(57)【要約】【課題】クローズドデッキ型シリンダブロックの冷却効率を向上させる。【解決手段】ブロック本体１６のボア穴１４には、大径部３２ａ〜３２ｃおよび環状段部３３ａ〜３３ｃを有するシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃが挿入されている。これらシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを構成する円筒体部３０ａ〜３０ｃとブロック本体１６の環状切欠部２６との間、円筒体部３０ａ、３０ｂ同士の間、および円筒体部３０ｂ、３０ｃ同士の間にウォータジャケット部２０が形成される。そして、各円筒体部３０ａ〜３０ｃにおけるウォータジャケット部２０に臨む各外周壁部には、環状凸部３４ａ〜３４ｃがそれぞれ設けられている。【選択図】図１
2004116480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロック本体と、前記ブロック本体に設けられたシリンダボア内に挿入されて前記ブロック本体に接合されたシリンダスリーブと、冷却媒体が導入されるウォータジャケット部とを有し、前記ウォータジャケット部の前記ブロック本体におけるガスケット面側が閉塞されているクローズドデッキ型シリンダブロックであって、
前記ウォータジャケット部は、前記ブロック本体と前記シリンダスリーブとの間に形成され、
かつ前記シリンダスリーブを構成する円筒体部における前記ウォータジャケット部に臨む外周壁部の表面積が、内周壁部の表面積に比して大きいことを特徴とするクローズドデッキ型シリンダブロック。
【請求項２】
請求項１記載のシリンダブロックにおいて、前記シリンダスリーブは、円筒体部と、該円筒体部の一端部に設けられて該円筒体部に比して直径が大きい大径部とを有し、
前記大径部は、前記シリンダボアのガスケット面側開口部に設けられた大径部載置部に載置されるとともに、前記ブロック本体のガスケット面に接合されていることを特徴とするクローズドデッキ型シリンダブロック。
【請求項３】
請求項１または２記載のシリンダブロックにおいて、当該シリンダブロックは、前記シリンダスリーブを複数個有する多気筒型であることを特徴とするクローズドデッキ型シリンダブロック。
【請求項４】
請求項３記載のシリンダブロックにおいて、隣接する前記シリンダスリーブの前記円筒体部同士の間に前記ウォータジャケット部が形成されることを特徴とするクローズドデッキ型シリンダブロック。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のシリンダブロックにおいて、前記大径部の下方に環状段部が設けられており、前記環状段部の側周壁部は、シリンダボアの内周壁部に当接していることを特徴とする多気筒クローズドデッキ型シリンダブロック。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載のシリンダブロックにおいて、ブロック本体と前記シリンダスリーブの前記大径部が継目なく接合されていることを特徴とするクローズドデッキ型シリンダブロック。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のシリンダブロックにおいて、前記シリンダスリーブを構成する前記円筒体部の前記外周壁部に凹部または凸部の少なくともいずれか一方が設けられていることを特徴とするクローズドデッキ型シリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロック本体とシリンダスリーブとを互いに接合することによって構成されるクローズドデッキ型シリンダブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の内燃機関を構成するシリンダブロックの１種として、図１５に示すように、ウォータジャケット部１のガスケット面２側が閉塞されているクローズドデッキ型シリンダブロック３が挙げられる。クローズドデッキ型シリンダブロック３には、ブロック本体４の肉厚が同一であれば、ウォータジャケット部のガスケット面側が開放されているオープンデッキ型シリンダブロックに比して剛性が高いという利点がある。
【０００３】
クローズドデッキ型シリンダブロック３の場合、ウォータジャケット部１は、容易に崩壊させることが可能な中子、いわゆる崩壊性中子を用いて、重力鋳造（ＧＤＣ）や低圧鋳造（ＬＰＤＣ）にて形成される。
【０００４】
内燃機関においては、シリンダボア５の内部でピストン（図示せず）が往復動作する。このため、シリンダボア５には、耐摩耗性に優れる素材からなるシリンダスリーブ６、例えば、いわゆるＦＣスリーブやメッキスリーブ、ＭＭＣスリーブ等を挿入し、該シリンダスリーブ６の側周壁部にピストンの側周壁部を摺接させるようにしている。耐摩耗性に優れる他の素材としては、いわゆるハイシリコン系アルミニウムが例示される。
【０００５】
このように、シリンダスリーブ６をブロック本体４と別素材とする理由は、ブロック本体４をハイシリコン系アルミニウムで鋳造成形した場合、シリンダボア５に巣穴が形成されるために品質不良の製品が多くなるからである。さらに、ハイシリコン系アルミニウムは切削加工し難いので、機械加工コストが高騰するという不具合を招く。
【０００６】
そこで、クローズドデッキ型シリンダブロック３を製造する場合、まず、鋳造用金型によって形成されるキャビティに崩壊性中子やシリンダスリーブ６等を配置しておき、この状態で溶湯をキャビティに注湯して、該溶湯で崩壊性中子やシリンダスリーブ６等を囲繞する。
【０００７】
次に、溶湯を冷却固化することによってブロック本体４を設ける。この冷却固化に伴って、シリンダスリーブ６が鋳ぐるまれる。
【０００８】
その後、前記崩壊性中子を崩壊させる。この崩壊によって得られた中空部が、ウォータジャケット部１となる。すなわち、この場合、ウォータジャケット部１は、ブロック本体４に設けられる。
【０００９】
ところで、図１５から諒解されるように、このように構成されたクローズドデッキ型シリンダブロック３では、シリンダスリーブ６とウォータジャケット部１とが離間している。このため、シリンダスリーブ６がブロック本体４を介して間接的に冷却されるので、冷却効率がさほど高くないという不具合がある。
【００１０】
このような不具合を解消するためには、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されているように、シリンダスリーブとウォータジャケット部とを隣接させ、該ウォータジャケット部に導入された冷却水によってシリンダスリーブを直接的に冷却することが想起される。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭５９−７９０５６号公報
【特許文献２】
特開昭６０−９４２３０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、特に都会では、地球温暖化の影響で気温が上昇する傾向にある。高気温下で走行する自動車等に搭載される内燃機関は、冷却効率に優れることが必要である。このような観点から、特許文献１または特許文献２に記載されたように構成されたシリンダブロックに比して冷却効率をさらに向上したシリンダブロックが希求されている。
【００１３】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、冷却効率に優れ、しかも小型かつ軽量で、その上、製造時に崩壊性中子を使用する必要がないので製造コストを低廉化することも可能なクローズドデッキ型シリンダブロックを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、ブロック本体と、前記ブロック本体に設けられたシリンダボア内に挿入されて前記ブロック本体に接合されたシリンダスリーブと、冷却媒体が導入されるウォータジャケット部とを有し、前記ウォータジャケット部の前記ブロック本体におけるガスケット面側が閉塞されているクローズドデッキ型シリンダブロックであって、
前記ウォータジャケット部は、前記ブロック本体と前記シリンダスリーブとの間に形成され、
かつ前記シリンダスリーブを構成する円筒体部における前記ウォータジャケット部に臨む外周壁部の表面積が、内周壁部の表面積に比して大きいことを特徴とする。
【００１５】
このように、シリンダスリーブにおけるウォータジャケット部に臨む外周壁部の表面積を大きくすることにより、該外周壁部と冷却水との接触面積が著しく大きくなる。このため、シリンダスリーブを効率よく冷却することができる。
【００１６】
しかも、この場合、ブロック本体とシリンダスリーブとの間のクリアランスをウォータジャケット部として機能させることができる。したがって、ウォータジャケット部をブロック本体の中空部として設ける必要がない。このため、ブロック本体の肉厚を小さくすることができ、体積が小さくかつ軽量のクローズドデッキ型シリンダブロックを構成することができる。
【００１７】
さらに、ブロック本体とシリンダスリーブとの間のクリアランスをウォータジャケット部とするので、製造時に崩壊性中子を使用する必要がない。このため、該クローズドデッキ型シリンダブロックの製造コストが高騰することもない。
【００１８】
なお、シリンダスリーブは、円筒体部と、該円筒体部の一端部に設けられて該円筒体部に比して直径が大きい大径部とを有するものであることが好ましい。この場合、大径部を、シリンダボアのガスケット面側開口部に設けられた大径部載置部に載置して、ブロック本体のガスケット面に接合する。これにより、剛性に優れたシリンダブロックを構成することができる。
【００１９】
本発明に係るクローズドデッキ型シリンダブロックは、多気筒型のものであってもよい。この場合、シリンダスリーブ同士の間のクリアランスをウォータジャケット部としてもよい。
【００２０】
