(57)【要約】【課題】  車両等の内燃機関のシリンダブロック及びその製造方法に関し、プリフォームを確実に補強できるようにするとともにホルダーを再利用できるようにし、生産性を向上できるようにする。【解決手段】  繊維又は粒子からなる金属強化材により形成されピストン摺動面となる内壁１ａを構成する円筒形状のプリフォーム１に金型キャビティ用の剛材のホルダー２を嵌挿してプリフォームユニット３を形成する。そして、プリフォームユニット３をシリンダボア型６，７にセットし、ダイカスト法によりシリンダボア型６，７にアルミニウム溶湯５を鋳込んでピストン摺動面となるシリンダ内壁に金属基複合材を有するシリンダブロック８を形成した後、シリンダブロック８からホルダー２を取り外す。【選択図】        図１
2005186150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維又は粒子からなる金属強化材により形成されピストン摺動面となる内壁を構成する円筒形状のプリフォームに金型キャビティ用の剛材のホルダーを嵌挿してプリフォームユニットを形成するプリフォームユニット形成ステップと、
該プリフォームユニットを形成した後、該プリフォームユニットをシリンダボア型にセットするプリフォームセットステップと、
該プリフォームユニットを該シリンダボア型にセットした後、ダイカスト法により該シリンダボア型にアルミニウム溶湯を鋳込んでピストン摺動面となるシリンダ内壁に金属基複合材を有するシリンダブロックを形成するシリンダブロック形成ステップと、
該シリンダブロックを形成した後、該シリンダブロックから該ホルダーを取り外すホルダー取り外しステップとをそなえている
ことを特徴とする、シリンダブロックの製造方法。
【請求項２】
該プリフォームユニット形成ステップと該プリフォームセットステップとの間に、該プリフォームユニットを加熱する加熱ステップをそなえている
ことを特徴とする、請求項１記載のシリンダブロックの製造方法。
【請求項３】
該プリフォームユニット形成ステップの前に、該ホルダーに離型剤を塗布する離型剤塗布ステップをそなえている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のシリンダブロックの製造方法。
【請求項４】
ピストン摺動面となる内壁を構成する円筒形状のプリフォームを内在したシリンダブロックであって、
該プリフォームが繊維又は粒子からなる金属強化材により形成されているとともに、該プリフォームの中空部にホルダーが嵌挿され、ダイカスト法により該プリフォームにアルミニウム溶湯を含浸させることで該ピストン摺動面に金属基複合材が形成される
ことを特徴とする、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、車両等の内燃機関のシリンダブロック及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関（エンジン）にシリンダライナを備えないシリンダブロックが開発されている。このようなシリンダブロックの製造方法について簡単に説明すると、一般に、まず、セラミック繊維，粒子等の強化材により形成された円筒形状のプリフォームの中空部にホルダーを嵌挿し、プリフォームを補強した状態でシリンダボア型にセットする。次に、このシリンダボア型にアルミニウム溶湯を鋳込んでプリフォームにアルミニウム溶湯を含浸させた金属基複合材を有するシリンダブロックを形成する。また、このシリンダブロックを冷却した後シリンダボア型から取り外し、シリンダブロックからさらにホルダーを取り外す。
【０００３】
例えば、特許文献１には、重力鋳造又は低圧鋳造によりシリンダブロックを製造する方法であって、プリフォームにアルミニウム合金製のホルダーを嵌挿し、プリフォームを補強した状態でシリンダブロックを製造した後、このホルダーを切削加工して除去するという方法が開示されている。
