JPS58145391A - アルミシリンダ−の製造方法 - Google Patents
アルミシリンダ−の製造方法Info
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- JPS58145391A JPS58145391A JP2683282A JP2683282A JPS58145391A JP S58145391 A JPS58145391 A JP S58145391A JP 2683282 A JP2683282 A JP 2683282A JP 2683282 A JP2683282 A JP 2683282A JP S58145391 A JPS58145391 A JP S58145391A
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- Japan
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- alloy
- layer
- cladding
- cylinder body
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミシリンダーの製造方法に関する。
従来のアルミ７リンダーは次のような方法で製造されて
いた。
いた。
（１） シリンダー全体をＡｊ −Ｓｉ共晶合金（通
常フルミ／で、１３％Ｓ１）で構成し、仕上げ加工する
方法： この方法で１替られるシリンダーの軸方向断面を第１図
に示す。
常フルミ／で、１３％Ｓ１）で構成し、仕上げ加工する
方法： この方法で１替られるシリンダーの軸方向断面を第１図
に示す。
第５１図中、１はシリンダ一本体、２はシリンダーヘッ
ド側７ランジ、３はクランクケース側フ２ンジ、４は冷
却フィン％ ５はシリンダヘッド側ネジ穴、６はクラン
クケース側ネジ穴、７゜８は夫々上記フランジ２，３０
当り面、９はシリンダー内径仕上面である。
ド側７ランジ、３はクランクケース側フ２ンジ、４は冷
却フィン％ ５はシリンダヘッド側ネジ穴、６はクラン
クケース側ネジ穴、７゜８は夫々上記フランジ２，３０
当り面、９はシリンダー内径仕上面である。
（２） 鋳鉄スリーブを仕上げ加工容易なＡｅ 合金
（ＡＩ！−Ｓｉ共晶合金以外）で鋳ぐるみ、仕上げんロ
エする方法： この方法で得られるシリンダーの軸方向断面を第２図に
示す。
（ＡＩ！−Ｓｉ共晶合金以外）で鋳ぐるみ、仕上げんロ
エする方法： この方法で得られるシリンダーの軸方向断面を第２図に
示す。
第２図中、第１図と同一符号は第１図と同−機能部を示
し、１０は鋳鉄スリーブ、１１はスリーズ突起部（タガ
状）である。
し、１０は鋳鉄スリーブ、１１はスリーズ突起部（タガ
状）である。
（３）上記（２）と類似の方法で鋳鉄スリーブに代って
溶射シェルを上記（２）のＡｊ 合金で鋳ぐるむ方法
： この方法の手順な第３図印〜（ハ）に示す。
溶射シェルを上記（２）のＡｊ 合金で鋳ぐるむ方法
： この方法の手順な第３図印〜（ハ）に示す。
第３図（イ）は母型（円筒状）＋２に溶射シェル１４を
溶射形成した状態を、第３図（ロ）は母型１２を外した
状態を、第３図←１は溶射シェル１４にＡＩ！ 合金を
鋳ぐるんだ後、仕上げ加工した状態をそれぞれ示す。な
お、第３図（イ）中の１３は耐熱被膜（離型剤的作用）
である。
溶射形成した状態を、第３図（ロ）は母型１２を外した
状態を、第３図←１は溶射シェル１４にＡＩ！ 合金を
鋳ぐるんだ後、仕上げ加工した状態をそれぞれ示す。な
お、第３図（イ）中の１３は耐熱被膜（離型剤的作用）
である。
しかしながら、上記（１）〜（３）の方法には次のよう
な欠点がある。
な欠点がある。
（１）の方法：
この方法は一体鋳造品が得られる長所がある反面、Ａｌ
−Ｓｉ共晶合金を用いるため、仕上げ加工時の工具損
傷、摩耗が顕著で、生産性、コストの面で問題がある。
−Ｓｉ共晶合金を用いるため、仕上げ加工時の工具損
傷、摩耗が顕著で、生産性、コストの面で問題がある。
なお、荒仕上げ加工時の問題はないが、ネジ穴５，６の
穴あけ、タップ立テ、フランジ２，３０当り面７，８お
よびシリンダー内径仕上面９の精密仕−ヒげ時が問題と
なる。
穴あけ、タップ立テ、フランジ２，３０当り面７，８お
よびシリンダー内径仕上面９の精密仕−ヒげ時が問題と
なる。
（２）の方法：
本体部の鋳造材質としてＡｔ −Ｓｉ共晶合金以外の鋳
造合金（ｈｐ 合金）を用いるため、ネジ穴５，６、
当り面７，８の仕上げ加工は容易であり、また鋳鉄スリ
ーブ１０の使用により内径仕上面９の仕上げ加工も容易
であるが、■ 鋳鉄は）ｌ 合金に比し比重が大で、か
つ鋳鉄スリーブの肉厚（ｔ、）の薄肉化が困難であり、
軽量化に限度がある。仮に、仕上げ加工時の切削量を増
して対処しても、加工工数が増し、コスト高となる。
造合金（ｈｐ 合金）を用いるため、ネジ穴５，６、
当り面７，８の仕上げ加工は容易であり、また鋳鉄スリ
ーブ１０の使用により内径仕上面９の仕上げ加工も容易
であるが、■ 鋳鉄は）ｌ 合金に比し比重が大で、か
つ鋳鉄スリーブの肉厚（ｔ、）の薄肉化が困難であり、
軽量化に限度がある。仮に、仕上げ加工時の切削量を増
して対処しても、加工工数が増し、コスト高となる。
■ ＡＩ！ 合金と鋳鉄は熱、膨張係数が異り、かつ鋳
塊で嵌合されているため、使用中の温度変動上好ましく
ない。
塊で嵌合されているため、使用中の温度変動上好ましく
ない。
等の欠点がある。
（３）の方法：
■ 溶射時の高温により母型が変形、割れ、焼付等を生
じ、母型の耐久性、繰返し使用に難点がある。
じ、母型の耐久性、繰返し使用に難点がある。
■ 母型・＼の溶射工程が煩雑（母型への耐熱被膜の処
理、母型の予熱が必要）で、生産性が低く（溶射時間が
長く、個別に溶射する必要がある）、省資源でなく（ｍ
射粒子の母型上への歩留が低い）、省エネルギーでなく
（母型の予熱、溶射粒子の溶融エネルギーが必要）、し
かも作業環境が良好でない（粒子噴射の騒音、粉塵の発
生がある）。
理、母型の予熱が必要）で、生産性が低く（溶射時間が
長く、個別に溶射する必要がある）、省資源でなく（ｍ
射粒子の母型上への歩留が低い）、省エネルギーでなく
（母型の予熱、溶射粒子の溶融エネルギーが必要）、し
かも作業環境が良好でない（粒子噴射の騒音、粉塵の発
生がある）。
■ 溶射シェルを母型から分離する（冷却して外す）工
程が必要である。
程が必要である。
■ 溶射シェルにスリーブ突起部（タガ状）を設けるこ
とは容易ではないし、またシェルと本体とは鋳ぐるみで
結合されているため苛酷な使用条件下で鋳離れ等を起し
耐久性上問題がある。
とは容易ではないし、またシェルと本体とは鋳ぐるみで
結合されているため苛酷な使用条件下で鋳離れ等を起し
耐久性上問題がある。
■ シェル厚み（ｔ２）は鋳鉄スリーブよりも薄肉化（
１，＞ １２）が可能であるとはいえ、シュ１ル材の比
重がＡｊ 合金よりも大であるため、軽量化に限度があ
る。
１，＞ １２）が可能であるとはいえ、シュ１ル材の比
重がＡｊ 合金よりも大であるため、軽量化に限度があ
る。
本発明は、以上のような欠点のないアルミシリンダーの
製造方法を提供するものである。
製造方法を提供するものである。
