JP2000145536A - 内燃エンジン用シリンダの製造方法 - Google Patents
内燃エンジン用シリンダの製造方法Info
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃エンジン用シリンダを、ハイプレシャー
ダイカスト法等の金型鋳造法を使用して、熱伝導性の悪
化や変形、剥離等の不具合を招くことなく、低コストで
精密に製造することができる製造方法を提供する。 【解決手段】 得るべきシリンダ（１）のボア径と略等
しい外径の円筒状部（３２）、及び、該円筒状部（３
２）から径方向外方に向けて突設された、前記シリンダ
（１）の掃気口（１６、１６、１７、１７）と略等しい
断面寸法形状を有する掃気口形成部（３６、３６、３
７、３７）を有するインサート用中子（３０）を使用し
て金型鋳造を行い、前記インサート用中子（３０）を鋳
ぐるんだシリンダ素材（１’）を得、しかる後、該シリ
ンダ素材におけるシリンダボア（１０）の荒ボーリング
を行って、前記インサート用中子（３０）の前記円筒状
部（３２）を切削除去し、次いで、前記シリンダ素材
（１’）に残っている前記インサート中子（３０）の前
記掃気口形成部（３６、３６、３７、３７）をプレス等
により離脱除去する。
ダイカスト法等の金型鋳造法を使用して、熱伝導性の悪
化や変形、剥離等の不具合を招くことなく、低コストで
精密に製造することができる製造方法を提供する。 【解決手段】 得るべきシリンダ（１）のボア径と略等
しい外径の円筒状部（３２）、及び、該円筒状部（３
２）から径方向外方に向けて突設された、前記シリンダ
（１）の掃気口（１６、１６、１７、１７）と略等しい
断面寸法形状を有する掃気口形成部（３６、３６、３
７、３７）を有するインサート用中子（３０）を使用し
て金型鋳造を行い、前記インサート用中子（３０）を鋳
ぐるんだシリンダ素材（１’）を得、しかる後、該シリ
ンダ素材におけるシリンダボア（１０）の荒ボーリング
を行って、前記インサート用中子（３０）の前記円筒状
部（３２）を切削除去し、次いで、前記シリンダ素材
（１’）に残っている前記インサート中子（３０）の前
記掃気口形成部（３６、３６、３７、３７）をプレス等
により離脱除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯型動力
作業機等に使用される小型空冷２サイクルガソリンエン
ジン等の内燃エンジン用のシリンダの製造方法に係り、
特に、ハイプレッシャーダイカスト法等の金型鋳造法で
製造する場合に、アンダーカット部分となる掃気口部等
を合理的に形成することができる製造方法に関する。
作業機等に使用される小型空冷２サイクルガソリンエン
ジン等の内燃エンジン用のシリンダの製造方法に係り、
特に、ハイプレッシャーダイカスト法等の金型鋳造法で
製造する場合に、アンダーカット部分となる掃気口部等
を合理的に形成することができる製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯型動力作業機等に使用されている小
型空冷２サイクルガソリンエンジンのシリンダは、例え
ば、特開昭５８−１５５１１４号公報等にも見られるよ
うに、通常、アルミニウム合金製とされ、ピストンが嵌
挿されるシリンダボアを有する胴部と、スキッシュドー
ム形等の燃焼室が設けられた頭部と、が一体に形成され
ており、その外周部には多数の冷却フィンが形成されて
いる。
型空冷２サイクルガソリンエンジンのシリンダは、例え
ば、特開昭５８−１５５１１４号公報等にも見られるよ
うに、通常、アルミニウム合金製とされ、ピストンが嵌
挿されるシリンダボアを有する胴部と、スキッシュドー
ム形等の燃焼室が設けられた頭部と、が一体に形成され
ており、その外周部には多数の冷却フィンが形成されて
いる。
【０００３】そして、前記シリンダボアには、前記ピス
トンにより開閉される吸気口及び排気口が上下に段違い
で向かい合うように形成されるとともに、該吸気口及び
排気口と約９０°位置をずらして所定厚みを有する内壁
付きの中空掃気通路が設けられ、この掃気通路の下流側
端部（上端部）に、前記ピストンにより開閉される左右
一対の掃気口が、前記シリンダボアの前記排気口とは反
対方向に向けてやや上向きに形成されている。
トンにより開閉される吸気口及び排気口が上下に段違い
で向かい合うように形成されるとともに、該吸気口及び
排気口と約９０°位置をずらして所定厚みを有する内壁
付きの中空掃気通路が設けられ、この掃気通路の下流側
端部（上端部）に、前記ピストンにより開閉される左右
一対の掃気口が、前記シリンダボアの前記排気口とは反
対方向に向けてやや上向きに形成されている。
【０００４】なお、前記公報に示されているシリンダ
は、前記排気口を二分割する縦断面を挟んで対称的に一
対の掃気口が設けられた所謂二流掃気式のシリンダであ
るが、掃気口をさらに追加して二対設けた、所謂四流掃
気式のものも知られている（本発明の出願人による特願
平１０−２０３７５０号等を参照）。
は、前記排気口を二分割する縦断面を挟んで対称的に一
対の掃気口が設けられた所謂二流掃気式のシリンダであ
るが、掃気口をさらに追加して二対設けた、所謂四流掃
気式のものも知られている（本発明の出願人による特願
平１０−２０３７５０号等を参照）。
【０００５】また、前記掃気通路の形態としては、前記
公報に示されている如くの、内壁付き中空のもの及び前
