JP2001055956A - ライナー付きシリンダブロック - Google Patents
ライナー付きシリンダブロックInfo
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- JP2001055956A JP2001055956A JP11230926A JP23092699A JP2001055956A JP 2001055956 A JP2001055956 A JP 2001055956A JP 11230926 A JP11230926 A JP 11230926A JP 23092699 A JP23092699 A JP 23092699A JP 2001055956 A JP2001055956 A JP 2001055956A
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- cylinder block
- cylinder sleeve
- sleeve
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリンダスリーブ変形が小さく、低コストで
オイル消費及びピストン打音を低減したライナー付きシ
リンダブロックを提供する。 【解決手段】 軽合金製のシリンダブロック本体5と、
この本体5の内面にライナーとして鋳ぐるみにより設け
られた鋳鉄製の中空円筒体からなるシリンダスリーブ1
とを有し、このスリーブ1の外周面には相互に平行に延
びるように溝2が形成されており、溝2の側面は相互に
平行である。また、溝2は中空円筒体の円周方向又は軸
方向に延びるように形成されており、この溝2の深さは
0.5mm以下であることが好ましい。
オイル消費及びピストン打音を低減したライナー付きシ
リンダブロックを提供する。 【解決手段】 軽合金製のシリンダブロック本体5と、
この本体5の内面にライナーとして鋳ぐるみにより設け
られた鋳鉄製の中空円筒体からなるシリンダスリーブ1
とを有し、このスリーブ1の外周面には相互に平行に延
びるように溝2が形成されており、溝2の側面は相互に
平行である。また、溝2は中空円筒体の円周方向又は軸
方向に延びるように形成されており、この溝2の深さは
0.5mm以下であることが好ましい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽合金製のシリン
ダブロック本体の内面に鋳鉄製のシリンダスリーブが鋳
ぐるまれたライナー付きシリンダブロックに関し、特
に、機械加工により形成された両側面が平行の溝を有す
るライナー付きシリンダブロックに関する。
ダブロック本体の内面に鋳鉄製のシリンダスリーブが鋳
ぐるまれたライナー付きシリンダブロックに関し、特
に、機械加工により形成された両側面が平行の溝を有す
るライナー付きシリンダブロックに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミニウム合金等の軽合金製の
シリンダブロックには、各種のシリンダスリーブが鋳ぐ
るまれており、一般的にはこのライナーとして鋳鉄製の
シリンダスリーブが鋳ぐるまれている。しかし、このシ
リンダブロックとシリンダスリーブとのずれ、シリンダ
スリーブの抜け出し又はシリンダブロック及びシリンダ
スリーブの変形が生じることがあり、これらを防止する
対策として、従来、シリンダスリーブの外周面に断面コ
字形の溝を複数形成したものが提案されている。
シリンダブロックには、各種のシリンダスリーブが鋳ぐ
るまれており、一般的にはこのライナーとして鋳鉄製の
シリンダスリーブが鋳ぐるまれている。しかし、このシ
リンダブロックとシリンダスリーブとのずれ、シリンダ
スリーブの抜け出し又はシリンダブロック及びシリンダ
スリーブの変形が生じることがあり、これらを防止する
対策として、従来、シリンダスリーブの外周面に断面コ
字形の溝を複数形成したものが提案されている。
【0003】しかし、この構造のシリンダスリーブで
は、シリンダスリーブとシリンダブロックとが金属的結
合をすることができず、単に機械的に接触しているだけ
なので十分な接合強度を得ることができないため、シリ
ンダスリーブとシリンダブロックとの分離又は剥離を防
ぐことができない。これにより、シリンダボア径の変形
が生じ、エンジンの性能に悪影響をもたらす。また、シ
リンダブロックを鋳ぐるむ際に、溶湯によりガスが閉じ
込められ、シリンダスリーブとシリンダバレルとの間に
微少隙間が生じ、接合強度が低下する虞がある。
は、シリンダスリーブとシリンダブロックとが金属的結
合をすることができず、単に機械的に接触しているだけ
なので十分な接合強度を得ることができないため、シリ
ンダスリーブとシリンダブロックとの分離又は剥離を防
ぐことができない。これにより、シリンダボア径の変形
が生じ、エンジンの性能に悪影響をもたらす。また、シ
リンダブロックを鋳ぐるむ際に、溶湯によりガスが閉じ
込められ、シリンダスリーブとシリンダバレルとの間に
微少隙間が生じ、接合強度が低下する虞がある。
【0004】図14は従来のシリンダスリーブの溝形状
を示す模式図である。図14に示すように、機械的接合
を確実にするため、従来、シリンダスリーブ100の外
周溝として斜面角度が45°の台形溝102が使用され
ている。この台形溝102はコストは低いものの、温度
が上昇すると、熱膨張によりシリンダブロック101が
直径方向Fに広がり、シリンダスリーブ100はその中
心方向に収縮するため、台形溝102の斜面に沿って滑
りが生じ、シリンダブロック101とシリンダスリーブ
100との間に滑りが生じる。このため、十分な機械的
結合を得ることができず、分離又は離間を引き起こす。
を示す模式図である。図14に示すように、機械的接合
を確実にするため、従来、シリンダスリーブ100の外
周溝として斜面角度が45°の台形溝102が使用され
ている。この台形溝102はコストは低いものの、温度
が上昇すると、熱膨張によりシリンダブロック101が
直径方向Fに広がり、シリンダスリーブ100はその中
心方向に収縮するため、台形溝102の斜面に沿って滑
りが生じ、シリンダブロック101とシリンダスリーブ
100との間に滑りが生じる。このため、十分な機械的
結合を得ることができず、分離又は離間を引き起こす。
【0005】また、シリンダスリーブの外周溝をアンダ
ーカットした形状とすることが考えられるが、機械加工
費が嵩み実用的でない。更に、遠心鋳造法によりシリン
ダスリーブ外周面にひげ状の突起を成形する手法も量産
化されており、このひげ状の突起はシリンダスリーブと
シリンダブロックとの結合強度を強化させることができ
るが、シリンダスリーブの製造方法が限定されてしま
い、従来の鋳造ラインでは量産できないという制約を受
ける。
ーカットした形状とすることが考えられるが、機械加工
費が嵩み実用的でない。更に、遠心鋳造法によりシリン
ダスリーブ外周面にひげ状の突起を成形する手法も量産
化されており、このひげ状の突起はシリンダスリーブと
シリンダブロックとの結合強度を強化させることができ
るが、シリンダスリーブの製造方法が限定されてしま
い、従来の鋳造ラインでは量産できないという制約を受
ける。
【0006】そこで、これらの問題点の一部を解決すべ
くシリンダスリーブの外周に各種の溝又は段形状に形成
することが提案されている(特開昭55−8370号公
報、特開昭61−142349、61−142350、
61−142351号公報、特開平9−126047号
公報)。
くシリンダスリーブの外周に各種の溝又は段形状に形成
することが提案されている(特開昭55−8370号公
報、特開昭61−142349、61−142350、
61−142351号公報、特開平9−126047号
公報)。
【0007】特開昭55−8370号公報には、シリン
