(57)【要約】【課題】複雑な形状のジャーナル給油路を備える安価なシリンダブロック構造及びエンジンを提供する。【解決手段】クランクシャフト２６が備えるクランクジャーナル２６ａを、メタル６５を介して受けるジャーナル面２３と、ジャーナル面２３にオイルを供給するジャーナル給油路３１と、を備えるシリンダブロック１０を、金型を用いてダイカスト成形するシリンダブロック構造において、メインオイル流路となるメイン中空パイプ２０と、メイン中空パイプ２０から分岐されてジャーナル給油路３１となる複数本のサブ中空パイプ２１を接合して、中空パイプ製オイル通路１８を形成し、中空パイプ製オイル通路１８の開口部に固定金型５０に形成される突起５２を差し込み、またスライド突起５５を差し込んで中空パイプ製オイル通路１８を保持し、金型に保持された中空パイプ製オイル通路１８を鋳包んでダイカスト成形する。【選択図】図２
2009036050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトが備えるクランクジャーナルを、エンジンメタルを介して受けるジャーナル面と、前記ジャーナル面にオイルを供給するジャーナル給油路と、を備えるシリンダブロックを、金型を用いて鋳造するシリンダブロック構造において、
メインオイル流路となる第１中空パイプと、前記第１中空パイプから分岐されて前記ジャーナル給油路となる複数本の第２中空パイプを接合して、中空パイプ製オイル通路を形成し、
前記中空パイプ製オイル通路の開口部に前記金型に形成される突起を差し込んで前記中空パイプ製オイル通路を保持し、
前記金型に保持された前記中空パイプ製オイル通路を鋳包んで鋳造し、前記シリンダブロックを形成することを特徴とするシリンダブロック構造。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダブロック構造において、
前記第２中空パイプは、前記ジャーナル面への接続通路が、前記シリンダブロックの備えるクランクボルト穴と平行に形成されていることを特徴とするシリンダブロック構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のシリンダブロック構造において、
前記第１中空パイプは、前記シリンダブロックの備えるシリンダボアの円筒面形状に沿って湾曲して形成されていることを特徴とするシリンダブロック構造。
【請求項４】
クランクシャフトが備えるクランクジャーナルを、エンジンメタルを介して受けるジャーナル面と、前記ジャーナル面にオイルを供給するジャーナル給油路と、ピストンが摺動するシリンダボアと、を備えるシリンダブロックにおいて、
メインオイル流路となる第１中空パイプを備え、前記第１中空パイプが前記シリンダボアの円筒面形状に沿って湾曲して形成されていることを特徴とするシリンダブロック。
【請求項５】
請求項４に記載のシリンダブロックにおいて、
前記第１中空パイプから分岐されて前記ジャーナル給油路となる複数本の第２中空パイプを備えてい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】
本発明はシリンダブロックを鋳造により形成する場合に、シリンダブロック内部に形成されるジャーナル給油路を、中空パイプを鋳包むことで形成し、シリンダブロックの量産率の向上を図る技術である。
【背景技術】
【０００２】
量産エンジンのシリンダブロックは、鋳造によって作られることが多い。近年では、シリンダブロックの材料に鉄ではなく軽量化や放熱の面で有利なアルミニウム合金を用いダイカスト成形するケースも多くなっている。
エンジンのシリンダブロックをダイカスト形成するのは、砂型鋳造を行うよりも量産効率が良く、コストメリットが高い等の利点があるからである。しかし、コストダウンを求めて更なる量産効率向上が求められている。
シリンダブロックをダイカスト成形する際に問題となるのは、ヒケ巣の発生や中子を使うような構造の場合である。この問題はダイカスト成形に限らず鋳造でも発生する。
【０００３】
まず、ヒケ巣の発生について説明する。ヒケ巣は、溶融金属が凝固する際にその体積の約５％が収縮し、その収縮分が鋳物の内部に作用する等の理由で発生する。このヒケ巣は、肉厚な部分ほど内部に発生しやすくなり、欠陥を生じることもある。
例えば、エンジンから動力を取り出すクランクシャフトを保持するジャーナル面には、クランクシャフトが回転する際に焼き付きを起こさないように、オイルを供給する必要がある。従来のエンジンでは、このジャーナル面にオイルを供給するための通路であるジャーナル給油路は、エンジンを鋳造した後に機械加工で形成していた。
【０００４】
図１２に、従来のエンジンの断面図を示す。
このシリンダブロック１００の内部には、メイン流路１１０と、メイン流路１１０に連通するジャーナル給油路１１１とが設けられている。メイン流路１１０は、機械加工で直線的に設けられ、ジャーナル給油路１１１もジャーナル面１１２側から斜めに加工し、メイン流路１１０に貫通することで設けられている。
