JPH09324857A

JPH09324857A - ピストンの鋳造方法

Info

Publication number: JPH09324857A
Application number: JP8142019A
Authority: JP
Inventors: Takao Suzuki; 孝男鈴木; Asami Tsuchiya; 亜砂美土屋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 1997-12-16
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: EP0811760B1; DE69710814T2; DE69710814D1; EP0811760A1; US5924472A; JP3189684B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はピストンの鋳造方法に関し、ピスト
ンの応力集中が生じやすい部位に鋳ばりが発生するのを
防止し得るピストンの鋳造方法を提供することを目的と
する。【解決手段】連結体２０、２１を形成する型４２、４
４、及び型４８、５０は、それぞれ、連結体２０、２１
の端面、及び、連結体２０、２１に形成された開口２
４、２５の側面と一致しないように型合わせされてい
る。従って、連結体２０、２１及び開口２４、２５のコ
ーナー部は、これらの型の型合わせ面では形成されな
い。これにより、これらコーナー部に鋳ばりが生ずるこ
とが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用ピスト
ンに係わり、特に、ピストンを鋳造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関用ピストンは、ピスト
ンヘッドと、シリンダと摺動するスカートと、ピストン
ピンを保持するピンボスと、スカートを連結すると共に
ピンボスの周囲に延びる連結体とを備えており、アルミ
合金等の軽合金から鋳造により製造される。ピストン
は、上述の如き部位を備えた複雑な凹凸形状を有してい
るため、ピストンの鋳造に当たっては、かかる複雑な形
状を成形しつつ、鋳造後の型の抜取りを容易とするよう
に、鋳型を構成しなければならない。例えば、特開平５
−８６９７１号に開示されるピストンの鋳造方法におい
ては、複数の型を組み合わせてキャビティを形成し、こ
のキャビテイに溶湯を注入することによりピストンを成
形している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ピストンは
ピストンピンを介して連結されたコネクティングロッド
により駆動されると共に、内燃機関の燃焼工程において
は、ピストンは、燃焼室での爆発による力をコネクティ
ングロッドを介してクランク軸に伝達する。従って、内
燃機関の運転中には、ピストンにコネクティングロッド
から力が作用し、かかる力によってピストンに応力が生
ずることになる。特に、ピストンピンを支持するピンボ
スには大きな力が作用するため、ピンボス周囲の連結体
には大きな応力が生じ、この連結体のコーナー部には応
力集中に起因して更に大きな応力が生ずる。また、スカ
ートはシリンダと摺動するため、スカートにも摩擦力に
起因して大きな応力が生ずることになる。

【０００４】上述の如く、ピストンは複数の型を組み合
わせることにより鋳造される。このため、型合わせ面に
より形成される部位には、型と型との隙間に溶湯が侵入
することによって突起が生ずる（以下、型合わせ面に生
ずるかかる突起を、鋳ばりと称する）。鋳ばりは鋭いエ
ッジ状の形状を有しているため、鋳ばりには応力集中が
生じやすい。このため、かかる鋳ばりが上述の如き連結
体のコーナー部やスカート等の大きな応力が生ずる部位
に形成されると、これらの部位における応力は更に増大
され、鋳ばりを起点とする亀裂の発生を招くことがあ
る。

【０００５】上記従来のピストンの鋳造方法において
は、例えば、スカート端面のコーナー部は２つの型の型
合わせ部により形成される。このため、このコーナー部
には鋳ばりが生じ、上述の如く、これらコーナー部に応
力集中に起因する亀裂の発生を招くことがある。この
点、上記従来のピストンの鋳造方法においては、大きな
応力が作用する部位へ鋳ばり形成されるのを防止するこ
とについて考慮がなされていなかったことになる。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、大きな応力が作用する部位に鋳ばりが形成され
るのを防止し得るピストンの鋳造方法を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、複数の型を組み合わせてなる鋳型を用
いて、ピストンヘッドからクランク軸側に向けて延びる
スカートと、該スカートの両端部を連結し、中央にピン
ボスを設けられた連結体とを有するピストンを鋳造する
ピストンの鋳造方法において、前記複数の型を、前記連
結体の面以外の面で型合わせして鋳造するピストンの鋳
造方法により達成される。

