JPS6075744A - セラミツクライニング材の固定方法 - Google Patents

セラミツクライニング材の固定方法

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JPS6075744A
JPS6075744A JP18545883A JP18545883A JPS6075744A JP S6075744 A JPS6075744 A JP S6075744A JP 18545883 A JP18545883 A JP 18545883A JP 18545883 A JP18545883 A JP 18545883A JP S6075744 A JPS6075744 A JP S6075744A
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JP
Japan
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ceramic lining
lining material
pin
piston
temperature gas
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JP18545883A
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JPS648183B2 (ja
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Takeshi Takao
高尾 武
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Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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Publication of JPS6075744A publication Critical patent/JPS6075744A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/10Pistons  having surface coverings
    • F02F3/12Pistons  having surface coverings on piston heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0085Materials for constructing engines or their parts
    • F02F7/0087Ceramic materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば低速2ザイクルデイ一ゼル機関におい
て、ピストンの上面やシリンダヘッドの内面などにセラ
ミックライニング材を固定する方法に関するものである
上記したピストンの上面やシリンダヘッドの内面は高温
ガス雰囲気部(燃焼室)に露出しており、断熱性や耐熱
性などを考慮してセラミックライニング材か積層固定ば
れてI八る。従来、セラミックライニング材の固定はボ
ルトによる螺子止めで行なっており、そしてボルトの頭
部を高温ガス雰囲気部に露出させてした。このような従
来の固定方法によると、金属性のボルトはクリープを生
じ、セラミックライニング材は浮き上って容易に破壊さ
れることになる。またセラミックライニング材に直接に
螺子切りを行なわなけJ7ばならず、該セラミックライ
ニング材の信頼性が低下するこトニなる。別の固定方法
として接着も考えらhて1wるが、この場合に金属母材
とセラミックライニング材との線膨張係数が異なれば一
熱膨張差によって容易に剥離さノすることになる。
本発明の目的とするところは、剥離や破壊を招くことな
く、しかも熱膨張差を?fl実に吸収し得、さらに信頼
性を高め得るセラミックライニング材の固定方法を提供
する点にある。
、f ic’目的を・構成するために本発明にかけるセ
ラミックライニング材の固定方法は、高温ガス雰囲気部
をν殴する金属母料の内面にセラミックライニングイ・
4を固定するに、その露出面が高錦ガスに直1に触合な
(八r1rξρでビンによね固定し、このビンは、前卯
金7(4旬(オに螺合する螺子枠部と、この螺子枠部に
H1対回転自在に結合し且つセラミックライニング材に
クリアランスを形成して回転自在に「べ合した頭部とか
ら構成して、金属母材とセラミックスらイニング材との
熱膨張差を前記クリアランスで吸収するようにし、てい
る。
かかる本発明方法によると次のような効果を期待で衣る
0 ビンによる固定であるので、熱膨張差による剥離は
生じ慟。
0 ビンは、その露出面が高温に直接触れない比軸的低
湿)′、(ζにヤ設さhることがら、ビンのit++i
 ruクリープによる変形を特に考慮する必要がなく、
セラミックライニング材の破壊を防1Fでへる。
0 セラミックライニング利は直接に螺子切りを行なわ
なくてもよく、このセラミックライニング材の信頼性を
高めることができ、ζらに加工を簡単にできる。
Oセラミ・ツクライニング材と金属母料との熱膨張差は
クリアランスで吸収するため、セラミックライニング材
に余分な熱応力がイ」加さ名ず、充分な強度を保証で衣
で信頼性を高めることがで如る。
以下に本発明の一実施例を第1図〜第31v1に基づい
てj3?明する、(1)はシリンダライナ、(2)はピ
ストン(金属母材の一例)で、これらにより燃焼室(高
温ガス雰囲気部)(3)を形成する。前記ピストン(2
)の内面(上面)にはセラミックライニング材(4)が
嵌め込み式で且つ緩衝材1151を介して配設され、そ
してセラミックライニング41(41は、その露出面が
高温ガスに直接触f′I々い位Nに配設したビン(5)
、すなわち露出面をシリンダライナ(1)の内面に対向
するよう配設したビン(5)により固定しである。ここ
でビン(5)は、Qi前記ピストン(2)に形成、した
雌螺子部101に1頻合する螺子枠部(7)と、この螺
子枠部(7)に球状部(3)と球状部?τli +91
とを介して相対回転自在に結合1−だ円柱状の頭部0.
f3とから構成さ台、またセラミックライニング材(4
)には頭部直径よりも大六な14径の挿通孔111)を
形成して、両者ao(4)間にクリアランス(12)を
形成していゑ。前記頭部QC)は予め二つl;lIりに
製作さ力、そして球状部(8)に球状凹部(9)を嵌合
すせたのち、4.i子ビーム溶接たどの溶接(13)に
より接合一体化ざ自る。前記頭部Ooから球状部(8)
に亘っては、回転操作具の嵌入を許す例えば六角穴((
4)が形成しである。
上記実施例におhで、ビン(5)による固定は、ピスト
ン(2)の土面に緩1Ilji材(Iωを介在させた状
帽でセラミックライニング、(オ(4)を嵌め込み、そ
して挿通孔(11)と1”fa 9M子部(6)を合致
させた状態で該ビン(5)を螺子込むことによって行な
わ台、その際に六角穴(I(1)に回転操作具がセット
盗れ、また頭部0(1の回転は挿通孔111)により許
される。なおビン(5)の配設位置け、ピストン(2)
に作用するガス圧力および慣性力がド向良にのみ作用す
ることを利用して決定しである。稼動中におけるピスト
ン(2)とセラミックライニング材(4)との熱膨張差
はりIJアランス(121により吸収し得る。
要ガある。しかし一般は、断熱性に優りたセラミックス
(例えばジルコニア)は耐熱性に劣り、耐47〜性に優
れたセラミックス(例えば窒化珪素)は断熱性に劣る。
したがって単層ライニングでは所要の特性を出すことか
でネず5これらセラミックスを組合わせる必要がある。
しかし、これらセラミックスも一般に線膨張係数がnな
るため接着が困難である。こ負に対して上述したピン固
定方法を採用することにより、線ノ々ヨ張係数の異なる
多層のセラミックスを相互に接着することなしに固定し
得る。すなわち第4図はビン(5)にてピストン(2)
に1〜定されるセラミックライニング材(4)を耐熱衝
撃性、耐食性に優れた材質の本のとし、そしてピストン
(2)とセラミックライニング材(4)との間に介在し
たセラミックスαeを断熱性に優りた材質のものとして
、両者(4)0131を非接着として(八るう捷た掌5
L′ズlはシリンダへ・ソド(金属母材の一例)0乃の
内面にjliil・・1くと同様にしてセラミックライ
ニング材(4)とセラミックス(161とを配設しであ
る。この場合に下イ9のビン(5)はシリンダライナ(
1)によって高温ガスに面疑触れない位置にで寮、また
上位のビン(5)は排気弁O→を納めた排気弁篩(19
)があるので高温ガスにICf接触力′p!【b位置に
できる。
ty 4 +q、第5図に示す実AlTi fII K
よると、セラミックライニング材(4)とセラミックス
116)との線膨張係・、ノが異なっても直接接合を行
なわないので、こね−ら(4)θG)の信頼性を高める
ことがで缶る。
なお二層ル6式を示したが、こJlはζらに多jψで夛
・ってもよく、この場合に、(ハかなる特性をもつセラ
ミックスでもDJ能であるため、断熱効果を任意VC制
(財)することがで缶る。また他のネ′[性を与えるこ
とも可能である。
【図面の簡単な説明】
&γt l!−?l〜第3図は本発明の一宸施例を示し
、第1191は縦断面図、第21シ1は要部の縦断面図
、第3図は同外面図、ff 4 I’ll 、第5Mは
夫々側の実施例を示す縦断i11]図である。 (1)・・・シリンダライナ、(2)・・・ピストン(
金属母材)、(3)・・・燃焼室(高温ガスへメ囲気部
)、(4)・・・セラミックライニング材、(5)・・
・ビン、(6)・・・雌螺子部、(7)・・・螺子枠部
、(8)・・・球状部、(9)・・・球状凹部、 (I
G・・・頭部、(Ill・・・挿通孔、u7!l・・・
クリアランス、(13)・・・溶接、(I41・・・六
角穴、Q51・・・緩衝材、(16)・・・セラミ・ソ
クス、Q71・・・シリンタ゛ヘッド(金属母材)、(
18)・−・排気弁、α9)・・・排気弁篩 代理人 森 本 義 弘

