JP2737929B2 - Structure of cylinder liner and method of manufacturing the same - Google Patents
Structure of cylinder liner and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シリンダライナの構造及びシリンダライ
ナの製造方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a structure of a cylinder liner and a method of manufacturing the cylinder liner.
従来、エンジンの冷却装置に関しては、シリンダヘッ
ド及びシリンダライナの上部は勿論のこと、ピストンが
往復動するシリンダライナの下部のシリンダボディにも
水ジャケットが形成されているのが一般的である。とこ
ろで、セラミック材料を断熱材又は耐熱材としてピスト
ンヘッド、シリンダヘッド、シリンダライナ、バルブ等
のエンジン部材に利用した断熱エンジンの冷却装置は、
例えば、実開昭60−15921号公報に開示されている。こ
の断熱エンジンの冷却装置を第２図を参照して説明す
る。この断熱エンジンの冷却装置40については、シリン
ダライナ下方部外周のシリンダブロック41の縦方向に少
なくとも上下二段に形成された冷却室42,43と、各冷却
室42,43に設置され各冷却室42,43を流れる冷媒の温度を
検出する温度センサー44,45と、該温度センサー44,45の
検出信号に対応する冷媒の流速制御信号を冷媒駆動手段
47に伝達するコントローラ46とを有し、該コントローラ
46により各冷却室42,43中の冷媒の流速を制御するもの
である。この断熱エンジンについては、シリンダライナ
の上方部分52を一体に形成したシリンダヘッド50の内側
に、シリンダヘッド内壁部49とシリンダライナ上方部51
を一体に形成したライナヘッド55を嵌合している。シリ
ンダヘッド50の近傍には冷却室53が形成されている。シ
リンダボディであるシリンダブロック41及びシリンダヘ
ッド50は、鋳物で製作されている。ライナヘッド55は、
シリコンナイトライド（Si3N4）又はPSZ（Partially St
abilized Zirconia）で製作されている。また、シリン
ダライナ48は、PSZで製作され、シリンダボディ即ちシ
リンダブロック41へ焼ばめ、圧入等によって取付けられ
ている。更に、ピストンヘッド54は、シリコンナイトラ
イドで製作されている。図中、符号A,Bは冷却水の流れ
方向を示す。2. Description of the Related Art Conventionally, in a cooling device for an engine, a water jacket is generally formed not only on a cylinder head and an upper portion of a cylinder liner but also on a cylinder body below a cylinder liner in which a piston reciprocates. By the way, a cooling device for an insulated engine using a ceramic material as an insulating material or a heat-resistant material for an engine member such as a piston head, a cylinder head, a cylinder liner, and a valve,
For example, it is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-15921. This cooling device for an insulated engine will be described with reference to FIG. Regarding the cooling device 40 of the heat-insulated engine, cooling chambers 42, 43 formed at least vertically in two stages in the vertical direction of the cylinder block 41 on the outer periphery of the lower part of the cylinder liner, and each cooling chamber 42, 43 Temperature sensors 44 and 45 for detecting the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant 42 and 43, and a refrigerant flow control signal corresponding to the detection signals of the temperature sensors 44 and 45.
And a controller 46 for transmitting to the controller 47.
46 controls the flow rate of the refrigerant in each of the cooling chambers 42 and 43. In this insulated engine, a cylinder head inner wall portion 49 and a cylinder liner upper portion 51 are provided inside a cylinder head 50 in which an upper portion 52 of the cylinder liner is integrally formed.
Are integrally fitted. A cooling chamber 53 is formed near the cylinder head 50. The cylinder block 41 and the cylinder head 50, which are cylinder bodies, are manufactured by casting. Liner head 55
Silicon nitride (Si 3 N 4 ) or PSZ (Partially St
abilized Zirconia). The cylinder liner 48 is made of PSZ, and is shrink-fitted to the cylinder body, that is, the cylinder block 41, and mounted by press fitting or the like. Further, the piston head 54 is made of silicon nitride. In the figure, symbols A and B indicate the flow direction of the cooling water.
また、例えば、実開昭58−79040号公報には、セラミ
ック材を用いたシリンダライナについて開示されてい
る。このセラミック製シリンダライナは、第３図に示す
ように、内燃機関のシリンダライナにおいて内側シリン
ダライナ31と外側シリンダライナ32とを二重構造とした
ものである。この内側シリンダライナ31は、高熱伝導率
のセラミックスであるZrO2又は2MgO・2Al2O3・5SiO2か
ら構成されており、また、外側シリンダライナ32は、高
強度のセラミックスであるSi3N4から構成されている。Further, for example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-79040 discloses a cylinder liner using a ceramic material. As shown in FIG. 3, the ceramic cylinder liner has a cylinder liner for an internal combustion engine in which an inner cylinder liner 31 and an outer cylinder liner 32 have a double structure. The inner cylinder liner 31 is composed of ZrO 2 or 2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 is a ceramic having high thermal conductivity, also outside the cylinder liner 32, Si 3 N 4 is a high-strength ceramics It is composed of
しかしながら、往復動エンジンの冷却装置に関して
は、シリンダヘッド、シリンダライナの上部及びシリン
ダライナの下部のシリンダボディに水ジャケットを形成
したものについては、該水ジャケットが占めるスペース
は大きくなり、そのため軽量化、低コスト化、或いはエ
ンジンを暖機するのに、冷却水が多いためそれだけ長時
間を要する。ところで、前掲実開昭60−15921号公報に
開示された断熱エンジンの冷却装置40については、単一
の室で冷却するものと異なり温度勾配がなだらかになる
と共に、ピストンの潤滑も支障なく行われるという効果
は充分に果たし得るものであるが、シリンダボディ41に
も冷却室42,43を備えているため、上記と同様な問題点
を有している。However, as for the cooling device of the reciprocating engine, when the water jacket is formed in the cylinder head, the cylinder body above the cylinder liner and the cylinder body below the cylinder liner, the space occupied by the water jacket becomes large, so that the weight is reduced. It takes a long time to reduce the cost or warm up the engine due to the large amount of cooling water. By the way, the cooling device 40 of the insulated engine disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 60-15921 mentioned above, unlike the cooling device in a single chamber, has a gentle temperature gradient and lubrication of the piston is performed without any trouble. Although the above effect can be sufficiently achieved, since the cylinder body 41 is also provided with the cooling chambers 42 and 43, it has the same problem as described above.
