JPH0249957A - アルミ合金製ピストンの製造方法 - Google Patents
アルミ合金製ピストンの製造方法Info
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- JPH0249957A JPH0249957A JP19871488A JP19871488A JPH0249957A JP H0249957 A JPH0249957 A JP H0249957A JP 19871488 A JP19871488 A JP 19871488A JP 19871488 A JP19871488 A JP 19871488A JP H0249957 A JPH0249957 A JP H0249957A
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- Japan
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- aluminum alloy
- piston
- wear
- manufacturing
- ring
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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
-
- 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
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
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- 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
- F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
- F05C2203/08—Ceramics; Oxides
- F05C2203/0804—Non-oxide ceramics
- F05C2203/0808—Carbon, e.g. graphite
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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- F05C2253/16—Fibres
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (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、内燃機関のアルミ合金製ピストンの製造方法
に関する。
に関する。
従来の技術
一般に例えば自動車用内燃機関特にガソリン機関のピス
トンは、機関の高性能化に伴い高い燃焼熱に晒され、そ
の冠面は２５０°Ｃ以上にも達し、また平均ピストン速
度は１３〜１５′″への高速でシリンダ内を往復してい
る。したがって、近時、軽量化を図るためにピストンを
アルミ合金製で一体成形するものが多くなり、またピス
トンリングが固着するリング溝の内壁を耐熱、耐摩耗性
に優れた繊維と金属の複合材料で構成することが多くな
っている。
トンは、機関の高性能化に伴い高い燃焼熱に晒され、そ
の冠面は２５０°Ｃ以上にも達し、また平均ピストン速
度は１３〜１５′″への高速でシリンダ内を往復してい
る。したがって、近時、軽量化を図るためにピストンを
アルミ合金製で一体成形するものが多くなり、またピス
トンリングが固着するリング溝の内壁を耐熱、耐摩耗性
に優れた繊維と金属の複合材料で構成することが多くな
っている。
斯かる従来のアルミ合金製ピストンの製造方法としては
、例えば特公昭６２−２９４９９号公報等に開示されて
おり、これは鋳型のモールドキャビティ底壁土にトップ
リング溝周壁となるアルミナーシリ力繊維成形体を載置
し、その鋳型内に溶融アルミ合金を注湯し、その鋳型に
液密的に嵌合するプランジャによりアルミ合金を加圧し
つつ凝固させてピストンの粗材を成形し、それを熱処理
（Ｔ、処理）した後に所定の寸法に加工してピストンを
製造するようになっ−ている。
、例えば特公昭６２−２９４９９号公報等に開示されて
おり、これは鋳型のモールドキャビティ底壁土にトップ
リング溝周壁となるアルミナーシリ力繊維成形体を載置
し、その鋳型内に溶融アルミ合金を注湯し、その鋳型に
液密的に嵌合するプランジャによりアルミ合金を加圧し
つつ凝固させてピストンの粗材を成形し、それを熱処理
（Ｔ、処理）した後に所定の寸法に加工してピストンを
製造するようになっ−ている。
発明が解決しようとする課題
然し乍ら、上記従来の製造方法にあっては、押し出し溶
湯鍛造法を用いているため、訝通の金型鋳造法（Ｇ−Ｄ
−Ｃ）に比較して製造コストが高くなるばかりか、製品
の肉厚化が避けられず普通鋳造のような肉盗み（アンダ
ーカット）が不可能となる。したがって、ピストンの軽
量化が図れず機関性能の向上が十分に図れないといった
問題がある。
湯鍛造法を用いているため、訝通の金型鋳造法（Ｇ−Ｄ
−Ｃ）に比較して製造コストが高くなるばかりか、製品
の肉厚化が避けられず普通鋳造のような肉盗み（アンダ
ーカット）が不可能となる。したがって、ピストンの軽
量化が図れず機関性能の向上が十分に図れないといった
問題がある。
課題を解決するための手段
本発明は、上記従来の製造方法の問題点に鑑みて案出さ
れたもので、炭素繊維材にアルミ合金をマトリックスし
てなる耐摩環を、ピストン鋳造用金型のトップリング溝
形成位置付近に配置すると共に、上記鋳造金型に溶湯ア
ルミ合金を注入して上記耐摩環を鋳ぐるみ、その後上記
耐摩環を含むピストンのリングランド付近を所定形状に
成形加工したことを特徴としている。
れたもので、炭素繊維材にアルミ合金をマトリックスし
てなる耐摩環を、ピストン鋳造用金型のトップリング溝
形成位置付近に配置すると共に、上記鋳造金型に溶湯ア
ルミ合金を注入して上記耐摩環を鋳ぐるみ、その後上記
耐摩環を含むピストンのリングランド付近を所定形状に
成形加工したことを特徴としている。
作用
」二記構成の本発明によれば、耐摩環を鋳ぐるんだアル
ミ合金製ピストンを、従来のような押し出し溶湯鍛造法
ではなく普通の溶湯鋳造法によって成形するようにした
ため、製造コストの低廉化が図れることは勿論のこと、
製品の肉厚化を回避できる。
ミ合金製ピストンを、従来のような押し出し溶湯鍛造法
ではなく普通の溶湯鋳造法によって成形するようにした
ため、製造コストの低廉化が図れることは勿論のこと、
製品の肉厚化を回避できる。
実施例
以下、本発明に係るアルミ合金製ピストンの製造方法の
一実施例を図面に基づいて詳述する。
一実施例を図面に基づいて詳述する。
すなわち、この製造方法にあっては、まず外径がピスト
ンの外径と略同径に形成された円筒状の炭化けい素ウィ
スカーの繊維体（体積比１５％〜２０％）を加熱して金
型に載置し、該金型内に溶湯アルミ合金を注入し、マト
リックスに加圧成形して繊維強化金属複合材（Ｆ−Ｒ−
Ｍ）ｌを生成する（第１図参照）。次に、該繊維強化金
属複合材ｌを第２図に示すように所定肉厚寸法で輪切り
に切断加工してピストン１個分の耐摩環２を成形する。
ンの外径と略同径に形成された円筒状の炭化けい素ウィ
スカーの繊維体（体積比１５％〜２０％）を加熱して金
型に載置し、該金型内に溶湯アルミ合金を注入し、マト
リックスに加圧成形して繊維強化金属複合材（Ｆ−Ｒ−
Ｍ）ｌを生成する（第１図参照）。次に、該繊維強化金
属複合材ｌを第２図に示すように所定肉厚寸法で輪切り
に切断加工してピストン１個分の耐摩環２を成形する。
続いて、この耐摩環２をピストン溶湯鋳造金型の底部つ
まりピストンのトップリング溝形成位置付近に配置し、
この鋳造金型内にピストン母材となる所定温度の溶湯ア
ルミ合金を注入して上記耐摩環２をピストン母材３に普
通の鋳造法によって鋳ぐるむ（第３図参照）。そして、
上記ピストン母材３の凝固冷却後、該ピストン母材３の
外表面を加工すると共に、耐摩環２の外周を断面路コ字
形に切削加工してトップリング溝４の周壁を成形し、ま
た該トップリング溝４の下方にセカンドリング溝５やオ
イルリング溝６を夫々所定の深さ寸法に加工すれば、Ｆ
−Ｒ−Ｍの耐摩環２を備えたアルミ合金製ピストン７が
成形される。
まりピストンのトップリング溝形成位置付近に配置し、
この鋳造金型内にピストン母材となる所定温度の溶湯ア
ルミ合金を注入して上記耐摩環２をピストン母材３に普
通の鋳造法によって鋳ぐるむ（第３図参照）。そして、
上記ピストン母材３の凝固冷却後、該ピストン母材３の
外表面を加工すると共に、耐摩環２の外周を断面路コ字
形に切削加工してトップリング溝４の周壁を成形し、ま
た該トップリング溝４の下方にセカンドリング溝５やオ
イルリング溝６を夫々所定の深さ寸法に加工すれば、Ｆ
−Ｒ−Ｍの耐摩環２を備えたアルミ合金製ピストン７が
成形される。
したがって、この実施例によれば、アルミ合金製ピスト
ン７を普通の溶湯鋳造法によって成形したため、従来の
溶湯鍛造法に比較して製造コストの低廉化が図れる。
ン７を普通の溶湯鋳造法によって成形したため、従来の
溶湯鍛造法に比較して製造コストの低廉化が図れる。
ところで、一般に普通鋳造法では、耐摩環をニレジスト
合金で成形することがあるが、斯かるニレジスト合金（
Ｎｉ含有量１３，５〜１７．５％）は、材料コストが高
くなるのに対し、本実施例の耐摩環２は炭化けい素ウィ
スカー（体積比１５％）の繊維体にアルミ合金をマトリ
ックスにしたＦ−Ｒ・Ｍ材を使用しているため材料コス
トの低廉化が図れる。
合金で成形することがあるが、斯かるニレジスト合金（
Ｎｉ含有量１３，５〜１７．５％）は、材料コストが高
くなるのに対し、本実施例の耐摩環２は炭化けい素ウィ
スカー（体積比１５％）の繊維体にアルミ合金をマトリ
ックスにしたＦ−Ｒ・Ｍ材を使用しているため材料コス
トの低廉化が図れる。
また、ニレジスト合金耐摩環の場合は、鋳ぐるみ前に行
われるアルミナイズ処理の際にアルミナイズ溶湯の鉄分
Ｆｅが３％以上になると廃材処理をしなければならない
が、Ｆ −Ｒ−Ｍ耐摩環２の場合はアルミナイズ溶湯の
鉄分Ｆｅが多く発生しないため、廃材処理が大巾に減少
しこの点からもコストの低廉化が図れる。
われるアルミナイズ処理の際にアルミナイズ溶湯の鉄分
Ｆｅが３％以上になると廃材処理をしなければならない
が、Ｆ −Ｒ−Ｍ耐摩環２の場合はアルミナイズ溶湯の
鉄分Ｆｅが多く発生しないため、廃材処理が大巾に減少
しこの点からもコストの低廉化が図れる。
発明の効果
以上の説明で明らかなように、本発明に係るアルミ合金
ピストンの製造方法によれば、炭素繊維材にアルミ合金
をマトリックスしてなる耐摩環を、ピストン鋳造用金型
のトップリング溝形成位置付近に配置すると共に、上記
鋳造金型に溶湯アルミ合金を注入して上記耐摩環を鋳ぐ
るみ、その後上記耐摩環を含むピストンのリングランド
付近を所定形状に成形加工し、アルミ合金製ピストンを
普通の溶湯鋳造法を用いて製造したため、溶湯鍛造法に
比較して製造コストの低廉化が図れることは勿論のこと
、製品の肉厚化が回避され、所謂アンダーカットが可能
となりピストンの軽量化が図れる。この結果、機関性能
を十分に同上させることができる。
ピストンの製造方法によれば、炭素繊維材にアルミ合金
をマトリックスしてなる耐摩環を、ピストン鋳造用金型
のトップリング溝形成位置付近に配置すると共に、上記
鋳造金型に溶湯アルミ合金を注入して上記耐摩環を鋳ぐ
るみ、その後上記耐摩環を含むピストンのリングランド
付近を所定形状に成形加工し、アルミ合金製ピストンを
普通の溶湯鋳造法を用いて製造したため、溶湯鍛造法に
比較して製造コストの低廉化が図れることは勿論のこと
、製品の肉厚化が回避され、所謂アンダーカットが可能
となりピストンの軽量化が図れる。この結果、機関性能
を十分に同上させることができる。
第１図〜第４図は本発明に係るアルミ合金製ピストンの
製造方法の一実施例を示す製造工程説明図である。 ■・・・繊維強化金属複合材、２・・・耐摩環、３・・
・ピストン母材、４・−・トップリング溝、７・・・ア
ルミ合金製ピストン。
製造方法の一実施例を示す製造工程説明図である。 ■・・・繊維強化金属複合材、２・・・耐摩環、３・・
・ピストン母材、４・−・トップリング溝、７・・・ア
ルミ合金製ピストン。
Claims (1)
- （１）炭素繊維材にアルミ合金をマトリックスしてなる
耐摩環を、ピストン鋳造用金型のトップリング溝形成位
置付近に配置すると共に、上記鋳造金型に溶湯アルミ合
金を注入して上記耐摩環を鋳ぐるみ、その後上記耐摩環
を含むピストンのリングランド付近を所定形状に成形加
工したことを特徴とするアルミ合金製ピストンの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19871488A JPH0249957A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | アルミ合金製ピストンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19871488A JPH0249957A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | アルミ合金製ピストンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0249957A true JPH0249957A (ja) | 1990-02-20 |
Family
ID=16395787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19871488A Pending JPH0249957A (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | アルミ合金製ピストンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0249957A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007323130A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Laurel Seiki Kk | 紙幣処理装置 |
| JP2021046797A (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関用ピストンおよびその製造方法、ならびに車両 |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP19871488A patent/JPH0249957A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007323130A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Laurel Seiki Kk | 紙幣処理装置 |
| US8113508B2 (en) | 2006-05-30 | 2012-02-14 | Laurel Precision Machines Co., Ltd. | Bill processor |
| JP2021046797A (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関用ピストンおよびその製造方法、ならびに車両 |
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