JPS59229034A - Piston for internal-combustion engine - Google Patents

Piston for internal-combustion engine

Info

Publication number
JPS59229034A
JPS59229034A JP10363883A JP10363883A JPS59229034A JP S59229034 A JPS59229034 A JP S59229034A JP 10363883 A JP10363883 A JP 10363883A JP 10363883 A JP10363883 A JP 10363883A JP S59229034 A JPS59229034 A JP S59229034A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
skirt
range
oil ring
ring groove
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
Application number
JP10363883A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Funatani
鮒谷 清司
Katsumi Kondo
克己 近藤
Tadashi Donomoto
堂ノ本 忠
Tamiro Nakakubo
民郎 中窪
Atsuo Tanaka
淳夫 田中
Yoshiaki Tatematsu
立松 義明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP10363883A priority Critical patent/JPS59229034A/en
Publication of JPS59229034A publication Critical patent/JPS59229034A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/02Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion
    • F02F3/04Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion having expansion-controlling inserts
    • F02F3/08Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion having expansion-controlling inserts the inserts being ring-shaped

Abstract

PURPOSE:To check the diametrical expansion of a piston skirt shoulder part as well as to prevent its seizure or binding with a cylinder bore, by complexly strengthening a portion lying between an oil ring groove and a skirt part looking in the piston axial direction, with a bow-shaped reinforced fiber. CONSTITUTION:A portion lying between an oil ring groove 7 of a side wall 4 and a skirt part 12 looking in the direction of a piston axis 8 is complexly strengthened substantially with a bow-shaped reinforced fiber, for example, a silicon carbide whisker at both of a first range 14 vertically and linearly extending in a substantial manner to an axis 11 of a piston hole 10 and a second range 16 circularly extending along an outer circumferential surface 15 at the side of a piston from both ends of the said range 14. At the range 14, there is provided with a bent part 17 at which the skirt shoulder part bypasses the piston hole 10.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関に係り、更に詳細には内燃機関のピ
ストンに係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to internal combustion engines, and more particularly to pistons for internal combustion engines.

内燃機関のピストンは軽量化の要請から一般にアルミニ
ウム合金にて形成されている。アルミニウム合金は熱膨
張係数が大きく、ピストンは上端のヘッド部にて閉じら
れた実質的に中空円筒状をなしており従って熱容量が小
さく、内燃機関の運転中には混合気の焦発により生じる
多量の熱に暉され加熱されるため拡径膨張する。ピスト
ンが過剰に拡径膨張するとシリンダボアとの焼付きなど
の不具合を生じるため、内燃機関のピストンには従来よ
り一般に、アルミニウム合金に比して熱膨張係数の小さ
い鋼よりなる環状のワイヤや板状のストラットがピスト
ンの軸線に垂直な平面に沿って鋳込まれており、これら
のワイヤやストラツ1−によりピストン、特にそのスカ
ート肩部の拡径膨張が抑制されるようになっている。
Pistons of internal combustion engines are generally made of aluminum alloy in order to reduce weight. Aluminum alloys have a large coefficient of thermal expansion, and the piston is essentially a hollow cylinder closed at the upper head, so it has a small heat capacity. The diameter expands as it is heated by the heat. Excessive expansion and expansion of the piston's diameter can cause problems such as seizure with the cylinder bore, so internal combustion engine pistons have traditionally been made of ring-shaped wire or plate-shaped steel, which has a smaller coefficient of thermal expansion than aluminum alloy. Struts are cast along a plane perpendicular to the axis of the piston, and these wires and struts 1- suppress expansion of the diameter of the piston, especially the shoulder of its skirt.

しかし鋼はアルミニウム合金に比して比重が大きいため
、上述の如く鋼製のワイヤやストラットを鋳込まれたピ
ストンに於ては、ピストンの重量が大きく内燃機関の高
性能化を図ることが困難である。また内燃機関の高性能
化に伴いピストンの最高到達温度も高くなる傾向にあり
、かかる内燃機関に於ては鋼製のワイヤやストラットも
比較的高い温度に加熱され、従って比較的大きく膨張す
るため、これらによってはピストンの拡径膨張を有効に
抑制することが困難である。
However, since steel has a higher specific gravity than aluminum alloy, it is difficult to improve the performance of an internal combustion engine because of the weight of the piston, which has steel wires and struts cast into it as described above. It is. In addition, as the performance of internal combustion engines increases, the maximum temperature of the piston tends to rise, and in such internal combustion engines, the steel wires and struts are also heated to a relatively high temperature and therefore expand relatively significantly. , it is difficult to effectively suppress the expansion and expansion of the diameter of the piston.

