JPS6119345A - 複合ピストンの製造法 - Google Patents
複合ピストンの製造法Info
- Publication number
- JPS6119345A JPS6119345A JP59141248A JP14124884A JPS6119345A JP S6119345 A JPS6119345 A JP S6119345A JP 59141248 A JP59141248 A JP 59141248A JP 14124884 A JP14124884 A JP 14124884A JP S6119345 A JPS6119345 A JP S6119345A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- skirt
- frp
- piston
- protrusion
- mandrel
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C53/82—Cores or mandrels
- B29C53/821—Mandrels especially adapted for winding and joining
-
- 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
- F05C2251/00—Material properties
- F05C2251/04—Thermal properties
- F05C2251/042—Expansivity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は複合ピストンの製造法に関し、詳しくは、金属
製のピストンクラウンにＦＲＰ製スカスカート固に成形
固着した複合ピストンを製造する方法に関する。これは
、ピストンクラウンの下部にＦ ＲＰ製スカートを一体
形成させる成形技術の分野で利用されるものである。
製のピストンクラウンにＦＲＰ製スカスカート固に成形
固着した複合ピストンを製造する方法に関する。これは
、ピストンクラウンの下部にＦ ＲＰ製スカートを一体
形成させる成形技術の分野で利用されるものである。
金属製のピストンクラウンとＦＲＰ製スカスカートなる
複合ピストンにおけるスカートの成形ならびにクラウン
とスカートとの固着方法として、従来から種々のものが
提案されている。例えば特開昭５７−１０５５４１号公
報には、樹脂の含浸されたファイバなどのＦＲＰ繊維材
をクラウンの下部に巻き付けて硬化させることにより、
ＦＲＰのスカニトを形成させるものが記載されている。
複合ピストンにおけるスカートの成形ならびにクラウン
とスカートとの固着方法として、従来から種々のものが
提案されている。例えば特開昭５７−１０５５４１号公
報には、樹脂の含浸されたファイバなどのＦＲＰ繊維材
をクラウンの下部に巻き付けて硬化させることにより、
ＦＲＰのスカニトを形成させるものが記載されている。
これは、クラウンとは独立に、マンドレルの外周にＦＲ
Ｐ繊維材を巻き付けてほぼ球殻状のＦＲＰ製内材を製作
し、内材の頂部をクラウン下面中央に当接するように取
り付けた後、内材の外面とクラウン下部に一体形成され
ているスカート結合部との間に発泡体を充填し、その発
泡体の外面とスカート結合部の外面とに跨るようにして
、上述と同様なＦＲＰ繊維材をクラウン外周にほぼ一致
するまで巻き付けるものである。
Ｐ繊維材を巻き付けてほぼ球殻状のＦＲＰ製内材を製作
し、内材の頂部をクラウン下面中央に当接するように取
り付けた後、内材の外面とクラウン下部に一体形成され
ているスカート結合部との間に発泡体を充填し、その発
泡体の外面とスカート結合部の外面とに跨るようにして
、上述と同様なＦＲＰ繊維材をクラウン外周にほぼ一致
するまで巻き付けるものである。
また、実開昭５７−６８１３７号公報には、ＦＲＰを用
いてスカートをピストンクラウンに直接成形するものが
提案されている。これは、スカート結合部の周囲に取付
は溝が形成され、クラウンの下から嵌め込まれたマンド
レルの外面と、スカート結合部の外面とにＦＲＰが積層
されるものである。その積層の際にＦＲＰが取付は溝に
噛み込むように侵入すると、ＦＲＰがクラウンに係合す
るようにして固着され、スカートがクラウンに一体的に
成形されるようになっている。
いてスカートをピストンクラウンに直接成形するものが
