JP2000135555A - 球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法 - Google Patents

球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法

Info

Publication number
JP2000135555A
JP2000135555A JP10322888A JP32288898A JP2000135555A JP 2000135555 A JP2000135555 A JP 2000135555A JP 10322888 A JP10322888 A JP 10322888A JP 32288898 A JP32288898 A JP 32288898A JP 2000135555 A JP2000135555 A JP 2000135555A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
graphite
cylinder member
cylinder
cast iron
graphite cast
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
Application number
JP10322888A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Kawamoto
信 川本
Yoshihisa Maeda
義久 前田
Takashi Bono
堅史 坊野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Katan Co Ltd
Original Assignee
Nippon Katan Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Katan Co Ltd filed Critical Nippon Katan Co Ltd
Priority to JP10322888A priority Critical patent/JP2000135555A/ja
Publication of JP2000135555A publication Critical patent/JP2000135555A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の性能を備えたシリンダ部材を短時間で
簡単かつ安価に製造することができる球状黒鉛鋳鉄製の
シリンダ部材の製造方法を提供する。 【解決手段】 キャビティ4内に配置する中子5の表面
に、Sを主成分とした黒鉛球状化阻害成分を混合した塗
型6を塗布する。キャビティ4内に、黒鉛球状化処理を
施した鋳鉄を溶湯として注入してシリンダ部材を製造す
る。このとき、塗型6に接する表面から内部に向かっ
て、黒鉛球状化阻害成分が拡散していく。これによっ
て、シリンダ部材全体としては球状黒鉛鋳鉄となるけれ
ども、シリンダ部材の内表面(ピストンの摺動面)は片
状黒鉛鋳鉄となり、所定の機械的強度を備えると共に、
ピストンの摺動面に耐熱性、耐摩耗性等を備えたシリン
ダ部材を1回の鋳造工程で製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車に
搭載される4気筒エンジンに用いられるシリンダブロッ
クや、高圧油圧シリンダのシリンダ部材の製造に好適な
球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図5は、4気筒エンジンに用いられるシ
リンダブロック21の一部切欠き斜視図である。シリン
ダブロック本体22は、所定の機械的強度が要求される
ため、ダクタイル鋳鉄(球状黒鉛鋳鉄)で形成されてい
る。一方、略円柱状の空間として形成されたシリンダ室
24の内周面25、即ちピストン(図示せず)との摺動
面は、耐焼付性及び耐摩耗性等が要求されるため、ネズ
ミ鋳鉄(普通鋳鉄)製の略円筒状のスリーブ23によっ
て形成されている。
【0003】図6は、高圧油圧シリンダ26の一部切欠
き斜視図である。油圧シリンダ26は、シリンダ部材2
7とピストン28とを備えて構成されている。シリンダ
部材27を構成するシリンダ本体29は、所定の機械的
強度が要求されるため、ダクタイル鋳鉄で形成されてい
る。一方、シリンダ室32の内周面32、即ちピストン
28の側面との摺動面は、耐摩耗性、耐熱性及び摺動時
の摩擦力の低減等が要求されるため、ネズミ鋳鉄製の略
円筒状のスリーブ30によって形成されている。
【0004】上記シリンダ部材27は、先ず鋳造によっ
てスリーブ30を製造した後に、このスリーブ30をシ
リンダ本体29内に鋳包み鋳造することによって製造す
るか、あるいは別々に鋳造によってシリンダ本体29及
びスリーブ30を製造し、シリンダ本体29の内面を機
械加工した後に、スリーブ30をシリンダ本体29に填
め込むことによって製造している。これによって、目標
とする性能(機械的強度、耐熱性、耐摩耗性等)を備え
たシリンダ部材27を製造することができる。上記シリ
ンダブロック21についても同様である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した鋳包み鋳造に
よる製造方法では、鋳造工程が2回必要である。また、
填込みによる製造方法では、2回の鋳造工程に加えて、
填込み工程も必要である。このように、複数の複雑な工
程を経て製造しているため、手数及び時間がかると共
に、製造コストが増加するという問題がある。
【0006】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであり、その目的は、所望の性能を備え
たシリンダ部材を短時間で簡単かつ安価に製造すること
ができる球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで請求項1の球状黒
鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法は、鋳型1内のキャ
ビティ4に略円柱状の中子5を配置し、上記キャビティ
4内に黒鉛球状化処理を施した溶湯を注入してシリンダ
部材を製造する球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方
法において、上記中子5の表面に、黒鉛球状化阻害成分
を付着させたことを特徴としている。
【0008】上記請求項1の製造方法では、シリンダ室
8を形成するためにキャビティ4内に配置された中子5
の表面には、黒鉛球状化阻害成分が付着しているため、
キャビティ4内に黒鉛球状化処理を施した溶湯を注入し
た際に、中子5に接触する面、即ちシリンダ室8の内表
面7aから壁内部に向かって黒鉛球状化阻害成分が拡散
していく。従って、シリンダ部材7全体としては球状黒
鉛が晶出して球状黒鉛鋳鉄となるが、シリンダ室8の内
表面7aでは、片状黒鉛が晶出して片状黒鉛鋳鉄とな
る。これによって、シリンダ部材7として要求される所
定の機械的強度を備えると共に、ピストン9との摺動面
であるシリンダ室8の内表面7aに要求される耐摩耗性
等を備えたシリンダ部材7を1回の鋳造工程で製造する
ことができる。また、1回の鋳造工程だけでよいので、
簡単にかつ短時間で製造できると共に、製造コストを大
幅に削減することができる。尚、黒鉛球状化阻害成分の
拡散量は表面から内部に向かって連続的に減少していく
ため、片状黒鉛鋳鉄と球状黒鉛鋳鉄との明確な境界は存
在せず、従来の技術のように別部品であるスリーブ2
3、30を鋳包み鋳造する又は填め込む場合と比べて、
安定したシリンダ部材7を製造することができる。
【0009】また請求項2の球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ
部材の製造方法は、上記黒鉛球状化阻害成分を混合させ
た塗型6を上記中子5の表面に塗布したことを特徴とし
ている。
【0010】上記請求項2の製造方法では、中子5の表
面に塗布する塗型6に黒鉛球状化阻害成分が混合されて
いるので、その取扱いが容易である。また、中子5の表
面全体にほぼ均一に黒鉛球状化阻害成分を付着させるこ
とができるので、シリンダ室8の内表面7a全体がほぼ
均一な片状黒鉛鋳鉄となり、性質にばらつきの少ない品
質の高いシリンダ部材7を製造することができる。
【0011】さらに請求項3の球状黒鉛鋳鉄製のシリン
ダ部材の製造方法は、上記黒鉛球状化阻害成分は、硫黄
を主成分とすることを特徴としている。
【0012】上記請求項3の製造方法では、黒鉛の球状
化を最も阻害することが知られている硫黄を主成分とす
る黒鉛球状化阻害成分として使用したので、効率良く片
状黒鉛を晶出させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、この発明の球状黒鉛鋳鉄製
のシリンダ部材の製造方法の具体的な実施の形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。ここで、シリン
ダ部材とは、略円柱状の空間であるシリンダ室を有し、
このシリンダ室内をピストンが摺動する構造の部品であ
り、例えば上述した図5のシリンダブロックや、図6の
油圧シリンダにおけるシリンダ部材が該当する。尚、以
下の説明では、油圧シリンダにおけるシリンダ部材のよ
うに単純化したものを例にとり説明する。
【0014】図1は、本発明の製造方法に用いる鋳型1
の縦断面図であり、図2は鋳型1の横断面図である。鋳
型1は、上型2と下型3とから成り、その接合面には略
円柱形状の空間であるキャビティ4が形成されている。
そして、キャビティ4内には、略円柱状の中子5が配置
されている。これによって、キャビティ4は略円筒状の
空間となるため、キャビティ4内に溶湯を注入して鋳物
を形成すれば、図3に示すような、略円柱状のシリンダ
室8を備えた略円筒状のシリンダ部材7が得られる。
【0015】シリンダ部材7には、所定の機械的強度が
要求されるため、溶湯としては、黒鉛球状化処理を施し
た鋳鉄が用いられる。黒鉛球状化処理は、黒鉛の球状化
を促進する成分として、例えばMg(マグネシウム)を
添加することによって実現される。これによって、シリ
ンダ部材7全体としては球状黒鉛が晶出し、球状黒鉛鋳
鉄(ダクタイル鋳鉄)となる。
【0016】しかし、このままではピストン9(図3参
照)の摺動面であるシリンダ部材7の内表面7aに関し
て、耐摩耗性、耐熱性、摺動性(摩擦力の低減)等の点
で問題がある。そこで、本発明では、黒鉛球状化阻害成
分を混合した塗型6を中子5の表面に塗布している。こ
れによって、鋳造時に黒鉛球状化阻害成分が溶湯に拡散
し、図4に示すように、内表面7aには片状黒鉛が晶出
し、片状黒鉛鋳鉄となる。これによって、内表面7aの
耐摩耗性、耐熱性、摺動性を向上させることができる。
即ち、本発明の特徴は、本来ならば溶湯から除去すべき
黒鉛球状化阻害成分を、意図的に特定の部位のみに拡散
させたことである。尚、塗型6を塗布しない場合は、中
子5を構成する材料に、黒鉛球状化阻害成分を直接添加
してもよい。また、中子5の表面に球状化阻害成分を直
接塗布したり、あるいは溶射してもよい。
【0017】ところで、上述したように黒鉛の球状化を
促進する成分としてはMgが使用されている。一方、黒
鉛球状化阻害成分(元素)としては、阻害作用の種類に
従って、Mg消費型、粒界偏析型、混合型の3種
類に大別される。
【0018】上記Mg消費型元素は、黒鉛の球状化に
必要なMgを消費することにより阻害する元素あり、O
(酸素)、S(硫黄)、Se(セレン)、Te(テル
ル)などがこれに該当する。
【0019】また粒界偏析型元素は、黒鉛の球状化に
必要なMgには影響を与えないが、オーステナイト粒界
に偏析し、不規則形状黒鉛を晶出することにより球状化
を阻害する元素であり、Sb(アンチモン)、Sn(ス
ズ)、As(ヒ素)、B(ホウ素)、Al(アルミニウ
ム)、Ti(チタン)、Cu(銅)などがこれに該当す
る。
【0020】さらに混合型元素は、黒鉛の球状化に必
要なMgを消費し、またオーステナイト粒界に偏析し、
不規則形状黒鉛を晶出することにより球状化を阻害する
元素であり、Pb(鉛)、Bi(ビスマス)などがこれ
に該当する。
【0021】本実施の形態では、黒鉛の球状化を最も阻
害することが知られているSを主成分とした黒鉛球状化
阻害成分を使用している。例えば、S元素は単体であっ
てもよいし、FeS(硫化鉄)のような化合物であって
もよい。尚、図4においては、理解し易くするために、
片状黒鉛部と、混在部(片状黒鉛+芋虫状黒鉛+球状黒
鉛)と、球状黒鉛部との3つの部分に明確に区分して描
いているけれども、黒鉛球状化阻害成分の拡散量は内表
面7aから内部に向かって連続的に減少していくため、
実際には明確な境界線は存在しない。
【0022】以上のように本実施の形態によれば、シリ
ンダ部材7全体としては球状黒鉛鋳鉄となるが、シリン
ダ室8の内表面7aでは片状黒鉛鋳鉄となるので、シリ
ンダ部材7として要求される所定の機械的強度を備える
と共に、ピストン9との摺動面であるシリンダ室8の内
表面7aに要求される耐熱性、耐摩耗性等を備えたシリ
ンダ部材7を1回の鋳造工程で製造することができる。
また、1回の鋳造工程だけでよいので、簡単にかつ短時
間で製造できると共に、製造コストを大幅に削減するこ
とができる。
【0023】さらに、片状黒鉛部と球状黒鉛部との明確
な境界は存在しないため、図6に示す従来のシリンダ部
材29のように別部品であるスリーブ30を鋳包み鋳造
する又は填め込む場合と比べて、安定したシリンダ部材
7を製造することができる。またシリンダ室8の内表面
7aにだけ、耐摩耗性等の優れた材料を、溶着等によっ
て形成する場合には、その内側と表面7aとで、材質そ
のものの相異に起因して熱膨張率等の性質が大幅に相異
しており、これが原因で表面7aの異質金属層に剥離等
の問題が生じるが、上記方法によれば、材質的にはその
内部も表面7aも同じであり、ただ両者間には黒鉛の晶
出形態の相異のみが存するだけであるため、上記剥離等
の問題は生じ難い。
【0024】また、黒鉛球状化阻害成分は塗型6に混合
されているので、その取扱いが容易である。さらに、塗