この発明の目的は、上記の課題を解決することであ
り、往復動エンジンの熱発生については、クランクアン
グルで上死点（TDC）後、約70゜位で完了するものであ
り、その期間でのシリンダ内のガスは高温高圧であるた
め、熱伝導量が多く、それ以後の熱伝導量は全体の約30
％位であることに着眼し、シリンダヘッドのみを水冷却
してシリンダボディ側の水ジャケットを排除し、エンジ
ンの水冷却を必要最小限にしてエンジンそのものを小型
軽量に且つ加工性を向上させ、重量の低減及び大幅コス
トダウンを図り、更にエンジンの暖機性を向上させ、し
かも冷却の必要部位を冷却水をスムースに流すことによ
って極めて有効に且つ迅速に冷却し、冷却水用ポンプを
小型化すると共に、特に、シリンダボディを水冷却しな
いことによるピストンリング及びピストンとシリンダラ
イナとの間の摺動問題を、シリンダライナの構造及び該
シリンダライナを構成する材料によって解決したシリン
ダライナの構造及びその製造方法を提供することであ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and heat generation of a reciprocating engine is completed at about 70 ° after a top dead center (TDC) at a crank angle, and during that period, Since the gas in the cylinder is high temperature and high pressure, it has a large amount of heat conduction.
Focusing on the percentage, the water cooling of only the cylinder head eliminates the water jacket on the cylinder body side, minimizing the water cooling of the engine, miniaturizing the engine itself and improving workability, Reduces weight and drastically reduces costs, further improves engine warm-up, and cools extremely effectively and quickly by cooling water smoothly at locations requiring cooling, miniaturizing the cooling water pump. And a cylinder liner structure and a cylinder liner structure in which the problem of sliding between the piston ring and the piston and the cylinder liner due to not cooling the cylinder body with water is solved by the structure of the cylinder liner and the material constituting the cylinder liner. It is to provide a manufacturing method.
この発明は、上記の課題を解決し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。即ち、この発
明は、シリンダボディに形成したシリンダに嵌合したシ
リンダライナの内側部をセラミック材のモノリシック構
造且つ外側部を金属材とセラミック材とのコンポジット
構造から構成したことを特徴とするシリンダライナの構
造に関する。The present invention is configured as follows in order to solve the above problems and achieve the above object. That is, the present invention provides a cylinder liner in which the inner portion of a cylinder liner fitted to a cylinder formed in a cylinder body has a monolithic structure of a ceramic material and the outer portion has a composite structure of a metal material and a ceramic material. Related to the structure.
また、セラミック材と金属材から成る前記コンポジッ
ト構造は、セラミック材の含有量を内周部に多く且つ外
周部に少なく構成されていることを特徴とする。Further, the composite structure composed of a ceramic material and a metal material is characterized in that the content of the ceramic material is increased in the inner peripheral portion and reduced in the outer peripheral portion.
更に、セラミック材は窒化珪素であり、金属材は銅或
いはチタンTi及びモリブデンMoを含む銅合金、又は鉄、
ニッケル、クロム合金であることを特徴とする。Further, the ceramic material is silicon nitride, and the metal material is copper or a copper alloy containing titanium Ti and molybdenum Mo, or iron,
It is a nickel-chromium alloy.
また、ポリウレタンホーム製筒体の空隙比が内側部を
大きく且つ外側部を小さく構成し、該空隙にセラミック
製泥状物を含浸させ、該泥状物を乾燥し、次いで焼成し
てポリウレタンホームを飛散させ、更に焼結して多孔性
のセラミック製筒体を構成し、該筒体の内周面にセラミ
ック材による化学蒸着を施して内周面にモノリシック構
造のセラミック製筒体を形成し、該セラミック製筒体の
多孔内に金属材を浸入させてコンポジット構造に構成し
たことを特徴とするシリンダライナの製造方法に関す
る。この場合、例えば、前記泥状物は窒化珪素ウイスカ
ーであり、金属材は銅又はチタンTi及びモリブデンMoを
含む銅合金、又は鉄、ニッケル、クロム合金であること
を特徴とするものである。Further, the void ratio of the polyurethane home cylindrical body is configured such that the inside portion is large and the outside portion is small, the gap is impregnated with a ceramic mud, the mud is dried, and then fired to form a polyurethane home. Scattered and further sintered to form a porous ceramic cylinder, a chemical vapor deposition of a ceramic material is performed on the inner peripheral surface of the cylindrical body to form a monolithic ceramic cylinder on the inner peripheral surface, The present invention relates to a method for manufacturing a cylinder liner, characterized in that a metal material is infiltrated into the pores of the ceramic cylinder to form a composite structure. In this case, for example, the sludge is a silicon nitride whisker, and the metal material is a copper alloy containing copper or titanium Ti and molybdenum Mo, or an iron, nickel, or chromium alloy.
また、ポリウレタンホーム製筒体の空隙比が内側部を
大きく且つ外側部を小さく構成し、該空隙にセラミック
製泥状物を含浸させ、該泥状物を乾燥し、次いで焼成し
てポリウレタンホームを飛散させ、更に焼結して多孔性
のセラミック製筒体を構成し、セラミック製筒体の多孔
内に金属材を浸入させ、形成されたコンポジット構造の
筒体の内周面にモノリシック構造のセラミック製筒体を
圧入することを特徴とするシリンダライナの製造方法に
関する。この場合、例えば、前記泥状物は窒化珪素ウイ
スカーであり、金属材は銅又は銅合金であることを特徴
とする。Further, the void ratio of the polyurethane home cylindrical body is configured such that the inside portion is large and the outside portion is small, the gap is impregnated with a ceramic mud, the mud is dried, and then fired to form a polyurethane home. Disperse and further sinter to form a porous ceramic cylinder, infiltrate metal material into the pores of the ceramic cylinder, and form a monolithic ceramic on the inner peripheral surface of the formed composite cylinder The present invention relates to a method for manufacturing a cylinder liner, which comprises press-fitting a cylinder body. In this case, for example, the sludge is a silicon nitride whisker, and the metal material is copper or a copper alloy.
