(57)【要約】【課題】本発明は、端部の欠けや割れを生じることなく鋳造型に固定することができるシリンダライナーを提供する。【解決手段】円筒状のシリンダライナー１０であって、ピストン摺動領域１８が初晶シリコンを含有しているアルミニウムにより形成されており、一方の端部１２が初晶シリコンを含有していないアルミニウムにより形成されている。したがって、端部１２を鋳造型の入子に勘合させても、端部１２に欠けや割れが発生し難い。【選択図】図１
2009297740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のシリンダライナーであって、
ピストン摺動領域が初晶シリコンを含有しているアルミニウムにより形成されており、
一方の端部が初晶シリコンを含有していないアルミニウムにより形成されている、
ことを特徴とするシリンダライナー。
【請求項２】
シリンダライナーを製造する方法であって、
凝固時に初晶シリコンが析出しない濃度のシリコンを含有しているアルミニウム、あるいは、シリコンを含有していないアルミニウムの溶湯である第１溶湯を円筒状の遠心鋳造型内に導入する第１導入工程と、
遠心鋳造型を中心軸回りに回転させて、第１溶湯を冷却する第１冷却工程と、
第１冷却工程後に、凝固時に初晶シリコンが析出する濃度のシリコンを含有しているアルミニウムの溶湯である第２溶湯を遠心鋳造型内に追加する第２導入工程と、
第１冷却工程よりも傾けた状態で遠心鋳造型を中心軸回りに回転させて、第２溶湯を冷却して凝固させる第２冷却工程、
を備えていることを特徴とするシリンダライナーの製造方法。
【請求項３】
第１冷却工程で第１溶湯が半溶融状態となるまで冷却されたときに、第２導入工程を実行することを特徴とする請求項２に記載のシリンダライナーの製造方法。
【請求項４】
第２冷却工程の間に、遠心鋳造型の傾斜角度を増大させることを特徴とする請求項２または３に記載のシリンダライナーの製造方法。
【請求項５】
シリンダライナーを製造する方法であって、
凝固時に初晶シリコンが析出しない濃度のシリコンを含有しているアルミニウム、あるいは、シリコンを含有していないアルミニウムの溶湯である第１溶湯を円筒状の遠心鋳造型内に導入する第１導入工程と、
遠心鋳造型を中心軸回りに回転させて、第１溶湯を冷却する第１冷却工程と、
第１冷却工程後に、凝固時に初晶シリコンが析出する濃度のシリコンを含有しているアルミニウムの溶湯である第２溶湯を遠心鋳造型内に追加する第２導入工程と、
第１鋳造工程より速い回転速度で遠心鋳造型を中心軸回りに回転させて、第２溶湯を冷却して凝固させる第２冷却工程、
を備えていることを特徴とするシリンダライナーの製造方法。
【請求項６】
第１冷却工程で第１溶湯が半溶融状態となるまで冷却されたときに、第２導入工程を実行することを特徴とする請求項５に記載のシリンダライナーの製造方法。
【請求項７】
第２冷却工程の間に、遠心鋳造型の回転速度を増大させることを特徴とする請求項５または６に記載のシリンダライナーの製造方法。
【請求項８】
鋳造型を用いて、円筒状のシリンダライナーを備えたシリンダブロックを製造する方法であって、
鋳造型のキャビティに設けられた入子をシリンダライナーに挿入することによって、キャビティ内にシリンダライナーを固定する固定工程と、
キャビティ内に溶湯を導入することによって、シリンダブロックを鋳造する鋳造工程を備え、
シリンダライナーは、ピストン摺動領域が初晶シリコンを含有するアルミニウムにより形成されており、一方の端部が初晶シリコンを含有しないアルミニウムにより形成されおり、
入子は、シリンダライナーの内径より小さい直径からその内径より大きい直径まで広がるテーパ面を備えており、
固定工程では、入子を前記一方の端部側からシリンダライナー内に挿入し、前記一方の端部を前記テーパ面に勘合させることによってシリンダライナーを固定する、