型6を塗布するだけで、中子5の表面全体にほぼ均一に
黒鉛球状化阻害成分を付着させることができるので、シ
リンダ室8の内表面7a全体がほぼ均一な片状黒鉛部と
なり、性質にばらつきのない品質の高いシリンダ部材7
を製造することができる。
【0025】さらに、黒鉛の球状化を最も阻害すること
が知られているSを主成分とする黒鉛球状化阻害成分と
して使用したので、効率良く片状黒鉛を晶出させること
ができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように請求項1の製造方法によれ
ば、シリンダ部材全体としては球状黒鉛鋳鉄となるが、
シリンダ室の内表面では片状黒鉛鋳鉄となるので、シリ
ンダ部材として要求される所定の機械的強度を備えると
共に、ピストンとの摺動面であるシリンダ室の内表面に
要求される耐摩耗性等を備えたシリンダ部材を1回の鋳
造工程で製造することができる。また、1回の鋳造工程
だけでよいので、簡単にかつ短時間で製造できると共
に、製造コストを大幅に削減することができる。さら
に、片状黒鉛鋳鉄と球状黒鉛鋳鉄との明確な境界は存在
しないため、従来の技術のように別部品であるスリーブ
を鋳包み鋳造する又は填め込む場合と比べて、安定した
シリンダ部材を製造することができる。
【0027】また請求項2の製造方法によれば、塗型に
黒鉛球状化阻害成分が混合されているので、その取扱い
が容易である。また、塗型を塗布するだけで、中子の表
面全体にほぼ均一に黒鉛球状化阻害成分を付着させるこ
とができるので、シリンダ室の内表面全体がほぼ均一な
片状黒鉛鋳鉄となり、性質にばらつきのない品質の高い
シリンダ部材を製造することができる。
【0028】さらに請求項3の製造方法によれば、黒鉛
の球状化を最も阻害することが知られているSを主成分
とする黒鉛球状化阻害成分として使用したので、効率よ
く片状黒鉛を晶出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法に使用する鋳型の縦断面図で
ある。
【図2】上記鋳型の横断面図である。
【図3】本発明の製造方法に従って製造されたシリンダ
部材の一部切欠き斜視図である。
【図4】上記シリンダ部材の内表面を拡大して示す断面
図である。
【図5】従来の技術を説明するための一部切欠き斜視図
である。
【図6】従来の技術を説明するための一部切欠き斜視図
である。
【符号の説明】
1 鋳型 2 上型 3 下型 4 キャビティ 5 中子 6 塗型 7 シリンダ部材 7a 内表面 8 シリンダ室 9 ピストン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坊野 堅史 大阪府枚方市磯島南町13番1号 日本カタ ン株式会社内 Fターム(参考) 3G024 AA25 DA18 EA00 EA01 FA06 FA07 FA14 GA04 GA18 HA00 HA02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋳型(1)内のキャビティ(4)に略円
    柱状の中子(5)を配置し、上記キャビティ(4)内に
    黒鉛球状化処理を施した溶湯を注入してシリンダ部材を
    製造する球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法にお
    いて、上記中子(5)の表面に、黒鉛球状化阻害成分を
    付着させたことを特徴とする球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ
    部材の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記黒鉛球状化阻害成分を混合させた塗
    型(6)を上記中子(5)の表面に塗布したことを特徴
    とする請求項1の球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 上記黒鉛球状化阻害成分は、硫黄を主成
    分とすることを特徴とする請求項1又は請求項2の球状
    黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法。
JP10322888A 1998-10-27 1998-10-27 球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法 Pending JP2000135555A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10322888A JP2000135555A (ja) 1998-10-27 1998-10-27 球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10322888A JP2000135555A (ja) 1998-10-27 1998-10-27 球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000135555A true JP2000135555A (ja) 2000-05-16

Family

ID=18148748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10322888A Pending JP2000135555A (ja) 1998-10-27 1998-10-27 球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000135555A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106799470A (zh) * 2017-01-11 2017-06-06 平高集团有限公司 液压缸及其制造方法及使用该液压缸的液压弹簧操动机构
CN108929979A (zh) * 2018-08-15 2018-12-04 广东中天创展球铁有限公司 一种球墨铸铁油缸座及其生产工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106799470A (zh) * 2017-01-11 2017-06-06 平高集团有限公司 液压缸及其制造方法及使用该液压缸的液压弹簧操动机构
CN106799470B (zh) * 2017-01-11 2019-03-01 平高集团有限公司 液压缸及其制造方法及使用该液压缸的液压弹簧操动机构
CN108929979A (zh) * 2018-08-15 2018-12-04 广东中天创展球铁有限公司 一种球墨铸铁油缸座及其生产工艺
CN108929979B (zh) * 2018-08-15 2019-08-13 广东中天创展球铁有限公司 一种球墨铸铁油缸座及其生产工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7226667B2 (en) Cast-iron insert and method of manufacturing same
RU2376107C2 (ru) Компонент для литья с использованием закладных элементов, гильза цилиндра, блок цилиндров и способ изготовления гильзы цилиндра
KR960015247B1 (ko) 축방향으로 상이한 재료특성의 구동부재가 고정되는 중공축
JPS6031579B2 (ja) 補強鉄環を有するアルミニウム合金のピストンを製作する方法
KR100560869B1 (ko) 알루미늄 스러스트 와셔
JPH0419345A (ja) 内燃機関用のシリンダブロック、およびそれを製造する方法
JP2000135555A (ja) 球状黒鉛鋳鉄製のシリンダ部材の製造方法
US6428909B2 (en) Aluminum alloy member and production method thereof
DE10137848B4 (de) Kurbelwellenlager für einen Motorblock
JP3537038B2 (ja) 内燃機関用シリンダライナの製造方法
Koya et al. Development of aluminum powder metallurgy composites for cylinder liners
EP0083927A1 (en) Engine camshaft
JP2000337348A (ja) クランクシャフト用軸受
JP2893658B2 (ja) 焼結A▲l▼合金製摺動部材
JPH0249183B2 (ja)
JPH0437474A (ja) すべり軸受の製造方法
JPS61202764A (ja) スリ−ブレスシリンダブロツクの製造方法
JP2835821B2 (ja) 鋳鉄部材
JPH07242986A (ja) 無給油複合合金の製造方法
JPS6235925A (ja) トランスミツシヨン用シフトフオ−ク
JPS61202768A (ja) スリ−ブレスシリンダブロツクの製造方法
JP2002180104A (ja) シリンダスリーブ及び内燃機関用シリンダブロック
JPS61202763A (ja) スリ−ブレスシリンダブロツクの製造方法
JP3118173U (ja) 金属プレート
JPS62279255A (ja) 鋳鉄製シリンダブロツクおよびその製造方法