JPH11193748A - エンジンのシリンダブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 線膨脹係数の選択等に起因してめっき皮膜に
亀裂，剥離が発生することのないエンジンのシリンダブ
ロックを提供する。 【解決手段】 アルミ合金製のシリンダ本体部２２ｃの
シリンダボア壁２２ｄ内にアルミ合金製のスリーブ２７
を鋳込むとともに、スリーブ２７の内表面にめっき皮膜
ａを形成したエンジンのシリンダブロック２２におい
て、上記シリンダ本体部２２ｃのアルミ合金のＳｉ重量
含有率，肉厚をそれぞれβｂ，ｔｂとし、上記スリーブ
２７のアルミ合金のＳｉ重量含有率，肉厚をそれぞれβ
ｓ，ｔｓとするとき、βｂ＞βｓとするとともに、シリ
ンダ本体部２２ｃのシリンダヘッド側端部の肉厚を上記
肉厚ｔｂより厚肉にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動二輪車
用あるいは自動車用エンジンに好適なアルミスリーブ鋳
込みタイプのシリンダブロックに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車，自動車用エンジンに好適な
シリンダブロックとして、従来例えば、軽量且つ熱伝導
性の良いアルミ合金製のシリンダ本体部のシリンダボア
壁面に、ピストン摺動に対する耐摩耗性，潤滑性を向上
させるためにめっき皮膜を形成したものがある。しかし
鋳造品のシリンダボア内壁面に直接めっき皮膜を形成し
た場合、メッキに先行して鋳肌のシリンダボア壁面にボ
ーリング加工を施すこととなるが、該加工を施すとシリ
ンダボア壁面に巣穴が多数開口してしまう。このような
場合にはめっき皮膜の密着性が十分でなく、エンジンの
運転によりめっき皮膜に亀裂や剥離が発生し、エンジン
性能に悪影響を及ぼす恐れがある。このようなめっき皮
膜の剥離を防止するために、上記シリンダ本体部のシリ
ンダボア内にアルミ合金製のスリーブを鋳込み、該スリ
ーブの内表面にめっき皮膜を形成するようにしたシリン
ダブロックの製造方法が公開されている（例えば特開平
３−９０５９４号公報）。

【０００３】上記公報記載の製造方法は、アルミ合金の
押し出し材や引き抜き材によりスリーブを形成し、該ス
リーブを予め鋳型内に配置した状態でＡＣ４Ｃ等のアル
ミ合金溶湯を注湯し、該鋳込まれたスリーブの内周面に
ボーリング加工を施し、該加工後のスリーブの内周面に
めっき皮膜を形成し、さらに該めっき皮膜にホーニング
加工を施す方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記シリン
ダ本体部の具体的な材質については、例えば、その熱伝
導性，軽量性に加え鋳造性等の観点からＳｉを含有する
ものが選択され、またスリーブの材質については、ピス
トン摺動面として必要な硬度，めっき皮膜の付着性等の
観点から選択される必要がある。

【０００５】ところが上記アルミ合金製シリンダ本体部
内にアルミ合金製スリーブを鋳込むタイプのシリンダブ
ロックにおいて、特にシリンダ本体部及びスリーブの材
質により線膨脹係数に差異がでるので、材質，肉厚の選
択の如何によって、エンジン運転時に上記めっき皮膜に
亀裂，剥離が発生する場合があることが判った。

【０００６】例えばエンジン運転時には燃焼室が高温と
なるためスリーブ，シリンダ本体部の両者とも加熱さ
れ、熱膨張するがこの傾向は上記燃焼室に近いシリンダ
ヘッド側端部ほど大きい。従ってシリンダヘッド側端部
のスリーブ内径はクランク軸側より大きくなる。そのた
めめっき皮膜とピストンとの当たりは、シリンダヘッド
側が弱くクランク軸側が強くなる。このようにめっき皮
膜とピストンとの当たりに強弱があるとめっき皮膜の亀
裂，剥離の原因となる。

【０００７】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たものであり、線膨脹係数の選択等に起因してめっき皮
膜に亀裂，剥離が発生することのないエンジンのシリン
ダブロックを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、アル
ミ合金製のシリンダ本体部のシリンダボア壁内にアルミ
合金製のスリーブを鋳込むとともに、スリーブの内表面
にめっき皮膜を形成したエンジンのシリンダブロックに
おいて、上記シリンダ本体部のアルミ合金のＳｉ重量含
有率，肉厚をそれぞれβｂ，ｔｂとし、上記スリーブの
アルミ合金のＳｉ重量含有率，肉厚をそれぞれβｓ，ｔ
ｓとするとき、βｂ＞βｓとするとともに、シリンダ本
体部のシリンダヘッド側端部の肉厚を上記肉厚ｔｂより
厚肉にしたことを特徴としている。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、上
記シリンダ本体部の上記厚肉に形成されたシリンダヘッ
ド側端部のシリンダヘッドとの合面のみにガスケットの
シール点を当接させたことを特徴としている。

【００１０】請求項３の発明は、アルミ合金製のシリン
ダ本体部のシリンダボア内にアルミ合金製のスリーブを
鋳込むとともに、スリーブの内表面にめっき皮膜を形成
したエンジンのシリンダブロックにおいて、上記シリン
ダ本体部のアルミ合金のＳｉ重量含有率，肉厚をそれぞ
れβｂ，ｔｂとし、上記スリーブのアルミ合金のＳｉ重
量含有率，肉厚をそれぞれβｓ，ｔｓとするとき、βｂ
＜βｓとするとともに、スリーブのシリンダヘッド側端
部の肉厚を上記肉厚ｔｓより厚肉にしたことを特徴とし
ている。

【００１１】請求項４の発明は、請求項３において、上
記スリーブの上記厚肉に形成されたシリンダヘッド側端
部のシリンダヘッドとの合面のみにガスケットのシール
点を当接させたことを特徴としている。

【００１２】

【発明の作用効果】請求項１の発明によれば、上記シリ
ンダ本体部のアルミ合金のＳｉ重量含有率βｂ＞スリー
ブのアルミ合金のＳｉ重量含有率βｓとするとともに、
シリンダ本体部のシリンダヘッド側端部の肉厚を他の部
分の肉厚ｔｂより厚肉にしたので、また請求項３の発明
によればβｂ＜βｓとするとともに、スリーブのシリン
ダヘッド側端部の肉厚を他の部分の肉厚ｔｓより厚肉に
したので、つまりシリンダヘッド側端部において、シリ
ンダ本体部，スリーブのうちＳｉ重量含有率が大きく線
膨張係数の小さい側の肉厚を厚くしたので、何れの場合
にもシリンダ本体部，スリーブ全体でみた時の単位温度
当たりの円筒外方への熱膨張量はヘッド側端部が他の部
分より小さくなる。そのためシリンダヘッド側端部が高
温となるにもかかわらず、該シリンダヘッド側端部のス
リーブ内径の増加を抑えることができ、その結果、めっ
き皮膜とピストンとの当たりがシリンダヘッド側が弱く
クランク軸側が強くなるという点を抑制でき、めっき皮
膜とピストンとの当たりの強弱を抑制してめっき皮膜の
亀裂，剥離を防止できる。

【００１３】また請求項２，４の発明によれば、シリン
ダヘッド側端部の円筒外方への熱膨張量を小さくするた
めに肉厚を厚くした側の合面のみに、ガスケットのシー
ル点を当接させるようにしたので、シリンダ本体部とス
リーブとの特に軸方向の熱膨張量に差異がある場合で
も、ガスケットに剪断力が作用することがなく、ガスケ
ットのシール性及び耐久性を確保できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１ないし図２４は、本発明
の一実施形態による自動二輪車用エンジンのシリンダブ
ロック及びシール構造を説明するための図であり、図１
は該エンジンが搭載された自動二輪車の左側面図、図２
は該エンジンの右側面図、図３は該エンジンのシリンダ
ブロック，シリンダヘッド，ヘッドカバー部分の右側面
図、図４は該エンジンの断面背面展開図、図５はシリン
ダブロックの連通孔部分を示す断面図、図６はシリンダ
ブロックをクランク軸側から見た底面図、図７はシリン
ダブロックの右端気筒部分の断面側面図、図８はシリン
ダブロックの右から２番目の気筒部分の断面側面図、図
９はシリンダブロックのシリンダヘッド側から見た平面
図、図１０はヘッドガスケットの平面図、図１１はシリ
ンダブロックのヘッド側合面のシール状態を示す拡大
図、図１２はシリンダブロックのリブ状堰を示す拡大
図、図１３，１４はシリンダ本体部，スリーブの拡大平
面図，拡大断面図、図１５〜１８は連通孔の孔明け試験
結果を示す図、図１９は図１７のものをホーニング加工
した状態を示す図、図２０，２１はめっき処理装置を示
す模式図、図２２，図２３は製造行程を示す図、図２４
はアルミ合金のＳｉ重量含有率と線膨脹係数との関係を
示す特性図である。なお、本実施形態でいう前後，左右
とはシート着座状態で見た場合の前後，左右を意味す
る。

【００１５】図１において、１は自動二輪車であり、こ
れの車体フレーム２は側面視で略逆Ｌ字状をなす左, 右
一対のメインフレーム３の後端に車体後方に延びるシー
トレール４を接続した構造のもので、上記メインフレー
ム３の上部には燃料タンク５が、シートレール４の上部
にはメインシート６，タンデムシート７がそれぞれ搭載
されている。

【００１６】上記メインフレーム３の前端にはヘッドパ
イプ８によりフロントフォーク９が枢支されており、該
フロントフォーク９の下端には前輪１０が軸支されてい
る。また上記メインフレーム３の後端下部のリヤアーム
ブラケット３ａにはリヤアーム１１がピボット軸１２に
より上下揺動可能に軸支されており、該リヤアーム１１
の後端には後輪１３が軸支されている。

【００１７】上記リヤアーム１１と車体フレーム２との
間にはリヤクッション１４が介設されている。このリヤ
クッション１４の下端はこれの後側に起立配置されてリ
ヤアーム１１に軸支された第１リンク１４ａの下端に連
結され、上端は車体フレームに軸支されている。また上
記第１リンク１４ａの上端はリヤクッション１４の後側
に起立配置された第２リンク１４ｂを介して車体フレー
ムに連結されており、該第２リンク１４ｂ及び第１リン
ク１４ａはリヤクッション１４とで三角形をなしてい
る。このようにリヤクッション１４の下端を上方に起立
配置された第１，第２リンク１４ａ，１４ｂにより支持
するようにしたので、いわゆるプログレッシブ特性を確
保しながらリヤクッション１４の下方に大きなスペース
が確保されている。

【００１８】上記メインフレーム３の下部にはエンジン
ユニット１５が懸吊されており、該エンジンユニット１
５の前側にはラジエータ１６が配設されている。また上
記エンジンユニット１５の排気装置は、シリンダヘッド
２３の前壁に開口する各排気ポートに接続された排気管
１４１，エンジンユニット１５と後輪１３との間でかつ
リヤクッション１４の下方に配置された第１マフラ１４
２，及び後輪１３の右側上部に配置された第２マフラ１
４３から構成されている。

【００１９】上記エンジンユニット１５は水冷式４サイ
クル並列４気筒５バルブエンジンであり、気筒軸線２０
を前方に傾斜させるとともに、クランク軸２１を車幅方
向に向けて搭載されている。そして上記エンジンユニッ
ト１５は、図２に示すように、アルミ合金製シリンダブ
ロック２２の上合面にアルミ合金製シリンダヘッド２３
を積層してヘッドボルトで締結し、該シリンダヘッド２
３の上合面にアルミ合金製ヘッドカバー２４を装着し、
また上記シリンダブロック２２の下部にアルミ合金製オ
イルパン２８を接続した概略構造を有する。

【００２０】上記シリンダブロック２２は、アルミ合金
を用いたダイキャスト鋳造により一体形成されたシリン
ダ本体部２２ｃとユニットケース２７とから構成されて
いる。そして該ユニットケース２７は、クランク軸２１
を収容支持するクランクケース部２５と、変速機を収容
するミッションケース部２６とから構成されており、か
つ該クランクケース部２５及びミッションケース部２６
は上，下クランクケース部２５ａ，２５ｂ、上，下ミッ
ションケース部２６ａ，２６ｂに上，下に二分割されて
いる。

【００２１】上記クランク軸２１は上，下クランクケー
ス部２５ａ，２５ｂの分割合面に形成された複数の軸受
ボス部２９により滑り軸受３０を介して軸支されてい
る。また上記ボス部２９により各気筒ごとのクランク室
１９，１９・・は独立した室に区画されており、かつ後
述する連通孔５２によって互いに連通している。

【００２２】上記シリンダブロック２２のシリンダ本体
部２２ｃ内には４つのアルミ合金製引き抜きパイプ材を
加工してなるスリーブ２７が並行にかつ同一間隔を開け
て鋳込まれている。該スリーブ２７の下端の内面にはホ
ーニング加工時に刃具の逃げとなる逃げ部２７ａが他の
部分より大径に形成されており、外面には該スリーブ２
７のクランク軸側への抜け止めとなる面取部２７ｂが形
成されている。またスリーブ２７の上端の内面にはピス
トン挿入組立時の逃げとなる面取部２７ｃが形成されて
おり、外面には該スリーブ２７のシリンダヘッド側への
抜け止めとなる係止段部２７ｄが他の部分より小径に形
成されている。

【００２３】そして上記スリーブ２７には内表面にめっ
き皮膜ａを形成してなるピストン摺動面２２ａが形成さ
れている。該ピストン摺動面２２ａは、上記スリーブ２
７をシリンダ本体部２２ｃ内に鋳込み、該鋳造時の熱歪
によるシリンダボアの変形を除去するためのボーリング
加工を施し、該加工面上に後述する方法でめっき皮膜ａ
を形成し、該めっき皮膜ａにホーニング加工を施すこと
により形成されたものである。

【００２４】ここで、上記めっき皮膜ａは、上記スリー
ブ２７の上端から上記逃げ部２７ａの途中に渡って形成
されている。そして上記ピストン摺動面２２ａ内に摺動
自在に挿入配置されたピストン３１にはピストンピン３
１ｂを介してコンロッド３２の小端部が連結されてい
る。該コンロッド３２の大端部は本体部分とキャップ部
材との上，下分割タイプのものであり、上記クランク軸
２１のクランクピン２１ａの上側に上記本体部分を、下
側に上記キャップ部材をそれぞれ被せてボルト締め固定
することによりクランク軸２１に連結されている。な
お、ピストン３１の組付けに当たっては、ピストン３１
にコンロッド３２の上記本体部分を組付け、該本体部分
及びピストン３１をスリーブ２７内にシリンダヘッド側
から挿入し、該本体部分を上記キャップ部材により上記
クランクピン２１ａに接続することとなる。

【００２５】上記ピストン３１は、ピストンスカート３
１ａのピストンピン３１ｂ軸端部分に切り欠き凹部３１
ｃを形成してなるいわゆるスリッパ型のものである。該
ピストン３１がその下死点位置まで下降したとき上記ピ
ストンスカート３１ａの下端３１ｅは上記スリーブ２７
の逃げ部２７ａに隙間ｃを開けて対面するようになって
いる。即ち、上記隙間ｃを設けたことにより、上記めっ
き皮膜ａの下端縁ａ′にピストン３１が接触しないよう
になっており、めっき皮膜ａの下端縁ａ´部分からの剥
離を防止している。

【００２６】ここで上記シリンダブロック２２をクラン
ク軸側から見た状態を示す図６において、右端から３つ
の気筒のスリーブ２７，２７，２７のクランク軸側開口
は、上クランクケース部２５ａの前側壁２５ｃ，クラン
ク室とミッション室とを画成する隔壁２５ｄ，及びクラ
ンク軸軸受ボス部２９により周囲が囲まれており、その
ため後述するように、上記めっき皮膜形成工程において
エッチング液等が外部に溢れたり、ミッション室２６ｄ
側に流入したりするのを防止できる。

【００２７】一方、図６左端気筒のスリーブ２７につい
ては、クランク軸２１とメイン軸７２とを連結する減速
小歯車８２，減速大歯車８２の配置スペースを確保する
必要上、上記隔壁２５ｄに相当するものを備えていな
い。従って該左端気筒については上記めっき皮膜形成工
程における上記隔壁２５ｄによるエッチング液等のミッ
ション室側への流入防止効果は得られない。

【００２８】そこで本実施形態では、上記左端気筒につ
いては、スリーブの鋳込み工程において、スリーブ２７
の下端部の外面に形成された抜け止め用面取り部２７ｂ
部分をアルミ合金で覆うとともに他の部分よりもクラン
ク軸側に少し突出するリブ状の堰部２５ｄ′を一体形成
している。この堰部２５ｄ′により、上記めっき処理工
程でエッチング液等がミッションケース２６側に溢れ出
すのを防止している。

【００２９】上記シリンダヘッド２３の各燃焼凹部２３
ａに開口する３つの吸気ポート，２つの排気ポートは吸
気バルブ３５，排気バルブ３６で開閉可能となってい
る。該各バルブ３５，３６は上端に装着された有底筒状
のバルブリフタ３７，３７を介して吸気カム軸４０，排
気カム軸４１で開閉駆動される。該各カム軸４０，４１
の軸方向右端部に取り付けられたカムスプロケット４０
ａ，４１ａとクランク軸２１の右端部に一体形成された
クランクスプロケット２１ｂとはタイミングチェーン４
２によって連結されている。

【００３０】このように構成されたカム軸駆動機構のカ
ムスプロケット４０ａ，４１ａ，タイミングチェーン４
２及びクランクスプロケット２１ｂは、上記シリンダブ
ロック２２，シリンダヘッド２３の右外端面に一体形成
されたチェーン配置室４３内に収容されている。また上
記クランク軸２１のクランクスプロケット２１ｂの内側
には外周歯を有するロータ４４が装着されており、該ロ
ータ４４にはクランク回転角度を検出するピックアップ
４５が対向している。なお、４６はタイミングチェーン
４２の張力を自動調整するオートテンショナであり、４
７はチェーンガイドである。

【００３１】上記チェーン配置室４３を構成するシリン
ダブロック２２の外側壁２２ｂの上記クランク軸２１の
軸端に対向する部分には、上記カム軸駆動機構の組付け
用開口５０が形成されており、該開口５０には蓋部材５
１が着脱可能にボルト締めされている。そして隣接する
クランク室１９，１９同士を連通することにより、ピス
トン往復運動によるポンピングロスの低減を図るための
連通孔５２が、クランク軸方向に見たとき上記組付け用
開口５０内に位置するようにかつクランク軸２１と平行
の同一軸線をなすように貫通形成されている。

【００３２】ここで上記連通孔５２は、上記めっき加工
と上記ホーニング加工との間の工程において上記組付け
用開口５０から長尺のドリルを挿入することにより穿設
加工された横断面円形のものである。そして該連通孔５
２の加工中心点ｂは、上記スリーブ２７のクランク軸側
端部２７ｅよりシリンダヘッド側に偏位した位置に設定
されている。なお、上記スリーブ２７は上クランクケー
ス部２５ａより高硬度となっている。

【００３３】このように本実施形態では、硬度の異なる
上クランクケース部２５ａとスリーブ２７との両方に渡
るように円形の孔をドリル加工により形成する場合に、
ドリル中心を高硬度のスリーブ２７側に偏位させて設定
したので、ドリルの逃げを回避でき、加工精度及び作業
性を向上できる。この逃げ回避効果は、ドリル中心が高
硬度の部材側に位置していることから、該高硬度部材側
にドリルの移動を阻止するオーバーハング部分（図７，
図８の領域５２ｂ部分）が存在することにより得られる
ものと考えられる。ちなみに、低硬度の上クランクケー
ス部２５ａ側に加工中心点ｂを偏位させた場合にはドリ
ル加工中心が高硬度のスリーブから遠ざかるようにずれ
ていく恐れがある。

【００３４】さらにまた上記連通孔５２は、上記ピスト
ン３１が下死点に下降した際に上記切欠き部３１ｃ及び
ピストンピン３１ｂと対向するように配置されており、
かつ、その上端縁５２ａから下死点に位置するピストン
３１の下端のオイルリング３１ｄの下縁までの距離が３
mm以上、好ましくは７mm以上となるようにその中心位置
ｂが設定されている。

【００３５】上記連通孔５２の中心位置を上述のように
設定したのは以下の理由による。即ち、上記連通孔５２
を形成した場合、その周縁はピストン摺動面として許容
できない程度のバリや変形が発生する。このバリ等はそ
の後のホーニング加工によって除去するのであるが、上
記連通孔５２の週縁から約３mmの範囲については、ピス
トン摺動面として許容できる程度に十分に除去すること
ができない場合があることが判明したからである。

【００３６】図１５〜図１９は、貫通孔５２を形成した
際のバリ等の発生状況及びホーニング加工による表面仕
上状態を調査するために行った実験結果を示す。なお、
各図において、縦方向（シリンダ軸方向）については実
際の寸法を示しているのに対し、横方向については１０
００倍に拡大して示してある。

【００３７】図１５〜図１８は実験用シリンダブロック
の各スリーブにめっき皮膜を形成した後に図示矢印方向
にドリルを挿入して上記貫通孔を形成した際の第１〜第
４気筒におけるバリ等の発生状況を示す。各図におい
て、右側部分はドリルがめっき膜を突き破ってスリーブ
内に進入した際の状況を、左側部分はドリルがスリーブ
内からめっき膜を突き破ってシリンダ本体内に進入した
際の状況を示す。何れの気筒においてもバリ等は５〜３
０μm 程度であることが判る。

【００３８】図１９はホーニング加工後のピストン摺動
面の状態を示す。図から明らかなように、ホーニング加
工により上記バリ等が除去されており、貫通孔５２の上
縁５２ａから３mmの点より上方部分では、ピストン摺動
面として許容できる寸法として設定されたαμm(例えば
５μm)より小さくなっている。従って、ピストン３１が
下死点に位置している場合に、一番下側に配設されてい
るオイルリング３１ｄの下縁と上記貫通孔５２の上縁５
２ａとの寸法を３mmより大きく設定することにより、上
記オイルリング３１ｄとピストン摺動面との隙間を許容
範囲内に設定でき、摺動抵抗の増加による出力ロスの発
生を防止できる。

【００３９】また上記上クランクケース部２５ａの各軸
受ボス部２９には、図５に示すように、クランク軸２１
の軸受３０と上記連通孔５２の内周面とを連通する潤滑
油通路５３が形成されている。この潤滑油通路５３には
冷却ノズル５４が挿着されており、該ノズル５４の噴射
口５４ａは下死点に位置するピストン３１の切り欠き部
３１ｃからピストン裏面に潤滑油を噴出するように指向
している。また上記軸受ボス部２９の上記連通孔５２部
分のクランク軸方向厚さは、クランク軸側はＷ２である
のに対しピストン側はＷ１と幅狭になっている。そのた
め上記噴射口５４ａから噴射された潤滑油は連通孔５２
の周縁あるいはピストンスカートに邪魔されることなく
確実にピストン裏面に供給され、該ピストン３１を確実
に冷却できる。

【００４０】上記シリンダブロック２２にはスリーブ２
７を囲むように水冷ジャケット９０が形成されている。
該水冷ジャケット９０の上記チェン配置室４３側を除く
部分の深さは、上死点からクランク角度で１１０〜１２
０°下降した位置にあるピストン３１の上端面に一致す
るように設定されている。一方上記水冷ジャケット９０
の上記チェン配置室４３側部分９０ａの深さは下死点に
位置するピストン３１の上端面付近に一致するように設
定されており、かつ該水冷ジャケット部分９０ａの底壁
９０ｂのシリンダ軸方向高さは上記組付け用開口５０の
上縁５０ａの高さより僅かに低くなるように設定されて
いる。なお、上記水冷ジャケット９０はヘッド側合面に
て全周に渡って開口しており、かつ後述のガスケット９
１によって閉塞されている。

【００４１】このように水冷ジャケット９０のチェン配
置室４３側部分９０ａを他の部分よりも深く形成したの
で、該チェン配置室４３を設けたことによりシリンダブ
ロックの該配置室４３部分の冷却性が低下するのを補償
できる。即ち、シリンダブロック２２のスリーブ２７を
囲む部分は走行風が直接当たることによっても冷却され
るのであるが、シリンダブロック２２の図９右端部分は
上記チェン配置室４３で囲まれていることから走行風が
当たりにくく、冷却性が低下する懸念がある。本実施形
態では、冷却ジャケット９０のチェン配置室側部分９０
ａをより深く形成したので上記走行風が当たらないこと
による冷却性の低下を補償できる。

【００４２】また上記シリンダブロック２２の水冷ジャ
ケット部分９０ａの底壁９０ｂのシリンダ軸方向高さを
上記組付け用開口５０の上縁５０ａの高さより僅かに低
くなるように設定した（図４参照）ので、該部分の鋳造
用金型を簡単にすることができる。即ち、上記底壁９０
ｂが上記上縁５０ａより高い場合には、スライド型が必
要となるが、本実施形態では不要である。

【００４３】上記シリンダブロック２２とシリンダヘッ
ド２３との合面間にはガスケット９１が介在している。
このガスケット９１は、上記シリンダブロック２２の合
面形状に合わせて切断した３枚の薄板９２，９３，９４
を該薄板と略同じ隙間を開けて重ね合わせるとともに、
スーリブ２７を囲むように該スリーブ２７より大径の同
心円のシリンダボアビード部９１ａを形成するととも
に、上記合面の周縁に沿う形状の周縁ビード部９１ｂ，
及び上記チェン配置室４３の開口縁に沿う形状のチェン
室ビード部９１ｃ等をプレス成形等で形成してなるもの
である。上記各ビード部９１ａ〜９１ｃは、中央の薄板
９３は平坦のままとし、上，下の薄板９２，９４を該中
央の薄板９３に当接するように屈曲させ、周縁のかしめ
加工により固定した構成となっている。なお、図１１は
上記ビード部及び上記隙間を強調するために模式的に示
されている。

【００４４】上記ガスケット９１をシリンダブロック２
２とシリンダヘッド２３の合面間に介在させ、両者をヘ
ッドボルトで締めつけると、上記各ビード部９１ａ，９
１ｂの屈曲点ｐが上記合面に圧設し、またこれと同時に
上，下の薄板９２，９４が中央の薄板９３に圧接し、こ
れにより上記シリンダブロック２２，シリンダヘッド２
３間がシールされる。

