JPH06137208A - エンジン用アルミ合金製モノシリンダブロックとその製造方法 - Google Patents
エンジン用アルミ合金製モノシリンダブロックとその製造方法Info
- Publication number
- JPH06137208A JPH06137208A JP4312851A JP31285192A JPH06137208A JP H06137208 A JPH06137208 A JP H06137208A JP 4312851 A JP4312851 A JP 4312851A JP 31285192 A JP31285192 A JP 31285192A JP H06137208 A JPH06137208 A JP H06137208A
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- JP
- Japan
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- monocylinder
- liner
- block
- aluminum alloy
- liner hole
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量で耐摩耗性が高いエンジン用アルミ合金
製モノシリンダブロックとその製造方法を提供するにあ
る。 【構成】 過共晶アルミ合金製モノシリンダブロックの
ライナ穴の内表面にＮｉ溶射又は無電解Ｎｉメッキを数
１０〜数１００μｍ施し、この状態でＹＡＧレーザ又は
ＣＯ2 レーザにより数ｍｍオーダ深さ部分を溶融させ、
レーザ特性の急冷効果を利用して急冷凝固させ、Ａｌ単
一のモノブロックシリンダライナを製造する。
製モノシリンダブロックとその製造方法を提供するにあ
る。 【構成】 過共晶アルミ合金製モノシリンダブロックの
ライナ穴の内表面にＮｉ溶射又は無電解Ｎｉメッキを数
１０〜数１００μｍ施し、この状態でＹＡＧレーザ又は
ＣＯ2 レーザにより数ｍｍオーダ深さ部分を溶融させ、
レーザ特性の急冷効果を利用して急冷凝固させ、Ａｌ単
一のモノブロックシリンダライナを製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽量化されたガソリンエ
ンジン用シリンダブロックのライナ部をレーザ表面硬化
処理したエンジン用アルミ合金製モノシリンダブロック
とその製造方法に関する。
ンジン用シリンダブロックのライナ部をレーザ表面硬化
処理したエンジン用アルミ合金製モノシリンダブロック
とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のガソリンエンジン用の多シ
リンダライナを有するアルミ合金製シリンダブロックを
示す。即ち過共晶アルミ合金シリンダブロック２１に多
数のライナ穴を設け、この穴に摺動性のよい鋳鉄製シリ
ンダライナ２２を挿入し、さらにその内面に拡管器２３
を入れて機械的に圧入固着させる。このようにして従来
は一体のシリンダブロックを形成していた。
リンダライナを有するアルミ合金製シリンダブロックを
示す。即ち過共晶アルミ合金シリンダブロック２１に多
数のライナ穴を設け、この穴に摺動性のよい鋳鉄製シリ
ンダライナ２２を挿入し、さらにその内面に拡管器２３
を入れて機械的に圧入固着させる。このようにして従来
は一体のシリンダブロックを形成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記の如き鋳
鉄製ライナ２２を挿入したアルミ合金シリンダブロック
２１では重量が重くなる。従って軽量化のためには鋳鉄
製ライナを廃止し、モノブロックタイプのアルミ合金製
シリンダブロックにライナ部に相当する穴をあけるだけ
で使用することも考えられるが、アルミ合金母材の硬さ
はやわらかで、そのままでは耐摩耗性が不十分で使用で
きない欠点があった。
鉄製ライナ２２を挿入したアルミ合金シリンダブロック
２１では重量が重くなる。従って軽量化のためには鋳鉄
製ライナを廃止し、モノブロックタイプのアルミ合金製
シリンダブロックにライナ部に相当する穴をあけるだけ
で使用することも考えられるが、アルミ合金母材の硬さ
はやわらかで、そのままでは耐摩耗性が不十分で使用で
きない欠点があった。
【０００４】本発明の目的は前記従来装置の問題点を解
消し、軽量で耐摩耗性が高いシリンダブロックを提供す
るにある。
消し、軽量で耐摩耗性が高いシリンダブロックを提供す
るにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は過共晶アルミ合
金製モノシリンダブロックのライナ穴の内表面にＮｉ溶
射又は無電解Ｎｉメッキを数１０〜数１００μｍ施し、
この状態でＹＡＧレーザ又はＣＯ2 レーザにより数ｍｍ
オーダ深さ部分を溶融させ、レーザ特性の急冷効果を利
用して急冷凝固させたＡｌ単一のモノブロックシリンダ
ライナとその製造方法に係わることを特徴としている。
金製モノシリンダブロックのライナ穴の内表面にＮｉ溶
射又は無電解Ｎｉメッキを数１０〜数１００μｍ施し、
この状態でＹＡＧレーザ又はＣＯ2 レーザにより数ｍｍ
オーダ深さ部分を溶融させ、レーザ特性の急冷効果を利
用して急冷凝固させたＡｌ単一のモノブロックシリンダ
ライナとその製造方法に係わることを特徴としている。
【０００６】
【作用】前記手段は下記のように作用する。 （１）Ｎｉ溶射又は無電解Ｎｉメッキを施しメッキ厚さ
をコントロールすれば、レーザで溶融凝固させた時にＮ
ｉ3 Ａｌ等の硬くて微細な金属間化合物粒子を均一分散
させることができるため、硬さが上昇し耐摩耗性が増大
する。 （２）ＹＡＧレーザ又はＣＯ2 レーザにより急冷凝固さ
せると、過共晶アルミ合金の組織が微細化され硬さの増
大や硬い金属間化合物の分散による耐摩耗性が図られ
る。
をコントロールすれば、レーザで溶融凝固させた時にＮ
ｉ3 Ａｌ等の硬くて微細な金属間化合物粒子を均一分散
させることができるため、硬さが上昇し耐摩耗性が増大
する。 （２）ＹＡＧレーザ又はＣＯ2 レーザにより急冷凝固さ
せると、過共晶アルミ合金の組織が微細化され硬さの増
大や硬い金属間化合物の分散による耐摩耗性が図られ
る。
【０００７】
【実施例】以下図１を参照し本発明の一実施例について
説明する。 （１）図１の（ａ）図はＣＯ2 レーザによる無電解Ｎｉ
メッキ後のレーザ硬化処理したアルミ合金モノシリンダ
ライナを示す。先づ過共晶アルミ合金（Ａ３９０）のモ
ノシリンダブロック０１に必要数の多シリンダのライナ
穴０２をあけ、この部分に無電解Ｎｉメッキ法により約
１００μｍのＮｉ層を付着させる。 （２）（ｂ）図に示すようにＣＯ2 レーザ発振器０３に
接続されたジャバラ１１方式の光路系０４内のミラー０
７を介してライナ穴部０２に導かれたレーザ光１２を凹
形放物面収束ミラー０８でライナ内表面に収束させる。
レーザ光によるライナ穴０２のＮｉ層の硬化方式は次の
とおりである。
説明する。 （１）図１の（ａ）図はＣＯ2 レーザによる無電解Ｎｉ
メッキ後のレーザ硬化処理したアルミ合金モノシリンダ
ライナを示す。先づ過共晶アルミ合金（Ａ３９０）のモ
ノシリンダブロック０１に必要数の多シリンダのライナ
穴０２をあけ、この部分に無電解Ｎｉメッキ法により約
１００μｍのＮｉ層を付着させる。 （２）（ｂ）図に示すようにＣＯ2 レーザ発振器０３に
接続されたジャバラ１１方式の光路系０４内のミラー０
７を介してライナ穴部０２に導かれたレーザ光１２を凹
形放物面収束ミラー０８でライナ内表面に収束させる。
レーザ光によるライナ穴０２のＮｉ層の硬化方式は次の
とおりである。
【０００８】モノシリンダブロック０１は回転ポジショ
ナ０５のチャッキングつめ０６でライナ穴０２をチャッ
キングして回される。さらに伸縮自在なジャバラ１１方
式の光路系０４に接続された移動軸１０は光軸方向用モ
ータ０９を介して駆動される。前記モノシリンダブロッ
ク０１のライナ穴０２まわりの回転と、光路系移動軸の
ライナ軸方向の移動によりレーザ光１２がライナ面をら
せん状に走査し、ライナ内表面０２をレーザ処理により
溶融させ、（ａ）図に示す処理層１３が形成される。さ
らに該処理層１３を急冷凝固させてライナ穴表面にＮｉ
3 Ａｌよりなる微細金属間化合物を分散させた硬化層を
形成させ該硬化層をホーニング加工する。
ナ０５のチャッキングつめ０６でライナ穴０２をチャッ
キングして回される。さらに伸縮自在なジャバラ１１方
式の光路系０４に接続された移動軸１０は光軸方向用モ
ータ０９を介して駆動される。前記モノシリンダブロッ
ク０１のライナ穴０２まわりの回転と、光路系移動軸の
ライナ軸方向の移動によりレーザ光１２がライナ面をら
せん状に走査し、ライナ内表面０２をレーザ処理により
溶融させ、（ａ）図に示す処理層１３が形成される。さ
らに該処理層１３を急冷凝固させてライナ穴表面にＮｉ
3 Ａｌよりなる微細金属間化合物を分散させた硬化層を
形成させ該硬化層をホーニング加工する。
【０００９】
【発明の効果】本発明は前記のとおり構成したので、Ｎ
