[发明专利]内燃机的活塞制造方法以及内燃机用活塞的摩擦封孔装置

说明书

技术领域

本发明涉及在活塞的冠面设置有多孔的低导热系数部件的内燃机的活塞制造方法和内燃机用活塞的摩擦封孔装置。

背景技术

作为以往的内燃机的活塞，公知有例如本申请人在先申请的以下专利文献1所记载的内燃机的活塞。

该活塞适用于从燃料喷射阀向活塞的冠面喷射燃料而点火燃烧的筒内喷射型火花点火式的内燃机，在活塞的冠面利用减压铸造法设置有由比该活塞的铝合金母材的导热系数低的硼硅酸玻璃构成的多孔的低导热系数部件。

即，在减压铸造模具内的规定位置预先配置保持多孔部件，然后，向所述模具内注入铝合金熔融金属来铸造活塞时，在所述多孔部件的空穴内浸渍所述铝合金熔融金属而形成低导热系数部件，使该低导热系数部件一体固定于活塞的冠面。

该低导热系数部件从所述燃料喷射阀向上表面直接喷射燃料而促进雾化，从而提高燃烧性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2014-25418号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，在记载于所述专利文献1的活塞中，不仅在多孔部件的内部，还在表面开口形成有多个空穴，因此会使所述喷射的燃料进入表面的各空穴内。

其结果是，特别是在内燃机起动时，所述各空穴内的燃料会被原封不动地地排出，可能会使HC等排气排放性能恶化。

因此，作为密封所述各空穴的方法，考虑在低导热系数部件(多孔部件)的外表面施以阳极氧化覆膜，在该方法中，由于沿着表面的凹凸形成覆膜，因此在表面开口的所述空穴比较大的情况下，可能无法密封。

本发明鉴于所述以往的技术的课题而提出，其目的在于提供一种对多孔部件进行机械加压，通过利用该摩擦热在表面形成塑性流动层来进行封孔处理，从而不论空穴的开口面积的大小，都能够对空穴进行密封的活塞制造方法、制造装置。

用于解决技术课题的技术方案

在本发明的内燃机的活塞的制造方法中，在活塞的冠面设置有低导热系数部件，该低导热系数部件使用了比所述活塞母材的导热系数低的多孔部件，包括

在成形模具的内部规定位置配置所述多孔部件后，向所述模具内注入熔融金属而浸渍在所述多孔部件的各空穴内，使固定所述低导热系数部件的活塞成形的活塞成形工序；

在所述活塞冷却后，使旋转工具向从所述模具内取出的所述活塞的低导热系数部件的表面按压而利用摩擦热对所述多孔部件表面的空穴进行封孔处理的摩擦封孔工序。

发明的效果

利用本发明，能够提高低导热系数部件相对于活塞母材的接合强度，并且能够有效密封多孔部件表面的各空穴。其结果是，能够谋求提高内燃机的排气排放性能等。

附图说明

图1是切断本发明的内燃机的活塞制造方法的第一实施方式的活塞的一部分而表示的俯视图。

图2是图1所示的A部放大图。

图3中的(A)是本实施方式的多孔部件(低导热系数部件)的纵剖视图，(B)是表示图3中的(A)的B部放大图。

图4中的(A)是表示本实施方式的活塞制造装置的剖视图，(B)是表示该活塞制造装置的一部分的剖视图。

图5是从所述活塞制造装置取出的活塞母材的剖视图。

图6是本实施方式的摩擦封孔装置的示意说明图。

图7是表示图6的主要部分的详细的图，(A)是正面说明图，(B)是该图(A)的平面说明图。

图8是表示本实施方式的利用摩擦封孔装置进行的摩擦封孔工序的说明图，(A)是旋转工具从低导热系数部件的上方下降的状态，(B)是旋转工具的前端面与低导热系数部件的上表面抵接的状态，(C)是利用旋转工具对低导热系数部件的上表面进行封孔处理的状态。

图9表示本发明的第二实施方式的利用摩擦封孔装置进行的摩擦封孔工序，(A)表示使第一旋转工具的前端面与低导热系数部件的上表面抵接的状态，(B)表示利用第一旋转工具在低导热系数部件的上表面进行封孔处理的状态，(C)表示在低导热系数部件进行封孔处理的状态，(D)表示使第二旋转工具的前端面与低导热系数部件的中央部的上表面抵接的状态，(E)表示利用第二旋转工具在低导热系数部件的中央部进行封孔处理的状态。

图10是表示本发明的第三实施方式的利用摩擦封孔装置进行的摩擦封孔处理状态的说明图。

图11是表示本实施方式的旋转工具的移动轨迹的说明图。