さらに、シリンダスリーブにおける前記大径部に環状段部を設け、該環状段部の側周壁部をシリンダボアの内周壁部に当接させることが好ましい。この場合、摩擦撹拌接合を遂行する際にシリンダスリーブとブロック本体とが離間し難くなる。また、軟化した肉がウォータジャケット部に流入することを阻止することもできる。
【００２１】
そして、ブロック本体と各シリンダスリーブの大径部、および各大径部同士が継目なく接合されていることが好ましい。この場合、接合強度が高いので、剛性に優れるクローズドデッキ型シリンダブロックを構成することができるからである。部材同士を継目なく接合する手法の好適な例としては、摩擦撹拌接合が挙げられる。
【００２２】
外周壁部の表面積を大きくする構成の好適な例としては、シリンダスリーブを構成する円筒体部の外周壁部に凹部または凸部の少なくともいずれか一方を設けることが挙げられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るクローズドデッキ型シリンダブロックにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本実施の形態に係るクローズドデッキ型シリンダブロック（以下、単にシリンダブロックという）１０の要部概略縦断面図を図１に示すとともに、ガスケット面１２側からの平面図を図２に示す。このシリンダブロック１０は、シリンダボアとしてのボア穴１４が設けられたアルミニウムからなるブロック本体１６と、該ボア穴１４に挿入されてブロック本体１６に接合されたシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃと、該シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを冷却する冷却水が導入されるウォータジャケット部２０とを有する。
【００２５】
ここで、シリンダブロック１０として構成される前のブロック本体１６の要部概略縦断面図を図３に示す。この図３から諒解されるように、ブロック本体１６のボア穴１４内には、２本の壁部２２ａ、２２ｂが突出形成されている。これら壁部２２ａ、２２ｂは、ボア穴１４の内周壁部に連設されている。
【００２６】
そして、ボア穴１４の内周壁部および壁部２２ａ、２２ｂには、環状段部２４ａ〜２４ｃが設けられている。シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの各下端部は、これら環状段部２４ａ〜２４ｃにそれぞれ載置されており、これによりシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃが支持されている。
【００２７】
ボア穴１４の内周壁部において、環状段部２４ａ〜２４ｃよりもガスケット面１２に近接する部位には、該内周壁部の一部が環状に切り欠かれることによって環状切欠部２６が設けられている。さらに、ボア穴１４のガスケット面１２側開口部には、３個の環状段部がその外周部で逐次的に連結した形状の凹部２８が設けられている。
【００２８】
一方、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃは、ハイシリコン系アルミニウムからなり、その各々は、図１および図２に示すように、円筒体部３０ａ〜３０ｃと、該円筒体部３０ａ〜３０ｃの一端部に突出形成された大径部３２ａ〜３２ｃとを有する。
【００２９】
各大径部３２ａ〜３２ｃの側周壁部下方には、該側周壁部の一部が切り欠かれることにより、環状段部３３ａ〜３３ｃがそれぞれ設けられている。これら環状段部３３ａ〜３３ｃの側周壁部は、環状切欠部２６、すなわち、ボア穴１４の内周壁部に当接している。
【００３０】
ここで、シリンダスリーブ１８ｂの大径部３２ｂは、その一部が直線状に切り欠かれており、これにより環状段部３３ｂが露呈している。シリンダスリーブ１８ａ、１８ｃの各大径部３２ａ、３２ｃは、この露呈した環状段部３３ｂ上に載置されている。なお、環状段部３３ａ、３３ｃの一部は直線状に切り欠かれており、これにより環状段部３３ａ、３３ｃと環状段部３３ｂとが干渉することが回避されている。
【００３１】
ここで、シリンダスリーブ１８ａの概略全体斜視図を図４に示す。この図４から諒解されるように、シリンダスリーブ１８ａにおける円筒体部３０ａの外周壁部には、複数個の環状凸部３４ａが突出形成されている。この環状凸部３４ａが存在することにより、外周壁部の表面積は、平滑な内周壁部に比して大きくなっている。
【００３２】
以上の構成は、残余のシリンダスリーブ１８ｂ、１８ｃにおいても同様である（図１参照）。すなわち、シリンダスリーブ１８ｂ、１８ｃの円筒体部３０ｂ、３０ｃにおける外周壁部には、環状凸部３４ｂ、３４ｃがそれぞれ突出形成されている。
【００３３】
このような形状のシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃは、押し出し成形や鋳造成形等の公知の成形法によって作製される。
【００３４】
シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃがボア穴１４に挿入された際、上記したように円筒体部３０ａ〜３０ｃの下端部が環状段部２４ａ〜２４ｃにそれぞれ載置される。その一方で、大径部３２ａ〜３２ｃが前記凹部２８上に載置され、これによりウォータジャケット部２０のガスケット面１２側が大径部３２ａ〜３２ｃによって閉塞される。
【００３５】
そして、この場合、環状切欠部２６とシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃとの間のクリアランスがウォータジャケット部２０となる。同時に、隣接する円筒体部３０ａ、３０ｂの間、および円筒体部３０ｂ、３０ｃの間に形成されたクリアランスもウォータジャケット部２０として機能する。その一方で、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃが有する各環状凸部３４ａ〜３４ｃがウォータジャケット部２０に臨む。このため、本実施の形態においては、ウォータジャケット部２０に導入される冷却水がシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの外周壁部および環状凸部３４ａ〜３４ｃに直接的に接触する。
【００３６】
なお、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを構成する各円筒体部３０ａ〜３０ｃの外周壁部は、ボア穴１４の内周壁部および壁部２２ａ、２２ｂに接合されている。その一方で、凹部２８上に載置された大径部３２ａ〜３２ｃの外縁部がブロック本体１６のガスケット面１２と接合されており、また、シリンダスリーブ１８ｂの大径部３２ｂと、該大径部３２ｂの下方の環状段部３３ｂに載置されたシリンダスリーブ１８ａ、１８ｃの大径部３２ａ、３２ｃとが接合されている。以上の接合は、後述するように、摩擦撹拌接合にて行われている。
【００３７】
内燃機関を構成する図示しないピストンの側周壁部は、円筒体部３０ａ〜３０ｃの内周壁部に摺接する。
【００３８】
なお、図１および図２においては、便宜上、ブロック本体１６とシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの大径部３２ａ〜３２ｃとを境界線にて明示しているが、実際には、両部材１６、３２ａ〜３２ｃは摩擦撹拌接合によって継目なく接合されている。すなわち、両部材１６、３２ａ〜３２ｃは一体的に接合されており、明確な境界線は存在しない。
【００３９】
本実施の形態に係るシリンダブロック１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００４０】
上記したように、本実施の形態においては、ウォータジャケット部２０が、ブロック本体１６とシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃとの間、および該シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの円筒体部３０ａ〜３０ｃにおける隣接するもの同士の間に設けられる。すなわち、一般的なシリンダブロック３のように、ウォータジャケット部１をブロック本体４の中空部として設ける必要はない。このため、ブロック本体１６の肉厚を小さくすることができるので、シリンダブロック１０の体積を小さくすることができる。換言すれば、シリンダブロック１０を小型化することができるとともに、軽量化することができる。
【００４１】
そして、このシリンダブロック１０を組み込んで構成された内燃機関を運転する際には、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを構成する円筒体部３０ａ〜３０ｃ内で図示しないピストンが往復動作し、この際に該ピストンの側周壁部が円筒体部３０ａ〜３０ｃの内周壁部に摺接する。この摺接に起因する摩擦熱、および内燃機関に導入された燃料と空気との混合ガスが爆発することに伴って発生する熱によって、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの温度が上昇する。
【００４２】
ここで、上記したように、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃには、ウォータジャケット部２０に流通された冷却水が直接的に接触する。このため、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを効率的に冷却することができるので、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの温度が過度に上昇することを抑制することができる。
【００４３】
