JPS6048624B2 - アルミニウム合金製シリンダの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のアルミニウム合金（以下ん合金と
記す）製シリンダの製造法に関するも−のである。

更に詳細には、薄鋼板の一面に焼結体層を形成し、こ
れを焼結体層を内面にしてスリーブ状に成形し継目をロ
ー付等で接合し、このスリーブ体を金型に中子を配して
セットし、Ｎ合金溶湯を流し込み、薄鋼板とＡｌ合金と
を融合一体化させてシリンダを得、機能、品質の向上と
生産性良くに合金製シリンダを得る如くした製造法に関
する。

車輛等の内燃機関用シリンダとして軽量化の要請によ
りＡｌ合金製シリンダが提案され、実用化されている。

この種のＡｌ合金製シリンダの内面処理法としては、
先ずシリンダ内面に鋳鉄製のシリングライナを圧入して
合体化、シリンダ内面の耐摩耗性、機械強度、耐熱性を
向上させるのを一般としている。かかる従来法は鉄とＡ
ｌ合金の熱膨脹率に差があり、両者の接合面に空間が発
生したりし、熱伝導をこの空間で阻害し、冷却効果が低
下し、結果的にシリンダの寿命を低下させる等の虞れが
ある。 又シリンダライナを金型にセットしておき、こ
れをＡｌ合金の溶湯で鋳ぐるむもの、更には中子の外表
面に金属溶射により耐熱性、耐摩耗性の金属又は合金の
被膜を形成し、この中子をセットした金型中にＡｌ合金
溶湯を流し込み、中子を取り除いて金属被膜をＡｌ合金
側に転写してシリンダ内面の硬度を向上させるものが知
られている。

この場合も前記と同様に鉄又は耐摩耗性硬質金属とＮ合
金との熱膨脹率の差により接合面に同様の結果を生じ、
好ましいものではない。本発明者等は従来のＮ合金製シ
リンダの上記問題点に鑑み、品質、機能を向上させ、且
つ量産性良くＮ合金製シリンダを得るべく本発明をなし
たものである。

本発明の目的とする処は、薄鋼板の一面に焼結体層を設
け、これを焼結体層を内面にしてスリーブ状に成形して
継目をロー付等で接合し、このスリーブ体を金型に中子
とともにセットし、Ａ１合金溶湯を流し込み、薄鋼板と
Ａ１合金を融合一体化してＮ合金製シリンダを得る如く
した製造法 ・を提供する。

従つて本発明の目的とする処は、焼結粉末を薄鋼板に圧
縮成形等して焼結被覆し、スリーブ状に成形するため、
溶射等と異なり内径の精度維持加工を要することなく精
度が得られ、この点でシリンダの後加工を廃し、簡易に
精度良好なシリンダを得ることができるとともに、焼結
体を内表面に備えてＮ合金母材と鋼板素材が接合してい
るため熱影響も抑制され、従来の上記問題発生を可及的
に抑制し、且つブレス鋼板等の素材の成形品であるため
製造が簡易である川合金製シリンダの製造法を提供する
。

又本発明の目的は、薄鋼板を所定の寸法に截断するため
、この過程て穿孔は自由に、しかも精度良く成形でき、
２サイクルエンジンのシリンダに必要な各種ボートを予
め打抜成形してスリーブ状に成形することにより２サイ
クルエンジンのシリンダスリーブが得られ、又焼結粉末
の圧縮成形焼結過程で上記ボート開口縁の面取り成形も
簡易に、確実に行え、精度、品質、性能良好な２サイク
ルエンジン用のＡ１合金製シリンダを得せしめるととも
に、シリンダ内壁が焼結多孔質であるため、潤滑油の保
持性にも優れ、ピストンリング等との相性の良い、作動
の円滑を長期に保障し得るＮ合金製シリンダの製造法を
提供する。

次に本発明の好適一実施例を添付図面に従つて詳述する
。

これにより本発明の更なる目的及び利点を明らかにする
。第１図乃至第８図は本発明法を工程順に示した説明図
で、図示実施例は２サイクルエンジン用の．シリンダを
示しているが、４サイクル用エンジンに適し得ることは
勿論である。

第１図における１はＳＰ材等のブレス鋼板素材よりなる
薄鋼板で、薄鋼板１は薄鋼板素材を所定の寸法に截断し
てフラットな板材をなす。

この截断時に薄鋼板１の所定の部位には２サイクルエン
ジンの吸・排気ボートを成す孔２・・・を必要数打抜成
形する。孔２は第２図に拡大して示される如くで、これ
のシリンダ内周面側の開口端縁部は彎曲させて面取り部
２ａを成形し、この面取りは孔成形時や成形後素材がフ
ラットであるため極めて容易に行え、爾後のボート開口
部端縁の面取り加工は不要となる。かかる薄鋼板１のシ
リンダ内表面側の面１ａにはＣ，ＭＯ，Ｓｉ等の耐摩耗
性、耐熱性に優れ、シリングスリーブの機能において優
れる配合焼結粉末を所定厚て塗布等し、これを圧粉成形
して厚さを均一にする。

