JPS60227964A - Production of piston - Google Patents
Production of pistonInfo
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- JPS60227964A JPS60227964A JP8537184A JP8537184A JPS60227964A JP S60227964 A JPS60227964 A JP S60227964A JP 8537184 A JP8537184 A JP 8537184A JP 8537184 A JP8537184 A JP 8537184A JP S60227964 A JPS60227964 A JP S60227964A
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- cavities
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
- B22D19/0027—Cylinders, pistons pistons
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ピストンの製造方法、殊に冷却液を循環させ
るための冷却用空洞を内部に有するピストンの製造法に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a piston, and more particularly to a method for manufacturing a piston having a cooling cavity therein for circulating a cooling fluid.
（従来技術）
たとえば直噴ディーセルエンジン用のピストンでは、ピ
ストンヘッド部に燃焼室が設けられており、ヘット部を
積極的に冷却する必要がある。このためピストン頂部付
近に空洞を設け、この空洞に潤滑油を通すことにより、
ピストン頂部を冷却するような構造が用いられている。(Prior Art) For example, in a piston for a direct injection diesel engine, a combustion chamber is provided in the piston head, and it is necessary to actively cool the head. For this reason, by creating a cavity near the top of the piston and passing lubricating oil through this cavity,
A structure is used that cools the top of the piston.
このようなピストンを鋳造により製造する場合、空洞部
は中子を用いて形成するのが一般的であり、この中子を
金型に支持するのに細棒状の金属からなる支持部材が用
いられ、この支持部材は、実開昭５６−３９８３６号公
報の第１図に従来技術として示されているように、その
ままピストンに鋳込まれる。When such a piston is manufactured by casting, the cavity is generally formed using a core, and a support member made of a thin rod-shaped metal is used to support the core in a mold. This support member is directly cast into the piston as shown in FIG. 1 of Japanese Utility Model Application Publication No. 56-39836 as a prior art.
この従来の方法は、金型から長く伸びた支持部材により
支持するため中子の支持を十分に安定させることができ
ない、という問題があり、かつ支持部材という不要な、
ものが内部に鋳込まれる点で好ましくない。そこで、上
述の実開昭５６−３９８３６号では、この冷却用空洞と
なる管部と、ピストンリングを嵌め込むためのリング溝
となるリングトレーガ一部とを一体に形成し、これをピ
ストンに鋳込んだ構造を提案している。しかし、冷却用
空洞はできる限りピストン頂面に寄せた位置に形成する
ことが望ましいのであるが、この提案された構造では冷
却用空洞の位置がリング溝の位置により制約を受けるこ
とになる。This conventional method has the problem that the support of the core cannot be sufficiently stabilized because the core is supported by a long support member extending from the mold, and the support member is unnecessary.
This is undesirable because things are molded inside. Therefore, in the above-mentioned Japanese Utility Model Application Publication No. 56-39836, the pipe section that becomes the cooling cavity and a part of the ring trager that becomes the ring groove into which the piston ring is fitted are integrally formed, and this is attached to the piston. We are proposing a cast-in structure. However, although it is desirable to form the cooling cavity as close to the top surface of the piston as possible, in this proposed structure, the position of the cooling cavity is restricted by the position of the ring groove.
実開昭５７−１７１１４７号公報には、冷却用空洞形成
のための中子をリング溝を形成する耐摩環により金型に
支持し、この耐摩環をそのままピストンに鋳込む構造が
提案されている。しかし、この構造も冷却用空洞の位置
が、リング溝の位置により制約を受ける、という点では
前述の構造のばあいと同様である。Japanese Utility Model Application No. 57-171147 proposes a structure in which a core for forming a cooling cavity is supported in a mold by a wear-resistant ring forming a ring groove, and this wear-resistant ring is directly cast into a piston. . However, this structure is similar to the above structure in that the position of the cooling cavity is restricted by the position of the ring groove.
（発明の目的）
本発明は、冷却用空洞の位置について特に制約がなく、
また空洞形成部材の支持も確実に行なうことができるピ
ストンの製造法を提供することを目的とする。(Object of the invention) The present invention has no particular restrictions on the position of the cooling cavity,
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a piston that can reliably support the cavity forming member.
（発明の構成）
本発明の方法は、内部に冷却用空洞を有するとともに、
ピストンピン付近に径方向の熱膨張を抑制するストラッ
トが鋳込まれた形式のピストンの製造に適用されるもの
であって、冷却空洞形成のための中子あるいは鋳込用管
部材のような空洞形成部材をストラットにより支持した
状態で、このストラットを金型に支持し、該金型に溶湯
を注入してピストンの成形を行なうことからなる。空洞
形成部材は、ピストン頂面付近に位置するリング状部分
と、このリング状部分からピストンのスカート方向に延
びる、２本の、冷却液導入および排出用通路部分とから
なるのが一般的であり、そのばあいには、この通路部分
において該空洞形成部材をストラットにより支持するよ
うにすればよい。(Structure of the Invention) The method of the present invention has a cooling cavity inside, and
It is applied to the manufacture of pistons in which struts are cast in the vicinity of the piston pin to suppress radial thermal expansion, and cavities such as cores or casting pipe members for forming cooling cavities are used. The piston is formed by supporting the forming member by a strut, supporting the strut in a mold, and pouring molten metal into the mold. The cavity forming member generally consists of a ring-shaped part located near the top surface of the piston, and two coolant introduction and discharge passage parts extending from this ring-shaped part toward the skirt of the piston. In that case, the cavity forming member may be supported by struts in this passage portion.
（発明の効果）
本発明においては、冷却用空洞をピストンに形成するた
めの空洞形成部材は、ピストンにもともと設けられてい
るストラットにより支持するようにしたので、空洞形成
部材支持のために特別の部材を必要とせず、しかも冷却
用空洞の位置に制約を受けることがない。(Effects of the Invention) In the present invention, the cavity forming member for forming the cooling cavity in the piston is supported by the struts originally provided on the piston, so special support is provided to support the cavity forming member. No members are required, and there are no restrictions on the position of the cooling cavity.
（実施例の説明）
第１実施例（第１図ないし第５図）
第１図は本発明の方法により製造されたピストンの一例
を示すもので、ピストン１は頂面１ａの付近に鋳込まれ
たリング状の中空管２と、該中空管２に接続され、ピス
トンのスカート方向に延びる２本の管３．４とを有し、
これら管２．３．４により冷却用空洞が形成される。ま
た、ピストン１のピストンピン取付穴１ｂの付近には、
ピストンピンの径方向の熱膨張を抑制するため、スチー
ル製のストラット５．６が配置されている。本例におい
ては、第５図に示すように、ストラット５．６は、管３
．４にそれぞれ溶接により固定されている。(Description of Examples) First Example (Figures 1 to 5) Figure 1 shows an example of a piston manufactured by the method of the present invention. It has a ring-shaped hollow tube 2 and two tubes 3.4 connected to the hollow tube 2 and extending in the direction of the skirt of the piston,
These tubes 2.3.4 form a cooling cavity. In addition, near the piston pin mounting hole 1b of the piston 1,
Steel struts 5.6 are arranged to suppress radial thermal expansion of the piston pin. In this example, as shown in FIG.
．． 4 by welding.
このピストンの製造にさいしては、まず第５図に示すよ
うに、リング状の中空管２と冷却液の導入部および排出
部となる管３．４とを溶接して製造した空洞形成部材に
、ストラット５．６を、それぞれ管３．４の適当な位置
において溶接して固定して組立体７を形成する。このよ
うにして形成された管２．３．４とストラット５．６と
からなる組立体７を、上型８と下型９とからなる金型内
に配置する。上型８は、ピストン鋳造用の空所１０を有
し、この空所１ｏは円筒形の壁面１０ａと、上方から該
空所１０内に突出する突出部１゜ｂとにより形成されて
いる。上型８の空所１ｏは下端が開口しており、この開
口は下型９により閉じられる。下型９には、上型８の空
所１ｏに通じる湯道１１が形成されており、この湯道１
１には押湯用のピストン１２が配置されている。上型８
の突起１０ｂは、ピストンに所要の内面形状を与え１尋
るような形状に製作されており、内部には第４図に示す
ように、ストラット５．６を保持するための磁石１３が
埋め込まれている。In manufacturing this piston, first, as shown in FIG. 5, a cavity forming member is manufactured by welding a ring-shaped hollow tube 2 and a tube 3.4 that will serve as the introduction and discharge portions of the coolant. Then, the struts 5.6 are each welded and fixed in place on the tube 3.4 to form the assembly 7. The assembly 7 consisting of the tube 2.3.4 and the strut 5.6 thus formed is placed in a mold consisting of an upper mold 8 and a lower mold 9. The upper mold 8 has a cavity 10 for casting the piston, and this cavity 1o is formed by a cylindrical wall surface 10a and a protrusion 1°b that projects into the cavity 10 from above. The cavity 1o of the upper mold 8 is open at the lower end, and this opening is closed by the lower mold 9. A runner 11 communicating with the cavity 1o of the upper mold 8 is formed in the lower mold 9, and this runner 1
A piston 12 for a riser is arranged at 1. Upper mold 8
The protrusion 10b is made to have a shape that gives the piston the required inner surface shape, and a magnet 13 for holding the strut 5.6 is embedded inside as shown in FIG. ing.
このように形成された金型を用い、ストラット５．６を
上型８の突起１０ｂ上に磁石１３により保持する。これ
により、ストラット５．６に溶接された管３．４および
リング状の中空管２も空所１０内に支持される。この状
態で湯道１１から溶湯を注入し鋳造を行なう。本例の方
法においては、管２．３．４からなる空洞形成部材は、
そのまま製品の中に鋳込まれる。Using the mold thus formed, the struts 5.6 are held on the projections 10b of the upper mold 8 by the magnets 13. Thereby, the tube 3.4 welded to the strut 5.6 and the ring-shaped hollow tube 2 are also supported in the cavity 10. In this state, molten metal is poured from the runner 11 and casting is performed. In the method of this example, the cavity-forming member consisting of the tube 2.3.4 is
It is directly cast into the product.
第２実施例（第６図）
本例では、空洞形成部材１４は塩中子などの可溶性中子
により形成される。この空洞形成部材１４は、ピストン
の頂面付近にリング状の空洞を形成するためのリング部
１４ａと、このリング状空洞に通じる通路を形成するた
めの通路部１４ｂ１１４ｃとからなり、通路部１４ｂ、
１４ｃにストラット１５．１６が固定される。このよう
にして形成された組立体は、前例におけると同様にして
金型内に支持され、鋳造が行なわれる。Second Embodiment (FIG. 6) In this embodiment, the cavity forming member 14 is formed of a soluble core such as a salt core. This cavity forming member 14 consists of a ring part 14a for forming a ring-shaped cavity near the top surface of the piston, and a passage part 14b114c for forming a passage leading to this ring-shaped cavity.
Struts 15, 16 are fixed to 14c. The assembly thus formed is supported in a mold and cast as in the previous example.
第３実施例（第７図）
本例では、ストラット２５．２６が金属製でなく、炭素
繊維などの繊維成形体により形成されている。金型への
取付けにさいしては、成形体の弾力性を利用して、上型
の突出部に嵌合させ、弾性的に保持すればよい。その他
の点では前例と同様である。Third Embodiment (FIG. 7) In this embodiment, the struts 25 and 26 are not made of metal but are formed of a fiber molded body such as carbon fiber. When attaching to the mold, the molded body may be fitted into the protrusion of the upper mold and held elastically by utilizing its elasticity. In other respects, it is the same as the previous example.
なお、上記第２および第３実施例において空洞形成部材
をストラットに支持させる工程は、ストラットを金型に
支持させる工程の前後どちらでも良い。In addition, in the second and third embodiments, the step of supporting the cavity forming member on the strut may be performed either before or after the step of supporting the strut on the mold.
第１図は本発明の方法により製造されるピストンの一例
を示す斜視図、第２図は製造方法を示す金型の断面図、
第３図は第２図の■−■線断面図、第４図は第２図のＴ
Ｖ−ＩＶ線断面図、第５図は空洞形成部材とストラット
とからなる組立体を示す斜視図、第６図は他の実施例に
用いられる空洞形成部材の斜視図、第７図はさらに他の
実施例を示す第６図と同様な図である。
２・・・中空管、３．４・・・管、５．６・・・ストラ
ット、９・・・下型、１０・・・空所、１０ｂ・・・突
出部。
第３図
第４図
第５ｒＡ
第６図
Ｉ武
第７図
″）＾FIG. 1 is a perspective view showing an example of a piston manufactured by the method of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a mold showing the manufacturing method,
Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in Figure 2, and Figure 4 is the T in Figure 2.
5 is a perspective view showing an assembly consisting of a cavity forming member and a strut, FIG. 6 is a perspective view of a cavity forming member used in another embodiment, and FIG. 7 is a perspective view showing another example. FIG. 6 is a diagram similar to FIG. 6 showing an embodiment of the present invention. 2...Hollow tube, 3.4...Pipe, 5.6...Strut, 9...Lower mold, 10...Vacancy, 10b...Protrusion part. Figure 3 Figure 4 Figure 5rA Figure 6 I Take Figure 7'')
Claims (1)
の熱膨張を抑制するストラットが鋳込まれた形式のピス
トンの製造法であって、ストラットに空洞形成部材を支
持した状態で、このストラットを金型に支持し、前記金
型に溶湯を注入することからなるピストン製造法。A method for manufacturing a piston that has a cooling cavity inside and a strut cast in the vicinity of the piston pin to suppress radial thermal expansion. A piston manufacturing method comprising supporting a strut in a mold and injecting molten metal into the mold.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59085371A JPH07115154B2 (en) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | Piston manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59085371A JPH07115154B2 (en) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | Piston manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227964A true JPS60227964A (en) | 1985-11-13 |
| JPH07115154B2 JPH07115154B2 (en) | 1995-12-13 |
Family
ID=13856853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59085371A Expired - Lifetime JPH07115154B2 (en) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | Piston manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115154B2 (en) |
Cited By (6)
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| JPS6385362U (en) * | 1986-11-25 | 1988-06-03 | ||
| US4776075A (en) * | 1986-06-27 | 1988-10-11 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing piston of internal combustion engine |
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| US7921555B2 (en) | 2005-12-21 | 2011-04-12 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine and method for its production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07115154B2 (en) | 1995-12-13 |
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