JPH02207986A - 大型シリンダーライナーおよびその製法 - Google Patents
大型シリンダーライナーおよびその製法Info
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- JPH02207986A JPH02207986A JP2662889A JP2662889A JPH02207986A JP H02207986 A JPH02207986 A JP H02207986A JP 2662889 A JP2662889 A JP 2662889A JP 2662889 A JP2662889 A JP 2662889A JP H02207986 A JPH02207986 A JP H02207986A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、大型の舶用ディーゼルエンジン等に適用され
る大型シリンダーライナーおよびその製法に関するもの
である。
る大型シリンダーライナーおよびその製法に関するもの
である。
（従来の技術）
前記大型シリンダーライナーの従来例を第３図によって
説明すると、普通鋳鉄または高りん鋳鉄の一体鋳造によ
り製作され、上部の厚肉部（ａｏ）、薄肉部（ストロー
ク部分）（ａ２）および下部のスタータコア部（ａ３）
からなる長尺の大型シリンダーライナーになっており、
下部ライナーになっているスタータコア部（ａ３）は、
主として潤滑特性のみが要求される薄肉部になっている
。
説明すると、普通鋳鉄または高りん鋳鉄の一体鋳造によ
り製作され、上部の厚肉部（ａｏ）、薄肉部（ストロー
ク部分）（ａ２）および下部のスタータコア部（ａ３）
からなる長尺の大型シリンダーライナーになっており、
下部ライナーになっているスタータコア部（ａ３）は、
主として潤滑特性のみが要求される薄肉部になっている
。
（発明が解決しようとする課題）
従来の前記大型シリンダーライナーにおいて。
前記一体鋳造型の場合は、ある程度の長尺化は可能であ
るが、高性能化に伴ってピストン圧力が増加すると、ラ
イナー肉厚を必要以上に増加する必要が生じ、多気筒デ
ィーゼルエンジンは大重量化、大型化により広い設置ス
ペースを要し燃費効率の低下等の問題点がある。
るが、高性能化に伴ってピストン圧力が増加すると、ラ
イナー肉厚を必要以上に増加する必要が生じ、多気筒デ
ィーゼルエンジンは大重量化、大型化により広い設置ス
ペースを要し燃費効率の低下等の問題点がある。
また、高性能の大型シリンダーライナーは、上部ライナ
ーに下部ライナーを接合して組立てる必要が生じ、接合
によって強度上、特に振動による彼方強度の面等に問題
がある。
ーに下部ライナーを接合して組立てる必要が生じ、接合
によって強度上、特に振動による彼方強度の面等に問題
がある。
本発明は、前記のような課題に対処するために開発され
たものであって、その目的とする処は。
たものであって、その目的とする処は。
鋳鉄内層と鋳鋼外層の界面部の密着接合強度の向上、安
定化により、潤滑性とともに耐摩耗性、耐強度を高めた
高品質の上部ライナーにするとともに、下部ライナーの
結合により長尺とし、高品質の大型シリンダーライナー
の量産を可能にした製法を提供するＫあり、また、界面
部の密着接合強度の向上により潤滑性とともに耐摩耗性
、耐強度を高め、大幅な薄肉化、軽量化、コン、ｅクト
化を可能にした大型シリンダーライナーを提供するｋあ
る。
定化により、潤滑性とともに耐摩耗性、耐強度を高めた
高品質の上部ライナーにするとともに、下部ライナーの
結合により長尺とし、高品質の大型シリンダーライナー
の量産を可能にした製法を提供するＫあり、また、界面
部の密着接合強度の向上により潤滑性とともに耐摩耗性
、耐強度を高め、大幅な薄肉化、軽量化、コン、ｅクト
化を可能にした大型シリンダーライナーを提供するｋあ
る。
（ｆｉ題を解決するための手段）
本発明は、耐摩耗性および潤滑性を有する鋳鉄内層材と
高強度を有する鋳鋼外層材を、熱間静水圧により処理し
一体接合して高密度にした上部ライナーとし、該上部ラ
イナーに下部ライナーを結合して連設する構成に特徴を
有する製法とし、鋳鉄内層材と鋳鋼外層材の界面部を熱
間静水圧により処理し、一体接合および高密度にして、
密着接合強度の向上とともに安定化を図り、かつ下部ラ
イナーを結合して長尺化し、高品質の大型シリンダーラ
イナーの量産を可能にしている。
高強度を有する鋳鋼外層材を、熱間静水圧により処理し
一体接合して高密度にした上部ライナーとし、該上部ラ
イナーに下部ライナーを結合して連設する構成に特徴を
有する製法とし、鋳鉄内層材と鋳鋼外層材の界面部を熱