この圧粉成形過程で上記孔２の面取り部２ａは、これに
沿う如く焼結粉末を成形すれば良い。爾後かかる薄鋼板
を加熱し、粉末を薄鋼板１の表面に焼結結着せしめ、薄
鋼板１及び焼結体３の二重構造よりなる素材４を得る。
この素材の成形にさιル、薄鋼板１の表面１ａは第４図
に示される如く焼結体３との喰い付き、結合を、又裏面
１ｂは川合金との喰い付き、結合を良好にするため粗面
とするのが好ましい。更にこれに代え波面や凹突面とし
ても良い。以上の素材４をロール成形等してスリーブ状
に成形し、第５図の如くし、両端部を継目部５，５とし
、この継目部５にロー材をセットして炉中ロー付等し、
スリーブ体６を得、このスリーブ体６は必要に応じて矯
正し、真円度を得る。これを第６図で示した。ロー付に
代えて溶接接合でも良い。以上で得たスリーブ体６の内
径部には中子７を、又孔２・・・の各部分にはシリンダ
ブロック内の通路と適合する中子８・・・を夫々セット
して金型内に配し、Ａ１合金溶湯を金型内に流し込み、
第８図に示される如きシリンダブロック９を得、中子８
，９は取り除く。

得られたＡｌ合金製シリンダブロック９は、内周に薄鋼
板製で、内周面が焼結体１りなるシリンダスリーブが鋳
込まれ、一体化された構造のものとなる。以上で得られ
たＡｌ合金製シリンダは、鋼板を打抜き、焼結体を一面
に形成し、これをロール成形して継目を接合してスリー
ブを得るため、スリーブを鋳造する必要はなく、これの
成形が容易である。

又内面を耐熱性、耐摩耗性に優れる焼結体で覆うためこ
の点で優れたに合金製シリンダが得られる。更に焼結体
、薄鋼板、Ａｌ合金母材と熱伝導され、従つて薄鋼板と
母材間の剥離、空間発生は可及的に抑制され、熱伝導の
良い、冷却性に優れたシリンダが得られる。特に薄鋼板
を截断してフラットに成形し、爾後ロール成形するため
、フラットな板状体で２サイクルエンジンに必要とされ
るボートが極めて容易に打抜成形することができ、又こ
れの面取りも容易で、シリンダ製造後のボート開口部の
面取り加工を不要とすることができる。

又シリンダ内壁面は多孔質の焼結体で形成され、従つて
この部分で潤滑油を保持する機能を有し、ピストンリン
グとの相性も良く、ピストンの作動を円滑ならしめ、エ
ンジン性能を向上せしめ得るＮ合金製シリンダを得るこ
とができる。更に本発明では、スリーブをなす薄鋼板の
一面に焼結粉末を圧縮成形して被覆し、焼結するため、
この段階でスリーブ内面の精度を出すことができ、従つ
て爾後のシリンダの内径加工を必要としない。

この点においても従来の内径加工を要した鉄スリーブ、
溶射式のシリンダに比べて作業の簡易化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものて、第１図は薄鋼板
の図、第２図は同要部の拡大断面図、第３図は焼結体を
被覆した縦断面図、第４図は同要部の拡大図、第５図は
ロール成形の図、第６図はスリーブ状に成形した図、第
７図は中子をセットした状態の図、第８図は鋳造後の状
態を示す縦断面図である。 尚図面中、１は薄鋼板、２はボート開口部、３は焼結体
、６はスリーブ体、７，８は中子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 薄鋼板を所定寸法及び形状に截断し、この鋼板の一
   面にスリーブ機能上最適な焼結粉末を焼結にて一体化し
   て二重構造とし、次にこれを前記薄鋼板を外側に焼結体
   を内側にしてロール成形等でスリーブ状に成形して縫目
   を接合してスリーブ体とし、スリーブ内径等に中子を組
   み付けた前記スリーブ体を金型にセットし、これにアル
   ミニウム合金溶湯を流し込み、薄鋼板の外側にアルミニ
   ウム合金を融合一体化することを特徴とするアルミニウ
   ム合金製シリンダの製造法。 ２ 前記特許請求の範囲第１項において、前記薄鋼板に
   ２サイクルエンジンのシリンダに設けられるポート開口
   部を予め打抜成形し、薄鋼板の一面で開口部を除いた部
   分に焼結体を一体に形成し、この開口部を有し、外側が
   薄鋼板、内側が焼結体から成るスリーブ体の内径部に中
   子を、開口部に中子を各組み付けた前記スリーブ体を金
   型にセットし、アルミニウム合金溶湯を流し込んで薄鋼
   板の外側にアルミニウム合金を融合一体化し、ポート開
   口部を備える２サイクルエンジン用のアルミニウム合金
   製シリンダの製造法。