JPH0225700B2 - - Google Patents
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- JPH0225700B2 JPH0225700B2 JP56186331A JP18633181A JPH0225700B2 JP H0225700 B2 JPH0225700 B2 JP H0225700B2 JP 56186331 A JP56186331 A JP 56186331A JP 18633181 A JP18633181 A JP 18633181A JP H0225700 B2 JPH0225700 B2 JP H0225700B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- fiber structure
- inorganic fiber
- molten metal
- aluminum alloy
- 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.)
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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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
- B22D19/0027—Cylinders, pistons pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
-
- 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
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/16—Fibres
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
本発明は例えば内燃機関用として使用するのに
最適な繊維強化アルミニウム合金製ピストンの製
造方法に関するものである。 周知の如く内燃機関用のアルミニウム合金製の
ピストンでは、熱的負荷条件の最も厳しいピスト
ン頭部における燃焼室周辺に亀裂を生じ易い。ま
たピストンリング溝中特に第１ピストンリング溝
は運転中ピストンリングによつて激しくたゝかれ
て損傷され易い。更にまたアルミニウム合金はシ
リンダ材である鉄基合金と比較して熱膨張係数が
大きい為に、ピストンのスカート部がシリンダに
摺接して損傷され易い。そこで近時アルミニウム
合金製のピストンにおいて、高強度かつ高弾性の
ガラス繊維やセラミツクス繊維の如き無機質繊維
構成体でピストン頭部、第１ピストンリング溝、
スカート部を補強したものが知られている。この
際無機質繊維構成体は多大の空隙部を有している
から、これをピストン内の上記補強部に強固に複
合させる為には、ピストン製造時にアルミニウム
合金の溶融金属を無機質繊維構成体の空隙部内に
確実に充填させる必要がある。 そこで従来は例えば第１図に示すように、鋳型
１内に無機質繊維構成体２を設置し、次に鋳型１
内にアルミニウム合金の溶融金属３を供給し、こ
の後ピストン内部形状を構成する中子形のパンチ
４を鋳型１内に強制的に挿入して最大約2000Kg／
cm2の高圧力を溶融金属３に負荷させ、これにより
溶融金属３を無機質繊維構成体２の空隙部に充填
させると共に、その高圧力下で溶融金属３を凝固
させる方法を採つていた。 しかしながらこのような高圧凝固鋳造法を利用
して無機質繊維構成体をピストン内に複合させる
方法は次のような欠陥があつた。 (1) 最大約2000Kg／cm2もの高圧力を必要とするか
ら、当然大型で高価なプレス機が必要である。 (2) 高圧力である為に無機質繊維構成体が破壊さ
れ易い。 (3) 高圧力である為に無機質繊維構成体が極度に
圧縮され、その圧縮率にバラツキが生じ易く
て、無機質繊維構成体の空隙部内への溶融金属
の充填性が悪い。 (4) 高圧力である為に無機質繊維構成体の鋳型内
での位置ずれが発生し易い。 (5) (2)〜(4)項の問題点を出来るだけ解消する為に
圧力を制御する必要があり、この圧力制御の煩
らわしがある。 本発明は上述の如き欠陥を是正することが出来
