JPH06193500A - シリンダライナ及びピストンリングとその製造方法 - Google Patents
シリンダライナ及びピストンリングとその製造方法Info
- Publication number
- JPH06193500A JPH06193500A JP35806992A JP35806992A JPH06193500A JP H06193500 A JPH06193500 A JP H06193500A JP 35806992 A JP35806992 A JP 35806992A JP 35806992 A JP35806992 A JP 35806992A JP H06193500 A JPH06193500 A JP H06193500A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast iron
- steel
- cylinder liner
- piston ring
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、注油率を格段に低下できオ
イル消費を軽減できる、シリンダライナ及びピストンリ
ングとその製造方法を提供するにある。 【構成】 第１〜２発明に係るシリンダライナ及びピス
トンリングは鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄の微粉末
の焼結層を形成してなることを特徴としており、第３〜
４発明は上記シリンダライナ及びピストンリングの製造
方法に係わるもので、鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄
を微粉砕した粉末を配し、ＨＩＰ処理をして粉末層を焼
結し、母材と接合することを特徴としている。
イル消費を軽減できる、シリンダライナ及びピストンリ
ングとその製造方法を提供するにある。 【構成】 第１〜２発明に係るシリンダライナ及びピス
トンリングは鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄の微粉末
の焼結層を形成してなることを特徴としており、第３〜
４発明は上記シリンダライナ及びピストンリングの製造
方法に係わるもので、鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄
を微粉砕した粉末を配し、ＨＩＰ処理をして粉末層を焼
結し、母材と接合することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンや
ガソリンエンジンのシリンダライナ及びピストンリング
とその製造方法に関する。
ガソリンエンジンのシリンダライナ及びピストンリング
とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来形の鋳鉄製シリンダライナを
示したもので、一体鋳造したものが使用されていた。
示したもので、一体鋳造したものが使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来は、一体鋳造形タ
ーカロイ鋳鉄ライナであったので、これ以上の耐摩耗性
向上は期待できず、場合によっては耐摩耗性が不十分の
場合もあった。前記ターカロイ鋳鉄の保油性は、主とし
てグラファイト部において油が保持される構造であった
が、現状では注油率が過大となっており、オイル消費の
面から、さらに注油率を低下させる必要があったが、従
来の鋳鉄のままではこれ以上の改善は望めない点があっ
た。
ーカロイ鋳鉄ライナであったので、これ以上の耐摩耗性
向上は期待できず、場合によっては耐摩耗性が不十分の
場合もあった。前記ターカロイ鋳鉄の保油性は、主とし
てグラファイト部において油が保持される構造であった
が、現状では注油率が過大となっており、オイル消費の
面から、さらに注油率を低下させる必要があったが、従
来の鋳鉄のままではこれ以上の改善は望めない点があっ
た。
【０００４】本発明の目的は前記従来部品の問題点を解
消し、注油率を格段に低下できオイル消費を軽減でき
る、シリンダライナ及びピストンリングとその製造方法
を提供するにある。
消し、注油率を格段に低下できオイル消費を軽減でき
る、シリンダライナ及びピストンリングとその製造方法
を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１発明のシリンダライ
ナは鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄の微粉末の焼結層
を形成してなることを特徴としており、第２発明は第１
発明の構成をピストンリングの摺動面に適用したことを
特徴としており、第３発明のシリンダライナの製造方法
は鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄を微粉砕した粉末を
配し、ＨＩＰ処理をして粉末層を焼結し母材と接合した
ことを特徴としており、第４発明は第３発明の構成をピ
ストンリングの摺動面に適用したことを特徴としてい
る。
ナは鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄の微粉末の焼結層
を形成してなることを特徴としており、第２発明は第１
発明の構成をピストンリングの摺動面に適用したことを
特徴としており、第３発明のシリンダライナの製造方法
は鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄を微粉砕した粉末を
配し、ＨＩＰ処理をして粉末層を焼結し母材と接合した
ことを特徴としており、第４発明は第３発明の構成をピ
ストンリングの摺動面に適用したことを特徴としてい
る。
【０００６】
【作用】上記構成としたので焼結密度をコントロールで
き、このポーラスな空隙部にオイルを常に満すような構
造としたので、潤滑のために添加する注油量を極端に減
らすことができランニングコストが低下すると共に、潤
滑性が向上することにより耐摩耗性や耐焼付性も向上す
る。
き、このポーラスな空隙部にオイルを常に満すような構
造としたので、潤滑のために添加する注油量を極端に減
らすことができランニングコストが低下すると共に、潤
滑性が向上することにより耐摩耗性や耐焼付性も向上す
る。
【０００７】
【実施例】図１〜４を参照し本発明の一実施例について
説明する。図１は本発明の構造を示し、本発明に係るラ
イナ０１やピストンリング０６はいずれも摺動部に焼結
鋳鉄部０３，０５が焼結してつくられ、それらの残部は
高強度の鋼部０２，０４よりなる２層の一体構造形ライ
ナ０１及びピストンリング０６として製造されたもので
ある。次にその製造方法の代表例としてライナ０１の場
合を図２を参照して示す。即ち鋼管よりなる外層鋼部０
１の内側に粉末状の鋳鉄２１（例えばターカロイ鋳鉄を
微細粉砕してつくられた鋳鉄粒子）をキャンニング容器
２２を介して入れこみ、まずこれを真空中で電子ビーム
溶接装置を用いて内部を減圧封入しシール溶接２３を行
なう。次にこれを高温、高圧下でＨＩＰ装置を用い、等
方Ａｒガス加圧装置２４で加圧し、高温焼結しながら内
外層を接合させ、一体のライナとして製造する。
説明する。図１は本発明の構造を示し、本発明に係るラ
イナ０１やピストンリング０６はいずれも摺動部に焼結
鋳鉄部０３，０５が焼結してつくられ、それらの残部は
高強度の鋼部０２，０４よりなる２層の一体構造形ライ
ナ０１及びピストンリング０６として製造されたもので
ある。次にその製造方法の代表例としてライナ０１の場
合を図２を参照して示す。即ち鋼管よりなる外層鋼部０
１の内側に粉末状の鋳鉄２１（例えばターカロイ鋳鉄を
微細粉砕してつくられた鋳鉄粒子）をキャンニング容器
２２を介して入れこみ、まずこれを真空中で電子ビーム
溶接装置を用いて内部を減圧封入しシール溶接２３を行
なう。次にこれを高温、高圧下でＨＩＰ装置を用い、等
方Ａｒガス加圧装置２４で加圧し、高温焼結しながら内
外層を接合させ、一体のライナとして製造する。
【０００８】本発明の場合は保油性を格段に向上させう
るため、内外層を十分に接合させる条件下で鋳鉄粉末２
１の焼結密度をコントロールしながら焼結接合させる条
件例を図３、図４に示す。つまり図３に示すように内外
層をＨＩＰ接合する場合、加熱温度は実用上９００〜１
２００℃が必要であり、加圧力は現状で１０００ｋｇ／
ｃｍ2 以上（材料の降伏強度以上のガス圧力に相当す
る）が必要である。一方内層鋳鉄粉末の焼結密度をコン
トロールする条件例を図４に示しているが例えば加熱時
間が一定ならば（例えば１０００℃）焼結密度は接合時
間と加圧力に依存する。ところが実際には加圧力は例え
ば１０００ｋｇ／ｃｍ2 と一定でＨＩＰ処理されるの
で、最終的には焼結密度は接合時間のみで決定される。
一般に保油性は焼結密度が５０〜７０％（つまりポーラ
スな空隙率が３０〜５０％）のとき最も保油性が良好と
考えられている。そのため１０００℃、１０００ｋｇ／
ｃｍ2 での接合時間を１時間１０分から１時間４０分程
度にコントロールすればよいことになる。いずれにして
も図３〜４のような検量線を用意しておくことにより、
最適な焼結密度が確保できる。
るため、内外層を十分に接合させる条件下で鋳鉄粉末２
１の焼結密度をコントロールしながら焼結接合させる条
件例を図３、図４に示す。つまり図３に示すように内外
層をＨＩＰ接合する場合、加熱温度は実用上９００〜１
２００℃が必要であり、加圧力は現状で１０００ｋｇ／
ｃｍ2 以上（材料の降伏強度以上のガス圧力に相当す
る）が必要である。一方内層鋳鉄粉末の焼結密度をコン
トロールする条件例を図４に示しているが例えば加熱時
間が一定ならば（例えば１０００℃）焼結密度は接合時
間と加圧力に依存する。ところが実際には加圧力は例え
ば１０００ｋｇ／ｃｍ2 と一定でＨＩＰ処理されるの
で、最終的には焼結密度は接合時間のみで決定される。
一般に保油性は焼結密度が５０〜７０％（つまりポーラ
スな空隙率が３０〜５０％）のとき最も保油性が良好と
考えられている。そのため１０００℃、１０００ｋｇ／
ｃｍ2 での接合時間を１時間１０分から１時間４０分程
度にコントロールすればよいことになる。いずれにして
も図３〜４のような検量線を用意しておくことにより、
最適な焼結密度が確保できる。
【０００９】
【発明の効果】本発明は従来鋳鉄でつくられたライナ又
はピストンの摺動部に代わり鋳鉄を粉砕し、その粒子を
ＨＩＰ処理して焼結することによりポーラス性をもたせ
たライナ及びピストンの製造が可能となり、これにより
注油率を格段に低減できるため、オイル消費量が減少し
ランニングコストを低下させることができる。
はピストンの摺動部に代わり鋳鉄を粉砕し、その粒子を
ＨＩＰ処理して焼結することによりポーラス性をもたせ
たライナ及びピストンの製造が可能となり、これにより
注油率を格段に低減できるため、オイル消費量が減少し
ランニングコストを低下させることができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る鋳鉄粉末と鋼管の２
層をＨＩＰ接合して成るライナとピストンリングの構造
を示す図
層をＨＩＰ接合して成るライナとピストンリングの構造
を示す図
【図２】図１のライナの焼結接合方法を示す図
