JP2003083158A - 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

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 掃気口閉塞部分を残した状態のシリンダ素材
を鋳造成形し、その後、前記掃気口閉塞部分を切削加
工、放電加工、レーザー加工等により除去（開穿）する
ようにされたもとで、加工具や被加工部の位置決め精度
等をさほど高くせずとも、掃気口に段差が生じないよう
にされた内燃エンジン用シリンダの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ピストン（２０）により開閉される掃気
口（８）が形成された内壁（１０）付き中空掃気通路
（７）を備えた内燃エンジン用シリンダ（１）を得るべ
く、掃気口閉塞部分（１２）を残した状態のシリンダ素
材（１’）を鋳造成形 し、その後、前記掃気口閉塞部
分（１２）を切削加工、放電加工、レーザー加工等によ
り除去加工して前記掃気口（８）を形成するようにさ
れ、前記除去加工を行う際に、前記掃気口閉塞部分（１
２）の直後に連なる素材面（８ａ、８ｃ、８ｄ）に対し
て所定の交差角度（α、β、γ）を付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【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シリンダの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の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の
代表例として、図１、図２に示される如くのものが挙げ
られる。なお、図１は縦断面図、図２は横断面図であ
り、図２では図示簡略化のため各ポートが同一レベルに
あるものとして示している。図示例のシリンダ１は、ア
ルミニウム合金製で、ピストン（２０）が嵌挿されるシ
リンダボア９を有し、左右一対の柱状膨出部２ａ、２ａ
が設けられている胴部２と、スキッシュドーム形と呼ば
れる燃焼室４が設けられた頭部３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１９が形成さ
れ、また、前記頭部３には点火プラグ装着用の雌ネジ部
１８が形成されている。
【０００３】前記シリンダボア９には、前記ピストン２
０により開閉される吸気ポート５及び排気ポート６が上
下に段違いで向かい合うように開口せしめられるととも
に、該両ポート５、６と前記シリンダボア９の周方向方
向に沿って９０°位置をずらして、前記柱状膨出部２
ａ、２ａの内部に、所定厚みを有する内壁１０付きの中
空掃気通路７、７が設けられ、この掃気通路７、７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８、８が前記シリンダボア９の前記排
気口６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、前記シリンダ１は、前記排気口６を
二分割する縦断面Ｆを挟んで対称的に一対の掃気口８、
８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。
【０００５】また、掃気通路の形態としては、図示され
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、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
部分が必然的に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、
図３、図４に示される如くに、前記アンダーカット部と
なる掃気口閉塞部分１２を残した状態のシリンダ素材
１’をハイプレッシャーダイカスト法により鋳造成形
し、その後、前記掃気口閉塞部分１２を切削加工、放電
加工、レーザー加工等により除去（開穿）するようにさ
れている。なお、参考のため、図５、図６に、図３、図
４において左側に位置する左掃気口８を形成するために
除去すべき掃気口閉塞部分１２を細かい逆向きハッチン
グを入れて拡大して示す。
【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、鋳造後に前記掃気口８、８を形成するために
前記掃気口閉塞部分１２を切削加工、放電加工、レーザ
ー加工等により除去する場合、次のような問題が生じ
る。
【０００８】すなわち、図９、図１０に左掃気口８周辺
部を代表して拡大図示したように、前記掃気口８を形成
すべく前記掃気口閉塞部分１２を切削加工、放電加工、
レーザー加工等で除去する際、従来においては、前記掃
気口閉塞部分１２の直後に連なる中空掃気通路の素材面
８ａ、８ｃ、８ｄに一致させて平行に除去加工を行うよ
うにされているので、加工具の位置や加工方向、被加工
部の位置（掃気口８の位置）等に少しでも狂いがある
と、前記掃気口８、８に段差Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｄが生じ
る。このような段差Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｄが生じると、掃気
の抵抗となり、掃気流が乱れ、機械的損失が増大し、燃
焼性や排ガス浄化性等のエンジン性能を低下させる要因
となる。また、前記のような段差Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｄを生
じさせないためには、加工具や被加工部の位置決め精度
等を相当高くしなければならないので、製造コストが増
大し、事実上、前記段差Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｄを完全に無く
すことは不可能であった。
【０００９】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、掃気口
閉塞部分を残した状態のシリンダ素材を鋳造成形し、そ
の後、前記掃気口閉塞部分を切削加工、放電加工、レー
ザー加工等により除去（開穿）するようにされたもと
で、加工具や被加工部の位置決め精度等をさほど高くせ
ずとも、掃気口に段差が生じないようにされた内燃エン
ジン用シリンダの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【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、基本的には、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
シリンダを得るべく、掃気口閉塞部分を残した状態のシ
リンダ素材を鋳造成形し、その後、前記掃気口閉塞部分
を切削加工、放電加工、レーザー加工等により除去加工
して前記掃気口を形成するようにされる。
【００１１】そして、前記掃気口閉塞部分の直後に連な
る前記中空換気通路の素材面に対して所定の交差角度を
もって前記内壁側を広げて前記除去加工を行うことを特
徴としている。好ましい態様では、前記掃気口における
シリンダボア側ほど開口面積が大きくなるように、前記
交差角度が設定される。また、前記交差角度は、好まし
くは、３°以下とされる。
【００１２】前記の如くの構成とされた本発明に係る内
燃エンジン用シリンダの製造方法では、前記掃気口閉塞
部分の除去を行う際、該掃気口閉塞部分の直後に連なる
素材面に対して所定の交差角度を付けるようにされるの
で、前記素材面と除去加工面とが浅い角度（３°以下）
で交わり、前記素材面に一致させて平行に除去加工を行
っていた従来の製造方法で生じていた段差は生じない。
そのため、掃気口に段差がある場合に比して、燃焼性や
排ガス浄化性等のエンジン性能を 向上させ得るシリン
ダを提供できる。
【００１３】また、前記素材面に対して所定の交差角度
を付けて前記除去加工を行うことで、加工具や被加工部
の位置決め精度等をさほど高くせずともよくなり、さら
に、被加工物（シリンダ素材）の個体差による調整も不
要となり、コストアップを招くことなく比較的安定した
品質のシリンダが得られる。
【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。
【００１５】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、前述した図１、図２に示され
るものと同じで、ピストン２０により開閉される掃気口
８、８が形成された内壁１０、１０付き中空掃気通路
７、７を備えており、それを製造するにあたっては、基
本的には、図３、図４に示される如くに、アンダーカッ
ト部となる前記掃気口８を塞いで鋳造するための閉塞部
分１２を残した状態のシリンダ素材１’を鋳造成形し、
その後、前記掃気口閉塞部分１２を切削加工、放電加
工、レーザー加工等により除去（開穿）するようにされ
る。
【００１６】ここで、本実施形態の内燃エンジン用シリ
ンダの製造方法では、図７、図８に左掃気口８周辺部を
代表して拡大図示したように、前記掃気口閉塞部分１２
の直後に連なる前記中空換気通路７の素材面８ａ、８
ｃ、８ｄに対して所定の交差角度α、β、γをもって前
記内壁１０側を広げて前記除去加工を行うようにされ
る。この場合、前記掃気口８、８におけるシリンダボア
９側ほど開口面積が大きくなるように、前記交差角度
α、β、γが設定されている。また、前記交差角度は３
°以下（通常は１度〜２度）に設定されている。
【００１７】このような構成とされた本実施形態の内燃
エンジン用シリンダの製造方法では、前記掃気口閉塞部
分１２の除去を行う際、該掃気口閉塞部分１２の直後に
連なる素材面８ａ、８ｃ、８ｄに対して所定の交差角度
α、β、γを付けるようにされるので、前記素材面８
ａ、８ｃ、８ｄと除去加工面１１ａ、１１ｃ、１１ｄと
が浅い角度（３°以下）で交わり、従来のような段差は
生じない。そのため、前記掃気口８に段差がある場合に
比して、燃焼性や排ガス浄化性等のエンジン性能を 向
上させ得るシリンダ１を提供できる。
【００１８】また、前記素材面 ８ａ、８ｃ、８ｄに対
