JPS6312867A - シリンダライナ摺動面の仕上げ構造 - Google Patents
シリンダライナ摺動面の仕上げ構造Info
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- JPS6312867A JPS6312867A JP15424186A JP15424186A JPS6312867A JP S6312867 A JPS6312867 A JP S6312867A JP 15424186 A JP15424186 A JP 15424186A JP 15424186 A JP15424186 A JP 15424186A JP S6312867 A JPS6312867 A JP S6312867A
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- 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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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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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〕
本発明は主として舶用２サイクルデイ一ゼル機関等のシ
リンダライナに適用される摺動面の仕上げ構造に関する
。
リンダライナに適用される摺動面の仕上げ構造に関する
。
従来のシリンダライナ摺動面の仕上げは、シリンダライ
ナ１とピストンリング６との潤滑条件を良好に保持する
ため、シリンダ潤滑油の拡がシ性と保油性との両面を狙
った所謂ダブルホーニング（第４〜５図）またはウェー
ブカット仕上げ（第６〜７図）〔コルゲート加工仕上げ
ともいう〕を行っている。またシリンダライナの耐摩耗
性向上のために施されているレーザ焼入れのものとして
は、第８〜１０図に示すようなものが行われている。
ナ１とピストンリング６との潤滑条件を良好に保持する
ため、シリンダ潤滑油の拡がシ性と保油性との両面を狙
った所謂ダブルホーニング（第４〜５図）またはウェー
ブカット仕上げ（第６〜７図）〔コルゲート加工仕上げ
ともいう〕を行っている。またシリンダライナの耐摩耗
性向上のために施されているレーザ焼入れのものとして
は、第８〜１０図に示すようなものが行われている。
第４〜５図に示すものはいわゆるダブルホーニングと称
されるもので、荒目ホーニングによって保油性と拡がシ
性の両方の役目を持った荒目の溝が形成されておシ、細
目ホーニングによってピストンリング６との摺動面（プ
ラトー面）１０が形成されている。第４図ではいわゆる
クロスハツチング角θ。によりオイルの上方への拡がり
と、オイル上りとを制御している。
されるもので、荒目ホーニングによって保油性と拡がシ
性の両方の役目を持った荒目の溝が形成されておシ、細
目ホーニングによってピストンリング６との摺動面（プ
ラトー面）１０が形成されている。第４図ではいわゆる
クロスハツチング角θ。によりオイルの上方への拡がり
と、オイル上りとを制御している。
第６〜７図に示すものは、舶用大型２サイクルデイ一ゼ
ル機関のシリンダライナ摺動面の仕上げ方法として常用
されているウェーブカット仕上げまたはコルゲート（波
状）加工仕上げと称されているものである。この方法は
一般には旋盤上にてへ一ルパイトを用い、リング幅Ｂの
１／２以下のピッチＰでら旋状の溝１２が、ライナ摺動
面に削設されている。この溝１２がシリンダ油の保持お
よび円周方向への拡がりの効果を有している。ピストン
リング６はいわゆるプラト一部１１と称される面を摺動
することになる。この面は第６図に示すように機械加工
の始めよシ削設される場合と、第７図のようにすり合わ
せ運転により形成させることを期待して機械仕上げされ
る場合とがある。
ル機関のシリンダライナ摺動面の仕上げ方法として常用
されているウェーブカット仕上げまたはコルゲート（波
状）加工仕上げと称されているものである。この方法は
一般には旋盤上にてへ一ルパイトを用い、リング幅Ｂの
１／２以下のピッチＰでら旋状の溝１２が、ライナ摺動
面に削設されている。この溝１２がシリンダ油の保持お
よび円周方向への拡がりの効果を有している。ピストン
リング６はいわゆるプラト一部１１と称される面を摺動
することになる。この面は第６図に示すように機械加工
の始めよシ削設される場合と、第７図のようにすり合わ
せ運転により形成させることを期待して機械仕上げされ
る場合とがある。
第８図はシリンダライナ上方域において密にレーザー焼
入稿を多くしておシ、焼入稿１３はクロスハツチ角αを
４５°前後としている。
入稿を多くしておシ、焼入稿１３はクロスハツチ角αを