【００４５】図２，図４において、７０は主として上記
上ミッションケース２６ａ内に配置された変速装置であ
り、これはクランク軸２１の後部上方に入力ギヤ群７１
が装着されたメイン軸（入力軸）７２を、また該メイン
軸７２の下方に上記入力ギヤ群７１に噛合する出力ギヤ
群７３が装着されたドライブ軸（出力軸）７４をそれぞ
れクランク軸２１と平行に配置して構成されている。

【００４６】上記ドライブ軸７４は、上記クランク軸２
１が上，下クランクケース部２５ａ，２５ｂの分割合面
間に配置されているのと同様に上，下ミッションケース
部２６ａ，２６ｂの分割合面間に形成されたボス部に軸
受７５を介して支持されている。また上記メイン軸７２
は、上ミッションケース部２６ａ内に配置されており、
該メイン軸７２の左端部は上ミッションケース部２６ａ
のボス部に軸受７６を介して支持されている。また右側
部分は軸受７７及びフランジ７８を介して上ミッション
ケース部２６ａの右側壁２６ｇに支持されており、該フ
ランジ７８は上記右側壁２６ｇにボルト締め固定されて
いる。

【００４７】上記ドライブ軸７４の左端部はミッション
ケース部２６から外方に突出しており、該突出部に装着
された駆動スプロケット７９がチェーン８０を介して上
記後輪１３の後輪スプロケット１３ａに連結されてい
る。また上記メイン軸７２の右端部にはクラッチ機構８
１が装着されている。該クラッチ機構８１は、クランク
軸２１の減速小歯車８２に噛合し、メイン軸７２に軸支
された減速大歯車８３にダンパを介して結合されたアウ
タドラム８４と、メイン軸７２にスプライン結合された
インナドラム８５との間に多数のクラッチ板８６を介在
させた構造のものである。このクラッチ機構８１は、イ
ンナドラム８５に連結されたプッシュレバー８７を回動
操作することによりエンジン動力を接断する。

【００４８】上記メイン軸７２，ドライブ軸７４の後側
斜め上方にはこれらと平行にシフトドラム９０，入力側
フォーク軸９１，出力側フォーク軸９２が配設されてお
り、このシフトドラム９０，各フォーク軸９１，９２の
右端部，左端部は上記上ミッションケース部２６ａに一
体形成された右，左ボス部により支持されている。

【００４９】上記入力側フォーク軸９１には１つの入力
側シフトフォーク９３が、また上記出力側フォーク軸９
２には２つの出力側シフトフォーク９４，９４が軸方向
移動自在に装着されている。上記シフトフォーク９３，
９４の二股状の爪部は入力ギヤ群７１，出力ギヤ群７３
のギヤに形成された摺動溝７１ｂ，７３ｂに摺動自在に
係合し、また上記シフトフォーク９３，９４の基部に一
体形成された係合ピンは上記シフトドラム９０の外周面
に形成されたガイド溝に摺動自在に係合している。この
シフトドラム９０を不図示のチェンジ機構により回動さ
せることにより、上記両シフトフォーク９３，９４が軸
方向に摺動して入力ギヤ群７１，出力ギヤ群７３のギヤ
を移動させ、その結果、最低速段〜最高速段の間で切換
が行われる。

【００５０】次に上記クランク軸２１，メイン軸７２，
及びドライブ軸７４の配置位置関係を主として図２に基
づいて説明する。上記メイン軸７２は、これの軸芯とク
ランク軸２１の軸芯とを結ぶクランク軸・メイン軸直線
Ａと気筒軸線２０とがシリンダヘッド側かつメイン軸側
にてなす第１軸角度θ１が鋭角をなすように、換言すれ
ばクランク軸２１の軸芯を通り気筒軸線２０と直角な直
線Ｃよりシリンダヘッド２３側に寄せた位置に配置され
ている。

【００５１】また上記ドライブ軸７４は、これの軸芯と
上記メイン軸７２の軸芯とを結ぶメイン軸・ドライブ軸
直線Ｂと上記クランク軸・メイン軸直線Ａとがドライブ
軸側かつクランク軸側にてなす第２軸角度θ２が鋭角と
なるように配置されている。このようにして上記メイン
軸７２，ドライブ軸７４はシリンダブロック２２の背面
に背負われるように配置されている。

【００５２】また上記クラッチ機構８１の最大外周面
（減速大ギヤの外周面）８１ａは、下死点に位置するピ
ストン３１′の頂面を通り気筒軸線２０と直角をなす直
線Ｄよりシリンダヘッド２３側に位置している。そして
上記クラッチ機構８１の減速大歯車８３の軸方向投影面
内に上記メイン軸７２，シフトドラム９０，各フォーク
軸９１，９２及びドライブ軸７４が位置している。

【００５３】主として図２に示すように、本実施形態の
冷却水ポンプ１００，潤滑油ポンプは両方とも下ミッシ
ョンケース部２６ｂ内に収容配置されており、該両ポン
プ共通のポンプ軸１０２は上記クランク軸２１，ドライ
ブ軸７４の間の下方にこれらと平行に配置されている。
このポンプ軸１０２の右端に取り付けられた従動スプロ
ケット１０８がチェーン１０９を介して上記メイン軸７
２のフランジ７８より外側部分に装着された駆動スプロ
ケット１１０に連結されている。冷却水ポンプ１００か
ら吐出された冷却水は、冷却水通路１１９，１２３ａ，
１２３ｂを介して上記冷却ジャケット９０に供給され
る。

【００５４】また上記潤滑ポンプは、オイルパン２８内
の潤滑油をオイルストレーナ１２０を介して吸引し、該
潤滑油を下クランクケース部２５ｂの前壁に取り付けら
れたオイルフィルタ１２１からメインギャラリ１２２を
介してクランク軸２１，メイン軸７２，ドライブ軸７
４，及びカム軸４０，４１等の各エンジン潤滑部に供給
する。

【００５５】ここで、動弁機構への潤滑油は、図３に示
すように、シリンダヘッド２３の第１気筒吸気側とチェ
ーン配置室４３との間に開口するオイル通路１２６から
吸気側カム軸４０に沿って延びるオイル通路１２７に供
給されるとともに、オイル通路１２８により排気側カム
軸４１に沿って延びるオイル通路１２９に供給される。
なお各カム軸軸受部を潤滑した潤滑油はシリンダヘッド
２３の第３，第４気筒の排気側間に形成されたオイル戻
り通路を通ってオイルパン２８内に回収される。

【００５６】なお、図２において、１３５は始動用モー
タであり、これは上記上ミッションケース部２６ａのシ
リンダ本体部２２ｃ背面部分にクランク軸２１と平行に
配置されている。上記始動用モータ１３５の出力は中間
ギヤ１３８，始動ギヤ１３９，一方向クラッチ１４，減
速大歯車８３を介してクランク軸２１に伝達される。

【００５７】ここでシリンダブロック２２のシリンダ本
体部２２ｃ，スリーブ２７の構造を図１３，１４に基づ
いてさらに詳述する。本実施形態のスリーブ２７は、９
０度間隔毎に肉厚ｔｓ１，周長Ｌ１の位置決め部２７ｆ
１を有しており、該位置決め部以外の部分は肉厚ｔｓ
２，周長Ｌ２（＞Ｌ１）の薄肉部２７ｆ２となってい
る。またシリンダ本体部２２ｃのスリーブ２７を囲むシ
リンダボア壁２２ｄの、上記位置決め部２７ｆ１，薄肉
部２７ｆ２部分の肉厚はそれぞれｔｂ１，ｔｂ２となっ
ており、この場合に（ｔｓ１＋ｔｂ１）＝（ｔｓ２＋ｔ
ｂ２）に設定されている。つまりシリンダボア壁２２ｄ
の外周面は凹凸のない滑らかな形状となっており、冷却
水の淀みを防止している。

【００５８】ここで上記位置決め部２７ｆ１の肉厚ｔｓ
１は２．５〜４．５ｍｍ程度に、薄肉部２７ｆ２の肉厚
ｔｓ２は１．２５〜３．２５ｍｍ程度に、またシリンダ
ボア壁２２の肉厚ｔｂ１は３．２〜５．２ｍｍ程度に、
ｔｂ２は４．２５〜６．２５ｍｍ程度にそれぞれ設定さ
れており、この範囲内で上述の（ｔｓ１＋ｔｂ１）＝
（ｔｓ２＋ｔｂ２）が維持される寸法が選択される。

【００５９】また、上記位置決め部２７ｆ１は、シリン
ダボア同士が隣接する領域Ａに位置しないように配置位
置が設定されており、該領域Ａにおけるシリンダボア中
心同士を結ぶ直線Ｃ上におけるスリーブ２７の肉厚はｔ
ｓ２であり、シリンダボア壁２２ｄの肉厚ｔｂ３は２．
２〜５．２ｍｍ程度に設定されている。そして上記各肉
厚は以下の関係になるように選択される。 （ｔｂ３＋２×ｔｓ２）＞（ｔｓ１＋ｔｂ１）＝（ｔｓ
２＋ｔｂ２）＞（ｔｂ３＋ｔｓ２） 即ち、シリンダボア壁とスリーブの肉厚を合計した厚さ
でみると、上記領域Ａの厚さはそれ以外の領域Ｂの厚さ
より厚くなっているが、その差はスリーブ２７の薄肉部
２７ｆ２の厚さｔｓ２以内に設定されている。なお、上
記領域Ａの厚さは、隣接するシリンダボア同士で共有し
ているのであるから、１つのシリンダボアについては上
記（ｔｂ３＋２×ｔｓ２）の１／２となり、上記領域Ｂ
よりも薄いと見ることもできる。

【００６０】また上記スリーブ２７の外周には機械加工
により凹溝Ｍが該スリーブを取り囲むように形成されて
いる。該凹溝Ｍは鋳込みによりシリンダボア壁２２ｄが
係止し、抜け止めとして機能する。

【００６１】また本実施形態のシリンダ本体部２２ｃ，
スリーブ２７は何れもアルミ合金製であるが、アルミ合
金の場合、図２４に示すように、Ｓｉのｗｔ％（重量含
有率）に応じて線膨張係数が変化する。具体的には、Ｓ
ｉが２３〜０ｗｔ％に変化すると線膨張係数は１６〜２
３×１０^-6／Ｋの範囲で変化する。従って、Ｓｉの重量
含有率を変化させることにより所望の線膨張係数を得る
ことができる。本実施形態では、通常の鋳造性，機械的
強度等に加えて線膨張係数を適宜設定する観点からＳｉ
の重量含有率を選択している。

【００６２】また本実施形態では、シリンダ本体部２２
ｃのアルミ合金は５〜２０重量％のＳｉを含有し、シリ
ンダ本体部２２ｃのアルミ合金のＳｉ重量含有率βｂを
スリーブのアルミ合金のＳｉ重量含有率βｓで除して１
００倍したものをαとする時、５０＜α＜１５０を満足
するように、スリーブのアルミ合金を選択する。そし
て、βｂ＞βｓとしている。その結果、図２４によりわ
かる通り、アルミ合金のＳｉ重量含有率と線膨張係数に
は所定の関係があるので、シリンダ本体部２２ｃの線膨
張係数αｂ＜スリーブ２７の線膨張係数αｓとなってい
る。

【００６３】また上述のようにスリーブ２７のシリンダ
ヘッド側端部に面取り部２７ｄを形成することによりシ
リンダボア壁２２ｄのシリンダヘッド側端部の肉厚を他
の部分の肉厚ｔｂ１又はｔｂ２より厚肉にしている。そ
してこのシリンダボア壁２２ｄの厚肉に形成されたシリ
ンダヘッド側端部のシリンダヘッドとの合面２２ｆのみ
に、つまりスリーブ２７のシリンダヘッド側合面２２ｇ
にかかることなくガスケット９１のシール点ｐを当接さ
せている（図１１参照）。

【００６４】次に本実施形態シリンダブロック２２の製
造工程を説明する。本実施形態のシリンダブロック２２
を構成するシリンダ本体部２２ｃ，上クランクケース部
２５ａ及び上ミッションケース部２６ａ（以下シリンダ
ブロック母材と記す場合がある）のダイカスト鋳造用ア
ルミニウム合金としては、以下の表１の内のアルミニウ
ム合金を使用する。なお、別の実施形態として容湯低圧
の金型鋳造によりシリンダブロック２２を構成する場合
には、表２に示すＪＩＳ規格のアルミニウム合金が使用
可能である。なお両実施形態において鋳込まれる上記ス
リーブ２７用アルミニウム合金としては表３に示す合金
が使用可能である。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】

【表３】 上記表１〜表３に示したように、母材のアルミニウム合
金はＳｉを５〜２０％（重量％）含有し、スリーブ２７
のアルミニウム合金としては、（スリーブ２７のＳｉ重
量含有率／母材の重量含有率）×１００をαとすると、 ５０＜α＜１５０ となるようなＳｉ含有量のアルミニウム合金を用いる。
このような構成のアルミニウム合金を用いて母材および
スリーブをそれぞれ形成することにより、母材とスリー
ブの熱膨張率の差が小さくなり、母材とスリーブ間での
ヒートスポットの発生やスリーブ内周面の熱変形が軽減
して、スリーブ内周面に施しためっき皮膜ａの剥がれが
抑制される。

【００６８】なお、例えば表２のＡＣ４Ｃによりシリン
ダブロック母材を形成する場合には、母材のＳｉ重量含
有率は６．５〜７．５％となるので、表３の合金１ある
いは合金２において、Ｓｉ含有量を例えば３．７５〜
９．７５重量％に変更した合金を使用し、上記スリーブ
のＳｉ重量含有率／母材のＳｉ重量含有率の条件を満足
させるようにする。同様に、ＡＤＣ１０によりシリンダ
ブロック母材６０を形成する場合には、母材６０のＳｉ
重量含有率は７．５〜９．５％となるので、表３の合金
１あるいは合金２において、Ｓｉ含有量を例えば４．７
５〜１５重量％に変更した合金を使用し、上記スリーブ
のＳｉ重量含有率／母材のＳｉ重量含有率の条件を満足
させるようにする。

【００６９】さらに、表３に示すようにスリーブのアル
ミニウム合金は各々少なくとも０．２以上１０以下のＣ
ｕとＭｇの両方を含有する。これにより、下記するよう
にＴ６処理をして容易に硬度をＨＢ７０以上とすること
ができる。なお、ＣｕとＭｇの内一方のみ含有する場合
でもＴ６処理をして容易に硬度をＨＢ７０以上とするこ
とができる。また、表１及び表２に示すように母材のア
ルミニウム合金はＣｕとＭｇの一方あるいは両方を含有
する。これにより、下記するようにスリーブとともに母
材にＴ６処理をして容易に硬度を上げることができ、ス
リーブのめっき層支持部のめっき保持能力の向上を図り
つつ、シリンダブロック全体の剛性を上昇させることが
でき、エンジンの耐久性を向上させることができる。

【００７０】図２２は、上記スリーブ２７の鋳込みによ
るシリンダブロック２２の製造工程を説明するためのフ
ローチャートである。このフローにおいて、ステップＳ
０は、規格品であるアルミ合金製パイプ材を使った押し
出し行程と、素材としての全長を与えるための切断加工
行程からなる。押し出しによりスリーズ外周の位置決め
部となる厚肉部２７ｆ１と位置決め部外の薄肉部２７ｆ
２の形状と、加工代を付けた内周形状を成形する。ステ
ップＳ１においてＴ６処理がなされる。このＴ６処理
は、スリーブのめっき皮膜支持部となる内周面の表面硬
度を高めるために、ＪＩＳ規格Ｈ５２０２に基づき、ス
リーブ単体またはスリーブを鋳込んだシリンダブロック
全体を所定の温度で溶体化後時効硬化するものである。

【００７１】その後、スリーブ機械加工（ステップＳ
３）において、スリーズの内周加工と、スリーブの外周
の内両端部と、図１４に示すように、スリーズ２７の外
周面の長手方向中間部に抜け止め用凹部Ｍを加工する。
そしてステップＳ５において、スリーブ２７を鋳込むシ
リンダダイカスト成形が実施される。この場合の鋳込み
はスリーブを金型内に収容し、スリーブ内周の一部を支
持部材で支えた状態で、金型とスリーブ外周との間の空
隙に、所定のアルミ合金の溶湯を高圧で導くことにより
行う。そしてステップＳ７においてシリンダブロック２
２の各部及びシリンダボアの機械加工が実施される。

【００７２】なお、Ｔ６処理は本実施形態においてステ
ップＳ１で実施しているが、ステップＳ１、Ｓ４、Ｓ６
のいずれか１回行えばよい。このようなＴ６処理により
スリーブ表面硬度をＨＢ７０以上（７０〜１５０）とす
ることが望ましい。なお、スリーブの押出し又は引き抜
き成形により、内周面の表面硬度をＨＢ７０以上とした
場合には、その後のＴ６処理により表面硬化処理を省略
することもできる。

【００７３】なお、ステップＳ１、Ｓ４のいずれかのＴ
６処理によれば、スリーブのみ硬度上昇を図ることがで
きる。鋳込み時、溶湯状態の母材側の熱によりスリーブ
の硬度が若干低下するが、鋳造時間そのものはＴ６処理
に相対して短く、スリーブの内周側の硬度をＨＢ７０以
上に保つことができる。また、ステップＳ６のＴ６処理
によれば、スリーブの硬度上昇に加えシリンダブロック
の母材の硬度も上昇することができ、シリンダブロック
全体の剛性を上昇させることができ、エンジン振動によ
り各部の摺動部のクリアランス等が小さくなって摺動摩
耗が増加する等に起因する、エンジンの耐久性の低下を
防止することができる。そして、鋳込み時には容湯が上
記空隙内で凝固する過程で収縮するので、スリーブを外
側から締めつけることとなる。このため、スリーブへの
ステップＳ１，Ｓ６におけるＴ６が有効である。

【００７４】なお、本実施形態では外周ショットブラス
ト（ステップＳ３）は必要に応じて実施すれば良い。こ
の外周ショットブラスト（ステップＳ３）は、スリーブ
外周面に細かい凹凸を形成し、母材との接合性を高める
ためのものである。このようにスリーブの鋳込み前にス
リーブ外周面に凹凸を形成することにより、運転中の母
材とスリーブの熱膨張率の違いにより緊迫力が低下して
も、スリーブの抜けを確実に防止できる。このようなス
リーブ外周面の凹凸は、ショットブラスト以外にも他の
機械加工あるいはスリーブ全体の酸洗い（エッチング）
等により形成することができる。また、ショットブラス
ト等によりスリーブ外周に凹凸を形成して母材との接合
性を高める方法に代えて、低融点半田を用いてスリーブ
と母材とを接合しスリーブの抜け防止を図ってもよい。

【００７５】ここでショットブラストとは、粒径が５０
〜１５０μｍの鋼球、超硬ビーズ、ステンレス鋼球、亜
鉛ビーズ、ガラスビーズや、粒径はもう少し大きい石英
を多く含む川砂等を、投射機で、例えば４０〜８０ｍ／
ｓの投射速度でワークを投射するものを言う。なお、ス
テップＳ８においてめっき処理した後、めっきが施され
るシリンダボアのホーニング加工（ステップＳ９）と、
シリンダブロック２２の洗浄（ステップＳ９）が実施さ
れる。

【００７６】図２３は上記めっき処理工程（ステップＳ
８）の詳細なフローチャートであり、図２０，図２１は
このめっき処理を行うめっき処理装置の構成図である。
図２２のフローチャートにおいて、スリーブ内面のめっ
き処理は、基本的には、脱脂処理（ステップＳ１１）、
アルカリエッチング処理（ステップＳ１３）、混酸エッ
チング処理（ステップＳ１５）からなる前処理と、下地
処理のアルマイト処理（ステップＳ１７）と、複合めっ
き処理（ステップＳ１９）の５つの工程からなり、各工
程の後に水洗処理（ステップＳ１２、１４、１６、１
８、２０）が施される。

【００７７】上記水洗処理は各工程ごとに別々の２つの
水槽（合計１０個）を用いて、シリンダブロック全体を
順番に２つの水槽内に浸漬し上下に動かして前工程の処
理液を除去するものである。水槽内の水は定期的に新し
い清浄な水と交換される。各水洗処理終了後に次の工程
への移動はできるだけ速やかに行い、表面に水膜がつい
ている状態で次の処理を行うことが望ましい。これによ
り、処理部への塵埃等の付着や空気中の酸素が直接触れ
ることを防止して酸化膜の形成等を防止し、後の工程で
の処理の信頼性を高めることができる。これは特にめっ
き処理の場合有効である。

【００７８】図２０，図２１に示すように、スリーブ２
７を母材に鋳込んだシリンダブロック２２は、スリーブ
２７の内周面に各処理を施すために、シリンダ本体部２
２ｃの合面を下側にして、各工程において専用の装置本
体１００ａ，１００ｂ上にシール用ガスケット１０１
ａ，１０１ｂを介して搭載される。各工程でそれぞれ専
用の処理液糟１０２ａ，１０２ｂ内の処理液１０５ａ，
１０５ｂが専用のポンプ１０６ａ，１０６ｂにより装置
本体１００ａ，１００ｂの内部に供給され、スリーブ２
７の内側を上昇して内筒１０７ａ，１０７ｂを通って処
理液糟１０２ａ，１０２ｂに戻る。

【００７９】図２０はアルカリエッチング，混酸エッチ
ング処理状態を示す。このエッチング処理の範囲は、上
記めっき皮膜の形成範囲に対して余裕を持たせる必要が
あることから、上記スリーブ２７の上記逃げ部２７ａの
クランク軸側端部付近までとされる。そしてこの場合の
処理範囲の管理は、上記内筒１０７ａの上端面１０７
ａ′の高さ位置によって処理液１０５ｂの液面を管理す
ることによって行われるが、この方法では精度良く行う
には限界がある。仮に上記エッチンク処理液１０５がミ
ッションケース２６側等に溢れ出た場合、図６左端の気
筒についてはミッションケース２６側の加工済み面を荒
らす恐れがある。

【００８０】そこで本実施形態では、上記左端の気筒に
ついては、上述のようにミッションケース２６側部分に
リブ状の堰部２５ｄ′を形成したものであり、これによ
りエッチング処理液がミッションケース側に溢れ出るの
を防止できる。

【００８１】上記ガスケット１０１ａ，１０１ｂは、各
処理工程における処理液の漏れを防止するためのシール
材であるとともにアルマイト処理工程（ステップＳ１
７）および複合めっき工程（ステップＳ１９）において
は電解作用の絶縁材として機能する。このアルマイト処
理工程と複合めっき工程においては、図２１に示すよう
に、それぞれ、例えば交流電源１０８から整流器１０９
および制御回路１１０を介してシリンダ本体部２２ｃと
内筒１０７間に直流電圧を印加して電解液中に直流電流
を流す。なお、その他の工程においては処理液中に直流
電流は流さない。

【００８２】上記複合めっき処理は高速メッキ処理であ
り、所定のめっき条件で、専用の処理液糟１０２ｂ内の
メッキ液１０５ｂをポンプ１０６ｂにより装置本体１０
０ｂ内に供給し、内筒１０７ｂを通して処理液糟１０２
ｂに戻すといった経路を高速で循環させながらスリーブ
２７の内面にめっき皮膜を形成する。この高速めっき工
程においては、内筒１０７ｂを電源回路の（＋）側に、
シリンダ本体部２２ｃを（−）側に接続し、直流電流を
めっき液中に流す。これにより、後述の組成のめっき液
中のＮｉ⁺ およびＰ⁺ がスリーブ内周面に付着し、これ
に伴って分散剤であるＳｉＣ粒子がめっき層中に巻き込
まれる。このようにして、スリーブ内周面に、ＳｉＣを
含み耐摩耗性および循環性に優れためっき皮膜ａが５０
〜１５０μｍの厚さに形成される。

【００８３】また上記ステップＳ１９の高速めっき処理
ではスリーブ２７の上端部にカバー１１１が装着され
る。このカバー１１１は、高速で循環するめっき液１０
５ｂの飛散噴出を防止するとともに、スリーブ２７の内
面のめっき範囲を規制する。めっき範囲は、スリーブ２
７の内周面のうち、シリンダヘッドとの境界部になるガ
スケット１０１ｂからカバー１１１のＯリング１１２ま
での範囲に規制される。従って上記Ｏリング１１２の位
置を上記逃げ部２７ａの途中に設定することにより上述
のようにめっき皮膜ａの下端縁ａ′にピストン３１の外
周面下端部が接触しないようにできる。

【００８４】上記ステップＳ１９の複合めっき処理の
後、再びステップＳ２０の水洗処理が実施されてめっき
液が除去され、ステップＳ２１のエアーブローによりシ
リンダブロック２２に付着する水分が除去される。そし
て以上のめっき処理ステップＳ８の後、ホーニングステ
ップＳ９でスリーブ２７内周面のめっき層にホーニング
仕上げを施し、めっき皮膜の厚みを望ましくは約５０μ
ｍ、場合によっては２０μｍ〜１００μｍとするととも
に、めっき層の面粗さを１．０μｍＲｚ以下にする。こ
れにより、確実にめっき層表面を滑らかにすることがで
きてピストン３１およびピストンリング３１ｄの摺動時
の摩擦係数を小さくすることができるとともに、エンジ
ンオイルの保持性が向上し潤滑性を向上させることがで
きる。なお、ＲｚとはＪＩＳ規格のＢ０６０１に定めら
れたものである。

【００８５】次に本実施形態の作用効果について説明す
る。本実施形態では、シリンダ本体部２２ｃと上クラン
クケース部２５ａ及び上ミッションケース部２６ａをア
ルミ合金のダイカスト鋳造により一体形成したので、部
品点数を削減できるとともに軽量化を図ることができ
る。

【００８６】また上記シリンダ本体部２２ｃ内にアルミ
合金の引き抜きパイプ材からなるスリーブ２７を鋳込
み、これの内表面にめっき皮膜ａを形成するようにした
ので、該スリーブ２７の内表面には、ダイカスト鋳造面
にめっき皮膜を直接形成する場合のような巣がないこと
から、めっきの付着性が良好であり、生産不良率を低減
できる。

【００８７】また上記めっき皮膜ａの形成に当たって、
めっき液をスリーブ２７の内面と処理液層との間で高速
で循環させようにした高速めっき法を採用したので、静
止浴内にワーク全体を浸漬してめっきする方法に比較し
て生産性を向上できる。