記内壁が無いもの（シリンダボア側が開口している）も
のの他、例えば、本発明の出願人による特願平１０−２
０３７５１号に開示されているように、クランク室から
掃気通路を通じて掃気口に導かれる混合気をピストンの
スカート部に接触させるべく、前記掃気通路の上部に所
定厚みを有する半壁を残して、その下部に高さ方向に沿
って切欠開口部を形成した、半壁付きのものもある。
公報に示されている如くの、内壁付き中空のもの及び前
記内壁が無いもの（シリンダボア側が開口している）も
のの他、例えば、本発明の出願人による特願平１０−２
０３７５１号に開示されているように、クランク室から
掃気通路を通じて掃気口に導かれる混合気をピストンの
スカート部に接触させるべく、前記掃気通路の上部に所
定厚みを有する半壁を残して、その下部に高さ方向に沿
って切欠開口部を形成した、半壁付きのものもある。
【０００６】前記した如くの２サイクル内燃エンジン用
シリンダのうち、特に、内壁付き（半壁付きを含む）中
空掃気通路を有するものを、精密な寸法形状の鋳造成形
品が低コストで得られる、ハイプレシャーダイカスト法
等の金型鋳造法で製造する場合、前記掃気通路の掃気口
部分がアンダーカット部となるが、崩壊性を有する中子
金型は高圧下では使用できないので、通常は、前記アン
ダーカット部となる掃気口部分が塞がった状態のシリン
ダ素材を鋳造成形し、その後、前記掃気口部分を機械加
工により切除する（前記特開昭５８−１５５１１４号公
報参照）ようにされている。
シリンダのうち、特に、内壁付き（半壁付きを含む）中
空掃気通路を有するものを、精密な寸法形状の鋳造成形
品が低コストで得られる、ハイプレシャーダイカスト法
等の金型鋳造法で製造する場合、前記掃気通路の掃気口
部分がアンダーカット部となるが、崩壊性を有する中子
金型は高圧下では使用できないので、通常は、前記アン
ダーカット部となる掃気口部分が塞がった状態のシリン
ダ素材を鋳造成形し、その後、前記掃気口部分を機械加
工により切除する（前記特開昭５８−１５５１１４号公
報参照）ようにされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た如くに、鋳造後に掃気口を機械加工により切除する場
合、工具を挿入するスペースが狭小であること等から、
加工作業が極めて難しく、加工精度も上げにくいといっ
た問題があった。この場合、２サイクル内燃エンジンに
おいては、掃気口の寸法形状及びその加工精度がエンジ
ン性能に重大な影響を及ぼすので、前記問題は特に重要
である。
た如くに、鋳造後に掃気口を機械加工により切除する場
合、工具を挿入するスペースが狭小であること等から、
加工作業が極めて難しく、加工精度も上げにくいといっ
た問題があった。この場合、２サイクル内燃エンジンに
おいては、掃気口の寸法形状及びその加工精度がエンジ
ン性能に重大な影響を及ぼすので、前記問題は特に重要
である。
【０００８】また、前記掃気口部分に挿入するインサー
ト中子を使用した金型鋳造法により、前記内壁付き中空
掃気通路を有するシリンダを製造することも考えられる
が、この場合は、インサート部分が鋳造成形品に残るた
め、熱伝導性が悪くなるとともに、変形、剥離等の不具
合が発生しやすくなるといった問題を生じる。本発明
は、前記した如くの従来の問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、内燃エンジン用シリンダ
を、ハイプレシャーダイカスト法等の金型鋳造法を使用
して、熱伝導性の悪化や変形、剥離等の不具合を招くこ
となく、低コストで精密に製造することができる、内燃
エンジン用シリンダの製造方法を提供することにある。
ト中子を使用した金型鋳造法により、前記内壁付き中空
掃気通路を有するシリンダを製造することも考えられる
が、この場合は、インサート部分が鋳造成形品に残るた
め、熱伝導性が悪くなるとともに、変形、剥離等の不具
合が発生しやすくなるといった問題を生じる。本発明
は、前記した如くの従来の問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、内燃エンジン用シリンダ
を、ハイプレシャーダイカスト法等の金型鋳造法を使用
して、熱伝導性の悪化や変形、剥離等の不具合を招くこ
となく、低コストで精密に製造することができる、内燃
エンジン用シリンダの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法
は、ピストンにより開閉される掃気口が形成された内壁
付き中空掃気通路を備えた内燃エンジン用シリンダを製
造するためのもので、基本的には、得るべきシリンダの
ボア径と略等しい外径の円筒状部、及び、該円筒状部か
ら径方向外方に向けて突設された、前記掃気口と略等し
い断面寸法形状を有する掃気口形成部を有するインサー
ト用中子を使用して、金型鋳造法により前記シリンダを
製造することを特徴としている。
く、本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法
は、ピストンにより開閉される掃気口が形成された内壁
付き中空掃気通路を備えた内燃エンジン用シリンダを製
造するためのもので、基本的には、得るべきシリンダの
ボア径と略等しい外径の円筒状部、及び、該円筒状部か
ら径方向外方に向けて突設された、前記掃気口と略等し
い断面寸法形状を有する掃気口形成部を有するインサー
ト用中子を使用して、金型鋳造法により前記シリンダを
製造することを特徴としている。
【００１０】本発明方法のより好ましい具体的な態様で
は、前記インサート用中子をボア中子金型に外挿するよ
うにしてセットし、それを使用して金型鋳造を行い、前
記インサート用中子が残っているシリンダ素材を得、し
かる後、該シリンダ素材におけるシリンダボアのボーリ
ングを行って、前記インサート用中子の前記円筒状部を
切削除去し、次いで、前記シリンダ素材に残っている前
記インサート中子の前記掃気口形成部をプレス等により
離脱除去するようにされる。また、さらに好ましい態様
では、前記金型鋳造前に、前記インサート用中子の少な
くとも前記掃気口形成部の外表面に離型剤を塗布乃至メ
ッキして離型層を形成しておくようにされる。
は、前記インサート用中子をボア中子金型に外挿するよ
うにしてセットし、それを使用して金型鋳造を行い、前
記インサート用中子が残っているシリンダ素材を得、し
かる後、該シリンダ素材におけるシリンダボアのボーリ
ングを行って、前記インサート用中子の前記円筒状部を
切削除去し、次いで、前記シリンダ素材に残っている前
記インサート中子の前記掃気口形成部をプレス等により
離脱除去するようにされる。また、さらに好ましい態様
では、前記金型鋳造前に、前記インサート用中子の少な
くとも前記掃気口形成部の外表面に離型剤を塗布乃至メ
ッキして離型層を形成しておくようにされる。
【００１１】一方、本発明に係るインサート用中子は、
前記製造方法を実施する際に使用されるもので、得るべ
きシリンダのボア径と略等しい外径の円筒状部、及び、
該円筒状部から径方向外方に向けて突設された、前記掃
気口と略等しい断面寸法形状を有する掃気口形成部を有
することを特徴としている。本発明に係るインサート用
中子は、より好ましい態様では、得るべきシリンダと同
じアルミニウム合金を材料として金型鋳造法により一体
成形され、また、外表面に離型剤が塗布乃至メッキされ
てなる離型層が形成される。
前記製造方法を実施する際に使用されるもので、得るべ
きシリンダのボア径と略等しい外径の円筒状部、及び、
該円筒状部から径方向外方に向けて突設された、前記掃
気口と略等しい断面寸法形状を有する掃気口形成部を有
することを特徴としている。本発明に係るインサート用
中子は、より好ましい態様では、得るべきシリンダと同
じアルミニウム合金を材料として金型鋳造法により一体
成形され、また、外表面に離型剤が塗布乃至メッキされ
てなる離型層が形成される。
【００１２】なお、インサート用中子の材質は、前記ア
ルミニウム合金に限られることはなく、他の鉄系金属等
を使用できる。また、インサート用中子の材料として、
得るべきシリンダと同じアルミニウム合金を使用する場
合は、シリコン等の添加物の配合量をシリンダより多く
して融点を高くすることにより、相互間の融着等を防ぐ
ようにする。また、前記インサート用中子の外表面に塗
布ないしメッキする離型剤としては、クロム、ニッケ
ル、カーボン等が挙げられ、それらを電解メッキや蒸着
等の手法で塗布乃至メッキして離型層を形成する。
ルミニウム合金に限られることはなく、他の鉄系金属等
を使用できる。また、インサート用中子の材料として、
得るべきシリンダと同じアルミニウム合金を使用する場
合は、シリコン等の添加物の配合量をシリンダより多く
して融点を高くすることにより、相互間の融着等を防ぐ
ようにする。また、前記インサート用中子の外表面に塗
布ないしメッキする離型剤としては、クロム、ニッケ
ル、カーボン等が挙げられ、それらを電解メッキや蒸着
等の手法で塗布乃至メッキして離型層を形成する。
【００１３】前記の如くの構成とされた本発明に係るイ
ンサート用中子を用いた内燃エンジン用シリンダの製造
方法の好ましい態様においては、前記インサート用中子
を用いることで、精密な寸法形状の鋳造成形品が低コス
トで得られるハイプレシャーダイカスト法を使用でき、
しかも、鋳造後に、前記インサート用中子の前記円筒状
部をシリンダボアの荒ボーリングを行うことで切削除去
し、さらに、該荒ボーリングで除去できない前記インサ
ート用中子の前記掃気口形成部をプレス等により離脱除
去するようにされるので、インサート部分が製品（シリ
ンダ）に全く残らないようにでき、その結果、従来のよ
うに、鋳造後に掃気口部分を機械加工により切除する製
造方法や、前記掃気口部分に挿入するインサート中子を
使用した従来の金型鋳造法による製造方法に比して、シ
リンダをより精密にかつより低コストで製造できるとと
もに、鋳造成形品（シリンダ）に残ってしまうインサー
ト用中子による熱伝導性の悪化や変形、剥離等の不具合
を招くことがないようにできる。
ンサート用中子を用いた内燃エンジン用シリンダの製造
方法の好ましい態様においては、前記インサート用中子
を用いることで、精密な寸法形状の鋳造成形品が低コス
トで得られるハイプレシャーダイカスト法を使用でき、
しかも、鋳造後に、前記インサート用中子の前記円筒状
部をシリンダボアの荒ボーリングを行うことで切削除去
し、さらに、該荒ボーリングで除去できない前記インサ
ート用中子の前記掃気口形成部をプレス等により離脱除
去するようにされるので、インサート部分が製品（シリ
ンダ）に全く残らないようにでき、その結果、従来のよ
うに、鋳造後に掃気口部分を機械加工により切除する製
造方法や、前記掃気口部分に挿入するインサート中子を
使用した従来の金型鋳造法による製造方法に比して、シ
リンダをより精密にかつより低コストで製造できるとと
もに、鋳造成形品（シリンダ）に残ってしまうインサー
ト用中子による熱伝導性の悪化や変形、剥離等の不具合
を招くことがないようにできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃エンジン
用シリンダの製造方法の一実施形態を説明する。本実施
形態の製造方法により製造すべき内燃エンジン用シリン
ダは、図８に示される如くの、携帯型動力作業機等に使
用される小型空冷２サイクルガソリンエンジンのシリン
ダ１であり、該シリンダ１は、アルミニウム合金製とさ
れ、ピストン６０が嵌挿されるシリンダボア１０を有す
る胴部２と、スキッシュドーム形等の燃焼室４が設けら
れた頭部３と、が一体に形成され、その外周部には、多
数の冷却フィン９が一体形成される。
用シリンダの製造方法の一実施形態を説明する。本実施
形態の製造方法により製造すべき内燃エンジン用シリン
ダは、図８に示される如くの、携帯型動力作業機等に使
用される小型空冷２サイクルガソリンエンジンのシリン
ダ１であり、該シリンダ１は、アルミニウム合金製とさ
れ、ピストン６０が嵌挿されるシリンダボア１０を有す
る胴部２と、スキッシュドーム形等の燃焼室４が設けら
れた頭部３と、が一体に形成され、その外周部には、多
数の冷却フィン９が一体形成される。
【００１５】そして、前記シリンダボア１０には、前記
ピストン６０により開閉される吸気口１１及び排気口１
２が上下に段違いで向かい合うように形成されるととも
に、該吸気口１１及び排気口１２と約９０°位置をずら
して二対の中空掃気通路１４、１４、１５、１５（図２
において仮想線で示されている）が設けられる。すなわ
ち、前記シリンダ１は、前記排気口１２を二分割する縦
断面Ｆを挟んで対称的に掃気通路が二対設けられている
所謂四流掃気式のものであり（本発明の出願人による前
記特願平１０−２０３７５０号等を参照）、前記掃気通
路１４、１４、１５、１５の下流側端部（上端部）に、
前記ピストン６０により開閉される左右で対をなす掃気
口１６、１６、１７、１７（後述するインサート用中子
３０の平面図を示す図２において仮想線で示されてい
る）が、前記シリンダボア１０の前記排気口１２とは反
対方向（前記吸気口１１側）に向けてやや上向きに形成
される。
ピストン６０により開閉される吸気口１１及び排気口１
２が上下に段違いで向かい合うように形成されるととも
に、該吸気口１１及び排気口１２と約９０°位置をずら
して二対の中空掃気通路１４、１４、１５、１５（図２
において仮想線で示されている）が設けられる。すなわ
ち、前記シリンダ１は、前記排気口１２を二分割する縦
断面Ｆを挟んで対称的に掃気通路が二対設けられている
所謂四流掃気式のものであり（本発明の出願人による前
記特願平１０−２０３７５０号等を参照）、前記掃気通
路１４、１４、１５、１５の下流側端部（上端部）に、
前記ピストン６０により開閉される左右で対をなす掃気
口１６、１６、１７、１７（後述するインサート用中子
３０の平面図を示す図２において仮想線で示されてい
る）が、前記シリンダボア１０の前記排気口１２とは反
対方向（前記吸気口１１側）に向けてやや上向きに形成
される。
【００１６】さらに、前記掃気通路１４、１４は、前述
した半壁付きものであり、本発明の出願人による前記特
願平１０−２０３７５１号に開示されているように、ク
ランク室から掃気通路を通じて掃気口に導かれる混合気
をピストンのスカート部に接触させるべく、前記掃気通
路１４、１４、１５、１５の上部に、前記シリンダボア
１０と同径の、所定厚みを有する半壁１８、１８、１
９、１９（図２において仮想線で示されている）を残し
て、その下部に高さ方向に沿って図８に示されている切
欠開口部２１、２１と、図８には示されていない前記半
壁１９、１９の下側にも、切欠開口部２２、２２（図２
参照）が形成される。
した半壁付きものであり、本発明の出願人による前記特
願平１０−２０３７５１号に開示されているように、ク
ランク室から掃気通路を通じて掃気口に導かれる混合気
をピストンのスカート部に接触させるべく、前記掃気通
路１４、１４、１５、１５の上部に、前記シリンダボア
１０と同径の、所定厚みを有する半壁１８、１８、１
９、１９（図２において仮想線で示されている）を残し
て、その下部に高さ方向に沿って図８に示されている切
欠開口部２１、２１と、図８には示されていない前記半
壁１９、１９の下側にも、切欠開口部２２、２２（図２
参照）が形成される。
【００１７】そして、本実施形態の製造方法には、図１
〜図３に示される如くのインサート用中子３０が使用さ
れる。図示例のインサート用中子３０は、アルミニウム
合金を材料として金型鋳造法により一体成形されたもの
で、得るべき前記シリンダ１のボア径と略等しい外径の
円筒状部３２、及び、該円筒状部３２の下端部から径方
向外方に向けて突設された、前記掃気口１６、１６、１
７、１７に略等しい断面寸法形状を有する、左右二対の
掃気口形成部３６、３６、３７、３７を有し、前記円筒
状部３２の下端部付近における前記掃気口形成部３６、
３６、３７、３７とは約９０°位置をずらした前記縦断
面Ｆ上には、図３に示される如くの、排気口用中子４０
の先端部に設けられた円錐台状のボス４２が嵌挿され
る、外周側程大径の挿通穴３３が径方向に穿設されてい
る。
〜図３に示される如くのインサート用中子３０が使用さ
れる。図示例のインサート用中子３０は、アルミニウム
