(57)【要約】  往復動内燃機関のクランクケース（３）のスラストベアリング（２）にフライス加工によりベントホール（１）を作製する方法において、ミリングカッタ（４）がアングルヘッドタイプのミリングカッタであり、前記アングルヘッドタイプのミリングカッタが、シリンダ縦軸（Ｚ）の向きに前記クランクケース（３）の内部に送り込まれ、さらにクランクケース前後軸（Ｋ）の向きに、前記スラストベアリング（２）が打ち抜かれるまで繰り出され、引き続いて前記アングルヘッドタイプのミリングカッタは前記クランクケース前後軸（Ｋ）の向きに繰り戻されて、さらに前記アングルタイプのミリングカッタは、前記シリンダ縦軸（Ｚ）の向きに繰り出されることによって、前記アングルタイプのミリングカッタは前記クランクケース（３）から取り出される。本発明にしたがってベントホールを作製することにより、クランクケースの残留応力が回避され、それにより有利なことにもクランクケースの強度が高められることになる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動内燃機関のクランクケース（３）のスラストベアリング（２）にミリングカッタ（４）を使用してフライス加工によりベントホール（１）を作製する方法において、
前記ミリングカッタ（４）がアングルヘッドタイプのミリングカッタであり、
前記ミリングカッタ（４）を、シリンダ縦軸（Ｚ）の向きに前記クランクケース（３）の内部に送り込み、クランクケース前後軸（Ｋ）の向きに、前記スラストベアリング（２）が打ち抜かれるまで繰り出し、引き続いて、
前記ミリングカッタ（４）を前記クランクケース前後軸（Ｋ）の向きに繰り戻して、さらに、
前記ミリングカッタ（４）を前記シリンダ縦軸（Ｚ）の向きに繰り出すことによって、前記ミリングカッタ（４）を前記クランクケース（３）から取り出す、
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記スラストベアリング（２）が打ち抜かれた後、前記ミリングカッタ（４）を前記クランクケース前後軸（Ｋ）に対し垂直な面の向きに繰り出す工程を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項１または２にしたがって製造されるクランクケースにおいて、前記ベントホール（１）が円形断面を有することを特徴とする、クランクケース。
【請求項４】
請求項２にしたがって製造されるクランクケースにおいて、前記ベントホール（１）が非円形断面を有することを特徴とする、クランクケース。
【請求項５】
請求項２にしたがって製造されるクランクケースにおいて、前記ベントホール（１）がピストン下死点（ＢＤＣ）の領域にて面取りされた断面を有することを特徴とする、クランクケース。
【請求項６】
請求項１または２にしたがって製造されるクランクケースにおいて、クランクケース（３）のシリンダ摺動面（５）にワイヤアーク溶射被覆が施されていることを特徴とする、クランクケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念（所謂おいて書き部分、プリアンブル部分）に記載の各特徴を具備した、往復動内燃機関のクランクケースのスラストベアリングにベントホールを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術については例えば特許文献１を挙げられるが、そこには往復動内燃機関のクランクケースのスラストベアリングにフライス加工によりベントホールを作製可能であることが開示されている。
【０００３】
本発明の前提技術である特許文献２からも同様に、往復動内燃機関のクランクケースのスラストベアリングにフライス加工によりベントホールを作製することが知られている。そこではミリングカッタがシリンダヘッド側からシリンダボアに通してスラストベアリングに向かって斜めに繰り出されて、引き続いてスラストベアリングからベントホールの第１の面をフライス加工している。その後ミリングカッタは再びシリンダヘッド側から隣接するシリンダボアに通して斜めに繰り出されて、引き続いてスラストベアリングにベントホールの第２の面をフライス加工している。
【０００４】
