JP2759987B2 - シリンダライナの取付構造 - Google Patents
シリンダライナの取付構造Info
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- JP2759987B2 JP2759987B2 JP63270922A JP27092288A JP2759987B2 JP 2759987 B2 JP2759987 B2 JP 2759987B2 JP 63270922 A JP63270922 A JP 63270922A JP 27092288 A JP27092288 A JP 27092288A JP 2759987 B2 JP2759987 B2 JP 2759987B2
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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
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
-
- 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
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/16—Cylinder liners of wet type
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，セラミック製のシリンダライナの取付構
造に関する。
造に関する。
従来，セラミック材から成るシリンダライナの取付構
造については，例えば，特開昭61−118549号公報に開示
されたものがある。
造については，例えば，特開昭61−118549号公報に開示
されたものがある。
該公報に開示されたシリンダボディとシリンダライナ
とのシール構造は，セラミックスから成るシリンダライ
ナの外周面に該セラミックスと熱膨張率が同等の金属か
ら成る金属リングを結合し，前記金属リングの端面を前
記シリンダボディの円筒部に設けた段部に密接させたも
のである。前記シリンダライナの外周面に断面円弧状の
環状溝を設け，前記金属リングの内周面に軟質金属層を
備え，前記シリンダボディの円筒部と前記シリンダライ
ナとの間に前記軟質金属層が前記環状溝にメタルフロー
によって前記金属リングを嵌合している。また，前記シ
リンダライナの外周面にメタライズ層を設け，該メタラ
イズ層に前記金属リングをろう付けしたものである。更
に，前記金属リングの内周面に円錐面を設け，該円錐面
と前記シリンダライナとの間に断面楔状の軟質カーボン
リングを係合したものである。
とのシール構造は，セラミックスから成るシリンダライ
ナの外周面に該セラミックスと熱膨張率が同等の金属か
ら成る金属リングを結合し，前記金属リングの端面を前
記シリンダボディの円筒部に設けた段部に密接させたも
のである。前記シリンダライナの外周面に断面円弧状の
環状溝を設け，前記金属リングの内周面に軟質金属層を
備え，前記シリンダボディの円筒部と前記シリンダライ
ナとの間に前記軟質金属層が前記環状溝にメタルフロー
によって前記金属リングを嵌合している。また，前記シ
リンダライナの外周面にメタライズ層を設け，該メタラ
イズ層に前記金属リングをろう付けしたものである。更
に，前記金属リングの内周面に円錐面を設け，該円錐面
と前記シリンダライナとの間に断面楔状の軟質カーボン
リングを係合したものである。
一般に，内燃機関のシリンダライナとピストンリング
及びピストンとの摺動による摩擦量は，内燃機関中で約
50％以上を占めている。従って，この部分のフリクショ
ンを減少させると，全体の摩擦量を減らすことになり，
エンジンの燃費を著しく改善できることになる。
及びピストンとの摺動による摩擦量は，内燃機関中で約
50％以上を占めている。従って，この部分のフリクショ
ンを減少させると，全体の摩擦量を減らすことになり，
エンジンの燃費を著しく改善できることになる。
ところで，相対運動部材間に対して，セラミック材料
及び該セラミック材料に対応する材料を選定することに
よって，耐焼付性に優れ，低フリクションの摺動特性を
得ることができるものであり，摺動材料のセラミック材
料としては，窒化珪素（シリコンナイトライド:Si
3N4），部分安定化ジルコニア（PSZ）等が優れている。
特に，窒化珪素は，低い摩擦係数を持っているため摺動
材料として極めて有用な材料である。
及び該セラミック材料に対応する材料を選定することに
よって，耐焼付性に優れ，低フリクションの摺動特性を
得ることができるものであり，摺動材料のセラミック材
料としては，窒化珪素（シリコンナイトライド:Si
3N4），部分安定化ジルコニア（PSZ）等が優れている。
特に，窒化珪素は，低い摩擦係数を持っているため摺動
材料として極めて有用な材料である。
しかしながら，シリンダライナをセラミックスで製作
し，シリンダボディを金属材料で製作した場合には，セ
ラミックス，特に，窒化珪素は金属に比較して熱膨張率
が低いため，運転時に温度上昇した時に，周方向の寸法
は金属製のシリンダの方が膨張してシリンダライナとシ
リンダボディのシリンダとの間のクリアランスが大きく
なり，シリンダライナとシリンダボディとの間即ち径方
向のクリアランスは大きくなり，両者間はルーズな取付
状態となってしまい，シリンダライナとシリンダボディ
との間にガタが発生し，振動，騒音等の発生原因とな
る。
し，シリンダボディを金属材料で製作した場合には，セ
ラミックス，特に，窒化珪素は金属に比較して熱膨張率
が低いため，運転時に温度上昇した時に，周方向の寸法
は金属製のシリンダの方が膨張してシリンダライナとシ
リンダボディのシリンダとの間のクリアランスが大きく
なり，シリンダライナとシリンダボディとの間即ち径方
向のクリアランスは大きくなり，両者間はルーズな取付
状態となってしまい，シリンダライナとシリンダボディ
との間にガタが発生し，振動，騒音等の発生原因とな
る。
また，発生したガタはシリンダライナの熱伝導経路に
おける空気層の役をするため熱伝導を著しく妨げること
になる。
おける空気層の役をするため熱伝導を著しく妨げること
になる。
更に，軸方向の熱膨張を考えた場合に，ピストン及び
ピストンリングとシリンダライナとの間の摺動面の温度
が上昇した時に，シリンダボディのシリンダの膨張に比
較してシリンダライナの膨張が少なく，シリンダライナ
の軸方向の寸法が不足し，ヘッドガスケットとシリンダ
ライナの端部とのシール性が悪化し，ヘッドガスケット
の下面とシリンダライナの上端面との間に隙間が発生す
るようになり，このような隙間が発生する状態になる
と，エンジン温間時には，燃焼室の燃焼ガスが該隙間か
ら漏れることになる。
ピストンリングとシリンダライナとの間の摺動面の温度
が上昇した時に，シリンダボディのシリンダの膨張に比
較してシリンダライナの膨張が少なく，シリンダライナ
の軸方向の寸法が不足し，ヘッドガスケットとシリンダ
ライナの端部とのシール性が悪化し，ヘッドガスケット
の下面とシリンダライナの上端面との間に隙間が発生す
るようになり，このような隙間が発生する状態になる
と，エンジン温間時には，燃焼室の燃焼ガスが該隙間か
ら漏れることになる。
この発明の目的は，上記の課題を解決することであ
り，金属製シリンダボディに形成したシリンダに金属製
スリーブを嵌合し，該スリーブに嵌合したセラミック製
シリンダライナとの間に金属製ダンピング部材を介在さ
せ，特に上下方向即ち軸方向について両者間でダンピン
グさせ，シリンダライナのセラミックスと金属製スリー
ブの金属との熱膨張の差を許容し，ヘッドガスケットに
面する側の両者間のガタの発生，シリンダライナの端部
とヘッドガスケットとの間に隙間が発生することを防止
し，シリンダライナを直接冷却することによる熱伝導経
路の安定化を達成し，振動，騒音等の発生を防止し，し
かも，液体通路を形成して前記シリンダライナを迅速に
冷却し，シリンダボディの熱膨張による変形等によって
生じるシリンダライナに作用する応力をダンピング作用
により低減するシリンダライナの取付構造を提供するこ
とである。
り，金属製シリンダボディに形成したシリンダに金属製
スリーブを嵌合し，該スリーブに嵌合したセラミック製
シリンダライナとの間に金属製ダンピング部材を介在さ
せ，特に上下方向即ち軸方向について両者間でダンピン
グさせ，シリンダライナのセラミックスと金属製スリー
ブの金属との熱膨張の差を許容し，ヘッドガスケットに
面する側の両者間のガタの発生，シリンダライナの端部
とヘッドガスケットとの間に隙間が発生することを防止
し，シリンダライナを直接冷却することによる熱伝導経
路の安定化を達成し，振動，騒音等の発生を防止し，し
かも，液体通路を形成して前記シリンダライナを迅速に
冷却し，シリンダボディの熱膨張による変形等によって
生じるシリンダライナに作用する応力をダンピング作用
により低減するシリンダライナの取付構造を提供するこ
とである。
この発明は，上記の目的を達成するため，次のように
構成されている。即ち，この発明は，ヘッドガスケット
を介してシリンダヘッドを固定したシリンダボディ，前
記シリンダボディのシリンダに嵌合された金属製スリー
ブ，前記スリーブの内周上端部に形成された段部，前記
スリーブに嵌合されたセラミック製シリンダライナ，前
記シリンダライナの上端部に形成されたフランジ部，前
記段部と前記フランジ部との間に介在されたダンピング
部材，及び前記スリーブと前記シリンダライナとの間に
形成された冷却液体が流れる液体通路を有し，前記液体
通路は前記シリンダライナの外周面に接する前記スリー
ブの内周面に形成された螺旋状溝又は互いに連通する複
数の溝から構成されていることを特徴とするシリンダラ
イナの取付構造に関する。
構成されている。即ち，この発明は，ヘッドガスケット
を介してシリンダヘッドを固定したシリンダボディ，前
記シリンダボディのシリンダに嵌合された金属製スリー
ブ，前記スリーブの内周上端部に形成された段部，前記
スリーブに嵌合されたセラミック製シリンダライナ，前
記シリンダライナの上端部に形成されたフランジ部，前
記段部と前記フランジ部との間に介在されたダンピング
部材，及び前記スリーブと前記シリンダライナとの間に
形成された冷却液体が流れる液体通路を有し，前記液体
通路は前記シリンダライナの外周面に接する前記スリー
ブの内周面に形成された螺旋状溝又は互いに連通する複
数の溝から構成されていることを特徴とするシリンダラ
イナの取付構造に関する。
また，前記ダンピング部材は中空状,U字状,S字状等の
金属製リングから構成されているものである。
金属製リングから構成されているものである。
この発明は，上記のように構成されており，次のよう
に作用する。即ち，この発明は，シリンダボディのシリ
ンダに金属製スリーブと該スリーブに嵌合したセラミッ
ク製シリンダライナとの間にダンピング部材を介在させ
たので，エンジンの運転時に，前記シリンダボディ，前
記スリーブ及び前記シリンダライナが温度上昇し，前記
スリーブと前記シリンダライナとに上下方向の熱膨張差
が発生したとしても，前記シリンダライナの上端部は前
記ダンピング部材のダンピング作用によって常にヘッド
ガスケットの下面に押し付けられ，前記ヘッドガスケッ
トと前記シリンダライナとの間に隙間が発生することは
ない。しかも，前記ダンピング部材によるダンピング作
用で押圧するため，セラミック製のフランジ部の根本部
位に応力集中即ち過大応力が発生することがない。更
に，前記スリーブと前記シリンダライナとの間の前記流
体通路は，前記スリーブに形成されているので，前記シ
リンダライナを直接的に迅速に冷却できると共に，金属
製の前記スリーブはセラミック製の前記シリンダライナ
を補強しつつ径方向の熱膨張差を抑制できる。
に作用する。即ち，この発明は，シリンダボディのシリ
ンダに金属製スリーブと該スリーブに嵌合したセラミッ
ク製シリンダライナとの間にダンピング部材を介在させ
たので，エンジンの運転時に，前記シリンダボディ，前
記スリーブ及び前記シリンダライナが温度上昇し，前記
スリーブと前記シリンダライナとに上下方向の熱膨張差
が発生したとしても，前記シリンダライナの上端部は前
記ダンピング部材のダンピング作用によって常にヘッド
ガスケットの下面に押し付けられ，前記ヘッドガスケッ
トと前記シリンダライナとの間に隙間が発生することは
ない。しかも，前記ダンピング部材によるダンピング作
用で押圧するため，セラミック製のフランジ部の根本部
位に応力集中即ち過大応力が発生することがない。更
に，前記スリーブと前記シリンダライナとの間の前記流
体通路は，前記スリーブに形成されているので，前記シ
リンダライナを直接的に迅速に冷却できると共に，金属
製の前記スリーブはセラミック製の前記シリンダライナ
を補強しつつ径方向の熱膨張差を抑制できる。
また，前記ダンピング部材を中空状,U字状,S字状等の
金属製リングから構成したので，構造が極めて簡単で且
つ損傷塔は発生し難く，しかも取付け取外しも簡単であ
る。
金属製リングから構成したので，構造が極めて簡単で且
つ損傷塔は発生し難く，しかも取付け取外しも簡単であ
る。
以下，図面を参照して，この発明によるシリンダライ
ナの取付構造の実施例を詳述する。第１図はこの発明に
よるシリンダライナの取付構造の一実施例を示す断面
図，及び第２図は第１図の符号Ａ部分の拡大断面図であ
る。
ナの取付構造の実施例を詳述する。第１図はこの発明に
よるシリンダライナの取付構造の一実施例を示す断面
図，及び第２図は第１図の符号Ａ部分の拡大断面図であ
る。
この発明によるシリンダライナの取付構造は，シリン
ダ11を形成したシリンダボディ１にシリンダヘッド10を
ヘッドガスケット４を介して固定し，シリンダボディ１
に形成したシリンダ11に金属製のスリーブ20を嵌合し，
該スリーブ20の内周面にシリンダライナ３を嵌合したも
のである。シリンダボディ１はアルミニウム，鉄等の鋳
物によって製作してあり，スリーブ20はFC材,SS材等の
金属材料から成り，また，シリンダライナ３は窒化珪素
（Si3N4），炭化珪素（SiC）等のセラミックスから構成
されている。
ダ11を形成したシリンダボディ１にシリンダヘッド10を
ヘッドガスケット４を介して固定し，シリンダボディ１
に形成したシリンダ11に金属製のスリーブ20を嵌合し，
該スリーブ20の内周面にシリンダライナ３を嵌合したも
のである。シリンダボディ１はアルミニウム，鉄等の鋳
物によって製作してあり，スリーブ20はFC材,SS材等の
金属材料から成り，また，シリンダライナ３は窒化珪素
（Si3N4），炭化珪素（SiC）等のセラミックスから構成
されている。
しかも，スリーブ20の上端部の内周側には段部９が形
成され，また，シリンダライナ３の上端部には半径方向
外向きに突出したフランジ部８が形成されている。スリ
ーブ20の段部９の上面とシリンダライナ３のフランジ部
８の下面との間には，金属製ダンピング部材２が配設さ
れている。また，シリンダライナ３は，スリーブ20に対
して焼嵌等によって圧入嵌合されている。
成され，また，シリンダライナ３の上端部には半径方向
外向きに突出したフランジ部８が形成されている。スリ
ーブ20の段部９の上面とシリンダライナ３のフランジ部
８の下面との間には，金属製ダンピング部材２が配設さ
れている。また，シリンダライナ３は，スリーブ20に対
して焼嵌等によって圧入嵌合されている。
このシリンダライナの取付構造において，特に，シリ
ンダライナ３は，ウェットタイプに構成されている。シ
リンダライナ３の外周面15に接するスリーブ20の内周面
には，冷却液体が流れる螺旋状溝，又は複数個の軸方向
溝で隣接した複数個の周方向溝が互いに連通した形状の
複数個の溝が形成されている。従って，スリーブ20に対
してストレート状のシリンダライナ３の外周面を嵌合す
ることによって，シリンダライナ３とスリーブ20との間
に通路が形成され，該通路を液体通路12に形成すること
ができる。
ンダライナ３は，ウェットタイプに構成されている。シ
リンダライナ３の外周面15に接するスリーブ20の内周面
には，冷却液体が流れる螺旋状溝，又は複数個の軸方向
溝で隣接した複数個の周方向溝が互いに連通した形状の
複数個の溝が形成されている。従って，スリーブ20に対
してストレート状のシリンダライナ３の外周面を嵌合す
ることによって，シリンダライナ３とスリーブ20との間
に通路が形成され，該通路を液体通路12に形成すること
ができる。
図示していないが，液体通路12の冷却液体の入口はシ
リンダライナ３の上部に形成され，また，液体通路12の
冷却液体の出口はシリンダライナ３の下部に形成されて
いる。シリンダヘッド10は，液体ジャケット６を備えて
おり，吸排気弁７（図では一方のみを示す）が配設され
ている。液体ジャケット６及び液体通路12については，
液体として冷却水を循環させる水ジャケット，或いは冷
却水以外に油等の冷却液体を循環させるオイルジャケッ
トに構成することができる。
リンダライナ３の上部に形成され，また，液体通路12の
冷却液体の出口はシリンダライナ３の下部に形成されて
いる。シリンダヘッド10は，液体ジャケット６を備えて
おり，吸排気弁７（図では一方のみを示す）が配設され
ている。液体ジャケット６及び液体通路12については，
液体として冷却水を循環させる水ジャケット，或いは冷
却水以外に油等の冷却液体を循環させるオイルジャケッ
トに構成することができる。
更に，スリーブ20の上端部内周面及び下端部内周面に
は，環状溝19が各々形成され，各環状溝19にはシール部
材であるＯリング５が各々嵌入されている。これらのＯ
リング５は，スリーブ20の内周面とシリンダライナ３の
外周面15に形成された液体通路12を循環する冷却液を密
封する機能を有する。
は，環状溝19が各々形成され，各環状溝19にはシール部
材であるＯリング５が各々嵌入されている。これらのＯ
リング５は，スリーブ20の内周面とシリンダライナ３の
外周面15に形成された液体通路12を循環する冷却液を密
封する機能を有する。
図では，シリンダライナ３の外周面15に配設されたダ
ンピング部材２はＯリング５の上方位置に配置されてい
るが,Oリングをダンピング部材の下方位置に逆に配置し
てもよいことは勿論である。また，シリンダヘッド10の
下端面17と，シリンダボディ１の上端面13,スリーブ20
の上端面24及びシリンダライナ３の上端面16との間に配
設されているヘッドガスケット４は，燃焼室18の燃焼ガ
スが境界部から漏洩することを防止するため，燃焼ガス
を密封する機能を有する。
ンピング部材２はＯリング５の上方位置に配置されてい
るが,Oリングをダンピング部材の下方位置に逆に配置し
てもよいことは勿論である。また，シリンダヘッド10の
下端面17と，シリンダボディ１の上端面13,スリーブ20
の上端面24及びシリンダライナ３の上端面16との間に配
設されているヘッドガスケット４は，燃焼室18の燃焼ガ
