JPS61169646A - Welding type piston crown - Google Patents
Welding type piston crownInfo
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- JPS61169646A JPS61169646A JP1057085A JP1057085A JPS61169646A JP S61169646 A JPS61169646 A JP S61169646A JP 1057085 A JP1057085 A JP 1057085A JP 1057085 A JP1057085 A JP 1057085A JP S61169646 A JPS61169646 A JP S61169646A
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- piston crown
- cooling passage
- divided
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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
-
- 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
- F02F3/003—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明はディーゼル機関等に用いられる溶接型のピス
トンクラウンに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) This invention relates to a welded piston crown used in diesel engines and the like.
（従来の技術及びその問題点）
近年、ディーゼル機関の高出力化及びロングストローク
化に伴って、ピストンクラウンの冷却能を向上する必要
が生じており、このため第３図に示すように、ピストン
クラウンの内部に密閉状の環状冷却通路５０を穿設する
ことが望まれている。(Prior art and its problems) In recent years, with the increase in output and longer strokes of diesel engines, it has become necessary to improve the cooling ability of the piston crown. It is desired to provide a closed annular cooling passage 50 within the crown.
しかしながら、このような形状で、しかも内周面の円滑
な冷却通路を穿設することは、従来の鋳造法等によって
はきわめて困難であり、そのため同図のようにピストン
クラウンを分割構成することが考えられている。すなわ
ちピストンクラウンを、環状冷却通路５０を含む上下２
つの分割体５１．５２に分割しておき、両分割体５１．
５２を分割面５３．５４において溶接することにより、
ピストンクラウンを製造しようとするものである。However, it is extremely difficult to create a cooling passage with such a shape and a smooth inner peripheral surface using conventional casting methods, so it is not possible to construct the piston crown in segments as shown in the figure. It is considered. That is, the piston crown is divided into upper and lower parts including the annular cooling passage 50.
It is divided into two divided bodies 51 and 52, and both divided bodies 51.
By welding 52 at the dividing plane 53.54,
The purpose is to manufacture piston crowns.
本発明者等は上記構想を実現すべく種々のテストを行っ
たが、その結果、次のことが明らかとなった。すなわち
、一方の分割面５４を溶接した際に、剛性の少ない分割
体５２に角変形が生じ、この角変形によって他方の分割
面５３におけるルートギャップが大幅に拡開してしまい
、この分割面５３においては良好な裏波溶接が行えなく
なるということである。この結果、冷却通路５０の内壁
に不規則な凹凸が生じてしまい、そのため上記方法によ
って製造されたピストンクラウンに有効な冷却能を期待
することは不可能となる。The present inventors conducted various tests to realize the above concept, and as a result, the following became clear. That is, when one dividing surface 54 is welded, angular deformation occurs in the dividing body 52 with low rigidity, and this angular deformation significantly widens the root gap at the other dividing surface 53. This means that good uranami welding cannot be performed in this case. As a result, irregular irregularities occur on the inner wall of the cooling passage 50, and therefore, it is impossible to expect effective cooling performance from the piston crown manufactured by the above method.
この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、円滑な内壁面を有する上
記のような環状冷却通路を、容易にしかも高精度に形成
することのできる溶接型ピストンクラウンを提供するこ
とにある。This invention has been made to solve the above-mentioned conventional drawbacks, and its purpose is to easily form the above-mentioned annular cooling passage having a smooth inner wall surface with high precision. An object of the present invention is to provide a welded piston crown.
（問題点を解決するための手段及び作用）そこでこの発
明の溶接型ピストンクラウンは、基端側にピストンへの
取付部を、またその反対側には頂部を有し、さらにその
内部に密閉状の環状冷却通路を有するピストンクラウン
において、上記ピストンクラウンは、上記取付部側から
上記冷却通路へと至る環状面と、その外周部から上記冷
却通路へと至る平面との交差する２平面によって分割構
成されており、両分割体が溶接によって接合されている
ことを特徴とするものとなる。(Means and effects for solving the problem) Therefore, the welded piston crown of the present invention has a piston attachment part on the base end side and a top part on the opposite side, and further has a sealed inside thereof. In the piston crown having an annular cooling passage, the piston crown is divided by two planes intersecting an annular surface extending from the mounting portion side to the cooling passage and a plane extending from the outer circumference thereof to the cooling passage. It is characterized in that both divided bodies are joined by welding.
