(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースを一体成形するとともにシリンダライナを鋳ぐるんだエンジンのシリンダブロックにおいて、
クランクケース内のオイルミストをエアクリーナ側へ戻す役割を果たすブリーザ室を、前記シリンダブロックの側面に設けるとともに、このブリーザ室の底に窓部を開け、この窓部を通じてシリンダライナの外面とブリーザ室とを連通させたことを特徴とするエンジンのシリンダブロック。
【請求項２】
クランクケースを一体成形するとともにシリンダライナを鋳ぐるみ、且つ側面にブリーザ室を備え、このブリーザ室の底にシリンダライナの外面とブリーザ室とを連通する窓部を備えたエンジンのシリンダブロックの鋳造方法であって、
鋳造金型内に設けた軸部に前記シリンダライナを被せ、このシリンダライナを鋳造金型のうちの分割型から延ばした窓部形成突起で押えることで、シリンダライナの軸方向移動を防止しつつ、鋳造を実施することを特徴とするエンジンのシリンダブロックの鋳造方法。
【請求項３】
前記軸部は水平であることを特徴とする請求項２記載のエンジンのシリンダブロックの鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの潤滑油消費量の増加及び排気ガスの汚れを抑え、しかもシリンダブロックの生産性を向上させ、製造コストを低減するのに好適なエンジンのシリンダブロック及びそれの鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのシリンダブロックの鋳造方法としては、例えば、実開昭５８−１３７５５９号公報「ダイキャストシリンダ用鋳包みライナ素材」に記載されたものが知られている。
【０００３】
上記公報の第４図には、移動型１６にコア３６を取付け、コア３６に設けた突起部３７に、内周面から中心側に突出したフランジ部４３を形成したライナ素材４１を被せ、フランジ部４３を突起部３７及び固定型１１で挟み込むことでライナ素材４１を位置決めするようにした鋳造方法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の技術では、鋳造した後に、ライナ素材４１のフランジ部４３を機械加工にて取除く工程が必要になり、しかもシリンダブロック内の奥側であるから上記加工が容易ではなく、生産性や製造コストの面で不利になる。
【０００５】
また、例えば、ライナ素材４１が鋳鉄製、シリンダブロックの本体がアルミニウム合金製の場合に、これらのライナ素材４１及びシリンダブロック本体からなるシリンダブロックをエンジンに組込んで運転すると、ライナ素材４１とシリンダブロック本体との熱膨張の大きさの差から、ライナ素材４１とシリンダブロック本体との間に隙間が生じることがある。
【０００６】
このような隙間が生じると、クランクケース内で潤滑油がこの隙間内に入り込み、燃焼室内ににじみ出て燃焼することがある。
この結果、潤滑油の消費量が多くなるとともに排気ガスが汚れる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、▲１▼エンジンのシリンダブロックを改良することで、エンジンの潤滑油消費量の増加及び排気ガスの汚れを抑えること、▲２▼エンジンのシリンダブロックの鋳造方法において、シリンダブロックの生産性を向上させ、製造コストを低減することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、クランクケースを一体成形するとともにシリンダライナを鋳ぐるんだエンジンのシリンダブロックにおいて、クランクケース内のオイルミストをエアクリーナ側へ戻す役割を果たすブリーザ室を、シリンダブロックの側面に設けるとともに、このブリーザ室の底に窓部を開け、この窓部を通じてシリンダライナの外面とブリーザ室とを連通させたことを特徴とする。
【０００９】
クランクケース内の潤滑油がシリンダブロックの本体とシリンダライナとの間に入り込んだ場合に、この潤滑油を窓部を介してブリーザ室へ排出することができ、シリンダブロックの本体とシリンダライナとの間の潤滑油が燃焼室内へにじみ出るのを防止することができ、潤滑油の燃焼による消費量を抑えることができるとともに排気ガスが汚れるのを防ぐことができる。