しかも、この場合、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの各外周壁部から環状凸部３４ａ〜３４ｃが突出形成されているので、外周壁部の表面積が広くなる。換言すれば、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃにおける各外周壁部と、ウォータジャケット部２０に導入された冷却水との接触面積が広くなる。このため、同量の冷却水を使用する場合、一般的なシリンダブロック１に比して効率よくシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを冷却することができる。すなわち、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの外周壁部に環状凸部３４ａ〜３４ｃを設けたことによって、該シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの冷却効率を向上させることができる。
【００４４】
また、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの大径部３２ａ〜３２ｃとブロック本体１６、およびシリンダスリーブ１８ａ、１８ｂの大径部３２ａ、３２ｂ同士とシリンダスリーブ１８ｂ、１８ｃの大径部３２ｂ、３２ｃ同士が摩擦撹拌接合によって一体的に接合されている。換言すれば、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃとブロック本体１６とが強固に接合されているため、剛性に優れたシリンダブロック１０を構成することができる。
【００４５】
さらに、耐摩耗性に優れるハイシリコン系アルミニウムからなるシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを使用しているので、シリンダブロック１０の耐久性を確保することもできる。しかも、この場合、ブロック本体１６を安価なアルミニウムから構成するようにしているので、シリンダブロック１０の製造コストが上昇することもない。
【００４６】
シリンダブロック１０は、以下のようにして製造することができる。
【００４７】
まず、鋳造作業によって、図３に示すブロック本体１６を鋳造成形する。この際、ブロック本体１６にウォータジャケット部２０を設ける必要がないため、鋳造用金型のキャビティに崩壊性中子を配置する必要はない。すなわち、本実施形態によれば、崩壊性中子を作製する煩雑な作業が不要となるとともに、崩壊性中子の作製コストを削減することができるのでシリンダブロック１０の製造コストを低廉化することができるという利点がある。
【００４８】
その一方で、円筒体部３０ａ、大径部３２ａおよび環状凸部３４ａを有するシリンダスリーブ１８ａ（図４参照）を押し出し成形や鋳造成形等によって作製する。シリンダスリーブ１８ｂ、１８ｃも同様に作製した後、これらシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃにおける大径部３２ａ〜３２ｃの側周壁部の下方を円周方向に沿って機械加工にて切り欠き、該大径部３２ａ〜３２ｃの下方に環状段部３３ａ〜３３ｃを設ける。その後、大径部３２ｂの一部を直線的に切り欠いて、環状段部３３ｂを露呈する。さらに、環状段部３３ａ、３３ｃの一部を直線的に切り欠く。
【００４９】
次いで、ブロック本体１６のボア穴１４にシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを挿入する。挿入されたシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの各下端部が環状段部２４ａ〜２４ｃに載置され、その一方で、大径部３２ａ〜３２ｃが凹部２８に載置されるとともに、大径部３２ａ、３２ｃが環状段部３３ｂ上に載置される。この際、環状段部３３ａ、３３ｃが切り欠かれているので、環状段部３３ａ、３３ｃが環状段部３３ｂに干渉することはない。さらに、環状段部３３ａ〜３３ｃの側周壁部がボア穴１４の内周壁部に当接する。
【００５０】
この挿入に伴いボア穴１４に離隔壁が設けられるとともに、環状切欠部２６とシリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃとの間、円筒体部３０ａ、３０ｂの間、円筒体部３０ｂ、３０ｃの間に連通するウォータジャケット部２０が形成される。
【００５１】
次いで、ボア穴１４の内周壁部および壁部２２ａ、２２ｂと、円筒体部３０ａ〜３０ｃの各外周壁部とを摩擦撹拌接合にて互いに接合する。
【００５２】
図５に示すように、摩擦撹拌接合用工具４０は、円柱状の第１回転体４２と、この第１回転体４２の側周壁部に設けられて該第１回転体４２とは独立して回転可能な円柱状の第２回転体４４と、該第２回転体４４の先端部に設けられたプローブ４６とを有する。本実施の形態においては、第１回転体４２をシリンダスリーブ１８ａの長手方向に沿って挿入し、プローブ４６を円筒体部３０ａの内周壁部に当接させる。
【００５３】
この状態で第２回転体４４を回転付勢すると、プローブ４６が内周壁部に摺接することに伴って摩擦熱が発生し、該内周壁部におけるプローブ４６の当接箇所が軟化する。その結果、プローブ４６の先端部が円筒体部３０ａとボア穴１４の内周壁部との当接箇所に到達し、該当接箇所においても、円筒体部３０ａの外周壁部とボア穴１４の内周壁部とが摩擦熱によって軟化する。
【００５４】
そして、第１回転体４２を内周壁部に沿って回転動作させると、軟化した肉は、プローブ４６にて撹拌されることに伴って塑性流動した後、該プローブ４６が離間することに伴って固相接合する。これにより、円筒体部３０ａの外周壁部とボア穴１４の内周壁部とが一体的に固相接合される。
【００５５】
第１回転体４２が回転動作することに追従してこの現象が逐次的に繰り返されることにより、円筒体部３０ａの外周壁部と、ボア穴１４の内周壁部または壁部２２ａとが一体的に接合されるに至る。勿論、残余の円筒体部３０ｂ、３０ｃにおいても同様の作業が営まれる。
【００５６】
次に、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの大径部３２ａ〜３２ｃとブロック本体１６とを接合する。この接合も、摩擦撹拌接合にて行われる。
【００５７】
なお、この際には、図６に示す摩擦撹拌接合用工具５０が使用される。この摩擦撹拌接合用工具５０は、回転体５２と、該回転体５２に比して小径でかつ先端が円錐状のプローブ５４とを備える。
【００５８】
この摩擦撹拌接合用工具５０のプローブ５４を、ブロック本体１６のガスケット面１２側の任意の位置に当接させ、回転体５２を回転付勢する。この回転付勢に伴って上記と同様にブロック本体１６の肉が塑性流動を起こし、その結果、プローブ５４がブロック本体１６に埋没される。この状態で、図７の矢印Ａに沿って摩擦撹拌接合用工具５０を変位させれば、大径部３２ａ〜３２ｃとブロック本体１６との肉が摩擦撹拌接合されることに伴い、大径部３２ａ〜３２ｃとブロック本体１６とが接合される。
【００５９】
この際、図８に拡大して示すように、大径部３２ａ〜３２ｃは、凹部２８に載置されていることによって堅牢に支持されている。また、環状段部３３ａ〜３３ｃの側周壁部がボア穴１４の内周壁部に当接しているので、該環状段部３３ａ〜３３ｃの楔作用によって、大径部３２ａ〜３２ｃがブロック本体１６から離間し難くなる。このため、ブロック本体１６と大径部３２ａ〜３２ｃとが離間することを防止するためのクランプ用治具を特に使用することなく、摩擦撹拌接合を容易に遂行することができる。
【００６０】
しかも、この場合、ウォータジャケット部２０を閉塞する環状段部３３ａ〜３３ｃが軟化しないので、軟化した肉がウォータジャケット部２０に流動することを回避することもできる。
【００６１】
次に、大径部３２ａ、３２ｂ同士、大径部３２ｂ、３２ｃ同士を摩擦撹拌接合する。この際には、図９の矢印Ｂ、Ｃに沿って摩擦撹拌接合用工具５０を変位させるようにすればよい。この場合においては、シリンダスリーブ１８ｂの環状段部３３ｂにシリンダスリーブ１８ａ、１８ｃの大径部３２ａ、３２ｃが載置されることによって支持されているので、上記と同様、摩擦撹拌接合を容易に遂行することができる。
【００６２】
このように、本実施の形態においては、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの大径部３２ａ〜３２ｃとブロック本体１６とを接合する手段として、摩擦撹拌接合を採用している。このため、両部材１６、３２ａ〜３２ｃを継目なく一体的に接合することができるので、剛性に優れたシリンダブロック１０を構成することができる。
【００６３】
しかも、摩擦撹拌接合によれば、溶接し難い素材からなる部材同士であっても比較的容易に接合することができる。したがって、例えば、ブロック本体１６がＨＰＤＣによって作製されたものであっても、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを容易に接合することができる。このため、肉厚の一層小さいシリンダブロック１０を構成することができる。
【００６４】
プローブ５４を挿入または離脱させることに伴って形成された挿入穴または離脱穴は、シリンダブロック１０を他の部材と組み合わせて内燃機関を構成する際に使用されるボルトを通すためのボルト穴（図示せず）として加工するようにすればよい。これにより、プローブ５４の挿入穴または離脱穴が残留することを回避することができる。
【００６５】
なお、上記した実施の形態においては、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの円筒体部３０ａ〜３０ｃにおける各外周壁部に環状凸部３４ａ〜３４ｃを設けるようにしているが、図１０に示すように、外周壁部に波線形状的に連続する凹部６０および凸部６２を設けて表面積を大きくするようにしてもよい。
【００６６】
また、この実施の形態では、３気筒のシリンダブロック１０を例示して説明したが、気筒数は特にこれに限定されるものではない。例えば、単気筒のシリンダブロックであってもよいし、４気筒のシリンダブロックであってもよい。
【００６７】
さらに、図１１に示すように、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃに大径部３２ａ〜３２ｃのみを設け、該大径部３２ａ〜３２ｃの側周壁部同士を当接させるようにしてもよい。この場合においても、大径部３２ａ〜３２ｃがブロック本体１６の凹部３０に載置・支持されているので、摩擦撹拌接合を容易に遂行することができる。
【００６８】
さらにまた、図１２に示すように、ウォータジャケット部２０に、シリンダスリーブ１８ａ、１８ｂの間、およびシリンダスリーブ１８ｂ、１８ｃの間の連通路を設ける必要は特になく、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃの外周壁部のみを冷却するようにしてもよい。
【００６９】
そして、図１３および図１４に示すように、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃを載置する載置部として、ブロック本体１６に設けられたジャーナル部７０を使用してもよい。
【００７０】
ここで、シリンダスリーブ１８ａ〜１８ｃは、ハイシリコン系アルミニウムからなるものに特に限定されるものではない。例えば、その他のアルミニウム合金からなるものであってもよいし、アルミニウムからなるものであってもよい。別の好適な例としては、マグネシウムまたはマグネシウム合金からなるシリンダスリーブや、ＭＭＣスリーブ等を挙げることができる。
【００７１】
一方、ブロック本体１６は、アルミニウムに限定されるものではなく、マグネシウムまたはマグネシウム合金等、他の素材からなるものであってもよい。
【００７２】
いずれの場合においても、ボア穴１４内に環状段部２４ａ〜２４ｃを設けることなくブロック本体１６を構成するようにしてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るクローズドデッキ型シリンダスリーブによれば、該クローズドデッキ型シリンダスリーブを構成する円筒体部においての前記ウォータジャケット部に臨む外周壁部の表面積を、内周壁部の表面積に比して大きくしている。このため、この外周壁部は、ウォータジャケット部に導入された冷却媒体との接触面積が大きくなるので、冷却効率に優れる。したがって、該クローズドデッキ型シリンダスリーブを組み込んだ内燃機関の温度が過度に上昇することを確実に抑制することができるという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るクローズドデッキ型シリンダブロックの要部概略縦断面図である。
【図２】図１のクローズドデッキ型シリンダブロックにおけるガスケット面側からの平面図である。
【図３】図１のクローズドデッキ型シリンダブロックを構成するブロック本体の要部概略縦断面図である。
【図４】シリンダスリーブの概略全体斜視図である。
【図５】摩擦撹拌接合用工具にてシリンダスリーブの外周壁部とブロック本体の内周壁部とを摩擦撹拌接合している状態を示す要部概略縦断面図である。
【図６】摩擦撹拌接合用工具にてシリンダスリーブの大径部とブロック本体のガスケット面側とを摩擦撹拌接合している状態を示す要部概略縦断面図である。
【図７】大径部をブロック本体に接合する際の摩擦撹拌接合用工具の変位方向を説明するガスケット面側からの平面説明図である。
【図８】図６の要部拡大縦断面図である。
【図９】大径部同士を接合する際の摩擦撹拌接合用工具の変位方向を説明するガスケット面側からの平面説明図である。
【図１０】別の実施の形態に係るシリンダブロックの概略全体縦断面図である。
【図１１】また別の実施の形態に係るシリンダブロックの概略全体縦断面図である。
【図１２】さらに別の実施の形態に係るシリンダブロックの概略全体縦断面図である。
【図１３】ジャーナル部にシリンダスリーブが載置されたシリンダブロックのガスケット面側側からの平面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面図である。
【図１５】一般的なクローズドデッキ型シリンダブロックの要部概略縦断面図である。
【符号の説明】
１、２０…ウォータジャケット部　　　２、１２…ガスケット面
３、１０…クローズドデッキ型シリンダブロック（シリンダブロック）
４、１６…ブロック本体
６、１８ａ〜１８ｃ…シリンダスリーブ
１４…ボア穴（シリンダボア）　　　　２２ａ、２２ｂ…壁部
２４ａ〜２４ｃ…環状段部　　　　　　２８…凹部
３０ａ〜３０ｃ…円筒体部　　　　　　３２ａ〜３２ｃ…大径部
３３ａ〜３３ｃ…環状段部　　　　　　３４ａ〜３４ｃ…環状凸部
４０、５０…摩擦撹拌接合用工具　　　４２、４４、５２…回転体
４６、５４…プローブ　　　　　　　　６０…凹部
６２…凸部　　　　　　　　　　　　　７０…ジャーナル部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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