上記のように環状冷却通路を、交差する２平面で分割構
成した場合には、一方の分割面の溶接を行って、この部
分に角変形が生じても、この変形に伴って他方の分割面
に大きな変形が生じることはなく、したがって両分割面
ともに良好な裏波溶接を行えることになる。したがって
環状冷却通路を、その内壁が円滑で、また寸法精度の良
好なものにすることが可能となる。When the annular cooling passage is divided into two intersecting planes as described above, even if one divided surface is welded and angular deformation occurs in this part, this deformation will cause the other divided surface to No large deformation occurs in the welding process, and therefore good Uranami welding can be performed on both split surfaces. Therefore, it is possible to form the annular cooling passage with a smooth inner wall and good dimensional accuracy.
（実施例）
次ぎにこの発明の溶接型ピストンクラウンの具体的な実
施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。(Embodiments) Next, specific embodiments of the welded piston crown of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図において、１はピストンクラウン全体を示してい
るが、このピストンクラウン１は基端側にピストンへの
取付部２を、また先端側には頂部３を有している。図に
おいては、仕上げ加工前の状態を示しているが、上記取
付部２及び頂部３は最終的には所定形状に仕上加工され
るものとする。In FIG. 1, reference numeral 1 indicates the entire piston crown, and this piston crown 1 has a piston attachment part 2 on the proximal end side and a top part 3 on the distal end side. Although the figure shows the state before finishing, it is assumed that the mounting portion 2 and the top portion 3 are finally finished into a predetermined shape.
そして上記ピストンクラウンは、その内部に密閉状の環
状冷却通路４を有している。なお、ここで「密閉状」と
表現したのは、上記通路４が、図示しないが、冷却用液
体の出入口等の外部への連通孔を有するためである。そ
して上記ピストンクラウン１は、環状冷却通路４の内部
において交差する２つの面５．６によって２つの分割体
７．８に、分割構成されている。上記第１の面は、取付
部２側から上記環状冷却通路４へと至る環状面５であり
、上記第２の面はピストンクラウン１の外周部から上記
冷却通路４へと至る平面６である。この結果、上記第１
分割体７には冷却通路４の内壁の約３／４の部分が形成
され、一方上記第２分割体８には該通路４の内壁の約１
／４の部分が形成されることになる。The piston crown has a sealed annular cooling passage 4 inside thereof. Note that the expression "sealed" here is because the passage 4 has a communication hole to the outside, such as an inlet/outlet for cooling liquid, although not shown. The piston crown 1 is divided into two divided bodies 7.8 by two intersecting surfaces 5.6 inside the annular cooling passage 4. The first surface is an annular surface 5 extending from the mounting portion 2 side to the annular cooling passage 4, and the second surface is a plane 6 extending from the outer circumference of the piston crown 1 to the cooling passage 4. . As a result, the above first
Approximately 3/4 of the inner wall of the cooling passage 4 is formed in the divided body 7, while approximately 1/4 of the inner wall of the cooling passage 4 is formed in the second divided body 8.
/4 portion will be formed.
そして上記のような２つの分割体７．８をアーク溶接に
よって接合することによりピストンクラウン１を製造す
る訳であるが、以下にその際に採用する開先形状と好ま
しい溶接方法とについて説明する。まず開先形状を第２
図に示すが、図のように各分割面５．６における開先は
、下部に位置する狭開先部分９と、その上部に位置する
やや広い開先部分１０との２段に分けて構成すると共に
、狭開先部分９の底部及び両開先部分９．１０の連なる
部分には丸みを付しておく。このように開先を広狭の２
段に分けて構成しであるのは、狭開先部分９はフィラメ
タルを用いたＴＩＧパルスアークによる積層溶接を行い
、またやや広い開先部分１０はツイストワイヤを用いた
ＭＡＧ溶接による積層溶接を行うためである。このよう
に底部をＴＩＧパルス溶接するのは、良好な裏波ビード
を形成するためと、その後のＭＡＧ溶接による溶落ちを
防止するためである。この場合の溶接順序としては、ま
ず最初に環状分割面５側の狭開先部分９のＴＩＧパルス
溶接を行い、次いで他方の分割面６側の狭開先部分９の
ＴＩＣパルス熔接溶けい、その後、環状分割面５側及び
他方の分割面６側のやや広い開先部分１０をそれぞれＭ
ＡＧ熔接溶接というように、一方の分割面側の溶接を最
終層まで行ってから他方の分割面側の溶接を行うのでは
なく、交互に溶接を行っていくのが好ましい。これは溶
接を交互に行うことによって、該溶接に起因する変形が
他方の開先へ影響するのを極力防止するためである。The piston crown 1 is manufactured by joining the two divided bodies 7.8 as described above by arc welding, and the groove shape and preferred welding method employed at this time will be explained below. First, the groove shape is
As shown in the figure, the groove at each dividing surface 5.6 is divided into two stages: a narrow groove part 9 located at the bottom and a slightly wider groove part 10 located at the upper part. At the same time, the bottom of the narrow groove portion 9 and the continuous portion of both groove portions 9 and 10 are rounded. In this way, the groove is wide and narrow.
The structure is divided into stages.The narrow groove part 9 is laminated by TIG pulse arc welding using filler metal, and the slightly wider groove part 10 is laminated by MAG welding using twisted wire. It is for the purpose of doing. The reason why the bottom portion is TIG pulse welded in this way is to form a good Uranami bead and to prevent burn-through due to subsequent MAG welding. In this case, the welding order is to first perform TIG pulse welding on the narrow gap portion 9 on the annular dividing surface 5 side, then TIC pulse welding on the narrow groove portion 9 on the other dividing surface 6 side, and then , the slightly wider groove portions 10 on the annular dividing surface 5 side and the other dividing surface 6 side are respectively M.
It is preferable to perform welding alternately, instead of performing welding on one divided surface side to the final layer and then welding on the other divided surface side, such as AG welding. This is to prevent deformation caused by the welding from affecting the other groove as much as possible by performing welding alternately.
上記のように分割構成されたピストンクラウン１を、上
記のような開先を用い、上記方法によって溶接すること
により、円滑な内壁を有し、また寸法精度の高い環状冷
却通路４を形成することが可能となるが、その理由は次
の通りである。すなわち第３図に示すように、上下に分
割されたピストンクラウンにおいては、一方の分割面５
４例の溶接において、該溶接部Ｐに収縮が生じた際には
、一方の分割体５２は、この収縮変形によって、上記溶
接部Ｐを中心として角変形するため、他方の分割面にお
ける変位は仮想線で示すように拡大されて大きくなるの
に対し、上記のように交差する分割面５．６で分割した
際にはこのような現象は生じないということである。つ
まり一方の分割面５側の溶接において、第１図に示す溶
接部Ｑに収縮が生じたとしても、この収縮は、他方の分
割面６側の開先底部を拡開する方向には作用せず、むし
ろこの開先底部の間隔を縮める方向に作用するためであ
る。この結果、一方の分割面側の溶接によって、他方の
分割面側の開先精度が大幅に低下するということがなく
、両分割面側ともに良好な裏波ビードを形成することが
可能となり、好ましい状態の環状冷却通路４を形成でき
ると共に、ノツチ等が存在しないことからその強度をも
向上することが可能となる。By welding the piston crown 1 divided as described above using the grooves as described above and by the method described above, an annular cooling passage 4 having a smooth inner wall and high dimensional accuracy is formed. The reason is as follows. In other words, as shown in FIG. 3, in a piston crown that is divided into upper and lower parts, one dividing surface 5
In the four examples of welding, when contraction occurs in the welded portion P, one of the divided bodies 52 undergoes angular deformation around the welded portion P due to this shrinkage deformation, so that the displacement at the other divided surface is While the image is enlarged and becomes larger as shown by the imaginary line, this phenomenon does not occur when the image is divided by the intersecting dividing planes 5 and 6 as described above. In other words, even if shrinkage occurs in the weld Q shown in FIG. 1 during welding on one split surface 5 side, this contraction will not act in the direction of expanding the groove bottom on the other split surface 6 side. Rather, this is because it acts in the direction of reducing the gap between the groove bottoms. As a result, welding on one split surface side does not significantly reduce the bevel accuracy on the other split surface side, and it is possible to form a good uranami bead on both split surfaces, which is preferable. Not only can the annular cooling passage 4 be formed in a stable manner, but also its strength can be improved since there are no notches or the like.