して所定の交差角度α、β、γを付けて前記除去加工を
行うことで、加工具や被加工部の位置決め精度等をさほ
ど高くせずともよくなり、さらに、被加工物（シリンダ
素材）の個体差による調整も不要となり、コストアップ
を招くことなく、安定した品質のシリンダ１が得られ
る。
【００１９】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。
【００２０】
【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、
掃気口閉塞部分の除去を行う際、該掃気口閉塞部分の直
後に連なる素材面に対して所定の交差角度を付けるよう
にされるので、前記素材面と除去加工面とが浅い角度
（３°以下）で交わり、従来のような段差は生じない。
そのため、掃気口に段差がある場合に比して、燃焼性や
排ガス浄化性等のエンジン性能を 向上させ得るシリン
ダを提供できる。
【００２１】また、前記素材面 に対して所定の交差角
度を付けて前記除去加工を行うことで、加工具や被加工
部の位置決め精度等をさほど高くせずともよくなり、さ
らに、被加工物（シリンダ素材）の個体差による調整も
不要となり、コストアップを招くことなく比較的安定し
た品質のシリンダが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法が適用される内燃エンジ
ン用シリンダの一例を示す縦断面図。
【図２】図１に示される内燃エンジン用シリンダの横断
面図。
【図３】図１に示されるシリンダを得るべく鋳造成形さ
れたシリンダ素材を示す縦断面図。
【図４】図３に示されるシリンダ素材の横断面図。
【図５】図３の左掃気口周辺部を拡大して示す図。
【図６】図４の左掃気口周辺部を拡大して示す図。
【図７】本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方
法の説明に供される、図１の左掃気口周辺部を拡大して
示す図。
【図８】本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方
法の説明に供される、図２の左掃気口周辺部を拡大して
示す図。
【図９】従来の製造方法の説明に供される、図１の左掃
気口周辺部を拡大して示す断面図。
【図１０】従来の製造方法の説明に供される、図２の左
掃気口周辺部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
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 ７ 中空掃気通路 ８ 掃気口 ９ シリンダボア １０ 内壁 １２ 掃気口閉塞部分 ２０ ピストン α、β、γ 交差角度
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｆ 1/00 Ｆ０２Ｆ 1/00 Ｃ Ｋ Ｆ１６Ｊ 10/02 Ｆ１６Ｊ 10/02 Ｚ (72)発明者 猪熊 正弘 東京都青梅市末広町一丁目７番地２ 株式 会社共立内 Ｆターム(参考） 3G024 AA09 AA26 AA32 AA41 CA20 DA12 DA14 DA16 FA05 FA06 FA07 FA08 GA06 GA10 HA06 3J044 AA18 BA04 BC15 DA09 EA01 EA02 4E068 AF01 DA02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストン（２０）により開閉される掃気
    口（８）が形成された内壁（１０）付き中空掃気通路
    （７）を備えた内燃エンジン用シリンダ（１）を得るべ
    く、掃気口閉塞部分（１２）を残した状態のシリンダ素
    材（１’）を鋳造成形し、その後、前記掃気口閉塞部分
    （１２）を切削加工、放電加工、レーザー加工等により
    除去加工して前記掃気口（８）を形成するようにされた
    内燃エンジン用シリンダの製造方法において、 前記掃気口閉塞部分（１２）の直後に連なる前記中空掃
    気通路（７）の素材面（８ａ、８ｃ、８ｄ）に対して所
    定の交差角度（α、β、γ）をもって前記内壁（１０）
    側を広げて前記除去加工を行うことを特徴とする内燃エ
    ンジン用シリンダの製造方法。
  2. 【請求項２】 前記掃気口（８）におけるシリンダボア
    （９）側ほど開口面積が大きくなるように、前記交差角
    度（α、β、γ）が設定されてい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。
  3. 【請求項３】 前記交差角度（α、β、γ）は３°以下
    に設定されている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。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
    製造方法により製造された内燃エンジン用シリンダ。
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