JPH0420973B2 - - Google Patents
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- JPH0420973B2 JPH0420973B2 JP62077950A JP7795087A JPH0420973B2 JP H0420973 B2 JPH0420973 B2 JP H0420973B2 JP 62077950 A JP62077950 A JP 62077950A JP 7795087 A JP7795087 A JP 7795087A JP H0420973 B2 JPH0420973 B2 JP H0420973B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- reinforced composite
- fiber molded
- molded body
- matrix
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- F02F3/0015—Multi-part pistons
- F02F3/003—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
-
- 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
-
- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
Ａ 発明の目的
(1) 産業上の利用分野
本発明は、エンジンのピストン、シリンダスリ
ーブ等の部材のマトリツクス金属中に無機質繊維
を充填複合してなる、エンジン用繊維強化複合部
材に関する。 (2) 従来の技術 従来、上記繊維強化複合部材の繊維強化複合部
は各部同程度の特性を付与されていた。 (3) 発明が解決しようとする問題点 ところがエンジン用繊維強化複合部材では、そ
の繊維強化複合部の要求される諸特性が、該複合
部の各所において互いに相違しており、例えばピ
ストンにおいては高温高負荷の作用するヘツド部
及びリングランド部は十分な機械的強度、耐熱性
が要求されるのに対し、シリンダと常に摺擦する
スカート部は特にシリンダとの摺動性や耐摩耗性
が良好であることが要求される。 しかしながら上記の如く繊維強化複合部の場所
毎に互いに異質な特性を付与するようなことは、
１個の製品につき同じ材質の繊維だけを使用する
従来の繊維強化複合部材では到底不可能なことで
あり、また、たとえ繊維の一部の配向や封入量を
変えたとしても達成は困難である。 本発明は上記に鑑み提案されたもので、要求さ
れる特性が互いに異質な複数の繊維強化複合部を
備える、構造簡単なエンジン用繊維強化複合部材
を提供することを目的とする。 Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、要求され
る特性が互いに異質な複数の繊維強化複合部を備
えるエンジン用繊維強化複合部材であつて、前記
複数の繊維強化複合部の要求特性にそれぞれ対応
して、材質が互いに異なるように選択された複数
個の無機質繊維成形体が、前記複数の繊維強化複
合部にそれぞれ対応して配設され、これら繊維成
形体に同一のマトリツクス金属が充填複合された
ことを特徴とする。 (2) 作用 上記部材における複数の繊維強化複合部にそれ
ぞれ対応した個々の繊維成形体の材質を相異なる
よう単に選択するだけで、該複数の繊維強化複合
部の特性を全く異質なものとすることができるか
ら、上記部材の個々の繊維強化複合部に対し、そ
の各複合部の目的機能に即してそれぞれ最適の性
質を極めて簡単且つ的確に付与し得る。 製造に当つては、材質の相異なる複数個の繊維
成形体を鋳型内に適宜セツトするだけで、複合部
各部における特性を容易に変えることができる。 (3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、ローエツクス（AC8B）等のAl−Si系
合金をマトリツクスとするエンジン用ピストンＰ
は、ヘツド部１と、そのヘツド部１の外周下部に
連なるリングランド部２と、該リングランド部２
の下部に連なるスカート部３とを備えており、リ
ングランド部２の外周面には、ピストンリング
（図示せず）が装着されるリング溝２ａが形成さ
れる。ピストンＰのマトリツクス６中には、その
ヘツド部１及びリングランド部２において第１の
繊維成形体４が、またそのスカート部３において
第２の繊維成形体５がそれぞれ高圧凝固鋳造法に
