JP2000110658A - シリンダライナおよびその製造方法 - Google Patents

シリンダライナおよびその製造方法

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ゲーベルス フランツ−ジョーゼフ
Werner Truebenbach
トリューベンバッハ ヴェルナー
Goeder Peter
ゲーデル ペーター
Manfred Fischer
フィッシャー マフレット
Markus Mueller
ミュラー マークース
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    • B22D23/003—Moulding by spraying metal on a surface
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳込み時及び運転時のシリンダライナの歪み
を防止する。 【解決手段】 シリンダライナ２の外周部に、軸方向に
延びるように、壁厚が厚く形成された壁厚補強部３が設
けらている。壁厚補強部３により、シリンダライナ２の
エンジンブロックへの鋳込み時及び、エンジンの運転時
のシリンダライナ２の歪みが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンブロック
のシリンダボアに装着され、シリンダ壁を形成させなが
ら成形本体の役目をする心棒に吹付材料を溶射する溶射
成型法で製造されるシリンダライナに関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のエンジンブロックは、通常、
鋳鉄合金やアルミニウム合金でできている。鋳造により
製造されたエンジンブロックの中に、シリンダライナが
鋳込まれる。シリンダライナの材料としては、耐磨耗性
のある金属や合金が使われる。このようなシリンダライ
ナは種々の方法で製造することができる。
【０００３】ドイツ特許明細書第１２８２２４３号よ
り、鋳込まれた鋼製ライナを有するアルミニウム製シリ
ンダを製造する方法が公知である。まず溶射によって鋼
管を製造し、次いでこれを独立した本体として金属ブロ
ックに挿入する。ライナを鋳込まれた金属と接合するた
めにライナで負圧を生成させ、その結果、溶解したアル
ミニウムが鋼管の小孔に入り込む。この高価な接合技術
を簡略化するために、複数の層からなるシリンダライナ
がすでに製造されている。この場合、摺動面を形成する
層は、耐磨耗性で燃え跡のつきにくい材料からなってい
る。この上に、たとえばアルミニウム合金からなる外側
の被覆層を吹き付ける。
【０００４】このような種類のライナを鋳込むと、液状
のエンジンブロック材料が被覆層と結合される。ドイツ
連邦共和国特許明細書第１９６０５９４６Ｃ１号は、こ
のような種類のシリンダライナ、およびシリンダライナ
を製造する方法を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エンジンブロックの幾
何学的構成が複雑な場合、固化中に鋳造材料の収縮と関
係して、冷却した鋳造品に応力が生じる場合があること
がわかっている。このことは、ライナの領域における著
しい歪みにつながる。
【０００６】鋳込み後のシリンダライナは、しばしばま
だ機械的な仕上げ加工を施さねばならないため、上述の
ような歪みは、シリンダライナの壁厚が部分的に薄くな
るという結果につながりかねない。そうするとエンジン
を運転するときにこの領域が熱的、機械的な安定性の観
点から見て、危険な領域になってしまう。
【０００７】本発明の目的は、冒頭に記載の種類のシリ
ンダライナを、鋳込み時ないしエンジン運転時に生じる
歪みが回避されるように改良することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的は、請求項１の
特徴項によって達成される。
【０００９】本発明の有利な実施態様は、他の請求項に
記載されている。
【００１０】本発明によるシリンダライナは、格別に壁
を薄く製造することができ、ライナの外周面に設けられ
た材料蓄積部によって、シリンダブロック材料が鋳込ま
れた後に歪みが生じないように、効果的な方法でライナ
の強度が高められる。リブの形状をしたこの材料蓄積部
は、局部的な配置とリブの数に関して、その都度の利用
目的に応じて的確に調整可能である。有利には、円周の
少なくとも３つの箇所に材料蓄積部を配置するのがよ
い。吹付け工程を制御することにより、材料蓄積部のさ
まざまな横断面形状をつくることができる。円形だけで
なく、方形の横断面形状も利用することが可能になる。
型棒の場合には、曲げ抵抗力および／またはねじり抵抗
力の高い型材を使用すると有利である。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【００１２】図１に描かれたシリンダライナ１は溶射に
よって製造される。吹付け材料としては、金属および／
または金属セラミック材料からなる市販の吹付け材料を
用いることができる。シリンダライナ１は円周上に、円
周上で部分的に異なる壁厚をもっていることによって壁
厚補強部３、３’、３’’、３’’’が形成されている
シリンダ壁２を有している（図２）。壁厚補強部３、
３’は、有利にはリブとして形成されており、シリンダ
ライナ１の軸方向の長さ全体にわたって延びている。
【００１３】図２には、リブがシリンダ壁２と一体に結
合されている別の実施形態が描かれている。この実施形
態の製造は、吹付けパラメータを変化させることにより
簡単かつ低コストに製造可能である。
【００１４】図３に示すように、たとえばシリンダ壁２
に溶接された独立した型棒４、５、６によってリブを形
成することも考えられよう。この場合、たとえば三角形
の型棒５や四角形の型棒４、６など、さまざまな横断面
形状を利用することが可能になる。
【００１５】シリンダ壁２と結合した後に型棒へ追加的
に上から吹付けを行って、リブが、埋め込まれたコアを
もつようにすることができる。
【００１６】図４および図５は、本発明の代替的な実施
形態を開示している。材料蓄積部３’’、３’’’はそ
れぞれ直径上で対向しており、吹付け工法で製造する
か、またはシリンダ壁の機械的な仕上げ加工、たとえば
カム研削によって製作する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシリンダライナを示す図である。
【図２】図１のシリンダライナを示す平面図である。
【図３】図２のシリンダライナの代替的なシリンダライ
ナである。
【図４】代替的なシリンダライナである。
【図５】代替的なシリンダライナである。
【符号の説明】
１ シリンダライナ ２ シリンダ壁 ３、３’、３’’、３’’’ 壁厚補強部 ４、６ 四角形の型棒 ５ 三角形の型棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴェルナー トリューベンバッハ ドイツ連邦共和国 デー−86573 オーベ ルグリースバッハ アムゼルヴェーク ２ (72)発明者 ペーター ゲーデル ドイツ連邦共和国 デー−86495 フライ エンリート ザンクト ベノー ヴェーク ２ (72)発明者 マフレット フィッシャー ドイツ連邦共和国 デー−41799 ライヒ リンゲン モルトクシュトラーセ １アー (72)発明者 マークース ミュラー ドイツ連邦共和国 デー−51379 リーベ ルクーセン ブルシャイダー シュトラー セ 509ベー

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンブロックのシリンダボアに装着
    されるシリンダライナであって、シリンダ壁を形成しな
    がら成形本体の役目をする心棒に吹付け材料を溶射する
    溶射成型法によって製造されるシリンダライナにおい
    て、 前記シリンダ壁（２）が円周方向に異なる壁厚を有して
    おり、それによって壁厚補強部（３、３’、３’’、
    ３’’’）が部分的に形成されていることを特徴とする
    シリンダライナ。
  2. 【請求項２】 前記壁厚補強部（３、３’、３’’、
    ３’’’）がシリンダライナの長さ全体にわたって軸方
    向に延びている請求項１に記載のシリンダライナ。
  3. 【請求項３】 前記壁厚補強部（３、３’、３’’、
    ３’’’）がリブとして形成されている請求項１または
    ２に記載のシリンダライナ。
  4. 【請求項４】 前記リブが前記シリンダ壁（２）と一体
    的に結合されている請求項１から３のいずれか１項に記
    載のシリンダライナ。
  5. 【請求項５】 前記リブが埋め込まれたコアを有してい
    る請求項１から４のいずれか１項に記載のシリンダライ
    ナ。
  6. 【請求項６】 前記コアが金属製の型棒（４、５、６）
    として形成されている請求項１から５のいずれか１項に
    記載のシリンダライナ。
  7. 【請求項７】 成形本体としての役目をする心棒に吹付
    け材料を溶射することによって、エンジンブロックのシ
    リンダボアに装着されるシリンダライナを製造する方法
    において、 まず、吹付け時に、決められた一定の壁厚（２）をもつ
    層がつくられるように、前記成形本体の役目をする心棒
    を吹付け工具に対して相対的に一定に回転させ、次に、
    決められた円周部位に壁厚補強部（３、３’、３’’、
    ３’’’）が形成されるように前記心棒を吹付け工具に
    対して相対的に一定回転ではなく周期的に回転させるこ
    とを特徴とするシリンダライナの製造方法。
  8. 【請求項８】 吹付け工程の後に一定の回転速度で前記
    心棒を停止させ、前記層の外周面に独立した、型棒
    （４、５、６）を取りつける請求項７に記載のシリンダ
    ライナの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記型棒（４、５、６）を吹付け層で被
    覆する請求項８に記載のシリンダライナの製造方法。
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