JP2010106710A - シリンダライナおよびそれを備えたシリンダブロック - Google Patents
シリンダライナおよびそれを備えたシリンダブロック Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010106710A JP2010106710A JP2008278245A JP2008278245A JP2010106710A JP 2010106710 A JP2010106710 A JP 2010106710A JP 2008278245 A JP2008278245 A JP 2008278245A JP 2008278245 A JP2008278245 A JP 2008278245A JP 2010106710 A JP2010106710 A JP 2010106710A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- cylinder liner
- cylinder block
- wall
- inclined surface
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
【解決手段】エンジンのシリンダブロック12に設けられ、ピストンを摺動させる摺動面部31とピストンと非接触の非摺動面部32とを有するシリンダライナ30において、摺動面部31が円筒体の内壁面で構成されるとともに、非摺動面部32が円筒体の端部30tで内壁面から半径方向の外方に徐々に拡径される拡径内壁傾斜面32kで構成され、円筒体の端部30tが、端部30tの外壁面30gから半径方向の内方に徐々に縮径される縮径外壁傾斜面30kを有し、拡径内壁傾斜面32kと縮径外壁傾斜面30kとが交差するよう円筒体の端部30tが形成されたことを特徴とする。
【選択図】図3
Description
この種のシリンダブロックにおいては、内部に形成されているシリンダの内壁面部が高速で往復運動するピストンから繰り返し衝撃を受けるので、耐衝撃性や耐摩耗性などの機械的強度が要求されており、特に、アルミニウム合金製のシリンダブロックの場合、シリンダの内壁面部の補強が必要となる。
このようなシリンダの内壁面部を補強するため、一般的に、シリンダの内壁面部に高い機械的強度を有するシリンダライナを装着したり、内壁面部の表面に硬質の溶射皮膜を形成したりして、耐摩耗性や耐衝撃性を向上させている。
このシリンダライナにおいては、ピストンと非接触の非摺動面部にレーザなどの高密度エネルギが照射されて、シリンダブロックの溶射皮膜の端部と母材との境界部分でアルミニウム合金と溶射皮膜が溶融し、皮膜全体と母材との密着力が高められ、耐剥離性が高められている。その結果、シリンダライナの摺動特性が維持され耐久性が高められている。
このような凝着が生じたホーン工具でホーニング加工を続行すると、摺動面部を構成しているシリンダライナの内壁面部に、凝着が生じたホーン工具による傷が発生してしまうという問題があった。
この場合も、シリンダライナがアルミニウム合金で形成されている場合には、たとえシリンダの内壁面部より硬質の材料でシリンダライナが形成されていても、シリンダライナの内壁面部に傷がつき易いという問題があった。
例えば、図8(a)に示すように、シリンダブロック1に鋳込まれるシリンダライナ2のシリンダヘッド側の内周側端部に面取り2cを形成したものが考えられる。この面取り2cを形成することにより、前述のホーン工具がアルミニウム合金で形成されたシリンダブロックに接触しないので、凝着の問題が解消される。
図1に示すように、エンジン10は、シリンダ11が設けられたシリンダブロック12と、シリンダブロック12に固定されたシリンダヘッド13と、シリンダブロック12とシリンダヘッド13との間に介装されたシリンダヘッドガスケット14とを含んで構成されている。
また、エンジン10は、シリンダ11内に収容されたピストン15と、ピストン15と図示しないクランクシャフトとを連結するコネクティングロッド16と、ピストン15とコネクティングロッド16とを回転可能に連結するピストンピン17と、シリンダヘッド13内に収容された吸気バルブ18および吸気バルブ18を駆動する吸気カムシャフト19と、排気バルブ21および排気バルブ21を駆動する排気カムシャフト22と、フューエルインジェクタ23と、図示しない点火装置とを含んで構成されている。
シリンダブロック12は、図2に示すように、シリンダ11のほかシリンダ24、25、26を含めて直列に配置された4個のシリンダを備えており、ガソリンを燃料とするエンジン10を構成している。なお、エンジン10は、このような直列4気筒のものに限られず、V型などのように任意に気筒配列された多気筒であってもよく、ディーゼルエンジンなどの他の公知のエンジンであってもよい。
シリンダ24、25、26も、シリンダ11と同様、シリンダブロック12の鋳造の際に鋳込まれたシリンダライナ30の内壁面によりそれぞれ画成されている。
また、シリンダライナ30の周囲のシリンダブロック12には、複数のウォータージャケット12wが設けられており、ウォータージャケット12w内に冷却水が流通し、シリンダブロック12、シリンダライナ30およびピストン15を冷却するようになっている。
端部30tの縮径外壁傾斜面30kは、端部30tの頂部30cから下方に距離Lbだけ離隔した位置から、半径方向の内方に角度βで傾斜するよう形成されている。そして、拡径内壁傾斜面32kと縮径外壁傾斜面30kは、頂部30cで交差している。
この鋳込み部12iは、ピストン15の摺動方向の上方で開口する上端開口部12kを有しており、この上端開口部12kの開口内壁面が、半径方向の外方に徐々に拡径される開口拡径内壁傾斜面12mで構成されている。
また、吸気ポート13kpとシリンダ11との連通部分には、吸気バルブ18が着座するバルブシート部13ksが形成されており、吸気バルブ18の昇降によりバルブシート部13ksが開閉されるようになっている。
また、排気ポート13hpとシリンダ11との連通部分には、排気バルブ21が着座するバルブシート部13hsが形成されており、バルブシート部13hsが開閉されるようになっている。
また、シリンダヘッド13には、先端部が吸気ポート13kp内に露出するようフューエルインジェクタ23が設けられており、このフューエルインジェクタ23から燃料が吸気ポート13kp内に噴射され、吸入空気と混合し混合気が生成され、燃焼室11nに送り込まれるようになっている。
シリンダ24、25、26の周辺部分も、シリンダ11の周辺部分と同様に構成されている。
