JPH032370Y2 - - Google Patents
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Description
【考案の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本考案はエンジンのアルミシリンダに関し、さ
らに詳しくは、アルミ系金属製のシリンダ本体を
耐摩耗金属製のシリンダライナの外周を取囲む状
態にダイカスト鋳造して成るエンジンのアルミシ
リンダに関する。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The invention relates to an aluminum cylinder for an engine, and more specifically, the invention is a die-casting method in which a cylinder body made of aluminum-based metal is surrounded by a cylinder liner made of wear-resistant metal. This article relates to a cast aluminum cylinder for an engine.
〈従来技術〉
従来より第５図に示すようにエンジン１のシリ
ンダ２は、アルミ系金属のシリンダ本体３を耐摩
耗金属製のシリンダライナ４の外周を取り囲むよ
うにダイカスト鋳造して構成されている。<Prior Art> Conventionally, as shown in FIG. 5, the cylinder 2 of the engine 1 is constructed by die-casting a cylinder body 3 made of aluminum-based metal so as to surround the outer periphery of a cylinder liner 4 made of wear-resistant metal. .
上記アルミシリンダ２においては、シリンダ本
体３とシリンダライナ４との熱膨張率の差異が原
因となつて、エンジン運転時の温度上昇に伴ない
シリンダ本体３とシリンダライナ４との剥離が生
じ、このためエンジン１が焼付き、ひいては破壊
するに至る場合がある。 In the aluminum cylinder 2 described above, due to the difference in thermal expansion coefficient between the cylinder body 3 and the cylinder liner 4, separation occurs between the cylinder body 3 and the cylinder liner 4 as the temperature rises during engine operation. Therefore, the engine 1 may seize up and even be destroyed.
そこで、第１の従来例として、シリンダ本体３
とシリンダライナ４との接合を強化して、上記よ
うな事故を防止するための技術が知られている。
例えば第４図に示すように本出願人が特開昭51−
14127号公報で提案したものは、シリンダライナ
４の外側面に多数の突起５を設け、シリンダ本体
３との接合面積を増大させたものである。 Therefore, as a first conventional example, the cylinder body 3
There is a known technique for preventing the above-mentioned accidents by strengthening the bond between the cylinder liner 4 and the cylinder liner 4.
For example, as shown in FIG.
In the one proposed in Japanese Patent No. 14127, a large number of protrusions 5 are provided on the outer surface of the cylinder liner 4 to increase the joint area with the cylinder body 3.
あるいは、第２の従来例として第３図に示すよ
うに、シリンダライナ４を金属繊維６で成型し、
ダイカスト鋳造時にシリンダ本体３を形成する溶
融したアルミ合金、すなわちアルミ溶湯の一部３
ａが金属繊維６間に侵入し、もつてシリンダ本体
３と当該シリンダライナ４との接合を強固にした
ものである（特公昭53−16845号公報）。 Alternatively, as a second conventional example, as shown in FIG. 3, the cylinder liner 4 is molded with metal fibers 6,
Molten aluminum alloy that forms the cylinder body 3 during die casting, that is, a portion 3 of the molten aluminum
a penetrates between the metal fibers 6, thereby strengthening the bond between the cylinder body 3 and the cylinder liner 4 (Japanese Patent Publication No. 16845/1983).
さらに、第３の従来例として、特公昭53−
16844号公報には、アルミ合金シリンダのボアー
内面にエキスパンドメタルを鋳込み、ボアー内径
面を削正することによつて、そのエキスパンドメ
タルの一部が露呈するようにしたものが開示され
ている。 Furthermore, as a third conventional example,
Japanese Patent No. 16844 discloses an aluminum alloy cylinder in which expanded metal is cast into the inner surface of a bore, and the inner diameter surface of the bore is ground to expose a portion of the expanded metal.
〈考案が解決しようとする問題点〉
しかるに上記従来技術において、特に第１の従
来例にあつては接合力強化の点で向上は見られる
ももの、本質的にシリンダ本体とシリンダライナ
との剥離現象そのものを解消することができな
い。<Problems to be solved by the invention> However, in the above-mentioned conventional techniques, especially in the first conventional example, although an improvement can be seen in terms of strengthening the bonding force, in essence, the problem is that the cylinder body and the cylinder liner are separated from each other. The phenomenon itself cannot be resolved.
また第２の従来例にあつては、剥離現象そのも
のを解消することができるが、ダイカスト鋳造時
に、アルミ溶湯が金属繊維間に圧入される際に、
湯口近傍の金属繊維の配列を乱し、その結果、金
属繊維の粗密を生じ、シリンダライナの性能の低
下をもたらす等の難点がある。 In addition, in the second conventional example, the peeling phenomenon itself can be eliminated, but when molten aluminum is press-fitted between metal fibers during die casting,
This has the disadvantage that it disturbs the arrangement of the metal fibers near the sprue, resulting in uneven density of the metal fibers, resulting in a decrease in the performance of the cylinder liner.
そして第３の従来例にあつては、削正したシリ
ンダ内径面に露呈したエキスパンドメタル部分の
配列ピツチが粗いため、耐摩耗性を十分に高める
ことができないという難点がある。 In the third conventional example, the arrangement pitch of the expanded metal portions exposed on the ground inner diameter surface of the cylinder is rough, so that there is a problem that the wear resistance cannot be sufficiently improved.
本考案はこのような欠点を解消したエンジンの
アルミシリンダを提供することを目的とする。 The object of the present invention is to provide an aluminum cylinder for an engine that eliminates these drawbacks.
〈問題点を解決するための手段〉
本考案は上記目的を達成するために、冒述の
〈産業上の利用分野〉の項に記載したエンジンの
アルミシリンダにおいて、シリンダライナを連続
気泡を有する金属製多孔体で構成したことを特徴
とするものである。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above-mentioned object, the present invention uses a metal cylinder liner with open cells in the aluminum cylinder of the engine described in the above-mentioned <Industrial Application Field> section. It is characterized in that it is made of a porous body.
〈作用〉
シリンダライナを構成する金属製多孔体は、相
互に連通する連続気泡を含んで成り、ダイカスト
鋳造に際してアルミ材を含むアルミ溶湯がこの連
続気泡内に侵入し、シリンダ本体とシリンダライ
ナとが強固に結合され、前記剥離現象が生じるこ
とがない。しかもシリンダライナを構成する多孔
体は金属製であることから、アルミ溶湯を圧入す
る際に連続気泡が破壊されたり、配列が乱される
ことがない。<Function> The metal porous body that constitutes the cylinder liner includes open cells that communicate with each other, and during die casting, molten aluminum containing aluminum penetrates into these open cells, and the cylinder body and cylinder liner are bonded together. It is strongly bonded and the above-mentioned peeling phenomenon does not occur. Moreover, since the porous body constituting the cylinder liner is made of metal, the open cells will not be destroyed or their arrangement will not be disturbed when molten aluminum is press-fitted.
〈実施例〉
前記のように、本考案の特徴的構造は耐摩耗金
属製のシリンダライナ４を連続気泡を有する金属
製多孔体で構成したものである。<Embodiment> As described above, the characteristic structure of the present invention is that the cylinder liner 4 made of wear-resistant metal is composed of a porous metal body having open cells.
そこで、先ずシリンダライナに適用される金属
製多孔体について第２図を参照して説明する。 First, a metal porous body applied to a cylinder liner will be explained with reference to FIG. 2.
この金属製多孔体１０は公知技術に属し、以下
のような製法により製造される。 This metal porous body 10 belongs to a known technique and is manufactured by the following manufacturing method.
(イ) 多孔体の原形となる材料としては発泡樹脂を
準備する。(a) Prepare foamed resin as the material that will become the original shape of the porous body.
第２図Ａは、この発泡樹脂７の拡大模式図で
ある。 FIG. 2A is an enlarged schematic diagram of this foamed resin 7.
