JPH042333B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関のシリンダブロツクに鋳ぐ
るまれるシリンダスリーブの製造方法に関する。

(2) 従来の技術 本出願人は、先にシリンダスリーブの軽量化お
よび高剛性化を図るべく、薄肉の円筒状鋳造体の
外周面に高張力線材を巻着したシリンダスリーブ
を提案している（特願昭59−253682号参照）。

従来、上記シリンダスリーブは下記の工程を用
いて製造されている。

即ち、鋳造体の外周面に直線状高張力線材の巻
始め端末を固着し、次いで高張力線材を鋳造体に
螺旋状に巻装し、その後高張力線材の巻終り端末
を鋳造体の外周面に固着する巻線工程と、鋳造体
と高張力線材とをろう接する工程とを用いてい
る。

(3) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記のように直線状の高張力線
材をそのまま鋳造体に巻装すると、高張力線材の
曲げ半径が大きいためその線材のスプリングバツ
ク量が多くなつて鋳造体と高張力線材間に大きな
隙間を生じることがあり、このような状態では次
のろう接工程で鋳造体と高張力線材とを全体に亘
つて確実に接合することができなくなる。その結
果、鋳造体と高張力線材との協働による複合強化
を達成し得ず、十分な剛性を有する高品質なシリ
ンダスリーブを安定して得ることができないとい
つた問題がある。

本発明は上記に鑑み、鋳造体と高張力線材とを
全体に亘つて確実に接合し、十分な剛性を有する
高品質なシリンダクリーブを安定して得ることの
できる前記製造方法を提供することを目的とす
る。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 斯かる目的を達成するために本発明は、内燃機
関のシリンダブロツクの鋳包まれるシリンダスリ
ーブの製造方法において、円筒状鋳造体の外周面
の少なくともシリンダヘツド側に、螺旋状のガイ
ド溝を底面に有する環状凹部を形成する工程と、
前記ガイド溝の始端において前記鋳造体に高張力
線材の巻始め端末を固着し、次いでその高張力線
材を、前記ガイド溝底部の外径よりも内径が小さ
くなるようにコイル状に癖付けした後、該コイル
溝に沿うように前記鋳造体に螺旋状に巻装し、そ
の後、その高張力線材の巻終り端末を前記ガイド
溝の終端において前記鋳造体に固着する巻線工程
と、前記鋳造体と高張力線材とをろう接する工程
とを備えることを特徴とする。

(2) 作用 巻線工程では、コイル状高張力線材内周部がガ
イド溝に適合することによつて、高張力線材の鋳
造体に対する巻付けが常に的確に行われ、その
上、その鋳造体の環状凹部と高張力線材との間の
〓間が極力詰められて、その〓間に、ろう材が行
き渡りにくく空気溜を生じ易い比較的大きな空間
が形成されることが回避される。その結果、引き
続くろう接工程では、上記間〓内へ毛細管現象を
利用してろう材をスムーズに行き渡らせることが
できて、高張力線材を鋳造体の環状凹部にその全
域に亘り、ろう材を介して緊密に接合させること
ができるから、鋳造体と高張力線材との複合効果
が十分に達成され、また両者間に於ける上記空気
溜の形成が抑えられて該空気溜に起因した上記複
合部の熱伝導性低下が回避される。

(3) 実施例 第１、第２図はアルミニウム合金製シリンダブ
ロツク１を示し、そのシリンダブロツク１には直
列に並んで４本のシリンダスリーブ２が鋳ぐるま
れている。

各シリンダスリーブ２は第３、第４図に明示す
るように鋳鉄製の円筒状鋳造体３と、その鋳造体
３の外周面に螺旋状に巻着された高張力線材４と
よりなる。

高張力線材４は、鋳造体３のシリンダヘツド側
の端部より全長の略３分の１の幅Ｗを有する環状
凹部５内において、その底面に形成された螺旋状
のガイド溝５ａに巻装され、ろう材６により鋳造
体３に接合されている。

次に第５〜第８図により前記シリンダスリーブ
２の製造方法について説明する。

先ず、第５図に示すように、鋳鉄（JIS FC30）
よりなる円筒状鋳造体３を鋳造し、その外周面に
前記幅Ｗの環状凹部５を旋削し、さらに凹部５の
底面の螺旋状のガイド溝５ａを旋削する。

次いで、第６Ａ、第６Ｂ図に示すように、鋳造
体３をその凹部５を下側にして回転テーブル７の
上面に立設する。この回転テーブル７は図示しな
いモータにより回転される。高張力線材４として
直径1.0mmのばね用ピアノ線（JIS SWPA）を一
対の送りローラ８間に通し、また送りローラ８と
回転テーブル７間において空転式の成形ローラ９
の成形部９ａに１回巻付け、さらに高張力線材４
の巻始め端末４ａを鋳造体３のガイド溝５ａ始端
にTIG溶接により固着する。成形部９ａの外径ｄ
は、鋳造体３のガイド溝５ａ底部における外径Ｄ
よりも小さく設定されている。

そして第６Ｂ図において回転テーブル７、した
がつて鋳造体３を時計方向に回転させ、また両送
りローラ８により高張力線材４を鋳造体３の巻取
速度と同速度で成形ローラ９に向けて送る。成形
ローラ９に送られた高張力線材４はそのローラ９
により鋳造体３のガイド溝５ａ底部における外径
Ｄよりも内径が小さなコイル状に癖付けされ、そ
の後、鋳造体３に、前記ガイド溝５ａに沿うよう
に且つ相隣なる線材４相互に密着するように螺旋
状に巻装される。この巻装に伴う高張力線材４の
拡径により、その線材４がガイド溝５ａに確実に
密着する。

