(57)【要約】ピストンが、特性改善材料により形成された機能性凹部を有して製造される。ブランクには装着凹部が形成され、一定量の特性改善材料が装着凹部内に固定される。機能性凹部は、一定量の特性改善材料に機械加工により形成される。特性改善材料を固定する方法は、熱と圧力を受けて可塑化すると特性改善材料になる材料によりロッドを形成する段階と、ロッドの一端を装着凹部に挿入する段階と、ロッドに力を加えて装着凹部に送り込みつつ装着凹部の表面に接触しているロッドを回転させる段階とを含む。ロッドの回転スピードとロッドに加えられる力は制御され、ロッドとブランクの間に発生した摩擦熱によりロッドの材料が可塑化され、可塑化した材料が凝固すると特性改善材料に変換される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用ピストンの製造方法であって、
ピストンが、表面に開口部を有する少なくとも一つの機能性凹部（６，７，８）と、鋳造金属で形成された本体とを有し、前記機能性凹部は、少なくとも部分的に特性改善材料に形成された表面を有し、該特性改善材料が前記本体に固定されており、
その表面部分に開口を有する少なくとも一つの装着凹部（１２，１４，１６）が形成されているブランクを鋳造金属から形成する段階と、一定量の特性改善材料を前記ブランクの前記装着凹部の内部に固定する段階と、前記一定量の特性改善材料に前記ピストンの前記機能性凹部の少なくとも一部を機械加工により形成する段階とを含む内燃機関用ピストンの製造方法において、
前記特性改善材料を前記ブランクに固定する方法が、熱と圧力を受けて可塑化すると前記特性改善材料になる材料からロッドを形成する段階と、前記ロッドの一端を前記装着凹部に挿入する段階と、前記ロッドに力を加えて前記装着凹部に送り込みつつ前記装着凹部の表面に接触している前記ロッドを回転させる段階とを含み、
前記ロッドの回転スピードと前記ロッドに加えられる前記力とが制御されて前記ロッドと前記ブランクとの間に摩擦熱が発生し、前記ロッドの材料が少なくとも部分的に可塑化されることにより前記ロッドの前記材料の少なくとも一部が前記特性改善材料に変換され、さらに、前記ロッドに隣接する前記ブランクの材料も可塑化され、前記ロッドの可塑化された前記材料と前記ブランクの可塑化された前記材料とが融合することにより前記特性改善材料が前記ブランクに固定されることを特徴とする内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項２】
前記装着凹部が、前記ブランクのピストンクラウン形成部の端面に円形または環状の開口を有する概ね円筒形または円錐台形のめくら穴であることを特徴とする請求項１に記載された内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項３】
前記機能性凹部が、前記特性改善材料に少なくともその縁が機械加工により形成された前記ピストンの燃焼用凹部であることを特徴とする請求項２に記載された内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項４】
前記機能性凹部が、前記ピストンのピストンリング受容溝であって、前記ピストンクラウン形成部の側面を機械加工することにより前記特性改善材料を前記装着凹部に露出させる段階と、前記露出部材に前記溝の少なくとも一部を機械加工により形成する段階とを含むことを特徴とする請求項２に記載された内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項５】
前記装着凹部が、前記ブランクのピストンピン装着部側面の両端に円形開口を有する概ね円筒形または円錐台形の貫通孔であって、前記開口の一方をメンバーにより少なくとも部分的に閉塞する段階を含み、さらに前記ロッドが他方の開口から前記装着凹部に導入されて回転させられると前記メンバーと係合し、前記ロッドと前記メンバーとの間に摩擦熱が発生するにも拘らず可塑化しないメンバーを用いることを特徴とする請求項１に記載された内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項６】
