JPS5949352A - 内燃機関のシリンダライナ及びその製造方法 - Google Patents
内燃機関のシリンダライナ及びその製造方法Info
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- JPS5949352A JPS5949352A JP15860882A JP15860882A JPS5949352A JP S5949352 A JPS5949352 A JP S5949352A JP 15860882 A JP15860882 A JP 15860882A JP 15860882 A JP15860882 A JP 15860882A JP S5949352 A JPS5949352 A JP S5949352A
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- fiber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/18—Other cylinders
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/04—Composite, e.g. fibre-reinforced
-
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Laminated Bodies (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、内燃機関のシリンダライナおにびその製造方
法に関する。往復動型の内燃機関にあっ− ２ − ては、燃焼による爆発力とピストンの慣性力に起因する
振動、騒音が発生する。この振動、騒音は、シリンダー
壁を通る経路と、ピストン、ピストンピン、コンロッド
、クランク軸を通る経路で外部に伝達される。
法に関する。往復動型の内燃機関にあっ− ２ − ては、燃焼による爆発力とピストンの慣性力に起因する
振動、騒音が発生する。この振動、騒音は、シリンダー
壁を通る経路と、ピストン、ピストンピン、コンロッド
、クランク軸を通る経路で外部に伝達される。
従来の内燃機関に採用されているシリンダライナは、ア
ルミ合金等で作られており、振動減衰特性が悪いため、
従来のシリンダライナでシリンダー壁を通る振動、騒音
を十分に減衰させることは困難である。このため、エン
ジン全体の振動、騒音を大きくしていた。そして、この
問題は、省燃比、省資源の要求から、エンジンがＷｍ化
されエンジンを構成するシリンダブロックの薄肉化が進
行している今日一層大きな問題点となり、その対策が要
求されている。
ルミ合金等で作られており、振動減衰特性が悪いため、
従来のシリンダライナでシリンダー壁を通る振動、騒音
を十分に減衰させることは困難である。このため、エン
ジン全体の振動、騒音を大きくしていた。そして、この
問題は、省燃比、省資源の要求から、エンジンがＷｍ化
されエンジンを構成するシリンダブロックの薄肉化が進
行している今日一層大きな問題点となり、その対策が要
求されている。
そこで本発明者等は、エンジン全体にわたり、綿密な振
動解析を行った。その結果、内燃機関の燃焼に基ずくエ
ンジンの振動は、ピストンの首振り運動（以下、ピスト
ンスラップという。）がシリンダライナから、シリンダ
ブロックにつたわる＝ ３ − 経路と、ピストン−コンロッド−クランク軸からシリン
ダブロックに伝わる経路との２つの経路があることが分
った。ピストンスラップは、ピストンに加わったシリン
ダ内ガス圧と、ピストン及びコンロッド等、往復部分の
慣性力とによって、シリンダライナがピストンによって
衝撃的に打ち付けられる現象である。このピストンスラ
ップはエンジンの低速時には、ガス圧が、高速時には、
慣性力がそれぞれ大きく影響する。このピストンスラン
プによる衝撃エネルギーがエンジン振動騒音の１つの原
因になっていることが判明した。
動解析を行った。その結果、内燃機関の燃焼に基ずくエ
ンジンの振動は、ピストンの首振り運動（以下、ピスト
ンスラップという。）がシリンダライナから、シリンダ
ブロックにつたわる＝ ３ − 経路と、ピストン−コンロッド−クランク軸からシリン
ダブロックに伝わる経路との２つの経路があることが分
った。ピストンスラップは、ピストンに加わったシリン
ダ内ガス圧と、ピストン及びコンロッド等、往復部分の
慣性力とによって、シリンダライナがピストンによって
衝撃的に打ち付けられる現象である。このピストンスラ
ップはエンジンの低速時には、ガス圧が、高速時には、
慣性力がそれぞれ大きく影響する。このピストンスラン
プによる衝撃エネルギーがエンジン振動騒音の１つの原
因になっていることが判明した。
発明者等は、従来の金属シリンダライナの問題を解消Ｊ
るため、更に討議、系統的実験解析を繰り返えし、本発
明に到達した。即ち、本発明者等は、内燃機関の低撮動
低騒音化を削るには、ピストンスラップによる衝撃が発