合金を材料として金型鋳造法により一体成形されたもの
で、得るべき前記シリンダ１のボア径と略等しい外径の
円筒状部３２、及び、該円筒状部３２の下端部から径方
向外方に向けて突設された、前記掃気口１６、１６、１
７、１７に略等しい断面寸法形状を有する、左右二対の
掃気口形成部３６、３６、３７、３７を有し、前記円筒
状部３２の下端部付近における前記掃気口形成部３６、
３６、３７、３７とは約９０°位置をずらした前記縦断
面Ｆ上には、図３に示される如くの、排気口用中子４０
の先端部に設けられた円錐台状のボス４２が嵌挿され
る、外周側程大径の挿通穴３３が径方向に穿設されてい
る。
【００１８】なお、前記円筒状部３２の高さＨｉ（図１
参照）は、前記シリンダボア１０の上端から前記掃気口
１６、１６の下端までの高さＨａ（後述する図７参照）
より若干低くされている。また、図１に示される如く
に、前記二対の掃気口形成部３６、３６、３７、３７の
上面３６ａ、３６ａ、３７ａ、３７ａ及び下面３６ａ、
３６ａ、３７ａ、３７ａは、外端から基端（前記円筒状
部３２側）にかけて、それぞれ水平面に対してα（例え
ば１３°）、β（例えば１５°）だけ上向きに傾斜せし
められ、若干末広がり状に形成されている。
参照）は、前記シリンダボア１０の上端から前記掃気口
１６、１６の下端までの高さＨａ（後述する図７参照）
より若干低くされている。また、図１に示される如く
に、前記二対の掃気口形成部３６、３６、３７、３７の
上面３６ａ、３６ａ、３７ａ、３７ａ及び下面３６ａ、
３６ａ、３７ａ、３７ａは、外端から基端（前記円筒状
部３２側）にかけて、それぞれ水平面に対してα（例え
ば１３°）、β（例えば１５°）だけ上向きに傾斜せし
められ、若干末広がり状に形成されている。
【００１９】上記に加え、前記インサート用中子３０の
外表面全体には、クロム、ニッケル等の離型剤が塗布乃
至メッキされた離型層３８が形成されている（図１参
照）。なお、該離型層３８は、通常は前記掃口形成部３
６、３６、３７、３７の外表面に形成されていれば良い
が、後述する前記インサート用中子３０の前記円筒状部
３２を切削除去せしめる際に、前記シリンダボア１０の
表面がむしり取られたりすること等を防止するために
は、前記の如く、前記インサート用中子３０の外表面全
体に形成せしめると良い。前記した如くのインサート用
中子３０を用いて前記シリンダ１を製造するにあたって
は、まず、図４に示される如くに、前記インサート用中
子３０をボア中子金型５０にセットするとともに、図３
に示される如くに、前記挿通穴３３に前記排気口用中子
４０の先端部に設けられた円錐台状の前記ボス４２を嵌
挿して位置決め、抜け止めを行う。
外表面全体には、クロム、ニッケル等の離型剤が塗布乃
至メッキされた離型層３８が形成されている（図１参
照）。なお、該離型層３８は、通常は前記掃口形成部３
６、３６、３７、３７の外表面に形成されていれば良い
が、後述する前記インサート用中子３０の前記円筒状部
３２を切削除去せしめる際に、前記シリンダボア１０の
表面がむしり取られたりすること等を防止するために
は、前記の如く、前記インサート用中子３０の外表面全
体に形成せしめると良い。前記した如くのインサート用
中子３０を用いて前記シリンダ１を製造するにあたって
は、まず、図４に示される如くに、前記インサート用中
子３０をボア中子金型５０にセットするとともに、図３
に示される如くに、前記挿通穴３３に前記排気口用中子
４０の先端部に設けられた円錐台状の前記ボス４２を嵌
挿して位置決め、抜け止めを行う。
【００２０】前記ボア中子金型５０は、ハイプレッシャ
ーダイカスト法で使用される通常の中子金型であり、前
記インサート用中子３０の前記円筒状部３２が外挿され
る円柱状のボア挿入部５２、このボア挿入部５２の上方
に連設された、前記シリンダ１の前記燃焼室４形状に対
応した燃焼室形成部５３、前記ボア挿入部５２の下方に
連設された円柱状のボア下部形成部５４、及び、このボ
ア下部形成部５４の左右に連設された、図８に示されて
いる前記掃気通路１４、１４に対応した掃気通路形成部
５５、５５と、図８には示されていないもう一対の掃気
通路１５、１５の形状に対応した掃気通路形成部（図示
省略）からなっている。
ーダイカスト法で使用される通常の中子金型であり、前
記インサート用中子３０の前記円筒状部３２が外挿され
る円柱状のボア挿入部５２、このボア挿入部５２の上方
に連設された、前記シリンダ１の前記燃焼室４形状に対
応した燃焼室形成部５３、前記ボア挿入部５２の下方に
連設された円柱状のボア下部形成部５４、及び、このボ
ア下部形成部５４の左右に連設された、図８に示されて
いる前記掃気通路１４、１４に対応した掃気通路形成部
５５、５５と、図８には示されていないもう一対の掃気
通路１５、１５の形状に対応した掃気通路形成部（図示
省略）からなっている。
【００２１】前記ボア挿入部５２は、前記インサート用
中子３０の内径と略同じ外径を有し、その高さは、前記
インサート用中子３０の高さＨｉより若干高い、得るべ
き前記シリンダ１における前記シリンダボア１０の上端
から前記掃気口１６、１６の下端までの高さＨａ（図７
参照）と略同じとされている。また、前記ボア下部形成
部５４は、その外径が、前記ボア挿入部５２の外径より
大きい、前記インサート用中子３０の外径と略同じとさ
れており、前記インサート用中子３０の前記円筒状部３
２を受け止め、係止するようになっている。さらに、図
４に示されている前記掃気通路形成部５５、５５と、図
４には示されていないもう一対の掃気通路形成部には、
それぞれ前記インサート用中子３０の前記掃気口形成部
３６、３６、３７、３７が挿入される切欠部５６、５
６、（５７、５７）や、前記半壁２１、２１、２２、２
２の寸法形状に対応した切欠部５８、５８、（５９、５
９）が形成されている。また、前記ボア下部形成部５４
には、前記吸気口１１に対応した形状の吸気口用中子
（図示省略）がセットされる。
中子３０の内径と略同じ外径を有し、その高さは、前記
インサート用中子３０の高さＨｉより若干高い、得るべ
き前記シリンダ１における前記シリンダボア１０の上端
から前記掃気口１６、１６の下端までの高さＨａ（図７
参照）と略同じとされている。また、前記ボア下部形成
部５４は、その外径が、前記ボア挿入部５２の外径より
大きい、前記インサート用中子３０の外径と略同じとさ
れており、前記インサート用中子３０の前記円筒状部３
２を受け止め、係止するようになっている。さらに、図
４に示されている前記掃気通路形成部５５、５５と、図
４には示されていないもう一対の掃気通路形成部には、
それぞれ前記インサート用中子３０の前記掃気口形成部
３６、３６、３７、３７が挿入される切欠部５６、５
６、（５７、５７）や、前記半壁２１、２１、２２、２
２の寸法形状に対応した切欠部５８、５８、（５９、５
９）が形成されている。また、前記ボア下部形成部５４
には、前記吸気口１１に対応した形状の吸気口用中子
（図示省略）がセットされる。
【００２２】前記のようにして、前記インサート用中子
３０を前記ボア中子金型５０にセットし、前記排気口用
中子４０や前記吸気口用中子を前記のようにセットする
等した後は、図５に示される如くに、ハイプレッシャー
ダイカスト法による金型鋳造を行い、その後、前記ボア
中子金型５０を抜き取り、図６に示される如くの、前記
インサート中子３０が残っているシリンダ素材１’を得
る。
３０を前記ボア中子金型５０にセットし、前記排気口用
中子４０や前記吸気口用中子を前記のようにセットする
等した後は、図５に示される如くに、ハイプレッシャー
ダイカスト法による金型鋳造を行い、その後、前記ボア
中子金型５０を抜き取り、図６に示される如くの、前記
インサート中子３０が残っているシリンダ素材１’を得
る。
【００２３】かかる状態において、得られた前記シリン
ダ素材１’のボア１０と前記インサート用中子３０とは
互いに密着しているが、予め前記インサート用中子３０
の外表面に前記した如くに離型層３８を形成しているの
で、それらが互いに融着する等の不具合は生じない。し
かる後、図７に示される如くに、前記シリンダ素材１’
のシリンダボア１０の荒ボーリングを行って、前記イン
サート用中子３０の前記円筒状部３２を切削除去する。
このときには、前記インサート用中子３０の切削除去と
同時に、前記シリンダボア１０における若干径大なる上
端部分１０ａ（前記インサート用中子３０の上方部分）
も形成される。
ダ素材１’のボア１０と前記インサート用中子３０とは
互いに密着しているが、予め前記インサート用中子３０
の外表面に前記した如くに離型層３８を形成しているの
で、それらが互いに融着する等の不具合は生じない。し
かる後、図７に示される如くに、前記シリンダ素材１’
のシリンダボア１０の荒ボーリングを行って、前記イン
サート用中子３０の前記円筒状部３２を切削除去する。
このときには、前記インサート用中子３０の切削除去と
同時に、前記シリンダボア１０における若干径大なる上
端部分１０ａ（前記インサート用中子３０の上方部分）
も形成される。
【００２４】次いで、前記シリンダ素材１’に残ってい
る前記インサート中子３０の前記掃気口形成部３６、３
６、３７、３７を、プレス等により前記掃気通路１４、
１４、１５、１５側に押し出して離脱除去する。この場
合も、予め前記掃気口形成部３６、３６、３７、３７の
外表面に前記した如くに離型層３８を形成しており、か
つ、前記掃気口形成部３６、３６、３７、３７は、内側
方に向けて若干末広がり状とされている前記掃気口１
６、１６、１７、１７に沿うように、前記掃気通路１
４、１４、１５、１５内に向けて下方に若干傾斜せしめ
られているので、前記掃気口形成部３６、３６、３７、
３７は、前記シリンダボア１０側からプレス等で押圧す
ることにより、比較的容易に離脱除去せしめられる。そ
の後は、所要の仕上げ処理を行って、図８に示される如
くの製品シリンダ１を得る。
る前記インサート中子３０の前記掃気口形成部３６、３
６、３７、３７を、プレス等により前記掃気通路１４、
１４、１５、１５側に押し出して離脱除去する。この場
合も、予め前記掃気口形成部３６、３６、３７、３７の
外表面に前記した如くに離型層３８を形成しており、か
つ、前記掃気口形成部３６、３６、３７、３７は、内側
方に向けて若干末広がり状とされている前記掃気口１
６、１６、１７、１７に沿うように、前記掃気通路１
４、１４、１５、１５内に向けて下方に若干傾斜せしめ
られているので、前記掃気口形成部３６、３６、３７、
３７は、前記シリンダボア１０側からプレス等で押圧す
ることにより、比較的容易に離脱除去せしめられる。そ
の後は、所要の仕上げ処理を行って、図８に示される如
くの製品シリンダ１を得る。
【００２５】前記の如くの構成とされた本実施形態のイ
ンサート用中子３０を用いた２サイクル内燃エンジン用
シリンダ１の製造方法においては、前記インサート用中