【０００８】本発明において、複数の型は、連結体の面
以外の面で型合わせされるため、連結体のコーナー部
は、複数の型の型合わせ部によっては形成されない。こ
れにより、連結体のコーナー部に鋳ばりが発生すること
が防止される。連結体にはピンボスから伝達される力に
起因して応力が作用する。特に、連結体のコーナー部に
はかかる応力が集中しやすい。上述の如く、本発明によ
れば、連結体のコーナー部への鋳ばりの発生が防止され
る。これにより、連結体のコーナー部での応力集中が緩
和され、連結体のコーナー部で応力が過大となることが
防止される。

【０００９】また、上記の目的は、請求項２に記載する
如く、複数の型を組み合わせてなる鋳型を用いて、ピス
トンヘッドからクランク軸側に向けて延びるスカート
と、該スカートの両端部を連結する連結体と、該連結体
の中央部に設けられ、前記ピストンヘッドからクランク
軸側に向けて延びる一対のピンボスとを有するピストン
を鋳造するピストンの鋳造方法において、前記ピストン
の内側を形成する中子型を複数の前記型により構成する
と共に、該中子型を構成する複数の型を、その型合わせ
面の最外周部が、前記スカートの中央部の前記ピンボス
の間隔に相当する幅の部位より外側、かつ、前記ピンボ
スと前記ピストンヘッドとの接続部位よりも前記スカー
ト側に位置するように型合わせして鋳造するピストンの
鋳造方法によっても達成される。

【００１０】本発明において、ピストンの内側は、複数
の型より構成された中子型により形成される。中子型を
構成する複数の型の型合わせ面の最外周部は、スカート
の中央部のピンボス間の間隔に相当する幅の部位より外
側に位置する。これにより、スカートの中央部に鋳ばり
が生ずることが防止される。また、上記型合わせ面の最
外周部は、ピンボスとピストンヘッドとの接続部位より
もスカート側に位置する。これにより、ピンボスとピス
トンヘッドとの接続部位に鋳ばりが生ずることが防止さ
れる。一般に、スカートの中央部にはシリンダとの摺動
により大きな応力が生じ、また、ビンポスとピストンヘ
ッドとの接続部位にも応力集中により大きな応力が生ず
る。上述の如く、本発明によれば、スカートの中央部、
及びビンポスとピストンヘッドとの接続部位に鋳ばりが
生ずることが防止される。これにより、スカートの中央
部、及びビンポスとピストンヘッドとの接続部位での応
力集中が緩和され、これらの部位で応力が過大となるこ
とが防止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を参照して、本
発明の一実施例に係わるピストンの鋳造方法について説
明する。図１は、本実施例のピストンの鋳造方法により
製造されるピストン１０の正面図である。図１におい
て、図中上側が燃焼室側であり、図中下側がクランク軸
側である。また、図２はピストン１０をクランク軸側か
ら見た図であり、ピストン１０の鋳造に用いられる型４
０〜５０の型合わせ面を二点鎖線で示している。また、
図３及び図４は、それぞれ、ピストン１０を型４０〜５
０と共に図１に示す直線III-III 、及び、図２に示す直
線IV−IVに沿って切断した際の断面図である。

【００１２】ピストン１０はアルミ合金等の軽量合金か
ら一体に形成された部材である。図１〜図３に示す如
く、ピストン１０は、ピストン１０の燃焼室側に設けら
れたピストンヘッド１２を備えている。ピストンヘッド
１２の外周面には、環状のリング溝１４、１６、１７が
形成されている。リング溝１４、１６、１７に図示しな
いピストンリングが配設されることで、ピストン１０は
燃焼室の気密性を保ちつつシリンダ内を摺動することが
できる。ピストンヘッド１２のクランク軸側の面には、
径方向に対向する１対のスカート１８、１９が設けられ
ている。スカート１８、１９はピストンヘッド１２の外
周に沿ってクランク軸側に向けて延びるように形成され
ている。更に、ピストンヘッド１２のクランク軸側の面
には、ピストンヘッド１２からクランク軸側に向けて延
びる連結体２０、２１が設けられている。連結体２０、
２１は、スカート１８、１９の図２中上側の端部、及び
下側の端部をそれぞれ互いに接続するように形成されて
いる。

【００１３】連結体２０、２１の中央部には、ピンボス
２２、２３が設けられている。ピンボス２２、２３は、
連結体２０、２１の中央部の、ピストンヘッド１２から
延びる略円形の領域の厚みを他部位に比して大きく設け
ることにより形成されている。ピンボス２２、２３の中
央部には、ピン穴２２ａ、２３ａが設けられている。ピ
ン穴２２ａ、２３ａにはコネクティングロッド（図示せ
ず）を連結するピストンピン（図示せず）が嵌挿され
る。このため、ピンボス２２、２３には、コネクティン
グロッドからピストンピンを介して大きな力が作用す
る。上述の如く、ピンボス２２、２３が連結体２０、２
１の厚みを大きく設けることにより形成されることで、
ピンボス２２、２３には、かかる力に耐え得る強度が付
与されている。また、ピンボス２２、２３のピストンヘ
ッド１２との接続部の外側にはＲ面２２ｂ、２３ｂが、
また、内側にはＲ面２２ｃ、２３ｃがそれぞれ形成され
ている。これらＲ面２２ｂ、２３ｂ、２２ｃ、及び２３
ｃは、ピストンヘッド１２とピンボス２２、２３との接
続方向、及び、連結体２０、２１とピンボス２２、２３
との接続方向のいずれの方向においても、Ｒ面状となる
ように形成されている。これにより、上述の如く、ピン
ボス２２、２３に大きな力が作用した際に、ピンボス２
２、２３とピストンヘッド１２及び連結体２０、２１と
の接続部に生ずる応力集中が緩和される。

【００１４】また、連結体２０、２１の、ピンボス２
２、２３の両側の部位には、それぞれ開口２４、２５が
設けられている。開口２４、２５が設けられることで、
ピストン１０の軽量化が図られている。ピストン１０の
鋳造においては、図２〜図４に示す如く、主型４０、及
び、型４２、４４、４６、４８及び５０が用いられる。
なお、図４に示す如く、ピストン１０は倒立した状態、
即ち、ピストンヘッド１２が下方に位置する状態で鋳造
される。

【００１５】図２〜図４に示す如く、ピストン１０の連
結体２０、２１の外側の面は、それぞれ、型４２及び５
０により形成される。また、型４４、４６、４８は互い
に重ね合わされており、連結体２０及びピンボス２２の
内側の面が型４４の図２中上側の面により形成され、連
結体２１及びピンボス２３の内側の面が型４８の図中下
側の面により形成される。また、スカート１８及び１９
の内側の面は、それぞれ、型４４、４６、４８の図２中
左右の側面により形成される。更に、ピストンヘッド１
２の底面は主型４０の底面により形成され、ピストンヘ
ッド１２及びスカート１８の外周面は、主型４０の側面
により形成される。なお、ピン穴２２ａ、２３ａ、及
び、リング溝１４、１６、１７は鋳造後、機械加工によ
り形成される。

【００１６】図４に示す如く、型４２と４４、及び型４
８と５０の型合わせ面は、連結体２０、２１の側面と一
致しないように設けられている。即ち、型４２と４４、
及び型４８と５０は、それぞれ、連結体２０、２１の側
面以外の面で型合わせされている。従って、連結体２０
の端面のコーナー部２０ａ〜ｂ、２１ａ〜ｂ、及び、開
口２４、２５の内周面のコーナー部２４ａ〜ｄ、２５ａ
〜ｄは、型合わせ面上に位置しておらず、これらのコー
ナー部は何れも型４２、４４、４８、又は５０のうち何
れか一つの型により形成される。コーナー部２０ａ〜
ｂ、２１ａ〜ｂ、２４ａ〜ｄ、及び２５ａ〜ｄは、それ
ぞれに対応する型のコーナー部がＲ形状に形成されるこ
とにより、Ｒ形状に形成されている。

【００１７】ピストン１０を鋳造する際には、先ず、型
４２〜５０が主型４０上に図２〜図４に示す如く配置さ
れる。次に、これらの型により形成されたキャビティに
アルミ合金の溶湯が注入された後、溶湯に対して適当な
圧力が公知の方法により付与される。更に、溶湯が冷却
されて固化した後、先ず、型４６を上方に抜き、次に型
４４及び４８を順に内側に寄せて、ピンボス２２、２３
と干渉しない状態で上方に抜く。そして、型４２及び５
０を側方（図２、３においては上下方向）に抜いた後、
鋳造されたピストン１０を取り出す。

【００１８】ところで、上述の如く、ピストン１０は、
ピン穴２２ａ、２３ａに嵌挿されたピストンピン、及び
ピストンピンに連結されたコネクティングンロッドを介
してクランク軸に連結される。これにより、ピストン１
０がクランク軸の回転によりシリンダ内を往復動される
と共に、内燃機関の燃焼過程においては、ピストン１０
は、燃焼室での爆発による力をピストンピン及びコネク
ティングロッドを介してクランジ軸へ動力として伝達す
る。従って、ピストン１０の往復動に伴って、ピンボス
２２にはピストンピンから大きな力が作用することにな
る。かかる力は連結体２０、２１に伝達され、連結体２
０、２１には大きな応力が生ずる。また、ピストンヘッ
ド１２は、燃焼室に露出しているため、連結体２０、２
１には、燃焼室の高温がピストンヘッド１２を介して伝
達され、連結体２０、２１は高温となる。このため、連
結体２０、２１には熱応力が発生し、連結体２０、２１
の応力は更に増大される。特に、連結体２０、２１のク
ランク軸側端面のコーナー部２０ａ〜ｂ、２１ａ〜ｂ
や、開口２４、２５の内周面のコーナー部２４ａ〜ｄ、
２５ａ〜ｄには応力集中による大きな応力が生じやす
い。

【００１９】また、鋳造の際、型の合わせ面で形成され
る部位には、型の隙間に溶湯が侵入することにより鋳ば
りが生ずる場合がある。かかる鋳ばりは鋭いエッジ状の
形状を有しているため、鋳ばりには応力集中が生じやす
い。従って、上述の如きコーナー部２０ａ〜ｂ、２１ａ
〜ｂ、２４ａ〜ｄ、２５ａ〜ｄが型合わせ面で形成され
て、これらコーナー部に鋳ばりが生じた場合、応力集中
が更に促進され、亀裂等の損傷を招くことがある。

【００２０】これに対して、本実施例においては、上述
の如く、型４２と４４、及び型４８と５０の型合わせ面
は連結体２０、２１の側面と一致しておらず、型４２と
４４、及び型４８と５０は、連結体２０、２１の側面以
外の面で型合わせされている。従って、連結体２０、２
１のコーナー部２０ａ〜b 、２１ａ〜ｂ、２４ａ〜d、
２５ａ〜ｄは、何れか一つの型の凹部により形成され
る。従って、本実施例によれば、連結部２０、２１のコ
ーナー部に鋳ばりが生ずることが防止されると共に、上
述の如く、これらコーナー部に対応する型がＲ形状に形
成されることで、これらのコーナー部がＲ形状に形成さ
れる。これにより、コーナー部における応力集中が抑制
され、過大な応力に起因して亀裂等の損傷が生ずること
が防止されている。

【００２１】なお、本実施例においては、ピストン１０
のコーナー部以外の平面部に型の合わせ部が位置し、こ
れら平面部に鋳ばりが生ずることがある。しかしなが
ら、平面部にはコーナー部の如き応力集中は生じないた
め、その応力は比較的小さい。従って、平面部に鋳ばり
が生じても、かかる鋳ばりに生ずる応力集中は軽微であ
り、亀裂を招くような大きな応力が生ずることはない。

【００２２】このように、本実施例のピストンの鋳造方
法によれば、型の型合わせ面がピストンの連結体２０、
２１のコーナー部に位置するのを回避することにより、
コーナー部に鋳ばりが生ずるのを防止できる。このた
め、連結体２０、２１のコーナー部に生ずる応力集中を
緩和することができ、これにより、連結体２０、２１の
コーナー部に過大な応力に応力集中に起因して亀裂等が
発生するのを防止することができる。

【００２３】また、本実施例によれば、ピストン１０の
応力集中が緩和されることでピストン１０の強度が向上
されるため、所要の強度を得るのに必要な連結体２０、
２１の肉圧を薄くすることができる。これにより、ピス
トン１０を軽量化することが可能となり、内燃機関運転
時に生ずる振動や騒音を抑制することができる。更に、
ピストン１０が軽量化されることで、ピストン１０の往
復動に伴う慣性力が低減される。これにより、ピストン
１０をより高速・高回転数の内燃機関に適用することが
可能とされている。

【００２４】また、本実施例によれば、従来、コーナー
部に鋳ばりが生じた場合に行われていた修正加工が不要
とされるため、ピストン１０の製造コストを抑制するこ
とができる。次に、図５及び図６を参照して本発明の第
２実施例であるピストンの鋳造方法について説明する。
本実施例においては、主型４０、及び、型７０〜７８を
用いて、第１実施例と同様に図１に示すピストン１０が
鋳造される。図５は、本実施例におけるピストン１０を
ピストンヘッド１２側から見た図であり、主型４０、及
び型７０〜７８の型合わせ面を一点鎖線で示している。
また、図６は、ピストン１０を型と共に図１に示す直線
III-III に相当する直線で切断した際の断面図である。

【００２５】図５及び図６に示す如く、連結体２０、２
１の外側の面は、型７０及び７８により形成される。型
７２、７４、７６は互いに重ね合わされており、、連結
体２０及びピンボス２２の内側の面が型７２の図５中上
側の面により形成され、連結体２１及びピンボス２３の
内側の面が型７６の図５中下側の面により形成される。
型７２と、型７４及び型７６との型合わせ面は、それぞ
れ、スカート１８及び１９の両端部へ向けて湾曲されて
おり、これら合わせ面の最外周部はスカート１８、１９
の両端の縁部に位置している。従って、スカート１８、
１９の内周面は、型７４の図５中左右の面により形成さ
れる。また、第１実施例の場合と同様に、ピストンヘッ
ド１２の底面は、主型４０の底面により形成され、ピス
トンヘッド１２及びスカート１８の外面は、主型４０の
内側面により形成される。

【００２６】ところで、ピストン１０のスカート１８、
１９には内燃機関のシリンダとの摺動に伴う摩擦力によ
り大きな応力が生ずる。また、かかる摩擦により生ずる
熱のため、スカート１８、１９は高温となる。更に、ス
カート１８、１９は、燃焼室に露出するピストンヘッド
１２からの熱の伝導によっても高温となる。このよう
に、スカート１８、１９が高温となると、熱応力により
スカート１８、１９の応力は更に増大する。また、スカ
ート１８、１９が高温となることに起因して、その材料
強度は劣化する。

【００２７】更に、上述の如く、ピストン１０は、クラ
ンク軸に連結されたコネクティングロッドにより、ピス
トンピンを介して往復動される。従って、ピストン１０
には軸方向の力が作用すると共に、コネクティングロッ
ドのピストン軸に対する傾斜角度に応じて径方向の力、
即ち、スカート１８、１９をシリンダ壁に押し付ける向
きの圧力（以下、側圧と称する）が作用する。

【００２８】例えば、クランク軸が図１における時計周
り方向に回転するように構成されている場合、内燃機関
の燃焼工程においては、コネクティングロッドは図中反
時計周りに傾斜した状態となる。従って、爆発工程にお
いては、ピストン１０からコネクティングロッドには図
中右下向きの力が作用し、ピストン１０には、コネクテ
ィングロッドからこの力の反力が図中左上向きに作用す
る。この結果、燃焼工程において、ピストン１０の図１
中左側のスカート１９はシリンダの内壁に強く押圧され
る。かかる状態で、スカート１９がシリンダ内壁に対し
て摺動すると、スカート１９には非常に大きな摩擦力が
作用する。この結果、スカート１９に生ずる応力は一層
大きくなる。

【００２９】なお、上述の如く、スカート１８、１９に
作用する側圧は、コネクティングロッドが傾斜すること
により生ずる。このため、これらの側圧は、コネクティ
ングロッドの傾斜方向と、側圧の方向とが一致する部
位、即ち、スカート１８、１９の中央部で最大となり、
スカート１８、１９両端部では最小となる。従って、ス
カート１８、１９に生ずる応力は、その中央部で最大と
なり、両端部に近づくほど減少する。

