JP3079753B2 - 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
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
- B22C9/105—Salt cores
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- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
- B22D19/0027—Cylinders, pistons pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/09—Pistons; Trunk pistons; Plungers with means for guiding fluids
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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
- F02F2200/00—Manufacturing
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用ピストンの
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用ピストン内部に冷却空洞を有
する従来技術には様々なものが提案されてきている。例
えば、実公昭５８−５２３４６号公報に開示されたもの
を図４に基づいて説明すると、耐摩耗材料であるニレジ
ストにより冷却用空洞部７１とリング溝部７２とが一体
に形成されて、ピストン７３中に鋳包まれている。
する従来技術には様々なものが提案されてきている。例
えば、実公昭５８−５２３４６号公報に開示されたもの
を図４に基づいて説明すると、耐摩耗材料であるニレジ
ストにより冷却用空洞部７１とリング溝部７２とが一体
に形成されて、ピストン７３中に鋳包まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術の内燃機関用ピストンでは、冷却用空洞部７１とリ
ング溝部７２とが一体となつているが、構成材料である
ニレジストは熱伝達係数がアルミ合金と比べて劣るた
め、リング溝部７２やピストン頂面の冷却性能に劣ると
いつた不具合を有している。
技術の内燃機関用ピストンでは、冷却用空洞部７１とリ
ング溝部７２とが一体となつているが、構成材料である
ニレジストは熱伝達係数がアルミ合金と比べて劣るた
め、リング溝部７２やピストン頂面の冷却性能に劣ると
いつた不具合を有している。
【０００４】そこで、本発明では、塩中子の鋳造時にお
ける浮遊防止とピストンリング溝の冷却性能向上を、そ
の技術的課題とする。
ける浮遊防止とピストンリング溝の冷却性能向上を、そ
の技術的課題とする。
【０００５】
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の課題を
解決するために講じた本発明の技術的手段は、耐摩耗材
料から成るリング状部材の内周面に軸方向に互いに対向
する側面を有する凹部を形成すると共に外周面に被保持
部を形成し、リング状塩中子の外周面に該凹部の前記側
面に係合可能な凸部を成形し、前記凹部と凸部とによっ
て前記リング状塩中子をその中心軸方向に前記リング状
部材に対して係合させ、前記リング状部材と前記リング
状塩中子とを係合させた状態で予熱を行い、予熱による
前記リング状塩中子の膨張によって前記凹部と前記凸部
との係合を介して、前記リング状部材と前記リング状塩
中子を前記リング状塩中子の中心軸方向及び径方向に相
対的に移動不能とし、前記被保持部を介して前記リング
状部材及びリング状塩中子を主型に保持してアルミ溶湯
を注入して鋳造し、離型後に、前記リング状塩中子を溶
解すると共に、前記被保持部を切削除去後に前記リング
状部材の外周面にピストンリング溝を形成したことであ
る。
解決するために講じた本発明の技術的手段は、耐摩耗材
料から成るリング状部材の内周面に軸方向に互いに対向
する側面を有する凹部を形成すると共に外周面に被保持
部を形成し、リング状塩中子の外周面に該凹部の前記側
面に係合可能な凸部を成形し、前記凹部と凸部とによっ
て前記リング状塩中子をその中心軸方向に前記リング状
部材に対して係合させ、前記リング状部材と前記リング
状塩中子とを係合させた状態で予熱を行い、予熱による
前記リング状塩中子の膨張によって前記凹部と前記凸部
との係合を介して、前記リング状部材と前記リング状塩
中子を前記リング状塩中子の中心軸方向及び径方向に相
対的に移動不能とし、前記被保持部を介して前記リング
状部材及びリング状塩中子を主型に保持してアルミ溶湯
を注入して鋳造し、離型後に、前記リング状塩中子を溶
解すると共に、前記被保持部を切削除去後に前記リング
状部材の外周面にピストンリング溝を形成したことであ
る。
【０００７】
【作用】上述した本発明の技術的手段によれば、余熱に
よるリング状塩中子の膨張によって、リング状部材の凹
部とリング状部材の凸部との係合を介して、リング状部
材とリング状塩中子とがリング状塩中子の中心軸方向及
び径方向に相対的に移動不能とされ、鋳造時にリング状
部材とリング状塩中子とが主型に確実に固定される。
よるリング状塩中子の膨張によって、リング状部材の凹
部とリング状部材の凸部との係合を介して、リング状部
材とリング状塩中子とがリング状塩中子の中心軸方向及
び径方向に相対的に移動不能とされ、鋳造時にリング状
部材とリング状塩中子とが主型に確実に固定される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。
例について添付図面に基づいて説明する。
【０００９】図１乃至図２において、リング状部材１１
は耐摩耗材料から成るもので、その内周面には凹部１２
が形成されていると共にその外周面には被保持部１３が
形成されている。リング状塩中子１４はリング状部材１
１の凹部１２に係合する凸部１５を有している。ここ
で、リング状部材１１とリング状塩中子１４はそれぞれ
独立して成形された後に組み合わされるか、リング状部
材１１が配設された成形型に塩を充填することでリング
状部材１１とリング状塩中子１４が一体に成形される。
は耐摩耗材料から成るもので、その内周面には凹部１２
が形成されていると共にその外周面には被保持部１３が
形成されている。リング状塩中子１４はリング状部材１
１の凹部１２に係合する凸部１５を有している。ここ
で、リング状部材１１とリング状塩中子１４はそれぞれ
独立して成形された後に組み合わされるか、リング状部
材１１が配設された成形型に塩を充填することでリング
状部材１１とリング状塩中子１４が一体に成形される。
【００１０】リング状部材１１とリング状塩中子１４を
独立して成形し、後に組み合わせる場合には、図３に示
すように、リング状部材１１の内周端面とリング状塩中
子１４の凸部１５の端面との間にはΔｌ1 のスキマをも
つようにし、また、Δｌ2 は後述の予熱時におけるリン
グ状塩中子１４の熱膨張量に合致させ、凸部１５の高さ
Δｌ3 はΔｌ3 ≒Δｌ2 となることが望ましい。
独立して成形し、後に組み合わせる場合には、図３に示
すように、リング状部材１１の内周端面とリング状塩中
子１４の凸部１５の端面との間にはΔｌ1 のスキマをも
つようにし、また、Δｌ2 は後述の予熱時におけるリン
グ状塩中子１４の熱膨張量に合致させ、凸部１５の高さ
Δｌ3 はΔｌ3 ≒Δｌ2 となることが望ましい。
【００１１】いずれの成形方法においても、リング状部
材１１とリング状塩中子１４とを係合させた状態で電気
炉等を用いて余熱を行う。この余熱の結果、リング状塩
中子１４が熱膨張するために両者が十分に密着する。
尚、この余熱はリング状部材１１とリング状塩中子１４
を主型へセットする前が望ましい。尚、図２において二
点鎖線Ｘは製品時外周径を示す。
材１１とリング状塩中子１４とを係合させた状態で電気
炉等を用いて余熱を行う。この余熱の結果、リング状塩
中子１４が熱膨張するために両者が十分に密着する。
尚、この余熱はリング状部材１１とリング状塩中子１４
を主型へセットする前が望ましい。尚、図２において二
点鎖線Ｘは製品時外周径を示す。
【００１２】次に、被保持部１３を上型（主型）１６お
よび下型（主型）１７の保持部１８で挟持し、アルミ合
金の溶湯を注湯した後に冷却すると鋳造が完了し、各型
１６，１７より取り外してピストン粗材ができあがる。
このピストン粗材は適宜加工機によりその外周面や頂面
その他が切削加工され、特にリング状部材１１の被保持
部１３が切削除去された後に、その外周部にトツプリン
グ溝（ピストンリング溝）１９が形成される。また、ピ
ストン内面より塩中子１４に向けて複数本の図示しない
連通路が穿設され、この連通路より水等を注入すること
で塩中子１４を溶解する。
よび下型（主型）１７の保持部１８で挟持し、アルミ合
金の溶湯を注湯した後に冷却すると鋳造が完了し、各型
１６，１７より取り外してピストン粗材ができあがる。
このピストン粗材は適宜加工機によりその外周面や頂面
その他が切削加工され、特にリング状部材１１の被保持
部１３が切削除去された後に、その外周部にトツプリン
グ溝（ピストンリング溝）１９が形成される。また、ピ
ストン内面より塩中子１４に向けて複数本の図示しない
連通路が穿設され、この連通路より水等を注入すること
で塩中子１４を溶解する。
【００１３】尚、図１の実線で示す製品時の内燃機関用
ピストン１０において、２１は頂面部を、２２はスカー
ト部を、２３はピンボス部を、２４はストラツトを、２
５，２６はそれぞれピストンリング溝を、２７，２８，
２９はそれぞれランドを、３０はインロー部を、３１は
切り欠き（図示しないオイルジエツトの干渉防止）を、
３２は冷却空洞をそれぞれ示す。
ピストン１０において、２１は頂面部を、２２はスカー
ト部を、２３はピンボス部を、２４はストラツトを、２
５，２６はそれぞれピストンリング溝を、２７，２８，
２９はそれぞれランドを、３０はインロー部を、３１は
切り欠き（図示しないオイルジエツトの干渉防止）を、
３２は冷却空洞をそれぞれ示す。
【００１４】
【発明の効果】上述したように本発明の内燃機関用ピス
トンの製造方法では、主型に固定されるリング状部材に
設けた軸方向に互いに対向する側面を有する凹部と、リ
ング状塩中子に設けたその凹部の側面に係合可能な凸部
とを係合させた状態で余熱を行うことによってリング状
塩中子が膨張し、凹部と凸部との係合を介して、リング
状部材とリング状塩中子とをその中心軸方向のいずれの
方向にも移動不能に保持することができる。これによっ
て、鋳造時におけるリング状塩中子の浮遊・離脱、位置
ずれが防止でき、内燃機関用ピストンを精度よく製造す
ることができる。また、リング状部材と塩中子とが隣接
しているので、製品ピストンにおいてリング状部材の外
周面上に形成されるピストンリング溝を効果的に冷却で
き、ピストンリング溝に係合するピストンリングの焼き
付きや摩耗等を防止できる。
トンの製造方法では、主型に固定されるリング状部材に
設けた軸方向に互いに対向する側面を有する凹部と、リ
ング状塩中子に設けたその凹部の側面に係合可能な凸部
とを係合させた状態で余熱を行うことによってリング状
塩中子が膨張し、凹部と凸部との係合を介して、リング
状部材とリング状塩中子とをその中心軸方向のいずれの
方向にも移動不能に保持することができる。これによっ
て、鋳造時におけるリング状塩中子の浮遊・離脱、位置
ずれが防止でき、内燃機関用ピストンを精度よく製造す
ることができる。また、リング状部材と塩中子とが隣接
しているので、製品ピストンにおいてリング状部材の外
周面上に形成されるピストンリング溝を効果的に冷却で
き、ピストンリング溝に係合するピストンリングの焼き
付きや摩耗等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の内燃機関用ピストンの構成図を
示す。
示す。
【図２】図１における要部拡大断面図を示す。
【図３】図１における要部拡大断面図を示す。
【図４】従来技術の内燃機関用ピストンの構成図を示
す。
す。
【符号の説明】 １１ リング状部材、 １２ 凹部、 １３ 被保持部、 １４ リング状塩中子、 １５ 凸部、 １６，１７ 主型、 １９ ピストンリング溝。
Claims (1)
- 【請求項１】耐摩耗材料から成るリング状部材の内周面
に軸方向に互いに対向する側面を有する凹部を形成する
と共に外周面に被保持部を形成し、 リング状塩中子の外周面に該凹部の前記側面に係合可能
な凸部を成形し、前記凹部と凸部とによって前記リング
状塩中子をその中心軸方向に前記リング状部材に対して
係合させ、 前記リング状部材と前記リング状塩中子とを係合させた
状態で予熱を行い、予熱による前記リング状塩中子の膨張によって前記凹部
と前記凸部との係合を介して、前記リング状部材と前記
リング状塩中子を前記リング状塩中子の中心軸方向及び
径方向に相対的に移動不能とし、 前記被保持部を介して前記リング状部材及びリング状塩
中子を主型に保持してアルミ溶湯を注入して鋳造し、 離型後に、前記リング状塩中子を溶解すると共に、前記
被保持部を切削除去後に前記リング状部材の外周面にピ
ストンリング溝を形成した内燃機関用ピストンの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04058197A JP3079753B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP04058197A JP3079753B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 内燃機関用ピストンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256192A JPH05256192A (ja) | 1993-10-05 |
| JP3079753B2 true JP3079753B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=13077302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04058197A Expired - Fee Related JP3079753B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 内燃機関用ピストンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3079753B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4410495A1 (de) * | 1994-03-27 | 1995-09-28 | Schrick Gmbh Dr | Kolbenmaschine mit Ausgleich freier Massenkräfte |
| DE29823552U1 (de) * | 1998-03-07 | 1999-12-02 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Kolben für Brennkraftmaschinen |
| DE102005061074A1 (de) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE102006031086A1 (de) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Ringträger-Kühlkanalverbund |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP04058197A patent/JP3079753B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05256192A (ja) | 1993-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |