JPS5922272Y2 - ピストン - Google Patents
ピストンInfo
- Publication number
- JPS5922272Y2 JPS5922272Y2 JP8750978U JP8750978U JPS5922272Y2 JP S5922272 Y2 JPS5922272 Y2 JP S5922272Y2 JP 8750978 U JP8750978 U JP 8750978U JP 8750978 U JP8750978 U JP 8750978U JP S5922272 Y2 JPS5922272 Y2 JP S5922272Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- piston
- ring carrier
- alloy
- 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.)
- Expired
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
ディーゼルエンジンのピストンは軽量化の目的でガソリ
ンエンジンに於けると同様にアルミニウム合金鋳物が採
用されることが多いが、高出力エンジンやシリンダ径の
大きいエンジンではアルミニウム合金鋳物材の高温強度
が不足して、第１リングのリング溝の部分の耐久性が不
充分となることがある。
ンエンジンに於けると同様にアルミニウム合金鋳物が採
用されることが多いが、高出力エンジンやシリンダ径の
大きいエンジンではアルミニウム合金鋳物材の高温強度
が不足して、第１リングのリング溝の部分の耐久性が不
充分となることがある。
その対策として、第１図に示すようにこの部分に鉄基合
金製リングキャリヤ２を鋳包んだアルミニウム合金製ピ
ストン１が使用されている。
金製リングキャリヤ２を鋳包んだアルミニウム合金製ピ
ストン１が使用されている。
３は第１リングのリング溝で゛ある。従来、このリング
キャリヤは通例ニレジスト（２〜３％Ｃ１１２〜１４％
Ｎｉ、約１．５％Ｃｒ、約５．５％Ｃｕ、残部Ｆｅの組
成を有するオーステナイト鋳鉄）で造られ、アルフィン
法により表面をアルミニウムで被覆したのち、これがセ
ットされた鋳型にアルミニウム合金を鋳込み、ピストン
に鋳包まれて使用されている。
キャリヤは通例ニレジスト（２〜３％Ｃ１１２〜１４％
Ｎｉ、約１．５％Ｃｒ、約５．５％Ｃｕ、残部Ｆｅの組
成を有するオーステナイト鋳鉄）で造られ、アルフィン
法により表面をアルミニウムで被覆したのち、これがセ
ットされた鋳型にアルミニウム合金を鋳込み、ピストン
に鋳包まれて使用されている。
ニレジストは熱伝導が悪いので放熱性に劣り、また、ア
ルミニウムとの密着性が悪いのでアルミニウム合金との
接着力が低いという欠点を有している。
ルミニウムとの密着性が悪いのでアルミニウム合金との
接着力が低いという欠点を有している。
特に、黒鉛や炭化物の多い場合に顕著である。
本考案はニレジスト製リングキャリヤの上記の欠点を解
消し、放熱性及びアルミニウム合金との接着力が良好で
耐摩耗性の優れたリングキャリヤを提供することを目的
としており、１７×１０′／℃以上の熱膨張係数を有す
る鉄基焼結合金の空孔を予めアルミニウムで充てんした
リングキャリヤを有するピストンに関する。
消し、放熱性及びアルミニウム合金との接着力が良好で
耐摩耗性の優れたリングキャリヤを提供することを目的
としており、１７×１０′／℃以上の熱膨張係数を有す
る鉄基焼結合金の空孔を予めアルミニウムで充てんした
リングキャリヤを有するピストンに関する。
リングキャリヤはピストンの材料に近い熱膨張係数を有
することが要求され、２０〜２００℃の熱膨張係数が１
７ Ｘ １０−６／’Ｃ以上であることが必要である。
することが要求され、２０〜２００℃の熱膨張係数が１
７ Ｘ １０−６／’Ｃ以上であることが必要である。
熱膨張係数がこの値以下であると、エンジンの運転中に
、アルミニウム合金との境界部に亀裂を生じたり、ピス
トンの異常な変形が起る。
、アルミニウム合金との境界部に亀裂を生じたり、ピス
トンの異常な変形が起る。
また、ピストンリングとの接触部の耐摩耗性も重要で、
鉄、クロム、モリブチ゛ン等の炭化物がオーステナイト
基地中に分散した組織を有することが望ましい。
鉄、クロム、モリブチ゛ン等の炭化物がオーステナイト
基地中に分散した組織を有することが望ましい。
このような焼結合金はクロム、ニッケル、モリブチ゛ン
、更に必要に応してマンガン、銅等を含む低炭素のオー
ステナイト系ステンレス鋼粉に黒鉛粉を０．７〜２．５
％配合し、更に適量の型潤滑剤を加えて金型中で４〜７
ｔ／ｃｍ２の圧力で圧縮、成形したのち、１０００〜１
２００℃の温度で真空または還元性雰囲気中で焼結して
得られる。