前記機能性凹部と同様の凹部が同心に配置されてこれら二つの凹部が一緒にピストンピンを受承することが可能であって、前記ブランクに同心に配置された二つの装着凹部が画成されており、さらに前記メンバーが前記ブランクの前記装着凹部の凹みに配置されることにより、前記メンバーが前記両装着凹部の開口を閉塞し、また前記両装着凹部の前記ロッドと係合することができることを特徴とする請求項５に記載された内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項７】
前記ロッドが中空であり、固定処理中に可塑化した材料を保持するように作用する芯を含むことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載された内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項８】
前記装着凹部に、固定処理中に可塑化した材料が入り込むことにより前記特性改善材料を前記ブランクにキー係合させる少なくとも一つの凹面部が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された内燃機関用ピストンの製造方法。
【請求項９】
前記ブランクまたは前記ロッドの接触面に表面輪郭が付与されてその間の摩擦が増大させられることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載された内燃機関用ピストンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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ものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に用いられるピストンは、クラウン部、スカート部、およびピストンピンが装着される装着部を含み、ピストンピンは、ピストンをエンジンのコネクティングロッドに連結する役をする。クラウン部は頂面を有し、頂面は、ピストンがピストンのスカート部にその運動を案内されて往復運動をするシリンダを横切って延在する。
【０００３】
クラウン部の頂面は燃焼が行われる燃焼室に接し、ピストンをシリンダ内で下向きに駆動する力を受止める面である。このため、クラウン部の頂面は燃焼によって生じる強い力と高熱を受ける。多くのピストンにおいて、クラウン部にはピストン頂面に開口部を有する燃焼用凹部が形成されている。燃焼用凹部は、燃焼室内のガスの流れを制御することにより燃焼を改善することを目的とする。ピストンのクラウン部側面（すなわち、シリンダ壁に対して概ね平行に延在する面）にはピストン周囲に延在する溝形態の一以上の凹部が形成されている。これらの溝は、ピストンとシリンダ壁の間の間隙を密封するピストンリングを装着するためのものである。ピストンのクラウン部側面も、また、強い力と高熱を受ける。
【０００４】
ピストンのピストンピン装着部は、多くの場合同心に配置された二つの円筒形凹部により構成され、その各々がピストンピンの一端を受容する。これら凹部の表面には、ピストンの作動中に高い応力が発生する。
【０００５】
それ故に、典型的なピストンは、燃焼用凹部、一以上のリング受容溝、および一つまたは二つのピストンピン受容凹部の形状をした一以上の機能性凹部を有する。これらの凹部のすべては、ピストンの作動中にそれらの部位がさらされる状況を考慮すると、問題となる領域である。
【０００６】
ピストンはブランク（素材）を作ることにより、通常は、金属（多くの場合はアルミニウム合金）を鋳造することにより製造される。次いで、ブランクが機械加工されて最終形状になる。ブランクには少なくともピストンのクラウン部が形成されるようになっているが、ブランクは一体構成されたスカート部と装着部を多くの場合含む。一体構造にしない場合には、スカート部および／または装着部を一以上のブランクとして形成し、クラウン部を形成するブランクに、たとえば溶接により固定してもよい。また、クラウン部をピストンピンによってスカート部に連結し、関節式ピストンに構成することもできる。
【０００７】