ｉ3 Ａｌ金属間化合物などの硬い金属化合物を急凝固組
織中に微細分散させることによりアルミ合金製シリンダ
ライナの耐摩耗性を向上させることができる。さらにシ
リンダブロック材のアルミ合金や添加された溶射又はメ
ッキ層の種類と厚さをコントロールすることにより、硬
さを自由にコントロールすることができ、要求に応じた
ライナ付シリンダブロックを供給できる。
ｉ3 Ａｌ金属間化合物などの硬い金属化合物を急凝固組
織中に微細分散させることによりアルミ合金製シリンダ
ライナの耐摩耗性を向上させることができる。さらにシ
リンダブロック材のアルミ合金や添加された溶射又はメ
ッキ層の種類と厚さをコントロールすることにより、硬
さを自由にコントロールすることができ、要求に応じた
ライナ付シリンダブロックを供給できる。
【図１】本発明の第１実施例に係るＣＯ2 レーザにより
無電解Ｎｉメッキしたライナ内表面をレーザ急冷凝固処
理したライナ図
無電解Ｎｉメッキしたライナ内表面をレーザ急冷凝固処
理したライナ図
【図２】従来例の図１（ａ）の応当図
０１…アルミ合金モノシリンダブロック、０２…無電解
Ｎｉメッキされたライナ穴部、０３…レーザ発振器、０
４…光路系、０５…ポジショナ、０６…チャッキングつ
め、０７…ミラー、０８…収束ミラー、１２…レーザ
光、１３…レーザ溶融処理層。
Ｎｉメッキされたライナ穴部、０３…レーザ発振器、０
４…光路系、０５…ポジショナ、０６…チャッキングつ
め、０７…ミラー、０８…収束ミラー、１２…レーザ
光、１３…レーザ溶融処理層。
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミ合金製モノシリンダブロックにあ
けられたライナ穴の表面にＮｉ3 Ａｌよりなる微細金属
間化合物を分散させた硬化層を形成してなることを特徴
とするエンジン用アルミ合金製モノシリンダブロック。 - 【請求項２】 アルミ合金製モノシリンダブロックにあ
けられたライナ穴の表面にＮｉ溶射又は無電解Ｎｉメッ
キを施し、これをレーザ光でアルミ合金層とともに溶融
後、急冷凝固させることによりライナ穴表面にＮｉ3 Ａ
ｌよりなる微細金属間化合物を分散させた硬化層を形成
することを特徴とするエンジン用アルミ合金製モノシリ
ンダブロックの製造方法。 - 【請求項３】 アルミ合金製モノシリンダブロックにあ
けられたライナ穴の表面にＮｉ溶射又は無電解Ｎｉメッ
キを施し、これをレーザ光でアルミ合金層とともに溶融
後、急冷凝固させることによりライナ穴表面にＮｉ3 Ａ
ｌよりなる微細金属間化合物を分散させた硬化層を形成
し、該硬化層の表面をホーニング加工仕上げすることを
特徴とするエンジン用アルミ合金製モノシリンダの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4312851A JPH06137208A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | エンジン用アルミ合金製モノシリンダブロックとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4312851A JPH06137208A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | エンジン用アルミ合金製モノシリンダブロックとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137208A true JPH06137208A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=18034198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4312851A Withdrawn JPH06137208A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | エンジン用アルミ合金製モノシリンダブロックとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06137208A (ja) |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP4312851A patent/JPH06137208A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |