JPS60132046A - エンジン・シリンダ−の構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジン・シリンダーの構造に関するもので
ある。

最近、エンジン・シリンダーにセラミラクラ使用するこ
とがとみに試みられる様になった。

セラミックを使用すると、シリンダーの耐久性と燃料効
率を大巾に改善することが予想されるためである。

しかしながら、これらのセラミックは高価であると共に
、加工や成形およびその焼成品の信頼性に関して多くの
問題が残されており、末だに実用化段階に到っていない
。

本発明は　以上の様な状況に鑑みてなされたものであり
、熱衝撃に強く、安価かつ信頼に優れたセラミックエン
ジン・シリンダーの新規な構造を提供せんとするもので
ある。

本発明の特徴は、少くともシリンダー内面の摺動部をセ
ラミック・リング体の積層体で構成したことでおｐｌこ
れによって、 （１）　摺動部の熱？＃撃性を著しく向上させたこと。

（２）　セラミック部分が一体成形体でなく積層体にな
っているので、成形、加工が 容易である。

以上が本発明の％微であり、その要旨は、エンジン・シ
リンダーの少くとも内面摺動面がセラミックリング体の
積層体から成ることを特徴とするエンジン・シリンダー
の構造である。

次に本発明構造を図面によって説明する。

本発明では、少くとも摺動面がセラミック・リングの積
層体から成っていることが必要であり、これ以外の部分
は必ずしも積層体にする必要はない。

図１は摺動部のみを積層体にして、これ以外の外側の部
分は金属の連続体によって形成して両者を一種の嵌合状
態で結合させたときのものである。

（１）はセラミックの積層体であわ、　（２）は外側の
金属の連続体の部分である。（１）のセラミック積層体
はセラミックリング（３）を重ね合せて′ＰＲ層させた
ものであり、（２）の部分は、溶融金属の構造によって
、あるいは予じめ別の工程で作られたものである。

いずれにせよ（１）の積層体は外側の金１ｒ４の収縮力
（凝固冷却時の収縮力あるｈは嵌合力）によって圧縮固
定され、両者は一種の嵌合状態になっている。

外１１ｉ１の金属部分を鋳造によって形成する際には、
内側のセラミック部は激しい熱衝撃にさらさＪ１通常の
セラミックでは例外なく熱割れを起こすが、本発明では
、セラミックはリング状に分割されているので、これに
十分耐えることができる。

セラミック部分の円周側」而の外に上下面（軸方向）も
外側の齢属で包囲した場合、軸方向の収縮力によって、
セラミック部分は軸方向にも（３） 圧縮固定される。この場合、ボルトの様な緊締具で軸方
向の圧縮固定が王朝になる場合もある。

いずれにせよ、セラミック部分は、半径方向、軸方向の
収縮力を常時受けることになる。これによって安定的に
保持される。また同時にセラミックリング間および外側
金属との接触面は、高度に密着する様になる。

実際のエンジンとして使用した場合、セラミック部分の
内表面は、激しい熱衝撃と摩耗雰囲気にさらされるが、
セラミック部分は積）一体で、個々の板は物理的には、
縁が切れた状態にあるので、檄しい熱衝″（イにも十分
側えることができ、しかも個々のセラミックには外側金
属によって常時圧縮力が作用しているので、これも熱釧
れをＭ和する力として１動く。

摩耗については、本来セラミックが耐μ４を性に優れて
いる上に、史に材料を吟味することによって、問題は全
くなくなってくる。

尚気密性の問題は、セラミック部は十分な気密性を有し
ていないが、外側金属に十分な気密性があるので、この
部分で十分なシール性が得（４） られる。

次に本発明の実施例について説明する。

実施例１ セラきツク部分：内径７０鱈、外径８０Ｗ１高さ１００
目、セラミツクリ ング（アルミナ）の厚さ１．８簡 接触面が密着する様に両面を研摩仕−ヒげ〇外側の金属
部分 内側のセラミックリングを加圧密着させた状態でアルミ
合金（シルミン）を鋳造して　セラミックリング積層体
を鋳包む。

セラミック積層体は外側の金属の凝固、冷却時の収縮力
によって圧縮固定される。

次にこれに必要な機械加工を行い、空冷２サイクルエン
ジンのシリンダーとして使用した。

功、在使用して一千時間経過するが、釉念された熱割れ
、気密不良、等々のエンジントラブルは何ら発生せず、
エンジンとして十分使用できることを確認した。通常ア
ルミナは耐熱削性が小さいために、この様な用途には使
用できないが、本発明構造にすると十分使用できる。高
価な嗜化物、炭化物等を使用しなくても十分使えること
を確認できた。

しかも構造は単にリングを積層するだけで良いので、セ
ラミックを複雑形状に一体成形する必要はガく、安価に
作ることができた。

実施例２ 実施例１と同じ寸法、要領で作成した内側のセラミック
積層体に対して、内径７９．８５−１外径９２へ材質鋳
鉄のスリーブを約４００°Ｃに加熱して、内筒に焼きば
゛めた。

この時の断面構造は図２に示す。（１）はセラミック積
層体、（２）は鋳鉄焼バメ、　（３）はセラミックリン
グである。

これを実施例１と同じ要領で、エンジン・シリンダーに
加工し、実機テストを行った。

走行時間は、現在１千時間を越えるが、末だにエンジン
トラブルは発生していない。

本発明は、以上詳記した様に、セラミック積層体と金属
の複合体から成る新しい構造のシリンダーであシ、経済
的に非常に安価であると共に、成形、加工性、および信
頼性が共に著しく優れたものである。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明構造の説明図である。 図２は、外側の金属に鋳鉄スリーブを使用した時の説明
図である。 （１）はセラミック積層体、（２）は外側の金属、　（
３）はセラミックリングである。 特許出願人　株式会社　ア　キ　タ 代表者　久　保　好　政 （７） 口２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン・シリンダーの少くとも内面摺動面がセラミッ
   クリング体の積層体から成ることを特徴とするエンジン
   ・シリンダーの構造