JPH10141133A - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
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- JPH10141133A JPH10141133A JP8310214A JP31021496A JPH10141133A JP H10141133 A JPH10141133 A JP H10141133A JP 8310214 A JP8310214 A JP 8310214A JP 31021496 A JP31021496 A JP 31021496A JP H10141133 A JPH10141133 A JP H10141133A
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- plate member
- annular plate
- alloy material
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピストンリングを形成する硬化層部分がピス
トンリングへ凝着することや硬化層に亀裂を発生するこ
とがない、内燃機関用ピストンを提供する。 【解決手段】 アルミニウム合金製ピストン１のピスト
ンリング溝３を形成する外周部２に、銅合金材７の両側
にアルミニウム合金材８を配置した３層構造の環状板部
材６を鋳包む。前記環状板部材６のアルミニウム合金材
８とピストン１とをその接合部分において局部的に再溶
解することにより環状板部材６とピストン１とを一体的
に接合する。前記環状板部材６の銅合金材７にピストン
リング溝３を形成した。
トンリングへ凝着することや硬化層に亀裂を発生するこ
とがない、内燃機関用ピストンを提供する。 【解決手段】 アルミニウム合金製ピストン１のピスト
ンリング溝３を形成する外周部２に、銅合金材７の両側
にアルミニウム合金材８を配置した３層構造の環状板部
材６を鋳包む。前記環状板部材６のアルミニウム合金材
８とピストン１とをその接合部分において局部的に再溶
解することにより環状板部材６とピストン１とを一体的
に接合する。前記環状板部材６の銅合金材７にピストン
リング溝３を形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用ピスト
ンに関する。
ンに関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関用ピストンは、一般にアルミニ
ウム合金からなり、外周部には複数のピストンリング溝
が形成され、このピストンリング溝内にピストンリング
が嵌挿される。前記ピストンリング溝のうち、最も冠面
に近いトップリングが嵌挿されるリング溝は、燃焼室に
近く温度が高いことや、トップリングが燃焼圧力を受け
ること等の理由により、摩耗を生じる虞がある。
ウム合金からなり、外周部には複数のピストンリング溝
が形成され、このピストンリング溝内にピストンリング
が嵌挿される。前記ピストンリング溝のうち、最も冠面
に近いトップリングが嵌挿されるリング溝は、燃焼室に
近く温度が高いことや、トップリングが燃焼圧力を受け
ること等の理由により、摩耗を生じる虞がある。
【０００３】これを対策するために、特開平２−１２５
９５２号公報には、アルミニウム合金製ピストンのピス
トンリング溝を形成する外周部に周溝を形成し、この周
溝内に銅線材を巻き付けて嵌挿した後、電子ビームによ
って銅線材及びその近傍のピストンの母材を局部的に溶
融し、ピストンの母材中に銅を溶融拡散させ、銅の含有
量が１０〜３５重量％のアルミニウム合金と銅との合金
からなる硬化層を生成し、この耐摩耗性を有する硬化層
にピストンリング溝を形成したものが提案されている。
９５２号公報には、アルミニウム合金製ピストンのピス
トンリング溝を形成する外周部に周溝を形成し、この周
溝内に銅線材を巻き付けて嵌挿した後、電子ビームによ
って銅線材及びその近傍のピストンの母材を局部的に溶
融し、ピストンの母材中に銅を溶融拡散させ、銅の含有
量が１０〜３５重量％のアルミニウム合金と銅との合金
からなる硬化層を生成し、この耐摩耗性を有する硬化層
にピストンリング溝を形成したものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
例にあっては、硬化層の銅の含有量が少ない領域ではア
ルミニウム合金基地の初晶層の面積が多く、内燃機関の
運転中に鋳鉄製のピストンリングに凝着する虞がある。
また、銅の含有量が多い領域ではアルミニウム合金−銅