この方法の短所は、二つの面の加工が不可欠である点にあるが、これは製造コストがかなり高つくことを意味している。それ以外にもこの加工手法では、鋭利な切り口を持つ切り屑が発生するが、これはクランクケースの各所に応力集中（残留応力が高い）箇所を生じせしめ、それによりクランクケースの強度は低下することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＤＥ １０ ２００６ ０２８ ８０１ Ａ１
【特許文献２】ＵＳ２００５／００４５１２１ Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、上述の短所を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、方法に関しては請求項１の特徴部分に記載の各特徴により、ハードウェアに関しては請求項３の特徴部分に記載の特徴により解決される。
【０００８】
本発明にしたがった方法により、ベントホールの加工はクランクケースの前後軸（エンジン前後軸）の向きに行われるが、この場合はバイトの切削過程で鋭利な切り口を持つ切り屑（鋭利なエッジ）が一切発生しないために、応力集中箇所（切欠き効果により残留応力が高い箇所）の発生が防止される。それに加えて有利なことにもベントホールは単一の作業工程だけで作製されるが、それによりベントホールを作製するための生産技術面でのコストはほぼ半減されることになる。それ以外の応力を可能な限り最小限化するために、この加工はフィンガミリングカッタが取り付けられた９０°アングルヘッドを使用して行われると好適である。
【０００９】
請求項２に記載の方法の工程段階により、通気断面に関して最適化された、即ち可能な限り大きく構成された、非円形のベントホールを作ることができる。
請求項３に記載のクランクケース完成品は、従来型のものではあるが、本発明にしたがって製造されるクランクケースに当該する。
【００１０】
請求項４および５に記載のクランクケースは、流れ断面が最適化されたベントホールを有している。
【００１１】
請求項６に記載のクランクケースは、本発明にしたがった製作方法のためには非常に好ましい実施形態である。本発明にしたがった方法は、シリンダ摺動面にワイヤアーク溶射被覆が施されるクランクケースに極めて適したものとなっている。ベントホールは、通気口の幾何形状が形状および強度を最適化して実施され、それによりスラストベアリングの変形、特にワイヤアーク被覆の変形が回避されるように構成されると非常に好ましい。それによりピストンリング予荷重を小さくしたピストンリングをはめ込むことが可能となり、その結果摩擦が低減されて燃料消費量の低減がもたらされることになる。
【００１２】
ワイヤアーク溶射法：
ワイヤアーク溶射法では、溶融した鉄粒子が高速で吹き飛ばされて表面に衝突する。このサーマル手法は、例えばクランクケースの軽合金製シリンダの摺動面の被覆目的で導入されるが、それにより極めて低摩耗の回転動作が保証される。したがってこれは、一般にはシリンダ摺動面に耐摩耗性の表面をもたらすようになっているシリンダライナに取って代わるものである。
【００１３】
ワイヤアーク溶射法では、電流を通す二本の金属ワイヤが突き合わせられる。両者が接触するや否や、短絡が生じる。激しい加熱によりワイヤ先端は溶融するが、液状になった金属は、ガス流を使用して噴霧化されて吹き付けられる。そのように加速された金属粒子により、最終的にはシリンダ摺動面の表面に薄い皮膜が形成される。それにより往復動内燃機関の摩擦および摩耗は大幅に低減される。ほかにもシリンダライナが廃止されることにより、スペースが節減される上に、重量も７〜１０％軽減されることになる。さらにそれに加えてこの皮膜は有利な熱挙動を示す。即ちこの皮膜は、シリンダライナよりも燃焼室の放熱性に優れ、効率的な冷却に寄与するようになっている。
以下では、唯一の図に基づき本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にしたがって製造されるクランクケースの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に、本発明にしたがって製造されるクランクケース３を、クランクケース前後軸（Ｋ）とシリンダ縦軸（Ｚ）とに沿って切り取ったときの断面図を示す。このクランクケース３は、四気筒内燃機関の例で図示されているが、しかしこれに限定されるものではなく、本発明にしたがった方法は、ありとあらゆる任意のクランクケースを対象として導入できるものである。
