JPS6094230A - シリンダブロツクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複数のボアを有するシリンターボアブロック
を、これとは別体に形成した７１】ンタ。

ブロック本体内に収容固定する構成のシＩＪンタ。

ブロックを製造する方法に関する。

（従来技術） 近時、車両用エンジンの軽量化の一環としてシリンダブ
ロック自体をアルミニウム栃で作ることが指向されてお
り、シリンダブロックは鉄系からアルミ系に変る傾向に
あるが［囲：・ｌＪＳ型エフェンジン、容積の関係上鉄
系ライナーの鋳ぐるみもしやすいが、中型エンジン以上
大型になるほどこの関係は比例しえず、鉄系ライナーの
固定法が難しくなるので、多大の肉厚を必要とし、過剰
品質気味とならざるを得ない問題点を有するものである
。またライナ一部もアルミ系にすることは、相質の統一
その他煩雑な問題を内在するものであシ、広く実用化へ
踏み切れないのが実情である。またアルミ系は鉄系に比
較して熱膨張係数は約２倍とボア周りの構成としては、
鉄系に基本的に劣るものである。それゆえ熱膨張率が小
さくピストンの対摺動面特性の優れた鉄系のシリンダブ
ロックにとって代わることができないのが」状である。

そこで本発明者は、最近、ピストンの対摺動面特性を考
慮してなる気筒数分のボアを有する鉄系のシリンダボア
ブロックと、これを収容・支持してシリンターブロック
の軽量化を図ったアルミニウム材製の鋳造シリンダブロ
ック本体と、から構成してなるシリンダブロックを開発
してきた。

上記シリンダボアブロックは、隣接ボア間の間隔を小な
らしめシリンダブロック自体を小型化するため、」二丁
一対の連接体によりボアを形成する気筒数分のシリンダ
ライナーを並べて一体化した構成とされている。この一
体化は、各シリンダライナーを嵌挿させる孔を気ｍ数分
だけ並べて穿設した上下の鋼板製連接体と該６連接体の
孔に嵌挿し、たシリンダライナーとを溶接することによ
り行っていた。

そしてこれら連接体の輪郭面形状は、通常シリンダブロ
ック本体において各隣接気筒間に設けられるテンション
ボルト穴との関係上、各シリンダライナー周りの大径円
弧部と内向きに対称的に向き合せた凹弧輪郭からなる隣
接大径円弧部を結ぶ節部とで構成される連環形状とされ
ているが、この面は従来作業者によるフライス加工によ
って行われていた。

このため作業者自身の熟練度あるいはその加工時の状態
に依存して、連接体の輪郭面形状の均質化が図れないと
いう問題があった。このことは、この連接体を嵌合支持
するシリンダブロック本体側の部分すなわちシリンダボ
アブロックを収容するボア孔凹所を形成する面に形成さ
れる無端状段部を、切削加工する場合にも同様にいえる
。

このようにシリンタボアブロックの連接体とこれを嵌イ
１支Ｊ゛ケするシリンダブロック本体の段部とに誤差が
あると、両者を嵌合さぜ強固に一体化１＾）定すること
ができなかったり、また嵌合時に密着していないと連接
体と段部とで水蜜性が保持できないという問題があった
。

（発明の目的） 本発明は上記問題を解決するだめのものであり、シリン
タボアブロックの連接体をシリンダブロック本体のｊ＋
部に９Ｑｉ因に一体化１゛・１定かつ水密性を保って確
実に４＋）：合した構造のシリンダブロックを製造する
方法を提供すること金目的とする。

（発明の構成） かかる［目的を達成するため、本発明Ｊｊ法（ｄ。

気筒数分のシリンダライナーを各シリンダライナーの少
なくとも土部および下部を１詠めた形で連ねて一体化す
る。ｌ１ＩＴ接体の輪郭面を、上部の連接体の輪郭の大
きさが下側の連接体の輪郭の大きさより大きくなるよう
に温度差嵌め圧入可能な形状に数値制御により切削加工
して、気筒数分の７リングライナーと少なくとも上下の
連接体との一体化構造のシリンダボアブロックを作り、
該シリンダボアブロックの製作工程とは別工程でシリン
ダボアブロックを間隙をもって収容するボア孔凹所を具
備するシリンダブロック本体を鋳造し、しかる後シリン
ダブロック本体のボア孔凹所形成面の上下部を数値制御
により切削加工して前記上下の連接体の輪郭面に合せた
無端状の段部を作り、上下の連接体をそれぞれ相当する
段部に温度差嵌め圧入してシリンダボアブロックをシリ
ンダブロック本体に組付けることを特徴とする。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図に従って説明する。

