JPH0411612B2 - - Google Patents
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- JPH0411612B2 JPH0411612B2 JP62077949A JP7794987A JPH0411612B2 JP H0411612 B2 JPH0411612 B2 JP H0411612B2 JP 62077949 A JP62077949 A JP 62077949A JP 7794987 A JP7794987 A JP 7794987A JP H0411612 B2 JPH0411612 B2 JP H0411612B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- fiber molded
- molded body
- molten metal
- metal
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/004—Cylinder liners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2251/00—Material properties
- F05C2251/04—Thermal properties
- F05C2251/042—Expansivity
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
Ａ 発明の目的
(1) 産業上の利用分野
本発明は、シリンダ内周面にピストンを摺動自
在に嵌合させるようにしたエンジン用シリンダに
関する。 (2) 従来の技術 斯かるシリンダにおいてその軽量化を図るべ
く、マトリツクス金属としてアルミニウム合金等
の軽金属を選択したものは従来公知である。 (3) 発明が解決しようとする課題 上記従来公知のようにシリンダのマトリツクス
金属として軽金属を選択した場合にはシリンダの
軽量化を図り得る反面、シリンダ内壁の強度が充
分でなく、またその内周面の耐摩耗性や耐スカツ
フイング性が著しく低下する。 そこで鋳型の、シリンダ内周面に対応したキヤ
ビテイ周面に、耐摩耗性等の表面特性に優れた金
属被膜を予め溶射処理すると共に、その金属溶射
被膜の周囲に補強用金網状円筒体を嵌合してお
き、その状態でシリンダを鋳造することにより、
シリンダ内壁の強度アツプを図りつつその内周面
の表面特性を向上させるようにしたものが既に提
案（例えば実公昭50−25689号公報参照）されて
いるが、このようなものでは、シリンダ内周面の
表面特性を高めるために専ら利用される前記金属
溶射被膜と、シリンダ内壁の必要強度を確保する
ために専ら利用される前記金網状円筒体とを別々
の工程でキヤビテイ内にセツトする必要があり、
従つて全体として工程が複雑且つ面倒でコストが
嵩む等の問題があつた。 本発明は上記に鑑み提案されたもので、マトリ
ツクス金属の材質によらず前記不具合、問題を解
消して、シリンダ内周面の耐摩耗性を高め且つシ
リンダ内壁を効果的に補強することができるエン
ジン用シリンダを提供することを目的とする。 Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、高圧凝固
鋳造法により鋳造成形され、内周面にはピストン
を摺動自在に嵌合させるようにした、エンジン用
シリンダであつて、そのシリンダ内壁には、該シ
リンダのマトリツクス金属よりも融点が高い無機
質繊維より成形されたカサ密度0.6g／cm3以下の円
筒状繊維成形体が前記鋳造時に充填複合され、そ
の複合部が前記内周面に露出していることを特徴
とする。 (2) 作用 上記構成によれば、繊維成形体の複合効果に基
づきシリンダ内壁を全体的に補強しながら、その
内周面の耐摩耗性や耐スカツフイング性等の表面
特性を上記複合部の露出効果により大幅に向上さ
せることができ、マトリツクス金属としてAl合
金等の軽金属を選択しても支障はない。また鋳造
前においては鋳型内の、シリンダ内周面に対応し
たキヤビテイ周面に、金属溶射等の面倒な前処理
を予め施すことなく円筒状繊維成形体を単に嵌装
させるだけで済む。 またカサ密度が0.6g／cm3以下に設定された上記
繊維成形体は、マトリツクス金属の充填複合時に
高い溶湯充填圧力に対して適度な緩衝機能を発揮
するから、その充填圧力を特別に制御せずとも溶
湯に加わる静圧力を比較的緩やかに上昇させるこ
とができる。そのため、繊維成形体の繊維を破損
させることなく溶湯のスクイズ凝固が可能とな
り、繊維相互間の微細な空隙の隅々にまで溶湯を
確実に充填させることができるから、シリンダ内
壁の繊維強化複合部を径方向に厚くしてもマトリ
ツクス金属の繊維成形体への充填複合性が良好で
ある。 (3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、高圧凝固鋳造法により鋳造成形される
エンジン用シリンダ１は、Al−Si系合金（例え
ばAC8B材）をマトリツクス２とし、両端を開放
した中空円筒状に形成される。シリンダ１の内壁
には、相互に絡み合う無機質繊維より成形された
円筒状繊維成形体３が、該シリンダ１の前記高圧
凝固鋳造法による鋳造時に充填複合されており、
その複合部Ｆは、シリンダ１の内周面１ａに露出
している。ここでいう高圧凝固鋳造法とは、鋳造
時溶湯に50〜2000Kg／cm2程度の静水的高圧力を加
えたまま凝固させるようにした鋳造方法であつ
て、この方法によれば溶湯の凝固点を高め、スク
イズ凝固を伴いつつ急速に緻密な鋳造品を得るこ
とができる。 前記繊維成形体３は、シリンダ１のマトリツク
ス金属よりも融点が高く且つ相互に絡み合う無機
質繊維（例えば結晶化ガラス繊維、カーボン繊
維、カオウール繊維、フアイバクロム繊維、アス
ベスト）より形成されると共にマトリツクスへの
充填複合前にはカサ密度0.6g／cm3以下（本実施例
では0.5g／cm3）に調整されている。 而して上記シリンダ１を高圧凝固鋳造法により
鋳造する際には、図示しない鋳造型内の、該シリ
ンダ１の形状に対応したキヤビテイに、前記円筒
状繊維成形体３をセツトしてから注湯し、その溶
湯に加圧パンチにより50〜2000Kg／cm2の静水的高
圧力を加えたまま凝固させ、これにより該繊維成
形体３を内壁に充填複合し且つその複合部Ｆが内
周面１ａに露出したシリンダ１が得られる。この
ようにして得られたシリンダ１の、ピストン（図
示せず）が高速で往復摺動する内周面１ａは、そ
こに前記繊維強化複合部Ｆが露出していることか
ら、耐スカツフイング性、耐摩耗性に優れてい
て、その物性が過共晶ケイ素合金製シリンダ或い
は硬質クロムメツキを施したシリンダに匹敵する
ことが実験の結果、判明した。 尚、前記実施例ではマトリツクス金属として
Al−Si系合金を示したが、本発明では鋳鉄、銅、
アルミニウム、マグネシウムまたはそれらの合金
であつてもよい。またマトリツクスとしてシルミ
ン（AC4A材）、過共晶ケイ素合金を使用しても
充填複合化には何等支障はなく、物性的に同様の
結果が得られる。 ところで第２図(1)は、相互に絡み合う無機質繊
維よりなる繊維成形体を高圧凝固鋳造法によりマ
トリツクス金属中に充填複合させる場合の充填複
合工程の溶湯圧力−加圧時間の関係を示したもの
で、互いに絡み合う無機質繊維より一定形状に成
形された繊維成形体として容量38.5cm3、カサ密度
0.3g／cm3のものを使用し、マトリツクスにアルミ
ニウム合金（日本工業規格、AC8B材）を用い、
鋳込み温度780℃の条件の下に鋳造した場合であ
る。(2)は繊維成形体のない場合の溶湯圧力−加圧
時間の関係を示す。Ａは充填域、Ｂは複合加圧
域、Ｃはスクイズ凝固域、Ｄは凝固域を示す。 第２図(1)から明らかなようにＡ領域において
は、繊維成形体の圧縮および溶湯の進入複合によ
り溶湯に加わる静圧力は(2)に比較して緩やかに上
昇し、従つて溶湯は完全に溶融状態で繊維成形体
に充填される。その後Ｂ領域において急速に静圧
が加わり、Ｃ領域でスクイズ凝固、Ｄ領域で凝固
を短時間のうちに終了するため、極めて良好な複
合化を行うことができ、しかも高圧下での急速凝
固によつて繊維とマトリツクスとの密着度、複合
化度も高く、同時にマトリツクス自体の強化も著
