(57)【要約】【課題】ダイキャストにより製造することで寸法精度及び強度を高めるとともに、トップデッキの強度、剛性を高めることが可能な内燃機関用シリンダブロックを提供する【解決手段】ピストンを摺動させるシリンダボア部５７ａと、このシリンダボア部５７ａの周囲を覆うとともにシリンダボア部５７ａとの間にウォータジャケットが設けられる外壁５７ｂを備えたブロック部５７ｃとからなる内燃機関用シリンダブロックにおいて、ウォータジャケットを覆うとともにシリンダボア部５７ａとブロック部５７ｃとに跨るように配置された蓋部材６１が、摩擦攪拌接合によりシリンダボア部５７ａとブロック部５７ｃとに接合により一体化される。【選択図】図６
2014145340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを摺動させるシリンダボア部（５７ａ）と、このシリンダボア部（５７ａ）の周囲を覆うとともにシリンダボア部（５７ａ）との間にウォータジャケット（４１ｅ）が設けられる外壁（５７ｂ）を備えたブロック部（５７ｃ）とからなる内燃機関用シリンダブロックにおいて、
前記ウォータジャケット（４１ｅ）を覆うとともに前記シリンダボア部（５７ａ）と前記ブロック部（５７ｃ）とに跨るように配置された蓋部材（６１）が、摩擦攪拌接合により前記シリンダボア部（５７ａ）と前記ブロック部（５７ｃ）とに接合により一体化されることを特徴とする内燃機関用シリンダブロック。
【請求項２】
前記蓋部材（６１）は、前記シリンダボア部（５７ａ）と前記ブロック部（５７ｃ）とに設けられた段部（５７ｅ，５７ｆ）と接する平板部（６１ｆ）を備え、前記摩擦攪拌接合により前記平板部（６１ｆ）が、前記段部（５７ｅ，５７ｆ）の側面（５７ｊ，５７ｍ）及び底面（５７ｋ，５７ｎ）に接合されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用シリンダブロック。
【請求項３】
前記蓋部材（６１）は、前記段部（５７ｅ，５７ｆ）の側面（５７ｊ，５７ｍ）に接合された後に段部（５７ｅ，５７ｆ）の底面（５７ｋ，５７ｎ）に接合されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用シリンダブロック。
【請求項４】
前記蓋部材（６１）は、更に、前記平板部（６１ｇ）の中央から突出して前記シリンダボア部（５７ａ）及び前記ブロック部（５７ｃ）の前記段部（５７ｅ，５７ｆ）間から前記ウォータジャケット（４１ｅ）内に延びる凸部（６１ｇ）を備え、前記摩擦攪拌接合により前記凸部（６１ｇ）の側面（６１ｐ，６１ｑ）が前記シリンダボア部（５７ａ）及び前記ブロック部（５７ｃ）に接合されることを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関用シリンダブロック。
【請求項５】
前記蓋部材（６１）は、前記段部（５７ｅ，５７ｆ）の底面（５７ｋ，５７ｎ）に接合された後に前記凸部（６１ｇ）の側面（６１ｐ，６１ｑ）が接合されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用シリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦攪拌接合によりデッキ面が連結形成された内燃機関用シリンダブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用シリンダブロックとしては、ピストンが挿入されるシリンダ壁と、このシリンダ壁をウォータジャケットを介して囲む外壁とを備え、シリンダ壁と外壁とが、シリンダヘッドが取付けられるトップデッキを有する壁で一体に連結されて、ウォータジャケットが塞がれた、いわゆるクローズドデッキ形のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１５１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したクローズドデッキ構造のシリンダブロックは、トップデッキ側の強度・剛性を高めることが可能であるが、中子を用いてウォータジャケットを形成する比較的低圧力での重力鋳造により製造されるため、高強度となる材質の選択や寸法精度を高めることが難しい。
