JPS6291646A - シリンダカバ− - Google Patents
シリンダカバ−Info
- Publication number
- JPS6291646A JPS6291646A JP23193785A JP23193785A JPS6291646A JP S6291646 A JPS6291646 A JP S6291646A JP 23193785 A JP23193785 A JP 23193785A JP 23193785 A JP23193785 A JP 23193785A JP S6291646 A JPS6291646 A JP S6291646A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- ceramic member
- cylinder
- ceramic
- cemented
- 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.)
- Granted
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
不発明は、ディーゼル機関等の内燃機関のシリンダ力が
−に関するものである。
−に関するものである。
従来の４支術
近年、ディーゼ／Ｌ／機関等の内燃機関の熱効率を改善
するために、作動温度金高めることが試みられているが
、この内燃機関の作動Ｉ７Ｉ’ａ ｉ を高くするため
には、燃焼室部材を断熱化することが必要である。内燃
機関の燃焼室部材を断熱化するには、高断熱性セラミッ
クスを用いるのが得策である。
するために、作動温度金高めることが試みられているが
、この内燃機関の作動Ｉ７Ｉ’ａ ｉ を高くするため
には、燃焼室部材を断熱化することが必要である。内燃
機関の燃焼室部材を断熱化するには、高断熱性セラミッ
クスを用いるのが得策である。
例えば特公昭６０−１８６２１号公報には、エンジン部
品に高強度部分安定化ジルコニアを用いることが開示さ
れている。しかし、前記ジルコニア系セラミックスは熱
衝撃に弱いという欠点を有しており、特開昭６０−５２
３４５号公報には予圧縮応力などを与えておく方法も開
示されているが、しかしそれによっても長時曲の運転は
困難でめった。この対策として、燃焼室のガス側に耐熱
衝撃性及び高温強度のすぐれだ窒化珪素などのセラミッ
クスを、前記のジルコニア等の高断熱性セラミックスの
上にさらにライニングすることが考えられる。この複層
セラミックスフイニングについては、従来からすでに種
々提案されており、線膨張係数の異なる２種のセラミッ
クスを接合する場合、焼はめあるいはボルト止めが採用
されていた。
品に高強度部分安定化ジルコニアを用いることが開示さ
れている。しかし、前記ジルコニア系セラミックスは熱
衝撃に弱いという欠点を有しており、特開昭６０−５２
３４５号公報には予圧縮応力などを与えておく方法も開
示されているが、しかしそれによっても長時曲の運転は
困難でめった。この対策として、燃焼室のガス側に耐熱
衝撃性及び高温強度のすぐれだ窒化珪素などのセラミッ
クスを、前記のジルコニア等の高断熱性セラミックスの
上にさらにライニングすることが考えられる。この複層
セラミックスフイニングについては、従来からすでに種
々提案されており、線膨張係数の異なる２種のセラミッ
クスを接合する場合、焼はめあるいはボルト止めが採用
されていた。
発明が解決しようとする問題点
内燃機関の燃焼室において、シリンダカバーも当然上記
のごとく断熱性セラミックスと耐熱性セラミックスとで
複層ライニングする必要がある。
のごとく断熱性セラミックスと耐熱性セラミックスとで
複層ライニングする必要がある。
しかし、該シリンダ力／＜−は、内部構造が円筒形状と
困難１台形状との組合せからなる複雑な形状を有してお
り、従って複層ライニング層を形成する際に、上記のご
とき手段で行なうと、ライニングする側のセラミックス
とライニングされる側のセラミックスの嵌合の寸法精度
を高くする必要があり、寸法精度が悪ければ両セヲミッ
クス間のクリアランスが大きくて、内圧などの外力が作
用した場合、セラミックス・セラミックス間の力の伝達
が局部的となり、破損するに至るという問題があった。
困難１台形状との組合せからなる複雑な形状を有してお
り、従って複層ライニング層を形成する際に、上記のご
とき手段で行なうと、ライニングする側のセラミックス
とライニングされる側のセラミックスの嵌合の寸法精度
を高くする必要があり、寸法精度が悪ければ両セヲミッ
クス間のクリアランスが大きくて、内圧などの外力が作
用した場合、セラミックス・セラミックス間の力の伝達
が局部的となり、破損するに至るという問題があった。
さらに精度が良好であっても、温度分布や温度勾配の差
及び熱膨張率の差によりセラミックスとセラミックスと
のクリアランスが増大し、Ａｊｒ記と同様に内圧などの
外力が作用した場合セラミックスを破損させることにな
る。
及び熱膨張率の差によりセラミックスとセラミックスと
のクリアランスが増大し、Ａｊｒ記と同様に内圧などの
外力が作用した場合セラミックスを破損させることにな
る。
本発明は、上記のごとき問題点を解決した、断熱性セラ
ミックスと耐熱性セラミックスとを複層フミネートした
エンジンカバーを提供しようとするものである。
ミックスと耐熱性セラミックスとを複層フミネートした
エンジンカバーを提供しようとするものである。
問題点を解決するための手段
上記の問題点を解決するため本発明のエンジンカバーは
、金属母材からなり、内部形状が、上部が円筒形、中間
部が円錐台形及び下部が円筒形であるシリンダカバーの
内面に、熱膨脹係数が前記金属母材と近似した断熱性の
セラミックス部材ｆＡ１層を接合し、該セラミックス部
材囚層面に、耐熱衝撃性のセラミックス部材田）を、円
筒形部分と円錐台形部分間で分割するとともに、少なく
とも円筒形部分で周方向に複数個に分割し、かつ各分割
端面及び少なくとも円筒形部分の両セラミックス部材（
Ａ） 、 ｆＢ）、Ｖ を互いに逆向きのテーパで対向
させて接合（〜、さらに上部円筒形部の上部に取付けた
排気弁筐と少なくともセフミックス部材ｆＢ１層の上端
との聞及び下部円筒形部の下端に設けたシリンダクイナ
と少なくともセラミックス部材ｆＢ１層の下端の間にそ
れぞれ断熱紗・衝材層を介在させたことを特徴とするも
のである。
、金属母材からなり、内部形状が、上部が円筒形、中間
部が円錐台形及び下部が円筒形であるシリンダカバーの
内面に、熱膨脹係数が前記金属母材と近似した断熱性の
セラミックス部材ｆＡ１層を接合し、該セラミックス部
材囚層面に、耐熱衝撃性のセラミックス部材田）を、円
筒形部分と円錐台形部分間で分割するとともに、少なく
とも円筒形部分で周方向に複数個に分割し、かつ各分割
端面及び少なくとも円筒形部分の両セラミックス部材（
Ａ） 、 ｆＢ）、Ｖ を互いに逆向きのテーパで対向
させて接合（〜、さらに上部円筒形部の上部に取付けた
排気弁筐と少なくともセフミックス部材ｆＢ１層の上端
との聞及び下部円筒形部の下端に設けたシリンダクイナ
と少なくともセラミックス部材ｆＢ１層の下端の間にそ
れぞれ断熱紗・衝材層を介在させたことを特徴とするも
のである。
作用
本発明のシリンダカバーは、内面に断熱性セフミックス
部材（Ａｔ層と、而、ｒ熱衝撃性セラミックス部材山）
層からなる複層セヲミソクスラミネート層が形成され、
しかも接合されたセラミックス部材ｆＢ）層の接合面が
デーパ端面であることにより、分割セフミックス片が抜
は出すことが防止され、かつ接合箇所で応力集中の緩和
が行なわれ、又内圧が作用しても円筒形部において周方
向に過大な応力が作用せず、断熱性のセフミックス部材
（Ａ）届でも内圧が負担されることになり、さらに温度
差、熱膨張率差等によるクリアランスの増大あるいは減
少は、両セラミックス部材囚、（Ｂ）層が接合面で互い
にテーパとなっていることによるテーパ面でのすべりで
防止されて、はぼ一定に保たれ、又上部円筒形部の上部
に取付けた排気弁筐とセフミックス部材（Ｂ１層の上端
との聞及び下部円筒形部の下端に設けたシリンダクイナ
とセフミックス部材（Ｂｌ 層の下端との間にそれぞれ
断熱緩衝材層が介在していることにより、該セラミック
ス部材ｆ１３＋ 層の脱落が防止され、かつ熱腋脹が吸
収されて、破損が生じない。
部材（Ａｔ層と、而、ｒ熱衝撃性セラミックス部材山）
層からなる複層セヲミソクスラミネート層が形成され、
しかも接合されたセラミックス部材ｆＢ）層の接合面が
デーパ端面であることにより、分割セフミックス片が抜
は出すことが防止され、かつ接合箇所で応力集中の緩和
が行なわれ、又内圧が作用しても円筒形部において周方