４５°前後としている。
第９図はレーザー焼入稿１４はクロスすることなく、シ
リンダライナ軸方向との傾き角βを小さく（＜３０°）
しており銃砲の線条に似ている。
リンダライナ軸方向との傾き角βを小さく（＜３０°）
しており銃砲の線条に似ている。
第１０図は第６図のウェーブカット仕上げのプラト一部
分１１のまわり１５をレーデ−焼入れして、シリンダラ
イナ摺動面′の耐摩耗性の向上を計ったものである。
分１１のまわり１５をレーデ−焼入れして、シリンダラ
イナ摺動面′の耐摩耗性の向上を計ったものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが耐摩耗性の向上のために発明されたシリンダラ
イナ摺動面をレーザー焼入れしたものは硬度上昇と云う
単純な面からみれば好ましいが、ピストンリング、シリ
ンダライナといつた機能面全体から見ると従来例では次
のような欠点を有している。
イナ摺動面をレーザー焼入れしたものは硬度上昇と云う
単純な面からみれば好ましいが、ピストンリング、シリ
ンダライナといつた機能面全体から見ると従来例では次
のような欠点を有している。
シリンダライナにレーザー焼入れをほどこした場合、必
然的にシリンダライナ側の硬度が上昇するが、これによ
ってピストンリングの摩耗かレーザー焼入れをほどこし
てない従来形シリンダライナの場合に比らべて多くなる
傾向がある。このために第８〜１０図に示す例において
もピストンリングの摺動面側に特別な高硬度材１６を溶
射したものを採用している。
然的にシリンダライナ側の硬度が上昇するが、これによ
ってピストンリングの摩耗かレーザー焼入れをほどこし
てない従来形シリンダライナの場合に比らべて多くなる
傾向がある。このために第８〜１０図に示す例において
もピストンリングの摺動面側に特別な高硬度材１６を溶
射したものを採用している。
ところがレーザー焼入れライナに対して高硬度材のピス
トンリング摺動面を適用する必要性があるかどうかにつ
いて研究した結果、シリンダライナ側及びピストンリン
グ側両方の摩耗に対してシリンダライナーのレーザー焼
入れパターンが非常に関与していることが発見された。
トンリング摺動面を適用する必要性があるかどうかにつ
いて研究した結果、シリンダライナ側及びピストンリン
グ側両方の摩耗に対してシリンダライナーのレーザー焼
入れパターンが非常に関与していることが発見された。
即ちレーザー焼入れパターンの基本的なものから実用に
供することのできるものまでの摩耗比較試験の結果、概
路次の点が確認された。
供することのできるものまでの摩耗比較試験の結果、概
路次の点が確認された。
（１） レーザー焼入れ縞が軸方向要素のみ、または
円周方向要素のみの場合、従来形シリンダライナの場合
と比べてシリンダライナの摩耗が多くなる。
円周方向要素のみの場合、従来形シリンダライナの場合
と比べてシリンダライナの摩耗が多くなる。
（２） レーザー焼入れを重複して行った部分のシリ
ンダライナ摩耗は焼入れしていない部分と同程度に摩耗
が多くなる。
ンダライナ摩耗は焼入れしていない部分と同程度に摩耗
が多くなる。
（３） レーザー焼入れ縞が軸方向要素と円周方向要
素の両方に連続して有しているシリンダライナでは、そ
の他のものと比べてシリンダライナ及びピストンリング
ともに摩耗が少なくなシ、又ピストンリングの摩耗もレ
ーザー焼入れしていない従来形シリンダライナの場合に
比べても少なくなった。
素の両方に連続して有しているシリンダライナでは、そ
の他のものと比べてシリンダライナ及びピストンリング
ともに摩耗が少なくなシ、又ピストンリングの摩耗もレ
ーザー焼入れしていない従来形シリンダライナの場合に
比べても少なくなった。
以上の結果よシ従来技術の問題点を解析した結果、第８
図の場合はレーザー焼入れの重複があるため、その部分
の硬度低下により引続いて早期摩耗を起こし、その結果
ピストンリングに対し非連続的な摺動面を形成するため
、これが研削面となってピストンリングの摩耗を早めて
しまうものと考えられる。
図の場合はレーザー焼入れの重複があるため、その部分
の硬度低下により引続いて早期摩耗を起こし、その結果
ピストンリングに対し非連続的な摺動面を形成するため
、これが研削面となってピストンリングの摩耗を早めて
しまうものと考えられる。
第９図の場合はレーザー焼入れ縞１４がいく分傾斜して
いるため、シリンダライナの軸方向に平行な場合のよう
に顕著な縦摩耗疵はつかないが、やはりレーザー焼入れ
部とのきわが切削刃となシ、ピストンリングの摩耗を早
めてしまうものと考えられる。
いるため、シリンダライナの軸方向に平行な場合のよう
に顕著な縦摩耗疵はつかないが、やはりレーザー焼入れ
部とのきわが切削刃となシ、ピストンリングの摩耗を早
めてしまうものと考えられる。
又第１０図の場合は、ウェーブカット仕上げのプラト一
部分１１が数個にわたってピストンリングの摺動画と対