ピストンの問題となる領域（すなわち、上記の機能性凹部に隣接する部位）の特性を向上させるために、ピストンの他の部位よりも改善された特性を有する材料で形成されたインサートを用いる方法が知られている。たとえば、高い疲労強度または耐摩耗性を有する材料によりリング用溝または燃焼用凹部の界面の少なくとも一部を形成する、またはピストンピン受容凹部にピストン材料の他の部位より応力に対して強い抵抗を呈する内張りを形成することもできる。そのようなインサートは鋳込む、すなわち凹みに配置してその周囲にピストン用ブランク材を流し込む、または鋳造後にブランクに装着することにより一体構成される。しかし、インサートを一体形成する両方法ともに難しいものである。ブランクを部分的に再溶融し、その部位を高い疲労強度を有する異なったマイクロ組織にするという別の方法もあるが、これもまた難しく、薄い表層以上に適用することは困難である。さらに、インサートまたはマイクロ組織のなかには、機械加工によりピストンの最終形状にすることが困難なものもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、ピストンの他の部位とは異なる特性（すなわち、高い疲労強度または耐摩耗性）を有する材料の領域をピストンの選択された表面部分に設ける、改善されたピストン製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、内燃機関に用いられるピストンの製造方法を提供するものである。ピストンは、表面に開口部を有する少なくとも一つの機能性凹部と、鋳造金属により形成された本体とを有し、さらに機能性凹部は、少なくともその一部が本体に固定された特性改善材料に形成された表面を有する。該方法は、鋳造金属からブランクを形成する段階と、ブランクの表面に開口を有する少なくとも一つの装着凹部を画成する段階と、一定量の特性改善材料をブランクの装着凹部の内部に固定する段階と、一定量の特性改善材料にピストンの機能性凹部の少なくとも一部を機械加工により形成する段階とを含む。特性改善材料をブランクに固定する方法は、熱と圧力を受けて可塑化すると特性改善材料になる材料からロッドを形成する段階と、ロッドの一端を装着凹部に挿入する段階と、ロッドに力を加えて装着凹部に送り込みつつ装着凹部の表面に接触しているロッドを回転させる段階とを含み、さらにロッドの回転スピードとロッドに加える力とが制御されて、ロッドとブランクとの間に摩擦熱が発生し、ロッドの材料が少なくとも部分的に可塑化されることによりロッドの材料の少なくとも一部が特性改善材料に変換され、さらに、ロッドに隣接するブランクの材料も可塑化され、ロッドの可塑化された材料とブランクの可塑化された材料とが融合することにより特性改善材料がブランクに固定されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の方法によると、周知の方法により実行するよりも正確、かつ、容易に特性改善材料をピストンの機能性凹部表面の少なくとも一部に用いることができる。さらに、鋳造工程を煩雑にすることなく、同一ピストンの異なる部位に異なる特性向上を実施することが可能になる。これにより、改善された耐熱性を燃焼用凹部の周囲に有し、改善された耐摩耗性をリング溝の周囲に有し、さらに改善された応力抵抗をピストンピン受容凹部の周囲に有するピストンにすることができる。装着凹部に挿入されたロッドの材料の全体、または一部だけを可塑化することが可能であり、可塑化されなかった部分は機械加工により除去される。
【００１１】
特性改善材料を本体に固定する本発明の方法による固定方法は、ＷＯ９３／０４８１３に記述され、さらに米国特許第５９７５４０６号で示され、摩擦動圧柱状処理として知られている方法に原理的には類似している。この方法は本来鋼に対して用いることを意図し、また加工物を互いに溶接する摩擦撹拌溶接時に加工物に発生した穴を修復する方法として開示されている。摩擦動圧柱状処理は、本質的には、荷重が加えられて概ね円筒形の充填される開口の表面と接触している消耗用ロッドを回転させ、これにより連続して材料の可塑化層を発生させる段階を含む。回転するロッドは摩擦により発熱し、可塑化層が開口に沿って上昇し、その下に動的に再結晶化した材料を残すことにより開口が充填される。摩擦撹拌溶接法それ自体は、ＷＯ９３／１０９３５、ＷＯ９５／２６２５４、および米国特許第５４６０３１７号に記述されている。穴修復手段としての使用の他に、ＷＯ９３／０４８１３においては、摩擦動圧柱状処理は材料を可塑化して所望の形状に成形する、加工物に被せ金を施す、あるいは中空加工物に内張りを装着するためにも使用可能であると開示されている。
