JPH11351388A - 内燃機関のピストンの構造 - Google Patents
内燃機関のピストンの構造Info
- Publication number
- JPH11351388A JPH11351388A JP16044198A JP16044198A JPH11351388A JP H11351388 A JPH11351388 A JP H11351388A JP 16044198 A JP16044198 A JP 16044198A JP 16044198 A JP16044198 A JP 16044198A JP H11351388 A JPH11351388 A JP H11351388A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- ring groove
- resistant
- heat
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の鋳鉄製ピストンのリング溝部の耐
摩耗性を向上するピストンの構造を提供すること。 【解決手段】 内燃機関の鋳鉄製ピストン（１）のファ
ーストリング溝部（２）が耐熱粉末合金（４）で構成さ
れている。
摩耗性を向上するピストンの構造を提供すること。 【解決手段】 内燃機関の鋳鉄製ピストン（１）のファ
ーストリング溝部（２）が耐熱粉末合金（４）で構成さ
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の鋳鉄製
ピストンのピストンリング溝に関する。
ピストンのピストンリング溝に関する。
【０００２】
【従来の技術】ピストン頂部がオイルにより冷却される
冷却空洞を有している内燃機関の鋳鉄製ピストンは知ら
れている。そして、この種のピストンにおいて、ファー
ストリングが挿入されるリング溝２は、図６に示すよう
に、アルミニウムピストン（図７参照）に比してファー
ストリングの位置が高くても、温度が低く対摩耗性が優
れているため、アルミニウムピストンに用いられている
耐摩冠２ａのような耐摩耗性向上のための硬化処理等は
施されていない。ここで、符号５はセカンドリング溝、
６はオイルリング溝、７はオイル冷却空洞、８は燃焼
室、９はピストンピン孔をそれぞれ示している。
冷却空洞を有している内燃機関の鋳鉄製ピストンは知ら
れている。そして、この種のピストンにおいて、ファー
ストリングが挿入されるリング溝２は、図６に示すよう
に、アルミニウムピストン（図７参照）に比してファー
ストリングの位置が高くても、温度が低く対摩耗性が優
れているため、アルミニウムピストンに用いられている
耐摩冠２ａのような耐摩耗性向上のための硬化処理等は
施されていない。ここで、符号５はセカンドリング溝、
６はオイルリング溝、７はオイル冷却空洞、８は燃焼
室、９はピストンピン孔をそれぞれ示している。
【０００３】しかし、上記の様に、鋳鉄性ピストンでは
アルミニウムピストンよりファーストリング位置が高
い。また、鋳鉄ピストンの温度分布を示す図８及びアル
ミニウムピストンの温度分布を示す図９を参照すれば明
らかな様に、鋳鉄ピストンは、該当部位の温度勾配が大
きいため、条件が悪くなった場合等では、ファーストリ
ング溝部の温度がアルミニウムピストンよりも高くなる
ことがある。さらに、ピストン用鋳鉄材だけではリング
溝部に摩耗が生じることがあり、耐摩耗性が十分とは言
い得ない。
アルミニウムピストンよりファーストリング位置が高
い。また、鋳鉄ピストンの温度分布を示す図８及びアル
ミニウムピストンの温度分布を示す図９を参照すれば明
らかな様に、鋳鉄ピストンは、該当部位の温度勾配が大
きいため、条件が悪くなった場合等では、ファーストリ
ング溝部の温度がアルミニウムピストンよりも高くなる
ことがある。さらに、ピストン用鋳鉄材だけではリング
溝部に摩耗が生じることがあり、耐摩耗性が十分とは言
い得ない。
【０００４】その他の従来技術として、特開平９−１７
０４８９号公報の技術が開示されている。しかし、この
技術においては連続性が確保出来ず、応力集中を生じる
易いので、上述した課題を十分に解決出来るものでな
い。
０４８９号公報の技術が開示されている。しかし、この
技術においては連続性が確保出来ず、応力集中を生じる
易いので、上述した課題を十分に解決出来るものでな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した従来
技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、内燃機関
の鋳鉄性ピストンのリング溝部の耐摩耗性を向上出来る
ような内燃機関のピストンの構造を提供することを目的
としている。
技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、内燃機関
の鋳鉄性ピストンのリング溝部の耐摩耗性を向上出来る
ような内燃機関のピストンの構造を提供することを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関のピス