より充填複合されており、それら第１及び第２の
繊維成形体４，５にそれぞれ対応してピストンＰ
には第１及び第２の繊維強化複合部F1，F2が形
成される。第１の繊維成形体４は、高温、高負荷
に曝されるヘツド部１及びリングランド部２の強
度を維持し且つ熱膨脹を抑制し、さらにヘツド部
１の吹き抜けやリング溝２ａのへたり等を防止す
るために、相互に絡み合う結晶化ガラス繊維より
偏平皿状に成形されると共にマトリツクスへの充
填複合前にはカサ密度0.4ｇ／cm3に調整されてい
る。また第２の繊維成形体５は、シリンダに摺擦
するスカート部３の熱膨脹を抑制し且つその耐摩
耗性や耐スカツフイング性を向上させ、さらには
シリンダとの摺動性を考慮して、相互に絡み合う
炭素繊維より薄肉円筒状に成形されると共にマト
リツクスへの充填複合前にはカサ密度0.3ｇ／cm3
に調整されている。尚、各繊維成形体４，５の初
期寸法は上記カサ密度による圧縮率を見込んだも
のとする。 而して上記ピストンＰを高圧凝固鋳造法により
鋳造する際には、該ピストンＰの外形に対応した
鋳造型内に前記第１、第２の繊維成形体４，５を
セツトしてから注湯し、その溶湯に対し加圧パン
チにより50〜2000Kg／cm2の静水的高圧力を加えた
まま凝固させ、これにより第１図のようなピスト
ンＰが得られる。このようにして得られたピスト
ンＰは、特にヘツド部１及びリングランド部２に
おいて強度及び耐熱性に優れたものとなりヘツド
部１の吹き抜けやリング溝２ａのへたり防止に有
効であり、またスカート部３においては熱膨脹が
効果的に抑制され且つ耐摩耗性や耐スカツフイン
グ性も向上し、シリンダとの摺動性も良好である
ことが確認された。更に上記ピストンの複合部境
界をバーナーにより加熱したところ、ローエツク
スのみの部分は完全溶融したが、複合部は当初の
形を完全に維持しており、耐熱性の向上が認めら
れた。 尚、前記実施例ではマトリツクスとしてAl−
Si系合金を示したが、本発明では鋳鉄、銅、アル
ミニウム、マグネシウムまたはそれらの合金であ
つてもよい。またマトリツクスとしてシルミン
（AC4A材）、過共晶ケイ素合金を使用しても充填
複合化には何等支障はなく、物性的にも同様な結
果が得られる。 ところで第２図１は、相互に絡み合う無機質繊
維よりなる繊維成形体を高圧凝固鋳造法によりマ
トリツクス金属中に充填複合させる場合の、充填
複合工程の溶湯圧力−加圧時間の関係を示したも
ので、互いに絡み合う無機質繊維より一定形状に
成形された繊維成形体として容量38.5cm3、カサ密
度0.3ｇ／cm3のものを使用し、マトリツクスにア
ルミニウム合金（日本工業規格、AC8B材）を用
い、鋳込み温度780℃の条件の下に鋳造した場合
である。２は繊維成形体のない場合の溶湯圧力−
加圧時間の関係を示す。Ａは充填域、Ｂは複合加
圧域、Ｃはスクイズ凝固域、Ｄは凝固域を示す。 第２図１から明らかなようにＡ領域において
は、繊維成形体の圧縮および溶湯の浸入複合によ
り溶湯に加わる静圧力は２に比較して緩やかに上
昇し、従つて溶湯は完全に溶融状態で繊維成形体
に充填される。その後Ｂ領域において急速に静圧
が加わり、Ｃ領域でスクイズ凝固、Ｄ領域で凝固
を短時間のうちに終了するため、極めて良好な複
合化を行うことができ、しかも高圧下での急速凝
固によつて繊維とマトリツクスとの密着度、複合
化度も高く、同時にマトリツクス自体の強化も著
しい。 第３図は、下表(3)〜(6)の繊維成形体のカサ密度
−圧縮率の関係を示す。 繊維成形体初期寸法…直径70mm、厚さ10mm マトリツクス…アルミニウム合金（日本工業規
格AC8B材） 静圧力…2000Kg／cm2 鋳込み温度…780℃
ーブ等の部材のマトリツクス金属中に無機質繊維
を充填複合してなる、エンジン用繊維強化複合部
材に関する。 (2) 従来の技術 従来、上記繊維強化複合部材の繊維強化複合部
は各部同程度の特性を付与されていた。 (3) 発明が解決しようとする問題点 ところがエンジン用繊維強化複合部材では、そ
の繊維強化複合部の要求される諸特性が、該複合
部の各所において互いに相違しており、例えばピ
ストンにおいては高温高負荷の作用するヘツド部
及びリングランド部は十分な機械的強度、耐熱性
が要求されるのに対し、シリンダと常に摺擦する
スカート部は特にシリンダとの摺動性や耐摩耗性
が良好であることが要求される。 しかしながら上記の如く繊維強化複合部の場所
毎に互いに異質な特性を付与するようなことは、
１個の製品につき同じ材質の繊維だけを使用する
従来の繊維強化複合部材では到底不可能なことで