本発明は、鋼製のワイヤやス1−ラット・が鋳込まれた
従来の内燃機関用ピストンに於ける上述の如き不具合に
鑑み、かかる不具合を生じることがないよう改良された
内燃機関用ピストンを提供することを目的どしている。
In view of the above-mentioned problems with conventional pistons for internal combustion engines in which steel wires and slats are cast, the present invention provides a piston for internal combustion engines that has been improved to avoid such problems. The purpose is to provide the following.

かかる目的は、本発明によれば、オイルリング溝とスカ
ート部とピストンピン孔とを有し軽金属にて形成された
内燃機関用ピストンにして、前記ピストンの軸線方向に
見て前記オイルリング溝と前記スカート部との間の部分
が前記ピストンピン孔の軸線に対し実質的に垂直に直線
状に延在する二つの領域と該領域の両端より前記ピスト
ンの側部外円面に沿って実質的に円弧状に延在する領域
とに於て実質的に弓状に強化繊維にて複合強化された内
燃機関用ピストンによって達成される。
According to the present invention, the piston for an internal combustion engine is made of a light metal and has an oil ring groove, a skirt portion, and a piston pin hole. two regions whose portions between the skirt portion extend linearly substantially perpendicularly to the axis of the piston pin hole; and substantially along the side outer circular surface of the piston from both ends of the regions. This is achieved by a piston for an internal combustion engine which is compositely reinforced with reinforcing fibers in a substantially arcuate manner in a region extending in an arcuate manner.

本発明によれば、ピストンの軸線方向に見てオイルリン
グ溝とスカート部との間の部分がピストンピン孔の軸線
に対し実質的に垂直に直線状に延在する二つの領域と該
領域の両端よりピストンの側部外周面に沿って実質的に
円弧状に延在づる領域とに於て実質的に弓状に強化繊維
にて複合強化されるので、ビスF・ン、特にそのスカー
[−肩部の拡径膨張が強化aHHにより有効に抑制され
、これによりシリンダボアとの焼付きなどの不具合を確
実に防止することができる。また本発明にJ、れば、ビ
スI・ンを複合強化づるために使用される強化繊維は鋼
よりも比重の小さいアルミナ繊維の如き繊維であって良
く、また複合強化部のマトリックス金属もピストンの他
の部分を構成するアルミニウム合金の如き軽金属であっ
て良いので鋼製のワイA7やストラットを鋳込まれた従
来のピストンに比してピストンの重量を低減することが
でき、これにより内燃機関の高性能化を図ることができ
る。
According to the present invention, the portion between the oil ring groove and the skirt portion when viewed in the axial direction of the piston has two regions extending linearly substantially perpendicularly to the axis of the piston pin hole; Since the area extending substantially in an arc shape from both ends along the side outer circumferential surface of the piston is compositely reinforced with reinforcing fibers in a substantially arcuate manner, the screw F-n, especially its scar [ - Expansion of the diameter of the shoulder portion is effectively suppressed by the reinforced aHH, thereby reliably preventing problems such as seizure with the cylinder bore. Furthermore, according to the present invention, the reinforcing fibers used for composite reinforcement of the screw I/N may be fibers such as alumina fibers, which have a specific gravity lower than that of steel, and the matrix metal of the composite reinforcement may also be a piston. The other parts of the piston can be made of a light metal such as an aluminum alloy, which reduces the weight of the piston compared to conventional pistons with cast steel YA7 or struts, thereby reducing the weight of the piston. It is possible to improve the performance of

