JPS5949353A - シリンダ− - 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】 ンダーに関する。

エンジン，コンプレッサー等，ピストンとシリンダーよ
り構成される往復動機械のシリンダーは，所要の強度及
び耐久性を維持しながら極力軽量化，低コスト化が近時
強く要望されている。

従来のシリンダーの構造は，鋳鉄製のライナー筒をアル
ミニウム等の軽金属で鋳ぐるんで軽量化を図っていたが
，上記ライナーが鋳鉄製のため，その軽量化には自づと
限界がちシ，業界の要望に充分側うことができないとい
う欠点系あった。これを改善するものとして，ライナー
材として要求される耐摩耗性，潤滑特性を有する金属，
例えば０．１〜０．　８　４　Ｃの炭素鋼を溶射工法に
より円筒状中子の表面に溶射して円筒状の溶射皮膜を形
成せしめたのち．これを他の軽金属で鋳ぐるんでシリン
ダーを形成し，前記中子を抜いて，前記軽金属側に転写
された前記溶射皮膜自体をライナーとする方式が提案さ
れている。

この方法自体は極めて優れた着想に基づくものであるが
，溶射皮膜自体の抗張力は低く，従って，シリンダーと
して要求される強度は，該皮膜を鋳ぐるんでシリンダー
を形成する材料の強度およびシリンダーの肉厚，形状等
に依存することとなり，必然的にシリンダーの肉厚，重
量の低減にも強度上の限界があって，シリンダ−軽量化
にも自づと制約を受け、業界の要望に充分応え得ないの
が現状である。

本発明は上記に鑑みなされたものでその要旨とするとこ
ろは、金属線を螺旋状に捲いて円筒状に形成したコイル
の円筒面をピストンとの摺動面となし、該コイルの外筒
面を金属、サーメット、セラミックス等の母材で鋳ぐる
んでなるシリンダーにある。

以下２本発明の１実施例につき図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は、小型ガソリンエンジンに適用した本発明に係
るシリンダーの縦断面図である。同図において１はピア
ノ線材、軟鋼線材、あるいは硬鋼線拐等よりなる０１〜
５箇程度の細い金属線にして、線径の大小は、シリンダ
ー径の大小に応じ適宜選定する。２６′ｉ金属線１を円
筒状中子（芯材）の周面に密にもしくは若干疎の状態に
捲き付けて形成したコイル、３は該コイル２の外周（外
筒面）を鋳ぐるんだアルミニウム合金材（例えばＡＤＣ
１ｉ）よりなる薄肉のシリンダーである。

上記構成を具えたシリンダーの製造法の１例を説明する
と、第２図に示すような円筒形の中子４の周面に脱脂等
の前処理を行った前記金属線１を巻き付けてコイル２を
形成し、その要所を溶射ガンにてアルミニウム材あるい
は鉄材を溶射して、上記金属線１の始終端を隣接の金属
線に溶着仮止めさせ、要すれば同様にコイル２の中間部
も離間しないように溶射金属Ｐによって溶着仮止めせし
める。あるいは、溶射工法によらず、アルミニウム亜鉛
等の浴中にコイルをどぶ漬してコイル２周面にアルミニ
ウム亜鉛等のメッキ層を形成してコイルの線間を固定し
てもよい。このようにして形成したコイル２を中子４と
共に（あるいは中子４を抜いてダイキャスト金型のマン
ドレルへ装着して）鋳型に入れて。

所望の材料例えばアルミニウム材（ＡＤＣＩ　２　）ｔ
もって鋳ぐるむ。斯くして鋳造したシリンダー３の２イ
ナーは金属１１よシなるコイル２により形成されるので
、耐圧力に富み、従ってこれを鋳ぐるむアルミニウム材
のシリンダー肉厚は充分に薄くすることが可能で必然的
て軽量化が達成できる。尚、コイル２よりなるライナー
面は、所望の孔径にポーリングまたはホーニングにより
仕上げるものとする。ただしその仕上げ代は、コイル２
を形成する金属線１の線径の一以下とする。但し、金属
線ｌとして、丸線を使用せず、四角断面のリボン線を使
用しても良く。

この場合の仕上げ代（削り代）は適宜とする。

本発明になるシリンダーのライナー面は螺旋状に巻かれ
た金属線ｌの集合体であるので、ライナー面にははソ周
方向の多数の横溝が形成され、この溝内に潤滑油を保溜
し得るので、これに、嵌装するピストンの摺動性は極め
て良好であって、従来のものに較ベピストンリング及び
ライナーの耐摩耗性も格段に向上する。尚、コイル２を
形成する金属線１に予め亜鉛、アルミニウム等のメッキ
を施ごしておけば鋳ぐるむアルミニウム材との濡れ性が
よく１強固に両者が結合して剥離することがない。

上記は小型のシリンダーの製造法の１例てついて述べた
が、大型大径のエンジン用シリンダー、コンプレッサー
用シリンダーについても上記同様の製造法により製作す
ることができる。

但し、シリンダー径が大きくなれば、コイル２を形成す
る金属線１も比較的大径のもの（例えば１０１１１１１
１以上）を使用した方が、製作が容易であり、且つシリ
ンダー強度も高くすることができるので有利である。尚
、コイル２を鋳ぐるむ材料は、単にアルミニウム、チタ
ンあるいはそれらの合金の如き軽金属のみならず、鋳鉄
、鋳鋼あるいはその他の非鉄金属であってもよく。

またサーメット、セラミックス等の非金属材料であって
もよい。殊に、後者のサーメット、セラミックス等の材
料は比較的脆く抗張力に難点があるので、シリンダー材
として採用した場合。

安全性に問題があったが１本発明のシリンダーではライ
ナーとして金属線によるコイルを利用しているため、安
全性を格段に向上せしめることができる。尚また。金属
線１の材質も単に鉄系のみならず、チタン、二ヴケル、
クロム、タングステン等非鉄系金属（金合金）の採用を
妨げるものではない。

要するに本発明は、金属線を螺旋状に巻いて円筒状に形
成したコイルの内筒面をピストンとの摺動面となし、該
コイルの外筒面を金属、サーメット、セラミックス等の
母材で鋳ぐるんでなることを特徴とするシリンダーであ
るので。

薄肉でしかも強度および耐久性の高いシリンダーを容易
に製造することができ、且つ量産性も充分にあるので、
自動車用、舶用往復動式エンジン用シリンダーあるいは
往復動式コンプレッサー用シリンダー等に適用して極め
て有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例のシリンダー縦断面図、第２
図はコイル製作の過程を示す外観図である。 １・・・金属線、２・・・コイル、３・・・シリンダー
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属線を螺旋状に巻いて円筒状に形成したコイルの内筒
   面をピストンとの摺動面となし、該コイルの外筒を金属
   、サーメ、ットセラミックス等の母材で鋳ぐるんでなる
   ことを特徴とするシリンダー。