JPH0596359A - 内燃機関用シリンダの製造方法と装置 - Google Patents
内燃機関用シリンダの製造方法と装置Info
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- JPH0596359A JPH0596359A JP4089801A JP8980192A JPH0596359A JP H0596359 A JPH0596359 A JP H0596359A JP 4089801 A JP4089801 A JP 4089801A JP 8980192 A JP8980192 A JP 8980192A JP H0596359 A JPH0596359 A JP H0596359A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/08—Casting in, on, or around objects which form part of the product for building-up linings or coverings, e.g. of anti-frictional metal
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高出力内燃機関の鋼リング内面にねずみ鋳鉄
を融接したシリンダにおいて、融接後の冷却時間が長い
欠点を回避し、かつ鋼とねずみ鋳鉄との結合を少ない費
用で作り出すようなシリンダ製造方法と装置を提供す
る。 【構成】 鋳型４中にアルゴンガスを充満した後に、鋳
型４の中で鋼リング５が誘導コイル６により白熱状態に
加熱され、その直後に鋳型４が湯口１１を経て溶けたね
ずみ鋳鉄を鋳込まれ、この複合材料を冷却後に鋳型を破
壊して取り出し次の加工に回す。
を融接したシリンダにおいて、融接後の冷却時間が長い
欠点を回避し、かつ鋼とねずみ鋳鉄との結合を少ない費
用で作り出すようなシリンダ製造方法と装置を提供す
る。 【構成】 鋳型４中にアルゴンガスを充満した後に、鋳
型４の中で鋼リング５が誘導コイル６により白熱状態に
加熱され、その直後に鋳型４が湯口１１を経て溶けたね
ずみ鋳鉄を鋳込まれ、この複合材料を冷却後に鋳型を破
壊して取り出し次の加工に回す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関のシリンダ
の製造方法及びこの方法を実施するための装置に関す
る。
の製造方法及びこの方法を実施するための装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ますます高い比出力を指向する内燃機関
の開発は、シリンダライナの特に上側領域が圧力及び温
度によるますます高い応力にさらされるという問題をも
たらしている。そのためにシリンダライナを高強度の鋼
から作るという要求が生じる。しかし同時にシリンダラ
イナ表面上でのピストンリングの滑り特性をねずみ鋳鉄
により得られる滑り特性に比べて低下させないという要
求も存在する。この二重の要求は従来シリンダライナの
内面上にねずみ鋳鉄滑り層を遠心溶着することにより満
たされている。この方法では、複合鋳造シリンダライナ
の必要な品質を保証するために、遠心溶着後に非常に長
い冷却時間が必要であることが欠点である。更に溶けた
材料と一部では凝固相にある材料とが相互に結合される
この方法の場合には、不良率を著しく高める大きい品質
変動が生じる。
の開発は、シリンダライナの特に上側領域が圧力及び温
度によるますます高い応力にさらされるという問題をも
たらしている。そのためにシリンダライナを高強度の鋼
から作るという要求が生じる。しかし同時にシリンダラ
イナ表面上でのピストンリングの滑り特性をねずみ鋳鉄
により得られる滑り特性に比べて低下させないという要
求も存在する。この二重の要求は従来シリンダライナの
内面上にねずみ鋳鉄滑り層を遠心溶着することにより満
たされている。この方法では、複合鋳造シリンダライナ
の必要な品質を保証するために、遠心溶着後に非常に長
い冷却時間が必要であることが欠点である。更に溶けた
材料と一部では凝固相にある材料とが相互に結合される
この方法の場合には、不良率を著しく高める大きい品質
変動が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、冷
却時間が長いという欠点を回避し、かつ鋼とねずみ鋳鉄
との間の結合を少ない費用で正確に作り出すことができ
るような、シリンダの製造方法と装置を提供することに
ある。
却時間が長いという欠点を回避し、かつ鋼とねずみ鋳鉄
との間の結合を少ない費用で正確に作り出すことができ
るような、シリンダの製造方法と装置を提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、下記の工程
すなわち、無機質の型材料の外型及び中子から成る鋳型
を製作、鋳型の中へ挿入されねずみ鋳鉄と結合される鋼
リングの加熱のために鋳型中で働く熱源の取り付け、ね
ずみ鋳鉄と結合すべき鋼リングを鋳型中へ挿入、外型の
中へ中子を挿入、鋳型を閉鎖、保護ガスで鋳型を充満、
閉じた鋳型中で鋼リングを白熱状態まで加熱、溶けたね
ずみ鋳鉄の鋳込み、ねずみ鋳鉄ライナと融接された鋼リ
ングを冷却、を特徴とする内燃機関用シリンダの製造方
法、及び鋳型中で働く熱源の取り付け、ねずみ鋳鉄と結
合すべき鋼リングの挿入、保護ガスの充満及び鋳造前の
損傷の無い加熱が可能であるように構成された鋳型と、
鋼リングの加熱のための熱源とを備えることを特徴とす
る内燃機関用シリンダの製造装置により解決される。
すなわち、無機質の型材料の外型及び中子から成る鋳型
を製作、鋳型の中へ挿入されねずみ鋳鉄と結合される鋼
リングの加熱のために鋳型中で働く熱源の取り付け、ね
ずみ鋳鉄と結合すべき鋼リングを鋳型中へ挿入、外型の
中へ中子を挿入、鋳型を閉鎖、保護ガスで鋳型を充満、
閉じた鋳型中で鋼リングを白熱状態まで加熱、溶けたね
ずみ鋳鉄の鋳込み、ねずみ鋳鉄ライナと融接された鋼リ
ングを冷却、を特徴とする内燃機関用シリンダの製造方
法、及び鋳型中で働く熱源の取り付け、ねずみ鋳鉄と結
合すべき鋼リングの挿入、保護ガスの充満及び鋳造前の
損傷の無い加熱が可能であるように構成された鋳型と、
鋼リングの加熱のための熱源とを備えることを特徴とす
る内燃機関用シリンダの製造装置により解決される。
【０００５】この発明に基づく方法の有利な実施態様は
請求項２ないし８に記載されている。
請求項２ないし８に記載されている。
【０００６】
【実施例】次にこの発明に基づくシリンダ製造装置の一
実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する。
実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する。
【０００７】図１は、断面図で型枠１及びその内部に垂
直な鋳造のために無機質の型材料から作られた外型２を
示す。外型２の内部には従属する中子３が中央に取り付
けられている。中子３と外型２との間の鋳型４を形成す
る中間空間は、内面に沿ってねずみ鋳鉄滑り層を設けよ
うとする鋼リング５及び鋼リング５を囲む誘導コイル６
を、後に挿入すべき中子３に対して同心に配置すること
ができるような寸法に選ばれている。誘導コイル６は鋼
リング５の内面と中子３の外面との間に中空室７が残る
ように外型２中に耐火コンクリートにより固定され、中
空室７はねずみ鋳鉄層を形成する鉄の収容のための鋳型
４の下部として働く。鋼リング５の上方に存在する中空
室８は鋳型４の上部として残りのシリンダライナ外型を
形成する。鋳型４は保護ガス例えばアルゴンを充満され
る。冷却水案内のために管状に構成された誘導コイル６
の給電導体９、及び同様に管断面から成る誘導コイル６
が外型２の型材料中で延びる。中子３の鋼リング５に向
かい合う表面部分は熱輻射に対する保護のためにシャモ
ット板１０を備える。
直な鋳造のために無機質の型材料から作られた外型２を
示す。外型２の内部には従属する中子３が中央に取り付
けられている。中子３と外型２との間の鋳型４を形成す
る中間空間は、内面に沿ってねずみ鋳鉄滑り層を設けよ
うとする鋼リング５及び鋼リング５を囲む誘導コイル６
を、後に挿入すべき中子３に対して同心に配置すること
ができるような寸法に選ばれている。誘導コイル６は鋼
リング５の内面と中子３の外面との間に中空室７が残る
ように外型２中に耐火コンクリートにより固定され、中
空室７はねずみ鋳鉄層を形成する鉄の収容のための鋳型
４の下部として働く。鋼リング５の上方に存在する中空
室８は鋳型４の上部として残りのシリンダライナ外型を
形成する。鋳型４は保護ガス例えばアルゴンを充満され
る。冷却水案内のために管状に構成された誘導コイル６
の給電導体９、及び同様に管断面から成る誘導コイル６
が外型２の型材料中で延びる。中子３の鋼リング５に向
かい合う表面部分は熱輻射に対する保護のためにシャモ
ット板１０を備える。
【０００８】鋼リング５は鋳型４の中で誘導コイル６に
より白熱状態に加熱される。その直後に鋳型４が湯口１
１を経て溶けたねずみ鋳鉄を充填され、その際ねずみ鋳
鉄が白熱状態の鋼リング５と融接される。この複合材料
の冷却後にこの材料は鋳型４を破壊して取り出され次の
加工に回される。
より白熱状態に加熱される。その直後に鋳型４が湯口１
１を経て溶けたねずみ鋳鉄を充填され、その際ねずみ鋳
鉄が白熱状態の鋼リング５と融接される。この複合材料
の冷却後にこの材料は鋳型４を破壊して取り出され次の
加工に回される。
【０００９】上記の実施例とは異なって、鋼リング５の
予熱を例えば鋼リング５の背面への火炎ガスの導入によ
るか又は抵抗加熱の原理によるような別の方法で行うこ
ともできる。更に補助的な酸化防止を保証するために、
鋼リング５は鋳型４中への挿入に先立って内面にニッケ
ル、スズ又は別の適した材料から成る保護層を備えるこ
とができる。
予熱を例えば鋼リング５の背面への火炎ガスの導入によ
るか又は抵抗加熱の原理によるような別の方法で行うこ
ともできる。更に補助的な酸化防止を保証するために、
鋼リング５は鋳型４中への挿入に先立って内面にニッケ
ル、スズ又は別の適した材料から成る保護層を備えるこ
とができる。
【００１０】
【発明の効果】以上に極めて重要な工程により説明した
シリンダライナの製造方法は主として下記の長所を有す
る。すなわち、 − 鋼リングの予熱は、溶けた鉄と鋼リングとの間で局
部的に限定され従って不利な融接だけが行われることを
防止する。 − 鋼リングの予熱は、異なる温度のために異なる縮み
量、従って結合しようとする両材料間の縮み割れの発生
を招くことを防止する。 − 鋼リングの予熱は逆に、ねずみ鋳鉄に比べて幾分大
きい鋼の収縮に基づき、融接と焼きばめ結合との組み合
わせをもたらす。 − 鋼リングの予熱開始に先立つ鋳型７中への保護ガス
の導入は、両材料の確実な融接を妨げる鋼リング表面上
の酸化被膜の形成を防止する。 − 鋼リングの酸化被膜の無い予熱、鋼リングの鋳型中
への挿入、鋳型の閉鎖及び次の溶けた鉄の鋳込みのよう
なほとんど克服し難い難点が、保護ガスのもとに鋳込み
準備完了した鋳型の中で鋼リングを予熱することにより
解消される。 − 鋼とねずみ鋳鉄との間の結合領域の再現可能に正確