(ロ) 導電処理チヤンバ（図示せず）内で上記発泡
樹脂７の気泡８の壁面８ａにカーボン粉末を付
着させ、第２図Ｂに示すように導電膜９を形成
する。(b) Carbon powder is attached to the walls 8a of the cells 8 of the foamed resin 7 in a conductive treatment chamber (not shown) to form a conductive film 9 as shown in FIG. 2B.
この導電膜９は次工程のメツキ処理における
電極としての機能を有するものである。 This conductive film 9 has a function as an electrode in the next plating process.
(ハ) メツキ処理槽（図示せず）内で電気メツキ処
理により、導電膜９にニツケルを付着させ、前
記気泡８内にニツケルを充填させることによ
り、シリンダライナ４の基体１１を形成する。(c) Nickel is attached to the conductive film 9 by electroplating in a plating tank (not shown), and the bubbles 8 are filled with nickel to form the base 11 of the cylinder liner 4.
(ニ) 脱膜処理槽（図示せず）では、前記発泡樹脂
７を溶融除去して第２図Ｃに示すように新たな
連続気泡空間１２を形成するとともに、これと
同時に前記カーボンの導電膜９も除去する。(d) In a film removal treatment tank (not shown), the foamed resin 7 is melted and removed to form a new open cell space 12 as shown in FIG. 2C, and at the same time, the carbon conductive film is removed. 9 is also removed.
以上のようにして連続気泡を有するニツケル
の多孔体が得られる。 In the manner described above, a porous nickel body having open cells is obtained.
(ホ) シリンダライナ４に適用されるニツケル多孔
体１０は、例えば厚さ約２ｍ／ｍの帯板状に製
造され、この帯板状のニツケル多孔体１０を所
要の寸法に切断して、円筒状に形成する。な
お、第１図においては帯板状のニツケル多孔体
１０を単に一重巻きにしてシリンダライナ４を
形成したが、必要に応じて二重・三重巻きにし
てシリンダライナ４を所要の肉厚に形成する。(e) The nickel porous body 10 applied to the cylinder liner 4 is manufactured in the form of a strip with a thickness of approximately 2 m/m, for example, and the nickel porous body 10 in the shape of a strip is cut into required dimensions to form a cylinder. form into a shape. In FIG. 1, the cylinder liner 4 is formed by simply winding the strip-shaped nickel porous body 10 in a single layer, but if necessary, the cylinder liner 4 can be wound in double or triple layers to form the cylinder liner 4 to the required thickness. do.
このニツケル多孔体１０の切断端面１４は円
筒に形成した段階では必ずしも接続する必要は
ない。 The cut end faces 14 of the nickel porous body 10 do not necessarily need to be connected at the stage of forming the cylindrical body.
なお、上記実施例においては、シリンダライ
ナを帯板状のニツケル多孔体を巻きつけて形成
したものについて説明したが、これに限るもの
ではなく、例えばニツケル多孔体の原形となる
発泡樹脂をあらかじめ所定のシリンダライナの
形状に成型し、これより当該多孔体を製造して
もよい。 In the above embodiment, the cylinder liner was formed by wrapping a band-shaped nickel porous material around it, but the invention is not limited to this. The porous body may be manufactured by molding the porous body into the shape of a cylinder liner.
(ヘ) ニツケル多孔体１０で構成したシリンダライ
ナ４は、酸化被膜処理槽（図示せず）内では、
前記ニツケルで形成された基体１１の表面を加
熱処理によつて酸化させ、ニツケルの酸化被膜
１３を形成する。(F) The cylinder liner 4 made of the nickel porous body 10 is treated in an oxide coating treatment tank (not shown).
The surface of the substrate 11 made of nickel is oxidized by heat treatment to form a nickel oxide film 13.
即ち、基体１１は耐摩耗金属であるニツケルで
形成されているが、さらに、耐摩耗性を向上させ
るために、基体１１の表面に、クロムメツキ処理
を施し、あるいはクロムの粉末を付着させ、これ
を加熱処理によつて酸化させて、クロムの酸化被
膜（Cr2O3）１３を形成している。 That is, the base body 11 is made of nickel, which is a wear-resistant metal, but in order to further improve the wear resistance, the surface of the base body 11 is chromium-plated or chromium powder is attached to it. It is oxidized by heat treatment to form a chromium oxide film (Cr 2 O 3 ) 13 .
次いで、このニツケル多孔体１０より成るシリ
ンダライナ４をダイカスト鋳造によりアルミ系金
属製のシリンダ本体３と合体させる。このときシ
リンダ本体３を形成するアルミ溶湯の一部３ａは
ニツケル多孔体１０内の前記連続気泡１２を破壊
することなく気泡内空間及び前記切断端面１４，
１４の間隙１５に侵入し、シリンダライナ４の内
壁面１６に至り、シリンダ本体３とシリンダライ
ナ４とが強固に合体して組み付けられることとな
る。 Next, the cylinder liner 4 made of the nickel porous body 10 is combined with the cylinder body 3 made of aluminum metal by die casting. At this time, the part 3a of the molten aluminum forming the cylinder body 3 is transferred to the cell inner space and the cut end surface 14, without destroying the continuous cells 12 in the nickel porous body 10.
14 and reaches the inner wall surface 16 of the cylinder liner 4, so that the cylinder body 3 and the cylinder liner 4 are firmly combined and assembled.
この後で、シリンダライナ４の内壁面１６が切
削加工及び研磨加工されエンジンのシリンダが完
成する。 After this, the inner wall surface 16 of the cylinder liner 4 is cut and polished to complete the engine cylinder.
完成したシリンダ２の内径面１６には、アルミ
系金属部分３ａと多孔体部分１１，１３が露呈
し、アルミ系金属部分３ａは燃焼室の適度な放
熱・冷却を促進させ、ニツケル多孔体部分１１，
１３はその耐摩耗性・耐熱性によつて、エンジン
の耐久性を高める。 The aluminum metal part 3a and the porous body parts 11 and 13 are exposed on the inner diameter surface 16 of the completed cylinder 2. The aluminum metal part 3a promotes appropriate heat radiation and cooling of the combustion chamber, and the nickel porous body part 11 ，
No. 13 increases the durability of the engine due to its wear resistance and heat resistance.
〈考案の効果〉
本考案によれば、前記のように構成され作用す
るから、次のような効果を奏する。<Effects of the invention> According to the invention, since it is configured and operates as described above, the following effects are achieved.
イ シリンダ本体とシリンダライナとの剥離現象
を解消することができる。B. It is possible to eliminate the peeling phenomenon between the cylinder body and cylinder liner.
ロ シリンダライナは連続的に結合した金属性多
孔体で構成されているから、アルミ溶湯の圧入
に際して連続気泡が破壊されたり、配列を乱さ
れることがなく、金属繊維で構成したシリンダ
ライナのようにシリンダライナの耐摩耗性能が
低下することもない。(b) Since the cylinder liner is composed of continuously bonded metallic porous bodies, the open cells are not destroyed or disarranged when molten aluminum is press-fitted, and unlike cylinder liners made of metal fibers. Therefore, the wear resistance of the cylinder liner does not deteriorate.
ハ 連続気泡の金属表面は酸化被膜で覆うことか
ら、シリンダ内径面にこの酸化被膜が露呈し、
シリンダライナの耐摩耗性を一層高めることが
できる。C. Since the metal surface of open cells is covered with an oxide film, this oxide film is exposed on the inner diameter surface of the cylinder.
The wear resistance of the cylinder liner can be further improved.
ニ 多孔体の粒度を適宜小さくすることにより、
削成したシリンダ内径面におけるアルミ系金属
と、露呈した多孔体部分の基体及びその表面の
酸化被膜との分散性や均質性がよいから、耐摩
耗性を十分に高めることができる。D. By appropriately reducing the particle size of the porous body,
The abrasion resistance can be sufficiently improved because the aluminum metal on the cut inner diameter surface of the cylinder has good dispersibility and homogeneity with the exposed porous body portion of the base and the oxide film on its surface.