ことを特徴とするシリンダブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等に用いられ、ピストンと摺動するシリンダライナーと、そのシリンダライナーの製造方法と、そのシリンダライナーを備えたシリンダブロックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンの軽量化の目的で、エンジンのシリンダライナーをアルミニウムにより形成することが検討されている。例えば、特許文献１には、初晶シリコンを含有しているアルミニウム（すなわち、シリコンとアルミニウムの合金）により形成したシリンダライナーが開示されている。シリンダライナーは、ピストンと摺動するために、耐磨耗性が要求される。特許文献１の技術では、初晶シリコンを含有しているアルミニウムを用いることで、シリンダライナーの耐磨耗性を確保している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４３３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリンダライナーは、一体鋳造されることによってエンジンのシリンダブロックの一部となる。一般的に、シリンダブロックは、以下のように鋳造されることが多い。
図８は、シリンダブロックを鋳造する鋳造型１００を例示している。図示するように、鋳造型１００は、上型１０２と、下型１０４と、横型１０６、１０８を備えている。図示するように、鋳造型１００を閉じると、鋳造型１００内にキャビティ１１０が形成される。上型１０２には、下方に突出する入子１１２が形成されている。入子１１２の基部には、テーパ面１１２ａが形成されている。また、図８の参照番号１２０は、シリンダライナーを示している。鋳造時には、図示するように、入子１１２をシリンダライナー１２０内に挿入する。シリンダライナー１２０の上端は、テーパ面１１２ａと勘合される。これによってシリンダライナー１２０が固定される。このように、テーパ面１１２ａをシリンダライナー１２０と勘合させることによって、シリンダライナー１２０が入子１１２と同心となる位置に正確に位置決めされる。シリンダライナー１２０を固定したら、キャビティ１１０内に溶湯を導入する。これによって、シリンダライナーが一体鋳造されたシリンダブロックを鋳造する。
【０００５】
初晶シリコンを含有しているシリンダライナーを上記の方法で一体鋳造する場合、以下の問題が生じる。すなわち、初晶シリコンを含有しているアルミニウムは、耐摩耗性が高いという利点を有するが、その一方で、脆いという欠点を有している。このため、上記のようにシリンダライナーを鋳造型のテーパ面に勘合させて固定すると、その勘合させた端部が欠けたり割れたりする場合がある。
【０００６】
本発明は、上述した実情に鑑みて創作されたものであり、端部の欠けや割れを生じることなく鋳造型に固定することができるシリンダライナーを提供する。また、このシリンダライナーの製造方法を提供する。また、このシリンダライナーを用いて、シリンダブロックを製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、円筒状のシリンダライナーを提供する。このシリンダライナーは、ピストン摺動領域が初晶シリコンを含有しているアルミニウムにより形成されており、一方の端部が初晶シリコンを含有していないアルミニウムにより形成されている。
なお、ピストン摺動領域とは、シリンダライナーがエンジンに組み込まれたときに、エンジンのピストンと摺動する領域を意味する。
【０００８】
シリンダライナーに耐摩耗性が要求されるのは、ピストン摺動領域である。このシリンダライナーのピストン摺動領域は、初晶シリコンを含有しているアルミニウムにより形成されているので、十分な耐摩耗性を備えている。
また、このシリンダライナーは、一方の端部が初晶シリコンを含有していないアルミニウムにより形成されている。したがって、この端部は、耐摩耗性が低いが、延性が高い。シリンダライナーの端部はピストンと摺動することがないので、耐摩耗性は必要ない。また、シリンダブロックの鋳造時には、この端部を鋳造型のテーパ面と勘合させて、シリンダライナーを固定する。この端部は延性が高いので、勘合時に端部に欠けや割れが生じることが防止される。したがって、シリンダブロックを好適に製造することができる。
【０００９】
また、本発明は、上記のシリンダライナーを好適に製造することができる製造方法を提供する。
この製造方法は、第１導入工程と、第１冷却工程と、第２導入工程と、第２冷却工程を備えている。第１導入工程では、凝固時に初晶シリコンが析出しない濃度のシリコンを含有しているアルミニウム、あるいは、シリコンを含有していないアルミニウムの溶湯である第１溶湯を円筒状の遠心鋳造型内に導入する。第１冷却工程では、遠心鋳造型を中心軸回りに回転させて、第１溶湯を冷却する。第２導入工程では、第１冷却工程後に、凝固時に初晶シリコンが析出する濃度のシリコンを含有しているアルミニウムの溶湯である第２溶湯を遠心鋳造型内に追加する。第２冷却工程では、第１冷却工程よりも傾けた状態で遠心鋳造型を中心軸回りに回転させて、第２溶湯を冷却して凝固させる。