尚本発明に於て使用される強化組紐は長繊維(連続繊維
)または短繊維(不連続繊維)の何れであっても良いが
、特にビス[〜ンを構成するアルミニウム合金やマグネ
シウム合金どの密着性に優れ且熱膨張係数の小さいアル
ミナ繊維、アルミナ−シリカsM1炭化ケイ素繊維の如
き短繊維や、炭化ケイ素ボイス力、窒化ケイ素ボイス力
の如きボイス力であることが好ましく、それらの体積率
は使用される繊維によっても異るが10〜50%程度で
あることが好ましい。
The reinforcing braid used in the present invention may be either long fibers (continuous fibers) or short fibers (discontinuous fibers), but in particular, it may be made of aluminum alloy or magnesium alloy that constitutes the bis. It is preferable to use short fibers such as alumina fiber, alumina-silica sM1 silicon carbide fiber, which has excellent properties and a small coefficient of thermal expansion, and voice fibers such as silicon carbide voice force and silicon nitride voice force. Although it varies depending on the fiber used, it is preferably about 10 to 50%.

また本発明によるビス[・ンは、強化m帷にて板状の強
化繊維成形体を形成し、該強化繊維成形体をピストン鋳
造用の鋳型内の所定の位置に配置し、該鋳型内にアルミ
ニウム合金などの溶湯を注渇し、該溶湯を上型にて加圧
し、これにより強化繊維成形体の個々の強化繊維間に溶
湯を充填浸透させる高圧鋳造法などの加圧鋳造法により
製造されて良(、また高圧鋳造法などにより二次元ラン
ダムまたは三次元ランダムに配向された強化!lIとマ
トリックス金属とよりなる複合材料製のストラットを形
成し、該ストラットをピストン鋳造用の鋳型内の所定の
位置に配置し、該鋳型内にアルミニウム合金などの溶湯
を注渇し、これによりストラットを鋳込むことにより製
造されても良いが、生産性の向上及びコストの低減の点
からは前者の方法が好ましい。
In addition, the bis[.-n] according to the present invention is produced by forming a plate-shaped reinforcing fiber molded body with a reinforced m-thickness, placing the reinforcing fiber molding at a predetermined position in a mold for casting a piston, and placing it in the mold. Manufactured by a pressure casting method such as a high-pressure casting method in which molten metal such as aluminum alloy is poured, the molten metal is pressurized with an upper mold, and the molten metal is filled and infiltrated between the individual reinforcing fibers of the reinforced fiber molded product. In addition, struts made of a composite material made of a matrix metal and reinforcing materials oriented randomly in two dimensions or three dimensions are formed by high-pressure casting, etc., and the struts are placed in a predetermined position in a mold for piston casting. The strut may be manufactured by placing the strut in the mold, pouring a molten metal such as aluminum alloy into the mold, and casting the strut, but the former method is preferable from the viewpoint of improving productivity and reducing costs. .

以下に添付の図を参照しつつ 本発明を実施例について
詳細に説明する。
The invention will now be described in detail with reference to embodiments, with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明によるピストンの一つの実施例を示す縦
断面図、第2図は第1図の線■−■にょる縦断面図、第
3図は第1図の線■−■にょる平断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing one embodiment of the piston according to the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view along the line ■-■ in FIG. 1, and FIG. 3 is a vertical cross-sectional view along the line ■-■ in FIG. FIG.

これらの図に於て、1はヘッド部を示しており、該ヘッ
ド部には二つの燃焼室窪み2及び3が設けれられている
。ピストンの実質的に円筒状の側壁Jの外周面には二つ
のコンブレッジコンリング溝5及び6と一つのオイルリ
ング溝7とが軸線8に垂直な平面に沿って設けられてお
り、コンプレッションリング溝5.6及びオイルリング
溝7には図には示されていないがそれぞれコンプレッシ
ョンリング及びオイルリングが嵌込まれるようになって
いる。また側壁4にはオイルリングにより掻ぎ下された
オイルをピストンの内部に導くオイルドレーン@9が設
けられている。
In these figures, 1 designates a head part, in which two combustion chamber recesses 2 and 3 are provided. Two compression ring grooves 5 and 6 and one oil ring groove 7 are provided on the outer circumferential surface of the substantially cylindrical side wall J of the piston along a plane perpendicular to the axis 8. Although not shown in the drawings, a compression ring and an oil ring are fitted into the groove 5.6 and the oil ring groove 7, respectively. Further, an oil drain @9 is provided on the side wall 4 to guide the oil scraped down by the oil ring into the inside of the piston.

ピストンの中央にはピストンピン孔10が設けられてお
り、ピストンは図には示されていないがピストンピン孔
10に挿通されたピストンピン及びコネクティングロッ
ドにより内燃機関のクランクシャフトに連結されるよう
になっている。側壁4のヘッド部1とは反対側の端部に
はピストンピン孔10の軸線11の両側にてスカート部
12が設けられている。
A piston pin hole 10 is provided in the center of the piston, and the piston is connected to a crankshaft of an internal combustion engine by a piston pin and a connecting rod inserted through the piston pin hole 10, although not shown in the figure. It has become. Skirt portions 12 are provided at the end of the side wall 4 opposite to the head portion 1 on both sides of the axis 11 of the piston pin hole 10.

図示のピストンはアルミニウム合金にて形成されており
、特にピストンの軸線8の方向に見て側壁4のオイルリ
ング溝7とスカート部12との間の部分は、ピストンピ
ン孔10の軸線11に対し実質的に垂直に直線状に延在
する二つの第一の領域14と、該第−の領域の両端より
ピストンの側部外周面15に沿って実質的に円弧状に延
在する第二の領域16とに於て実質的に弓状に炭化ケイ
素ボイス力にて複合強化されている。第一の領域14に
は湾曲部17が設けられており、該湾曲部にてピストン
ピン孔10を迂回している。図には示されていないが炭
化ケイ素ボイス力は第一の領域14及び第二の領域16
に於て実質的に三次元ランダムに配向され分散されてい
る。
The illustrated piston is made of aluminum alloy, and in particular, the portion between the oil ring groove 7 of the side wall 4 and the skirt portion 12 when viewed in the direction of the axis 8 of the piston is relative to the axis 11 of the piston pin hole 10. two first regions 14 extending substantially perpendicularly in a straight line; and a second region extending substantially in an arc shape from both ends of the second region along the side outer circumferential surface 15 of the piston. Region 16 is compound reinforced with silicon carbide voice forces in a substantially arcuate manner. A curved portion 17 is provided in the first region 14 and bypasses the piston pin hole 10 at the curved portion. Although not shown in the figure, the silicon carbide voice force is applied to the first region 14 and the second region 16.
The particles are substantially randomly oriented and distributed in three dimensions.

上述の如き構成を右ザるビス1−ンは以下の如き要領に
て製造された。先ず炭化ケイ素ボイス力18(東海カー
ボン株式会社製[トーカマックス1(登録商標〉)とコ
ロイダルシリカ水溶液とをtfP合し該混合物を圧縮成
形することにより、第4図及び第5図に示されている如
き湾曲した板状の繊維成形体1つを形成した。尚この繊
維成形体19の第4図で見て直線状をなす部分20の良
さは5311111であり、部分20の両側に設けられ
た円弧状をな1部分21の外周面の曲率半径は39.5
nvであり、部分20に設けられ1.:湾曲部22の第
5図で見て、ト面の曲率半径はiQn+mであり、下面
の曲率半径は15111111であり、湾曲部22を除
く部分20及び部分21の高さ及び厚さはそれぞれ′1
8mJ l 、 4.11111であった。また部分2
0には直径4mmの二つのビン挿通、孔20’ が設け
られており、炭化ケイ素ボイス力の体積率は30%であ
った。
A biscuit tube having the above-described structure was manufactured in the following manner. First, silicon carbide voice force 18 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd. [TOKAMAX 1 (registered trademark)) and colloidal silica aqueous solution were combined with tfP and the mixture was compression molded to form the mixture shown in FIGS. 4 and 5. One curved plate-shaped fiber molded body was formed as shown in FIG. 4.The straight portion 20 of this fiber molded body 19 in FIG. The radius of curvature of the outer peripheral surface of the arc-shaped portion 21 is 39.5
nv, provided in the portion 20 and 1. : Looking at the curved part 22 in FIG. 1
It was 8 mJ l, 4.11111. Also part 2
0 was provided with two bottle insertion holes 20' with a diameter of 4 mm, and the volume fraction of silicon carbide voice force was 30%.

