JP2000213413A - ピストン及びその製造方法 - Google Patents

ピストン及びその製造方法

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JP2000213413A
JP2000213413A JP11012355A JP1235599A JP2000213413A JP 2000213413 A JP2000213413 A JP 2000213413A JP 11012355 A JP11012355 A JP 11012355A JP 1235599 A JP1235599 A JP 1235599A JP 2000213413 A JP2000213413 A JP 2000213413A
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Japan
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piston
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annular groove
annular
groove
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JP11012355A
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English (en)
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Yoshiaki Kagami
嘉晃 各務
Takanori Kamiya
孝則 神谷
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/02Light metals
    • F05C2201/021Aluminium

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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工作業の能率向上を図ったピストン及びそ
の製造方法を提供すること。 【解決手段】 ピストン本体部2に環状の空洞部5を備
えたピストンにおいて、ピストン本体部2に形成された
環状溝3の底面に対向して環状の板バネ4をピストン本
体部2に配設することにより、環状溝3の底面との間に
空洞部5を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用のピス
トン及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のピストン及びその製造方法は、特
公平4−26930号公報に開示されるように、可溶性
中子をピストン成形用金型の中子に支持させた状態で金
属の溶湯を前記ピストン成形用金型内に注入して凝固さ
せると共に、凝固後に前記可溶性中子を溶解してピスト
ン内部に冷却用空洞を備えたピストンを成形するもので
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来のピストン及
びその製造方法においては、冷却用空洞を成形するため
に可溶性中子が必要不可欠なものとなる。可溶性中子は
例えば食塩等から成形されるために破損し易く、その取
り扱いには十分な注意を必要とすることから、ピストン
の製造においてその作業能率向上の妨げとなっていた。
【0004】本発明は、加工作業の能率向上を図ったピ
ストン及びその製造方法を提供することを、その技術的
課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1の手段として、本体部と、前記本体部に形成さ
れた環状溝と、前記環状溝の底面に対向して前記本体部
に配設されるとともに前記底面との間に空洞部を形成す
る環状部材とを備えたピストンを構成した。
【0006】好ましくは、第2の手段として、前記環状
部材は弾撥的に拡径可能で且つ弾撥的に前記本体部に係
合される第1の手段のピストンが望ましい。
【0007】好ましくは、第3の手段として、前記環状
部材は板バネであり、前記板バネは周方向の繋がりを遮
断する切り込みを有し、前記板バネの前記本体部への組
付けにおいて前記板バネの両端部はその径方向側部にお
いて互いに対向する第1の手段又は第2の手段ピストン
が望ましい。
【0008】好ましくは、第4の手段として、ピストン
の外周部に環状溝を形成する環状溝形成工程と、前記環
状溝の底面部に対向して前記ピストンに環状部材を組付
け、前記底面と前記環状部材との間に環状の空洞部を形
成する組付け工程と、前記環状部材を前記ピストンに一
体的に固定する固定工程とを含むピストンの製造方法が
望ましい。
【0009】第1の手段のピストンは、本体部に環状部
材を組付けることにより、環状溝の底面と環状部材との
間に空洞部が形成される。
【0010】第2の手段のピストンは、第1の手段の作
用に加えて、環状部材は弾撥的に拡径可能で且つ弾撥的
に本体部に係合される。
【0011】第3の手段のピストンは、板バネの本体部
への組付けにおいて板バネの両端部はその径方向側部に
おいて互いに対向する。
【0012】第4の手段のピストンの製造方法は、環状
溝形成工程によりピストンの外周部に環状溝が形成さ
れ、組付け工程により環状溝の底面部に対向してピスト
ンに環状部材を組付け、底面と環状部材との間に環状の
空洞部が形成され、固定工程により環状部材がピストン
に一体的に固定される。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態により
具体的に説明する。
【0014】図1は本発明の一実施の形態のピストン本
体部2の断面図である。図1に示すように、ピストン本
体部2は図示しない金型に溶かしたアルミニウムを流し
込み鋳造されたものである。
【0015】ピストン本体部2の鋳造において、ピスト
ン本体部2の頭部外周部には段付環状溝3が形成され
る。即ち、本実施の形態においてはピストン本体部2の
鋳造において環状溝3を形成する環状溝形成工程が行わ
れているものである。環状溝3は、ピストン本体部2の
外周部から内周部に向けて連続する第1溝部3aと、第
1溝部3aの幅よりも狭い幅を有する第2溝部3bとを
備える段付状を呈している。
【0016】図2は環状の板バネ4の上面図であり、図
3は図2の板バネ4の側面図であり、図4は板バネ4が
