JPH09144882A - ピストン用耐摩環及びそれを用いたピストン鋳造方法 - Google Patents
ピストン用耐摩環及びそれを用いたピストン鋳造方法Info
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- JPH09144882A JPH09144882A JP7305803A JP30580395A JPH09144882A JP H09144882 A JPH09144882 A JP H09144882A JP 7305803 A JP7305803 A JP 7305803A JP 30580395 A JP30580395 A JP 30580395A JP H09144882 A JPH09144882 A JP H09144882A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩環のコストを引き下げ、ピストンに
鋳ぐるむ際も自動化し易く、かつ、材料の無駄がでない
ようにする。 【解決手段】 ピストン用耐摩環の外周面に円周方向に
沿って細溝を設ける。 【効果】 耐摩環のコストが安価にでき、ピストン
に鋳ぐるむ際も自動化し易く、かつ、材料の無駄がでな
いようになる。
鋳ぐるむ際も自動化し易く、かつ、材料の無駄がでない
ようにする。 【解決手段】 ピストン用耐摩環の外周面に円周方向に
沿って細溝を設ける。 【効果】 耐摩環のコストが安価にでき、ピストン
に鋳ぐるむ際も自動化し易く、かつ、材料の無駄がでな
いようになる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ピストン、特にアルミ
ニウム合金鋳物から成るピストンのピストンリング溝の
耐摩耗性を向上させるため用いられる耐摩環の改良、及
び、その耐摩環が鋳ぐるまれたピストン製造用の鋳物を
得る方法に関する。
ニウム合金鋳物から成るピストンのピストンリング溝の
耐摩耗性を向上させるため用いられる耐摩環の改良、及
び、その耐摩環が鋳ぐるまれたピストン製造用の鋳物を
得る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本明細書に於いて、耐摩環とは、ピスト
ンに鋳込まれる以前の単体として存在する状態、鋳造品
に一体的に鋳ぐるまれた状態、及び、機械加工により仕
上げられた状態にあるものの総てを示すものとする。ア
ルミニウム合金製のピストンには、そのピストンリング
の取付溝の耐摩耗性を向上させるため、通常ニレジスト
鋳鉄製、又はステンレススチール製の耐摩環が使用され
る。
ンに鋳込まれる以前の単体として存在する状態、鋳造品
に一体的に鋳ぐるまれた状態、及び、機械加工により仕
上げられた状態にあるものの総てを示すものとする。ア
ルミニウム合金製のピストンには、そのピストンリング
の取付溝の耐摩耗性を向上させるため、通常ニレジスト
鋳鉄製、又はステンレススチール製の耐摩環が使用され
る。
【０００３】このようなピストンを鋳造するときは、金
型内に耐摩環を取り付け、アルミニウム合金溶湯を注い
で耐摩環を鋳ぐるむものであるが、従来は、この耐摩環
として断面方形の円環状の外周面に、金型に装着し固定
するための鍔を設けたものが用いられていた。一般に耐
摩環を鋳ぐるむ際には、耐摩環とアルミニウムとの接着
を充分なものとするため、耐摩環を予めアルミニウム溶
湯に浸して、耐摩環の全表面にアルミニウムとの合金被
覆を生成させると共に、鋳造時には耐摩環が完全に溶湯
内に鋳ぐるまれるようにするため、その外周面に駄肉を
付けて鋳造するものである。
型内に耐摩環を取り付け、アルミニウム合金溶湯を注い
で耐摩環を鋳ぐるむものであるが、従来は、この耐摩環
として断面方形の円環状の外周面に、金型に装着し固定
するための鍔を設けたものが用いられていた。一般に耐
摩環を鋳ぐるむ際には、耐摩環とアルミニウムとの接着
を充分なものとするため、耐摩環を予めアルミニウム溶
湯に浸して、耐摩環の全表面にアルミニウムとの合金被
覆を生成させると共に、鋳造時には耐摩環が完全に溶湯
内に鋳ぐるまれるようにするため、その外周面に駄肉を
付けて鋳造するものである。
【０００４】従って上記の鍔付きの耐摩環を用いるとき
は、使用される耐摩環の最大外径が製作されるピストン
のそれよりも大きいため、ピストン鋳造品の外径が更に
大きくなり原材料の無駄が多く、不経済であるばかりで
なく、金型に耐摩環を取り付けるときの取付精度が低い
上、その取付作業の自動化が困難であり、更に又、鋳造
されたピストン鋳物にも耐摩環の鍔の付近に相当な駄肉
が付き、鋳造後の機械加工に於いてもその駄肉を除去す
るため余計な工数が必要となる上、アルミとニレジスト
鋳鉄又はステンレススチールの混合した切粉が大量に発
生するなど、いろいろな問題があった。
は、使用される耐摩環の最大外径が製作されるピストン
のそれよりも大きいため、ピストン鋳造品の外径が更に
大きくなり原材料の無駄が多く、不経済であるばかりで
なく、金型に耐摩環を取り付けるときの取付精度が低い
上、その取付作業の自動化が困難であり、更に又、鋳造
されたピストン鋳物にも耐摩環の鍔の付近に相当な駄肉
が付き、鋳造後の機械加工に於いてもその駄肉を除去す
るため余計な工数が必要となる上、アルミとニレジスト
鋳鉄又はステンレススチールの混合した切粉が大量に発
生するなど、いろいろな問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためなされたものであり、その目的とする
ところは、耐摩環の最大外径が製作されるピストン鋳造
品のそれと略同等であるため材料費が安価で経済的であ
り、高精度で自動的に金型に取り付けられ、更に又、鋳
造されたピストン鋳物にも駄肉が少なく、従って、その
機械加工にも余計な工数を必要とせず材料にも無駄がな
く、切粉の発生も少なくて済む、新規な耐摩環及びそれ
を用いたピストン鋳造方法を提供することにある。
点を解決するためなされたものであり、その目的とする
ところは、耐摩環の最大外径が製作されるピストン鋳造
品のそれと略同等であるため材料費が安価で経済的であ
り、高精度で自動的に金型に取り付けられ、更に又、鋳
造されたピストン鋳物にも駄肉が少なく、従って、その
機械加工にも余計な工数を必要とせず材料にも無駄がな
く、切粉の発生も少なくて済む、新規な耐摩環及びそれ
を用いたピストン鋳造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、外周面に円
周方向に沿って細溝を設けた断面略方形の円環状の耐摩
環によって達成される。この細溝は、耐摩環の外周の全
周に渡って連続して設けられていても良く又、その外周
面上の一円周に沿って断続して設けられていても良い。
この細溝の断面形状は、特に限定されるものではない
が、Ｖ字状又はＵ字状などであることが望ましい。又、
耐摩環の材料としては、ニレジスト鋳鉄又はステンレス
スチールなどが推奨されるが、これらに限定されるもの
でないこと勿論である。
周方向に沿って細溝を設けた断面略方形の円環状の耐摩
環によって達成される。この細溝は、耐摩環の外周の全
周に渡って連続して設けられていても良く又、その外周
面上の一円周に沿って断続して設けられていても良い。
この細溝の断面形状は、特に限定されるものではない
が、Ｖ字状又はＵ字状などであることが望ましい。又、
耐摩環の材料としては、ニレジスト鋳鉄又はステンレス
スチールなどが推奨されるが、これらに限定されるもの
でないこと勿論である。
【０００７】又、本発明の第二の目的は、外型と、中子
と、頭型から成るピストンを鋳造する金型であって、外
型の耐摩環の取付位置に対応する円筒状内壁面の一円周
上に、その内壁を半径方向に貫通して可動取付爪を進退
自在に設けた金型と、それらの可動取付爪を外型内壁面
の半径方向に進退せしめる駆動装置とを具備した鋳造装
置を用い、その外型の内部の所定位置に請求項１ないし
７の何れか一に記載の耐摩環を挿入、保持すると共に、
上記可動取付爪を外型の中心軸方向に向けて進出させ、
その尖端を耐摩環の外周の細溝に嵌入せしめて耐摩環を
所定位置に保持し、その状態で金型を閉じ、アルミニウ
ム合金から成る溶湯を注入し、耐摩環を鋳包んだ鋳造品
を得ることにより達成される。尚このとき、可動取付爪
の駆動装置としてはスプリング又はエアシリンダーを用
いることが推奨される。
と、頭型から成るピストンを鋳造する金型であって、外
型の耐摩環の取付位置に対応する円筒状内壁面の一円周
上に、その内壁を半径方向に貫通して可動取付爪を進退
自在に設けた金型と、それらの可動取付爪を外型内壁面
の半径方向に進退せしめる駆動装置とを具備した鋳造装
置を用い、その外型の内部の所定位置に請求項１ないし
７の何れか一に記載の耐摩環を挿入、保持すると共に、
上記可動取付爪を外型の中心軸方向に向けて進出させ、
その尖端を耐摩環の外周の細溝に嵌入せしめて耐摩環を
所定位置に保持し、その状態で金型を閉じ、アルミニウ
ム合金から成る溶湯を注入し、耐摩環を鋳包んだ鋳造品
を得ることにより達成される。尚このとき、可動取付爪
の駆動装置としてはスプリング又はエアシリンダーを用
いることが推奨される。
【０００８】
【作用】本発明は叙上の如く構成されるから、本発明に
よるときは、耐摩環の材料費が安価に済み、高精度で自
動的に金型に取り付けられ、更に又、鋳造されたピスト
ン鋳物にも駄肉が少なく、従って、その機械加工にも余
計な工数を必要とせず材料にも無駄がなく、切粉の発生
量も少なくて済み、安価にピストンを製造し得るもので
あり、実施すれば多大の利益がある。
よるときは、耐摩環の材料費が安価に済み、高精度で自
動的に金型に取り付けられ、更に又、鋳造されたピスト
ン鋳物にも駄肉が少なく、従って、その機械加工にも余
計な工数を必要とせず材料にも無駄がなく、切粉の発生
量も少なくて済み、安価にピストンを製造し得るもので
あり、実施すれば多大の利益がある。
【０００９】以下、図面を参照しつゝ本発明を具体的に
説明する。図１は本発明に係る耐摩環の一実施例を示す
一部破断正面図、図２は図１に示した耐摩環を金型に装
着する状態を示した断面図、図３は図２に示した金型に
より鋳造されるピストン鋳造品の一例を示す一部破断正
面図、図４は従来公知で広く用いられている耐摩環の一
例を示す一部破断正面図、図５は図４に示した耐摩環を
金型に装着する状態を示した断面図、図６は図５に示し
た金型により鋳造されるピストン鋳造品の一例を示す一
部破断正面図である。
説明する。図１は本発明に係る耐摩環の一実施例を示す
一部破断正面図、図２は図１に示した耐摩環を金型に装
着する状態を示した断面図、図３は図２に示した金型に
より鋳造されるピストン鋳造品の一例を示す一部破断正
面図、図４は従来公知で広く用いられている耐摩環の一
例を示す一部破断正面図、図５は図４に示した耐摩環を
金型に装着する状態を示した断面図、図６は図５に示し
た金型により鋳造されるピストン鋳造品の一例を示す一
部破断正面図である。
【００１０】
【００１１】先ず、図４以下により従来公知の耐摩環11
に就いて説明する。図４に示された公知の耐摩環11は、
接線方向直角断面が略方形の円環状の主体部11ａの外周
面に、一円周に沿って薄くかつ丈の低い環状の鍔11ｂを
設けて成るものである。この鍔11ｂは図示された例に於
いては、主体部11ａの厚みの略中央に設けられている
が、これは主体部11ａの外周面上であれば、例えば、図
中の上端または下端など、何処に設けられていても良い
ものである。
に就いて説明する。図４に示された公知の耐摩環11は、
接線方向直角断面が略方形の円環状の主体部11ａの外周
面に、一円周に沿って薄くかつ丈の低い環状の鍔11ｂを
設けて成るものである。この鍔11ｂは図示された例に於
いては、主体部11ａの厚みの略中央に設けられている
が、これは主体部11ａの外周面上であれば、例えば、図
中の上端または下端など、何処に設けられていても良い
ものである。
【００１２】この耐摩環11は、図５に示されているよう
に、ピストン鋳造用の金型内部に取り付けられる。図５
には、金型にこの耐摩環11を取り付け金型を閉じた状態
が示されている。但し、この図の右半分は耐摩環が固定
取付爪により保持された状態を示しているが、左半分は
固定取付爪により支持されていない部分の断面を示して
ある。又、この図には、図を簡略にするため、金型の開
閉装置や、鋳造品を取り出すためのノックアウト装置、
注湯装置などは省略されている。而して、図中、12は二
つの分割型12−１及び12−２から成る割型式の外型であ
り、13は中子、14は頭型、15は耐摩環11を取り付けるた
め外型12に複数個設けられる固定取付爪である。
に、ピストン鋳造用の金型内部に取り付けられる。図５
には、金型にこの耐摩環11を取り付け金型を閉じた状態
が示されている。但し、この図の右半分は耐摩環が固定
取付爪により保持された状態を示しているが、左半分は
固定取付爪により支持されていない部分の断面を示して
ある。又、この図には、図を簡略にするため、金型の開
閉装置や、鋳造品を取り出すためのノックアウト装置、
注湯装置などは省略されている。而して、図中、12は二
つの分割型12−１及び12−２から成る割型式の外型であ
り、13は中子、14は頭型、15は耐摩環11を取り付けるた
め外型12に複数個設けられる固定取付爪である。
【００１３】固定取付爪15は、外型12の側壁の、耐摩環
取付箇所に対応して選定された一円周上に数カ所、回転
対称かつ放射状に設けた複数の挿通孔にそれぞれ挿入、
固定されており、外型12型が閉じられた状態で装着され
る耐摩環11を支持するものである。
取付箇所に対応して選定された一円周上に数カ所、回転
対称かつ放射状に設けた複数の挿通孔にそれぞれ挿入、
固定されており、外型12型が閉じられた状態で装着され
る耐摩環11を支持するものである。
【００１４】この耐摩環11を鋳ぐるんでピストンを鋳造
する際は、外型12を閉じ、固定取付爪15の尖端上面に耐
摩環11を装着し、次いで、外型12の頂部に頭型14を装着
し、金型を閉じるものである。
する際は、外型12を閉じ、固定取付爪15の尖端上面に耐
摩環11を装着し、次いで、外型12の頂部に頭型14を装着
し、金型を閉じるものである。
【００１５】而して、この耐摩環11は、上述の如く、そ
の全表面が完全にアルミニウム溶湯中に鋳ぐるまれるこ
とが必要であるので、耐摩環11は固定取付爪15により保
持される所以外では何等拘束されておらず、図中左半分
に示されているように、外型12及び頭型14と、耐摩環11
との間には一定の間隙が設けられている。このため、耐
摩環11を外型12と同軸に保持し、ピストンを鋳造するに
は、熟練した作業員を必要としていた。
の全表面が完全にアルミニウム溶湯中に鋳ぐるまれるこ
とが必要であるので、耐摩環11は固定取付爪15により保