また、特許文献２には、重力鋳造又は低圧鋳造によりシリンダブロックを製造する方法であって、プリフォームに樹脂製のホルダーを嵌挿し、プリフォームを補強した状態でシリンダブロックを製造した後、このホルダーを熱崩壊させて除去するという方法が開示されている。
【特許文献１】特公平４−７４６号公報
【特許文献２】特公平４−７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２の技術では、重力鋳造又は低圧鋳造により製造するので時間がかかり、生産性をさらに向上させることは困難である。このため、アルミニウムを高速且つ高圧で射出するダイカスト法を用いて製造時間を短縮して生産性を向上させたいという要望がある。
また、上述したアルミニウム合金製のホルダーや樹脂製のホルダーは、一度使用したら切削加工や熱崩壊により除去してしまうため、ホルダーを再利用することは不可能である。つまり、シリンダブロックの量産化にあたり、ホルダーの製造コスト高を招いてしまうという課題もある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、プリフォームを確実に補強できるようにするとともにホルダーを再利用できるようにし、生産性を向上できるようにして生産された、シリンダブロック及びその製造方法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】
【０００６】
このため、請求項１記載の本発明のシリンダブロックの製造方法は、繊維又は粒子からなる金属強化材により形成されピストン摺動面となる内壁を有する円筒形状のプリフォームに金型キャビティ用の剛材（好ましくはＳＫＤ材）のホルダーを嵌挿してプリフォームユニットを形成するプリフォームユニット形成ステップと、該プリフォームユニットを形成した後、該プリフォームユニットをシリンダボア型にセットするプリフォームセットステップと、該プリフォームユニットを該シリンダボア型にセットした後、ダイカスト法により該シリンダボア型にアルミニウム溶湯を鋳込んでピストン摺動面となるシリンダ内壁に金属基複合材を有するシリンダブロックを形成するシリンダブロック形成ステップと、該シリンダブロックを形成した後、該シリンダブロックから該ホルダーを取り外すホルダー取り外しステップとをそなえていることを特徴としている。このようにダイカスト法を用いることで、重力鋳造や低圧鋳造よりも高速且つ高圧で鋳込むことが可能となる。
【０００７】
請求項２記載の本発明のシリンダブロックの製造方法は、請求項１記載の方法において、該プリフォームユニット形成ステップと該プリフォームセットステップとの間に、該プリフォームユニットを加熱する加熱ステップをそなえていることを特徴としている。
請求項３記載の本発明のシリンダブロックの製造方法は、請求項１又は２記載の方法において、該プリフォームユニット形成ステップの前に、該ホルダーに離型剤を塗布する離型剤塗布ステップをそなえていることを特徴としている。
【０００８】
請求項４記載の本発明のシリンダブロックは、ピストン摺動面となる内壁を構成する円筒形状のプリフォームを内在したシリンダブロックであって、該プリフォームが繊維又は粒子からなる金属強化材により形成されているとともに、該プリフォームの中空部にホルダーが嵌挿され、ダイカスト法により該プリフォームにアルミニウム溶湯を含浸させることで該ピストン摺動面に金属基複合材が形成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の本発明のシリンダブロックの製造方法によれば、ダイカスト法により高速且つ高圧でアルミニウム溶湯を鋳込むので、シリンダブロックの製造時間を短縮でき、生産性をより向上させることができる。また、ホルダーは金型キャビティ用の剛材で形成されているので、熱や圧力などで変形することがなく、プリフォームを確実に補強でき、再利用が可能である。
【００１０】
