JPS63308270A - ピストンピン - Google Patents

ピストンピン

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JPS63308270A
JPS63308270A JP5842287A JP5842287A JPS63308270A JP S63308270 A JPS63308270 A JP S63308270A JP 5842287 A JP5842287 A JP 5842287A JP 5842287 A JP5842287 A JP 5842287A JP S63308270 A JPS63308270 A JP S63308270A
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JP
Japan
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piston pin
frm
hollow
strength
aluminum
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JP5842287A
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English (en)
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JP2546667B2 (ja
Inventor
Takeo Fujita
藤田 武夫
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/16Fibres

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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】 〔発明の技術分野〕 本発明はピストンピン、さらに詳細には、軽量で強度の
良好なピストンピンを提供することを目的とする。
〔発明の従来技術〕
ピストンピンは、内燃機関のピストンとコネクチングロ
ッド小端部を連結するためのピンであり、ピストンに加
わる爆発力はこのピストンピンを介してコネクチングロ
ッドに伝わり、コネクチングロッドよりクランクシャフ
トに伝達されて回転運動をえるようになっている。
このようなピストンピンは、前述のようにピストンピン
とコネクチングロッドの連結に使用されるものであるた
め、常に変化する荷重に商号える必要があり、したがっ
て、前記ピストンピンの外表面は耐摩耗性が良好であり
、その内部は強度が大きいことが要求される。
このような要求を達成したピストンピンとしては、現在
、クロム鋼、ニッケルークロム−モリブデン鋼などの鋼
鉄ないしは前述のような鋼鉄の表面に浸炭処理して外表
面を硬化させたものが使用されている。
しかしながら、前記鋼鉄製のピストンピンは重量が大き
いという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上述の欠点を除去することを目的とする。すな
わち、表面においては従来と同様な耐摩耗性を有し、内
部においては従来と同様か改良された強度を有するとと
もに、従来に比較して軽量のピストンピンを提供せんと
するものである。
〔発明の構成〕
上記目的を達成するため、本発明によるピストンピンは
、鋼鉄製円筒中空状のピストンピンの前記中空部にアル
ミナイズド層を介して、アルミニウムまたはアルミニウ
ム基合金を主要成分とするFRM中空体を挿入したこと
を特徴としている。
本発明によれば、鋼鉄製の円筒中空状ピストンピン本体
の中空部に補強材としてアルミニウムをマトリックスと
するFRM製円節円筒中空体けたために、前記鋼鉄製の
ピストンピン本体の肉厚を減少せしめることが可能にな
り、このため耐摩耗性および強度を損なうことなく、ピ
ストンピンの重量を軽減できる。
〔発明の詳細な説明〕
第1図は本発明による一実施例の断面図であるが、この
図より明らかなように、本発明によるピストンピンは、
中空円筒形のピストンピン本体1の前記中空部内壁にア
ルミナイズド処理層2が設けられており、このアルミナ
イズド処理層2を介して、FRM中空体3が挿入された
構造になっている。
このピストンピン本体lは、従来、この種のピストンピ
ンの製造に使用される鋼鉄、たとえばクロム鋼、ニッケ
ルークロム−モリブデン鋼などあるいはこれらの表面を
浸炭処理した鋼鉄が使用できる。本発明の場合、この肉
厚は従来のものと異なり、薄くできるのは明らかである
この減少した肉厚に対応する部分に、本発明においては
、アルミナイズド処理層2を介してFRM中空体3を設
けている。
このアルミナイズド処理層は、アルミニウムないしアル
ミニウム化合物を溶射した層であり、前述のFRMのマ
トリックスがアルミニウムないしアルミニウム合金であ
ることから、前記ピストンピン1とFRM中空体3が良
好に接着するように形成された接着iである。したがっ
て、このアルミナイズド処理層2は、両者を良好な接着
強度で接着可能な厚さである必要があるが、この厚さは
一般的に10−150μm程度であるのがよい。o、o
iμm未満であると、接着強度が充分でない虞を生じ、
また150μmを超えると、前記接着層2部分に亀裂な
どを生じる虞があり、同様に接着強度が低下する虞を生
しるからである。
前述のピストンピン本体lを補強するためのFRM製中
空中空体3ピストンピン本体1の重量を軽減するととも
に、ピストンピンの強度を補償するためのものである。
したがって、このFRMのマトリックスとしては、重量
が小さいアルミニウムないしアルミニウム基合金を使用
している。
このようなアルミニウム基合金としては、従来強度の必
要な部品に使用されているアルミニウム基合金を有効に
使用することができる。たとえば銅、珪素、ニッケルな
どの−f!以上を添加したアルミニウム基合金であるこ
とができる。
このようなアルミニウムないしアルミニウム基合金に添
加される補強材としては、たとえば、炭化珪素繊維、炭