ダスリーブ外周面に凹凸を形成し、このシリンダスリー
ブをアルミニウム合金等の軽合金で鋳ぐるみにより設け
るものであり、このシリンダスリーブの外周面に一体に
凹凸を形成することもできるシリンダ製造方法が開示さ
れている。また、このシリンダ製造方法ではシリンダス
リーブの外周面に多数の突起物を固着して凹凸を形成す
ることもでき、更に、凹凸の凸部を加圧して楔状の凹凸
を形成することもできる。
ダスリーブ外周面に凹凸を形成し、このシリンダスリー
ブをアルミニウム合金等の軽合金で鋳ぐるみにより設け
るものであり、このシリンダスリーブの外周面に一体に
凹凸を形成することもできるシリンダ製造方法が開示さ
れている。また、このシリンダ製造方法ではシリンダス
リーブの外周面に多数の突起物を固着して凹凸を形成す
ることもでき、更に、凹凸の凸部を加圧して楔状の凹凸
を形成することもできる。
【0008】特開昭61−142349号公報には、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と、各シリンダバレルに鋳
ぐるみにより設けられた鋳鉄製シリンダスリーブとより
なり、シリンダスリーブの外周面にはそのシリンダヘッ
ド側の端部より所定の長さに亘って円周方向に沿う環状
又は螺旋状抜け止め突起を所定のピッチで突設したサイ
アミーズ型シリンダブロックにおいて、抜止め突起を、
下底をシリンダスリーブの半径内側に位置させた横断面
等脚台形状に形成し、上底と斜辺の交点から前記下底に
下ろした垂線に対する前記斜辺の傾斜角を20°以上に
設定したサイアミーズ型シリンダブロックが開示されて
いる。
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と、各シリンダバレルに鋳
ぐるみにより設けられた鋳鉄製シリンダスリーブとより
なり、シリンダスリーブの外周面にはそのシリンダヘッ
ド側の端部より所定の長さに亘って円周方向に沿う環状
又は螺旋状抜け止め突起を所定のピッチで突設したサイ
アミーズ型シリンダブロックにおいて、抜止め突起を、
下底をシリンダスリーブの半径内側に位置させた横断面
等脚台形状に形成し、上底と斜辺の交点から前記下底に
下ろした垂線に対する前記斜辺の傾斜角を20°以上に
設定したサイアミーズ型シリンダブロックが開示されて
いる。
【0009】特開昭61−142350号公報には、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
製シリンダスリーブを鋳ぐるみにより設けられたサイア
ミーズ型シリンダブロックにおいて、シリンダスリーブ
の外周面はその全体に亘り鋳肌を除去されており、また
外周面にはそのシリンダヘッド側の端部より所定の長さ
に亘って円周方向に沿う環状又は螺旋状抜止め溝が所定
のピッチで形成されるサイアミーズ型シリンダブロック
が開示されている。
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
製シリンダスリーブを鋳ぐるみにより設けられたサイア
ミーズ型シリンダブロックにおいて、シリンダスリーブ
の外周面はその全体に亘り鋳肌を除去されており、また
外周面にはそのシリンダヘッド側の端部より所定の長さ
に亘って円周方向に沿う環状又は螺旋状抜止め溝が所定
のピッチで形成されるサイアミーズ型シリンダブロック
が開示されている。
【0010】特開昭61−142351号公報には、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と、各シリンダバレルに鋳
ぐるみにより設けられた鋳鉄製シリンダスリーブとより
なり、シリンダスリーブの外周面にはそのシリンダヘッ
ド側の端部より所定の長さに亘って円周方向に沿う環状
又は螺旋状抜け止め溝を所定のピッチで突設したサイア
ミーズ型シリンダブロックにおいて、抜止め溝を横断面
劣弧状に形成したサイアミーズ型シリンダブロックが開
示されている。
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と、各シリンダバレルに鋳
ぐるみにより設けられた鋳鉄製シリンダスリーブとより
なり、シリンダスリーブの外周面にはそのシリンダヘッ
ド側の端部より所定の長さに亘って円周方向に沿う環状
又は螺旋状抜け止め溝を所定のピッチで突設したサイア
ミーズ型シリンダブロックにおいて、抜止め溝を横断面
劣弧状に形成したサイアミーズ型シリンダブロックが開
示されている。
【0011】特開平9−126047号公報には、シリ
ンダライナは、これの軸長方向に両端部の少なくとも一
方に凹又は凸状に設けられたシリンダブロック本体と係
合する係合部を備えているシリンダブロックが開示され
ている。
ンダライナは、これの軸長方向に両端部の少なくとも一
方に凹又は凸状に設けられたシリンダブロック本体と係
合する係合部を備えているシリンダブロックが開示され
ている。
【0012】また、凸又は凹を備えたプレス加工型、又
は、凸又は凹を備えた回転ロールを用いて、板状の素材
の表出面に模様を形成する模様形成工程と、模様が外周
側に位置する様に板状の素材を筒状に曲げてシリンダラ
イナを形成し、その状態で、シリンダブロック本体とな
る溶融材料でシリンダライナを鋳ぐるみ、模様とシリン
ダブロック本体とが係合したシリンダブロックを形成す
る鋳ぐるみ工程とを実施するシリンダブロックの製造方
法が開示されている。
は、凸又は凹を備えた回転ロールを用いて、板状の素材
の表出面に模様を形成する模様形成工程と、模様が外周
側に位置する様に板状の素材を筒状に曲げてシリンダラ
イナを形成し、その状態で、シリンダブロック本体とな
る溶融材料でシリンダライナを鋳ぐるみ、模様とシリン
ダブロック本体とが係合したシリンダブロックを形成す
る鋳ぐるみ工程とを実施するシリンダブロックの製造方
法が開示されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭55−
8370号公報には、シリンダスリーブの外周に凹凸が
形成されているだけなので、十分な接合強度を得ること
ができない。また、その他の突起物を形成するもの、楔
状の突起を形成するものがあるが、いずれもコストが嵩
むという問題点がある。
8370号公報には、シリンダスリーブの外周に凹凸が
形成されているだけなので、十分な接合強度を得ること
ができない。また、その他の突起物を形成するもの、楔
状の突起を形成するものがあるが、いずれもコストが嵩
むという問題点がある。
【0014】特開昭61−142349、61−142
350、61−142351号公報では、いずれもスリ
ーブ外周面に台形状の溝、円弧状の溝又は劣弧状の溝を
形成しているが、十分な接合強度を得ることができな
い。
350、61−142351号公報では、いずれもスリ
ーブ外周面に台形状の溝、円弧状の溝又は劣弧状の溝を
形成しているが、十分な接合強度を得ることができな
い。
【0015】特開平9−126047号公報は、溝付シ
リンダスリーブを板状素材にプレス成形するものであ
り、溝の成形はプレス型によるものなので、その抜け勾
配が必要であること、ロール成形により成形された溝が
広がってしまうこと又は成形された溝が変形してしまい
確実に平行溝を形成することができないこと等の問題点
がある。このため、シリンダブロックとシリンダスリー
ブとの結合強度が十分でなく、動作中の熱等によりシリ
ンダブロックとシリンダスリーブとが剥離又は分離し、
オイル消費又はピストン打音が増加するという問題点が
ある。
リンダスリーブを板状素材にプレス成形するものであ
り、溝の成形はプレス型によるものなので、その抜け勾
配が必要であること、ロール成形により成形された溝が
広がってしまうこと又は成形された溝が変形してしまい
確実に平行溝を形成することができないこと等の問題点
がある。このため、シリンダブロックとシリンダスリー
ブとの結合強度が十分でなく、動作中の熱等によりシリ
ンダブロックとシリンダスリーブとが剥離又は分離し、
オイル消費又はピストン打音が増加するという問題点が
ある。
【0016】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、シリンダスリーブ変形が小さく、低コスト
でオイル消費及びピストン打音を低減したライナー付き
シリンダブロックを提供することを目的とする。
のであって、シリンダスリーブ変形が小さく、低コスト
でオイル消費及びピストン打音を低減したライナー付き
シリンダブロックを提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明に係るライナー付
きシリンダブロックは、軽合金製のシリンダブロック本
体と、この本体の内面にライナーとして鋳ぐるみにより
設けられた鋳鉄製の中空円筒体からなるシリンダスリー
ブとを有し、前記スリーブの外周面には相互に平行に延
びるように溝が形成されており、前記溝の側面は相互に
平行であることを特徴とする。
きシリンダブロックは、軽合金製のシリンダブロック本
体と、この本体の内面にライナーとして鋳ぐるみにより
設けられた鋳鉄製の中空円筒体からなるシリンダスリー
ブとを有し、前記スリーブの外周面には相互に平行に延
びるように溝が形成されており、前記溝の側面は相互に
平行であることを特徴とする。
【0018】この場合、前記溝は前記中空円筒体の円周
方向に延びるように形成されていることが好ましい。
方向に延びるように形成されていることが好ましい。
【0019】また、前記溝は前記中空円筒体の軸方向に
延びるように形成されていることが好ましい。
延びるように形成されていることが好ましい。
【0020】更に、前記溝の深さは0.5mm以下であ
ることが好ましい。
ることが好ましい。
【0021】本発明においては、軽合金製のシリンダブ
ロック本体の内面にライナーとして鋳鉄製の中空円筒体
からなるシリンダスリーブを鋳ぐるみ、スリーブの外周
面には相互に平行に延びるように溝を形成し、この溝の
側面を相互に平行にしたので、この鋳ぐるみ製品のシリ
ンダブロックの使用時に、温度が上昇した場合、熱膨張
率の差から、軽合金製のシリンダブロック本体の膨張量
が鋳鉄製のシリンダスリーブの膨張量を上回る。このた
め、熱膨張によりシリンダブロック本体の溝の側面がシ
リンダスリーブの溝を挟む力が熱膨張によりシリンダブ
ロック本体がシリンダスリーブに対して相対的に外周方
向に広がろうとする力よりも大きい。このため、平行な
溝の側面での相互間の摩擦力が高く、シリンダブロック
本体とシリンダスリーブとの結合力が強いため、シリン
ダブロック本体とシリンダスリーブとは互いに分離又は
剥離が生じにくくなる。このため、シリンダスリーブの
変形を小さくすることができるので、オイル消費及びピ
ストン打音を低減することができる。
ロック本体の内面にライナーとして鋳鉄製の中空円筒体
からなるシリンダスリーブを鋳ぐるみ、スリーブの外周
面には相互に平行に延びるように溝を形成し、この溝の
側面を相互に平行にしたので、この鋳ぐるみ製品のシリ
ンダブロックの使用時に、温度が上昇した場合、熱膨張
率の差から、軽合金製のシリンダブロック本体の膨張量
が鋳鉄製のシリンダスリーブの膨張量を上回る。このた
め、熱膨張によりシリンダブロック本体の溝の側面がシ
リンダスリーブの溝を挟む力が熱膨張によりシリンダブ
ロック本体がシリンダスリーブに対して相対的に外周方
向に広がろうとする力よりも大きい。このため、平行な
溝の側面での相互間の摩擦力が高く、シリンダブロック
本体とシリンダスリーブとの結合力が強いため、シリン
ダブロック本体とシリンダスリーブとは互いに分離又は
剥離が生じにくくなる。このため、シリンダスリーブの
変形を小さくすることができるので、オイル消費及びピ
ストン打音を低減することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るライ
ナー付きシリンダブロックについて添付の図面を参照し
て詳細に説明する。図1(a)は本発明の実施例に係る
ライナー付きシリンダブロックに鋳ぐるまれるシリンダ
スリーブ1を示す模式図であり、(b)は図1(a)の
縦断面図であり、(c)は図1(b)の拡大図である。
図2は本発明の実施例に係るライナー付きシリンダブロ
ックのシリンダスリーブ1とシリンダブロック本体5と
が結合した状態を示す模式図である。
ナー付きシリンダブロックについて添付の図面を参照し
て詳細に説明する。図1(a)は本発明の実施例に係る
ライナー付きシリンダブロックに鋳ぐるまれるシリンダ
スリーブ1を示す模式図であり、(b)は図1(a)の
縦断面図であり、(c)は図1(b)の拡大図である。
図2は本発明の実施例に係るライナー付きシリンダブロ
ックのシリンダスリーブ1とシリンダブロック本体5と
が結合した状態を示す模式図である。
【0023】図1(a)乃至(c)に示すように、鋳鉄
からなる中空円筒形状のシリンダスリーブ1はその外周
面4に円周方向に沿う方向に延びる複数個の溝2が形成
されている。溝2はシリンダスリーブ1の肉部3に相互
に平行に延びるように形成され、各溝2の側面は相互に
平行である。即ち、溝2の側面2と外周面4とがなす角
度は90°である。このシリンダスリーブ1を、図2に
示すように、例えば、アルミニウム合金等の軽合金から
なるシリンダブロック本体5を鋳造する際に鋳ぐるみ、
溝2内をアルミニウム合金等で埋め込む。そして、室温
まで冷却することによりシリンダブロックの鋳ぐるみ製
品が得られる。
からなる中空円筒形状のシリンダスリーブ1はその外周
面4に円周方向に沿う方向に延びる複数個の溝2が形成
されている。溝2はシリンダスリーブ1の肉部3に相互
に平行に延びるように形成され、各溝2の側面は相互に
平行である。即ち、溝2の側面2と外周面4とがなす角
度は90°である。このシリンダスリーブ1を、図2に
示すように、例えば、アルミニウム合金等の軽合金から
なるシリンダブロック本体5を鋳造する際に鋳ぐるみ、
溝2内をアルミニウム合金等で埋め込む。そして、室温
まで冷却することによりシリンダブロックの鋳ぐるみ製
品が得られる。
【0024】このようにして製造されたシリンダブロッ
クは、使用温度が高くなるにつれ、熱膨張によりシリン
ダブロック本体5が直径方向Fに広がろうとし、シリン
ダスリーブ1はシリンダブロック本体5に対して相対的
に直径方向Fに収縮しようとする。しかし、アルミニウ
ム合金からなるシリンダブロック本体5の膨張量が鋳鉄
からなるシリンダスリーブ1の膨張量を上回るため、熱
膨張により溝2においてシリンダブロック本体5がシリ
ンダスリーブ1を挟む力が熱膨張によりシリンダブロッ
ク本体5がシリンダスリーブ1に対して相対的に直径方
向Fに広がろうとする力よりも大きく作用し、溝2での
摩擦力が高まって結合力が強くなり、シリンダブロック
本体5とシリンダスリーブ1とは互いに分離又は剥離が
生じにくくなる。
クは、使用温度が高くなるにつれ、熱膨張によりシリン
ダブロック本体5が直径方向Fに広がろうとし、シリン
ダスリーブ1はシリンダブロック本体5に対して相対的
に直径方向Fに収縮しようとする。しかし、アルミニウ
ム合金からなるシリンダブロック本体5の膨張量が鋳鉄
からなるシリンダスリーブ1の膨張量を上回るため、熱
膨張により溝2においてシリンダブロック本体5がシリ
ンダスリーブ1を挟む力が熱膨張によりシリンダブロッ
ク本体5がシリンダスリーブ1に対して相対的に直径方
向Fに広がろうとする力よりも大きく作用し、溝2での
摩擦力が高まって結合力が強くなり、シリンダブロック
本体5とシリンダスリーブ1とは互いに分離又は剥離が
生じにくくなる。
【0025】なお、上記実施例においては、シリンダス
