JPS61124772A - 往復動機械のシリンダスリ−ブ - Google Patents
往復動機械のシリンダスリ−ブInfo
- Publication number
- JPS61124772A JPS61124772A JP24315384A JP24315384A JPS61124772A JP S61124772 A JPS61124772 A JP S61124772A JP 24315384 A JP24315384 A JP 24315384A JP 24315384 A JP24315384 A JP 24315384A JP S61124772 A JPS61124772 A JP S61124772A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder sleeve
- cylinder
- cylindrical
- cylinder part
- phosphorus
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
- F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
- F16J10/04—Running faces; Liners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/04—Phosphor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は内燃機関、空気ポンプその他、ピストンの往
復動により作動する往復動機械に使用されるシリンダス
リーブに関するものである。
復動により作動する往復動機械に使用されるシリンダス
リーブに関するものである。
シリンダスリーブは一般に融合金製のシリンダボディＥ
こ嵌挿され、ピストン孔を有する薄肉の円筒部と、その
一端に設けたや一大径の鍔部とからなる。鍔部はシリン
ダスリーブをシリンダとシリンダヘッドとの間に確実曇
こ支持するためのものであり、円筒部の約２倍の肉厚ｔ
−Ｗしている。
こ嵌挿され、ピストン孔を有する薄肉の円筒部と、その
一端に設けたや一大径の鍔部とからなる。鍔部はシリン
ダスリーブをシリンダとシリンダヘッドとの間に確実曇
こ支持するためのものであり、円筒部の約２倍の肉厚ｔ
−Ｗしている。
他方、シリンダスリーブは素材として潤滑性、耐焼付き
の優れた高燐鋳鉄が用いられ、更にそれは直径の大きさ
に比して肉厚が極めて薄いため、その素材は遠心鋳造に
よって生産されるのが最も効率がよい。
の優れた高燐鋳鉄が用いられ、更にそれは直径の大きさ
に比して肉厚が極めて薄いため、その素材は遠心鋳造に
よって生産されるのが最も効率がよい。
然しなから、遠心鋳造法による鋳造にはなるべく直径の
変化がない均一な管が適するため、シリンダスリーブの
素材としては鍔部に取り代を加えたや＼肉厚に鋳造され
る。そこで、円筒部の外周を多量に削除せねばならず、
材料の歩留りがわるいだけでなく、素材管の外面付近の
硬質の部分が削除され強度が低下するので、強度を得る
ため肉厚番こすれば放熱性能が低下する。
変化がない均一な管が適するため、シリンダスリーブの
素材としては鍔部に取り代を加えたや＼肉厚に鋳造され
る。そこで、円筒部の外周を多量に削除せねばならず、
材料の歩留りがわるいだけでなく、素材管の外面付近の
硬質の部分が削除され強度が低下するので、強度を得る
ため肉厚番こすれば放熱性能が低下する。
従来、このような不具合のない剛性が高く薄肉のシリン
ダスリーブを得るため、円筒状をなす円筒Ｎ１素材の端
部外周に、環状の鍔部を溶接するものが知られている（
例えば実公昭５４−２９３６４号公報）。
ダスリーブを得るため、円筒状をなす円筒Ｎ１素材の端
部外周に、環状の鍔部を溶接するものが知られている（
例えば実公昭５４−２９３６４号公報）。
しかしながら、このような構造では溶接長さが長くなり
生産性の向上が峻しい上に、溶融範囲が広いため素材の
組織が不均一となり、品質の安定が損なわれる。という
欠点があった。
生産性の向上が峻しい上に、溶融範囲が広いため素材の
組織が不均一となり、品質の安定が損なわれる。という
欠点があった。
この発明は上述の不具合のないシリンダスリーブを得る
ことを目的とするもので、ピストンの案内孔を有する円
筒部とその上端から外周方向に突出する鍔部とを、筒状
の鍔部素材とその端面に摩擦溶接した遠心鋳造法ｆこよ
って鋳造された円筒部素材とで素材を形成したものであ
る。
ことを目的とするもので、ピストンの案内孔を有する円
筒部とその上端から外周方向に突出する鍔部とを、筒状
の鍔部素材とその端面に摩擦溶接した遠心鋳造法ｆこよ
って鋳造された円筒部素材とで素材を形成したものであ
る。
以下、図示の実施例によってこの発明を説明すると、図
中、１は四行程エンジンであり、エンジン１はクランク
軸２を支持するクランクケース３の上部にシリンダ４を
有し、そこには連接棒５を介してクランク軸２に連結さ
れるピストン６が摺動自在に嵌合されている。シリンダ
４の上Ｓｔこはシリンダヘッド７が取付けられ、ピスト
ン６の頂部に圧縮室たる燃焼室８が形成される。９は吸
気弁、１０は排気弁である。以上の構成は特に従来のエ
ンジンと異なる処はない。
中、１は四行程エンジンであり、エンジン１はクランク
軸２を支持するクランクケース３の上部にシリンダ４を
有し、そこには連接棒５を介してクランク軸２に連結さ
れるピストン６が摺動自在に嵌合されている。シリンダ
４の上Ｓｔこはシリンダヘッド７が取付けられ、ピスト
ン６の頂部に圧縮室たる燃焼室８が形成される。９は吸
気弁、１０は排気弁である。以上の構成は特に従来のエ
ンジンと異なる処はない。
こ＼で、シリンダ４は軽合金性のシリンダボディ４１と
ピストン６の案内孔を有するシリンダスリーブ４２とか
らなり、シリンダスリーブ４２はさらにピストン孔を持
つ円筒部４４と、その一端に固着された鍔部４５とを各
別に準備し、鍔部４５の端面に円筒部４４を摩擦溶接し
て冶金的一体に結合しである。円筒部４４は耐摩性を増
しあるい−は耐焼付き性を向上させるために３〜１０％
の燐を含有する高燐鋳鉄を遠心鋳造したもので、内部に
燐、鉄および炭素からなる三元共晶組成物（ステダイト
）が均一に分布しており、耐摩性と耐焼付き性の向上を
図っている。円筒部４４の素材は、シリンダスリーブの
長さの数倍の長い鋳鉄素材を遠心鋳造し、旋削ｆこより
切断して単位長さの円筒部素材とした後、第３図（ａ）
で示すように、鍔部４５をなす比較的長い円筒状の普通
鋳鉄製の素材Ａを高速回転させ、これに軸線を一致させ
た状態で円筒部素材Ｂを押漕けて摩擦溶接を行う。接合
後、同図（ｂ）で示すように鍔部４５をなす素材をバイ
トＣにより、接合部４６から適当な距離ｔだけ隔てた位
置で切断し、然る後、所要の仕上げ加工を施して完成さ
せる。
ピストン６の案内孔を有するシリンダスリーブ４２とか
らなり、シリンダスリーブ４２はさらにピストン孔を持
つ円筒部４４と、その一端に固着された鍔部４５とを各
別に準備し、鍔部４５の端面に円筒部４４を摩擦溶接し
て冶金的一体に結合しである。円筒部４４は耐摩性を増
しあるい−は耐焼付き性を向上させるために３〜１０％
の燐を含有する高燐鋳鉄を遠心鋳造したもので、内部に
燐、鉄および炭素からなる三元共晶組成物（ステダイト
）が均一に分布しており、耐摩性と耐焼付き性の向上を
図っている。円筒部４４の素材は、シリンダスリーブの
長さの数倍の長い鋳鉄素材を遠心鋳造し、旋削ｆこより
切断して単位長さの円筒部素材とした後、第３図（ａ）
で示すように、鍔部４５をなす比較的長い円筒状の普通
鋳鉄製の素材Ａを高速回転させ、これに軸線を一致させ
た状態で円筒部素材Ｂを押漕けて摩擦溶接を行う。接合
後、同図（ｂ）で示すように鍔部４５をなす素材をバイ
トＣにより、接合部４６から適当な距離ｔだけ隔てた位
置で切断し、然る後、所要の仕上げ加工を施して完成さ
せる。
円筒部素材の遠心鋳造には一般に円筒状の金型が用いら
れ、それを回転させた状態でその内側に溶湯を注いで円
筒状のシリンダスリーブが鋳造される。よって、得られ
た円筒部素材の外周付近はチルド鋳物となるので極めて
硬く、内側へ行くに従って徐々に軟化し、ピストンの摺
動面には多量のパーライトと遊離炭素や黒鉛が析出する
ようｆこなる。
れ、それを回転させた状態でその内側に溶湯を注いで円
筒状のシリンダスリーブが鋳造される。よって、得られ
た円筒部素材の外周付近はチルド鋳物となるので極めて
硬く、内側へ行くに従って徐々に軟化し、ピストンの摺
動面には多量のパーライトと遊離炭素や黒鉛が析出する
ようｆこなる。
この発明に係るシリンダスリーブは以上のように、遠心
鋳造法によって鋳造された円筒部と、その上端から外周
方向に突出する鍔部とを、摩擦溶接して得られた生成品
を機械加工して仕上げられるものであるから、ピストン
が摺動する内面はパーライト主体の組織の中にステダイ
トが均一に分布する安定したものとなり、従来と同様な
耐摩性や耐焼付き性が得られる。また、シリンダスリー
ブの円筒部外面は遠心鋳造の金型によって急冷されるた
めセメンタイトが多ｔに析出して高い強度が得られるが
、前記したように円筒部の外周の切削代が少なく、硬質
の部分が残存して軟質のピストン摺動面を背後から支え
るからシリンダボディへ圧入する際や、鋳包まれる際に
圧壊されることがなく、薄肉のシリンダスリーブが得ら
れピストン孔内面の熱をシリンダボディへ放熱しゃずく
なる。また、その硬度の分布は円筒形のシリンダスリー
ブに同心円状Ｉこ分布しているので°、残留応力の不均
一がなく、シリンダの精度が狂うことがないなどの効果
がある。
鋳造法によって鋳造された円筒部と、その上端から外周
方向に突出する鍔部とを、摩擦溶接して得られた生成品
を機械加工して仕上げられるものであるから、ピストン
が摺動する内面はパーライト主体の組織の中にステダイ
トが均一に分布する安定したものとなり、従来と同様な
耐摩性や耐焼付き性が得られる。また、シリンダスリー
ブの円筒部外面は遠心鋳造の金型によって急冷されるた
めセメンタイトが多ｔに析出して高い強度が得られるが
、前記したように円筒部の外周の切削代が少なく、硬質
の部分が残存して軟質のピストン摺動面を背後から支え
るからシリンダボディへ圧入する際や、鋳包まれる際に
圧壊されることがなく、薄肉のシリンダスリーブが得ら
れピストン孔内面の熱をシリンダボディへ放熱しゃずく
なる。また、その硬度の分布は円筒形のシリンダスリー
ブに同心円状Ｉこ分布しているので°、残留応力の不均
一がなく、シリンダの精度が狂うことがないなどの効果
がある。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はエン
ジンの一部を示す断面図、第２図はその要部の拡大図、
第３図は製造方法を説明するための断面図である。 ４２・・・・シリンダスリーブ、４４・拳・−円筒部、
４５・・・＋１鍔部。 時打出願人 ヤマ７１発ｍ機株式会社代理人 山川数
構（４か）２名） 第１図 第３図 （ｂ） （Ｃ） 手続補正書（鯖） １、事件の表示 昭和５９年 特 許願第２４３１５３号２、発明の名称 往復動機械のシリンダスリーブ ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人名称（氏名）
（ＡＯ７）ヤマハ発動機株式会社５、補正の対象 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）同第５頁第１行の「３〜１０ｅｓ」を「シリンダ
スリーブの材料として周知の０．３〜１．（ＩＪと補正
する。 以上 別 紙 「（１） ピストンの案内孔を有する円筒部とその上
端から外周方向に突出する鍔部とが、筒状の鍔部素材と
その端面に摩擦溶接される遠心鋳造法によって鋳造され
た円筒部素材とで素材を形成した往復動機械のシリンダ
スリーブ。 （２）円筒部は外周から内周に向けて同心的に硬度が低
下するように構成されている特許請求の範囲第１項記載
の往復動機械のシリンダスリーブ。 区 円筒部は鍔部の一端面に摩擦溶接されている特許請
求の範囲第１項記載の往復動機械のシリンダスリーブ。 」
ジンの一部を示す断面図、第２図はその要部の拡大図、
第３図は製造方法を説明するための断面図である。 ４２・・・・シリンダスリーブ、４４・拳・−円筒部、
４５・・・＋１鍔部。 時打出願人 ヤマ７１発ｍ機株式会社代理人 山川数
構（４か）２名） 第１図 第３図 （ｂ） （Ｃ） 手続補正書（鯖） １、事件の表示 昭和５９年 特 許願第２４３１５３号２、発明の名称 往復動機械のシリンダスリーブ ３、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人名称（氏名）
（ＡＯ７）ヤマハ発動機株式会社５、補正の対象 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）同第５頁第１行の「３〜１０ｅｓ」を「シリンダ
スリーブの材料として周知の０．３〜１．（ＩＪと補正
する。 以上 別 紙 「（１） ピストンの案内孔を有する円筒部とその上
端から外周方向に突出する鍔部とが、筒状の鍔部素材と
その端面に摩擦溶接される遠心鋳造法によって鋳造され
た円筒部素材とで素材を形成した往復動機械のシリンダ
スリーブ。 （２）円筒部は外周から内周に向けて同心的に硬度が低
下するように構成されている特許請求の範囲第１項記載
の往復動機械のシリンダスリーブ。 区 円筒部は鍔部の一端面に摩擦溶接されている特許請
求の範囲第１項記載の往復動機械のシリンダスリーブ。 」
Claims (4)
- （１）ピストンの案内孔を有する円筒部とその上端から
外周方向に突出する鍔部とが、筒状の鍔部素材とその端
面に摩擦溶接される遠心鋳造法によつて鋳造された円筒
部素材とで素材を形成した往復動機械のシリンダスリー
ブ。 - （２）円筒部は３〜１０％の燐を含有する高燐鋳鉄から
なり、鍔部は燐を含有しないか不純物として微量を含ん
でいる鉄材料で構成してなる特許請求の範囲第１項記載
の往復動機械のシリンダスリーブ。 - （３）円筒部は外周から内周に向けて同心的に硬度が低
下するように構成されている特許請求の範囲第１項記載
の往復動機械のシリンダスリーブ。 - （４）円筒部は鍔部の一端面に摩擦溶接されている特許
請求の範囲第１項記載の往復動機械のシリンダスリーブ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24315384A JPS61124772A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 往復動機械のシリンダスリ−ブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24315384A JPS61124772A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 往復動機械のシリンダスリ−ブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124772A true JPS61124772A (ja) | 1986-06-12 |
Family
ID=17099586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24315384A Pending JPS61124772A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 往復動機械のシリンダスリ−ブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61124772A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1398492A1 (en) | 2002-09-11 | 2004-03-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing a cylinder block with a sleeve |
| WO2009120405A1 (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | General Electric Company | Power assembly for internal combustion engine with welded-in piston scraper |
| WO2012159605A1 (de) * | 2011-05-21 | 2012-11-29 | Mahle International Gmbh | Zylinderlaufbuchse sowie verfahren zu ihrer herstellung |
| WO2013060529A1 (de) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Funktionsoptimierte gestaltung einer zylinderlaufbuchse |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP24315384A patent/JPS61124772A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1398492A1 (en) | 2002-09-11 | 2004-03-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing a cylinder block with a sleeve |
| US6925981B2 (en) | 2002-09-11 | 2005-08-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for producing a cylinder block with a sleeve |
| WO2009120405A1 (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | General Electric Company | Power assembly for internal combustion engine with welded-in piston scraper |
| US7958814B2 (en) | 2008-03-26 | 2011-06-14 | General Electic Company | Power assembly for internal combustion engine with welded-in piston scraper |
| WO2012159605A1 (de) * | 2011-05-21 | 2012-11-29 | Mahle International Gmbh | Zylinderlaufbuchse sowie verfahren zu ihrer herstellung |
| WO2013060529A1 (de) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Funktionsoptimierte gestaltung einer zylinderlaufbuchse |
| CN103946606A (zh) * | 2011-10-28 | 2014-07-23 | Ks科尔本施密特有限公司 | 气缸套的功能优化的构造 |
| US10359000B2 (en) | 2011-10-28 | 2019-07-23 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Functionally optimized design of a cylinder liner |
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