この発明によるシリンダライナの構造は、以上のよう
に構成されており、次のように作用する。即ち、このシ
リンダライナの構造は、シリンダボディに形成したシリ
ンダの内周面に配置したシリンダライナの内側部をセラ
ミック材のモノリシック構造且つ外側部を金属材とセラ
ミック材とのコンポジット構造から構成したので、セラ
ミック製のシリンダライナを金属製のシリンダボディに
対して密着性を向上させ堅固に取付けることができる。
特に、銅合金と窒化珪素ウイスカーの混合体から成る材
料は、線膨張係数の差をコントロールし、且つなじみ性
の良い銅によって内周部のモノリシック構造である窒化
珪素製ライナとシリンダボディとの間の密着性を向上さ
せる。また、このシリンダライナの構造は、シリンダラ
イナ上部が一体構造のシリンダヘッドにのみ水ジャケッ
トを設け、水ジャケットを備えていないシリンダボディ
の内周面にシリンダライナを固定したエンジンに適用す
ると好ましく、その場合には、シリンダボディ自体の重
量を低減し、水ジャケットを小型且つ軽量に構成でき、
しかも、水ジャケットそのものを冷却水がスムースに流
れる単純な形状に構成でき、冷却水の流れ抵抗も小さく
なる。The structure of the cylinder liner according to the present invention is configured as described above, and operates as follows. In other words, the structure of the cylinder liner is such that the inner portion of the cylinder liner disposed on the inner peripheral surface of the cylinder formed in the cylinder body has a monolithic structure of a ceramic material and the outer portion has a composite structure of a metal material and a ceramic material. In addition, the ceramic cylinder liner can be firmly attached to the metal cylinder body with improved adhesion.
In particular, a material made of a mixture of a copper alloy and a silicon nitride whisker controls a difference in linear expansion coefficient, and is made of a monolithic silicon nitride liner having a monolithic structure at an inner peripheral portion of the cylinder body with a familiar copper. To improve the adhesion. In addition, the structure of the cylinder liner is preferably applied to an engine in which a water jacket is provided only on a cylinder head having an integral structure with an upper portion of the cylinder liner, and the cylinder liner is fixed to an inner peripheral surface of a cylinder body having no water jacket. In this case, the weight of the cylinder body itself can be reduced, and the water jacket can be made smaller and lighter,
In addition, the water jacket itself can be configured in a simple shape in which the cooling water flows smoothly, and the flow resistance of the cooling water is reduced.
また、線膨張係数は窒化珪素が3.2×10-6/℃であり、
銅が17×10-6/℃であるので、セラミック材と金属材か
ら成る前記コンポジット構造を、セラミック材の含有量
を内側部に多く且つ外側部に少なく構成することによっ
て、窒化珪素製ライナとシリンダボディとの間の密着性
を更に一層向上させる。窒化珪素の割合は、内側部が60
〜70％であり、外側部が50〜60％であることが好まし
い。一方、窒化珪素と銅との接合性を良くするために、
銅合金にチタン等を混合して合金化した方が良く、更に
モリブデンMo等を混合させ、窒化珪素の線膨張係数にで
きるだけ近づける方法がある。The coefficient of linear expansion of silicon nitride is 3.2 × 10 −6 / ° C.,
Since copper is 17 × 10 −6 / ° C., the composite structure made of a ceramic material and a metal material is configured such that the content of the ceramic material is large in the inside portion and small in the outside portion, so that the silicon nitride liner and The adhesion between the cylinder and the cylinder body is further improved. The ratio of silicon nitride is 60
Preferably, the outer portion is 50-60%. On the other hand, in order to improve the bondability between silicon nitride and copper,
It is better to mix the copper alloy with titanium or the like to form an alloy, and there is a method in which molybdenum Mo or the like is further mixed to make the coefficient of linear expansion of silicon nitride as close as possible.
また、ポリウレタンホーム製筒体の空隙比が内側部を
大きく且つ外側部を小さく構成し、該空隙にセラミック
製泥状物を含浸させ、該泥状物を乾燥し、次いで焼成し
てポリウレタンホームを飛散させ、更に焼結して多孔性
のセラミック製筒体を構成し、形成されたポーラスなセ
ラミック製筒体の内周面にセラミック材による化学蒸着
を施して内周面にモノリシック構造のセラミック製筒体
を形成し、該セラミック製筒体を金属湯に入れて空隙に
該金属材を浸入させてシリンダライナを製造したので、
前記シリンダライナのコンポジット構造を容易に且つ堅
固に構成することができる。Further, the void ratio of the polyurethane home cylindrical body is configured such that the inside portion is large and the outside portion is small, the gap is impregnated with a ceramic mud, the mud is dried, and then fired to form a polyurethane home. Disperse and further sinter to form a porous ceramic cylinder, and perform chemical vapor deposition with a ceramic material on the inner peripheral surface of the formed porous ceramic cylinder, and make a monolithic ceramic Since the cylinder body was formed, the ceramic cylinder body was put into metal hot water, and the metal material was infiltrated into the gap to produce a cylinder liner.
The composite structure of the cylinder liner can be easily and firmly configured.
更に、ポリウレタンホーム製筒体の空隙比が内側部を
大きく且つ外側部を小さく構成し、該空隙にセラミック
製泥状物を含浸させ、該泥状物を乾燥し、次いで焼成し
てポリウレタンホームを飛散させ、更に焼結して多孔性
のセラミック製筒体を構成し、形成されたポーラスなセ
ラミック製筒体を金属湯に入れて空隙に該金属材を浸入
させ、形成されたコンポジット構造のセラミック製筒体
の内周面にモノリシック構造のセラミック製筒体を圧入
させてシリンダライナを製造したので、前記シリンダラ
イナのコンポジット構造を容易に且つ堅固に構成するこ
とができる。Further, the void ratio of the polyurethane home cylinder is such that the inside portion is large and the outside portion is small, the gap is impregnated with a ceramic mud, the mud is dried, and then fired to form a polyurethane home. Disperse and further sinter to form a porous ceramic cylinder, place the formed porous ceramic cylinder in metal hot water, infiltrate the metal material into the voids, and form the formed composite structure ceramic Since the cylinder liner is manufactured by press-fitting the monolithic ceramic cylinder into the inner peripheral surface of the cylinder, the composite structure of the cylinder liner can be easily and firmly configured.
以下、図面を参照して、この発明によるシリンダライ
ナの構造の実施例を詳述する。Hereinafter, an embodiment of the structure of the cylinder liner according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図において、この発明の一実施例であるシリンダ
ライナの構造が示されている。このシリンダライナの構
造は、例えば、主として、水ジャケット２を設けたシリ
ンダヘッド１、水ジャケットを備えていないシリンダボ
ディ８、及び該シリンダボディ８に形成したシリンダに
嵌合したシリンダライナ10を含むエンジンに適用して好
ましいものであり、このシリンダライナ10は、該シリン
ダライナの内側部をセラミック材のモノリシック構造の
シリンダライナ部３及び外側部を金属材とセラミック材
とのコンポジット構造のシリンダライナ部5,6から構成
されている。シリンダヘッド１は、吸排気ポート12,13
を備えていると共に、シリンダライナ上部４の一部をシ
リンダヘッド部７と一体構造に構成し且つ燃焼室11の外
周部に水ジャケット２を設けている。このシリンダヘッ
ド１は、シリンダライナ上部４及びシリンダヘッド部７
が鋳鉄等の金属材料で構成されているが、水ジャケット
２によって燃焼室11の外周部を冷却しているので熱に対
する何らの問題も生じない。このように、シリンダヘッ
ド部７と上部に位置するシリンダライナ上部４に対して
のみ水ジャケット２を設けるように構成したので、水ジ
ャケット２自体の形状を極めて簡潔な構造に形成でき、
冷却水の流れ抵抗を小さくすることができる。それ故
に、冷却水を循環させる冷却水用ポンプの容量も小さく
構成することができる。更に、ピストンが往復動するシ
リンダライナ10及びシリンダボディ８については、セラ
ミック材であり且つ断熱空気層を備えているピストンヘ
ッド部を使用すると、それほど高温高圧になることがな
いから、シリンダボディ８を鋳鉄、アルミニウム等の金
属材料で構成し、このシリンダボディ８に水ジャケット
を設けない。シリンダボディ８から水ジャケットを排除
した構造に構成することに伴って、燃焼室11で発生する
熱によって生じる摺動面の問題、即ちピストン及びピス
トンリングとシリンダライナ10との間の摺動特性、放熱
性、なじみ性等を解決し、耐焼付性を向上させるため
に、シリンダボディ８の内周面に配置したシリンダライ
ナ10を次のように構成する。FIG. 1 shows the structure of a cylinder liner according to one embodiment of the present invention. The structure of the cylinder liner includes, for example, an engine mainly including a cylinder head 1 provided with a water jacket 2, a cylinder body 8 not provided with a water jacket, and a cylinder liner 10 fitted to a cylinder formed in the cylinder body 8. The cylinder liner 10 has a cylinder liner portion 3 having a monolithic structure made of a ceramic material on the inner side of the cylinder liner and a cylinder liner portion 5 having a composite structure of a metal material and a ceramic material on the outer side. , 6. The cylinder head 1 has intake and exhaust ports 12 and 13
And a part of the cylinder liner upper part 4 is formed integrally with the cylinder head part 7, and the water jacket 2 is provided on the outer peripheral part of the combustion chamber 11. The cylinder head 1 includes a cylinder liner upper part 4 and a cylinder head part 7.
Is made of a metal material such as cast iron, but since the outer peripheral portion of the combustion chamber 11 is cooled by the water jacket 2, no problem occurs with respect to heat. As described above, since the water jacket 2 is provided only on the cylinder head portion 7 and the cylinder liner upper portion 4 located on the upper portion, the shape of the water jacket 2 itself can be formed into a very simple structure.
The flow resistance of the cooling water can be reduced. Therefore, the capacity of the cooling water pump for circulating the cooling water can be reduced. Further, the cylinder liner 10 and the cylinder body 8 in which the piston reciprocates are not so high in temperature and pressure when a piston head portion made of a ceramic material and having a heat insulating air layer is used. The cylinder body 8 is made of a metal material such as cast iron or aluminum, and is not provided with a water jacket. With the construction in which the water jacket is removed from the cylinder body 8, the problem of the sliding surface caused by the heat generated in the combustion chamber 11, that is, the sliding characteristics between the piston and the piston ring and the cylinder liner 10, The cylinder liner 10 disposed on the inner peripheral surface of the cylinder body 8 is configured as follows in order to solve the heat dissipation property, the adaptability, and improve the seizure resistance.
シリンダライナ10については、その内周部が窒化珪素
等のセラミック材のみから成るモノリシック構造のシリ
ンダライナ部３から構成され、また、外周部が窒化珪素
等のセラミック材と銅或いは銅合金、複合銅合金の金属
材とから成るコンポジット構造のシリンダライナ部5,6
から構成されている。このコンポジット構造のシリンダ
ライナ部5,6は、セラミック材の含有量を多くし且つ金
属材を少なくした内側部５と、セラミック材の含有量を
少なくし且つ金属材を多くした外側部６から構成されて
いる。従って、金属製のシリンダボディ８に対してシリ
ンダライナ10の外側部に金属材が多く存在しているか
ら、両者を堅固に固定することができる。また、シリン
ダボディ８の鋳造加工に当たっては、水ジャケット用の
中子を廃止でき、極めて加工性が容易になり、シリンダ
ボディ自体の重量の低減し、大幅な鋳造コストの低減を
図ることができる。更に、シリンダボディ８は、シリン
ダヘッド１との間に断熱ガスケットを介在させることな
く、シリンダヘッド１に固定されたものであり、シリン
ダヘッド１との当接面即ち上面14がシリンダヘッド１の
下面15に対応するように大きな接触面積の部分９に構成
されている。従って、シリンダライナ10のシリンダライ
ナ部3,5,6からシリンダボディ８側へ熱伝導で伝わった
熱は、シリンダボディ８の外周面から放熱されると共
に、シリンダヘッド１に当接即ち直接接触状態になって
いるシリンダボディ８の大きな接触面積の部分９からシ
リンダヘッド１側へ直ちに熱伝導して水ジャケット２へ
と放熱される。The cylinder liner 10 has a monolithic cylinder liner portion 3 whose inner peripheral portion is made of only a ceramic material such as silicon nitride, and its outer peripheral portion is made of a ceramic material such as silicon nitride and copper or copper alloy or composite copper. Cylinder liner parts 5, 6 of composite structure consisting of alloy metal material
It is composed of The cylinder liner portions 5 and 6 of this composite structure are composed of an inner portion 5 having a higher content of ceramic material and less metal material and an outer portion 6 having a lower content of ceramic material and more metal material. Have been. Therefore, since a large amount of metal material exists on the outer portion of the cylinder liner 10 with respect to the metal cylinder body 8, both can be firmly fixed. Further, in casting the cylinder body 8, the core for the water jacket can be eliminated, the workability is extremely facilitated, the weight of the cylinder body itself can be reduced, and the casting cost can be significantly reduced. Further, the cylinder body 8 is fixed to the cylinder head 1 without interposing a heat insulating gasket between the cylinder head 1 and the cylinder body 8. The portion 9 having a large contact area corresponds to the portion 15. Therefore, heat transmitted by heat conduction from the cylinder liner portions 3, 5, 6 of the cylinder liner 10 to the cylinder body 8 side is radiated from the outer peripheral surface of the cylinder body 8 and abuts on the cylinder head 1 in a state of direct contact. The heat is immediately conducted from the large contact area 9 of the cylinder body 8 to the cylinder head 1 side, and the heat is radiated to the water jacket 2.
