JPS6123730A - 内燃機関のクランク軸軸受の製造方法 - Google Patents
内燃機関のクランク軸軸受の製造方法Info
- Publication number
- JPS6123730A JPS6123730A JP59143223A JP14322384A JPS6123730A JP S6123730 A JPS6123730 A JP S6123730A JP 59143223 A JP59143223 A JP 59143223A JP 14322384 A JP14322384 A JP 14322384A JP S6123730 A JPS6123730 A JP S6123730A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- crank shaft
- alloy
- cap
- cylinder block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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】
崖】１Ｊ１月ル走顆
本発明は、アルミニウム等の軽合金製の内燃機関シリン
ダブロックにおけるクランク軸軸受部の製造方法に関す
る。
ダブロックにおけるクランク軸軸受部の製造方法に関す
る。
従来■返±
アルミニウム等の軽合金製シリンダブロックのクランク
軸軸受部を補強するために、クランク軸軸穴の周囲に鋳
鉄製の補強スリーブ等をシリンダブロック内に鋳込んだ
り、又ははめ込んだりする方法が従来から知られている
（例えば、特開昭５４−３５５１４号、実公昭５４−２
４１６５号実開昭５４−３８７０８号、実開昭５７−９
２０４０号）。しかしながら、これらの方法は製造上か
なり複雑な工程を必要とし、製造コストが高く、また補
強材を鋳込んだとしても、その補強材と母材であるアル
ミニウム等の軽合金との機械的性質が互いに異なること
から両者の境界部における結合が事実上困難であり、実
用化されている例は少ない。このため、クランク軸軸受
部の強度不足の問題は依然として解決されておらず、ク
ランク軸軸穴の変形等を引き起している。このためクラ
ンク軸とのオイルクリアランスが適正でなく、摩擦損失
が大きく、また油膜形成が不十分なために、振動や騒音
が大きいという問題もある。
軸軸受部を補強するために、クランク軸軸穴の周囲に鋳
鉄製の補強スリーブ等をシリンダブロック内に鋳込んだ
り、又ははめ込んだりする方法が従来から知られている
（例えば、特開昭５４−３５５１４号、実公昭５４−２
４１６５号実開昭５４−３８７０８号、実開昭５７−９
２０４０号）。しかしながら、これらの方法は製造上か
なり複雑な工程を必要とし、製造コストが高く、また補
強材を鋳込んだとしても、その補強材と母材であるアル
ミニウム等の軽合金との機械的性質が互いに異なること
から両者の境界部における結合が事実上困難であり、実
用化されている例は少ない。このため、クランク軸軸受
部の強度不足の問題は依然として解決されておらず、ク
ランク軸軸穴の変形等を引き起している。このためクラ
ンク軸とのオイルクリアランスが適正でなく、摩擦損失
が大きく、また油膜形成が不十分なために、振動や騒音
が大きいという問題もある。
尤貝女解決しようとする問題点
本発明は、非常に簡単な合金化処理によって上記のよう
なりランク軸の変形を防止し、クランク軸と軸受穴のオ
イルクリアランスを適正に維持し、クランク軸の摩擦損
失を減少し、エンジンの燃費の向上に寄与する軸受部の
製造方法を提案するものである。また、クランク軸と軸
受穴との間の油膜が確実に形成されることにより、両者
の金属接触が起こりに＜＜、振動や騒音をより一層低減
することも狙いとする。
なりランク軸の変形を防止し、クランク軸と軸受穴のオ
イルクリアランスを適正に維持し、クランク軸の摩擦損
失を減少し、エンジンの燃費の向上に寄与する軸受部の
製造方法を提案するものである。また、クランク軸と軸
受穴との間の油膜が確実に形成されることにより、両者
の金属接触が起こりに＜＜、振動や騒音をより一層低減
することも狙いとする。
朋ｌば８ＩＷ火を不動」い礪り役
このような問題点を解決するために、本発明では、軽合
金製のシリンダブロックの軸受半円溝に、軽合金製キャ
ップの軸受半円溝を合わせてクランク軸軸受穴を形成す
るように、キャップを咳軸受穴の両側のボルトにてシリ
ンダブロックに締付ける内燃機関のクランク軸軸受にお
いて、クランク軸軸受を形成するシリンダプロ、ツタの
部分およびキャップの表面の少なくとも一部にレーザ光
線を照射し、他の添加金属と共に該表面を局所的に熔融
せしめて合金層を形成することを特徴とするクランク軸
軸受の製造方法が提供される。クランク軸軸受を形成す
るシリンダブロック部分およびキャップの表面のうち、
キャップ締付用のボルトの貫通領域の周囲部分のみ合金
層を形成するのが好ましい。また、合金層を形成すべき
部分に、合金添加材料としてケイ素（Ｓｉ）、炭化モリ