以上にこの発明の溶接型ピストンクラウンの一実施例の
説明をしたが、この発明のピストンクラウンは上記実施
例に限定されるものではなく、開先形状や溶接順序を変
更する等、この発明の目的の範囲内において種々変更し
て実施することが可能である。なお上記において分割面
という表現を採用しているが、ここでいう分割面とは仮
想上の面であって、その実施に際しては上記のように開
先加工を施す等の種々の態様が包合されるものであるこ
とは明白であろう。Although one embodiment of the welded piston crown of the present invention has been described above, the piston crown of the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications can be made within the scope of the purpose. Although the expression "divided surface" is used above, the "divided surface" here is a virtual surface, and various aspects such as beveling as described above are included in its implementation. It is clear that it will be done.
（発明の効果）
この発明の溶接型ピストンクラウンは上記のように構成
されたものであり、したがってこの発明のピストンクラ
ウンによれば、円滑な内壁面を有する環状冷却通路を、
容易かつ高精度に形成することが可能であるので、ピス
トンクラウンの冷却能を向上し、ひいては機関性能を向
上することが可能となる。(Effects of the Invention) The welded piston crown of the present invention is configured as described above, and therefore, according to the piston crown of the present invention, the annular cooling passage having a smooth inner wall surface can be
Since it can be formed easily and with high precision, it is possible to improve the cooling ability of the piston crown and, in turn, improve engine performance.
第１図はこの発明の溶接型ピストンクラウンの一実施例
を示す説明図、第２図は上記において用いる好ましい開
先形状の一例を示す説明図、第３図は従来例の説明図で
ある。
１・・・ピストンクラウン、２・・・取付部、３・・・
頂部、４・・・環状冷却通路、５・・・環状平面、６・
・・平面、７・・・第１分割体、８・・・第２分割体。
特許出願人 川崎重工業株式会社
第１図FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of the welded type piston crown of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a preferable groove shape used in the above, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example. 1... Piston crown, 2... Mounting part, 3...
top, 4... annular cooling passage, 5... annular plane, 6...
...plane, 7...first divided body, 8...second divided body. Patent applicant: Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Figure 1
Claims (1)
は頂部を有し、さらにその内部に密閉状の環状冷却通路
を有するピストンクラウンにおいて、上記ピストンクラ
ウンは、上記取付部側から上記冷却通路へと至る環状面
と、その外周部から上記冷却通路へと至る平面との交差
する２平面によって分割構成されており、両分割体が溶
接によって接合されていることを特徴とする溶接型ピス
トンクラウン。1. In a piston crown that has an attachment portion to the piston on the base end side, a top portion on the opposite side, and a sealed annular cooling passage inside the piston crown, the piston crown is connected from the attachment portion side. Welding, characterized in that it is divided into two planes intersecting an annular surface leading to the cooling passage and a plane extending from its outer periphery to the cooling passage, and both divided bodies are joined by welding. Type piston crown.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057085A JPS61169646A (en) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | Welding type piston crown |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057085A JPS61169646A (en) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | Welding type piston crown |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61169646A true JPS61169646A (en) | 1986-07-31 |
Family
ID=11753897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1057085A Pending JPS61169646A (en) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | Welding type piston crown |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61169646A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013538982A (en) * | 2010-10-05 | 2013-10-17 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Piston assembly |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4713601U (en) * | 1971-03-17 | 1972-10-18 | ||
| JPS4822962U (en) * | 1971-07-21 | 1973-03-15 | ||
| JPS5060610A (en) * | 1973-10-01 | 1975-05-24 |
-
1985
- 1985-01-23 JP JP1057085A patent/JPS61169646A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4713601U (en) * | 1971-03-17 | 1972-10-18 | ||
| JPS4822962U (en) * | 1971-07-21 | 1973-03-15 | ||
| JPS5060610A (en) * | 1973-10-01 | 1975-05-24 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013538982A (en) * | 2010-10-05 | 2013-10-17 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Piston assembly |
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