JPS59196131A - 二層シリンダライナの製造方法 - Google Patents

二層シリンダライナの製造方法

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JPS59196131A
JPS59196131A JP7088683A JP7088683A JPS59196131A JP S59196131 A JPS59196131 A JP S59196131A JP 7088683 A JP7088683 A JP 7088683A JP 7088683 A JP7088683 A JP 7088683A JP S59196131 A JPS59196131 A JP S59196131A
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JP
Japan
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cast iron
layer
cylinder liner
sleeve
outer layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP7088683A
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English (en)
Inventor
Shuji Ono
修二 小野
Takashi Oguro
大「こく」 貴
Shoji Mitsutake
光武 章二
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPS59196131A publication Critical patent/JPS59196131A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
    • F16J10/04Running faces; Liners
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18Other cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二層シリンダライナの製造方法に関する。
従来ディーゼル機関用シリンダライナの製造力ある。
砂型置注ぎ法は、外型及び中子をフラン鋳型またはCO
2鋳型等の砂型で造型し、鋳鉄を鋳造する方法であるが
、中子の表面には炭化物を析出させるために、広範囲に
冷し金を当てる。遠心鋳造法は、金型を高速で回転させ
ながら金型の内面に鋳鉄を鋳造して製作する方法である
上記のものには次の欠点がある。
砂型置注ぎ法では2表面に広範囲にしかも多数の冷し金
を当てて、その裏側に砂を搗固めて中子全製作し、別途
製作した砂型の外型と組合せて鋳鉄を鋳造する方法であ
るので、多大の造型工数を要し、シリンダライナが高価
である。
遠心鋳造法では、鋳造した鋳鉄は外側の金型側から凝固
し内面近しが最後に固まる。ところが。
最後に固まる部分には成分偏析や引は巣等が出来るため
、これらを除く必要がち9.肉厚の70%程度が切削代
になる。このため、鋳造歩留りが小さく、またシリンダ
ライナの最も必要な性質である面l摩粍性を支配する顕
微鏡組織の制御が困難である。
また、上記両刀法によって製作されたシリンダライナは
、第1図に示すように、耐摩耗性の観点75」ら鋳鉄0
1一体型で製作されているが、υj鉄の強度が低いため
、大形船用ディーゼル機関のシリンダライナでは、その
肉厚は70+n+n以上に達しており、軽量化、小形化
が必要である。
本発明の目的は高強度で軽量化が達成できる二層シリン
ダライナの製造方法を提供することであり、その特徴と
するところは、所定寸法に形成された鋼製の外筒の内面
に円筒状の鋳鉄製のスリーブを焼ばね等によシ装着する
ことである。
さらに、上部外筒と同上部外筒よりも薄肉の下部外筒と
を溶着させて2所定寸法に形成された鋼製の外筒の内面
に円筒状の鋳鉄製のスリーブを焼ばね等によ)装着する
ことである。
以下本発明による実施例につき説明する。
第2図は本発明による第1実施例の2層シリンダライナ
を示す断面図である。
図において、■はねずみ鋳鉄製スリーブである。
シリンダライナはピストンリングと摩擦するため。
その内面は焼付き面圧が高いねずみ鋳鉄が適している。
