   상기 실린더 라이너의 하단면을 따라 형성된 돌출부를 구비하고,

   이 돌출부에 실린더 라이너의 원심 방향으로 소정폭의 단차부가 설치된 실린더 블록 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 단차부는, 상기 실린더 라이너와 동심원상으로 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 블록 구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 단차부는, 상기 실린더 라이너의 원주상의 복수 개소에 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 블록 구조.
4. 실린더 블록의 소정 위치에 주조된 실린더 라이너를 갖는 실린더 블록 구조에 있어서,

   상기 실린더 라이너의 하단면을 따라 형성된 돌출부를 갖고,

   상기 돌출부는, 주조된 실린더 라이너 내주면의 기계 가공 공정전에 실린더 라이너의 원심 방향으로 소정폭의 단차부를 형성하고,

   상기 단차부는, 상기 실린더 라이너의 방사 방향으로 외경 치수를 갖고, 상기 외경 치수는, 상기 실린더 라이너의 마무리 내경 치수에 대해, 상기 실린더 라이너를 주조하는 경우에 생기는 위치 어긋남을 허용한 주조 공차와 상기 기계 가공 공정에 의한 가공 공차를 가산한 것과 같은 것을 특징으로 하는 실린더 블록 구조.
5. 통형상의 실린더 라이너를 소정 위치에 주조하여 형성되는 실린더 블록의 제조 방법에 있어서,

   실린더 라이너의 내주면의 마무리 치수에 대해, 소정 치수만큼 방사 방향으로 내측에 형성된 위치를 경계로 하는 환상의 단차부를 갖는 1차 제품의 실린더 라이너를 준비하는 단계;

   상기 실린더 블록을 형성하는 금형에 마련되고, 상기 단차부에 끼워 맞추는 유지부에 상기 1차 제품의 실린더 라이너를 고정하는 단계;

   상기 금형에 융해된 금속을 충전하여 상기 실린더 블록을 주조하는 단계;

   상기 실린더 라이너의 내주면을 상기 마무리 치수로 가공하는 단계;

   상기 단차부의 유무에 따라, 실린더 블록에 대한 실린더 라이너의 위치, 실린더 라이너에 대한 실린더 라이너 구멍의 위치 및 실린더 라이너의 두께, 중 적어도 1개를 검지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통형상 실린더 라이너 주조 실린더 블록의 제조 방법.
6. 단면에 환상의 단차부를 형성한 주조용 실린더 라이너에 있어서,

   상기 단차부는, 실린더 라이너의 내주면이 마무리 치수에 대하여 허용되는 가공 치수 공차보다도 방사 방향으로 내측의 위치를 경계로 형성된 것을 특징으로 하는 주조용 실린더 라이너.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 단차부는, 상기 실린더 라이너의 양쪽의 단면에 설치되는 것을 특징으로 하는 주조용 실린더 라이너.
8. 실린더 라이너로 주조된 실린더 블록의 제조 방법에 있어서,

   실린더 블록의 소정 위치에 실린더 라이너를 주조하기 위해 통형상의 실린더 라이너를 지지하고, 상기 실린더 라이너의 내주면의 마무리 치수 위치에 대하여, 상기 실린더 라이너를 주조할 때 생기는 위치 어긋남을 허용한 주조 공차와 상기 실린더 라이너의 내주면의 마무리 가공에 수반한 가공 공차를 가산한 외경 위치에, 주조에 의해 상기 실린더 라이너의 하단면을 따라 상기 실린더 라이너의 방사 방향으로 폭을 갖는 환상의 단차부의 경계를 형성하는 금형을 이용하는 단계;

   상기 금형에 융해된 금속을 충전하여 실린더 블록을 주조하는 단계;

   주조후 상기 실린더 라이너의 내주면을 마무리 가공하는 단계; 및

   상기 단차부의 유무에 따라, 상기 실린더 블록에 대한 상기 실린더 라이너의 위치 어긋남, 상기 실린더 라이너의 구멍의 가공 위치 어긋남, 및 상기 실린더 라이너의 두께, 중 적어도 1개를 검지하는 것을 특징으로 하는 실린더 라이너 주조 실린더 블록의 제조 방법.

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