【００１２】
本発明方法において、装着凹部は、ブランクのピストンクラウン形成部の端面に円形または環状の開口を有する概ね円筒形または円錐台形のめくら穴でよい。この場合、機能性凹部は、少なくともその縁が特性改善材料に機械加工により形成されたピストンの燃焼用凹部であってよい。代替として、機能性凹部は、ピストンのピストンリング受容溝であってもよい。この場合、該方法は、ピストンクラウン形成部の側面を機械加工することにより特性改善材料を装着凹部に露出させる段階と、露出部材に溝の少なくとも一部を機械加工により形成する段階とを含む。
【００１３】
装着凹部は、めくら穴の代わりに、ブランクのピストンピン装着部側面の両端に円形開口を有する概ね円筒形または円錐台形の貫通孔であってよい。この場合、該方法は、開口の一方をメンバーにより少なくとも部分的に閉塞する段階を含み、メンバーには、ロッドが他方の開口から装着凹部に導入されて回転させられるときメンバーと係合し、ロッドとメンバーとの間に摩擦熱が発生するにも拘らず可塑化しない材料を用いる。この機能性凹部と同様の凹部が同心に配置されてこれら二つの凹部が一緒にピストンピンを受承することが可能であって、ブランクに同心に配置された二つの装着凹部が画成されており、さらにメンバーがブランクの装着凹部の凹み（コネクティングロッドを受承する凹み）に配置されることにより、メンバーが両装着凹部の開口を閉塞し、また両装着凹部のロッドと係合することができることが好ましい。
【００１４】
ロッドは中空であり、固定処理中に可塑化した材料を保持するように作用する芯を内部に有していてもよい。
【００１５】
装着凹部に少なくとも一つの凹面部を配置して固定処理中に可塑化した材料がその凹面部に入り込むようにし、凹面部に入り込んだ材料により特性向上材がブランクにキー係合されるようにしてもよい。
【００１６】
ブランクまたはロッドは接触面にリブ（突条）のような面形状を有し、両者間の摩擦が増大するようにされていてもよい。これらの面形状は、酸化物のような表面物質を周辺材料中に拡散させるためには有用で、とりわけ鋳造金属がアルミニウムの場合に有利である。
【００１７】
本発明を例示するピストン製造のための四方法が以下に詳細に説明されるが、それは添付図面を参照して読まれるものとする。
【００１８】
全ての例示方法は、内燃機関に用いられるピストンを製造する方法である。各場合において、ピストンには、ピストン表面に開口を有する少なくとも一つの機能性凹部が画成されている。第一、第二、および第三の例示方法においては、燃焼用凹部とピストンピン受容凹部の両方に該方法が適用される。第四の例示方法においては、該方法はピストンのピストンリング受容溝に適用される。
【００１９】
全ての例示方法において、製造されたピストンは、鋳造金属から通常法によって形成された本体を有し、例示方法が適用される機能性凹部の各々は、本体に固定された特性改善材料に少なくともその一部が形成されている表面を有する。具体的に言うと、製造されたピストンは燃焼用凹部６（例えば、図４参照）、同心に配置された二つのピストンピン受容凹部７（図４）、およびピストンリング受容溝８（図１６）を有する。
【００２０】
各場合において、例示方法は、鋳造金属からブランク１０を形成する段階を含み、ブランクにはブランク表面に開口を有する少なくとも一つの装着凹部が画成されている。ブランク１０は、各々の機能性凹部毎に一つの装着凹部を有し、それに対して該方法が適用される。それ故、該方法が燃焼用凹部６に適用される場合には、ブランク１０は対応する装着凹部１２を有し、該方法が同心に配置された二つのピストンピン受容凹部７に適用される場合には、ブランク１０は二つの対応する装着凹部１４を有し、さらに該方法がピストンリング受容溝８に適用される場合には、ブランク１０は対応する凹部１６（図１３）を有する。
【００２１】
各場合において、例示方法は、また、一定量の特性改善材料をブランク１０の装着凹部１２，１４，１６に固定する段階と、ピストンの機能性凹部６，７，８の少なくとも一部を一定量の特性改善材料に機械加工により形成する段階とを含む。ブランク１０を形成する材料には符号１８ａが付され、凹部１２，１４，１６に固定された特性改善材料にはそれぞれ１８ｂ，１８ｃ，１８ｄの符号が付されている。
