JP2764071B2 - 内燃機関用ピストンの製造方法 - Google Patents
内燃機関用ピストンの製造方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関用ピストンの製造方法に係り、とく
に塩中子等の可溶性中子を用いてピストンの内部に冷却
用空洞を形成するようにしたピストンの製造方法に関す
る。
に塩中子等の可溶性中子を用いてピストンの内部に冷却
用空洞を形成するようにしたピストンの製造方法に関す
る。
コア上に支持体を介して塩中子を支持するようにする
と、支持体によってピストンの内側の凹部に冷却用空洞
と連通する穴が形成される。この穴をプラグで塞ぐ代り
に、ピン穴を有する座金を上記支持体上に予め配してお
き、この座金をピストンの内部に鋳包むことによって支
持体によって生ずる穴を実質的に塞いだものであって、
この穴を通して冷却用のオイルが漏れるのを極力防止す
るようにしたものである。
と、支持体によってピストンの内側の凹部に冷却用空洞
と連通する穴が形成される。この穴をプラグで塞ぐ代り
に、ピン穴を有する座金を上記支持体上に予め配してお
き、この座金をピストンの内部に鋳包むことによって支
持体によって生ずる穴を実質的に塞いだものであって、
この穴を通して冷却用のオイルが漏れるのを極力防止す
るようにしたものである。
内燃機関はそのシリンダ内に摺動可能にピストンを配
するようにしており、シリンダ内での燃焼によって生じ
た圧力を受けて運動エネルギに変換するようにしてい
る。このようなピストンの内、とくに大きな熱負荷が加
わるディーゼルエンジン用のピストンにおいては、内部
に冷却用空洞を形成しておき、この中をオイルを循環さ
せることによって冷却を行なうようにしており、高い熱
負荷に耐える構造にしている。
するようにしており、シリンダ内での燃焼によって生じ
た圧力を受けて運動エネルギに変換するようにしてい
る。このようなピストンの内、とくに大きな熱負荷が加
わるディーゼルエンジン用のピストンにおいては、内部
に冷却用空洞を形成しておき、この中をオイルを循環さ
せることによって冷却を行なうようにしており、高い熱
負荷に耐える構造にしている。
冷却用空洞は塩中子によって形成されるようになって
いる。すなわちピストンを鋳造する金型のコアにリング
状の塩中子を支持体を介して支持し、この状態で鋳造を
行ない、後から塩中子を水で溶解して除去して冷却用空
洞を形成するようになっている。この塩中子はコアに例
えば円錐台状の複数本の支持体によって支持されるよう
になっている。従って第４図に示すように、冷却用空洞
１と連通するように、支持体による穴２がピストンの内
側に残ることになる。
いる。すなわちピストンを鋳造する金型のコアにリング
状の塩中子を支持体を介して支持し、この状態で鋳造を
行ない、後から塩中子を水で溶解して除去して冷却用空
洞を形成するようになっている。この塩中子はコアに例
えば円錐台状の複数本の支持体によって支持されるよう
になっている。従って第４図に示すように、冷却用空洞
１と連通するように、支持体による穴２がピストンの内
側に残ることになる。
このような穴２をそのままにしておくと、冷却用オイ
ルが漏れて冷却効果が低下する。そこで冷却用オイルの
入口および出口を兼用する穴以外の穴２については、第
５図に示すようにプラグ３で塞ぐようにしていた。とこ
ろがプラグ３をねじ込んで接着剤またはカシメによって
固定を行なうようにしても、場合によっては運転中にプ
ラグ３が緩んで脱落する可能性があった。またこのよう
なプラグ３の装着は、ねじ込みとカシメに工数がかか
り、コストが上昇する欠点があった。
ルが漏れて冷却効果が低下する。そこで冷却用オイルの
入口および出口を兼用する穴以外の穴２については、第
５図に示すようにプラグ３で塞ぐようにしていた。とこ
ろがプラグ３をねじ込んで接着剤またはカシメによって
固定を行なうようにしても、場合によっては運転中にプ
ラグ３が緩んで脱落する可能性があった。またこのよう
なプラグ３の装着は、ねじ込みとカシメに工数がかか
り、コストが上昇する欠点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
って、ピストンの成形後にプラグ３を取付けることな
く、冷却用空洞形成用の可溶性中子の支持機能を確保し
た上で、しかも冷却用オイルの漏れを実質的に押え、冷
却効果を高めるようにした内燃機関用ピストンの製造方
法を提供することを目的とするものである。
って、ピストンの成形後にプラグ３を取付けることな
く、冷却用空洞形成用の可溶性中子の支持機能を確保し
た上で、しかも冷却用オイルの漏れを実質的に押え、冷
却効果を高めるようにした内燃機関用ピストンの製造方
法を提供することを目的とするものである。
本発明は、内部に凹部を形成するための鋳型のコアに
支持体を介して可溶性中子を取付けて鋳造するようにし
た方法であって、鋳造後に前記可溶性中子を溶解して冷
却用空洞を形成するようにしたピストンの製造方法にお
いて、前記支持体上にピン穴を有する座金を配し、該座
金を挿通するピンによって前記可溶性中子を固定して前
記支持体で受けるようにするとともに、前記座金をピス
トンの内部に鋳包むようにし、前記支持体によって生ず
る穴を前記座金で実質的に塞ぐようにしたものである。
支持体を介して可溶性中子を取付けて鋳造するようにし
た方法であって、鋳造後に前記可溶性中子を溶解して冷
却用空洞を形成するようにしたピストンの製造方法にお
いて、前記支持体上にピン穴を有する座金を配し、該座
金を挿通するピンによって前記可溶性中子を固定して前
記支持体で受けるようにするとともに、前記座金をピス
トンの内部に鋳包むようにし、前記支持体によって生ず
る穴を前記座金で実質的に塞ぐようにしたものである。
従ってピストンを成形すると、支持体上に配されてい
るピン穴を有する座金がピストンの内部に鋳込まれるこ
とになり、しかもこの座金によって支持体を抜いたとき
に生ずる穴が従来に比べて最大限に塞がれることにな
る。従って座金によって可溶性中子を安定に支持すると
ともに、冷却用空洞内を循環する冷却オイルが支持体に
よって生ずる穴を通して漏れることが従来に比べて最大
限にまで防止されるようになる。
るピン穴を有する座金がピストンの内部に鋳込まれるこ
とになり、しかもこの座金によって支持体を抜いたとき
に生ずる穴が従来に比べて最大限に塞がれることにな
る。従って座金によって可溶性中子を安定に支持すると
ともに、冷却用空洞内を循環する冷却オイルが支持体に
よって生ずる穴を通して漏れることが従来に比べて最大
限にまで防止されるようになる。
〔実施例〕 第１図および第２図は本発明の一実施例に係るディー
ゼルエンジン用ピストン10を示すものであって、このピ
ストン10はアルミニウム合金によって鋳造されており、
その頂面には凹部から成る燃焼室11が形成されている。
またピストン10の外周面には３本のリング溝12が形成さ
れており、これらのリング溝12にピストンリングが装着
されるようになっている。またピストン10の内側は下面
に開放された凹部13に構成されており、この凹部13内に
突出するように一対のピンボス14が形成されている。ピ
ンボス14にはピストンピンが挿通されるピン穴15が形成
されるようになっている。
ゼルエンジン用ピストン10を示すものであって、このピ
ストン10はアルミニウム合金によって鋳造されており、
その頂面には凹部から成る燃焼室11が形成されている。
またピストン10の外周面には３本のリング溝12が形成さ
れており、これらのリング溝12にピストンリングが装着
されるようになっている。またピストン10の内側は下面
に開放された凹部13に構成されており、この凹部13内に
突出するように一対のピンボス14が形成されている。ピ
ンボス14にはピストンピンが挿通されるピン穴15が形成
されるようになっている。
ピストン10の内部であって３本のリング溝12の内側の
部分には円周方向に延びる冷却用空洞18が形成されてい
る。そしてピストン10の内側に凹部13が形成するため
に、第３図に示すような金型のコア19がピストン10の鋳
造に用いられる。また冷却用空洞18を形成するためにコ
ア19上には４本の支持体20が配されるとともに、これら
の支持体20はピン21を介して塩中子22を支持するように
している。なお第３図においては便宜上予め支持体20上
にピン21を植設するように描いているが、塩中子22にピ
ン21を予め埋込んでおくか、あるいは塩中子22に貫通穴
を開けてここにピン21を差込んで塩中子22を押える等の
種々の方法が考えられ、本発明はこの何れの方法にも適
用できる。そして４本の支持体20の内の互いに対角線上
に配されている２本の支持体20上には座金23が配される
ようになっている。座金23の材料は例えばピストン10を
構成する母材と同じアルミニウム合金であってよく、し
かもその中央部には第２図に示すようにピン穴24が形成
されており、上記ピン21を挿通させるようになってい
る。
部分には円周方向に延びる冷却用空洞18が形成されてい
る。そしてピストン10の内側に凹部13が形成するため
に、第３図に示すような金型のコア19がピストン10の鋳
造に用いられる。また冷却用空洞18を形成するためにコ
ア19上には４本の支持体20が配されるとともに、これら
の支持体20はピン21を介して塩中子22を支持するように
している。なお第３図においては便宜上予め支持体20上
にピン21を植設するように描いているが、塩中子22にピ
ン21を予め埋込んでおくか、あるいは塩中子22に貫通穴
を開けてここにピン21を差込んで塩中子22を押える等の
種々の方法が考えられ、本発明はこの何れの方法にも適
用できる。そして４本の支持体20の内の互いに対角線上
に配されている２本の支持体20上には座金23が配される
ようになっている。座金23の材料は例えばピストン10を
構成する母材と同じアルミニウム合金であってよく、し
かもその中央部には第２図に示すようにピン穴24が形成
されており、上記ピン21を挿通させるようになってい
る。
このようにコア19に支持体20およびピン21を介して塩
中子22をセットするとともに、このようなコア19を金型
内に配し、溶融したアルミニウム合金を注入することに
よって第１図および第２図に示すようなピストン10の素
材が鋳造される。金型からピストン10の素材を取出す
と、上記支持体20によってピストン10の内側の凹部13に
は第２図に示すように４本の穴25が形成される。ところ
が４本の穴25の内の互いに対角線上に配されている２本
の穴25については、その内部にピン穴24を有する座金23
が鋳包まれることになる。すなわち座金23によって支持
体20による穴25が実質的に塞がれることになる。座金23
を有しない残りの２個の穴25が冷却用空洞18の冷却用オ
イルの入口と出口を構成することになり、これらの穴25
を通して冷却用オイルが注入され、あるいは排出される
ことになる。
中子22をセットするとともに、このようなコア19を金型
内に配し、溶融したアルミニウム合金を注入することに
よって第１図および第２図に示すようなピストン10の素