素繊維、アルミナ繊維などを使用することができる。こ
のような補強材は、補強効果を良好にするため、また引
張、圧縮、剪断、曲げ強度向上のため、長繊維ないし連
続繊維を使用するのが好ましい。
良好な補強効果を得るためには、連続繊維であるのがよ
いが、このような連続繊維を使用したFRMには、■繊
維同志の接触による強度低下、■合金母材の共晶生成物
による靭性の低下、■添加元素、特にSi、 Cuとの
反応による繊維の劣化などの欠点を生じる虞がある。こ
のような欠点を生じさせないために、特にハイブリッド
繊維の連続繊維を使用するのがよいことが明らかになっ
た。ハイブリッド繊維は、連続繊維に炭化珪素などの微
粒子ない゛しウィスカを付着させたものであるが、繊維
に付着した前記微粒子ないしウィスカによって繊維同志
の接触防止されるとともに、共晶反応生成物が微細化さ
れて、繊維間のブリッジが抑制され、かつ微粒子、ウィ
スカの周囲に添加元素が濃縮され゛る結果、繊維の損傷
が極少に抑制できる利点があり、上記欠点を克服可能で
あるからである。
このようなハイブリッド繊維においても、特にSiC繊
維にSiC微粒子ないしSiCウィスカを付着させたも
のであるのが、特に好ましいことが明らかになった。こ
のハイブリッド繊維のSiC微粒子付着量は、好ましく
は0.5gr / 1〜30gr/ Eであるのがよい
。0.5gr / 1未満であると、前記効果を生じな
い虞があり、30gr/14を超えると、八1の浸入を
阻害するという欠点を生じる虞があるからである。また
、SiCウィスカを付着させる場合には、好ましくは0
.5gr / 7!〜30gr/ j!であるのがよい
。0.5gr /β未満であると、前記効果を達成でき
ない虞があり、一方30gr/fを超えるとAIの浸入
を阻害するという欠点を生じる虞があるからである。 
前記SiC微粒子、SiCウィスカ補強材の一種以上は
、好ましくはマトリックスに対し40〜60重量%添加
するのがよい。40重量%未満であると、?lli強効
果が充分に発揮されず、ピストンピンとして必要は強度
を保持できなくなる虞を生じ、一方 60重量%を超え
ると脆性が増加する虞を生じる。
このようなピストンピンを製造するにあたっては、まず
前述のような鋼鉄製のピストンピン本体1を製造すると
ともに、前記ピストンピン本体1の中空部にアルミナイ
ズド層2を溶射によって設け、このピストンピン本体1
の中空部に予め成形したFRM製中空中空体3入する。
その後、600〜700°Cに加熱して、約30分保持
し、前記アルミナイズド層3とFRMマトリックスを溶
融接着せしめる。
実施例 鋼鉄製ピストンピン本体1の中空部に厚さ100μmの
アルミナイズド層を形成したのち、下記の組成のFRM
により成形した中空体を挿入して、本発明によるピスト
ンピンを製造した。
組成 ハイブリッド連続繊維     40〜60重量%(S
iC&jli維にSiC粒子0.5〜30gr/ l付
着)ハイブリッド連続繊維     40〜60重量%
(SiC繊維にSiCウィスカを0.5〜30gr/ 
1付着)4.5%Cu添加アルミニウム合金    残
部上述のようなピストンピンの強度を測定した結果を第
2図に示す。図中、Aは本発明のもの、Bは従来のピス
トンピンの剛性を示している。
また同し形状で従来のピストンピン1に対して本発明に
よるピストンピンは0.7の重量比であり、本発明は従
来に比べて約30%軽量化していた。
r発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、鋼鉄製の円筒中空
状ピストンピン本体の中空部に補強材としてアルミニウ
ムをマトリックスとするFRM製円節円筒中空体けたた
めに、前記鋼鉄製のピストンピン本体の肉厚を減少せし
めることが可能になり、このため耐摩耗性および強度を
損なうことなく、ピストンピンの[Lを軽減できるとい
う利点を生じる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるピストンピンの構成例の断面図で
ある。 ■ ・・・ピストンピン本体、2 ・・・アルミナイズ
ド層、3 ・・・FRM中空体。 出願人代理人  雨 宮   正 季 第1図 7.内容 手  N売  ネ市  正  書(方式)%式% 2、発明の名称 ピストンピン 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住  所    東京都口野市日野台3丁目1番地1氏
  名    日野自動車工業株式会社4、代理人 〒
102  置 03−264−35665、補正命令の
日付 昭和63年7月6日(発送日:昭和63年7月2
6日)6、補正の対象  明m’s中、「図面の簡単な
説明」の欄。 (1)明細書第10頁第8行「断面図である。ヨを「断
面図、第2図はピストンピンの強度を測定した結果を示
す図である。」と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鋼鉄製円筒中空状のピストンピンの前記中空部に
    アルミナイズド層を介して、アルミニウムまたはアルミ
    ニウム基合金を主要成分とするFRM中空体を挿入した
    ことを特徴とするピストンピン。
JP62058422A 1987-03-13 1987-03-13 ピストンピン Expired - Lifetime JP2546667B2 (ja)

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JPS63308270A true JPS63308270A (ja) 1988-12-15
JP2546667B2 JP2546667B2 (ja) 1996-10-23

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Also Published As

Publication number Publication date
JP2546667B2 (ja) 1996-10-23

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