JPH10318034A - 内燃機関用シリンダライナ及びその製造方法 - Google Patents
内燃機関用シリンダライナ及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH10318034A JPH10318034A JP12676797A JP12676797A JPH10318034A JP H10318034 A JPH10318034 A JP H10318034A JP 12676797 A JP12676797 A JP 12676797A JP 12676797 A JP12676797 A JP 12676797A JP H10318034 A JPH10318034 A JP H10318034A
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- cylinder liner
- cylinder
- core body
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- Pending
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリンダライナを高い耐摩耗性とともに最適
に薄肉の壁厚さで簡単かつ低価格で製造できるような内
燃機関用シリンダライナ、及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 成形基体として用いられる心棒を回転さ
せながらその外周面の上にシリンダ壁の形成のもとに溶
射物質を熱溶射する。
に薄肉の壁厚さで簡単かつ低価格で製造できるような内
燃機関用シリンダライナ、及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 成形基体として用いられる心棒を回転さ
せながらその外周面の上にシリンダ壁の形成のもとに溶
射物質を熱溶射する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンブロック
のシリンダ穴に内装される内燃機関用シリンダライナ及
びその製造方法に関する。
のシリンダ穴に内装される内燃機関用シリンダライナ及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳鉄又はアルミニウム合金よりなるエン
ジンブロックを有する内燃機関においてはエンジンブロ
ックのシリンダ穴中へシリンダライナを挿入配置するの
が多くの場合通常的である。それらシリンダライナは円
筒状の管部分を有し、そしてその内周表面がエンジンに
おいて燃焼室の燃焼空間を画定し、その際この内周表面
は同時に、ピストンリングのための滑り面の役目をす
る。摩耗負荷が高いことに応じてシリンダライナの材料
としては耐摩耗性の鋳鉄又は鋼合金、或いはまた種々の
燒結材料が用いられる。シリンダライナの滑り面は追加
的に労力を伴う切削加工を行なう必要があり、そして場
合によってはこの滑り面に耐摩耗性の被覆層が設けられ
ている。
ジンブロックを有する内燃機関においてはエンジンブロ
ックのシリンダ穴中へシリンダライナを挿入配置するの
が多くの場合通常的である。それらシリンダライナは円
筒状の管部分を有し、そしてその内周表面がエンジンに
おいて燃焼室の燃焼空間を画定し、その際この内周表面
は同時に、ピストンリングのための滑り面の役目をす
る。摩耗負荷が高いことに応じてシリンダライナの材料
としては耐摩耗性の鋳鉄又は鋼合金、或いはまた種々の
燒結材料が用いられる。シリンダライナの滑り面は追加
的に労力を伴う切削加工を行なう必要があり、そして場
合によってはこの滑り面に耐摩耗性の被覆層が設けられ
ている。
【０００３】実際においてはそのようなシリンダライナ
の製造はそれにより多大な労力をともないコスト高であ
る。更にまた、シリンダライナは限定された寸法範囲に
おいてのみ鋳造法及び燒結法で作ることができる。特
に、中でもアルミニウム合金よりなるエンジンブロック
を有する最近の乗用車エンジンのための、出力最適化に
必要な薄肉シリンダライナは従来の方法では製造できな
いか、またはその製造には非常な労力が必要とされる。
の製造はそれにより多大な労力をともないコスト高であ
る。更にまた、シリンダライナは限定された寸法範囲に
おいてのみ鋳造法及び燒結法で作ることができる。特
に、中でもアルミニウム合金よりなるエンジンブロック
を有する最近の乗用車エンジンのための、出力最適化に
必要な薄肉シリンダライナは従来の方法では製造できな
いか、またはその製造には非常な労力が必要とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、それらシリンダライナを高い耐摩耗性とともに最適
に薄肉の壁厚で簡単かつ低価格で製造できるような内燃
機関用シリンダライナ、及びその製造方法を創出するこ
とである。
は、それらシリンダライナを高い耐摩耗性とともに最適
に薄肉の壁厚で簡単かつ低価格で製造できるような内燃
機関用シリンダライナ、及びその製造方法を創出するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、エンジンブ
ロックのシリンダ穴に内装される内燃機関用シリンダラ
イナにおいて、該シリンダライナが、成形基体としての
芯体に吹付け用材料を熱吹付けしてシリンダ壁となる部
分を形成する非型成形法（型中での形状付与を利用しな
