JP2659636B2 - ディーゼルエンジン用ピストンの中空耐摩環の形成方法 - Google Patents
ディーゼルエンジン用ピストンの中空耐摩環の形成方法Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Description
ピストンの耐摩環の改善された形成方法に関する。より
詳細には、ピストンリング用の溝を形成するリング溝部
を鋳造して形成し;曲げ成形により冷却油環部を形成
し、形成したリング溝部と冷却油環部を溶接接合して耐
摩環を形成する方法における、改善された溶接接合方法
に関する。
温の燃焼ガスによる高い爆発圧力を受けて作動する。従
って、ピストン用材料には、軽くて丈夫で、熱膨張率が
低く、熱伝導率がよい上に、シリンダーとの接触による
摩擦に耐えるべく高い耐摩耗性が要求される。しかも、
ピストンは高速往復運動をするため、ピストン用材料の
慣性質量をなるべく小さくする必要がある。そのため、
最近では、従来使用されてきた鋳鉄製にかわり、アルミ
合金等の軽合金が多く用いられている。
揮せしめるべく、材質だけでなく種々の形状上の特徴
を、ディーゼルエンジン用のピストンは有している。具
体的には、燃焼に都合の良いように、ピストン頭部をい
ろいろな形状に凹ませて吸入空気に強い渦流を与えたり
している。更に、気密保持、潤滑油かき落とし、放熱作
用等のために、ピストンリングがピストンの頭部に設け
られている。該ピストンリングは、具体的には、切口を
もつ3本の鉄の輪であって、ピストン頭部に巻つけらて
てピストンと一緒に往復運動する。上記のような構成上
の特徴を有するディーゼルエンジン用ピストンの断面を
図に示すと、図1のようになる。
ピストンリングを装着するために、通常、ピストンリン
グ用溝をピストンに形成する。該溝は、高圧力を受ける
ために優れた耐摩耗性を持つことが求められる。特に、
ピストンの頂部に一番近い第1リング溝は、直接燃焼ガ
スと触れるので高い耐熱性をも要求される。
また、耐摩環には冷却油環を備える必要がある場合に
は、耐摩環を全部鋳物製とすると冷却油環をも鋳造して
つくることになる。冷却油環は中子を用いて鋳造するた
め、鋳造後に中子砂をきれいに取り除いて内部を清浄に
する必要があり、著しく手間がかかる。
のリング溝部22を形成し、ステンレス鋼板をプレス曲
げ成形して冷却油環部21を形成し、両者をレーザ、電
子ビーム、プラズマ溶接等の方法で溶接接合して中に冷
却油の通路25を含む、図2に示されるような耐摩環2
0を形成し、該耐摩環をアルミ合金等の軽合金で鋳包ん
で、ピストンをつくっていた。そして、特にアルミ合金
で鋳包む前に溶着をよくするために、アルフィン処理膜
26を施していた。この方法では、冷却油環を鋳物部と
プレス成形部とを接合することによって形成しているの
で、従来行っていた鋳物砂をきれいに取り除くような後
処理は必要としない。しかし、アルフィン処理を施すと
きに溶融アルミニウムに耐摩環を浸漬させることになる
ため、溶接時に溶接接合部内に発生したブローホール
(複数のブローホールが外部まで連通し易い)を通じて
内部の空気がもれ、その結果として、アルフィン処理膜
が一部未被覆の部分が生じ、アルミ合金の溶湯で鋳包ん
だときに該アルミ合金との密着性が悪くなると同時にピ
ストン本体にも空気もれによる欠陥が生じ易いという欠
点がある。密着性はピストンの耐用年数に大きく影響を
与えるため、ディーゼルエンジンのピストンの製造分野
においては、かかる密着性の向上が求められていた。
接接合部に発生したブローホールが上記の様な悪影響を
及ぼさなくするため、ニレジスト鋳物製のリング溝部
と;ステンレス鋼製の冷却油環部との溶接接合に改善を
加えた方法を提供することを目的とする。
めに、以下のような手順で中空耐摩環を溶接接合する方
法を提供する。すなわち、本発明は、ディーゼルエンジ
ン用ピストンの中空耐摩環の形成方法であって: 1)ニレジスト材を鋳造してリング溝部22を形成し; 2)ステンレス鋼板を曲げ加工して冷却油環部21を形
成し; 3)リング溝部22と冷却油環部21とを溶接接合して
耐摩環20を形成し; 4)耐摩環20にアルフィン処理を施し; 5)アルミ合金を鋳造する際に処理された耐摩環20を
該アルミ合金で鋳包んでピストンを形成する各工程から
なり、3)の工程において、溶融部の中心27がリング
溝部22と冷却油環部21との境界から一定の距離
(L)をおいたリング溝部22側にあり且つ溶融部の中
心27の深さ(S)が冷却油環部21の厚さ(t)の約
1/2以下となるように溶接することを特徴とする、前
記方法を提供する。
は、更に、溶融部の中心27がリング溝部21と冷却油
環部21との境界から0.3〜1mmをおいたリング溝
部22側にあるように溶接する。
をつくり、ステンレス鋼板をプレス機で曲げ成形して冷
却油環部をつくった。次に、リング環部と冷却油環部と
を、溶融部の中心がその境界から鋳物側に約0.5mm
ずれたところに形成されるように、溶接して耐摩環を製
造した。
環の構造を写した写真である。図5から明らかなよう
に、ブローホールは発生するがニレジスト本体の中に閉
じ込められる。更に、400倍に拡大して写した両接合
面の隙間を示した図6から明らかなように、両接合面の
隙間に溶融金属が流れ込んで隙間を埋め一種のロー付け
の如き接合がなされ、両接合面の密着が良好になってい
ることが確認され、内部の空気のもれを防止することが
できた。
エンジン用ピストンの耐摩環は、鋳物部分とステンレス
鋼部分を溶接接合してつくるため手間がかからず、更
に、溶接接合部におけるブローホールによる空気のもれ