【図３】ＨＩＰ接合条件範囲を示す図
【図４】保油性をコントロールするための焼結密度と接
合条件の関係図
合条件の関係図
【図５】従来のターカロイ鋳鉄一体ライナの構造を示す
図
図
０１…ライナ、０２…同外層鋼部、０３…同内層焼結鋳
鉄部、０６…ピストンリング、０４…同内層鋼部、０５
…同外層焼結鋳鉄部、２１…鋳鉄粉末、２２…キャンニ
ング容器、２３…電子ビームシール溶接部、２４…Ａｒ
ガス加圧装置、２５…加熱用ヒータ。
鉄部、０６…ピストンリング、０４…同内層鋼部、０５
…同外層焼結鋳鉄部、２１…鋳鉄粉末、２２…キャンニ
ング容器、２３…電子ビームシール溶接部、２４…Ａｒ
ガス加圧装置、２５…加熱用ヒータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｊ 9/26 Ａ 7366−3Ｊ 10/04 7366−3Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】 鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄の微粉
末の焼結層を形成してなるシリンダライナ。 - 【請求項２】 鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄の微粉
末の焼結層を形成してなるピストンリング。 - 【請求項３】 鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄を微粉
砕した粉末を配し、ＨＩＰ処理をして粉末層を焼結し、
母材と接合することを特徴とするシリンダライナの製造
方法。 - 【請求項４】 鋼材からなる母材の摺動面に鋳鉄を微粉
砕した粉末を配し、ＨＩＰ処理をして粉末層を焼結し、
母材と接合することを特徴とするピストンリングの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35806992A JPH06193500A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | シリンダライナ及びピストンリングとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35806992A JPH06193500A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | シリンダライナ及びピストンリングとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06193500A true JPH06193500A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=18457379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35806992A Pending JPH06193500A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | シリンダライナ及びピストンリングとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06193500A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100728841B1 (ko) * | 2005-07-25 | 2007-06-19 | 두산인프라코어 주식회사 | 실린더 라이너 및 그 제조방법 |
| DE102007023224A1 (de) * | 2007-05-18 | 2008-11-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren der Herstellung eines Kurbelgehäuses und danach hergestelltes Kurbelgehäuse |
| JP2014500909A (ja) * | 2010-11-10 | 2014-01-16 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 内部キャビティを伴うコンポーネント製造方法 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP35806992A patent/JPH06193500A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100728841B1 (ko) * | 2005-07-25 | 2007-06-19 | 두산인프라코어 주식회사 | 실린더 라이너 및 그 제조방법 |
| DE102007023224A1 (de) * | 2007-05-18 | 2008-11-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren der Herstellung eines Kurbelgehäuses und danach hergestelltes Kurbelgehäuse |
| JP2014500909A (ja) * | 2010-11-10 | 2014-01-16 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | 内部キャビティを伴うコンポーネント製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010821 |