第１図および第２図に本発明方法にょシ製造したシリン
ダブロックを示す。第１図および第２図において、１は
気筒数分のボアを有するシリンダボアブロック、２はシ
リンダボアプロッり１を内部に収容保詩したシリンダブ
ロック本体テする。シリンダボアブロック１は、各ボア
を成す気筒数分の鋼製シリンダライナー５を、連環状の
上、中、下の鋼板製連接体４，５．６により一体化して
ガるものである。一方、シリンダブロック本体２は、シ
リンダブロック自体を軽量化するためアルミニウム劇で
鋳造されておシ、シリンダボアブロック１全体を間隙を
もって収容し得る容量のボア孔凹所７と、シリンダヘッ
ド結合用のテンションポルトを螺合させるテンシロンポ
ルト穴８とを具備し、この他各シリンダライナー６外面
、ボア孔凹所７の形成面および上下の連接体４，６で囲
繞されて形成されるウォータージャケット９に水を流入
・流出させる冷却水路孔１０をＪＬ　（＋ｉｊｉ　Ｌ　
Ｃいる。

このシリンダブロック本体２は、名シリンダライナー５
の下部をボア孔凹所７底部に所定間隔あけて気筒数分穿
設した各孔７ａＫ瀧度差嵌め圧入するとともに、ボア孔
凹所７の形成面の上下端に形成した無端状の段部１１，
１２に連接体４，６を温度差嵌め圧入することにより、
シリンダボアブロック１を支持している。

かかる構成からなるシリンダブロックを製造するには、
まず第３図に示すように輪郭面加工前の略連環状の上中
下の鋼！ｆｉ製粗連接体４′、ダ。

６′を用意し、それぞれの連接体４／　、　ｓ／　、　
６／において一列に並べて気筒数穿設したシリンダライ
ナー嵌合用の孔４／ａ、　５／ａ、　６／ａのそれぞれ
に鋼製のシリンダライナー３を温度差嵌め圧入し、各嵌
合部をスポット的にビーム溶接（溶接部を第１図ないし
第５図中黒塗シ部として示す。）してシリンダライナー
５と一体化する。なお、上中下の粗連接体４’、”／、
６’の輪郭の大きさは、シリンダブロック本体２のボア
孔凹所７内に容易に挿入し得るように順に小さくする。

また必要なら一体後罠、焼鈍、ショットピーニングし、
防錆メッキを施してもよい。第１図ないし第５図中、１
３は冷却水路穴である。

しかる後、祖述接体４’、６’（所望なら相違接体５’
モ）の輪郭面を、通常使用されている数値制御フライス
盤により切削加工を行う。切削加工は、隣接する各シリ
ンダライナー３周シの大径円弧部ｌ？、（第１図参照）
同士が節部の輪郭を成す内向き凹状の小径円弧部ｒ（第
１図参照）により接続し、かつ大径円弧部Ｒの中心と小
径円弧部ｒの中心とを結んだ直線上に変曲点が位置する
ように斂値制釧１により夾施する。切削加工してなる第
１図および第２図に示す連接体４において、いま連接体
４の大径円弧部Ｒの半径をＲ６そして小径円弧ｉ７Ｂ　
ｒの半径ｒ４とし２、連接体６０大径円弧部Ｒの半径を
山そして小径円弧部ｒの半径をｒ６とすると、Ｒ，はＲ
６より大きく、ｒ４はｒ６より小さいという関係が成立
する。なお、イ１１連接体４／　、　ｂ／の数値制御に
よる切削加工は、シリンダライナー３の１ｔで挿・一体
化前に行ってもよいことｔま勿論である。

この切削加工後においても、連接体４　、５（５’ｌ　
。

６の輪郭の大きさ１ｒまこのｌ１ｉｆｉに小さい。

上記シリンダボアブロック１の製作工程とは別に、粗シ
リンダブロック本体２′を第４図に示すよう罠、ボア孔
凹所７および加工後の段部１１．１２に相当する加工代
部分ならひに図示してないがテンションポルト穴８およ
び冷却水路孔１Ｌｙを具備した形に鋳造する。１．がる
後、加工代部分１１’、１２’を、シリンダボアブロッ
ク１の連接体４．６を温度差嵌め圧入できるようにすな
わち温度差嵌め圧入の使用環境条件（最大）に加工誤差
を加えた差以上で嵌合時において嵌合圧接面間に残留応
力が生じるように、連接体４．６の輪郭面に合せて数値
制御フライス盤にょシ数値制御切削加工を施して、段部
１１，１２を形成する。

そして連接体４．６を切削加工してなるシリンダボアブ
ロック１を冷却し、−実切削加工してなるシリンダブロ
ック本体２を加熱して、連接体４を段部１１に、連接体
６を段部１２にそして各シリンダライナー６の下部をボ
ア孔凹所７の孔７ａに温度差嵌め圧入して密着支持する
ことにより、連接体４と段部１１および連接体６と段部
１２によシ止水性が維持される。そして所望ならシリン
ダボアブロック１とシリンダブロック本体２との上面を
一面（ＩＪ）削を行い、ガスケットを介してシリンダヘ
ッドとシリンダブロック本体２とを、シリンダヘッド側
から通してシリンダブロック本体２の各テンションボル
ト用穴８に螺合したテンションボルトを緊締することに
より一体化する。

上記実施例において、シリンダボアグロック１の中央部
の連接体５は補強のために存しているが、これは必ずし
も°〃するものでない。また所望ならシリンダボアブロ
ック１をシリンダブロック本体２にボア孔四所７内に挿
入した状態で、連接体５が位置するところに突出しだ嵌
合用無端状段部を形成１．ておき、これに連接体５に連
接体４，５．６を形ル１７　Ｌでもよ−。

さらにまた、シリンダボアブロック１とシリンダブロッ
ク本体２とは、実施例では異系側質の場合を述べたが、
これは同系相質でもよい。

例えばシリンダボアブロック１とシリンダブロック本体
２とは、鉄系鋳物同士あるいはナールミ合金鋳物同士で
あってもよい。アルミ合金鋳物同士の場合、シリンダボ
アブロック１はピストンとの対摺動面特性が良好な高級
材で作り、他方シリンダブロック本体２は低ｐ、利で作
ってもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、気筒数分のシリン
ダライナーと一体化前あるいは一体化後の少なくとも上
下の連接体の輪郭面およびこの連接体を温度差嵌め圧入
すべきシ１１−ンダブロック本体の部分を、所望形状に
数値制御により切削加工した後、気筒数分のシリンダラ
イナーと少なくとも上下の連接体とから構成されるシリ
ンダボアブロックを、シリンダブロック本体のボア孔凹
所内に挿入し、連接体とこれに嵌合しようとするシリン
ダブロック本体の無端状段部とを温度差嵌め１Ｆ人する
ことにより組付け、上下の連接体とこれを嵌合した段部
とにより十分身強固に一体化固２ピかつ止水性を持った
シリンダブロックを容易に得ることができる。しかも連
接体とＩダ部とｔ」、温度差峡め圧入ができるように数
値制御により常に均り（に加工されるので、その嵌合を
＃実に行え、シリンダブロックの生産性を飛躍的に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｅよ本発明により得られたシリンダブロックを示
す平面１′７Ｉ、 第２図は第１１シ１のＩＴ−Ｈ線に沿う断面図、第５図
）」、連Ｊ、＋？体の数値制御１による（り削加工前の
シリンダボアブロックを示す斜視図、第４［ν、１（ｌ
−１：連１′５Ｇ体１０９合支持用の段部を数値制彷１
により切削加工する前のシリンターブロック本体を示す
断面図である。 １・・・シリンダボアブロック ２・・・シリンダブロック本体 ５・・・シリンダライナー　４・・・上側の連接体６・
・・下（ｉ！、ｊｌの連接体　７・・・ボア孔凹所１１
・・・段部 （ほか１名フ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　気筒数分のシリンダライナーを各シリンダライ
   ナーの少なくとも上部および下部を嵌めた形で連ねて一
   体化する連接体の輪郭面を、上部の連接体の輪郭の大き
   さが下側の連接体の輪郭の大きさよシ大きくなるように
   温度差嵌め圧入”Ｔ　Ｑｉ’、な形状に数値制御により
   切削加工して、気筒数分のシリンダライナーと少なくと
   も上下の連接体との一体化構造のシリンダボアブロック
   を作り、該シリンダボアブロックの製作工程とは別工程
   でシリンダボアブロックを間隙をもって収容するボア孔
   四所を具備するシリンダブロック本体を鋳造し、しかる
   後シリンダブロック本体のボア孔四所形成面の上下部を
   Ｌｌ値制御により切削加工して前記上下の連接体の輪郭
   面に合せた無端状の段部を作り、上下の連接体をそれぞ
   れ相当する段部に温度差嵌め圧入してシ１ノンダボアフ
   ゛ロックをシリンダブロック本体に釦付０ることを特徴
   とするシリンダブロックの製造方法。