WO2014045642A1

WO2014045642A1 - シリンダブロックの製造方法

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Publication number: WO2014045642A1
Application number: PCT/JP2013/064621
Authority: WO
Inventors: 智行後藤; 隆昌川島; 純二衣笠; 直樹石坂
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2015-03-18
Also published as: JP2014057984A

Description

シリンダブロックの製造方法

　本発明は、シリンダスリーブを鋳込んだシリンダブロックを鋳造した後、必要箇所を切削して仕上げる際、鋳造後のスリーブ端面にバリが発生するのを防止するための製造技術に関する。

　従来、例えば鋳鉄または繊維成形体等のシリンダスリーブをアルミ等の軽合金素材の鋳造材料で鋳込んだシリンダブロックを製造する際、クランク室側のスリーブ端面に薄いバリが発生することがあり、本出願人は、かかる不具合を防止するための製造法として、予めスリーブの一端側を比較的大きく面取りし、このスリーブを金型にセットして鋳込んだ後、スリーブの内面を切削加工する際、スリーブ端面の開口部に面取り加工することでバリの発生を防止するようにした技術（例えば、特許文献１参照。）を提案している。

特許第３０７８６２５号公報。

　　ところが、このようなスリーブを使用して鋳造するにあたり、何らかの不具合によってスリーブ端面が逆方向にセットされると、クランク室側ではバリが発生するという不具合が生じるばかりでなく、面取り部がシリンダヘッド側にくるため、シリンダヘッドが結合されて完成品となった後の締結力により面取り部に力がかかり、スリーブを縮小させるという不具合があり、しかも、シリンダヘッド取付け面の加工によってスリーブの面取り部先端が欠損する不具合が生じる可能性もあった。

　そこで本発明は、前記特許文献１のような技術に代わり、スリーブの両端を対称的にわずかに面取りするか、またはアール形状にすることにより、スリーブセット時の方向に注意を払う必要をなくし、鋳造後の通常の加工工程においてバリの発生を防止できるシリンダブロックの製造方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため本発明は、金型のピン部にセットしたスリーブを鋳造材料で鋳包んでシリンダブロックを鋳造した後、必要箇所を切削するようにした鋳造方法において、前記ピン部が形成される金型とは反対側の金型に、前記スリーブの内側端面の一部に近接または当接する近・当接部を形成するとともに、この近・当接部を除くスリーブの外側端面に対向する箇所に、スリーブ端面との距離が所定間隔だけ幅広となる幅広部を形成し、この金型で鋳造した鋳造品のスリーブの内周面を所定量切削加工する際、前記近・当接部と幅広部の境界部で成形された部分を合わせて切削するようにした。

　すなわち、ピン部にスリーブをセットして型締めした場合、スリーブ端面と反対側の金型の近・当接部との間に隙間が形成されることが多く、この場合には、金型内に充填した溶湯がこの隙間に入り込んで約０．６ｍｍ程度の薄いバリが発生するが、スリーブ端面と反対側の金型の幅広部との間には、バリ以上の厚みの製品部が発生する。このため、鋳造品のスリーブの内周面を切削加工する際、近・当接部と幅広部の境界部で成形された部分を合わせて切削すれば、スリーブ端面と反対側の金型の近・当接部の間に形成されるバリが確実に除去される。

　このため、エンジンとして組み付けた後、シリンダ内にバリが入り込むような不具合を防止できる。

この際、幅広部におけるスリーブ端面と対向する金型との間隔を１．０～１．６ｍｍにすることが好ましい。すなわち、１．０ｍｍ未満であると、バリと同様な不具合になり、１．６ｍｍを超えると、組み立て等に不具合が生じるようになるためであり、より好ましくは１．３ｍｍ程度である。

　ピン部にセットしたスリーブを鋳造材料で鋳包んでシリンダブロックを鋳造した後、必要箇所を切削する際、ピン部が形成される金型とは反対側の金型に、スリーブの内側端面の一部に近接または当接する近・当接部と、それ以外のスリーブ端面に対向する幅広部を形成し、この金型で鋳造した鋳造品のスリーブの内周面を切削加工する際、近・当接部と幅広部の境界部で成形された部分を合わせて切削することで、バリを除去することができ、非対称スリーブを使用するような場合のスリーブの装着方向に注意を払う必要がなくなる。この際、幅広部におけるスリーブ端面と対向する金型との間隔を所定間隔にすることにより、確実にバリの発生を防止できる。

本発明に係る鋳造方法を説明するためスリーブを金型にセットして型締めした状態を示す全体図である。スリーブ端面の切削方法を説明するための同金型の一部を拡大した説明図であり、（ａ）は面取り加工の第１の方法、（ｂ）は面取り加工の第２の方法である。従来の非対称のスリーブをセットして鋳造した鋳造品の切削方法を示す説明図であり、（ａ）は正規の姿勢でセットしたとき、（ｂ）は逆向きにセットしたときの状態図である。

