JP2004098147A - スリーブ付きシリンダブロックの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】デッキ面とシリンダボアとの交差部にバルブの傘部との干渉を回避する円弧状の逃げを形成した，スリーブ付きシリンダブロックの能率的な製造方法を提供する。
【解決手段】シリンダブロック１にスリーブ６を，これがデッキ面５より間隔Ｓを存して埋没するように鋳包むと同時に，スリーブ６に嵌入したボアピン２０により，前記間隔Ｓにおいてシリンダブロック１にシリンダボア４の開口端部４ｂ及び逃げ１７を成形する。
【選択図】 図３
【解決手段】シリンダブロック１にスリーブ６を，これがデッキ面５より間隔Ｓを存して埋没するように鋳包むと同時に，スリーブ６に嵌入したボアピン２０により，前記間隔Ｓにおいてシリンダブロック１にシリンダボア４の開口端部４ｂ及び逃げ１７を成形する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，シリンダヘッドが接合されるデッキ面と，シリンダボアとの交差部に，シリンダヘッドに取り付けられたバルブの傘部との干渉を回避する円弧状の逃げを形成した，スリーブ付きシリンダブロックの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スリーブ付きシリンダブロックは，例えば特許文献１に開示されているように，既に知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６１−１２４７７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，エンジンの充填効率を高めるべく，吸気ポートを極力大径に形成して，これを大径の傘部を有する吸気バルブにより開閉するようにしたものにおいては，吸気バルブの開弁に伴ない，その傘部がシリンダボア内に進入するとき，シリンダブロックのデッキ面との干渉を回避するため，更にはクリアランスが小さいことによるマスキング効果により吸気効果が低下することを防止するために，シリンダブロックのデッキ面とシリンダボアとの交差部に円弧状の逃げを形成することが従来行われおり，そのようなスリーブ付きシリンダブロックの製造に当たっては，スリーブを鋳包みながらシリンダブロックを鋳造し，その後，シリンダブロックのデッキ面とシリンダボアとの交差部に円弧状の逃げを切削により形成していた。
【０００５】
しかしながら，上記のように，シリンダブロックの鋳造後に前記逃げを切削するという後加工には多くの時間と手間を要するため，これがスリーブ付きシリンダブロックの製造コスト低減の障害となっていた。
【０００６】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，前記逃げをシリンダブロックの鋳造時に成形するようにして，前記逃げの後加工の廃止を可能にし，製造コストの低減に寄与し得る，スリーブ付き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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，シリンダヘッドが接合されるデッキ面と，シリンダボアとの交差部に，シリンダヘッドに取り付けられたバルブの傘部との干渉を回避する円弧状の逃げを形成した，スリーブ付きシリンダブロックを製造するに当たり，シリンダブロックにスリーブを，スリーブが前記デッキ面より間隔を存して埋没するように鋳包むと同時に，スリーブに嵌入してそれを支持するボアピンにより，前記間隔においてシリンダブロックにシリンダボアの開口端部及び前記逃げを成形することを第１の特徴とする。
【０００８】
この第１の特徴によれば，スリーブを鋳包むシリンダブロックの鋳造と同時に，スリーブに嵌入されるボアピンにより円弧状の前記逃げを成形することができ，したがってシリンダブロックの鋳造後，逃げの後加工を廃止して製造工程を簡素化し，製造コストの低減を大いに図ることができる。
【０００９】
また本発明は，第１の特徴に加えて，スリーブをアルミ合金製とし，シリンダブロックの鋳造素材にもアルミ合金を使用することを第２の特徴とする。