【００１０】
請求項２は、クランクケースを一体成形するとともにシリンダライナを鋳ぐるみ、且つ側面にブリーザ室を備え、このブリーザ室の底にシリンダライナの外面とブリーザ室とを連通する窓部を備えたエンジンのシリンダブロックの鋳造方法であって、鋳造金型内に設けた軸部にシリンダライナを被せ、このシリンダライナを鋳造金型のうちの分割型から延ばした窓部形成突起で押えることで、シリンダライナの軸方向移動を防止しつつ、鋳造を実施する。
【００１１】
分割型の窓部形成突起でシリンダライナを押えることで、シリンダライナの軸方向移動を防止することができ、従来のように、シリンダブロックの鋳造後にシリンダライナのフランジ部の除去のための加工を行う必要がない。従って、シリンダブロックの生産性を向上させることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００１２】
請求項３は、軸部を水平にしたことを特徴とする。
軸部を水平にしたことで、鋳造金型を横長のレイアウトにすることができ、例えば、縦長の鋳造金型に比較して、本発明では、鋳造金型の設置時や解体時の取扱いを容易にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るシリンダブロックを組込んだエンジンの説明図であり、エンジン１０は、クランクケース及びシリンダヘッドを一体成形したシリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１の下部に合わせた下部ケース１２とを備え、シリンダブロック１１の中央部に形成したシリンダ部１４にシリンダライナ１５を鋳ぐるみ、このシリンダライナ１５にピストン１６を移動可能に挿入し、このピストン１６にピストンピン（不図示）を介してコンロッド１７の一端を取付け、上記した下部ケース１２及びシリンダブロック１１にそれぞれベアリング取付部２１，２２を設け、これらのベアリング取付部２１，２２に取付けたベアリング２３，２３でクランクシャフト２４を回転可能に支持し、このクランクシャフト２４のクランクピン（不図示）に前述のコンロッド１７の下端を取付け、クランクシャフト２４に歯付きドライブプーリ２５を取付け、この歯付きドライブプーリ２５にタイミング歯付きベルト２６を掛けるとともに、このタイミング歯付きベルト２６を更に歯付きカムプーリ２７に掛け、この歯付きカムプーリ２７をカム３１とこのカム３１の回転軸となるカムシャフト３２とに一体的に取付け、カムシャフト３２をシリンダ部１４の上方に配置したヘッド部３３に回転可能に取付け、カム３１の外周面と摺動するロッカアーム３４を図示せぬロッカシャフトにスイング可能に取付けるとともに、ロッカアーム３４の端部をアジャストスクリュー３５を介してインテークバルブ３６の端部に当て、このインテークバルブ３６をヘッド部３３に取付けたバルブガイド３７でガイドし、ヘッド部３３の上方をヘッドカバー３８で覆った状態を示す。
シリンダブロック１１の下部と下部ケース１２とは、クランクケース４０を構成する部材である。
【００１４】
ここで、４１はアジャストスクリュー３５をロックするロックナット、４２はインテークバルブ３６を閉じる側の弾性力を発生させるバルブスプリング、４３はインテークバルブ３６の端部に取付けるとともにバルブスプリング４２の一端部を受けるスプリング受け部材、４４は点火プラグ、４５，４５はシール部材、４６はメインスイッチ、４７はオイル注入口用キャップ、４８は燃料室である。なお、エキゾーストバルブ及びこのエキゾーストバルブを駆動するための部品は省略した。
【００１５】
図２は本発明に係るシリンダブロックの側面図であり、シリンダブロック１１は、側面に、エンジン運転中にクランクケース４０（図１参照）内で発生するオイルミストを一旦蓄えるとともにブローバイガスと一緒にエアクリーナ（不図示）側に戻す第１ブリーザ室５１（第１ブリーザ室５１は、請求項１及び請求項２に記載したブリーザ室である。）を設け、この第１ブリーザ室５１の底に窓部５２を開け、この窓部５２を通じてシリンダライナ１５（図１参照）の外面１５ａと第１ブリーザ室５１とを連通させた部材である。なお、５３は後述する別のブリーザ室に連通する連通路、５４は燃焼室４８（図１参照）へ混合気を供給する供給路となるインテークポートである。
【００１６】
図３は図２の３−３線断面図であり、シリンダブロック１１の側方、詳しくはシリンダライナ１５の側方に第１ブリーザ室５１を設け、この第１ブリーザ室５１に窓部５２を形成した状態を示す。
【００１７】
シリンダブロック１１は、例えば、アルミニウム合金製のシリンダブロック本体５５に、例えば、鋳鉄製のシリンダライナ１５を鋳ぐるんだ部材であり、シリンダライナ１５は、外面１５ａに複数の凹凸を設けた円筒部５６と、この円筒部５６の端部に設けるとともに外面１５ａから外径が外面１５ａの径より大きくなるように突出させたフランジ部５７とからなる。
【００１８】
ここで、６１は燃焼室４８からの排気の通るエキゾーストポート、６２はエキゾーストバルブ（不図示）をガイドするバルブガイド、６３はシリンダブロック１１の第１ブリーザ室５１とは反対の側面に設けるとともに第１ブリーザ室５１と前述の連通路５３（図２参照）で連結した第２ブリーザ室、６４は第２ブリーザ室６３とクランクケース４０内を連通するブリーザ通路、６５は吸気側のバルブシート、６６は排気側のバルブシートである。
【００１９】
図４は図２の４−４線断面図であり、シリンダライナ１５の側方に第１ブリーザ室５１を設けたことを示す。
想像線で示す７３はシリンダブロック１１を鋳造金型でダイカスト鋳造する場合の鋳造型（後で詳細に説明する第３型である。）を示し、この鋳造型７３を矢印のようにシリンダライナ１５へ側方から移動させ、型閉めする際にシリンダライナ１５の外面１５ａに当てる。
鋳造型７３の突起８３（後で詳述する。）の先端は、外面１５ａに倣った形状を有するため、突起８３の先端を外面１５ａと密着させることができる。
【００２０】
以上の図３及び図４で説明したように、本発明は第１に、クランクケース４０を一体成形するとともにシリンダライナ１５を鋳ぐるんだエンジン１０（図１参照）のシリンダブロック１１において、クランクケース４０内のオイルミストをエアクリーナ側へ戻す役割を果たす第１ブリーザ室５１を、シリンダブロック１１の側面に設けるとともに、この第１ブリーザ室５１の底に窓部５２を開け、この窓部５２を通じてシリンダライナ１５の外面１５ａと第１ブリーザ室５１とを連通させたことを特徴とする。
【００２１】
クランクケース４０内の潤滑油がシリンダブロック本体５５とシリンダライナ１５との間に入り込んだ場合に、この潤滑油を窓部５２を介して第１ブリーザ室５１へ排出することができ、シリンダブロック本体５５とシリンダライナ１５との間の潤滑油が燃焼室４８内へにじみ出るのを防止することができ、潤滑油の燃焼による消費量を抑えることができるとともに、潤滑油が燃焼して生じる燃焼生成物で排気ガスが汚れるのを防ぐことができる。
【００２２】
図５は本発明に係るシリンダブロックのダイカスト鋳造金型を説明する断面図であり、請求項２に記載した鋳造金型としてのダイカスト鋳造金型７０は、水平移動させることでシリンダブロックのヘッド部、シリンダ部及びクランクケースの各部分を成形する請求項２に記載した分割型としての第１型７１と、この第１型７１に対向させることでシリンダブロックのヘッド部を成形する第２型７２と、シリンダブロックの側面を成形する第３型７３及び第４型７４と、紙面に垂直な方向に型閉めすることでシリンダブロックの側面を成形する第５型７５（第５型７５の各部が一体であることを示すためにそれぞれの部分について引出し線を施した。）及びこの第５型７５に対向させる第６型（不図示）とからなり、キャビティ７７内に高圧の溶湯を射出するためのダイカスト装置（不図示）を付設する。
【００２３】
ここで、８１は第１型７１に設けた円柱状の軸部であり、シリンダライナ１５（図３参照）の内径よりもわずかに小さい外径に成形した部分である。８２は第１型７１に設けた環状面であり、シリンダライナ１５を当ててシリンダライナ１５の位置決めを行う部分である。８３は第３型７３に設けた突起（突起８３は、請求項２に記載した窓部形成突起である。）であり、図３に示した第１ブリーザ室５１の窓部５２を形成する部分である。
【００２４】
以上に述べたシリンダブロックの鋳造要領を次に説明する。
図６は本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第１作用図である。
まず、ダイカスト鋳造金型における第１型７１の軸部８１にシリンダライナ１５を嵌め、第１型７１の環状面８２にシリンダライナ１５の端面１５ｂ（端面１５ｂをフランジ部５７の端面としてもよい。）を当ててシリンダライナ１５を位置決めする。
【００２５】
図７は本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第２作用図であり、図６でシリンダライナ１５を嵌めた第１型７１を、図７で矢印▲１▼，▲１▼のように第２型７２とともに型閉めする途中の状態を示す。
【００２６】
第１型７１の型閉めの速度については、第１型７１に対してシリンダライナ１５が左方へずれないように図示せぬ制御装置で制御する。なお、ここではキャビティ７７の輪郭を想像線で示した。
【００２７】
図８は本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第３作用図であり、第３型７３及び第４型７４を矢印▲２▼，▲２▼のようにシリンダライナ１５の側方から型閉めする途中の状態を示す。
第３型７３及び第４型７４の型閉めは、第１型７１及び第２型７２の型閉めが完了してから実施する。
【００２８】
図９は本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第４作用図であり、第３型７３及び第４型７４の型閉めの完了後に、紙面に垂直な方向から第５型７５（▲３▼部分）及び第６型を型閉めした状態を示す。
【００２９】
図１０は本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第５作用図であり、図９の要部拡大図である。
第３型７３の型閉めが完了した時には、第３型７３の突起８３は、シリンダライナ１５のフランジ部５７に隣接するとともに、突起８３の先端は、シリンダライナ１５の外面１５ａに接する。このようにして、シリンダライナ１５を第１型７１の環状面８２及び第１型７２の突起８３によって軸方向に位置決めする。
【００３０】
図９において、ダイカスト鋳造金型７０の型閉めが完了したら、ダイカスト装置から溶湯をキャビティ７７内に射出し、充填する。
溶湯が固化したら、ダイカスト鋳造金型７０の型開きを行い、シリンダブロック鋳造品を取り出す。
このシリンダブロック鋳造品には、第３型７３によって第１ブリーザ室５１（図３参照）ができ、突起８３によって窓部５２（図３参照）ができている。
【００３１】
以上の図３、図９及び図１０で説明したように、本発明は第２に、クランクケース４０を一体成形するとともにシリンダライナ１５を鋳ぐるみ、且つ側面に第１ブリーザ室５１を備え、この第１ブリーザ室５１の底にシリンダライナ１５の外面１５ａと第１ブリーザ室５１とを連通する窓部５２を備えたエンジン１０（図１参照）のシリンダブロック１１の鋳造方法であって、ダイカスト鋳造金型７０内に設けた軸部８１にシリンダライナ１５を被せ、このシリンダライナ１５をダイカスト鋳造金型７０のうちの第３型７３から延ばした突起８３で押えることで、シリンダライナ１５の軸方向移動を防止しつつ、鋳造を実施する。
【００３２】
本発明に係るシリンダヘッド一体型シリンダブロック１１では、鋳造時にシリンダライナ１５の両端を挟んでシリンダライナ１５の位置決めを行うことが難しいが、第３型７３の突起８３でシリンダライナ１５を側方から押えることで、シリンダライナ１５の軸方向移動を防止することができ、従来のように、シリンダブロックの鋳造後にシリンダライナのフランジ部の除去のための加工を行う必要がない。従って、シリンダブロック１１の生産性を向上させることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００３３】
また、シリンダライナ１５の軸方向移動を防止したので、キャビティ７７内へ高圧の溶湯を射出するときでも、この溶湯の流れによって第１型７１の軸部８１に対してシリンダライナ１５がずれる心配はない。
【００３４】
本発明は第３に、軸部８１を水平にしたことを特徴とする。