【実施例１】
【００２２】
図面の図１〜図４に例示された第一の例示方法は、けい素を含有するアルミニウム合金からブランク１０を形成する段階を含む。ブランク１０は一体構成部位１０ａ，１０ｂ，１０ｃを有し、ピストンのクラウン部、ピストンのスカート部、およびピストンピン（図示せず）が装着されるピストン装着部が形成されるように各々が配置されている。ブランク部位１０ａには燃焼用凹部６に対応する装着凹部１２が画成されている。凹部１２は円筒形のめくら穴であり、ブランク１０の頂面に円形開口、円筒形側面１２ａ、および円形底面１２ｂを有する。ブランク部位１０ｃにはピストンピン受容凹部７に対応する装着凹部１４が画成されている。各凹部１４は円筒形の貫通孔である。各凹部１４は、対向端開口１４ａと円筒形側面１４ｂを有する。凹部１２，１４は全て円筒形であるため、凹部の軸を中心にしてこれらは全て回転対称である。
【００２３】
第一の例示方法において、特性改善材料１８ｂ，１８ｃがブランク１０の凹部１２，１４の各々に固定される。具体的に言うと、凹部１２には部材１８ｂが充填され、両方の凹部１４には部材１８ｃが充填される（図３参照）。特性改善材料をブランク１０に固定する方法は各々の場合において本質的に同じである。この方法は、各々の凹部１２，１４用のロッドを形成する段階を含む。凹部１２の場合、ロッドには符号２０が付され、凹部１４に関連する二つのロッドには両方に符号２２が付されている。各々の場合に、ロッド２０，２２は熱と圧力を受けて可塑化すると特性改善材料１８ｂ，１８ｃになる材料により形成されている。具体的に言うと、ロッドはブランク１０が形成されている合金とは異なるアルミニウム−けい素合金で形成されており、ロッドが形成される合金は比較的粗い目のマイクロ組織を有する（この組織は図１８に示されている）。特性改善材料１８ｂ，１８ｃは、ロッドが形成されている合金のマイクロ組織を改善して形成される。具体的に言うと、ロッドが形成されている合金は、金属間相である二次相粒子を含有するアルミニウム結晶とけい素との素地を有する。マイクロ組織を改善することにより、素地の結晶サイズが小さくなるとともに、二次相粒子の粒子サイズも小さくなる（この組織は図１９に示されている）。
【００２４】
固定方法は、ロッド２０，２２の端部を装着凹部１２，１４に挿入する段階と、ロッドに力を加えて装着凹部に送り込みつつロッドを装着凹部の表面に接触させて回転させる段階とを含む。凹部１２の場合、ロッド２０は凹部１２の開口から挿入されて底面１２ｂに押付けられる。ロッド２０が底面１２ｂと側面１２ａに接触した状態で回転させられることにより、摩擦熱が発生する。摩擦熱によりブランクの材料１８ａとロッド２０の接触領域に隣接する部位が可塑化される。可塑化された材料は、底面１２ｂと側面１２ａを越えて融合し、凝固すると部材１８ｂが凹部１２に固定される。可塑化した材料によりロッド２０と側面１２ａの間の間隙は埋められ、一旦可塑化して凝固した部材１８ｂにより凹部が充満されるまで可塑化した材料の層が凹部１２内を上昇する。凹部１２が部材１８ｂにより充満されると、ロッド２０の残部は取出される。凹部１４用の部材１８ｃに対する方法は、凹部１２と部材１８ｂとを関連付けて先に説明した方法と本質的には同じであるが、凹部１４は両端が開放されているために方法は修正され、各凹部１４の開口１４ａの一方をメンバー２４により閉塞する段階を含む。メンバー２４には、ロッド２２が装着凹部１４に開口１４ａの他方から導入されて回転させられるとメンバー２４と係合し、摩擦熱がロッドとメンバーとの間に発生するにも拘らず可塑化しない材料が用いられている。具体的に言うと、メンバー２４はブランクの装着部１０ｃの凹み２５に配置され、メンバー２４が両装着凹部１４の開口１４ａを閉塞して両装着凹部１４に挿入されたロッド２２の対向する面と係合する。
【００２５】
固定処理中に、ロッド２０，２２の回転スピードとロッドに加えられる力は制御されており、発生した摩擦熱によりロッド２０，２２の材料が可塑化されることにより特性改善材料１８ｂ，１８ｃに変換される。また、熱によりブランク１０の材料１８ａがロッド２０，２２に隣接する部位もまた可塑化され、ロッドとブランクの可塑化された材料が融合することにより特性改善材料がブランクに固定される。
