JPS643793Y2 - - Google Patents
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- JPS643793Y2 JPS643793Y2 JP5811683U JP5811683U JPS643793Y2 JP S643793 Y2 JPS643793 Y2 JP S643793Y2 JP 5811683 U JP5811683 U JP 5811683U JP 5811683 U JP5811683 U JP 5811683U JP S643793 Y2 JPS643793 Y2 JP S643793Y2
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- piston
- ceramic member
- ceramic
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- Expired
Links
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Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は内燃機関に用いる鋳鉄製ピストン本体
にセラミツク部材を嵌合して成るセラミツク内蔵
ピストンに関する。
にセラミツク部材を嵌合して成るセラミツク内蔵
ピストンに関する。
周知のように内燃機関特にデイーゼル機関にお
いて燃焼室部分の断熱化によつて熱効率を向上し
て燃費低減し、かつ耐久性の向上のために窒化
物、炭化物系焼結体及びジルコニア燃焼体等のセ
ラミツクを金属製ピストン本体の頭部に嵌着させ
ることが種々提案されている。
いて燃焼室部分の断熱化によつて熱効率を向上し
て燃費低減し、かつ耐久性の向上のために窒化
物、炭化物系焼結体及びジルコニア燃焼体等のセ
ラミツクを金属製ピストン本体の頭部に嵌着させ
ることが種々提案されている。
このセラミツク部材と鋳鉄製ピストン本体の接
合方法としては両者をボルト、ネジによる締着或
は熱膨脹差を利用する焼嵌法、さらに鋳込み成形
法等が案出されているが、セラミツクが破損した
り、特に高温時における接合強度が劣化していず
れも実用上の耐久性を有することができなかつ
た。
合方法としては両者をボルト、ネジによる締着或
は熱膨脹差を利用する焼嵌法、さらに鋳込み成形
法等が案出されているが、セラミツクが破損した
り、特に高温時における接合強度が劣化していず
れも実用上の耐久性を有することができなかつ
た。
本考案はこれら課題を解決するためになされた
もので高温の接合強度を向上して優れた耐久性を
もつセラミツク内蔵ピストンの提供を目的とする
ものである。
もので高温の接合強度を向上して優れた耐久性を
もつセラミツク内蔵ピストンの提供を目的とする
ものである。
以下本考案を図面の実施例によつて説明する。
第１図及び第２図は本考案の一実施例を示すセ
ラミツク内蔵ピストン断面図であり、１は鋳鉄製
ピストン本体でピストンリング溝２及びピストン
孔３を備えている。４は前記ピストン本体の頭部
に穿設された凹部であり、該凹部の内面には金属
メツキ５が例えばCu，Ni，Crメツキ等が形成さ
れている。６はSi3N4，AlN，SIALON，SiC，
ジルコニア焼結体等のセラミツク部材で、円板状
又は必要に応じてクラウン状の凹部が燃焼室側の
一端面に設けられている。このセラミツク部材の
周側及び底面の嵌合表面７にはセラミツク部材の
熱膨脹係数に近似する2.0〜10.0×10-6／℃の範囲
のガラス層８が形成されている。このガラスとし
てはホウ珪酸系ガラスが望ましく、例えば主成分
B2O320〜35重量％、SiO280〜65重量％、その他
成分Al2O3，ZnO，MgO、BaO，P2O5，Na2O，
K2O，Li2O，SnO2等が適宜配合されたガラス材
である。また好ましくはガラス材100重量部に対
して塗布性を向上するため粘土，カオリン等の結
合剤１〜20重量部、粘度調整剤として酸化ホウ素
０〜50重量部及び熱膨脹係数の調節、耐熱性の向
上のためAl2O3，Si3N4，AlN，SiC，β−スポジ
ウメン，FeB，NiB0〜20重量部を添加混合した
ものが有用である。９は鑞付用の銀鑞である。
ラミツク内蔵ピストン断面図であり、１は鋳鉄製
ピストン本体でピストンリング溝２及びピストン
孔３を備えている。４は前記ピストン本体の頭部
に穿設された凹部であり、該凹部の内面には金属
メツキ５が例えばCu，Ni，Crメツキ等が形成さ
れている。６はSi3N4，AlN，SIALON，SiC，
ジルコニア焼結体等のセラミツク部材で、円板状
又は必要に応じてクラウン状の凹部が燃焼室側の
一端面に設けられている。このセラミツク部材の
周側及び底面の嵌合表面７にはセラミツク部材の
熱膨脹係数に近似する2.0〜10.0×10-6／℃の範囲
のガラス層８が形成されている。このガラスとし
てはホウ珪酸系ガラスが望ましく、例えば主成分
B2O320〜35重量％、SiO280〜65重量％、その他
成分Al2O3，ZnO，MgO、BaO，P2O5，Na2O，
K2O，Li2O，SnO2等が適宜配合されたガラス材
である。また好ましくはガラス材100重量部に対
して塗布性を向上するため粘土，カオリン等の結
合剤１〜20重量部、粘度調整剤として酸化ホウ素
０〜50重量部及び熱膨脹係数の調節、耐熱性の向
上のためAl2O3，Si3N4，AlN，SiC，β−スポジ
ウメン，FeB，NiB0〜20重量部を添加混合した
ものが有用である。９は鑞付用の銀鑞である。
本考案のピストンは次のようにして製造され
る。第２図に示すようにセラミツク部材６の嵌合
表面７に予め上述のガラス材をスプレー、デイツ
ピング法などで厚さ30〜500μに均一に塗布した
後、850〜1000℃の非酸化性雰囲気中で焼付けら
れてガラス層８を形成する。次に凹部内面にNi
メツキを施した鋳鉄製ピストン本体１の凹部に上
記セラミツク部材６のガラス層８を介して銀鑞９
の線又は板部材を配して挿嵌し、このアセンブリ
ーを非酸化性雰囲気中の鑞付温度（約700〜800
℃）で銀鑞付けしたものである。かくして製作さ
れたピストンはガラス層がセラミツク部材と濡れ
性がよく、銀鑞付けされているためにセラミツク
に適度の圧縮応力を付加し、かつガラス自体が緩
衝材の役目もなしていることから高温における接
合強度を有し実際の機関に装着してフルロードに
おける耐久テストの結果も満足すべき結果が確か
められている。
る。第２図に示すようにセラミツク部材６の嵌合
表面７に予め上述のガラス材をスプレー、デイツ
ピング法などで厚さ30〜500μに均一に塗布した
後、850〜1000℃の非酸化性雰囲気中で焼付けら
れてガラス層８を形成する。次に凹部内面にNi
メツキを施した鋳鉄製ピストン本体１の凹部に上
記セラミツク部材６のガラス層８を介して銀鑞９
の線又は板部材を配して挿嵌し、このアセンブリ
ーを非酸化性雰囲気中の鑞付温度（約700〜800
℃）で銀鑞付けしたものである。かくして製作さ
れたピストンはガラス層がセラミツク部材と濡れ
性がよく、銀鑞付けされているためにセラミツク
に適度の圧縮応力を付加し、かつガラス自体が緩
衝材の役目もなしていることから高温における接
合強度を有し実際の機関に装着してフルロードに
おける耐久テストの結果も満足すべき結果が確か
められている。
第３図および第４図は本考案の他の実施例を示
したものであり、第３図は鋳鉄製ピストン本体１
には第１図と同様に凹部４の内面に金属メツキ５
が形成されている。１６はセラミツク部材であ
り、このセラミツク部材が前記ピストン本体１の
凹部４の底面と当接する底部１７には空隙１８が
設けられているだけで、その他は第１図と同様に
ガラス層８が形成されて銀鑞付けによつて製作さ
れたピストンである。かかる空隙によつてより断
熱効果を高めることができ有用である。第４図は
仝じく鋳鉄製ピストン本体１の凹部の内面に金属
メツキが施され、セラミツク部材２６の側面２７
のみにガラス層８が形成されて、銀鑞９付けされ
たピストンであり、鑞付け作業が容易である。
したものであり、第３図は鋳鉄製ピストン本体１
には第１図と同様に凹部４の内面に金属メツキ５
が形成されている。１６はセラミツク部材であ
り、このセラミツク部材が前記ピストン本体１の
凹部４の底面と当接する底部１７には空隙１８が
設けられているだけで、その他は第１図と同様に
ガラス層８が形成されて銀鑞付けによつて製作さ
れたピストンである。かかる空隙によつてより断
熱効果を高めることができ有用である。第４図は
仝じく鋳鉄製ピストン本体１の凹部の内面に金属
メツキが施され、セラミツク部材２６の側面２７
のみにガラス層８が形成されて、銀鑞９付けされ
たピストンであり、鑞付け作業が容易である。
以上の如く、本考案のセラミツク内蔵ピストン
はセラミツク部材の嵌合表面に濡れ性のよいガラ
ス層を介して鋳鉄製ピストン本体の凹部に銀鑞付
けされているため、高温における接合強度を保持
し、また銀鑞付けによる圧縮応用をセラミツク部
材に付加すると共にガラスによる適度の緩衝材の
働きによつてセラミツクが破損することなく、優
れた耐久性を有することができる。
はセラミツク部材の嵌合表面に濡れ性のよいガラ
ス層を介して鋳鉄製ピストン本体の凹部に銀鑞付
けされているため、高温における接合強度を保持
し、また銀鑞付けによる圧縮応用をセラミツク部
材に付加すると共にガラスによる適度の緩衝材の
働きによつてセラミツクが破損することなく、優
れた耐久性を有することができる。
第１図は本考案の一実施例を示すセラミツク内
蔵ピストンの断面図、第２図イ，ロは第１図に示
すセラミツク部材及びピストン本体の断面図、第
３図は本考案の他の実施例を示す同様なピストン
の断面図、第４図はセラミツク部材の周側にのみ
ガラス層を形成した別の実施例の断面図である。 １……ピストン本体、４……凹部、５……金属
メツキ、６，１６，２６……セラミツク部材、７
……嵌合表面、８……ガラス層、９……銀鑞。
蔵ピストンの断面図、第２図イ，ロは第１図に示
すセラミツク部材及びピストン本体の断面図、第
３図は本考案の他の実施例を示す同様なピストン
の断面図、第４図はセラミツク部材の周側にのみ
ガラス層を形成した別の実施例の断面図である。 １……ピストン本体、４……凹部、５……金属
メツキ、６，１６，２６……セラミツク部材、７
……嵌合表面、８……ガラス層、９……銀鑞。
Claims (1)
- 鋳鉄製ピストン本体の頭部に凹部を穿設して該
凹部にセラミツク部材を嵌合して成るピストンに
おいて、前記セラミツク部材の嵌合表面に熱膨脹
係数が2.0〜10.0×10-6／℃のガラス層を形成し、
前記ピストン本体の凹部内面に金属メツキを施し
た部分との間に前記ガラス層を介してセラミツク
部材を銀鑞付けしたことを特徴とするセラミツク
内蔵ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5811683U JPS59163149U (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | セラミツク内蔵ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5811683U JPS59163149U (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | セラミツク内蔵ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163149U JPS59163149U (ja) | 1984-11-01 |
| JPS643793Y2 true JPS643793Y2 (ja) | 1989-02-01 |
Family
ID=30188398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5811683U Granted JPS59163149U (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | セラミツク内蔵ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59163149U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6481322B2 (ja) * | 2014-10-06 | 2019-03-13 | いすゞ自動車株式会社 | 直噴式エンジンの燃焼室構造 |
-
1983
- 1983-04-19 JP JP5811683U patent/JPS59163149U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59163149U (ja) | 1984-11-01 |
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