提案されている。これは、スカート結合部の周囲に取付
は溝が形成され、クラウンの下から嵌め込まれたマンド
レルの外面と、スカート結合部の外面とにＦＲＰが積層
されるものである。その積層の際にＦＲＰが取付は溝に
噛み込むように侵入すると、ＦＲＰがクラウンに係合す
るようにして固着され、スカートがクラウンに一体的に
成形されるようになっている。
このようなＦＲＰと金属製クラウンとからなる複合ピス
トンは、ＦＲＰのダンピング特性を利用した騒音の低減
が期待できるので、エンジンの騒音規制が厳しい昨今特
に注目されるようになっている。すなわち、ピストンが
往復運動する際、振れが生じてスカートがシリンダ内面
に当たることがあるが、全金属製ピストンに比べて発生
騒音を著しく抑制できるからである。なお、ＦＲＰによ
りピストンの軽量化が図られ、燃料消費の改善も期待さ
れている。
トンは、ＦＲＰのダンピング特性を利用した騒音の低減
が期待できるので、エンジンの騒音規制が厳しい昨今特
に注目されるようになっている。すなわち、ピストンが
往復運動する際、振れが生じてスカートがシリンダ内面
に当たることがあるが、全金属製ピストンに比べて発生
騒音を著しく抑制できるからである。なお、ＦＲＰによ
りピストンの軽量化が図られ、燃料消費の改善も期待さ
れている。
ところで、前述した特開昭５７−１０５５４１号公報で
は、スカートの外面を形成するファイバや繊維束状のＦ
ＲＰ繊維材が、スカート結合部と発泡体の表面で交差す
るように巻き付けられるが、その際の両者の一体化を強
固にするものがなく、また、実開昭５７−６８１３７号
公報のように、スカート結合部周囲の取付は溝にＦＲＰ
が噛み込んでいる程度だけでは、金属とＦＲＰとの固着
性能に不安が残る。
は、スカートの外面を形成するファイバや繊維束状のＦ
ＲＰ繊維材が、スカート結合部と発泡体の表面で交差す
るように巻き付けられるが、その際の両者の一体化を強
固にするものがなく、また、実開昭５７−６８１３７号
公報のように、スカート結合部周囲の取付は溝にＦＲＰ
が噛み込んでいる程度だけでは、金属とＦＲＰとの固着
性能に不安が残る。
その結果、燃焼熱などによりピストンヘッドとスカート
が膨張すると、その熱膨張量に差が生じてスカ−１〜が
ピストンクラウンから外れるといった問題が生じ、その
解決が強く望まれている。
が膨張すると、その熱膨張量に差が生じてスカ−１〜が
ピストンクラウンから外れるといった問題が生じ、その
解決が強く望まれている。
、午
本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、そノ目的は
、金属製のピストンヘッドとごれに一体化されるＦＲＰ
製スカスカート結合固着強度が高く、またその耐熱分離
性に優れると共に、繊維密度の高い強力なＦＲＰスカー
トを備える複合ピストンの製造法を提供することである
。
、金属製のピストンヘッドとごれに一体化されるＦＲＰ
製スカスカート結合固着強度が高く、またその耐熱分離
性に優れると共に、繊維密度の高い強力なＦＲＰスカー
トを備える複合ピストンの製造法を提供することである
。
Ｃ発明の構成〕
本発明の複合ピストンの製造法の特徴は、金属製のピス
トンクラウン下部に形成された小径のスカート結合部に
突起を突設し、前記スカート結合部に連なる外面形状を
有するマンドレルをスカート結合部に嵌め込み、前記突
起に引っ掛けるようにして前記スカート結合部とマンド
レルの周囲にＦＲＰ繊維材を巻き伺け、しかる後例えば
加熱成形金型を当接するなどして加熱することにより、
ＦＲＰ製スカスカート形するようにしたことである。
トンクラウン下部に形成された小径のスカート結合部に
突起を突設し、前記スカート結合部に連なる外面形状を
有するマンドレルをスカート結合部に嵌め込み、前記突
起に引っ掛けるようにして前記スカート結合部とマンド
レルの周囲にＦＲＰ繊維材を巻き伺け、しかる後例えば
加熱成形金型を当接するなどして加熱することにより、
ＦＲＰ製スカスカート形するようにしたことである。
以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明の製造法が適用されているピストン２個
取りの場合の斜視図で、２（Ｉｌｉｌのピストンクラウ
ン１が対向するように水平配置され、それぞれのスカー
ト結合部２に突設された突起３に引っ掛けるようにして
ＦＲＰ繊維材４が巻き付けられ、２つのピストンのスカ