この発明によるシリンダライナの構造は、上記のよう
に、シリンダボディ８の内周面に配置されたシリンダラ
イナ10の材料を選定して構成することによって、シリン
ダヘッド１にのみ水ジャケット12を設け、シリンダボデ
ィ８から水ジャケットを排除しても、摺動上の問題は生
じない。また、シリンダライナ10のセラミック材を窒化
珪素で且つ金属材を銅又は銅合金で製作すると、窒化珪
素と銅合金とのコンポジット構造は、窒化珪素ウイスカ
ーと銅合金粒子との混合体の焼結によって合成すること
ができるが、このコンポジット構造は、線膨張係数の差
をコントロールし且つなじみ性の良い銅によって、モノ
リシック構造である窒化珪素製シリンダライナ部３と鋳
鉄製のシリンダボディ８との間の密着性を向上させる。
また、窒化珪素の線膨張係数は3.2×10-6/℃であり、銅
の線膨張係数は17×10-6/℃であるので、窒化珪素材と
銅材から成るコンポジット構造のシリンダライナ部を、
窒化珪素材の含有量を内側部のシリンダライナ部５に多
く且つ外側部のシリンダライナ部６に少なく構成するこ
とによって、窒化珪素製シリンダライナ部３とシリンダ
ボディ８との間の密着性を一層向上させることができ
る。この場合の窒化珪素の割合は、内側部のシリンダラ
イナ部５が約60〜70％であり、外側部のシリンダライナ
部６が約50〜60％になるように構成することが好まし
い。一方、窒化珪素と銅との間には、接合反応が発生し
難いので、銅にチタン、モリブデンを加えた合金を反応
させ、その後、銅合金の含浸処理を実施してもよい。As described above, the structure of the cylinder liner according to the present invention is such that the water jacket 12 is provided only on the cylinder head 1 by selecting and configuring the material of the cylinder liner 10 disposed on the inner peripheral surface of the cylinder body 8. Even if the water jacket is eliminated from the cylinder body 8, no sliding problem occurs. When the ceramic material of the cylinder liner 10 is made of silicon nitride and the metal material is made of copper or copper alloy, the composite structure of silicon nitride and copper alloy is formed by sintering a mixture of silicon nitride whiskers and copper alloy particles. Although the composite structure can be synthesized, the composite structure controls the difference in linear expansion coefficient and has good conformability between the silicon nitride cylinder liner portion 3 and the cast iron cylinder body 8 having a monolithic structure. Improves adhesion.
In addition, since the linear expansion coefficient of silicon nitride is 3.2 × 10 −6 / ° C. and the linear expansion coefficient of copper is 17 × 10 −6 / ° C., the cylinder liner has a composite structure made of silicon nitride and copper. To
By increasing the content of the silicon nitride material in the inner cylinder liner portion 5 and decreasing the content in the outer cylinder liner portion 6, the adhesion between the silicon nitride cylinder liner portion 3 and the cylinder body 8 is further improved. Can be improved. In this case, the proportion of silicon nitride is preferably such that the inner cylinder liner section 5 is about 60 to 70% and the outer cylinder liner section 6 is about 50 to 60%. On the other hand, since a bonding reaction is unlikely to occur between silicon nitride and copper, an alloy obtained by adding titanium and molybdenum to copper may be reacted, and then the copper alloy may be impregnated.
この発明によるシリンダライナの構造は、上記のよう
に構成されているので、温度上昇した時に潤滑油の特性
が通常低下するが、潤滑油の特性が低下することによっ
て金属材料同士の摺動では、スティック即ち焼付きが発
生するが、シリンダライナ10即ち摺動面の材料を上記の
ような選定によって焼付きを防止することができ、摺動
特性、なじみ性を向上させることができる。Since the structure of the cylinder liner according to the present invention is configured as described above, the characteristics of the lubricating oil usually decrease when the temperature rises. Although sticking or seizure occurs, seizure can be prevented by selecting the material of the cylinder liner 10 or the sliding surface as described above, and the sliding characteristics and conformability can be improved.
次に、この発明によるシリンダライナを製作するに当
たって、セラミック製のシリンダライナの製造方法の実
施例を説明する。一般に、窒化珪素等のセラミック材と
鉄、銅、銅合金等の金属材が混合した筒体等のコンポジ
ット構造を製造するには、例えば、銅合金粒子と窒化珪
素ウイスカーとを均一に混合し、該混合体を焼結するこ
とによって各銅合金粒子が融着し且つ各窒化珪素ウイス
カーが均一に混合され、銅合金と窒化珪素とのコンポジ
ット構造を製作できる。或いは、窒化珪素等のセラミッ
ク材の粉末或いはウイスカーに発泡剤を混合し、該発泡
剤を発泡させて所定の形状に成形し、該成形体を焼結し
てポーラスなセラミック製成形体を構成し、該セラミッ
ク製成形体を溶融金属材に入れてセラミック製成形体の
空隙部に金属材を浸入させて、セラミック材と金属材と
のコンポジット構造を構成することができる。この発明
によるシリンダライナを上記のコンポジット構造の各製
造方法によって形成しても良いが、次のような製造方法
によると、更に好ましいシリンダライナを容易に、確実
に且つ所定の含有状態に構成することができる。Next, in manufacturing a cylinder liner according to the present invention, an embodiment of a method of manufacturing a ceramic cylinder liner will be described. Generally, in order to produce a composite structure such as a cylinder in which a ceramic material such as silicon nitride and iron, copper, and a metal material such as a copper alloy are mixed, for example, copper alloy particles and silicon nitride whiskers are uniformly mixed, By sintering the mixture, the respective copper alloy particles are fused and the respective silicon nitride whiskers are uniformly mixed, so that a composite structure of the copper alloy and the silicon nitride can be manufactured. Alternatively, a foaming agent is mixed into a powder or whisker of a ceramic material such as silicon nitride, the foaming agent is foamed and molded into a predetermined shape, and the molded body is sintered to form a porous ceramic molded body. Then, the ceramic molded body is put into a molten metal material, and the metal material is penetrated into the voids of the ceramic molded body to form a composite structure of the ceramic material and the metal material. The cylinder liner according to the present invention may be formed by any of the above-described methods of manufacturing a composite structure. However, according to the following manufacturing method, a more preferable cylinder liner can be easily, surely and surely formed into a predetermined content state. Can be.
まず、この発明によるシリンダライナの製造方法の一
実施例を説明する。空隙比の大きいポリウレタンホーム
製の筒体の外周部に、空隙比の小さいポリウレタンホー
ム製の筒体を接触状態に嵌合して配置した二重筒体を構
成する。このポリウレタンホーム製の二重筒体を、窒化
珪素粉末等のセラミック粉末或いは窒化珪素ウイスカー
等のセラミックウイスカーの泥状物に入れ、該泥状物を
二重筒体の空隙部に含浸させる。次いで、泥状物から二
重筒体を取り出し、二重筒体の空隙部に含浸したセラミ
ック材の泥状物を乾燥し、セラミック材とポリウレタン
ホームから成るコンポジット構造の筒体を形成する。こ
の筒体を加熱して焼成し、ポリウレタンホームを燃焼さ
せて筒体内から飛散させる。ポリウレタンホームの燃焼
飛散によってポーラス即ち多孔性のセラミック材から成
る筒体が形成される。この場合に、二重筒体の外側部が
内側部に比較してポリウレタンホームが多いので、セラ
ミック材は内周部が外周部に比較して逆に多くなる。次
いで、この成形されたセラミック材から成る筒体を焼結
炉に入れて焼結し、内側部がセラミック材が多く且つ外
側部がセラミック材が少ない状態、言い換えれば、外側
部が空隙比が大きく且つ内側部が空隙比が小さい多孔性
のセラミック製筒体が形成される。このセラミック製筒
体を化学蒸着炉の中へ入れ、該セラミック製筒体の内周
面に対して窒化珪素等のセラミック材による化学蒸着
（CVD）を施す。これによってポーラスなセラミック製
筒体の内周面に、高密度でモノリシック構造のセラミッ
ク製筒体が固着形成される。従って、ポーラスなセラミ
ック製筒体とモノリシック構造のセラミック製筒体とが
接合された二重筒体、即ち、内周部が高密度のモノリシ
ック構造で、外周部になるに従って空隙比が大きいポー
ラスなセラミック製筒体が形成される。このセラミック
製筒体を、銅、銅合金等の金属材の湯に入れ、ポーラス
なセラミック製筒体の空隙に銅、銅合金等の金属材を十
分に浸入させる。次いで、この筒体を銅、銅合金等の金
属材の湯から取り出し冷却する。このような工程を経
て、内周部がモノリシック構造のセラミック製筒体であ
り、且つ外周部が銅、銅合金等の金属材と窒化珪素等の
セラミック材から成るコンポジット構造のセラミック製
筒体を形成することができる。このようにして製作した
シリンダライナ10を、圧入、焼嵌等によってシリンダボ
ディ８の内周面に固定することによってシリンダを完成
する。First, an embodiment of a method for manufacturing a cylinder liner according to the present invention will be described. A double cylindrical body in which a polyurethane home cylindrical body having a small void ratio is fitted and arranged in contact with the outer peripheral portion of a polyurethane home cylindrical body having a large void ratio. This polyurethane home-made double cylinder is put into a ceramic powder such as silicon nitride powder or a slurry of ceramic whisker such as silicon nitride whisker, and the mud is impregnated into the void portion of the double cylinder. Next, the double cylinder is taken out of the mud, and the ceramic mud impregnated in the gaps of the double cylinder is dried to form a composite cylinder composed of the ceramic material and the polyurethane home. The cylindrical body is heated and fired, and the polyurethane home is burned and scattered from the cylindrical body. A cylindrical body made of a porous ceramic material is formed by burning and scattering of the polyurethane home. In this case, since the outer portion of the double cylindrical body has more polyurethane homes than the inner portion, the ceramic material has the inner peripheral portion more conversely than the outer peripheral portion. Next, the cylindrical body made of the formed ceramic material is put into a sintering furnace and sintered, and the inside portion has a large amount of the ceramic material and the outside portion has a small amount of the ceramic material, in other words, the outside portion has a large void ratio. In addition, a porous ceramic cylinder having an inner portion with a small void ratio is formed. The ceramic cylinder is placed in a chemical vapor deposition furnace, and the inner peripheral surface of the ceramic cylinder is subjected to chemical vapor deposition (CVD) using a ceramic material such as silicon nitride. As a result, a ceramic cylinder having a high density and a monolithic structure is fixedly formed on the inner peripheral surface of the porous ceramic cylinder. Therefore, a double cylindrical body in which a porous ceramic cylindrical body and a monolithic ceramic cylindrical body are joined, that is, a porous body in which the inner peripheral portion has a high density monolithic structure, and the void ratio increases as the outer peripheral portion becomes larger. A ceramic cylinder is formed. The ceramic cylinder is placed in hot water of a metal material such as copper or copper alloy, and the metal material such as copper or copper alloy is sufficiently penetrated into the void of the porous ceramic cylinder. Next, the cylindrical body is taken out of hot water of a metal material such as copper or a copper alloy and cooled. Through such a process, the inner peripheral portion is a ceramic cylinder having a monolithic structure, and the outer peripheral portion is a ceramic cylinder having a composite structure including a metal material such as copper and a copper alloy and a ceramic material such as silicon nitride. Can be formed. The cylinder liner 10 manufactured in this manner is fixed to the inner peripheral surface of the cylinder body 8 by press fitting, shrink fitting, or the like, thereby completing the cylinder.
次に、シリンダライナ10を製造する方法の別の実施例
について説明すると、内周部がセラミック材が多く且つ
外周部がセラミック材が少ない状態、言い換えれば、外
周部が空隙比が大きく且つ内周部が空隙比が小さい多孔
性のセラミック製筒体を形成するまでの製造工程は、上
記の製造工程と同一であるので、その製造工程の説明は
省略する。上記のように、ポーラスなセラミック製筒体
を形成した後、該セラミック製筒体を銅、銅合金等の金
属材の湯に入れてポーラスなセラミック製筒体の空隙に
銅、銅合金等の金属材を十分に浸入させる。次いで、空
隙に銅、銅合金等の金属材が浸入したセラミック製筒体
を、銅、銅合金等の金属材の湯から取り出し冷却し、窒
化珪素等のセラミック材と銅、銅合金等の金属材から成
るコンポジット構造のセラミック製筒体を形成する。こ
こで、別途製作していたモノリシック構造の窒化珪素等
のセラミック製筒体を、コンポジット構造のセラミック
製筒体の内周面に圧入、焼嵌め等で固定する。このよう
な工程を経て、内周部がモノリシック構造の窒化珪素等
のセラミック製筒体であり、且つ外周部が銅、銅合金等
の金属材と窒化珪素等のセラミック材から成るコンポジ
ット構造のセラミック製筒体を形成することができる。Next, another embodiment of the method for manufacturing the cylinder liner 10 will be described. A state in which the inner peripheral portion has a large amount of ceramic material and the outer peripheral portion has a small amount of ceramic material, in other words, the outer peripheral portion has a large void ratio and the The manufacturing process up to forming a porous ceramic cylinder having a small void ratio in the portion is the same as the above manufacturing process, and the description of the manufacturing process is omitted. As described above, after forming the porous ceramic cylinder, the ceramic cylinder is placed in hot water of a metal material such as copper or copper alloy, and copper, copper alloy, or the like is inserted into the void of the porous ceramic cylinder. Allow sufficient penetration of metal. Next, the ceramic cylinder in which a metal material such as copper or a copper alloy has penetrated into the gap is taken out of a hot water of a metal material such as copper or a copper alloy and cooled, and a ceramic material such as silicon nitride and a metal such as copper or a copper alloy are cooled. A ceramic cylindrical body having a composite structure made of a material is formed. Here, a ceramic cylinder made of silicon nitride or the like having a monolithic structure manufactured separately is fixed to the inner peripheral surface of the ceramic cylinder having a composite structure by press fitting, shrink fitting, or the like. Through such a process, the inner peripheral portion is a ceramic cylindrical body such as silicon nitride having a monolithic structure, and the outer peripheral portion is a ceramic having a composite structure including a metal material such as copper or a copper alloy and a ceramic material such as silicon nitride. A cylindrical body can be formed.
この発明によるシリンダライナの構造及びその製造方
法は、以上のように構成されているので、次のような特
有の効果を奏する。即ち、このシリンダライナの構造
は、シリンダボディに形成したシリンダに嵌合したシリ
ンダライナの内周部をセラミック材のモノリシック構造
に且つ外周部を金属材とセラミック材とのコンポジット
構造に構成したので、金属製の前記シリンダボディと前
記シリンダライナとの密着性を向上させ、前記シリンダ
ライナを前記シリンダボディに堅固に取付けることがで
きる。更に、温度上昇した時の潤滑油の特性が低下して
も、なじみ性を向上でき、高温摺動での耐焼付性を向上
できる。特に、銅合金と窒化珪素ウイスカーの混合体の
焼結によって合成したものは、線膨張係数の差をコント
ロールし、且つなじみ性の良い銅によって内周部のモノ
リシック構造である窒化珪素製ライナとシリンダボディ
との間の密着性を向上できる。Since the structure of the cylinder liner and the method of manufacturing the same according to the present invention are configured as described above, the following specific effects can be obtained. That is, the structure of this cylinder liner is such that the inner peripheral portion of the cylinder liner fitted to the cylinder formed in the cylinder body has a monolithic structure of a ceramic material and the outer peripheral portion has a composite structure of a metal material and a ceramic material. The adhesion between the metal cylinder body and the cylinder liner is improved, and the cylinder liner can be firmly attached to the cylinder body. Furthermore, even if the characteristics of the lubricating oil when the temperature rises are reduced, the conformability can be improved, and the seizure resistance in high-temperature sliding can be improved. In particular, the one synthesized by sintering a mixture of copper alloy and silicon nitride whiskers controls the difference in linear expansion coefficient, and has a silicon nitride liner and cylinder with a monolithic inner peripheral structure made of copper with good conformability. Adhesion with the body can be improved.
また、このシリンダライナの構造は、シリンダライナ
上部の一部を一体構造に構成し且つ燃焼室の外周部に水
ジャケットを設けたシリンダヘッド、該シリンダヘッド
に固定され且つ水ジャケットを備えていないシリンダボ
ディから構成したエンジンに適用して好ましく、その場
合には、最も高温になる部位には水ジャケットが配置さ
れることになり、従来のものに比較して冷却系を相当に
縮小でき、シリンダボディを製作する場合に、シリンダ
ボディの水ジャケット用中子が廃止でき、加工性を容易
にし、鋳造コストを大きく低減でき、水ジャケットを小
型に且つシリンダボディ自体の重量を低減して軽量化す
ることができ、しかも、水ジャケットそのものを冷却水
がスムースに流れる単純な形状に構成でき、冷却水の流
れ抵抗も小さくなる。また、水ジャケットが小さく水量
が少ないため、冷却水は迅速に流れてエンジンの高温部
を直ちに冷却すると共に、冷却水は所定温度にまで直ち
に上昇するので、エンジンの暖機性を向上させる。Further, the structure of the cylinder liner includes a cylinder head in which a part of an upper portion of the cylinder liner is integrally formed and a water jacket is provided on an outer peripheral portion of the combustion chamber, and a cylinder fixed to the cylinder head and having no water jacket. It is preferable to apply to an engine composed of a body. In this case, a water jacket will be arranged at a portion where the temperature becomes the highest, so that the cooling system can be considerably reduced as compared with the conventional one, and the cylinder body can be reduced. When manufacturing a cylinder, the core for the water jacket of the cylinder body can be eliminated, the workability can be easily reduced, the casting cost can be greatly reduced, and the water jacket can be reduced in size and the weight of the cylinder body itself can be reduced. In addition, the water jacket itself can be configured in a simple shape in which the cooling water flows smoothly, and the flow resistance of the cooling water decreases. Further, since the water jacket is small and the amount of water is small, the cooling water flows quickly and immediately cools the high-temperature portion of the engine, and the cooling water immediately rises to a predetermined temperature, so that the warm-up property of the engine is improved.
また、窒化珪素等のセラミック材と銅又は銅合金の金
属材から成る前記コンポジット構造を、セラミック材の
含有量を内側部に多く且つ外側部に少なく構成すること
によって、窒化珪素等のセラミック製ライナと鋳鉄等の
金属製シリンダボディとの間の密着性を更に一層向上さ
せる。セラミック材が窒化珪素の場合に、窒化珪素材の
割合は、内側部が60〜70％であり、外側部が50〜60％で
あれば、線膨張係数が段階的に変化し、外周の鋳鉄、内
側の窒化珪素壁と円滑になじむこととなる。Further, by forming the composite structure made of a ceramic material such as silicon nitride and a metal material of copper or a copper alloy so that the content of the ceramic material is large in the inside portion and small in the outside portion, a ceramic liner such as silicon nitride is formed. And the metal cylinder body such as cast iron. When the ceramic material is silicon nitride, the ratio of the silicon nitride material is 60-70% for the inner part and 50-60% for the outer part, the linear expansion coefficient changes stepwise, , And smoothly fits into the inner silicon nitride wall.
また、この発明によるシリンダライナの製造方法の一
実施例については、ポリウレタンホーム製筒体の空隙比
が内側部を大きく且つ外側部を小さく構成し、該空隙に
窒化珪素等のセラミック製泥状物を含浸させ、該泥状物
を乾燥し、次いで焼成してポリウレタンホームを飛散さ
せ、更に焼結して多孔性のセラミック製筒体を構成し、
該筒体の内周面にセラミック材による化学蒸着を施して
内周面にモノリシック構造のセラミック製筒体を形成
し、該セラミック製筒体の多孔内に銅、銅合金等の金属
材を浸入させてコンポジット構造に構成したので、シリ
ンダライナのコンポジット構造を、セラミック材と金属
材との所望の比率に容易に、堅固に且つ確実に構成する
ことができる。Further, in one embodiment of the method for manufacturing a cylinder liner according to the present invention, the void ratio of the cylindrical body made of polyurethane home is configured such that the inside portion is large and the outside portion is small, and the void made of ceramic such as silicon nitride is formed in the void. , The mud is dried, then fired to scatter the polyurethane home, and further sintered to form a porous ceramic cylinder,
The inner peripheral surface of the cylindrical body is subjected to chemical vapor deposition with a ceramic material to form a monolithic ceramic cylindrical body on the inner peripheral surface, and a metal material such as copper or a copper alloy penetrates into the pores of the ceramic cylindrical body. Since the composite structure is formed, the composite structure of the cylinder liner can be easily, firmly, and surely configured to have a desired ratio between the ceramic material and the metal material.
更に、この発明によるシリンダライナの製造方法の別
の実施例については、ポリウレタンホーム製筒体の空隙
比が内側を大きく且つ外側を小さく構成し、該空隙に窒
化珪素等のセラミック製泥状物を含浸させ、該泥状物を
乾燥し、次いで焼成してポリウレタンホームを飛散さ
せ、更に焼結して多孔性のセラミック製筒体を構成し、
セラミック製筒体の多孔内に銅、銅合金等の金属材を浸
入させ、形成されたコンポジット構造の筒体の内周面に
モノリシック構造のセラミック製筒体を圧入したので、
シリンダライナのコンポジット構造を、セラミック材と
金属材との所望の比率に容易に、確実に且つ堅固に構成
することができる。Further, in another embodiment of the method of manufacturing a cylinder liner according to the present invention, the void ratio of the polyurethane home cylinder is configured such that the inside is large and the outside is small, and a ceramic sludge such as silicon nitride is filled in the void. Impregnated, dried mud, then fired to disperse the polyurethane home, and further sintered to form a porous ceramic cylinder,
Metal materials such as copper and copper alloy were infiltrated into the pores of the ceramic cylinder, and a monolithic ceramic cylinder was pressed into the inner peripheral surface of the formed composite cylinder.
The composite structure of the cylinder liner can be easily, reliably, and firmly configured in a desired ratio between the ceramic material and the metal material.
第１図はこの発明によるシリンダライナの構造の一実施
例を示す断面図、第２図は従来の断熱エンジンの冷却装
置の一例を示す断面図、及び第３図は従来のシリンダラ
イナの一例を示す断面図である。 １……シリンダヘッド、２……水ジャケット、3,5,6…
…シリンダライナ部、４……シリンダライナ上部、７…
…シリンダヘッド部、８……シリンダボディ、10……シ
リンダライナ、11……燃焼室。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the structure of a cylinder liner according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an example of a conventional cooling device for an insulated engine, and FIG. 3 is an example of a conventional cylinder liner. FIG. 1 ... Cylinder head, 2 ... Water jacket, 3,5,6 ...
... Cylinder liner, 4 ... Top of cylinder liner, 7 ...
… Cylinder head, 8… Cylinder body, 10… Cylinder liner, 11… Combustion chamber.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｆ 1/00 Ｆ０２Ｆ 1/00 Ｃ Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02F 1/00 F02F 1/00 C
Claims (5)
したシリンダライナの内側部をセラミック材のモノリシ
ック構造且つ外側部を金属材とセラミック材とのコンポ
ジット構造から構成したことを特徴とするシリンダライ
ナの構造。1. A cylinder liner characterized in that the cylinder liner fitted to a cylinder formed in the cylinder body has a monolithic structure made of a ceramic material on the inside and a composite structure made of a metal material and a ceramic material on the outside. Construction.
ジット構造を、セラミック材の含有量を内側部に多く且
つ外側部に少なく構成したことを特徴とする請求項１に
記載のシリンダライナの構造。2. The cylinder liner structure according to claim 1, wherein said composite structure composed of a ceramic material and a metal material is configured such that the content of the ceramic material is large in the inside portion and small in the outside portion.
銅或いは銅合金であることを特徴とする請求項１に記載
のシリンダライナの構造。3. The cylinder liner structure according to claim 1, wherein the ceramic material is silicon nitride, and the metal material is copper or a copper alloy.
部を大きく且つ外側部を小さく構成し、該空隙にセラミ
ック製泥状物を含浸させ、該泥状物を乾燥し、次いで焼
成してポリウレタンホームを飛散させ、更に焼結して多
孔性のセラミック製筒体を構成し、該筒体の内周面にセ
ラミック材による化学蒸着を施して内周面にモノリシッ
ク構造のセラミック製筒体を形成し、該セラミック製筒
体の多孔内に金属材を浸入させてコンポジット構造に構
成したことを特徴とするシリンダライナの製造方法。4. A polyurethane home made of a cylindrical body having a large void ratio on the inside and a small void on the outside. The void is impregnated with a ceramic mud, the mud is dried, and then fired. The polyurethane home is scattered and further sintered to form a porous ceramic cylinder, and the inner peripheral surface of the cylinder is subjected to chemical vapor deposition with a ceramic material to form a monolithic ceramic cylinder on the inner peripheral surface. A method for manufacturing a cylinder liner, comprising forming a composite material by infiltrating a metal material into the pores of the ceramic cylinder.
部を大きく且つ外側部を小さく構成し、該空隙にセラミ
ック製泥状物を含浸させ、該泥状物を乾燥し、次いで焼
成してポリウレタンホームを飛散させ、更に焼結して多
孔性のセラミック製筒体を構成し、セラミック製筒体の
多孔内に金属材を浸入させ、形成されたコンポジット構
造の筒体の内周面にモノリシック構造のセラミック製筒
体を圧入固定したことを特徴とするシリンダライナの製
造方法。5. A polyurethane home cylindrical body having a large void ratio on the inside and a small void on the outside. The void is impregnated with a ceramic mud, the mud is dried, and then fired. The polyurethane home is scattered and further sintered to form a porous ceramic cylinder, metal material is infiltrated into the pores of the ceramic cylinder, and a monolithic is formed on the inner peripheral surface of the formed composite structure cylinder A method for manufacturing a cylinder liner, comprising press-fitting and fixing a ceramic cylinder having a structure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14836088A JP2737929B2 (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Structure of cylinder liner and method of manufacturing the same |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01317678A JPH01317678A (en) | 1989-12-22 |
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- 1988-06-17 JP JP14836088A patent/JP2737929B2/en not_active Expired - Lifetime
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