の金属間化合物が多くなり、電子ビーム照射後、熱応力
によって硬化層に亀裂が生じる虞がある。
例にあっては、硬化層の銅の含有量が少ない領域ではア
ルミニウム合金基地の初晶層の面積が多く、内燃機関の
運転中に鋳鉄製のピストンリングに凝着する虞がある。
また、銅の含有量が多い領域ではアルミニウム合金−銅
の金属間化合物が多くなり、電子ビーム照射後、熱応力
によって硬化層に亀裂が生じる虞がある。
【０００５】これを対策するためには、銅線材に変え
て、銅を含む粉末成形体から形成される複合材を用い、
この複合材のピストン母材との接合部のみを溶融させ
て、耐摩耗性に優れた硬化層としての複合材にピストン
リング溝を形成することが考えられる。しかしながら、
この場合には、電子ビームの照射によって粉末成形体の
低融点のバインダ粉末が気化することにより、ピストン
の母材と複合材との溶融接合が困難であり、俄に採用す
ることはできない。
て、銅を含む粉末成形体から形成される複合材を用い、
この複合材のピストン母材との接合部のみを溶融させ
て、耐摩耗性に優れた硬化層としての複合材にピストン
リング溝を形成することが考えられる。しかしながら、
この場合には、電子ビームの照射によって粉末成形体の
低融点のバインダ粉末が気化することにより、ピストン
の母材と複合材との溶融接合が困難であり、俄に採用す
ることはできない。
【０００６】本発明は斯かる従来の実情に鑑みて案出さ
れたもので、ピストンリングを形成する硬化層部分がピ
ストンリングへ凝着することや、硬化層に亀裂を発生す
ることがなく、耐摩耗性に優れたピストンリング溝が形
成可能な内燃機関用ピストンを提供することを目的とす
る。
れたもので、ピストンリングを形成する硬化層部分がピ
ストンリングへ凝着することや、硬化層に亀裂を発生す
ることがなく、耐摩耗性に優れたピストンリング溝が形
成可能な内燃機関用ピストン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】そこで請求項１記載の発
明は、アルミニウム合金製ピストンのピストンリング溝
を形成する外周部に、銅合金材の両側にアルミニウム合
金材を配置した３層構造の環状板部材を鋳包み、この環
状板部材のアルミニウム合金材とピストンとをその接合
部分において局部的に再溶解することにより環状板部材
とピストンとを一体的に接合し、前記環状板部材の銅合
金材にピストンリング溝を形成した構成にしてある。
明は、アルミニウム合金製ピストンのピストンリング溝
を形成する外周部に、銅合金材の両側にアルミニウム合
金材を配置した３層構造の環状板部材を鋳包み、この環
状板部材のアルミニウム合金材とピストンとをその接合
部分において局部的に再溶解することにより環状板部材
とピストンとを一体的に接合し、前記環状板部材の銅合
金材にピストンリング溝を形成した構成にしてある。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記環状板部材の銅合金材を、
アルミニウム青銅材とした構成にしてある。
載の発明の構成のうち、前記環状板部材の銅合金材を、
アルミニウム青銅材とした構成にしてある。
【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記環状板部材の銅合金材を、
ケイ素とアルミニウムからなるバインダ粉末に、１０〜
１５重量％の炭化ケイ素と、１５〜２０重量％のアルミ
ニウム青銅とを加えた粉末成形体から形成される複合材
とした構成にしてある。
載の発明の構成のうち、前記環状板部材の銅合金材を、
ケイ素とアルミニウムからなるバインダ粉末に、１０〜
１５重量％の炭化ケイ素と、１５〜２０重量％のアルミ
ニウム青銅とを加えた粉末成形体から形成される複合材
とした構成にしてある。
【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記環状板部材が、所定温度に
加熱され、かつ所定圧力で加圧されて、環状板部材の銅
合金材とアルミニウム合金材とが金属結合してなる構成
にしてある。
載の発明の構成のうち、前記環状板部材が、所定温度に
加熱され、かつ所定圧力で加圧されて、環状板部材の銅
合金材とアルミニウム合金材とが金属結合してなる構成
にしてある。
【００１１】また、請求項５記載の発明は、アルミニウ
ム合金製ピストンのピストンリング溝を形成する外周部
に、鉄合金材の両側にアルミニウム合金材を配置した３
層構造の環状板部材を鋳包み、この環状板部材のアルミ
ニウム合金材とピストンとをその接合部分において局部
的に再溶解することにより環状板部材とピストンとを一
