(57)【要約】【課題】擬似ヘッドガスケットを用いることなく、ダミーヘッドの汎用性を向上できてコストダウンが図れるシリンダブロックの加工方法を提供する。【解決手段】内燃機関を構成するシリンダブロック１のデッキ面２に、内燃機関を構成するシリンダヘッドの組み付け方向に突出して段差９を形成し、その後、デッキ面２上にダミーヘッド１１をボルト３により組み付けて、シリンダブロック１のボア部５を段差９を介して変形させた状態で加工する。ダミーヘッド１１の組み付けにより段差９を介してボア部を変形させるので、擬似ヘッドガスケットを用いる必要がなく、かつダミーヘッド１１はシリンダブロック側を簡単な平坦形状にできるので、機種変更等のシリンダブロックの仕様変更にも容易に対処でき、汎用性を向上することができる。【選択図】図２
2011012647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を構成するシリンダブロックのデッキ面に、上記内燃機関を構成するシリンダヘッドの組み付け方向に突出して段差を形成し、上記デッキ面上にダミーヘッドをボルトにより組み付けて、上記シリンダブロックのボア部を上記段差を介して変形させた状態で加工する、ことを特徴とするシリンダブロックの加工方法。
【請求項２】
上記段差を、上記内燃機関の組み立て時に上記デッキ面上に設けられるヘッドガスケットの厚さに相当する高さとして、上記ボア部の周縁に形成した、ことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックの加工方法。
【請求項３】
上記ボア部の加工終了後、上記段差を切削して上記デッキ面を平坦に加工する、ことを特徴とする請求項２に記載のシリンダブロックの加工方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工方法により製造されたシリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を構成するシリンダブロックの加工方法、及びこれにより製造されたシリンダブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に内燃機関を構成するシリンダブロックに形成されるボアは、その真円度の精度を確保するためにホーニング加工装置によりホーニング加工された後、シリンダブロック上にヘッドガスケットを介在してシリンダヘッドがボルト締結により組み付け固定される。一方、シリンダブロックは軽量化を図るべくボアの周壁、すなわちボア部の肉厚を薄く形成させる傾向がある。
【０００３】
そのため、ホーニング加工によってボアの真円度を高めても、シリンダブロック上にシリンダヘッドをボルト締結により組み付け固定した際には、ボルト締結に伴う荷重負荷によりシリンダブロック、特にボア部に応力の偏りが発生して該部が変形してボアの真円度が低下することがある。
【０００４】
この対策として、近年、シリンダブロックのボア部の仕上げ加工では、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付けた場合と同等の負荷荷重による歪み（変形）を与え、その状態でボア部をホーニング加工することにより、内燃機関として組み立てられた場合に、ボア部が所定の真円度となるようにしている。
【０００５】
その加工方法として、例えば、特許文献１に開示され、かつ図３に模式的に示すようにシリンダブロック１０１のデッキ面１０２上に、擬似ヘッドガスケット１０３を挟んで、仕上げ加工を許容する貫通孔を備えるダミーヘッド１０４をヘッドボルトにより組み付けて加工する方法が知られている。
【０００６】
また、他の加工方法として、特許文献２に開示され、図４に模式的に示すように上記の擬似ヘッドガスケット１０３を用いる代わりに、ダミーヘッド１０５にヘッドガスケットに相当する段差１０６を形成して、該ダミーヘッド１０５をヘッドボルトによりシリンダブロック１０１に組み付けて加工する方法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−５２２２８号公報
【特許文献２】特開２００８−９５５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示の加工方法は、擬似ヘッドガスケット１０３を用いているため、製造コストのアップを招くことが懸念される。すなわち、擬似ガスケット１０３は、使用回数の増加とともに潰れ変形して劣化する。このため、シリンダブロック１０１に対して安定した変形を与えるためには、多数の擬似ヘッドガスケット１０３を要するとともに、その精度管理も必要となる。また、多数の擬似ヘッドガスケット１０３を要することから、使用済み擬似ヘッドガスケット１０３を廃材として処理する課題もある。
【０００９】
