JPS61144262A - サイアミ−ズ型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】 Ａ６発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明はサイアミーズ型シリンダブロック、特に直列に
並ぶ複数のアルミニウム合金製シリンダバレルに複数の
鋳鉄製スリーブをそれぞれ鋳ぐるんだものの製造方法に
関する。

（２）　　従来の技術　　　　　− 従来、前記構成のサイアミーズ型シリンダブロックは金
型の各シリンダバレル成形用キャビティにスリーブを設
置してシリンダブロック素材をダイカスト鋳造し、その
後各スリーブの内周面に真円加工を施すことにより製造
されている。

（３）発明が解決しようとする問題点 上記鋳造工程で得られたシリンダブロック素材のシリン
ダバレルには鋳造圧力、アルミニウム合金の急速凝固作
用に起因して鋳造歪が発生しており、スリーブが薄肉低
剛性の場合には前記鋳造歪がスリーブに影響してスリー
ブに歪が発生する。

これを回避するためにはスリーブの肉厚を増せばよいが
、スリーブの肉厚を増しそれを常温で鋳ぐるむと溶湯の
熱がスリーブにより奪われてスリーブ側の溶湯がウォー
タジャケット周回崩壊性中子側の溶湯よりも早期に凝固
するためスリーブ側の金属組織と中子側の金属組織とが
異なったものとなる。この場合スリーブ回りにおける両
金属組織のスリーブ半径方向の厚さはまちまちであり、
また相隣るスリーブ間には中子が存在していないので両
スリーブ間の金属組織が前記両金属組織とは異なったも
のとなる。この金属組織上の問題に加え、溶湯の凝固収
縮にスリーブの溶湯による加熱後の収縮が追従しないこ
ともあって、スリーブに残留する鋳造応力がその内周面
りにおいて不均一となる。

また溶湯の熱がスリーブにより奪われると、溶湯の早期
凝固によりスリーブと溶湯との密着性が悪化してスリー
ブとシリンダバレル間に微少間隙を生じるためスリーブ
の放熱性が悪くなる。

このようにスリーブに残留する鋳造応力がその内周面り
において不均一となり、またスリーブの放熱性が悪くな
ると、スリーブの内周面に真円加工を施してエンジンを
組立てそれを運転した場合スリーブの内周面りにおける
熱膨張量が不均一となるためピストンリングとスリーブ
間に隙間を生じブローバイガスを増加させたり、オイル
を無駄に消費するといった問題を生じる。

本発明は上記に鑑み、厚肉高剛性のスリーブを用いてそ
のスリーブに対するシリンダバレルの鋳造歪の影響を少
な（し、またスリーブを所定の温度に加熱して鋳ぐるむ
ことによりスリーブに残留する鋳造応力をその内周面り
において略均−化すると共にスリーブの放熱性を良好に
し、これによりエンジン運転中での各スリーブの内周面
りにおける熱膨張量を略均−にするサイアミーズ型シリ
ンダブロックを得ることのできる前記製造方法を提供す
ることを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 本発明は、肉厚を内径の１０％以上に設定された厚肉高
剛性の前記スリーブを１５０〜７００℃に加熱して金型
の各シリンダバレル成形用キャビティに設置し、次いで
該キャビティに溶湯を加圧充填するシリンダブロック素
材鋳造工程と；前記スリーブの内周面に真円加工を施す
工程と；を用いることを特徴とする。

（２）作　用 厚肉高剛性のスリーブを用いると、それに対するシリン
ダバレルの鋳造歪の影響が少なくなる。

またスリーブを１５０〜７００℃に加熱することにより
スリーブが厚肉でも溶湯の熱がスリーブに奪われること
を抑制すると、スリーブ回りにおける溶湯の凝固速度が
略一定となるためスリーブ回りの金属組織が略同−とな
り、また溶湯の凝固収縮にスリーブの収縮が追従し、こ
れによりスリーブに残留する鋳造応力がその内周面りに
おいて略均−となる。またスリーブの加熱によりスリー
ブ回りの溶湯の凝固速度が遅くなるので、スリーブと溶
湯との密着性が良好となりスリーブとシリンダバレル間
における微少間隙の発生が防止され、スリーブの放熱性
が良好となる。

この状態において各スリーブの内周面に真円加工を施し
てエンジンを組立てそれを運転すると各スリーブの内周
面りにおける熱膨張量が略均−となる。

（３）実施例 第１〜第３図は、本発明により得られたサイアミーズ型
シリンダブロックＳを示し、それは直列に配置された複
数、図示例は４個のシリンダバレル１１〜１４を有する
アルミニウム合金製シリンダブロック本体２と、各シリ
ンダバレル１１〜１４に鋳ぐるまれてシリンダボア３ａ
を形成する厚さ８ｍの鋳鉄製スリーブ３とよりなる。シ
リンダブロック本体２は各シリンダバレルＩＩ〜１４の
集合体であるシリンダバレル列４と、その下縁に一体に
設けられたクランクケース５とより構成される。シリン
ダバレル列４の上端面にはウォータジャケット６におけ
るシリンダヘッド側への複数の連通ロアが各シリンダボ
ア３ａを囲繞するように開口しており、相隣る連通ロア
間には補強デツキ部８が設けられ、これによりシリンダ
ブロソクＳはクローズドデツキ型に構成される。