また、トップリング15tとシリンダライナ30の摺動面部31とが密着し、ピストン15の熱をシリンダライナ30に伝達するようにしている。
また、外周面には、窒化クロムからなる硬質皮膜を形成するコーティングや硬質クロムメッキなどの表面処理が施されており、耐摩耗性の向上が図られている。
シリンダライナ30は、円筒状の素材を切削や絞り加工などの機械加工により作製してもよく、ダイカストなどの鋳造により成形加工により作製してもよい。
さらに、湯口部分やシリンダブロック12に生じたバリなどの不要な部分が除去される。
図1に示すエンジン10が始動すると、吸気行程、圧縮行程、爆発行程および排気行程のサイクルで、停止するまでピストン15が往復運動し、コネクティングロッド16を介して図示しないクランクシャフトに動力が伝達される。
続く圧縮行程においては、ピストン15が上昇し、吸入空気と燃料との混合気が燃焼室11n内で圧縮され、温度、圧力共に上昇した状態になる。爆発行程においては、圧縮された混合気がECUの制御により点火装置が動作して燃焼が開始され、急激に燃焼ガスが膨張する。このとき吸気バルブ18および排気バルブ21が閉じているので、燃焼ガスはピストン15を押し下げつつ、さらに膨張し、ピストン15が下降しクランクシャフトに動力が伝達される。
このような1サイクルが行われる間にクランクシャフトは2回転していることになる。
また、シリンダブロック12内のウォータージャケット12w内を流通する冷却液により、シリンダライナ30および各リングおよびピストン15が冷却される。
したがって、本実施の形態に係るシリンダライナ30においては、本来の最適な状態でホーニング加工が行われ、目的とする摺動面部31の表面あらさ、寸法および形状に加工されるという効果が得られる。
摺動面部131は、円筒体の内壁面で構成されるとともに、非摺動面部132は、円筒体の端部130tで、円筒体の内壁面から半径方向の外方に徐々に拡径される拡径内壁傾斜面132kで構成されている。なお、摺動面部131に、オイル溜まりとなる図示しないクロスハッチングを設けることにより、オイルを保持させピストンの焼き付きを防止するとともに、シリンダライナ130およびピストン15の摩耗を少なくするようにしてもよい。
端部130tの縮径外壁傾斜面130kは、端部130tの頂部130cから下方に距離Lb1だけ離隔した位置から、半径方向の内方に角度β1で傾斜するよう形成されている。そして、拡径内壁傾斜面132kと縮径外壁傾斜面130kは、頂部130cで交差している。
この鋳込み部112iは、ピストン15の摺動方向の上方で開口する上端開口部112kを有しており、この上端開口部112kの開口内壁面が、半径方向の外方に徐々に拡径される開口拡径内壁傾斜面112mで構成されている。
このように構成することにより、最適な状態でシリンダライナ130のホーニング加工がなされるとともに、シリンダヘッドガスケット14のシール性が維持される。
摺動面部231は、円筒体の内壁面で構成されるとともに、非摺動面部232は、円筒体の端部230tで、円筒体の内壁面から半径方向の外方に徐々に拡径される拡径内壁傾斜面232kで構成されている。
端部230tの縮径外壁傾斜面230kは、端部230tの頂部230cから下方に距離Lb2だけ離隔した位置から、半径方向の内方に角度β2で傾斜するよう形成されている。そして、拡径内壁傾斜面232kと縮径外壁傾斜面230kは、頂部230cで交差している。また、縮径外壁傾斜面230kと外壁面230gとが交わる部分に曲率半径rの円弧部230rが形成されており、衝撃力の作用により生ずる応力の集中を抑制し亀裂の発生を効果的に防止するようにしている。
このように構成することにより、最適な状態でシリンダライナ230のホーニング加工がなされるとともに、シリンダヘッドガスケット14のシール性が維持される。
摺動面部331は、溶射皮膜の内壁面で構成されるとともに、非摺動面部332は、溶射皮膜の端部330tで、溶射皮膜の内壁面から半径方向の外方に徐々に拡径される拡径内壁傾斜面332kで構成されている。
このように構成することにより、シリンダブロック312が、摺動面部331および非摺動面部332に露出することはなく、最適な状態でシリンダライナ330のホーニング加工がなされるとともに、シリンダヘッドガスケット14のシール性が維持される。
摺動面部431は、円筒体の内壁面で構成されるとともに、非摺動面部432は、円筒体の端部としてのフランジ部430fで、円筒体の内壁面から半径方向の外方に徐々に拡径される拡径内壁傾斜面432kで構成されている。
フランジ部430fは、円筒体の外壁面430gから半径方向の外方に距離Lhだけ突出して形成され、厚みt5は、厚みt4とほぼ同一かそれより僅かに大きい程度で形成されている。
このように構成することにより、最適な状態でシリンダライナ430のホーニング加工がなされるとともに、シリンダヘッドガスケット14のシール性が維持される。
しかしながら、本発明のシリンダライナおよびそれを備えたシリンダブロックにおいては、シリンダライナを他の構造で構成してもよい。例えば、シリンダライナのシリンダヘッドと離隔する側、すなわちシリンダライナの下端部に、本実施の形態と同様に、ピストンを摺動させる摺動面部とピストンと非接触の非摺動面部とを形成してもよい。
しかしながら、本発明のシリンダライナおよびそれを備えたシリンダブロックにおいては、シリンダライナを鋳込む以外の方法で、シリンダブロックに設けるようにしてもよい。
例えば、シリンダライナのシリンダヘッド側、またはシリンダライナのシリンダヘッドと離隔する側からシリンダライナをシリンダブロックに圧入することにより、シリンダライナをシリンダブロックに設けてもよい。
11、24、25、26 シリンダ
11n 燃焼室
12、112、212、312、412 シリンダブロック
12i、212i、312i、412i 鋳込み部
12j、212j、312j 上方端面
12k、212k 上端開口部
12m、112m 開口拡径内壁傾斜面
12o オイル戻り通路
12w ウォータージャケット
13 シリンダヘッド
14 シリンダヘッドガスケット
14s シール部
15 ピストン
30、130、230、330、430 シリンダライナ
30c、130c、230c 頂部
30g、130g、230g、330g、430g 外壁面
30k、130k、230k 縮径外壁傾斜面
30t、130t、230t、330t 端部
31、131、231、331、431 摺動面部(内壁面)
32、132、232、332、432 非摺動面部
32k、132k、232k、332k、432k 拡径内壁傾斜面
230r 円弧部
430f フランジ部
430j 上端部
Claims (4)
- エンジンのシリンダブロックに設けられ、ピストンを摺動させる摺動面部と前記ピストンと非接触の非摺動面部とを有するシリンダライナにおいて、
前記摺動面部が円筒体の内壁面で構成されるとともに、前記非摺動面部が前記円筒体の端部で前記内壁面から半径方向の外方に徐々に拡径される拡径内壁傾斜面で構成され、
前記円筒体の前記端部が、前記端部の外壁面から前記半径方向の内方に徐々に縮径される縮径外壁傾斜面を有し、前記拡径内壁傾斜面と前記縮径外壁傾斜面とが交差するよう前記円筒体の前記端部が形成されたことを特徴とするシリンダライナ。 - 前記円筒体が、アルミニウムを含む合金で形成されたことを特徴とする請求項1に記載のシリンダライナ。
- 前記シリンダブロックが鋳造により形成され、前記円筒体が、シリンダブロックの鋳造の際に鋳込まれるとともに、前記円筒体の前記外壁面から前記半径方向の外方に突出する複数の突起が前記円筒体に形成されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシリンダライナ。
- 前記請求項1ないし請求項3の少なくともいずれか1の請求項に記載のシリンダライナが鋳込まれたシリンダブロックであって、前記シリンダライナを鋳込む鋳込み部を有し、
前記鋳込み部が、前記ピストンの摺動方向の上方で開口する上端開口部を有し、
前記上端開口部の開口内壁面が前記半径方向の外方に徐々に拡径される開口拡径内壁傾斜面を有し、前記開口拡径内壁傾斜面が、前記シリンダライナの前記円筒体の前記端部に形成された前記拡径内壁傾斜面と略同一の傾斜面を構成することを特徴とするシリンダブロック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008278245A JP5003652B2 (ja) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | シリンダブロック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008278245A JP5003652B2 (ja) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | シリンダブロック |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010106710A true JP2010106710A (ja) | 2010-05-13 |
JP5003652B2 JP5003652B2 (ja) | 2012-08-15 |
Family
ID=42296407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008278245A Expired - Fee Related JP5003652B2 (ja) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | シリンダブロック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5003652B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011153331A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Toyota Motor Corp | 溶射被膜の加工方法 |
CN102979640A (zh) * | 2011-11-16 | 2013-03-20 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 体盖高爆压发动机 |
WO2014010018A1 (ja) | 2012-07-09 | 2014-01-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
KR20210102645A (ko) * | 2020-02-12 | 2021-08-20 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
US11585441B2 (en) | 2020-11-20 | 2023-02-21 | Dana Automotive Systems Group, Llc | Laser profiled gasket and method for manufacturing said gasket |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6281259A (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ダイカスト方法 |
JP2001003807A (ja) * | 2000-01-01 | 2001-01-09 | Honda Motor Co Ltd | シリンダスリーブ構造 |
JP2002213295A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Honda Motor Co Ltd | シリンダライナ |
JP2005188398A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンのシリンダライナ構造 |
-
2008
- 2008-10-29 JP JP2008278245A patent/JP5003652B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6281259A (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ダイカスト方法 |
JP2001003807A (ja) * | 2000-01-01 | 2001-01-09 | Honda Motor Co Ltd | シリンダスリーブ構造 |
JP2002213295A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Honda Motor Co Ltd | シリンダライナ |
JP2005188398A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンのシリンダライナ構造 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011153331A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Toyota Motor Corp | 溶射被膜の加工方法 |
CN102979640A (zh) * | 2011-11-16 | 2013-03-20 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 体盖高爆压发动机 |
WO2014010018A1 (ja) | 2012-07-09 | 2014-01-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
US9410489B2 (en) | 2012-07-09 | 2016-08-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
KR20210102645A (ko) * | 2020-02-12 | 2021-08-20 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
KR102390579B1 (ko) * | 2020-02-12 | 2022-04-26 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 |
US11585441B2 (en) | 2020-11-20 | 2023-02-21 | Dana Automotive Systems Group, Llc | Laser profiled gasket and method for manufacturing said gasket |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5003652B2 (ja) | 2012-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6286583B1 (en) | Two part light metal coating and method of making same | |
RU2376488C2 (ru) | Гильза цилиндра (варианты) и двигатель | |
US6899158B2 (en) | Insert core and method for manufacturing a cylinder for internal combustion engine by making use of the insert core | |
US8037860B2 (en) | Cylinder liner and engine | |
US7685987B2 (en) | Cylinder liner and method for manufacturing the same | |
JP5003652B2 (ja) | シリンダブロック | |
US10359000B2 (en) | Functionally optimized design of a cylinder liner | |
JP2017508918A (ja) | 付加加工が燃焼ボウル周縁および冷却ギャラリーを製造することを特徴とする1部品ピストン | |
US20160297039A1 (en) | Method of remanufacturing an engine block | |
JP4329810B2 (ja) | シリンダブロック | |
WO2020059003A1 (ja) | 成膜方法 | |
CN109072397B (zh) | 用于内燃发动机的气缸的活塞 | |
US20060124082A1 (en) | Diecast cylinder crankcase | |
EP1818530A1 (en) | Lubrication device for cylinder inner wall in two-stroke cycle internal combustion engine | |
CN108018519A (zh) | 附着到气缸孔的强化层 | |
JP2011157973A (ja) | ピストン耐摩環を備えたピストンの製造方法 | |
US20050028364A1 (en) | Method for producing a piston or piston head for an internal combusition engine | |
JP2010096022A (ja) | ピストン耐摩環、そのピストン耐摩環を備えたピストンおよびその製造方法 | |
RU2516211C1 (ru) | Способ обработки блока цилиндров, блок цилиндров и блок цилиндров с термическим напылением | |
US10781769B2 (en) | Method of manufacturing an engine block | |
WO2018190167A1 (ja) | 内燃機関のピストン及び内燃機関のピストンの製造方法 | |
JP4893699B2 (ja) | 耐摩環付きピストンおよびその製造方法 | |
EP3911853A1 (en) | Steel piston having oxidation and erosion protection | |
JP5470049B2 (ja) | 複数のシリンダースリーブと、材料帯を固着した短いシリンダースリーブを有するシリンダークランクハウジングの製造方法 | |
US11746725B2 (en) | Steel piston having oxidation and erosion protection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111101 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120424 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120507 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5003652 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |