JPS6069249A - エンジン．シリンダ−の構造 - Google Patents
エンジン．シリンダ−の構造Info
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- JPS6069249A JPS6069249A JP17780883A JP17780883A JPS6069249A JP S6069249 A JPS6069249 A JP S6069249A JP 17780883 A JP17780883 A JP 17780883A JP 17780883 A JP17780883 A JP 17780883A JP S6069249 A JPS6069249 A JP S6069249A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- cylinder
- inner sleeve
- ceramic
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- F02F1/18—Other cylinders
-
- 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
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (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】
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。
ある。
最近、エンジン、シリンダーにセラミックを使用するこ
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。
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、未だに実用化段階に到っていない
。
、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、未だに実用化段階に到っていない
。
本発明は１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。
、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、まず。
（１）、薄板化されたセラミックを金属の薄膜と交互に
重ね合せ、密着させた積層構造体にして。
重ね合せ、密着させた積層構造体にして。
これをシリンダー摺動部に使用すること。
これによって、エンジン作動時、この金属薄膜の部分が
優先的に摩耗し、セラミック板間に凹所が形成され、こ
の部分に潤滑油が保油される様になる。無潤滑状態では
、ピストンリングが摩耗してしまうが、上記構成によっ
て油膜が形成され、摩耗が防がれる。
優先的に摩耗し、セラミック板間に凹所が形成され、こ
の部分に潤滑油が保油される様になる。無潤滑状態では
、ピストンリングが摩耗してしまうが、上記構成によっ
て油膜が形成され、摩耗が防がれる。
（２） 上記積層体を鋳造金属の鋳包みあるいは嵌合金
属によってバックアップして、上記積層体を圧縮固定す
ること。
属によってバックアップして、上記積層体を圧縮固定す
ること。
であり、これによって、セラミック部分の縦断面での切
口面は、金属のパーライトの様な一種のラメラ−組織を
示し、セラミックの脆さは密着する金属によっである程
度カバーされてくる。更に切口の面でのセラミックは非
常に薄い層であり、しかも熱伝導性の良い金属が密着接
触しているために、急激な温度変化が起こっても熱はい
ち早く。
口面は、金属のパーライトの様な一種のラメラ−組織を
示し、セラミックの脆さは密着する金属によっである程
度カバーされてくる。更に切口の面でのセラミックは非
常に薄い層であり、しかも熱伝導性の良い金属が密着接
触しているために、急激な温度変化が起こっても熱はい
ち早く。
この金属に吸収され、熱ショるりは吸収される。
このだめに耐熱衝撃性が著しく向上することである。
捷た成形、加工９組立が容易であると共に、外筒金属に
よって圧縮固定されているために、セラミックの部分の
見掛上の強度が高くなっていることである。
よって圧縮固定されているために、セラミックの部分の
見掛上の強度が高くなっていることである。
以上が本発明の特徴であり、その要旨は、内筒（１）に
外筒（２）が鋳造あるいは嵌合によって複合化された構
造で、該内筒がセラミック板（３）と金属薄膜（４）が
互に交互に積層された構造から成り、該内筒が外筒金属
の収縮力によって圧縮、固定されてなるエンジン、シリ
ンダーの構造である。
外筒（２）が鋳造あるいは嵌合によって複合化された構
造で、該内筒がセラミック板（３）と金属薄膜（４）が
互に交互に積層された構造から成り、該内筒が外筒金属
の収縮力によって圧縮、固定されてなるエンジン、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。
図１は１本発明構造断面の説明図である。
φ
本発明は、セラミック内筒（１）と金属外筒（２）から
成り、外筒（２）は内筒（１）の周りに溶融金属を鋳造
することによって、あるいは嵌合（焼バメ、冷しバメ）
することによって形成される。
成り、外筒（２）は内筒（１）の周りに溶融金属を鋳造
することによって、あるいは嵌合（焼バメ、冷しバメ）
することによって形成される。
内筒（１）はセラミック板（３）と金属薄膜（４）を交
互に重ね合せて高度に密着させて積層体にしたものであ
り、この積層体の外側に外筒金属が鋳造あるいは嵌合さ
れるが、外筒金属の収縮力によって、内筒は、圧縮固定
される。外筒を鋳造金属で形成する場合も、結果的には
内筒とは一種の嵌合結合になる。
互に重ね合せて高度に密着させて積層体にしたものであ
り、この積層体の外側に外筒金属が鋳造あるいは嵌合さ
れるが、外筒金属の収縮力によって、内筒は、圧縮固定
される。外筒を鋳造金属で形成する場合も、結果的には
内筒とは一種の嵌合結合になる。
また、高温の鋳造金属を内筒の周囲に鋳造した際、内筒
は激しい熱衝撃にさらされ通常のセラミックでは例外な
く熱割れを起こすが７本発明では。
は激しい熱衝撃にさらされ通常のセラミックでは例外な
く熱割れを起こすが７本発明では。
セラミックは薄板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。
耐えることができる。
内筒の円周側面の外に上下面（軸方向）も外筒金属で包
囲した場合、軸方向の収縮力によって。
囲した場合、軸方向の収縮力によって。
内筒は軸方向にも圧縮固定される。この場合、ボルトの
様な緊締具で軸方向の圧縮固定が不要に々る場合もある
。
様な緊締具で軸方向の圧縮固定が不要に々る場合もある
。
いずれにせよ、内筒は、半径方向、軸方向の収縮力を常
時受けることになる。これによって内筒は安定的に保持
される。また同時にセラミックと金属膜間および内筒と
外筒接触面は、高度に密着する様になる。
時受けることになる。これによって内筒は安定的に保持
される。また同時にセラミックと金属膜間および内筒と
外筒接触面は、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、内筒の内表面は、
激しい熱衝撃と摩耗雰囲気にさらされるが、熱はこの金
属層の部分を通って拡散吸収されると共に、セラミック
の個々の板は互に物理的には縁の切れた状態であるので
、熱割れには十分耐えることができる。
激しい熱衝撃と摩耗雰囲気にさらされるが、熱はこの金
属層の部分を通って拡散吸収されると共に、セラミック
の個々の板は互に物理的には縁の切れた状態であるので
、熱割れには十分耐えることができる。
またセラミックには外筒金属の収縮力によって常時圧縮
力が作用しているので、これも熱割れには有利に作用す
る。
力が作用しているので、これも熱割れには有利に作用す
る。
また万一セラミック部分に亀裂が発生しても中間の金属
膜がこれを保持しているので、内部に破片が進入するこ
とは避けられる。
膜がこれを保持しているので、内部に破片が進入するこ
とは避けられる。
耐摩耗性については、切口のラメラ−組織の部分のセラ
ミックの部分が分担し、金属のみの場合に比較して大巾
に向上する。面的な摩耗についてはオールセラミックの
場合とそん色ない状態である。
ミックの部分が分担し、金属のみの場合に比較して大巾
に向上する。面的な摩耗についてはオールセラミックの
場合とそん色ない状態である。
またシリンダーの気密性の問題は、内筒部は十分な気密
性を有していないが、外筒部が鋳造金属によって作られ
ているために、この部分での十分なシールが得られる。
性を有していないが、外筒部が鋳造金属によって作られ
ているために、この部分での十分なシールが得られる。
また潤滑性に関しては、セラミック層間の金属膜が優先
的に摩耗し、この部分に四部が形成され。
的に摩耗し、この部分に四部が形成され。
ここに潤滑油が保油され、油膜が形成されるので。
ピストンリングの摩耗が防がれる。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例 １
内 筒
内径７０語、外径町１高さ１００語
、セラミック板（アルミナ）の厚さ２．ＯＭＪＩｂ、接
触面が密着する様に両面研摩。
触面が密着する様に両面研摩。
金属薄膜
セラミック板の間に大略θ、０５〜０．１Ｍ！１１程度
の金属箔にッケル）をはさむ様な形で重ね合せ加圧密着
させて、外筒の溶湯を鋳造する。
の金属箔にッケル）をはさむ様な形で重ね合せ加圧密着
させて、外筒の溶湯を鋳造する。
外 筒
溶湯成分 アルミ合金（シルミン）
内筒に鋳造して鋳包む。
内筒は外筒金属の凝固、冷却時の収縮力によって圧縮固
定される。
定される。
向上記金属薄膜をセラミック板の間にはさむ方法として
は、上記した。別個に用意した金属箔をはさむ方法の外
に予じめセラミック表面に金属メッキしておき、これを
重ね合せることもできる。
は、上記した。別個に用意した金属箔をはさむ方法の外
に予じめセラミック表面に金属メッキしておき、これを
重ね合せることもできる。
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。
ンジンのシリンダーとして使用した。
現在使用して１，０００ＫＩ１１走行するもエンジント
ラブルは全く発生せず、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７本発明構造にす
ると、十分使用できる。高価な窒化物、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。
ラブルは全く発生せず、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７本発明構造にす
ると、十分使用できる。高価な窒化物、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、単に板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もなく、安価に作
ることができた。
ミックを複雑形状に一体成形する必要もなく、安価に作
ることができた。
実施例 ２
実施例１と同じ寸法、要領で作製したセラミック薄板円
板にスクリーン印刷によって銀ロー材をプリントし、こ
れを重ね合せて６５０°Ｃに炉中加熱、加圧して、内筒
な作製した。
板にスクリーン印刷によって銀ロー材をプリントし、こ
れを重ね合せて６５０°Ｃに炉中加熱、加圧して、内筒
な作製した。
次に、これに、鋳鉄で製造しだ外筒を約４００′Ｃに加
熱して焼きバメし、実施例１と同じ要領でエンジン、シ
リンダーに加工し、実機テストに供した。
熱して焼きバメし、実施例１と同じ要領でエンジン、シ
リンダーに加工し、実機テストに供した。
千
走行時間は、現在１暫時間を越えるが、未だにエンジン
トラブルは起こっていない。
トラブルは起こっていない。
本発明は１以上詳記した様に、セラミックと金属薄膜の
積層体と金属外筒の複合体から成る新しい構造のシリン
ダーであり、経済的に安価であると共に、成形、か工性
、および信頼性が共に著しく優れたものである。
積層体と金属外筒の複合体から成る新しい構造のシリン
ダーであり、経済的に安価であると共に、成形、か工性
、および信頼性が共に著しく優れたものである。
図１は１本発明断面の構造の説明図であり、（１）は内
筒、（２）は外筒、（３）はセラミック板、（４）は金
属薄膜である。 特許出願人 株式会社アキタ 代表者 久保好政
筒、（２）は外筒、（３）はセラミック板、（４）は金
属薄膜である。 特許出願人 株式会社アキタ 代表者 久保好政
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 内筒（１）に外筒（２）が鋳造あるいは嵌合によって複
合化された構造で、該内筒がセラミック板（３）と金属
薄膜（４）が互に交互に積層された構造から成り。 該内筒が外筒金属の収縮力によって圧縮、固定されてな
るエンジン、シリンダーの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17780883A JPS6069249A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | エンジン．シリンダ−の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17780883A JPS6069249A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | エンジン．シリンダ−の構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069249A true JPS6069249A (ja) | 1985-04-19 |
Family
ID=16037447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17780883A Pending JPS6069249A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | エンジン．シリンダ−の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069249A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006021176A1 (de) * | 2006-05-06 | 2007-11-08 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP17780883A patent/JPS6069249A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006021176A1 (de) * | 2006-05-06 | 2007-11-08 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine |
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