い自由成形法：ｆｒｅｉｆｏｒｍｖｅｒｆａｈｒｅｎ）
で作製されたことを特徴とする本発明のシリンダライナ
により達成することができる。
ロックのシリンダ穴に内装される内燃機関用シリンダラ
イナにおいて、該シリンダライナが、成形基体としての
芯体に吹付け用材料を熱吹付けしてシリンダ壁となる部
分を形成する非型成形法（型中での形状付与を利用しな
い自由成形法：ｆｒｅｉｆｏｒｍｖｅｒｆａｈｒｅｎ）
で作製されたことを特徴とする本発明のシリンダライナ
により達成することができる。
【０００６】シリンダライナは、筒状構造を有しそのシ
リンダ壁となる周壁部分の厚さは１ｍｍ以上とすること
ができる。また、このシリンダ壁となる部分は、少なく
とも１層より構成することができる。更に、このシリン
ダ壁となる部分は、例えば内周面をなす熱的に形成され
た、すなわち熱吹付けにより形成された摩耗層と、この
摩耗層の上に形成された結合用中間層と、及びその上に
形成された外周面をなす表層（被覆層）とから構成する
ことができる。
リンダ壁となる周壁部分の厚さは１ｍｍ以上とすること
ができる。また、このシリンダ壁となる部分は、少なく
とも１層より構成することができる。更に、このシリン
ダ壁となる部分は、例えば内周面をなす熱的に形成され
た、すなわち熱吹付けにより形成された摩耗層と、この
摩耗層の上に形成された結合用中間層と、及びその上に
形成された外周面をなす表層（被覆層）とから構成する
ことができる。
【０００７】更に、本発明のシリンダライナの製造方法
は、成形基体としての芯体を回転させた状態で、その回
転周壁面に吹付け用材料を熱吹付けしてシリンダライナ
を形成する工程と、次いで該芯体からシリンダライナを
引き抜く工程とを有することを特徴とする。必要に応じ
て、芯体上にシリンダライナが形成された後に、これを
芯体上に置いた状態でその外周面を全面研磨することが
できる。更に、所定の設計に応じて、芯体から引き抜い
た後にシリンダライナの端面を所定の形状に加工するこ
ともできる。あた、シリンダライナの形状を規定する型
としての機能を有する成形基体として用いる芯体の外周
面に硬質クロムメッキ層を施し、これをシリンダライナ
の形成のための熱吹付けに先立ってサンドブラスト処理
及び／又は付着防止剤のスプレー処理をするのが好まし
い。
は、成形基体としての芯体を回転させた状態で、その回
転周壁面に吹付け用材料を熱吹付けしてシリンダライナ
を形成する工程と、次いで該芯体からシリンダライナを
引き抜く工程とを有することを特徴とする。必要に応じ
て、芯体上にシリンダライナが形成された後に、これを
芯体上に置いた状態でその外周面を全面研磨することが
できる。更に、所定の設計に応じて、芯体から引き抜い
た後にシリンダライナの端面を所定の形状に加工するこ
ともできる。あた、シリンダライナの形状を規定する型
としての機能を有する成形基体として用いる芯体の外周
面に硬質クロムメッキ層を施し、これをシリンダライナ
の形成のための熱吹付けに先立ってサンドブラスト処理
及び／又は付着防止剤のスプレー処理をするのが好まし
い。
【０００８】
【発明の実施の態様】本発明の好ましく適用され得る方
法の１つによれば、その製造されるべきシリンダライナ
の内周面に相当する円柱状構造の周壁部分（外周面）を
有する芯体が成形基体として用いられ、そしてこの芯体
をその円柱状構造の軸を中心に回転させ、その回転して
いる芯体の外周面上に吹付け用材料を公知の熱吹付け法
により、所望の厚さに吹付け用材料を吹付け塗布するこ
とにより被覆する。所望の構造に応じて、芯体上に形成
されたライナとなる円筒体を芯体上で全面研磨し、そし
て場合によってはこれに所定の形状付与のための加工を
行うこともできる。この円筒体を芯体から引き抜いた後
で、所定の設計に合うように必要に応じてその端面を加
工してもよい。
法の１つによれば、その製造されるべきシリンダライナ
の内周面に相当する円柱状構造の周壁部分（外周面）を
有する芯体が成形基体として用いられ、そしてこの芯体
をその円柱状構造の軸を中心に回転させ、その回転して
いる芯体の外周面上に吹付け用材料を公知の熱吹付け法
により、所望の厚さに吹付け用材料を吹付け塗布するこ
とにより被覆する。所望の構造に応じて、芯体上に形成
されたライナとなる円筒体を芯体上で全面研磨し、そし
て場合によってはこれに所定の形状付与のための加工を
行うこともできる。この円筒体を芯体から引き抜いた後
で、所定の設計に合うように必要に応じてその端面を加
工してもよい。
【０００９】でき上がった本発明に従うシリンダライナ
は安定であり、そしてその製造からエンジンブロックの
中への組み込みまで問題なく貯蔵し、また取り扱うこと
ができる。本発明に従う方法によれば、全ての実用の型
のエンジンについての各規格直径を有するシリンダライ
ナを作ることができる。このシリンダライナは中でも１
ｍｍの厚さまでの薄肉で、かつ１００ｍｍないし２６０
ｍｍの長さで製造することができる。他の種々の寸法も
可能であろう。
は安定であり、そしてその製造からエンジンブロックの
中への組み込みまで問題なく貯蔵し、また取り扱うこと
ができる。本発明に従う方法によれば、全ての実用の型
のエンジンについての各規格直径を有するシリンダライ
ナを作ることができる。このシリンダライナは中でも１
ｍｍの厚さまでの薄肉で、かつ１００ｍｍないし２６０
ｍｍの長さで製造することができる。他の種々の寸法も
可能であろう。
【００１０】熱吹付け法としては原理的に全ての公知の
