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
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
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。
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。
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。
請求項2ないし8に記載されている。
実施例を示す図面により、この発明を詳細に説明する。
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。
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。
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。
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。
の一実施例の半部断面図である。
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。
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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
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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