JPH03138438A - エンジン用ピストンの製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ・【産業上の利用分野） 本発明は、内燃エンジン用ピストンの製造法に係り、詳
しくはピストンリンク溝部の耐磨耗性向上とピストン頂
部の耐熱性向上を図ったエンジン用ピストンの製造法に
関するものである。

（従来の技術） リング溝部の耐磨耗性の改善と耐熱性の改善に対する種
々の技術がある。例えは特開昭６１−５８９５５号公報
には、冠面部を分割して機械加工によりリング状の溝を
作製し、電子ビーム溶接を行ない耐磨耗性向上と耐熱性
改善を図る技術が開示されている。

また、特開昭６０−２０６９５９号公報には急冷凝固粉
末合金により冠面ト・ツブ部を形成し機械加工と摩擦圧
接により耐磨耗性向上を図る技術が開示されている。

（発明か解決しようとする課題） しかし、上記した従来技術では、 ＋１１アルミニウム合金の特性例えば軽量化を最大限に
生かし、最小限必要な部分のみを向上させることかでき
ない。

（２）接合する両側にリング状の溝加工を要し加工費が
高い。

などの問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、簡単な方法でありな
がらピストンリング溝部分の耐磨耗性の改善とビス１ヘ
ン頂部の耐熱性め改善とを同時に達成することができる
とともに製作コストも従来技術より安くならしめるエン
ジン用ピストンの製造法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明は、外面にピストン
リング溝か形成される耐磨耗性を有する母体材料の分割
ピースを、ピストン本体の外周溝に挿入し、分割ピース
の合わせ部分及び分割ピースと外周溝とを溶接により接
合してピストン本体にピストンリング溝と冷却用オイル
溝とを形成するようにした。

そして、分割ピースの合わせ部分及び゛分割ピースと外
周溝の接触部分を電子ビーム溶接により。

接合するようにした。

更に、ピストン本体の外周溝を段付きに形成して分割ピ
ースと外周溝との間に■型溶接開先部を形成し、分割ピ
ースの合わせ部分及び分割ピースと外周溝との間の前記
開先部をＭ　Ｉ　Ｇアーク溶接により接合するようにし
た。

・【作用） ピストンリンク溝部分の耐磨耗性の改善とピストン頂部
の耐熱性の改善とを同時に達成する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に本発明製法により製作した第１実施例のエンジ
ン用ピストンの縦断面を示す。エンジン用ビス１〜ン１
はアルミニウｌ＼合金製のピストン本体２を備えており
、このピストン本体２は、ピストン頂部３を含むアゾパ
一部４と、スカート部５及びピンポス部６を含むロア一
部７とを一体に形成して成る。

そして、ピストン本体２はアッパ一部４の外周面部には
ピストンリング溝８．９．１．０が形成しである。ピス
トンリング溝８はト・−、７’リンク溝を成すもので、
ピストン圧縮リング（図示せず）を嵌合して使用する。

１・・ツブリング溝を形成する母体材料１１は耐磨耗性
を有するｉ４磨耗材（例えばＦ、Ｒ，Ｍ、、急冷凝固ア
ルミニウム粉末、耐磨合金等）より成り、ピストン本体
２と母体材料１１は電子ビーム溶接により接合される。

すなわち、母体材料１１は第２図に示すように、円環体
を半割りにした分割ピース１２，１３より成り、ピスト
ン本体２にあらかじめ機械加工した外周／１１１４に分
割ビーズ１２．１３を挿入し、分割ピース１２．１３の
合わせ部分イ及び分割ピース１２，１Ｂと外周溝１．４
の接触部口とを電子ビーム溶接により接合することによ
り、ピストン本体２に冷却用オイル溝１５か形成される
。この陵、母体材料１１の外周に１〜ツブリング講であ
るピストンリング溝８が形成される。

したがって、ピストンリング溝８の耐磨耗性は改善され
るとともに、ビス１〜ン頂部３の耐熱性の改善か図れる
。

また、ピストンリング７１１８と冷却用オイル講１５の
位置については、母体材料１１の形状とそれを嵌合させ
る外周溝１４を必要に応じて任意の形状と位置にするこ
とにより変えることかできる。

次に、第４図に本発明の第２実施例のエンジン用ピスト
ンの縦断面図を示す。又、第５図にピストン本体の外周
溝の詳細断面を、第６図に分割ピースの詳細を示す。

第５図に示すように、ピストン本体２のアッパ一部４の
外周面部には、段付きの外周溝１７が形成してあり、段
付きの外周溝１７は冷却用オイル消１５と外周１１６が
鋳放しで形成されて成る。

外周溝１６の外周幅ｄ１は、内周幅ｄ２より太きく形成
されて断面は台形に成形されている。

又、ピストンリングの母体材料１１は円環体の外周に切
込を形成し曲げ力または衝撃力を加えて半割りにしな鋳
放しの分割ピースより成り、第６図に示すように外周厚
ｔｌは内周厚ｔ２より薄く形成され、且つ内周厚１，２
は冷却用オイル溝１５のｍｄｓより大きく、外周溝１６
の内周幅ｄ２に軽く嵌合されるように形成されている。

分割ピースをピストン本体２に取付けるときは、分割ピ
ースを外周溝１６に挿入して、凹凸の破断面の合わせ部
分イの互いの凹凸を噛み合い接合し、該接合部をＴＩＧ
またはＭ　Ｉ　Ｇなどのアーク溶接で仮付け、又は軽く
圧入することにより第７図に示すように母体材料１１と
外周溝１６との間にＶ型溶接開先部１８か形成される。

そして分割ピースの合わせ部分イ及び前記開先部１８を
ＭＩＧアーク溶接することによりピストン本体２に冷却
用オイルｆｆ１１５が形成される。この場合、溶接によ
る応力集中や割れなどの原因にならない程度に溶接溶は
込み１９の範囲が決められる。この後、母体材料１１の
外周にピストンリンク溝８か形成される。

したがって、ピストンの段付き外周溝及び分割ピースの
機械加工のための工数を減少させることができるし、Ｔ
ＩＧアーク溶接及び°、ＭＩＧアーク溶接などの一般的
な安価な溶接法を採用することかできて、生産性も高く
なり、製作コストも安くなる。

・；（発明の効果＜Ｎ。

以上説明したように、本発明は、外面にピストンリンク
溝が形成される耐磨耗性を有する母体材料の分割ピース
を、ビス１ヘン本体の外周溝に挿入し、分割ピースの合
わせ部分及び分割ピースと外周溝とを溶接により接合し
てビス１〜ン本体にピストンリンク溝と冷却用オイル溝
とを形成するようにしたから、簡単な方法でありながら
ピストンリング溝部分の耐磨耗性の改善とピストン頂部
の耐熱性の改善とを同時に達成することができるととも
に製作コストも従来技術より安くなる。

更に、本発明によれは、分割ピースの合わせ部分及び分
割ピースと外周溝の接触部分を電子ビーム溶接により接
合するようにしたから、ピストン清部分の寸法精度と溶
接強度の向上を同時に達成することができる。

又、ピストン本体の外周溝を段付きに形成して分割ピー
スと外周溝との間にＶ型溶接開先部を形成し、分割ピー
スの合わせ部分及び分割ピースと外周溝との間の前記開
先部をＭＩＧアーク溶接により接合するようにしたから
、ピストンの外周講及び分割ピースの機械加工のための
工数を減少させることができるし、ＴＩＧアーク溶接及
びＭＴＧアーク溶接などの一般的な安価な溶接法を採用
することができて生産性も高くなり、製作コストら安く
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明製法による第１実施例に係る
図面であって、第１図はエンジン用ピストンの縦断面図
、第２図は母体材料の分割ピースの平面図、第３図はピ
ストン本体のリング溝に分割ピースを挿入する状態を示
す説明図、第４図乃至第７図は本発明製法による第２実
施例に係る図面であって、第４図はエンジン用ピストン
の縦断面図、第５図はピストン本体の外周溝の縦断面図
、第６図は分割ピースの側面図、第７図はピストン本体
の外周溝に分割ピースを挿入する状態を示す説明図であ
る。 ■・・・エンジン用ビス１ヘン ２・・・ピストン本体、 ３・・・ピストン頂部。 ８．９．１０・・・ピストンリング溝、１１・・・母体
材料、 １２．１３・・・分割ピース、 １４．１６・・・外周講、 １５・・・冷却用オイル溝、 １７・・・段付き外周溝、 １８・・・Ｖ型溶接開先部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）外面にピストンリング溝が形成される耐磨耗性を
   有する母体材料の分割ピースを、ピストン本体の外周溝
   に挿入し、分割ピースの合わせ部分及び分割ピースと外
   周溝とを溶接により接合してピストン本体にピストンリ
   ング溝と冷却用オイル溝とを形成するようにしたことを
   特徴とするエンジン用ピストンの製造法。
2. （２）分割ピースの合わせ部分及び分割ピースと外周溝
   の接触部分を電子ビーム溶接により接合するようにした
   ことを特徴とする請求項（１）記載のエンジン用ピスト
   ンの製造法。
3. （３）ピストン本体の外周溝を段付きに形成して、分割
   ピースと外周溝との間にＶ型溶接開先部を形成し、分割
   ピースの合わせ部分及び分割ピースと外周溝との間の前
   記開先部をＭＩＧアーク溶接により接合したことを特徴
   とする請求項（１）記載のエンジン用ピストンの製造法
   。