JPS611446A - 内燃機関用ピストンの製造方法 - Google Patents

内燃機関用ピストンの製造方法

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JPS611446A
JPS611446A JP12144084A JP12144084A JPS611446A JP S611446 A JPS611446 A JP S611446A JP 12144084 A JP12144084 A JP 12144084A JP 12144084 A JP12144084 A JP 12144084A JP S611446 A JPS611446 A JP S611446A
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piston
mold
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soluble
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Hisamitsu Shimamura
島村 久光
Etsuo Shindo
新藤 悦男
Hideaki Otake
英明 大竹
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Mahle Engine Components Japan Corp
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Izumi Automotive Industry Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/103Multipart cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/06Permanent moulds for shaped castings
    • B22C9/064Locating means for cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/02Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (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。

Description

【発明の詳細な説明】 に産業、にの利用分野舅 本発明は内燃機関用ピストンの製造方法に係り、とくに
可溶性中子を用いて頭部に冷却用空洞を形成するように
した内燃tiI!!用ピストンの製造方法に関する。
K背景技術とその問題点1 高負荷のエンジンに用いられるピストンはその温度が上
昇し易く、温度が高くなるとリングスティックやピスト
ンリングのスカッフを発生し易くなる。このようなリン
グスティックやピストンリングのスカッフを防止するた
めに、例えば第1図に示すように、ピストン1の頭部2
の内側に冷却用空洞3を形成するようにしている。この
空洞に冷却用のオイルを通過させることによって、ピス
トン1の頭部2を冷却することができるようになる。そ
してこのようなピストン1を製造するためには、食塩を
プレスして焼結したり、食塩を溶融して注型したりして
作製された水溶性の11溶性申子を用い、この中子をピ
ストン1を形成する金型の中子に固定子して鋳造を行な
うようにしており、鋳造後に上記の可溶性の中子を水で
溶解して除去することにより、上述の冷却用空洞3を形
成づるようにしている。
このような冷却用空洞3を形成す゛る1=めの食塩等か
ら成る可溶性中子の固定は、第2図に示すように、ピス
トン1のピン穴4が形成されるボス5の部分に支持ピン
6を配し、このピン6によって可溶性中子を支持するよ
うにしでいた。そしてこのピン6を除去した後に形成さ
れるビス]−ン1の穴を用いて、冷却用のオイルの出入
り[1を形成するようにしていた。また別の方法は、第
3図に示すように、ピン穴4の形成されているピンボス
5から離れたピストン1の内面の天井部付近に配された
3本の支持ピン6で可溶性中子を支持7るようにしてい
た。
しかし第2図あるいは第3図に示すようにして配置され
た支持ピン(3を用いて可溶性中子を支持づ゛る場合に
は、何れも問題があつ1.:、、すなわら第2図に承り
ように、ピンボス5の部分に配された一対の支持ピン6
によって支持する場合には、可溶性中子7の支持が2点
支持となるために、第4図において矢印で示すようにふ
らついて、この中子7の位置が定まり難くなり、これに
よってピストン1に形成される冷却用空洞3の位置がこ
の矢印の方向に変化し、これによってピストン1の冷却
効果がこの矢印の方向でばらつくという欠点があった。
また第3図に示すように3木の支持ピン6によって支持
する場合には、冷却用空洞3に通ずる穴が3つ形成され
ることになり、冷却用空洞3内の冷却オイルがピストン
1の運転中に必要以上に流出し、これによってピストン
1の冷却が十分に果ぜないという欠点があった。
さらにピストン1のlff1を軽くする場合には、必要
でな(′X駄肉を除去する構造にする必要がある。
従ってこのような場合には、ピストン1の内部にアンダ
カット部を形成すればよい。そしてアンダカット部を形
成するためには、ピストン鋳造用金型の中子を分割可能
な構造にする必要がある。すなわち第5図に示すように
、ビス1−ン1のNTiのための金型の中子を、センタ
コア8と、両側の一対のサイドコア9とから形成lノな
ければならなくなる。
ところがこのような金型を用いる揚台には、第2図に示
す位置に支持ピン6を配置すると、この支持ピン6がサ
イドコア9を中心側へ寄せる場合に邪魔になる。従って
センタコア8を1ζ方に抜いた後に、サイドコア9を中
心側へ寄せる前に、支持ピン6を下方へ除去する必要が
ある。従−)でNj溶性中子7を支持する支持ピン6を
サイ1〜コア9と別々に形成するとともに、この支持ピ
ン6がυイドコア9から下方へ除去されるようなセ11
造にしておかなければならない。しかしこの−;うな構
造にすると、空洞3を形成するための中子7の支持の精
度が低下したり、あるいは支持ピン6どサイドコア9と
の間の摩耗によりパリが発生し、金型の寿命を短クツ゛
るという問題がある。
またこのような分割可能な金型の中子を用いるとともに
、支持ピン6の配置を第3図に示すようにすると、第3
図において上方に位置する一対の支持ピン6の間の間隔
りを大きくできなくなり、これによって可溶性中子7が
ふらつき易くなる。
このことは逆に言えば、可溶性中子7の位置精度を高め
ると、センタコア8とサイドコア9とに分割された金型
を用いることができなくなり、ビス1−ン1にアンダカ
ット部を形成できなくなる。従ってピストン1が駄肉を
有するようになる。
K発明の目的1 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、冷711用空洞を形成するための可溶性中子を精度
良く支持づるどともに、分割可能な金型を用いτアンプ
カッ8部を形成し、これによって駄肉を少なくづるよう
にした内燃81fll用ピントンの製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
K発明の概要】 本発明は、可溶fIl中子を金型の中−rに支持さμた
状態で金属の溶湯を前記金型内kTtl入りで凝固させ
るとともに、凝固後に前記可溶1!L中子を溶解して頭
部に冷却用空洞を形成するようにした方法において、前
記可溶性中子をピストンピンの軸線方向とほぼ直交する
方向の2点で前記金型の中子に支持させるようにしたこ
とを特徴どする内燃暑;翳関用ピストンの製造方法に関
するものであって、とくにピストンピンの軸線方向どほ
ぼ直交覆る方向の2点で可溶性中子を金型の中子に支持
させることによって、分割可能な金型を用いCピストン
にアンダカット部を形成し、駄肉を除くようにしたもの
である。さらにりfましい実施態様(Cおいては、可溶
性中子を金型に支持する支持ピンを、その断面形状がこ
のピストンの円周方向に大きくで半径方向に小さなほぼ
長円状にしており、2点支持でありながら可溶性中子を
高い精度で位置保持するようにしている。
K実施例I 以下本発明を図示の一実施例につき説明す゛る。
第0図は本発明の一実施例に係る製造方法に用いられる
金j1すの中子15を示すものであって、この中子1;
)は1jに分割可能なセンタコア16とその両側に配さ
れた一対のサイドコア17どから構成され−(いる。そ
してセンタコア16はその下部に一体にベース18を備
えるとともに、サイドコア17にはその上端側の側部に
突部19が形成されており、この突部11)によってア
ンダカット部がピストンに形成ンyれるようになってい
る。そしてセンタコア16には、支持ピン20を介して
可溶性中子21が支持されるようになっている。
可溶性中子21を金型の中子15に:支持させるための
支持ピン20は、どくに第7図に示ずようにその断面形
状が、ピストン23の円周方向に大きく、半径方向に小
さなほぼ長円状の形状を有しており、半径方向の寸法a
と円周方向の寸法すとの比は、はぼ1:2の割合になっ
ている。さらにこれら一対の支持ピン20は、第7図か
ら明らかなように、このピストン23をコンロッドと連
結するピストンピン22の軸線方向に対して直交する方
向に配されている。
このようにして可溶性中子21が金型の中−(−15に
よって支持された状態で、この金型1L)を用いてアル
ミニウム合金によっCピントンをtノミ i′li 7
1−ると、第8図に示すようなピストン23が4j7+
らねた。このピストン23は、その頭部24の内側て゛
あって、凹部から成る燃焼室25の外周側に冷却用空洞
26が形成されるようになる1、この冷却用空洞26は
、金型内に注入されたアルミニウム合金が凝固された後
に、食塩の可溶性中子21を水で溶解することによって
形成された。1イしてこの空洞26の下側には、ピン穴
27を備えるボス28が形成されるとともに、このボス
28の上側には、上記金型15のサイドコア17の突部
19によってアンダカット部29が形成されてd3す、
このアンダカット部29によってビス1〜ン23の駄肉
を除去し、軽量化を図るようにしている。
このように本実施例に係るビス1−ン22の製造方法に
よれば、分割可能になった金型15のセンタコア16に
支持ピン20を介して可溶性中子21が支持されるよう
に41っているために、サイドコア17を中心側へ移動
させる前にその支持ピン20を除去する必要がなくなる
。すなわち支持ピン20をセンター1716とともに直
接下方へ引抜けばよく、この後にVイドコア17を中心
側へ寄せ、次いで下方に抜去ればよい。従って冷却用空
洞26の位置精度が低下したり、あるいはパリが発生す
る欠点を解消で・きる。さらにピストン23の円周方向
に長く半径方向に小さい断面形状を有する一対の支持ピ
ン20を用いて可溶性中子21を支持するようにしてい
るために、2点支持でありながら可溶性中子21を安定
に支持することができ、これによっても冷却用空洞26
の位置精度を高くすることができ、冷N1のばらつきを
無くずことが可能となる。さらに一対の支持ピン20に
よって可溶性中子21を支持しているために、3つ以上
の穴がピストン23に形成されることがなく、従って十
分に冷却が行なわれる前に冷却用のオイルが穴から流出
することを防止できる。
以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基づいて各種の変更が可能である。例えば上記
実施例では金型中子は3分割型になっているが、センタ
コアをさらに3分割とし、全体としては5分割型であっ
ても、同様の効果が得られる。また上記実施例における
支持ピン20の断面形状は、必ずしも第7図に示される
形状に限定されることなく、楕円形その他各種の形状で
あってよい。さらにピストン23から駄肉を除去する必
要がない場合には、必ずしも分割可・能な中子を用いる
必要がなく、一体の描込を右りる中子を用いて鋳造して
もよい。
K発明の効果】 以上のように本発明は、可溶性中子をピストンピンの軸
線方向とほぼ直交する方向の2点で金型の中子に支持さ
せるようにしたものである。従って本発明によれば、分
割可能な金型の中子を用いてピストンを鋳造する場合に
おいても、そのセンタコアによって可溶性中子を支持す
ることが可能となり、可溶性中子を支持する支持手段が
サイドコアの移動を妨げることがなくなる。また上記支
持手段の断面形状をこのピストンの円周方向に大きく、
半径方向に小さい長円状とづることによって、可溶性中
子を確実に支持でき、冷却用空洞を精度よく形成するこ
とができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の内燃機関用ピストンを示す縦断面図であ
って第2図における工〜工線断面図、第2図は第1図に
おけるH〜It I!断面図、第3図は別の従来のピス
トンの第2図と同様の断面図、第4図はこのピストンに
冷却用空洞を形成するための可溶性中子を示す外観斜視
図、第5図はこの可溶性中子を分割可能な金型の中子に
よって支持した状態を承す縦断面図、第6図は本発明の
一実施例に係るピストンの製造方法に用いられる金型の
中子を示す縦断面図、I′!7図は第6図における■〜
■線断面図、第8図はこの金型を用いて鋳造されたピス
トンの縦断面図である。 なお図面に用いた符号において、 15・・・金型の中子 16・・・センタコア 17・・・υ゛イドア 20・・・支持ピン 21・・・可溶性中子 22・・・ピストンピン 23・・・ピストン 24・・・頭部 26・・・冷却用空洞 27・・・ピン穴 29・・・アンダカット部 である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、可溶性中子を金型の中子に支持させた状態で金属の
    溶湯を前記金型内に注入して凝固させるとともに、凝固
    後に前記可溶性中子を溶解して頭部に冷却用空洞を形成
    するようにした方法において、前記可溶性中子をピスト
    ンピンの軸線方向とほぼ直交する方向の2点で前記金型
    の中子に支持させるようにしたことを特徴とする内燃機
    関用ピストンの製造方法。 2、前記可溶性中子を前記金型に支持する支持ピンを、
    その断面形状がこのピストンの円周方向に大きくして半
    径方向に小さなほぼ長円状としたことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の内燃機関用ピストンの製造方
    法。 3、前記金型の中子が複数個に分割されたコアから形成
    され、前記可溶性中子がそのセンタコアに支持されると
    ともに、サイドコアによつてアンダカット部が形成され
    るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項ま
    たは第2項に記載の内燃機関用ピストンの製造方法。
JP12144084A 1984-06-13 1984-06-13 内燃機関用ピストンの製造方法 Granted JPS611446A (ja)

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