(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダライナをシリンダブロックに鋳込む鋳造工程と、前記シリンダブロックのシリンダボア内周面をホーニング加工する仕上げ加工工程とを含むシリンダブロックの製造方法において、
前記鋳造工程で、外周部の所定の位置に他の部分より肉が厚く形成されるライナ肉厚部分、又は肉が薄く形成されるライナ肉薄部分のうち少なくとも１つが設けられた前記シリンダライナを、前記シリンダブロックに鋳込み、
前記仕上げ加工工程で、前記シリンダブロックの有する前記シリンダライナの内面である前記シリンダボア内周面を、ホーニング加工することで、前記シリンダボア内周面に、前記ライナ肉厚部分に対応して他の部分よりも深く削られ窪む部分、又は前記ライナ肉薄部分に対応して他の部分よりも浅く削られ盛り上がる部分のうち少なくとも１つが形成され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】
請求項１に記載されたシリンダブロックの製造方法で製造されたシリンダブロックに、シリンダヘッドを組み付けたエンジン構造において、
前記シリンダブロックに、前記シリンダヘッドを組み付けた際に発生する組付歪みが、前記組付歪みの発生する位置に対応する前記窪む部分によって、相殺され、
エンジンを稼働させた際に発生する実働歪みが、前記実働歪みの発生する位置に対応する前記窪む部分、又は前記盛り上がる部分のうち少なくとも１つによって、相殺されることを特徴とするエンジン構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのシリンダヘッドに備えられるシリンダライナの形状を工夫することで、シリンダヘッドにシリンダブロックを組み付ける際に発生する歪みや、エンジン稼働時に発生する歪みの影響による、ピストン周りの真円度の低下を防ぐ技術に関するものである。
【０００２】
近年において、環境に配慮した自動車造りの要求が高まり、世界各国で排気ガス等の規制も厳しくなり、よりクリーンでエネルギー消費の少ない自動車が求められている。
一方で、自動車の運動性能は高いものが求められており、エンジンの出力を犠牲にして燃費の向上を図っても、ユーザーのニーズに応えることはできない。
ところで、エンジンは、シリンダヘッドやシリンダブロック、クランクシャフトやクランクケース、オイルパンなどの複数の部品が組み付けられて構成されており、シリンダブロックのシリンダ内部を摺動するピストンの往復運動をクランクシャフトによって回転運動に変えることによって、動力を取り出している。
そして、エンジンのメカロスの大部分は、ピストン周りの摺動抵抗によるものだと言われており、この摺動抵抗の低減が、エンジンの出力を犠牲にしない燃費の向上へ繋がることになる。
【０００３】
ピストン周りの摺動抵抗は、主にピストンの有するピストンリングと、シリンダブロックの有するシリンダボア内周面面との真円度等の形状精度に寄るところが大きい。
このピストン周りの摺動抵抗は、ピストンが摺動する範囲において、シリンダボア内周面面の形状精度が高ければ、軽減される。
ところが、シリンダブロックの有するシリンダボア内周面面の形状精度は、仕上げ加工時に高精度の仕上げを行っても、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付ける際に発生する歪みによって悪化する。そしてその歪みは、ピストンが摺動する範囲内に現れる点が問題となる。
この歪みは、シリンダヘッドをシリンダブロックに組み付ける際に、ヘッドボルトで数十ｋＮもの高トルクで締め付けることによって発生するものである。
この歪み発生の問題を解決する方法としては、従来からダミーヘッドを組み付けて仕上げ加工することで、対処する方法が知られている。
【０００４】
ダミーヘッドを用いた加工は、その名の通りシリンダヘッドの代わりとなるダミーヘッドを組み付けた上で、シリンダブロックを加工する。
このように加工することで、実際にエンジンとして組み上げた際のボア真円度を高めることが可能となる。
このようなダミーヘッドを用いたエンジンブロックの加工は、比較的高い真円度が実現できるため、レース用エンジンのチューニングでは良く行われている手法である。
しかし、ダミーヘッドをシリンダブロックに組み付ける手間や、加工後に取り外す手間等があり、工程を増やす必要があるためコストがかかり、市販車のエンジンにこの方法を採用することは難しい。
なお、ダミーヘッドを用いたシリンダブロックの加工方法に関しては、特許文献２及び特許文献３に記載されている。
【０００５】
一方、ダミーヘッドを用いずに、このような歪みの問題を解決するシリンダブロックの加工方法に関しては、特許文献１に記載されている。
図１４は、特許文献１の、荷重付加機構を有した荷重負荷シリンダがシリンダブロックを押圧する様子を示した断面説明図である。
このように、特許文献１に紹介される技術によれば、シリンダブロック１０をホーニング加工する際に、ホーニング装置１０１に備える荷重付加用シリンダ１１０によって、シリンダライナ保持外筒部１１を４方向から押圧することで、シリンダブロック１０に図示されないシリンダヘッドを組み付けた際の歪みを考慮した加工が実現できる。
これは、ホーニング加工時に圧力を付加した部分の取り代が多くなる原理を利用したものであり、シリンダブロック１０にシリンダヘッドを組み付けた際に、シリンダライナ保持外筒部１１を荷重付加用シリンダ１１０によって押圧することで、押圧した部分の内側にあたるシリンダライナ保持外筒部１１の一部が深く加工される。
したがって、組み付け時に歪みが大きくなる部分を押圧すれば、その部分が深く加工されるので、組み付けた際には結果的に真円度が高くなるという技術である。
なお、特許文献１では、シリンダボアの外壁の上端部から、シリンダボアの中心に向けてシリンダボアの配列方向、及び配列方向と直交する方向へ、それぞれ押圧するとしている。
【０００６】
このようにホーニング加工する際に外部から荷重をかける方法としては、特許文献４にも記載されている。
図１５は、特許文献４の分割式シリンダのライナ部外壁を押圧してホーニング加工する様子を示した断面説明図である。
このように、特許文献４に紹介される技術によれば、台座２３３上に保持されたシリンダライナ部２２４に、ダミーヘッド２４１を組み付け、ピストン２３８の支持面２４０をシリンダライナ部２２４の外周面に面接触させて径方向内側に押圧支持した状態で、ホーニングヘッド２５０にてホーニング加工を行う。
これによって、シリンダライナ部２２４を非円形形状に加工し、図示しないシリンダブロック部と一緒に、シリンダヘッドに組み付けることで、歪みが発生し、シリンダボアの真円度を良好に確保できるとしている。
【特許文献１】特開２０００―２７１８５３号公報
【特許文献２】特許第２６３６４６０号公報
【特許文献３】特開２００２―３０７２９１号公報
【特許文献４】特開２００５―１９９３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術である特許文献１乃至特許文献４には、以下に説明するような問題があった。
（１）コスト削減が難しい。
特許文献２乃至特許文献４では、ダミーヘッドを用いてホーニング加工を行っている。
ダミーヘッドを加工に用いることで、シリンダヘッドに発生する歪みが、実際にシリンダヘッドを組み付けた状態に近くなるので、精度良い加工が実現できるが、その一方でダミーヘッドの組み付け、取り外しという工程を必要とするので、加工工程を削減することは難しい。