しかし、ジャーナル面１１２を形成する際に、加工途中にヒケ巣があるとオイルが滞留する部分となる他、最悪の場合には他の部分と繋がってしまって不良となる虞もある。
また、シリンダブロック１００をダイカスト成形した後に、メイン流路１１０とジャーナル給油路１１１を機械加工にて追加工する必要があるため、コストアップに繋がる等の問題もある。
【０００５】
ところで、オイル通路として中空パイプなどの部材を鋳包むことで、機械加工を少なくするようなことも考えられる。例えば、特許文献１乃至特許文献３に開示されるような技術がある。
特許文献１には、シリンダブロックのスカート部に中空パイプを埋め込んで鋳造し、シリンダブロックの補強をすると共に、冷却効果を高める発明が開示されている。
この特許文献１に示されるように、中空パイプを鋳包んで鋳造することで、オイル通路にヒケ巣が生じることを防ぐことが可能である。
ただし、どのように中空パイプを位置決めして鋳包むのかについては記載がないため、場合によっては中空パイプの内部に溶融材料が侵入する虞がある。
【０００６】
この対策として、特許文献２には、両端を閉塞した中空パイプをシリンダブロックに鋳包んで鋳造することで、オイル流路を容易に形成する発明が開示されている。
この特許文献２に記載のシリンダブロックに鋳包む方法を用いれば、特許文献１に示されるように直線の流路だけでなく、直角に折れ曲がった流路も形成が可能である。また、鋳造する際に中空パイプの両端を閉塞して鋳包むので、中空パイプ内部に溶融材料が侵入することもない。
【０００７】
次に、中子を使う際の問題点について説明する。中子を使って鋳造することで、製品の内部に複雑な中空部分を作ることができるのでメリットがある。しかし、鋳造後に中子を取り出す作業をする必要があり、工程数が増えてしまうという問題がある。また、溶融材料の圧力等により中子折れが発生してしまうという問題もある。よって、コストアップに繋がる。
しかし、特許文献３に示される温調用パイプ内蔵金型を製作する方法に示されるように、従来であれば中子を用いなければ製作できないような、曲がりくねった流路であっても一次鋳包み、二次鋳包みを経てスチールパイプをシリンダブロックに鋳包んで鋳造することで、曲がりくねった流路をシリンダブロック内に形成可能である。
【特許文献１】実開昭６４−４４３０８号公報
【特許文献２】特開平１０−８９３１号公報
【特許文献３】特開２０００−４２７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２又は特許文献３の技術を用いてシリンダブロック及びそのジャーナル給油路を鋳造で形成する場合には、以下のような課題があると考えられる。
特許文献２では、両端を閉塞させた中空パイプを使用するため、最終的に中空パイプの先端を開通させてやる必要がある。このため、後に加工する面に中空パイプの端部を配置すれば、加工シロを取り去るのと同時に中空パイプ端部の閉塞部も除去することができるが、そうでない部分に配置された場合は、機械加工で中空パイプの端部を開通させてやる工程が必要となる。このような加工工程が増えることは、加工コストの増加に繋がり好ましくない。
【０００９】
また、特許文献３の方法をシリンダブロックの製造に用いる場合には、前もって一次鋳包みを行った部材を製作する必要があり、金型の種類や工程が増え、製作コストが高くなってしまう。
【００１０】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、複雑な形状のジャーナル給油路を備える安価なシリンダブロック構造又はシリンダブロック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】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明によるシリンダブロック構造は以下のような特徴を有する。
（１）クランクシャフトが備えるクランクジャーナルを、エンジンメタルを介して受けるジャーナル面と、前記ジャーナル面にオイルを供給するジャーナル給油路と、を備えるシリンダブロックを、金型を用いて鋳造するシリンダブロック構造において、
メインオイル流路となる第１中空パイプと、前記第１中空パイプから分岐されて前記ジャーナル給油路となる複数本の第２中空パイプを接合して、中空パイプ製オイル通路を形成し、前記中空パイプ製オイル通路の開口部に前記金型に形成される突起を差し込んで前記中空パイプ製オイル通路を保持し、前記金型に保持された前記中空パイプ製オイル通路を鋳包んで鋳造し、前記シリンダブロックを形成することを特徴とする。
【００１２】
（２）（１）に記載のシリンダブロック構造において、
前記第２中空パイプは、前記ジャーナル面への接続通路が、前記シリンダブロックの備えるクランクボルト穴と平行に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