な位置及び形成が品質上重要な長所となり、遠心法に比
べて不良コストを著しく下げる。
シリンダライナの製造方法は主として下記の長所を有す
る。すなわち、 − 鋼リングの予熱は、溶けた鉄と鋼リングとの間で局
部的に限定され従って不利な融接だけが行われることを
防止する。 − 鋼リングの予熱は、異なる温度のために異なる縮み
量、従って結合しようとする両材料間の縮み割れの発生
を招くことを防止する。 − 鋼リングの予熱は逆に、ねずみ鋳鉄に比べて幾分大
きい鋼の収縮に基づき、融接と焼きばめ結合との組み合
わせをもたらす。 − 鋼リングの予熱開始に先立つ鋳型７中への保護ガス
の導入は、両材料の確実な融接を妨げる鋼リング表面上
の酸化被膜の形成を防止する。 − 鋼リングの酸化被膜の無い予熱、鋼リングの鋳型中
への挿入、鋳型の閉鎖及び次の溶けた鉄の鋳込みのよう
なほとんど克服し難い難点が、保護ガスのもとに鋳込み
準備完了した鋳型の中で鋼リングを予熱することにより
解消される。 − 鋼とねずみ鋳鉄との間の結合領域の再現可能に正確
な位置及び形成が品質上重要な長所となり、遠心法に比
べて不良コストを著しく下げる。
【図１】この発明に基づく内燃機関用シリンダ製造装置
の一実施例の半部断面図である。
の一実施例の半部断面図である。
２ 外型 ３ 中子 ４ 鋳型 ５ 鋼リング ６ 誘導コイル
Claims (9)
- 【請求項１】 下記の工程、すなわち、無機質の型材料
の外型及び中子から成る鋳型を製作、鋳型の中へ挿入さ
れねずみ鋳鉄と結合される鋼リングの加熱のために鋳型
中で働く熱源の取り付け、ねずみ鋳鉄と結合すべき鋼リ
ングを鋳型中へ挿入、外型の中へ中子を挿入、鋳型を閉
鎖、保護ガスで鋳型を充満、閉じた鋳型中で鋼リングを
白熱状態まで加熱、溶けたねずみ鋳鉄の鋳込み、ねずみ
鋳鉄ライナと融接された鋼リングを冷却、を特徴とする
内燃機関用シリンダの製造方法。 - 【請求項２】 鋼リングの加熱が誘導コイルにより行わ
れることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 鋼リングの加熱が火炎ガスにより行われ
ることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 鋼リングの加熱が抵抗加熱の原理により
行われることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 鋼リングの内面が鋳型中への挿入に先立
って酸化防止層を設けられることを特徴とする請求項１
ないし４の一つに記載の方法。 - 【請求項６】 酸化防止層としてニッケル層が被覆され
ることを特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 酸化防止層としてスズ層が被覆されるこ
とを特徴とする請求項５記載の方法。 - 【請求項８】 保護ガスとしてアルゴンが用いられるこ
とを特徴とする請求項１ないし７の一つに記載の方法。 - 【請求項９】 鋳型中で働く熱源の取り付け、ねずみ鋳
鉄と結合すべき鋼リングの挿入、保護ガスの充満及び鋳
造前の損傷の無い加熱が可能であるように構成された鋳
型と、鋼リングの加熱のための熱源とを備えることを特
徴とする内燃機関用シリンダの製造装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4109308A DE4109308C1 (ja) | 1991-03-21 | 1991-03-21 | |
| DE4109308.9 | 1991-03-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596359A true JPH0596359A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3023031B2 JP3023031B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=6427895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4089801A Expired - Lifetime JP3023031B2 (ja) | 1991-03-21 | 1992-03-13 | 内燃機関用シリンダの製造方法と装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0504605B1 (ja) |
| JP (1) | JP3023031B2 (ja) |
| DE (2) | DE4109308C1 (ja) |
| FI (1) | FI97957C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003525123A (ja) * | 1999-12-02 | 2003-08-26 | マーレ ヴェンティルトリープ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | シリンダライナを製造するためのロストモールド |
| US10458169B2 (en) | 2016-01-19 | 2019-10-29 | Piolax, Inc. | Damper device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4207607C1 (ja) * | 1992-03-10 | 1993-09-23 | Otto Junker Gmbh, 52152 Simmerath, De |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE347300C (de) * | 1922-01-19 | M A N Lastwagenwerke | Befestigung der Laufbuechse in den Zylindern von Verbrennungskraftmaschinen | |
| DE760193C (de) * | 1940-02-06 | 1953-06-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Herstellung von aus Stahl und Leichtmetall zusammengesetzten Koerpern |
| DE748062C (de) * | 1940-11-15 | 1944-10-25 | Vorrichtung zum Herstellen von Verbundgusskoerpern durch Schleudern | |
| DE1426111A1 (de) * | 1961-07-01 | 1968-12-12 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Luftgekuehlter Zylinder fuer Brennkraftmaschinen |
| US3279006A (en) * | 1963-12-30 | 1966-10-18 | Martin Metals Company | Method of preparing composite castings |
| US3342564A (en) * | 1965-01-22 | 1967-09-19 | Martin Metals Company | Composite castings |
| US3551188A (en) * | 1967-12-07 | 1970-12-29 | United States Steel Corp | Method of lining cylinders |
| DE2408500B2 (de) * | 1974-02-22 | 1977-09-15 | Karl Schmidt Gmbh, 7107 Neckarsulm | Verfahren zur herstellung von aus gusseisen mit kugelgraphit bestehenden bauteilen |
| DD256790A3 (de) * | 1978-02-03 | 1988-05-25 | Vniieto | Verfahren zur herstellung bimetallischer erzeugnisse |
| DD272617A1 (de) * | 1988-05-30 | 1989-10-18 | Maw Stahlgiesserei Wilhelm Pie | Verfahren zum huellgiessen eines verbundkoerpers |
-
1991
- 1991-03-21 DE DE4109308A patent/DE4109308C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-20 EP EP92102799A patent/EP0504605B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-20 DE DE59206520T patent/DE59206520D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-28 FI FI920907A patent/FI97957C/fi not_active IP Right Cessation
- 1992-03-13 JP JP4089801A patent/JP3023031B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003525123A (ja) * | 1999-12-02 | 2003-08-26 | マーレ ヴェンティルトリープ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | シリンダライナを製造するためのロストモールド |
| US10458169B2 (en) | 2016-01-19 | 2019-10-29 | Piolax, Inc. | Damper device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI920907A0 (fi) | 1992-02-28 |
| FI97957B (fi) | 1996-12-13 |
| EP0504605B1 (de) | 1996-06-12 |
| FI920907A (fi) | 1992-09-22 |
| EP0504605A1 (de) | 1992-09-23 |
| DE4109308C1 (ja) | 1992-01-16 |
| FI97957C (fi) | 1997-03-25 |
| JP3023031B2 (ja) | 2000-03-21 |
| DE59206520D1 (de) | 1996-07-18 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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