JPH02169846A - 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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JPH02169846A
JPH02169846A JP32127788A JP32127788A JPH02169846A JP H02169846 A JPH02169846 A JP H02169846A JP 32127788 A JP32127788 A JP 32127788A JP 32127788 A JP32127788 A JP 32127788A JP H02169846 A JPH02169846 A JP H02169846A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/02Light metals
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  • 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】
に産業上の利用分野】 本発明は内燃機関用ピストンの!!j造方法に係り、に
発明の11 冷却用空洞を形成するための可溶性中子を補強用のプリ
フォーム上に載置した状態で金型内に配し、しかもコア
に支持手段を設け、この支持手段によってプリフォーム
上の可溶性中子を押圧して固定することにより、加圧鋳
造時に可溶性中子が浮くのを防止するようにしたもので
ある。 K従来の技術】 例えば特開昭60−13955号公報に開示されている
ように、ピストンのトップリング溝の部分や燃焼室の周
縁部に無n繊維集台体あるいは多孔實金属成形体を複合
することによって、高い熱的な負荷に耐えるピストンが
得られることになる。 さらにこのようなピストンの内部に冷却用空洞を形成し
、その中をオイルを循環させて熱を吸収することにより
、ピストンを熱負荷から守ることが可能になる。上記冷
却用空洞はピストンのvJ造時に、その金型内に可溶性
中子を配し、鋳口まれた上記可溶性中子を鋳造後に溶解
することによって形成されるようになっている。 K発明が解決しようとする問題点】 このように所要の部位を無機繊維集合体あるいは多孔質
金属成形体によって補強するとともに、内部に冷却用空
洞を設ける場合には、補強材料から成るプリフォームと
可溶性中子とを金型内に配し、この状態で鋳造を行なう
必要がある。そこで特開昭60−13955号公報に見
られるように、補強材料によって構成されるプリフォー
ム上に可溶性中子を取付けて金型内に配するようにして
いる。 このように可溶性中子を補強材のプリフォームに支持さ
せた状態で金型内に配するようにするためには、可溶性
中子をプリフォームに固定する必凹がある。そこで接着
剤によって可溶性中子をブリフt−ムに115するよう
にしCいる。ところが接着剤を用いるようにすると、接
着剤をつける工程が増加することになり、これによって
生産性が低下する。また無機繊維集合体や多孔質金属成
形体等によって補強用のプリフォームを構成するように
すると、その空隙内に溶1易が侵入し易いようにプリフ
ォームを予め高温で予熱をする必要がある。ところが可
溶性中子を取付けた状態で上記プリフォームを加熱する
と、可溶性中子が溶けて変形したり、接着剤が炭化して
しまうというような問題があった。 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Nl用空洞を形成するための可溶性中子を補強用
のプリフォームに予め接着あるいは固定することなく、
単に上から載置するだけで確実に固定されるようにし、
可溶性中子が加圧梼)4時に浮上ったり、倒れたりしな
いよう(こした方法を提供することを目的とするもので
ある。 K問題点を解決するための手段] 本発明は、所要の部位を補強するためのプリフォーム上
に可溶性中子を載置して鋳型内に配し、溶湯を前記鋳型
内に注入して前記プリフォームを加圧鋳造により複合す
るとともに、鋳造完了後鋳口まれた前記可溶性中子を溶
解して冷却用空洞を形成するようにした方法において、
ピストンの内部に凹部を形成するためのコアに支持手段
を設け、前記プリフォームと支持手段とにより前記可溶
性中子を所定の位置に保持しながら加圧鋳造するように
したものである。
【作用】
従って鋳型内に補強用のプリフォームを配するとともに
、このプリフォーム上に可溶性中子を載置し、しかも筒
型内にコアを侵入ざぜることにより、コアに設けられて
いる支持手段によって可溶性中子が押圧されて固定され
ることになり、この金型のキャビデイ内に溶湯が注入さ
れても、上記可溶性中子は浮上ることがなくなる。 K実施側刃 第6図は本発明の一実施例に係る方法によって製造され
た内燃機関用ピストン10を示すものである。なおこの
ピストンコ0はデイ−ピルエンジンに用いられるピスト
ンであって、アルミニウム合金によって高圧U造で製造
されたしのである。 そしてピストン10のI肉面には凹部から成る燃焼至1
1が形成されている。またこのピストン10の外周側の
トップリング黄に対応する部分には無機繊維集合体12
が複合されており、これによってピストン1oが複合強
化されるようにしている。 また無機繊維集合体12によって補強された部分の内側
には冷却用空洞13が円周方向に沿って形成されており
、この中を冷月j用オイルを循環さ1!ることによって
IR面側の冷却を行なうようにしている。またピストン
10の下部は凹部14に構成されるとともに、この凹部
14に突出するようにビンボス15が形成されている。 ビンボス15はピストンピンを受入れるビン穴16を有
するようになっている。 第1図はこのようなピストン10を鋳造するための鋳造
装置を示すものであって、その下型20の上面には凸部
21が形成されており、この凸部21によって上記燃焼
室11を形成するようにしている。また下型20の内周
側の上部には段部22が設けられている。また下型20
の上方には筒型24が配されるとともに、この筒型24
内には上型25のコア26が挿入されるようになってい
る。なおコア26には第4図に示すに、2木の支持i!
1i27が一体に設()られている。 このような紡造装[ぺによってピストンを鋳造する場合
には、第2図に示すように下型20の段部22に無機繊
維集合体によって構成されるプリフォーム12を配胃す
る。さらに態別繊維集合体12上には塩化ナトリウムは
l)から成るリング状の可溶性中子23を第3図に示す
ように配する。 そしてこの状態において筒型24内に上型25のコア2
6を静かに下す。するとコア26の先端部に設けられて
いる一対の支持棒27が第1図に示すJ:うにプリフォ
ーム12上に載置されている可溶性中子23を上から押
圧して固定することになる。このような状態において金
型のキャビティ30にはアルミニウム合金の溶湯が注入
されるとともに、加圧下で凝固されることになる。 このような溶?Sj 82 造の方法によって、第1図
に示ず装置で内燃機関用ピストン10(第6図参照)が
製造されることになる。このようなピストン10は、上
記プリフォーム12によってトップリング溝の部分が補
強される。またコア26とともに支持棒27を抜去った
後に形成される貫通穴31を通して水を注入することに
より、内部に鋳口まれた食塩から成る可溶性中子23が
溶解されて除去ざ机ることになり、こ札によって第6図
に示すように円周方向に延びるリング状の空洞13が形
成されることになる。そして上記直通穴がオイル通路3
1を構成することになるために、このピストンをエンジ
ンに組込んで運転を行なうと、オイル通路31を通して
冷却用空洞13内にオイルが循環することになり、これ
によってピストン10のとくに頂部側の熱を吸収できる
ようになる。 なJ−3上記実施例においては、コア26上に第4図に
示すように2本の支持棒27を配設しているが、プリフ
ォーム12が発泡金属や焼結リングのような硬い材料か
ら構成される場合には2本の支持棒27によって十分に
浮かされたり倒れたりするのを防止し、固定するという
目的を達することができる。これに対してセラミック材
料から成る無機繊維集合体によってプリフオーム12を
成形する場合には、プリフォーム12それ自身が軟らか
く、また収縮し易いために、第5図に示すようにコア2
6上に3本以上の支持棒27を設けることが望ましい。 また支持棒27はコア26と一体に設()てもよく、あ
るいはまた別部材によって構成するようにしてもよい。 また無機繊維集合体、多孔質今風等によって所定の形状
に成形されるブリフ4−ム12は第6図に示すようにト
ップリングt#’f 12の部分に補強されるために用
いられるばかりですく、第7図に示すようにトップリン
グ溝の部位から頂部側にかけて補強されるようにピスト
ン10に複合してもよい。あるいはまた第8図に示すよ
うに、頂面に形成されている凹部から成る燃焼室11の
周縁部の補強に用いられてもよい。 K発明の効果Σ 以上のように本発明は、ピストンの内部に凹部を形成す
るためのコアに支持手段を設け、プリフォーム上に載置
されている可溶性中子を上記支持手段によって押圧して
固定するようにしたものである。従って可溶性中子を接
着剤を用いてブリフオームに固定する必要がなくなり、
接着剤をつける工程も必要でなくなる。これによって工
程数を少なくするとともに、生産性を向上することが可
能になる。また無機繊維から成る補強材によってプリフ
ォームを形成する場合においても、このプリフォームを
高温で予熱した後にその上に可溶性中子を載置すればよ
く、予熱の際に可溶性中子が溶けて変形したり、接着剤
が炭化してしまうというような問題を解消できるように
なる。また可溶性中子が溶湯の注入時あるいは凝固時に
支持手段によって押圧固定されるために、可溶性中子が
浮くことがなく、冷却用空洞を正しい位置に設けること
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る方法に用いられるピス
トンの鋳造装置の縦断面図、第2図は下型へプリフォー
ムを取付ける状態を示す断面図、第3図は同再溶性中子
を取付ける状態を示す断面図、第4図はコアの要部平面
図、第5図は変形例のコアの要部平面図、第6図は鋳造
されたピストンの縦断面図、第7図は変形例のピストン
の縦断面図、第8図はざらに別の変形例のピストンの縦
断面図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 10・・・内燃1lI311用ピストン12・・・無a
繊維集合体(プリフォーム)13・・・冷却用空洞 ・凹部 ・下型 ・段部 ・可溶性中子 ・筒型 ・コア ・支持棒

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、所要の部位を補強するためのプリフォーム上に可溶
    性中子を載置して鋳型内に配し、溶湯を前記鋳型内に注
    入して前記プリフォームを加圧鋳造により複合するとと
    もに、鋳造完了後鋳包まれた前記可溶性中子を溶解して
    冷却用空洞を形成するようにした方法において、ピスト
    ンの内部に凹部を形成するためのコアに支持手段を設け
    、前記プリフォームと支持手段とにより前記可溶性中子
    を所定の位置に保持しながら加圧鋳造することを特徴と
    する内燃機関用ピストンの製造方法。
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Cited By (5)

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US6553892B1 (en) 1999-10-18 2003-04-29 Smc Kabushiki Kaisha Mounting structure for piston packing
DE102006045729A1 (de) * 2006-09-27 2008-04-03 Mahle International Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung
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