ブデン（ＭｏＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ） 、炭化タン
グステン（ＭＣ）の１又は複数から成る金属粉を塗布し
、不活性ガス中で前記金属粉塗布表面に高圧ネルギー密
度のレーザ光を照射するのが望ましい。
金製のシリンダブロックの軸受半円溝に、軽合金製キャ
ップの軸受半円溝を合わせてクランク軸軸受穴を形成す
るように、キャップを咳軸受穴の両側のボルトにてシリ
ンダブロックに締付ける内燃機関のクランク軸軸受にお
いて、クランク軸軸受を形成するシリンダプロ、ツタの
部分およびキャップの表面の少なくとも一部にレーザ光
線を照射し、他の添加金属と共に該表面を局所的に熔融
せしめて合金層を形成することを特徴とするクランク軸
軸受の製造方法が提供される。クランク軸軸受を形成す
るシリンダブロック部分およびキャップの表面のうち、
キャップ締付用のボルトの貫通領域の周囲部分のみ合金
層を形成するのが好ましい。また、合金層を形成すべき
部分に、合金添加材料としてケイ素（Ｓｉ）、炭化モリ
ブデン（ＭｏＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ） 、炭化タン
グステン（ＭＣ）の１又は複数から成る金属粉を塗布し
、不活性ガス中で前記金属粉塗布表面に高圧ネルギー密
度のレーザ光を照射するのが望ましい。
人施炭
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。
する。
まず、第４図において、内燃機関のシリンダブロック１
を断面図で示す。シリンダブロック１はアルミニウム軽
合金製で、シリンダ２、ウォータジャケット３、クラン
クケース４、補強フレーム５、クランク軸軸受部６等を
有する。７はクランク軸軸受を形成するアルミニウム軽
合金製のキャップ、８はキャップ７をシリンダブロック
１の軸受部６に締着する２個のボルトである。シリンダ
ブロック１の軸受部６には半円溝６ａが形成され、キャ
ップ７の半円形溝７ａとでクランク軸軸受１０の軸穴１
０ａを規定する。このような軸受１０により内燃機関の
クランク軸（図示せず）を回転可能に支持し、クランク
軸と軸穴１０ａ間には前述の、ようなオイルクリアラン
スが形成される。第４図のポート９は、軸穴１０ａへ潤
滑油を供給するための通路である。
を断面図で示す。シリンダブロック１はアルミニウム軽
合金製で、シリンダ２、ウォータジャケット３、クラン
クケース４、補強フレーム５、クランク軸軸受部６等を
有する。７はクランク軸軸受を形成するアルミニウム軽
合金製のキャップ、８はキャップ７をシリンダブロック
１の軸受部６に締着する２個のボルトである。シリンダ
ブロック１の軸受部６には半円溝６ａが形成され、キャ
ップ７の半円形溝７ａとでクランク軸軸受１０の軸穴１
０ａを規定する。このような軸受１０により内燃機関の
クランク軸（図示せず）を回転可能に支持し、クランク
軸と軸穴１０ａ間には前述の、ようなオイルクリアラン
スが形成される。第４図のポート９は、軸穴１０ａへ潤
滑油を供給するための通路である。
第５図および第６図は従来のクランク軸軸受における変
形の様子を誇張して示す。この変形は主として締付ボル
ト８の締付に起因するところが多く、図示のように、キ
ャップ７とシリンダブロック軸受部６との接合面１１お
よび締付ボルト８の軸方向の貫通領域の周囲６ｂ、７ｂ
に発生ずることが多い。
形の様子を誇張して示す。この変形は主として締付ボル
ト８の締付に起因するところが多く、図示のように、キ
ャップ７とシリンダブロック軸受部６との接合面１１お
よび締付ボルト８の軸方向の貫通領域の周囲６ｂ、７ｂ
に発生ずることが多い。
第１図、第２図および第３図は本発明の方法により製造
したクランク軸軸受１０を示したものである。すなわち
、キャップ７とシリンダブロック軸受部６の表面、特に
、それらの表面のうち、前述の変形の発生しやすい、キ
ャップ７とシリンダブロック軸受部６との接合面１１お
よび締付ボルト８の軸方向の貫通領域の周囲６ｂ、７ｂ
に、レーザ光線を利用して強度、耐久性、硬度のすぐれ
た合金層Ａを形成したものである。
したクランク軸軸受１０を示したものである。すなわち
、キャップ７とシリンダブロック軸受部６の表面、特に
、それらの表面のうち、前述の変形の発生しやすい、キ
ャップ７とシリンダブロック軸受部６との接合面１１お
よび締付ボルト８の軸方向の貫通領域の周囲６ｂ、７ｂ
に、レーザ光線を利用して強度、耐久性、硬度のすぐれ
た合金層Ａを形成したものである。
レーザ光線による合金化処理としては、最初に、例えば
ケイ素（Ｓｉ）、炭化モリブデン（ＭｏＣ） 、炭化チ
タン（ＴｉＣ） 、炭化タングステン（ＷＣ）等の添加
合金材料の１種類又は複数種を混合した金属粉末を、合
金層を形成するべき母材（アルミニウム軽合金）である
前記表面６ｂ、７ｂ、１１上に塗布しておく。その場合
において、添加合金材の粉末をペースト状にして前記表
面上に付着させておくのが都合よい。次いで、その塗布
表面に高エネルギー密度、例えば３００〜６００ Ｗ
／ ｔｍ ”のレーザ光線をある速度、例えば５ｕ＋／
ｓｅｃで不活性ガス（例えばアルゴン（Ａｒ）等）中で
照射しながら合金化する。
ケイ素（Ｓｉ）、炭化モリブデン（ＭｏＣ） 、炭化チ
タン（ＴｉＣ） 、炭化タングステン（ＷＣ）等の添加
合金材料の１種類又は複数種を混合した金属粉末を、合
金層を形成するべき母材（アルミニウム軽合金）である
前記表面６ｂ、７ｂ、１１上に塗布しておく。その場合
において、添加合金材の粉末をペースト状にして前記表
面上に付着させておくのが都合よい。次いで、その塗布
表面に高エネルギー密度、例えば３００〜６００ Ｗ
／ ｔｍ ”のレーザ光線をある速度、例えば５ｕ＋／
ｓｅｃで不活性ガス（例えばアルゴン（Ａｒ）等）中で
照射しながら合金化する。
このようなレーザ光線の照射により、母材および添加合
金材料は熱エネルギーにより局所的に熔融され母材と添
加合金材料とが分子的に結合されて合金層Ａが形成され
るのである。
金材料は熱エネルギーにより局所的に熔融され母材と添
加合金材料とが分子的に結合されて合金層Ａが形成され
るのである。
発明の効果
本発明によれば、クランク軸軸受１０の変形しやすい領
域に合金化処理を施こしたので、合金層と内部の母材と
の間は分子的に結合されて、その部分の剛性が高められ
る。従って、従来のような補強スリーブ等を鋳込んだり
又ははめ込んだりする場合に比べ、温度変化又は外力が
及んだ際に、機械的性質の差が原因となって補強効果を
減することはない。従って、軸受１０は変形することな
く、軸穴１０ａは常に真円に近い状態に維持され、クラ
ンク軸とのオイルクリアランスが適正に維持され、クラ
ンク軸の摩擦損失が減少し、エンジンの燃費向上に役立
つだけでなく、振動や騒音を一層低減することも可能と
なる。
域に合金化処理を施こしたので、合金層と内部の母材と
の間は分子的に結合されて、その部分の剛性が高められ
る。従って、従来のような補強スリーブ等を鋳込んだり
又ははめ込んだりする場合に比べ、温度変化又は外力が
及んだ際に、機械的性質の差が原因となって補強効果を
減することはない。従って、軸受１０は変形することな
く、軸穴１０ａは常に真円に近い状態に維持され、クラ
ンク軸とのオイルクリアランスが適正に維持され、クラ
ンク軸の摩擦損失が減少し、エンジンの燃費向上に役立
つだけでなく、振動や騒音を一層低減することも可能と
なる。
第１図は本発明により製造したクランク軸軸受の正面図
、第２図は第１図の線ｎ−ｎ断面図、第３図は同クラン
ク軸軸受の部分破断分解斜視図、第４図はクランク軸軸
受周辺の内燃機関のシリンダブロックの断面図、第５図
は従来のクランク軸軸受の変形の状態を示す正面図、第
６図は第５図の線ｖｒ−ｖ＋断面図である。 １・・・シリングブロック、 ６・・・シリンダブ１コック軸受部、 ７・・・キャッ
プ、８・・・ボルト、 １０・・・クランク軸軸受、１
０ａ・・・軸穴、 １１・・・接合面、 Ａ・・・合金
層。
、第２図は第１図の線ｎ−ｎ断面図、第３図は同クラン
ク軸軸受の部分破断分解斜視図、第４図はクランク軸軸
受周辺の内燃機関のシリンダブロックの断面図、第５図
は従来のクランク軸軸受の変形の状態を示す正面図、第
６図は第５図の線ｖｒ−ｖ＋断面図である。 １・・・シリングブロック、 ６・・・シリンダブ１コック軸受部、 ７・・・キャッ
プ、８・・・ボルト、 １０・・・クランク軸軸受、１
０ａ・・・軸穴、 １１・・・接合面、 Ａ・・・合金
層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、軽合金製のシリンダブロックの軸受半円溝に、軽合
金製キャップの軸受半円溝を合わせてクランク軸軸受穴
を形成するように、キャップを該軸受穴の両側のボルト
にてシリンダブロックに締付ける内燃機関のクランク軸
軸受において、クランク軸軸受を形成するシリンダブロ
ックの部分およびキャップの表面の少なくとも一部にレ
ーザ光線を照射し、他の添加金属と共に該表面を局所的
に溶融せしめて合金層を形成することを特徴とするクラ
ンク軸軸受の製造方法。 ２、クランク軸軸受を形成するシリンダブロック部分お
よびキャップの表面のうち、キャップ締付用のボルトの
貫通領域の周囲部分のみ合金層を形成するようにした特
許請求の範囲第１項に記載の製造方法。 ３、合金層を形成すべき部分に、合金添加材料としてケ
イ素（Ｓｉ）、炭化モリブデン（ＭｏＣ）、炭化チタン
（ＴｉＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）の１又は複数か
ら成る金属粉を塗布し、不活性ガス中で前記金属粉塗布
表面に高エネルギー密度のレーザ光を照射する特許請求
の範囲第１項に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143223A JPS6123730A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 内燃機関のクランク軸軸受の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143223A JPS6123730A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 内燃機関のクランク軸軸受の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123730A true JPS6123730A (ja) | 1986-02-01 |
Family
ID=15333752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59143223A Pending JPS6123730A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 内燃機関のクランク軸軸受の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123730A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02240278A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-25 | Agency Of Ind Science & Technol | アルミニウム表面のレーザ合金化法 |
| JPH0313585A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-22 | Koyo Seiko Co Ltd | 金属表面の硬化方法および非磁性軸受部品の表面硬化方法 |
| WO2002088556A1 (en) * | 2001-05-01 | 2002-11-07 | Gkn Sinter Metals, Inc. | Surface densification of powder metal bearing caps |
| US7695823B2 (en) * | 2005-10-14 | 2010-04-13 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Selectively reinforced powder metal components |
| CN103255411A (zh) * | 2012-02-15 | 2013-08-21 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种利用光纤激光再制造芯棒的方法 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP59143223A patent/JPS6123730A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02240278A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-25 | Agency Of Ind Science & Technol | アルミニウム表面のレーザ合金化法 |
| JPH0313585A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-22 | Koyo Seiko Co Ltd | 金属表面の硬化方法および非磁性軸受部品の表面硬化方法 |
| WO2002088556A1 (en) * | 2001-05-01 | 2002-11-07 | Gkn Sinter Metals, Inc. | Surface densification of powder metal bearing caps |
| US7168858B2 (en) | 2001-05-01 | 2007-01-30 | Gkn Sinter Metals, Inc. | Surface densification of powder metal bearing caps |
| US7987569B2 (en) | 2001-05-01 | 2011-08-02 | Gkn Sinter Metals, Llc | Method of surface densification of a powder metal component |
| US7695823B2 (en) * | 2005-10-14 | 2010-04-13 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Selectively reinforced powder metal components |
| CN103255411A (zh) * | 2012-02-15 | 2013-08-21 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种利用光纤激光再制造芯棒的方法 |
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