第４図は鋳造により得られたシリンダブロック素材Ｓｍ
を示し、この素材Ｓｍにおけるスリーブ３の内径は７８
鰭で、その肉厚は内径の１０％以上、例えば８ｆｌであ
る。

第５〜第９図は、前記シリンダブロック素材Ｓｍの鋳造
装置を示し、その装置は金型Ｍを備え、その金型Ｍは昇
降自在な上型９と、その上型９の下方に配設され、第４
．第５図において左右二つ割の第１および第２側型１０
．．１０□と両側型１０、．１０□を摺動自在に載置す
る下型１１とより構成される。

上型９の下面には、両側型１０１．ｌＯｌと協働して各
シリンダバレル成形用キャビティを集合したシリンダバ
レル列成形用キャビティＣＩを画成する型締め用凹部１
２が形成され、その凹部１２と嵌合する型締め用凸部１
３が両側型１０．。

１０□の上面に突設される。

第７．第８図に示すように、下型１１には溶解炉（図示
せず）よりアルミニウム合金よりなる溶湯を受ける湯溜
部１４と、その湯溜部１４に連通する給湯シリンダ１５
と、その給湯シリンダ１５に摺合されるプランジャ１６
と、湯溜部１４より２本に分岐してシリンダバレル列成
形用キャビティＣＩの長手方向に、且つそれと略同−長
さに亘って延びる一対の湯道１７とが形成される。また
下型１１は両湯道１７間において上方へ突出する成形ブ
ロック１８を有し、その成形ブロック１８は両側型ｉ０
＋、ｔｏ□と協働してクランクケース成形用キャビティ
Ｃ２を画成する。そのキャビティＣ２の上端は前記シリ
ンダバレル列成形用キャビティＣＩに連通し、また両側
の下端は両湯道１７に複数の堰１９を介して連通ずる。

成形ブロック１８は、所定の間隔で形成された背の高い
４個のかまぼこ彩筆１成形部１８１と、相隣る第１成形
部１８１問および最外側の画筆１成形部１８１の外側に
位置する凸字形第２成形部１８．２よ、４９．８□１□
お、８．、よ、う、　　　　１クビンおよびクランクア
ーム用回転空間２０（第２、第３図）を形成するために
用いられ、第２成形部１８□はクランクジャーナルの軸
受ホルダ２１　（第２．第３図）を成形するために用い
られる。

各層１９は各第２成形部１８□に対応して設けられてお
り、クランクケース成形用キャビティＣ□の容量の大き
な部分に溶湯を早期に充填するようになっている。

両湯道１７は、湯溜部１４側より湯道光１７ａに向けて
断面積が段階的に減少するように、湯道１７底面が湯溜
部１４側より数段の上り階段状に形成されている。各段
部１７ｂに連なる各立上がり部１７ｃは溶湯を各層１９
にスムーズに導くことができるように斜めに形成される
。

このように湯道１７の断面積を段階的に減少させると、
断面積の大きな部分では大量の溶湯を遅い速度で堰１９
を通じてクランクケース成形用キャビティＣ２に充填し
、また断面積の小さな部分では少量の溶湯を速い速度で
堰１９を通じてクランクケース成形用キャビティＣ２に
充填することができるので、そのキャビティＣ２内では
両側下端よりその全長に亘って略均等に湯面が上昇し、
したがって溶湯がキャビティＣ２内で乱流を起こすこと
がな（、空気等のガスが溶湯に巻き込まれることを防止
して巣の発生を回避することができる。また溶湯の充填
作業が効率良く行われるので、鋳造能率を向上させるこ
とができる。

第５．第６図に示すように各第１成形部１８゜の頂面に
は、鋳鉄製スリーブ３の内周面と嵌合する位置決め突起
２２が突設され、その位置決め突起２２の中心には凹部
２３が形成される。また両側に位置する２つの第１成形
部１８．には、位置決め突起２２の両側において第１成
形部１８１を貫通する貫通孔２４が形成され、それら貫
通孔２４に一対の仮設置ピン２５がそれぞれ摺合され、
それら仮設置ビン２５は、ウォータジャケット用中子の
仮設置のために用いられる。両板設置ピン２５の下端は
、成形ブロック１８の下方に配設された取付板２６に固
定される。その取付板２６には２本の支持ロッド２７が
挿通され、各支持ロッド２７の下部と取付板２６の下面
との間にはコイルばね２８が縮設される。型開き時には
、取付板２６は各コイルばね２８の弾発力を受けて各支
持ロッド２７先端のストッパ２７ａに当接するまで上昇
し、これにより各仮設置ピン２５の先端は第１成形部１
８を頂面より突出している。各仮設置ピン２５の先端面
には砂中子の下縁と係合する凹部２５ａが形成される。

また両側に位置する２つの第１成形部１８．には、両賞
通孔２４間の三等分位置において第１成形部１８．を貫
通する貫通孔２９が形成され、その貫通孔２９に下端を
取付板２６に固定された作動ビン３０が摺合される。型
開き時には、作動ピン２９の先端は凹部２３内に突出し
、また型閉め時には後述するコレット機構により押し下
げられ、これにより両板設置ピン２５を第１成形部１８
゜頂面より引き込ませるようになっている。

第１および第２側型ｔＯ，，１０□の中央部分内面には
砂中子を本設置するための位置決め手段３１が２個所宛
設けられている。各位置決め手段３１は小径孔部３１ａ
と、その開口部外周に形成された段部３１ｂとよりなる
。

上型９の型締め用凹部１２には、シリンダバレル列成形
用キャビティＣ１に連通ずる複数のオーバフロー用キャ
ビティＣ２および連道口成形用キャビティＣ４がそれぞ
れ形成され、また上型９には各オーバフロー用キャビテ
ィＣ３および各連道口成形用キャビティＣ４に連通ずる
貫通孔３２゜３３がそれぞれ形成される。

