JP4305381B2 - シリンダブロックおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
このシリンダヘッドおよびクランクキャップを締結するための締結穴は、シリンダブロックの鋳造時に鋳抜きピンにより鋳抜いて構成していた。
シリンダブロックに鋳抜き穴(空洞)を形成する技術としては、例えば特許文献1に示すようなものがある。
また、鋳抜きピンをシリンダブロックの中央部分まで伸ばせば、冷却面積を増加して冷却能力を向上することができるが、鋳抜きピンを長くすると該鋳抜きピンの抜き勾配により先端部が細くなって折れる等の問題があるため、鋳抜きピンをあまり伸ばすことはできず、シリンダブロックの中央部の強度を向上させることができなかった。
そこで、本発明においては、シリンダブロックの上端部および下端部だけでなく、その間の中央部における鋳造時の冷却能力を高めて、全体的に強度向上を図ることができるシリンダブロックおよびその製造方法を提供するものである。
即ち、請求項1記載の如く、上端部にシリンダヘッド取付孔が形成され、下端部にクランクキャップ取付孔が形成されるシリンダブロックであって、粗材状態で上端から下端まで貫通する貫通孔が形成され、該貫通孔の上端部をシリンダヘッド取付孔に加工し、下端部をクランクキャップ取付孔に加工して形成され、前記シリンダブロックの下端部に形成されるクランクシャフト支持用のジャーナルハウジングを、シリンダブロックのボアセンターに対してオフセット配置し、前記貫通孔は、シリンダブロックのボアセンターの左右両側における、互いに対称となる位置に配置され、前記シリンダブロックの下端部における、ジャーナルハウジングのオフセットした側とは反対側の貫通孔と前記ジャーナルハウジングとの間にクランクキャップ取付孔を形成した。
これにより、シリンダブロックの鋳造時に、鋳造後に貫通孔となる部分を冷却することで、貫通孔の周囲の部分が素早く冷却されることとなり、鋳造後のシリンダブロックの強度向上を図ることができる。
この場合、シリンダブロック上端部のヘッドボルト孔および下端部のキャップボルト孔に加えて、ヘッドボルト孔とキャップボルト孔との間のシリンダヘッドの中央部をも強度アップすることができ、シリンダブロックの上端部から下端部までの強度を全体的に向上することが可能となる。
また、キャップボルト孔をジャーナルハウジングの近傍に配置することが可能となり、クランクキャップを締結したときの、クランクシャフトの支持強度の向上を図ることができる。
さらに、ジャーナルハウジングのオフセットした側とは反対側の貫通孔と前記ジャーナルハウジングとの間に形成したクランクキャップ取付孔によりクランクキャップの口開きを防止するとともに、ジャーナルハウジングのオフセットした側とは反対側の貫通孔に形成されたクランクキャップ取付孔によりクランクシャフトの支持強度の補強を行うことが可能となる。
これにより、貫通孔を、シリンダブロックの上端から下端にわたって確実に形成することができる。
これにより、シリンダブロックの鋳造時に、パイプ部材の周囲の部分に存在する溶湯が素早く冷却され凝固し、鋳造後のシリンダブロックの強度向上を図ることができる。
この場合、パイプ部材はシリンダブロックの上端から下端にかけて設けられているので、シリンダブロック上端部のヘッドボルト孔および下端部のキャップボルト孔に加えて、ヘッドボルト孔とキャップボルト孔との間のシリンダヘッドの中央部をも強度アップすることができ、シリンダブロックの上端部から下端部までの強度を全体的に向上することが可能となる。
これにより、シリンダブロックの鋳造時に、パイプ部材の周囲の部分に存在する溶湯が素早く冷却され凝固し、鋳造後のシリンダブロックの強度向上を図ることができる。
この場合、パイプ部材はシリンダブロックの上端から下端にかけて設けられているので、シリンダブロック上端部のヘッドボルト孔および下端部のキャップボルト孔に加えて、ヘッドボルト孔とキャップボルト孔との間のシリンダヘッドの中央部をも強度アップすることができ、シリンダブロックの上端部から下端部までの強度を全体的に向上することが可能となる。
また、キャップボルト孔をジャーナルハウジングの近傍に配置することが可能となり、クランクキャップを締結したときの、クランクシャフトの支持強度の向上を図ることができる。
さらに、ジャーナルハウジングのオフセットした側とは反対側の貫通孔と前記ジャーナルハウジングとの間に形成したクランクキャップ取付孔によりクランクキャップの口開きを防止するとともに、ジャーナルハウジングのオフセットした側とは反対側の貫通孔に形成されたクランクキャップ取付孔によりクランクシャフトの支持強度の補強を行うことが可能となる。
これにより、貫通孔を、シリンダブロックの上端から下端にわたって確実に形成することができる。
シリンダブロック2はアルミ合金にて構成されており、該シリンダブロック2を鋳造する際にはアルミ合金の溶湯をキャビティ1a内に充填し、その後冷却して溶湯を凝固させる。
これにより、パイプ部材3・3周辺部の溶湯は冷却速度が速くなり、凝固後のシリンダブロック2の強度が向上する。
鋳造後の粗材状態(未だ機械加工が施されていない状態)にあり、パイプ部材3・3が除去されたシリンダブロック2は、図2に示すような状態となっており、パイプ部材3・3を引き抜いた跡には、シリンダブロック2を上端から下端にかけて貫通する貫通孔2a・2aが形成されている。
なお、2b・2bはウォータージャケットである。
シリンダブロック2に対する機械加工は、貫通孔2aの上端部および下端部に施されており、貫通孔2aの上端部には、シリンダブロック2の上方に配置されるシリンダヘッドを締結して取り付けるためのヘッドボルト孔21が形成され、貫通孔2aの下端部には、シリンダブロック2の下方に配置されるクランクキャップを締結して取り付けるためのキャップボルト孔22が形成されている。
また、ヘッドボルト孔21およびキャップボルト孔22が形成される左右の貫通孔2a・2aは、シリンダブロック2に形成されるシリンダの左右中心であるボアセンターCbに対して、互いに対称位置に配置されている。
ジャーナルハウジング2cは、シリンダブロック2の左右中心から右側にずれた位置に配置されており、前記ボアセンターCbと、ジャーナルハウジング2cの左右中心であるクランクセンターCcとは、寸法dだけオフセットしている。
クランクセンターCcのボアセンターCbに対するオフセット寸法dは、ジャーナルハウジング2cの右端が、シリンダブロック2の右側部に形成されるキャップボルト孔22の近傍に位置するだけの寸法に設定されている。
従って、左側の貫通孔2aの下端部にキャップボルト孔22を形成すると、該キャップボルト孔22とジャーナルハウジング2cとの寸法が大きくなってクランクシャフトの支持強度が低下するため、シリンダブロック2においては、左側の貫通孔2aとジャーナルハウジング2cとの間にキャップボルト孔23を形成して、該キャップボルト孔23をジャーナルハウジング2cの近傍に配置している。
さらに、シリンダブロック2における、ヘッドボルト孔21およびキャップボルト孔22との間の中央部も、ヘッドボルト孔21およびキャップボルト孔22とを連通する貫通孔2a(左側のヘッドボルト孔22にあっては、該ヘッドボルト孔22から下方へ延出する貫通孔2a)により素早く冷却されながら凝固した箇所なので、高強度に構成することができ、シリンダブロック2の上端部から下端部までの強度を全体的に向上することが可能となっている。
図4に示すシリンダブロック2は、図3に示したシリンダブロック2の構成に加えて、左側の貫通孔2aの下端部にもキャップボルト孔22を形成した構成となっている。
この場合、内側のキャップボルト孔23は締結されるクランクキャップの口開きを防止し、外側のキャップボルト孔22は、ジャーナルハウジング2cとクランクキャップとで支持するクランクシャフトの支持強度の補強を行っている。
2 シリンダブロック
2a 貫通孔
3 パイプ部材
21 ヘッドボルト孔
22・23 キャップボルト孔
Claims (5)
- 上端部にシリンダヘッド取付孔が形成され、下端部にクランクキャップ取付孔が形成されるシリンダブロックであって、
粗材状態で上端から下端まで貫通する貫通孔が形成され、
該貫通孔の上端部をシリンダヘッド取付孔に加工し、下端部をクランクキャップ取付孔に加工して形成され、
前記シリンダブロックの下端部に形成されるクランクシャフト支持用のジャーナルハウジングを、シリンダブロックのボアセンターに対してオフセット配置し、
前記貫通孔は、シリンダブロックのボアセンターの左右両側における、互いに対称となる位置に配置され、
前記シリンダブロックの下端部における、ジャーナルハウジングのオフセットした側とは反対側の貫通孔と前記ジャーナルハウジングとの間にクランクキャップ取付孔を形成した、
ことを特徴とするシリンダブロック。 - 前記貫通孔は、シリンダヘッドの鋳造時にキャビティ内に設けた、該キャビティの上端から下端を貫通する抜き勾配のないパイプ部材により形成されたことを特徴とする請求項1に記載のシリンダブロック。
- 前記パイプ部材は、シリンダブロックの鋳造時に冷却されることを特徴とする請求項2に記載のシリンダブロック。
- 上端部にシリンダヘッド取付孔が形成され、下端部にクランクキャップ取付孔が形成されるシリンダブロックの製造方法であって、
該シリンダブロックの鋳造時に、キャビティ内に該キャビティの上端から下端を貫通するパイプ部材を設置して、
溶湯をキャビティ内へ充填する際に該パイプ部材を冷却し、
鋳造後のシリンダブロックからパイプ部材を抜き取り、
抜き取ったパイプ部材跡に形成された貫通孔の上端部をシリンダヘッド取付孔に加工し、下端部をクランクキャップ取付孔に加工し、
前記シリンダブロックの下端部に形成されるクランクシャフト支持用のジャーナルハウジングを、シリンダブロックのボアセンターに対してオフセット配置し、
前記貫通孔を、シリンダブロックのボアセンターの左右両側における、互いに対称となる位置に配置し、
前記シリンダブロックの下端部における、ジャーナルハウジングのオフセットした側とは反対側の貫通孔と前記ジャーナルハウジングとの間にクランクキャップ取付孔を形成して、
シリンダブロックを形成することを特徴とするシリンダブロックの製造方法。 - 前記パイプ部材は、キャビティの上端から下端に至るまで抜き勾配のない同径のパイプ部材であることを特徴とする請求項4に記載のシリンダブロックの製造方法。
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