材が鋳造される。金型からピストン10の素材を取出す
と、上記支持体20によってピストン10の内側の凹部13に
は第２図に示すように４本の穴25が形成される。ところ
が４本の穴25の内の互いに対角線上に配されている２本
の穴25については、その内部にピン穴24を有する座金23
が鋳包まれることになる。すなわち座金23によって支持
体20による穴25が実質的に塞がれることになる。座金23
を有しない残りの２個の穴25が冷却用空洞18の冷却用オ
イルの入口と出口を構成することになり、これらの穴25
を通して冷却用オイルが注入され、あるいは排出される
ことになる。
このように本実施例に係るピストン10は、塩中子22に
よって冷却用空洞18を形成するようにしており、ピスト
ン10の成形後に支持体20によって形成される穴25を通し
て水を注入することにより、塩中子22を溶解して空洞18
を形成するようにしている。このような冷却用空洞18
は、支持体20による４本の穴25内２本の穴が座金23によ
ってほぼ塞がれるようになっており、これによって冷却
用オイルの漏れが最大限にまで防止されることになる。
なお支持体20による穴25を塞ぐ座金23にはピン穴24が形
成されているが、このピン穴24はピン21を挿通させるた
めの穴であってその直径が例えば1.5mm程度であるため
に、このピン穴24を通して漏れるオイルの量は極めて少
量であり、冷却効果はほとんど低下しない。また従来の
ようなピストン10の鋳造後にプラグをねじ込んだり、あ
るいはまた接着剤やカシメ等によってプラグを固定する
作業が不要になり、これによってコストの低減を図るこ
とが可能になる。
よって冷却用空洞18を形成するようにしており、ピスト
ン10の成形後に支持体20によって形成される穴25を通し
て水を注入することにより、塩中子22を溶解して空洞18
を形成するようにしている。このような冷却用空洞18
は、支持体20による４本の穴25内２本の穴が座金23によ
ってほぼ塞がれるようになっており、これによって冷却
用オイルの漏れが最大限にまで防止されることになる。
なお支持体20による穴25を塞ぐ座金23にはピン穴24が形
成されているが、このピン穴24はピン21を挿通させるた
めの穴であってその直径が例えば1.5mm程度であるため
に、このピン穴24を通して漏れるオイルの量は極めて少
量であり、冷却効果はほとんど低下しない。また従来の
ようなピストン10の鋳造後にプラグをねじ込んだり、あ
るいはまた接着剤やカシメ等によってプラグを固定する
作業が不要になり、これによってコストの低減を図るこ
とが可能になる。
以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明
は上記実施例によって限定されることなく、本発明の技
術的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記
実施例は、塩中子22をコア19上の４本の支持体20によっ
て支持するようにしているが、支持体20の数は必ずしも
４本である必要はなく、３本または２本としてもよい。
そしてこの場合に支持体20によって生ずる３本または２
本の穴25の内２本または１本を座金23によって塞ぐよう
にしてもよい。また座金23はアルミニウム合金が脱落防
止には良好だが他の材料で作ってもよい。
は上記実施例によって限定されることなく、本発明の技
術的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記
実施例は、塩中子22をコア19上の４本の支持体20によっ
て支持するようにしているが、支持体20の数は必ずしも
４本である必要はなく、３本または２本としてもよい。
そしてこの場合に支持体20によって生ずる３本または２
本の穴25の内２本または１本を座金23によって塞ぐよう
にしてもよい。また座金23はアルミニウム合金が脱落防
止には良好だが他の材料で作ってもよい。
以上のように本発明は、支持体上にピン穴を有する座
金を配し、この座金を挿通するピンによって可溶性中子
を固定して上記支持体で受けるようにするとともに、座
金をピストンの内部に鋳包むようにし、支持体によって
生ずる穴を座金で塞ぐようにしたものである。従って可
溶性中子によって生ずる冷却用空洞と連通する支持体に
よる穴が上記座金で実質的に塞がれることになり、冷却
用オイルが支持体による穴を通して漏れることが最大限
に防止され、冷却効果の高い内燃機関用ピストンを提供
することが可能になる。またピストンの鋳造後に上記支
持体によって生ずる穴を塞ぐ必要がなくなるために、ピ
ストンの製造の工数を少なくするとともに、そのコスト
を削減することが可能になる。
金を配し、この座金を挿通するピンによって可溶性中子
を固定して上記支持体で受けるようにするとともに、座
金をピストンの内部に鋳包むようにし、支持体によって
生ずる穴を座金で塞ぐようにしたものである。従って可
溶性中子によって生ずる冷却用空洞と連通する支持体に
よる穴が上記座金で実質的に塞がれることになり、冷却
用オイルが支持体による穴を通して漏れることが最大限
に防止され、冷却効果の高い内燃機関用ピストンを提供
することが可能になる。またピストンの鋳造後に上記支
持体によって生ずる穴を塞ぐ必要がなくなるために、ピ
ストンの製造の工数を少なくするとともに、そのコスト
を削減することが可能になる。
第１図は本発明の一実施例に係る内燃機関用ピストンの
縦断面図、第２図は同底面図、第３図はコアによる塩中
子の支持を示す分解斜視図、第４図は従来の冷却用空洞
を示す要部断面図、第５図は支持体による穴をプラグで
塞ぐ状態を示す縦断面図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 10……ピストン 13……凹部 18……冷却用空洞 19……コア 20……支持体 21……ピン 22……塩中子 23……座金 24……ピン穴 25……支持体による穴
縦断面図、第２図は同底面図、第３図はコアによる塩中
子の支持を示す分解斜視図、第４図は従来の冷却用空洞
を示す要部断面図、第５図は支持体による穴をプラグで
塞ぐ状態を示す縦断面図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 10……ピストン 13……凹部 18……冷却用空洞 19……コア 20……支持体 21……ピン 22……塩中子 23……座金 24……ピン穴 25……支持体による穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｊ 1/00 Ｆ１６Ｊ 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】内部に凹部を形成するための鋳型のコアに
支持体を介して可溶性中子を取付けて鋳造するようにし
た方法であって、鋳造後に前記可溶性中子を溶解して冷
却用空洞を形成するようにしたピストンの製造方法にお
いて、前記支持体上にピン穴を有する座金を配し、該座
金を挿通するピンによって前記可溶性中子を固定して前
記支持体で受けるようにするとともに、前記座金をピス
トンの内部に鋳包むようにし、前記支持体によって生ず
る穴を前記座金で実質的に塞ぐようにしたことを特徴と
する内燃機関用ピストンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27513788A JP2764071B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 内燃機関用ピストンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27513788A JP2764071B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 内燃機関用ピストンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123260A JPH02123260A (ja) | 1990-05-10 |
| JP2764071B2 true JP2764071B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=17551209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27513788A Expired - Fee Related JP2764071B2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 内燃機関用ピストンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2764071B2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03233163A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-17 | Hino Motors Ltd | 鋳鉄ピストン |
| JP2592985Y2 (ja) * | 1992-02-13 | 1999-03-31 | 日野自動車工業株式会社 | ピストンの冷却装置 |
| JP2591811Y2 (ja) * | 1992-04-06 | 1999-03-10 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関のピストン |
| BR9601862A (pt) * | 1996-06-20 | 1999-08-03 | Metal Leve Sa | Pistão para motor de combustão interna |
| DE10100955A1 (de) | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Mahle Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Ringträgers mit angeschweißtem Blechkühlkanal |
| DE10105762A1 (de) * | 2001-02-08 | 2002-08-29 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Kühlkanal für Kolben mit Aufweitungen |
| DE102004056870A1 (de) * | 2004-11-25 | 2006-06-01 | Mahle International Gmbh | Kolben mit einem Kühlkanal für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zur Herstellung des Kolbens |
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