ダミーヘッドは、シリンダヘッドと同じトルクでヘッドボルトによって取り付けられる必要がある。したがって、自動化を進め、ヘッドボルトの代替品でダミーヘッドをシリンダブロックに自動機で締結するにしても、ダミーヘッドをシリンダブロックにセットする工程と、ヘッドボルトを締結、取り外しする工程は無くすことはできないと考えられる。
また、ダミーヘッドとヘッドボルトが消耗するため、定期的にメンテナンスが必要となる。その結果、メンテナンスの人件費や設備維持費も余分に必要となる。
したがって、これらにかかるコストを削減できないため、ダミーヘッドを用いる場合はどうしてもコストが高くなってしまうという問題がある。
【０００８】
（２）適切な部分を押圧しながら加工することが困難である。
特許文献１に示すような、シリンダブロックを押圧する方法では、適切な場所を押圧しながら加工ができるかどうかが問題となる。
図１６に、出願人が調査したシリンダブロックにシリンダヘッドを組み付けた際に発生する、シリンダボア内周面の歪みの分布を示した立体斜視図を示す。
横軸は、中央線ＣＬを中心に立体的に描かれたシリンダボア内周面１４の歪みの大きさを表し、縦軸はシリンダヘッド側からの高さを示している。
このように、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付けたときに発生する歪みは、内側変形位置１４ａで最も大きくなり、歪みピーク高さｈ１の位置に発生する。そして、内側変形位置１４ａでシリンダボア内周面１４は内側へ内側に変形する。
また、この歪みピーク高さｈ１の位置は、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置に発生することが分かっている。すなわち、ヘッドボルト締結穴１３ａと同じ位相の歪みピーク高さｈ１で、シリンダボア内周面１４は内側に大きく変形するのである。
この歪みピーク高さｈ１のシリンダヘッド組み付け面からの位置は、設計によっても異なるが、一般的な現在のエンジンでは、シリンダヘッド組み付け側から８０〜１００ｍｍ程度の距離に設けられることが多い。
【０００９】
しかし、特許文献１に開示される技術によると、シリンダブロック１０を押圧する部分は、明細書の中で押圧部はシリンダヘッド１９組み付け側から４０ｍｍ程度の位置とすることが望ましいとしており、図１０に示した最も加工したいヘッドボルト締結穴１３ａに対応した内側変形位置１４ａから遠い部分を加工することになる。
仮に、特許文献１の方法で接続部１７を押圧するとなると、ウォータジャケット１５の底部１５ａ部分が邪魔になり、押圧するアームを差し込むことが出来ず、接続部１７を押圧することができない。
よって、特許文献１の方法では、適切な位置を押圧しながら加工することは困難である。
【００１０】
このように、従来の特許文献１乃至特許文献４の方法では、（１）ダミーヘッドを用いた加工では、コスト削減が難しい、（２）適切な部分を押圧しながら加工することが困難である、等の問題があった。
【００１１】
そこで、本発明ではこのような問題を解決するためになされたものであり、シリンダライナを工夫することで、ダミーヘッドを用いずにホーニング加工を行い、シリンダブロックとシリンダヘッドを組み付けた際に、シリンダボア内周面の真円度が確保できるような、シリンダライナ、シリンダブロック、及びシリンダブロックの製造方法、及びエンジン構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明によるシリンダライナ、シリンダブロック、及びシリンダブロックの製造方法、及びエンジン構造は以下のような特徴を有する。
（１）エンジンのシリンダブロックに備えられるシリンダライナにおいて、外周部の所定の位置に、他の部分より肉が厚く形成されるライナ肉厚部分が設けられ、前記外周部の所定の位置が、ヘッドボルト締結穴に対応する位置で、ウォータジャケット下端部近傍であることを特徴とする。
【００１３】
（２）エンジンのシリンダブロックに備えられるシリンダライナにおいて、外周部の所定の位置に、他の部分より肉が薄く形成されるライナ肉薄部分が設けられ、前記外周部の所定の位置が、前記シリンダブロックを組み込んだ前記エンジンを稼働させた状態で、拡径方向への歪みが発生している位置であることを特徴とする。
（３）（２）に記載されるシリンダライナにおいて、前記外周部の所定の位置が、ヘッドボルト締結穴に対応する位置で、シリンダヘッド組み付け面から、ウォータジャケット下端部近傍までであることを特徴とする。
【００１４】
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載されるシリンダライナにおいて、前記シリンダブロックを組み込んだ前記エンジンを稼働させた状態で、縮径方向に発生している歪みに対応し、前記ライナ肉厚部分の肉厚を増加させることを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれかに記載されるシリンダライナが鋳込まれたことを特徴とする。
（６）シリンダライナをシリンダブロックに鋳込む鋳造工程と、前記シリンダブロックのシリンダボア内周面をホーニング加工する仕上げ加工工程とを含むシリンダブロックの製造方法において、前記鋳造工程で、外周部の所定の位置に他の部分より肉が厚く形成されるライナ肉厚部分、又は肉が薄く形成されるライナ肉薄部分のうち少なくとも１つが設けられた前記シリンダライナを、前記シリンダブロックに鋳込み、前記仕上げ加工工程で、前記シリンダブロックの有する前記シリンダライナの内面である前記シリンダボア内周面を、ホーニング加工することで、前記シリンダボア内周面に、前記ライナ肉厚部分に対応して他の部分よりも深く削られ窪む部分、又は前記ライナ肉薄部分に対応して他の部分よりも浅く削られ盛り上がる部分のうち少なくとも１つが形成されることを特徴とする。
【００１５】
（７）（６）に記載されたシリンダブロックの製造方法で製造されたシリンダブロックに、シリンダヘッドを組み付けたエンジン構造において、前記シリンダブロックに、前記シリンダヘッドを組み付けた際に発生する組付歪みが、前記組付歪みの発生する位置に対応する前記窪む部分によって、相殺され、エンジンを稼働させた際に発生する実働歪みが、前記実働歪みの発生する位置に対応する前記窪む部分、又は前記盛り上がる部分のうち少なくとも１つによって、相殺されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
このような特徴を有する本発明によるシリンダライナ、シリンダブロック、及びシリンダブロックの製造方法、及びエンジン構造により、以下のような作用、効果が得られる。
（ａ）まず、外周部の所定の位置である、ヘッドボルト締結穴に対応する位置で、ウォータジャケット下端部近傍にライナ肉厚部分を設けた（１）に記載のシリンダライナを、（４）に記載するようにシリンダブロックに鋳込み、ホーニング加工を行うことで、シリンダボア内周面に窪む部分を形成し、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付けた際に発生する組付歪みを相殺することが可能となる。（６）に記載のシリンダブロック加工方法、及び（７）に記載のエンジン構造も同様の効果がある。
その結果、シリンダブロックをエンジンに組み付けた際のシリンダボア内周面の真円度を高く保つことができ、燃費を向上させることが可能となる。
この発明により、ダミーヘッドを用いたり、ホーニング加工時にシリンダに圧力をかけるための押圧装置などを用いたりすることなく、組み付け時の真円度を高めるホーニング加工が実現可能であるため、シリンダブロックの製造コストを安価に抑えることが可能となる。
【００１７】
この効果は、以下のような作用によるものである。
