JP4028974B2

JP4028974B2 - 内燃エンジン用シリンダの製造方法

Info

Publication number: JP4028974B2
Application number: JP2001280326A
Authority: JP
Inventors: 藤弘松浦; 高司藤沢; 正弘猪熊
Original assignee: Kyoritsu Co Ltd
Current assignee: Kyoritsu Co Ltd
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2021-09-14
Also published as: JP2003083158A; US20030079344A1; US6729274B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯型動力作業機等に使用される小型空冷２サイクルガソリンエンジン等の内燃エンジン用シリンダの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯型動力作業機等に使用されている小型空冷２サイクルガソリンエンジンのシリンダの代表例として、図１、図２に示される如くのものが挙げられる。なお、図１は縦断面図、図２は横断面図であり、図２では図示簡略化のため各ポートが同一レベルにあるものとして示している。図示例のシリンダ１は、アルミニウム合金製で、ピストン（２０）が嵌挿されるシリンダボア９を有し、左右一対の柱状膨出部２ａ、２ａが設けられている胴部２と、スキッシュドーム形と呼ばれる燃焼室４が設けられた頭部３と、が一体に形成されており、その外周部には多数の冷却フィン１９が形成され、また、前記頭部３には点火プラグ装着用の雌ネジ部１８が形成されている。
【０００３】
前記シリンダボア９には、前記ピストン２０により開閉される吸気ポート５及び排気ポート６が上下に段違いで向かい合うように開口せしめられるとともに、該両ポート５、６と前記シリンダボア９の周方向方向に沿って９０°位置をずらして、前記柱状膨出部２ａ、２ａの内部に、所定厚みを有する内壁１０付きの中空掃気通路７、７が設けられ、この掃気通路７、７の下流側端部（上端部）に、前記ピストンにより開閉される左右一対の掃気口８、８が前記シリンダボア９の前記排気口６とは反対方向に向けてやや上向きに形成されている。
【０００４】
なお、前記シリンダ１は、前記排気口６を二分割する縦断面Ｆを挟んで対称的に一対の掃気口８、８が設けられた所謂二流掃気式のシリンダであるが、掃気口をさらに追加して二対設けた、所謂四流掃気式のものも知られている。
【０００５】
また、掃気通路の形態としては、図示されている如くの、内壁付き中空のもの及び前記内壁が無いもの（シリンダボア側が開口している）ものの他、クランク室から掃気通路を通じて掃気口に導かれる混合気を、ピストンのスカート部に接触させるべく、前記掃気通路の上部に所定厚みを有する半壁を残して、その下部に高さ方向に沿って切欠開口部を形成した、半壁付きのものもある。
【０００６】
前記した如くの２サイクル内燃エンジン用シリンダのうち、特に、内壁付き（半壁付きを含む）中空掃気通路を有するものを、精密な寸法形状の鋳造成形品が低コストで得られる、ハイプレシャーダイカスト法等の金型鋳造法で製造する場合、前記掃気通路の掃気口部分が必然的にアンダーカット部となるが、崩壊性を有する中子金型は高圧下では使用できないので、通常は、図３、図４に示される如くに、前記アンダーカット部となる掃気口閉塞部分１２を残した状態のシリンダ素材１’をハイプレッシャーダイカスト法により鋳造成形し、その後、前記掃気口閉塞部分１２を切削加工、放電加工、レーザー加工等により除去（開穿）するようにされている。なお、参考のため、図５、図６に、図３、図４において左側に位置する左掃気口８を形成するために除去すべき掃気口閉塞部分１２を細かい逆向きハッチングを入れて拡大して示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した如くに、鋳造後に前記掃気口８、８を形成するために前記掃気口閉塞部分１２を切削加工、放電加工、レーザー加工等により除去する場合、次のような問題が生じる。
【０００８】