それら貫通孔３２．３３には閉鎖ピン３４，３５がそれ
ぞれ挿入され、それら閉鎖ピン３４．３５の上端は上型
９の上方に配設される取付板３６に固定される。

各貫通孔３２．３４の、両キャビティＣ３，Ｃ４に対す
る連通端から上方へ所定の長さに亘って延びる小径部３
２ａ、３３ａは各閉鎖ピン３４゜３５と嵌合してオーバ
フロー用キャビティＣ３および連道口成形用キャビティ
Ｃ４を閉鎖し得るが、その外の部分の直径は各閉鎖ピン
３４．３５の直径よりも大きく、これにより各閉鎖ピン
３４．３５と各貫通孔３２．３３間に空気通路３７．３
８が形成される。

上型９の頂面と取付板３６間には、油圧シリンダ３９が
介装され、その油圧シリンダ３９の作動により取付板３
６を昇降して各閉鎖ピン３４．３５により各小径部３２
ａ、３３ａを開閉するようになっている。４０は取付板
３６の案内ロッドである。

上型９には、各シリンダバレルＩＩ〜１４に鋳ぐるまれ
るスリーブ３を保持するためのコレット機構４１が設け
られ、その機構４１は下記のように構成される。

上型９には、作動ビン３０の延長軸線に中心線を合致さ
せた貫通孔４２が形成され、その貫通孔４２に支持ロッ
ド４３が遊挿される。その支持ロフト４３の上端は上型
９の頂面に立設されたブラケット４４に固定され、また
その下端に溶湯浸入防止板４５が固着される。溶湯浸入
防止板４５の下面には、下型１１における第１成形部１
８１頂面の凹部２３に嵌合し得る凸部４５ａが形成され
る。

中空の保持筒４６は円形の外周面と、上部から下部に向
けて下り勾配のテーパ孔４７を有し、上型９から下方へ
突出する支持ロッド４３の下部は保持筒４６のテーパ孔
４７に遊挿され、その保持筒４６の上端面は上型９の凹
部１２に突設された凸部４８に当接し、また下端面は溶
湯浸入防止板４５に当接する。第９図に示すように保持
筒４６の周壁部にはその内周面および外周面より半径方
向に延びる複数のすり割溝４９が交互に且つ円周上等間
隔に形成される。

支持ロッド４３には、保持筒４６を拡径するための中空
状作動ロッド５０が支持ロッド４３の略全長に亘って摺
合され、その作動ロッド５０は保持筒４６のテーパ孔４
７に嵌合するテーパ部５０ａと、そのテーパ部５０ａに
連設されて上型９の貫通孔４２に摺合されると共に上型
９より突出する真内部５０ｂとよりなる。テーパ部５０
ｂには複数のピン５７が突設され、それらピン５７は保
持筒４６の上下方向に長いビン孔５８に挿入され、これ
によりテーパ部５０ａの上下動を許容しつつ保持筒４６
の回止めがなされる。

上型９の頂面には、油圧シリンダ５１が固定され、その
中空ピストン５２の上端面および下端面に突設された中
空ピストンロッド５３．．５３□がシリンダ本体５４の
上端壁および下端壁をそれぞれ貫通している。中空ピス
トン５２および中空ピストンロッド５３を貫通する貫通
孔５５には作動ロッド５０の真内部５０ｂが挿入され、
その真内部５０ｂの環状溝に嵌めた抜止めストッパ５６
１．５６□を中空ピストンロッド５３．．５３゜の上、
下端面にそれぞれ当接させて中空ピストン５２により作
動ロッド５０を昇降するようになっている。前記コレッ
ト機構４１はシリンダブロックＳの各シリンダバレル１
１−１４に対応して４機設けられる。

第１０．第１１図はウォータジャケット周回崩壊性中子
としての砂中子５９を示し、その砂中子５９は、シリン
ダブロックＳの４本のスリーブ３を囲繞すべく４本の円
筒部６０１〜６０４を備えると共にそれらの相隣るもの
相互の重合する周壁を欠如させた中子本体６１と、ウォ
ータジャケットをシリンダヘッドのウォータジャケット
に連通する連通ロアを形成すべく、中子本体６１の上端
面に突設された複数の突起６２と、中子本体６１の中間
に位置する２本の円筒部６０ｚ、６０ｚの両外側面にそ
れぞれ突設された位置決め突起６３とより構成される。

各位置決め突起６３は中子本体６１と一体の大径部６３
ａと、その端面に突設される小径部６３ｂとより形成さ
れる。

次に前記鋳造装置によるシリンダブロック素材Ｓｍの鋳
造作業について説明する。

先ず第５図に示すように、上型９を上昇させ、また両側
型１０＋、１０ｚを互いに離間するように移動させて型
開きを行う。コレット機構４１においては、各油圧シリ
ンダ５１を作動させて中空ピストン５２により作動ロッ
ド５０を下降させ、テーパ部５０ａの下方移動により保
持筒４６を縮径させておく。また上型９上の油圧シリン
ダ３９を作動させて取付板３６を上昇させ、これにより
　　　　　　　１各閉鎖ビン３４．３５をオーバフロー
用キャビティＣ３および連通口成形用キャビティＣ４に
連通する小径部３２ａ、３３ａより離脱させる。さらに
給湯シリンダ１５内のプランジャ１６を下降させる。

略真円で肉厚８ｆｉの厚肉高剛性の鋳鉄製スリーブ３を
２５０〜５００℃に加熱して各保持筒４６に遊嵌し、ス
リーブ３の上端開口を上型９の凸部４８に嵌合して閉鎖
し、またスリーブ３の下端面を溶湯浸入防止板４５の凸
部４５ａ下端面に合致させると共に溶湯浸入防止板４５
によりスリーブ３の下端開口を閉鎖する。そしてコレッ
ト機構４１の油圧シリンダ５１を作動させ、その中空ピ
ストン５２により作動ロッド５０を上昇させる。これに
よりテーバ部５０ａが上方へ移動するので保持筒４６が
拡径し、スリーブ３は拡径力を受けて保持筒４６に確実
に保持される。

第５．第１１図に示すように砂中子５９における両側の
円筒部６０．．６０．下縁を、下型１１における両側の
第１成形部１８．の頂面に突出する各仮設置ピン２５の
凹部２５ａに係合させて砂中子５９の仮設置を行う。

両側型１０＋、１０ｇをそれらが互いに接近する方向に
所定距離移動させ、各位置決め手段３１の小径孔部３１
ａに砂中子５９における各位置決め突起６３の小径部６
３ｂを嵌合して各大径部６３ａの端面を各位置決め手段
３１の段部３１ｂに衝合し、これにより砂中子５９を正
確に位置決めして両側壁ＩＬ、１０ｇに保持させ砂中子
５９の本設置を行う。

第６図に示すように、上型９を下降させて各スリーブ３
を砂中子５９の各円筒部６０＋〜６０４内°に挿入し、
溶湯浸入防止板４５の凸部４５ａを第１成形部１８１頂
面の凹部２３に嵌合する。これにより溶湯浸入防止板４
５の凸部４５ａにより作動ピン３０が押し下げられるの
で各仮設置ピン２４が下降して第１成形部１８．頂面よ
り引込む。

また上型９の型締め用凹部１２が両側型１０１゜１０、
の型締め用凸部１３に嵌合して型締めが行われる。

下型１１の湯溜部１４に溶解炉よりアルミニウム合金よ
りなる溶湯を供給し、プランジャ１６を上昇させて溶湯
を両湯道１７より堰１９を通じてクランクケース成形用
キャビティＣ２の雨下縁よりそのキャビティＣ２および
シリンダバレル列成形用キャビティＣ１に充填する。両
キャビティＣ１１ｃｔ内の空気等のガスは、溶湯により
押し上げられオーバーフロー用キャビティＣ３および連
道口成形用キャビティＣ４に連通ずる空気通路３７．３
８を経て上型９の上方へ抜ける。

この場合両湯道１７は前述のように湯道光１７ａに向け
て断面積が段階的に減少するように、湯道底面が湯溜部
１４側より数段の上り階段状に形成されているので、プ
ランジャ１６の上昇により溶湯は両湯道１７より各層１
９を通じてクランクケース成形用キャビティＣ２の両側
下端よりその全長に亘って略均等にそのキャビティＣ型
内をスムーズに押し上げられる。したがって溶湯が両キ
ャビティＣ，，Ｃ２内で乱流を起こすことがなく、溶湯
中への空気等のガスの巻込みを防止して巣の発生を回避
することができる。

各オーバーフロー用キャビティＣ１および各連通日成形
用キャビティＣ６に溶湯が充填された時点で、上型９上
の油圧シリンダ３９を作動させて取付板３６を下降させ
、閉鎖ピン３４．３５によって両キャビティＣｓ、Ｃ４
に連通ずる小径部３２ａ、３３ａを閉鎖する。

前記注湯作業において、クランクケース成形用キャビテ
ィＣ２およびシリンダバレル列成形用キャビティＣ１に
溶湯を充填するためのプランジャ１６の変位および溶湯
圧力は第１２図に示すように制御される。

即ち、プランジャ１６はその移動速度を第１〜第３速ｖ
ｌ〜■、の３段階に制御される。本実施例では第１速Ｖ
、は０．０８〜Ｑ、３ｍ／ｓｅｃ、第２速■２は０．１
４〜０．１８　ｍ／ｓｅｃ　、第３速■３は大幅な減速
状態となるように０．０４〜０．０８ｍ／ｓｅｃにそれ
ぞれ設定され、この３段階の速度制御によって溶湯の波
型を防止して空気等のガスを巻き込むことのない静かな
溶湯流を形成し、その溶湯を前記両キャビティＣ，，Ｃ
，に効率良く充填することができる。

またプランジャ１６の第１速Ｖｌでは、溶湯は両湯道１
７等に充満するだけであるから溶湯の圧力Ｐ、は略一定
に保持され、プランジャ１６の第２、第３速Ｖ、、Ｖ、
では溶湯は両キャビティＣＩｎｃ！に充填されるので溶
湯の圧力Ｐｇは急激に上昇する。プランジャ１６を第３
速Ｖ、で所定・　時間移動させた後は、溶湯の充填圧Ｐ
３を約１．５秒間、１５０〜４００ｋｇ／ｃ１１に保持
し、これにより砂中子５９を溶湯により完全に包んでそ
の表面に溶湯凝固膜を形成する。

前記時間経過後においては、プランジャ１６を速度■４
で減速移動させるの゛で溶湯の圧力Ｐ４は上昇し、その
圧力Ｐｓが２００〜６００ｋｇ／ｃｊとなったときプラ
ンジャ１６の移動を止めてこの状態で溶湯を凝固させる
。