トンの構造は、内燃機関の鋳鉄製ピストンのファースト
リング溝部が耐熱耐摩耗性合金で構成されていることを
特徴としている。
トンの構造は、内燃機関の鋳鉄製ピストンのファースト
リング溝部が耐熱耐摩耗性合金で構成されていることを
特徴としている。
【０００７】ここで、本発明の内燃機関のピストンの構
造は、前記耐熱耐摩耗性合金がプラズマ粉末溶接された
ステライト材であるのが好ましい。
造は、前記耐熱耐摩耗性合金がプラズマ粉末溶接された
ステライト材であるのが好ましい。
【０００８】或いは、本発明の内燃機関のピストンの構
造は、前記耐熱耐摩耗性合金が真空蒸着された窒化クロ
ム或は窒化チタン被膜であっても好ましい。
造は、前記耐熱耐摩耗性合金が真空蒸着された窒化クロ
ム或は窒化チタン被膜であっても好ましい。
【０００９】また前記耐熱耐摩耗性合金は、ファースト
リング溝だけでなく、必要に応じてセカンドリング溝、
オイルリング溝に用いても良い。
リング溝だけでなく、必要に応じてセカンドリング溝、
オイルリング溝に用いても良い。
【００１０】さらに、前記耐熱耐摩耗性合金はニッケル
系耐熱粉末材であっても良く、リング溝の温度、目的等
により選択すれば良い。
系耐熱粉末材であっても良く、リング溝の温度、目的等
により選択すれば良い。
【００１１】かかる構成を具備する本発明の内燃機関の
ピストンの構造によれば、鋳鉄製ピストンのファースト
リング溝部が耐熱耐摩耗性合金で構成されているので、
当該ファーストリング溝の耐熱強度が向上し、リング溝
の摩耗が抑制される。
ピストンの構造によれば、鋳鉄製ピストンのファースト
リング溝部が耐熱耐摩耗性合金で構成されているので、
当該ファーストリング溝の耐熱強度が向上し、リング溝
の摩耗が抑制される。
【００１２】そして、ファーストリング溝の耐熱強度が
向上することに起因して、ファーストリング位置をハイ
トップ化して、ファーストリング溝がより高熱にさらさ
れる様に構成することが可能となる。
向上することに起因して、ファーストリング位置をハイ
トップ化して、ファーストリング溝がより高熱にさらさ
れる様に構成することが可能となる。
【００１３】さらに、ファーストリング位置をハイトッ
プ化することが出来るため、デッドボリュームを低減し
て、燃費を改善することも可能である。
プ化することが出来るため、デッドボリュームを低減し
て、燃費を改善することも可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。図において、従来技術と同じ機
能を有する部材には同じ符号を付して重複説明は省略し
てある。
実施の形態を説明する。図において、従来技術と同じ機
能を有する部材には同じ符号を付して重複説明は省略し
てある。
【００１５】図１はピストンの冠部１を示す部分断面図
である。ファーストリング溝２は、冠部１の鋳造時に形
成された溝３に耐熱合金であるステライト粉末をプラズ
マ粉末溶接し、その肉盛りされたステライト４を加工す
ることにより、リング溝２として構成されている。
である。ファーストリング溝２は、冠部１の鋳造時に形
成された溝３に耐熱合金であるステライト粉末をプラズ
マ粉末溶接し、その肉盛りされたステライト４を加工す
ることにより、リング溝２として構成されている。
【００１６】そのファーストリング溝２の下方には、セ
カンドリング溝５とオイルリング溝６とが加工（或いは
形成）されている。ここで、図示の実施形態において
は、ファーストリング溝２としてセミキーストンリング
溝が図示されているが、これに限定する趣旨ではない。
カンドリング溝５とオイルリング溝６とが加工（或いは
形成）されている。ここで、図示の実施形態において
は、ファーストリング溝２としてセミキーストンリング
溝が図示されているが、これに限定する趣旨ではない。
【００１７】図２〜図４は耐熱金属粉末をプラズマ粉末
溶接する工程を示している。ピストンの冠部１には、鋳
造時に鋳型により形成された溝３（図２）が形成されて
いる。この溝３に、図示しないプラズマ溶接機の溶接ト
ーチ１０で耐熱金属粉末４ａ（例えば、ステライト粉
末）を溶接して（図３）、図４に示すように溝３を肉盛
りして埋める（或いは充填する）。そして、ファースト
リング溝２、セカンドリング溝５及びオイルリング溝６
を、図１に示す様に加工（形成）して、溝を構成すれば
良い。
溶接する工程を示している。ピストンの冠部１には、鋳
造時に鋳型により形成された溝３（図２）が形成されて
いる。この溝３に、図示しないプラズマ溶接機の溶接ト
ーチ１０で耐熱金属粉末４ａ（例えば、ステライト粉
末）を溶接して（図３）、図４に示すように溝３を肉盛
りして埋める（或いは充填する）。そして、ファースト
リング溝２、セカンドリング溝５及びオイルリング溝６
を、図１に示す様に加工（形成）して、溝を構成すれば
良い。
【００１８】図５は、本発明の別の実施形態を示してい
る。図５の実施形態では、通常のピストンと同様に鋳
造、加工によりリング溝形状に仕上げた後に、硬質被膜
