JP4495365B2 - エンジンブロックの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や自動二輪車又は産業機械等のエンジン（内燃機関）におけるエンジンブロックの製造方法に関し、詳しくは、金型キャビティに突設したボアピンにライナーを装着せしめ、該ライナーをダイカスト鋳造により鋳ぐるむようにしたエンジンブロックの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエンジンブロックの製造方法では、金型キャビティに突設したボアピンとライナーとの間に溶湯が浸入すること（これをバリ差しと称する）があった。バリが差すと、ボアピンにかじりが生じ次のライナーが装着できなくなったり、鋳造した製品が取出せなくなったり、更には、エンジンブロックのピストン摺動部（ボア部）の変形が大きくなりエンジン性能に影響する。
バリ差しの主な原因は、ライナーが熱膨張してボアピンの外周面とライナーの内周面との間のクリアランスが設定よりも大きくなってしまうことにある。ライナーの熱膨張による影響は、ライナーとして鋳鉄材を使用する場合はさほど問題にならないが、アルミニウム基ベース材からなるライナーを使用すると、その熱膨張率が鋳鉄より大きいため、特に溶湯が流入するボアピンの先端方からバリが差しやすくなる傾向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来の不具合に鑑みてなされたものであり、アルミニウム基ベース材からなるライナーを使用した場合であっても、ボアピンとライナーとの間に溶湯が浸入するのを防いでバリ差し発生を抑制することができるエンジンブロックの製造方法を提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成する本発明請求項１に係るエンジンブロックの製造方法は、ライナー内周面を前記ボアピン外周面とライナー内周面との間のクリアランスが前記ボアピンの基端方から先端方に向け連続的に狭くなるように形成することにより前記ボアピンの先端方の外周面と前記ライナーの一端方の内周面との間を溶湯が浸入しないクリアランスに設定するようにしたことを特徴としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、各例を図面に基づいて詳細に説明する。図１、図２及び図４は参考例を示し、図３は請求項１に係る発明の好適実施例を示す。全図面を通して同様の構成部材には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
【０００６】
図中の符号１は可動型、２は固定型、３は一対の可動型１と固定型２とでもって形成されるキャビティ、４は可動型１側に突設されたボアピン、５はボアピン４に装着されるライナーを示し、そしてＳはダイカスト鋳造された製品部（ボア部）を示す。
【０００７】
ボアピン４は、その先端方４ａから基端方４ｂにわたって同じ外径を有する略円柱ブロック形状に形成され、金型キャビティ３に固定状に突設される。ちなみに、ボアピン４の外径はライナー５の内径とほぼ同じか僅かに小径に形成され、ボアピン４の突出高さは、ライナー５の長さ（軸方向の長さ）とほぼ同じか僅かに高く形成され、その外周部分にライナー５が分離可能に嵌合装着される。
【０００８】
ライナー５は、従来と同様に、鋳鉄或いはアルミニウム基ベース材からなる材料を用いて、所要の内径と長さを有する円筒形状に形成され、ボアピン４の外周部分に分離可能に嵌合装着され、金型（可動型１，固定型２）を型閉めした状態において可動型２の型合わせ面２’でボアピン４の根元部分４ｃに押さえ付けられるように設置される。すなわち、ライナー５をボアピン４に嵌合装着して金型（可動型１，固定型２）を型閉めすると、ライナー５の一端方５ａの端面５１が可動型２の型合わせ面２’に当接し、他端方５ｂの端縁５２がボアピン４の根元部分４ｃに当接した状態となる。
尚、ライナー５の一端方５ａの端面５１と可動型２の型合わせ面２’との間には、ライナー５の熱膨張を考慮したクリアランスＬ_１が設定されている。
【０００９】