ートが一度に成形されている状態を示す。なお、以下の
説明においては便宜上ピストンクラウン１が垂直に配置
されているものとして記述する。
取りの場合の斜視図で、２（Ｉｌｉｌのピストンクラウ
ン１が対向するように水平配置され、それぞれのスカー
ト結合部２に突設された突起３に引っ掛けるようにして
ＦＲＰ繊維材４が巻き付けられ、２つのピストンのスカ
ートが一度に成形されている状態を示す。なお、以下の
説明においては便宜上ピストンクラウン１が垂直に配置
されているものとして記述する。
詳述すると、金属製のピストンクラウン１は、第２図に
示すように、ピストンヘッド５とその下部に一体に形成
された小径のスカート結合部２とカラナリ、ピストンヘ
ッド５の周囲にはピストンリングが嵌入される適数個の
リング溝６が形成され、スカート結合部２には必要に応
じて穿設されたピストンピン穴７を有するピンポス部８
が、一体内に下方に張り出されている。このピンホス部
８の内側には図示しないコンロッドの小端部が挿入され
、ピストンピンによってコンロッドを揺動自在に連結す
るようになっている。この例では、ピンポス部８の外面
にフラット面９が形成されていて、このフラット面９を
含むスカート結合部２の外周面に多数の穴が刻設され、
それにピン部材が圧入されたり捩し立てられたりして、
前述した突起３が植設されている。なお、ピストンクラ
ウン１がダイカストなどで製造される場合には突起３の
全部または一部を、スカート結合部２に一体成形してお
くこともできる。このような突起３を利用したＦＲＰ繊
維材４の巻き付けは、ピストンが２個取りか１個取りか
に関係なく縦横に交差するようにして行なわれるが、い
ずれにしても表面に離型剤の塗布された分割型または一
体型のマンドレル１０が、第１図に示すようにピストン
クラウン１の下面に嵌め込まれた後に行なわれる。その
マンドレル１０は通禽スカート結合部２の外面と段差を
伴うことなく連なる外面を有しており、一端がスカート
結合部２内に嵌合されてピストンクラウンｌに当接され
、スカート結合部２とマンドレル１０により連続面が形
成される。このような周面に、樹脂の含浸されたファイ
バや繊維束のようなＦＲＰ繊維材４が、突起３に引っ掛
けられるようにして強固に巻き付けられ、稠密なＦ’Ｒ
Ｐ製のスカート１１が第３図の断面図に示すような円筒
殻状に成形される。なお、Ｆ−ＲＰ繊維材４はスカート
の外面まで巻き付けられるが、場合によっては途中から
プリプレグシートが積層されたりする。スカートの外面
にはセロファンテープなどが巻き付けられ、しかる後加
熱した成形金型を当接するなどしてＦＲＰが硬化される
。その際、セロファンテープが収縮して締め付は力を発
生するので、緻密なＦ・ＲＰが得られる。なお、２個取
りであればＦＲＰの中央部が輪切り状に切断される。
示すように、ピストンヘッド５とその下部に一体に形成
された小径のスカート結合部２とカラナリ、ピストンヘ
ッド５の周囲にはピストンリングが嵌入される適数個の
リング溝６が形成され、スカート結合部２には必要に応
じて穿設されたピストンピン穴７を有するピンポス部８
が、一体内に下方に張り出されている。このピンホス部
８の内側には図示しないコンロッドの小端部が挿入され
、ピストンピンによってコンロッドを揺動自在に連結す
るようになっている。この例では、ピンポス部８の外面
にフラット面９が形成されていて、このフラット面９を
含むスカート結合部２の外周面に多数の穴が刻設され、
それにピン部材が圧入されたり捩し立てられたりして、
前述した突起３が植設されている。なお、ピストンクラ
ウン１がダイカストなどで製造される場合には突起３の
全部または一部を、スカート結合部２に一体成形してお
くこともできる。このような突起３を利用したＦＲＰ繊
維材４の巻き付けは、ピストンが２個取りか１個取りか
に関係なく縦横に交差するようにして行なわれるが、い
ずれにしても表面に離型剤の塗布された分割型または一
体型のマンドレル１０が、第１図に示すようにピストン
クラウン１の下面に嵌め込まれた後に行なわれる。その
マンドレル１０は通禽スカート結合部２の外面と段差を
伴うことなく連なる外面を有しており、一端がスカート
結合部２内に嵌合されてピストンクラウンｌに当接され
、スカート結合部２とマンドレル１０により連続面が形
成される。このような周面に、樹脂の含浸されたファイ
バや繊維束のようなＦＲＰ繊維材４が、突起３に引っ掛