この場合、鋳造体３の巻取速度が高張力線材４
の送り速度よりも早いと、鋳造体３による高張力
線材４の巻取りがスムーズで無くなり、また前記
巻取速度が前記送り速度よりも遅いと成形ローラ
９による癖付けが不可能となる。

高張力線材４をガイド溝５ａ全長に亘つて巻装
した後両送りローラ８および回転テーブル７の回
転を止めて高張力線材４を巻終り端末位置で切断
し、その巻終り端末４ｂをガイド溝５ａ終端に
TIG溶接により固着し、第７図のシリンダスリー
ブ素材２０を得る。

その後第８図に示すようにシリンダスリーブ素
材２０の高張力線材４の外側に、銅ろうよりなる
線状のろう材６を巻付けて固定し、前記素材２０
を真空炉１０内に設置する。そして前記素材２０
を1000℃で10分間、それに引続いて1120℃で10分
間加熱することによつて高張力線材４と鋳造体３
をろう接し、第３図のシリンダスリーブ２を得
る。この場合ガイド溝５ａにより接合面積が広く
なつているので、高張力線材４と鋳造体３の接合
強度が大きくなる。

ろう接後シリンダスリーブ２を真空炉１０より
取出して急速に空冷して製造作業を終了する。

第９図は本発明により得られたシリンダスリー
ブ２の金属組織を示す100倍の顕微鏡写真であり、
鋳造体３と高張力線材４とがろう材６を介して緊
密に接合していることが判る。

なお、鋳造体３は鋳鋼より構成してもよく、ま
た高張力線材４は鋳造体３の軸線方向全長に亘つ
て巻装されることもある。

Ｃ 発明の効果 本発明によれば、円筒状鋳造体の外周面の少な
くともシリンダヘツド側に、螺旋状のガイド溝を
底面に有する環状凹部を形成する工程と、前記ガ
イド溝の始端において前記鋳造体に高張力線材の
巻始め端末を固着し、次いでその高張力線材を、
前記ガイド溝底部の外径よりも内径が小さくなる
ようにコイル状に癖付けした後、該コイル溝に沿
うよう前記鋳造体に螺旋状に巻装し、その後、そ
の高張力線材の巻終り端末を前記ガイド溝の終端
において前記鋳造体に固着する巻線工程と、前記
鋳造体と高張力線材とをろう接する工程とを備え
るので、前記巻線工程では、コイル状高張力線材
内周部のガイド溝への適合によつて、高張力線材
の鋳造体に対する巻付けを常に的確に行わせるこ
とができると共に、その鋳造体の環状凹部と高張
力線材との間の〓間を極力詰めることができて、
その〓間に、ろう材が行き渡りにくく空気溜を生
じ易い比較的大きな空間が形成されることを回避
することができ、従つて上記間〓内へ毛細管現象
を利用してろう材をスムーズに行き渡らせること
ができて、高張力線材を鋳造体の環状凹部にその
全域に亘り、ろう材を介して緊密に接合させるこ
とができるから、鋳造体と高張力線材との複合効
果が十分に達成され、シリンダスリーブの、特に
燃焼室に近く負荷の大きいシリンダヘツド側の部
分に高い剛性を付与することができると共に、そ
の高張力線材と鋳造体との間に於ける上記空気溜
の形成を抑えて、上記複合部の熱伝導性低下を回
避することができ、全体として極めて高品質のシ
リンダスリーブが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により得られたシリンダスリー
ブを用いたシリンダブロツクの斜視図、第２図は
第１図−線断面図、第３図は本発明により得
られたシリンダスリーブの要部縦断正面図、第４
図は第３図の部分拡大図、第５ないし第８図は本
発明の製造工程を示し、第５図は鋳造体の正面
図、第６Ａ図は巻線工程の正面図、第６Ｂ図は巻
線工程の横断平面図、第７図はシリンダスリーブ
素材の正面図、第８図はろう接工程の説明図、第
９図は本発明により得られたシリンダスリーブの
金属組織を示す顕微鏡写真図である。 ２……シリンダスリーブ、３……鋳造体、４…
…高張力線材、４ａ……巻始め端末、４ｂ……巻
終り端末、５……環状凹部、５ａ……ガイド溝、
６……ろう材、７……回転テーブル、８……送り
ローラ、９……成形ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関のシリンダブロツク１に鋳包まれる
   シリンダスリーブ２の製造方法において、円筒状
   鋳造体３の外周面の少なくともシリンダヘツド側
   に、螺旋状のガイド溝５ａを底面に有する環状凹
   部５を形成する工程と、前記ガイド溝５ａの始端
   において前記鋳造体３に高張力線材４の巻始め端
   末４ａを固着し、次いでその高張力線材４を、前
   記ガイド溝５ａ底部の外径Ｄよりも内径が小さく
   なるようにコイル状に癖付けした後、該コイル溝
   ５ａに沿うよう前記鋳造体３に螺旋状に巻装し、
   その後、その高張力線材４の巻終り端末４ｂを前
   記ガイド溝５ａの終端において前記鋳造体３に固
   着する巻線工程と、前記鋳造体３と高張力線材４
   とをろう接する工程とを備えることを特徴とす
   る、内燃機関用シリンダスリーブの製造方法。