る繊維強化アルミニウム合金製ピストンの製造方
法を提供しようとするものである。 以下本発明による繊維強化アルミニウム合金製
ピストンの製造方法の一実施例を第２図〜第９図
によつて説明する。 先ず第２図は無機質繊維構成体１１によるアル
ミニウム合金製ピストン１２の補強状況を示した
ものであつて、ピストン頭部１３、第１ピストン
リング溝１４、スカート部１５に無機質繊維構成
体１１が夫々環状に複合されてこれらが夫々補強
されている。 次に本発明に適用される無機質繊維構成体１１
としては、モリブデン、タングステン、ステンレ
ス等の金属繊維であつても良いが、好ましくはボ
ロン、カーボン、シリコンカーバイド、アルミナ
等のセラミツツクス繊維やガラス繊維等の軽量な
無機質繊維にて構成されるものが良い。またその
無機質繊維の表面はアルミニウム合金の溶融金属
との濡水性を良くする為に銅等の金属を被覆して
おくと良い。 次に第３図〜第５図によつてピストン頭部１３
内への無機質繊維構成体１１の複合方法を説明す
る。 先ず第３図の如く環状板形に形成された無機質
繊維構成体１１を重力鋳造用金型１７のキヤビテ
イ１８内の所定位置に設置する。即ち例えばピス
トン外径より大ききな外径を有する無機質繊維構
成体１１の外周１９を金型１７のピストン頭部１
３相当部に設けられた環状設置部２０に設置す
る。 次に第４図の如くアルミニウム合金の溶融金属
２１を注湯口２２からキヤビテイ１８内に供給す
る。この際金型１７の最上部に設けられた押湯溜
２３内にまで溶融金属２１が充填される一定量を
供給する。 次に第５図の如くこの後直ちに注湯口２２を完
全に閉鎖すると共に、窒素ガスやアルゴンガス等
の溶融金属２１に対して不活性なガス２４により
その溶融金属２１の押湯溜２３内に充填されてい
る押湯部２５に最大約50Kg／cm2の圧力を負荷させ
る。 即ち例えば昇降自在の蓋体２６にて金型１７の
上部を閉鎖して、注湯口２２を押湯溜２３の上部
を同時に完全閉鎖する。なおこの際特に押湯溜２
３と蓋体２６との間からガス２４が漏れないよう
にこれらの間をＯリング２７にて密封する。そし
てガス供給管２８のバルブ２９を開放して、ガス
コンプレツサ３０等から押湯部２５の上面に加圧
ガス２４を供給して、最大約50Kg／cm2の低圧力を
その押湯部２５に負荷させる。 この結果キヤビテイ１８内の溶融金属２１全体
が低加圧されて、その溶融金属２１の一部が無機
質繊維構成体１１の空隙部内に確実に完全充填さ
れる。そしてそのガス圧力は溶融金属２１が凝固
するまで（通常約３〜４分間）負荷される。 以上の結果無機質繊維構成体１１の空隙部内に
溶融金属２１が完全充填された緻密組織を有する
健全な鋳造品が製造される。なお無機質繊維構成
体１１の体積含有率は約10〜60％の範囲である
が、体積含有率が低すぎると無機質繊維構成体１
１の特性が生かされず、また大きすぎると溶融金
属２１の充填性に不具合が生じるので、通常約20
〜40％の範囲が好ましい。 なお以上の如き鋳造後に、第２図の如くピスト
ン１２は切削加工されて、無機質繊維構成体１１
の外周１９部分がピストン外径に合せて切削さ
れ、またピストン頭部１３に燃焼室３２が切削さ
れる。 ところで第１ピストンリング溝１４及びスカー
ト部１５に夫々無機質繊維構成体１１を環状に複
合させる場合は、前述したピストン頭部１３内へ
の複合時と同時に行われる。 即ち例えば第６図及び第８図に示す如く第１ピ
ストンリング溝１４及びスカート部１５の大きさ
に見合つた大きたを有し、かつピストン外径より
も大きな外径の夫々の無機質繊維構成体１１を金
型１７の第１ピストンリング溝１４相当部及びス
カート部１５相当部に夫々設けられた環状設置部
３３，３４に夫々設置してキヤビテイ１８内に配
置する。後は前述同様の鋳造工程を行つてピスト
ン１２を鋳造し、この後第７図及び第９図に示す
如く第１ピストンリング溝１４及びスカート部１
５を切削加工する。なお無機質繊維構成体１１は
必要に応じて第２図に示された第２及び第３ピス
トンリング溝３５，３６や他の重要な箇所、例え
ばピストンボス近傍、ピストン頭部内の冷却空洞
近傍部にも複合させることが出来る。 次に本発明により製造されたピストンの実施例
を説明する。 実施例 １ 太さが約5μ、長さが約200μ、表面に銅を被覆
したガラス繊維からなり、嵩密度が1.0ｇ／cm3の
環状板からなる無方向性の無機質繊維構成体を金
型のキヤビテイ内においてピストン頭部相当位置
に設置し、アルミニウム合金（JIS−AC8A）の
750℃の溶融金属を金型のキヤビテイ内に供給し、
溶融金属がキヤビテイ内に所定量充填された後、
金型の注湯口を閉鎖し、溶融金属の押湯部に20
Kg／cm2の窒素ガスを負荷させて凝固させたもの。 この場合無機質繊維構成体の体積含有率は約30
％であつた。 このようにして無機質繊維構成体にて頭部が強
化されたピストンの頭部の耐熱衝撃性を、高周波
誘導加熱装置によつて約400℃に加熱し、次いで
約50℃に空冷させる熱応力を繰り返し3000回負荷
させて、ピストン頭部の燃焼室周辺における亀裂
の発生状況を調べた結果を次表に示す。
最適な繊維強化アルミニウム合金製ピストンの製
造方法に関するものである。 周知の如く内燃機関用のアルミニウム合金製の
ピストンでは、熱的負荷条件の最も厳しいピスト
ン頭部における燃焼室周辺に亀裂を生じ易い。ま
たピストンリング溝中特に第１ピストンリング溝
は運転中ピストンリングによつて激しくたゝかれ
て損傷され易い。更にまたアルミニウム合金はシ
リンダ材である鉄基合金と比較して熱膨張係数が
大きい為に、ピストンのスカート部がシリンダに
摺接して損傷され易い。そこで近時アルミニウム
合金製のピストンにおいて、高強度かつ高弾性の
ガラス繊維やセラミツクス繊維の如き無機質繊維
構成体でピストン頭部、第１ピストンリング溝、
スカート部を補強したものが知られている。この
際無機質繊維構成体は多大の空隙部を有している
から、これをピストン内の上記補強部に強固に複
合させる為には、ピストン製造時にアルミニウム
合金の溶融金属を無機質繊維構成体の空隙部内に
確実に充填させる必要がある。 そこで従来は例えば第１図に示すように、鋳型
１内に無機質繊維構成体２を設置し、次に鋳型１
内にアルミニウム合金の溶融金属３を供給し、こ
の後ピストン内部形状を構成する中子形のパンチ
４を鋳型１内に強制的に挿入して最大約2000Kg／
cm2の高圧力を溶融金属３に負荷させ、これにより
溶融金属３を無機質繊維構成体２の空隙部に充填
させると共に、その高圧力下で溶融金属３を凝固
させる方法を採つていた。 しかしながらこのような高圧凝固鋳造法を利用
して無機質繊維構成体をピストン内に複合させる
方法は次のような欠陥があつた。 (1) 最大約2000Kg／cm2もの高圧力を必要とするか
ら、当然大型で高価なプレス機が必要である。 (2) 高圧力である為に無機質繊維構成体が破壊さ
れ易い。 (3) 高圧力である為に無機質繊維構成体が極度に
圧縮され、その圧縮率にバラツキが生じ易く
て、無機質繊維構成体の空隙部内への溶融金属
の充填性が悪い。 (4) 高圧力である為に無機質繊維構成体の鋳型内
での位置ずれが発生し易い。 (5) (2)〜(4)項の問題点を出来るだけ解消する為に
圧力を制御する必要があり、この圧力制御の煩
らわしがある。 本発明は上述の如き欠陥を是正することが出来
る繊維強化アルミニウム合金製ピストンの製造方
法を提供しようとするものである。 以下本発明による繊維強化アルミニウム合金製
ピストンの製造方法の一実施例を第２図〜第９図
によつて説明する。 先ず第２図は無機質繊維構成体１１によるアル
ミニウム合金製ピストン１２の補強状況を示した
ものであつて、ピストン頭部１３、第１ピストン
リング溝１４、スカート部１５に無機質繊維構成
体１１が夫々環状に複合されてこれらが夫々補強
されている。 次に本発明に適用される無機質繊維構成体１１
としては、モリブデン、タングステン、ステンレ
ス等の金属繊維であつても良いが、好ましくはボ
ロン、カーボン、シリコンカーバイド、アルミナ
等のセラミツツクス繊維やガラス繊維等の軽量な
無機質繊維にて構成されるものが良い。またその
無機質繊維の表面はアルミニウム合金の溶融金属
との濡水性を良くする為に銅等の金属を被覆して
おくと良い。 次に第３図〜第５図によつてピストン頭部１３
内への無機質繊維構成体１１の複合方法を説明す
る。 先ず第３図の如く環状板形に形成された無機質
繊維構成体１１を重力鋳造用金型１７のキヤビテ
イ１８内の所定位置に設置する。即ち例えばピス
トン外径より大ききな外径を有する無機質繊維構
成体１１の外周１９を金型１７のピストン頭部１
３相当部に設けられた環状設置部２０に設置す
る。 次に第４図の如くアルミニウム合金の溶融金属
２１を注湯口２２からキヤビテイ１８内に供給す
る。この際金型１７の最上部に設けられた押湯溜
２３内にまで溶融金属２１が充填される一定量を
供給する。 次に第５図の如くこの後直ちに注湯口２２を完
全に閉鎖すると共に、窒素ガスやアルゴンガス等
の溶融金属２１に対して不活性なガス２４により
その溶融金属２１の押湯溜２３内に充填されてい
る押湯部２５に最大約50Kg／cm2の圧力を負荷させ
る。 即ち例えば昇降自在の蓋体２６にて金型１７の
上部を閉鎖して、注湯口２２を押湯溜２３の上部
を同時に完全閉鎖する。なおこの際特に押湯溜２
３と蓋体２６との間からガス２４が漏れないよう
にこれらの間をＯリング２７にて密封する。そし
てガス供給管２８のバルブ２９を開放して、ガス
コンプレツサ３０等から押湯部２５の上面に加圧
ガス２４を供給して、最大約50Kg／cm2の低圧力を
その押湯部２５に負荷させる。 この結果キヤビテイ１８内の溶融金属２１全体
が低加圧されて、その溶融金属２１の一部が無機
質繊維構成体１１の空隙部内に確実に完全充填さ
れる。そしてそのガス圧力は溶融金属２１が凝固
するまで（通常約３〜４分間）負荷される。 以上の結果無機質繊維構成体１１の空隙部内に
溶融金属２１が完全充填された緻密組織を有する
健全な鋳造品が製造される。なお無機質繊維構成
体１１の体積含有率は約10〜60％の範囲である
が、体積含有率が低すぎると無機質繊維構成体１
１の特性が生かされず、また大きすぎると溶融金
属２１の充填性に不具合が生じるので、通常約20
〜40％の範囲が好ましい。 なお以上の如き鋳造後に、第２図の如くピスト
ン１２は切削加工されて、無機質繊維構成体１１
の外周１９部分がピストン外径に合せて切削さ
れ、またピストン頭部１３に燃焼室３２が切削さ
れる。 ところで第１ピストンリング溝１４及びスカー
ト部１５に夫々無機質繊維構成体１１を環状に複
合させる場合は、前述したピストン頭部１３内へ
の複合時と同時に行われる。 即ち例えば第６図及び第８図に示す如く第１ピ
ストンリング溝１４及びスカート部１５の大きさ
に見合つた大きたを有し、かつピストン外径より
も大きな外径の夫々の無機質繊維構成体１１を金
型１７の第１ピストンリング溝１４相当部及びス
カート部１５相当部に夫々設けられた環状設置部
３３，３４に夫々設置してキヤビテイ１８内に配
置する。後は前述同様の鋳造工程を行つてピスト
ン１２を鋳造し、この後第７図及び第９図に示す
如く第１ピストンリング溝１４及びスカート部１
５を切削加工する。なお無機質繊維構成体１１は
必要に応じて第２図に示された第２及び第３ピス
トンリング溝３５，３６や他の重要な箇所、例え
ばピストンボス近傍、ピストン頭部内の冷却空洞
近傍部にも複合させることが出来る。 次に本発明により製造されたピストンの実施例
を説明する。 実施例 １ 太さが約5μ、長さが約200μ、表面に銅を被覆
したガラス繊維からなり、嵩密度が1.0ｇ／cm3の
環状板からなる無方向性の無機質繊維構成体を金
型のキヤビテイ内においてピストン頭部相当位置
に設置し、アルミニウム合金（JIS−AC8A）の
750℃の溶融金属を金型のキヤビテイ内に供給し、
溶融金属がキヤビテイ内に所定量充填された後、
金型の注湯口を閉鎖し、溶融金属の押湯部に20
Kg／cm2の窒素ガスを負荷させて凝固させたもの。 この場合無機質繊維構成体の体積含有率は約30
％であつた。 このようにして無機質繊維構成体にて頭部が強
化されたピストンの頭部の耐熱衝撃性を、高周波
誘導加熱装置によつて約400℃に加熱し、次いで
約50℃に空冷させる熱応力を繰り返し3000回負荷
させて、ピストン頭部の燃焼室周辺における亀裂
の発生状況を調べた結果を次表に示す。
【表】
実施例 ２
太さが約8μ、長さが約200μ、表面にに銅を被
覆したガラス繊維からなり、嵩密度が0.8ｇ／cm3
の環状体からなる無方向性の無機質繊維構成体を
金型のキヤビテイ内において第１ピストンリング
溝相当位置に設置し、アルミニウム合金（JIS−
AC8A）の750℃の溶融金属を金型のキヤビテイ
内に所定量充填させた後、金型の注湯口を閉鎖
し、溶融金属の押湯部に30Kg／cm2の窒素ガスを負
荷させて凝固させたもの。 この場合無機質繊維構成体の体積含有率は約25
％であつた。 ところで第１ピストンリング溝は、運転中ピス
トンリングによる激しいたゝき等によつて、へた
り或いは摩耗による損傷を受け易い。耐へたり
性、耐摩耗性には硬さが大きな役割を果し、硬さ
が大きい程有利である。そこで上記無機質繊維構
成体によつて補強された第１ピストンリング溝部
分の硬さを満足した結果を次表に示す。
覆したガラス繊維からなり、嵩密度が0.8ｇ／cm3
の環状体からなる無方向性の無機質繊維構成体を
金型のキヤビテイ内において第１ピストンリング
溝相当位置に設置し、アルミニウム合金（JIS−
AC8A）の750℃の溶融金属を金型のキヤビテイ
内に所定量充填させた後、金型の注湯口を閉鎖
し、溶融金属の押湯部に30Kg／cm2の窒素ガスを負
荷させて凝固させたもの。 この場合無機質繊維構成体の体積含有率は約25
％であつた。 ところで第１ピストンリング溝は、運転中ピス
トンリングによる激しいたゝき等によつて、へた
り或いは摩耗による損傷を受け易い。耐へたり
性、耐摩耗性には硬さが大きな役割を果し、硬さ
が大きい程有利である。そこで上記無機質繊維構
成体によつて補強された第１ピストンリング溝部
分の硬さを満足した結果を次表に示す。
【表】
実施例 ３
太さが約15μ、長さが約200μ、表面に銅を被覆
したガラス繊維からなり、嵩密度が0.6ｇ／cm3の
円筒体からなる無方向性の無機質繊維構成体を金
型のキヤビテイ内においてスカート部相当位置に
設置し、アルミニウム合金（JIS−AC8A）の750
℃の溶融金属を金型のキヤビテイ内に所定量充填
させた後、金型の注湯口を閉鎖し、溶融金属の押
湯部に45Kg／cm2の窒素ガスを負荷させて凝固させ
たもの。 この場合無機質繊維構成体の体積含有率は約25
％であつた。なおこの実施例３では実施例１及び
２と比較して特に嵩密度が小さく、またガス圧力
が高いのは、ピストンのスカート部は肉厚が薄い
為に溶融金属が早く凝固し、無機質繊維構成体の
空隙部内に溶融金属が充填され難い為である。 ところでピストンのスカート部の熱膨張を小さ
く抑制すれば、シリンダとピストンとの間のクリ
アランスを小さくすることが出来るので、摺動特
性の改善や騒音の低下にも効果がある。そこで上
記無機質繊維構成体によつて補強されたスカート
部の熱膨張係数を測定した結果を次表に示す。
したガラス繊維からなり、嵩密度が0.6ｇ／cm3の
円筒体からなる無方向性の無機質繊維構成体を金
型のキヤビテイ内においてスカート部相当位置に
設置し、アルミニウム合金（JIS−AC8A）の750
℃の溶融金属を金型のキヤビテイ内に所定量充填
させた後、金型の注湯口を閉鎖し、溶融金属の押
湯部に45Kg／cm2の窒素ガスを負荷させて凝固させ
たもの。 この場合無機質繊維構成体の体積含有率は約25
％であつた。なおこの実施例３では実施例１及び
２と比較して特に嵩密度が小さく、またガス圧力
が高いのは、ピストンのスカート部は肉厚が薄い
為に溶融金属が早く凝固し、無機質繊維構成体の
空隙部内に溶融金属が充填され難い為である。 ところでピストンのスカート部の熱膨張を小さ
く抑制すれば、シリンダとピストンとの間のクリ
アランスを小さくすることが出来るので、摺動特
性の改善や騒音の低下にも効果がある。そこで上
記無機質繊維構成体によつて補強されたスカート
部の熱膨張係数を測定した結果を次表に示す。
【表】
【表】
勿論ピストンスカート部におけるシリンダに対
する耐焼付き性も大巾に改善された。 以上述べた本発明による繊維強化アルミニウム
合金製ピストンの製造方法は、重力鋳造法と低加
圧凝固鋳造法とを巧みに組合せたものであつて、
次のような利点が得られる。 (1) ガス圧力によつて溶融金属を負荷させる方法
であり、その圧力も最大約50Kg／cm2の低圧力と
することが可能であるから、従来のような大型
で高価なプレス機は一切不要である。 (2) 低圧力である為に無機質繊維構成体の破壊が
なく、その無機質繊維構成体の特性（耐熱衝撃
性、耐へたり性、耐摩耗性、耐熱膨張性、耐焼
付き性等）を充分に発揮させることが出来る。 (3) 低圧力である為に無機質繊維構成体が圧縮さ
れ難く、その圧縮率にバラツキが少ないので、
無機質繊維構成体の空隙部内への溶融金属の充
填性が非常に良い。従つて無機質繊維構成体は
ピストン内へ極めて確実かつ強固に複合され
る。 (4) 低圧力である為に無機質繊維構成体の鋳型内