【００１６】
このためクランクケース３は、シリンダ摺動面５を有するシリンダを四つ有しているが、そこでは隣接する二つのシリンダ間にスラストベアリング２が一つずつ配置されている。シリンダはいずれも一点鎖線で示されるシリンダ縦軸（Ｚ）を有しており、クランクケースは両方向矢印で示されるクランクケース前後軸（Ｋ）を有している。ピストン下死点（ＢＤＣ）は破線で示されている。
【００１７】
本発明にしたがって、図式的に示されているミリングカッタ４を使用して、往復動内燃機関のクランクケース３のスラストベアリング２にフライス加工によりベントホール１を作製する方法は、次の各工程段階から成っている。
・ミリングカッタ４、アングルヘッドタイプのミリングカッタを、シリンダ縦軸（Ｚ）の向き（矢印ａ）にクランクケース３の内部に送り込む工程、および、
・ミリングカッタ４を、スラストベアリング２が打ち抜かれるまで、クランクケース前後軸（Ｋ）の向き（矢印ｂ）に繰り出す工程、引き続いて、
・クランクケース前後軸（Ｋ）の向き（矢印ｃ）に、ミリングカッタ４を繰り戻す工程、および、
・シリンダ縦軸（Ｚ）の向き（矢印ｄ）にミリングカッタ４を繰り出すことにより、クランクケース３からミリングカッタ４を取り出す工程。
【００１８】
本発明にしたがった方法の上述の各工程段階により、スラストベアリング２に円形のベントホールを作り込むことができる。
さらにもう一つの非常に好ましい工程段階により、ミリングカッタ４は、スラストベアリング２が打ち抜かれた後、クランクケース前後軸（Ｋ）に対して垂直な面の向きに繰り出されるようになっている。この工程段階を付け加えることによって、断面形状が非円形であるベントホール１を具現することが可能となる。それにより有利なことにも最大気流断面を具現することができるが、その結果、流れ損失が大幅に低減されて、スラストベアリングおよびシリンダ摺動面５の剛性が高められることになる。
【００１９】
ベントホール１が、ピストン下死点（ＢＤＣ）の領域に面取りされた断面を有していると非常に好ましい。それによりベントホール１をピストン下死点（ＢＤＣ）に可能な限り近づけて、最適流れ断面を達成することが可能となる。シリンダ摺動面５にワイヤアーク溶射被覆が施されている場合は、これが適用されるようにすると非常に好ましい。この構成形態により、クランクケース材料だけを加工し、ワイヤアーク溶射被覆については加工が一切行われないようにすることが可能となるが、極めて硬質であるワイヤアーク溶射被覆はバイトの実用寿命にとり不都合であることからも、これは有利である。
【００２０】
このように通気口１は、本発明にしたがって、通気口１の幾何形状が形状および強度を最適化して実施され、それによりスラストベアリング２と例えばワイヤアーク被覆の変形を回避可能であるように構成されている。それによりピストンリング予荷重を一段と低減したピストンリングをはめ込むことが可能となり、その結果、摩擦が低減されて燃料消費量の低減がもたらされることになる。四気筒往復動内燃機関の例では、被る変形を最小限に抑えるためにも、主軸受Ｎｏ．２およびＮｏ．４だけが加工されるようになっている。主軸受Ｎｏ．３については、これには一段と高い力がかかるために、加工は不可能である。加工は、それ以外の応力を可能な限り最小限化するために、フィンガミリングカッタが取り付けられた９０°アングルヘッドを使用して行われると好適である。加工はクランクケース前後軸（Ｋ）の向きに行われるが、この場合は―従来技術から知られるような―鋭利な切り口を持つ切り屑がバイトの切削過程で発生することがないために、応力集中箇所（切欠き効果により残留応力が高い箇所）の発生が防止される。
【符号の説明】
【００２１】
１  ベントホール
２  スラストベアリング
３  クランクケース
４  ミリングカッタ
５  シリンダ摺動面
Ｚ  シリンダ縦軸
Ｋ  クランクケース前後軸
ＢＤＣ  ピストン下死点
【図１】
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【国際調査報告】
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