JPS6045759A - セラミック組込型ピストン - Google Patents
セラミック組込型ピストンInfo
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- JPS6045759A JPS6045759A JP15450783A JP15450783A JPS6045759A JP S6045759 A JPS6045759 A JP S6045759A JP 15450783 A JP15450783 A JP 15450783A JP 15450783 A JP15450783 A JP 15450783A JP S6045759 A JPS6045759 A JP S6045759A
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- JP
- Japan
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- iron
- piston
- ceramic sintered
- alloy
- expansion
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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
- F02F3/0015—Multi-part pistons
-
- 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
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
-
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエンジンのピストン頭部をセラミック化したセ
ラミック組込型ピストンに関する。
ラミック組込型ピストンに関する。
セラミック焼結体とアルミニュム合金製のピストン本体
との結合の媒体としてアルミニュム合金との接合面にア
ルフィン処理など表面処理を施した鉄製だかを用いたビ
ス（−ンが種々提案されている（たとえば特公昭５７−
２４４４ ）。しかるにかかるピストンは、アルフィン
処理など表面処理をしているため工程が複雑であり、ま
たアルミニュムと鉄との熱膨張差による接合面の剥離を
遅延させる効果はあっても熱膨張差自体を少なくする効
果はないため確実に剥離を防ぐことは困難であり、自動
車エンジンの如く長時間メンテナンスフリーで使用する
に必要な程度の耐久性は得られていない。
との結合の媒体としてアルミニュム合金との接合面にア
ルフィン処理など表面処理を施した鉄製だかを用いたビ
ス（−ンが種々提案されている（たとえば特公昭５７−
２４４４ ）。しかるにかかるピストンは、アルフィン
処理など表面処理をしているため工程が複雑であり、ま
たアルミニュムと鉄との熱膨張差による接合面の剥離を
遅延させる効果はあっても熱膨張差自体を少なくする効
果はないため確実に剥離を防ぐことは困難であり、自動
車エンジンの如く長時間メンテナンスフリーで使用する
に必要な程度の耐久性は得られていない。
本発明の目的は、かかる表面処理な施寸ことなく、Ｖ、
製たがとセラミック焼結体との熱膨張差自体を少なくし
て結合を強固にし、さらに鉄製だがとアルミニュム合金
との熱膨張差も小さくして結合を強固にでき、優れた耐
久性が得られるレラミック組込型ピストンの提供にある
。
製たがとセラミック焼結体との熱膨張差自体を少なくし
て結合を強固にし、さらに鉄製だがとアルミニュム合金
との熱膨張差も小さくして結合を強固にでき、優れた耐
久性が得られるレラミック組込型ピストンの提供にある
。
本発明は円板状セラミック焼結体に鉄製たがを外嵌した
結合体をピストン本体を形成するアルミニュム合金で鋳
込み、圧入または焼バメによりビストン水体の頭部に結
合さゼでなるヒラミック組込型ピストンにおいて前記鉄
製だかを、前記セラミック焼結体に外１へされる低膨張
鉄系合金製の内向と、該内向と同軸心を有し、内筒に外
嵌される高膨張鉄系合金製の外筒とで栴成したことを骨
子どする。。
結合体をピストン本体を形成するアルミニュム合金で鋳
込み、圧入または焼バメによりビストン水体の頭部に結
合さゼでなるヒラミック組込型ピストンにおいて前記鉄
製だかを、前記セラミック焼結体に外１へされる低膨張
鉄系合金製の内向と、該内向と同軸心を有し、内筒に外
嵌される高膨張鉄系合金製の外筒とで栴成したことを骨
子どする。。
つぎに本発明のセラミック組込型ビス（〜ンを図に基づ
き説明する。
き説明する。
本発明のセラミック組込型ピストンは、アルミニュムダ
イキャストで製造された頭部１１に所面円弧状の底部１
２を有する凹状部１３が設（〕られたアルミニュム合金
製のピストン本体１と、ジルコニア、窒化珪素など耐熱
Ｓ撃性の高いセラミックで形成され、円板状セラミック
焼結体２と鉄製だが３とからなる。鉄製だが３は、ステ
ンレス鋼などの円筒状の低膨張鉄系合金製の内筒３１と
、ニレジストなどの高膨張鉄系合金製で該内局３１に外
■された外筒３２とからなる。、鉄製だが３の内筒３１