リーブ1の外周面4に円周方向に延びるように溝2を形
成したが、この溝2をシリンダスリーブ1の外周面4に
軸方向に延びるように形成しても、熱膨張による溝2を
挟む力が熱膨張による直径方向Fに広がろうとするよう
に働く力よりも大きく作用し、上述の構成と同様の効果
を得ることができる。更に、シリンダブロック本体5は
直径方向Fに広がろうとし、シリンダスリーブ1は直径
方向Fに対して縮まろうとするため、機械的結合を高め
ることにより内部応力が相殺され、より一層変形しにく
くなり真円度を保つ状態とすることができる。
リーブ1の外周面4に円周方向に延びるように溝2を形
成したが、この溝2をシリンダスリーブ1の外周面4に
軸方向に延びるように形成しても、熱膨張による溝2を
挟む力が熱膨張による直径方向Fに広がろうとするよう
に働く力よりも大きく作用し、上述の構成と同様の効果
を得ることができる。更に、シリンダブロック本体5は
直径方向Fに広がろうとし、シリンダスリーブ1は直径
方向Fに対して縮まろうとするため、機械的結合を高め
ることにより内部応力が相殺され、より一層変形しにく
くなり真円度を保つ状態とすることができる。
【0026】また、この溝2の深さは0.5mm程度あ
ればシリンダブロック本体5とシリンダスリーブ1とは
十分な接合強度を得ることができると共に、シリンダス
リーブ1を鋳ぐるみにより成形するときに、溝2に溶湯
によりガスが閉じ込められて鋳造欠陥等により接合強度
が低下しない。
ればシリンダブロック本体5とシリンダスリーブ1とは
十分な接合強度を得ることができると共に、シリンダス
リーブ1を鋳ぐるみにより成形するときに、溝2に溶湯
によりガスが閉じ込められて鋳造欠陥等により接合強度
が低下しない。
【0027】更に、近時、シリンダブロックにおいて
は、軽量化とコンパクト化が要求されている。この要求
を実現するための1つの手段として、シリンダボアの軸
間の短縮化、即ち、シリンダボア間を薄肉化する方法が
ある。この薄肉化のためには、この部位の形状を構成す
るシリンダスリーブ1及びそれを抱き込むアルミニウム
合金等のシリンダブロック本体5をいかに薄くできるか
が問題である。このため、シリンダボアの変形が大きく
なりやすいという問題点がある。また、シリンダスリー
ブ1の薄肉化のため、外周に形成される溝の深さもでき
るだけ浅くすることが望ましく、従来のように溝深さが
0.7乃至1.0mmでは上述の要求に答えることがで
きない。
は、軽量化とコンパクト化が要求されている。この要求
を実現するための1つの手段として、シリンダボアの軸
間の短縮化、即ち、シリンダボア間を薄肉化する方法が
ある。この薄肉化のためには、この部位の形状を構成す
るシリンダスリーブ1及びそれを抱き込むアルミニウム
合金等のシリンダブロック本体5をいかに薄くできるか
が問題である。このため、シリンダボアの変形が大きく
なりやすいという問題点がある。また、シリンダスリー
ブ1の薄肉化のため、外周に形成される溝の深さもでき
るだけ浅くすることが望ましく、従来のように溝深さが
0.7乃至1.0mmでは上述の要求に答えることがで
きない。
【0028】更に、エンジンの運転によりシリンダブロ
ックは熱の影響を受け、シリンダボア部に変形が生じ、
ボア部の真円度又は円筒度が変化する。そして、その変
化量が大きくなると、ボア部の真円度又は円筒度がピス
トンリングの追従性の範囲を超えて変形し、ピストンの
首振り現象によるピストン打音又はオイル消費の増加等
につながる。このため、従来のようにシリンダスリーブ
を厚くすること又はアルミニウム合金の強度を向上させ
ること等の対策の外に本発明においては、シリンダブロ
ックとシリンダスリーブとの接合強度を高めることによ
り、シリンダボアの変形を防止できる。
ックは熱の影響を受け、シリンダボア部に変形が生じ、
ボア部の真円度又は円筒度が変化する。そして、その変
化量が大きくなると、ボア部の真円度又は円筒度がピス
トンリングの追従性の範囲を超えて変形し、ピストンの
首振り現象によるピストン打音又はオイル消費の増加等
につながる。このため、従来のようにシリンダスリーブ
を厚くすること又はアルミニウム合金の強度を向上させ
ること等の対策の外に本発明においては、シリンダブロ
ックとシリンダスリーブとの接合強度を高めることによ
り、シリンダボアの変形を防止できる。
【0029】本実施例においては、機械加工によりシリ
ンダスリーブ1の外周面4に平行に延びるように形成さ
れる側面が相互に平行である溝2を必要な位置及び溝密
度で形成することができるため、溝2においてシリンダ
ブロック本体5がシリンダスリーブ1を熱膨張により挟
む力がシリンダブロック本体5がシリンダスリーブ1に
対して熱膨張により相対的に直径方向Fに広がろうとす
る力よりも大きく作用し、溝2での摩擦力が高まって結
合力が強くなり、シリンダブロック本体5とシリンダス
リーブ1とは互いに分離又は剥離が生じにくくなるの
で、シリンダボアの変形を抑制され、シリンダブロック
本体5の性能を高めることができる。
ンダスリーブ1の外周面4に平行に延びるように形成さ
れる側面が相互に平行である溝2を必要な位置及び溝密
度で形成することができるため、溝2においてシリンダ
ブロック本体5がシリンダスリーブ1を熱膨張により挟
む力がシリンダブロック本体5がシリンダスリーブ1に
対して熱膨張により相対的に直径方向Fに広がろうとす
る力よりも大きく作用し、溝2での摩擦力が高まって結
合力が強くなり、シリンダブロック本体5とシリンダス
リーブ1とは互いに分離又は剥離が生じにくくなるの
で、シリンダボアの変形を抑制され、シリンダブロック
本体5の性能を高めることができる。
【0030】以下、本発明のライナー付きシリンダブロ
ックの数値限定理由について説明する。
ックの数値限定理由について説明する。
【0031】溝の深さ:0.5mm以下 シリンダスリーブの薄肉化のため、外周に形成される溝
の深さもできるだけ浅くすることが望ましく、また、本
発明においては、溝の深さが0.5mm以下でも十分な
結合力を得ることができる。更に、深さが0.5mm以
上の溝をスリーブ外周に加工することはコストの増加に
つながる。従って、溝の深さは0.5mm以下とするこ
とが好ましい。
の深さもできるだけ浅くすることが望ましく、また、本
発明においては、溝の深さが0.5mm以下でも十分な
結合力を得ることができる。更に、深さが0.5mm以
上の溝をスリーブ外周に加工することはコストの増加に
つながる。従って、溝の深さは0.5mm以下とするこ
とが好ましい。
【0032】
【実施例】以下、本発明のライナー付きシリンダブロッ
クの実施例について、その特性を溝形状が異なる比較例
と比較して具体的に説明する。
クの実施例について、その特性を溝形状が異なる比較例
と比較して具体的に説明する。
【0033】第1実施例 図3はシリンダスリーブの外周面に形成される溝形状を
示す模式図であり、(a)は台形溝、(b)は片側楔、
(c)は両側楔、(d)は平行溝、(e)は斜め溝、
(f)は螺旋加工を示す。図4は実験方法を示す模式図
である。
示す模式図であり、(a)は台形溝、(b)は片側楔、
(c)は両側楔、(d)は平行溝、(e)は斜め溝、
(f)は螺旋加工を示す。図4は実験方法を示す模式図
である。
【0034】図1(b)に示すシリンダスリーブ1の外
周面4に図3(a)乃至(f)に示す断面形状を有する
溝又はシリンダスリーブ1の外周面4に粗加工若しくは
ローレットを形成し、この各シリンダスリーブを高圧ダ
イキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐるみ、図4に示
すように、4個のシリンダブロックが連なるようにシリ
ンダボア6a、6b、6c、6dを製造した。なお、図
1(b)に示すシリンダスリーブ1の外径φDは91.