また、ボアピン４の根元部分４ｃは、その外周にわたって裾広がりのアール形状に形成せしめ、その裾広がりに形成された根元部分４ｃにライナー５の他端方５ｂの端縁５２を押し当てるようにする。従って、ボアピン４の根元部分４ｃに連なるキャビティ底面部３ａとライナー５の他端方５ｂの端面との間には、図１に示すごとく僅かなクリアランスＬ_２が生じるが、当該部分から溶湯が浸入するようなことはない。
ボアピン４の根元部分４ｃをこの様に形成することにより、ライナーをボアピンに嵌合装着して金型を型閉めすると、ライナーが金型（例えば、可動型）の型合わせ面で押されてライナーの他端方の端縁が裾広がりに形成されたボアピンの根元部分に当接することにより位置決めされ、よってライナーの芯出し位置決めが自動的に精度良く容易且つ確実に行なわれるようになる。
【００１０】
そして、ボアピン４の先端方４ａの外周面とライナー５の一端方５ａの内周面との間には、当該部分からボアピン４の外周面とライナー５の内周面との間に溶湯が侵入しないような工夫が施される。即ち、図１に示す参考例１にあっては、ボアピン４の先端方４ａの外周面に、ライナー５の一端方５ａの内周面と当接して溶湯の侵入を防止するＯ‐リングまたはパッキン材６を設け、また、ライナー５の一端方５ａの内周面に、ボアピン４の先端方４ａの外周面と当接して溶湯の侵入を防止するシーリング材７を設けるものである。
【００１１】
図１に示す参考例１で使用するＯ‐リングまたはパッキン材６としては、耐熱性と弾力性を備えたフッ素系樹脂またはシリコン樹脂等の合成樹脂、或いは弾性範囲内で変形しても元の状態に戻る金属材料が好適に用いられる。具体的に、フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）やフッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等が挙げられ、シリコン樹脂としてはメチルシリコーンゴムなどが挙げられ、金属材料としてはステンレス等が挙げられる。そして、これらＯ‐リングまたはパッキン材６は、ボアピン４の先端方４ａの外周面に囲繞形成した凹溝７に取り外し可能に取り付けられる。
【００１２】
また、図２に示す参考例２で使用するシーリング材８としては、乾燥や反応の工程により耐熱性と弾力性を備え且つ溶湯に接触しても所定時間（具体的には、溶湯充填時間程度）維持し得る材料が好ましく、更には鋳造時に受ける熱でもって分解し消滅してしまうような材料からなるものが好まし。具体的には、シリコンゴムやその他の天然または合成ゴム，或いは従来からシーリングに用いられている合成樹脂材等の材料を挙げることが出来る。また、使用形態についていえば、上記に挙げた材料からなる液状またはシート状あるいはテープ状に形成されたものを用いて、ライナー５の一端方５ａの内周面に塗布または貼り付けることにより設ける。参考例２では、シーリング材８として、一定の厚みでディスペンサー等を使って付着させることができ自動化を図れることが可能な液状シリコンゴム等の液状のものが好適に用いられ、ライナー５の一端方５ａの口縁内周面に塗布するのが好ましい。
【００１３】
また、図３に示す実施例１に係る請求項１記載の発明にあっては、ボアピン４の外周面とライナー５の内周面との間に溶湯が侵入しないように、ボアピン４の外周面とライナー５の内周面との間のクリアランスを、ボアピン４の基端方４ｂから先端方４ａに向け連続的に狭くなるように形成することにより、ボアピン４の先端方４ａの外周面とライナー５の一端方５ａの内周面との間を溶湯が浸入しないクリアランスに設定したものである。即ち、ライナー５の先端方５ａ口縁の内径Ｌ３を、他端方５ｂの内径Ｌ４よりも少し小径に形成して、ライナー５の先端方５ａ口縁の内径Ｌ３がボアピン４の先端方４ａの外径とほぼ同じになるようにクリアランスを設定するものである。
【００１４】
また、図４に示す参考例３にあっては、ボアピン４の外周面とライナー５の内周面との間に溶湯が侵入しないように、ライナー５の一端方５ａの内周面に、ボアピン４の先端方４ａの外周面と溶湯が浸入しないクリアランスを設定する凸条９を囲繞形成したものである。即ち、ライナー５の内径をボアピン４の外径より少し大径に形成すると共に、ライナー５の一端方５ａの口縁内周面に凸条９を囲繞突出形成し、その凸条９先端の内径をボアピン４の先端方４ａの外径とほぼ同じになるようにクリアランスを設定するものである。
【００１５】