子３０を用いることで、精密な寸法形状の鋳造成形品が
低コストで得られる、ハイプレシャーダイカスト法を使
用でき、しかも、鋳造後に、前記インサート用中子３０
の前記円筒状部３２を、シリンダボア１０の荒ボーリン
グを行うことで切削除去し、さらに、該荒ボーリングで
除去できない前記インサート用中子３０の前記掃気口形
成部３６、３６、３７、３７をプレス等により離脱除去
するようにされるので、インサート部分が製品（シリン
ダ）に全く残らないようにでき、その結果、従来のよう
に、鋳造後に掃気口部分を機械加工により切除する製造
方法や、前記掃気口部分に挿入するインサート中子を使
用した従来の金型鋳造法による製造方法に比して、シリ
ンダをより精密にかつより低コストで製造できるととも
に、製品（シリンダ）に残ってしまうインサート中子に
よる熱伝導性の悪化や変形、剥離等の不具合を招くこと
がないようにできる。以上、本発明の一実施形態につい
て詳述したが、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
逸脱しない範囲で、設計において、種々の変更ができる
ものである。
ンサート用中子３０を用いた２サイクル内燃エンジン用
シリンダ１の製造方法においては、前記インサート用中
子３０を用いることで、精密な寸法形状の鋳造成形品が
低コストで得られる、ハイプレシャーダイカスト法を使
用でき、しかも、鋳造後に、前記インサート用中子３０
の前記円筒状部３２を、シリンダボア１０の荒ボーリン
グを行うことで切削除去し、さらに、該荒ボーリングで
除去できない前記インサート用中子３０の前記掃気口形
成部３６、３６、３７、３７をプレス等により離脱除去
するようにされるので、インサート部分が製品（シリン
ダ）に全く残らないようにでき、その結果、従来のよう
に、鋳造後に掃気口部分を機械加工により切除する製造
方法や、前記掃気口部分に挿入するインサート中子を使
用した従来の金型鋳造法による製造方法に比して、シリ
ンダをより精密にかつより低コストで製造できるととも
に、製品（シリンダ）に残ってしまうインサート中子に
よる熱伝導性の悪化や変形、剥離等の不具合を招くこと
がないようにできる。以上、本発明の一実施形態につい
て詳述したが、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
逸脱しない範囲で、設計において、種々の変更ができる
ものである。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法によれば、
得るべきシリンダのボア径と略等しい外径の円筒状部と
掃気口と略等しい断面寸法形状を有する掃気口形成部と
を有するインサート用中子を用いることで、精密な寸法
形状の鋳造成形品が低コストで得られるハイプレシャー
ダイカスト法を使用でき、しかも、鋳造後に、前記イン
サート用中子の前記円筒状部をシリンダボアのボーリン
グを行うことで切削除去し、さらに、該ボーリングで除
去できない前記インサート用中子の前記掃気口形成部
を、プレス等により簡単に離脱除去するようにされるの
で、インサート部分が製品（シリンダ）に全く残らない
ようにでき、その結果、従来のように、鋳造後に掃気口
部分を機械加工により切除する製造方法や、前記掃気口
部分に挿入するインサート中子を使用した従来の金型鋳
造法による製造方法に比して、シリンダをより精密にか
つより低コストで製造できるとともに、製品（シリン
ダ）に残ってしまうインサート中子による熱伝導性の悪
化や変形、剥離等の不具合を招くことがないようにでき
る。
明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法によれば、
得るべきシリンダのボア径と略等しい外径の円筒状部と
掃気口と略等しい断面寸法形状を有する掃気口形成部と
を有するインサート用中子を用いることで、精密な寸法
形状の鋳造成形品が低コストで得られるハイプレシャー
ダイカスト法を使用でき、しかも、鋳造後に、前記イン
サート用中子の前記円筒状部をシリンダボアのボーリン
グを行うことで切削除去し、さらに、該ボーリングで除
去できない前記インサート用中子の前記掃気口形成部
を、プレス等により簡単に離脱除去するようにされるの
で、インサート部分が製品（シリンダ）に全く残らない
ようにでき、その結果、従来のように、鋳造後に掃気口
部分を機械加工により切除する製造方法や、前記掃気口
部分に挿入するインサート中子を使用した従来の金型鋳
造法による製造方法に比して、シリンダをより精密にか
つより低コストで製造できるとともに、製品（シリン
ダ）に残ってしまうインサート中子による熱伝導性の悪
化や変形、剥離等の不具合を招くことがないようにでき
る。
【図１】本発明に係る製造方法に用いられるインサート
用中子の一実施形態を示す縦断面図。
用中子の一実施形態を示す縦断面図。
【図２】図１に示されるインサート用中子の平面図。
【図３】図１に示されるインサート用中子の側面図。
【図４】図１に示されるインサート用中子をボア中子金
型にセットした状態を示す縦断図。
型にセットした状態を示す縦断図。
【図５】図１に示されるインサート用中子及びボア中子
金型を使用した金型鋳造工程の説明に供される縦断面
図。
金型を使用した金型鋳造工程の説明に供される縦断面
図。
【図６】図５に示される金型鋳造工程で得られたシリン
ダ素材のシリンダボアの荒ボーリングを行って、前記イ
ンサート用中子の円筒状部を切削除去する荒ボーリング
工程の説明に供される断面図。
ダ素材のシリンダボアの荒ボーリングを行って、前記イ
ンサート用中子の円筒状部を切削除去する荒ボーリング
工程の説明に供される断面図。
【図７】図６に示される荒ボーリング工程で除去されな
かった前記インサート用中子の掃気口形成部をプレス等
で離脱除去する工程の説明に供される断面図。
かった前記インサート用中子の掃気口形成部をプレス等
で離脱除去する工程の説明に供される断面図。
【図８】本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方
法により製造される小型空冷２サイクル内燃エンジンの
シリンダを示す縦断面図。
法により製造される小型空冷２サイクル内燃エンジンの
シリンダを示す縦断面図。
１ 空冷２サイクルガソリンエンジン（内燃エンジ
ン）のシリンダ １’ シリンダ素材 １０ シリンダボア １４、１５ 中空掃気通路 １６、１７ 掃気口 １８、１９ 半壁（掃気通路内壁） ３０ インサート用中子 ３２ 円筒状部 ３６、３７ 掃気口形成部 ３８ 離型層 ５０ ボア中子金型 ６０ ピストン
ン）のシリンダ １’ シリンダ素材 １０ シリンダボア １４、１５ 中空掃気通路 １６、１７ 掃気口 １８、１９ 半壁（掃気通路内壁） ３０ インサート用中子 ３２ 円筒状部 ３６、３７ 掃気口形成部 ３８ 離型層 ５０ ボア中子金型 ６０ ピストン
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｊ 10/02 Ｆ１６Ｊ 10/02 Ｚ // Ｂ２２Ｃ 3/00 Ｂ２２Ｃ 3/00 Ｂ Ｆターム(参考） 3G024 AA41 CA19 DA13 EA00 FA03 FA14 FA15 GA04 GA06 GA10 GA18 HA07 HA20 3J044 AA18 AA20 CC01 CC30 DA09 EA01 EA10 4E092 AA09 FA10 GA01 4E093 NA01 QA04 QB03
Claims (7)
- 【請求項１】 ピストン（６０）により開閉される掃気
口（１６、１６、１７、１７）が形成された内壁（１
８、１８、１９、１９）付き中空掃気通路（１４、１
４、１５、１５）を備えた内燃エンジン用シリンダ
（１）の製造方法であって、 得るべきシリンダ（１）のボア径と略等しい外径の円筒
状部（３２）、及び、該円筒状部（３２）から径方向外
方に向けて突設された、前記掃気口（１６、１６、１
７、１７）と略等しい断面寸法形状を有する掃気口形成
部（３６、３６、３７、３７）を有するインサート用中
子（３０）を使用して、金型鋳造法により前記シリンダ
（１）を製造することを特徴とする内燃エンジン用シリ
ンダの製造方法。 - 【請求項２】 前記インサート用中子（３０）をボア中
子金型（５０）にセットして金型鋳造を行い、前記イン
サート用中子（３０）が残っているシリンダ素材
（１’）を得、しかる後、該シリンダ素材（１’）にお
けるシリンダボア（１０）のボーリングを行って、前記
インサート用中子（３０）の前記円筒状部（３２）を切
削除去し、次いで、前記シリンダ素材（１’）に残って
いる前記インサート中子（３０）の前記掃気口形成部
（３６、３６、３７、３７）をプレス等により離脱除去
することを特徴とする請求項１に記載の内燃エンジン用
シリンダの製造方法。 - 【請求項３】 前記金型鋳造前に、前記インサート用中
子（３０）の少なくとも前記掃気口形成部（３６、３
６、３７、３７）の外表面に離型剤を塗布乃至メッキし
て離型層（３８）を形成しておくことを特徴とする請求
項１又は２に記載の内燃エンジン用シリンダの製造方
法。 - 【請求項４】 ピストン（６０）により開閉される掃気
口（１６、１６、１７、１７）が形成された内壁（１
８、１８、１９、１９）付き中空掃気通路（１４、１
４、１５、１５）を備えた内燃エンジン用シリンダ
（１）を金型鋳造法により製造する際に使用されるイン
サート用中子（３０）であって、得るべきシリンダ
（１）のボア径と略等しい外径の円筒状部（３２）、及
び、該円筒状部（３２）から径方向外方に向けて突設さ
れた、前記掃気口（１６、１６、１７、１７）と略等し
い断面寸法形状を有する掃気口形成部（３６、３６、３
７、３７）を有することを特徴とするインサート用中
子。 - 【請求項５】 アルミニウム合金を素材として金型鋳造
法により一体成形されていることを特徴とする請求項４
に記載のインサート用中子。 - 【請求項６】 外表面に離型剤が塗布乃至メッキされて
なる離型層（３８）が形成されていることを特徴とする
請求項４又は５に記載のインサート用中子。 - 【請求項７】 請求項４乃至６のいずれか一項に記載の
インサート用中子（３０）をボア中子金型（５０）にセ
ットして金型鋳造を行い、前記インサート用中子（３
０）が残っているシリンダ素材（１’）を得、しかる
後、該シリンダ素材（１’）におけるシリンダボア（１
０）のボーリングを行って、前記インサート用中子（３
０）の前記円筒状部（３２）を切削除去し、次いで、前
記シリンダ素材（１’）に残っている前記インサート中
子（３０）の前記掃気口形成部（３６、３６、３７、３
７）をプレス等により離脱除去することにより製造され
た内燃エンジン用シリンダ。
Priority Applications (2)
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