請求項２記載の本発明のシリンダブロックの製造方法によれば、プリフォームユニットをシリンダボア型にセットする前にプリフォームユニットを加熱しておくので、シリンダボア型に鋳込まれるアルミニウム溶湯の流動性を高めることができ、プリフォームに対するアルミニウム溶湯の含浸量を増加させることができる。これにより、耐摩耗性に優れたライナレスのアルミシリンダブロックを製造することができる。
【００１１】
請求項３記載の本発明のシリンダブロックの製造方法によれば、ホルダーの取り出しを容易に行なうことができる。
請求項４記載の本発明のシリンダブロックによれば、ダイカスト法により円筒形状のプリフォームを内在したシリンダブロックが形成されるので、製造されたシリンダブロックは軽量で、耐摩耗性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態としてのシリンダブロックの製造方法を説明するための模式図である。
本実施形態に係るシリンダブロックは、車両等の内燃機関（エンジン）に適用されるものであって、シリンダライナを備えないライナレスシリンダブロックとして構成されている。以下、その具体的な製造方法を図１を参照しながら説明すると、まず、図１（ａ）に示すように、エンジンのピストンと摺動する面（内壁）１ａを有する円筒形状のプリフォーム１をセラミック繊維，粒子等の強化材（繊維又は粒子からなる金属強化材）により形成するとともに、このプリフォーム１を補強するための円筒形状のホルダー２を金型キャビティ用の剛材であるＳＫＤ（工具鋼）材により形成する。
【００１３】
次に、ホルダー２を１００℃以上に加熱して、水溶性の離型剤をホルダー２の表面に塗布する（離型剤塗布ステップ）。ホルダー２が１００℃以上の状態で水溶性の離型剤を塗布すると、離型剤の水分が蒸発してホルダー２上に残留成分が残り、効果的に潤滑性を発揮するのでホルダー２を容易に取り出すことが可能となる。また、離型剤に黒鉛粉末などの固形潤滑剤を添加するとシリンダブロック８から取り出す時にさらに良好な潤滑性が得られる。なお、シリンダブロック８から取り出した直後のホルダー２の温度は１００℃以上となっているので、ホルダー２をシリンダブロック８から取り出した直後にホルダー２に離型剤を塗布しておけば、上記のようなホルダー２を加熱する工程を省くことができる。
【００１４】
そして、プリフォーム１の中空部１ｂにホルダー２を嵌挿させてプリフォームユニット３を形成する（プリフォームユニット形成ステップ）。
次に、図１（ｂ）に示すように、プリフォームユニット３を炉４に入れてプリフォーム１及びホルダー２を加熱する（加熱ステップ）。このようにプリフォーム１を加熱（予熱）しておくことにより、後工程でアルミニウム溶湯５を鋳込んだ時にアルミニウム溶湯５がプリフォーム１に含浸し易くなる。
【００１５】
プリフォーム１の予熱が完了したら、図１（ｃ）に示すように、シリンダボアの可動型６に形成された突起部６ａにホルダー２の中空部２ａを嵌合させることによりプリフォームユニット３をセットし、その後、図１（ｄ）に示すように、シリンダボアの固定型７を可動型６に取り付ける（プリフォームセットステップ）。このようにプリフォームユニット３をシリンダボア型６，７にセットした後、可動型６と固定型７とにより形成される空間にダイカスト法によりアルミニウム溶湯５を射出すると、アルミニウム溶湯５がプリフォーム１に含浸していく。これにより、プリフォーム１とアルミニウムとが一体となった金属基複合材〔図１（ｅ），（ｆ）の符号９参照〕を有するライナレスのアルミシリンダブロック（単にシリンダブロックという）８が形成される（シリンダブロック形成ステップ）。
【００１６】
そして、シリンダブロック８を十分に冷却した後、図１（ｅ）に示すように、可動型６及び固定型７を取り外し、最後に、ホルダー２をシリンダブロック８外部へ押し出して取り外すこと（ホルダー取り外しステップ）により、図１（ｆ）に示すようなシリンダブロック８が完成する。
【実施例】
【００１７】
次に、本発明者らが見出した、本製造方法の最適な鋳込み条件及びホルダー条件、そして、これら最適な鋳込み条件及びホルダー条件の下でのボア間肉厚について具体的に説明する。
〔Ａ〕鋳込み条件
（１）射出スピード
「鋳造圧力：７３．５ＭＰａ、潤滑剤・離型剤：粉体、プリフォーム予熱：常温、ホルダー材：ＦＣ（鋳鉄）、外周面処理：旋盤加工処理」という条件下で、ダイカスト法によるアルミニウム溶湯５の射出スピードに対するアルミニウム溶湯５の含浸量（プリフォーム表面からの含浸深さ。単位：ｍｍ）変化を調べた。この結果を図２に示す。
【００１８】
なお、上記の「鋳造圧力」は、アルミニウム溶湯５をキャビティ中に射出充填後に加える圧力、「潤滑剤・離型剤」は、潤滑剤塗布後に追加して射出スリーブ内に塗布する処理および離型剤塗布後に追加してキャビティに塗布する断熱材の種類（即ち、ここではいずれも紛体）、「プリフォーム予熱」はプリフォーム１の加熱温度、「ホルダー材」はホルダー２を形成する材質，材料、「外周面処理」はホルダー２の外周面に施される加工処理を示す。また、潤滑剤は、油性の場合はダイカスト射出チップ面に塗布し、紛体の場合はさらに射出シリンダ内面に静電塗布で付着させ、射出スリーブ内におけるアルミニウム溶湯５の温度低下を少なくすることで溶湯の流動性を向上させるものである。一方、離型剤は、主にシリンダブロック８の製品キャビティ面の可動型６および固定型７に塗布し、シリンダブロック８の取り外し作業（離型）を容易にするためのものである。ここでは、潤滑剤については、油性の潤滑剤をチップ面に塗布する場合（油性）と、さらに紛体の潤滑剤を射出スリーブ内面に塗布する場合（紛体）との２種類の方法で実験し、また、離型剤については、水溶性の離型剤を塗布後に紛体の離型剤をキャビティ面に静電塗布する場合（紛体）と、水溶性の離型剤に紛体の離型剤を希釈したものをキャビティ面に塗布する場合（湿式紛体）との２種類の方法で実験した。さらに、上記の「旋盤加工処理」とは、ホルダー２の表面（プリフォーム１と接する面）を旋盤で加工して寸法を出す処理（旋盤加工放し）のことをいう。
【００１９】
この図２に示すように、射出スピードが遅ければ遅いほど含浸量は多くなるが、遅すぎると鋳造性が低下することがわかった。特に射出スピード０．２ｍ／ｓで外観鋳肌が悪化した。したがって、射出スピードを０．４〜０．６ｍ／ｓに設定することが好ましい。なお、射出スピードとは射出時のスリーブの速度であり、また、この射出スピードは、φ１４０のスリーブを用いた条件によるものであることから、φ１２０のスリーブを用いた場合には、（０．４〜０．６）×（１２０2／１４０2）＝０．３〜０．４４ｍ／ｓとなるが、いずれのスリーブを用いた場合でも湯口速度でいえば２．０〜３．０ｍ／ｓとなる。したがって、湯口速度２．０〜３．０ｍ／ｓでアルミニウム溶湯５を射出することが好ましいといえる。
【００２０】
（２）鋳造圧力
「射出スピード：０．６ｍ／ｓ、潤滑剤・離型剤：粉体、プリフォーム予熱：常温、ホルダー材：ＦＣ（鋳鉄）、外周面処理：旋盤加工処理」という条件下で、鋳造圧力に対する含浸量変化を調べた。この結果を図３に示す。
ここでは、鋳造圧力６３．７〜８３．３ＭＰａの範囲で実験を行なったが、図３に示すように、上記範囲では含浸量は略同等であることがわかる。ただし、鋳造圧力が低すぎると含浸しないおそれがあり、また、高すぎてもプリフォーム１を破壊してしまうおそれがあるため、鋳造圧力値を上記範囲の中間値、即ち７３．５ＭＰａに設定することが好ましい。これにより、アルミニウム溶湯５のプリフォーム１への含浸量を確実に確保することが可能となる。
【００２１】
（３）潤滑剤，離型剤
「射出スピード：０．６ｍ／ｓ、鋳造圧力：７３．５ＭＰａ、プリフォーム予熱：常温、ホルダー材：ＦＣ（鋳鉄）、外周面処理：旋盤加工処理」という条件下で、潤滑剤及び離型剤の種類に対する含浸量を調べた。この結果を図４に示す。
この図４に示すように、ここでは、「潤滑剤：紛体、離型剤：紛体」，「潤滑剤：紛体、離型剤：湿式紛体」，「潤滑剤：油性、離型剤：湿式紛体」の３つの場合について実験を行なったが、いずれの場合についても含浸量は略同等であった。しかし、上記の「潤滑剤：紛体、離型剤：湿式紛体」，「潤滑剤：油性、離型剤：湿式紛体」の場合、外観鋳肌が悪化したため、潤滑剤及び離型剤はともに紛体であることが好ましい。
【００２２】
なお、紛体の潤滑剤及び離型剤は比較的コスト高ではあるが、油性，湿式紛体のものと比べて断熱性が高いため、紛体の潤滑剤及び離型剤を使用することで、鋳込み時にアルミニウム溶湯５の温度が下がりにくく、アルミニウム溶湯５の流動性を向上できるという効果がある。
（４）プリフォーム予熱
「射出スピード：０．４ｍ／ｓ、鋳造圧力：７３．５ＭＰａ、潤滑剤・離型剤：紛体、ホルダー材：ＦＣ（鋳鉄）、外周面処理：旋盤加工処理」という条件下で、プリフォーム予熱に対する含浸量を調べた。この結果を図５に示す。
【００２３】
プリフォーム１の予熱を行なった場合（ここでは４２０℃）と、予熱を行わなかった場合（常温の場合）とについて実験を行なったが、図５に示すように、プリフォーム１の予熱を行なった方が明らかにアルミニウム溶湯５の含浸量が増大することがわかった。予熱を行なってプリフォーム１の温度を高くした方が含浸時のアルミニウム溶湯５の温度が高くなりアルミニウム溶湯５の流動性が向上することから、含浸し易くなったものと考えられる。したがって、プリフォーム１を予熱した方がよく、上記のように予熱温度は例えば約４２０℃であることが好ましい。
【００２４】
（５）プリフォームセット時間
「射出スピード：０．４ｍ／ｓ、鋳造圧力：７３．５ＭＰａ、潤滑剤・離型剤：紛体、プリフォーム予熱：４２０℃、ホルダー材：ＦＣ（鋳鉄）、外周面処理：旋盤加工処理」という条件下で、プリフォームセット時間に対する含浸量変化を調べた。この結果を図６に示す。なお、ここでいうプリフォームセット時間とは、プリフォーム１の予熱を完了してから、プリフォーム１をシリンダボア型６，７にセットしてアルミニウム溶湯５の射出を開始するまでの時間のことをいう。
【００２５】
この図６に示すように、プリフォームセット時間が短いほど含浸量が高いことがわかった。これは、プリフォームセット時間が短ければプリフォーム１の温度低下が小さく、アルミニウム溶湯５が含浸し易くなったものと考えられる。また、６０秒を超えたあたりから次第に含浸量が低下していくこともわかった。したがって、プリフォームセット時間は６０秒以内（短ければ短いほど良い）であることが好ましい。
【００２６】
〔Ｂ〕ホルダー条件
（１）ホルダー材質
「潤滑剤・離型剤：紛体、外周面：旋盤加工処理、押し出しタイミング：直後」という条件下で、ホルダー材質に対する押し出し荷重（ｋＮ）を調べた。この結果を図７に示す。なお、ここでいう押し出しタイミングとは、シリンダブロック８をシリンダボア型６，７から取り出した時点からホルダー２を押し出す時点までの経過時間のことをいい、ここでいう「直後」とは、シリンダブロック８をシリンダボア型６，７から取り外して直ぐにホルダー２を押し出すことをいう。
【００２７】
ここでは、ＦＣ（鋳鉄）材のホルダーとＳＫＤ材のホルダーとの２種類について実験を行なったが、図７に示すように、ＳＫＤ材のホルダーの押し出し荷重が、ＦＣ材のホルダーの押し出し荷重の約１／３となることがわかった。また、ＦＣ材のホルダーでは、押し出し時にホルダー端面が変形するため再利用できないことが判明した。一方、ＳＫＤ材はＦＣ材に比べて比較的コスト高ではあるが、押し出し性，耐荷重性ともに良好であり、また、押し出し時に変形してしまうこともないので再利用が可能である。また、ＦＣ材及びＳＫＤ材は熱伝導率が略同等であることから、これら材質の違いによって含浸量が大きく変化するということはないと考えられるため、ホルダー材質をＳＫＤ材にすることが好ましい。
【００２８】
（２）外周面処理
「射出スピード：０．４ｍ／ｓ、鋳造圧力：７３．５ＭＰａ、潤滑剤・離型剤：紛体、プリフォーム予熱：４２０℃、プリフォームセット時間：３０ｓｅｃ、ホルダー材：ＦＣ（鋳鉄）」という条件下で、ホルダー２の外周面処理に対する含浸量を調べた。この結果を図８に示す。
【００２９】