【００８８】また変速装置を収容する上ミッションケー
ス部２６ａの上縁部２６ｃを上記シリンダ本体部２２ｃ
のシリンダヘッド側合面より下方に位置させたので、図
２０，２１に示すように、上記めっき処理工程において
シリンダヘッド側合面を下側に向けてめっき処理用装置
本体１００ａ，１００ｂ上に搭載した場合に、上ミッシ
ョンケース部２６ａの上縁部２６ｃが装置本体１００
ａ，１００ｂに干渉しにくくなり、それだけめっき処理
作業におけるワークの支持が容易でありめっき処理作業
性を向上できる。

【００８９】さらにまた図２に示すように、クランク軸
２１，メイン軸７２，及びドライブ軸７４を、クランク
軸・メイン軸直線Ａと気筒軸線２０とのなす第１軸角度
θ１、及び上記軸直線Ａとメイン軸・ドライブ軸直線Ｂ
とのなす第２軸角度θ２がそれぞれ鋭角をなすように配
置したので、クランク軸２１とドライブ軸７４との軸間
距離を縮小でき、エンジン前後長を短くでき、従ってミ
ッションケース部２６のシリンダ本体部２２ｃからのオ
ーバーハング量を小さくでき、この点からもワークの支
持が容易でありめっき処理作業性を向上できる。

【００９０】また上記メイン軸７２をクランク軸２１を
通る直角直線Ｃよりシリンダヘッド２３側に寄せて配置
したので、メイン軸７２はシリンダブロック２２の背面
に背負うように配置されることとなり、エンジンユニッ
ト１５の前後長さをさらに縮小できる。さらにクラッチ
機構８１をこれの最大外周面８１ａが下死点のピストン
頂面を通る直角直線Ｄよりシリンダヘッド２３側に位置
するように配置したので、この点からもエンジンユニッ
ト１５を小型化できる。

【００９１】上記クラッチ機構８１の最大径部分の軸方
向投影面内にメイン軸７２，シフトドラム９０，各フォ
ーク軸９１，９２及びドライブ軸７４を配置したので、
各軸の配置がコンパクトとなり、ユニットケース２５の
出っ張りを小さくでき、この点からもエンジンを小型で
きる。

【００９２】またシリンダ本体部２２ｃのピストン摺動
面２２ａを構成するスリーブ２７（シリンダ内壁）の下
端でかつミッションケース部２６側の部位に反ミッショ
ンケース部側に比べてクランク軸２１側に突出するリブ
状の堰部２５ｄ′を設けたので、上述のめっき処理行程
において、特にエッチッグ液等の処理液がミッションケ
ース２６側に溢れるのを、スリーブ２７を必要以上にク
ランク軸２１側に延長することなく回避でき、既に加工
済みの面がエッチング液等で荒らされるのを防止でき
る。

【００９３】また上記堰部２５ｄ′を設けるに当たり、
クランク軸軸受ボス部２９間に出力取出部を有する気筒
のミッションケース側の部位にのみ該堰部２５ｄ′を設
け、他の気筒についてはクランク室とミッション室との
間に両者を仕切り、かつ上記ピストン摺動面２２ａ（ス
リーブ２７）の下端よりシリンダ軸２１方向高さの高い
隔壁２５ｄを設けたので、該隔壁２５ｄを上記堰部２５
ｄ′に兼用できる。

【００９４】さらにまたスリーブ２７（シリンダ内壁）
のクラン軸側端部にピストン摺動面２２ａより大径の逃
げ部２７ａを形成し、めっき皮膜ａをこの逃げ部２７ａ
の途中部位まで渡るように形成し、ピストン３１が下死
点位置に下降したとき、該ピストン３１の下端部と上記
めっき皮膜の下端縁ａ′との間に隙間ｃが形成されるよ
うにしたので、めっき皮膜ａの縁部ａ′がピストン３１
の外周面に接することがなく、該めっき皮膜ａの端縁か
らの剥離，脱落の問題を回避できる。

【００９５】またピストン３１が下死点に下降したと
き、該ピストン３１の下端部が上記逃げ部２７ａに重な
るようにしたので、同じピストンストロークを備えなが
らエンジン高さを低くできる。即ち、上記逃げ部を設け
ない場合において、ピストン下端部がめっき皮膜の端縁
に当接するのを回避するにはスリーブ長さを長くする必
要があり、それだけエンジン高さ寸法が大きくなるが、
本実施形態ではこの問題を回避できる。

【００９６】シリンダ本体部２２ｃに挿入されたスリー
ブ２７とクランクケース部２５との境界部に各気筒用ク
ランク室１９同士を連通する横断面円形の連通孔５２を
ドリルにより形成する場合に、該ドリルの加工中心点ｂ
を上記スリーブ２７とクランクケース部２５との境界よ
りスリーブ２７側に偏位させたので、上記連通孔５２を
所定の位置に容易確実に形成できる。ちなみに低硬度の
上ランクケース部２５ａ側に加工中心点ｂを偏位させた
場合にはドリル加工中心がスリーブから遠ざかるように
ずれていく恐れがある。

【００９７】また上記連通孔５２をスリーブ２７のピス
トン摺動面２２ａに渡るように貫通形成する場合に、該
ピストン摺動面２２ａの上記連通孔上縁５２ａから下死
点位置にあるピストン３１の下端のオイルリング３１ａ
までの寸法を３mm以上に設定したので、ピストン摺動面
２２ａのホーニング加工によりその面粗さ等が許容範囲
にある部分のみでピストンリングを摺動させることがで
き、ピストンリングとピストン摺動面２２ａとの隙間が
許容寸法以下に狭くなってしまうといった問題を解消で
きる。

【００９８】さらにまた上記連通孔５２を、クランク軸
方向に見たときシリンダブロック２２の外側壁２２ｂに
設けられたカム軸駆動機構の組付け用開口５０内に位置
するように形成したので、該組付け開口５０を利用して
機械加工することにより連通孔５２を穿設することがで
き、機械加工用の開口を別個に形成する等の余分な加工
をする必要がなく、従って該加工用開口の専用蓋部材で
の閉塞を不要にでき、製造コストを低減できる。

【００９９】また、潤滑油通路５３を上ケース２６の各
ボス部２９に連通孔５２の内周面に開口するよう形成
し、該通路５３を通して潤滑油をピストン裏面に噴射す
るように構成する場合に、上記連通孔５２の上部の幅Ｗ
１を下部の幅Ｗ２より狭くしたので、噴射された潤滑油
は連通孔５２の上縁によって遮断されることなく確実に
ピストン裏面に供給されることとなり、従来のようにク
ランク室壁に噴射通路を切り欠き形成する必要がなく、
コスト上昇を招くことなくピストン３１を効率良く冷却
できる。

【０１００】さらにまた本実施形態では、ピストンスカ
ート３１ａに切り欠き凹部３１ｃを形成してなるスリッ
パ型ピストン３１を採用し、上記潤滑油通路５３の噴射
口５４ａを下死点に位置するピストン３１の切り欠き凹
部３１ｃを通してピストン裏面に指向させたので、ピス
トンスカート３１ａにより潤滑油の噴射流が遮断される
ことがなく、この点からも冷却効率を向上できる。また
上記切欠き凹部３１ｃを設けたのでピストンスカート３
１ａにより連通孔５２の有効面積が狭められるという問
題も回避できる。あるいは、スカートによる面積減少を
避けるためにコンロッドを長くするといったことも不要
となる。

【０１０１】アルミ合金製シリンダブロック本体部２２
ｃ内にピストン摺動面を構成するスリーブ２７を鋳込ん
でなるシリンダブロック２２とアルミ合金製シリンダヘ
ッド２３との間にガスケット９１を介在させる場合に、
上記シリンダブロック本体部２２ｃとシリンダヘッド２
３とを熱膨張係数の略等しい材料で形成するとともに、
上記ガスケット９１のビード部９１ａのシリンダブロッ
ク側のシール点ｐ，ｐを上記スリーブ２７に渡ることな
くシリンダ本体部２２ａ側のみに当接させたので、シー
ル性を確保できるとともに、ガスケットの寿命を確保で
きる。

【０１０２】即ち、スリーブ２７はピストン摺動面２２
ａを形成する必要があることから、上記シリンダ本体部
２２ｃと熱膨張係数が異なるものとなる場合が多く、そ
のため熱間運転状態では、シリンダ部本体２２ｃとスリ
ーブ２７の合面間にシリンダ軸方向の段差が生じる可能
性がある。仮に上記ビード部９１のシリンダブロック側
シール点ｐ，ｐがシリンダ本体部２２ｃとスリーブ２７
との両方に渡って当接している場合には、上記段差によ
りガスケット９１のビード部９１ａ部分に剪断方向の力
が作用し、その寿命が短縮したりあるいはシール性が低
下する懸念がある。