での位置ずれが発生し難く、無機質繊維構成体
をピストンの所定位置に常に正確に複合させる
ことが出来る。 (5) 低圧力であるからら、面倒な圧力制御を行わ
なくて済み、生産性が非常に高い。
する耐焼付き性も大巾に改善された。 以上述べた本発明による繊維強化アルミニウム
合金製ピストンの製造方法は、重力鋳造法と低加
圧凝固鋳造法とを巧みに組合せたものであつて、
次のような利点が得られる。 (1) ガス圧力によつて溶融金属を負荷させる方法
であり、その圧力も最大約50Kg／cm2の低圧力と
することが可能であるから、従来のような大型
で高価なプレス機は一切不要である。 (2) 低圧力である為に無機質繊維構成体の破壊が
なく、その無機質繊維構成体の特性（耐熱衝撃
性、耐へたり性、耐摩耗性、耐熱膨張性、耐焼
付き性等）を充分に発揮させることが出来る。 (3) 低圧力である為に無機質繊維構成体が圧縮さ
れ難く、その圧縮率にバラツキが少ないので、
無機質繊維構成体の空隙部内への溶融金属の充
填性が非常に良い。従つて無機質繊維構成体は
ピストン内へ極めて確実かつ強固に複合され
る。 (4) 低圧力である為に無機質繊維構成体の鋳型内
での位置ずれが発生し難く、無機質繊維構成体
をピストンの所定位置に常に正確に複合させる
ことが出来る。 (5) 低圧力であるからら、面倒な圧力制御を行わ
なくて済み、生産性が非常に高い。
第１図は従来の製造方法の一例を説明する断面
図である。第２図〜第９図は本発明の製造方法の
一実施例を示したものであつて、第２図は製造さ
れたピストンの断面図、第３図〜第５図はピスト
ン頭部内への無機質繊維構成体の複合方法を説明
する断面図、第６図及び第７図は第１ピストンリ
ング溝部分への無機質繊維構成体の複合方法を説
明する拡大断面図、第８図及び第９図はスカート
部分への無機質繊維構成体の複合方法を説明する
拡大断面図である。 また図面に用いられた符号において、１１……
無機質繊維構成体、１２……ピストン、１３……
ピストン頭部、１４……第１ピストンリング溝、
１５……スカート部、１７……重力鋳造用金型、
１８……キヤビテイ、２１……アルミニウム合金
の溶融金属、２２……注湯口、２４……ガス、２
６……蓋体、２８……ガス供給管である。
図である。第２図〜第９図は本発明の製造方法の
一実施例を示したものであつて、第２図は製造さ
れたピストンの断面図、第３図〜第５図はピスト
ン頭部内への無機質繊維構成体の複合方法を説明
する断面図、第６図及び第７図は第１ピストンリ
ング溝部分への無機質繊維構成体の複合方法を説
明する拡大断面図、第８図及び第９図はスカート
部分への無機質繊維構成体の複合方法を説明する
拡大断面図である。 また図面に用いられた符号において、１１……
無機質繊維構成体、１２……ピストン、１３……
ピストン頭部、１４……第１ピストンリング溝、
１５……スカート部、１７……重力鋳造用金型、
１８……キヤビテイ、２１……アルミニウム合金
の溶融金属、２２……注湯口、２４……ガス、２
６……蓋体、２８……ガス供給管である。
Claims (1)
- １ 重力鋳造用金型のキヤビテイ内の所定位置に
無機質繊維構成体を設置し、次に前記キヤビテイ
内にアルミニウム合金の溶融金属を供給し、この
後直ちに前記溶融金属に対して不活性なガスによ
る最大50Kg／cm2の低圧力を前記キヤビテイ内に負
荷させることによつて、前記溶融金属を前記繊維
構成体の空隙部に充填させ、そのガス圧力による
加圧下で前記溶融金属を凝固させるようにした繊
維強化アルミニウム合金製ピストンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18633181A JPS5886968A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 繊維強化アルミニウム合金製ピストンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18633181A JPS5886968A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 繊維強化アルミニウム合金製ピストンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5886968A JPS5886968A (ja) | 1983-05-24 |