スが境界部から漏洩することを防止するため，燃焼ガス
を密封する機能を有する。
また，シリンダボディ１のシリンダ11の上端内周面に
は，切欠き溝即ち段部21が形成され，シリンダボディ１
の内周面11の下端部には半径方向内向きに突出した係止
部14が形成されている。更に，スリーブ20の上端外周面
には半径方向外向きに突出したフランジ部22が形成さ
れ，スリーブ20の他の外周面はストレートに形成されて
いる。そこで，シリンダボディ１の段部21にスリーブ20
のフランジ部22を当接支持させることによって，シリン
ダボディ１に対してスリーブ20を軸方向に位置決めする
ことができる。また，シンリダボディ１の内周面即ちシ
リンダ11にスリーブ20を嵌合することによって，シリン
ダボディ１のシリンダ11とスリーブ20との間に空隙23が
形成される。空隙23に，冷却液体を通すように構成する
こともできる。
は，切欠き溝即ち段部21が形成され，シリンダボディ１
の内周面11の下端部には半径方向内向きに突出した係止
部14が形成されている。更に，スリーブ20の上端外周面
には半径方向外向きに突出したフランジ部22が形成さ
れ，スリーブ20の他の外周面はストレートに形成されて
いる。そこで，シリンダボディ１の段部21にスリーブ20
のフランジ部22を当接支持させることによって，シリン
ダボディ１に対してスリーブ20を軸方向に位置決めする
ことができる。また，シンリダボディ１の内周面即ちシ
リンダ11にスリーブ20を嵌合することによって，シリン
ダボディ１のシリンダ11とスリーブ20との間に空隙23が
形成される。空隙23に，冷却液体を通すように構成する
こともできる。
第２図に示すように，このシリンダライナの取付構造
において，スリーブ20とシリンダライナ３との間に配設
されたダンピング部材２は，ステンレススチール等の金
属材料から成る中空状リング，或いは中空状割リングか
ら構成されている。ダンピング部材２は，スリーブ20に
対してシリンダライナ３の上下方向即ち軸方向のダンピ
ングを行なう機能を有する。従って，シリンダライナ３
とスリーブ20との間で，熱膨張による長さの差が発生し
た場合（即ち，スリーブ20は鉄系金属材料で製作されて
いるので，スリーブ20はセラミック製のシリンダライナ
３に比較して熱膨張が大きく，スリーブ20はシリンダラ
イナ３に比較して熱膨張によって長くなる。）には，シ
リンダライナ３の上端部はスリーブ20の上端部にダンピ
ング部材２によって支持された状態になり，シリンダラ
イナ３の上端部はダンピング部材２によって常に上方に
押上げられ，シリンダライナ３の上端面はヘッドガスケ
ット４の下面に押圧されている。
において，スリーブ20とシリンダライナ３との間に配設
されたダンピング部材２は，ステンレススチール等の金
属材料から成る中空状リング，或いは中空状割リングか
ら構成されている。ダンピング部材２は，スリーブ20に
対してシリンダライナ３の上下方向即ち軸方向のダンピ
ングを行なう機能を有する。従って，シリンダライナ３
とスリーブ20との間で，熱膨張による長さの差が発生し
た場合（即ち，スリーブ20は鉄系金属材料で製作されて
いるので，スリーブ20はセラミック製のシリンダライナ
３に比較して熱膨張が大きく，スリーブ20はシリンダラ
イナ３に比較して熱膨張によって長くなる。）には，シ
リンダライナ３の上端部はスリーブ20の上端部にダンピ
ング部材２によって支持された状態になり，シリンダラ
イナ３の上端部はダンピング部材２によって常に上方に
押上げられ，シリンダライナ３の上端面はヘッドガスケ
ット４の下面に押圧されている。
従って，スリーブ20の上端面24とシリンダライナ３の
上端面16との間に段差はほとんど発生せず，シリンダラ
イナ３とヘッドガスケット４との間に隙間がほとんど発
生しない。上記のように，スリーブ20とシリンダライナ
３との間にダンピング部材２を配置することによって，
スリーブ20を必ずしも低熱膨張材料で製作する必要がな
くなり，スリーブ20自体を安価に製作できる。また，シ
リンダライナ３の下端部は，スリーブ20に対してダンピ
ング部材によって長手方向に規制されておらずフリーの
状態であるので，スリーブ20とシリンダライナ３とは相
対的に移動即ち相対摺動運動が発生する。
上端面16との間に段差はほとんど発生せず，シリンダラ
イナ３とヘッドガスケット４との間に隙間がほとんど発
生しない。上記のように，スリーブ20とシリンダライナ
３との間にダンピング部材２を配置することによって，
スリーブ20を必ずしも低熱膨張材料で製作する必要がな
くなり，スリーブ20自体を安価に製作できる。また，シ
リンダライナ３の下端部は，スリーブ20に対してダンピ
ング部材によって長手方向に規制されておらずフリーの