シリンダライナの外周部の所定の位置に、ライナ肉厚部分を設け、シリンダブロックに鋳込んでホーニング加工を行うと、ライナ肉厚部分に対応する部分のシリンダボア内周面は深く削られ窪む部分を形成する。
これは、ホーニング加工が、砥石を被加工面に押し付けるようにして被加工面の研削を行うため、砥石は被加工面の反力を受けながら加工されることになり、部分的に反力が強ければ、その部分がより深く加工されるという原理によると考えられる。
【００１８】
また、このシリンダライナの外周部の所定の位置は、従来から指摘されているシリンダヘッドを締め付ける際に発生する組付歪みに対応する位置に相当する。
この組付歪みの発生位置は、ヘッドボルト締結穴に対応し、ウォータジャケット下端部近傍のシリンダボア内周面に発生し、内側に膨らむように歪む。
これは、ヘッドボルト締結穴にヘッドボルトが高いトルクで締結され、上側にシリンダブロックを引っ張るのに対し、シリンダヘッドはシリンダライナ保持外筒部の上面を押すので、ヘッドボルト締結穴の設けられる外壁と、シリンダライナ保持外筒部の接続部にあたる、ウォータジャケット下端部近傍で歪みが発生することになり、内側に膨らむからである。
このシリンダブロックにシリンダヘッドを組み付ける際に発生する歪みは、数十μｍ程度になる。この程度の歪みであっても、ピストンがシリンダボア内周面を摺動する際には、摺動抵抗となる。
【００１９】
したがって、ヘッドボルト締結穴に対応し、ウォータジャケット下端部近傍のシリンダライナの外周部に必要な厚みのあるライナ肉厚部を設けることで、シリンダヘッドをシリンダブロックに組み付けた際の歪みを相殺する、深く削られ窪む部分を、ホーニング加工時にシリンダボア内周面に形成することが可能である。
その結果、組付歪み発生位置に合わせてシリンダライナの外周部に、ライナ肉厚部分を設けてやれば、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付ける際に、組付歪みを相殺することが可能となり、結果的にボアの真円度が高い状態でエンジンを稼働することが可能となり、摺動抵抗を減らすことが可能となる。
摺動抵抗が減少すれば、エンジンの出力を犠牲にせず、燃費の向上が実現可能となる。
【００２０】
（ｂ）また、出願人が提起する新たな課題として、エンジン稼働時にシリンダライナに発生する歪みが、ピストンとシリンダライナ内周面との間の摺動抵抗になるという、課題がある。
この課題について、本発明では、外周部の所定の位置にライナ肉厚部分又はライナ肉薄部分を設けた（２）乃至（４）に記載のシリンダライナを、（５）に記載するようにシリンダブロックに鋳込み、ホーニング加工を行うことで、シリンダボア内周面に盛り上がる部分又は窪む部分を形成することで、解決している。
また、（６）に記載のシリンダブロック加工方法、及び（７）に記載のエンジン構造にも同様の効果がある。
その結果、エンジン稼働時のシリンダボア内周面の真円度を高く保つことができる。シリンダボア内周面の真円度は、ピストンの摺動抵抗に影響する。このため、エンジン稼働時にシリンダボア内周面の真円度が高く保たれていることが理想的であり、シリンダボア内周面の真円度が高く保たれることにより、ピストンの摺動抵抗が軽減され、燃費の向上に貢献することが出来る。
また、この発明により、ダミーヘッドを用いたり、ホーニング加工時にシリンダに圧力をかけるための押圧装置などを用いたりすることなく、組み付け時の真円度を高めるホーニング加工が実現可能であるため、シリンダブロックの製造コストを安価に抑えることが可能となる。
【００２１】
この効果は、以下のような作用によるものである。
シリンダライナの外周部の所定の位置に、ライナ肉厚部分やライナ肉薄部分を設け、シリンダブロックに鋳込んでホーニング加工を行うと、前述と同様にライナ肉厚部分に対応する部分のシリンダボア内周面は深く削られ窪む部分を形成し、また、前述と同様の原理から、ライナ肉薄部分に対応する部分のシリンダ内周面は浅く削られ盛り上がる部分を形成する。
この結果、シリンダライナの外周部に必要なライナ肉厚部分、又はライナ肉薄部分のうち少なくとも１つを設けることで、シリンダボア内周面１４の形状をある程度コントロールすることが可能となる。
【００２２】
このエンジン稼働時における、シリンダライナの外周部の所定の位置は、前述した組付歪みとは別の位置でも歪みが発生することが確認されている。
これは、ヘッドボルト締結穴にヘッドボルトが高いトルクで締結されることによって拘束されることで、それ以外の部分がエンジン稼働時に発生する熱によって熱膨張し、また、燃料を爆発させた際に発生する圧力による影響等によって変形するため、結果的にシリンダボア内周面の真円度が悪化する実働歪みが発生する。
この実働歪みの発生位置は、隣り合うヘッドボルト締結穴の間であって、シリンダヘッド組み付け面からウォータジャケット下端近傍までのシリンダボア内周面に発生し、内側に歪むことを出願人は確認している。
【００２３】
したがって、ヘッドボルト締結穴に対応し、シリンダヘッド組み付け面からウォータジャケット下端近傍のシリンダライナ外周面に必要な深さのライナ肉薄部を設けることで、ホーニング加工時に、エンジン稼働時に発生する歪みを相殺する浅く削られ盛り上がる部分を、シリンダボア内周面に形成することが可能である。
また実働歪みは、組付歪みが発生する位置で、縮径方向に発生することも確認されているため、組付歪みに対応する部分に設けられるライナ肉厚部分の肉厚を増加させることで、シリンダヘッドをシリンダブロックに組み付けた際の歪みと合わせて、エンジン稼働時に発生する歪みを相殺する、さらに深く削られ窪む部分を、ホーニング加工時にシリンダボア内周面に形成することが可能である。
ただし、エンジンの仕様によって、実働歪みの発生位置、大きさは異なるので、実働歪みに合わせて、シリンダライナ外周面にライナ肉厚部又はライナ肉薄部のうち少なくとも１つを設ければよい。
【００２４】
したがって、シリンダボア内周面に発生する歪みの位置が分かっていれば、それに合わせてシリンダライナの外周部に、ライナ肉厚部分及びライナ肉薄部分を設けてやれば、その歪みを相殺することが可能となり、結果的にボアの真円度が高い状態でエンジンを稼働することが可能となる。
なお、エンジン稼働時に発生する歪みは、数μｍ程度であり、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付ける際に発生する歪みほど大きな問題とはならないと考えられている。
しかし、より燃費の向上を求めるためには、エンジン稼働時に発生する歪みの影響も考慮することは有効であり、燃費の向上に繋がる。
【００２５】
つまり、（ａ）（ｂ）に示したように、組付歪みや、実働歪みが発生する部分に対応するシリンダライナの外周部に、必要なライナ肉厚部分、又はライナ肉薄部分を設け、シリンダボア内周面をホーニング加工することで、シリンダボア内周面の真円度の悪化を抑制し、エンジンの出力を犠牲にせずに、燃費を向上させることが可能となる。
また、シリンダライナの形状を工夫するだけで良いので、コスト的にも安価に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例についての構成を、図面を用いて説明する。
図１は、第１実施例のシリンダライナ１２の立体斜視図である。
第１実施例のシリンダライナ１２は、一般的なものと同様、肉厚が数ｍｍ程度の円筒形状体であり、ねずみ鋳鉄等の比較的硬く、摺動性の高い金属で鋳造されている。
また、シリンダライナ１２の外周部には、図示されない細かい凹凸が設けられている場合もある。この凹凸は、シリンダライナ１２をシリンダブロック１０に鋳包む際に、密着性を高め、熱伝達効果を得る目的で設けられている。