【００３０】このように、スカート１８、１９には、燃
焼室から伝達される熱、及び、シリンダ壁との摺動に伴
う摩擦力に起因して応力が生じ、特に、一方のスカート
（上記した場合においてはスカート１９）には、シリン
ダ壁への大きな押し付け力が作用することに起因して更
に大きな応力が生ずる。このため、鋳造の際、スカート
１８、１９の中央部に型合わせ部が位置すると、鋳ばり
に応力集中が生じて、鋳ばりを起点とする亀裂等の破損
の発生を招く可能性がある。更に、上述の如く、スカー
ト１８、１９が高温となることで、その材料強度が劣化
するため、かかる亀裂は比較的軽度の応力集中によって
も生ずる可能性がある。

【００３１】これに対して、本実施例のピストンの鋳造
方法においては、上述の如く、スカート１８の内周面は
型７４の外側面により形成され、従って、型７４と、型
７２及び型７６との合わせ面はスカート１８、１９の内
周面上に位置しない。また、スカート１８、１９の外面
も主型４０の内周面により形成され、スカート１８、１
９の外周面上に型の合わせ面が位置することはない。こ
のように、スカート１８、１９に鋳ばりが生ずることが
防止される結果、上述の如く、スカート１８、１９に生
ずる応力集中が緩和され、亀裂等の破損の発生を防止す
ることができる。

【００３２】また、スカート１８、１９に生ずる応力集
中が抑制されることで、スカート１８、１９に生ずる最
大応力が緩和され、これにより、スカート１８、１９の
変形が低減される。このため、スカート１８、１９とシ
リンダ内壁との間のクリアランスを適切に維持すること
ができる。従って、本実施例によれば、スカート１８、
１９に焼き付きが生ずるのを防止することができると共
に、ピストン１０の摺動に伴う作動音が増大するのを防
止することができる。更に、スカート１８、１９とシリ
ンダ内壁との間のクリアランスが適正に維持されること
で、ピストン１０がシリンダ内を摺動する際の摺動抵抗
を抑制することができる。従って、本実施例によれば、
内燃機関の燃費を向上させることができる。

【００３３】更に、本実施例によれば、上述の如くスカ
ート１８、１９における応力集中が抑制されることで、
スカート１８、１９の強度が向上されるため、所要の強
度を得るのに必要なスカート１８、１９の肉圧を薄くす
ることができる。これにより、ピストン１０を軽量化す
ることが可能となり、内燃機関運転時に生ずる振動や騒
音を抑制することができる。また、スカート１８、１９
の強度が向上されることで、スカート１８、１９の面積
を低減させることもできる。スカート１８、１９の面積
が低減されると、ピストン１０とシリンダとの間の摺動
抵抗が低減される。従って、本実施例によれば、上記し
た燃費向上効果を更に向上させることができる。

【００３４】また、本実施例によれば、上述の如く、ス
カート１８、１９の薄肉化、及び小面積化を実現するこ
とができる。これにより、ピストン１０が軽量化され、
ピストン１０の往復動に伴う慣性力が低減される。従っ
て、本実施例のピストンの鋳造方法によれば、ピストン
１０をより高速・高回転数の内燃機関に適用することが
可能である。

【００３５】更に、本実施例によれば、スカート１８、
１９に生ずる鋳ばりを除去するための修正加工が不要と
されるため、ピストン１０の製造コストを抑制すること
ができる。なお、上述の如く、スカート１８、１９に生
ずる応力は、その中央部付近で最大となり、両端部に近
づくほど減少する。従って、本発明は、上記実施例にお
ける如く、型７４と、型７２及び型７６との型合わせ面
の最外周部を、スカート１８、１９の両端縁に位置させ
ることに限定されるものではなく、これらの型合わせ面
を、その最外周部がスカート１８、１９の中心部から両
端寄りに位置するように、スカート１８、１９の両端に
向けて湾曲させることによっても、スカート１８、１９
での応力集中が緩和されるという効果を得ることができ
る。

【００３６】ただし、上述の如く、ピンボス２２、２３
にはピン穴２２ａ、２３ａに挿入されたピストンピンを
介して大きな力が作用し、従って、ピンボス２２、２３
には大きな応力が生ずる。特に、ピンボス２２、２３と
ピストンヘッド１２との接続部位は形状が急激に変化す
る部位であるため、これら接続部位には応力が集中しや
すい。かかる応力集中を緩和するために、これら接続部
位の内側にはＲ面２２ｃ、２３ｃが設けられている。し
かしながら、Ｒ面２２ｃ、２３ｃに鋳ばりが生ずると、
Ｒ面による応力集中緩和の効果が損なわれ、Ｒ面２２
ｃ、２３ｃに応力集中に起因する亀裂等の損傷を招く可
能性がある。このため、型７２、７４、７６を、型７４
と、型７２及び型７６との型合わせ面の最外周部がＲ面
２２ｃ、２３ｃ上に位置しないように、構成する必要が
ある。

【００３７】従って、型７２、７４、７６を、型７４
と、型７２及び型７６との型合わせ面の最外周部が、ス
カート１８、１９の中心部より両端側、かつ、Ｒ面２２
ｃ、２３ｃと連結体２０、２１との接続部位より、スカ
ート１８、１９側に位置するように構成することによ
り、スカート１８、１９、及びＲ面２２ｃ、２３ｃへの
応力集中を緩和することができる。

【００３８】なお、上記第２実施例においては、型７
２、７４、及び７６が請求項２に記載した中子型に相当
している。

【００３９】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、ピストンの連結体のコーナー部に、鋳ばりが生ずる
ことが防止される。従って、本発明によれば、連結体の
コーナー部に生ずる応力集中を緩和することができ、こ
れにより、過大な応力に起因して亀裂等の損傷が生ずる
のを防止することができる。

【００４０】また、請求項２記載の発明によれば、ピス
トンのスカートの中央部、及び、ピンボスと連結体との
接続部に鋳ばりが生ずることが防止される。従って、本
発明にれば、これらの部位に生ずる応力集中を緩和する
ことができ、これにより、過大な応力に起因して亀裂等
の損傷が生ずるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるピストンの鋳造方法に
より鋳造されるピストンの正面図である。

【図２】図１に示すピストンをクランク軸側から見た図
を、型合わせ面と共に示す図である。

【図３】図１に示すピストンを直線III-III に沿って型
と共に切断した際の断面図である。

【図４】図１に示すピストンを直線IV-IV に沿って型と
共に切断した際の断面図である。

【図５】本発明の第２実施例での型の型合わせ面をピス
トンと共に示す図である。

【図６】本実施例のピストンを型と共に図１に示す直線
III-III に相当する直線に沿って切断した際の断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ピストン１８、１９スカート２０、２１連結体２２、２３ピンボス４０主型４２、４４、４６、４８、５０、７０、７２、７４、７
６、７８型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の型を組み合わせてなる鋳型を用い
て、ピストンヘッドからクランク軸側に向けて延びるス
カートと、該スカートの両端部を連結し、中央にピンボ
スを設けられた連結体とを有するピストンを鋳造するピ
ストンの鋳造方法において、前記複数の型を、前記連結体の面以外の面で型合わせし
て鋳造することを特徴とするピストンの鋳造方法。
【請求項２】複数の型を組み合わせてなる鋳型を用い
て、ピストンヘッドからクランク軸側に向けて延びるス
カートと、該スカートの両端部を連結する連結体と、該
連結体の中央部に設けられ、前記ピストンヘッドからク
ランク軸側に向けて延びる一対のピンボスとを有するピ
ストンを鋳造するピストンの鋳造方法において、前記ピストンの内側を形成する中子型を複数の前記型に
より構成すると共に、該中子型を構成する複数の型を、その型合わせ面の最外
周部が、前記スカートの中央部の前記ピンボスの間隔に
相当する幅の部位より外側、かつ、前記ピンボスと前記
ピストンヘッドとの接続部位よりも前記スカート側に位
置するように型合わせして鋳造することを特徴とするピ
ストンの鋳造方法。