【０１０３】本実施形態によれば、βｂ＞βｓとするこ
とによりシリンダ本体部２２ｃの線膨張係数αｂ＜スリ
ーブ２７の線膨張係数αｓとするとともに、シリンダ本
体部２２ｃのシリンダヘッド側端部２２ の肉厚を他の
部分の肉厚ｔｂより厚肉にしたので、つまりシリンダヘ
ッド側端部において、線膨脹係数の小さいシリンダ本体
部２２ｃの肉厚を厚くしたので、シリンダ本体部２２
ｃ，スリーブ２７全体でみた時の平均線膨脹係数はヘッ
ド側端部が他の部分より小さくなる。そのためシリンダ
ヘッド側端部が高温となるにもかかわらず、該シリンダ
ヘッド側端部のスリーブ内径の増加を押さえることがで
き、その結果、めっき皮膜とピストンとの当たりがシリ
ンダヘッド側が弱くクランク軸側が強くなるという点を
抑制でき、めっき皮膜とピストンとの当たりの強弱を防
止してめっき皮膜の亀裂，剥離を防止できる。

【０１０４】またシリンダヘッド側端部の円筒外方への
熱膨張量を小さくするために線膨張係数を小さく且つ肉
厚を厚くしたシリンダ本体部のシリンダヘッド側合面２
２ｆのみに、ガスケット９１のシール点ｐを当接させる
ようにしたので、シリンダ本体部２２ｃとスリーブ２７
との間に軸方向の熱膨張量差がある場合でも、ガスケッ
ト９１に剪断力が作用することがなく、該ガスケット９
１のシール性及び耐久性を確保できる。

【０１０５】ここで、上記実施形態では、シリンダ本体
部２２ｃ及びスリーブ２７の高温となるシリンダヘッド
側端部の全体としての円筒外方への熱膨張量を小さくす
るために、βｂ＞βｓとしてシリンダ本体部２２ｃの線
膨張係数αｂをスリーブ側より小さいものとするととも
に、該シリンダ本体部２２ｃのシリンダヘッド合面側端
部を厚肉にしたが、これとは逆にβｂ＜βｓとしてスリ
ーブ２７の線膨張係数αｓをシリンダ本体側より小さい
ものとするとともに該スリーブ２７のシリンダヘッド合
面側の肉厚を厚く設定することもできる。

【０１０６】このようにしたのが請求項３，４の発明で
あり、図２５は請求項３，４の発明に係る第２実施形態
を示す。本第２実施形態では、上記第１実施形態と同様
に、シリンダ本体部２２ｃのアルミ合金は５〜２０重量
％のＳｉを含有するとともに、スリーブのアルミ合金と
して、５０＜α＜１５０を満足するＳｉ重量含有率のア
ルミ合金を選択している。そして、βｂとβｓの関係に
ついては本実施形態においては、βｂ＜βｓとしてい
る。図２４によりわかる通り、アルミ合金のＳｉ重量含
有率と線膨張係数には所定の関係があるので、シリンダ
本体部２２ｃの線膨張係数αｂ＞スリーブ２７の線膨張
係数αｓとされている。また上述のようにスリーブ２７
のシリンダヘッド側端部の肉厚は他の部分の肉厚ｔｓ１
又はｔｓ２より厚肉に形成されている。そしてこのスリ
ーブ２７の厚肉に形成されたシリンダヘッド側端部のシ
リンダヘッドとの合面２７ｇ′のみに、つまりシリンダ
本体部２２ｃのシリンダヘッド側合面２２ｆ′にかかる
ことなくガスケット９１のシール点ｐを当接させてい
る。

【０１０７】本第２実施形態においても、上記第１実施
形態と同様に、シリンダ本体部２２ｃ，スリーブ２７全
体でみた時の円筒外方への熱膨張量はヘッド側端部が他
の部分より小さくなっており、そのためシリンダヘッド
側端部が高温となるにもかかわらず、該シリンダヘッド
側端部のスリーブ内径の増加を押さえることができ、そ
の結果、めっき皮膜とピストンとの当たりがシリンダヘ
ッド側が弱くクランク軸側が強くなるという点を抑制で
き、めっき皮膜とピストンとの当たりの強弱を防止して
めっき皮膜の亀裂，剥離を防止できる。

【０１０８】またシリンダヘッド側端部の線膨張係数を
小さくするために肉厚を厚くしたスリーブ２７のシリン
ダヘッド側合面２７ｇ′のみに、ガスケット９１のシー
ル点ｐを当接させるようにしたので、シリンダ本体部２
２ｃとスリーブ２７との間に軸方向の熱膨張量差がある
場合でも、ガスケット９１に剪断力が作用することがな
く、該ガスケット９１のシール性及び耐久性を確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるエンジンが搭載され
た自動二輪車の左側面図である。

【図２】上記エンジンの右側面図である。

【図３】上記エンジンのチェーン配置室回りの構造を示
す右側面図である。

【図４】上記エンジンの断面背面展開図である。

【図５】上記エンジンの連通孔部分を示す断面図であ
る。

【図６】上記エンジンのシリンダブロックのクランク軸
側から見た底面図である。

【図７】上記シリンダブロックの右端気筒部分の断面側
面図である。

【図８】上記シリンダブロックの右端から２番目の気筒
部分の断面側面図である。

【図９】上記シリンダブロックの平面図である。

【図１０】上記シリンダブロックとシリンダヘッドとの
間のガスケットの平面図である。

【図１１】上記シリンダブロックのシリンダヘッドとの
間のシール構造を示す拡大断面図である。

【図１２】上記シリンダブロックのスリーブ下端部を示
す拡大断面図である。

【図１３】上記シリンダブロックの平面拡大図である。

【図１４】上記シリンダブロックの断面拡大図（図１３
のXIV-XIV 線断面図) である。

【図１５】上記シリンダブロックの連通孔形成実験の結
果を示す図である。

【図１６】上記シリンダブロックの連通孔形成実験の結
果を示す図である。

【図１７】上記シリンダブロックの連通孔形成実験の結
果を示す図である。

【図１８】上記シリンダブロックの連通孔形成実験の結
果を示す図である。

【図１９】上記シリンダブロックの連通孔形成実験にお
けるホーニング後状態を示す図である。

【図２０】上記めっき処理工程におけるエッチング処理
装置を示す模式図である。

【図２１】上記めっき処理工程における高速めっき処理
装置を示す模式図である。

【図２２】上記シリンダブロックの製造工程を示すフロ
ーチャートである。

【図２３】上記製造工程におけるめっき処理工程の詳細
を示すフローチャートである。

【図２４】Ｓｉ重量含有率と線膨張係数との関係を示す
特性図である。

【図２５】請求項３，４の発明の一実施形態を説明する
ための合面部分の模式図である。

【符号の説明】

１５ エンジン ２２ シリンダブロック ２２ｃ シリンダ本体部 ２２ｄ シリンダボア壁 ２２ｆ シリンダ本体部の合面 ２７ スリーブ ２７ｇ′ スリーブの合面 ９１ ガスケット ａ めっき皮膜 ｐ シール点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｆ 11/00 Ｆ０２Ｆ 11/00 Ｄ Ｆ１６Ｊ 10/00 Ｆ１６Ｊ 10/00 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミ合金製のシリンダ本体部のシリン
   ダボア壁にアルミ合金製のスリーブを鋳込むとともに、
   スリーブの内表面にめっき皮膜を形成したエンジンのシ
   リンダブロックにおいて、上記シリンダ本体部のアルミ
   合金のＳｉ重量含有率，肉厚をそれぞれβｂ，ｔｂと
   し、上記スリーブのアルミ合金のＳｉ重量含有率，肉厚
   をそれぞれβｓ，ｔｓとするとき、βｂ＞βｓとすると
   ともに、シリンダ本体部のシリンダヘッド側端部の肉厚
   を上記肉厚ｔｂより厚肉にしたことを特徴とするエンジ
   ンのシリンダブロック。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記シリンダ本体部
   の上記厚肉に形成されたシリンダヘッド側端部のシリン
   ダヘッドとの合面のみにガスケットのシール点を当接さ
   せたことを特徴とするエンジンのシリンダブロック。
3. 【請求項３】 アルミ合金製のシリンダ本体部のシリン
   ダボア壁にアルミ合金製のスリーブを鋳込むとともに、
   スリーブの内表面にめっき皮膜を形成したエンジンのシ
   リンダブロックにおいて、上記シリンダ本体部のアルミ
   合金のＳｉ重量含有率，肉厚をそれぞれβｂ，ｔｂと
   し、上記スリーブのアルミ合金のＳｉ重量含有率，肉厚
   をそれぞれβｓ，ｔｓとするとき、βｂ＜βｓとすると
   ともに、スリーブのシリンダヘッド側端部の肉厚を上記
   肉厚ｔｓより厚肉にしたことを特徴とするエンジンのシ
   リンダブロック。
4. 【請求項４】 請求項３において、上記スリーブの上記
   厚肉に形成されたシリンダヘッド側端部のシリンダヘッ
   ドとの合面のみにガスケットのシール点を当接させたこ
   とを特徴とするエンジンのシリンダブロック。