この製造方法では、第１導入工程で導入した第１溶湯を、第１冷却工程で遠心鋳造型を回転させながら冷却する。第１冷却工程では、遠心鋳造型の回転による遠心力により、第１溶湯が遠心鋳造型の内周面上に存在するようになる。これによって、第１溶湯が円筒状に成形されながら冷却される。第１冷却工程では遠心鋳造型をあまり傾けないで実行するので、第１溶湯は遠心鋳造型の底部近傍で円筒状に成形される。
第２導入工程では、第２溶湯を遠心鋳造型内に追加導入する。そして、第２冷却工程では、導入した第２溶湯を遠心鋳造型を回転させながら冷却する。第２冷却工程では、第２溶湯が遠心鋳造型の内周面上に存在するようになる。また、第２冷却工程では、第１冷却工程より遠心鋳造型を傾けて実行するので、第２溶湯は遠心鋳造型の内周面上を第１溶湯よりも上方までせり上がる。これによって、第２溶湯が第１溶湯よりも上方の位置で円筒状に成形されながら冷却される。第２冷却工程では、第２溶湯が凝固するまで冷却する。なお、第１溶湯は、第２溶湯より先に導入されているので、第２溶湯より先に凝固する。第２溶湯が凝固することによって、円筒状のシリンダライナーが完成する。
完成したシリンダライナーのうち遠心鋳造型内で下方に存在していた部分は、第１溶湯が凝固したアルミニウムにより形成される。すなわち、初晶シリコンを含有していないアルミニウムにより形成される。また、遠心鋳造型内で上方に存在していた部分は、第２溶湯が凝固したアルミニウムにより形成される。すなわち、初晶シリコンを含有しているアルミニウムにより形成される。すなわち、この製造方法によれば、一方の端部が初晶シリコンを含有していないアルミニウムにより形成されており、他の部分が初晶シリコンを含有しているアルミニウムにより形成されているシリンダライナーを製造できる。
【００１０】
上述した製造方法では、第１冷却工程で第１溶湯が半溶融状態となるまで冷却されたときに、第２導入工程を実行することが好ましい。
なお、半溶融状態とは、固体と液体の共存している状態をいう。
半溶融状態であれば、第１溶湯の流動性が低いので、第２導入工程において第１溶湯と第２溶湯が全体的に混ざり合ってしまうことが防止される。また、第２冷却工程の初期の段階では、第１溶湯と第２溶湯の境界部において、第２溶湯の熱により第１溶湯が加熱される。第１溶湯は半溶融状態にあるので、加熱により流動し易くなる。したがって、境界部では第１溶湯と第２溶湯が混ざり合う。このため、第１溶湯と第２溶湯との境界部で、その組成が緩やかに変化するようになる。これによって、境界部における強度が高いシリンダライナーを製造することが可能となる。
【００１１】
上述した製造方法では、第２冷却工程の間に、遠心鋳造型の傾斜角度を増大させることが好ましい。
このように第２冷却工程を実行すると、第２溶湯の厚さをより均一に成形することが可能となる。
【００１２】
また、本発明は、上記のシリンダライナーを好適に製造することができる他の製造方法をも提供する。
この製造方法は、第１導入工程と、第１冷却工程と、第２導入工程と、第２冷却工程を備えている。第１導入工程では、凝固時に初晶シリコンが析出しない濃度のシリコンを含有しているアルミニウム、あるいは、シリコンを含有していないアルミニウムの溶湯である第１溶湯を円筒状の遠心鋳造型内に導入する。第１冷却工程では、遠心鋳造型を中心軸回りに回転させて、第１溶湯を冷却する。第２導入工程では、第１冷却工程後に、凝固時に初晶シリコンが析出する濃度のシリコンを含有しているアルミニウムの溶湯である第２溶湯を遠心鋳造型内に追加する。第２冷却工程では、第１鋳造工程より速い回転速度で遠心鋳造型を中心軸回りに回転させて、第２溶湯を冷却して凝固させる。
この製造方法では、第１冷却工程で、遠心鋳造型の回転による遠心力により第１溶湯を円筒状に成形しながら冷却する。第１冷却工程では、遠心鋳造型をそれほど速い回転速度で回転させないので、第１溶湯は遠心鋳造型の底部近傍で円筒状に成形される。
また、第２冷却工程では、遠心鋳造型の回転による遠心力により第２溶湯を円筒状に成形しながら冷却する。第２冷却工程では、第１冷却工程より速い回転速度で遠心鋳造型を回転させるので、第２溶湯に加わる遠心力が大きくなる。したがって、第２溶湯は遠心鋳造型の内周面上を第１溶湯よりも上方までせり上がる。これによって、第２溶湯が第１溶湯よりも上方の位置で円筒状に成形されながら冷却される。したがって、一方の端部が初晶シリコンを含有していないアルミニウムにより形成されており、他の部分が初晶シリコンを含有しているアルミニウムにより形成されているシリンダライナーを製造できる。
【００１３】
上述した製造方法では、第１冷却工程で第１溶湯が半溶融状態となるまで冷却されたときに、第２導入工程を実行することが好ましい。
このような構成によれば、第１溶湯と第２溶湯の境界部における強度が高いシリンダライナーを製造することが可能となる。
【００１４】
上述した製造方法では、第２冷却工程の間に、遠心鋳造型の回転速度を増大させることが好ましい。
このように第２冷却工程を実行すると、第２溶湯の厚さをより均一に成形することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、上記のシリンダライナーを備えたシリンダブロックを製造する方法を提供する。
この製造方法は、鋳造型のキャビティに設けられた入子をシリンダライナーに挿入することによって、キャビティ内にシリンダライナーを固定する固定工程と、キャビティ内に溶湯を導入することによって、シリンダブロックを鋳造する鋳造工程を備えている。シリンダライナーは、ピストン摺動領域が初晶シリコンを含有するアルミニウムにより形成されており、一方の端部が初晶シリコンを含有しないアルミニウムにより形成されている。入子は、シリンダライナーの内径より小さい直径からその内径より大きい直径まで広がるテーパ面を備えている。固定工程では、入子を前記一方の端部側からシリンダライナー内に挿入し、前記一方の端部を前記テーパ面に勘合させることによってシリンダライナーを固定する。
このシリンダブロックの製造方法によれば、端部の欠けや割れを生じることなくシリンダライナー鋳造型に固定することができる。したがって、ピストンに対する耐摩耗性を備えたシリンダブロックを好適に製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、シリンダライナーの欠けや割れを防止しながら、ピストンに対する耐摩耗性を備えたシリンダブロックを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
下記に詳細に説明する実施例の構成を最初に列記する。
（特徴１）第１導入工程及び第２導入工程では、遠心鋳造型を回転させた状態で第１溶湯を遠心鋳造型内に導入する。
（特徴２）第１製造方法では、第２導入工程において、第１冷却工程より遠心鋳造型を傾けた状態で、第２溶湯を遠心鋳造型内に導入する。
（特徴３）第２製造方法では、第２導入工程において、第１冷却工程より速い回転速度で遠心鋳造型を回転させた状態で、第２溶湯を遠心鋳造型内に導入する。
【００１８】
（実施例）
本発明を適用したシリンダライナーの実施例について説明する。図１は、本実施例のシリンダライナー１０の概略構成を示す縦断面図である。シリンダライナー１０は、円筒形状を備えている。
【００１９】
シリンダライナー１０の端部１２及びその近傍（図１の領域１４）は、初晶シリコンを含有していないアルミニウムにより構成されている。より詳細には、領域１４は、共晶シリコンを含有しているアルミニウム（以下では、共晶シリコン−アルミ合金という）により構成されている。共晶シリコン−アルミ合金は、シリコン濃度が１１．６重量％未満のアルミニウム合金の溶湯を凝固させることで得られる。本実施例では、シリコン濃度が７重量％程度の共晶シリコン−アルミ合金（例えば、ＪＩＳＡＣ４Ｃに規定されているアルミニウム合金）を用いている。
【００２０】
シリンダライナー１０の領域１６（すなわち、上記の共晶シリコン領域１４以外の領域）は、初晶シリコンを含有しているアルミニウム（以下では、初晶シリコン−アルミ合金という）により構成されている。初晶シリコン−アルミ合金は、シリコン濃度が１１．６重量％以上のアルミニウム合金の溶湯を凝固させることで得られる。本実施例では、シリコン濃度が１８重量％程度の共晶シリコン−アルミ合金（例えば、ＪＩＳＡＣ９Ｂに規定されているアルミニウム合金）を用いている。
【００２１】
なお、図１では、説明のために共晶シリコン領域１４と初晶シリコン領域１６との境界部を明確に図示しているが、実際には、その境界部ではアルミニウム合金の組成が緩やかに変化している。