を防止することが可能である。その結果として、本発明
の方法を使用すると、ピストン製造の生産性を高めつ
つ、耐摩環とピストンの密着性の良好なピストンを製造
することができる。
す。
の断面を示す。
環の断面を示す。
織を示す50倍の写真である。
組織を示す400倍の写真である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ディーゼルエンジン用ピストンの中空耐
摩環の形成方法であって: 1)ニレジスト材を鋳造してリング溝部22を形成し; 2)ステンレス鋼板を曲げ加工して冷却油環部21を形
成し; 3)リング溝部22と冷却油環部21とを溶接接合して
耐摩環20を形成し; 4)耐摩環20にアルフィン処理を施し; 5)アルミ合金を鋳造する際に処理された耐摩環20を
該軽合金で鋳包んでピストンを形成する各工程からな
り、 3)の工程において、溶融部の中心27がリング溝部2
2と冷却油環部21との境界から一定の距離(L)をお
いたリング溝部22側にあり且つ溶融部の中心27の深
さ(S)が冷却油環部21の厚さ(t)の約1/2以下
となるように溶接することを特徴とする、前記方法。 - 【請求項2】 溶融部の中心27がリング溝部22と冷
却油環部21との境界から0.3〜1.0mmをおいた
リング溝部22側にあり且つ溶融部の中心27の深さ
(S)が冷却油環部21の厚さ(t)の約1/2以下と
なるように溶接することを特徴とする、請求項1に記載
の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25857491A JP2659636B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | ディーゼルエンジン用ピストンの中空耐摩環の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25857491A JP2659636B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | ディーゼルエンジン用ピストンの中空耐摩環の形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0569240A JPH0569240A (ja) | 1993-03-23 |
JP2659636B2 true JP2659636B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17322142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25857491A Expired - Lifetime JP2659636B2 (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | ディーゼルエンジン用ピストンの中空耐摩環の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2659636B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009533589A (ja) * | 2006-04-08 | 2009-09-17 | カーエス コルベンシュミット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 2つのピストンリング溝を有し、1つのピストンリング溝にピストンリング支持体が設けられている、内燃機関のためのピストン |
CN109604961A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-12 | 中车戚墅堰机车有限公司 | 280系列机体与油底壳互换性工艺加工方法 |
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DE10100955A1 (de) | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Mahle Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Ringträgers mit angeschweißtem Blechkühlkanal |
DE102004057558A1 (de) * | 2004-11-30 | 2006-06-01 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
JP4835685B2 (ja) * | 2008-12-17 | 2011-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | ピストン用クーリングチャンネル形成方法及び内燃機関用ピストン |
CN106925963B (zh) * | 2017-03-01 | 2018-08-10 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种压缩活塞的加工方法 |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP25857491A patent/JP2659636B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPH0569240A (ja) | 1993-03-23 |
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