持される所以外では何等拘束されておらず、図中左半分
に示されているように、外型12及び頭型14と、耐摩環11
との間には一定の間隙が設けられている。このため、耐
摩環11を外型12と同軸に保持し、ピストンを鋳造するに
は、熟練した作業員を必要としていた。
【００１６】然しながら、熟練した工員によってもこの
従来公知の方法では、耐摩環11を金型に完全に同軸に保
持してピストンを鋳造することは困難であり、不良率が
低いとは言えず、品質管理上問題がある上、この耐摩環
11の周囲の鍔11を取り囲んで付く駄肉のため、鋳造品の
最大外径が最終的に必要とされるピストン外径に比して
相当に大きくなるという問題がある。又、この耐摩環11
は、ニレジスト鋳鉄製又はステンレススチール製の長い
円筒を旋盤加工して製作するものである。このときは、
先ず素材となる円筒鋳物の内外径、即ち、耐摩環11の主
体部11ａの内径と鍔11ｂの外径に相当する面、を仕上げ
た後、円筒の自由端面を耐摩環11の基準面とするため仕
上旋削を行い、次いで鍔11ｂの両側面を旋削し、突切加
工を行った後、両端面及び鍔11ｂの端面を仕上げ、耐摩
環11を得るものである。
従来公知の方法では、耐摩環11を金型に完全に同軸に保
持してピストンを鋳造することは困難であり、不良率が
低いとは言えず、品質管理上問題がある上、この耐摩環
11の周囲の鍔11を取り囲んで付く駄肉のため、鋳造品の
最大外径が最終的に必要とされるピストン外径に比して
相当に大きくなるという問題がある。又、この耐摩環11
は、ニレジスト鋳鉄製又はステンレススチール製の長い
円筒を旋盤加工して製作するものである。このときは、
先ず素材となる円筒鋳物の内外径、即ち、耐摩環11の主
体部11ａの内径と鍔11ｂの外径に相当する面、を仕上げ
た後、円筒の自由端面を耐摩環11の基準面とするため仕
上旋削を行い、次いで鍔11ｂの両側面を旋削し、突切加
工を行った後、両端面及び鍔11ｂの端面を仕上げ、耐摩
環11を得るものである。
【００１７】耐摩環11がこのような形状であると、鍔11
ｂを設けるため、素材となるニレジスト鋳物は相当の肉
厚を必要とするようになり、その重量は主体部11ａだけ
を製造するのに必要な鋳物の1.５倍以上となり、材料の
無駄が多くなる。又、この耐摩環11は高速自動旋盤によ
り、上記のような工程で大量に製造されるため、鍔11ｂ
の厚みや、基準面とした端面と鍔中心面間の距離、及
び、鍔11ｂの存在しない主体部11ａの外径寸法などに
は、ある程度の誤差が許容されることになり、更に上述
の如く、金型に対して耐摩環11を正確に同軸に位置決め
し得ないため、このような金型で鋳造したピストンは、
図６に示したように相当の駄肉が付いたものとなる。
又、一定の許容誤差範囲内で耐摩環11が偏芯しても、リ
ング溝が確実に完成されるようにするため、耐摩環11そ
のものを太く作る必要がある。結局、耐摩環11が必要以
上に太くされ、更に、鋳ぐるまれた部分とその上下の一
定範囲に相当の駄肉が着くことになり、これらの面から
も材料の無駄と、工数の増加が指摘される。
ｂを設けるため、素材となるニレジスト鋳物は相当の肉
厚を必要とするようになり、その重量は主体部11ａだけ
を製造するのに必要な鋳物の1.５倍以上となり、材料の
無駄が多くなる。又、この耐摩環11は高速自動旋盤によ
り、上記のような工程で大量に製造されるため、鍔11ｂ
の厚みや、基準面とした端面と鍔中心面間の距離、及
び、鍔11ｂの存在しない主体部11ａの外径寸法などに
は、ある程度の誤差が許容されることになり、更に上述
の如く、金型に対して耐摩環11を正確に同軸に位置決め
し得ないため、このような金型で鋳造したピストンは、
図６に示したように相当の駄肉が付いたものとなる。
又、一定の許容誤差範囲内で耐摩環11が偏芯しても、リ
ング溝が確実に完成されるようにするため、耐摩環11そ
のものを太く作る必要がある。結局、耐摩環11が必要以
上に太くされ、更に、鋳ぐるまれた部分とその上下の一
定範囲に相当の駄肉が着くことになり、これらの面から
も材料の無駄と、工数の増加が指摘される。
【００１８】これに対し、図１に示された本発明に係る
耐摩環１は、その主体部１ａの外周面に１条のＶ溝１ｂ
を設けたものである。この耐摩環１もニレジスト鋳鉄製
またはステンレススチール製の円筒体から挽き出される
が、その主体部１ａの外周に鍔が設けられていない上、
耐摩環１は外型２に対して正確に同軸に保持されるの
で、これを完全に鋳ぐるむときもその外側の駄肉を最小
限に薄くでき、そのため、材料がその分だけ少なくて済
み、経済的であり、又、その軸方向の取付位置も正確に
規制されるので、ハイトップリング溝にも対応できるも
のである。
耐摩環１は、その主体部１ａの外周面に１条のＶ溝１ｂ
を設けたものである。この耐摩環１もニレジスト鋳鉄製
またはステンレススチール製の円筒体から挽き出される
が、その主体部１ａの外周に鍔が設けられていない上、
耐摩環１は外型２に対して正確に同軸に保持されるの
で、これを完全に鋳ぐるむときもその外側の駄肉を最小
限に薄くでき、そのため、材料がその分だけ少なくて済
み、経済的であり、又、その軸方向の取付位置も正確に
規制されるので、ハイトップリング溝にも対応できるも
のである。
【００１９】この耐摩環１を用いてピストンを鋳造する
ときは、図２に示されたような金型が用いられる。この
金型は、二つの部分型２−１及び２−２から成る割型式
の外型２、中子３及び頭型４から成り、外型２−１は可
動取付爪５を有し、部分型２−２は固定６を有する。
尚、図には各一本の可動取付爪５と固定取付爪６が示さ
れているが、これらは、耐摩環１を確実に保持し得ると
共に、割型式の外型２を開いたとき、鋳造品を簡単に取
り出し得るよう少なく共３個を適宜の位置に配置するも
のである。
ときは、図２に示されたような金型が用いられる。この
金型は、二つの部分型２−１及び２−２から成る割型式
の外型２、中子３及び頭型４から成り、外型２−１は可
動取付爪５を有し、部分型２−２は固定６を有する。
尚、図には各一本の可動取付爪５と固定取付爪６が示さ
れているが、これらは、耐摩環１を確実に保持し得ると
共に、割型式の外型２を開いたとき、鋳造品を簡単に取
り出し得るよう少なく共３個を適宜の位置に配置するも
のである。
【００２０】又、ここに図示した実施例に於いては、可
動取付爪５はケーシング７とスプリング８とから成る駆
動装置により、常時金型中心方向に押圧されており、可
動取付爪５により耐摩環１を保持するときは、固定取付
爪６と略回転対称の位置まで常時金型中心方向に押し出
され、固定取付爪６と協同して耐摩環１を正しい位置に
保持するものである。而して、図２と図５とを対比すれ
ば、外型２及び頭型４が、前述の公知の耐摩環11を使用
する金型の外型12及び頭型14に比し、形状が単純であ
り、製造費及び維持費が掛からない構造であることが直
ちに判明する。
動取付爪５はケーシング７とスプリング８とから成る駆
動装置により、常時金型中心方向に押圧されており、可
動取付爪５により耐摩環１を保持するときは、固定取付
爪６と略回転対称の位置まで常時金型中心方向に押し出
され、固定取付爪６と協同して耐摩環１を正しい位置に
保持するものである。而して、図２と図５とを対比すれ
ば、外型２及び頭型４が、前述の公知の耐摩環11を使用
する金型の外型12及び頭型14に比し、形状が単純であ
り、製造費及び維持費が掛からない構造であることが直
ちに判明する。
【００２１】又、この金型で鋳造されたピストンは、図
３に示されているように、外周面に突出した駄肉がない
上、耐摩環が金型に完全に同軸に保持されて鋳ぐるまれ
るため、耐摩環の外周面の駄肉を最小限に薄くしても、
耐摩環の位置ずれにより不良品が生じることがなく、そ
のため不良率が極めて低くなると共に、細溝１ｂが正確
に位置決めされるため、耐摩環の断面寸法を最小限とな
し得るから、材料の無駄が極限まで少なくなり、コスト
が軽減されるものである。
３に示されているように、外周面に突出した駄肉がない
上、耐摩環が金型に完全に同軸に保持されて鋳ぐるまれ
るため、耐摩環の外周面の駄肉を最小限に薄くしても、
耐摩環の位置ずれにより不良品が生じることがなく、そ
のため不良率が極めて低くなると共に、細溝１ｂが正確
に位置決めされるため、耐摩環の断面寸法を最小限とな
し得るから、材料の無駄が極限まで少なくなり、コスト
が軽減されるものである。
【００２２】なお、本発明は叙上の実施例に限定される
ものでなく、例えば耐摩環の断面形状や溝の形状は適宜
に選定出来るものであり、例えばその溝はＶ溝に限られ
ず、Ｕ字溝や方形溝などであっても良く、又、溝の長さ
の点でも、耐摩環の全周に渡り連続しておらず、適宜に
断続するよう設けてあっても良く、金型や可動取付爪及
び固定取付爪の形状なども本発明の目的の範囲内におい
て自由に設計変更し得るものであって、本発明はこれら
のすべての変更実施例を包摂するものである。
ものでなく、例えば耐摩環の断面形状や溝の形状は適宜
に選定出来るものであり、例えばその溝はＶ溝に限られ
ず、Ｕ字溝や方形溝などであっても良く、又、溝の長さ
の点でも、耐摩環の全周に渡り連続しておらず、適宜に
断続するよう設けてあっても良く、金型や可動取付爪及
び固定取付爪の形状なども本発明の目的の範囲内におい
て自由に設計変更し得るものであって、本発明はこれら
のすべての変更実施例を包摂するものである。
【図１】図１は本発明に係る耐摩環の一実施例を示す一
部破断正面図である。
部破断正面図である。
【図２】図１に示した耐摩環を金型に装着する状態を示
した断面図である。
した断面図である。
【図３】図２に示した金型により鋳造されるピストン鋳
造品の一例を示す一部破断正面図である。
造品の一例を示す一部破断正面図である。
【図４】従来公知で広く用いられている耐摩環の一例を
示す一部破断正面図である。
示す一部破断正面図である。
【図５】図４に示した耐摩環を金型に装着する状態を示
した断面図である。
した断面図である。
【図６】図５に示した金型により鋳造されるピストン鋳
造品の一例を示す一部破断正面図である。
造品の一例を示す一部破断正面図である。
１・・・・・本発明に係る耐摩環 11・・・・・従来公知の耐摩環 ２、12・・・外型 ３、13・・・中子 ４、14・・・頭型 ５・・・・・可動取付爪 ７・・・・・ケーシング ８・・・・・スプリング ９・・・・・本発明に係る耐摩環を用いて鋳造されたピ
ストン 15・・・・・固定取付爪 19・・・・・公知の耐摩環を用いて鋳造されたピストン
ストン 15・・・・・固定取付爪 19・・・・・公知の耐摩環を用いて鋳造されたピストン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１２月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】又、本発明の第二の目的は、外型と、中子
と、頭型から成るピストンを鋳造する金型であって、外
型の耐摩環の取付位置に対応する円筒状内壁面の一円周
上に、その内壁を半径方向に貫通して可動取付爪を進退
自在に設けた金型と、それらの可動取付爪を外型内壁面
の半径方向に進退せしめる駆動装置とを具備した鋳造装
置を用い、その外型の内部の所定位置に請求項１ないし
４の何れか一に記載の耐摩環を挿入、保持すると共に、
上記可動取付爪を外型の中心軸方向に向けて進出させ、
その尖端を耐摩環の外周の細溝に嵌入せしめて耐摩環を
所定位置に保持し、その状態で金型を閉じ、アルミニウ
ム合金から成る溶湯を注入し、耐摩環を鋳包んだ鋳造品
を得ることにより達成される。尚このとき、可動取付爪
の駆動装置としてはスプリング又はエアシリンダーを用
いることが推奨される。
と、頭型から成るピストンを鋳造する金型であって、外
型の耐摩環の取付位置に対応する円筒状内壁面の一円周
上に、その内壁を半径方向に貫通して可動取付爪を進退
自在に設けた金型と、それらの可動取付爪を外型内壁面
の半径方向に進退せしめる駆動装置とを具備した鋳造装
置を用い、その外型の内部の所定位置に請求項１ないし
４の何れか一に記載の耐摩環を挿入、保持すると共に、
上記可動取付爪を外型の中心軸方向に向けて進出させ、
その尖端を耐摩環の外周の細溝に嵌入せしめて耐摩環を
所定位置に保持し、その状態で金型を閉じ、アルミニウ
ム合金から成る溶湯を注入し、耐摩環を鋳包んだ鋳造品
を得ることにより達成される。尚このとき、可動取付爪
の駆動装置としてはスプリング又はエアシリンダーを用
いることが推奨される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】然しながら、熟練した工員によってもこの
従来公知の方法では、耐摩環11を金型に完全に同軸に保
持してピストンを鋳造することは困難であり、不良率が
低いとは言えず、品質管理上問題がある上、この耐摩環
11の周囲の鍔11ｂを取り囲んで付く駄肉のため、鋳造品
の最大外径が最終的に必要とされるピストン外径に比し
て相当に大きくなるという問題がある。又、この耐摩環
11は、ニレジスト鋳鉄製又はステンレススチール製の長
い円筒を旋盤加工して製作するものである。このとき
は、先ず素材となる円筒鋳物の内外径、即ち、耐摩環11
の主体部11ａの内径と鍔11ｂの外径に相当する面、を仕
上げた後、円筒の自由端面を耐摩環11の基準面とするた
め仕上旋削を行い、次いで鍔11ｂの両側面を旋削し、突
切加工を行った後、両端面及び鍔11ｂの端面を仕上げ、
耐摩環11を得るものである。
従来公知の方法では、耐摩環11を金型に完全に同軸に保
持してピストンを鋳造することは困難であり、不良率が
低いとは言えず、品質管理上問題がある上、この耐摩環
11の周囲の鍔11ｂを取り囲んで付く駄肉のため、鋳造品
の最大外径が最終的に必要とされるピストン外径に比し
て相当に大きくなるという問題がある。又、この耐摩環
11は、ニレジスト鋳鉄製又はステンレススチール製の長
い円筒を旋盤加工して製作するものである。このとき
は、先ず素材となる円筒鋳物の内外径、即ち、耐摩環11
の主体部11ａの内径と鍔11ｂの外径に相当する面、を仕
上げた後、円筒の自由端面を耐摩環11の基準面とするた
め仕上旋削を行い、次いで鍔11ｂの両側面を旋削し、突
切加工を行った後、両端面及び鍔11ｂの端面を仕上げ、
耐摩環11を得るものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】耐摩環11がこのような形状であると、鍔11
ｂを設けるため、素材となるニレジスト鋳物は相当の肉
厚を必要とするようになり、その重量は主体部11ａだけ
を製造するのに必要な鋳物の1.５倍以上となり、材料の
無駄が多くなる。又、この耐摩環11は高速自動旋盤によ
り、上記のような工程で大量に製造されるため、鍔11ｂ
の厚みや、基準面とした端面と鍔中心面間の距離、及
び、鍔11ｂの存在しない主体部11ａの外径寸法などに
は、ある程度の誤差が許容されることになり、更に上述
の如く、金型に対して耐摩環11を正確に同軸に位置決め
し得ないため、このような金型で鋳造したピストンは、
図６に示したように相当の駄肉が付いたものとなる。
又、一定の許容誤差範囲内で耐摩環11が偏芯しても、リ
ング溝が確実に完成されるようにするため、耐摩環11そ
のものを太く作る必要がある。結局、耐摩環11が必要以
上に太くされ、更に、鋳ぐるまれた部分とその上下の一
定範囲に相当の駄肉が着くことになり、これらの面から
も材料の無駄と、機械加工の工数の増加が指摘される。
ｂを設けるため、素材となるニレジスト鋳物は相当の肉
厚を必要とするようになり、その重量は主体部11ａだけ
を製造するのに必要な鋳物の1.５倍以上となり、材料の
無駄が多くなる。又、この耐摩環11は高速自動旋盤によ
り、上記のような工程で大量に製造されるため、鍔11ｂ
の厚みや、基準面とした端面と鍔中心面間の距離、及
び、鍔11ｂの存在しない主体部11ａの外径寸法などに
は、ある程度の誤差が許容されることになり、更に上述
の如く、金型に対して耐摩環11を正確に同軸に位置決め
し得ないため、このような金型で鋳造したピストンは、
図６に示したように相当の駄肉が付いたものとなる。
又、一定の許容誤差範囲内で耐摩環11が偏芯しても、リ
ング溝が確実に完成されるようにするため、耐摩環11そ
のものを太く作る必要がある。結局、耐摩環11が必要以
上に太くされ、更に、鋳ぐるまれた部分とその上下の一
定範囲に相当の駄肉が着くことになり、これらの面から
も材料の無駄と、機械加工の工数の増加が指摘される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】この耐摩環１を用いてピストンを鋳造する
ときは、図２に示されたような金型が用いられる。この
金型は、二つの部分型２−１及び２−２から成る割型式
の外型２、中子３及び頭型４から成り、外型２−１は可
動取付爪５を有し、部分型２−２は固定取付爪６を有す
る。尚、図には各一本の可動取付爪５と固定取付爪６が
示されているが、これらは、耐摩環１を確実に保持し得
るよう適宜に配置するものである。
ときは、図２に示されたような金型が用いられる。この
金型は、二つの部分型２−１及び２−２から成る割型式
の外型２、中子３及び頭型４から成り、外型２−１は可
動取付爪５を有し、部分型２−２は固定取付爪６を有す
る。尚、図には各一本の可動取付爪５と固定取付爪６が
示されているが、これらは、耐摩環１を確実に保持し得
るよう適宜に配置するものである。
Claims (5)
- 【請求項１】外周面の厚み方向の任意の位置に円周方向
に沿って細溝（１ｂ）を設けたことを特徴とするピスト
ン用耐摩環（１）。 - 【請求項２】細溝（１ｂ）が、耐摩環の外周の全周に渡
って連続して設けられた請求項１に記載のピストン用耐
摩環（１）。 - 【請求項３】細溝（１ｂ）が、耐摩環の外周の一円周に
沿って断続して設けられた請求項１に記載のピストン用
耐摩環（１）。 - 【請求項４】細溝（１ｂ）が、Ｖ溝である請求項１ない
し３の何れか一に記載のピストン用耐摩環（１）。 - 【請求項５】外型（２）と、中子（３）と、頭型（４）
から成るピストンを鋳造する金型であって、外型（２）
の耐摩環（１）の取付位置に対応する円筒状内壁面の一
円周上に、その内壁を半径方向に貫通して可動取付爪
（５）を進退自在に設けた金型と、それらの可動取付爪
を外型内壁面の半径方向に進退せしめる駆動装置とを具
備した鋳造装置を用い、その外型（２）の内部の所定位
置に請求項１ないし４の何れか一に記載の耐摩環（１）
を挿入、保持すると共に、上記可動取付爪（５）を外型
（２）の中心軸方向に向けて進出させ、その尖端を耐摩
環（１）の外周の細溝（１ｂ）に嵌入せしめて耐摩環
（１）を所定位置に保持し、その状態で金型を閉じ、ア
ルミニウム合金から成る溶湯を注入し、耐摩環（１）を
鋳ぐるんだ鋳造品を得ることを特徴とするピストン鋳造
方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7305803A JP2908297B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ピストン鋳造方法 |
| EP96307851A EP0775542B2 (en) | 1995-11-24 | 1996-10-30 | Piston casting die and method for casting pistons using the same. |
| US08/739,824 US5901772A (en) | 1995-11-24 | 1996-10-30 | Method for casting pistons |