けられるようにして強固に巻き付けられ、稠密なＦ’Ｒ
Ｐ製のスカート１１が第３図の断面図に示すような円筒
殻状に成形される。なお、Ｆ−ＲＰ繊維材４はスカート
の外面まで巻き付けられるが、場合によっては途中から
プリプレグシートが積層されたりする。スカートの外面
にはセロファンテープなどが巻き付けられ、しかる後加
熱した成形金型を当接するなどしてＦＲＰが硬化される
。その際、セロファンテープが収縮して締め付は力を発
生するので、緻密なＦ・ＲＰが得られる。なお、２個取
りであればＦＲＰの中央部が輪切り状に切断される。
ピンポス部８に予めピストンピン穴７が設けられていた
場合にはそれが所定形状に修正されるし、設けられてい
ない場合にはこの時点で穿孔されて、第３図に示すよう
な外観の複合ピストン１２が完成する。
場合にはそれが所定形状に修正されるし、設けられてい
ない場合にはこの時点で穿孔されて、第３図に示すよう
な外観の複合ピストン１２が完成する。
第４図は上述した突起３として、ピストンピンを軸承す
るためピンポス部８に嵌入されるブツシュ材１３を用い
た例であり、１個取りの場合を示している。このブツシ
ュ材１３をピンポス部８よ ユり外方に
突出するよう長く製作し、それに引っ掛けるようにして
マンドレル１４ならびにスカート結合部２の周囲にＦＲ
Ｐ繊維材４を巻き付けてい名。ブツシュ材１３に図示す
るようなフランジ１５が設けられていれば、巻き付は時
にＦＲＰ繊維材４が外れ難くなり、ＦＲＰ製スカスカー
トラウン１への固着一体化がより強固なものとなる。な
お、この例のように１個取りの場合には、マンドレル１
４もそれに応じた形状であり、棒状の引っ掛は具１６が
マンドレル１４の下端に取付けられる。ＦＲＰ繊維材４
が巻き付けられまた必要に応じて途中からプリプレグシ
ートが積層されると、第５図に示すような複合ピストン
１７が得られる。
るためピンポス部８に嵌入されるブツシュ材１３を用い
た例であり、１個取りの場合を示している。このブツシ
ュ材１３をピンポス部８よ ユり外方に
突出するよう長く製作し、それに引っ掛けるようにして
マンドレル１４ならびにスカート結合部２の周囲にＦＲ
Ｐ繊維材４を巻き付けてい名。ブツシュ材１３に図示す
るようなフランジ１５が設けられていれば、巻き付は時
にＦＲＰ繊維材４が外れ難くなり、ＦＲＰ製スカスカー
トラウン１への固着一体化がより強固なものとなる。な
お、この例のように１個取りの場合には、マンドレル１
４もそれに応じた形状であり、棒状の引っ掛は具１６が
マンドレル１４の下端に取付けられる。ＦＲＰ繊維材４
が巻き付けられまた必要に応じて途中からプリプレグシ
ートが積層されると、第５図に示すような複合ピストン
１７が得られる。
本発明は以上の実施例の説明から判るように、金属製の
ピストンクラウン下部に形成された小径のスカート結合
部ｂｅ突起を突設し、この突起に引っ掛けるようにして
前記スカート結合部とマンドレルの周囲にＦＲＰ繊維材
を巻き付け、しかる後加熱するようにした、ので、ピス
トンクラウンにＦＲＰ製スカスカート形する際、両者の
結合固着度を一層強固なものとすることができる。その
結果、それぞれの熱膨張が異なっても結合が維持され、
複合ピストンの耐熱分離性が優れたものとなる。
ピストンクラウン下部に形成された小径のスカート結合
部ｂｅ突起を突設し、この突起に引っ掛けるようにして
前記スカート結合部とマンドレルの周囲にＦＲＰ繊維材
を巻き付け、しかる後加熱するようにした、ので、ピス
トンクラウンにＦＲＰ製スカスカート形する際、両者の
結合固着度を一層強固なものとすることができる。その
結果、それぞれの熱膨張が異なっても結合が維持され、
複合ピストンの耐熱分離性が優れたものとなる。
また、ＦＲＰ繊維材の巻き付けによるＦＲＰ製スカスカ
ートるので、プリプレグシートの積層されたスカートに
比べて、稠密で高強度のものとすることができる。この
ようなＦＲＰと金属製クラウンとの複合ピストンは、Ｆ
ＲＰのダンピング特性を利用してエンジン騒音の低減を
図ることができ、また、ピストンの軽量化による燃費の
改善が実現される。
ートるので、プリプレグシートの積層されたスカートに
比べて、稠密で高強度のものとすることができる。この
ようなＦＲＰと金属製クラウンとの複合ピストンは、Ｆ
ＲＰのダンピング特性を利用してエンジン騒音の低減を
図ることができ、また、ピストンの軽量化による燃費の
改善が実現される。
