JPS6153444A - シリンダ−摺動面 - Google Patents
シリンダ−摺動面Info
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- JPS6153444A JPS6153444A JP17477584A JP17477584A JPS6153444A JP S6153444 A JPS6153444 A JP S6153444A JP 17477584 A JP17477584 A JP 17477584A JP 17477584 A JP17477584 A JP 17477584A JP S6153444 A JPS6153444 A JP S6153444A
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- JP
- Japan
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- sliding surface
- cylinder
- silicon
- aluminum alloy
- alumite layer
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
- F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
- F16J10/04—Running faces; Liners
-
- 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
- F02F1/20—Other cylinders characterised by constructional features providing for lubrication
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (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】
ａ、産業上の利用分野
本発明はエンジンのシリンダーブロックに設けられるピ
ストンとの摺動面に関する。
ストンとの摺動面に関する。
ｂ、従来の技術
従来、エンジンのシリンダーブロックにおけるピストン
との摺ｖｊ面については、良好な潤滑性と耐摩耗性を備
えていることが要求されている。たとえば、このシリン
ダーブロックをアルミナ焼結体（Ａｌ２Ｏ２）で製作し
た場合、その摺動面を形成する表面層には、焼結体自身
の有する気孔率が１％程度であって、潤滑油の保持部と
なるべき凹部がほとんどない。またアルミナの特性とし
て、摺動面近傍においては、アルミナの分子構造中に水
酸基（−ＯＨ）が形成されていて、親油性でないため、
潤滑油の保持性が極めて悪いという問題点がある。
との摺ｖｊ面については、良好な潤滑性と耐摩耗性を備
えていることが要求されている。たとえば、このシリン
ダーブロックをアルミナ焼結体（Ａｌ２Ｏ２）で製作し
た場合、その摺動面を形成する表面層には、焼結体自身
の有する気孔率が１％程度であって、潤滑油の保持部と
なるべき凹部がほとんどない。またアルミナの特性とし
て、摺動面近傍においては、アルミナの分子構造中に水
酸基（−ＯＨ）が形成されていて、親油性でないため、
潤滑油の保持性が極めて悪いという問題点がある。
また、アルマイトの単独層によって、ピストンとの摺動
面を構成しても、同様に潤滑油の保持性が悪いという問
題がある。
面を構成しても、同様に潤滑油の保持性が悪いという問
題がある。
Ｃ０発明が解決しようとする問題点
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、前記のよう
な従来技術の問題点を解消し、潤滑油の保持が良好で耐
摩耗性のあるシリンダー摺動面を提供しようとするもの
である。
な従来技術の問題点を解消し、潤滑油の保持が良好で耐
摩耗性のあるシリンダー摺動面を提供しようとするもの
である。
ｄ１問題点を解決するための手段
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
アルミニウム合金鋳物においては、珪素含有量が約１３
％を超えると、組織に初晶珪素が晶出し始める。本発明
に用いるアルミニウム合金鋳物は、この初晶珪素を晶出
せしめるため、珪素含有量が少なくとも１３％以上であ
ることを必要とする。すなわち、いわゆる高珪素アルミ
ニウム合金（珪素含有量：１５〜２６％）が好ましく、
しかも、晶出する初晶珪素を可能な限り微細に、しかも
均一に分散晶出させることが好ましい。第１図はこの状
態を微視的に拡大して示す断面説明図である。１はアル
ミニウム合金鋳物の素地、２は分散晶出した初晶珪素を
示す。
％を超えると、組織に初晶珪素が晶出し始める。本発明
に用いるアルミニウム合金鋳物は、この初晶珪素を晶出
せしめるため、珪素含有量が少なくとも１３％以上であ
ることを必要とする。すなわち、いわゆる高珪素アルミ
ニウム合金（珪素含有量：１５〜２６％）が好ましく、
しかも、晶出する初晶珪素を可能な限り微細に、しかも
均一に分散晶出させることが好ましい。第１図はこの状
態を微視的に拡大して示す断面説明図である。１はアル
ミニウム合金鋳物の素地、２は分散晶出した初晶珪素を
示す。
次表は本発明に適用可能な現用されているいくつかの高
珪素アルミニウム合金の成分例を示す。
珪素アルミニウム合金の成分例を示す。
なお初晶珪素の微細化には、大体リン含有ｆｆ１ｏ、０
１〜Ｏ，Ｑ２ｏＡであることが必要であり、そのためア
ルミニウム主体の溶湯にリンを含む微細化剤やリンを含
む母合金を添加すればよい。
１〜Ｏ，Ｑ２ｏＡであることが必要であり、そのためア
ルミニウム主体の溶湯にリンを含む微細化剤やリンを含
む母合金を添加すればよい。
前期のように微細な初晶珪素を均一に分散させたシリン
ダーブロックのシリンダー摺動面に対し、慣用の処理方
法により硬化アルマイト層を形成する。すなわち、たと
えば処理浴として１０％程度の硫酸または２％程度のシ
ュウ酸を用い、これら電解浴中で一定電流密度（通常Ｉ
Ａ／ｄ ｎ１位）で陽極酸化をすればよい。
ダーブロックのシリンダー摺動面に対し、慣用の処理方
法により硬化アルマイト層を形成する。すなわち、たと
えば処理浴として１０％程度の硫酸または２％程度のシ
ュウ酸を用い、これら電解浴中で一定電流密度（通常Ｉ
Ａ／ｄ ｎ１位）で陽極酸化をすればよい。
以上の処理により、表面に硬質アルマイト層が形成され
るが、晶出している珪素近傍、あるいは珪素上には硬質
アルマイト層が生成されず、そのため、その部分に微少
な凹部が形成される。この状態を第２図に示す。すなわ
ち、３は形成された硬質アルマイト層、４は晶出してい
る珪素２上に形成された微少な凹部である。すなわち、
硬質アルマイトＮ３には微細な多数の凹部４が形成され
る。
るが、晶出している珪素近傍、あるいは珪素上には硬質
アルマイト層が生成されず、そのため、その部分に微少
な凹部が形成される。この状態を第２図に示す。すなわ
ち、３は形成された硬質アルマイト層、４は晶出してい
る珪素２上に形成された微少な凹部である。すなわち、
硬質アルマイトＮ３には微細な多数の凹部４が形成され
る。
このようにして硬質アルマイト層は耐摩耗性のある摺動
面となり、凹部は潤滑油の保持部となる。
面となり、凹部は潤滑油の保持部となる。
次に本発明に係る前記摺動面については、これをアルミ
ニウム金属からなるシリンダーライナー（以下、アルミ
ライナーと略記する）の摺動面に適用し、このアルミラ
イナーをシリンダーブロックに嵌挿した第１の実施ＩＧ
、様と、シリンダーブロックと一体に前記本発明に係る
摺動面を適用した第２の実施態様とに分けることができ
る。
ニウム金属からなるシリンダーライナー（以下、アルミ
ライナーと略記する）の摺動面に適用し、このアルミラ
イナーをシリンダーブロックに嵌挿した第１の実施ＩＧ
、様と、シリンダーブロックと一体に前記本発明に係る
摺動面を適用した第２の実施態様とに分けることができ
る。
第１の実施態様においては、主体となるシリンダーブロ
ックは低珪素アルミニウム合金鋳物、若しくは同アルミ
ニウムダイカストによるものを用い、このシリンダーブ
ロックに、１３％以上の珪素を含有するアルミニウム合
金鋳物、好ましくは高珪素アルミニウム合金からなるア
ルミライナーを嵌着せしめる。このアルミライナーは嵌
着に先立って分散した初晶珪素を含んだ素地の摺動面に
硬質アルマイト層を形成しておく。
ックは低珪素アルミニウム合金鋳物、若しくは同アルミ
ニウムダイカストによるものを用い、このシリンダーブ
ロックに、１３％以上の珪素を含有するアルミニウム合
金鋳物、好ましくは高珪素アルミニウム合金からなるア
ルミライナーを嵌着せしめる。このアルミライナーは嵌
着に先立って分散した初晶珪素を含んだ素地の摺動面に
硬質アルマイト層を形成しておく。
なお、この実７１ｉ！ｉｇ様におけるアルミライナーへ
の前処理方法は、摺動面、即ちアルミライナー内側面と
、外側面の全面に対し、アルマイト処理を施し、以後外
側面の硬質アルマイト層を研削除去してもよく、あるい
は外側面をマスキングしてから処理する方式でもよい。
の前処理方法は、摺動面、即ちアルミライナー内側面と
、外側面の全面に対し、アルマイト処理を施し、以後外
側面の硬質アルマイト層を研削除去してもよく、あるい
は外側面をマスキングしてから処理する方式でもよい。
第２の実施態様においては、シリンダーブロック全体を
初晶珪素を晶出するアルミニウム合金鋳物で構成して、
それにシリンダーの摺動面を形成する。次にこのシリン
ダーブロック全体に対し、アルマイト処理を施し、摺動
面に硬質アルマイト層を形成すればよい。このアルマイ
ト処理に先立って、シリンダーブロック外面にマスキン
グ処理をしてもよく、あるいは処理後、必要に応じて外
面塗装などの処理をすればよい。