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 高温ガス雰囲気部を形成する金属母材の内面にセ
    ラミックライニング材を固定するに、その露出面が高温
    ガスに直接触ゎな論位置でビンにより固定し、このピン
    は、前記金属母材に螺合する螺子棒部と、この螺子棒部
    に相対回転自在に結合し且つセラミックライニング材に
    クリアランスを形成して回転自在に嵌合した頭部とカラ
    構成して、金属母材とセラミックライニング材との熱膨
    張差を前記クリアランステ吸収するようにしたことを特
    徴とするセラミックライニング材の固定方法。
JP18545883A 1983-10-03 1983-10-03 セラミツクライニング材の固定方法 Granted JPS6075744A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18545883A JPS6075744A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 セラミツクライニング材の固定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18545883A JPS6075744A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 セラミツクライニング材の固定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6075744A true JPS6075744A (ja) 1985-04-30
JPS648183B2 JPS648183B2 (ja) 1989-02-13

Family

ID=16171139

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JP18545883A Granted JPS6075744A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 セラミツクライニング材の固定方法

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JP (1) JPS6075744A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63255553A (ja) * 1987-04-11 1988-10-21 Isuzu Motors Ltd 断熱ピストンの構造
JPH01155064A (ja) * 1987-12-14 1989-06-16 Isuzu Motors Ltd 断熱エンジンの構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63255553A (ja) * 1987-04-11 1988-10-21 Isuzu Motors Ltd 断熱ピストンの構造
JPH01155064A (ja) * 1987-12-14 1989-06-16 Isuzu Motors Ltd 断熱エンジンの構造

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JPS648183B2 (ja) 1989-02-13

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