しい。 第３図は、下表(3)〜(6)の繊維成形体のカサ密度
−圧縮率の関係を示す。 繊維成形体初期寸法……直径70mm、厚さ10mm マトリツクス……アルミニウム合金 （日本工業規格AC8B材） 静圧力……2000Kg／cm2 鋳込み温度……780℃
在に嵌合させるようにしたエンジン用シリンダに
関する。 (2) 従来の技術 斯かるシリンダにおいてその軽量化を図るべ
く、マトリツクス金属としてアルミニウム合金等
の軽金属を選択したものは従来公知である。 (3) 発明が解決しようとする課題 上記従来公知のようにシリンダのマトリツクス
金属として軽金属を選択した場合にはシリンダの
軽量化を図り得る反面、シリンダ内壁の強度が充
分でなく、またその内周面の耐摩耗性や耐スカツ
フイング性が著しく低下する。 そこで鋳型の、シリンダ内周面に対応したキヤ
ビテイ周面に、耐摩耗性等の表面特性に優れた金
属被膜を予め溶射処理すると共に、その金属溶射
被膜の周囲に補強用金網状円筒体を嵌合してお
き、その状態でシリンダを鋳造することにより、
シリンダ内壁の強度アツプを図りつつその内周面
の表面特性を向上させるようにしたものが既に提
案（例えば実公昭50−25689号公報参照）されて
いるが、このようなものでは、シリンダ内周面の
表面特性を高めるために専ら利用される前記金属
溶射被膜と、シリンダ内壁の必要強度を確保する
ために専ら利用される前記金網状円筒体とを別々
の工程でキヤビテイ内にセツトする必要があり、
従つて全体として工程が複雑且つ面倒でコストが
嵩む等の問題があつた。 本発明は上記に鑑み提案されたもので、マトリ
ツクス金属の材質によらず前記不具合、問題を解
消して、シリンダ内周面の耐摩耗性を高め且つシ
リンダ内壁を効果的に補強することができるエン
ジン用シリンダを提供することを目的とする。 Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、高圧凝固
鋳造法により鋳造成形され、内周面にはピストン
を摺動自在に嵌合させるようにした、エンジン用
シリンダであつて、そのシリンダ内壁には、該シ
リンダのマトリツクス金属よりも融点が高い無機
質繊維より成形されたカサ密度0.6g／cm3以下の円
筒状繊維成形体が前記鋳造時に充填複合され、そ
の複合部が前記内周面に露出していることを特徴
とする。 (2) 作用 上記構成によれば、繊維成形体の複合効果に基
づきシリンダ内壁を全体的に補強しながら、その
内周面の耐摩耗性や耐スカツフイング性等の表面
特性を上記複合部の露出効果により大幅に向上さ
せることができ、マトリツクス金属としてAl合
金等の軽金属を選択しても支障はない。また鋳造
前においては鋳型内の、シリンダ内周面に対応し
たキヤビテイ周面に、金属溶射等の面倒な前処理
を予め施すことなく円筒状繊維成形体を単に嵌装
させるだけで済む。 またカサ密度が0.6g／cm3以下に設定された上記
繊維成形体は、マトリツクス金属の充填複合時に
高い溶湯充填圧力に対して適度な緩衝機能を発揮
するから、その充填圧力を特別に制御せずとも溶
湯に加わる静圧力を比較的緩やかに上昇させるこ
とができる。そのため、繊維成形体の繊維を破損
させることなく溶湯のスクイズ凝固が可能とな
り、繊維相互間の微細な空隙の隅々にまで溶湯を
確実に充填させることができるから、シリンダ内
壁の繊維強化複合部を径方向に厚くしてもマトリ
ツクス金属の繊維成形体への充填複合性が良好で
ある。 (3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、高圧凝固鋳造法により鋳造成形される
エンジン用シリンダ１は、Al−Si系合金（例え
ばAC8B材）をマトリツクス２とし、両端を開放
した中空円筒状に形成される。シリンダ１の内壁
には、相互に絡み合う無機質繊維より成形された
円筒状繊維成形体３が、該シリンダ１の前記高圧
凝固鋳造法による鋳造時に充填複合されており、
その複合部Ｆは、シリンダ１の内周面１ａに露出
している。ここでいう高圧凝固鋳造法とは、鋳造
時溶湯に50〜2000Kg／cm2程度の静水的高圧力を加
えたまま凝固させるようにした鋳造方法であつ
て、この方法によれば溶湯の凝固点を高め、スク
