JPH0350103B2 - - Google Patents
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- JPH0350103B2 JPH0350103B2 JP3124484A JP3124484A JPH0350103B2 JP H0350103 B2 JPH0350103 B2 JP H0350103B2 JP 3124484 A JP3124484 A JP 3124484A JP 3124484 A JP3124484 A JP 3124484A JP H0350103 B2 JPH0350103 B2 JP H0350103B2
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- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 9
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Classifications
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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
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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- F02F3/10—Pistons having surface coverings
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は鋳鉄製ピストン本体に断熱性に優れ
たジルコニアセラミツクを固着したセラミツク組
込型ピストンに関する。
たジルコニアセラミツクを固着したセラミツク組
込型ピストンに関する。
近年、内燃機関の特にデイーゼルエンジン等の
熱効率を高めるため、ピストン本体の燃焼室側に
露出する部分をセラミツクで構成することがよく
知られている。普通セラミツクと金属の接合は熱
膨張を利用した焼嵌等の嵌合、又は鋳込成形など
により形成されるが、かかる方法を用いて断熱性
に優れたジルコニアをピストン本体に固着した場
合、容易に剥れたり、接合面に隙間が生じてその
両者の接合力が劣り、実用的な耐久性を保つこと
ができなかつた。
熱効率を高めるため、ピストン本体の燃焼室側に
露出する部分をセラミツクで構成することがよく
知られている。普通セラミツクと金属の接合は熱
膨張を利用した焼嵌等の嵌合、又は鋳込成形など
により形成されるが、かかる方法を用いて断熱性
に優れたジルコニアをピストン本体に固着した場
合、容易に剥れたり、接合面に隙間が生じてその
両者の接合力が劣り、実用的な耐久性を保つこと
ができなかつた。
本発明は上記課題を有利に解消したものであつ
て鋳鉄製ピストン本体の凹部にジルコニア焼結体
を強固に保持したセラミツク組込型ピストンの提
供を目的とする。その特徴はジルコニアセラミツ
ク部材の外周面に凹凸部を設け、この外周をピス
トン本体の凹部の内壁に鑞接するか、又は前記ジ
ルコニアセラミツク部材の外周に耐熱金属リング
を予め鑞接させて組立体を形成し、この組立体を
ピストン本体の凹部に嵌着したものである。
て鋳鉄製ピストン本体の凹部にジルコニア焼結体
を強固に保持したセラミツク組込型ピストンの提
供を目的とする。その特徴はジルコニアセラミツ
ク部材の外周面に凹凸部を設け、この外周をピス
トン本体の凹部の内壁に鑞接するか、又は前記ジ
ルコニアセラミツク部材の外周に耐熱金属リング
を予め鑞接させて組立体を形成し、この組立体を
ピストン本体の凹部に嵌着したものである。
以下本発明を図面の実施例によつて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す内燃機関のピ
ストン断面図であり、１は鋳鉄製のピストン本
体、２はジルコニア焼結体のセラミツク部材で燃
焼室６に面する側には必要に応じてクラウン形状
の凹所３が設けられている。このセラミツク部材
２の外周面２ａに凹凸部２ｂが形成されてなる。
この凹凸部としては例えば複数の環状溝、小片の
凸起又は凹み、ローレツト溝及び簡単なねじ切り
等によつて形成することができる。４は銀鑞、銅
鑞等の鑞材であつて、前記ピストン本体１に凹部
１ａを穿設し、この凹部内に前記凹凸部２ｂを形
成したセラミツク部材２を鑞材板４を介在して嵌
合し、不活性雰囲気中で加熱して鑞接されてセラ
ミツク組込型ピストンが製作される。
ストン断面図であり、１は鋳鉄製のピストン本
体、２はジルコニア焼結体のセラミツク部材で燃
焼室６に面する側には必要に応じてクラウン形状
の凹所３が設けられている。このセラミツク部材
２の外周面２ａに凹凸部２ｂが形成されてなる。
この凹凸部としては例えば複数の環状溝、小片の
凸起又は凹み、ローレツト溝及び簡単なねじ切り
等によつて形成することができる。４は銀鑞、銅
鑞等の鑞材であつて、前記ピストン本体１に凹部
１ａを穿設し、この凹部内に前記凹凸部２ｂを形
成したセラミツク部材２を鑞材板４を介在して嵌
合し、不活性雰囲気中で加熱して鑞接されてセラ
ミツク組込型ピストンが製作される。
第２図は本発明の他の実施例を示したものであ
つて、ジルコニア焼結体から成るセラミツク部材
１２は第１図と同様にそのセラミツク部材の外周
１２ａに凹凸部１２ｂを設け、この外周面１２ａ
に耐熱金属リング１５が例えばステンレス鋼、ニ
レジスト（高Ni鋳鉄）等が嵌合され、この両者
を同じく鑞材４を用いて不活性雰囲気中で加熱し
鑞接させて組立体Ａが形成される。この組立体を
鋳鉄製ピストン本体１１の凹部１１ａ内に焼嵌又
は前記金属リング１５の外周に雄ねじを螺刻し、
ピストン本体１１の凹部１１ａの内壁に設けられ
た雌ねじに螺着結合する等によつて嵌着されたセ
ラミツク組込型ピストンである。
つて、ジルコニア焼結体から成るセラミツク部材
１２は第１図と同様にそのセラミツク部材の外周
１２ａに凹凸部１２ｂを設け、この外周面１２ａ
に耐熱金属リング１５が例えばステンレス鋼、ニ
レジスト（高Ni鋳鉄）等が嵌合され、この両者
を同じく鑞材４を用いて不活性雰囲気中で加熱し
鑞接させて組立体Ａが形成される。この組立体を
鋳鉄製ピストン本体１１の凹部１１ａ内に焼嵌又
は前記金属リング１５の外周に雄ねじを螺刻し、
ピストン本体１１の凹部１１ａの内壁に設けられ
た雌ねじに螺着結合する等によつて嵌着されたセ
ラミツク組込型ピストンである。
なお本発明においてジルコニアセラミツク部材
２，１２と嵌合する少なくともピストン本体１の
凹部１ａ又は金属リング１５の内壁には鑞材４と
の濡れ性のよいニツケル、銅等のメツキ層を形成
することが好ましい。又そのメツキ層の厚みは
10μ以上が接合力を保持する観点から必要であ
る。
２，１２と嵌合する少なくともピストン本体１の
凹部１ａ又は金属リング１５の内壁には鑞材４と
の濡れ性のよいニツケル、銅等のメツキ層を形成
することが好ましい。又そのメツキ層の厚みは
10μ以上が接合力を保持する観点から必要であ
る。
本発明の第２図に示す構造のピストンを用いて
デイーゼルエンジンの4000rpm×４／４で耐久テ
ストを実施した結果、50時間以上経過後において
もジルコニアセラミツク部材は剥れたり隙間を生
じることなく、又セラミツク割れもなく優れた耐
久性を有することが確認されている。その理由は
セラミツク部材の外周の凹部に鑞材が侵入すると
共に該鑞材が緩衝材としても作用し、強固な接合
力を保持してセラミツク部材の割れを防止するこ
とができるからである。なお従来の焼嵌及びガラ
ス接着のものは10時間以内にセラミツク部材が剥
れたりクラツクが生ずる。
デイーゼルエンジンの4000rpm×４／４で耐久テ
ストを実施した結果、50時間以上経過後において
もジルコニアセラミツク部材は剥れたり隙間を生
じることなく、又セラミツク割れもなく優れた耐
久性を有することが確認されている。その理由は
セラミツク部材の外周の凹部に鑞材が侵入すると
共に該鑞材が緩衝材としても作用し、強固な接合
力を保持してセラミツク部材の割れを防止するこ
とができるからである。なお従来の焼嵌及びガラ
ス接着のものは10時間以内にセラミツク部材が剥
れたりクラツクが生ずる。
以上の如く、本発明のセラミツク組込型ピスト
ンはジルコニアセラミツク部材の外周面に凹凸部
を設け、この外周面を鋳鉄製ピストン本体の凹部
の内壁に鑞接するか、又は前記外周に耐熱金属リ
ングを鑞接させて組立体を形成し、この組立体を
鋳鉄製ピストン本体に嵌着したことにより、ジル
コニアセラミツク部材が強固に固着され鑞材の緩
衝作用と相まつて優れた耐久性を有することがで
きる。
ンはジルコニアセラミツク部材の外周面に凹凸部
を設け、この外周面を鋳鉄製ピストン本体の凹部
の内壁に鑞接するか、又は前記外周に耐熱金属リ
ングを鑞接させて組立体を形成し、この組立体を
鋳鉄製ピストン本体に嵌着したことにより、ジル
コニアセラミツク部材が強固に固着され鑞材の緩
衝作用と相まつて優れた耐久性を有することがで
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す内燃機関のピ
ストン断面図、第２図は本発明の他の実施例を示
す同様なピストン断面図である。 １，１１…ピストン本体、１…凹部、２，１２
…セラミツク部材、２ａ，１２ａ…外周面、２
ｂ，１２ｂ…凹凸部、４…鑞材、１５…耐熱金属
リング。
ストン断面図、第２図は本発明の他の実施例を示
す同様なピストン断面図である。 １，１１…ピストン本体、１…凹部、２，１２
…セラミツク部材、２ａ，１２ａ…外周面、２
ｂ，１２ｂ…凹凸部、４…鑞材、１５…耐熱金属
リング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋳鉄から成るピストン本体の燃焼室側に設け
た凹部にセラミツク部材を組込んで成るピストン
において、前記セラミツク部材をジルコニア焼結
体で構成すると共に該部材の外周面に凹凸部を設
け、この外周面を前記ピストン本体の凹部の内壁
に鑞接したことを特徴とするセラミツク組込型ピ
ストン。 ２ 鋳鉄から成るピストン本体の燃焼室側に設け
た凹部にセラミツク部材を組込んで成るピストン
において、前記セラミツク部材をジルコニア焼結
体で構成すると共に該部材の外周面に凹凸部を設
け、前記外周面に耐熱金属リングを鑞接させて組
立体を形成し、この組立体を前記ピストン本体の
凹部に嵌着したことを特徴とするセラミツク組込
型ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3124484A JPS60175751A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | セラミツク組込型ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3124484A JPS60175751A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | セラミツク組込型ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60175751A JPS60175751A (ja) | 1985-09-09 |
| JPH0350103B2 true JPH0350103B2 (ja) | 1991-07-31 |
Family
ID=12325962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3124484A Granted JPS60175751A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | セラミツク組込型ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60175751A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07115153B2 (ja) * | 1987-10-09 | 1995-12-13 | 新東工業株式会社 | セラミックスと金属との複合体の製造方法 |
| JP2718124B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1998-02-25 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関のピストンの製造方法 |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP3124484A patent/JPS60175751A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60175751A (ja) | 1985-09-09 |
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