JPH0457861B2 - - Google Patents
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- JPH0457861B2 JPH0457861B2 JP59046411A JP4641184A JPH0457861B2 JP H0457861 B2 JPH0457861 B2 JP H0457861B2 JP 59046411 A JP59046411 A JP 59046411A JP 4641184 A JP4641184 A JP 4641184A JP H0457861 B2 JPH0457861 B2 JP H0457861B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属製ピストンの頂部に複数のセラミ
ツクス部片で構成されるピストンキヤツプを固定
したエンジン用ピストンとその製造法に関するも
のである。
ツクス部片で構成されるピストンキヤツプを固定
したエンジン用ピストンとその製造法に関するも
のである。
セラミツクス材料は機械的強度、耐熱性、耐酸
化性、断熱性にすぐれているため、エンジンのピ
ストン、シリンダ−ライナー、シリンダ−ヘツド
などの高温の燃焼ガスと接する部分をセラミツク
ス材料で構成すれば、燃焼温度の向上や熱損失の
減少が可能となり、エンジン効率の改善、排ガス
中の有害成分の減少などの効果が期待できる。こ
のため、金属製ピストンの頂部にセラミツクス製
ピストンキヤツプを固定したエンジン用ピストン
が提案されている。
化性、断熱性にすぐれているため、エンジンのピ
ストン、シリンダ−ライナー、シリンダ−ヘツド
などの高温の燃焼ガスと接する部分をセラミツク
ス材料で構成すれば、燃焼温度の向上や熱損失の
減少が可能となり、エンジン効率の改善、排ガス
中の有害成分の減少などの効果が期待できる。こ
のため、金属製ピストンの頂部にセラミツクス製
ピストンキヤツプを固定したエンジン用ピストン
が提案されている。
金属製ピストンの頂部にセラミツクス製ピスト
ンキヤツプを固定したエンジン用ピストンは例え
ば特開昭58−74853号公報、米国特許第4404935号
明細書ならびに米国特許第4245611号明細書に開
示されている。このうち、特開昭58−74853号公
報と米国特許第4404935号明細書には、一体構造
のセラミツクス製ピストンキヤツプが鋳ぐるみあ
るいはかみ合いにより金属製ピストン頂部に固定
されているピストンが示されている。
ンキヤツプを固定したエンジン用ピストンは例え
ば特開昭58−74853号公報、米国特許第4404935号
明細書ならびに米国特許第4245611号明細書に開
示されている。このうち、特開昭58−74853号公
報と米国特許第4404935号明細書には、一体構造
のセラミツクス製ピストンキヤツプが鋳ぐるみあ
るいはかみ合いにより金属製ピストン頂部に固定
されているピストンが示されている。
一般にセラミツクス材料は熱伝導率が低いた
め、ピストン頂部に固定されたセラミツクス製ピ
ストンキヤツプの高温燃焼ガスと接する表面と金
属製ピストンに接する表面の間には大きな温度差
が生じる。このため、一体構造のセラミツクス製
ピストンキヤツプでは、大きな温度差による熱応
力のためピストンキヤツプが破壊する欠点があ
り、その傾向はピストンが大きくなるほど顕著と
なる。
め、ピストン頂部に固定されたセラミツクス製ピ
ストンキヤツプの高温燃焼ガスと接する表面と金
属製ピストンに接する表面の間には大きな温度差
が生じる。このため、一体構造のセラミツクス製
ピストンキヤツプでは、大きな温度差による熱応
力のためピストンキヤツプが破壊する欠点があ
り、その傾向はピストンが大きくなるほど顕著と
なる。
一方、上記米国特許第4245611号明細書には複
数のセラミツクス部片からなるピストンキヤツプ
が鋳ぐるみで金属製ピストンの頂部に固定されて
いるピストンが示されている。このピストンは鋳
ぐるみ応力の緩和のため、ピストンキヤツプの周
囲にセラミツクス繊維からなるクツシヨン層を設
けている。しかし、この構造ではクツシヨン層の
存在のため、金属製ピストンに対するセラミツク
ス製ピストンキヤツプの固定が不十分となり、ピ
ストン運転中にピストンキヤツプが緩む欠点があ
る。さらにまた、実公昭58−48327号公報、特開
昭54−60306号公報には複数のセラミツクス部片
からなるピストンキヤツプの周囲に直接溶融金属
を鋳造して鋳ぐるんだピストンが開示されてい
る。しかし、複数のセラミツクス部片に分割され
たピストンキヤツプを鋳ぐるみで金属製ピストン
頂部に固定する方法は、鋳型内へのピストンキヤ
ツプの配設が複数となり量産に適さない欠点があ
る。さらにまた、鋳ぐるみによりセラミツクス製
ピストンキヤツプを金属製ピストンに固定したピ
ストンは焼入れのような熱処理を行うとセラミツ
クスが破損する欠点がある。
数のセラミツクス部片からなるピストンキヤツプ
が鋳ぐるみで金属製ピストンの頂部に固定されて
いるピストンが示されている。このピストンは鋳
ぐるみ応力の緩和のため、ピストンキヤツプの周
囲にセラミツクス繊維からなるクツシヨン層を設
けている。しかし、この構造ではクツシヨン層の
存在のため、金属製ピストンに対するセラミツク
ス製ピストンキヤツプの固定が不十分となり、ピ
ストン運転中にピストンキヤツプが緩む欠点があ
る。さらにまた、実公昭58−48327号公報、特開
昭54−60306号公報には複数のセラミツクス部片
からなるピストンキヤツプの周囲に直接溶融金属
を鋳造して鋳ぐるんだピストンが開示されてい
る。しかし、複数のセラミツクス部片に分割され
たピストンキヤツプを鋳ぐるみで金属製ピストン
頂部に固定する方法は、鋳型内へのピストンキヤ
ツプの配設が複数となり量産に適さない欠点があ
る。さらにまた、鋳ぐるみによりセラミツクス製
ピストンキヤツプを金属製ピストンに固定したピ
ストンは焼入れのような熱処理を行うとセラミツ
クスが破損する欠点がある。
本発明の第１の目的は金属製ピストンの頂部に
強固に固定され、熱応力や構造応力で破壊するこ
とのないセラミツクス製ピストンキヤツプを有す
る、断熱性、耐熱性あるいは耐食性にすぐれたエ
ンジン用ピストンとその製造法を提供することで
ある。
強固に固定され、熱応力や構造応力で破壊するこ
とのないセラミツクス製ピストンキヤツプを有す
る、断熱性、耐熱性あるいは耐食性にすぐれたエ
ンジン用ピストンとその製造法を提供することで
ある。
第２の目的は金属製ピストンの機械的強度を損
なうことなく、セラミツクス製ピストンキヤツプ
を頂部に固定したエンジン用ピストンとその製造
法を提供することである。
なうことなく、セラミツクス製ピストンキヤツプ
を頂部に固定したエンジン用ピストンとその製造
法を提供することである。
本発明は、金属製ピストンの頂部に一種以上の
セラミツクス材料からなる複数のセラミツクス部
片で構成されるピストンキヤツプが固定されてい
る構造のエンジン用ピストンにおいて、該ピスト
ンキヤツプの表面のうち高温の燃焼ガスと接触す
る面が複数のセラミツクス部片で構成されるとと
もに、これらの少なくとも一つのセラミツクス部
片が円柱状凸部を有し、該円柱状凸部を有するセ
ラミツクス部片がその円柱状凸部による嵌合ある
いは該円柱状凸部に固着された金属部材を介する
係合により金属製ピストンに固定されているとと
もに、金属製ピストンに固定されているセラミツ
クス部片が他のセラミツクス部片を金属製ピスト
ンに固定してエンジン用ピストンであり、また、
金属製ピストンの頂部に一種以上のセラミツクス
材料からなる複数のセラミツクス部片で構成され
るピストンキヤツプが固定されている構造のエン
ジン用ピストンの製造方法において、該ピストン
キヤツプの表面のうち高温の燃焼ガスと接触する
面を複数の部片で構成するように作製したセラミ
ツクス部片の一つ以上に嵌合用の凸部を設け、該
セラミツクス部片を該凸部と金属製ピストン頂部
に設けた貫通孔あるいは凹部との嵌合、または、
該ピストンキヤツプの表面のうち高温の燃焼ガス
と接触する面を複数の部片で構成するように作製
したセラミツクス部片の一つに凸部を設け、つい
で該凸部に金属製部材を固着し、該セラミツクス
部片を該金属製部材と金属製ピストン頂部に設け
た貫通孔あるいは凹部との係合のいずれかにより
金属製ピストンに固定するとともに、この金属製
ピストンに固定されているセラミツクス部片で他
のセラミツクス部片を金属製ピストンに固定する
エンジン用ピストンの製造法である。
セラミツクス材料からなる複数のセラミツクス部
片で構成されるピストンキヤツプが固定されてい
る構造のエンジン用ピストンにおいて、該ピスト
ンキヤツプの表面のうち高温の燃焼ガスと接触す
る面が複数のセラミツクス部片で構成されるとと
もに、これらの少なくとも一つのセラミツクス部
片が円柱状凸部を有し、該円柱状凸部を有するセ
ラミツクス部片がその円柱状凸部による嵌合ある
いは該円柱状凸部に固着された金属部材を介する
係合により金属製ピストンに固定されているとと
もに、金属製ピストンに固定されているセラミツ
クス部片が他のセラミツクス部片を金属製ピスト
ンに固定してエンジン用ピストンであり、また、
金属製ピストンの頂部に一種以上のセラミツクス
材料からなる複数のセラミツクス部片で構成され
るピストンキヤツプが固定されている構造のエン
ジン用ピストンの製造方法において、該ピストン
キヤツプの表面のうち高温の燃焼ガスと接触する
面を複数の部片で構成するように作製したセラミ
ツクス部片の一つ以上に嵌合用の凸部を設け、該
セラミツクス部片を該凸部と金属製ピストン頂部
に設けた貫通孔あるいは凹部との嵌合、または、
該ピストンキヤツプの表面のうち高温の燃焼ガス
と接触する面を複数の部片で構成するように作製
したセラミツクス部片の一つに凸部を設け、つい
で該凸部に金属製部材を固着し、該セラミツクス
部片を該金属製部材と金属製ピストン頂部に設け
た貫通孔あるいは凹部との係合のいずれかにより
金属製ピストンに固定するとともに、この金属製
ピストンに固定されているセラミツクス部片で他
のセラミツクス部片を金属製ピストンに固定する
エンジン用ピストンの製造法である。
本発明ではピストンキヤツプを分割した複数の
セラミツクス部片で構成する。これにより、ピス
トンキヤツプを構成する各セラミツクス部片の高
温燃焼ガスに接する表面と金属製ピストンに接す
る表面の間の温度差により生ずる熱応力が減少す
るのでエンジン運転中のピストンキヤツプの破壊
が防止される。ピストンキヤツプを構成するセラ
ミツクス部片はジルコニア、アルミナ、窒化珪
素、炭化珪素およびサイアロンよりなる群から選
ばれた少なくとも一種以上のセラミツクス材料で
作る。
セラミツクス部片で構成する。これにより、ピス
トンキヤツプを構成する各セラミツクス部片の高
温燃焼ガスに接する表面と金属製ピストンに接す
る表面の間の温度差により生ずる熱応力が減少す
るのでエンジン運転中のピストンキヤツプの破壊
が防止される。ピストンキヤツプを構成するセラ
ミツクス部片はジルコニア、アルミナ、窒化珪
素、炭化珪素およびサイアロンよりなる群から選
ばれた少なくとも一種以上のセラミツクス材料で
作る。
ピストンキヤツプを構成するセラミツクス部片
の形状は、ピストンキヤツプ内に発生が予想され
る熱応力が各セラミツクス部片の破壊応力以上と
ならないように、ピストンキヤツプの形状と寸
法、セラミツクス材料の物理的性質および機械的
性質、セラミツクス部片と金属製ピストンの固定
方法、セラミツクス部片の製造の容易さならびに
エンジン内の熱的条件などを考慮して決定する。
の形状は、ピストンキヤツプ内に発生が予想され
