JPS59199162A - 二層シリンダライナの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二層シリンダライナの製造方法に関する。

ディーゼル機関用シリンダライナはピストンリングと摺
動するため、第１図に示されるように。

耐焼付き性、酬門耗性が優れたねずみ鋳鉄の一体型で作
られている。その製造方法としては砂型置注ぎ法及び遠
心鋳造法がある。

砂型置注ぎ法は、外型及び中子をフラン鋳型またはＣＯ
２鋳型等の砂型で造型し、鋳鉄を鋳造する方法であるが
、中子の表面には炭化物を析出させるために、広範囲に
冷し金を尚てる。遠心鋳造法は、金型を高速で回転させ
々から金型の内面に鋳鉄を鋳造して製作する方法である
。

上記のものには次の欠点がある。

砂型置注き法では１表面に広範囲にしかも多数の冷し金
を当てて、その裏側に砂を搗固めて中子を製作し、別途
製作した砂型の外型と組合せて鋳鉄を鋳造する方法であ
るので、多大の造型工数を要し、シリンダライナが高価
である。

遠心鋳造法では、鋳造した鋳鉄１ｄ外側の金型イν１ｊ
から凝固し内面近くが最後に固まる。ところが。

最後に固する部分には成分偏析や引は巣等が出来るため
、これらを除く必要があシ、肉厚の７０％程度が切削代
になる。このだめ、＠造歩留シが小さく２捷だシリンダ
ライナの最も必要な性質である耐摩耗性を支配する顕微
鏡組織の制御が困難である。

また、上記両方法によって製作されたシリンダライナは
、加１図に示すように、耐摩耗性の観点から鋳鉄０１一
体型で製作されているが、鋳鉄の強度が低いため、大形
船用ディーゼル機関のシリンダライナでは、その肉厚は
７０ｍｍ以上に達しており、軽量化、小形化が必要であ
る。

本発明の目的は高強度で軽量化が達成できる二層シリン
ダライナの製造方法を提供することであシ、その特徴と
するところは２円筒状に形成された鋼製の外筒の内周面
に鋳鉄を遠心鋳造法によシＶ〕込んで内筒を形成し、上
記外筒の外周面及び上記内筒の内周面を機械加工するこ
とである。

さらに、上部外筒と同上部外筒よシも薄肉の下部外筒と
を溶着させて一体の円筒状に形成された銀製の外筒の内
周面に鋳鉄を遠心鋳造法にょシ鋳込んで内筒を形成し、
上記外部の外周面及び上記内筒の内周面を機械加工する
ことである。

以下本発明による実施例につき説明する。

第２図は本発明による第１実施例の二層シリンダライナ
を示す断面図である。

図において、１は外層、耶ち外筒であシ、鋼板を外層１
の長手方向（縦方向）に溶接して機械加工したものであ
る。２は内層即ち内筒のねずみ鋳鉄層である。シリンダ
ライナの内面はピストンリングが往復運動してピストン
リングとｈｉするため、焼付き面圧が高くかつ耐摩耗性
がすぐれたね。

すみ鋳鉄が適している。

本実施例のシリンダライナの製作方法を以下に順を追っ
て述べる。

（１）銅板（ＳＳ４−１）を円筒状に成形し、その継ぎ
目を溶接して円筒形の外層１を製作する。

（２）　　同外層１を金型として回転させながら内面を
８００℃程度に予熱した後、その内面にねずみ鋳鉄を１
４５０℃で鋳造する。

（３）上記の鋼板製外層１と鋳鉄製内層２とが一体とな
った二層内部を遠心鋳造機から取外し、その内、外面を
図面通シ機械加工し、二層シリンダライナを製作する。

なお、必要に応じて吸、排気孔は機械加工にょシ形成す
ることができる。

上述の場合には次の効果がある。

（１）外層に銅、内層に鋳鉄を鋳造する二層構造（２）
外層に高強度の銅系材料を使用するので。

全体として薄肉にでき、シリンダライナの軽量化が達成
される。

（３）外層の製作につづく内層の鋳造が砂型置注ぎ法に
比較して省力化できるので、全体として安価なンリンタ
ゝライナが得られる。

第３図は本発明による第２実施例の二層シリンダライナ
を示すＩｈＴ面図である。

図において、１１は上部鋼管、１２は下部鋼管であシ、
上部鋼管１１と下部鋼管１２ばその境界１３で円周方向
に溶接され結合されている。

１４け遠心鋳造法によって上、記鋼管１１．１２の内面
に鋳造したねずみ鋳鉄層である。シリンダライナの内面
はピストンと原振するため、その材質は焼付き面圧が高
いねずみ鋳鉄が適している。

本実施例のシリンダライナの製作方法を以下に順を追っ
て説明する。

（１）外層ｆ７）上部となる鋼管（５ＴＰＧ４２　）　
１１とそれよシ外径の小さい下部鋼管（５ＴＰＧ４２　
）　１２を境界１３で溶接してシリンダライナの全長に
・相当する一体形外層１１．１２を製作する。