次いでこの繊維成形体19を800℃に予熱し、第6図
に示されている如くビス[・ンを鋳造するだめの高圧鋳
造装置23の上型24の所定の位置に図には示されてい
ないビンによって固定し、下型25内に750℃のアル
ミニウム合金(J Is規格AC8B>の溶湯26を注
渇し、該溶湯を上型24にて約1000kg/−の圧力
にて加圧しつつ凝固させた。、溶湯26が完全に凝固し
た後、その凝固体をノックアウトピン27により下型2
5より取出し、該凝固体に対し研削等の機械加工を施し
て第1図乃至第3図に示されている如き外径82.4m
m、良さ74n+mのピストンとした。
Next, this fiber molded body 19 was preheated to 800°C, and as shown in FIG. A molten metal 26 of aluminum alloy (JIS standard AC8B>) at 750° C. is poured into the lower mold 25, and the molten metal is solidified while being pressurized with a pressure of about 1000 kg/- in the upper mold 24. After the molten metal 26 was completely solidified, the solidified body was pushed into the lower mold 2 by a knockout pin 27.
5, and the solidified body was subjected to machining such as grinding to obtain an outer diameter of 82.4 m as shown in Figures 1 to 3.
The piston had a thickness of 74n+m.

上述の如く形成されたピストンについて以下の如き要領
にて熱膨張試験を行った。試験に於ては、ピストンのヘ
ッド部1をバーナにJ、す320℃に30分間加熱し、
その場合のスカート肩部13の表面間の直径方向の長さ
の変化を測定した。比較のため同−寸法及び同一形状の
ストラットを鋳込まれていないピストン、及び鋼(S 
PCG )製の板状のストラットを鋳込まれた従来のピ
ストンについても同様の試験を行っに0この試験の結果
を第7図に示1..尚この第7図に於て、熱膨張量比率
とはストラットを鋳込まれていないピストンの熱膨張量
を100とした場合の百分率の値をいう。
A thermal expansion test was conducted on the piston formed as described above in the following manner. In the test, the head part 1 of the piston was heated to 320°C for 30 minutes using a burner.
In this case, the change in length in the diametrical direction between the surfaces of the skirt shoulder portion 13 was measured. For comparison, a piston with the same size and shape but not cast in a strut, and a steel (S)
A similar test was conducted on a conventional piston in which a plate-shaped strut made of PCG was cast. The results of this test are shown in Figure 7. .. In FIG. 7, the thermal expansion ratio refers to a percentage value when the thermal expansion amount of the piston without a strut is set as 100.

この第7図より、上述の如く形成されたピストンに於て
は、炭化ケイ素ボイス力によりピストンのスカート肩部
の拡径膨張が有効に抑制されていることが解る。また上
述の如く形成されたピストンは鋼製のスト・ラットを鋳
込まれたピストン(壬量約342k(1)J:りも21
g軽量であることが認められた。
From FIG. 7, it can be seen that in the piston formed as described above, the expansion and expansion of the skirt shoulder portion of the piston is effectively suppressed by the silicon carbide voice force. In addition, the piston formed as described above has a steel strut cast into it (weight approx. 342k (1) J: Rimo 21
g It was recognized that it was lightweight.

また上述の如(形成されたピストンを6気筒、m排気m
 2759cc、 P、大出力170 P S/ 56
00rDM、1人トルク24.、0kgm /7140
Orpmの4サイクルガソリン1ンジンに相込み、回転
数560Orpm、、全負荷にて200h間の試験運転
を行ったところ、拡径膨張の減少の効果とし゛C騒音の
減少が認められ、またシリンダボアとの焼付きなどの不
具合は一切発生せず、また軽量化の効果として吹き上が
り及び出力の向上などがaΣめられた。
In addition, as described above (the formed piston is 6 cylinders, m exhaust m
2759cc, P, large output 170P S/56
00rDM, 1 person torque 24. ,0kgm/7140
When test operation was carried out for 200 hours under a full load at a rotational speed of 560 rpm using a 4-cycle gasoline engine, it was found that the effect of reducing diameter expansion and reduction of C noise was observed. There were no problems such as seizure, and the weight reduction resulted in improvements in revving and output.

また第1図乃至第3図に示されたピストンと同一の構成
を有するピストンを予め炭化ケイ素ボイスカにて複合強
化されたアルミニウム合金よりなる複合材料製のス[−
ラットを形成し、該ス1−ラットを鋳込む方法により製
造した。
Moreover, a piston having the same structure as the piston shown in FIGS.
It was manufactured by forming a rat and casting the slat.

先ず上述の実施例に於て使用された炭化ケイ素ホイスカ
と同一の炭化ケイ素ホイスカとコロイダルシリカ水溶液
とよりなる混合液を圧縮成形することにより長さ180
mm、厚さ1.4mmの筒状のIl維成形体19′を形
成した。次いでこの繊維成形体を800℃に予熱した後
、第8図に示されている如く、高圧鋳造装置28の下型
29内の所定の位置に配置し、下型29内に750℃の
アルミニウム合金(JIs規格△C8、A >の溶11
30を注ぎ、該溶湯を上型31にて約1000kg/〕
の圧力にて加圧しつつ凝固させた。溶W30が完全に凝
固したのち凝固体をノックアウトピン32により下型2
9より取出し、該凝固体に対し研削及び切削等の機械加
工を施して第4図及び第5図に示されている如き形状を
イブし、前述の実施例に於ける繊維成形体1つと同一の
寸法を有する複合材料製のストラットを形成した。尚こ
の環状体に於ける炭素41雑の体積率は約30%であっ
た。
First, a mixture of the same silicon carbide whiskers as the silicon carbide whiskers used in the above-mentioned examples and an aqueous colloidal silica solution was compression molded to obtain a length of 180 mm.
A cylindrical Il fiber molded body 19' having a thickness of 1.4 mm and a thickness of 1.4 mm was formed. Next, after preheating this fiber molded body to 800°C, it is placed at a predetermined position in the lower mold 29 of the high-pressure casting device 28, as shown in FIG. (JIs standard △C8, A > melting 11
30, and the molten metal is poured into the upper mold 31 to weigh approximately 1000 kg/]
The mixture was solidified while being pressurized at a pressure of . After the molten W30 has completely solidified, the solidified body is removed from the lower mold 2 by the knockout pin 32.
9, and subjected the solidified body to mechanical processing such as grinding and cutting to give it a shape as shown in FIGS. 4 and 5, which is the same as one fiber molded body in the previous example. A composite strut was formed having dimensions of . The volume fraction of carbon-41 miscellaneous in this annular body was approximately 30%.

次いでかくして形成されたスト・ラット・をピストンを
鋳造するための千htl造用の金型内の所定の位置に配
置し、該金型内にアルミニウム合金(JIs規格AC8
△)の溶湯を注ぎ、溶湯が完全に凝固したのち金型J、
り凝固体を取出し、該凝固体に対し研削等の機械加工を
施して第1図ノリ至第3図に示されたピストンと同様の
ピストンを形成しlこ 。
Next, the strut thus formed is placed in a predetermined position in a mold for casting a piston, and an aluminum alloy (JIs standard AC8) is placed in the mold.
Pour the molten metal △), and after the molten metal has completely solidified, mold J,
The solidified body is taken out, and the solidified body is subjected to machining such as grinding to form a piston similar to the piston shown in FIGS. 1 to 3.

かくして形成されたピストンについて前述の実施例の場
合と同様の要領にて熱膨張試験を行った。
The piston thus formed was subjected to a thermal expansion test in the same manner as in the previous example.

この試験の結果を第9図に示す。この第9図より、上述
の如く形成されたピストンによればビス1〜ンのスノJ
−ト肩部の拡径膨張が有効に抑制されることが解る3、
また上述の如く形成されたピストンは鋼製のストラット
を鋳込まれた従来のピストン(重量342にり)に比し
て21o軽吊であることが認められた。
The results of this test are shown in FIG. From FIG. 9, it can be seen that according to the piston formed as described above, the screws 1 to 1 are
- It can be seen that the expansion of the diameter of the shoulder part is effectively suppressed 3.
It has also been found that the piston formed as described above has a lighter weight of 21° compared to a conventional piston (weight 342 mm) with cast steel struts.

更に前述の実施例の場合と同様、J=、 i!liの如
く形成されたピストンを前述の実施例に於て使用された
エンジンと同一のエンジンに組込んで前述の実施例の場
合と同一の条件にて試験運転を行ったところ、拡径膨張
が低減された効果として騒音の減少が認められ、シリン
ダボアとの焼付きは一切認められず、また軽量化の効果
として吹き上がり及び出力の向上などが認められた。
Furthermore, as in the previous embodiment, J=, i! When a piston formed as shown in FIG. As a result of the reduction, a reduction in noise was observed, no seizure with the cylinder bore was observed, and as a result of the weight reduction, improvements in blow-up and output were observed.

以上に於ては本発明を二つの実施例について詳細に説明
したが、本発明はかがる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。
Although the present invention has been described above in detail with reference to two embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible within the scope of the present invention. This will be clear to those skilled in the art.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明によるピストンの一〇の実施例を示す縦
断面図、第2図は第1図の線IT−IIによる縦I!7
1面図、第3図は第1図の線■−■にょる平断面図、第
4図はm維成形体を示す平面図、第5図は第4図に示さ
れた繊維成形体の正面図、第6図は第1図乃至第3図に
示されたピストンの鋳造過程を示す解図、第7図は熱膨
張試験の結果を示すグラフ、第8図は本発明によるピス
トンの他の一つの実施例の製造に際し鋳込まれる環状体
の鋳造過程を示す解図、第9図は熱膨張試験の結果を示
すグラフである。 1・・・ヘッド部、2.3・・・燃焼室窪み、4・・・
側壁。 5.6・・・コンプレッションリングiR+7・・・オ
イルリング溝、8・・・軸線、9・・・オイルドレーン
溝、10・・・ピストンピン孔、11・・・軸線、12
・・・スカート部、14・・・第一の領域、15・・・
側部外周面、16・・・第二の領域、17・・・湾曲部
、18・・・炭化ケイ素ボイス力、19・・・繊維成形
体、20・・・直線状をなす部分、20′・・・ビン挿
通孔9,21・・・円弧状をなず部分、22・・・湾曲
部、23・・・鋳造装置、24・・・上型、25・・・
下型、26・・・アルミニウム合金の溶湯、27川ノツ
クアウ[−ビン、28・・・鋳造装置、29・・・下型
、30・・・アルミニウム合金の溶湯。 31・・・上型、32・・・ノックアウトピン特 許 
出 願 人  トヨタ自動車株式会社代   理   
人  弁理士  明石 昌毅第 1 図 m−4 第2図 第 3 図 第 4 図 Q 第 6 図 第 8 図
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a tenth embodiment of a piston according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view taken along line IT-II in FIG. 7
1 side view, Figure 3 is a plan cross-sectional view taken along the line 6 is an illustration showing the casting process of the piston shown in FIGS. 1 to 3, FIG. 7 is a graph showing the results of a thermal expansion test, and FIG. 8 is a diagram showing the piston other than the piston according to the present invention. FIG. 9 is a diagram showing the casting process of an annular body cast during the production of one embodiment of the invention, and FIG. 9 is a graph showing the results of a thermal expansion test. 1...Head part, 2.3...Combustion chamber recess, 4...
side wall. 5.6... Compression ring iR+7... Oil ring groove, 8... Axis line, 9... Oil drain groove, 10... Piston pin hole, 11... Axis line, 12
...Skirt portion, 14...First region, 15...
Side outer peripheral surface, 16... Second region, 17... Curved portion, 18... Silicon carbide voice force, 19... Fiber molded body, 20... Straight portion, 20' ... Bottle insertion holes 9, 21 ... Arc-shaped part, 22 ... Curved part, 23 ... Casting device, 24 ... Upper mold, 25 ...
Lower mold, 26... Molten aluminum alloy, 27 Kawa no Tsukuau [-bottle, 28... Casting device, 29... Lower mold, 30... Molten aluminum alloy. 31...Upper mold, 32...Knockout pin patent
Applicant Toyota Motor Corporation Representative
Person Patent Attorney Masaki Akashi No. 1 Figure m-4 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure Q Figure 6 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] オイルリング溝どスフ3−ト部とピストンピン孔とを有
し軽金属にて形成された内燃機関用ビス[−ンにして、
前記ピストンの軸線方向に見て前記オイルリング溝と前
記スカート部との間の部分が前記ピストンピン孔の軸線
に対し実質的に!I!直に直線状に延在する二つの領域
と該領域の両端より前記ピストンの側部外周面に沿って
実質的に円弧状に延在する領域とに於て実質的に弓状に
強化繊組にて複合強化された内燃機関用ビス[−ン。
An internal combustion engine biscuit made of light metal and having an oil ring groove and a piston pin hole.
When viewed in the axial direction of the piston, the portion between the oil ring groove and the skirt portion is substantially relative to the axis of the piston pin hole! I! The reinforcing fibers are substantially arcuate in two regions that extend directly in a straight line and in a region that extends substantially in an arc from both ends of the regions along the side outer circumferential surface of the piston. A biscuit for internal combustion engines that is compositely reinforced.
JP10363883A 1983-06-09 1983-06-09 Piston for internal-combustion engine Pending JPS59229034A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10363883A JPS59229034A (en) 1983-06-09 1983-06-09 Piston for internal-combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10363883A JPS59229034A (en) 1983-06-09 1983-06-09 Piston for internal-combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59229034A true JPS59229034A (en) 1984-12-22

Family

ID=14359306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10363883A Pending JPS59229034A (en) 1983-06-09 1983-06-09 Piston for internal-combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59229034A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6267939U (en) * 1985-10-18 1987-04-28
US4669367A (en) * 1985-03-26 1987-06-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Light metal alloy piston

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5321317A (en) * 1976-08-06 1978-02-27 Wellworthy Ltd Piston
JPS5341622A (en) * 1976-09-27 1978-04-15 Honda Motor Co Ltd Piston made of fiber-reinforced light alloy

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5321317A (en) * 1976-08-06 1978-02-27 Wellworthy Ltd Piston
JPS5341622A (en) * 1976-09-27 1978-04-15 Honda Motor Co Ltd Piston made of fiber-reinforced light alloy

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4669367A (en) * 1985-03-26 1987-06-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Light metal alloy piston
JPS6267939U (en) * 1985-10-18 1987-04-28
JPH0415968Y2 (en) * 1985-10-18 1992-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4216682A (en) Fiber-reinforced light alloy cast article
JPS5893948A (en) Engine piston
JPS6198948A (en) Piston for internal-combustion engine
EP0189508A1 (en) Method of making short fiber preform
US4831918A (en) Light alloy pistons with reinforcing inserts for the piston pin bores
JPS59218342A (en) Fiber reinforced light alloy piston for internal- combustion engine
EP0710729B1 (en) Fibre-reinforced metal pistons
JP3705676B2 (en) Manufacturing method of piston for internal combustion engine
JPS6341967B2 (en)
JPS59229034A (en) Piston for internal-combustion engine
US4730548A (en) Light metal alloy piston
JPS59229033A (en) Piston for internal-combustion engine
US4740428A (en) Fiber-reinforced metallic member
JPS60182338A (en) Cylinder block for internal-combustion engine made of light metal
JPH0313549Y2 (en)
JP2002130048A (en) Piston for internal combustion engine
JP2864497B2 (en) Internal combustion engine piston
JPH0510527B2 (en)
JPS61237869A (en) Piston made of autothermic type aluminum
JPH06218522A (en) Fiber reinforced metal matrix composite sliding member and production thereof
JP2623799B2 (en) Internal combustion engine piston
JPH03149B2 (en)
JPS62168954A (en) Piston for diesel engine
JPS62124311A (en) Fiber reinforced metallic connecting rod
JPS61126357A (en) Light metallic cylinder block and its manufacture for internal-combustion engine