| ES96307851T ES2151641T5 (es) | 1995-11-24 | 1996-10-30 | Molde de colada de pistones y metodo para colar pistones que lo utiliza. |
| DE69609693T DE69609693T3 (de) | 1995-11-24 | 1996-10-30 | Form zum Kolbengiessen und Kolbengiessverfahren unter Verwendung dieser Form. |
| KR1019960055534A KR100243573B1 (ko) | 1995-11-24 | 1996-11-20 | 피스톤용 내마모성 고리 및 이를 이용한 피스톤의 주조 방법(wear resistant ring for piston and method for casting pistons using the ring) |
| IDP963423A ID16738A (id) | 1995-11-24 | 1996-11-21 | Pembawa cincin untuk piston dan metode untuk menuang cetak piston memakai yang sama |
| BR9605665A BR9605665A (pt) | 1995-11-24 | 1996-11-22 | Suporte de anel para matriz de fundiçao de pistao processo para fundiçao de pistao e matriz de fundiçao de pistao |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7305803A JP2908297B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ピストン鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09144882A true JPH09144882A (ja) | 1997-06-03 |
| JP2908297B2 JP2908297B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=17949560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7305803A Expired - Lifetime JP2908297B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | ピストン鋳造方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5901772A (ja) |
| EP (1) | EP0775542B2 (ja) |
| JP (1) | JP2908297B2 (ja) |
| KR (1) | KR100243573B1 (ja) |
| BR (1) | BR9605665A (ja) |
| DE (1) | DE69609693T3 (ja) |
| ES (1) | ES2151641T5 (ja) |
| ID (1) | ID16738A (ja) |
Cited By (3)
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| US5979298A (en) * | 1997-05-08 | 1999-11-09 | Zellner Pistons, Llc | Cooling gallery for pistons |
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| DE102005061074A1 (de) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-11-24 JP JP7305803A patent/JP2908297B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-10-30 US US08/739,824 patent/US5901772A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-30 ES ES96307851T patent/ES2151641T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-30 DE DE69609693T patent/DE69609693T3/de not_active Expired - Lifetime
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