あり、また、たとえ繊維の一部の配向や封入量を
変えたとしても達成は困難である。 本発明は上記に鑑み提案されたもので、要求さ
れる特性が互いに異質な複数の繊維強化複合部を
備える、構造簡単なエンジン用繊維強化複合部材
を提供することを目的とする。 Ｂ 発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、要求され
る特性が互いに異質な複数の繊維強化複合部を備
えるエンジン用繊維強化複合部材であつて、前記
複数の繊維強化複合部の要求特性にそれぞれ対応
して、材質が互いに異なるように選択された複数
個の無機質繊維成形体が、前記複数の繊維強化複
合部にそれぞれ対応して配設され、これら繊維成
形体に同一のマトリツクス金属が充填複合された
ことを特徴とする。 (2) 作用 上記部材における複数の繊維強化複合部にそれ
ぞれ対応した個々の繊維成形体の材質を相異なる
よう単に選択するだけで、該複数の繊維強化複合
部の特性を全く異質なものとすることができるか
ら、上記部材の個々の繊維強化複合部に対し、そ
の各複合部の目的機能に即してそれぞれ最適の性
質を極めて簡単且つ的確に付与し得る。 製造に当つては、材質の相異なる複数個の繊維
成形体を鋳型内に適宜セツトするだけで、複合部
各部における特性を容易に変えることができる。 (3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、ローエツクス（AC8B）等のAl−Si系
合金をマトリツクスとするエンジン用ピストンＰ
は、ヘツド部１と、そのヘツド部１の外周下部に
連なるリングランド部２と、該リングランド部２
の下部に連なるスカート部３とを備えており、リ
ングランド部２の外周面には、ピストンリング
（図示せず）が装着されるリング溝２ａが形成さ
れる。ピストンＰのマトリツクス６中には、その
ヘツド部１及びリングランド部２において第１の
繊維成形体４が、またそのスカート部３において
第２の繊維成形体５がそれぞれ高圧凝固鋳造法に
より充填複合されており、それら第１及び第２の
繊維成形体４，５にそれぞれ対応してピストンＰ
には第１及び第２の繊維強化複合部F1，F2が形
成される。第１の繊維成形体４は、高温、高負荷
に曝されるヘツド部１及びリングランド部２の強
度を維持し且つ熱膨脹を抑制し、さらにヘツド部
１の吹き抜けやリング溝２ａのへたり等を防止す
るために、相互に絡み合う結晶化ガラス繊維より
偏平皿状に成形されると共にマトリツクスへの充
填複合前にはカサ密度0.4ｇ／cm3に調整されてい
る。また第２の繊維成形体５は、シリンダに摺擦
するスカート部３の熱膨脹を抑制し且つその耐摩
耗性や耐スカツフイング性を向上させ、さらには
シリンダとの摺動性を考慮して、相互に絡み合う
炭素繊維より薄肉円筒状に成形されると共にマト
リツクスへの充填複合前にはカサ密度0.3ｇ／cm3
に調整されている。尚、各繊維成形体４，５の初
期寸法は上記カサ密度による圧縮率を見込んだも
のとする。 而して上記ピストンＰを高圧凝固鋳造法により
鋳造する際には、該ピストンＰの外形に対応した
鋳造型内に前記第１、第２の繊維成形体４，５を
セツトしてから注湯し、その溶湯に対し加圧パン
チにより50〜2000Kg／cm2の静水的高圧力を加えた
まま凝固させ、これにより第１図のようなピスト
ンＰが得られる。このようにして得られたピスト
ンＰは、特にヘツド部１及びリングランド部２に
おいて強度及び耐熱性に優れたものとなりヘツド
部１の吹き抜けやリング溝２ａのへたり防止に有
効であり、またスカート部３においては熱膨脹が
効果的に抑制され且つ耐摩耗性や耐スカツフイン
グ性も向上し、シリンダとの摺動性も良好である
ことが確認された。更に上記ピストンの複合部境
界をバーナーにより加熱したところ、ローエツク
スのみの部分は完全溶融したが、複合部は当初の
形を完全に維持しており、耐熱性の向上が認めら
れた。 尚、前記実施例ではマトリツクスとしてAl−
Si系合金を示したが、本発明では鋳鉄、銅、アル
ミニウム、マグネシウムまたはそれらの合金であ
つてもよい。またマトリツクスとしてシルミン
（AC4A材）、過共晶ケイ素合金を使用しても充填
複合化には何等支障はなく、物性的にも同様な結
果が得られる。 ところで第２図１は、相互に絡み合う無機質繊
維よりなる繊維成形体を高圧凝固鋳造法によりマ
トリツクス金属中に充填複合させる場合の、充填
複合工程の溶湯圧力−加圧時間の関係を示したも
ので、互いに絡み合う無機質繊維より一定形状に
成形された繊維成形体として容量38.5cm3、カサ密
度0.3ｇ／cm3のものを使用し、マトリツクスにア
ルミニウム合金（日本工業規格、AC8B材）を用
い、鋳込み温度780℃の条件の下に鋳造した場合
である。２は繊維成形体のない場合の溶湯圧力−
加圧時間の関係を示す。Ａは充填域、Ｂは複合加
圧域、Ｃはスクイズ凝固域、Ｄは凝固域を示す。 第２図１から明らかなようにＡ領域において
は、繊維成形体の圧縮および溶湯の浸入複合によ
り溶湯に加わる静圧力は２に比較して緩やかに上
昇し、従つて溶湯は完全に溶融状態で繊維成形体
に充填される。その後Ｂ領域において急速に静圧
が加わり、Ｃ領域でスクイズ凝固、Ｄ領域で凝固
を短時間のうちに終了するため、極めて良好な複
合化を行うことができ、しかも高圧下での急速凝
固によつて繊維とマトリツクスとの密着度、複合
化度も高く、同時にマトリツクス自体の強化も著
しい。 第３図は、下表(3)〜(6)の繊維成形体のカサ密度
−圧縮率の関係を示す。 繊維成形体初期寸法…直径70mm、厚さ10mm マトリツクス…アルミニウム合金（日本工業規
格AC8B材） 静圧力…2000Kg／cm2 鋳込み温度…780℃
【表】
【表】
第４図は上記(3)〜(6)の繊維成形体のカサ密度−
複合化後の充填率の関係を示す。 第３図から明らかなようにカサ密度の低いもの
はそれだけ初期寸法より圧縮され、複合化後の繊
維充填率はほぼ同一となる。従つて繊維成形体の
同一カサ密度に対して初期寸法、容量的には溶湯
量と型ストロークのみが変わるだけで複合化には
比較的影響を与えない。更に長繊維でも溶湯の浸
入には全く問題はなく、繊維成形体への溶湯の浸
入充填後直ちに凝固を開始するので凝固過程中の
加圧力により繊維が折損、変形することはない。
そのため本発明において使用される繊維は、製造
上の制約がないから複合強化および繊維成形体製
造時の繊維の絡みを考慮すると、長繊維が好まし
い。 また繊維（ウイスカーを含む）は第３，４図に
示すように、繊維表面に銅、ニツケル、銀等の金
属皮膜層もしくは繊維表層部に拡散層を有する繊
維を用いると、溶湯の浸入複合化に際して上記金
属皮膜層および拡散層とマトリツクスとの固溶、
拡散現象を生じるため、繊維成形体のマトリツク
スに対する濡れ性が向上し、結果的に繊維成形体
の圧縮力も少なく、より大きなカサ密度のものま
で複合化させることが可能である。 上記充填複合工程において複合可能な限界条件
は全充填前または途中で溶湯浸入抵抗が増加し、
溶湯の静圧が上昇し始めることによつて決定さ
れ、第４図に示すように繊維成形体のカサ密度が
支配的要因となり、カサ密度の上限は0.6ｇ／cm3
程度であり、その上限を超えると繊維成形体の溶
湯充填圧力に対する緩衝機能が減退し、溶湯の充
填域で溶湯圧力が急激に上昇して溶湯が繊維成形
体に密に充填されないうちに凝固し、良好な複合
化が得られない。その外、マトリツクスの融点、
熱容量、凝固範囲、凝固熱および繊維成形体の熱
容量、熱伝導率も少なからず影響する。 また繊維成形体のカサ密度を上記の如く0.6
ｇ／cm3以下とし、かつその成形体のマトリツクス
への充填複合手段として高圧凝固鋳造法を採用す
れば、上記のように溶湯を完全溶融状態で繊維成
形体に浸入させ、その後急速に凝固させるので、
マトリツクスの制約を受けないという長所があ
る。即ち後述するアルミニウム合金を例にとる
と、従来法では困難である23％の過共晶ケイ素合
金のように硬質な初晶を大量に晶出するものでも
充填複合化に当つて全く支障なく、繊維を折損す
ることもない。更に繊維成形体製造時、繊維を二
次元配向させて繊維相互を絡ませることも可能
で、複合後もその配向は維持されるため、曲げ強
度を向上させる上に有効である。 Ｃ 発明の効果 以上のように本発明は、要求される特性が互い
に異質な複数の繊維強化複合部を備えるエンジン
用繊維強化複合部材であつて、前記複数の繊維強
化複合部の要求特性にそれぞれ対応して、材質が
互いに異なるように選択された複数個の無機質繊
維成形体が、前記複数の繊維強化複合部にそれぞ
れ対応して配設され、これら繊維成形体に同一の
マトリツクス金属が充填複合されるので、上記部
材における複数の繊維強化複合部にそれぞれ対応
した個々の繊維成形体の材質を相異なるよう単に
選択するだけで、該複数の繊維強化複合部の特性
を全く異質なものとすることができ、従つて上記
部材の個々の繊維強化複合部に対し、その各複合
部の目的機能に即してそれぞれ最適の性質を極め
て簡単且つ的確に付与することができるから、特
性の全く異質な複数の繊維強化複合部、例えば機
械的強度や耐熱性に優れた第１の複合部と、摺動
性や耐摩耗性に優れた第２の複合部とを併せ持つ
ような複合部材の製造も可能であり、全体として
極めて高品質の繊維強化複合部材が得られる。し
かも製造に当つては、材質の相異なる複数個の繊
維成形体を鋳型内に適宜セツトするだけで、複合
部各部における特性を容易に変えることができる
から、作業工程が簡単で生産性向上に寄与し得
る。
複合化後の充填率の関係を示す。 第３図から明らかなようにカサ密度の低いもの
はそれだけ初期寸法より圧縮され、複合化後の繊
維充填率はほぼ同一となる。従つて繊維成形体の
同一カサ密度に対して初期寸法、容量的には溶湯
量と型ストロークのみが変わるだけで複合化には
比較的影響を与えない。更に長繊維でも溶湯の浸
入には全く問題はなく、繊維成形体への溶湯の浸
入充填後直ちに凝固を開始するので凝固過程中の
加圧力により繊維が折損、変形することはない。
そのため本発明において使用される繊維は、製造
上の制約がないから複合強化および繊維成形体製
造時の繊維の絡みを考慮すると、長繊維が好まし
い。 また繊維（ウイスカーを含む）は第３，４図に
示すように、繊維表面に銅、ニツケル、銀等の金
属皮膜層もしくは繊維表層部に拡散層を有する繊
維を用いると、溶湯の浸入複合化に際して上記金
属皮膜層および拡散層とマトリツクスとの固溶、
拡散現象を生じるため、繊維成形体のマトリツク
スに対する濡れ性が向上し、結果的に繊維成形体
の圧縮力も少なく、より大きなカサ密度のものま
で複合化させることが可能である。 上記充填複合工程において複合可能な限界条件
は全充填前または途中で溶湯浸入抵抗が増加し、
溶湯の静圧が上昇し始めることによつて決定さ
れ、第４図に示すように繊維成形体のカサ密度が
支配的要因となり、カサ密度の上限は0.6ｇ／cm3
程度であり、その上限を超えると繊維成形体の溶
湯充填圧力に対する緩衝機能が減退し、溶湯の充
填域で溶湯圧力が急激に上昇して溶湯が繊維成形
体に密に充填されないうちに凝固し、良好な複合
化が得られない。その外、マトリツクスの融点、
熱容量、凝固範囲、凝固熱および繊維成形体の熱
容量、熱伝導率も少なからず影響する。 また繊維成形体のカサ密度を上記の如く0.6
ｇ／cm3以下とし、かつその成形体のマトリツクス
への充填複合手段として高圧凝固鋳造法を採用す
れば、上記のように溶湯を完全溶融状態で繊維成
形体に浸入させ、その後急速に凝固させるので、
マトリツクスの制約を受けないという長所があ
る。即ち後述するアルミニウム合金を例にとる
と、従来法では困難である23％の過共晶ケイ素合
金のように硬質な初晶を大量に晶出するものでも
充填複合化に当つて全く支障なく、繊維を折損す
ることもない。更に繊維成形体製造時、繊維を二
次元配向させて繊維相互を絡ませることも可能
で、複合後もその配向は維持されるため、曲げ強
度を向上させる上に有効である。 Ｃ 発明の効果 以上のように本発明は、要求される特性が互い
に異質な複数の繊維強化複合部を備えるエンジン
用繊維強化複合部材であつて、前記複数の繊維強
化複合部の要求特性にそれぞれ対応して、材質が
互いに異なるように選択された複数個の無機質繊
維成形体が、前記複数の繊維強化複合部にそれぞ
れ対応して配設され、これら繊維成形体に同一の
マトリツクス金属が充填複合されるので、上記部
材における複数の繊維強化複合部にそれぞれ対応
した個々の繊維成形体の材質を相異なるよう単に
選択するだけで、該複数の繊維強化複合部の特性
を全く異質なものとすることができ、従つて上記
部材の個々の繊維強化複合部に対し、その各複合
部の目的機能に即してそれぞれ最適の性質を極め
て簡単且つ的確に付与することができるから、特
性の全く異質な複数の繊維強化複合部、例えば機
械的強度や耐熱性に優れた第１の複合部と、摺動
性や耐摩耗性に優れた第２の複合部とを併せ持つ
ような複合部材の製造も可能であり、全体として
極めて高品質の繊維強化複合部材が得られる。し
かも製造に当つては、材質の相異なる複数個の繊
維成形体を鋳型内に適宜セツトするだけで、複合
部各部における特性を容易に変えることができる
から、作業工程が簡単で生産性向上に寄与し得
る。
第１図は、本発明を適用したピストンの縦断面
図、第２図は加圧時間−溶湯圧力関係図、第３図
は繊維成形体カサ密度−圧縮率関係図、第４図は
繊維成形体カサ密度−複合化後の充填率関係図で
ある。 F1……第１の繊維強化複合部、F2……第２の
繊維強化複合部、Ｐ……繊維強化複合部材として
のピストン、４……第１の繊維成形体、５……第
２の繊維成形体、６……マトリツクス。
図、第２図は加圧時間−溶湯圧力関係図、第３図
は繊維成形体カサ密度−圧縮率関係図、第４図は
繊維成形体カサ密度−複合化後の充填率関係図で
ある。 F1……第１の繊維強化複合部、F2……第２の
繊維強化複合部、Ｐ……繊維強化複合部材として
のピストン、４……第１の繊維成形体、５……第
２の繊維成形体、６……マトリツクス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 要求される特性が互いに異質な複数の繊維強
化複合部を備えるエンジン用繊維強化複合部材で
あつて、前記複数の繊維強化複合部の要求特性に
それぞれ対応して、材質が互いに異なるように選
択された複数個の無機質繊維成形体が、前記複数
の繊維強化複合部にそれぞれ対応して配設され、
これら繊維成形体に同一のマトリツクス金属が充
填複合されたことを特徴とする、エンジン用繊維
強化複合部材。 ２ 前記繊維強化複合部材はAl−Si系合金をマ
トリツクス金属としたピストンであり、そのヘツ
ド部及びリングランド部に対応してガラス繊維成
形体が、またそのスカート部に対応して炭素繊維
成形体がそれぞれ配設されてなる、前記特許請求
の範囲第１項記載のエンジン用繊維強化複合部
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7795087A JPS6353226A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | エンジン用繊維強化複合部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7795087A JPS6353226A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | エンジン用繊維強化複合部材 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209879A Division JPS5541979A (en) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | Manufacture of fiber reinforced composite material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353226A JPS6353226A (ja) | 1988-03-07 |
| JPH0420973B2 true JPH0420973B2 (ja) | 1992-04-07 |
Family
ID=13648301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7795087A Granted JPS6353226A (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | エンジン用繊維強化複合部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6353226A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2746909B2 (ja) * | 1988-04-27 | 1998-05-06 | マツダ株式会社 | 繊維強化金属部材 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5144655B2 (ja) * | 1971-08-23 | 1976-11-30 | ||
| JPS4832708U (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-20 | ||
| JPS52732B2 (ja) * | 1973-01-19 | 1977-01-10 | ||
| JPS5245291B2 (ja) * | 1973-10-20 | 1977-11-15 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP7795087A patent/JPS6353226A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6353226A (ja) | 1988-03-07 |
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