第１実施例の特徴的部分として、このシリンダライナ１２には、外周部の所定の位置に、ライナ肉厚部分１２ａが形成されている。
ここで言う外周部の所定の位置とは、後述するヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置であり、かつウォータジャケット１５の底部１５ａと同じ高さの部分を指している。
また、このライナ肉厚部分１２ａの厚みは、後述するホーニング加工する際にホーニング加工によって削り取られる量が数十μｍ程度は変化するだけ必要であるため、例えば他の円筒部分の厚みに比べて２倍から３倍程度の厚みとなっている。
シリンダブロック１０の鋳造工程では、このようなシリンダライナ１２の周りに、シリンダブロック１０形成用の空間を作り、溶湯を流し込むことで、シリンダブロック１０を鋳込む。そして、シリンダライナ１２を備えたシリンダブロック１０が形成される。
【００２７】
図２には、シリンダブロック１０にクランクキャップ２４が組み付けられた状態の断面図を示している。
また、図３には、図２に示すシリンダブロックのＡＡ断面図を示している。
シリンダライナ１２を備えるシリンダブロック１０は、図３に示すように直列４気筒のエンジンである。したがって、シリンダライナ１２も、シリンダブロック１０に４つ備えられ、直列に配列されている。
また、図３に示すように、シリンダライナ１２はシリンダライナ保持外筒部１１に保持され、シリンダライナ保持外筒部１１の外周には、ウォータジャケット１５が廻らされている。
ウォータジャケット１５はシリンダライナ１２を冷却するために設けられており、エンジン稼働時には内部を冷却水が流通する。
【００２８】
ウォータジャケット１５の外周にはシリンダ外壁部１３が設けられており、シリンダ外壁部１３には、ヘッドボルト締結穴１３ａが設けられている。
このヘッドボルト締結穴１３ａは、１気筒当たり４カ所も受けられており、隣り合う気筒とは、ヘッドボルト締結穴１３ａを共有している形となるため、４気筒のエンジンではヘッドボルト締結穴１３ａは１０カ所に設けられることになる。
また、ヘッドボルト締結穴１３ａは、大抵の場合シリンダライナ１２を均等な割角度で設けられ、等しい距離に設けられている。
このヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置に、シリンダライナ１２に備えられるライナ肉厚部分１２ａが、等距離でシリンダライナ１２外周に設けられている。
【００２９】
また、図２に示すように、シリンダ外壁部１３はシリンダライナ保持外筒部１１にシリンダブロック１０の中程の高さである接続部１７で接続されており、シリンダ外壁部１３とシリンダライナ保持外筒部１１で囲まれるウォータジャケット１５の底部１５ａは接続部１７の外周の一部が構成している。
この底部１５ａの高さが、ライナ肉厚部分１２ａの設けられる位置とほぼ同じ高さになる。ライナ肉厚部分１２ａは、図２に示すＡＡ切断線が通過する位置が、ライナ肉厚部分１２ａの中央部になる位置に設けられている。
したがって、第１実施例において、ライナ肉厚部分１２ａの設けられる、シリンダライナ１２の外周部の所定の位置とは、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置であり、かつウォータジャケット１５の底部１５ａと同じ高さの部分を指している。
【００３０】
次に、第１実施例の加工工程について説明する。
図４には、ホーニング加工時の模式断面図を示す。
シリンダブロック１０は、仕上げ加工としてシリンダボア内周面１４をホーニング加工して形状精度を高める。
ホーニング加工の際には、ホーニング加工装置３０の備えるベース３１にシリンダブロック１０を固定し、シリンダブロック１０のシリンダヘッド１９組み付け側からホーニングヘッド３３をボア部に差し込み加工を行う。
このホーニングヘッド３３は、回転加工軸３２が接続されており、回転加工軸３２は、回転運動可能に回転装置３４が接続され、また、往復運動可能に往復運動装置３５が接続されている。
【００３１】
さらに回転加工軸３２の内部にはロッド３２ａが備えられており、ロッド３２ａは軸方向に移動が可能に、ロッド移動装置３６に接続されている。
ロッド３２ａには、テーパーコーン３２ｂが接続されており、ロッド移動装置３６によってテーパーコーン３２ｂが軸方向に移動することで、ホーニングヘッド３３に備えられる砥石３３ａの位置が、シリンダボア内周面１４の径方向に拡大、縮小するよう移動可能に構成されている。
また、回転加工軸３２には、空気圧信号変換器３７が備えられており、ホーニングヘッド３３に備える図示しないノズルからエアを噴出することで、砥石３３ａとシリンダボア内周面１４の距離を正確に測定できる。
そして、シリンダボア内周面１４と砥石３３ａの位置が適切でなければ、ロッド移動装置３６によってロッド３２ａに備えられるテーパーコーン３２ｂを軸方向に移動させれば、砥石３３ａを加工に必要な位置に保つことが可能である。
【００３２】
このように、砥石３３ａを加工に必要な位置に保ちながら、回転装置３４によってホーニングヘッド３３を回転し、また往復運動装置３５によって往復運動することで、ベース３１に固定されたシリンダブロック１０の備えるシリンダボア内周面１４を砥石３３ａが削り取ることで、加工は行われる。
このホーニング加工の際には、シリンダボア内周面１４の径の大きさ、及び形状精度を高める加工を施すと共に、シリンダボア内周面１４に潤滑油が保持しやすいようにクロスハッチ等を設ける加工を施している。
なお、このホーニング加工装置３０はサーボモータで往復運動及びロット移動を行っている図となっているが、一般的に量産工程で用いられるのは、油圧駆動によって往復運動及びロット移動を行う機構のものが多い。このような油圧駆動の場合でもほぼ同じ構造となっている。
【００３３】
次に、本発明に係る第１実施例の作用効果を説明する。
まず、ホーニング加工装置３０の加工原理について簡単に説明する。
ホーニング加工は、砥石３３ａを使って被加工物を研削する加工方法であり、エンジンのシリンダボア内周面の仕上げ加工に一般的に用いられる。
回転加工軸３２にホーニングヘッド３３を備え、回転させることで、ホーニングヘッド３３の外周に複数備えられる砥石３３ａによって、被加工面の加工を行う。
砥石３３ａによる加工であるため、他の研削加工と同様にある程度の押圧力を付加しながら、被加工面を少量ずつ削り取ってゆく。一般的にホーニング加工の取り代は、鋳鉄で０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍ程度とされており、最終仕上げの際にはさらに取り代は少なくなることが多い。一方、シリンダライナ１２は１〜２ｍｍ加工するため、数十回往復して加工を行う。
この押圧力は一般的に５ｋｇ／ｃｍ２程度であり、ホーニングヘッド３３内部に備えられるテーパーコーン３２ｂを用いて圧力を付加することになる。
【００３４】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に、シリンダライナ１２に備えたライナ肉厚部分１２ａ付近のシリンダボア内周面１４をホーニング加工している様子を模式的に示した断面図である。
図５（ａ）は、ライナ肉厚部分１２ａ付近の、ホーニング加工中の力の関係を表した断面図、図５（ｂ）は加工後の断面図を示している。
ホーニングヘッド３３に備えられた砥石３３ａは、シリンダライナ１２の表面である、シリンダボア内周面１４を押圧しながら加工を行う。
図５（ａ）に示すように、砥石３３ａからの押圧力Ｆａに対して、シリンダライナ１２自身の剛性によって、反力Ｎａが発生する。シリンダライナ１２の外側に密着するシリンダライナ保持外筒部１１は、アルミニウム合金製であり、鉄鋳物であるシリンダライナ１２に比べ剛性がないため影響は軽微である。したがって、反力Ｎａは主にシリンダライナ１２自身の剛性によって決定される。
このため、シリンダライナ１２の外周部にライナ肉厚部分１２ａが設けられた部分のほうが、その他の部分よりも剛性は高くなり、反力Ｎａも大きくなる。つまり、押圧力Ｆａは一様であるのに対し、反力Ｎａはシリンダライナ１２の厚みによって異なる。
シリンダライナ１２は剛体ではないので、押圧力Ｆａと反力Ｎａのバランスにより、シリンダライナ１２は、押圧力Ｆａによって軽微に外側に変形しながら加工される。この際に押圧力Ｆａと反力Ｎａの差が変形量に反映されるので、ライナ肉厚部分１２ａのように、より剛性の高い部分は変形しにくいことになる。
【００３５】
このようにシリンダボア内周面１４はホーニング加工され、砥石３３ａが繰り返しシリンダボア内周面１４を往復することで、必要な加工がなされる。
そして、シリンダライナ１２の外周部に設けられたライナ肉厚部分１２ａの部分は、他の部分よりも多く削り取られるので、繰り返し研削されることで、図５（ｂ）に示す数μｍ〜数十μｍ程度の窪む部分１４ｂが形成される。
したがって、シリンダブロック１０に鋳込まれたシリンダライナ１２の内面であるシリンダボア内周面１４をホーニング加工することで、部分的にシリンダボア内周面１４に深く加工した窪む部分１４ｂを形成することが可能となる。
【００３６】
次に、シリンダブロック１０にシリンダヘッド１９を組み付ける際に発生する歪みについて説明を行う。
図６に、シリンダブロック１０とシリンダヘッド１９を、ガスケット１８を挟んでヘッドボルト１６によって締結した様子を模式化した断面図を示す。
この断面図は、シリンダボア内周面１４の中心と、ヘッドボルト締結穴１３ａの中心を通過する断面を示している。
シリンダブロック１０に、ガスケット１８を挟んでシリンダヘッド１９を組み付けることで、上向きの力Ｆ１、下向きの力Ｆ２、及び外側に引っ張られる力Ｆ３の力が作用する。
シリンダブロック１０とシリンダヘッド１９は、ガスケット１８を挟んで、ヘッドボルト１６によって組み付けられる。ヘッドボルト１６は、シリンダブロック１０のシリンダ外壁部１３に備えられるヘッドボルト締結穴１３ａに高いトルクで締結され、シリンダ外壁部１３に対して上向きの力Ｆ１を与える。
その結果、シリンダヘッド１９がシリンダブロック１０に押し当てられて、特にガスケット１８によって高いシールが必要であるシリンダライナ保持外筒部１１の上面部に下向きの力Ｆ２が働くことになる。
【００３７】
これらの力、上向きの力Ｆ１及び下向きの力Ｆ２によって、シリンダ外壁部１３とシリンダライナ保持外筒部１１の接続部１７に、外側に引っ張られる力Ｆ３の力が働く。
この外側に引っ張られる力Ｆ３によって、歪みピーク高さｈ１部分で最も大きく歪み、内側への歪みＳｔが発生する。この結果、シリンダライナ１２は接続部１７付近で内側に歪むことになる。
ウォータジャケット１５は、シリンダ外壁部１３の内壁面と、シリンダライナ保持外筒部１１の外壁面によって形成され、接続部１７によって底部１５ａが構成される。
ウォータジャケット１５の深さは、冷却の要請からピストン２６の摺動範囲をカバーすることが望ましいが、鋳造する際に入子の強度的な問題もあって、多くのエンジンでは、ピストン２６の摺動範囲内にウォータジャケット１５の底部１５ａが設けられる。
この結果、ピストン２６の摺動範囲に内側への歪みＳｔが発生することになり、ピストン２６の摺動抵抗となる。
【００３８】
次に、摺動抵抗の低減と燃費の向上の関係について説明する。
図７に、稼働状態のエンジンの模式図を示す。
ピストン２６周りの摺動抵抗は、ピストン２６の外側に設けられるピストンリング２９の張力による部分が大部分を占めている。
ピストンリング２９の働きは、エンジン稼働中に燃焼室２５に発生する高温高圧の燃焼ガスを、クランクシャフト２８側に漏らさないことと、クランクシャフト２８側から供給される潤滑油を、必要以上に燃焼室に入れないようにしながら、シリンダボア内周面１４表面に適正な膜厚を保持して供給する役割を持っている。
したがって、ピストン２６に設けられた溝に嵌め込まれるピストンリング２９は、エンジンに組み付けた際には、シリンダライナ１２の内面にピストンリング２９自身の張力で突っ張るような形で保持され、燃焼ガスを遮断し潤滑油の油膜管理を行うのである。
ピストンリング２９にこのような機能を持たせているため、シリンダボア内周面１４の真円度と、ピストン２６の外径の真円度が悪い場合には、燃焼ガスのシールと潤滑油の油膜管理を適正に行うために、ピストンリング２９の張力を強くする必要がある。
【００３９】
シリンダブロック１０にシリンダヘッド１９を組み付けた際には、図６に示したような歪みが発生し、その歪みは数十μｍ程度になる。したがって、この歪みのことを考慮してシリンダボア内周面１４が加工されていない場合は、この歪み分を吸収して、燃焼ガスのシールをすると共に、シリンダボア内周面１４の表面に適正な油膜を保持するために、相当のピストンリング２９の張力が必要となるわけである。
この結果、ピストン２６とシリンダボア内周面１４の摺動抵抗は高くなる。
逆に、シリンダライナ１２の内径の真円度が高く、ピストン２６の外径の真円度が高く保たれれば、ピストンリング２９の張力は低く設定しても、燃焼ガスのシールと潤滑油の油膜管理は可能となるため、摺動抵抗は低くすることができる。
実際に、シリンダブロック１０にシリンダヘッド１９を組み付けた際の、シリンダライナ１２の内面であるシリンダボア内周面１４の歪みが、数μｍ程度に抑えられれば、高い燃費向上効果が得られ、エンジンの出力向上が見込まれる。
このような理由により、シリンダライナ１２に歪みが伝わらず、変形を生じないことが、エンジンの出力を犠牲にしない燃費向上に繋がるのである。
【００４０】
したがって、シリンダライナ１２に設けられるライナ肉厚部分１２ａは、歪みピーク高さｈ１付近で、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置に設けられることで、ホーニング加工時に、シリンダボア内周面１４に窪む部分が形成される。
この状態のシリンダブロック１０にシリンダヘッド１９を組み付けることで、窪む部分が形成された位置に内側への歪みＳｔが発生し、結果的に内側への歪みＳｔを相殺することとなる。
すなわち、シリンダブロック１０にシリンダヘッド１９を組み付けることでシリンダボア内周面１４の真円度を高めることになる。
この考え方は、ダミーヘッドを組み付けて加工する場合と同様であり、ホーニング加工時にダミーヘッドを必要としない分、工程数が少なくて済み、シリンダブロック１０の生産コストを低減させることに貢献する。
また、ダミーヘッドを組み付けてホーニング加工した場合と同等の効果が得られるので、シリンダボア内周面１４の摺動抵抗を減らすこととなり、エンジン出力を犠牲とすることなく、燃費を向上させることが出来る。
【００４１】
したがって、第１実施例に示した発明により、以下のような効果が得られる。
（１）エンジンのシリンダブロック１０に備えられるシリンダライナ１２において、外周部の所定の位置に、他の部分より肉が厚く形成されるライナ肉厚部分１２ａが設けられ、前記外周部の所定の位置が、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置で、ウォータジャケット１５の底部１５ａ近傍であることを特徴とする。
【００４２】
（２）（１）に記載されるシリンダライナ１２が鋳込まれたことを特徴とするシリンダブロック１０。
（３）シリンダライナ１２をシリンダブロック１０に鋳込む鋳造工程と、シリンダブロック１０のシリンダボア内周面１４をホーニング加工する仕上げ加工工程とを含むシリンダブロック１０の製造方法において、鋳造工程で、外周部の所定の位置に他の部分より肉が厚く形成されるライナ肉厚部分１２ａが設けられたシリンダライナ１２を、シリンダブロック１０に鋳込み、仕上げ加工工程で、シリンダブロック１０の有するシリンダライナ１２の内面であるシリンダボア内周面１４を、ホーニング加工することで、シリンダボア内周面１４に、ライナ肉厚部分１２ａに対応して他の部分よりも深く削られ窪む部分１４ｂが形成されることを特徴とする。
【００４３】
（４）（３）に記載されたシリンダブロック１０の製造方法で製造されたシリンダブロック１０に、シリンダヘッド１９を組み付けたエンジン構造において、シリンダブロック１０に、シリンダヘッド１９を組み付けた際に発生する歪みが、歪みが発生する位置に対応する前記窪む部分１４ｂによって、相殺されることを特徴とする。
このような（１）乃至（４）に記載される特徴を有するシリンダライナ１２、シリンダブロック１０、シリンダブロック１０の製造方法、及びエンジン構造によって、エンジンの出力を犠牲にせずに、燃費を向上させることが可能である。
また、引用文献１乃至引用文献４に記載されるような、ダミーヘッドを用いる方法や、押圧機を用いてホーニング加工する方法と比べて、特殊な設備や治具などを必要としないために加工工程を削減することができ、生産コストを安価に抑えることが可能となる。
【００４４】
（第２実施例）
以下、本発明の第２実施例についての構成を、図面を用いて説明する。
図８は、第２実施例のシリンダライナ１２の立体斜視図である。
第２実施例のシリンダライナ１２は、一般的なものと同様、肉厚が数ｍｍ程度の円筒形状態であり、ねずみ鋳鉄等の比較的硬く、摺動性の高い金属で鋳造されている。
また、シリンダライナ１２の周囲には、図示されない細かい凹凸が設けられている場合もある。この凹凸は、シリンダライナ１２をシリンダブロック１０に鋳包む際に、密着性を高め、熱伝達効果を得る目的で設けられている。
第２実施例の特徴的部分として、第１実施例同様に、このシリンダライナ１２には、外周部の所定の位置に、ライナ肉厚部分１２ａが設けられている。
ここで言う外周部の所定の位置とは、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置であり、かつウォータジャケット１５の底部１５ａと同じ高さの部分を指している。
また、ライナ肉厚部分１２ａの厚みは、後述するホーニング加工する際にホーニング加工によって削り取られる量が数十μｍ程度は変化するだけ必要であるため、例えば他の円筒部分の厚みに比べて２倍から３倍程度の厚みであり、第１実施例の場合よりも若干厚めとなっている。
【００４５】
さらに、シリンダライナ１２には、第１実施例とは異なり、外周部の所定の位置に、ライナ肉薄部分１２ｂも設けられている。
ここで言う外周部の所定の位置とは、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置であり、シリンダブロック１０にシリンダヘッド１９を組み付ける面から、ウォータジャケット１５の底部１５ａ近傍までの部分を指している。
また、この部分の厚みは、ホーニング加工する際に、後述するように、ホーニング加工によって削り取られる量が数十μｍ程度削られずに残るだけ窪んでいる必要があるため、例えば他の円筒部分の厚みに比べて半分程度の厚みとなっている。
なお、第２実施例のシリンダライナ１２は、設計のコンセプトによってはライナ肉厚部分１２ａを設けずに、ライナ肉薄部分１２ｂだけ設けてあってもよい。
シリンダブロック１０の鋳造工程では、このようなシリンダライナ１２の周りに、シリンダブロック１０形成用の空間を作り、溶湯を流し込むことで、シリンダブロック１０を鋳込む。そして、シリンダライナ１２を備えたシリンダブロック１０が形成される。
【００４６】
第２実施例のシリンダライナ１２も、図２に示すようにシリンダブロック１０に鋳込まれ、ホーニング加工が行われる。
この際に、注意すべき点としてはシリンダライナ１２の位置がシリンダブロック１０に対して決まっている点である。
すなわち、ライナ肉厚部分１２ａ及びライナ肉薄部分１２ｂは、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置に位置決めされて、鋳造される必要がある。例えば、シリンダライナ１２のクランクケース側の開口部は、ピストン２６が摺動する部分ではないため、この部分に位置決め用の穴や切り欠きを設けて、位置決めする等の配慮が必要である。
後述する理由により、気筒によってシリンダライナ１２に設けるライナ肉厚部分１２ａ及びライナ肉薄部分１２ｂが異なる場合もあるので、この点も考慮が必要だろう。
【００４７】
次に、本発明に係る第２実施例の作用効果を説明する。
まず、エンジン稼働時に発生する歪みについて説明する。
図９乃至図１２は、ヘッド組み付け時の歪みと、エンジン稼働時の歪みを測定した結果をしめしたものである。
組付歪み４０は、ヘッド組み付け時に発生する歪みを示しており、実働歪み４１はエンジン稼働時の歪みを示している。
一点鎖線の円は基準線であり、破線は目盛りである。歪みの程度は、基準線からどれだけ振れるかで表され、数値は歪みの４次成分を用いている。また、周囲には、位置を示すためにヘッドボルト締結穴１３ａの位置を示している。
図９には、エンジンの１気筒目の上部断面の歪みを示した図である。図９に示す１気筒目の上部では、組付歪み４０、実働歪み４１共に、大きく歪んではいない。
ただし、組付歪み４０と実働歪み４１の歪みの発生位置は、位相がずれていることが分かる。つまり、ヘッド組み付け時とエンジン稼働時では、歪みの発生位置が異なることを示している。
【００４８】
図１０には、エンジンの１気筒目の下部となる、ウォータジャケット１５の底部１５ａ付近の断面の歪みを示した図である。
この位置は、図１６に示した歪みピーク高さｈ１と同じ位置の断面を示している。
組付歪み４０は、図１６と同様に内側に大きく歪んでいる。内側に大きく歪んでいる部分はヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置でもあり、ヘッドボルト１６を締結することで、このような歪みが発生すると考えられる。
そして、ヘッドボルト締結穴１３ａにヘッドボルト１６を締結した影響で、内側に大きく歪むことで、別の位相、すなわちヘッドボルト締結穴１３ａの間の部分は、外側に歪む様子が分かる。
一方、実働歪み４１についても、組付歪み４０と同じ傾向が現れ、そして更に歪みの影響は大きく出ていることが分かる。
【００４９】
図１１には、エンジンの３気筒目の上部断面の歪みを示した図である。
組付歪み４０については、図９とほぼ同じ形状に歪みが発生していることが分かる。一方、実働歪み４１は、図９と同じ傾向であって、更に顕著に歪みが発生している。
すなわち隣り合うヘッドボルト締結穴１３ａの間が、内側に歪み、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する部分は、外側に歪んでいるのである。
図１２には、エンジンの３気筒目の下部となる、ウォータジャケット１５の底部１５ａ付近の断面の歪みを示した図である。
この位置は、図１６に示した歪みピーク高さｈ１と同じ位置の断面を示している。
そして、組付歪み４０及び実働歪み４１共に、図１０とほぼ同じ傾向を示している。ただし、図１０よりも図１２の組付歪み４０及び実働歪み４１は歪みが大きく出ている。
【００５０】
これら図９乃至図１２に示されるように、組付歪み４０は同様の傾向を示す。すなわち、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する部分は、シリンダボア内周面１４の内側に歪む。そして、ウォータジャケット１５の底部１５ａ近傍で、歪みの大きさは最大となる。
一方で、実働歪み４１はシリンダ上部では隣り合うヘッドボルト締結穴１３ａの間が内側に歪み、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置は、外側に歪むので、組付歪み４０とは逆の傾向を示す。
そして、ウォータジャケット１５の底部１５ａ近傍では、組付歪み４０と同じ傾向で、組付歪み４０よりも大きく歪む。
また、図９及び図１０に示される１気筒目よりも、図１１及び図１２に示される３気筒目の歪みが大きくなっている点も特徴的である。
【００５１】
すなわち、これら図９乃至図１２が示すように、組付歪み４０と実働歪み４１の傾向は異なり、歪みが発生する位置も変わる。
シリンダボア内周面１４に発生する歪みは、前述したようにまた、ピストン２６に備えられたピストンリング２９の燃焼ガスの遮断性能と、潤滑油の油膜管理性能を落とす原因となる。
したがって、ピストンリング２９の張力を高くすることで、燃焼ガスを遮断性能と潤滑油の油膜管理性能を維持するが、この結果、シリンダボア内周面１４を摺動するピストン２６の摺動抵抗となり、燃費を悪化させる結果となる。
このような理由により、シリンダブロック１０にシリンダヘッド１９を組み付ける時に発生する組付歪み４０だけでなく、エンジン稼働時に発生する歪みである実働歪み４１を小さくすることで、より燃費の向上を図ることが可能となる。
【００５２】
このような歪みの発生を抑制するために、シリンダライナ１２にライナ肉厚部分１２ａ及びライナ肉薄部分１２ｂを設ける。
シリンダライナ１２にライナ肉厚部分１２ａを設けることで、シリンダボア内周面１４に窪む部分１４ｂを形成できる点については、図５（ａ）（ｂ）を用いて第１実施例で説明したので、ここではシリンダライナ１２にライナ肉薄部分１２ｂを設ける場合の作用効果について説明する。
図１３（ａ）、及び図１３（ｂ）は、シリンダライナ１２に備えたライナ肉薄部分１２ｂ付近のシリンダボア内周面１４をホーニング加工している様子を模式的に示した断面図である。
図１３（ａ）は、砥石３３ａにてホーニング加工中の力の関係を表した断面図、図５（ｂ）は加工後の断面図を示している。
ホーニングヘッド３３に備えられた砥石３３ａは、シリンダライナ１２の表面である、シリンダボア内周面１４を押圧しながら加工を行う。
図１３（ａ）に示すように、砥石３３ａからの押圧力Ｆａに対して、シリンダライナ１２自身の剛性によって、反力Ｎａが発生する。シリンダライナ１２の外側に密着するシリンダライナ保持外筒部１１は、アルミニウム合金製であり、鉄鋳物であるシリンダライナ１２に比べ剛性がないため影響は軽微であるので、反力Ｎａは主にシリンダライナ１２自身の剛性によって決定される。
【００５３】
したがって、シリンダライナ１２の外周部にライナ肉薄部分１２ｂが設けられた部分のほうが、その他の部分よりも剛性は低くなり、反力Ｎａも小さくなる。
シリンダライナ１２は剛体ではないので、このように発生している押圧力Ｆａと反力Ｎａのバランスにより、シリンダライナ１２は、押圧力Ｆａによって軽微に外側に変形しながら加工される。この際に押圧力Ｆａと反力Ｎａの差が変形量に反映されるので、ライナ肉薄部分１２ｂのように、より剛性の低い部分は変形しやすいことになる。
このようにシリンダボア内周面１４はホーニング加工され、砥石３３ａが繰り返しシリンダボア内周面１４を往復することで、必要な加工がなされる。
そして、シリンダライナ１２の外周部に設けられたライナ肉薄部分１２ｂの部分は、他の部分よりも浅く削り取られるので、繰り返し研削されることで、図１３（ｂ）に示す数μｍ〜数十μｍ程度の盛り上がる部分１４ｃが形成される。
したがって、シリンダブロック１０に鋳込まれたシリンダライナ１２の内面であるシリンダボア内周面１４をホーニング加工することで、部分的にシリンダボア内周面１４に浅く加工された盛り上がる部分１４ｃを形成することが可能となる。
【００５４】
なお、図９乃至図１２に示すように、実働歪み４１は組付歪み４０の歪みを増幅した形で現れている部分もあるため、シリンダライナ１２に設けるライナ肉厚部分１２ａも、第１実施例の場合に比べて大きくすることで、よりシリンダボア内周面１４のエンジン稼働時の真円度を高めることが可能となる。
また、シリンダライナ１２にライナ肉薄部分１２ｂを設けている部分については、図９及び図１１の実働歪み４１が示す、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する部分が、シリンダボア内周面１４の径方向外側に向けて歪んでいる場所に対応している。
このようにライナ肉薄部分１２ｂを設けることで、このシリンダボア内周面１４の径方向外側に向けて歪んでいる場所に盛り上がる部分１４ｃが形成され、エンジン稼働時には発生する歪みと相殺して真円度が高くなる。
【００５５】
このような組付歪み４０や実働歪み４１の状態は、図９及び図１０と、図１１及び図１２と比較して分かる通り、気筒によっても異なるし、エンジンの設計が異なれば当然変わってくる。
したがって、シリンダライナ１２にライナ肉厚部分１２ａ及びライナ肉薄部分１２ｂを設ける所定の位置は、慎重に検討し、エンジンの設計に合った位置に設けられるべきである。
なお、シリンダライナ１２の造り易さという点を考慮しなければ、図９乃至図１２に発生する歪みの曲線に沿って、シリンダライナ１２の外周部を形成すれば、より真円度を高くできる可能性がある。
【００５６】
すなわち、シリンダライナ１２の形状が基本的に円筒形状であり、部分的にライナ肉厚部分１２ａ及びライナ肉薄部分１２ｂを部分的に設けるのではなく、３次元曲線的に凹部及び凸部を図９乃至図１２に示される歪みにしたがって形成することで、ホーニング加工時には、その形状にそってシリンダボア内周面１４が加工され、エンジン稼働時には真円度をより高める結果となる。
ただし、シリンダライナ１２の製造上の問題や、シリンダライナ１２自身の機能である、耐摺動性や、円筒形状や材質の特性から得られる変形非容易性を損なう結果となっては、シリンダライナ１２の本来の目的を損なうことも考えられるため、これらを総合的に判断して設計すべきである。
したがって、第２実施例に示すように、シリンダライナ１２の外周部に、部分的にライナ肉厚部分１２ａ又はライナ肉薄部分１２ｂを設け、組付歪み４０や実働歪み４１を相殺することは、製造上の観点から見ても優れていると言える。
なお、設計によっては、シリンダライナ１２にライナ肉薄部分１２ｂだけ設け、歪みに対応してもよい。組付歪み４０を別の方法で解消する場合は、このような方法を取ることも考えられる。
【００５７】
このように、シリンダブロック１０にシリンダヘッド１９を組み付けた時に発生する歪みである組付歪み４０だけでなく、エンジン稼働時に発生する歪みである実働歪み４１まで考慮したシリンダライナ１２を用いることで、エンジン稼働時においてシリンダボア内周面１４の真円度が高くなり、更に燃費の向上を図ることが可能になる。
また、このようなシリンダライナ１２にライナ肉厚部分１２ａ又はライナ肉薄部分１２ｂを設けるような加工は比較的容易であるために、さほどシリンダライナ１２のコストアップとはならず、特許文献１乃至特許文献４に示されたような、ダミーヘッドや押圧装置を用いる必要がないため、生産コストを抑えて、燃費の向上に寄与することが可能である。
【００５８】
したがって、第２実施例に示した発明により、以下のような効果が得られる。
（１）エンジンのシリンダブロック１０に備えられるシリンダライナ１２において、外周部の所定の位置に、他の部分より肉が厚く形成されるライナ肉厚部分１２ａが設けられ、前記外周部の所定の位置が、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置で、ウォータジャケット１５の底部１５ａ近傍であることを特徴とする。
（２）エンジンのシリンダブロック１０に備えられるシリンダライナ１２において、外周部の所定の位置に、他の部分より肉が薄く形成されるライナ肉薄部分１２ｂが設けられ、外周部の所定の位置が、シリンダブロック１０を組み込んだエンジンを稼働させた状態で、拡径方向への歪みが発生している位置であることを特徴とする。
（３）（２）に記載されるシリンダライナ１２において、外周部の所定の位置が、ヘッドボルト締結穴１３ａに対応する位置で、シリンダヘッド１９組み付け面から、ウォータジャケット１５の底部１５ａ近傍までであることを特徴とする。
【００５９】
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載されるシリンダライナ１２において、シリンダブロック１０を組み込んだエンジンを稼働させた状態で、縮径方向に発生している歪みに対応し、ライナ肉厚部分１２ａの肉厚を増加させることを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれかに記載されるシリンダライナ１２が鋳込まれたことを特徴とする。
（６）シリンダライナ１２をシリンダブロック１０に鋳込む鋳造工程と、シリンダブロック１０のシリンダボア内周面１４をホーニング加工する仕上げ加工工程とを含むシリンダブロック１０の製造方法において、鋳造工程で、外周部の所定の位置に他の部分より肉が厚く形成されるライナ肉厚部分１２ａ、又は肉が薄く形成されるライナ肉薄部分１２ｂのうち少なくとも１つが設けられたシリンダライナ１２を、シリンダブロック１０に鋳込み、仕上げ加工工程で、シリンダブロック１０の有するシリンダライナ１２の内面であるシリンダボア内周面１４を、ホーニング加工することで、シリンダボア内周面１４に、ライナ肉厚部分１２ａに対応して他の部分よりも深く削られ窪む部分１４ｂ、又はライナ肉薄部分１２ｂに対応して他の部分よりも浅く削られ盛り上がる部分１４ｃのうち少なくとも１つが形成されることを特徴とする。
【００６０】
（７）（６）に記載されたシリンダブロック１０の製造方法で製造されたシリンダブロック１０に、シリンダヘッド１９を組み付けたエンジン構造において、シリンダブロック１０に、シリンダヘッド１９を組み付けた際に発生する歪みである組付歪み４０が、歪みが発生する位置に対応する窪む部分１４ｂによって、相殺され、エンジンを稼働させた際に発生する歪みである実働歪み４１が、歪みが発生する位置に対応する窪む部分１４ｂ、又は盛り上がる部分１４ｃのうち少なくとも１つによって、相殺されることを特徴とする。
【００６１】
このような（１）乃至（７）に記載される特徴を有するシリンダライナ１２、シリンダブロック１０、シリンダブロック１０の製造方法、及びエンジン構造によって、エンジンの出力を犠牲にせずに、第１実施例に示した発明よりも更に、燃費を向上させることが可能である。
また、引用文献１乃至引用文献４に記載されるような、ダミーヘッドを用いる方法や、押圧機を用いてホーニング加工する方法と比べて、特殊な設備や治具などを必要としないために加工工程を削減することができ、生産コストを安価に抑えることが可能となる。
【００６２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前述した通りシリンダライナ１２に設けられるライナ肉厚部分１２ａ及びライナ肉薄部分１２ｂの位置は、第１実施例及び第２実施例に示したシリンダライナ１２に示される位置に限定されず、エンジンごと、気筒ごとに設計されるべきである。例えば、図９、図１１において、実働歪み４１が縮径方向に現れている位置には、ライナ肉厚部分１２ａを設け、図１０、図１２において、実働歪み４１が拡径方向に現れている位置にライナ肉薄部分１２ｂを設ける態様であれば、第１実施例及び第２実施例に示されないシリンダライナ１２の形状であることを妨げない。
【００６３】
また、第２実施例では、ライナ肉厚部分１２ａ及びライナ肉薄部分１２ｂをシリンダライナ１２の外周部に設けているが、必ずしも両方設ける必要はなく、例えばライナ肉厚部分１２ａに対応する部分によって、シリンダボア内周面１４に発生する縮径方向の歪みを相殺する機能を別の方法で解決する場合等によって、シリンダライナ１２にライナ肉薄部分１２ｂだけ設けることを妨げない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１実施例の、シリンダライナの立体斜視図を示している。
【図２】第１実施例の、シリンダブロックにクランクキャップが組み付けられた状態の断面図を示している。
【図３】第１実施例の、図２に示すシリンダブロックのＡＡ断面図を示している。
【図４】第１実施例の、ホーニング加工時の模式断面図を示している。
【図５】（ａ）第１実施例の、ホーニング加工時の、ライナ肉厚部付近の砥石とシリンダボア内周面に発生する力の関係を模式図として示している。（ｂ）第１実施例の、ホーニング加工後のライナ肉厚部分付近の断面図を示している。
【図６】第１実施例の、シリンダブロックとシリンダヘッドを、ガスケットを挟んでヘッドボルトによって締結した様子を模式化した断面図を示す。
【図７】第１実施例の、稼働状態のエンジンの模式図を示す。
【図８】第２実施例の、シリンダライナの立体斜視図を示している。
【図９】出願人が計測した、エンジンの１気筒目の上部断面の歪みを示している。
【図１０】出願人が計測した、エンジンの１気筒目の下部となる、ウォータジャケットの底部付近の断面の歪みを示している。
【図１１】出願人が計測した、エンジンの３気筒目の上部断面の歪みを示している。
【図１２】出願人が計測した、エンジンの３気筒目の下部となる、ウォータジャケットの底部付近の断面の歪みを示している。
【図１３】（ａ）第２実施例の、ホーニング加工時の、ライナ肉薄部分付近の砥石とシリンダボア内周面に発生する力の関係を模式図として示している。（ｂ）第２実施例の、ホーニング加工後のライナ肉薄部分付近の断面図を示している。
【図１４】特許文献１の、荷重付加機構を有した荷重負荷シリンダがシリンダブロックを押圧する様子を示した断面説明図を示している。
【図１５】特許文献４の、分割式シリンダのライナ部外壁を押圧してホーニング加工する様子を示した断面説明図を示している。
【図１６】出願人が調査した、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付けた際に発生する、シリンダボア内周面の歪みの分布を示した立体斜視図を示している。
【符号の説明】
【００６５】
１０      シリンダブロック
１１      シリンダライナ保持外筒部
１２      シリンダライナ
１２ａ      ライナ肉厚部分
１２ｂ      ライナ肉薄部分
１３      シリンダ外壁部
１３ａ      ヘッドボルト締結穴
１４      シリンダボア内周面
１４ａ      内側変形位置
１４ｂ      窪む部分
１４ｃ      部分
１５      ウォータジャケット
１５ａ      底部
【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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【図１６】
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