その外側に配置した外層2即ち外筒は、鋼板を円筒に形
成し溶接して外側を機械加工したものである。この外層
2の内面の下端には、内層の鋳鉄製スリーブ]か下側に
抜けるのを支える鋼製のストッ・ぐ3が溶接されている
上端の円環4は鋳鉄製スリーブ175に上側に抜けるの
を防ぐだめの銅製ストッ・やで、外層2に溶接部5によ
って固定されている。
シリンダライナの製作方法を以下に順を追って説明する
(1)  内層となる鋳鉄製スリーブ1を遠心鋳造法に
よって製作する。このスリーブの化学成分は。
T、C: 3.10% 、 Si :0.80% 、 
Mn:0.85% 、 P:035%、V:0.20%
+ Tl : 0.06 % を残りはFeであるが、
この成分に限定されるものではない。
(2)鋳造された鋳鉄製スリーブ素材を図面通フ機械加
工する。
(3)  JIS規格SS 41の鋼板を円筒状に形成
して溶接した後、その下端に下部ス) y□’3 (S
S41製)を溶接する。
(4)上記SS4.]製円筒の内、外面を図面通シ機械
加工した後2これを加熱してその内部に上記鋳鉄製スリ
ーブ1を装入し、焼はねによって鋳鉄製スリーブ1を内
層として固定する。
との外層と内層の固定は、その他内屓)の冷しばめによ
る方法もある。
(5)上記下層2の上部に土部ストッ、d’ 4 (S
84.1製)を、その溶接部を5に示すようにり1側を
円筒状に溶接して固定し7.内層の鋳鉄製スリーブ1か
上部に使用中に抜けるのを防止する。この上部スト、・
ぐ4は外層2にボルトによって固定することもできる。
なお、必要に応じて吸、排気孔は機械加工により形成す
ることができる。
上述の場合には次の効果がある。
(1)外層と内層を個別に製作するので、それぞれが薄
肉化できるため2通常厚肉のシリンダライナの鋳造に適
用できない遠心鋳造法が内層の鋳快スリーブの製作に応
用できる。また、外層は一般の鋼板が利用でき、る。
(2)  内層及び外層ともに量産化できるので、全体
として安価なシリンダライナが得られる。
(3)外層に高強度の鋼製材料を使用するので全体とし
て薄肉にでき、軽量化が達盛される。
第3図は本発明による第2実施例の二層シリンダライナ
全示す断面図である。
図において、1]はねずみ鋳鉄製スリーブで。
シリンダライナはピストンリングと摩擦するため。
その内面は焼伺き面圧の高いねずみ鋳鉄か適している。
その外側に配置した外層、即ち外筒は、上部鋼管12即
ち上部外筒と2下部鋼管J3即ぢ下部外囲 競とを円阿方向に位置14で溶接して製作したものであ
る。
この外層の内面の下端には、内層の鋳鉄製スリーブ11
が下側に抜けるのを防ぐため鋼製の円環15が溶接16
されている。上端の円環17は。
鋳鉄製スリーブ1]が上側に使用中抜けるのを防ぐだめ
の鋼製ストッパで、外層の上部鋼管12に溶接部18に
よって固′定されている。
本実施例のシリンダライナの製作方法を以下に順を追っ
て説明する。
(1)  内層となる鋳鉄製スリーブ11を遠心鋳造法
によって製作する。このスリーブは、 T、C:3.1
8%、Si:0.82%、Mn:0.91% 、P:0
.41% 、V :0、]、8係、Ti:0.08%、
残シFeの化学成分のねすみ鋳鉄としたが、この成分に
限定されるものではない。址だ、この内層は砂型鋳造法
によって製作しても良い。
(2)  鋳造された鋳鉄製スリーブの素材を図面通シ
機械加工する。
(3)  外層の上部となる鋼管(STPG42) :
1.2とそれよシ外径の小さい下部鋼管13を位置]4
で溶接した後2下部鋼管13の下端に鋳鉄製スリーブ1
1のストッ・ぐとなる円環1.5 (STPG42)’
を溶接する。
(4ン  前記外層の内、外面を図面通シ機械加工した
後、これを加熱してその内部に上記鋳鉄製スリーブ11
を装入し、燃ばめによって鋳鉄製スリーブ11を内層と
して固定した。この内層と外層の固定は、その他内層の
冷しばめによる方法もある。
(5)前記外層12の上部に上部ストッパ17(STP
G 4.2)を溶接部が18で示されるようにその外側
を円周状に溶接して固定した。、との上部ストッパ17
H外層12にボルトによって固定するとともできる。
なお、必要に応じて吸、排気孔は機械加工によし形成す
ることができる。
上述の場合には次の効果がある。
(1)  外層と内層を個別に製作するのでそれぞれが
薄肉になる。このため、内層の鋳鉄製スリーブの製作に
、砂型置注ぎ法に比較して量産ができる遠心鋳造法が実
用できる。
(2)外層を外径の大きい上部鋼管と外径の小さい下部
鋼管とを溶接して製作するため2機械加工代が少なく、
安価にできる。
(3)  内層、外層ともに砂型置注ぎ法に比較して量
産化できるので、全体として安価な7リンタ゛ライナが
得られる。
(4)外層に高強度の鋼製材料を使用するので。
全体として薄肉にでき、軽量化が達成される。
第4図及び第5図は本発明による第3実施例の二層シリ
ングライナを示す。
図において、21は外層として配置する鋼、管であり、
圧力配管用炭素鋼鋼管(STPG42)が使用されてい
る。なお2機械加工後の外層ヲ1′とする・22はねず
み鋳鉄製スリーブである。シリンダライナはピストンリ
ングと摩擦するため、シリンダライナの内面は焼付き血
圧が高いねすみ鋳鉄か適している。
23は外層21の内面の下端24で溶接されたストッパ
であり、内層の鋳鉄製スリーブ22か下側に抜けるのを
防ぐ。
上端の円環25は鋳鉄製スリーブ22か上側に抜けるの
を防ぐための鋼製ストツ・やであり、外層21に溶接部
26によって固定されている。
本実施例のシリンダライナの製作方法を以下に順を追っ
て説明する。
(1)外層となる鋼管21を5TPG 42の素管から
切シ出し、内面を図面通シ仕上げ、さらにその内面下端
に下部ストツノぐ23を外層下端24で溶接する・ (2)  内層となるねずみ鋳鉄製スリーブ22を遠心
鋳造法によって製作する。このスフリーブの化学成分は
、 T、C:3.12%、Si :0.85%、 Mn
 : 0,91% 。
P:0.38%、V:0.14%、Ti :0.07%
、残りFeであるか、シリンダライナ内層の化学成分は
これに限定さ汎るものではない。
(3)  前記鋳鉄製スリーブ22の外面を図面通シ槻
扱加工した後、前記外層2]を加熱してその内部に前記
鋳鉄製スリーブ22を装入し、焼はめによって外層21
の内部に固定する。この内層と外層の組合せ(は、その
他内層を冷しはめすることによってもできる。
(4)  前記外層21の上部に、上部スl+ ツ/f
(STPG42製)25を溶接部26が図示されるよう
に、外周を円周状に溶接して固定し、内層の鋳鉄製スリ
ーブ22が上部に使用中抜けるのを防ぐ。
この上部ストッパ25は外層21にボルトによって固定
するとともできる。
(5)外り21の外周を所定の形状に機械加工して鋳鉄
製スリーブ22を内層−に保持したシリンダライナの外
層21′を得る。
なお、必要に応じて吸、排気孔は機械加工によって形成
することかできる。
上述の場合には次の効果がある。
(1)外層に従来の鋳鉄に比較して高強度の鋼管を使用
するので、全体として薄肉にでき、シリンダライナの軽
量化が達成できる。
(2)外層と内層を1固別に製作するので、摺動性を確
保する内層も薄肉となる。このため2通常厚肉品の鋳造
に問題がある遠心鋳造法によって内層の鋳鉄製スリーブ
の製作ができる。
(3)外層と内層をそれぞれ別個に作シ、最後に組合せ
て二つのシリンダライナとするので、製作工程が省力化
され、全体として安価なシリンダライナが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のシリンダライナを示す断面図。 第2図は本発明による第1実施例の二層シリンダライナ
を示す断面図、第3図は本発明による第2実施例の二層
シリンダライナを示す断面図、第4図は本発明による第
3実施例の二層シリンダライナの鋳鉄製スリーブ装入前
の外層を示す断面図。 第5図1d本発明による第3実施例の二層シリンダライ
ナを示す断面図である。 1.11.22・・・鋳鉄製スリーブ、2,12゜13
 、2 ]’・・・鋼製外層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、所定寸法に形成された鋼製の外筒の内面に円筒状の
    鋳鉄製のスリーブを焼ばね笠により装着することを特徴
    とする二層シリンダライナの製造筒とを溶着させて、所
    定寸法に形成された鋼製の外筒の内面に円筒状の鋳鉄製
    のスリーブを焼ばね等によシ装着することを特徴とする
    二層シリンダライナの製造方法。
JP7088683A 1983-04-23 1983-04-23 二層シリンダライナの製造方法 Pending JPS59196131A (ja)

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