尚、本願において、参考例１及び２に係る構成を、実施例１に係る請求項１又は参考例３に係る構成に適用することを妨げるものではなく、ボアピン４の外周面とライナー５の内周面との間のクリアランスをボアピン４の基端方４ｂから先端方４ａに向け連続的に狭くなるように形成すると共に、ボアピン４の先端方４ａの外周面とライナー５の一端方５ａの内周面との間に溶湯の侵入を防止するＯ−リングやパッキン材６またはシーリング材８を設けたり、または、ライナー５の一端方５ａの内周面にボアピン４の先端方４ａの外周面と溶湯が浸入しないクリアランスを設定する凸条９を囲繞形成すると共に、ボアピン４の先端方４ａの外周面とライナー５の一端方５ａの内周面との間に溶湯の侵入を防止するＯ−リングやパッキン材６またはシーリング材８を設けるようにしても良い。
【００１６】
【発明の効果】
実施例１に係る請求項１のエンジンブロックの製造方法によれば、ボアピン外周面とライナー内周面との間のクリアランスをボアピンの基端方から先端方に向け連続的に狭くなるように形成することによりボアピンの先端方の外周面とライナーの一端方の内周面との間を溶湯が浸入しないクリアランスに設定するようにしたので、ボアピンとライナーとの間に溶湯が浸入するのを防止することが可能となり、バリ差しの発生を抑制することが出来ると共に、ライナーの他端方が少し末広がりに形成されているので、ライナーを金型キャビティのボアピンに簡便に嵌合装着することが出来るようになる。
【００１７】
また、参考例１に係るエンジンブロックの製造方法によれば、ボアピンの先端方の外周面に、ライナーの一端方の内周面と当接して溶湯の侵入を防止するＯ−リングまたはパッキン材を設けるようにしたので、鋳鉄よりも熱膨張率が高いアルミニウム基ベース材からなるライナーを使用した場合であっても、ボアピンの先端方の外周面とライナーの一端方の内周面との隙間はＯ−リングまたはパッキン材で塞がれ、よって、溶湯が流入するボアピンの先端方からボアピンとライナーとの間に溶湯が浸入するのを防止することが可能となり、バリ差しの発生を抑制することが出来る。
【００１８】
また、参考例２に係るエンジンブロックの製造方法によれば、ボアピンの先端方の外周面と前記ライナーの一端方の内周面との間に溶湯の侵入を防止するシーリング材を設けるようにしたので、ボアピンとライナーとの間に溶湯が浸入するのを防止することが可能となり、バリ差しの発生を抑制することが出来る。しかも、溶湯の侵入を防止するためのシーリング材は、ライナーの一端方の内周面に設ける（塗布する）だけで済むので、シーリング工程が簡単でその自動化を図りやすく、且つシーリングのための材料費等のコストを抑制することが可能となる。
【００１９】
また、参考例３に係るエンジンブロックの製造方法によれば、ライナーの一端方の内周面にボアピンの先端方の外周面と溶湯が浸入しないクリアランスを設定する凸条を囲繞形成したので、ボアピンとライナーとの間に溶湯が浸入するのを防止することが可能となり、バリ差しの発生を抑制することが出来ると共に、ライナーの内径をボアピンの外径より余裕を持って大きく形成することが可能なので、ライナーを金型キャビティのボアピンに簡便に嵌合装着することが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例１を示す模式断面図。
【図２】 参考例２を示す模式断面図。
【図３】 本発明請求項１に係る発明の実施例１を示す模式断面図。
【図４】 参考例３を示す模式断面図。
【符号の説明】
３：キャビティ
４：ボアピン
４ａ：先端方
４ｂ：基端方
４ｃ：根本部分
５：ライナー
５ａ：一端方
５ｂ：他端方
５１：端面
５２：端縁
６：Ｏ―リングまたはパッキン材
８：シーリング材
９：凸条
Ｓ：ダイカスト鋳造された製品部（ボア部）

Claims (1)

1. 金型キャビティに突設したボアピンにライナーを装着せしめ、該ライナーをダイカスト鋳造により鋳ぐるむようにしたエンジンブロックの製造方法において、ライナー内周面を前記ボアピン外周面とライナー内周面との間のクリアランスが前記ボアピンの基端方から先端方に向け連続的に狭くなるように形成することにより前記ボアピンの先端方の外周面と前記ライナーの一端方の内周面との間を溶湯が浸入しないクリアランスに設定するようにしたことを特徴とするエンジンブロックの製造方法。

Images