そこで、シリンダブロックをダイキャストにより製造して寸法精度及び強度を高めることが考えられる。寸法精度及び強度が高まれば、エンジンの高出力化や、薄肉にすることによる軽量化に対応することが可能になる。しかし、ダイキャストでは、例えば、トップデッキ面を有する壁を無くしたオープンデッキ形のシリンダブロックを製造することは容易であるが、トップデッキの強度・剛性を高めることは困難となる。
【０００５】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、ダイキャストにより製造することで、高強度となる材質の選択が可能で、寸法精度及び強度を高めるとともに、トップデッキの強度、剛性を高めることが可能な内燃機関用シリンダブロックを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、ピストンを摺動させるシリンダボア部（５７ａ）と、このシリンダボア部（５７ａ）の周囲を覆うとともにシリンダボア部（５７ａ）との間にウォータジャケット（４１ｅ）が設けられる外壁（５７ｂ）を備えたブロック部（５７ｃ）とからなる内燃機関用シリンダブロックにおいて、前記ウォータジャケット（４１ｅ）を覆うとともに前記シリンダボア部（５７ａ）と前記ブロック部（５７ｃ）とに跨るように配置された蓋部材（６１）が、摩擦攪拌接合により前記シリンダボア部（５７ａ）と前記ブロック部（５７ｃ）とに接合により一体化されることを特徴とする。
この構成によれば、シリンダボア部とブロック部との間にウォータジャケットを覆うように摩擦攪拌接合により蓋部材を取付ける構造のため、シリンダブロックをダイキャストにより製造することでシリンダブロックの高強度となる材質の選択が可能で、しかも寸法精度及び強度を高めることができ、更に、シリンダブロックのトップデッキ強度、剛性を高めることもできる。
【０００７】
上記構成において、前記蓋部材（６１）は、前記シリンダボア部（５７ａ）と前記ブロック部（５７ｃ）とに設けられた段部（５７ｅ，５７ｆ）と接する平板部（６１ｆ）を備え、前記摩擦攪拌接合により前記平板部（６１ｆ）が、前記段部（５７ｅ，５７ｆ）の側面（５７ｊ，５７ｍ）及び底面（５７ｋ，５７ｎ）に接合されるようにしても良い。この構成によれば、平板部を、段部の側面のみならず、底面とも一体化する構造としたので、接合強度をより高めることができる。
また、上記構成において、前記蓋部材（６１）は、前記段部（５７ｅ，５７ｆ）の側面（５７ｊ，５７ｍ）に接合された後に段部（５７ｅ，５７ｆ）の底面（５７ｋ，５７ｎ）に接合されるようにしても良い。この構成によれば、トップデッキ側の側面から先に接合することで、蓋部材の変形量を小さくでき、次に大きな負荷となる底面側の接合に伴う歪も少なくできる。
【０００８】
また、上記構成において、前記蓋部材（６１）は、更に、前記平板部（６１ｇ）の中央から突出して前記シリンダボア部（５７ａ）及び前記ブロック部（５７ｃ）の前記段部（５７ｅ，５７ｆ）間から前記ウォータジャケット（４１ｅ）内に延びる凸部（６１ｇ）を備え、前記摩擦攪拌接合により前記凸部（６１ｇ）の側面（６１ｐ，６１ｑ）が前記シリンダボア部（５７ａ）及び前記ブロック部（５７ｃ）に接合されるようにしても良い。この構成によれば、凸部により蓋部材の接合時の歪を低減できるとともに、凸部の側面が接合されるため、シリンダボア部とブロック部との結合強度を更に高めることができる。
また、上記構成において、前記蓋部材（６１）は、前記段部（５７ｅ，５７ｆ）の底面（５７ｋ，５７ｎ）に接合された後に前記凸部（６１ｇ）の側面（６１ｐ，６１ｑ）が接合されるようにしても良い。この構成によれば、蓋部材の凸部にて段部の底面の接合性を高めるとともに、凸部の突張り効果によるシリンダボア部とブロック部との接合に伴う歪を規制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ウォータジャケットを覆うとともにシリンダボア部とブロック部とに跨るように配置された蓋部材が、摩擦攪拌接合によりシリンダボア部とブロック部とに接合により一体化されるので、シリンダボア部とブロック部との間にウォータジャケットを覆うように摩擦攪拌接合により蓋部材を取付ける構造のため、シリンダブロックをダイキャストにより製造することでシリンダブロックの高強度となる材質の選択が可能で、しかも寸法精度及び強度を高めることができ、更に、シリンダブロックのトップデッキ強度、剛性を高めることもできる。
【００１０】
また、蓋部材は、シリンダボア部とブロック部とに設けられた段部と接する平板部を備え、摩擦攪拌接合により平板部が、段部の側面及び底面に接合されるので、平板部を、段部の側面のみならず底面とも一体化する構造としたので、接合強度をより高めることができる。
また、蓋部材は、段部の側面に接合された後に段部の底面に接合されるので、トップデッキ側の側面から先に接合することで、蓋部材の変形量を小さくでき、次に大きな負荷となる底面側の接合に伴う歪も少なくできる。
【００１１】
また、蓋部材は、更に、平板部の中央から突出してシリンダボア部及びブロック部の段部間からウォータジャケット内に延びる凸部を備え、摩擦攪拌接合により凸部の側面がシリンダボア部及びブロック部に接合されるので、凸部により蓋部材の接合時の歪を低減できるとともに、凸部の側面が接合されるため、シリンダボア部とブロック部との結合強度を更に高めることができる。
また、蓋部材は、段部の底面に接合された後に凸部の側面が接合されるので、蓋部材の凸部にて段部の底面の接合性を高めるとともに、凸部の突張り効果によるシリンダボア部とブロック部との接合に伴う歪を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動二輪車を示す左側面図である。
【図２】車体フレームの前部及びその周囲を示す要部側面図である。
【図３】シリンダブロックのトップデッキを示す平面図である。
【図４】シリンダブロック素材を示す平面図である。
【図５】蓋部材を示す平面図である。
【図６】蓋部材をシリンダブロック素材の溝部に嵌めた状態を示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】シリンダブロック素材と蓋部材との接合要領を示す第１作用図である。
【図９】シリンダブロック素材と蓋部材との接合要領を示す第２作用図である。
【図１０】シリンダブロック素材と蓋部材との接合要領を示す第３作用図である。
【図１１】シリンダブロック素材と蓋部材との接合要領を示す第４作用図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＥは車体左方を示している。
図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車１を示す左側面図である。
自動二輪車１は、骨格となる車体フレーム２を備える。車体フレーム２は、複数種の金属部品を溶接等により一体に結合してなり、ヘッドパイプ１１と、ヘッドパイプ１１から後方斜め下方に延出する左右一対のメインフレーム１２と、メインフレーム１２から下方斜め後方に延びてパワーユニットＰの前端部を支持する左右一対のダウンフレーム１３と、メインフレーム１２の後端部に連結される左右一対のピボットフレーム１４と、ピボットフレーム１４の後部に連結されて後方斜め上方に延びる左右一対のシートレール１５と、ピボットフレーム１４とシートレール１５との間を連結するバックステー１６とを備えている。
【００１４】
車体フレーム２のピボットフレーム１４を除くフレーム（ヘッドパイプ１１、メインフレーム１２、ダウンフレーム１３、シートレール１５、バックステー１６）は、鋼材等の金属材料からなる金属パイプで形成されており、ピボットフレーム１４は、金属材料からなる板状部材で形成されている。なお、図中、符号１７はヘッドパイプ１１とメインフレーム１２との間を連結する上部補強フレーム、１８はメインフレーム１２とダウンフレーム１３との間を連結する下部補強フレームである。
【００１５】
左右のメインフレーム１２は、ヘッドパイプ１１の下部左右から側面視で後方斜め下方に傾斜して延びるとともに、車幅方向外側に拡がって後方斜め下方へ延び、その後端が左右のピボットフレーム１４の前上部に連結される。
左右のピボットフレーム１４は、左右のメインフレーム１２の後部から下方に延び、その上下中間部にピボット軸２４を支持する。このピボット軸２４は、車幅方向に沿って支持され、ピボットフレーム１４にピボット軸２４を介してスイングアーム２６が上下に揺動可能に支持され、スイングアーム２６の後端部に後輪２５が回転可能に取付けられている。なお、符号３９は後輪２５を上方から覆うリヤフェンダである。
【００１６】
ヘッドパイプ１１は、車両前部の車幅方向中心で後上がりに傾斜して配置され、フロントフォーク２０を左右に操舵自在に支持する。フロントフォーク２０の下端部には、前輪２１が回転自在に支持され、フロントフォーク２０の上端部には、操舵用のハンドル２２が支持される。すなわち、ヘッドパイプ１１は、自動二輪車１の操舵系を構成する操舵装置を支持している。なお、符号３８は前輪２１を上方から覆うフロントフェンダである。
【００１７】
シート２７は、運転者と同乗者とが跨いで着座可能に前後に延びる一体型シートに形成され、左右一対のシートレール１５に支持されている。なお、符号２８は同乗者が掴むグラブレールである。
また、自動二輪車１は、車体フレーム２の略全体を覆う車体カウル３と、車体フレーム２の下部に取付けられたセンタースタンド４及びサイドスタンド５とを備える。
【００１８】
車体カウル３は、車体フレーム２の略全体を覆うフルカバータイプであり、ヘッドパイプ１１を含む車体前部を覆うフロントカウル３１と、フロントカウル３１に連なって乗員の足の前方を覆う左右一対のレッグシールド３２と、レッグシールド３２の下部から後方に延びる左右一対の足置き部３３と、足置き部３３の下方を覆うアンダーカバー３４と、メインフレーム１２を上方から覆うセンタートンネル部３５と、足置き部３３及びセンタートンネル部３５に連なってシートレール１５及びバックステー１６を覆うサイドカバー３６とを備える。
【００１９】
図２は、車体フレーム２の前部及びその周囲を示す要部側面図である。
メインフレーム１２、ダウンフレーム１３及びピボットフレーム１４で囲まれる車体前下部の領域には、車両駆動用のパワーユニットＰが支持され、このパワーユニットＰの上方にシート２７（図１参照）が支持される。
パワーユニットＰは、シリンダ部４１がクランクケース４２の前部から前上がりに立設する多気筒（本構成では２気筒）の内燃機関Ｅと、この内燃機関Ｅのクランクケース４２に一体的に設けられる変速機Ｍとを備えるユニットであり、複数のブラケット５０を介して車体フレーム２に支持される。
シリンダ部４１は、クランクケース４２の前部につながるシリンダブロック４１Ａと、シリンダブロック４１Ａに結合されるシリンダヘッド４１Ｂと、シリンダヘッド４１Ｂに結合されるヘッドカバー４１Ｃとを備える。また、クランクケース４２の下部にはオイルパン４３が結合される。
【００２０】
シリンダ部４１の上面（シリンダヘッド４１Ｂの上面）には、スロットルボディ４５が吸気管を介して接続され、このスロットルボディ４５を介して燃料と空気とを混合した混合気が内燃機関Ｅに供給される。また、シリンダ部４１の下面（シリンダヘッド４１Ｂの下面）には、排気管４６が接続され、この排気管４６は、パワーユニットＰの下方を後方に延びて、後輪２５（図１参照）の右側方に配置される排気マフラー４７（図１参照）に接続されている。この排気管４６の途中（シリンダ部４１近傍の部位）には、触媒コンバータ４８が設けられる。
クランクケース４２は、クランク軸５１を車幅方向に沿わせて支持する。このクランクケース４２は、クランク軸５１の軸線を通る水平面に沿う割り面で上下に分割可能とした上ケース半体４２Ａと下ケース半体４２Ｂとを結合して構成され、シリンダブロック４１Ａは、上ケース半体４２Ａと一体に形成されている。
【００２１】
図３は、シリンダブロック４１Ａのトップデッキ４１ｄを示す平面図である。
シリンダブロック４１Ａは、アルミニウム合金ダイキャスト製で、シリンダヘッド４１Ｂ（図２参照）がヘッドガスケット（不図示）を介して取付けられるトップデッキ４１ｄは、ダイキャスト後の素材の段階で、内部の冷却水通路となるウォータジャケット４１ｅが覆われたクローズド構造に加工されたものである。
図中の符号４１ｆ，４１ｇはウォータジャケット４１ｅ内がシリンダヘッド４１Ｂ側に連通するようにトップデッキ４１ｄに加工された冷却水通路、４１ｈはシリンダブロック４１Ａにシリンダヘッド４１Ｂを締結するボルトを通すボルト挿通穴、４１ｊはノックピンが嵌合されるノックピン穴、４１ｋはタイミングチェーンが通されるチェーン挿通穴である。
【００２２】
図４は、シリンダブロック素材５７を示す平面図である。
シリンダブロック４１Ａ（図３参照）を形成する素材となるシリンダブロック素材５７は、金型鋳造法のひとつであるダイキャストにより製造されたものであり、ダイキャストでは、鋳造品の寸法精度を高くし、且つ強度を高くすることが可能で、更に、高強度となる材質の選択が可能である。従って、高出力の内燃機関に採用することが可能であり、また、所定の強度、剛性を確保する場合は、シリンダブロック４１Ａの壁を薄くすることが可能になり、軽量化を図ることができる。
【００２３】
シリンダブロック素材５７は、ピストンが摺動するシリンダボア部５７ａと、このシリンダボア部５７ａを囲む外壁５７ｂを有するブロック部５７ｃとから構成され、シリンダボア部５７ａと外壁５７ｂとの間に、シリンダブロック４１Ａ（図３参照）のウォータジャケット４１ｅ（図３参照）に後で形成される平面視略８の字形状の溝部５７ｄが形成されている。このシリンダブロック素材５７の後でトップデッキとなる面には溝部５７ｄの開口が開いているオープンデッキ構造であるため、ダイキャストにて製造することが可能になる。
【００２４】
溝部５７ｄの縁であるシリンダボア部５７ａの縁部には、溝部５７ｄに沿ってシリンダボア部側段部５７ｅが形成され、溝部５７ｄの縁である外壁５７ｂの縁部には、溝部５７ｄに沿って外壁側段部５７ｆが形成されている。なお、図中の符号５７ｇは溝部５７ｄの一部に設けられた幅広溝部、５７ｈはシリンダボア部５７ａより内側に形成されたシリンダ素材穴である。
【００２５】
図５は、蓋部材６１を示す平面図である。図６は、蓋部材６１をシリンダブロック素材５７に嵌めた状態を示す平面図である。
図５に示すように、蓋部材６１は、アルミニウム合金ダイキャスト製であり、シリンダブロック素材５７（図４参照）と同一材質で、全体として略８の字形状で、２つのＣ字状リング６１ａ，６１ｂのそれぞれの開口部６１ｃ，６１ｄを合わせて一体とした形状を成し、一方のＣ字状リング６１ａには開口部６１ｃと対向する位置に幅広部６１ｅが設けられている。
図６では、蓋部材６１をシリンダブロック素材５７のシリンダボア部側段部５７ｅ、外壁側段部５７ｆ及び溝部５７ｄに嵌めた状態を示している。溝部５７ｄの開口は蓋部材６１により塞がれている。
【００２６】
図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
蓋部材６１は、無端状（略８の字リング状）で平坦にされた平板部６１ｆと、この平板部６１ｆの一方の端面から突出する無端状（略８の字リング状）の凸部６１ｇとが一体成形された部材である。
平板部６１ｆは、シリンダボア部側段部５７ｅ及び外壁側段部５７ｆに嵌合され、凸部６１ｇは、溝部５７ｄの縁部に嵌合されている。
【００２７】
以上に述べたシリンダブロック素材５７と蓋部材６１との接合要領を次に説明する。
図８は、シリンダブロック素材５７と蓋部材６１との接合要領を示す第１作用図である。図８（Ａ）は摩擦攪拌接合前の状態を示す図、図８（Ｂ）は摩擦攪拌接合中の状態を示す図である。
図８（Ａ）に示すように、まず、接合ツール６３を準備する。接合ツール６３は、その基本構造が、円柱状のツール本体６３ａと、このツール本体６３ａから一体に突出する攪拌ピン６３ｂとからなる。そして、接合ツール６３を、外壁側段部５７ｆの側面５７ｊと平板部６１ｆの外側面６１ｊとの合わせ部６５の延長線上に配置する。
【００２８】
ここで、符号６６は外壁側段部５７ｆの底面５７ｋと平板部６１ｆの外側底面６１ｋとの合わせ部、６７はシリンダボア部側段部５７ｅの側面５７ｍと平板部６１ｆの内側面６１ｍとの合わせ部、６８はシリンダボア部側段部５７ｅの底面５７ｎと平板部６１ｆの内側底面６１ｎとの合わせ部、６９は溝部５７ｄの外側面５７ｐと凸部６１ｇの外側面６１ｐとの合わせ部、７０は溝部５７ｄの内側面５７ｑと凸部６１ｇの内側面６１ｑとの合わせ部である。
【００２９】
次に、接合ツール６３を矢印で示すように高速回転させ、白抜き矢印で示すように合わせ部６５に移動させ、攪拌ピン６３ｂを合わせ部６５に所定の押圧力で押し付ける。
これにより、シリンダブロック素材５７及び蓋部材６１の攪拌ピン６３ｂと接触した部分が摩擦により高温になる。この結果、シリンダブロック素材５７及び蓋部材６１の母材が攪拌され、流動可能な状態（塑性流動可能な状態）となり、攪拌ピン６３ｂは次第に母材内に移動していく。
【００３０】
図８（Ｂ）は、接合ツール６３のツール本体６３ａが、シリンダブロック素材５７及び蓋部材６１の母材の表面に達した状態を示している。符号６２は母材の塑性流動部である。この状態で、接合ツール６３の上記進行を停止し、今度は、接合ツール６３を図の表裏方向、即ち合わせ部６５に沿う略８の字の方向に移動させる（図９も参照）。接合ツール６３が移動した後に、塑性流動していた母材は冷えて固化し、合わせ部６５が徐々に接合されていく。このとき、合わせ部６５に加えて、合わせ部６６の一部も接合される。表面に近い合わせ部６５が接合された後、合わせ部６６が接合される。合わせ部６７，６８についても、合わせ部６６，６９と同様に接合される。
【００３１】
図９は、シリンダブロック素材５７と蓋部材６１との接合要領を示す第２作用図であり、接合ツール６３の移動経路を示している。
最初に、最も外側の合わせ部６５に沿って接合ツール６３（図８（Ｂ）参照）を移動させる。接合ツール６３は黒丸で示した始点Ｓ１から移動を開始し、白丸で示した終点Ｇ１で移動を終了する。
次に、最も内側の合わせ部６７に沿って接合ツール６３を移動させる。接合ツール６３は黒丸で示した始点Ｓ２から移動を開始し、白丸で示した終点Ｇ２で移動を終了する。
【００３２】
次に、最も外側から２番目の合わせ部６９に沿って接合ツール６３を移動させる。接合ツール６３は黒丸で示した始点Ｓ３から移動を開始し、白丸で示した終点Ｇ３で移動を終了する。
最後に、最も内側から２番目の合わせ部７０に沿って接合ツール６３を移動させる。接合ツール６３は黒丸で示した始点Ｓ４から移動を開始し、白丸で示した終点Ｇ４で移動を終了する。
【００３３】
始点Ｓ１は合わせ部６５上に設定され、終点Ｇ１は外壁５７ｂ上に設定される。始点Ｓ２は合わせ部６７上に設定され、終点Ｇ２はシリンダボア部５７ａ上に設定される。始点Ｓ３は合わせ部６９上に設定され、終点Ｇ３は外壁５７ｂ上に設定される。始点Ｓ４は合わせ部７０上に設定され、終点Ｇ４は蓋部材６１上に設定される。
上記の終点Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、加工を施してシリンダブロック４１Ａを完成させる際の加工により除かれる部分に設定される。
【００３４】
上記したように、合わせ部６５，６７，６９，７０において、始めに最も外側の合わせ部６５，６７を接合し、次に内側の合わせ部６９，７０を接合するのは、接合中の接合ツール６３での押圧力が大きいため、始めに蓋部材６１の両縁部である合わせ部６５，６７を接合して蓋部材６１の剛性を高めた上で、蓋部材６１の内側の合わせ部６９，７０を接合すれば、合わせ部６９，７０を大きな押圧力で押圧しても、蓋部材６１の撓みを抑えることができ、安定して接合を行うことが可能になるからである。合わせ部６５，６７は下部がシリンダボア部５７ａ及び外壁５７ｂの縁部で支持されているため、大きな押圧力によっても撓みにくい。
【００３５】
図１０は、シリンダブロック素材５７と蓋部材６１との接合要領を示す第３作用図であり、合わせ部６９，７０での接合要領を示している。図１０（Ａ）は摩擦攪拌接合前の状態を示す図、図１０（Ｂ）は摩擦攪拌接合中の状態を示す図である。なお、図１０（Ａ），（Ｂ）中の符号６２Ａ，６２Ａは塑性流動部６２，６２（図８（Ｂ）参照）が固化して出来た固化部である。
図１０（Ａ）に示すように、合わせ部６９，７０は、合わせ部６５，６７に比べて深い位置にあるため、別の接合ツール７３を準備する。接合ツール７３は、その基本構造が、円柱状のツール本体７３ａと、このツール本体７３ａから一体に突出する攪拌ピン７３ｂとからなり、攪拌ピン７３ｂは、接合ツール６３（図８（Ａ）参照）の攪拌ピン６３ｂ（図８（Ａ）参照）よりも長くなっている。
【００３６】
まず、接合ツール７３を、合わせ部６９の延長線上に配置する。
次に、接合ツール７３を矢印で示すように高速回転させ、白抜き矢印で示すように合わせ部６９に移動させ、攪拌ピン７３ｂを合わせ部６９に所定の押圧力で押し付ける。
これにより、シリンダブロック素材５７及び蓋部材６１の攪拌ピン７３ｂと接触した部分が摩擦により高温になる。この結果、シリンダブロック素材５７及び蓋部材６１の母材が溶けて攪拌され、流動可能な状態（塑性流動可能な状態）となり、攪拌ピン７３ｂは次第に母材内に移動していく。
【００３７】
図１０（Ｂ）は、接合ツール７３のツール本体７３ａが、シリンダブロック素材５７及び蓋部材６１の母材の表面に達した状態を示している。符号７４は母材の塑性流動部である。この状態で、接合ツール７３の上記進行を停止し、今度は、接合ツール７３を図の表裏方向、即ち合わせ部６９に沿う略８の字の方向に移動させる（図９も参照）。接合ツール７３が移動した後に、塑性流動していた母材は冷えて固化し、合わせ部６９が徐々に接合されていく。このとき、合わせ部６９に加えて、合わせ部６６の残部も接合される。表面に近い合わせ部６６が接合された後、合わせ部６９が接合される。合わせ部６８，７０についても、合わせ部６６，６９と同様に接合される。
【００３８】
図１１は、シリンダブロック素材５７と蓋部材６１との接合要領を示す第４作用図である。
シリンダブロック素材５７と蓋部材６１との合わせ部６６，６８〜７０（図８参照）の塑性流動部７４，７４が固化すれば、シリンダブロック素材５７と蓋部材６１との摩擦攪拌接合が完了する。
この後、接合が行われた端面を直線７６の位置まで切削加工し、トップデッキ４１ｄを形成する。
【００３９】
以上の図３、図４及び図６に示したように、ピストンを摺動させるシリンダボア部５７ａと、このシリンダボア部５７ａの周囲を覆うとともにシリンダボア部５７ａとの間にウォータジャケット４１ｅが設けられる外壁５７ｂを備えたブロック部５７ｃとからなる内燃機関Ｅ（図２参照）用シリンダブロック４１Ａにおいて、ウォータジャケット４１ｅを覆うとともにシリンダボア部５７ａとブロック部５７ｃとに跨るように配置された蓋部材６１が、摩擦攪拌接合によりシリンダボア部５７ａとブロック部５７ｃとに接合により一体化される。
この構成によれば、シリンダボア部５７ａとブロック部５７ｃとの間にウォータジャケット４１ｅを覆うように摩擦攪拌接合により蓋部材６１を取付ける構造のため、シリンダブロック４１Ａをダイキャストにより製造することでシリンダブロック４１Ａの高強度となる材質の選択が可能で、しかも寸法精度及び強度を高めることができ、シリンダブロック４１Ａのトップデッキ強度、剛性を高めることができる。従って、シリンダブロック４１Ａの強度、剛性を確保した場合に、シリンダブロック４１Ａの軽量化を図ることができる。
【００４０】
また、図７、図８及び図１０に示したように、蓋部材６１は、シリンダボア部５７ａとブロック部５７ｃとに設けられた段部としてのシリンダボア部側段部５７ｅ及び外壁側段部５７ｆと接する平板部６１ｆを備え、摩擦攪拌接合により平板部６１ｆが、シリンダボア部側段部５７ｅの側面５７ｊ、外壁側段部５７ｆの側面５７ｍ、及びシリンダボア部側段部５７ｅの底面５７ｋ、外壁側段部５７ｆの底面５７ｎに接合されるので、平板部６１ｆを、側面５７ｊ，５７ｍのみならず、底面５７ｋ，５７ｎとも一体化する構造としたことで、接合強度をより高めることができる。
【００４１】
また、蓋部材６１は、シリンダボア部側段部５７ｅの側面５７ｊ、外壁側段部５７ｆの側面５７ｍに接合された後に、シリンダボア部側段部５７ｅの底面５７ｋ、外壁側段部５７ｆの底面５７ｎに接合されるので、トップデッキ側の側面５７ｊ，５７ｍから先に接合することで、蓋部材６１の変形量を小さくでき、次に大きな負荷となる底面５７ｋ，５７ｎ側の接合に伴う歪も少なくできる。
【００４２】
また、蓋部材６１は、更に、平板部６１ｆの中央から突出してシリンダボア部側段部５７ｅ、外壁側段部５７ｆ間から溝部５７ｄ（ウォータジャケット４１ｅ）内に延びる凸部６１ｇを備え、摩擦攪拌接合により凸部６１ｇの外側面６１ｐ、内側面６１ｑがシリンダボア部５７ａ及びブロック部５７ｃに接合されるので、凸部６１ｇにより蓋部材６１の接合時の歪を低減できるとともに、凸部６１ｇの外側面６１ｐ、内側面６１ｑが接合されるため、シリンダボア部５７ａとブロック部５７ｃとの結合強度を更に高めることができる。
【００４３】
また、蓋部材６１は、シリンダボア部側段部５７ｅの底面５７ｋ、外壁側段部５７ｆの底面５７ｎに接合された後に凸部６１ｇの外側面６１ｐ、内側面６１ｑが接合されるので、蓋部材６１の凸部６１ｇにてシリンダボア部側段部５７ｅの底面５７ｋ、外壁側段部５７ｆの底面５７ｎの接合性を高めるとともに、凸部６１ｇの突張り効果によるシリンダボア部５７ａとブロック部５７ｃとの接合に伴う歪を規制することができる。
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
４１Ａ  シリンダブロック
４１ｅ  ウォータジャケット
５７ａ  シリンダボア部
５７ｂ  外壁
５７ｃ  ブロック部
５７ｄ  溝部
５７ｅ  シリンダボア部側段部（段部）
５７ｆ  外壁側段部（段部）
５７ｊ  外壁側段部の側面
５７ｋ  外壁側段部の底面
５７ｍ  シリンダボア部側段部の側面
５７ｎ  シリンダボア部側段部の底面
６１  蓋部材
６１ｆ  平板部
６１ｇ  凸部
６１ｐ  凸部の外側面（側面）
６１ｑ  凸部の内側面（側面）
Ｅ  内燃機関
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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