1mmであり、内径φdは83.9mmである。また、
図4において、シリンダボア6aをボアNo.1、シリン
ダボア6bをボアNo.2、シリンダボア6cをボアNo.
3、シリンダボア6dをボアNo.4とする。
周面4に図3(a)乃至(f)に示す断面形状を有する
溝又はシリンダスリーブ1の外周面4に粗加工若しくは
ローレットを形成し、この各シリンダスリーブを高圧ダ
イキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐるみ、図4に示
すように、4個のシリンダブロックが連なるようにシリ
ンダボア6a、6b、6c、6dを製造した。なお、図
1(b)に示すシリンダスリーブ1の外径φDは91.
1mmであり、内径φdは83.9mmである。また、
図4において、シリンダボア6aをボアNo.1、シリン
ダボア6bをボアNo.2、シリンダボア6cをボアNo.
3、シリンダボア6dをボアNo.4とする。
【0035】このシリンダボア6a、6b、6c、6d
のうち、シリンダボア6bについて図4に示すように、
先ず、切断線Aで切断し、次に、切断線Bで切断し、更
に切断線Cで切断し、鋳鉄製のシリンダスリーブ1とア
ルミニウム合金製のブロックとの2層部を更に細かく切
断して、この2層部が分離する大きさを測定した。即
ち、残留応力が開放されないように切断し、切断した試
料のはがれ限界寸法を測定した。この結果を図5に示
す。図5は縦軸にはがれ限界、横軸にシリンダスリーブ
の外周形態をとり、シリンダブロックとシリンダスリー
ブとのはがれ限界を示すグラフ図である。
のうち、シリンダボア6bについて図4に示すように、
先ず、切断線Aで切断し、次に、切断線Bで切断し、更
に切断線Cで切断し、鋳鉄製のシリンダスリーブ1とア
ルミニウム合金製のブロックとの2層部を更に細かく切
断して、この2層部が分離する大きさを測定した。即
ち、残留応力が開放されないように切断し、切断した試
料のはがれ限界寸法を測定した。この結果を図5に示
す。図5は縦軸にはがれ限界、横軸にシリンダスリーブ
の外周形態をとり、シリンダブロックとシリンダスリー
ブとのはがれ限界を示すグラフ図である。
【0036】図5に示すように、実施例No.1(平行
溝)、比較例No.13(片側楔)、比較例No.14(両側
楔)及び比較例No.15(斜め溝)は、試料を10mm
角まで切断しても2層部の剥離は生じなかった。一方、
比較例No.16(ローレット)、比較例No.17(螺旋加
工)、比較例No.18(粗加工)及び比較例No.19(台
形溝)は、10cm角に切断するとは2層部に剥離が生
じた。シリンダスリーブの外周面溝形状の違いにより、
アルミニウム合金製のシリンダブロックと鋳鉄製のシリ
ンダスリーブとの剥離性に大きな差が生じた。また、溝
形状は必ずしもアンダーカット状の片側楔又は両側楔で
ある必要がなく、側面が相互に平行な溝であっても剥離
抵抗が著しく向上することが明らかになった。
溝)、比較例No.13(片側楔)、比較例No.14(両側
楔)及び比較例No.15(斜め溝)は、試料を10mm
角まで切断しても2層部の剥離は生じなかった。一方、
比較例No.16(ローレット)、比較例No.17(螺旋加
工)、比較例No.18(粗加工)及び比較例No.19(台
形溝)は、10cm角に切断するとは2層部に剥離が生
じた。シリンダスリーブの外周面溝形状の違いにより、
アルミニウム合金製のシリンダブロックと鋳鉄製のシリ
ンダスリーブとの剥離性に大きな差が生じた。また、溝
形状は必ずしもアンダーカット状の片側楔又は両側楔で
ある必要がなく、側面が相互に平行な溝であっても剥離
抵抗が著しく向上することが明らかになった。
【0037】第2実施例 第1実施例と同様に図1(b)に示すシリンダスリーブ
1の外周面4に図3(a)乃至(f)に示す断面形状を
有する溝又はシリンダスリーブ1の外周面4に粗加工若
しくはローレットを形成し、この各シリンダスリーブを
高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐるみ、図
4に示すように、4個のシリンダブロックが連なるシリ
ンダボア6a、6b、6c、6dを製造した。図6は実
験方法示す模式図である。なお、図6において、シリン
ダボア6aをボアNo.1、シリンダボア6bをボアNo.
2、シリンダボア6cをボアNo.3、シリンダボア6d
をボアNo.4とする。
1の外周面4に図3(a)乃至(f)に示す断面形状を
有する溝又はシリンダスリーブ1の外周面4に粗加工若
しくはローレットを形成し、この各シリンダスリーブを
高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐるみ、図
4に示すように、4個のシリンダブロックが連なるシリ
ンダボア6a、6b、6c、6dを製造した。図6は実
験方法示す模式図である。なお、図6において、シリン
ダボア6aをボアNo.1、シリンダボア6bをボアNo.
