JPH07189805A - 燃焼窪みを備えた軽金属ピストン及び該ピストンを製造する方法 - Google Patents

燃焼窪みを備えた軽金属ピストン及び該ピストンを製造する方法

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JPH07189805A
JPH07189805A JP6283695A JP28369594A JPH07189805A JP H07189805 A JPH07189805 A JP H07189805A JP 6283695 A JP6283695 A JP 6283695A JP 28369594 A JP28369594 A JP 28369594A JP H07189805 A JPH07189805 A JP H07189805A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼窪み及び窪み縁部補強部を備えた軽金属
ピストンにおいて、補強部が熱ショック耐性を有して良
好に加工可能であり、かつ問題なく廃棄処理できるよう
にすることを狙っている。 【構成】 上記課題は、本発明に基く微粒子炭素から成
る窪み縁部補強部によって解決することができた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項１の上位概念に
基く、燃焼窪み及び窪み縁部補強部を備えた軽金属ピス
トンに関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４，３３４，５０７号明細書
によれば、燃焼窪みを備えたピストンの場合には、ピス
トン製造時に圧力下で溶湯の浸透したポーラスな焼結ク
ロームニッケル鋼から成る補強部を備えている窪み縁部
を設けることが公知である。
【０００３】同じ様にドイツ国特許第３４ ３０ ０５
６号明細書によれば、Ａｌ2Ｏ3繊維から成る補強部を備
えた窪み縁部を設けることが公知であり、その場合は先
づ繊維の前成形を行い、かつピストン製造の際この前成
形体に圧力下で溶湯を浸透せしめている。
【０００４】この補強部の目的は、温度の交番負荷によ
って窪み縁部に屡々発生する亀裂を阻止することにあ
る。
【０００５】アルミニウムをベースにした材料によって
浸透されたＣｒ−Ｎｉ鋼の欠点は、加工性能が劣悪で比
重量が高く、かつ繊維複合材料に比較して負荷性能が小
さいという点にある。
【０００６】セラミック繊維複合材料は製造及び加工の
際に環境保護に対する要求が高いという点で劣ってお
り、廃棄処理を旨く行うことができない。それは、繊維
と溶湯とを互いに分離できないからである。この両方法
の共通した欠点は、補強部内に存在する連続気泡を溶湯
で完全に充填するためには、溶湯に圧力を負荷せしめる
必要があるという点である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
の欠点を除去すると共に、窪み縁部における亀裂を確実
に阻止することの可能な、窪み縁部補強部のための材料
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では請求項１に記
載の特徴、つまり窪み縁部補強部が微粒子炭素から成る
１つのリング又は複数のリング区分から成っていること
によって、上記課題を解決することができた。
【０００９】
【発明の効果】本発明に基くピストンの構成は次のよう
な利点を有している。
【００１０】（イ） 微粒子炭素のヤング率が小さいた
め窪み縁部には極めて小さい応力が発生するだけであ
る。
【００１１】（ロ） 熱膨脹係数が小さいため極めて良
好な熱ショック耐性を有している。
【００１２】（ハ） ３００℃を超える温度領域におい
て微粒子炭素は、ピストン基本材料よりも機械的に良好
な特性を有している。
【００１３】（ハ） 熱伝達特性が悪いため熱がピスト
ンに余り伝達されないので、リング溝及びボス部の温度
が低下する。
【００１４】（ホ） 補強部の装着は通常の鋳造形成で
行うことができる。溶湯に圧力を負荷せしめる必要がな
い。
【００１５】（ヘ） ピストン材料と微粒子炭素との間
の熱膨脹の相違が大きいので、鋳造部分の冷却の際補強
部に圧縮応力を発生せしめるような形式で、微粒子炭素
上にピストン材料の収縮が発生する。
【００１６】
【実施例】次に本発明を、図面に図示された実施例に基
いて詳しく説明する。
【００１７】ディーゼルピストン１はリング保持体２と
燃焼窪み３とを有し、該燃焼窪みの縁部は微粒子炭素か
ら成る補強部４によって亀裂に対し保護されている。
【００１８】ピストン１は下方に位置するピストン底部
と共に液体プレスによって製造される。プレス圧力は２
５０バールである。液体プレスの際比較的軽量の窪み縁
部補強部が浮上するのを阻止するため、該補強部を液体
プレスの前に点３における受容部内に軽いプレス嵌めで
内方から半径方向に嵌め込んで予め加熱し、続いて受容
部と共にモールド内に挿入して鋳包み、かつプレス圧力
を負荷する。
【００１９】補強部４はピストン１内でアンダカット状
に固定されている。
【００２０】補強部分の鋳込みの際に発生する、補強部
分上のピストン材料の収縮がエンジン運転の際にも補強
部を充分に固定することが可能であるような場合には、
上述の代りに補強部４をアンダカットなしでピストン１
内に固定することもできる。
【００２１】金属結合部を形成する際には、補強部４を
ベース材料内に固定する別の可能性が存在している。
【００２２】このためには、補強部を電気的に被膜し、
続いて補強部４を１体鋳造する前に、該被膜をＡＬＦＩ
Ｎ法に基いて溶融金属内で溶融する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃焼窪みを備えたピストンの横断面図である。
【符号の説明】
１ ディーゼルピストン ２ リング保持体 ３ 燃焼窪み ４ 補強部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター ミュラー−シュヴェリング ドイツ連邦共和国 フェルバッハ エガー ラントヴェーク 28

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼窪み及び窪み縁部補強部を備えたデ
    ィーゼルエンジンのための軽金属ピストンにおいて、 窪み縁部補強部（４）が微粒子炭素から成る１つのリン
    グ又は複数のリング区分から成っていることを特徴とす
    る、燃焼窪みを備えた軽金属ピストン。
  2. 【請求項２】 窪み縁部補強部（４）が、少くとも燃焼
    ガスに晒される面に酸化保護層を有していることを特徴
    とする、請求項１記載の軽金属ピストン。
  3. 【請求項３】 窪み縁部補強部（４）が鋳包まれてピス
    トン基本材料に結合されていることを特徴とする、請求
    項１又は２記載の軽金属ピストン。
  4. 【請求項４】 窪み縁部補強部（４）が重力下で鋳包ま
    れてピストン基本材料に結合されていることを特徴とす
    る、請求項３記載の軽金属ピストン。
  5. 【請求項５】 窪み縁部補強部がピストン（１）内のア
    ンダカットによって固定されていることを特徴とする、
    請求項３又は４記載の軽金属ピストン。
  6. 【請求項６】 窪み縁部補強部（４）を鋳包む前に電気
    的に金属で被膜し、続いてこの金属被膜を、補強部
    （４）と基本材料との間に金属的な結合を形成させるた
    め、金属溶湯内で溶融することを特徴とする、請求項３
    に基くピストンを製造する方法。
  7. 【請求項７】 窪み縁部補強部（４）を鋳包む前に電気
    的にクロームで被膜し、続いてこのクローム被膜を、補
    強部（４）と基本材料との間に金属間結合を形成させる
    ため、金属溶湯内で溶融することを特徴とする、請求項
    ６に記載の軽金属ピストンを製造する方法。
JP6283695A 1993-11-26 1994-11-17 燃焼窪みを備えた軽金属ピストン及び該ピストンを製造する方法 Pending JPH07189805A (ja)

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