軸部８１を水平にしたことで、ダイカスト鋳造金型７０を横長のレイアウトにすることができ、例えば、縦長の鋳造金型に比較して、本発明では、ダイカスト鋳造金型７０の設置時や解体時の取扱いを容易にすることができる。
【００３５】
尚、本発明の実施の形態では、図９において、シリンダライナ１５の右端にフランジ部５７を設け、このフランジ部５７の左側に第３型７３の突起８３を配置することで、シリンダライナ１５の軸方向移動を規制したが、これに限らず、シリンダライナ１５の側面、例えば、シリンダライナ１５の外面１５ａに設けた凹部内に突起を挿入するとともに、突起の先端を凹部の底に当てるようにしてシリンダライナの軸方向移動を規制してもよい。
また、単にシリンダライナ１５の外面１５ａ（場所は問わない）に突起を押付けることでシリンダライナ１５ａの軸方向移動を規制しても差し支えない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１のエンジンのシリンダブロックは、クランクケース内のオイルミストをエアクリーナ側へ戻す役割を果たすブリーザ室を、シリンダブロックの側面に設けるとともに、このブリーザ室の底に窓部を開け、この窓部を通じてシリンダライナの外面とブリーザ室とを連通させたので、クランクケース内の潤滑油がシリンダブロックの本体とシリンダライナとの間に入り込んだ場合に、この潤滑油を窓部を介してブリーザ室へ排出することができ、シリンダブロックの本体とシリンダライナとの間の潤滑油が燃焼室内へにじみ出るのを防止することができ、潤滑油の燃焼による消費量を抑えることができるとともに排気ガスが汚れるのを防ぐことができる。
【００３７】
請求項２のエンジンのシリンダブロックの鋳造方法は、クランクケースを一体成形するとともにシリンダライナを鋳ぐるみ、且つ側面にブリーザ室を備え、このブリーザ室の底にシリンダライナの外面とブリーザ室とを連通する窓部を備えたエンジンのシリンダブロックの鋳造方法であって、鋳造金型内に設けた軸部にシリンダライナを被せ、このシリンダライナを鋳造金型のうちの分割型から延ばした窓部形成突起で押えることで、シリンダライナの軸方向移動を防止しつつ、鋳造を実施するので、従来のように、シリンダブロックの鋳造後にシリンダライナのフランジ部の除去のための加工を行う必要がない。従って、シリンダブロックの生産性を向上させることができるとともに、製造コストを低減することができる。
【００３８】
請求項３のエンジンのシリンダブロックの鋳造方法は、軸部を水平にしたので、鋳造金型を横長のレイアウトにすることができ、例えば、縦長の鋳造金型に比較して、本発明では、鋳造金型の設置時や解体時の取扱いを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシリンダブロックを組込んだエンジンの説明図
【図２】本発明に係るシリンダブロックの側面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】図２の４−４線断面図
【図５】本発明に係るシリンダブロックのダイカスト鋳造金型を説明する断面図
【図６】本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第１作用図
【図７】本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第２作用図
【図８】本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第３作用図
【図９】本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第４作用図
【図１０】本発明に係るシリンダブロックの鋳造要領を説明する第５作用図
【符号の説明】
１０…エンジン、１１…シリンダブロック、１５…シリンダライナ、１５ａ…シリンダライナの外面、４０…クランクケース、５１…ブリーザ室（第１ブリーザ室）、５２…窓部、７０…鋳造金型（ダイカスト鋳造金型）、７１…第１型、７３…分割型（第３型）、８１…軸部、８３…突起。
【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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