【００２２】
図１の領域１８は、シリンダライナー１０を用いてエンジンを組み立てたときに、ピストンと摺動する領域を示している。図示するように、ピストン摺動領域１８は、その全域が初晶シリコン−アルミ合金により形成されている。
【００２３】
初晶シリコン−アルミ合金は、共晶シリコン−アルミ合金より硬く、耐摩耗性が高い。逆に言えば、共晶シリコン−アルミ合金は、初晶シリコン−アルミ合金より延性が高い。すなわち、シリンダライナー１０は、ピストン摺動領域１８で耐摩耗性が高く、端部１２で延性が高い。
【００２４】
次に、シリンダライナー１０を一体鋳造してシリンダブロックを製造する方法について説明する。
図２は、シリンダブロックを鋳造するための鋳造型２０の断面図を示している。図２に示すように、鋳造型２０が閉じている状態では、鋳造型２０内にキャビティ３０が形成される。図３は、鋳造型２０により鋳造されるシリンダブロック９０の形状（すなわち、鋳造型２０のキャビティ３０の形状）を示している。図３に示すように、製造されるシリンダブロック９０は、３つのシリンダボア９２を有している。後に詳述するが、各シリンダボア９２の内壁は、シリンダライナー１０により構成されている。図２では、図３に示すＩＩ−ＩＩ線に対応する部分（すなわち、中央のシリンダボア９２に対応する部分）の鋳造型２０の断面形状を示している。図３に示すようにシリンダブロック９０は３つのシリンダボア９２を有しているが、鋳造型２０は各シリンダボア９２に対応する部分に図２の構造を備えている。
【００２５】
図２に示すように、鋳造型２０は、上型２２、下型２４、横型２６、２８により構成されている。
上型２２は上下方向に移動可能とされている。上型２２には、シリンダブロック９０の上面を成形するキャビティ面２２ａと、キャビティ面２２ａから下方に突出する略円柱状の入子２１が形成されている。入子２１の先端部２１ａは、先端側に向かって縮径するテーパ形状に形成されている。入子２１の中間部２１ｂは、長手方向に沿って径が一定の円柱形状に形成されている。中間部２１ｂの直径は、シリンダライナー１０の内径より僅かに小さい。入子２１の基端部２１ｃは、根元側に向かって拡径するテーパ形状に形成されている。基端部２１ｃの最も根元側の直径は、シリンダライナー１０の内径より僅かに大きい。
下型２４は固定されている。下型２４には、シリンダブロック９０の下端面を成形するキャビティ面２４ａと、キャビティ面２４ａから盛り上がっている凸部２４ｂを備えている。凸部２４ｂの表面は、シリンダブロック９０の内面を成形するキャビティ面２４ｃとなっている。凸部２４ｂの中央には、凹部２５が形成されている。図２に示すように、鋳造型２０を閉じた状態では、凹部２５内に入子２１の先端部２１ａが収容される。また、図示していないが、下型２４には、キャビティ３０に溶湯を導入するための湯口が形成されている。
横型２６は、図２の左右方向に移動可能とされている。横型２６は、シリンダブロック９０の外周面を成形するキャビティ面２６ａを備えている。
横型２８は、図２の左右方向に移動可能とされている。横型２８は、シリンダブロック９０の外周面を成形するキャビティ面２８ａを備えている。
【００２６】
シリンダブロック９０を製造するときには、図４に示すように、鋳造型２０を開く。そして、下型２４の凹部２５を中心とする位置にシリンダライナー１０を配置する。図示していないが、ここでは、図３の３つのシリンダボア９２に対応する位置に、３つのシリンダライナー１０を配置する。また、図４に示すように、共晶シリコン領域１４側の端部１２が上側を向くようにシリンダライナー１０を配置する。
【００２７】
シリンダライナー１０を配置したら、図５に示すように、鋳造型２０を閉める。すなわち、上型２２を下方に移動させ、横型２６を右方に移動させ、横型２８を左方に移動させる。
上述したように、上型２２の入子２１は、その先端部２１ａと中間部２１ｂの直径がシリンダライナー１０の内径より小さい。また、入子２１の基端部２１ｃの直径は、根元側に向かって拡径して、最も根元側ではシリンダライナー１０の内径より大きくなっている。したがって、上型２２を下方に移動させていくと、入子２１がシリンダライナー１０内に挿入されて、シリンダライナー１０の端部１２が基端部２１ｃに当接する。鋳造型２０の型閉め力によって上型２２がさらに下方向に押し込まれると、シリンダライナー１０の端部１２近傍が基端部２１ｃのテーパ形状にならって塑性変形する。したがって、図５に示すように、シリンダライナー１０は、その端部１２が拡径した状態となって入子２１に勘合され、キャビティ３０内に固定される。このように、テーパ形状の基端部２１ｃをシリンダライナー１０内に圧入することで、入子２１に対して同心となる位置に正確にシリンダライナー１０を固定することができる。なお、図５では図の見易さを考慮して端部１２が比較的大きく変形しているように図示しているが、実際の変形量はごく僅かである。
上述したように、シリンダライナー１０の端部１２及びその近傍は、共晶シリコン−アルミ合金により形成されている共晶シリコン領域１４である。共晶シリコン−アルミ合金は延性が高い。したがって、端部１２及びその近傍が基端部２１ｃのテーパ形状にならって塑性変形するときに、端部１２に欠けや割れが生じることがない。
【００２８】
図５に示すように鋳造型２０を閉じたら、下型２４に形成されている湯口からキャビティ３０内にアルミニウムの溶湯を導入する。キャビティ３０内に溶湯を充填したら、鋳造型２０を冷却して、溶湯を凝固させる。これによって、図３に示すように、シリンダボア９２の壁面がシリンダライナー１０により構成されているシリンダブロック９０が製造される。溶湯が凝固したら、鋳造型２０を開いて、シリンダブロック９０を取り出す。
【００２９】
以上に説明したように、このシリンダブロック９０の製造方法によれば、シリンダライナー１０に欠けや割れを生じさせることなく、キャビティ３０内に正確にシリンダライナー１０を位置決めすることができる。したがって、好適にシリンダブロック９０を製造することができる。
また、このように製造されたシリンダブロック９０は、ピストン摺動領域（すなわち、シリンダライナー１０のピストン摺動領域１８）が初晶シリコン−アルミ合金により形成されている。したがって、高い耐磨耗性を有している。
【００３０】
次に、シリンダライナー１０の製造方法を説明する。
図６は、シリンダライナー１０を鋳造する遠心鋳造装置５０を示している。遠心鋳造装置５０は、遠心鋳造型５２と、回転装置５４と、傾斜角変更装置５６を備えている。遠心鋳造型５２は、有底円筒形を備えている。回転装置５４は、遠心鋳造型５２をその中心軸５２ａ回りに回転させる。回転装置５４は、遠心鋳造型５２の回転速度を変更することができる。傾斜角変更装置５６は、遠心鋳造型５２の傾斜角φ（鉛直方向と中心軸５２ａとの間の角度φ）を変更する。
なお、図６に示す遠心鋳造装置５０によれば、２種類の方法でシリンダライナー１０を製造することができる。したがって、以下に、第１の製造方法と、第２の製造方法のそれぞれについて説明する。
【００３１】
（第１製造方法）
第１製造方法では、まず、遠心鋳造型５２の傾斜角φを約４０°とした状態で、遠心鋳造型５２を回転させる。第１製造方法では、この後、遠心鋳造型５２を一定の回転速度で回転させ続ける。遠心鋳造型５２を回転させたら、シリコンを約７重量％の濃度で含有しているアルミニウム合金の溶湯（以下では、第１溶湯という）を、遠心鋳造型５２内に導入する（第１導入工程）。第１導入工程では、図１のシリンダライナー１０における共晶シリコン領域１４の体積に相当する量（すなわち、少量）の第１溶湯を導入する。
【００３２】
図６の参照番号６０は、遠心鋳造型５２内に導入された第１溶湯を示している。図６に示すように、導入された第１溶湯６０は、遠心鋳造型５２の回転による遠心力を受けて、遠心鋳造型５２の内周面５２ｂに沿って円筒状に存在するようになる。また、傾斜角φが小さいので、第１溶湯６０は遠心鋳造型５２の底部５２ｃ近傍に存在するようになる。
【００３３】
第１溶湯６０を導入したら、そのまま遠心鋳造型５２を回転させ続けて、第１溶湯６０を冷却する（第１冷却工程）。第１冷却工程は、第１溶湯６０が半溶融状態となるまで実行する。
【００３４】
第１溶湯６０が半溶融状態となったら、第２導入工程を実行する。なお、第２導入工程は、第１溶湯６０や遠心鋳造型５２の温度を測定して第１溶湯６０が半溶融状態となったことを確認してから開始してもよいし、第１冷却工程を開始してから一定時間（すなわち、第１溶湯６０が半溶融状態となる時間）が経過したときに開始してもよい。
【００３５】
第２導入工程では、遠心鋳造型５２を一定回転速度で回転させ続けている状態で、傾斜角変更装置５６により傾斜角φを増加させる。ここでは、傾斜角φを６０°とする。傾斜角φを６０°に変更したら、シリコンを約１８重量％の濃度で含有しているアルミニウム合金の溶湯（以下では、第２溶湯という）を、遠心鋳造型５２内に導入する。第２導入工程では、図１のシリンダライナー１０における初晶シリコン領域１６の体積に相当する量（すなわち、第１溶湯６０より多い量）の第２溶湯を導入する。
【００３６】
図７は、第２導入工程を実行後の遠心鋳造型５２内の状態を示している。図７中の参照番号６２は、導入された第２溶湯を示している。
第２導入工程時には、第１溶湯６０は半溶融状態となっており、その流動性は低い。したがって、遠心鋳造型５２内で第１溶湯６０と第２溶湯６２が完全に混ざり合うことはない。第２導入工程を実行しても、第１溶湯６０は、底部５２ｃ近傍に円筒状に存在している。
また、導入された第２溶湯６２は、遠心鋳造型５２の回転による遠心力を受けて、遠心鋳造型５２の内周面５２ｂに沿って円筒状に存在するようになる。このとき、傾斜角φが大きいために、第２溶湯６２は内周面５２ｂを上方までせり上がる。したがって、第２溶湯６２は、第１溶湯６０より回転軸５２ａに沿って上側にずれた位置に存在するようになる。
また、上述したように、第１溶湯６０は、流動性が低いので、原則的には第２溶湯６２と混合されない。しかしながら、第２溶湯６２との境界部６４近傍では、高温の第２溶湯６２により加熱されて、第１溶湯６０が溶融状態となって流動可能となる。このため、境界部６４近傍では、局所的に第１溶湯６０と第２溶湯６２とが混ざり合う。このため、境界部６４近傍では、アルミニウム合金の組成が緩やかに変化している状態（すなわち、シリコンの濃度が、第１溶湯６０側から第２溶湯６２側に向かって徐々に高くなる状態）となる。
【００３７】
第２溶湯６２を導入したら、そのまま遠心鋳造型５２を回転させ続けて、第１溶湯６０と第２溶湯６２を冷却する（第２冷却工程）。第２冷却工程の実行中においては、傾斜角変更装置５６によって、傾斜角φを徐々に大きくする。傾斜角φは、最終的に９０°まで増化させる（すなわち、最終的に遠心鋳造型５２を水平とする）。このように、第２溶湯６２を冷却しながら傾斜角φを大きくすることで、第２溶湯６２の厚さを均一に成形することができる。第２冷却工程は、第１溶湯６０と第２溶湯６２が凝固するまで行う。
第１溶湯６０（すなわち、シリコンを約７重量％の濃度で含有しているアルミニウム合金の溶湯）は、上述したように、凝固すると共晶シリコン−アルミ合金となる。また、第２溶湯６２（すなわち、シリコンを約１８重量％の濃度で含有しているアルミニウム合金の溶湯）は、上述したように、凝固すると初晶シリコン−アルミ合金となる。したがって、第１溶湯６０と第２溶湯６２が凝固すると、一方の端部近傍が共晶シリコン−アルミ合金で形成されており、その他の部分が初晶シリコン−アルミ合金で形成されている筒状体となる。
【００３８】
遠心鋳造によって筒状体を成形したら、その筒状体を切削、研削等して形状を整える。これによって、図１に示すように、共晶シリコン領域１４と初晶シリコン領域１６を備えるシリンダライナー１０が製造される。
【００３９】
以上に説明したように、第１製造方法によれば、シリンダライナー１０を製造することができる。
また、第１製造方法では、第１溶湯６０が半溶融状態のときに第２溶湯６２を導入する。このため、境界部６４近傍で第１溶湯６０と第２溶湯６２が局所的に混ざり合う。したがって、製造されるシリンダライナー１０の境界部（共晶シリコン領域１４と初晶シリコン領域１６の境界部）でも、その組成が緩やかに変化している状態となる。したがって、製造されるシリンダライナー１０の境界部の強度が高くなる。
また、第１製造方法では、第２冷却工程中に傾斜角φを徐々に大きくする。したがって、第２溶湯６２の厚さを均一に成形できる。このため、鋳造後の筒状体を切削、研削等するときの加工量が少なくて済む。材料の無駄が防止されるとともに、シリンダライナー１０を短時間で製造することが可能となる。
【００４０】
なお、第１製造方法では、第２導入工程を、第１溶湯６０が半溶融状態にあるタイミングで実行した。しかしながら、第２導入工程は、第１溶湯６０が凝固したタイミングで行ってもよい。シリンダライナー１０の境界部（共晶シリコン領域１４と初晶シリコン領域１６の境界部）の強度がそれほど必要ない場合や、他の手段によって境界部の強度を向上させる場合には、このような方法によってもシリンダライナー１０を製造することができる。
【００４１】
（第２製造方法）
次に、第２製造方法について説明する。第２製造方法でも、第１導入工程、第１冷却工程、第２導入工程、及び、第２冷却工程を実行する。第２製造方法の第１導入工程及び第１冷却工程は、第１製造方法の第１導入工程及び第１冷却工程と等しいので、その説明を省略する。
【００４２】
第１冷却工程で第１溶湯６０が半溶融状態となったら、第２導入工程を実行する。第２導入工程では、傾斜角φを４０°に維持したまま、回転装置５４によって遠心鋳造型５２の回転速度を上昇させる。回転速度を上昇させたら、第２溶湯６２を、遠心鋳造型５２内に導入する。
【００４３】
導入された第２溶湯６２は、遠心鋳造型５２の回転による遠心力を受けて、遠心鋳造型５２の内周面５２ｂに沿って円筒状に存在するようになる。このとき、回転速度が速いために、第２溶湯６２はより大きい遠心力を受ける。したがって、第２溶湯６２は内周面５２ｂを上方までせり上がる。このため、第１製造方法の場合と同様に、第２溶湯６２は、第１溶湯６０より中心軸５２ａ方向に沿って上側にずれた位置に存在するようになる。また、第２製造方法の第２導入工程でも、第１溶湯６０が半溶融状態にあるときに第２溶湯６２を導入するので、その境界部で第１溶湯６０と第２溶湯６２が混ざり合う。
【００４４】
第２溶湯６２を導入したら、遠心鋳造型５２の回転速度を徐々に上昇させながら、第１溶湯６０と第２溶湯６２を冷却する（第２冷却工程）。このように、冷却しながら回転速度を上昇させる（すなわち、第２溶湯６２に加わる遠心力を増加させる）ことで、第２溶湯６２の厚さを均一に成形することができる。
第２冷却工程は、第１溶湯６０と第２溶湯６２が凝固するまで行う。これによって、第１製造方法と同様の筒状体が成形される。成形した筒状体を、切削、研削等により形状を整えることで、図１に示すシリンダライナー１０が製造される。
【００４５】
以上に説明したように、第２製造方法によっても、シリンダライナー１０を製造することができる。
また、第２製造方法においても、第１溶湯６０が半溶融状態のときに第２溶湯６２を導入することで、境界部の強度が高いシリンダライナー１０を製造することができる。
また、第２製造方法では、第２冷却工程中に遠心鋳造型５２の回転速度を徐々に上昇させる。したがって、第２溶湯６２の厚さを均一に成形できる。鋳造された筒状体の切削、研削時の加工量が少なくて済む。
【００４６】
なお、上述したように、第１製造方法では工程に応じて傾斜角φを変化させ、第２製造方法では工程に応じて遠心鋳造型５２の回転速度を変化させた。しかしながら、工程に応じて、傾斜角φと遠心鋳造型５２の回転速度の双方を変化させるようにしてもよい。このように双方を変化させることで、より適切にシリンダライナー１０を製造することが可能となる。
【００４７】
また、上述した第１製造方法及び第２製造方法では、傾斜角φが４０°の状態で第１導入工程と第１冷却工程を実行した。しかしながら、第１溶湯６０の流動性や、遠心鋳造型５２の回転速度に応じて、傾斜角φは適切な値とすることができる。例えば、傾斜角φを０°（すなわち、遠心鋳造型５２を傾斜させない）としてもよい。
【００４８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】シリンダライナー１０の断面図。
【図２】鋳造型２０の断面図。
【図３】鋳造型２０により製造されるシリンダブロック９０の外観図。
【図４】鋳造型２０にシリンダライナー１０をセットした状態を示す図。
【図５】鋳造型２０のキャビティ３０内にシリンダライナー１０を固定した状態を示す図。
【図６】遠心鋳造装置５０の概略構成を示す図。
【図７】第１製造方法の第２導入工程実行後の遠心鋳造型５２内の状態を示す図。
【図８】従来技術における、鋳造型内へのシリンダライナーの固定方法を説明する断面図。
【符号の説明】
【００５０】
１０：シリンダライナー
１２：端部
１４：共晶シリコン領域
１６：初晶シリコン領域
１８：ピストン摺動領域
２０：鋳造型
２１：入子
２１ａ：先端部
２１ｂ：中間部
２１ｃ：基端部
２２：上型
２４：下型
２６、２８：横型
３０：キャビティ
５０：遠心鋳造装置
５２：遠心鋳造型
５４：回転装置
５６：傾斜角変更装置
６０：第１溶湯
６２：第２溶湯
６４：境界部
９０：シリンダブロック
９２：シリンダボア
【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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