る熱応力が各セラミツクス部片の破壊応力以上と
ならないように、ピストンキヤツプの形状と寸
法、セラミツクス材料の物理的性質および機械的
性質、セラミツクス部片と金属製ピストンの固定
方法、セラミツクス部片の製造の容易さならびに
エンジン内の熱的条件などを考慮して決定する。
ピストンキヤツプを構成するセラミツクス部片
相互の接触面の形状と傾斜はセラミツクス部片の
金属製ピストンへの固定方法、セラミツクス部片
の形状などに応じて水平面、垂直面、傾斜面ある
いは曲面のいずれかより選択すればよい。
相互の接触面の形状と傾斜はセラミツクス部片の
金属製ピストンへの固定方法、セラミツクス部片
の形状などに応じて水平面、垂直面、傾斜面ある
いは曲面のいずれかより選択すればよい。
また、ピストンキヤツプを構成するセラミツク
ス部片は同一のセラミツクス材料で作つてもよい
し、異なるセラミツクス材料で作つてもよい。こ
の場合に、ピストンキヤツプのどの部分にどのセ
ラミツクス材料を使用するかは、セラミツクス材
料の耐熱衝撃特性、耐食性、断熱性、熱膨張特性
ならびに金属製ピストンへの固定方法に応じて決
定すればよい。例えば、ピストンキヤツプの熱衝
撃の大きい部分は窒化珪素、炭化珪素などのよう
に熱膨張係数が小さいセラミツクス材料が好まし
く、金属製ピストンに直接固定する部分はジルコ
ニア、アルミナなど熱膨張係数が金属に近いセラ
ミツクス材料が好ましい。
ス部片は同一のセラミツクス材料で作つてもよい
し、異なるセラミツクス材料で作つてもよい。こ
の場合に、ピストンキヤツプのどの部分にどのセ
ラミツクス材料を使用するかは、セラミツクス材
料の耐熱衝撃特性、耐食性、断熱性、熱膨張特性
ならびに金属製ピストンへの固定方法に応じて決
定すればよい。例えば、ピストンキヤツプの熱衝
撃の大きい部分は窒化珪素、炭化珪素などのよう
に熱膨張係数が小さいセラミツクス材料が好まし
く、金属製ピストンに直接固定する部分はジルコ
ニア、アルミナなど熱膨張係数が金属に近いセラ
ミツクス材料が好ましい。
熱膨張係数が小さい窒化珪素、炭化珪素などの
セラミツクス材料は耐熱性、耐熱衝撃特性にすぐ
れているが、断熱性がジルコニアセラミツクスに
くらべ劣る。したがつて、断熱エンジン用ピスト
ンのように、断熱性がとくに必要とされるピスト
ンの場合にはピストンキヤツプを構成するセラミ
ツクス部片の全部を断熱性のすぐれたジルコニア
セラミツクスで作るかあるいはピストンキヤツプ
の一部を複層とし、高温の燃焼ガスと直接接触す
る表層部のセラミツクス部片を窒化珪素で構成す
るとともに、高温の燃焼ガスと直接接触しない内
層部のセラミツクス部片をジルコニアセラミツク
スで構成してもよい。
セラミツクス材料は耐熱性、耐熱衝撃特性にすぐ
れているが、断熱性がジルコニアセラミツクスに
くらべ劣る。したがつて、断熱エンジン用ピスト
ンのように、断熱性がとくに必要とされるピスト
ンの場合にはピストンキヤツプを構成するセラミ
ツクス部片の全部を断熱性のすぐれたジルコニア
セラミツクスで作るかあるいはピストンキヤツプ
の一部を複層とし、高温の燃焼ガスと直接接触す
る表層部のセラミツクス部片を窒化珪素で構成す
るとともに、高温の燃焼ガスと直接接触しない内
層部のセラミツクス部片をジルコニアセラミツク
スで構成してもよい。
ピストンキヤツプを構成するセラミツクス部片
の金属製ピストンへの固定は焼ばめ、圧入、かみ
合いなどの機械的結合で行う。この場合に、ピス
トンキヤツプを構成するセラミツクス部片の少な
くとも一つを金属製ピストンに直接固定し、この
セラミツクス部片で他のセラミツクス部片を金属
製ピストンへ固定する。
の金属製ピストンへの固定は焼ばめ、圧入、かみ
合いなどの機械的結合で行う。この場合に、ピス
トンキヤツプを構成するセラミツクス部片の少な
くとも一つを金属製ピストンに直接固定し、この
セラミツクス部片で他のセラミツクス部片を金属
製ピストンへ固定する。
さらにまた、ピストンキヤツプを構成するセラ
ミツクス部片の一つに金属製部材を固着し、この
金属製部材を介してそのセラミツクス部片を金属
製ピストンに係合するとともに、このセラミツク
ス部片で他のセラミツクス部片を金属製ピストン
に固定してもよい。セラミツクス部片と金属製部
材の固着は圧入、焼ばめあるいはメタライズ層を
介した接合のいずれで行つてもよい。
ミツクス部片の一つに金属製部材を固着し、この
金属製部材を介してそのセラミツクス部片を金属
製ピストンに係合するとともに、このセラミツク
ス部片で他のセラミツクス部片を金属製ピストン
に固定してもよい。セラミツクス部片と金属製部
材の固着は圧入、焼ばめあるいはメタライズ層を
介した接合のいずれで行つてもよい。
セラミツクス部片と金属製部材の固着を嵌合で
行う場合の金属製部材の材料と寸法は嵌合部寸
法、該セラミツクス部片の熱膨張係数、嵌合部の
使用温度などを考慮し、以下の２点を満足するよ
うに決定すればよい。
行う場合の金属製部材の材料と寸法は嵌合部寸
法、該セラミツクス部片の熱膨張係数、嵌合部の
使用温度などを考慮し、以下の２点を満足するよ
うに決定すればよい。
(1) 嵌合部がピストン使用温度において必要な締
付力を保持できる締代を有すること。
付力を保持できる締代を有すること。
(2) 上記金属製部材と金属製ピストンの結合部が
ピストン使用温度において必要な強度を有する
こと。
ピストン使用温度において必要な強度を有する
こと。
セラミツクス部片に固着した金属製部材と金属
製ピストンの係合は、金属製ピストンが鋳鉄等の
ように融点が高い金属製の場合には、焼ばめ、ね
じ止め、溶接、ろう付けのいずれかで行うことが
できる。
製ピストンの係合は、金属製ピストンが鋳鉄等の
ように融点が高い金属製の場合には、焼ばめ、ね
じ止め、溶接、ろう付けのいずれかで行うことが
できる。
しかし、金属製ピストンがアルミニウム合金の
ように低融点金属製の場合には、ねじ止めあるい
は焼ばめで行うのが好ましい。
ように低融点金属製の場合には、ねじ止めあるい
は焼ばめで行うのが好ましい。
つぎに図面を参照して実施例を説明する。
第１図はピストンキヤツプを構成するセラミツ
クス部片の一つに固着された金属製部材を介し
て、該セラミツクス部片が金属製ピストンに固定
されるとともに、該セラミツクス部片により他の
セラミツクス部片が金属製ピストン上に固定され
ている本発明のエンジン用ピストンの縦断面図で
ある。このピストンはジルコニア製のセラミツク
ス部片４と５よりなるピストンキヤツプ１０、セ
ラミツクス部片４に固着された環状金属製部材３
０および球状黒鉛鋳鉄製のピストン本体２０から
なる。
クス部片の一つに固着された金属製部材を介し
て、該セラミツクス部片が金属製ピストンに固定
されるとともに、該セラミツクス部片により他の
セラミツクス部片が金属製ピストン上に固定され
ている本発明のエンジン用ピストンの縦断面図で
ある。このピストンはジルコニア製のセラミツク
ス部片４と５よりなるピストンキヤツプ１０、セ
ラミツクス部片４に固着された環状金属製部材３
０および球状黒鉛鋳鉄製のピストン本体２０から
なる。
ピストン本体２０はアルミニウム合金製として
もよく、セラミツクス部片５も窒化珪素製として
もよい。セラミツクス部片４は該セラミツクス部
片の円柱状凸部１４に固着された金属製部材３０
を介して金属製ピストンに固定されている。セラ
ミツクス部片５は該セラミツクス部片中央の貫通
孔の傾斜内周面１８とセラミツクス部片４の傾斜
外周面１７の当接により金属製ピストン上に固定
されている。金属製部材３０とセラミツクス部片
４との固着は、金属製部材３０に設けた貫通孔２
４への凸部１４の焼ばめ、圧入あるいは凸部１４
の外周上に被着させたメタライズ層を介する接合
のいずれで行つてもよい。
もよく、セラミツクス部片５も窒化珪素製として
もよい。セラミツクス部片４は該セラミツクス部
片の円柱状凸部１４に固着された金属製部材３０
を介して金属製ピストンに固定されている。セラ
ミツクス部片５は該セラミツクス部片中央の貫通
孔の傾斜内周面１８とセラミツクス部片４の傾斜
外周面１７の当接により金属製ピストン上に固定
されている。金属製部材３０とセラミツクス部片
４との固着は、金属製部材３０に設けた貫通孔２
４への凸部１４の焼ばめ、圧入あるいは凸部１４
の外周上に被着させたメタライズ層を介する接合
のいずれで行つてもよい。
金属製部材３０と金属製ピストン２０との固定
は、嵌合あるいは金属製部材３０の外周上に設け
たおねじと金属製ピストン２０の貫通孔２５に設
けためねじによる螺合で行う。金属製部材３０の
下部端面には螺合を容易にするための小孔２６を
設けてもよい。
は、嵌合あるいは金属製部材３０の外周上に設け
たおねじと金属製ピストン２０の貫通孔２５に設
けためねじによる螺合で行う。金属製部材３０の
下部端面には螺合を容易にするための小孔２６を
設けてもよい。
このピストンは例えば次のようにして製造する
ことができる。まず。セラミツクス部片４，５を
焼成したのち、所望形状に加工する。とくに、セ
ラミツクス部片４とセラミツクス部片５は相互の
当接面１７と１８が円滑に当接するように加工す
る。つぎに、セラミツクス部片５中央の貫通孔に
セラミツクス部片４の円柱状凸部１４を挿入した
のち、該凸部１４に外周におねじを有する環状金
属製部材３０を焼ばめする。金属製部材３０は鋳
鉄、鋼、ステンレス鋼、Fe−Ni合金などの鉄合
金で製造するのが望ましい。
ことができる。まず。セラミツクス部片４，５を
焼成したのち、所望形状に加工する。とくに、セ
ラミツクス部片４とセラミツクス部片５は相互の
当接面１７と１８が円滑に当接するように加工す
る。つぎに、セラミツクス部片５中央の貫通孔に
セラミツクス部片４の円柱状凸部１４を挿入した
のち、該凸部１４に外周におねじを有する環状金
属製部材３０を焼ばめする。金属製部材３０は鋳
鉄、鋼、ステンレス鋼、Fe−Ni合金などの鉄合
金で製造するのが望ましい。
金属製部材３０の熱容量が小さく、焼ばめ作業
中に金属製部材３０の内径の収縮が急速に生じ
て、安定した焼ばめ作業が困難な場合には、熱容
量の大きな治具に金属製部材３０を外周のねじを
利用して螺合し、該治具と一緒に加熱して焼ばめ
を行うのが望ましい。
中に金属製部材３０の内径の収縮が急速に生じ
て、安定した焼ばめ作業が困難な場合には、熱容
量の大きな治具に金属製部材３０を外周のねじを
利用して螺合し、該治具と一緒に加熱して焼ばめ
を行うのが望ましい。
一方、金属製ピストン２０の頂部には、金属製
部材３０を螺合するためのめねじを有する貫通孔
２５およびピストンキヤツプを配設するための所
定寸法の凹部を加工する。しかるのちに、セラミ
ツクス部片４に固着した円環状金属製部材３０外
周上のおねじと貫通孔２５のめねじを螺合して固
定する。セラミツクス部片５はセラミツクス部片
４の傾斜面１７とセラミツクス部片５の傾斜面１
８との当接により金属製ピストン上に固定され
る。
部材３０を螺合するためのめねじを有する貫通孔
２５およびピストンキヤツプを配設するための所
定寸法の凹部を加工する。しかるのちに、セラミ
ツクス部片４に固着した円環状金属製部材３０外
周上のおねじと貫通孔２５のめねじを螺合して固
定する。セラミツクス部片５はセラミツクス部片
４の傾斜面１７とセラミツクス部片５の傾斜面１
８との当接により金属製ピストン上に固定され
る。
この方法は金属製ピストンとセラミツクス製ピ
ストンキヤツプの結合に加熱処理を必要としない
ので、アルミニウム合金のような低融点金属製の
ピストンや熱処理によつて機械的強度を高めてあ
るピストンにセラミツクス製ピストンキヤツプを
結合する方法として好ましいものである。なお、
セラミツクス部片５の回転防止はピン（図示せ
ず）その他の通常の手段で行うことができる。
ストンキヤツプの結合に加熱処理を必要としない
ので、アルミニウム合金のような低融点金属製の
ピストンや熱処理によつて機械的強度を高めてあ
るピストンにセラミツクス製ピストンキヤツプを
結合する方法として好ましいものである。なお、
セラミツクス部片５の回転防止はピン（図示せ
ず）その他の通常の手段で行うことができる。
第２図はピストンキヤツプを構成するセラミツ
クス部片の一つを金属製ピストンに直接嵌合して
固定するとともに、該セラミツクス部片が他のセ
ラミツクス部片を金属製ピストン上に固定してい
る本発明のエンジン用ピストンの縦断面図であ
る。このピストンはジルコニア製セラミツクス部
片４と窒化珪素製のセラミツクス部片５で構成さ
れたピストンキヤツプ１０および球状黒鉛鋳鉄製
ピストン２０からなる。セラミツクス部片４に設
けられた円柱状凸部１４が金属製ピストン頂部に
設けられた貫通孔２１に直接嵌合されている。セ
ラミツクス部片５は該セラミツクス部片５中央の
貫通孔の傾斜面１８とセラミツクス部片４の傾斜
面１７との相互当接により金属製ピストン２０上
に固定されている。
クス部片の一つを金属製ピストンに直接嵌合して
固定するとともに、該セラミツクス部片が他のセ
ラミツクス部片を金属製ピストン上に固定してい
る本発明のエンジン用ピストンの縦断面図であ
る。このピストンはジルコニア製セラミツクス部
片４と窒化珪素製のセラミツクス部片５で構成さ
れたピストンキヤツプ１０および球状黒鉛鋳鉄製
ピストン２０からなる。セラミツクス部片４に設
けられた円柱状凸部１４が金属製ピストン頂部に
設けられた貫通孔２１に直接嵌合されている。セ
ラミツクス部片５は該セラミツクス部片５中央の
貫通孔の傾斜面１８とセラミツクス部片４の傾斜
面１７との相互当接により金属製ピストン２０上
に固定されている。
このピストンは例えば次のようにして製造する
ことができる。まず、セラミツクス部片を焼成し
たのち所望形状に加工する。セラミツクス部片４
と５の相互当接面１７と１８はピストンの使用温
度において円滑に当接するよう加工するのが望ま
しい。つぎに、金属製ピストン頂部にセラミツク
ス部片４の円柱状凸部１４を焼ばめするための貫
通孔２１およびピストンキヤツプ１０を配設する
ための凹部を加工する。
ことができる。まず、セラミツクス部片を焼成し
たのち所望形状に加工する。セラミツクス部片４
と５の相互当接面１７と１８はピストンの使用温
度において円滑に当接するよう加工するのが望ま
しい。つぎに、金属製ピストン頂部にセラミツク
ス部片４の円柱状凸部１４を焼ばめするための貫
通孔２１およびピストンキヤツプ１０を配設する
ための凹部を加工する。
焼ばめ代はセラミツクス部片４と金属製ピスト
ン２０を構成する材料の熱膨張係数、嵌合部の使
用温度、セラミツクス部片寸法を考慮し、ピスト
ンの使用温度で必要な締付強度が確保できるよう
に決定する。
ン２０を構成する材料の熱膨張係数、嵌合部の使
用温度、セラミツクス部片寸法を考慮し、ピスト
ンの使用温度で必要な締付強度が確保できるよう
に決定する。
つづいて、金属製ピストン２０の頂部にセラミ
ツクス部片５を配設し、該ピストンを球状黒鉛鋳
鉄の変態点以下の温度に加熱したのち、貫通孔２
１に、常温に保持したセラミツクス部片４の凸部
１４を挿入して焼ばめを行う。
ツクス部片５を配設し、該ピストンを球状黒鉛鋳
鉄の変態点以下の温度に加熱したのち、貫通孔２
１に、常温に保持したセラミツクス部片４の凸部
１４を挿入して焼ばめを行う。
上記焼ばめ温度は金属製ピストン２０上の貫通
孔２１の直径がセラミツクス部片４の凸部１４の
直径より0.1mm以上大きくなる温度が好ましい。
貫通孔２１と凸部１４の直径差が0.1mm以下では
安定した焼ばめ作業が困難となる。また、球状黒
鉛鋳鉄の変態点以上の温度で焼ばめすると、冷却
時に相変態が生じて膨張するため必要な焼ばめ代
が得られなくなり締付力が低下するとともに、鋳
鉄の金属組織が変化し、ピストンの機械的強度が
低下するのでとくに好ましくない。
孔２１の直径がセラミツクス部片４の凸部１４の
直径より0.1mm以上大きくなる温度が好ましい。
貫通孔２１と凸部１４の直径差が0.1mm以下では
安定した焼ばめ作業が困難となる。また、球状黒
鉛鋳鉄の変態点以上の温度で焼ばめすると、冷却
時に相変態が生じて膨張するため必要な焼ばめ代
が得られなくなり締付力が低下するとともに、鋳
鉄の金属組織が変化し、ピストンの機械的強度が
低下するのでとくに好ましくない。
以上述べたことから明らかなとおり、本発明の
エンジン用ピストンは金属製ピストンの頂部に固
着したピストンキヤツプが複数のセラミツクス部
片からなるので、高温の燃焼ガスにさらされるピ
ストンキヤツプ表面と金属製ピストンに接するピ
ストンキヤツプ底面の間に大きな温度差が生じて
も発生する熱応力が小さく、ピストンキヤツプの
熱応力による破壊が起らない。また、本発明のエ
ンジン用ピストンでは、ピストンキヤツプを構成
する各々のセラミツクス部片の寸法を小さく、形
状も単純にできるので、セラミツクス部片を厚く
しても熱応力によるセラミツクス部片の破壊が起
らない。それ故、金属製ピストンを構成する材料
を耐熱性のある材料とすることなくエンジンの燃
焼温度をあげることができる。
エンジン用ピストンは金属製ピストンの頂部に固
着したピストンキヤツプが複数のセラミツクス部
片からなるので、高温の燃焼ガスにさらされるピ
ストンキヤツプ表面と金属製ピストンに接するピ
ストンキヤツプ底面の間に大きな温度差が生じて
も発生する熱応力が小さく、ピストンキヤツプの
熱応力による破壊が起らない。また、本発明のエ
ンジン用ピストンでは、ピストンキヤツプを構成
する各々のセラミツクス部片の寸法を小さく、形
状も単純にできるので、セラミツクス部片を厚く
しても熱応力によるセラミツクス部片の破壊が起
らない。それ故、金属製ピストンを構成する材料
を耐熱性のある材料とすることなくエンジンの燃
焼温度をあげることができる。
さらにまた、本発明のエンジン用ピストンの製
造法では、加熱操作なしでセラミツクス製ピスト
ンキヤツプと金属製ピストンを結合することもで
きるので、アルミニウム合金のような低融点金属
からなるピストンに対しても、鋳ぐるみのような
複雑な製造法によらないでセラミツクス製ピスト
ンキヤツプを固定することができる。さらにま
た、熱処理で機械的強度を向上させたアルミニウ
ム合金製ピストンに対しても機械的強度を損うこ
となくセラミツクス製ピストンキヤツプを固定で
きる。
造法では、加熱操作なしでセラミツクス製ピスト
ンキヤツプと金属製ピストンを結合することもで
きるので、アルミニウム合金のような低融点金属
からなるピストンに対しても、鋳ぐるみのような
複雑な製造法によらないでセラミツクス製ピスト
ンキヤツプを固定することができる。さらにま
た、熱処理で機械的強度を向上させたアルミニウ
ム合金製ピストンに対しても機械的強度を損うこ
となくセラミツクス製ピストンキヤツプを固定で
きる。
このように本発明のエンジン用ピストンはセラ
ミツクスの断熱性、耐熱性、耐食性などの特徴を
生かして、断熱性あるいは耐熱性にすぐれたエン
ジン用ピストンとすることができる。
ミツクスの断熱性、耐熱性、耐食性などの特徴を
生かして、断熱性あるいは耐熱性にすぐれたエン
ジン用ピストンとすることができる。
第１図は本発明のエンジン用ピストンの他の実
施例の構造の縦断面図、第２図は本発明のエンジ
ン用ピストンのさらに別の一実施例の構造の縦断
面図である。 ４…セラミツクス部片、５…セラミツクス部
片、１０…ピストンキヤツプ、１１…円柱状凸
部、１２…円筒状凸部、１４…円柱状凸部、１７
…傾斜外周面、１８…傾斜内周面、２０…金属製
ピストン、２１…貫通孔、２２…円環溝状凹部、
２３…円環溝状凹部、２４…貫通孔、２５…貫通
孔、２６…小孔、３０…金属製部材。
施例の構造の縦断面図、第２図は本発明のエンジ
ン用ピストンのさらに別の一実施例の構造の縦断
面図である。 ４…セラミツクス部片、５…セラミツクス部
片、１０…ピストンキヤツプ、１１…円柱状凸
部、１２…円筒状凸部、１４…円柱状凸部、１７
…傾斜外周面、１８…傾斜内周面、２０…金属製
ピストン、２１…貫通孔、２２…円環溝状凹部、
２３…円環溝状凹部、２４…貫通孔、２５…貫通
孔、２６…小孔、３０…金属製部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属製ピストンの頂部に一種以上のセラミツ
クス材料からなる複数のセラミツクス部片で構成
されるピストンキヤツプが固定されている構造の
エンジン用ピストンにおいて、該ピストンキヤツ
プの表面のうち高温の燃焼ガスと接触する面が複
数のセラミツクス部片で構成されるとともに、こ
れらの少なくとも一つのセラミツクス部片が円柱
状凸部を有し、該円柱状凸部を有するセラミツク
ス部片がその円柱状凸部による嵌合あるいは該円
柱状凸部に固着された金属製部材を介する係合に
より金属製ピストンに固定されているとともに、
金属製ピストンに固定されているセラミツクス部
片が他のセラミツクス部片を金属製ピストンに固
定していることを特徴とするエンジン用ピスト
ン。 ２ セラミツクス部片がジルコニア、アルミナ、
窒化珪素、炭化珪素およびサイアロンよりなる群
から選ばれた少なくとも一種である特許請求の範
囲第１項に記載のエンジン用ピストン。 ３ 前記係合が螺合である特許請求の範囲第１項
に記載のエンジン用ピストン。 ４ 金属製ピストンの頂部に一種以上のセラミツ
クス材料からなる複数のセラミツクス部片で構成
されるピストンキヤツプが固定されている構造の
エンジン用ピストンの製造法において、該ピスト
ンキヤツプの表面のうち高温の燃焼ガスと接触す
る面を複数の部片で構成するように作製したセラ
ミツクス部片の一つ以上に嵌合用の凸部を設け、
該セラミツクス部片を該凸部と金属製ピストン頂
部に設けた貫通孔あるいは凹部との嵌合により、
金属製ピストンに固定するとともに、この金属製
ピストンに固定されているセラミツクス部片で他
のセラミツクス部片を金属製ピストンに固定する
ことを特徴とするエンジン用ピストンの製造法。 ５ 金属製ピストンの頂部に一種以上のセラミツ
クス材料からなる複数のセラミツクス部片で構成
されるピストンキヤツプが固定されている構造の
エンジン用ピストンの製造法において、該ピスト
ンキヤツプの表面のうち高温の燃焼ガスと接触す
る面を複数の部片で構成するように作製したセラ
ミツクス部片の一つに凸部を設け、ついで該凸部
に金属製部材を固着し、該セラミツクス部片を該
金属製部材と金属製ピストン頂部に設けた貫通孔
あるいは凹部との係合により金属製ピストンに固
定するとともに、この金属製ピストンに固定され
ているセラミツクス部片で他のセラミツクス部片
を金属製ピストンに固定することを特徴とするエ
ンジン用ピストンの製造法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59046411A JPS60190650A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | エンジン用ピストンおよびその製造法 |
| US06/708,404 US4709621A (en) | 1984-03-13 | 1985-03-05 | Internal combustion engine piston and a method of producing the same |
| CA000476199A CA1256761A (en) | 1984-03-13 | 1985-03-11 | Internal combustion engine piston and a method of producing the same |
| EP85301648A EP0155159B1 (en) | 1984-03-13 | 1985-03-11 | An internal combustion engine piston and a method of producing the same |
| DE8585301648T DE3578347D1 (de) | 1984-03-13 | 1985-03-11 | Brennkraftmaschinenkolben und verfahren zur herstellung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59046411A JPS60190650A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | エンジン用ピストンおよびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60190650A JPS60190650A (ja) | 1985-09-28 |
| JPH0457861B2 true JPH0457861B2 (ja) | 1992-09-14 |
Family
ID=12746407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59046411A Granted JPS60190650A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | エンジン用ピストンおよびその製造法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4709621A (ja) |
| EP (1) | EP0155159B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60190650A (ja) |
| CA (1) | CA1256761A (ja) |
| DE (1) | DE3578347D1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8622538D0 (en) * | 1986-09-18 | 1986-10-22 | Ae Plc | Pistons |
| US5033427A (en) * | 1987-05-30 | 1991-07-23 | Isuzu Motors Limited | Heat-insulating engine structure |
| US4848291A (en) * | 1987-05-30 | 1989-07-18 | Isuzu Motors Limited | Heat-insulating piston structure |
| FR2624910A1 (fr) * | 1987-12-16 | 1989-06-23 | Pradom Ltd | Procede et dispositif de distribution pour moteur et compresseur volumetriques |
| JP2561798Y2 (ja) * | 1989-05-22 | 1998-02-04 | 株式会社ユニシアジェックス | エンジン用ピストン |
| US5282411A (en) * | 1989-08-10 | 1994-02-01 | Isuzu Motors Limited | Heat-insulating piston with middle section of less dense but same material |
| BR9001859A (pt) * | 1990-04-17 | 1991-11-12 | Metal Leve Sa | Processo de fabricacao de embolo e embolo |
| BR9001916A (pt) * | 1990-04-20 | 1991-11-12 | Metal Leve Sa | Processo de obtencao de embolo refrigerado e embolo refrigerado |
| US5279211A (en) * | 1992-04-24 | 1994-01-18 | Cummins Engine Company, Inc. | Mechanically retained wear-resistant ceramic pad |
| US5218763A (en) * | 1992-07-13 | 1993-06-15 | General Motors Corporation | Method for manufacturing a swaged piston assembly for an automotive air conditioning compressor |
| US5890413A (en) * | 1997-01-08 | 1999-04-06 | Generac Portable Products, Llc | Piston for water pump and related method |
| US8276563B2 (en) * | 2002-06-28 | 2012-10-02 | Cummins, Inc. | Internal combustion engine piston |
| DE102004056519B4 (de) * | 2004-11-24 | 2017-07-13 | Mahle Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
| DE102005061899A1 (de) * | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Mahle International Gmbh | Mehrteiliger Kolben für eine Verbrennungsmotor |
| DE102013009415A1 (de) * | 2013-06-05 | 2014-12-11 | Man Diesel & Turbo Se | Kolben einer Brennkraftmaschine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59155551A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セラミツクス組込型エンジンピストン及びその製造方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1229133A (en) * | 1916-11-17 | 1917-06-05 | George D Pogue | Piston for internal-combustion engines. |
| GB1439328A (en) * | 1972-07-28 | 1976-06-16 | Wellworthy Ltd | Pistons and piston rings |
| FR2376348A1 (fr) * | 1976-12-30 | 1978-07-28 | Cummins Engine Co Inc | Piston perfectionne pour moteurs a combustion interne |
| GB1577685A (en) * | 1976-12-30 | 1980-10-29 | Cummins Engine Co Inc | Insulated composite piston |
| JPS5460306A (en) * | 1977-10-20 | 1979-05-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method of making composite structure |
| DE2851506A1 (de) * | 1978-11-29 | 1980-06-12 | Magirus Deutz Ag | Bremsvorrichtung fuer fahrzeuge |
| SE433376B (sv) * | 1979-10-22 | 1984-05-21 | Saab Scania Ab | Kolvmotor med vermeisolerat forbrenningsrum |
| DE3017787C2 (de) * | 1980-05-09 | 1987-01-29 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Mehrteiliger Kolben für Brennkraftmaschinen |
| JPS572444A (en) * | 1980-06-05 | 1982-01-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Manufacture of ceramic incorporated type engine piston |
| US4433616A (en) * | 1981-07-06 | 1984-02-28 | Deere & Company | Piston assembly for an internal combustion engine |
| JPS6017223Y2 (ja) * | 1981-09-21 | 1985-05-27 | 株式会社ハイト | 腕型捏和機 |
| JPS5934364Y2 (ja) * | 1981-11-17 | 1984-09-22 | チトセ株式会社 | 椅子の背もたれ角度および高さ調整装置 |
| DE3214093C2 (de) * | 1982-04-16 | 1985-08-08 | Alcan Aluminiumwerk Nürnberg GmbH, 6000 Frankfurt | Kolben für Verbrennungskraftmaschinen mit einem in einer brennraumnahen Kolbenkopfvertiefung angeordneten Einsatz |
| JPS60190651A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Ngk Insulators Ltd | エンジン用ピストンおよびその製造法 |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP59046411A patent/JPS60190650A/ja active Granted
-
1985
- 1985-03-05 US US06/708,404 patent/US4709621A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1985-03-11 EP EP85301648A patent/EP0155159B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59155551A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | セラミツクス組込型エンジンピストン及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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