であるＰＶＤ被膜をピストン表面に形成する。ここで図
５は、（鋳造、加工によりリング溝形状を仕上げた後
に）硬質被膜であるＰＶＤ被膜をピストン表面に形成す
るための装置を模式図で示したものである。
る。図５の実施形態では、通常のピストンと同様に鋳
造、加工によりリング溝形状に仕上げた後に、硬質被膜
であるＰＶＤ被膜をピストン表面に形成する。ここで図
５は、（鋳造、加工によりリング溝形状を仕上げた後
に）硬質被膜であるＰＶＤ被膜をピストン表面に形成す
るための装置を模式図で示したものである。
【００１９】図５において、容器２０には、被膜処理が
為されるピストン１１が入れられる。そして容器２０に
おいて、ピストン１１は、加熱装置１２を介して電気回
路ａに接続される。さらに容器２０内には、Ｃｒ又はＴ
ｉの蒸発源１５と、電気回路ｂに接続された印加部１３
が設けられていると共に、容器２０は、真空排気装置１
６と反応性ガス回路１４とに接続されている。そして図
５に示すように、容器２０内において、窒化クロム又は
窒化チタンの被膜をピストン１１に蒸着するよう構成さ
れている。なお、符号「Ｍ＋」はＣｒ又はＴｉのプラス
電荷を有するもの、「ｅ」は電子、「Ｎ」は窒素をそれ
ぞれ示している。
為されるピストン１１が入れられる。そして容器２０に
おいて、ピストン１１は、加熱装置１２を介して電気回
路ａに接続される。さらに容器２０内には、Ｃｒ又はＴ
ｉの蒸発源１５と、電気回路ｂに接続された印加部１３
が設けられていると共に、容器２０は、真空排気装置１
６と反応性ガス回路１４とに接続されている。そして図
５に示すように、容器２０内において、窒化クロム又は
窒化チタンの被膜をピストン１１に蒸着するよう構成さ
れている。なお、符号「Ｍ＋」はＣｒ又はＴｉのプラス
電荷を有するもの、「ｅ」は電子、「Ｎ」は窒素をそれ
ぞれ示している。
【００２０】次に、図示の実施形態の作用について説明
する。ファーストリング溝２が溝に溶接肉盛りされた耐
熱粉末合金で形成されており、その肉盛りされた耐熱粉
末合金が剥離することがないので、リング溝部の摩耗が
抑制できるのである。
する。ファーストリング溝２が溝に溶接肉盛りされた耐
熱粉末合金で形成されており、その肉盛りされた耐熱粉
末合金が剥離することがないので、リング溝部の摩耗が
抑制できるのである。
【００２１】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、鋳鉄製ピストンのファーストリング溝の耐熱強度が
向上し、リング溝の摩耗抑制効果が得られる。それと共
に、ファーストリング位置のさらなるハイトップ化が可
能となり、その分だけデッドボリュームが減少して、燃
費改善効果が期待できる。
で、鋳鉄製ピストンのファーストリング溝の耐熱強度が
向上し、リング溝の摩耗抑制効果が得られる。それと共
に、ファーストリング位置のさらなるハイトップ化が可
能となり、その分だけデッドボリュームが減少して、燃
費改善効果が期待できる。
【図１】本発明の一実施形態を示すピストン冠部の一部
断面側面図。
断面側面図。
【図２】ファーストリング溝のプラズマ粉末溶接時の第
１工程を示す図。
１工程を示す図。
【図３】ファーストリング溝のプラズマ粉末溶接時の第
２工程を示す図。
２工程を示す図。
【図４】ファーストリング溝のプラズマ粉末溶接時の第
３工程を示す図。
３工程を示す図。
【図５】本発明の別の実施形態のための装置を示す模式
図。
図。
【図６】従来の鋳鉄製ピストンの部分断面を示す図。
【図７】従来のアルミニウムピストンの部分断面図。
【図８】従来の鋳鉄製ピストンの冠部の温度分布図。
【図９】従来のアルミニウムピストンの冠部の温度分布
図。
図。
１・・・ピストン冠部 ２・・・ファーストリング溝 ４・・・耐熱粉末合金のリング溝 ５・・・セカンドリング ６・・・オイルリング ７・・・オイル冷却空洞 ８・・・燃焼室
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の鋳鉄製ピストンのファースト
リング溝部が耐熱耐摩耗性合金で構成されていることを
特徴とする内燃機関のピストンの構造。 - 【請求項２】 前記耐熱耐摩耗性合金がプラズマ粉末溶
接されたステライト材である請求項１記載の内燃機関の
ピストンの構造。 - 【請求項３】 前記耐熱耐摩耗性合金が真空蒸着された
窒化クロム或は窒化チタン被膜である請求項１記載の内
燃機関のピストンの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16044198A JPH11351388A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | 内燃機関のピストンの構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16044198A JPH11351388A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | 内燃機関のピストンの構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11351388A true JPH11351388A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15715008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16044198A Pending JPH11351388A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | 内燃機関のピストンの構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11351388A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009216416A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | ピストンの内部欠陥検査方法 |
| JP2009545691A (ja) * | 2005-09-03 | 2009-12-24 | カーエス コルベンシュミット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | リング溝の下に配置され環状に延びる半径方向の凹部を備えたピストン |
-
1998
- 1998-06-09 JP JP16044198A patent/JPH11351388A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009545691A (ja) * | 2005-09-03 | 2009-12-24 | カーエス コルベンシュミット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | リング溝の下に配置され環状に延びる半径方向の凹部を備えたピストン |
| JP2009216416A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | ピストンの内部欠陥検査方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6214248B1 (en) | Method of forming hollow channels within a component | |
| US11420253B2 (en) | Aluminum casting design with alloy set cores for improved intermetallic bond strength | |
| JPH044975A (ja) | アルミ鋳物部品の局部強化方法 | |
| JPH11351388A (ja) | 内燃機関のピストンの構造 | |
| JP4286612B2 (ja) | 燃焼室構造体およびその製造方法 | |
| JPH11132465A (ja) | タービン燃焼器部品用保護皮膜 | |
| JPH0577042A (ja) | 鋳鉄部品の表面改質方法 | |
| JP2734674B2 (ja) | 内燃機関部品の強化方法 | |
| US1441468A (en) | Composite metal structure for internal-combustion engines and method of forming the same | |
| JP2000291488A (ja) | 水冷式内燃機関のシリンダブロック | |
| JPH09317413A (ja) | 接合型バルブシート | |
| JPH0569240A (ja) | デイーゼルエンジン用ピストンの中空耐摩環の形成方法 | |
| JP2775885B2 (ja) | シリンダヘッド及びその製造方法 | |
| JP3419107B2 (ja) | アルミ合金製シリンダヘッドの局部強化方法 | |
| JP3143111B2 (ja) | 内燃機関の弁の製造方法 | |
| JP2002256963A (ja) | 内燃機関用シリンダブロックの製造方法 | |
| JP3487021B2 (ja) | アルミ材の局部強化方法 | |
| JPS59150016A (ja) | 内燃機関用摺動部材 | |
| JP3191362B2 (ja) | アルミ鋳物部品の局部強化方法 | |
| JPH0681710A (ja) | アルミ製シリンダヘッドの局部強化方法 | |
| JPH0195863A (ja) | 内燃機関用シリンダヘッドの製造方法 | |
| JP3164137B2 (ja) | アルミニウム製シリンダヘッドの製造方法 | |
| JPH01177440A (ja) | Ａｌ合金製シリンダヘッド | |
| JPH04228857A (ja) | エンジン | |
| JPH05231539A (ja) | エンジン用ピストン耐摩環 |