前記のように溶湯の圧力を所定時間路一定に保つことに
より砂中子５９の表面に溶湯凝固膜を形成すると、次の
溶湯加圧時に砂中子５９が前記膜により保護されて破損
することがない。

また砂中子５９は、それの各位置決め突起６３を介して
両側型１０１．１０ｇにより正確な位置に保持されてい
るので、シリンダバレル列成形用キャビティＣＩ内への
溶湯の充填時およびそのキャビティＣ型内の溶湯の加圧
時において砂中子５９が浮き上がったりすることがない
。また各位置決め突起６３の大径部６３ａの端面が両側
型１０３，１０ｇにおける位置決め手段３１の段部３１
ｂに衝合しているので、砂中子５９に作用する溶湯の圧
力が各位置決め突起６３の大径部６３ａ端面を介して両
側型１０１．１０□によって支承され、これにより砂中
子５９の変形が防止されて各スリーブ３回りの肉厚が均
一なシリンダバレル列４が得られる。

前記のようにプランジャ１６の移動速度および溶湯の圧
力を制御することによってダイカスト鋳造と略同じ生産
効率を以てクローズドデツキ型のシリンダブロック素材
を鋳造することができる。

溶湯が凝固を完了した後、コレット機構４１の油圧シリ
ンダ５１を作動させ、作動ロッド５０を下降させてスリ
ーブ３に対する保持筒４６の拡径力を除去し、型開きを
行うと第４図に示すシリンダブロック素材Ｓｍが得られ
る。

その後シリンダブロック素材Ｓｍに研削加工を施して各
連通日成形用キャビティＣ４と砂中子５９の各突起６２
との協働により成形された各突出部６４を除去すると各
連通ロアが形成され、また砂抜きを行うことによりウォ
ータジャケット６が得られ、さらに各スリーブ３の内周
面に真円加工を施してその肉厚を５ｆｌに仕上げ、さら
にまたその他の所定の加工を施すと第１〜第３図に示す
シリンダブロックＳが得られる。

第１３図は本発明により得られたシリンダブロックＳの
顕微鏡写真（２００倍）によるアルミニウム合金の金属
組織を示し、（ａ）はスリーブ３側に、また山）は中央
部分に、さらに（Ｃ）は砂中子５９側にそれぞれ該当す
る。これらの図面から明らかなようにシリンダブロック
Ｓにおいては、スリーブ３側、中央部分および砂中子５
９側における金属組織が略同−であり、これはスリーブ
３を２５０〜５００℃に加熱して鋳ぐるむことによりス
リーブ３回りにおける溶湯の凝固速度が略一定となるか
らである。図には省略したが、相隣るスリーブ３間の金
属組織は第１３図（ａ）と略同−となる。また溶湯の凝
固収縮にスリーブ３の収縮が追従することもあって、ス
リーブ３に残留する鋳造応力がその内周面りにおいて略
均−となる。

第１４図はスリーブを常温で鋳ぐるんだシリンダブロッ
クの顕微鏡写真（２００倍）によるアルミニウム合金の
金属組織を示し、（ａ）〜（０）は第１３図（ａｌ〜（
Ｃ）にそれぞれ対応する。これらの図面から明らかなよ
うに常温のスリーブを用いた場合にはスリーブ側、中央
部分および砂中子側における金属組織が異なったものと
なり、また相隣るスリーブ間の金属組織は第１４図（ａ
）と略同−となる。また溶湯の凝固収縮にスリーブの収
縮が追従せず、その結果スリーブに残留する鋳造応力が
その内周面りにおいて、不均一となる。

第１５図は本発明により得られたシリンダブロックＳに
おけるスリーブ３とシリンダバレルｌ。

との溶着部の顕微鏡（４００倍）による鋳鉄およびアル
ミニウム合金の金属組織を示す、この図面から明らかな
ようスリーブ３とシリンダバレル１、との境界、したが
って溶着部においては鋳鉄とアルミニウム合金間の密着
性が良くそれらの間に微少間隙が生じていない。その結
果スリーブ３の放熱性が良好となる。

第１６図はスリーブを常温で鋳ぐるんだシリンダブロッ
クにおけるスリーブ３００とシリンダバレル１００１と
の溶着部の顕微鏡（４００倍）による鋳鉄およびアルミ
ニウム合金の金属組織を示す。この図面から明らかなよ
うにスリーブ３００とシリンダバレルＩＯＬとの境界、
したがって溶着部においては鋳鉄とアルミニウム合金間
の密着性が悪くそれらの間に微少間隙Ｇが生じている。

その結果スリーブ３００の放熱性が悪くなる。

以上述べたように本発明により得られたシリンダブロッ
クＳにおいては、スリーブ３に残留する鋳造応力がその
内周面りにおいて略均−であり、またスリーブ３の放熱
性が良好となるので、このシリンダブロックを用いてエ
ンジンを組立てそれを運転すると各スリーブの内周面り
における熱膨張量が略均−となる。

なお、スリーブ３の肉厚がその内径の１０％を下回ると
、スリーブ３が低剛性となって各シリンダバレル１．〜
１４の鋳造歪が各スリーブ３に影響して各スリーブ３に
歪が発生するので好ましくない。

Ｃ６発明の効果 本発明によれば、肉厚を内径の１０％以上に設定された
厚肉高剛性の各スリーブを１５０〜７００℃に加熱して
各シリンダバレルに鋳ぐるむので、スリーブに対するシ
リンダバレルの鋳造歪の影響が少なくなり、またスリー
ブに残留する鋳造応力がその内周面りにおいて略均−と
なり、さらにスリーブの放熱性が良好となる。このよう
なシリンダブロックを用いてエンジンを組立てそれを運
転すると各スリーブの内周面りにおける熱膨張量が略均
−となるので゛、ピストンリングとスリーブ間に隙間が
生じることを極力抑制してブローバイガスの増加、オイ
ルの無駄な消費といった問題を解決することができる。

また各スリーブに対する各シリンダバレルの鋳造歪の影
響が少なく、またスリーブに残留する鋳造応力がその内
周回りにおいて略均−となるので、相隣るスリーブ間の
間隔を極力接近させることが可能となり、これによりシ
リンダブロック、したがってエンジン全体を小型化し、
その軽量化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１乃至第３図は本発明により製造されたサイアミーズ
型シリンダブロックを示し、第１図は上方からみた斜視
図、第２図は第１図ｎ−ｎ線断面図、第３図は下方から
見た斜視図、第４図はサイアミーズ型シリンダブロック
素材を上方から見た斜視図、第５図は鋳造装置の型開き
時の縦断正面図、第６図は鋳造装置の型閉め時の縦断正
面図、第７図は第１図ｎ−ｎ線断面図、第８図は第１図
ｎ−ｎ線断面図、第９図は第１図ｎ−ｎ線断面図、第１
０図は砂中子を上方から見た斜視図、第１１図は第１０
図ＸＩ−ＸＩ線断面図、第１２図は時間に対するプラン
ジャの変位および時間に対する溶湯の圧力の関係を示す
グラフ、第１３図（ａ）〜（Ｃ）は本発明により製造さ
れたサイアミーズ型シリンダブロックにおけるシリンダ
バレルの金属組織を示す顕微鏡写真図、第１４図（ａ）
〜（Ｃ１は比較例としてのサイアミーズ型シリンダブロ
ックにおけるシリンダバレルの金属組織を示す顕微鏡写
真図、第１５図は本発明により製造されたサイアミーズ
型シリンダブロックにおけるシリンダバレルとスリーブ
との溶着部の金属組織を示す顕微鏡写真図、第１６図は
比較例としてのサイアミーズ型シリンダブロックにおけ
るシリンダバレルとスリーブとの溶着部の金属組織を示
す顕微鏡写真図である。 ＣＩ・・・シリンダバレル成形用キャビティを集合した
シリンダバレル列成形用キャビティ、Ｍ・・・金型、Ｓ
・・・シリンダブロック、Ｓｍ・・・シリンダブロック
素材、 １１〜１４・・・シリンダバレル、３・・・スリーブ−
面σ 第４図 第３図 り浄書（内容に変更なＬ） 第１図 第２図 手続手甫正書（方式） 昭和６ｏ年３月１９日 特願昭５９−２３８０９８号 ２、発明の名称 サイアミーズ型シリンダブロックの製造方法３、補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 名称　　　（５３２）本田技研工業株式会社４、代理人 住所　　東京都港区新橋四丁目４番５号５、補正命令の
日付 昭和６０年２月６日（発送日：昭和６０年２月２６日）
６、補正の対象 手続補正書（自制 昭和０′年　１　月１３日 １、事件の表示 昭和５９年特　許　願第２３８０９８号２、発明の名称 事件との関係　特許出願人 名　称　　（５３２）本田技研工業株式会社４、代　　
　理　　　人　　〒１０５ 電話東京４３４−４１５１ ５、補正の対象 補正の内容 １、明細書の「特許請求の範囲」の欄の記載を下記の通
り訂正する。 記 複数の一ンＩ７７、区乙」仁坐玉」１良ルｊ２螢邊−ア
ルミニウム合金製サイアミーズシリンダバレルｐ」Ｅ之
」−ンダバレルに鋳鉄製スリーブ１級ぐるんだサイアミ
ーズ型シリンダブロックを製造するに１４、肉厚を内径
の１０％以上に設定された厚肉高剛性の前記スリーブを
１５０〜７００℃に加熱して金型」置し、次いで液量！
に溶湯を加圧充填するシリンダブロック素材鋳造工程と
；前記スリーブの内周面に真円加工を施す工程と；を用
いることを豊倣点よるサイアミーズ型シリンダブロック
の製造方法。 ２、明細書第２頁第５．第６行を下記の通り訂正する。 記 「に複数のシリンダバレルを結合してなるアルミニウム
合金製サイアミーズシリンダバレルの各シリンダバレル
に鋳鉄製スリーブを鋳ぐる」３、明細書第２頁第１０行
、第５頁第１〜第２行、「の各シ・・・ビテイ」とある
を削除する。 ４、明細書第５頁第２行、 ・・・「キャビティ」・・・とあるを、・・・「金型」
・・・に訂正する。 ５、明細書第６頁第７行〜第１０頁第１行を下記の通り
訂正する。 記 ［ミーズ型シリンダブロックＳを示し、それはアルミニ
ウム合金製シリンダブロック本体２と、鋳鉄製スリーブ
３とよりなる。シリンダブロック本体２は複数、図示例
は４個のシリンダバレルＩＩ〜１．を結合してなるサイ
アミーズシリンダバレル１と、サイアミーズシリンダバ
レル１を囲繞する外壁部４と、それらの下縁に連設され
たクランクケース５とより構成される。サイアミーズシ
リンダバレル１と外壁部４間にはサイアミーズシリンダ
バレルｌの全周が臨むウォータジャケット６が形成され
、そのウォータジャケット６のシリンダヘッド側開口部
において各シリンダバレル１．〜１４と外壁部４間は円
周方向に配列された複数の補強デツキ部８により部分的
に連結され、相隣る補強デツキ部８間はウォータジャケ
ット６のシリンダヘッド側への連通ロアとして機能する
。これによりシリンダブロックＳはクローズドデツキ型
に構成される。スリーブ３は各シリンダバレル１１〜１
４に鋳ぐるまれており、そのスリーブ３によりシリンダ
ボア３ａが画成される。 第４図は鋳造により得られたシリンダブロック素材Ｓｍ
を示し、この素材Ｓｍにおけるスリーブ３の内径は７８
１ｍで、その肉厚は内径の１０％以上、例えば８顛であ
る。 第５〜第９図は、前記シリンダブロック素材Ｓｍの鋳造
装置を示し、その装置は金型Ｍを備え、その金型Ｍは昇
降自在な上型９と、その上型９の下方に配設され、第５
．第６図において左右二つ割の第１および第２側型ＩＬ
、１０ｇと、両側型１０＋、１０ｇを摺動自在に載置す
る下型１１とより構成される。 上型９の下面に、両側型１０＋、１０ｚと協働してサイ
アミーズシリンダバレル１および外壁部４を成形すべく
第１キヤビテイＣ１を画成する型締め用凹部１２が形成
され、その凹部１２と嵌合する型締め用凸部１３が両側
型１０１．１０２の上面に突設される。 第７．第８図に示すように、下型１１に溶解炉（図示せ
ず）よりアルミニウム合金よりなる溶湯を受ける湯溜部
１４と、その湯溜部１４に連通する給湯シリンダ１５と
、その給湯シリンダ１５に摺合されるプランジャ１６と
、湯溜部１４より２本に分岐して第１キヤビテイＣＩの
長手方向に、且つそれと略同−長さに亘って延びる一対
の湯道１７とが設けられる。また下型１１は両湯道１７
間において上方へ突出する成形ブロック１８を有し、そ
の成形ブロック１８は両側型１０１，１０２と協働して
クランクケース５を成形する第２キヤビテイＣ２を画成
する。そのキャビティＣ２の上端は第１キヤビテイＣＩ
に連通し、また両側の下端は両湯道１７に複数の堰１９
を介して連通ずる。 成形ブロック１８は、所定の間隔で形成された背の高い
４個のかまぼこ彩筆１成形部１８．と、相隣る第１成形
部１８．間および最外側の画筆１成形部１８．の外側に
位置する凸字形第２成形部１８□とよりなり、各第１成
形部１８．はクランクピンおよびクランクアーム用回転
空間２０（第２、第３図）を成形するために用いられ、
第２成形部１８□はクランクジャーナルの軸受ホルダ２
１　（第２．第３図）を成形するために用いられる。 各層１９は各第２成形部１８□に対応して設けられてお
り、第２キヤビテイＣ２の容量の大きな部分に溶湯を早
期に充填するようになっている。 両湯道１７の断面積が湯溜部１４側より湯道光１７ａに
向けて段階的に減少するように、湯道１７底面は湯溜部
１４側より数段の上り段階状に形成されている。各段部
１７ｂに連なる各立上がり部１７ｃは溶湯を各層１９に
スムーズに導くことができるように斜めに形成される。 このように湯道１７の断面積を段階的に減少させると、
断面積の大きな部分では大量の溶湯を遅い速度で堰１９
を通じて第２キヤビテイＣ２に充填し、また断面積の小
さな部分では少量の溶湯を速い速度で堰１９を通じて第
２キヤビテイＣ２に充填することができるので、そのキ
ャビティＣ２内では両側下端よりその全長に亘って略均
等に湯面が上昇し、したがって溶湯が第２キヤビテイＣ
２内で乱流を起こ」 ６、明細書第１１頁第１２行〜第１２頁第６行を下記の
通り訂正する。 記 ［ン３０の先端は凹部２３内に突出し、また型閉め時に
は後述する拡径機構により押し下げられ、これにより両
板設置ピン２５を第１成形部１８１頂面より引き込ませ
るようになっている。 第１および第２側型１０．．１０□における第２キヤビ
テイＣ２を画成する壁部の中央部分に砂中子を本設置す
るための中子受３１が２個所宛設けられている。各中子
受３１は砂中子の位置決めを行う保合孔３１ａと、その
開口部外周に形成されて砂中子を挟持する挟持面３１ｂ
とよりなる。 上型９の型締め用凹部１２に、第１キヤビテイＣ１に連
通ずる複数のオーバフロー用第３キヤビテイＣ３および
連通口成形用第４キャビティＣ４がそれぞれ開口し、ま
た上型９に各第３キヤビテイＣ３および各第４キヤビテ
イＣ４に連通ずる貫通孔３２．」 ７、明細書第１２頁第１５〜第１６行、・・・「オーバ
・・・・・・ティＣ４」・・・とあるを、・・・「第３
．第４キャビティＣ，、Ｃ４Ｊ・・・に訂正する。 ８、明細書第１３頁第８行、第１５頁第１２行、第１６
頁第１３行、第１７頁第１０行、第２２頁第１８行、 「コレット」とあるを、 「拡径」に訂正する。 ９、明細書第１４頁第１６行、 ・・・「テーパ部５０ｂ」・・・とあるを、・・・「テ
ーパ部５０ａ」・・・に訂正する。 １０、明細書第１５頁第１７〜第１８行、・・・「スリ
ーブ３を囲繞すべく」・・・とあるを、・・・「シリン
ダバレル１．−１４に対応して」・・・に訂正する。 １１、明細書第１６頁第５〜第８行を下記の通り訂正す
る。 記 「両外側面にそれぞれ突設された幅木６３とより構成さ
れる。各幅木６３は中子本体６１と一体の大径部６３ａ
と、その端面に突設される小径部６３ｂとより形成され
る。この場合突起６２は前記第４キヤビテイＣ４に遊挿
されるように、その寸法設定がなされる。」 １２、明細書第１６頁第１９〜末行、 ・・・「オーバ・・・ティＣ４Ｊ・・・とあるを、・・
・［第３．第４キャビティＣ３，Ｃ，Ｊ・・・に訂正す
る。 １３、明細書第１８頁第２行〜第７行を下記の通り訂正
する。 記 「る方向に所定距離移動させ、各中子受３１の係合孔３
１ａに砂中子５９における各幅木６３の小径部６３ｂを
嵌合して砂中子５９を位置決めし、また各大径部６３ａ
の端面を各中子受３１の挟持面３１ｂに衝合し、これに
より砂中子５９を正確に位置決めして両側壁１０．．１
０□に挟持させ砂中子５９」 １４、明細書第１９頁第２行〜第２０頁第８行を下記の
通り訂正する。 「第２キヤビテイＣ２の雨下縁よりそのキャビティＣ２
および第１キヤビテイＣＩ　に充填する。 両キャビティＣ１，Ｃｚ内の空気等のガスは、溶湯によ
り押し上げられ第３．第４キヤビテイＣ３゜Ｃ４に連通
ずる空気通路３７．３８を経て上型９の上方へ抜ける。 この場合側湯道１７の断面積が前述のように湯道光１７
ａに向けて段階的に減少するように、湯道底面が湯溜部
１４側より数段の上り階段状に形成されているので、プ
ランジャ１６の上昇により溶湯は両湯道１７より各層１
９を通じて第２キヤビテイＣｔの両側下端よりその全長
に亘って略均等にそのキャビティＣ２内をスムーズに押
し上げられる。したがって溶湯が両キャビティＣ，，Ｃ
２内で乱流を起こすことがなく、溶湯中への空気等のガ
スの巻込みを防止して巣の発生を回避することができる
。 各第３．第４キヤビテイＣ，，Ｃ，に溶湯が充填された
時点で、上型９上の油圧シリンダ３９を作動させて取付
板３６を下降させ、閉鎖ピン３４゜３５によって両キャ
ビティＣ，，Ｃ，に連通ずる小径部３２ａ、３３ａを閉
鎖する。 前記注湯作業において、第２．第１キャビティＣ２，Ｃ
Ｉに溶湯を充填するためのプランジャ」１５、明細書第
２０頁第１３行、 ・・・ｒ　Ｏ，３Ｊ・・・とあるを、 ・・・ｒｏ、１２Ｊ・・・に訂正する。 １６、明細書第２１頁末行〜第２２頁第１３行を下記の
通り訂正する。 記 「また溶湯によって砂中子５９が膨張するが、　　　　
　　　　　１突起６２は第４キヤビテイＣ４に遊挿され
ているので、砂中子５９の膨張に突起６２が追従し、こ
れにより突起６２の折れが回避される。 さらに砂中子５９は、それの各幅木６３を介して両側型
１０．．１０□により正確な位置に挟持されているので
、第１キヤビテイＣ１内への溶湯の充填時およびそのキ
ャビティＣ２内の溶湯の加圧時において砂中子５９が浮
き上がったりすることがない。さらにまた各幅木６３の
大径部６３ａの端面が両側型１０．．１０．における中
子受３１の挟持面３１ｂに衝合しているので、砂中子５
９が脹らみ傾向になると、その変形力は各挟持面３１ｂ
によって支承され、これにより砂中子５９の変形が防止
されて各スリーブ３回りの肉厚が均一なサイアミーズシ
リンダバレル１が得られる。 」 １７、明細書第２３頁第４〜第６行を下記の通り訂正す
る。 亜２ 「施して各第４キヤビテイＣ４と砂中子５９の各突起６
２との協働により成形された各突出部６４を除去すると
、突起６２により連通ロアが、また相隣る連通ロア間に
補強デツキ部８がそれぞれ形成される。その後」 １８、明細書第２７頁第１３行を下記の通り訂正する。 記 「図、第２Ａ図は第２図ＩＩ　ａ　−ＩＩ　ａ　線断面
図、第３図は下方から見た斜視図、第４図はサイ」１９
、明細書第２８頁第１４〜第１５行、ｒ　Ｃ＋　・・・
シリ・・・・・・・・・ビテイ、」とあるを削除する。 ２０、図面第１〜第４．第５．第７．第８図を別紙の通
り訂正する。 ２１、図面第２Ａ図を別紙の通り加入する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直列に並ぶ複数のアルミニウム合金製シリンダバレルに
   複数の鋳鉄製スリーブをそれぞれ鋳ぐるんだサイアミー
   ズ型シリンダブロックを製造する方法において、肉厚を
   内径の１０％以上に設定された厚肉高剛性の前記スリー
   ブを１５０〜７００℃に加熱して金型の各シリンダバレ
   ル成形用キャビティに設置し、次いで該キャビティに溶
   湯を加圧充填するシリンダブロック素材鋳造工程と；前
   記スリーブの内周面に真円加工を施す工程と；よりなる
   サイアミーズ型シリンダブロックの製造方法。