間静水圧により処理し、一体接合および高密度にして、
密着接合強度の向上とともに安定化を図り、かつ下部ラ
イナーを結合して長尺化し、高品質の大型シリンダーラ
イナーの量産を可能にしている。
また、耐摩耗性および潤滑性を有する鋳鉄内層と高強度
を有する鋳鋼外層を熱間静水圧の処理により拡散結合部
を形成し高密度化してなる上部ライナーと、該上部ライ
ナーに結合して連設された下部ライナーを具備した構成
に特徴を有する大型シリンダーライナーとし、界面部の
密着接合強度を向上し潤滑性とともに耐摩耗性、耐強度
を高めた上部ライナーを得て、下部ライナーの結合によ
り長尺化している。
を有する鋳鋼外層を熱間静水圧の処理により拡散結合部
を形成し高密度化してなる上部ライナーと、該上部ライ
ナーに結合して連設された下部ライナーを具備した構成
に特徴を有する大型シリンダーライナーとし、界面部の
密着接合強度を向上し潤滑性とともに耐摩耗性、耐強度
を高めた上部ライナーを得て、下部ライナーの結合によ
り長尺化している。
（作 用）
耐摩耗性および潤滑性を有する鋳鉄内層材と高強度を有
する鋳鋼外層材を、熱間静水圧により処理し一体接合し
て高密度にし上部ライナーとし、上部ライナーに下部ラ
イナーを結合して連設するととＫより、界面部が拡散接
合現象により塑性変形された拡散接合部に形成されると
ともに高密度になって、強力な密着結合部となり安定化
され。
する鋳鋼外層材を、熱間静水圧により処理し一体接合し
て高密度にし上部ライナーとし、上部ライナーに下部ラ
イナーを結合して連設するととＫより、界面部が拡散接
合現象により塑性変形された拡散接合部に形成されると
ともに高密度になって、強力な密着結合部となり安定化
され。
潤滑性とともに耐摩耗性、耐強度が著しく高められ、か
つ長尺化された高品質の大型シリンダーライナーが量産
される。
つ長尺化された高品質の大型シリンダーライナーが量産
される。
上記大型シリンダーライナーは、界面部に形成された拡
散接合による強力な密着接合により、上部ライナ一部分
における潤滑性とともに耐摩耗性、耐強度が効果的に高
められ、大幅な薄肉化、軽量化、コンノクト化を可能と
し、ディーゼルエン２ン等の軽量化、小型化をもたらし
燃費が節減される。
散接合による強力な密着接合により、上部ライナ一部分
における潤滑性とともに耐摩耗性、耐強度が効果的に高
められ、大幅な薄肉化、軽量化、コンノクト化を可能と
し、ディーゼルエン２ン等の軽量化、小型化をもたらし
燃費が節減される。
（実施例）
第１図および第２図に本発明の一実施例を示し。
図中（１）は鋳鉄内層材、（２）は鋳鋼外層材、（５）
は下部ライナーであって、鋳鉄内層材（１）は、例えば
ＦＣ（９）鋳鉄からなり、優れた耐摩耗性および潤滑性
を有し、耐摩耗性の寿命を確保するために必要な最小肉
厚で一定厚さに設定され、第２図に示す厚肉部（２０ａ
）と薄肉部（ストローク部分） （２０に＋）Ｋ相当す
る長さに形成されており、鋳鋼外層材（２）は、例えば
５ＯＰＨ２２＃鋼からなり、前記鋳鉄内層材（１）より
も２倍以上の強度材になりており、厚肉部（２０ａ）、
薄肉部（ストローク部分） （２０ｂ）Ｋ必要な厚さに
対応して設定され、鋳鉄内層材（１）と同様な長さＫな
りてい【、従来例に比べると約半分以下の厚さになって
いる。また、下部ライナー（５）は、鋳鉄内層材（１）
と同様なＦＯ３０鋳鉄からなり、スタータコア部（２０
ｃ）ｋ相当する一定の厚さ、長さｋなっていて、耐摩耗
性および潤滑性を有する鋳鉄内層材（１）と高強度を有
する鋳鋼外層材（２）を、熱間静水圧により処理し一体
接合して高密度にした上部ライナー（１１，１２） と
し、上部ライナー（１１，１２）に下部ライナー（５）
を結合（８，９）して連設する大型シリンダーライナー
の製法になっている。
は下部ライナーであって、鋳鉄内層材（１）は、例えば
ＦＣ（９）鋳鉄からなり、優れた耐摩耗性および潤滑性
を有し、耐摩耗性の寿命を確保するために必要な最小肉
厚で一定厚さに設定され、第２図に示す厚肉部（２０ａ
）と薄肉部（ストローク部分） （２０に＋）Ｋ相当す
る長さに形成されており、鋳鋼外層材（２）は、例えば
５ＯＰＨ２２＃鋼からなり、前記鋳鉄内層材（１）より
も２倍以上の強度材になりており、厚肉部（２０ａ）、
薄肉部（ストローク部分） （２０ｂ）Ｋ必要な厚さに
対応して設定され、鋳鉄内層材（１）と同様な長さＫな
りてい【、従来例に比べると約半分以下の厚さになって
いる。また、下部ライナー（５）は、鋳鉄内層材（１）
と同様なＦＯ３０鋳鉄からなり、スタータコア部（２０
ｃ）ｋ相当する一定の厚さ、長さｋなっていて、耐摩耗
性および潤滑性を有する鋳鉄内層材（１）と高強度を有
する鋳鋼外層材（２）を、熱間静水圧により処理し一体
接合して高密度にした上部ライナー（１１，１２） と
し、上部ライナー（１１，１２）に下部ライナー（５）
を結合（８，９）して連設する大型シリンダーライナー
の製法になっている。
前記熱間静水圧による処理前に、好ましくは界面部（３
）の真空引きカーなされる。該真空引きは、例えば第１
図（６）ｋ示すよ５に熱間静水圧装置（６）内に鋳鉄内
層材（１）と鋳鋼外層材（２）を配置し、１０００（〜
２０００）Ｋｐ／ｃｍ２の不活性ガス（Ａｒ）雰囲気に
よる等分加圧状態でガス加圧し、界面部（３）を仮り合
せしておき、該界面部内を真空引きにして封じ込めるこ
とＫより行われる。
）の真空引きカーなされる。該真空引きは、例えば第１
図（６）ｋ示すよ５に熱間静水圧装置（６）内に鋳鉄内
層材（１）と鋳鋼外層材（２）を配置し、１０００（〜
２０００）Ｋｐ／ｃｍ２の不活性ガス（Ａｒ）雰囲気に
よる等分加圧状態でガス加圧し、界面部（３）を仮り合
せしておき、該界面部内を真空引きにして封じ込めるこ
とＫより行われる。
前記封じ込めは、真空引きされた界面部（３）の上、下
部にインサートリング（４）を介して電子ビーム溶接に
よるシール溶接（５）をすることＫより行われ。
部にインサートリング（４）を介して電子ビーム溶接に
よるシール溶接（５）をすることＫより行われ。
鋳鉄と鋳鋼の電子ビーム溶接によるシール溶接は、ガス
成分（０，Ｎ）が多く含まれるため、溶接途中でブロー
ホールが形成されやすく気密性が悪くなるため、ガス成
分の固溶量が大きいＮ１や５Ｏ８３０４材のインサート
リング（４）を介し電子ビーム溶接をすることにより、
グローホール等の発生が防止される。
成分（０，Ｎ）が多く含まれるため、溶接途中でブロー
ホールが形成されやすく気密性が悪くなるため、ガス成
分の固溶量が大きいＮ１や５Ｏ８３０４材のインサート
リング（４）を介し電子ビーム溶接をすることにより、
グローホール等の発生が防止される。
前記熱間静水の処理は、第１図（Ａ）に示すような熱間
静水圧装置（６）で行われ、鋳鉄内層材（１）および鋳
鋼外層材（２）の全面にわたり１ｏｏｏ（〜２００ｏ）
Ｋｙ／高２の不活性ガス（Ａｒ）雰囲気により等分加圧
状態でガス加圧ＰするとともＫ、ヒータ（７）Ｋより８
００〜１０００℃の高温にして、高温、高圧下で界面部
（３）Ｋ拡散接合現象を発生せしめ、強力な密着接合部
にするとともに高密度にした上部ライナー（１１，１２
）にする。
静水圧装置（６）で行われ、鋳鉄内層材（１）および鋳
鋼外層材（２）の全面にわたり１ｏｏｏ（〜２００ｏ）
Ｋｙ／高２の不活性ガス（Ａｒ）雰囲気により等分加圧
状態でガス加圧ＰするとともＫ、ヒータ（７）Ｋより８
００〜１０００℃の高温にして、高温、高圧下で界面部
（３）Ｋ拡散接合現象を発生せしめ、強力な密着接合部
にするとともに高密度にした上部ライナー（１１，１２
）にする。
さらに、上部ライナー（１，２）への下部ライナー（５
）の接合は、第１図（Ｂ）に示すよ５に鋳鉄内層←υと
鋳鋼外層０からなる上部ライナー（１１，１２）の開先
面と下部ライナー（５）の開先面間に、Ｏｒ−Ｍｏ鋼の
バックリング肉盛溶接（８）を行い、開先合せののち電
子ビーム溶接（９）を行って接合、組み合せることによ
り、上部ライナー（１１，１２）Ｋ下部ライナー（５）
が連設されて、長尺の大型シリンダーライナーに製作さ
れる。
）の接合は、第１図（Ｂ）に示すよ５に鋳鉄内層←υと
鋳鋼外層０からなる上部ライナー（１１，１２）の開先
面と下部ライナー（５）の開先面間に、Ｏｒ−Ｍｏ鋼の
バックリング肉盛溶接（８）を行い、開先合せののち電
子ビーム溶接（９）を行って接合、組み合せることによ
り、上部ライナー（１１，１２）Ｋ下部ライナー（５）
が連設されて、長尺の大型シリンダーライナーに製作さ
れる。
上記溶接の方法としては、狭開先のＴＩＧ溶接により多
層溶接する方式も可能である。
層溶接する方式も可能である。
前記熱間静水圧の処理は、比較的に低温の高ガス加圧下
にて短時間で接合するため、例えば、従来の二重遠心鋳
造の場合のような過度の炭素拡散による金属間化合物等
の脆化層による接合強度の低下や、片状グラファイトの
黒鉛成長による耐摩性の劣化等が防止される。
にて短時間で接合するため、例えば、従来の二重遠心鋳
造の場合のような過度の炭素拡散による金属間化合物等
の脆化層による接合強度の低下や、片状グラファイトの
黒鉛成長による耐摩性の劣化等が防止される。
前記製法によって製作された大型シリンダーライナーは
、第２図に示すように鋳鉄内層αυが拡散接合部Ｑ３）
により鋳鋼外層（１２と一体化され、下部ライナー（５
）を結合した構造となり、鋳鉄内層αυと鋳鋼外層α２
の界面部が前記のように完全に一体化された強力な密着
性を有する拡散接合部αＪとして形成されかつ高密度化
されて、優れた加工精度を有Ｖ し、鋳鉄内層Ｃ１１）の耐摩耗性、寿命を著しく高め、
鋳鉄内層αＢは耐摩耗寿命を確保に必要な最小肉厚に設
定可能となる。
、第２図に示すように鋳鉄内層αυが拡散接合部Ｑ３）
により鋳鋼外層（１２と一体化され、下部ライナー（５
）を結合した構造となり、鋳鉄内層αυと鋳鋼外層α２
の界面部が前記のように完全に一体化された強力な密着
性を有する拡散接合部αＪとして形成されかつ高密度化
されて、優れた加工精度を有Ｖ し、鋳鉄内層Ｃ１１）の耐摩耗性、寿命を著しく高め、
鋳鉄内層αＢは耐摩耗寿命を確保に必要な最小肉厚に設
定可能となる。
高強度を有する前記鋳鋼外層ａ２は、鋳鉄内層αＤに比
べ約２倍以上の強度を有するとともに、前記拡散接合部
α３によりさらに強度が高められ、従来例に比べ肉厚を
半分以下にすることが可能となり、複合シリンダーライ
ナーの全体として、著しく薄肉化、軽量化およびコンパ
クトされる。
べ約２倍以上の強度を有するとともに、前記拡散接合部
α３によりさらに強度が高められ、従来例に比べ肉厚を
半分以下にすることが可能となり、複合シリンダーライ
ナーの全体として、著しく薄肉化、軽量化およびコンパ
クトされる。
上部ライナー（１１，１２）Ｋ下部ライナー（５）を結
合（８，９）して連設することにより、長尺の大型複合
シリンダーライナーの所望長さが確保され、熱間静水圧
装置（６）Ｋよる長さ制限が緩和されて自在に製造可能
となる。
合（８，９）して連設することにより、長尺の大型複合
シリンダーライナーの所望長さが確保され、熱間静水圧
装置（６）Ｋよる長さ制限が緩和されて自在に製造可能
となる。
上部ライナー（１１，１２）への下部ライナー（５）の
前記結合は、実質的に同質材の溶接となり、潤滑特性、
耐摩耗性等に悪影響を及ぼさない。
前記結合は、実質的に同質材の溶接となり、潤滑特性、
耐摩耗性等に悪影響を及ぼさない。
（発明の効果）
本発明は、前述のような構成からなり、耐摩耗性および
潤滑性を有する鋳鉄内層材と高強度を有する鋳鋼外層材
を、熱間静水圧の処理により一体接合し高密度にするた
め、優れた接合強度、安定性を有し、潤滑性とともに耐
摩耗および耐強度が高められ、高品質の大型シリンダー
ライナーを量産可能にし、かつ、長尺の大型シリンダー
ライナーを容易に得ることができる。
潤滑性を有する鋳鉄内層材と高強度を有する鋳鋼外層材
を、熱間静水圧の処理により一体接合し高密度にするた
め、優れた接合強度、安定性を有し、潤滑性とともに耐
摩耗および耐強度が高められ、高品質の大型シリンダー
ライナーを量産可能にし、かつ、長尺の大型シリンダー
ライナーを容易に得ることができる。
また、上記複合シＩＪ ｙダーライナーは、界面部が拡
散接合現象により塑性変形されて強力に密着された拡散
接合部を有し、該拡散接合部は、鋳鉄内層部の耐摩耗性
および鋳鋼外層部の強度を著しく高め、大幅な薄肉化、
軽量化およびコンパクト化を可能とし、ディーゼルエン
ジン等の小型化、燃費節減等の効果を有する。
散接合現象により塑性変形されて強力に密着された拡散
接合部を有し、該拡散接合部は、鋳鉄内層部の耐摩耗性
および鋳鋼外層部の強度を著しく高め、大幅な薄肉化、
軽量化およびコンパクト化を可能とし、ディーゼルエン
ジン等の小型化、燃費節減等の効果を有する。
第１図（勾は本発明製法の一実施例を示す熱間静水圧の
処理状態の縦断面図、第１図（Ｂ）は上部ライナーと下
部ライナーの結合状態を示す要部縦断面図、第２図は本
発明の一実施例を示す大型シリンダーライナーの縦断面
図、第３図は従来例のシリンダーライナーの縦断面図で
ある。 １：鋳鉄内層材 ２：鋳鋼外層材 ３：界面部 ５：下部ライナー１１：鋳鉄内層
１２：鋳鋼外層１３：拡散接合部 代 理 人
処理状態の縦断面図、第１図（Ｂ）は上部ライナーと下
部ライナーの結合状態を示す要部縦断面図、第２図は本
発明の一実施例を示す大型シリンダーライナーの縦断面
図、第３図は従来例のシリンダーライナーの縦断面図で
ある。 １：鋳鉄内層材 ２：鋳鋼外層材 ３：界面部 ５：下部ライナー１１：鋳鉄内層
１２：鋳鋼外層１３：拡散接合部 代 理 人
Claims (2)
- （１）耐摩粍性および潤滑性を有する鋳鉄内層材と高強
度を有する鋳鋼外層材を、熱間静水圧により処理し一体
接合して高密度にした上部ライナーとし、該上部ライナ
ーに下部ライナーを結合して連設することを特徴とする
大型シリンダーライナーの製法。 - （２）耐摩耗性および潤滑性を有する鋳鉄内層と高強度
を有する鋳鋼外層を熱間静水圧の処理により拡散結合部