第１図は本発明の製造法による２個取り複合ピストンの
ＦＲＰ繊維繊維材付は状態斜視図、第２図はピストンク
ラウンの正面図、第３図は製造された複合ピストンの片
側断面を含む外観図、第４図は異なる実施例で１個取り
の場合のＦＲＰ繊維繊維材付は状態図、第５図はその完
成外観図である。 １−ピストンクラウン、２−スカート結合部、３−ピン
部材（突起）、４−・ＦＲＰ繊維材、８−ビンボス部、
１０．１４−マンドレル、１１−スカート、１３−ブツ
シュ材（突起）。
ＦＲＰ繊維繊維材付は状態斜視図、第２図はピストンク
ラウンの正面図、第３図は製造された複合ピストンの片
側断面を含む外観図、第４図は異なる実施例で１個取り
の場合のＦＲＰ繊維繊維材付は状態図、第５図はその完
成外観図である。 １−ピストンクラウン、２−スカート結合部、３−ピン
部材（突起）、４−・ＦＲＰ繊維材、８−ビンボス部、
１０．１４−マンドレル、１１−スカート、１３−ブツ
シュ材（突起）。
Claims (3)
- （１）金属製のピストンクラウン下部に形成された小径
のスカート結合部に、突起を突設し、前記スカート結合
部に連なる外面形状を有するマンドレルをスカート結合
部に嵌め込み、 前記突起に引っ掛けるようにして前記スカート結合部と
マンドレルの周囲にＦＲＰ繊維材を巻き付け、しかる後
加熱することにより、 ＦＲＰ製スカートを成形するようにしたことを特徴とす
る複合ピストンの製造法。 - （２）前記突起は、スカート結合部に植設された多数の
ピン部材であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の複合ピストンの製造法。 - （３）前記突起は、ピンボス部に嵌入されるピストンピ
ンを軸承するブッシュ材で形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の複合ピストンの製造法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141248A JPS6119345A (ja) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | 複合ピストンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59141248A JPS6119345A (ja) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | 複合ピストンの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119345A true JPS6119345A (ja) | 1986-01-28 |
Family
ID=15287522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59141248A Pending JPS6119345A (ja) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | 複合ピストンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119345A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3564008A1 (de) * | 2018-04-26 | 2019-11-06 | Audi AG | Werkzeug und verfahren zur herstellung eines hohlkörperbauteils durch faserwickeln |
-
1984
- 1984-07-07 JP JP59141248A patent/JPS6119345A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3564008A1 (de) * | 2018-04-26 | 2019-11-06 | Audi AG | Werkzeug und verfahren zur herstellung eines hohlkörperbauteils durch faserwickeln |
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