（２）上記外層１１．１２を遠心鋳造機にのせて。

金型として回転させながら、内面を８ＱＯ’Ｃ程度に予
熱した後、その内面にねずみ銑鉄を１．４５０℃で鋳造
する。この際のねずみ鋳鉄の化学成分は。

Ｃ：３．０１％、Ｓｉ　：０．９１％、Ｍｎ　：０．９
６％。

Ｐ：０．４２％、Ｖ：０．１５％、Ｔｉ：０．０７％。

残シＦｅである。

（３）上記の鍋□管製外層Ｉ　Ｌ、　１２とねずみ合７
１鉄製内層１４とが一体となった二層円筒を遠心Ｍ造機
から取外し、その内、外面を図面通り機械加工して二層
シリンダライナを製作する。

なお、必要に応じて吸、排気孔は機械加工により形成す
ることができる。

上述の場合には次の効果がある。

（１）外層を外径の大きい上部鋼管と外径の小さい下部
鋼管とを溶接して製作するため２機械加工代が少なく安
価に出来る。

（２）外層に高強度の鋼、内層に鋳鉄を採用した二層構
造のため、全体として薄肉にでき、シリンダライナの軽
量化が達成される。

（３）　　′ｉだ、上記のように二層構造のため、内層
の鋳鉄も薄肉化でき、内層の鋳鉄の鋳込みに遠心鋳造法
が適用できる。

（４）外層の錨ｉ管の製作につづく内層の鋳造が砂型置
注ぎ法に比較して省力化できるので、全体として安価な
シリンダライナが得られる。

第４図及び第５図に本発明による第３実施例の二層シリ
ンダライナを示す〇 図において、２１は外層の鋼管であり、圧力配管用銅管
（５ＴＰＧ４２　）が使用されている。なお２機械加工
してシリンダライナとして完成した後の外層を第５図に
示すように２１′とする。

２２１ｄ遠心鋳造法によって鋳造したねすみ鋳鉄製の内
層である。シリンダライナはピストンリングと摩擦する
ため、シリンダライナの内面は焼伺き面圧の高いねずみ
鋳鉄が適している。

本実施例のシリンダライナの製作方法を以下にｊ齢を追
って説明する。

（１）　　外層となる鋼管２１を５ＴＰＧ４２の素管か
ら切シ出す。

（２）上記鋼管２１を遠心鋳造機の上に配置した後、こ
の鋼管２１を回転させながら内層となるねずみ鋳鉄を１
．、４．　Ｏ０℃で鋳造する。このねずみ鋳鉄の化学成
分は、　Ｔ、Ｃ：　３．０８％、Ｓｉ：０．９７％。

Ｍｎ　：　０．７３％、Ｐ：０．４４％、Ｖ：０．１５
％。

Ｔｉ：０．０６％、残１）Ｆｅである。

（３）上記の鋼管製外層２１とねすみ鋳鉄製内層２２と
が一体となった二層円筒を遠心鋳造機から取外す。

（４）上記二層円筒の外周を機械加工して、遠心鋳造法
によって鋳造したねずみ鋳鉄の内層と組合せた外層２１
′を得る。

なお、必要に応じて吸、排気孔は機械加工によって形成
することができる。

」二連の場合には次の効果がある。

（１）外層に従来の釘、鉄に比較して高強度の鋼管を使
用するので、全体として薄肉にでき、シリンダライナの
軽量化が達成できる。

（２）上記のように二層構造のため、内層のねずみ鋳鉄
も薄肉化できるので、内層の鋳造に遠心鋳造法が適用で
きる。従って２Ｍ作が省力化され全体として安価なシリ
ンダライナが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシリンダライナを示す断面図。 第２図は本発明による第１実施例の二層シリンダライナ
を示す断面図、第３図は本発明によるあ２実施例の二層
シリンダライナを示す断面図、第４図（は本発明による
第３実施例の二層シリンダライナの外層に鋳鉄製内層を
鋳込んだ状態を示す断面図、第５図は本発明による第３
実施例の二層シリンダライナを示す断面図である。 １．１１．１２．２１′・・・外層、２，１４．２２・
・・内層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　円筒状に形成された鋼製の外筒の内周面に鋳鉄を
   遠心鋳造法によシ鋳込んで内筒を形成し。 上記外筒の外周面及び上記内筒の内周面を機械加工する
   ことを特徴とする二層シリンダライナの製造方法。 ２、上部外筒と同上部外筒よシも薄肉の下部外筒とを溶
   着させて一体の円筒状に形成された鋼製の外筒の内周面
   に鋳鉄を遠心鋳造法によシ鋳込んで内筒を形成し、上記
   外筒の外周面及び上記内筒の内周面を機械加工すること
   を特徴とする二層シリンダライナの製造方法。