、更に必要に応してマンガン、銅等を含む低炭素のオー
ステナイト系ステンレス鋼粉に黒鉛粉を０．７〜２．５
％配合し、更に適量の型潤滑剤を加えて金型中で４〜７
ｔ／ｃｍ２の圧力で圧縮、成形したのち、１０００〜１
２００℃の温度で真空または還元性雰囲気中で焼結して
得られる。
なお、原料粉のオーステナイト系ステンレス鋼粉に０．
００１〜０．０５％のカルシウムまたは０．０５〜１．
０％の硫黄を含有するものを使用すると被削性が改善さ
れる。
００１〜０．０５％のカルシウムまたは０．０５〜１．
０％の硫黄を含有するものを使用すると被削性が改善さ
れる。
また同じ目的で二硫化モリブデン粉゛ン鉄、硫化銅等の
金属硫化物粉末を配合しても良い。
金属硫化物粉末を配合しても良い。
更に、耐摩耗性を一層向上させる目的で、フェロモリブ
デン粉、フエロクロム粉、ステライト合金粉等の硬質合
金粉を１５％以下配合しても良い。
デン粉、フエロクロム粉、ステライト合金粉等の硬質合
金粉を１５％以下配合しても良い。
更に、強度を向上させる目的でニッケル粉や銅粉を配合
するのも良い。
するのも良い。
かくして得られた焼結体を６００〜８００℃に加熱した
のち、圧力容器内に設置された溶融アルミニウム浴中に
浸漬し、５〜１０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えて焼結体の
空孔中にアルミニウムを充填せしめ、浴から引上げ、次
いで余剰の付着した溶融アルミニウムを落し、常圧に戻
してから圧力容器外に取出し、冷却する。
のち、圧力容器内に設置された溶融アルミニウム浴中に
浸漬し、５〜１０ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えて焼結体の
空孔中にアルミニウムを充填せしめ、浴から引上げ、次
いで余剰の付着した溶融アルミニウムを落し、常圧に戻
してから圧力容器外に取出し、冷却する。
得られたリングキャリヤは第２図に模式的に示すように
、焼結体中に容積比で１０〜３０％存在する空孔がアル
ミニウム５で充填され、表面にアルミニウム被覆層６を
有する構造となる。
、焼結体中に容積比で１０〜３０％存在する空孔がアル
ミニウム５で充填され、表面にアルミニウム被覆層６を
有する構造となる。
４は鉄基焼結合金である。
空孔を充填したアルミニウムは熱伝導を改善して放熱性
を良好にすると共に、被削性を改善する。
を良好にすると共に、被削性を改善する。
上記のようにして得られたリングキャリヤは鋳型内の所
定位置にセットされたのち、Ｙ合金やローエックス系合
金のようなアルミニウム合金で鋳包まれ、次いでアルミ
ニウム合金製ピストン素材と共に切削加工によって第３
図に示す７の部分が削り取られ、第１図に示すようなピ
ストンが製造される。
定位置にセットされたのち、Ｙ合金やローエックス系合
金のようなアルミニウム合金で鋳包まれ、次いでアルミ
ニウム合金製ピストン素材と共に切削加工によって第３
図に示す７の部分が削り取られ、第１図に示すようなピ
ストンが製造される。
次に実施例について説明する。
０．０２％Ｃ１１７％Ｃｒ、１１％Ｎｉ、２％Ｍｏ、残
部は実質的にＦｅよりなるオーステナイト鋼粉９６．５
％、黒鉛粉１．５％、電解銅粉２％を配合し、これに型
潤滑剤として０．７％のステアリン酸亜鉛粉末を添加、
混合し、金型中で圧縮、成形したのち、ＡＸガス中で１
１５０℃に３０分間加熱、焼結し、密度６．５ ｇ／ｃ
ｃ、熱膨張係数１７．３ Ｘ １０−６／’Ｃの焼結体
を得た。
部は実質的にＦｅよりなるオーステナイト鋼粉９６．５
％、黒鉛粉１．５％、電解銅粉２％を配合し、これに型
潤滑剤として０．７％のステアリン酸亜鉛粉末を添加、
混合し、金型中で圧縮、成形したのち、ＡＸガス中で１
１５０℃に３０分間加熱、焼結し、密度６．５ ｇ／ｃ
ｃ、熱膨張係数１７．３ Ｘ １０−６／’Ｃの焼結体
を得た。
次にこれを溶融アルミニウム浴中に浸漬し、６ｋｇ／ｃ
ｍ２の圧力で含浸処理を行ない、第２図に模式的に示し
た断面構造を有するリングキャリヤを得た。
ｍ２の圧力で含浸処理を行ない、第２図に模式的に示し
た断面構造を有するリングキャリヤを得た。
４は焼結合金、５は空孔を充填しているアルミニウム、
６は表面を被覆しであるアルミニウム被覆層である。
６は表面を被覆しであるアルミニウム被覆層である。
これの上、下面をハンマーで叩いてアルミニウム被覆層
の剥離した部分の面積率を求める密着性の試験を行なっ
た。
の剥離した部分の面積率を求める密着性の試験を行なっ
た。
比較のために、ニレジストにアルフィン処理を施した従
来品について同様の試験を行なった。
来品について同様の試験を行なった。
従来品の剥離面積率は１９％であったのに対し、本考案
のものは３％であって、本考案リングキャリヤはアルミ
ニウム被覆層の密着性が大幅に改善されていた。
のものは３％であって、本考案リングキャリヤはアルミ
ニウム被覆層の密着性が大幅に改善されていた。
次に密着性試験前のリングキャリヤをローエックス系ア
ルミニウム合金で鋳包んだピストン素材を製作し、これ
から第４図に示すような引張試験片を切り出し、矢印の
方向に引張って接着力試験を行なった。
ルミニウム合金で鋳包んだピストン素材を製作し、これ
から第４図に示すような引張試験片を切り出し、矢印の
方向に引張って接着力試験を行なった。
８はリングキャリヤの部分、９はアルミニウム合金の部
分である。
分である。
従来のニレジスト製のものは８ｋｇ／ｍｍ２の引張応力
で接着部から破断したのに対し、本考案リングキャリヤ
では１１ ｋｇ／ｍｍ２の引張応力で破断しており、本
考案リングキャリヤはアルミニウム合金との接着力が大
きく改善されていた。
で接着部から破断したのに対し、本考案リングキャリヤ
では１１ ｋｇ／ｍｍ２の引張応力で破断しており、本
考案リングキャリヤはアルミニウム合金との接着力が大
きく改善されていた。
第１図はアルミニウム合金製ピストンの縦断面図で、２
はリングキャリヤ、３は第１リングのリング溝である。 第２図は本考案リングキャリヤの構造を模式的に示した
縦断面図で、４は鉄基焼結合金、５は空孔を充填してい
るアルミニウム、６はアルミニウム被覆層である。 第３図はリングキャリヤの縦断面図で、７はピストン素
材に鋳包まれたのち、切削加工によって削り取られる部
分である。 第４図はピストン素材から切り出された接着力試験用試
験片の斜視図で、８はリングキャリヤの部分、９はアル
ミニウム合金の部分である。
はリングキャリヤ、３は第１リングのリング溝である。 第２図は本考案リングキャリヤの構造を模式的に示した
縦断面図で、４は鉄基焼結合金、５は空孔を充填してい
るアルミニウム、６はアルミニウム被覆層である。 第３図はリングキャリヤの縦断面図で、７はピストン素
材に鋳包まれたのち、切削加工によって削り取られる部
分である。 第４図はピストン素材から切り出された接着力試験用試
験片の斜視図で、８はリングキャリヤの部分、９はアル
ミニウム合金の部分である。
Claims (1)
- 外周面のほは沖央に環状のリング溝を有するリングキャ
リヤを備えるピストンにおいて、前記リングキャリヤが
１７ Ｘ １０−６／’Ｃ以上の熱膨張係数を有する鉄
基焼結合金からなり且つその内部の空孔に予めアルミニ
ウムを充てんさせたものからなることを特徴とするピス
トン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8750978U JPS5922272Y2 (ja) | 1978-06-27 | 1978-06-27 | ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8750978U JPS5922272Y2 (ja) | 1978-06-27 | 1978-06-27 | ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS556419U JPS556419U (ja) | 1980-01-17 |
| JPS5922272Y2 true JPS5922272Y2 (ja) | 1984-07-03 |
Family
ID=29013097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8750978U Expired JPS5922272Y2 (ja) | 1978-06-27 | 1978-06-27 | ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922272Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19848649C5 (de) * | 1998-10-22 | 2008-11-27 | Peter Greiner | Kohlenstoffkolben für eine Brennkraftmaschine |
-
1978
- 1978-06-27 JP JP8750978U patent/JPS5922272Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19848649C5 (de) * | 1998-10-22 | 2008-11-27 | Peter Greiner | Kohlenstoffkolben für eine Brennkraftmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS556419U (ja) | 1980-01-17 |
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