ここでは、ショット加工処理と旋盤加工処理との２種類の処理について実験を行なった。なお、ショット加工処理とは、微小な鉄球（ショット）を高速で旋盤加工処理後のホルダー２の表面（プリフォーム１と接する面）に衝突させて多数の細かなくぼみを形成する処理のことをいう。また、ショット加工処理は、主に、アルミニウム溶湯５を注入した時に空気等のガスをホルダー２のくぼみを伝って逃げやすくする（即ち、ガス抜け性を向上させる）もので、プリフォーム１への含浸性を向上させるために行なう処理である。
【００３０】
図８に示すように、いずれの処理でも含浸量が略同等であることがわかった。しかし、ショット加工処理は、旋盤加工処理後のホルダー２の表面に行なう処理であるため、製造時間及びコストがさらにかかってしまう。また、ホルダー２の表面にくぼみがあるとシリンダブロックから取り出すときに抵抗が大きくなる問題もある。したがって、外周面処理は旋盤加工処理だけの方が好ましい。
【００３１】
（３）ホルダー押し出しタイミング
「潤滑剤・離型剤：紛体、ホルダー材：ＳＫＤ、外周面処理：旋盤加工処理」という条件下で、ホルダー２の押し出しタイミングに対する押し出し荷重（ｋＮ）を調べた。この結果を図９に示す。
ここでは、シリンダブロック８をシリンダボア型６，７から取り外して直ぐにホルダー２を押し出した場合と、取り出してから１０分後にホルダー２を押し出した場合とについて実験を行なったが、１０分後に押し出した場合の押し出し荷重は、直後押し出しの場合の押し出し荷重の約２倍であること、即ち、ホルダー２を押し出しにくいことがわかった。また、「１０分後押し出し」は、「直後」よりも押し出し荷重のばらつきが大きいことも確認された。したがって、ホルダー押し出しタイミングは、シリンダブロック８を取り外した直後に行なうことが好ましい。
【００３２】
（４）再利用性
「潤滑剤・離型剤：紛体、ホルダー材：ＳＫＤ、外周面処理：旋盤加工処理、ホルダー押し出しタイミング：直後」という条件下で、ホルダー２を繰り返し使用し、その時のホルダー２の押し出し荷重（ｋＮ）を調べた。この結果を図１０に示す。
ここでは、ホルダー２を６回再利用してシリンダブロック８を製造したが、図１０に示すように、ホルダー２の押し出し荷重は略同等であった。この結果から、シリンダブロック８量産時のホルダー２の再利用性も期待できるものと考えられる。
【００３３】
〔Ｃ〕ボア間肉厚
上記の実験により得られた最適な鋳込み条件及びホルダー条件、即ち、「射出スピード：０．４ｍ／ｓ、鋳造圧力：７３．５ＭＰａ、潤滑剤・離型剤：粉体、プリフォーム予熱：４２０℃、プリフォームセット時間：３０ｓｅｃ、ホルダー材：ＳＫＤ、外周面処理：旋盤加工処理」という条件の下で、ボア間肉厚の異なるシリンダボア型６，７で鋳込みを行ない、含浸量変化を調べた。この結果を図１１に示す。
【００３４】
なお、本実験では、（ｉ）ボア切削加工，仕上げ加工後の最低必要含浸量（０．５ｍｍ
）、（ii）ボア切削加工，仕上げ加工による切削量（ＭＡＸ１．４ｍｍ）、（iii）プリフ
ォーム１，ホルダー２の公差及びプリフォーム１をシリンダボア型６，７にセットした時のずれ（ＭＡＸ０．５ｍｍ）、（iv）ボア切削加工，仕上げ加工位置の公差（ＭＡＸ０．
１ｍｍ）を考慮し、シリンダブロック８を製造するにあたって必要な最低含浸量を２．５ｍｍに設定した。つまり、含浸量が２．５ｍｍ以上あれば、そのシリンダブロック８は製品として十分に扱うことができることになる。
【００３５】
ボア間肉厚が小さくなればアルミニウム溶湯５の流動性が低下するためボア間部の含浸量が低下してしまうことが考えられたが、図１１に示すように、実験によれば、ボア間肉厚が５ｍｍや６ｍｍであっても含浸量は２．５ｍｍ以上と高く、ボア間肉厚８ｍｍの場合の含浸量と比べても、ボア間肉厚５ｍｍ時で約６％の低下、ボア間肉厚６ｍｍ時で約３％の低下だけですむことがわかった。つまり、ボア間肉厚５ｍｍまでのシリンダブロック８の生産が可能であるので、シリンダブロック８の軽量化及びコンパクト化が実現可能となる。