すなわち、図９、図１０に左掃気口８周辺部を代表して拡大図示したように、前記掃気口８を形成すべく前記掃気口閉塞部分１２を切削加工、放電加工、レーザー加工等で除去する際、従来においては、前記掃気口閉塞部分１２の直後に連なる中空掃気通路の素材面８ａ、８ｃ、８ｄに一致させて平行に除去加工を行うようにされているので、加工具の位置や加工方向、被加工部の位置（掃気口８の位置）等に少しでも狂いがあると、前記掃気口８、８に段差Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｄが生じる。このような段差Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｄが生じると、掃気の抵抗となり、掃気流が乱れ、機械的損失が増大し、燃焼性や排ガス浄化性等のエンジン性能を低下させる要因となる。
また、前記のような段差Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｄを生じさせないためには、加工具や被加工部の位置決め精度等を相当高くしなければならないので、製造コストが増大し、事実上、前記段差Ｄａ、Ｄｃ、Ｄｄを完全に無くすことは不可能であった。
【０００９】
本発明は、前記した如くの従来の問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、掃気口閉塞部分を残した状態のシリンダ素材を鋳造成形し、その後、前記掃気口閉塞部分を切削加工、放電加工、レーザー加工等により除去（開穿）するようにされたもので、加工具や被加工部の位置決め精度等をさほど高くせずとも、掃気口に段差が生じないようにされた内燃エンジン用シリンダの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成すべく、本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法は、基本的には、ピストンにより開閉される掃気口が形成された内壁付き中空掃気通路を備えた内燃エンジン用シリンダを得るべく、掃気口閉塞部分を残した状態のシリンダ素材を鋳造成形し、その後、前記掃気口閉塞部分を切削加工、放電加工、レーザー加工等により除去加工して前記掃気口を形成するようにされる。
【００１１】
そして、該製造方法は、前記掃気口閉塞部分の直後に連なる前記中空換気通路の素材面に対して所定の交差角度をもって前記内壁側を広げて前記除去加工を行う方法であり、前記掃気口におけるシリンダボア側ほど開口面積が大きくなるように、前記交差角度が３°以下に設定される。
【００１２】
前記の如くの構成とされた本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法では、前記掃気口閉塞部分の除去を行う際、該掃気口閉塞部分の直後に連なる素材面に対して所定の交差角度を付けるようにされるので、前記素材面と除去加工面とが浅い角度（３°以下）で交わり、前記素材面に一致させて平行に除去加工を行っていた従来の製造方法で生じていた段差は生じない。
そのため、掃気口に段差がある場合に比して、燃焼性や排ガス浄化性等のエンジン性能を向上させ得るシリンダを提供できる。
【００１３】
また、前記素材面に対して所定の交差角度を付けて前記除去加工を行うことで、加工具や被加工部の位置決め精度等をさほど高くせずともよくなり、さらに、被加工物（シリンダ素材）の個体差による調整も不要となり、コストアップを招くことなく比較的安定した品質のシリンダが得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法の一実施形態を説明する。
【００１５】
本実施形態の製造方法により製造すべき内燃エンジン用シリンダは、前述した図１、図２に示されるものと同じで、ピストン２０により開閉される掃気口８、８が形成された内壁１０、１０付き中空掃気通路７、７を備えており、それを製造するにあたっては、基本的には、図３、図４に示される如くに、アンダーカット部となる前記掃気口８を塞いで鋳造するための閉塞部分１２を残した状態のシリンダ素材１’を鋳造成形し、その後、前記掃気口閉塞部分１２を切削加工、放電加工、レーザー加工等により除去（開穿）するようにされる。
【００１６】
ここで、本実施形態の内燃エンジン用シリンダの製造方法では、図７、図８に左掃気口８周辺部を代表して拡大図示したように、前記掃気口閉塞部分１２の直後に連なる前記中空換気通路７の素材面８ａ、８ｃ、８ｄに対して所定の交差角度α、β、γをもって前記内壁１０側を広げて前記除去加工を行うようにされる。
この場合、前記掃気口８、８におけるシリンダボア９側ほど開口面積が大きくなるように、前記交差角度α、β、γが設定されている。また、前記交差角度は３°以下（通常は１度〜２度）に設定されている。
【００１７】
このような構成とされた本実施形態の内燃エンジン用シリンダの製造方法では、前記掃気口閉塞部分１２の除去を行う際、該掃気口閉塞部分１２の直後に連なる素材面８ａ、８ｃ、８ｄに対して所定の交差角度α、β、γを付けるようにされるので、前記素材面８ａ、８ｃ、８ｄと除去加工面１１ａ、１１ｃ、１１ｄとが浅い角度（３°以下）で交わり、従来のような段差は生じない。
そのため、前記掃気口８に段差がある場合に比して、燃焼性や排ガス浄化性等のエンジン性能を向上させ得るシリンダ１を提供できる。
【００１８】
また、前記素材面８ａ、８ｃ、８ｄに対して所定の交差角度α、β、γを付けて前記除去加工を行うことで、加工具や被加工部の位置決め精度等をさほど高くせずともよくなり、さらに、被加工物（シリンダ素材）の個体差による調整も不要となり、コストアップを招くことなく、安定した品質のシリンダ１が得られる。
【００１９】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において、種々の変更ができるものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法によれば、掃気口閉塞部分の除去を行う際、該掃気口閉塞部分の直後に連なる素材面に対して所定の交差角度を付けるようにされるので、前記素材面と除去加工面とが浅い角度（３°以下）で交わり、従来のような段差は生じない。
そのため、掃気口に段差がある場合に比して、燃焼性や排ガス浄化性等のエンジン性能を向上させ得るシリンダを提供できる。
【００２１】
また、前記素材面に対して所定の交差角度を付けて前記除去加工を行うことで、加工具や被加工部の位置決め精度等をさほど高くせずともよくなり、さらに、被加工物（シリンダ素材）の個体差による調整も不要となり、コストアップを招くことなく比較的安定した品質のシリンダが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法が適用される内燃エンジン用シリンダの一例を示す縦断面図。
【図２】図１に示される内燃エンジン用シリンダの横断面図。
【図３】図１に示されるシリンダを得るべく鋳造成形されたシリンダ素材を示す縦断面図。
【図４】図３に示されるシリンダ素材の横断面図。
【図５】図３の左掃気口周辺部を拡大して示す図。
【図６】図４の左掃気口周辺部を拡大して示す図。
【図７】本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法の説明に供される、図１の左掃気口周辺部を拡大して示す図。
【図８】本発明に係る内燃エンジン用シリンダの製造方法の説明に供される、図２の左掃気口周辺部を拡大して示す図。
【図９】従来の製造方法の説明に供される、図１の左掃気口周辺部を拡大して示す断面図。
【図１０】従来の製造方法の説明に供される、図２の左掃気口周辺部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
１空冷２サイクルガソリンエンジン（内燃エンジン）のシリンダ
１’ シリンダ素材
７中空掃気通路
８掃気口
９シリンダボア
１０内壁
１２掃気口閉塞部分
２０ピストン
α、β、γ 交差角度

Claims

ピストン（２０）により開閉される掃気口（８）が形成された内壁（１０）付き中空掃気通路（７）を備えた内燃エンジン用シリンダ（１）を得るべく、掃気口閉塞部分（１２）を残した状態のシリンダ素材（１’）を鋳造成形し、その後、前記掃気口閉塞部分（１２）を切削加工、放電加工、レーザー加工等により除去加工して前記掃気口（８）を形成するようにされた内燃エンジン用シリンダの製造方法であって、
該製造方法は、前記掃気口閉塞部分（１２）の直後に連なる前記中空掃気通路（７）の素材面（８ａ、８ｃ、８ｄ）に対して所定の交差角度（α、β、γ）をもって前記内壁（１０）側を広げて前記除去加工を行う方法であり、
前記掃気口（８）におけるシリンダボア（９）側ほど開口面積が大きくなるように、前記交差角度（α、β、γ）が３°以下に設定されていることを特徴とする内燃エンジン用シリンダの製造方法。
請求項１に記載の製造方法により製造された内燃エンジン用シリンダ。