JPH06185401A - ライナレスシリンダブロック構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ライナレスシリンダブロック構造
に関し、ピストン摺動面全面にわたってプリフォームを
形成しなくても、ピストン上死点近傍部分にのみプリフ
ォームを形成することによって、ピストン摺動面の耐摩
耗性を維持しながら、切削しやすいライナレスシリンダ
ブロック構造を提供することを目的とする。 【構成】 シリンダボア内壁部におけるピストン摺動面
に、耐摩耗性を向上させるためにプリフォーム２が形成
されたライナレスシリンダブロック１において、プリフ
ォーム２がピストン摺動面におけるピストン上死点近傍
部分にのみ形成されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ライナレスシリンダブ
ロック構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ライナレスアルミシリンダブ
ロックのシリンダボア内壁部におけるピストン摺動面全
面にわたり、耐摩耗性を向上させるためにプリフォーム
が形成されたライナレスアルミシリンダブロック構造が
提案されている。かかるプリフォームを形成する手順は
次のとおりである。まず、ライナレスアルミシリンダブ
ロック製作時に、アルミナ繊維やホウ酸アルミウィスカ
等によってピストン摺動面全面にわたり、繊維状のボア
内壁面を形成する。次に、この露出したボア内壁面にア
ルミ合金を含浸させ、加圧鋳造によって、プリフォーム
を鋳ぐるみ、最後に切削加工を施して、プリフォームを
形成する。

【０００３】このような、ピストン摺動面全面にわたっ
て、プリフォームが形成されたライナレスアルミシリン
ダブロックのピストン摺動面における耐摩耗特性を調べ
るために、耐久試験を行なって、図４のような結果を得
た。この図４から、ピストン摺動面全面にわたって基準
面からの摩耗が非常に少なく、十分な耐摩耗性を確保で
きることがわかる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のライナレスシリンダブロック構造では、プリ
フォームに含浸した合金が極めて被切削性が悪いという
特性を持つために、ピストン摺動面全面にわたって形成
されたプリフォームを切削するには、切削時間が非常に
長くかかるとともに、切削工具のコストも高くなるとい
う課題があった。

【０００５】ところで、本発明者は、プリフォームを形
成するピストン摺動面の範囲について考察を加えるため
に、プリフォームを全く形成しないハイシリコン系アル
ミモノブロックについて耐久試験を行なって、その耐摩
耗性を調べてみたところ、図５のような結果が得られ
た。その結果、ピストン上死点（ＴＤＣ）付近のみの摩
耗が激しく、オイル消費等に悪影響を及ぼすレベルにま
で達しているが、その他の部分は若干の摩耗はあるもの
の、問題のないレベルであることがわかった。この理由
として、ＴＤＣ付近が熱的および圧力的に高負荷である
と同時に、リング折り返し点で潤滑条件が悪いことが考
えられる。

【０００６】本発明は、このような知見に基づき創案さ
れたもので、ピストン摺動面全面にわたってプリフォー
ムを形成しなくても、ピストン上死点近傍部分にのみプ
リフォームを形成することによって、ピストン摺動面の
耐摩耗性を維持しながら、切削しやすいライナレスシリ
ンダブロック構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のライ
ナレスシリンダブロック構造は、シリンダボア内壁部に
おけるピストン摺動面に、耐摩耗性を向上させるために
プリフォームが形成されたライナレスシリンダブロック
において、該プリフォームが該ピストン摺動面における
ピストン上死点近傍部分にのみ形成されていることを特
徴としている。

【０００８】

【作用】上述の本発明のライナレスシリンダブロック構
造では、プリフォームがピストン摺動面におけるピスト
ン上死点近傍部分にのみ形成されているので、潤滑条件
の悪いピストン上死点付近においても耐摩耗性を確保で
きるとともに、ピストン摺動面を容易に切削することが
できる。

【０００９】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
のライナレスシリンダブロック構造について説明する
と、図１は図２のＩ部を拡大して示す断面図、図２は本
ライナレスシリンダブロック構造を有するエンジンの部
分断面図、図３はその耐摩耗特性を示す図である。

【００１０】さて、本実施例では、図１，図２に示すよ
うに、ライナレスアルミシリンダブロック１のピストン
摺動面において、ピストン３のＴＤＣ近傍部分にのみア
ルミナ繊維やホウ酸アルミウィスカ等にアルミ合金を含
浸させたプリフォーム２が形成されているが、更に詳述
すれば、このプリフォーム２は、シリンダブロック１上
面から、ピストン３がＴＤＣにあるときにピストン３に
装着されたオイルリング６の下例えば１０ｍｍ程度にわ
たるピストン摺動面にのみ形成されている。

【００１１】なお、ピストン３には、オイルリング６の
ほか、トップリング４やセカンドリング５も装着されて
いる。また、図中の符号７はピストン３に連接されたコ
ネクチングロッド、８はシリンダブロック１に設けられ
たウォータジャケットを示している。上述の構成によ
り、ライナレスアルミシリンダブロック１のボア内壁面
をピストン３が摺動する、即ちピストン３に設けられた
トップリング４、セカンドリング５およびオイルリング
６の３つのリングがシリンダボア内壁面と接触して摺動
するが、本実施例では、ピストン３のＴＤＣ位置近傍、
即ちシリンダブロック１の上面からオイルリング６の
下、１０ｍｍ程度の部分にのみプリフォーム２が形成さ
れているため、ピストン摺動面の耐摩耗性を確保するこ
とができる。

【００１２】ところで、本実施例のライナレスシリンダ
ブロック構造について、本発明者が耐摩耗性を調べてみ
たところ、図３の結果が得られた。その結果、ＴＤＣ付
近およびその他の部分にも若干の摩耗がみられるが、問
題のないレベルであることがわかる。このように、本実
施例では、シリンダブロック１のピストン摺動面におけ
るトップ、セカンド、オイル各リング４〜６のＴＤＣで
のリング折り返し域を含むピストンＴＤＣ近傍に対応す
るピストン摺動面にのみプリフォーム２を形成すること
によって、潤滑条件の悪いピストンＴＤＣ付近およびそ
の他の部分においても耐摩耗性を確保できるとともに、
プリフォーム量が減るため、コストを削減するととも
に、鋳造性も向上する。また、ピストン摺動面の切削が
容易になるため、切削時間を短縮できるとともに、切削
のための工具の寿命も長くなる。

【００１３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のライナレ
スシリンダブロック構造によれば、ライナレスシリンダ
ブロックのシリンダボア内壁部のピストン摺動面におけ
るピストン上死点近傍部分にのみプリフォームを形成す
る構造とすることにより、ピストン摺動面の耐摩耗性を
確保できるとともに、ピストン摺動面を容易に切削する
ことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＩ部を拡大して示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例としてのライナレスシリンダ
ブロック構造を有するエンジンの部分断面図である。

【図３】本発明の一実施例における耐摩耗特性を示す図
である。

【図４】従来のシリンダブロックにおける耐摩耗特性を
示す図である。

【図５】アルミモノブロックにおける耐摩耗特性を示す
図である。

【符号の説明】

１ ライナレスアルミシリンダブロック ２ プリフォーム ３ ピストン ４ トップリング ５ セカンドリング ６ オイルリング ７ コネクチングロッド ８ ウォータジャケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダボア内壁部におけるピストン摺
   動面に、耐摩耗性を向上させるためにプリフォームが形
   成されたライナレスシリンダブロックにおいて、 該プリフォームが該ピストン摺動面におけるピストン上
   死点近傍部分にのみ形成されていることを特徴とする、
   ライナレスシリンダブロック構造。