JPH042706A - ピストンの製造方法 - Google Patents
ピストンの製造方法Info
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- JPH042706A JPH042706A JP10298590A JP10298590A JPH042706A JP H042706 A JPH042706 A JP H042706A JP 10298590 A JP10298590 A JP 10298590A JP 10298590 A JP10298590 A JP 10298590A JP H042706 A JPH042706 A JP H042706A
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
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- 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
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- F05C2251/04—Thermal properties
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Powder Metallurgy (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］
本発明は内燃機関に用いられるピストンの製造方法に関
する。
する。
二従来の技術］
ディーゼルエンジンやガソリンニシン等の内燃機関のピ
ストンは、その慣性力を低減するために、主としてアル
ミニウム合金から成形されている。
ストンは、その慣性力を低減するために、主としてアル
ミニウム合金から成形されている。
しかしながら、このアルミニウム合金製のピストンは、
その熱膨張率が大きくまた耐熱性にも劣ることから、近
年、熱膨張率が小さく且つ耐熱性に優れたＴ １−Ａｌ
１合金製のピストンが研究・開発されている。
その熱膨張率が大きくまた耐熱性にも劣ることから、近
年、熱膨張率が小さく且つ耐熱性に優れたＴ １−Ａｌ
１合金製のピストンが研究・開発されている。
上記Ｔ １−Ａｌ合金の熱膨張率はＢｘｌｏ−’／℃で
あり、アルミの熱膨張率２１ Ｘ １０−’／’Ｃと比
べると約１／３である。また、耐熱性については、Ｔ
１−Ａｌ合金の耐熱温度は約９００℃であり、アルミの
耐熱温度的３５０℃と比べると約３倍の耐熱性を有して
いる。
あり、アルミの熱膨張率２１ Ｘ １０−’／’Ｃと比
べると約１／３である。また、耐熱性については、Ｔ
１−Ａｌ合金の耐熱温度は約９００℃であり、アルミの
耐熱温度的３５０℃と比べると約３倍の耐熱性を有して
いる。
このように、熱膨張率が小さく且つ高い耐熱性を有する
Ｔ １−Ａｌ合金でピストンを成形すれば、成形された
Ｔ １−Ａｌ合金製ピストンは、アルミ鋳造製酸いはア
ルミ鍛造製のピストンと比べて以下に記す利点が得られ
る。
Ｔ １−Ａｌ合金でピストンを成形すれば、成形された
Ｔ １−Ａｌ合金製ピストンは、アルミ鋳造製酸いはア
ルミ鍛造製のピストンと比べて以下に記す利点が得られ
る。
■熱膨張率が小さいため、全負荷時のピストンの熱膨張
を前車して形成されるピストンとシリンダとの間のクリ
アランスを小さくすることができる。従って、ピストン
のトップランドとシリンダとの間の無駄容積（デッドボ
リューム）が減少して燃焼効率が向上する９、ｔな、ピ
ストンが上記クリアランスの範囲で首振り運動してピス
トンがシリンダ側壁に叩きつけられることによって生じ
るスラップ音が低減できる。
を前車して形成されるピストンとシリンダとの間のクリ
アランスを小さくすることができる。従って、ピストン
のトップランドとシリンダとの間の無駄容積（デッドボ
リューム）が減少して燃焼効率が向上する９、ｔな、ピ
ストンが上記クリアランスの範囲で首振り運動してピス
トンがシリンダ側壁に叩きつけられることによって生じ
るスラップ音が低減できる。
■耐熱性が高いため、高温硬度が大きくアルミ製ピスト
ンでは必要なニレジスト鋳鉄製のリングトレイが不要に
なる。よって、リンググループ部の温度勾配が自然な形
となり、温度集中部がなくなる。
ンでは必要なニレジスト鋳鉄製のリングトレイが不要に
なる。よって、リンググループ部の温度勾配が自然な形
となり、温度集中部がなくなる。
■耐熱性が高いため、耐熱強度が大きくピストンの薄肉
化が図れる。よって、ピストンの軽量化が推進できる。
化が図れる。よって、ピストンの軽量化が推進できる。
［発明が解決しようとする課題］
このような様々な利点を有するＴ １−Ａｌ合金製のピ
ストンを製造するに際して、Ｔ １−Ａｌ合金を鋳造成
いは鍛造して一体的にピストンを製造することは、Ｔ
１−Ａｌ合金自体が高価であり、さらにＴｉ−Ａｌ合金
は被削性に劣ることから得策とはいえない。
ストンを製造するに際して、Ｔ １−Ａｌ合金を鋳造成
いは鍛造して一体的にピストンを製造することは、Ｔ
１−Ａｌ合金自体が高価であり、さらにＴｉ−Ａｌ合金
は被削性に劣ることから得策とはいえない。
そこで本発明者は、熱負荷の大きいピストンの頂部側を
耐熱性に優れ且つ熱膨張率が小さいＴｉ−Ａｌ合金で成
形すると共に、熱負荷の小さいピストンのスカート側を
加工性が良く且つ安価なＡｌ合金で成形することを思い
付いた。
耐熱性に優れ且つ熱膨張率が小さいＴｉ−Ａｌ合金で成
形すると共に、熱負荷の小さいピストンのスカート側を
加工性が良く且つ安価なＡｌ合金で成形することを思い
付いた。
しかしながら、この複合構造のピストンは、ピストン頂
部側のＴｉ−Ａｌ合金とピストンスカート側のＡｌ合金
との接合部に、Ｔｉ−Ａｌ合金の熱膨張率（８Ｘ１０−
’／’Ｃ）とＡｌ合金の熱膨張率（２１ｘ １０−’／
’Ｃ）との熱膨張差に基づく熱応力勾配が生じてしまう
。
部側のＴｉ−Ａｌ合金とピストンスカート側のＡｌ合金
との接合部に、Ｔｉ−Ａｌ合金の熱膨張率（８Ｘ１０−
’／’Ｃ）とＡｌ合金の熱膨張率（２１ｘ １０−’／
’Ｃ）との熱膨張差に基づく熱応力勾配が生じてしまう
。
従って、この熱応力勾配に基づく熱応力によってピスト
ンに熱歪みが生じ、ピストンの焼付きを招くことになる
。
ンに熱歪みが生じ、ピストンの焼付きを招くことになる
。
なお関連する技術として特開昭６２−１５６９３８号「
傾斜機能材料の製造方法」がある。
傾斜機能材料の製造方法」がある。
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、ピス
トンの頂部側をＴｉ−Ａｌ合金としてピストンのスカー
ト側をＡｌ合金とした複合構造のピストンを製造するに
際して、ピストン頂部側のＴ １−Ａｌ合金とピストン
スカート側のＡｌ合金との熱膨張差によってそれらの接
合部に生じる熱応力を緩和するピストンの製造方法を提
供するものである。
トンの頂部側をＴｉ−Ａｌ合金としてピストンのスカー
ト側をＡｌ合金とした複合構造のピストンを製造するに
際して、ピストン頂部側のＴ １−Ａｌ合金とピストン
スカート側のＡｌ合金との熱膨張差によってそれらの接
合部に生じる熱応力を緩和するピストンの製造方法を提
供するものである。
［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のピストンの製造方法
は、ピストン頂部側に配置されたＴｉ −Ａｌ合金材と
ピストンスカート側に配置されたＡｌ合金材との間に、
Ａｌ粒子の表面をＴｉ−Ａｌ合金粉末で被覆した第一複
合粒体と、Ｔｉ −Ａｌ合金粒子の表面をＡｌ粉末で被
覆した第二複合粒体とを、上記Ｔ １−Ａｌ合金材側に
第一複合粒体が密に、且つ上記Ａｌ合金材側に第二複合
粒体が密になるように、第一複合粒体と第二複合粒体と
の混合比を変化させて積層した後、これらをピストン状
に圧縮成形しつつ焼結するようにしたものである。
は、ピストン頂部側に配置されたＴｉ −Ａｌ合金材と
ピストンスカート側に配置されたＡｌ合金材との間に、
Ａｌ粒子の表面をＴｉ−Ａｌ合金粉末で被覆した第一複
合粒体と、Ｔｉ −Ａｌ合金粒子の表面をＡｌ粉末で被
覆した第二複合粒体とを、上記Ｔ １−Ａｌ合金材側に
第一複合粒体が密に、且つ上記Ａｌ合金材側に第二複合
粒体が密になるように、第一複合粒体と第二複合粒体と
の混合比を変化させて積層した後、これらをピストン状
に圧縮成形しつつ焼結するようにしたものである。
二作用］
上記方法によれば、ピストン頂部側のＴｉＡｌ合余材と
ピストンスカート側のＡｆＪ合金材との間に積層された
第−及び第二複合粒子によって、上記Ｔ １−Ａｌ合金
材とＡｌ合金材との間にＴｉＡｌとＡｌＩとの混合層が
成形され、Ｔ ｉ −Ａｌ合金材とＡｌ合金材との熱膨
張差から生じる熱応力がこの混合層によって緩和される
。従って、この熱応力によるピストンの熱歪みが低減さ
れる。
ピストンスカート側のＡｆＪ合金材との間に積層された
第−及び第二複合粒子によって、上記Ｔ １−Ａｌ合金
材とＡｌ合金材との間にＴｉＡｌとＡｌＩとの混合層が
成形され、Ｔ ｉ −Ａｌ合金材とＡｌ合金材との熱膨
張差から生じる熱応力がこの混合層によって緩和される
。従って、この熱応力によるピストンの熱歪みが低減さ
れる。
また、ピストン頂部側のＴｉ−Ａｌ合金材側に密に配置
された第一複合粒子は、その表面部に被覆されたＴｉ−
Ａｌ！合金粉末が同種の金属である上記Ｔｉ−Ａｌ合金
材と速やかに健全に結合する。
された第一複合粒子は、その表面部に被覆されたＴｉ−
Ａｌ！合金粉末が同種の金属である上記Ｔｉ−Ａｌ合金
材と速やかに健全に結合する。
同様に、ピストンスカート側のＡｌ合金材側に密に配置
された第二複合粒子は、その表面部に被覆されたＡｌ粉
末が同種の金属である上記Ａｌ合金材と速やかに健全に
結合する。
された第二複合粒子は、その表面部に被覆されたＡｌ粉
末が同種の金属である上記Ａｌ合金材と速やかに健全に
結合する。
従って、Ｔｉ−Ａｌ合金材と第−及び第二複合粒子とＡ
ｌ合金材とは、それらの界面（接合面）が同種の金属に
なることから、速やかに健全に強固に結合されることに
なる。
ｌ合金材とは、それらの界面（接合面）が同種の金属に
なることから、速やかに健全に強固に結合されることに
なる。
［実施例コ
本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。
第１図に示すように、約１００μｍのＡｌ粒子１の表面
に約１０μｍ以下のＴｉ−Ａ７合金粉末２を被覆して第
一複合粒体３を製造する。具体的には、この第一複合粒
体３は、上記Ａｌ粉粒子とＴｉ−Ａ７合金粉末２とを静
電容器内（図示せず）で混練して、核粒子としてのＡｌ
粒子１の表面に子粒子としてのＴｉ−Ａ７合金粉末２を
静電付着させた後、これを２０００ｒｐｎ 〜８０００
ｒｐｍの回転翼を備えた容器内（図示せず）に投入して
数分間高速気流による衝撃力を与え、静電付着したＴｌ
−Ａｌ合金粉末２を、！粒子１ｍに強固にくい込ませる
ことによって得ている。
に約１０μｍ以下のＴｉ−Ａ７合金粉末２を被覆して第
一複合粒体３を製造する。具体的には、この第一複合粒
体３は、上記Ａｌ粉粒子とＴｉ−Ａ７合金粉末２とを静
電容器内（図示せず）で混練して、核粒子としてのＡｌ
粒子１の表面に子粒子としてのＴｉ−Ａ７合金粉末２を
静電付着させた後、これを２０００ｒｐｎ 〜８０００
ｒｐｍの回転翼を備えた容器内（図示せず）に投入して
数分間高速気流による衝撃力を与え、静電付着したＴｌ
−Ａｌ合金粉末２を、！粒子１ｍに強固にくい込ませる
ことによって得ている。
また、同様にして、第２図に示すように、約１００μｍ
のＴ １−Ａｌ合金粒子４の表面に約１０μｍ以下のＡ
ｌ粉末５を被覆した第二複合粒体６を製造する。
のＴ １−Ａｌ合金粒子４の表面に約１０μｍ以下のＡ
ｌ粉末５を被覆した第二複合粒体６を製造する。
次に、第３図に示すように、最終的にピストンの頂部側
となるピストン頂部側プリ成形品７をＴｉ−Ａｌ合金材
によって鋳造成形する。同じく最終的にピストンのスカ
ート側となるピストンスカート側プリ成形品８をＡｌ合
金材によって鋳造成いは鍛造成形する。
となるピストン頂部側プリ成形品７をＴｉ−Ａｌ合金材
によって鋳造成形する。同じく最終的にピストンのスカ
ート側となるピストンスカート側プリ成形品８をＡｌ合
金材によって鋳造成いは鍛造成形する。
これら、ピストン頂部側プリ成形品７とピストンスカー
ト側プリ成形品８との間に、上記第−及び第二複合粒体
３，６を適宜積層し焼結したピストン中間部プリ成形品
９を配置する。
ト側プリ成形品８との間に、上記第−及び第二複合粒体
３，６を適宜積層し焼結したピストン中間部プリ成形品
９を配置する。
図示するようにこのピストン中間部プリ成形品９は、上
記第一複合粒体３のみを集合させて焼結したもの９ａと
、第一複合粒体３と第二複合粒体６とを同量集合させて
焼結したらのりｂと、第二複合粒体６のみを集合させて
焼結したものと、がらなっており、これらがピストン頂
部側プリ成形品７側からピストンスカート側プリ成形品
８側へ向けて上記の順で重ね合せられている。
記第一複合粒体３のみを集合させて焼結したもの９ａと
、第一複合粒体３と第二複合粒体６とを同量集合させて
焼結したらのりｂと、第二複合粒体６のみを集合させて
焼結したものと、がらなっており、これらがピストン頂
部側プリ成形品７側からピストンスカート側プリ成形品
８側へ向けて上記の順で重ね合せられている。
すなわち、ピストン頂部側プリ成形品７側には第一複合
粒体３が密に、かつピストンスカート側成形品１］！Ｉ
には第二複合粒体６が密に配置されることになる。
粒体３が密に、かつピストンスカート側成形品１］！Ｉ
には第二複合粒体６が密に配置されることになる。
これらのプリ成形品７．９ａ、９ｂ、９ｃ、８を第４図
に示す通電焼結装置１０の焼結室１１内にセットし、ピ
ストン状に圧縮成形しつつ焼結することによって、第５
図に示すピストン１２が製造される。
に示す通電焼結装置１０の焼結室１１内にセットし、ピ
ストン状に圧縮成形しつつ焼結することによって、第５
図に示すピストン１２が製造される。
上記通電焼結装置１０について詳述すると、この通電焼
結装置１０には、上下に対向されたパンチ電極１３と、
その間に設けられた絶縁体くアルミナ等）とからなる型
枠１４とが備えられており、これらのパンチ電［ｉ：１
３と型枠１４とで焼結室１１を第５図に示すピストン形
状に区画形成するようになっている。
結装置１０には、上下に対向されたパンチ電極１３と、
その間に設けられた絶縁体くアルミナ等）とからなる型
枠１４とが備えられており、これらのパンチ電［ｉ：１
３と型枠１４とで焼結室１１を第５図に示すピストン形
状に区画形成するようになっている。
また、上記パンチ電＃１１３には、油圧機構（図示せず
）によってピストンの軸方向に所定の圧縮圧力Ｐ１が加
わるようになっていると共に、直流に高周波を重畳した
特殊電源にスイッチを介して結線されている。
）によってピストンの軸方向に所定の圧縮圧力Ｐ１が加
わるようになっていると共に、直流に高周波を重畳した
特殊電源にスイッチを介して結線されている。
一方、上記型枠１４は第６図に示すように二分割可能に
縦割すされており、ピストンの軸方向に対して直角方向
に所定の圧縮圧力Ｐ２が加わるようになっている。
縦割すされており、ピストンの軸方向に対して直角方向
に所定の圧縮圧力Ｐ２が加わるようになっている。
この通電焼結装置１０によれば、上記パンチ電極１３の
電流、電圧、圧力Ｐ１．及び型枠１４の圧力Ｐ２を経時
変化させて運転制御することにより、焼結室１１内に重
ね合せられてセットされたプリ成形品７．９ａ、９ｂ、
９ｃ、８がピストン形状に圧縮成形されると共に、プリ
成形品９ ａ ＋９ｂ、９ｃ内の第−及び第二複合粒体
３，６間に適宜放電が生じ、数十柱という短時間で第５
図に示すピストン１２が焼結製造される。（いわゆるプ
ラズマ放電を用いた通電焼結法） この際、Ｔ １−Ａｌ合金製のピストン頂部側プリ成形
品７に隣接するプリ成形品９ａは、第３図に示すように
、Ａｌ粒子１の表面にＴ １−Ａ７合金粉末２が被覆さ
れた第一複合粒体３から成っているので、この粒子３の
表面部のＴ １−Ａｌ合金粉末２が同種金属である上記
Ｔ １−Ａｌ合金製のピストン頂部側プリ成形品７と速
やかに健全に結合する。
電流、電圧、圧力Ｐ１．及び型枠１４の圧力Ｐ２を経時
変化させて運転制御することにより、焼結室１１内に重
ね合せられてセットされたプリ成形品７．９ａ、９ｂ、
９ｃ、８がピストン形状に圧縮成形されると共に、プリ
成形品９ ａ ＋９ｂ、９ｃ内の第−及び第二複合粒体
３，６間に適宜放電が生じ、数十柱という短時間で第５
図に示すピストン１２が焼結製造される。（いわゆるプ
ラズマ放電を用いた通電焼結法） この際、Ｔ １−Ａｌ合金製のピストン頂部側プリ成形
品７に隣接するプリ成形品９ａは、第３図に示すように
、Ａｌ粒子１の表面にＴ １−Ａ７合金粉末２が被覆さ
れた第一複合粒体３から成っているので、この粒子３の
表面部のＴ １−Ａｌ合金粉末２が同種金属である上記
Ｔ １−Ａｌ合金製のピストン頂部側プリ成形品７と速
やかに健全に結合する。
一方、Ａｌ合金製のピストンスカート側プリ成形品８に
隣接するプリ成形品９Ｃは、第３図に示すように、Ｔｉ
−Ａｌ合金粒子４の表面にＡｌ粉末５が被覆された第二
複合粒体６からなっているので、この粒子６の表面部の
Ａｌ粉末５が同種金属である上記Ａｌ合金製のピストン
スカート側プリ成形品８と速やかに健全に結合する。
隣接するプリ成形品９Ｃは、第３図に示すように、Ｔｉ
−Ａｌ合金粒子４の表面にＡｌ粉末５が被覆された第二
複合粒体６からなっているので、この粒子６の表面部の
Ａｌ粉末５が同種金属である上記Ａｌ合金製のピストン
スカート側プリ成形品８と速やかに健全に結合する。
よって、焼結室１１内に重ね合せられてセットされたプ
リ成形品７．９ａ、９ｂ、９ｃ、８はそれらの界面（接
合面）が同種の金属であることから、通電焼結性が良好
となり、夫々速やかに健全に強固に結合されることにな
る。
リ成形品７．９ａ、９ｂ、９ｃ、８はそれらの界面（接
合面）が同種の金属であることから、通電焼結性が良好
となり、夫々速やかに健全に強固に結合されることにな
る。
この結果、得られるピストン１２は、第５図に示すよう
に、そのピストン頂部側が耐熱性に優れ低熱膨張率のＴ
ｉ−Ａｌ合金から成形され、ピストンスカート側が安価
で加工性に優れたＡｌ合金から成形され、且つこれらピ
ストン頂部側Ｔｉ−Ａｌ！合金とピストンスカート０１
１Ａｌ合金との間に第−及び第二複合粒子３．６によっ
てＴｉ−ＡｌとＡｌ！との混合層が成形されたものにな
る。
に、そのピストン頂部側が耐熱性に優れ低熱膨張率のＴ
ｉ−Ａｌ合金から成形され、ピストンスカート側が安価
で加工性に優れたＡｌ合金から成形され、且つこれらピ
ストン頂部側Ｔｉ−Ａｌ！合金とピストンスカート０１
１Ａｌ合金との間に第−及び第二複合粒子３．６によっ
てＴｉ−ＡｌとＡｌ！との混合層が成形されたものにな
る。
従って、ピストン頂部側Ｔ １−Ａｌ合金（熱膨張率８
Ｘ１０−’／”Ｃ）とピストンスカート側Ａｌ！合金（
熱膨張率２１ Ｘ １０−’／”Ｃ）との熱膨張差から
生じる熱応力が上記混合層によって緩和され、ピストン
１２の熱歪みが低減される。
Ｘ１０−’／”Ｃ）とピストンスカート側Ａｌ！合金（
熱膨張率２１ Ｘ １０−’／”Ｃ）との熱膨張差から
生じる熱応力が上記混合層によって緩和され、ピストン
１２の熱歪みが低減される。
また、第５図に示すこのピストン１２によれば、トップ
リングのリング溝部１７が耐熱性に優れ高温強度が大き
いＴ Ｉ−Ａｌ合金（耐熱温度的９００℃）からなって
いるので、通常のＡｌ合金製（耐熱温度的３５０℃）の
ピストンでは必要となるニレジスト鋳鉄製のリングトレ
イが不要になる。よって、リンググループ部の温度勾配
が自然な形になり、温度集中部がなくなる。
リングのリング溝部１７が耐熱性に優れ高温強度が大き
いＴ Ｉ−Ａｌ合金（耐熱温度的９００℃）からなって
いるので、通常のＡｌ合金製（耐熱温度的３５０℃）の
ピストンでは必要となるニレジスト鋳鉄製のリングトレ
イが不要になる。よって、リンググループ部の温度勾配
が自然な形になり、温度集中部がなくなる。
また、ピストン１２のトップランド部が低熱膨張率のＴ
ｉ−Ａｌ合金（熱膨張率８Ｘ１０−’／’Ｃ）からなっ
ているので、通常のＡｌ合金製の（熱膨張率２１ Ｘ
１０−’／’Ｃ）のピストンに比べて、ピストン１２と
シリンダ（図示せず）との間をクリアランスを小さくで
きる。よって、ピストン１２のトップランド１８とシリ
ンダとの間の無駄容積（デッドボリューム）が減少して
、燃焼効率が向上する。さらに、ピストン１２が上記ク
リアランスの範囲で首振り運動して、ピストン１２がシ
リンダ側壁に叩きつけられることによって生じるスラッ
プ音が低減できる。
ｉ−Ａｌ合金（熱膨張率８Ｘ１０−’／’Ｃ）からなっ
ているので、通常のＡｌ合金製の（熱膨張率２１ Ｘ
１０−’／’Ｃ）のピストンに比べて、ピストン１２と
シリンダ（図示せず）との間をクリアランスを小さくで
きる。よって、ピストン１２のトップランド１８とシリ
ンダとの間の無駄容積（デッドボリューム）が減少して
、燃焼効率が向上する。さらに、ピストン１２が上記ク
リアランスの範囲で首振り運動して、ピストン１２がシ
リンダ側壁に叩きつけられることによって生じるスラッ
プ音が低減できる。
また、上記Ｔｉ−Ａｌ合金は耐熱性に優れ耐熱強度が高
いことから、ピストン１２の薄肉化が図れピストン１２
の軽量化が推進できる。
いことから、ピストン１２の薄肉化が図れピストン１２
の軽量化が推進できる。
本実施例の変形実施例を第７図及び第８図によって説明
する９図示するようにこの変形実施例は、第１図及び第
２図に示す前実施例の第−及び第二複合粒体３，６を、
−重被覆ではなく、二重、三重或いは四重以上に多重に
被覆した点が特徴である。
する９図示するようにこの変形実施例は、第１図及び第
２図に示す前実施例の第−及び第二複合粒体３，６を、
−重被覆ではなく、二重、三重或いは四重以上に多重に
被覆した点が特徴である。
この多重被覆方法は、前実施例と同様に核粒子の表面に
子粒子が一重被覆した一重の複合粒体を製造した後、こ
の−重複合粒体の表面に静電気力によって二重めの子粒
子を付着させ、これを高速気流中衝撃法により核粒子側
へ強固にくい込ませ、二重の複合粒体を得る。この作業
を繰り返すことにより、三重、四重の複合粒体が得られ
る。
子粒子が一重被覆した一重の複合粒体を製造した後、こ
の−重複合粒体の表面に静電気力によって二重めの子粒
子を付着させ、これを高速気流中衝撃法により核粒子側
へ強固にくい込ませ、二重の複合粒体を得る。この作業
を繰り返すことにより、三重、四重の複合粒体が得られ
る。
このように核粒子の表面に子粒子を多重に被覆すること
こによって、核粒子の金属の重量と子粒子の金属の重量
との重量比を所望に決定できる。
こによって、核粒子の金属の重量と子粒子の金属の重量
との重量比を所望に決定できる。
よって、第７図に示すように、核粒子側のＡｌ粒子１の
ＡＩより子粒子側のＴｉ−Ａｌ合金粉末２のＴｉ−Ａｌ
合金の方が多くなる三重又は四重の第一複合粒体３ａを
用いて第３図に示すプリ成形品９ａを焼結し、同様に第
８図に示すように核粒子側のＴ １−Ａ７合金粒子４の
Ｔｉ−Ａｌ合金より子粒子側のＡＩ粉末うのＡｌの方が
多くなる三重又は四重の第二複合粒体６ａを用いて第３
図に示すプリ成形品９Ｃを焼結し、これらのプリ成形品
９ａ、９ｃを用いて前実施例と同じくピストンを製造す
れば、得られるピストンは、ピストン頂部側のＴｉ−Ａ
ｌ合金とピストンスカート側のＡｌ合金との間が、Ｔｉ
密からＡｌ密へと３段階に材料傾斜したものになり、Ｔ
ｉ−ＡｌとＡｌとの熱膨張差に基づく熱応力が一層緩和
されることになる。
ＡＩより子粒子側のＴｉ−Ａｌ合金粉末２のＴｉ−Ａｌ
合金の方が多くなる三重又は四重の第一複合粒体３ａを
用いて第３図に示すプリ成形品９ａを焼結し、同様に第
８図に示すように核粒子側のＴ １−Ａ７合金粒子４の
Ｔｉ−Ａｌ合金より子粒子側のＡＩ粉末うのＡｌの方が
多くなる三重又は四重の第二複合粒体６ａを用いて第３
図に示すプリ成形品９Ｃを焼結し、これらのプリ成形品
９ａ、９ｃを用いて前実施例と同じくピストンを製造す
れば、得られるピストンは、ピストン頂部側のＴｉ−Ａ
ｌ合金とピストンスカート側のＡｌ合金との間が、Ｔｉ
密からＡｌ密へと３段階に材料傾斜したものになり、Ｔ
ｉ−ＡｌとＡｌとの熱膨張差に基づく熱応力が一層緩和
されることになる。
「発明の効果コ
以上説明したように本発明によれば次のごとき優れた効
果が発揮できる。
果が発揮できる。
（１）ピストン頂部側のＴｉ−Ａｌ金合金ピストンスカ
ート側のＡｌ金合金の熱膨張差によって生じるピストン
の熱歪みを抑制・低減することができる。
ート側のＡｌ金合金の熱膨張差によって生じるピストン
の熱歪みを抑制・低減することができる。
（２）ピストン頂部側のＴｉ−Ａｌ金合金ピストンスカ
ート側のＡｌ合金とを健全に強固に結合することができ
る。
ート側のＡｌ合金とを健全に強固に結合することができ
る。
第１図は本発明の一実施例のピストンの製造方法に用い
られる第一複合粒体を示す側断面図、第２図は同じく第
二複合粒体を示す側断面図、第３図は上記第−及び第二
複合粒体を積層させる工程を説明するための概略図、第
４図は同じく焼結工程を説明するための通電焼結装置を
示す側断面図、第５図は製造されたピストンを示す斜視
図、第６図は第４図中の型枠を示す斜視図、第７図は本
発明の変形実施例のピストンの製造方法に用いられる第
一複合粒体を示す面断面図図、第８図は同じく変形実施
例の第二複合粒体を示す側断面図である。 図中、１はＡｌ粉粒子２はＴ １−Ａｌ合金粉末、３は
第一複合粒体、４はＴｉ−Ａｌ合金粒子、５はＡｌ粉末
、６は第二複合粒体、７はピストン頂部側に配置される
Ｔｉ−Ａｌ合金材としてのプリ成形品、８はピストンス
カート側に配置されるＡｌ合金材としてのプリ成形品で
ある。 特許出願人 いすり自動車株式会社 代理人 弁理士 絹 谷 信 雄１図 第２図 第４図 第３図 第６図 第５Ｆ！！Ｊ ６ａ 第 図 ２６一
られる第一複合粒体を示す側断面図、第２図は同じく第
二複合粒体を示す側断面図、第３図は上記第−及び第二
複合粒体を積層させる工程を説明するための概略図、第
４図は同じく焼結工程を説明するための通電焼結装置を
示す側断面図、第５図は製造されたピストンを示す斜視
図、第６図は第４図中の型枠を示す斜視図、第７図は本
発明の変形実施例のピストンの製造方法に用いられる第
一複合粒体を示す面断面図図、第８図は同じく変形実施
例の第二複合粒体を示す側断面図である。 図中、１はＡｌ粉粒子２はＴ １−Ａｌ合金粉末、３は
第一複合粒体、４はＴｉ−Ａｌ合金粒子、５はＡｌ粉末
、６は第二複合粒体、７はピストン頂部側に配置される
Ｔｉ−Ａｌ合金材としてのプリ成形品、８はピストンス
カート側に配置されるＡｌ合金材としてのプリ成形品で
ある。 特許出願人 いすり自動車株式会社 代理人 弁理士 絹 谷 信 雄１図 第２図 第４図 第３図 第６図 第５Ｆ！！Ｊ ６ａ 第 図 ２６一
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ピストン頂部側に配置されたＴｉ−Ａｌ合金材とピ
ストンスカート側に配置されたＡｌ合金材との間に、Ａ
ｌ粒子の表面をＴｉ− Ａｌ合金粉末で被覆した第一複合粒体と、 Ｔｉ−Ａｌ合金粒子の表面をＡｌ粉末で被覆した第二複
合粒体とを、上記Ｔｉ−Ａｌ合金材側に第一複合粒体が
密に、且つ上記Ａｌ合金材側に第二複合粒体が密になる
ように、第一複合粒体と第二複合粒体との混合比を変化
させて積層した後、これらをピストン状に圧縮成形しつ
つ焼結することを特徴とするピストンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102985A JP2897337B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | ピストンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102985A JP2897337B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | ピストンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042706A true JPH042706A (ja) | 1992-01-07 |
| JP2897337B2 JP2897337B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=14342009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2102985A Expired - Lifetime JP2897337B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | ピストンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897337B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110756657A (zh) * | 2019-06-18 | 2020-02-07 | 南京宝色股份公司 | 一种钛合金柱状壳体成型方法 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2102985A patent/JP2897337B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110756657A (zh) * | 2019-06-18 | 2020-02-07 | 南京宝色股份公司 | 一种钛合金柱状壳体成型方法 |
| CN110756657B (zh) * | 2019-06-18 | 2021-04-27 | 南京宝色股份公司 | 一种钛合金柱状壳体成型方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2897337B2 (ja) | 1999-05-31 |
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