状態であるので，スリーブ20とシリンダライナ３とは相
対的に移動即ち相対摺動運動が発生する。
次に，第３図及び第４図は，第１図の符号Ａ部分のダ
ンピング部材の別の例をそれぞれ示す拡大断面図であ
る。このシリンダライナの取付構造については，上記シ
リンダライナの取付構造と比較してダンピング部材の形
状が相違する以外は，同一の構成であるので，同一の部
品には同一の符号を付すものとする。
ンピング部材の別の例をそれぞれ示す拡大断面図であ
る。このシリンダライナの取付構造については，上記シ
リンダライナの取付構造と比較してダンピング部材の形
状が相違する以外は，同一の構成であるので，同一の部
品には同一の符号を付すものとする。
第３図に示すダンピング部材25は,U字状リング或いは
Ｕ字状割リングに形成されている。また，第４図に示す
ダンピング部材26は,S字状リング或いはＳ字状割リング
に形成されている。これらのダンピング部材25,26は，
上記ダンピング部材２の作用と同等の機能を有するもの
である。言い換えれば，ヘッドガスケット４とシリンダ
ライナ３の上端部16との間に熱膨張で発生する隙間を阻
止するために，軸方向の熱膨張の差をダンピングする。
Ｕ字状割リングに形成されている。また，第４図に示す
ダンピング部材26は,S字状リング或いはＳ字状割リング
に形成されている。これらのダンピング部材25,26は，
上記ダンピング部材２の作用と同等の機能を有するもの
である。言い換えれば，ヘッドガスケット４とシリンダ
ライナ３の上端部16との間に熱膨張で発生する隙間を阻
止するために，軸方向の熱膨張の差をダンピングする。
この発明によるシリンダライナの取付構造は，上記の
ように構成されており，ダンピング部材2,25,26によっ
てシリンダライナ３とヘッドガスケット４との間に隙間
が発生するのを防止できるので，摩擦係数の小さい窒化
珪素等のセラミック材によってシリンダライナ３を構成
することを可能にし，従ってシリンダライナ３とピスト
ン及びストンリングとの間の摺動面に低フリクションを
得ることができ，シリンダライナ３とピストン及びピス
トンリングとの間の摺動面に対して極めて良好な摺動特
性を得ることができる。なお，ピストンに嵌合している
ピストンリングについては，摺動面を構成するシリンダ
ライナ３と同様に，窒化珪素等のセラミックスから成る
摺動材料で構成することが好ましい。
ように構成されており，ダンピング部材2,25,26によっ
てシリンダライナ３とヘッドガスケット４との間に隙間
が発生するのを防止できるので，摩擦係数の小さい窒化
珪素等のセラミック材によってシリンダライナ３を構成
することを可能にし，従ってシリンダライナ３とピスト
ン及びストンリングとの間の摺動面に低フリクションを
得ることができ，シリンダライナ３とピストン及びピス
トンリングとの間の摺動面に対して極めて良好な摺動特
性を得ることができる。なお，ピストンに嵌合している
ピストンリングについては，摺動面を構成するシリンダ
ライナ３と同様に，窒化珪素等のセラミックスから成る
摺動材料で構成することが好ましい。
この発明によるシリンダライナの取付構造は，以上の
ように構成されているので，次のような効果を有する。
即ち，このシリンダライナの取付構造は，ヘッドガスケ
ットを介してシリンダヘッドを固定したシリンダボディ
のシリンダに金属製スリーブを嵌合し，該スリーブの内
周上端部に形成した段部と該スリーブに嵌合したセラミ
ック製シリンダライナの上端部に形成したフランジ部と
の間にダンピング部材を介在させて構成すると共に，前
記スリーブと前記シリンダライナとの間に液体通路を形
成し，前記液体通路を前記スリーブの内周面に形成され
た溝から構成したので，エンジンの運転時に，前記シリ
ンダボディ，前記スリーブ及び前記シリンダライナが温
度上昇しようとしても前記液体通路を流れる循環する冷
却液体で前記シリンダライナが直接冷却され，前記スリ
ーブと前記シリンダライナとに上下方向の熱膨張差を低
減できると共に，両者間に熱膨張差が発生したとして
も，前記シリンダライナの上端部は前記ダンピング部材
によって常にヘッドガスケットの下面に押し付けられ，
温度上昇の際に前記ヘッドガスケットと前記シリンダラ
イナとの間に隙間が発生することはない。
ように構成されているので，次のような効果を有する。
即ち，このシリンダライナの取付構造は，ヘッドガスケ
ットを介してシリンダヘッドを固定したシリンダボディ
のシリンダに金属製スリーブを嵌合し，該スリーブの内
周上端部に形成した段部と該スリーブに嵌合したセラミ
ック製シリンダライナの上端部に形成したフランジ部と
の間にダンピング部材を介在させて構成すると共に，前
記スリーブと前記シリンダライナとの間に液体通路を形
成し，前記液体通路を前記スリーブの内周面に形成され
た溝から構成したので，エンジンの運転時に，前記シリ
ンダボディ，前記スリーブ及び前記シリンダライナが温
度上昇しようとしても前記液体通路を流れる循環する冷
却液体で前記シリンダライナが直接冷却され，前記スリ
ーブと前記シリンダライナとに上下方向の熱膨張差を低
減できると共に，両者間に熱膨張差が発生したとして
も，前記シリンダライナの上端部は前記ダンピング部材
によって常にヘッドガスケットの下面に押し付けられ，
温度上昇の際に前記ヘッドガスケットと前記シリンダラ
イナとの間に隙間が発生することはない。
従って，前記ヘッドガスケットのシール機能を悪化さ
せるようなことはなく，燃焼室の燃焼ガスが漏洩するよ
うなことがないい。しかも，前記シリンダライナ及び前
記スリーブの上端部のみの熱膨張差を，前記ダンピング
部材によってダンピング作用を果たせばよく，従って前
記ダンピング部材によって吸収しなければならない両者
間の熱膨張差量は小さくて済み，前記ダンピング部材の
ダンピング力は小さくて済む。それによって，両者の上
端面の段差はほとんど発生せず，前記シリンダライナと
ヘッドガスケットとの間に隙間がほとんど発生しない。
せるようなことはなく，燃焼室の燃焼ガスが漏洩するよ
うなことがないい。しかも，前記シリンダライナ及び前
記スリーブの上端部のみの熱膨張差を，前記ダンピング
部材によってダンピング作用を果たせばよく，従って前
記ダンピング部材によって吸収しなければならない両者
間の熱膨張差量は小さくて済み，前記ダンピング部材の
ダンピング力は小さくて済む。それによって，両者の上
端面の段差はほとんど発生せず，前記シリンダライナと
ヘッドガスケットとの間に隙間がほとんど発生しない。
しかも，前記スリーブは前記シリンダライナに対して
ダンピング部材によるダンピング作用で押圧し，しかも
前記スリーブ及び前記シリンダボディの熱変形に伴う機
械応力は前記シリンダライナに直接的にかからず緩和さ
れるので，前記シリンダライナのフランジ部に応力集中
は起こらず，即ちセラミック製の前記フランジ部の根本
部位に応力集中即ち過大応力が発生することがなく，従
ってシリンダライナのフランジ部の折損，損傷等は生じ
ない。
ダンピング部材によるダンピング作用で押圧し，しかも
前記スリーブ及び前記シリンダボディの熱変形に伴う機
械応力は前記シリンダライナに直接的にかからず緩和さ
れるので，前記シリンダライナのフランジ部に応力集中
は起こらず，即ちセラミック製の前記フランジ部の根本
部位に応力集中即ち過大応力が発生することがなく，従
ってシリンダライナのフランジ部の折損，損傷等は生じ
ない。
また，上記の作用によって，前記シリンダライナを摩
擦係数の小さな窒化珪素等のセラミック材によって構成
することができ，低フリクションの優れた摺動特性を有
する摺動面を得ることができる。それ故に，前記シリン
ダライナとピストンリング及びピストンとの摺動による
摩擦量を減らすことができ，エンジンの燃費を著しく改
善できることになる。
擦係数の小さな窒化珪素等のセラミック材によって構成
することができ，低フリクションの優れた摺動特性を有
する摺動面を得ることができる。それ故に，前記シリン
ダライナとピストンリング及びピストンとの摺動による
摩擦量を減らすことができ，エンジンの燃費を著しく改
善できることになる。
また，前記ダンピング材料を中空状,U字状,S字状等の
金属製リングから構成したので，構造が極めて簡単で且
つ損傷等は発生し難く，しかも取付け取外しも簡単であ
る。
金属製リングから構成したので，構造が極めて簡単で且
つ損傷等は発生し難く，しかも取付け取外しも簡単であ
る。
特に，前記スリーブと前記シリンダライナとの間に冷
却流体通路を形成したので，前記シリンダライナを直接
冷却することができるため，冷却効果が高く，冷却水の
みでなく油等の液体による冷却でも十分可能になる。
却流体通路を形成したので，前記シリンダライナを直接
冷却することができるため，冷却効果が高く，冷却水の
みでなく油等の液体による冷却でも十分可能になる。
第１図はこの発明によるシリンダライナの取付構造の一
実施例を示す断面図，第２図は第１図の符号Ａにおける
拡大断面図，第３図は第１図の符号Ａにおけるダンピン
グ部材の別の例を示す拡大断面図、及び第４図は第１図
の符号Ａにおけるダンピング部材の更に別の例を示す拡
大断面図である。 １……シリンダボディ,2,25,26……ダンピング部材,3…
…シリンダライナ,4……ヘッドガスケット,5……Ｏリン
グ,8……フランジ部,9……段部,10……シリンダヘッド,
12……液体通路,13,16,24……上端面,17……下端面,20
……スリーブ。
実施例を示す断面図，第２図は第１図の符号Ａにおける
拡大断面図，第３図は第１図の符号Ａにおけるダンピン
グ部材の別の例を示す拡大断面図、及び第４図は第１図
の符号Ａにおけるダンピング部材の更に別の例を示す拡
大断面図である。 １……シリンダボディ,2,25,26……ダンピング部材,3…
…シリンダライナ,4……ヘッドガスケット,5……Ｏリン
グ,8……フランジ部,9……段部,10……シリンダヘッド,
12……液体通路,13,16,24……上端面,17……下端面,20
……スリーブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02F 1/00 F02F 1/16 F02F 11/00 F16J 10/00
Claims (2)
- 【請求項１】ヘッドガスケットを介してシリンダヘッド
を固定したシリンダボディ，前記シリンダボディのシリ
ンダに嵌合された金属製スリーブ，前記スリーブの内周
上端部に形成された段部，前記スリーブに嵌合されたセ
ラミック製シリンダライナ，前記シリンダライナの上端
部に形成されたフランジ部，前記段部と前記フランジ部
との間に介在されたダンピング部材，及び前記スリーブ
と前記シリンダライナとの間に形成された冷却液体が流
れる流体通路を有し，前記液体通路は前記シリンダライ
ナの外周面に接する前記スリーブの内周面に形成された
螺旋状溝又は互いに連通する複数の溝から構成されてい
ることを特徴とするシリンダライナの取付構造。 - 【請求項２】前記ダンピング部材は中空状,U字状,S字状
等の金属製リングから構成されてい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取付構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63270922A JP2759987B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | シリンダライナの取付構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63270922A JP2759987B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | シリンダライナの取付構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02119660A JPH02119660A (ja) | 1990-05-07 |
| JP2759987B2 true JP2759987B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=17492861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63270922A Expired - Lifetime JP2759987B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | シリンダライナの取付構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759987B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102979640A (zh) * | 2011-11-16 | 2013-03-20 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 体盖高爆压发动机 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549553A (en) * | 1978-10-03 | 1980-04-10 | Toyota Motor Corp | Cylinder liner and its fixing method |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63270922A patent/JP2759987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102979640A (zh) * | 2011-11-16 | 2013-03-20 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 体盖高爆压发动机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02119660A (ja) | 1990-05-07 |
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