2、シリンダボア6cをボアNo.3、シリンダボア6d
をボアNo.4とする。
【0038】このシリンダボア6a、6b、6c、6d
のうち、シリンダボア6bについて図6に示すように、
切断線Dに沿って、シリンダスリーブを抱き込んでいる
シリンダブロックだけを軸方向に切断すると、シリンダ
スリーブとシリンダブロックとの機械的結合が弱い場合
には、切断終了と同時に応力が開放され互いに分離して
切断面が開き、機械的結合が強い場合にはこの現象が発
生しない。このときの残留応力開放の有無を調査した。
なお、評価は残留応力の開放があったものを○、ないも
のを×とした。この結果を表1に示す。
のうち、シリンダボア6bについて図6に示すように、
切断線Dに沿って、シリンダスリーブを抱き込んでいる
シリンダブロックだけを軸方向に切断すると、シリンダ
スリーブとシリンダブロックとの機械的結合が弱い場合
には、切断終了と同時に応力が開放され互いに分離して
切断面が開き、機械的結合が強い場合にはこの現象が発
生しない。このときの残留応力開放の有無を調査した。
なお、評価は残留応力の開放があったものを○、ないも
のを×とした。この結果を表1に示す。
【0039】
【表1】
【0040】上記表1に示すように、実施例No.2(平
行溝)、比較例No.20(片側楔)、比較例No.21(両
側楔)及び比較例No.22(斜め溝)が形成されたシリ
ンダスリーブはアルミニウム合金の温度収縮により食い
つき性が向上し応力開放が認められなかった。一方、比
較例No.23(ローレット)、比較例No.24(螺旋加
工)、比較例No.25(粗加工)及び比較例No.26(台
形溝)が形成されたシリンダスリーブは食いつき性が劣
り応力開放が確認された。即ち、本発明の実施例である
側面が相互に平行な溝が形成された実施例No.2のシリ
ンダスリーブはアンダーカット形状を有するシリンダス
リーブと同等の効果を得ることができた。
行溝)、比較例No.20(片側楔)、比較例No.21(両
側楔)及び比較例No.22(斜め溝)が形成されたシリ
ンダスリーブはアルミニウム合金の温度収縮により食い
つき性が向上し応力開放が認められなかった。一方、比
較例No.23(ローレット)、比較例No.24(螺旋加
工)、比較例No.25(粗加工)及び比較例No.26(台
形溝)が形成されたシリンダスリーブは食いつき性が劣
り応力開放が確認された。即ち、本発明の実施例である
側面が相互に平行な溝が形成された実施例No.2のシリ
ンダスリーブはアンダーカット形状を有するシリンダス
リーブと同等の効果を得ることができた。
【0041】第3実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図5に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図5に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
【0042】このシリンダブロックにピストンを組み込
んで、過速度モードとして、6300rpmの回転数で
連続100時間の運転条件で実際に運転させて、各シリ
ンダスリーブについて運転後のシリンダスリーブの縦方
向の変化量について測定した。この結果を表2及び図7
に示す。図7は縦軸に変形量、横軸に溝形状をとり、シ
リンダスリーブの縦方向における50mm地点での変化
量を示すグラフ図である。なお、使用したエンジンの上
死点(トップリングの最もガスケットに近い停止位置)
はガスケット面から5mmである。平行溝1はガスケッ
ト面から6mm下に、平行溝2はガスケット面から3m
m下に加工溝を設定してある。即ち、平行溝1はガスケ
ット面から6mm下から溝があるということは、溝によ
るシリンダブロックとシリンダスリーブとの結合効果が
上死点には及ばない。平行溝2はガスケット面から3m
m下から溝があるため、ガスケット面近傍でシリンダブ
ロックとシリンダスリーブとの結合効果を得ることがで
きる。
んで、過速度モードとして、6300rpmの回転数で
連続100時間の運転条件で実際に運転させて、各シリ
ンダスリーブについて運転後のシリンダスリーブの縦方
向の変化量について測定した。この結果を表2及び図7
に示す。図7は縦軸に変形量、横軸に溝形状をとり、シ
リンダスリーブの縦方向における50mm地点での変化
量を示すグラフ図である。なお、使用したエンジンの上
死点(トップリングの最もガスケットに近い停止位置)
はガスケット面から5mmである。平行溝1はガスケッ
ト面から6mm下に、平行溝2はガスケット面から3m
m下に加工溝を設定してある。即ち、平行溝1はガスケ
ット面から6mm下から溝があるということは、溝によ
るシリンダブロックとシリンダスリーブとの結合効果が
上死点には及ばない。平行溝2はガスケット面から3m
m下から溝があるため、ガスケット面近傍でシリンダブ
ロックとシリンダスリーブとの結合効果を得ることがで
きる。
【0043】
【表2】
【0044】上記表2及び図7に示すように、本発明の
範囲に入る実施例No.3及び4は、変形量が小さく接合
強度が高かった。一方、比較例No.27は台形溝である
ため、変形量が大きく、実施例No.3及び4の約3倍で
あった。
範囲に入る実施例No.3及び4は、変形量が小さく接合
強度が高かった。一方、比較例No.27は台形溝である
ため、変形量が大きく、実施例No.3及び4の約3倍で
あった。
【0045】第4実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図4に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図4に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
【0046】このシリンダブロックを第3実施例と同一
条件で運転させて、各シリンダスリーブについて運転後
の真円度について測定した。この結果を表3及び図10
に示す。図8(a)はボアNo.2における実施例の運転
後のシリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形を示
す模式図であり、(b)は縦軸及び横軸にシリンダスリ
ーブの直径をとり、運転後の真円度の測定例を示すグラ
フ図である。図9(a)はボアNo.2における比較例の
運転後のシリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形
を示す模式図であり、(b)は縦軸及び横軸にシリンダ
スリーブの直径をとり、運転後の真円度の測定例を示す
グラフ図である。図10は縦軸に真円度、横軸に溝形状
をとり、シリンダスリーブの縦方向における50mm地
点での真円度を示すグラフ図である。なお、第3実施例
と同様に平行溝1はガスケット面から6mm下より、平
行溝2はガスケット面から3mm下よりに加工溝を設定
してある。
条件で運転させて、各シリンダスリーブについて運転後
の真円度について測定した。この結果を表3及び図10
に示す。図8(a)はボアNo.2における実施例の運転
後のシリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形を示
す模式図であり、(b)は縦軸及び横軸にシリンダスリ
ーブの直径をとり、運転後の真円度の測定例を示すグラ
フ図である。図9(a)はボアNo.2における比較例の
運転後のシリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形
を示す模式図であり、(b)は縦軸及び横軸にシリンダ
スリーブの直径をとり、運転後の真円度の測定例を示す
グラフ図である。図10は縦軸に真円度、横軸に溝形状
をとり、シリンダスリーブの縦方向における50mm地
点での真円度を示すグラフ図である。なお、第3実施例
と同様に平行溝1はガスケット面から6mm下より、平
行溝2はガスケット面から3mm下よりに加工溝を設定
してある。
【0047】
【表3】
【0048】上記表3及び図10に示すように、実施例
No.5及び6は変形量が小さく、真円度が優れていた。
また、図8(a)に示すように、実施例では結合力が向
上しているので、シリンダスリーブ1のX方向側にはシ
リンダブロック本体5が運動し広がる方向に力が加わ
り、これがY方向の変形に対して打ち消す力になり、シ
リンダブロックの変形断面10の変形を抑制しているの
で、ピストン打音を小さくすることができる。このた
め、図8(b)に示すように、ボアNo.2におけるシリ
ンダスリーブの理想断面7の輪郭線からの測定断面8の
ずれは小さかった。
No.5及び6は変形量が小さく、真円度が優れていた。
また、図8(a)に示すように、実施例では結合力が向
上しているので、シリンダスリーブ1のX方向側にはシ
リンダブロック本体5が運動し広がる方向に力が加わ
り、これがY方向の変形に対して打ち消す力になり、シ