すなわち本発明は、シリンダ一本体をＡＩ！ 又は機械
加工が容易なＡＩ！ 合金で鋳造し、該シリンダー内
面に、ＡＩ！又はＡ／合金製母板の少くとも一面に該シ
リンダ一本体よりも融点の低い高Ｓｉ −ＡＩ！系合金
をクラッドしたり２ツド材にて外面に該高５ｌ−ＡＩ！
系合金が位置するように成形された円筒を挿入し、次い
で加熱炉中で上記シリンダ一本体と円筒をろう付した後
、上記円筒の母板および該母板と上記クラッド層との拡
散層を除去し、上記クラッド層と上記シリンダ一本体と
が溶融固化したＡＩ！−８１共晶部面を仕上げ加工する
ことな特徴とする内面に耐摩耗性の優れたＡＩ！−Ｓｉ
共晶合金層を冶金的に接合してなるアルミシリンダーの
製造方法に関するものである。
加工が容易なＡＩ！ 合金で鋳造し、該シリンダー内
面に、ＡＩ！又はＡ／合金製母板の少くとも一面に該シ
リンダ一本体よりも融点の低い高Ｓｉ −ＡＩ！系合金
をクラッドしたり２ツド材にて外面に該高５ｌ−ＡＩ！
系合金が位置するように成形された円筒を挿入し、次い
で加熱炉中で上記シリンダ一本体と円筒をろう付した後
、上記円筒の母板および該母板と上記クラッド層との拡
散層を除去し、上記クラッド層と上記シリンダ一本体と
が溶融固化したＡＩ！−８１共晶部面を仕上げ加工する
ことな特徴とする内面に耐摩耗性の優れたＡＩ！−Ｓｉ
共晶合金層を冶金的に接合してなるアルミシリンダーの
製造方法に関するものである。
本発明方法によれば、シリンダ一本体はＡｊ又は機械仕
りげが容易なＡｊ 鋳造合金で構成され、耐摩耗性を必
要とする内面は耐摩耗性に優れたＡ／ −ＳＬ共晶合金
層で、しかも所望の厚さ本発明方法におけるシリンダ一
本体、クラツド材の母板、該母板にり２ツドするシリン
ダ一本体よりも融点の低い高Ｓｉ −Ａ／系合金（以下
、４ Ｓｉ −ＡＩ！系合金と略す）としては、それぞ
れ第１〜３表に示すもの等が使用できる。
りげが容易なＡｊ 鋳造合金で構成され、耐摩耗性を必
要とする内面は耐摩耗性に優れたＡ／ −ＳＬ共晶合金
層で、しかも所望の厚さ本発明方法におけるシリンダ一
本体、クラツド材の母板、該母板にり２ツドするシリン
ダ一本体よりも融点の低い高Ｓｉ −Ａ／系合金（以下
、４ Ｓｉ −ＡＩ！系合金と略す）としては、それぞ
れ第１〜３表に示すもの等が使用できる。
第１表（シリンダ一本体）
ＪＩＳＨ５２Ｄ２−１９７７ 。
喘
ＡＯ２Ａ ・・山・用Ａ／−８１系（４〜５％）
１Ａ０２Ｂ ・曲面Ａｔ−Ｅ３Ｌ−Ｏｕ系（５〜７
％） ｊ註（）内の数値はＳ１含有量 第２表（クラッド母板） 第６表 （高８ｌ−ＡＩ！系合金） 以下、添付図面を参照して本発明方法を詳細に説明する
。
１Ａ０２Ｂ ・曲面Ａｔ−Ｅ３Ｌ−Ｏｕ系（５〜７
％） ｊ註（）内の数値はＳ１含有量 第２表（クラッド母板） 第６表 （高８ｌ−ＡＩ！系合金） 以下、添付図面を参照して本発明方法を詳細に説明する
。
第４図（イ）〜←→は本発明方法の一実施態様のプロセ
スを示す図、第５図（イ）は第４図（ロ）のＢ部の詳細
図、第５図（ロ）は第４図を１の０部の詳細図〔ただし
、第５図（ロ）は仕上げ加工前の状態を、第４図（ハ）
は仕上げ加工後の状態を示す〕である。
スを示す図、第５図（イ）は第４図（ロ）のＢ部の詳細
図、第５図（ロ）は第４図を１の０部の詳細図〔ただし
、第５図（ロ）は仕上げ加工前の状態を、第４図（ハ）
は仕上げ加工後の状態を示す〕である。
第４，５図中、第１〜５図と同一符号は第１〜３図と同
−機能部を示し、１５は後述するクラツド材＋７からな
る円筒、１５ａは該円筒１５の板端合せ部、１６はＡ／
又はＡ／金合金鋳造されたシリンダ一本体、１８は上記
円ｆｌ＠１５のろう接前のシリンダ−１６内径粗加工面
、１９は円ｉ＋５とシリンダー＋６とが溶融固化した高
Ｓｉ −ＡＩ！合金部、１９ａはシリンダ一本体１６側
拡散層、＋９１）は円筒１５（後述する母板１７ｂ）側
波散層ｓ Ａ ”” Ａは内径仕上加ニレベルを示す。
−機能部を示し、１５は後述するクラツド材＋７からな
る円筒、１５ａは該円筒１５の板端合せ部、１６はＡ／
又はＡ／金合金鋳造されたシリンダ一本体、１８は上記
円ｆｌ＠１５のろう接前のシリンダ−１６内径粗加工面
、１９は円ｉ＋５とシリンダー＋６とが溶融固化した高
Ｓｉ −ＡＩ！合金部、１９ａはシリンダ一本体１６側
拡散層、＋９１）は円筒１５（後述する母板１７ｂ）側
波散層ｓ Ａ ”” Ａは内径仕上加ニレベルを示す。
なお、上記のクラツド材１７は、ＡＩ！又は、Ｓｌを含
まないか極く微量含むＡ／ 合金からなる母板１７ｂに
高Ｓｉ −ＡＩ！合金層（以下クラッド層と称す）＋７
ａをクラッドしたものである。
まないか極く微量含むＡ／ 合金からなる母板１７ｂに
高Ｓｉ −ＡＩ！合金層（以下クラッド層と称す）＋７
ａをクラッドしたものである。
第４〜５図において、先ず、機械加工性の優れたアルミ
合金からなる鋳造シリンダー１６の内径のみを粗加工す
る〔第４図（ロ）参照〕。なお、フランジ２，３端面、
ネジ穴５，６等の加工は、後述する円筒１５とのろう付
加熱時に変形等を生じることがあるため、ろう付加１後
に行うことが好ましい。
合金からなる鋳造シリンダー１６の内径のみを粗加工す
る〔第４図（ロ）参照〕。なお、フランジ２，３端面、
ネジ穴５，６等の加工は、後述する円筒１５とのろう付
加熱時に変形等を生じることがあるため、ろう付加１後
に行うことが好ましい。
一方、クラツド材＋７を、クラッド層１７ａが外面に来
るように円Ｗ１１５状に加工し、その外径と長さがはり
上記粗加ニジリンダ−１６の内径と長さに対応するよう
に成形する〔第４図（イ）参照〕。なお、この円筒加工
は板曲げ加工、場合によっては絞り加工とし板端合せ部
１５１Ｌのないものとしてもよい。
るように円Ｗ１１５状に加工し、その外径と長さがはり
上記粗加ニジリンダ−１６の内径と長さに対応するよう
に成形する〔第４図（イ）参照〕。なお、この円筒加工
は板曲げ加工、場合によっては絞り加工とし板端合せ部
１５１Ｌのないものとしてもよい。
次（で、この円筒１５をシリンダー１６内に挿入し〔第
４図（ロ）および第５図（イ）参照〕、円筒１５外面と
シリンダ−１６内面の常持接触保持の為のバックアップ
治具（図示省略）に組立てる。この状態のものを多数組
立て、ろう付炉中（例えば真空ろう付炉、フシックスろ
う付炉、雰囲気ろう付炉など）で加熱する〔第５図（ロ
）参照〕。
４図（ロ）および第５図（イ）参照〕、円筒１５外面と
シリンダ−１６内面の常持接触保持の為のバックアップ
治具（図示省略）に組立てる。この状態のものを多数組
立て、ろう付炉中（例えば真空ろう付炉、フシックスろ
う付炉、雰囲気ろう付炉など）で加熱する〔第５図（ロ
）参照〕。
このようにしてろう付した後、母板１７ｂと拡散層＋９
ｂを除去し、溶融固化ろう材１９をＡ−Ａレベルで仕上
げ加工し、所要ネジ孔５゜６、フラシジ２，３０当りｒ
ｊ７Ｊ７．８を仕上げ〔第４図（ハ）参照〕。
ｂを除去し、溶融固化ろう材１９をＡ−Ａレベルで仕上
げ加工し、所要ネジ孔５゜６、フラシジ２，３０当りｒ
ｊ７Ｊ７．８を仕上げ〔第４図（ハ）参照〕。
以上詳述した本発明方法によれば、次のような効果を奏
することができる。
することができる。
（１） クラッド層１７ａは高Ｓｉ −Ａ／金合金あ
り、硬（て脆いため単独で圧延薄板加工は不可能である
が、母板１７ｉ）とクラッドすることにより、薄板加工
が可能となり、従って第４図（イ）の円部状加工が可能
となる。
り、硬（て脆いため単独で圧延薄板加工は不可能である
が、母板１７ｉ）とクラッドすることにより、薄板加工
が可能となり、従って第４図（イ）の円部状加工が可能
となる。
（２） クラッド層１７ａは高Ｓｉ −Ａ／金合金あ
り、シリンダ一本体１６と母板１７ｂよりも融点が低い
ため、ろう材として作用し、かつろう付炉中での加熱冷
却によりシリンダ一本体１６とクラツド材１７の間隙で
溶融固化し、両者を強固に結合する。なお、この時、母
板１７ｂは溶融ろうの流出防止作用を有す。
り、シリンダ一本体１６と母板１７ｂよりも融点が低い
ため、ろう材として作用し、かつろう付炉中での加熱冷
却によりシリンダ一本体１６とクラツド材１７の間隙で
溶融固化し、両者を強固に結合する。なお、この時、母
板１７ｂは溶融ろうの流出防止作用を有す。
（３） り２ラド層１７ ａの溶融固化後の組織は、
ラメラ−（層状）のＡＩ！−Ｓｉ共晶組織を呈し、潤滑
油の含油性、耐摩耗性が大幅に向上する。
ラメラ−（層状）のＡＩ！−Ｓｉ共晶組織を呈し、潤滑
油の含油性、耐摩耗性が大幅に向上する。
（４） クラッド層１７ａのクラッド厚さを随意にコ
ントロールできるため、必要最小限の耐摩耗層厚さく例
えば０．５〜１．０Ｗ程度）を得ることができ（ｔ、
＞ ｔ２＞＞ ｔ、） ％軽量化につながる。
ントロールできるため、必要最小限の耐摩耗層厚さく例
えば０．５〜１．０Ｗ程度）を得ることができ（ｔ、
＞ ｔ２＞＞ ｔ、） ％軽量化につながる。
（５）上記（３）のＡｊ？ −Ｓｉ共晶層の耐摩耗層は
、拡散層１９ａｌ介してシリンダ一本体１６に接合され
ているため、苛酷な使用条件下でも剥離などのトラブル
もなく、伝熱特性もすぐれ（Ｓ境などの空気層、介在物
などがないため）、放熱効果が高い。
、拡散層１９ａｌ介してシリンダ一本体１６に接合され
ているため、苛酷な使用条件下でも剥離などのトラブル
もなく、伝熱特性もすぐれ（Ｓ境などの空気層、介在物
などがないため）、放熱効果が高い。
（６）穴明加工、ネジ加工（タップ立て）などについて
は、シリンダ一本体１６合金の機械加工性が良好なため
、工具損傷、摩耗ロスがな（、生産性が向上する。
は、シリンダ一本体１６合金の機械加工性が良好なため
、工具損傷、摩耗ロスがな（、生産性が向上する。
（カ シリンダ一本体１６内に円筒１５を挿入するだけ
でよいので組立能率が高く、またこの組立物の複数個を
一度に加熱炉中に入れることができ、しかも加熱炉中で
のろう付は数分で完了するため生産性も極めて高い。
でよいので組立能率が高く、またこの組立物の複数個を
一度に加熱炉中に入れることができ、しかも加熱炉中で
のろう付は数分で完了するため生産性も極めて高い。
第１，２図は従来法で得られるシリンダーの軸方向断面
を示す図、第３図（イ）〜←→は従来法の一例の手順を
示す図、第４図（イ）〜←→は本発明方法の一実施態様
例を示す図、第５図（イ）は第４図（ロ）のＢ部詳細図
、第５図（ロ）は第４図Ｅ→のＣ部詳細図である。
を示す図、第３図（イ）〜←→は従来法の一例の手順を
示す図、第４図（イ）〜←→は本発明方法の一実施態様
例を示す図、第５図（イ）は第４図（ロ）のＢ部詳細図
、第５図（ロ）は第４図Ｅ→のＣ部詳細図である。
Claims (1)
- シリンダ一本体＆ ＡＩ！ 又は機械加工が容易なＡ
Ｉ！ 合金で鋳造し、該シリンダー内面に、ＡＩ！又
はＡＩ！ 合金製母板の少くとも一面に該シリンダ一
本体よりも融点の低い高Ｓｉ −Ａ／系合金をクラッド
したクラツド材にて外面に該高８ ｉ −ＡＩ！系合金
が位置するように成形された円筒を挿入し、次いで加熱
炉中で上記シリンダ一本体と円筒をろう付した後、上記
円筒の母板および該母板と上記クラッド層との拡散層を
除去し、上記り２ソド層と上記シリンダ一本体とが溶融
固化したＡｅ−８ｉ共晶部面を仕上げ〃ｕ工することを
特徴とする内面に耐摩耗性の優れたＡＩ！−Ｓｉ共晶合
金層を冶金的に接合してなるアルミシリンダーの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2683282A JPS58145391A (ja) | 1982-02-23 | 1982-02-23 | アルミシリンダ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2683282A JPS58145391A (ja) | 1982-02-23 | 1982-02-23 | アルミシリンダ−の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58145391A true JPS58145391A (ja) | 1983-08-30 |
Family
ID=12204235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2683282A Pending JPS58145391A (ja) | 1982-02-23 | 1982-02-23 | アルミシリンダ−の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58145391A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04214957A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-08-05 | Showa Alum Corp | 吸気マニホルド |
| JPH04350353A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-12-04 | Showa Alum Corp | 吸気マニホルド |
| JP2008221308A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Honda Motor Co Ltd | 中空部材及びその製造方法 |
-
1982
- 1982-02-23 JP JP2683282A patent/JPS58145391A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04214957A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-08-05 | Showa Alum Corp | 吸気マニホルド |
| JPH04350353A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-12-04 | Showa Alum Corp | 吸気マニホルド |
| JP2008221308A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Honda Motor Co Ltd | 中空部材及びその製造方法 |
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