配設されたピストン本体部2の断面図である。図2〜図
4に示すように、環状の板バネ4はその周方向繋がりを
遮断する切り込み4aを備えており、組付け工程により
板バネ4はピストン本体部2の環状溝3の段差部に弾撥
的に組付けられる。板バネ4がピストン本体部2に組付
けられることにより、環状溝3の底面と板バネ4の内周
部との間には環状の空洞部5が形成される。
【0017】板バネ4の切り込み4aは、板バネ4の切
り込み4aが形成される部分と板バネ4の中心部とを結
ぶ径方向に対して45°で傾斜するように形成されてい
る。従って、ピストン本体部2aと板バネ4との間で、
例えば、ピストン本体部2の環状溝3の段差部径の方が
板バネ4の初期状態における径よりも大きくなるような
寸法誤差が生じても、板バネ4の一端部4aaと他端部
4abとが一端部4aaの外周側径方向側部と他端部4
abの内周側径方向側部とにおいて対向することから、
切り込み4aにおいて板バネ4が開口する虞を低減して
いる。又、板バネ4はピストン本体部2に弾撥的に係合
していることから、ピストン本体部2から容易に脱落す
る虞を低減している。
【0018】図5は図4のピストン本体部2に肉盛りを
施している図である。図5に示すように、板バネ4が組
付けられたピストン本体部2はその軸を中心として回転
され、固定工程として溶射機6から噴射される溶融アル
ミニウムにより環状溝3の第1溝部3aに肉盛りが施さ
れる。第1溝部3aに肉盛り部7が形成されることによ
り板バネ4がピストン本体部2に固定される。
【0019】図6は図5のピストン本体部2に機械加工
を施した図である。肉盛り部7の凝固後、ピストン本体
部2の外周部と肉盛り部7とに機械加工により環状溝が
形成されることにより冷却用の空洞部5を備えたピスト
ン1が形成される。
【0020】以上説明したように、本実施の形態のピス
トン1及びその製造方法によれば、ピストン本体部2の
環状溝3に板バネ4を組付け、板バネ4の外周部を肉盛
りすることでピストン本体部2に固定することにより、
冷却用の空洞部5を備えたピストンを容易に形成するこ
とを可能としている。
【0021】従来のもののように可溶性中子を用いない
ことから、加工作業能率の向上を図ることができる。
【0022】更に、空洞部5は型構造或いは後加工にお
いてその位置が決定可能とされることから、空洞部5の
位置精度を向上することができる。
【0023】更に、肉盛り部7と空洞部5とが隣接され
ていることから、ピストン1の冷却効率を向上すること
を可能としている。
【0024】更に、板バネ4はピストン本体部2に弾撥
的に係合されていることから、加工作業中において板バ
ネ4がピストン本体部2から脱落する虞を低減してい
る。
【0025】更に、板バネ4はピストン本体部2への組
付けにおいて寸法誤差が生じても開口しないように形成
されていることから、肉盛り時において溶融アルミニウ
ムが空洞部5に入り込む虞を低減している。
【0026】更に、従来の可溶性中子を用いる製造方法
においては中子溶出後の空洞連通確認が必要であった
が、本実施の形態によれば、鋳物の外形で空洞部5を形
成していることから、前工程において空洞連通を保証で
き、従って、空洞連通確認工程を省略することができ、
加工作業の能率向上を可能としている。
【0027】従って、加工作業の能率向上を図ったピス
トン1及びその製造方法を提供することを可能としてい
る。
【0028】以上、本発明を上記実施の態様に則して説
明したが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでは
なく、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものであ
る。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、空洞部を形成するために、従来のもののように
可溶性中子を用いないことから、加工作業能率の向上を
図ることができる。
【0030】従って、加工作業の能率向上を図ったピス
トンを提供することを可能としている。
【0031】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加えて、加工作業中において環状部材が本体部
から脱落する虞を低減している。
【0032】請求項3の発明によれば、請求項1又は請
求項2の発明効果に加えて、よりよい空洞部の形成を可
能としている。
【0033】請求項4の発明によれば、空洞部を形成す
るために、従来のもののように可溶性中子を用いないこ
とから、加工作業能率の向上を図ることができる。
【0034】従って、加工作業の能率向上を図ったピス
トンの製造方法を提供することを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態のピストン本体部2の断面図。
【図2】板バネ4の上面図。
【図3】図2の板バネ4の側面図。
【図4】板バネ4が配設されたピストン本体部2の断面
図。
【図5】肉盛り部7が形成されるピストン2の断面図。
【図6】ピストン1の断面図。
【符号の説明】
1 ピストン 2 ピストン本体部 3 環状溝 4 板バネ 4a 切り込み 4aa、4ab 端部 5 空洞部 6 溶射機 7 肉盛部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体部と、 前記本体部に形成された環状溝と、 前記環状溝の底面に対向して前記本体部に配設されると
    ともに前記底面との間に空洞部を形成する環状部材と、 を備えたピストン。
  2. 【請求項2】 前記環状部材は弾撥的に拡径可能で且つ
    弾撥的に前記本体部に係合される請求項1のピストン。
  3. 【請求項3】 前記環状部材は板バネであり、前記板バ
    ネは周方向の繋がりを遮断する切り込みを有し、前記板
    バネの前記本体部への組付けにおいて前記板バネの両端
    部はその径方向側部において互いに対向する請求項1又
    は請求項2のピストン。
  4. 【請求項4】 ピストンの外周部に環状溝を形成する環
    状溝形成工程と、 前記環状溝の底面部に対向して前記ピストンに環状部材
    を組付け、前記底面と前記環状部材との間に環状の空洞
    部を形成する組付け工程と、 前記環状部材を前記ピストンに一体的に固定する固定工
    程と、 を含むピストンの製造方法。
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