イズ凝固を伴いつつ急速に緻密な鋳造品を得るこ
とができる。 前記繊維成形体３は、シリンダ１のマトリツク
ス金属よりも融点が高く且つ相互に絡み合う無機
質繊維（例えば結晶化ガラス繊維、カーボン繊
維、カオウール繊維、フアイバクロム繊維、アス
ベスト）より形成されると共にマトリツクスへの
充填複合前にはカサ密度0.6g／cm3以下（本実施例
では0.5g／cm3）に調整されている。 而して上記シリンダ１を高圧凝固鋳造法により
鋳造する際には、図示しない鋳造型内の、該シリ
ンダ１の形状に対応したキヤビテイに、前記円筒
状繊維成形体３をセツトしてから注湯し、その溶
湯に加圧パンチにより50〜2000Kg／cm2の静水的高
圧力を加えたまま凝固させ、これにより該繊維成
形体３を内壁に充填複合し且つその複合部Ｆが内
周面１ａに露出したシリンダ１が得られる。この
ようにして得られたシリンダ１の、ピストン（図
示せず）が高速で往復摺動する内周面１ａは、そ
こに前記繊維強化複合部Ｆが露出していることか
ら、耐スカツフイング性、耐摩耗性に優れてい
て、その物性が過共晶ケイ素合金製シリンダ或い
は硬質クロムメツキを施したシリンダに匹敵する
ことが実験の結果、判明した。 尚、前記実施例ではマトリツクス金属として
Al−Si系合金を示したが、本発明では鋳鉄、銅、
アルミニウム、マグネシウムまたはそれらの合金
であつてもよい。またマトリツクスとしてシルミ
ン（AC4A材）、過共晶ケイ素合金を使用しても
充填複合化には何等支障はなく、物性的に同様の
結果が得られる。 ところで第２図(1)は、相互に絡み合う無機質繊
維よりなる繊維成形体を高圧凝固鋳造法によりマ
トリツクス金属中に充填複合させる場合の充填複
合工程の溶湯圧力−加圧時間の関係を示したもの
で、互いに絡み合う無機質繊維より一定形状に成
形された繊維成形体として容量38.5cm3、カサ密度
0.3g／cm3のものを使用し、マトリツクスにアルミ
ニウム合金（日本工業規格、AC8B材）を用い、
鋳込み温度780℃の条件の下に鋳造した場合であ
る。(2)は繊維成形体のない場合の溶湯圧力−加圧
時間の関係を示す。Ａは充填域、Ｂは複合加圧
域、Ｃはスクイズ凝固域、Ｄは凝固域を示す。 第２図(1)から明らかなようにＡ領域において
は、繊維成形体の圧縮および溶湯の進入複合によ
り溶湯に加わる静圧力は(2)に比較して緩やかに上
昇し、従つて溶湯は完全に溶融状態で繊維成形体
に充填される。その後Ｂ領域において急速に静圧
が加わり、Ｃ領域でスクイズ凝固、Ｄ領域で凝固
を短時間のうちに終了するため、極めて良好な複
合化を行うことができ、しかも高圧下での急速凝
固によつて繊維とマトリツクスとの密着度、複合
化度も高く、同時にマトリツクス自体の強化も著
しい。 第３図は、下表(3)〜(6)の繊維成形体のカサ密度
−圧縮率の関係を示す。 繊維成形体初期寸法……直径70mm、厚さ10mm マトリツクス……アルミニウム合金 （日本工業規格AC8B材） 静圧力……2000Kg／cm2 鋳込み温度……780℃
【表】
【表】
第４図は上記(3)〜(6)の繊維成形体のカサ密度−
複合化後の充填率の関係を示す。 第３図から明らかなようにカサ密度の低いもの
はそれだけ初期寸法より圧縮され、複合化後の繊
維充填率ははぼ同一となる。従つて繊維成形体の
同一カサ密度に対して初期寸法、容量的には溶湯
量と型ストロークのみが変わるだけで複合化には
比較的影響を与えない。更に長繊維でも溶湯の侵
入には全く問題はなく、繊維成形体への溶湯の侵
入充填後直ちに凝固を開始するので凝固過程中の
加圧力により繊維が折損、変形することはない。
そのため本発明において使用される繊維は、製造
上の制約がないから複合強化および繊維成形体製
造時の繊維の絡みを考慮すると、長繊維が好まし
い。 また繊維（ウイスカーを含む）は第３，４図に
示すように。繊維表面に銅、ニツケル、銀等の金
属皮膜層もしくは繊維表層部に拡散層を有する繊
維を用いると、溶湯の侵入複合化に際して上記金
属皮膜層および拡散層とマトリツクスとの固溶、
拡散現象を生じるため、繊維成形体のマトリツク
スに対する濡れ性が向上し、結果的に繊維成形体
の圧縮力も少なく、より大きなカサ密度のものま