ホ シリンダライナは金属製多孔体であるので、
これを帯板状に形成しておき、所要の寸法に切
断して円筒状に形成できることから、帯板状の
金属製多孔体を準備しておくだけで内径寸法の
異なるシリンダに対応することができるうえ、
必要に応じて二重・三重巻きにしてシリンダラ
イナを所要の肉厚に形成することができる。Since the cylinder liner is a porous metal body,
This can be formed into a strip shape and then cut to the required dimensions to form a cylindrical shape, making it possible to accommodate cylinders with different inner diameters simply by preparing a strip-shaped metal porous body. Not only can you do it, but
If necessary, the cylinder liner can be formed into a desired wall thickness by double or triple winding.
第１図は本考案に係るエンジンのアルミシリン
ダの要部拡大断面図、第２図ないし第５図は従来
技術に関し、第２図ＡないしＣは公知の金属製多
孔体製造技術に関する拡大模式図、第３図は金属
繊維製シリンダライナの適用に係るアルミシリン
ダの要部拡大断面図、第４図は別のシリンダライ
ナの縦断面図、第５図はアルミシリンダを適用し
て成るエンジンの縦断面図である。
３……シリンダ本体、４……シリンダライナ、
１０……金属製多孔体、１１……基体、１２……
連続気泡。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an aluminum cylinder of an engine according to the present invention, FIGS. 2 to 5 relate to the prior art, and FIGS. 2 A to C are enlarged schematic diagrams related to known metal porous body manufacturing technology. , Fig. 3 is an enlarged sectional view of the main parts of an aluminum cylinder to which a metal fiber cylinder liner is applied, Fig. 4 is a longitudinal sectional view of another cylinder liner, and Fig. 5 is a longitudinal sectional view of an engine to which an aluminum cylinder is applied. It is a front view. 3...Cylinder body, 4...Cylinder liner,
10... Metal porous body, 11... Substrate, 12...
Open bubbles.
Claims (1)
製のシリンダライナ４の外周を取囲む状態にダイ
カスト鋳造して成るエンジンのアルミシリンダに
おいて、 シリンダライナ４を連続気泡１２を有する金属
製多孔体１０で構成し、 上記連続気泡１２の金属表面は酸化被膜１３で
覆うとともに、気泡内空間にシリンダ本体３を構
成するアルミ系金属溶湯の一部を侵入させたこと
を特徴とするエンジンのアルミシリンダ。[Claims for Utility Model Registration] In an aluminum cylinder for an engine, the cylinder body 3 made of aluminum metal is die-cast to surround the outer periphery of the cylinder liner 4 made of wear-resistant metal. The metal surface of the open cells 12 is covered with an oxide film 13, and a part of the molten aluminum metal constituting the cylinder body 3 is allowed to enter the space inside the cells. The aluminum cylinder of the engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985028194U JPH032370Y2 (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985028194U JPH032370Y2 (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61144236U JPS61144236U (en) | 1986-09-05 |
| JPH032370Y2 true JPH032370Y2 (en) | 1991-01-23 |
Family
ID=30525853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985028194U Expired JPH032370Y2 (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH032370Y2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59147769A (en) * | 1983-02-09 | 1984-08-24 | Hitachi Metals Ltd | Production of composite casting |
| JPS60203353A (en) * | 1984-03-26 | 1985-10-14 | Honda Motor Co Ltd | Production of cylinder for internal-combustion engine |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP1985028194U patent/JPH032370Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59147769A (en) * | 1983-02-09 | 1984-08-24 | Hitachi Metals Ltd | Production of composite casting |
| JPS60203353A (en) * | 1984-03-26 | 1985-10-14 | Honda Motor Co Ltd | Production of cylinder for internal-combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61144236U (en) | 1986-09-05 |
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