リンダブロックの変形断面10の変形を抑制しているの
で、ピストン打音を小さくすることができる。このた
め、図8(b)に示すように、ボアNo.2におけるシリ
ンダスリーブの理想断面7の輪郭線からの測定断面8の
ずれは小さかった。
【0049】一方、比較例No.28は変形量が大きく、
実施例No.5及び6の約3倍であった。また、図9
(a)に示すように、比較例は残留応力の開放(時効
歪)及び熱応力疲労により、シリンダスリーブ5に変形
が生じ、X方向側は隣接するシリンダボア6a、6cに
制限され、Y方向の伸びはシリンダブロックの変形断面
9のように大きくなった。シリンダスリーブ1も同様に
Y方向に変形し、X方向においてシリンダブロック本体
5との剥がれが発生し内側に変形し、シリンダスリーブ
の変形断面11のようにY方向の楕円形状が過大になっ
た。このため、図9(b)に示すように、ボアNo.2に
おけるシリンダスリーブ1の理想断面7の輪郭線からの
測定断面8aのずれは実施例の約2.5倍になった。
実施例No.5及び6の約3倍であった。また、図9
(a)に示すように、比較例は残留応力の開放(時効
歪)及び熱応力疲労により、シリンダスリーブ5に変形
が生じ、X方向側は隣接するシリンダボア6a、6cに
制限され、Y方向の伸びはシリンダブロックの変形断面
9のように大きくなった。シリンダスリーブ1も同様に
Y方向に変形し、X方向においてシリンダブロック本体
5との剥がれが発生し内側に変形し、シリンダスリーブ
の変形断面11のようにY方向の楕円形状が過大になっ
た。このため、図9(b)に示すように、ボアNo.2に
おけるシリンダスリーブ1の理想断面7の輪郭線からの
測定断面8aのずれは実施例の約2.5倍になった。
【0050】第5実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図5に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図5に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
【0051】このシリンダブロックを運転させて、各シ
リンダスリーブについて運転後の円筒度について測定し
た。この結果を表4及び図11に示す。図11は縦軸に
円筒度、横軸に溝形状をとり、シリンダスリーブの縦方
向における50mm地点での円筒度を示すグラフ図であ
る。なお、第3実施例と同様に平行溝1はガスケット面
から6mm下より、平行溝2はガスケット面から3mm
下よりに加工溝を設定してある。
リンダスリーブについて運転後の円筒度について測定し
た。この結果を表4及び図11に示す。図11は縦軸に
円筒度、横軸に溝形状をとり、シリンダスリーブの縦方
向における50mm地点での円筒度を示すグラフ図であ
る。なお、第3実施例と同様に平行溝1はガスケット面
から6mm下より、平行溝2はガスケット面から3mm
下よりに加工溝を設定してある。
【0052】
【表4】
【0053】上記表4及び図11に示すように、実施例
No.7及び8は円筒度が小さく、接合強度が高かった。
一方、比較例No.29は円筒度が大きく、接合強度が高
かった。
No.7及び8は円筒度が小さく、接合強度が高かった。
一方、比較例No.29は円筒度が大きく、接合強度が高
かった。
【0054】第6実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図5に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図5に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
【0055】このシリンダブロックを運転させて、各シ
リンダスリーブ間のガスケット面とシリンダブロックと
の段差について測定した。この結果を表5及び図12に
示す。図12は縦軸に段差、横軸に溝形状をとり、シリ
ンダスリーブのガスケット面からの浮き上がり量を示す
グラフ図である。なお、第3実施例と同様に平行溝1は
ガスケット面から6mm下より、平行溝2はガスケット
面から3mm下よりに加工溝を設定してある。
リンダスリーブ間のガスケット面とシリンダブロックと
の段差について測定した。この結果を表5及び図12に
示す。図12は縦軸に段差、横軸に溝形状をとり、シリ
ンダスリーブのガスケット面からの浮き上がり量を示す
グラフ図である。なお、第3実施例と同様に平行溝1は
ガスケット面から6mm下より、平行溝2はガスケット
面から3mm下よりに加工溝を設定してある。
【0056】
【表5】
【0057】上記表5及び図12に示すように、実施例
No.9及び10は段差が小さく、シリンダスリーブがガ
スケット面からずれる浮き上がり量が小さかった。な
お、平行溝1はガスケット面から6mm下より、平行溝
2はガスケット面から3mm下よりに加工溝を設定して
ある。このため、実施例No.10の方が変形量が小さ
く、優位性があった。一方、比較例No.30は段差が大
きく、シリンダスリーブがガスケット面からずれる浮き
上がり量は実施例No.9及び10の約2倍であった。
No.9及び10は段差が小さく、シリンダスリーブがガ
スケット面からずれる浮き上がり量が小さかった。な
お、平行溝1はガスケット面から6mm下より、平行溝
2はガスケット面から3mm下よりに加工溝を設定して
ある。このため、実施例No.10の方が変形量が小さ
く、優位性があった。一方、比較例No.30は段差が大
きく、シリンダスリーブがガスケット面からずれる浮き
上がり量は実施例No.9及び10の約2倍であった。
【0058】第7実施例 側面が相互に平行な溝及び台形溝が形成された各シリン
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図5に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
ダスリーブを第1実施例と同様に、このシリンダスリー
ブを高圧ダイキャスト法でシリンダブロックに鋳ぐる
み、図5に示すように、4個のシリンダブロックが連な
るように製造した。
【0059】このシリンダブロックを運転させて、オイ
ルの消費量を測定した。この結果を表2及び図13に示
す。図13は縦軸にオイル消費量、横軸に溝形状をと
り、溝形状によるオイル消費量を示すグラフ図である。
なお、第3実施例と同様に平行溝1はガスケット面から
6mm下より、平行溝2はガスケット面から3mm下よ
りに加工溝を設定してある。
ルの消費量を測定した。この結果を表2及び図13に示
す。図13は縦軸にオイル消費量、横軸に溝形状をと
り、溝形状によるオイル消費量を示すグラフ図である。
なお、第3実施例と同様に平行溝1はガスケット面から
6mm下より、平行溝2はガスケット面から3mm下よ
りに加工溝を設定してある。
【0060】
【表6】
【0061】上記表6及び図13に示すように、実施例
No.11及び12はオイル消費量が少なかった。一方、
比較例No.31はオイル消費量が多かった。なお、実施
例No.11は、シリンダブロックとシリンダスリーブと
の結合効果を十分に得ることができないので、比較例N
o.31と同程度のオイル消費量であった。
No.11及び12はオイル消費量が少なかった。一方、
比較例No.31はオイル消費量が多かった。なお、実施
例No.11は、シリンダブロックとシリンダスリーブと
の結合効果を十分に得ることができないので、比較例N
o.31と同程度のオイル消費量であった。
【0062】
【発明の効果】以上詳述したように本発明においては、
軽合金製のシリンダブロック本体と、この本体の内面に
ライナーとして鋳ぐるまれた鋳鉄製の中空円筒体からな
るシリンダスリーブとを有し、スリーブの外周面には相
互に平行に延びるように溝を形成し、この溝の側面を相
互に平行にすることにより、温度が上昇した場合、軽合
金製のシリンダブロック本体の膨張量が鋳鉄製のシリン
ダスリーブの膨張量を上回り、熱膨張による側面が相互
に平行な溝を挟む力が熱膨張による外周方向に広がろう
として働く力よりも大きく作用して側面が相互に平行な
溝での摩擦力が高まり、シリンダブロック本体とシリン
ダスリーブとの結合力が強くなり、シリンダブロック本
体とシリンダスリーブとは互いに分離又は剥離が生じに
くくなる。このため、シリンダスリーブの変形を小さく
することができるので、オイル消費及びピストン打音を
低減することができる。
軽合金製のシリンダブロック本体と、この本体の内面に
ライナーとして鋳ぐるまれた鋳鉄製の中空円筒体からな
るシリンダスリーブとを有し、スリーブの外周面には相
互に平行に延びるように溝を形成し、この溝の側面を相
互に平行にすることにより、温度が上昇した場合、軽合
金製のシリンダブロック本体の膨張量が鋳鉄製のシリン
ダスリーブの膨張量を上回り、熱膨張による側面が相互
に平行な溝を挟む力が熱膨張による外周方向に広がろう
として働く力よりも大きく作用して側面が相互に平行な
溝での摩擦力が高まり、シリンダブロック本体とシリン
ダスリーブとの結合力が強くなり、シリンダブロック本
体とシリンダスリーブとは互いに分離又は剥離が生じに
くくなる。このため、シリンダスリーブの変形を小さく
することができるので、オイル消費及びピストン打音を
低減することができる。
【図1】(a)は本発明の実施例に係るライナー付きシ
リンダブロックに鋳ぐるまれるシリンダスリーブを示す
模式図であり、(b)は図1(a)の縦断面図であり、
(c)は図1(b)の拡大図である。
リンダブロックに鋳ぐるまれるシリンダスリーブを示す
模式図であり、(b)は図1(a)の縦断面図であり、
(c)は図1(b)の拡大図である。
【図2】本発明の実施例に係るライナー付きシリンダブ
ロックのシリンダスリーブとシリンダブロックとが結合
した状態を示す模式図である。
ロックのシリンダスリーブとシリンダブロックとが結合
した状態を示す模式図である。
【図3】シリンダスリーブの外周面に形成される溝形状
を示す模式図であり、(a)は台形溝、(b)は片側
楔、(c)は両側楔、(d)は平行溝、(e)は斜め
溝、(f)は螺旋加工を示す。
を示す模式図であり、(a)は台形溝、(b)は片側
楔、(c)は両側楔、(d)は平行溝、(e)は斜め
溝、(f)は螺旋加工を示す。
【図4】実験方法を示す模式図である。
【図5】縦軸にはがれ限界、横軸にシリンダスリーブの
外周形態をとり、シリンダブロックとシリンダスリーブ
とのはがれ限界を示すグラフ図である。
外周形態をとり、シリンダブロックとシリンダスリーブ
とのはがれ限界を示すグラフ図である。
【図6】実験方法示す模式図である。
【図7】縦軸に変形量、横軸に溝形状をとり、シリンダ
スリーブの縦方向における50mm地点での変化量を示
すグラフ図である。
スリーブの縦方向における50mm地点での変化量を示
すグラフ図である。
【図8】(a)はボアNo.2における実施例の運転後の
シリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形を示す模
式図であり、(b)は縦軸及び横軸にシリンダスリーブ
の直径をとり、運転後の真円度の測定例を示すグラフ図
である。
シリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形を示す模
式図であり、(b)は縦軸及び横軸にシリンダスリーブ
の直径をとり、運転後の真円度の測定例を示すグラフ図
である。
【図9】(a)はボアNo.2における比較例の運転後の
シリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形を示す模
式図であり、(b)は縦軸及び横軸にシリンダスリーブ
の直径をとり、運転後の真円度の測定例を示すグラフ図
である。
シリンダスリーブ及びシリンダブロックの変形を示す模
式図であり、(b)は縦軸及び横軸にシリンダスリーブ
の直径をとり、運転後の真円度の測定例を示すグラフ図
である。
【図10】縦軸に真円度、横軸に溝形状をとり、シリン
ダスリーブの縦方向における50mm地点での真円度を
示すグラフ図である。
ダスリーブの縦方向における50mm地点での真円度を
示すグラフ図である。
【図11】縦軸に円筒度、横軸に溝形状をとり、シリン
ダスリーブの縦方向における50mm地点での円筒度を
示すグラフ図である。
ダスリーブの縦方向における50mm地点での円筒度を
示すグラフ図である。
【図12】縦軸に段差、横軸に溝形状をとり、シリンダ
スリーブのガスケット面からの浮き上がり量を示すグラ
フ図である。
スリーブのガスケット面からの浮き上がり量を示すグラ
フ図である。
【図13】縦軸にオイル消費量、横軸に溝形状をとり、
溝形状によるオイル消費量を示すグラフ図である。
溝形状によるオイル消費量を示すグラフ図である。
【図14】従来のシリンダスリーブの溝形状を示す模式
図である。
図である。
1、100;シリンダスリーブ 2;溝 3;肉部 4;外周面 5、101;シリンダブロック 6a、6b、6c、6d;シリンダボア 7;理想断面 8、8a;測定断面 9、10;シリンダブロックの変形断面 11;シリンダスリーブの変形断面 102;台形溝 A、B、C、D;切断線 F;直径方向
Claims (4)
- 【請求項1】 軽合金製のシリンダブロック本体と、こ
の本体の内面にライナーとして鋳ぐるみにより設けられ
た鋳鉄製の中空円筒体からなるシリンダスリーブとを有
し、前記スリーブの外周面には相互に平行に延びるよう
に溝が形成されており、前記溝の側面は相互に平行であ
ることを特徴とするライナー付きシリンダブロック。 - 【請求項2】 前記溝は前記中空円筒体の円周方向に延
びるように形成されていることを特徴とする請求項1に
記載のライナー付きシリンダブロック。 - 【請求項3】 前記溝は前記中空円筒体の軸方向に延び
るように形成されていることを特徴とする請求項1に記
載のライナー付きシリンダブロック。 - 【請求項4】 前記溝の深さは0.5mm以下であるこ
とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
ライナー付きシリンダブロック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11230926A JP2001055956A (ja) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | ライナー付きシリンダブロック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11230926A JP2001055956A (ja) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | ライナー付きシリンダブロック |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001055956A true JP2001055956A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=16915459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11230926A Pending JP2001055956A (ja) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | ライナー付きシリンダブロック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001055956A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100886513B1 (ko) | 2001-05-25 | 2009-03-02 | 말레 게엠베하 | 경금속 실린더 라이너용 로스트-폼 주조 모델을 제조하기 위한 주형 및 방법 |
DE112005000002B4 (de) * | 2004-03-08 | 2013-12-24 | Peak Werkstoff Gmbh | Zylinderlaufbuchse |
JP2015020213A (ja) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 富準精密工業(深▲セン▼)有限公司 | 電子装置ハウジング及びその製造方法 |
CN108687331A (zh) * | 2017-03-29 | 2018-10-23 | 福特环球技术公司 | 用于内燃发动机的汽缸套及形成方法 |
-
1999
- 1999-08-17 JP JP11230926A patent/JP2001055956A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR101617531B1 (ko) * | 2013-07-19 | 2016-05-02 | 폭스콘 테크놀러지 | 전자장치 케이스 및 그 제조방법 |
US9358606B2 (en) | 2013-07-19 | 2016-06-07 | Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. | Metallic housing of electronic device and manufacturing method thereof |
CN108687331A (zh) * | 2017-03-29 | 2018-10-23 | 福特环球技术公司 | 用于内燃发动机的汽缸套及形成方法 |
CN108687331B (zh) * | 2017-03-29 | 2021-11-12 | 福特环球技术公司 | 用于内燃发动机的汽缸套及形成方法 |
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