JPS5848327Y2 - セラミックス−金属複合体の構造 - Google Patents
セラミックス−金属複合体の構造Info
- Publication number
- JPS5848327Y2 JPS5848327Y2 JP9301877U JP9301877U JPS5848327Y2 JP S5848327 Y2 JPS5848327 Y2 JP S5848327Y2 JP 9301877 U JP9301877 U JP 9301877U JP 9301877 U JP9301877 U JP 9301877U JP S5848327 Y2 JPS5848327 Y2 JP S5848327Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- metal composite
- metal
- segment
- segments
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- Expired
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はセラミックス−金属複合体の新規な構造に関す
る。
る。
更に詳しくは所謂鋳包み法によって製造する際に、鋳包
み後の金属材の収縮に起因して発生する圧縮応力を吸収
してセラミックス材のクラック発生を防止しうるように
なしたセラミックス−金属複合体の構造に関する。
み後の金属材の収縮に起因して発生する圧縮応力を吸収
してセラミックス材のクラック発生を防止しうるように
なしたセラミックス−金属複合体の構造に関する。
周知の如く、セラミックス−金属複合体は断熱性に優れ
且つ機械的な強度も充分であることから、熱効率の向上
を必要とする構成部材として種々の工業分野に於て賞用
されている。
且つ機械的な強度も充分であることから、熱効率の向上
を必要とする構成部材として種々の工業分野に於て賞用
されている。
このセラミックス−金属複合体は、従来より（イ）ビス
等の止具にて機械的に取着するか、（ロ）接着剤等にて
化学的に取着するか、（ハ）所蛸鋳包み法にて鋳造一体
形成するか、のいずれかによって製造されているが、例
えば内燃機関のピストンヘッドやバルブ等の如き機械運
動量の大きい部材に適用する場合は、複合強度の大きい
鋳包み法で得られる複合体が一般に使用されている。
等の止具にて機械的に取着するか、（ロ）接着剤等にて
化学的に取着するか、（ハ）所蛸鋳包み法にて鋳造一体
形成するか、のいずれかによって製造されているが、例
えば内燃機関のピストンヘッドやバルブ等の如き機械運
動量の大きい部材に適用する場合は、複合強度の大きい
鋳包み法で得られる複合体が一般に使用されている。
しかしながら、この鋳包み法によるときは、セラミック
ス材が金属材に比して極めて小さい熱膨張率を有するた
め、鋳包み後金属材が冷却固化する際にセラミックス材
が強く圧縮されてクラックを生じたり、或はクラックを
生じなくとも圧縮応力がセラミックス材に残留するため
機械的強度が著しく損なわれたりする欠点がある。
ス材が金属材に比して極めて小さい熱膨張率を有するた
め、鋳包み後金属材が冷却固化する際にセラミックス材
が強く圧縮されてクラックを生じたり、或はクラックを
生じなくとも圧縮応力がセラミックス材に残留するため
機械的強度が著しく損なわれたりする欠点がある。
本考案は斜上の事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは鋳包み後の金属の収縮により発生
する圧縮応力を吸収しうる新規複合構造を備えてセラミ
ック材のクラック発生や機械的強度の劣化がないセラミ
ックス−金属複合体を提供することにある。
の目的とするところは鋳包み後の金属の収縮により発生
する圧縮応力を吸収しうる新規複合構造を備えてセラミ
ック材のクラック発生や機械的強度の劣化がないセラミ
ックス−金属複合体を提供することにある。
以下、具体的な一実施例としてのセラミックス金属複合
ピストンヘッドを図に採って本考案複合体を説明すると
、第１図は複合ピストンヘッドの平面図、第２図は第１
図のＸ−Ｘ線断面図である。
ピストンヘッドを図に採って本考案複合体を説明すると
、第１図は複合ピストンヘッドの平面図、第２図は第１
図のＸ−Ｘ線断面図である。
即ち、本考案複合体は、第１図及び第２図の複合ピスト
ンヘッドの例で示される如く、複数個（図例では３個）
に分割されたセラミックス材のセグメント１ ａ、１
ｂ、Ｉ Ｃ・・・・・・と、これらセグメントを担持す
る金属材２（図例では金属製ピストンヘッド本体を示す
）と、該金属材２に連設されてセグメン） １ ａ、１
ｂ、Ｉ Ｃ・・・・・・を離脱不能に結着する複数個
（図例では４個）の結着部３ ａ 、３ ｂ 、３ Ｃ
，３ｄ・・・・・・とからなり、該セグメント１ ａ、
１ ｂ、Ｉ Ｃ・・・・・・が圧縮方向に対して少なく
とも垂直でない接触面４ ａ 、４ ｂ・・・・・・を
備えてこの接触面に沿って変位可能に相互接触するよう
に構成されたものである。
ンヘッドの例で示される如く、複数個（図例では３個）
に分割されたセラミックス材のセグメント１ ａ、１
ｂ、Ｉ Ｃ・・・・・・と、これらセグメントを担持す
る金属材２（図例では金属製ピストンヘッド本体を示す
）と、該金属材２に連設されてセグメン） １ ａ、１
ｂ、Ｉ Ｃ・・・・・・を離脱不能に結着する複数個
（図例では４個）の結着部３ ａ 、３ ｂ 、３ Ｃ
，３ｄ・・・・・・とからなり、該セグメント１ ａ、
１ ｂ、Ｉ Ｃ・・・・・・が圧縮方向に対して少なく
とも垂直でない接触面４ ａ 、４ ｂ・・・・・・を
備えてこの接触面に沿って変位可能に相互接触するよう
に構成されたものである。
このような複合体は、先ず各セグメンＨａ、１ｂ、ＩＣ
・・・・・・をその表面が下側になるように反対向きに
して型内へ敷装し、適宜の中子を併用して金属融湯を型
内に注湯し、冷却固化後に脱型することにより、金属材
２と結着部３ ａ 、３ ｂ 、３ Ｃ，３ｄ・・・・
・・を同時鋳込成形して得られるものであるが、冷却阻
化時に金属材２の収縮に共ってセラミックス材全体に付
加される圧縮圧力は、これら各セグメン） １ ａ、１
ｂ、Ｉ Ｃ・・・・・・が接触面４ ａ 、４ ｂ・
・・・・・に沿って相互に変位することによって吸収さ
れてしまうのである。
・・・・・・をその表面が下側になるように反対向きに
して型内へ敷装し、適宜の中子を併用して金属融湯を型
内に注湯し、冷却固化後に脱型することにより、金属材
２と結着部３ ａ 、３ ｂ 、３ Ｃ，３ｄ・・・・
・・を同時鋳込成形して得られるものであるが、冷却阻
化時に金属材２の収縮に共ってセラミックス材全体に付
加される圧縮圧力は、これら各セグメン） １ ａ、１
ｂ、Ｉ Ｃ・・・・・・が接触面４ ａ 、４ ｂ・
・・・・・に沿って相互に変位することによって吸収さ
れてしまうのである。
従ってセラミックス材にクラックが発生することもなけ
れば圧縮圧力残留による機械的強度の劣化もきたさない
のである。
れば圧縮圧力残留による機械的強度の劣化もきたさない
のである。
各セグメン） １ ａ、１ ｂ、Ｉ Ｃの形状について
は特に制限はなく、図示形状以外の所望形状のものが任
意選択可能であるが、どのような形状のセグメンｌ−で
あっても必ず圧縮方向に対して垂直でない相互の接触面
を備えていることが必要である。
は特に制限はなく、図示形状以外の所望形状のものが任
意選択可能であるが、どのような形状のセグメンｌ−で
あっても必ず圧縮方向に対して垂直でない相互の接触面
を備えていることが必要である。
というのは相互の接触面が仮に圧縮方向に対して垂直で
あれば、圧縮応力により接触面に沿って自然に相互変位
することが不可能であり、従って圧縮応力の吸収が不可
能となって本願の目的を達成できなくなるからである。
あれば、圧縮応力により接触面に沿って自然に相互変位
することが不可能であり、従って圧縮応力の吸収が不可
能となって本願の目的を達成できなくなるからである。
尚、図例では接触面４ａ 、４ ｂ・・・・・・がいず
れも左上りの一定傾斜角を備えた平行斜面として表わさ
れているが、これに限定されるものではなく、傾斜方向
が逆向きであったり或は傾斜角が異なっていてもさしつ
かえないことは勿論である。
れも左上りの一定傾斜角を備えた平行斜面として表わさ
れているが、これに限定されるものではなく、傾斜方向
が逆向きであったり或は傾斜角が異なっていてもさしつ
かえないことは勿論である。
亦、結着部３ ａ 、３ ｂ 、３ Ｃ，３ｄ・・・・
・・は前述Ｃ）如く金属材２と同時に鋳込み成型される
もので、各セグメン１〜１ ａ、１ ｂ、Ｉ Ｃ・・・
・・・を離脱不能に結着しうる形状であれば特に制限さ
れるものではないが、ピストンヘッドや吸排気バルブ等
のように往復運動による慣性力が大きく且つ燃焼ガス圧
力が強く加わるものに適用する場合には図例のスペード
型断面形状の如き頭部膨大形状の結着部が結着力の観点
から好適に採用される。
・・は前述Ｃ）如く金属材２と同時に鋳込み成型される
もので、各セグメン１〜１ ａ、１ ｂ、Ｉ Ｃ・・・
・・・を離脱不能に結着しうる形状であれば特に制限さ
れるものではないが、ピストンヘッドや吸排気バルブ等
のように往復運動による慣性力が大きく且つ燃焼ガス圧
力が強く加わるものに適用する場合には図例のスペード
型断面形状の如き頭部膨大形状の結着部が結着力の観点
から好適に採用される。
以上、複合ピストンヘッドを例に採って説明したように
、本考案セラミックス−金属複合体に於ては、セラミッ
クス材の各セグメントが圧縮方向に対して垂直でない接
触面に沿って相互に変位することにより、鋳込み後の金
属材の収縮に起因してセラミック材に加わる圧縮応力を
吸収できるため、セラミックス材のクラック発生がなく
、且つ圧縮応力の残留によるセラミックス材の機械的強
度の劣化も生じないという顕著な効果がえられ、実用性
がきわめて大である。
、本考案セラミックス−金属複合体に於ては、セラミッ
クス材の各セグメントが圧縮方向に対して垂直でない接
触面に沿って相互に変位することにより、鋳込み後の金
属材の収縮に起因してセラミック材に加わる圧縮応力を
吸収できるため、セラミックス材のクラック発生がなく
、且つ圧縮応力の残留によるセラミックス材の機械的強
度の劣化も生じないという顕著な効果がえられ、実用性
がきわめて大である。
第１図は本考案の具体的な一実施例としてのセラミック
ス−金属複合ピストンヘッドを示す平面図、第２図は第
１図のＸ−Ｘ線縦断面図である。 図面の簡単な説明 １ ａ、１ ｂ、Ｉ Ｃ，１ｄ・・
・・・・セラミックス材のセグメント、２・・・・・・
金属材、３ａ、３ｂ 、３ Ｃ，３ｄ・・・・・・結着
部、４ ａ 、４ ｂ・・・・・・接触面。
ス−金属複合ピストンヘッドを示す平面図、第２図は第
１図のＸ−Ｘ線縦断面図である。 図面の簡単な説明 １ ａ、１ ｂ、Ｉ Ｃ，１ｄ・・
・・・・セラミックス材のセグメント、２・・・・・・
金属材、３ａ、３ｂ 、３ Ｃ，３ｄ・・・・・・結着
部、４ ａ 、４ ｂ・・・・・・接触面。
Claims (1)
- １．複数個に分割されたセラミックス材のセグメンＨａ
、ｌｂ・・・・・・と、該セグメントｌａ、ｌｂ・・・
・・・を担持する金属材２と、該金属材２に連設されて
上記セグメンｈｌａ、ｌｂ・・・・・・を離脱不能に結
着する複数個の結着部３ａ、３ｂ・・・・・・とよりな
り、上記セグメンＨａ、ｌｂ・・・・・・が圧縮方向に
対して少なくとも垂直でない接触面４ ａ 、４ ｂ・
・・・・・を備えてこの接触面に沿って変位可能に相互
接触していることを特徴とするセラミックス−金属複合
体の構造。 ２、結着部３ ａ 、３ ｂが頭部膨大形状に構成され
た実用新案登録請求の範囲第１項記載の構造。 ３、実用新案登録請求の範囲第１項記載のセラミックス
−金属複合ビス、トンヘッドの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9301877U JPS5848327Y2 (ja) | 1977-07-12 | 1977-07-12 | セラミックス−金属複合体の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9301877U JPS5848327Y2 (ja) | 1977-07-12 | 1977-07-12 | セラミックス−金属複合体の構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5421655U JPS5421655U (ja) | 1979-02-13 |
| JPS5848327Y2 true JPS5848327Y2 (ja) | 1983-11-04 |
Family
ID=29023724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9301877U Expired JPS5848327Y2 (ja) | 1977-07-12 | 1977-07-12 | セラミックス−金属複合体の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848327Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63199061A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-17 | Sintokogio Ltd | セラミツクスの鋳ぐるみ体及びその製造方法 |
-
1977
- 1977-07-12 JP JP9301877U patent/JPS5848327Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5421655U (ja) | 1979-02-13 |
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