【００２６】
第一の例示方法において、特性改善材料１８ｂは、ブランク１０が製作されている材料１８ａを形成する合金とは異なるアルミニウム合金であり、また部材１８ｃは、部材１８ｂとは異なる別のアルミニウム合金である。しかし、本発明による方法においては、部材１８ｂと部材１８ｃは同じでもよいし、また、固定処理後には部材１８ｂ，１８ｃを形成している合金は材料１８ａと比較すると改善されたマイクロ組織を有するようになるので、部材１８ｂ，１８ｃは材料１８ａと同じでもよい。
【００２７】
また、第一の例示方法は、部材１８ｂに機械加工により燃焼用凹部６（例えば、図４参照）を形成する段階を含む。この例では、凹部６の全体が部材１８ｂに形成されている。さらに、第一の例示方法は部材１８ｃに機械加工を施すことによりピストンピン受容凹部１４を形成する段階を含む。具体的に言うと、部材１８ｃを貫通する軸穴が形成される。
【実施例２】
【００２８】
第二の例示方法は、図５〜図８に示されており、それは以下に説明されること以外は本質的に第一の例示方法と同じであり、類似の部材には追加説明が省略され、同一の参照番号が用いられている。
【００２９】
第二の例示方法は、装着凹部１２，１４が円筒形ではなく、円錐台形をしていることが第一の例示方法とは異なる。それ故に、凹部１４は離れた端部の広い開口１４ａと隣接する端部の狭い開口を有し、また、凹部１２は底面１２ｂより大きい開口を有する。凹部１２，１４の円錐台形側面１２ａ，１４ｂには隆条２６が配置され、凹部１２，１４とロッド２０，２２との間の摩擦を増大させる。第二の例示方法は、ロッド２０，２２の端部が同様に円錐台形をしており、凹部１２，１４の各々の形状に合致するようになっていることが第一の例示方法とは異なる。
【実施例３】
【００３０】
図９〜図１２に示された第三の例示方法は、以下に説明されること以外は本質的に第一の例示方法に類似しており、類似の部材には追加説明が省略され、同一の参照番号が用いられている。第三の例示方法に用いられるブランク１０は、凹部１２の形状が中空円筒形をしていることだけが、第一の例示方法に用いられるブランクと異なっている。それ故に、クラウン形成部位１０ａは材料１８ａの部位３０の周囲を囲み、凹部１２は対向する二つの円筒形側面を有する。第三の例示方法において、ロッド２０は中空円筒形であり（図１０参照）、燃焼用凹部６は、その一部が特性改善材料１８ｂに、残部がブランクの材料１８ａに機械加工により形成されている。具体的に言うと、凹部６の中央部が材料１８ａに機械加工されており、凹部６の縁部は部材１８ｂに機械加工されている。
【００３１】
また、第三の例示方法は、凹部１４に挿入されるロッド２２の形状が第一の例示方法とは異なっている。具体的に言うと、各々のロッド２２は芯３２に装着された中空円筒形をしている（図１０参照）。芯３２は、第三の例示方法において到達する温度では可塑化しない材料で形成されている。芯３２は、固定処理中に可塑化した材料を保持するように作用する。図１０に示すように、二本の芯３２がメンバー２４に反対側から押付けられるようにしてもよいし、芯３２がメンバー２４を凹み２５に配置するときにメンバー２４に固定されるように構成してもよいし、あるいは、二本の芯３２はメンバー２４を貫通して通路に延在する連続した部材であってもよい。
【実施例４】
【００３２】
図１３〜図１６に示された第四の例示方法は、該方法が適用される機能性凹部がピストンのピストンリング受容溝８であることが先の三例示方法とは異なる。第四の例示方法においては、ブランク１０は装着凹部１６を備えて形成されており、特性改善材料１８ｄが凹部１６に固定される。具体的に言うと、第二の部材１８ｃが、ピストン頂面に隣接するピストン側面の周囲に延伸するリング溝８の境界として用いられている。
【００３３】
第四の例示方法は、装着凹部１６を形成する段階を含み、装着凹部１６は、第三の例示方法の凹部１２に類似しているが、それより大きい直径を有してブランク１０の側面に隣接している。第四の例示方法は、特性改善材料を先の三例示方法に関して説明した方法と同様な方法ではあるが、凹部１６の外径および内径と同一の外径および内径を有する中空円筒形ロッド３４を用いて凹部１６に固定する段階を含む。
【００３４】
また、第四の例示方法は、ピストンのクラウン形成部位１０ａに機械加工を施す段階を含み、これにより装着凹部１６の特性改善材料１８ｄが露出され、さらに露出された部材１８ｄに溝８の少なくとも一部が機械加工により形成される。
【００３５】
図１７は、第一〜第四の例示方法のいずれにも適用可能な変更を示している。この変更においては、装着凹部１２，１４，１６の各々に少なくとも一つの凹面部５０が配置されており、可塑化した材料が固定処理中に凹面部に入り込み、凹面部内で凝固した材料により特性改善材料がブランクにキー係合される。図１７に示すように、凹面部５０は、凹部１２周囲の表面１２ａ上、各々の凹部１４周囲の表面１４ｂ上、および凹部１６周囲の円筒内面上に延在する環状溝の形状をしている。
【００３６】
上記の四例示方法と変更の要素を、種々の構成となるように組合わせることが可能であることは明白であろう。例えば、単一のピストンが、第一〜第三の例示方法との関連で開示された方法により特性改善材料が固定された燃焼用凹部１２だけを有するようにする、あるいは、単一のピストンが、第一〜第三の例示方法を第四の例示方法と組合わせた方法により特性改善材料が固定された燃焼用凹部１２、ピストンピン受容凹部１４、リング受容溝１６を有するようにすることは可能である。さらに、単一のピストンの機能性凹部１２，１４，１６を同時に、または連続して形成することが可能であることは明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図２〜図３と共に、第一の例示方法の段階を連続して示すピストン用ブランクの縦断面図。
【図２】図１、図３、図４と共に、第一の例示方法の段階を連続して示すピストン用ブランクの縦断面図。
【図３】図１、図２、図４と共に、第一の例示方法の段階を連続して示すピストン用ブランクの縦断面図。
【図４】図１〜図３と共に、第一の例示方法の段階を連続して示すピストン用ブランクの縦断面図。
【図５】図６〜図８と共に、第二の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図６】図５、図７、図８と共に、第二の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図７】図５、図６、図８と共に、第二の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図８】図５〜図７と共に、第二の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図９】図１０〜図１２と共に、第三の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図１０】図９、図１１、図１２と共に、第三の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図１１】図９、図１０、図１２と共に、第三の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図１２】図９〜図１１と共に、第三の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図１３】図１４〜図１６と共に、第四の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図１４】図１３、図１５、図１６と共に、第四の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図１５】図１３、図１４、図１６と共に、第四の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図１６】図１３〜図１５と共に、第四の例示方法の段階を示す、図１〜図４に類似する図。
【図１７】例示方法の変更を示す、図１〜図１６に類似する図。
【図１８】第一の例示方法に用いられたロッドの材料が可塑化する前の顕微鏡写真。
【図１９】第一の例示方法に用いられたロッドの材料が可塑化した後の顕微鏡写真。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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