（３）（１）又は（２）に記載のシリンダブロック構造において、
前記第１中空パイプは、前記シリンダブロックの備えるシリンダボアの円筒面形状に沿って湾曲して形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記目的を達成するために、本発明によるシリンダブロックは以下のような特徴を有する。
（４）クランクシャフトが備えるクランクジャーナルを、エンジンメタルを介して受けるジャーナル面と、前記ジャーナル面にオイルを供給するジャーナル給油路と、ピストンが摺動するシリンダボアを備えるシリンダブロックにおいて、
メインオイル流路となる第１中空パイプを備え、前記第１中空パイプが前記シリンダボアの円筒面形状に沿って湾曲して形成されていることを特徴とする。
【００１５】
（５）（４）に記載のシリンダブロックにおいて、
前記第１中空パイプから分岐されて前記ジャーナル給油路となる複数本の第２中空パイプを備えていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記目的を達成するために、本発明によるエンジンは以下のような特徴を有する。
（６）クランクシャフトが備えるクランクジャーナルを、エンジンメタルを介して受けるジャーナル面と、前記ジャーナル面にオイルを供給するジャーナル給油路と、を備え、金型を用いて鋳造されるシリンダブロックを有するエンジンにおいて、
メインオイル流路となる第１中空パイプと、前記第１中空パイプから分岐されて前記ジャーナル給油路となる複数本の第２中空パイプを接合して、中空パイプ製オイル通路を形成し、前記中空パイプ製オイル通路の開口部に前記金型に形成される突起を差し込んで前記中空パイプ製オイル通路を保持し、前記金型に保持された前記中空パイプ製オイル通路を鋳包むことで、前記シリンダブロックとして鋳造されることを特徴とする。
【００１７】
（７）（６）に記載のエンジンにおいて、
前記第２中空パイプは、前記ジャーナル面への接続通路が、前記シリンダブロックの備えるクランクボルト穴と平行に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
（８）（６）又は（７）に記載のエンジンにおいて、
前記第１中空パイプは、前記シリンダブロックの備えるシリンダボアの円筒面形状に沿って湾曲して形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
このような特徴を有する本発明によるシリンダブロック構造により、以下のような作用、効果が得られる。
まず、（１）に記載される発明は、クランクシャフトが備えるクランクジャーナルを、エンジンメタルを介して受けるジャーナル面と、ジャーナル面にオイルを供給するジャーナル給油路と、を備えるシリンダブロックを、金型を用いてダイカストで成形するシリンダブロック構造において、メインオイル流路となる第１中空パイプと、第１中空パイプから分岐されてジャーナル給油路となる複数本の第２中空パイプを接合して、中空パイプ製オイル通路を形成し、中空パイプ製オイル通路の開口部に金型に形成される突起を差し込んで中空パイプ製オイル通路を保持し、金型に保持された中空パイプ製オイル通路を鋳包んで鋳造し、シリンダブロックを形成する。
【００２０】
第１中空パイプと第２中空パイプが接続されて中空パイプ製オイル通路を形成し、鋳包んで鋳造することで、シリンダブロックを鋳造した後に追加工する必要がなくなる。このため、コストダウンに貢献することが可能となる。また、追加加工時にヒケ巣等にあたり、不良となる虞が少ないため、生産効率が向上する。
また、中空パイプ製オイル通路を鋳包む際に、金型の突起に中空パイプ製オイル通路の開口部を差し込んで保持するため、中空パイプの内部に溶融材料が入ることはなく、中空パイプ製オイル通路の開口部の内径で把持できるため、位置決め精度も高くすることが可能である。さらに、中空パイプ製オイル通路を事前に接合して鋳包む方法を採るため、オイル流路の形成が工作機械の自由度の制約を受けずに、比較的複雑な形状のオイル流路の形成が可能である。
よって、中空パイプ製オイル通路を鋳包んでシリンダブロックを鋳造することで、複雑な形状のジャーナル給油路を備えた安価なシリンダブロック構造を提供することが可能である。
【００２１】
また、（２）に記載される発明は、（１）に記載のシリンダブロック構造において、第２中空パイプは、ジャーナル面への接続通路が、シリンダブロックの備えるクランクボルト穴と平行に形成されているので、シリンダブロックのジャーナル面側に備えられるボルト穴の深さを深くすることができる。
シリンダブロックのジャーナル面側には、クランクケース、オイルパン等が取り付けられるためのボルト穴が設けられる。しかし、オイル流路の位置によってはこのボルト穴の位置が制限されてしまうことがある。これは、ジャーナル面が保持するクランクシャフトの振動や騒音などを抑えるために、ジャーナル面に近い位置にボルト穴を設けたいという要求があるためである。
しかし、中空パイプ製オイル通路を用いることで複雑な形状のオイル流路を形成可能であり、第２中空パイプを用いることで、図１２に示すようにジャーナル給油路も直線でなくて良くなることから、設計自由度が上がり、ボルト穴の位置についての設計自由度を上げることができる。また、ボルト穴をより深く設けることができる。
【００２２】
また、（３）に記載される発明は、（１）又は（２）に記載のシリンダブロック構造において、第１中空パイプは、シリンダブロックの備えるシリンダボアの円筒面形状に沿って湾曲して形成されているので、シリンダボアの外形に沿うように中空パイプ製オイル通路を設けることができる。このため、第１中空パイプの外側の駄肉を無くすことができ、エンジンの軽量化に貢献する。
従来通りに機械加工でシリンダブロックにオイル通路を加工する場合には、加工上の問題から直線通路しか形成できない。このため、シリンダボアに干渉しない位置に直線通路を形成する必要がある。その結果、シリンダブロックは大きくなり駄肉が増えることになる。一方、（３）の発明における第１中空パイプは、シリンダボアの円筒面形状に沿って湾曲して形成されていることで、シリンダボアとシリンダボアの間では、第１中空パイプは内側に曲げられる。したがって、第１中空パイプがシリンダブロック中心側に曲げられた部分の外側にくる駄肉を排除し、肉盗みを大きく取ることが可能である。
よって、コンパクトで軽量なシリンダブロックの製作が可能であり、材料費を抑えることが可能となる。
【００２３】
また、このような特徴を有する本発明によるシリンダブロックにより、以下のような作用、効果が得られる。
（４）に記載される発明は、クランクシャフトが備えるクランクジャーナルを、エンジンメタルを介して受けるジャーナル面と、前記ジャーナル面にオイルを供給するジャーナル給油路と、ピストンが摺動するシリンダボアを備えるシリンダブロックにおいて、メインオイル流路となる第１中空パイプを備え、前記第１中空パイプが前記シリンダボアの円筒面形状に沿って湾曲して形成されているので、シリンダブロック内に機械加工では実現が困難な複雑な流路を形成することが可能となり、第１中空パイプが内側に曲げられた箇所の外側の駄肉を排除し、肉盗みを大きくとることが可能である。
したがって、コンパクトで軽量なシリンダブロックの製作が可能であり、材料費を抑えることが可能となる。
【００２４】
また、（５）に記載の発明は、（４）に記載のシリンダブロックにおいて、前記第１中空パイプから分岐されて前記ジャーナル給油路となる複数本の第２中空パイプを備えていることを特徴とするので、シリンダブロックを鋳造する際に第１中空パイプの姿勢を保持することが容易になり、第２中空パイプによって位置決めが可能となるので、精度良く鋳造できる他、ジャーナル給油路の形状を複雑な形状とすることが可能となる。
【００２５】
また、このような特徴を有する本発明によるエンジンにより、以下のような作用、効果が得られる。
（６）に記載のエンジンは、クランクシャフトが備えるクランクジャーナルを、エンジンメタルを介して受けるジャーナル面と、ジャーナル面にオイルを供給するジャーナル給油路と、を備え、金型を用いて鋳造されるシリンダブロックを有するエンジンにおいて、メインオイル流路となる第１中空パイプと、第１中空パイプから分岐されてジャーナル給油路となる複数本の第２中空パイプを接合して、中空パイプ製オイル通路を形成し、中空パイプ製オイル通路の開口部に金型に形成される突起を差し込んで中空パイプ製オイル通路を保持し、金型に保持された中空パイプ製オイル通路を鋳包むことで、シリンダブロックとして鋳造されることを特徴とするので、（１）同様にシリンダブロックのコストダウンを図ることが可能であり、安価なエンジンを提供可能である。
【００２６】
また、（７）に記載のエンジンは、（２）に記載のシリンダブロック構造を備えたシリンダブロックを有し、（８）に記載のエンジンは、（３）に記載のシリンダブロック構造を備えたシリンダブロックを有しているので、設計自由度が向上し、コンパクトで軽量なエンジンの製作が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
［第１実施形態］
図１に、第１実施形態のシリンダブロック１０の上面図を示す。また、図２に、シリンダブロック１０の断面図を示す。図２の断面は、図１のＡＡ断面である。
シリンダブロック１０には、図１に示すように、第１シリンダボア１１、第２シリンダボア１２等４つの気筒が形成されている。シリンダブロック１０の材質はアルミニウム合金である。
そして、これらのシリンダボアの周囲には、ウォータジャケット１６が形成されており、シリンダボアの周囲にはヘッドボルト穴１５が４カ所形成されている。
なお、第１シリンダボア１１と第２シリンダボア１２のように、隣り合うシリンダボアの間ではヘッドボルト穴１５を共有している。したがって、４気筒のエンジンであればヘッドボルト穴１５は１０カ所に形成されていることになる。
【００２８】
シリンダブロック１０のＡＡ断面は、図２に示されており、シリンダブロック１０の内部にジャーナルに給油するためのメイン通路３０及びジャーナル給油路３１が形成されている。なお、第１実施形態の４気筒エンジンでは、ジャーナル給油路３１を５つ備えているので、ＡＡ断面には第２ジャーナル給油路３１ｂが現れることになる。ジャーナル給油路３１は、ジャーナル面２３に接続される。
図３に、シリンダブロック１０を直列レイアウトエンジン６０として組み立てた際の断面図を示す。
シリンダブロック１０の上部には、エンジンカバー６１及びシリンダヘッド６２が組み付けられ、シリンダブロック１０の下部にはクランクケース６３、及びオイルパン６４が組み付けられる。クランクケース６３はシリンダブロック１０のクランクボルト穴１７にボルトを締め込むことで固定される。
シリンダブロック１０とクランクケース６３は、それぞれジャーナル面２３を備え、メタル６５を介してクランクシャフト２６を保持することになる。
【００２９】
シリンダブロック１０の備える第１シリンダボア１１、第２シリンダボア１２、第３シリンダボア１３、及び第４シリンダボア１４には、それぞれコンロッド２７で接続されたピストン２５が摺動するように構成されている。
なお、図３ではシリンダライナ等、詳細部分については省略している。
このように、シリンダブロック１０及びクランクケース６３で、クランクシャフト２６を保持しており、このクランクシャフト２６を保持するジャーナル面２３には摺動抵抗を軽くし、焼き付き防止を図る目的でオイルが供給される。その為の開口が、図２に示されるジャーナル給油路３１の給油口３２である。
【００３０】
図４に、中空パイプ製オイル通路１８を表す斜視図を示す。
中空パイプ製オイル通路１８は、メイン中空パイプ２０にサブ中空パイプ２１が接合されてなる。メイン中空パイプ２０及びサブ中空パイプ２１は鋼鉄製のパイプであり、溶接して中空パイプ製オイル通路１８が形成されている。
なお、パイプの材質は耐食性を考慮してステンレス製にしても良いし、リサイクル性を考慮してアルミニウム合金のパイプを用いても良い。ただし、アルミニウム合金を用いる場合には、ダイカスト成形時に溶融してしまうのを防ぐために表面に耐熱塗装を施すなどの工夫が必要となる。
また、パイプ同士の接合に関しては溶接以外の接合方法、例えばロウ付けなどでも良い。接合部分から漏れが発生しないことが重要である。
【００３１】
そして、メイン中空パイプ２０の内面はメイン通路３０として、サブ中空パイプ２１の内面はジャーナル給油路３１としてお互いに連通している。
ジャーナル給油路３１は、前述の通りジャーナル面２３に接続されるが、第１実施形態の４気筒の直列レイアウトエンジン６０に用いられるシリンダブロック１０は、５カ所にジャーナル面２３を備えている。このジャーナル面２３にそれぞれジャーナル給油路３１が接続されるため、サブ中空パイプ２１は５カ所以上必要となる。
【００３２】
したがって、図４に示すようにメイン中空パイプ２０に対して、第１サブ中空パイプ２１ａ、第２サブ中空パイプ２１ｂ、第３サブ中空パイプ２１ｃ、第４サブ中空パイプ２１ｄ、及び第５サブ中空パイプ２１ｅの５つのサブ中空パイプ２１が接続されている。
そして、それぞれの内面に、第１ジャーナル給油路３１ａ、第２ジャーナル給油路３１ｂ、第３ジャーナル給油路３１ｃ、第４ジャーナル給油路３１ｄ、及び第５ジャーナル給油路３１ｅが形成され、メイン通路３０と連通する。
なお、メイン中空パイプ２０及びサブ中空パイプ２１の外面は、ダイカスト成形時に溶融金属と密着性が向上するように外面に凹凸を設けるなどの加工をしても良い。
【００３３】
メイン中空パイプ２０に接続されるサブ中空パイプ２１は、図４に示されるように２カ所曲げられている。
ジャーナル面２３の頂部にサブ中空パイプ２１が接続し、ジャーナル面２３の頂部から垂直に上に延びるような形状、すなわちクランクボルト穴１７の軸の中心線と平行に形成され、途中で曲げられメイン中空パイプ２０に接続されるような形状となっている。
【００３４】
次に、第１実施形態のシリンダブロック１０の製造工程について説明する。
まず、中空パイプ製オイル通路１８を形成する。この際、中空パイプ製オイル通路１８のメイン中空パイプ２０とサブ中空パイプ２１の接続部分で漏れがないかを確認する。
そして、中空パイプ製オイル通路１８を金型に保持する。
図５に、中空パイプ製オイル通路１８を、固定金型５０に保持する様子を表した模式図を示す。
固定金型５０は、ジャーナル面２３を形成する凸部５１の頭頂部に突起５２を備えている。なお、固定金型５０の詳細部分については簡略化のため省略している。
中空パイプ製オイル通路１８の給油口３２を固定金型５０の突起５２に差し込んだ後、左右からメイン中空パイプ２０の開口部にスライド突起５５を差し込んで位置を固定し、ダイカスト成形を行う。給油口３２に対して凸部５１は嵌め合い公差の軽転合クラスで形成されているので、ダイカスト成形時に溶融材料が中空パイプ製オイル通路１８内部に侵入することは無い。スライド突起５５に関しても同様である。
なお、第１シリンダボア１１、第２シリンダボア１２等に用いるシリンダライナなども同時に鋳包むが、詳細は省略している。
【００３５】
第１実施形態のシリンダブロック１０は、上述したような構成であるので、以下に説明するような作用、効果を示す。
まず、第１の効果として、コストダウンに貢献する点が挙げられる。
クランクシャフト２６が備えるクランクジャーナル２６ａを、メタル６５を介して受けるジャーナル面２３と、ジャーナル面２３にオイルを供給するジャーナル給油路３１と、を備えるシリンダブロック１０を、固定金型５０等の金型を用いてダイカスト成形するシリンダブロック構造において、メインオイル流路となるメイン中空パイプ２０と、メイン中空パイプ２０から分岐されてジャーナル給油路３１となる複数本のサブ中空パイプ２１を接合して、中空パイプ製オイル通路１８を形成し、中空パイプ製オイル通路１８の開口部に固定金型５０に備えられる突起５２を差し込み、またスライド突起５５を差し込んで中空パイプ製オイル通路１８を保持し、金型に保持された中空パイプ製オイル通路１８を鋳包んでダイカスト成形し、シリンダブロック１０を形成するので、シリンダブロック１０のダイカスト成形後にメイン通路３０及びジャーナル給油路３１を機械加工で追加工する必要がなくなる。
【００３６】
また、メイン通路３０及びジャーナル給油路３１を機械加工でなく、中空パイプ製オイル通路１８で形成するため、複雑な流路を形成することが可能である。
このように、シリンダブロック１０をダイカスト成形後にメイン通路３０及びジャーナル給油路３１を形成する工程を無くすことで、コストダウンに貢献することができる。
特に、図１２に示すようにメイン流路１１０を機械加工した後、ジャーナル給油路１１１を斜め穴として追加工すると、メイン流路１１０側にバリが出てしまう。このようなバリはオイルの流れを妨げるほか、直列レイアウトエンジン６０内に切り子を発生させる虞があるため好ましくない。このため更にバリ取りを行うなどの手間が必要であった。
【００３７】
しかし、中空パイプ製オイル通路１８を鋳包むことで、こうした機械加工やバリ取りを行う必要がなくなるので、コストダウンに貢献することができる。
もちろん、メイン中空パイプ２０及びサブ中空パイプ２１を溶接するなどして接合する手間は発生するし、部品点数が増加するため管理コストが発生するが、その分を差し引いてもコストメリットは大きい。
【００３８】
また、中空パイプ製オイル通路１８の開口部に、固定金型５０に形成される突起５２や、スライド突起５５を差し込んで固定する方法を採るため、突起５２やスライド突起５５によって、中空パイプ製オイル通路１８が金型内に確実に保持される。
ダイカスト成形を行う場合は、溶融材料を高い圧力で供給する必要がある。層流充填ダイカスト法などを用いれば、中子を用いても溶融材料の圧力によって中子を崩してしまわずにダイカスト成形可能であるが、高い圧力をかけることができないために生産効率が悪い。
しかし、突起５２やスライド突起５５によって中空パイプ製オイル通路１８を確実に保持し、必要であれば奥深くまで差し込むような構成にすることで、中空パイプ製オイル通路１８を金型に対してＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向全てを固定することができ、溶融材料の圧力によってずれたり曲がったりすることなくダイカスト成形することが可能となる。
【００３９】
また、第２の効果として、中空パイプ製オイル通路１８によってヒケ巣の影響を排除できる点が挙げられる。
シリンダブロック１０をダイカスト成形した場合、ヒケ巣の問題は避けて通れないが、中空パイプ製オイル通路１８を用いることで、メイン通路３０及びジャーナル給油路３１についてヒケ巣の影響を排除できるメリットがある。
図６に、ヒケ巣が発生した状況を説明するシリンダブロック１０の断面図を示す。
シリンダブロック１０のヒケ巣発生領域３５では、肉盗み部３６と異なり肉厚になる。したがって、溶融材料の凝固時の収縮によってヒケ巣が発生しやすくなる。
従来の方法であれば、図１２に示すようにメイン流路１１０及びジャーナル給油路１１１を機械加工する際に、このヒケ巣発生領域３５のような部分を加工することとなるので、メイン流路１１０及びジャーナル給油路１１１の流路に滞留部ができるなど、不良の要因になる虞がある。
【００４０】
しかし、事前に中空パイプ製オイル通路１８を形成してシリンダブロック１０に鋳包むので、仮にヒケ巣発生領域３５にヒケ巣ができたとしても、中空パイプ製オイル通路１８の内部に形成されたメイン通路３０及びジャーナル給油路３１には影響しない。
したがって、シリンダブロック１０の歩留まりを向上させることができ、コストダウンに貢献することができる。
【００４１】
また、第３の効果として、シリンダブロック１０のクランクボルト穴１７の制約が緩くなる点が挙げられる。
すなわちサブ中空パイプ２１のジャーナル面２３への接続通路が、クランクボルト穴１７と平行になるように形成されている。このため、図１２に示すように、斜め穴で形成されているジャーナル給油路１１１に比べ、図１等に示すようなジャーナル給油路３１は複数回曲げられてクランクボルト穴１７を避けているので、クランクボルト穴１７の長さや位置についての自由度を高くすることができる。
【００４２】
シリンダブロック１０の仕様によっては、クランクケース６３とシリンダブロック１０との結合力を強くしたい場合がある。すなわち、クランクシャフト２６の振れや振動を押さえ込む為には、メタル６５とクランクジャーナル２６ａとの隙間は少ない方が良い。これは、メタル６５もクランクジャーナル２６ａとの接触面積を小さくして抵抗を減らす代わりに単位面積あたりの面圧を上げる必要があるなどの事情による。
このような場合に、クランクボルト穴１７は深い方が締め付けトルクを稼ぐことに有利である。
【００４３】
また、ジャーナル給油路１１１のように斜めに加工されると、ジャーナル面２３に近づくほどクランクボルト穴１７の深さを浅くしなければならないが、クランクシャフト２６の安定のためにはなるべくジャーナル面２３に近い場所にクランクボルト穴１７を設けることが好ましい。
ジャーナル給油路３１が１カ所以上曲げられて、ジャーナル面２３に対してクランクボルト穴１７と平行にジャーナル給油路３１の出口が形成されるため、クランクボルト穴１７をジャーナル面２３の直近に設けても、クランクボルト穴１７の長さを短くしなくても済む。つまり、シリンダブロック１０の設計の自由度が上がることに貢献できる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に第２実施形態のシリンダブロック１０の構成を説明する。
なお、第２実施形態は第１実施形態の構成と、中空パイプ製オイル通路１８の形状以外は同じであるので、中空パイプ製オイル通路１８について説明をし、その他の説明は省略する。
図７に、メイン湾曲中空パイプ２２の斜視図を示す。
メイン湾曲中空パイプ２２は第１実施例のメイン中空パイプ２０に相当し、シリンダブロック１０に形成される第１シリンダボア１１乃至第４シリンダボア１４を避けるようにメイン湾曲中空パイプ２２を湾曲させている。
【００４５】
第２実施形態は上記構成であるので、以下に説明する作用、効果を示す。
図８に、シリンダブロック１０の上面断面視図を示す。また、図９にシリンダブロック１０の断面図を示す。
メイン湾曲中空パイプ２２は、図８に示すように、第１シリンダボア１１及び第２シリンダボア１２等を避けてシリンダブロック１０に鋳包まれるので、例えば第１シリンダボア１１と第２シリンダボア１２の間においてメイン湾曲中空パイプ２２をシリンダブロック１０の中心軸よりに湾曲させることが可能になる。
メイン湾曲中空パイプ２２を湾曲させる様子は、図９に示しているが、破線で示す位置よりも内側にメイン湾曲中空パイプ２２を持ってくることができる。
これにより、斜線部３７の駄肉を肉盗み部３６と同様に減肉することができる。駄肉が減ることで、ヒケ巣の発生を抑制し、シリンダブロック１０の軽量化に貢献する。
【００４６】
このように、メイン湾曲中空パイプ２２は、シリンダブロック１０の備える第１シリンダボア１１乃至第４シリンダボア１４の円筒面形状に沿って湾曲して形成されているので、シリンダブロック１０の軽量化に貢献し、材料費低減や歩留まり向上によって低コスト化に貢献することができる。
なお、メイン湾曲中空パイプ２２の最小曲げＲを考慮しないと、メイン湾曲中空パイプ２２の内径が狭くなり、Ｃｖ値が悪化する虞があるため注意すべきである。
また、メイン湾曲中空パイプ２２にはサブ中空パイプ２１が溶接されて、シリンダブロック１０に鋳込まれているが、サブ中空パイプ２１を設けずにメイン湾曲中空パイプ２２だけをシリンダブロック１０に鋳込むことも妨げない。もっともサブ中空パイプ２１を設けたほうが、メイン湾曲中空パイプ２２の位置決めが容易になり、精度良くシリンダブロック１０にメイン湾曲中空パイプ２２を鋳込むことが可能となるので、好ましい。
【００４７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態の構成について説明する。
第３実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態の直列レイアウトエンジン６０とは異なり、Ｖ字レイアウトエンジンについて本発明を適用している事例である。
図１０に、Ｖ型シリンダブロック７０の断面図を示す。また、図１１にＶ型シリンダブロック７０に中空パイプ製オイル通路１８が鋳込まれている様子を示す。
Ｖ型シリンダブロック７０はＶ６であり、ピストン２５が摺動する６つのシリンダボアを備えている。そして、シリンダボアを冷却するためにウォータジャケット７２が備えられている。ウォータジャケット７２の周囲にはヘッドボルト穴７３が設けられ、図示しないシリンダヘッドが取り付けられる。
【００４８】
Ｖ型シリンダブロック７０に設けられる中空パイプ製オイル通路１８は、Ｖ型シリンダブロック７０の中央にメイン中空パイプ７６が設けられ、その内面がメイン通路３０として機能する。そして、それぞれのジャーナル面７５にサブ中空パイプ７７によってジャーナル給油路３１が接続され給油口３２を有している。
中空パイプ製オイル通路１８は、メイン中空パイプ７６に第１サブ中空パイプ７７ａ、第２サブ中空パイプ７７ｂ、第３サブ中空パイプ７７ｃ、及び第４サブ中空パイプ７７ｄが溶接などの手法で接続されており、内部でメイン通路３０及びジャーナル給油路３１が連通している。
【００４９】
第３実施形態のＶ型シリンダブロック７０は、上記構成であるので以下に説明するような作用、効果を示す。
Ｖ型シリンダブロック７０に中空パイプ製オイル通路１８を鋳込む構成を採るので、第１実施形態及び第２実施形態同様に、メイン中空パイプ２０及びサブ中空パイプ２１がヒケ巣の影響を受けることを避けることができる。
Ｖ型シリンダブロック７０の中央部は周囲が材料に囲まれる環境であるために、収縮によってヒケ巣が発生しやすくなる。したがって、中空パイプ製オイル通路１８を用いることで、ヒケ巣の影響を排除可能となる点は大きなメリットだと言える。
また、Ｖ型シリンダブロック７０をダイカスト成形した後に機械加工することでメイン通路３０及びジャーナル給油路３１を形成する必要がないので、工程数を削減できコストダウンにも貢献する。
【００５０】
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、直列４気筒のシリンダブロック１０について説明し、第３実施形態ではＶ６エンジンのＶ型シリンダブロック７０について説明しているが、特にこれら直列レイアウトやＶ型レイアウトに限定されるものではないので、例えば水平対向レイアウトなどにも適用が可能である。また気筒数についても限定するものではない。逆に気筒数が増えるほどエンジンブロックは長くなるので、ヒケ巣の発生の危険性は増大する。そういう意味ではより長いエンジンにより効果が大きくなる。
【００５１】
また、シリンダブロック１０の材質をアルミニウム合金としているが、例えば鉄製のシリンダブロックにも適用可能である。このように、材質について明記してある部分についてはそれに代替する材質に交換可能である。
また、ジャーナル面２３等の数なども設計思想によって異なる場合があり、変更することを妨げない。
また、第１実施形態及び第２実施形態では、シリンダブロック１０やＶ型シリンダブロック７０をダイカスト成形しているが、金型を用いる鋳造であれば本発明を適用可能であるので、例えばアルミ金型鋳造（低圧鋳造、重力鋳造）などの他の鋳造方法を用いることを妨げない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施形態の、シリンダブロック１０の上面図を示している。
【図２】第１実施形態の、シリンダブロック１０の断面図を示している。図１のＡＡ断面に該当する。
【図３】第１実施形態の、シリンダブロック１０を直列レイアウトエンジン６０として組み立てた際の断面図を示している。
【図４】第１実施形態の、中空パイプ製オイル通路１８を表す斜視図を示している。
【図５】第１実施形態の、中空パイプ製オイル通路１８をシリンダブロック１０に鋳包む際の金型との対応を表す模式図を示している。
【図６】第１実施形態の、ヒケ巣が発生した状況を説明するシリンダブロック１０の断面図を示している。
【図７】第２実施形態の、メイン湾曲中空パイプ２２の斜視図を示している。
【図８】第２実施形態の、シリンダブロック１０の上面断面視図を示している。
【図９】第２実施形態の、シリンダブロック１０の断面図を示している。
【図１０】第３実施形態の、Ｖ型シリンダブロック７０の断面図を示している。
【図１１】第３実施形態の、Ｖ型シリンダブロック７０に中空パイプ製オイル通路１８が鋳込まれている様子を示している。
【図１２】従来技術の、シリンダブロック１００の断面図を示している。
【符号の説明】
【００５３】
１０      シリンダブロック
１１      第１シリンダボア
１２      第２シリンダボア
１３      第３シリンダボア
１４      第４シリンダボア
１５      ヘッドボルト穴
１６      ウォータジャケット
１７      クランクボルト穴
１８      中空パイプ製オイル通路
２０      メイン中空パイプ
２１      サブ中空パイプ
２２      メイン湾曲中空パイプ
２３      ジャーナル面
２５      ピストン
２６      クランクシャフト
２６ａ      クランクジャーナル
２７      コンロッド
３０      メイン通路
３１      ジャーナル給油路
３２      給油口
【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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