【００１０】
この第２の特徴によれば，シリンダブロックの鋳造時，スリーブ及びシリンダブロックの境界部で素材相互の拡散が効果的に生じることにより，スリーブ及びシリンダブロックを確実に一体化して，スリーブ付きシリンダブロックの熱伝導性を高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，図面に示す本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。
【００１２】
図１は本発明の方法により製造されたスリーブ付きシリンダブロックを備えるエンジンの要部縦断面図，図２は図１の２−２矢視図，図３は上記スリーブ付きシリンダブロックの製造方法説明図，図４はその製造に使用するボアピンの底面図，図５は図４の５−５線断面図である。
【００１３】
先ず，図１及び図２を参照して，本発明の方法により製造されたスリーブ付きシリンダブロックを備えるエンジンの構成について説明する。
【００１４】
エンジンＥは，シリンダボア４及び水ジャケット３を有するシリンダブロック１と，このシリンダブロック１の，シリンダボア４が開口するデッキ面５にガスケット３を介して接合されるシリンダヘッド２とを備える。シリンダブロック１にはスリーブ６がデッキ面５から所定の間隔Ｓを存して埋没するように鋳包まれており，シリンダボア４は，このスリーブ６の内面４ａと，この内面４ａに連続するように前記間隔Ｓにおいてシリンダブロック１に形成されるボア開口端部４ｂとで構成される。
【００１５】
シリンダヘッド２には，シリンダボア４に臨む燃焼室１０と，この燃焼室１０に開口する二股型の吸気ポート１１及び排気ポート１２とが形成されており，吸気ポート１１及び排気ポート１２の，燃焼室１０に開口する二股端部にはバルブシート１３，１４がそれぞれ固設され，これらバルブシート１３，１４と協働して吸気ポート１１及び排気ポート１２を開閉する各一対のポペット型吸気バルブ１５及び排気バルブ１６がシリンダヘッド２に取り付けられる。
【００１６】
吸気ポート１１及び吸気バルブ１５の傘部１５ａは，充填効率を高めるべく，排気ポート１２及び排気バルブ１６の傘部１５ａより大径に形成されおり，吸気バルブ１５の傘部１５ａの開閉方向に沿う投影面内にシリンダブロック１のデッキ面５の一部が掛かる。したがって一対の吸気バルブ１５，１５が開弁のために傘部１５ａ，１５ａをシリンダボア４内に進入させるときは，それら傘部１５ａ，１５ａがシリンダブロック１のデッキ面５と干渉することになるから，その干渉を回避すべく，前記デッキ面５から前記ボア開口端部４ｂにかけて円弧状に切欠いた一対の逃げ１７，１７が形成される。
【００１７】
さて，このような逃げ１７，１７をもったスリーブ付きシリンダブロック１の製造方法を図３〜図５を参照しながら説明する。
【００１８】
先ず，アルミ合金製のスリーブ６を用意する。このスリーブ６の内径は，後の仕上げ加工代を見込んで，前記シリンダボア４の正規の内径より小径に設定されている。
【００１９】
このスリーブ６に，それを支持するボアピン２０を嵌入する。このボアピン２０は，図４及び図５に示すように，スリーブ６に嵌入する円筒状のスリーブ嵌入部２１の他に，このスリーブ嵌入部２１に環状段部２２を介して連なる，スリーブ嵌入部２１より僅かに大径の円筒状大径部２３と，この大径部２３の外周面から突出した一対の円弧状突起２４，２４とを有しており，その大径部２３は前記ボア開口端部４ｂの形状に対応し，突起２４，２４は前記逃げ１７，１７の形状に対応している。またボアピン２０の中心部には，冷却用水ジャケット２７が形成されている。
【００２０】
次に，スリーブ６をボアピン２０と共に，鋳造機，例えばダイカストマシンの成形金型２５内にセットする。成形金型２５は，スリーブ６を収容するシリンダブロック成形用キャビティ２６を有する第１金型２５ａと，そのキャビティ２６の開口端面を閉鎖する第２金型２５ｂとからなっており，その第２金型２５ｂの内面が前記デッキ面５に対応する。したがって，第１金型２５ａのキャビティ２６にスリーブ６をセットする際には，スリーブ６は，第２金型２５ｂの内面から前記間隔Ｓに相当する距離だけキャビティ２６内に沈められる。しかる後，キャビティ２６にアルミ合金を素材とする溶湯を充填するもので，これによってスリーブ６を鋳包んだシリンダブロック１が成形されると同時に，そのシリンダブロック１には，ボアピン２０の大径部２３により前記ボア開口端部４ｂが，また突起２４，２４により前記逃げ１７，１７がそれぞれ成形される。
【００２１】
こうして，スリーブ付きシリンダブロック１を鋳造した後，スリーブ６の内面４ａに，もしくはそれとボア開口端部４ｂに切削加工を施して，正規のシリンダボア４を形成する。
【００２２】
上記のように，スリーブ６を鋳包むシリンダブロック１の鋳造と同時に，スリーブ６に嵌入されるボアピン２０により円弧状の前記逃げ１７，１７を成形するようにしたので，鋳造後，逃げ１７，１７の後加工を廃止して製造工程を簡素化し，製造コストの低減を大いに図ることができる。
【００２３】
またアルミ合金製スリーブ６をアルミ合金を素材とするシリンダブロック１に鋳包むので，スリーブ６及びシリンダブロック１の境界部で素材相互の拡散が効果的に生じることにより，スリーブ６及びシリンダブロック１を確実に一体化して，スリーブ付きシリンダブロック１の熱伝導性を高めることができる。
【００２４】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，極力大径に形成した排気バルブ１６の傘部１６ａとシリンダブロック１のデッキ面５との干渉を回避すべく，デッキ面５とシリンダボア４との交差部に円弧状の逃げ１７，１７を形成したシリンダブロック１を製造する場合にも，本発明は適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，シリンダヘッドが接合されるデッキ面と，シリンダボアとの交差部に，シリンダヘッドに取り付けられたバルブの傘部との干渉を回避する円弧状の逃げを形成した，スリーブ付きシリンダブロックを製造するに当たり，シリンダブロックにスリーブを，スリーブが前記デッキ面より間隔を存して埋没するように鋳包むと同時に，スリーブに嵌入してそれを支持するボアピンにより，前記間隔においてシリンダブロックにシリンダボアの開口端部及び前記逃げを成形するので，スリーブを鋳包むシリンダブロックの鋳造と同時に，ボアピンにより円弧状の前記逃げを成形することができ，したがってシリンダブロックの鋳造後，逃げの後加工を廃止して製造工程を簡素化し，製造コストの低減を大いに図ることができる。
【００２６】
また本発明の第２の特徴によれば，第１の特徴に加えて，スリーブをアルミ合金製とし，シリンダブロックの鋳造素材にもアルミ合金を使用するので，シリンダブロックの鋳造時，スリーブ及びシリンダブロックの境界部で素材相互の拡散が効果的に生じることにより，スリーブ及びシリンダブロックを確実に一体化して，スリーブ付きシリンダブロックの熱伝導性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法により製造されたスリーブ付きシリンダブロックを備えるエンジンの要部縦断面図
【図２】図１の２−２矢視図
【図３】上記スリーブ付きシリンダブロックの製造方法説明図
【図４】上記製造に使用するボアピンの底面図する断面図
【図５】図４の５−５線断面図
【符号の説明】
Ｅ・・・・・エンジン
Ｓ・・・・・間隔
１・・・・・シリンダブロック
２・・・・・シリンダヘッド
４・・・・・シリンダボア
４ｂ・・・ ボア開口端部
５・・・・・デッキ面
６・・・・・スリーブ
１５・・・・バルブ（吸気バルブ）
２０・・・・ボアピン
【発明の属する技術分野】
本発明は，シリンダヘッドが接合されるデッキ面と，シリンダボアとの交差部に，シリンダヘッドに取り付けられたバルブの傘部との干渉を回避する円弧状の逃げを形成した，スリーブ付きシリンダブロックの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スリーブ付きシリンダブロックは，例えば特許文献１に開示されているように，既に知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６１−１２４７７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，エンジンの充填効率を高めるべく，吸気ポートを極力大径に形成して，これを大径の傘部を有する吸気バルブにより開閉するようにしたものにおいては，吸気バルブの開弁に伴ない，その傘部がシリンダボア内に進入するとき，シリンダブロックのデッキ面との干渉を回避するため，更にはクリアランスが小さいことによるマスキング効果により吸気効果が低下することを防止するために，シリンダブロックのデッキ面とシリンダボアとの交差部に円弧状の逃げを形成することが従来行われおり，そのようなスリーブ付きシリンダブロックの製造に当たっては，スリーブを鋳包みながらシリンダブロックを鋳造し，その後，シリンダブロックのデッキ面とシリンダボアとの交差部に円弧状の逃げを切削により形成していた。
【０００５】
しかしながら，上記のように，シリンダブロックの鋳造後に前記逃げを切削するという後加工には多くの時間と手間を要するため，これがスリーブ付きシリンダブロックの製造コスト低減の障害となっていた。
【０００６】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，前記逃げをシリンダブロックの鋳造時に成形するようにして，前記逃げの後加工の廃止を可能にし，製造コストの低減に寄与し得る，スリーブ付き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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明は，シリンダヘッドが接合されるデッキ面と，シリンダボアとの交差部に，シリンダヘッドに取り付けられたバルブの傘部との干渉を回避する円弧状の逃げを形成した，スリーブ付きシリンダブロックを製造するに当たり，シリンダブロックにスリーブを，スリーブが前記デッキ面より間隔を存して埋没するように鋳包むと同時に，スリーブに嵌入してそれを支持するボアピンにより，前記間隔においてシリンダブロックにシリンダボアの開口端部及び前記逃げを成形することを第１の特徴とする。
【０００８】
この第１の特徴によれば，スリーブを鋳包むシリンダブロックの鋳造と同時に，スリーブに嵌入されるボアピンにより円弧状の前記逃げを成形することができ，したがってシリンダブロックの鋳造後，逃げの後加工を廃止して製造工程を簡素化し，製造コストの低減を大いに図ることができる。
【０００９】
また本発明は，第１の特徴に加えて，スリーブをアルミ合金製とし，シリンダブロックの鋳造素材にもアルミ合金を使用することを第２の特徴とする。
【００１０】
この第２の特徴によれば，シリンダブロックの鋳造時，スリーブ及びシリンダブロックの境界部で素材相互の拡散が効果的に生じることにより，スリーブ及びシリンダブロックを確実に一体化して，スリーブ付きシリンダブロックの熱伝導性を高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，図面に示す本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。
【００１２】
図１は本発明の方法により製造されたスリーブ付きシリンダブロックを備えるエンジンの要部縦断面図，図２は図１の２−２矢視図，図３は上記スリーブ付きシリンダブロックの製造方法説明図，図４はその製造に使用するボアピンの底面図，図５は図４の５−５線断面図である。
【００１３】
先ず，図１及び図２を参照して，本発明の方法により製造されたスリーブ付きシリンダブロックを備えるエンジンの構成について説明する。
【００１４】
エンジンＥは，シリンダボア４及び水ジャケット３を有するシリンダブロック１と，このシリンダブロック１の，シリンダボア４が開口するデッキ面５にガスケット３を介して接合されるシリンダヘッド２とを備える。シリンダブロック１にはスリーブ６がデッキ面５から所定の間隔Ｓを存して埋没するように鋳包まれており，シリンダボア４は，このスリーブ６の内面４ａと，この内面４ａに連続するように前記間隔Ｓにおいてシリンダブロック１に形成されるボア開口端部４ｂとで構成される。
【００１５】
シリンダヘッド２には，シリンダボア４に臨む燃焼室１０と，この燃焼室１０に開口する二股型の吸気ポート１１及び排気ポート１２とが形成されており，吸気ポート１１及び排気ポート１２の，燃焼室１０に開口する二股端部にはバルブシート１３，１４がそれぞれ固設され，これらバルブシート１３，１４と協働して吸気ポート１１及び排気ポート１２を開閉する各一対のポペット型吸気バルブ１５及び排気バルブ１６がシリンダヘッド２に取り付けられる。
【００１６】
吸気ポート１１及び吸気バルブ１５の傘部１５ａは，充填効率を高めるべく，排気ポート１２及び排気バルブ１６の傘部１５ａより大径に形成されおり，吸気バルブ１５の傘部１５ａの開閉方向に沿う投影面内にシリンダブロック１のデッキ面５の一部が掛かる。したがって一対の吸気バルブ１５，１５が開弁のために傘部１５ａ，１５ａをシリンダボア４内に進入させるときは，それら傘部１５ａ，１５ａがシリンダブロック１のデッキ面５と干渉することになるから，その干渉を回避すべく，前記デッキ面５から前記ボア開口端部４ｂにかけて円弧状に切欠いた一対の逃げ１７，１７が形成される。
【００１７】
さて，このような逃げ１７，１７をもったスリーブ付きシリンダブロック１の製造方法を図３〜図５を参照しながら説明する。
【００１８】
先ず，アルミ合金製のスリーブ６を用意する。このスリーブ６の内径は，後の仕上げ加工代を見込んで，前記シリンダボア４の正規の内径より小径に設定されている。
【００１９】
このスリーブ６に，それを支持するボアピン２０を嵌入する。このボアピン２０は，図４及び図５に示すように，スリーブ６に嵌入する円筒状のスリーブ嵌入部２１の他に，このスリーブ嵌入部２１に環状段部２２を介して連なる，スリーブ嵌入部２１より僅かに大径の円筒状大径部２３と，この大径部２３の外周面から突出した一対の円弧状突起２４，２４とを有しており，その大径部２３は前記ボア開口端部４ｂの形状に対応し，突起２４，２４は前記逃げ１７，１７の形状に対応している。またボアピン２０の中心部には，冷却用水ジャケット２７が形成されている。
【００２０】
次に，スリーブ６をボアピン２０と共に，鋳造機，例えばダイカストマシンの成形金型２５内にセットする。成形金型２５は，スリーブ６を収容するシリンダブロック成形用キャビティ２６を有する第１金型２５ａと，そのキャビティ２６の開口端面を閉鎖する第２金型２５ｂとからなっており，その第２金型２５ｂの内面が前記デッキ面５に対応する。したがって，第１金型２５ａのキャビティ２６にスリーブ６をセットする際には，スリーブ６は，第２金型２５ｂの内面から前記間隔Ｓに相当する距離だけキャビティ２６内に沈められる。しかる後，キャビティ２６にアルミ合金を素材とする溶湯を充填するもので，これによってスリーブ６を鋳包んだシリンダブロック１が成形されると同時に，そのシリンダブロック１には，ボアピン２０の大径部２３により前記ボア開口端部４ｂが，また突起２４，２４により前記逃げ１７，１７がそれぞれ成形される。
【００２１】
こうして，スリーブ付きシリンダブロック１を鋳造した後，スリーブ６の内面４ａに，もしくはそれとボア開口端部４ｂに切削加工を施して，正規のシリンダボア４を形成する。
【００２２】
上記のように，スリーブ６を鋳包むシリンダブロック１の鋳造と同時に，スリーブ６に嵌入されるボアピン２０により円弧状の前記逃げ１７，１７を成形するようにしたので，鋳造後，逃げ１７，１７の後加工を廃止して製造工程を簡素化し，製造コストの低減を大いに図ることができる。
【００２３】
またアルミ合金製スリーブ６をアルミ合金を素材とするシリンダブロック１に鋳包むので，スリーブ６及びシリンダブロック１の境界部で素材相互の拡散が効果的に生じることにより，スリーブ６及びシリンダブロック１を確実に一体化して，スリーブ付きシリンダブロック１の熱伝導性を高めることができる。
【００２４】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，極力大径に形成した排気バルブ１６の傘部１６ａとシリンダブロック１のデッキ面５との干渉を回避すべく，デッキ面５とシリンダボア４との交差部に円弧状の逃げ１７，１７を形成したシリンダブロック１を製造する場合にも，本発明は適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば，シリンダヘッドが接合されるデッキ面と，シリンダボアとの交差部に，シリンダヘッドに取り付けられたバルブの傘部との干渉を回避する円弧状の逃げを形成した，スリーブ付きシリンダブロックを製造するに当たり，シリンダブロックにスリーブを，スリーブが前記デッキ面より間隔を存して埋没するように鋳包むと同時に，スリーブに嵌入してそれを支持するボアピンにより，前記間隔においてシリンダブロックにシリンダボアの開口端部及び前記逃げを成形するので，スリーブを鋳包むシリンダブロックの鋳造と同時に，ボアピンにより円弧状の前記逃げを成形することができ，したがってシリンダブロックの鋳造後，逃げの後加工を廃止して製造工程を簡素化し，製造コストの低減を大いに図ることができる。
【００２６】
また本発明の第２の特徴によれば，第１の特徴に加えて，スリーブをアルミ合金製とし，シリンダブロックの鋳造素材にもアルミ合金を使用するので，シリンダブロックの鋳造時，スリーブ及びシリンダブロックの境界部で素材相互の拡散が効果的に生じることにより，スリーブ及びシリンダブロックを確実に一体化して，スリーブ付きシリンダブロックの熱伝導性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法により製造されたスリーブ付きシリンダブロックを備えるエンジンの要部縦断面図
【図２】図１の２−２矢視図
【図３】上記スリーブ付きシリンダブロックの製造方法説明図
【図４】上記製造に使用するボアピンの底面図する断面図
【図５】図４の５−５線断面図
【符号の説明】
Ｅ・・・・・エンジン
Ｓ・・・・・間隔
１・・・・・シリンダブロック
２・・・・・シリンダヘッド
４・・・・・シリンダボア
４ｂ・・・ ボア開口端部
５・・・・・デッキ面
６・・・・・スリーブ
１５・・・・バルブ（吸気バルブ）
２０・・・・ボアピン
Claims (2)
- シリンダヘッド（２）が接合されるデッキ面（５）と，シリンダボア（４）との交差部に，シリンダヘッド（２）に取り付けられたバルブ（１５）の傘部（１５ａ）との干渉を回避する円弧状の逃げ（１７）を形成した，スリーブ付きシリンダブロック（１）を製造するに当たり，
シリンダブロック（１）にスリーブ（６）を，スリーブ（６）が前記デッキ面（５）より間隔（Ｓ）を存して埋没するように鋳包むと同時に，スリーブ（６）に嵌入してそれを支持するボアピン（２０）により，前記間隔（Ｓ）においてシリンダブロック（１）にシリンダボア（４）の開口端部（４ｂ）及び前記逃げ（１７）を成形することを特徴とする，スリーブ付きシリンダブロックの製造方法。 - 請求項１記載のスリーブ付きシリンダブロックの製造方法において，
スリーブ（６）をアルミ合金製とし，シリンダブロック（１）の鋳造素材にもアルミ合金を使用することを特徴とする，スリーブ付きシリンダブロックの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002266034A JP2004098147A (ja) | 2002-09-11 | 2002-09-11 | スリーブ付きシリンダブロックの製造方法 |
| DE60314574T DE60314574T2 (de) | 2002-09-11 | 2003-08-07 | Verfahren zur Herstellung eines Zylinderblockes mit Buchse |
| EP03018047A EP1398492B1 (en) | 2002-09-11 | 2003-08-07 | Process for producing a cylinder block with a sleeve |
| ES03018047T ES2289215T3 (es) | 2002-09-11 | 2003-08-07 | Proceso para producir un bloque de cilindro con un manguito. |
| US10/646,691 US6925981B2 (en) | 2002-09-11 | 2003-08-25 | Process for producing a cylinder block with a sleeve |
Applications Claiming Priority (1)
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