体的に接合し、前記環状板部材の銅合金材にピストンリ
ング溝を形成した構成にしてある。
ム合金製ピストンのピストンリング溝を形成する外周部
に、鉄合金材の両側にアルミニウム合金材を配置した３
層構造の環状板部材を鋳包み、この環状板部材のアルミ
ニウム合金材とピストンとをその接合部分において局部
的に再溶解することにより環状板部材とピストンとを一
体的に接合し、前記環状板部材の銅合金材にピストンリ
ング溝を形成した構成にしてある。
【００１２】本発明において、前記３層構造の環状板部
材はピストンのピストンリング溝を形成する外周部に沿
って環状に形成され、ピストンのピストンリング溝を形
成する外周部に鋳包まれる。
材はピストンのピストンリング溝を形成する外周部に沿
って環状に形成され、ピストンのピストンリング溝を形
成する外周部に鋳包まれる。
【００１３】前記環状板部材は請求項１記載の発明によ
れば２枚のアルミニウム合金材の間に銅合金材がサンド
イッチされた状態の３層構造で、この環状板部材の銅合
金材は、請求項２記載の発明によれば、銅の基地にアル
ミニウム−銅の金属間化合物が分散した組織のアルミニ
ウム青銅材が用いられ、請求項３記載の発明によれば、
ケイ素とアルミニウムからなるバインダ粉末に、１０〜
１５重量％の炭化ケイ素と、１５〜２０重量％のアルミ
ニウム青銅と加えた粉末成形体から形成される複合材が
用いられる。また、前記３層構造の環状板部材は、請求
項４記載の発明によれば、環状板部材の銅合金材とアル
ミニウム合金材が金属結合して一体化してある。
れば２枚のアルミニウム合金材の間に銅合金材がサンド
イッチされた状態の３層構造で、この環状板部材の銅合
金材は、請求項２記載の発明によれば、銅の基地にアル
ミニウム−銅の金属間化合物が分散した組織のアルミニ
ウム青銅材が用いられ、請求項３記載の発明によれば、
ケイ素とアルミニウムからなるバインダ粉末に、１０〜
１５重量％の炭化ケイ素と、１５〜２０重量％のアルミ
ニウム青銅と加えた粉末成形体から形成される複合材が
用いられる。また、前記３層構造の環状板部材は、請求
項４記載の発明によれば、環状板部材の銅合金材とアル
ミニウム合金材が金属結合して一体化してある。
【００１４】前記環状板部材のアルミニウム合金材とピ
ストンの母材との接合部分における局部的な再溶解は、
真空雰囲気中で電子ビームを照射して行うことを可とす
る。この場合に、電子ビームの照射はピストン本体を緩
速度で回転しつつ実施される。なお、電子ビームに替え
てレーザービームを用いることも可能である。この場合
には大気中の作業が可能となる。
ストンの母材との接合部分における局部的な再溶解は、
真空雰囲気中で電子ビームを照射して行うことを可とす
る。この場合に、電子ビームの照射はピストン本体を緩
速度で回転しつつ実施される。なお、電子ビームに替え
てレーザービームを用いることも可能である。この場合
には大気中の作業が可能となる。
【００１５】ここで、前記環状板部材の銅合金材は耐摩
耗性に優れているが、アルミニウム合金製ピストンとの
溶接においては接合面にアルミニウムと銅との脆い合金
層が形成され、亀裂を生じる虞があるところ、本発明に
あっては硬化層としての溶接性の悪い銅合金材の両側に
溶接性のよいアルミニウム合金材を配置した３層構造の
環状板部材を用い、溶接性のよいアルミニウム合金材が
ピストンに局部的に再溶解されることによって、環状板
部材がピストンに一体的に接合される。
耗性に優れているが、アルミニウム合金製ピストンとの
溶接においては接合面にアルミニウムと銅との脆い合金
層が形成され、亀裂を生じる虞があるところ、本発明に
あっては硬化層としての溶接性の悪い銅合金材の両側に
溶接性のよいアルミニウム合金材を配置した３層構造の
環状板部材を用い、溶接性のよいアルミニウム合金材が
ピストンに局部的に再溶解されることによって、環状板
部材がピストンに一体的に接合される。
【００１６】このとき、前記環状板部材のアルミニウム
合金材とピストンの母材との接合部分は電子ビーム照射
後、即ち電子ビームが通過した後、ピストンの母材によ
って急速に冷却されることになるが、環状板部材のアル
ミニウム合金材とピストンの母材との接合部分には脆い
合金層が形成されることがないから、亀裂が生じること
がない。
合金材とピストンの母材との接合部分は電子ビーム照射
後、即ち電子ビームが通過した後、ピストンの母材によ
って急速に冷却されることになるが、環状板部材のアル
ミニウム合金材とピストンの母材との接合部分には脆い
合金層が形成されることがないから、亀裂が生じること
がない。
【００１７】その後、ピストンの外形加工が行われ、環