初晶珪素を晶出するアルミニウム合金鋳物で構成して、
それにシリンダーの摺動面を形成する。次にこのシリン
ダーブロック全体に対し、アルマイト処理を施し、摺動
面に硬質アルマイト層を形成すればよい。このアルマイ
ト処理に先立って、シリンダーブロック外面にマスキン
グ処理をしてもよく、あるいは処理後、必要に応じて外
面塗装などの処理をすればよい。
ｅ８発明の効果
以上のように本発明に係るシリンダーブロックの摺動面
によれば、その摺動面上に硬質アルマイト層が形成され
ており、この層は極めて良好な耐摩耗性を有した摺動面
として機能する。
によれば、その摺動面上に硬質アルマイト層が形成され
ており、この層は極めて良好な耐摩耗性を有した摺動面
として機能する。
また、この硬質アルマイト層に、無数かつ均一に分散す
る微細な凹部は、潤滑油の保持部となり、硬質アルマイ
ト層からなる耐摩耗性のある摺動面に、潤滑油を供給し
、最も好ましい摺動面を形成する。
る微細な凹部は、潤滑油の保持部となり、硬質アルマイ
ト層からなる耐摩耗性のある摺動面に、潤滑油を供給し
、最も好ましい摺動面を形成する。
なお、シリンダーブロックにシリンダーライナーを用い
た前記第１の実施態様においては、同じく前記第２の実
施態様に比較して、以下述べるような利点がある。
た前記第１の実施態様においては、同じく前記第２の実
施態様に比較して、以下述べるような利点がある。
まず、第２の実施態様によると、本発明の摺動面を形成
する対象が、重量大で、形状が複雑なため全表面積が極
めて大きくなる。そのためアルマイト処理に際し、処理
面積が多く、装置、治具の強度向上対策が必要となり、
作業の重労働化、装置及び操作の複雑化、処理液の早期
劣化などを招（。また、シリンダーブロックごと、処理
されるため、シリンダー外面のフィン等の光沢消失に対
する外観対策として、塗装処理が必要となる。さらに、
シリンダーブロックの摺動面のみ、選択的にアルマイト
処理するためには、マスキングの塗布及び除去作業など
が必要となる。また、大容量で形状複雑であり、珪素含
有量が極めて高く、初晶が存在するため、鋳造時の押し
渦効果を阻害し、巣が発生し易く、製品の歩留りが低い
。また機械加工に際しては低珪素アルミニウム合金に比
較して加工しにく＼、工具寿命も低下する。
する対象が、重量大で、形状が複雑なため全表面積が極
めて大きくなる。そのためアルマイト処理に際し、処理
面積が多く、装置、治具の強度向上対策が必要となり、
作業の重労働化、装置及び操作の複雑化、処理液の早期
劣化などを招（。また、シリンダーブロックごと、処理
されるため、シリンダー外面のフィン等の光沢消失に対
する外観対策として、塗装処理が必要となる。さらに、
シリンダーブロックの摺動面のみ、選択的にアルマイト
処理するためには、マスキングの塗布及び除去作業など
が必要となる。また、大容量で形状複雑であり、珪素含
有量が極めて高く、初晶が存在するため、鋳造時の押し
渦効果を阻害し、巣が発生し易く、製品の歩留りが低い
。また機械加工に際しては低珪素アルミニウム合金に比
較して加工しにく＼、工具寿命も低下する。
これに対し、前記第１の実施態様では、アルミ与イナー
が対象となるため、軽量で、全表面積が少なく、したが
って処理面積が少なく、装置、治具が軽便ですみ、作業
性が向上する。そして処理液の寿命が延長され諸経費が
安くなる。また、本体となるシリンダーブロックの外面
については何等の処理も施さないから、そのま＼、アル
ミニウムダイカストによる光沢面を活用することができ
、余分な塗装処理は不要となる。
が対象となるため、軽量で、全表面積が少なく、したが
って処理面積が少なく、装置、治具が軽便ですみ、作業
性が向上する。そして処理液の寿命が延長され諸経費が
安くなる。また、本体となるシリンダーブロックの外面
については何等の処理も施さないから、そのま＼、アル
ミニウムダイカストによる光沢面を活用することができ
、余分な塗装処理は不要となる。
さらにアルミライナーを嵌着するシリンダーブロック本
体については、生産性の良好な低珪素アルミニウム合金
及び其他の材料を自由に選定することができる。
体については、生産性の良好な低珪素アルミニウム合金
及び其他の材料を自由に選定することができる。
第１図は本発明に係るシリンダー摺動面において、硬質
アルマイト層を形成する前の組繊の拡大断面説明図、第
２図は同硬質アルマイト層を形成したあとの組織の拡大
断面説明図である。 １・・・アルミニウム合金鋳物の素地、２・・・初晶珪
素、 ３・・・硬質アルマイト層、４・・・
凹部。 手 ３６′ε ネ甫 正 届：（自発）昭和５９年１０
月１７日 特許庁長官 志 賀 学 殿 昭和５９年特許願第１７４７７５号 ２、発明の名称 シリンダー摺動面 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （２０８）鈴木自動車工業株式会社４、代理人
〒１０７ （ほか２名） ５、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲Ｊ、
補正の内容 １） 明細書の特許請求の範囲を別紙のように訂正する
。 ２） 明細書第５頁第７行に「硬化アルマイト層」とあ
るのを「硬質アルマイト層」と訂正する。 ３） 同第８頁第１１行から第１２行に「初晶」とある
のを「初晶珪素」と訂正する。 特許請求の範囲 １） エンジンのシリンダー摺動面を、微細な晶出珪素
を分散したアルミニウム合金からなる素地と、該素地に
施された硬質アルマイト層とで構成したことを特徴とす
るシリンダー摺動面。 ２） 前記シリンダー摺動面がシリンダーブロックに嵌
着されたアルミライナーの摺動面であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１）項に記載のシリンダー摺動面。 ３） 前記シリンダー摺動名がシリンダーブロックと一
体の素地に形成ｅ ａ ｆｓ聞動面であることを特徴と
する特許請求の範囲第１）項に記載のシリンダー摺動面
。 ４）前記アルミニウム合金が、少なくとも珪素１３％以
上を含有するアルミニウム合金であることを特徴とする
特許請求の範囲第１）項に記載のシリンダー摺動面。
アルマイト層を形成する前の組繊の拡大断面説明図、第
２図は同硬質アルマイト層を形成したあとの組織の拡大
断面説明図である。 １・・・アルミニウム合金鋳物の素地、２・・・初晶珪
素、 ３・・・硬質アルマイト層、４・・・
凹部。 手 ３６′ε ネ甫 正 届：（自発）昭和５９年１０
月１７日 特許庁長官 志 賀 学 殿 昭和５９年特許願第１７４７７５号 ２、発明の名称 シリンダー摺動面 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （２０８）鈴木自動車工業株式会社４、代理人
〒１０７ （ほか２名） ５、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲Ｊ、
補正の内容 １） 明細書の特許請求の範囲を別紙のように訂正する
。 ２） 明細書第５頁第７行に「硬化アルマイト層」とあ
るのを「硬質アルマイト層」と訂正する。 ３） 同第８頁第１１行から第１２行に「初晶」とある
のを「初晶珪素」と訂正する。 特許請求の範囲 １） エンジンのシリンダー摺動面を、微細な晶出珪素
を分散したアルミニウム合金からなる素地と、該素地に
施された硬質アルマイト層とで構成したことを特徴とす
るシリンダー摺動面。 ２） 前記シリンダー摺動面がシリンダーブロックに嵌
着されたアルミライナーの摺動面であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１）項に記載のシリンダー摺動面。 ３） 前記シリンダー摺動名がシリンダーブロックと一
体の素地に形成ｅ ａ ｆｓ聞動面であることを特徴と
する特許請求の範囲第１）項に記載のシリンダー摺動面
。 ４）前記アルミニウム合金が、少なくとも珪素１３％以
上を含有するアルミニウム合金であることを特徴とする
特許請求の範囲第１）項に記載のシリンダー摺動面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）エンジンのシリンダー摺動面を、微細な晶出珪素を
分散したアルミニウム合金からなる素地と、該素地に施
された硬質アルマイト層とで構成したことを特徴とする
シリンダー摺動面。 ２）前記シリンダー摺動面がシリンダーブロックに嵌着
されたアルミライナーの摺動面であることを特徴とする
特許請求の範囲第１）項に記載のシリンダー摺動面。 ３）前記シリンダー摺動面がシリンダーブロックと一体
の素地に形成た摺動面であることを特徴とする特許請求
の範囲第１）項に記載のシリンダー摺動面。 ４）前記アルミニウム合金が、少なくとも珪素１３％以
上を含有するアルミニウム合金であることを特徴とする
特許請求の範囲第１）項に記載のシリンダー摺動面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17477584A JPS6153444A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | シリンダ−摺動面 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17477584A JPS6153444A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | シリンダ−摺動面 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6153444A true JPS6153444A (ja) | 1986-03-17 |
| JPH0551785B2 JPH0551785B2 (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=15984448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17477584A Granted JPS6153444A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | シリンダ−摺動面 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6153444A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02209672A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-21 | Showa Alum Corp | アルミニウムと樹脂との複合体からなる筒状摺動部材 |
| EP0927820A1 (en) * | 1996-07-02 | 1999-07-07 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Cast cylinder block and method for manufacturing the same |
| JP2008138872A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-06-19 | Ｇａｓｔ Ｊａｐａｎ 株式会社 | 軸受けの製造方法、軸受けユニット及び回転機器並びに摺動部材の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5181741A (ja) * | 1975-01-16 | 1976-07-17 | Outboard Marine Corp | Kokeisoaruminyuumugokinseibutsupinno taisonshomamomennoseizoho |
| JPS52131016A (en) * | 1976-04-27 | 1977-11-02 | Masatoshi Miita | Cylinder of high performance and long sealing life |
-
1984
- 1984-08-22 JP JP17477584A patent/JPS6153444A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5181741A (ja) * | 1975-01-16 | 1976-07-17 | Outboard Marine Corp | Kokeisoaruminyuumugokinseibutsupinno taisonshomamomennoseizoho |
| JPS52131016A (en) * | 1976-04-27 | 1977-11-02 | Masatoshi Miita | Cylinder of high performance and long sealing life |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02209672A (ja) * | 1989-02-09 | 1990-08-21 | Showa Alum Corp | アルミニウムと樹脂との複合体からなる筒状摺動部材 |
| EP0927820A1 (en) * | 1996-07-02 | 1999-07-07 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Cast cylinder block and method for manufacturing the same |
| JP2008138872A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-06-19 | Ｇａｓｔ Ｊａｐａｎ 株式会社 | 軸受けの製造方法、軸受けユニット及び回転機器並びに摺動部材の製造方法 |
| JP4680973B2 (ja) * | 2006-11-06 | 2011-05-11 | Ｇａｓｔ Ｊａｐａｎ 株式会社 | 軸受けの製造方法、軸受けユニット及び回転機器並びに摺動部材の製造方法 |
| US8186061B2 (en) | 2006-11-06 | 2012-05-29 | Gast Japan Co., Ltd. | Manufacturing method of bearing, bearing unit, rotary apparatus, and manufacturing method of sliding member |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0551785B2 (ja) | 1993-08-03 |
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