と外筒３２とは、焼バメ、ろう付け、または一体向鋳造
など溶接によって一体化される。
イキャストで製造された頭部１１に所面円弧状の底部１
２を有する凹状部１３が設（〕られたアルミニュム合金
製のピストン本体１と、ジルコニア、窒化珪素など耐熱
Ｓ撃性の高いセラミックで形成され、円板状セラミック
焼結体２と鉄製だが３とからなる。鉄製だが３は、ステ
ンレス鋼などの円筒状の低膨張鉄系合金製の内筒３１と
、ニレジストなどの高膨張鉄系合金製で該内局３１に外
■された外筒３２とからなる。、鉄製だが３の内筒３１
と外筒３２とは、焼バメ、ろう付け、または一体向鋳造
など溶接によって一体化される。
セラミック焼結体２と鉄製だが３の内筒３１とは、つぎ
の手段によって嵌着される。
の手段によって嵌着される。
インセラミック焼結体２に近似する熱膨張係数のガラス
層４を焼付け、このガラス層４を介して内筒３１を銀ろ
う何するいわゆるガラスコーティング銀ろう句法 口）３００℃、１０ ＴｏｒｒでＴ−ｉ （１０００人
） −ＭＣ）（１０００人） −Ｃｕ （２００ＯＡ＞
をセラミンク焼結体２の表面上に蒸着し水素炉中でＬラ
ミック焼結体２と内筒３１を銀ろう付けするいわゆるＰ
ＶＤ法ハ）ＴｉＨ２のペースト（Ｔｉ ト１２の粉末を
酢酸ブチル等で溶いたもの）をセラミック焼結体２の表
面上に塗布し、水素炉中でセラミック焼結体２と内筒３
１を銀ろうイ」けするいわゆる活性化金属法 二＞ １ラミック焼結体２を一７０°Ｃまで冷し内筒３
１を６００’Ｃぐらいに熱し、両者を結合させ、熱膨張
、収縮によって固着させるいわゆる焼バメこれらの方法
にＪ：リセラミック焼結体２の外周に鉄製だが３を外嵌
した結合体５は、使用条件下（通常ピストン頭部におい
て２００℃〜４００℃）においてもセラミック焼結体２
は内筒３１により中心方向の圧縮応力を受けている。結
合体５とピストン本体１との固着は、結合体５をピスト
ン本体１を形成するアルミニュム合金で鋳込み、圧入、
または焼バメなどにより固着される。
層４を焼付け、このガラス層４を介して内筒３１を銀ろ
う何するいわゆるガラスコーティング銀ろう句法 口）３００℃、１０ ＴｏｒｒでＴ−ｉ （１０００人
） −ＭＣ）（１０００人） −Ｃｕ （２００ＯＡ＞
をセラミンク焼結体２の表面上に蒸着し水素炉中でＬラ
ミック焼結体２と内筒３１を銀ろう付けするいわゆるＰ
ＶＤ法ハ）ＴｉＨ２のペースト（Ｔｉ ト１２の粉末を
酢酸ブチル等で溶いたもの）をセラミック焼結体２の表
面上に塗布し、水素炉中でセラミック焼結体２と内筒３
１を銀ろうイ」けするいわゆる活性化金属法 二＞ １ラミック焼結体２を一７０°Ｃまで冷し内筒３
１を６００’Ｃぐらいに熱し、両者を結合させ、熱膨張
、収縮によって固着させるいわゆる焼バメこれらの方法
にＪ：リセラミック焼結体２の外周に鉄製だが３を外嵌
した結合体５は、使用条件下（通常ピストン頭部におい
て２００℃〜４００℃）においてもセラミック焼結体２
は内筒３１により中心方向の圧縮応力を受けている。結
合体５とピストン本体１との固着は、結合体５をピスト
ン本体１を形成するアルミニュム合金で鋳込み、圧入、
または焼バメなどにより固着される。
鉄は通常ヒラミック焼結体２とアルミニュム合金との中
間の熱膨張係数を有づるため、セラミック焼結体２を直
接アルミニュム合金に接合する場合に比較し、高温の使
用条件下においても熱膨張される締め付は力の低下が生
じにくく、またｆｌｉｔｉＪだが３の低膨張鉄系合金製
の内筒３１（フエライ１〜系ステンレス鋼、マルテンザ
イ１〜系ステンレス鋼１１〜１３ｘ１０／ｄｅｇ ）と
セラミック焼結体２（ジルコニア９．５〜１１ｘ１０／
ｄｅｏ ）とは、熱膨張係数はほぼ等しくさらにアルミ
ニュム合金（アルミニュム合金２１ｘ１０／ｄｅｇ ）
と高膨張鉄系合金製の外筒３２にレジスト 球状黒鉛鋳鉄１９〜２０Ｘ旬／ｄｅａ ）との熱膨張係
数もほぼ等しいため鉄製だが３とセラミック焼結体の結
合強度が大きく、また結合体５とピストン本体１の結合
強度も大きいため１ごれた耐久性が４ｇられる。
間の熱膨張係数を有づるため、セラミック焼結体２を直
接アルミニュム合金に接合する場合に比較し、高温の使
用条件下においても熱膨張される締め付は力の低下が生
じにくく、またｆｌｉｔｉＪだが３の低膨張鉄系合金製
の内筒３１（フエライ１〜系ステンレス鋼、マルテンザ
イ１〜系ステンレス鋼１１〜１３ｘ１０／ｄｅｇ ）と
セラミック焼結体２（ジルコニア９．５〜１１ｘ１０／
ｄｅｏ ）とは、熱膨張係数はほぼ等しくさらにアルミ
ニュム合金（アルミニュム合金２１ｘ１０／ｄｅｇ ）
と高膨張鉄系合金製の外筒３２にレジスト 球状黒鉛鋳鉄１９〜２０Ｘ旬／ｄｅａ ）との熱膨張係
数もほぼ等しいため鉄製だが３とセラミック焼結体の結
合強度が大きく、また結合体５とピストン本体１の結合
強度も大きいため１ごれた耐久性が４ｇられる。
以上の如く本発明のセラミック組込型ピストンは、鉄と
アルミニュム合金との縦、横の熱膨服差を吸収する描成
にＪ：り鉄製たがとセラミック焼結体との熱膨服差自体
を小さくして結合を強固にし、さらに鉄製だがとアルミ
ニュム合金との熱１１５ｊｌｌｌ差も小さくして結合を
強固にでき、優れた耐久性が得られる。
アルミニュム合金との縦、横の熱膨服差を吸収する描成
にＪ：り鉄製たがとセラミック焼結体との熱膨服差自体
を小さくして結合を強固にし、さらに鉄製だがとアルミ
ニュム合金との熱１１５ｊｌｌｌ差も小さくして結合を
強固にでき、優れた耐久性が得られる。
第１図は本発明の実施例を示寸断面図、第２図は本発明
の実施例を示すＡ−Ａ断面図である。
の実施例を示すＡ−Ａ断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）円板状セラミック焼結体に鉄製だかを外嵌した結合
体を、ピストン本体を形成するアルミニュム合金で鋳込
み、圧入または焼バメによりピストン本体の頭部に結合
させてなるセラミック組込型ピストンにおいて 前記鉄製たがは、低膨張鉄系合金製の内筒と、高膨張鉄
系合金製の外筒とからなることを特徴とづるピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15450783A JPS6045759A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | セラミック組込型ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15450783A JPS6045759A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | セラミック組込型ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6045759A true JPS6045759A (ja) | 1985-03-12 |
| JPH0133656B2 JPH0133656B2 (ja) | 1989-07-14 |
Family
ID=15585754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15450783A Granted JPS6045759A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | セラミック組込型ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045759A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8882561B2 (en) | 2006-04-07 | 2014-11-11 | Mattel, Inc. | Multifunction removable memory device with ornamental housing |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617705A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-19 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Pneumatic tire |
| JPS5688933A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-18 | Toyota Motor Corp | Piston head part structure |
| JPS572445A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Manufacture of ceramic incorporated type engine piston |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP15450783A patent/JPS6045759A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5617705A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-19 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Pneumatic tire |
| JPS5688933A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-18 | Toyota Motor Corp | Piston head part structure |
| JPS572445A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-07 | Aisin Seiki Co Ltd | Manufacture of ceramic incorporated type engine piston |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0133656B2 (ja) | 1989-07-14 |
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