で複合化させることが可能である。 本発明による複合可能な限界条件は全充填前ま
たは途中で溶湯侵入抵抗が増加し、溶湯の静圧が
上昇し始めることによつて決定され、第４図に示
すように繊維成形体のカサ密度が支配的要因とな
り、カサ密度の上限は0.6g／cm3程度であり、その
上限を超えると繊維成形体の溶湯充填圧力に対す
る緩衝機能が減退し、溶湯の充填域で溶湯圧力が
急激に上昇して溶湯が繊維成形体に密に充填され
ないうちに凝固し、良好な複合化が得られない。
その外、マトリツクスの融点、熱容量、凝固範
囲、凝固熱および繊維成形体の熱容量、熱伝導率
も少なからず影響する。 また本発明は上記のように溶湯を完全溶融状態
で繊維成形体に侵入させ、その後急速に凝固させ
るので、マトリツクスの制約を受けないという長
所がある。即ち後述するアルミニウム合金を例に
とると、従来法では困難である23％の過共晶ケイ
素合金のように硬質な初晶を大量に晶出するもの
でも充填複合化に当つて全く支障なく、繊維を折
損することもない。更に繊維成形体製造時、繊維
を二次元配向させて繊維相互を絡ませることも可
能で、複合後もその配向は維持されるため、曲げ
強度を向上させる上に有効である。 Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によるエンジン用シリンダ
は、高圧凝固鋳造法により鋳造成形されるもので
あつて、そのシリンダ内壁には、該シリンダのマ
トリツクス金属よりも融点が高い無機質繊維より
成形された円筒状繊維成形体が前記鋳造時に充填
複合され、その複合部がシリンダ内周面に露出し
ているので、上記繊維成形体の複合効果に基づき
シリンダ内壁を全体的に補強しながら、その内周
面の耐摩耗性や耐スカツフイング性等の表面特性
を上記複合部の露出効果により大幅に向上させる
ことができ、マトリツクス金属としてAl合金等
の軽金属を選択することも可能となり、従つてマ
トリツクス金属の材質によらず内壁の機械的強度
が高く、しかも内周面の耐摩耗性や耐スカツフイ
ング性が良好な高性能のシリンダが得られる。ま
た鋳造前においては鋳型内の、シリンダ内周面に
対応したキヤビテイ周面に、金属溶射等の面倒な
前処理を予め施すことなく円筒状繊維成形体を単
に嵌装するだけで済むから、複合前の鋳型や繊維
の各取扱い容易で、それだけコストダウンに寄与
し得る。 また特に、高圧凝固鋳造法によりマトリツクス
金属を充填複合させる前記繊維成形体はカサ密度
が0.6g／cm3以下に設定されるので、その繊維成形
体自身が、マトリツクス金属の充填複合時に高い
溶湯充填圧力に対して適度な緩衝機能を発揮し得
て、その充填圧力を特別に制御せずとも溶湯に加
わる静圧力を比較的緩やかに上昇させることがで
き、その結果、繊維成形体の繊維を破損させるこ
となく溶湯のスクイズ凝固が可能となつて、繊維
成形体の繊維相互間の微細な空隙の隅々にまで溶
湯を確実に充填させることができるから、シリン
ダ内壁の繊維強化複合部を径方向に厚くしてもマ
トリツクス金属の繊維成形体への充填複合性が良
好で鋳造欠陥の発生が抑えられ、シリンダ内壁に
対する補強効果を一層高めることができる。
複合化後の充填率の関係を示す。 第３図から明らかなようにカサ密度の低いもの
はそれだけ初期寸法より圧縮され、複合化後の繊
維充填率ははぼ同一となる。従つて繊維成形体の
同一カサ密度に対して初期寸法、容量的には溶湯
量と型ストロークのみが変わるだけで複合化には
比較的影響を与えない。更に長繊維でも溶湯の侵
入には全く問題はなく、繊維成形体への溶湯の侵
入充填後直ちに凝固を開始するので凝固過程中の
加圧力により繊維が折損、変形することはない。
そのため本発明において使用される繊維は、製造
上の制約がないから複合強化および繊維成形体製
造時の繊維の絡みを考慮すると、長繊維が好まし
い。 また繊維（ウイスカーを含む）は第３，４図に
示すように。繊維表面に銅、ニツケル、銀等の金
属皮膜層もしくは繊維表層部に拡散層を有する繊
維を用いると、溶湯の侵入複合化に際して上記金
属皮膜層および拡散層とマトリツクスとの固溶、
拡散現象を生じるため、繊維成形体のマトリツク