　本発明の実施の形態について説明する。
　本発明に係るシリンダブロックの製造方法は、鋳造時のスリーブセット時にスリーブのセット方向に注意を払う必要をなくし、しかも鋳造後の通常の加工手順においてバリの発生を防止できるようにされ、特別な加工手順を採用することがないので便利なようにされている。

　そこで、まず、従来技術として、前述の特許第３０７８６２５号の非対称のスリーブを用いて鋳造し、その後切削加工する手順について、図３に基づき簡単に説明する。

　図３（ａ）に示すように、上型のピン部２ｐに、非対称のスリーブＳのうちスリーブ端面の外周側が面取り部ｍとして大きく面取りされている方をクランク室側に向くようセットして下型３と型締めし鋳造する。そして鋳造が終えると、鋳造品を金型から取り出し、スリーブＳ内面を切削加工により一点鎖線に示すように切削した後、二点鎖線に示すようにスリーブＳ端面の開口部を面取り加工する。この方法によると、スリーブＳ端面と下型３との間の隙間に発生するバリが除去される。

　これに対して、非対称のスリーブＳのセット方向が逆向きになった場合には、図３（ｂ）に示すように、スリーブＳ端面の外周側が大きく面取りされていない方がクランク室側に向くようになり、この状態で鋳造すると、スリーブＳ端面と下型３との間の隙間に０．６ｍｍ程度のバリが発生し、鋳造後のスリーブＳ内面の切削加工（一点鎖線）と、開口部側の面取り加工（二点鎖線）では、バリを完全に除去することができず、スリーブＳ端面の一部にバリが残ったままとなる。

　なお、二点鎖線の開口部の面取り加工は、その後、シリンダブロックのスリーブＳ内にピストンを挿入してエンジンとして組み付ける際、ピストンの挿入を容易にする効果もあり、一点鎖線の内周面の切削加工や二点鎖線の開口部側の面取り加工は、従来から行われている加工手順である。

　次に、本願発明に係るシリンダブロックの製造方法について説明する。
　図１は、本発明の製造方法に使用される金型構造であり、この金型１は、上型２と下型３と横型４を備えるとともに、上型３にはスリーブＳを装着するためのピン部２ｐが形成されている。

　そして、このピン部２にセットされたスリーブＳ端面が対向する下型３には、図２に示すように、スリーブＳの内側端面の一部に近接または当接する近・当接部３ｋと、スリーブＳの端面からの距離が所定間隔ｈだけ幅広となる幅広部３ｚが形成され、この幅広部３ｚとスリーブＳ端面との間に入り込んだ溶湯が製品の一部として成形されるようにしている。

　ここで、幅広部３ｚとスリーブＳ端面との所定間隔ｈは１．０～１．６ｍｍ程度が好ましく、本実施例では１．３ｍｍとしている。

　以上のような金型１を型締めし、図２（ａ）に示すように、キャビティ内に溶湯を充填して鋳造が終えると、金型１から鋳造品が取り出され、一点鎖線に示すように、スリーブＳの内周面を所定量切削する切削加工が行われる。そしてその後、二点鎖線に示すように、スリーブＳの開口部の面取り加工が行われ、この際、下型３の近・当接部３ｋと幅広部３ｚの境界部で成形された部分が含まれるようにしている。

　このような製造方法において、仮に近・当接部３ｋとスリーブＳ端面との間にバリが発生していてもこれが除去されるようになり、特別な加工手順は不要である。

　なお、一点鎖線のスリーブＳの内周面の切削に引き続く二点鎖線のスリーブＳの開口部の面取り加工は、図２（ｂ）に示すような加工形態でもよく、この場合も同様な効果を奏する。

　以上のような製造方法により、非対称のスリーブを使用するときのようにスリーブセット時の方向に注意を払う必要がなくなり、しかも、鋳造後の切削加工も通常の加工手順で特別な手順を採用する必要がないので便利である。

　なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。

　スリーブを鋳込んだシリンダブロックを製造する際、スリーブ端面のバリの発生を確実に防止でき、しかも鋳造、切削とも通常の手順で済むため、自動車エンジンの製造等において広い普及が期待される。

１…金型、２…上型、２ｐ…ピン部、３…下型、３ｋ…近・当接部、３ｚ…幅広部、ｈ…所定間隔、Ｓ…スリーブ。

Claims

金型のピン部にセットしたスリーブを鋳造材料で鋳包んでシリンダブロックを鋳造した後、必要箇所を切削するようにしたシリンダブロックの製造方法であって、前記ピン部が形成される金型とは反対側の金型に、前記スリーブの内側端面の一部に近接または当接する近・当接部を形成するとともに、この近・当接部を除くスリーブの外側端面に対向する箇所に、スリーブ端面との距離が所定間隔だけ幅広となる幅広部を形成し、この金型で鋳造した鋳造品のスリーブの内周面を所定量切削加工する際、前記近・当接部と幅広部の境界部で成形された部分を合わせて切削することを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
前記幅広部におけるスリーブ端面と対向する金型との間隔は、１．０～１．６ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックの製造方法。