吹付け方法を用いることができる。しかしながら好まし
くは溶射法（材料を溶融状態で熱溶射する方法：フレー
ムコーティング）が利用できる。吹付け用材料としては
金属及び／又は金属セラミックよりなる、市販において
得ることのできる吹付け材料を用いることができる。こ
の場合、シリンダライナは複数の層の積層構造から形成
することも可能である。すなわち、例えばその滑り面を
形成する層が、特に耐摩耗性で焼き付き条痕を生じな
い、モリブデンまたはモリブデン合金よりなる材料より
なり、一方外側の表層がアルミニウム合金よりなってい
てもよい。それらの間に、例えば自己流動性のコバルト
合金又はニッケル合金よりなる結合層が形成されていて
もよい。この場合、材料の選択がそれぞれの用途に合致
していることができて、吹付け処理条件を調節すること
により、中でも最適の摩耗学的性質を有する滑り面を構
成する層を作ることができるのが特に有利である。
吹付け方法を用いることができる。しかしながら好まし
くは溶射法（材料を溶融状態で熱溶射する方法：フレー
ムコーティング）が利用できる。吹付け用材料としては
金属及び／又は金属セラミックよりなる、市販において
得ることのできる吹付け材料を用いることができる。こ
の場合、シリンダライナは複数の層の積層構造から形成
することも可能である。すなわち、例えばその滑り面を
形成する層が、特に耐摩耗性で焼き付き条痕を生じな
い、モリブデンまたはモリブデン合金よりなる材料より
なり、一方外側の表層がアルミニウム合金よりなってい
てもよい。それらの間に、例えば自己流動性のコバルト
合金又はニッケル合金よりなる結合層が形成されていて
もよい。この場合、材料の選択がそれぞれの用途に合致
していることができて、吹付け処理条件を調節すること
により、中でも最適の摩耗学的性質を有する滑り面を構
成する層を作ることができるのが特に有利である。
【００１１】成形基体の外周面は好ましくは硬質クロム
メッキされており、そして場合により付着防止剤のスプ
レー塗布層を備えていて、それによりそのでき上がった
シリンダライナは成形基体から問題なく引き抜くことが
できる。労力を必要とするシリンダライナの滑り面の特
別な切削加工は、本発明においてはこの滑り面が成形基
体の外表面に相当する形状として直に形成されるので、
殆どの場合不必要である。
メッキされており、そして場合により付着防止剤のスプ
レー塗布層を備えていて、それによりそのでき上がった
シリンダライナは成形基体から問題なく引き抜くことが
できる。労力を必要とするシリンダライナの滑り面の特
別な切削加工は、本発明においてはこの滑り面が成形基
体の外表面に相当する形状として直に形成されるので、
殆どの場合不必要である。
【００１２】本発明に従うシリンダライナをエンジンの
実験において試験した。この場合にシリンダの滑り面は
連続実験においても最適な耐摩耗性を有しており、故障
がなかった。
実験において試験した。この場合にシリンダの滑り面は
連続実験においても最適な耐摩耗性を有しており、故障
がなかった。
【００１３】従って本発明により、本発明に従う方法に
よって簡単にしかも低価格で作ることのできるシリンダ
ライナが創出された。本発明に従うシリンダライナは耐
摩耗性の値及び摩耗学的諸性質とともに最適なものとし
て作製することができる。同時に、このシリンダライナ
は、実際上全ての型のエンジンのために薄肉の寸法で作
ることができる。
よって簡単にしかも低価格で作ることのできるシリンダ
ライナが創出された。本発明に従うシリンダライナは耐
摩耗性の値及び摩耗学的諸性質とともに最適なものとし
て作製することができる。同時に、このシリンダライナ
は、実際上全ての型のエンジンのために薄肉の寸法で作
ることができる。
【００１４】
【実施例】本発明を図面にあげた実施例によって説明す
る。シリンダライナ（１）は熱吹付けされた３つの重な
り合った吹付け塗層から形成されている。シリンダライ
ナの内側層（２）は耐摩耗性で焼き付き条痕を生じない
モリブデン層よりなる。このものはピストンリングのた
めの滑り面を形成し、そして燃焼室の燃焼空間を画定す
る。このモリブデン層の外側周面の上に低融点のコバル
ト合金が接着用中間層（３）として形成されており、そ
してシリンダライナ（１）の外側層（４）は被覆層とし
てのアルミニウム合金よりなる。各層間（層（２）から
層（３）への移行、層（３）から層（４）への移行は、
徐々に組成が変化するように実施することができる。ま
た、各層の層厚は、設計に応じて各層の機能な発揮でき
るように設定される。
る。シリンダライナ（１）は熱吹付けされた３つの重な
り合った吹付け塗層から形成されている。シリンダライ
ナの内側層（２）は耐摩耗性で焼き付き条痕を生じない
モリブデン層よりなる。このものはピストンリングのた
めの滑り面を形成し、そして燃焼室の燃焼空間を画定す
る。このモリブデン層の外側周面の上に低融点のコバル
ト合金が接着用中間層（３）として形成されており、そ
してシリンダライナ（１）の外側層（４）は被覆層とし
てのアルミニウム合金よりなる。各層間（層（２）から
層（３）への移行、層（３）から層（４）への移行は、
徐々に組成が変化するように実施することができる。ま
た、各層の層厚は、設計に応じて各層の機能な発揮でき
るように設定される。
【図１】本発明のシリンダライナの一実施例を説明する
ための右半分を断面として示す図。
ための右半分を断面として示す図。
１ シリンダライナ ２ 内側層 ３ 接着用中間層 ４ 外側表層
Claims (8)
- 【請求項１】 エンジンブロックのシリンダ穴に内装さ
れる内燃機関用シリンダライナにおいて、該シリンダラ
イナが、成形基体としての芯体に吹付け用材料を熱吹付
けしてシリンダ壁となる部分を形成する非型成形法で作
製されたことを特徴とするシリンダライナ。 - 【請求項２】 シリンダライナのシリンダ壁となる周壁
部分が１ｍｍ以上の厚さを有する請求項１に記載のシリ
ンダライナ。 - 【請求項３】 シリンダ壁となる部分が少なくとも１層
より構成されている請求項１又は２に記載のシリンダラ
イナ。 - 【請求項４】 内周面をなす熱的に形成された摩耗層
（２）と、この摩耗層（２）の上に形成された結合用中
間層（３）と、及びその上に形成された外周面をなす表
層（４）とからなる請求項１〜３のいずれかに記載のシ
リンダライナ。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載のシリン
ダライナを製造する方法であって、成形基体としての芯
体を回転させた状態で、その回転周壁面上に吹付け用材
料を熱吹付けしてシリンダライナを形成する工程と、次
いで該芯体からシリンダライナを引き抜く工程とを有す
ることを特徴とするシリンダライナの製造方法。 - 【請求項６】 芯体上に形成されたシリンダライナの外
周面を芯体上で全面研磨する請求項５に記載のシリンダ
ライナの製造方法。 - 【請求項７】 芯体から引き抜いたシリンダライナの端
面を加工する請求項５または６に記載のシリンダライナ
の製造方法。 - 【請求項８】 成形基体として用いる芯体の外周面に硬
質クロムメッキ層が施されており、これをシリンダライ
ナの形成のための熱吹付けに先立ってサンドブラスト処
理及び／又は付着防止スプレー処理する請求項５〜７の
いずれかに記載のシリンダライナの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12676797A JPH10318034A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 内燃機関用シリンダライナ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12676797A JPH10318034A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 内燃機関用シリンダライナ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318034A true JPH10318034A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14943432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12676797A Pending JPH10318034A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 内燃機関用シリンダライナ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10318034A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014069204A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Nissan Motor Co Ltd | 鋳造用ケレン及び鋳型 |
| KR20150038580A (ko) * | 2012-08-03 | 2015-04-08 | 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 | 실린더 라이너 및 이의 제조 방법 |
-
1997
- 1997-05-16 JP JP12676797A patent/JPH10318034A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150038580A (ko) * | 2012-08-03 | 2015-04-08 | 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 | 실린더 라이너 및 이의 제조 방법 |
| JP2015526596A (ja) * | 2012-08-03 | 2015-09-10 | フェデラル−モーグル ブルシェイド ゲーエムベーハーＦｅｄｅｒａｌ−Ｍｏｇｕｌ Ｂｕｒｓｃｈｅｉｄ Ｇｍｂｈ | シリンダライナ及びその製造方法 |
| JP2014069204A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Nissan Motor Co Ltd | 鋳造用ケレン及び鋳型 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040402 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060823 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061024 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070307 |