向に過大な応力が作用せず、断熱性のセフミックス部材
（Ａ）届でも内圧が負担されることになり、さらに温度
差、熱膨張率差等によるクリアランスの増大あるいは減
少は、両セラミックス部材囚、（Ｂ）層が接合面で互い
にテーパとなっていることによるテーパ面でのすべりで
防止されて、はぼ一定に保たれ、又上部円筒形部の上部
に取付けた排気弁筐とセフミックス部材（Ｂ１層の上端
との聞及び下部円筒形部の下端に設けたシリンダクイナ
とセフミックス部材（Ｂｌ 層の下端との間にそれぞれ
断熱緩衝材層が介在していることにより、該セラミック
ス部材ｆ１３＋ 層の脱落が防止され、かつ熱腋脹が吸
収されて、破損が生じない。
実施例
第１図は、本発明の一実施例を示す概略縦断面図である
。（１）はシリンダカバーの金属母材であり、内部形状
は、上部（２）が円筒形、中間部（３ンが円錐台形及び
下部（Ａ）が円筒形で、下方へ拡がった形状を有してい
る。該シリンダカバーの金属母材（１）の前記形状の内
面に、該金属母材と線膨張係数が近似し、かつ金属との
接合性が良好で、しかも熱伝導が小さく、断熱性のすぐ
れた、例えばジルコニア等のセラミックス部材（Ａ１層
（５）が、前記形状の各部（２）、（３）、（Ａ）に対
応して（６）、（７）、（８）として接合されており・
接合は例えば活性金属法等の適宜の方法により行なわれ
ている。又セラミックス部材（ＡＪ Ｗ （５）は、本
実施例では、上部円筒形部（６）、円錐台形部（７）及
び下部円筒形部（８）の各部分が一体的に連続して形成
されているが、必要に応じて前記（＋３）、（７）、（
８）が分割して形成されていてもよい。前記セラミック
ス部材（Ａ）層（５）に、さらに該セラミックス部材（
Ａｔ層（５）とは線膨張係数が異なる、耐熱衝撃性及び
高温強度のすぐれた、例えば窒化珪素等のセラミックス
部材（Ｂ１層（９）が、前記形状の各部（６）、＜７）
及び（８）に対応して、上部円筒部０Ｑ、円錐台部αυ
及び下部円筒部（２）として分割され、さらに少なくと
も上、下田筒部α０及び叫が周方向に複数個に分割（図
示せず）され、かつ各分割端面が互いに逆向きのテーパ
で対向した状態で接合されている。又少なくとも上下円
筒部で接合しているセラミックス部材（Ａ１層と同（Ｂ
））層の（６）と叫及び（８）と鰺は、接合面で互いに
逆向きのテーパで対向して、接合後の厚さが全面でほぼ
均一となるごとく接合されている。各部分のテーパの向
きは、接合の容易さで決めればよく、例えば上部円筒部
のセラミックス部゛材ｆＢ１層（１０は、図の上部から
はめ込む場合下方に向って外径が小さくなるテーパで、
それに対応してセラミックス部材回層（６）の内径を下
方に向って小さくなるテーパとすればよく、又図の下部
からはめ込む場合は上方に向って外径が小さくなるテー
パとすればよい。円錐台形部の各セラミックス部材（支
）、（Ｂ）層の（７）及び（１１１は接合面が円錐形で
あるため、必ずしもテーパを付与する、即ち上部と下部
で厚さを変化させる、必要はない。下部円筒部のセラミ
ックス部材ｆＢｉ層（２）は図の下部からはめ込むため
、上方へ向って外径が小さくなるテーパとし、それに対
応してセラミックス部材（Ａ）層（８）は内径が上方に
向って小さくなるテーパとする。
。（１）はシリンダカバーの金属母材であり、内部形状
は、上部（２）が円筒形、中間部（３ンが円錐台形及び
下部（Ａ）が円筒形で、下方へ拡がった形状を有してい
る。該シリンダカバーの金属母材（１）の前記形状の内
面に、該金属母材と線膨張係数が近似し、かつ金属との
接合性が良好で、しかも熱伝導が小さく、断熱性のすぐ
れた、例えばジルコニア等のセラミックス部材（Ａ１層
（５）が、前記形状の各部（２）、（３）、（Ａ）に対
応して（６）、（７）、（８）として接合されており・
接合は例えば活性金属法等の適宜の方法により行なわれ
ている。又セラミックス部材（ＡＪ Ｗ （５）は、本
実施例では、上部円筒形部（６）、円錐台形部（７）及
び下部円筒形部（８）の各部分が一体的に連続して形成
されているが、必要に応じて前記（＋３）、（７）、（
８）が分割して形成されていてもよい。前記セラミック
ス部材（Ａ）層（５）に、さらに該セラミックス部材（
Ａｔ層（５）とは線膨張係数が異なる、耐熱衝撃性及び
高温強度のすぐれた、例えば窒化珪素等のセラミックス
