JPH0641016B2 - サイアミ−ズ型シリンダブロツクの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．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
結合された複数のシリンダバレルよりなるアルミニウム
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
型のサイアミーズ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 しかしながら前記製造方法によると、溶湯充填時相隣る
スリーブの対向周壁部分が溶湯の充填圧を強く受けるた
め各対向周壁部分が凹み、また各スリーブの断面形状が
長軸をシリンダバレル配列方向と直交させた略楕円形を
呈するようになる。

この場合、アルミニウム合金の凝固に伴う各シリンダバ
レルの収縮時の断面形状は長軸をシリンダバレル配列方
向に平行させた略楕円形を呈するので、各スリーブはア
ルミニウム合金の収縮力を受けて各シリンダバレルの収
縮時の断面形状に倣うように変形しようとするが、各対
向周壁部の凹み量が増す程度で依然として溶湯充填時に
おける変形形状を維持している。

したがって各スリーブの断面形状と各シリンダバレルの
断面形状とが両長軸を略９０°食い違わせたようになっ
て各スリーブに残留する鋳造応力がその円周回りにおい
て不均一となる。この状態のまま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、ス
リーブの円周回りにおける熱膨脹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いった問
題がある。

本発明は上記に鑑み、エンジン運転中での各スリーブの
円周回りにおける熱膨脹量を略均一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。

Ｂ．発明の構成 (1)問題点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、金型のサイアミー
ズシリンダバレル成形用キャビテイに前記スリーブを設
置すると共にそのスリーブ内に心金を嵌挿させた状態
で、該キャビテイにアルミニウム合金の溶湯を加圧充填
し、該溶湯を凝固させる鋳造工程と；前記溶湯の凝固完
了後に前記心金をスリーブ内から引抜き、そのスリーブ
内に拡径機構を嵌挿させて該スリーブに拡径力を付与
し、その拡径力付与状態で前記アルミニウム合金を常温
まで冷却する工程と；その冷却後、前記拡径力を除去す
ると共に、前記拡径機構を前記スリーブ内より引抜く工
程と；前記スリーブの内周面に真円加工を施す工程と；
を含むことを特徴とする。

(2)作用 上記鋳造工程ではスリーブに過度の変形が生じるのを心
金で防止し、更に溶湯の凝固が完了してそれが型開き可
能な温度になってからは、心金と入れ替えた拡径機構よ
りスリーブに対し拡径力を付与するようにしているた
め、心金の使用によってもなお溶湯充填時に生じるスリ
ーブの変形が上記拡径力付与により簡単且つ効果的に矯
正される。そして、このような拡径力付与状態でアルミ
ニウム合金を常温まで冷却するので、アルミニウム合金
の常温に至るまでの温度低下に伴う収縮力に起因したス
リーブの変形も規制でき、従って、相隣なるスリーブの
対向周壁部分に溶湯充填圧に起因した凹みが万一僅かに
残存するような場合であってもその凹み量が上記合金の
収縮力のために増える虞れはない。さらにアルミニウム
合金が冷却した後前記拡径力を除去するので、スリーブ
に作用しているアルミニウム合金の収縮力によりスリー
ブがシリンダバレルの収縮時の断面形状に倣うように変
形する。

これにより各スリーブに残留する鋳造応力がその円周回
りにおいて略均一化される。

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円周
回りにおける熱膨脹量が略均一となる。

(3)実施例 第１〜第３図は本発明により得られた列形のサイアミー
ズ型シリンダブロックＳを示し、そのシリンダブロック
Ｓはアルミニウム合金製シリンダブロック本体２と、そ
の本体２に鋳ぐるまれた鋳鉄製スリーブ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１_１〜１_４を直列に結合してなるサイアミーズ
シリンダバレル１と、そのサイアミーズシリンダバレル
１を囲繞する外壁部４と、外壁部４の下縁に連設された
クランクケース５とより構成され、各シリンダバレル１
_１〜１_４に前記スリーブ３が鋳ぐるまれており、各スリ
ーブ３によりシリンダボア３ａが形成される。

サイアミーズシリンダバレル１と外壁部４間に、サイア
ミーズシリンダバレル１の全周が臨む水ジャケット６が
形成される。その水ジャケット６におけるシリンダヘッ
ド側の開口部において、サイアミーズシリンダバレル１
と外壁部４間は複数の補強デッキ部８により連結され、
相隣る補強デッキ部８間はシリンダヘッド側への連通口
７として機能する。これによりシリンダブロックＳはク
ローズドデッキ型に構成される。

第５〜第８図は、第４図に示すシリンダブロック素材Ｓ
ｍ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１０_１，１０_２と、両側型１０_１，１０_２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、第１キャビテイＣ_１の上面を画成する
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１０_１，１０_２の上面に突設
される。第１キャビテイＣ_１は、第６図に示すように型
閉め状態において水ジャケット形成用砂中子５９および
心金７０間に画成されるサイアミーズシリンダバレル成
形用キャビテイＣａと、砂中子５９および両側型１
０_１，１０_２間に画成される外壁部成形用キャビテイＣ
ｂとよりなる。

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ヤ１６
と、湯溜部１４より２本に分岐してシリンダバレル配列
方向に延びる一対の湯道１７とが設けられる。また下型
１１は量湯道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１０_１，
１０_２と協働してクランクケース５を成形するための第
２キャビテイＣ_２を画成する。そのキャビテイＣ_２の上
端は前記第１キャビテイＣ_１に連通し、また両側の下端
は両湯道１７に複数の堰１９を介して連通する。

成形ブロック１８は、所定の間隔で形成された背の高い
４個のかまぼこ形第１成形部１８_１と、相隣る第１成形
部１８_１間および最外側の両第１成形部１８_１の外側に
位置する凸字形第２成形部１８_２とよりなり、各第１成
形部１８_１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_２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。各堰
１９は各第２成形部１８_２に対応して設けられており、
第２キャビテイＣ_２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側より湯道先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は溶湯を各堰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キャビテイＣ_２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キャビテイＣ_２に充填することができるので、そのキ
ャビテイＣ_２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イＣ_２内
で乱流を起こすことがなく、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_１の頂面
に、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の中心に凹部２
３が形成される。また両側に位置する２つの第１成形部
１８_１に、位置決め突起２２の両側において第１成形部
１８_１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
ら仮設置ピン２５は水ジャケット形成用砂中子５９の仮
設置のために用いられる。両仮設置ピン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２本の支持ロッド２７が挿通
され、各支持ロッド２７下部と取付板２６下面との間に
コイルばね２８が縮設される。型開き時には、取付板２
６は各コイルばね２８の弾発力を受けて各支持ロッド２
７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１８_１頂面よ
り突出している。各仮設置ピン２５の先端面に砂中子の
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_１に、両貫通
孔２４間の二等分位置において貫通孔２９が形成され、
その貫通孔２９に作動ピン３０が摺合される。作動ピン
３０の下端は取付板２６に固定される。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
時には心金７０により押し下げられ、これにより両仮設
置ピン２５を第１成形部１８_１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_１，１０_２における第２キャビ
テイＣ_２を画成する壁部の中央部分に砂中子５９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係合孔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３
１ｂとよりなる。

上型９の型締め用凹部１２に、第１キャビテイＣ_１に連
通して溶湯をオーバフローさせるための複数の第３キャ
ビテイＣ_３および連通口７を成形するための第４キャビ
テイＣ_４がそれぞれ形成され、また上型９には各第３キ
ャビテイＣ_３および第４キャビテイＣ_４に連通するガス
抜き孔３２，３３がそれぞれ形成される。

それらガス抜き孔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。

各ガス抜き孔３２，３４の、両キャビテイＣ_３，Ｃ_４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３２ａ，３３ａは各閉鎖ピン３４，３５と嵌合して第
３キャビテイＣ_３および第４キャビテイＣ_４を閉鎖し得
るようになっている。

上型９の上面と取付板３６間に、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３６
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の下面に各スリーブ３に対応して心金７０が突設
され、各心金７０の下面に凸部７０ａが形成される。

第９，第１０図は水ジャケット用砂中子５９を示し、そ
の砂中子５９は、シリンダブロックＳの４本のシリンダ
バレル１_１〜１_４に対応して４本の円筒部６０_１〜６０
_４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、水ジャケット６をシリ
ンダヘッドの水ジャケットに連通する連通口７および補
強デッキ部８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のシリンダバ
レル配列方向両外側面、図示例は中間に位置する２本の
円筒部６０_２，６０_３の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。

第１１〜第１３図において、４１はスリーブ３に拡径力
を与える拡径機構を示し、その拡径機構４１は下記のよ
うに構成される。

第１１，第１２図において、上下および左右方向に移動
自在の支持台７１に作動ピン３０の延長軸線に中心線を
合致させ得る貫通孔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。その支持ロッド４３の上
端は支持台７１の上面に立設されたブラケット４４に固
定され、またその下端に底板４５が固着される。底板４
５の下面に、下型１１における第１成形部１８_１頂面の
凹部２３に嵌合し得る凸部４５ａが形成される。

中空の拡径筒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、支持台７１から下
方へ突出する支持ロッド４３の下部は拡径筒４６のテー
パ孔４７に遊挿され、その拡径筒４６の上端面は支持台
７１下面に突設された凸部４８に当接し、また下端面は
底板４５に当接する。第１３図に示すように拡径筒４６
の周壁部に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、拡径筒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は拡径筒４６のテーパ孔４７
に嵌合するテーパ部５０ａと、そのテーパ部５０ａに連
設されて支持台７１の貫通孔４２に摺合されると共に支
持台７１より突出する真円部５０ｂとよりなる。テーパ
部５０ａに複数のピン５７が突設され、それらピン５７
は拡径筒４６の上下方向に長いピン孔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拡径筒
４６の回止めがなされる。

支持台７１の上面に油圧シリンダ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_１，５３_２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_１，５３_２を貫
通する貫通孔５５には作動ロッド５０の真円部５０ｂが
挿入され、その真円部５０ｂの環状溝に嵌めた抜止めス
トッパ５６_１，５６_２を中空ピストンロッド５３_１，５
３_２の上、下端面にそれぞれ当接させて中空ピストン５
２により作動ロッド５０を昇降するようになっている。
前記拡径筒４６等の拡径部材はシリンダブロックＳの各
シリンダバレル１_１〜１_４に対応して設けられる。

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_１，１０_２を互いに離間するように移動させて型
開きを行う。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、これにより各閉鎖ピン３
４，３５を第３，第４キャビテイＣ_３，Ｃ_４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内のプランジヤ１６を下降させる。さらにまた
拡径機構４１の支持台７１を金型Ｍから離れた位置に移
動させておく。

略真円の鋳鉄製スリーブ３の下部開口を第１成形部１８
_１の位置決め突起２２に嵌合してスリーブ３を第１成形
部１８_１上に立設する。

第５，第１０図に示すように砂中子５９における両側の
円筒部６０_１，６０_４下縁を、下型１１における両側の
第１成形部１８_１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_１，１０_２をそれらが互いに接近する方向に
所定距離移動させ、各中子受３１と各幅木６３とを係合
して砂中子５９の本設置を行う。即ち、各中子受３１の
係合孔３１ａ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のシリンダバレル配列方向と平行な端面を各中
子受３１の挟持面３１ｂに衝合して砂中子５９をそれら
挟持面３１ｂにより挟持するものである。

第６図に示すように、上型９を下降させて心金７０を砂
中子５９の各円筒部６０_１〜６０_４内に挿入し、心金７
０の凸部７０ａを第１成形部１８_１頂面の凹部２３に嵌
合する。これにより作動ピン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_１頂面より
引込む。また上型９の型締め用凹部１２が両側型１
０_１，１０_２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Ａ
の溶湯を供給し、プランジヤ１６を上昇させて溶湯を両
湯道１７より堰１９を通じて第２キャビテイＣ_２の両下
縁よりそのキャビテイＣ_２および第１キャビテイＣ_１に
充填する。両キャビテイＣ_１，Ｃ_２内の空気等のガス
は、溶湯により押し上げられ第３，第４キャビテイ
Ｃ_３，Ｃ_４に連通するガス抜き孔３２，３３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先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
ランジヤ１６の上昇により溶湯は両湯道１７より各堰１
９を通じて第２キャビテイＣ_２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イＣ_２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イＣ_１，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。

第３，第４キャビテイＣ_３，Ｃ_４に溶湯が充填された
後、上型９上の油圧シリンダ３９を作動させて取付板３
６を下降させ、閉鎖ピン３４，３５によって両キャビテ
イＣ_３，Ｃ_４に連通する小径部３２ａ，３３ａを閉鎖す
る。

前記注湯作業において、第２および第１キャビテイ
Ｃ_２，Ｃ_１に溶湯を充填するためのプランジヤ１６の変
位および溶湯圧力は第１４図に示すように制御される。

即ち、プランジヤ１６はその移動速度を第１〜第３速Ｖ
_１〜Ｖ_３の３段階に制御される。本実施例では第１速Ｖ
_１は0.08〜0.12ｍ／sec，第２速Ｖ_２は0.14〜0.18ｍ／s
ec，第３速Ｖ_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
によって溶湯の波立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
ャビテイＣ_２，Ｃ_１に効率良く充填することができる。

またプランジヤ１６の第１速Ｖ_１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_１は略一定
に保持され、プランジヤ１６の第２，第３速Ｖ_２，Ｖ_３
では溶湯は両キャビテイＣ_１，Ｃ_２に充填されるので溶
湯の圧力Ｐ_２は急激に上昇する。プランジヤ１６を第３
速Ｖ_３で所定時間移動させた後は、溶湯の圧力Ｐ_３を約
1.5秒間、１５０〜４００kg／cm²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、プランジヤ１６を速度Ｖ_４
で減速移動させるので溶湯の圧力Ｐ_４は上昇し、その圧
力Ｐ_５が２００〜６００kg／cm²となったときプランジ
ヤ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略一定に保つことに
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、それの各幅木６３を介して両側型１
０_１，１０_２により正確な位置に挟持されているので、
第１キャビテイＣ_１内への溶湯の充填時およびそのキャ
ビテイＣ_１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。また各幅木６３の大径部６
３ａの端面が両側型１０_１，１０_２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５９が脹ら
み傾向になると、その変形力は各挟持面３１ｂにより支
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。

前記のようにプランジヤ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ッキ型のシリンダブロック素材
を鋳造することができる。

前記溶湯の充填工程において、スリーブ３と心金７０と
の間には第６図からも明らかな如く微小間隙が存在する
ので、この微小間隙の範囲内においては、溶湯の充填圧
によって相隣るスリーブ３の対向周壁部分が凹み、また
各スリーブ３の断面形状が長軸をシリンダバレル配列方
向と直交させた略楕円形状を呈する。

溶湯が凝固を完了した後、上型９を上昇させて心金７０
をスリーブ３より引抜く。

拡径機構４１においては油圧シリンダ５１を作動して中
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の下方移動により拡径筒４６を縮径させてお
く。

第１１，第１２図に示すように、拡径機構４１の支持台
７１を両側型１０_１，１０_２の上方へ移動した後下降さ
せて拡径筒４６をスリーブ３内に挿入する。油圧シリン
ダ５１を作動し、その中空ピストン５２により作動ロッ
ド５０を上昇させ、テーパ部５０ａを上方へ移動させて
拡径筒４６を拡径させる。これによりスリーブ３に拡径
力が与えられるので、相隣るスリーブ３の対向周壁部の
凹みが消失し、またスリーブ３の断面形状が略真円状態
となる。