【００３６】
上述したように、本発明のシリンダブロックの製造方法では、ダイカスト法により高速且つ高圧でアルミニウム溶湯５を鋳込むので、シリンダブロック８の製造時間を短縮でき、生産性をより向上させることができる。また、ホルダー２は金型キャビティ用の剛材で形成されているので、熱や圧力などで変形することがなく、プリフォーム１を確実に補強でき、再利用が可能である。
【００３７】
また、プリフォームユニット３をシリンダボア型６，７にセットする前に予めプリフォームユニット３を加熱しておくので、シリンダボア型６，７に鋳込まれるアルミニウム溶湯５の流動性を高めることができ、プリフォーム１に対するアルミニウム溶湯５の含浸量を増加させることができる。これにより、耐摩耗性に優れたライナレスのアルミシリンダブロック８を製造することができる。
【００３８】
また、本製造方法の最適条件により、ボア間肉厚をさらに低減することができるので、シリンダブロックの軽量化及びコンパクト化が実現可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態としてのシリンダブロックの製造方法を説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施例としてのアルミニウム溶湯の射出スピードに対するアルミニウム溶湯の含浸量変化を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例としての鋳造圧力に対する含浸量変化を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例としての潤滑剤及び離型剤の種類に対する含浸量を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例としてのプリフォーム予熱温度に対する含浸量を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例としてのプリフォームセット時間に対する含浸量変化を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例としてのホルダー材質に対する押し出し荷重を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例としてのホルダーの外周面処理に対する含浸量を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例としてのホルダーの押し出しタイミングに対する押し出し荷重を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例としてのホルダー再利用回数に対する押し出し荷重を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例としてのボア間肉厚に対する含浸量変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１  プリフォーム
１ａ  内壁
１ｂ  中空部
２  ホルダー
２ａ  中空部
３  プリフォームユニット
４  炉
５  アルミニウム溶湯
６  可動型
６ａ  突起部
７  固定型
８  シリンダブロック
９  金属基複合材
【図１】
2005186150.tif 000003
【図２】
2005186150.tif 000004
【図３】
2005186150.tif 000005
【図４】
2005186150.tif 000006
【図５】
2005186150.tif 000007
【図６】
2005186150.tif 000008
【図７】
2005186150.tif 000009
【図８】
2005186150.tif 000010
【図９】
2005186150.tif 000011
【図１０】
2005186150.tif 000012
【図１１】
2005186150.tif 000013