状板部材の耐摩耗性に優れた硬化層としての銅合金材ま
たは鉄合金材部分にピストンリング溝が形成される。
状板部材の耐摩耗性に優れた硬化層としての銅合金材ま
たは鉄合金材部分にピストンリング溝が形成される。
【００１８】これによって、ピストンリング溝を形成す
る硬化層、即ち本発明においては環状板部材の銅合金材
部分がピストンリングへ凝着することや、硬化層として
の銅合金材または鉄合金材部分に亀裂を発生することが
なく、耐摩耗性に優れたピストンリング溝が形成可能な
内燃機関用ピストンが得られる。
る硬化層、即ち本発明においては環状板部材の銅合金材
部分がピストンリングへ凝着することや、硬化層として
の銅合金材または鉄合金材部分に亀裂を発生することが
なく、耐摩耗性に優れたピストンリング溝が形成可能な
内燃機関用ピストンが得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。
に基づいて詳述する。
【００２０】図１は本発明の実施の形態を示す内燃機関
用ピストンを、要部断面図（ａ）、ピストンリング溝の
拡大断面図（ｂ）で示す図面である。図において１は内
燃機関用ピストンで、このピストン１は高シリコンアル
ミニウム合金材（例えば、ＡＣ８Ａ材）からなり、この
ピストン１の冠部１ａの外周部２には複数のピストンリ
ング溝、即ちトップリング溝３、セカンドリング溝４、
オイルリング溝５が形成してある。
用ピストンを、要部断面図（ａ）、ピストンリング溝の
拡大断面図（ｂ）で示す図面である。図において１は内
燃機関用ピストンで、このピストン１は高シリコンアル
ミニウム合金材（例えば、ＡＣ８Ａ材）からなり、この
ピストン１の冠部１ａの外周部２には複数のピストンリ
ング溝、即ちトップリング溝３、セカンドリング溝４、
オイルリング溝５が形成してある。
【００２１】前記複数のピストンリング溝３，４，５の
うち、トップリング溝３は、このピストンリング溝３を
形成する外周部２に鋳包まれた環状板部材６に形成して
ある。詳しくは、前記環状板部材６は銅合金材７の両側
にアルミニウム合金材８を配置した３層構造に形成され
ており、この環状板部材６の銅合金材７部分にトップリ
ング溝３が形成されている。
うち、トップリング溝３は、このピストンリング溝３を
形成する外周部２に鋳包まれた環状板部材６に形成して
ある。詳しくは、前記環状板部材６は銅合金材７の両側
にアルミニウム合金材８を配置した３層構造に形成され
ており、この環状板部材６の銅合金材７部分にトップリ
ング溝３が形成されている。
【００２２】前記ピストン１は次のようにして得られ
る。
る。
【００２３】まず、前記環状板部材６が、次のようにし
て形成される。即ち、板状の銅合金材７の両側に板状の
アルミニウム合金材８を配置した状態の素材９を、図外
の加熱炉内でアルミニウム合金材８の再結晶温度よりも
やや高い温度に加熱し、更に、図２に示すプレス機１０
の固定盤１１と可動盤１２との間に挟み、所定の圧力で
加圧する。これによって、前記素材９の銅合金材７とア
ルミニウム合金材８との３枚の板材が拡散によって金属
結合して、一体化することになる。尚、図２において１
３はシリンダ装置、１４はラム、１５はコラムである。
て形成される。即ち、板状の銅合金材７の両側に板状の
アルミニウム合金材８を配置した状態の素材９を、図外
の加熱炉内でアルミニウム合金材８の再結晶温度よりも
やや高い温度に加熱し、更に、図２に示すプレス機１０
の固定盤１１と可動盤１２との間に挟み、所定の圧力で
加圧する。これによって、前記素材９の銅合金材７とア
ルミニウム合金材８との３枚の板材が拡散によって金属
結合して、一体化することになる。尚、図２において１
３はシリンダ装置、１４はラム、１５はコラムである。
【００２４】次に、図３に示すように、前記素材９をプ
レス等によって抜き加工して、図４に示すような３層構
造の環状板部材６を得る。
レス等によって抜き加工して、図４に示すような３層構
造の環状板部材６を得る。
【００２５】前記環状板部材６は、図５に示すように、
ピストン１を形成する鋳造型１６内の所定位置、即ちピ
ストン１のピストンリング溝３を形成する外周部２に配
置される。尚、この実施の形態において、前記環状板部
材６は鋳造型１６内に形成された段部１７に載置してあ
る。その後、湯口１８から溶湯が鋳造型１６内に供給さ
れ、ピストン１が鋳造されると同時に環状板部材６が鋳
包まれる。
ピストン１を形成する鋳造型１６内の所定位置、即ちピ
ストン１のピストンリング溝３を形成する外周部２に配
置される。尚、この実施の形態において、前記環状板部
材６は鋳造型１６内に形成された段部１７に載置してあ
る。その後、湯口１８から溶湯が鋳造型１６内に供給さ
れ、ピストン１が鋳造されると同時に環状板部材６が鋳
包まれる。
【００２６】前記環状板部材６が鋳包まれたピストン１
は、鋳造型１６内から取出され、図６に示すように、真
空雰囲気中で電子ビーム１８を照射して、環状板部材６
のアルミニウム合金材８とピストン１とをその接合部分
において局部的に溶融させ、環状板部材６とピストン１
とが一体的に接合される。前記電子ビーム１１の照射
は、図６に示すように、ピストン１を緩速度で回転させ
つつ実施される。したがって、電子ビーム１８の照射
後、即ち電子ビーム１８が通過した後、溶融部分はピス
トン１の母材によって急速に冷却されることになる。
は、鋳造型１６内から取出され、図６に示すように、真
空雰囲気中で電子ビーム１８を照射して、環状板部材６
のアルミニウム合金材８とピストン１とをその接合部分
において局部的に溶融させ、環状板部材６とピストン１
とが一体的に接合される。前記電子ビーム１１の照射
は、図６に示すように、ピストン１を緩速度で回転させ
つつ実施される。したがって、電子ビーム１８の照射
後、即ち電子ビーム１８が通過した後、溶融部分はピス
トン１の母材によって急速に冷却されることになる。
【００２７】その後、ピストン１の外形加工が行われ、
図１に示すように、環状板部材６の銅合金材７部分にピ
ストンリング溝３を形成する。
図１に示すように、環状板部材６の銅合金材７部分にピ
ストンリング溝３を形成する。
【００２８】これによって、ピストンリング溝３を形成
する硬化層、即ちこの実施の形態においては環状板部材
６の銅合金材７部分がピストンリングへ凝着すること
や、銅合金材７に亀裂を発生することがなく、耐摩耗性
に優れたピストンリング溝３が形成可能な内燃機関用ピ
ストン１が得られる。
する硬化層、即ちこの実施の形態においては環状板部材
６の銅合金材７部分がピストンリングへ凝着すること
や、銅合金材７に亀裂を発生することがなく、耐摩耗性
に優れたピストンリング溝３が形成可能な内燃機関用ピ
ストン１が得られる。
【００２９】以上、実施の形態を図面に基づいて説明し
たが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものでは
なく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、前記環状板部材６の銅合金材７に変えて鉄合金
材を採用してもよいものである。
たが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものでは
なく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、前記環状板部材６の銅合金材７に変えて鉄合金
材を採用してもよいものである。
【００３０】
【実施例】前記環状板部材６を次のように形成して、良
好な結果が得られた。
好な結果が得られた。
【００３１】（１）前記銅合金材７として、銅の基地に
アルミニウム−銅の金属間化合物が分散した組織のアル
ミニウム青銅材を用い、アルミニウム合金材８としてア
ルミニウム合金伸展材の４０３２材を用いた。
アルミニウム−銅の金属間化合物が分散した組織のアル
ミニウム青銅材を用い、アルミニウム合金材８としてア
ルミニウム合金伸展材の４０３２材を用いた。
【００３２】即ち、前記アルミニウム青銅材の両側にア
ルミニウム合金伸展材の４０３２材を配置し、この状態
の素材９を約６００℃に加熱し、更に、約６〜７ｔｏｎ
／ｃｍ2 の圧力で加圧した。
ルミニウム合金伸展材の４０３２材を配置し、この状態
の素材９を約６００℃に加熱し、更に、約６〜７ｔｏｎ
／ｃｍ2 の圧力で加圧した。
【００３３】その後、前記素材９から環状板部材６を形
成した。
成した。
【００３４】（２）前記銅合金材７として、粉末成形体
から形成される複合材を用い、アルミニウム合金材８と
してアルミニウム合金伸展材の４０３２材を用いた。
から形成される複合材を用い、アルミニウム合金材８と
してアルミニウム合金伸展材の４０３２材を用いた。
【００３５】即ち、４０重量％ケイ素とアルミニウムか
らなるバインダ粉末に、１０〜１５重量％の炭化ケイ素
と、１５〜２０重量％のアルミニウム青銅とを加えた粉
末成形体を加圧鍛造して、複合材を形成した。前記銅合
金材７としての複合材の両側にアルミニウム合金伸展材
の４０３２材を配置し、この状態の素材９を約６００℃
に加熱し、更に、約６〜７ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で加圧
した。
らなるバインダ粉末に、１０〜１５重量％の炭化ケイ素
と、１５〜２０重量％のアルミニウム青銅とを加えた粉
末成形体を加圧鍛造して、複合材を形成した。前記銅合
金材７としての複合材の両側にアルミニウム合金伸展材
の４０３２材を配置し、この状態の素材９を約６００℃
に加熱し、更に、約６〜７ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で加圧
した。
【００３６】その後、前記素材９から環状板部材６を形
成した。
成した。
【００３７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、ピストンリング溝を形成する硬化層、即ち本発
明において環状板部材の銅合金材または鉄合金材がピス
トンリングへ凝着することや、硬化層に亀裂を発生する
ことがなく、耐摩耗性に優れたピストンリング溝を形成
可能である。したがって、耐久性に優れた内燃機関のピ
ストンが得られる。
よれば、ピストンリング溝を形成する硬化層、即ち本発
明において環状板部材の銅合金材または鉄合金材がピス
トンリングへ凝着することや、硬化層に亀裂を発生する
ことがなく、耐摩耗性に優れたピストンリング溝を形成
可能である。したがって、耐久性に優れた内燃機関のピ
ストンが得られる。
【図１】本発明の実施の形態を示す内燃機関用ピストン
を、要部断面図（ａ）、ピストンリング溝の拡大図
（ｂ）で示す図面である。
を、要部断面図（ａ）、ピストンリング溝の拡大図
（ｂ）で示す図面である。
【図２】プレス機の説明図である。
【図３】素材から環状板部材を得る説明図である。
【図４】環状板部材の斜視図である。
【図５】ピストンの鋳造型の説明図である。
【図６】電子ビームの照射状態を示す説明図である。
１ 内燃機関用ピストン ２ 外周部 ３ トップリング溝（ピストンリング溝） ６ 環状板部材 ７ 銅合金材 ８ アルミニウム合金材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｊ 9/00 Ｆ１６Ｊ 9/00 Ａ
Claims (5)
- 【請求項１】 アルミニウム合金製ピストンのピストン
リング溝を形成する外周部に、銅合金材の両側にアルミ
ニウム合金材を配置した３層構造の環状板部材を鋳包
み、この環状板部材のアルミニウム合金材とピストンと
をその接合部分において局部的に再溶解することにより
環状板部材とピストンとを一体的に接合し、前記環状板
部材の銅合金材にピストンリング溝を形成したことを特
徴とする内燃機関用ピストン。 - 【請求項２】 前記環状板部材の銅合金材は、アルミニ
ウム青銅材であることを特徴とする、請求項１記載の内
燃機関用ピストン。 - 【請求項３】 前記環状板部材の銅合金材は、ケイ素と
アルミニウムからなるバインダ粉末に、１０〜１５重量
％の炭化ケイ素と、１５〜２０重量％のアルミニウム青
銅とを加えた粉末成形体から形成される複合材であるこ
とを特徴とする、請求項１記載の内燃機関用ピストン。 - 【請求項４】 前記環状板部材は、所定温度に加熱さ
れ、かつ所定圧力で加圧されて、環状板部材の銅合金材
とアルミニウム合金材とが金属結合してなることを特徴
とする、請求項１記載の内燃機関用ピストン。 - 【請求項５】 アルミニウム合金製ピストンのピストン
リング溝を形成する外周部に、鉄合金材の両側にアルミ
ニウム合金材を配置した３層構造の環状板部材を鋳包
み、この環状板部材のアルミニウム合金材とピストンと
をその接合部分において局部的に再溶解することにより
環状板部材とピストンとを一体的に接合し、前記環状板
部材の銅合金材にピストンリング溝を形成したことを特
徴とする内燃機関用ピストン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8310214A JPH10141133A (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 内燃機関用ピストン |
| PCT/JP1997/004002 WO1998027328A1 (fr) | 1996-11-05 | 1997-11-04 | Piston pour moteur a combustion interne et procede de fabrication |
| US09/101,202 US6082319A (en) | 1996-11-05 | 1997-11-04 | Piston for internal-combustion engine and method for manufacture thereof |
| DE19781456T DE19781456T1 (de) | 1996-11-05 | 1997-11-04 | Verbrennungskolben und dessen Herstellungsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8310214A JPH10141133A (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 内燃機関用ピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10141133A true JPH10141133A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=18002576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8310214A Pending JPH10141133A (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 内燃機関用ピストン |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6082319A (ja) |
| JP (1) | JPH10141133A (ja) |
| DE (1) | DE19781456T1 (ja) |
| WO (1) | WO1998027328A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6141731A (ja) * | 1984-08-06 | 1986-02-28 | Toyota Motor Corp | ピストンの製造方法 |
| JPH0227149A (ja) * | 1988-07-14 | 1990-01-29 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | Ａｌ合金製ピストン |
| JPH02125952A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-14 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関用ピストン |
| JPH07293325A (ja) * | 1994-04-20 | 1995-11-07 | Aisin Seiki Co Ltd | 内燃機関のピストン |
| DE19535590A1 (de) * | 1994-09-26 | 1996-04-04 | Unisia Jecs Corp | Kolben für Brennkraftmaschinen und Verfahren zu deren Herstellung |
| JPH08151954A (ja) * | 1994-09-26 | 1996-06-11 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関のピストン及びその製造方法 |
| JPH08246947A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | ピストンの製造方法 |
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1996
- 1996-11-05 JP JP8310214A patent/JPH10141133A/ja active Pending
-
1997
- 1997-11-04 WO PCT/JP1997/004002 patent/WO1998027328A1/ja active Application Filing
- 1997-11-04 US US09/101,202 patent/US6082319A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-04 DE DE19781456T patent/DE19781456T1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6082319A (en) | 2000-07-04 |
| DE19781456T1 (de) | 1998-12-10 |
| WO1998027328A1 (fr) | 1998-06-25 |
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