面しているので、レーザー焼入れ１したプラト一部のき
わがピストンリングに対して切削面として作用し、ピス
トンリングの摩耗を早めてしまう。
部分１１が数個にわたってピストンリングの摺動画と対
面しているので、レーザー焼入れ１したプラト一部のき
わがピストンリングに対して切削面として作用し、ピス
トンリングの摩耗を早めてしまう。
本発明の目的は従来装置の欠点を解消し、シリンダライ
ナ及びピストンリングの双方に対して共に耐摩耗性の大
きいシリンダライナ摺動面の仕上げ構造を提供するにあ
る。
ナ及びピストンリングの双方に対して共に耐摩耗性の大
きいシリンダライナ摺動面の仕上げ構造を提供するにあ
る。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明に係るシリンダライナ摺動面の仕上げ構造は、シ
リンダライナの耐摩耗性およびピストンリングの耐摩耗
性を向上させるため、ピストンリングに対して、円周方
向とシリンダライナ軸方向ともに連続した硬度の均一し
たレーザー焼入れ縞を形成するとともに、各レーザー縞
との間には油膜圧力が十分発生する程度の深さの保油性
７を運転中に形成できるようにしたものである。
リンダライナの耐摩耗性およびピストンリングの耐摩耗
性を向上させるため、ピストンリングに対して、円周方
向とシリンダライナ軸方向ともに連続した硬度の均一し
たレーザー焼入れ縞を形成するとともに、各レーザー縞
との間には油膜圧力が十分発生する程度の深さの保油性
７を運転中に形成できるようにしたものである。
レーザー焼入れによシ硬化したシリンダライナは、その
焼入れパターンおよび焼入れ方法により、シリンダライ
ナ摺動面の潤滑性能（シリンダライナ摺動面の平滑度と
保油性）の上昇をはかり、シリンダライナ及びピストン
リングの耐摩耗性を向上させることができる。
焼入れパターンおよび焼入れ方法により、シリンダライ
ナ摺動面の潤滑性能（シリンダライナ摺動面の平滑度と
保油性）の上昇をはかり、シリンダライナ及びピストン
リングの耐摩耗性を向上させることができる。
以上筒１〜３１を参照して本発叫の一実施例にについて
説明する。
説明する。
第１図はシリンダライナの内面展開図でレーデ−焼入部
分を示し、第２図、第３図はそれぞれ第１、第２実施例
のレーザー焼入れノやターン図である。
分を示し、第２図、第３図はそれぞれ第１、第２実施例
のレーザー焼入れノやターン図である。
図で１はシリンダライナ、２はシリンダ油注油孔、３は
掃気孔、４はレーザー焼入れ域、５は連続レーザー焼入
れ縞、６はピストンリング、７〜８は断続したレーザー
焼入れ縞で７は非焼入れ部分、８は焼入れ部分である。
掃気孔、４はレーザー焼入れ域、５は連続レーザー焼入
れ縞、６はピストンリング、７〜８は断続したレーザー
焼入れ縞で７は非焼入れ部分、８は焼入れ部分である。
第１図は舶用２サイクルデイ一ゼル機関用シリンダライ
ナにおけるレーデ−焼入部分４が示されたシリンダライ
ナ摺動面の展開図であシ、通常はＰｖ値（ピストン回圧
Ｘピストン速度）が高く、また腐食摩耗の危険の高いシ
リンダライナの上方部をレーザー焼入れをしている。
ナにおけるレーデ−焼入部分４が示されたシリンダライ
ナ摺動面の展開図であシ、通常はＰｖ値（ピストン回圧
Ｘピストン速度）が高く、また腐食摩耗の危険の高いシ
リンダライナの上方部をレーザー焼入れをしている。
第２図、第３図は共にレーザー焼入れパターンの実施例
を示し、両方とも円周方向に連続した焼入れ縞部分と円
周方向に不連続に焼入れした縞部分とを交互に繰返して
設けたパターンとなっている。第２〜３図で各レーデ−
焼入れ縞の幅はリング６の幅Ｂの１／３〜１／２として
おシ、又円周方向に不連続な焼入れ縞７．８の焼入れ割
合は４０〜７０チとする。焼入れ深さｔはライナ径等に
よシ決定される。
を示し、両方とも円周方向に連続した焼入れ縞部分と円
周方向に不連続に焼入れした縞部分とを交互に繰返して
設けたパターンとなっている。第２〜３図で各レーデ−
焼入れ縞の幅はリング６の幅Ｂの１／３〜１／２として
おシ、又円周方向に不連続な焼入れ縞７．８の焼入れ割
合は４０〜７０チとする。焼入れ深さｔはライナ径等に
よシ決定される。
以上のシリンダライナのレーザー縞のピッチ幅と焼入れ
割合によシ十分にピストンリング６に対する悪影響を抑
えることができると共に非焼入部の保油能力によシ、ピ
ストンリングがレーデ−焼入れ部のハードエツジによシ
削られることな′く、従来形シリンダライナ（例えばウ
ェーブカット仕上げライナ）の場合に比べてもピストン
リングの摩耗率を低減できる。これらの保油溝７は上下
方向または斜めに連続していないので、ガス圧（リング
間差圧）等による吹払いの影響が小さくこの点保油性能
が高い。
割合によシ十分にピストンリング６に対する悪影響を抑
えることができると共に非焼入部の保油能力によシ、ピ
ストンリングがレーデ−焼入れ部のハードエツジによシ
削られることな′く、従来形シリンダライナ（例えばウ
ェーブカット仕上げライナ）の場合に比べてもピストン
リングの摩耗率を低減できる。これらの保油溝７は上下
方向または斜めに連続していないので、ガス圧（リング
間差圧）等による吹払いの影響が小さくこの点保油性能
が高い。
第３図の場合の大きい特長は、第２図の場合には円周方
向に不連続なレーザー焼入れ縞の非焼入れ部の上下の相
対位置が変化しないのに対して、第３図は相対的に円周
方向に僅かにずらしている点である。これによシピスト
ンリングの上下運動（スクレープ作用）によシ、保油溝
の油をレーデ−焼入れ部にも給油することができるとと
もに、円周方向にも油を拡げることができる。さらにこ
れによシ注油孔２からシリンダ油か円周方向への拡が９
効果を期待でき、又縦方向レーザー焼入れ部（円周方向
不連続焼入部を含む）への油の供給が確実に行われ、ピ
ストンリングとシリンダライナレーザー焼入れ部との間
にシリンダ油を十分に供給することができ、さらに摩耗
が低減することができる。
向に不連続なレーザー焼入れ縞の非焼入れ部の上下の相
対位置が変化しないのに対して、第３図は相対的に円周
方向に僅かにずらしている点である。これによシピスト
ンリングの上下運動（スクレープ作用）によシ、保油溝
の油をレーデ−焼入れ部にも給油することができるとと
もに、円周方向にも油を拡げることができる。さらにこ
れによシ注油孔２からシリンダ油か円周方向への拡が９
効果を期待でき、又縦方向レーザー焼入れ部（円周方向
不連続焼入部を含む）への油の供給が確実に行われ、ピ
ストンリングとシリンダライナレーザー焼入れ部との間
にシリンダ油を十分に供給することができ、さらに摩耗
が低減することができる。
またレーザー焼入れしているシリンダライナの上部域以
外、即ちシリンダライナ下方の摺動面仕上げをウェーブ
カット仕上げにすることにより、シリンダライナの摺動
面全体の保油性とシリンダ油の円周方向への展開がさら
に増進されることは言うまでもない。
外、即ちシリンダライナ下方の摺動面仕上げをウェーブ
カット仕上げにすることにより、シリンダライナの摺動
面全体の保油性とシリンダ油の円周方向への展開がさら
に増進されることは言うまでもない。
本発明は前記のとおり構成したので、シリンダライナ摺
動面に機械的摩耗および腐食摩耗に強い面を形成できる
とともに、従来のレーザー焼入れｉ４ターンに比べて保
油性とピストンリングに対する平滑度を向上させること
ができる。従ってシリンダライナとともにピストンリン
グは、通常の非コーテングピストンリングを含めて、Ｐ
ｖ値および腐食的環境の激しい使用条件においても、そ
れらの摩耗率を大幅に低減させることができる。
動面に機械的摩耗および腐食摩耗に強い面を形成できる
とともに、従来のレーザー焼入れｉ４ターンに比べて保
油性とピストンリングに対する平滑度を向上させること
ができる。従ってシリンダライナとともにピストンリン
グは、通常の非コーテングピストンリングを含めて、Ｐ
ｖ値および腐食的環境の激しい使用条件においても、そ
れらの摩耗率を大幅に低減させることができる。
第１〜３図は本発明の実施例で第１図はシリンダライナ
の内面展開図でレーザー焼入域を示しておシ、第２〜３
図はそれぞれ第１．第２実施例のレーザー焼入れノ９タ
ーン図、第４〜１０図は従来例で、第４図はダブルホー
ニング仕上げのシリンダ内面展開図、第５図は同シリン
ダライナの縦断面図、第６〜７図はウェーブカット仕上
げのシリンダに関するもので、第６図は摺動面の仕上げ
を機械加工して削設したものの説明図、第７図は摺動面
がすり合せ運転によシ形成されることを期待して機械仕
上げされたものの説明図、第８〜ｑ図はそれぞれレーザ
ー焼入れした従来形シリンダライナの内面展開図、第１
０図はウシグカット仕上げのプラトーブ１１のまわシ１
５をレーザー焼入れした従来例の説明図である。 １・・・シリンダライナ、５・・・円周方向に連続して
レーザー焼入れした縞部分、６・・・ピストンリング、
７．８・・・円周方向に断続してレーデ−焼入れした縞
部分。 （ＣＩ） （ｂ）第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
の内面展開図でレーザー焼入域を示しておシ、第２〜３
図はそれぞれ第１．第２実施例のレーザー焼入れノ９タ
ーン図、第４〜１０図は従来例で、第４図はダブルホー
ニング仕上げのシリンダ内面展開図、第５図は同シリン
ダライナの縦断面図、第６〜７図はウェーブカット仕上
げのシリンダに関するもので、第６図は摺動面の仕上げ
を機械加工して削設したものの説明図、第７図は摺動面
がすり合せ運転によシ形成されることを期待して機械仕
上げされたものの説明図、第８〜ｑ図はそれぞれレーザ
ー焼入れした従来形シリンダライナの内面展開図、第１
０図はウシグカット仕上げのプラトーブ１１のまわシ１
５をレーザー焼入れした従来例の説明図である。 １・・・シリンダライナ、５・・・円周方向に連続して
レーザー焼入れした縞部分、６・・・ピストンリング、
７．８・・・円周方向に断続してレーデ−焼入れした縞
部分。 （ＣＩ） （ｂ）第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- シリンダライナ摺動面の上部一定区域をレーザー焼入れ
したものにおいて、円周方向に連続してレーザー焼入れ
された縞部分と、円周方向に断続してレーザー焼入れさ
れた縞部分とを軸方向に交互に組み合せて構成したこと
を特徴とするシリンダライナ摺動面の仕上げ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154241A JP2617451B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | シリンダライナ摺動面の仕上げ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61154241A JP2617451B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | シリンダライナ摺動面の仕上げ構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312867A true JPS6312867A (ja) | 1988-01-20 |
| JP2617451B2 JP2617451B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=15579921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61154241A Expired - Lifetime JP2617451B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | シリンダライナ摺動面の仕上げ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2617451B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107642429A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-01-30 | 潍柴动力股份有限公司 | 无缸套缸体及发动机 |
| DE102019205645A1 (de) * | 2019-04-17 | 2020-10-22 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennraumwandung für einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, Brennraum mit einer solchen Brennraumwandung, Zylinderlaufbuchse für einen Brennraum, Brennkraftmaschine, und Verfahren zum Herstellen einer Brennraumwandung |
| WO2021210649A1 (ja) | 2020-04-16 | 2021-10-21 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | シリンダヘッド、シリンダブロック、内燃機関、及びシリンダヘッドの製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4790767B2 (ja) * | 2008-07-16 | 2011-10-12 | 川崎重工業株式会社 | 斜板式液圧回転機 |
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| JPS59212572A (ja) * | 1983-05-14 | 1984-12-01 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | レ−ザ硬化処理した内周面を有するシリンダ |
| JPS60124549U (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関 |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP61154241A patent/JP2617451B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2617451B2 (ja) | 1997-06-04 |
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