生してもシリンダライナに十分な振動減衰効果を持たせ
れば、騒音を著しく少なくできるという知見に到達した
。更に内燃機関のシリンダライノーは、本発明で問題に
する振動減衰特性に優れているだけでなく、シリン−４
− ダライナに要求される機械的強度及び耐熱性、耐水性、
耐油性を備えている必要がある。本発明者等は、シリン
ダライナについて、係る観点からも十分な検討実験解析
を行い、本発明を完成したものである。
るため、更に討議、系統的実験解析を繰り返えし、本発
明に到達した。即ち、本発明者等は、内燃機関の低撮動
低騒音化を削るには、ピストンスラップによる衝撃が発
生してもシリンダライナに十分な振動減衰効果を持たせ
れば、騒音を著しく少なくできるという知見に到達した
。更に内燃機関のシリンダライノーは、本発明で問題に
する振動減衰特性に優れているだけでなく、シリン−４
− ダライナに要求される機械的強度及び耐熱性、耐水性、
耐油性を備えている必要がある。本発明者等は、シリン
ダライナについて、係る観点からも十分な検討実験解析
を行い、本発明を完成したものである。
即ち、本発明のシリンダライナは、炭素繊維、ガラス繊
維、ボロン繊維等の強化繊維と樹脂とで構成される繊維
強化樹脂複合材料製であり、中空筒状の本体を具備する
ことを特徴とするものである。上述の構成にり成る本発
明の内燃機関のシリンダライナは、ピストンの首振り振
動に起因するエンジンの振動を、ｕｌｉ維強化樹脂複合
材料製の本体のもつ振動減衰特性により減衰させる。そ
してピストンシリンダライナからエンジンブロック等エ
ンジン全体に及ぶ速成振動をシリンダライナで絶縁し、
問題になっているエンジン騒音、エンジン振動を解消す
るものである。又、本発明のシリンダライナは、エンジ
ンの薄肉軽量化を可能にする利点も有する。さらに本発
明の内燃機関のシリンダライナは、シリンダライナを熱
伝達率の低い−５− 樹脂を主体とする複合材料で構成するため、燃焼室内で
発生した熱を従来の金属シリンダライナのように、シリ
ンダブロック等に、人聞に伝達しない為、燃焼室壁を高
い温度状態に保ち、燃料の蒸発を促進し、着火、および
点火を容易にすると共に、エンジンの発生エネルギーを
高め、又、その利用効率を高める事ができるという利点
を有する。
維、ボロン繊維等の強化繊維と樹脂とで構成される繊維
強化樹脂複合材料製であり、中空筒状の本体を具備する
ことを特徴とするものである。上述の構成にり成る本発
明の内燃機関のシリンダライナは、ピストンの首振り振
動に起因するエンジンの振動を、ｕｌｉ維強化樹脂複合
材料製の本体のもつ振動減衰特性により減衰させる。そ
してピストンシリンダライナからエンジンブロック等エ
ンジン全体に及ぶ速成振動をシリンダライナで絶縁し、
問題になっているエンジン騒音、エンジン振動を解消す
るものである。又、本発明のシリンダライナは、エンジ
ンの薄肉軽量化を可能にする利点も有する。さらに本発
明の内燃機関のシリンダライナは、シリンダライナを熱
伝達率の低い−５− 樹脂を主体とする複合材料で構成するため、燃焼室内で
発生した熱を従来の金属シリンダライナのように、シリ
ンダブロック等に、人聞に伝達しない為、燃焼室壁を高
い温度状態に保ち、燃料の蒸発を促進し、着火、および
点火を容易にすると共に、エンジンの発生エネルギーを
高め、又、その利用効率を高める事ができるという利点
を有する。
本発明の内燃機関のシリンダライナを構成する強化繊維
として、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等の高弾性
、高強度の繊維を用いるのが好ましい。なお、シリンダ
ライナの強度は主として係る強化繊維が受は持つ。また
、他の構成成分である樹脂成分としては、エポキシ樹脂
、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂
を用いることができる。樹脂は強化繊維を結合しシリン
ダライナとしての形状を固定するものである。なお、シ
リンダライナの本体を構成する強化繊維の方向により振
動減衰特性が変ることが本発明者等によって発見された
。参考までに第１図おにび第２図に、後述する実施例１
のシリンダライナを用−６− いた場合の、シリンダライナを構成する強化繊維の逆方
向に巻いた螺旋状の巻線の交差角度とシリンダライナの
撮動減衰特性を示す損失正接（ｔａｎδ）の関係を示す
。なお、第１図は、シリンダライナが２０℃にお１プる
状態を、また、第２図は樹脂のガラス転移温度に近い１
７０〜２００℃における損失正接を示したものである。
として、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等の高弾性
、高強度の繊維を用いるのが好ましい。なお、シリンダ
ライナの強度は主として係る強化繊維が受は持つ。また
、他の構成成分である樹脂成分としては、エポキシ樹脂
、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂
を用いることができる。樹脂は強化繊維を結合しシリン
ダライナとしての形状を固定するものである。なお、シ
リンダライナの本体を構成する強化繊維の方向により振
動減衰特性が変ることが本発明者等によって発見された
。参考までに第１図おにび第２図に、後述する実施例１
のシリンダライナを用−６− いた場合の、シリンダライナを構成する強化繊維の逆方
向に巻いた螺旋状の巻線の交差角度とシリンダライナの
撮動減衰特性を示す損失正接（ｔａｎδ）の関係を示す
。なお、第１図は、シリンダライナが２０℃にお１プる
状態を、また、第２図は樹脂のガラス転移温度に近い１
７０〜２００℃における損失正接を示したものである。
第１図、第２図より互いに逆方向に巻いた螺旋状巻線の
交差角度（θ）は６０〜１８０度の範囲、より好ましく
は８０〜１２０度の範囲にあると大きな損失正接すなわ
ち振動減衰効果が高いことがわかる。ここで交差角度（
θ）とは第３図に示すようにシリンダライナ１の上下方
自交わる側の角度をいう。
交差角度（θ）は６０〜１８０度の範囲、より好ましく
は８０〜１２０度の範囲にあると大きな損失正接すなわ
ち振動減衰効果が高いことがわかる。ここで交差角度（
θ）とは第３図に示すようにシリンダライナ１の上下方
自交わる側の角度をいう。
本発明のシリンダライナの耐熱性、耐摩耗性を高め、さ
らに振動減衰効果を高めるために強化繊維樹脂複合材で
できた中空円筒状の本体の内面に金属製の内筒を接合す
ることができる。この金属製内筒を用いることにより、
シリンダライナと接するピストンとの摺動特性が向上し
、シリンダライナの耐摩耗性、耐熱性が向上する。そし
て強化−７− 繊維樹脂複合材料製の本体と金属製内筒の両者のヤング
率の差により振動減衰効果が一層高まる。
らに振動減衰効果を高めるために強化繊維樹脂複合材で
できた中空円筒状の本体の内面に金属製の内筒を接合す
ることができる。この金属製内筒を用いることにより、
シリンダライナと接するピストンとの摺動特性が向上し
、シリンダライナの耐摩耗性、耐熱性が向上する。そし
て強化−７− 繊維樹脂複合材料製の本体と金属製内筒の両者のヤング
率の差により振動減衰効果が一層高まる。
金属製内筒の厚さを必要以上に厚くすると振動減衰特性
が悪化するので耐摩耗性、耐油性に必要な厚さとするの
がこのましい。そして、シリンダライナに必要な強度は
本体の壁の厚さを厚く１ノで本体で受けもつのが好まし
い。
が悪化するので耐摩耗性、耐油性に必要な厚さとするの
がこのましい。そして、シリンダライナに必要な強度は
本体の壁の厚さを厚く１ノで本体で受けもつのが好まし
い。
人間の聴覚には同じピークレベルの音圧でも、余韻を引
く音の方が不愉快感をあだへる。強化繊維樹脂複合材製
の本体は余韻を引がないので、たとえ騒音が発生しても
不愉快感は少ない。また金属製の内筒が振動しても内筒
と本体の摩擦によって振動は容易に減衰覆る。なお、シ
リンダライナの振動減衰特性を高めるために金属製内筒
を２重管とし、内管おにび外管を接着剤で接合した金属
製内筒を用いることができる。
く音の方が不愉快感をあだへる。強化繊維樹脂複合材製
の本体は余韻を引がないので、たとえ騒音が発生しても
不愉快感は少ない。また金属製の内筒が振動しても内筒
と本体の摩擦によって振動は容易に減衰覆る。なお、シ
リンダライナの振動減衰特性を高めるために金属製内筒
を２重管とし、内管おにび外管を接着剤で接合した金属
製内筒を用いることができる。
また、後述Ｊる実施例３に示ずように、シリンダライナ
の外周面に直接冷部液が接触するような場合、冷却液に
よるシリンダライナの膨潤等を防止したり、あるいはシ
リンダライナの機械的強度−８− を補うために強化繊維樹脂複合材料製の中空円部製の本
体の外周面に金属製外筒を一体的に接合することができ
る。さらにこの金属製外筒は強化繊維樹脂複合材製の本
体との作用により振動吸収特性が一層向上する。この金
属製外筒は、シリンダ状の金属製外筒に本体を挿入接合
してもよいし、また本体の外周面にテープ状の金属板を
巻付は接着剤等で結合固定してもにい。
の外周面に直接冷部液が接触するような場合、冷却液に
よるシリンダライナの膨潤等を防止したり、あるいはシ
リンダライナの機械的強度−８− を補うために強化繊維樹脂複合材料製の中空円部製の本
体の外周面に金属製外筒を一体的に接合することができ
る。さらにこの金属製外筒は強化繊維樹脂複合材製の本
体との作用により振動吸収特性が一層向上する。この金
属製外筒は、シリンダ状の金属製外筒に本体を挿入接合
してもよいし、また本体の外周面にテープ状の金属板を
巻付は接着剤等で結合固定してもにい。
さらに、金属製内筒あるいは金属製外筒の端部にフラン
ジを設けることもできる。、そしてこの７ランジとシリ
ンダライナが挿入されるシリンダブロックとを溶接して
一体的に固定することができる。また、本体の内周面あ
るいは外周面に取りつ【プられる金属製内筒あるいは外
筒の端部を本体の端部より突出させ、その突出した部分
とシリンダブロックとを溶接して固定することもできる
。
ジを設けることもできる。、そしてこの７ランジとシリ
ンダライナが挿入されるシリンダブロックとを溶接して
一体的に固定することができる。また、本体の内周面あ
るいは外周面に取りつ【プられる金属製内筒あるいは外
筒の端部を本体の端部より突出させ、その突出した部分
とシリンダブロックとを溶接して固定することもできる
。
本発明のｍ５（ｆ強化樹脂楔合材料製の中空円筒状の本
体よりなるシリンダライナを製造する方法は、棒状のマ
ンドレルの外周面に樹脂成分となる未硬化の樹脂を塗布
した強化繊維を螺旋状に巻付け、−９− また、交互に逆方向に巻付け、中空円筒体を成形した後
、樹脂を加熱硬化させて一体化し、その後マンドレルＪ
こり引抜くことにより本発明のシリンダライナを能率よ
く製造することができる。なお、長尺状の筒状中空体を
成形し、必要な長さに切断して本体とすることもできる
。この場合は生産能率か高くなる利点がある。
体よりなるシリンダライナを製造する方法は、棒状のマ
ンドレルの外周面に樹脂成分となる未硬化の樹脂を塗布
した強化繊維を螺旋状に巻付け、−９− また、交互に逆方向に巻付け、中空円筒体を成形した後
、樹脂を加熱硬化させて一体化し、その後マンドレルＪ
こり引抜くことにより本発明のシリンダライナを能率よ
く製造することができる。なお、長尺状の筒状中空体を
成形し、必要な長さに切断して本体とすることもできる
。この場合は生産能率か高くなる利点がある。
強化繊維の巻付けは、樹脂を含浸した繊維あるいはシー
ト（テープ）のフィラメントワインディング法あるいは
テープワインディング法を採用すると能率がよい。また
、強化ｍｕの巻付番プにおいては、前述したように互い
に逆行する螺旋状巻線の交差角度が６０〜１８０度、よ
り好ましくは８０〜１２０度がよい。しかし用途によっ
ては交差角度は４０度程度とづることもできる。又本体
は強化繊維の種類を変え２層あるいはそれ以上の積層体
とすることもできる。本体の壁の厚さは、使用条件ある
いは本体に設けられる金属製内筒あるいは外筒の有無を
考慮して決定することができる。
ト（テープ）のフィラメントワインディング法あるいは
テープワインディング法を採用すると能率がよい。また
、強化ｍｕの巻付番プにおいては、前述したように互い
に逆行する螺旋状巻線の交差角度が６０〜１８０度、よ
り好ましくは８０〜１２０度がよい。しかし用途によっ
ては交差角度は４０度程度とづることもできる。又本体
は強化繊維の種類を変え２層あるいはそれ以上の積層体
とすることもできる。本体の壁の厚さは、使用条件ある
いは本体に設けられる金属製内筒あるいは外筒の有無を
考慮して決定することができる。
ｍＮ強化樹脂複合材でできた中空円筒状の本体−１０−
の内周面に金属製内筒を設ける場合には、マンドレルの
外周面にまず金属製内筒を被嵌し、この金属製内筒の外
周面に樹脂を含浸した強化ｍ維をフィラメントワインデ
ィングあるいはテープワインディング法で巻付け、中空
円筒体を成形した後、加熱硬化することができる。金属
製内筒として所定の内径、外径をもつ長尺状の管を使用
し強化繊維樹脂を本体を成形したのち所定の寸法に切断
してもよい。これにより、１個１個成形する場合に比較
して生産能率が１０倍以上に向上する。なお、金属製内
筒と、中空円筒状の本体を別個に作り、本体の内周面に
金属製内筒を挿入し接着剤で一体的に結合する方法でも
よい。また、本体の外周面に金属製外筒を形成する場合
についても、金属製外筒と中空円筒状の本体とを別々に
成形した後、金属製外筒内に本体を挿入し接着剤で一体
的に結合することもできる。また逆に、本体の外周面に
金属テープ等を巻付は接着剤で一体的に接着することも
できる。なお、金属製内筒あるいは金属製外筒としてフ
ランジ状の端面をもつものを使用す−１１− る場合にはシリンダブロック等の接合等が容易になる。
外周面にまず金属製内筒を被嵌し、この金属製内筒の外
周面に樹脂を含浸した強化ｍ維をフィラメントワインデ
ィングあるいはテープワインディング法で巻付け、中空
円筒体を成形した後、加熱硬化することができる。金属
製内筒として所定の内径、外径をもつ長尺状の管を使用
し強化繊維樹脂を本体を成形したのち所定の寸法に切断
してもよい。これにより、１個１個成形する場合に比較
して生産能率が１０倍以上に向上する。なお、金属製内
筒と、中空円筒状の本体を別個に作り、本体の内周面に
金属製内筒を挿入し接着剤で一体的に結合する方法でも
よい。また、本体の外周面に金属製外筒を形成する場合
についても、金属製外筒と中空円筒状の本体とを別々に
成形した後、金属製外筒内に本体を挿入し接着剤で一体
的に結合することもできる。また逆に、本体の外周面に
金属テープ等を巻付は接着剤で一体的に接着することも
できる。なお、金属製内筒あるいは金属製外筒としてフ
ランジ状の端面をもつものを使用す−１１− る場合にはシリンダブロック等の接合等が容易になる。
以下、実施例により説明する。
実施例１
本実施例のシリンダライナ１を組込んだエンジンの一部
要部断面を第４図に示ず。このシリンダライナは比較的
薄肉の金属製内筒１１とその外周面に一体的に形成され
たｍ維強化複合材料製の筒状の本体１２とで構成されて
いる。金属製内筒１１の内周面には耐摩耗性を高める表
面処理が施こせれている。そして、この内筒１１の外周
面に本体１２を形成するにあたり、あらかじめ内ＩＦｉ
１１１の外周面は脱脂処理がなされ、さらにエポキシ樹
脂を塗布して接着剤層を形成した。その後エポキシ樹脂
を含浸した炭素１１ｉＩｆ＃ｌをフィラメントワインデ
ィング法で複数層巻きつけ、加熱硬化して本体１２とし
た。なお炭素繊維の巻き付けは層毎に逆方向に巻き付け
、１１１Ｍの交差角度を６０度〜１８０度とした。
要部断面を第４図に示ず。このシリンダライナは比較的
薄肉の金属製内筒１１とその外周面に一体的に形成され
たｍ維強化複合材料製の筒状の本体１２とで構成されて
いる。金属製内筒１１の内周面には耐摩耗性を高める表
面処理が施こせれている。そして、この内筒１１の外周
面に本体１２を形成するにあたり、あらかじめ内ＩＦｉ
１１１の外周面は脱脂処理がなされ、さらにエポキシ樹
脂を塗布して接着剤層を形成した。その後エポキシ樹脂
を含浸した炭素１１ｉＩｆ＃ｌをフィラメントワインデ
ィング法で複数層巻きつけ、加熱硬化して本体１２とし
た。なお炭素繊維の巻き付けは層毎に逆方向に巻き付け
、１１１Ｍの交差角度を６０度〜１８０度とした。
このシリンダライナ１は第４図に示すエンジン−１２−
のシリンダブロック１０１内に圧入し、その後シリンダ
ライナ１の端面をシリンダブロック１０１の上面と面一
に仕上げた。この本実施例のシリンダライナ１をもつエ
ンジンは、ピストン１０５の首振り運動による撮動を、
繊維強化樹脂複合材料よりなる本体１２により吸収し、
エンジンの振動騒音を減少さす。シリンダライナ１とし
ての寸法精度、耐熱性は金属製内筒１１で達成される。
ライナ１の端面をシリンダブロック１０１の上面と面一
に仕上げた。この本実施例のシリンダライナ１をもつエ
ンジンは、ピストン１０５の首振り運動による撮動を、
繊維強化樹脂複合材料よりなる本体１２により吸収し、
エンジンの振動騒音を減少さす。シリンダライナ１とし
ての寸法精度、耐熱性は金属製内筒１１で達成される。
また本実施例のシリンダライナ１の使用により、温度上
昇が問題になる場合にはオイルジェット等の手段でピス
トン１０５を冷却することができる。
昇が問題になる場合にはオイルジェット等の手段でピス
トン１０５を冷却することができる。
なお、この実施例に示すシリンダライナ１の本体１２を
構成する強化繊維の交差角度を０〜１８０度に変えた種
々のシリンダライナを用い、それらシリンダライナの損
失正接を測定した。その結果を第１図および第２図に示
す。第１図はシリンダライナが２０℃における繊維の交
差角廓θとｔａｎδの関係を、第２図は樹脂成分のガラ
ス転移湿度に近い１７０〜２２０℃にお（プるｍ雑の交
差角度θと損失正接ｔａｎδの関係を示す。
構成する強化繊維の交差角度を０〜１８０度に変えた種
々のシリンダライナを用い、それらシリンダライナの損
失正接を測定した。その結果を第１図および第２図に示
す。第１図はシリンダライナが２０℃における繊維の交
差角廓θとｔａｎδの関係を、第２図は樹脂成分のガラ
ス転移湿度に近い１７０〜２２０℃にお（プるｍ雑の交
差角度θと損失正接ｔａｎδの関係を示す。
−１３＝
実施例２
本実施例のシリンダライナ２をエンジンブロック１０２
に取り付けた部分断面を第５図に示す。
に取り付けた部分断面を第５図に示す。
このシリンダライナは、実施例１のシリンダライナを若
干変形したもので比較的薄肉の金属製内筒２１とその外
側に繊維強化樹脂複合材料製の本体２２を実施例１と同
様な手法で配置したものである。内筒２１の一端外周面
の端部２１１が本体２２で被覆されていない点が実施例
１のシリンダライナ１と異なる。第４図に示すエンジン
はこのシリンダライナ２をシリンダブロック１０２の下
方より圧入したものである。金属製内筒２１とシリンダ
ブロック１０２は上面で溶接した後仕上げ加工が施こさ
れている。本実施例のシリンダライナ２の作用効果は、
実施例１と同様であるが、金属製内筒２１とシリンダブ
ロック１０２とを溶接しているので本体２２の圧入しろ
は小さくてよく、寸法精度も実施例１の場合より高くな
くともよい分だけ加工がらくである。
干変形したもので比較的薄肉の金属製内筒２１とその外
側に繊維強化樹脂複合材料製の本体２２を実施例１と同
様な手法で配置したものである。内筒２１の一端外周面
の端部２１１が本体２２で被覆されていない点が実施例
１のシリンダライナ１と異なる。第４図に示すエンジン
はこのシリンダライナ２をシリンダブロック１０２の下
方より圧入したものである。金属製内筒２１とシリンダ
ブロック１０２は上面で溶接した後仕上げ加工が施こさ
れている。本実施例のシリンダライナ２の作用効果は、
実施例１と同様であるが、金属製内筒２１とシリンダブ
ロック１０２とを溶接しているので本体２２の圧入しろ
は小さくてよく、寸法精度も実施例１の場合より高くな
くともよい分だけ加工がらくである。
実施例３
− １４ −
本実施例のシリンダライナ３を使用したシリンダブロッ
ク１０３の要部断面を第６図に示す。このシリンダライ
ナ３は、２個の金属製内筒３１．３２と繊維強化樹脂複
合材料製の本体３３とから構成されている。内筒３１ば
、長尺状の金属管の一部で、この金属管を使用し、これ
をマンドレルの外周面に被嵌しこの外周面に強化繊維を
テープワインディング法で高速度で巻つけて成形し、長
尺状繊維強化樹脂複合材とした。そしてこの長尺状の管
状体を切断し、内筒３１おＪ：び本体３３とした・ｂの
である。内筒３２はその一端がフランジ状に成形され別
個に作った。そしてこの内筒３２の外周面に接着剤を塗
布し内筒３１に挿入固定して本実施例のシリンダライナ
３とした。
ク１０３の要部断面を第６図に示す。このシリンダライ
ナ３は、２個の金属製内筒３１．３２と繊維強化樹脂複
合材料製の本体３３とから構成されている。内筒３１ば
、長尺状の金属管の一部で、この金属管を使用し、これ
をマンドレルの外周面に被嵌しこの外周面に強化繊維を
テープワインディング法で高速度で巻つけて成形し、長
尺状繊維強化樹脂複合材とした。そしてこの長尺状の管
状体を切断し、内筒３１おＪ：び本体３３とした・ｂの
である。内筒３２はその一端がフランジ状に成形され別
個に作った。そしてこの内筒３２の外周面に接着剤を塗
布し内筒３１に挿入固定して本実施例のシリンダライナ
３とした。
このシリンダライナ３はシリンダブロック１０３の上面
よりに圧入され、その後で内筒３２の上面はシリンダブ
ロック１０３の上面と而−に仕上げられた。
よりに圧入され、その後で内筒３２の上面はシリンダブ
ロック１０３の上面と而−に仕上げられた。
本実施例のシリンダライナ３は二重の金属製内筒３１．
３２を持つので振動吸収効果が大きい。
３２を持つので振動吸収効果が大きい。
−１５−
また本体３３の温度」−昇がおさえられるため第１゜２
実施例のシリンダライナ１．２より耐熱性の劣る樹脂の
使用が可能である。
実施例のシリンダライナ１．２より耐熱性の劣る樹脂の
使用が可能である。
実施例４
本実施例のシリンダライナ４は一端端面がフランジ状と
なった比較的薄肉の金属製内筒４１と、比較的肉厚のＩ
ｌ紺強化樹脂複合材料製の本体４２とより仕る。このシ
リンダライナ４の作り方は実施例１と同じである。この
シリンダライナ４を組込んだシリンダブロック１０４の
要部断面を第７図に示す。このシリンダブロック１０／
Ｉはシリンダライナ４により冷却溝１０４ａを密閉する
タイプである。シリンダライナ４をシリンダブロック１
０４に圧入したのち、シリンダライナ４の内筒４１とシ
リンダブロック１０４の上端を溶接しその上面を平滑に
加：［シた。シリンダライナ４の下部とシリンダブロッ
ク１０４の下部との間には２個のＯリング１０４ ｂを
介在させ冷却水をシールした。
なった比較的薄肉の金属製内筒４１と、比較的肉厚のＩ
ｌ紺強化樹脂複合材料製の本体４２とより仕る。このシ
リンダライナ４の作り方は実施例１と同じである。この
シリンダライナ４を組込んだシリンダブロック１０４の
要部断面を第７図に示す。このシリンダブロック１０／
Ｉはシリンダライナ４により冷却溝１０４ａを密閉する
タイプである。シリンダライナ４をシリンダブロック１
０４に圧入したのち、シリンダライナ４の内筒４１とシ
リンダブロック１０４の上端を溶接しその上面を平滑に
加：［シた。シリンダライナ４の下部とシリンダブロッ
ク１０４の下部との間には２個のＯリング１０４ ｂを
介在させ冷却水をシールした。
本実施例のシリンダライナ４はエンジンの冷却−１６−
水が直接、繊維強化樹脂複合材の本体４２に接触するた
め冷却効果がたがい。したがって実施例１のシリンダラ
イナ１より耐熱性の低い樹脂が使用できる。また、シリ
ンダライナ４の下部を０リングで保持しているので振動
減衰特性がよい。
め冷却効果がたがい。したがって実施例１のシリンダラ
イナ１より耐熱性の低い樹脂が使用できる。また、シリ
ンダライナ４の下部を０リングで保持しているので振動
減衰特性がよい。
実施例５
本実施例のシリンダライナ５は実施例４のシリンダライ
ナ４を若干変形し！ζものである。このシリンダライナ
５は実施例４と同じように金属製内筒５１およびｍ維強
化樹脂複合材判製の本体５２を作り、その本体５２の外
周面に金属テープを巻きつけて接着固定し金属製外筒５
３としたものである。このシリンダライナ５を実施例４
と同じ方法でシリンダブロック１０５に圧入固定しｌζ
。その断面要部を第８図に示す。金属製外筒５３はシリ
ンダライナ５の耐圧性を高める。また本シリンダライナ
５は、金属、複合材、金属の３層で構成されるため界面
の増加にＪ：り振動騒音の減衰特性が向上する。さらに
このシリンダライナ５は最外層を金属層で構成するため
、耐冷却水性が向上す−１７− る。したがって樹脂として耐冷却水性の低いものも使用
可能になる。
ナ４を若干変形し！ζものである。このシリンダライナ
５は実施例４と同じように金属製内筒５１およびｍ維強
化樹脂複合材判製の本体５２を作り、その本体５２の外
周面に金属テープを巻きつけて接着固定し金属製外筒５
３としたものである。このシリンダライナ５を実施例４
と同じ方法でシリンダブロック１０５に圧入固定しｌζ
。その断面要部を第８図に示す。金属製外筒５３はシリ
ンダライナ５の耐圧性を高める。また本シリンダライナ
５は、金属、複合材、金属の３層で構成されるため界面
の増加にＪ：り振動騒音の減衰特性が向上する。さらに
このシリンダライナ５は最外層を金属層で構成するため
、耐冷却水性が向上す−１７− る。したがって樹脂として耐冷却水性の低いものも使用
可能になる。
第１図、第２図はシリンダライナの繊維強化樹脂複合材
料製本体内の強化繊維の交差角度とシリンダライナの振
動吸収特性を示す損失正置の関係線図であり、第１図は
シリンダライナが２０℃の時の結果を、第２図は１７０
〜２００℃の結果を示す。第３図は強化ｍｍの交差角度
（θ）を定義するシリンダライナの概略部分図、第４図
〜第８図は本発明の実施例に示すシリンダライナを圧入
したエンジンブロックの要部断面を示し、第４図は実施
例１の断面図、第５図は実施例２の断面図、第６図は実
施例３の断面図、第７図は実施例１の断面図、第８図は
実施例５の断面図である。 １．２．３．４．５・・・シリンダライナ１１．２１．
３１．３２．４１．５１・・・内筒１２．２２．３３．
４２．５２、・・・本体５１・・・外筒 １０１．１０２．１０３．１０４．１０５− １８ − ・・・シリンダブロック １０５・・・ピストン 特許出願人 株式会社豊田中央研究所 代理人 弁理士 大川 宏 同 弁理士 藤谷 修 同 弁理士 丸山明夫 −１９− 交差角度 第４１Ａ 第５図 第６図 ３ ２ 騰１
料製本体内の強化繊維の交差角度とシリンダライナの振
動吸収特性を示す損失正置の関係線図であり、第１図は
シリンダライナが２０℃の時の結果を、第２図は１７０
〜２００℃の結果を示す。第３図は強化ｍｍの交差角度
（θ）を定義するシリンダライナの概略部分図、第４図
〜第８図は本発明の実施例に示すシリンダライナを圧入
したエンジンブロックの要部断面を示し、第４図は実施
例１の断面図、第５図は実施例２の断面図、第６図は実
施例３の断面図、第７図は実施例１の断面図、第８図は
実施例５の断面図である。 １．２．３．４．５・・・シリンダライナ１１．２１．
３１．３２．４１．５１・・・内筒１２．２２．３３．
４２．５２、・・・本体５１・・・外筒 １０１．１０２．１０３．１０４．１０５− １８ − ・・・シリンダブロック １０５・・・ピストン 特許出願人 株式会社豊田中央研究所 代理人 弁理士 大川 宏 同 弁理士 藤谷 修 同 弁理士 丸山明夫 −１９− 交差角度 第４１Ａ 第５図 第６図 ３ ２ 騰１
Claims (8)
- （１）炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維等の強化繊維
と樹脂とで構成される繊維強化樹脂複合材料製であり、
中空筒状の本体を具備することを特徴とする内燃機関の
シリンダライナ。 - （２）繊維強化樹脂複合材料の繊維は、中空筒状の本体
を螺旋状にかつ互いに交わる方向に配設されており、繊
維の交わり角度が６０〜１８０度である特許請求の範囲
第１項記載のシリンダライナ。 - （３）中空筒状の本体の内周面には、一体内に接合され
た金属製内筒が設けられている特許請求の範囲第２項記
載のシリンダライナ。 - （４）金属製内筒は、互いに接着剤で一体的に結合され
た２重の金属製円筒より成る特許請求の範囲第３項記載
のシリンダライナ。 - （５）中空筒状の本体の外周面には、金属製の外−１− 筒が一体的に形成されている特許請求の範囲第３項記載
のシリンダライナ。 - （６）棒状のマンドレル外周面に炭素繊維、ガラス繊維
、ボロン繊維等の強化繊維を樹脂と共に螺旋状に巻き付
け、加熱硬化した後、該マンドレルより加熱硬化した中
空筒状の本体を抜き取ることを特徴とする内燃機関のシ
リンダライナの製造方法。 - （７）強化繊維は、互いに逆行する螺旋状に巻ぎ付けら
れ、交差するＩＪ維の角度は６０〜１８０麿である特許
請求の範囲第６項記載のＩｌｌｌｌ法。 - （８）マンドレルの外周面に、金属製の内筒を被嵌し、
該金属製内筒の外周面に強化繊維を巻き付ける特許請求
の範囲第６項記載の製造方法。 （８）中空円筒の本体の外周面に、金属テープを巻き付
け、かつ接合して金属製外筒を溝底する特許請求の範囲
第８項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15860882A JPS5949352A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 内燃機関のシリンダライナ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15860882A JPS5949352A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 内燃機関のシリンダライナ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949352A true JPS5949352A (ja) | 1984-03-21 |
Family
ID=15675418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15860882A Pending JPS5949352A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 内燃機関のシリンダライナ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949352A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013017638A1 (de) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Thyssenkrupp Bilstein Suspension Gmbh | Stossdämpfer für ein fahrzeug in leichtbauweise |
| JP2014145257A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-14 | Nissan Motor Co Ltd | エンジン |
| WO2020149183A1 (ja) * | 2019-01-17 | 2020-07-23 | 住友ベークライト株式会社 | エンジンブロック、樹脂ブロック及びエンジンブロックの製造方法 |
| JP2020112147A (ja) * | 2019-01-17 | 2020-07-27 | 住友ベークライト株式会社 | エンジンブロックの製造方法 |
| JP2020112149A (ja) * | 2019-01-17 | 2020-07-27 | 住友ベークライト株式会社 | エンジンブロック、樹脂ブロック及びエンジンブロックの製造方法 |
| CN111911310A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-10 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种气缸体 |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP15860882A patent/JPS5949352A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013017638A1 (de) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Thyssenkrupp Bilstein Suspension Gmbh | Stossdämpfer für ein fahrzeug in leichtbauweise |
| CN103796852A (zh) * | 2011-08-04 | 2014-05-14 | 蒂森克虏伯比尔施泰因有限公司 | 用于具有轻量设计的车辆的减振器 |
| JP2014521898A (ja) * | 2011-08-04 | 2014-08-28 | ティセンクルップ・ビルシュタイン・ゲーエムベーハー | 軽量設計の車両用ショックアブソーバ |
| CN103796852B (zh) * | 2011-08-04 | 2016-04-27 | 蒂森克虏伯比尔施泰因有限公司 | 用于具有轻量设计的车辆的减振器 |
| JP2014145257A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-14 | Nissan Motor Co Ltd | エンジン |
| WO2020149183A1 (ja) * | 2019-01-17 | 2020-07-23 | 住友ベークライト株式会社 | エンジンブロック、樹脂ブロック及びエンジンブロックの製造方法 |
| JP2020112147A (ja) * | 2019-01-17 | 2020-07-27 | 住友ベークライト株式会社 | エンジンブロックの製造方法 |
| JP2020112149A (ja) * | 2019-01-17 | 2020-07-27 | 住友ベークライト株式会社 | エンジンブロック、樹脂ブロック及びエンジンブロックの製造方法 |
| CN111911310A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-10 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种气缸体 |
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