スに対する濡れ性が向上し、結果的に繊維成形体
の圧縮力も少なく、より大きなカサ密度のものま
で複合化させることが可能である。 本発明による複合可能な限界条件は全充填前ま
たは途中で溶湯侵入抵抗が増加し、溶湯の静圧が
上昇し始めることによつて決定され、第４図に示
すように繊維成形体のカサ密度が支配的要因とな
り、カサ密度の上限は0.6g／cm3程度であり、その
上限を超えると繊維成形体の溶湯充填圧力に対す
る緩衝機能が減退し、溶湯の充填域で溶湯圧力が
急激に上昇して溶湯が繊維成形体に密に充填され
ないうちに凝固し、良好な複合化が得られない。
その外、マトリツクスの融点、熱容量、凝固範
囲、凝固熱および繊維成形体の熱容量、熱伝導率
も少なからず影響する。 また本発明は上記のように溶湯を完全溶融状態
で繊維成形体に侵入させ、その後急速に凝固させ
るので、マトリツクスの制約を受けないという長
所がある。即ち後述するアルミニウム合金を例に
とると、従来法では困難である23％の過共晶ケイ
素合金のように硬質な初晶を大量に晶出するもの
でも充填複合化に当つて全く支障なく、繊維を折
損することもない。更に繊維成形体製造時、繊維
を二次元配向させて繊維相互を絡ませることも可
能で、複合後もその配向は維持されるため、曲げ
強度を向上させる上に有効である。 Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によるエンジン用シリンダ
は、高圧凝固鋳造法により鋳造成形されるもので
あつて、そのシリンダ内壁には、該シリンダのマ
トリツクス金属よりも融点が高い無機質繊維より
成形された円筒状繊維成形体が前記鋳造時に充填
複合され、その複合部がシリンダ内周面に露出し
ているので、上記繊維成形体の複合効果に基づき
シリンダ内壁を全体的に補強しながら、その内周
面の耐摩耗性や耐スカツフイング性等の表面特性
を上記複合部の露出効果により大幅に向上させる
ことができ、マトリツクス金属としてAl合金等
の軽金属を選択することも可能となり、従つてマ
トリツクス金属の材質によらず内壁の機械的強度
が高く、しかも内周面の耐摩耗性や耐スカツフイ
ング性が良好な高性能のシリンダが得られる。ま
た鋳造前においては鋳型内の、シリンダ内周面に
対応したキヤビテイ周面に、金属溶射等の面倒な
前処理を予め施すことなく円筒状繊維成形体を単
に嵌装するだけで済むから、複合前の鋳型や繊維
の各取扱い容易で、それだけコストダウンに寄与
し得る。 また特に、高圧凝固鋳造法によりマトリツクス
金属を充填複合させる前記繊維成形体はカサ密度
が0.6g／cm3以下に設定されるので、その繊維成形
体自身が、マトリツクス金属の充填複合時に高い
溶湯充填圧力に対して適度な緩衝機能を発揮し得
て、その充填圧力を特別に制御せずとも溶湯に加
わる静圧力を比較的緩やかに上昇させることがで
き、その結果、繊維成形体の繊維を破損させるこ
となく溶湯のスクイズ凝固が可能となつて、繊維
成形体の繊維相互間の微細な空隙の隅々にまで溶
湯を確実に充填させることができるから、シリン
ダ内壁の繊維強化複合部を径方向に厚くしてもマ
トリツクス金属の繊維成形体への充填複合性が良
好で鋳造欠陥の発生が抑えられ、シリンダ内壁に
対する補強効果を一層高めることができる。
第１図は本発明実施例の縦断面図、第２図は加
圧時間−溶湯圧力関係図、第３図は繊維成形体カ
サ密度−圧縮率関係図、第４図は繊維成形体カサ
密度−複合化後の充填率関係図である。 １……シリンダ、１ａ……内周面、３……繊維
成形体、Ｆ……複合部。
圧時間−溶湯圧力関係図、第３図は繊維成形体カ
サ密度−圧縮率関係図、第４図は繊維成形体カサ
密度−複合化後の充填率関係図である。 １……シリンダ、１ａ……内周面、３……繊維
成形体、Ｆ……複合部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高圧凝固鋳造法により鋳造成形され、内周面
１ａにはピストンを摺動自在に嵌合させるように
した、エンジン用シリンダであつて、そのシリン
ダ１内壁には、該シリンダ１のマトリツクス金属
よりも融点が高い無機質繊維より成形されたカサ
密度0.6g／cm3以下の円筒状繊維成形体３が前記鋳