スリーブ３に拡径力を与えた状態でアルミニウム合金Ａ
を常温まで冷却する。この場合アルミニウム合金Ａの収
縮力が相隣るスリーブ３の対向周壁部分に作用するがス
リーブ３には拡径力が与えられているので、この拡径力
によってスリーブ３の変形が規制され、従って、前記対
向周壁部分に万一僅かの凹みが残存するような場合であ
ってもその凹み量が、上記アルミニウム合金Ａの常温ま
で温度低下する際の収縮力のために増える虞れはない。

アルミニウム合金Ａが常温まで冷却された後、油圧シリ
ンダ５１を作動し、作動ロッド５０を下降させてスリー
ブ３に対する拡径筒４６の拡径力を除去する。これによ
りスリーブ３に作用しているアルミニウム合金Ａの収縮
力によってスリーブ３がシリンダバレル１_１〜１_４の収
縮時の断面形状に倣うように変形する。

上記工程を経て第４図に示すシリンダブロック素材Ｓｍ
が得られる。

このシリンダブロック素材Ｓｍにおいては、第１５図
(a)のタリロンド測定（１００倍）結果に示すように各
スリーブ３の断面形状が、長軸をシリンダバレル１_１〜
１_４の配列方向に平行させた略楕円形を呈し、これは各
シリンダバレル１_１〜１_４の凝固収縮時の断面形状に合
致している。これにより各スリーブ３に残留する鋳造応
力は、その全周に亘り略均一化される。

第１５図(b)は、従来法により真円のスリーブ３００を
シリンダバレル１００_１〜１００_４に鋳ぐるんで得られ
た比較例としてのサイアミーズ型シリンダブロック素材
のタリロンド測定結果を示し、この図から明らからよう
に各スリーブ３００の断面形状は、長軸をシリンダバレ
ルの配列方向と直交させた略楕円形を呈しており、特に
相隣るスリーブ３００の対向周壁部分に溶湯の充填圧に
よって生じた凹み３００ａが発生している。

前記測定後本発明により得られたシリンダブロック素材
Ｓｍに研削加工を施して各第４キャビテイＣ_４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６
４を除去すると各連通口７および補強デッキ部８が形成
され、また砂抜きを行うことにより水ジャケット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、
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。

比較例のものにも同様の加工を施してシリンダブロック
を得る。

第１６図(a)，(b)は両シリンダブロックを均一に加熱し
た場合における両スリーブ３，３００の内径変化を膨脹
量として表わしたものである。膨脹量の測定は第１７図
に示すように円周上４点ａ_１〜ａ_４における内径の変化
を求めた。

第１６図(a)は本発明により得られたシリンダブロック
Ｓの場合を示し、エンジン運転中におけるシリンダブロ
ックの加熱温度である１９０°前後での最高膨脹量と最
低膨脹量の差Ｄ_１は２０μと小さく各点ａ_１〜ａ_４にお
ける膨脹量のばらつきが少ない。しかもそれら膨脹量は
理論膨脹量Ｔに近似している。これは各スリーブ３に残
留する鋳造応力がその全周に亘り略均一化していること
に起因する。

第１６図(b)は比較例のものの場合を示し、前記と同温
度での最高膨脹量と最低膨脹量との差Ｄ_２が１２８μと
大きく各点ａ_１〜ａ_４における膨脹量にばらつきが見ら
れる。しかもそれら膨脹量のうち３点ａ_２，ａ_３，ａ_４
におけるものは理論膨脹量Ｔより大きく隔っている。こ
れは各スリーブ３００に残留する鋳造応力がその全周に
亘り不均一であることに起因する。

なお、本発明は列形のサイアミーズ型シリンダブロック
に限らず、Ｖ形等のサイアミーズ型シリンダブロックを
製造する場合にも適用される。

Ｃ．発明の効果 本発明によれば、鋳造工程ではスリーブに過度の変形が
生じるのを、該スリーブ内に嵌挿した心金によって防止
し、更に溶湯の凝固が完了してそれが型開き可能な温度
になってからは、心金と入れ替えた拡径機構よりスリー
ブに対し拡径力を付与するようにしたので、心金の使用
によってもなお溶湯充填時に生じるスリーブの変形を簡
単且つ効果的に矯正することができる。そして、このよ
うにスリーブに拡径力を与えた状態でアルミニウム合金
を常温まで冷却するので、アルミニウム合金の常温に至
るまでの温度低下に伴う収縮力に起因したスリーブの変
形を規制でき、従ってサイアミーズ型シリンダブロック
素材における各スリーブの残留応力をその円周回りに略
均一化することができるから、その後、同素材の各スリ
ーブ内周面に真円加工を施すようにすれば、エンジン運
転状態での各スリーブの熱膨脹量がその円周回りにおけ
る略均一となり、ブローバイガス量の低減やオイルの節
約に寄与することができる。

また特にキャビテイ内やスリーブが極めて高温となる鋳
造工程時にはスリーブの支持に心金を用い、溶湯が凝固
を完了して型開き可能な温度に冷えてから、上記心金を
拡径機構と入れ替えてスリーブに拡径力を付与するよう
にしているため、拡径機構が過度に高温となる虞れはな
く、従って拡径機構の設計に当り特別な高温対策をとる
必要はなく、コストダウンに寄与することができる。し
かも上記拡径機構を比較的低温の状態でスリーブ内に嵌
挿することができるから、該スリーブを含むシリンダブ
ロック素材全体の、常温に至るまでの所要冷却時間を極
力短かくすることができて作業能率の向上に寄与し得
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II−II線断面図、第２Ａ図は第２図
IIａ−IIａ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６図VII−VII線断面図、第８図は第７図VIII−VIII
線断面図、第９図は砂中子を上方から見た斜視図、第１
０図は第９図Ｘ−Ｘ線断面図、第１１図はスリーブに拡
径力を与えている状態を示す第６図と同様の縦断正面
図、第１２図はスリーブに拡径力を与えている状態を示
す第７図と同様の断面図、第１３図は拡径筒の第１１図
XIII−XIII線断面図、第１４図は時間とプランジヤの変
位の関係および時間と溶湯の圧力の関係を示すグラフ、
第１５図は本発明の鋳造工程で得られたサイアミーズ型
シリンダブロック素材のスリーブおよび比較例のスリー
ブの内径形状についてタリロンド測定を行った結果を示
す測定図、第１６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のスリーブおよび比較例のスリ
ーブにおける加熱温度と膨脹量の関係を示すグラフ、第
１７図はスリーブの膨脹量測定位置を示す説明図であ
る。 Ｓｍ……サイアミーズ型シリンダブロック素材、 １_１〜１_４……シリンダバレル、３……スリーブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直列に結合された複数のシリンダバレル
   （１_１〜１_４）よりなるアルミニウム合金製サイアミー
   ズシリンダバレル（１）の各シリンダバレル（１_１〜１
   _４）に鋳鉄製スリーブ（３）を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、金型
   （Ｍ）のサイアミーズシリンダバレル成形用キャビテイ
   （Ｃ_１）に前記スリーブ（３）を設置すると共にそのス
   リーブ（３）内に心金（７０）を嵌挿させた状態で、該
   キャビテイ（Ｃ_１）にアルミニウム合金の溶湯を加圧充
   填し、該溶湯を凝固させる鋳造工程と；前記溶湯の凝固
   完了後に前記心金（７０）をスリーブ（３）内から引抜
   き、そのスリーブ（３）内に拡径機構（４１）を嵌挿さ
   せて該スリーブ（３）に拡径力を付与し、その拡径力付
   与状態で前記アルミニウム合金を常温まで冷却する工程
   と；その冷却後、前記拡径力を除去すると共に、前記拡
   径機構（４１）を前記スリーブ（３）内より引抜く工程
   と；前記スリーブ（３）の内周面に真円加工を施す工程
   と；を含むことを特徴とする、サイアミーズ型シリンダ
   ブロックの製造方法。