これに対し、特許文献２に開示の加工方法は、擬似ヘッドガスケット１０３を使用しないので、この点については特許文献１に開示の加工方法よりも優れている。しかし、この加工方法では、ダミーヘッド１０５側にヘッドガスケット相当の段差１０６を形成する必要があるため、ダミーヘッド１０５の形状が複雑となってダミーヘッド１０５の加工工数が多くなり、ダミーヘッド１０５が高価となる。このため、結果として、シリンダブロックの製造コストのアップを招くことが懸念される。しかも、シリンダブロック１０１の仕様が変わると、その仕様に応じてダミーヘッド１０５側の段差１０６を変える等、ダミーヘッド１０５そのものを変えることとなって、よりコストアップを招くことになる。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、擬似ヘッドガスケットを用いることなく、しかもダミーヘッドの汎用性が向上できてコストダウンが図れるシリンダブロックの加工方法、及びこれにより製造されたシリンダブロックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する請求項１に記載のシリンダブロックの加工方法の発明は、内燃機関を構成するシリンダブロックのデッキ面に、上記内燃機関を構成するシリンダヘッドの組み付け方向に突出して段差を形成し、上記デッキ面上にダミーヘッドをボルトにより組み付けて、上記シリンダブロックのボア部を上記段差を介して変形させた状態で加工することを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によると、シリンダブロック側に段差を形成して、ダミーヘッドの組み付けにより段差を介して、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付けた場合と同等の負荷荷重によりボア部を変形させるので、擬似ヘッドガスケットを用いる必要がない。また、ダミーヘッドは、シリンダブロック側を簡単な平坦形状にできるので、機種変更等のシリンダブロックの仕様変更にも容易に対処でき、汎用性を向上することができる。したがって、コストダウンが図れるとともに、擬似ヘッドガスケットを使用する場合のような精度管理や廃材に関する課題も生じない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシリンダブロックの加工方法において、上記段差を、上記内燃機関の組み立て時に上記デッキ面上に設けられるヘッドガスケットの厚さに相当する高さとして、上記ボア部の周縁に形成したことを特徴とする。
【００１４】
このように、シリンダブロックの段差を、ヘッドガスケットの厚さに相当する高さとして、ボア部の周縁に形成すれば、ダミーヘッドの組み付けにより、内燃機関として組み立てられた場合と同等にボア部を変形できるので、ボア部が所定の真円度となるように高精度に加工することが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のシリンダブロックの加工方法において、上記ボア部の加工終了後、上記段差を切削して上記デッキ面を平坦に加工することを特徴とする。
【００１６】
このように、ボア部の加工終了後に、段差を切削してシリンダブロックのデッキ面を平坦に加工すれば、内燃機関として組み立てた際のヘッドガスケットの信頼性を確保することが可能となる。すなわち、上記の特許文献１及び２に開示の加工方法では、いずれも、シリンダブロックのデッキ面を平坦に加工した状態で、ダミーヘッドを組み付けるため、擬似ヘッドガスケット（特許文献１の場合）や、ダミーヘッドの段差（特許文献２の場合）の圧接によって、デッキ面に陥没や傷が発生し易い。このため、内燃機関として組み立てた場合に、ヘッドガスケットの信頼性を低下させることが懸念される。しかし、本発明では、ボア部の加工のためにシリンダブロック側に形成したヘッドガスケットの厚さと同等の高さを有する段差を、ボア部の加工終了後には切削してデッキ面を平坦に加工するので、内燃機関として組み立てた際のヘッドガスケットの信頼性が確保される。
【００１７】
さらに、上記目的を達成する請求項４に記載のシリンダブロックの発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工方法により製造されたものであることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明によると、内燃機関として組み立てられた場合に、ボア部を所定の真円度にできて、内燃機関の信頼性を向上できる安価なシリンダブロックが得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、擬似ヘッドガスケットを用いることなく、シリンダブロック側に段差を形成して、ダミーヘッドを組み付けた状態でボア部を加工するので、ダミーヘッドの汎用性も向上できて、シリンダブロックのコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態によるシリンダブロックの加工時のデッキ面を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】従来のシリンダブロック加工の概要を模式的に示す図である。
【図４】従来のシリンダブロック加工の概要を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態によるシリンダブロックの加工時のデッキ面を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。本実施の形態によるシリンダブロックの加工方法は、加工対象のシリンダブロック１のデッキ面２に、加工用治具としてのダミーヘッド１１をヘッドボルト３により組み付け、これによりシリンダブロック１にシリンダヘッドを組み付けた場合と同等の負荷荷重によりボア部５を変形させた状態で、ボア部５をホーニング加工による仕上げ加工する。
【００２２】
ここで、ボア部５は、ピストンを摺動可能に内装するもので、仕様に応じた気筒数がデッキ面２に開口して、シリンダブロック１に筒状に形成されている。図１には、２気筒数のボア部５、５を図示している。また、各ボア部５の内周面側には、筒状のシリンダライナ６が鋳込みあるいは圧入等、本実施の形態では鋳込みによって内装されている。なお、ボア部５は、シリンダライナ６を設けることなく、シリンダブロック１に直接形成される場合もある。
【００２３】
さらに、シリンダブロック１には、デッキ面２に開口して、ボア部５の周囲にウォータジャケット７が形成されているとともに、内燃機関を構成するシリンダヘッドを組み付けるためのヘッドボルト３が螺合するボルト穴８が、ボア部５を挟むように等間隔に複数個形成されている。
【００２４】
本実施の形態では、デッキ面２のボア部５の周縁全周に亘って、シリンダヘッドの組み付け方向に突出して、該シリンダヘッドの組み付け時に介装されるヘッドガスケットの厚さに相当する高さの段差９を形成する。つまり、ボア部５の仕上げ加工前においては、シリンダブロック１のデッキ面２を平坦に加工するのではなく、ボア部５の周囲にヘッドガスケットの厚さに相当する高さの段差９を残すように加工する。
【００２５】
一方、ダミーヘッド１１には、シリンダブロック１のボア部５に対応して、加工工具のホーニングヘッドが挿脱可能な貫通孔１２を形成するとともに、シリンダブロック１のボルト穴８に対応してボルト貫通孔１３を形成する。また、ダミーヘッド１１の少なくともシリンダブロック１側の表面は、平坦に形成する。
【００２６】
本実施の形態では、シリンダブロック１のボア部５を仕上げ加工するにあたって、図２に示すように、ヘッドボルト３を、ダミーヘッド１１のボルト貫通孔１３を通してシリンダブロック１のボルト穴８に締結して、ダミーヘッド１１をシリンダブロック１に組み付ける。これにより、シリンダブロック１のボア部５を、周縁の段差９を介してシリンダヘッドが組み付けられた場合と同等の負荷荷重付与により変形させる。そして、この状態で、ダミーヘッド１１の貫通孔１２を通してボア部５のシリンダライナ６の内周面をホーニング加工による仕上げ加工する。
【００２７】
その後、ボア部５に対する仕上げ加工が終了したら、ダミーヘッド１１を取り外して、シリンダブロック１の段差９を切削し、ヘッド面２を平坦に加工する。
【００２８】
このように、本実施の形態では、シリンダブロック１のヘッド面２に段差９を突出して形成して、ダミーヘッド１１の組み付けにより段差９を介してボア部５にシリンダヘッドを組み付けた場合と同等の負荷荷重を付与してボア部５を変形させるので、特許文献１に開示のような擬似ヘッドガスケットを用いる必要がない。また、ダミーヘッド１１は、シリンダブロック１側を簡単な平坦形状とするので、機種変更等のシリンダブロック１の仕様変更にも容易に対処でき、汎用性を向上できる。したがって、シリンダブロック１の製造コストを低減できるとともに、擬似ヘッドガスケットを使用する場合のような精度管理や廃材に関する課題も生じない。
【００２９】
しかも、段差９を、内燃機関の組み立て時に設けられるヘッドガスケットの厚さに相当する高さとして、ボア部５の周縁全周に亘って形成したので、内燃機関として組み立てられた場合と同等にボア部５を確実に変形できる。したがって、シリンダブロック１が内燃機関に組み付けられた場合に、ボア部５が所定の真円度となるように高精度に加工することができる。また、ボア部５の加工終了後は、段差９を切削してシリンダブロック１のデッキ面２を平坦に加工するので、内燃機関に組み付けられた場合に、ヘッドガスケットの信頼性を低下させることもない。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、加工対象のシリンダブロック１を、ウォータジャケット７がデッキ面２に開口したオープンデッキ構造としたが、本発明は、クローズドデッキ構造やウォータジャケットのない空冷式のシリンダブロックの加工にも適用可能である。また、シリンダブロック１に形成する段差９は、ダミーヘッド１の組み付けにより、ボア部５に対してシリンダヘッドの組み付け時と同等の負荷荷重付与により変形を与えることができれば、ボア部５の周縁の一部、あるいはボア部５から離れた位置に形成してもよい。さらに、ボア部５の加工後の段差９は、シリンダヘッドの組み付け時に介装されるヘッドガスケットの仕様によっては、そのまま、あるいは突出する先端部を切削して残存することも可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１      シリンダブロック
２      デッキ面
３      ヘッドボルト
５      ボア部
６      シリンダライナ
７      ウォータジャケット
８      ボルト穴
９      段差
１１    ダミーヘッド
１２    貫通孔
１３    ボルト貫通孔
【図１】
2011012647.tif 000003
【図２】
2011012647.tif 000004
【図３】
2011012647.tif 000005
【図４】
2011012647.tif 000006