造時に充填複合され、その複合部Ｆが前記内周面
１ａに露出していることを特徴とする、エンジン
用シリンダ。 ２ 前記マトリツクス金属がＡ−Si系合金であ
る、前記特許請求の範囲第１項記載のエンジン用
シリンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7794987A JPS6353225A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | エンジン用シリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7794987A JPS6353225A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | エンジン用シリンダ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209879A Division JPS5541979A (en) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | Manufacture of fiber reinforced composite material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353225A JPS6353225A (ja) | 1988-03-07 |
| JPH0411612B2 true JPH0411612B2 (ja) | 1992-03-02 |
Family
ID=13648276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7794987A Granted JPS6353225A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | エンジン用シリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6353225A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247362A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Natl Res Inst For Metals | 複合強化合金と金属繊維 |
| EP0493811A3 (en) * | 1990-12-29 | 1993-04-07 | Nippon Petrochemicals Company, Limited | Improved thermoplastic resin composition and method for producing the same |
| JP3212245B2 (ja) * | 1995-08-30 | 2001-09-25 | マツダ株式会社 | 鋳造方法及び鋳造装置並びに鋳造品 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4832708U (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-20 | ||
| JPS52732B2 (ja) * | 1973-01-19 | 1977-01-10 | ||
| JPS5025689U (ja) * | 1973-06-30 | 1975-03-24 | ||
| JPS5245291B2 (ja) * | 1973-10-20 | 1977-11-15 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP7794987A patent/JPS6353225A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6353225A (ja) | 1988-03-07 |
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