を形成し高密度化してなる上部ライナーと、該上部ライ
ナーに結合して連設された下部ライナーを具備したこと
を特徴とする大型シリンダーライナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1026628A JP2521343B2 (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 大型シリンダ―ライナ―およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1026628A JP2521343B2 (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 大型シリンダ―ライナ―およびその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207986A true JPH02207986A (ja) | 1990-08-17 |
| JP2521343B2 JP2521343B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=12198720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1026628A Expired - Lifetime JP2521343B2 (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 大型シリンダ―ライナ―およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521343B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0370195A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-26 | Tadao Totsuka | 熱交換器および熱交換器用エレメント |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59196131A (ja) * | 1983-04-23 | 1984-11-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 二層シリンダライナの製造方法 |
| JPS6130292A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Natl Res Inst For Metals | 熱間等方圧プレスによる拡散接合法 |
| JPS63130706A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-02 | Kobe Steel Ltd | 金属管内のコ−テイング方法 |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP1026628A patent/JP2521343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59196131A (ja) * | 1983-04-23 | 1984-11-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 二層シリンダライナの製造方法 |
| JPS6130292A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Natl Res Inst For Metals | 熱間等方圧プレスによる拡散接合法 |
| JPS63130706A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-02 | Kobe Steel Ltd | 金属管内のコ−テイング方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0370195A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-26 | Tadao Totsuka | 熱交換器および熱交換器用エレメント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2521343B2 (ja) | 1996-08-07 |
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