| JPH0225700B2 true JPH0225700B2 (ja) | 1990-06-05 |
Family
ID=16186470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18633181A Granted JPS5886968A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 繊維強化アルミニウム合金製ピストンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5886968A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0667705U (ja) * | 1993-03-02 | 1994-09-22 | 株式会社こあ | 伸縮脚付作業小屋 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60191654A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-30 | Izumi Jidosha Kogyo Kk | 内燃機関用ピストンおよびその製造方法 |
| GB8413800D0 (en) * | 1984-05-30 | 1984-07-04 | Ae Plc | Manufacture of pistons |
| JP2857415B2 (ja) * | 1989-05-16 | 1999-02-17 | マツダ株式会社 | 加圧鋳造方法 |
| JP4237576B2 (ja) | 2003-08-11 | 2009-03-11 | 富士重工業株式会社 | 内燃機関のピストン |
| DE102005027540A1 (de) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Verkürzung der Taktzeit bei der Serienherstellung von Kolben für Brennkraftmaschinen |
| CN102941334B (zh) * | 2012-11-27 | 2015-07-01 | 山东圣泉新材料股份有限公司 | 一种铸造加压系统及铸造加压方法 |
| DE102014216517A1 (de) | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Mahle International Gmbh | Gießwerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5393120A (en) * | 1977-01-27 | 1978-08-15 | Honda Motor Co Ltd | Fiber reinforcement complex portion material and its preparation |
| ZA80110B (en) * | 1979-06-29 | 1980-12-31 | Goodyear Tire & Rubber | Pneumatic truck tire |
| JPS568706A (en) * | 1980-06-23 | 1981-01-29 | Ohtsu Tire & Rubber Co Ltd | Bead-part holding member for air-tire wheel |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP18633181A patent/JPS5886968A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0667705U (ja) * | 1993-03-02 | 1994-09-22 | 株式会社こあ | 伸縮脚付作業小屋 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5886968A (ja) | 1983-05-24 |
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