部材（Ｂ１層（９）が、前記形状の各部（６）、＜７）
及び（８）に対応して、上部円筒部０Ｑ、円錐台部αυ
及び下部円筒部（２）として分割され、さらに少なくと
も上、下田筒部α０及び叫が周方向に複数個に分割（図
示せず）され、かつ各分割端面が互いに逆向きのテーパ
で対向した状態で接合されている。又少なくとも上下円
筒部で接合しているセラミックス部材（Ａ１層と同（Ｂ
））層の（６）と叫及び（８）と鰺は、接合面で互いに
逆向きのテーパで対向して、接合後の厚さが全面でほぼ
均一となるごとく接合されている。各部分のテーパの向
きは、接合の容易さで決めればよく、例えば上部円筒部
のセラミックス部゛材ｆＢ１層（１０は、図の上部から
はめ込む場合下方に向って外径が小さくなるテーパで、
それに対応してセラミックス部材回層（６）の内径を下
方に向って小さくなるテーパとすればよく、又図の下部
からはめ込む場合は上方に向って外径が小さくなるテー
パとすればよい。円錐台形部の各セラミックス部材（支
）、（Ｂ）層の（７）及び（１１１は接合面が円錐形で
あるため、必ずしもテーパを付与する、即ち上部と下部
で厚さを変化させる、必要はない。下部円筒部のセラミ
ックス部材ｆＢｉ層（２）は図の下部からはめ込むため
、上方へ向って外径が小さくなるテーパとし、それに対
応してセラミックス部材（Ａ）層（８）は内径が上方に
向って小さくなるテーパとする。
なお上記各分割端面間及び両セラミックス部材囚、 ｆ
Ｂ） 層の接合面には、それぞれ必要に応じて断熱緩衝
材を介在させてもよい。
Ｂ） 層の接合面には、それぞれ必要に応じて断熱緩衝
材を介在させてもよい。
次にセラミックス部材囚、（Ｂ）層を含む上部円筒部の
上部には排気弁筐（至）が取付けられ、がつ該排気弁筐
＠と両セラミックス部材（支）、（（財）層（６）、α
Ｏとの間には断熱緩衝材層α４が介在し、又同様にセラ
ミックス部材（Ａ）、（Ｂ）ｍを含む下部円筒部の下端
にシリンダライナα９が設けられ、かつ該シリンダフィ
ナ明ト両セラミックス部材（Ａｔ 、 ｆＢｌ ｍ （
８） 、 （１２との１川には断Ｐ？、憎衝材層α（９
が介在し、これによりセラミックス部材ｆＢ１層００及
び０２の脱落が完全に防止されるとともに、熱）膨脂が
吸収される。なお前記断熱緩衝材層α勾及び頭は少なく
ともセラミックス部材ｆＢＩ Ｋ！ｉＱｌ及び口の部分
に存在すれば十分である。
上部には排気弁筐（至）が取付けられ、がつ該排気弁筐
＠と両セラミックス部材（支）、（（財）層（６）、α
Ｏとの間には断熱緩衝材層α４が介在し、又同様にセラ
ミックス部材（Ａ）、（Ｂ）ｍを含む下部円筒部の下端
にシリンダライナα９が設けられ、かつ該シリンダフィ
ナ明ト両セラミックス部材（Ａｔ 、 ｆＢｌ ｍ （
８） 、 （１２との１川には断Ｐ？、憎衝材層α（９
が介在し、これによりセラミックス部材ｆＢ１層００及
び０２の脱落が完全に防止されるとともに、熱）膨脂が
吸収される。なお前記断熱緩衝材層α勾及び頭は少なく
ともセラミックス部材ｆＢＩ Ｋ！ｉＱｌ及び口の部分
に存在すれば十分である。
本実施例のシリンダカバーは、上記のごとく構成されて
おり、内面に断熱性と耐熱衝撃性及び高温強度がすぐれ
た複層セラミックスフイニングが施され、しかも高温状
態においてセラミックス部材ｉＢｌ届（９）の熱膨張が
各分割端面及び断熱緩衝材層０４ン、αＱで吸収され、
又セラミックス部材（Ａ１層（５）及び同ｆＢ１層（９
）の温度差あるいは熱膨張率の差によるクリアランスあ
るいはクラ７りの発生が完全に防止され、シリンダ内の
作動温度全高めることができる。
おり、内面に断熱性と耐熱衝撃性及び高温強度がすぐれ
た複層セラミックスフイニングが施され、しかも高温状
態においてセラミックス部材ｉＢｌ届（９）の熱膨張が
各分割端面及び断熱緩衝材層０４ン、αＱで吸収され、
又セラミックス部材（Ａ１層（５）及び同ｆＢ１層（９
）の温度差あるいは熱膨張率の差によるクリアランスあ
るいはクラ７りの発生が完全に防止され、シリンダ内の
作動温度全高めることができる。
発明の効果
本発明のシリンタカバーは、内面に断熱性、耐熱衝撃性
、高温強度が極めて良好な複層のセラミックスラミネー
ト層が形成されており、しかも高温状態での複層間のク
リアランスの発生及びそれに基く破損などの障害を生じ
ることが無く、シリンダ内の作動温度を高めることがで
き、エンジンの熱効率を格段に向上させることができる
。
、高温強度が極めて良好な複層のセラミックスラミネー
ト層が形成されており、しかも高温状態での複層間のク
リアランスの発生及びそれに基く破損などの障害を生じ
ることが無く、シリンダ内の作動温度を高めることがで
き、エンジンの熱効率を格段に向上させることができる
。
＠１図は本発明の一実施例を示す概略縦断面図である。
Claims (1)
- １、金属母材からなり、内部形状が、上部が円筒形、中
間部が円錐台形及び下部が円筒形であるシリンダカバー
の内面に、熱膨脹係数が前記金属母材と近似した断熱性
のセラミックス部材（Ａ）層を接合し、該セラミックス
部材（Ａ）層面に、耐熱衝撃性のセラミックス部材（Ｂ
）層を、円筒形部分と円錐台形部分間で分割するととも
に、少なくとも円筒形部分で周方向に複数個に分割し、
かつ各分割端面及び少なくとも円筒形部分の両セラミッ
クス部材（Ａ）、（Ｂ）層を互いに逆向きのテーパで対
向させて接合し、さらに上部円筒形部の上部に取付けた
排気弁筐と少なくともセラミックス部材（Ｂ）層の上端
との間及び下部円筒形部の下端に設けたシリンダライナ
と少なくともセラミックス部材（Ｂ）層の下端の間にそ
れぞれ断熱緩衝材層を介在させたことを特徴とするシリ
ンダカバー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23193785A JPS6291646A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | シリンダカバ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23193785A JPS6291646A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | シリンダカバ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6291646A true JPS6291646A (ja) | 1987-04-27 |
| JPH0226056B2 JPH0226056B2 (ja) | 1990-06-07 |
Family
ID=16931398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23193785A Granted JPS6291646A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | シリンダカバ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6291646A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6419148A (en) * | 1987-07-11 | 1989-01-23 | Isuzu Motors Ltd | Construction of heat insulated engine |
| JPH04248033A (ja) * | 1991-01-08 | 1992-09-03 | Endless Project:Kk | ショックアブソーバー |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP23193785A patent/JPS6291646A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6419148A (en) * | 1987-07-11 | 1989-01-23 | Isuzu Motors Ltd | Construction of heat insulated engine |
| JPH04248033A (ja) * | 1991-01-08 | 1992-09-03 | Endless Project:Kk | ショックアブソーバー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0226056B2 (ja) | 1990-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |